(57)【要約】【課題】各種電子機器に用いられている多層プリント配線板において、外層部のランド径が小さい高密度実装用の多層プリント配線板を提供する。【解決手段】内層用の導体パターン２及び導電性ペーストを充填された導通穴を有する内層用の絶縁基板３上にフィルム状の絶縁樹脂４と金属はく５とをラミネートし、加熱加圧して樹脂を硬化した後、レーザー加工により非貫通穴を設けた後、金属めっき等により内外層を電気的に接続するＩＶＨ８を形成し、この後表面の金属に外層用の導体パターン９を形成し、高密度実装用の多層プリント配線板１０を製造する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を含浸したガラス織布または不織布等の基材に貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴に導電性ペーストを充填する工程と、前記基材の両面に金属はくを張り合わせ加熱加圧した後回路形成して両面に導体パターンを有する内層材を形成する工程と、前記内層材の両面にフィルム状の絶縁樹脂と金属はくとをラミネートする工程、前記絶縁樹脂と金属はくに非貫通穴を設ける工程、内層回路と外層回路を電気的に接続する工程を有することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
絶縁樹脂にガラス織布・不織布やアラミド織布・不織布等にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸した後、半硬化状態にしたプリプレグを用いる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。
【請求項３】
非貫通穴をレーザー加工により形成する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。
【請求項４】
非貫通穴をレーザー加工する前に、予め加工される部分の金属はくを除去しておくことを特徴とする請求項３記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
金属はくの除去は化学的エッチングにより行うことを特徴とする請求項４記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項６】
内層回路と最外層を、非貫通穴を金属めっきすることにより電気的に接続する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。
【請求項７】
絶縁樹脂に加工された穴内を粗化することを特徴とする請求項６記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
絶縁樹脂に加工された穴内を樹脂を溶解させる溶液で粗化することを特徴とする請求項７記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
穴内を過マンガン酸溶液で粗化することを特徴とする請求項８記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
内層回路と最外層を接続する非貫通穴を金属めっきする際に予め設けた貫通穴も同時に金属めっきすることを特徴とする請求項６記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
内層回路と最外層を非貫通穴に導電性ペーストを充填することにより電気的に接続する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。
【請求項１２】
内層回路と最外層を非貫通穴に導電性ペーストを充填した後最外層の表面を金属めっきを施すことにより電気的に接続することを特徴とする請求項１１記載の多層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】
本発明は、パソコン、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器に広く用いられる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】
近年、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサー、ビデオ一体型カメラや携帯電話機などの普及に伴い、多層プリント配線板の需要はますます増加する傾向にあるが、それら電子機器の小型・軽量・多機能化などの理由から、多層プリント配線板へは、配線収容性、表面実装密度をより向上させるための非貫通のバイアホールによる層間電気的接続方法であるインタースティシャルバイアホール（以下ＩＶＨと称す）が要求され始めている。
【０００３】
それに応える手段として導電性ペーストにより全層間をＩＶＨで電気的に接続できる樹脂多層プリント配線板や感光性樹脂を絶縁層とし、非貫通穴を設け金属めっきすることによりＩＶＨで層間を電気的に接続できる樹脂多層プリント配線板が実用化されてきている。
【０００４】
以下に従来の多層プリント配線板における製造方法について説明する。
【０００５】
図２（ａ）〜（ｄ）は従来の導電性ペーストによりＩＶＨを形成する多層プリント配線板の製造方法を示すものである。
【０００６】
まず、図２（ａ）に示すように、穴加工し、その穴内に導電性を有するペースト等を充填した織布または不織布のガラス基材エポキシ樹脂積層板などを絶縁基板１３ｂとし、その両側に銅はくをラミネートした銅張積層板の銅はくをスクリーン印刷法や写真法などの手段を用いて、内層用の導体パターン１３ａを形成し、多層プリント配線板用の内層材１３を得る。
【０００７】
次に、図２（ｂ）に示すように、絶縁基板１３ｂ上に形成された内層用の導体パターン１３ａを有する内層材１３と、ガラス織布または不織布にエポキシ樹脂などを含浸させ、樹脂を半硬化状態にした後穴加工し、その穴内に導電性を有するペースト等を充填したプリプレグ１２と、最外層の導体パターンを形成するための銅はく１１を重ね合わせ、熱プレス機にステンレス板などで挟んでセットし、加熱・加圧して、図２（ｃ）に示すように、内層材１３とプリプレグ１２と銅はく１１を溶融、冷却、固化させ、銅はくをラミネートした銅張積層板の銅はく１１をスクリーン印刷法や写真法などの手段を用いて、外層用の導体パターン１４ａを形成し、図２（ｄ）に示すような多層プリント配線板１４を得ている。
【０００８】
図３（ａ）〜（ｄ）は、従来の感光性樹脂を用い非貫通穴を金属めっきすることによりＩＶＨを形成する多層プリント配線板の製造方法を示すものである。
【０００９】
まず、図３（ａ）に示すように、絶縁基板２３ｂの両側に銅はくをラミネートした銅張積層板の銅はく（図示せず）をスクリーン印刷法や写真法などの手段を用いて、内層用の導体パターン２３ａを形成し、多層プリント配線板用の内層材２３を得る。
【００１０】
次に、図３（ｂ）に示すように、絶縁基板２３ｂ上に形成された内層用の導体パターン２３ａを有する内層材２３に、感光性樹脂を塗布し樹脂を半硬化状態にし感光性樹脂膜２２を形成し、露光、現像して非貫通穴２４ａを形成した後、ドリル加工等により貫通穴２４ｂを形成し、内層部に導体パターンを有し、非貫通穴及び貫通穴を有する積層板２４を得る。
【００１１】
次に図３（ｃ）に示すように表面及び非貫通穴、貫通穴内を金属めっきし内外層を電気的に接続するフォトビア２５ａ及び内層間を電気的に接続するスルーホール２５ｂを得る。この後表面の金属にスクリーン印刷法や写真法などの手段を用いて、外層用の導体パターン２５ｃを形成し、図３（ｄ）に示すような多層プリント配線板２５を得ている。
【００１２】
その後、写真法等の公知の方法により、ソルダレジスト形成を行い多層プリント配線板を得る。
【００１３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１０−２８４８４１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の方法のうち、図２に示すような最外層をプリプレグの貫通穴に導電性ペーストを充填した構成の導通穴では、導通穴を基板内に埋没する構造のため、後工程及び実装工程での加熱による導電性ペースト中の溶剤分の揮発による層間はく離を防止するため溶剤による導電性ペーストの粘度調整ができず、その粘度は比較的高いものであるため直径１００μｍ以下の穴に充填することは不可能であり、作業性も悪いという問題を有している。
【００１６】
さらに、導通穴が大きいためその上に設置されるランドの大きさも比較的大きなものにせざるを得ないことから配線密度の向上に限界があるという問題も有している。
【００１７】
一方、図３に示すようなフォトビアによる非貫通穴の場合、金属めっきによる電気的接続のため上記導電性ペーストによる導通穴に比べ、小さな穴（直径５０〜１００μｍ）を形成できるという利点を有しているが、内層材の両面を電気的に接続するためには、フォトビア形成後に貫通穴のスルーホールを設ける必要があり、高密度配線の阻害となるという問題を有している。
【００１８】
また、内層材の両面をめっきスルーホールにより形成した場合（図示せず）、感光性樹脂を塗布する際にスルーホール内に完全に感光性樹脂を埋没することは、非常に困難であり作業性も悪い。
【００１９】
さらに、内層材に対して絶縁樹脂を塗布することで絶縁層を形成するので、その厚みのばらつきが大きく、電気特性が劣化するという課題があった。
【００２０】
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、絶縁層厚が均一で、内層材にスルーホールが不必要で、その結果スルーホールを絶縁樹脂で埋没する必要もなく、さらに、内層材に導電性ペーストによる貫通穴を有する多層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。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、熱硬化性樹脂を含浸したガラス織布または不織布等の基材からなる貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴に導電性ペーストを充填する工程と、前記基材の両面に金属はくを張り合わせ加熱加圧した後回路形成して両面に導体パターンを有する内層材を形成する工程と、前記内層材の両面にフィルム状の絶縁樹脂と金属はくとをラミネートする工程、前記絶縁樹脂と金属はくに非貫通穴を設ける工程、内層回路と外層回路を電気的に接続する工程を有する多層プリント配線板の製造方法である構成を有する。
【００２２】
上記方法により、内部に貫通穴を有し、最外層に高密度な配線を有し、さらにスルーホールのない多層プリント配線板が得られる。
【００２３】
本発明の請求項１に記載した発明は、熱硬化性樹脂を含浸したガラス織布または不織布等の基材に貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴に導電性ペーストを充填する工程と、前記基材の両面に金属はくを張り合わせ加熱加圧した後回路形成して両面に導体パターンを有する内層材を形成する工程と、前記内層材の両面にフィルム状の絶縁樹脂と金属はくとをラミネートする工程、前記絶縁樹脂と金属はくに非貫通穴を設ける工程、内層回路と外層回路を電気的に接続する工程を有する多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、内層回路同士のみを導電性ペーストにより形成された導通穴で電気接続し、また内層回路と外層回路を非貫通穴で電気接続することにより、最外層の配線密度を向上させ、同時にスルーホールが不必要であるという作用を有する。また、絶縁層はフィルムから形成されるので、その厚みが均一で優れた電気特性が得られるという作用を有する。
【００２４】
さらに、熱硬化性樹脂を含浸したガラス織布または不織布等の基材を内層材として用いることによって、物理化学的および機械的強度に優れ、寸法安定性の優れた多層プリント配線板を提供できる。
【００２５】
特に基材が熱硬化性樹脂が半硬化のＢステージ状態において、貫通穴を形成する本発明の場合、ガラス織布または不織布等のもつ寸法安定性は大きな利点となる。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、絶縁樹脂シートとして、ガラスやアラミド等の織布、不織布にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグを用いるもので、樹脂だけで構成された絶縁樹脂シートに比べ、耐曲げ性などの機械的強度が向上するという作用を有する。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、非貫通穴をレーザー加工により形成する請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、レーザーにより非貫通穴を形成できるので従来のドリル加工に比べ小径の非貫通穴を高い生産性で形成することができるという作用を有する。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、非貫通穴をレーザー加工する前に、予め加工される部分の金属はくを除去しておくことを特徴とする請求項３記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、レーザー加工の条件を絶縁樹脂を加工するための条件のみに限定することができ、所定径の非貫通穴をレーザー加工により容易に形成することができるという作用を有する。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、金属はくの除去は化学的エッチングにより行うことを特徴とする請求項４記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、塩化第二銅や塩化第二鉄等のエッチング液で金属はくのみを容易に除去することができ、その後、露出した絶縁樹脂をレーザー加工による方法で所定径の非貫通穴を形成することができるという作用を有する。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、内層回路と最外層を、非貫通穴を金属めっきすることにより電気的に接続する請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、金属めっきにより抵抗値を低くし、信頼性を向上するという作用を有する。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、絶縁樹脂に設けられたレーザー穴の内部を粗化する請求項６記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、絶縁樹脂の穴に形成した金属めっきの密着性を高め、信頼性を向上するという作用を有する。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、絶縁樹脂を溶解させる溶液で絶縁樹脂に設けられたレーザー穴の内部を粗化する請求項７記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、絶縁樹脂を溶解させる溶液はレーザー穴全体にわたって一様に接触するので、これらレーザー穴内を一様に粗化することができ、金属めっきの密着性が基板の場所による差がなく得られるという作用を有する。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、絶縁樹脂に設けられたレーザー穴の内部を過マンガン酸溶液で粗化する請求項８記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、レーザー穴は過マンガン酸溶液により溶解されるので、金属めっきの密着性を一様に高め、信頼性を向上することができるという作用を有する。
【００３４】
請求項１０に記載の発明は、内層回路と最外層を接続する非貫通穴を金属めっきする際に予め設けた貫通穴も同時に金属めっきする請求項６記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、貫通穴の内壁も金属めっきが施されるのでこの貫通穴を部品取り付け穴として利用した際、貫通穴内に部品挿入ピンを挿入しはんだ付けにより部品を固定することができるという作用を有する。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、内層回路と最外層を非貫通穴に導電性ペーストを充填することにより電気的に接続する請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、金属めっきを省略できるので金属めっきと比較して安価で作業性、生産性に優れているという作用を有する。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、内層回路と最外層を接続する非貫通穴に導電性ペーストを充填する際に、最外層の回路を同時に導電性ペーストで形成する請求項１１記載の多層プリント配線板の製造方法としたものであり、この構成によって、金属めっきや印刷法、写真法等のパターン形成工程を省略でき、安価で作業性、生産性に優れているという作用を有する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３８】
図１（ａ）〜（ｇ）は本発明の一実施の形態における多層プリント配線板の製造方法を示す断面図である。
【００３９】
まず、図１（ａ）に示すように、プリプレグに穴加工し、その穴内に導電性を有するペースト等を充填したＢステージ状態の織布または不織布のガラス基材エポキシ樹脂シートを絶縁基板３とし、その両側に銅はくをラミネートした銅張積層板の銅はくをスクリーン印刷法や写真法などの手段を用いて、内層用の導体パターン２を形成し、多層プリント配線板の内層材１を得る。
【００４０】
次に、図１（ｂ）〜（ｆ）に示すように、絶縁基板３上に形成された内層用の導体パターン２を有する内層材１に、フィルム状の絶縁樹脂４と金属はく５とをラミネートし、加圧加熱して樹脂を硬化した後、エッチング等の方法で金属はくの一部を除去した下穴６をあけ、レーザー加工により非貫通穴のレーザー穴７を設け、金属めっき等により内外層を電気的に接続するＩＶＨ８を得る。
【００４１】
熱容量が異なる金属はく５と絶縁樹脂４において、上記の塩化第二銅や塩化第二鉄等のエッチング液で金属はくのみを除去し下穴６を形成することにより、レーザー加工の条件を絶縁樹脂を加工するための条件のみに限定することができ、所定径の非貫通穴をレーザー加工により容易に形成する。
【００４２】
この時、予め貫通穴を設けることにより、貫通穴の内壁も金属めっきが施されるのでこの貫通穴を部品取り付け穴として利用した際、貫通穴内にリード線や挿入ピンを有する部品をはんだ付けにより固定することができ、表面実装用の部品とリード線等を有する部品の実装に対応することもできる。
【００４３】
この後、表面の金属にスクリーン印刷法や写真法などの手段を用いて、外層用の導体パターン９を形成し、図１（ｇ）に示すような多層プリント配線板１０を得ている。
【００４４】
本発明の実施の形態による多層プリント配線板の製造方法は、次の効果を有する。
【００４５】
（１）内層回路同士のみを導電性ペーストにより形成された導通穴で電気接続し、また内層回路と外層回路を非貫通穴で電気接続することにより、最外層の配線密度を向上させ、同時にスルーホールが不必要である。
【００４６】
（２）絶縁層はフィルムから形成されるので、その厚みが均一で優れた電気特性が得られる。従来に比較して、抵抗値の平均値で１０％以上、ばらつきで２０％以上向上した。
【００４７】
（３）電気接続する非貫通穴をレーザー加工により形成することが可能となり、従来のドリル加工に比べ小径の非貫通穴を高い生産性で形成することができる。従来のドリル加工は、最小径で１００μｍであったが、本実施の形態においては、その１／２の５０μｍの非貫通穴を形成することが可能となった。
【００４８】
（４）金属めっきにより抵抗値を低くし、信頼性を向上する。
【００４９】
（５）熱硬化性樹脂を含浸したガラス織布または不織布等の基材を内層材として用いることによって、半硬化のＢステージ状態における貫通穴形成での加工穴の位置精度が向上する。また、絶縁性被膜に形成するＩＶＨとの合致性も向上する。
【００５０】
（実施の形態２）
次に、図１（ｅ），（ｆ）のプロセスにおける他の実施の形態について以下説明する。
【００５１】
図１（ｅ），（ｆ）においてさらに詳細な内容について以下説明する。
【００５２】
図１（ｅ）で内層材１の表面に形成した絶縁樹脂４をレーザー加工後、金属めっき等により内外層を電気的に接続する際、絶縁樹脂４に設けられたレーザー穴７の内部を過マンガン酸溶液等の絶縁樹脂４を溶解させる溶液で粗化することで絶縁樹脂４に設けられたレーザー穴７と金属めっきとの間の接着強度を高めることができる。
【００５３】
このような、絶縁樹脂４にレーザー加工を用いて非貫通穴を形成した場合、上記の過マンガン酸溶液等で絶縁樹脂４を粗化することは、特に有効である。これにより、絶縁樹脂４表面及びレーザー穴７内を一様に粗化することができ、金属めっきの密着性を基板の場所による差がなく、一様に高め、信頼性を向上することができる。
【００５４】
また、ＩＶＨ８の形成を金属めっきによらず溶剤等で粘度調整した低粘度の導電性ペーストを充填した後、金属めっきすることで、表面導体を平滑にすることができる。これにより、実装部品の実装性を高めることができる。
【００５５】
さらに、ＩＶＨ８に溶剤等で粘度調整された低粘度の導電性ペーストを充填する際に、公知のスクリーン印刷法等で外層の導体パターン９も同時に形成することができ、印刷法や、写真法等のパターン形成工程が削減され、非常に生産性良く安価な多層プリント配線板１０を抵抗することができる。
【００５６】
このプロセスの場合、金属めっきを省略でき、また、印刷法、写真法等のパターン形成工程を別途設ける必要もなく、金属めっきを行う場合と比較して安価で作業性、生産性に優れている。
【００５７】
本実施の形態による多層プリント配線板と従来の多層プリント配線板を比較すると、従来方法の導電性ペーストによる導通穴で全層のＩＶＨを形成した場合に比べ、多層部のランド径を１／２にすることができる。また、従来方法の内層板の外側に絶縁樹脂に形成された非貫通穴を金属めっきしてＩＶＨを形成する場合に比べスルーホールによる内層導体同士の接続が不要なため配線収容能力及び実装密度を向上できる。
【００５８】
以上のように、本実施の形態によれば、飛躍的に実装密度を向上することができる多層プリント配線板を提供することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、導電性ペーストによる導通穴を埋没した内層材の表面にフィルム状の絶縁樹脂と金属はくとをラミネートした後、エッチングにより金属はくの一部を取り除いた後レーザー加工により非貫通穴を設け金属めっきしたＩＶＨを形成することにより配線収容能力、実装密度が非常に高い多層プリント配線板を実現できるものである。また、絶縁層の厚みを均一に形成することが可能となり、優れた電気特性を有するプリント配線板を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における多層プリント配線板の製造方法を示す断面図
【図２】従来の多層プリント配線板の製造方法を示す断面図
【図３】従来の多層プリント配線板の製造方法を示す断面図
【符号の説明】
１  内層材
２  導体パターン
３  絶縁基板
４  絶縁樹脂
５  金属はく
６  下穴
７  レーザー穴
８  ＩＶＨ
９  導体パターン
１０  多層プリント配線板
【図１】
2004288807.tif 000003
【図２】
2004288807.tif 000004
【図３】
2004288807.tif 000005