(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ絶縁性基材の一方の面に導体層を形成された少なくとも２枚の片面プリント回路基板と、絶縁性基材の両方の面に導体層を形成されたコア用プリント回路基板とを具え、
前記コア用プリント回路基板の両方の面に接着剤層を介して前記片面プリント回路基板の他方の面を積層されて加熱プレスされてなる多層化プリント回路基板において、
前記絶縁性基材は、アラミドフィルムからなる芯材と、その芯材の両面にワニスタンクで積層されたエポキシ樹脂層とから横成され、
前記絶縁性基材は、その厚さを４０μｍ〜４００μｍとされるとともに、その絶縁性基材の面方向の線熱膨張係数を＋１０ｐｐｍ／℃〜−１０ｐｐｍ／℃の範囲内にされ、
前記片面プリント回路基板は、前記絶縁性基材に形成されて前記導体層に接続されためっき充填バイアホールと、そのめっき充填バイアホール上に形成されて前記絶縁性基材の表面から前記接着剤層へ突出する導電性バンプとを有することを特徴とする多層化プリント回路基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造に好適な多層化プリント回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント回路基板に使用される一般的な絶縁性基材は、ガラス繊維糸を製繊して布状に形成したガラス布に、例えば、エポキシ樹脂を含浸させ、乾燥、硬化させて板状に形成したものである。この絶縁性基材の片面または両面に銅箔を積層した後、銅箔をエッチング処理して所定の配線パターンを有する導体回路を形成させることによって、プリント回路基板が製造される。
【０００３】
このようなプリント回路基板の複数枚を積層して多層化させるには、互いに隣接するプリント回路基板間に、例えば、熱硬化性樹脂からなる接着層を設けたり、半硬化状態としたプリプレグを配置し、加熱・加圧することによって、接着層あるいはプリプレグを硬化させて積層を行うことが一般的である。
【０００４】
また、各層のプリント回路基板を電気的に接続するには、プリント回路基板の絶縁性基板に、例えば、レーザービームを照射してビアホール形成用の開口を形成した後、この開口内にめっき膜や導電性ペーストを充填して、隣接するプリント回路基板に形成したパッドに接触させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術によれば、上述のようにビアホール形成用開口内に金属メッキを充填する際に、メッキ高さにばらつきが生じる場合があり、これが積層したプリント回路基板間の電気的接続の信頼性を低下させるという問題があった。
【０００６】
その理由としては、レーザービームが絶縁性基板の樹脂部分に照射されている場合は、樹脂が容易に蒸発して簡単に穴を空けることができるが、レーザービームがガラス布が存在する部分に照射される場合には、樹脂部分に照射される場合と比較して穴あけ速度が遅くなり、ビアホール内にはガラス繊維糸が残留して孔内に突出した形状となってしまう。そのため、メッキ金属が均一に成長できず、メッキ高さにばらつきが生じてしまう。
【０００７】
また、上述のように各プリント回路基板を積層して加熱する際に、各プリント回路基板には加熱・冷却に伴なう熱膨張・熱収縮が起こることが避けられない。そのため、各プリント回路基板間に位置ずれが生じて、バイアホールとパッドとの位置がずれてしまい、結果として、層間の電気的接続が十分でないという問題があった。
【０００８】
このような熱膨張・収縮に起因する位置ずれは、特に、プリント回路基板を薄型化するほど顕著であった。その理由は、基板が薄くなるほど芯材としてのガラス繊維の割合が減少せざるをえず、プリント回路基板に占める樹脂の熱膨張による寄与が相対的に大きくなるためと考えられる。
【０００９】
本発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、プリント回路基板を多層化する際に、その基板上に設けた導体回路の接触不良や位置ずれが生じない多層化プリント回路基坂を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は、上記目的を実現するために鋭意研究を重ねた結果、以下のような内容を要旨とする本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の多層化プリント回路基板は、
それぞれ絶縁性基材の一方の面に導体層を形成された少なくとも２枚の片面プリント回路基板と、絶縁性基材の両方の面に導体層を形成されたコア用プリント回路基板とを具え、
前記コア用プリント回路基板の両方の面に接着剤層を介して前記片面プリント回路基板の他方の面を積層されて加熱プレスされてなる多層化プリント回路基板において、
前記絶縁性基材は、アラミドフィルムからなる芯材と、その芯材の両面にワニスタンクで積層されたエポキシ樹脂層とから横成され、
前記絶縁性基材は、その厚さを４０μｍ〜４００μｍとされるとともに、その絶縁性基材の面方向の線熱膨張係数を＋１０ｐｐｍ／℃〜−１０ｐｐｍ／℃の範囲内にされ、
前記片面プリント回路基板は、前記絶縁性基材に形成されて前記導体層に接続されためっき充填バイアホールと、そのめっき充填バイアホール上に形成されて前記絶縁性基材の表面から前記接着剤層へ突出する導電性バンプとを有することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、絶縁層中の補強材として、従来のガラス繊維の代わりに有機ポリマーからなる芯材を使用するので、絶縁層中の芯材は含浸樹脂と同様にレーザのエネルギーによって容易に溶融、蒸発する。そのため、バイアホール開口の形成不良を起こすことがなく、その結果、めっき金属を均一に成長させることができ、めっき高さのばらつきを低減することができる。したがって、プリント基板積層時の各導体回路間の接触不良を減少させることができるのである。
【００１２】
また、プリント回路基板の絶縁性基材の線熱膨張係数を＋１０ｐｐｍ／℃〜−１０ｐｐｍ／℃の範囲内としたので、プリント回路基板を積層・加熱プレスする際の膨張・収縮の影響を受けることがなくなり、その結果、プリント回路基板に設けたパッドと導電物質との間の位置ずれが生じることがなくなる。また、絶縁性基材にレーザ照射によってバイアホール形成用開口を形成する際にも、所望形状の開口を形成できる。
したがって、これらのプリント回路基板を積層・多層化して形成した多層化回路基板の接続信頼性を著しく向上させることができるのである。
上記線熱膨張係数は、＋５ｐｐｍ／℃〜−５ｐｐｍ／℃の範囲であることがより望ましい。
【００１３】
上記芯材とそれに含浸させる樹脂との組み合わせとしては、芯材としてアラミドフィルムを使用し、それに含浸させる樹脂としてエポキシ樹脂を使用する。その理由は、これらの樹脂自体は十分な強度を有していると共に、線膨張係数のコントロールがし易いからである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の多層化プリント回路基板において用いられる絶縁性基材の特徴は、有機ポリマーからなる芯材と、その芯材に積層された樹脂層とからなり、その絶縁性基材の線熱膨張係数が＋１０ｐｐｍ／℃〜−１０ｐｐｍ／℃の範囲内にあることである。
【００１５】
上記絶縁性基材は、有機ポリマーからなる芯材と、その芯材に積層された樹脂層とからなり、それらが完全に硬化されてなる硬質の絶縁性基材である。
絶縁性基材中の補強材として、従来のガラス繊維の代わりに有機ポリマーからなる芯材を使用し、その芯材は含浸樹脂と同様にレーザ照射によって容易に溶融、蒸発するので、バイアホール開口の形成不良を起こすことがない。その結果、開口内にめっき金属を均一に成長させることができるので、めっき高さのばらつきを最大限に抑制することができ、プリント回路基板積層時の各導体回路間の接触不良を減少させることができる。
【００１６】
また、線膨張率が＋１０ｐｐｍ／℃〜−１０ｐｐｍ／℃の範囲にある硬質材料を用いることによって、熱膨張量を極力小さく抑えることができるので、絶縁性基材上へ銅箔を加熱プレスによって圧着させる際には、プレス圧による絶縁性基材の最終的な厚みの変動や、バイアホール開口の位置ずれを最小限に抑えることができ、バイアホールランド径や配線ピッチを小さくして配線密度を向上させることができる。
【００１７】
さらに、本発明にかかるコア用プリント回路基板と片面プリント回路基板の複数枚とを積層した後、これらを加熱プレスして多層化する際にも、加熱プレス時の熱膨張量を小さく抑えることができるので、コア用プリント回路基板に設けたバイアホールランドと、片面プリント回路基板のバイアホール開口内に充填した導電性物質との間の相対的な位置ずれの発生を阻止できる。
したがって、本発明にかかるコア用プリント回路基板と片面プリント回路基板とを積層し加熱プレスして多層化することによって形成した本発明の多層化プリント回路基板は、接続信頼性を著しく向上させることができる。
【００１８】
本発明の多層化プリント回路基板においては、その芯材としてアラミドフィルムを使用する。
【００１９】
また、芯材に積層させる樹脂としては、芯材に積層させた際に、絶縁層の線熱膨張係数が＋１０ｐｐｍ／℃〜―１０ｐｐｍ／℃の範囲内となるものを使用し、例えば、プリント回路基板の絶縁層材料に通常使用されているエポキシ樹脂を使用することができる。
なお、この樹脂には、必要に応じて硬化促進剤、着色剤、酸化防止剤、柴外線不透過剤、遷元剤、充填剤等が添加されていてもよく、また、誘電率（ε）や電気的特性（tanδ）ができるだけ低い樹脂が好ましい。
【００２０】
上記絶縁性基材には、アラミドフィルムにエポキシ樹脂を積層させ、完全に熱硬化させて、厚さを４０〜４００μｍとした、アラミドフィルムを芯材としたエポキシ基材が用いられる。
その理由は、４０μｍ未満の厚さでは、強度が低下して取扱が難しくなるとともに、電気的絶縁性に対する信頼性が低くなり、４００μｍを超える厚さでは、微細なビアホールの形成が難しくなるとともに、基板そのものが厚くなるためである。
【００２１】
本発明にかかる多層化プリント回路基板を製造する際には、まず上記絶縁性基材の一面に銅箔を貼付け、必要に応じて、その銅箔貼付面と反対側の表面に光透過性の樹脂フィルムを粘着させ、その後、樹脂フィルム上からレーザ照射を行って、絶縁性基材の銅箔面に達するバイアホール形成用開口を形成する。
【００２２】
上記レーザ照射によって、光透過性樹脂フィルムにも開口が形成され、この開口は、導電性バンプを形成する際のめっき充填または導電性ペースト充填に用いられるマスクとして機能させることができ、絶縁性基材に導電性バンプを形成した後は、剥離されるような粘着剤層を有する。
【００２３】
この樹脂フィルムは、たとえば、粘着剤層の厚みが１〜２０μｍであり、フィルム自体の厚みが１０〜５０μｍであるＰＥＴフィルムから形成されるのが好ましい。
その理由は、ＰＥＴフィルムの厚さに依存して、導電性バンプの絶縁性基材表面からの突出量が決まるので、１０μｍ未満の厚さでは突出量が小さすぎて接続不良になりやすく、逆に５０μｍを超えた厚さでは、溶融しためっき金属や導電性ペーストが接続界面において拡がりすぎるので、ファインパターンの形成ができないからである。
【００２４】
上記範囲の厚さを有するアラミド（フィルム）エポキシ基材上に形成されるバイアホール用開口は、パルスエネルギーが０．５〜１００ｍＪ、パルス幅が１〜１００μｓ、パルス間隔が０．５ｍｓ以上、ショット数が３〜５０の条件で照射される炭酸ガスレーザによって形成されることが好ましく、その口径は、５０〜２５０μｍの範囲であることが望ましい。
その理由は、５０μｍ未満では開口内に導電性物質を充填し難くなると共に、接続信頼性が低くなるからであり、２５０μｍを超えると、高密度化が困難になるからである。
【００２５】
上記バイアホール用開口にめっき充填または導電性ペーストを充填する前に、開口の内壁面に残留する樹脂残滓を取り除くためのデスミア処理を行うことが接続信頼性確保の点から望ましく、絶縁性基材上に保護フィルムが貼付けられた状態で行うため、たとえば、プラズマ放電やコロナ放電等を用いたドライデスミア処理によることが望ましい。ドライデスミア処理のうち、プラズマクリーニング装置を使用したプラズマクリーニングがとくに好ましい。
【００２６】
上記デスミア処理を行った非貫通孔内に導電性物質を充填してバイアホールを形成する方法には、めっき処理によるめっき充填方法や導電性ペーストの充填による方法がある。特に、めっき充填による場合には、絶縁性基材上の銅箔にめっきが析出しないように、銅箔面に予め保護フィルムを貼付してめっき液との接触を阻止する措置を取り、その上で非貫通孔内にめっきを充填してバイアホールとする。
【００２７】
上記めっき充填は、電解めっき処理または無電解めっき処理のいずれによっても行うことができるが、電解めっき処理が望ましい。
電解めっきとしては、銅、スズ、鉛、銀、金、亜鉛、インジウム、ビスマス、半田またはスズ合金等を使用できるが、特に、電解銅めっきが最適である。
【００２８】
電解めっき処理により充填する場合は、絶縁性基材に形成された銅箔をめっきリードとして電解めっきを行う。この銅箔（金属層）は、絶縁性基材の一方の表面の全域に亘って形成されているため、電流密度が均一となり、非貫通孔を電解めっきにて均一な高さで充填することができる。
ここで、電解めっき処理の前に、非貫通孔内の金属層の表面を酸などで活性化処理しておくとよい。
【００２９】
また、電解めっきした後、孔から盛り上がった電解めっき（金属）を研磨などで除去して、平坦化することもできる。研磨は、ベルトサンダーやバフ研磨等を使用できる。なお、電解めっきを絶縁基板よりも若干高くなるように残しておくこともできる。
【００３０】
また、めっき処理による導電性物質の充填の代わりに、導電性ペーストを充填する方法、あるいは電解めっき処理又は無電解めっき処理によって非貫通孔の一部を充填し、残存部分に導電ペーストを充填して行うこともできる。
上記導電性ペーストとしては、銅、スズ、金、銀、ニッケル、各種はんだから選ばれる少なくとも1種以上の金属粒子からなる導電性ペーストを使用できる。
【００３１】
また、上記金属粒子としては、金属粒子の表面に異種金属をコーティングしたものも使用できる。具体的には銅粒子の表面に金、銀から選ばれる貴金属を被覆した金属粒子を使用することができる。
なお、導電性ペーストとしては、金属粒子に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂を加えた有機系導電性ペーストが望ましい。
【００３２】
なお、レーザ加工にて形成された非貫通孔は、その孔径が２０〜１５０μｍの微細径であるため、導電ペーストを充填する場合には、気泡が残り易いので、電解めっきによる充填が実用的である。
【００３３】
本発明にかかる多層化プリント回路基板における、絶縁性基材の片面に導体回路を有する片面プリント回路基板は、バイアホール上に導電性バンプを設けて、他の回路基板との電気的接続を確保する。
この導電性バンプは、レーザ照射によって形成された保護フィルムの開口内に、めっき充填または導電性ペーストを充填することによって形成されることが望ましい。
【００３４】
上記めっき充填は、電解めっき処理または無電解めっき処理のいずれによっても行うことができるが、電解めっき処理が望ましい。
電解めっきとしては、銅、金、ニッケル、スズ、各種半田等の低融点金属を使用できるが、スズめっき又は半田めっきが最適である。
【００３５】
上記導電性バンプの高さとしては、３〜６０μｍの範囲が望ましい。この理由は、３μｍ未満では、バンプの変形により、バンプの高さのばらつきを許容することができず、また、６０μｍを越えると抵抗値が高くなる上、バンプを形成した際に横方向に拡がってショートの原因となるからである。
【００３６】
上記導電性バンプを導電性ペーストの充填によって形成する場合には、バイアホールを形成する電解めっきの高さのばらつきは、充填される導電性ペースト量を調整することにより是正され、多数の導電性バンプの高さをそろえることができる。
【００３７】
この導電性ペーストからなるバンプは、半硬化状態であることが望ましい。導電性ペーストは、半硬化状態でも硬く、熱プレス時に軟化した有機接着剤層を貫通させることができるからである。また、熱プレス時に変形して接触面積が増大し、導通抵抗を低くすることができるだけでなく、バンプの高さのばらつきを是正することができるからである。
【００３８】
この他に、例えば、導電性ペーストを所定位置に開口の設けられたメタルマスクを用いてスクリーン印刷する方法、低融点金属であるはんだペーストを印刷する方法の他、はんだ溶融液に浸漬する方法によって導電性バンプを形成することができる。
上記低融点金属としては、Ｐｂ−Ｓｎ系はんだ、Ａｇ−Ｓｎ系はんだ、インジウムはんだ等を使用することができる。
【００３９】
上記絶縁性樹脂基材の銅箔貼付面に形成される導体回路は、銅箔面に感光性ドライフィルムを貼付するか、液状感光性レジストを塗布した後、所定の配線パターンを有するマスクを載置し、露光・現像処理することによってめっきレジスト層を形成した後、エッチングレジスト非形成部分の銅箔をエッチング処理することによって形成される。
【００４０】
上記導体回路の各バイアホールに対応した表面には、導体回路の一部としてのランド(パッド)が、その口径が５０〜２５０μｍの範囲に形成されるのが好ましい。
上記パターン形成のためのエッチングは、硫酸−過酸化水素、過硫酸塩、塩化第二銅、塩化第二鉄の水溶液から選ばれる少なくとも1種により行われる。
【００４１】
上記導体回路の配線パターン表面には粗化層が形成され、回路基板相互を接合する接着剤層との密着性を改善し、剥離（デラミネーション）の発生を防止することが好ましい。
粗化処理方法としては、例えば、ソフトエッチング処理や、黒化（酸化）一還元処理、銅−ニッケルーリンからなる針状合金めっき（荏原ユージライト製：商品名インタープレート）の形成、メック社製の商品名「メックエッチボンド」なるエッチング液による表面粗化がある。
【００４２】
この実施形態においては、上記粗化層の形成は、エッチング液を用いて形成されるのが好ましく、たとえば、導体回路の表面を第二銅錯体と有機酸の混合水溶液からエッチング液を用いてエッチング処理することによって形成することができる。かかるエッチング液は、スプレーやバブリングなどの酸素共存条件下で、銅導体回路を溶解させることができ、反応は、次のように進行するものと推定される。
Ｃｕ＋Ｃｕ（II）Ａｎ  →２Ｃｕ（Ｉ）Ａｎ／２
２Ｃｕ（Ｉ）Ａｎ／２  ＋ｎ／４Ｏ２  ＋ｎＡＨ  （エアレーション）
→２Ｃｕ（II）Ａｎ  ＋ｎ／２Ｈ２Ｏ
式中、Ａは錯化剤（キレート剤として作用）、ｎは配位数を示す。
【００４３】
この式に示されるように、発生した第一銅錯体は、酸の作用で溶解し、酸素と結合して第二銅錯体となって、再び銅の酸化に寄与する。本発明で用いられる第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体がよい。この有機酸−第二銅錯体からなるエッチング液は、アゾール類の第二銅錯体および有機酸（必要に応じてハロゲンイオン）を、水に溶解して調製することができる。
このようなエッチング液は、たとえば、イミダゾール銅(ＩＩ)錯体  １０重量部、グリコール酸  ７重量部、塩化カリウム  ５重量部を混合した水溶液から形成される。
【００４４】
また、必要に応じて、粗化層が形成された配線パターン上にさらに金属層を被覆してもよい。形成される金属としては、チタン、アルミニウム、亜鉛、鉄、インジウム、タリウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、ビスマスの中から選ばれるいずれかの金属で被覆してもよい。
【００４５】
上記絶縁性樹脂基材の銅箔貼付面と反対側の面に形成される接着剤層は、基板表面に樹脂を塗布し、乾燥させて、未硬化状態としたものである。このような実施形態では、接着剤層に導通のための孔開けの必要がない。
上記接着剤層は、有機系接着剤から形成することが望ましく、その有機系接着剤としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎ  ｅｔｈｅｒ）、エポキシ樹脂と熱可塑性樹脂との複合樹脂、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂との複合樹脂、ＢＴレジンから選ばれる少なくとも１種の樹脂であることが望ましい。
ここで、有機系接着剤の溶剤としては、ＮＭＰ、ＤＭＦ、アセトン、エタノールを用いることができる。
【００４６】
上記有機系接着剤である未硬化樹脂の塗布方法は、カーテンコータ、スピンコータ、ロールコータ、スプレーコータ、スクリーン印刷などを使用できる。
また、樹脂の塗布後、減圧・脱泡を行って、粗化層と樹脂との界面の気泡を完全に除去することも可能である。なお、接着剤層の形成は、接着剤シートをラミネートすることによって行うこともできる。
上記接着剤層の厚さは、５〜５０μｍが望ましい。接着剤層は、取扱が容易になるため、予備硬化（プレキュア）しておくことが好ましい。
【００４７】
次に、本発明にかかる多層化プリント回路基板における、絶縁性基材の表裏両面に導体回路を有する両面（コア用）プリント回路基板について説明する。
この場合には、レーザ照射によって片面銅張積層板に形成された非貫通孔内をデスミア処理によりクリーニングし、その非貫通孔内に導電性物質を充填してバイアホールを形成した後、バイアホール上に導電性バンプを形成することなく、絶縁性基材のバイアホール開口を含んだ側の表面に、接着剤層を介して銅箔を貼付け、加熱プレスすることによって、バイアホールを形成する導電性物質と銅箔との電気的接続を行い、その後、絶縁性基材の両面に貼付けられた銅箔をそれぞれエッチング処理することによって、導体回路を形成する。
【００４８】
上述したような片面回路基板と両面回路基板とを組み合わせて、多層化回路基板を形成する際には、例えば、まず両面回路基板をコアとして、そのコア基板の両面に形成した導体回路に対して、上記片面回路基板の導電性バンプを対向配置させ、順次、他の片面回路基板をその導電性バンプが隣接する片面回路基板の導体回路に接続されるように積層配置し、それらを一括して加熱プレスする。
【００４９】
上記コア基板としての両面回路基板と複数の片面回路基板との積層一体化は、各回路基板に予め設けた位置決め用孔をＣＣＤカメラ等で光学的に検出し、その位置合わせを行いながら進める。
すなわち、上記積層体は、１５０〜２００℃の温度で加熱されながら、０．５〜５ＭＰａの圧力でプレスされて、すべての回路基板が１度のプレス成形により一体化される。
【００５０】
以下、本発明にかかる多層化プリント回路基板の製造方法の一例について、添付図面を参照にして説明する。
(1)本発明にかかる多層化プリント回路基板を製造するに当たって、絶縁性基材１２としては、アラミドフィルムにエポキシ樹脂を積層させ、完全に熱硬化させて、厚さを４０〜４００μｍとした、アラミドフィルムを芯材としたエポキシ基材が用い、その絶縁性基材１２の片面に、厚さが５〜１８μｍの銅箔１４を加熱プレスによって貼付けた片面銅張積層板１０を出発材料として用いる（図１(a)参照）。
【００５１】
(2)  レーザ加工によって、絶縁性基材１２の銅箔貼付面と反対側の表面に、その厚さ方向に貫通して銅箔１４に達するビアホール用開口１８を形成する。
この開口形成にあたって、絶縁性基材１２の銅箔貼付面と反対側の表面に、予め光透過性の樹脂フィルム１６を粘着させ、その樹脂フィルム１６上からレーザ照射を行って形成する(図１(b)参照)。
【００５２】
(3)  上記開口１８に導電性物質を充填してバイアホールを形成する前に、非貫通孔の内壁面に残留する樹脂残滓を取り除くために、プラズマクリーニング装置を使用したプラズマクリーニングを行なう。
【００５３】
(4)  その後、銅箔１４の表面に保護膜１７を貼付けた状態で、開口１８内にめっきを充填してバイアホール２０を形成する(図１(c)参照)。このめっき充填は、銅箔１４をめっきリードとした電解銅めっき処理によって行なう。
両面回路基板を作製する際には、開口１８内への電銅解めっきは、絶縁性基材の表面よりも若干高くなるように形成し、後述するような片面回路基板を作製する際には、開口１８の上部に若干の隙間を残して充填される。
【００５４】
(5)  その後、ＰＥＴフィルム１６および保護膜１７をそれぞれ剥離させたのち、絶縁性基材１２の樹脂面からわずかに突出するバイアホールの電解銅めっき側に半硬化状態の接着剤層、すなわちＢステージの接着剤層（図示を省略）を形成し、この接着剤層を介して銅箔２４を絶縁性基材１２の表面に加熱プレスによって圧着して、接着剤層を硬化させる(図１(e)参照)。
【００５５】
この接着剤は、たとえば、エポキシ樹脂ワニスが使用され、その層厚は１０〜５０μｍの範囲が望ましく、銅箔の厚さは、５〜１８μｍが望ましい。
上記加熱プレスによって、銅箔２４は硬化した接着剤層を介して絶縁性基材１２に接着され、バイアホール２０と銅箔２４とが電気的に接続される。
【００５６】
(6)  ついで、絶縁性基材１２の両面に貼付けられた銅箔１４および２４上に、エッチング処理によって所定の配線パターンを有する導体回路２６および２８（ビアランドを含む）をそれぞれ形成する（図１(f)参照）。
【００５７】
この処理工程においては、先ず、銅箔１２および２４の表面に感光性ドライフィルムレジストを貼付した後、所定の回路パターンに沿って露光、現像処理してエッチングレジストを形成し、エッチングレジスト非形成部分の金属層をエッチングして、ビアランドを含んだ導体回路パターン２６および２８を形成する。
【００５８】
(7)  次に、前記(7)の工程で形成した導体回路２６および２８の表面を、第二銅錯体と有機酸の混合水溶液からエッチング液を用いてエッチング処理して（粗化層の表示は省略する）、コア用の両面回路基板Ａを形成する。
上記(1)〜(7)の工程にしたがって製造された両面回路基板は、多層化回路基板を製造する際のコア用回路基板として好適である。
【００５９】
次に、上記両面回路基板の表裏面にそれぞれ積層される片面回路基板の製造方法の一例について、図２を参照にして説明する。
【００６０】
(1)  上記両面回路基板の(1)〜(4)までの工程にしたがった処理を行なって、開口１８内に電解銅めっきを充填してバイアホール２０を形成する。この電解銅めっきは、開口１８の上部に若干の隙間を残して充填される(図２(a)〜(c)参照)。
【００６１】
(2)  次いで、電解銅めっきが充填されたバイアホール２０の表面に、さらに、はんだめっき処理を施して、絶縁性基材１２の表面から僅かに突出した導電性バンプ２２を形成させる(図２(d)参照)。
【００６２】
(3)  上記(2)で形成した導電性バンプ２２を覆うように、ＰＥＴフィルム１６上にエッチング保護フィルム３０を貼付けた後、両面回路基板の（6）の処理工程にしたがって、絶縁性基材１２に貼付けられた銅箔１４上に、エッチング処理によって所定の配線パターンを有する導体回路３２（ビアランドを含む）を形成する（図２(e)参照）。
【００６３】
(4)  次に、絶縁性基材１２の樹脂面からＰＥＴフィルム１６および保護フィルム３０を剥離させた後、絶縁性基材１２の樹脂面および導電性バンプ２２を覆って接着剤層３４を形成することによって、片面回路基板Ｂが作製される(図２(f)参照)。
【００６４】
このように、上記(1)〜(4)の工程にしたがって製造される片面回路基板は、絶縁性基材１２の一方の表面に導体回路３２を有し、他方の表面には導電性バンプ２２を有するとともに、導電性バンプ２２を含んだ絶縁性基材表面を覆っている樹脂接着剤層３４を有しており、これらの複数枚の片面回路基板は、予め作製されたコア用回路基板Ａに積層されて多層化される。
【００６５】
図３は、コア用両面回路基板Ａの両面に、２枚の片面回路基板Ｂが積層されてなる３層基板が、加熱温度１５０〜２００℃、加圧力１〜４ＭＰａの条件下で、1度のプレス成形により一体化された多層プリント配線板を示している。
【００６６】
上述した実施形態では、コア用両面回路基板と２層の片面回路基板とを用いて３層に多層化したが、コア用両面回路基板と３層以上の片面回路基板とを用いて４層以上の多層化回路基板の製造にも適用できる。
【００６７】
【実施例】
（実施例１）
(1)  芯材としてのアラミドフィルム（製品名「アラミカ」：旭化成社製）を、エポキシ樹脂の入ったワニスタンクで樹脂含浸させた後、熱風式乾燥機で乾燥させて、厚さ４０μｍの板状に形成したものを絶縁性基材として用いる。
この絶縁性基材を構成するエポキシ樹脂の含浸量は、３０重量％であり、絶縁性基材１２の線熱膨張係数は、＋５ｐｐｍ/℃であった。
この絶縁性基材１２の片面全域に接着剤を塗布した後、この接着剤層を介して厚さ１２μｍの銅箔１４を加熱プレスによって貼付けて、片面銅張積層板１０を形成した。
【００６８】
(2)  この片面銅張積層板１０の絶縁性基板１２の樹脂面に、厚さが２２μｍのＰＥＴフィルム１６を貼り付けた後、そのＰＥＴフィルム上からレーザ照射を行い、絶縁性基板１２の厚さ方向に貫通して銅箔１２に達するバイアホール形成用開口１８を形成した。
【００６９】
この実施例においては、三菱電機製の高ピーク短パルス発振型炭酸ガスレーザ加工機を使用し、以下のようなレーザ加工条件のもとで、マスクイメージ法により、ＰＥＴフィルム側からレーザビームを照射して１００穴／秒のスピードで、１５０μｍφのビアホール形成用の開口１８を形成した。
【００７０】
〔レーザ加工条件〕
パルスエネルギー    ４．０ｍＪ
パルス幅              １５μｓ
パルス間隔              ２ｍｓ以上
ショット数              ５
このとき、絶縁性基板１２は、有機ポリマーからなるアラミドフィルムにエポキシ樹脂が含浸されてなる構成であるから、レーザ照射による双方への孔あけ速度はほぼ同等であり、形成されるバイアホール形成用開口１８の深さや口径のばらつきはほとんど生じなかった。
【００７１】
(3)  次いで、上記(2)で形成した開口内壁に残留するエポキシ樹脂を取り除くために、プラズマ装置を用いたプラズマクリーニング処理を施した。（図1B）。
【００７２】
(4)  次に、絶縁性基材１２に貼付られた銅箔１４面にＰＥＴフィルム１７を貼付した状態で、以下のようなめっき条件で、銅箔１４をめっきリードとした電解銅めっき処理を施して、バイアホール形成用開口１６内に電解銅めっき膜を充填してバイアホール２０を形成した。
【００７３】
〔電解銅めっき水溶液〕
硫酸銅・５水和物                  ：    ６０ｇ／ｌ
レベリング剤（アトテック製、ＨＬ）：    ４０ｍｌ／ｌ
硫酸                              ：  １９０ｇ／ｌ
光沢剤（アトテック製、ＵＶ）      ：  ０．５ｍｌ／ｌ
塩素イオン                        ：  ４０ｐｐｍ
〔電解めっき条件〕
バブリング  ： ３．０リットル／分
電流密度    ： ０．５Ａ／ｄｍ２
設定電流値  ： ０．１８ Ａ
めっき時間  ： １３０分
【００７４】
ここで、バイアホール形成用開口１６は、上記レーザ加工によって形状が均一化されているため、電解銅めっき膜を均一に成長させることができ、めっき高さのばらつきはほとんど生じなかった。また、電解銅めっきの充填量は、その上面が絶緑性基材１２の表面から僅かに突出する程度とした（図1(c)参照）。
【００７５】
(5)  その後、ＰＥＴフィルム１６および１７を絶縁性基材１２から剥離させたのち(図１(d)参照)、エポキシ樹脂ワニスからなる半硬化状態の接着剤層、すなわちＢステージの接着剤層（図示を省略）を形成し、この接着剤層を介して、厚さ１２μｍの銅箔２４を絶縁性基材１２の表面に加熱プレスによって圧着して、接着剤層を硬化させた(図１(e)参照)。
【００７６】
(6)  ついで、絶縁性基材１２の両面に貼付けられた銅箔１４および２４上に、エッチング処理によって所定の配線パターンを有する導体回路２６および２８（ビアランドを含む）をそれぞれ形成した（図１(f)参照）。
【００７７】
(7)次に、前記(6)の工程で形成した導体回路２６および２８の表面に、エッチング液によって粗化処理を施して粗化面を形成する（粗化層の図示は省略する）。
【００７８】
上記(1)〜(7)の工程にしたがって処理によって、絶縁性基材１２の両面に導体回路２６および２８がそれぞれ形成され、それらの導体回路を電気的接続するバイアホール２０および導電性バンプ２２が絶縁性基材１２に形成され、さらに、導体回路２６および２８の表面に粗化層が形成されてなる両面回路基板Ａを作製した。
【００７９】
(8)  次いで、上記(1)〜(3)までの工程にしたがった処理を行った後（図２(a)〜(b)参照）、絶縁性基材１２に貼付られた銅箔１４面にＰＥＴフィルム１７を貼付した状態で、以下のようなめっき条件で、銅箔１４をめっきリードとした電解銅めっき処理を施して、バイアホール形成用開口１６内に電解銅めっき膜を充填してバイアホール２０を形成した。
【００８０】
〔電解銅めっき水溶液〕
硫酸銅・５水和物                  ：    ６０ｇ／ｌ
レベリング剤（アトテック製、ＨＬ）：    ４０ｍｌ／ｌ
硫酸                              ：  １９０ｇ／ｌ
光沢剤（アトテック製、ＵＶ）      ：  ０．５ｍｌ／ｌ
塩素イオン                        ：  ４０ｐｐｍ
〔電解めっき条件〕
バブリング  ： ３．０リットル／分
電流密度    ： ０．５Ａ／ｄｍ２
設定電流値  ： ０．１８ Ａ
めっき時間  ： １００分
【００８１】
ここで、バイアホール形成用開口１６は、上記レーザ加工によって形状が均一化されているため、電解銅めっき膜を均一に成長させることができ、めっき高さのばらつきはほとんど生じなかった。また、電解銅めっきの充填量は、その上面が絶緑性基材１２の表面から僅かに低い程度とした（図２(c)参照）。
【００８２】
(10)  上記(9)での無電解銅めっき処理に引き続いて、以下のようなめっき条件で、電解半田めっき処理を施して、バイアホール形成用開口１８の上部およびＰＥＴフィルム１６に形成された開口内に、電解半田めっきを充填して、電解銅めっき上に、絶縁性基材１２の表面からほぼＰＥＴフィルム１６の厚み分だけ突出する導電性バンプ２２を形成した（図２(d)参照）。
【００８３】
（電解半田めっき液）
Ｓｎ（ＢＦ４）２      ：  ２５ｇ／ｌ
Ｐｂ（ＢＦ４）２      ：  １２ｇ／ｌ
添加剤              ：  ５ｍｌ／ｌ
（電解半田めっき条件）
温度                ：  ２０℃
電流密度            ：  ０．４Ａ／ｄｍ２
【００８４】
(11)  次に、ＰＥＴフィルム１７を剥離し、ＰＥＴフィルム１６上にエッチング保護フィルム３０を貼付けた後、上記(6)と同様に、絶縁性基材１２に貼付けられた銅箔１４上に、エッチング処理によって所定の配線パターンを有する導体回路３２（ビアランドを含む）を形成した（図２(e)参照）。
【００８５】
(12)  さらに、絶縁性基材１２の樹脂面からＰＥＴフィルム１６およびエッチング保護フィルム３０を剥離させた後、エポキシ樹脂接着剤をロールコータによって導電性バンプ２２側の全面に塗布し、１００℃で３０分間の乾燥を行なって、厚さ２０μｍの接着剤層３４を有する片面回路基板Ｂを作製した(図２(f)参照)。
【００８６】
(13)  上記(8)〜(12)の工程を繰り返して、他の片面回路基板Ｂを製造した。
【００８７】
(14)  上記コア用両面回路基板Ａを挟んで２枚の片面回路基板Ｂを積層し、加熱温度１８０℃、加圧力３ＭＰａの条件下で、1度のプレス成形により一体化して多層化回路基板を作製した。
【００８８】
（実施例２）
芯材としてのアラミドフィルムをエポキシ樹脂の入ったワニスタンクで樹脂含浸させた後、熱風式乾燥機で乾燥させて、厚さ４０μｍの板状に形成したものを絶縁性基材として用いた他は、実施例１と同様の工程により、多層化回路基板を作製した。
なお、エポキシ樹脂の含浸量を５０重量％とし、この絶縁性基材の線熱膨張係数は、＋８ｐｐｍ/℃であった。
【００８９】
（参考例１）
芯材としてのポリイミドフィルムをエポキシ樹脂の入ったワニスタンクで樹脂含浸させた後、熱風式乾燥機で乾燥させて、厚さ４０μｍの板状に形成したものを絶縁性基材として用いた他は、実施例１と同様の工程により、多層化回路基板を作製した。
なお、エポキシ樹脂の含浸量を５０重量％とし、この絶縁性基材の線熱膨張係数は、−１０ｐｐｍ/℃であった。
【００９０】
（参考例２）
芯材としてのニ軸延伸テフロン（「テフロン」はデュポン社の登録商標である。）をエポキシ樹脂の入ったワニスタンクで樹脂含浸させた後、熱風式乾燥機で乾燥させて、厚さ４０μｍの板状に形成したものを絶縁性基材として用いた他は、実施例１と同様の工程により、多層化回路基板を作製した。
なお、エポキシ樹脂の含浸量を２０重量％とし、この絶縁性基材の線熱膨張係数は、＋１０ｐｐｍ/℃であった。
【００９１】
（比較例１）
ガラス繊維糸を製繊して布状に形成したガラス布に対して、エポキシ樹脂を５０重量％だけ含浸させ、乾燥、硬化させて板状に形成したものを絶縁性基材として用いた他は、実施例１と同様の工程により、多層化回路基板を製造した。この絶縁性基板の線熱膨張係数は＋１３ｐｐｍ/℃であった。
【００９２】
上記実施例１，２、参考例１，２および比較例１によって作製された多層化回路基板について、バイアホール用開口に充填された電解銅めっきの高さのばらつきを測定するとともに、加熱・膨張によるバイアホールとパッドとの位置ずれがどの程度で存在するかをＳＥＭ観察によって調べたところ、表１に示すような結果を得た。
【００９３】
【表１】
0004975913.tif 000002
【００９４】
表１から分かるように、実施例１，２および参考例１，２によれば、絶縁層中の芯材として従来のガラス繊維に替えて、アラミドフィルム等の有機ポリマーをそれぞれ使用したので、レーザによる孔あけ作業時にバイアホール形成用開口の形成不良を起こすことがなく、めっき金属を均一に成長させることができるので、めっき高さのばらつきを０．２％以下に抑えることができ、また、加熱・膨張によるバイアホールとパッドとの間の位置ずれを５μｍ未満に抑えることができた。
【００９５】
一方、比較例１によれば、めっき高さのばらつきが１２％の範囲であり、また、加熱・膨張によるバイアホールとパッドとの間の位置ずれは、２０μｍの範囲であることが確認された。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多層化プリント配線板は、それぞれ絶縁性基材の一方の面に導体層を形成された少なくとも２枚の片面プリント回路基板と、絶縁性基材の両方の面に導体層を形成されたコア用プリント回路基板とを具え、
前記コア用プリント回路基板の両方の面に接着剤層を介して前記片面プリント回路基板の他方の面を積層されて加熱プレスされてなり、その絶縁性基材は、アラミドフィルムからなる芯材と、その芯材の両面にワニスタンクで積層されたエポキシ樹脂層とから横成され、かつ、前記絶縁性基材は、その厚さを４０μｍ〜４００μｍとされるとともに、その絶縁性基材の面方向の線熱膨張係数を＋１０ｐｐｍ／℃〜−１０ｐｐｍ／℃の範囲とされ、前記片面プリント回路基板は、前記絶縁性基材に形成されて前記導体層に接続されためっき充填バイアホールと、そのめっき充填バイアホール上に形成されて前記絶縁性基材の表面から前記接着剤層へ突出する導電性バンプとを有することとしたから、バイアホール開口の形成不良を起こすことがなく、開口内にめっき金属を均一に成長させることができるので、めっき高さのばらつきを最大限に抑制することができ、プリント回路基板の積層時の各導体回路間の接触不良を大幅に減少させることができる。
【００９７】
また、加熱・膨張による熱膨張量を極力小さく抑えることができるので、プレス圧による絶縁性基材の最終的な厚みの変動や、バイアホール開口の位置ずれを最小限に抑えることができ、バイアホールランド径や配線ピッチを小さくして配線密度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (a)〜(f)は、本発明の一実施形態に係る両面回路基板の製造工程を示す図である。
【図２】  (a)〜(f)は、本発明の一実施形態に係る片面回路基板の製造工程を示す図である。
【図３】図１に示す両面回路基板をコアとして、図２に示す片面回路基板を積層して形成した多層化回路基板を示す図である。
【符号の説明】
１０  銅張積層板
１２  絶緑性基材
１４  銅箔
１６  ＰＥＴフィルム
１７  ＰＥＴフィルム
１８  バイアホール形成用開口
２０  バイアホール
２２  導電性バンプ
２４  銅箔
２６、２８  導体回路
３０  エッチング保護フィルム
３２  導体回路
３４  接着剤層
【図１】
0004975913.tif 000003
【図２】
0004975913.tif 000004
【図３】
0004975913.tif 000005