JP2002134891A - 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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JP2002134891A JP2000319973A JP2000319973A JP2002134891A JP 2002134891 A JP2002134891 A JP 2002134891A JP 2000319973 A JP2000319973 A JP 2000319973A JP 2000319973 A JP2000319973 A JP 2000319973A JP 2002134891 A JP2002134891 A JP 2002134891A
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和仁 山田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一な形状およ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を形成し、接続性及び信頼
性に優れたプリント配線板を製造する方法を提供するこ
と。 【解決手段】 少なくとも下記(a)〜(c)の半田ペ
ーストを印刷する工程を有することを特徴とする多層プ
リント配線板の製造方法。 (a)1回以上の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の
半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する第一の
半田ペースト印刷工程、(b)上記(a)の工程で充填
した半田ペーストの表面を平坦にする半田ペースト平坦
化工程、および、(c)1回以上の半田ペーストの印刷
を行う第二の半田ペースト印刷工程。

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
層が有する半田バンプ形成用開口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張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
回路上に形成された平坦なものと、バイアホール上に形
成されたその中心に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困難であっ
た。近年、Pbフリー半田化により、半田ペーストを6
3Sn/37Pbから、SnAg、SnAgCu等への
変更が検討されているが、Snの含有量が多くなると、
ホイドの発生率も高くなることが判った。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題に
鑑みて鋭意研究した結果、半田ペーストの印刷を少なく
とも2回に分けて行い、1回目の半田ペースト印刷で半
田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填した
後、半田ペーストの表面を平坦化するとともに、該半田
ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一
平面とし、その後、2回目の半田ペースト印刷を行うこ
とにより、形状や高さの均一性に優れる半田バンプを形
成することができ、相互間で短絡がなく、外部接続部品
との接続信頼性に優れた半田バンプを有する多層プリン
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。
【0012】即ち、本発明のプリント配線板の製造方法
は、導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導
体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複
数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層
を設け、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印
刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造
方法であって、少なくとも下記(a)〜(c)の工程を
行うことにより、半田ペーストを印刷することを特徴と
する。 (a)1回以上の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の
半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する第一の
半田ペースト印刷工程、(b)上記(a)の工程で充填
した半田ペーストの表面を平坦にする半田ペースト平坦
化工程、および、(c)1回以上の半田ペーストの印刷
を行う第二の半田ペースト印刷工程。
【0013】本発明の多層プリント配線板の製造方法の
上記第一および第二の半田ペースト印刷工程において
は、上記ソルダーレジスト層上に、上記半田バンプ形成
用開口に対向する部分に開口を有するマスクを載置した
後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
【0014】また、上記多層プリント配線板の製造方法
においては、上記第一の半田ペースト印刷工程で使用す
るマスクが有する開口の開口径と、上記第二の半田ペー
スト印刷工程で使用するマスクが有する開口の開口径と
が同一であるか、または、上記第一の半田ペースト印刷
工程で使用するマスクが有する開口の開口径が、上記第
二の半田ペースト印刷工程で使用するマスクが有する開
口の開口径よりも小さいことが望ましい。
【0015】また、上記多層プリント配線板の製造方法
においては、上記第一の半田ペースト印刷工程で印刷す
る半田ペーストの粘度が、上記第二の半田ペースト印刷
工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことが望
ましい。
【0016】また、上記多層プリント配線板の製造方法
の第一の半田ペースト印刷工程においては、1回目の半
田ペーストの印刷で、その底面に窪みを有する半田バン
プ形成用開口のみに、その窪み部分が充填される程度に
半田ペーストを印刷し、2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開口を完全に充填するよ
うに、半田ペーストを印刷することが望ましい。
【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、導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と
導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、
複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト
層を設け、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを
印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製
造方法であって、少なくとも下記(a)〜(c)の工程
を行うことにより、半田ペーストを印刷することを特徴
とする。 (a)1回以上の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の
半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する第一の
半田ペースト印刷工程、(b)上記(a)の工程で充填
した半田ペーストの表面を平坦にする半田ペースト平坦
化工程、および、(c)1回以上の半田ペーストの印刷
を行う第二の半田ペースト印刷工程。
【0018】上記プリント配線板の製造方法では、第一
の半田ペースト印刷工程の後、半田ペーストの表面を平
坦にし、その後、第二の半田ペースト印刷工程を行うた
め、均一な形状およ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。
【0019】以下に、本発明のプリント配線板の製造方
法について説明する。なお、本発明の多層プリント配線
板の製造方法は、ソルダーレジスト層に設けられた半田
バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷する工程、即
ち、上記(a)〜(c)の工程に特徴を有するものであ
るため、まずこの工程について、図面を参照しながら説
明し、多層プリント配線板を製造する全製造工程につい
ては、後に説明する。
【0020】図1は、本発明の多層プリント配線板の製
造方法における(a)〜(c)の工程を模式的に示す部
分断面図である。上記(a)の工程(第一の半田ペース
ト印刷工程)では、半田バンプ形成用開口106を有す
るソルダーレジスト層114を備えた基板に、1回以上
の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の半田バンプ形成
用開口106に半田ペースト117を充填する(図1
(a)参照)。なお、図中、102は層間樹脂絶縁層、
105は導体回路、107はバイアホール、116は半
田パッドである。この工程では、半田バンプ形成用開口
106を半田ペースト117で完全に充填する。半田バ
ンプ形成用開口106に確実に充填するためには、半田
バンプ形成用開口の容積よりも多い量の半田ペーストを
印刷する。従って、第一の半田ペースト印刷工程終了
後、印刷した半田ペーストは、その一部が、ソルダーレ
ジスト層の表面より盛り上がった形状となる(図中、半
田ペースト1117と示す)。
【0021】上記第一の半田ペースト印刷工程において
は、ソルダーレジスト層上に、半田バンプ形成用開口に
対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田
ペーストを印刷することが望ましい。マスクを載置し
て、半田バンプ形成用開口に半田ペーストを選択的に印
刷することにより、半田バンプ形成用開口の壁面を除く
ソルダーレジスト層の表面に半田ペーストが付着するこ
とがなく、後工程で、ソルダーレジスト層表面に付着し
た半田ペーストを除去する必要がないからである。
【0022】また、上記マスクの種類としては特に限定
されず、プリント配線板製造用の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全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。また、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。
【0023】また、マスクが有する開口は、ソルダーレ
ジスト層に対して垂直な壁面を有するように形成されて
いてもよいが、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いることが望ましい。半田ペ
ーストの抜け性に優れ、半田バンプ形成用開口に半田ペ
ーストをより確実に充填することができるからである。
【0024】また、第一の半田ペースト印刷工程で用い
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るもの全てを用いることがで
きる。具体的には、例えば、Sn:Pb(重量比)=6
3:37、Sn:Pb:Ag=62:36:2、Sn:
Ag=96.5:3.5等からなるものや、SnとSb
とからなるものが挙げられる。また、半田粒子の粒子径
は、2〜40μmが好ましく、5〜20μmがより好ま
しい。
【0025】また、上記半田ペーストの粘度は、後述す
る第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペースト
の粘度よりも低いことが望ましい。半田ペーストの流動
性を上げることにより、半田ペーストを半田バンプ形成
用開口により確実に充填することができるからである。
特に、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口を
確実に充填することができる。また、流動性の高い半田
ペーストで半田バンプ形成用開口を充填した場合には、
半田バンプを形成した際によりボイドが発生しにくい。
半田ペーストの粘度を低下させる方法としては、半田ペ
ーストに添加する溶剤の量を多くしたり、フラックスの
含有量を多くしたり、半田粒子の粒径を小さくしたりす
る方法等が挙げられる。また、上記半田ペーストの粘度
は、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペース
トの粘度と同じであってもよい。
【0026】また、第一の半田ペースト印刷工程におい
ては、1回目の半田ペーストの印刷で、その底面に窪み
を有する半田バンプ形成用開口のみに、その窪み部分が
充填される程度の量の半田ペーストを印刷し、2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開口
を完全に充填するように、半田ペーストを印刷してもよ
い。
【0027】ソルダーレジスト層に形成された半田バン
プ形成用開口の底面には、導体回路が露出しており、通
常、この露出した導体回路の表面(半田バンプ形成用開
口の底面)には、めっき等により半田バンプ形成用パッ
ド(以下、半田パッドともいう)が形成されている。こ
こで、この半田パッドが導体回路のバイアホール上に形
成されている場合、該半田パッドの形状は、その一部に
窪みを有するものとなる。このような、底面に窪みを有
する半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する際
には、上述したように、2回に分けて半田ペースト印刷
を行うことにより、半田バンプ形成用開口に半田ペース
トをより確実に充填することができる。
【0028】また、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、ポリエチレン等のゴ
ム;鉄、ステンレス等の金属;セラミック等の一般にプ
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。これらのなかでは、弾力性を有し、基板表面の
凹凸(アンジュレーション)に対する追従性が高いた
め、より確実に開口内に半田ペーストを印刷することが
できる点から硬度60°以上のゴムが望ましく、目減り
しにくく、摩耗による半田ペーストへの異物混入が起こ
りにくい点から金属が望ましい。
【0029】上記スキージの形状としては、平型、角型
等の種々の形状が挙げられる。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
を向上させることもできる。上記スキージの厚さは特に
限定されないが、通常、10〜30mmが望ましく、1
5〜25mm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。また、金属性のス
キージの場合は、その厚さは50〜300μmが望まし
い。
【0030】また、半田ペーストの印刷は、密閉式のス
キージユニットを用いて行ってもよい。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。隣合う半田バンプ
同士の距離が200μm以下の半田バンプを形成する場
合、このような半田バンプを形成することができる半田
ペースト層は、通常のスキージ印刷を用いて形成するこ
とが困難であるため、密閉式のスキージユニットを用い
て形成することが望ましい。また、上記密閉式のスキー
ジユニットのなかでは、印刷圧力の安定性に優れる点か
らピストン圧入型が望ましい。
【0031】上記第一の半田ペースト印刷工程終了後、
上記(b)の工程(半田ペースト平坦化工程)を行う。
この工程では、第一の半田ペースト印刷工程を行った際
に、ソルダーレジスト層の表面より盛り上がった部分の
半田ペースト1117を除去することにより、半田ペー
スト表面117aを平坦化するとともに、充填した半田
ペーストの表面117aとソルダーレジスト層の表面1
14aとを略同一平面とする(図1(b)参照)。
【0032】ソルダーレジスト層の表面より盛り上がっ
た部分の半田ペースト1117を除去する方法として
は、上記したように半田ペースト表面の平坦化等を達成
することができる方法であればよく、具体的には、スキ
ージやクリーニングペーパ等を用いて除去することがで
きる。また、半田バンプ形成用開口の壁面を除くソルダ
ーレジスト層の表面に半田ペーストが付着している場合
には、この工程で、付着した半田ペーストを除去すれば
よい。
【0033】なお、この半田ペースト平坦化工程を行わ
なくても済むように、半田ペーストがソルダーレジスト
層の表面より盛り上がった形状になることなく、かつ、
半田バンプ形成用開口を完全に充填する量の半田ペース
トを充填してもよい。しかしながら、このような量の半
田ペーストを充填するには、半田ペーストの印刷量を半
田バンプ形成用開口ごとに厳密に制御しなければならな
いため、印刷時の管理項目が多くなり、また、印刷量に
誤差が生じた際にも、その誤差が多層プリント配線板の
品質の低下に繋がるため、結果的に、このような方法を
用いることは、歩留りの低下に繋がり、経済的に不利に
なることとなる。従って、処理工程数は増加するもの
の、開口内を充填するのに充分な量の半田ペーストを印
刷した後、ソルダーレジスト層の表面より盛り上がった
部分の半田ペーストを除去する方法を用いる本発明の製
造方法のほうが経済的に優れることとなる。
【0034】半田ペースト表面を平坦化した後、上記
(c)の工程(第二の半田ペースト印刷工程)により、
上記(a)および(b)の工程で半田ペーストが充填さ
れた半田バンプ形成用開口上に半田ペースト層を形成
し、さらに、印刷した半田ペーストをリフローさせるこ
とにより半田バンプ127を形成する(図1(c)参
照)。半田ペーストの印刷は、第一の半田ペースト印刷
工程と同様、印刷用スキージや密閉式のスキージユニッ
トを用いて行うことができる。
【0035】上記第二の半田ペースト印刷工程において
は、半田バンプ形成部分に相当する部分に開口を有する
マスクを載置した後、半田ペーストを印刷することが望
ましい。マスクを用いて印刷を行うことにより、形状や
高さ等の均一性に優れる半田ペースト層を形成すること
ができる。
【0036】上記第二の半田ペースト印刷工程で用いる
マスクの種類としては、第一の半田ペースト印刷工程で
用いるマスクと同様のものを用いることができる。第二
の半田ペースト印刷工程で用いるマスクもまた、第一の
半田ペースト印刷工程で用いるマスクと同様、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いる
ことが望ましい。
【0037】また、第一および第二の半田ペースト印刷
工程において、マスクを用いて半田ペーストを印刷する
場合、上記第一の半田ペースト印刷工程で用いるマスク
と上記第二の半田ペースト印刷工程で用いるマスクと
は、その開口径が同一か、または、第一の半田ペースト
印刷工程で用いるマスクの方が小さいことが望ましい。
【0038】第一および第二の半田ペースト印刷工程で
用いるマスクの開口径が同一である場合には、両工程で
同一のマスクを使用することができるため、経済的に有
利であるとともに、印刷装置自体をコンパクトにするこ
とができる。
【0039】また、第一の半田ペースト印刷工程で用い
るマスクの開口径が、第二の半田ペースト印刷工程で用
いるマスクの開口径よりも小さい場合には、以下のよう
な効果がある。即ち、第一の半田ペースト印刷工程は、
半田バンプ形成用開口を確実に充填するために行う工程
であり、しかも、余分に印刷した半田ペーストは、後工
程において除去する。従って、マスクの開口径を小さく
した方が、印刷する半田ペースト量が少なくなり、後工
程で半田ペーストを除去しやすくなるとともに、除去す
る半田ペースト量を少なくすることができる。また、半
田バンプ形成用開口の開口径より少し大きな径の開口を
有するマスクを用いることにより、印刷時のアライメン
トズレに対応することができ、半田ペーストをより確実
に充填することができる。場合によっては、半田バンプ
形成用開口と同じ径の開口を有するマスクを用いること
もできる。なお、アライメントズレとは、基板やマスク
の仕上がり精度バラツキ、印刷機の印刷精度バラツキに
起因する半田バンプ形成用開口と印刷される半田ペース
トとの位置ズレである。
【0040】一方、第二の半田ペースト印刷工程は、形
状や高さ等の均一性に優れる半田ペースト層を形成する
ために行う工程である。また、この工程では、後述する
ように、粘度の高い半田ペーストを印刷することが望ま
しい。従って、充分な量の半田ペーストを印刷すること
ができるような開口を有するマスクを用いることにより
所望の形状の半田ペースト層を形成することができる。
【0041】また、第二の半田ペースト印刷工程で用い
る半田ペーストの組成としては特に限定されず、第一の
半田ペースト印刷工程で用いる半田ペーストと同様のも
の等が挙げられる。
【0042】また、第二の半田ペースト印刷工程で印刷
する半田ペーストの粘度は、上記第一の半田ペースト印
刷工程で印刷する半田ペーストの粘度と同じかまたは高
いことが望ましく、その差は、0〜150Pa・sであ
ることが望ましく、50〜100Pa・sであることが
より望ましい。具体的には、第二の半田ペースト印刷工
程で印刷する半田ペーストの粘度は、25℃において、
150〜350Pa・sであることが望ましい。上記粘
度が150Pa・s未満では、所望の形状に半田ペース
トを印刷することができず、形状の均一な半田バンプを
形成することができなかったり、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形成する半
田バンプの短絡の原因になる場合がある。一方、粘度が
350Pa・sを超えると、所望の形状に半田ペースト
を印刷することができないことがあり、特に、マスクを
用いて半田ペーストを印刷する場合に、半田ペーストの
抜け性が低いため、半田ペーストを印刷することができ
ない部分が発生することがある。
【0043】上記第二の半田ペースト印刷工程におい
て、半田ペーストの印刷は1回で行ってもよいし、複数
回に分けて行ってもよい。1回で半田ペーストの印刷を
終了するか、または、複数回印刷を行うかは、形成する
半田バンプ間の距離、半田バンプの高さや形状、半田ペ
ーストの組成、半田粒子の粒径等により異なり、一慨に
は言えないが、例えば、形成する半田バンプ間の距離が
極めて狭い場合には、複数回印刷を行うことが望まし
く、特に、マスク用いて、半田ペーストを印刷する場合
には、複数回印刷を行うことが望ましい。
【0044】これは、マスクを用いて、一回の印刷で半
田ペーストの印刷を行う場合、形成する半田バンプ間の
距離が狭い場合には、マスクが有する開口同士の距離も
短くなり、このような場合、マスクの機械的強度が弱く
なり、半田ペーストを印刷する際に、マスクに破損や反
りが発生するおそれがあるからである。特に、マスクの
開口が、マスクの裏側に向かって拡径する形状のテーパ
を有している場合に、マスクの機械的強度が弱くなるお
それが高い。
【0045】上記第二の半田ペースト印刷工程におい
て、半田ペーストの印刷を複数回に分け行う具体的な方
法としては、例えば、以下に説明するような方法を用い
ることができる。図2(a)〜(b)は、第二の半田ペ
ースト印刷工程において、半田ペーストを印刷する方法
の一例を模式的に示す断面図である。
【0046】図2(a)に示すように、全半田バンプ形
成用開口の一部に対向する部分にのみ開口が形成され、
開口同士の間隔が広くとられたマスク224を用いて、
第二の半田ペースト印刷工程における1回目の半田ペー
スト印刷を行い、半田ペースト層227aを形成し、次
に、(b)に示すように、2回目の印刷で、1回目に印
刷されなかった半田バンプ形成用開口に対向する部分に
開口が形成されたマスク225を用いて印刷処理を行
い、半田ペースト層227bを形成する。
【0047】このような開口同士の間隔が広くとられた
マスクでは、マスクの機械的強度を充分に高く保つこと
ができる。ここで、「開口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開口に対向する部分
に開口が形成された場合と比較して、マスクの開口同士
の間隔が広くとられていることを意味する。
【0048】具体的には、マスクを用いて第二の半田ペ
ースト印刷工程を行う際に、例えば、1回目の印刷で、
隔列の半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有
するマスクを用い、隔列の半田バンプ形成用開口上に半
田ペースト層を形成し、2回目の印刷で、残りの半田バ
ンプ形成用開口上に半田ペースト層を形成する。
【0049】なお、2回目以降の印刷においては、マス
クの裏側の、前に形成した半田ペースト層に対向する部
分に凹部(以下、ザクリともいう)が形成されたマスク
を用いることが望ましい。ザクリ225aが形成された
マスク225(図2(b)参照)を用いることにより、
マスク225による先に印刷した半田ペースト層227
a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214の表面に
付着することに起因する短絡を防止することかできるか
らである。
【0050】このような(a)〜(c)の工程を経るこ
とにより、形状や高さ等の均一性に優れ、相互間で短絡
の発生することのない半田バンプを設けるための半田ペ
ースト層を形成することができる。
【0051】次に、本発明の多層プリント配線板の製造
方法の全製造工程について、工程順に説明する。 (1)本発明の多層プリント配線板の製造方法において
は、まず、基板上に導体回路を形成する。具体的には、
例えば、基板の両面に無電解めっき処理等を施すことに
よりベタの導体層を形成した後、該導体層上に導体回路
パターンに対応したエッチングレジストを形成し、その
後、エッチングを行うことにより形成すればよい。な
お、無電解めっき処理を施した後、電解めっきを施すこ
とにより導体層の厚さを厚くしてもよい。上記基板とし
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(BT樹脂基板)、フッ素樹脂基板等
が挙げられる。また、銅張積層板やRCC基板等を、ベ
タの導体層が形成された基板として用いてもよい。
【0052】また、必要に応じて、上記無電解めっき処
理を施す際に、予め、この絶縁性基板に貫通孔を形成し
ておき、該貫通孔の壁面にも無電解めっき処理を施すこ
とにより、基板を挟んだ導体回路間を電気的に接続する
スルーホールとしてもよい。また、スルーホールを形成
した場合には、該スルーホール内に樹脂充填材を充填す
ることが望ましい。
【0053】(2)次に、必要に応じて、導体回路の表
面の粗化処理を行う。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とを含む
混合溶液等を用いたエッチング処理、Cu−Ni−P針
状合金めっきによる処理等を用いることができる。
【0054】(3)次に、導体回路上に熱硬化性樹脂や
樹脂複合体からなる未硬化の樹脂層を形成するか、また
は、熱可塑性樹脂からなる樹脂層を形成する。上記未硬
化の樹脂絶縁層は、未硬化の樹脂をロールコーター、カ
ーテンコーター等により塗布して成形してもよく、ま
た、未硬化(半硬化)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
箔等の金属層が形成された樹脂フィルムを貼付してもよ
い。また、熱可塑性樹脂からなる樹脂層は、フィルム状
に成形した樹脂成形体を熱圧着することにより形成する
ことが望ましい。
【0055】上記未硬化の樹脂を塗布する場合には、樹
脂を塗布した後、加熱処理を施す。上記加熱処理を施す
ことにより、未硬化の樹脂を熱硬化させることができ
る。なお、上記熱硬化は、後述するバイアホール用開口
や貫通孔を形成した後に行ってもよい。
【0056】このような樹脂層の形成において使用する
熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹
脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ
フェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。
【0057】上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレ
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。
【0058】上記ポリオレフィン系樹脂としては、例え
ば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポ
リイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、シ
クロオレフィン系樹脂、これらの樹脂の共重合体等が挙
げられる。これらのなかでは、誘電率および誘電正接が
低く、GHz帯域の高周波信号を用いた場合でも信号遅
延や信号エラーが発生しにくく、さらには、剛性等の機
械的特性にも優れている点からシクロオレフィン系樹脂
が望ましい。
【0059】上記シクロオレフィン系樹脂としては、2
−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンま
たはこれらの誘導体からなる単量体の単独重合体または
共重合体等が望ましい。上記誘導体としては、上記2−
ノルボルネン等のシクロオレフィンに、架橋を形成する
ためのアミノ基や無水マレイン酸残基あるいはマレイン
酸変性したもの等が結合したもの等が挙げられる。上記
共重合体を合成する場合の単量体としては、例えば、エ
チレン、プロピレン等が挙げられる。また、上記ポリオ
レフィン樹脂は、有機フィラーを含むものであってもよ
い。
【0060】上記ポリフェニレンエーテル樹脂として
は、例えば、下記化学式(1)で表される繰り返し単位
を有する熱可塑性ポリフェニレンエーテル樹脂や下記化
学式(2)で表される繰り返し単位を有する熱硬化性ポ
リフェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。
【0061】
【化1】
【0062】(式中、nは、2以上の整数を表す。)
【0063】
【化2】
【0064】(式中、mは、2以上の整数を表す。ま
た、R1 、R2 は、メチレン基、エチレン基または−C
2 −O−CH2 −を表し、両者は同一であってもよい
し、異なっていてもよい。)
【0065】また、上記化学式(1)で表される繰り返
し単位を有する熱可塑性ポリフェニレンエーテル樹脂
は、ベンゼン環にメチル基が結合した構造を有している
が、本発明で用いることのできるポリフェニレンエーテ
ル樹脂としては、上記メチル基が、エチル基等の他のア
ルキル基等で置換された誘導体や、メチル基の水素がフ
ッ素で置換された誘導体等であってもよい。
【0066】また、上記熱可塑性樹脂としては、例え
ば、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン等が挙げ
られる。また、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体
(樹脂複合体)としては、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂
とを含むものであれば特に限定されず、その具体例とし
ては、例えば、粗化面形成用樹脂組成物等が挙げられ
る。
【0067】上記粗化面形成用樹脂組成物としては、例
えば、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくと
も1種からなる粗化液に対して難溶性の未硬化の耐熱性
樹脂マトリックス中に、酸、アルカリおよび酸化剤から
選ばれる少なくとも1種からなる粗化液に対して可溶性
の物質が分散されたもの等が挙げられる。なお、上記
「難溶性」および「可溶性」という語は、同一の粗化液
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」といい、相対的に溶解速度の遅い
ものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【0068】上記耐熱性樹脂マトリックスとしては、層
間樹脂絶縁層に上記粗化液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が好ましく、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、感光性樹脂であってもよい。後述す
るバイアホール用開口を形成する工程において、露光現
像処理により開口を形成することができるからである。
【0069】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、ポリオレ
フィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、上記熱
硬化性樹脂を感光化する場合は、メタクリル酸やアクリ
ル酸等を用い、熱硬化基を(メタ)アクリル化反応させ
る。特にエポキシ樹脂の(メタ)アクリレートが望まし
い。さらに、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。上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いる
ため、ヒートサイクル条件下においても、導体回路に応
力の集中が発生せず、導体回路と層間樹脂絶縁層との間
で剥離が発生しにくい。
【0070】上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェ
ノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォ
ン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等
が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以
上併用してもよい。
【0071】上記酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれ
る少なくとも1種からなる粗化液に対して可溶性の物質
は、無機粒子、樹脂粒子、金属粒子、ゴム粒子、液相樹
脂および液相ゴムから選ばれる少なくとも1種であるこ
とが望ましい。
【0072】上記無機粒子としては、例えば、アルミニ
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、ケイ素化合物等が挙げられる。これら
は単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
【0073】上記アルミニウム化合物としては、例え
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、例えば、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、例えば、マグネシア、ドロマ
イト、塩基性炭酸マグネシウム、タルク等が挙げられ、
上記ケイ素化合物としては、例えば、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よいし、2
種以上併用してもよい。
【0074】上記アルミナ粒子は、ふっ酸で溶解除去す
ることができ、炭酸カルシウムは塩酸で溶解除去するこ
とができる。また、ナトリウム含有シリカやドロマイト
はアルカリ水溶液で溶解除去することができる。
【0075】上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸、ア
ルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも1種からな
る粗化液に浸漬した場合に、上記耐熱性樹脂マトリック
スよりも溶解速度の早いものであれば特に限定されず、
具体的には、例えば、アミノ樹脂(メラミン樹脂、尿素
樹脂、グアナミン樹脂等)、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、フェノキシ樹脂、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、ビスマレイ
ミド−トリアジン樹脂等が挙げられる。これらは、単独
で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0076】上記樹脂粒子は予め硬化処理されているこ
とが必要である。硬化させておかないと上記樹脂粒子が
樹脂マトリックスを溶解させる溶剤に溶解してしまうた
め、均一に混合されてしまい、酸や酸化剤で樹脂粒子の
みを選択的に溶解除去することができないからである。
【0077】上記金属粒子としては、例えば、金、銀、
銅、スズ、亜鉛、ステンレス、アルミニウム、ニッケ
ル、鉄、鉛等が挙げられる。これらは、単独で用いても
よく、2種以上併用してもよい。また、上記金属粒子
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。
【0078】上記ゴム粒子としては、例えば、アクリロ
ニトリル−ブタジエンゴム、ポリクロロプレンゴム、ポ
リイソプレンゴム、アクリルゴム、多硫系剛性ゴム、フ
ッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ABS樹脂
等が挙げられる。
【0079】また、上記ゴム粒子として、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・ブタジエンゴム等を使用することもできる。これ
らの可溶性の物質は、単独で用いてもよいし、2種以上
併用してもよい。
【0080】上記液相樹脂としては、上記熱硬化性樹脂
の未硬化溶液を使用することができ、このような液相樹
脂の具体例としては、例えば、未硬化のエポキシオリゴ
マーとアミン系硬化剤の混合液等が挙げられる。上記液
相ゴムとしては、例えば、上記したポリブタジエンゴ
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
ンゴム等の未硬化溶液等を使用することができる。
【0081】上記液相樹脂や液相ゴムを用いて上記感光
性樹脂組成物を調製する場合には、耐熱性樹脂マトリッ
クスと可溶性の物質とが均一に相溶しない(つまり相分
離するように)ように、これらの物質を選択する必要が
ある。上記基準により選択された耐熱性樹脂マトリック
スと可溶性の物質とを混合することにより、上記耐熱性
樹脂マトリックスの「海」の中に液相樹脂または液相ゴ
ムの「島」が分散している状態、または、液相樹脂また
は液相ゴムの「海」の中に、耐熱性樹脂マトリックスの
「島」が分散している状態の感光性樹脂組成物を調製す
ることができる。
【0082】(4)次に、その材料として熱硬化性樹脂
や樹脂複合体を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合に
は、未硬化の樹脂絶縁層に硬化処理を施すとともに、バ
イアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。上
記バイアホール用開口は、レーザ処理により形成するこ
とが望ましい。上記レーザ処理は、上記硬化処理前に行
ってもよいし、硬化処理後に行ってもよい。また、感光
性樹脂からなる層間樹脂絶縁層を形成した場合には、露
光、現像処理を行うことにより、バイアホール用開口を
設けてもよい。なお、この場合、露光、現像処理は、上
記硬化処理前に行う。
【0083】また、その材料として熱可塑性樹脂を用い
た層間樹脂絶縁層を形成する場合には、熱可塑性樹脂か
らなる樹脂層にレーザ処理によりバイアホール用開口を
形成し、層間樹脂絶縁層とすることができる。
【0084】このとき、使用するレーザとしては、例え
ば、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、UVレーザ、Y
AGレーザ等が挙げられる。これらのレーザは、形成す
るバイアホール用開口の形状等を考慮して使い分けても
よい。
【0085】上記バイアホール用開口を形成する場合、
マスクを介して、ホログラム方式のエキシマレーザによ
るレーザ光照射することにより、一度に多数のバイアホ
ール用開口を形成することができる。また、短パルスの
炭酸ガスレーザを用いて、バイアホール用開口を形成す
ると、開口内の樹脂残りが少なく、開口周縁の樹脂に対
するダメージが小さい。
【0086】また、光学系レンズとマスクとを介してレ
ーザ光を照射することにより、一度に多数のバイアホー
ル用開口を形成することができる。光学系レンズとマス
クとを介することにより、同一強度で、かつ、照射角度
が同一のレーザ光を複数の部分に同時に照射することが
できるからである。
【0087】上記マスクに形成された貫通孔は、レーザ
光のスポット形状を真円にするために、真円であること
が望ましく、上記貫通孔の径は、0.1〜2mm程度が
望ましい。また、上記炭酸ガスレーザを用いる場合、そ
のパルス間隔は、10-4〜10-8秒であることが望まし
い。また、開口を形成するためのレーザを照射する時間
は、10〜500μ秒であることが望ましい。レーザ光
にてバイアホール用開口を形成した場合、特に炭酸ガス
レーザを用いた場合には、デスミア処理を行うことが望
ましい。
【0088】また、上記した方法で形成する層間樹脂絶
縁層の厚さは特に限定されないが、5〜50μmが望ま
しい。また、上記バイアホール用開口の開口径は特に限
定されないが、通常、40〜200μmが望ましい。
【0089】また、層間樹脂絶縁層を形成した後、必要
に応じて、該層間樹脂絶縁層と基板とを貫通する貫通孔
を形成してもよい。該貫通孔は、ドリル加工やレーザ処
理等を用いて形成すればよい。このような貫通孔を形成
した場合には、後工程で、層間樹脂絶縁層の表面に薄膜
導体層を形成する際に、該貫通孔の壁面にも薄膜導体層
を形成することにより、基板と層間樹脂絶縁層とを挟ん
だ2層の導体回路間は勿論のこと、この2層の導体回路
と基板の両面に形成された2層の導体回路との計4層の
導体回路間を電気的に接続するスルーホールを形成する
ことができる。このようにして導体回路間を接続するこ
とにより、信号伝送距離を短くすることができるため、
信号遅延等が発生しにくくなり、多層プリント配線板の
性能の向上に繋がる。
【0090】(5)次に、バイアホール用開口の内壁を
含む層間樹脂絶縁層の表面と上記工程で貫通孔を形成し
た場合には貫通孔の内壁とに、必要に応じて、酸または
酸化剤を用いて粗化面を形成する。上記酸としては、硫
酸、硝酸、塩酸、リン酸、蟻酸等が挙げられ、上記酸化
剤としては、クロム酸、クロム硫酸、過マンガン酸ナト
リウム等の過マンガン酸塩等が挙げられる。また、上記
粗化面の形成は、プラズマ処理等を用いて行ってもよ
い。
【0091】また、粗化面を形成した後には、アルカリ
等の水溶液や中和液等を用いて、層間樹脂絶縁層の表面
を中和することが望ましい。次工程に、酸や酸化剤の影
響を与えないようにすることができるからである。
【0092】(6)次に、バイアホール用開口の内壁を
含む層間樹脂絶縁層の表面と、上記工程で貫通孔を形成
した場合には貫通孔の内壁とに、必要に応じて、酸や酸
化剤等を用いて粗化面を形成する。なお、この粗化面
は、層間樹脂絶縁層とその上に形成する薄膜導体層との
密着性を高めるために形成するものであり、層間樹脂絶
縁層と薄膜導体層との間に充分な密着性がある場合には
形成しなくてもよい。
【0093】(7)次に、バイアホール用開口を設けた
層間樹脂絶縁層の表面に薄膜導体層を形成する。上記薄
膜導体層は、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の
方法を用いて形成することができる。なお、層間樹脂絶
縁層の表面に粗化面を形成しなかった場合には、上記薄
膜導体層は、スパッタリングにより形成することが望ま
しい。なお、無電解めっきにより薄膜導体層を形成する
場合には、被めっき表面に、予め、触媒を付与してお
く。上記触媒としては、例えば、塩化パラジウム等が挙
げられる。
【0094】上記薄膜導体層の厚さは特に限定されない
が、該薄膜導体層を無電解めっきにより形成した場合に
は、0.6〜1.2μmが望ましく、スパッタリングに
より形成した場合には、0.1〜1.0μmが望まし
い。なお、上記(4)の工程で貫通孔を形成した場合に
は、この工程で貫通孔の内壁面にも金属からなる薄膜導
体層を形成することにより、スルーホールとすることが
できる。
【0095】また、上記したように貫通孔の内壁面に薄
膜導体層を形成し、スルーホールとした場合には、この
後、スルーホール内を樹脂充填材で充填することが望ま
しい。上記樹脂充填材としては、例えば、エポキシ樹脂
と硬化剤と無機粒子とを含む樹脂組成物等が挙げられ
る。
【0096】また、スルーホール内を樹脂充填材により
充填した場合には、スルーホール上に樹脂充填材を覆う
蓋めっき層を形成してもよく、蓋めっき層を形成した場
合には、該蓋めっき層の直上に、バイアホールや半田パ
ッドを形成することができるため、信号伝送距離を短く
することができる。
【0097】(8)次に、上記薄膜導体層上の一部にド
ライフィルムを用いてめっきレジストを形成し、その
後、上記薄膜導体層をめっきリードとして電気めっきを
行い、上記めっきレジスト非形成部に電気めっき層を形
成する。このとき、バイアホール用開口を電気めっきで
充填してフィールドビア構造としてもよく、バイアホー
ル用開口に導電性ペーストを充填した後、その上に蓋め
っき層を形成してフィールドビア構造としてもよい。
【0098】(9)電気めっき層を形成した後、めっき
レジストを剥離し、めっきレジストの下に存在していた
金属からなる薄膜導体層をエッチングにより除去し、独
立した導体回路とする。エッチング液としては、例え
ば、硫酸−過酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム等の
過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄、塩化第二銅、塩酸等が挙
げられる。また、エッチング液として上述した第二銅錯
体と有機酸とを含む混合溶液を用いてもよい。
【0099】また、上記(8)および(9)に記載した
方法に代えて、以下の方法を用いることにより導体回路
を形成してもよい。即ち、上記薄膜導体層上の全面に電
気めっき層を形成した後、該電気めっき層上の一部にド
ライフィルムを用いてエッチングレジストを形成し、そ
の後、エッチングレジスト非形成部下の電気めっき層お
よび薄膜導体層をエッチングにより除去し、さらに、エ
ッチングレジストを剥離することにより独立した導体回
路を形成してもよい。
【0100】(10)この後、上記(3)〜(9)の工
程を繰り返すことにより、層間樹脂絶縁層上に最上層の
導体回路が形成された基板を作製する。
【0101】(11)次に、最上層の導体回路を含む基
板上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダー
レジスト層を形成する。具体的には、未硬化のソルダー
レジスト組成物をロールコータやカーテンコータ等によ
り塗布したり、フィルム状に成形したソルダーレジスト
組成物を圧着したりした後、レーザ処理や露光現像処理
により半田バンプ形成用開口を形成し、さらに、必要に
応じて、硬化処理を施すことによりソルダーレジスト層
を形成する。
【0102】上記ソルダーレジスト層は、例えば、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、熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリイミ
ド樹脂等を含むソルダーレジスト組成物を用いて形成す
ることができ、これらの樹脂の具体例としては、例え
ば、層間樹脂絶縁層に用いた樹脂と同様の樹脂等が挙げ
られる。
【0103】また、上記以外のソルダーレジスト組成物
としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂の(メ
タ)アクリレート、イミダゾール硬化剤、2官能性(メ
タ)アクリル酸エステルモノマー、分子量500〜50
00程度の(メタ)アクリル酸エステルの重合体、ビス
フェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多
価アクリル系モノマー等の感光性モノマー、グリコール
エーテル系溶剤などを含むペースト状の流動体が挙げら
れ、その粘度は25℃で1〜10Pa・sに調整されて
いることが望ましい。上記ノボラック型エポキシ樹脂の
(メタ)アクリレートとしては、例えば、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等と反応させたエポキシ樹
脂等が挙げられる。
【0104】上記2官能性(メタ)アクリル酸エステル
モノマーとしては特に限定されず、例えば、各種ジオー
ル類のアクリル酸やメタクリル酸のエステル等が挙げら
れ、その市販品としては、日本化薬社製のR−604、
PM2、PM21等が挙げられる。
【0105】また、上記ソルダーレジスト組成物は、エ
ラストマーや無機フィラーが配合されていてもよい。エ
ラストマーが配合されていることにより、形成されるソ
ルダーレジスト層は、エラストマーの有する柔軟性およ
び反発弾性により、ソルダーレジスト層に応力が作用し
た場合でも、該応力を吸収したり、緩和したりすること
ができ、その結果、多層プリント配線板の製造工程や製
造した多層プリント配線板にICチップ等の電子部品を
搭載した後のソルダーレジスト層にクラックや剥離が発
生することを抑制でき、さらに、クラックが発生した場
合でも該クラックが大きく成長することがほとんどな
い。
【0106】また、上記半田バンプ形成用開口を形成す
る際に用いるレーザとしては、上述したバイアホール用
開口を形成する際に用いるレーザと同様のもの等が挙げ
られる。
【0107】次に、上記半田バンプ形成用開口の底面に
露出した導体回路の表面に、必要に応じて、半田パッド
を形成する。上記半田パッドは、ニッケル、パラジウ
ム、金、銀、白金等の耐食性金属により上記導体回路表
面を被覆することにより形成することができる。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−金等の金属により形成す
ることが望ましい。また、上記半田パッドは、例えば、
めっき、蒸着、電着等の方法を用いて形成することがで
きるが、これらのなかでは、被覆層の均一性に優れると
いう点からめっきが望ましい。
【0108】(12)次に、上記半田バンプ形成用開口
の底面に半田バッドを有するソルダーレジスト層に、上
記した(a)〜(c)の工程を行うことにより、半田ペ
ースト層を形成し、該半田ペースト層にリフロー処理を
施すことにより半田ペーストを形成する。なお、上記リ
フロー処理は、第一および第二の半田ペースト印刷工程
終了後に行ってもよいし、第一の半田ペースト印刷工程
終了後に一度行い、第二の半田ペースト印刷工程終了後
に再度行ってもよい。
【0109】また、第二の半田ペースト印刷工程で形成
した半田ペースト層にリフロー処理を施す前に、予め、
該半田ペースト層に導電性ピンを取り付けておき、外部
端子と接続するためのPGA(Pin Grid Array) を形成
してもよい。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。
【0110】
【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。 (実施例1) A.層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製 ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量46
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した。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した。
【0111】B.貫通孔充填用樹脂組成物の調製 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S
iO2 球状粒子(アドテック社製、CRS 1101−
CE)72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25±1℃で30〜80
Pa・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。
【0112】C.プリント配線板の製造方法 (1)厚さ0.8mm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18μmの銅箔8がラミネートされている銅張積層
板を出発材料とした(図3(a)参照)。まず、この銅
張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。
【0113】(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
(10g/l)、NaClO2 (40g/l)、Na3
PO4 (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)、Na
BH4 (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3(b)参
照)。
【0114】(3)次に、上記Bに記載した貫通孔充填
用樹脂組成物を調製した後、下記の方法により調整後2
4時間以内に、スルーホール9内、および、基板1の片
面の導体回路非形成部と導体回路4の外縁部とに樹脂充
填材10の層を形成した。即ち、まず、スキージを用い
てスルーホール内に貫通孔充填用樹脂組成物を押し込ん
だ後、100℃、20分の条件で乾燥させた。次に、導
体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板
上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回
路非形成部に樹脂充填材10の層を形成し、100℃、
20分の条件で乾燥させた(図3(c)参照)。
【0115】(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(三共理化学製)を用い
たベルトサンダー研磨により、内層銅パターン4の表面
やスルーホール9のランド表面に樹脂充填材10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。
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材10を硬化させた。
【0116】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3(d)参照)。即ち、この工程により、樹脂充填
材10の表面と下層導体回路4の表面が同一平面とな
る。
【0117】(5)上記基板を水洗、酸性脱脂した後、
ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両
面にスプレイで吹きつけて、下層導体回路4の表面とス
ルーホール9のランド表面と内壁とをエッチングするこ
とにより、下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9a
を形成した(図4(a)参照)。なお、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)を使用し
た。
【0118】(6)基板の両面に、上記Aで作製した基
板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基
板上に載置し、圧力0.4MPa、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張り付け、
その後、熱硬化させることにより層間樹脂絶縁層2を形
成した(図4(b)参照)。すなわち、層間樹脂絶縁層
用樹脂フィルムを基板上に、真空度67Pa、圧力0.
4MPa、温度80℃、圧着時間60秒の条件で本圧着
して張り付け、その後、170℃で30分間熱硬化させ
た。
【0119】(7)次に、層間樹脂絶縁層2上に、厚さ
1.2mmの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長
10.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビーム径4.0
mm、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2に、直径75μmのバイアホール用開口6を
形成した(図4(c)参照)。
【0120】(8)さらに、バイアホール用開口6を形
成した基板を、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2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6の内壁を含む層間樹脂絶縁層2の表
面を粗面とした(図4(d)参照)。
【0121】(9)次に、上記処理を終えた基板を、中
和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いした。さ
らに、粗面化処理(粗化深さ3μm)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、層間樹脂絶縁層2の表面およびバイアホール用
開口6の内壁面に触媒核を付着させた。
【0122】(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〜
3.0μmの無電解銅めっき層12を形成した(図5
(a)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
【0123】(11)市販の感光性ドライフィルムを無
電解銅めっき層12に貼り付け、マスクを載置して、1
00mJ/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20μmのめっき
レジスト3を設けた(図5(b)参照)。
【0124】(12)ついで、基板を50℃の水で洗浄
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、電解銅めっ
き層13を形成した(図5(c)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 ℃
【0125】(13)さらに、めっきレジスト3を5%
NaOH水溶液で剥離除去した後、そのめっきレジスト
3下の無電解めっき膜12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1
2と電解めっき膜13からなる厚さ18μmの独立の上
層導体回路5(バイアホール7を含む)とした(図5
(d)参照)。
【0126】(14)上記(5)〜(13)の工程を繰
り返すことにより、さらに、上層の層間樹脂絶縁層2と
上層の導体回路5(バイアホール7を含む)を形成した
(図6(a)〜図7(a)参照)。その後、上記上層の
導体回路5の表面にエッチング液を用いて粗化面を形成
した。なお、エッチング液としては、メック社製、メッ
クエッチボンドを使用した(図7(b)参照)。
【0127】(15)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)46.6
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多価アクリル
モノマー(日本化薬社製、商品名:R604)3.0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、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(東京計器社製、D
VL−B型)で60min-1(rpm)の場合はロータ
ーNo.4、6min-1(rpm)の場合はローターN
o.3によった。
【0128】(16)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、半田パッドのパターンが描画された厚さ5
mm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、DMTG溶液
で現像処理し、直径80μmの開口を形成した。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、半田バン
プ形成用開口を有し、その厚さが20μmのソルダーレ
ジスト層14を形成した。なお、半田バンプ形成用開口
の開口径は80μmであり、隣合う半田バンプ形成用開
口間の距離は150μmである。また、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。
【0129】(17)次に、過硫酸ナトリウムを主成分
とするエッチング液を、そのエッチング能が毎分2μm
程度になるように調製し、このエッチング液中にソルダ
ーレジスト層14が形成された基板を1分間浸漬し、導
体回路表面に平均粗度(Ra)が1μm以下の粗化面を
形成した。さらに、この基板を、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15上に、厚さ0.03μmの金めっき
層16を形成し、半田パッドとした。
【0130】(18)この後、ソルダーレジスト層14
上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直
径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン
式圧入型印刷機を用いて、凹形状の半田バンプ形成用開
口を半田ペーストで完全に充填した。なお、ここで充填
した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:
3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を
含むもので、その粘度を200Pa・sに調整したもの
である。
【0131】(19)次に、上記(18)の工程で充填
した半田ペーストのうち、ソルダーレジスト層の表面よ
り盛り上がった部分の半田ペーストをステンレス製のス
キージまたは硬度90°の平ゴムスキージを用いて除去
することにより、充填した半田ペーストの表面を平坦化
するとともに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト
層の表面とを同一平面にした。
【0132】(20)次に、ソルダーレジスト層14上
に、上記(18)の工程で用いたマスクと同様のマスク
を載置し、ピストン式圧入型印刷機で半田ペーストを印
刷することにより半田ペースト層を形成した。なお、こ
こで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比9
6.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μm
の半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整
したものである。
【0133】(21)その後、上記(18)〜(20)
の工程で印刷した半田ペーストを250℃でリフロー
し、さらに、フラックス洗浄を行うことにより、半田バ
ンプを備えた多層プリント配線板を得た(図7(c)参
照)。
【0134】(実施例2) A.実施例1と同様にして、層間樹脂絶縁層用樹脂フィ
ルムの作製、および、貫通孔充填用樹脂組成物の調製を
行った。
【0135】B.多層プリント配線板の製造 (1)厚さ0.8mm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)樹脂からなる絶縁性基板
30の両面に18μmの銅箔32がラミネートされてい
る銅張積層板を出発材料とした(図8(a)参照)。ま
ず、この銅張積層板を下層導体回路パターン状にエッチ
ングすることにより、基板の両面に下層導体回路34を
形成した(図8(b)参照)。
【0136】(2)下層導体回路34を形成した基板3
0を水洗いし、乾燥した後、NaOH(10g/l)、
NaClO2 (40g/l)、Na3 PO4 (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、下層
導体回路34の表面に粗化面34aを形成した(図8
(c)参照)。
【0137】(3)次に、上記Aで作製した層間樹脂絶
縁層用樹脂フィルムを、温度50〜150℃まで昇温し
ながら、0.5MPaで真空圧着ラミネートして貼り付
け、樹脂フィルム層50αを形成した(図8(d)参
照)。さらに、樹脂フィルム層50αを貼り付けた基板
30に、ドリル加工により直径300μmの貫通孔35
を形成した(図8(e)参照)。
【0138】(4)次に、樹脂フィルム層50α上に、
厚さ1.2mmの貫通孔が形成されたマスクを介して、
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
で樹脂フィルム層50αに、直径75μmのバイアホー
ル用開口52を形成し、層間樹脂絶縁層50とした(図
9(a)参照)。
【0139】(5)バイアホール用開口52を形成した
基板を、60g/lの過マンガン酸を含む80℃の溶液
に10分間浸漬し、貫通孔35の壁面にデスミア処理を
施すとともに、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、バイアホー
ル用開口52の内壁面を含むその表面に粗化面50a、
52aを形成した(図9(b)参照)。
【0140】(6)次に、上記処理を終えた基板を、中
和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いした。さ
らに、粗面化処理(粗化深さ3μm)した該基板の表面
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50の表面(バイアホール用開口52の内壁面を含
む)、および、貫通孔35の壁面に触媒核を付着させた
(図示せず)。即ち、上記基板を塩化パラジウム(Pb
Cl2 )と塩化第一スズ(SnCl2 )とを含む触媒液
中に浸漬し、パラジウム金属を析出させることにより触
媒を付与した。
【0141】(7)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、層間樹脂絶縁層50の表面
(バイアホール用開口52の内壁面を含む)、および、
貫通孔35の壁面に厚さ0.6〜3.0μmの無電解銅
めっき膜42を形成した(図9(c)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 100 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〕 34℃の液温度で40分
【0142】(8)次に、無電解銅めっき膜42が形成
された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、
マスクを載置して、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20μmのめっきレジスト43を設けた(図9
(d)参照)。
【0143】(9)ついで、基板を50℃の水で洗浄し
て脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄して
から、以下の条件で電解めっきを施し、めっきレジスト
43非形成部に、厚さ20μmの電解銅めっき膜44を
形成した(図9(e)参照)。 〔電解めっき液〕 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GL) 〔電解めっき条件〕 電流密度 1 A/dm2 時間 65 分 温度 22±2 ℃
【0144】(10)次に、めっきレジスト43を5%
KOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト43下の
無電解めっき膜を硫酸と過酸化水素との混合液でエッチ
ング処理して溶解除去し、スルーホール36、および、
上層導体回路45(バイアホール46を含む)とした
(図10(a)参照)。
【0145】(11)次に、スルーホール36等を形成
した基板30をエッチング液に浸漬し、スルーホール3
6、および、上層導体回路(バイアホール46を含む)
の表面に粗化面36a、46aを形成した(図10
(b)参照)。なお、エッチング液としては、メック社
製、メックエッチボンドを使用した。
【0146】(12)次に、上記Aに記載した貫通孔充
填用樹脂組成物を調製した後、下記の方法により調製後
24時間以内に、スルーホール36内、および、基板の
片面のバイアホール46内に樹脂充填材40、54の層
を形成した。即ち、まず、スキージを用いてスルーホー
ル内に貫通孔充填用樹脂組成物を押し込んだ後、100
℃、20分の条件で乾燥させた。次に、バイアホール4
6に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、
スキージを用いてバイアホール46内に貫通孔充填用樹
脂組成物を充填し、100℃、20分の条件で乾燥を行
った。さらに、同様にして、基板の他方の面のバイアホ
ール46内にも貫通孔充填用樹脂組成物を充填した(図
10(c)参照)。
【0147】(13)次に、上記(12)の処理を終え
た基板の両面にバフ研磨を施し、スルーホール36およ
びバイアホール46から露出した樹脂充填材40、54
の層の表面を平坦にした。次いで、100℃で1時間、
150℃で1時間の加熱処理を行うことにより、樹脂充
填材40、54の層を硬化させた(図10(d)参
照)。
【0148】(14)次に、層間樹脂絶縁層50の表
面、および、樹脂充填材40、54の露出面に、上記
(6)と同様の処理を行いてパラジウム触媒(図示せ
ず)を付与した。次に、上記(7)と同様の条件で無電
解めっき処理を施し、層間樹脂絶縁層50の表面、およ
び、樹脂充填材40、54の露出面に無電解めっき膜5
6を形成した(図11(a)参照)。
【0149】(15)次に、上記(8)と同様の方法を
用いて、無電解めっき膜56上に、厚さ20μmのめっ
きレジストを設けた(図示せず)。さらに、上記(9)
と同様の条件で電解めっきを施して、めっきレジスト非
形成部に電解めっき膜57を形成した。その後、めっき
レジストと、その下に存在する無電解めっき膜56とを
除去し、スルーホール36上およびバイアホール46上
に、無電解めっき膜56と電解めっき膜57とからなる
蓋めっき層58を形成した(図11(b)参照)。
【0150】(16)次に、蓋めっき層58の表面に上
記(11)で用いたエッチング液(メックエッチボン
ド)を用いて粗化面58aを形成した(図11(c)参
照)。 (17)次に、上記(3)〜(11)の工程を繰り返す
ことにより、さらに上層の層間樹脂絶縁層60、導体回
路(バイアホール66を含む)を形成し、多層配線板を
得た(図11(d)参照)。なお、この工程では、スル
ーホールを形成しなかった。
【0151】(18)次に、実施例1の(16)および
(17)と同様にして、半田バンプ形成用開口が形成さ
れ、その底面に、半田パッド66を有するソルダーレジ
スト層60を形成した(図12(a)〜(c)参照)。
なお、半田バンプ形成用開口の開口径は80μmであ
り、隣合う半田バンプ形成用開口間の距離は150μm
である。
【0152】(19)この後、ソルダーレジスト層14
上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直
径90μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式
圧入型印刷機を用いて、凹形状の半田バンプ形成用開口
を半田ペーストで完全に充填した。なお、ここで充填し
た半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.
5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含む
もので、その粘度を200Pa・sに調整したものであ
る。
【0153】(20)次に、上記(19)の工程で充填
した半田ペーストのうち、ソルダーレジスト層の表面よ
り盛り上がった部分の半田ペーストをステンレス製のス
キージを用いて除去することにより、充填した半田ペー
ストの表面を平坦化するとともに、半田ペーストの表面
とソルダーレジスト層の表面とを同一平面にした。さら
に、充填した半田ペーストを250℃でリフローした。
【0154】(21)次に、ソルダーレジスト層14の
片面に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に
直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピスト
ン式圧入型印刷機で半田ペーストを印刷することにより
半田ペースト層を形成した。なお、ここで充填した半田
ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配
合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもの
で、その粘度を250Pa・sに調整したものである。
【0155】また、ソルダーレジスト層14の他の一面
には、Sn:Sb=95:5の半田ペースト層を形成し
た後、導電性ピン78を取り付けた(図13参照)。
【0156】(22)その後、上記(21)の工程で形
成した半田ペースト層を260℃でリフローし、さら
に、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプとP
GA(Pin Grid Array)とを備えた多層プリント配線板
を得た。
【0157】(実施例3)実施例1において、(16)
の工程でその開口径が100μmの半田バンプ形成用開
口を形成し、(18)の工程でSn:Agを重量比9
6.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μm
の半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整
した半田ペーストを充填した以外は、実施例1と同様に
して多層プリント配線板を製造した。
【0158】(実施例4)実施例2において、(18)
の工程でその開口径が100μmの半田バンプ形成用開
口を形成し、(19)の工程でSn:Agを重量比9
6.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μm
の半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整
した半田ペーストを充填した以外は、実施例2と同様に
して多層プリント配線板を製造した。
【0159】(比較例1)実施例1の(18)〜(2
1)の工程に代えて、全ての半田バンプ形成用開口に1
回の半田ペースト印刷で半田ペースト層を形成し、リフ
ローすることにより半田バンプを形成した以外は、実施
例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。具体
的には、以下の工程を行った。
【0160】即ち、半田パッドを形成したソルダーレジ
スト層上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部
分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピ
ストン式圧入型印刷機を用いて、半田バンプ形成用開口
に半田ペーストを印刷し、半田バンプを形成するための
半田ペースト層を形成した。その後、半田ペースト層を
250℃でリフローし、さらに、フラックス洗浄を行う
ことにより、半田バンプを備えた多層プリント配線板を
得た。なお、半田ペーストとしては、実施例1の(1
8)の工程で用いたものと同様のものを使用した。
【0161】(比較例2)実施例2の(19)〜(2
2)の工程に代えて、全ての半田バンプ形成用開口に1
回の半田ペースト印刷で半田ペースト層を形成し、リフ
ローすることにより半田バンプを形成した以外は、実施
例2と同様にして多層プリント配線板を製造した。具体
的には、以下の工程を行った。
【0162】即ち、半田パッドを形成したソルダーレジ
スト層上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部
分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピ
ストン式圧入型印刷機を用いて、半田バンプ形成用開口
に半田ペーストを印刷し、半田バンプを形成するための
半田ペースト層を形成した。その後、Sn:Sb=9
5:5の半田ペースト層を形成した基板の片面に導電性
ピンを取り付け、さらに、半田ペースト層を260℃で
リフローした後、フラックス洗浄を行うことにより、半
田バンプとPGAとを備えた多層プリント配線板を得
た。なお、半田ペーストとしては、実施例2の(21)
の工程で用いたものと同様のものを使用した。
【0163】実施例1〜4および比較例1、2で得られ
た多層プリント配線板について、ソルダーレジスト層表
面の汚染の有無、半田バンプのボイドの有無、および、
半田バンプの形状と高さの観察、信頼性試験前後の性能
評価を下記の評価方法を用いて行った。結果を表1に示
した。
【0164】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 多層プリント配線板の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。なお、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。
【0165】(2)信頼性試験 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×とした。
【0166】(3)導通試験 多層プリント配線板を製造した後、上記信頼性試験前後
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、断線のないものを○、短絡、断
線のあったものを×とした。
【0167】
【表1】
【0168】表1に示したように、実施例1〜4の多層
プリント配線板では、半田バンプにボイドは観察され
ず、半田バンプの高さ、形状は略均一であり、ソルダー
レジスト層の表面も半田ペーストで汚染されていなかっ
た。また、半田バンプ間での短絡もなく、信頼性試験前
後に行った導通試験にも全く問題はなく、信頼性試験後
にクラック、剥がれ等も見当たらなかった。また、第二
の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度
を150〜350Pa・sの範囲で順次変更し、実施例
1と同様の方法を用いて半田バンプを形成した場合にも
所望の形状の半田バンプを形成することができた。
【0169】一方、比較例1の多層プリント配線板で
は、一回の印刷工程で粘度の低い半田ペーストのみを印
刷しているため、半田バンプにボイドは形成されていな
かったものの、高さも実施例1と比べてバラツキが大き
く、形状も一様でなかった。また、ソルダーレジスト層
の表面が半田ペーストで汚染されていた。これは、印刷
時に半田ペーストがマスクの裏側に回り込んだためであ
ると推定された。また、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、信頼性試験後には断
線、短絡が発生した。また、断線と確認された部分の半
田バンプの断面を観察すると、クラック、剥がれを引き
起こしていた。
【0170】また、比較例2の多層プリント配線板で
は、一回の印刷工程で粘度の高い半田ペーストのみを印
刷しているため、ソルダーレジスト層の表面は殆ど汚染
されていなかったものの、半田バンプには多くのボイド
が形成されており、高さも実施例2と比べてバラツキが
大きく、形状も一様でなかった。また、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
性試験後には断線、短絡が発生した。また、断線と確認
された部分の半田バンプの断面を観察すると、比較例1
と比べて多くのクラックや剥がれが発生していた。これ
は、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。
【0171】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層プリ
ント配線板の製造方法では、第一の半田ペースト印刷工
程の後、半田ペーストの表面を平坦にし、その後、第二
の半田ペースト印刷工程を行うため、均一な形状および
高さを有するとともに、相互間で短絡のない半田バンプ
を形成することができ、接続性およ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。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法における(a)〜(c)の工程を模式的に
示す部分断面図である。
【図2】(a)〜(b)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法において、半田ペーストを印刷する方法の
一例を模式式に示す部分断面図である。
【図3】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図4】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図5】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図6】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図7】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図8】(a)〜(e)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図9】(a)〜(e)は、本発明の多層プリント配線
板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図10】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配
線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図11】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配
線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図12】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配
線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図13】本発明の製造方法により得られる多層プリン
ト配線板の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1、30 基板 8、32 銅箔 4、34 下層導体回路 9、36 スルーホール 6、52 バイアホール用開口 12、42 薄膜導体層(無電解めっき膜) 3、43 めっきレジスト 13、44 電解めっき膜 2、50 層間樹脂絶縁層 10、54 樹脂充填材 58 蓋めっき層 14、70 ソルダーレジスト層 17、76 半田バンプ 78 導電性ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E319 AA03 AA07 AB06 BB04 BB05 CD29 5E346 AA06 AA12 AA15 AA17 AA35 BB16 CC09 CC40 DD02 DD03 DD22 DD33 DD34 EE33 EE38 FF02 FF04 GG02 GG15 GG17 GG19 GG22 GG23 GG25 GG27 GG28 HH07 HH11 HH33

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導体回路を形成した基板上に、層間樹脂
    絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回
    路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダー
    レジスト層を設け、前記半田バンプ形成用開口に半田ペ
    ーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配
    線板の製造方法であって、少なくとも下記(a)〜
    (c)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷す
    ることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。 (a)1回以上の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の
    半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する第一の
    半田ペースト印刷工程、(b)前記(a)の工程で充填
    した半田ペーストの表面を平坦にする半田ペースト平坦
    化工程、および、(c)1回以上の半田ペーストの印刷
    を行う第二の半田ペースト印刷工程。
  2. 【請求項2】 前記第一および第二の半田ペースト印刷
    工程において、前記ソルダーレジスト層上に、前記半田
    バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスク
    を載置した後、半田ペーストを印刷する請求項1に記載
    の多層プリント配線板の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第一の半田ペースト印刷工程で使用
    するマスクが有する開口の開口径と、前記第二の半田ペ
    ースト印刷工程で使用するマスクが有する開口の開口径
    とが同一である請求項2に記載の多層プリント配線板の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 前記第一の半田ペースト印刷工程で使用
    するマスクが有する開口の開口径が、前記第二の半田ペ
    ースト印刷工程で使用するマスクが有する開口の開口径
    よりも小さい請求項2に記載の多層プリント配線板の製
    造方法。
  5. 【請求項5】 前記第一の半田ペースト印刷工程で印刷
    する半田ペーストの粘度が、前記第二の半田ペースト印
    刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低い請求項
    1〜4のいずれか1に記載の多層プリント配線板の製造
    方法。
  6. 【請求項6】 前記第一の半田ペースト印刷工程におい
    て、1回目の半田ペーストの印刷で、その底面に窪みを
    有する半田バンプ形成用開口のみに、その窪み部分が充
    填される程度に半田ペーストを印刷し、2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開口を完全
    に充填するように、半田ペーストを印刷する請求項1〜
    5のいずれか1に記載のプリント配線板の製造方法。
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