JP2004055893A - Method of plating connecting layer for circuit pattern of printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエレクトロニクス産業に関係し、特にプリント回路板(PCB)の回路パターン上に用いる接続層の電気めっきの方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来公知のプリント回路板80の製造プロセスでは、図1に示すように、まず回路パターン(conductor pattern)82および複数のめっきスルーホール(PTH)822を備えた基板(substrate)81を予め作製する。該回路パターン82は複数の銅トレース821から構成されている。該基板81にはバストレース(bus trace)83が備わり、各該銅トレース821を接続している。所定のプロセスが完了したら、該バストレース83に通電し、各該銅トレース821の所定位置において接続層84(業界でゴールデンフィンガー(golden finger)と呼ばれるもの)を電気めっきする。接続層84のめっきプロセスが完了すると、該バストレース83が除去され、該プリント回路板80が図2に示すような態様を形成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図から明らかなように、該基板81は2つの銅トレース821aと821bとの間に必ず所定の空間821を形成し、他の銅トレースの無効区域821c、821d、821fを通過させる。いわゆる無効区域は該銅トレース821を該バストレース83と接続させる区域であり、これによって該接続層84を電気めっきするが、該回路パターン82が作動するとき、該無効区域には電流が流れない。換言すると、該基板81にはいくつもの無効区域があり、しかも該無効区域は避けられないものであるため、該基板81を有効に縮小させることができなかった。
本発明の目的は、バストレースを配設しなくても接続層を電気めっきすることが可能なプリント回路板の回路パターン上に用いる接続層のめっき方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明の請求項記載のプリント回路板の回路パターン上に用いる接続層をめっきする方法は次の(A)〜(G)の工程を含む。
(A)接続部およびめっき部を有する回路パターンを備えた基板を予め作製する工程。
【0005】
(B)該基板上に該回路パターンを被覆するマスキング層を形成させ、該マスキング層の所定部位を開いて、該回路パターンの接続部およびめっき部を露出させる工程。
(C)該マスキング層上に導電層を形成し、該導電層を該接続部を介して該回路パターンと電気的に接続させる工程。
【0006】
(D)該導電層上に第2マスキング層を形成するとともに、該第2マスキング層の所定部位を開いて、該回路パターンのめっき部を露出させる工程。
(E)該導電層に電気を通し、該回路パターンのめっき部において接続層を電気めっきする工程。
(F)該第2マスキング層を除去する工程。
(G)該導電層を除去する工程。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施例を挙げ、図面を参照して本発明をさらに説明する。
図3および図4は本発明の第1実施例が提供するプリント回路板の回路パターン上に用いる接続層のめっき方法を示しており、次のような工程を含む。
(A)回路パターン20を備える基板10を予め作製する工程。
図3Aに示したように、該基板10は多機能エポキシ樹脂(multi−function epoxy resin)から作製され、その上にめっきスルーホール11(PTH)が配設され、該回路パターン20が基板10の両側に形成されている。
該回路パターン20には接続部22およびめっき部24が備わり、該めっき部24は後続工程で該回路パターン20の所定位置において接続層をめっきし、該接続部22は該電路パターン20を介して所定のめっき部24と電気的に接続している。
【0008】
(B)該基板10に該電気パターン20を被覆するマスキング層30を形成させ、該マスキング層30の所定部位を開いて、該回路パターン20の接続部22およびめっき部24を露出させる工程。
図3(B1)〜図3(B4)に示したように、本工程には次のような4つのサブ工程が含まれる。
【0009】
(B1)2つの樹脂コート金属箔を該基板10の両側に配設する工程。
本実施例では、該樹脂コート金属箔は銅箔40および樹脂層30を備えた樹脂コート銅箔(Resin Coated Copper foil, RCC foil)であり、該樹脂層30の材料は該基板10と同じ多機能エポキシ樹脂である。
【0010】
該2つの樹脂コート銅箔は、所定の圧力、焼付温度および時間で該基板10の両側に付着され、その間で該樹脂層30が溶融して該めっきスルーホール11に充填する。該樹脂層30が固化すると、該2つの樹脂コート銅箔は該基板10上に固定され、且つ該樹脂層30が前記マスキング層に形成される。
【0011】
(B2)該銅箔40における該回路パターン20の接続部22およびめっき部24に対応する部分を除去する工程。
本工程は主にフォトレジスト現像技術によって達成する。まずフォトレジスト膜(未表示)を該2つの銅箔40上に塗布し、次いでフォトマスクを配設するとともに紫外線で現像し、続けて該フォトレジストの所定部分をエッチングして、該銅箔を該回路パターン20の接続部22およびめっき部24に対応する部分において露出させ、その後該銅箔40の露出部分をエッチングして、最後に残りのフォトレジストを除去する。該フォトレジストのエッチングに用いる薬剤は炭酸ナトリウム(Na2CO3)で、比重1wt%、温度20〜30℃とする。該銅箔のエッチングに用いる薬剤は三塩化鉄(FeCl3)で、濃度40〜45Be’(ボーメ度)、温度40〜50℃とし、また塩化銅(CuCl2)を用いてもよく、この場合は濃度35〜45Be’(ボーメ度)、温度40〜50℃とする。前記工程が完了すると、該マスキング層30が該回路パターン20の接続部22およびめっき部24に対応する部分において露出され、図3(B2)に示したような態様を形成する。
【0012】
(B3)該マスキング層30の露出部分を除去し、該回路パターン20の接続部22およびめっき部24を露出させる工程。
プラズマエッチング技術を本工程に採用し、該マスキング層30の露出部分をエッチングして、該回路パターン20の接続部22およびめっき部24を露出させる。
(B4)残りの銅箔40を除去する工程。
最後に残りの銅箔40をエッチングすると、該プリント回路板10が図3B4に示すような態様を形成する。
【0013】
(C)該マスキング層30上に導電層50を形成させて、該導電層50を該接続部24を介して該回路パターン20のめっき部22と電気的に接続させる工程。
まず化学析出法によって該マスキング層30上に厚さ約0.05μm〜0.5μmの化学銅層(electroless copper)を形成し、次いで該化学銅層に厚さ約1μm〜3μmの電気銅(electrolytic copper)をめっきして、前記導電層50を形成する。該電気銅のめっきに用いる薬剤は硫酸銅(CuSO4)で、電流密度は10〜100Amp/dm2、めっき時間は約1〜10minとする。
【0014】
このとき、該導電層50が該回路パターン20の接続部22およびめっき部24と電気的に連接されて、図3(C)に示した態様を形成する。
アルカリ性化学銅溶液は常用されているソルダーマスクを侵蝕することを本出願人は発見したが、本発明で用いるエポキシ樹脂マスキング層の抗アルカリ性は非常に優れており、これもエポキシ樹脂を該マスキング層30の主な材料として選択した理由である。
【0015】
(D)該導電層50に第2マスキング層60を形成するとともに、該第2マスキング層60の所定部位を開いて、該回路パターン20のめっき部24を露出させる工程。
本工程は工程Bに似ており、図4(D1)と図4(D2)に示すように、2つのサブ工程を含む。
【0016】
(D1)フォトレジスト層を該導電層50上に形成させるとともに、該フォトレジスト層に対して露光、現像などを行い、該フォトレジスト層の不要部分を除去し、該導電層50において該回路パターン20のめっき部24に対応する部分を露出させ、該フォトレジスト層に前記第2マスキング層60を形成する工程。
【0017】
(D2)該導電層50をクイックエッチし、該導電層50の露出部分を除去し、該回路パターン20のめっき部24を露出させる工程。なお、クイックエッチの薬剤は硫酸とオキシドールの混合溶液とする。
工程Dが完了すると、該回路パターン20のめっき部24が露出され、該導電層50が該接続部22を介して該めっき部24と電気的に接続する。
【0018】
(E)該導電層50に通電し、該回路パターン20のめっき部24に接続層70を電気めっきする。該接続層70は業界ではゴールデンフィンガー(golden finger)と呼ばれるニッケル−金合金層である。
特記しておくが、工程(D)で、該第2マスキング層60において開かれた孔径は、該回路パターン20のめっき部の面積よりも大きいので、工程(E)の接続層70は該めっき部の全面積で電気めっきされる。
【0019】
(F)残った該第2マスキング層60をエッチングする工程。ここで使用するエッチング溶剤は水酸化ナトリウム(NaOH)で比重2〜5wt%、温度50〜80℃とし、或いは水酸化カリウム(KOH)をクイックエッチの溶剤に使用してもよい。
【0020】
(G)アルカリ性エッチング法(alkali etching treatment)を用いて、残った導電層50を除去する工程。本工程を実施することによって、該回路パターン20の接続部22の露出部分も一緒に除去される。
工程(G)の完了後には、図5に示したように、該マスキング層30には該回路パターン20の接続部22に対応する位置になお微孔34が残っている。該微孔34のほとんどが回路パターン20の銅トレースの末端か、またはめっきスルーホール11(PTH)若しくははんだボールパッドの隣りに位置している。
【0021】
前記製造方法からわかるように、本方法は基板上にバストレイスを設けなくても、回路パターンの所定位置で接続層が電気めっきされる。このように本方法で製造したプリント回路板には、該回路パターンの無効区域の空間を残す必要がなく、換言すると、本方法で製造したプリント回路板は、図2と図5を比較していただきたいが、サイズ縮小の効果を達成可能である。
【0022】
図6は本発明の第2実施例によるプリント回路板の外観図であり、第1実施例との相違は、該回路パターン20には複数の伝導部23があって、複数のめっき部24を電気的に接続していることで、これにより該伝導部23を介して接続した銅トレースに、1個ないし2個の接続部22があるだけで該めっき部24に接続層70を電気めっきする目的を達成する。
【0023】
この第2実施例の主な工程は第1実施例と同じであるが、次の点が異なる。
(1)工程(A)において、該伝導部23を予め該回路パターン20に形成する、
(2)工程(B)において、該マスキング層30の該伝導部23に対応する部分も除去される、
【0024】
(3)工程(D)において、該フォトレジスト層の該伝導部23に対応する部分が除去され、該伝導部23と該めっき部24に位置する導電層50も一緒に除去される。次いで該伝導部23を被覆するために、別のフォトレジスト膜が形成される。
(4)工程(G)において、該伝導部23を同時に除去する。
【0025】
図7は本発明の第3実施例によるプリント回路板を示した図である。該接続部23は該基板10上に位置しており、該導電層(未表示)を該回路パターン20の接続部23、めっき部24、伝導部23を介して、動力線(power line)25およびアースライン(ground line)26と回路を形成している。該基板10は作製されると図に示した点線15に沿ってカットされ、該基板10にキャビティ(cavity)を形成させて、その中にダイ(die)(未表示)を設置する。図から明らかなように、該接続部22は該基板10のカットされた部分に位置している。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のプリント回路板にバストレースを配設したところを示す模式図である。
【図2】図1においてバストレースが除去されたところを示す模式図である。
【図3】本発明の第1実施例によるプリント回路板の回路パターン用接続層のめっき方法を示す断面図A〜Cである。
【図4】本発明の第1実施例によるプリント回路板の回路パターン用接続層のめっき方法を示す断面図D1〜Gである。
【図5】本発明の第1実施例によるプリント回路板を示す外観図である。
【図6】本発明の第2実施例によるプリント回路板を示す外観図である。
【図7】本発明の第3実施例によるプリント回路板を示す外観図である。
【符号の説明】
10 基板
20 回路パターン
22 接続部
24 めっき部
30 マスキング層
50 導電層
60 第2マスキング層
70 接続層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to the electronics industry, and more particularly to a method for electroplating a connection layer for use on a circuit pattern of a printed circuit board (PCB).
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a conventionally known
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As is apparent from the figure, the
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of plating a connection layer used on a circuit pattern of a printed circuit board in which a connection layer can be electroplated without providing a bus trace.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a method for plating a connection layer used on a circuit pattern of a printed circuit board according to the present invention includes the following steps (A) to (G).
(A) A step of preparing a substrate having a circuit pattern having a connection portion and a plating portion in advance.
[0005]
(B) forming a masking layer covering the circuit pattern on the substrate, opening a predetermined portion of the masking layer, and exposing a connection portion and a plating portion of the circuit pattern.
(C) forming a conductive layer on the masking layer and electrically connecting the conductive layer to the circuit pattern via the connection portion;
[0006]
(D) forming a second masking layer on the conductive layer and opening a predetermined portion of the second masking layer to expose a plated portion of the circuit pattern;
(E) a step of passing electricity through the conductive layer and electroplating the connection layer in a plated portion of the circuit pattern.
(F) removing the second masking layer.
(G) a step of removing the conductive layer.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be further described with reference to the drawings and preferred embodiments.
FIGS. 3 and 4 show a method of plating a connection layer used on a circuit pattern of a printed circuit board provided by the first embodiment of the present invention, and includes the following steps.
(A) A step of preparing the
As shown in FIG. 3A, the
The
[0008]
(B) a step of forming a
As shown in FIGS. 3 (B1) to 3 (B4), this step includes the following four sub-steps.
[0009]
(B1) A step of disposing two resin-coated metal foils on both sides of the
In this embodiment, the resin-coated metal foil is a resin-coated copper foil (Resin Coated Copper foil, RCC foil) having a
[0010]
The two resin-coated copper foils are adhered to both sides of the
[0011]
(B2) removing a portion of the
This step is mainly achieved by a photoresist development technique. First, a photoresist film (not shown) is applied onto the two
[0012]
(B3) removing an exposed portion of the
The exposed portion of the
(B4) Step of removing remaining
Finally, when the
[0013]
(C) forming a
First, a chemical copper layer having a thickness of about 0.05 μm to 0.5 μm is formed on the
[0014]
At this time, the
The present applicant has found that an alkaline chemical copper solution erodes a commonly used solder mask, but the epoxy resin masking layer used in the present invention has a very high anti-alkali property. That's why we chose 30 main materials.
[0015]
(D) a step of forming a
This step is similar to the step B, and includes two sub-steps as shown in FIG. 4 (D1) and FIG. 4 (D2).
[0016]
(D1) A photoresist layer is formed on the
[0017]
(D2) A step of quick-etching the
When the process D is completed, the plating
[0018]
(E) The
It should be noted that in step (D), the diameter of the hole opened in the
[0019]
(F) a step of etching the remaining
[0020]
(G) a step of removing the remaining
After the completion of the step (G), as shown in FIG. 5,
[0021]
As can be seen from the above manufacturing method, the present method allows the connection layer to be electroplated at a predetermined position of the circuit pattern without providing a bus trace on the substrate. Thus, the printed circuit board manufactured by the method does not need to leave the space of the invalid area of the circuit pattern. In other words, the printed circuit board manufactured by the method is compared with FIG. 2 and FIG. I hope you can achieve the size reduction effect.
[0022]
FIG. 6 is an external view of a printed circuit board according to a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the
[0023]
The main steps of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, except for the following points.
(1) In the step (A), the
(2) In the step (B), a portion of the
[0024]
(3) In the step (D), a portion of the photoresist layer corresponding to the
(4) In the step (G), the
[0025]
FIG. 7 is a view illustrating a printed circuit board according to a third embodiment of the present invention. The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a bus trace provided on a conventional printed circuit board.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state where a bus trace is removed in FIG. 1;
3A to 3C are cross-sectional views illustrating a method of plating a connection layer for a circuit pattern of a printed circuit board according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 4A to 4G are cross-sectional views D1 to G illustrating a method of plating a circuit pattern connection layer of a printed circuit board according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an external view illustrating a printed circuit board according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an external view illustrating a printed circuit board according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an external view illustrating a printed circuit board according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (17)
(B)該基板上に該回路パターンを被覆するマスキング層を形成させ、該マスキング層の所定部位を開いて、該回路パターンの接続部およびめっき部を露出させる工程と、
(C)該マスキング層上に導電層を形成し、該導電層を該接続部を介して該回路パターンのめっき部と電気的に接続させる工程と、
(D)該導電層上に第2マスキング層を形成するとともに、該第2マスキング層の所定部位を開いて、該回路パターンのめっき部を露出させる工程と、
(E)該導電層に電気を通し、該回路パターンのめっき部において接続層を電気めっきする工程と、
(F)該第2マスキング層を除去する工程と、
(G)該導電層を除去する工程と、
を含むことを特徴とするプリント回路板の回路パターンに用いる接続層の電気めっき方法。(A) a step of preparing in advance a substrate provided with a connection portion electrically connected to at least one plating portion via a circuit pattern, and a circuit pattern having a plating portion;
(B) forming a masking layer covering the circuit pattern on the substrate, opening a predetermined portion of the masking layer, and exposing a connection portion and a plating portion of the circuit pattern;
(C) forming a conductive layer on the masking layer, and electrically connecting the conductive layer to a plating part of the circuit pattern via the connection part;
(D) forming a second masking layer on the conductive layer, opening a predetermined portion of the second masking layer, and exposing a plated portion of the circuit pattern;
(E) passing electricity through the conductive layer, and electroplating a connection layer in a plating portion of the circuit pattern;
(F) removing the second masking layer;
(G) removing the conductive layer;
A method for electroplating a connection layer used for a circuit pattern of a printed circuit board, comprising:
(B1)該基板上に金属箔および樹脂を塗布した樹脂コート金属箔を配設し、次いで該樹脂を加熱焼付して固化させ、前記マスキング層を形成する工程と、
(B2)該金属箔を化学エッチングして該金属箔の不要部分を除去し、該マスキング層における該回路パターンの接続部およびめっき部に対応する部分を露出させる工程と、
(B3)該マスキング層をプラズマエッチングし、該マスキング層の露出部分を除去し、該回路パターンの接続部およびめっき部を露出させる工程と、
(B4)残りの該金属箔を除去する工程とを含むことを特徴とする請求項1記載のプリント回路板の回路パターンに用いる接続層の電気めっき方法。In the step (B),
(B1) providing a metal foil and a resin-coated metal foil coated with a resin on the substrate, and then heating and solidifying the resin to form the masking layer;
(B2) chemically etching the metal foil to remove an unnecessary portion of the metal foil and exposing a portion of the masking layer corresponding to the connection portion and the plating portion of the circuit pattern;
(B3) plasma etching the masking layer to remove an exposed portion of the masking layer, thereby exposing a connection portion and a plating portion of the circuit pattern;
(B4) a step of removing the remaining metal foil. The method of electroplating a connection layer used for a circuit pattern of a printed circuit board according to claim 1, further comprising:
(D1)該導電層上にフォトレジスト層を形成させるとともに、該フォトレジスト層に対して露光と現像を行い、該フォトレジスト層の不要部分を除去し、該導電層における該回路パターンのめっき部に対応する部分を露出させる工程と、
(D2)該導電層をエッチングし、該導電層の露出部分を除去し、該回路パターンのめっき部を露出させる工程とを含むことを特徴とする請求項1記載のプリント回路板の回路パターンに用いる接続層の電気めっき方法。The step (D) includes:
(D1) forming a photoresist layer on the conductive layer, exposing and developing the photoresist layer, removing unnecessary portions of the photoresist layer, and plating the circuit pattern on the conductive layer Exposing a portion corresponding to
(D2) etching the conductive layer, removing an exposed portion of the conductive layer, and exposing a plated portion of the circuit pattern. The method of electroplating the connection layer to be used.
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