WO2004084593A1 - 回路基板の微細スルーホール導通部の形成法 - Google Patents

Description

明 細 書 回路基板の微細スルーホール導通部の形成法 技術分野

本発明は、 高密度配線が要求される可撓性回路基板等に微細なスルー ホールを確実に形成可能な回路基板の微細スルーホール導通部の形成法 に関する。 背景技術

回路基板の両面の配線パターンを相互に導通させる手段としては、 所 要箇所にドリル等で貫通孔を穿設し、 この貫通孔の内面にスルーホール メツキを施すのが一般的である。

ここで、 より高密度の配線パ夕ーンを形成する上では、 スルーホール の穴径をできるだけ小さく形成するのが有利である。 しかし、 ドリル手 段による穿設加工では直径 0 . 4 m m程度の穴を形成するのが限度であ り、 これは高密度な配線を要望される際には支障となる。

また、 多層回路基板の場合では、 一般に内層配線パ夕一ンと外層配線 パターンとの導通もスルーホールメツキにより達成されているが、 内層 配線パ夕ーンはスルーホールの内壁でメツキによってのみ電気的に接続 が図られており、 この構造ではスルーホールメヅキと内層配線パターン との接触面積は差程大きくはなく、 従って、 熱膨張等の原因によるクラ ックが発生しやすいので接続導通の信頼性が良好であるとは云い難い。 更に、 多層回路基板に於いて、 外層配線パターンと内層配線パターンと を相互導通させる手法として、 例えば特閧昭 4 9 - 7 8 1 7 1号公報等 で貫通孔¾設けたマスクを介してレーザ—照射手段により貫通孔を穿設 する技術が開示されている。 斯かる手法により導通接続された孔は S V H、 即ちブラインドスルーホール又は単にビアホールとして知られてい る。 この手法は化学的樹脂エッチング手段或いはレーザ—手段を使用す るので、 微細な孔加工が可能であるが、 回路基板を貫通する導通穴では ない。

そこで本発明では、 多層回路基板の場合であって内層配線パターンと 外層配線パターンとの相互導通を段状の構造で可及的に微小化すること によって導通の接続信頼性を好適に高めながら微細な配線パターンにも 好適に対応することの可能な回路基板の微細スルーホール導通部の形成 法を提供するものである。 発明の開示

その為に本発明による回路基板の微細スルーホール導通部の形成法で は、 内層配線パターンと両面の各外層導電層とをスルーホール導通化す る為に、 レーザ—手段で一方の外層導電層から上記内層配線パターンに 部分的に遮られた貫通孔を形成し、 また、 同じく レーザー手段で他方の 外層導電層から上記内層配線パターンに部分的に遮られ上記貫通孔と許 容される範囲内で位置のずれた他の貫通孔を形成することによって段状 のスルーホールを形成した後、 スルーホールメツキ処理することを特徴 とするものである。

ここで、 内層配線パターンに於けるスルーホール導通を図るべき箇所 のパターン形状は両外層導電層に形成される導電層除去孔の形状より大 きく形成し、 又、 このスルーホール導通部の内層配線パターン内にはそ の部分の形状の半分程度の大きさに銅箔等の導電層を除去しておくもの であり、 更に、 スルーホールメツキ処理は通常の無電解メツキ手段と電 解メツキ手段とを併用できる。 このようなオーバ—ラップする段状のスルーホール構造によれば、 内 層配線パターンとスルーホールメツキとの接触面積を好適に広げること が可能となる為、 微細なスルーホール導通構造でも内層配線パ夕—ンと 両外層導電層との電気的な接続信頼性を格段に高めることが可能となり、 従って多層高密度配線の回路基板を得ることができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明による回路基板の微細スルーホール導通部の形成法 を採用して得られたスルーホール導通部の概念的な断面構成図であり、 また、

第 2図は、 内層配線パターンと両外層導電層に設けた各孔との相互配 置関係を説明する為の図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 図示の実施例を参照しながら本発明を更に詳述する。 第 1図は 本発明による回路基板の微細スルーホール導通部の形成法を採用して得 られたスルーホール導通部の概念的な断面構成図であり、 また、 第 2図 は内層配線パターンと両外層導電層に設けた各孔との相互配置関係を説 明する為の図である。

第 1図に於いて、 1は第一の絶縁層であって、 この第一の絶縁層 1の 上面には銅箔等からなる一方の外層導電層 2が設けられ、 また第二の絶 縁層 3の外面には同じく銅箔等からなる他の外層導電層 5有し、 これら の両絶縁層 1 , 3の内部には例えばランド状の内層配線パターン 4が形 成されて、 所謂 3層構造の回路基板を構成している。

そして、 各外層導電層 2 , 5と内層配線パターン 4との間には断面が 図の如く段状にずれたスルーホール 6が形成され、 この段状のスルーホ ール 6内面を含めて常法により無電解メツキ手段と電解メ ツキ手段とを 併用して各外層導電層 2 , 5と内層配線パ夕—ン 4とをスルーホール導 通化する為にスルーホールメヅキ層 7を施すものである。

スルーホール 6は段状にずれて形成される為、 スルーホールメヅキ層 7の内層配線パターン 4に対する接触面積は図のように拡大され、 従つ て両面の外層導電層 2 , 5 との電気的接続の信頼性を良好に確保できる こととなる。

段状にずれたスルーホール 6を形成するには、 例えば一方の外層導電 層 2側からエキシマレーザ一、 炭酸ガスレーザー或いはャグレーザー等 のレーザ—の照射手段で穴径 0 . 1 m m程度に貫通孔を形成し、 次いで 他の外層導電層 5側からもレーザー照射手段で同じく 0 . 1 m m程度に 上記貫通孔の位置と約 0 . 0 5 m m位ずれた位置に貫通孔を形成するこ とにより得られる。 このような微細な段状のスル一ホール 6でもメツキ 液は十分に浸透するので、 微細なスルーホール 6による配線パターンの 高密度化に有効に寄与する。

また、 第一及び第二の両絶縁層 1， 3としては、 通常の回路基板に使 用されるガラスエポキシ樹脂ゃボリィミ ド樹脂フィルム等を用いること ができる。 段状のスルーホール 6は上記のとおりレーザー照射手段で形 成するので、 両面の各外層導電層 2 , 5の所定箇所には上記穴径に応じ た導電層の除去部孔 2 A， 5 Aが第 2図に示すようにそれぞれ予め設け られる。 なお、 この段状のスルーホール 6を形成した段階では、 良好な メツキ層を得る為にその穴内に於ける残留物を除去する手段として過マ ンガン酸液への浸潰処理を施すのが好ましい。

第 2図は内層配線パターン 4と両外層導電層 2 , 5に設けた各孔 2 A， 5 Aとの相互配置関係を説明した図であり、 この図を参照して本発明の 手法により回路基板を製作する要点を説明すると、 先ず内層配線パ夕— ン 4を形成する為には銅箔厚み 1 8〃m、 接着剤層の厚み 1 8〃mそし て 色縁層としてのポリイミ ド樹脂フィルムの厚さが 2 5〃mの片面銅張 積層板を用意し、 常法に従って必要な他の配線パターンと共にラン ド状 の内層配線パ夕ーン 4を形成した。 その際にはこのランド状の内層配線 パターン 4の中央部には孔 4 Aを同時に形成する。 この場合、 ランド状 の内層配線パターン 4の外径を 0 . 3 0 0 m m、 孔 4 Aの内径を 0 . 1 2 0 m mに設定した。

そこで、 上記内層配線パターン 4を形成した回路基板の両面に総厚み 5 0 / mの接着剤付きポリイ ミ ドフィルム及びポリエステル系の厚さ 5 0 mの層間接着剤をそれそれ介して銅箔厚み 1 8〃m、 接着剤層の厚 み 1 8〃 mそして絶縁層としてのボリイ ミ ド樹脂フィルムの厚さが 2 5 z mの片面銅張積層板を各々ラミネー トした。

次いで、 一方の外層導電層 2及ぴ他方の外層導電層 5に対して各孔 2 A , 5 Aの内径がそれそれ 0 . 1 5 0 m mとなるように銅箔のエツチン グ除去部を形成した。 この場合には、 両者の孔 2 A ₃ 5 Aの位置がその 中心で符号 Dで示すように 0 . 0 5 0 m mずれるように形成した。 この ように、 両外層導電層 2 , 5に形成した各孔 2 A , 5 Aの大きさに対し てランド状の内層配線パ夕一ン 4の孔 4 Aは略 8 0 %の大きさとなる。 この段階で、 出力 2 . 0 W、 周波数 3 0 0 H zの炭酸ガスレーザ—を用 いて、 先ず一方の外層導電層 2側から 3ショッ ト照射し、 次いで他方の 外層導電層 5側からも 3ショッ ト照射して第 1図に示す如き段状のスル —ホール 6を得た。

最後に、 既述の過マンガン酸液への浸漬処理を施してスルーホール 6 内を浄化して常法により無電解銅メツキ処理及び電解銅メツキ処理を施 してスルーホールメヅキ層 7を形成した。

以下、 通常の手法を採用して両外層導電層に対する配線パターンニン グ処理を行うことにより所要の回路基板を得ることができる。 産業上の利用可能性

本発明による回路基板のスルーホール導通部の形成法によれば、 スル 一ホールは段状にずれて形成される為、 スルーホールメツキ層の内層配 線パターンに対する接触面積が好適に拡大され、 これにより、 内層配線 パターンと両面の外層導電層との電気的接続の信頼性を良好に確保でき る。

従って、 微細且つ高密度な回路基板を製作する場合に本発明を採用す ると極めて有利である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 内層配線パターンと両面の各外層導電層とをスルーホール導通化す る為に、 レーザー手段で一方の外層導電層から上記内層配線パターンに 部分的に遮られた貫通孔を形成すると共に同じく レーザ—手段で他方の 外層導電層から上記内層配線パ夕—ンに部分的に遮られ上記貫通孔と許 容される範囲内で位置のずれた他の貫通孔を形成することによって段状 のスルーホールを形成した後、 スルーホールメッキ処理することを特徴 とする回路基板の微細スルーホール導通部の形成法。

2 . 前記内層配線パターンに於けるスルーホール導通を図るべき箇所の パターン形状は前記両外層導電層に形成される導電層除去孔の形状より 大きく形成した請求の範囲第 1項記載の回路基板の微細スルーホール導 通部の形成法。

3 . 前記スルーホール導通部の内層配線パターン内にはその部分の形状 の半分程度の大きさに導電層を除去する請求の範囲第 1項又は第 2項記 載の回路基板の微細スルーホ-ル導通部の形成法。

4 . 前記スルーホールメツキ処理は無電解メツキ手段と電解メツキ手段 とを併用する前記請求の範囲のいずれかに記載の回路基板の微細スルー ホール導通部の形成法。