JP2001284749A - プリント配線板 - Google Patents
プリント配線板Info
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Abstract
る配線導体からなるプリント配線板を提供することを目
的とする。 【解決手段】 配線導体の厚さ方向に導体幅が変化して
いる配線導体3であって、最小の導体幅となる厚さ方向
の位置が配線導体表層部4以外であることを備えた構成
よりなる。
Description
の半導体パッケージングおよび携帯情報端末等の電子機
器に組み込まれる高密度プリント配線板、多層プリント
配線板、フレキシブルプリント配線板等や薄型モータや
各種磁気センサーに組み込まれるコイル状配線板等の多
様なプリント配線板に関する。
基板表面の銅箔上に所定の絶縁性回路パターンを形成し
た後、これをエッチングマスクとして利用し、銅箔の露
出している部分を湿式エッチング処理にて除去して配線
導体を形成するサブトラクティブ法が広く用いられてい
る。
方法としては、半導体プロセスで多く用いられている、
感光性レジストを露光現像するフォトリソグラフィー法
がある。感光性レジストには、フィルム状の感光性レジ
ストを熱ロールにて銅箔表面に熱圧着するドライフィル
ムや、液状の感光性レジストをロールコート法等にてコ
ーティングする液状レジストがある。しかし、特開平3
−270055号公報にて記載があるように、これらの
感光性レジストは銅箔への追従性が十分でなく、湿式の
エッチング処理において、銅の溶解が銅箔の垂直方向ば
かりでなく、感光性レジストと銅箔との界面にエッチン
グ液が浸入し水平方向にも進行するため、配線導体の断
面が銅箔表面で狭く、絶縁性基板側の底面で広い台形状
になっていた(以下、このような水平方向へのエッチン
グ現象をサイドエッチングと呼ぶ。)。
小型化、高集積化に伴い、プリント配線板の配線導体の
高密度化、狭ピッチ化が要求されているが、従来のサブ
トラクティブ法では、配線導体の断面が絶縁性基板側の
底面で広い台形状となるため、隣接する配線導体間で台
形状断面をした配線導体底面部の裾引き状の広がりにて
電気的に短絡(以下、電気的短絡現象をショートと呼
ぶ。)する可能性があり、プリント配線板の配線導体の
狭ピッチ化と高密度化に限界があった。一方、オーバー
エッチングをおこない配線導体底面部の裾引き状の広が
りをエッチング除去することで、この電気的ショート不
良を回避することができるが、配線導体表層部ではサイ
ドエッチングが進行し配線導体表面の導体幅が狭くな
り、やはりプリント配線板の配線導体の狭ピッチ化と高
密度化の限界となった。
トラクティブ法で作製されたプリント配線板の要部断面
図である。図6(a),(b)において、1は絶縁性基
板、2は接着層、26,30は配線導体、27,31は
配線導体表層部、28,32は配線導体底面部、29,
33は従来のサブトラクティブ法によるプリント配線板
である。
(a)に示すように配線導体26の断面が台形状である
ため、配線導体表層部27を広く確保した場合に、配線
導体底面部28が裾引き状に広がり、隣接する配線導体
間での電気的ショート不良の可能性があった。
ッチングによって配線導体底面部32の裾引き状の広が
りをエッチング除去することで、前記電気的ショートを
回避することも可能であるが、オーバーエッチングに伴
って配線導体表層部31の導体幅も狭くなっていた。従
って、従来のサブトラクティブ法によるプリント配線板
の配線導体の狭ピッチ化と高密度化に限界があった。
広がりでの電気的シュート不良と表層部にて広い導体幅
を有する配線導体とは相反する課題であり、この双方を
満足することは難しく、プリント配線板の配線導体の狭
ピッチ化と高密度化に限界があった。
絶縁性基板は絶縁性基板表面に接着層を介して銅箔を貼
り合せることで作製されているが、この銅箔厚さを薄く
することで、湿式のエッチング処理においてサイドエッ
チング量を軽減でき、銅箔表面での導体幅に対して絶縁
性基板側の底面での導体幅の広がりの少ない配線導体の
形成が可能となる。よって薄い銅箔を用いることで、配
線導体の裾引き部での広がりが少なくなり、隣接する配
線導体間での電気的ショートが回避できる。さらにサイ
ドエッチング量が軽減でき、配線導体表面での導体幅も
確保できるため、プリント配線板の配線導体の狭ピッチ
化と高密度化が可能となる。
の狭ピッチ化と高密度化を実現するためには薄い銅箔を
用いる必要があり、プリント配線板の配線導体の電気抵
抗などの電気特性が低下するという問題があった。また
薄い銅箔を絶縁性基板上に均一に貼り合せることは極め
て難しく、歩留まりの低下など量産性にも問題があっ
た。
プリント配線板の配線導体の断面形状が台形状であるた
め、隣接する配線導体間で配線導体底面部の裾引き状の
広がりにて電気的にショートする可能性があり、プリン
ト配線板の配線導体の狭ピッチ化と高密度化に限界があ
った。オーバーエッチングにて電気的ショートを回避す
ることも可能であるが、オーバーエッチングに伴って配
線導体表面の導体幅も狭くなり、やはりプリント配線板
の配線導体の狭ピッチ化と高密度化が限界となった。
での電気的シュート不良と表層部にて広い導体幅を有す
る配線導体とは相反する課題であり、この双方を満足す
ることは難しく、プリント配線板の配線導体の狭ピッチ
化と高密度化に限界があった。
線板の狭ピッチ化と高密度化が可能となるが、銅箔が薄
いために電気特性が低下するばかりでなく、薄い銅箔を
用いることで歩留まりが低下し量産性においても問題が
あった。
配線板の狭ピッチ化と高密度化を可能とする配線導体か
らなるプリント配線板が要求されていた。
と高密度化を可能とする配線導体からなるプリント配線
板を提供することを目的とする。
に本発明のプリント配線板は、配線導体の厚さ方向に導
体幅が変化している配線導体であって、最小の導体幅と
なる厚さ方向の位置が配線導体表層部以外であることを
備えた構成よりなる。
方向の位置が配線導体表層部以外で、配線導体の厚さ方
向の絶縁性基板側の位置にあることから、配線導体表層
部での導体幅を広く確保でき、且つ配線導体底面部の裾
引き状の広がりも少なくできるため、プリント配線板の
配線導体の狭ピッチ化と高密度化が可能となる。
ト配線板は、配線導体の厚さ方向に導体幅が変化してい
る配線導体であって、最小の導体幅となる厚さ方向の位
置が配線導体表層部以外であることを特徴とするもので
あり、この構成により、最小の導体幅となる厚さ方向の
位置が配線導体表層部以外で、配線導体の厚さ方向の絶
縁性基板側に位置することから、配線導体表層部での導
体幅を広く確保できる。さらに、配線導体底面部の裾引
き状の広がりも少なくできるため隣接する配線導体間で
の電気的ショート不良も回避できるという作用を有す
る。
は、請求項1に記載の発明において、前記最小の導体幅
となる厚さ方向の位置が配線導体表層部と絶縁性基板側
の配線導体底面部の間にあることを特徴とするものであ
り、この構成により、最小の導体幅となる厚さ方向の位
置が配線導体表層部以外で、配線導体表層部と絶縁性基
板側の配線導体底面部の間にあることから、配線導体表
層部での導体幅を広く確保できる。さらに、配線導体底
面部の裾引き状の広がりも少なくでき隣接する配線導体
間でのショートが回避できるという作用を有する。
は、配線導体の厚さ方向に導体幅が不連続に変化してい
ることを特徴とするものであり、この構成により、広い
導体幅を有する配線導体表層部から、配線導体の厚さ方
向に不連続的に導体幅を狭くすることで、配線導体底面
部の裾引き状の広がりを少なくでき隣接する配線導体間
でのショートが回避できるという作用を有する。
は、請求項3に記載の発明において、配線導体断面が略
T字形状をしていることを特徴とするものであり、この
構成により、配線導体断面が略T字形状をしていること
から、配線導体表層部での導体幅を広く確保でき、且つ
配線導体底面部の裾引き状の広がりも少なくできるため
隣接する配線導体間での電気的ショート不良も回避でき
るという作用を有する。
は、請求項1〜4に記載の発明において、配線導体上に
メッキ膜を形成したことを特徴とするものであり、この
構成により、隣接する配線導体の底面部においてメッキ
膜を介しての電気的ショート不良が回避できるという作
用を有する。
は、配線導体上に形成されたメッキ膜厚が配線導体表層
部に比べて配線導体底面部の方が薄いことを特徴とする
ものであり、この構成により、隣接する配線導体の底面
部においてメッキ膜を介しての電気的ショート不良が回
避できるという作用を有する。
から図5を用いて説明する。
形態1におけるプリント配線板の要部断面図である。図
1において、1は絶縁性基板、2は接着層、3は配線導
体、4は配線導体表層部、5は配線導体底面部、6は本
発明の実施の形態1におけるプリント配線板である。
幅となる厚さ方向の位置が配線導体表層部4以外で、配
線導体表層部4と絶縁性基板側の配線導体底面部5の間
にあることから、配線導体底面部5の裾引き状の広がり
も少なくでき、隣接する配線導体間での電気的ショート
不良の回避が可能となっている。また、配線導体表層部
4での導体幅も広く確保可能となっている。従って、隣
接する配線導体間での電気的ショート不良の回避と配線
導体表層部での広い導体幅の双方を満足することがで
き、狭ピッチ化と高密度化を可能とする配線導体からな
るプリント配線板6が得られる。
体を作製する一方法について図2から図3を用いて説明
する。ここで説明する配線導体の作製方法は本願発明者
らによって特願平11−117632号にて提案したも
のである。
パターン電極層を設けたマスター基板を用い、このパタ
ーン電極層上に電着法にて電着樹脂からなる微細パター
ン膜を形成した後、微細パターン膜を銅箔付絶縁性基板
表面の銅箔上に転写することで、エッチングマスクとな
る微細パターン膜を極めて簡便に形成している。次に、
この転写された微細パターン膜をエッチングマスクとし
て用い、銅箔膜厚の一部分をハーフエッチング除去した
後、このハーフエッチングによって生じた銅パターン側
壁部分に未硬化状態の前記電着樹脂からなる微細パター
ン膜端部の浮き部分を熱変形させることで再付着させサ
イドエッチングレジストとすることで、以降のエッチン
グでのサイドエッチングを完全に防止可能となることか
ら、配線導体表層部でのサイドエッチングの少ない高密
度な配線導体からなるプリント配線板が作製可能となっ
ている。未硬化状態の電着樹脂はエッチング途中であっ
ても熱変形可能であり、従来のフォトレジストに比べて
適している。
脂からなる微細パターン膜を形成する工程について説明
する。図2(a)は本発明の実施の形態1によるマスタ
ー基板の断面図である。図2(b)はマスター基板上に
撥水性の剥離層を形成する要部断面図、図2(c)はマ
スター基板のパターン電極層上の剥離層表面に電着樹脂
からなる微細パターン膜を電着形成する要部断面図、図
2(d)は、銅箔付絶縁性基板の銅箔上に電着樹脂から
なる微細パターン膜を転写する要部断面図である。な
お、図1と同じ符号のものは図2、3においても基本的
に同一であるためここでは説明を省略する。
は絶縁性バックプレート、13は絶縁樹脂層、14はパ
ターン電極層、15は剥離層、16は電着樹脂からなる
微細パターン膜である。図2(a)に示すように、マス
ター基板11は、パターン電極層14が絶縁性バックプ
レート12表面に絶縁樹脂層13を介して前記絶縁樹脂
層13に埋め込まれた構造となっている。また、17は
銅箔、18は銅箔付絶縁性基板である。銅箔付絶縁性基
板18は、柔軟性を有するポリイミドフィルム等からな
る絶縁性基板1の表面に厚さが25μmの銅箔17を接
着層2を介して貼り合わせた構造となっている。
基板11表面に撥水性と液体中で導電性を有する材料か
らなる剥離層15を形成する。
の電着樹脂からなる微細パターン膜16をパターン電極
層14上の剥離層15表面に電着形成する。この電着樹
脂からなる微細パターン膜16は、フタロシアニンブル
ー系青色顔料を30ml/lの濃度で添加したアクリル
系アニオン型電着樹脂を電着して得られたもので、その
厚みは3μmである。
なる微細パターン膜16を銅箔付絶縁性基板18に密着
させた後、電着樹脂からなる微細パターン膜16を密着
させた銅箔付絶縁性基板18をヒータ等にて70℃に加
熱することで、マスター基板11上の剥離層15表面の
電着樹脂からなる微細パターン膜16は加熱され粘性を
有した状態となり、前記銅箔付絶縁性基板18上の銅箔
17表面に接着する。次に、銅箔付絶縁性基板18を2
5℃に冷却した後、剥離することで、図2(d)のよう
に、マスター基板11上の電着樹脂からなる微細パター
ン膜16を銅箔付絶縁性基板18の銅箔17上に容易に
パターン精度良く完全剥離転写でき、高精度の未硬化状
態の電着樹脂からなる微細パターン膜16を得ることが
できる。
電着法によって再び電着樹脂からなる微細パターン膜1
6が形成され、図2(a)に戻って電着樹脂からなる微
細パターン膜16の銅箔付絶縁性基板18への剥離転写
のために繰り返し使用することができる。このようにし
て、高密度な未硬化状態の電着樹脂からなる微細パター
ン膜をパターン精度良く得ることができる。
簡便に形成できることから、エッチングマスク形成に連
続してエッチング処理が可能となり、極めて量産性に優
れたプリント配線板の製造法となっている。
た電着樹脂からなる微細パターン膜16をエッチングマ
スクとして用いて銅箔17をエッチング除去して本発明
の配線導体を備えたプリント配線板を作製するエッチン
グ工程について図3(a),図3(b),図3(c)及
び図3(d)に基づいて説明する。
電着樹脂からなる微細パターン膜をエッチングマスクと
して用いて銅箔の膜厚の一部分をハーフエッチング除去
する要部断面図、図3(b)はハーフエッチング後の電
着樹脂からなる微細パターン膜を加熱処理する要部断面
図、図3(c)は加熱処理後の電着樹脂からなる微細パ
ターン膜をエッチングマスクとして用いて銅箔の残り部
分をエッチング除去する要部断面図、図3(d)は本発
明の実施の形態1による配線導体の要部断面図である。
ここでも図2と同じ符号のものは基本的に同一であるた
めここでは説明を省略する。19はハーフエッチングし
て形成された電着樹脂からなる微細パターン膜端部の浮
き部分、20はハーフエッチングして形成された銅パタ
ーンの側壁部、21は加熱ヒータ、22は加熱後の電着
樹脂からなる微細パターン膜、23は電着樹脂からなる
微細パターン膜再付着部分、3はエッチングして形成さ
れた本発明の実施の形態1による配線導体、6はプリン
ト配線板である。
縁性基板18に転写された電着樹脂からなる微細パター
ン膜16をエッチングマスクとして利用して、銅箔17
の露出している部分を塩化鉄系水溶液等からなるエッチ
ング液にて銅箔膜厚の一部分の7μmをハーフエッチン
グ除去する。このハーフエッチングの際、電着樹脂から
なる微細パターン膜16と銅箔17との界面へのエッチ
ング液の浸入により、サイドエッチングが進行し、電着
樹脂からなる微細パターン膜端部に浮き部分19が生
じ、同時に電着樹脂からなる微細パターン膜端部の浮き
部分19の下部に銅パターンの側壁部20が形成され
る。尚、ハーフエッチング後、必要に応じて銅箔の水洗
を行っても良い。
ッチング後の電着樹脂からなる微細パターン膜16を加
熱ヒータ21によって電着樹脂からなる微細パターン膜
の軟化温度以上の70℃で1分間の加熱をおこなうこと
で、前記電着樹脂からなる微細パターン膜端部の浮き部
分19が熱変形し、前記銅パターンの側壁部20に電着
樹脂からなる微細パターン膜再付着部分23が形成され
る。
水溶液等からなるエッチング液にて銅箔膜厚の残り部分
の18μmをエッチング除去する。ここで、前記電着樹
脂からなる微細パターン膜再付着部分23が銅箔膜厚の
残り部分をエッチング除去する際の、銅箔表層部のサイ
ドエッチングを完全に防止するサイドエッチングレジス
トとして作用し、配線導体表層部での導体幅を広く確保
した上で、配線導体底面部の裾引き状の広がりを完全に
除去できるまで銅箔膜厚の残り部分をエッチング除去可
能である。
細パターン22を水酸化ナトリウム水溶液などのアルカ
リ水溶液によって除去することで、図3(d)に示すよ
うに、配線導体底面部の裾引き状の広がりが少なく、且
つ配線導体表層部での導体幅も広い配線導体3からなる
プリント配線板6が得られる。
き状の広がりも少なくできるため、隣接する配線導体間
での電気的ショート不良の回避ができ、且つ配線導体表
層部で導体幅を広く確保できることから、プリント配線
板の狭ピッチ化と高密度化が可能である。
で、銅箔膜厚の一部分をハーフエッチング除去するハー
フエッチング量と銅箔膜厚の残り部分をエッチング除去
するエッチング量の組み合わせによって、最小導体幅と
なる厚さ方向の位置が配線導体表層部以外で、配線導体
表層部と配線導体底面部の間にあるような配線導体だけ
でなく、後述する導体幅が膜厚方向に不連続に変化した
配線導体、断面形状が略T字形状の配線導体や、配線導
体表層部に比べて配線導体底面部が狭い配線導体等、種
々の形態の配線導体を備えたプリント配線板が作製可能
である。
形態2におけるプリント配線板の要部断面図である。図
4において、1は絶縁性基板、2は接着層、7は配線導
体、8は配線導体表層部、9は配線導体底面部、10は
本発明の実施の形態2におけるプリント配線板である。
なお、図1と同じ符号のものは図4においても基本的に
同一であるためここでは説明を省略する。
形状であるような導体幅が不連続に変化した配線導体7
においても、同様に導体幅が配線導体表層部8で広く、
配線導体底面部9で狭くなるため、狭ピッチ化と高密度
化を可能とする配線導体からなるプリント配線板10が
得られる。さらに、配線導体の導体幅が配線導体表層部
に比べて配線導体底面部で狭くなっていても、同様に狭
ピッチ化と高密度化を可能とする配線導体からなるプリ
ント配線板が得られる。
ント配線板の作製方法としては、上述した実施の形態1
の図2、図3に示した作製方法の中で、銅箔膜厚の一部
分をハーフエッチング除去するハーフエッチング量と銅
箔膜厚の残り部分をエッチング除去するエッチング量の
組み合わせによって、両者を適宜調整して作製すること
ができる。
面部の裾引き状の広がりが少なくできるため、隣接する
配線導体間での電気的ショート不良の回避ができ、且つ
配線導体表層部で導体幅を広く確保できることから、プ
リント配線板の狭ピッチ化と高密度化が可能である。
形態3におけるプリント配線板の要部断面図である。図
5において、1は絶縁性基板、2は接着層、7は配線導
体、24はメッキ膜、25は本発明の実施の形態3にお
けるプリント配線板である。なお、図1或いは図4と同
じ符号のものは図5においても基本的に同一であるため
ここでは説明を省略する。
形状であるような導体幅が不連続に変化した配線導体7
に形成されたメッキ膜24においても、配線導体表層部
に比べて配線導体底面部の方がメッキ膜厚は薄くなるの
で、メッキ膜34による配線導体底面部の裾引き状の広
がりも少なくできる。そして、狭ピッチ化と高密度化を
可能とする配線導体がからなるプリント配線板25が得
られる。
ント配線板の作製方法としては、上述した実施の形態1
の図2、図3に示した作製方法に続いて、配線導体上に
ニッケルや金などのメッキ膜を形成すればよい。ここ
で、成膜される配線導体の断面が配線導体表層部で広
く、且つ配線導体底面部に向かって狭い形状や、略T字
の形状等は、メッキ時の電界が配線導体表層部に集中し
易い形状であるため、配線導体表層部に比べて配線導体
底面部の方がメッキ膜厚を薄く形成でき、前記メッキ膜
による配線導体底面部の裾引き状の広がりも少なくでき
る。
配線導体底面部の裾引き状の広がりが少なくできるた
め、隣接する配線導体間での電気的ショート不良の回避
ができ、且つ配線導体表層部で導体幅を広く確保できる
ことから、プリント配線板の狭ピッチ化と高密度化が可
能である。
で説明した、図4に示される、配線導体断面が略T字形
状であるような導体幅が不連続に変化した配線導体7に
メッキ膜24を形成した場合について説明したが、これ
と同様に実施の形態1で説明した、図1に示される、配
線導体3の最小導体幅となる厚さ方向の位置が配線導体
表層部4以外で、配線導体表層部4と絶縁性基板側の配
線導体底面部5の間にあるような配線導体3にメッキ膜
24を形成してもよい事は言うまでもない。
ト配線板は、隣接する配線導体間での電気的ショート不
良の回避と配線導体表層部での広い導体幅の双方を満足
することができることから、狭ピッチ化と高密度化を可
能とする配線導体からなるプリント配線板を提供するこ
とができる。
の要部断面図
板の断面図 (b)マスター基板上に撥水性の剥離層を形成する要部
断面図 (c)マスター基板のパターン電極層上の剥離層表面に
電着樹脂からなる微細パターン膜を電着形成する要部断
面図 (d)銅箔付絶縁性基板の銅箔上に電着樹脂からなる微
細パターン膜を転写する要部断面図
らなる微細パターン膜をエッチングマスクとして用いて
銅箔の膜厚の一部分をハーフエッチング除去する要部断
面図 (b)ハーフエッチング後の電着樹脂からなる微細パタ
ーン膜を加熱処理する要部断面図 (c)加熱処理後の電着樹脂からなる微細パターン膜を
エッチングマスクとして用いて銅箔の残り部分をエッチ
ング除去する要部断面図 (d)本発明の実施の形態1による配線導体の要部断面
図
の要部断面図
の要部断面図
プリント配線板の要部断面図 (b)従来のサブトラクティブ法で作製されたプリント
配線板の要部断面図
Claims (6)
- 【請求項1】配線導体の厚さ方向に導体幅が変化してい
る配線導体であって、最小の導体幅となる厚さ方向の位
置が配線導体表層部以外であることを特徴とするプリン
ト配線板。 - 【請求項2】前記最小の導体幅となる厚さ方向の位置が
配線導体表層部と絶縁性基板側の配線導体底面部の間に
あることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線
板。 - 【請求項3】配線導体の厚さ方向に導体幅が不連続に変
化していることを特徴とするプリント配線板。 - 【請求項4】配線導体断面が略T字形状をしていること
を特徴とする請求項3に記載のプリント配線板。 - 【請求項5】前記配線導体上にメッキ膜を形成したこと
を特徴とする請求項1〜4いずれか1記載のプリント配
線板。 - 【請求項6】配線導体上に形成されたメッキ膜厚が配線
導体表層部に比べて配線導体底面部の方が薄いことを特
徴とするプリント配線板。
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---|---|---|---|
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