(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層電気回路用銅箔の開口に同開口径よりも小径のレーザー光を照射して回路基材にその内径が照射幅とほぼ同径の非貫通孔を形成し、非貫通孔内に銅を溶解することのない有機溶剤をその開口縁の溶解を最も促進させながら流し込んで化学的に洗浄して非貫通孔をその開口縁が削られた断面形状ほぼＶ字状に形成し、しかる後に非貫通孔内に銅めっき層を形成して外層の電気回路と内層の電気回路とを電気的に接続したインタスティシャルバイアホールを製造することを特徴とした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】
本発明は多層プリント配線板の製造方法に関し、さらに詳しくは、インタスティシャルバイアホールを備える多層プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層プリント配線板のうち、４層プリント配線板の代表例を説明すると、４層プリント配線板は、銅張積層板を使用して内層の電気回路を形成した内層回路基材の両面にプリプレグを外層回路基材として使用し、外層電気回路用銅箔を積層し、固着し、貫通孔または非貫通孔を形成し、銅めっきを施し、外層回路用銅箔および銅めっき層をエッチングするなどして外層の電気回路を形成するようにしている。また、内層の電気回路と外層の電気回路はインタスティシャルバイアホール（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ．以下、「ＩＶＨ」と記す。）により、電気的に接続されている。
【０００３】
次に、図１に代表的な４層プリント配線板の断面図を示す。４層プリント配線板１は、内層回路基材２とその両面に積層された外層回路基材３，４とから構成されている。この４層プリント配線板１は３種類のＩＶＨ、すなわちＩＶＨ１とＩＶＨ２とＩＶＨ３とを有している。
【０００４】
これらＩＶＨにおいて、ＩＶＨ３は本発明とは直接関係しないので、その説明を省略し、ＩＶＨ１とＩＶＨ２とについて説明する。
【０００５】
ＩＶＨ１は、外層回路基材３に非貫通孔を設け、外層回路基材３の外層の電気回路３１と内層回路基材２の第１の電気回路２１とを銅めっき層５で電気的に接
続するようにしたものである。電気回路３１は、銅箔３１ａと銅めっき層５とから構成される。また、電気回路２１は、銅箔２１ａとその表面に形成された銅めっき層２１ｂとから構成される。しかし、電気回路２１は銅めっき層２１ｂを形成することなく、銅箔２１ａのみであってもよい。
【０００６】
ＩＶＨ２は、外層回路基材３と内層回路基材２とに非貫通孔を設け、外層回路基材３の電気回路３１と、内層回路基材２の第１の電気回路２１と、内層回路基材２の第２の電気回路２２とを銅めっき層５で電気的に接続するように構成したものである。この場合、第１の電気回路２１は、銅めっき層５で一緒に電気的に接続しないようにしてもよい。また、電気回路２２は電気回路２１と同様に、銅箔２２ａとその表面に形成された銅めっき層２２ｂとから構成される。しかし、電気回路２２は銅めっき層２２ｂを構成することなく、銅箔２２ａのみであって
もよい。
【０００７】
上記の構造を有する４層プリント配線板１において、ＩＶＨ１の非貫通孔およびＩＶＨ２の非貫通孔は、レーザー光を照射して形成することが多い。レーザー光源としては、炭酸レーザーやエキシマレーザーなどのように、そのレーザー光が銅を溶かさずに内層回路基材２と外層回路基材３，４のみを溶かす特性を備えたものを用いることが一般的である。なお、レーザー光は、銅箔３１ａを予め所定の口径で除去した位置に照射する。
【０００８】
次に、銅を溶かさないレーザー光を用いて、ＩＶＨ１を製造する従来の方法を図４にもとづいて説明する。なお、ＩＶＨ２はＩＶＨ１の変形例であるので、ＩＶＨ２を製造する従来の方法については説明を省略する。
【０００９】
ＩＶＨ１の製造方法について説明すると、レーザー光で非貫通孔を形成するのに際し、従来は、図４（ａ）に示すように銅箔３１ａの開口径Ｔ１よりもレーザー光を照射する幅（以下、「レーザー光幅」と記す。）Ｗ２の方が大きいものであった。このため、例えば、直径１５０μｍの非貫通孔を形成しようとする場合には、１５０μｍの開口径Ｔ１に対して、これを上回る例えば５００μｍ幅Ｗ２のレーザー光を照射しなければならなかった。レーザー光は、銅箔３１ａの開口径Ｔ１に規制された照射幅のもとで外層回路基材３に到達し、外層回路基材３を蒸散させ、最終的には内層回路基材２の第１の電気回路２１の表面まで到達する。その結果、外層回路基材３に形成される非貫通孔の開口径Ｔ２も１５０μｍとなり、結果的に図４（ａ）に示すように非貫通孔６の開口径はＴ１＝Ｔ２＝１５０μｍとなって形成されることになる。
【００１０】
上記のようにして形成した非貫通孔６の内壁面３ａには荒れ（凹凸や傷など）が生じていて、また、溶解した外層回路基材３の残滓も非貫通孔６内に残留している。内壁面３ａの荒れや外層回路基材３の残滓があると、後工程で非貫通孔６内に良好な銅めっきを施せない。そのため、前処理として非貫通孔６内を有機溶剤で洗浄して、内壁面３ａの荒れや外層回路基材３の残滓を化学的に溶解して除去している。その後、銅めっきを施すことにより、図４（ｂ）に示すような銅めっき層５を備えるＩＶＨ１が形成されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来の製造方法によると、非貫通孔６の開口径Ｔ２が銅箔３１ａの開口径Ｔ１の幅に規制されているので、銅めっきの前処理の洗浄で非貫通孔６内に有機溶剤を流し込む際に滞留する空気の抜けを悪くしていた。よって、洗浄に十分な有機溶剤を非貫通孔６内に流し込むことが困難であるという問題があった。
【００１２】
また、同前処理では、内壁面３ａ自体も溶解してしまうので、Ｔ１＝Ｔ２であった非貫通孔６の開口径Ｔ２が、開口径Ｔ２１となり、Ｔ１＜Ｔ２１となってしまっていた。また、上述の非貫通孔６の形状では、有機溶剤の円滑な排出が困難であり、有機溶剤が非貫通孔６内に残留しやすかった。その結果、内壁面３ａ自体の溶解も大きいものであった。最終的に、銅めっきを行なう前に得られる非貫通孔６は、銅箔３１ａが外層回路基材３から庇状に張り出したオーバーハング状の形状（図４（ｂ）参照。）を有していた。
【００１３】
非貫通孔６は、上記の形状を有するので、めっき液の流し込みが円滑にはいかず、非貫通孔６内の銅めっき層５に薄い部分や存在しない部分ができていた。さらには、内壁面３ａから銅めっき層５が剥離したり剥落しやすかった。上述のように、良好な銅めっき層５を非貫通孔６内に形成することができなかったので、ＩＶＨの電気的な信頼性を損なってしまっていた。
【００１４】
本発明は上記の課題に鑑み、電気的に信頼性の優れたＩＶＨを備えた多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的としたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の製造方法は、非貫通孔を形成する際に、銅箔の開口部に、その開口径よりも照射幅が小さく、かつ銅を溶かさないレーザー光を照射し、被照射面を溶解して底面に電気回路を露出させて銅箔の開口径よりも小さい口径の非貫通孔を形成し、その後、非貫通孔内に銅を溶解することのない有機溶剤をその開口縁の溶解を最も促進させながら流し込んで化学的に洗浄して非貫通孔をその開口縁が削られた断面形状ほぼＶ字状に形成した後、銅めっき層を設けることによりＩＶＨを形成したことを特徴としたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＩＶＨの製造方法の代表例を図２（ａ），（ｂ）にもとづいて説明する。図２（ａ），（ｂ）は、図１のＩＶＨ１を形成する際の工程を拡大して示した図である。
【００１７】
図２（ａ）は、本発明に係るＩＶＨ１の非貫通孔６を形成した状態を示すが、例えば、レーザー光の光幅Ｗ１を１５０μｍで照射し、非貫通孔６を形成する場合に、銅箔３１ａの開口径Ｔ１１をレーザー光幅Ｗ１よりも大きな口径、例えば、２５０μｍで形成しておき、レーザー光を照射すると、レーザー光は、外層回路基材３に到達し、外層回路基材３を蒸散させ、最終的には内層回路基材２の第１の電気回路２１の表面まで到達する。その結果、外層回路基材３に形成される非貫通孔６の開口径Ｔ２２もレーザー光幅Ｗ１と同じ１５０μｍとなる。よって、非貫通孔６の開口径はＴ２２（１５０μｍ）＜Ｔ１１（２５０μｍ）となり、階段状の形状となった非貫通孔６が得られる。本発明に使用されるレーザー光源としては、従来から用いられてきた銅を溶かさずに回路基材のみを溶解することのできるレーザー光源ならば全て用いることができる。
【００１８】
次に、従来の製造方法と同様に、外層回路基材３の内壁面３ａの荒れと外層回路基材３の残滓を除去するために、非貫通孔６内を銅を溶解することのない有機溶剤で化学的に洗浄する。有機溶剤としては、濃硫酸や過マンガン酸カリウムなどを挙げることができる。この場合、有機溶剤は、開口径Ｔ１１よりも小さな開口径Ｔ２２を有する階段状の形状の非貫通孔６内に流し込まれることになるので、外層回路基材３の開口端縁の溶解が最も促進される。そのため、外層回路基材３の開口端縁が削られて図２（ｂ）に示すようにほぼＶ字状を呈する断面形状を備えた非貫通孔６が形成される。したがって、非貫通孔６内から有機溶剤などを円滑に排出することができる。
【００１９】
上記の洗浄処理を終えた後、従来と同様に銅めっき層５を形成し、第１の電気回路２１と銅箔３１ａとを電気的に接続させたＩＶＨ１（図２（ｂ）参照。）を形成する。
【００２０】
一方、図３（ａ），（ｂ）は、本発明に係る製造方法により形成した図１のＩ
ＶＨ２の工程を拡大して示したものである。ＩＶＨ２は、ＩＶＨ１の変形例であり、レーザー光の照射は図２に示した本発明に係るＩＶＨ１と同様の条件のもとで行なわれる。図３に示したＩＶＨ２は、４層以上の電気回路を積層した多層プリント配線板の３層以上の電気回路相互を１つの非貫通孔で電気的に接続させたＩＶＨを形成する際に適用される。
【００２１】
図３（ａ）は、本発明に係るＩＶＨ２の非貫通孔７を形成した状態を示すが、例えば、レーザー光の光幅Ｗ１を１５０μｍで照射し、非貫通孔７を形成する場合に、銅箔３１ａの開口径Ｔ１１をレーザー光幅Ｗ１よりも大きな口径、例えば、２５０μｍで形成しておくとともに、内層回路基材２の第１の電気回路２１にもレーザー光幅Ｗ１よりも大きな口径で、かつ銅箔３１ａの開口径Ｔ１１と同等以下の口径の、例えば２００μｍで開口径Ｔ３を形成しておき、レーザー光を照射すると、レーザー光は、外層回路基材３と内層回路基材２とを蒸散させ、内層回路基材２の第２の電気回路２２の表面まで到達する。その結果、外層回路基材３と内層回路基材２とに形成される非貫通孔７の開口径Ｔ２２，Ｔ４もレーザー光幅Ｗ１と同じ１５０μｍとなる。よって、非貫通孔７の開口径はＴ１１（２５０μｍ）＞Ｔ３（２００μｍ）＞Ｔ２２（１５０μｍ）＝Ｔ４（１５０μｍ）となり、断面形状で銅箔３１ａと第１の電気回路２１とが、外層回路基材３と内層回路基材２よりも凹んだ段差を有する非貫通孔７が得られる。
【００２２】
次に、外層回路基材３の内壁面３ａの荒れおよび外層回路基材３の残滓ならびに内層回路基材２の内壁面２ａの荒れおよび内層回路基材２の残滓を除去するために、非貫通孔７内を銅を溶解することのない有機溶剤で化学的に洗浄する。この場合、有機溶剤は、本発明に係るＩＶＨ１と同様に、開口径Ｔ１１よりも小さな開口径Ｔ２２を有する階段状の形状の非貫通孔６内に流し込まれることになるので、外層回路基材３の両開口端縁および内層回路基材２の開口端縁の溶解が最も促進される。そのため、外層回路基材３の両開口端縁と内層回路基材２の開口端縁とが削られて、図３（ｂ）に示すようにほぼＶ字状を呈する断面形状を備えた非貫通孔７が形成される。
【００２３】
上記の洗浄処理を終えた後、従来と同様に銅めっき層５を形成し、銅箔３１ａと第１の電気回路２１と第２の電気回路２２とを相互に電気的に接続させたＩＶＨ２（図３（ｂ）参照。）を形成する。なお、この場合、従来のＩＶＨ２と同様に第１の電気回路２１は、銅めっき層５で一緒に電気的に接続しないようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係る製造方法おいては、ＩＶＨの非貫通孔を形成する際に、外層側に位置する銅箔の開口径よりも小径のレーザー光をその銅箔の開口径に照射してその照射面とほぼ同径のＩＶＨの非貫通孔を形成している。
【００２５】
本発明に係る非貫通孔は、銅を溶解することのない有機溶剤で洗浄する場合に回路基材の開口端縁が最も溶解を促進されるため、非貫通孔の断面形状もその開口縁が削られたほぼＶ字状となり、非貫通孔内に有機溶剤を円滑に供給することができる。しかも、非貫通孔内の有機溶剤と回路基材の残滓とを円滑に排出することができるので、洗浄効果を高めることができる。
【００２６】
さらに、非貫通孔が断面形状でほぼＶ字状を呈するので、めっき液の流し込みも円滑に行なうことができ、銅めっき層の薄い部分や銅めっき層の存在しない部分ができないばかりでなく、均等な厚さを備えた銅めっき層を形成できる。さらには、非貫通孔の内壁面から銅めっき層が剥離したり剥落することもなくなり、電気的に信頼性の高い多層プリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＩＶＨを備える標準的な４層プリント配線板の要部構造を示す模式図である。
【図２】  図１との対応のもとで本発明に係る製造方法の一例についての工程を（ａ），（ｂ）として拡大して示す説明図である。
【図３】  図１との対応のもとで本発明に係る製造方法の他例についての工程を（ａ），（ｂ）として拡大して示す説明図である。
【図４】  図２に相当する従来方法についての工程を（ａ），（ｂ）として拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
１                      ４層プリント配線板
２，３，４              回路基材
２ａ，３ａ              内壁面
６，７                  非貫通孔
２１，２２，３１        電気回路
２１ａ，２２ａ，３１ａ  銅箔
２１ｂ，２２ｂ，５      銅めっき層
【図１】
0003785223.tif 000002
【図２】
0003785223.tif 000003
【図３】
0003785223.tif 000004
【図４】
0003785223.tif 000005