米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 電気素子 -> イビデン株式会社

発明の名称 プリント配線板及びプリント配線板の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−144410(P2001−144410A)
公開日 平成13年5月25日(2001.5.25)
出願番号 特願平11−326797
出願日 平成11年11月17日(1999.11.17)
代理人 【識別番号】100095795
【弁理士】
【氏名又は名称】田下 明人 (外1名)
【テーマコード(参考)】
5E343
5E346
【Fターム(参考)】
5E343 AA07 AA16 AA17 BB23 BB24 BB38 BB39 BB44 BB48 CC03 CC73 CC78 DD25 DD33 DD43 EE32 ER12 ER16 ER18 
5E346 CC08 CC09 CC13 CC31 CC32 CC35 CC37 DD17 DD25 EE33 FF01 HH11
発明者 浅井 元雄 / 王 東冬
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 コア基板の表面に樹脂絶縁層と導体回路とを交互にビルドアップしてなるプリント配線板において、前記コア基板が、樹脂板をレーザで開口し、開口後に該樹脂板へスパッタによりスパッタ層を形成して成ることを特徴とするプリント配線板及びプリント配線板の製造方法。
【請求項2】 少なくとも以下の(a)〜(g)工程を含むプリント配線板及びプリント配線板の製造方法:(a)コア基板となる樹脂板にレーザで開口を形成する工程、(b)前記樹脂板にスパッタでスパッタ層を形成する工程、(c)前記スパッタ層を介して無電解めっきをする工程、(e)前記無電解めっき後に所定パターンのレジストを形成する工程、(f)前記レジスト非形成部に電解めっきにより電解めっき層を形成する工程、(g)前記レジストを除去した後にエッチングを施し、該レジスト下部のスパッタ層及び無電解めっき層を除去し、導体回路を形成する工程。
【請求項3】 前記樹脂板をレーザにより開口を形成する際、炭酸、エキシマ、YAG、UVのレーザ処理の中から選ばれる少なくとも1種類以上を使用することを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板及びプリント配線板の製造方法。
【請求項4】 前記樹脂板に、スパッタでスパッタ層を形成する際、Cu、Ni、Cr、Pd、Moの中から選ばれる少なくとも1種類以上を使用することを特徴とする請求項1から3の内いずれか1に記載のプリント配線板及びプリント配線板の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、樹脂絶縁層と導体回路層とを交互にビルドアップしてなるプリント配線板及び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】従来、ビルドアップ多層プリント配線板は、例えば、特開平9−130050号に開示される方法にて製造されている。ここで、コア基板には両面に銅箔がラミネートされている銅張積層板が使われていた。該銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっきを施し、パターン状にエッチングすることにより、基板の両面に内層銅パターンとスルーホールを形成していた。その後、ロールーコーターや印刷により層間絶縁樹脂を塗布、露光、現像して、層間導通のためのバイアホール開口部を形成させて、UV硬化、本硬化を経て層間樹脂絶縁層を形成する。さらに、その層間樹脂絶縁層に酸や酸化剤などにより粗化処理を施した粗化面にパラジウムなどの触媒を付ける。そして、薄い無電解めっき膜を形成し、そのめっき膜上にドライフィルムにてパターンを形成し、電解めっきで厚付けしたのち、アルカリでドライフィルムを剥離除去し、エッチングして導体回路を作り出させる。次に、上層の層間樹脂絶縁層を形成し、上記工程を繰り返すことにより、ビルドアップ多層プリント配線板が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在、コア基板にスルーホールを形成する際に、ドリルにより通孔を穿設している。このため、通孔の径として、300μmが最小限界であり、スルーホールの密度をドリル径で決定される値以上高めることができなかった。そのため、パッケージのコアの高密度化ができなかった。
【0004】また、コア基板をレーザで開口させるとドリルに比べ貫通孔の開口経は小さくすることができるが、コア基板として用いられる銅張積層板に貫通孔を開口すると、レーザのショット数が増えてしまい時間がかかっていた。また、レーザで開口した際に、スルーホールの内壁に表面の銅箔を形成していた銅が残留してしまい、スルーホール内に形成しためっき膜の剥離を引き起こしていた。
【0005】本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コア基板となる樹脂板をレーザで開口させ、その後、スパッタでスパッタ層を形成することにより、小径の貫通孔を形成し、なおかつスルーホール内のめっき膜の剥離を引き起こすことのない接続性、信頼性に優れる、高密度のプリント配線板及びプリント配線板の製造方法を提案することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するため、請求項1では、コア基板の表面に樹脂絶縁層と導体回路とを交互にビルドアップしてなるプリント配線板及びプリント配線板の製造方法において、前記コア基板が、樹脂板をレーザで開口し、開口後に該樹脂板へスパッタによりスパッタ層を形成して成ることを技術的特徴とする。
【0007】請求項2では、少なくとも以下の(a)〜(g)工程を含むプリント配線板及びプリント配線板の製造方法にある:(a)コア基板となる樹脂板にレーザで開口を形成する工程、(b)前記樹脂板にスパッタでスパッタ層を形成する工程、(c)前記スパッタ層を介して無電解めっきをする工程、(e)前記無電解めっき後に所定パターンのレジストを形成する工程、(f)前記レジスト非形成部に電解めっきにより電解めっき層を形成する工程、(g)前記レジストを除去した後にエッチングを施し、該レジスト下部のスパッタ層及び無電解めっき層を除去し、導体回路を形成する工程。
なお、上記(a)の工程は、1種類のレーザを用いても、2種類以上の混合レーザを用いて行ってもよい。
【0008】請求項3では、樹脂板をレーザにより開口を形成する際、炭酸、エキシマ、YAG、UVのレーザ処理することを技術的特徴とする。
【0009】請求項4では、樹脂板をスパッタでスパッタ層を形成する際、Cu、Ni、Cr、Pd、Moの中から選ばれる少なくとも1種類以上を使用することを技術的特徴とする。
【0010】本発明のプリント配線板及びプリント配線板の製造方法では、樹脂板をCO2レーザ(YAGレーザ、エキシマレーザ、又はUVレーザ)で開口してあるため、ドリルに比べ小径の貫通孔を形成することができる。また、銅張積層板をレーザで開口したときのように、スルーホール内に銅が残留して、スルーホール内に形成しためっき膜の剥離を引き起こしたりすることもない。その上、開口する時間も短縮できる。さらに、当該樹脂板をレーザで開口した後に、スパッタによりCu、Ni、Cr、Pd、Moなどの1種類以上を密着させているため、スパッタ層−樹脂の強度は1.0kg/cm2 と従来の銅張積層板と同程度を維持できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図を参照して説明する。
(第1実施例)本発明の第1実施例に係わる多層プリント配線板の構成について、該多層プリント配線板10の断面図を示す図8を参照して説明する。該多層プリント配線板10ではコア基板30の表面及び裏面にビルドアップ配線層80A、80Bが形成されている。該ビルドアップ配線層80A、80Bは、バイアホール60及び導体回路58の形成された層間樹脂絶縁層50と、バイアホール160及び導体回路158の形成された層間樹脂絶縁層150からなる。ビルドアップ配線層80Aとビルドアップ配線層80Bとは、コア基板の通孔31に形成されたスルーホールを介して接続されている。当該層間樹脂絶縁層150の上には、ソルダーレジスト70が形成されており、該ソルダーレジスト70の開口部71を介して、バイアホール160及び導体回路158に半田バンプ76が形成されている。
【0012】本実施例において、コア基板30にCO2レーザ(YAGレーザ、エキシマレーザ、又はUVレーザ)で通孔31を形成する。これにより、小径の貫通孔を形成できる。そして、該コア基板30にスパッタでスパッタ層32を形成する。スパッタ層を貫通孔の穿設後に形成することにより、レーザで開口した際にスルーホールの内壁に銅などの金属が残留して、スルーホール内に形成しためっき膜の剥離を引き起こしたりすることもなくなる。
【0013】引き続き、上記多層プリント配線板10の製造方法について説明する。ここでは、先ず、該多層プリント配線板の製造方法に用いるA.無電解めっき用接着剤、B.層間樹脂絶縁剤、C.樹脂充填剤の組成について説明する。
【0014】A.無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物(上層用接着剤)
〔樹脂組成物■〕クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物を80wt%の濃度でDMDGに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマー(東亜合成製、アロニックスM315 )3.15重量部、消泡剤(サンノプコ製、S−65)0.5 重量部、NMP 3.6重量部を攪拌混合して得た。
〔樹脂組成物■〕ポリエーテルスルフォン(PES)12重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成製、ポリマーポール)の平均粒径 1.0μmのものを 7.2重量部、平均粒径 0.5μmのものを3.09重量部、を混合した後、さらにNMP30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合して得た。
〔硬化剤組成物■〕イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)2重量部、光開始剤(チバガイギー製、イルガキュア I−907 )2重量部、光増感剤(日本化薬製、DETX-S)0.2 重量部、NMP 1.5重量部を攪拌混合して得た。
【0015】B.層間樹脂絶縁剤調製用の原料組成物(下層用接着剤)
〔樹脂組成物■〕クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物を80wt%の濃度でDMDGに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマー(東亜合成製、アロニックスM315 )4重量部、消泡剤(サンノプコ製、S−65)0.5 重量部、NMP 3.6重量部を攪拌混合して得た。
〔樹脂組成物■〕ポリエーテルスルフォン(PES)12重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成製、ポリマーポール)の平均粒径 0.5μmのものを 14.49重量部、を混合した後、さらにNMP30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合して得た。
〔硬化剤組成物■〕イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)2重量部、光開始剤(チバガイギー製、イルガキュア I−907 )2重量部、光増感剤(日本化薬製、DETX-S)0.2 重量部、NMP1.5 重量部を攪拌混合して得た。
【0016】C.樹脂充填剤調製用の原料組成物〔樹脂組成物■〕ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル製、分子量310 、YL983U)100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径 1.6μmのSiO球状粒子(アドマテック製、CRS 1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み(15μm)以下とする) 170重量部、レベリング剤(サンノプコ製、ペレノールS4)1.5 重量部を攪拌混合することにより、その混合物の粘度を23±1℃で45,000〜49,000cps に調整して得た。
〔硬化剤組成物■〕イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)6.5 重量部。
【0017】次に、該多層プリント配線板10の製造方法について図1〜図8を参照にして説明する。
【0018】多層プリント配線板の製造方法(1)厚さ50〜700μmの熱硬化性もしくは熱可塑性或いはその複合体の絶縁樹脂からなるコア基板30を出発材料とする(図1の工程(A))。コア基板としては、エポキシ、フェノール、BT(ビスマレイミドトリアジン)、FR−5、PPE、ポリオレフィンの1種類以上の中から選ばれる。また、補強材を含有してもよい。
【0019】(2)次に、コア基板30にCO2レーザ(YAGレーザ、エキシマレーザ、又はUVレーザ)で通孔31を形成する(図1の工程(B))。ここでCO2レーザが厚みのあるコア基板に通孔を適切に形成できるので最も望ましい。また、従来技術の銅張積層板とは異なり、樹脂のみに通孔を形成するため、容易に行える。通孔の口径は、75〜250μm程度であればよい。この工程により、ドリルに比べ小径の貫通孔を形成することができる。
【0020】(3)そして、コア基板30にスパッタでCuのスパッタ層32を形成する(図1の工程(C))。このスパッタ層32の厚みは0.01〜0.1μm程度であればよい。スパッタを行う金属はCu以外にも、Ni、Cr、Pd、Moの内のいずれか1以上を用いることができる。なお、スパッタ層−樹脂の強度は、1.0kg/cm2 と従来の銅張積層板と同程度を維持できる。通孔31を形成した後に、スパッタ層32を形成することにより、銅張積層板をレーザで開口したときの様に、開口後に銅がスルーホールの内壁に残留して、スルーホール内に形成しためっき膜の剥離を引き起こすこともなくなる。
【0021】(4)スルーホール36を形成したコア基板30に、無電解めっき処理を施し、無電解めっき層37を形成する(図1の工程(D))。無電解めっきは、0.1〜0.2μm程度がよく、Cu、Niで形成するのが望ましい。
【0022】(5)さらにその上に、所定パターンのレジスト39をドライフィルム又は液体レジストを塗布して形成する(図2の工程(A))。そして所定パターンに電解めっきを施し電解めっき層33を形成する(図2の工程(B))。
【0023】(6)次に、コア基板30のレジスト39を剥離除去する。その後、エッチングを施し、レジスト39下部のスパッタ層32、無電解めっき層37を除去し、導体回路34及びスルーホール36を形成する。またエッチングにより、導体回路34及びスルーホール36の表面には、粗化層38が形成される(図2の工程(C))。
【0024】(7)Cの樹脂充填材調整用の原料組成物を混合混練して樹脂充填剤を得た。
【0025】(8)上記(7)で得た樹脂充填剤を調整後24時間以内に導体回路34間あるいはスルーホール36内に塗布、充填した。塗布方法として、スキージを用いた印刷法で行った。1回目の印刷塗布は、主にスルーホール36内に充填して、乾燥炉内の温度100℃、20分間乾燥させた。また、2回目の印刷塗布は、主に導体回路34の形成で生じた凹部を充填して、導体回路34と導体回路34との間およびスルーホール36内を樹脂充填剤40で充填させた後、前述の乾燥条件で乾燥させた(図2の工程(D))。
【0026】(9)上記(8)の処理を終えた基板30の片面を、#600のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベルトサンダー研磨により、導体回路34の表面やスルーホール36のランド36a表面に樹脂充填剤40が残らないように研磨し、次いで、前記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行う。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行う(図3の工程(A))。次いで、100 ℃で1時間、 150℃で1時間、の加熱処理を行って樹脂充填剤40を硬化させる。
【0027】このようにして、スルーホール36等に充填された樹脂充填剤40の表層部および導体回路34上面の粗化層38を除去して基板両面を平滑化し、樹脂充填剤40と導体回路34の側面とが粗化層38を介して強固に密着し、またスルーホール36の内壁面と樹脂充填剤40とが粗化層38を介して強固に密着した配線基板を得る。即ち、この工程により、樹脂充填剤40の表面と導体回路34の表面が同一平面となる。
【0028】(10)導体回路34を形成した基板30にアルカリ脱脂してソフトエッチングして、次いで、塩化パラジウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、Pd触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅3.9×10−2mol/l、硫酸ニッケル3.8×10−3mol/l、クエン酸ナトリウム7.8×10−3mol/l、次亜りん酸ナトリウム2.3×10−1mol/l、界面活性剤(日信化学工業製、サーフィール465)1.1×10−4mol/l、PH=9からなる無電解めっき液に浸積し、浸漬1分後に、4秒当たり1回の割合で縦、および、横振動させて、導体回路およびスルーホールのランドの表面にCu−Ni−Pからなる針状合金の被覆層及び粗化層42を設ける(図3の工程(B))。また、粗化方法としては上述した方法の他に第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液によるエッチングを用いてもよい。さらに、ホウフっ化スズ0.1mol/l、チオ尿素1.0mol/l、温度35℃、PH=1.2の条件でCu−Sn置換反応させ、粗化層の表面に厚さ0.3μmのSn層(図示せず)を設ける。
【0029】(11)Bの層間樹脂絶縁剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度1.5 Pa・sに調整して層間樹脂絶縁剤(下層用)を得る。次いで、Aの無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物を攪拌混合し、粘度7Pa・sに調整して無電解めっき用接着剤溶液(上層用)を得る。
【0030】(12)上記(10)の基板30の両面に、上記(11)で得られた粘度 1.5Pa・sの層間樹脂絶縁剤(下層用)44を調製後24時間以内にロールコータで塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥(プリベーク)を行い、次いで、上記(11)で得られた粘度7Pa・sの感光性の接着剤溶液(上層用)46を調製後24時間以内に塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥(プリベーク)を行い、厚さ35μmの接着剤層50αを形成させる(図3の工程(C))。
【0031】(13)上記(12)で接着剤層を形成した基板30の両面に、85μmφの黒円51aが印刷されたフォトマスクフィルム51を密着させ、超高圧水銀灯により500mJ/cmで露光する(図3の工程(D))。これをDMTG溶液でスプレー現像し、さらに、当該基板を超高圧水銀灯により3000mJ/cmで露光し、100℃で1時間、120℃で1時間、その後150℃で3時間の加熱処理(ポストベーク)をすることにより、フォトマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた85μmφの開口(バイアホール形成用開口)48を有する厚さ35μmの層間樹脂絶縁層(2層構造)50を形成する(図4の工程(A))。なお、バイアホールとなる開口48には、スズめっき層(図示せず)を部分的に露出させた。
【0032】(14)開口48が形成された基板30を、クロム酸に19分間浸漬し、層間樹脂絶縁層の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、当該層間樹脂絶縁層50の表面を粗化し、その後、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いする(図4の工程(B))。さらに、粗面化処理(粗化深さ6μm)した該基板30の表面に、パラジウム触媒(アトテック製)を付与することにより、層間樹脂絶縁層50の表面およびバイアホール用開口48の内壁面に触媒核を付ける。強酸(塩酸、硫酸、硝酸など)、あるいは、過マンガン酸で行ってもよい。
【0033】(15)以下に示す組成の無電解銅めっき水溶液中に基板30を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6 〜1.2 μmの無電解銅めっき膜52を形成する(図4の工程(C))。
〔無電解めっき水溶液〕
EDTA 0.08 mol /l硫酸銅 0.03 mol /lHCHO 0.05 mol /lNaOH 0.05 mol /lα、α’−ビピリジル 80 mg/lPEG 0.10 g/l〔無電解めっき条件〕
65℃の液温度で20分【0034】(16)上記(15)で形成した無電解銅めっき膜52上に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、100 mJ/cmで露光、0.8 %炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15μmのめっきレジスト54を設る(図4の工程(D))。
【0035】(17)ついで、レジスト非形成部分に以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ15μmの電解銅めっき膜56を形成する(図5の工程(A))。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 2.24 mol /l 硫酸銅 0.26 mol /l 添加剤(アトテックジャパン製、カパラシドHL)
19.5 ml/l 〔電解めっき条件〕
電流密度 1 A/dm 時間 65 分 温度 22±2 ℃【0036】(18)めっきレジスト54を5%KOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト下の無電解銅めっき膜52を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜52と電解銅めっき膜56からなる厚さ18μmの導体回路58(バイアホール60を含む)を形成した(図5の工程(B))。
【0037】(19)(10)と同様の処理を行い、第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液によって粗化層62を形成し、さらにその表面にSn置換を行った(図5の工程(C))。
【0038】(20)前述(11)〜(19)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の層間樹脂絶縁層150及び導体回路158とバイアホール160とを形成し、多層配線基板を得た。但し、表層の粗化面162には、Sn置換は行わなかった(図5の工程(D))。
【0039】(21)一方、DMDGに溶解させた60重量%のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光性付与のオリゴマー(分子量4000)を 46.67g、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル製、エピコート1001)15.0g、イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)1.6 g、感光性モノマーである多価アクリルモノマー(日本化薬製、R604 )3g、同じく多価アクリルモノマー(共栄社化学製、DPE6A ) 1.5g、分散系消泡剤(サンノプコ社製、S−65)0.71gを混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン(関東化学製)を2g、光増感剤としてのミヒラーケトン(関東化学製)を 0.2g加えて、粘度を25℃で 2.0Pa・sに調整したソルダーレジスト組成物を得た。なお、粘度測定は、B型粘度計(東京計器、 DVL-B型)で 60rpmの場合はローターNo.4、6rpm の場合はローターNo.3によった。
【0040】(22)前述(20)で得られた多層プリント配線基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物70αを20μmの厚さで塗布した(図6の工程(A))。次いで、70℃で20分間、70℃で30分間の乾燥処理を行った後、円パターン(マスクパターン)が描画された厚さ5mmのフォトマスクフィルムを密着させて載置し、1000mJ/cmの紫外線で露光し、DMTG現像処理した。そしてさらに、80℃で1時間、 100℃で1時間、 120℃で1時間、 150℃で3時間の条件で加熱処理し、はんだパッド部分(バイアホールとそのランド部分を含む)に開口71を有する(開口径 200μm)ソルダーレジスト層70(厚み20μm)を形成した(図6の工程(B))。
【0041】(23)その後、塩化ニッケル2.3 ×10−1mol/l、次亜リン酸ナトリウム2.8 ×10−1mol/l、クエン酸ナトリウム1.6 ×101mol/l、からなるpH=4.5の無電解ニッケルめっき液に、20分間浸漬して、開口部71に厚さ5μmのニッケルの金属層72を形成した(図7の工程(A))。これにより、半田パッド77を形成する導体回路158に凹凸が施されたものであってもその凹凸部分を完全に被覆し、金属層72の表面状態を均一にすることができる。
【0042】(24)その後、表層には、シアン化金カリウム7.6 ×10−3mol/l、塩化アンモニウム1.9 ×10−1mol/l、クエン酸ナトリウム1.2 ×10−1mol/l、次亜リン酸ナトリウム1.7 ×10−1mol/lからなる無電解金めっき液に80℃の条件で7.5分間浸漬して、金属層72上に厚さ0.03μmの金めっき層74を形成した(図7の工程(B))。
【0043】(25)そして、ソルダーレジスト層70の開口部71に、半田ペーストを印刷して 200℃でリフローすることにより、半田バンプ76(半田体)を形成した(図8参照)。
【0044】(第2実施例)第2実施例の構成は、基本的には第2実施例と同じである。層間樹脂絶縁層の代わりに、予め酸或いは酸化剤に可溶な粒子(樹脂、金属、無機)を包含した樹脂フィルムを作成して、熱圧着を行って、フォトあるいはレーザによってバイアホールを形成させた。それによって、厚さ35μmであるバイアホールを有する層間樹脂絶縁層を形成させた。
【0045】第2実施例で用いる樹脂フィルムとして2種類以上の粒子を含むものがよく、粒子として可溶性粒子を含む難溶性樹脂からからなるものがよい。上記可溶性粒子を、2種以上混合して用いる場合、混合する2種の可溶性粒子の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【0046】上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることにより、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成することできる。これらのなかでは、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それにより、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗化面の形状を保持することができるからである。
【0047】上記難溶性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。さらには、1分子中に、2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
【0048】上記エポキシ樹脂としては、例えば、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型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【0049】本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散されていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホールやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金属層の密着性を確保することができるからである。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性が確実に保たれる。
【0050】上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに対して、3〜40重量%が望ましい。可溶性粒子の配合量が3重量%未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形成することができない場合があり、40重量%を超えると、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
【0051】上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有していることが望ましい。上記硬化剤としては、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられる。
【0052】上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対して0.05〜10重量%であることが望ましい。0.05重量%未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であるため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることがある。一方、10重量%を超えると、過剰な硬化剤成分が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を招いたりしてしまうことがある。
【0053】上記その他の成分としては、例えば、粗化面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのフィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の性能を向上させることができる。
【0054】また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有していてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上併用してもよい。
(第3実施例)第3実施例の製造方法は、基本的に第1実施例の(1)〜(10)までと同じである。層間樹脂絶縁層の代わりに、予め低誘電体の樹脂であるポリオレフィンでフィルムを作成した。それを熱圧着させて、炭酸、エキシマ、UVレーザによってバイアホールを形成させた。
【0055】(11)次に、上記工程を経た基板の両面に、厚さ50μmの熱硬化型シクロオレフィン系樹脂シートを温度50〜150℃まで昇温しながら圧力5kg/cm2 で真空圧着ラミネートし、シクロオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層50を設ける(図9(A)参照)。なお、真空圧着時の真空度は、10mmHgに調整する。
【0056】(12) 次に、波長10.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビーム径5mm、トップハットモード、パルス幅50μ秒、マスクの穴径0.5mm、3ショットの条件でシクロオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層50に直径80μmのバイアホール用開口48を設けた(図9(B)参照)。この後、酸素プラズマを用いてデスミア処理を行った。
【0057】(13) 次に、日本真空技術株式会社製のSV−4540を用いてプラズマ処理を行い、層間樹脂絶縁層50の表面を粗化した(図9(C)参照)。この際、不活性ガスとしてはアルゴンガスを使用し、電力200W、ガス圧0.6Pa、温度70℃の条件で、2分間プラズマ処理を実施した。なお、粗化は行わなくともよい。
【0058】(14) 次に、同じ装置を用い、内部のアルゴンガスを交換した後、Ni−Cu合金をターゲットにしたスパッタリングを、気圧0.6Pa、温度80℃、電力200W、時間5分間の条件で行い、Ni−Cu合金層52をポリオレフィン系層間樹脂絶縁層50の表面に形成した。このとき、形成されたNi−Cu合金層52の厚さは0.2μmであった(図9(D)参照)。
【0059】(15)上記処理を終えた基板の両面に、市販の感光性ドライフィルムを貼り付け、フォトマスクフィルムを載置して、100mJ/cm2 で露光した後、0.8%炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15μmのめっきレジスト54のパターンを形成した(図10(A)参照)。
【0060】(16)次に、以下の条件で電気めっきを施して、厚さ15μmの電気めっき膜56を形成した(図10(B)参照)。なお、この電気めっき膜56により、後述する工程で導体回路58となる部分の厚付けおよびバイアホール60となる部分のめっき充填等が行われたことになる。なお、電気めっき水溶液中の添加剤は、アトテックジャパン社製のカパラシドHLである。
【0061】
〔電気めっき水溶液〕
硫酸 2.24 mol/l硫酸銅 0.26 mol/l添加剤 19.5 ml/l〔電気めっき条件〕
電流密度 1 A/dm2時間 65 分温度 22±2 ℃【0062】(17)ついで、めっきレジスト54を5%NaOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト54の下に存在していたNi−Cu合金層52を硝酸および硫酸と過酸化水素との混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、電気銅めっき膜56等からなる厚さ16μmの導体回路58(バイアホール60を含む)を形成した(図11(C)参照)。
【0063】(18)続いて、上記(11) 〜(17)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の層間樹脂絶縁層150、導体回路158及びバイアホール160を形成した(図10(D)参照)。
【0064】(19)次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)に60重量%の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光性付与のオリゴマー(分子量:4000)46.67重量部、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル社製、商品名:エピコート1001)15重量部、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、商品名:2E4MZ−CN)1.6重量部、感光性モノマーである多官能アクリルモノマー(日本化薬社製、商品名:R604)3重量部、同じく多価アクリルモノマー(共栄化学社製、商品名:DPE6A)1.5重量部、分散系消泡剤(サンノプコ社製、商品名:S−65)0.71重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対して光重合開始剤としてベンゾフェノン(関東化学社製)2.0重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン(関東化学社製)0.2重量部を加えて、粘度を25℃で2.0Pa・sに調整したソルダーレジスト組成物(有機樹脂絶縁材料)を得た。なお、粘度測定は、B型粘度計(東京計器社製、DVL−B型)で60rpmの場合はローターNo.4、6rpmの場合はローターNo.3によった。
【0065】(20)次に、多層配線基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μmの厚さで塗布し、70℃で20分間、70℃で30分間の条件で乾燥処理を行った後、ソルダーレジスト開口部のパターンが描画された厚さ5mmのフォトマスクをソルダーレジスト層に密着させて1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DMTG溶液で現像処理し、200μmの直径の開口71を形成した。そして、さらに、80℃で1時間、100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で3時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト層を硬化させ、はんだパッド部分の開口71を有し、その厚さが20μmのソルダーレジスト層(有機樹脂絶縁層)70を形成した(図11(A))。
【0066】(21)次に、ソルダーレジスト層(有機樹脂絶縁層)70を形成した基板を、塩化ニッケル(2.3×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム(2.8×10-1mol/l)、クエン酸ナトリウム(1.6×10-1mol/l)を含むpH=4.5の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬して、開口71U、71Dに厚さ5μmのニッケルめっき層72を形成した(図11(B))。さらに、その基板をシアン化金カリウム(7.6×10-3mol/l)、塩化アンモニウム(1.9×10-1mol/l)、クエン酸ナトリウム(1.2×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム(1.7×10-1mol/l)を含む無電解めっき液に80℃の条件で7.5分間浸漬して、ニッケルめっき層72上に、厚さ0.03μmの金めっき層74を形成した。
【0067】(22)この後、ソルダーレジスト層70の開口にはんだペーストを印刷して、200℃でリフローすることによりはんだバンプ(はんだ体)76を形成し、プリント配線板10を完成する(図12参照)。
【0068】(第4実施例)第4実施例は、基本的には第3実施例と同じであるが、樹脂充填材で充填を行わず、樹脂フィルムを直接張り付けることによって、樹脂充填と絶縁層の形成を同時に行った。樹脂フィルムとしては、第2、第3実施例と同様なものを用いることができる。
【0069】
【発明の効果】本発明により、コア基板にスルーホール径(特に100μm以下)を小さく開口させることができて、表裏の電気特性も変わりなく、高温高湿下、ヒートサイクル条件下における信頼性試験を行っても、スルーホールを基点とする導体回路、樹脂充填材あるいは層間樹脂絶縁層の剥離やクラックを確認されなかった。よって、更に高密度な、より信頼性の高い多層ビルドアップ配線板が得られる。特に、ビルドアップ多層配線板において顕著な効果が得られる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013