JP2000091469A - プリント配線板 - Google Patents
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
断線がなく、かつ、層間絶縁樹脂層及びめっき厚の厚み
のバラツキがないプリント配線板を提供する。 【解決手段】 ダミーパターン58Dと接続される導体
回路58との接続角度を直角にすることにより、製造時
のエッチング工程でエッチング液の液溜まりがなくな
り、過剰なエッチングによる配線58Dの線細り、断線
の発生を防止できる。そして、ダミーパターン58Dを
直角に接続するために、ダミーパターンに曲げ部Jを設
け、その曲げ角度の鋭角部分を45°〜180°にす
る。
Description
パターンからなる導体層の形成されたプリント配線板に
関し、特に、配線及びダミーパターンからなる導体層と
層間樹脂絶縁層とが積層されたビルドアップ配線層が、
コア基板の表面に形成されてなるプリント配線板に関す
るものである。
層することにより形成するビルドアップ多層プリント配
線板において、層間樹脂絶縁層を平滑に形成すること
が、適正に導体回路を形成する上で求められる。このプ
リント配線板の構成について、図11(A)を参照して
説明する。
4が形成され、該コア基板230上の導体回路234、
234間には充填剤240が充填されている。即ち、コ
ア基板に充填剤240を塗布した状態で表面研磨がなさ
れており、導体回路234、234の平滑化がなされ、
該導体回路234及び充填剤240の上に塗布された層
間樹脂絶縁層250の平滑化が図られている。
回路258と共にダミーパターン258Dが配設され、
該導体回路258及びダミーパターン258Dの上層に
層間樹脂絶縁層350が配設され、該層間樹脂絶縁層3
50の上に導体回路358が形成されている。ここで、
層間樹脂絶縁層250の上に導体回路258と共にダミ
ーパターン258Dを配設するのは、図11(B)に示
すように導体回路258と導体回路258との間の間隔
が開くと、層間樹脂絶縁層350の厚みにばらつきがで
きて、導体回路358が適正に配設できなくなるからで
ある。更に、層間樹脂絶縁層350の厚みにばらつきが
あると、導体回路358を電解めっきで形成する際に、
厚みが均一でなくなる。図11(A)は、片面3層のビ
ルドアップ多層プリント配線板を示しているが、更に、
層数が増えると、層間樹脂絶縁層350の上に層間絶縁
樹脂層、導体回路を形成することになるので、上層にな
るほど、前述の厚みのバラツキがさらに大きくなり、導
体回路の断線などを誘発し易くなる。
が、上層の層間絶縁樹脂層、めっき厚の厚みのバラツキ
の安定化のために配設されている。
路及びダミーパターンの配置を図12に示す。この例で
は、ダミーパターン258Dは、水平又は垂直方向に配
設され、始端及び終端は導体回路258と接続されてい
る。図12中のC部を拡大して図11(C)に示す。図
中に示すようにダミーパターン258Dの終端の導体回
路258との接続部において、導体回格258の線細り
Fが発生しており、時として断線に至ることがあった。
ーパターンだけでなく、接続部分の周辺の導体回路ま
で、線細り、断線が発生することもあり、導通が取れな
くなる原因となる。また、線細り、断線が発生すると、
当該発生部分上の上層に形成される層間絶縁樹脂層、お
よび、めっき厚の厚みに影響を与えることになる。
なされたものであり、その主たる目的は、導体回路、ダ
ミーパターンの配線の線細り、断線がなく、かつ、層間
絶縁樹脂層及びめっき厚の厚みのバラツキがないプリン
ト配線板について提案することにある。
た結果、配線の線細り及び断線について次のような事実
を知見した。即ち、配線の線細り、および、断線の発生
したダミーパターンの接続部分は、接続する配線との接
続角度が、45°未満であり、その鋭角側に前述の配線
の線細り、断線が発生する。
の際、ダミーパターンの接続部の鋭角部分(図11
(C)中のG部)において、エッチング液の液流れが阻
まれるため、液溜まりとなる。特に、接続角度が45°
未満の部分でエッチング液の液溜まりによって、配線2
58が過剰にエッチングされて、配線の線細り(図11
(C)中のF部)、断線が発生すると考えられる。
パターンと接続される導体回路との接続角度(鋭角側)
を60°〜90°(最も好ましい態様では直角)にする
ことにより、前述のエッチング液の液溜まりがなくな
り、過剰なエッチングによる配線の線細り、断線の発生
を防止できることが分かった。
めに、ダミーパターンに曲げ部を設けるときも、その曲
げ角度の鋭角部分を45°から180°にすることが、
ダミーパターン自体の形成に適していることも分かっ
た。
る。ダミーパターンとその接続する配線との角度(接続
角度)を60°〜90°最も好ましい態様では、直角に
する。ダミーパターンの配線幅は、35μm以上がよ
い。35μm未満の線幅では、ダミーパターンによる層
間絶縁樹脂層、および、導体回路の厚みの均一化の効果
が薄い。特に、50〜75μmの幅で形成するのが好適
である。ここで、直角が望ましいのは、液溜まりが最も
生じ難いのに加えて、マスクのパターン(CADデー
タ)をコンピュータにより自動設計する際に、直角であ
るなら処理が容易だからである。
めに、前述のダミーパターンの曲げる曲げ部を設ける必
要がある。その曲げ角度は鋭角部分で、45°から18
0°にするのがよい。該曲げ部を45°未満にすると、
エッチング液の液溜まりが生じて、線細り、断線の原因
となるからである。即ち、45°から180°にするこ
とで、前述の問題となる鋭角部分にエッチング液溜まり
による過剰エッチングがなくなり、ダミーパターンの線
細り、断線などを起こさず、導体回路の上層に形成され
る層聞絶縁樹脂層の厚み、および、めっき層の厚みのバ
ラツキを安定化できる。これにより配線の接続信頼性を
高めることができる。
について説明する。以下の方法は、セミアディティブ法
によるものであるが、フルアディティブ法を採用しても
よい。
線基板を作成する。基板としては、ガラスエポキシ基
板、銅張り積層板、ポリイミド基板、ビスマレイミドー
トリアジン樹脂基板等の樹脂絶縁基板、セラミック基
板、金属基板等の基板に無電解めっき用接着剤層を形成
し、この接着剤層表面を粗化して粗化面とし、この粗化
面全体に薄付けの無電解めっきを施し、めっきレジスト
を形成し、めっきレジスト非形成部分に厚付けの電解め
っきを施した後、めっきレジストを除去し、エッチング
処理して、電解めっき膜と無電解めっき膜とからなる導
体回路を形成する方法により行う。導体回路は、いずれ
も銅パターンがよい。
るいはスルーホールにより、凹部が形成される。その凹
部を埋めるために樹脂充填剤を塗布し、乾燥した後、不
要な樹脂充填剤を研磨により研削して、導体回路を露出
させ、樹脂充填剤を本硬化させる。
は、硬化処理された酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性
樹脂粒子が、酸あるいは酸化剤に難溶性の未硬化の耐熱
性樹脂中に分散されてなるものが最適である。酸、酸化
剤で処理することにより、耐熱性樹脂粒子が溶解除去さ
れて、表面に蛸つぼ状のアンカーからなる粗化面を形成
できる。
硬化処理された前記耐熱性樹脂粒子としては、平均粒
径が10μm以下の耐熱牲樹脂粉末、平均粒径が2μ
m以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、平均
粒径が2〜10μmの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が
2μm以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、平均粒径が
2〜10μmの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒径が2μ
m以下の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少な
くとも1種を付着させてなる疑似粒子、平均粒径が
0.1〜0.8μmの耐熱性粉末樹脂粉末と平均粒径が
0.8μmを越え、2μm未満の耐熱性樹脂粉末との混
合物、平均粒径が0.1〜1.0μmの耐熱性粉末樹
脂粉末を用いることが望ましい。これらは、より複雑な
アンカーを形成できるからである。
樹脂としては、「熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂から
なる樹脂複合体」又は「感光性樹脂および熱可塑性樹脂
からなる樹脂複合体」からなることが望ましい。前者に
ついては耐熱牲が高く、後者についてはバイアホール用
の開口をフォトリソグラフイーにより形成できるからで
ある。
脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などを使用でき
る。また、感光化する場合は、メタクリル酸やアクリル
酸などと熱硬化基をアクリル化反応させる。特にエポキ
シ樹脂のアクリレートが最適である。
ック型、クレゾールノボラック型などのノボラック型エ
ポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変成した脂環式エポ
キシ樹脂などを使用することができる。
フォン(PES)、ポリスルホォン(PSF)、ポリフ
ェニレンスルフォン(PPS)、ポリフェニレンサルフ
ァイド(PPES)、ポリフェニルエーテル(PP
E)、ポリエーテルイミド(PI)などを使用できる。
脂の混合割合は、熱硬化性樹脂(感光性樹脂)/熱可塑
性樹脂=95/5〜50/50がよい。耐熱性を損なう
ことなく、高い靭性値を確保できる。
脂マトリックスの固形分に対して5〜50重量%、望ま
しくは10〜40重量%がよい。耐熱性粒子は、アミノ
樹脂(メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂)、エ
ポキシ樹脂などがよい。
構成してもよい。次に、層間絶縁樹脂層を硬化する一方
で、その層間樹脂樹脂層にはバイアホール形成用の開口
を設ける。
き用接着剤の樹脂マトリックスが熱硬化樹脂である場合
は、レーザー光や酸素プラズマ等を用いて穿孔し、感光
性樹脂である場合は露光現像処理にて穿孔する。なお、
露光現像処理は、バイアホール形成のための円パターン
が描画されたフォトマスク(ガラス基板がよい)を、円
パターン側を感光性の層間樹脂絶縁層の上に密着させて
載置した後、露光、現像処理する。
スマスク基板)は、静電気が帯電しているため、異物
が、凝集、付着しやすく、バイアホールの形成不良を誘
発する。よって、帯電による形成不良を防止するため、
静電除去装置を用いて、フォトマスク(ガラスマスク基
板)の除電を行った後、露光に使用する。静電気除去
は、電圧1000〜6000V、除電時間30〜500
secで行う。特に、電圧3000〜5000V、除電
時間30〜120secで行うのが望ましい。その理由
として、除電を繰り返して行っても、マスクへの影響が
ないためである。放電電極に高圧で印加して、アース極
と放電電極の間に高圧電界ができ空気が、+、−両方に
イオン化されて、帯電物の能動極と逆の極性のイオンが
引き付けられて、帯電が中和されることにより、マスク
上の異物を除去することができる。
間樹脂絶縁層(無電解めっき用接着剤層)の表面を粗化
する。特に本発明では、無電解めっき用接着剤層の表面
に存在する耐熱性樹脂粒子を酸又は酸化剤で溶解除去す
ることにより、接着剤層表面を粗化処理する。このと
き、層問絶縁樹脂層に粗化層が形成される。
酸、又は蟻酸や酢酸等の有機酸を用いることができる。
特に有機酸を用いるのが望ましい。粗化処理した場合
に、バイアホールから露出する金属導体層を腐食させに
くいからである。前記酸化処理は、クロム酸、過マンガ
ン酸塩(過マンガン酸カリウム等)を用いることが望ま
しい。
20μmがよい。厚すぎると粗化層自体が損傷、剥離し
やすく、薄すぎると密着性が低下するからである。特に
セミアディティブ法では、0.1〜5μmがよい。密着
性を確保しつつ、無電解めっき膜を除去できるからであ
る。
脂上の全面に薄付けの無電解めっき膜を形成する。この
無電解めっき膜は、無電解銅めっきがよく、その厚み
は、1〜5μm,より望ましくは2〜3μmとする。な
お、無電解銅めっき液としては、常法で採用される液組
成のものを使用でき、例えば、硫酸銅:29g/l 、炭
酸ナトリウム:25g/l 、EDTA:140g/l、
水酸化ナトリウム:40g/l、37%ホルムアルデヒ
ド:150ml、(PH=11.5)からなる液組成の
ものがよい。
上に感光性樹脂フィルム(ドライフィルム)をラミネー
トし、この感光性樹脂フィルム上に、めっきレジストパ
ターンが描画されたフォトマスク(ガラス基板がよい)
を用いる。めっきレジストパターンには、導体回路以外
のダミーパターンの始終点の接続角度は、直角にする。
前記ダミーパターンの線幅は、35μm以上で形成する
のがよい。特に、50〜75μmで形成するのが望まし
い。
角度は、45°未満の鋭角部分がないように設定する。
前記のレジストパターンが描画されたフォトマスク(ガ
ラス基板がよい)を密着させて載置し、露光し、現像処
理することにより、めっきレジストパターンを配設した
非導体部分を形成する。
スマスク基板)は、静電気が帯電しているため、異物
が、凝集、付着しやすく、導体回路の短絡、断線を誘発
する。よって、帯電による短絡、断線を防止するため、
静電装置を用いて、フォトマスク(ガラスマスク基板)
の除電を行った後、露光に使用する。静電気除去は、電
圧1000〜6000V、除電時間30〜500sec
で行う。特に、電圧3000〜5000V、除電時間3
0〜120secで行うのが望ましい。その理由とし
て、除電を繰り返して行っても、マスクへの影響がない
ためである。放電電極に高圧で印加して、アース極と放
電電極の間に高圧電界ができ空気が、+、−両方にイオ
ン化されて、帯電物の能動極と逆の極性のイオンが引き
付けられて、帯電が中和されることにより、マスク上の
異物を除去することができる。
外に電解めっき膜を形成し、導体回路とバイアホールと
なる導体部を設ける。電解めっきとしては、電解銅めっ
きをもちいることが望ましく、その厚みは、5〜20μ
mがよい。次に、非導体回路部分のめっきレジストを除
去した後、さらに、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸
ナトリウム、過硫酸アンモニウム、塩化第二鉄、塩化第
二銅等のエッチング液にて無電解めっき膜を除去し、無
電解めっき膜と電解めっき膜の2層からなる独立した導
体回路とバイアホールを得る。なお、非導体部分に露出
した粗化面上のパラジウム触媒核は、クロム酸、硫酸過
水等により溶解除去する。
る。形成される粗化層は、エッチング処理、研磨処理、
酸化処理、酸化還元処理により形成された銅の粗化面又
もしくはめっき被膜により形成された粗化面であること
が望ましい。本発明に用いられる導体回路は、無電解め
っき膜又は電解めっき膜が望ましい。厚延銅箔をエッチ
ングした導体回路では、粗化面が形成されにくいからで
ある次いで、前記導体回路上にソルダーレジスト層を形
成する。本願発明におけるソルダーレジスト層の厚さ
は、5〜40μmがよい。薄すぎるとソルダーダムとし
て機能せず、厚すぎると開口しにくくなる上、半田体と
接触し半田体に生じるクラックの原因となるからであ
る。
を使用でき、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のアクリレート、
ノボラック型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂
のアクリレートをアミン系硬化剤やイミダゾール硬化剤
などで硬化させた樹脂を使用できる。特に、ソルダーレ
ジスト層に開口を設けて半田バンプを形成する場合に
は、「ノボラック型エポキシ樹脂もしくはノボラック型
エポキシ樹脂のアクリレート」からなり、「イミダゾー
ル硬化剤」を硬化剤として含むものが好ましい。このよ
うな構成のソルダーレジスト層は、鉛のマイグレーショ
ン(鉛イオンがソルダーレジスト層内を拡散する現象)
が少ないという利点を持つ。しかも、このソルダーレジ
スト層は、ノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートを
イミダゾール硬化剤で硬化した樹脂層であり、耐熱性、
耐アルカリ性に優れ、はんだが溶融する温度(200℃
前後)でも劣化しないし、ニッケルめっきや金めっきの
ような強塩基性のめっき液で分解することもない。
ト層は、剛直骨格を持つ樹脂で構成されるので剥離が生
じやすい。本発明に係る粗化層は、このような剥離を防
止できるため有利である。
アクリレートとしては、フェノールノボラックやクレゾ
ールノボラックのグリシジルエーテルを、アクリル酸や
メタクリル酸などと反応させたエポキシ樹脂などを用い
ることができる。上記イミダゾール硬化剤は、25℃で
液状であることが望ましい。液状であれば均一混合でき
るからである。
は、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(品名:1
B2MZ)、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチ
ルイミダゾール(品名:2E4MZ−CN)、4−メチ
ル−2−エチルイミダゾール(品名:2E4MZ)を用
いることができる。
ソルダーレジスト組成物の総固形分に対して1〜10重
量%とすることが望ましい。この理由は、添加量がこの
範囲内にあれば均一混合がしやすいからである。上記ソ
ルダーレジストの硬化前組成物は、溶媒としてグリコー
ルエーテル系の溶剤を使用することが望ましい。
ト層は、遊離酸素が発生せず、銅パッド表面を酸化させ
ない。また、人体に対する有害性も少ない。このような
グリコールエーテル系溶媒としては、下記構造式のも
の、特に望ましくは、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル(DMDG)およびトリエチレングリコールジメ
チルエーテル(DMTG)から選ばれるいずれか少なく
とも1種を用いる。これらの溶剤は、30〜50℃程度
の加温により反応開始剤であるベンゾフェノンやミヒラ
ーケトンを完全に溶解させることができるからである。
CH3 O−(CH2 CH2 O)n −CH3 (n=1〜
5)
ダーレジスト組成物の全重量に対して10〜40wt%
がよい。
物には、その他に、各種消泡剤やレベリング剤、耐熱性
や耐塩基性の改善と可撚性付与のために熱硬化性樹脂、
解像度改善のために感光性モノマーなどを添加すること
ができる。
エステルの重合体からなるものがよい。また、開始剤と
しては、チバガイギー製のイルガキュア I907、光
増感剤としては日本化薬製のDETX−Sがよい。さら
に、ソルダーレジスト組成物には、色素や顔料を添加し
てもよい。配線パターンを隠蔽できるからである。この
色素としてはフタロシアニングリーンを用いることが望
ましい。
は、ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることができ
る。このビスフェノール型エポキシ樹脂には、ビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ
樹脂があり、耐塩基性を重視する場合には前者が、低粘
度化が要求される場合(塗布性を重視する場合)には後
者がよい。
ては、多価アクリル系モノマーを用いることができる。
多価アクリル系モノマーは、解像度を向上させることが
できるからである。例えば、日本化薬製のDPE−6
A、共栄社化学製のR−604のような構造の多価アク
リル系モノマーが望ましい。
は、25℃で0.5〜10Pa・s、より望ましくは1
〜10Pa・sがよい。ロールコ一タで塗布しやすい粘
度だからである。ソルダーレジスト形成後、開口部を形
成する。その開口は、露光、現像処理により形成する。
スマスク基板)は、静電気が帯電しているため、異物
が、凝集、付着しやすく、開口部の形成不良を誘発す
る。よって、帯電による形成不良を防止するため、静電
装置を用いて、フォトマスク(ガラスマスク基板)の除
電を行った後、露光に使用する。静電気除去は、電圧1
000〜6000V、除電時間30〜500secで行
う。特に、電圧3000〜5000V、除電時間30〜
120secで行うのが望ましい。その理由として、除
電を繰り返して行っても、マスクへの影響がないためで
ある。放電電極に高圧で印加して、アース極と放電電極
の間に高圧電界ができ空気が、+、−両方にイオン化さ
れて、帯電物の能動極と逆の極性のイオンが引き付けら
れて、帯電が中和されることにより、マスク上の異物を
除去することができる。
部に無電解めっきにてニッケルめっき層を形成させる。
ニッケルめっき液の組成の例として硫酸ニッケル4.5
g/l 、次亜リン酸ナトリウム25g/l、クエン酸ナ
トリウム40g/l 、ホウ酸12g/l 、チオ尿素0.
1g/l (PH=11)がある。脱脂液により、ソルダ
ーレジスト層開口部、表面を洗浄し、パラジウムなどの
触媒を開口部に露出した導体部分に付与し、活性化させ
た後、めっき液に浸漬し、ニッケルめっき層を形成させ
た。
μmで、特に3〜10μmの厚みが望ましい。それ以下
では、半田バンプとニッケルめっき層の接続が取れにく
い、それ以上では、開口部に形成した半田バンプが収ま
りきれず、剥がれたりする。
めっき層を形成させる。厚みは、0.03μmである。
線板について図を参照して説明する。先ず、本発明の第
1実施例に係るプリント配線板10の構成について、図
6(T)及び図7を参照して説明する。図6(T)は、
ICチップ搭載前のプリント配線板(パッケージ基板)
の断面を示している。図9は、プリント配線板にICチ
ップ90を搭載し、ドータボード(サブボード)94へ
取り付けた状態を示す図である。
は、多層コア基板30の表面及び裏面にビルドアップ配
線層80A、80Bが形成されている。該ビルトアップ
層80Aは、バイアホール60、導体回路58及びダミ
ーパターン58Dの形成された層間樹脂絶縁層50と、
バイアホール160及び導体回路158の形成された層
間樹脂絶縁層150とからなる。また、ビルドアップ配
線層80Bは、バイアホール60、導体回路58及びダ
ミーパターン58Dの形成された層間樹脂絶縁層50
と、バイアホール160及び導体回路158の形成され
た層間樹脂絶縁層150とからなる。
路チップ90のランド92へ接続するための半田バンプ
76Uが配設されている。一方、下面側には、ドーター
ボード94のランド96に接続するための半田バンプ7
6Dが配設されている。
80A側のバイアホール160及びバイアホール60を
介してスルーホール36へ接続されている。そして、該
スルーホール36からビルドアップ配線層80B側のバ
イアホール60及びバイアホール160を介して半田バ
ンプ76DAへ接続されている。
縁層50の上層に形成された配線パターンを図8(A)
に示す。図8(A)中のD−D断面部分が、図9中に相
当する。ダミーパターン58Dの始端及び終端は、導体
回路58に接続されている。ここで、図8(A)中のB
部を拡大して図8(B)に示す。図中に示すように、ダ
ミーパターン58Dには曲げ部Jが設けられ、導体配線
58との接続角度が直角にされている。そして、ダミー
パターン58Dの配線幅は50μmに形成されている。
180°、好適には、70〜110°に設定されてい
る。これは、該曲げ部を45°未満或いは180°を越
えると、後述する製造時のエッチング工程で、エッチン
グ液の液溜まりが生じて、線細り、断線の原因となるか
らである。一方、70°から110°にすることで、エ
ッチング液溜まりによる過剰エッチングがなくなり、ダ
ミーパターンの線細り、断線などを起こさず、導体回路
58の上層に形成される層聞絶縁樹脂層150の厚み、
及び、上層導体回路158のめっき層の厚みのバラツキ
を安定化できる。
程について、図1〜図6を参照して説明する。ここで
は、先ず、A.無電解めっき用接着剤、B.層間樹脂絶
縁剤、C.樹脂充填剤の組成について説明する。 A.無電解めっき用接着剤調製用の原料組成物(上層用
接着剤) 〔樹脂組成物〕クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物
を80wt%の濃度でDMDGに溶解させた樹脂液を3
5重量部、感光性モノマー(東亜合成製、アロニックス
M315)3.15重量部、消泡剤(サンノプコ製、S
−65)0.5重量部、NMP3.6重量部を撹拌混合
して得た。
(PES)12重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成
製、ポリマーポール)の平均粒径1.0μmのものを
7.2重量部、平均粒径0.5μmのものを3.09重
量部、を混合した後、さらにNMP30重量部を添加
し、ビーズミルで撹拌混合して得た。
(四国化成製、2E4MZ−CN)2重量部、光開始剤
(チバガイギー製、イルガキュア I−907)2重量
部、光増感剤(日本化薬製、DETX-S)0.2重量部、N
MP1.5重量部を撹拌混合して得た。
(下層用接着剤) 〔樹脂組成物〕クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物
を80wt%の濃度でDMDGに溶解させた樹脂液を3
5重量部、感光性モノマー(東亜合成製、アロニックス
M315)4重量部、消泡剤(サンノプコ製、S−6
5)0.5重量部、NMP3.6重量部を撹拌混合して
得た。
(PES)12重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成
製、ポリマーポール)の平均粒径0.5μmのものを1
4.49重量部、を混合した後、さらにNMP30重量
部を添加し、ビーズミルで撹拌混合して得た。
(四国化成製、2E4MZ−CN)2重量部、光開始剤
(チバガイギー製、イルガキュア I−907)2重量
部、光増感剤(日本化薬製、DETX−S)0.2重量
部、NMP1.5重量部を撹拌混合して得た。
(油化シェル製、分子量310、YL983U)100
重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングさ
れた平均粒径1.6μmのSiO2 球状粒子(アドマテ
ック製、CRS1101−CE、ここで、最大粒子の大
きさは後述する内層銅パターンの厚み(15μm)以下
とする)170重量部、レベリング剤(サンノプコ製、
ベレノールS4)1.5重量部を撹拌混合することによ
り、その混合物の粘度を23±1℃で45,000〜4
9,000cpsに調整して得た。
6.5重量部。
いて説明する。 (1)厚さ1mmのガラスエポキシ樹脂またはBT(ビ
スマレイミドトリアジン)樹脂からなる基板30の両面
に18μmの銅箔32がラミネートされている銅張積層
板30Aを出発材料とした(図1の工程(A))。ま
ず、この銅張積層板30に通孔33をドリルにより削孔
し、無電解めっき処理を施し(図1の工程(B))、パ
ターン状にエッチングすることにより、基板30の両面
に内層銅パターン34とスルーホール36を形成した
(図1の工程(C))。
ール36を形成した基板30を水洗いし、乾燥した後、
酸化浴(異化浴)として、NaOH(10g/l ),N
aClO2 (40g/l ),Na3 PO4 (6g/l
)、還元浴として、NaOH(10g/l ),NaB
H4 (6g/l )を用いた酸化一還元処理により、内層
銅パターン34およぴスルーホール36の表面に粗化層
38を設けた(図1の工程(D))。
を混合混練して樹脂充填剤を得た。
を、調製後24時間以内に基板の導体回路34間あるいは
スルーホール36内に塗布、充填した(図2の工程
(E))。塗布方法として、スキージを用いた印刷法で
行った。1回目の印刷塗布は、主にスルーホール36内
を充填して、100℃、20分間で乾燥させた。また、
2回目の印刷塗布は、主に導体回路34の形成で生じた
凹部を充填して、導体回路34およびスルーホール36
内を充填させたあと、前述の乾燥条件で乾燥させた。
の片面を、#600のベルト研磨紙(三共理化学製)を
用いたベルトサンダー研磨により、内層銅パターン34
の表面やスルーホール36のランド36a表面に樹脂充
填剤40が残らないように研磨し、次いで、前記ベルト
サンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行っ
た。このような一連の研磨を基板の他方の面についても
同様に行った(図2の工程(F))。次いで、100℃
で1時間、150℃で1時間の加熱処理を行って樹脂充
填剤40を硬化した。
填された樹脂充填剤40の表層部および内層導体回路3
4上面の粗化層38を除去して基板両面を平滑化し、樹
脂充填剤40と内層導体回路34の側面とが粗化層38
を介して強固に密着し、またスルーホール36の内壁面
と樹脂充墳剤40とが粗化層38を介して強固に密着し
た配線基板を得た。即ち、この工程により、樹脂充填剤
40の表面と内層銅パターン34の表面が同一平面とな
る。
線板30にアルカリ脱脂してソフトエッチングして、次
いで、塩化バラジウウムと有機酸からなる触媒溶液で処
理して、Pd触媒を付与し、この触媒を活性化した後、
硫酸銅3.9×10-2 ol/l 、硫酸ニッケル3.8
×10-3mol/l 、クエン酸ナトリウム7.8×10
-3mol/l 、次亜りん酸ナトリウム2.3×10-1m
ol/l 、界面活性剤(日信化学工業製、サーフィール
465)1.1×10-1mol/l 、PH=9からなる
無電解めっき液に浸積し、浸漬1分後に、4秒当たり1
回に割合で縦、および、横振動させて、導体回路および
スルーホールのランドの表面にCu−Ni−Pからなる
針状合金の被覆層と粗化層42を設けた(図2の工程
(G))。
l、チオ尿素1.0mol/l、温度35℃、PH=
1.2の条件でCu−Sn置換反応させ、粗化層の表面
に厚さ0.3μmSn層(図示せず)を設けた。
成物を撹拌混合し、粘度1.5 Pa ・sに調整して層間樹
脂絶縁剤(下層用)を得た。次いで、Aの無電解めっき
用接着剤調製用の原料組成物を撹拌混合し、粘度7Pa・
S に調整して無電解めっき用接着剤溶液(上層用)を得
た。
記(7)で得られた粘度1.5Pa・sの層間樹脂絶縁
剤(下層用)44を調製後24時間以内にロールコ一タ
で塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で
30分の乾燥(ブリベーク)を行い、次いで、前記
(7)で得られた粘度7Pa・sの感光性の接着剤溶液
(上層用)46を調製後24時間以内に塗布し、水平状
態で20分間放置してから、60℃で30分の乾燥(ブ
リベーク)を行い、厚さ35μmの接着剤層50αを形
成した(図2の工程(H))。
した基板30の両面に、85μmφの黒円が印刷された
フォトマスクフィルム(図示せず)を密着させ、超高圧
水銀灯により500mJ/cm2 で露光した。これをD
MTG溶液でスプレー現像し、さらに、当該基板を超高
圧水銀灯により3000mJ/cm2 で露光し、100
℃で1時間、120℃で1時間、その後150℃で3時
間の加熱処理(ポストベーク)をすることにより、フォ
トマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた85μm
φの開口(バイアホール形成用開口)48を有する厚さ
35μmの層間樹脂絶縁層(2層構造)50を形成した
(図3の工程(I))。なお、バイアホールとなる開口
には、スズめっき層を部分的に露出させた。
スマスク基板)は、静電気が帯電して、異物が凝集、付
着してしまうため、静電除去装置を用いたのち、露光に
使用する。静電除去装置として、シムコジャパン社製S
OP型静電除去バーを用いて、除電条件は、電圧300
0V、除電時間60secで行った。
クロム酸に19分間浸漬し、層間樹脂絶縁層50の表面
に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することによ
り、当該層間樹脂絶縁層50の表面を粗化とし、その
後、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いし
た(図3の工程(J))。
た該基板の表面に、パラジウム触媒(アトテック製)を
付与することにより、層間樹脂絶縁層の表面およびバイ
アホール用開口48の内壁面に触媒核を付けた。
溶液中に基板30を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6〜
1.2μmの無電解銅めっき膜52を形成した(図3の
工程(K))。 〔無電解めっき水溶液〕 EDTA 0.08mol/l 硫酸銅 0.03mol/l HCHO 0.05mol/l NaOH 0.05mol/l α、α’−ビピリジル 80mg/l PEG 0.10g/l 〔無電解めっき条件〕 65℃の液温度で20分
めっき膜52上に市販の感光性ドライフィルム54αを
張り付け、マスク53を載置し(図3の工程(L))、
100m J/cm2 で露光、0.8%炭酸ナトリウムで
現像処理し、厚さ15μmのめっきレジストを設けた
(図4の工程(M))。ここで、マスク53には、図8
(A)を参照して上述した導体回路58を35〜75μ
mに形成するためのパターン53aと、ダミーパターン
58Dを50〜75μmに形成するためのパターン53
bと、ランドを形成するためパターン53cとが形成し
てある。この図8(A)の配線パターンを形成するため
のマスク53の平面図を図9(A)に示す。なお、マス
ク53は、前記のダミーパターン58Dの接続角度を直
角にし、ダミーパターンの曲げ部Jの角度を70〜11
0°に形成できるよう構成してある。。
スマスク基板)は、静電気が帯電して、異物が凝集、付
着してしまうため、静電除去装置を用いたのち、露光に
使用する。静電除去装置として、シムコジャパン社製S
OP型静電除去バーを用いて、除電条件は、電圧300
0V、除電時間60secで行った。
下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ15μmの電解銅
めっき膜56を形成した(図4の工程(N))。 〔電解めっき水溶液〕 硫酸 2.24mol/l 硫酸鋼 0.26mol/l 添加剤(アトテックジャパン製、カパラシドHL) 19.5ml/l 〔電解めっき条件〕 電流密度 1A/dm2 時間 65分 温度 22±2℃
で剥離除去した後、そのめっきレジスト下の無電解めっ
き膜を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して
溶解除去し、無電解銅めっき膜と電解銅めっき膜からな
る厚さ18μmの導体回路58、ダミーパターン58
D、ランド58R、バイアホール60を形成した(図4
の工程(O))。このエッチング工程において、本実施
例では、ダミーパターン58Dの接続角度を直角にし、
ダミーパターンの曲げ部Jの角度を70〜110°に形
成してあるため、エッチング液の液溜まりが発生せず、
導体回路58の線細り、断線を生じせしめることがな
い。
−Ni−Pからなる粗化面62を形成し、さらにその表
面にSn置換を行った(図5の工程(P)。
り返すことにより、さらに上層の層間樹脂絶縁層15
0、導体回路158、バイアホール160を形成し、プ
リント配線板10を得た(図5の工程(Q))。但し、
Sn置換は行わなかった。
に塗布するソルダーレジストを用意する。ここでは、D
MDGに溶解させた60重量%のクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂(日本化薬製)のエポキシ基50%をア
クリル化した感光性付与のオリゴマー(分子量400
0)を46.67g、メチルエチルケトンに溶解させた
80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シ
ェル製、エピコート1001)15.0g、イミダゾー
ル硬化剤(四国化成製、2E4MZ−CN)1.6g、
感光性モノマーである多価アクリルモノマー(日本化薬
製、R604)3g、同じく多価アクリルモノマー(共
栄社化学製、DEP6A)1.5g、分散系消泡剤(サ
ンノプコ社製、S−65)0.71gを混合し、さらに
この混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン
(関東化学製)を2g、光増感剤としてのミヒラーケト
ン(関東化学製)を0.2g加えて、粘度を25℃で
2.0Pa・sに調整したソルダーレジスト組成物を得
た。なお、粘度測定は、B型粘度計(東京計器、DVL
−B型)で60rpmの場合はローターNo.4、6r
pmの場合はローターNo. 3によった。
配線板10の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を2
0μmの厚さで塗布した。次いで、70℃で20分間、
70℃で30分間の乾燥処理を行った後、円パターン
(マスクパターン)が描画された厚さ5mmのフォトマ
スクフィルムを密着させて載置し、1000mJ/cm
2の紫外線で露光し、DMTG現像処理した。そしてさ
らに、80℃で1時間、100℃で1時間、120℃で
1時間、150℃で3時間の条件で加熱処理し、はんだ
パッド部分(バイアホールとそのランド部分を含む)の
開口(開口径200μm)71を有するソルダーレジス
ト層(厚み20μm)70を形成した(図5の工程
(R))。
スマスク基板)は、静電気が帯電して、異物が凝集、付
着してしまうため、静電除去装置を用いたのち、露光に
使用する。静電除去装置として、シムコジャパン社製S
OP型静電除去バーを用いて、除電条件は、電圧300
0V、除電時間60secで行った。
0-1mol/l 、次亜リン酸ナトリウム2.8×10-1
mol/l 、クエン酸ナトリウム1.6×10-1mol
/l 、からなるPH=4.5の無電解ニッケルめっき液
に、20分間浸漬して、開口部71に厚さ5μm のニッ
ケルめっき層72を形成した(図6の工程(S))。さ
らに、その基板を、シアン化金カリウム7.6×10-3
mol/l、塩化アンモニウム1.9×10-1mol/
l 、クエン酸ナトリウム1.2×10-1mol/l、次
亜リン酸ナトリウム1.7×10-1mol/l からなる
無電解金めっき液に80℃の条件で7.5分間浸漬し
て、ニッケルめっき層72上に厚さ0.03μmの金め
っき層74を形成した(図6の工程(S))。
の開口部71に、半田ペーストを印刷して200℃でリ
フローすることにより、半田バンプ(半田体)76U、
76Dを形成し、半田バンプを有するプリント配線板1
0を製造した(図6の工程(T))。
ンプ76UにICチップ90のパッド92が適応するよ
うに載置した状態でリフローるすことで、ICチップの
取り付けを行う。更に、プリント配線板の半田バンプ7
6Dにドータボード94のパッド96が適応するように
載置した状態でリフローるすことで、ドータボードへの
取り付けを行う(図7参照)。
ント配線板の性能を試験するために、比較用のプリント
配線板を形成した。 (比較例)基本的に製造工程は、実施例と同様である
が、マスクを用いて、図9(B)に示すようにダミーパ
ターン58Dの接続角度を30°、ダミーパターン58
Dの曲げ部Jの曲げ角度を30°にした。
配線板について、ダミーパターンの接続部の線細り、断
線の発生率、ダミーパターンの曲げ部分の線細り、断線
の発生率、ダミーパターンの接続部上の上層の層間絶縁
樹脂層の厚み、導体回路の厚みの6項目について比較、
評価を行った。図10に実施例と比較例の評価結果を示
す。実施例では、ダミーパターン、および、その周辺の
導体回路に線細り、断線の発生もなく、上層の層間絶縁
樹脂層(図7中の層間樹脂絶縁層150)、および、導
体回路(図7中の導体回路158)の厚みのバラツキの
差も見られなかった。
ミーパターンも曲げ部については、導体回路形成後、2
00カ所について下記の基準で発生確率を算出した。 (1)線細り:2μm以上の配線が細くなっているもの
を1と数えた。 (2)断線:完全に切れたものを1と数えた。 一方、上層の厚みについては、50カ所を測定して平均
値を算出した。ここで、実施例、比較例ともに導体回路
58直上の層間樹脂絶縁層150の厚みは35μmで、
導体回路58直上の導体回路158(図7参照)の厚み
は10μmである。ここで、実施例では、導体回路の直
上からはずれてもほぼ同じ厚みであるのに対して、比較
例では、薄くなっており、平均値に違いがでている。
工程図である。
工程図である。
工程図である。
工程図である。
工程図である。
工程図である。
図である。
図8(B)は、図7中のB部を拡大して示す拡大図であ
る。
であり、図9(B)は、比較例の配線パターンを示す平
面図である。
配線板との試験結果を示す図表である。
係るプリント配線板の構造を示す断面図であり、図11
(C)は、回路パターンの平面図である。
ンの平面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 配線及びダミーパターンからなる導体層
の形成されたプリント配線板において、 前記ダミーパターンの始終点の接続角度が60°〜90
°となるよう、該ダミーパターンに曲げ部を設けたこと
を特徴とするプリント配線板。 - 【請求項2】 配線及びダミーパターンからなる導体層
と層間樹脂絶縁層とが積層されたビルドアップ配線層
が、コア基板の表面に形成されてなるプリント配線板に
おいて、 前記ダミーパターンの始終点の接続角度が60°〜90
°となるよう、該ダミーパターンに曲げ部を設けたこと
を特徴とするプリント配線板。 - 【請求項3】 配線及びダミーパターンからなる導体層
と層間樹脂絶縁層とが積層されたビルドアップ配線層
が、コア基板の表面に形成されてなるプリント配線板に
おいて、 前記ダミーパターンの始終点の接続角度がほぼ直角とな
るよう、該ダミーパターンに曲げ部を設けたことを特徴
とするプリント配線板。 - 【請求項4】 前記ダミーパターンの配線幅を、35μ
m以上に形成したことを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1に記載のプリント配線板。 - 【請求項5】 前記ダミーパターンの曲げ部の角度を4
5°〜180°にしたことを特徴とする請求項1〜4の
いずれか1に記載のプリント配線板。
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