(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を、この順序に行うことを特徴とする内層板の板厚が０．８ｍｍ以下であり、穴埋めするＩＶＨ径が０．６ｍｍ以下であり、穴密度が５０個／ｃｍ２以下である多層プリント配線板の製造方法。
ａ．二官能エポキシ樹脂とハロゲン化二官能フェノール類の配合当量比をエポキシ基／フェノール水酸基＝１／０．９〜１．１とし、触媒の存在下、加熱して重合させたフィルム形成能を有する分子量１００，０００以上のエポキシ重合体及び架橋剤、多官能エポキシ樹脂を構成成分とする熱硬化性エポキシ樹脂を、銅箔の粗化面に塗布し加熱半硬化させエポキシ樹脂層を形成し、予めめっきスルーホールと導体回路を形成した内層板の上にエポキシ樹脂層を配置し、加熱・加圧により積層接着する工程、
ｂ．前記銅箔上にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した銅箔部分を、ＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去する工程、
ｃ．エッチングレジストを、除去する工程、
ｄ．ＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去された銅箔の微細穴から露出した、前記工程ａにおいて加熱硬化したエポキシ樹脂層を、レーザ光を照射することにより、内層板の導体回路が露出するまで、除去して、バイアホールとする工程、
ｅ．バイアホール壁面の硬化したエポキシ樹脂層を、粗化剤を用いて粗化する工程、
ｆ．内層板の導体回路と銅箔を電気的に接続するための、めっきを行う工程
ｇ．銅箔上にエッチングレジストを形成し、該エッチングレジストから露出した銅箔をエッチング除去することにより、配線回路を形成する工程
ｈ．前記エッチングレジストを除去する工程
【請求項２】
以下の工程をこの順序に行うことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
ａ１．熱硬化性樹脂に平均直径が０．３〜３μｍで、平均長さが平均直径の１０倍以上、１００μｍ以下の電気絶縁性セラミック系ウィスカーを配合し、撹拌により前記ウィスカーを前記熱硬化性樹脂中に均一に分散させた後、銅箔の粗化面に塗布し加熱半硬化させ熱硬化性樹脂層を形成し、予めめっきスルーホールと導体回路を形成した内層板の上に熱硬化性樹脂層を配置し、加熱・加圧により積層接着する工程、
ｂ．前記銅箔上にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した銅箔部分を、ＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去する工程、
ｃ．エッチングレジストを、除去する工程、
ｄ１．ＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去された銅箔の微細穴から露出した、前記工程ａ１において加熱硬化した熱硬化性樹脂層を、レーザ光を照射することにより、内層板の導体回路が露出するまで、除去して、バイアホールとする工程、
ｅ．バイアホール壁面の硬化した熱硬化性樹脂層を、粗化剤を用いて粗化する工程、
ｆ．内層板の導体回路と銅箔を電気的に接続するための、めっきを行う工程
ｇ．銅箔上にエッチングレジストを形成し、該エッチングレジストから露出した銅箔をエッチング除去することにより、配線回路を形成する工程
ｈ．前記エッチングレジストを除去する工程
【請求項３】
工程ａ〜ｈ又はａ１〜ｈを、必要な回数繰り返し、２層以上のバイアホールを形成する工程を有す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配線板の製造方法。
【請求項４】
エポキシ樹脂層又は熱硬化性樹脂層の樹脂フローが、５００μｍ以上であり、エポキシ樹脂層又は熱硬化性樹脂層の半硬化後の厚さが、２５μｍ〜１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
内層板の板厚が０．８ｍｍ以下であり、穴埋めするＩＶＨ径が０．６ｍｍ以下であり、穴密度が５０個／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項２〜４のうちいずれかに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、バイアホールを有す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】
電子機器の小型化、高性能化、多機能化に伴い、多層プリント配線板はより高密度化の方向に進んでいる。この高密度化を達成するため、層間の薄型化、配線の微細化、層間接続穴の小径化が進み、更には隣接する配線層のみを接続するインタスティシャルバイアホール（以下、ＩＶＨという。）や、ベリードバイアホール（以下、ＢＶＨという。）が用いられるようになり、更に、高密度化のためこのＩＶＨ、ＢＶＨの小径化、多層化が求められる状況である。
【０００３】
プリント配線板の多層化を図るために、内層板の外表面に絶縁層と導体層とを交互に積層する、いわゆるビルドアップ多層プリント配線板が提案されている。このビルドアップ多層プリント配線板は、通常、めっきスルーホールと内層回路が形成された内層板のスルーホールに、絶縁性の樹脂を、印刷法などにより穴埋めして加熱硬化した後、めっきスルーホールからはみ出した余分な穴埋め樹脂を研磨等で除去した後、層間の絶縁と接着とを行う樹脂の塗布及び硬化によって、第１層目の絶縁層を形成し、内層回路と外層回路の接続を行うＩＶＨのための穴を形成し、内層回路と外層銅箔とを電気的に接続し、外層銅箔の不要な箇所をエッチング除去する等して、外層回路を形成する。
【０００４】
この第１層目の絶縁層に設けられるＩＶＨを形成するための穴は、その絶縁層のフォトマスクと紫外線硬化による選択的な硬化による方法、その絶縁層のレーザ光の照射による選択的な除去、あるいは化学液による膨潤、溶解等のウェット法により行われる選択的な除去等により、形成される。
ＩＶＨを形成した絶縁層には、めっきの接着を強化するために通常行われる表面粗化処理を行い、その粗化面に無電解銅めっきを析出させるための触媒が付与され、無電解銅めっきを薄く析出させた後、電気銅めっきで厚付けを行い、エッチングレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去して外層配線を形成する。
さらに配線層が必要な場合、上記のようにして作製した多層配線板を内層回路板として用い、その上に第２層目の絶縁層及び導体層を形成するのであるが、基本的には前記ビルドアップ法のプロセスを繰り返すことにより形成することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記めっきスルーホールに絶縁性樹脂を印刷法で穴埋めを行う場合は、印刷、熱硬化、研磨と工程が長くなり生産性が低下する。
また、ビルドアップ層のＩＶＨのような凹部に対してめっきを行うと、ＩＶＨの中央に窪みができ、この窪みを残した状態で第２層目のビルドアップ層を形成すると、基板表面に凹みができ平滑性に劣る基板となり、部品実装時におけるボンディング精度の低下や、配線形成時のショートや断線不良の原因となる。
【０００６】
また、ＩＶＨのレーザ加工が可能な材料は、絶縁層にガラス布等の強化材を含まないエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などのフィルムが知られているが、レーザ加工により樹脂層が炭化し、炭化物がＩＶＨ表面や壁面を汚染し層間接続のためのめっき密着力が劣るという課題や、フィルムのはんだ耐熱性やイオンマイグレーション性等が低く、配線板の信頼性が低いという課題があった。
【０００７】
本発明は、バイアホールの形成、配線の高密度化、微細化に有効な多層プリント配線板の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、ＩＶＨをレーザ加工で形成できる材料としてガラスクロス基材を含まず、かつ特定の組成の樹脂層を用いることが、前述の課題を解決するために有用であるという知見を得た結果、本発明を成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明の内層板の板厚が０．８ｍｍ以下であり、穴埋めするＩＶＨ径が０．６ｍｍ以下であり、穴密度が５０個／ｃｍ２以下である多層プリント配線板の製造法は、以下の工程を、この順序に行うことを特徴とする。
ａ．二官能エポキシ樹脂とハロゲン化二官能フェノール類の配合当量比をエポキシ基／フェノール水酸基＝１／０．９〜１．１とし、触媒の存在下、加熱して重合させたフィルム形成能を有する分子量１００，０００以上のエポキシ重合体及び架橋剤、多官能エポキシ樹脂を構成成分とする熱硬化性エポキシ樹脂を、銅箔の粗化面に塗布し加熱半硬化させエポキシ樹脂層を形成し、予めめっきスルーホールと導体回路を形成した内層板の上にエポキシ樹脂層を配置し、加熱・加圧により積層接着する工程、
ｂ．前記銅箔上にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した銅箔部分を、ＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去する工程、
ｃ．エッチングレジストを、除去する工程、
ｄ．ＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去された銅箔の微細穴から露出した、前記工程ａにおいて加熱硬化したエポキシ樹脂層を、レーザ光を照射することにより、内層板の導体回路が露出するまで、除去して、バイアホールとする工程、
ｅ．バイアホール壁面の硬化した樹脂層を、粗化剤を用いて粗化する工程、
ｆ．内層板の導体回路と銅箔を電気的に接続するための、めっきを行う工程
ｇ．銅箔上にエッチングレジストを形成し、該エッチングレジストから露出した銅箔をエッチング除去することにより、配線回路を形成する工程
ｈ．前記エッチングレジストを除去する工程
【００１０】
また、上記工程ａに代えて、
ａ１．熱硬化性樹脂に平均直径が０．３〜３μｍで、平均長さが平均直径の１０倍以上、１００μｍ以下の電気絶縁性セラミック系ウィスカーを配合し、撹拌により前記ウィスカーを前記熱硬化性樹脂中に均一に分散させた後、銅箔の粗化面に塗布し加熱半硬化させ熱硬化性樹脂層を形成し、予めめっきスルーホールと導体回路を形成した内層板の上に熱硬化性樹脂層を配置し、加熱・加圧により積層接着する工程、を用いることもできる。
【００１１】
また、工程ａ〜ｈ又はａ１〜ｈを、必要な回数繰り返し、２層以上のバイアホールを形成することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（工程ａ）
本発明に用いるエポキシ樹脂層は、フィルム状のものを使用することが好ましく、その半硬化後の厚さは、内層回路の銅箔の厚さにもよるが、２５〜１００μｍの範囲が好ましく、更に好ましくは４０〜６０μｍの範囲であり、２５μｍ未満であると成形性や耐イオンマイグレーション性が低下し、１００μｍを越えるとエポキシ樹脂層の除去に時間がかかり経済的でない。
【００１３】
このエポキシ樹脂層には、二官能エポキシ樹脂とハロゲン化二官能フェノール類の配合当量比をエポキシ基／フェノール水酸基＝１／０．９〜１．１とし、触媒の存在下、加熱して重合させたフィルム形成能を有する分子量１００，０００以上のエポキシ重合体及び架橋剤、多官能エポキシ樹脂を構成成分とする熱硬化性エポキシ樹脂を用い、ワニス状の前記熱硬化性エポキシ樹脂を銅箔の粗化面に塗布し、加熱により半硬化状態にして、銅箔上に直接エポキシ樹脂層を形成したり、前記熱硬化性エポキシ樹脂をフィルム基材上に塗布しフィルム化した後に、銅箔とラミネートして形成することもできる。
【００１４】
（熱硬化性エポキシ樹脂の組成）
本発明で使用する、二官能エポキシ樹脂とハロゲン化二官能フェノール類の配合当量比をエポキシ基／フェノール水酸基＝１／０．９〜１．１とし、触媒の存在下、加熱して重合させたフィルム形成能を有する分子量１００，０００以上のエポキシ重合体及び架橋剤、多官能エポキシ樹脂を構成成分とする熱硬化性エポキシ樹脂組成物は、フィルム形成能を有するエポキシ重合体および架橋剤、多官能エポキシ樹脂を構成成分とする。
【００１５】
（エポキシ重合体）
フィルム形成能を有するエポキシ重合体は、重量平均分子量が１００，０００以上の、いわゆる高分子量エポキシ重合体であり、二官能エポキシ樹脂とハロゲン化二官能フェノール類を二官能エポキシ樹脂と二官能フェノール類の配合当量比を、エポキシ基／フェノール性水酸基＝１／０．９〜１．１とし、触媒の存在下、沸点が１３０℃以上のアミド系またはケトン系溶媒中、反応固形分濃度５０重量％以下で、加熱し重合させて得られる。
【００１６】
二官能エポキシ樹脂は、分子内に二個のエポキシ基をもつ化合物であればどのようなものでもよく、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂などがある。これらの化合物の分子量はどのようなものでもよい。これらの化合物は何種類かを併用することができる。また、二官能エポキシ樹脂以外の成分が不純物として含まれていてもかまわない。
【００１７】
ハロゲン化二官能フェノール類は、ハロゲン原子が置換し、しかも二個のフェノール性水酸基を持つ化合物であればどのようなものでもよく、例えば、単環二官能フェノールであるヒドロキノン、レゾルシノール、カテコール、多環二官能フェノールであるビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ナフタレンジオール類、ビスフェノール類、およびこれらのアルキル基置換体などのハロゲン化物などがある。これらの化合物の分子量はどのようなものでもよい。これらの化合物は何種類かを併用することができる。また、ハロゲン化二官能フェノール類以外の成分が不純物として含まれていてもかまわない。
【００１８】
触媒は、エポキシ基とフェノール性水酸基のエーテル反応を促進させるような触媒能を持つ化合物であればどのようなものでもよく、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、イミダゾール類、有機りん化合物、第二級アミン、第三級アミン、第四級アンモニウム塩などがある。中でもアルカリ金属化合物が最も好ましい触媒であり、アルカリ金属化合物の例としては、ナトリウム、リチウム、カリウムの水酸化物、ハロゲン化物、有機酸塩、アルコラート、フェノラート、水素化物、ホウ水素化物、アミドなどがある。これらの触媒は併用することができる。
【００１９】
反応溶媒としては、アミド系またはケトン系溶媒が好ましく、アミド系溶媒としては、沸点が１３０℃以上で、原料となるエポキシ樹脂とフェノール類を溶解すれば、特に制限はないが、例えば、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル尿素、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、カルバミド酸エステルなどがある。これらの溶媒は併用することができる。また、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒などに代表されるその他の溶媒と併用してもかまわない。また、ケトン系溶媒としては、シクロヘキサノン、アセチルアセトン、ジイソブチルケトン、ホロン、イソホロン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノンなどがある。
【００２０】
重合体の合成条件としては、二官能エポキシ樹脂とハロゲン化二官能フェノール類の配合当量比は、エポキシ基／フェノール性水酸基＝１／０．９〜１．１とされる。
重合反応温度は、６０〜１５０℃であることが好ましく、６０℃未満であると、高分子量化反応が著しく遅く、１５０℃を越えると、副反応が多くなり直鎖状に高分子量化しない。
溶媒を用いた重合反応の際の固形分濃度は、５０重量％以下であればよいが、さらには３０重量％以下にすることが好ましい。
【００２１】
このようにすることにより、フィルム形成能を有する分子量が１００，０００以上の、いわゆる高分子量エポキシ重合体が得られる。
この高分子量エポキシ重合体の架橋剤として、架橋剤の反応性制御が容易でワニスの保存安定性が確保し易い、イソシアネート類を他の活性水素を持つ化合物でマスク（ブロック）したマスクイソシアネート類を用いるのが好ましい。
【００２２】
イソシアネート類は分子内に２個以上のイソシアネート基を有するものであればどのようなものでもよく、例えば、フェノール類、オキシム類、アルコール類などのマスク剤でマスクされたヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートなどが挙げられる。特に、硬化物の耐熱性の向上のためフェノール類でマスクされたイソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートが好ましい。
この架橋剤の量は、高分子量エポキシ重合体のアルコール性水酸基１．０当量に対し、イソシアネート基が０．１〜１．０当量にすることが好ましい。
【００２３】
（多官能エポキシ樹脂）
多官能エポキシ樹脂としては、分子内に２個以上のエポキシ基を持つ化合物であればどのようなものでもよく、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂などのフェノール類のグリシジルエーテルであるフェノール型エポキシ樹脂や脂環式エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂などであり、エポキシ樹脂ならば何を用いてもかまわないが、特にフェノール型エポキシ樹脂、または、フェノール型エポキシ樹脂と多官能エポキシ樹脂との混合物が、耐熱性の向上のために好ましい。この多官能エポキシ樹脂の量は、高分子量エポキシ重合体１００重量部に対し、２０〜１００重量部にすることが好ましい。
また、この多官能エポキシ樹脂は、接着成分および成形時の樹脂流れとして働くため、内層銅箔の厚さやその回路の密度によって、適正な量に調節することができる。これらの多官能エポキシ樹脂は、単独でまたは２種類以上混合して用いてもかまわない。
【００２４】
（添加剤）
さらに、多官能エポキシ樹脂の硬化剤および硬化促進剤を用いることが好ましい。エポキシ樹脂の硬化剤および硬化促進剤としては、ノボラック型フェノール樹脂、ジシアンジアミド、酸無水物、アミン類、イミダゾール類、フォスフィン類などが挙げられる。また、これらを組み合わせて用いてもかまわない。
さらにシランカップリング剤を添加することは、エポキシ樹脂層の接着力、特に銅箔との接着力を向上させるので好ましい。添加するシランカップリング剤としては、エポキシシラン、アミノシラン、尿素シラン等が好ましい。
【００２５】
（塗布）
このような組成の混合物を、溶剤により希釈し、銅箔の表面に塗布する。このときの塗布方法は、ブレードコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、リバースロールコータ、リップコータ、ダイコータ等により塗布すことができる。
また、塗布した後に、１３０〜１５０℃、２〜３０分の条件で乾燥し、半硬化状にする。
【００２６】
（工程ａ１）
前記熱硬化性エポキシ樹脂に代えて、熱硬化性樹脂に電気絶縁性セラミック系ウィスカーを配合し、撹拌により該ウィスカーを該熱硬化性樹脂中に均一に分散させた熱硬化性樹脂を用いることもでき、この場合、ワニス状の前記熱硬化性樹脂を銅箔の粗化面に塗布し、加熱により半硬化状態にして熱硬化性樹脂層を形成するものである。
【００２７】
（熱硬化性樹脂）
本発明で使用する熱硬化性樹脂は、単独でフィルム形成能を有しない樹脂である。ここで、本発明でいうフィルム形成能とは、ワニスをキャリアフィルムに塗工するときに、所定の厚さに制御することが容易で、加熱乾燥して半硬化状にした後の搬送、切断、あるいは積層工程において、樹脂割れや欠落を生じ難く、その後の加熱加圧成形時に層間絶縁層の最小厚さを確保できることをいう。また、フィルム形成能を有しない樹脂は、通常、分子量が３０，０００を越えない程度の低分子量であることが多い。
具体的には、従来からガラスクロス基材に含浸する熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、エポキシ樹脂、ビストリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、イソシアネート樹脂、またはこれらの変性樹脂等を使用することができる。
この中で、積層板の特性を向上する上で、特にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはビストリアジン樹脂は好適である。
さらには、エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族環状エポキシ樹脂、ならびにこれらのハロゲン化物、水素添加物、から選択された１以上のものを使用することができる。なかでも、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂と、サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂は、耐熱性に優れ好ましい。
【００２８】
（ウィスカー）
本発明に用いるウィスカーは、電気絶縁性セラミック系ウィスカーであり、弾性率が２００ＧＰａ以上であることが好ましく、２００ＧＰａ未満では、配線板材料あるいは配線板として用いたときに十分な剛性が得られない。
このようなものとして、例えば、硼酸アルミニウム、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、窒化けい素、及びα−アルミナの中から選ばれた１以上のものを用いることができる。なかでも、硼酸アルミニウムウィスカーと、チタン酸カリウムウィスカーは、モース硬度が、一般的なプリプレグ基材に用いるＥガラスとほぼ同等であり、従来のプリプレグと同様のドリル加工性を得ることができる。硼酸アルミニウムウィスカーは、弾性率がほぼ４００ＧＰａと高く、樹脂ワニスと混合し易く、さらに好ましい。
【００２９】
このウィスカーの平均直径は、０．３μｍ〜３μｍであることが好ましく、さらには、０．５μｍ〜１μｍの範囲がさらに好ましい。このウィスカーの平均直径が、０．３μｍ以下であると、樹脂ワニスへの混合が困難となり、３μｍを越えると、微視的な樹脂への分散が十分でなく、表面の凹凸が大きくなり好ましくない。
また、この平均直径と平均長さの比は、１０以上であることが、さらに剛性を高めることができ、好ましい、さらに好ましくは、２０以上である。この比が１０未満であると、繊維としての補強効果が小さくなる。この平均長さの上限は、１００μｍであり、さらに好ましくは５０μｍである。この上限を越えると、樹脂ワニス中への分散が困難となる他、２つの導体回路に１つのウィスカーが接触する確率が高くなり、ウィスカーの繊維に沿って銅イオンのマイグレーションが発生する確率が高くなる。
【００３０】
また、多層プリント配線板の、剛性、耐熱性及び耐湿性を高めるために、樹脂との濡れ性や結合性に優れたカップリング剤で表面処理した電気絶縁性のウィスカーを使用することが好ましく、このようなカップリング剤として、シリコン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、ジルコアルミニウム系カップリング剤、クロム系カップリング剤、ボロン系カップリング剤、リン系カップリング剤、アミノ酸系カップリング剤等から選択して使用することができる。
【００３１】
（硬化剤）
このような樹脂の硬化剤としては、従来使用しているものが使用でき、樹脂がエポキシ樹脂の場合、例えば、ジシアンジアミド、ビスフェノールＡ，ビスフェノールＦ、ポリビニルフェノール、ノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ならびにこれらのフェノール樹脂のハロゲン化物等を使用できる。なかでも、ビスフェノールＡノボラック樹脂は、耐熱性に優れ好ましい。
この硬化剤の前記樹脂に対する割合は、従来使用している割合でよく、樹脂１００重量部に対して、２〜１００重量部の範囲が好ましく、さらには、ジシアンジアミドでは、２〜５重量部、それ以外の硬化剤では、３０〜８０重量部の範囲が好ましい。
【００３２】
（硬化促進剤）
硬化促進剤としては、樹脂がエポキシ樹脂の場合、イミダゾール化合物、有機リン化合物、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等を用いることができる。
この硬化促進剤の前記樹脂に対する割合は、従来使用している割合でよく、樹脂１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部の範囲が好ましく、０．１〜１．０の範囲がより好ましい。
【００３３】
（希釈剤）
これらは、溶剤に希釈して用い、この溶剤には、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、メチルイソブチレン、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、エタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等を使用できる。
この希釈剤の前記樹脂に対する割合は、従来使用している割合でよく、樹脂１００重量部に対して、１〜２００重量部の範囲が好ましく、３０〜１００重量部の範囲がさらに好ましい。
【００３４】
（熱硬化性樹脂とウィスカーの割合）
熱硬化性樹脂とウィスカーの割合は、硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率が５％〜５０％の範囲となるように調整することが好ましい。硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率が５％未満であると、銅箔付プリプレグ（銅箔／熱硬化性樹脂層）が切断時に樹脂が細かく砕けて飛散するなど、取扱が著しく困難であり、配線板としたときに剛性が低くなる。一方ウィスカーの体積分率が５０％を越えると、加熱加圧成形時の穴や回路間隙への埋め込みが不十分となり、成形後にボイドやかすれを発生し、絶縁性が低下する。また、樹脂とウィスカーの割合は、硬化した樹脂中のウィスカーの体積分率は、２０〜４０％であることが、さらに好ましい。
【００３５】
（塗布）
銅箔に、前記ウィスカーを含む樹脂ワニスを塗布するには、ブレードコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、スクイズコータ、リバースロールコータ、トランスファロールコータ等の銅箔と平行な面方向にせん断力を負荷できるかあるいは、銅箔の面に垂直な方向に圧縮力を負荷できる塗布方法を採用することができる。
【００３６】
本発明に用いる熱硬化性樹脂層は、樹脂と溶剤からなるワニスにウィスカーを混合し、撹拌によりウィスカーをワニス中に均一に分散させ、それを銅箔の片面に塗工し、加熱乾燥により溶剤を除去するとともに樹脂を半硬化状にして形成できる。
【００３７】
本発明の、予めめっきスルーホールと導体回路を形成した内層板は、エポキシ樹脂を含浸したガラス布の両面に銅箔を貼り合わせた両面銅張り積層板のスルーホールとなる箇所に穴をあけ、無電解めっきの前処理を行い、無電解めっきを行って、穴内壁を金属化した後、両面の銅の不要な箇所をエッチング除去し、内層回路を形成したものである。
【００３８】
上記のエポキシ樹脂層又は熱硬化性樹脂層を銅箔の粗化面に形成し、加熱半硬化させたものを、前記予めめっきスルーホールと導体回路を形成した内層板の上に、エポキシ樹脂層又は熱硬化性樹脂層が内層回路と接するように配置し、加熱・加圧により積層接着する。
以下、エポキシ樹脂層の場合について述べるが、熱硬化性樹脂層の場合も同様にして行うことができる。このときの積層条件は、１７０〜１８０℃、２〜４ＭＰａ、３０〜９０分である。特に加熱温度・時間は硬化度合に影響し、後のエッチング速度にばらつきの要因になるため完全に硬化させる必要がある。
エポキシ樹脂層の樹脂フローは、５００μｍ〜１０ｍｍに調節することが好ましく、５００μｍ未満では、内層銅箔の埋め込み性や表面の凹凸が生じてしまい、１０ｍｍを越えると、多層プリント配線板としたときの端部厚さが低下し、絶縁性が低下するという問題がある。
このように、樹脂フローを制御するには、使用するエポキシ樹脂の分子量の調節、架橋剤濃度の調節、あるいは塗布後の乾燥条件の調節により行うことができる。
ここで、樹脂フローとは、樹脂の厚さが５０μｍの銅箔付プリプレグに３０ｍｍ角の穴をあけ、銅張り積層板の銅箔面に配置し、１７０℃、２．５ＭＰａ、６０分の条件で積層接着を行い、穴の銅箔端部から穴内部に流れ出した樹脂の端部までの最少距離のことをいう。
【００３９】
（工程ｂ）
前記積層接着物の外層となる銅箔上にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した銅箔部分を、ＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去するのは、通常の配線板の導体回路をエッチングによって製造する工程に用いるのと同じ方法が使用できる。
このエッチングレジストは、専用に作られたレジストインクを用いてシルクスクリーン法によっても形成できるが、形成できるパターンの精度が低いため、専用に作られたエッチングレジスト形成用の感光性ドライフィルムを、ホットロールラミネータによってラミネートし、形成するパターンの形状に紫外線等を透過させる部分を有するフォトマスクを重ね、紫外線等を露光して、形成するパターンの形状に硬化させ、露光していない部分を溶解除去して現像して形成することが好ましい。
銅箔をＩＶＨを形成する穴の形状にエッチング除去するのも、通常の配線板の製造と同じ方法が使用でき、例えば銅を溶解する、塩化第二銅を主成分とする化学エッチング液を、前述のエッチングレジストを形成した材料に接触させる。この接触は、通常の配線板の製造に用いる、浸漬やスプレー噴霧によって行うことができる。
【００４０】
（工程ｃ）
この銅箔をＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去した後、エッチングレジストは不要になるので、エッチングレジストを、溶剤やアルカリ水溶液を用いて除去する。
【００４１】
（工程ｄ又はｄ１）
ＩＶＨを形成するための穴の形状にエッチング除去された銅箔の微細穴から露出した、前記工程ａ又はａ１において加熱硬化した樹脂層（前記エポキシ樹脂層又は熱硬化性樹脂層のことをいう。以下同じ。）を、レーザ光を照射することにより、内層板の導体回路が露出するまで除去してバイアホールとする。
樹脂層を除去するのに用いるレーザには、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザが使用でき、生産性の点から炭酸ガスレーザが好ましい。このときのレーザ光は、時間が短く出力の大きなパルス状のレーザ発信をするものを用いることが好ましく、時間としては、１パルスの幅が１〜４０μｓｅｃで、パルス繰返し周波数が１５０〜１０，０００Ｈｚ、繰返しパルス数が１〜１０パルスであり、出力としては、上記条件のパルスが２〜５パルスの範囲で、穴加工できるエネルギーを用いることが、レーザ発振・制御の効率や制御の容易さから好ましく、エネルギー密度にして１５〜４０Ｊ／ｃｍ2の範囲であることが好ましい。
出力が小さければ樹脂層を蒸発・発散させることができず、大きすぎると必要以上の穴径となり、時間が短ければ、出力が小さいのと同様に樹脂層を蒸発・発散させることができず、時間が長ければ、一旦蒸発した樹脂が炭化して付着するので、その付着した炭化物を除去しなければならなくなる。
【００４２】
（工程ｅ）
このようにして形成したバイアホールの壁面の硬化した樹脂層に、この後の工程において、めっき層を形成するために、めっき層と樹脂層の接着強度を強めるために、粗化剤を用いて粗化する。
この粗化剤は、樹脂を膨潤あるいは溶解するものであればどのようなものでも使用することができ、通常は、アルカリ過マンガン酸水溶液を使用することが好ましい。
【００４３】
（工程ｆ）
内層板の導体回路と銅箔を電気的に接続するために、めっきを行う。このめっきは、通常の配線板の硬化した樹脂層上にめっき層を形成する技術を用いる。すなわち、パラジウム化合物等のめっきの核になる物質を、粗化した樹脂層に付着させ、必要な場合には、そのめっきの核になる物質を、イオンの状態から還元させておき、イオン化しためっき金属、めっき金属の錯化剤と、そのめっき金属の還元剤とを有する無電解めっき液に接触させ、その核にめっき金属を析出させ、さらには、その核の付着した壁に沿ってめっき金属の析出を拡大して、壁がめっき金属で覆われるようにする。
このようにめっきを行うと、外層の銅箔の上にもめっきが析出し、ＩＶＨの内壁に析出しためっき金属と接続され、バイアホールから露出した内層回路導体と外層の銅箔とが電気的に接続される。
【００４４】
（工程ｇ）
この外層の銅箔上にエッチングレジストを形成し、該エッチングレジストから露出した銅箔をエッチング除去することにより、内層回路と電気的に接続されたＩＶＨのめっきを介して接続された外層の配線回路を形成することができる。
このときのエッチングも、前述の外層銅箔にＩＶＨの形状に穴を形成する工程と同じ方法や材料を用いることができる。
（工程ｈ）
さらには、前述の外層銅箔にＩＶＨを形成するための穴を形成する工程ｃと同じ方法によって、前記エッチングレジストを除去することもできる。
【００４５】
【実施例】
実施例１
図１（ａ）に示すように、厚さ０．８ｍｍのガラス布−エポキシ樹脂含浸両面銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、穴明け、無電解銅めっき、電解銅めっきを行い、通常のエッチング法によって内層配線を形成した、穴径０．３ｍｍ、穴密度２５個／ｃｍ2のめっきスルーホール１０１を有する内層板１を作製した。
次に、図１（ｂ）に示すように、厚さ１８μｍの銅箔３に、樹脂フローを５００μｍ以上に調節した熱硬化性エポキシ樹脂を、絶縁層の厚さが５０μｍとなるように銅箔の粗化面に塗布し、加熱半硬化させ、エポキシ樹脂層２を形成した、銅箔付接着フィルムであるＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、内層配線板の両面に配置し、鏡板で１７０℃、６０分、４．０ＭＰａの条件で、加熱加圧して積層接着した。ここで、樹脂フローの調節は、以下の組成と半硬化条件を用いることによって行った。
このＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）のエポキシ樹脂は、分子量１００，０００以上のエポキシ重合体１００部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂３０部、フェノールノボラック樹脂２０部の組成からなるもので、電解銅箔の粗化面にダイコータにて塗布し、温度１３０℃で５分間乾燥して半硬化状態とし作製したものである。
次に図１（ｃ）に示すように、外層銅箔を通常のエッチング法によりＩＶＨを形成するための穴となる形状にエッチング除去し、１００μｍの開口部４を設けた。
次に図１（ｄ）に示すように、露出したバイアホールとなる部分の樹脂を炭酸ガスレーザにより、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μｓｅｃ、３パルス数の条件で、内層の銅箔が露出するまで照射し除去し、バイアホール５を形成した。
この後、７％のアルカリ過マンガン酸水溶液で、バイアホール５内壁のエポキシ樹脂層２を粗化した。
次に図１（ｅ）に示すように、以下の組成の無電解銅めっき液を用い、液温７０℃、時間７時間の条件で、無電解めっきを厚さ１５μｍまで行い、エッチングレジストを形成し、通常のエッチング法で、外層の銅箔の不要な箇所をエッチング除去し、配線回路６１とＩＶＨ６を形成した。
（めっき液組成）
・ＣｕＳＯ4・Ｈ2Ｏ：１０ｇ／ｌ
・ＥＤＴＡ・４Ｎａ：４０ｇ／ｌ
・３７％ＣＨ2Ｏ：３ｍｌ／ｌ
・ＮａＯＨ：ｐＨを１２．３とする量
次に図１（ｆ）に示すように、厚さ１８μｍの銅箔８に、厚さが５０μｍとなるようにエポキシ樹脂層７を形成した、銅箔付接着フィルムであるＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、前記配線を形成した積層板の両面に配置し、鏡板で１７０℃、６０分、４．０ＭＰａの条件で、加熱加圧して積層接着した。
このＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）は、前記図１（ｂ）の工程で用いたものと同じものである。
次に図１（ｇ）に示すように、外層銅箔を通常のエッチング法によりＩＶＨとなる形状にエッチング除去し、１００μｍの開口部９を設けた。
次に図１（ｈ）に示すように、露出したバイアホールとなる部分の樹脂を炭酸ガスレーザにより、エネルギー密度２０Ｊ／ｃｍ2、発振時間１μｓｅｃ、３パルス数の条件で、内層の銅箔が露出するまで照射し除去し、バイアホール１０を形成すると共に、ドリルによりスルーホールとなる穴１１１をあけた。
この後、７％のアルカリ過マンガン酸水溶液で、バイアホール内壁のエポキシ樹脂層７と、スルーホールとなる穴１１１の内壁の樹脂層を粗化した。
次に図１（ｉ）に示すように、以下の組成の無電解銅めっき液を用い、液温７０℃、時間７時間の条件で、無電解めっきを厚さ１５μｍまで行い、前記と同様通常のエッチング法で、外層の銅箔の不要な箇所をエッチング除去し、配線回路１２１とＩＶＨ１２並びにスルーホール１１を形成した。
（めっき液組成）
・ＣｕＳＯ4・Ｈ2Ｏ：１０ｇ／ｌ
・ＥＤＴＡ・４Ｎａ：４０ｇ／ｌ
・３７％ＣＨ2Ｏ：３ｍｌ／ｌ
・ＮａＯＨ：ｐＨを１２．３とする量
このときのライン／スペース＝１００μｍ／１００μｍの配線を形成し、６層のビルドアップ多層配線板を作製した。
【００４６】
実施例２
厚さ０．４ｍｍのガラスエポキシ樹脂銅張り積層板を使用し、穴径０．６ｍｍ、穴密度２５個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層板を作製し、厚さ１８μｍの銅箔に、樹脂フローを５００μｍ以上に調節した、熱硬化性エポキシ樹脂を絶縁層の厚さが５０μｍとなるように銅箔の粗化面に塗布し加熱半硬化させ熱硬化性樹脂層を形成した、銅箔付接着フィルムであるＭＣＦ−６０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を、内層配線板の両面に配置し、鏡板で１７０℃、６０分、２．５ＭＰａの条件で、加熱加圧して積層接着した。ここで、樹脂フローの調節は、以下の組成と塗布後の乾燥条件とによって行った。
このＭＣＦ−６０００（日立化成工業株式会社製、商品名）は、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂１００重量部、ビスフェノールＡノボラック樹脂６０重量部、２−エチル−４メチルイミダゾール０．５重量部、メチルエチルケトン１００重量部、ホウ酸アルミニウムウィスカー３０体積分率の組成からなるもので、電解銅箔の粗化面にナイフコータにて塗布し、温度１５０℃で１０分間加熱乾燥して溶剤を除去すると共に樹脂を硬化させ作製したものである。
上記以外は、実施例１と同様にして、６層のビルドアップ多層板を作製した。
【００４７】
実施例３
厚さ０．４ｍｍのガラスエポキシ樹脂銅張り積層板を使用し、穴明け無電解銅めっきを行って、通常のエッチング法によって穴径０．３ｍｍ、穴密度５０個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層配線板を作製し、厚さ１８μｍの銅箔に、実施例１と同様にして樹脂フローを５００μｍ以上に調節した、絶縁層の厚さが５０μｍとなるように熱硬化性エポキシ樹脂を塗布した、銅箔付接着フィルムであるＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、内層配線板の両面に配置し、鏡板で１７０℃、６０分、４．０ＭＰａの条件で、加熱加圧して積層接着した。
このＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）は、実施例１で使用したものと同じものである。
上記以外は、実施例１と同様にして、６層のビルドアップ多層板を作製した。
【００４８】
実施例４
厚さ０．４ｍｍのガラスエポキシ樹脂銅張り積層板を使用し、穴径０．６ｍｍ、穴密度２５個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層板を作製し、厚さ１８μｍの銅箔に、実施例２と同様にして樹脂フローを５００μｍ以上に調節した、絶縁層の厚さが５０μｍとなるように熱硬化性エポキシを塗布した、銅箔付接着フィルムであるＭＣＦ−６０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を、内層配線板の両面に配置し、鏡板で１７０℃、６０分、２．５ＭＰａの条件で、加熱加圧して積層接着した。
このＭＣＦ−６０００（日立化成工業株式会社製、商品名）は、実施例２で使用したものと同じものである。
上記以外は、実施例１と同様にして、６層のビルドアップ多層板を作製した。
【００４９】
比較例１
厚さ０．８ｍｍのガラス布−エポキシ樹脂含浸両面銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、穴明け、無電解銅めっき、電解銅めっきを行い、通常のエッチング法によって穴径０．３ｍｍ、穴密度２５個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層板を作製した。
次に、その内層板の上に、エポキシ樹脂であるＥ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を、厚さ６０μｍとなるようにスクリーン印刷法により塗布し、８５℃、３０分の条件で加熱し半硬化し、ベルトサンダーにより表面を５μｍ研磨し、さらにその上に、厚さ１８μｍの外層銅箔を内層板の上に配置し、鏡板で１７０℃、６０分、２．５ＭＰａの条件で、加熱加圧して積層接着した。
上記以外は、実施例１と同様にして、６層のビルドアップ多層板を作製した。
その結果、内層スルーホール内にボイドが発生し、耐熱性、接続信頼性が低下し、凹凸による配線形成不良が発生した。
【００５０】
比較例２
厚さ０．８ｍｍのガラス布−エポキシ樹脂含浸両面銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、穴明け、無電解銅めっき、電解銅めっきを行い、通常のエッチング法によって穴径０．３ｍｍ、穴密度２５個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層配線板を作製した。
次に、厚さ０．０６ｍｍのガラス布−エポキシ樹脂含浸プリプレグであるＧＥ−６７ＮＫＬＮ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、厚さ１８μｍの外層銅箔と内層板の間に配置し、鏡板で１７０℃、６０分、２．５ＭＰａの条件で、加熱加圧して積層接着した。
上記以外は、実施例１と同様にして、６層のビルドアップ多層板を作製した。
その結果、ＩＶＨ部をレーザにより加工したが、ガラスクロスを除去する条件では過剰にエネルギーが加わり、エッチバックや炭化樹脂層が形成され、ＩＶＨ接続信頼性が著しく低下した。
【００５１】
比較例３
厚さ０．８ｍｍのガラス布−エポキシ樹脂含浸両面銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、穴明け、無電解銅めっき、電解銅めっきを行い、通常のエッチング法によって穴径０．３ｍｍ、穴密度２５個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層配線板を作製した。
次に、その内層配線板の上に、エポキシ樹脂であるＥ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を、厚さ６０μｍとなるようにスクリーン印刷法により塗布し、１７０℃、６０分の条件で加熱硬化し、ベルトサンダーにより表面を５μｍ研磨し、さらにその上に、エポキシ樹脂であるＥ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を、厚さ７０μｍとなるようにスクリーン印刷法により塗布し、加熱し半硬化し、その上に、厚さ１８μｍの外層銅箔を配置し、鏡板で１７０℃、６０分、２．５ＭＰａの条件で、加熱加圧して積層接着した。
上記以外は、実施例１と同様にして、６層のビルドアップ多層板を作製した。
その結果、内層スルーホール内にボイドが発生し、耐熱性、接続信頼性が低下し、凹凸による配線形成不良が発生した。
【００５２】
比較例４
厚さ１．０ｍｍのガラスエポキシ樹脂銅張り積層板であるＭＣＬ  Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、穴径０．３ｍｍ、穴密度２５個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層板を作製した以外は、実施例１と同様にして６層のビルドアップ多層板を作製した。
その結果、内層板のスルーホールを埋めることができないため表面の凹凸が２０〜３０μｍ発生し、ライン／スペース＝１００μｍ／１００μｍを形成することができなかった。
【００５３】
比較例５
厚さ０．４ｍｍのガラスエポキシ樹脂銅張り積層板であるＭＣＬ  Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、穴径０．８ｍｍ、穴密度２５個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層板を作製した以外は、実施例１と同様にして６層のビルドアップ多層板を作製した。
その結果、内層板のスルーホールを埋めることができないため表面の凹凸が２０〜３０μｍ発生し、ライン／スペース＝１００μｍ／１００μｍを形成することができなかった。
【００５４】
比較例６
厚さ０．４ｍｍのガラスエポキシ樹脂銅張り積層板であるＥ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、穴径０．３ｍｍ、穴密度６０個／ｃｍ2のめっきスルーホールを有する内層板を作製した以外は、実施例１と同様にして６層のビルドアップ多層板を作製した。
その結果、内層板のスルーホールを埋めることができないため表面の凹凸が２０〜３０μｍ発生し、ライン／スペース＝１００μｍ／１００μｍを形成することができなかった。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の多層プリント配線板及びその製造方法によれば、内層板のスルーホールを穴埋めする構造が可能となり、基板表面が平滑になるため、多層プリント配線基板の配線形成性、実装信頼性、耐熱性及びイオンマイグレーション性を確実に向上させることができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ本発明の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１．内層板                        ２．エポキシ樹脂層
３．銅箔                          ４．開口部
５．バイアホール                  ６．ＩＶＨ
７．エポキシ樹脂層                ８．銅箔
９．開口部                        １０．バイアホール
１１．スルーホール                １２．ＩＶＨ
６１．配線回路                    １０１．スルーホールと
１１１．スルーホールとなる穴      １２１．配線回路
【図１】
0003865083.tif 000002