JP4489899B2 - Method for manufacturing double-sided circuit board for 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に供される両面回路基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、電子機器の小型・軽量・高速・高機能化の要求に応じて、高密度配線化に対応し易いインターステシャルビアホール構造(以下、「IVH構造」と言う)を有する多層プリント配線板が提案されている。
このIVH構造を有する多層プリント配線板は、複数の回路基板が積層された構造体であり、内層導体回路相互間あるいは内層導体回路と外層導体回路との間を電気的に接続するビアホール(ベリードビアホールあるいはブラインドビアホール)が設けられている。それ故に、かかるIVH構造の多層プリント配線板は、スルーホールを形成するための領域を特別に設ける必要がなく、各層間接続を微細なビアホールだけで行うことができるため、電子機器の小型化、高密度化、信号伝搬の高速化を容易に実現することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記多層プリント配線板を製造する際には、予め複数の回路基板を製造し、それらを加熱プレス等により積層して一体化するが、各回路基板に多数のビアホールを効率的に設けるために、絶縁性基材表面に間欠的にレーザ照射を行うことによってビアホール形成用の開口を設けることが提案されている。
しかしながら、レーザ加工により形成された開口内には、樹脂残滓が残り易いので、接続信頼性確保の観点から、それらの開口内をクリーニングするためのデスミア処理を施すことが必要である。
【0004】
このような従来のデスミア処理方法としては、過マンガン酸カリウムやクロム酸を使用する方法(ウエットプロセス)や、プラズマやUVオゾン等を使用する方法(ドライデスミア)が知られているが、これらのデスミア処理方法においては、いずれも以下のような問題点がある。
【0005】
すなわち、多層プリント配線板用回路基板を製造する際に、前者のウエットプロセス法を採用した場合には、複数の回路基板同士を接着する目的で各回路基板表面に設けたBステージ樹脂接着剤が溶けて、薬液が回路基板に残り易いという欠点を有しており、また、後者のドライデスミア法を採用した場合には、プラズマ中で回路基板全体が加熱されるため、樹脂接着剤が軟化して非貫通孔形状が歪んだり、その樹脂接着剤層の保護のために接着剤層上に貼付けたPETフィルムが軟化して回路基板から剥離し易いという欠点を有している。
【0006】
本発明は、従来のデスミア処理方法が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、積層される回路基板に設けた接着剤層やPETフィルムが熱的損傷を受けることなく、均一な品質のビアホールを効率的に形成することができる多層プリント配線板用回路基板の製造方法を提案することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上掲の目的を実現するために鋭意研究した結果、炭酸ガスレーザ照射によってビアホール形成用の微細な非貫通孔を形成した後に、その非貫通孔内に紫外線レーザまたはエキシマレーザの照射を行なうことによって、非貫通孔内に残留する樹脂残滓を効果的にクリーニングすることができることを知見し、以下の内容を要旨構成とする本発明に想到した。
【0008】
すなわち、本発明の多層プリント配線板用両面回路基板の製造方法は、
硬質の絶縁性基材の両面に導体回路パターンを有し、この絶縁性基材中に前記導体回路間を電気的に接続するビアホールが形成されてなる多層プリント配線板用両面回路基板を製造するに当たって、その製造工程中に、少なくとも以下の(1)〜(5)の工程、すなわち、
(1)一面に銅箔が貼付けられた絶縁性基材の他の面に、半硬化状態の接着剤層を形成するとともに、その接着剤層上に保護フィルムを粘着させたのち、その保護フィルム上から炭酸ガスレーザ照射を行って、前記接着剤層および保護フィルムを貫通して前記銅箔に達する非貫通孔を形成する工程、
(2)前記非貫通孔内に紫外線レーザまたはエキシマレーザの照射を行って、前記非貫通孔内に残留する樹脂残滓をデスミアする工程、
(3)前記保護フィルムを印刷用マスクとして、前記デスミアされた非貫通孔内に導電性ペーストを充填する工程、
(4)前記保護フィルムを絶縁性基材の表面から剥離させたのち、前記絶縁性基材の他の面から露出した導電性ペーストを覆って銅箔を加熱圧着して、前記半硬化状態の接着剤層を硬化させ、前記導電性ペーストと銅箔とを電気的に接続させる充填ビアホールを形成する工程、
(5)前記絶縁性基材に貼付けられた銅箔にエッチング処理を施して、絶縁性基材の両面に導体回路を形成する工程、
とを含むことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる回路基板の製造方法は、回路基板を構成する硬質の絶縁性基材に炭酸ガスレーザ照射によって非貫通孔を設け、その非貫通孔内に残留した樹脂残滓を紫外線レーザまたはエキシマレーザ照射によってデスミア処理した後に、そのデスミアされた非貫通孔に導電性ペーストを充填、硬化させることによって充填ビアホールを形成することに特徴がある。
【0011】
すなわち、硬質の絶縁性基材の一方の面に銅箔を貼付け、その絶縁性基材の他方の面に、半硬化状態の接着剤層を形成するとともに、その接着剤層上に保護フィルムを粘着させたのち、その保護フィルム上から炭酸ガスレーザ照射を行って、接着剤層および保護フィルムを貫通して銅箔に達する非貫通孔を形成し、その非貫通孔内に紫外線レーザまたはエキシマレーザ照射を行って、非貫通孔内に残留する樹脂残滓をデスミアした後、そのデスミアされた非貫通孔内に導電性ペーストを充填し、さらに絶縁性基材の他方の面から露出する導電性ペーストを覆って、銅箔を加熱圧着して半硬化状態の接着剤層を硬化させ、導電性ペーストと銅箔とを電気的に接続させる充填ビアホールを形成した後、絶縁性基材の両面に貼付けられた銅箔をエッチング処理することによって、絶縁性基材の両面に導体回路パターンを有する両面回路基板を製造することに特徴がある。
【0012】
このような構成によれば、絶縁性基材表面に炭酸ガスレーザ照射を行うことによって、迅速にしかも正確にビアホール形成用の非貫通孔を形成することができると共に、非貫通孔内に紫外線レーザまたはエキシマレーザの照射を行うことによって、絶縁性基材全体を加熱することなく、炭酸ガスレーザ照射によって非貫通孔内に残留することのある樹脂残滓を精度良くデスミア処理することができるので、絶縁性基材に設けた樹脂接着剤層やPETフィルムに熱的損傷を与えることなく、均一な品質のビアホールを効率的に形成することができる。
【0013】
本発明の回路基板の製造方法において用いられる絶縁性基材は、従来のような半硬化状態のプリプレグではなく、完全に硬化した樹脂材料から形成される硬質の絶縁性基材であり、このような材料を用いることによって、絶縁性基材上へ銅箔を加熱プレスによって圧着させる際に、プレス圧による絶縁性基材の最終的な厚みの変動がなくなるので、ビアホールの位置ずれを最小限度に抑えて、ビアランド径を小さくできる。したがって配線ピッチを小さくして配線密度を向上させることができる。また、基材の厚みを実質的に一定に保つことができるので、充填ビアホール形成用の非貫通孔をレーザ加工によって形成する場合には、そのレーザ照射条件の設定が容易となる。
【0014】
上記絶縁性基材としては、厚さが20〜600μmのガラス布エポキシ基材が用いられるのが好ましい。その理由は、20μm未満の厚さでは、強度が低下して取扱が難しくなるとともに、電気的絶縁性に対する信頼性が低くなり、600μmを超える厚さでは微細なビアホールの形成および導電性ペーストの充填が難しくなるとともに、基板そのものが厚くなるためである。
【0015】
上記絶縁性基材の一方の表面には、適切な樹脂接着剤を介して銅箔が貼り付けられ、予めエッチング処理によって導体回路パターンが形成されることが望ましい。このような絶縁性基材上への銅箔の貼付に代えて、絶縁性基材上に予め銅箔が貼付られた片面銅張積層板を用いることもできる。
上記銅箔の厚さは、5〜18μmが望ましい。その理由は、厚さが5μmよりも薄いと後述するようなレーザ加工を用いて絶縁性基材にビアホール形成用貫通孔を形成する際に、この銅箔にも孔が形成されるからであり、逆に18μmよりも厚いと、微細な線幅の導体回路パターンを形成出来ないからである。
【0016】
本発明にかかる両面回路基板を製造する際には、まず上記銅箔が貼付けられた絶縁性基材の表面と反対側の表面に、半硬化状態の樹脂接着剤層を介して保護フィルムを粘着させ、その保護フィルム上から炭酸ガスレーザ照射を行って、導体回路パターンが形成されるべき銅箔に達する非貫通孔を形成するが、片面回路基板を製造する際には、まず上記銅箔に予めエッチング処理を施して導体回路パターンを形成した後、この導体回路パターンが形成された絶縁性基材の表面と反対側の表面に、半硬化状態の樹脂接着剤層を介して保護フィルムを粘着させ、その保護フィルム上から炭酸ガスレーザ照射を行って非貫通孔を形成することが望ましい。
上記樹脂接着剤は、後述するように銅箔を絶縁性基材の表面に接着するためのものであり、たとえば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂から形成され、その厚みは10〜50μmの範囲が好ましい。
【0017】
また、樹脂接着剤層の上に貼付けられる保護フィルムは、絶縁性基材の表面から銅箔に達する非貫通孔内に導電性ペーストを充填する印刷用マスクとしても機能し、絶縁性基材に非貫通孔を形成した後は、接着剤層から剥離されるような粘着剤層を有する。この保護フィルムは、たとえば、粘着剤層の厚みが1〜20μmであり、フィルム自体の厚みが10〜50μmであるPETフィルムから形成されるのが好ましい。
その理由は、PETフィルムの厚さに依存して、導電性ペーストの絶縁性基材表面からの突出量が決まるので、10μm未満の厚さでは突出量が小さすぎて接続不良になりやすく、逆に50μmを超えた厚さでは、溶融した導電性ペーストが接続界面において拡がりすぎるので、微細な線幅を有する導体回路パターンの形成ができないからである。
【0018】
上記範囲の厚さを有するガラスエポキシ基板上に形成される非貫通孔の開口端における口径(ビア口径)は、50〜250μmの範囲であることが望ましく、そのような非貫通孔を形成するため炭酸ガスレーザの照射条件は、パルスエネルギーが0.5〜100mJ、パルス幅が1〜100μs、パルス間隔が0.5ms以上、ショット数が3〜50の範囲であることが望ましい。
上記ビア口径を50〜250μmの範囲が望ましいとした理由は、50μm未満では非貫通孔内に導電性ペーストを充填し難くなると共に、接続信頼性が低くなるからであり、250μmを超えると、高密度化が困難になるからである。
【0019】
さらに、非貫通孔に導電性ペーストを充填する前に、非貫通孔の内壁面に残留する樹脂残滓を取り除くためのデスミア処理を行うことが、接続信頼性確保の観点から必須である。このデスミア処理は、紫外線レーザまたはエキシマレーザを非貫通孔内に照射することによって行なわれるのが望ましい。
【0020】
上記デスミア処理を行う条件は、
▲1▼ YAG第3高調波を用いた紫外線レーザ照射の場合には、発信周波数が3〜15KHz、パルスエネルギー密度が0.1〜5mJ/cm2、ショット数が10〜30の条件で行うのが望ましい。
▲2▼ エキシマレーザ照射の場合には、エネルギー密度が0.5〜1J/cm2、ショット数が20〜100の条件で行うのが望ましい。
【0021】
また、上記非貫通孔に向けてのレーザ照射に際して、ビーム径をビア口径よりも大きくした場合には、ビームが非貫通孔の側面および底面を含めた全域に照射されるため、非貫通孔全体に亘って残存する樹脂残滓をクリーニングするのに好適であるが、PETフィルム越しに樹脂接着剤層にもレーザ照射されることになるため、レーザ照射条件の幅が制限されることになる。
【0022】
一方、ビーム径をビア口径よりも小さくした場合には、ビームが非貫通孔の底面に集中して照射されるため、非貫通孔の開口端周辺に及ぼす熱的影響がなく、底面に残存する樹脂残滓をクリーニングするのに好適である。この場合、アライメントの精度次第によるが、非貫通孔全体に亘って樹脂残滓をクリーニングするのには適しない。
【0023】
上記デスミア処理によれば、樹脂接着剤の軟化に起因する開口の位置ずれや、PETフィルムの剥離を防止して、非貫通孔内の樹脂残滓を効果的に除去することができる。
【0024】
上記絶縁性基材の非貫通孔に対するデスミア処理の後、導電性ペーストを非貫通孔内に充填させる。この導電性ペーストの充填は、真空加圧脱泡法によって行われるのが望ましく、製造コストの低減や歩留まりの向上に好適である。
上記導電性ペーストとしては、銀、銅、金、ニッケル、半田から選ばれる少なくとも1 種以上の金属粒子を含む導電性ペーストを使用できる。
【0025】
また、前記金属粒子としては、金属粒子の表面に異種金属をコーティングしたものも使用できる。具体的には銅粒子の表面に金、銀から選ばれる貴金属を被覆した金属粒子を使用することができる。
上記導電性ペーストとしては、金属粒子に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンスルフイド(PPS)などの熱可塑性樹脂を加えた有機系導電性ペーストを用いることもできる。
このような導電性ペーストの非貫通孔内への充填は、メタルマスクを用いた印刷による方法や、スクイージやディスペンサーを用いた方法等のいずれの方法でも可能である。
【0026】
また、減圧条件および印加する圧力は、導電性ペーストの粘度、溶剤の種類や量、ビア口径および深さに応じて決定され、このような適切な条件下での導電性ペーストへの圧力印加は、例えば、公知のプレス装置やドライフィルム形成用の真空ラミネータを用いて行うことができる。
さらに、必要に応じて、非貫通孔内に充填された導電性ペーストを加熱して、その流動性を高めることによって、気泡排除の時間を短縮することができる。
【0027】
多層プリント配線板用の片面回路基板を製造する際に、絶縁性基材の非貫通孔内に導電性ペーストを充填した後、樹脂接着剤層から保護フィルムを剥離させると、半硬化状態となった樹脂接着剤が絶縁性基材表面に露出する。このような導体回路パターンが絶縁性基材の片面に形成されるような回路基板は、積層用回路基板として適切であり、ビアホールに充填された導電性ペーストは、基板表面から所定量だけ露出されて接続用の突起状導体を形成することが好ましい。
【0028】
また、両面回路基板を製造する際には、上記絶縁性基材の非貫通孔内に導電性ペーストを充填した後、加熱プレスによって、絶縁性基材上に残った半硬化状態の樹脂接着剤層を介して銅箔が貼付けられる。
上記銅箔の厚さは、5〜18μmが望ましく、また加熱プレスは、適切な温度および加圧力のもとで行なわれる。より好ましくは、減圧下において加熱プレスが行なわれ、半硬化状態の樹脂接着剤層のみを硬化することによって、銅箔を絶縁性基材に対してしっかりと接着され得るので、従来のプリプレグを用いた回路基板に比べて製造時間が短縮される。
【0029】
上記絶縁性基材の一面に貼付けられた銅箔は、前述したように絶縁性基材の他の面に予め貼付けてある銅箔とともに、適切なエッチング処理が施されて、絶縁性基材の両面に所望の導体回路パターンが形成される。
【0030】
このように導体回路パターンが絶縁性基材の両面に形成されるような回路基板は、多層プリント配線板を形成する際のコア基板として適切であるが、各ビアホールに対応した基板表面には、導体回路パターンの一部としてのビアランド(パッド)が、その口径が50〜250μmの範囲に形成されるのが好ましい実施の形態である。
【0031】
以下、本発明にかかる多層プリント配線板用回路基板の製造方法の一例について、図1を参照にして具体的に説明する。
▲1▼本発明にかかる多層プリント配線板用回路板を製造するに当たって、絶縁性基材10の片面に銅箔12が貼付けられたものを出発材料として用いる(図1(a)参照)。
この絶縁性基材10は、たとえば、ガラス布エポキシ樹脂基材、ガラス布ビスマレイミドトリアジン樹脂基材、ガラス布ポリフェニレンエーテル樹脂基材、アラミド不織布−エポキシ樹脂基材、アラミド不織布−ポリイミド樹脂基材から選ばれるリジッド(硬質)な積層基材が使用され得るが、ガラス布エポキシ樹脂基材が最も好ましい。
【0032】
上記絶縁性基材10の厚さは、20〜600μmが望ましい。その理由は、20μm未満の厚さでは、強度が低下して取扱が難しくなるとともに、電気的絶縁性に対する信頼性が低くなり、600μmを超える厚さでは微細なビアホールの形成および導電性ペーストの充填が難しくなるとともに、基板そのものが厚くなるためである。
【0033】
また銅箔12の厚さは、5〜18μmが望ましい。その理由は、後述するようなレーザ加工を用いて、絶縁性基材にビアホール形成用の非貫通孔を形成する際に、薄すぎると貫通してしまうからであり、逆に厚すぎるとエッチングにより、微細な線幅の導体回路パターンを形成し難いからである。
【0034】
上記絶縁性基材10および銅箔12としては、特に、エポキシ樹脂をガラスクロスに含潰させてBステージとしたプリプレグと、銅箔とを積層して加熱プレスすることにより得られる片面銅張積層板を用いることが好ましい。その理由は、銅箔12が後述するようにエッチングされた後の取扱中に、配線パターンやビアホールの位置がずれることがなく、位置精度に優れるからである。
【0035】
▲2▼次に、両面回路基板を製造する場合には、このような絶縁性基材10の銅箔12が貼付けられた表面と反対側の表面に、半硬化状態の接着剤、すなわちBステージの接着剤層14を設け、さらに、その接着剤層14の上に保護フィルム16を貼付ける(図1(b)参照)。
【0036】
この接着剤14は導体回路パターンが形成される銅箔を接着するためのものであり、たとえば、エポキシ樹脂ワニスが使用され、その層厚は10〜50μmの範囲が好ましい。
この保護フィルム16は、後述する導電性ペーストの印刷用マスクとして使用され、たとえば、表面に粘着層を設けたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが使用され得る。
前記PETフィルム16は、粘着剤層の厚みが1〜20μm、フィルム自体の厚みが10〜50μmであるようなものが使用される。
【0037】
▲3▼ついで、絶縁性基材10上に貼付けられたPETフィルム16上から炭酸ガスレーザ照射を行って、PETフィルム16および接着剤層14を貫通して、絶縁性基材10の表面から銅箔12(あるいは導体回路パターン)に達する非貫通孔18を形成する(図1(c)参照)。
このレーザ加工は、パルス発振型炭酸ガスレーザ加工装置によって行われ、その加工条件は、、パルスエネルギーが0.5〜100mJ、パルス幅が1〜100μs、パルス間隔が0.5ms以上、ショット数が3〜50の範囲内であることが望ましい。
このような加工条件のもとで形成され得るビア口径は、50〜250μmであることが望ましい。
【0038】
▲4▼前記▲3▼の工程で形成された非貫通孔18の側面および底面に残留する樹脂残滓を除去するために、デスミア処理を行う。このデスミア処理は、非貫通孔内に紫外線レーザまたはエキシマレーザを照射することによって行われるのが、接続信頼性の確保の観点から望ましい。
【0039】
このデスミア処理を、たとえば、YAG第3高調波を用いた紫外線レーザ照射によって行う場合のレーザ照射条件は、発信周波数が3〜15KHz、パルスエネルギーが0.1〜5mJ/cm2、ショット数が10〜30の範囲が望ましい。
【0040】
▲5▼次に、デスミア処理された非貫通孔18内に、PETフィルム16を印刷マスクとして導電性ペースト20を充填する(図1(d)参照)。
その後、基板全体を真空チェンバー(図示を省略)内のステージ上に固定し、1×103〜5×103Paの減圧下において、絶縁性基材10の導電性ペースト20の露出側の表面を適切なプレス装置(図示を省略)によって、数分間だけ加圧する。
【0041】
▲6▼その後、PETフィルム16を接着剤層14の表面から剥離させたのち(図1(e)参照)、銅箔24を接着剤層14を介して絶縁性基材10の片面に加熱プレスによって圧着して、接着剤層14を硬化させる(図1(f)参照)。その際、銅箔24は硬化した接着剤層14を介して絶縁性基材10に接着され、導電性ペースト20と銅箔24とが電気的に接続される。この銅箔24の厚さは、5〜18μmが望ましい。
【0042】
▲7▼ついで、絶縁性基材10の両面に貼付けられた銅箔12および24上に、それぞれエッチング保護フィルムを貼付けて、所定の回路パターンのマスクで披覆した後、エッチング処理を行って、導体回路26および28(ビアランドを含む)を形成する(図1(g)参照)。
【0043】
この処理工程においては、先ず、銅箔12および24の表面に感光性ドライフィルムレジストを貼付した後、所定の回路パターンに沿って露光、現像処理してエッチングレジストを形成し、エッチングレジスト非形成部分の金属層をエッチングして、ビアランドを含んだ導体回路パターン26および28を形成する。
エッチング液としては、硫酸一過酸化水素、過硫酸塩、塩化第二銅、塩化第二鉄の水溶液から選ばれる少なくとも1種の水溶液が望ましい。
【0044】
上記銅箔12および24をエッチングして導体回路26および28を形成する前処理として、ファインパターンを形成しやすくするため、あらかじめ、銅箔の表面全面をエッチングして厚さを1〜10μm、より好ましくは2〜8μm程度まで薄くすることができる。
導体回路の一部としてのビアランドは、その内径がビアホール口径とほぼ同様であるが、その外径は、50〜250μmの範囲に形成されることが好ましい。
【0045】
▲8▼次に、前記▲7▼の工程で形成した導体回路26および28の表面を粗化処理して(粗化層の表示は省略する)、コア用の両面回路基板30を形成する。
この粗化処理は、多層化する際に、接着剤層との密着性を改善し、剥離(デラミネーション)を防止するためである。
粗化処理方法としては、例えば、ソフトエッチング処理や、黒化(酸化)一還元処理、銅−ニッケルーリンからなる針状合金めっき(荏原ユージライト製:商品名インタープレート)の形成、メック社製の商品名「メックエッチボンド」なるエッチング液による表面粗化がある。
【0046】
この実施形態においては、上記粗化層の形成は、エッチング液を用いて形成されるのが好ましく、たとえば、導体回路の表面を第二銅錯体と有機酸の混合水溶液からエッチング液を用いてエッチング処理することによって形成することができる。かかるエッチング液は、スプレーやバブリングなどの酸素共存条件下で、銅導体回路パターンを溶解させることができ、反応は、次のように進行するものと推定される。
Cu+Cu(II)An →2Cu(I)An/2
2Cu(I)An/2 +n/4O2 +nAH (エアレーション)
→2Cu(II)An +n/2H2O
式中、Aは錯化剤(キレート剤として作用)、nは配位数を示す。
【0047】
上式に示されるように、発生した第一銅錯体は、酸の作用で溶解し、酸素と結合して第二銅錯体となって、再び銅の酸化に寄与する。本発明において使用される第二銅錯体は、アゾール類の第二銅錯体がよい。この有機酸−第二銅錯体からなるエッチング液は、アゾール類の第二銅錯体および有機酸(必要に応じてハロゲンイオン)を、水に溶解して調製することができる。
このようなエッチング液は、たとえば、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重量部を混合した水溶液から形成される。
本発明にかかる多層プリント配線板用両面回路基板は、上記▲1▼〜▲8▼の工程にしたがって製造され、多層プリント配線板のコア用回路基板として好適である。
【0048】
次に、このような両面回路基板の表面および裏面にそれぞれ積層される片面回路基板の製造方法について、図2を参照にして説明する。
(1)まず、絶縁性基材10の片面に貼付けられた銅箔12上に、エッチング保護フィルムを貼付けて、所定の回路パターンのマスクで披覆した後、エッチング処理を行って、導体回路34(ビアランドを含む)を形成する(図2(b)参照)。
この処理工程においては、先ず、銅箔12の表面に感光性ドライフィルムレジストを貼付した後、所定の回路パターンに沿って露光、現像処理してエッチングレジストを形成し、エッチングレジスト非形成部分の金属層をエッチングして、ビアランドを含んだ導体回路パターン34を形成する。
エッチング液としては、硫酸一過酸化水素、過硫酸塩、塩化第二銅、塩化第二鉄の水溶液から選ばれる少なくとも1種の水溶液が望ましい。
上記銅箔12をエッチングして導体回路34を形成する前処理として、ファインパターンを形成しやすくするため、あらかじめ、銅箔の表面全面をエッチングして厚さを1〜10μm、より好ましくは2〜8μm程度まで薄くすることができる。
【0049】
(2)導体回路34を絶縁性基材10の片面に形成した後、上記両面回路基板の▲2▼〜▲5▼の工程にしたがった処理を行ない(図2(c)〜図2(e)参照)、その後、PETフィルム16を接着剤層14の表面から剥離させると、絶縁性基材10の片面に導体回路34を有する片面回路基板40が製造される(図2(f)参照)。
【0050】
上記PETフィルム16を剥離させた状態では、非貫通孔18内に充填した導電性ペースト20は、絶縁性基板10の表面からほぼ接着剤層14の厚さとPETフィルム16の厚さとを加えた分だけ突出しており、この突出部分36(以下、「突起状導体」という)の高さは、5〜30μmの範囲が望ましい。
その理由は、5μm未満では、接続不良を招きやすく、30μmを越えると抵抗値が高くなると共に、加熱プレス工程において突起状導体36が熱変形した際に、絶縁性基板の表面に沿って拡がりすぎるので、ファインパターンが形成できなくなるからである。
【0051】
また、上記導電ペースト20から形成される突起状導体36は、プレキュアされた状態であることが望ましい。その理由は、突起状導体36は半硬化状態でも硬く、その先端は接着剤層14から突出しているので、積層プレスの段階で接着剤層14が軟化する前に、積層される他の回路基板の導体回路(導体パッド)と電気的接触が可能となるからである。また、加熱プレス時に変形して接触面積が増大し、導通抵抗を低くすることができるだけでなく、突起状導体36の高さのばらつきを是正することができる。
【0052】
このように、絶縁性基材10の一方の表面に導体回路34を有し、他方の表面には導電性ペーストの一部が露出して形成される突起状導体36を有している片面回路基板40は、予め製造されたコア用回路基板30に積層されて多層化される。
【0053】
図3は、コア用両面回路基板30の両面に、3枚の片面回路基板40、42および44が積層されてなる4層基板が、加熱温度150〜200℃、加圧力1M〜4MPaの条件のもとで、1度のプレス成形により一体化された多層プリント配線板を示している。
このように、加圧と同時に加熱することで、各片面回路基板の接着剤層14が硬化し、隣接する片面回路基板との間で強固な接着が行われる。なお、熱プレスとしては、真空熱プレスを用いることが好適である。
【0054】
なお、絶縁性基材の表面に予め形成された接着剤層14に代えて、各片面回路基板が製造されて後、多層化する段階において、絶縁性基材の突起状導体側の表面全体および/または導体回路側の表面全体に接着剤を塗布し、乾燥化した状態の未硬化樹脂からなる接着剤層として形成することもできる。この接着剤層は、取扱が容易になるため、プレキュアしておくことが好ましく、その厚さは、5〜50μmの範囲が望ましい。
【0055】
上述した実施形態では、コア用両面回路基板と3層の片面回路基板とを用いて4層に多層化したが、5層あるいは6層を超える多層プリント配線板の製造にも適用できる。
【0056】
【実施例】
(実施例1)
(1)エポキシ樹脂をガラスクロスに含潰させてBステージとしたプリプレグと、銅箔とを積層して加熱プレスすることにより得られる片面銅張積層板を基板として用いた。絶縁性基材10の厚さは75μm、銅箔12の厚さは、12μmとした。
【0057】
(2)このような絶縁性基材10の銅箔12が貼付けられた表面と反対側の表面に、Bステージのエポキシ樹脂からなる厚さ25μmの接着剤層14を設け、さらに、その接着剤層14の上に厚さ11μmのPETフィルム16を貼付ける。上記PETフィルム16は、厚みが5μmの粘着剤層と、厚みが6μmのPETフィルムベースとからなる。
【0058】
(3)次いで、PETフィルム16上から、以下のようなレーザ加工条件でパルス発振型炭酸ガスレーザ発振器(三菱電機製5100U)を用いたレーザ照射を行い、口径が100μmのビアホール形成用の非貫通孔18を形成する。
〔レーザ加工条件〕
パルスエネルギー 2.0mJ
パルス幅 15μs
パルス間隔 2ms以上
ショット数 5
【0059】
(4)さらに、非貫通孔18の側面および底面に残留する樹脂残滓を除去するために、以下のような条件にて紫外線レーザ発振器(三菱電気製GT605LDX)を用いたレーザ照射を行ってデスミア処理を施した。
〔紫外線レーザ照射条件〕
発振周波数: 5KHz
パルスエネルギー: 0.3mJ/cm2
ショット数: 20
マスク口径: 1.8mm
なお、炭酸ガスレーザ照射によって形成する非貫通孔18の口径、すなわちビア口径は100μm(ビア底径は最大80μm)であり、PETフィルム表面での口径が120μmであったため、経験的に口径1.8mmのマスクを用いたマスクイマージング法によって加工した。
【0060】
(5)次いで、導電性ペースト20を、PETフィルム16を印刷マスクとして、貫通孔18の内部に充填して、口径100μmφの充填ビアホール22を形成する。その際、以下のような条件で真空加圧脱泡を行う。
〔真空加圧脱泡条件〕
真空度: 2.5×103Pa
加圧力: 2MPa
【0061】
(6)PETフィルム16を接着剤層14から剥離した後、厚さ12μmの銅箔24を、以下のような条件のもとで接着剤層14上に加熱プレスする。
〔加熱プレス条件〕
加熱温度: 180℃
加熱時間: 70分
圧力: 2MPa
真空度: 2.5×103Pa
その後、銅箔12および24に適切なエッチング処理を施して、導体回路パターン26および28(ビアランドを含む)を形成して、両面回路基板30を作製した。最後に両面回路基板30をパターンニングし、ビア抵抗を測定した結果、良好なビア抵抗値が得られ、非貫通孔内の樹脂残滓が十分に除去できたことが確認された。
【0062】
(実施例2)
上記実施例1の(4)のデスミア処理工程における紫外線レーザの照射条件が以下の通りであること以外は、実施例1とほぼ同じ処理を行って両面回路基板を製造した。
〔紫外線レーザ照射条件〕
発振周波数: 5KHz
パルスエネルギー: 0.5mJ/cm2
ショット数: 15
マスク口径: 1.8mm
【0063】
(実施例3)
上記実施例1の(4)のデスミア処理工程における紫外線レーザの照射条件が以下の通りであること以外は、実施例1とほぼ同じ処理を行って両面回路基板を製造した。
〔紫外線レーザ照射条件〕
発振周波数: 5KHz
パルスエネルギー: 0.8mJ/cm2
ショット数: 10
マスク口径: 1.8mm
【0064】
(実施例4)
上記実施例1の(1)の工程後に、絶縁性基材10の一面に貼付けられた銅箔12に適切なエッチング処理を施して、導体回路34(ビアランドを含む)を形成する。
(2)次に、上記実施例1の(2)〜(5)の工程とほぼ同様の処理を行って、導電性ペースト20を非貫通孔18の内部に充填し、かつ硬化させて、ビア口径が100μmφの充填ビアホール22を形成し、さらに、PETフィルム16を接着剤層14から剥離させて、片面回路基板40を作製した。
【0065】
上記実施例1〜3によって製造された両面回路基板および実施例4によって製造された片面回路基板のそれぞれについて、非貫通孔内に残留する樹脂残滓の有無、非貫通孔周辺の絶縁性基材表面の熱的ダメージの有無を走査型電子顕微鏡(SEM)によって観察した結果、いずれに実施例についても、非貫通孔内の樹脂残滓や基板表面の熱的ダメージは全く観察されなかった。また、PETフィルムの剥離や、樹脂接着剤の軟化も観察されなかった。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、炭酸ガスレーザ照射によってビアホール形成用の非貫通孔を精密にかつ効率的に形成するとともに、それらの非貫通孔内への導電性ペーストの充填前に、非貫通孔内のクリーニングを紫外線レーザまたはエキシマレーザの照射によって精度良く効果的に行うことができるので、PETフィルムや樹脂接着剤に熱的損傷を与えることなく、非貫通孔内に残留する樹脂残滓を迅速かつ効果的に除去することができ、安定した層間接続抵抗を有する均一な品質のビアホールを具える多層プリント配線板用回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層プリント配線板用両面回路基板の製造工程の一部を示す図である。
【図2】本発明の多層プリント配線板用片面回路基板の製造工程の一部を示す図である。
【図3】本発明による両面回路基板と片面回路基板とを積層した4層配線板を示す図である。
【符号の説明】
10 絶縁性基材
12 銅箔
14 樹脂接着剤
16 PETフィルム
18 非貫通孔
20 導電性ペースト
22 充填ビアホール
24 銅箔
26、28 導体回路
30 コア用両面回路基板
34 導体回路
36 突起状導体
40、42、44 積層用片面回路基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer printed wiring board.Face turnThe present invention relates to a method for manufacturing a road substrate.
[0002]
[Prior art]
Recently, a multilayer printed wiring board having an interstitial via-hole structure (hereinafter referred to as “IVH structure”) that can easily cope with high-density wiring in response to demands for miniaturization, light weight, high speed, and high functionality of electronic devices. Proposed.
The multilayer printed wiring board having the IVH structure is a structure in which a plurality of circuit boards are stacked, and a via hole (believe electrically connecting between inner layer conductor circuits or between an inner layer conductor circuit and an outer layer conductor circuit). Via holes or blind via holes). Therefore, such a multilayer printed wiring board having an IVH structure does not require a special region for forming a through hole, and each interlayer connection can be made only with a minute via hole. High density and high speed signal propagation can be easily realized.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When manufacturing the multilayer printed wiring board, a plurality of circuit boards are manufactured in advance, and they are laminated and integrated by a heat press or the like, but in order to efficiently provide a large number of via holes in each circuit board, It has been proposed to provide an opening for forming a via hole by intermittently irradiating a laser on the surface of an insulating substrate.
However, since resin residues are likely to remain in the openings formed by laser processing, it is necessary to perform a desmear process for cleaning the openings from the viewpoint of securing connection reliability.
[0004]
As such a conventional desmear treatment method, a method using potassium permanganate or chromic acid (wet process) or a method using plasma or UV ozone (dry desmear) is known. All of the desmear treatment methods have the following problems.
[0005]
That is, when the former wet process method is adopted when manufacturing a circuit board for a multilayer printed wiring board, a B-stage resin adhesive provided on the surface of each circuit board is used for the purpose of bonding a plurality of circuit boards to each other. When the latter dry desmear method is used, the entire circuit board is heated in the plasma, so the resin adhesive softens. Thus, the shape of the non-through hole is distorted, and the PET film attached on the adhesive layer for protecting the resin adhesive layer is softened and easily peeled off from the circuit board.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems of the conventional desmear treatment method, and its main purpose is that the adhesive layer and the PET film provided on the laminated circuit board are not thermally damaged. Another object of the present invention is to propose a method of manufacturing a circuit board for a multilayer printed wiring board capable of efficiently forming a via hole of uniform quality.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research to realize the above-mentioned object, the inventors formed a fine non-through hole for forming a via hole by carbon dioxide laser irradiation, and then irradiated with an ultraviolet laser or an excimer laser in the non-through hole. It has been found that the resin residue remaining in the non-through holes can be effectively cleaned by carrying out the process, and the present inventors have arrived at the present invention having the following contents as a gist configuration.
[0008]
IeFor the multilayer printed wiring board of the present inventionBoth sidesThe circuit board manufacturing method is
For multilayer printed wiring boards having a conductive circuit pattern on both surfaces of a hard insulating substrate, and via holes are formed in the insulating substrate to electrically connect the conductor circuits.Both sidesIn manufacturing a circuit board, during the manufacturing process, at least the following steps (1) to (5):
(1) On the other surface of the insulating base material on which copper foil is pasted on one side,A semi-cured adhesive layer is formed on the adhesive layer.After sticking the protective film, irradiate the carbon dioxide laser from the protective film,Through the adhesive layer and the protective filmForming a non-through hole reaching the copper foil;
(2) A step of desmearing the resin residue remaining in the non-through hole by irradiating the non-through hole with an ultraviolet laser or an excimer laser,
(3) A step of filling the desmeared non-through holes with a conductive paste using the protective film as a printing mask,
(4) After peeling off the protective film from the surface of the insulating substrate, the conductive paste exposed from the other surface of the insulating substrate is covered with a copper foil,Curing the semi-cured adhesive layer;Forming a filled via hole for electrically connecting the conductive paste and the copper foil;
(5) A step of etching the copper foil attached to the insulating base material to form a conductor circuit on both surfaces of the insulating base material,
It is characterized by including.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method for manufacturing a circuit board according to the present invention, a non-through hole is provided in a hard insulating base material constituting the circuit board by carbon dioxide laser irradiation, and a resin residue remaining in the non-through hole is irradiated with an ultraviolet laser or an excimer laser. After the desmear treatment is performed, the filling via hole is formed by filling and curing the conductive paste in the desmeared non-through hole.
[0011]
Ie, Paste copper foil on one side of hard insulating base material, and on the other side of the insulating base materialIn addition to forming a semi-cured adhesive layer and sticking a protective film on the adhesive layer, carbon dioxide laser irradiation is performed from above the protective film to penetrate the adhesive layer and the protective film.Non-through hole reaching copper foilShapeThe non-through hole is irradiated with an ultraviolet laser or an excimer laser to desmear the resin residue remaining in the non-through hole, and the desmeared non-through hole is filled with a conductive paste. Cover the conductive paste exposed from the other side of the insulating substrate and heat-press the copper foilTo cure the semi-cured adhesive layer,After forming the filled via hole that electrically connects the conductive paste and the copper foil, the conductive foil pattern is etched on both sides of the insulating base material by etching the copper foil pasted on both sides of the insulating base material. It is characterized by manufacturing a double-sided circuit board having the same.
[0012]
According to such a configuration, by performing carbon dioxide gas laser irradiation on the surface of the insulating substrate, a non-through hole for forming a via hole can be formed quickly and accurately, and an ultraviolet laser or a laser beam can be formed in the non-through hole. By performing the excimer laser irradiation, the resin residue that may remain in the non-through hole due to the carbon dioxide laser irradiation can be accurately processed without heating the entire insulating substrate. Uniform quality via holes can be efficiently formed without causing thermal damage to the resin adhesive layer or PET film provided on the material.
[0013]
The insulating base material used in the circuit board manufacturing method of the present invention is not a semi-cured prepreg as in the prior art, but a hard insulating base material formed from a completely cured resin material. By using a simple material, the final thickness of the insulating substrate due to the pressing pressure is eliminated when the copper foil is crimped onto the insulating substrate with a hot press, minimizing misalignment of via holes. By suppressing, the via land diameter can be reduced. Therefore, the wiring pitch can be reduced and the wiring density can be improved. In addition, since the thickness of the substrate can be kept substantially constant, when the non-through hole for forming the filled via hole is formed by laser processing, the laser irradiation conditions can be easily set.
[0014]
As the insulating substrate, a glass cloth epoxy substrate having a thickness of 20 to 600 μm is preferably used. The reason is that when the thickness is less than 20 μm, the strength is reduced and handling becomes difficult, and the reliability with respect to the electrical insulation is reduced. When the thickness exceeds 600 μm, formation of fine via holes and filling of conductive paste are performed. This is because the thickness of the substrate itself is increased.
[0015]
It is desirable that a copper foil is attached to one surface of the insulating base material via an appropriate resin adhesive, and a conductor circuit pattern is formed in advance by an etching process. Instead of sticking the copper foil on such an insulating substrate, a single-sided copper clad laminate in which the copper foil is previously stuck on the insulating substrate can also be used.
As for the thickness of the said copper foil, 5-18 micrometers is desirable. The reason is that when the thickness is less than 5 μm, a hole is also formed in this copper foil when forming a through hole for forming a via hole in an insulating substrate using laser processing as will be described later. On the contrary, if the thickness is larger than 18 μm, a conductor circuit pattern having a fine line width cannot be formed.
[0016]
When producing a double-sided circuit board according to the present invention, first, a protective film is adhered to the surface opposite to the surface of the insulating base material to which the copper foil is attached via a semi-cured resin adhesive layer. Then, carbon dioxide laser irradiation is performed from above the protective film to form a non-through hole that reaches the copper foil on which the conductor circuit pattern is to be formed. After conducting the etching process to form a conductor circuit pattern, a protective film is adhered to the surface opposite to the surface of the insulating substrate on which the conductor circuit pattern is formed via a semi-cured resin adhesive layer. It is desirable to form a non-through hole by irradiating a carbon dioxide laser from the protective film.
As will be described later, the resin adhesive is for bonding a copper foil to the surface of an insulating substrate. For example, the resin adhesive is formed from a bisphenol A type epoxy resin, and the thickness is preferably in the range of 10 to 50 μm.
[0017]
In addition, the protective film affixed on the resin adhesive layer also functions as a printing mask that fills the conductive paste into the non-through holes reaching the copper foil from the surface of the insulating base material. After the non-through hole is formed, the adhesive layer is peeled off from the adhesive layer. This protective film is preferably formed from, for example, a PET film having a pressure-sensitive adhesive layer thickness of 1 to 20 μm and a film thickness of 10 to 50 μm.
The reason is that, depending on the thickness of the PET film, the amount of protrusion of the conductive paste from the surface of the insulating substrate is determined. Therefore, if the thickness is less than 10 μm, the amount of protrusion is too small and connection failure tends to occur. If the thickness exceeds 50 μm, the melted conductive paste spreads too much at the connection interface, so that a conductor circuit pattern having a fine line width cannot be formed.
[0018]
The diameter (via diameter) at the opening end of the non-through hole formed on the glass epoxy substrate having the thickness in the above range is desirably in the range of 50 to 250 μm, in order to form such a non-through hole. The irradiation conditions of the carbon dioxide laser are desirably such that the pulse energy is 0.5 to 100 mJ, the pulse width is 1 to 100 μs, the pulse interval is 0.5 ms or more, and the number of shots is 3 to 50.
The reason why the via diameter is preferably in the range of 50 to 250 μm is that if it is less than 50 μm, it becomes difficult to fill the conductive paste in the non-through holes and the connection reliability is lowered. This is because densification becomes difficult.
[0019]
Furthermore, before filling the non-through hole with the conductive paste, it is essential from the viewpoint of securing connection reliability to perform a desmear process for removing the resin residue remaining on the inner wall surface of the non-through hole. This desmear treatment is preferably performed by irradiating the non-through hole with an ultraviolet laser or an excimer laser.
[0020]
The conditions for performing the desmear process are as follows:
(1) In the case of ultraviolet laser irradiation using YAG third harmonic, the transmission frequency is 3 to 15 KHz, and the pulse energy density is 0.1 to 5 mJ / cm.2It is desirable that the number of shots is 10 to 30.
(2) In the case of excimer laser irradiation, the energy density is 0.5-1 J / cm.2The number of shots is desirably 20 to 100.
[0021]
Further, when the laser beam is irradiated toward the non-through hole, when the beam diameter is made larger than the via diameter, the beam is irradiated to the entire region including the side surface and the bottom surface of the non-through hole. Although it is suitable for cleaning the remaining resin residue over time, the resin adhesive layer is also irradiated with laser through the PET film, so that the range of laser irradiation conditions is limited.
[0022]
On the other hand, when the beam diameter is smaller than the via diameter, the beam is concentrated and irradiated on the bottom surface of the non-through hole, so there is no thermal effect on the periphery of the opening end of the non-through hole, and the beam remains on the bottom surface. It is suitable for cleaning the resin residue. In this case, depending on the accuracy of alignment, it is not suitable for cleaning the resin residue over the entire non-through hole.
[0023]
According to the desmear treatment, it is possible to effectively remove the resin residue in the non-through holes by preventing the positional deviation of the opening due to the softening of the resin adhesive and the peeling of the PET film.
[0024]
After the desmear treatment for the non-through holes of the insulating base material, the conductive paste is filled into the non-through holes. The filling of the conductive paste is preferably performed by a vacuum pressure defoaming method, which is suitable for reducing the manufacturing cost and improving the yield.
As the conductive paste, a conductive paste containing at least one metal particle selected from silver, copper, gold, nickel, and solder can be used.
[0025]
In addition, as the metal particle, a metal particle whose surface is coated with a different metal can be used. Specifically, the metal particle which coat | covered the noble metal chosen from gold | metal | money and silver on the surface of a copper particle can be used.
As the conductive paste, an organic conductive paste in which metal particles are added with a thermosetting resin such as an epoxy resin or a phenol resin, or a thermoplastic resin such as polyphenylene sulfide (PPS) can be used.
Such filling of the conductive paste into the non-through holes can be performed by any method such as a printing method using a metal mask or a method using a squeegee or a dispenser.
[0026]
The decompression condition and the pressure to be applied are determined according to the viscosity of the conductive paste, the type and amount of the solvent, the via diameter and the depth, and the pressure application to the conductive paste under such an appropriate condition is For example, it can be performed using a known press apparatus or a vacuum laminator for forming a dry film.
Furthermore, if necessary, the time for eliminating bubbles can be shortened by heating the conductive paste filled in the non-through holes to increase the fluidity thereof.
[0027]
When manufacturing a single-sided circuit board for multilayer printed wiring boards, after filling the non-through holes of the insulating base material with conductive paste, the protective film is peeled off from the resin adhesive layer, resulting in a semi-cured state. The exposed resin adhesive is exposed on the surface of the insulating substrate. A circuit board in which such a conductor circuit pattern is formed on one side of an insulating base material is suitable as a circuit board for laminating, and a predetermined amount of conductive paste filled in via holes is exposed from the substrate surface. It is preferable to form a protruding conductor for connection.
[0028]
Further, when manufacturing a double-sided circuit board, a semi-cured resin adhesive remaining on the insulating substrate by heating press after filling the non-through holes of the insulating substrate with a conductive paste Copper foil is affixed through the layers.
The thickness of the copper foil is desirably 5 to 18 μm, and the heating press is performed under an appropriate temperature and pressure. More preferably, the conventional prepreg is used because the copper foil can be firmly bonded to the insulating substrate by performing only heat-pressing under reduced pressure and curing only the semi-cured resin adhesive layer. Manufacturing time is shortened compared to conventional circuit boards.
[0029]
As described above, the copper foil attached to one surface of the insulating base material is subjected to an appropriate etching treatment together with the copper foil previously attached to the other surface of the insulating base material, Desired conductor circuit patterns are formed on both sides.
[0030]
Thus, the circuit board in which the conductor circuit pattern is formed on both surfaces of the insulating base material is suitable as a core board when forming the multilayer printed wiring board, but on the board surface corresponding to each via hole, In a preferred embodiment, the via land (pad) as a part of the conductor circuit pattern is formed in a diameter of 50 to 250 μm.
[0031]
Hereinafter, an example of a method for producing a circuit board for a multilayer printed wiring board according to the present invention will be specifically described with reference to FIG.
{Circle around (1)} In manufacturing a circuit board for a multilayer printed wiring board according to the present invention, a material in which a
The insulating
[0032]
As for the thickness of the said insulating
[0033]
Moreover, as for the thickness of the
[0034]
As the insulating
[0035]
(2) Next, when manufacturing a double-sided circuit board, a semi-cured adhesive, that is, a B stage, is formed on the surface opposite to the surface on which the
[0036]
The adhesive 14 is for bonding a copper foil on which a conductor circuit pattern is formed. For example, an epoxy resin varnish is used, and the layer thickness is preferably in the range of 10 to 50 μm.
This
The
[0037]
(3) Next, carbon dioxide laser irradiation is performed from above the
This laser processing is performed by a pulse oscillation type carbon dioxide laser processing apparatus. The processing conditions are as follows: the pulse energy is 0.5 to 100 mJ, the pulse width is 1 to 100 μs, the pulse interval is 0.5 ms or more, and the number of shots is 3 It is desirable to be within the range of ˜50.
The via diameter that can be formed under such processing conditions is preferably 50 to 250 μm.
[0038]
(4) A desmear process is performed to remove the resin residue remaining on the side and bottom surfaces of the
[0039]
The laser irradiation conditions when this desmear treatment is performed by, for example, ultraviolet laser irradiation using the YAG third harmonic are as follows: the transmission frequency is 3 to 15 KHz, and the pulse energy is 0.1 to 5 mJ / cm.2A range of 10 to 30 shots is desirable.
[0040]
(5) Next, the
Thereafter, the entire substrate is fixed on a stage in a vacuum chamber (not shown), and 1 × 103~ 5x103Under a reduced pressure of Pa, the exposed side surface of the
[0041]
(6) Thereafter, after the
[0042]
(7) Next, an etching protective film is applied to each of the copper foils 12 and 24 applied to both surfaces of the insulating
[0043]
In this processing step, first, a photosensitive dry film resist is applied to the surfaces of the copper foils 12 and 24, and then an etching resist is formed by exposing and developing along a predetermined circuit pattern. The metal layer is etched to form
The etching solution is preferably at least one aqueous solution selected from an aqueous solution of sulfuric acid monohydrogen peroxide, persulfate, cupric chloride, and ferric chloride.
[0044]
As a pretreatment for etching the copper foils 12 and 24 to form the
The via land as a part of the conductor circuit has an inner diameter that is substantially the same as the via hole diameter, but the outer diameter is preferably in the range of 50 to 250 μm.
[0045]
(8) Next, the surfaces of the
This roughening treatment is to improve adhesion with the adhesive layer and prevent peeling (delamination) when multilayering.
Examples of the roughening treatment method include soft etching treatment, blackening (oxidation) one-reduction treatment, formation of needle-like alloy plating made of copper-nickel-phosphorus (made by Sugawara Eugleite: trade name Interplate), manufactured by MEC There is surface roughening with an etchant named “MEC Etch Bond”.
[0046]
In this embodiment, the roughening layer is preferably formed using an etching solution. For example, the surface of the conductor circuit is etched using an etching solution from a mixed aqueous solution of a cupric complex and an organic acid. It can be formed by processing. Such an etching solution can dissolve the copper conductor circuit pattern under oxygen coexistence conditions such as spraying and bubbling, and the reaction is assumed to proceed as follows.
Cu + Cu (II) An → 2Cu (I) An / 2
2Cu (I) An / 2 + N / 4O2 + NAH (Aeration)
→ 2Cu (II) An + N / 2H2O
In the formula, A represents a complexing agent (acts as a chelating agent), and n represents a coordination number.
[0047]
As shown in the above formula, the generated cuprous complex is dissolved by the action of an acid, is combined with oxygen to form a cupric complex, and again contributes to the oxidation of copper. The cupric complex used in the present invention is preferably an azole cupric complex. The etching solution comprising the organic acid-cupric complex can be prepared by dissolving a cupric complex of an azole and an organic acid (halogen ions as required) in water.
Such an etching solution is formed, for example, from an aqueous solution in which 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, and 5 parts by weight of potassium chloride are mixed.
The double-sided circuit board for a multilayer printed wiring board according to the present invention is manufactured according to the above steps (1) to (8), and is suitable as a core circuit board for the multilayer printed wiring board.
[0048]
Next, a method of manufacturing a single-sided circuit board that is laminated on the front and back surfaces of such a double-sided circuit board will be described with reference to FIG.
(1) First, an etching protective film is pasted on the
In this processing step, first, a photosensitive dry film resist is applied to the surface of the
The etching solution is preferably at least one aqueous solution selected from an aqueous solution of sulfuric acid monohydrogen peroxide, persulfate, cupric chloride, and ferric chloride.
As a pretreatment for forming the
[0049]
(2) After the
[0050]
In the state where the
The reason is that if the thickness is less than 5 μm, poor connection is likely to occur, and if the thickness exceeds 30 μm, the resistance value becomes high, and when the protruding
[0051]
Further, it is desirable that the protruding
[0052]
As described above, the single-sided circuit having the
[0053]
FIG. 3 shows that a four-layer board in which three single-sided
Thus, by heating simultaneously with pressurization, the
[0054]
In addition, instead of the
[0055]
In the above-described embodiment, the double-sided circuit board for core and the three-sided single-sided circuit board are used to form a multi-layered structure with four layers.
[0056]
【Example】
Example 1
(1) A single-sided copper-clad laminate obtained by laminating an epoxy resin in a glass cloth to form a B stage and laminating a copper foil and hot pressing was used as a substrate. The thickness of the insulating
[0057]
(2) An
[0058]
(3) Next, laser irradiation using a pulse oscillation type carbon dioxide laser oscillator (Mitsubishi Electric 5100U) is performed on the
[Laser processing conditions]
Pulse energy 2.0mJ
Pulse width 15μs
Pulse interval 2ms or more
5 shots
[0059]
(4) Further, in order to remove the resin residue remaining on the side surface and the bottom surface of the
[Ultraviolet laser irradiation conditions]
Oscillation frequency: 5KHz
Pulse energy: 0.3mJ / cm2
Number of shots: 20
Mask aperture: 1.8mm
The diameter of the
[0060]
(5) Next, the
[Vacuum pressure defoaming conditions]
Degree of vacuum: 2.5 × 103Pa
Applied pressure: 2 MPa
[0061]
(6) After peeling the
[Heat press conditions]
Heating temperature: 180 ° C
Heating time: 70 minutes
Pressure: 2MPa
Degree of vacuum: 2.5 × 103Pa
Thereafter, the copper foils 12 and 24 were appropriately etched to form
[0062]
(Example 2)
A double-sided circuit board was manufactured by carrying out substantially the same treatment as in Example 1 except that the irradiation conditions of the ultraviolet laser in the desmear treatment step (4) of Example 1 were as follows.
[Ultraviolet laser irradiation conditions]
Oscillation frequency: 5KHz
Pulse energy: 0.5mJ / cm2
Number of shots: 15
Mask aperture: 1.8mm
[0063]
(Example 3)
A double-sided circuit board was manufactured by carrying out substantially the same treatment as in Example 1 except that the irradiation conditions of the ultraviolet laser in the desmear treatment step (4) of Example 1 were as follows.
[Ultraviolet laser irradiation conditions]
Oscillation frequency: 5KHz
Pulse energy: 0.8mJ / cm2
Number of shots: 10
Mask aperture: 1.8mm
[0064]
Example 4
After the step (1) of the first embodiment, the
(2) Next, substantially the same processing as in the steps (2) to (5) of the first embodiment is performed, and the
[0065]
With respect to each of the double-sided circuit board manufactured according to Examples 1 to 3 and the single-sided circuit board manufactured according to Example 4, the presence or absence of resin residue remaining in the non-through hole, the surface of the insulating base around the non-through hole As a result of observing the presence or absence of thermal damage with a scanning electron microscope (SEM), no resin residue in the non-through holes or thermal damage on the substrate surface was observed in any of the examples. Further, neither peeling of the PET film nor softening of the resin adhesive was observed.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, non-through holes for forming via holes are precisely and efficiently formed by carbon dioxide laser irradiation, and before filling the conductive paste into these non-through holes, Since cleaning in the non-through hole can be performed accurately and effectively by irradiation with an ultraviolet laser or an excimer laser, the resin residue remaining in the non-through hole without causing thermal damage to the PET film or the resin adhesive Can be removed quickly and effectively, and a circuit board for a multilayer printed wiring board having a uniform quality via hole having a stable interlayer connection resistance can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a part of a manufacturing process of a double-sided circuit board for a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a part of a manufacturing process of a single-sided circuit board for a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a four-layer wiring board in which a double-sided circuit board and a single-sided circuit board according to the present invention are laminated.
[Explanation of symbols]
10 Insulating substrate
12 Copper foil
14 Resin adhesive
16 PET film
18 Non-through hole
20 Conductive paste
22 Filled via hole
24 Copper foil
26, 28 conductor circuit
30 Double-sided circuit board for core
34 Conductor circuit
36 Protruding conductor
40, 42, 44 Single-sided circuit board for lamination
Claims (1)
(1)一面に銅箔が貼付けられた絶縁性基材の他の面に、半硬化状態の接着剤層を形成するとともに、その接着剤層上に保護フィルムを粘着させたのち、その保護フィルム上から炭酸ガスレーザ照射を行って、前記接着剤層および保護フィルムを貫通して前記銅箔に達する非貫通孔を形成する工程、
(2)前記非貫通孔内に紫外線レーザまたはエキシマレーザの照射を行って、前記非貫通孔内に残留する樹脂残滓をデスミアする工程、
(3)前記保護フィルムを印刷用マスクとして、前記デスミアされた非貫通孔内に導電性ペーストを充填する工程、
(4)前記保護フィルムを絶縁性基材の表面から剥離させたのち、前記絶縁性基材の他の面から露出した導電性ペーストを覆って銅箔を加熱圧着して、前記半硬化状態の接着剤層を硬化させ、前記導電性ペーストと銅箔とを電気的に接続させる充填ビアホールを形成する工程、
(5)前記絶縁性基材に貼付けられた銅箔にエッチング処理を施して、絶縁性基材の両面に導体回路を形成する工程、
とを含むことを特徴とする多層プリント配線板用両面回路基板の製造方法。In producing a circuit board for a multilayer printed wiring board having conductor circuits on both surfaces of a hard insulating substrate, and via holes are formed in the insulating substrate to electrically connect the conductor circuits. During the production process, at least the following steps (1) to (5):
(1) A semi-cured adhesive layer is formed on the other surface of the insulating base material with a copper foil attached to one surface, and a protective film is adhered on the adhesive layer, and then the protective film Carbon dioxide laser irradiation from above, forming a non-through hole that reaches the copper foil through the adhesive layer and the protective film ,
(2) A step of desmearing the resin residue remaining in the non-through hole by irradiating the non-through hole with an ultraviolet laser or an excimer laser,
(3) A step of filling the desmeared non-through holes with a conductive paste using the protective film as a printing mask,
(4) After peeling off the protective film from the surface of the insulating base material, the conductive paste exposed from the other surface of the insulating base material is covered with a copper foil, and the semi-cured state is obtained. Curing the adhesive layer and forming a filled via hole for electrically connecting the conductive paste and the copper foil;
(5) A step of etching the copper foil attached to the insulating base material to form a conductor circuit on both surfaces of the insulating base material,
A method for producing a double-sided circuit board for a multilayer printed wiring board, comprising:
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