(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体層と各導体層間に設けられる樹脂層とを備えた多層プリント配線板の導体層間の樹脂層をエネルギービームで部分除去して、導体層間を電気的に接続するための経由穴を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法において、上記経由穴内部の導体層が内層用基板表面に予め形成した配線パターンで構成され、上記樹脂層が内層用基板表面に熱硬化性樹脂を塗工し、乾燥硬化させて構成され、この樹脂層にエネルギービームとして炭酸ガスレーザーを照射して経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を過マンガン酸液或いはクロム酸液によって除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、樹脂層上に配線パターンを形成すること特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
経由穴を形成する前に、経由穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで部分除去し、次いで、エッチング穴径よりも小径の炭酸ガスレーザービームを樹脂層に照射して、樹脂層にエッチング穴径よりも小径の経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与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３】
経由穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで除去する際に使用されるエッチングレジストを残存させたまま、炭酸ガスレーザーを樹脂層に照射して経由穴を形成し、エッチングレジストを除去した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去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】
経由穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで除去する際に使用されるエッチングレジストを残存させたまま、エッチング穴径よりも大径の炭酸ガスレーザーを樹脂層に照射して経由穴を形成すると共に、エッチング穴周囲のエッチングレジストを除去し、次いで、残存するエッチングレジストを用いて経由穴が形成される位置の上層の導体層のエッチング穴を再度エッチングで拡大した後に、エッチングレジストを除去すると共に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与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５】
経由穴を形成する前に、上層の導体層をエッチングですべて除去し、次いで、炭酸ガスレーザーを樹脂層に照射して経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、樹脂層上に配線パターンを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６】
経由穴を形成する前に、経由穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで部分除去し、次いで、エッチング穴径よりも大径の炭酸ガスレーザービームを樹脂層に照射して、樹脂層に経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去すると共に、上層の導体層をエッチングですべて除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、樹脂層上に配線パターンを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７】
経由穴を形成した後に、レジストフィルムを樹脂層に密着させ、次いで、炭酸ガスレーザーを照射してレジストを部分除去すると共に樹脂層に経由穴を形成し、その後、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去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８】
予め形成される上層の導体層のエッチング穴径が後に上層の導体層上に形成される配線パターンのランド径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項２又は４又は６記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
炭酸ガスレーザーのモードをビーム中心から周囲にいく程小さくなるようなエネルギー分布にすることにより、経由穴の内径が内層用基板に近づくにつれて小さくなるようなテーパ状の経由穴を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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層プリント配線板の製造方法に関し、詳しくは、導体層間接続のための経由穴を形成する方法及び経由穴形成後の回路形成の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多層プリント配線板の製造方法では、ドリル加工によりスルーホールを形成し、このスルーホールにメッキを施して導体層間の電気的接続を行なう方法が一般的であったが、高密度化を達成するために、スルーホールに代えて、表面に配線パターンが予め形成された内層用基板の表面に、熱硬化性樹脂層を介して金属箔を積層して構成される多層プリント配線板の熱硬化性樹脂層に経由穴を形成し、この経由穴に導電性物質（メッキ）を付与して内層用基板表面上の配線パターンと金属箔との間の電気的接続を行なう方法が近年広く利用されつつある。
【０００３】
この非貫通の経由穴を加工する方法として、例えば図１８〜図２０に示すように、経由穴６を形成する位置の金属箔２０を除去して、浅いエッチング孔２０ａ（図１８（ｃ））を形成し、次いで、炭酸ガスレーザー加工により熱硬化性樹脂層３に図１８（ｄ）のように深い経由穴６を形成する、コンホーマルマスクレーザー法と呼ばれる方法が知られている。また、例えば特公平４−３６７６号公報にも炭酸ガスレーザーにより経由穴６の形成方法が開示されており、レーザー光が下層の配線パターン１に対する反射が高いことを利用して熱硬化性樹脂層３だけをレーザー光で除去して、非貫通の経由穴６を形成するものである。尚図中の８は内層用基板、１９は経由穴６内に付与される導電性物質である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようなレーザーの照射によって熱硬化性樹脂層３を除去する方法では、図２０（ａ）のように、経由穴６内部の配線パターン１上に絶縁物７の薄い層が残り、下層の配線パターン１を完全に露出することは不可能である。これは赤外線レーザーを用いた場合、レーザーの波長より薄い熱硬化性樹脂層３の温度が上がらないことが原因と考えられる。また、紫外線レーザーでは分解した樹脂の炭化物が再付着することが原因と考えられる。
【０００５】
また炭酸ガスレーザーを使用して加工した場合、上記レーザーが赤外線レーザーであるため、熱硬化性樹脂層３への熱伝導や下層の配線パターン１による乱反射によって、図２１（ｂ）のように、経由穴６の内壁面６ｂで熱硬化性樹脂層３が分解し、経由穴６の表層の金属箔２０が突出したような穴形状となり易い。つまり、エッチングした金属箔２０でマスキングしてエッチング穴と同じ穴径の経由穴６をレーザービーム５で開けると、レーザービーム５の熱影響により、経由穴６の穴径Ｄが金属箔２０のエッチング穴径ｄ1 より大きくなって、経由穴６の内壁面６ｂがえぐられた状態となり、その後、この内壁面６ｂの樹脂部分にメッキがし難くなり、メッキ付きまわり性の不良が発生し易くなる。
【０００６】
そのうえ、金属箔２０が経由穴６内に突出することによって、金属箔２０と熱硬化性樹脂層３との密着部分に応力集中が発生する。つまり、熱が加わると多層プリント配線板４′が膨張するが、熱硬化性樹脂３と回路部分（金属箔２０）とでは熱硬化性樹脂層３の方が線膨張係数が大きいため、温度が上がると回路部分に引張応力が発生し、断線の恐れがある。
【０００７】
この結果、従来のようなレーザー加工だけでは、経由穴６における配線パターン１と金属箔２０との間の電気的接続の信頼性に欠け、実装による加熱や基板使用時の搭載部分の発熱による層間の電気的接続が断線するという問題がある。そこで従来より信頼性を向上し得る経由穴６を形成する方法が求められている。
【０００８】
さらに図２１（ｅ）のように、パネルメッキをした後、金属箔２０をエッチングすることによって回路を形成する方法にあっては、表面金属層が厚くなり、ファインな回路形成（回路部のライン部分とスペース部分との幅を小さくして高密度化が図られるようにした構造）を形成することが困難となり、信頼性の高い微細化回路を形成できないなどの問題もあった。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、導体層間の電気的接続の信頼性が高い経由穴が形成可能な多層プリント配線板の製造方法を提供することにあり、別の目的とするところは、経由穴の形成後、経由穴への導電性物質の付与状態を良好にできると共に、経由穴上部の導体層の応力集中を緩和でき、さらに信頼性の高い微細化回路を形成できるようにした多層プリント配線板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、複数の導体層１，２と各導体層１，２間に設けられる樹脂層３とを備えた多層プリント配線板４の導体層１，２間の樹脂層３をエネルギービーム５で部分除去して、導体層１，２間を電気的に接続するための経由穴６を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法において、上記経由穴６内部の導体層１が内層用基板８表面に予め形成した配線パターンで構成され、上記樹脂層３が内層用基板８表面に熱硬化性樹脂を塗工し、乾燥硬化させて構成され、この樹脂層３にエネルギービームとして炭酸ガスレーザーを照射して経由穴を形成した後に、経由穴６内部の導体層１上に残存した樹脂物を過マンガン酸液或いはクロム酸液によって除去し、その後、経由穴６に導電性物質１９を付与すると共に、樹脂層３上に配線パターンを形成することを特徴としており、このように経由穴６内部の導体層１上に残存した樹脂物を除去することで、経由穴６における導体層１，２間の電気的接続の信頼性を高めることができる。またエネルギービームとして炭酸ガスレーザーを用いたから、ランニングコストが低く、安価に多層プリント配線板を製造できる。
【００１１】
ここで、経由穴６を上層の導体層２のエッチング穴径Ｄより小さい径にするか、或いは経由穴６形成前に上層の導体層２を除去するか、或いは経由穴６形成後に上層の導体層２の全部又は一部を除去するか、或いは炭酸ガスレーザービームのエネルギー分布によって経由穴６をテーパ形状とするのが好ましく、この場合、経由穴６の内壁面６ｂがえぐれられる現象が無くなり、また経由穴６の形成後、上層の導体層２の経由穴６内部への突出がなく、経由穴６への導電性物質１９の付与状態が良好となると共に、経由穴６上部の応力集中を緩和でき、導体層１，２間の電気的接続の信頼性を高めことができる。
【００１２】
さらに、微細回路の形成を容易にするために、上層の導体層２の除去或いは塗工による樹脂積層後に、導電性物質１９を積層形成するのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１４】
本実施形態では、複数の導体層１，２と各導体層１，２間に設けられる絶縁層３を備えた多層プリント配線板４の導体層１，２間の絶縁層３をレーザービームで部分的に除去して、導体層１，２間を電気的に接続するための経由穴６を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法を例示する。
【００１５】
ここで、下層の導体層１は、内層用基板８表面に予め形成された配線パターンを構成する銅箔で構成される。このような配線パターン形成済みの内層用基板８としては、例えばガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板９（以下、「両面銅張積層板」と称する。）に回路を形成したもの等があり、また配線パターンの表面には、粗化処理等の表面処理が施されていることが好ましい。
【００１６】
絶縁層３は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂で形成されている。この熱硬化性樹脂層上に後述の金属層のメッキ、或いは金属箔が熱圧着等により配設されると共に、絶縁層３に経由穴６を形成する位置は、前記内層用基板８の配線パターンが存在する位置に設定される。なお、金属箔に予め半硬化の熱硬化性樹脂を配設し、内層用基板８と熱圧着することも可能である。
【００１７】
また絶縁層３には、必要に応じて無機粉末充填材等を含有させてもよい。但し、特に限定するものではないが、経由穴６の形成を阻害しやすいガラス繊維等の無機質繊維強化材は含有していないことが好ましい。また、この絶縁層３は内層用基板８の表面、または金属箔の表面のいずれかの表面に形成すればよく、どちらの表面に形成するかは適宜選択すればよいものである。さらに、溶剤を含む樹脂組成物を用いてコーティング等により絶縁層３を形成する場合には、一次加熱前に、溶剤除去のための加熱を行ない、溶剤を除去しておくことが好ましい。
【００１８】
また、表層の導体層２は、例えば銅箔、アルミ箔、ニッケル箔などの金属箔で構成される。性能及び入手の容易さの点で銅箔を使用することが好ましい。そして、経由穴６を形成する位置の銅箔を除去する方法として、例えばエッチングによる除去があるが、エッチング以外の方法であってもよいものである。
【００１９】
次に、多層プリント配線板４の製造方法の一例を図１〜図３を参照して説明する。
【００２０】
先ず、図２（ａ）に示す両面銅張積層板９（積層板の厚み：１．０ｍｍ、銅箔の厚み：１８μｍ）の一方の面に、配線パターンとなる下層の導体層１を構成する下層の銅箔（以下、「銅箔１」と称する。）を形成し、他方の面は銅箔を全面に亘ってエッチングにより除去して、図２（ｂ）に示す配線パターン形成済みの内層用基板８を作製する。次いで、形成した配線パターンにエッチング粗化処理と呼ばれる表面処理（３０°の塩化銅２％、塩酸７％の溶液に３０分浸漬）を施した。
【００２１】
別に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とジシアンジアミドを主成分とする積層板の製造に一般に使用されるエポキシ樹脂ワニスを、コンマコーターと呼ばれる塗工装置を用いて、図３（ａ）に示す１８μｍ厚さの銅張り積層板用銅箔の接着面（マット）に乾燥後の厚さが７０μｍとなるように塗工して、１５０℃、２０分乾燥して半硬化して形成される樹脂付き銅箔（図３（ｂ））を準備する。
【００２２】
次いで、図１（ａ）（ｂ）のように前記表面処理を施した配線パターン形成済みの内層用基板８表面に、前記図３（ｂ）の樹脂付き銅箔を積層して真空プレス成型（例えば、３０ｋｇ／ｃｍ２、１７０℃、１２０分間加熱加圧成型）する。
【００２３】
次いで、上層の導体層２を構成する上層の銅箔（以下、「銅箔２」と称する。）に対して、エッチングレジストフィルム（ドライフィルム）を貼着、露光した後、図１（ｃ）のように銅箔２をエッチングして、φ１００μｍの経由穴６を形成する位置の銅箔を部分除去する。なお、経由穴６を形成する位置は内層用基板８の配線パターンが存在する部分に設定した。
【００２４】
次いで、炭酸ガスレーザーを用いて、図１（ｄ）のように絶縁層３を構成する熱硬化性樹脂層（以下、「樹脂層３」と称する。）に経由穴６を形成した。例えば出力６０Ｗ、４００ｍｊ／ｐｕｌｓのビーム５を加工面でのエネルギー密度が約３００ｍｊ／ｍｍ２となり、かつ、予め除去した銅箔２のエッチング穴径Ｄより大きくなるように銅箔除去部分（エッチング穴から露出した樹脂部分）に照射する。
【００２５】
次いで、図１（ｅ）のように形成された経由穴６内部の銅箔１（配線パターン）上に残存した絶縁物７の除去を行なう。本実施形態では過マンガン酸（或いはクロム酸）のような薬液１０による化学的処理によって絶縁物７を除去する方法を説明する。例えばシプレイ社製のＭＬＢ２１１液に８０℃、５分間浸漬する膨潤処理の後、過マンガン酸含有液（シプレイ社製のＭＬＢ２１３液）を８０℃に加温した液中に、５分間浸漬させ、酸化分解処理を行なった後に、水洗いし、その後、１０％硫酸水溶液に５分間浸漬して処理液の残差を中和した後、さらに水洗いを行なう。このような薬液１０による化学的な処理によって、図１（ｆ）のように経由穴６内部の銅箔１上の絶縁物７の除去を一括して且つ安価で行なうことが可能となる。
【００２６】
このように、経由穴６内部を薬液処理した後に、図１（ｇ）のように経由穴６に導電性物質１９を付与する。例えば無電解メッキ、電気メッキを行ない、エッチングレジストフィルム（ドライフィルム）を貼着、露光した後、銅箔２をエッチングすることによって、図１（ｈ）のようなエッチングによる表層の回路を形成でき、銅箔１，２間の導通が確保される。つまり、経由穴６内部の銅箔（配線パターン）１上には絶縁物が残存していないため、経由穴６における銅箔１，２間の電気的接続の信頼性が高められるという利点がある。
【００２７】
なお、上記実施形態では、薬液処理によって経由穴６内部の絶縁物７を除去する方法を説明したが、他の方法として、図４（ｅ）に示すように、経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７をブラスト１１によって除去するようにしてもよい。例えばブラスト装置によって、粒径５μｍのアルミナ粉末をエア圧５ｋｇ／ｃｍ２で数秒間照射するのが好ましい。この方法は異方性加工であり、ブラスト処理によって経由穴６の内壁面６ｂの樹脂にダメージを与えないという利点がある。また、図５に示すように、銅箔２上にエッチングレジスト１５を残したまま、ブラスト処理を実施し、その後、エッチングレジスト１５を除去するようにしてもよい。なお、経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７を除去する工程を除いて、他の製造工程は図１の場合と同様であり、このことは以下図６、図７の各実施形態においても同様である。
【００２８】
また図６（ｅ）に示すように、経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７を反応性ガスを用いたプラズマ処理によって除去するようにしてもよい。例えば真空槽を０．０００１Ｔｏｒｒまで排気した後、真空槽中にＡｒガス（流量５０ｃｃ／ｍｉｎ）と酸素ガス（流量５０ｃｃ／ｍｉｎ）の混合ガス、もしくは、ＣＦ４ガス（流量５ｃｃ／ｍｉｎ）を追加導入して真空槽中の圧力を０．１Ｔｏｒｒとし、この真空槽中に積層基板を設置し、プラズマ印加電力６０Ｗ（高周波１３．５６ＭＨｚ）を数分間付加することによってプラズマ１２を発生させる。この方法では、化学反応によるものであるため、基板へのダメージが少ないという利点がある。なお、反応性ガスは、酸素或いはフッ素の少なくとも一方を含むガスを用いるのが好ましい。
【００２９】
また図７（ｅ）に示すように、経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７をコロナ放電１３によって電気的に除去するようにしてもよい。例えば大気中において、経由穴６の内部の銅箔１と電極間に高周波電圧１４ＫＶを印加して、コロナ放電による処理を１０秒間程度行なう。この方法は大気中で電気的に処理することが可能であり、上記プラズマ処理のように減圧下での処理を伴わなくてよいという利点がある。
【００３０】
次に、経由穴６の形成時に、経由穴６の内壁面６ｂがえぐれた状態となるのを防止する方法を以下説明する。
【００３１】
図８は、請求項２に対応する実施形態であり、レーザービーム５で経由穴６を形成する前の段階で、図８（ｃ）のように銅箔２をエッチングして、φ２００μｍの経由穴６を形成する位置の銅箔２を除去し、次いで、炭酸ガスレーザーを用いて経由穴６を形成する場合を示している。この実施形態では、経由穴６の形成時において、樹脂層３には銅箔２のエッチング穴径Ｄよりも小径ｄのレーザービーム５を照射して、樹脂層３にエッチング穴径Ｄよりも小径の経由穴６を形成する。その後、図１の実施形態と同様、経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７を薬液処理などの方法で除去した後に、経由穴６に導電性物質１９を付与して銅箔１，２を電気的に接続するようにしたものである。尚、図８（ａ）において、配線パターン形成済みの内層用基板８と、樹脂付き銅箔とをプレス成型して、図８（ｂ）のように配線パターン形成済みの内層用基板８上に樹脂層３を介して上層の銅箔２を積層する工程は、図１（ａ）（ｂ）の工程と同様である。このことは以下の図９〜図１５の各実施形態において同様である。
【００３２】
また、図８（ｄ）において、樹脂層３に銅箔２のエッチング穴径Ｄよりも小径のレーザービーム５を照射する方法として、例えば、出力６０Ｗ、４００ｍｊ／ｐｕｌｓのビームを加工面でのエネルギー密度が約３００ｍｊ／ｍｍ２で、かつ、予め除去した銅箔２のエッチング穴径Ｄよりビーム径を小さく絞り、銅箔除去部分（エッチング穴から露出した樹脂部分）に照射し、φ１００μｍの経由穴６を形成する。この方法では、経由穴６はビームを絞った結果、銅箔部分の経由穴６内部への突出は認められなかった。
【００３３】
しかも銅箔２のエッチング穴径Ｄより小径のエネルギービーム５を樹脂層３に照射することで、経由穴６の内壁面６ｂがえぐられるのを防止でき、従って、導電性物質１９（メッキ）の付与状態が良好となる。つまり図９（ａ）のように経由穴６の上部６ａにレーザービーム５が照射されることで、経由穴６の上部６ａに丸みが付いて、後で経由穴６に付与される導電性物質１９（メッキ層）が経由穴６の上部６ａで滑らかな曲面形状となるので、メッキ付きまわり性が良好となり、経由穴６上部の銅箔２への応力集中を緩和できる。その理由は、熱が加わると多層プリント配線板４は膨張するが、樹脂層３と回路部分とでは樹脂層３の方が線膨張係数が大きいため、温度が上がると回路部分に引張応力が発生し、断線の恐れがあるが、本実施形態のように経由穴６の上部６ａにレーザー加工によって丸みを付けることで、経由穴６上部の回路部分に応力が集中しなくなり、回路部分（メッキ層）が切れ難くなり、結果として、非貫通の経由穴６における銅箔１，２間の電気的接続の熱的信頼性を向上させることができ、信頼性の高い多層プリント配線板４を得ることができるものである。また、炭酸ガスレーザーを用いることで、ランニングコストが低く、安価に多層プリント配線板４を製造できるという利点もある。
【００３４】
また、請求項９に対応する実施形態として、炭酸ガスレーザーで経由穴６を形成する場合において、図１０（ａ）に示すように、炭酸ガスレーザーのモードをビーム中心から周囲にいく程小さくなるようなエネルギー分布Ａにすることにより、図１０（ｂ）に示すように、経由穴６の内径が内層用基板８に近づくにつれて小さくなるようなテーパ状の経由穴６を形成することができる。従って、経由穴６の上部６ａに丸みを付けるのが一層容易となり、図１０（ｄ）のように経由穴６内部への導電性物質１９（メッキ）の付与が容易になると共に、図１０（ｅ）のようにメッキ後において、経由穴６上部の銅箔２への応力集中を緩和でき、経由穴６における銅箔１，２間の電気的接続の信頼性を高めることができるようになる。このようなビーム中心から周囲にいく程小さくなるようなエネルギー分布Ａの炭酸ガスレーザーを用いるか、或いは通常の炭酸ガスレーザーを用いるかは任意に選択自在である。このことは以下の実施形態においても同様である。
【００３５】
また図１０の変形例として、図１１（ｂ）〜（ｆ）（請求項３に対応する実施形態）に示すように、経由穴６が形成される位置の銅箔２をエッチングで除去する際に使用されるエッチングレジスト１５を残存させたまま、レーザービーム５を樹脂層３に照射して経由穴６を形成し、図１１（ｇ）のようにエッチングレジスト１５を除去するようにしてもよい。このようにエッチングレジスト１５を残したまま樹脂層３のレーザー加工を行なうことによって、レーザー加工によって発生する飛散物の基板上への再付着物をエッチングレジスト１５と共に除去することができ、後の洗浄工程が容易になるという利点がある。他の工程は図１０と同様である。
【００３６】
また、経由穴６に導電性物質１９を付与して、内層用基板８上の銅箔１と銅箔２との導通を確保するときに、図１２（請求項８に対応する実施形態）に示すように、予め形成される銅箔２のエッチング穴径Ｄを後に銅箔２上に形成される回路のランド径Ｄ１よりも小さく設定するのが好ましい。このように銅箔２上に形成される回路のランド径Ｄ１を、銅箔２に予め形成されたエッチング穴径Ｄ以上（φ２００μｍ以上）にすることで、ランド以外の配線パターン部分と下地樹脂層３とが真空プレスで成形された銅箔と下地樹脂から形成されているため密着力を強めることができ、より信頼性の高い多層プリント配線板４が得られるという利点がある。このことは、以下の図１３〜図１７の各実施形態においても同様である。
【００３７】
図１３は請求項４に対応する実施形態を示している。この実施形態では、図１３（ｄ）に示すように、銅箔２をエッチングして、φ１００μｍの経由穴６を形成する位置の銅箔２を除去し、その後、図１３（ｆ）のように炭酸ガスレーザーを用いて経由穴６を形成する。このとき、経由穴６が形成される位置の銅箔２をエッチングで除去する際に使用されるエッチングレジスト１５を残存させたまま、エッチング穴径Ｄ′よりも大径のレーザービーム５を照射して、エッチング穴周囲のエッチングレジスト１５を除去すると共に、銅箔２のエッチング穴径Ｄよりも大きい穴径ｄ′の経由穴６を形成する。例えば出力６０Ｗ、４００ｍｊ／ｐｕｌｓのビームを加工面でのエネルギー密度が約３００ｍｊ／ｍｍ２で、かつ、予め除去した銅箔２のエッチング穴径Ｄ′より大きいφ２００μｍのビームを照射し、φ１００μｍの経由穴６の形成、並びに経由穴６周囲のφ２００μｍのエッチングレジスト１５を除去する。
【００３８】
次いで、図１３（ｇ）のように残存するエッチングレジスト１５を用いて経由穴６が形成される位置の銅箔２のエッチング穴を再度エッチングで拡大して、銅箔２にφ２００μｍのエッチング穴径Ｄ（＞Ｄ′）を形成した後に、図１３（ｈ）のようにエッチングレジスト１５をすべて除去する。そして、経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７を図１で示したような薬液処理などの方法で除去した後に、図１３（ｉ）のように経由穴６に導電性物質１９を付与して銅箔１，２間を電気的に接続するようにしたものである。
【００３９】
このように、残存するエッチングレジスト１５を利用して銅箔２のエッチング穴径Ｄを経由穴６の穴係合孔ｄ′よりも大きく形成することによって、経由穴６の形成後、経由穴６内部の銅箔２の突出を防止でき、経由穴６へのメッキ付きまわり性を向上させることができると共に、エッチングレジスト１５の残存によってレーザーによって除去された樹脂飛散物が内層用基板８上に再付着することを防止できる。さらに、経由穴６上部にレーザービーム５が照射されることで、経由穴６上部に丸みが付いて（図９参照）、後で経由穴６に付与される導電性物質１９（メッキ層）が経由穴６上部で滑らかな曲面形状となるので、経由穴６上部の銅箔２への応力集中を緩和でき、メッキ層が切れ難くなり、結果として、非貫通経由穴６による電気的接続の熱的信頼性を向上させることが容易となる。
【００４０】
図１４は、請求項５に対応する実施形態を示す。この実施形態では、先ず図１４（ｃ）に示すように、経由穴６を形成する前に、上層の銅箔２をエッチングによりすべて除去し、その後、炭酸ガスレーザーを用いて経由穴６を形成するようにしたものである。このように経由穴６の形成前に銅箔２を全面に亘ってエッチングにより除去することで、経由穴６の形成後に、経由穴６内部の銅箔２の突出を防止でき、経由穴６へのメッキ付きまわり性を向上させることができると共に、経由穴６上部にレーザービーム５が照射されることで、経由穴６上部に丸みが付いて、後で経由穴６に付与される導電性物質１９が経由穴６上部で滑らかな曲面形状となるので、経由穴６上部の銅箔２への応力集中を緩和でき、経由穴６における導体層間の電気的接続の信頼性を高めることができ、そのうえ銅箔２が存在しないことで、図１４（ｇ）のようにメッキ後の表面金属層が薄くなり、エッチングによってファインパターン（回路部のライン部分とスペース部分との幅を小さくして高密度化が図られるようにしたもの）を形成することが可能となり、信頼性の高い微細化回路を形成することが容易となる。
【００４１】
なお、エッチングにより除去される上層の銅箔２は、図１４（ａ）の真空プレス成型時においては、回路部分と樹脂層３との密着強度を高める働きをする。つまり、上層の銅箔２を形成しない場合は、プレスによる積層ができないので、銅箔１と樹脂層３との密着強度を確保するのが困難となるのに対して、樹脂層３の両面に銅箔１，２を積層したものを真空プレス成型することによって、下層の銅箔１と樹脂層３との密着強度を確保するのが容易になるからである。
【００４２】
図１５は請求項６に対応する実施形態を示している。この実施形態では、レーザービーム５で経由穴６を形成する前に、図１５（ｃ）のように経由穴６が形成される位置の銅箔２をエッチングで部分除去し、次いで、図１５（ｄ）のようにエッチング穴径Ｄよりも大径のレーザービーム５を樹脂層３に照射して、樹脂層３に経由穴６を形成し、その後、図１５（ｆ）のように経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７を図１で示したような薬液処理などの方法で除去すると共に、銅箔２をエッチングですべて除去し、その後、図１５（ｇ）（ｈ）のように経由穴６に導電性物質１９を付与して、樹脂層３上に配線パターンを形成するものである。このとき銅箔２上に形成される回路のランド径Ｄ１を、再エッチングによって形成された銅箔２のエッチング穴径Ｄ以上（φ２００μｍ以上）にすることで、ランド以外の配線パターン部分と下地樹脂層３との密着力が確保される。
【００４３】
上記のように、経由穴６形成後に銅箔２をすべてエッチングで除去することによって、経由穴６内部の銅箔２の突出を防止でき、経由穴６へのメッキ付きまわり性を向上させることができると共に、銅箔２が存在しないことで、メッキ後の表面金属層が薄くなり、エッチングによって信頼性の高い微細化回路を形成することが可能となる。なお、銅箔２のエッチング除去は、レーザービーム５による経由穴６の形成前に行なうようにしてもい。この場合、経由穴６上部にレーザービーム５が照射されることで、経由穴６上部に丸みが付いて、後で経由穴６に付与される導電性物質１９（メッキ層）が経由穴６上部で滑らかな曲面形状となるので、経由穴６上部の銅箔２への応力集中を緩和でき、経由穴６における導体層間の電気的接続の信頼性を高めることができるようになる。
【００４４】
図１６は、請求項１、７に対応する実施形態を示している。この実施形態では、内層用基板８表面に熱硬化性樹脂を塗工し、乾燥硬化させて構成される樹脂層３にレーザービーム５を照射して経由穴６を形成するものである。まず、図１６（ａ）に示す両面銅張積層板９（積層板の厚み：１．０ｍｍ、銅箔の厚み：１８μｍ）の一方の面に銅箔１（配線パターン）を形成し、他方の面は銅箔２を全面に亘ってエッチングにより除去して、図１６（ｂ）に示す配線パターン形成済みの内層用基板８を作製する。次いで、形成した配線パターンにエッチング粗化処理と呼ばれる表面処理（３０°の塩化銅２％、塩酸７％の溶液に３０分浸漬）を施した。
【００４５】
別に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とジシアンジアミドを主成分とする積層板の製造に一般に使用されるエポキシ樹脂ワニスを、カーテンマコーターと呼ばれる塗工装置を用いて、図１６（ｃ）に示すように、内層用基板８上に乾燥後の厚さが５０μｍとなるように塗工して、１５０℃、６０分乾燥して半硬化する。
【００４６】
次いで、図１６（ｄ）のように炭酸レーザービーム５を用いて経由穴６を形成する。例えば出力６０Ｗ、４００ｍｊ／ｐｕｌｓのビームを加工面でのエネルギー密度が約３００ｍｊ／ｍｍ２となるようなビームを照射し、φ１００μｍの経由穴６を形成する。次いで、経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７を図１に示した薬液処理などの方法で除去した後、図１６（ｆ）〜（ｊ）のように、パラジウムの核付け後、無電解メッキ４０をした後に、エッチングレジスト１５を貼着、露光し、その後、電解メッキにより経由穴６内に導電性物質１９を付与することによって、上層の回路を形成して、導体層間の導通を確保する。この方法では、銅箔エッチングによる回路形成ではなく、メッキによって回路を積層形成することにより、信頼性の高い微細化回路を形成することが可能となる。なお、パラジウムの核付け後、エッチングレジスト（ドライフィルム）を貼着、露光した後、無電解メッキによって上層の回路を形成すると共に、導体層間の導通を確保するようにしてもよいものである。このことは以下の図１７の実施形態においても同様である。
【００４７】
図１７は図１６の変形例を示している。この実施形態では、内層用基板８表面に熱硬化性樹脂を塗工し、乾燥硬化させて構成される樹脂層３にレーザービーム５を照射して経由穴６を形成する前に図１７（ｄ）のようにレジストフィルム２５を樹脂層３上に貼着した後、炭酸ガスレーザーを用いて経由穴６を形成する。次いで、図１７（ｆ）のようなブラスト処理（例えば粒径５μｍのアルミナ粉末をエア圧５ｋｇ／ｃｍ２で数秒間照射）を施すことによって、経由穴６内部の銅箔１上に残存した絶縁物７を除去することができ、レジストの露光現像の処理が不要な製造工程を実施できる。なおブラスト処理後は、図１６と同様な方法で、経由穴６への導電性物質１９の付与並びに上層の回路パターンを形成する。
【００４８】
上記各実施形態では、導体層１，２として銅箔を使用した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、例えばアルミ箔、ニッケル箔などの金属箔を用いるようにしてもよいのは勿論のことである。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、複数の導体層と各導体層間に設けられる絶縁層から構成される多層プリント配線板の導体層間の絶縁層をエネルギービームで部分除去して、導体層間を電気的に接続するための経由穴を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法において、上記経由穴内部の導体層が、表面に配線パターンが予め形成された内層用基板で構成され、上記樹脂層が内層用基板表面に熱硬化性樹脂を塗工し、乾燥硬化させて構成され、この樹脂層にエネルギービームとして炭酸ガスレーザーを照射して経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を過マンガン酸液或いはクロム酸液によって除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、樹脂層上に配線パターンを形成するものであるから、経由穴内部の導体層に残存した樹脂物を除去することで、経由穴における導体層間の電気的接続の信頼性を高めることができ、信頼性の高い多層プリント配線板を製造できる。またエネルギービームとして炭酸ガスレーザーを用いたから、ランニングコストが低く、安価に多層プリント配線板を製造できる。さらに経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物の除去を過マンガン酸液或いはクロム酸液を用いて一括して且つ安価で行なうことが可能となる。
【００５０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の経由穴を形成する前に、経由穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで部分除去し、次いで、エッチング穴径よりも小径の炭酸ガスレーザービームを樹脂層に照射して、樹脂層にエッチング穴径よりも小径の経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与することにより、請求項１記載の効果に加えて、上層の導体層のエッチング穴径より小径の炭酸ガスレーザービームを絶縁層に照射することで、経由穴の内壁面がえぐれられる現象が無くなり、導電性物質（メッキ）の付与状態が良好となる。しかも経由穴の形成後、経由穴内部の導体層の突出を防止でき、経由穴へのメッキ付きまわり性を向上させることができると共に、経由穴上部に炭酸ガスレーザービームが照射されることで、経由穴上部に丸みが付いて、後で経由穴に付与される導電性物質が経由穴上部で滑らかな曲面形状となるので、経由穴上部の導体層への応力集中を緩和でき、経由穴上部の導体層の応力集中を緩和でき、経由穴における導体層間の電気的接続の信頼性を高めることができ、結果として、信頼性の高い多層プリント配線板を製造できる。
【００５１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の経由穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで除去する際に使用されるエッチングレジストを残存させたまま、炭酸ガスレーザーを樹脂層に照射して経由穴を形成し、エッチングレジストを除去した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去することにより、請求項１記載の効果に加えて、エッチングレジストを残したまま絶縁層のレーザー加工を行なうことによって、レーザー加工によって発生する飛散物の基板上への再付着物をエッチングレジストと共に除去することができ、後の洗浄工程が容易となる。
【００５２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の経由穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで除去する際に使用されるエッチングレジストを残存させたまま、エッチング穴径よりも大径の炭酸ガスレーザービームを樹脂層に照射して経由穴を形成すると共に、エッチング穴周囲のエッチングレジストを除去し、次いで、残存するエッチングレジストを用いて経由穴が形成される位置の上層の導体層のエッチング穴を再度エッチングで拡大した後に、エッチングレジストを除去すると共に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与することにより、請求項１記載の効果に加えて、エッチングレジストを残したまま樹脂層のレーザー加工を行なうことによって、レーザー加工によって発生する飛散物の基板上への再付着物をエッチングレジストと共に除去することができ、後の洗浄工程が容易となる。そのうえ、残存するエッチングレジストを利用して上層の導体層のエッチング穴径を経由穴よりも大きく拡大することによって、経由穴の形成後、経由穴内部への導体層の突出を確実に防止でき、経由穴へのメッキ付きまわり性を向上させることができると共に、経由穴上部に炭酸ガスレーザービームが照射されることで、経由穴上部に丸みが付いて、後で経由穴に付与される導電性物質（メッキ層）が経由穴上部で滑らかな曲面形状となるので、経由穴上部の銅箔への応力集中を緩和でき、非貫通経由穴による導体層間の電気的接続の熱的信頼性を向上させることが容易となる。
【００５３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の経由穴を形成する前に、上層の導体層をエッチングですべて除去し、次いで、炭酸ガスレーザーを樹脂層に照射して経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、樹脂層上に配線パターンを形成することにより、請求項１記載の効果に加えて、経由穴形成前に上層の導体層がすべて除去されるので、経由穴内部への導体層の突出を防止でき、経由穴へのメッキ付きまわり性を向上させることができると共に、上層の導体層が存在しないことで、メッキ後の表面金属層が薄くなり、エッチングによって信頼性の高い微細化回路を形成することが可能となる。
【００５４】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の経由穴を形成する前に、経由穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで部分除去し、次いで、エッチング穴径よりも大径の炭酸ガスレーザービームを樹脂層に照射して、樹脂層に経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去すると共に、上層の導体層をエッチングですべて除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、樹脂層上に配線パターンを形成することにより、請求項１記載の効果に加えて、経由穴形成後に上層の導体層がすべて除去されることで、経由穴内部への導体層の突出を防止でき、経由穴へのメッキ付きまわり性を向上させることができると共に、上層の導体層が存在しないことで、メッキ後の表面金属層が薄くなり、エッチングによって信頼性の高い微細化回路を形成することが可能となる。
【００５５】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の経由穴を形成した後に、レジストフィルムを樹脂層に密着させ、次いで、炭酸ガスレーザーを照射してレジストを部分除去すると共に樹脂層に経由穴を形成し、その後、経由穴内部の導体層上に残存した樹脂物を除去することにより、請求項１記載の効果に加えて、レジストの露光現像処理を省いた製造方法を実施できるものである。
【００５６】
請求項８記載の発明は、請求項２又は４又は６記載の予め形成される上層の導体層のエッチング穴径が後に上層の導体層上に形成される配線パターンのランド径よりも小さく設定されているから、請求項２又は４又は６のいずれかに記載の効果に加えて、ランド以外の回路パターン部分と下地樹脂との密着力を確保することができる。
【００５７】
請求項９記載の発明は、請求項１記載の炭酸ガスレーザーのモードをビーム中心から周囲にいく程小さくなるようなエネルギー分布にすることにより、経由穴の内径が内層用基板に近づくにつれて小さくなるようなテーパ状の経由穴を形成することにより、請求項１記載の効果に加えて、経由穴の内径が内層用基板に近づくにつれて小さくなるテーパ状の経由穴を形成することで、経由穴内部への導電性物質の付与が容易となると共に、経由穴上部の導体層の応力集中を緩和でき、経由穴における導体層間の電気的接続の信頼性を一層高めることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）〜（ｈ）は本発明の一実施形態の製造工程図である。
【図２】  （ａ）（ｂ）は同上の配線パターン形成済みの内層用基板の製造工程の説明図である。
【図３】  （ａ）（ｂ）は同上の絶縁層付き銅箔の製造工程の説明図である。
【図４】  （ａ）〜（ｈ）は他の実施形態の製造工程図である。
【図５】  （ａ）（ｂ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図６】  （ａ）〜（ｈ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図７】  （ａ）〜（ｈ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図８】  （ａ）〜（ｇ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図９】  （ａ）（ｂ）は経由穴上部に丸みを付けた場合の説明図である。
【図１０】  （ａ）は炭酸ガスレーザーのエネルギー分布図、（ｂ）〜（ｅ）は炭酸ガスレーザーを用いた場合の製造工程図である。
【図１１】  （ａ）〜（ｉ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図１２】  （ａ）（ｂ）は予め上層の銅箔に形成されるエッチング穴径を説明する平面図及び正面断面図、（ｃ）（ｄ）は上層の配線パターンのランド径と銅箔のエッチング穴径との関係を説明する平面図及び正面断面図である。
【図１３】  （ａ）〜（ｊ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図１４】  （ａ）〜（ｇ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図１５】  （ａ）〜（ｈ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図１６】  （ａ）〜（ｊ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図１７】  （ａ）〜（ｌ）は更に他の実施形態の製造工程図である。
【図１８】  （ａ）〜（ｄ）は従来の製造工程を説明する斜視図、（ｅ）は断面図である。
【図１９】  （ａ）〜（ｅ）は従来の製造工程を説明する断面図である。
【図２０】  （ａ）〜（ｃ）は従来の経由穴内部の導体層上に絶縁物が残存している場合を説明する断面図である。
【図２１】  （ａ）〜（ｅ）は従来の経由穴の内壁面がえぐられた状態を説明する断面図である。
【符号の説明】
１，２  導体層
３  絶縁層
４  多層プリント配線板
５  エネルギービーム
６  経由穴
７  絶縁物
１９  導電性物質
【図１】
0004212006.tif 000002
【図２】
0004212006.tif 000003
【図３】
0004212006.tif 000004
【図４】
0004212006.tif 000005
【図５】
0004212006.tif 000006
【図６】
0004212006.tif 000007
【図７】
0004212006.tif 000008
【図８】
0004212006.tif 000009
【図９】
0004212006.tif 000010
【図１０】
0004212006.tif 000011
【図１１】
0004212006.tif 000012
【図１２】
0004212006.tif 000013
【図１３】
0004212006.tif 000014
【図１４】
0004212006.tif 000015
【図１５】
0004212006.tif 000016
【図１６】
0004212006.tif 000017
【図１７】
0004212006.tif 000018
【図１８】
0004212006.tif 000019
【図１９】
0004212006.tif 000020
【図２０】
0004212006.tif 000021
【図２１】
0004212006.tif 000022