JP2000061678A - レーザーによる貫通孔の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高出力の１つの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、多数枚の銅張板に、
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、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多数枚同時に貫通孔
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℃以上でかつ結合エ
ネルギー３００KJ/mol以上の金属化合物粉、カーボン
粉、又は金属粉の１種以上３〜９７vol％含む有機物の
塗膜或いはシートを配置し、これを２〜１０枚重ねて配
置し、この上から炭酸ガスレーザーを必要パルス照射し
て同時に多数枚の銅張板に貫通孔用の孔を形成する。 【効果】 高速でスルーホール用貫通孔が形成でき、孔
壁の接続信頼性が良く、経済性の改善されたプリント配
線板用スルーホール貫通孔を得ることができた。

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１つのエネルギーを、銅箔表面に補助材料を用い
て、これを複数枚重ねて配置し、上から直接レーザーを
照射して貫通孔をあける方法に関する。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。さらに、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。加えて、
複数枚を同時に孔あけすることは不可能であった。ガラ
ス布基材の熱硬化性樹脂銅張積層板は、炭酸ガスレーザ
ーの出力の小さい場合、ガラスの加工が困難で、孔壁に
ケバが残る等の問題点が見られ、一方、出力が大きい場
合、孔壁が直線状とならず、形状が問題となっていた。

【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配置した銅張板を多数枚重ね、
小径の孔を高速で、孔壁の信頼性良く形成する方法を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、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多数枚同時に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℃以上でかつ結合エネルギー３０
０KJ/mol以上の金属化合物粉、カーボン粉、又は金属粉
の１種以上３〜９７vol％含む有機物の塗膜或いはシー
トを配置し、この両面銅張板を２〜１０枚重ねて配置
し、この上から炭酸ガスレーザーを必要パルス照射して
同時に多数枚の銅張板に貫通孔を形成する孔の形成方法
を提供する。その後、銅箔の両表面を、平面的にエッチ
ングし、もとの銅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、両面銅張積層板だ
けでなく、同様の樹脂組成を用いて得られた多層板でも
実施し得る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、高出力の炭酸ガスレー
ザーから選ばれたエネルギーを用いて、直接レーザー
を、銅張板の銅箔光沢面に、融点９００℃以上、かつ結
合エネルギー３００KJ/mol以上の金属化合物粉、カーボ
ン粉、又は金属粉の１種以上３〜９７vol％含む有機物
の塗膜或いはシートを配置し、この両面銅張板を２〜１
０枚重ねて配置し、この上から炭酸ガスレーザーを必要
パルス照射して、スルーホール用貫通孔、特に小径の孔
をあける。孔あけされたプリント配線板は、半導体チッ
プの搭載用として使用される。この場合、全ての銅張板
の間に水溶性樹脂からなる補助材料を配置し、加熱ロー
ルで接着させた後孔あけすることもできる。

【０００６】本発明で使用される両面銅張板としては、
特に限定しないが、例えばガラス布を基材とし、熱硬化
性樹脂組成物に無機絶縁性充填剤を混合して、均質とし
た構成の両面銅張板が好適に用いられる。その他にもポ
リイミドフイルム等のフィルムに銅箔を張った銅張板、
有機繊維基材の銅張板等が用いられ得る。もちろん銅の
層が１層の銅の板も同様に孔あけ可能である。銅張板の
厚さは特に限定しないが、好適には0.05〜1.0mmであ
る。

【０００７】基材としては、特に限定しないが、無機繊
維としては、一般に公知のガラス織布、不織布が使用で
きる。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。ガラスの含有率は、特に限定し
ないが、一般に30〜85wt％である。有機繊維としては、
例えば全芳香族ポリアミド繊維、液晶ポリエステル繊維
等の織布、不織布が用いられる。その他、ポリイミドフ
イルムを基材とし、その片面又は両面に樹脂層を付着し
た形態でも使用できる。

【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 43-18
468 、同 44-4791、同 45-11712 、同 46-41112 、同 4
7-26853 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 のプレポリマーが使用される。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、このような原料は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号公報に
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、ＡＳ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100 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、10〜60wt％、好適には15〜50wt％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、 0.1〜10wt％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。内層用銅箔としては、５〜18μｍの電解銅箔が好
適に使用される。

【００１９】基材補強銅張積層板は、まず上記基材に熱
硬化性樹脂組成物を含浸、乾燥させてＢステージとし、
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、
黒色である方が、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】本発明で使用する、銅箔表面に使用する補
助材料中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、酸化銅等の銅酸化物類、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、二酸化珪素、酸
化アルミニウム、酸化コバルト等が挙げられる。また、
Ｅ，Ａ，Ｃ，Ｌ，Ｄ，Ｓ，Ｎ，Ｍ等のガラス粉類は、上
記金属化合物の混合物であり、本補助材料として使用さ
れ得る。非酸化物としては、炭化ケイ素、炭化タングス
テン、窒化ホウ素、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、一般に公知のものが挙げられる。その他、カーボ
ン類も使用される。更には、銀、アルミニウム、ビスマ
ス、コバルト、銅、鉄、マンガン、モリブデン、ニッケ
ル、バナジウム、アンチモン、ケイ素、スズ、チタン、
亜鉛等の単体、あるいはそれらの合金の金属粉が使用さ
れる。これらは、一種或いは二種以上が組み合わせて使
用され得る。配合量は、３〜９７vol％で、好ましくは
５〜９５vol％である。

【００２１】炭酸ガスレーザーの照射で、化合物が解離
したり飛散して、半導体チップ、孔壁密着性等に悪影響
を及ぼさないものが好ましい。Ｎａ，Ｋ，Ｃｌイオン等
は、特に半導体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適でない。

【００２２】補助材料の有機物としては、特に制限はな
いが、混練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、ポリエーテル、澱粉等の一般に公知のものが好適に
使用される。

【００２３】金属化合物粉、カーボン粉、又は金属粉と
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、これに上記粉体を加え、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。

【００２４】銅張板の、少なくとも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、又は金属粉の１種又は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、この銅張
板を複数枚おいて、全部で２〜１０枚重ね、直接目的と
する径まで絞った、高出力から選ばれたエネルギーの炭
酸ガスレーザーを照射することにより孔あけを行なう。
もちろん銅張板の厚みが薄い場合、多数枚重ねることも
可能であるが、レーザーパルスのショット数が増え、作
業性に劣る。孔あけする場合、下面にレーザーを止める
ための補助材料を一般に使用する。

【００２５】炭酸ガスレーザーを、出力20〜60mJ／パル
スの１エネルギーを選び、照射して貫通孔を形成した場
合、孔周辺はバリが発生する。そのため、炭酸ガスレー
ザー照射後、銅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。

【００２６】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02−25090 、同02−59337 、同02−60189 、同02−16
6789、同03−25995 、同03−60183 、同03−94491 、同
04−199592、同04−263488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。この場合、エッチング速度は、一般には0.02〜1.0
μｍ／秒で行う。

【００２７】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〜
60mJ／パルス、好適には22〜50mJ／パルスにて用いられ
る。

【００２８】

【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、撹拌しながら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：BST200、平均粒径 0.4μｍと
したもの、日本タルク＜株＞製）500 部、エポキシシラ
ンカップリング剤４部及び黒色顔料２部を加え、均一撹
拌混合してワニスＡを得た。このワニスを厚さ100 μｍ
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Ｂ４枚の上下に配置し、200
℃、20kgf/cm² 、30mmHg以下の真空下で２時間積層成形
し、絶縁層厚み400μｍの両面銅張積層板Ｃを得た。一
方、平均粒径0.9μｍの黒色酸化銅粉800部を、ポリビニ
ルアルコール粉体（融点83℃）を水に溶解したワニスに
加え、均一に撹拌混合した。これを厚さ25μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルムの上に、厚さ20μｍ塗布
し、110 ℃で30分間乾燥して、金属酸化物含有量13vol
％のフィルム付きシート(補助材料Ｄ）を形成した。こ
れを両面銅張積層板Ｃの上に置き、３セット重ねて、そ
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19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。表面の補助材料Ｄを剥離除去した後、ＳＵＥ
Ｐ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５μｍまで溶解した。この板に定法にて銅
メッキを15μｍ（総厚み：20μｍ）施した。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、定
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、ボンディング用パッド、ハンダボールパ
ッド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。

【００２９】実施例２ エポキシ樹脂（商品名：エピコート 5045 ）1400部、エ
ポキシ樹脂（商品名：ESCN220F)600部、ジシアンジアミ
ド70部、２−エチル−４−メチルイミダゾール２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の絶縁性無機充填剤を800 部加
え、強制撹拌して均一分散し、ワニスを得た。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55wt％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１枚使用し、両
面に12μｍの電解銅箔を置き、190 ℃、20kgf/cm²、30m
mHg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100μｍであった。一
方、上記 MgO 43 ％、Sio2 7％よりなる、平均粒子径
0.8μｍの金属酸化物を、ポリビニルアルコール溶液に
溶解し、これを実施例１と同様に、厚さ25μｍのポリエ
チレンテレフタレートのフィルムに厚さ25μｍとなるよ
うに塗布、乾燥して金属酸化物90容積％の樹脂組成物層
が付着したシートを作成した。これを上記の両面銅張積
層板Ｆの上に配置して実施例１と同様にラミネートし、
これを８セット重ね、炭酸ガスレーザーの出力40ｍＪ／
パルスにて25パルス（ショット）でスルーホール用貫通
孔をあけた。後は同様にして加工し、プリント配線板を
作成した。評価結果を表１に示す。

【００３０】比較例１ 実施例１の両面銅張積層板を用い、表面に補助材料を配
置せ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。

【００３１】比較例２ 実施例２において、エポキシ樹脂としてエピコート5045
単独を2,000 部使用し、他は同様にして作成した両面銅
張積層板を用い、銅箔面に同様にシートを配置し、これ
を８セット重ね、出力17ｍＪ／パルスにて炭酸ガスレー
ザーで41ショット照射し、スルーホール用貫通孔をあけ
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。同様に温水洗浄を行
い、ＳＵＥＰ処理を行わず、機械研磨のみでプリント配
線板を作成した。評価結果を表１に示す。

【００３２】比較例３ 実施例１の両面銅張積層板を１枚使用し、径 100μｍの
メカニカルドリルにて、回転数 10 万rpm 、送り速度１
m/min,にて同様に300 μ間隔で孔をあけた。機械研磨を
行ない、ＳＵＥＰ処理を行なわずに同様に銅メッキを15
μｍ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。途中でドリルの折れが２本発生し
た。評価結果を表１に示す。

【００３３】比較例４ 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、１パターン 900個を70ブロック、合計63,0
00の孔をあけた銅張積層板を３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19パルス（シ
ョット）かけ、スルーホール用貫通孔をあけた。後は比
較例３と同様にして、機械研磨のみで銅メッキを15μｍ
施し、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。

【００３４】＜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） 孔形状 孔の断面、上からの形状を見た。 ６） ランド周辺銅箔欠落 径200μｍのランドを作成し、孔部のランド部とスルー
ホールとの銅箔の欠落状況を観察した。

【００３５】 表１項目 実施例 比較例 １ ２ ２ ３ ４ 表裏孔位置の ズレ（μｍ） ０ ０ ０ ０ 25 孔形状 円形 円形 楕円形 円形 上円形 下楕円形 孔内部 ほぼ直線 ほぼ直線 内壁凹 直線 ほぼ直線 凸大 孔大きさ 上下 上下 下側に行くと 上下 1番上の 板はほぼ同一 ほぼ同一 ほぼ同一 段々小さく 同一 下側の板に 行くに従い なる 孔径が小さく なり 不定形となる ランド周辺銅箔 欠落 なし なし なし なし 有り パターン切れ及び ショート（個数） 0/200 0/200 55/200 55/200 57/100 ガラス転移温度 （℃） 235 160 139 234 235 スルーホール・ヒート サイクル試験（％） 2.6 4.3 27.8 2.6 10.9 孔あけ加工時間（分） 17 10 16 630 −

【００３６】

【発明の効果】銅箔の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ｔａ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、多数枚の銅張板に貫通孔を形成する方法であり、好
適にはガラス布を基材とし、絶縁性の染料又は顔料を混
合して黒色化した、ガラス転移温度150 ℃以上の熱硬化
性樹脂に、絶縁性無機充填剤を混合し、積層板の断面に
おいて、熱硬化性樹脂組成物中の無機充填剤と樹脂との
割合が均質となったガラス布基材銅張積層板を用い、炭
酸ガスレーザーを照射する銅箔表面に、金属化合物粉、
カーボン粉、又は金属粉の１種又は２種以上を含む有機
物の塗膜、或いはシートを配置して、これを全部で２〜
10枚重ね、その上に、20〜60ｍＪ／パルスの炭酸ガスレ
ーザーから選ばれたエネルギーを照射して貫通孔を形成
することにより、表裏の孔位置のズレがなく、孔壁も良
好にあき、スルーホールの接続信頼性の優れたものを得
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貫通孔あけ
［（１）、（２）］、ＳＵＥＰによるバリ除去
［（３）］及び銅メッキ［（４）］の工程図である。

【図２】比較例４の炭酸ガスレーザーによる同様の工程
図である。但し、ＳＵＥＰは使用せず。

【符号の説明】

ａ 金属酸化粉含有樹脂シート 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 ｆ 表裏銅箔のズレを生じたスルーホール貫通孔あけ
部 ｇ 銅メッキしたズレ発生スルーホール部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 恭夫 東京都葛飾区新宿６丁目１番１号 三菱瓦 斯化学株式会社東京工場内 Ｆターム(参考） 4E068 AA04 AF01 CA01 CA03 DA11 DA14 DB02 DB07

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多数枚同時に貫通孔
   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℃以上でかつ結合エ
   ネルギー３００KJ/mol以上の金属化合物粉、カーボン
   粉、又は金属粉の１種以上３〜９７vol％含む有機物の
   塗膜或いはシートを配置し、これを２〜１０枚重ねて配
   置し、この上から炭酸ガスレーザーを必要パルス照射し
   て同時に多数枚の銅張板に貫通孔を形成することを特徴
   とする孔の形成方法。
2. 【請求項２】 該孔あけされた銅張板の両表面を、平面
   的にエッチングし、もとの銅箔の一部の厚さをエッチン
   グし、同時に孔部に張り出した銅箔バリをエッチング除
   去することを特徴とする請求項１記載の孔の形成方法。