JP2000307024A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

プリント配線板の製造方法

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JP2000307024A JP11112185A JP11218599A JP2000307024A JP 2000307024 A JP2000307024 A JP 2000307024A JP 11112185 A JP11112185 A JP 11112185A JP 11218599 A JP11218599 A JP 11218599A JP 2000307024 A JP2000307024 A JP 2000307024A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイドを減少させ、半田バンプの形状や高さ
の均一性を確保し、半田ペーストによるソルダーレジス
ト層上のニジミや半田バンプ間の短絡を防止することに
より、ICチップなどの電子部品との接続を確実に行う
ことができる接続性、信頼性に優れたプリント配線板を
製造すること。 【解決手段】 絶縁性基板上に層間絶縁層を挟んだ複数
層からなる導体回路を形成した後、最上層の導体回路上
にソルダーレジスト層を設け、ソルダーレジスト層の一
部を開口して複数の半田バンプ形成用パッドを形成し、
半田バンプ形成用パッドに半田ペーストを印刷して半田
バンプを形成するプリント配線板の製造方法であって、
1回目の半田ペーストの印刷で凹形状の半田バンプ形成
用パッドに半田ペーストを充填した後、さらに1回以上
半田ペーストの印刷を行い、半田バンプを形成するプリ
ント配線板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソルダーレジスト
層に形成した半田バンプ形成用パッド上に半田ペースト
を印刷する方法に特徴を有するプリント配線板の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】いわゆる多層ビルドアップ配線基板と呼
ばれる多層プリント配線板は、セミアディティブ法等に
より製造されており、コアと呼ばれる0.5〜1.5m
m程度のガラスクロス等で補強された樹脂基板の上に、
銅等による導体回路と層間樹脂絶縁層とを交互に積層す
ることにより作製される。この多層プリント配線板の層
間樹脂絶縁層を介した導体回路間の接続は、バイアホー
ルにより行われている。
【0003】従来、ビルドアップ多層プリント配線板
は、例えば、特開平9−130050号公報等に開示さ
れた方法により製造されている。すなわち、まず、銅箔
が貼り付けられた銅貼積層板に貫通孔を形成し、続いて
無電解銅めっき処理を施すことによりスルーホールを形
成する。続いて、基板の表面をフォトリソグラフィーの
手法を用いて導体パターン状にエッチング処理して導体
回路を形成する。次に、形成された導体回路の表面に、
無電解めっきやエッチング等により粗化面を形成し、そ
の粗化面を有する導体回路上に絶縁樹脂層を形成した
後、露光、現像処理を行ってバイアホール用開口を形成
し、その後、UV硬化、本硬化を経て層間樹脂絶縁層を
形成する。
【0004】さらに、層間樹脂絶縁層に酸や酸化剤など
により粗化形成処理を施した後、薄い無電解めっき膜を
形成し、この無電解めっき膜上にめっきレジストを形成
した後、電解めっきにより厚付けを行い、めっきレジス
ト剥離後にエッチングを行って、下層の導体回路とバイ
アホールにより接続された導体回路を形成する。これを
繰り返した後、最後に導体回路を保護するためのソルダ
ーレジスト層を形成し、ICチップ等の電子部品やマザ
ーボード等との接続のために開口を露出させた部分にめ
っき等を施して半田バンプ形成用パッドとした後、IC
チップ等の電子部品側に半田ペーストを印刷して半田バ
ンプを形成することにより、ビルドアップ多層プリント
配線板を製造する。また、必要に応じて、マザーボード
側にも半田バンプを形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ソルダーレジスト層に
形成された半田バンプ形成用パッドは、フラットな導体
回路上に形成され、平坦なものと、バイアホール上に形
成され、その中心に10〜120μmの径の窪みを有す
るものの2種類がある。
【0006】中心に窪みを有する半田バンプ形成用パッ
ドは、半田ペーストを充填した際、半田ペーストの粘度
等によっては完全に窪み付近が充填されない場合があ
り、これに起因して半田バンプの窪み部分やその付近に
ボイドが形成されることがある。
【0007】この半田バンプ内に形成されたボイドは、
リフロー時や、ICチップなどの電子部品が動作した際
の発熱で、拡散したり膨張したりし、これに起因して、
半田バンプや半田バンプ形成用パッドに剥がれやクラッ
クが発生し、接続性、信頼性に悪影響を与えるという問
題があった。
【0008】近年、ICチップなどの電子部品の高密度
化、高集積化に伴い、基板の半田バンプも同様に狭ピッ
チ化、ファイン化が進行しているため、ボイドが与える
悪影響も顕著に現れるようになってきた。
【0009】このボイドを低減させる方法としては、半
田ペーストの粘度を下げる方法が考えられるが、この方
法では、半田バンプのボイドは低減されるものの、半田
バンプの形状や高さの均一性が損なわれ、ICチップ等
の電子部品との接続が不良となったり、印刷時に半田ペ
ーストがソルダーレジスト層の表面に滲んでしまい、半
田バンプ間の短絡を引き起こしてしまうという問題が発
生してしまう。
【0010】また、半田ペーストの印刷時に使用するマ
スクの開口径を変更する方法、ピーク温度、余熱温度、
コンベアスピード等のリフロー条件を変更する方法、ス
キージ速度や印刷圧力などの印刷条件の変更を行うこと
によりボイドを低減させる方法等も考えられるが、この
ような方法では望ましい結果を得ることはできなかっ
た。
【0011】本発明は、上記課題に鑑み、ボイドを低減
させ、半田バンプの形状や高さの均一性を確保し、半田
ペーストによるソルダーレジスト層上のニジミによる半
田バンプ間の短絡を防止することにより、ICチップな
どの電子部品との接続を確実に行うことができる接続
性、信頼性に優れたプリント配線板を得ることを目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】発明者は上記課題に鑑み
て鋭意研究した結果、1回目の粘度の低い半田ペースト
を用いた印刷で凹形状の半田バンプ形成用パッドに半田
ペーストを充填し、ソルダーレジスト層の表面を略平坦
にした後、この半田ペーストが充填された半田バンプ形
成用パッドの上に、再度、粘度を上げた半田ペーストを
印刷することにより、半田ペーストによるソルダーレジ
スト層上のニジミがなく、均一な形状、高さを有すると
ともに、相互間で短絡のない半田バンプ形成用パッドを
有するプリント配線板を製造することができることを見
いだし、以下に示す内容を要旨構成とする発明に到達し
た。
【0013】即ち、本発明のプリント配線板の製造方法
は、形成した導体回路上に層間絶縁層を形成する工程を
繰り返して、絶縁性基板上に層間絶縁層を挟んだ複数層
からなる導体回路を形成した後、最上層の導体回路上に
ソルダーレジスト層を設け、上記ソルダーレジスト層の
一部を開口して複数の半田バンプ形成用パッドを形成
し、上記半田バンプ形成用パッドに半田ペーストを印刷
して半田バンプを形成するプリント配線板の製造方法で
あって、1回目の半田ペーストの印刷で凹形状の半田バ
ンプ形成用パッドに半田ペーストを充填した後、さらに
1回以上半田ペーストの印刷を行い、半田バンプを形成
することを特徴とする。
【0014】上記プリント配線板の製造方法において
は、第一の方法として、2回の半田ペーストの印刷工程
を行った後リフロー工程を行い、半田バンプを形成する
方法を採用することができる。
【0015】また、第二の方法として、全半田バンプ形
成用パッドの一部に対向する部分にのみ開口部が形成さ
れ、開口部同士の間隔が広くとられたマスクを用いて、
2回目の半田ペーストの印刷を行い、3回目以降の印刷
で2回目に印刷されなかった半田バンプ形成用パッド部
分が開口されたマスクを用いて印刷処理を行う方法も採
用することができる。上記第二の方法において、3回目
以降の半田ペーストの印刷においては、ソルダーレジス
トに当接する側の、前に形成した半田バンプ形成用パッ
ドに対向する部分に凹部が形成されたマスクを用いるこ
とが望ましい。
【0016】これらのプリント配線板の製造方法におい
ては、1回目の半田ペーストの印刷で、形成された半田
ペースト層の上面がソルダーレジスト層の表面と略同一
となるように、半田バンプ形成用パッドに半田ペースト
を充填する方法をとることができる。また、1回目の半
田ペーストの印刷で、形成された半田ペースト層の上面
がソルダーレジスト層の表面より下になるように、半田
バンプ形成用パッドに半田ペーストを充填する方法もと
ることができる。さらに、1回目の半田ペーストの印刷
で、窪みを有する半田バンプ形成用パッドのみに、その
窪み部分が充填される程度に半田ペーストを充填する方
法もとることができる。上記プリント配線板の製造方法
においては、1回目の半田ペーストの印刷工程に続いて
リフロー工程を行い、次の半田ペーストの印刷工程を行
う方法も採用することもできる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明のプリント配線板の製造方
法は、形成した導体回路上に層間絶縁層を形成する工程
を繰り返して、絶縁性基板上に層間絶縁層を挟んだ複数
層からなる導体回路を形成した後、最上層の導体回路上
にソルダーレジスト層を設け、上記ソルダーレジスト層
の一部を開口して複数の半田バンプ形成用パッドを形成
し、上記半田バンプ形成用パッドに半田ペーストを印刷
して半田バンプを形成するプリント配線板の製造方法で
あって、1回目の半田ペーストの印刷で凹形状の半田バ
ンプ形成用パッドに半田ペーストを充填した後、さらに
1回以上半田ペーストの印刷を行い、半田バンプを形成
することを特徴とする。
【0018】上記プリント配線板の製造方法によれば、
1回目の半田ペーストの印刷で、粘度の低い半田ペース
トを用いることにより、底部がフラットな半田バンプ形
成用パッドのみでなく、低部に窪みを有する半田バンプ
形成用パッドにも充填性よく半田ペーストを充填するこ
とができ、この充填工程によりソルダーレジスト層の表
面を略平坦化した後、この半田ペーストが充填された半
田バンプ形成用パッドの上に、粘度を上げた半田ペース
トを印刷することにより、半田ペーストによるソルダー
レジスト層の汚染がなく、均一な形状及び高さを有する
とともに、相互間で短絡のない半田バンプ形成用パッド
を形成することができ、接続性及び信頼性に優れたプリ
ント配線板を製造することができる。また、1回目の印
刷で粘度の低い半田ペーストを使用しているので、形成
した半田バンプにボイド等が発生することはない。
【0019】次に、本発明のプリント配線板の製造方法
における半田バンプの形成方法について説明する。本発
明では、種々の工程の後、導体回路上にソルダーレジス
ト層を形成し、半田バンプ形成用パッドとなる部分を開
口する。この半田バンプ形成用パッドの開口は、フォト
リソグラフィーを用いた方法、レーザを用いた方法、パ
ンチング法などで行われる。平面視した開口部の形状は
特に限定されず、例えば、円形、長円形、正方形、長方
形などが挙げられるが、半田ペースト層を形成しやすい
点、配線等を行う際の設計の自由度が拡がる点、半田バ
ンプ形状の安定性の点等から円形が望ましい。
【0020】なお、導体回路上には粗化層が形成されて
おり、その粗化層により、ソルダーレジスト層と導体回
路との密着が確保されている。この粗化層は、平均粗度
で0.5〜10μmが望ましく、1〜5μmがより望ま
しい。上記粗化層は、無電解めっき、エッチング、酸化
−還元処理や研磨処理などにより形成されることが望ま
しい。また、ソルダーレジスト層の厚みは、5〜70μ
mが望ましい。5μm未満である場合は、ソルダーレジ
スト層の剥がれやクラックの発生等が起こり、70μm
を越えると開口部を形成しにくくなるからである。
【0021】開口により露出した導体回路部分は、通
常、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金等の耐食性金
属で被覆する。具体的には、ニッケル−金、ニッケル−
銀、ニッケル−パラジウム、ニッケル−パラジウム−金
などの金属により被覆層を形成する。上記被覆層は、例
えば、めっき法、蒸着法、電着法などによって形成する
が、これらのなかでは、膜の均一性という点からめっき
法が望ましい。
【0022】次に、本発明では1回目の半田ペーストの
印刷を行い、凹形状の半田バンプ形成用パッドに半田ペ
ーストを充填した後、さらに1回以上半田ペーストの印
刷を行い、半田バンプを形成する。
【0023】上記のように、本発明では、少なくとも2
回以上半田ペーストの印刷を行うが、図1に示すよう
に、1回目の半田ペーストの印刷の後、1回の半田ペー
ストの印刷で全半田バンプ形成用パッド部分に半田ペー
スト層22bを形成してもよく、図3に示すように、2
回目以降の半田ペーストの印刷を複数回に分けて行うこ
とにより、半田ペースト層22c、22dを形成しても
よい。
【0024】1回目以降の印刷以降、1回で印刷を終了
するか、または、複数回印刷を行うかは、半田バンプの
ピッチ(距離)、高さ、半田バンプの形状、半田ペース
トの組成、粒度、粒径等により異なり、一概には言えな
いが、例えば、半田バンプ間の距離が極めて狭い場合に
は、マスクの作成が難しくなるため、複数回の印刷を行
うことが望ましい。
【0025】図1(a)〜(c)は、2回で半田ペース
トの印刷工程を終了する場合の各工程を模式的に示した
断面図である。本方法では、まず、半田バンプ形成用パ
ッド21a、21bが形成されたソルダーレジスト層1
4(図1(a)参照)に、半田ペーストを充填し、半田
ペースト層22aを形成し、ソルダーレジスト層14上
面を略平坦化する(図1(b)参照)。なお、図1にお
いて、21bは、中心に窪みが形成された半田バンプ形
成用パッドを表しており、半田バンプ形成用パッドの下
に存在する導体回路は省略している。
【0026】半田ペーストの充填は、印刷、ポッティン
グ、半田めっきのいずれの方法でも行うことができる
が、一度で全ての半田バンプ形成用パッドに充填するこ
とができ、また、半田ペーストの充填量を制御しやすい
点から印刷法により行うことが望ましい。また、印刷法
を採用した場合、スキージ等を用いてソルダーレジスト
層表面に半田ペーストを直接印刷し、半田バンプ形成用
パッドを充填する方法もあるが、その後ソルダーレジス
ト層表面に付着した半田ペーストを完全に除去すること
が困難なため、マスクを用い、マスクの開口部を介して
半田ペーストを半田バンプ形成用パッドに充填する方法
が好ましい。
【0027】この1回目の印刷では、ソルダーレジスト
層14の全ての半田バンプ形成用パッド21a、21b
に対向する部分に開口が形成されたたマスクを用い、こ
のマスクをソルダーレジスト層14の表面に載置した
後、スキージ等を用いて半田ペーストを凹形状の半田バ
ンプ形成用パッド21a、21bに充填する。
【0028】上記マスクの開口部は、ソルダーレジスト
層に対して平行な壁面を有するように形成されていても
よく、徐々にソルダーレジスト層側に拡径する形態のテ
ーパが形成されてもよい。
【0029】この工程で用いる半田ペーストは、後述す
る工程で用いる半田ペーストと溶剤の量、フラックスの
含有量を除いて同じ組成のものが望ましい。上に形成す
る半田ペーストと同じ組成のものを用いることにより、
形成された半田バンプ全体が同じ組成のものとなり、半
田バンプ内における金属拡散も同じとなり、ICチップ
などの電子部品から伝達信号の遅延などもなくなるから
である。なお、半田ペーストの組成等については後述す
る。
【0030】この半田バンプ形成用パッド充填用の半田
ペーストの粘度は、後工程で使用する半田ペーストより
低いものが望ましい。流動性を上げることにより、半田
バンプ形成用パッド21bの窪みを完全に充填するため
である。半田ペーストの粘度を低下させる方法として
は、余分に溶剤を加えたり、フラック含有量を多くした
り、半田粒子の粒径を小さくする方法等が挙げられる。
後工程で使用する半田ペーストとの粘度の差は、10〜
150Pa.sが望ましく、特に半田ペースト層を作製
しやすい点から50〜100Pa.sが望ましい。上記
方法により、半田バンプ形成用パッド21bの窪みにも
半田ペーストを完全に充填することができるため、ボイ
ドの発生等を防止することができる。また、ソルダーレ
ジスト表面が略平坦化されるため、この半田ペーストが
充填された半田バンプの上に、同じ量の半田ペーストを
上乗せした形で印刷することができ、高さや形状の揃っ
た半田バンプを形成することができる。
【0031】上記工程の後、リフロー工程を行って一定
の硬度を有する半田層を形成した後、上乗せする半田ペ
ースト層を形成してもよく、そのまま2回目以降の半田
ペーストの印刷を行い、最後にリフロー工程を行うこと
により半田バンプを形成してもよいが、後工程で使用す
る半田ペーストとの混濁を防止し、ボイドを確実になく
し、また、印刷位置ずれ等による半田ペーストのニジミ
をなくすために、1回目の印刷工程の後、リフロー工程
を行うことが望ましい。
【0032】次に、図1(c)に示すように、全ての半
田バンプ形成用パッドに対向する部分に開口が形成され
たマスク23を用い、このマスク23をソルダーレジス
ト層14の表面に載置した後、スキージ等を用いてマス
ク23の開口内に半田ペースト22bを押し込む。この
後、リフロー工程を行うことにより、半田ペーストによ
るソルダーレジスト層14表面の汚染がなく、均一な形
状及び高さを有するとともに、相互間で短絡のない半田
バンプ形成用パッドを形成することができ、接続性及び
信頼性に優れたプリント配線板を製造することができ
る。
【0033】なお、図1(b)に示した充填工程におい
て、図2(a)に示すように、半田ペースト層22aの
上面がソルダーレジスト層14の表面より下になるよう
に、半田ペーストを充填してもよく、図2(b)に示す
ように、窪みを有する半田バンプ形成用パッド21bの
みに、その窪み部分が充填される程度に半田ペースト層
22aを形成してもよい。これらの工程の後、図1に示
した工程と同様に半田ペースト層22bを形成するが、
初めに充填した量に応じて後の半田ペーストの供給量を
調製する。
【0034】次に、1回目の印刷工程の後、複数回で半
田ペーストの印刷を行う方法について説明する。この方
法では、例えば、図3(a)に示したように、全半田バ
ンプ形成用パッドの一部に対向する部分にのみ開口部が
形成され、開口部同士の間隔が広くとられたマスク24
を用いて2回目の印刷処理を行い、半田ペースト層22
cを形成し、3回目の印刷で2回目に印刷されなかった
半田バンプ形成用パッド部分が開口されたマスク25を
用いて印刷処理を行い、半田ペースト層22dを形成す
る。この場合、4回以上に印刷工程を分けてもよいが、
印刷工程が複雑化するのを避けるには、3回で印刷を終
了させることが望ましい。
【0035】ここで、「開口部同士の間隔が広くとられ
た」とは、マスクの全半田バンプ形成用パッドに対向す
る部分に開口部が形成された場合と比較して、マスクの
開口部同士の間隔が広くとられていることを意味する。
【0036】このマスクを用いることにより、マスクの
開口部同士の間隔を広くとることができるので、マスク
の開口に機械的な問題は発生せず、マスク自体の強度を
保つことができ、半田印刷中にマスクの破損や反りが生
じることもないため、形成した半田バンプ間で短絡等の
問題が発生しにくい。従って、この方法は、半田バンプ
形成用パッド間の距離が極めて狭い場合に有効である。
【0037】具体的には、一定配列の半田バンプ形成用
パッドが形成されたソルダーレジスト層に上記マスク等
を用いて半田ペーストを印刷する際には、例えば、2回
目の印刷工程で、隔列の半田バンプ形成用パッドに対向
する部分に開口が形成されたマスクを用い、隔列の半田
バンプ形成用パッドに半田ペースト層を形成し、3回目
の印刷工程において、残りの半田バンプ形成用パッドに
半田ペースト層を形成する。
【0038】なお、3回目以降の印刷においては、ソル
ダーレジスト層に当接する側の、前に形成した半田バン
プ形成用パッドに対向する部分に凹部(以下、ザグリと
いう)が形成されたマスクを用いることが望ましい。ザ
グリ25aが形成されたマスク25(図3(b)参照)
を用いることにより、マスク25による半田バンプの損
傷をなくすとともに、半田ペーストがマスクの裏側に付
着し、続いてソルダーレジスト層14の表面に付着する
ことに起因する短絡を防止することができるからであ
る。本方法においても、1回目の印刷で、図2に示した
ように、半田ペースト層の上面がソルダーレジスト層の
表面より下になるように、半田ペーストを充填してもよ
く、窪みを有する半田バンプ形成用パッドのみに、その
窪み部分が充填される程度に半田ペースト層を形成して
もよい。
【0039】2回目以降の印刷に用いるマスクの開口部
は、ソルダーレジスト層に対して平行な壁面を有するよ
うに形成されていてもよく、徐々にソルダーレジスト層
側に拡径する形態のテーパが形成されてもよいが、半田
ペーストがマスクにひっかからないようにするために
は、テーパが形成されていることが望ましい。
【0040】開口部のテーパは、マスクのソルダーレジ
スト層側の最も広い部分の幅と半田ペースト入口の最も
狭い部分幅との差が、0〜25μmであることが望まし
く、0〜10μmがより望ましい。このようなテーパを
設けることにより、半田ペーストのマスクからの抜け性
が向上するので、半田バンプ形成用パッド部分に半田ペ
ースト層を形成しやすくなり、半田バンプの形状、大き
さを均一に保持することができる。
【0041】本発明で半田ペーストの印刷に使用される
マスクの種類としては特に限定されず、プリント配線板
の製造用印刷マスクやその他の印刷マスクで用いられて
いる材質すべてのものを用いることができる。具体的に
は、例えば、ニッケル合金、ニッケル−コバルト合金、
SUS等からなるメタルマスク;エポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂等からなるプラスチックマスク等が挙げられ
る。マスクの製造方法としてはエッチング、アディテイ
ブ加工、レーザ加工等が挙げられる。
【0042】マスクの厚みは、20〜70μmが望まし
く、35〜50μmがより望ましい。上記範囲の厚みに
設定することにより、半田ペーストの開口部の抜け性が
よく、ザグリを設けても機械的な強度に問題が生じない
からある。また、上記範囲の厚みに設定することによ
り、半田ペースト種類を変更した場合や、その粘度を変
更した場合に、マスクの開口径などの設計変更を容易に
行うことができる。
【0043】マスク厚みが20μm未満であると、マス
クの作製が困難で、形成されるバンプの高さが均一にな
りにくく、半田バンプ形成における望ましい幅のテー
パ、ザグリを形成するのが難しくなる。また、逆にマス
クの厚みが70μmを超えると、半田ペーストの抜け性
が低下してしまい、開口部内にペーストが残留してしま
うために、半田バンプの形状、高さが均一でなくなるこ
とがあり、半田バンプが狭ピッチ化、ファイン化される
につれて、半田バンプの形成が難しくなる。
【0044】印刷の際に用いる半田ペーストとしては特
に限定されず、一般にプリント配線板の製造で使用され
ているものすべてを用いることができる。具体的には、
例えば、Sn:Pb(重量比)=63:37、Sn:P
b:Ag=62:36:2、Sn:Ag=96.5:
3.5等からなるものが挙げられる。また、半田粒子径
は、5〜40μmが好ましい。2回目以降で用いる半田
ペーストの粘度は、23℃のおいて、100〜400P
a.sが望ましい。半田ペーストの粘度が100Pa.
sより低いと、半田バンプの形状を保持することができ
ず、400Pa.sを超えると、半田バンプ形成用パッ
ド部分に半田ペースト層を良好に形成することができな
くなるからである。
【0045】半田ペーストを印刷する際には、通常、印
刷用スキージを用いる。この印刷形成用スキージの材質
は特に限定されず、例えば、ポリエチレンなどのゴム;
鉄、ステンレスなどの金属;セラミックなど一般にプリ
ント配線板の印刷に用いられる材質を使用することがで
きる。
【0046】上記スキージの形状に関しては、平型、角
型などの種々の形状のものが挙げられる。上記形状のス
キージに、適時切れ込みを入れることにより半田ペース
トの充填性を向上させてもよい。上記スキージの厚み
は、10〜30mmが望ましく、15〜25mmがより
望ましい。繰り返し印刷を行っても、反りやたわみがな
いからである。
【0047】しかし、スキージの目減り、摩耗による再
現性や半田ペーストへの異物混入を考慮すると、金属製
のものが望ましい。金属製の場合には、スキージの厚み
は、50〜300μmが望ましい。また、密閉式のスキ
ージユニットによる印刷を行ってもよい。このようなス
キージとしては、例えば、エアー圧入型、ローラー圧入
型、ピストン圧入型等が挙げられる。
【0048】本発明の半田バンプの形成方法で形成する
半田バンプの形状は半円球状で、その高さは5〜50μ
mとなり、均一な高さや形状を有する半田バンプを形成
することができる。リフローは、窒素などの不活性雰囲
気下、150〜300℃の温度範囲で行うことが望まし
い。リフロー温度は、半田組成により設定する。
【0049】次に、本発明のプリント配線板の製造方法
について、簡単に説明する。 (1) 本発明のプリント配線板の製造方法においては、ま
ず、絶縁性基板の表面に導体回路が形成された基板を作
製する。
【0050】絶縁性基板としては、樹脂基板が望まし
く、具体的には、例えば、ガラスエポキシ基板、ポリイ
ミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板、フッ
素樹脂基板、セラミック基板、銅貼積層板などが挙げら
れる。本発明では、この絶縁性基板にドリル等で貫通孔
を設け、該貫通孔の壁面および銅箔表面に無電解めっき
を施して表面導電膜およびスルーホールを形成する。無
電解めっきとしては銅めっきが好ましい。
【0051】この無電解めっきの後、通常、スルーホー
ル内壁および電解めっき膜表面の粗化形成処理を行う。
粗化形成処理方法としては、例えば、黒化(酸化)−還
元処理、有機酸と第二銅錯体の混合水溶液によるスプレ
ー処理、Cu−Ni−P針状合金めっきによる処理など
が挙げられる。
【0052】(2) 次に、無電解めっきが施された基板上
に導体回路形状のエッチングレジストを形成し、エッチ
ングを行うことにより導体回路を形成する。次に、この
導体回路が形成された基板表面に樹脂充填剤を塗布、乾
燥させて半硬化状態とした後、研摩を行い、樹脂充填材
の層を研削するとともに、導体回路の上部も研削し、基
板の両主面を平坦化する。この後、樹脂充填材の層を完
全硬化する。
【0053】(3) 次に、導体回路上に粗化層を形成す
る。粗化処理方法としては、例えば、黒化(酸化)−還
元処理、有機酸と第二銅錯体の混合水溶液によるスプレ
ー処理、Cu−Ni−P合金めっきによる処理などが挙
げられる。
【0054】(4) ついで、形成された粗化層表面に、ス
ズ、亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、タリウム、鉛等か
らなる被覆層を無電解めっき、蒸着などにより形成す
る。上記被覆層を0.01〜2μmの範囲で析出させる
ことにより、層間絶縁層から露出した導体回路を粗化液
やエッチング液から保護し、内層パターンの変色、溶解
を確実に防止することができるからである。
【0055】(5) この後、粗化層が形成された導体回路
上に層間樹脂絶縁層を設ける。層間樹脂絶縁層の材料と
しては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の
一部を感光化した樹脂またはこれらの複合樹脂を使用す
ることができる。層間絶縁層は、未硬化の樹脂を塗布し
て形成してもよく、また、未硬化の樹脂フィルムを熱圧
着して形成してもよい。さらに、未硬化の樹脂フィルム
の片面に銅箔などの金属層が形成された樹脂フィルムを
貼付してもよい。このような樹脂フィルムを使用する場
合は、バイアホール形成部分の金属層をエッチングした
後、レーザ光を照射して開口を設ける。金属層が形成さ
れた樹脂フィルムとしては、樹脂付き銅箔などを使用す
ることができる。
【0056】上記層間絶縁層を形成する際に、無電解め
っき用接着剤層を使用することができる。この無電解め
っき用接着剤は、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からである。
【0057】上記無電解めっき用接着剤において、特に
硬化処理された上記耐熱性樹脂粒子としては、(a) 平均
粒径が10μm以下の耐熱性樹脂粉末、(b) 平均粒径が
2μm以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、
(c) 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、(d)
平均粒径が2〜10μmの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒
径が2μm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、(e) 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を超え、2μm未満の耐熱性樹脂粉
末との混合物、(f) 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することができるからであ
る。
【0058】上記酸あるいは酸化剤に難溶性の耐熱性樹
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」または「感光性樹脂および熱可塑性樹脂
からなる樹脂複合体」などが望ましい。前者については
耐熱性が高く、後者についてはバイアホール用の開口を
フォトリソグラフィーにより形成できるからである。
【0059】上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などを使用
することができる。また、感光化した樹脂としては、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
応させたものが挙げられる。特にエポキシ樹脂をアクリ
レート化したものが最適である。エポキシ樹脂として
は、フェノールノボラック型、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。
【0060】熱可塑性樹脂としては、ポリエーテルスル
フォン(PES)、ポリスルフォン(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)、フッ素樹脂などを
使用することができる。熱硬化性樹脂(感光性樹脂)と
熱可塑性樹脂の混合割合は、熱硬化性樹脂(感光性樹
脂)/熱可塑性樹脂=95/5〜50/50が望まし
い。耐熱性を損なうことなく、高い靱性値を確保できる
からである。
【0061】上記耐熱性樹脂粒子の混合重量比は、耐熱
性樹脂マトリックスの固形分に対して5〜50重量%が
望ましく、10〜40重量%がさらに望ましい。耐熱性
樹脂粒子は、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望ましい。
【0062】(6) 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−ル形成用の開口
を設ける。層間絶縁樹脂層の開口は、無電解めっき用接
着剤の樹脂マトリックスが熱硬化樹脂である場合は、レ
−ザ−光や酸素プラズマ等を用いて行い、感光性樹脂で
ある場合には、露光現像処理にて行う。なお、露光現像
処理は、バイアホ−ル形成のための円パタ−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−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、露光し、現像処理液に浸漬するか、現像処理液をス
プレーすることにより行う。充分な凹凸形状の粗化面を
有する導体回路上に形成された層間樹脂絶縁層を硬化さ
せることにより、導体回路との密着性に優れた層間樹脂
絶縁層を形成することができる。
【0063】(7) 次に、バイアホ−ル用開口を設けた層
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。通常、粗化は、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または酸化剤で溶解除去す
ることにより行う。酸処理等により形成する粗化面の高
さは、Rmax=0.01〜20μmが望ましい。導体
回路との密着性を確保するためである。特にセミアディ
ティブ法では、0.1〜5μmが望ましい。密着性を確
保しつつ、無電解めっき膜を除去することができるから
である。
【0064】上記酸処理を行う際には、リン酸、塩酸、
硫酸、または、蟻酸や酢酸などの有機酸を用いることが
でき、特に有機酸を用いるのが望ましい。粗化形成処理
した場合に、バイアホ−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。上記酸化処理は、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。
【0065】(8) 次に、粗化した層間絶縁樹脂上の全面
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、無電解銅めっきが好ましく、その厚みは、1〜
5μmが望ましく、2〜3μmがより望ましい。
【0066】(9) さらに、この上にめっきレジストを配
設する。めっきレジストとしては、市販の感光性ドライ
フィルムや液状レジストを使用することができる。そし
て、感光性ドライフィルムを貼り付けたり、液状レジス
トを塗布した後、紫外線露光処理を行い、アルカリ水溶
液で現像処理する。
【0067】(10)ついで、上記処理を行った基板を電気
めっき液に浸漬した後、無電解めっき層をカソードと
し、めっき被着金属をアノードとして直流電気めっきを
行い、バイアホール用開口をめっき充填するとともに、
上層導体回路を形成する。電解めっきとしては、電解銅
めっきが好ましく、その厚みは、10〜20μmが好ま
しい。
【0068】(11)ついで、めっきレジストを強アリカリ
水溶液で剥離した後にエッチングを行い、無電解めっき
層を除去することにより、上層導体回路およびバイアホ
ールを独立パターンとする。上記エッチング液として
は、硫酸/過酸化水素水溶液、塩化第二鉄、塩化第二
銅、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩の水溶液が使用
される。なお、非導体回路部分に露出したパラジウム触
媒核は、クロム酸、硫酸、過酸化水素等により溶解除去
する。
【0069】(12)この後、必要により、(3) 〜(11)の工
程を繰り返し、最上層の導体回路に上記(3) の工程と同
様の条件で無電解めっきを施し、最上層の導体回路上に
粗化層を形成する。
【0070】次に、最上層の導体回路を含む基板面にソ
ルダーレジスト層を形成し、上記した方法により半田バ
ンプを形成することによりプリント配線板の製造を終了
する。なお、製品認識文字などを形成するための文字印
刷工程やソルダーレジスト層の改質のために、酸素や四
塩化炭素などのプラズマ処理を適時行ってもよい。以上
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。
【0071】
【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。 (実施例1) A.無電解めっき用接着剤の調製(上層用接着剤) (i) クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社
製、分子量:2500)の25%アクリル化物を80重
量%の濃度でジエチレングリコールジメチルエーテル
(DMDG)に溶解させた樹脂液35重量部、感光性モ
ノマー(東亜合成社製、アロニックスM315)3.1
5重量部、消泡剤(サンノプコ社製 S−65)0.5
重量部およびN−メチルピロリドン(NMP)3.6重
量部を容器にとり、攪拌混合することにより混合組成物
を調製した。
【0072】(ii)ポリエーテルスルフォン(PES)1
2重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成社製、ポリマー
ポール)の平均粒径1.0μmのもの7.2重量部およ
び平均粒径0.5μmのもの3.09重量部を別の容器
にとり、攪拌混合した後、さらにNMP30重量部を添
加し、ビーズミルで攪拌混合し、別の混合組成物を調製
した。
【0073】(iii) イミダゾール硬化剤(四国化成社
製、2E4MZ−CN)2重量部、光重合開始剤(チバ
ガイギー社製、イルガキュアー I−907)2重量
部、光増感剤(日本化薬社製、DETX−S)0.2重
量部およびNMP1.5重量部をさらに別の容器にと
り、攪拌混合することにより混合組成物を調製した。そ
して、(i) 、(ii)および(iii) で調製した混合組成物を
混合することにより無電解めっき用接着剤を得た。
【0074】B.無電解めっき用接着剤の調製(下層用
接着剤) (i) クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社
製、分子量:2500)の25%アクリル化物を80重
量%の濃度でジエチレングリコールジメチルエーテル
(DMDG)に溶解させた樹脂液35重量部、感光性モ
ノマー(東亜合成社製、アロニックスM315)4重量
部、消泡剤(サンノプコ社製 S−65)0.5重量部
およびN−メチルピロリドン(NMP)3.6重量部を
容器にとり、攪拌混合することにより混合組成物を調製
した。
【0075】(ii)ポリエーテルスルフォン(PES)1
2重量部、および、エポキシ樹脂粒子(三洋化成社製、
ポリマーポール)の平均粒径0.5μmのもの14.4
9重量部を別の容器にとり、攪拌混合した後、さらにN
MP30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合し、別
の混合組成物を調製した。
【0076】(iii) イミダゾール硬化剤(四国化成社
製、2E4MZ−CN)2重量部、光重合開始剤(チバ
ガイギー社製、イルガキュアー I−907)2重量
部、光増感剤(日本化薬社製、DETX−S)0.2重
量部およびNMP1.5重量部をさらに別の容器にと
り、攪拌混合することにより混合組成物を調製した。そ
して、(i) 、(ii)および(iii) で調製した混合組成物を
混合することにより無電解めっき用接着剤を得た。
【0077】C.樹脂充填材の調製 (i) ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル
社製、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
粒径が1.6μmで、最大粒子の直径が15μm以下の
SiO2 球状粒子(アドテック社製、CRS 1101
−CE)170重量部およびレベリング剤(サンノプコ
社製 ペレノールS4)1.5重量部を容器にとり、攪
拌混合することにより、その粘度が23±1℃で40〜
50Pa・sの樹脂充填材を調製した。なお、硬化剤と
して、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ
−CN)6.5重量部を用いた。
【0078】D.プリント配線板の製造方法 (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1の両面に1
8μmの銅箔8がラミネートされている銅貼積層板を出
発材料とした(図4(a)参照)。まず、この銅貼積層
板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン
状にエッチングすることにより、基板1の両面に下層導
体回路4とスルーホール9を形成した。
【0079】(2) スルーホール9および下層導体回路4
を形成した基板を水洗いし、乾燥した後、NaOH(1
0g/l)、NaClO2 (40g/l)、Na3 PO
4 (6g/l)を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする
黒化処理、および、NaOH(10g/l)、NaBH
4 (6g/l)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を
行い、そのスルーホール9を含む下層導体回路4の全表
面に粗化面4a、9aを形成した(図4(b)参照)。
【0080】(3) 上記Cに記載した樹脂充填材を調製し
た後、下記の方法により調製後24時間以内に、スルー
ホール9内、および、下層導体回路4間に樹脂充填材1
0を塗布することにより充填した(図4(c)参照)。
この際、塗布方法としては、スキージを用いた印刷法を
採用し、1回目の印刷塗布においては、主にスルーホー
ル9を充填し、100℃で20分間乾燥させた。また、
2回目の印刷塗布では、主に下層導体回路4の形成で生
じた凹部を充填し、100℃で20分間乾燥させた。
【0081】(4) 上記(3) の処理を終えた基板の片面
を、#600のベルト研磨紙(三共理化学社製)を用い
たベルトサンダー研磨により、下層導体回路4の表面や
スルーホール9のランド表面に樹脂充填材が残らないよ
うに研磨し、ついで、上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。この
後、100℃で1時間、150℃で1時間の加熱処理を
行い、樹脂充填材の層を完全に硬化させた。
【0082】このようにして、スルーホール9や導体回
路非形成部に形成された樹脂充填材10の表層部および
下層導体回路4の表面を平坦化し、樹脂充填材10と下
層導体回路4の側面4aとが粗化面を介して強固に密着
し、またスルーホール9の内壁面9aと樹脂充填材10
とが粗化面を介して強固に密着した絶縁性基板を得た
(図4(d)参照)。
【0083】(5) 次に、上記工程により導体回路を形成
した絶縁性基板を、絶縁性基板同士が3cmの間隔があ
くようにラックに収納し、アルカリ脱脂してソフトエッ
チングし、次いで、塩化パラジウムと有機酸とからなる
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。
【0084】次に、硫酸銅(3.9×10-2mol/
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
リン酸ナトリウム(2.3×10-1 mol/l)、界
面活性剤(日信化学工業社製、サーフィノール465)
(1.0g/l)を含む水溶液からなるpH=9の無電
解銅めっき浴に基板を浸漬し、浸漬1分後に、4秒あた
りに1回の割合で縦および横方向に振動させて、下層導
体回路およびスルーホールのランドの表面に、Cu−N
i−Pからなる針状合金の粗化層を設けた。さらに、ホ
ウフッ化スズ(0.1mol/l)、チオ尿素(1.0
mol/l)を含む温度35℃、pH=1.2のめっき
浴を用い、Cu−Sn置換反応させ、粗化層の表面に厚
さ0.3μmのSn層を設けた(図5(a)参照)。
【0085】(6) さらに、ホウフッ化スズ(0.1mo
l/l)、チオ尿素(1.0mol/l)を含む温度3
5℃、pH=1.2のスズ置換めっき液を用い、浸漬時
間10分でCu−Sn置換反応させ、粗化層の表面に厚
さ0.3μmのSn層を設けた。ただし、このSn層に
ついては、図示しない。
【0086】(7) 基板の両面に、上記Bにおいて記載し
た下層用の無電解めっき用接着剤(粘度:1.5Pa・
s)を調製後24時間以内にロールコータを用いて塗布
し、水平状態で20分間放置してから、60℃で30分
の乾燥を行った。次いで、上記Aにおいて記載した上層
用の無電解めっき用接着剤(粘度:7Pa・s)を調製
後24時間以内にロールコータを用いて塗布し、同様に
水平状態で20分間放置してから、60℃で30分の乾
燥を行い、厚さ35μmの無電解めっき用接着剤の層2
a、2bを形成した(図5(b)参照)。
【0087】(8) 上記(7) で無電解めっき用接着剤の層
を形成した基板の両面に、直径85μmの黒円が印刷さ
れたフォトマスクフィルムを密着させ、超高圧水銀灯に
より500mJ/cm2 強度で露光した後、DMDG溶
液でスプレー現像した。この後、さらに、この基板を超
高圧水銀灯により3000mJ/cm2 強度で露光し、
100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で3時
間の加熱処理を施し、フォトマスクフィルムに相当する
寸法精度に優れた直径85μmのバイアホール用開口6
を有する厚さ35μmの層間樹脂絶縁層2を形成した
(図5(c)参照)。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。
【0088】(9) バイアホール用開口6を形成した基板
を、クロム酸水溶液(7500g/l)に19分間浸漬
し、層間樹脂絶縁層の表面に存在するエポキシ樹脂粒子
を溶解除去してその表面を粗化し、粗化面を得た。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5(d)参照)。さらに、粗面化処理した該基板
の表面に、パラジウム触媒(アトテック社製)を付与す
ることにより、層間絶縁材層の表面およびバイアホール
用開口の内壁面に触媒核を付着させた。
【0089】(10)次に、以下の組成の無電解銅めっき水
溶液中に基板を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6〜1.
2μmの無電解銅めっき膜12を形成した(図6(a)
参照)。 〔無電解めっき水溶液〕 EDTA 0.08 mol/l 硫酸銅 0.03 mol/l HCHO 0.05 mol/l NaOH 0.05 mol/l α、α’−ビピリジル 80 mg/l PEG 0.10 g/l (ポリエチレングリコール) 〔無電解めっき条件〕65℃の液温度で20分
【0090】(11)市販の感光性ドライフィルムを無電解
銅めっき膜12に貼り付け、マスクを載置して、100
mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウム水溶液
で現像処理することにより、厚さ15μmのめっきレジ
スト3を設けた(図6(b)参照)。
【0091】(12)ついで、レジスト非形成部に以下の条
件で電気銅めっきを施し、厚さ15μmの電気銅めっき
膜13を形成した(図6(c)参照)。 〔電気めっき水溶液〕 硫酸 2.24 mol/l 硫酸銅 0.26 mol/l 添加剤 19.5 ml/l (アトテックジャパン社製、カパラシドHL) 〔電気めっき条件〕 電流密度 1 A/dm2 時間 65 分 温度 22±2 ℃
【0092】(13)さらにめっきレジストを5%KOH水
溶液で剥離除去した後、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、独立の上層導体回路5(バイアホール
7を含む)とした(図6(d)参照)。
【0093】(14)導体回路を形成した基板に対し、上記
(5) と同様の処理を行い、導体回路の表面に厚さ2μm
のCu−Ni−Pからなる合金粗化層11を形成した
(図7(a)参照)。 (15)続いて、上記 (6)〜(14)の工程を、繰り返すことに
より、さらに上層の導体回路を形成した。(図7(b)
〜図8(b)参照)。
【0094】(16)次に、ジエチレングリコールジメチル
エーテル(DMDG)に60重量%の濃度になるように
溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日
本化薬社製)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:4000)46.67重
量部、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(油化シェル社製、商品
名:エピコート1001)15重量部、イミダゾール硬
化剤(四国化成社製、商品名:2E4MZ−CN)1.
6重量部、感光性モノマーである多官能アクリルモノマ
ー(日本化薬社製、商品名:R604)3重量部、同じ
く多価アクリルモノマー(共栄化学社製、商品名:DP
E6A)1.5重量部、分散系消泡剤(サンノプコ社
製、商品名:S−65)0.71重量部を容器にとり、
攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に
対して光重合開始剤としてベンゾフェノン(関東化学社
製)2.0重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン
(関東化学社製)0.2重量部を加えて、粘度を25℃
で2.0Pa・sに調整したソルダーレジスト組成物
(有機樹脂絶縁材料)を得た。なお、粘度測定は、B型
粘度計(東京計器社製、DVL−B型)で60rpmの
場合はローターNo.4、6rpmの場合はローターN
o.3によった。
【0095】(17)次に、多層配線基板の両面に、上記ソ
ルダーレジスト組成物を20μmの厚さで塗布し、70
℃で20分間、70℃で30分間の条件で乾燥処理を行
った後、ソルダーレジスト開口部のパターンが描画され
た厚さ5mmのフォトマスクをソルダーレジスト層に密
着させて1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DM
TG溶液で現像処理し、200μmの直径の開口を形成
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時間の条件でそ
れぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト層を硬化さ
せ、はんだパッド部分が開口した、その厚さが20μm
のソルダーレジスト層(有機樹脂絶縁層)14を形成し
た。
【0096】(18)次に、ソルダーレジスト層(有機樹脂
絶縁層)14を形成した基板を、塩化ニッケル(2.3
×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム(2.8
×10 -1mol/l)、クエン酸ナトリウム(1.6×
10-1mol/l)を含むpH=4.5の無電解ニッケ
ルめっき液に20分間浸漬して、開口部に厚さ5μmの
ニッケルめっき層15を形成した。さらに、その基板を
シアン化金カリウム(7.6×10-3mol/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)を含む無電
解めっき液に80℃の条件で7.5分間浸漬して、ニッ
ケルめっき層15上に、厚さ0.03μmの金めっき層
16を形成した。
【0097】(19)次に、半田バンプ形成用パッドに対す
る半田ペーストの印刷を2回に分けて行った。まず、1
回目の半田ペーストの印刷は、全ての半田バンプ形成用
パッドに対向する部分に開口が形成されたマスクを用
い、このマスクをソルダーレジスト層14上に載置し、
硬度75°のゴムスキージを用いて、凹形状の半田バン
プ形成用パッド部が丁度充填される程度(図1(b)参
照)に半田ペーストを充填した。マスクの開口径は、全
て150μmであり、その厚みは50μmであった。
【0098】また、半田ペーストは、Sn/Pbを重量
比38:63で配合させた主として粒径5〜20μmの
半田を含むもので、その粘度が150Pa.sに調整さ
れたものである。
【0099】次に、2回目の半田ペーストの印刷を行っ
たが、この際、全ての半田バンプ形成用パッドに対向す
る部分に開口が形成され、その厚みが50μmのマスク
を用い、その粘度が250Pa.sに調整された半田ペ
ーストにより印刷を行った。マスクの開口径は、全て1
50μmであった。この後、1回目及び2回目で形成さ
れた半田ペースト層を200℃でリフローすることによ
り、半田バンプを形成した(図8(c))。
【0100】(21)次に、フラックス洗浄を行い、ルータ
ーを持つ装置で、基板を適当な大きさに分割切断した
後、プリント配線板の短絡、断線を検査するチェッカー
工程を経て、プリント配線板を得た。 (20)上記方法により、複数のプリント配線板を製造し、
製造したプリント配線板の他の一部を用い、ICチップ
との接合を行った。すなわち、所定の取り付け装置を用
い、フラックス洗浄後、ターゲットマークを基準とし
て、プリント配線板の半田バンプとICチップに設けら
れたバンプとの位置合わせを行い、半田をリフローさせ
ることによりプリント配線板の半田バンプとICチップ
のバンプとを接合させた。そして、フラックス洗浄を行
い、該ICチップと多層プリント配線板との間にアンダ
ーフィルを充填し、これによってICチップが接続した
プリント配線板を得た。
【0101】(実施例2)1回目の半田印刷後、形成さ
れた半田ペースト層を200℃でリフローすることによ
り、半田バンプ形成用パッド部に充填された半田ペース
ト層を半田層とした後、2回目の半田ペーストの印刷を
行って、半田バンプを形成させたほかは実姉例1と同様
にしてプリント配線板を製造した。
【0102】(比較例1)1回の半田ペーストの印刷で
全半田バンプ形成用パッド部分に半田ペースト層を形成
し、その後リフローすることにより半田バンプを形成し
たほかは、実施例1と同様にしてプリント配線板を製造
した。
【0103】次に、実施例1、2および比較例1で製造
されたプリント配線板について、ソルダーレジスト層の
汚染を観察し、半田バンプのボイドの有無を検査した
後、半田バンプの高さと形状、信頼性試験前と後の性能
等の評価を下記の方法により行い、また、マスクの損傷
の有無についても比較評価を行った。その結果を表1に
示した。
【0104】評価方法 (1)半田バンプのボイドの有無、半田バンプの形状と
高さ プリント配線板を半田バンプが形成されている部分をX
線にて観察してボイドの有無を評価し、ソルダーレジス
ト層からの半田バンプの高さを測定し、形状を観察し
た。形状については、半球状になっているものを○、そ
うでないものを×とした。
【0105】(2)信頼性試験(ヒートサイクル試験) 135℃、相対湿度85%の条件下で1000時間放置
した後、下記する導通試験を行い、プリント配線板を半
田バンプが形成されている部分で切断して半田バンプの
状態を観察した。信頼性試験前と変わらないものを○、
クラック等が観察されたものを×としている。
【0106】(3)導通試験 プリント配線板製造後上記信頼性試験の前、または、上
記信頼性試験後に導通試験を行い、モニターに表示され
た結果から導通状態を評価した。短絡、断線がないもの
を○、短絡、断線があったものを×としている。
【0107】
【表1】
【0108】表1に記載したように、実施例1、2で製
造されたプリント配線板では、半田バンプにボイドは確
認されず、半田バンプの高さ、形状ともほぼ均一であ
り、ソルダーレジスト層上の半田ペーストのニジミもな
く、半田バンプ間の短絡もなかった。また、信頼性試験
の前後で導通試験を行っても全く問題がなく、半田バン
プのクラック、剥がれも見当たらなかった。
【0109】一方、比較例1で製造されたプリント配線
板は、半田バンプ内にボイドが形成され、高さも実施例
1と比べてもバラツキが大きく、形状も一様でなかっ
た。また、ソルダーレジスト層上のニジミを見られた。
導通試験に関しては、半田バンプ形成後は特に問題がな
かったが、信頼性試験後に断線、短絡が生じた。また、
断線と確認された部分の半田バンプの断面を切断する
と、クラック、剥がれを引き起こしていた。半田バンプ
内のボイドから誘発されたものであると推定された。
【0110】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のプリ
ント配線板の製造方法によれば、ボイドを減少させるこ
とができ、半田バンプの形状や高さの均一性を確保し、
半田ペーストによるソルダーレジスト層上のニジミや半
田バンプ間の短絡を防止することにより、ICチップな
どの電子部品との接続を確実に行うことができる接続
性、信頼性に優れたプリント配線板を製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(c)は、本発明のプリント配線板の
製造方法において、半田バンプ形成用パッドを形成する
工程の一例を示す断面図である。
【図2】(a)、(b)は、本発明のプリント配線板の
製造方法において、半田ペーストの充填工程の他の一例
を示す断面図である。
【図3】(a)〜(b)は、本発明のプリント配線板の
製造方法において、半田バンプ形成用パッドを形成する
工程の他の一例を示す断面図である。
【図4】(a)〜(d)は、本発明のプリント配線板の
製造工程の一部を示す断面図である。
【図5】(a)〜(d)は、本発明のプリント配線板の
製造工程の一部を示す断面図である。
【図6】(a)〜(d)は、本発明のプリント配線板の
製造工程の一部を示す断面図である。
【図7】(a)〜(c)は、本発明のプリント配線板の
製造工程の一部を示す断面図である。
【図8】(a)〜(c)は、本発明のプリント配線板の
製造工程の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2(2a、2b) 層間樹脂絶縁層(無電解めっき用接
着剤層) 3 めっきレジスト 4 下層導体回路 4a 粗化面 5 上層導体回路 7 バイアホール 8 銅箔 9 スルーホール 9a 粗化面 10 樹脂充填材 11 粗化層 12 無電界めっき層 13 電界めっき層 14 ソルダーレジスト層(有機樹脂絶縁層) 15 ニッケルめっき膜 16 金めっき膜 17 ハンダバンプ 21a、21b 半田バンプ形成用パッド 22a、22b、22c、22d 半田ペースト層 23、24、25 マスク 25a ザグリ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 形成した導体回路上に層間絶縁層を形成
    する工程を繰り返して、絶縁性基板上に層間絶縁層を挟
    んだ複数層からなる導体回路を形成した後、最上層の導
    体回路上にソルダーレジスト層を設け、前記ソルダーレ
    ジスト層の一部を開口して複数の半田バンプ形成用パッ
    ドを形成し、前記半田バンプ形成用パッドに半田ペース
    トを印刷して半田バンプを形成するプリント配線板の製
    造方法であって、1回目の半田ペーストの印刷で凹形状
    の半田バンプ形成用パッドに半田ペーストを充填した
    後、さらに1回以上半田ペーストの印刷を行い、半田バ
    ンプを形成することを特徴とするプリント配線板の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 2回の半田ペーストの印刷工程を行った
    後、半田バンプを形成する請求項1に記載のプリント配
    線板の製造方法。
  3. 【請求項3】 全半田バンプ形成用パッドの一部に対向
    する部分にのみ開口部が形成され、開口部同士の間隔が
    広くとられたマスクを用いて、2回目の半田ペーストの
    印刷を行い、3回目以降の印刷で2回目に印刷されなか
    った半田バンプ形成用パッド部分が開口されたマスクを
    用いて印刷処理を行う請求項1に記載のプリント配線板
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 3回目以降の半田ペーストの印刷におい
    ては、ソルダーレジストに当接する側の、前に形成した
    半田バンプ形成用パッドに対向する部分に凹部が形成さ
    れたマスクを用いる請求項3に記載のプリント配線板の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 1回目の半田ペーストの印刷で、形成さ
    れた半田ペースト層の上面がソルダーレジスト層の表面
    と略同一となるように、半田バンプ形成用パッドに半田
    ペーストを充填する請求項1〜4のいずれかに記載のプ
    リント配線板の製造方法。
  6. 【請求項6】 1回目の半田ペーストの印刷で、形成さ
    れた半田ペースト層の上面がソルダーレジスト層の表面
    より下になるように、半田バンプ形成用パッドに半田ペ
    ーストを充填する請求項1〜4のいずれかに記載のプリ
    ント配線板の製造方法。
  7. 【請求項7】 1回目の半田ペーストの印刷で、窪みを
    有する半田バンプ形成用パッドのみに、その窪み部分が
    充填される程度に半田ペーストを充填する請求項1〜4
    のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
  8. 【請求項8】 1回目の半田ペーストの印刷工程に続い
    てリフロー工程を行い、次の半田ペーストの印刷工程を
    行う請求項1〜7のいずれかに記載のプリント配線板の
    製造方法。
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