| 【発明の名称】 |
多層プリント配線板の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】池田 正弘
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| 【要約】 |
【課題】ビルドアップ工法による同軸上にバイアホールを有する安価で信頼性の高い多層プリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】ドーナツ状のパターンを含むマスクフィルム１４を用いて第１の絶縁層３上の接続ランド８上に第１のバイアホール４ａと同軸上に第２のバイアホール１０ａを形成し、バイアホール形成回路配線の自由度を増加させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１の導電回路が形成された絶縁性の基板上に感光性絶縁樹脂で第１の絶縁層を形成する工程と、前記第１の絶縁層に第１の開口部を形成する工程と、前記第１の絶縁層表面を粗化し、前記第１の絶縁層表面及び前記第１の開口部壁に導電めっき層を形成する工程と、前記導電めっき層をエッチングし第２の導電回路と前記第１の開口部に第１のバイアホールを形成する工程と、前記第２の導電回路の形成された絶縁基板全面に感光性絶縁樹脂で第２の絶縁層を形成する工程と、ドーナツ状のマスクパターンを有するマスクフィルムを用いて前記第２の絶縁層を露光、現像し、前記第２の絶縁層に前記第１のバイアホールと同軸上にドーナツ状の第２の開口部を形成する工程と、前記第２の開口部壁に導電めっき層を形成し、前記第１のバイアホールと同軸上に前記第１のバイアホールのランドと接続するドーナツ状の第２のバイアホールを形成する工程を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】 前記感光性絶縁樹脂がネガ型であ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】 前記感光性絶縁樹脂がポジ型であ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。
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【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法に関し、特にビルドアップ工法を用いたプリント配線板の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化・高性能化が進展する中で電子部品を実装する多層プリント配線板の高密度配線が要求されており、その高密度配線を形成する方法として絶縁基板上に絶縁樹脂と導電回路を交互に形成し、バイアホールで層間接続するビルドアップ工法による多層プリント配線板の製造方法が開示されている。この多層プリント配線板の配線密度を上げるために、下層のバイアホール内に導電性材料を充填させてその上に同軸上に上層のバイアホールを形成するプリント配線板の製造技術が開示されている。
【０００３】この従来技術について図４及び図５を参照して説明する。第１の導電回路２が回路が形成されたエポキシガラス材料等の基板１上に感光性液状樹脂をカーテンコート法、口ールコート法やスクリーン印刷法等の方法で数十μｍ厚さに塗布する。例えばカーテンコート法では約６０μｍ厚の感光性液状樹脂を塗布し、指触乾燥（９０℃、６０分）して第１の絶縁層３を形成する（図４（ａ））。
【０００４】次いで、バイアホールを形成する第１の絶縁層３に第１の開口部を形成する部分が遮光するように円形の直径１５０μｍのドットが形成されているマスクフィルムを第１の絶縁層３表面上に密着させ、紫外線を積算露光量で４，０００〜６，０００ｍＪ／ｃｍ2 照射し、第１の開口部形成予定領域以外の第１の絶縁層３の表面を厚さ１０μｍ光硬化させる。次に現像し、第１の開ロ部４を第１の絶縁層３に形成後、温度１３０℃で約２時間熱硬化する（図４（ｂ））。
【０００５】次に、バフ研磨やべルトサンダー研磨で第１の絶縁層３表面を厚さ１０〜２０μｍ機械研磨し、第１の絶縁層３表面の平坦化及び粗面化を行うと同時に第１の絶縁層３表面の光硬化部を除去する。次に第１の絶縁層３表面をアルカリ性過マンガン酸水溶液で化学的に粗化し、硫酸水溶液でで中和し第１の粗化面５を形成し、銅めっきを行って数十μｍの導電めっき層６を形成する（図４（ｃ））。第１の開口部にもめっきされ第１のバイアホール４ａが形成される。
【０００６】次に、金属ペースト等の導電性材料１５をバイアホール４ａに充填し乾燥後、機械研磨を行い平坦化を行う。次にエッチングを行い第２の導電回路７を形成する（図４（ｄ））。
【０００７】更に上記と同様に第２の導電回路７が形成された基板全面に感光性液状樹脂を塗布し、第２の絶縁層９を形成し、露光現像により第１のバイアホール４ａと同軸上に第２の開口部１０を形成する（図５（ａ））。
【０００８】次に第２の絶縁層９を熱硬化後、その表面を機械研磨し、過マンガン酸水溶液で粗化する。次いで、無電解めっきと電気銅めつきで第２の開口部１０壁含む第２の絶縁層９の全面に導電めっき層を形成後エッチングし、第２のバイアホール１０ａを形成し、同軸上にバイアホールを有するプリント配線板１２が製造される（図５（ｂ））。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点は、第１のバイアホールの充填導電性材料と第２のバイアホールの導電めっき層の密着性が悪く、その充填導電性材料表面から第２のバイアホールの底部の導電めっき層が剥離しやすいことである。また、導電性材料を第１のバイアホールに充填するため、材料費と製造工数の増加による多層プリント配線板の製造コストの増加の問題も上げられる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の従来技術の問題点を解決した同軸上にバイアホールを有する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する。
【００１１】本発明の多層プリント配線板の製造方法は、第１の導電回路が形成された絶縁性の基板上に感光性絶縁樹脂で第１の絶縁層を形成する工程と、前記第１の絶縁層に第１の開口部を形成する工程と、前記第１の絶縁層表面を粗化後、前記第１の絶縁層表面及び前記第１の開口部壁に導電めっき層を形成する工程と、前記導電めっき層をエッチングし、第２の導電回路と前記第１の開口部に第１のバイアホールを形成する工程と、前記第２の導電回路の形成された絶縁基板全面に感光性絶縁樹脂で第２の絶縁層を形成する工程と、ドーナツ状のマスクパターンを有するマスクフィルムを用いて前記第２の絶縁層を露光・現像し、前記第２の絶縁層に前記第１のバイアホールと同軸上にドーナツ状の第２の開口部を形成する工程と、前記第２の開口部壁に導電めっき層を形成し、前記第１のバイアホールと同軸上に前記第１のバイアホールのランドと接続するドーナツ状の第２のバイアホールを形成する工程を含む構成からなる。
【００１２】本発明では感光性絶縁樹脂の第２の絶縁層を露光時にマスクフィルムにドーナツ状のマスクバターンを形成することにより同軸上に断面（基板の厚さ方向）がドーナツ状のバイアホールの形成を行うため工程の増加、材料費の増加なしに回路配線の自由度を増加することができる。また第２のバイアホールの絶縁層との接着面積が増加し、第１のバイアホールとの接続信頼性も向上する効果を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の多層プリント配線板の製造方法の第１のバイアホールを形成するまでの工程の基板要部の拡大断面図である。図２は本発明の実施の形態の多層プリント配線板の製造方法の第１のバイアホールを形成以降から第２のバイアホールを形成するまでの工程の基板要部の拡大断面図である。
【００１４】まず、第１の導電回路２が形成されたエポキシガラス材料等の基板１上にネガ型の感光性液状樹脂をカーテンコート法、ロールコート法やスクリーン印刷法等で数十μｍ厚さに塗布する。ここでは、感光性液状樹脂をカーテンコート法で６０μｍ厚に塗布し、温度９０℃で約６０分間指触乾燥し、第１の絶縁層３を形成した（図１（ａ））。なお、導電回路２は、厚さ１８μｍや３５μｍの銅箔をエッチングして形成する。次いで、第１の絶縁層３の開口部形成予定領域が遮光するように円形の黒いドット（直径１５０μｍ）の形成されているマスクフィルムを第１の絶縁層３表面上に密着させ、紫外線（積算露光量４，０００〜６，０００ｍＪ／ｃｍ2 ）を照射し、開口部形成予定領域以外の第１の絶縁層３の表面を厚さ１０μｍ光硬化後現像し、第１の開口部４を形成し、温度１３０℃で約２時間熱硬化する（図１（ｂ））。
【００１５】次に、バフ研磨やベルトサンダー研磨等の方法で第１の絶縁層３表面を厚さ１０〜２０μｍ機械研磨して除去し、第１の絶縁層３表面の平坦化と粗面化及び第１の絶縁層３表面の光硬化部を除去する。
【００１６】次に、アルカリ性過マンガン酸塩水溶液（ＮａＭｎＯ4 ：４０〜６Ｏｇ／ｌ、規定度：１．０〜１．２Ｎ、液温：６０〜８０℃）で化学的に粗化し、硫酸（規定度：０．３〜０．４Ｎ、液温：４０〜５０℃）で中和し第１の粗化面５が形成される（図１（ｃ））。
【００１７】次いで無電解めっきと電気銅めっきでパネルめっきし、厚さ数十μｍ（例えば２０μｍ）の導電層を形成し、塩化第二鉄等でエッチングして第２の導電回路７を形成する（図１（ｄ））。同時に第１のバイアホール４ａの接続ランド８が形成される。接続ランドの直径は通常２５０〜３００μｍである。
【００１８】次に、カーテンコート法を使用し、基板１上にネガ型の液状の感光性樹脂を約６０μｍ厚に塗布し、温度９０℃で約６０分間指触乾燥し、第２の絶縁層９を形成する（図２（ａ））。
【００１９】次いで、第２の絶縁層９の開口部形成する部分が遮光されるようにドーナツ状（外径３００μｍ、内径１５０μｍ）マスク１３が形成されているマスクフィルム１４を第２の絶縁層９表面上に密着させ紫外線（積算露光量４，０００〜６，０００ｍＪ／ｃｍ2 ）を照射し、開口部形成予定領域以外の第２の絶縁層９表面を厚さ１０μｍ光硬化させた後現像し、第２の開ロ部１０を形成し、温度１３０℃で約２時間熱硬化する（図２（ｂ））。図３（ａ）は上記マスクフィルム１４の平面図である。
【００２０】図２（ｂ）において接続ランド８の内径ｃ、外径ｄと第２の開口部１０の内径ａ、外径ｂの関係は、ｃ＜ａ＜ｄであり、かつ第２の開口部１０のスリット幅（（ｂ−ａ）／２）が７０μｍ以上である必要がある。これにより、現像にて第２の開口部形成も可能であり、しかも接続ランド８と第２のバイアホールの接続も可能となる。
【００２１】次にベルトサンダー研磨で第２の絶縁層９表面を厚さ２０μｍ機械研磨して除去し、第２の絶縁層９表面の平坦化、粗面化及び第２の絶縁層９表面の光硬化部を除去する。次にアルカリ性過マンガン酸塩水溶液（ＮａＭｎ０4 ：４０〜６０ｇ／ｌ、規定度：１．０〜１．２Ｎ、液温：６０〜８０℃）で第２の絶縁層９表面を化学的に粗化し、硫酸（規定度：０．３〜０．４Ｎ、液温：４０〜５０℃）で中和し第２の粗化面１１が形成される。
【００２２】次いで、無電解銅めっきと電気銅めっきのパネルめっきを行い厚さ約２０μｍの銅めっきの導電層を形成し、塩化第二鉄等でエッチングし、第２のバイアホール１０ａを形成し、目的の多層プリント配線板１２を得る（図２（ｃ））。
【００２３】上記では感光性液状樹脂としてネガ型の感光性液状樹脂を使用したが、ポジ型感光性液状樹脂を用いることもできる。ポジ型感光性液状樹脂を使用した場合の製造工程は、上記のネガ型感光性液状樹脂を使用した場合と基本的には同様な工程で製造されるが、絶縁層の開口部形成予定領域のみが感光するように円形のドット（直径１５０μｍ）抜きパターンが形成されている図３（ｂ）のようなマスクフィルム（平面図で示す）を使用する。
【００２４】
【発明の効果】本発明の第１の効果は、感光性絶縁樹脂の第２の絶縁層を露光時にマスクフィルムにドーナツ状のマスクバターンを形成することにより同軸上にドーナツ状のバイアホールの形成を行うため工程の増加、材料費の増加なしに回路配線の自由度を増加することができることである。
【００２５】本発明の第２の効果は、第２のバイアホールの絶縁層との接着面積が増加し、第１のバイアホールとの接続信頼性が向上することである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３６９３１
【氏名又は名称】富山日本電気株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月１１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】京本 直樹 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−４０７５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月６日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１５３４１０ |
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