| 【発明の名称】 |
多層プリント配線板の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】登坂 祐治
【氏名】入野 哲朗
【氏名】深井 弘之
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| 【要約】 |
【課題】ビルドアップ法にによる多層プリント配線板を製造する工程において、第１の回路と第２の回路とを電気的に接続する前に層間接続用の穴が適正に形成されているか否かを調べる。
【解決手段】絶縁基板に形成された第１の回路上に絶縁層を形成し、この絶縁層の上に第２の回路を形成する多層プリント配線板の製造方法において、ルミネセンス放射をする物質を含む絶縁層を形成し、この絶縁層に層間接続用の穴を形成し、ルミネセンス放射により層間接続用の穴の不具合を調べる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 絶縁基板に形成された第１の回路上に絶縁層を形成し、この絶縁層の上に第２の回路を形成する多層プリント配線板の製造方法において、ルミネセンス放射をする物質を含む絶縁層を形成し、この絶縁層に層間接続用の穴を形成し、ルミネセンス放射により層間接続用の穴の不具合を調べた後、層間接続を形成することを特徴とする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方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多層プリント配線板の製造方法の一つにビルドアップ法がある。ビルドアップ法は、順次回路と絶縁層を積み上げていく方法である。通常、第１の回路は、銅張積層板に回路加工を行って形成し、その上に絶縁層、第２の回路を積み上げ、以下必要により、第２の回路を第１の回路として、その上に絶縁層、第２の回路を積み上げ、これを順次繰り返して高多層化する。
【０００３】積み上げる方法としては二つの方法が知られている。その第１は、第１の回路上に絶縁層を形成し、その上に第２の回路を無電解めっきを利用して形成する方法（無電解めっき法）である。その第２は、第１の回路上に絶縁層を介して張り付けられた銅はくをエッチングして第２の回路を形成する方法（エッチング法）である。
【０００４】多層プリント配線板において、多くの場合、第１の回路と第２の回路とを電気的に接続する必要がある。そこで、第１の方法では、絶縁層材料のマトリックス樹脂として感光性樹脂を用いて絶縁層を形成し、フォトプロセスにより、必要な箇所の絶縁層を除去して層間接続用の穴を形成し、無電解めっきにより層間接続用の穴の内壁及び絶縁層表面に銅を析出させることにより、第１の回路と第２の回路との接続と第２の回路形成を行っている。また、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂をを用いたときには、レーザなどの手段により層間接続用の穴を形成している。
【０００５】また、第２の方法では、銅はくをエッチングすることにより第２の回路を形成するとともにバイアホールを形成する箇所の銅はくも除去し、層間接続用の穴を形成する箇所の絶縁層をレーザなどにより除去して層間接続用の穴を形成し、無電解めっきにより層間接続用の穴の内壁に銅を析出させることにより、第１の回路と第２の回路との接続を行って配線板を作製している。
【０００６】層間接続用の穴内に絶縁層材料の残渣が残ったり、また、近年行われているレーザー加工ではミスショットなどで層間接続用の穴が形成されない現象も発生するというような不具合を生ずる。そこで、層間接続用の穴についてこのような不具合の有無を調べてから次の工程に入るようにする必要があり、従来は、目視、又は、層間接続用の穴の内壁に銅を析出させることにより第１の回路と第２の回路との接続を行った後、電気的な導通試験のいずれかにより不具合の有無を調べてから次の工程に入るようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】周知のように半導体チップ等の電子部品はその集積密度が非常に高くなってきており、そのためこれを実装するプリント配線板の配線密度も高くなってきている。これに伴い、層間接続用の穴も小径化している。層間接続用の穴が小径化すると目視により不具合を調べることは非常に困難である。また、導通試験によると、層間接続用の穴が完全に塞がれていて、第１の回路と第２の回路との接続ができていない場合の検出は可能である。しかしながら、層間接続用の穴内に絶縁層材料の残渣が部分的に残った状態にように不完全ながらも第１の回路と第２の回路とが接続される場合と、このような不具合のない完全な接続である場合との区別をつけることができない。さらに、導通試験により不具合が判明すると、第１の回路と第２の回路との接続を行う工程が無駄になってしまうという問題があった。
【０００８】本発明は、第１の回路と第２の回路とを電気的に接続する前に層間接続用の穴が適正に形成されているか否かを調べることができ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ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板に形成された第１の回路上に絶縁層を形成し、この絶縁層の上に第２の回路を形成する多層プリント配線板の製造方法において、ルミネセンス放射をする物質を含む絶縁層を形成し、この絶縁層に層間接続用の穴を形成し、ルミネセンス放射により層間接続用の穴の不具合を調べた後、層間接続を形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。
【００１０】本発明においては、層間接続用の穴を形成したのち、ルミネセンス放射をさせ、このルミネセンス放射を検出する。このとき、絶縁層がルミネセンス放射をする物質を含むため、層間接続用の穴の中でルミネセンス放射が検出されなければ不具合がないことが確認され、次の工程に移行することができる。また、層間接続用の穴の中でルミネセンス放射が検出された場合は、絶縁層材料が残っていることになる。そしてルミネセンス放射の強さにより残っている量を推定することができ、この穴に再度レーザ光を照射するときに、適正なレーザ光のエネルギーを選択することができる。
【００１１】なお、層間接続には、第１の回路と第２の回路のように隣接する回路層間に限られず、スルーホール接続のように、多層プリント配線板全体を貫通して複数の層間を接続するような接続も含まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】ルミネセンス放射をする物質としては、無機系、有機系いずれも使用できる。無機系では、金属錯体や結晶中に不活剤の不純物イオンを導入した化合物が挙げられる。具体的には、ＢａＳｉ2Ｏ5:Ｐｂ、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ、ＭｇＷＯ4、ＭｇＧａ2Ｏ4：Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｍｇ，Ｂａ）3（ＰＯ4）2：Ｓｎなどである。また、有機系では、π電子軌道から反結合性π軌道への遷移を生ずる化合物、ｎ電子軌道から反結合性π軌道への遷移を生ずる化合物、ｎ電子軌道から反結合性σ軌道への遷移を生ずる化合物、特に、非共有電子対を有するＮ、Ｏ又はＳを含む原子団を構造内に有する化合物、例えば、官能基としてニトロ基、ニトロソ基、カルボニル基、ニトリル基、アジド基、ジアゾ基、アゾ基、スルホニル基、これらのイオン体若しくは錯体が導入されている化合物を挙げることができる。具体的には、トリアジン、テトレジン、キノリン、キニニサリン、ナフチリジン、フェナントリジン、フェナントロリンバルツビツ酸、ピラン、ピロン、オキサジン、クマロン、クマリン、ナフトキノン、フェナントレンキノン、アントラキノン、ベンゾフェノン、ベンゾチオフェン、チオキサンテン、チアントレン、メタクリロニトリル、ブチルプロピオール酸、１−ニトリ１−プロペン、クロトン酸などを挙げることができる。これらの化合物の誘導体又はこれらの化合物が構造骨格内導入された化合物も使用することもできる。
【００１３】ルミネセンス放射をする物質は、ルミネセンス放射を検出できる範囲で絶縁層中に含まれておればよい。その配合量の範囲は一律でなく、その物質のルミネセンスの放射強度により異なる。ルミネセンス放射をする物質を多くすると耐熱性など絶縁層の特性を損なうことになるから、層間接続用穴の不具合を調べるために必要最低の配合量とするのが好ましい。例えば、ベンゾフェノンの場合、絶縁層材料１００重量部中に０．５重量部程度配合されておればよい。
【００１４】絶縁層を形成する材料としては、ルミネセンス放射をする物質のほかは従来からビルドアップ法において使用されている公知の材料をそのまま使用することができる。すなわち、マトリックス樹脂としては、感光性樹脂又は熱硬化性樹脂を単独で又は両者を併用したものが用いられる。なお、フォトプロセスによりバイアホールを形成するときには、感光性樹脂が必須である。絶縁層形成後の工程におけるめっき、部品実装、実使用時に必要な特性としての、耐めっき液性、耐熱性、絶縁性等を考慮して、熱硬化性樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、これらに臭素等のハロゲンを付加したエポキシ樹脂、レゾール型フェノール樹脂などプリント配線板用積層板のマトリックス樹脂として汎用されている各種の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、感光性樹脂としては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、フタル酸変性エポキシアクリレート等を用いることができる。マトリックス樹脂は、絶縁層を形成するためには、絶縁層材料の固形分中少なくとも５０重量％必要である。
【００１５】絶縁層材料には、マトリックス樹脂として感光性樹脂を用いたときには光重合開始剤を、また、熱硬化性樹脂を用いたときには熱硬化触媒を配合するのが好ましい。光重合開始剤、熱硬化触媒の配合量は、それぞれ、用いる感光性樹脂、熱硬化性樹脂の量や種類に応じて適宜選定される。このほか、アルミナ、シリカ、アルミノケイ酸塩、炭酸カルシウムのような無機充填剤や架橋アクリロニトリルブタジエンゴム粒子などを配合することもできる。無機充填剤は、絶縁層の機械的強度を補う作用をし、架橋アクリロニトリルブタジエンゴム粒子は、絶縁層と第１の回路との密着性補強の作用をするものであり、配合する量としては、前記マトリックス樹脂の必要量を勘案して、絶縁層材料の固形分中通常は１０重量％以上の範囲で適宜選択される。
【００１６】層間接続用の穴内壁に無電解めっきを析出させることにより第１の回路と第２の回路とが電気適に接続される。無電解めっきを析出させるためには無電解銅めっきの析出核となるめっき触媒が必要である。この無電解銅めっきの析出核となるめっき触媒は、あらかじめ絶縁層中に含有させておいてもよく、層間接続用の穴を形成した後に付着させてもよい。絶縁層中に含有させるためのめっき触媒としては、元素周期律表の８族、１Ｂ族又は２Ｂ族に属する金属元素、例えば、銅、金、銀、白金、パラジウム、鉄、コバルト、ニッケルなどの単体、塩又は酸化物が挙げられる。めっき触媒は、絶縁層材料中に粉体として分散させ、又は適宜の担体に付着させて分散させるなどの手段により絶縁層中に含有させる。めっき触媒の含有量は、多くなると絶縁性を悪くし、少ないと無電解めっきの析出が遅くなる傾向がある。通常絶縁層中に２から１５重量％迄の範囲で適宜選択される。層間接続用の穴を形成した後に付着させる処理はシーディング処理といわれ、塩化パラジウムの溶液に浸漬することにより塩化パラジウムを付着させる処理が行われる。塩化パラジウムの溶液は、シーダーとして市販されているものを使用することができる。
【００１７】絶縁層は、液状の絶縁層材料を第１の回路上に塗布乾燥硬化させることにより形成することができる。また、シート状に形成した絶縁層材料を第１の回路上に貼り合わせて硬化させることによっても形成することができる。絶縁層材料をシート状に形成する方法は、公知の方法によることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの熱可塑性有機フィルム、若しくは、銅はく又はアルミはくなど金属はくをキャリヤフィルムとし、キャリヤフィルムの上に、液状の絶縁層材料を流延し、半硬化させて絶縁層材料をシート状に形成する。得られたシート状の絶縁層材料を第１の回路上に貼り合わせて硬化させ、キャリヤフィルムを剥がして絶縁層を形成する。貼り合わせはラミネーターやプレスなどの手段によることができる。また、絶縁層を形成する前に、絶縁層との密着性をよくすることから、公知の方法により酸化還元処理して第１の回路表面を粗面化し、また、第１の回路表面にプライマー処理をしておくのが好ましい。キャリヤフィルムとして銅はくを用いたときには、銅はくを剥がさないでそのまま第２の回路を形成するための導電材料として利用してもよい。第２の回路の形成は、無電解めっきによることもできる。無電解めっきによるときには、絶縁層表面に無電解めっき用の接着剤層を形成しておくのが好ましい。この無電解めっき用の接着剤としては市販品を使用することができる。
【００１８】層間接続用の穴の形成は、硬化した絶縁層にドリルで希望の深さまで穴あけする方法、固体レーザー又は気体レーザー等のコヒーレントレーザー光で穴あけする方法、又は、層間接続用の穴となる部分が硬化しないようにして硬化処理し、その後、未硬化の絶縁層材料を除去する方法などによることができる。
【００１９】層間接続用の穴を形成した後、絶縁層材料中に配合したルミネセンス放射をする物質がルミネセンス放射をするようなエネルギーを付与してルミネセンス放射をさせ、層間接続用の穴が適正に形成されているか否かを調べる。具体的には紫外線を照射して、光る穴の有無を調べる。
【００２０】前記により層間接続用の穴が適正に形成されていると判定されたものについて、層間接続用の穴内壁に無電解めっきを施す。無電解めっきは公知の方法によることができる。例えば、シーディング処理の後、前処理として過マンガン酸又はクロム−硫酸などの腐蝕性エッチング液で化学粗化し、中和、水洗工程を経て、無電解めっき液に浸漬して層間接続用の穴内壁に無電解めっきを析出させる。その後、又は、層間接続用の穴内壁に無電解めっきと同時に第２の回路を形成して多層プリント配線板を得る。高多層のプリント配線板は、得られた多層プリント配線板の第２の回路を第１の回路として、前記の工程を繰り返すことにより製造することができる。
【００２１】
【実施例】実施例１絶縁層材料用ベースワニスの調製液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：２００）４５部（重量部、以下同じ）、液状多官能フェノールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１７５）５５部、ジシアンジアミド３部及び２−エチル−４−メチルイミダゾール０．２部を、ブタノンとエチレングリコールモノメチルエーテルの等重量混合溶剤に、固形分が６５重量％となるように溶解して絶縁層材料用ベースワニスを調製した。
【００２２】絶縁層材料シートの作製上記で得たベースワニス７０部、アクリロニトリルブタジエンゴム（日本合成ゴム株式会社製、ＰＮＲ−１Ｈ（商品名）を使用）１０部、アルキルフェノール樹脂（日立化成工業株式会社製、Ｈ−２４００（商品名）を使用）１部、微粉砕シリカ（日本アエロジル株式会社製、アエロジル＃２００（商品名）を使用）２部、水酸化アルミニウム充填剤（住友化学工業株式会社製、ＣＬ−３０１（商品名）を使用）１５部及び２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン（吸収帯３４０ｎｍ及び２８０ｎｍ、青色発光）４部を混合して絶縁層材料を調製した。この絶縁層材料を離型処理アルミはく上に塗布し、８０℃で３分間加熱し引き続き１２０℃で３分間加熱して、厚さ１００μｍの絶縁層材料シートを作製した。
【００２３】多層プリント配線板の作製両面銅張積層板（日立化成工業株式会社製、ＭＣＬ−Ｅ−６７（商品名）を使用）に回路加工を施して第１の回路を形成し、第１の回路上に、前記で作製した絶縁層材料シートを真空下で、ロール温度が１２０℃、圧力０．５ＭＰａの条件でラミネートし、１８０℃で１時間加熱し、アルミはくを剥がして絶縁層を形成した。この絶縁層上に、無電解めっき用接着剤（日立化成ポリマー株式会社製、ＨＡ−２１（商品名）を使用）により厚さ２５μｍの接着剤層を形成した。この後炭酸ガスレーザー穴あけ加工機を用いて、層間接続用の穴（直径０．３ｍｍ）を形成した。そして、紫外線を照射して調べたところ、２５万穴中、絶縁層材料が残っており未完成の穴は２５穴であった。次に、シーダー（日立化成工業株式会社製、ＨＳ−２０２Ｂ（商品名）を使用）によりシーダ処理し、絶縁層表面所定部分をめっきレジスト（日立化成工業株式会社製、ＳＲ−３０００（商品名）を使用）によりマスクし、クロム−硫酸溶液で粗化処理を行い、中和及び水洗の工程を経て、無電解めっき液（日立化成工業株式会社製、Ｌ−５９めっき液（商品名）を使用）に浸漬し、厚さ２０μｍの銅めっきを析出させて第２の回路を形成して多層プリント配線板を作製した。この多層プリント配線板について、第１の回路と第２の回路間の導通を調べたところ、未完成の穴全てが接続不良であった。
【００２４】実施例２実施例１で２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンに代えて、２−ヒドロキシ−４−ベンジルオキシベンゾフェノン（吸収帯２８０ｎｍ、青色発光）を用い、これを絶縁層材料用ベースワニス中にらいかい機を用いて分散させるようにしたほかは、実施例１と同様にして絶縁層材料用ベースワニスを調製し、絶縁層材料シートを作製し、多層プリント配線板を作製したところ、実施例１と同様の結果であった。
【００２５】比較例２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンを用いないほかは実施例１と同様にして絶縁層材料用ベースワニスを調製し、絶縁層材料シートを作製し、多層プリント配線板を作製した。層間接続用の穴については未完成の穴を発見できなかったが、多層プリント配線板について、第１の回路と第２の回路間の導通を調べたところ、２０万穴中に１３穴の接続不良を発見した。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、第１の回路と第２の回路とを電気的接続を形成しなくても、層間接続用の穴を調べることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４４５５
【氏名又は名称】日立化成工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月２９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 章
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２２０２５８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月１０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１７５７１ |
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