JP3923408B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂付き銅箔を用いたビルドアップ法による多層プリント配線板の製造技術に関し、特に、バイアホールを多段に重ねて形成する、いわゆるスタックバイアホールの形成を行う多層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、携帯電話・パソコン等の情報通信機器を中心とした電子機器の軽薄短小化、高機能化の進展に応じ、高密度の多層プリント配線板の製造技術の一つとして、ビルドアップ法と呼ばれる工法が急速に普及している。このビルドアップ法には、多層プリント配線板のバイアホール形成に、レーザー加工機を用いるコンフォーマルマスク法と呼ばれるものがあり、そして、そのバイアホールの形成態様として、プリント配線板の各層に形成されるバイアホールを多段に重ねた状態にする、いわゆるスタックバイアホールと呼ばれるものがある。
【０００３】
このスタックバイアホールは、プリント配線板を平面的に見たときに、各層に設けられるバイアホールが一箇所に形成されることになるので、プリント配線板における配線密度の向上を図るために有利な加工法といわれている。また、スタックバイアホールのトップランド上に、直接実装部品を搭載するという実装方法等、種々の応用技術が提案されており、今後の多層プリント配線板の製造においては、スタックバイアホールの形成要求がより強くなる傾向である。
【０００４】
ところで、このスタックバイアホールは、内層側に設けられたバイアホール（第１バイアホールとする）の上に、位置精度よく合わせて次のバイアホール（第２バイアホールとする）が重なるように形成することが必要である。
【０００５】
そして、従来より行われているコンフォーマルマスク法は、ボトムランド等の内層パターンが設けられたコア材に、外層となる銅箔を有した樹脂付き銅箔を積層し、この樹脂付き銅箔の銅の一部を、コア材にあるボトムランドの位置に合わせて除去し、その部分へレーザーを照射して樹脂を除去することでバイアホールを形成するものである。このレーザー加工する部位の銅箔を除去する部分は、レーザーマスク形成用レジストを被覆して、ボトムランド位置に相当する部分にマーキングをするレーザーマスク用フィルムを載置して、レーザーマスク形成用レジストを露光・現像して作られる。つまり、このレーザーマスク用フィルムを、ボトムランドの位置とズレがないように位置合わせする必要がある。
【０００６】
このコンフォーマルマスク法におけるレーザーマスク用フィルムの位置合わせは、一般に、樹脂付き銅箔とコア材とを高温プレスにて積層したものに貫通穴を形成し、その貫通穴を基準として行わている。また、位置合わせのために形成する貫通穴は、Ｘ線画像処理方式のポザ穴加工機が使用されるか、或いはポザ穴加工機により明けられた穴を基準にＮＣ穴明け加工機によって、別途多数の穴を設けることなどで行われている。
【０００７】
ここで、従来より行われているコンフォーマルマスク法によるレーザー加工を行うビルドアップ法について、具体的な手順を、図７（ａ）〜（ｃ）、図８（ｄ）〜（ｇ）、図９（ｈ）〜（ｊ）を参照しながら説明する。（例えば、特許文献１参照）
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−０８７９２６号公報
【０００９】
はじめに、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば、ガラスエポキシ材（層間絶縁材）１に積層された銅箔をエッチングすることにより、内層パターン３、第１バイアホール用の第１ボトムランド２、及び円形状に銅を残存した基準ランド４０が設けられたコア材５を準備する。そして、このコア材５に樹脂付き銅箔７を高温プレス成形により積層する。
【００１０】
次に、樹脂付き銅箔７の銅箔９を透過して基準ランド４０を検出することができるＸ線画像を確認することによって、基準ランド４０位置へ、ポザ穴加工機で貫通穴４１を形成する（図７（ｃ））。そして、図８（ｄ）に示すように、その表面へレーザーマスク形成用レジスト１０を被覆して、位置決め部４２、貫通穴形成部４３及び第１バイアホール形成部１３が設けられているレーザーマスク用フィルム１４を、貫通穴４１に透過光を照射してＣＣＤカメラ１５で確認しながら、レーザーマスク形成用レジスト１０上に載置する。
【００１１】
その後、レーザーマスク形成用レジスト１０を露光、現像処理し、銅のエッチング処理を行うことで、貫通穴形成部４３、第１バイアホール形成部１３を設ける（図８（ｅ））。この貫通穴形成部４３位置に、ポザ穴加工機またはＮＣ穴明け加工機によって、貫通穴４１’を形成する（図８（ｆ））。また、レーザー加工機によって第１バイアホール形成部１３の樹脂を除去することで、第１バイアホール１７の形成をする（図８（ｇ））。
【００１２】
このような穴加工に続いて、デスミア処理、及びメッキ処理による銅メッキ層１８の形成を行う（図９（ｈ））。そして、その表面へ、今度は回路の形成のためのエッチングレジスト１９を被覆して、回路を形成するパターン用フィルム２４を載置する（図９（ｉ））。この場合も、貫通穴４１’に透過光を照射してＣＣＤカメラ１５で確認しながら、パターン用フィルム２４に設けられた位置決め部１１を貫通穴４１’に合わせて載置する。
【００１３】
さらに、エッチングレジスト１９の露光、現像処理を行い、銅のエッチング処理を行うことによって所定の回路及び第１バイアホール１７の形成を行う（図９（ｊ））。このようにして第１バイアホールが形成された多層板をコア材５として、上記図７（ａ）〜図９（ｊ）で説明した手順を繰り返し、第１バイアホール上に重ねて第２バイアホールを形成した、スタックバイアホール構造を有する多層プリント配線板を形成するのである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来におけるコンフォーマルマスク法では、上記説明の通り、積層した際に内層側にあるコア材の位置が、樹脂付き銅箔の存在により直接確認できないため、そのコア材の位置を確認する方法としてＸ線画像を利用し、基準ランド部分に貫通穴を形成するのである。しかし、このＸ線画像処理による基準ランドの確認は、ある程度の精度では行えるものの、Ｘ線が銅箔を透過して確認される画像を用いるため、得られる位置決め用の貫通穴の位置が若干ずれることもある。そのため、レーザーマスク用フィルムをコア材のボトムランド位置へ精確に合わて配置することが難しく、また、第１バイアホールのトップランドの形成位置がずれる場合もある。
【００１５】
この従来方法によってスタックバイアホールを形成する場合は、コア材に設けられた第１ボトムランドを最初の基準として、第１バイアホールの位置決めを行いレーザー穴明け加工し、次にその第１バイアホールの第１トップランドを基準として、第２バイアホールの位置決めを行いレーザー穴明け加工をし、第２バイアホールの第２トップランドを形成することになる。即ち、このように穴明けの位置決め基準を変えながら、スタックバイアホールを形成しようとすると、図１０（イ）に示すように、第２バイアホールの中心位置Ｃ２と第１バイアホールとの中心位置Ｃ１がズレ、図１０（ア）のような理想的なスタックバイアホールが形成されないことが多い。
【００１６】
そのため、第２バイアホール径Ｒ2を大きくして、第１及び第２バイアホールの中心位置（Ｃ1、Ｃ2）がズレても、図１０（ウ）に示すように、スタックバイアホールを形成することも考えられる。しかし、第２バイアホール径Ｒ2を大きくすることは、配線密度の向上を図ることからすると好ましい対応ではない。さらに、第２バイアホール径Ｒ2を大きくしても、第１トップランドの形成位置がズレている場合では、第１トップランドを基準として形成する第２バイアホールの形成位置がさらにズレるため、図１０（エ）に示すように、理想的なスタックバイアホールが形成されないことがある。このように従来方法によると理想的なスタックバイアホールが形成できないのは、スタックバイアホールを形成する際に用いる位置決め用の基準が順次変わっていることと、樹脂付き銅箔を積層するために内層側の第１バイアホール位置が樹脂付き銅箔の存在によって確認できないことにより生じてしまうのである。
【００１７】
そこで、本発明は、従来の樹脂付き銅箔を用いたビルドアップ法による多層プリント配線板の製造方法を改善し、バイアホールを多段に重ねたスタックバイアホール構造を位置精度良く形成できる技術を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、内層側の第１バイアホールを形成する際に、第１バイアホールの位置が確認できるようなバイアホール位置調整穴を設け、そのバイアホール位置調整穴から透過光を検出することで、第２バイアホールの第２ボトムランドを、第１バイアホールの位置と高い精度で合わせて形成できるようにしたのである。
【００１９】
具体的には、請求項１に記載するように、樹脂付き銅箔を積層しながら、多段に重ねたバイアホールを形成するものであるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造方法であって、透過光を認識できる基準マーク及び第１バイアホール用の第１ボトムランドを設けたコア材の両面へ、基準マークが確認できる面積の開口部を予め設けた樹脂付き銅箔を配し、基準マークが開口部中央に配置されるようにして高温プレス成形により積層し、その表面へレーザーマスク形成用レジストを被覆し、第１バイアホール位置決め部、第１バイアホールの上に重ねる第２バイアホール用の第２ボトムランドをバイアホール位置調整穴明け部、第１バイアホール形成部が設けられたレーザーマスク用フィルムを、基準マークから透過光を検出することによって位置決めしてレーザーマスク形成用レジスト上に載置し、露光、現像処理して、エッチングによりバイアホール位置調整穴明け部及び第１バイアホール形成部に対応する樹脂付き銅箔の銅を除去し、レーザー加工により、バイアホール位置調整穴及び第１バイアホールの形成をし、メッキ処理によって銅メッキ層を形成して、その表面へ回路形成用のエッチングレジストを被覆し、バイアホール位置調整穴内の銅メッキ層を除去するための穴内メッキ除去部、第１バイアホール用の第１トップランド形成部、及び第２バイアホール基準穴用区画部を形成する基準穴用区画形成部が設けられたパターン用フィルムを、バイアホール位置調整穴及びその周辺からの反射光を検出することによって位置決めしてエッチングレジスト上に載置し、露光、現像処理して、エッチングにより、バイアホール位置調整穴、第１バイアホール、回路、及び基準穴用区画部の形成をし、そして、バイアホール位置調整穴が確認できる面積の開口部を予め設けた樹脂付き銅箔を配し、バイアホール位置調整穴が開口部中央に配置されるようにして高温プレス成形によりさらに積層し、その表面へレーザーマスク形成用レジストを被覆し、第２バイアホール用の第２ボトムランド位置決め部、第２バイアホール基準穴形成部、及び第２バイアホール形成部が設けられたレーザーマスク用フィルムを、バイアホール位置調整穴から透過光を検出することによって位置決めしてレーザーマスク形成用レジスト上に載置し、露光、現像処理して、エッチングにより第２バイアホール基準穴形成部及び第２バイアホール形成部に対応する樹脂付き銅箔の銅を除去し、レーザー加工により、第２バイアホール基準穴及び第２バイアホールの形成をし、メッキ処理によって銅メッキ層を形成し、その表面へ回路形成用のエッチングレジストを被覆し、第２バイアホール位置決め部及び第２バイアホール用の第２トップランド形成部が設けられたパターン用フィルムを、第２バイアホール基準穴及びその周辺からの反射光を検出することによって位置決めしてエッチングレジスト上に載置し、露光、現像処理して、エッチングにより、回路形成すると共に第２バイアホールを第１バイアホールの上に重ねた状態で形成するものとした。
【００２０】
この請求項１に記載する本発明によれば、第１バイアホールを形成する際に、その第１バイアホール位置から所定の距離をおいて形成したバイアホール位置調整穴が設けられているので、このバイアホール位置調整穴を基準として、第２バイアホールの第２ボトムランドを形成する位置を精確に把握することができる。即ち、第１バイアホール位置に高い精度で合わせて、その上に、第２ボトムランドを形成することが可能となるのである。
【００２１】
そして、この請求項１に記載する発明では、バイアホール位置調整穴を基準として第２ボトムランド位置を決定する際に、透過光を検出することでレーザーマスク用フィルムを載置するため、従来のＸ線画像を用いた場合に比べ、非常に高い精度で位置を合わせることができる。また、第１バイアホールを形成する際にも、コア材に設けられた基準マークを通過する透過光を検出しながら第１トップランドを形成しているので、第１バイアホールの形成が精確に行えることになり、最終的に形成されるスタックバイアホールの形成も位置精度を高くすることができるのである。
【００２２】
さらに、第１トップランドの形成位置がズレた場合であっても、位置精度の高いスタックバイアホールを形成するには、請求項２に記載する発明のように行うことが好ましい。つまり、バイアホール位置調整穴内の銅メッキ層を除去するために用いるパターン用フィルムへ、バイアホール調整位置穴の開口に第１トップランドとの位置合せに用いるための調整ランドをリング状に形成するランド形成部を、穴内メッキ除去部の周辺に設け、第２バイアホールを形成するために用いるレーザーマスク用フィルムへ、第２ボトムランド位置決め部の周辺にリング状のランド確認部を設けることとし、バイアホール位置調整穴から透過光を検出してレーザーマスク用フィルムを位置決めする際に、第１トップランドの位置ズレと第１バイアホール位置を同時に確認するのである。
【００２３】
このようにすると、バイアホール位置調整穴開口に、第１トップランドと所定距離を有した調整ランドが設けられ、第１トップランドがズレた場合には、調整ランドもそのズレに対応して形成されることになる。そして、第２バイアホールを形成するために用いるレーザーマスク用フィルムに設けられた第２ボトムランド位置決め部のリング状のランド確認部より、バイアホール位置調整用穴を通過するに透過光を検出すれば、そのズレを認識することができる。従って、調整ランドで第１トップランドの位置ズレを認識するとともに、第２ボトムランド位置決め部により第１バイアホールの位置を確認することが可能となる。これにより、第１トップランドの形成位置がズレていたとしても、第１バイアホールの上に位置精度よく第２バイアホールを形成することができるようになり、第２バイアホール用の第２ボトムランドの形状を小さくできる。即ち、第２バイアホール径を小径化でき、それに伴ったランドの小径化が図れるので、高密度のプリント配線板の形成が可能となるものである。この請求項２に記載する発明において、バイアホール位置調整穴の開口に設ける調整ランドは、そのリング形状の大きさを任意に決定できるものである。
【００２４】
上記本発明においては、２段重ね状態のスタックバイアホールを形成する場合においての製造方法を示しているが、本発明は２段のみのスタックバイアホールに限らず、さらに多段のスタックバイアホールの形成を行うことも可能なものである。また、上記本発明におけるコア材とは、片面板、両面板、或いは３層以上の多層板を含むものであり、光を透過できるような層間絶縁材により形成されるものであればどのようなものにも応用できる。そして、本発明における樹脂付き銅箔とは、いわゆるＲＣＣ（Resin Coated Copper）と呼ばれるものであり、硬化したときに樹脂が光を透過するものであればよく、樹脂及び銅箔厚みについても特に制約はないのものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）、図２（Ｄ）〜（Ｆ）、図３（Ｇ）〜（Ｉ）、図４（Ｊ）〜（Ｌ）、図５（Ｍ）〜（Ｏ）、は、本実施形態に係る製造工程の手順を断面概略図によって順番に示したものである。
【００２６】
まず、図１（Ａ）に示すように、層間絶縁材としてガラスエポキシ材１に銅箔を張り合わせてエッチングすることにより、第１ボトムランド２、内層パターン３、円形の基準マーク４を設けたコア材５となる両面プリント配線板を用意した。この基準マーク４は、銅箔がφ１．０ｍｍの円形に除かれた状態のもので、その反対面側は、透過光が通り抜けやすくなるように基準マーク４よりもやや大きな面積の銅箔を除去している。
【００２７】
そして、基準マーク４が認識できる程度の面積（φ２．０ｍｍ）の円形開口部６を予め穿設してある樹脂付き銅箔７を準備した。この樹脂付き銅箔７は、エポキシ系の樹脂８が１２μｍ厚さの銅箔９に約８０μｍ厚さ塗工されたもので、樹脂８が半硬化状態、いわゆるＢステージ状態にされている。この樹脂付き銅箔７を、コア材５の基準マーク４が開口部６中央に配置されるように両面に重ね、高温プレス成型により積層した（図１（Ｂ））。高温プレスは、離型フィルムを樹脂付き銅箔７表面に敷き乗せ、それをＳＵＳ板で挟み込み、熱間圧縮プレス成形するものである。この高温プレス成形を行うと、図１（Ｂ）に示すように、樹脂付き銅箔７の開口部６であった部分には樹脂８が流れ込み、開口部６の空間を樹脂で埋めた状態となる。従って、積層されたこの部分、即ち基準マーク４の部分には、光が透過できる通路を厚さ方向に形成することになる。
【００２８】
次に、このように積層したものの表面にレーザーマスク形成用レジスト１０を被覆した。このレーザーマスク形成用レジスト１０は、ドライフィルムと呼ばれる紫外線硬化型のレジストで、熱圧着することにより被覆するものである。これに、第１バイアホール位置決め部１１、バイアホール位置調整穴明け部１２、第１バイアホール形成部１３が設けられたレーザーマスク用フィルム１４を載置した。第１バイアホール形成部１３は、コア材５に設けられている第１ボトムランド２位置に相当するようフィルムに形成されたものである。レーザーマスク用フィルム１４の載置は、基準マーク４の相当する部分へ透過光を照射して、反対側に設置するＣＣＤカメラ１５で、基準マーク４の部分を透過してくる光に、第１バイアホール位置決め部１１が精確に重なるようにフィルムを移動させて行った（図１（Ｃ））。
【００２９】
このようにしてレーザーマスク用フィルム１４を載置した後、レーザーマスク形成用レジスト１０を露光、現像し、塩化第二銅系のエッチング液により、バイアホール位置調整穴明け部１２及び第１バイアホール形成部１３に対応する樹脂付き銅箔７の銅箔９を除去した。そして、残存するレーザーマスク形成用レジスト１０を剥離すると、図２（Ｄ）に示すようにバイアホール位置調整穴明け部１２と第１バイアホール形成部１３とに対応する部分が、樹脂付き銅箔７の樹脂８表面を露出した状態になる。
【００３０】
続いて、この樹脂８が露出した部分へ、炭酸ガスレーザー（レーザー加工条件：周波数１０００Ｈｚ、パルス幅２０μｓｅｃ）を照射して樹脂を除去することにより、バイアホール位置調整穴１６と第１バイアホール１７とを形成した。この場合のバイアホール位置調整穴１６はφ１．０ｍｍで、バイアホール１７はφ０．１ｍｍのものを形成した（図２（Ｅ））。
【００３１】
そして、炭酸ガスレーザーの照射により形成した穴内のスミアを除去するために、過マンガン酸カリウム溶液に浸漬してデスミア処理を行い、その後無電解銅メッキ処理及び電解メッキ処理をすることで、所定厚みの銅メッキ層１８を形成した（図２（Ｆ））。この無電解メッキ処理前には、いわゆるキャタライズ処理と呼ばれる無電解メッキの析出核となるパラジウムの沈着処理を行っている。無電解銅メッキ処理の条件は、硫酸銅・五水和物３ｇ／Ｌ、水酸化ナトリウム５ｇ／Ｌ、ホルムアルデヒド９ｇ／Ｌの溶液に２０分間浸漬するもので、次いで電解メッキ処理条件は、硫酸銅５０ｇ／Ｌ、硫酸２２０ｇ／Ｌ溶液中、１．５Ａ／ｄｍ２の電流密度で６０分間メッキ処理を行うものである。
【００３２】
次に、このメッキ処理が施されたものに、回路形成用のエッチングレジスト１９を被覆した（図３（Ｇ））。このエッチングレジスト１９はレーザーマスク形成用レジスト１０と同じものを使用した。エッチングレジスト１９が被覆されたものに、穴内メッキ除去部２０、リング状のランド形成部２１、基準穴用区画形成部２２、第１トップランド形成部２３が設けられているパターン用フィルム２４を載置した。この穴内メッキ除去部２０は、バイアホール位置調整穴１６に相当する位置で、穴径よりも小さなφ０．８ｍｍの円形にされており、この部分に相当する穴内の銅メッキ層１８を除去するためのものである。また、リング状のランド形成部２１は、バイアホール位置調整穴１６の開口にφ１．３ｍｍのランドを形成するためのものである。このパターン用フィルム２４の位置合わせは、バイアホール位置調整穴１６に向けて光を照射することにより、銅メッキ層１８表面で反射される反射光をＣＣＤカメラ１５で検出することにより、パターン用フィルム２４の穴内メッキ除去部２０が精確にバイアホール位置調整穴１６と重なるようにフィルムを移動させて行った（図３（Ｇ））。
【００３３】
このようにして、パターン用フィルム２４を載置した後、エッチングレジストを露光、現像し、塩化第二銅系のエッチング液により、調整ランド２５が開口に設けられるとともに穴内の銅めっき層１８が除去されたバイアホール位置調整穴１６、基準穴用区画部２６、第１トップランド２７が設けられた第１バイアホール２８、及び回路の形成を行った。この際、バイアホール位置調整穴１６の反対面側には、透過光を通過させるために所定面積の銅をエッチング除去した（図３（Ｈ））。
【００３４】
そして、バイアホール位置調整穴１６が確認できる面積の開口部６を予め設けた樹脂付き銅箔７を配し、バイアホール位置調整穴１６が開口部６中央に配置されるようにして高温プレス成形によりさらに積層した。この積層により、バイアホール位置調整穴１６の部分には、光が透過できる通路を厚さ方向に形成することになる（図３（Ｉ））。
【００３５】
その表面へ上記したレーザーマスク形成用レジスト１０を被覆し、第２ボトムランド位置決め部２９、リング状のランド確認部３０、第２バイアホール基準穴形成部３１、及び第２バイアホール形成部３２が設けられたレーザーマスク用フィルム１４を、バイアホール位置調整穴１６から透過光をＣＣＤカメラ１５で検出しながら位置決めして、レーザーマスク形成用レジスト上に載置した（図４（Ｊ））。
【００３６】
ここで、このバイアホール位置調整穴１６を用いてレーザーマスク用フィルム１４を位置決めする方法を、図６を参照しながら詳説する。図６には、図４（Ｊ）のバイアホール位置調整穴１６付近の断面拡大図（ア）と最終的に形成される２段重ね状態のスタックバイアホール断面図（イ）、及びＣＣＤカメラ１５で観察されるバイアホール位置調整穴１６の平面概略図を（１）〜（３）の３通りに分けて示したものである。透過光は、バイアホール位置調整穴１６を、図６（ア）に示すように、穴内と調整ランド２５の周辺を通過してＣＣＤカメラ１５方向に透過することになる。そして、レーザーマスク用フィルム１４には、第２ボトムランド位置決め部２９、リング状のランド確認部３０（調整ランド２５周辺にリング状に形成された部分に対応した形状にされている。）が設けられているため、レーザーマスク用フィルム１４が第１バイアホールの位置に精確に位置合わされた場合、即ち図６（イ）のような理想的なスタックバイアホールが形成できるようになるときは、図６（１）のような透過光がＣＣＤカメラ１５により観察されることになる。図６（１）〜（３）では、符号３３の場所が透過光が確認できる部分を示し、符号３４の場所は透過光が確認できない暗視野の部分を示している。図６（２）の場合は、第２バイアホール形成位置と第１バイアホール位置とがズレているものを示しており、図６（３）の場合、第１トップランドとの位置合わせがズレているものを示している。従って、レーザーマスク用フィルム１４を載置するときは、図６（１）のような状態の透過光が検出されるように、レーザーマスク用フィルム１４を移動させながら行う。
【００３７】
このようにレーザーマスク用フィルム１４を載置し、露光、現像処理して、塩化第二銅系のエッチング液により、第２バイアホール基準穴形成部３１及び第２バイアホール形成部３２に対応する樹脂付き銅箔７の銅９を除去した（図４（Ｋ））。そして、上記した炭酸ガスレーザーにより、第２バイアホール基準穴３５及び第２バイアホール３６（φ０．２ｍｍ）の形成をした（図４（Ｌ））。
【００３８】
そして、再び過マンガン酸カリウム溶液に浸漬してデスミア処理を行い、その後無電解銅メッキ処理及び電解メッキ処理をすることで、所定厚みの銅メッキ層１８を形成した（図５（Ｍ））。デスミア処理、銅メッキ処理条件等は、上記したものと同様であるので省略する。
【００３９】
そして、その表面へ回路形成用のエッチングレジスト１９（上記したものと同じ）を被覆し、第２バイアホール位置決め部３７及び第２バイアホール用の第２トップランド形成部３８が設けられたパターン用フィルム２４を、第２バイアホール基準穴３５及びその周辺からの反射光、即ち銅メッキ層１８からの反射光を検出することによって位置決めしてエッチングレジスト１９上に載置し、露光、現像処理して、エッチングすることにより、回路形成すると共に第２バイアホール３９を第１バイアホール２８の上に重ねた状態で形成した。
【００４０】
従来方法では、第１バイアホール径がφ０．１ｍｍに対して、位置ズレ誤差を考慮してφ０．４ｍｍ径の第２バイアホール形成することが限界であったが、本実施形態で示した製造方法によって得られたスタックバイアホールは、第１バイアホール径がφ０．１ｍｍに対し第２バイアホール径をφ０．２ｍｍで形成することができた。そして、これに伴って形成される第２バイアホールの第２トップランドも小径化することが可能となった。
【００４１】
また、本実施形態の製造方法によってスタックバイアホールを形成した場合、位置精度が大きく向上するため、最外層の表裏のパターンのズレを小さくできることになり、貫通スルーホールのアニュラリングを小さくできることになった。貫通スルーホールのアニュラリングとは、スルーホール用の貫通孔とランドとの位置合わせズレを許容するための領域のことをいい、具体的には、スルーホール用のランド径を大きくするとアニュラリングが大きくなることを意味するものである。レーザーによるバイアホール形成の際における表裏の位置ズレが大きくなると、その貫通スルーホールのランドも大きくしなければならないものであるが、本実施形態の製造方法によれば、位置精度を高くしてバイアホールホール形成が行え、上述したようにスタックバイアホールのランド径を小さくすることができる。更に、このバイアホールのランドと同時に形成する貫通スルーホールのランドも小さくすることが可能となるのである。要するに、スタックバイアホールを位置精度高く形成できるため、最外層における表裏のパターンのズレが小さくなっているので、貫通スルーホール用のランド径を大きくしてその位置ズレを吸収する必要が無くなるのである。従って、本実施形態の製造方法によれば貫通スルーホール用のランドも小径化でき、配線密度をより高くすることが可能となった。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る製造方法によれば、樹脂付き銅箔を用いたビルドアップ法による多層プリント配線板おいて、スタックバイアホール構造を位置精度高く形成できることになり、多段に重ねるバイアホール径及びランド径も小径化できるようになるため、高密度な多層プリント配線板を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ａ）前準備、（Ｂ）積層工程、（Ｃ）位置決め工程をそれぞれ示したフロー図。
【図２】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ｄ）露光・現像・エッチング工程、（Ｅ）レーザー加工工程、（Ｆ）デスミア・メッキ処理工程をそれぞれ示したフロー図。
【図３】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ｇ）位置決め工程、（Ｈ）露光・現像・エッチング工程、（Ｉ）積層工程をそれぞれ示したフロー図。
【図４】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ｊ）位置決め工程、（Ｋ）露光・現像・エッチング工程、（Ｌ）レーザー加工工程をそれぞれ示したフロー図。
【図５】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ｍ）デスミア・メッキ処理工程、（Ｎ）位置決め工程、（Ｏ）露光・現像・エッチング工程をそれぞれ示したフロー図。
【図６】バイアホール位置調整穴を用いた位置決め手順を示す概略図。
【図７】従来のビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（ａ）前準備、（ｂ）積層工程、（ｃ）ポザ穴工程をそれぞれ示したフロー図。
【図８】従来のビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（ｄ）位置決め工程（ｅ）露光・現像・エッチング工程、（ｆ）ポザ穴加工、（ｇ）レーザー加工工程をそれぞれ示したフロー図。
【図９】従来のビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（ｈ）デスミア・メッキ処理工程、（ｉ）位置決め工程、（ｊ）露光・現像・エッチング工程をそれぞれ示したフロー図。
【図１０】従来方法によりスタックバイアホールの形成を示した際の形状断面及び平面概略図。
【符号の説明】
１ ガラスエポキシ材
２ 第１ボトムランド
３ 内層パターン
４ 基準マーク
５ コア材
６ 開口部
７ 樹脂付き銅箔
８ 樹脂
９ 銅箔
１０ レーザーマスク形成用レジスト
１１ 第１バイアホール位置決め部
１２ バイアホール位置調整穴明け部
１３ 第１バイアホール形成部
１４ レーザーマスク用フィルム
１５ ＣＣＤカメラ
１６ バイアホール位置調整穴
１７、２８ 第１バイアホール
１８ 銅メッキ層
１９ エッチングレジスト
２０ 穴内メッキ除去部
２１ ランド形成部
２２ 基準穴用区画形成部
２３ 第１トップランド形成部
２４ パターン用フィルム
２５ 調整ランド
２６ 第２バイアホール基準穴用区画部
２７ 第１トップランド
２９ 第２ボトムランド位置決め部
３０ ランド確認部
３１ 第２バイアホール基準穴形成部
３２ 第２バイアホール形成部
３５ 第２バイアホール基準穴
３６、３９ 第２バイアホール
３７ 第２バイアホール位置決め部
４０ 基準ランド
４１ 貫通穴
４２ 位置決め部
４３ 貫通穴形成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂付き銅箔を用いたビルドアップ法による多層プリント配線板の製造技術に関し、特に、バイアホールを多段に重ねて形成する、いわゆるスタックバイアホールの形成を行う多層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、携帯電話・パソコン等の情報通信機器を中心とした電子機器の軽薄短小化、高機能化の進展に応じ、高密度の多層プリント配線板の製造技術の一つとして、ビルドアップ法と呼ばれる工法が急速に普及している。このビルドアップ法には、多層プリント配線板のバイアホール形成に、レーザー加工機を用いるコンフォーマルマスク法と呼ばれるものがあり、そして、そのバイアホールの形成態様として、プリント配線板の各層に形成されるバイアホールを多段に重ねた状態にする、いわゆるスタックバイアホールと呼ばれるものがある。
【０００３】
このスタックバイアホールは、プリント配線板を平面的に見たときに、各層に設けられるバイアホールが一箇所に形成されることになるので、プリント配線板における配線密度の向上を図るために有利な加工法といわれている。また、スタックバイアホールのトップランド上に、直接実装部品を搭載するという実装方法等、種々の応用技術が提案されており、今後の多層プリント配線板の製造においては、スタックバイアホールの形成要求がより強くなる傾向である。
【０００４】
ところで、このスタックバイアホールは、内層側に設けられたバイアホール（第１バイアホールとする）の上に、位置精度よく合わせて次のバイアホール（第２バイアホールとする）が重なるように形成することが必要である。
【０００５】
そして、従来より行われているコンフォーマルマスク法は、ボトムランド等の内層パターンが設けられたコア材に、外層となる銅箔を有した樹脂付き銅箔を積層し、この樹脂付き銅箔の銅の一部を、コア材にあるボトムランドの位置に合わせて除去し、その部分へレーザーを照射して樹脂を除去することでバイアホールを形成するものである。このレーザー加工する部位の銅箔を除去する部分は、レーザーマスク形成用レジストを被覆して、ボトムランド位置に相当する部分にマーキングをするレーザーマスク用フィルムを載置して、レーザーマスク形成用レジストを露光・現像して作られる。つまり、このレーザーマスク用フィルムを、ボトムランドの位置とズレがないように位置合わせする必要がある。
【０００６】
このコンフォーマルマスク法におけるレーザーマスク用フィルムの位置合わせは、一般に、樹脂付き銅箔とコア材とを高温プレスにて積層したものに貫通穴を形成し、その貫通穴を基準として行わている。また、位置合わせのために形成する貫通穴は、Ｘ線画像処理方式のポザ穴加工機が使用されるか、或いはポザ穴加工機により明けられた穴を基準にＮＣ穴明け加工機によって、別途多数の穴を設けることなどで行われている。
【０００７】
ここで、従来より行われているコンフォーマルマスク法によるレーザー加工を行うビルドアップ法について、具体的な手順を、図７（ａ）〜（ｃ）、図８（ｄ）〜（ｇ）、図９（ｈ）〜（ｊ）を参照しながら説明する。（例えば、特許文献１参照）
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−０８７９２６号公報
【０００９】
はじめに、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば、ガラスエポキシ材（層間絶縁材）１に積層された銅箔をエッチングすることにより、内層パターン３、第１バイアホール用の第１ボトムランド２、及び円形状に銅を残存した基準ランド４０が設けられたコア材５を準備する。そして、このコア材５に樹脂付き銅箔７を高温プレス成形により積層する。
【００１０】
次に、樹脂付き銅箔７の銅箔９を透過して基準ランド４０を検出することができるＸ線画像を確認することによって、基準ランド４０位置へ、ポザ穴加工機で貫通穴４１を形成する（図７（ｃ））。そして、図８（ｄ）に示すように、その表面へレーザーマスク形成用レジスト１０を被覆して、位置決め部４２、貫通穴形成部４３及び第１バイアホール形成部１３が設けられているレーザーマスク用フィルム１４を、貫通穴４１に透過光を照射してＣＣＤカメラ１５で確認しながら、レーザーマスク形成用レジスト１０上に載置する。
【００１１】
その後、レーザーマスク形成用レジスト１０を露光、現像処理し、銅のエッチング処理を行うことで、貫通穴形成部４３、第１バイアホール形成部１３を設ける（図８（ｅ））。この貫通穴形成部４３位置に、ポザ穴加工機またはＮＣ穴明け加工機によって、貫通穴４１’を形成する（図８（ｆ））。また、レーザー加工機によって第１バイアホール形成部１３の樹脂を除去することで、第１バイアホール１７の形成をする（図８（ｇ））。
【００１２】
このような穴加工に続いて、デスミア処理、及びメッキ処理による銅メッキ層１８の形成を行う（図９（ｈ））。そして、その表面へ、今度は回路の形成のためのエッチングレジスト１９を被覆して、回路を形成するパターン用フィルム２４を載置する（図９（ｉ））。この場合も、貫通穴４１’に透過光を照射してＣＣＤカメラ１５で確認しながら、パターン用フィルム２４に設けられた位置決め部１１を貫通穴４１’に合わせて載置する。
【００１３】
さらに、エッチングレジスト１９の露光、現像処理を行い、銅のエッチング処理を行うことによって所定の回路及び第１バイアホール１７の形成を行う（図９（ｊ））。このようにして第１バイアホールが形成された多層板をコア材５として、上記図７（ａ）〜図９（ｊ）で説明した手順を繰り返し、第１バイアホール上に重ねて第２バイアホールを形成した、スタックバイアホール構造を有する多層プリント配線板を形成するのである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この従来におけるコンフォーマルマスク法では、上記説明の通り、積層した際に内層側にあるコア材の位置が、樹脂付き銅箔の存在により直接確認できないため、そのコア材の位置を確認する方法としてＸ線画像を利用し、基準ランド部分に貫通穴を形成するのである。しかし、このＸ線画像処理による基準ランドの確認は、ある程度の精度では行えるものの、Ｘ線が銅箔を透過して確認される画像を用いるため、得られる位置決め用の貫通穴の位置が若干ずれることもある。そのため、レーザーマスク用フィルムをコア材のボトムランド位置へ精確に合わて配置することが難しく、また、第１バイアホールのトップランドの形成位置がずれる場合もある。
【００１５】
この従来方法によってスタックバイアホールを形成する場合は、コア材に設けられた第１ボトムランドを最初の基準として、第１バイアホールの位置決めを行いレーザー穴明け加工し、次にその第１バイアホールの第１トップランドを基準として、第２バイアホールの位置決めを行いレーザー穴明け加工をし、第２バイアホールの第２トップランドを形成することになる。即ち、このように穴明けの位置決め基準を変えながら、スタックバイアホールを形成しようとすると、図１０（イ）に示すように、第２バイアホールの中心位置Ｃ２と第１バイアホールとの中心位置Ｃ１がズレ、図１０（ア）のような理想的なスタックバイアホールが形成されないことが多い。
【００１６】
そのため、第２バイアホール径Ｒ2を大きくして、第１及び第２バイアホールの中心位置（Ｃ1、Ｃ2）がズレても、図１０（ウ）に示すように、スタックバイアホールを形成することも考えられる。しかし、第２バイアホール径Ｒ2を大きくすることは、配線密度の向上を図ることからすると好ましい対応ではない。さらに、第２バイアホール径Ｒ2を大きくしても、第１トップランドの形成位置がズレている場合では、第１トップランドを基準として形成する第２バイアホールの形成位置がさらにズレるため、図１０（エ）に示すように、理想的なスタックバイアホールが形成されないことがある。このように従来方法によると理想的なスタックバイアホールが形成できないのは、スタックバイアホールを形成する際に用いる位置決め用の基準が順次変わっていることと、樹脂付き銅箔を積層するために内層側の第１バイアホール位置が樹脂付き銅箔の存在によって確認できないことにより生じてしまうのである。
【００１７】
そこで、本発明は、従来の樹脂付き銅箔を用いたビルドアップ法による多層プリント配線板の製造方法を改善し、バイアホールを多段に重ねたスタックバイアホール構造を位置精度良く形成できる技術を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、内層側の第１バイアホールを形成する際に、第１バイアホールの位置が確認できるようなバイアホール位置調整穴を設け、そのバイアホール位置調整穴から透過光を検出することで、第２バイアホールの第２ボトムランドを、第１バイアホールの位置と高い精度で合わせて形成できるようにしたのである。
【００１９】
具体的には、請求項１に記載するように、樹脂付き銅箔を積層しながら、多段に重ねたバイアホールを形成するものであるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造方法であって、透過光を認識できる基準マーク及び第１バイアホール用の第１ボトムランドを設けたコア材の両面へ、基準マークが確認できる面積の開口部を予め設けた樹脂付き銅箔を配し、基準マークが開口部中央に配置されるようにして高温プレス成形により積層し、その表面へレーザーマスク形成用レジストを被覆し、第１バイアホール位置決め部、第１バイアホールの上に重ねる第２バイアホール用の第２ボトムランドをバイアホール位置調整穴明け部、第１バイアホール形成部が設けられたレーザーマスク用フィルムを、基準マークから透過光を検出することによって位置決めしてレーザーマスク形成用レジスト上に載置し、露光、現像処理して、エッチングによりバイアホール位置調整穴明け部及び第１バイアホール形成部に対応する樹脂付き銅箔の銅を除去し、レーザー加工により、バイアホール位置調整穴及び第１バイアホールの形成をし、メッキ処理によって銅メッキ層を形成して、その表面へ回路形成用のエッチングレジストを被覆し、バイアホール位置調整穴内の銅メッキ層を除去するための穴内メッキ除去部、第１バイアホール用の第１トップランド形成部、及び第２バイアホール基準穴用区画部を形成する基準穴用区画形成部が設けられたパターン用フィルムを、バイアホール位置調整穴及びその周辺からの反射光を検出することによって位置決めしてエッチングレジスト上に載置し、露光、現像処理して、エッチングにより、バイアホール位置調整穴、第１バイアホール、回路、及び基準穴用区画部の形成をし、そして、バイアホール位置調整穴が確認できる面積の開口部を予め設けた樹脂付き銅箔を配し、バイアホール位置調整穴が開口部中央に配置されるようにして高温プレス成形によりさらに積層し、その表面へレーザーマスク形成用レジストを被覆し、第２バイアホール用の第２ボトムランド位置決め部、第２バイアホール基準穴形成部、及び第２バイアホール形成部が設けられたレーザーマスク用フィルムを、バイアホール位置調整穴から透過光を検出することによって位置決めしてレーザーマスク形成用レジスト上に載置し、露光、現像処理して、エッチングにより第２バイアホール基準穴形成部及び第２バイアホール形成部に対応する樹脂付き銅箔の銅を除去し、レーザー加工により、第２バイアホール基準穴及び第２バイアホールの形成をし、メッキ処理によって銅メッキ層を形成し、その表面へ回路形成用のエッチングレジストを被覆し、第２バイアホール位置決め部及び第２バイアホール用の第２トップランド形成部が設けられたパターン用フィルムを、第２バイアホール基準穴及びその周辺からの反射光を検出することによって位置決めしてエッチングレジスト上に載置し、露光、現像処理して、エッチングにより、回路形成すると共に第２バイアホールを第１バイアホールの上に重ねた状態で形成するものとした。
【００２０】
この請求項１に記載する本発明によれば、第１バイアホールを形成する際に、その第１バイアホール位置から所定の距離をおいて形成したバイアホール位置調整穴が設けられているので、このバイアホール位置調整穴を基準として、第２バイアホールの第２ボトムランドを形成する位置を精確に把握することができる。即ち、第１バイアホール位置に高い精度で合わせて、その上に、第２ボトムランドを形成することが可能となるのである。
【００２１】
そして、この請求項１に記載する発明では、バイアホール位置調整穴を基準として第２ボトムランド位置を決定する際に、透過光を検出することでレーザーマスク用フィルムを載置するため、従来のＸ線画像を用いた場合に比べ、非常に高い精度で位置を合わせることができる。また、第１バイアホールを形成する際にも、コア材に設けられた基準マークを通過する透過光を検出しながら第１トップランドを形成しているので、第１バイアホールの形成が精確に行えることになり、最終的に形成されるスタックバイアホールの形成も位置精度を高くすることができるのである。
【００２２】
さらに、第１トップランドの形成位置がズレた場合であっても、位置精度の高いスタックバイアホールを形成するには、請求項２に記載する発明のように行うことが好ましい。つまり、バイアホール位置調整穴内の銅メッキ層を除去するために用いるパターン用フィルムへ、バイアホール調整位置穴の開口に第１トップランドとの位置合せに用いるための調整ランドをリング状に形成するランド形成部を、穴内メッキ除去部の周辺に設け、第２バイアホールを形成するために用いるレーザーマスク用フィルムへ、第２ボトムランド位置決め部の周辺にリング状のランド確認部を設けることとし、バイアホール位置調整穴から透過光を検出してレーザーマスク用フィルムを位置決めする際に、第１トップランドの位置ズレと第１バイアホール位置を同時に確認するのである。
【００２３】
このようにすると、バイアホール位置調整穴開口に、第１トップランドと所定距離を有した調整ランドが設けられ、第１トップランドがズレた場合には、調整ランドもそのズレに対応して形成されることになる。そして、第２バイアホールを形成するために用いるレーザーマスク用フィルムに設けられた第２ボトムランド位置決め部のリング状のランド確認部より、バイアホール位置調整用穴を通過するに透過光を検出すれば、そのズレを認識することができる。従って、調整ランドで第１トップランドの位置ズレを認識するとともに、第２ボトムランド位置決め部により第１バイアホールの位置を確認することが可能となる。これにより、第１トップランドの形成位置がズレていたとしても、第１バイアホールの上に位置精度よく第２バイアホールを形成することができるようになり、第２バイアホール用の第２ボトムランドの形状を小さくできる。即ち、第２バイアホール径を小径化でき、それに伴ったランドの小径化が図れるので、高密度のプリント配線板の形成が可能となるものである。この請求項２に記載する発明において、バイアホール位置調整穴の開口に設ける調整ランドは、そのリング形状の大きさを任意に決定できるものである。
【００２４】
上記本発明においては、２段重ね状態のスタックバイアホールを形成する場合においての製造方法を示しているが、本発明は２段のみのスタックバイアホールに限らず、さらに多段のスタックバイアホールの形成を行うことも可能なものである。また、上記本発明におけるコア材とは、片面板、両面板、或いは３層以上の多層板を含むものであり、光を透過できるような層間絶縁材により形成されるものであればどのようなものにも応用できる。そして、本発明における樹脂付き銅箔とは、いわゆるＲＣＣ（Resin Coated Copper）と呼ばれるものであり、硬化したときに樹脂が光を透過するものであればよく、樹脂及び銅箔厚みについても特に制約はないのものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）、図２（Ｄ）〜（Ｆ）、図３（Ｇ）〜（Ｉ）、図４（Ｊ）〜（Ｌ）、図５（Ｍ）〜（Ｏ）、は、本実施形態に係る製造工程の手順を断面概略図によって順番に示したものである。
【００２６】
まず、図１（Ａ）に示すように、層間絶縁材としてガラスエポキシ材１に銅箔を張り合わせてエッチングすることにより、第１ボトムランド２、内層パターン３、円形の基準マーク４を設けたコア材５となる両面プリント配線板を用意した。この基準マーク４は、銅箔がφ１．０ｍｍの円形に除かれた状態のもので、その反対面側は、透過光が通り抜けやすくなるように基準マーク４よりもやや大きな面積の銅箔を除去している。
【００２７】
そして、基準マーク４が認識できる程度の面積（φ２．０ｍｍ）の円形開口部６を予め穿設してある樹脂付き銅箔７を準備した。この樹脂付き銅箔７は、エポキシ系の樹脂８が１２μｍ厚さの銅箔９に約８０μｍ厚さ塗工されたもので、樹脂８が半硬化状態、いわゆるＢステージ状態にされている。この樹脂付き銅箔７を、コア材５の基準マーク４が開口部６中央に配置されるように両面に重ね、高温プレス成型により積層した（図１（Ｂ））。高温プレスは、離型フィルムを樹脂付き銅箔７表面に敷き乗せ、それをＳＵＳ板で挟み込み、熱間圧縮プレス成形するものである。この高温プレス成形を行うと、図１（Ｂ）に示すように、樹脂付き銅箔７の開口部６であった部分には樹脂８が流れ込み、開口部６の空間を樹脂で埋めた状態となる。従って、積層されたこの部分、即ち基準マーク４の部分には、光が透過できる通路を厚さ方向に形成することになる。
【００２８】
次に、このように積層したものの表面にレーザーマスク形成用レジスト１０を被覆した。このレーザーマスク形成用レジスト１０は、ドライフィルムと呼ばれる紫外線硬化型のレジストで、熱圧着することにより被覆するものである。これに、第１バイアホール位置決め部１１、バイアホール位置調整穴明け部１２、第１バイアホール形成部１３が設けられたレーザーマスク用フィルム１４を載置した。第１バイアホール形成部１３は、コア材５に設けられている第１ボトムランド２位置に相当するようフィルムに形成されたものである。レーザーマスク用フィルム１４の載置は、基準マーク４の相当する部分へ透過光を照射して、反対側に設置するＣＣＤカメラ１５で、基準マーク４の部分を透過してくる光に、第１バイアホール位置決め部１１が精確に重なるようにフィルムを移動させて行った（図１（Ｃ））。
【００２９】
このようにしてレーザーマスク用フィルム１４を載置した後、レーザーマスク形成用レジスト１０を露光、現像し、塩化第二銅系のエッチング液により、バイアホール位置調整穴明け部１２及び第１バイアホール形成部１３に対応する樹脂付き銅箔７の銅箔９を除去した。そして、残存するレーザーマスク形成用レジスト１０を剥離すると、図２（Ｄ）に示すようにバイアホール位置調整穴明け部１２と第１バイアホール形成部１３とに対応する部分が、樹脂付き銅箔７の樹脂８表面を露出した状態になる。
【００３０】
続いて、この樹脂８が露出した部分へ、炭酸ガスレーザー（レーザー加工条件：周波数１０００Ｈｚ、パルス幅２０μｓｅｃ）を照射して樹脂を除去することにより、バイアホール位置調整穴１６と第１バイアホール１７とを形成した。この場合のバイアホール位置調整穴１６はφ１．０ｍｍで、バイアホール１７はφ０．１ｍｍのものを形成した（図２（Ｅ））。
【００３１】
そして、炭酸ガスレーザーの照射により形成した穴内のスミアを除去するために、過マンガン酸カリウム溶液に浸漬してデスミア処理を行い、その後無電解銅メッキ処理及び電解メッキ処理をすることで、所定厚みの銅メッキ層１８を形成した（図２（Ｆ））。この無電解メッキ処理前には、いわゆるキャタライズ処理と呼ばれる無電解メッキの析出核となるパラジウムの沈着処理を行っている。無電解銅メッキ処理の条件は、硫酸銅・五水和物３ｇ／Ｌ、水酸化ナトリウム５ｇ／Ｌ、ホルムアルデヒド９ｇ／Ｌの溶液に２０分間浸漬するもので、次いで電解メッキ処理条件は、硫酸銅５０ｇ／Ｌ、硫酸２２０ｇ／Ｌ溶液中、１．５Ａ／ｄｍ２の電流密度で６０分間メッキ処理を行うものである。
【００３２】
次に、このメッキ処理が施されたものに、回路形成用のエッチングレジスト１９を被覆した（図３（Ｇ））。このエッチングレジスト１９はレーザーマスク形成用レジスト１０と同じものを使用した。エッチングレジスト１９が被覆されたものに、穴内メッキ除去部２０、リング状のランド形成部２１、基準穴用区画形成部２２、第１トップランド形成部２３が設けられているパターン用フィルム２４を載置した。この穴内メッキ除去部２０は、バイアホール位置調整穴１６に相当する位置で、穴径よりも小さなφ０．８ｍｍの円形にされており、この部分に相当する穴内の銅メッキ層１８を除去するためのものである。また、リング状のランド形成部２１は、バイアホール位置調整穴１６の開口にφ１．３ｍｍのランドを形成するためのものである。このパターン用フィルム２４の位置合わせは、バイアホール位置調整穴１６に向けて光を照射することにより、銅メッキ層１８表面で反射される反射光をＣＣＤカメラ１５で検出することにより、パターン用フィルム２４の穴内メッキ除去部２０が精確にバイアホール位置調整穴１６と重なるようにフィルムを移動させて行った（図３（Ｇ））。
【００３３】
このようにして、パターン用フィルム２４を載置した後、エッチングレジストを露光、現像し、塩化第二銅系のエッチング液により、調整ランド２５が開口に設けられるとともに穴内の銅めっき層１８が除去されたバイアホール位置調整穴１６、基準穴用区画部２６、第１トップランド２７が設けられた第１バイアホール２８、及び回路の形成を行った。この際、バイアホール位置調整穴１６の反対面側には、透過光を通過させるために所定面積の銅をエッチング除去した（図３（Ｈ））。
【００３４】
そして、バイアホール位置調整穴１６が確認できる面積の開口部６を予め設けた樹脂付き銅箔７を配し、バイアホール位置調整穴１６が開口部６中央に配置されるようにして高温プレス成形によりさらに積層した。この積層により、バイアホール位置調整穴１６の部分には、光が透過できる通路を厚さ方向に形成することになる（図３（Ｉ））。
【００３５】
その表面へ上記したレーザーマスク形成用レジスト１０を被覆し、第２ボトムランド位置決め部２９、リング状のランド確認部３０、第２バイアホール基準穴形成部３１、及び第２バイアホール形成部３２が設けられたレーザーマスク用フィルム１４を、バイアホール位置調整穴１６から透過光をＣＣＤカメラ１５で検出しながら位置決めして、レーザーマスク形成用レジスト上に載置した（図４（Ｊ））。
【００３６】
ここで、このバイアホール位置調整穴１６を用いてレーザーマスク用フィルム１４を位置決めする方法を、図６を参照しながら詳説する。図６には、図４（Ｊ）のバイアホール位置調整穴１６付近の断面拡大図（ア）と最終的に形成される２段重ね状態のスタックバイアホール断面図（イ）、及びＣＣＤカメラ１５で観察されるバイアホール位置調整穴１６の平面概略図を（１）〜（３）の３通りに分けて示したものである。透過光は、バイアホール位置調整穴１６を、図６（ア）に示すように、穴内と調整ランド２５の周辺を通過してＣＣＤカメラ１５方向に透過することになる。そして、レーザーマスク用フィルム１４には、第２ボトムランド位置決め部２９、リング状のランド確認部３０（調整ランド２５周辺にリング状に形成された部分に対応した形状にされている。）が設けられているため、レーザーマスク用フィルム１４が第１バイアホールの位置に精確に位置合わされた場合、即ち図６（イ）のような理想的なスタックバイアホールが形成できるようになるときは、図６（１）のような透過光がＣＣＤカメラ１５により観察されることになる。図６（１）〜（３）では、符号３３の場所が透過光が確認できる部分を示し、符号３４の場所は透過光が確認できない暗視野の部分を示している。図６（２）の場合は、第２バイアホール形成位置と第１バイアホール位置とがズレているものを示しており、図６（３）の場合、第１トップランドとの位置合わせがズレているものを示している。従って、レーザーマスク用フィルム１４を載置するときは、図６（１）のような状態の透過光が検出されるように、レーザーマスク用フィルム１４を移動させながら行う。
【００３７】
このようにレーザーマスク用フィルム１４を載置し、露光、現像処理して、塩化第二銅系のエッチング液により、第２バイアホール基準穴形成部３１及び第２バイアホール形成部３２に対応する樹脂付き銅箔７の銅９を除去した（図４（Ｋ））。そして、上記した炭酸ガスレーザーにより、第２バイアホール基準穴３５及び第２バイアホール３６（φ０．２ｍｍ）の形成をした（図４（Ｌ））。
【００３８】
そして、再び過マンガン酸カリウム溶液に浸漬してデスミア処理を行い、その後無電解銅メッキ処理及び電解メッキ処理をすることで、所定厚みの銅メッキ層１８を形成した（図５（Ｍ））。デスミア処理、銅メッキ処理条件等は、上記したものと同様であるので省略する。
【００３９】
そして、その表面へ回路形成用のエッチングレジスト１９（上記したものと同じ）を被覆し、第２バイアホール位置決め部３７及び第２バイアホール用の第２トップランド形成部３８が設けられたパターン用フィルム２４を、第２バイアホール基準穴３５及びその周辺からの反射光、即ち銅メッキ層１８からの反射光を検出することによって位置決めしてエッチングレジスト１９上に載置し、露光、現像処理して、エッチングすることにより、回路形成すると共に第２バイアホール３９を第１バイアホール２８の上に重ねた状態で形成した。
【００４０】
従来方法では、第１バイアホール径がφ０．１ｍｍに対して、位置ズレ誤差を考慮してφ０．４ｍｍ径の第２バイアホール形成することが限界であったが、本実施形態で示した製造方法によって得られたスタックバイアホールは、第１バイアホール径がφ０．１ｍｍに対し第２バイアホール径をφ０．２ｍｍで形成することができた。そして、これに伴って形成される第２バイアホールの第２トップランドも小径化することが可能となった。
【００４１】
また、本実施形態の製造方法によってスタックバイアホールを形成した場合、位置精度が大きく向上するため、最外層の表裏のパターンのズレを小さくできることになり、貫通スルーホールのアニュラリングを小さくできることになった。貫通スルーホールのアニュラリングとは、スルーホール用の貫通孔とランドとの位置合わせズレを許容するための領域のことをいい、具体的には、スルーホール用のランド径を大きくするとアニュラリングが大きくなることを意味するものである。レーザーによるバイアホール形成の際における表裏の位置ズレが大きくなると、その貫通スルーホールのランドも大きくしなければならないものであるが、本実施形態の製造方法によれば、位置精度を高くしてバイアホールホール形成が行え、上述したようにスタックバイアホールのランド径を小さくすることができる。更に、このバイアホールのランドと同時に形成する貫通スルーホールのランドも小さくすることが可能となるのである。要するに、スタックバイアホールを位置精度高く形成できるため、最外層における表裏のパターンのズレが小さくなっているので、貫通スルーホール用のランド径を大きくしてその位置ズレを吸収する必要が無くなるのである。従って、本実施形態の製造方法によれば貫通スルーホール用のランドも小径化でき、配線密度をより高くすることが可能となった。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る製造方法によれば、樹脂付き銅箔を用いたビルドアップ法による多層プリント配線板おいて、スタックバイアホール構造を位置精度高く形成できることになり、多段に重ねるバイアホール径及びランド径も小径化できるようになるため、高密度な多層プリント配線板を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ａ）前準備、（Ｂ）積層工程、（Ｃ）位置決め工程をそれぞれ示したフロー図。
【図２】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ｄ）露光・現像・エッチング工程、（Ｅ）レーザー加工工程、（Ｆ）デスミア・メッキ処理工程をそれぞれ示したフロー図。
【図３】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ｇ）位置決め工程、（Ｈ）露光・現像・エッチング工程、（Ｉ）積層工程をそれぞれ示したフロー図。
【図４】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ｊ）位置決め工程、（Ｋ）露光・現像・エッチング工程、（Ｌ）レーザー加工工程をそれぞれ示したフロー図。
【図５】本実施形態におけるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（Ｍ）デスミア・メッキ処理工程、（Ｎ）位置決め工程、（Ｏ）露光・現像・エッチング工程をそれぞれ示したフロー図。
【図６】バイアホール位置調整穴を用いた位置決め手順を示す概略図。
【図７】従来のビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（ａ）前準備、（ｂ）積層工程、（ｃ）ポザ穴工程をそれぞれ示したフロー図。
【図８】従来のビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（ｄ）位置決め工程（ｅ）露光・現像・エッチング工程、（ｆ）ポザ穴加工、（ｇ）レーザー加工工程をそれぞれ示したフロー図。
【図９】従来のビルドアップ法による多層プリント配線板の製造手順のうち、（ｈ）デスミア・メッキ処理工程、（ｉ）位置決め工程、（ｊ）露光・現像・エッチング工程をそれぞれ示したフロー図。
【図１０】従来方法によりスタックバイアホールの形成を示した際の形状断面及び平面概略図。
【符号の説明】
１ ガラスエポキシ材
２ 第１ボトムランド
３ 内層パターン
４ 基準マーク
５ コア材
６ 開口部
７ 樹脂付き銅箔
８ 樹脂
９ 銅箔
１０ レーザーマスク形成用レジスト
１１ 第１バイアホール位置決め部
１２ バイアホール位置調整穴明け部
１３ 第１バイアホール形成部
１４ レーザーマスク用フィルム
１５ ＣＣＤカメラ
１６ バイアホール位置調整穴
１７、２８ 第１バイアホール
１８ 銅メッキ層
１９ エッチングレジスト
２０ 穴内メッキ除去部
２１ ランド形成部
２２ 基準穴用区画形成部
２３ 第１トップランド形成部
２４ パターン用フィルム
２５ 調整ランド
２６ 第２バイアホール基準穴用区画部
２７ 第１トップランド
２９ 第２ボトムランド位置決め部
３０ ランド確認部
３１ 第２バイアホール基準穴形成部
３２ 第２バイアホール形成部
３５ 第２バイアホール基準穴
３６、３９ 第２バイアホール
３７ 第２バイアホール位置決め部
４０ 基準ランド
４１ 貫通穴
４２ 位置決め部
４３ 貫通穴形成部
Claims (1)
- 樹脂付き銅箔を積層しながら、多段に重ねたバイアホールを形成するものであるビルドアップ法による多層プリント配線板の製造方法であって、
透過光を認識できる基準マーク及び第１バイアホール用の第１ボトムランドを設けたコア材の両面へ、基準マークが確認できる面積の開口部を予め設けた樹脂付き銅箔を配し、基準マークが開口部中央に配置されるようにして高温プレス成形により積層し、
その表面へレーザーマスク形成用レジストを被覆し、
第１バイアホール位置決め部と、第１バイアホールの上に重ねる第２バイアホール用の第２ボトムランドを形成するために用いるバイアホール位置調整穴明け部と、第１バイアホール形成部とが設けられたレーザーマスク用フィルムを、基準マークから透過光を検出することによって位置決めしてレーザーマスク形成用レジスト上に載置し、
露光、現像処理して、エッチングによりバイアホール位置調整穴明け部及び第１バイアホール形成部に対応する樹脂付き銅箔の銅を除去し、
レーザー加工により、バイアホール位置調整穴及び第１バイアホールの形成をし、
メッキ処理によって銅メッキ層を形成して、その表面へ回路形成用のエッチングレジストを被覆し、
バイアホール位置調整穴内の銅メッキ層を除去するための穴内メッキ除去部と、第１バイアホール用の第１トップランド形成部と、第２バイアホール基準穴用区画部を形成する基準穴用区画形成部とが設けられたパターン用フィルムを、バイアホール位置調整穴及びその周辺からの反射光を検出することによって位置決めしてエッチングレジスト上に載置し、
露光、現像処理して、エッチングにより、バイアホール位置調整穴、第１バイアホール、回路、及び基準穴用区画部の形成をし、
そして、バイアホール位置調整穴が確認できる面積の開口部を予め設けた樹脂付き銅箔を配し、バイアホール位置調整穴が開口部中央に配置されるようにして高温プレス成形によりさらに積層し、
その表面へレーザーマスク形成用レジストを被覆し、
第２バイアホール用の第２ボトムランド位置決め部と、第２バイアホール基準穴形成部と、第２バイアホール形成部とが設けられたレーザーマスク用フィルムを、バイアホール位置調整穴から透過光を検出することによって位置決めしてレーザーマスク形成用レジスト上に載置し、
露光、現像処理して、エッチングにより第２バイアホール基準穴形成部及び第２バイアホール形成部に対応する樹脂付き銅箔の銅を除去し、
レーザー加工により、第２バイアホール基準穴及び第２バイアホールの形成をし、
メッキ処理によって銅メッキ層を形成し、その表面へ回路形成用のエッチングレジストを被覆し、
第２バイアホール位置決め部及び第２バイアホール用の第２トップランド形成部が設けられたパターン用フィルムを、第２バイアホール基準穴及びその周辺からの反射光を検出することによって位置決めしてエッチングレジスト上に載置し、
露光、現像処理して、エッチングにより、回路形成すると共に第２バイアホールを第１バイアホールの上に重ねた状態で形成するものであり、
前記バイアホール位置調整穴内の銅メッキ層を除去するために用いるパターン用フィルムには、バイアホール位置調整穴の開口に第１トップランドとの位置合せに用いるための調整ランドをリング状に形成するランド形成部が、穴内メッキ除去部の周辺に設けられ、
第２バイアホールを形成するために用いるレーザーマスク用フィルムには、第２ボトムランド位置決め部の周辺にリング状のランド確認部が設けられており、バイアホール位置調整穴から透過光を検出してレーザーマスク用フィルムを位置決めする際に、第１トップランドの位置ズレと第１バイアホール位置を同時に確認するようにしたビルドアップ法による多層プリント配線板の製造方法。
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