JPH10126057A - 多層配線板の製造方法 - Google Patents

多層配線板の製造方法

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JPH10126057A
JPH10126057A JP29586196A JP29586196A JPH10126057A JP H10126057 A JPH10126057 A JP H10126057A JP 29586196 A JP29586196 A JP 29586196A JP 29586196 A JP29586196 A JP 29586196A JP H10126057 A JPH10126057 A JP H10126057A
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JP
Japan
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layer
electroless
hole
plating
wiring board
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JP29586196A
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English (en)
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Koichi Noguchi
浩一 野口
Yasuhiro Nakamura
康宏 中村
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Lincstech Circuit Co Ltd
Original Assignee
Hitachi AIC Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層配線板において、接着剤層表面への無電
解めっき用触媒の付着及び貫通孔内壁への無電解めっき
液のしみ込みを防ぎ、電気絶縁性、耐電食性及び信頼性
等を向上させることを目的とする。 【解決手段】 多層配線板における電気絶縁性、耐電食
性及び信頼性等の品質向上のために、接着剤層の表面に
保護層を積層し、かつ貫通孔内壁をニッケルめっき層で
被覆し、無電解銅めっき層で貫通孔内を含む導体パター
ンを形成しようとするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フルアディティブ
法による多層配線板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術その第1として、図8(a)〜
(b)、図9(c)〜(d)及び図10(e)に基づ
き、エッチドフォイル法に係る多層配線板38の製造工
程を具体的に説明する。
【0003】まず、図8(a)に示すように、内層回路
21に絶縁層22、外層銅箔30を積層したガラスエポ
キシ銅張積層板31を用い、この積層板31に選択的な
貫通孔25を穿設し(図8(b))、次に、電気銅めっ
き34層からなる導通接続孔33を形成し(図8
(c))、次に、エッチングレジスト35(感光性ドラ
イフィルム)をラミネートとし、これにネガマスク32
を用い、紫外線露光36を行い(図9(d))、更に、
希アルカリ現像(無水Na2Co3水溶液1±0.3wt
%、温度30±2℃)、塩化第二鉄水溶液中に浸漬し必
要以外の銅箔30をエッチング除去し、エッチングレジ
ストを苛性ソーダ2.5〜3.0wt%水溶液で剥離し、
所望の導体パターン29形成が得られる(図10
(e))。しかし、このエッチドフォイル法38は、サ
イドエッチングによる導体パターン29精度の低下及び
銅マイグレーション等に問題がある。
【0004】従来技術その第2として、最近、導体パタ
ーン29精度の向上等に効果がある無電解銅めっき28
のみで導体パターン29を形成するフルアディティブ法
39が注目されている。このフルアディティブ法による
多層配線板39の製造方法として、CC−41法が公知
である。以下、図11(a)〜(b)及び図12(c)
〜(e)に基づき、フルアディティブ法に係る多層配線
板39の製造工程を具体的に説明する。
【0005】まず、図11(a)に示すように、無電解
銅めっき28触媒を含有するガラスエポキシ基材等の内
層回路板21に触媒入り絶縁層22及び接着剤層23を
積層した多層配線板19を用いて、これに選択的に貫通
孔25を穿設し(図11(b))、その後、クロム酸に
よる処理と亜硫酸ナトリウムによる中和からなる工程に
よりスミア除去を行い、次に、孔25内に無電解銅めっ
き28触媒を付与し、めっきレジスト層27を形成し
(図12(c))、更に、クロム酸−硫酸系混合溶液等
の化学エッチング液により接着剤層23を粗面化37し
た後(図12(d))、無電解銅めっき28で孔25内
を含む導体パターン29を形成し、所望のフルアディテ
ィブ法多層配線板39が得られる(図12(e))。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のフルアディティ
ブ法(CC−41法及びAP−2法等)により多層配線
板39を製造する場合、無電解銅めっき28の前処理工
程として、クロム酸−硫酸系混合溶液等を用いた化学エ
ッチング法による接着剤層23の粗面化37が含まれ
る。
【0007】この際、接着剤層23表面が粗面化37さ
れるだけでなく、貫通孔25内壁の樹脂やガラスクロス
が侵食される。このため無電解銅めっき28際に、めっ
き液がガラスクロス間やガラスクロスと樹脂間にしみ込
み、銅28が析出するために電気絶縁性が低下し、耐電
食性が悪化するという問題がある。
【0008】また、AP−2法の場合、貫通孔25内を
含む全面に無電解銅めっき8用触媒を付与し、次に、め
っきレジスト層27を形成するために、めっきレジスト
層27の下に高濃度の触媒が存在し、その結果として表
面抵抗が低下するといった問題がある。
【0009】従って、本発明は貫通孔5内壁への無電解
銅めっき8液のしみ込みによる電気絶縁性及び耐電食性
の低下や表面抵抗の劣化及び接続信頼性低下等の欠点を
解消しようとする多層配線板19の製造方法を提供する
ものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、内層回路板1
に絶縁層2及び無電解銅めっき8用触媒を含有する接着
剤層3を積層した多層配線板19を用いる工法であっ
て、まず、この多層配線板19の両面に保護層4を形成
し、次いで、これに貫通孔5を穿設し、次に、貫通孔5
内を含む全面に無電解銅めっき8用触媒を付与し、前記
保護層4を除去後、孔5内壁だけを無電解ニッケルめっ
き層6で被覆し、めっきレジスト層7を形成し、接着剤
層3表面を粗面化11した後、孔5内を含む導体パター
ン9を無電解銅めっき8で形成することを特徴とする多
層配線板19の製造方法である。
【0011】また、前述と同様にして保護層4を除去し
た後、めっきレジスト層7を形成し、孔5内壁のみを無
電解ニッケル層6で被覆し、接着剤層3を粗面化11
し、その後、孔5内を含む導体パターン9を無電解銅め
っき8で形成することを特徴とする多層配線板19の製
造方法である。
【0012】また貫通孔5内壁を被覆する本発明の無電
解ニッケルめっき層6は、接着剤層3を粗面化11する
のに用いるクロム酸−硫酸系混合溶液等の化学エッチン
グ液が孔5内壁を侵食するのを防ぐと共に、後工程の無
電解銅めっき8の触媒として作用する役きがある。無電
解ニッケル層6の厚みは、前述の役きを満足するめっき
膜組成及び厚みであればよく、厚みは通常0.1μm以
上が好ましい。0.1μmに満たない場合は、化学エッ
チング液に対する耐久性が劣ることが多い。
【0013】接着剤層3を粗面化11した後、無電解銅
めっき8を行う前に、孔5内壁のニッケル膜6表面を活
性化処理することにより、ニッケル膜6上への無電解銅
めっき8の析出性やめっき層間の密着性を更に高めるこ
とができる。この活性化処理には、一般的なニッケル活
性化剤、例えば、塩酸、硝酸、リン酸等の他に、過硫酸
アンモニウムや過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩溶液、フ
ッ化物を含有する固型酸溶液、フッ化物を含有する硝酸
溶液等があげられる。
【0014】従って、本発明の多層配線板19の製造方
法を用いることにより、孔5内壁への無電解銅めっき8
液のしみ込みによる電気絶縁性及び耐電食性の低下や表
面抵抗の劣化及び信頼性低下等の問題点を解決をでき得
るものである。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の保護層4は、スミア除去
及び触媒付与工程で侵されることがなく、かつ、除去可
能な保護膜4を接着剤層3上に設けることにより、無電
解銅めっき8用触媒が接着剤層3表面に付着するのを防
ぐことができる。また、ニッケルめっき層6は、耐食性
に優れているために、化学エッチング液による侵食をほ
とんど受けない。このため、化学エッチング液による接
着剤層3表面の粗面化11の前に、孔5内壁をニッケル
めっき層6で被覆することにより、化学エッチング液に
より孔5内壁の樹脂やガラスクロスが侵食されるのを防
ぐことが可能となる。
【0016】孔5内壁のガラスクロス間やガラスクロス
−樹脂間にニッケルめっき6液がしみ込んだ場合でも、
ニッケルは銅に比べ、比抵抗が高いだけでなく、イオン
化傾向が小さい、また、銅イオンの移動によるマイグレ
ーションが発生しにくいため、貫通孔5内壁の耐電食性
低下が起こりにくい。また、ニッケルめっき6は、銅め
っき8に比べめっきのつきまわり性が優れているため
に、孔5内壁面との密着性が向上する。
【0017】更に、化学エッチング液による接着剤層3
の粗面化11後に、孔5内壁のニッケル膜6表面を活性
化処理することにより、ニッケル膜6上への無電解銅め
っき8の析出性やめっき間の密着力をさらに高めること
ができる。
【0018】前述の本発明により、多層配線板19の電
気絶縁性、耐電食性及び表面抵抗等の信頼性向上が可能
になり得るものである(図1参照)。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す図2(a)〜
(b)、図3(c)〜(e)及び図4(f)に基づいて
更に詳細に説明する。
【0020】
【実施例1】まず、図2(a)は、ガラスエポキシ基材
からなる内層回路板1に絶縁層2及び無電解銅めっき触
媒を含有する接着剤層3を積層した多層配線板19を用
い、
【0021】次に、図2(b)に示すように、この多層
配線板19の両面に耐酸及び耐アルカリ性を有する粘着
フィルムをラミネートし、保護層4を形成する。
【0022】図3(c)に示すように、必要箇所に、ド
リングの手段により貫通孔5を穿設する。
【0023】次に、図3(d)に示すように、スミア除
去(アルカリ性過マンガン酸ナトリウム溶液に浸漬)し
た後、アルカリ性イオンタイプの触媒(パラジウム−ア
ミン錯体)溶液を用いて孔5内壁を含む全面に無電解用
めっき8触媒を付与し、前記保護層4の粘着フィルムを
剥離した後、無電解ニッケル6液(日本カニゼン製シュ
ーマーS754、めっき液温度75〜80℃)に5分間
浸漬し、貫通孔5内壁に厚さ約1μmのニッケル層6を
形成する。
【0024】更に、図3(e)に示すように、めっきレ
ジスト層7の密着性を高めるために多層配線板19表面
をベルトサンダーの手段で研摩し、めっきレジスト層7
を形成する。
【0025】次いで、図4(f)に示すように、クロム
酸−硫酸系化学エッチング液に浸漬し、接着剤層3表面
を粗面化11し、前記無電解銅めっき8液に浸漬後、貫
通孔5内壁と表面に銅めっき層8及び導体パターン9等
を形成し、所望の多層配線板19が得られる。
【0026】
【実施例2】実施例1の無電解ニッケル6液を奥野製薬
製トップニコロンE(めっき液温度80〜85℃、めっ
き浸漬時間7分)に代えた他は、同製造工程にして多層
配線板19が得られる。
【0027】
【実施例3】実施例1と同製造工程において、内層回路
板1、絶縁層2及び接着剤層3を積層した多層配線板1
9を用い(図2(a))、アルカリ剥離型耐酸インキを
印刷し、保護層4を形成する(図2(b))。次に、必
要箇所に、ドリング(ドリル)の手段により貫通孔5を
穿設し(図3(c))、前記多層配線板19をスミア除
去(無水クロム酸溶液に浸漬)した後、パラジウム−ス
ズ合金コロイド液を用い、孔5内を含む全面に無電解銅
めっき8用触媒を付与する。
【0028】次いで、5wt%水酸化ナトリウム水溶液で
保護層4を剥離した後、無電解ニッケルめっき6液(奥
野製薬製トップニコロンE、めっき液温度80〜85
℃)に15分間浸漬し、孔5内壁に厚さ約2μmのニッ
ケル層6を形成する(図3(d))。以下、実施例1と
同製造工程(図3(e)及び図4(f)参照)にして多
層配線板19が得られる。
【0029】
【実施例4】無電解銅めっき8触媒を含有するガラスエ
ポキシ基材からなる内層回路板1に触媒入り絶縁層2及
び接着剤層3を積層した多層配線板19を用いて、実施
例3と同製造工程にて多層配線板19が得られる(図4
(f))。
【0030】
【比較例1】実施例4と同製造工程にして、内層回路板
1、絶縁層2及び接着剤層3を積層した多層配線板19
を用いて、ドリングの手段により必要箇所に貫通孔5を
穿設する。
【0031】次に、スミア除去(無水クロム酸溶液に浸
漬)し、次いで、パラジウム−スズ合金コロイド液を用
い、孔5内壁を含む全面に無電解銅めっき8用触媒を付
与し、表面の触媒除去及びめっきレジスト層7の密着性
を高めるためにこの多層配線板19の表面をベルトサン
ダーで研摩し、めっきレジスト層7を形成する。以下、
実施例1と同様にして、多層配線板が得られる。
【0032】以上、得られた多層配線板19について、
孔10内壁への無電解銅めっき8液のしみ込み量、隣り
合った孔10−孔10間の耐電食性及び表面回路間の絶
縁抵抗を測定し、その結果(表1)を下記に記載する。
【0033】
【表1】表1にめっきしみ込み量(μm)、電食性
(Ω)及び絶縁抵抗(Ω)等の測定結果を示す。 導通接続孔10断面を光学顕微鏡で観察し測定した。 孔10−孔10間(0.4mm)にDC50V印加し、85℃、85%RH で1000時間放置した後の絶縁抵抗値。 回路−回路間(0.2mm)の絶縁抵抗値。
【0034】表1から明らかなように、本発明によれ
ば、孔5内壁への無電解銅めっき8液のしみ込みがなく
なり、電食試験後の絶縁抵抗や回路−回路間の絶縁抵抗
等の諸特性の信頼性向上をさせることができる多層配線
板19が得られるものである。
【0035】
【実施例5】実施例3と同様にして、内層回路板1、絶
縁層2、接着剤層3(図5(a))紫外線硬化型アルカ
リ溶解型インキの保護層4を積層した多層配線板19を
用い(図5(b))、ドリルにより貫通孔5を穿設する
(図6(c))。
【0036】次いで、CrO3濃度940〜960g/
lのクロム酸溶液を用いて、温度30〜34℃で20分
間処理後、水洗、亜硫酸水素ナトリウム溶液による中和
・還元処理、水洗を行うスミア除去工程を2回くり返し
て行う。その後、パラジウム−スズ合金コロイド液を用
いて孔5内を含む全面に無電解銅めっき8用触媒を付与
する。次いで、5%水酸化ナトリウム水溶液で保護層4
を剥離した後、めっきレジスト層7の密着性を高めるた
めにこの多層配線板19の表面をベルトサンダーで研摩
し、めっきレジスト層7を形成する(図6(d))。
【0037】その後、無電解ニッケルめっき6液(日本
カニゼン製シューマーS−754、めっき液温度78〜
81℃)に12分間浸漬し、孔5内壁に厚さ約2μmの
ニッケル層6を形成する(図6(e))。
【0038】次いで、クロム酸−硫酸系化学エッチング
液に浸漬し、接着剤層3表面を粗面化11した後、12
0〜170g/l過硫酸アンモニウム溶液(温度25
℃)に5分間浸漬し、孔5内壁のニッケル膜6表面を活
性化し、次いで、無電解銅めっき8に浸漬して孔5内壁
及び表面に35μmの銅めっき層8を形成して、本発明
の多層配線板19が得られる(図7(f))。
【0039】
【実施例6】実施例5のスミア除去工程を、CrO3
度15〜20g/l、硫酸濃度380〜420ml/l、
フッ化ナトリウム濃度5〜10g/lのクロム酸−硫酸
−フッ化物混合溶液を用いて、温度36℃で5分間処理
後、水洗、亜硫酸水素ナトリウム溶液による中和・還元
処理、水洗を行うスミア除去工程に代えたほかは、同様
にして多層配線板19が得られる(図7(f))。
【0040】
【実施例7】実施例5のスミア除去工程を、CrO3
度940〜960g/lのクロム酸溶液(温度30〜3
4℃、時間20分)による処理、水洗、中和・還元処
理、水洗を行った後、CrO3濃度5〜10g/l、硫
酸濃度380〜420ml/l、フッ化ナトリウム濃度5
〜10g/lのクロム酸−硫酸−フッ化物混合溶液(温
度36℃、時間3分間)による処理、水洗、中和・還元
処理、水洗を行うスミア除去工程に代えたほかは、同様
にして多層配線板19が得られる(図7(f))。
【実施例8】実施例5のニッケル膜6表面の活性化処理
を省いた他は、同様に多層配線板19が得られる(図7
(f))。
【0041】以上、実施例5〜8及び比較例1で得られ
た多層配線板19について、孔10内壁への無電解銅め
っき8液のしみ込み量、隣り合った孔10−孔10の電
食性、絶縁抵抗の測定及び孔10内壁面とめっき層との
密着性、ホットオイル試験による接続信頼性を評価し、
その結果(表2)を下記に記載する。 以下余白。
【0042】表2に接続信頼性の評価結果を示す。
【表2】 孔10断面を光学顕微鏡で観察し測定した。 孔10−孔10間(0.4mm)にDC50V印加し、85℃、85%RH で1000時間放置した後の絶縁抵抗値。 回路−回路間(0.2mm)の絶縁抵抗値。 260℃はんだ浴に20秒浸漬、10秒放置を3回くり返した後、孔10 の断面を顕微鏡(倍率400倍)にて観察した。 ホットオイル試験(260℃オイル5秒浸漬、常温水中5秒浸漬を1サイ クルとする)で、800孔のシリーズ抵抗値を測定し、抵抗値が初期値の1 0%以上上昇したサイクル数を不合格とした。
【0043】表2から明らかなように、本発明によれ
ば、孔5内壁への無電解銅めっき8液のしみ込みがなく
なり、電食試験後の絶縁抵抗や回路−回路間の絶縁抵抗
も向上させることができる他、孔10内めっき層の密着
性及び接続信頼性を向上させることができる多層配線板
19を得ることができる。
【0044】図1に本発明の実施例において、導通接続
孔10の貫通孔5内壁にニッケルめっき層6を形成し、
その後、ニッケルめっき層6面上を活性化し、無電解銅
めっき層8を形成した多層配線板19である。
【0045】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、多層配線板19において、接着剤層3表面への無電
解銅めっき8液用触媒の付着及び孔5内壁への無電解銅
めっき8のしみ込みを防ぎ、電気絶縁性、耐電食性及び
接続信頼性等が向上でき得たために、以下に記載する特
有な効果を奏する。
【0046】(1)本発明によれば、スミア除去及び触
媒付与工程で侵されることなく、かつ剥離可能な保護層
4を接着剤層3上に設け、更に化学エッチング液による
接着剤層3表面の粗面化11工程の前に、孔5内壁をニ
ッケルめっき層6で被覆し、無電解銅めっき8液を行う
ことにより、孔5内壁への無電解銅めっき8のしみ込み
がなくなり、耐電食性、電気絶縁性及び接続信頼性等に
優れた多層配線板19の製造方法が得られ、産業上寄与
する効果は極めて大きい。
【0047】(2)本発明によれば、スミア除去工程と
して、アルカリ性過マンガン酸塩溶液、クロム酸溶液、
クロム酸−硫酸−フッ化物混合溶液を用いた処理を行う
ことにより、良好な孔5内壁面状態とすることが可能と
なり得る多層配線板19が得られる。
【0048】(3)本発明によれば、クロム酸−硫酸系
化学エッチング液による接着剤層3の粗面化11後に、
孔5内壁のニッケル膜6表面を活性化処理することによ
り、ニッケル膜6上への無電解銅めっき8の析出性やめ
っき間の密着力を更に高めることができ、接続信頼性が
更に向上でき得る多層配線板19が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す断面図。
【図2】(a)〜(b)は、本発明の製造工程を示す断
面図。
【図3】(c)〜(e)は、本発明の製造工程を示す断
面図。
【図4】(f)は、本発明の製造工程を示す断面図。
【図5】(a)〜(b)は、本発明の製造工程を示す断
面図。
【図6】(c)〜(e)は、本発明の製造工程を示す断
面図。
【図7】(f)は、本発明の製造工程を示す断面図。
【図8】(a)〜(b)は、従来の製造工程を示す断面
図。
【図9】(c)〜(d)は、従来の製造工程を示す断面
図。
【図10】(e)は、従来の製造工程を示す断面図。
【図11】(a)〜(b)は、従来の製造工程を示す断
面図。
【図12】(c)〜(e)は、従来の製造工程を示す断
面図。
【符号の説明】
1…内層回路板 2…絶縁層 3…接着剤層 4…保護
層 5…貫通孔 6…ニッケルめっき層(無電解) 7…めっきレジスト
層 8…銅めっき層(無電解) 9…導体パターン 10…
導通接続孔 11…粗面化 12…内層銅箔 19…本発明の多層配
線板 21…内層回路板 22…絶縁層 23…接着剤層 2
4…保護層 25…貫通孔 26…内層銅箔 27…めっきレジスト
層 28…銅めっき層(無電解) 29…導体パターン 3
0…外層銅箔 31…銅張積層板 32…ネガマスク 33…導通接続
孔 34…電気銅めっき層 35…エッチングレジスト(ド
ライフィルム) 36…紫外線露光 37…粗面化 38…従来技術のサブトラク(エッチドフォイル)工法
多層配線板 39…従来技術のフルアディティブ工法多層配線板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年11月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 図面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内層回路板(1)の表面に絶縁層(2)
    及び無電解銅めっき(8)触媒を含有する接着剤層
    (3)を積層した多層配線板(19)を製造する方法に
    おいて、この多層配線板(19)の両面に保護層(4)
    を形成し、これらを貫通する孔(5)を穿設し、次い
    で、保護層(4)を除去し、無電解ニッケルめっき
    (6)を施し、孔(5)内壁をニッケル層(6)で被覆
    し、前記接着剤層(3)の表面に無電解用めっきレジス
    ト層(7)を形成し、上記接着剤層(3)表面を粗面化
    (11)する。次に無電解銅めっき(8)で孔(5)内
    を含む導体パターン(9)を形成することを特徴とする
    多層配線板(19)の製造方法。
  2. 【請求項2】 内層回路板(1)の表面に絶縁層(2)
    及び無電解銅めっき(8)触媒を含有する接着剤層
    (3)を積層した多層配線板(19)を製造する方法に
    おいて、この多層配線板(19)の両面に保護層(4)
    を形成し、これらを貫通する孔(5)を設け、次いで、
    保護層(4)を除去し、前記接着剤層(3)の表面に無
    電解用めっきレジスト層(7)を形成し、無電解ニッケ
    ル(6)を施し孔(5)内壁をニッケル層(6)で被覆
    し、前記接着剤層(3)を粗面化(11)する。次に無
    電解銅めっき(8)で孔(5)内を含む導体パターン
    (9)を形成することを特徴とする多層配線板(19)
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2において、保護
    層(4)に耐酸及び耐アルカリ性を有する粘着フィルム
    を用いることを特徴とする多層配線板(19)の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2において、保護
    層(4)にアルカリ剥離型又は耐熱インキを用いること
    を特徴とする多層配線板(19)の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861619B1 (ko) 2007-05-07 2008-10-07 삼성전기주식회사 방열 인쇄회로기판 및 그 제조방법
US7452749B2 (en) * 2005-03-02 2008-11-18 Nec Electronics Corporation Method for manufacturing flip-chip type semiconductor device featuring nickel electrode pads, and plating apparatus used in such method

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