JP3217563B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度化・高集積化する傾向にあ
る電子部品を実装するためのプリント配線板として、基
板の外表面のみならず、基板の内面にも導体回路を備え
た多層プリント配線板が主流になりつつある。この種の
プリント配線板は、例えば以下のようなプロセスによっ
て作製される。

【０００３】まず、基板の表面に電気銅からなる内層導
体回路を形成する。プリプレグをラミネートすることな
どによって、内層導体回路が形成された基板の表面に層
間絶縁層を形成する。ドリル加工を行うことなどによっ
て基板にスルーホール形成用孔を透設した後、必要に応
じてデスミア処理等を行う。スルーホール形成用孔の内
壁面などに、無電解銅めっきの最初の析出に必要な触媒
核を付与する。必要に応じてめっき前処理を行った後、
無電解銅めっきを行うことによって、スルーホール形成
用孔の内壁面全体にスルーホールめっきを析出させる。
以下、所定のプロセスを経ることによって、最終的には
スルーホールを介して内層導体回路と外層導体回路とが
接続された多層プリント配線板が得られるようになって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のプロ
セスによると、基板がドリルで削りとられることによっ
て、スルーホール形成用孔の内壁面が粗面化してしまう
場合がある。そして、通常はこのような内壁面全体に対
して触媒核が付与され、かつ無電解銅めっきによってス
ルーホールめっきが形成されることになる。

【０００５】しかしながら、上記のようなプロセスによ
ると、ヒートショック遭遇時などに内層導体回路とスル
ーホールめっきとの界面に接続不良が発生し易くなると
いう欠点があった。ゆえに、従来においては信頼性に優
れたプリント配線板を得ることが困難であった。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、内層導体回路とスルーホールとの
界面における接続不良を確実に低減することができ、接
続信頼性を向上させることができるプリント配線板の製
造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、内層導体回路を備え
る基板にスルーホール形成用孔を透設し、そのスルーホ
ール形成用孔の内壁面に触媒核を付与した後、無電解銅
めっきによって前記スルーホール形成用孔の内壁面全体
にスルーホールめっきを析出させるプリント配線板の製
造方法において、触媒核を付与する工程の前に無電解銅
めっきを行うことによって、前記スルーホール形成用孔
の内壁面に露出している前記内層導体回路の一部に銅め
っきを析出させることを特徴としたプリント配線板の製
造方法をその要旨としている。

【０００８】請求項２に記載の発明では、内層導体回路
を備える基板にスルーホール形成用孔を透設し、そのス
ルーホール形成用孔の内壁面に触媒核を付与した後、無
電解銅めっきによって前記スルーホール形成用孔の内壁
面全体にスルーホールめっきを析出させるプリント配線
板の製造方法において、触媒核を付与する工程の前に電
解銅めっきを行うことによって、前記スルーホール形成
用孔の内壁面に露出している前記内層導体回路の一部に
銅めっきを析出させることを特徴としたプリント配線板
の製造方法をその要旨としている。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明の方法によると、無電解
銅めっきによって界面に銅めっきを析出させた後に触媒
核が付与され、次いでスルーホールめっき形成のための
無電解銅めっきが行われる。つまり、触媒核は前記内層
導体回路の一部に直接的に付与されるのではなく、その
部分に析出した銅めっきを介して間接的に付与されるこ
とになる。従って、内層導体回路とスルーホールとの界
面に銅めっきが介在した状態となり、結果として当該部
分における接続不良が減少する。

【００１０】請求項２に記載の発明の方法によると、電
解銅めっきによって界面に銅めっきを析出させた後に触
媒核が付与され、次いでスルーホールめっき形成のため
の無電解銅めっきが行われる。つまり、触媒核は前記内
層導体回路の一部に直接的に付与されるのではなく、そ
の部分に析出した銅めっきを介して間接的に付与される
ことになる。従って、内層導体回路とスルーホールとの
界面に銅めっきが介在した状態となり、結果として当該
部分における接続不良が減少する。

【００１１】以下、本発明のプリント配線板の製造方法
を図３，図４に基づき詳細に説明する。図３は、本発明
の製造方法によって作製されるプリント配線板における
内層導体回路２１とスルーホール２２との界面Ｂの様子
を示している。一方、図４は、従来の製造方法によって
作製されるプリント配線板における内層導体回路２１と
スルーホール２２との界面Ｂの様子を示している。な
お、図３及び図４に示されるように、スルーホール形成
用孔の内壁面２３は、いずれもドリルに削りとられるこ
とによって粗面化した状態となっている。同様に、スル
ーホール２２との界面Ｂにあたる内層導体回路の一部
（以下、内端部２１ａという）も粗面化した状態になっ
ている。

【００１２】図４に示される従来のプリント配線板で
は、上記のように粗くなった内端部２１ａに対して触媒
核２４が付与された後、スルーホールめっき２５を析出
させるための無電解銅めっきが行われる。従って、従来
のプリント配線板の場合、必然的に界面Ｂの接続状態が
悪くなり、接続不良が発生し易くなるものと推測され
る。また、触媒核２４のような不純物が界面Ｂに存在し
ていることも両者間の接続状態を悪化させる原因の１つ
になっていると考えられる。

【００１３】一方、図４に示される本発明のプリント配
線板の場合、あらかじめ無電解銅めっきまたは電解銅め
っきによって内端部２５ａに銅めっき２６を析出させた
後に、触媒核２４が付与される。つまり、この方法では
スルーホールめっき２５は表面の粗い内端部２１ａ上に
ではなく、比較的平滑な銅めっき２６上に析出すること
になる。また、この方法によると、内端部２１ａと銅め
っき２６との界面Ｂに何ら不純物が存在することがない
という特徴がある。以上のようなことから界面Ｂにおけ
る接続状態が向上し、当該部分における接続不良が減少
するものと推測される。

【００１４】また、特に請求項１に記載の発明のよう
に、無電解銅めっきによって形成された銅めっき２６で
あることが良い。スルーホールめっき２５と銅めっき２
６との間の接合強度を更に向上させるためには、結晶組
織が近いもの同士の組合せにすることが好ましいからで
ある。

【００１５】

【実施例】〔実施例１〕以下、本発明をアディティブプ
ロセスによる多層プリント配線板の製造方法に具体化し
た実施例１を図１に基づき詳細に説明する。

【００１６】まず、内層導体回路１ａを備えた基板１の
両面にプリプレグ２ａを設けた後、そのプリプレグ２ａ
の両面にローラコータ等によってアディティブ用接着剤
を塗布する。本実施例では、粗化液に難溶なエポキシ樹
脂（マトリクス）と、粗化液に可溶なエポキシ樹脂微粒
子（フィラー）とを含むアディティブ用接着剤が用いら
れている。前記接着剤を乾燥・硬化させることによって
図１（ａ）に示されるように樹脂絶縁層２を形成した
後、基板１をクロム酸等の粗化液で処理する。この粗化
処理の結果、樹脂絶縁層２の表面には多数のアンカー用
凹部が形成される。

【００１７】次に、図１（ｂ）に示されるように、ドリ
ル加工によって基板１の所定位置にスルーホール形成用
孔３を透設する。スルーホール形成用孔３の内壁面３ａ
は、ドリルに削りとられることによって粗面化する。そ
の後、基板１をデスミア液で処理することによって、ス
ルーホール形成用孔３の内壁面３ａに発生したスミアを
除去する。

【００１８】基板１を酸処理した後、無電解銅めっき浴
を用いてめっきを行う。この無電解銅めっき工程によっ
て、図１（ｃ）に示されるようにスルーホール形成用孔
３の内壁面３ａに露出している内層導体回路１ａの一
部、即ち内端部１ｂに、厚さ約２μｍの銅めっき４を析
出させる。

【００１９】ここで基板１の表面を脱脂した後、常法
（キャタリスト−アクセラレータ法）に従って基板１を
所定の処理液で処理する。この処理によって、図１
（ｄ）に示されるように樹脂絶縁層２の表面全体及び前
記内壁面３ａ全体に、無電解銅めっきの最初の析出に必
要なＰｄ触媒核５が付与される。なお、本実施例の場
合、Ｐｄ触媒核５は内端部１ｂにではなく銅めっき４上
に付与される。

【００２０】次に、図１（ｅ）に示されるように、樹脂
絶縁層２上に感光性樹脂製のめっきレジスト６をラミネ
ートした後、露光・現像を行う。この後、めっき前処理
として基板１を塩酸等で処理することにより、基板１に
付与されたＰｄ触媒核５を活性化する。そして、基板１
を上記の無電解銅めっき浴に浸漬することによって、図
１（ｆ）に示されるように内壁面３ａ等に厚さ約２０μ
ｍのスルーホールめっき７を析出させる。以下、所定の
プロセスを経ることによって、最終的にはスルーホール
８を介して内層導体回路１ａと外層導体回路９とが接続
された多層プリント配線板が得られる。

【００２１】さて、得られた多層プリント配線板を用い
てヒートサイクル試験（260 ℃で10秒, 20℃で20秒×30
サイクルのオイルディップ）を行ったところ、接続不良
の発生率は０％であった。一方、従来の製造方法によっ
て得られた比較例の多層プリント配線板を用いて同じ試
験を行ったところ、接続不良の発生率は１．８％であっ
た。

【００２２】以上の結果から明らかなように、実施例１
の方法に従えば界面における接続不良が確実に解消され
ることがわかる。従って、極めて接続信頼性に優れた多
層プリント配線板が得られる結果となる。つまり、この
方法によると、電解銅からなる内層導体回路１ａと無電
解銅からなるスルーホールめっき７との間に、無電解銅
からなる銅めっき４が介在した状態となる。この場合、
結晶組織が近いもの同士であるスルーホールめっき７と
銅めっき４とが接することによって、両者間の接合強度
が向上する。 〔実施例２〕以下、本発明をサブトラクティブプロセス
による多層プリント配線板の製造方法に具体化した実施
例２を図２に基づき詳細に説明する。

【００２３】まず、絶縁性の基材の両面に銅箔を貼着し
た銅張積層板などを出発材料として用い、表裏両面に内
層導体回路１１ａを持つ基板１１を作製する。次に、図
２（ａ）に示されるように、その基板１１の両面に層間
絶縁層１２となるプリプレグ１２ａと、銅箔１２ｂとを
積層しかつラミネートを行う。

【００２４】次に、図２（ｂ）に示されるように、ドリ
ル加工によって基板１１の所定位置にスルーホール形成
用孔１３を透設する。スルーホール形成用孔１３の内壁
面１３ａは、ドリルによって削り取られることによって
粗面化する。その後、基板１１をデスミア液で処理する
ことによって、スルーホール形成用孔１３の内壁面１３
ａに発生したスミアを除去する。

【００２５】基板１１を酸処理した後、無電解銅めっき
浴を用いてめっきを行う。そして、図２（ｃ）に示され
るように、内壁面１３ａに露出している内層導体回路１
１ａの一部、即ち内端部１１ｂに、厚さ約２μｍの銅め
っき１４を析出させる。

【００２６】ここでプリプレグ１２ａの表面の銅箔１２
ｂを脱脂した後、常法（キャタリスト−アクセラレータ
法）に従って基板１１を所定の処理液で処理する。この
処理によって、図２（ｄ）に示されるように銅箔１２ｂ
の表面全体及び内壁面１３ａ全体に、無電解銅めっきの
最初の析出に必要なＰｄ触媒核１５が付与される。な
お、本実施例の場合、Ｐｄ触媒核１５は内端部１１ｂに
ではなく銅めっき１４上に付与される。

【００２７】この後、めっき前処理として基板１１を塩
酸等で処理することにより、基板１１に付与されたＰｄ
触媒核１５を活性化する。そして、基板１１に対する無
電解銅めっき及び電解銅めっきによって、図２（ｄ）に
示されるように内壁面１３ａ等に厚さ約２０μｍのスル
ーホールめっき１６を析出させる。なお、図２では図面
作成の便宜上、無電解銅めっきと電解めっきとの境界を
省略している。

【００２８】次に、図２（ｅ）に示されるように、基板
１１の表裏両面に感光性樹脂製のエッチングレジスト１
７をラミネートした後、露光・現像を行う。この後、銅
を溶解し得るエッチャントを用いたエッチングによっ
て、図２（ｆ）に示されるように、基板１１の表裏両面
に外層導体回路１８を形成する。以下、所定のプロセス
を経ることによって、最終的にはスルーホール１９を介
して内層導体回路１１ａと外層導体回路１８とが接続さ
れた多層プリント配線板が得られる。

【００２９】さて、得られた多層プリント配線板を用い
て実施例１と同様のヒートサイクル試験を行ったとこ
ろ、本実施例についても接続不良の発生率は０％であっ
た。以上の結果から明らかなように、実施例２の方法で
あっても界面における接続不良が確実に解消されること
がわかる。従って、前記実施例１の場合と同じく、極め
て接続信頼性に優れた多層プリント配線板が得られる結
果となる。つまり、この方法によると、電解銅からなる
内層導体回路１１ａと無電解銅からなるスルーホールめ
っき１６との間に、無電解銅からなる銅めっき１４が介
在した状態となる。この場合、結晶組織が近いもの同士
であるスルーホールめっき１６と銅めっき１４とが接す
ることによって、両者間の接合強度が向上する。

【００３０】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ることはなく、以下のように変更することが可能であ
る。例えば、 （ａ）内端部とスルーホールめっきとの間に介在される
銅めっきは無電解めっきによるものに限定されるわけで
はなく、電解めっきによるものであっても勿論良い。こ
の場合であっても、スルーホールめっきと内層導体回路
との間の接合強度を向上させることができる。

【００３１】（ｂ）Ｐｄ触媒核に代えて、他の金属触媒
核を使用しても良い。 （ｃ）スルーホールめっきを形成する場合、無電解銅め
っきと電解銅めっきとを行う実施例２に代えて、無電解
めっきのみによることとしても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプリント
配線板の製造方法によれば、内層導体回路とスルーホー
ルとの間の接続不良を確実に低減することができ、接続
信頼性を向上させることができるという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）は実施例１におけるプリント配
線板の製造方法を示す部分概略断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｆ）は実施例２におけるプリント配
線板の製造方法を示す部分概略断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の製造方法によって作
製されたプリント配線板において、内層導体回路とスル
ーホールとの界面の様子を示す要部拡大概略断面図であ
る。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来の製造方法によって作製
されたプリント配線板において、内層導体回路とスルー
ホールとの界面の様子を示す要部拡大概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１，１１…基板、１ａ，１１ａ…内層導体回路、１ｂ，
１１ｂ…内端部、３，１３…スルーホール形成用孔、３
ａ，１３ａ…（スルーホール形成用孔の）内壁面、４，
１４…銅めっき、５，１５…（Ｐｄ）触媒核、７，１６
…スルーホールめっき、Ｂ…界面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−167248（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−155993（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−291731（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/46 H05K 3/42 620

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内層導体回路を備える基板にスルーホール
   形成用孔を透設し、そのスルーホール形成用孔の内壁面
   に触媒核を付与した後、無電解銅めっきによって前記ス
   ルーホール形成用孔の内壁面全体にスルーホールめっき
   を析出させるプリント配線板の製造方法において、 触媒核を付与する工程の前に無電解銅めっきを行うこと
   によって、前記スルーホール形成用孔の内壁面に露出し
   ている前記内層導体回路の一部に銅めっきを析出させる
   ことを特徴としたプリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】内層導体回路を備える基板にスルーホール
   形成用孔を透設し、そのスルーホール形成用孔の内壁面
   に触媒核を付与した後、無電解銅めっきによって前記ス
   ルーホール形成用孔の内壁面全体にスルーホールめっき
   を析出させるプリント配線板の製造方法において、 触媒核を付与する工程の前に電解銅めっきを行うことに
   よって、前記スルーホール形成用孔の内壁面に露出して
   いる前記内層導体回路の一部に銅めっきを析出させるこ
   とを特徴としたプリント配線板の製造方法。