专利名称：多层印刷电路板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及为利用所谓的非贯穿孔在多个导体层之间进行电连接而构成的多层印刷电路板，和制造该印刷电路板的方法。
在包括形成电路且其间插有绝缘层的多个导体层叠层的多层印刷电路板中，在导体层之间的电连接通常是这样获得的利用钻孔操作形成通孔，在孔内周边上设置金属镀层。
可是，近年来，为了以更高的密度设置布线，已开始广泛使用这样的技术在绝缘层上形成非贯穿的孔来代替通孔，并在孔内周边上配置导电物质。对于形成该非贯穿孔的工艺，通常是通过腐蚀去除形成于绝缘层表面上且将要形成孔处的金属层的一部分，然后用二氧化碳气体激光照射已露出的用热固性树脂等形成的绝缘层，以便在已去除金属层的部分的绝缘层中形成孔。
例如在日本专利公开4-3676中由Y.Ohsachi等人公开了制造带有用这样的激光照射形成的孔的多层印刷电路板的方法，按照该方法，首先在要制备孔的部位利用腐蚀等通过表面金属层形成与孔直径相同直径的孔，然后，在已形成孔的部位用二氧化碳气体激光等照射，在绝缘层中形成由内导体层作为底部的非贯穿孔，此后利用镀敷在孔内周边上形成金属箔，腐蚀处理该金属箔，形成通过金属箔连接金属层与内导体层的电路，从而获得通过这样形成的孔中的镀敷金属箔电连接多个金属与导体层的多层印刷电路板。
正如所述的那样，利用激光照射在绝缘层中配置孔时，只要孔的内周边是垂直壁，那么在孔的轴向剖面图中，孔的内周边到底部内导体层的延续区域变成接近90°的角度形状。在对这样的孔内周边配置镀敷金属箔时，用化学镀铜等镀敷首先在孔内周边上形成薄的化学镀敷膜，然后利用电镀铜等电镀用流过电镀膜的电流形成金属箔。电镀期间在孔内产生的等电位面将与孔的内周边和底部导体层平行但在孔的内周边到底部导体层的延续区域处偏转，由此在等电位面的偏转部分使与等电位面直角相交的电力线变得稀疏(coarse)，电流密度在该部分较小。此外，在延续区域的电镀液流动性劣化。
因此，形成于孔中的镀敷金属箔在孔的内周边到底部导体层的延续区域处变得非常薄，以致在各导体层之间通过镀敷金属箔的电连接可靠性降低，从而出现在这样的非常薄的金属箔部位因贴装构件产生的热或在所用贴装件处产生的热而使连接频繁中断的问题。
另一方面，在V.Carbine等人的美国专利No.4070501中，公开了这种孔的配置，该孔是半导体器件中的部件，但该孔对多层印刷电路板没有提供任何有技术意义的特征。H.Takagi等人的并已转让给与本发明相同的受让人的日本专利申请公开8-279679也公开了孔的形成，但仍存在与上述相同的问题。
为克服上述问题而提出了本发明，本发明的目的在于提供一种在导体层之间通过孔中的镀敷金属箔电连接的高可靠的多层印刷电路板，及制造这种多层印刷电路板的方法。
按照本发明，利用这样的多层印刷电路板可实现上述目的，即在该多层印刷电路板中，多个在其间分别插有绝缘树脂层的导体层被叠置为一个整体，在各绝缘层中设置以露出的各导体层作为底部的非贯穿的孔，并在孔中设置用于各导体层之间电连接的镀层，其中这样形成孔，即在孔的轴向剖面图中，至少在内周边到底面的延续区域处有半径为20-100μm的凹形曲面。
参照用附图示出的实施例的详细描述，本发明的其它目的和优点将更加明了。
图1(a)-1(c)是按电路板制造方法的各步骤顺序展示本发明实施例中电路板的局部的剖面图；图2(a)-2(f)是更具体地展示本发明图1的实施例中各步骤的局部的剖面图；图2A是用于说明孔的内周边到底面的延续区域中凹形曲面处的厚底比现有技术的该厚度厚的镀层的说明图；图2Ba是按照本发明形成的镀层的说明图；图2Bb是按照常规方式形成的镀层的说明图；图3(a)-3(f)是展示按照本发明的另一实施例的各步骤中电路板的局部的剖面图；图4(a)-4(f)是展示按照本发明的另一实施例的各步骤中电路板的局部的剖面图；图5(a)-5(d)是展示按照本发明的另一实施例的各步骤中电路板的局部的剖面图；图6(a)-6(g)是展示按照本发明的另一实施例的各步骤中电路板的局部的剖面图；图7(a)-7(g)是展示按照本发明的另一实施例的各步骤中电路板的局部的剖面图；图8(a)-8(g)是展示按照本发明的另一实施例的各步骤中电路板的局部的剖面图；图9(a)-9(g)是展示按照本发明的另一实施例的各步骤中电路板的局部的剖面图；图10(a)-10(b)是展示按照本发明的另一实施例的各步骤中电路板的局部的剖面图；和图11-13是分别展示按照本发明进一步实施例的二氧化碳气体激光照射方案各实例的图。
尽管将参照附图中所示的各实施例说明本发明，但应该理解本发明并不限于这些所示的实施例，而宁可说本发明包括所有的变形、修改和在所附权利要求范围内的可能的等效配置。
图1(a)-1(c)表示按照本发明制造多层印刷电路板的方法实施例，和图2(a)至2(f)表示图1中步骤的更具体的方案。参照图1和2详细说明本实施例，在其表面上配有由布线图形形成的导体层1a的内层衬底15上通过绝缘层2叠置金属层16，形成图2(a)所示的多层衬底11。这里所使用的内层衬底15是这样制备的，即通过布线图形工艺处理在电路中形成导体层1a，该布线图形工艺处理是在玻璃丝网基底环氧树脂的覆铜薄层压板上相对于铜箔进行的，并且最好使导体层1a经受诸如使表面粗糙化之类的表面处理，此外也可用象环氧树脂、聚酰亚胺之类的热固性树脂等来形成绝缘层2，叠置于绝缘层2表面上的金属层16可通过镀敷、热压粘接金属箔等来形成。此外，多层衬底11也可这样来形成，即为了在用于形成金属层16的金属箔的一个表面上形成绝缘层2，提供在半硬化状态下的预定热固性树脂层，并在热压下将热固性树脂层一侧上的金属箔粘接到内层衬底15表面上。以这种方式，绝缘层2可仅仅形成在内层衬底15的任一侧或两侧上，并可适当地选择步骤中的任一步骤。
如果需要，绝缘层2可包含无机粉末填料。尽管没有具体限定，但最好不用象玻璃纤维那样的容易阻碍用二氧化碳气体激光器形成孔3的无机纤维。在利用包含溶剂的树脂组合物的涂敷等形成绝缘层2时，最好在加热固化之前通过加热来去除溶剂。对于用作金属层16的金属箔，可列举铜箔、铝箔、镍箔等，但从实用的功能来看，希望使用铜箔。
用前述多层衬底11，如图2(a)所示，在将要形成孔3的位置处除去金属层16，形成开口13。在相应于内层衬底15上的导体层1a的部位设置要形成孔3的位置，尽管没有特别限制，但尽可能使用腐蚀等工艺作为去除金属层16的工艺。
制造多层衬底11的步骤和在金属层16中形成开口13的步骤的具体实例被示出。首先，使用FR-4型两面覆铜薄层(层厚为1.0mm，铜箔厚为18μm)，用相对铜箔的布线图形工艺处理在一个表面上形成将作为内层电路的导体层1a，并将另一表面上的铜箔全部腐蚀掉，制得内层衬底15。该衬底被浸渍到30℃的2％氯化铜和7％盐酸的水溶液中，以获得经过表面相糙腐蚀工艺处理的导体层1a的表面。
另一方面，用点形(comma)涂敷器，将包含作为主成份的双酚(bisphenol)A环氧树脂、双氰胺且通常用于制造FR-4型叠层的环氧树脂漆涂敷于厚18μm的铜箔的粗糙粘结表面(被无光泽处理过)上，使其在干燥之后成为70μm厚，加热漆，在150℃和20分钟的条件下进行干燥，以便半硬化(处于B阶段)，制备镶有树脂的铜箔。
镶有树脂的铜箔被设置于内层衬底15的两面上，且铜箔的树脂侧面对衬底，如图2(a)所示，在170℃、30kg/cm2的条件下进行120分钟的加热/加压模制其中内层衬底15通过绝缘层2支撑叠置的金属层16的多层衬底11。
接着，将抗腐蚀膜(干式膜)涂敷于金属层16的上表面上，使膜经过曝光和显影，用腐蚀清除在将要形成孔3的部位处的金属层16，并且，如图2(b)所示，在其中形成φ100μm的开口13。
如上所述，在多层衬底11的金属层16中形成开口13之后，将二氧化碳气体激光L照射到露出于开口13中的绝缘层2上，如图2(c)所示，形成以导体层1a为底的非贯穿的孔3。在脉冲宽度大于1μg的条件下进行二氧化碳气体激光的照射，以便在工作表面按150W输出总能量应为8mJ。尽管1个脉冲(shot)照射不引起麻烦，但只要能获得8mJ的总能量，可以以划分成如图11所示的一些脉冲连续地进行照射，从而按大于100Hz的频率，总能量可达到8mJ。图11中，横坐标表示时间，纵坐标表示二氧化碳气体激光L的峰值功率，P表示一个脉冲宽度，L表示在各脉冲之间的时间(sec.)，频率为1/L。此外，E表示每一脉冲的能量且与脉冲面积成比例。
在图2的工作形式中，形成在金属层16中的开口13的直径与孔3的直径相同，二氧化碳气体激光L的束直径被设置为大于开口13的直径，从而穿过开口13的二氧化碳气体激光L将对绝缘层2进行加工，形成孔3。因此，在这种情况下，孔3可以按精确的尺寸形成并精确地定位，而不要求在尺寸上精确地设置二氧化碳气体激光L的束直径也不要求精确地设置激光L的照射位置。在用其束直径被设置得大于开口13直径的束进行照射的情况下，最好使用在加工表面上束能量分布均匀的二氧化碳气体激光L。由于使用这种能量分布均匀的二氧化碳气体激光L，因而能够消除被形成的孔3配置的偏差，即使在激光L照射位置偏移的情况下。
尽管接着在孔3的内部要形成镀层4，但在用前述二氧化碳气体激光L在绝缘层2中形成孔3期间残留且没有被完全清除的绝缘层2的绝缘物质5被粘附在孔3中底部导体层1a的露出表面上，如图2(c)所示，因而应按下面所提及的方式将该残留的绝缘物质5清除掉，变成如图2(d)所示。
其中，按照本发明，这样形成孔3的内周边，以便作为轴向截面的孔3的内表面形状为凹形曲面，设置该凹形曲面使其半径R最好低于100μm，特别是约为20μm。尽管只要孔3的纵横比(孔的深度/孔的直径)小于0.4，凹形曲面的半径R就可以在该范围内，但当纵横比大于0.4时，最好将凹形曲面的半径R设置在30-100μm的范围内。也就是说如图2A所示，应该认识到孔中的镀层厚度相对表面导体层上的镀敷厚度在如圆O′所示的其半径接近10μm和小于10μm的这样的圆形曲面中保持较小，而在内周边到底表面的延续区域中镀层厚度相对表面导体层的厚度在如圆O所示的其半径接近和大于30μm的圆形曲面中显著地增加。尽管并未特别限制纵横比的上限，但是从可利用二氧化碳气体激光L形成孔和在孔内提供均匀镀敷的可能性的观点出发，纵横比1应该是实际的上限。
在对孔3进行镀敷时，首先进行象化学镀铜这样的化学镀敷，在孔3内周边上形成薄的化学镀敷膜。此后，流过电流进行象电镀铜这样的电镀，形成象图2(e)那样的镀层4。镀层4不仅形成于内壁和露出于孔3底部的导体层1a上，还形成于金属箔16的上表面上。尽管在该电镀期间于孔3内产生的等电位面平行于孔3内周边和导体层1a的底面，但从孔3的内周边延续到底部导体层1a的区域构成曲面，因而在该曲面区域的等电位面也将是曲面而不是成角度的弯折，如图1(b)所示。由于在从孔3的内周边到底部导体层1a的该延续区域处的等电位面被这样弯曲，因而与该等电位面成直角相交的电力线即使在孔3内周边到底部导体层1a的延续区域处也不变得稀疏，在该延续区域处的电流密度不会被减小而是相当均匀。并且，还可改善在该延续区域处电镀液的流动性。结果，用电镀形成于孔3内部的镀层4在孔3内周边到底部导体层1a的延续区域处也不变薄，而以均匀的厚度形成。
在用该方法以均匀厚度形成镀层4中，要求孔3在孔3内周边到底部导体层1a的延续区域处有这样的内周边形状，即在轴向剖面中，形成半径R大于20μm的凹形曲面。当孔3的纵横比大于0.4时，孔3的半径R最好形成为大于30μm。并且，孔3的直径至多为φ200μm，且所述半径R大于100μm，如果在孔3中不露出底部导体层1a，那么半径R的上限最好为100μm。
如所述的那样，通过用脉冲宽度大于1μS的二氧化碳气体激光照射孔3的工艺处理，形成在内周边到底部导体层1a的延续区域处有凹形曲面的孔3。尽管并未特别限定二氧化碳气体激光的脉冲宽度上限，但最好低于100μS。并且，即使绝缘层2的厚度改变，但用频率大于100Hz的二氧化碳气体激光的连续照射来形成孔3仍可使孔3在内周边到底部导体层1a的相交的延续区域处被形成为凹形曲面。尽管并未特别加以限制，但辐射频率的上限最好低于10KHz。
如上所述在孔3内形成镀层4之后，将腐蚀保护膜(干膜)涂敷于多层衬底11表面上，对该膜曝光和显影，腐蚀在其上的金属层16和镀层4，从而获得如图2(f)那样形成的多层印刷电路板，该多层印刷电路板包括金属层16和作为外层电路的镀层4的导体层1b。在该多层印刷电路板中，导体层1a和1b通过配置于孔3中的镀层4相互电连接，如图2Ba所示，与如图2Bb所示的常规镀层的情况相反，因为内周边到导体层1a底面的延续区域在孔3内是凹形弯曲的，以防止镀敷液在该区域中停留，因而可按均匀厚度形成镀层4，从而可提高导体层1a和1b之间的电连接可靠性，不会出现因贴装产生的热或在被贴装件使用期间产生的热所引起的中断的问题。
在图3(a)-3(f)所示的另一个实施例中，为了形成孔3，利用二氧化碳气体激光L的照射这样进行对绝缘层2的加工，即如图3(C)所示，设置激光L的束直径使其小于设置于金属层16中的开口13的直径，将激光L照射于开口13内的绝缘层2上，于是形成层2中的孔3。所有的其它方面均与图2中的相同。虽然在图2的情况下有这样的风险，即孔3与开口13的直径相互大体相等，因而在开口13周围的金属层16可能发生突入孔3的突起，使镀敷性能劣化，但图3的实施例以小于开口13的较小直径构成孔3，在开口13周围的金属层16不会向孔3突起，从而使得孔3内的镀敷性能优异。
在二氧化碳气体激光L的束直径小于开口13的直径使激光束不能到达金属层16的情况下，希望使用在操作表面上有能量分布的束，该束在更接近束中心的位置能量更高。当用朝向束中心有更高能量分布的束的二氧化碳气体激光L进行操作形成孔3时，在孔3内周边到底部导体层1a的延续区域中可形成较大半径R的凹形曲面。在如后述的图4(c)和5(b)所示的通过照射二氧化碳气体激光L并使激光不到达金属层16来形成孔3的情况下，最好同样使用朝向束中心有更高能量分布的束的激光L。
图4(a)-4(f)表示本发明另一实施例，其中，如图4(a)所示，首先与图2(a)类似地在内层衬底15上叠置金属层16，并在其间插入绝缘层2，由此制备多层衬底11。亦即用点形(comma)涂敷器，将包括作为主要成份的双酚(bisphenol)A环氧树脂和双氰胺且通常用于制造FR-4型叠层的环氧树脂漆涂敷于厚18μm的铜箔的粘结表面(无光泽处理过)上，以便在干燥后厚度为70μm，加热所涂漆，使其在150℃和20分钟的条件下干燥，以便半硬化(B阶段)，从而制备镶有树脂的铜箔。这些镶有树脂的铜箔被放置于内层衬底15的两面上，其铜箔的树脂侧面对衬底，如图4(a)所示，于是获得其内层衬底15载有通过绝缘层2叠置的金属层16的多层衬底11。由于在本例中，因加热和加压将绝缘层2通过金属层16叠置于内层衬底15的表面上，因而在内层衬底15与绝缘层2之间可获得高的粘结强度。
接着，如图4(b)所示，利用腐蚀全部去除表面上的金属层16。在因金属层16被清除而露出绝缘层2的整个表面的这种状态下，以与图3(c)相同的方式照射二氧化碳气体激光L，并在绝缘层2中形成孔3。此外，正如图2(d)中的情况那样，如图4(d)所示，去除保留在孔3中的底部导体层1a表面上的绝缘物质5。
随后，以与图2(e)相同的方式，进行化学镀敷和电镀，在孔3内形成镀层4，其中如图4(e)所示，镀层4不仅在孔3内部而且也在绝缘层2的整个表面上形成。然后，将腐蚀保护膜(干式膜)涂敷于在整个绝缘层2上形成的镀层4表面上，并使该膜曝光和显影，于是获得如图4(f)所示的其导体层1b包括通过腐蚀形成的作为外层电路的镀层4的多层印刷电路板。
由于在该多层印刷电路板中，如所述的那样，导体层1a和1b通过设置于孔3内的镀层4相互电连接，并且按均匀厚度形成该镀层4，因而能够提高导体层1a和1b之间的电连接的可靠性，减小因贴装产生的热或使用贴装件产生的热所引起的中断的风险。
在图2或3(以及常规技术)的上述实施例中，如图2(e)或3(e)所示，镀层4不仅形成于孔3内部而且还形成于整个金属层16上，以便构成外层电路的导体层1b将包括金属层16和镀层4的两层，使其较厚，并且难以获得以精细图形形成的电路，而在图4的实施例中，允许构成外层电路的导体层1b仅用较薄的镀层4形成，并使电路可以精细图形形成。
图5(a)-5(d)展示本发明的另一实施例，其中与图2(a)的情况相同，用点形涂敷器，将包括作为主要成份的双酚(bisphenol)A环氧树脂和双氰胺且通常用于制造FR-4型叠层的环氧树脂漆涂敷于这种内层衬底15的两表面上，以便在干燥后厚度为70μm，并在150℃和120分钟的条件下加热固化，由此制备在内层衬底15的两表面上形成绝缘层2的多层衬底11，如图5(a)所示。随后，与图4(c)的步骤类似地照射二氧化碳气体激光L，在绝缘层2中配置孔3，如图5(b)所示，并且与图4(d)的步骤类似，去除残留于孔3中底部导体1a表面上的绝缘物质5，如图5(c)所示。此外，按与图4(e)和4(f)的步骤相同的方式，形成镀层4，包括镀层4的导体层1b被形成为外层电路，并获得如图5(d)所示的这种多层印刷电路板。
在该多层印刷电路板中，如所述的那样，导体层1a和1b通过设置于孔3内的镀层4相互电连接，并且按均匀厚度形成该镀层4，因而能够提高导体层1a和1b之间电连接的可靠性，减小因贴装产生的热或被使用的贴装件产生的热所引起的中断的风险。由于与图4的情况类似，构成外层电路的导体层1b仅由较薄的镀层4形成，因而还能够按精细图形形成电路。并且，虽然在图4的情况下必须腐蚀掉金属层16，但在图5的情况下电路板不配置金属层16，因而不需要这种腐蚀步骤。
下面，将涉及利用二氧化碳气体激光L去除在绝缘层2中形成孔3期间残留于孔3中底部导体层1a表面上的绝缘物质5的工艺。图6(a)-6(g)展示大体与图2(a)-2(f)的步骤相同的电路板制造步骤，因而将仅仅描述用于去除绝缘物质5的图6(d)的步骤。亦即通过照射二氧化碳气体激光L，在多层衬底11的绝缘层2中形成孔3之后，将多层衬底11浸入高锰酸溶液中，用高锰酸溶液处理孔3表面内部，使残留于导体层1a表面上的绝缘物质5氧化和分解，从而被清除。对于高锰酸溶液，可使用高锰酸钾水溶液。
涉及用高锰酸溶液7处理的特殊实例，首先将多层衬底11浸入溶液“MLB211”中5分钟，该溶液被稳定SIPLAY并被控制在80℃以进行膨胀处理，此后在相同制造者制备且被加热到80℃的溶液“MLB213”中再浸泡该多层衬底115分钟，以进行氧化和分解处理。然后在漂洗之后，在10％的硫酸水溶液中浸泡该多层衬底115分钟，以中和处理的残余物并进一步漂洗，以便利用高锰酸溶液7去除残留于导体层1a表面上的绝缘物质5。
由于残留于孔3中的底部导体层1a表面上的绝缘物质5被这样去除，因而在导体层1a与镀层4之间的导电不再有障碍，并可提高在导体层1a与1b之间通过孔3中的镀层4电连接的可靠性。如上所述，在用高锰酸溶液对绝缘物质5进行的该处理中，通过在高锰酸溶液中浸泡多层布线11等操作，可容易地进行处理，相对大量的物质也可一次全部地进行处理，并且以低成本进行该处理。
图7(a)-7(g)展示大体与图2(a)-2(f)的步骤相同的步骤，只是包括用于去除残留于孔3中的底部导体层1a表面上的绝缘物质5的另一种工艺方法，下面将仅仅说明表示去除绝缘物质5的步骤的图7(d)。亦即通过照射二氧化碳气体激光L，在多层衬底11的绝缘层2中形成孔3之后，通过利用由至少包含氧和氟之一的反应气体产生的等离子体8处理多层衬底11，使残留于导体层1a表面上的绝缘物质5被分解从而被去除。
下面是等离子体处理的实例，将真空室抽至0.0001 Torr，然后将Ar气(流速50cc/min)和氧气(流速50cc/min)的混合气体导入真空室中，此外需要时可将CF4气体(流速50cc/min)也引入该室中，使真空室的内部压力为0.1Torr，然后将配有孔3的多层衬底11放置于该真空室中，通过施加几分钟60W的等离子体应用功率(13.56MHz高频)来产生等离子体8，用等离子体8分解和去除残留于孔3中的底部导体层1a表面上的绝缘物质5。
由于残留于孔3中的底部导体层1a表面上的绝缘物质5被这样去除，因而可提高在导体层1a与1b之间通过孔3内的镀层4电连接的可靠性。在用象上述那样的高锰酸溶液之类的化学液清除绝缘物质5时，存在在溶液因不能充分地排气而包含气泡的情况下，不能完全去除在导体层1a表面上残留的绝缘物质5的可能性，而等离子体处理不包含这样的不能充分排气的问题，能够完全去除在导体层1a上残留的绝缘物质5，从而可获得在导体层1a与1b之间通过镀层4电连接的高可靠性。
图8(a)-8(g)展示去除残留于孔3中的底部导体层1a上的绝缘物质5的另一个工艺，其中通过与图2(a)所示相同的方式在内层衬底15上叠置绝缘层2和金属层16，首先制备如图8(a)所示的多层衬底11，然后将作为干式膜的腐蚀保护膜19涂敷于金属层16的表面上以覆盖它。对腐蚀保护膜19进行曝光和显影，在要形成孔3的部位去除腐蚀保护膜19，于是形成开口20，此后，通过开口20腐蚀金属层16，去除将要制备孔3的部分的金属层16，以便在金属层16中形成开口13，如图8(b)所示。然后，正如图3(c)的情况那样，通过开口20和13用二氧化碳气体激光L照射绝缘层2，形成如图8(c)所示的孔3。
接着，如图8(d)所示，喷射磨料粒21进行喷砂处理残留于孔3中的底部导体层1a上的绝缘物质5。通过喷砂例如空气压力为5kg/cm2颗粒尺寸为5μm的铝粉末作为磨料粒进行几秒钟利用喷砂的喷砂处理。在这里进行的喷砂处理中，最好在保留腐蚀保护膜19的情况下喷射磨料粒21，以便不损伤用于形成外导体层1b的金属层16或绝缘层2。
在用喷砂处理去除在导体层1a上残留的绝缘物质5之后，如图8(e)所示去除腐蚀保护膜19。然后，与图2(e)和2(f)的情况相同，形成如图8(e)所示的镀层4，并且通过进一步地形成作为外层电路的导体层1b，可获得如图8(g)所示的那样的多层印刷电路板。
这样，通过去除残留于孔3中的底部导体层1a上的绝缘物质5，可提高在导体层1a与1b之间通过孔3内的镀层4电连接的可靠性。因利用喷砂处理对绝缘物质5进行处理，因而可消除在用高锰酸溶液等进行处理的情况下存在的因不能充分地排除化学溶液而存在的问题，能够完全去除在导体层1a上残留的绝缘物质5，从而可获得在导体层1a与1b之间通过镀层4电连接的高可靠性。并且，就安装而言，喷砂处理的成本比等离子体处理情况下的成本低，并可以低成本进行去除处理。
图9(a)-9(g)展示去除残留于孔3中的底部导体层1a上的绝缘物质5的另一个工艺实例。首先，与图5(a)的情况相同，用树脂涂敷内层衬底15表面，形成绝缘层2，如图9(a)所示。接着，将喷砂保护膜6粘接于该绝缘层2表面上。对于该喷砂保护膜6，可使用象尿烷高弹性干式膜抗蚀剂(例如市场上可购买的TOKYO OHKA KOGYO的“ORDIL SV”-商标名)那样的聚尿烷膜。此时如图10(a)和10(b)所示，与图4(a)和4(b)的情况相同地形成在其上叠置金属层16的绝缘层4，并在用腐蚀等方式去除金属层16之后，将喷砂保护膜6粘结于绝缘层2的表面上。
然后，如图9(c)那样照射二氧化碳气体激光L，在被激光L照射的部位去除喷砂保护膜6和绝缘层2，以便在绝缘层2中形成孔3。激光照射的条件与已描述的条件相同。
接着，与图8(d)的情况相同，去除残留于孔3中底部导体层1a上的绝缘物质5。这样，在喷砂处理期间，因用喷砂保护膜6覆盖绝缘层2，所以绝缘层2受到保护，在喷砂处理期间，可防止绝缘层2被磨料粒21损伤。
在用上述喷砂处理去除在导体层1a上残留的绝缘物质5之后，如图9(e)所示去除喷砂保护膜6，然后，与图2(e)和2(f)的情况相同，形成如图9(f)所示的镀层4，并且通过进一步地形成作为外层电路的导体层1b，可获得如图9(g)所示的那样的多层印刷电路板。
由于残留于孔3中的底部导体层1a上的绝缘物质5被这样去除，因而能够提高在导体层1a与1b之间通过孔3内的镀层4电连接的可靠性。用这种喷砂处理去除残留的绝缘物质5，可消除在用高锰酸溶液进行处理的情况下存在的因不能充分地排除化学溶液而存在的问题，能够完全去除在导体层1a上残留的绝缘物质5，从而可获得在导体层1a与1b之间通过镀层4电连接的高可靠性。并且，就安装而言，喷砂处理的成本比等离子体处理情况下的成本低，并可以低成本进行去除处理。
权利要求
1.一种多层印刷电路板，其中，多个在其间分别插有绝缘层的导体层被叠置为一个整体，在绝缘层中设置以露出的各导体层作为底部的非贯穿的孔，并在孔中设置用于导体层之间电连接的镀层，其特征在于这样形成孔，使其在孔的轴向剖面图中，至少在内周边到底面的延续区域处形成半径大于20μm的凹形曲面。
2.如权利要求1所述的多层印刷电路板，其特征在于形成所述孔，使其具有大于0.4的纵横比(深度/直径)并具有半径大于30μm的凹形曲面。
3.一种制造多层印刷电路板的方法，在该多层印刷电路板中，多个在其间分别插有绝缘层的导体层被叠置为一个整体，在绝缘层中设置以露出的各导体层作为底部的非贯穿的孔，并在孔中设置用于导体层之间电连接的镀层，其特征在于用脉冲宽度在1-100μs范围内的二氧化碳气体激光照射绝缘层，以便在孔的轴向剖面图中，至少在内周边到底面的延续区域处有半径大于20μm的凹形曲面。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于为形成孔，以大于100Hz的频率连续照射二氧化碳气体激光。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于这样制造电路板制备具有布线图形的内层衬底，该布线图形形成作为孔底部的导体层，通过内层衬底上的热固性树脂的绝缘层粘附金属箔，该金属箔构成通过镀层与布线图形电连接的另一导体层，通过腐蚀清除将要配备孔的部位处的金属箔，用束直径大于要被腐蚀掉的金属箔部位的直径的二氧化碳气体激光照射，去除在该部位的绝缘层，于是形成孔，并用导电物质通过镀敷设置镀层，布线图形和金属箔通过该镀层电连接。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于这样制造电路板制备具有布线图形的内层衬底，该布线图形形成作为孔底部的导体层，通过内层衬底上的热固性树脂的绝缘层粘附金属箔，该金属箔构成通过镀层与布线图形电连接的另一导体层，通过腐蚀清除将要配备孔的部位处的金属箔，用束直径小于金属箔要被腐蚀掉的部位的直径的二氧化碳气体激光照射，去除在该部位的绝缘层，于是形成孔，并用导电物质通过镀敷设置镀层，布线图形和金属箔通过该镀层电连接。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于这样制造电路板制备具有布线图形的内层衬底，该布线图形形成作为孔底部的导体层，通过内层衬底上的热固性树脂的绝缘层粘附金属箔，该金属箔构成通过镀层与布线图形电连接的另一导体层，通过腐蚀全部清除金属箔，用二氧化碳气体激光照射绝缘层的热固性树脂，去除该树脂并形成孔，并用导电物质通过镀敷在绝缘层上设置镀层，在绝缘层上镀敷的导体层构成通过孔内的镀层与布线图形电连接的导体层。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于这样制造电路板制备具有布线图形的内层衬底，该布线图形形成作为孔底部的导体层，在内层衬底上的布线图形上涂敷热固性树脂层，用涂敷的干燥和固化的树脂层构成绝缘层，在绝缘层上照射二氧化碳气体激光束，去除绝缘层一部分，形成孔，此后用导电物质通过镀敷，在孔内设置镀层和在绝缘层上设置镀敷的导体层，在绝缘层上镀敷的导体层构成通过孔内的镀层与布线图形电连接的导体层。
9.如权利要求3所述的方法，其特征在于这样制造电路板在照射二氧化碳气体激光形成孔之后，为了清除在孔中底部导体层上残留的绝缘物质，用高锰酸溶液中的至少一种至少处理该孔。
10.如权利要求3所述的方法，其特征在于这样制造电路板在照射二氧化碳气体激光形成孔之后，用包含氧和氟中至少一种的反应气体进行等离子体处理，清除残留于孔中底部导体层表面上的绝缘物质。
11.如权利要求5所述的方法，其特征在于用于形成孔的二氧化碳气体激光是在工作面上有均匀能量分布的激光。
12.如权利要求6所述的方法，其特征在于用于形成孔的二氧化碳气体激光是在工作面中心能量分布高的激光。
全文摘要
这样形成多层印刷电路板,即多个在其间分别插有绝缘层的导体层被叠置为一个整体,在绝缘层中设置以露出的导体层作为底部的非贯穿的孔,并在孔中设置用于导体层之间电连接的镀层,该孔被形成为在其轴向剖面图中,至少在孔的内周边到底面的延续区域处有半径在20—100μm的范围内的凹形曲面,由此因镀敷镀层产生的等电位面沿该延续区域也是弯曲的,因而用于镀层厚度均匀的电流密度均匀而不会在该延续区域处变薄。
文档编号H05K3/42GK1242684SQ9910926
公开日2000年1月26日 申请日期1999年5月28日 优先权日1998年6月30日
发明者吉冈浩一, 吉田德雄, 田中健一郎 申请人:松下电工株式会社