JP2002094240A - 層間接続バイア・ホールを有する多層プリント基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 修正有 【課題】 高密度化に適しており、しかもバイア・ホー
ルに不具合の生じない多層プリント基板の製造方法を提
供すること。 【解決手段】 それぞれ絶縁層上に回路パターンを形成
してなる回路基板を少なくとも３枚積層して多層化し、
層間をバイア・ホールにより接続する多層プリント基板
の製造方法において、第１の回路基板１１，２１を用意
し、この第１の回路基板に接着剤１２により第２の回路
基板１３，２２を固着し、この第２の回路基板における
バイア・ホール周辺の回路パターンをエッチングにより
除去してバイア・ホール形成領域を形成し、前記バイア
・ホール形成領域に異方性処理手段により前記第１の回
路基板までの前記第２の回路基板における絶縁層１３お
よび接着剤１２を除去して第１の穴を形成し、この第１
の穴にスルーホール・メッキ２３を施す。この工程をく
り返すことを特徴とする、層間接続バイア・ホールを有
する多層プリント基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層化した回路基
板の製造方法に係り、とくに各層間を接続するためのバ
イア・ホールの形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多層化された回路基板における各層間を
接続するには、層間を結ぶ穴つまりバイア・ホールを設
けて穴内壁にメッキを施し、各層に設けられた回路パタ
ーン同士を接続することが行われている。そしてバイア
・ホールの形成には、旧来のドリル加工法に換わって高
密度加工ができるレーザー照射法を用いることが一般化
している。

【０００３】この高密度加工を行った多層プリント基板
において、バイア・ホールを形成するには、図５（ａ）
に示すように中間層バイア・ホールＨ１の位置と第１層
バイア・ホールＨ２の位置とを異ならせる場合と、図５
（ｂ）に示すように重なり合わせた同一位置型バイア・
ホールＨ０を設ける場合とがある。

【０００４】このうち前者は、バイア・ホール形成のた
めの所要面積が大であるから高密度化の目的には沿うも
のではない。そこで、高密度化に適する後者がより一般
化している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように中間層間を
接続するバイア・ホールと第１層目のバイア・ホールと
を位置合わせする方法が主流になっているが、図６に示
すように設計の都合上完全に同心位置にならないことが
ある。

【０００６】すなわち、図６（ａ）に示すように中間層
のバイア・ホールＨ１と第１層のバイア・ホールＨ２と
が多少偏心していると、Ｘ部のように中間層のバイア・
ホール内壁のメッキと,第１層のバイア・ホール内壁の
メッキとの間に接着剤などの樹脂層が介在することにな
る。この場合、メッキ層と樹脂層とは熱膨張係数が異な
り、温度変化によって両者の収縮があるとＸ部のメッキ
が剥がれて空洞が生じることがある。

【０００７】また、図６（ｂ）に示すように、回路基板
同士の積層時にＸ部の下部に樹脂が充填されずに空洞が
形成された状態が生じることもあり、このままでメッキ
処理を行ってしまうと、メッキ層が欠けた状態となるこ
ともある。

【０００８】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、高密度化に適しており、しかもバイア・ホールに不
具合の生じない多層プリント基板の製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、それぞれ絶縁層上に回路パターンを形成して
なる回路基板を少なくとも３枚積層して多層化し、層間
をバイア・ホールにより接続する多層プリント基板の製
造方法において、第１の回路基板を用意し、この第１の
回路基板に接着剤により第２の回路基板を固着し、この
第２の回路基板におけるバイア・ホール周辺の回路パタ
ーンをエッチングにより除去してバイア・ホール形成領
域を形成し、前記バイア・ホール形成領域に異方性処理
手段により前記第１の回路基板までの前記第２の回路基
板における絶縁層および接着剤を除去して第１の穴を形
成し、この第１の穴にスルーホール・メッキを施し、前
記第２の回路基板に対し接着剤により第３の回路基板を
固着し、この第３の回路基板に回路パターンを形成し、
前記第３の回路基板における回路パターンを利用して異
方性処理手段により前記バイア・ホール周りの絶縁層お
よび接着剤を除去して第２の穴を形成し、この穴にスル
ーホール・メッキを施す、工程を含むことを特徴とす
る、層間接続バイア・ホールを有する多層プリント基板
の製造方法、を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明により形成される
バイア・ホールの基本的構造を示したものである。図１
上部に、本発明方法で形成したバイア・ホールの断面図
が示され、図１下部にはその俯瞰状態を概念的に描いた
図が示されている。

【００１１】これら両図から分かるように、回路基板は
絶縁層１１、積層接着剤１２、絶縁層１３、積層接着剤
１４、絶縁層１５が積層されて５層構造の積層回路基板
を構成している。そして、絶縁層１１、１３および１５
の図における各上面には、回路パターンすなわちランド
２１、２２、２４（要部のみ図示）が形成されている。

【００１２】そして、積層回路基板の全５層を貫通し、
同心配置されて内径が２段に変化する構成のバイア・ホ
ールが形成されている。このバイア・ホールは、２段構
成の下側が小径で上側が大径であり、小径部分がランド
２１とランド２２とを接続するもの、大径部分がランド
２２とランド２４とを接続するものである。

【００１３】このバイア・ホールを構成するために、俯
瞰図に示すように、ランド２１，２２，２４が同心配置
されており、最内層にあるランド２１の外径はφｅ、内
径がφｃ、中間にあるランド２２の外径はφｄ、内径は
φｃ、最外層にあるランド２４の外径はφｂ、内径はφ
ａである。そして、各外径同士、内径同士を比べると何
れも外層側の径が大となっている。

【００１４】このバイア・ホールには、内層のランド２
１と中間のランド２２とを接続するようにメッキ層２２
が形成され、メッキ層２２と外層のランド２４とを接続
するために２段底状のメッキ層２５が形成されている。

【００１５】図２および図３は、図１に示したバイア・
ホールを形成するための工程を示したもので、図２にお
ける４工程Ａ−Ｄ、図３における４工程Ｅ−Ｈは一連の
工程である。ここで、各回路基板における銅箔はエッチ
ング処理を経ると回路パターンとなるが、エッチング処
理の前後を通じて同一符号を付している。

【００１６】まず図２において、最初の工程Ａでは、絶
縁層１１の上面にバイア・ホールの底面を形成するのに
適当な大きさのランド２１を持った第１の回路基板を用
意する。回路基板を形成するには、通常の銅張り積層板
材料、つまりガラス−エポキシ系、ポリイミド等が利用
できる。

【００１７】ランド２１の中心位置が、バイア・ホール
の中心位置である。そして、第１の回路基板の上面を被
うように積層接着剤１２を介在させて第２の回路基板を
積層し、この第２の回路基板の銅箔にランド２２を形成
する。ランド２２には、第１の回路基板における回路パ
ターンと同心位置にバイア・ホールを形成するために、
銅箔を除去した部分が形成される。

【００１８】第２の工程Ｂでは、第２の回路基板の上方
からランド２２を介して、異方性処理手段たとえばレー
ザービーム照射による樹脂成分の除去が行われる。レー
ザーとしては、エキシマ・レーザー、ＣＯ2レーザー等
の樹脂成分を昇華させ得るものであればよい。これらレ
ーザーによるビームが照射され、第２の回路基板の絶縁
層１３および積層接着剤１２が除去されて、第１の回路
基板におけるランド２１の上面が露出される。

【００１９】異方性処理手段とは、図示の場合は図示縦
方向に向かって物質を除去する作用をするが、図示横方
向にはなんら作用しない手段を言い、その点で縦横両方
向に作用する等方性処理手段ともいうべきエッチング等
とは相違する。

【００２０】第３の工程Ｃでは、ランド２１とランド２
２とを接続するようにメッキ層２３を形成する。メッキ
は、通常のスルーホール・メッキによればよい。これに
より第１のバイア・ホールが形成される。

【００２１】第４の工程Ｄでは、メッキ層２３を被うよ
うに、積層接着剤１４を介在させて絶縁層１５および銅
箔２４を有する第３の回路基板を積層する。これによ
り、図３の工程Ｅに移行する。

【００２２】図３に示す第５の工程Ｅでは、第４の工程
Ｄによって第１の回路基板ないし第３の回路基板が積層
された状態となっている。すなわち、絶縁層１１、ラン
ド２１からなる第１の回路基板上に、絶縁層１３、ラン
ド２２からなる第２の回路基板が積層接着剤１２を介し
積層されてメッキ層２３によりランド２１とランド２２
とが接続された状態となり、かつその上に絶縁層１５お
よび銅箔２４からなる第３の回路基板が積層接着剤１４
を介して積層されている。

【００２３】第６の工程Ｆでは、エッチングにより銅箔
を処理して第２のバイア・ホールを形成するためのラン
ド２４を形成する。これは、第１の工程Ａと同様の状態
である。第２のバイア・ホールは,第１のバイア・ホール
よりも径が大であるから回路パターンもそのように形成
する。

【００２４】次いで第７の工程Ｇによりレーザービーム
を照射し、絶縁層１５および積層接着剤１４を回路パタ
ーンにしたがって除去する。これは、第２の工程と同様
の状態である。これにより、ランド２４に被われておら
ずメッキ層２３よりも上側にある絶縁層１５および積層
接着剤１４がすべて除去されて、２段構造のバイア・ホ
ールが形成される。

【００２５】この状態で、第８の工程Ｈによりランド２
４の上からバイア・ホールを含めてメッキ層２５を形成
する。この結果、メッキ層２５によってランド２１，２
２，２４が全て接続された状態となる。すなわち、メッ
キ層２３によりランド２１とランド２２とが接続され、
メッキ層２５によりメッキ層２２とランド２４とが接続
され、結果として３つのランド２１，２２，２４が接続
された状態となる。

【００２６】以上の工程に続いて、通常のプリント基板
製造工程を適用して多層プリント基板を製造する。

【００２７】図４は、上述の同心型バイア・ホールに近
い構造の偏心型バイア・ホールに、本発明を適用した例
を示している。この例のように、内層のバイア・ホール
全体が最外層のバイア・ホールの内壁よりも内側にあれ
ば、同心ではなくても段付きバイア・ホールとして構成
することができる。ただし、工程作業における位置ずれ
を考慮すると、実際にはある程度の余裕を見ておく必要
はある。

【００２８】（応用例）上記実施例では、２段構造のバ
イア・ホールを例示したが、４段以上の回路基板を積層
し３段以上のバイア・ホールで相互接続を行う構成につ
いても本発明を適用することができる。

【００２９】また、異方性処理手段としては、レーザー
ビーム照射を例示したが、他のビーム照射手段などを用
いてもよい。

【００３０】また、上記実施例では、積層するために接
着剤を用いることとしたが、これをプリプレグなどの等
価物に置き換えてもよい。

【００３１】また、メッキ処理の前に残留物を除去する
ために、過マンガン酸液に浸漬すると一層よい。

【００３２】

【発明の効果】本発明は上述のように、多層プリント基
板における層間接続用バイア・ホールを形成するにつ
き、外層回路基板の回路パターンを利用して異方性処理
手段により不要物質を除去してメッキ層で被うようにし
たため、外層のバイア・ホールの範囲内に内層のバイア
・ホールが配置される包含型バイア・ホールが形成され
る。この結果、高密度化に対応しながら導通信頼性を損
なわないプリント基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す説明図。

【図２】本発明の一実施例における工程の前半部を示す
説明図。

【図３】図２に示した実施例の工程後半部を示す説明
図。

【図４】本発明により形成するバイア・ホールの他の例
を示す説明図。

【図５】従来のバイア・ホールの構造例を示すもので、
図５（ａ）はバイア・ホールの位置を変える場合の説明
図、図５（ｂ）は同一位置型バイア・ホールの説明図。

【図６】従来のバイア・ホールの構造例を示すもので、
図６（ａ）は不具合を起こす構造例を示し,図６（ｂ）
はその結果生じた不具合例を示す説明図。

【符号の説明】

１１，１３，１５ 絶縁層 １２，１４ 積層接着剤 ２１，２２，２４ ランド ２３，２５ メッキ層

フロントページの続き (72)発明者 畔 柳 邦 彦 東京都港区芝大門一丁目12番15号 日本メ クトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 5E317 AA21 AA24 CC31 CD27 CD32 GG17 5E346 AA43 CC04 CC09 CC10 CC32 DD12 FF12 HH07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ絶縁層上に回路パターンを形成し
   てなる回路基板を少なくとも３枚積層して多層化し、層
   間をバイア・ホールにより接続する多層プリント基板の
   製造方法において、 第１の回路基板を用意し、 この第１の回路基板に接着剤により第２の回路基板を固
   着し、 この第２の回路基板におけるバイア・ホール周辺の回路
   パターンをエッチングにより除去してバイア・ホール形
   成領域を形成し、 前記バイア・ホール形成領域に異方性処理手段により前
   記第１の回路基板までの前記第２の回路基板における絶
   縁層および接着剤を除去して第１の穴を形成し、 この第１の穴にスルーホール・メッキを施し、 前記第２の回路基板に対し接着剤により第３の回路基板
   を固着し、 この第３の回路基板に回路パターンを形成し、前記第３
   の回路基板における回路パターンを利用して異方性処理
   手段により前記バイア・ホール周りの絶縁層および接着
   剤を除去して第２の穴を形成し、 この穴にスルーホール・メッキを施す、 工程を含むことを特徴とする、層間接続バイア・ホール
   を有する多層プリント基板の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の、層間接続バイア・ホール
   を有する多層プリント基板の製造方法において、 前記異方性処理手段は、レーザービーム照射手段である
   多層プリント基板の製造方法。