JPS6233497A

JPS6233497A - 多層回路板の製造方法

Info

Publication number: JPS6233497A
Application number: JP15952586A
Authority: JP
Inventors: チャールズ・アール・シップレー・ジュニアー
Original assignee: Shipley Co Inc
Current assignee: Shipley Co Inc
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1987-02-13
Also published as: EP0211180A2; EP0211180A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、導電性の相互接続部を有する層によって、相
互に分離された複数の信号層を有する層を逐次形成する
ことによって、多層回路板を製造する方法−関する。

（先行技術の説明）多層回路の製作は、最小の容積内に多数の回路を形成す
る方法である。多層回路板は、通常、電源面および／又
は接地面層によって分離された信号線（導体）を育し、
且つ「埋込みバイア」と呼ぶめっきされた孔によって他
の層の信号線に接続する信号線ヲ有する層の積重ね（ス
タック）よりなるものである。若干の層は、Ｂ−ステー
ジ樹脂をガラス繊維布に含浸させたプリプレグによって
接合されていることが多い。

現在の多層回路板製造方法は、多数の導体で回路パター
ンが構成さｎた個々の内層の製作よりなるものである。

銅張内層材の銅の面に感光性材料を被覆し、画像を形成
させ、現像し、エツチングして感光性被覆によって保護
された銅張り面に導体パターンを形成させる。エツチン
グした後、感光性被覆を銅面から取り除いて基材面に回
路パターンを残す。次に、通常、部分硬化した材料、一
般にはＢ−ステージエポキシ樹脂を含浸させたガラスＪ
維布よりなる層であるプリプレグによって互いに分離さ
れている信号層、接地面層、電源面層等よりなる内層を
積み重ねることによって多層スタックを形成する。スタ
ックの外層（最上層とガラス繊維含浸エポキシ板材より
なることが多い。

スタックはＢ−ステージ樹脂を完全硬化させるために熱
と圧力を加えて積層し、一体構造とする。

多層回路板内の回路層を接続するために、相互接続、す
なわちスルーホール、埋込バイア、および盲穴による相
互接続を用いる。相互接続の形式に関係なく、通常適当
な位置にドリルで孔をあけてスタックを貫通させる。多
層で４造物にめっき触媒を接触させることによって、読
札に触媒を生成させ、孔の周壁を、一般には無電解銅に
よって金属化し、さらにその上に電解銅めっきを行って
、回路内層相互間を導通させる。

多層回路板はますます複雑になってきている。

例えば、コンピュータ一本体に用いる回路板は、全厚み
が約〆インチのスタック全体の中に３６層もの回路を有
する場合があ°る。信号線層を相互接続するために、現
在４ミル幅の信号線および１２ミル径のバイアを用いる
複雑な回路板が設計されている。回路板をさらに高密度
化するためには、イ爾会盆Ｊか９　ぐ　ル１−ＩＴ小炬
ＬＴ　　　　、ゼＸマル’）−Ａ！八１５ミル以下の径
に縮小することが望ましいと思われる。

（発明の要約）以下の説明を理解しやすくするために、次のような定義
を用いた。

「永久光調電体被覆」とはレリーフ像を形成するために
放射線に対して感受性があり、そして現像可能である誘
電体被膜組成物を意味し、該誘電体被覆は多層回路板の
必須部分となり、かつ回路層又は信号層相互間を導通さ
せるだめの開口部を定めるのに用いられるものである。

「永久フォトマスク」は、該マスクが回路層又は信号層
内の導電性の信号線又は相互接続部のだめの開口部およ
び通路を定めるのに用いられる点を除けば永久光調電体
被覆と同様の意味２有するものである永久誘電体被覆お
よび永久フォトマスクは同じ材料、又は異なる材料でも
よい。

永久フォトマスクおよび永久光訪電体被覆の両方は液状
塗布組成物またはドライフィルムとして」すことができ
、そして好ましくＨ４，５以下の誘電率を有する。

「光形成さｎだ開口部」は永久光調電体被覆又は永久フ
ォトマスクの中の導体を定める通路および／又は相互接
続部を定める開口部のレリーフ像を意味する。該通路お
よび開口部はレリーフ像の中に選択的に析出した金属を
含有してレリーフ像を導電性にするのに用いられる。

本発明は、高密度多層回路板の容易な製造方法を提供す
るものである。その製造方法は、多層構造が、回路層間
に、導電性相互接続部を持つ少なくとも２つの回路層を
有する多層回路構造体よりなる層を逐次形成することよ
りなる。

多層回路構造体は、多層スタックの必須部分となりつる
一時的又は永久的支持体の上に形成するのが好ましい。

例えば、支持体は回路板基材であってもよい。支持体が
回路である場合には、その製造方法は、相互接続部を定
める光形成さ九た開口部のレリーフ像を有する回路の上
に永久光訪電体被覆を形成させること全含むことができ
る。光誘電体被覆に活性放射線を照射して画像パターン
を得、さらに現像してレリーフ像を形成させることによ
って、光形成された像が得られる。開口部が導体および
相互接続部のような所要の回路形状を定めるように光形
成されたパターン状に光銹電体被覆をフォトマスクで被
覆することができる。

金属をレリーフ像の中に選択的に析出させて導電性にす
る。金属が析出して所要の形状寸法又は断面形状の金属
が得られる時には、光調電体被覆およびフォトマスク被
覆の周壁は金属を含有する。

この方法を所要の数だけ順次繰返して回路層および相互
連続層を逐次形成させ所要数の層とする。

もしくは、一部分を記述のように形成させ、そして次に
そのスタックを同−又は異なる方法で形成させた他のス
タックに積重ねて多層複合材をつくることができる。次
に該複合材を、熱と圧力を加えて積層し多層板を形成さ
せる。本発明の目的のためには、スタックにまず液状樹
脂を被覆し、さらに液状樹脂を部分硬化させた後に積み
重ねる。

こうすることによって、如何なる割目も液状樹脂支持体
が回路でない場合には、必要に応じて上記の方法を修正
する。例えば、支持体全処理したステンレススチール盤
としよう。この場合には、フォトマスク盤に付着させて
、フォトマスク内の開口部の中に回路を電気めっきする
ことができる。

この回路は多層スタックの最初の回路となるであろう。

次に永久誘電体被覆によって該回路の上に相互接続層を
形成し、そしてこの方法を繰返して所要数の相互接続層
と回路層とを逐次形成させれば多層スタックができるで
あろう。この工程の終了時、又はスタックが十分な強度
ｔｉするようになった時点で前記盤を取り除くことがで
きる。

ここで考えているような方法では、多層回路層がすべて
相互に導通しているとは限らないことを理解する必要が
ある。例えば、絶縁された接地面又は電源面が、それと
絶縁された面を貫通する相互接続部を有する多層スタッ
ク内の若干の層を含むことがある。

回路の恒久的な一部となる支持体、元請電体被ｒｕ七１
　？バ嵜づブ　カのイ市１）　、蘂喜虚　　：魯樽砧ム
ｋが（Ｂ、層の逐次形成、および永久的又は一時的支持
体が本発明の特徴をなすものである。

本発明による選択的金属析出は、通常の方法又は後で詳
細に述べる新しい手法によって行うことができる。選択
的金属析出に用いる方法の多くはめつき触媒を使用する
ものである。

光透電体被覆および／又はフォトマスク被覆にレリーフ
像を形成させるには、該被グに活性放射線を照射して画
像パターンを形成させ、そして現像して光形成さｎた開
口部および線のパターンを形成させる。開口部の解像度
は被覆材料の光学的性質および光線の平行性による。こ
のような材料は被覆の厚さよりも小さい開口部を有する
高解像度のレリーフ像を得るような現像が可能である。

上記のような被覆材料を用いることにより、光透電体被
覆およびフォトマスクの解像可能限度に等しい大きさま
で、希望する任意の形状の相互接続部および導体のため
の開口部の像を形成させることが可能である。高解像度
の材料を使用すれば、導体および開口部を幅１ミル以下
に、そして要すれば幅数ミクロン以下に縮小することが
できる。

層の逐次形成を一部行うことも本発明の特徴とするとこ
ろである。しかしながら、層の逐次形成によって数個の
スタックをつくりうることを認識する必要がある。この
方法によってつくられた２個以上のスタックを相互に積
層して複合多層板をつくることができる。該スタックは
エポキシをガラス繊維布に含浸させたＢ−ステージのプ
リプレグを用いて、一つに積層させることが可能である
。

該スタックを積層させるのに、プリプレグを用いないで
、未硬化の液状樹脂から始めるのが更に好適である。液
状樹脂はスタック内に存在する隙間を満して、閉じ込め
られた気泡を排除する。液状樹脂は、被覆後、取扱い易
いように部分硬化させ、次いでスタックを積み重ねて積
層する。上記の他に、本発明の方法に従って逐次形成し
たスタックを、プリプレグ又は未硬化液状樹脂を用いて
従来技術によってつくられたスタックと積層することが
できる。従って、従来技術による方法および本発明の方
法を結びつける工程の組合せによって多層板金形成させ
ることが可能でおる。

（好適な実施態様の説明）本発明の多層回路は、必要な場合には、最終多層荷造の
一部となり得る支持体上に形成するのが好ましい。支持
体は永久的なもの、又は一時的なものでもよい。永久支
持体は、いくつかの異なる任意の構造物より構成するこ
とが可能である。例えば、支持体は、他の層を付加する
ことができる回路を有するものであれば通常の印刷回路
板、成型回路、混成回路、セラミック、電子機器のハウ
ジング等であってもよい。他の支持体としては、多数の
アディティブ回路を回路スタックに逐次組込むことを可
能とする金属張りのないプラスチックでβってもよい。

永久支持体の別の実施態様としては、多数の回路層を形
成することができる電源面および／又は接地面よりなる
ものであってもよい。一時的支泣体としては、多数の層
を逐次重ねることができる盤であって、その後多層スタ
ック金取外すことが可能なものであってもよい。前場合
には、像を生成した誘電体層を盤上に形成し、載盤の露
出部分と金属を電気めっきする電鋳法を用いて少くとも
最初の回路層を形成させることができる。製造効率の点
から云えば、回路は盤の両面に形成させるのが望ましい
。

支持体上に回路を形成させる方法は、本発明の重要な点
ではない。例えば、耐エツチング性被覆によってマスキ
ングされた銅張り部分乞エツチングして回路を形成する
通常の印刷ｐよびエツチング法を用いて回路をつくるこ
とができる。もしくは、周知のアディティブ法又はセミ
アディティブ法によって回路をつくることができる。基
板上に回路を形成させる公知の他の方法には、電鋳法、
導電ペースト・導電インキ等があるが、本発明の一部を
構成するものではない。

本発明１７）製造方法は選択めっき法を用いるものであ
る。選択めっき法それ自体は本発明の一部とは考えられ
ないが、以下説明するような回路形成のだめに選択めっ
き技術全利用する手法は本発明選択めっき法には公知の
方法がある。選択めっきは、触媒を生成した基材の上に
施されるマスキング、米国特許第３，５６２．０３８号
に示されているめっき触媒の選択吸着とそれに続く除去
、犠牲層（選択めっきの新しい方法と考えられている）
触媒を生成した光調電体層、触媒毒の選択適用、パラジ
ウム溶液による銅表面の活性化、感光性接触反応等音用
いて行うことができる。

付図の第１図から第３図は、永久支持体の上に逐次施さ
れた層よりなる多層スタックの形成を示すもρである。

第１図から始する本発明のこの実施例において、第１工
程では永久支持体として通常の鋼張内層材を使用する。

第１図でわかるように、内層材をエツチングして基材２
の上に信号線１を形成させる。第２図では、信号線１と
次に続くＮ（図示せず）との間に光形成された相互接続
部のレリーフ像をつくるように像が形成された光誘電体
層３を複合体の上に被覆する。ざらにめっき触媒４を誘
電体層３の上に施して次の選択金属のつきのために該表
面に触媒を生成させる。

この方法の次の工程は第３図に示すように、信号線、バ
イア、孔等の像パターン状にフォトマスク５を覆うこと
よりなる。光マスクは細い線の像形成を行なうために好
ましいものである。めっき、　　を望まない誘電体層３
の触媒生成面にフォトマスクを被覆する。図示のように
マスクで覆われていないめっき触媒４の上に銅導体６を
めっきするが、図のように、フォトマスクの厚さ以内に
めっきすることが好１しく、略々平面となる厚さにめっ
きするのが極めて望ましい。製造方法のこの段階で、回
路パターンおよび相互接続部を有する完全な回路が得ら
れる。上記の方法企、望む数だけ繰返して多層回路のス
タックを形成させることができる。

もしくは、そのようにして形成したスタックを、同−又
は異なる方法で形成した他のスタックに適当な材料を用
いて積層させることもできる。

本発明によるスタック相互の接着に用いる材料は通常の
プリプレグでよい。しかし、本発明の好適な実施例によ
れば、液状接着剤をスタックに塗布し、そして部分硬化
させるのが望ブしい。このようにすれば、液体はスタッ
クの表面に存在すると思われるいがなる割目にも浸透し
て閉じ込められた気泡を排除する。接着剤の適用の後で
、取扱いやすいように、比較的乾燥した状態に接着剤を
部分硬化させることが好ましい。液状接着剤は、例えば
未硬化エポキシ樹脂のように、硬化前のこのような行程
で用いらｎるような樹脂であればよい。

上述の方法において、光誘電体層およびフォトマスク層
を公知の方法で被覆する。例えば、液状被覆剤組成物と
して適用し、そして乾燥させるか、又はドライフィルム
として施すこともできる。ドライフィルムの形の場合に
は、フィルムは単層フィルム又は多層フィルムよりなる
ものであってもよい。

同類のように、めっき液がめつき触媒に触几ると、めっ
き触媒の露呈している上に無電解金属の自触媒反応によ
る析出が生じる。ＵＳ造体がめつき液から取り出される
までめっきは継続する。使Ｉ有するめつき溶ぬけ　、ｒ
ｈ堂イ託乍１目ボ滌であ入適当な溶液はマサチューセッ
ツ州ニュートンのシブレイ社（５ｈｉｐｌｅｙ　Ｃｏｍ
ｐａｎ’ｌ　Ｉｎｃ、ｏｆ　Ｎｅｗｔｏｎ。

Ｍａｓｓａｃんｕｓｅｔｔｓ　）から入手できる市販の
無電解銅めっき溶液キュポジット−２５１無電解銅（Ｃ
ｗｐｏｓｉｔ’　２５１　　ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ　
Ｃｏｐｐｅｒ　）である。好適な溶液は約２６０℃、１
０秒間の半田ＷＩ撃試験に破壊することなく耐え得る延
性のある銅をめっきできるような溶液である。めっきは
所要の析出厚さが得られるまで継続する。

本方法を無電解銅めっきに関して述べてきた。

しかし他の金属又は多層の複数の金属も用いることを認
識する必要がある。例えば、浸漬錫又は半田を銅導体の
上にめっきすることも多い。

上記の方法に２いて、元請電体およびフォトマスクは金
属がその中に析出する開口部および通路を定めるので、
銅導体および相互接続部は通路又は開口部の形状に一致
する。基板には全面に触媒が吸着するけれども、金属の
析出は通路の中の触媒の露呈している部分に選択的に行
わ九る。高解像度のフォトマスクは光結雷伏を１面像パ
ターンル足めるのに用いた場合には、金属導体は通常正
方形又は長刀形のめつきされた通路に一致する断面を有
する。従って、導体のインピータ゛ンスを支配する力は
さらに向上する。

多層回路板の製造用として従来技術で用いられる箱縁性
内層基材は通常約４ないし８ミル厚の強化プラスチック
で、それぞれの表面ば鋼張りされている。先行技術によ
れば、銅板覆をエツチングして同層に回路を定める時に
、導体間の銅張部分が除去されて、除去された部分の内
層材の厚さが４ミルの薄さになることがある。争同張り
の貼合せは、通常１５０℃以上の高温で行うので、銅を
エツチングすると不連続の１川路となり、それによって
プラスチックは解放されて環境温度における正常な太き
さまで膨張することができる。このように銅３よびプラ
スチックの膨張係数の差によって好１しくない寸法変化
が生じる。また、非常に薄いプラスチツタの基板は延伸
又は他の変形の恐れがある。

上記とは対照的に、本発明によって形成された回路の空
間や導体は望ましい寸法安定性のある基板上に家を形成
されている。さらに、導体側聞の空間は銹電体によって
満たされており、これによって寸法安定性は多少向上す
る。上記と異なり、電源面および接地面を内層基材とし
て使用すると、プラスチック基材が薄いとしても寸法安
定性は良好となる。何故ならば、銅のパターンは連続的
であってプラスチックを解放させないために、エツチン
グ後寸法の変動が起り得ないからである。この結果、層
の寸法安定性が向上した。

層間の相互接続開口部は層形成されるのでｂつ゛でドリ
ルであけるのではない。本発明によれば、ドルル穿孔な
しに多層回路板をつくることが可能である。この点で、
スタックの外部から内部までドリルで孔をあけるのが好
ましいかも知れないが、バイアはすべて層形成および選
択的析出によって形成することができる。

第４図から第７図は、第１図から第３図に示した方法に
類似した逐次層形成法全用いる多層回路板の製造法を示
すものである。しかしながら、この実施例においては、
支持体として、内層基材１０および両表面の銅張１１よ
りなる銅張内層材全使用する。この実施態様では、銅を
接地面／ｉ電源面結仕体として使用するので、銅は内層
材に構造一体性を与える連続層である。電源面および接
地面を絶縁させるために、誘電体層１２を接地面および
電源面１１上に被覆する。

第５図では、複合体を無電解めっき触媒中に浸漬して触
媒層１３を生成させる。つぎに、回路パターン金泥める
層形成さＡ′ＩＣ開口部を有する触媒生成面の上にフォ
トマスク１４ｔ＊有する。製造方法の次の工程は、層形
成さｎた開口部の中に銅の選択的析出を行い導体１５を
形成することよりなる。選択的金属析出は、構造体を無
電解銅めっき液に浸漬することによって容易に行われ、
それによってめっき液はめつき触媒と接触して銅を析出
し導体１５を形成する。

製法の次の工程は、銅導体１５と次に施される信号層と
の間に尋電的な相互接続部を形成することである。、こ
のｉｌ百の語手は付］ス１埴７１シ１に示１．である。

層形成された開口部全有する光誘電体層１６を導体１５
およびフォトマスク１４よりなる表面に被覆し、この層
に触媒全生成させてめっき触媒層１７全つ°くる。ざら
に、フォトマスク層を触媒層１７上に施しめっきを望ま
ない部分をマスキングして信号層を定める。つぎに該構
造体を無電解めっき液に浸漬すると、層形成された開口
部の周壁に無電解銅が析出して銅めっきされた相互接続
部および導体１９ができる。該構造体をめっき液中に十
分長く放置する場合には、層形成された開口部は銅で充
満し、その結果できた銅の中実４グ（ｐｅｒｔ　）が導
電性相互凄続部となる。図のように、析出した厚さが誘
電体層１６およびフォトマスク層１８との合計の厚さに
達する丑でめっきを続けることが望ましい。

上記の方法によって形成されたスタックを、さらに複雑
な構造物の部分として用いるために積層が必要な場合に
は、このようにして形成されたスタックに未硬化の液状
エポキシ樹脂全被覆する。

液状樹脂はスタック表面の割目に浸入して閉じ込められ
だ空気を排除する。処理の点から、被覆したスタックを
部分硬化させると該エポキシ樹脂は扱いやすくなる。つ
ぎに圧力および熱（通常１５０℃以上の温度）を加えて
該スタックを他のスタックに積層することができる。

上記の積層法を付図第８図に示す。第８図では、第７図
に示しだ６層のスタックを、両面に電源面および接地面
を有し、その表面にＢステージの接着用板覆剤を被値し
た誘電体基板を介して、同様の６層スタックに積層する
。簡便のために、層を示すのに文字を用いだが、Ｓは信
号層を、Ｉは相互接続層を、Ｐは電源層を、Ｄは誘電体
層を、Ｇは接地層を、Ｂはスタック相互を束合するに用
いたＢ−ステーシイｍ脂全、またＩｎは内層材を夫々表
わす。

ｉｉＴ述における、無電解金属の選択的析出は、先ず触
媒が生成した面にマスキングした１而像を定めることか
ら行う。本発明の目的のためには、他の選択的析出方法
も可能であることを理解する必要がある。例えば、選択
的に触媒を生成する面金形成させるために犠牲レジスト
層を用いることもできる。この実施態様は第９図から第
１２図に示しだが、片面回路の形成を一部示したもので
ある。

第９図では、支持体２０に永久フォトマスク２Ｉを被覆
する。第１０図では、フォトマスク層２１を犠牲層２２
で被覆する。犠牲層２２およびフォトマスク層２１には
導体パターン状に像が形成され、現像されて両層に光形
成された通路ができる。つぎに、全面に触媒を生成させ
て光形成された通路および孔の表面にめっき触媒層２３
をつくる。

第１工図かられかるように、つぎに、フォトマスク層２
２全適当な溶剤で除去して触媒層を望みの形状に残す。

ついで、露出しだ触媒層２３上に第１２図に示すように
めっき金属を所要の厚さに選択めっきすることができる
。このようにして形成された回路を、上記に示すような
任意の方法によって完成させることが可能である。

それほど好適とはいえないが、上記に開示した実施態様
とは異なる実施例として、参考としてここに取上げだ、
酸化銅を樹脂バインダーに混ぜ、それを活性化させてめ
っきを行うという米国特許第３，７５６，８９３号に述
べである方法に用いられる任意の誘電体被覆物に触媒物
質’ｔ［液混合することによって選択的析出を行うこと
ができる。

支持体は、多層回路板の一部とならなくてもよい。−次
的支持体を、多層スタックの全長を貫通している導電接
続部又はにグ（ｐｅｃｔ　）　ｋ有するスタックの形成
を図示した付図第１３図から第１７図のように用いるこ
とができる。第１３図では、ステンレススチールシート
の盤よりなる一次的支持体４０に永久光マスク４１を、
適宜の像パターン状に被覆する。ステンレススチール盤
４０は電気めっきに必要な導体であるので、定められた
通路の中に、直接銅導体４２が電気めっきされる。

ひとたび該盤上に銅が析出すると、所要の厚さに堆積す
るまで析出が継続する。

この方法の次の工程を第１４図に示す。フォトマスク４
１および銅導体４２よりなる表面上に先光誘電体層４３
には相互接続部を定める光形成された開口部がある。こ
れらの開口部には層４３の厚さに等しくなるまで、要す
れば相互接続部として役立つ中実にグ（ｐｅｇ）４４を
形成するまで銅を電気めっきすることができる。この実
施態様において、ステンレススチール盤４ｏは導体４２
を経て孔に導通し、また孔は導体４２から絶縁されてい
ないので直接′イスめつきを行うことも可能である。例
に孔が絶縁されていたとすれば、代りの金属めっき方法
としては、塩化パラジウムのような活性剤溶液で銅導体
を活性化し、続いて通常の無電解めっき液を用いる無電
解めっき法によって銅をめっきする方法がありうるであ
ろう。

第１５図は本方法の次の工程を示す。光調′ｒに体被覆
４３および銅の相互接続部４４よりなる面にめっき触媒
層４５を生成させる。つぎに、触媒層の上に、導体線、
相互接続部等を形成するフォトマスク層４６を被覆する
。さらにめっき触媒層４５の上に無電解銅めっき層４７
を十分な厚さにしたように、一旦薄層の銅を析出させ、
その無電解銅の薄層４７の上に電解銅層４８を所要の充
分な厚さにめっきすることができる。信号線４８は全域
にわたって導体と接触していなかったので、この実施態
様では無電解銅層が必要であった。

上記の方法は必要なだけ繰返すことができる。

第１６図はこの方法の続きであって、フォトマスク４６
と信号線４７よりなる複合体の表面にさらに光誘電体層
４９を被覆した場合の図である。光誘電体層４９は相互
接続部を定める。この場合には、該相互接続部はステン
レススチール盤と導通している。従って、相互接続部５
０には、所要の十分な厚さに電気めっきすることができ
る。

多層被覆の場合には、信号層および相互接続層を、接地
面および電源面の結合体で分離することが望ましい。こ
れは第１７図に示すように逐次被覆によって達成するこ
とができる。相互接続部５０および光誘電体層４９より
なる面にめっき触媒５２を被覆する。画像パターンの形
にフオＩ・マスク層５３全施す。無電解銅の薄層５４を
めっき触媒５２の上に形成させ、そしてこの上に電解め
っき銅５５を被覆して、面内全貫通する絶縁された相互
接続部を有する電源面を形成させる。電気めっきされた
相互接続部５７と共に元請電体よりなる別の相互接続層
５６を形成させる。光調電体層５６と相互接続部５７よ
りなる面に触媒を生成させ、その触媒上に無電解銅の薄
層５８を析出させそして電解めっき鋼層５９全析出させ
て接地面を形成する。

最後に、第１７図に示すように、所要のスタックが形成
された後、一時的な支持体および電極として役豆ったが
、該多層スタックの一部にする意図のなかった前記盤盆
取り除く。

上述のように、本発明の方法を用いて順次ｊｉを重ねる
ことによって完全な多層板全形成させることができる。

もしぐば、多層板の一部をなすスタックを形成させ、そ
して他の同様なスタック又は従来技術の方法によって形
成されたスタックに積層することができる。最終のスタ
ックがどのように形成されるかに拘らず、本発明の方法
は従来技術の方法に比べて印刷回路作製のプロセス全大
幅に簡易化するものである。

第１８図は、基板の一面に回路を形成させ、他面に多層
のＥＭＩ遮蔽めっき層を形成させる本発明の実施態様を
示すものである。図かられかるように、この実施態様で
電子機器のハウジングを構成すると思われる基板６０は
、その１つの面に金属化された相互接続層６３によって
結合された信号線層６１および６２０２層を有し、そし
て他面にはニッケル層６５によって被覆された銅層６４
を有する。銅およびニック゛ルの１は、無′ル解析出物
が好適であり、そして公用のように電子部品から出る電
磁放射線を防禦する機能を果しつるものである。

マイクロコンピュータ−用マルチチップ基板全表わす本
発明の通用例全付図第１９図に示す。この実施態様では
、永久誘電体層中に微細な導体およびバイアサイズを有
する数個の：占号Ｆ！備えた小モジュールが見られる。

このモンユールはバイアく）トγ１７百４ｋ　７　　つ
−／）マ以コ乙十−の曲−万１ｆズ、悸　１　イ１ハ　
ｌ　フォトマスク層７１を有する基板７０からなってい
る。基板とフォトマスク７１および析出銅７２の層との
間に無電解めっき触媒（図示せず）が存在すると思われ
る。この層は、貫通する相互接続部７４を有する光誘電
体層７３で被覆されている。

この特許の実施態様を完成させると次の層はフォトマス
ク層７６によって拘束されている導体７５よりなるもの
である。

第１９図に示される本発明の実施態様は、極小寸法の導
体およびバイアという点に特徴がある。

各層は高解像能力と良好な誘電特性全有する光活性材料
を用いて形成されているので、バイアを中心間距離が約
１ないし５０ミルになるように配置して、バイアおよび
導体線の幅全約１ないし１０ミルとすることができる。

使用する光調電体の解像能力によっては、１インチ幅あ
たり１００以上の綴および間隔を有し、そしである場合
には４００以上の線と間隔を有することも可能となるで
あろう。これによって、これ葦で技術的に不可能と信じ
られている極高密度化した多層モジュールの製作も可能
となる。

上述のように、光形成される開口部は所望する任意の形
状又は大きさを有することができる。この点で、ここに
述べる本発明は、従来技術では達成することができなか
った。スルーホール相互接続部の形成を可能とするもの
である。例えば、第２０図に示すように、相互接続部８
０を、その形状が楕円形のために、相互接続部の電流容
量全低下させることなしに導体８Ｉの領域内に直接置く
ことができる。

図面に関連して上記に述べた手順は、本発明によって予
想される方法の中の主要な工程を説明したものである。

しかしながら、技術的に公知となっている手順工程の多
くを省略したことは容易にわかるはずである。例えば、
有機ｖＺ覆覆材全全使用る時に、乾燥のだめの焼付およ
び硬化は望ましいことであり、そして技術的にも認めら
九でいる手順である。同様に、ある有機被覆を他の有機
被覆に接着させる際には、接着力を高めるためにその有
機被覆を前処理する必要がある場合が多い。

触媒反応において、めっき前にその触媒を促進剤で処理
することは、普通のことである。次工程の析出に対し又
は有機被覆材を接着させる準備として、銅の清浄化およ
び活性化の必要なことが多い。

これらのことはすべて技術的に公知の工程であるので、
ここでは詳細に述べていない。

本発明の方法に使用するフォトマスクおよび光調電体は
、導体相互を十分に絶縁させるように適当な誘電率を有
していなければならない。この点で、好丑しい誘電率は
４．５以下であり、またさらに望ましい誘電率ば３，５
以下である。

上記のほかに、フォトマスクおよび元請電体は良好な解
像度の画像を得ることができるものでなくてはならない
。必要な解像度は多層板の要求度によって決筐る。解像
度は、線幅を、好壕しくけ１０ミル以下に、好適には５
ミル以下に、極めて望ましくば２ミル以下にするほどの
ものでなければならない。相互連続開口部の径ば５ミル
以下が望ましく、そして信号線の線幅より小ぎい径がさ
らに好適である。

フォトマスクおよび光調電体は、また長時間にわたり無
電解めっき液に触れても侵蝕されてはならない。無電解
銅めっき液は通常強アルカリ性である。従って、めっき
レジストはアルカリ溶液の侵蝕に耐えなければならない
。光照射によってフォトマスクに画像を形成させようと
する場合にフォトマスクは欠陥のない現像ができるもの
でなければならない。この目的に適する材料は、参考の
だめにここに記載する米国特許第４．４３９，５１７号
に開示されている。

被覆剤組成物は当業者が既知の如何なる方法によって適
用してもよい。例えば、液状被覆剤組成物の形で適用し
さらに乾燥することができる。もしくは、膜厚管理の点
から、予備成形したドライフィルムとして適用すること
ができる。ざらには、予備成形した多層フィルムとして
適用することもできる。いったん被覆し、乾燥した後（
液状被覆剤組成物として適用した場合）、上記の配合物
の場合には例えば２００ないし６００　ｎｍのような適
当な波長全有する化学線の照射を行う。水銀アーク灯は
照射に特に有効である。照射後、照射を受けた感光性め
っきレジストを１００ないし１４０℃の温度で２ないし
２５分間熱硬化させる。レジストの未硬化部分をシクロ
ヘキサノン、２−エトキシエタノール、トルエン、アセ
トンのような溶剤で溶解することにより現像する。

上記に示した実施例を用いて本発明を説明しだが、本発
明は、これ以外の多くの多層板製造方法に対しても有用
であることを理解する必要がある。

【図面の簡単な説明】

図面において、第１図ないし第３図は加工中の種々の工程における銅張
内層材上に形成された多層回路の断面を示し、第４図ないし第７図は加工の種々の工程の間に接地面お
↓び電源面を有する内層材上に形成された、信号面と相
互接続面とを有する多層回路板の断面を示し、第８図は、第４図ないし第７図に示した方法によって形
成された多層を用いる多層回路板全構成するための積重
ね法を示し、第９図ないし第１２図は選択触媒反応のために犠牲層を
用いる層の形成を示し、第１３図ないし第１７図は加工の種々の工程間に、一時
的盤上に電鋳法を用いて形成さ′！″した多層配列の断
面を表わし、第１８図は、支持体の一面上の回路と他面上の多層金属
析出層とよりなるものであり（この場合に、記載の結合
体は、−面に回路を、曲面にＥＭＩ遮蔽物を有する′准
気部品用ハウジングであると思われる）、第１９図は、本発明の１つの実施帖様に従って形成され
た多層モジュールを示し、そして第２０図は、本発明に
よるフォトフォーミングされた大全用いて形成された相
互接続部の例を示すものである。多層回路板の製造方法（開示内容の要約）本発明は微細な線の解像力と回路量相互接続部を得るた
めに選択めっき技術と光照射による永久誘電体の画像形
成を用いて居が逐次形成される多層回路板を形成する目
的のものである。本発明によって光照射画像形成法を用
いる高密度の多層形成が可能となる。代　　理　　人　　弁理士　　　湯　　浅　　恭　　三
□、（外５名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２個以上の回路層を有する回路板の形成方法にお
いて、その方法は第１の回路層上に永久誘電体被覆を適
用する工程からなり前記被覆は回路層間相互の接続部を
定める光形成された凹所を有し、前記誘電体被覆の上に
永久マスク層を適用し、そのマスク層は導体線と相互接
続部とを定める凹所を有し、そして、導体線と相互接続
部を定める凹所の中に金属を選択的に析出させて導電性
とし、それによつて第２の回路層を前記光誘電体被覆層
上に形成させ、第１回路層と第２回路層の導体を導電性
の相互接続部を介して相互に導通せしめる工程よりなる
回路板の形成方法。
（２）前記方法を支持体上で行うことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の方法。
（３）前記支持体が、回路板の恒久部分となる前記第１
回路層であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の方法。
（４）前記選択金属析出物が無電解めつき銅であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項の方法。
（５）前記選択的金属析出物が電気めつき銅であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項の方法。
（６）前記回路層の少くとも１つが、表面に永久フォト
マスク層を施すことによつて形成され、該フォトマスク
は、その中に、導体線および相互接続開口部を定める光
形成された開口部を有し、そして該導体線および相互接
続開口部の中に金属を選択的に析出させてそれらを導電
性とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項の方法
。
（７）前記フォトマスク中の開口部が析出した金属を含
むことを特徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（８）表面に永久フォトマスクを適用し、そして開口部
の中に金属を選択的に析出させてそれを導電性とするこ
とにより、双方の回路を形成させることを特徴とする特
許請求の範囲第６項の方法。
（９）所要の数の層が形成されるまで、相互接続層と回
路層を形成するプロセスを逐次被覆する工程を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（１０）表面に続地面および／または電源面を有する内
層材で多数の回路層と相互接続層を分離する工程を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第９項の方法。
（１１）多数の回路層および相互接続層よりなる１つ以
上のスタックを、多数の回路層及び相互接続層よりなる
別のスタックに積層する工程を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第９項の方法。
（１２）前記スタックが未硬化の液状樹脂を用いて積層
されることを特徴とする特許請求の範囲第１１項の方法
。
（１３）前記永久誘電体層と永久フォトマスク層とは光
による画像形成が可能であり、そして開口部は、活性化
放射線の照射により画像パターンを形成させ、画像の形
成された被覆を現像することによつて光形成されること
を特徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（１４）無電解めつき触媒によつて触媒を生成させ、め
つきを望まない触媒生成部分はめつきマスクでマスキン
グし、そしてめつきマスクで覆われていない無電解めつ
き触媒上に無電解金属をめつきすることにより選択的な
金属化を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第６項
の方法。
（１５）前記めつきマスクが前記フォトマスクであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１４項の方法。
（１６）前記無電解めつき触媒がパラジウム触媒である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１４項の方法。
（１７）無電解金属は、そのマスクの厚さと実質上等し
い厚さまでめつきされ、それによつてその回路の表面が
実質上平らとなる特許請求の範囲第１５項の方法。
（１８）光形成された開口部を有する層の上に犠牲被膜
を施し、前記犠牲被覆は該層中の開口部に対応する開口
部を有し、無電解めつき触媒を用いて犠牲被膜と開口部
とに触媒を生成させ、該犠牲被膜を除去し、そして光形
成された開口部の中の無電解めつき触媒上に無電解金属
をめつきすることによつて、選択的な金属化が行なわれ
ることを特徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（１９）前記無電解めつき触媒がパラジウム触媒である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１８項の方法。
（２０）前記層が前記フォトマスクおよび光誘電体より
なる群より選ばれた層であることを特徴とする特許請求
の範囲第１７項の方法。
（２１）前記層中の開口部が析出された金属を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第２０項の方法。
（２２）該層の厚さに実質的に等しい厚さまで前記無電
解金属がめつきされ、それによつてその表面が実質的に
平らとなる特許請求の範囲第２０項の方法。
（２３）光形成された開口部を有する層にめつき触媒を
混合し、該層中のめつきを望まない部分をめつきマスク
で覆い、そしてめつきマスクで覆われていない該層の部
分に無電解金属をめつきする工程を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第６項の方法。
（２４）無電解めつき触媒により触媒を生成させ、めつ
きを望まない部分の触媒を除去し、そして残存する無電
解めつき触媒の上に無電解金属をめつきすることにより
選択的金属化を行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第６項の方法。
（２５）前記支持体が導電性版盤であることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項の方法。
（２６）電気めつき用電極として役立つ前記版盤を用い
る電気めつきによつて選択的金属化を行うことを特徴と
する特許請求の範囲第２５項の方法。
（２７）溶解したパラジウムイオンの溶液で活性化され
た銅の上に金属を無電解めつきすることにより選択的金
属化を行うことを特徴とする特許請求の範囲第６項の方
法。
（２８）相互接続部の幅が最大１０ミル以下であること
を特徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（２９）光形成された開口部の中の回路の導体線の幅が
最大５ミル以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第６項の方法。
（３０）光形成された開口部の中の回路の導体線の幅が
最大２ミル以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第６項の方法。
（３１）前記相互接続部が導体線内にあることを特徴と
する特許請求の範囲第６項の方法。
（３２）前記相互接続部が銅の中実ペグ（ｐｅｇ）であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（３３）前記相互接続部がめつきされた周壁を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（３４）前記支持体が該回路板の恒久部分であることを
特徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（３５）前記支持体が成型回路板であることを特徴とす
る特許請求の範囲第３４項の方法。
（３６）前記支持体が混成回路であることを特徴とする
特許請求の範囲第３４項の方法。
（３７）前記支持体が内層材であることを特徴とする特
許請求の範囲第３４項の方法。
（３８）前記支持体が、表面の一方又は両方に電源面又
は接地面を有する内層材であることを特徴とする特許請
求の範囲第３７項の方法。
（３９）前記方法が支持体の両面に適用されることを特
徴とする特許請求の範囲第６項の方法。
（４０）前記支持体のそれぞれの側の回路が導電孔によ
つて接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
３９項の方法。
（４１）少くとも２つの回路層の回路が、該回路間を導
通させる光形成され、金属化された開口部を有する永久
光誘電体層によつて互いに分離されていることを特徴と
する多層回路板。
（４２）前記回路層の１つが、該多層回路板の恒久部分
をなす支持体であることを特徴とする特許請求の範囲第
４１項の多層回路板。
（４３）前記金属化された開口部の金属が無電解銅であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第４１項の多層回路
板。
（４４）前記金属化された開口部の金属が電解めつき銅
であることを特徴とする特許請求の範囲第４３項の多層
回路板。
（４５）前記回路の少なくとも１つは、導体線と相互接
続開口部を定める光形成された開口部を有するフォトマ
スクからなり、該光形成された開口部はその中にめつき
された金属を有することを特徴とする特許請求の範囲第
４１項の多層回路板。
（４６）前記光マスクの中の開口部がめつきされた金属
を含有することを特徴とする特許請求の範囲第４５項の
多層回路板。
（４７）支持体の片面または両面の回路間を導通させる
光形成され、金属化された開口部を有する光誘電体層の
多数の層によつて、お互に分離された多数の回路層より
なることを特徴とする特許請求の範囲第４１項の多層回
路板。
（４８）表面に接地面および／又は電源面を有する内層
を回路層の間に置くことを特徴とする特許請求の範囲第
４７項の多層回路板。
（４９）相互に積層された特許請求の範囲第４８項の多
層回路板よりなる多層スタック。
（５０）各多層回路板は、表面に電源面および接地面を
有する両面内層材である支持体を含み、かつ導通相互接
続部によつて接続された少くとも２つの回路層を有する
４層以上の複合体であることを特徴とする特許請求の範
囲第４９項の多層スタック。
（５１）各多層回路板は、表面に電源面および接地面を
有する両面内層材である支持体を含み、かつ各面の導通
相互接続部によつて接続されている少くとも２つの回路
層を有する６層又はそれ以上の複合体であり、前記内層
材各面の該回路はめつきされた接続部によつて相互に導
通されていることを特徴とする特許請求の範囲第４９項
の多層スタック。
（５２）析出された金属は該マスクの厚さに本質的に等
しい厚さを有し、それによつてその回路の表面は本質的
に平らになることを特徴とする特許請求の範囲第４２項
の多層回路板。
（５３）相互接続部が最大１０ミル以下の幅を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４１項の多層回路板。
（５４）前記幅が最大２ミル以下であることを特徴とす
る特許請求の範囲第５３項の多層回路板。
（５５）光形成された開口部の中の回路の導体線の最大
の幅が接続している導体線の幅以下であることを特徴と
する特許請求の範囲第４５項の多層回路板。
（５６）前記相互接続部が銅の中実ペグ（ｐｅｇ）であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第４１項の多層回路
板。
（５７）前記支持体が該回路板の恒久部分であることを
特徴とする特許請求の範囲第４１項の多層回路板。
（５８）前記支持体の両面に回路と相互接続部とを有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第４１項の多層回路
板。
（５９）前記支持体の各面の回路が導通孔によつて接続
されていることを特徴とする特許請求の範囲第５８項の
多層回路板。
（６０）前記開口部が円形であることを特徴とする特許
請求の範囲第４１項の多層回路板。
（６１）前記開口部が円形でないことを特徴とする特許
請求の範囲第４１項の多層回路板。
（６２）回路板の１インチ幅あたり１００以上の線およ
び間隔を有することを特徴とする特許請求の範囲第４１
項の多層回路板。
（６３）１インチ幅あたり４００以上の線および間隔を
有することを特徴とする特許請求の範囲第６２項の多層
回路板。
（６４）光誘電体内に含有される金属接合部によつて相
互に導通している少くとも２つの導体線よりなることを
特徴とする電気機器組立品。
（６５）前記金属接合部が固体ペグ（ｐｅｇ）であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６４項の電気機器組立
品。