JPH10256736A

JPH10256736A - 多層配線板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10256736A
Application number: JP6303797A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Fujiwara; 弘明藤原; Koji Takagi; 光司高木; Shinichi Iketani; 晋一池谷; Shoichi Fujimori; 正一藤森; Isao Hirata; 勲夫平田; Kiyoaki Ihara; 清暁井原; Shuji Maeda; 修二前田; Satoru Ogawa; 悟小川; Yoshihiro Nakagawa; 義廣中川; Masayuki Ishihara; 政行石原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁樹脂層で被覆される、粗化処理した銅導
体回路の表面の変色を原因とする外観不良が発生せず、
且つ、吸湿処理後の絶縁性能の劣化が少ない多層配線板
を提供すること及びその製造方法を提供する。【解決手段】粗化処理した銅導体回路２の表面に、銅
と異なる金属の金属膜４を形成し、さらにこの金属膜４
の表面を被覆する絶縁樹脂層５を形成している多層配線
板。また、前記における銅と異なる金属が、パラジウ
ム、スズ又はニッケルの何れかであることを特徴とする
多層配線板。また、銅と異なる金属の金属膜４の膜厚
が、０．０１〜２．０μｍであることを特徴とする多層
配線板。銅導体回路２の表面を粗化処理した後、この粗
化処理した銅導体回路２の表面に、銅と異なる金属の金
属膜４を形成し、次いでこの金属膜４の表面を被覆する
絶縁樹脂層５を形成することを特徴とする多層配線板の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁樹脂層で被覆
される銅導体回路の変色等の劣化を防止することができ
る多層配線板及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子機器、電気機器に用いられる
多層配線板は、内層用回路板の銅導体回路を形成してい
る面に、基材に樹脂を含浸し半硬化したプリプレグを重
ね、その外側に外層用基板、又は銅箔を重ね、加熱加圧
して製造されている。近年、機器の高密度化、小型化、
薄型化に伴って、ガラス布等の基材を含んでいるプリプ
レグに代えて、エポキシ樹脂等の樹脂成分のみで導体層
間の絶縁樹脂層を形成するビルドアップ方式も検討され
ている。ビルドアップ方式における導体層間の絶縁樹脂
層の形成方法には、フローコータで樹脂を塗布する方
法、スクリーン印刷法、樹脂フィルムを使用する方法、
予め銅箔に樹脂を塗布し半硬化状態にした、樹脂付き銅
箔を使用する方法等がある。

【０００３】従来のプリプレグを使用する一括多層化方
式の場合には、内層の銅導体回路と絶縁樹脂層の密着を
良好とするために、内層用回路板の銅導体回路に黒化処
理と呼ばれる酸化処理を施すことが主流であったが、環
境問題や、処理の簡素化、処理時間の短縮化等の要求か
ら、黒化処理に代えて、ソフトエッチングやメッキで銅
導体回路の表面を粗化する方法が検討されている。そし
て、ビルドアップ方式においても、ソフトエッチングや
メッキで銅導体回路の表面を粗化する方法の方が黒化処
理の方法より、銅導体回路と絶縁樹脂層の密着力が優れ
る場合があり、検討されている。

【０００４】しかし、ソフトエッチングやメッキで銅導
体回路の表面を粗化した場合には、粗化後に銅導体回路
の表面は、酸化されていない純粋な銅となるために、絶
縁樹脂層の形成までの間に、吸湿等で室温でも酸化し、
変色等が生じる。また、絶縁樹脂層を形成する際には、
１００〜２５０℃程度の高温加熱が施されるため、この
高温加熱により、銅導体回路の表面が酸化が進行し、変
色等の劣化が進む。そして、この銅導体回路の表面の変
色等の劣化は、最終製品である多層配線板の外観不良と
いう不良原因となったり、絶縁樹脂を劣化させて吸湿処
理後の多層配線板の絶縁性能を大幅に低下する原因とな
るため、銅導体回路の表面の変色等の劣化を防止するこ
とができる多層配線板及びその製造方法が求められてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情に鑑みてなされたものであって、その目的とすると
ころは、絶縁樹脂層で被覆される、粗化処理した銅導体
回路の表面に変色等の劣化が生じず、従って、銅導体回
路の表面の変色を原因とする外観不良が発生せず、且
つ、吸湿処理後の絶縁性能の劣化が少ない多層配線板を
提供すること及びその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の多
層配線板は、粗化処理した銅導体回路の表面に、銅と異
なる金属の金属膜を形成し、さらにこの金属膜の表面を
被覆する絶縁樹脂層を形成している多層配線板である。

【０００７】請求項２に係る発明の多層配線板は、請求
項１記載の多層配線板において、銅と異なる金属が、パ
ラジウム、スズ又はニッケルの何れかであることを特徴
とする。

【０００８】請求項３に係る発明の多層配線板は、請求
項１又は請求項２記載の多層配線板において、銅と異な
る金属の金属膜の膜厚が、０．０１〜２．０μｍである
ことを特徴とする。

【０００９】請求項４に係る発明の多層配線板の製造方
法は、銅導体回路の表面を粗化処理した後、この粗化処
理した銅導体回路の表面に、銅と異なる金属の金属膜を
形成し、次いでこの金属膜の表面を被覆する絶縁樹脂層
を形成することを特徴とする。

【００１０】請求項５に係る発明の多層配線板の製造方
法は、請求項４記載の多層配線板の製造方法において、
銅導体回路の粗化処理の方法が、メッキ処理であること
を特徴とする。

【００１１】請求項６に係る発明の多層配線板の製造方
法は、請求項４記載の多層配線板の製造方法において、
銅導体回路の粗化処理の方法が、ソフトエッチング処理
であることを特徴とする。

【００１２】請求項７に係る発明の多層配線板の製造方
法は、請求項４から請求項６までの何れかに記載の多層
配線板の製造方法において、銅と異なる金属の金属膜を
形成する方法が、無電解メッキであることを特徴とす
る。

【００１３】請求項１〜請求項３に係る発明の多層配線
板では、粗化処理した銅導体回路の表面に、銅と異なる
金属の金属膜を形成し、さらにこの金属膜の表面を被覆
する絶縁樹脂層を形成しているので、粗化処理した銅導
体回路の表面に変色等の劣化が生じにくくなる。

【００１４】請求項４〜請求項７に係る発明の多層配線
板の製造方法では、銅導体回路の表面を粗化処理した
後、この粗化処理した銅導体回路の表面上に、銅と異な
る金属の金属膜を形成し、次いでこの金属膜の表面を被
覆する絶縁樹脂層を形成して多層配線板を製造するの
で、粗化処理した銅導体回路の表面に変色等の劣化が生
じにい多層配線板を製造することが可能になる。

【００１５】なお、ここでいうソフトエッチングとは、
エッチング対象の金属をある深さ迄は除去するが、全部
を除去してしまうことはない、部分的なエッチング（あ
る深さ迄しか除去しないエッチング）を表わしている。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。なお、図面で示す実施の形態はビルドア
ップ方式による多層配線板の製造方法を示しているが、
本発明はプリプレグを接着層とする一括多層方式による
多層配線板及びその製造方法にも適用できる。図１
（ａ）〜（ｃ）はこの実施の形態に係る多層配線板及び
その製造方法を説明するための断面図である。図１
（ａ）に示すように、この実施の形態では、表面に銅導
体回路２を備える内層用回路板１を準備する。この内層
用回路板１は、ガラス布等の基材に樹脂を含浸して得ら
れるプリプレグと銅箔を張り合わせた銅張積層板を加工
して製造することができる。上記樹脂としては、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ＰＰＯ樹脂
等の単独物、変性物、混合物が挙げられる。上記基材と
しては、特に限定しないが、ガラス繊維等の無機材料よ
りなる基材が、耐熱性、吸湿性等の点で優れており好ま
しい。また、耐熱性に優れる有機繊維よりなる基材や、
耐熱性に優れる有機繊維と無機繊維よりなる基材を用い
ることもできる。さらに、内層用回路板１は、アルミナ
等の無機基板や、ポリイミドフィルム等のフレキシブル
基板のように基材を使用していない基板や、フィラー等
を混合している基板であってもよい。

【００１７】銅導体回路２は、サブトラクティブ法やア
ディティブ法等で形成でき、この銅導体回路２に対して
粗化処理を施す。この粗化処理は、ソフトエッチング
や、メッキ等の方法で行うことができる。特にソフトエ
ッチングによる粗化処理は、液管理が簡単であり、処理
速度も速いため望ましい方法である。ソフトエッチング
に使用するエッチング系としては、例えば、塩化第２銅
系、塩化第２鉄系、硫酸−過酸化水素系、過硫酸ソーダ
系、過硫酸カリウム系、有機酸系等の酸化還元反応によ
るものが好ましい。一方、メッキによる粗化処理は、例
えば、無電解メッキや電気メッキにより、こぶ状の突起
を銅導体回路２に形成して粗面化するものである。

【００１８】表面を粗化した銅導体回路２上に絶縁樹脂
層を形成する前に、図１（ｂ）に示すように、銅導体回
路２上に銅と異なる金属の金属膜４を形成する。銅と異
なる金属として、例えば、金、ニッケル、スズ、パラジ
ウム、亜鉛、鉛等を使用することが銅導体回路２の酸化
による変色等の劣化防止の点から好ましい。そして、コ
ストや膜形成の容易性の点から、パラジウム、スズ又は
ニッケルの何れかであることがより好ましい。また、銅
と異なる金属の金属膜４の膜厚は、内層用回路板１と絶
縁樹脂層の密着性及び銅導体回路２の酸化による変色等
の劣化防止の点から、０．０１μｍ以上の厚みであるこ
とが好ましく、２．０μｍを越えて形成しても効果の増
大が期待できないので、０．０１〜２．０μｍの範囲内
であることが好ましい。

【００１９】銅と異なる金属の金属膜４の形成方法とし
ては、特に限定するものではないが、無電解メッキによ
って形成するのが好ましい。なぜならば、無電解メッキ
によって金属膜４を形成する場合には、内層用回路板１
の銅導体回路２中に独立回路があっても、電気メッキの
場合のように導通をとるためのリード線を引き出す必要
がないからである。近年、高密度化のために配線パター
ンの細線化が進んでおり、リード線を引き出す余裕がな
い場合が多いので、無電解メッキによって金属膜４を形
成することの有用性は増している。

【００２０】このようにして銅導体回路２上に銅と異な
る金属の金属膜４を形成した内層用回路板１上に、図１
（ｃ）に示すように、絶縁樹脂層５を形成する。絶縁樹
脂層５の形成方法としては、フローコータで樹脂を塗布
する方法、スクリーン印刷法、樹脂フィルムやプリプレ
グを使用する方法、予め銅箔に樹脂を塗布し半硬化状態
にした、樹脂付き銅箔を使用する方法等がある。次い
で、図１（ｃ）に示すように、絶縁樹脂層５に導体層間
を接続するための導体を配設するための穴６を形成し、
次いで、穴６を導体で充填し、次いで絶縁樹脂層５上に
新たな銅導体回路３を形成して、多層配線板を得る。穴
６を導体で充填する方法としては、例えばメッキ法や、
ペースト法で行うことができ、新たな銅導体回路３の形
成方法としては、メッキ法や、絶縁樹脂層５を形成する
際に樹脂付き銅箔を使用しておき、この銅箔をエッチン
グして形成する方法等が例示できる。なお、形成した新
たな銅導体回路３の表面が酸化等で劣化しないようにす
るには、例えば、半田レジスト等のレジストを塗布する
等の方法で行えばよく、特に限定はない。

【００２１】このようにして得た多層配線板では、絶縁
樹脂層５で被覆されている内層の銅導体回路２の表面に
はパラジウム等の銅と異なる金属の金属層が形成されて
いるため、銅導体回路２の表面が経時変化や絶縁樹脂層
５を形成する際の加熱により酸化が進行し、変色等の劣
化が進むことがない。そのため、銅導体回路２の変色に
起因する多層配線板の外観不良の発生はなく、性能面で
は絶縁樹脂層５が劣化して吸湿処理後の多層配線板の絶
縁性能が大幅に低下する問題は生じなくなる。

【００２２】上記の実施の形態では、一方の表面にのみ
銅導体回路２を備える内層用回路板１を使用した例を示
したが、両面に銅導体回路２を備える内層用回路板に対
しそ、の両面に絶縁樹脂層を形成して製造する多層配線
板にも本発明は適用できる。

【００２３】

【実施例】次に本発明を実施例に基づいて説明する。

【００２４】（実施例１）厚み１８μｍの銅箔を片面に
配した、厚み０．８ｍｍのエポキシ樹脂ガラス布積層板
（松下電工株式会社製、品番Ｒ−１７００）を用い、エ
ッチングにより銅導体回路を形成して内層用回路板を得
た。この内層用回路板を有機酸系エッチング液（メック
株式会社製、品番ＣＺ−５４５２）で、エッッチング深
さが４μｍのソフトエッチングを行い、銅導体回路の表
面を粗化した。次に、粗化した銅導体回路の表面に厚み
０．０２μｍのパラジウムの金属膜を、アトテックジャ
パン株式会社製の商品名：パラテクトシステムを用いて
無電解メッキ法で形成した。得られた内層用回路板の銅
導体回路が配置されている面上に、フローコータで液状
のエポキシ樹脂組成物を塗布し、１１０℃で３０分、次
いで１５０℃で２０分、さらに１７０℃で９０分乾燥機
で加熱硬化し、絶縁樹脂層を内層用回路板の銅導体回路
が配置されている面の全面に形成した。上記の液状のエ
ポキシ樹脂組成物は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
を主成分とするもので、内層用回路板に使用している樹
脂組成物と同一構成材料からなっているものを使用し
た。

【００２５】次いで、絶縁樹脂層に導体層間を接続する
ための導体を配設するための穴として、炭酸ガスレーザ
で１５０μｍ径のバイアホールを形成した。次いで、形
成を予定するメッキによる新たな銅導体と絶縁樹脂層の
密着力を良好にするために、上記バイアホールの壁面を
含む絶縁樹脂層の表面を、過マンガン酸カリウム液（シ
プレイ株式会社製）で粗化した後、バイアホールを充填
していて、絶縁樹脂層上の厚みが１８μｍである銅導体
層をメッキ法で形成した。次いで、エッチングによりこ
の銅導体層に回路を形成して、絶縁樹脂層の表面に銅導
体回路を形成して多層配線板を得た。

【００２６】このようにして得られた多層配線板につい
て、絶縁樹脂層で被覆された内層の銅導体回路の変色や
色ムラ等の外観不良があるかを目視にて行った結果、表
１に示すように、変色や色ムラの発生は観察されなかっ
た。また、吸湿処理後の絶縁性能の劣化を評価するため
に、得られた多層配線板を２気圧の蒸気中に暴露するこ
とにより、温度１２１℃、湿度１００％の条件で処理す
る試験を行い、絶縁抵抗が１×１０⁸オーム以下低下す
る迄の処理時間を測定し、得られた結果を表１に示し
た。

【００２７】（実施例２）ソフトエッチングを行って粗
化した銅導体回路の表面に、パラジウムの金属膜に代え
て、厚み０．１μｍのスズの金属膜をシプレイ株式会社
製の商品名：ティンポジットＬＴ−３４を用いて無電解
メッキ法で形成した以外は、実施例１と同様にして多層
配線板を得、次いで実施例１と同様にして得られた多層
配線板の外観不良及び吸湿処理後の絶縁性能の劣化につ
いて評価し、得られた結果を表１に示した。

【００２８】（実施例３）ソフトエッチングを行って粗
化した銅導体回路の表面に、厚み２μｍのパラジウムの
金属膜を形成するようにした以外は、実施例１と同様に
して多層配線板を得、次いで実施例１と同様にして得ら
れた多層配線板の外観不良及び吸湿処理後の絶縁性能の
劣化について評価し、得られた結果を表１に示した。

【００２９】（実施例４）銅導体回路の表面をソフトエ
ッチングで粗化する代わりに、銅導体回路の表面に無電
解銅メッキを施して、銅よりなるこぶ状の突起（こぶの
粒径２〜６μｍ程度）を形成して粗面化した以外は、実
施例１と同様にして多層配線板を得、次いで実施例１と
同様にして得られた多層配線板の外観不良及び吸湿処理
後の絶縁性能の劣化について評価し、得られた結果を表
１に示した。

【００３０】（比較例１）ソフトエッチングを行って粗
化した銅導体回路の表面に、銅と異なるパラジウム等の
金属膜を形成することなしに、すなわち、銅導体回路の
表面は粗化しただけの状態で、絶縁樹脂層を内層用回路
板の銅導体回路が配置されている面の全面に形成するよ
うにした以外は、実施例１と同様にして多層配線板を
得、次いで実施例１と同様にして得られた多層配線板の
外観不良及び吸湿処理後の絶縁性能の劣化について評価
し、得られた結果を表１に示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１の結果から、実施例１〜実施例４で
は、内層の銅導体回路の表面の変色を原因とする外観不
良が発生せず、且つ、比較例１に比べて、吸湿処理後の
絶縁性能の劣化程度が少ない多層配線板が得られている
ことが確認された。

【００３３】

【発明の効果】請求項１〜請求項３に係る発明の多層配
線板では、粗化処理した銅導体回路の表面に、銅と異な
る金属の金属膜を形成し、さらにこの金属膜の表面を被
覆する絶縁樹脂層を形成しているので、粗化処理した銅
導体回路の表面に変色等の劣化が生じにくくなる。従っ
て、請求項１〜請求項３に係る発明の多層配線板は内層
の銅導体回路の表面の変色を原因とする外観不良が発生
せず、且つ、吸湿処理後の絶縁性能の劣化程度が少ない
という有用な効果を奏する。

【００３４】請求項４〜請求項７に係る発明の多層配線
板の製造方法では、銅導体回路の表面を粗化処理した
後、この粗化処理した銅導体回路の表面上に、銅と異な
る金属の金属膜を形成し、次いでこの金属膜の表面を被
覆する絶縁樹脂層を形成して多層配線板を製造する。従
って、請求項４〜請求項７に係る発明の多層配線板の製
造方法によれば、内層の銅導体回路の表面の変色を原因
とする外観不良が発生せず、且つ、吸湿処理後の絶縁性
能の劣化程度が少ない多層配線板を製造することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態の
製造工程を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１内層用回路板２銅導体回路３銅導体回路４金属膜５絶縁樹脂層６穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤森正一大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者平田勲夫大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者井原清暁大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者前田修二大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者小川悟大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者中川義廣大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者石原政行大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粗化処理した銅導体回路の表面に、銅と
異なる金属の金属膜を形成し、さらにこの金属膜の表面
を被覆する絶縁樹脂層を形成している多層配線板。
【請求項２】銅と異なる金属が、パラジウム、スズ又
はニッケルの何れかであることを特徴とする請求項１記
載の多層配線板。
【請求項３】銅と異なる金属の金属膜の膜厚が、０．
０１〜２．０μｍであることを特徴とする請求項１又は
請求項２記載の多層配線板。
【請求項４】銅導体回路の表面を粗化処理した後、こ
の粗化処理した銅導体回路の表面に、銅と異なる金属の
金属膜を形成し、次いでこの金属膜の表面を被覆する絶
縁樹脂層を形成することを特徴とする多層配線板の製造
方法。
【請求項５】銅導体回路の粗化処理の方法が、メッキ
処理であることを特徴とする請求項４記載の多層配線板
の製造方法。
【請求項６】銅導体回路の粗化処理の方法が、ソフト
エッチング処理であることを特徴とする請求項４記載の
多層配線板の製造方法。
【請求項７】銅と異なる金属の金属膜を形成する方法
が、無電解メッキであることを特徴とする請求項４から
請求項６までの何れかに記載の多層配線板の製造方法。