JPH11340605A - スルーホール用貫通孔の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高出力エネルギーの炭酸ガスレーザーのみ
で、小径のスルーホールを、銅張板に、一度に精度良
く、直接高速であける方法を得る。 【解決手段】 銅箔を炭酸ガスレーザーで除去できるに
十分な20〜60mJ/パルスから選ばれたエネルギーを用い
て、直接炭酸ガスレーザーを照射して、少なくとも２層
以上の銅の層を有する銅張板にスルーホール用貫通孔を
あける孔あけ方法において、炭酸ガスレーザーが照射さ
れる銅張板の銅箔表面に、融点900℃以上で、且つ結合
エネルギー300kJ/mol 以上の金属化合物粉、カーボン粉
の１種或いは２種以上を3〜97容積％含む有機物の塗
膜、或いはシートを配置し、炭酸ガスレーザーを直接照
射して貫通孔あけを行う。その後好適には、孔部のバ
リ、及び銅箔表面の一部をエッチング除去し、プリント
配線板用貫通孔とする。 【効果】 表裏の孔位置のズレがなく、スルーホール信
頼性に優れた貫通孔が、高速で形成でき、且つ高密度の
回路形成に適したものが得られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メカニカルドリル
に代わる少なくとも２層以上の銅の層を有する銅張板の
貫通孔あけに関する。さらに詳しくは、予め表面銅箔を
エッチング除去することなく、高出力の炭酸ガスレーザ
ーのエネルギーを、銅箔表面に補助材料を配置し、この
上から直接炭酸ガスレーザーを照射するスルーホール用
貫通孔の形成方法に関する。この孔あけで得られた銅張
板を用いたプリント配線板は、主として小型の半導体プ
ラスチックパッケージ用として使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体プラスチックパッケージ等
に用いられる高密度のプリント配線板は、スルーホール
用の貫通孔をドリルであけていた。近年、ますますドリ
ルの径は小径となり、孔径が0.15mmφ以下となってきて
おり、このような小径の孔をあける場合、ドリル径が細
いため、孔あけ時にドリルが曲がる、折れる、加工速度
が遅い等の欠点があり、生産性、信頼性等に問題のある
ものであった。また、上下の銅箔にあらかじめネガフィ
ルムを使用して所定の方法で同じ大きさの孔をあけてお
き、炭酸ガスレーザーで上下を貫通するスルーホールを
形成しようとすると、上下の孔の位置にズレを生じ、ラ
ンドが形成しにくい等の欠点があった。さらに、高密度
のプリント配線板の回路の幅とスペースはますます狭く
なり、ライン／スペース＝100μm/100μm以下となるも
のも作成されており、この場合もパターン切れ、或いは
ショート不良が多く、歩留まりの悪いものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決した、高出力の炭酸ガスレーザーのエネルギー
で、孔あけ用補助材料を表面に配置した銅張板に、直接
炭酸ガスレーザーを照射して、小径の孔を高速で、孔壁
の信頼性良く形成する方法の提供を目的とする。加え
て、発生したバリを薬液でエッチング除去するととも
に、表面銅箔の一部もエッチング除去し、その後の銅メ
ッキにおいて、スルーホール信頼性に優れ、且つ表面の
回路形成においても、高密度の回路が形成できるように
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】銅箔を炭酸ガスレーザー
で除去できるに十分な20〜60mJ/パルスのエネルギーの
中から選ばれたエネルギーを用いて、炭酸ガスレーザー
のパルス発振により、炭酸ガスレーザーを照射し、少な
くとも２層以上の銅の層を有する銅張板の銅箔を加工し
て貫通孔をあける孔あけにおいて、炭酸ガスレーザーが
照射される銅箔表面に、融点900℃以上で、且つ結合エ
ネルギーが300kJ/mol 以上の金属化合物粉、カーボン粉
の１種或いは２種以上の成分を3〜97容積％含む有機物
の塗膜、又はシートを配置して、スルーホール用の貫通
孔を銅張板にあけることにより、非常に効率よく、多数
の小径のスルーホール用貫通孔が、精度良く形成でき
た。その後、金属箔の両表面を平面的にエッチングし、
もとの金属箔の一部の厚さをエッチング除去することに
より、同時に孔部に張り出した銅箔バリをもエッチング
除去し、孔周囲の両面の銅箔が残存したスルーホールメ
ッキ用孔を形成することによって、上下の孔の銅箔位置
がズレることもなく、ランドが形成でき、スルーホール
は上下方向に曲がることもなく形成でき、且つ、銅箔が
薄くなるために、その後の金属メッキでメッキアップし
て得られた表裏銅箔の細線の回路形成において、ショー
トやパターン切れ等の不良の発生もなく、高密度のプリ
ント配線板を作成することができた。また、加工速度は
ドリルであける場合に比べて格段に速く、生産性も良好
で、経済性にも優れているものが得られた。スルーホー
ル用貫通孔あけ後に、薬液でエッチングする方法以外
に、機械で表面を研磨することも可能であるが、バリの
除去、細密パターン作成等の点からも、薬液でエッチン
グすることが好ましい。また、孔あけは、両面板だけで
なく、多層板でも実施し得る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、20〜60mJ/パルスから
選ばれたの高出力の炭酸ガスレーザーのエネルギーを用
いて、少なくとも２層以上の銅の層を有する両面板の銅
箔表面に補助材料を配置して直接炭酸ガスレーザーを照
射し、スルーホール用貫通孔を形成する方法であり、そ
の後、孔部に発生した銅箔のバリを薬液でエッチング除
去すると同時に、銅箔の表面の一部をエッチング除去し
て、スルーホール用貫通孔を有する高密度プリント配線
板に用いる銅張板を得る。

【０００６】本発明で使用される銅張板は、無機、有機
基材補強熱硬化性樹脂銅張積層板、フィルムの両面に銅
箔の付いた両面板、及びそれらの多層板が挙げられる。
その中でも、ガラス布を基材とし、熱硬化性樹脂組成物
を絶縁層として用い、染料又は顔料を配合して黒色と
し、且つ、無機絶縁性充填剤を10〜60重量％混合して、
均質とした構成の両面銅張積層板、多層板が好適に用い
らる。

【０００７】基材としては、一般に公知の有機、無機の
織布、不織布が用いられ得る。無機基材としてはガラス
織布、不織布が好適に使用される。具体的には、ガラス
繊維としてはＥ、Ｓ、Ｄ、Ｎガラス等が挙げられる。ま
た、有機繊維としては、全芳香族ポリアミド繊維、液晶
ポリエステル繊維が挙げられる。これらは混抄でも良
い。更に、ポリイミドフィルム等も基材として使用で
き、この少なくとも片面に樹脂層を付着させて使用す
る。

【０００８】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物の
樹脂としては、一般に公知の熱硬化性樹脂が使用され
る。具体的には、エポキシ樹脂、多官能性シアン酸エス
テル樹脂、 多官能性マレイミドーシアン酸エステル樹
脂、多官能性マレイミド樹脂、不飽和基含有ポリフェニ
レンエーテル樹脂等が挙げられ、1種或いは2種類以上が
組み合わせて使用される。出力の高い炭酸ガスレーザー
照射による加工でのスルーホール形状の点からは、ガラ
ス転移温度が150℃以上の熱硬化性樹脂組成物が好まし
く、耐湿性、耐マイグレーション性、吸湿後の電気的特
性等の点から多官能性シアン酸エステル樹脂組成物が好
適である。

【０００９】本発明の熱硬化性樹脂分である多官能性シ
アン酸エステル化合物とは、分子内に2個以上のシアナ
ト基を有する化合物である。具体的に例示すると、1,3-
又は1,4-ジシアナトベンゼン、1,3,5-トリシアナトベン
ゼン、1,3-、1,4-、1,6-、1,8-、2,6-又は2,7-ジシアナ
トナフタレン、1,3,6-トリシアナトナフタレン、4,4-ジ
シアナトビフェニル、ビス(4-ジシアナトフェニル)メタ
ン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン、2,2-ビス
(3,5-ジブロモー4-シアナトフェニル)プロパン、ビス(4
-シアナトフェニル)エーテル、ビス(4-シアナトフェニ
ル)チオエーテル、ビス(4-シアナトフェニル)スルホ
ン、トリス(4-シアナトフェニル)ホスファイト、トリス
(4-シアナトフェニル)ホスフェート、およびノボラック
とハロゲン化シアンとの反応により得られるシアネート
類などである。

【００１０】これらのほかに特公昭41-1928、同43-1846
8、同44-4791、同45-11712、同46-41112、同47-26853及
び特開昭51-63149号公報等に記載の多官能性シアン酸エ
ステル化合物類も用いら得る。また、これら多官能性シ
アン酸エステル化合物のシアナト基の三量化によって形
成されるトリアジン環を有する分子量400〜6,000 のプ
レポリマーも使用される。このプレポリマーは、上記の
多官能性シアン酸エステルモノマーを、例えば鉱酸、ル
イス酸等の酸類;ナトリウムアルコラート等、第三級ア
ミン類等の塩基;炭酸ナトリウム等の塩類等を触媒とし
て重合させることにより得られる。このプレポリマー中
には一部未反応のモノマーも含まれており、モノマーと
プレポリマーとの混合物の形態をしており、このような
原料も本発明の用途に好適に使用される。一般には可溶
な有機溶剤に溶解させて使用する。

【００１１】エポキシ樹脂としては、一般に公知のもの
が使用できる。具体的には、液状或いは固形のビスフェ
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、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂;ブ
タジエン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ジシ
クロペンチルエーテル等の二重結合をエポキシ化したポ
リエポキシ化合物類;ポリオール、水酸基含有シリコン
樹脂類とエポハロヒドリンとの反応によって得られるポ
リグリシジル化合物類等が挙げられる。これらは1種或
いは2種類以上が組み合わせて使用され得る。

【００１２】ポリイミド樹脂としては、一般に公知のも
のが使用され得る。具体的には、多官能性マレイミド類
とポリアミン類との反応物、特公昭57-005406 に記載の
末端三重結合のポリイミド類が挙げられる。

【００１３】これらの熱硬化性樹脂は、単独でも使用さ
れるが、特性のバランスを考え、適宜組み合わせて使用
するのが良い。

【００１４】本発明の熱硬化性樹脂組成物には、組成物
本来の特性が損なわれない範囲で、所望に応じて種々の
添加物を配合することができる。これらの添加物として
は、不飽和ポリエステル等の重合性二重結合含有モノマ
ー類及びそのプレポリマー類;ポリブタジエン、エポキ
シ化ブタジエン、マレイン化ブタジエン、ブタジエン-
アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ブタジ
エン-スチレン共重合体、ポリイソプレン、ブチルゴ
ム、フッ素ゴム、天然ゴム等の低分子量液状〜高分子量
のelasticなゴム類;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン、ポリ-4-メチルペンテン、ポリスチレン、Ａ
Ｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、スチレン-イソプレ
ンゴム、ポリエチレン-プロピレン共重合体、4-フッ化
エチレン-6-フッ化エチレン共重合体類;ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエス
テル、ポリフェニレンサルファイド等の高分子量プレポ
リマー若しくはオリゴマー;ポリウレタン等が例示さ
れ、適宜使用される。また、その他、公知の有機の充填
剤、増粘剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、光
増感剤、難燃剤、光沢剤、重合禁止剤、チキソ性付与剤
等の各種添加剤が、所望に応じて適宜組み合わせて用い
られる。必要により、反応基を有する化合物は硬化剤、
触媒が適宜配合される。

【００１５】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それ自体
は加熱により硬化するが硬化速度が遅く、作業性、経済
性等に劣る。このため使用した熱硬化性樹脂に対して公
知の熱硬化触媒を用い得る。使用量は、熱硬化性樹脂10
0重量部に対して0.005〜10重量部、好ましくは0.01〜5
重量部である。

【００１６】無機の絶縁性充填剤としては、一般に公知
のものが使用できる。具体的には、天然シリカ、焼成シ
リカ、アモルファスシリカ等のシリカ類；ホワイトカー
ボン、チタンホワイト、アエロジル、クレー、タルク、
ウオラストナイト、天然マイカ、合成マイカ、カオリ
ン、マグネシア、アルミナ、パーライト等が挙げられ
る。添加量は、特に限定しないが10〜60重量％、好適に
は15〜50重量％である。

【００１７】また、炭酸ガスレーザーの照射で、光が分
散しないように樹脂に黒色の染料又は顔料を添加するこ
とが好ましい。粒子径は、均一分散のために1μm以下が
好ましい。染料、顔料の種類は、一般に公知の絶縁性の
ものが使用され得る。添加量は、0.1〜10重量％が好適
である。さらには、繊維の表面を黒色に染めたガラス繊
維等も使用し得る。

【００１８】最外層の銅箔は、一般に公知のものが使用
できる。好適には厚さ3〜18μmの電解銅箔等が使用され
る。

【００１９】ガラス布基材補強銅張積層板は、まず上記
ガラス布基材に熱硬化性樹脂組成物を含浸、乾燥させて
Ｂステージとし、ガラス含有量は、特に限定しないが、
一般には30〜65重量％となるようにプリプレグを作成す
る。次に、このプリプレグを所定枚数用い、上下に銅箔
を配置して、加熱、加圧下に積層成形し、両面銅張積層
板とする。この銅張積層板の断面は、ガラス以外の樹脂
と無機充填剤が均質に分散していて、レーザー孔あけし
た場合、孔が均一にあく。また、黒色であるために、レ
ーザー光が分散せずに孔壁の凹凸がなく、均質にあく。

【００２０】この銅張板或いは多層板の、炭酸ガスレー
ザーを照射する面の孔形成位置の銅箔表面に、補助材料
の一部として使用する、融点900℃以上で、且つ結合エ
ネルギー300kJ/mol以上の金属化合物としては、一般に
公知のものが使用できる。具体的には、酸化物として
は、酸化チタン等のチタニア類；酸化マグネシウム等の
マグネシア類；酸化鉄等の鉄酸化物類；酸化ニッケル等
のニッケル酸化物類；二酸化マンガン等の酸化マンガン
類；酸化亜鉛等の亜鉛酸化物類；二酸化ケイ素、酸化ア
ルミニウム、希土類酸化物類；酸化コバルト等の酸化コ
バルト類；酸化スズ等のスズ酸化物類；酸化タングステ
ン等の酸化タングステン類、等が挙げられる。また、
Ｅ，Ａ，Ｃ，Ｌ，Ｄ，Ｓ．Ｍ，Ｎ等のガラス粉は上記金
属酸化物の混合物であり、これらも好適に用いられる。

【００２１】非酸化物としては、炭化ケイ素、炭化タン
グステン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化アルミニウ
ム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、希土類酸硫化物
等、一般に公知のものが挙げられる。その他、カーボン
類も使用できる。これらは１種或いは２種以上が組み合
わせて使用される。

【００２２】炭酸ガスレーザーで飛散した物質が孔壁等
に付着して、半導体チップ、孔壁等の密着性に悪影響を
及ぼさないものを使用する。Ｎａ，Ｋ，Ｃｌイオン等は
特に半導体チップの信頼性に悪影響を及ぼすため、これ
らの成分を含むものは好ましくない。配合量は、3〜97
容積％、好ましくは5〜95容積％である。粒子径は、1μ
m以下が好ましい。

【００２３】補助材料の有機物としては、特に制限はな
いが、混連して銅箔表面に塗布、乾燥した場合、或いは
シートとした場合、剥離欠落しないものを選択する。好
ましくは、樹脂が使用される。特に、環境の点からも水
溶性の樹脂、例えばポリビニルアルコール、ポリエステ
ル、澱粉等の、一般に公知のものが好適に使用される。

【００２４】金属化合物粉、カーボン粉と有機物よりな
る組成物を作成する方法は、特に限定しないが、ニーダ
ー等で無溶剤で高温にて練り、シート状に押し出す方
法、溶剤或いは水に溶解する樹脂組成物を用い、これに
金属化合物粉、カーボン粉を加え、均一に撹拌、混合し
て、これを用い、塗料として銅箔表面に塗布、乾燥して
膜を作る方法、フィルムに塗布してシート状にする方法
等が挙げられる。厚さは特に限定しないが、銅箔表面に
配置する全体の厚みが、好適には30〜200μmとなるよう
にする。塗布するフィルムは、公知のものが使用できる
が、例えばポリエチレンテレフタレート等のフィルムが
好適に使用される。厚さは特に限定しないが、好適には
25〜200μmである。フィルム付着樹脂層は、好適には、
樹脂の融点より高い温度で銅張積層板にラミネートして
使用される。

【００２５】銅張板の、炭酸ガスレーザーを照射する面
の孔形成位置の銅箔表面に、金属化合物粉、カーボン粉
の１種或いは２種以上を含む樹脂組成物からなる塗膜、
或いはシートを配置し、直接目的とする径まで絞った、
高出力の20〜60mJ／パルスから選ばれた１つのエネルギ
ーの炭酸ガスーレーザーを照射することにより孔あけを
行なう。孔あけ途中でエネルギー出力を変えることは可
能であり、適宜１つのエネルギーを選択して孔あけを行
う。

【００２６】炭酸ガスレーザーを、出力20〜60mJ/パル
スから選ばれたエネルギーを照射して貫通孔を形成した
場合、孔周辺にはバリが発生する。通常のプリント配線
板製造工程では機械研磨を行うため、機械研磨を数回行
ってバリを取ることも可能である。しかしながら、研磨
を繰り返すと、板が伸びる等の欠点があり、好ましくな
い。そのため、炭酸ガスレーザー照射後、銅箔又は銅合
金箔の両表面を平面的にエッチングし、もとの金属箔表
面の一部の厚さをエッチング除去することにより、同時
にバリもエッチング除去し、且つ、得られた銅箔は細密
パターン形成に適しており、高密度のプリント配線板に
適した孔周囲の両面の銅箔が残存したスルーホールメッ
キ用貫通孔を形成する。

【００２７】本発明の孔部に発生した銅のバリをエッチ
ング除去する方法としては、特に限定しないが、例え
ば、特開平02-22887、同02-22896、同02-25089、同02-2
5090、同02-59337、同02-60189、同02-166789、同03-25
995、同03-60183、同03-94491、同04-199592、同04-263
488号公報で開示された、薬品で金属表面を溶解除去す
る方法(ＳＵＥＰ法と呼ぶ）による。エッチング速度
は、一般的には0.02〜1.0μm/秒 で行う。目的とする表
裏の銅箔厚みは３〜７μｍであり、同時にバリも除去す
るようにスプレー等の圧力も調整する。

【００２８】炭酸ガスレーザーは、赤外線波長域にある
9.3〜10.6μmの波長が一般に使用される。出力 は20〜6
0mJ/パルス、好適には22〜55mJ/パルス である。

【００２９】

【実施例】以下に実施例、比較例で本発明を具体的に説
明する。尚、特に断らない限り、『部』は重量部を表
す。 実施例１ 2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン900部、ビス(4-
マレイミドフェニル)メタン100部を150℃に熔融させ、
攪拌しながら4時間反応させ、プレポリマーを得た。こ
れをメチルエチルケトンとジメチルホルムアミドの混合
溶剤に溶解した。これにビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂(商品名:エピコート1001、油化シェルエポキシ＜株＞
製)400部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(商品
名:ESCN-220F、住友化学工業＜株＞製)600部を加え、均
一に溶解混合した。更に触媒としてオクチル酸亜鉛0.4
部を加え、溶解混合し、これに無機絶縁性充填剤(商品
名：BST#200、平均粒径0.4μmとしたもの、日本タルク
＜株＞製)500部、及び黒色顔料8部を加え、均一攪拌混
合してワニスＡを得た。このワニスを厚さ100μmのガラ
ス織布に含浸し150℃で乾燥して、ゲル化時間(at170℃)
120秒、ガラス布の含有量が57重量%のプリプレグ(プリ
プレグＢ)を作成した。厚さ12μmの電解銅箔を、上記プ
リプレグＢ 4枚の上下に配置し、200℃、20kgf/cm²、30
mmHg以下の真空下で2時間積層成形し、絶縁層厚み400μ
mの両面銅張積層板Ｃを得た。一方、平均粒径0.9μmのM
gO 43重量％, SiO₂ 57重量％よりなる金属酸化物粉を、
ポリビニルアルコール粉体を水に溶解したワニスに加
え、均一に撹拌混合した（ワニスＤ）。これを上記両面
銅張積層板Ｃの上に厚さ50μｍ塗布し、110℃で30分間
乾燥して、金属酸化物含有量90容積％の皮膜を形成した
（図１（１））。この上から、間隔300μmで、孔径100
μmの孔を900個直接炭酸ガスレーザーで、出力40mJ/パ
ルス で7パルス（ショット）かけ、70ブロックのスルー
ホール用貫通孔をあけた（図１（２））。表面の塗膜を
60℃の温水で洗浄除去した後、ＳＵＥＰ法にて、孔周辺
の銅箔バリを溶解除去すると同時に、表面の銅箔も厚さ
7μmまで溶解した（図１（３））。この板に通常の方法
にて銅メッキを15μm(総厚み:22μm)施した（図１
（４））。この孔周辺のランド用の銅箔は全て残存して
いた。この表裏に、通常の方法にて回路(ライン/スペー
ス＝50/50μmを200個)、ソルダーボール用ランド等を形
成し、少なくとも半導体チップ搭載部、ボンディング用
パッド部、ハンダボールパッド部を除いてメッキレジス
トで被覆し、ニッケル、金メッキを施し、プリント配線
板を作成した。このプリント配線板の評価結果を表１に
示す。

【００３０】実施例２ 実施例１で、樹脂組成物の中に黒色染料を入れずに同様
に両面銅張積層板を作成し、同様に表面に金属酸化物塗
料を塗布し、乾燥して皮膜を形成後、炭酸ガスレーザー
の出力40mL/パルス にて、7パルス（ショット）照射し
て孔あけを行なった。後は同様にしてプリント配線板を
作成した。評価結果を表１に示す。

【００３１】実施例３ エポキシ樹脂(商品名:エピコート5045)700部、エポキシ
樹脂（商品名:ESCN220F)300部、ジシアンジアミド35
部、2-エチル-4-メチルイミダゾール1部をメチルエチル
ケトンとジメチルホルムアミドの混合溶剤に溶解し、さ
らに実施例１の焼成タルク（商品名;BST#200)を800部加
え、強制攪拌して均一分散し、ワニスＥを得た。これを
厚さ100μmのガラス織布に含浸、乾燥して、ゲル化時間
150秒、ガラス布含有量55重量％のプリプレグ(プリプレ
グＥ)を作成した。このプリプレグＥを2枚使用し、両面
に18μmの電解銅箔を置き、190℃、20kgf/cm²、30mmHg
以下の真空下で2時間積層成形して両面銅張積層板Ｆを
作成した。絶縁層の厚みは200μmであった。これの表裏
に回路を形成し、黒色酸化銅処理を銅箔に施して内層板
（内層板Ｆとする）を作成した。また、厚さ80μmの液
晶ポリエステル繊維不織布に上記ワニスＥを含浸、乾燥
してゲル化時間105秒のプリプレグを得た。このプリプ
レグを上記内層板Ｆの上下に配置し、その外側に12μm
の電解銅箔を置き、同様に積層成形して４層の多層板Ｇ
を得た。一方、平均粒子径0.9μmの黒色酸化銅粉を、ポ
リビニルアルコール及びトリメチロールプロパン混合溶
液に溶解し、これを厚さ50μmのポリエチレンテレフタ
レートフィルムの片面に、厚さ35μmとなるように塗布
し、110℃で25分間乾燥して、酸化銅粉12容積％のフィ
ルム状補助材料Ｈを作成した。上記の多層板Ｇの上に補
助材料Ｈを配置し、95℃の温度でラミネートした後、上
から炭酸ガスレーザーの出力30mJ/パルス にて9パルス
(ショット)で、孔径80μmのスルーホール用貫通孔をあ
けた。後は実施例１と同様にして加工し、プリント配線
板を作成した。評価結果を表１に示す。

【００３２】比較例１ 実施例１の両面銅張積層板を用い、表面処理を行なわず
に炭酸ガスレーザーで同様に孔あけを行なったが、孔は
あかなかった。

【００３３】比較例２ 実施例１の両面銅張積層板を用い、黒のマジックで孔あ
けする箇所の表面に塗り、炭酸ガスーレーザーを同様に
照射したが、孔はあかなかった。

【００３４】比較例３ 実施例３において、エポキシ樹脂としてエピコート５０
４５単独を1,000部使用し、他は同様にして作成した多
層板を用い、銅箔面に同様に補助材料Ｈを配置し、出力
17mJ/パルス にて炭酸ガスレーザーで同様に19ショッ
ト照射し、スルーホ−ル用貫通孔をあけた。この孔壁
は、ガラス繊維が孔内に見られ、孔形状は真円ではな
く、楕円形状であった。ＳＵＥＰ処理を行わず、機械研
磨１回のみでプリント配線板を作成した。評価結果を表
１に示す。

【００３５】比較例４ 実施例１の両面銅張積層板を用い、径100μmのメカニカ
ルドリルにて、回転数10万rpm、送り速度1m/min,にて同
様に300μ間隔で孔をあけた。途中でドリルが２本折れ
た。機械研磨を１回行ない、ＳＵＥＰ処理を行なわずに
同様に銅メッキを15μm施し、表裏に回路形成し、同様
に加工してプリント配線板を作成した。評価結果を表１
に示す。

【００３６】比較例５ 実施例１の両面銅張積層板の銅箔表面に間隔300μｍに
て、孔径100μｍの孔を900個、銅箔をエッチングしてあ
けた。同様に裏面にも同じ位置に孔径100μｍの孔を900
個あけ（図２（１））、１パターン900個を70ブロッ
ク、合計63,000の孔をあけた銅張積層板を６セット重
ね、表面から炭酸ガスレーザーで、出力40mJ/パルスに
て7パルス（ショット）かけ、スルーホール用貫通孔を
あけた（図２（２））。後は比較例３と同様にして、機
械研磨１回のみで銅メッキを15μｍ施し（図２
（３））、表裏に回路を形成し、同様にプリント配線板
を作成した。評価結果を表１に示す。

【００３７】 表１ 項 目 実 施 例 比 較 例 1 2 3 3 4 5 表裏ランド位置の 0 0 0 0 0 25 ズレ(μm) 孔形状 円形 円形 円形 楕円形 円形 上円形 下楕円形 孔内部 直線 ほぼ直線 ほぼ直線 内壁凹 直線 ほぼ直線 凸大 パターン切れ及び 0/200 0/200 0/200 55/200 57/200 57/100 ショート（個） ガラス転移温度 235 235 160 139 234 235 （℃） スルーホール・ヒ 2.5 2.8 5.7 25.0 2.6 5.0 ートサイクル試験 （％） プレッシャー 常態 6x10¹³ ー ー 6x10¹³ ー ー クッカー処理 200hrs.4x10¹² 3x10⁹ 後の絶縁抵抗 500hrs.5x10¹¹ < 10⁸ 値 （Ω） 700hrs.3x10¹¹ ー 1000hrs.9x10¹⁰ 耐マイグレー 常態 5x10¹³ ー ー 6x10¹³ ー ー ション性 200hrs.4x10¹² 8x10⁹ （Ω） 500hrs.5x10¹¹ 1x10⁹ 700hrs.3x10¹¹ < 10⁸ 1000hrs.1x10¹¹ ー 孔あけ加工時間 21 21 26 ー 630 ー （分）

【００３８】＜測定方法＞ 1)表裏孔位置のズレ及び孔あけ時間 ワークサイズ250mm角内に、孔径100μmの孔を、900孔、
/ブロック として70ブロック（孔計63,000孔）作成し
た。炭酸ガスレーザー及びメカニカルドリルで孔あけを
行なった場合の、63,000孔／枚 孔をあけるのに要した
時間、及び表裏の孔位置のズレの最大値を示した。 2)回路パターン切れ、及びショート 実施例、比較例で、孔のあいていない板を同様に作成
し、ライン/スペース＝50/50μm の櫛形パターンを作成
した後、拡大鏡でエッチング後の200パターンを目視に
て観察し、パターン切れ、及びショートしているパター
ンの合計を分子に示した。 3)ガラス転移温度 ＤＭＡ法にて測定した。 4)スルーホール・ヒートサイクル試験 各スルーホールにランド径200μmを作成し、900孔を表
裏交互につなぎ、1サイクルが、260℃・ハンダ・浸せき
30秒→室温・5分 で、200サイクル実施し、抵抗値の変
化率の最大値を示した。 5)プレッシャークッカー処理後の絶縁抵抗値 実施例、比較例において、ライン／スペース＝50/50μm
のパターン切れ、ショートのないものを選び、これに黒
色酸化銅処理を施した後、この上に同一のプリプレグを
１枚配置し、その上に12μmの電解銅箔を配し、同一条
件で積層成形して多層板とした。この上に回路を形成し
た後、これを121℃・２気圧中に所定時間入れ、取り出
してから、25℃・60%RH で２時間放置し、500VDCにて6
0秒印加してからその端子間の絶縁抵抗値を測定した。 6)耐マイグレーション性 孔間300μm、孔径100μmのスルーホールをそれぞれ独立
して１個ずつ表裏で交互につなぎ、これを100セット作
成し、85℃/85%RH の雰囲気下で50VDC引加して入れ、
所定時間処理後のスルーホール間の絶縁抵抗値を測定し
た。 7)孔形状 孔の断面、及び上からの形状を見た。

【００３９】

【発明の効果】銅箔を炭酸ガスレーザーで除去できるに
十分な20〜60mJ/パルス の高出力から選ばれたエネル
ギーを用いて、炭酸ガスレーザーのパルス発振により、
少なくとも２層以上の銅の層を有する銅張板にスルーホ
ール用貫通孔を形成する方法であり、少なくとも炭酸ガ
スレーザーを照射する銅箔面上に、融点900℃以上で、
且つ結合エネルギーが300kJ/mol 以上の金属化合物粉、
カーボン粉の１種或いは２種以上を3〜97容積％含む有
機物の塗膜或いはシートを配置して、炭酸ガスレーザー
を必要パルス直接照射して孔あけし、更には孔部の銅箔
バリを薬液で溶解除去すると同時に、銅箔表層の一部を
も溶解除去して、高密度で孔形状の良好なプリント配線
板のスルーホールに用いる貫通孔が形成でき、表裏の孔
位置のズレがなく、孔壁も凹凸が殆どなく、スルーホー
ルの接続信頼性に優れたものを得ることができた。ま
た、加工速度はドリルであけるのに比べて格段に速く、
生産性についても大幅に改善できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の炭酸ガスレーザーによるスルーホ
ール用貫通孔あけ工程図であり、（１）：金属化合物粉
入り樹脂皮膜形成、（２）：孔あけ及び皮膜除去、
（３）：ＳＵＥＰによるバリ除去、（４）：銅メッキの
工程をそれぞれ示す。

【図２】 比較例５の炭酸ガスレーザーによる同様の貫
通孔あけ工程図である。但し、ＳＵＥＰは使用せず。

【符号の説明】

ａ 金属化合物粉含有樹脂層 ｂ 銅箔 ｃ ガラス布基材熱硬化性樹脂層 ｄ 炭酸ガスレーザーによるスルーホール貫通孔あけ
部 ｅ 発生したバリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅箔を炭酸ガスレーザーで除去できるに
   十分な20〜60mJ/パルスから選ばれたエネルギーを用い
   て、炭酸ガスレーザーのパルス発振により、少なくとも
   ２層以上の銅の層を有する銅張板にスルーホール用貫通
   孔を形成する方法において、少なくとも炭酸ガスレーザ
   ーを照射する銅箔面上に、融点900℃以上で、且つ結合
   エネルギーが300kJ/mol 以上の金属化合物粉、カーボン
   粉の１種或いは２種以上を3〜97容積％含む有機物の塗
   膜或いはシートを配置し、炭酸ガスレーザーを照射して
   孔あけすることを特徴とするスルーホール用貫通孔の形
   成方法。
2. 【請求項２】 該孔あけした銅張板の両表面の銅箔の一
   部をエッチング除去すると同時に孔部のバリをもエッチ
   ング除去してスルーホール用孔を形成することを特徴と
   する請求項１記載のスルーホール用貫通孔の形成方法。