(57)【要約】【課題】スルーホールの信頼性が高い印刷配線板を得る。【解決手段】絶縁樹脂で構成する積層基板に貫通孔を形成する工程と、次に、前記積層基板の表面と前記貫通孔の内壁面に金属めっき層を設ける工程と、前記金属めっき層上に電着処理により電着レジスト膜を形成する工程と、前記積層基板の表面の前記電着レジスト膜を表面研磨処理によって除去して前記金属めっき層を露出させる工程と、前記金属めっき層をソフトエッチングにより薄化する工程と、前記貫通孔の内壁面の金属めっき層上の前記電着レジスト膜を除去する工程と、薄化した前記金属めっき層をエッチングして表層配線パターンを形成する工程とで印刷配線板を製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁樹脂で構成する積層基板に貫通孔を形成する工程と、次に、前記積層基板の表面と前記貫通孔の内壁面に金属めっき層を設ける工程と、前記金属めっき層上に電着処理により電着レジスト膜を形成する工程と、前記積層基板の表面の前記電着レジスト膜を表面研磨処理によって除去して前記金属めっき層を露出させる工程と、前記金属めっき層をソフトエッチングにより薄化する工程と、前記貫通孔の内壁面の金属めっき層上の前記電着レジスト膜を除去する工程と、薄化した前記金属めっき層をエッチングして表層配線パターンを形成する工程とを有することを特徴とする印刷配線板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の印刷配線板の製造方法であって、前記金属めっき層上に電着処理により電着レジスト膜を形成する工程が、ポジ型感光性電着レジスト膜を形成し、次に前記ポジ型感光性電着レジスト膜に、前記積層基板の面に垂直な方向から紫外線を照射する工程を有し、次に、前記積層基板の表面の前記ポジ型感光性電着レジスト膜を表面研磨処理によって除去して前記金属めっき層を露出させることを特徴とする印刷配線板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の印刷配線板の製造方法であって、前記貫通孔が、前記積層基板にドリルによって形成されたことを特徴とする印刷配線板の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の印刷配線板の製造方法であって、前記積層基板が、内層基板の表面にプリプレグと金属箔とを積層して成ることを特徴とする印刷配線板の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の印刷配線板の製造方法であって、前記積層基板が、内層基板の表面に樹脂付き銅箔を設けて成ることを特徴とする印刷配線板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の印刷配線板の製造方法であって、前記積層基板の前記絶縁樹脂にレーザー穴あけによってビアホール下穴をあける工程と、該ビアホール下穴を金属めっきで充填する工程を有することを特徴とする印刷配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷配線板に精密な微細回路の配線パターンと一緒にスルーホールを形成した印刷配線板の製造方法に関し、特に、そのスルーホールめっきの電気接続の信頼性が高い印刷配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の印刷配線板の製造方法では、精密な微細回路の配線パターンとスルーホールとを一緒に存在させた印刷配線板を製造する場合、絶縁基板の表面からドリルで穴あけ加工を実施しスルーホール穴を形成する。その後、スルーホール壁及び基板表面上に銅めっき処理を施し絶縁基板の表裏並びに内層とをスルーホール壁の銅めっき膜で導通をとるめっきスルーホールの構造を形成する。次に、回路形成工程へと進み、銅めっき膜の表面に感光性ドライフィルムレジストをラミネートし、パターンの絵柄を露光する。次に、現像にて銅をエッチングする部分のレジストを溶解し取り除く。次に、銅が露出した部分をエッチングし、回路の配線パターンを形成する。
【０００３】
ここで、サブトラクティブ工法を用いて印刷配線板に微細回路の配線パターンを形成する場合、印刷配線板における微細回路の配線パターンの形成面の金属めっき層の厚さを薄く形成する必要がある。その理由は、回路の配線パターンを形成するためのエッチングファクターを確保するためであり、金属めっき層が厚い状態でサブトラクティブ工法を用いて回路を形成した場合は、エッチングファクターが悪化し回路の形状を確保することができなくなるのみならず、回路間のショートに至る可能性があるからである。
【０００４】
従来は、金属めっき層を薄く形成する手法としては、
（１）化学的に金属めっき層を溶解し薄く形成する手法と、
（２）物理的に金属めっき層を機械研磨により切削し金属めっき層を薄く形成する手法があり、
両手法をスルーホールに銅めっきの層を形成する処理後に実施する。
【０００５】
（サブトラクティブ工法による微細回路の配線パターンの形成）
サブトラクティブ工法では、スルーホールと微細回路の配線パターンを共存させることが困難となっている。その理由としては、スルーホール内のめっき厚を確保することと細線回路を形成するための金属めっき層の厚さの薄化手法がトレードオフの関係にあるためである。
【０００６】
金属めっき層を薄化する手法として化学的手法と物理的手法があるが、それぞれには、以下の問題があった。すなわち、化学的手法で金属めっき層を薄化する場合は、スルーホール内への液の流れが速く表層よりもスルーホール穴の壁面の金属めっき層が過剰に溶解されてスルーホール内の金属めっき層の厚さを厚く保つことが困難となる問題がある。
【０００７】
一方で物理的手法で機械研磨によって金属めっき層を薄化する場合は、機械研磨の際に、スルーホールに追従する形でスルーホール淵の金属めっき層が過剰に研磨・切削されてしまい、スルーホールの淵における電気接続の信頼性が低くなる問題がある。
【０００８】
そのように、化学的手法においても物理的手法においても、サブトラクティブ工法を用いて微細回路の配線パターンを形成するために必要な金属めっき層の薄化処理が、スルーホールの電気接続の信頼性を確保する条件と両立させることが困難である。
【０００９】
そのため、従来は、特許文献１や特許文献２のように、熱硬化性絶縁樹脂や導電樹脂などの穴埋め樹脂をスルーホール内に充填させてスルーホールを封止した上で、絶縁基板の表面の金属めっき層を薄化する技術が用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−０１６３５７号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１や特許文献２の技術では、穴埋め樹脂/ペーストをスルーホール内に充填し、スルーホールを封止した状態で金属めっき層厚調整を実施する。スルーホール内の金属めっき層は、穴埋め樹脂またはペーストにて保護されているため、エッチング液の影響を受けず金属めっき層が維持され、絶縁基板の表面の金属めっき層のみを薄化することが可能である。
【００１２】
しかし、この従来技術で穴埋め樹脂を用いる場合は、穴埋め樹脂を硬化後に除去することが出来ないため、実装部品の端子ピンをスルーホールに挿入し接続をとることが不可能となる問題があった。
【００１３】
また、この従来技術でペーストを用いる場合は、ペーストは後工程にて取り除くことが可能であるが、スルーホール内を完全に封ししている状態のペーストを取り除くため、ペーストがスルーホール内に残留することで実装部品の接続不具合を発生させるリスクとなる問題があった。
【００１４】
また、これらの従来技術では、エッチングにより金属めっき層を薄くした後に、基板表面から突起した穴埋め樹脂/ペーストの部分を研磨加工にて取り除く必要がある。その突起の高さは２０〜３０μｍであり、そのため、ある程度の切削研磨処理が必要となる。その切削研磨処理を行うことで、絶縁基板の表面の金属めっき層が更に薄化され、しかも、研磨のバラツキにより、絶縁基板の表面の金属めっき層の厚さにバラツキを生じさせる問題があった。
【００１５】
本発明は、かかる問題を解決し、スルーホールの信頼性が高い印刷配線板を得る印刷配線板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するために、絶縁樹脂で構成する積層基板に貫通孔を形成する工程と、次に、前記積層基板の表面と前記貫通孔の内壁面に金属めっき層を設ける工程と、前記金属めっき層上に電着処理により電着レジスト膜を形成する工程と、前記積層基板の表面の前記電着レジスト膜を表面研磨処理によって除去して前記金属めっき層を露出させる工程と、前記金属めっき層をソフトエッチングにより薄化する工程と、前記貫通孔の内壁面の金属めっき層上の前記電着レジスト膜を除去する工程と、薄化した前記金属めっき層をエッチングして表層配線パターンを形成する工程とを有することを特徴とする印刷配線板の製造方法である。
【００１７】
また、本発明は、上記の印刷配線板の製造方法であって、前記金属めっき層上に電着処理により電着レジスト膜を形成する工程が、ポジ型感光性電着レジスト膜を形成し、次に前記ポジ型感光性電着レジスト膜に、前記積層基板の面に垂直な方向から紫外線を照射する工程を有し、次に、前記積層基板の表面の前記ポジ型感光性電着レジスト膜を表面研磨
処理によって除去して前記金属めっき層を露出させることを特徴とする印刷配線板の製造方法である。
【００１８】
また、本発明は、上記の印刷配線板の製造方法であって、前記貫通孔が、前記積層基板にドリルによって形成されたことを特徴とする印刷配線板の製造方法である。
【００１９】
また、本発明は、上記の印刷配線板の製造方法であって、前記積層基板が、内層基板の表面にプリプレグと金属箔とを積層して成ることを特徴とする印刷配線板の製造方法である。
【００２０】
また、本発明は、上記の印刷配線板の製造方法であって、前記積層基板が、内層基板の表面に樹脂付き銅箔を設けて成ることを特徴とする印刷配線板の製造方法である。
【００２１】
また、本発明は、上記の印刷配線板の製造方法であって、前記積層基板の前記絶縁樹脂にレーザー穴あけによってビアホール下穴をあける工程と、該ビアホール下穴を金属めっきで充填する工程を有することを特徴とする印刷配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の印刷配線板の製造方法によれば、積層基板の表面に形成した電着レジスト膜は７μｍの皮膜で、１０μｍ程度の研磨を設定した表面研磨が可能であり、それにより、積層基板の両面上の電着レジスト膜を表面研磨して除去する際に、貫通孔の淵部分の電着レジスト膜を除去せず残すことができ、高い信頼性のスルーホールを形成できる効果がある。
【００２３】
また、電着レジスト膜として、ポジ型感光性電着レジスト膜を用い、積層基板の面に垂直な方向から紫外線を照射した上で、その積層基板の表面のポジ型感光性電着レジスト膜を表面研磨処理によって除去すれば、貫通孔内のスルーホールめっき層を覆う電着レジスト膜が、貫通孔の淵部分で硬く形成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施例を示すプリント配線板の製造方法の工程断面図である（その１）。
【図２】この発明の実施例を示すプリント配線板の製造方法の工程断面図である（その２）。
【図３】この発明の実施例を示すプリント配線板の製造方法の工程断面図である（その３）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施形態による印刷配線板の製造方法を、図１から図３を用いて説明する。
【００２６】
（工程１）
先ず、絶縁基板１に厚さ１２μｍから７０μｍの銅箔を張り合わせた内層基板２を製造する。ここで、絶縁基板１としては、補強材入り絶縁樹脂の基板を用いる。すなわち、ガラス繊維入りエポキシ樹脂材、あるいは、ガラス繊維入りビスマレイミド−トリアジン樹脂（以下、ＢＴ樹脂と称す）材、ガラス繊維入りポリイミド樹脂材、ガラス繊維入りＰＰＥ樹脂材を用いることができる。この絶縁基板１の補強材としては、ガラス繊維に替えて以下の材料を使用できる。すなわち、アラミド不織布、アラミド繊維、ポリエステル繊維を用いることができる。
【００２７】
（工程２）
次に、この内層基板２の銅箔をエッチングによりパターニングして、図１（ａ）のように内層配線パターン３を形成する。
【００２８】
（工程３）
次に、内層配線パターン３の表面を、過水硫酸系のソフトエッチング、蟻酸溶液（例えばメック株式会社製「メックエッチボンド」）を用いたＣＺ処理、あるいは、酸化還元処理による黒化処理などで、０．１〜１０μｍの最大粗度（Ｒｍａｘ）となるように粗化処理する。
【００２９】
（工程４）
この内層基板２と同様に、第２の内層基板４を作成する。
【００３０】
（工程５）
次に、図１（ｂ）のように、上層から順に、厚さが１２μｍ厚の銅箔やアルミニウム箔などの第１の金属箔５と、第１のプリプレグ６と、内層基板２と、第２のプリプレグ７と、第２の内層基板４と、第３のプリプレグ８と、その下に第２の金属箔９を重ねた積層材を形成する。
【００３１】
ここで、プリプレグと金属箔との組み合わせの代わりに樹脂付き金属箔を用いることもできる。
【００３２】
（工程６）
次に、図１（ｃ）のように、この積層材を積層プレスで加熱・加圧し、プリプレグの樹脂材を溶融・流出させて、溶融した樹脂で積層材の各材料を接着させる。これによって、上層から下層に向けて順次に、第１の金属箔５、第１の絶縁樹脂層６ａ、第１の内層基板２、第２の絶縁樹脂層７ａ、第２の内層基板４、第３の絶縁樹脂層８ａ、第２の金属箔９が積層された積層基板１０を形成する。ここで、第１の絶縁樹脂層６ａや第３の絶縁樹脂層８ａの厚さは３０〜９０μｍ程度に形成することが望ましい。
【００３３】
（工程７）
次に、図１（ｄ）のように、この積層基板１０の第１の金属箔５と第２の金属箔９を全面エッチングして除去する。このエッチング処理において、第１の金属箔５と第２の金属箔９が銅箔の場合は、塩化第二鉄水溶液などのエッチング液を使用してエッチングする。
【００３４】
（変形例１）
この工程７の変形例１として、第１の金属箔５と第２の金属箔９を全面エッチングする代わりに、ビアホール下穴１１を形成する位置に、エッチングにより第１の金属箔５と第２の金属箔９に開口部を、ビアホール下穴１１より大きく形成しても良い。
【００３５】
（変形例２）
この工程７の変形例２として、第１の金属箔５と第２の金属箔９を薄銅箔、例えば９μｍ箔で形成しておき、工程７では、その第１の金属箔５と第２の金属箔９の表面を粗化して黒化させる処理をして、後の工程８において、その薄銅箔の第１の金属箔５と第２の金属箔９をレーザー光線で貫いてビアホール下穴１１を形成し、次に工程９で貫通孔１２を形成しても良い。そのビアホール下穴１１を形成した後には、第１の金属箔５と第２の金属箔９の表面の黒化面をソフトエッチングにより平滑面にした上で工程１０以降の処理を行う。
【００３６】
（工程８）
次に、図１（ｅ）のように、第２の絶縁樹脂層６ａと第３の絶縁樹脂層８ａの外面から炭酸ガスレーザー光線やＹＡＧレーザー光線を照射することで、内層配線パターン３に達するビアホール下穴１１をレーザー穴あけする。このビアホール下穴１１は、後工程で、内層配線パターン３を積層基板１０の上下層の配線パターン１５に電気接続するビアホールめっき１１ａを形成する下穴である。ビアホール下穴１１の形状は、例えば外層側の径が８０μｍ、内層側の穴底の径が５０μｍ、第１の絶縁樹脂層６ａや第３の絶縁樹脂層８ａによる層間厚を３０〜９０μｍに形成する。
【００３７】
（工程９）
次に、積層基板１０にドリルで穴あけすることで、貫通孔１２を形成する。
【００３８】
（工程１０）
次に、積層基板１０の表面および貫通孔１２の壁面を粗化する。ここで、工程８で、レーザー光線にてビアホール下穴１１を形成すると、ビアホール下穴１１の底に薄い樹脂膜が残る場合があり、その場合は、強アルカリにより樹脂を膨潤させ、その後、クロム酸や過マンガン酸塩水溶液などの酸化剤を使用して樹脂を分解除去するデスミア処理を行う。また研磨材によるサンドブラスト処理やプラズマ処理にて穴の底に残った樹脂膜を除去してもよい。
【００３９】
積層基板１０の貫通孔１２の壁面の粗化処理は、内層基板２及び４の絶縁基板１に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用した場合、クロム酸、過マンガン酸塩の水溶液などの酸化剤による表面粗化処理などのウェットプロセスや、プラズマ処理やアッシング処理などのドライプロセスが有効である。
【００４０】
（工程１１）
次に、ビアホール下穴１１の壁面、貫通孔１２の壁面、および積層基板の表面にめっき触媒付与及び無電解銅めっきを行って、めっき下地導電層を形成する。次に、電解銅めっきを行って、図２（ｆ）のように、貫通孔１２の壁面にスルーホールめっき層１２ａを形成し、積層基板１０の両面のめっき下地導電層上に、ビアホール下穴１１を銅のビアホールめっき１１ａで充填した上で、両面の全面に銅の金属めっき層１３を形成する。
【００４１】
（工程１２）
次に、図２（ｇ）に示すように、積層基板１０の上下の金属めっき層１３の全面と貫通孔１２内のスルーホールめっき層１２ａの表面にポジ型感光性電着レジスト膜１４を厚さ７μｍまで電着処理によって析出形成させる。次に、８０℃で１０分加熱してポジ型感光性電着レジスト膜１４を乾燥させる。
【００４２】
（工程１３）
次に、積層基板１０の上下面から面に垂直に紫外線を露光し、上下面のポジ型感光性電着レジスト膜１４を露光する。この紫外線の露光により、積層基板１０の上下面のポジ型感光性電着レジスト膜１４の分子の化学結合部分を切り離し、ポジ型感光性電着レジスト膜１４の硬さを軟らかくする。この際に、積層基板１０の上下面に垂直な紫外線は、貫通孔１２内のスルーホールめっき層１２ａを覆うポジ型感光性電着レジスト膜１４には、積層基板１０の表面側から一定の深さ以上には露光されない。それにより、貫通孔１２内の深部のポジ型感光性電着レジスト膜１４の分子には紫外線が露光されず、貫通孔１２内のポジ型感光性電着レジスト膜１４の分子は強い化学結合で結びついていて硬い硬度が維持される。
【００４３】
（工程１４）
次に、図２（ｈ）に示すように、この積層基板１０の表面を覆うポジ型感光性電着レジ
スト膜１４を、表面に研磨バフ（繊維にシリコンカーバイドなどを含浸させたもの）が形成された研磨ロールにて表面研磨を行う。これにより、紫外線で露光され軟らかくなった積層基板１０の上下面のポジ型感光性電着レジスト膜１４が機械研磨により除去される。その際に、貫通孔１２内のスルーホールめっき層１２ａを覆うポジ型感光性電着レジスト膜１４は、紫外線で露光されないので硬度が硬い状態に保たれていて、また、バフ研磨の研磨材にも直接には接触しないので、除去されずに残る。また、貫通孔１２のスルーホールめっき層１２ａを被覆する膜の近くの、貫通孔１２の淵部分を覆うポジ型感光性電着レジスト膜１４も、この機械研磨によっては除去されずに残留する。
【００４４】
すなわち、本実施形態によれば、貫通孔１２内のスルーホールめっき層１２ａを覆うポジ型感光性電着レジスト膜１４が、貫通孔１２の淵部分でも硬いので、積層基板１０の両面上のポジ型感光性電着レジスト膜１４を表面研磨して除去する際に、貫通孔１２の淵部分のポジ型感光性電着レジスト膜１４を除去せず残すことができ、高い信頼性のスルーホールを形成できる効果がある。
【００４５】
（工程１５）
次に、１６０℃で４０分間加熱することで、貫通孔１２の淵部分と内部に残ったポジ型感光性電着レジスト膜１４を加熱硬化させる。これにより、貫通孔１２の淵部分におけるエッチングレジストとしてのポジ型感光性電着レジスト膜１４の硬度が強化される効果がある。
【００４６】
（工程１６）
次に、図２（ｉ）に示すように、塩化第二鉄溶液、又は、過硫酸ナトリウム、もしくは、過酸化水素／硫酸溶液のエッチング液を用いたソフトエッチングにより、積層基板１０の表面の金属めっき層１３をソフトエッチングすることで厚みを薄くする。このソフトエッチングにより除去する金属めっき層１３の厚みは、エッチングの温度、時間またはエッチング液の濃度により制御する。このソフトエッチングの際に、貫通孔１２内のスルーホールめっき層１２ａは、貫通孔１２の淵部分に至るまでポジ型感光性電着レジスト膜１４により保護されているので、貫通孔１２内のスルーホールめっき層１２ａの全体がエッチングされずに残り、良好なスルーホールめっき構造体が形成される。
【００４７】
（工程１７）
次に、図３（ｊ）のように、積層基板１０の貫通孔１２内のスルーホールめっき層１２ａを覆うポジ型感光性電着レジスト膜１４を除去する。
【００４８】
（工程１８）
次に、積層基板１０の両面の金属めっき層１３上に感光性レジスト、例えばドライフィルムのエッチングレジストをロールラミネートで貼り付け、そのエッチングレジストを露光・現像することで表層配線パターン１５の部分以外の銅めっき層を露出させる。
【００４９】
次に、図３（ｋ）のように、そのエッチングレジストから露出した部分の銅の金属めっき層１３を、塩化第二鉄水溶液などのエッチング液でエッチングして除去し、表層配線パターン１５を形成し、次に、そのエッチングレジストを剥離する。
【００５０】
（工程１９）
次に、図３（ｌ）のように、積層基板１０の両面に感光性ソルダーレジストを形成して露光・現像し、次に、加熱硬化させることでソルダーレジストパターン１６を形成する。
【００５１】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、工程１２において、金属めっき層１３の全面と貫通孔１２内のスルーホールめっき層１２ａの表面に、感光性を有さない電着レ
ジスト膜を形成しても良い。その場合は、その電着レジストに紫外線を照射する工程１３を省いた工程で印刷配線板を製造する。
【００５２】
また、内層基板は２つに限らず１つでも、また３つ以上の内層基板を用いても良く、更に積層基板１０の最外層に内層基板を用いても良い。また、積層基板１０は、内層基板とプリプレグを重ねて積層プレスで加熱・加圧して形成する方法以外に、内層基板上に樹脂付き銅箔等をラミネートしてビルドアップする方法で積層基板１０を形成しても良い。更に、積層基板１０は、支持板上にビルドアップして形成した絶縁樹脂層から支持基板を分離することで形成しても良い。また、積層基板１０に形成する貫通孔１２は、ドリルで形成する以外に、レーザー穴あけによって貫通孔１２を形成しても良い。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・絶縁基板
２、４・・・内層基板
３・・・内層配線パターン
５、９・・・金属箔
６、７、８・・・プリプレグ
６ａ、７ａ、８ａ・・・絶縁樹脂層
１０・・・積層基板
１１・・・ビアホール下穴
１１ａ・・・ビアホールめっき
１２・・・貫通孔
１２ａ・・・スルーホールめっき層
１３・・・金属めっき層
１４・・・ポジ型感光性電着レジスト膜
１５・・・表層配線パターン
１６・・・ソルダーレジストパターン
【図１】
2014067791.tif 000003
【図２】
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【図３】
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