JPH1154941A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来困難であった非貫通型のスルーホールを
レーザー加工する際の生産性、経済性を満足することが
可能となるばかりか、貫通型のスルーホールをレーザー
加工する際にも同様な効果が期待でき、さらにレーザー
以外の物理的手段で加工する技術と組合わせが可能とな
るとともに、導通密度を高めたプリント配線板の製造方
法を提供する。 【解決手段】 導体回路を形成した絶縁基板の表面の少
なくとも一部に形成された絶縁樹脂層の表面に銅層を形
成し、該銅層の一部を溶解除去することによって露出し
た絶縁樹脂層を、残存する銅層をマスクとしてレーザー
を用いて除去することによって孔を形成し、該孔の側壁
にめっき皮膜を形成することにより導体層間を導通する
多層プリント配線板の製造方法において、前記露出した
絶縁樹脂層の一部をレーザーを用いて除去するに先だっ
て予め該露出した絶縁樹脂層の一部を化学的に溶解して
孔を形成することを特徴とし、さらに前記露出した絶縁
樹脂層の化学的な溶解は、過マンガン酸を含有するアル
カリ性水溶液で行う多層プリント配線板の製造方法を特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
板の導体層間の接続を担う非貫通型のスルーホールをレ
ーザーを用いて加工する際に生産性、経済性を改善した
多層プリント配線板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の携帯用電子機器の小型、薄型化に
伴い、当然のことながら部品である多層プリント配線板
に対しても小型、薄型化、即ち高密度化が要求されてい
る。この要求に応える１つの手法として、多層プリント
配線板の導体層間の導通密度を上げるため、導通孔を従
来の貫通型のスルーホールに替え任意の導体層間で導通
が得られる非貫通型のスルーホールを用い、また孔の小
径化が図られている。この手法を満足させる多層プリン
ト配線板の製造方法としてビルドアップ工法が注目され
ている。この工法はつぎのような工程からなるものであ
る。

【０００３】すなわち、銅箔にラミネートされた半硬化
状の絶縁樹脂層をコア材となるプリント配線板の表面に
熱圧着した。ついで前記銅箔にエッチングレジスト層を
形成し、露出した部分の銅箔の一部を溶解除去する。そ
の後、露出した絶縁樹脂層を残存する銅箔をマスクとし
てレーザーを用いて除去することによって孔、即ち非貫
通型のスルーホールを形成し、該孔の側壁にめっき皮膜
を形成することによってコア材の回路と絶縁樹脂層上の
銅層との導通を確保し、銅層をパターニングして回路を
形成する工程を所望なだけ繰り返すことによって多層プ
リント配線板を製造する方法である。

【０００４】この方法で得られる多層プリント配線板
は、直径１００μｍ程度の非貫通型のスルーホールを導
通孔とすることが可能であり、従来のドリルなどで機械
加工された直径数百μｍの貫通型のスルーホールのみを
導通孔とした多層プリント配線板に比べ、大幅に導体層
間の導通密度を高めることを可能とした。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記工法で得ら
れる多層プリント配線板は、一部実用化されているもの
の、レーザーによる非貫通型のスルーホールの加工は、
１製品当たり通常数千〜数万に達し、またレーザー加工
は、従来のドリル加工のように数枚の基板を重ね一度に
穴加工を行うことができないため、生産性、経済性に問
題がありその改善が望まれていた。

【０００６】本発明は、従来困難であった非貫通型のス
ルーホールをレーザー加工する際の生産性、経済性を満
足することが可能となるばかりか、貫通型のスルーホー
ルをレーザー加工する際にも同様な効果が期待でき、さ
らにレーザー以外の物理的手段で加工する技術と組合わ
せが可能となるとともに、導通密度を高めたプリント配
線板の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記製造
方法おけるレーザー加工に要する時間を短縮する手段と
して、レーザー加工前に予め絶縁樹脂層の一部を化学的
に溶解する工程を用いることにより上記課題を解決でき
ることを見出し本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、上記課題を解決するため本発明は、
導体回路を形成した絶縁基板の表面の少なくとも一部に
形成された絶縁樹脂層の表面に銅層を形成し、該銅層の
一部を溶解除去することによって露出した絶縁樹脂層
を、残存する銅層をマスクとしてレーザーを用いて除去
することによって孔を形成し、該孔の側壁にめっき皮膜
を形成することにより導体層間を導通する多層プリント
配線板の製造方法において、前記露出した絶縁樹脂層の
一部をレーザーを用いて除去するに先だって予め該露出
した絶縁樹脂層の一部を化学的に溶解して孔を形成する
ことを特徴とし、さらに前記露出した絶縁樹脂層の化学
的な溶解は、過マンガン酸を含有するアルカリ性水溶液
で行う多層プリント配線板の製造方法を特徴とするもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】導体回路を形成した絶縁基板の表
面の少なくとも一部に形成された絶縁樹脂層の表面に銅
箔を形成し、該銅箔の一部を溶解除去することによって
露出した絶縁樹脂層を、残存する銅箔をマスクとしてレ
ーザーを用いて除去することによって孔を形成し、該孔
の側壁にめっき皮膜を形成することにより導体層間を導
通する多層プリント配線板の製造方法において、本発明
では絶縁樹脂層のレーザー加工に先だって化学的な溶解
処理を行うことを特徴とするが、該溶解処理はレーザー
加工で除去すべき絶縁樹脂層自体の膜厚を減少させる他
に、銅箔と絶縁樹脂層の界面に存在するレーザー加工が
困難な変成層を除去する効果も得られる。このような化
学的な溶解処理のみで絶縁樹脂層に非貫通型のスルーホ
ールを形成することも可能であるが、溶解除去に時間が
掛り、かつ加工精度が得られない点が問題であり、レー
ザー加工と相俟って所期の効果が発揮できるものであ
る。

【００１０】前記化学的な溶解処理は、絶縁樹脂層に対
して溶解力をもつ薬品を用いればよく、強酸化剤である
クロム酸と硫酸の混合溶液や過マンガン酸を含有するア
ルカリ性水溶液などが好都合であるが、作業環境性など
の点で過マンガン酸を含有するアルカリ性水溶液が好ま
しい。

【００１１】また水溶液中の過マンガン酸濃度、溶解温
度、溶解時間などの適正範囲は、絶縁樹脂層を形成する
樹脂の化学構造、あるいは絶縁樹脂層の厚さ、その後の
レーザー加工条件などによって異なるが、化学的に溶解
する絶縁樹脂層の厚みは全体の５０％以内とすることに
よって、総合的な加工時間や加工精度を満足させること
が多いので好ましい。また、レーザーによる絶縁樹脂層
の加工に対して使用するレーザーは特に限定されず、炭
酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ＹＡＧ（イットリ
ウム・アルミニウム・ガーネット）レーザー、アルゴン
レーザーなどを用いることができる。本発明では、前記
工程に至るまでの多層プリント配線板の製造方法は特に
限定しておらず、前述の公知の方法などにしたがって製
造することも可能である。

【００１２】

【実施例】つぎに本発明を実施例および比較例によって
さらに詳細に説明する。 実施例１ 縦３３５ｍｍ、横５１０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍ（銅厚１
８μｍ）の両面銅張ガラスエポキシ樹脂基板を用い、銅
皮膜を塩化第２鉄でパターニングすることによって最小
ピッチ１５０μｍの回路を有する両面プリント配線板を
調製し、これをコア材とした。得られたコア材の表面
に、厚さ１８μｍの電解銅箔の粗面部に形成された厚さ
８０μｍでＢステージに硬化されたエポキシ樹脂層を電
解銅箔ともに１７０℃でｌ時間、３０ｋｇｆ／ｃｍ^２の
圧力を加えて熱圧着した。

【００１３】つぎに銅箔表面に厚さ３０μｍのドライフ
ィルムレジストをラミネートし、フォトリソグラフィー
技法によりエッチングレジスト層を形成した。その後露
出した銅層部分を塩化第２鉄溶液を用いてエッチングに
より除去し、直径１００μｍの孔を形成し、次いでレジ
スト層を４％水酸化ナトリウム水溶液を用いて４０℃で
１分間処理することによって剥離した。

【００１４】その後、５０ｇ／リットルの過マンガン酸
カリウムおよび４０ｇ／リットルの水酸化ナトリウムを
含有する７０℃の水溶液に樹脂基板を３０分間浸漬し、
露出したエポキシ樹脂層の一部を溶解し、その厚さを７
０μｍとした。その後前記銅箔をマスクとし、残留する
エポキシ樹脂層を炭酸ガスレーザーを用いて加工エネル
ギー２１Ｊ／ｃｍ^２でショット数２で除去した。その
後、樹脂基板の所望な箇所に直径４００μｍの貫通型の
スルーホールをドリルによって形成した。

【００１５】続いて樹脂基板を触媒付与液『ＯＰＣ−８
０キャタリストＭ』（商品名：奥野製薬社製）に２５℃
で５分間浸漬し、水洗した後、触媒活性促進液『ＯＰＣ
−５５５アクセレーター』（商品名：奥野製薬社製）に
２５℃で５分間浸漬した後水洗した。ついで硫酸銅５水
和物を１０ｇ／リットル、エチレンジアミン４酢酸２ナ
トリウムを３０ｇ／リットル、濃度３７％のホルムアル
デヒド溶液を５ミリリットル／リットル、ポリエチレン
グリコール（分子量１０００）を０．５ｇ／リットル、
２，２′−ビピリジルを１０ｍｇ／リットル含有し、ｐ
Ｈを１２．５に調整した６５℃の無電解銅めっき液に樹
脂基板を２０分間浸漬することによって、非貫通型のス
ルーホール側壁部を含めた樹脂基板表面に厚さ０．５μ
ｍの銅めっき皮膜を形成した。

【００１６】その後硫酸銅５水和物を８０ｇ／リット
ル、硫酸を１８０ｇ／リットル、塩素イオンを６０ｍｇ
／リットル、光沢剤を１０ミリリットル／リットル含有
する２３℃の電気銅めっき液に浸漬し、含りん銅板をア
ノードとし、陰極電流密度３Ａ／ｄｍ^２で３０分間電気
銅めっきを行い、非貫通型のスルーホール側壁部を含め
た樹脂基板表面に厚さ１８μｍの銅めっき皮膜を形成し
た。さらに表面の銅めっき皮膜に従来法にしたがってフ
ォトリソグラフィー技法によって最小ピッチ１５０μｍ
の間隔にエッチングレジストをパターニングした後、４
０ボーメの塩化第２鉄溶液を用い、温度５０℃、シャワ
ー圧２．０ｋｇ／ｃｍ^２で４０秒間エッチングを行った
後、レジストを剥離することによって回路形成を行った
以上の工程を経ることによって、４層のプリント配線板
を得ることができた。なお上記した通り炭酸ガスレーザ
ーを用いてショット数２で残留するエポキシ樹脂層を除
去できた。

【００１７】実施例２ 実施例１においてエポキシ樹脂層の溶解を８０℃で６０
分間行い、溶解後のエポキシ樹脂層の厚さを４０μｍと
し、さらにレーザーとしてエキシマレーザーを用いた以
外は実施例１と同様にして４層のプリント配線板を得た
が、ショット数３００で残留するエポキシ樹脂を除去で
きた。

【００１８】比較例１ 過マンガン酸カリウムを含有するアルカリ性水溶液を用
いたエポキシ樹脂層の溶解を行わなかった以外は実施例
１と同様にして多層プリント配線板を製造したが、その
後のレーザー加工に要したショット数が４ショットに増
加し、これは実施例１、２に比べて生産性が劣るもので
あった。比較例２ 過マンガン酸カリウムを含有するアルカリ水溶液を用い
たエポキシ樹脂層の溶解を行わなかったこととレーザー
としてエキシマレーザーを用いた以外は実施例１と同様
にして多層プリント配線板を製造したが、レーザー加工
に要したショット数が７００ショットに増加し、これは
実施例１、２に比べて生産性が劣るものであった。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように本発明にかかる多層プ
リント配線板製造方法によれば、従来困難であった非貫
通型のスルーホールをレーザー加工する際の生産性、経
済性を満足することが可能となるばかりか、貫通型のス
ルーホールをレーザー加工する際にも同様な効果が期待
でき、さらにレーザー以外の物理的手段で加工する技術
と組み合わせが可能などその工業上の効果は大きい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体回路を形成した絶縁基板の表面の少
   なくとも一部に形成された絶縁樹脂層の表面に銅層を形
   成し、該銅層の一部を溶解除去することによって露出し
   た絶縁樹脂層を、残存する銅層をマスクとしてレーザー
   を用いて除去することによって孔を形成し、該孔の側壁
   にめっき皮膜を形成することにより導体層間を導通する
   多層プリント配線板の製造方法において、前記露出した
   絶縁樹脂層の一部をレーザーを用いて除去するに先だっ
   て予め該露出した絶縁樹脂層の一部を化学的に溶解して
   孔を形成することを特徴とする多層プリント配線板の製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記露出した絶縁樹脂層の化学的な溶解
   は、過マンガン酸を含有するアルカリ性水溶液で行うこ
   とを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板の製
   造方法。