JP2001251051A - プリント配線板及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents
プリント配線板及びプリント配線板の製造方法Info
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Abstract
置ずれのない、接続信頼性に優れるプリント配線板及び
プリント配線板の製造方法を提案する。 【解決手段】 粗化面34βが形成された金属層34上
に配設された層間樹脂絶縁層40に、レーザにより凹部
を形成し、その際、凹部の下部から露出した金属層34
の粗化面34βをレーザで除去することにより、位置決
めマーク46を形成している。該位置決めマーク46
は、反射式画像処置を行うと、他の部分と比べコントラ
ストの差が大きいため、正確に認識できる。このため導
体回路を高い位置精度で形成することが可能となる。
Description
の上にレジストパターンを形成し、該レジストパターン
の非形成部にめっきを析出することで導体回路を配設す
るプリント配線板及びプリント配線板の製造方法に関す
るものである。
板の製造方法は、未硬化の層間樹脂絶縁材(無電解めっ
き用接着剤)をロールコータにより塗布し、これを乾
燥、硬化させ、ついでバイアホールを形成して、めっき
を施して導体回路を形成する。
造工程について、図18を参照して説明する。内層導体
回路124aと位置決めマーク124bとが形成された
基板120に、層間樹脂絶縁層180を塗布する(図1
8(A))。そして、該層間樹脂絶縁層180にエッチ
ングによりバイアホール形成用開口部181を形成する
(図18(B))。その後、無電解めっきにより均一に
無電解めっき膜182を形成する(図18(C))。
後、所定パターン184aの形成されたフォトマスク1
84にて、該ドライフィルム183を露光する(図18
(D))。ドライフィルム183の露光部分を溶剤によ
り除去し、レジスト185を形成する(図18
(E))。そして、レジスト非形成部にめっき膜186
を形成する(図18(F))。その後、レジスト18
5、及び、該レジスト185の下層の無電解めっき膜1
82を除去することで、バイアホール187を形成す
る。
絶縁層(ドライフィルム)180下の導体回路124a
と正確に整合する位置に載置しなければならない。その
ため、基板120側に位置決めマーク124bを形成す
ると共に、フォトマスク184側に位置決めマーク18
4bを形成しておき、画像処理技術により、位置決めマ
ーク184bを認識し、両者を合わせることにより、フ
ォトマスク184の位置合わせを行う。即ち、図18
(D)に示すように、下方から光を照射し、該基板12
0側の位置決めマーク124bとフォトマスク184側
の位置決めマーク184bとの透過光を上方のカメラ2
00にて監視し、両者を重ねるようにすることで、フォ
トマスクフィルム184の位置合わせを行っている。
層180の表面全体に無電解めっき膜182を形成し、
その無電解めっき膜である金属膜182上に感光性ドラ
イフィルム183を圧着するため、金属膜182が邪魔
になり、上述した透過光を用いる位置決めマークの認識
が困難である。このため、層間樹脂絶縁層上に金属膜を
形成する前に、ドライフィルムレジストの露光用の位置
決めマークの該当する部分をテープなどでマスキングを
し、金属膜、マスキングを外してから、ドライフィルム
を張り付けて、ガラスマスクとマスキング部分を外した
位置決めマークによって、位置合わせを行っていた。
トパターン形成の位置決めマークをマスキングする方法
は、マスキングの位置がずれたり、めっき中にマスキン
グ部分が外れたり、或いは、剥がれたりした場合は、位
置決めマークの一部分が金属膜で覆われ、自動認識が不
可能になることがある。また、マスキングを行うと、着
脱時に基板に異物を付着させることがあり、不良品発生
率が高くなることが判明した。
18(D)に示すように層間樹脂絶縁層180の下側に
配設された位置決めマーク124bに対して位置決めを
行う。即ち、層間樹脂絶縁層180に形成されたバイア
ホール用開口181に対して位置合わせを行う訳ではな
いため、該開口181に対する位置合わせの精度が低か
った。
決めマークを検出する方法を特願平9−217076
号、特願平11−017334号にて提案した。前者
は、図19(A1)に示すように導体層334上にある
層間樹脂絶縁層340の凹部を設けてなる位置決めマー
ク346により露光現像を行った。後者は、図20(A
1)に示すように、導体層334上にある層間樹脂絶縁
層340に凹部からなる位置決めマーク346を設け、
その下方の導体層334を除去することで位置決めマー
ク346の反射率を高めていた。
露光現像で形成するため、凹部下の露出させた導体層3
34の表面に粗化層334αがそのまま残る。更に、図
19(B1)に示すように、凹部下に、樹脂残り346
aが残ることもある。このため、図19(A1)、(A
2)の位置決めマークのスケッチを示す図19(A
2)、(B2)のように、位置決めマーク内のコントラ
スト差が小さい。従って、上部にドライフィルムを形成
した後に撮影した位置決めマークの映像を画像処理した
スケッチを示す図19(A3)、(B3)のように、他
の部分とのコントラスト差が小さく、位置決めマークの
認識が困難であった。
に、下部の導体層を除去しているため、層間樹脂絶縁層
340に位置決めマーク用の凹部をレーザで形成する
と、下層の樹脂層330を損傷してしまい、位置決めマ
ークの平面図を示す図20(A2)のように窪み330
aができる。このため、層間樹脂絶縁層の上に金属膜3
48を形成した後、ドライフィルム350を張り付ける
と、図20(A3)に示すように、窪み330aまで金
属膜348及びドライフィルム350が入り込んで、位
置決めマークの映像を画像処理したスケッチを示す図2
0(A4)のように、他の部分とのコントラスト差が小
さく、位置決めマークの認識が困難であった。また、ド
ライフィルムや層間樹脂絶縁層の厚みや色調、凹部及び
下部導体層の金属膜の種類、厚み、状態などの要因によ
って、画像処理を行った際に、位置決めマークと他の部
分(ドライフィルム又は層間樹脂絶縁層)とのコントラ
スト差が非常に小さくなり、マスクとの位置合わせがで
きなくなることがあった。
なされたものであり、その目的とするところは、層間で
バイアホールを介する導体回路の形成に位置ずれのな
い、接続信頼性に優れるプリント配線板及びプリント配
線板の製造方法を提案することにある。
ため、請求項1の発明では、導体回路を構成する粗化面
の形成された金属層と層間樹脂絶縁層とを交互に積層し
てなるプリント配線板であって、前記金属層上に配設さ
れた前記層間樹脂絶縁層には、凹部が形成され、該凹部
内の下部には、前記粗化面の剥離された金属層が露出し
てなる位置決めマークを備えることを技術的特徴とす
る。
上に配設された層間樹脂絶縁層に凹部を形成し、凹部の
下部から露出した金属層の粗化面を除去することによ
り、位置決めマークを形成している。それにより、反射
式に位置決めマークを正確に認識することが可能とな
る。即ち、上層の層間樹脂絶縁層との密着性を改善する
ために、金属層(導体回路)に無電解めっき、エッチン
グ、酸化・還元処理等の粗化処理を施すが、この粗化処
理の結果、金属層の表面は黒化して、光を反射し難くな
る。そのため、位置決めマークの形成する際に露出した
金属層の粗化面を除去することで光沢を出させ、位置決
めマークからの光の反射量を大きくする。それにより、
ドライフィルムを貼り付けて反射式による画像処理を行
っても、位置決めマークと他のめっき膜部分とのコント
ラストの差が大きくなり、位置決めマークの認識を確
実、正確に行うことが可能となる。また、この位置決め
マークはドライフィルムや層間樹脂絶縁層の厚みなどの
要因に関わらず画像認識ができる。特に、エッチングの
粗化処理に有効であり、効果が大きい。
金属層と層間樹脂絶縁層とを交互に積層してなるプリン
ト配線板であって、前記金属層上に配設された前記層間
樹脂絶縁層には、凹部が形成され、該凹部内の下部に
は、光沢面を有する金属層が露出してなる位置決めマー
クを備えることを技術的特徴とする。
樹脂絶縁層に、レーザ等により凹部を形成し、凹部の下
部から露出した金属層に光沢面を設けて位置決めマーク
を形成している。それにより、位置決めマークからの光
の反射量が大きくなるので、ドライフィルムを貼り付け
て反射式による画像処理を行っても、位置決めマークと
他のめっき膜部分とのコントラストの差が大きくなり、
位置決めマークの認識を確実、正確に行うことが可能と
なる。
望ましい。この理由は、100μm未満では、幅が小さ
すぎて読み取りにくく、300μmを超えるとめっきレ
ジストの付着を招くからである。
属層は、光沢度が0.10〜0.70の範囲に規定して
ある。特に望ましいのは、0.3〜0.6である。この
範囲であれば、層間樹脂絶縁層及び位置決めマークの凹
部内に金属膜を形成しても、位置決めマークの露出した
金属層(光沢面)のコントラストは明確となる。そのた
め、ドライフィルムを貼り付けた後でも反射式の画像処
理で、正確に画像認識することが可能となる。
ニュファクチャリングカンパニー社製(GAMMODE
L 144 DENSITOMETER)を用いた。ま
ず最初に、光沢度の原点測定を行う。備え付けの原点測
定用の白いサンプル、黒いサンプルを交互に測定して、
装置毎に送付してある記載の光沢度の数値に補正する
(白が0で、黒が2.0であり、光沢度はその間の色の
度合いである)。そして補正後に、形成された位置決め
マークに該当する金属層の測定を行い、3回以上測定し
た数値が光沢度となる。
置決めマークの認識を行うことができる。光沢度が0.
70を越えた場合、位置決めマークとドライフィルムと
のコントラストの差が小さくなってしまう。そのため、
反射式による画像認識を行った場合、位置決めマークと
ドライフィルムとの判別がつき難くなって、マスクの位
置合わせが行えなかったり、位置ずれを起こしたりす
る。また、光沢度が0.10未満の場合、位置決めマー
クとドライフィルムとのコントラストの差が強すぎるた
めに、位置決めマークの輪郭がぼやけてしまい、位置合
わせを正確に行うことができなくなる。
縁層とのコントラストの差が0.30〜0.70である
ことが望ましい。0.30よりも小さい差であると、位
置決めマークとドライフィルムもしくは位置決めマーク
とマスクの位置決めマークとの認識がされにくくなり、
位置合わせのずれが大きくなるし、機械的に補正するこ
とが難しくなる。0.70を越えると、位置決めマーク
の輪郭がぼやけてしまい位置決めマークを正確に行えな
くなる。
ィルムの圧着によって形成している。フィルムであるた
め、層間樹脂絶縁層の形成時の取り扱いが容易であり、
マーク形成の際に、樹脂が耐えられる。
少なくとも以下(a)〜(h)の工程を備えることを技
術的特徴とする: (a)基板上の導体回路となる金属層に、粗化面を形成
する工程; (b)前記金属層上に、層間樹脂絶縁層を形成する工
程; (c)前記層間樹脂絶縁層に、レーザあるいは露光現像
処理によりバイアホールを形成する工程; (d)前記(c)工程と同時または前後に、レーザによ
り、層間樹脂絶縁層に粗化面が除去された金属層を露出
させた凹部からなる位置決めマークを形成する工程; (e)前記層間樹脂絶縁層の表面、前記バイアホール及
び前記凹部内に金属膜を形成する工程; (f)前記基板上に感光性ドライフィルムを圧着する工
程; (g)前記基板の位置決めマークに対して、反射式の画
像処理によってマスクの位置合わせを行い、露光現像処
理を経て、導体回路を形成するためのめっきレジストパ
ターンを形成する工程; (h)電解めっきにより、導体回路を形成し、次いで、
前記めっきレジストを除去して、前記めっきレジスト下
に存在する前記金属膜を溶解除去する工程。
上に配設された層間樹脂絶縁層に、レーザにより凹部を
形成し、その際、凹部の下部から露出した金属層の粗化
面をレーザで除去することにより、位置決めマークを形
成している。その後、基板に感光性ドライフィルムを圧
着し、位置決めマークに対して反射式の画像処理で位置
合わせを行う。金属層の粗化面を除去し、位置決めマー
クからの光の反射量を大きくしてあるので、反射式の画
像処理による位置決めマークの画像認識を正確に行うこ
とができる。よって、層間でバイアホールを介する導体
回路の形成に位置ずれのない、接続信頼性に優れるプリ
ント配線板を製造することが可能となる。なお、凹部に
被覆される金属膜は、無電解めっき、スパッタ、蒸着等
で形成したものであっても位置合わせ可能である。
少なくとも以下(a)〜(g)の工程を備えることを技
術的特徴とする: (a)導体回路となる金属層上に、層間樹脂絶縁層を形
成する工程; (b)前記層間樹脂絶縁層に、レーザあるいは露光現像
処理によりバイアホールを形成する工程; (c)前記(b)工程と同時または前後に、レーザによ
り、前記層間樹脂絶縁層に光沢面を有する金属層を露出
させた凹部からなる位置決めマークを形成する工程; (d)前記層間樹脂絶縁層の表面、前記バイアホール及
び前記凹部内に金属膜を形成する工程; (e)前記基板上に感光性ドライフィルムを圧着する工
程; (f)前記基板の位置決めマークに対して、反射式の画
像処理によってマスクの位置合わせを行い、露光現像処
理を経て、導体回路を形成するためのめっきレジストパ
ターンを形成する工程; (g)電解めっきにより、導体回路を形成し、次いで、
前記めっきレジストを除去して、前記めっきレジスト下
に存在する前記金属膜を溶解除去する工程。
樹脂絶縁層に、レーザにより凹部を形成し、その際、凹
部の下部から露出した金属層に光沢面を設けて、位置決
めマークを形成している。その後、基板に感光性ドライ
フィルムを圧着し、位置決めマークに対して反射式の画
像処理で位置合わせを行う。レーザにより金属層に光沢
面を設け位置決めマークからの光の反射量を大きくして
あるので、反射式の画像処理による位置決めマークの画
像認識を正確に行うことができる。よって、層間でバイ
アホールを介する導体回路の形成に位置ずれのない、接
続信頼性に優れるプリント配線板を製造することが可能
となる。なお、凹部に被覆される金属膜は、無電解めっ
き、スパッタ、蒸着等で形成したものであっても位置合
わせ可能である。
樹脂フィルムの圧着により形成している。フィルムであ
るため、層間樹脂絶縁層の形成時の取り扱いが容易であ
る。
凹部を形成した後に、アニール処理あるいは酸化膜除去
処理を行っている。これは、めっき膜は、光沢が不均一
であり、位置決めマークのリング状凹部のめっきが、光
沢の不均一によりドライフィルムの圧着後の画像認識が
できないことがあるためである。従って、めっき膜の光
沢を均一にすると共にめっき膜と層間樹脂絶縁層との密
着を向上させるよう、めっき膜形成後、アニール処理、
酸処理、或いは、0.1μm程度のエッチングを行う酸
化膜除去処理を行うのが好適である。アニール処理の条
件としては、温度50〜250℃で10分以上加熱する
のがよい。めっき液の組成、めっき膜の厚み、層間絶縁
層の粗度等の因子によっては、アニール条件として低い
温度から、順次温度を上昇させていくのもよい。酸化膜
除去処理としては、10wt%の硫酸溶液や0.1μm
程度をライトエッチングさせる方法がある。アニール処
理の後、酸化膜除去処理を行うことにより、めっき膜の
光沢の均一性を向上することができるので、画像認識を
精度よく行うことができる。
る際、炭酸、エキシマ、YAG、UVのレーザ処理の中
から選ばれる少なくとも1種類以上を使用している。特
に、炭酸ガスレーザを用いるのが好ましい。それによ
り、露出した金属層の粗化面を除去することができ、金
属層の種類や状態に係わらず、露出した金属層に光沢面
を設けることが可能となる。
以下の条件が好ましい。 パルスエネルギー 0.1〜200mJ、 パルス幅 1〜100μs パルス間隔 0.5ms以上 ショット数 1〜1000ショット このとき、パルスエネルギーの大きさが0.1mJ未満
の場合は、露出した金属層に光沢面を施すことができな
い。また、200mJを越えると形成した位置決めマー
クの樹脂層部分において、凹凸が入るなどして形成した
マーク自体に不具合が生じてしまうことがあった。パル
ス幅でも同様なことが言える。
以下の条件が好ましい。 周波数 50〜200Hz エネルギー 0.1〜5.0J ショット数 50〜200ショット 層間樹脂絶縁層に少なくとも位置決めマークの形成予定
位置が開口したマスクを載置させて、その部分にエキシ
マレーザを照射させることによって、層間樹脂絶縁層を
開口させて位置決めマークを形成させる。
ジタル処理による「二値化処理」または、アナログ処理
による「グレー処理」と呼ばれる方法で行うことができ
る。「二値化処理」と呼ばれるものは、位置決めするマ
ークとそのマーク以外の部分とのコントラストの差を二
値化(白/黒)することにより、画像処理で認識して、
基板とマスクとの位置決めを行うものである。具体的に
は、位置決めマークを上部から光を照射すると共に画像
認識用のカメラによって撮像し、反射量の多い位置決め
マーク(リング状の凹部分)を白と、その他のドライフ
ィルムで覆われた反射量の少ないめっき部分(リング状
の凹部部分以外)を黒と判定することにより、位置決め
マーク(白)を認識し、基板とマスクとを位置合わせす
る。
位置決めするマークとそのマーク以外の部分とのコント
ラストの差を明るさの変化率(変位点)の差として判定
することにより、画像処理で認識して、基板とマスクと
の位置決めを行うものである。具体的には、位置決めマ
ークを上部から画像認識用のカメラによって撮像し、位
置決めマーク(リング状の凹部分)と、その他のドライ
フィルムで覆われためっき部分との明るさの差をコント
ラストの差として判定することにより、位置決めマーク
を認識し、基板とマスクとの位置を合わせる。
処理のどちらを用いてもよく、その選択は、形成するリ
ング状の凹部の形状、大きさ、深さといったリングを形
成する要因、使用するドライフィルムの色、厚み、層間
絶縁層の色、厚み、粗度といった画像認識する際の要因
によって異なる。二値化処理は、画像処理が容易であ
り、処理時間が短縮できる利点がある。一方、リングの
形状の不具合(欠け、ドライフィルムの溶出)、コント
ラストの差が比較的不明瞭な場合といった認識の変化に
対しては、明るさの変化率で判定するグレー処理の方が
適している。
プリント配線板の製造方法について、説明をする。少な
くとも以下の粗化面形成工程〜導体回路形成工程を経て
一層が形成されるが、導体回路形成工程後に、層間樹脂
絶縁層形成工程〜導体回路形成工程を繰り返すことによ
り、更に上層を形成することもできる。
れた基板を用意する。基板としては、両面銅張積層板に
スルーホールを施してランド及び導体回路を形成した基
板を用いるとよい。また銅張積層板以外にも、セラミッ
ク基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板を用いてもよ
い。次に、基板の金属層(導体回路)に粗化面を形成す
る。粗化面の形成方法としては、例えば、酸化(黒化)
−還元処理、Cu−Ni−Pからなる合金などの無電解
めっき膜、あるいは、第二銅錯体と有機酸塩からなるエ
ッチング液などのエッチング処理などがある。
縁層を形成する。層間樹脂絶縁層の厚みは、15〜60
μmの範囲で形成するのがよい。層間絶縁樹脂層の形成
には、塗布、あるいは半硬化の樹脂フィルムを圧着して
形成させてもよい。形成される樹脂としては、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂或いはそれらの複合体でもよい。そ
の樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフ
ィン樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。その中
に、酸あるいは酸化剤によって溶解あるいは脱落させて
粗化面を形成することができるものを用いてもよい。
バイアホールを形成する。バイアホールの形成として
は、露光現像処理あるいはレーザよって行う。
に位置決めマークを形成する。位置決めマークの形成
は、バイアホール形成と同時あるいは、バイアホール形
成前後にレーザによって形成する。位置決めマークをレ
ーザで形成することにより、露出した凹部の金属層に形
成されていた粗化面を除去し、金属層に光沢面を形成す
ることができる。使用されるレーザとしては、炭酸ガス
レーザ、エキシマレーザ、YAGレーザ、UVレーザ等
を用いることができる。レーザによって形成された位置
決めマークの金属層を光沢度計で測定した光沢度として
は、0.10〜0.70の範囲であることがよい。その
範囲であれば、層間絶縁樹脂層および位置決めマークの
凹部内に金属膜を形成したとしても位置決めマーク部分
の光沢面によって、コントラストが明確になるために、
ドライフィルムを貼り付けた後でも反射式による画像処
理で画像認識することができるのである。特に、光沢度
としては、0.3〜0.6にすることが望ましい。その
理由は、層間樹脂絶縁層の厚みによらず位置合わせが正
確に行えるからである。
イアホール及び位置決めマークの凹部に金属膜を施す。
金属層を形成する前に、酸あるいは酸化剤などによって
層間樹脂絶縁層の表層に粗化層を設けてもよい。形成す
る金属膜は、無電解めっき、スパッタ、蒸着などによっ
て行う。また、それらの複合体でもよい。銅、ニッケ
ル、亜鉛、スズ、鉄などで厚み0.01〜3μmの範囲
で形成するのがよい。その中でも、銅で厚み0.1〜2
μmの間で形成するのがよい。その範囲で有れば、粗化
面の有無に関係なく一面に一様に金属膜を形成すること
ができる。
性ドライフィルムを圧着する。ドライフィルムの厚みは
15〜35μmの範囲のものを用いることがよい。
よる、基板とマスクとの位置合わせを行い、露光してめ
っきレジストパターンを形成させる。その反射式の画像
処理は、上述した二値化処理、又は、グレー処理で行わ
れる。その画像処理及び露光の方法は以下の[1]〜
[7]の順序で行われる。
付けた基板に形成された位置決めマーク用のリング状の
凹部へ正面から照明を当てて、反射光をカメラによって
撮像する。その際、カメラに固定されたリング状の照明
器にてリング状の凹部の照明を当てて撮像してもよい
(一回目の撮像粗位置合わせ)。撮像は、一台のカメラ
で複数の位置決めマークを順次行って行くことも、複数
のカメラで各位置決めマークを同時に撮像することも可
能である。
クを撮像し、撮影した映像をテレビモニターに映し出
す。 [3]位置決めマークの位置ずれ距離、角度を演算し
て、その演算された距離、角度のデータを基板、マスク
または、基板保持側とマスク保持側の両方へ送信して、
機械的に位置補正をする。 [4]次に、照明が当てられた基板の位置決めマークと
マスクに印刷された黒円とを同時にカメラによって撮像
する(2回目の撮像位置合わせ)。 [5][2]、[3]と同様に行い、基板とマスクとの
位置合わせを行う。 [6][5]で位置合わせが終わった基板をマスクへ密
着させた後、基板の位置決めマークとマスクの黒円とを
カメラで再び撮像して、モニターに映し出して位置決め
マークとマスクとの位置を確認する(3回目の撮像位置
確認)。 [7]必要に応じて、照明、カメラなどをずらした後、
露光を行う。次いで、マスクと基板とを離して、その
後、アルカリ溶液などによって現像を行うことより、配
線形成用のめっきレジストパターンが基板に施される。
を行って露光・現像されためっきレジストにて回路パタ
ーンが形成された基板に、電解めっきを施す。その後、
アルカリ溶夜でドライフィルムを剥離し、めっき膜をエ
ッチングによって除去して、導体回路を形成させる。な
お、必要に応じてエッチング後、酸や酸化力のある過マ
ンガン酸塩、クロム酸などでPd触媒を除去してもよ
い。
ント配線板の製造方法において層間樹脂絶縁層を形成す
るために使用する樹脂フィルムについて説明する。該樹
脂フィルムは、難溶性樹脂、可溶性粒子、硬化剤、その
他の成分が含有されている。それぞれについて以下に説
明する。
ィルムは、酸または酸化剤に可溶性の粒子(以下、可溶
性粒子という)が酸または酸化剤に難溶性の樹脂(以
下、難溶性樹脂という)中に分散したものである。な
お、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語
は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬
した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可
溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上
「難溶性」と呼ぶ。
は酸化剤に可溶性の樹脂粒子(以下、可溶性樹脂粒
子)、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子(以下、可溶
性無機粒子)、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子(以
下、可溶性金属粒子)等が挙げられる。これらの可溶性
粒子は、単独で用いても良いし、2種以上併用してもよ
い。
球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の
形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さ
の凹凸を有する粗化面を形成することができるからであ
る。
1〜10μmが望ましい。この粒径の範囲であれば、2
種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわ
ち、平均粒径が0.1〜0.5μmの可溶性粒子と平均
粒径が1〜3μmの可溶性粒子とを含有する等である。
これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、
導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明におい
て、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分
の長さである。
脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるい
は酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹
脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されな
い。上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフ
ェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等から
なるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるもの
であってもよいし、2種以上の樹脂の混合物からなるも
のであってもよい。
からなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとし
ては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウ
レタン変性、(メタ)アクリロニトリル変性等の各種変
性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した(メ
タ)アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられ
る。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒
子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸
を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の
酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂
粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン
酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用い
た場合でも、低濃度で溶解することができる。そのた
め、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述
するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を
付与する際に、触媒が付与されなかったり、触媒が酸化
されたりすることがない。
ルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合
物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群
より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げら
れる。
ば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記
カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、
水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物と
しては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム
化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸
マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物として
は、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独
で用いても良いし、2種以上併用してもよい。
銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、
マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より
選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられ
る。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保す
るために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
る場合、混合する2種の可溶性粒子の組み合わせとして
は、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両
者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保
することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張
の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶
縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路
との間で剥離が発生しないからである。
に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化
面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例
えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等
が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した
感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることに
より、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイア
ホール用開口を形成することできる。これらのなかで
は、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それ
により、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗
化面の形状を保持することができるからである。
ば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、
ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂
等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよい
し、2種以上を併用してもよい。さらには、1分子中
に、2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより
望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかり
でなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条
件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属
層の剥離などが起きにくいからである。
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、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、アルキルフェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールF型エポキシ
樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエ
ン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基
を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、
トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂
等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種
以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れる
ものとなる。
記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散さ
れていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗
化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホー
ルやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体
回路の金属層の密着性を確保することができるからであ
る。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を
含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、
樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされ
ることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間
の絶縁性が確実に保たれる。
に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに
対して、3〜40重量%が望ましい。可溶性粒子の配合
量が3重量%未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形
成することができない場合があり、40重量%を超える
と、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際
に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィ
ルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁
性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有し
ていることが望ましい。上記硬化剤としては、例えば、
イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系
硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの
硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホ
スフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェ
ニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられ
る。
して0.05〜10重量%であることが望ましい。0.
05重量%未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であ
るため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが
大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることが
ある。一方、10重量%を超えると、過剰な硬化剤成分
が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を
招いたりしてしまうことがある。
面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィ
ラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、
シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂
としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラ
ニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらの
フィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合
や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の
性能を向上させることができる。
ていてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、
酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよいし、2種類以上併用してもよ
い。
を参照して説明する。先ず、本発明の第1実施例に係る
プリント配線板の構成について、断面図である図6を参
照して説明する。プリント配線板10では、コア基板3
0内にスルーホール36が形成され、該コア基板30の
両面には導体回路34が形成されている。また、該導体
回路34の上には、バイアホール60及び導体回路58
の形成された層間樹脂絶縁層40が配設されている。該
層間樹脂絶縁層40の上には、バイアホール160及び
導体回路158が形成された層間樹脂絶縁層140が配
設されている。層間樹脂絶縁層140の上には、ソルダ
ーレジスト層70が配設されている。該ソルダーレジス
ト層70には、開口71U、71Dが形成され、上面側
の該開口71Uには、半田バンプ76が配設されてい
る。また、底面側の該開口71Dには、導電性接続ピン
96が、導電性接着剤97によって接続固定されてい
る。
み示す)には、層間樹脂絶縁層40に導体回路58を形
成する際の位置決めマーク46が形成されている。図7
(A)は、図6中の位置決めマーク46を層間樹脂絶縁
層140の形成前に上方から見た平面図であり、図7
(B)は、図6中の円で囲った部分を示す拡大図であ
る。位置決めマーク46は、層間樹脂絶縁層40にリン
グ状に凹部を形成してなる。該凹部の下部には、層間樹
脂絶縁層40から導体回路34の露出面34aが露出し
ている。
40から露出した導体回路34の露出面34aは、導体
回路34に形成された粗化面34βがレーザにより除去
されている。これにより、露出面34aに光沢ができる
ので、位置決めマーク46からの光の反射量が大きくな
る。よって、後述するようにドライフィルムを貼り付け
て反射式による画像処理を行っても、位置決めマーク4
6と他の部分とのコントラストの差が大きいため、位置
決めマーク46を確実、正確に認識することが可能とな
る。また、位置決めマーク46はドライフィルムや層間
樹脂絶縁層40の厚みに関わらず画像認識ができ、なお
かつ、凹部に被覆される金属膜が無電解めっき、スパッ
タ、蒸着等で形成したものであっても位置合わせが可能
である。また、基板30の導体回路(金属層)34が形
成された部分にレーザで凹部を形成するので、レーザが
基板30の樹脂部分を傷つける心配はない。なお、この
第1実施例では、位置決めマーク46がプリント配線板
側に残っているが、位置決めマークの形成された外縁部
が、製造段階で切り落とされることもある。
板の製造方法に用いるA.層間樹脂絶縁層用樹脂フィル
ム、B.樹脂充填剤について説明する。
9、油化シェルエポキシ社製エピコート1001)30
重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキ
シ当量215、大日本インキ化学工業社製 エピクロン
N−673)40重量部、トリアジン構造含有フェノー
ルノボラック樹脂(フェノール性水酸基当量120、大
日本インキ化学工業社製 フェノライトKA−705
2)30重量部をエチルジグリコールアセテート20重
量部、ソルベントナフサ20重量部に攪拌しながら加熱
溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム
(ナガセ化成工業社製 デナレックスR−45EPT)
15重量部と2−フェニル−4、5−ビス(ヒドロキシ
メチル)イミダゾール粉砕品1.5重量部、微粉砕シリ
カ2重量部、シリコン系消泡剤0.5重量部を添加しエ
ポキシ樹脂組成物を調製する。得られたエポキシ樹脂組
成物を厚さ38μmのPETフィルム上に乾燥後の厚さ
が50μmとなるようにロールコーターを用いて塗布し
た後、80〜120℃で10分間乾燥させることによ
り、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製する。
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S
iO2 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45〜4
9Pa・sの樹脂充填剤を調製する。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重量部を用いる。
ト配線板の製造方法について、図1〜図6を参照して説
明する。
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を出発材料とする(図1
(A)参照)。まず、この銅貼積層板30A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30の両面に下層導体回路34
とスルーホール36を形成する(図1(B)参照)
路34を形成した基板30を水洗いし、乾燥した後、N
aOH(10g/l)、NaClO2 (40g/l)、
Na3PO4 (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)、NaBH4 (6g/l)を含む水溶液を還元浴と
する還元処理を行い、スルーホール36を含む下層導体
回路34の全表面に粗化面34αを形成する(図1
(C)参照)。
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36内、および、基板30の片面の下層導体回
路34非形成部に樹脂充填剤38の層を形成する。すな
わち、まず、スキージを用いてスルーホール36内に樹
脂充填剤38を押し込んだ後、100℃、20分の条件
で乾燥させる。次に、下層導体回路34非形成部に相当
する部分が開口したマスクを基板30上に載置し、スキ
ージを用いて凹部となっている下層導体回路34非形成
部に樹脂充填剤38の層を形成し、100℃、20分の
条件で乾燥させる(図1(D)参照)。
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、下層導体回路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38が残らないように研磨し、次いで、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う。
このような一連の研磨を基板30の他方の面についても
同様に行う。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38を硬化させる。
回路34非形成部に形成された樹脂充填材38の表層部
および下層導体回路34の表面を平坦化し、樹脂充填材
38と下層導体回路34及びスルーホール36とが粗化
面34αを介して強固に密着した絶縁性基板を得る(図
2(A)参照)。すなわち、この工程により、樹脂充填
剤38の表面と下層導体回路34の表面とが同一平面と
なる。
後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板
30の両面にスプレイで吹きつけて、下層導体回路34
の表面とスルーホール36のランド36a表面とをエッ
チングすることにより、下層導体回路34の全表面に粗
化面34βを形成する(図2(B)参照)。エッチング
液としては、イミダゾール銅(II)錯体10重量部、
グリコール酸7重量部、塩化カリウム5重量部からなる
エッチング液(メック社製、メックエッチボンド)を使
用する。
た基板30より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィ
ルムを基板30上に載置し、圧力4kgf/cm2 、温
度80℃、圧着時間10秒の条件で仮圧着して裁断した
後、さらに、以下の方法により真空ラミネーター装置を
用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層40を形成
する(図2(C)参照)。すなわち、層間樹脂絶縁層用
樹脂フィルムを基板30上に、真空度0.5Torr、
圧力4kgf/cm2 、温度80℃、圧着時間60秒の
条件で本圧着し、その後、170℃で30分間熱硬化さ
せる。樹脂フィルムを基板に圧着させることにより、後
述する工程で、レーザによる位置決めマークの形成がし
易く、なおかつ、位置決めマークの画像認識を精度よく
行うことが可能となる。
さ1.2mmの貫通孔44aが形成されたマスクを42
介して、波長10.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビ
ーム径4.0mm、トップハットモード、パルス幅8.
0μ秒、マスクの貫通孔の径1.0mm、1ショットの
条件で層間樹脂絶縁層40に、直径80μmのバイアホ
ール用開口44を形成する。
上記(7)の工程と同じCO2ガスレーザを用いて、マ
スクの貫通孔の直径2mm、リング幅160μm、パルス
幅6.0μ秒の条件で、1ショットを少しずつずらして
いき、円形のリング状の位置決めマーク46を基板の四
隅(図中2カ所のみ示す)に形成する。この位置決めマ
ーク46の下部には、金属層(導体回路)34が露出し
ている(図2(D)参照)。金属層34の露出部を以
下、露出面34aとして参照する。
50μm、外円の直径250μmで、露出面34aのリ
ング幅は100μmであり、露出面34aの光沢度は、
光沢度計で測定すると0.6である。また、位置決めマ
ーク46の形状は、円、楕円、三角形、四角形以上の多
角形、十字、星形、または、前述の形状を二重線で形成
してもよい。位置決めマーク46の形成に用いるレーザ
としては、炭酸、エキシマ、YAG、UVのレーザ処理
の中から選ばれる少なくとも1種類以上を用いる。な
お、この工程は、上記(7)の工程と同時もしくは前後
でもよい。
されていた粗化面34βがレーザにより除去されてい
る。なお、位置決めマーク46の光沢度は、0.10〜
0.70の範囲がよい。特に望ましいのは、位置決めマ
ークの光沢度を0.40〜0.60の範囲にするとよ
い。
基板30を、60g/lの過マンガン酸を含む80℃の
溶液に10分間浸漬し、層間樹脂絶縁層40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、バ
イアホール用開口44の内壁を含む層間樹脂絶縁層40
の表面に粗化面40αを形成する(図3(A)参照)。
を、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いす
る。さらに、粗面化処理(粗化深さ3μm)した該基板
30の表面に、パラジウム触媒を付与することにより、
層間樹脂絶縁層40の表面およびバイアホール用開口4
4の内壁面に触媒核を付着させる。
き水溶液中に基板30を浸漬して、粗化面40α全体に
厚さ0.6〜3.0μmの無電解銅めっき膜48を形成
する(図3(B)参照)。 〔無電解めっき水溶液〕 NiSO4 0.003 mol/l 酒石酸 0.200 mol/l 硫酸銅 0.030 mol/l HCHO 0.050 mol/l NaOH 0.100 mol/l α、α′−ビピリジル 40 mg/l ポリエチレングリコール(PEG) 0.10 g/l 〔無電解めっき条件〕 35℃の液温度で40分
を無電解銅めっき膜48に貼り付ける。その後、感光性
ドライフィルム50上にパタン52a及び位置決めマス
ク52bの描かれた位置合わせして載置する(図3
(C)参照)。この位置合わせは、上方から光りを照射
しながらカメラ200にて、コア基板30上のリング状
位置決めマーク64と、マスク52の円状の位置決めマ
ーク52bとを撮像し、撮像したデータを二値化処理を
行い、リング状マーク64内に円状マーク52bが入る
よう調整する。ここで、図7(B)を参照して上述した
ように位置決めマーク46の露出面34aは、粗化面3
4βがレーザにより除去されているので、表面に光沢が
でき、光の反射量が大きくなっている。よって、感光性
ドライフィルム50を貼り付けて反射式による画像処理
を行っても、位置決めマーク46と他の部分とのコント
ラストの差が大きいため、位置決めマーク46の認識を
確実、正確に行え、マスク52を正確に位置合わせでき
る。次いで、100mJ/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3
0μmのめっきレジスト54を設ける(図3(D)参
照)。
洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗
浄してから、以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ2
0μmの電解銅めっき膜56を形成する(図4(A)参
照)。 〔電解めっき水溶液〕 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) 〔電解めっき条件〕 電流密度 1 A/dm2 時間 65 分 温度 22±2 ℃
Hで剥離除去した後、そのめっきレジスト54下の無電
解めっき膜48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48と電解銅
めっき膜56からなる厚さ18μmの導体回路58(バ
イアホール60を含む)を形成する(図4(B)参
照)。
第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液によっ
て、粗化面58αを形成する(図4(C)参照)。
り返すことにより、さらに上層に、層間樹脂絶縁層14
0及び導体回路158(バイアホール160を含む)を
形成し、多層配線板を得る(図4(D)参照)。なお、
層間樹脂絶縁層140を形成する際には、層間樹脂絶縁
層140上の導体回路58上に図示しない位置決めマー
クをレーザで同様に形成して行う。
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)46.6
7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)15.0重量部、イミダ
ゾール硬化剤(四国化成社製、商品名:2E4MZ−C
N)1.6重量部、感光性モノマーである2官能アクリ
ルモノマー(日本化薬社製、商品名:R604)4.5
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:DPE6A)1.5重量部、分散系消泡剤(サ
ンノプコ社製、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、を加えることによ
り、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る。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No.3
によった。
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71U、71D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70に密着させて1000mJ/cm2
の紫外線で露光し、DMTG溶液で現像処理し、200
μmの直径の開口部71U、71Dを形成する。そし
て、さらに、80℃で1時間、100℃で1時間、12
0℃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、開口部7
1U、71Dを有し、その厚さが20μmのソルダーレ
ジスト層70を形成する(図5(A)参照)。上記ソル
ダーレジスト組成物としては、市販のソルダーレジスト
組成物を使用することもできる。
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2
0分間浸漬して、開口部71U、71Dに厚さ5μmの
ニッケルめっき層72を形成する。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を形成する(図5(B)参照)。
スト層70の開口71Uにスズ−鉛を含有する半田ペー
ストを印刷する。さらに、他方の面の開口部71D内に
導電性接着剤97として半田ペーストを印刷する。次
に、導電性接続ピン96を適当なピン保持装置に取り付
けて支持し、導電性接続ピン96の固定部98を開口部
71D内の導電性接着剤97に当接させる。そして、2
00℃でリフローを行い、開口部71Uに半田バンプ7
6を形成し、開口部71Dの導電性接続ピン96を導電
性接着剤97に固定する。(図6参照)。
配線板20について、図13を参照して説明する。上述
した第1実施例では、図6に示すように導電性接続ピン
96を介して接続を取るPGA方式で説明した。第2実
施例では、第1実施例とほぼ同様であるが、図13に示
すようにBGA方式で構成されている。
実施例のプリント配線板の製造方法について、図8〜図
13を参照して説明する。
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を出発材料とする(図8
(A)参照)。まず、この銅張積層板30Aをドリル削
孔し、続いてめっきレジストを形成した後、この基板3
0に無電解銅めっき処理を施してスルーホール36を形
成し、さらに、銅箔を常法に従いパターン状にエッチン
グすることにより、基板30の両面に下層導体回路34
を形成する(図8(B)参照)。
0を水洗いし、乾燥した後、エッチング液を基板30の
両面にスプレイで吹きつけて、下層導体回路34の表面
とスルーホール36のランド表面36aとをエッチング
することにより、下層導体回路34の全表面に粗化面3
4αを形成する(図8(C)参照)。エッチング液とし
て、イミダゾール銅(II)錯体10重量部、グリコール
酸7重量部、塩化カリウム5重量部およびイオン交換水
78重量部を混合したものを使用した。
する樹脂充填剤38を、基板30の両面に印刷機を用い
て塗布することにより、下層導体回路34間またはスル
ーホール36内に充填し、加熱乾燥を行う。即ち、この
工程により、樹脂充填剤38が下層導体回路34の間あ
るいはスルーホール36内に充填される(図8(D)参
照)。
の片面を、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34の表面やス
ルーホール36のランド表面36aに樹脂充填剤38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う。このよう
な一連の研磨を基板30の他方の面についても同様に行
う。そして、充填した樹脂充填剤38を加熱硬化させる
(図9(A)参照)。
填された樹脂充填剤38の表層部および下層導体回路3
4上面の粗化層34αを除去して基板30両面を平滑化
し、樹脂充填剤38と下層導体回路34とが粗化面34
αを介して強固に密着し、またスルーホール36の内壁
面と樹脂充填剤38とが粗化面36αを介して強固に密
着した配線基板を得る。
板30の両面に、上記(2)で用いたエッチング液と同
じエッチング液をスプレイで吹きつけ、一旦平坦化され
た下層導体回路34の表面とスルーホール36のランド
表面36aとをエッチングすることにより、下層導体回
路34の全表面に粗化面34βを形成する(図9(B)
参照)。
に、厚さ50μmの熱硬化型シクロオレフィン系樹脂シ
ートを温度50〜150℃まで昇温しながら圧力5kg
/cm2で真空圧着ラミネートし、シクロオレフィン系
樹脂からなる層間樹脂絶縁層40を設ける(図9(C)
参照)。真空圧着時の真空度は、10mmHgである。
通孔44aが形成されたマスクを42介して、波長1
0.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビーム径5mm、
トップハットモード、パルス幅50μ秒、マスクの穴径
0.5mm、3ショットの条件でシクロオレフィン系樹
脂からなる層間樹脂絶縁層40に直径80μmのバイア
ホール用開口44設ける。また、同時に層間樹脂絶縁層
40上に、位置決めマーク形成用貫通孔46aが形成さ
れたマスクを介して、同じCO2ガスレーザを用いて、
マスクの貫通孔46aの直径400μm、リング幅10
0μm、パルス幅6.0μ秒の条件で、1ショットを少
しずつずらしていき、円形のリング状の位置決めマーク
46を基板の四隅(図中2カ所のみ示す)に形成する。
この位置決めマーク46の下部には、金属層(導体回
路)34の露出面34aが露出している(図9(D)参
照)。
50μm、外円の直径250μmで、露出面34aの幅
は100μmであり、露出面34aの光沢度は、光沢度
計で測定すると0.7である。また、位置決めマーク4
6の形状は、円、楕円、三角形、四角形以上の多角形、
十字、星形、または、前述の形状を二重線で形成しても
よい。位置決めマーク46の形成に用いるレーザとして
は、炭酸、エキシマ、YAG、UVのレーザ処理の中か
ら選ばれる少なくとも1種類以上を用いる。なお、この
工程は、バイアホール用開口形成の工程と同時もしくは
前後でもよい。
されていた粗化面34βがレーザにより除去されてい
る。なお、位置決めマーク46の露出面34aの光沢度
は、0.10〜0.70の範囲がよい。特に望ましいの
は、光沢度を0.40〜0.60の範囲にするとよい。
V−4540を用いてプラズマ処理を行い、層間樹脂絶
縁層40の表面に粗化面40αを形成する(図10
(A)参照)。この際、不活性ガスとしてはアルゴンガ
スを使用し、電力200W、ガス圧0.6Pa、温度7
0℃の条件で、2分間プラズマ処理を実施する。
ゴンガスを交換した後、Ni及びCuをターゲットにし
たスパッタリングを、気圧0.6Pa、温度80℃、電
力200W、時間5分間の条件で行い、Ni/Cu金属
層49を層間樹脂絶縁層40の表面に形成する。このと
き、形成されたNi/Cu金属層49の厚さは0.2μ
mである(図10(B)参照)。
を無電解銅めっき膜48に貼り付ける。その後、感光性
ドライフィルム50上にパタン52a及び位置決めマス
ク52bの描かれた位置合わせして載置する(図3
(C)参照)。この位置合わせは、上方から光りを照射
しながらカメラ200にて、コア基板30上のリング状
位置決めマーク64と、マスク52の円状の位置決めマ
ーク52bとを撮像し、撮像したデータをグレー処理を
行い、リング状マーク64内に円状マーク52bが入る
よう調整する。ここで、第1実施例と同様に位置決めマ
ーク46の露出面34aは、粗化面34βがレーザによ
り除去されているので、表面に光沢ができ、光の反射量
が大きくなっている。よって、感光性ドライフィルム5
0を貼り付けて反射式による画像処理を行っても、位置
決めマーク46と他の部分とのコントラストの差が大き
いため、位置決めマーク46の認識を確実、正確に行
え、マスク52を正確に位置合わせできる。次いで、1
00mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウムで
現像処理することにより、厚さ15μmのめっきレジス
ト54を設ける(図10(D)参照)。
施して、厚さ15μmの電解めっき膜56を形成する
(図11(A)参照)。なお、電解めっき水溶液中の添
加剤は、アトテックジャパン社製のカパラシドHLであ
る。
%NaOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト54
の下に存在していたNi/Cu金属層49を硝酸および
硫酸と過酸化水素との混合液を用いるエッチングにて溶
解除去し、電解銅めっき膜56等からなる厚さ16μm
の導体回路58(バイアホール60を含む)を形成する
(図11(B)参照)。
第二銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液によっ
て、粗化面58αを形成する(図11(C)参照)。
工程を、繰り返すことにより、さらに上層に、層間樹脂
絶縁層140及び導体回路158(バイアホール160
を含む)を形成する(図11(D)参照)。
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)46.6
7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:
DPE6A)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)を得る。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。
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71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70に密着させて1000mJ/cm2 の紫外線で
露光し、DMTG溶液で現像処理し、200μmの直径
の開口部71を形成する。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70を硬化させ、開口部71を有する、厚さ2
0μmのソルダーレジスト層(有機樹脂絶縁層)70を
形成する(図12(A)参照)。
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2
0分間浸漬して、開口部71に厚さ5μmのニッケルめ
っき層72を形成する。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72上に、厚さ0.03μmの金めっき層74を形成
する(図12(B)参照)。
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)76を形成
し、半田バンプ76を有するプリント配線板20を製造
する(図13参照)。
るが、層間絶縁樹脂層のバイアホールと位置決めマーク
の形成をエキシマレーザによって行った。まず、開口径
200μmの開口が形成されたマスク厚0.8mmのマ
スクを層間絶縁樹脂層上に載置させて、周波数200H
Z、エネルギー1.0J、150ショットの条件で一括
エリア加工を行い、開口径80μmのバイアホールを形
成する。次に、マスク厚0.8mmのマスクを介して、
周波数250HZ、エネルギー1.5J、150ショッ
トの条件で基板の4隅に位置決めマークを形成する。な
お、露出した金属膜の光沢度は0.6である。
るが、バイアホールと位置決めマークの形成を第3実施
例と同じ条件で形成させた。
るが、バイアホールと位置決めマークの形成をYAGレ
ーザによって行った。
るが、バイアホールと位置決めマークの形成をYAGレ
ーザによって行う。
が、位置決めマークを層間絶縁樹脂層の下部に設けた。
即ち、導体回路に直接レーザを照射しリング状の位置決
めマークを形成した後、層間樹脂絶縁層を配設した(凹
部を設けなかった)。
が、位置決めマークから露出した露出面が光沢を有しな
かった(粗化面を残した)。
が、位置決めマークから露出した露出面が高い光沢を有
していた。
が、位置決めマークを層間絶縁樹脂層の下部に設けて位
置合わせを行った。
が、位置決めマークから露出した露出面が光沢を有しな
かった。
が、位置決めマークから露出した露出面が高い光沢を有
していた。
比較例6で製造されたプリント配線板について、各10
枚ずつ作成して、レジストパターン露光時の位置決めマ
ークの形成、位置決めマークの画像認識の判定結果、お
よび画像認識時間、導体回路の位置ズレ幅、信頼性試験
後の導通試験、導体回路の断線・破壊の有無の計6項目
について比較評価した。その結果を図15及び図16中
の図表に示す。更に、位置決めマークの光沢度、及び、
位置決めマークと層間樹脂絶縁層との光沢度の差を図1
7中の図表に示す。なお、図17中で、比較例1,4
は、層間樹脂絶縁層を形成後に当該部分を測定した結果
である。
1実施例と比較例2の位置決めマーク形成した後の写真
(スケッチ)と、めっき膜形成、ドライフィルム貼り付
け後の画像処理行った写真(スケッチ)とを図14中に
示す。
写真(スケッチ)が図14(A)、で、画像処理処理中
の写真(スケッチ)が図14(B)である。一方、比較
例2による位置決めマーク形成後の写真(スケッチ)が
図14(C)で、画像処理処理中の写真(スケッチ)が
図14(D)である。図14(A)から分かるように、
第1実施例において、位置決めマーク部分の下部の露出
面は、レーザにより粗化面を除去したため、光沢を有し
ている。一方、比較例2では、図14(C)から分かる
ように、位置決めマーク部分の下部の金属層に粗化面を
残しており、スズめっき層が露出しているために黒くな
っている。
にめっきを施し、ドライフィルムの貼り付け後の基板と
マスクの位置合わせ中の画像処理中の図14(D)の写
真(スケッチ)から分かるように、露出した金属層に粗
化面が残っているため、ドライフィルムとリング状の凹
部部分とのコントラストの差が小さくなる。このため、
画像認識が正確に行えなかった。他方、第1実施例の粗
化面を除去したプリント配線板は、図14(B)の写真
(スケッチ)から分かるように、ドライフィルムとリン
グ状の凹部部分のコントラストの差が大きいため、画像
認識が正確に行えた。図14(B)のスケッチは二値化
処理をしたものであったが、グレー化処理(第2実施
例)でも同様の結果であった。
に、第1実施例、第2実施例で製造されたプリント配線
板では、位置決めマークの形成も問題なく、画像処理の
位置決めマークの判定では、判定不能と表示されなかっ
た。更に、認識時間も10s、11sと設定された時間
内に認識でき、導体回路の位置ズレも起きなかった。ま
た、信頼性試験を行っても導体回路の断線、破壊は見ら
れず、導通試験でも電気的接続に問題はなかった。
された金属層上に配設された層間樹脂絶縁層に、レーザ
により凹部を形成し、その際、凹部の下部から露出した
金属層の粗化面をレーザで除去することにより、位置決
めマークを形成している。それにより、反射式の画像処
理による位置決めマークの画像認識を正確に早く行うこ
とができる。よって、層間でバイアホールを介する導体
回路の形成に位置ずれのない、接続信頼性に優れるプリ
ント配線板を製造することが可能となる。
0μm以下で、配線幅が40μm以下のものでも精度よ
く形成することができるので、層間樹脂絶縁層をレーザ
で開口させるプリント配線板の配線作成に、特に良いこ
とが分かった。しかも、ドライフィルムや層間樹脂絶縁
層の厚みや色などの要因によらず、位置決めマークの認
識が可能になった。また、最適な位置決めマークの光沢
度を知見できたので、画像処理データの作成も容易にな
り、機械による位置合わせの処理速度も向上されて、生
産性を向上させることができる。
明の第1実施例に係るプリント配線板の製造工程図であ
る。
明の第1実施例に係るプリント配線板の製造工程図であ
る。
明の第1実施例に係るプリント配線板の製造工程図であ
る。
明の第1実施例に係るプリント配線板の製造工程図であ
る。
例に係るプリント配線板の製造工程図である。
面図である。
ら見た平面図であり、図7(B)は、図6中の円で囲っ
た部分を示す拡大図である。
明の第2実施例に係るプリント配線板の製造工程図であ
る。
明の第2実施例に係るプリント配線板の製造工程図であ
る。
本発明の第2実施例に係るプリント配線板の製造工程図
である。
本発明の第2実施例に係るプリント配線板の製造工程図
である。
例に係るプリント配線板の製造工程図である。
断面図である。
ークを撮像した写真のスケッチであり、図14(B)、
図14(D)は、画像処理された位置決めマークの写真
のスケッチである。
例6の試験結果を示す図表である。
例6の試験結果を示す図表である。
例6の試験結果を示す図表である。
工程図である。
(B2)、(B3)は、先行技術に係るプリント配線板
の位置決めマークの説明図である。
は、先行技術に係るプリント配線板の位置決めマークの
説明図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 導体回路を構成する粗化面の形成された
金属層と層間樹脂絶縁層とを交互に積層してなるプリン
ト配線板であって、 前記金属層上に配設された前記層間樹脂絶縁層には、凹
部が形成され、該凹部内の下部には、前記粗化面の剥離
された金属層が露出してなる位置決めマークを備えるこ
とを特徴とするプリント配線板。 - 【請求項2】 導体回路を構成する金属層と層間樹脂絶
縁層とを交互に積層してなるプリント配線板であって、 前記金属層上に配設された前記層間樹脂絶縁層には、凹
部が形成され、該凹部内の下部には、光沢面を有する金
属層が露出してなる位置決めマークを備えることを特徴
とするプリント配線板。 - 【請求項3】 前記凹部内の露出した金属層は、光沢度
が0.10〜0.70の範囲であることを特徴とする請
求項2に記載のプリント配線板。 - 【請求項4】 前記凹部内の露出した金属層は、前記層
間樹脂絶縁層との光沢度の差が0.30〜0.70の範
囲であることを特徴とする請求項2に記載のプリント配
線板。 - 【請求項5】 前記層間樹脂絶縁層は、樹脂フィルムの
圧着によって形成されていることを特徴とする請求項1
又は請求項2に記載のプリント配線板。 - 【請求項6】 少なくとも以下(a)〜(h)の工程を
備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法: (a)基板上の導体回路となる金属層に、粗化面を形成
する工程; (b)前記金属層上に、層間樹脂絶縁層を形成する工
程; (c)前記層間樹脂絶縁層に、レーザあるいは露光現像
処理によりバイアホールを形成する工程; (d)前記(c)工程と同時または前後に、レーザによ
り、層間樹脂絶縁層に粗化面が除去された金属層を露出
させた凹部からなる位置決めマークを形成する工程; (e)前記層間樹脂絶縁層の表面、前記バイアホール及
び前記凹部内に金属膜を形成する工程; (f)前記基板上に感光性ドライフィルムを圧着する工
程; (g)前記基板の位置決めマークに対して、反射式の画
像処理によってマスクの位置合わせを行い、露光現像処
理を経て、導体回路を形成するためのめっきレジストパ
ターンを形成する工程; (h)電解めっきにより、導体回路を形成し、次いで、
前記めっきレジストを除去して、前記めっきレジスト下
に存在する前記金属膜を溶解除去する工程。 - 【請求項7】 少なくとも以下(a)〜(g)の工程を
備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法: (a)導体回路となる金属層上に、層間樹脂絶縁層を形
成する工程; (b)前記層間樹脂絶縁層に、レーザあるいは露光現像
処理によりバイアホールを形成する工程; (c)前記(b)工程と同時または前後に、レーザによ
り、前記層間樹脂絶縁層に光沢面を有する金属層を露出
させた凹部からなる位置決めマークを形成する工程; (d)前記層間樹脂絶縁層の表面、前記バイアホール及
び前記凹部内に金属膜を形成する工程; (e)前記基板上に感光性ドライフィルムを圧着する工
程; (f)前記基板の位置決めマークに対して、反射式の画
像処理によってマスクの位置合わせを行い、露光現像処
理を経て、導体回路を形成するためのめっきレジストパ
ターンを形成する工程; (g)電解めっきにより、導体回路を形成し、次いで、
前記めっきレジストを除去して、前記めっきレジスト下
に存在する前記金属膜を溶解除去する工程。 - 【請求項8】 前記層間樹脂絶縁層を形成する工程にお
いて、層間樹脂絶縁層を、樹脂フィルムの圧着により形
成することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の
プリント配線板の製造方法。 - 【請求項9】 前記位置決めマークを形成後、アニール
処理あるいは酸化膜除去処理を行うことを特徴とする請
求項6又は請求項7に記載のプリント配線板の製造方
法。 - 【請求項10】 前記位置決めマークを形成する際、炭
酸、エキシマ、YAG、UVのレーザ処理の中から選ば
れる少なくとも1種類以上を使用することを特徴とする
請求項6又は請求項7に記載のプリント配線板の製造方
法。
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