JPH11261219A

JPH11261219A - ビルドアップ多層プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH11261219A
Application number: JP6183698A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Urasaki; 直之浦崎; Toyoki Ito; 豊樹伊藤; Kazuhisa Otsuka; 和久大塚; Masao Sugano; 雅雄菅野; Shigeharu Ariga; 茂晴有家; Akishi Nakaso; 昭士中祖
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-09-24
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: JP4055026B2

Abstract

(57)【要約】【課題】微細な導体パターンを容易に形成可能とし、部
品実装性に優れ、接続信頼性に優れた高密度なビルドア
ップ多層プリント配線板を効率良く製造する方法を提供
する。【解決手段】第１の銅層／ニッケル−リン合金層／第２
の銅層からなる複合金属箔の、第１の銅層を選択エッチ
ングして導体パターンを形成し、その導体パターン面
に、充填剤を配合した熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、そ
の表面に、引き剥がし可能な有機フィルムを設け、電気
的接続を行う場所に、レーザーを照射して、導体パター
ン表面に到達する非貫通穴をあけ、導電性ペーストを充
填し、有機フィルムを引き剥がし、内層回路基板と重
ね、加圧・加熱して積層一体化し、第２の銅層のみを除
去し、ニッケル−リン合金層のみを除去するビルドアッ
プ多層プリント配線板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、層間の電気的接続
を導電性ペーストで行う多層プリント配線板の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近来、電子機器の小型化、軽量化、多機
能化が一段と進み、これに伴い、ＬＳＩやチップ部品等
の高集積化が進展し、その形態も多ピン化、小型化へと
急速に変化している。このため、多層プリント配線板に
は、電子部品の実装密度を向上するために、配線パター
ンの高密度化が一層求められるようになった。これらの
要望を満たすために、層間の薄型化、配線の微細化、層
間接続穴の小径化が行われ、また、隣接する層間の導体
のみを接続するインタースティシャルバイアホール（以
下、ＩＶＨという。）や、ベリードバイアホール（以
下、ＢＶＨという。）が用いられるようになり、このＩ
ＶＨやＢＶＨも更に小径化されつつある。

【０００３】配線の多層化には、通常、複数の回路層と
該間の層間絶縁層をまとめて重ね、加熱加圧して積層一
体化し、必要な個所に穴をあけ接続する方法と、回路を
形成した上に層間絶縁層を形成し、その上に回路を形成
し、必要な個所に穴を設け、というように回路層と絶縁
層とを順次形成するビルドアップ法とがある。

【０００４】このビルドアップ法の一例を示すと、めっ
きスルーホールと内層回路とが形成された内層回路板の
スルーホールに、シルクスクリーン印刷法などによって
熱硬化性絶縁樹脂や導電樹脂を穴が塞がるように埋め、
加熱して硬化した後、穴からはみ出した熱硬化性絶縁樹
脂を研磨などにより除去し、熱硬化性の熱硬化性絶縁樹
脂を塗布し、銅箔を重ねて、加熱・硬化して絶縁層を形
成し、その銅箔の一部を選択的に除去した後に、その箇
所の絶縁層を選択的に除去することによって層間接続用
の穴を設け、めっきによってその層間接続用の穴内壁の
金属化を行うと共に、絶縁層上に回路用導体を形成し、
さらに回路を形成するというものであり、この回路を形
成したものを内層回路板として、上記と同様の操作によ
りさらに１層の絶縁層と回路層の形成ができ、これを繰
り返すことによって、必要とする多層回路が形成でき
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなビルドアッ
プ法による多層プリント配線板を製造するには、スルー
ホールを持った内層回路板の上にビルドアップ層を形成
する前に、熱硬化性絶縁樹脂や導電樹脂などでスルーホ
ール内を充填する必要があり、この充填する方法とし
て、カーテンコート法、スクリーン印刷法、ディップ法
及びフィルムラミネート法があるが、これらの方法では
充填が困難であるか、あるいは、充填ができた場合でも
余分な基板表面の樹脂を機械研磨により除去する必要が
あり、機械研磨により内層回路の寸法変化が起こるた
め、位置ズレが発生し歩留りが低下するという課題があ
る。

【０００６】また、バイアホールを形成するときに、バ
イアホールを形成する銅箔の箇所から層間の絶縁層を選
択的に除去することによって層間接続用の穴を設け、め
っきによってその層間接続用の穴内壁の金属化を行うと
共に、絶縁層上に回路用導体を形成し、不要な導体をエ
ッチング除去して回路形成するが、この場合、回路形成
する導体が銅箔とめっきの厚さとなり、微細な配線を導
体の選択的なエッチング除去によって形成することが困
難になるという課題がある。

【０００７】また、前記層間接続用の穴が凹みとなって
いるため、さらに多層化する場合、層間の絶縁層を形成
する前に、その凹みを穴埋め樹脂等で一度充填、平滑に
する必要があり、工程が複雑になるという課題があっ
た。

【０００８】また、前述の従来の方法では、クワッドフ
ラットパッケージ（以下，ＱＦＰという。）のＩＣのよ
うに、多数の接続端子がピッチを狭く並べられた部品を
搭載するための配線板を製造するには、１層の配線層で
ＱＦＰの端子から配線を引き出すことができず、２層以
上にわたって配線を引き出す必要があり、このような場
合に、ＱＦＰの端子に接続する配線板表面のランドから
引き出した箇所に接続用ランドを設けＩＶＨを形成して
内層に接続し、さらに同じ箇所にその内層よりも内側の
内層に接続するＩＶＨを形成することが必要となること
があるが、ＩＶＨ穴内へのソルダーレジストの充填が困
難であることや、ソルダーレジストと端子の位置合わせ
精度が厳しくなるため、歩留まり低下の要因となってい
た。また、ＱＦＰの端子に接続する配線板表面のランド
に、直接、ＩＶＨ穴を形成した場合、ＩＶＨ穴内にはん
だが完全に充填されず、はんだのボイドが生じてしま
い、接続信頼性の低下を招いていた。

【０００９】本発明は、微細な導体パターンを容易に形
成可能とし、部品実装性に優れ、接続信頼性に優れた高
密度なビルドアップ多層プリント配線板を効率良く製造
する方法を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のビルドアップ多
層プリント配線板の製造方法は、以下の工程をこの順序
で行うことを特徴とする。ａ．図１（ａ）に示すような、樹脂との接着に適した粗
さを有すると共に回路となる第１の銅層３０１と、全体
としての金属層として取り扱いに十分な強度を有する第
２の銅層３０３と、その２層の中間に設けられたニッケ
ル−リン合金層３０２からなる複合金属箔３の、第１の
銅層３０１の不要な箇所のみをエッチング除去して、図
１（ｂ）に示すように、導体パターン３１を形成する工
程。ｂ．図１（ｃ）に示すように、複合金属箔３の導体パタ
ーン３１の面に、充填剤を配合した熱硬化性絶縁樹脂層
２を形成し、多層配線板用材料とする工程。ｃ．図１（ｄ）に示すように、その多層配線板用材料の
熱硬化性絶縁樹脂層２の表面に、引き剥がし可能な有機
フィルム４を設ける工程。ｄ．図１（ｅ）に示すように、多層配線板用材料の有機
フィルム４の面の側の層間の電気的接続を行う場所に、
レーザーを照射して、導体パターン３１の表面に到達す
る非貫通穴７をあける工程。ｅ．図１（ｆ）に示すように、その非貫通穴７に、導電
性ペースト７１を充填する工程。ｆ．図１（ｇ）に示すように、多層配線板用材料から、
有機フィルム４を引き剥がす工程。ｇ．図１（ｈ）に示すように、スルーホール１１が形成
された内層回路基板１の表面に、前記工程ｆで作製した
多層配線板用材料の熱硬化性絶縁樹脂層２が接するよう
に重ね、導電性ペースト７１と内層回路基板１との接続
位置を合わせて、図１（ｉ）に示すように、加圧・加熱
して積層一体化する工程。ｈ．図１（ｊ）に示すように、第２の銅層３０３のみを
除去する工程。ｉ．図１（ｋ）に示すように、ニッケル−リン合金層３
０２のみを除去する工程。

【００１１】また、上記工程ｂと工程ｃに変えて以下の
工程を行うことができる。ｂ１．引き剥がし可能な有機フィルム４に、充填剤を配
合した熱硬化性絶縁樹脂層２を形成して、キャリア付き
熱硬化性絶縁樹脂層とする工程。ｃ１．そのキャリア付き熱硬化性絶縁樹脂層を、工程ａ
で作製した複合金属箔３の導体パターン３１の面にラミ
ネートする工程。

【００１２】熱硬化性絶縁樹脂層に配合する充填剤に
は、電気絶縁性セラミック系ウィスカを用いることが好
ましく、この充填剤の配合量は、５〜５０ｖｏｌ％であ
ることが好ましい。

【００１３】また、図２（ａ）に示すような、工程ｉま
でで作製した多層プリント配線板を第２の内層回路基板
８として、更に工程ａからｉまでの工程を、必要回数繰
り返して、例えば、図２（ｂ）に示すように、ビルドア
ップ多層プリント配線板を製造することもできる。ま
た、第２の内層回路基板８の接続を行う箇所にレーザ光
を照射して、内層回路基板１に到達するバイアホール８
１を形成し、その表面にめっきを行って必要な形状の回
路導体８２を形成したものを第３の内層回路基板９とし
て、更に工程ａからｉまでの工程を、必要回数繰り返し
て、例えば、図２（ｃ）あるいは図２（ｄ）に示すよう
に、ビルドアップ多層プリント配線板を製造することも
できる。

【００１４】（複合金属箔）本発明の複合金属箔には、
樹脂との接着に適した粗さを有すると共に回路となる第
１の銅層と、全体としての金属層として取り扱いに十分
な強度を有する第２の銅層と、その２層の中間に設けら
れたニッケル−リン合金層からなるものであり、その製
造方法は、例えば、第２の銅層となる銅箔の一方の面を
酸化剤を用いて粗化処理を行い、還元剤によって酸化さ
れた銅をその粗化形状を保ったまま金属銅にまで還元
し、その表面にニッケル−リン合金めっきを行い、さら
に銅めっきを行うことによって作製できる。この第１の
銅層の厚さは、０．５〜２５μｍの範囲とすることが好
ましく、さらには１〜９μｍの範囲とすることがより好
ましい。０．５μｍ未満であると回路導体として厚さの
ばらつきが大きく、２５μｍを超えると微細な配線を形
成できなくなるおそれがある。ニッケル−リン合金層の
厚さは、０．０１〜３μｍの範囲が好ましく、さらに
は、０．０４〜１．５μｍの範囲であることがより好ま
しい。０．０１μｍ未満であると、第２の銅層のみをエ
ッチング除去するときに第１の銅層までエッチングされ
ないように保護することができなくなるおそれがあり、
３μｍを超えると、熱硬化性絶縁樹脂層との積層接着時
に加熱した後のニッケル−リン合金層の選択エッチング
除去性が低下し、きれいにエッチング除去できなくなる
という現象が起こるためである。第２の銅層の厚さは、
５μｍ以上であることが好ましく、１０〜１５０μｍで
あることがより好ましい。５μｍ未満であると、全体と
しての金属層として取り扱いに十分な強度が得られず、
厚すぎるとエッチング除去するときの効率が低下し好ま
しくない。

【００１５】（熱硬化性絶縁樹脂）本発明の熱硬化性絶
縁樹脂には、特に熱硬化性の樹脂を用いることが好まし
く、例えば、二官能エポキシ樹脂とハロゲン化二官能フ
ェノール類の配合当量比をエポキシ基／フェノール水酸
基＝１／０．９〜１．１とし、触媒の存在下、加熱して
重合させた分子量が１００，０００以上のエポキシ重合
体及び架橋剤、多官能エポキシ樹脂を構成成分とするフ
ィルム形成能を有する熱硬化性エポキシ樹脂や、単独で
はフィルム形成能のない樹脂のどちらでも用いることが
できる。ここでいう、フィルム形成能とは、その樹脂を
溶媒に溶解しワニスとし、そのワニスをキャリアフィル
ムに塗布するときに厚さの制御が容易であり、かつ、加
熱乾燥して半硬化状としたものを、搬送、切断、積層す
るときに、樹脂割れや欠落を生じにくく、さらにその後
の加熱加圧成型時に絶縁層としての最少厚さを確保でき
る性能のことをいう。

【００１６】単独ではフィルム形成能の無い熱硬化性絶
縁樹脂としては、従来においてガラス布に含浸して使用
していた樹脂があり、例えば、分子量が３０，０００を
超えない樹脂であって、エポキシ樹脂、ビスマレイミド
トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、珪素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シア
ン酸エステル樹脂、イソシアネート樹脂、またこれらの
変性樹脂などがある。なかでも、エポキシ樹脂、ビスマ
レイミドトリアジン樹脂、及びポリイミド樹脂は、Ｔｇ
や弾性率、硬度が高く、好ましい。エポキシ樹脂として
は、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｓ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールＡノボラック型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド
ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラッ
ク型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエ
ステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹
脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型
エポキシ樹脂、脂肪族環状エポキシ樹脂ならびにこれら
のハロゲン化物、水素添加物から選択されたものを使用
でき、併用することもできる。中でも、ビスフェノール
Ａノボラック型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒドノボ
ラック型エポキシ樹脂は、耐熱性に優れ、好ましい。

【００１７】（電気絶縁性セラミック系ウィスカ）本発
明に使用することのできる充填剤として、電気絶縁性セ
ラミック系ウィスカがあり、このような電気絶縁性セラ
ミック系ウィスカには、例えば、ほう酸アルミニウム、
ウォラスナイト、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネ
シウム、窒化珪素、及びα−アルミナの中から選択して
用いることができ、中でも、ほう酸アルミニウムとチタ
ン酸カリウムは、モース硬度が従来のＥガラスと同程度
であり、従来のプリプレグと同等のワイヤボンディング
性が得られ、さらに、ほう酸アルミニウムは、弾性率が
４００ＭＰａと高いうえに、ワニスと混合しやすく、好
ましい。

【００１８】この電気絶縁性セラミック系ウィスカの形
状としては、平均直径が０．３〜３μｍ、平均長さが平
均直径の５倍以上であることが好ましい。平均直径が、
０．３μｍ未満であると、樹脂ワニスへの混合が困難と
なり、３μｍを越えると、樹脂への分散が十分でなく、
塗布した表面の凹凸が大きくなる。この平均直径は、
０．３〜１μｍの範囲がより好ましい。

【００１９】平均長さが、５倍未満であると、樹脂の剛
性が得られず、さらには２０倍以上であることがより好
ましい。また、上限として、５０μｍ以下であることが
好ましく、この数値は、内層回路の回路間隔より小さい
ことが好ましく、この平均長さが、内層回路の間隔を越
えると、両回路に接触した場合に、電気絶縁性セラミッ
ク系ウィスカに沿って銅のイオンマイグレーションが起
こり易く、回路が短絡する可能性が高いので好ましくな
い。

【００２０】この電気絶縁性セラミック系ウィスカと熱
硬化性絶縁樹脂との濡れ性を高めるために、電気絶縁性
セラミック系ウィスカの表面をカップリング剤で処理し
たものを用いることが好ましく、このようなカップリン
グ剤には、シリコン系カップリング剤、チタン系カップ
リング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウ
ム系カップリング剤、ジルコアルミニウム系カップリン
グ剤、クロム系カップリング剤、ボロン系カップリング
剤、リン系カップリング剤、アミノ系カップリング剤な
どから選択して使用できる。

【００２１】（硬化剤）本発明の熱硬化性絶縁樹脂に用
いる硬化剤には、上記した樹脂に用いる硬化剤であれば
どのようなものでも使用でき、例えば、樹脂にエポキシ
樹脂を用いる場合には、ジシアンジアミド、ビスフェノ
ールＡ、ビスフェノールＦ、ポリビニルフェノール樹
脂、ノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂
が耐熱性に優れ好ましい。この硬化剤の前記熱硬化性絶
縁樹脂に対する配合比は、前記熱硬化性絶縁樹脂１００
重量部に対して、２〜１００重量部の範囲が好ましく、
ジシアンジアミドであれば、２〜５重量部、それ以外の
上記硬化剤であれば、３０〜８０重量部の範囲がより好
ましい。２重量部未満であると硬化不足となり、耐熱性
が低下し、１００重量部を超えると、電気特性や耐熱性
が低下する。

【００２２】（硬化促進剤）本発明の熱硬化性絶縁樹脂
と硬化剤には、さらに、硬化促進剤を用いることがで
き、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合には、硬化促進
剤には、イミダゾール化合物、有機リン化合物、第３級
アミン、第４級アンモニウム塩等を使用することができ
る。この硬化促進剤の配合比は、前記熱硬化性絶縁樹脂
１００重量部に対し、０．０１〜２０重量部の範囲が好
ましく、０．１〜１０重量部の範囲がより好ましい。
０．０１重量部未満であると、硬化不足となり耐熱性が
低下し、２０重量部を超えると、Ｂステージの寿命が短
くなり耐熱性が低下する。

【００２３】（希釈剤）上記熱硬化性絶縁樹脂、電気絶
縁性セラミック系ウィスカ、硬化剤、硬化促進剤は、溶
剤に希釈して用い、この溶剤には、アセトン、メチルエ
チルケトン、トルエン、キシレン、メチルイソブチレ
ン、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、メタノール、エタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルム
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等が使用でき
る。この希釈剤の上記熱硬化性絶縁樹脂に対する配合比
は、上記熱硬化性絶縁樹脂１００重量部に対して、１〜
２００重量部の範囲が好ましく、３０〜１００重量部の
範囲がより好ましい。１重量部未満であると、粘度が高
くなり塗りムラができやすく、２００重量部を超える
と、粘度が低くなりすぎ必要な厚さにまで塗布すること
ができない。

【００２４】（熱硬化性絶縁樹脂と電気絶縁性セラミッ
ク系ウィスカの割合）熱硬化性絶縁樹脂と電気絶縁性セ
ラミック系ウィスカの割合は、硬化した熱硬化性絶縁樹
脂の中で電気絶縁性セラミック系ウィスカが５〜５０ｖ
ｏｌ％となるように調整することが必要である。さらに
は、２０〜４０ｖｏｌ％であることがより好ましい。５
ｖｏｌ％未満であると、熱硬化性絶縁樹脂のフィルム形
成能が小さく、切断時に飛散する等、取り扱いが困難で
あり、剛性も低く、部品実装後のそりが大きくなり実装
性が低下する。５０ｖｏｌ％を超えると、加熱加圧成型
時に、内層回路板の穴や回路間隙への埋め込みが不十分
で、成型後にボイドやかすれを生じ、絶縁性が低下す
る。

【００２５】（剥離可能な有機フィルム）引き剥がし可
能な有機フィルムは、非貫通穴をあけるために用いるレ
ーザーで容易に加工できることが必要である。この点か
ら有機フィルムが好適であり、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−
１、ポリフッ化エチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル等が使用できる。非貫通穴の穴あけには、レーザーを
使用する。レーザーとしては、エキシマレーザーや炭酸
ガスレーザーやＹＡＧレーザー等があるが、加工速度、
加工品質、加工費等のバランスの取れた炭酸ガスレーザ
ーが好適である。

【００２６】（導電性ペースト）非貫通穴に充填する導
電性ペーストとしては、金属粒子、導電性有機物、カー
ボン等の導電性粒子を混入した熱硬化性の導電性ペース
トあるいは紫外線硬化性と熱硬化性を併用した導電性ペ
ースト、同じく金属粒子、導電性有機物、カーボン等の
導電性粒子を混入した熱可塑性の導電性ペーストが使用
できる。これらの導電性ペーストは、印刷等によって非
貫通穴に充填され、印刷後に引き剥がし可能なフィルム
を除去する。

【００２７】（内層回路基板）本発明で使用する内層回
路基板には、紙基材やガラス基材を含むエポキシ系、フ
ェノール系、ポリイミド系の両面金属張積層板が使用で
き、また、これらの基材と樹脂からなる片面金属張積層
板が使用でき、これらの積層板に穴をあけ、穴内壁を金
属化し、不要な導体をエッチング除去して内層回路を形
成する。また、紙基材やガラス布基材にエポキシ系樹
脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂を含浸した絶
縁基板の内層回路となる箇所にのみめっきで導体パター
ンを形成したものも使用できる。また、金属基板やセラ
ミック基板等の表面に導体パターンを形成したものも使
用できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】工程ａ．この工程において、エッ
チングレジストを形成するには、通常のプリント配線板
に用いる方法が使用でき、例えば、剥離可能なレジスト
インクを、シルクスクリーン印刷法によって銅箔の表面
に印刷する方法や、剥離可能なレジストフィルムを銅箔
の表面にラミネートし、フォトマスクを介して、回路部
分にレジストが形成できるように紫外線を照射し、回路
間隙部を現像して除去する方法を使用することができ
る。このときに、裏面の第２の銅層全面にもエッチング
レジストを形成し、第２の銅層がエッチングされるのを
防止することが好ましい。

【００２９】この第１の銅層のみをエッチング除去する
溶液としては、塩素イオンとアンモニウムイオンと銅イ
オンを含む溶液（以下、アルカリエッチャントとい
う。）を用い、処理方法には、浸漬、噴霧などの溶液に
接触させる方法を用いる。また、エッチングレジストの
除去には、溶剤やアルカリ水溶液を用いて除去する。

【００３０】工程ｂ．この工程において、導体パターン
を形成した金属箔に、熱硬化性絶縁樹脂層を形成するに
は、上記熱硬化性絶縁樹脂、硬化剤、硬化促進剤、及び
希釈剤を混合した溶液（以下、熱硬化性絶縁樹脂ワニス
という。）に、撹拌したワニスを、塗布し、加熱して、
半硬化させるものであり、ブレードコータ、ロッドコー
タ、ナイフコータ、スクイズコータ、リバースロールコ
ータ、あるいはトランスファロールコータ等、銅箔と平
行な方向に剪断力を負荷できるか、あるいは銅箔の面に
垂直な方向に圧縮力を負荷できる塗布方法を選択するこ
とが好ましい。この熱硬化性絶縁樹脂に充填剤を添加す
るには、上記熱硬化性絶縁樹脂、硬化剤、硬化促進剤、
及び希釈剤を混合した溶液（以下、熱硬化性絶縁樹脂ワ
ニスという。）に、例えば、電気絶縁性セラミック系ウ
ィスカを混合し、撹拌したワニスとする。

【００３１】工程ｃ．この工程においては、剥離可能な
有機フィルムをプレスやロールラミネート等により加熱
加圧して積層し仮接着する。このときのプレス温度は、
使用する剥離可能な有機フィルムにより異なるが、例え
ばＰＥＴでは、１１０℃、１５分間、２．５ＭＰａであ
り、熱硬化性絶縁樹脂が完全に硬化しない条件で行うこ
とが望ましい。

【００３２】工程ｄ．この工程において、使用できるレ
ーザは、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレー
ザ等があり、加工速度、加工品質、加工費の点からバラ
ンスの取れた炭酸ガスレーザが好ましい。このときのレ
ーザ光の照射条件は、時間が短く、出力の大きなパルス
状の発振をするものが好ましく、例えば、１パルスの幅
が１〜４０μｓｅｃで、パルス繰り返し周波数が１５０
〜１０，０００Ｈｚ、繰り返しパルス数が１〜１０パル
スの条件で、出力の大きさが、２〜５パルスの範囲で、
穴加工できる出力の出せるレーザ発振器が、発振、制御
が容易となり好ましい。この出力は、エネルギー密度に
して、１５〜４０Ｊ／ｃｍ²の範囲である。時間当たり
の出力が、上記範囲未満であると、樹脂層を蒸発、発散
することができず、上記範囲を超えると、必要以上の穴
径となり制御が困難で、一旦蒸発した樹脂が炭化して付
着することもあり、付着した炭化物の除去を行わなけれ
ばならない。

【００３３】工程ｅ．この工程において、非貫通穴に充
填する導電性ペーストとしては、金属粒子、導電性有機
物、カーボン等の導電性粒子を混入した熱硬化性の導電
性ペーストあるいは紫外線硬化性と熱硬化性併用した導
電性ペースト、同じく金属粒子、導電性有機物、カーボ
ン等の導電性粒子を混入した熱可塑性の導電性ペースト
が使用できる。充填する方法としては、通常のシルクス
クリーン印刷法が適用できる。

【００３４】工程ｆ．この工程において、工程ｃで形成
した剥離可能な有機フィルムを剥離する方法としては、
機械的に引き剥がすことができ、手で容易に剥離でき
る。

【００３５】工程ｇ．この工程において、内層回路基板
の接続ランドと工程ｆで得た外層の多層化積層用材料を
位置合わせして重ね、加熱加圧してスルーホールと多層
化積層を同時に行う。多層化積層条件は、使用する樹脂
組成により異なるが、１４０〜１９０℃、２〜４ＭＰ
ａ、３０〜１５０分間が標準的な条件である。

【００３６】工程ｈ．この工程において、第２の銅層の
みをエッチング除去する溶液としては、前述の第１の銅
層をエッチングしたときと同じアルカリエッチャントを
用いることができ、エッチング除去するには、これも、
同様に、浸漬、噴霧などの溶液に接触させることによっ
て行うことができる。

【００３７】工程ｉ．この工程において、ニッケル−リ
ン合金層のみを除去するには、硝酸と過酸化水素を主成
分とする液に、添加剤としてカルボキシル基を有する有
機酸、環構成員として、−ＮＨ−，−Ｎ＝の形で窒素を
含む複素環式化合物を配合した水溶液に浸漬するか、あ
るいはそのような水溶液を噴霧して行う。

【００３８】

【実施例】実施例１予め、図１（ｈ）に示すように、厚さ０．４ｍｍのガラ
ス布−エポキシ樹脂含浸両面銅張り積層板であるＭＣＬ
−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）を使
用し、穴あけ、無電解銅めっきを行い、通常のサブトラ
クト法によってスルーホール１０１を有する内層回路基
板１を作製した。図１（ａ）に示すような、厚さ５μｍ
の第１銅層／厚さ０．２μｍのニッケル−リン合金層／
厚さ１５μｍの第２銅層からなる複合金属箔３の第１の
銅層の面に、通常のサブトラクト法によりエッチングレ
ジストを形成し、図１（ｂ）に示すように、銅のエッチ
ング液にＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品
名）を用いて導体パターン３１を形成し、エッチングレ
ジストを３ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液で剥離し、図
１（ｃ）に示すように、配線形成した第１の銅層の面
に、以下の組成の熱硬化性絶縁樹脂ワニスをナイフコー
タで塗布し、１５０℃で１０分間乾燥して、半硬化させ
た厚さ５０μｍ熱硬化性絶縁樹脂２を有する銅箔付き接
着フィルムを作製し、図１（ｄ）に示すように、接着フ
ィルム側の表面に引き剥がし可能な有機フィルム４とし
て、厚さ１５μｍのポリエチレンテレフタレートフィル
ムをロールラミネーターで貼り合わせた多層配線板用材
料を作製した。（熱硬化性絶縁樹脂ワニスの組成）・ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂・・・・・・・・・１００重量部（エポキシ当量：２００）・ビスフェノールＡノボラック樹脂・・・・・・・・・・・・・・・６０重量部（水酸基当量：１０６）・２−エチル−４−メチルイミダゾール（硬化剤）・・・・・・・０．５重量部・メチルエチルケトン（希釈剤）・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部・ほう酸アルミニウムウィスカ・・・・・・・・・・・・・・・・３０ｖｏｌ％前記工程で作製した多層配線板用材料に、図１（ｅ）に
示すように、炭酸ガスインパクトレーザー穴あけ機ＧＳ
５００（住友重機械工業株式会社製、商品名）により、
エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ²、発振時間１μｓｅｃ、
発振周波数１５０Ｈｚ、パルス数５ショットの条件で、
レーザ光を照射し、層間接続をとる部分の樹脂を取り除
き、銅箔まで届く直径０．１５ｍｍの非貫通穴７をあけ
た多層配線板用材料を作製し、図１（ｆ）に示すよう
に、導電性ペーストを有機フィルム４の上からシリクス
クリーン印刷法で充填し、図１（ｇ）に示すように、有
機フィルム４であるポリエチレンテレフタレートフィル
ムを剥離した。このようにして作製した内層回路基板１
と穴をあけた多層配線板用材料とを、図１（ｈ）に示す
ように、内層回路基板１の回路導体と接着フィルムの回
路導体の位置合わせを行い、熱硬化性絶縁樹脂層２とが
接するように重ね、１７０℃で、９０分間、２．５ＭＰ
ａの圧力で、加熱加圧して、図１（ｉ）に示すように、
積層一体化した。この条件によって、樹脂フローは、３
ｍｍであった。その後、図１（ｊ）に示すように第２の
銅層のみを、市販のアルカリエッチャントであるＡプロ
セス液（メルテックス株式会社製、商品名）でエッチン
グ除去し、さらに、ニッケル−リン合金層３０２のみを
以下のエッチング液で、エッチング除去し、図１（ｋ）
に示すように、多層プリント配線板を作製した。（ニッケル−リンエッチング液組成）・硝酸・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２００ｇ／ｌ・過酸化水素水（３５％）・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０ｍｌ／ｌ・カルボキシル基を含む有機酸（ＤＬ−リンゴ酸）・・・・・・１００ｇ／ｌ・ベンゾトリアゾール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５ｇ／ｌ

【００３９】実施例２熱硬化性絶縁樹脂ワニスに対して、１０ｖｏｌ％のほう
酸アルミニウムウィスカを混合、攪拌した以外は、全て
実施例１と同様に行った。レーザ穴あけ条件は、炭酸ガ
スレーザで、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ²、発振時間
１μｓｅｃ、発振周波数１５０Ｈｚ、パルス数３であっ
た。

【００４０】実施例３熱硬化性絶縁樹脂ワニスに対して、４５ｖｏｌ％のほう
酸アルミニウムウィスカを混合、攪拌した以外は、全て
実施例１と同様に行った。レーザ穴あけ条件は、炭酸ガ
スレーザで、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ²、発振時間
１μｓｅｃ、発振周波数１５０Ｈｚ、パルス数７であっ
た。

【００４１】比較例１実施例１の接着フィルムに代えて、以下の充填剤を配合
していない熱硬化性ワニスを塗布したものを用いた。（熱硬化性絶縁樹脂ワニスの組成）・ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂・・・・・・・・・１００重量部（エポキシ当量：２００）・ビスフェノールＡノボラック樹脂・・・・・・・・・・・・・・・６０重量部（水酸基当量：１０６）・２−エチル−４−メチルイミダゾール（硬化剤）・・・・・・・０．５重量部・メチルエチルケトン（希釈剤）・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部

【００４２】比較例２実施例１の接着フィルムに代えて、以下の充填剤を配合
していない熱硬化性絶縁樹脂ワニスをガラスクロス布に
塗布含浸プリプレグを用いて、回路を形成した複合金属
箔の間に仮接着し、実施例１と同様にして多層プリント
配線板を作製した。（熱硬化性絶縁樹脂ワニスの組成）・ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂・・・・・・・・・１００重量部（エポキシ当量：２００）・ビスフェノールＡノボラック樹脂・・・・・・・・・・・・・・・６０重量部（水酸基当量：１０６）・２−エチル−４−メチルイミダゾール（硬化剤）・・・・・・・０．５重量部・メチルエチルケトン（希釈剤）・・・・・・・・・・・・・・・１００重量部

【００４３】以上のように作製した基板に、以下の試験
を行った。結果を表１に示す。（試験）・気相熱衝撃試験熱衝撃試験器サーマルショックチャンバーＴＳＲ−１０
３（ＴＡＢＡＩ製、商品名）を用い−６５℃、３０分・
１２５℃、３０分の条件を１サイクルとし、接続抵抗の
変化を測定した。接続抵抗の測定には、ヒューレットパ
ッカード製マルチメータ３４５７Ａを用いて測定した。

【００４４】

【表１】微細配線形成性 ×：Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／５０μｍ配線形成不可 ○：Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／５０μｍ配線形成可能 ◎：Ｌ／Ｓ＝２０μｍ／２０μｍ配線形成可能気相熱衝撃試験 ×：５００サイクル以下で導通抵抗変化率１０％以上 ○：５００サイクル以上、１０００サイクル未満で導通
抵抗変化率１０％以上 ◎：１０００サイクル以上導通抵抗変化率１０％未満

【００４５】

【発明の効果】以上に説明したとおり、層間の薄型化、
配線の微細化、ＢＶＨの小型化に優れ、接続信頼性に優
れ、生産性に優れた多層プリント配線板及びその製造方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｋ）は、それぞれ本発明の一実施例
を説明するための各工程を示す断面である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の他の実施
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１．内層回路基板１１．スルー
ホール２．熱硬化性絶縁樹脂層３．複合金属箔３１．導体パ
ターン３０１．第１の銅層３０２．ニッ
ケル−リン合金層３０３．第２の銅層４．有機フィルム７．非貫通穴７１．導電性
ペースト８．第２の内層回路基板８１．バイア
ホール９．第３の内層回路基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅野雅雄茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者有家茂晴茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者中祖昭士茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の工程をこの順序で行うことを特徴と
するビルドアップ多層プリント配線板の製造方法。ａ．樹脂との接着に適した粗さを有すると共に回路とな
る第１の銅層と、全体としての金属層として取り扱いに
十分な強度を有する第２の銅層と、その２層の中間に設
けられたニッケル−リン合金層からなる複合金属箔の、
第１の銅層の不要な箇所のみをエッチング除去して、導
体パターンを形成する工程。ｂ．複合金属箔の導体パターンの面に、充填剤を配合し
た熱硬化性絶縁樹脂層を形成し、多層配線板用材料とす
る工程。ｃ．その多層配線板用材料の熱硬化性絶縁樹脂層の表面
に、引き剥がし可能な有機フィルムを設ける工程。ｄ．多層配線板用材料の有機フィルムの面の側の層間の
電気的接続を行う場所に、レーザーを照射して、導体パ
ターンの表面に到達する非貫通穴をあける工程。ｅ．その非貫通穴に、導電性ペーストを充填する工程。ｆ．多層配線板用材料から、有機フィルムを引き剥がす
工程。ｇ．スルーホールが形成された内層回路基板の表面に、
前記工程ｆで作製した多層配線板用材料の熱硬化性絶縁
樹脂層が接するように重ね、導電性ペーストと内層回路
基板との接続位置を合わせて、加圧・加熱して積層一体
化する工程。ｈ．第２の銅層のみを除去する工程。ｉ．ニッケル−リン合金層のみを除去する工程。
【請求項２】工程ｂと工程ｃに変えて以下の工程を有す
ることを特徴とする、請求項１に記載のビルドアップ多
層プリント配線板の製造方法。ｂ１．引き剥がし可能な有機フィルムに、充填剤を配合
した熱硬化性絶縁樹脂層を形成して、キャリア付き熱硬
化性絶縁樹脂層とする工程。ｃ１．そのキャリア付き熱硬化性絶縁樹脂層を、工程ａ
で作製した複合金属箔の導体パターンの面にラミネート
する工程。
【請求項３】複合金属箔の導体パターン面に形成する熱
硬化性絶縁樹脂に配合する充填剤が、電気絶縁性セラミ
ック系ウィスカであることを特徴とする請求項１または
２に記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方
法。
【請求項４】電気絶縁性セラミック系ウィスカの配合量
が、５〜５０ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項３
に記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】工程ｉまでで作製した多層プリント配線板
を第２の内層回路基板として、更に工程ａからｉまでの
工程を、必要回数繰り返してビルドアップ多層プリント
配線板を製造する工程を有することを特徴とする請求項
１〜４のうちいずれかに記載のビルドアップ多層プリン
ト配線板の製造方法。
【請求項６】第２の内層回路基板の接続を行う箇所にレ
ーザ光を照射して、内層回路基板に到達するバイアホー
ルを形成し、その表面にめっきを行って必要な形状の回
路導体を形成したものを第３の内層回路基板として、更
に工程ａからｉまでの工程を、必要回数繰り返してビル
ドアップ多層プリント配線板を製造する工程を有するこ
とを特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載のビ
ルドアップ多層プリント配線板の製造方法。