JP4877694B2 - Manufacturing method of multilayer printed wiring board - Google Patents

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Description

【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ものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ビルドアップ多層プリント配線板は、例えば、特開平4−55555号公報等に開示された方法により製造されている。
すなわち、まず、銅箔が貼り付けられた銅張積層板に貫通孔を形成し、続いて無電解銅めっき処理を施すことによりスルーホールを形成する。続いて、基板の表面を導体パターン状にエッチング処理して導体回路を形成し、この導体回路の表面に、エッチング等により粗化面を形成する。そして、この粗化面を有する導体回路上に樹脂絶縁層を形成した後、露光、現像処理を行ってバイアホール用開口を形成し、その後、UV硬化、本硬化を経て層間樹脂絶縁層を形成する。
【0003】
さらに、層間樹脂絶縁層に酸や酸化剤などにより粗化処理を施した後、薄い無電解めっき層を形成し、この無電解めっき層上にめっきレジストを形成し、電気めっきにより厚付けを行い、めっきレジスト剥離後、めっきレジスト下に存在している薄い無電解めっき層をエッチング液により除去することにより独立した導体回路を形成し、さらに、第二銅錯体と有機酸塩等により導体回路表面に粗化面を形成する。
この工程を繰り返した後、最後に導体回路を保護するためのソルダーレジスト層を形成し、ICチップ等との接続のために開口を形成し、露出した導体回路にめっき等を施し、半田ペーストを印刷して半田バンプを形成することにより、ビルドアップ多層プリント配線板の製造を完了する。
【0004】
しかしながら、このような方法によりビルドアップ多層プリント配線板を製造する場合、めっきレジスト下に存在している薄い無電解めっき層をエッチング液により除去すると、厚付けした電気めっき層の一部も除去されてしまうため、電気めっき層が薄くなってしまうという問題があった。
また、粗化面を形成するためにエッチングを行うと、導体回路の側面がエッチングされすぎ、その形状がアンダーカット形状になったり、該アンダーカット部分の粗化面の凹凸が小さい場合があった。
そのため、導体回路上に層間樹脂絶縁層を形成した場合に、アンダーカット部分に樹脂が充填されなかったり、アンダーカット部分と樹脂との密着性が低かったりし、層間樹脂絶縁層にクラックが発生したり、層間樹脂絶縁層と導体回路との剥離が発生するという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、このような問題を回避するために、電気めっきによる厚付けを行う際に、電気めっき層を厚く、幅広く形成する方法もある。しかしながら、この場合以下のような問題が生じる。
即ち、電気めっき層を厚く形成する場合には、図17に示すように、樹脂絶縁層22上に薄膜導体層24を形成し(図17(a)参照)、次に、薄膜導体層24上にめっきレジスト23を形成した後(図17(b)参照)、電気めっき層25をめっきレジスト23の厚さよりも厚くなるように形成する(図17(c)参照)。その結果、電気めっき層25がめっきレジスト23の上部にまで形成され、めっきレジスト23を剥離した際に、めっきレジスト23を全部剥離させることができず、電気めっき層25側面の一部にめっきレジスト残留物23aが存在してしまう(図17(d)参照)。
【0006】
そのため、めっきレジスト23の下に存在していた薄膜導体層を除去し(図17(e)参照)、さらに、電気めっき層23表面および薄膜導体層24側面に粗化面を形成しようとした場合に、めっきレジスト残留物23aが存在し、粗化面が形成されない部分が発生してしまう(図17(f)参照)。
このように、粗化面の形成されない部分が存在すると、この部分では、導体回路と樹脂絶縁層との密着性が不充分となり、層間樹脂絶縁層と導体回路との剥離の原因となってしまう。
【0007】
また、電気めっき層25をめっきレジスト23の厚さよりも厚く形成する場合には、電気めっき層25の上面が平坦ならず、そのため、独立した導体回路とした際に、厚さが不均一になるという問題もある。
このように、導体回路の厚さが不均一であると、得られる多層プリント配線板が電気特性に劣るものとなってしまう。
【0008】
また、電気めっき層を幅広く形成する場合には、その分だけ、導体回路間が狭くなってしまうため、めっきレジストを剥離した後、該めっきレジスト下に存在する薄膜導体層を除去しようとした際に、エッチング液が導体回路間に充分に入りこめないことがある。このような場合には、薄膜導体層の一部に除去されない部分が生じ、導体回路間の短絡の原因となってしまう。
【0009】
また、電気めっき層を形成する際に、厚付けを行ってもめっきレジスト上部に電気めっき層が形成されないように、めっきレジストの厚さを厚く形成すると、めっきレジストが厚くなるため、めっきレジスト非形成部の深さが深くなり、その結果、めっきレジスト非形成部の一部に電気めっき層を形成することができない部分が発生する。
【0010】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、厚さが均一でアンダーカット等がなく、表面全体に粗化面が形成された導体回路を有し、その結果、層間樹脂絶縁層にクラックが発生したり、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生したりすることがない多層プリント配線板の製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意研究した結果、めっきレジストを剥離する前に第一のエッチング処理を行うことにより、めっきレジスト上の電気めっき層を除去するとともに、電気めっき層をめっきレジストの厚さとほぼ同じ厚さとし、続いて、上記めっきレジストを剥離した後に第二のエッチング処理を行うとともに粗化面形成処理を行うことにより、厚さが均一でアンダーカットがなく、表面全体に粗化面を有する導体回路が形成された多層プリント配線板を製造できることを見いだし、以下に示す内容を要旨構成とする発明に到達した。
【0012】
即ち、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、基板上に導体回路と樹脂絶縁層とが順次形成され、これらの導体回路がバイアホールを介して接続されてなる多層プリント配線板の製造方法であって、下記(1)〜(4)の工程を含むことを特徴とする。
(1)上記基板上および/または上記樹脂絶縁層上に薄膜導体層を形成する工程、
(2)上記薄膜導体層上の一部にドライフィルムを用いてめっきレジストを形成した後、上記めっきレジスト非形成部に上記めっきレジストの厚さよりも厚い電気めっき層を形成する工程、
(3)第一のエッチング液を用いて上記電気めっき層をエッチングする工程、および、
(4)上記めっきレジストを剥離した後、第二のエッチング液を用い、上記めっきレジストの下に存在する薄膜導体層を除去するとともに上記電気めっき層表面および上記薄膜導体層側面に粗化面を形成する工程。
【0013】
本発明の製造方法において、上記第一のエッチング液は、塩化第二銅、塩化第二鉄、過硫酸塩、過酸化水素/硫酸、アルカリエッチャントからなる群より選択される少なくとも一種を含む溶液であることが望ましい。
【0014】
また、上記第一のエッチング液は、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液、または、過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液であることが望ましい。
【0015】
上記製造方法において、上記第二のエッチング液は、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液、または、過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液であることが望ましい。
【0016】
また、上記製造方法において、上記第一のエッチング液および上記第二のエッチング液は、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液または過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液であり、かつ、上記第一のエッチング液および上記第二のエッチング液は、同一であることが望ましい。
【0017】
また、上記製造方法において、上記(3)の工程では、第一のエッチング液を用いて上記電気めっき層のエッチングを行った後、バフ研磨を行うことが望ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の多層プリント配線板の製造方法は、基板上に導体回路と樹脂絶縁層とが順次形成され、これらの導体回路がバイアホールを介して接続されてなる多層プリント配線板の製造方法であって、
下記(1)〜(4)の工程を含むことを特徴とする。
(1)上記基板上および/または上記樹脂絶縁層上に薄膜導体層を形成する工程、
(2)上記薄膜導体層上の一部にドライフィルムを用いてめっきレジストを形成した後、上記めっきレジスト非形成部に上記めっきレジストの厚さよりも厚い電気めっき層を形成する工程、
(3)第一のエッチング液を用いて上記電気めっき層をエッチングする工程、および、
(4)上記めっきレジストを剥離した後、第二のエッチング液を用い、上記めっきレジストの下に存在する薄膜導体層を除去するとともに上記電気めっき層表面および上記薄膜導体層側面に粗化面を形成する工程。
【0019】
上記多層プリント配線板の製造方法によれば、めっきレジストを剥離する前に第一のエッチング処理を行うため、めっきレジストの厚さより厚く形成された電気めっき層や、めっきレジストの上部に形成された電気めっき層が除去され、その厚さが均一となる。その結果、この工程の後に、めっきレジストの剥離処理を行うと、めっきレジストは完全に剥離され、めっきレジスト残留物が導体回路の側面に存在することはない。本発明では、上記めっきレジストを剥離した後に第二のエッチング処理を行うとともに粗化面形成処理を行うため、厚さが均一でアンダーカットがなく、表面に粗化面を有する導体回路が形成された多層プリント配線板を製造することができ、このような製造方法で製造された多層プリント配線板では、上記した特性を有する導体回路が形成されているため、樹脂絶縁層が導体回路に密着し、バイアホールも下の導体回路に密着する。その結果、接続性、信頼性に優れた多層プリント配線板となる。
【0020】
図1は、本発明の製造方法において、樹脂絶縁層上に導体回路を形成する工程の一例を示す断面図である。
本発明の製造方法では、図1に示すように、まず、樹脂絶縁層22上に薄膜導体層24を形成する(図1(a)参照)。上記樹脂絶縁層とは、例えば、層間樹脂絶縁層のことをいう。
【0021】
薄膜導体層24の材質としては、例えば、スズ、亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、タリウム、鉛等が挙げられる。
これらのなかでは、電気特性、経済性等を考慮すると銅が望ましい。
薄膜導体層24を形成する方法としては、例えば、スパッタリング、無電解めっき、蒸着等が挙げられる。薄膜導体層24の厚さは、0.3〜2.0μmが望ましい。上記厚さが0.3μm未満では、樹脂絶縁層表面に粗化面が形成されている場合、該粗化面の形状に薄膜導体層が追従することができない場合があり、2.0μmを超えると、後述する工程で薄膜導体層を除去する際に、薄膜導体層を完全に除去することができず、短絡の原因となる場合があるからである。
なお、上記樹脂絶縁層の材料については後述する。
【0022】
次に、薄膜導体層24上の一部にドライフィルムを用いてめっきレジスト23を形成する(図1(b)参照)。
めっきレジスト23を形成する方法としては、例えば、感光性ドライフィルムを薄膜導体層24上に貼り付けた後、露光、現像処理を施してめっきレジスト非形成部を除去する方法等が挙げられる。
上記ドライフィルムとしては特に限定されず、例えば、市販の感光性ドライフィルム等が挙げられる。
めっきレジスト23の厚さとしては特に限定されず、形成する導体回路の厚さ等を考慮して適宜選択すればよいが、通常、15〜30μmが望ましい。
【0023】
次に、薄膜導体層24上のめっきレジスト23非形成部に電気めっき層25を形成する。電気めっき層25は図1(c)に示すように、メッキレジスト23の厚さよりも厚く形成する。これは、電気めっき層25を厚く形成しておくことにより、後述するエッチング処理を施して粗化面を有する導体回路を形成する際に、該導体回路が薄くなりすぎず、所望の形状の導体回路を形成することができるからである。このとき、電気めっき層25はめっきレジスト23の上部にまで形成してもよい。
【0024】
続いて、第一のエッチング液を用いて電気めっき層25表層部を除去する(図1(d)参照)。この場合、電気めっき層25の側面はめっきレジスト23と接触しているため第一のエッチング液により除去されることがなく、電気めっき層25の表層部だけが第一のエッチング液により除去されることとなる。そのため、この工程を行うことにより、めっきレジスト23の上部に形成された電気めっき層25が除去されるとともに、電気めっき層25の上面が平坦化され、厚さの均一な電気めっき層25を形成することができる。
【0025】
上記第一のエッチング液を用いて電気めっき層25の表層部を除去した後、電気めっき層25上面のバフ研磨を行なってもよい。
特に、上記第一のエッチング液を用いて電気めっき層25の表層部を除去した際に、あまり長時間エッチングを行わなかった場合や低濃度のエッチング液を用いてエッチングを行なった場合に、バフ研磨を行なってもよい。
【0026】
これは、厚く形成した電気めっき層が、エッチングにより薄くなることを避けるために、エッチングの条件を穏やかにした場合に、めっきレジスト23の上部に電気めっき層が僅かに残留する場合があり、この場合に、めっきレジスト23の上部に残留した電気めっき層をバフ研磨を用いて除去することにより、後の工程でめっきレジスト23を確実に除去することができるからである。
【0027】
上記第一のエッチング液としては、例えば、塩化第二銅、塩化第二鉄、過硫酸塩、過酸化水素/硫酸、アルカリエッチャント等が挙げられる。これらの第一のエッチング液は、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
このようなエッチング液を用いて、第一のエッチング処理を行う場合は、比較的薄い濃度のエッチング液を用いて短時間でエッチング処理を行うことにより、電気めっき層の厚さを確保する。そして、エッチング処理終了後にバフ研磨を行うことにより電気めっき層の上面をある程度平坦化するとともに、めっきレジストの上部に、電気めっき層の残留物が存在する場合には、これを除去してもよい。上記エッチング液を用いて第一のエッチング処理を行う際の具体的な条件は、電気めっき層の厚さや電気めっき層を構成する金属の種類等を考慮して適宜選択すればよい。
【0028】
また、上記第一のエッチング液としては、例えば、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液や、過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液等を用いてもよい。
上記第一のエッチング液として、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液や、過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液を用いた場合には、図1(d)に示すように、電気めっき層25表層部を除去するとともに、導体回路の上面に粗化面25aを形成することができる。そのため、後述する工程を経て、独立した導体回路を形成した際に、該導体回路は充分な粗さの粗化面を有することとなる。
【0029】
上記第二銅錯体としては特に限定されないが、アゾール類の第二銅錯体が望ましい。この種の第二銅錯体は、金属銅等を酸化する酸化剤として作用する。
上記アゾール類としては、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾールが望ましい。なかでも、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール等が望ましい。上記第二銅錯体の添加量は、1〜15重量%が望ましい。上記範囲の添加量では、第二銅錯体の溶解性および安定性に優れるからである。
【0030】
上記有機酸は、酸化銅を溶解させるために、上記第二銅錯体とともに配合する。アゾール類の第二銅錯体を用いる場合には、有機酸は、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉相酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、スルファミン酸からなる群より選択される少なくとも一種が望ましい。また、有機酸の含有量は、0.1〜30重量%が好ましい。酸化された銅の溶解性を維持し、かつ、溶解安定性を確保するためである。
【0031】
上記第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液には、銅の溶解やアゾール類の酸化作用を補助するために、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン等のハロゲンイオンを加えてもよい。上記ハロゲンイオンは、塩酸、塩化ナトリウム等として供給することかできる。ハロゲンイオンの添加量は、0.01〜20重量%が望ましい。層間樹脂絶縁層との密着性に優れた粗化面を形成することができるからである。
【0032】
上記第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液は、上記第二銅錯体と有機酸と必要に応じてハロゲンイオンとを、水に溶解することにより調製することができる。また、市販のメック社製、商品名「メックエッチボンド」を用いることができる。
また、上記第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液や上記過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液は、添加剤や安定剤を含んでいてもよい。
【0033】
次に、めっきレジスト23を剥離し(図1(e)参照)、その後、第二のエッチング液を用い、めっきレジスト23の下に存在する薄膜導体層24を除去するとともに電気めっき層25表面および薄膜導体層24側面に粗化面25aおよび粗化面24aを形成する(図1(f)参照)。
【0034】
上記第二のエッチング液としては、例えば、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液、過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液等が挙げられる。
上記第二のエッチング液として、どのエッチング液を使用するかは、第一のエッチング液を考慮して選択するのが望ましく、具体的には、第一のエッチンク液および第二のエッチング液として、同一のエッチング液を用いることが望ましい。
【0035】
このような工程を経ることにより、樹脂絶縁層上に表面に粗化面を有する導体回路を形成することができる。
なお、図1を参照しながら、樹脂絶縁層上に導体回路を形成する方法について説明したが、基板上に導体回路を形成する場合にも同様の方法を用いることができる。
【0036】
次に、本発明のプリント配線板の製造方法について、工程順に説明する。
(1) 本発明のプリント配線板の製造方法においては、まず、絶縁性基板の表面に導体回路が形成された基板を作製する。
【0037】
上記絶縁性基板としては、樹脂基板が望ましく、具体的には、例えば、ガラスエポキシ基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板、熱硬化性ポリフェニレンエーテル基板、フッ素樹脂基板、セラミック基板、銅張積層板、RCC基板などが挙げられる。
このとき、この絶縁性基板に貫通孔を設けてもよい。この場合、貫通孔は直径100〜300μmのドリル、レーザ光等を用いて形成することが望ましい。
【0038】
(2) 次に、上述したような方法を用いて、上記基板上に導体回路を形成する。即ち、無電解めっき等により基板上に薄膜導体層を形成し、さらに、該薄膜導体層上の一部にめっきレジストを形成した後、めっきレジスト非形成部に、電気めっき層を形成する。続いて、上記第一のエッチング液を用いて上記電気めっき層表層部を除去し、さらに、上記めっきレジストを剥離した後、上記第二のエッチング液を用いて該めっきレジスト下に存在する薄膜導体層を除去するとともに、上記電気めっき層表面および上記薄膜導体層側面に粗化面を形成する。
【0039】
上記無電解めっきとしては銅めっきが望ましい。
また、このとき形成される粗化面の平均粗度Rzは、0.1〜5μmが望ましい。さらに、導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性、金属層のエッチングされやすさ等を考慮すると2〜4μmがより望ましい。
また、絶縁性基板に貫通孔を設けた場合には、薄膜導体層を形成する際に、該貫通孔の壁面にも同時に無電解めっきを施してスルーホールを形成することにより、基板の両面の導体回路間を電気的に接続してもよい。
【0040】
また、上記したような方法に代えて、以下のような方法を用いて基板上に導体回路を形成してもよい。
即ち、銅張基板を用いるか、基板上に無電解めっきを施してベタの導体層を形成した後、基板上に導体回路形状のエッチングレジストを形成し、エッチングを行うことにより導体回路を形成してもよい。
【0041】
さらに、この無電解めっきの後、通常、無電解めっき層表面とスルーホールを形成した場合にはスルーホール内壁との粗化形成処理を行う。粗化形成処理方法としては、例えば、黒化(酸化)−還元処理、有機酸と第二銅錯体の混合水溶液によるスプレー処理、Cu−Ni−P針状合金めっきによる処理等が挙げられる。
【0042】
上記黒化(酸化)−還元処理の具体的な方法としては、NaOH(10g/l)、NaClO2 (40g/l)、Na3 PO4 (6g/l)を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする黒化処理、および、NaOH(10g/l)、NaBH4 (6g/l)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行う方法等が挙げられる。
【0043】
(3) 次に、この導体回路が形成された基板上に層間樹脂絶縁層を形成する。
上記層間樹脂絶縁層の材料としては、粗化面形成用樹脂組成物、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
上記層間樹脂絶縁層は、未硬化の樹脂を塗布して成形してもよく、また、未硬化の樹脂フィルムを熱圧着して形成してもよい。さらに、未硬化の樹脂フィルムの片面に銅箔等の金属層が形成された樹脂フィルムを貼付してもよい。
【0044】
上記粗化面形成用樹脂組成物としては、例えば、酸または酸化剤に可溶性の粒子(以下、可溶性粒子という)が酸または酸化剤に難溶性の樹脂(以下、難溶性樹脂という)中に分散したものが挙げられる。
なお、上記「難溶性」および「可溶性」という語は、同一の粗化液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」といい、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【0045】
上記可溶性粒子としては、例えば、酸または酸化剤に可溶性の樹脂粒子(以下、可溶性樹脂粒子)、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子(以下、可溶性無機粒子)、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子(以下、可溶性金属粒子)等が挙げられる。これらの可溶性粒子は、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
【0046】
上記可溶性粒子の形状(粒径等)としては特に限定されないが、(a)平均粒径が10μm以下の可溶性粒子、(b)平均粒径が2μm以下の可溶性粒子を凝集させた凝集粒子、(c)平均粒径が2〜10μmの可溶性粒子と平均粒径が2μm以下の可溶性粒子との混合物、(d)平均粒径が2〜10μmの可溶性粒子の表面に平均粒径が2μm以下の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少なくとも1種を付着させてなる疑似粒子、(e)平均粒径が0.1〜0.8μmの可溶性粒子と平均粒径が0.8μmを超え、2μm未満の可溶性粒子との混合物、(f)平均粒径が0.1〜1.0μmの可溶性粒子を用いることが望ましい。これらは、より複雑なアンカーを形成することができるからである。
【0047】
上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるいは酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されない。
上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、アミノ樹脂(メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂)等からなるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるものであってもよいし、2種以上の樹脂の混合物からなるものであってもよい。
【0048】
また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとしては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、(メタ)アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した(メタ)アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン酸でも溶解することができる。また、クロム酸を用いた場合でも、低濃度で溶解することができる。そのため、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を付与する際に、触媒が付与されなかったり、触媒が酸化されたりすることがない。
【0049】
上記可溶性無機粒子としては、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。
【0050】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物としては、例えば、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、例えば、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、例えば、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
【0051】
上記可溶性金属粒子としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【0052】
上記可溶性粒子を、2種以上混合して用いる場合、混合する2種の可溶性粒子の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【0053】
上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した感光性樹脂であってもよい。
これらのなかでは、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それにより、めっき液または種々の加熱処理によっても粗化面の形状を保持することができるからである。
【0054】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、感光化した樹脂としては、例えば、メタクリル酸やアクリル酸等と熱硬化基とをアクリル化反応させたものが挙げられる。。特に、エポキシ樹脂をアクリレート化したものが望ましい。これらのなかでは、1分子中に、2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
【0055】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【0056】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリスルフォン(PSF)、ポリフェニレンスルフォン(PPS)、ポリフェニレンサルファイド(PPES)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエーテルイミド(PI)、フッ素樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。
【0057】
上記熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合割合は、熱硬化性樹脂/熱可塑性樹脂=95/5〜50/50が望ましい。耐熱性を損なうことなく、高い靱性値を確保できるからである。
【0058】
上記可溶性粒子の混合重量比は、難溶性樹脂の固形分に対して5〜50重量%が望ましく、10〜40重量%がさらに望ましい。
【0059】
上記層間樹脂絶縁層を未硬化の樹脂フィルムを用いて形成する場合、該樹脂フィルムにおいて、上記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散されていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホールやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金属層の密着性を確保することができるからである。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性が確実に保たれる。
【0060】
上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに対して、3〜40重量%が望ましい。可溶性粒子の配合量が3重量%未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形成することができない場合があり、40重量%を超えると、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
【0061】
上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子および難溶性樹脂以外に、必要に応じて、硬化剤、溶剤、その他の成分等を含有していてもよい。
【0062】
上記ポリフェニレンエーテル樹脂としては特に限定されず、例えば、PPO、PPE等が挙げられる。
上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、シクロオレフィン系樹脂、これらの樹脂の共重合体等が挙げられる。
これらのなかでは、誘電率および誘電正接が低く、GHz帯域の高周波信号を用いた場合でも信号遅延や信号エラーが発生しにくく、さらには、剛性等の機械的特性にも優れている点からシクロオレフィン系樹脂が望ましい。
【0063】
上記シクロオレフィン系樹脂としては、2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンまたはこれらの誘導体からなる単量体の単独重合体または共重合体等が望ましい。上記誘導体としては、上記2−ノルボルネン等のシクロオレフィンに、架橋を形成するためのアミノ基や無水マレイン酸残基あるいはマレイン酸変性したもの等が結合したもの等が挙げられる。
上記共重合体を合成する場合の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン等が挙げられる。
【0064】
上記シクロオレフィン系樹脂は、上記した樹脂の2種以上の混合物であってもよく、シクロオレフィン系樹脂以外の樹脂を含むものであってもよい。
また、上記シクロオレフィン系樹脂が共重合体である場合には、ブロック共重合体であってもよく、ランダム共重合体であってもよい。
【0065】
また、上記シクロオレフィン系樹脂は、熱硬化性シクロオレフィン系樹脂であることが望ましい。加熱を行って架橋を形成させることにより、より剛性が高くなり、機械的特性が向上するからである。
上記シクロオレフィン系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、130〜200℃であることが望ましい。
【0066】
上記シクロオレフィン系樹脂は、既に樹脂シート(フィルム)として成形されたものを使用してもよく、単量体もしくは一定の分子量を有する低分子量の重合体が、キシレン、シクロヘキサン等の溶剤に分散した未硬化溶液の状態であってもよい。
また、樹脂シートの場合には、いわゆるRCC(RESIN COATED COPPER:樹脂付銅箔)を用いてもよい。
【0067】
上記シクロオレフィン系樹脂は、フィラー等を含まないものであってもよく、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン酸エステル等の難燃剤を含むものであってもよい。
【0068】
上記フッ素樹脂としては、例えば、エチル/テトラフルオロエチレン共重合樹脂(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)等が挙げられる。
【0069】
上記熱可塑性エラストマー樹脂としては特に限定されず、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、1,2−ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、塩ビ系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
これらのなかでは、電気特性に優れる点からオレフィン系熱可塑性エラストマーやフッ素系熱可塑性エラストマーが望ましい。
【0070】
上記樹脂フィルムを貼り付けることにより層間樹脂絶縁層を形成する場合、該層間樹脂絶縁層の形成は、真空ラミネーター等の装置を用い、減圧下または真空下において、2.0〜10kgf/cm2 の圧力、60〜120℃の温度で圧着し、その後、樹脂フィルムを熱硬化することにより行うことが望ましい。
なお、上記熱硬化は、後述するバイアホール用開口および貫通孔を形成した後に行ってもよい。
【0071】
(4) 次に、層間樹脂絶縁層を形成した基板に、バイアホール用開口と必要に応じて貫通孔とを形成する。
上記バイアホール用開口は、レーザ処理等により形成する。また、感光性樹脂からなる層間樹脂絶縁層を形成した場合には、露光、現像処理を行うことにより、バイアホール用開口を設けてもよい。このとき、使用されるレーザ光としては、例えば、炭酸ガス(CO2 )レーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザ等が挙げられるが、これらのなかでは、エキシマレーザや短パルスの炭酸ガスレーザが望ましい。
【0072】
エキシマレーザは、後述するように、バイヤホール用開口を形成する部分に貫通孔が形成されたマスク等を用いることにより、一度に多数のバイヤホール用開口を形成することができ、また、短パルスの炭酸ガスレーザは、開口内の樹脂残りが少なく、開口周縁の樹脂に対するダメージが小さいからである。
【0073】
また、エキシマレーザのなかでも、ホログラム方式のエキシマレーザを用いることが望ましい。ホログラム方式とは、レーザ光をホログラム、集光レンズ、レーザマスク、転写レンズ等を介して目的物に照射する方式であり、この方式を用いることにより、一度の照射で層間樹脂絶縁層に多数の開口を効率的に形成することができる。
【0074】
また、炭酸ガスレーザを用いる場合、そのパルス間隔は、10-4〜10-8秒であることが望ましい。また、開口を形成するためのレーザを照射する時間は、10〜500μ秒であることが望ましい。
エキシマレーザは、バイアホール用開口を形成する部分に貫通孔が形成されたマスクの貫通孔は、レーザ光のスポット形状を真円にするために、真円である必要があり、上記貫通孔の径は、0.1〜2mm程度が望ましい。
【0075】
レーザ光にて開口を形成した場合、特に炭酸ガスレーザを用いた場合には、デスミア処理を行うことが望ましい。上記デスミア処理は、クロム酸、過マンガン酸塩等の水溶液からなる酸化剤を使用して行うことができる。また、酸素プラズマ、CF4 と酸素の混合プラズマやコロナ放電等で処理してもよい。また、低圧水銀ランプを用いて紫外線を照射することにより、表面改質することもできる。
また、層間樹脂絶縁層を形成した基板に、貫通孔を形成する場合には、直径50〜300μmのドリル、レーザ光等を用いて貫通孔を形成する。
【0076】
(5) 次に、バイアホール用開口の内壁を含む層間樹脂絶縁層の表面と上記工程で貫通孔を形成した場合には貫通孔の内壁とに、酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する。
上記酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、蟻酸等が挙げられ、上記酸化剤としては、クロム酸、クロム硫酸、過マンガン酸ナトリウム等の過マンガン酸塩等が挙げられる。
【0077】
その後、酸を用いて粗化面を形成した場合はアルカリ等の水溶液を用い、酸化剤を用いて粗化面を形成した場合は中和液を用いて、バイアホール用開口内や貫通孔内を中和する。この操作により酸や酸化剤を除去し、次工程に影響を与えないようにする。なお、この工程で形成する粗化面の平均粗度Rzは、0.1〜5μmが望ましい。
【0078】
(6) 次に、形成された粗化面に、必要により、触媒を付与する。上記触媒としては、例えば、塩化パラジウム等が挙げられる。
このとき、触媒を確実に付与するために、酸素、窒素等のプラズマ処理やコロナ処理等のドライ処理を施すことにより、酸または酸化剤の残渣を除去するとともに層間樹脂絶縁層の表面を改質することにより、触媒を確実に付与し、無電解めっき時の金属の析出、および、無電解めっき層の層間樹脂絶縁層への密着性を向上させることができ、特に、バイアホール用開口の底面において、大きな効果が得られる。
【0079】
(7) ついで、形成された層間樹脂絶縁層上に、上述した方法を用いて薄膜導体層を形成する。
また、上記(4) の工程で貫通孔を形成した場合は、この工程で貫通孔の内壁面にも金属からなる薄膜導体層を形成することにより、スルーホールとしてもよい。
【0080】
上記(7) の工程で、スルーホールを形成した場合には、以下のような処理工程を行うことが望ましい。すなわち、無電解めっき層表面とスルーホール内壁とを黒化(酸化)−還元処理、有機酸と第二銅錯体の混合水溶液によるスプレー処理、Cu−Ni−P針状合金めっきによる処理等を用いて粗化形成処理を行う。この後、さらに、樹脂充填剤等を用いてスルーホール内を充填し、ついで、樹脂充填剤の表層部と無電解めっき層表面とをバフ研磨等の研磨処理方法を用いて、平坦化する。
さらに、無電解めっきを行い、既に形成した金属からなる薄膜導体層と樹脂充填剤の表層部とに無電解めっき層を形成することにより、スルーホールの上に蓋めっき層を形成する。
【0081】
(8) 次に、上記層間樹脂絶縁層上の一部にドライフィルムを用いてめっきレジストを形成し、その後、上記薄膜導体層をめっきリードとして電気めっきを行い、上記めっきレジスト非形成部に上記めっきレジストの厚さよりも厚い電気めっき層を形成する。
上記電気めっきとしては、銅めっきを用いることが望ましい。
この時、バイアホール用開口を電気めっきで充填してフィールドビア構造としてもよく、バイアホール用開口に導電性ペースト等を充填した後、その上に蓋めっき層を形成してフィールドビア構造としてもよい。フィールドビア構造を形成することにより、バイアホールの直上にバイアホールを設けることができる。
【0082】
(9) 電気めっき層を形成した後、上記した第一のエッチング液を用いて上記電気めっき層表層部を除去する。次に、必要に応じて上記電気めっき層上面にバフ研磨を施す。
その後、上記めっきレジストを剥離し、めっきレジストの下に存在していた薄膜導体層を第二のエッチング液により除去するとともに、上記電気めっき層表面および上記薄膜導体層側面に粗化面を形成し、表面に粗化面を有する独立した導体回路とする。
さらに、必要により、酸または酸化剤を用いて層間樹脂絶縁層上の触媒を除去してもよい。触媒を除去することにより、触媒に用いたパラジウム等の金属がなくなるため、電気特性の低減を防止することができる。
【0083】
(10)この後、必要により、(3) 〜(9) の工程を繰り返し、その後、最上層の導体回路に粗化面を形成する必要がある場合には、上述した第二のエッチング液を用いて、粗化面を有する導体回路を形成する。
【0084】
(11)次に、最上層の導体回路を含む基板面にソルダーレジスト層を形成する。
上記ソルダーレジスト層としては、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー、ソルダーレジスト樹脂組成物等からなるものが挙げられる。
上記ソルダーレジスト層は、未硬化の樹脂(樹脂組成物)をロールコータ法等により塗布したり、未硬化の樹脂フィルムを熱圧着したりした後、レーザ処理、露光、現像処理等による開口処理を行い、さらに、硬化処理等を行うことにより形成する。
【0085】
上記ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂および熱可塑性エラストマーとしては、例えば、層間樹脂絶縁層を形成する際に用いるものと同様のもの等が挙げられる。
また、上記ソルダーレジスト樹脂組成物としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂の(メタ)アクリレート、イミダゾール硬化剤、2官能性(メタ)アクリル酸エステルモノマー、分子量500〜5000程度の(メタ)アクリル酸エステルの重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多価アクリル系モノマー等の感光性モノマー、グリコールエーテル系溶剤などを含むペースト状の流動体等が挙げられ、その粘度は25℃で1〜10Pa・sに調製されていることが望ましい。
【0086】
上記ノボラック型エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートとしては、例えば、フェノールノボラックやクレゾールノボラックのグリシジルエーテルをアクリル酸やメタクリル酸等と反応させたエポキシ樹脂等が挙げられる。
また、上記2官能性(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては特に限定されず、例えば、各種ジオール類やアクリル酸やメタクリル酸のエステル等が挙げられる。
【0087】
(12)次に、ソルダーレジスト層の開口部分にNi、Au等からなる耐食金属層をめっき、スパッタリングまたは蒸着等により形成し、その後、ICチップ接続面には、半田ペーストを印刷することにより半田バンプを形成し、外部基板接続面には、半田ボールやピン等を配設することによりプリント配線板の製造を終了する。
【0088】
なお、製品認識文字などを形成するための文字印刷工程やソルダーレジスト層の改質のために、酸素や四塩化炭素などのプラズマ処理を適時行ってもよい。
以上の方法は、セミアディティブ法によるものであるが、フルアディティブ法を採用してもよい。
【0089】
【実施例】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
A.上層の粗化面形成用樹脂組成物の調製
1)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製、分子量:2500)の25%アクリル化物を80重量%の濃度でジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)に溶解させた樹脂液400重量部、感光性モノマー(東亜合成社製、アロニックスM325)60重量部、消泡剤(サンノプコ社製 S−65)5重量部およびN−メチルピロリドン(NMP)35重量部を容器にとり、攪拌混合することにより混合組成物を調製した。
【0090】
2)ポリエーテルスルフォン(PES)80重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成社製、ポリマーポール)の平均粒径1.0μmのもの72重量部および平均粒径0.5μmのもの31重量部を別の容器にとり、攪拌混合した後、さらにNMP257重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合し、別の混合組成物を調製した。
【0091】
3)イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ−CN)20重量部、光重合開始剤(ベンゾフェノン)20重量部、光増感剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、EAB)4重量部およびNMP16重量部をさらに別の容器にとり、攪拌混合することにより混合組成物を調製した。
そして、1)、2)および3)で調製した混合組成物を混合することにより粗化面形成用樹脂組成物を得た。
【0092】
B.下層の粗化面形成用樹脂組成物の調製
1)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製、分子量:2500)の25%アクリル化物を80重量%の濃度でジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)に溶解させた樹脂液400重量部、感光性モノマー(東亜合成社製、アロニックスM325)60重量部、消泡剤(サンノプコ社製 S−65)5重量部およびN−メチルピロリドン(NMP)35重量部を容器にとり、攪拌混合することにより混合組成物を調製した。
【0093】
2)ポリエーテルスルフォン(PES)80量部、および、エポキシ樹脂粒子(三洋化成社製、ポリマーポール)の平均粒径0.5μmのもの145重量部を別の容器にとり、攪拌混合した後、さらにNMP285重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合し、別の混合組成物を調製した。
【0094】
3)イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ−CN)20重量部、光重合開始剤(ベンゾフェノン)20重量部、光増感剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、EAB)4重量部およびNMP16重量部をさらに別の容器にとり、攪拌混合することにより混合組成物を調製した。
そして、1)、2)および3)で調製した混合組成物を混合することにより無電解めっき用接着剤を得た。
【0095】
C.樹脂充填剤の調製
1)ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル社製、分子量:310、YL983U)100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径が1.6μmで、最大粒子の直径が15μm以下のSiO2 球状粒子(アドテック社製、CRS 1101−CE)170重量部およびレベリング剤(サンノプコ社製 ペレノールS4)1.5重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が23±1℃で45〜49Pa・sの樹脂充填剤を調製した。
なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ−CN)6.5重量部を用いた。
【0096】
D.プリント配線板の製造方法
(1) 厚さ0.8mmのガラスエポキシ樹脂またはBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂からなる基板1の両面に18μmの銅箔8がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした(図2(a)参照)。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板1の両面に下層導体回路4とスルーホール9を形成した。
【0097】
(2) スルーホール9および下層導体回路4を形成した基板を水洗いし、乾燥した後、NaOH(10g/l)、NaClO2 (40g/l)、Na3 PO4 (16g/l)を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする黒化処理、および、NaOH(19g/l)、NaBH4 (5g/l)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、そのスルーホール9を含む下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを形成した(図2(b)参照)。
【0098】
(3) 上記Cに記載した樹脂充填剤を調製した後、下記の方法により調製後24時間以内に、スルーホール9内、および、基板1の片面の導体回路非形成部と導体回路4の外縁部とに樹脂充填剤10の層を形成した。
すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール内に樹脂充填剤を押し込んだ後、100℃、20分の条件で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回路非形成部に樹脂充填剤10の層を形成し、100℃、20分の条件で乾燥させた(図2(c)参照)。
【0099】
(4) 上記(3) の処理を終えた基板の片面を、#600のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベルトサンダー研磨により、内層銅パターン4の表面やスルーホール9のランド表面に樹脂充填剤10が残らないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、100℃で1時間、120℃で3時間、150℃で1時間、180℃で7時間の加熱処理を行って樹脂充填剤10を硬化した。
【0100】
このようにして、スルーホール9や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材10の表層部および下層導体回路4の表面を平坦化し、樹脂充填材10と下層導体回路4の側面4aとが粗化面を介して強固に密着し、またスルーホール9の内壁面9aと樹脂充填材10とが粗化面を介して強固に密着した絶縁性基板を得た(図2(d)参照)。この工程により、樹脂充填剤10の表面と下層導体回路4の表面が同一平面となる。
【0101】
(5) 上記基板を水洗、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹きつけて、下層導体回路4の表面とスルーホール9のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを形成した(図3(a)参照)。エッチング液として、イミダゾール銅(II)錯体10重量部、グリコール酸7重量部、塩化カリウム5重量部からなるエッチング液(メック社製、メックエッチボンド)を使用した。
【0102】
(6) 基板の両面に、上記Bの粗化面形成用樹脂組成物(粘度:1.5Pa・s)をロールコータで塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥を行い、粗化面形成用樹脂層2aを形成した。
さらにこの粗化面形成用樹脂層2aの上に上記Aの粗化面形成用樹脂組成物(粘度:7Pa・s)をロールコータを用いて塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥を行い、粗化面形成用樹脂層2bを形成し、厚さ35μmの粗化面形成用樹脂層を形成した(図3(b)参照)。
【0103】
(7) 上記(6) で粗化面形成用樹脂層を形成した基板1の両面に、直径85μmの黒円が印刷されたフォトマスクフィルムを密着させ、超高圧水銀灯により500mJ/cm2 強度で露光した後、DMDG溶液でスプレー現像した。この後、さらに、この基板を超高圧水銀灯により3000mJ/cm2 強度で露光し、100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で3時間の加熱処理を施し、フォトマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた直径85μmのバイアホール用開口6を有する厚さ35μmの層間樹脂絶縁層2を形成した(図3(c)参照)。
【0104】
(8) バイアホール用開口6を形成した基板を、800g/lのクロム酸を含む70℃の溶液に19分間浸漬し、層間樹脂絶縁層2の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、層間樹脂絶縁層2の表面を粗面(深さ3μm)とした(図3(d)参照)。
【0105】
(9) 次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いした。
さらに、粗面化処理した該基板の表面に、パラジウム触媒(アトテック製)を付与することにより、層間樹脂絶縁層2の表面およびバイアホール用開口6の内壁面に触媒核を付着させた。
【0106】
(10)次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に基板を浸漬して、粗面全体に厚さ0.8μmの無電解銅めっき層12を形成した(図4(a)参照)。
〔無電解めっき水溶液〕
NiSO4 0.003 mol/l
酒石酸 0.200 mol/l
硫酸銅 0.030 mol/l
HCHO 0.050 mol/l
NaOH 0.100 mol/l
α、α′−ビピリジル 40 mg/l
ポリエチレングリコール(PEG) 0.10 g/l
〔無電解めっき条件〕
35℃の液温度で40分
【0107】
(11)市販の感光性ドライフィルムを無電解銅めっき層12に貼り付け、マスクを載置して、100mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ25μmのめっきレジスト3を設けた(図4(b)参照)。
【0108】
(12)ついで、基板を50℃の水で洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解銅めっきを施し、電解銅めっき層13を形成した。なお、電解銅めっき層13はめっきレジスト3よりも厚く形成した(図4(c)参照)。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 2.24 mol/l
硫酸銅 0.26 mol/l
添加剤 19.5 ml/l
(アトテックジャパン社製、カパラシドGL)
〔電解めっき条件〕
電流密度 1 A/dm2
時間 65 分
温度 22±2 ℃
【0109】
(13)次に、有機酸塩と第二銅錯体とからなるエッチング液を用いて、電解銅めっき層13の表層部を除去した。なお、この処理により、電解銅めっき層13の表層部を除去すると同時に、電解銅めっき層13の上面に粗化面を形成した(図4(d)参照)。
【0110】
(14)めっきレジスト3を5%KOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト3下の無電解めっき層12を有機酸塩と第二銅錯体とからなるエッチング液で処理して溶解除去するとともに、無電解銅めっき層12側面と電解銅めっき層13表面に粗化面を形成することにより、表面に粗化面の形成された厚さ18μmの導体回路(バイアホール7を含む)5を形成した。
さらに、800g/lのクロム酸を含む70℃の溶液に3分間浸漬して、導体回路非形成部分に位置する導体回路間の層間樹脂絶縁層2の表面を1μmエッチング処理し、その表面に残存するパラジウム触媒を除去した(図5(a)参照)。
【0111】
(15)上記 (5)〜(14)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の導体回路を形成し、多層配線板を得た(図5(b)〜図6(b)参照)。
【0112】
(16)次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)に60重量%の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光性付与のオリゴマー(分子量:4000)46.67重量部、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル社製、商品名:エピコート1001)6.67重量部、同じくビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル社製、商品名:エピコートE−1001−B80)6.67重量部、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、商品名:2E4MZ−CN)1.6重量部、感光性モノマーである2官能アクリルモノマー(日本化薬社製、商品名:R604)4.5重量部、同じく多価アクリルモノマー(共栄社化学社製、商品名:DPE6A)1.5重量部、アクリル酸エステル重合物からなるレベリング剤(共栄社化学社製、商品名:ポリフローNo.75)0.36重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対して光重合開始剤としてイルガキュアI−907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)2.0重量部、光増感剤としてのDETX−S(日本化薬社製)0.2重量部、DMDG0.6重量部を加えることにより、粘度を25℃で1.4±0.3Pa・sに調整したソルダーレジスト組成物を得た。
なお、粘度測定は、B型粘度計(東京計器社製、DVL−B型)で60min-1(rpm)の場合はローターNo.4、6min-1 (rpm)の場合はローターNo.3によった。
【0113】
(17)次に、多層配線基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μmの厚さで塗布し、70℃で20分間、70℃で30分間の条件で乾燥処理を行った後、ソルダーレジスト開口部のパターンが描画された厚さ5mmのフォトマスクをソルダーレジスト層に密着させて1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DMTG溶液で現像処理し、直径200μmの開口を形成した。
そして、さらに、80℃で1時間、100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で3時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト層を硬化させ、開口を有し、その厚さが20μmのソルダーレジスト層14を形成した。
【0114】
(18)次に、ソルダーレジスト層14を形成した基板を、塩化ニッケル(30g/l)、次亜リン酸ナトリウム(10g/l)、クエン酸ナトリウム(10g/l)を含むpH=5の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬して、開口部に厚さ5μmのニッケルめっき層15を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリウム(2g/l)、塩化アンモニウム(75g/l)、クエン酸ナトリウム(50g/l)、次亜リン酸ナトリウム(10g/l)を含む無電解めっき液に93℃の条件で23秒間浸漬して、ニッケルめっき層15上に、厚さ0.03μmの金めっき層16を形成した。
【0115】
(19)この後、ソルダーレジスト層14の開口にはんだペーストを印刷して、200℃でリフローすることによりはんだバンプ(はんだ体)17を形成し、はんだバンプ17を有する多層配線プリント基板を製造した(図6(c)参照)。
【0116】
(実施例2)
A.層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量469、油化シェルエポキシ社製エピコート1001)30重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量215、大日本インキ化学工業社製 エピクロンN−673)40重量部、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂(フェノール性水酸基当量120、大日本インキ化学工業社製 フェノライトKA−7052)30重量部をエチルジグリコールアセテート20重量部、ソルベントナフサ20重量部に攪拌しながら加熱溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム(ナガセ化成工業社製 デナレックスR−45EPT)15重量部と2−フェニル−4、5−ビス(ヒドロキシメチル)イミダゾール粉砕品1.5重量部、微粉砕シリカ2重量部、シリコン系消泡剤0.5重量部を添加しエポキシ樹脂組成物を調製した。
得られたエポキシ樹脂組成物を厚さ38μmのPETフィルム上に乾燥後の厚さが50μmとなるようにロールコーターを用いて塗布した後、80〜120℃で10分間乾燥させることにより、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
【0117】
B.樹脂充填剤の調製
1)ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル社製、分子量:310、YL983U)100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径が1.6μmで、最大粒子の直径が15μm以下のSiO2 球状粒子(アドテック社製、CRS 1101−CE)170重量部およびレベリング剤(サンノプコ社製 ペレノールS4)1.5重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が23±1℃で45〜49Pa・sの樹脂充填剤を調製した。
なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ−CN)6.5重量部を用いた。
【0118】
C.プリント配線板の製造方法
(1) 厚さ0.8mmのガラスエポキシ樹脂またはBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂からなる基板1の両面に18μmの銅箔8がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした(図7(a)参照)。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板1の両面に下層導体回路4とスルーホール9を形成した。
【0119】
(2) スルーホール9および下層導体回路4を形成した基板を水洗いし、乾燥した後、NaOH(10g/l)、NaClO2 (40g/l)、Na3 PO4 (6g/l)を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする黒化処理、および、NaOH(10g/l)、NaBH4 (6g/l)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、そのスルーホール9を含む下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを形成した(図7(b)参照)。
【0120】
(3) 上記Bに記載した樹脂充填剤を調製した後、下記の方法により調製後24時間以内に、スルーホール9内、および、基板1の片面の導体回路非形成部と導体回路4の外縁部とに樹脂充填剤10の層を形成した。
すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール内に樹脂充填剤を押し込んだ後、100℃、20分の条件で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回路非形成部に樹脂充填剤10の層を形成し、100℃、20分の条件で乾燥させた(図7(c)参照)。
【0121】
(4) 上記(3) の処理を終えた基板の片面を、#600のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベルトサンダー研磨により、内層銅パターン4の表面やスルーホール9のランド表面に樹脂充填剤10が残らないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、100℃で1時間、150℃で1時間の加熱処理を行って樹脂充填剤10を硬化した。
【0122】
このようにして、スルーホール9や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材10の表層部および下層導体回路4の表面を平坦化し、樹脂充填材10と下層導体回路4の側面4aとが粗化面を介して強固に密着し、またスルーホール9の内壁面9aと樹脂充填材10とが粗化面を介して強固に密着した絶縁性基板を得た(図7(d)参照)。すなわち、この工程により、樹脂充填剤10の表面と下層導体回路4の表面とが同一平面となる。
【0123】
(5) 上記基板を水洗、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹きつけて、下層導体回路4の表面とスルーホール9のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを形成した(図8(a)参照)。
エッチング液としては、イミダゾール銅(II)錯体10重量部、グリコール酸7重量部、塩化カリウム5重量部からなるエッチング液(メック社製、メックエッチボンド)を使用した。
【0124】
(6) 基板の両面に、上記Aで作製した層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを、以下の方法により真空ラミネーター装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層を形成した(図8(b)参照)。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、真空度0.5Torr、圧力0.4MPa 、温度80℃、圧着時間60秒の条件で貼り付け、その後、100℃で30分、150℃で1時間熱硬化させた。
【0125】
(7) 次に、層間樹脂絶縁層2上に、貫通孔が形成されたマスクを介して、波長10.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビーム径4.0mm、トップハットモード、パルス幅8.0μ秒、マスクの貫通孔の径1.0mm、2ショットの条件で層間樹脂絶縁層2に、直径60μmのバイアホール用開口6を形成した(図8(c)参照)。
【0126】
(8) バイアホール用開口6を形成した基板を、40g/lの過マンガン酸塩を含む60℃の溶液に15分間浸漬し、層間樹脂絶縁層2の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール用開口6の内壁を含む層間樹脂絶縁層2の表面を粗面とした(図8(d)参照)。
【0127】
(9) 次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いした。
さらに、粗面化処理(粗化深さ3μm)した該基板の表面に、パラジウム触媒(アトテック社製)を付与することにより、層間樹脂絶縁層2の表面およびバイアホール用開口6の内壁面に触媒核を付着させた。
【0128】
(10)次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に基板を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6〜0.9μmの無電解銅めっき層12を形成した(図9(a)参照)。
〔無電解めっき水溶液〕
NiSO4 0.003 mol/l
酒石酸 0.200 mol/l
硫酸銅 0.030 mol/l
HCHO 0.050 mol/l
NaOH 0.100 mol/l
α、α′−ビピリジル 40 mg/l
ポリエチレングリコール(PEG) 0.10 g/l
〔無電解めっき条件〕
35℃の液温度で40分
【0129】
(11)市販の感光性ドライフィルムを無電解銅めっき層12に貼り付け、マスクを載置して、100mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ25μmのめっきレジスト3を設けた(図9(b)参照)。
【0130】
(12)ついで、基板を50℃の水で洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解銅めっきを施し、電解銅めっき層13を形成した。なお、電解銅めっき層13はめっきレジスト3よりも厚く形成した(図9(c)参照)。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 2.24 mol/l
硫酸銅 0.26 mol/l
添加剤 19.5 ml/l
(アトテックジャパン社製、カパラシドHL)
〔電解めっき条件〕
電流密度 1 A/dm2
資時間 65 分
温度 22±2 ℃
【0131】
(13)次に、有機酸塩と第二銅錯体とからなるエッチング液を用いて、電解銅めっき層13の表層部を除去した。なお、この処理により、電解銅めっき層13の表層部を除去すると同時に、電解銅めっき層13の上面に粗化面を形成した(図9(d)参照)。
【0132】
(14)めっきレジスト3を5%KOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト3下の無電解めっき層12を有機酸塩と第二銅錯体とからなるエッチング液で処理して溶解除去するとともに、無電解銅めっき層12側面と電解銅めっき層13表面に粗化面を形成することにより、表面に粗化面の形成された厚さ18μmの導体回路(バイアホール7を含む)5を形成した。
さらに、800g/lのクロム酸を含む70℃の溶液に3分間浸漬して、導体回路非形成部分に位置する導体回路間の層間樹脂絶縁層2の表面を1μmエッチング処理し、その表面に残存するパラジウム触媒を除去した(図10(a)参照)。
【0133】
(15)上記 (5)〜(14)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の導体回路を形成し、多層配線板を得た(図10(a)〜図11(b)参照)。
(16)次に、実施例1の(16)〜(19)と同様にして、はんだバンプ17を有する多層配線プリント基板を製造した。(図11(c)参照)。
【0134】
(実施例3)
A.樹脂充填剤の調製
実施例1と同様にして樹脂充填剤を調製した。
【0135】
B.プリント配線板の製造
(1) 厚さ0.8mmのガラスエポキシ樹脂またはBT(ビスマレイミド−トリアジン)樹脂からなる基板1の両面に18μmの銅箔8がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした(図12(a)参照)。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、続いてめっきレジストを形成した後、この基板に無電解銅めっき処理を施してスルーホール9を形成し、さらに、銅箔を常法に従いパターン状にエッチングすることにより、基板の両面に内層銅パターン(下層導体回路)4を形成した。
【0136】
(2) 下層導体回路4を形成した基板を水洗いし、乾燥した後、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹きつけて、下層導体回路4の表面とスルーホール9のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを形成した(図12(b)参照)。エッチング液として、イミダゾール銅(II)錯体10重量部、グリコール酸7重量部、塩化カリウム5重量部およびイオン交換水78重量部を混合したものを使用した。
【0137】
(3) 上記Aに記載した樹脂充填剤を調製した後、下記の方法により調製後24時間以内に、スルーホール9内、および、基板1の片面の導体回路非形成部と導体回路4の外縁部とに樹脂充填剤10の層を形成した。
すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール内に樹脂充填剤を押し込んだ後、100℃、20分の条件で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回路非形成部に樹脂充填剤10の層を形成し、100℃、20分の条件で乾燥させた(図12(c)参照)。
【0138】
(4) 上記(3) の処理を終えた基板の片面を、ベルト研磨紙(三共理化学社製)を用いたベルトサンダー研磨により、下層導体回路4の表面やスルーホール9のランド表面に樹脂充填剤10が残らないように研磨し、ついで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。そして、充填した樹脂充填剤10を加熱硬化させた(図12(d)参照)。
【0139】
このようにして、スルーホール9等に充填された樹脂充填剤10の表層部および下層導体回路4上面の粗化層4aを除去して基板両面を平滑化し、樹脂充填剤10と下層導体回路4の側面とが粗化面4aを介して強固に密着し、またスルーホール9の内壁面と樹脂充填剤10とが粗化面9aを介して強固に密着した配線基板を得た。
【0140】
(5) 次に、上記(4) の処理を終えた基板の両面に、上記(2) で用いたエッチング液と同じエッチング液をスプレイで吹きつけ、一旦平坦化された下層導体回路4の表面とスルーホール9のランド表面とをエッチングすることにより、下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを形成した(図13(a)参照)。
【0141】
(6) 次に、上記工程を経た基板の両面に、厚さ50μmの熱硬化型シクロオレフィン系樹脂シートを温度50〜150℃まで昇温しながら圧力0.5MPaで真空圧着ラミネートし、シクロオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層2を設けた(図13(b)参照)。真空圧着時の真空度は、10mmHgであった。
【0142】
(7) 次に、層間樹脂絶縁層2上に、貫通孔が形成されたマスクを介して、波長248nmのエキシマレーザを用いてレーザ光を照射することにより、シクロオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層2に直径80μmのバイアホール用開口6を設けた(図13(c)参照)。この後、酸素プラズマを用いてデスミア処理を行った。
【0143】
(8) 次に、日本真空技術株式会社製のSV−4540を用い、Niをターゲットにしたスパッタリングを、ガス圧0.6Pa、温度80℃、電力200W、時間5分間の条件で行い、Ni金属層12aを層間樹脂絶縁層2の表面に形成した。このとき、形成されたNi金属層12aの厚さは0.1μmであった。
さらに、Ni金属層12a上に、Cuをターゲットにしたスパッタリングを同条件で行いCu金属層12bを形成した。このとき、形成されたCu金属層12bの厚さは0.1μmであった(図13(d)参照)。
【0144】
(9) 上記処理を終えた基板の両面に、市販の感光性ドライフィルムを貼り付け、フォトマスクフィルムを載置して、100mJ/cm2 で露光した後、0.8%炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ25μmのめっきレジスト3のパターンを形成した(図14(a)参照)。
【0145】
(10)ついで、基板を50℃の水で洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解銅めっきを施し、電解銅めっき層13を形成した。なお、電解銅めっき層13はめっきレジスト3よりも厚く形成した(図14(b)参照)。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 2.24 mol/l
硫酸銅 0.26 mol/l
添加剤 19.5 ml/l
(アトテックジャパン社製、カパラシドGL)
〔電解めっき条件〕
電流密度 1 A/dm2
時間 65 分
温度 22±2 度
【0146】
(11)次に、有機酸塩と第二銅錯体とからなるエッチング液を用いて、電解銅めっき層13の表層部を除去した。なお、この処理により、電解銅めっき層13の表層部を除去すると同時に、電解銅めっき層13の上面に粗化面を形成した(図14(c)参照)。
【0147】
(12)めっきレジスト3を5%KOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト3下の無電解めっき層12を有機酸塩と第二銅錯体とからなるエッチング液で処理して溶解除去するとともに、無電解銅めっき層12側面と電解銅めっき層13表面に粗化面を形成することにより、表面に粗化面の形成された厚さ18μmの導体回路(バイアホール7を含む)5を形成した(図14(d)参照)。
【0148】
(13)上記 (5)〜(14)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の導体回路を形成し、多層配線板を得た(図15(a)〜図16(b)参照)。
(14)次に、実施例1の(16)〜(19)と同様にして、はんだバンプ17を有する多層配線プリント基板を製造した(図16(c)参照)。
【0149】
実施例4
実施例1の(13)の工程において、塩化第二銅からなるエッチング液を用いて、電解銅めっき層の表層部を除去し、その後、シリコン製の研磨材を用いたバフ研磨を行い、めっきレジストの上部に残留する電解銅めっき層を完全に除去した以外は実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【0150】
このようにして製造した実施例1〜4の多層プリント配線板について、該多層プリント配線板をクロスカットして、導体回路およびその表面に形成した粗化面の形状、導体回路と層間樹脂絶縁層との剥離の有無、並びに、層間樹脂絶縁層にクラックが発生しているか否かをその断面を顕微鏡観察することにより調べた。
【0151】
その結果、実施例1〜4で製造した多層プリント配線板においては、導体回路の形状は厚さが均一であり、アンダーカットも見られなかった。また、導体回路の表面に形成した粗化面は、層間樹脂絶縁層との密着性を確保するのに充分な粗さを有していた。
【0152】
また、実施例1〜4で製造した多層プリント配線板において、導体回路と層間樹脂絶縁層との剥離は観察されず、層間樹脂絶縁層にもクラックの発生は観察されなかった。
【0153】
また、実施例1〜4で製造した多層プリント配線板について、125℃で3分、−55℃で3分の条件によるヒートサイクル試験を1000回実施した後、上記と同様に多層プリント配線板をクロスカットして、導体回路と層間樹脂絶縁層との剥離の有無、並びに、層間樹脂絶縁層にクラックが発生しているか否かをその断面を顕微鏡観察することにより調べた。
【0154】
その結果、実施例1〜4で製造した多層プリント配線板において、導体回路と層間樹脂絶縁層との剥離は観察されず、層間樹脂絶縁層にもクラックの発生は観察されなかった。
【0155】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の多層プリント配線板の製造方法によれば、めっきレジストを剥離する前に第一のエッチング処理を行い、さらに、上記めっきレジストを剥離した後に第二のエッチング処理を行うとともに粗化面形成処理を行うため、厚さが均一でアンダーカットがなく、表面に粗化面を有する導体回路が形成された多層プリント配線板を製造することができ、このような製造方法で製造された多層プリント配線板は、上記した特性を有する導体回路が形成されているため接続性、信頼性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(f)は、本発明の製造工程おいて、樹脂絶縁層上に導体回路を形成する工程を模式的に示す断面図である。
【図2】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図3】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図4】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図5】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図6】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図7】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図8】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図9】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図10】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図11】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図12】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図13】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図14】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図15】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図16】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造工程の一部を示す断面図である。
【図17】(a)〜(f)は、従来の多層プリント配線板の製造工程おいて、樹脂絶縁層上に導体回路を形成する工程を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1 基板
2 層間樹脂絶縁層(粗化面形成用樹脂層)
3 めっきレジスト
4 下層導体回路
4a 粗化面
5 導体回路
6 バイアホール用開口
7 バイアホール
8 銅箔
9、29 スルーホール
9a 粗化面
10 樹脂充填剤
12 無電解銅めっき層
12a Ni金属層
12b Cu金属層
13 電気めっき層
14 ソルダーレジスト層
15 ニッケルめっき層
16 金めっき層
17 はんだバンプ
22 樹脂絶縁層
23 めっきレジスト
24 薄膜導体層
24a 粗化面
25 電気めっき層
25a 粗化面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a build-up multilayer printed wiring board is manufactured by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-55555.
That is, first, a through hole is formed in a copper clad laminate on which a copper foil is attached, and then a through hole is formed by performing an electroless copper plating process. Subsequently, the surface of the substrate is etched into a conductor pattern to form a conductor circuit, and a roughened surface is formed on the surface of the conductor circuit by etching or the like. Then, after forming a resin insulation layer on the conductor circuit having the roughened surface, exposure and development are performed to form a via hole opening, and then an interlayer resin insulation layer is formed through UV curing and main curing. To do.
[0003]
Further, after roughening the interlayer resin insulation layer with acid or oxidizing agent, a thin electroless plating layer is formed, a plating resist is formed on the electroless plating layer, and thickening is performed by electroplating. After the plating resist is stripped, an independent conductor circuit is formed by removing the thin electroless plating layer existing under the plating resist with an etching solution. A roughened surface is formed.
After repeating this process, finally, a solder resist layer for protecting the conductor circuit is formed, an opening is formed for connection with the IC chip, etc., the exposed conductor circuit is plated, and solder paste is applied. By printing and forming solder bumps, the manufacture of the build-up multilayer printed wiring board is completed.
[0004]
However, when manufacturing a build-up multilayer printed wiring board by such a method, if the thin electroless plating layer existing under the plating resist is removed with an etching solution, a part of the thickened electroplating layer is also removed. Therefore, there is a problem that the electroplating layer becomes thin.
In addition, when etching is performed to form a roughened surface, the side surface of the conductor circuit is excessively etched, and the shape thereof becomes an undercut shape, or the unevenness of the roughened surface of the undercut portion may be small. .
Therefore, when an interlayer resin insulation layer is formed on a conductor circuit, the resin is not filled in the undercut part, or the adhesion between the undercut part and the resin is low, and a crack occurs in the interlayer resin insulation layer. There is also a problem that peeling between the interlayer resin insulation layer and the conductor circuit occurs.
[Problems to be solved by the invention]
[0005]
Therefore, in order to avoid such a problem, there is a method in which the electroplating layer is thick and widely formed when performing thickening by electroplating. However, the following problems arise in this case.
That is, when the electroplating layer is formed thick, as shown in FIG. 17, a thin film conductor layer 24 is formed on the resin insulating layer 22 (see FIG. 17A), and then on the thin film conductor layer 24. After the plating resist 23 is formed (see FIG. 17B), the electroplating layer 25 is formed to be thicker than the plating resist 23 (see FIG. 17C). As a result, the electroplating layer 25 is formed up to the upper part of the plating resist 23, and when the plating resist 23 is peeled off, the plating resist 23 cannot be completely peeled off, and the plating resist is partially formed on the side surface of the electroplating layer 25. Residue 23a is present (see FIG. 17D).
[0006]
Therefore, when the thin film conductor layer existing under the plating resist 23 is removed (see FIG. 17E), and further, a roughened surface is formed on the surface of the electroplating layer 23 and the side surface of the thin film conductor layer 24. In addition, the plating resist residue 23a exists, and a portion where the roughened surface is not formed is generated (see FIG. 17F).
Thus, when there is a portion where the roughened surface is not formed, the adhesion between the conductor circuit and the resin insulating layer becomes insufficient at this portion, which causes peeling between the interlayer resin insulating layer and the conductor circuit. .
[0007]
Further, when the electroplating layer 25 is formed to be thicker than the plating resist 23, the upper surface of the electroplating layer 25 is not flat, and therefore the thickness becomes uneven when an independent conductor circuit is formed. There is also a problem.
Thus, when the thickness of the conductor circuit is not uniform, the resulting multilayer printed wiring board is inferior in electrical characteristics.
[0008]
In addition, when the electroplating layer is formed widely, the space between the conductor circuits is reduced by that amount. Therefore, after the plating resist is removed, the thin film conductor layer existing under the plating resist is removed. In addition, the etching solution may not sufficiently enter between the conductor circuits. In such a case, the part which is not removed arises in a part of thin film conductor layer, and will cause the short circuit between conductor circuits.
[0009]
In addition, when forming the electroplating layer, if the plating resist is formed thick so that the electroplating layer is not formed on top of the plating resist even if it is thickened, the plating resist becomes thick. As a result, the depth of the forming portion is increased, and as a result, a portion where the electroplating layer cannot be formed in a portion of the plating resist non-forming portion is generated.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is to have a conductor circuit having a uniform thickness, no undercut, etc., and a roughened surface formed on the entire surface. As a result, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer printed wiring board in which no cracks occur in the interlayer resin insulation layer and no separation occurs between the interlayer resin insulation layer and the conductor circuit.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive research aimed at realizing the above object, the present inventors removed the electroplating layer on the plating resist by performing a first etching treatment before peeling the plating resist, The thickness is substantially the same as the thickness of the plating resist, and then the second etching process is performed after the plating resist is peeled off and the roughened surface forming process is performed. The inventors have found that it is possible to produce a multilayer printed wiring board in which a conductor circuit having a roughened surface is formed, and have arrived at the invention having the following contents.
[0012]
That is, the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention is a method for producing a multilayer printed wiring board in which a conductor circuit and a resin insulating layer are sequentially formed on a substrate, and these conductor circuits are connected via via holes. And, it includes the following steps (1) to (4).
(1) forming a thin film conductor layer on the substrate and / or the resin insulation layer;
(2) A step of forming an electroplating layer thicker than the thickness of the plating resist in the plating resist non-forming portion after forming a plating resist on a part of the thin film conductor layer using a dry film;
(3) etching the electroplating layer using a first etchant; and
(4) After removing the plating resist, the second etching solution is used to remove the thin film conductor layer existing under the plating resist and to provide a roughened surface on the surface of the electroplating layer and the side surface of the thin film conductor layer. Forming step.
[0013]
In the manufacturing method of the present invention, the first etching solution is a solution containing at least one selected from the group consisting of cupric chloride, ferric chloride, persulfate, hydrogen peroxide / sulfuric acid, and alkali etchant. It is desirable to be.
[0014]
The first etching solution is preferably a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt, or a mixed solution containing hydrogen peroxide and sulfuric acid.
[0015]
In the manufacturing method, the second etching solution is preferably a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt, or a mixed solution containing hydrogen peroxide and sulfuric acid.
[0016]
In the manufacturing method, the first etching solution and the second etching solution are a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt or a mixed solution containing hydrogen peroxide and sulfuric acid, and The first etching solution and the second etching solution are preferably the same.
[0017]
Moreover, in the said manufacturing method, it is desirable to perform buffing | polishing after etching the said electroplating layer using a 1st etching liquid in the process of said (3).
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention is a method for producing a multilayer printed wiring board in which a conductor circuit and a resin insulating layer are sequentially formed on a substrate, and these conductor circuits are connected via via holes. And
It includes the following steps (1) to (4).
(1) forming a thin film conductor layer on the substrate and / or the resin insulation layer;
(2) A step of forming an electroplating layer thicker than the thickness of the plating resist in the plating resist non-forming portion after forming a plating resist on a part of the thin film conductor layer using a dry film;
(3) etching the electroplating layer using a first etchant; and
(4) After removing the plating resist, the second etching solution is used to remove the thin film conductor layer existing under the plating resist and to provide a roughened surface on the surface of the electroplating layer and the side surface of the thin film conductor layer. Forming step.
[0019]
According to the manufacturing method of the multilayer printed wiring board, the first etching process is performed before the plating resist is peeled off, so that the electroplating layer formed thicker than the thickness of the plating resist or the upper part of the plating resist is formed. The electroplating layer is removed and the thickness becomes uniform. As a result, when the plating resist peeling process is performed after this step, the plating resist is completely peeled off, and the plating resist residue does not exist on the side surface of the conductor circuit. In the present invention, since the second etching process and the roughened surface forming process are performed after the plating resist is removed, a conductor circuit having a uniform thickness, no undercut, and a roughened surface on the surface is formed. In the multilayer printed wiring board manufactured by such a manufacturing method, since the conductor circuit having the above-mentioned characteristics is formed, the resin insulating layer is in close contact with the conductor circuit. The via hole is also in close contact with the lower conductor circuit. As a result, a multilayer printed wiring board having excellent connectivity and reliability is obtained.
[0020]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a process of forming a conductor circuit on a resin insulating layer in the manufacturing method of the present invention.
In the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 1, first, the thin film conductor layer 24 is formed on the resin insulating layer 22 (see FIG. 1A). The resin insulation layer refers to, for example, an interlayer resin insulation layer.
[0021]
Examples of the material of the thin film conductor layer 24 include tin, zinc, copper, nickel, cobalt, thallium, lead, and the like.
Of these, copper is desirable in view of electrical characteristics, economy, and the like.
Examples of the method for forming the thin film conductor layer 24 include sputtering, electroless plating, vapor deposition, and the like. The thickness of the thin film conductor layer 24 is desirably 0.3 to 2.0 μm. When the thickness is less than 0.3 μm, if a roughened surface is formed on the surface of the resin insulating layer, the thin film conductor layer may not be able to follow the shape of the roughened surface, and exceeds 2.0 μm. This is because when the thin film conductor layer is removed in a process described later, the thin film conductor layer cannot be completely removed, which may cause a short circuit.
The material for the resin insulation layer will be described later.
[0022]
Next, a plating resist 23 is formed on a part of the thin film conductor layer 24 using a dry film (see FIG. 1B).
Examples of the method for forming the plating resist 23 include a method in which a photosensitive dry film is attached on the thin film conductor layer 24, and then exposed and developed to remove the plating resist non-formation portion.
It does not specifically limit as said dry film, For example, a commercially available photosensitive dry film etc. are mentioned.
The thickness of the plating resist 23 is not particularly limited, and may be appropriately selected in consideration of the thickness of the conductor circuit to be formed, etc., but normally 15 to 30 μm is desirable.
[0023]
Next, the electroplating layer 25 is formed on the portion where the plating resist 23 is not formed on the thin film conductor layer 24. The electroplating layer 25 is formed thicker than the plating resist 23 as shown in FIG. This is because, when the electroplating layer 25 is formed thick, when a conductor circuit having a roughened surface is formed by performing an etching process described later, the conductor circuit does not become too thin, and a conductor having a desired shape is formed. This is because a circuit can be formed. At this time, the electroplating layer 25 may be formed up to the upper part of the plating resist 23.
[0024]
Subsequently, the surface layer portion of the electroplating layer 25 is removed using a first etching solution (see FIG. 1D). In this case, since the side surface of the electroplating layer 25 is in contact with the plating resist 23, it is not removed by the first etching solution, and only the surface layer portion of the electroplating layer 25 is removed by the first etching solution. It will be. Therefore, by performing this step, the electroplating layer 25 formed on the upper portion of the plating resist 23 is removed, and the upper surface of the electroplating layer 25 is flattened to form the electroplating layer 25 having a uniform thickness. can do.
[0025]
After removing the surface layer portion of the electroplating layer 25 using the first etching solution, the upper surface of the electroplating layer 25 may be buffed.
In particular, when the surface layer portion of the electroplating layer 25 is removed using the first etching solution, when the etching is not performed for a long time or when etching is performed using a low concentration etching solution, the buffering is performed. Polishing may be performed.
[0026]
This is because, in order to avoid that the thick electroplating layer is thinned by etching, the electroplating layer may remain slightly above the plating resist 23 when the etching conditions are moderated. In this case, the plating resist 23 can be reliably removed in a later step by removing the electroplating layer remaining on the plating resist 23 by buffing.
[0027]
Examples of the first etching solution include cupric chloride, ferric chloride, persulfate, hydrogen peroxide / sulfuric acid, alkaline etchant, and the like. These first etching solutions may be used alone or in combination of two or more.
When the first etching process is performed using such an etching solution, the thickness of the electroplating layer is ensured by performing the etching process in a short time using an etching solution having a relatively low concentration. Then, the upper surface of the electroplating layer is flattened to some extent by performing buffing after the etching process is completed, and if there is a residue of the electroplating layer on the plating resist, it may be removed. . Specific conditions for performing the first etching treatment using the etching solution may be appropriately selected in consideration of the thickness of the electroplating layer, the type of metal constituting the electroplating layer, and the like.
[0028]
Further, as the first etching solution, for example, a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt, a mixed solution containing hydrogen peroxide and sulfuric acid, or the like may be used.
When a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt or a mixed solution containing hydrogen peroxide and sulfuric acid is used as the first etching solution, as shown in FIG. While removing the surface layer portion of the electroplating layer 25, the roughened surface 25a can be formed on the upper surface of the conductor circuit. Therefore, when an independent conductor circuit is formed through the steps described later, the conductor circuit has a roughened surface with sufficient roughness.
[0029]
Although it does not specifically limit as said cupric complex, The cupric complex of azoles is desirable. This type of cupric complex acts as an oxidizing agent that oxidizes metallic copper and the like.
As the azoles, diazole, triazole, and tetrazole are desirable. Of these, imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole and the like are preferable. The addition amount of the cupric complex is preferably 1 to 15% by weight. This is because the addition amount within the above range is excellent in the solubility and stability of the cupric complex.
[0030]
The organic acid is blended with the cupric complex in order to dissolve the copper oxide. When using cupric complexes of azoles, the organic acids are formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, halophatic acid, caproic acid, acrylic acid, crotonic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, At least one selected from the group consisting of maleic acid, benzoic acid, glycolic acid, lactic acid, malic acid, and sulfamic acid is desirable. The content of the organic acid is preferably 0.1 to 30% by weight. This is to maintain the solubility of oxidized copper and to ensure dissolution stability.
[0031]
To the mixed solution containing the cupric complex and the organic acid salt, halogen ions such as fluorine ion, chlorine ion and bromine ion may be added in order to assist the dissolution of copper and the oxidizing action of azoles. The halogen ions can be supplied as hydrochloric acid, sodium chloride or the like. The added amount of halogen ions is preferably 0.01 to 20% by weight. This is because a roughened surface having excellent adhesion to the interlayer resin insulation layer can be formed.
[0032]
The mixed solution containing the cupric complex and the organic acid salt can be prepared by dissolving the cupric complex, the organic acid, and, if necessary, a halogen ion in water. Further, a commercially available product name “MEC Etch Bond” manufactured by MEC can be used.
Moreover, the mixed solution containing the said cupric complex and organic acid salt and the mixed solution containing the said hydrogen peroxide and a sulfuric acid may contain the additive and the stabilizer.
[0033]
Next, the plating resist 23 is peeled off (see FIG. 1 (e)), and then the second etching solution is used to remove the thin film conductor layer 24 existing under the plating resist 23 and the surface of the electroplating layer 25 and A roughened surface 25a and a roughened surface 24a are formed on the side surface of the thin film conductor layer 24 (see FIG. 1 (f)).
[0034]
Examples of the second etching solution include a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt, a mixed solution containing hydrogen peroxide and sulfuric acid, and the like.
Which etchant is used as the second etchant is preferably selected in consideration of the first etchant. Specifically, as the first etchant and the second etchant, It is desirable to use the same etching solution.
[0035]
Through such a process, a conductor circuit having a roughened surface on the surface can be formed on the resin insulating layer.
In addition, although the method for forming the conductor circuit on the resin insulating layer has been described with reference to FIG. 1, the same method can be used when the conductor circuit is formed on the substrate.
[0036]
Next, the manufacturing method of the printed wiring board of this invention is demonstrated in order of a process.
(1) In the method for producing a printed wiring board of the present invention, first, a substrate having a conductor circuit formed on the surface of an insulating substrate is produced.
[0037]
As the insulating substrate, a resin substrate is desirable. Specifically, for example, a glass epoxy substrate, a polyester substrate, a polyimide substrate, a bismaleimide-triazine resin substrate, a thermosetting polyphenylene ether substrate, a fluororesin substrate, a ceramic substrate, Examples thereof include a copper clad laminate and an RCC substrate.
At this time, a through hole may be provided in the insulating substrate. In this case, the through-hole is desirably formed using a drill having a diameter of 100 to 300 μm, a laser beam, or the like.
[0038]
(2) Next, a conductor circuit is formed on the substrate using the method described above. That is, a thin film conductor layer is formed on a substrate by electroless plating or the like, and further, a plating resist is formed on a part of the thin film conductor layer, and then an electroplating layer is formed in a plating resist non-formation portion. Subsequently, the electroplating layer surface layer is removed using the first etching solution, and after the plating resist is peeled off, the thin film conductor existing under the plating resist is used using the second etching solution. While removing the layer, a roughened surface is formed on the surface of the electroplating layer and the side surface of the thin film conductor layer.
[0039]
As the electroless plating, copper plating is desirable.
Moreover, as for the average roughness Rz of the roughening surface formed at this time, 0.1-5 micrometers is desirable. Furthermore, considering the adhesion between the conductor circuit and the interlayer resin insulation layer, the ease of etching of the metal layer, etc., 2 to 4 μm is more desirable.
Further, when the through hole is provided in the insulating substrate, when the thin film conductor layer is formed, the wall surface of the through hole is simultaneously subjected to electroless plating to form the through hole. You may electrically connect between conductor circuits.
[0040]
Further, instead of the method as described above, a conductor circuit may be formed on the substrate by using the following method.
That is, a copper-clad substrate is used, or electroless plating is performed on the substrate to form a solid conductor layer, then a conductive circuit-shaped etching resist is formed on the substrate, and etching is performed to form a conductor circuit. May be.
[0041]
Further, after this electroless plating, in general, when the surface of the electroless plating layer and the through hole are formed, a roughening process is performed on the through hole inner wall. Examples of the roughening treatment method include blackening (oxidation) -reduction treatment, spray treatment with a mixed aqueous solution of an organic acid and a cupric complex, treatment with Cu—Ni—P acicular alloy plating, and the like.
[0042]
Specific examples of the blackening (oxidation) -reduction treatment include NaOH (10 g / l), NaClO.2 (40 g / l), NaThree POFour Blackening treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a blackening bath (oxidation bath), and NaOH (10 g / l), NaBHFour And a method of performing a reduction treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a reduction bath.
[0043]
(3) Next, an interlayer resin insulation layer is formed on the substrate on which the conductor circuit is formed.
Examples of the material for the interlayer resin insulating layer include a roughened surface-forming resin composition, a polyphenylene ether resin, a polyolefin resin, a fluororesin, and a thermoplastic elastomer.
The interlayer resin insulation layer may be formed by applying uncured resin, or may be formed by thermocompression bonding of an uncured resin film. Furthermore, you may affix the resin film in which metal layers, such as copper foil, were formed in the single side | surface of an uncured resin film.
[0044]
As the roughened surface-forming resin composition, for example, particles soluble in an acid or an oxidizing agent (hereinafter referred to as soluble particles) are dispersed in a resin that is hardly soluble in an acid or oxidizing agent (hereinafter referred to as a poorly soluble resin). The thing which was done is mentioned.
As used herein, the terms “slightly soluble” and “soluble” refer to those having a relatively high dissolution rate as “soluble” for convenience when immersed in the same roughening solution for the same time. The slow one is called “slightly soluble” for convenience.
[0045]
Examples of the soluble particles include resin particles soluble in an acid or an oxidizing agent (hereinafter, soluble resin particles), inorganic particles soluble in an acid or an oxidizing agent (hereinafter, soluble inorganic particles), and a metal soluble in an acid or an oxidizing agent. Examples thereof include particles (hereinafter, soluble metal particles). These soluble particles may be used alone or in combination of two or more.
[0046]
The shape (particle size and the like) of the soluble particles is not particularly limited, but (a) soluble particles having an average particle size of 10 μm or less, (b) aggregated particles obtained by aggregating soluble particles having an average particle size of 2 μm or less, ( c) A mixture of soluble particles having an average particle diameter of 2 to 10 μm and soluble particles having an average particle diameter of 2 μm or less, (d) heat resistance having an average particle diameter of 2 μm or less on the surface of the soluble particles having an average particle diameter of 2 to 10 μm Pseudo particles formed by adhering at least one of a conductive resin powder or an inorganic powder, (e) soluble particles having an average particle size of 0.1 to 0.8 μm and an average particle size of more than 0.8 μm and less than 2 μm (F) Soluble particles having an average particle size of 0.1 to 1.0 μm are preferably used. This is because more complex anchors can be formed.
[0047]
Examples of the soluble resin particles include those made of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like, as long as the dissolution rate is higher than that of the hardly soluble resin when immersed in a solution made of an acid or an oxidizing agent. There is no particular limitation.
Specific examples of the soluble resin particles include, for example, those composed of epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, polyphenylene resin, polyolefin resin, fluororesin, amino resin (melamine resin, urea resin, guanamine resin), etc. It may be composed of one of these resins, or may be composed of a mixture of two or more resins.
[0048]
Moreover, as the soluble resin particles, resin particles made of rubber can be used. Examples of the rubber include polybutadiene rubber, epoxy-modified, urethane-modified, (meth) acrylonitrile-modified various modified polybutadiene rubber, carboxyl group-containing (meth) acrylonitrile-butadiene rubber, and the like. By using these rubbers, the soluble resin particles are easily dissolved in an acid or an oxidizing agent. That is, when soluble resin particles are dissolved using an acid, acids other than strong acids can be dissolved. When soluble resin particles are dissolved using an oxidizing agent, permanganese having a relatively low oxidizing power is used. Even acids can be dissolved. Even when chromic acid is used, it can be dissolved at a low concentration. Therefore, no acid or oxidant remains on the resin surface. As described later, when a catalyst such as palladium chloride is applied after the roughened surface is formed, the catalyst is not applied or the catalyst is oxidized. There is nothing to do.
[0049]
Examples of the soluble inorganic particles include particles composed of at least one selected from the group consisting of aluminum compounds, calcium compounds, potassium compounds, magnesium compounds, and silicon compounds.
[0050]
Examples of the aluminum compound include alumina and aluminum hydroxide. Examples of the calcium compound include calcium carbonate and calcium hydroxide. Examples of the potassium compound include potassium carbonate. Examples of the magnesium compound include magnesia, dolomite, and basic magnesium carbonate. Examples of the silicon compound include silica and zeolite. These may be used alone or in combination of two or more.
[0051]
Examples of the soluble metal particles include particles composed of at least one selected from the group consisting of copper, nickel, iron, zinc, lead, gold, silver, aluminum, magnesium, calcium, and silicon. Further, the surface layer of these soluble metal particles may be coated with a resin or the like in order to ensure insulation.
[0052]
When two or more kinds of the soluble particles are used in combination, the combination of the two kinds of soluble particles to be mixed is preferably a combination of resin particles and inorganic particles. Both of them have low electrical conductivity, so that the insulation of the resin film can be ensured, and the thermal expansion can be easily adjusted between the poorly soluble resin, and no crack occurs in the interlayer resin insulation layer made of the resin film. This is because no peeling occurs between the interlayer resin insulation layer and the conductor circuit.
[0053]
The poorly soluble resin is not particularly limited as long as it can maintain the shape of the roughened surface when the roughened surface is formed using an acid or an oxidizing agent in the interlayer resin insulation layer. For example, thermosetting Examples thereof include resins, thermoplastic resins, and composites thereof. Moreover, the photosensitive resin which provided photosensitivity to these resin may be sufficient.
Among these, those containing a thermosetting resin are desirable. This is because the shape of the roughened surface can be maintained by the plating solution or various heat treatments.
[0054]
As said thermosetting resin, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin etc. are mentioned, for example. Examples of the sensitized resin include those obtained by acrylate reaction of methacrylic acid, acrylic acid, and the like with a thermosetting group. . In particular, an acrylated epoxy resin is desirable. Among these, an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule is more desirable. Not only can the aforementioned roughened surface be formed, but also has excellent heat resistance, etc., so that stress concentration does not occur in the metal layer even under heat cycle conditions, and peeling of the metal layer is unlikely to occur. Because.
[0055]
Examples of the epoxy resin include cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, Examples thereof include cyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, and alicyclic epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more. Thereby, it will be excellent in heat resistance.
[0056]
Examples of the thermoplastic resin include polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS), polyphenylene sulfide (PPES), polyphenylene ether (PPE), polyetherimide (PI), fluororesin, Examples include phenoxy resin.
[0057]
The mixing ratio of the thermosetting resin and the thermoplastic resin is preferably thermosetting resin / thermoplastic resin = 95/5 to 50/50. This is because a high toughness value can be secured without impairing heat resistance.
[0058]
The mixing weight ratio of the soluble particles is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, based on the solid content of the hardly soluble resin.
[0059]
When the interlayer resin insulation layer is formed using an uncured resin film, it is desirable that the soluble particles are dispersed almost uniformly in the hardly soluble resin in the resin film. A roughened surface with unevenness of uniform roughness can be formed, and even if a via hole or a through hole is formed in a resin film, the adhesion of the metal layer of the conductor circuit formed thereon can be secured. Because it can. Moreover, you may use the resin film containing a soluble particle only in the surface layer part which forms a roughening surface. As a result, since the portion other than the surface layer portion of the resin film is not exposed to the acid or the oxidizing agent, the insulation between the conductor circuits via the interlayer resin insulation layer is reliably maintained.
[0060]
In the resin film, the blending amount of the soluble particles dispersed in the hardly soluble resin is preferably 3 to 40% by weight with respect to the resin film. When the blending amount of the soluble particles is less than 3% by weight, a roughened surface having desired irregularities may not be formed. When the blending amount exceeds 40% by weight, the soluble particles are dissolved using an acid or an oxidizing agent. In addition, the resin film is melted to the deep part of the resin film, and the insulation between the conductor circuits through the interlayer resin insulating layer made of the resin film cannot be maintained, which may cause a short circuit.
[0061]
The resin film may contain a curing agent, a solvent, other components, and the like as necessary, in addition to the soluble particles and the hardly soluble resin.
[0062]
The polyphenylene ether resin is not particularly limited, and examples thereof include PPO and PPE.
Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polybutadiene, polyisoprene, cycloolefin resin, and copolymers of these resins.
Among these, the dielectric constant and dielectric loss tangent are low, and even when a high frequency signal in the GHz band is used, signal delay and signal error are not easily generated. Olefin resins are desirable.
[0063]
As the cycloolefin-based resin, a homopolymer or copolymer of a monomer composed of 2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, or a derivative thereof is desirable. Examples of the derivative include those in which an amino group for forming a bridge, a maleic anhydride residue, or a maleic acid-modified one is bonded to the cycloolefin such as 2-norbornene.
Examples of the monomer for synthesizing the copolymer include ethylene and propylene.
[0064]
The cycloolefin-based resin may be a mixture of two or more of the above-described resins, or may include a resin other than the cycloolefin-based resin.
Moreover, when the said cycloolefin resin is a copolymer, a block copolymer may be sufficient and a random copolymer may be sufficient.
[0065]
The cycloolefin resin is preferably a thermosetting cycloolefin resin. This is because by heating to form a crosslink, the rigidity becomes higher and the mechanical properties are improved.
The glass transition temperature (Tg) of the cycloolefin resin is preferably 130 to 200 ° C.
[0066]
The cycloolefin resin may be a resin sheet (film) that has already been molded, and a monomer or a low molecular weight polymer having a certain molecular weight is dispersed in a solvent such as xylene or cyclohexane. It may be in an uncured solution state.
In the case of a resin sheet, so-called RCC (RESIN COATED copper) may be used.
[0067]
The cycloolefin-based resin may not contain a filler or the like, or may contain a flame retardant such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, or phosphate ester.
[0068]
Examples of the fluororesin include ethyl / tetrafluoroethylene copolymer resin (ETFE) and polychlorotrifluoroethylene (PCTFE).
[0069]
The thermoplastic elastomer resin is not particularly limited. For example, styrene thermoplastic elastomer, olefin thermoplastic elastomer, urethane thermoplastic elastomer, polyester thermoplastic elastomer, polyamide thermoplastic elastomer, 1,2-polybutadiene Examples include thermoplastic elastomers, vinyl chloride thermoplastic elastomers, fluorine thermoplastic elastomers, and the like.
Among these, olefin-based thermoplastic elastomers and fluorine-based thermoplastic elastomers are desirable from the viewpoint of excellent electrical characteristics.
[0070]
When an interlayer resin insulation layer is formed by attaching the resin film, the interlayer resin insulation layer is formed using a device such as a vacuum laminator under reduced pressure or under vacuum at 2.0 to 10 kgf / cm.2 It is desirable to carry out pressure bonding at a temperature of 60 to 120 ° C. and then heat curing the resin film.
In addition, you may perform the said thermosetting, after forming the opening for via holes and a through-hole which are mentioned later.
[0071]
(4) Next, openings for via holes and, if necessary, through holes are formed in the substrate on which the interlayer resin insulating layer is formed.
The via hole opening is formed by laser processing or the like. When an interlayer resin insulating layer made of a photosensitive resin is formed, a via hole opening may be provided by performing exposure and development processes. At this time, as the laser beam used, for example, carbon dioxide (CO2 ) Lasers, ultraviolet lasers, excimer lasers, etc. Among these, excimer lasers and short pulse carbon dioxide lasers are desirable.
[0072]
As will be described later, the excimer laser can form a large number of via-hole openings at a time by using a mask or the like in which a through-hole is formed in a portion where the via-hole opening is formed. This is because the carbon dioxide gas laser has little resin residue in the opening and damage to the resin at the periphery of the opening is small.
[0073]
Among excimer lasers, it is desirable to use a hologram type excimer laser. The hologram method is a method of irradiating a target object with laser light through a hologram, a condensing lens, a laser mask, a transfer lens, etc., and by using this method, a large number of layers can be applied to the interlayer resin insulation layer by one irradiation. An opening can be formed efficiently.
[0074]
When a carbon dioxide laser is used, the pulse interval is 10-Four-10-8It is desirable to be seconds. Moreover, it is desirable that the time for irradiating the laser for forming the opening is 10 to 500 μsec.
In the excimer laser, the through hole of the mask in which the through hole is formed in the portion where the via hole opening is formed needs to be a perfect circle in order to make the spot shape of the laser beam a perfect circle. The diameter is preferably about 0.1 to 2 mm.
[0075]
When the opening is formed with laser light, particularly when a carbon dioxide laser is used, it is desirable to perform desmear treatment. The desmear treatment can be carried out using an oxidizing agent comprising an aqueous solution such as chromic acid or permanganate. Also oxygen plasma, CFFour And may be treated with a mixed plasma of oxygen and oxygen, corona discharge, or the like. Further, the surface can be modified by irradiating with ultraviolet rays using a low-pressure mercury lamp.
Moreover, when forming a through-hole in the board | substrate with which the interlayer resin insulation layer was formed, a through-hole is formed using a 50-300 micrometers diameter drill, a laser beam, etc.
[0076]
(5) Next, the surface of the interlayer resin insulation layer including the inner wall of the opening for the via hole and the inner wall of the through hole in the case where the through hole is formed in the above process, are roughened with an acid or an oxidizing agent. Form.
Examples of the acid include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, formic acid, and examples of the oxidizing agent include permanganates such as chromic acid, chromium sulfuric acid, and sodium permanganate.
[0077]
After that, when the roughened surface is formed using acid, an aqueous solution such as an alkali is used, and when the roughened surface is formed using an oxidizing agent, the inside of the via hole or the through hole is formed using a neutralizing solution. Neutralize. By this operation, acid and oxidant are removed so as not to affect the next process. In addition, as for the average roughness Rz of the roughening surface formed at this process, 0.1-5 micrometers is desirable.
[0078]
(6) Next, if necessary, a catalyst is applied to the formed roughened surface. Examples of the catalyst include palladium chloride.
At this time, in order to reliably apply the catalyst, dry treatment such as plasma treatment of oxygen, nitrogen, etc. and corona treatment removes the residue of acid or oxidant and reforms the surface of the interlayer resin insulation layer By doing so, it is possible to reliably provide a catalyst and improve the metal deposition during electroless plating and the adhesion of the electroless plating layer to the interlayer resin insulation layer. In this case, a great effect can be obtained.
[0079]
(7) Next, a thin film conductor layer is formed on the formed interlayer resin insulation layer using the method described above.
Further, when the through hole is formed in the step (4), a through hole may be formed by forming a thin film conductor layer made of metal on the inner wall surface of the through hole in this step.
[0080]
When a through hole is formed in the step (7), it is desirable to perform the following processing steps. That is, the surface of the electroless plating layer and the inner wall of the through hole are blackened (oxidation) -reduction treatment, spray treatment with a mixed aqueous solution of organic acid and cupric complex, treatment with Cu-Ni-P needle alloy plating, etc. The roughening process is performed. Thereafter, the inside of the through hole is further filled with a resin filler or the like, and then the surface layer portion of the resin filler and the surface of the electroless plating layer are flattened by using a polishing method such as buffing.
Furthermore, electroless plating is performed, and an electroless plating layer is formed on the already formed metal thin film conductor layer and the surface layer portion of the resin filler, thereby forming a lid plating layer on the through hole.
[0081]
(8) Next, a plating resist is formed on a part of the interlayer resin insulation layer using a dry film, and then electroplating is performed using the thin film conductor layer as a plating lead, and the plating resist non-formed portion is An electroplating layer thicker than the plating resist is formed.
As the electroplating, it is desirable to use copper plating.
At this time, the via hole opening may be filled with electroplating to form a field via structure, or after filling the via hole opening with a conductive paste or the like, a lid plating layer is formed thereon to form a field via structure. Good. By forming the field via structure, a via hole can be provided immediately above the via hole.
[0082]
(9) After the electroplating layer is formed, the electroplating layer surface layer portion is removed using the first etching solution described above. Next, buffing is performed on the upper surface of the electroplating layer as necessary.
Thereafter, the plating resist is peeled off, and the thin film conductor layer existing under the plating resist is removed with a second etching solution, and a roughened surface is formed on the surface of the electroplating layer and the side surface of the thin film conductor layer. And an independent conductor circuit having a roughened surface.
Furthermore, if necessary, the catalyst on the interlayer resin insulating layer may be removed using an acid or an oxidizing agent. By removing the catalyst, the metal such as palladium used for the catalyst is eliminated, so that reduction in electrical characteristics can be prevented.
[0083]
(10) Thereafter, if necessary, the steps (3) to (9) are repeated.After that, when it is necessary to form a roughened surface on the uppermost conductor circuit, the second etching solution described above is used. And a conductor circuit having a roughened surface is formed.
[0084]
(11) Next, a solder resist layer is formed on the substrate surface including the uppermost conductor circuit.
Examples of the solder resist layer include those made of polyphenylene ether resin, polyolefin resin, fluororesin, thermoplastic elastomer, solder resist resin composition, and the like.
The solder resist layer is formed by applying an uncured resin (resin composition) by a roll coater method, etc., or thermocompression bonding an uncured resin film, followed by laser processing, exposure, development processing, or the like. It is formed by performing a curing process or the like.
[0085]
Examples of the polyphenylene ether resin, polyolefin resin, fluororesin, and thermoplastic elastomer include the same ones used when forming the interlayer resin insulation layer.
Examples of the solder resist resin composition include (meth) acrylates of novolak type epoxy resins, imidazole curing agents, bifunctional (meth) acrylate monomers, and (meth) acrylate esters having a molecular weight of about 500 to 5,000. Polymer, a thermosetting resin comprising a bisphenol type epoxy resin, a photosensitive monomer such as a polyvalent acrylic monomer, a paste-like fluid containing a glycol ether solvent, and the like. It is desirable that it is adjusted to 1 to 10 Pa · s.
[0086]
Examples of the (meth) acrylate of the novolak type epoxy resin include an epoxy resin obtained by reacting a glycidyl ether of phenol novolak or cresol novolak with acrylic acid or methacrylic acid.
Moreover, it does not specifically limit as said bifunctional (meth) acrylic acid ester monomer, For example, various diols, ester of acrylic acid, methacrylic acid, etc. are mentioned.
[0087]
(12) Next, a corrosion-resistant metal layer made of Ni, Au, or the like is formed on the opening portion of the solder resist layer by plating, sputtering, vapor deposition, or the like, and then solder is printed on the IC chip connection surface by printing a solder paste. Bumps are formed, and solder balls, pins, etc. are disposed on the external substrate connection surface, thereby completing the production of the printed wiring board.
[0088]
In addition, plasma treatment with oxygen, carbon tetrachloride, or the like may be performed in a timely manner for a character printing process for forming product recognition characters or the like or for modifying the solder resist layer.
The above method is based on the semi-additive method, but the full additive method may be adopted.
[0089]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Example 1
A. Preparation of a resin composition for forming the roughened surface of the upper layer
1) 400 parts by weight of a resin solution prepared by dissolving 25% acrylate of cresol novolak type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., molecular weight: 2500) in diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) at a concentration of 80% by weight, photosensitive monomer (Toa A mixed composition is prepared by taking 60 parts by weight of Synthetic Co., Ltd., Aronix M325), 5 parts by weight of an antifoaming agent (S-65, manufactured by Sannopco) and 35 parts by weight of N-methylpyrrolidone (NMP) and mixing them by stirring. did.
[0090]
2) Separately, 80 parts by weight of polyethersulfone (PES), 72 parts by weight of epoxy resin particles (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., polymer pole) with an average particle diameter of 1.0 μm and 31 parts by weight with an average particle diameter of 0.5 μm The mixture was stirred and mixed, and then 257 parts by weight of NMP was further added and stirred and mixed with a bead mill to prepare another mixed composition.
[0091]
3) 20 parts by weight of an imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2E4MZ-CN), 20 parts by weight of a photopolymerization initiator (benzophenone), 4 parts by weight of a photosensitizer (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, EAB) and NMP16 A mixed composition was prepared by taking a weight part in another container and stirring and mixing.
And the resin composition for roughening surface formation was obtained by mixing the mixed composition prepared by 1), 2), and 3).
[0092]
B. Preparation of resin composition for forming roughened surface of lower layer
1) 400 parts by weight of a resin solution prepared by dissolving 25% acrylate of cresol novolak type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., molecular weight: 2500) in diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) at a concentration of 80% by weight, photosensitive monomer (Toa A mixed composition is prepared by taking 60 parts by weight of Synthetic Co., Ltd., Aronix M325), 5 parts by weight of an antifoaming agent (S-65, manufactured by Sannopco) and 35 parts by weight of N-methylpyrrolidone (NMP) and mixing them by stirring. did.
[0093]
2) Take 80 parts by weight of polyethersulfone (PES) and 145 parts by weight of epoxy resin particles (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., polymer pole) having an average particle size of 0.5 μm in another container, and after stirring and mixing, 285 parts by weight of NMP was added and stirred and mixed with a bead mill to prepare another mixed composition.
[0094]
3) 20 parts by weight of an imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2E4MZ-CN), 20 parts by weight of a photopolymerization initiator (benzophenone), 4 parts by weight of a photosensitizer (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, EAB) and NMP16 A mixed composition was prepared by taking a weight part in another container and stirring and mixing.
Then, the adhesive composition for electroless plating was obtained by mixing the mixed composition prepared in 1), 2) and 3).
[0095]
C. Preparation of resin filler
1) Bisphenol F-type epoxy monomer (manufactured by Yuka Shell Co., Ltd., molecular weight: 310, YL983U) 100 parts by weight, surface coated with a silane coupling agent has an average particle diameter of 1.6 μm, and the maximum particle diameter is 15 μm or less SiO2 170 parts by weight of spherical particles (manufactured by Adtech, CRS 1101-CE) and 1.5 parts by weight of a leveling agent (Perenol S4, manufactured by San Nopco) are placed in a container and mixed by stirring. A 49 Pa · s resin filler was prepared.
As the curing agent, 6.5 parts by weight of an imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2E4MZ-CN) was used.
[0096]
D. Method for manufacturing printed wiring board
(1) A copper-clad laminate in which 18 μm copper foil 8 is laminated on both surfaces of a substrate 1 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin having a thickness of 0.8 mm was used as a starting material (FIG. 2 ( a)). First, the copper-clad laminate was drilled, subjected to electroless plating, and etched into a pattern to form the lower conductor circuits 4 and the through holes 9 on both surfaces of the substrate 1.
[0097]
(2) The substrate on which the through hole 9 and the lower conductor circuit 4 are formed is washed with water and dried, followed by NaOH (10 g / l), NaClO2 (40 g / l), NaThree POFour Blackening treatment using an aqueous solution containing (16 g / l) as a blackening bath (oxidation bath), and NaOH (19 g / l), NaBHFour Reduction treatment using an aqueous solution containing (5 g / l) as a reducing bath was performed, and roughened surfaces 4a and 9a were formed on the entire surface of the lower conductor circuit 4 including the through holes 9 (see FIG. 2B).
[0098]
(3) After preparing the resin filler described in C above, within 24 hours after preparation by the following method, the inside of the through hole 9 and the outer periphery of the conductor circuit 4 and the conductor circuit non-formed portion on one side of the substrate 1 A layer of the resin filler 10 was formed on the part.
That is, first, a resin filler was pushed into a through hole using a squeegee, and then dried at 100 ° C. for 20 minutes. Next, a mask having an opening corresponding to the conductor circuit non-forming portion is placed on the substrate, and a layer of the resin filler 10 is formed on the conductor circuit non-forming portion which is a concave portion using a squeegee. The film was dried at 20 ° C. for 20 minutes (see FIG. 2 (c)).
[0099]
(4) One side of the substrate after the processing in (3) above is applied to the surface of the inner layer copper pattern 4 or the land surface of the through hole 9 by belt sander polishing using # 600 belt polishing paper (manufactured by Sankyo Rikagaku). Polishing was performed so that the resin filler 10 did not remain, and then buffing was performed to remove scratches due to the belt sander polishing. Such a series of polishing was similarly performed on the other surface of the substrate.
Next, the resin filler 10 was cured by heat treatment at 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 3 hours, 150 ° C. for 1 hour, and 180 ° C. for 7 hours.
[0100]
In this way, the surface layer portion of the resin filler 10 and the surface of the lower conductor circuit 4 formed in the through hole 9 and the conductor circuit non-forming portion are flattened, and the resin filler 10 and the side surface 4a of the lower conductor circuit 4 are formed. An insulating substrate was obtained in which the inner wall surface 9a of the through hole 9 and the resin filler 10 were in close contact with each other through the roughened surface (see FIG. 2D). . By this step, the surface of the resin filler 10 and the surface of the lower conductor circuit 4 are flush.
[0101]
(5) After washing the substrate with water and acid degreasing, soft etching is performed, and then an etchant is sprayed on both sides of the substrate to spray the surface of the lower conductor circuit 4, the land surface of the through hole 9, and the inner wall. As a result, roughened surfaces 4a and 9a were formed on the entire surface of the lower conductor circuit 4 (see FIG. 3A). As an etching solution, an etching solution (MEC Etch Bond, manufactured by MEC Co., Ltd.) comprising 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, and 5 parts by weight of potassium chloride was used.
[0102]
(6) The roughened surface forming resin composition of B (viscosity: 1.5 Pa · s) is applied to both sides of the substrate with a roll coater, left in a horizontal state for 20 minutes, and then at 60 ° C. for 30 minutes. The roughened surface forming resin layer 2a was formed.
Furthermore, on the roughened surface forming resin layer 2a, the above roughened surface forming resin composition (A) (viscosity: 7 Pa · s) was applied using a roll coater and left in a horizontal state for 20 minutes, Drying was performed at 60 ° C. for 30 minutes to form a roughened surface-forming resin layer 2b, and a roughened surface-forming resin layer having a thickness of 35 μm was formed (see FIG. 3B).
[0103]
(7) A photomask film on which a black circle having a diameter of 85 μm is printed is brought into close contact with both surfaces of the substrate 1 on which the roughened surface-forming resin layer is formed in the above (6), and 500 mJ / cm by an ultrahigh pressure mercury lamp.2 After exposure at intensity, it was spray developed with DMDG solution. Thereafter, this substrate was further 3,000 mJ / cm with an ultra-high pressure mercury lamp.2 Thickness having a via hole opening 6 having a diameter of 85 μm and excellent in dimensional accuracy equivalent to that of a photomask film, which is exposed at an intensity, heat-treated at 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 1 hour, and 150 ° C. for 3 hours. An interlayer resin insulation layer 2 having a thickness of 35 μm was formed (see FIG. 3C).
[0104]
(8) The substrate on which the via hole opening 6 is formed is immersed in a 70 ° C. solution containing 800 g / l chromic acid for 19 minutes to dissolve and remove the epoxy resin particles present on the surface of the interlayer resin insulating layer 2. Thus, the surface of the interlayer resin insulation layer 2 was made rough (depth: 3 μm) (see FIG. 3D).
[0105]
(9) Next, the substrate after the above treatment was immersed in a neutralization solution (manufactured by Shipley Co., Ltd.) and then washed with water.
Furthermore, a catalyst catalyst was attached to the surface of the interlayer resin insulation layer 2 and the inner wall surface of the via hole opening 6 by applying a palladium catalyst (manufactured by Atotech) to the surface of the roughened substrate.
[0106]
(10) Next, the substrate was immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition to form an electroless copper plating layer 12 having a thickness of 0.8 μm on the entire rough surface (see FIG. 4A). .
[Electroless plating aqueous solution]
NiSOFour               0.003 mol / l
Tartaric acid 0.200 mol / l
Copper sulfate 0.030 mol / l
HCHO 0.050 mol / l
NaOH 0.100 mol / l
α, α'-bipyridyl 40 mg / l
Polyethylene glycol (PEG) 0.10 g / l
[Electroless plating conditions]
40 minutes at 35 ° C liquid temperature
[0107]
(11) A commercially available photosensitive dry film is affixed to the electroless copper plating layer 12 and a mask is placed thereon, and 100 mJ / cm.2 Then, a plating resist 3 having a thickness of 25 μm was provided by developing with a 0.8% aqueous sodium carbonate solution (see FIG. 4B).
[0108]
(12) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water, degreased, washed with 25 ° C. water, further washed with sulfuric acid, and then subjected to electrolytic copper plating under the following conditions. Formed. The electrolytic copper plating layer 13 was formed thicker than the plating resist 3 (see FIG. 4C).
(Electrolytic plating aqueous solution)
Sulfuric acid 2.24 mol / l
Copper sulfate 0.26 mol / l
Additive 19.5 ml / l
(Manufactured by Atotech Japan, Kaparaside GL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm2
65 minutes
Temperature 22 ± 2 ° C
[0109]
(13) Next, the surface layer portion of the electrolytic copper plating layer 13 was removed using an etching solution composed of an organic acid salt and a cupric complex. By this treatment, the surface layer portion of the electrolytic copper plating layer 13 was removed, and at the same time, a roughened surface was formed on the upper surface of the electrolytic copper plating layer 13 (see FIG. 4D).
[0110]
(14) After stripping and removing the plating resist 3 with 5% KOH, the electroless plating layer 12 under the plating resist 3 is treated with an etching solution composed of an organic acid salt and a cupric complex to be dissolved and removed. By forming a roughened surface on the side surface of the electroless copper plating layer 12 and the surface of the electrolytic copper plating layer 13, a conductor circuit (including via holes 7) 5 having a thickness of 18 μm and having a roughened surface formed on the surface was formed. .
Further, the surface of the interlayer resin insulating layer 2 between the conductor circuits located in the conductor circuit non-formed portion is etched by 1 μm by dipping in a 70 ° C. solution containing 800 g / l chromic acid for 3 minutes, and remains on the surface. The palladium catalyst to be removed was removed (see FIG. 5 (a)).
[0111]
(15) By repeating the above steps (5) to (14), a further upper conductor circuit was formed to obtain a multilayer wiring board (see FIGS. 5B to 6B).
[0112]
(16) Next, a photosensitizing agent obtained by acrylating 50% of an epoxy group of a cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) dissolved in diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) to a concentration of 60% by weight. 46.67 parts by weight of oligomer (molecular weight: 4000), 80% by weight of bisphenol A type epoxy resin dissolved in methyl ethyl ketone (product name: Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) 6.67 parts by weight, also bisphenol A type epoxy 6.67 parts by weight of resin (manufactured by Yuka Shell, trade name: Epicoat E-1001-B80), 1.6 parts by weight of imidazole curing agent (trade name: 2E4MZ-CN, manufactured by Shikoku Kasei) A certain bifunctional acrylic monomer (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: R604) 4.5 parts by weight, also multivalent acrylic 1.5 parts by weight of a monomer (trade name: DPE6A, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 0.36 parts by weight of a leveling agent (trade name: Polyflow No. 75, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) made of an acrylic ester polymer, A mixed composition is prepared by stirring and mixing, and 2.0 parts by weight of Irgacure I-907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator and DETX as a photosensitizer are prepared for this mixed composition. A solder resist composition having a viscosity adjusted to 1.4 ± 0.3 Pa · s at 25 ° C. was obtained by adding 0.2 parts by weight of —S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and 0.6 parts by weight of DMDG.
The viscosity is measured with a B-type viscometer (DVL-B type, manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) for 60 minutes.-1(Rpm), rotor No. 4, 6 min-1 (rpm), rotor No. 3 according.
[0113]
(17) Next, the solder resist composition is applied to both sides of the multilayer wiring board in a thickness of 20 μm, and after drying at 70 ° C. for 20 minutes and at 70 ° C. for 30 minutes, the solder resist is applied. A photomask with a thickness of 5 mm on which the pattern of the opening is drawn is brought into close contact with the solder resist layer and 1000 mJ / cm2 Were exposed to UV light and developed with DMTG solution to form openings with a diameter of 200 μm.
Further, the solder resist layer is cured by heating at 80 ° C. for 1 hour, 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 1 hour, and 150 ° C. for 3 hours. A solder resist layer 14 having a thickness of 20 μm was formed.
[0114]
(18) Next, the substrate on which the solder resist layer 14 is formed is coated with nickel chloride (30 g / l), sodium hypophosphite (10 g / l), and sodium citrate (10 g / l). The nickel plating layer 15 having a thickness of 5 μm was formed in the opening by dipping in an electrolytic nickel plating solution for 20 minutes. Further, the substrate was added to an electroless plating solution containing potassium gold cyanide (2 g / l), ammonium chloride (75 g / l), sodium citrate (50 g / l) and sodium hypophosphite (10 g / l). A gold plating layer 16 having a thickness of 0.03 μm was formed on the nickel plating layer 15 by dipping for 23 seconds under the condition of ° C.
[0115]
(19) Thereafter, a solder paste is printed on the opening of the solder resist layer 14 and reflowed at 200 ° C. to form solder bumps (solder bodies) 17. A multilayer wiring printed board having the solder bumps 17 is manufactured. (See FIG. 6 (c)).
[0116]
(Example 2)
A. Preparation of resin film for interlayer resin insulation layer
30 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 469, Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), 40 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 215, Epiklon N-673 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), triazine 30 parts by weight of a structure-containing phenol novolac resin (phenolic hydroxyl group equivalent 120, Phenolite KA-7052 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was dissolved in 20 parts by weight of ethyl diglycol acetate and 20 parts by weight of solvent naphtha with stirring. Thereto, terminal epoxidized polybutadiene rubber (Nagase Kasei Kogyo Denarex R-45EPT) 15 parts by weight, 2-phenyl-4,5-bis (hydroxymethyl) imidazole pulverized product 1.5 parts by weight, finely pulverized silica 2 parts by weight , Silicon Added to prepare an epoxy resin composition agent 0.5 parts by weight.
The obtained epoxy resin composition was applied on a PET film having a thickness of 38 μm using a roll coater so that the thickness after drying was 50 μm, and then dried at 80 to 120 ° C. for 10 minutes, whereby an interlayer resin was obtained. A resin film for an insulating layer was produced.
[0117]
B. Preparation of resin filler
1) Bisphenol F-type epoxy monomer (manufactured by Yuka Shell Co., Ltd., molecular weight: 310, YL983U) 100 parts by weight, surface coated with a silane coupling agent has an average particle diameter of 1.6 μm, and the maximum particle diameter is 15 μm or less SiO2 170 parts by weight of spherical particles (manufactured by Adtech, CRS 1101-CE) and 1.5 parts by weight of a leveling agent (Perenol S4, manufactured by San Nopco) are placed in a container and mixed by stirring. A 49 Pa · s resin filler was prepared.
As the curing agent, 6.5 parts by weight of an imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2E4MZ-CN) was used.
[0118]
C. Method for manufacturing printed wiring board
(1) A copper-clad laminate in which 18 μm of copper foil 8 is laminated on both surfaces of a substrate 1 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin having a thickness of 0.8 mm was used as a starting material (FIG. 7 ( a)). First, the copper-clad laminate was drilled, subjected to electroless plating, and etched into a pattern to form the lower conductor circuits 4 and the through holes 9 on both surfaces of the substrate 1.
[0119]
(2) The substrate on which the through hole 9 and the lower conductor circuit 4 are formed is washed with water and dried, followed by NaOH (10 g / l), NaClO2 (40 g / l), NaThree POFour Blackening treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a blackening bath (oxidation bath), and NaOH (10 g / l), NaBHFour Reduction treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a reducing bath was performed, and roughened surfaces 4a and 9a were formed on the entire surface of the lower conductor circuit 4 including the through holes 9 (see FIG. 7B).
[0120]
(3) After preparing the resin filler described in B above, within 24 hours after preparation by the following method, within the through hole 9 and on the one side of the substrate 1 where the conductor circuit is not formed and the outer edge of the conductor circuit 4 A layer of the resin filler 10 was formed on the part.
That is, first, a resin filler was pushed into a through hole using a squeegee, and then dried at 100 ° C. for 20 minutes. Next, a mask having an opening corresponding to the conductor circuit non-forming portion is placed on the substrate, and a layer of the resin filler 10 is formed on the conductor circuit non-forming portion which is a concave portion using a squeegee. The film was dried at 20 ° C. for 20 minutes (see FIG. 7C).
[0121]
(4) One side of the substrate after the processing in (3) above is applied to the surface of the inner layer copper pattern 4 or the land surface of the through hole 9 by belt sander polishing using # 600 belt polishing paper (manufactured by Sankyo Rikagaku). Polishing was performed so that the resin filler 10 did not remain, and then buffing was performed to remove scratches due to the belt sander polishing. Such a series of polishing was similarly performed on the other surface of the substrate.
Next, the resin filler 10 was cured by heat treatment at 100 ° C. for 1 hour and 150 ° C. for 1 hour.
[0122]
In this way, the surface layer portion of the resin filler 10 and the surface of the lower conductor circuit 4 formed in the through hole 9 and the conductor circuit non-forming portion are flattened, and the resin filler 10 and the side surface 4a of the lower conductor circuit 4 are formed. An insulating substrate was obtained in which the inner wall surface 9a of the through hole 9 and the resin filler 10 were in close contact with each other through the roughened surface (see FIG. 7D). . That is, by this step, the surface of the resin filler 10 and the surface of the lower conductor circuit 4 are flush.
[0123]
(5) After washing the substrate with water and acid degreasing, soft etching is performed, and then an etchant is sprayed on both sides of the substrate to spray the surface of the lower conductor circuit 4, the land surface of the through hole 9, and the inner wall. Thus, roughened surfaces 4a and 9a were formed on the entire surface of the lower conductor circuit 4 (see FIG. 8A).
As an etchant, an etchant (MEC Etch Bond, manufactured by MEC Co.) consisting of 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, and 5 parts by weight of potassium chloride was used.
[0124]
(6) An interlayer resin insulation layer was formed on both sides of the substrate by attaching the resin film for interlayer resin insulation layer prepared in A above using a vacuum laminator apparatus by the following method (see FIG. 8B). ). That is, a resin film for an interlayer resin insulation layer is placed on a substrate and attached under the conditions of a vacuum degree of 0.5 Torr, a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., and a pressure bonding time of 60 seconds, and then 100 ° C. for 30 minutes Heat-cured at 150 ° C. for 1 hour.
[0125]
(7) Next, CO 2 having a wavelength of 10.4 μm is passed through a mask in which a through hole is formed on the interlayer resin insulation layer 2.2 With a gas laser, a via hole having a diameter of 60 μm is formed in the interlayer resin insulating layer 2 under the conditions of a beam diameter of 4.0 mm, a top hat mode, a pulse width of 8.0 μsec, a mask through-hole diameter of 1.0 mm, and two shots. 6 was formed (see FIG. 8C).
[0126]
(8) The substrate on which the via hole opening 6 is formed is immersed in a 60 ° C. solution containing 40 g / l permanganate for 15 minutes to dissolve and remove the epoxy resin particles present on the surface of the interlayer resin insulation layer 2. Thus, the surface of the interlayer resin insulating layer 2 including the inner wall of the via hole opening 6 was roughened (see FIG. 8D).
[0127]
(9) Next, the substrate after the above treatment was immersed in a neutralization solution (manufactured by Shipley Co., Ltd.) and then washed with water.
Further, a palladium catalyst (manufactured by Atotech) is applied to the surface of the substrate that has been roughened (roughening depth: 3 μm), so that the surface of the interlayer resin insulation layer 2 and the inner wall surface of the via hole opening 6 are applied. A catalyst nucleus was deposited.
[0128]
(10) Next, the substrate was immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition to form an electroless copper plating layer 12 having a thickness of 0.6 to 0.9 μm on the entire rough surface (FIG. 9 ( a)).
[Electroless plating aqueous solution]
NiSOFour                 0.003 mol / l
Tartaric acid 0.200 mol / l
Copper sulfate 0.030 mol / l
HCHO 0.050 mol / l
NaOH 0.100 mol / l
α, α'-bipyridyl 40 mg / l
Polyethylene glycol (PEG) 0.10 g / l
[Electroless plating conditions]
40 minutes at 35 ° C liquid temperature
[0129]
(11) A commercially available photosensitive dry film is affixed to the electroless copper plating layer 12 and a mask is placed thereon, and 100 mJ / cm.2 Then, a plating resist 3 having a thickness of 25 μm was provided by developing with a 0.8% aqueous sodium carbonate solution (see FIG. 9B).
[0130]
(12) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water, degreased, washed with 25 ° C. water, further washed with sulfuric acid, and then subjected to electrolytic copper plating under the following conditions. Formed. The electrolytic copper plating layer 13 was formed thicker than the plating resist 3 (see FIG. 9C).
(Electrolytic plating aqueous solution)
Sulfuric acid 2.24 mol / l
Copper sulfate 0.26 mol / l
Additive 19.5 ml / l
(Manufactured by Atotech Japan, Kaparaside HL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm2
Hours 65 minutes
Temperature 22 ± 2 ° C
[0131]
(13) Next, the surface layer portion of the electrolytic copper plating layer 13 was removed using an etching solution composed of an organic acid salt and a cupric complex. By this treatment, the surface layer portion of the electrolytic copper plating layer 13 was removed, and at the same time, a roughened surface was formed on the upper surface of the electrolytic copper plating layer 13 (see FIG. 9D).
[0132]
(14) After stripping and removing the plating resist 3 with 5% KOH, the electroless plating layer 12 under the plating resist 3 is treated with an etching solution composed of an organic acid salt and a cupric complex to be dissolved and removed. By forming a roughened surface on the side surface of the electroless copper plating layer 12 and the surface of the electrolytic copper plating layer 13, a conductor circuit (including via holes 7) 5 having a thickness of 18 μm and having a roughened surface formed on the surface was formed. .
Further, the surface of the interlayer resin insulating layer 2 between the conductor circuits located in the conductor circuit non-formed portion is etched by 1 μm by dipping in a 70 ° C. solution containing 800 g / l chromic acid for 3 minutes, and remains on the surface. The palladium catalyst to be removed was removed (see FIG. 10 (a)).
[0133]
(15) By repeating the above steps (5) to (14), a further upper conductor circuit was formed to obtain a multilayer wiring board (see FIGS. 10 (a) to 11 (b)).
(16) Next, a multilayer wiring printed board having the solder bumps 17 was manufactured in the same manner as in (16) to (19) of Example 1. (Refer FIG.11 (c)).
[0134]
(Example 3)
A. Preparation of resin filler
A resin filler was prepared in the same manner as in Example 1.
[0135]
B. Manufacture of printed wiring boards
(1) A copper-clad laminate in which 18 μm copper foil 8 is laminated on both surfaces of a substrate 1 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide-triazine) resin having a thickness of 0.8 mm was used as a starting material (FIG. 12). (See (a)). First, after drilling the copper-clad laminate, and subsequently forming a plating resist, the substrate is subjected to electroless copper plating to form through holes 9, and the copper foil is patterned according to a conventional method. The inner layer copper pattern (lower layer conductor circuit) 4 was formed on both sides of the substrate.
[0136]
(2) The substrate on which the lower conductor circuit 4 is formed is washed with water and dried, and then an etching solution is sprayed on both sides of the substrate to etch the surface of the lower conductor circuit 4, the land surface of the through hole 9, and the inner wall. Thus, roughened surfaces 4a and 9a were formed on the entire surface of the lower conductor circuit 4 (see FIG. 12B). As an etching solution, a mixture of 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, 5 parts by weight of potassium chloride and 78 parts by weight of ion-exchanged water was used.
[0137]
(3) After preparing the resin filler described in A above, within 24 hours after preparation by the following method, the inside of the through hole 9 and the outer periphery of the conductor circuit 4 and the conductor circuit non-formed part on one side of the substrate 1 A layer of the resin filler 10 was formed on the part.
That is, first, a resin filler was pushed into a through hole using a squeegee, and then dried at 100 ° C. for 20 minutes. Next, a mask having an opening corresponding to the conductor circuit non-forming portion is placed on the substrate, and a layer of the resin filler 10 is formed on the conductor circuit non-forming portion which is a concave portion using a squeegee. The film was dried at 20 ° C. for 20 minutes (see FIG. 12C).
[0138]
(4) Resin filling the surface of the lower conductor circuit 4 and the land surface of the through-hole 9 on one side of the substrate after the above processing (3) by belt sander polishing using belt polishing paper (manufactured by Sankyo Rikagaku) Polishing was performed so that the agent 10 did not remain, and then buffing was performed to remove scratches due to the belt sander polishing. Such a series of polishing was similarly performed on the other surface of the substrate. And the resin filler 10 with which it filled was heat-hardened (refer FIG.12 (d)).
[0139]
In this way, the surface layer portion of the resin filler 10 filled in the through holes 9 and the like and the roughened layer 4a on the upper surface of the lower conductor circuit 4 are removed to smooth both surfaces of the substrate, and the resin filler 10 and the lower conductor circuit 4 are smoothed. Thus, a wiring board was obtained in which the side surface of the through hole 9 was firmly adhered via the roughened surface 4a, and the inner wall surface of the through hole 9 and the resin filler 10 were firmly adhered via the roughened surface 9a.
[0140]
(5) Next, the same etching solution as that used in (2) above is sprayed on both surfaces of the substrate after the processing in (4) above, and the surface of the lower conductor circuit 4 once flattened is sprayed. Then, the rough surfaces 4a and 9a were formed on the entire surface of the lower conductor circuit 4 by etching the land surface of the through hole 9 (see FIG. 13A).
[0141]
(6) Next, a thermosetting cycloolefin resin sheet having a thickness of 50 μm is vacuum-bonded at a pressure of 0.5 MPa on both surfaces of the substrate subjected to the above-described process while raising the temperature to 50 to 150 ° C. An interlayer resin insulating layer 2 made of a base resin was provided (see FIG. 13B). The degree of vacuum at the time of vacuum pressure bonding was 10 mmHg.
[0142]
(7) Next, the interlayer resin insulating layer 2 is made of cycloolefin resin by irradiating the interlayer resin insulating layer 2 with a laser beam using an excimer laser having a wavelength of 248 nm through a mask in which a through hole is formed. A via hole opening 6 having a diameter of 80 μm was provided in the layer 2 (see FIG. 13C). Thereafter, desmear treatment was performed using oxygen plasma.
[0143]
(8) Next, using Ni-4 Vacuum Co., Ltd. SV-4540, sputtering with Ni as the target was performed under the conditions of gas pressure 0.6 Pa, temperature 80 ° C., power 200 W, time 5 minutes, Ni metal The layer 12a was formed on the surface of the interlayer resin insulation layer 2. At this time, the thickness of the formed Ni metal layer 12a was 0.1 μm.
Further, a Cu metal layer 12b was formed on the Ni metal layer 12a by performing sputtering using Cu as a target under the same conditions. At this time, the thickness of the formed Cu metal layer 12b was 0.1 μm (see FIG. 13D).
[0144]
(9) A commercially available photosensitive dry film is pasted on both sides of the substrate after the above treatment, and a photomask film is placed thereon, and 100 mJ / cm.2 Then, the resist film was developed with 0.8% sodium carbonate to form a pattern of plating resist 3 having a thickness of 25 μm (see FIG. 14A).
[0145]
(10) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water, degreased, washed with 25 ° C. water, further washed with sulfuric acid, and then subjected to electrolytic copper plating under the following conditions. Formed. The electrolytic copper plating layer 13 was formed thicker than the plating resist 3 (see FIG. 14B).
(Electrolytic plating aqueous solution)
Sulfuric acid 2.24 mol / l
Copper sulfate 0.26 mol / l
Additive 19.5 ml / l
(Manufactured by Atotech Japan, Kaparaside GL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm2
65 minutes
Temperature 22 ± 2 degrees
[0146]
(11) Next, the surface layer portion of the electrolytic copper plating layer 13 was removed using an etching solution composed of an organic acid salt and a cupric complex. By this treatment, the surface layer portion of the electrolytic copper plating layer 13 was removed, and at the same time, a roughened surface was formed on the upper surface of the electrolytic copper plating layer 13 (see FIG. 14C).
[0147]
(12) After stripping and removing the plating resist 3 with 5% KOH, the electroless plating layer 12 under the plating resist 3 is treated with an etching solution composed of an organic acid salt and a cupric complex to be dissolved and removed. By forming a roughened surface on the side surface of the electroless copper plating layer 12 and the surface of the electrolytic copper plating layer 13, a conductor circuit (including via holes 7) 5 having a thickness of 18 μm and having a roughened surface formed on the surface was formed. (See FIG. 14 (d)).
[0148]
(13) By repeating the above steps (5) to (14), a further upper conductor circuit was formed to obtain a multilayer wiring board (see FIGS. 15A to 16B).
(14) Next, the multilayer wiring printed board having the solder bumps 17 was manufactured in the same manner as in (16) to (19) of Example 1 (see FIG. 16C).
[0149]
Example 4
In the step (13) of Example 1, the surface layer portion of the electrolytic copper plating layer was removed using an etching solution made of cupric chloride, and then buffing using a silicon abrasive was performed. A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic copper plating layer remaining on the resist was completely removed.
[0150]
For the multilayer printed wiring boards of Examples 1 to 4 manufactured in this way, the multilayer printed wiring board was cross-cut to form a conductor circuit and a roughened surface formed on the surface, the conductor circuit and the interlayer resin insulation layer The presence or absence of peeling and whether or not cracks were generated in the interlayer resin insulation layer were examined by observing the cross section under a microscope.
[0151]
As a result, in the multilayer printed wiring boards manufactured in Examples 1 to 4, the conductor circuit had a uniform thickness and no undercut was observed. Further, the roughened surface formed on the surface of the conductor circuit had sufficient roughness to ensure adhesion with the interlayer resin insulation layer.
[0152]
Moreover, in the multilayer printed wiring boards manufactured in Examples 1 to 4, no peeling between the conductor circuit and the interlayer resin insulating layer was observed, and no crack was observed in the interlayer resin insulating layer.
[0153]
Moreover, about the multilayer printed wiring board manufactured in Examples 1-4, after implementing the heat cycle test 1000 times at 125 degreeC for 3 minutes and -55 degreeC for 3 minutes conditions, a multilayer printed wiring board is similar to the above. Cross-cutting was performed by observing the cross-section of the conductor circuit and the interlayer resin insulation layer by microscopic observation of the presence or absence of separation between the conductor circuit and the interlayer resin insulation layer and whether or not a crack occurred in the interlayer resin insulation layer.
[0154]
As a result, in the multilayer printed wiring boards manufactured in Examples 1 to 4, no peeling between the conductor circuit and the interlayer resin insulating layer was observed, and no crack was observed in the interlayer resin insulating layer.
[0155]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a multilayer printed wiring board of the present invention, the first etching process is performed before the plating resist is stripped, and the second etching process is performed after the plating resist is stripped. In addition, since the roughened surface forming process is performed, it is possible to manufacture a multilayer printed wiring board having a uniform thickness, no undercut, and a conductor circuit having a roughened surface on the surface. The manufactured multilayer printed wiring board is excellent in connectivity and reliability because the conductor circuit having the above-described characteristics is formed.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1F are cross-sectional views schematically showing a process of forming a conductor circuit on a resin insulating layer in the manufacturing process of the present invention.
FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views illustrating a part of a manufacturing process of a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 7A to 7D are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 10A to 10C are cross-sectional views showing a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board of the present invention. FIGS.
FIGS. 11A to 11C are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board of the present invention. FIGS.
FIGS. 12A to 12D are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 13A to 13D are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 14A to 14D are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 15A to 15C are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 16A to 16C are cross-sectional views illustrating a part of the manufacturing process of the multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 17A to 17F are cross-sectional views schematically showing a process of forming a conductor circuit on a resin insulating layer in a conventional multilayer printed wiring board manufacturing process.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Interlayer resin insulation layer (Roughened surface forming resin layer)
3 Plating resist
4 Lower conductor circuit
4a Roughened surface
5 Conductor circuit
6 Via-hole opening
7 Bahia Hall
8 Copper foil
9, 29 Through hole
9a Roughened surface
10 Resin filler
12 Electroless copper plating layer
12a Ni metal layer
12b Cu metal layer
13 Electroplating layer
14 Solder resist layer
15 Nickel plating layer
16 Gold plating layer
17 Solder bump
22 Resin insulation layer
23 Plating resist
24 Thin film conductor layer
24a Roughened surface
25 Electroplating layer
25a Roughened surface

Claims (7)

基板上に導体回路と樹脂絶縁層とが順次形成され、これらの導体回路がバイアホールを介して接続されてなる多層プリント配線板の製造方法であって、
下記(1)〜(4)の工
1)前記基板上および/または前記樹脂絶縁層上に薄膜導体層を形成する工程、
(2)前記薄膜導体層上の一部にドライフィルムを用いてめっきレジストを形成した後、前記めっきレジスト非形成部に前記めっきレジストの厚さよりも厚い電気めっき層を形成する工程、
(3)第一のエッチング液を用いて前記電気めっき層をエッチングする工程、および、
(4)前記めっきレジストを剥離した後、第二のエッチング液を用い、前記めっきレジストの下に存在する薄膜導体層を除去するとともに前記電気めっき層表面および前記薄膜導体層側面に粗化面を形成する工程
を含み、
前記第一のエッチング液および前記第二のエッチング液は異なることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
A method for producing a multilayer printed wiring board in which a conductor circuit and a resin insulating layer are sequentially formed on a substrate, and these conductor circuits are connected via via holes,
As Engineering of the following (1) to (4)
( 1) forming a thin film conductor layer on the substrate and / or the resin insulation layer;
(2) A step of forming an electroplating layer thicker than the thickness of the plating resist on the plating resist non-forming portion after forming a plating resist on a part of the thin film conductor layer using a dry film;
(3) etching the electroplating layer using a first etching solution; and
(4) After peeling off the plating resist, the second etching solution is used to remove the thin film conductor layer existing under the plating resist and to provide a roughened surface on the surface of the electroplating layer and the side surface of the thin film conductor layer. Forming step ,
Including
The method for producing a multilayer printed wiring board, wherein the first etching solution and the second etching solution are different.
前記第一のエッチング液は、塩化第二銅、塩化第二鉄、過硫酸塩、過酸化水素/硫酸、アルカリエッチャントからなる群より選択される少なくとも一種を含む溶液である請求項1記載の多層プリント配線板の製造方法。  2. The multilayer according to claim 1, wherein the first etching solution is a solution containing at least one selected from the group consisting of cupric chloride, ferric chloride, persulfate, hydrogen peroxide / sulfuric acid, and an alkaline etchant. Manufacturing method of printed wiring board. 前記第一のエッチング液は、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液、または、過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液である請求項1記載の多層プリント配線板の製造方法。  The method for producing a multilayer printed wiring board according to claim 1, wherein the first etching solution is a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt, or a mixed solution containing hydrogen peroxide and sulfuric acid. 前記第一のエッチング液は、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液であり、さらにハロゲンイオンを含む請求項1記載の多層プリント配線板の製造方法。The method for producing a multilayer printed wiring board according to claim 1, wherein the first etching solution is a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt, and further contains halogen ions. 前記第二のエッチング液は、第二銅錯体と有機酸塩とを含む混合溶液、または、過酸化水素と硫酸とを含む混合溶液である請求項1〜4のいずれか1に記載の多層プリント配線板の製造方法。5. The multilayer print according to claim 1, wherein the second etching solution is a mixed solution containing a cupric complex and an organic acid salt, or a mixed solution containing hydrogen peroxide and sulfuric acid. A method for manufacturing a wiring board. 前記(3)の工程において、第一のエッチング液を用いて前記電気めっき層のエッチングを行った後、バフ研磨を行う請求項1〜5のいずれか1に記載の多層プリント配線板の製造方法。  The method for producing a multilayer printed wiring board according to any one of claims 1 to 5, wherein, in the step (3), buffing is performed after the electroplating layer is etched using a first etching solution. . 前記めっきレジストの厚さは、15〜30μmである請求項1〜6のいずれか1に記載の多層プリント配線板の製造方法。The thickness of the said plating resist is 15-30 micrometers, The manufacturing method of the multilayer printed wiring board of any one of Claims 1-6.
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