(57)【要約】【課題】プリント配線板用基板において、より少ない工程で通電性のある穴を形成することができ、よって作業の手間とコストの低減を図ることができるプリント配線板用基板の穴加工方法、その穴加工方法を用いたプリント配線板用基板の提供を課題とする。【解決手段】絶縁層２０の表裏に導電層３０、４０が積層された積層構造を備えたプリント配線板用基板１０において、前記絶縁層２０を介した穴５０を形成するプリント配線板用基板の穴加工方法であって、穴５０を形成する時に、導電層３０、４０から排除される金属を絶縁層２０の穴５０の内壁に固着させることで、絶縁層２０の穴５０の内壁に導電性を有する穴層６０を一括形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層の表裏に導電層が積層された積層構造を備えたプリント配線板用基板において、前記絶縁層を介した穴を形成するプリント配線板用基板の穴加工方法であって、穴を形成する時に、前記導電層から排除される金属を前記絶縁層の穴の内壁に固着させることで、前記絶縁層の穴の内壁に導電性を有する穴層を一括形成することを特徴とするプリント配線板用基板の穴加工方法。
【請求項２】
穴の形成はレーザを用いて行い、導電層から蒸散又は及び溶融される金属を絶縁層の穴の内壁に蒸着又は及び溶着させて、導電性を有する穴層を形成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用基板の穴加工方法。
【請求項３】
レーザとして、赤外線波長で２０ｋＷ以上のパルスピークエネルギをもつパルスレーザを用いることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板用基板の穴加工方法。
【請求項４】
穴を形成した後に、めっき手段を用いて、絶縁層の穴内壁の導電性を有する穴層にめっき層を積層して厚膜化することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のプリント配線板用基板の穴加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１つに記載のプリント配線用基板の穴加工方法を用いてなるプリント配線板用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板用基板の穴加工方法とその穴加工方法を用いたプリント配線板用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板用基板には片面基板、両面基板、多層基板がある。両面基板や多層基板においては、絶縁層を介して表裏の導電層を電気接続できるように、貫通穴や非貫通穴からなる通電性のある穴が形成される。
通電性のある穴をプリント配線板用基板に形成する方法として、従来一般に行われている方法の１例を、図４を参照して説明する。この穴加工方法は、両面基板（多層基板）１を用意し（Ａ）、この基板１に絶縁層（基材）２及びその表裏の導電層３、４を貫通する穴５を開ける（Ｂ）。穴５はドリル、パンチング等の機械加工やレーザ加工、その他の方法で開けることができる。そして次に穴５内壁を無電解めっき、カーボンペーストの塗布、その他の方法で導電性薄層６を形成し（Ｃ）、その後に前記導電性薄層６を下地層として電気めっきによる厚膜のめっき層７を形成する（Ｄ）。これによって通電性のある穴が形成される。
上記した穴加工方法において、レーザを用いた穴開け方法として、例えば特開平１−２６６９８３号公報（特許文献１）には、基板の銅箔の部分をＵＶ波長のエキシマレーザで穴開けし、樹脂からなる絶縁層の部分は赤外波長の炭酸ガスレーザで穴開けする方法が開示されている。
また米国特許第５５９３６０６号公報（特許文献２）にはＵＶ波長のレーザを用いて導電層と絶縁層とを穴開け加工する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２６６９８３号公報
【特許文献２】米国特許第５５９３６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１、２に開示するレーザを用いた基板の穴加工方法においても、また従来の機械加工による穴加工方法においても、何れも穴を開けた後に、別工程として、穴内壁に導電性層を形成する下地処理を必要とするものであった。そしてその下地処理の後に、電気メッキ等の厚膜化処理を施して、通電性のある穴に仕上げていた。
このため、通電性のある穴の作製工程が多く、製造コストが高くなるという問題があった。
また前記導電性層の下地処理は、無電解めっきやカーボンペースト塗布で行っていたが、これらの方法では欠陥をなくすことが難しいという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は上記従来技術における問題点を解消し、プリント配線板用基板において、より少ない工程で通電性のある穴を形成することができ、よって作業の手間とコストの低減を図ることができるプリント配線板用基板の穴加工方法、その穴加工方法を用いたプリント配線板用基板の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明のプリント配線板用基板の穴加工方法は、絶縁層の表裏に導電層が積層された積層構造を備えたプリント配線板用基板において、前記絶縁層を介した穴を形成するプリント配線板用基板の穴加工方法であって、穴を形成する時に、前記導電層から排除される金属を前記絶縁層の穴の内壁に固着させることで、前記絶縁層の穴の内壁に導電性を有する穴層を一括形成することを第１の特徴としている。
また本発明のプリント配線板用基板の穴加工方法は、上記第１の特徴に加えて、穴の形成はレーザを用いて行い、導電層から蒸散又は及び溶融される金属を絶縁層の穴の内壁に蒸着又は及び溶着させて、導電性を有する穴層を形成することを第２の特徴としている。
また本発明のプリント配線板用基板の穴加工方法は、上記第２の特徴に加えて、レーザとして、赤外線波長で２０ｋＷ以上のパルスピークエネルギをもつパルスレーザを用いることを第３の特徴としている。
また本発明のプリント配線板用基板の穴加工方法は、上記第１〜第３の何れか１つの特徴に加えて、穴を形成した後に、めっき手段を用いて、絶縁層の穴内壁の導電性を有する穴層にめっき層を積層して厚膜化することを第４の特徴としている。
また本発明のプリント配線板用基板は、上記第１〜第４の何れか１つに記載のプリント配線板用基板の穴加工方法を用いてなることを第５の特徴としている。
【０００７】
上記第１の特徴によるプリント配線板用基板の穴加工方法によれば、穴を形成する時に、導電層から排除される金属を絶縁層の穴の内壁に固着させることで、絶縁層の穴の内壁に導電性層を一括形成することにより、
導電性を有する穴層の形成を、別工程として、穴を形成する工程の後に行う必要がなくなる。よって通電性のある穴を形成する工程を従来よりも１つ減じることができる。これにより作業手間の低減と、それに伴うコスト低減を図ることができる。
上記第２の特徴によるプリント配線板用基板の穴加工方法によれば、上記第１の特徴による作用効果に加えて、穴の形成はレーザを用いて行い、導電層から蒸散又は及び溶融される金属を絶縁層の穴の内壁に蒸着又は及び溶着させて、導電性を有する穴層を形成することにより、
レーザによって蒸散又は及び溶融された導電層の金属を利用して導電性を有する穴層の形成が可能となり、導電性を有する穴層の形成のための原料を別に必要としない。よって原料供給のための設備も必要とせず、勿論、複雑な操作も不要で、コスト低減を促進できる。
また得られる導電性層は導電層の金属と同種となるので、両者間での接合が容易に行われ、良好な電気的接合が達成できる。
また得られる導電性を有する穴層は、蒸着又は及び溶着により形成されるので、穴内壁に広く、均一に付くことが可能となり、欠陥の少ない層を得ることが可能となる。よってその後の厚膜化処理が良好に行える。
上記第３の特徴によるプリント配線板用基板の穴加工方法によれば、上記第２の特徴による作用効果に加えて、レーザとして、赤外線波長で２０ｋＷ以上のパルスピークエネルギをもつパルスレーザを用いることにより、
ポリイミド樹脂、ＰＥＴ、ＰＣ等の絶縁層はもとより、銅、金、銀、その他の光吸収の少ない金属層からなる導電層に対しても、１回の操作（作業）で穴開けが可能となる。そしてその際に、高いパルスピークエネルギをもつ赤外線による光吸収熱によって導電層の金属を蒸散又は及び溶融させると共に、その蒸散又は及び溶融された金属を、絶縁層に開けられた穴の内壁に蒸着又は及び溶着させることが可能となる。これにより穴開け加工と同時に穴内壁に導電性を有する穴層を形成することができる。
赤外線波長のパルスレーザはＭＯＰＡ型ファイバレーザを用いて構成することができるので、取り扱いが容易である。
上記第４の特徴によるプリント配線板用基板の穴加工方法によれば、上記第１〜第３の何れか１つの特徴による作用効果に加えて、穴を形成した後に、めっき手段を用いて、絶縁層の穴内壁の導電性を有する穴層にめっき層を積層して厚膜化することにより、
絶縁層を介した多層間に形成される穴の通電性を確実に確保することができる。
上記第５の特徴によるプリント配線板用基板によれば、上記第１〜第４の何れか１つに記載のプリント配線板用基板の穴加工方法を用いてなるので、
製造が簡単で、良好な通電性のある穴を持つ多層のプリント配線板用基板を、低コストで提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のプリント配線板用基板の穴加工方法によれば、穴を形成する時に、導電層から排除される金属を絶縁層の穴の内壁に固着させることで、絶縁層の穴の内壁に導電性を有する穴層を一括形成することにより、導電性を有する穴層の形成を穴開け工程時に同時に行うことができる。よって通電性のある穴を形成する工程を１つ減じて、作業手間の低減とそれに伴うコスト低減を図ることができる。
特に、穴の形成はレーザを用いて行い、導電層から蒸散又は及び溶融される金属を絶縁層の穴の内壁に蒸着又は及び溶着させて、導電性を有する穴層を形成することにより、レーザによる穴の形成と穴内壁への導電性を有する穴層の下地処理を一工程で行うことができる。また良好な通電性を有する穴をプリント配線板用基板に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るプリント配線板用基板の穴加工方法を説明する図で、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれプリント配線板用基板の断面図を示している。
【図２】本発明の実施形態に係るプリント配線板用基板の穴加工方法の穴を形成する時の詳細を説明する図で、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれプリント配線板用基板の断面図を示している。
【図３】本発明の実施形態に係るプリント配線板用基板の穴加工方法において、導電層で蒸散又は及び溶融された金属が絶縁層の穴内壁に蒸着又は及び溶着される、より現実的な状況を説明する図で、プリント配線板用基板の断面図を示している。
【図４】従来におけるプリント配線板用基板の穴加工方法を説明する図で、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれプリント配線板用基板の断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の図面を参照して、本発明に係るプリント配線板用基板の穴加工方法と、その穴加工方法を用いたプリント配線板用基板についての実施の形態を説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の実施形態であって、特許請求の範囲に記載の内容を限定するものではない。
【００１１】
先ず図１を参照して、本発明の実施形態に係るプリント配線板用基板の穴加工方法を説明する。
図１（Ａ）を参照して、実施形態に係るプリント配線板用基板１０は、絶縁層２０と、その表裏に積層された導電層３０、４０を備えた、いわゆる両面基板である。
前記絶縁層２０は、本実施形態では、ポリイミド樹脂からなる絶縁基材である。また表裏の導電層３０、４０は、銅箔を絶縁基材である絶縁層に張り合わせて構成されている。
前記プリント配線板用基板１０の穴加工は、例えばＭＯＰＡ型ファイバレーザからなるレーザＬを用いた穴開け作業で行われる。
【００１２】
次に図１（Ｂ）を参照して、穴を形成する作業は、レーザＬにより、導電層３０、絶縁層２０、導電層４０を貫通した穴５０を形成することにより行われる。
そしてこの穴５０を形成する時に、穴５０の内壁に導電性を有する穴層６０を一括形成する。ここで一括形成とは、同じ穴形成作業時に、１回の操作で、穴５０と導電性を有する穴層６０との両者を同時に形成するという意味である。
前記導電性を有する穴層６０は、レーザＬによる穴５０の形成時に導電層３０、４０から蒸散又は及び溶融された銅が穴５０の内壁に蒸着又は及び溶着することにより形成される。
【００１３】
次に図１（Ｃ）を参照して、前記導電性を有する穴層６０が形成された穴５０内壁に対して、電気めっきによるめっき層７０を積層し、厚膜化する。導電性を有する穴層６０が下地となってめっき層７０が積層されることで、安定した通電性を備えた穴５０が得られる。
以上の方法によって、通電性のある穴の加工がなり、導電層３０と導電層４０との間での電気接続が可能なプリント配線板用基板１０が得られる。
【００１４】
図２を参照して、穴を形成する作業時に穴内壁の導電化が同時に行われる原理は、次のように推定される。
今、プリント配線板用基板１０に対して、レーザＬを照射すると（Ａ）、表面の導電層３０の銅が光吸収熱により蒸散又は及び溶融し、導電層３０に穴５０が形成される（Ｂ）。そしてレーザＬが絶縁層２０に達すると、絶縁層２０のポリイミド樹脂に穴５０が形成される（Ｃ）。更に、レーザＬが裏面の導電層４０に達することで、該導電層４０の銅を蒸散又は及び溶融させ該導電層４０に穴５０を開ける（Ｄ）。その際、前記導電層４０から蒸散又は及び溶融した銅が、絶縁層２０の穴５０の内壁に蒸着又は及び溶着し、導電性薄膜からなる導電性を有する穴層６０を形成する。この導電性を有する穴層６０は、穴５０内において表裏の導電層３０、４０と導通した状態に形成される。
【００１５】
図３を参照して、蒸散又は及び溶融された金属が絶縁層２０の穴５０内壁に蒸着又は及び溶着される際の、より現実的な状況例を説明する。
今、レーザＬの照射により、表面の導電層３０から絶縁層２０を介して裏面の導電層４０へと穴５０を開ける際、絶縁層２０そのものに形成される穴部５０ｂは、導電層３０、４０のストレートな穴部５０ａ、５０ｃとは異なり、絶縁層２０の層方向に窪んだ形に形成される。またそのような窪んだ形になるような条件を選ぶのが好ましいと言える。このような窪んだ形に絶縁層２０の穴部５０ｂが形成されることで、導電層４０で蒸散又は及び溶融された金属の粒子Ｍが、レーザＬの通過領域を外れた穴部５０ｂ内で良好に蒸着又は及び溶着される。これによって均一で良好な導電性を有する穴層６０が穴部５０ｂ内壁に形成される。
【００１６】
前記レーザＬは、赤外線波長を持つパルスレーザを用いる。この赤外線波長をもつパルスレーザとしては、例えば波長１０６０ｎｍのＭＯＰＡ型のファイバレーザを用いることができる。
赤外線波長のレーザＬは、そのパルスピークエネルギが２０ｋＷ以上ものを用いる。が、好ましくは３０ｋＷ以上のパルスピークエネルギのものを用いる。
赤外線波長のレーザであっても、２０ｋＷ以上のパルスピークエネルギを持つものを用いることで、赤外線領域での光吸収の少ない銅、金、銀、その他の良導電性金属からなる導電層３０、４０に対して、光吸収熱による蒸散又は及び溶融、穴開けが可能となる。
赤外線波長のレーザＬは、２０ｋＷ以上のパルスピーク出力のものを用いる。しかし、少なくとも１０Ｗ以上の平均出力のものを用いる。以上のような平均出力とパルスピーク出力をもつ赤外線パルスレーザにより、絶縁層２０及び表裏の導電層３０、４０に貫通する穴５０を、良好に穴開けすると共に、導電化することができる。
従来における赤外線ファイバレーザは、プリント配線板用基板を構成する代表的な材料である銅及びポリミドに対し、ほとんど吸収しないため、この種のプリント配線板用基板の穴開けには用いられていなかった。ところがパルスピーク出力が、２０ｋＷ以上のパルスピーク出力でプリント配線板用基板にレーザ照射すると、多光子吸収等によりプリント配線板用基板材料に吸収され、穴開けが可能となる。
【００１７】
赤外線波長のレーザＬは、その波長は、１．０６μｍ、パルス幅が５〜２０ｎｓ、繰り返し周波数５０〜１００ｋＨｚのものを用いることができる。が、これらの値は、絶縁層２０、導電層３０、４０の材質や、厚みに応じて変更調整される。
また照射時間は０．１６〜１秒、焦点距離は例えば９９．３ｍｍとして実際に照射するが、これらの値もまた絶縁層２０、導電層３０、４０の材質や、厚みに応じて変更調整される。
【００１８】
前記絶縁層２０としては、ポリイミド樹脂の他、ガラスエポキシ樹脂、ＰＥＴ、ＰＣが対象となる。その他、紙フェノール、ＰＡＳＦ（ポリアリルサルフォン）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）が本加工方法の対象となる。
前記導電層３０、４０としては、銅、金、銀、アルミニウム、その他の高導電性材料が本加工方法の対象となる。
また前記プリント配線板用基板１０としては、両面基板の他、絶縁層の表裏に導電層が積層された多層基板が対象となる。
また穴５０としては、貫通穴の他、非貫通穴が対象となる。
【００１９】
なお上記においては、プリント配線板用基板の穴加工方法として、レーザを用いて、穴開け加工と絶縁層の穴内壁への導電性層の形成とを一括して行うようにした実施形態を説明した。しかし必ずしもレーザを用いる必要はない。要するに、プリント配線板用基板の穴開けの際に、導電層から排除された導電性物質を絶縁層の穴内に移動させ、その内壁に固着させるようにすればよい。これにより、別に導電性物質を用意することなく、しかも別工程を必要とすることなく、穴開け（穴形成）と導電性を有する穴層６０の形成を同時に行える。前記導電性物質の導電層から絶縁層への移動は、穴を形成する作業が機械的に行われ或いは溶融を伴って行われ、或いは蒸散を伴って行われ、更にはそれらの組み合わせによって行われ得る。そしてそれら固相、液相、気相の導電性物質は穴内面に固着し、溶着し、蒸着する。溶着、蒸着したものは結果として固着する。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明によれば、プリント配線板用基板の加工方法、プリント配線板用基板として、プリント配線板用基板の製造分野における産業上の利用性が高い。
【符号の説明】
【００２１】
１          基板
２          絶縁層
３          導電層
４          導電層
５          穴
６          導電層薄層
７          めっき層
１０        プリント配線板用基板
２０        絶縁層
３０        導電層
４０        導電層
５０        穴
５０ａ      導電層の穴部
５０ｂ      絶縁層の穴部
５０ｃ      導電層の穴部
６０        導電性を有する穴層
７０        めっき層
Ｌ          レーザ
Ｍ          粒子
【図１】
2011009263.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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