ホーム > 特許ランキング > カトラム・エルエルシー
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-12
(45)【発行日】2023-01-20
(54)【発明の名称】介在層および導電性ペーストを使用する多層回路基板
(51)【国際特許分類】
H05K 3/46 20060101AFI20230113BHJP
【ＦＩ】
H05K3/46 G
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2020500081
(86)(22)【出願日】2018-06-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-09-24
(86)【国際出願番号】 US2018039906
(87)【国際公開番号】W WO2019006063
(87)【国際公開日】2019-01-03
【審査請求日】2021-04-28
(31)【優先権主張番号】15/635,201
(32)【優先日】2017-06-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】519253694
【氏名又は名称】カトラム・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ケネス・エス・バール
(72)【発明者】
【氏名】コンスタンティン・カラヴァキス
【審査官】齊藤 健一
(56)【参考文献】
【文献】特許第３４７２２９９（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開昭５８－２１３９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－５５９８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第４７６７６６５（ＵＳ，Ａ）
【文献】米国特許第６６３８６０７（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１６０５４７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ １／００―３／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
最上部のサブ層と、それぞれが介在層およびサブ層を備える１つまたは複数の複合層とから形成された多層回路基板であって、前記最上部のサブ層およびそれぞれの前記サブ層が、介在する介在層の反対側にあるサブ層に対する少なくとも１つの相互接続を有し、
前記介在層が、関連する前記サブ層間のそれぞれの前記相互接続に配置された開口を有し、
前記サブ層が、それぞれの前記相互接続において、めっきされたビアまたはパッドを有し、
それぞれの前記相互接続が、固体の金属接続を有し、
前記最上部のサブ層または前記サブ層のうち少なくとも１つが、少なくとも１つの表面上に形成されたパターンを有する触媒積層板であり、
前記パターンが少なくとも触媒粒子除外深さの深さを有するチャネルの中に形成され、
前記パターンは、前記触媒積層板のパターンが存在しない表面と共面である、
多層回路基板。
【請求項2】
前記パターンが、無電解めっき処理を使用して少なくとも１つの表面上に形成されたパターンである、請求項１に記載の多層回路基板。
【請求項3】
前記介在層が、ポリイミド、Ｂステージプリプレグ、可撓性もしくは非可撓性の誘電体向けのエポキシまたはエポキシ混合物、シアン酸エステル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）もしくはＰＴＦＥ混合物のプリプレグもしくは接着剤、または接着剤、ポリイミドおよび接着剤の連続層などのボンドプライのうち少なくとも１つから形成されている、請求項１に記載の多層回路基板。
【請求項4】
前記固体の金属接続が、銅、銀、金、パラジウム、ニッケル、インジウム、ビスマス、スズ、または鉛のうち少なくとも１つを含有している、請求項１に記載の多層回路基板。
【請求項5】
前記固体の金属接続が、フェノールプラスチック、樹脂、またはノボラックエポキシ樹脂のうち少なくとも１つを含む、導電性粒子用の結合剤を含有している、請求項１に記載の多層回路基板。
【請求項6】
前記最上部のサブ層または前記対のサブ層のうち少なくとも１つが、めっき後に約１ｍｉｌの桁の内径を有するビアを含む、請求項１に記載の多層回路基板。
【請求項7】
前記介在層のうち少なくとも１つが１ｍｉｌの桁の直径の開口を有する、請求項１に記載の多層回路基板。
【請求項8】
最上部のサブ層と、サブ層に隣接した介在層の１つまたは複数の隣接した対とから多層回路基板を形成するための方法であって、１つまたは複数のサブ層を形成するステップであって、各サブ層が、導電パターンと少なくとも１つの相互接続ビアまたはパッドとを有する少なくとも１つの層を有する、ステップと、
１つまたは複数の介在層を形成するステップであって、各介在層が、前記介在層のそれぞれの反対側のサブ層の各相互接続ビアまたはパッドに隣接した位置に配置された導電性ペーストで満たされた開口を有する、ステップと、
前記最上部のサブ層および前記１つまたは複数の隣接した対を密封された積層プレスの中に配置して、前記積層プレスの前記密封された領域から空気を除去するステップと、
積層圧力を供給しながら前記積層プレスの密封された領域の温度を少なくとも導電性ペーストの溶融温度まで上昇させるステップと、
前記サブ層と隣接層の対が機械的に接合され、前記相互接続ビアまたはパッドが溶融された導電性ペーストによって電気的に接続されるまで、積層圧力および溶融温度を供給するステップとを含み、
前記サブ層のうちの少なくとも１つが触媒積層板から形成され、前記導電パターンのうち少なくとも１つが、無電解めっきを使用して、前記触媒積層板に形成されたチャネルの中に形成され、
前記チャネルが触媒粒子除外深さの下に形成され、
前記導電パターンは、前記触媒積層板の導電パターンが存在しない表面と共面である、方法。
【請求項9】
前記触媒粒子が均一である、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記触媒粒子が、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、もしくは銅（Ｃｕ）、または他の混合物もしくはそれらの塩のうち少なくとも１つである、請求項８に記載の方法。
【請求項11】
前記触媒粒子が不均一である、請求項８に記載の方法。
【請求項12】
前記触媒粒子が触媒でコーティングされた充填剤である、請求項８に記載の方法。
【請求項13】
前記充填剤が、粘土鉱物、含水アルミニウムフィロケイ酸塩、二酸化ケイ素、カオリナイト、ポリケイ酸塩、カオリンもしくはチャイナクレー群のメンバ、または高温プラスチックのうち少なくとも１つである、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記触媒が、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、もしくは銅（Ｃｕ）、または他の混合物もしくはそれらの塩のうち少なくとも１つである、請求項１２に記載の方法。
【請求項15】
前記介在層が、ポリイミド、Ｂステージプリプレグ、可撓性もしくは非可撓性の誘電体向けのエポキシまたはエポキシ混合物、シアン酸エステル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、商品名テフロン（登録商標）で知られている）またはＰＴＦＥ混合物のプリプレグもしくは接着剤、あるいは接着剤、ポリイミドおよび接着剤の連続層などのボンドプライのうち少なくとも１つから形成されている、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多層回路基板と、これを製作するための関連する方法とに関する。詳細には、本発明は、製作プロセスの１回の積層ステップの間に相互接続を形成する介在層を用いて相互接続された複数のパターン層を有する回路基板に関連するものである。
【背景技術】
【0002】
従来技術のプリント回路基板（ＰＣＢ）は、誘電体基板上に形成された導電性金属相互接続（「パターン」として知られている）を使用して形成され、導体を担持する各面は「層」として知られている。各誘電体基板は、多層基板の基本的なサブ層アセンブリのうち１つである「サブ層」を形成するために片面または両面に形成されたパターンを有し、散在して形成されたパターンを有するいくつかのそのような誘電体コアを、露出した誘電体層とともに積み重ね、温度および圧力の下で相互に積層することにより、多層プリント回路が形成され得る。誘電体基板は、布地に織り込まれたガラス繊維などの繊維母材に埋め込まれたエポキシ樹脂を含み得る。従来技術の製作方法には、誘電体層の外表面上に銅を積層するものがあり、フォトレジストまたは感光フィルムなどを用いて銅表面をパターニングして、マスクされる領域とマスクされない領域とを生成し、次いで、エッチングして、コア誘電体の片面または両面に導電パターンの層を形成する。次いで、導電パターンを有する誘電体コアのスタックを相互に積層して多層ＰＣＢを形成し、必要なあらゆる層間相互接続がビアを用いて作製され、ビアは、パターン層の間を接続する環状リングを形成するための、銅めっきした穴である。
【0003】
従来技術の回路基板製作の難点の１つには、それぞれの新規の層の追加が個別の連続した積層ステップであるということがある。４層基板（中央に配置されたプリプレグ誘電体層に２つのコアの両面のパターン層を加えたもの）については、積層ステップは１回であり、６層基板は、一般的には、積層ステップ後の前述の４層基板から始めて、以前に積層された層に対してそれぞれの追加の２層コアを順次に積層することによって形成される。それぞれの積層ステップは、真空引きして積層圧力をかけた、加熱および冷却のサイクルに数時間が必要である。一般に、積層ステップの数は、サブ層の数から１を引いたものに等しく、あるいは、２層のサブ層およびｎ層基板（ｎ＞２）については、積層ステップの数はｎ／２－１となる。
【0004】
すべての積層ステップが完了した後、次に、完成した積層のビア位置に貫通穴があけられ、めっきを必要とするビア穴およびあらゆる他の貫通穴がスミア除去され、層と層の間を電気的に接続するために無電解めっきが施される。高速信号については、完成したＰＣＢの全体の厚さを通過するめっきした貫通穴は、貫通穴の構造において伝送ライン反射およびインピーダンス不連続をもたらす可能性がある。
【0005】
多層基板を製作するうえでの別の課題は、パターンが、一般的にはＰＣＢの面上に位置し、ＰＣＢの面から元の銅フォイルをエッチングで除去した後に一般的には露出するので、積層の熱および機械的圧力の印加中に、各層の面上のパターンが水平方向に移動する傾向があり得ることである。
【0006】
積層中のパターンの水平方向の移動を防止し、従来技術の積層板を通す穴あけステップを省いて層と層の間の電気的接続性をもたらす、１回の積層ステップで済む、代替の積層方法を提供することが望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の第１の目的は、Ｃステージプリプレグ層を備える最上部の回路パターンの「サブ」層を配置する単一の積層ステップから形成される多層回路基板であり、これは、１つまたは複数の面上の回路パターンと、反対側の隣接層に接続するための任意選択の相互接続ビアまたはパッドとを有するものである。最上部のサブ層に隣接して１つまたは複数の複合サブ層が積み重ねられ、各複合層が介在層およびサブ層を備え、介在層は、介在層の各面に隣接したサブ層の間の相互接続をもたらし、複合層の最後のサブ層は、多層スタックの最下部のサブ層である。各介在層は、導電性ペーストで満たされた少なくとも１つの開口を有し、開口は、隣接したサブ層のビアから、サブ層の間に配置された介在層のビアへの電気接続をもたらすように配置されている。各介在層は、導電性ペーストで満たされた少なくとも１つの開口を有し、開口は、介在層の片側に隣接したサブ層のビアまたはパッドから介在層の反対側面上のサブ層のビアまたはパッドまで電気的相互接続をもたらすように配置されており、電気的相互接続は、サブ層を相互に積層するばかりでなく導電性ペーストを溶融して介在層のいずれかの側の隣接したサブ層のビアまたはパッドを電気的に橋渡しするのに十分な温度において、多層回路基板を積層することによって形成され、それによって、単一の積層ステップの間に電気的接続性および積層がもたらされる。
【0008】
本発明の第２の目的は多層回路基板を生産するための方法であり、多層回路基板はサブ層の片面または両面にパターンを有する複数のサブ層から形成され、サブ層上のビアまたはパッドによって１つまたは複数の相互接続が画定され（一般的にはサブ層上のパターンにも接続され）、ビアは導電性の内側表面を有し、サブ層は介在層と交互配置され、対応するサブ層の相互接続ビアまたはパッドの間の接続性をもたらす。介在層は、サブ層に積層するのに適した材料から形成され、各介在層は、導電性ペーストで満たされた１つまたは複数の開口を有し、介在層の開口および導電性ペーストは、介在層の片側のサブ層のビアから介在層の反対側のサブ層のビアへの接続性をもたらすように配置される。サブ層と介在層は交互配置され、電気的接続性のために整列されて、密封された積層プレスの中に配置され、それによって、積層プレスは、高温の真空下で、積層板の厚さの端から端まで圧力を印加され、サブ層と介在層が単一の構造へと積層され、また、相互接続が導電性ペーストに対して電気的に接合され、導電性ペーストはパッドとビアを橋渡しする導体へと固化する。
【0009】
本発明の第３の目的はサブ層および介在層の積層板であり、触媒プリプレグを使用して少なくとも１つのサブ層が形成され、触媒粒子を有する触媒プリプレグが触媒粒子の除外深さの下に存在し、触媒粒子が、そのように形成されたチャネルにおける導電パターンの無電解めっきをもたらす。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の第１の実施形態では、片面または両面に導電パターンを有する誘電体から少なくとも１つのパターン層を有するサブ層が形成され、サブ層のパターン層は、開口と、導電性内側表面を有する開口によって画定された少なくとも１つの相互接続ビアとを有する。相互接続のための開口を有する誘電体から介在層が形成され、介在層の開口はサブ層の相互接続ビアまたはパッドの位置に対応し、導電性ペーストで満たされる。サブ層と介在層が交互する層が積層プレス筐体の中に積み重ねられ、積層プレス筐体は低い空気圧まで真空引きされ、導電性ペーストが溶融するのに十分な高温が与えられ、その間に、層が外部から印加された高い機械的積層圧力およびチャンバ温度の下で相互に積層される。導電性ペーストが溶融して、介在層の開口の両側の隣接したサブ層のビア間の電気的相互接続をもたらし、積層プレスにより、１回の積層および電気的相互接続のステップで、これらの層が相互に機械的に接合されてモノリシック多層回路基板になる。
【0011】
本発明の第２の実施形態では、触媒粒子が樹脂リッチ表面の下に分布するように面から触媒粒子を除外する樹脂リッチ表面を有する触媒プリプレグから、単層または２層のサブ層が形成される。触媒粒子は各触媒積層板の表面において除外深さの下まで存在せず、それにより、除外深さよりも深く、無電解めっきのために触媒粒子が利用可能であるチャネルが形成されるところを除いて、いかなる領域においても、無電解めっきを引き起こすには不十分な触媒粒子密度を有するようになっている。第１のステップにおいて、触媒粒子は、チャネルを形成することにより、あるいはそうでなければレーザアブレーション、プラズマエッチング、化学エッチング、機械的アブレーションもしくは切断を含む任意の除去手段、またはパターンマスクの有無にかかわらずこれらの技術のうち任意のものを使用して、材料の表面を除去することにより、露出される。第２のステップにおいて、触媒積層板を、無電解めっき槽の中に置くことにより、典型的なＣｕなど無電解めっきの活性金属が、樹脂リッチ表面が除去されているパターニングされたチャネル領域において露出された触媒粒子（Ｐｔなど）に引きつけられてサブ層が形成される。第２のステップは、パターニングされたチャネルの側面および下部が、触媒積層板の周囲の本来の表面レベルまで、無電解めっきによってめっき金属で満たされるまで続行される。任意選択の第３のステップにおいて、無電解めっきのレベルを、チャネルの広がりを越えた触媒積層板の周囲の本来の表面に一致させるために、パターニングされたトレンチの表面が、研磨、研削、機械加工、またはエッチングなどによって平坦化される。このように、片面または両面にパターンを有する触媒サブ層が形成され得、パターンは、有利には、触媒積層板のパターンが存在しない表面と実質的に共面である。
【0012】
本発明の第３の実施形態では、介在層は、ポリイミド、Ｂレベルプリプレグ、可撓性もしくは非可撓性の誘電体向けのエポキシ樹脂またはエポキシ樹脂混合物、シアン酸エステル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、商品名テフロン（登録商標）で知られている）もしくはＰＴＦＥ混合物のプリプレグもしくは接着剤、接着剤、ポリイミド、および接着剤の連続層などのボンドプライ、あるいは回路基板積層に適する任意の材料などの誘電体の層から形成され、誘電体層は、両方の表面に与えられた剥離フィルムと、誘電体層に形成された開口と、隣接したサブ層に相互接続をもたらす位置の剥離フィルム層とを有し、開口が導電性ペーストで満たされ、ペーストが任意選択で乾燥され、剥離層が除去されて、乾燥した導電性ペーストのプラグをもたらし、そこで、介在層は、積層プレスに入れられたとき、介在層のどちらかの表面に置かれたサブ層の積層および相互接続の使用に適したものになる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1A】未処理の触媒プリプレグを形成するための処理を示す概略図である。
【図1B】未処理のＢステージプリプレグから仕上がったＣステージプリプレグを形成するために減圧積層プレスを示す図である。
【図1C】積層中にプリプレグの多層を形成するための減圧積層ステージを示す図である。
【図3】触媒プリプレグを形成するための処理ステップを示す図である。
【図4】プリプレグ材料の断面図に関して、プリプレグ材料における触媒粒子の分布状態を示すグラフである。
【図5A】本来の触媒プリプレグの断面図である。
【図5B】表面除去ステップの後の触媒プリプレグの断面図である。
【図5C】時間シーケンス中の無電解めっきステップ中の触媒プリプレグの断面図である。
【図5D】表面平滑化ステップの後の触媒プリプレグの断面図である。
【図10A】多層回路基板を形成するためのマルチサブ層の積み重ねを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１Ａは、プリプレグ（あらかじめ樹脂中で拘束された繊維の母材）を製作するための例示の処理を示すものである。ガラス繊維織物の布地、炭素繊維、または他の繊維を含む様々な材料がプリプレグの繊維用に使用され得、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアン酸エステル樹脂、ＰＴＦＥ（テフロン）混合樹脂、または他の樹脂を含む種々の異なる材料が樹脂用に使用され得る。本発明の一態様は、１ｍｉｌ（２５μｍ）の桁のファインピッチ導電パターンをサポートすることができるプリント回路基板の積層板であり、説明は無電解の銅形成のために触媒を使用する銅パターンの形成に導かれるが、本発明の範囲は、無電解めっきおよび電気めっきに適する他の金属に拡張され得ることが理解される。銅（Ｃｕ）チャネルの無電解めっき堆積用には、元素のパラジウム（Ｐｄ）が触媒として望ましいが、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、コバルト（Ｃｏ）、または銅（Ｃｕ）など、周期表の９族から１１族の遷移金属元素、または、他のこれらの化合物であって、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）など他の金属を含む、化合物、これらの混合物または塩が選択されてよく、それらのうち任意のものが触媒粒子として使用され得る。現在の候補リストは包括的であるよりもむしろ典型的であるように意図されており、当技術では銅イオンを引きつけるための他の触媒も使用され得ることが知られている。本発明の一例では、触媒粒子は均一の触媒粒子である。本発明の別の例では、触媒粒子は、無機質粒子または数オングストロームの厚さの触媒金属でコーティングされた高温耐熱プラスチック粒子であり、それによって、非触媒内部粒子を封入する薄い触媒外表面を有する不均一な触媒粒子を形成する。この調合物は、最長の寸法が２５μｍの桁のものなど、より大きな触媒粒子にとって望ましいものであり得る。この調合物の不均一な触媒粒子は、無機充填剤、有機充填剤、または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの不活性充填剤、カオリンなどの無機粘土類、または気相堆積もしくは化学析出などによって充填剤の表面に吸着されたパラジウムなどの触媒を用いて表面にコーティングされた高温プラスチック充填剤を含むことができる。触媒粒子が無電解めっきの助けになる望ましい特性を有するのに必要なのは、触媒のほんの少数の原子層である。
【0015】
不均一な触媒粒子の形成の一例では、（有機または無機の）充填剤の槽が、２５μｍ未満のサイズの粒子を含むようにサイズによって分類され、これらの分類された無機粒子がタンクにおける水槽に混合され、撹拌されて、次いで、ＰｄＣｌ（または他の触媒の銀の塩など何らかの他の触媒）などのパラジウム塩が、ＨＣｌなどの酸およびヒドラジン水和物などの還元剤とともに導入され、それによって、この混合物は金属Ｐｄに還元され、これが無機粒子をコーティングして、充填剤上にコーティングされた数オングストロームの厚さのＰｄをもたらし、それによって、均一のＰｄ金属粒子を使用する場合と比較して必要なＰｄの量が大幅に低減された、均一なＰｄ粒子の触媒特性を有する不均一な触媒粒子を生成する。しかしながら、数ｎｍの桁の非常に小さい触媒粒子については、均一な触媒粒子（純粋なＰｄなど）が望ましことがある。
【0016】
例示の無機充填剤は含水アルミニウムフィロケイ酸塩などの粘土鉱物を含み、粘土鉱物は、鉄、マグネシウム、アルカリ金属、アルカリ土類、および他のカチオンの可変量を含有し得る。例示の無機充填剤のこの群は、二酸化ケイ素、珪酸アルミニウム、カオリナイト（Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４）、ポリケイ酸塩、またはカオリンもしくはチャイナクレー群に属する他の粘土鉱物を含む。例示の有機充填剤は、ＰＴＦＥ（テフロン）および高温耐性を有する他のポリマーを含む。
【0017】
パラジウム塩の例には、ＢｒＰｄ、Ｃｌ２Ｐｄ、Ｐｄ（ＣＮ）２、Ｉ２Ｐｄ、Ｐｄ（ＮＯ３）２・２Ｈ２Ｏ、Ｐｄ（ＮＯ３）２、ＰｄＳＯ４、Ｐｄ（ＮＨ３）４Ｂｒ２、Ｐｄ（ＮＨ３）４Ｃｌ２Ｈ２Ｏがある。本発明の触媒粉末は、不均一な触媒粒子（たとえば無機充填剤粒子の上にコーティングされた触媒材料）、均一な触媒粒子（元素のパラジウムなど）、ならびに（無機充填剤の群から選択された）非触媒粒子の混合物を含有し得る。
【0018】
触媒の中では、相対的な経済性、入手の可能性、および機械的性質のためにパラジウムが望ましい触媒であるが、他の触媒が使用されてもよい。
【0019】
図１Ａは、触媒粒子と混合され、粘度を低減するために揮発性の液体と混合されたエポキシ樹脂で満たされたタンク１０８の中に、ガラス繊維織物などの織布のロール１０２が、織地を導くローラのセットとして送られることにより、Ａステージ（液体）プリプレグを形成する様子を示すものである。
【0020】
樹脂は、ポリイミド樹脂、エポキシとシアニドエステル（高温における硬化をもたらす）の混合物、またはコーティング中の選択可能な粘度および冷却後の熱硬化性を有する何らかの他の適切な樹脂調合物でよい。たとえば燃焼性規格に準拠するため、またはＦＲ－４またはＦＲ－１０などの標準的なＦＲシリーズのプリプレグのうち１つとの互換性を持たせるために、難燃剤が添加されてよい。高速電気回路に関するさらなる要件には、比誘電率ε（誘電率）（誘電体上に形成される伝送ラインの特性インピーダンスを支配し、大抵の場合約４である）および損失正接δ（距離に対する周波数依存のエネルギー吸収の指標である）があり、損失正接は、誘電体が、信号の振幅を、伝送ライン長の計算可能な望ましくない量（ｄＢ／ｃｍ）だけ低減するように高周波電界と相互作用する様子の指標である。樹脂は、サイズについて分類された触媒粒子と混合される。調合物の一例では、触媒粒子は、均一な触媒粒子（金属パラジウム）または不均一な触媒粒子（無機粒子または高温プラスチック上にコーティングされるパラジウム）のうち少なくとも１つを含み、どちらの調合物についても、触媒粒子は、望ましくは最大でも２５μｍ未満の範囲にあり、５０％の粒子のサイズ計数が、１２μｍ～２５μｍ、または１～２５μｍの範囲、または２５μｍ未満である。これらは例示の触媒粒子サイズの実施形態であり、本発明の範囲を限定するように意図されたものではない。実施形態の一例では、（均一または不均一な）触媒粒子のサイズは１μｍ～２５μｍの範囲内にある。本発明の別の例では、金属パラジウムを粒子にすりつぶし、結果として生じた粒子を、２５μｍよりも小さいすべての触媒粒子を選択するように２５μｍの矩形の開口を有するメッシュのふるいを通すにことによって均一な触媒粒子が形成され、すりつぶし動作が、最小の寸法方向における粒子のアスペクト比を決定する。望ましいアスペクト比は２：１未満であるが、この例の実施形態についてはこの範囲に限定されず、触媒粒子は不均一または均一な触媒粒子でよい。別の例では、触媒樹脂混合物１０６は、プリプレグ樹脂に、重さの割合で、たとえば樹脂の重さに対する重さの割合で実質的に樹脂の１２％の触媒粒子などの均一または不均一な触媒粒子を混合することによって形成される。あるいは、樹脂混合物における触媒粒子の重さの割合は、樹脂の総重量に対して触媒粒子重さが８～１６％の範囲内にあってよい。他の配合比も使用され得ることが理解され、より小さい粒子を使用するのが望ましいであろう。本発明の一例では、触媒粒子密度は、触媒粒子の間に約３μｍ～５μｍの桁の平均距離を与えるように選択される。
【0021】
織地がローラ１０４とともに触媒樹脂槽１０６の中に沈められた後、触媒樹脂をしみ込ませた布地がローラ１１０に導かれ、ローラ１１０は、未硬化の液体のＡステージプリプレグ１０５の厚さを確立し、樹脂／（ガラス＋樹脂）の比における樹脂の割合も確立する。次いで、Ａステージプリプレグ１０５はベーキングオーブン１０３を通され、ここでＡステージプリプレグの有機物および他の揮発分が追い出されて液状内容物が大幅に低減され、半硬化乾燥のＢステージプリプレグ１０７が形成されて、ローラ１１１によって配送される。例示の実施形態では、オーブン１０３は、Ａステージプリプレグの約８０％の抽剤比から、Ｂステージプリプレグ用の約０．１％未満の抽剤比まで揮発分を乾燥させる。もたらされたＢステージプリプレグ１０７は、材料取扱いローラ１１１に供給され、処理および保管を容易にするためにシートへと切断され得、後に図１Ｂの積層プレス１２６に入れられ、ここで、真空下でシートの表面にわたって圧力が印加され、プリプレグコアが積層プレスに入ったまま、図２に示される温度グラフ２０２に従って温度プロファイルが変化される。本発明の一例では、表面の下の除外深さまで触媒粒子を除外する樹脂リッチ表面を生成するために、外表面の近くに位置するプリプレグシート（後に、下にある触媒粒子を露出するために表面が除去される）は、ガラス１０６（７１％の樹脂）、ガラス１０６７、またはガラス１０３５（６５％の樹脂）など、６５％を上回る樹脂を有するように選択され、内部プリプレグシート（表面は除去されない）は６５％未満の樹脂を有するように選択される。加えて、触媒プリプレグの表面の近くにガラス繊維が存在する可能性を低減するために、織ったガラス繊維が内部プリプレグ層とともに使用されてよく、外側の樹脂リッチプリプレグ層には織ってない平坦なガラス繊維が使用されてよい。外表面層における樹脂リッチプリプレグと織ってない平坦なガラス繊維の組み合わせは、外表面と封入されたガラス繊維の間に０．７ｍｉｌ（１７μｍ）～０．９ｍｉｌ（２３μｍ）の除外区域をもたらす。外側の樹脂リッチ表面に使用するには、ガラススタイル１０６、１０３５、および１０６７は、ガラス繊維の厚さが、３．７ｍｉｌ（９４μｍ）の繊維を有するガラススタイル２１１６など、積層板の中央部に使用される、６５％を上回る樹脂を有する一般的なプリプレグシートで見られるガラス繊維の厚さよりも薄い（１．３～１．４ｍｉｌ／３３μｍ～３５μｍ）ので、望ましい。これらの値は例として示されたものであり、市販の最も小さいガラス繊維の直径は縮小し続けることが期待される。本発明では、温度対時間のグラフ２０２は、触媒粒子およびガラス繊維が、ゲル化点温度の液体状態の間に、エポキシの表面張力によって積層板の外表面から追い払われて移動するように、調整される。グラフ２０２の冷却サイクルの後に、硬化されたＣステージプリプレグシートが積層プレスから取り出される。硬化されたＣステージプリプレグシートを形成する処理は、仕上がり厚さを変化させるために繊維織物の単一のシートまたは複数のシートを使用してよく、仕上がり厚さは２ｍｉｌ（５１μｍ）から６０ｍｉｌ（１．５ｍｍ）まで変化され得る。
【0022】
図３は、プリプレグ積層板を作製する処理の流れ図を示しており、ここでは、触媒粒子を注入するが、プリプレグの外表面から触媒粒子を除外するものである。ステップ３０２は樹脂の中に触媒粒子を混合するものであり、大抵の場合、混合物の粘度を低下させるための有機揮発物が添加されて、貯蔵器１０８に入れられる触媒樹脂１０６を形成する。ステップ３０４は、図１のローラ１０４などの織地の中に触媒樹脂を注入するステップであり、Ａステージプリプレグを形成し得、ステップ３０６は、ローラ１１０などによる、触媒樹脂を注入された織地の、Ｂステージプリプレグへの初期の圧延のステップであり、ステップ３０７は、有機溶媒を除去してＢステージプリプレグを形成するためのベーキングのステップであり、ステップ３０８は、触媒樹脂を注入された織地１３０を、積層プレス１２６の中で、触媒のＣステージプリプレグのシートへとプレスするステップであり、これは、エポキシから気泡を除去し、エポキシの中に形成し得るあらゆる気泡を減少するために、積層処理の全体にわたって真空ポンプ１２８を用いてチャンバ１２４を真空引きする、グラフ２０２の温度サイクルに続くものである。冷却されて仕上がった触媒のＣステージプリプレグのシートは、切断され、後に使用するように保管される。
【0023】
図２の温度対時間のグラフ２０２が示す、積層プレス１１２の中のプリプレグの温度プロファイルは、外側の樹脂リッチ表面から触媒粒子が除外されているが外側の樹脂リッチ表面の直下には触媒粒子が存在する触媒プリプレグを形成するために、重要なものである。樹脂は貯蔵器１０８の中では液体の状態にあり、ガラス繊維に樹脂をしみ込ませてローラ１１０を通過させた後に、プリプレグはＡステージにある。プリプレグは、オーブン１０３の中で揮発性の有機物がベーキングで追い出された後にＢステージになり、Ｂステージプリプレグを、図２の冷却段階などの積層サイクルの最後においてＣステージプリプレグに変換する、初期の樹脂硬化が付随して起こる。Ｂステージプリプレグは積層プレスに入れられ、捕捉された空気が積層の間に形成されるのを防止するために真空引きされる。プリプレグゲル化点２０５において決定される温度および圧力を達成するために、温度上昇時間２０４中、１０～１５秒の桁の期間にわたって熱が印加され（ゲル化点は液体状態と固体状態が互いにほぼ均衡している状態として定義される）、これは触媒粒子を表面から離れて移動させる処理のために重要であり、その後、プリプレグの温度は、６０～９０分の範囲にあり得るドウェル時間２０６にわたってドウェル温度に維持され、後に冷却サイクル２０８が続く。ドウェル温度およびゲル化点温度は圧力および樹脂に依拠し、この例では１２０℃（エポキシ用）～３５０℃（テフロン／ポリイミド樹脂用）の範囲にある。ゲル化点２０５においてプリプレグを維持する期間が短すぎると、仕上がったプリプレグの表面に望ましくない触媒粒子またはガラス繊維が存在することになる。
【0024】
図４は、図１、図２、および図３の処理によって形成された、結果として生じた触媒プリプレグ４０２を示すものであり、触媒粒子４１４は、プリプレグ４０２の中央領域に均一に分布しているが、第１の表面４０４の下の境界領域４０８より下、または第２の表面４０６の下の境界領域４１０より下には存在しない。２５μｍよりも小さい粒子の例示の粒子分布については、触媒粒子境界は一般的には表面の下１０～１２μｍ（粒径の２分の１の桁）にあり、したがって、この深さ以上では、埋め込まれた触媒粒子を無電解めっきに利用できるように、表面材料がこの深さ以上除去されなければならない。
【0025】
従来技術の触媒積層板が有する活性化された表面は、活性化された表面における触媒積層板の望ましくない無電解めっきを防止するためにマスクされなければならない。対照的に、本発明の触媒積層板では、触媒粒子が、第１の表面４０４から第１の境界４０８までの厚さ範囲および第２の表面４０６から第２の境界４１０までの厚さ範囲にわたって排除され、従来技術のように無電解めっきのために個別のマスク層よって触媒粒子との接触を防止する必要がない、という利益をもたらす。それゆえに、第１の表面４０４から除外深さを通して境界層４０８の深さ以上まで、または第２の表面４０６から除外深さを通して第２の境界４１０までのいずれかにおいて表面物質を除去すると、無電解めっき用に使用され得る触媒材料が露出する。繊維を露出させる後続のステップにおいて表面層を除去すると追加の洗浄ステップが必要になるので、樹脂リッチ表面をもたらす処理のために触媒ばかりでなく繊維織物も除外するのも望ましく、したがって、表面の除去は、下にある触媒粒子を露出するように、樹脂のみであるのが望ましい。これは、樹脂リッチの外側のプリプレグ層と、この外側層上の、より小さい直径の繊維を有する織ってない平坦なガラス繊維層との組み合わせを使用することによって達成される。
【0026】
図５Ａ～図５Ｄのシーケンスは、様々な構造を識別する処理ステップを示すが、原寸に比例せず、本発明を理解するための処理ステップの簡単な図のみを提供するものである。図５Ａは、図１、図２、および図３の処理によって形成された触媒プリプレグ５０８の拡大された断面図を示す。触媒粒子５０２は２５μｍ以下のサイズ範囲でよく、この例では明瞭さのために１２μｍ～２５μｍの範囲に示されている。触媒粒子は、以前に説明されたように、不均一な触媒粒子（触媒表面コーティングを有する有機粒子または無機粒子）または均一な粒子（触媒金属粒子）を含み得る。第１の境界５０４は、実質的に第１の表面５０６の下２５μｍにある。参照のために反対面の第２の表面５０５および第２の界面５０３が示されているが、図５Ａ～図５Ｅのシーケンスに関して説明されたのと同様に形成されてよい。第１の層５０６上のパターンと第２の層５０５上のパターンの間の接続性をもたらすドリル穴５１１も示されている。
【0027】
図５Ｂは、パターンが望まれる領域の表面層５０６を除去することによって形成されたチャネル５１０を有する図５Ａの積層板を示す。パターンチャネル５１０と同一または異なる深さにおけるビアの周辺の環状リング５１３の中のプリプレグも除去される。表面物質はレーザアブレーションによって除去されてよく、触媒プリプレグの温度は触媒プリプレグが蒸発するまで即座に上昇され、周囲のプリプレグを構造的に変化させることなく、触媒粒子は露出しておく。アブレーションされるプリプレグ材料に対して、紫外線（ＵＶ）波長など、低い反射率および高い吸収を有する光波長のレーザを使用するのが望ましいであろう。そのようなＵＶレーザの例にはＵＶエキシマレーザまたはイットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）レーザがあり、輪郭が明確な側壁を伴う正確な機械的深さのチャネルを形成するための細いビーム直径および高い有能電力のために、また優れた選択肢である。例示のレーザは０．９～１．１ｍｉｌ（２３～２８μｍ）の直径幅の材料を除去し得、その深さは、レーザパワーおよび表面にわたる動きの速度によって調節される。チャネル５１０および環状リング５１３を形成するための別の表面除去技術は、プラズマエッチングがあり、これは局所的に行われ得、あるいは、表面層５０６または５０５からプラズマを除外する、触媒プリプレグのプラズマエッチング速度または化学的エッチング速度と比較して低いプラズマエッチング速度または化学的エッチング速度を有するドライフィルムフォトレジストまたは他のマスク材料などの、パターニングされたマスクを用いて表面を下処理することによって行われ得る。フォトレジストの厚さは、一般的にはエポキシ／フォトレジストのエッチング選択比を基に（硬化したエポキシ樹脂をプラズマエッチングによって所望の深さまで除去し、エッチングの終端には十分なフォトレジストを残すように）選択され、または、電気めっきマスクとしてフォトレジストが使用される場合には、厚さは所望の堆積厚さに従って選択される。一般的なドライフィルムの厚さは０．８～２．５ｍｉｌ（２０～６４μｍ）の範囲内にある。樹脂リッチ表面をエッチングするのに適するプラズマは、窒素（Ｎ）などの不活性ガスと混合された酸素（Ｏ）プラズマとＣＦプラズマの混合物を含み、または反応性ガス用の搬送ガスとしてアルゴン（Ａｒ）が添加されてよい。マスクパターンはまた、ドライフィルムマスク、金属マスク、または開口を有する何らかの他のタイプのマスクを用いて形成され得る。機械的マスクが使用される場合、エッチングレジストは、フォトリソグラフィ、スクリーン印刷、ステンシル、スキージ、またはエッチングレジストを与える何らかの方法のうち任意のものを使用して与えられ得る。プリプレグの表面層を除去するための別の方法には、直線運動または回転運動の切削工具などの機械的研削がある。この例では、プリプレグは真空めっきチャックにしっかりと取り付けられて、回転カッタ（または可動の真空めっきに対して固定されたカッタ）が、ガーバーフォーマットフォトファイルのｘｙ座標の対によって定義されるものなどのパターンを定義するパターンを移動してよい。表面物質を除去するステップの別の例では水切削工具が使用され得、摩耗性粒子を一緒に運ぶ噴射水が表面に衝突することにより、第１の境界５０４よりも下の材料を除去し得る。これらの方法のうち任意のものが、表面物質を除去して、プリプレグ５０８から、望ましくは第１の境界５０４の下に延在するチャネルとともにチャネル５１０を形成するために、別個にまたは組み合わせて使用され得る。それゆえに、最小のチャネル深さは、下にある触媒粒子を露出するのに必要な深さであり、これは硬化されたプリプレグの特性である。触媒材料が除外境界５０４より下の硬化されたプリプレグを通じて均一に分散しているので、最大のチャネル深さは、織り繊維（ガラス繊維など）の織地の深さによって制限され、このことにより、繊維が折れて無電解めっきするように意図されたチャネルに再堆積する可能性があり、またはそうでなければ次工程のステップの邪魔をする可能性があるので、チャネル洗浄が複雑になる傾向がある。一般的なチャネルの深さはＣステージプリプレグの除外深さの下へ１ｍｉｌ（２５μｍ）～２ｍｉｌ（５１μｍ）である。チャネル５１０を形成するために表面物質を除去するステップの後の最後のステップは、除去された材料のあらゆる粒子を一掃することであり、これは、超音波洗浄、界面活性剤と混合された水のジェット、またはチャネルの周辺の表面５０６の材料を除去することのない何らかの他の洗浄手段を使用して達成され得る。
【0028】
図５Ｃは時間経過における無電解めっきの進行に関する等高線図を示すものであり、図５Ｂの触媒プリプレグが、触媒プリプレグ上で金属イオンを金属状態に還元するために、溶解された還元剤を使用して無電解の槽に入れられる。無電解の銅槽調合の一例には、錯化剤としてのロッシェル塩と、銅金属ソースとしての硫酸銅と、還元剤としてのホルムアルデヒドと、反応物としての水酸化ナトリウムとの混合物を使用するものがある。この例では、酒石酸塩（ロッシェル塩）槽は廃棄物処理が容易であるので望ましく、ロッシェル塩は、ＥＤＴＡまたはクアドロールなどの代替物ほど強くキレート化しない。この例では、酒石酸塩（ロッシェル塩）は錯化剤であり、硫酸銅は金属ソースであり、ホルムアルデヒドは還元剤であって、水酸化ナトリウムは反応物である。他の無電解めっき調合も可能であり、この例は参考のために示されたものである。時間ｔ１におけるハッチパターン５２０およびビア５３５における一致するハッチパターンに示されるように、無電解めっきは、露出した触媒粒子の表面の上に最初に形成される。無電解めっきが後続の時間ｔ２、ｔ３、ｔ４についてそれぞれ示された堆積のハッシュされた領域５２２、５２４、および５２６まで続くとき銅堆積が進行し、そのとき堆積５２６が表面５０６の上に広がり得、ビア５３５も銅で満たされる。
【0029】
触媒材料にエッチングされたチャネルを有する無電解めっきの重要な利点は、（最初にめっきされた）導電性の下部層からしか進行しない電気めっきと比較して、無電解めっきがすべての３つの側へ同時に進行することである。
【0030】
図５Ｄは表面平滑化動作の結果を示すものであり、仕上がりの無電解めっきされたパターン５３４およびビア５３５は表面５３２と共面である。表面平滑化は、様々なやり方で、たとえば平坦な表面上に４２０～１２００のグリット研磨材を軽い圧力で与え、基板と平坦な表面の間に直線状または回転状の動揺の研削作用を与えることによって達成され得る。化学処理を使用する摩砕もしくは機械加工、機械的処理、または平坦な表面を形成するための他の方法を含む、表面を平坦にするための他の方法が使用され得る。本発明の付加的な処理の利点は、所望のパターンの銅を除くすべての銅をエッチングする従来技術の処理を使用して形成されるパターンについては、銅の表面に汚染があると、銅のブリッジが残るので、隣接したパターンを短絡するが、本発明の付加的な無電解めっきではこれが生じないことである。図５Ｄに見られるように、パターン５３４は３つの側で支持され、触媒プリプレグ５０８における関連するチャネルの中に固定される。
【0031】
図６Ａ～図６Ｉは、エッチング（引き去り）処理を使用してサブ層６２０を形成するための処理ステップの断面図を示すものである。図６Ａは、最上層の銅クラッド６０４Ａおよび任意選択の最下層の銅クラッド６０４Ｂを有する誘電体６０２を示す。誘電体６０２は、以前に説明したように、従来のＣステージプリプレグ材料を含めて積層に適する任意の材料でよい。図６Ｂは、Ｃステージプリプレグ６０２および銅フォイル６０４Ａ、６０４Ｂを通ってあけられた穴６０６を示す。図６Ｃに続くスミア除去処理では、穴をあけられたビアおよび貫通穴は開口の内側が銅および誘電体によって汚れている可能性があるのを一掃して、後続の無電解めっきのステップのために準備される。図６Ｃの一般的なスミア除去処理は、積極的な酸化によって残留物を除去するための過マンガン酸塩処理と、過マンガン酸塩を中和する中和剤処理と、無電解銅めっきを可能にするためにパラジウムなどの表面触媒を適用することと、無電解めっきのステップによって、最上部の銅フォイル６０４Ａと最下部の銅フォイル６０４Ｂの接続性のためにビアおよび貫通穴の表面を銅６０８でコーティングすることとを含む。
【0032】
図６Ｄは、ドライフィルムまたは液状フォトレジスト６１０Ａおよび６１０Ｂなどのフォトレジストを、それぞれ頂面および底面に与えた様子を示す。図６Ｅは、図６Ｆの電気めっきステップによって銅を受け取らない領域にフォトレジストを重合させるネガティブ光学画像を使用してフォトレジスト６１０Ａおよび６１０Ｂを露出させた後のサブ層を示すものであり、相互接続された最上部の銅表面６０４Ａ、最下部の銅表面６０４Ｂおよびビア堆積銅６０８が、電気めっきのための単一の電極を形成しており、それによって、サブ層によって形成された単一の電極とめっき槽の中にある犠牲銅電極にわたって電位が印加され、犠牲銅電極からイオン溶液の中に銅が取り出されて、領域６１２Ａに示されるようなサブ層の露出した銅領域に電気めっきされるが、重合されたレジスト６１０Ａおよび６１０Ｂでコーティングされた領域は電気めっきされない。電気めっきによって十分な全体厚の銅層が構築された後に、電気めっきした領域６１２の露出面上にスズめっき６１２Ａ／６１２Ｂが与えられ、スズめっき６１２Ａ／６１２Ｂは、ステップ６Ｇにおいてフォトレジスト６１０Ａ／６１０Ｂが取り除かれた後にエッチングレジストとして使用され、スズめっきの銅６０４Ａ／６１２Ａ、６０４Ｂ／６１２Ｂ、および露出した銅６０４Ａ／６０４Ｂが残る。ステップ６Ｈにおいて、露出した銅６０４Ａ／６０４Ｂがエッチングで除去され、スズめっきの銅領域６０４Ａ／６１２Ａおよび６０４Ｂ／６１２Ｂのみが残る。図６Ｉに示されたスズのエッチングステップの後には、スズが除去されて銅パターン６１４Ａ／６１４Ｂおよびめっきされた貫通ビア６０６のみが残り、仕上がったサブ層６２０は後続の積層ステップのための準備が整っている。
【0033】
図７Ａ～図７Ｄは、図５Ａ～図５Ｄにおいて以前に説明された触媒積層処理を使用して、図４の断面図に示された触媒粒子分布を用いてサブ層を形成するための改善された触媒層の準備の断面図を示す。図７Ａは、Ｃステージプリプレグ７０２の中に分散した触媒粒子を有する、以前に説明されたような触媒積層板７０２を示すものであり、触媒積層板は、図４において説明された材料の特性になるように表面の触媒粒子除外深さを有して形成されており、表面領域から触媒粒子除外深さまで触媒粒子がほとんどない表面領域を有し、除外深さより下には十分に豊富な触媒粒子があって、除外深さ以上のチャネル形成領域では無電解めっきが生じ得る。それゆえに、表面領域の触媒粒子密度は、無電解めっきを支援するには不十分である。図７Ｂは、ビア７０６が、押抜き、穴あけ、レーザ切断、水切断、または開口もしくはビア７０６を形成するための何らかの他の手段を使用して形成される処理ステップを示す。図７Ｃは、無電解めっきを可能にするために、以前に説明された方法のうち任意のものを使用して触媒粒子の除外深さよりも下に形成されたチャネル７０４Ａおよび７０４Ｂを示す。
【0034】
図７Ｄは無電解めっきの後の断面図を示すものであり、チャネル７０４Ａ、７０４Ｂには銅７０６が無電解めっきされ、触媒粒子が露出しており、ならびに以前に説明されたように、穴をあけられたビア７０６においても触媒粒子が露出している。図７Ｄの、処理の完了において、触媒積層サブ層７２０は後続の積層ステップにおいて使用され得る。
【0035】
図８Ａ～図８Ｄは、介在接続層８１０を形成するための処理ステップの断面図を示すものである。積層８０４用に適している材料のコア層は、剥離フィルム８０２Ａを与えられた頂面および剥離フィルム８０２Ｂを与えられた底面を有する。積層８０４の厚さおよび組成は、積層の後に隣接層に対して十分に接着して処理の積層温度および圧力において安定した特性を有する任意の材料でよい。典型的な材料は、Ｂステージプリプレグ材料、ポリイミド、重合材料、ポリイミド、Ｂレベルプリプレグ、可撓性または非可撓性の誘電体用のエポキシまたはエポキシ混合物、シアン酸エステル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、商品名テフロン（登録商標）で知られている）もしくはＰＴＦＥ混合物プリプレグもしくは接着剤、接着剤の連続層などのボンドプライ、ポリイミド、接着剤、あるいは多層ＰＣＢ製作のために使用される他のコア材料のうち任意のものである。図８Ｂは接続開口８０６の形成を示し、その後、図８Ｃは、スキージなどを用いて最上部の剥離フィルム８０２Ａの表面の上に塗付された少量の導電性ペースト８０８とともに平坦な表面上に配置された積層８０４およびフィルム８０２Ａ／８０２Ｂを示し、その後、導電性ペーストは、扱いの安定性のために乾燥されることが可能となり得る。図８Ｄでは剥離フィルム８０２Ａ／８０２Ｂが除去されており、絶縁誘電体８０４と、乾燥した導電性ペースト８０８を有する開口とを備える介在層８１０が残されている。
【0036】
各サブ層６２０／７２０の表面は介在層８１０の対応する表面と隣接して配置され、サブ層６２０／７２０と介在層８１０は交互に並び、外側層はサブ層６２０／７２０である。各サブ層は、１つのサブ層を、介在層８１０を介して別のサブ層に接続するためのビアまたはパッドの形態の１つまたは複数の相互接続を有し、１つのサブ層から介在層８１０を介して別のサブ層への各接続ビアまたはパッドに、導電性ペースト８０８を含有した開口が配置されている。
【0037】
図９Ａは、図８Ａ～図８Ｄの処理を使用して形成された介在層８１０を用いて図６Ａ～図６Ｉの処理で形成された非触媒サブ層６２０－１および６２０－２のためのプレ積層の構成およびアライメントの断面図を示すものである。図９Ｂは、図８Ａ～図８Ｄの処理を使用して形成された触媒サブ層７２０－１および７２０－２を使用するプレ積層スタック以外は、図９Ａと同一の積み重ねの断面図を示すものであり、サブ層の間に介在層８１０が配置されており、開口および導電性ペーストは、隣接したサブ層のビアまたはパッドに対して中心に配置されている。
【0038】
図９Ｃは、高い積層温度および積層圧力を印加した後の最終結果を示すものである。サブ層６２０Ａ－１／７２０Ａ－１、介在層８１０、およびサブ層６２０－２／７２０－２は、多層回路基板へと機械的に積層されており、導電性ペースト８０８は、モノリシック導体および隣接したサブ層のビアまたはパッドへのウイックへと固化して導電性ブリッジ９０２を形成する。この、導電性ペーストの積層と固化を組み合わせて１つの導体９０２にする処理のために、積層の処理温度、導電性ペースト８０８の組成、およびサブ層６２０／７２０のビアの機械的態様は、相互互換性のために選択される必要がある。本発明の一例では、サブ層のビアは、（めっき前の）内径は約２ｍｉｌであり、（めっき後の）内径は約１ｍｉｌであって、介在層開口の直径は２ｍｉｌであり、剥離フィルムの厚さはどちらの側も約１ｍｉｌである（それによって、図８Ｄにおける典型的な２ｍｉｌの直径と約３ｍｉｌの厚さとを有する導電性ペースト８０８のバレルを形成する）。導電性ペーストは、１０μｍの桁の平均サイズを有する導電性粒子のエマルジョンなど、従来技術で知られている任意の導電性ペーストでよく、導電性粒子は、銅、銀、金、パラジウム、ニッケル、インジウム、ビスマス、スズ、または鉛のうちの少なくとも１つを含み、任意選択で、優先的に低い単一の溶融温度を伴う共融系を形成するような割合で組み合わされ、または粒子は、金、銀、もしくはニッケルでコーティングされた銅から形成されてよく、いずれかのタイプの粒子が、フェノールプラスチック、ノボラックエポキシ樹脂（熱を加えると硬化する事前重合された樹脂）、またはジエチレングリコールジブチルエーテル、ポリ（ホルムアルデヒド／フェノール）２，３エポキシプロピルエーテル、もしくはエチルソルビトールアセタートのうちいずれかなど、溶剤と混合した他の樹脂などの結合剤と混合され、その各々が、図８Ｄの剥離フィルムの除去を可能にするための迅速な乾燥時間をもたらす。あるいは、導電性粒子は、脂肪酸またはステアリン酸およびアルコールまたはアセトンなどの溶剤などの結合剤と混合されてよい。市販の導電性粉末の例には、約１．０のアスペクト比を有する、日立化成株式会社製のＧＢ０５Ｋ（５．５μｍの平均粒子サイズ）またはＧＢ１０Ｋ（１０μｍの平均粒子サイズ）の銀めっきした銅粉末がある。導電性ペースト８０８の導電性金属粒子は１ｍｉｌ以下の桁であるのが望ましい。望ましい実施形態では、金属粒子は、めっきの後に介在層の開口またはサブ層のビア開口の直径のｌ／４未満である最大の長さを有する。
【0039】
図１０Ａが示すプレ積層スタックの一例は、交互に並んだサブ層１００２ａ、１００２ｂ、１００２ｃ、１００２ｄ、１００２ｅ、１００２ｆと介在層１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ、１０１０ｅとを備える層の対を有する。前述のように、介在層１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０１０ｄ、および１０１０ｅは、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、および図８Ｄに関して説明されたように準備されており、導電性はんだペースト１０１２、１０１４、１０１６、１０１８、および１０２０で満たされた開口を有する。隣接したサブ層にわたって開口または機能的接続のない介在層は、積層のために、任意選択でＣステージプリプレグと置換され得る。
【0040】
図１０Ｂは、積層および固化の後の図１０Ａの積み重ねを示すものであり、図１０Ａの導電性ペースト１０１２、１０１４、１０１６、１０１８、および１０２０は、それぞれの領域１０５０、１０５２、１０５４、１０５６、および１０５８に示されるように溶融してリフローし、隣接した介在層とサブ層は、同一の期間および処理中に相互に積層される。
【0041】
本明細書では、「約」は１／４～４倍を意味し、「実質的に」は１／２～２倍を意味するものと理解される。値の「１桁分」は、０．１倍の値から１０倍の値までの範囲を含む。「ｍｉｌ」は０．００１インチと理解される。
【0042】
プリント回路基板製造にとって一般的な特定の後処理動作は示されておらず、新規の処理に従って生成された基板上で従来技術の方法を使用して遂行され得る。そのような動作は、はんだ流れを改善するためのスズめっき、導電率を改善して腐食を低減するための金フラッシュ、はんだマスク動作、基板上のシルクスクリーン情報（部品番号、参照記号など）、仕上がった基板を記録すること、またはブレークアウェイタブを与えることなどを含む。これらの動作のうちいくつかは、本発明の特定の態様の平坦化された基板上で遂行されたとき、改善された結果をもたらし得る。たとえば、従来、パターンまたはビアの上にシルクスクリーンで作られたレタリングは、パターンおよびビアの厚さが基板表面にわたってもたらす表面欠陥のために壊れるが、これらの動作は平坦化された表面上で優れた結果をもたらすはずである。
【符号の説明】
【0043】
１０２ 織布のロール
１０３ ベーキングオーブン
１０４ ローラ
１０５ Ａステージプリプレグ
１０６ 触媒樹脂混合物、触媒樹脂槽
１０７ Ｂステージプリプレグ
１０８ タンク、貯蔵器
１１０ ローラ
１１１ 材料取扱いローラ
１２４ チャンバ
１２６ 積層プレス
１２８ 真空ポンプ
１３０ 織地
２０２ 温度グラフ、温度対時間のグラフ
２０４ 温度上昇時間
２０５ プリプレグゲル化点
２０６ ドウェル時間
２０８ 冷却サイクル
４０２ 触媒プリプレグ
４０４ 第１の表面
４０６ 第２の表面
４０８ 第１の境界
４１０ 境界領域
４１４ 触媒粒子
５０２ 触媒粒子
５０３ 第２の界面
５０４ 第１の境界
５０５ 第２の表面
５０６ 第１の表面、表面層
５０８ 触媒プリプレグ
５１０ チャネル、パターンチャネル
５１１ ドリル穴
５１３ 環状リング
５２０ ハッチパターン
５２２ 堆積のハッシュされた領域
５２４ 堆積のハッシュされた領域
５２６ 堆積のハッシュされた領域
５３２ 表面
５３４ パターン
５３５ ビア
６０２ 誘電体、Ｃステージプリプレグ
６０４Ａ 最上層の銅クラッド、最上部の銅表面、銅フォイル、銅、銅領域
６０４Ｂ 最下層の銅クラッド、最下部の銅表面、銅フォイル、銅、銅領域
６０６ 穴、貫通ビア
６０８ ビア堆積銅
６１０Ａ フォトレジスト
６１０Ｂ フォトレジスト
６１２ 領域
６１２Ａ スズめっき、銅、銅領域
６１２Ｂ スズめっき、銅、銅領域
６１４Ａ 銅パターン
６１４Ｂ 銅パターン
６２０ サブ層
６２０－１ 非触媒サブ層
６２０－２ 非触媒サブ層
７０２ 触媒積層板
７０４Ａ チャネル
７０４Ｂ チャネル
７０６ ビア、銅
７２０ 触媒積層サブ層
７２０－１ 触媒サブ層
７２０－２ 触媒サブ層
８０２Ａ 剥離フィルム
８０２Ｂ 剥離フィルム
８０４ 積層
８０６ 接続開口
８０８ 導電性ペースト
８１０ 介在層
９０２ 導電性ブリッジ、導体
１００２ａ サブ層
１００２ｂ サブ層
１００２ｃ サブ層
１００２ｄ サブ層
１００２ｅ サブ層
１００２ｆ サブ層
１０１０ａ 介在層
１０１０ｂ 介在層
１０１０ｃ 介在層
１０１０ｄ 介在層
１０１０ｅ 介在層
１０１２ 導電性はんだペースト
１０１４ 導電性はんだペースト
１０１６ 導電性はんだペースト
１０１８ 導電性はんだペースト
１０２０ 導電性はんだペースト
１０５０ 領域
１０５２ 領域
１０５４ 領域
１０５６ 領域
１０５８ 領域
１０３ ベーキングオーブン
１０４ ローラ
１０５ Ａステージプリプレグ
１０６ 触媒樹脂混合物、触媒樹脂槽
１０７ Ｂステージプリプレグ
１０８ タンク、貯蔵器
１１０ ローラ
１１１ 材料取扱いローラ
１２４ チャンバ
１２６ 積層プレス
１２８ 真空ポンプ
１３０ 織地
２０２ 温度グラフ、温度対時間のグラフ
２０４ 温度上昇時間
２０５ プリプレグゲル化点
２０６ ドウェル時間
２０８ 冷却サイクル
４０２ 触媒プリプレグ
４０４ 第１の表面
４０６ 第２の表面
４０８ 第１の境界
４１０ 境界領域
４１４ 触媒粒子
５０２ 触媒粒子
５０３ 第２の界面
５０４ 第１の境界
５０５ 第２の表面
５０６ 第１の表面、表面層
５０８ 触媒プリプレグ
５１０ チャネル、パターンチャネル
５１１ ドリル穴
５１３ 環状リング
５２０ ハッチパターン
５２２ 堆積のハッシュされた領域
５２４ 堆積のハッシュされた領域
５２６ 堆積のハッシュされた領域
５３２ 表面
５３４ パターン
５３５ ビア
６０２ 誘電体、Ｃステージプリプレグ
６０４Ａ 最上層の銅クラッド、最上部の銅表面、銅フォイル、銅、銅領域
６０４Ｂ 最下層の銅クラッド、最下部の銅表面、銅フォイル、銅、銅領域
６０６ 穴、貫通ビア
６０８ ビア堆積銅
６１０Ａ フォトレジスト
６１０Ｂ フォトレジスト
６１２ 領域
６１２Ａ スズめっき、銅、銅領域
６１２Ｂ スズめっき、銅、銅領域
６１４Ａ 銅パターン
６１４Ｂ 銅パターン
６２０ サブ層
６２０－１ 非触媒サブ層
６２０－２ 非触媒サブ層
７０２ 触媒積層板
７０４Ａ チャネル
７０４Ｂ チャネル
７０６ ビア、銅
７２０ 触媒積層サブ層
７２０－１ 触媒サブ層
７２０－２ 触媒サブ層
８０２Ａ 剥離フィルム
８０２Ｂ 剥離フィルム
８０４ 積層
８０６ 接続開口
８０８ 導電性ペースト
８１０ 介在層
９０２ 導電性ブリッジ、導体
１００２ａ サブ層
１００２ｂ サブ層
１００２ｃ サブ層
１００２ｄ サブ層
１００２ｅ サブ層
１００２ｆ サブ層
１０１０ａ 介在層
１０１０ｂ 介在層
１０１０ｃ 介在層
１０１０ｄ 介在層
１０１０ｅ 介在層
１０１２ 導電性はんだペースト
１０１４ 導電性はんだペースト
１０１６ 導電性はんだペースト
１０１８ 導電性はんだペースト
１０２０ 導電性はんだペースト
１０５０ 領域
１０５２ 領域
１０５４ 領域
１０５６ 領域
１０５８ 領域
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】