(57)【要約】【課題】  プリント基板の実装密度の高度化および製造コストの低減が可能で、かつ、加工品質が均一なプリント基板およびプリント基板の加工方法並びにプリント基板の製造方法を提供する。【解決手段】  導体層と絶縁層とを交互に積層するプリント基板において、第１層目Ｆの導体層の表面に、レーザ光を吸収するが、導体層を溶解させるエッチング液には溶解しない被覆層を設ける。この場合、裏面側の導体層の表面に、前記被覆層を設けるとよい。また、導体層の材質をＣｕを主成分とするものとし、被覆層の主たる材質をＣｕＯとし、被覆層の厚さを０．６μｍ以上とするとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層と絶縁層とを交互に積層するプリント基板において、
第１層目の導体層の表面に、レーザ光を吸収するが、導体層を溶解させるエッチング液には溶解しない被覆層を設けることを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
裏面側の導体層の表面に、前記被覆層を設けることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
【請求項３】
前記導体層の材質をＣｕを主成分とするものとし、前記被覆層の主たる材質をＣｕＯとすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプリント基板。
【請求項４】
前記被覆層の厚さを０．６μｍ以上とすることを特徴とする請求項３に記載のプリント基板。
【請求項５】
内層に配置される内層導体層の材質をＣｕを主成分とするものとし、レーザにより貫通穴を加工される前記内層導体層の表面粗さを０．２μｍ以上とすることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のプリント基板。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載のプリント基板における前記被覆層および絶縁層は溶解させず、主としてＣｕ成分を溶解させる処理液により、レーザ加工によって生じた穴入口部のオーバーハング部を除去することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項７】
前記処理液を、塩化第２鉄液ＦｅＣｌ３、または過流酸アンモニウム液、または過流酸ナトリウム液のいずれかとすることを特徴とする請求項６に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項８】
プリント基板の内層導体層に形成された位置決めマークをレーザ加工により露出させ、露出させた位置決めマークに基づいて加工を行うことを特徴とするプリント基板の加工方法。
【請求項９】
表面から第ｎ−１番目（ただし、ｎ≧２）の導体層に形成された穴の径よりも小径のレーザにより第ｎ番目の導体層を加工することを特徴とするプリント基板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板およびプリント基板の加工方法並びにプリント基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層のプリント基板では、各層に配置された銅箔（導体）を電気的に接続するため、銅箔間を接続する止まり穴または貫通穴を形成し、形成した止まり穴または貫通穴をめっきすることにより電気的に接続している。
【０００３】
ＣＯ２レーザの場合、エネルギが小さいと、照射したレーザのほとんどが銅箔の表面で反射されてしまうため、銅箔を加工することができない。そこで、例えば、第１層（表面の銅箔）と第２層（絶縁物を介して第１層の下側に配置されている銅箔）を接続する止まり穴を形成する場合には、エッチング等により予め第１層に穴（ウインドウ）を開けておき、形成したウインドウにＣＯ２レーザを照射して絶縁物を除去するようにしていた（特許文献１）。
【０００４】
また、ＣｕＯ（酸化第二銅）の電気伝導率および熱伝導率が純銅（純度が９８％以上の銅を含む）に比べて遙かに小さく、いろが黒色であるため、光をほとんど反射しないことを利用し、銅箔１の表面に厚さが０．２μｍ程度のＣｕＯ層を形成することが行われていた。
【０００５】
銅箔１の表面にＣｕＯ層が形成されている場合、ＣＯ２レーザが照射された位置に高温のヒートスポットが形成されて銅箔が溶融し、銅箔に穴を明けるすることができた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１１８３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、プリント基板の実装密度の高度化および製造コストの低減がさらに要求されるようになっている。
【０００８】
特許文献１の技術の場合、ウインドウを正確に設けようとするとプリント基板の製造コストが増大し、ウインドウを大きくすると、実装密度の高度化が困難になった。
【０００９】
また、銅箔の表面にＣｕＯ層を設ける場合も、エネルギを大きくすれば、銅箔に穴を加工することはできる。しかし、銅箔に穴が開くと同時に過大なエネルギが下層の絶縁物に供給されるため、穴直下の絶縁層が大きくえぐれて銅のオーバーハング長が大きくなり、断面がいわゆるビヤ樽状の穴になる。そして、このような場合、めっきが穴入口に集中して穴底コーナのめっき厚が薄くなったり、入り口がめっきで塞がり穴内部にボイドを生じることがあるため、層間の電気的な接続信頼性が低下する。
【００１０】
また、溶融した銅が穴入口にリング状に突起として残ることが多く、この突起の高さが４μｍを超えると、めっきされることによりさらに高くなり、穴入口周辺にリング状の丸みが形成されるため、見栄えが低下するだけでなく、後工程のパタ−ン形成工程で問題になる。
【００１１】
本発明の目的は、プリント基板の実装密度の高度化および製造コストの低減が可能で、かつ、加工品質が均一なプリント基板およびプリント基板の加工方法並びにプリント基板の製造方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の第１の手段は、導体層と絶縁層とを交互に積層するプリント基板において、第１層目の導体層の表面に、レーザ光を吸収するが、導体層を溶解させるエッチング液には溶解しない被覆層を設けることを特徴とする。
この場合、裏面側の導体層の表面に、前記被覆層を設けることができる。
また、前記導体層の材質をＣｕを主成分とするものとし、前記被覆層の主たる材質をＣｕＯとすることができる。
また、前記被覆層の厚さを０．６μｍ以上とすることができる。
また、内層に配置される内層導体層の材質をＣｕを主成分とするものとし、レーザにより貫通穴を加工される前記内層導体層の表面粗さを０．２μｍ以上とすることができる。
【００１３】
また、本発明の第２の手段は、プリント基板の製造方法として、第１の手段に基づくプリント基板の前記被覆層および絶縁層は溶解させず、主としてＣｕ成分を溶解させる処理液により、レーザ加工によって生じた穴入口部のオーバーハング部を除去することを特徴とする。
この場合、前記処理液を、塩化第２鉄液ＦｅＣｌ３、または過流酸アンモニウム液、または過流酸ナトリウム液のいずれかにすることができる。
【００１４】
また、本発明の第３の手段は、プリント基板の加工方法として、プリント基板の内層導体層に形成された位置決めマークをレーザ加工により露出させ、露出させた位置決めマークに基づいて加工を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第４の手段は、プリント基板の加工方法として、表面から第ｎ−１番目（ただし、ｎ≧２）の導体層に形成された穴の径よりも小径のレーザにより第ｎ番目の導体層を加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
レーザ特にＣＯ２レーザにより導体層を加工できるので、加工能率を向上させることができると共に、加工工程を低減することができる。また、めっき工程に好適な穴形状が得られるので、穴品質が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明について説明する。
【実施例１】
【００１８】
先ず、プリント基板に配置された第１層目の銅箔の加工について説明する。なお、後述するように、本発明はプリント基板を製造する過程で適用されるものであり、材料の段階のプリント基板である。
【００１９】
図１（ａ）は、本発明に係る第１のプリント基板１００を模式的に示す断面図である。
本発明に係るプリント基板の第１層目の導体層（以下、第１層という）である銅箔１の厚さは５〜１８μｍであり、表面（Ａ面側）の銅に接する部分には粗い点線で示す主成分がＣｕ２Ｏ（酸化第一銅）であるＣｕ２Ｏ層３が、Ｃｕ２Ｏ層３の上側（Ａ面側）には細かい点線で示す主成分がＣｕＯ（酸化第二銅）であるＣｕＯ層２が形成されている。本発明におけるＣｕＯ層２の厚さは０．６μｍ以上（好ましくは０．８μｍ以上）であり、従来のプリント基板に採用されていたＣｕＯ層２の３倍程度の厚みに形成されている（すなわち、従来のＣｕＯ層２の厚さは０．２μｍ以下である）。また、一点鎖線で示す銅箔１の絶縁層（以下、第１の絶縁層という）５と接する面（マット面、図のＢ面側である）４は、素材の段階で粗化および防錆処理が施されている。
【００２０】
ここで、ＣｕＯ層の厚さを０．８μｍにする場合、例えば、ＮａＣｌＯ２（亜塩素酸ナトリウム）とＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）とＮａ３ＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ（第三リン酸ナトリウム１２水塩）を含有する溶液に７０度Ｃで７分浸漬させればよく、ＣｕＯ層の厚さを１μｍにする場合は、浸漬時間をさらに長くすればよい。
【００２１】
なお、ＩＰＣ規格に準じてＣｕＯ層の厚さ０．８μｍを重量で評価すると、０．４６〜０．５２ｍｇ／ｃｍ２であり、ＣｕＯ層の厚さ０．２μｍの場合は０．１２〜０．１３ｍｇ／ｃｍ２である（試料を水洗し、８０度Ｃで３０分間乾燥させた後、２５度Ｃの５％硫酸に１分間浸漬させてＣｕＯを溶解させ、溶解前後の試料の重量を測定。）
【００２２】
第１の絶縁層の厚さは２５〜１００μｍである。
【００２３】
第１の絶縁層５の下側には第２層目の導体層（以下、第２層という）である銅箔６が配置されている。銅箔６の表面には波線を付して示す表面７（Ａ面側）は粗面化されており、絶縁層（以下、「第２の絶縁層」という。）８と接する面（Ｂ面側）４は第１層の場合と同様に、素材の段階で粗化および防錆処理が施されている。なお、同図においては第１の絶縁層５と第２の絶縁層８の境界に点線を記入して両者を区分したが、両者は実質的に一体である。
【００２４】
また、銅箔６の厚さとしては、止まり穴を加工する場合は９μｍ以上が選択され、貫通穴を加工する場合は１８μｍ以下（好ましくは１２μｍ以下）が選択される。以下、止まり穴を加工する場合の導体層２を、「導体層Ｓ」といい、貫通穴を加工する場合の導体層２を、「導体層Ｔ」という。 
【００２５】
導体層Ｓ、導体層Ｔは、プリント基板の用途に応じて、第２層目以降のいずれかの位置に単数または複数が配置される。
【００２６】
なお、第１層および第２層における面４は、予め銅箔メーカで形成される面であり、エッチング処理あるいは粒状銅めっきにより銅箔の表面に凹凸を設けた後、防錆を目的としてクロメ−ト処理（ＣｒＯ３、Ｃｒ２Ｏ３）あるいはＺｎ、Ｓｎ、Ｍｏなどのめっき処理が施されている。
【００２７】
また、第２層の表面７は、基板メーカにより形成される面であり、銅箔と絶縁層とを接合した後に形成される。形成方法としては、銅箔の表面に厚さ約０．２μｍの針状構造をもつＣｕＯ層を形成した後、ＣｕＯ層を還元処理することにより針状の粗さをもった表面に形成したり、酸性あるいはアルカリ性のエッチング処理（例えば、硫酸過酸化水など）により、高さが１〜３μｍの粒状、花弁、多角錐または鱗片状の突起を持つ面に形成する。
【００２８】
図１（ｂ）は、本発明に係る第２のプリント基板１０１を模式的に示す断面図である。  第２のプリント基板１０１は、銅箔１の表面にＣｕ２Ｏ（酸化第一銅）層３が形成されていないことを除き第１のプリント基板１００と同じ構造である。
【００２９】
以下、表面にＣｕＯ層２またはＣｕＯ層２とＣｕ２Ｏ層３が形成された銅箔１を、「導体層Ｆ」という。
【００３０】
次に、本発明と従来技術との相違点を説明する。
図２は、ＣＯ２レーザのパルス巾と加工される穴径との関係を示す図であり、図中の黒丸はＣｕＯ層の厚さが１μｍの場合を、黒四角は表面をエッチング処理により表面に２?３μｍの凹凸を設けた場合を、白四角はＣｕＯ層の厚さが０．２μｍの場合である。なお、銅箔の板厚は１２μｍであり、レーザのピーク強度は同じである。
【００３１】
同図から明らかなように、例えば１００μｍの穴を加工する場合、ＣｕＯ層の厚さが１μｍの場合はパルス巾１０μｓで加工できるが、エッチング処理の場合はパルス巾を２０μｓ程度に、ＣｕＯ層の厚さが０．２μｍの場合はパルス巾４０μｓ程度にする必要がある。すなわち、本発明によれば、従来の１／２〜１／４のパルスエネルギで加工できることが分かる。
【００３２】
なお、ＣｕＯ層の厚さを０．６μｍにした場合の結果は曲線として表示していないが、同図に示すように、パルス巾１６μｓ程度で１００μｍの穴加工することができ、エッチング処理の場合よりもパルスエネルギを小さくすることができる。
【００３３】
そして、パルスエネルギを小さくできることにより、単に加工速度を速くできるだけでなく、絶縁層に形成される穴がいわゆるビヤ樽状なることを予防することができる。
【００３４】
なお、Ｃｕ２Ｏの電気伝導率および熱伝導率はＣｕＯほど小さくはないが、純銅よりも遙かに小さい。したがって、銅層とＣｕＯ層との間にＣｕ２Ｏ層が形成されている場合も、ＣｕＯ層の場合と同様の結果を得ることができる。
【００３５】
次に、本発明に係るプリント基板の製造理手順について更に説明する。
図３は、本発明による止まり穴形成工程を模式的に示した図であり、（ａ）は穴あけ工程終了時、（ｂ）は光沢面の薄膜化または除去工程終了時、（ｃ）は酸化膜ＣｕＯ層除去工程終了時、（ｄ）は膨潤・デスミア工程終了時、（ｅ）はめっき工程終了時、をそれぞれ示している。
【００３６】
始めに、穴明け加工後の穴の形状について説明する。
同図（ａ）に示すように、ＣＯ２レーザにより穴を加工すると、穴入り口周辺にはリング状の光沢面（図中の太線）２０が形成されると共に、穴の入り口径は内部の穴径よりも小径になる。そして、銅箔１の内部の穴に被さっている部分がオーバーハング部１５である。
【００３７】
ここで、光沢面は以下のように形成される。
すなわち、第１層を加工する際、照射されたエネルギの一部は拡散により半径方向に拡散する結果、加工部を中心として等高線状の温度勾配が生じる。そして、蒸発温度に達した部分は除去される。一方、液化温度以上気化温度未満の領域は溶融するものの、レーザ光の照射が終了すると共に凝固する。このとき、溶融に伴いＣｕと結合していた酸素が遊離する、すなわちＣｕＯが還元されるので、再擬固した部分のほとんどが銅成分だけになり、光沢面２０を形成する。光沢面２０の巾Ｗはレーザのビーム径をＤ、穴の仕上り径をＤＴとすると（Ｄ−ＤＴ）/２であり、ビームモード（横モード）、出力密度、パルス形状、穴径に依存するが、通常２０〜５０μｍである。
【００３８】
また、エネルギ拡散による半径方向の等高線状の温度勾配は、ビームのエネルギ分布勾配、すなわちビームモード（横モード）にも依存し、加工するエネルギが同じであれば、穴入口有効径ＤTはエネルギ分布が光軸に直角な方向に略一様なトップハット分布のビーム（以下、「トップハットビーム」という。）が最も大きく、エネルギ分布が光軸方向に球形状であるビーム（以下、「ラウンドトップビーム」という。）、エネルギ分布が光軸方向にガウシアン曲線状であるビーム（以下、「ガウシアンビーム」という。）の順に小さくなる。また、光沢面の巾Ｗはトップハットビームが最も小さく、ラウンドトップビーム、ガウシアンビームの順に大きくなる。したがって、ビームモードを選択することにより光沢面の巾Ｗをコントロールすることができる。
【００３９】
また、エネルギ拡散による半径方向の等高線状の温度勾配は、加工部におけるピーク出力すなわちパルスモード（縦モード）にも依存する。光沢面の巾Ｗはパルスエネルギが一定であれば、ピーク出力が高く、パルス巾が短い方（矩形波が最も短パルスである）が小さい。したがって、パルスモード（縦モード）によっても、光沢面の巾Ｗをコントロールすることができる。ただし、ピーク出力密度が高くなると、光沢面の巾Ｗは小さくなるが、穴内部における単位時間当りの分解物の量が増えるため、第２層（絶縁層）の穴側壁が除去される結果、オーバーハング長が大きくなる。
【００４０】
従来のＣｕＯ処理でも穴あけは可能であるが、レーザ光吸収量が小さいため、第１層に所定の穴径を形成するためには、出力密度を５ＭＷ／ｃｍ２（５×１０６Ｗ／ｃｍ２）以上にする必要がある。このため、第１層のオーバーハング長が２０μｍを超えることがある。    
【００４１】
一方、本発明を適用してＣｕＯ層を厚くした場合、出力密度約２MW/ｃｍ２以下でも、所定の穴を形成でき、オーバーハング長を５μｍ以下にすることができる。
【００４２】
なお、オーバーハング長はバースト加工（同一箇所に連続してパルス状のレーザを照射する加工方法）の場合、特に大きくなる。
【００４３】
上記したように、オーバーハング部１５があると、めっき工程の信頼性が低下する。
そこで、本発明では、以下のようにしてオーバーハング部１５を処理する。
すなわち、エッチング液として、水１リットル当たり、塩化第２鉄を３７０ｇ溶解させた溶液、または過流酸アンモニウムを２００ｇ溶解させた溶液、あるいは過流酸ナトリウムを１５０ｇ溶解させた溶液を採用し、エッチング時間をコントロールすると、絶縁層の樹脂を除去せず、かつ、銅成分だけを融解することができる。この結果、穴入り口周辺のリング状の銅溶融部を選択的に除去することができ、同図（ｂ）に示すように、オーバーハング部１５を総て除去することもできる。以下、オーバーハング部１５を除去するこの工程を、オーバーハング除去工程という。
【００４４】
なお、オーバーハング除去工程に先立ち、脱脂をすると、オーバーハング除去工程に要する時間を短縮することができる。
【００４５】
次に、従来の場合と同様に、エッチング液として３％希硫酸を用いた酸化膜除去工程により、ＣｕＯ層を除去した後（同図（ｃ））、デスミア処理を行い（同図（ｄ））、絶縁物の側壁と第２層の表面に残留している樹脂残渣を除去することができる。その後、めっき処理を行う（同図（ｅ））。
【００４６】
同図（ｅ）に示されているように、オーバーハング部１５が除去するので形状に優れためっきを行うことができる。
【００４７】
なお、同図（ｆ）はオーバーハング除去工程における処理時間を短くした場合であり、同図（ｇ）はこの場合のめっき形状である。この場合も、めっき部を滑らかに形成することができる。
【００４８】
また、オーバーハング除去工程により第２層の表面も除去されるが、ごく僅か（１μｍ程度。）であり、実用上問題になることはない。
【００４９】
また、絶縁層の材質が例えばエポキシ樹脂の場合、加工時の熱により光沢面２０下部の銅箔と絶縁物との間に剥離が発生する場合があるが、オーバーハング除去工程により、剥離が発生した銅箔部除去できるので、発生した剥離を実質的に解消することもできる。
【実施例２】
【００５０】
次に、プリント基板に配置された内層（第２層目、第２層目等の導体層）の加工について説明する。
【００５１】
図４は、本発明により第１層と第２層を接続する例であり、第１層としては導体層Ｆが、第２層は導体層Ｓがそれぞれ配置されている。また、フィデューシャル（位置決めマーク）８は第２層の回路形成と同時に形成されている。
【００５２】
次に、加工手順を説明する。
（１）同図ａの状態から、フィデューシャル８を露出させる。この場合は、同図ｂに示すように、エネルギ分布がトップハット形のビーム（Ｂｔ）をフィデューシャル８の中心軸の周りに半径を変えて回転させ、座繰り加工により第１層（導体層Ｆ）を加工する。このとき、第２層が導体層Ｓであるので、ビーム強度をある程度大きくすることができる。（２）露出させたフィデューシャル８を基準にして、第１層の所望の位置に穴を明ける。
このとき、第１層の入り口穴の直径を１００μｍとすると、第１層の加工条件として、例えば、パルス周波数１ＫＨｚ、平均出力４Ｗとする。なお、このとき、第１層の加工条件を、加工部直下の絶縁層５ができるだけ残るような条件を選択すると、穴の壁面の傾きを所望の形状にすることができる（同図ｃ）。
（３）第２層までの絶縁層５を加工する（同図ｄ）。このとき、ビームの直径は第１層に明けられた穴の直径よりも小径とする。そして、側壁傾斜比率（穴入口径に対する穴底径の比率）を約９０％以上にする場合はエネルギ分布をトップハット分布のビーム（同図Ｂｔ）により、側壁傾斜比率を８０〜９０％にする場合はエネルギ分布をラウンドトップハット分布（トップハット分布の場合は光軸に直角な方向のエネルギ分布が略一様であるのに対し、ラウンドトップハット分布の場合は、エネルギ分布が球形状である。）のビーム（同図Ｂｒ）により、側壁傾斜比率を８０％以下にする場合はエネルギ分布をガウシアン分布にしたビーム（同図Ｂｇ）により加工をする。
なお、絶縁層５を加工する際のエネルギは、第１層を加工するときのエネルギの１／３〜１／５にするとよい。
このように、絶縁層５を加工する際のビーム径を第１層に明けられた穴の直径よりも小径にすると、穴側壁のえぐれ（穴入口の銅オバーハング）を小さくすることができる。
【実施例３】
【００５３】
次に、プリント基板に配置された第１層目と第２層目および第３層目を接続する止まり穴の加工手順について説明する。
【００５４】
図５は、本発明により第１層〜第３層を接続する例である。
（１）同図ａの状態から、フィデューシャル８を露出させる。この場合は、エネルギ分布がトップハット形のビームをフィデューシャル８の中心軸の周りに半径を変えて回転させ、座繰り加工により第１層（導体層Ｆ）を加工する。このとき、第２層が銅箔Ｔであるので、銅箔Ｔを損傷しないように配慮する（同図ｂ）。
（２）露出させたフィデューシャル８を基準にして、第１層の所望の位置に穴を明ける。
この実施例の場合は、第３層目までの穴を加工するので、第１層目の入り口穴の直径Ｄａを１５０〜２００μｍの穴を加工する（同図ｃ）。
（３）第２層目までの絶縁層５を加工する。この場合、ビームの直径は第１層に明けられた穴の直径よりも小径とする。また、第２層の表面に絶縁物が５〜１５μｍ（同図ｃにおける寸法ｔ）残るようにするとよい。
（４）第２層目に穴を明ける。この場合、ビームの径Ｄｂを、第１層目と第２層目の間の絶縁物を加工したビーム径Ｄａよりも小径とする（例えば、７５〜１２５μｍ）。また、上記〔実施例３〕の（３）で説明したように、要求される側壁傾斜比率に従い、エネルギ分布をトップハット分布、ラウンドトップハット分布またはガウシアン分布のいずれかを採用する（同図ｄ）。
このように、表面から第ｎ番目の導体層を加工する際、レーザの径を表面から第ｎ−１番目（ただし、ｎ≧２）の導体層に形成された穴の径よりも小径にすると、第ｎ−１番目の導体層のオバーハングを小さくすることができる。
【実施例４】
【００５５】
次に、第２層目と第３層目を接続する位置に第１層目が存在しない場合（例えば、コンフォーマル基板）の止まり穴の加工手順について説明する。
【００５６】
図６は、本発明により第１層目が存在しない場合の第２層と第３層を接続する例である。
この場合は、上記〔実施例３〕における手順（１）が終了した場合と同じであるので、重複する説明を省略する。
【実施例５】
【００５７】
次に、本発明により貫通穴を加工する手順について説明する。
図７は、本発明により第１層目から裏面の第４まで貫通穴を形成する例である。貫通穴を加工する場合、加工終了時におけるレーザビームの先端は裏面の導体層を突き抜けるので、通常は、プリント基板とテーブルとの間にバックアッププレートを配置してテーブルが損傷することを予防する。なお、図示における裏面の導体層は導体層Ｆであっても導体層Ｔのいずれであってもよい。
【００５８】
貫通穴を形成する場合は、エネルギ分布がガウシアン形のビームにする方が、品質に優れる貫通穴を加工することができる。
例えば、図示のようにバックアッププレート１０を使用して、１００μｍの貫通穴を形成する場合（同図ａ）、パルス周波数を１ＨＫｚとしておき、平均出力７〜９Ｗ、パルス巾３０〜４０μｓの１パルスのビームにより導体層Ｆに穴を明け（同図ｂ）、加工部平均出力で１６〜２０Ｗ、パルス巾８０〜１００μｓの１パルスのビームにより第１層目直下の絶縁物から第３層目を貫通する穴を明け（同図ｃ）、さらに、パルス巾８０〜１００μｓの１パルスのビームにより第３層目直下の絶縁物から第４層目を貫通する穴を明け（同図ｄ）、加工部平均出力で１２〜１４Ｗ、パルス巾５０〜６０μｓの１パルスのビームにより第４層目の穴径を大きくすることにより（同図ｅ）、各部の穴径のばらつきが少ない穴を加工できる。
【００５９】
上記の条件により加工したときの各部の径は、例えば以下の通りである。
導体層Ｆの入り口径Ｄ１は約７５μｍ、絶縁物の直径Ｄ２はいずれも約９０〜１００μｍ、中間の導体層Ｔの穴径はいずれも８０〜９０μｍ、裏面の導体層Ｔの穴径は約５０μｍである。すなわち、穴入口のオーバーハング長は１５μｍ以下、内層導体層の突出し１０μｍ以下、穴出口のオーバーハング長を２５μｍ以下に仕上がる。
【００６０】
また、バックアッププレートを使用せず、第４層の下面を浮かせた状態にする場合は、第４層目の穴径が小さくならないので、パルス周波数を１ｋＨｚとしておき、平均出力７〜９Ｗ、パルス巾３０〜４０μｓの１パルスのビームにより導体層Ｆに穴を明け、加工部平均出力で２０〜３２Ｗ、パルス巾８０〜１６０μｓの１パルスのビームにより第１層目直下の絶縁物から第４層目を貫通する穴を明けることができる。
【００６１】
なお、バックアッププレート１０を使用しない場合、導体層Ｆ直下の絶縁物から第４層目までを１度に加工できるのは、バックアッププレート１０を使用しない場合、加工に伴って発生する分解物が表裏面の両方に噴出し、穴の内部に分解物が篭らないので、エネルギを大きくできるからである。
【００６２】
図８は、本発明のプリント基板製造工程を、貫通穴を形成する場合に適用した場合のめっき工程終了時の断面図である。
【００６３】
同図に示すように、貫通穴を形成する場合においてもオーバーハング除去工程により、内層の導体層のオーバーハングを除去できるので、品質に優れるめっき処理を行うことができる。
【００６４】
また、上記においては、パルス波形を整形することについて説明しなかったが、パルス波形を整形すると加工部に供給するエネルギ量のばらつきを小さくできるので、加工品質をさらに向上させることができる。
【００６５】
また、ＣＯ２レーザの場合について説明したが、レーザとしてＵＶレーザを用いる場合にも、本発明を適用することにより品質に優れる加工を行うことができる。
【００６６】
また、レーザ光を吸収するが導体層を溶解させるエッチング液には溶解しない被覆層であるＣｕＯに代えて、同じ特性を備える他の材質、例えば有機材料、を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係るプリント基板を模式的に示す断面図である。（実施例１）
【図２】ＣＯ２レーザのパルス幅と形成される穴の直径のと関係を示す図であである。
【図３】本発明の本発明による止まり穴形成工程を模式的に示した図である。
【図４】本発明により第１層と第２層を接続する例である。（実施例２）
【図５】本発明により第１層〜第３層を接続する例である。（実施例３）
【図６】本発明により第１層目が存在しない場合の第２層と第３層を接続する例であ    る。（実施例４）
【図７】本発明により第１層目から裏面まで貫通穴を形成する例である。（実施例５）
【図８】図７の場合のめっき結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ｆ  導体層（第１層）
Ｓ  導体層（内層）
Ｔ  導体層（内層）
【図１】
2005340785.tif 000003
【図２】
2005340785.tif 000004
【図３】
2005340785.tif 000005
【図４】
2005340785.tif 000006
【図５】
2005340785.tif 000007
【図６】
2005340785.tif 000008
【図７】
2005340785.tif 000009
【図８】
2005340785.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月14日(2005.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記処理液を、塩化第２鉄液ＦｅＣｌ３、または過硫酸アンモニウム液、または過流酸ナトリウム液のいずれかとすることを特徴とする請求項６に記載のプリント基板の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の第２の手段は、プリント基板の製造方法として、第１の手段に基づくプリント基板の前記被覆層および絶縁層は溶解させず、主としてＣｕ成分を溶解させる処理液により、レーザ加工によって生じた穴入口部のオーバーハング部を除去することを特徴とする。
この場合、前記処理液を、塩化第２鉄液ＦｅＣｌ３、または過硫酸アンモニウム液、または過流酸ナトリウム液のいずれかにすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
次に、本発明と従来技術との相違点を説明する。
図２は、ＣＯ２レーザのパルス巾と加工される穴径との関係を示す図であり、図中の黒丸はＣｕＯ層の厚さが１μｍの場合を、黒四角は表面をエッチング処理により表面に１〜３μｍの凹凸を設けた場合を、白四角はＣｕＯ層の厚さが０．２μｍの場合である。なお、銅箔の板厚は１２μｍであり、レーザのピーク強度は同じである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
次に、本発明に係るプリント基板の製造手順について更に説明する。
図３は、本発明による止まり穴形成工程を模式的に示した図であり、（ａ）は穴あけ工程終了時、（ｂ）は光沢面の薄膜化または除去工程終了時、（ｃ）は酸化膜ＣｕＯ層除去工程終了時、（ｄ）は膨潤・デスミア工程終了時、（ｅ）はめっき工程終了時、をそれぞれ示している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
ここで、光沢面は以下のように形成される。
すなわち、第１層を加工する際、照射されたエネルギの一部は半径方向に拡散する結果、加工部を中心として等高線状の温度勾配が生じる。そして、蒸発温度に達した部分は除去される。一方、液化温度以上気化温度未満の領域は溶融するものの、レーザ光の照射が終了すると共に凝固する。このとき、溶融に伴いＣｕと結合していた酸素が遊離する、すなわちＣｕＯが還元されるので、再擬固した部分のほとんどが銅成分だけになり、光沢面２０を形成する。光沢面２０の巾Ｗはレーザのビーム径をＤ、穴の仕上り径をＤＴとすると（Ｄ−ＤＴ）/２であり、ビームモード（横モード）、出力密度、パルス形
状、穴径に依存するが、通常２０〜５０μｍである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
上記したように、オーバーハング部１５があると、めっき工程の信頼性が低下する。
そこで、本発明では、以下のようにしてオーバーハング部１５を処理する。
すなわち、エッチング液として、水１リットル当たり、塩化第２鉄を３７０ｇ溶解させた溶液、または過流酸アンモニウムを２００ｇ溶解させた溶液、あるいは過硫酸ナトリウムを１５０ｇ溶解させた溶液を採用し、エッチング時間をコントロールすると、絶縁層の樹脂を除去せず、かつ、銅成分だけを融解することができる。この結果、穴入り口周辺のリング状の銅溶融部を選択的に除去することができ、同図（ｂ）に示すように、オーバーハング部１５を総て除去することもできる。以下、オーバーハング部１５を除去するこの工程を、オーバーハング除去工程という。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
図４は、本発明により第１層と第２層を接続する例であり、第１層としては導体層Ｆが、第２層は導体層Ｓがそれぞれ配置されている。また、フィデューシャル（位置決めマーク）１８は第２層の回路形成と同時に形成されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
次に、加工手順を説明する。
（１）同図ａの状態から、フィデューシャル１８を露出させる。この場合は、同図ｂに示すように、エネルギ分布がトップハット形のビーム（Ｂｔ）をフィデューシャル１８の中心軸の周りに半径を変えて回転させ、座繰り加工により第１層（導体層Ｆ）を加工する。このとき、第２層が導体層Ｓであるので、ビーム強度をある程度大きくすることができる。（２）露出させたフィデューシャル１８を基準にして、第１層の所望の位置に穴を明ける。
このとき、第１層の入り口穴の直径を１００μｍとすると、第１層の加工条件として、例えば、パルス周波数１ＫＨｚ、平均出力４Ｗとする。なお、このとき、第１層の加工条件を、加工部直下の絶縁層５ができるだけ残るような条件を選択すると、穴の壁面の傾きを所望の形状にすることができる（同図ｃ）。
（３）第２層までの絶縁層５を加工する（同図ｄ）。このとき、ビームの直径は第１層に明けられた穴の直径よりも小径とする。そして、側壁傾斜比率（穴入口径に対する穴底径の比率）を約９０％以上にする場合はエネルギ分布をトップハット分布のビーム（同図Ｂｔ）により、側壁傾斜比率を８０〜９０％にする場合はエネルギ分布をラウンドトップハット分布（トップハット分布の場合は光軸に直角な方向のエネルギ分布が略一様であるのに対し、ラウンドトップハット分布の場合は、エネルギ分布が球形状である。）のビーム（同図Ｂｒ）により、側壁傾斜比率を８０％以下にする場合はエネルギ分布をガウシアン分布にしたビーム（同図Ｂｇ）により加工をする。
なお、絶縁層５を加工する際のエネルギは、第１層を加工するときのエネルギの１／３〜１／５にするとよい。
このように、絶縁層５を加工する際のビーム径を第１層に明けられた穴の直径よりも小径にすると、穴側壁のえぐれ（穴入口の銅オバーハング）を小さくすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図５は、本発明により第１層〜第３層を接続する例である。
（１）同図ａの状態から、フィデューシャル１８を露出させる。この場合は、エネルギ分布がトップハット形のビームをフィデューシャル１８の中心軸の周りに半径を変えて回転させ、座繰り加工により第１層（導体層Ｆ）を加工する。このとき、第２層が銅箔Ｔであるので、銅箔Ｔを損傷しないように配慮する（同図ｂ）。
（２）露出させたフィデューシャル１８を基準にして、第１層の所望の位置に穴を明ける。
この実施例の場合は、第３層目までの穴を加工するので、第１層目の入り口穴の直径Ｄａを１５０〜２００μｍの穴を加工する（同図ｃ）。
（３）第２層目までの絶縁層５を加工する。この場合、ビームの直径は第１層に明けられた穴の直径よりも小径とする。また、第２層の表面に絶縁物が５〜１５μｍ（同図ｃにおける寸法ｔ）残るようにするとよい。
（４）第２層目に穴を明ける。この場合、ビームの径Ｄｂを、第１層目と第２層目の間の絶縁物を加工したビーム径Ｄａよりも小径とする（例えば、７５〜１２５μｍ）。また、上記〔実施例３〕の（３）で説明したように、要求される側壁傾斜比率に従い、エネルギ分布をトップハット分布、ラウンドトップハット分布またはガウシアン分布のいずれかを採用する（同図ｄ）。
このように、表面から第ｎ番目の導体層を加工する際、レーザの径を表面から第ｎ−１番目（ただし、ｎ≧２）の導体層に形成された穴の径よりも小径にすると、第ｎ−１番目の導体層のオバーハングを小さくすることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
【図１】本発明に係るプリント基板を模式的に示す断面図である。（実施例１）
【図２】ＣＯ２レーザのパルス幅と形成される穴の直径のと関係を示す図であである    。
【図３】本発明による止まり穴形成工程を模式的に示した図である。
【図４】本発明により第１層と第２層を接続する例である。（実施例２）
【図５】本発明により第１層〜第３層を接続する例である。（実施例３）
【図６】本発明により第１層目が存在しない場合の第２層と第３層を接続する例であ        る。（実施例４）
【図７】本発明により第１層目から裏面まで貫通穴を形成する例である。（実施例５    ）
【図８】図７の場合のめっき結果を示す図である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005340785.tif 000011
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005340785.tif 000012
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2005340785.tif 000013
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2005340785.tif 000014
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2005340785.tif 000015
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005340785.tif 000016
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005340785.tif 000017
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2005340785.tif 000018