(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のａ）〜ｄ）の工程を少なくとも有することを特徴とするバイアホールとスルーホールを有するプリント配線板の製造方法。
ａ）基板表面に絶縁樹脂層を形成する工程。
ｂ）前記絶縁樹脂層に所望のバイアホールを形成すると同時に、前記絶縁樹脂層のスルーホール形成部分にスルーホール開口径よりも小さい径の開口部を形成する工程。
ｃ）ドリル加工により前記基板および絶縁樹脂層を貫通せしめる貫通孔を形成する工程。
ｄ）絶縁樹脂層上にスルーホールを含む導体回路を形成する工程。
【請求項２】
前記基板表面に、導体回路を形成した後、絶縁樹脂層を形成することを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記基板表面に、感光性の絶縁樹脂層を形成することを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁樹脂層のスルーホール形成部分に、感光性の絶縁樹脂層を露光、現像することにより、スルーホール開口径よりも小さい径の開口部を形成することを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁樹脂層のスルーホール形成部分に、レーザー加工によりスルーホール開口径よりの小さい径の開口部を形成することを特徴とする請求項１に記載の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】
本発明はプリント配線板に関し、詳しくはスルーホールを有する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】
近年、電子機器の小型化、高密度化、高性能化にともない、これに使用されるプリント配線板においてもファインパターンによる高密度化および高信頼性が要求されている。そして、プリント配線板の表裏に形成された導体回路は表裏を貫通するスルーホールによって導通されている。
【０００３】
従来プリント配線板に導体回路を形成する方法としては、絶縁基板に銅箔を積層した後、フォトエッチングすることにより導体回路を形成するサブトラクティブ法が広く行われている。この方法によれば、絶縁基板との密着性に優れた導体回路を形成することができるが、銅箔の厚さのためにエッチングにより所謂アンダーカットが生じ、高精度のファインパターンが得難く、高密度化に対応することが困難であるという問題がある。このため、サブトラクティブ法に代わる方法として、絶縁基板に無電解めっき用接着剤を塗布して無電解めっき用接着層を形成し、前記接着層の表面を粗化した後、無電解めっきを施して導体回路を形成するアディティブ法が注目されている。
【０００４】
アディティブ法によりプリント配線板を製造する場合、スルーホール用の穴明けを基板表面に形成された接着層の粗化後に行う場合が多い。従来、接着層の粗化後の基板に穴明けを行う際、基板の上にアルミボードもしくは紙フェノール板等の当て板を乗せて穴明けを行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、当て板を乗せて穴明けを行っていても穴の周囲にクラックや欠けが発生していた。このことを、解決するために次のような方法が発明された。それは、基板表面に形成された無電解めっき用接着層の粗化後、前記接着層の表面に当て板を前記接着層と当て板を固着するための接着剤により貼付し、その状態でドリルにより所定の位置に穴を明け、その後無電解めっき用接着層からの当て板の剥離および無電解めっき用接着層からの接着剤の除去を行うようにした（特開平５−３８６１１）。前記発明によりクラックや欠けは解決されたが、工程数の増加と複雑化を伴っていた。
【０００６】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は工程数を増加させずに、基板表面の接着層にクラックや欠けが発生するのを確実にかつ容易に防止することができるプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、以下のａ）〜ｄ）の工程を少なくとも有することを特徴とするバイアホールとスルーホールを有するプリント配線板の製造方法。
ａ）基板表面に絶縁樹脂層を形成する工程。
ｂ）前記絶縁樹脂層に所望のバイアホールを形成すると同時に、前記絶縁樹脂層のスルーホール形成部分にスルーホール開口径よりも小さい径の開口部を形成する工程。
ｃ）ドリル加工により前記基板および絶縁樹脂層を貫通せしめる貫通孔を形成する工程。
ｄ）絶縁樹脂層上にスルーホールを含む導体回路を形成する工程。
をその要旨とする。請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記基板表面に、導体回路を形成した後、絶縁樹脂層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法であるとしている。請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記基板表面に感光性の絶縁樹脂層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法であるとしている。請求項４に記載の発明は、前記絶縁樹脂層のスルーホール形成部分に、感光性の絶縁樹脂層を露光、現像（フォトエッチング）することにより、スルーホール開口径よりも小さい径の開口部を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法であるとしている。請求項５に記載の発明は、前記絶縁樹脂層のスルーホール形成部分に、レーザー加工することにより、スルーホール開口径よりも小さい径の開口部を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法であるとしている。
【０００８】
前記の目的を達成するため本発明においては、アディティブ法によりプリント配線板を製造する場合において、絶縁樹脂層を形成する際に絶縁樹脂層に所望の開口部（バイアホール）を形成すると同時にスルーホール形成部分に予めスルーホール開口径よりも小さい径の開口部を形成しておく。
【０００８】
本発明では、穴明け位置に対応する絶縁樹脂層が予め除去されているため、ドリル刃の先端部分が直接絶縁樹脂層に触れずに穴明けができるので、従来の方法では先端部分が直接絶縁樹脂層に接触し応力が急激に集中するため発生していたクラックが発生しない。また、絶縁樹脂層への影響が少ないため、ドリル加工の回転数や送り速度を早くすることができ生産性が向上する。
また、感光性樹脂を絶縁樹脂層として使用した場合は露光、現像によりバイアホールを形成するので、同時にスルーホール形成部分に形成されたスルーホール開口径よりも小さい径の開口部を設けるため、工程数の増加や複雑化はない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、詳細に説明する。前記の目的を達成するため本発明においては、アディティブ法によりプリント配線板を製造する場合において、絶縁樹脂層を形成する際に絶縁樹脂層に所望のバイアホールを形成すると同時にスルーホール形成部分に予めスルーホール開口径よりも小さい径の開口部を形成しておく。
【００１０】
本発明に使用される基板は、プラスチック基板、セラミック基板、金属基板、フィルム基板等がよく、具体的には、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板、アルミナ基板、低温焼成セラミック基板、窒化アルミニウム基板、鉄基板、ポリイミドフィルム基板等が使用できる。また、基板表面には導体回路を形成された絶縁板や多層プリント配線板でもよい。導体回路の形成方法は、銅張積層板等を用いてエッチングにより形成してもよいし、アディティブ法により形成してもよい。また、導体回路は形成しないで絶縁層を形成してもよい。
【００１１】
絶縁樹脂層は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルサルホン、等からなり、熱硬化でも光硬化によるものでもよい。望ましくは、光硬化性の樹脂がよく、更には、酸もしくは酸化剤に対して難溶性の樹脂からなる未硬化の感光性樹脂マトリックス中に酸もしくは酸化剤に対して可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粉末が分散してなる感光性樹脂組成物がよい。
感光性樹脂が望ましい理由としては、露光、現像することによりスルーホール形成用の開口部を形成するので、一度にすべての開口部を形成することができるためである。更に、バイアホールを形成する際同時にスルーホール形成用の開口部を形成することができ、工程の複雑化や増加がなく、容易に所望の位置に形成することが可能であるからである。
また、酸もしくは酸化剤に対して難溶性の樹脂からなる未硬化の感光性樹脂マトリックス中に酸もしくは酸化剤に対して可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粉末が分散してなる感光性樹脂組成物がよい理由は、絶縁樹脂層形成後に酸または酸化剤処理をすることにより耐熱性樹脂粉末を除去することができ、表面を粗化できるから、前記樹脂組成物を用いることにより、よりアンカー効果の高い処理表面が得られる。
【００１２】
開口部の形成方法はフォトエッチング、レーザー加工、印刷法によるものでも良いが、望ましくはフォトエッチングによる形成である。フォトエッチングであれば、工程数、製造方法、製造時間ともに増加させることはない。
スルーホール形成部分に形成された開口部の開口径は、ドリル径の２０〜９０％に値する径（直径）となるように形成する。２０％よりも小さい場合は、ドリル刃の先端部分が直接樹脂に接触する恐れがあることと、直接接触しない場合においても応力の緩和が充分でなくなるため本発明の目的とする効果が得られにくくなる。また、９０％よりも大きい場合は穴明け時に位置ずれが生じると、ドリル径よりも開口部分がはみ出してスルーホールめっきの信頼性の劣化の要因となるためである。
【００１３】
接着層を粗化する。粗化液は、クロム酸、過マンガン酸等の酸化剤、塩酸、リン酸、カルボン酸等の酸から選ばれる。望ましくは、過マンガン酸が良い。この理由は、人体への影響が少なく、前記絶縁樹脂を用いた時によりアンカー効果の高い粗化面が得られるからである。
穴明け加工をする際に使用する当て板は、アルミボードや紙フェノール板等が挙げられる。特に板の厚み等は問わない。
ドリル加工の条件は、ドリル刃はいずれの径でも良く、回転数６５，０００〜７５，０００ｒｐｍ、送り速度３０〜６０ｉｎ／ｒｐｍである。
【００１４】
導体回路は、金属によって形成される。金属は、銅、ニッケル、金、錫、鉛、等から選ばれ望ましくは銅が良い。理由としては、銅は安価であり導電性にもすぐれ熱膨張係数が小さいためである。
導体回路は印刷法、電解めっき、無電解めっきのいずれでも良く、またエッチング法、アディティブ法等により形成される。望ましくは、無電解めっきでアディティブにより形成されるのがよい。理由としては、電解めっきではめっきリードが必要となり導体回路形成に制約がでるが、無電解めっきではそのような必要はなく自由な導体回路形成が可能となる。またエッチング法よりもアディティブ法の方が微細な導体回路を形成する事ができるためである。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）
（１）ガラスエポキシ銅張積層板（東芝ケミカル製、商品名：東芝テコライトＭＥＬ−４）に感光性ドライフィルム（デュポン製、商品名：リストン１０５１）をラミネートし所望の導体回路パターンが描画されたマスクフィルムを通して紫外線露光させ画像を焼き付けた。次いで１，１，１−トリクロロエタンで現像を行い、塩化第二鉄エッチング液を用いて非導体部の銅を除去した後、メチレンクロリドでドライフィルムを剥離した。これにより、基板上に複数の導体パターンからなる第一層導体回路を有する配線板を形成した。
0003773567.tif 000002
を混合した後、ブチルセロソルブを添加しながら、ホモディスパー攪拌機で粘度２５０cps に調合し、続いて、三本ロールで混練して感光性樹脂組成物の溶液を調整した。
（３）この感光性樹脂組成物を前記（１）で作成した配線板上に、ロールコーターを用いて塗布し、水平状態で２０分間放置してから７０℃で乾燥させて厚さ約50μｍの感光性樹脂絶縁層を形成した。
（４）前記（３）の処理を施した配線板に、100 μｍφの黒円、およびドリル穴明け位置に０．４ｍｍφの開口径が形成されるような黒円が印刷されたフォトマスクフィルムを密着させ、超高圧水銀灯５００ｍｊ／ｃｍ2 で露光した。これをクロロセン溶液で超音波現像処理することにより、配線板上に、100 μｍφのバイアホールとなる開口を形成した。さらに、前記配線板を超高圧水銀灯により約３０００ｍｊ／ｃｍ2 で露光し、１００℃で１時間、その後１５０℃で５時間の加熱処理をすることにより、フォトマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた開口を有する樹脂層間層を形成した。
（５）前記（４）の処理を施した配線板を、クロム酸（ＣｒＯ3,５００ｇ／ｌ）に７０℃で１５分間浸漬して層間樹脂絶縁層の表面を粗化し、次いで、中和溶液( シプレイ製、ＰＮ−950)に浸漬して水洗した。
（６）当て板としてアルミボードを使用して、０．６ｍｍφのドリル刃を用いて回転数７５、０００ｒｐｍ、送り速度４５ｉｎ／ｍｉｎで貫通孔を形成した。
（７）前記（６）で貫通孔を形成した基板を、クロム酸（ＣｒＯ3,５００ｇ／ｌ）に５０℃で２分間浸漬して貫通孔内のデスミア処理を行った。
（８）樹脂絶縁層の表面を粗化した基板にパラジウム触媒( シプレイ製、キャタポジット44))を付与して絶縁層表面を活性化させた後、めっきレジスト( サンノプコ製) をラミネートし、所望の導体回路パターンが印刷されたフォトマスクフィルムを密着させ超高圧水銀灯により３００ｍｊ／ｃｍ2 で露光し、１，１，１−トリクロロエタンで現像することにより形成する。その後、表１に示す組成の無電解銅めっき液に１１時間浸漬して、めっき膜の厚さが25μｍの無電解銅めっきを施すことにより導体回路およびスルーホールを形成した。
（９）基板表面およびクロスセクションによりスルーホール部分を光学顕微鏡にて観察したところ、絶縁樹脂層にクラックが発生していなかった。
（実施例２）
（１）実施例１の（１）の工程により第一の導体回路を形成する。
0003773567.tif 000003
を混合した後、ブチルセロソルブを添加しながら、ホモディスパー攪拌機で粘度２５０ cpsに調合し、続いて、三本ロールで混練して感光性樹脂組成物の溶液を調整した。
（３）この樹脂組成物を前記（１）で作成した配線板上に、ロールコーターを用いて塗布し、１００℃で１時間、次いで１５０℃で５時間乾燥させて厚さ約50μｍの樹脂絶縁層を形成した。
（４）前記（３）の処理を施した配線板に、ＣＯ2 レーザーを照射し前記樹脂絶縁層に１００μｍφの微小孔と、スルーホール形成位置に０．４ｍｍの開孔部を形成する。
（５）前記（４）の処理を施した配線板を、クロム酸（ＣｒＯ3,５００ｇ／ｌ）に７０℃で１５分間浸漬して層間樹脂絶縁層の表面を粗化し、次いで、中和溶液( シプレイ製、ＰＮ−950)に浸漬して水洗した。
（６）０．６ｍｍφのドリル刃を用いて回転数７５，０００ｒｐｍ、送り速度４５ｉｎ／ｍｉｎで貫通孔を形成した。
（７）前記（６）で貫通孔を形成した基板を、クロム酸（ＣｒＯ3,５００ｇ／ｌ）に５０℃で２分間浸漬して貫通孔内のデスミア処理を行った。
（８）樹脂絶縁層の表面を粗化した基板にパラジウム触媒( シプレイ製、キャタポジット44）を付与して絶縁層表面を活性化させた後、めっきレジスト( サンノプコ製) をラミネートし、所望の導体回路パターンが印刷されたフォトマスクフィルムを密着させ超高圧水銀灯により３００ｍｊ／ｃｍ2 で露光し、１，１，１−トリクロロエタンで現像することにより形成する。その後、表１に示す組成の無電解銅めっき液に１１時間浸漬して、めっき膜の厚さが25μｍの無電解銅めっきを施して導体回路およびスルーホールを形成した。
（９）基板表面およびクロスセクションによりスルーホール部分を光学顕微鏡にて観察したところ、絶縁樹脂層にクラックは発生していなかった。
（比較例）
（１）ガラスエポキシ銅張積層板（東芝ケミカル製、商品名：東芝テコライトＭＥＬ−４）に感光性ドライフィルム（デュポン製、商品名：リストン１０５１）をラミネートし所望の導体回路パターンが描画されたマスクフィルムを通して紫外線露光させ画像を焼き付けた。次いで１，１，１−トリクロロエタンで現像を行い、塩化第二鉄エッチング液を用いて非導体部の銅を除去した後、メチレンクロリドでドライフィルムを剥離した。これにより、基板上に複数の導体パターンからなる第一層導体回路を有する配線板を形成した。
0003773567.tif 000004
を混合した後、ブチルセロソルブを添加しながら、ホモディスパー攪拌機で粘度２５０cps に調合し、続いて、三本ロールで混練して感光性樹脂組成物の溶液を調整した。
（３）この感光性樹脂組成物を前記（１）で作成した配線板上に、ロールコーターを用いて塗布し、水平状態で２０分間放置してから７０℃で乾燥させて厚さ約50μｍの感光性樹脂絶縁層を形成した。
（４）前記（４）の処理を施した配線板に、１００μｍφの黒円が印刷されたフォトマスクフィルムを密着させ、超高圧水銀灯５００ｍｊ／ｃｍ2 で露光した。これをクロロセン溶液で超音波現像処理することにより、配線板上に、１００μｍφのバイアホールとなる開口を形成した。さらに、前記配線板を超高圧水銀灯により約３０００ｍｊ／ｃｍ2 で露光し、１００℃で１時間、その後１５０℃で５時間の加熱処理をすることにより、フォトマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた開口を有する樹脂層間層を形成した。
（５）前記（４）の処理を施した配線板を、クロム酸（ＣｒＯ3,５００ｇ／ｌ）に７０℃で１５分間浸漬して層間樹脂絶縁層の表面を粗化し、次いで、中和溶液( シプレイ製、ＰＮ−950)に浸漬して水洗した。
（６）当て板としてアルミボードを使用して、０．６ｍｍφのドリル刃を用いて回転数６０，０００ｒｐｍ、送り速度２５ｉｎ／ｍｉｎで貫通孔を形成した。
（７）前記（６）で貫通孔を形成した基板を、クロム酸（ＣｒＯ3,５００ｇ／ｌ）に５０℃で２分間浸漬して貫通孔内のデスミア処理を行った。
（８）樹脂絶縁層の表面を粗化した基板にパラジウム触媒( シプレイ製、キャタポジット44))を付与して絶縁層表面を活性化させた後、めっきレジスト( サンノプコ製) をラミネートし、所望の導体回路パターンが印刷されたフォトマスクフィルムを密着させ超高圧水銀灯により３００ｍｊ／ｃｍ2 で露光し、１，１，１−トリクロロエタンで現像することにより形成する。その後、表１に示す組成の無電解銅めっき液に１１時間浸漬して、めっき膜の厚さが２５μｍの無電解銅めっきを施すことにより導体回路およびスルーホールを形成した。
（９）基板表面およびクロスセクションによりスルーホール部分を光学顕微鏡にて観察したところ、絶縁樹脂層にクラックが発生していた。
【発明の効果】
本発明では、穴明位置に対応する絶縁樹脂層が予め除去されているため、ドリル刃の先端部分が直接樹脂層に触れずに穴明けができるので、従来の方法では先端部分が直接接触し応力が急激に集中するため発生していたクラックが発生しない。また、樹脂層への影響が少ないため、ドリル加工の回転数や送り速度を早くすることができ生産性が向上する。
また、フォトビアを形成する際同時にスルーホール形成用開口部を設けるため、工程数の増加や複雑化はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】〜
【図６】本発明の工程断面図である。
【図１】
0003773567.tif 000005
【図２】
0003773567.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003773567.tif 000009
【図６】
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