JP3071722B2 - 多層印刷配線板の製造方法 - Google Patents

多層印刷配線板の製造方法

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清貴 広田
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富山日本電気株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層印刷配線板の
製造方法に関し、特にバイアホール(以下、BVHと称
す)上に部品実装用のパッドを有する多層印刷配線板の
製造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】BVH上に部品実装用のパッドを有する
多層印刷配線板はチップ電子部品等が高密度実装できる
ために、その使用が増加している。
【0003】従来、BVH上に部品実装用のパッドを有
する多層印刷配線板の製造方法は、まず、銅張積層基板
の所定の位置にドリルで貫通孔を形成し、公知の化学銅
めっき及び電気銅めっきによって銅張積層基板の全面に
銅めっきを施した後、エッチングを行い、所定のパター
ンを該基板の片側に形成し、スルーホールを有する印刷
配線板(外層用基板)を得る。次にこの外層用基板を予
め所望のパターンを形成済みの内層基板の両側にプリプ
レグを介して配置し、さらに該外層板用基板の外側に離
型フィルム、積層プレートを順次配して被圧体を構成す
る。この被圧体を加熱加圧し積層一体化して多層印刷配
線板を得る。この被圧体を加熱加圧成形する時、外層用
基板のスルーホール内部は溶融したプリブレグ樹脂で完
全に充填され、外層用基板のスルーホールはBVHとな
る。
【0004】次に、外層用基板のBVHからプリプレグ
の溶融で吹き出した余分な樹脂をべルトサンダー研磨等
により平面研磨し、除去する。この後、外層用基板のス
ルーホール(BVH)に充填された樹脂(以下BVH樹
脂と称す)様に得られた多層積層体に、ドリルによって
貫通孔を形成した後、貫通孔を含む多層積層体全面に銅
めっきを行う。次いでエッチング処理により、BVH上
に部品実装用パッドを有する多層印刷配線板を得てい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
では、BVH上に形成したパッドの密着が悪く、電子部
品を該多層印刷配線板に実装する際のはんだ付けの熱ス
トレスでパッドが膨れる現象が多々発生していた。この
膨れはBVHの径が大きい程、発生しやすい。
【0006】BVH樹脂の表面を粗化し、樹脂と銅めっ
きの密着性を向上させる方法としては、液体ホーニング
処理や過マンガン酸塩処理する方法(特開平5−829
77号公報)や片面が粗化された金属箔の粗化面をBV
H樹脂表面に押圧し、樹脂表面に粗化面を転写する技術
(特開平7−226575号公報)が開示されている
が、前者の方法では良好な粗化面が得られにくく、また
後者方法ではめっき前処理の機械的研磨で粗化面が消去
される等で、樹脂はんだ付けにおけるBVH上のパッド
膨れを防止することは難しかった。
【0007】前記BVH上のパッドのはんだ付けにおけ
る膨れを防止する方法として、特開平5−327216
号公報に開示されている技術を使用して、BVH樹脂表
面の形状を凹状にし、且つ前記金属箔の粗化面を凹状B
VH樹脂表面に転写し、めっき前の機械的研磨によるB
VH樹脂表面の粗化面の消去を防止すると同時に、BV
Hコーナーにおけるはだ付け熱ストレスを拡散させ、B
VH上のパッドのはんだ付けの膨れを防止しようとする
方法が考えられている。しかし、この方法では、凹状B
VH樹脂表面に銅箔の粗化面を効果的に転写することが
難しく、はんだ付けにおけるBVH上のパッドの膨れを
完全に防止するに至っていない。
【0008】本発明の目的は、この様な従来方法の問題
点を解決した、多層印刷配線板の製造方法を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の多層印刷配線板
の製造方法は下記工程(A)〜(D)から成ることを特
徴とする。 (A)両面銅張積層基板に貫通孔を形成し、前記貫通孔
にめっきを施しブラインドバイアホール用のスルーホー
形成する工程。 (B)前記めっきした両面銅張積層基板の片面に導電回
路を形成する工程。 (C)面に導電回路を有する内層基板の両側に前記銅
張積層基板をプリプレグを介して前記銅張積層基板の
導電回路面を対向させて配置し被圧体を形成し、さら
に前記被圧体の両側に両面粗化面を有する金属箔と離型
フィルムを順次配置した後前記スルーホールに前記プ
リプレグの溶融した樹脂が充填されるとともに前記被圧
体の前記銅張積層基板の外側から前記スルーホールに前
記金属箔及び前記離型フィルム食い込むように前記
被圧体と前記前記金属箔及び前記離型フィルムを加熱加
圧して積層一体化し、多層積層体を形成する工程。 (D)前記多層積層体から前記金属箔及び離型フィルム
を剥離して前記スルーホールの前記樹脂表面に前記金属
箔の粗化面形状を転写しさらに前記多層積層体に貫通
孔を形成後、前記多層積層体の前記貫通孔を含む前記多
層積層体の全面にめっきとエッチングにより前記スルー
ホール表面に部品実装用パッドおよび前記多層積層体の
表面に所望の外層回路を形成する工程。
【0010】本発明では、多層印刷配線板の製造におい
て、被圧体の外側に両面に粗化面を有する金属箔と離型
フィルムを配置後、加熱加圧を行うことで、加圧時の離
型フィルムと金属箔の滑りを減少させ、BVH樹脂表面
を凹状に形成できるとともに凹状面に金属箔の粗化面形
状を効果的に転写することができ、BVH上のめっきパ
ッドの密着性を向上できることが判明した。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、6層多層印刷配線板を例に図1〜4を参照して説明
する。図1(a)〜(e)は、多層印刷配線板の外層用
基板の内層面回路を形成する工程を説明する図である。
まず、エポキシ絶縁性樹脂材等をべースとし、この絶縁
性樹脂材の両面に導電体層として12〜70μm厚さの
銅箔3を接着した銅張積層基板1を準備し、銅張積層基
板1の所定位置に貫通孔2をドリルにより設ける(図1
(a))。なお、銅張積層基板1は板厚としては0.1
mm〜1.6mのものが使用され、また、ドリルは直径
0.15〜0.8mmのものを使用した。
【0012】次に図1(b)に示す様に、貫通孔2を形
成済みの銅張積層板1の全面に公知の化学銅めっき及び
電気銅めっきによって銅めっき膜4を形成し、スルーホ
ール5を形成する。
【0013】次に銅張積層板1の両面にエッチングレジ
ストとしてネガ硬化型の感光性樹脂シートをラミネート
し、公知の露光、現像技術により、銅張積層板1上にエ
ッチングレジスト層6を形成する(図1(c))。次
に、銅張積層板1に塩化第2銅水溶液や塩化第2鉄水溶
液等のエッチング液を使用してエッチングを行い、露出
した導体層(銅)を除去して、銅張積層板1の片面に内
層回路7を形成する(図1(d))。この後、図1
(e)に示す様に、銅張積層板1に水酸化ナトリウム水
溶液等の剥離液をスプレイしてエッチングレジスト層6
を剥離し、片面に内層回路7の形成されたスルーホール
5(積層後BVHとなる)を有する外層用基板8を得
る。
【0014】次に通常の印刷エッチング技術により銅箔
厚35μm、板厚0.8mmの銅張積層基板を使用し、
内層電源・グランド層を有する内層回路板を形成する。
【0015】次に積層工程としては、まず図2に示す被
圧体を構成する。すなわち、上記工程で得られた内層回
路板9の両面に絶縁接着層となるプリプレグ10を配
し、このプリプレグ10を介して外側にスルーホール5
を有する外層用基板8を内層回路7を内層回路板9側に
して配し、更にその外側に両面に粗化面を具備する金属
箔11、離型フィルム12の順序で配し、最外層にプレ
ート13を配して被圧体を構成する。
【0016】この被圧体を加熱・加圧して積層―体化し
て多層積層板とする加熱・加圧の初期段階で、両面に粗
化面を具備する金属箔11及び離型フィルム12を外層
用基板8のスルーホール5に食い込ませ、スルーホール
5を閉塞させる様にする。
【0017】両面粗化面を具備する金属箔を使用し、加
熱加圧の初期の段階で離型フィルムと金属箔との滑りを
抑制し、金属箔11及び離型フィルム12を効果的にス
ルーホール5に食い込ますことができる。
【0018】ここで、図3に示す如く積層プレスに於け
る加熱加圧の初期段階でスルーホール3を閉塞させる
為、離型フィルム12が求められる特性としては次の項
目が挙げられる。すなわち150〜200℃の積層成
形温度でもフィルム自体が伸びる傾向を示し、上記の
積層成形温度への耐熱性、離型性を備えたものでなくて
はならない。また離型フィルム12の構成としては単
層、複層いずれでも構わないが、スルーホール5への押
さえ込む力を強くする為、5O〜150μmの膜厚は必
要である。
【0019】また、本発明に使用する金属箔11は、特
にその種類を限定するものでなく、単一の金属から形成
された箔の他、2種類以上の金属層から成る複合箔でも
良い。例えば、金属箔には、Cu、Alの単金属やCu
とAlを張り合わせた複合金属箔を薬品処理又は電解処
理して粗面化したものや、CuやAlにNiの凸面状め
っきした複合金属箔等が使用できる。金属箔11の厚み
としては、積層プレスの際、BVHへの埋め込み性を考
慮して、12〜35μmのものが良好である。また、金
属箔11の粗化面は、十点平均粗さ(Rz)が5〜15
μm、中心線平均粗さ(Ra)が0.8〜2.0μmの範
囲内にあることが望ましい(Rz、Raは日本工業規格
JlSB0601「表面粗さの定義と表示」に於ける表
面粗さの表示法に於けるパラメータである。)。尚、本
実施例では、通常銅張積層板用として用いている両面粗
面化した銅箔を使用した。
【0020】上記の積層工程で、外層用基板8のスルー
ホール5内はプリプレグ11が溶融しBVH内に吹き出
してきたBVH樹脂14で充填され、外層用基板8のス
ルーホール5はBVH15となる。次にプレス成形後、
前記金属箔11の除去し、多層積層体17を得る。尚、
外層用基板8、内層回路板9、プリプレグ10の樹脂と
しては、本実施例ではエポキシ樹脂を用いたが、その他
ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂等の単独、またはこれらをべース樹脂
とした変性樹脂やこれら樹脂の混合した樹脂などを用い
ることもできる。ここで本発明に於いて最も注意すべき
点はBVH樹脂表面の凹み深さは外層体から10〜30
μmの範囲となる様に銅箔厚み及び離型フィルム厚みの
組み合わせを調整することである。凹みが10μm未満
の場合、積層プレス成形後の平面研磨作業で粗化面が除
去される可能性が高くなる。また、凹み深さが30μm
を越える場合、BVH外層コーナー部に於けるコーナー
部断線の原因となる。
【0021】これらを考慮した上で、本実施例では離型
フィルム12として7Oμm厚のセルロースフィルム
を、金属箔11としては18μm厚銅箔を使用し、積層
プレス条件としては170℃で2時間加熱加圧して積層
―体化処理を行った。
【0022】ここで、上記のプレス成形後の多層基板の
断面観察を行った結果、BVH樹脂部の凹み深さは外層
面から、15μmであり、銅箔のマット面がDVH樹脂
表面上に一様に転写していることを確認した。
【0023】次に、図4(a)に示す様に、多層積層体
17の所望位置にドリルで貫通孔16を穴あけする。次
に図4(b)に示す様に、多層積層体17に化学銅めっ
き及び電気銅めっきを施してスルーホール18を形成し
た後、図4(c)の如く多層積層体17板に対してエッ
チング処理を施すことで、所定の外層回路19と、BV
H上の部品実装用パッド20を形成して、本発明による
多層印刷配線板21が得られる。
【0024】尚、以上の様に形成された多層印刷配線板
は吸湿耐熱評価に於いて、BVH樹脂と部品実装パッド
間に膨れは確認されず、高い接続信頼性の結果が得られ
た。
【0025】
【発明の効果】以上、説明した様に、本発明によれば、
BVHを有する多層積層板の積層形成に於いて、金属
箔粗化面の転写によるBVH樹脂表面への有用且つ均―
な粗化面の付与があり、BVH樹脂の表面を凹ますこ
とにより、の粗化面が後工程の研磨作業によっても侵
されないことから、BVH表面樹脂と銅めっきの密着性
に優れた多層印刷配線板の製造が可能となる。特に、太
径化BVH、穴数の多いBVH設計品の製造対応が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の多層印刷配線板の外層用
基板の内層面回路を形成する工程を説明する図である。
【図2】本発明の実施の形態の多層積層板の被圧体の構
成を説明する断面図である。
【図3】本発明の実施の形態の積層プレス初期段階に於
ける外層用基板のスルホール部分を示す断面図である。
【図4】本発明の実施の形態の積層工程以降の製造工程
順を説明する基板要部の断面図である。
【符号の説明】
1 銅張積層基板 2、16 貫通孔 3 銅箔 4 銅めっき膜 5、18 スルーホール 6 エッチングレジスト層 7 内層回路 8 外層用基板 9 内層回路板 10 プリプレグ 11 金属箔 12 離型フィルム 13 プレート 14 BVH樹脂 15 BVH 17 多層積層体 19 外層回路 20 BVH上部品実装用パッド 21 多層印刷配線板

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記工程(A)〜(D)から成ることを
    特徴とするブラインドバイアホールを有する多層印刷配
    線板の製造方法。 (A)両面銅張積層基板に貫通孔を形成し、前記貫通孔
    にめっきを施しブラインドバイアホール用スルーホール
    形成する工程。 (B)前記めっきした両面銅張積層基板の片面に導電回
    路を形成する工程。 (C)面に導電回路を有する内層基板の両側に前記銅
    張積層基板をプリプレグを介して前記銅張積層基板の
    導電回路面を対向させて配置し被圧体を形成し、さら
    に前記被圧体の両側に両面粗化面を有する金属箔と離型
    フィルムを順次配置した後前記スルーホールに前記プ
    リプレグの溶融した樹脂が充填されるとともに前記被圧
    体の前記銅張積層基板の外側から前記スルーホールに前
    記金属箔及び前記離型フィルム食い込むように前記
    被圧体と前記前記金属箔及び前記離型フィルムを加熱加
    圧して積層一体化し、多層積層体を形成する工程。 (D)前記多層積層体から前記金属箔及び離型フィルム
    を剥離して前記スルーホールの前記樹脂表面に前記金属
    箔の粗化面形状を転写しさらに前記多層積層体に貫通
    孔を形成後、前記多層積層体の前記貫通孔を含む前記多
    層積層体の全面にめっきとエッチングにより前記スルー
    ホール表面に部品実装用パッドおよび前記多層積層体の
    表面に所望の外層回路を形成する工程。
  2. 【請求項2】 前記両面に粗化面を有する金属箔が、C
    u、Alまたはそれらの複合箔であることを特徴とする
    請求項1記載の多層印刷配線板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記両面に粗化面を有する金属箔が平滑
    なCuまたはAlにNiの凸状めっきを施したものであ
    る請求項1記載の多層印刷配線板の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記金属箔の前記粗化面形状が転写され
    た前記スルホールの前記樹脂表面が前記多層積層体の表
    面から10〜30μm深さの凹面形状を有することを特
    徴とする請求項1記載の多層印刷配線板の製造方法。
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KR100948641B1 (ko) * 2007-10-02 2010-03-24 삼성전기주식회사 인쇄회로기판의 제조방법
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