(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅箔からなる所定の第１回路パターンを有するプリント基板のパターン形成面上に、ビルドアップ樹脂層を塗布し、上記ビルドアップ樹脂層にフォトビア現像型の製造方法によって上記第１回路パターンに至る穴を形成したのち、上記ビルドアップ樹脂層上に上記穴部分を介して上記第１回路パターンに導通する第２回路パターンを形成する多層プリント基板の製造方法において、
ビルドアップ樹脂にシラン系もしくはチタン系のカップリング剤を含ませて上記プリント基板のパターン形成面上にビルドアップ樹脂層を形成し、上記ビルドアップ樹脂層を上記カップリング剤の密着力が発現しない温度にて仮乾燥し、フォトビア現像型の製造方法によって上記ビルドアップ樹脂層に上記第１回路パターンに至る穴を形成した後、上記ビルドアップ樹脂層上に上記穴部分を介して上記第１回路パターンに導通する上記第２回路パターンを形成し、しかる後上記ビルドアップ樹脂層を上記カップリング剤の密着力が発現し得る温度にて本加熱して硬化させることを特徴とする多層プリント基板の製造方法。
【請求項２】
上記ビルドアップ樹脂中の上記カップリング剤の含有量は０．１〜５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板の製造方法。
【請求項３】
上記ビルドアップ樹脂の仮乾燥温度は８０〜１００℃であり、その後の本加熱硬化温度は１４０〜１６０℃であることを特徴とする請求項１または２に記載の多層プリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層プリント基板の製造方法に関し、さらに詳しく言えば、フォトビア現像型ビルドアップ樹脂層を介して回路パターンを多層に形成する多層プリント基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フォトビア現像型ビルドアップ樹脂層を介して回路パターンを多層に形成するにあたっては、銅箔からなる所定の第１回路パターンが形成されているプリント基板のパターン形成面を黒化処理にて粗面化し、その上にビルドアップ樹脂層を塗布して形成し、ビルドアップ樹脂層を仮乾燥する。
【０００３】
次に、ビルドアップ樹脂層に所定のマスクをかけて露光し、マスクを除去した後、現像処理してビルドアップ樹脂層に化学的に一括して複数の穴明けを行ない、その後洗浄して第１回路パターンに至るインタスティシャルビアホール用の穴を形成する。しかる後、本加熱硬化を行ない、続いてビルドアップ樹脂層の表面に穴部分を介して第１回路パターンと導通するめっき層を形成し、必要に応じてそのめっき層をエッチングして第２回路パターンを形成するようにしている。
【０００４】
この場合、ビルドアップ樹脂にはエポキシ樹脂やアクリレート樹脂などが用いられている。しかしながら、一般的にこの種の樹脂はプリント基板の下地面（銅箔がない部分）とは比較的強固に接着するが、回路パターンを形成している銅箔（下地銅）に対してはあまり接着力がよくない。したがって、この多層プリント基板が例えば１７０℃以上の高温に晒されるような場合、その熱応力によりビルドアップ樹脂と下地銅との間に剥離が生じ易い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、従来ではあらかじめ下地銅を黒化処理により粗面化してビルドアップ樹脂との接着性を高めるようにしているが、その黒化処理だけでも例えば１０近くの処理工程が必要であり、生産性およびそのコスト面からできれば黒化処理の条件を緩和することが望まれており、されに好ましくはソフトエッチングのみとしたいのが実情である。
【０００６】
ところで、特開平５−３１５７４１号公報には、導体配線層とその層間絶縁層（ビルドアップ層）との接着性を高めるため、シラン系密着強化剤をアルコールで希釈した塗液を回路パターンを有する被処理基板上に塗布した後、その基板を湿気に晒して密着強化剤を加水分解し、続いて乾燥処理を行った後、その上に層間絶縁層を形成するようにしている。
【０００７】
これによれば、シラン系密着強化剤が被処理基板上で凝縮しないため、均一な密着強化塗膜を形成することができ、層間絶縁層との接着力も高められる。しかしながら、層間絶縁層を形成する前にその密着強化塗膜がすでに硬化状態となっているため、フォトビア現像型のビルドアップ法による多層プリント基板で上記製造方法を使用すると、ビルドアップ樹脂層に穴明けを行なう場合、その穴底部から密着強化塗膜とその密着強化塗膜に接着したビルドアップ樹脂層（特にはビルドアップ樹脂層内のフィラー）が完全に除去されず、したがって層間絶縁層上に回路パターンを形成するとき、下側回路パターンとの間に導通不良が生ずるおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、フォトビア現像型のビルドアップ法による多層プリント基板において、下地銅とビルドアップ樹脂との接着が強固であるとともに、ビルドアップ樹脂への穴明けを完全に行なうことができるようにした多層プリント基板の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、銅箔からなる所定の第１回路パターンを有するプリント基板のパターン形成面上に、ビルドアップ樹脂層を塗布し、上記ビルドアップ樹脂層にフォトビア現像型の製造方法によって上記第１回路パターンに至る穴を形成したのち、上記ビルドアップ樹脂層上に上記穴部分を介して上記第１回路パターンに導通する第２回路パターンを形成する多層プリント基板の製造方法において、ビルドアップ樹脂にシラン系もしくはチタン系のカップリング剤を含ませて上記プリント基板のパターン形成面上にビルドアップ樹脂層を形成し、上記ビルドアップ樹脂層を上記カップリング剤の密着力が発現しない温度にて仮乾燥し、フォトビア現像型の製造方法によって上記ビルドアップ樹脂層に上記第１回路パターンに至る穴を形成した後、上記ビルドアップ樹脂層上に上記穴部分を介して上記第１回路パターンに導通する上記第２回路パターンを形成し、しかる後上記ビルドアップ樹脂層を上記カップリング剤の密着力が発現し得る温度にて本加熱して硬化させることを特徴としている。
【００１０】
このように、本発明においては、プリント基板上にビルドアップ樹脂層を形成して穴明けするにしても、その穴明け時には同ビルドアップ樹脂は仮乾燥状態（いわゆる半硬化状態）であり、それに含まれているカップリング剤による密着力、特には下地銅（第１回路パターン）との密着力が発現していない状態であるので、ビルドアップ樹脂層を化学的に一括して穴明けし、洗浄するとその穴底部からビルドアップ樹脂層がきれいに除去されることになる。
【００１１】
また、本発明においては、ビルドアップ樹脂層の本加熱硬化を第２回路パターンの形成後に行なうようにしているため、銅めっき層を用いて第２回路パターンを形成するときに、カップリング剤の密着力が未だ発現していないので、エッチングがしやすく、その回路パターンの形成を容易に行なうことができる。
【００１２】
本発明に係るビルドアップ樹脂は、主として紫外線兼加熱硬化性樹脂と、光重合開始剤と、増感剤と、カップリング剤と、フィラーと、着色顔料などとを混合したものからなる。紫外線兼加熱硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート樹脂やエポキシ樹脂の部分アクリル化樹脂、エポキシアクリレート樹脂への酸無水物付加物、無水マレイン酸共重合体などのアクリル系ポリマーとオリゴマーとの組合せなどを例示することができる。フィラーとしては、シリカ、タルクまたは硫酸バリウムなどを例示することができる。着色顔料としては、シアニンググリーン、シアニンブルー、酸化チタンまたはカーボンブラックなどを例示することができる。
【００１３】
本発明において、カップリング剤にはシラン系カップリング剤もしくはチタン系カップリング剤が用いられる。シラン系カップリング剤を例示すれば、単体として使用されるものには、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルメトキシシラン、アミノエチル−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、その含有量は、いずれも０．１〜５ｗｔ％、好ましくは２ｗｔ％である。
２元系では、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（含有量０．１〜５ｗｔ％、好ましくは２ｗｔ％）に助剤としてアクリル酸（含有量０．０５〜１ｗｔ％、好ましくは０．３ｗｔ％）を加えたものが例示できる。
チタン系カップリング剤としては、チタンアセチルアセテートが例示され、その含有量はシラン系と同じく０．１〜５ｗｔ％、好ましくは２ｗｔ％である。
【００１４】
シラン系カップリング剤またはチタン系カップリング剤の含有量が０．１ｗｔ％未満であると、下地銅とビルドアップ樹脂層との密着力が不足し、これに対して含有量が５ｗｔ％を超えると、カップリング樹脂が半硬化の状態でも下地銅とビルドアップ樹脂層との間の密着力が発現してしまうので好ましくない。
【００１５】
ビルドアップ樹脂の仮乾燥温度、すなわち、それに含まれているカップリング剤の密着力が発現しない温度は８０〜１００℃であり、８０℃未満であるとビルドアップ樹脂を半硬化させることが困難である。仮乾燥温度が１００℃を超えるとカップリング剤が硬化してしまい、密着力が発現する危険性が出てくる。仮乾燥の時間は、仮乾燥温度との兼ね合いで１０〜６０分間の範囲内でそれぞれ適宜選択できる。
【００１６】
その後の本加熱硬化温度は１４０〜１６０℃、好ましくは１５０℃前後とされる。本加熱硬化温度が１４０℃未満であると、ビルドアップ樹脂の硬化が不十分となって下地銅とビルドアップ樹脂層との密着力が不十分となり易く、本加熱硬化温度が１６０℃を超えると多層プリント基板の特性および歩留りに悪影響を及ぼす危険性が出てきてしまう。本加熱硬化時間は、本加熱硬化温度との兼ね合いで３０〜１２０分間の範囲内で適宜選択できる。
【００１７】
本発明において、ビルドアップ樹脂層とこのビルドアップ樹脂層に形成される銅めっき層との接着性の向上を目的として、必要に応じてビルドアップ樹脂層の表面を粗面化するのが好ましい。ビルドアップ樹脂層の粗面化は、穴明け後に行なわれるが、この場合、ビルドアップ樹脂層は半硬化状態であるため、表面のフィラーを除去し易く、容易に粗面化することができる。この粗面化は、化学的、電気化学的または機械的に行なうことができるが、化学的に行なうのが好ましい。殊に、この粗面化は、穴内のスミアを除去するためのデスミア処理と兼用するのが好ましい。なお、デスミア処理液としては過マンガン酸塩溶液を例示することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の技術的思想をよりよく理解するうえで、図面を参照しながらその実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明の実施例が示されている図１を参照すると、プリント基板１として両銅張積層板が用いられている。なお、同図（ａ）に示されているように、この実施例ではプリント基板１の表面には公知の方法にしたがって銅箔よりなる所定の回路パターン（第１回路パターン）１ａがあらかじめ形成されている。
【００２０】
このプリント基板１の上面側の回路パターン１ａ上およびプリント基板１の上面側の下地面１ｂにわたって、まず、０．１〜５ｗｔ％のカップリング剤を含むビルドアップ樹脂層２が所定の厚さに塗布される。
【００２１】
そして、このビルドアップ樹脂層２をカップリング剤の接着力が発現しない温度、すなわち８０〜１００℃にて例えば２０分間加熱して仮乾燥して半硬化状態とした後、所定のマスク（図示省略）をかけて露光し、マスクを除去し、現像処理してビルドアップ樹脂層２に化学的に一括して穴明けを行ない、洗浄することにより、図１（ｂ）に示されているように、ビルドアップ樹脂層２の所定部位に回路パターン１ａに至るインスタンティシャルビアホール用の穴３を形成する。この場合、カップリング剤はまだ半硬化状態であるため、上記の洗浄時に穴３内からビルドアップ樹脂の残滓を確実に除去できる。
【００２２】
次に、穴３の部分を含めてビルドアップ樹脂層２の表面を化学的に粗面化し、その後、図１（ｃ）に示されているように、穴３の部分を含めてビルドアップ樹脂層２上に第２回路パターン４を形成する。なお、実際にはビルドアップ樹脂層２上の所定領域にわたってめっき処理をして銅箔層を形成し、その銅箔層をエッチング処理することにより、第２回路パターン４が形成される。しかる後、プリント基板１の全体を例えば１５０℃にて６０分間加熱して、カップング剤およびビルドアップ樹脂層２を本硬化させる。
【００２３】
本発明によれば、カップリング剤の接着力によりビルドアップ樹脂層２が下地銅としての回路パターン１ａにも良好に密着するため、その後の工程において例えば１７０℃程度の高温に晒されても剥離不良は生じない。また、穴３の底部からビルドアップ樹脂層２がほぼ完全に除去されるため、導通不良の問題も生じない。さらには、第２回路パターン４の形成に先だって、ビルドアップ樹脂層２の表面を粗面化することにより、ビルドアップ樹脂層２と第２回路パターン４との間の密着力も良好となる。しかも、その粗面化を行なう際、ビルドアップ樹脂層２は半硬化状態であるため、粗面化を良好に行なうことができる。
【００２４】
【実施例】
《実施例１》
マクダミット社製の黒化処理液を用いて銅張積層板の表面を黒化処理してテストボードとした。このテストボードに、日本ペイント社製感光性高分子エポキシ樹脂プロビコート５０００にチタン系カップリング剤としてチタンアセチルアセテートを２ｗｔ％混合したビルドアップ樹脂を１００μｍの厚さに塗布し、１００℃にて２０分間加熱してビルドアップ樹脂を仮乾燥させて半硬化状態とし、続いてマスクをして露光（露光量３０００ｍＪ／平方ｃｍ）した。そして、マスクを除去し、その後現像処理を行なって、ビルドアップ樹脂に化学的に一括して穴を形成し、続いて洗浄し、さらに過マンガン酸塩溶液にてビルドアップ樹脂層の表面を化学的に粗面化した。引き続いて、ビルドアップ樹脂層上に銅めっき層を形成し、銅めっき層をエッチングして第２回路パターンを形成した。その後、１５０℃にて６０分間加熱してビルドアップ樹脂層を本硬化させた。このビルドアップ樹脂層と下地銅との間の剥離強度を測定したところ、１．２Ｋｇ／ｃｍであった。また、ビルドアップ樹脂層と第２回路パターンとの間の剥離強度も１．２Ｋｇ／ｃｍであった。なお、テストボードを１７０℃のオーブンにて３０分間加熱したところ、下地銅とビルドアップ樹脂層との間およびビルドアップ樹脂層と第２回路パターンとの間で剥離現象は見られなかった。
【００２５】
《実施例２》
実施例１と同じテストボードに、日本ペイント社製感光性高分子エポキシ樹脂プロビコート５０００にシラン系カップリング剤としてメタクリロキシプロピルトリメトキシシランを２ｗｔ％、その助剤としてアクリル酸を０．３ｗｔ混合したビルドアップ樹脂を１００μｍの厚さに塗布した。次に、１００℃にて２０分間加熱してビルドアップ樹脂を仮乾燥させて半硬化状態とし、続いてマスクをして露光（露光量３０００ｍＪ／平方ｃｍ）した。そして、マスクを除去し、その後現像処理を行なって、ビルドアップ樹脂に化学的に一括して穴を形成し、続いて洗浄し、さらにビルドアップ樹脂層の表面を過マンガン酸塩溶液にて化学的に粗面化した。引き続いて、ビルドアップ樹脂層上に銅めっき層を形成し、銅めっき層をエッチングして第２回路パターンを形成した。その後、１５０℃にて６０分間加熱してビルドアップ樹脂層を本硬化させた。このビルドアップ樹脂層と下地銅との間の剥離強度を測定したところ、０．９Ｋｇ／ｃｍであった。また、ビルドアップ樹脂層と第２回路パターンとの間の剥離強度は、１．０Ｋｇ／ｃｍであった。なお、テストボードを１７０℃のオーブンにて３０分間加熱したところ、下地銅とビルドアップ樹脂層との間およびビルドアップ樹脂層と第２回路パターンとの間で剥離現象は見られなかった。
【００２６】
《実施例３》
メック社製のソフトエッチング液を用いて銅張積層板の表面をエッチング処理してテストボードとした。このテストボードに、日本ペイント社製感光性高分子エポキシ樹脂プロビコート５０００にシラン系カップリング剤としてアミノエチル−アミノプロピルトリメトキシシランを２ｗｔ％混合したビルドアップ樹脂を１００μｍの厚さに塗布した。次に、１００℃にて２０分間加熱してビルドアップ樹脂を仮乾燥させて半硬化状態とし、続いてマスクをして露光（露光量３０００ｍＪ／平方ｃｍ）した。そして、マスクを除去し、その後現像処理を行なって、ビルドアップ樹脂に化学的に一括して穴を形成し、続いて洗浄し、さらにビルドアップ樹脂層の表面を過マンガン酸塩溶液にて化学的に粗面化した。引き続いて、ビルドアップ樹脂層上に銅めっき層を形成し、銅めっき層をエッチングして第２回路パターンを形成した。その後、１５０℃にて６０分間加熱してビルドアップ樹脂層を本硬化させた。このビルドアップ樹脂層と下地銅との間の剥離強度を測定したところ、１．２Ｋｇ／ｃｍであった。また、ビルドアップ樹脂層と第２回路パターンとの間の剥離強度は、１．３Ｋｇ／ｃｍであった。なお、テストボードを１７０℃のオーブンにて３０分間加熱したところ、下地銅とビルドアップ樹脂層との間およびビルドアップ樹脂層と第２回路パターンとの間で剥離現象は見られなかった。
【００２７】
〈比較例１〉
実施例１と同じテストボードに、日本ペイント社製感光性高分子エポキシ樹脂プロビコート５０００のみからなるビルドアップ樹脂を１００μｍの厚さに塗布した。次に、１００℃にて２０分間加熱してビルドアップ樹脂を仮乾燥させて半硬化状態とし、続いてマスクをして露光（露光量３０００ｍＪ／平方ｃｍ）した。そして、マスクを除去し、その後現像処理を行なって、ビルドアップ樹脂に化学的に一括して穴を形成し、続いて洗浄し、その後１５０℃にて６０分間加熱して本硬化させた。このビルドアップ樹脂層と下地銅との間の剥離強度を測定したところ、０．７Ｋｇ／ｃｍであった。次に、過マンガン酸塩溶液にてビルドアップ樹脂の表面を化学的に粗面化し、その後ビルドアップ樹脂層上に銅めっき層を形成し、銅めっき層をエッチングして第２回路パターンを形成した。このテストボードを１７０℃のオーブンにて３０分間加熱したところ、下地銅とビルドアップ樹脂層との間およびビルドアップ樹脂層と第２回路パターンとの間で剥離現象が見られた。
【００２８】
〈比較例２〉
実施例１と同様の処理において、日本ペイント社製感光性高分子エポキシ樹脂プロビコート５０００にチタン系カップリング剤としてチタンアセチルアセテート５ｗｔ％を超えて６ｗｔ％混合したところ、ビルドアップ樹脂が半硬化状態であっても下地銅とビルドアップ樹脂層との間の密着力が発現してしまい、下地銅に対するビルドアップ樹脂層の密着力が強すぎて、ビルドアップ樹脂層に化学的に一括して穴明けした後に洗浄したが、その際に穴底部のビルドアップ樹脂を除去できなかった。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ビルドアップ樹脂にシラン系もしくはチタン系カップリング剤を所定量混合してプリント基板上にビルドアップ樹脂層を形成し、そのカップリング剤が下地銅とビルドアップ樹脂層との間で密着力が発現しない温度にて仮乾燥して半硬化状態として、従来と同様のビルドアップ法によってビルドアップ樹脂層に穴明けした後、ビルドアップ樹脂を本加熱硬化させるようにしたことにより、ビルドアップ樹脂層に良好な穴明けを行なうことができるとともに、下地銅とビルドアップ樹脂との密着力が高められ、高温に晒されても剥離現象を生じない、という効果が奏される。
【００３０】
さらに、下地銅とビルドアップ樹脂との密着力がカップリング剤によって高められることから、黒化処理条件を緩和してプリント基板の表面の粗面化をより簡易なものとすることができるとともに、場合によっては黒化処理を省略してソフトエッチングのみとすることが可能となり、その分、生産性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例をその工程順に示した模式図。
【符号の説明】
１  プリント基板
１ａ  第１回路パターン
２  ビルドアップ樹脂
３  穴
４  第２回路パターン
【図１】
0003879783.tif 000002