JP2004063575A

JP2004063575A - プリント基板

Info

Publication number: JP2004063575A
Application number: JP2002216815A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Inatani; 稲谷　裕史
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】プリント基板を作成するにあたり最もコストを抑えられるサブトラクティブ法を用いながら、サイドエッチングによる不都合を回避する。
【解決手段】サブトラクティブ法を用いて絶縁体層１０の片面に回路パターン１３を形成する。この絶縁体層１０の回路形成面の少なくとも一部に、絶縁体層１０をエッチングする溶液では溶解しない材料を用いて、回路パターン１３を埋め尽くす厚さの第２絶縁体層２０を形成する。第２絶縁体層２０を形成した部分の絶縁体層１０を前記溶液によるエッチング処理で除去することで、当該部分の回路パターン１３を前記回路形成面の裏面側に露出させた。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の電子機器に使用される片面または両面のプリント基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＣＯＦ（チップオンフレックス）技術等の半導体実装技術では、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）の回路形成面に、半田ボール等を用いて半導体を実装することが行われている。この場合のＦＰＣのようなプリント基板を作成するには、サブトラクティブ法を用いて絶縁体層の片面に回路を形成するのが一般的である。
【０００３】
ここで、サブトラクティブ法を用いたプリント基板の作成方法について、簡単に説明する。図１（ａ）に示すように、例えばポリイミド等の樹脂製絶縁体層１０の上に、銅箔１２を接着し、さらにエッチングレジスト層１４を積層した積層板を用意する。この積層板のエッチングレジスト層１４上面に図示しない所要の回路パターンを配置してその上から紫外線を露光し、続いて現像して回路パターン以外のエッチングレジスト層１４を除去した後、図１（ｂ）に示すように、エッチング液１６を用いて、エッチングレジスト層１４に保護された回路パターンを残して銅箔１２を除去し（図１（ｃ）参照）、最後に回路パターン１３上のエッチングレジスト層１４を剥離することで、図１（ｄ）に示すようなプリント基板を得るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなサブトラクティブ法を用いてプリント基板を作成すると、図１（ｃ）に示すように、エッチング処理の際にエッチング液１６がエッチングレジスト層１４の両サイドから回路パターンの領域に浸透するサイドエッチングにより、回路パターン１３の銅箔は断面が台形に形成されてしまう問題がある。微細回路になると、回路パターン１３の表面（頂面）がサイドエッチングにより削れてしまい、半導体素子を実装する際に充分な電気的接続が得られない。
【０００５】
そのため、従来は、実装部分となる回路パターンの表面（頂面）に充分な幅を持ったプリント基板を作成するために、さまざまな製造方法が提案されているが、それらはいずれも、コストの高騰が避けられないという問題があった。
【０００６】
この発明の課題は、上記従来のもののもつ問題点を排除して、プリント基板を作成するにあたり最もコストを抑えられるサブトラクティブ法を用いながら、サイドエッチングによる不都合を回避することのできるプリント基板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、サブトラクティブ法を用いて絶縁体層の片面に回路を形成したプリント基板において、前記絶縁体層の回路形成面の少なくとも一部に、当該絶縁体層をエッチングする溶液では溶解しない材料を用いて、回路パターンを埋め尽くす厚さの第２絶縁体層を形成し、前記第２絶縁体層を形成した部分の前記絶縁体層を前記溶液によるエッチング処理で除去することで、当該部分の回路パターンを前記回路形成面の裏面側に露出させたプリント基板である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記絶縁体層を除去した部分は、当該部分の回路パターンの露出面と、当該部分の前記第２絶縁体層の露出表面とが面一に形成されているプリント基板である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記絶縁体層を除去した部分には、当該部分に露出した回路パターンを利用して、半導体を含む各種部品を前記回路形成面の裏面側から実装するプリント基板である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の発明において、前記絶縁体層を除去した部分に実装した半導体を含む各種部品の背面に補強部材を配置し、この補強部材を、当該部分の周囲にある前記絶縁体層の裏面に固着したプリント基板である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１、図２は、この発明によるプリント基板の作成工程を示す説明図であり、このプリント基板１は、図１に示すように、絶縁体層（第１絶縁体層）の片面にサブトラクティブ法を用いて回路を形成したプリント基板１ａの回路形成面の少なくとも一部に、図２に示すように、回路パターンを埋め尽くす厚さの第２絶縁体層を形成したのち、この部分の絶縁体層（第１絶縁体層）を除去することで、プリント基板１ａの裏面側に回路パターンを露出させたプリント基板１ｂを作成したものである。
【００１２】
以下、プリント基板１の作成工程について順を追って説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、例えばエポキシ等の樹脂製絶縁体層（第１絶縁体層）１０の上に、銅箔１２を接着して銅層を形成し、この銅箔１２の上にエッチングレジスト層１４を積層した積層板を用意する。そして、この積層板のエッチングレジスト層１４上面に図示しない所要の回路パターンを配置してその上から紫外線を露光し、続いて現像して回路パターン以外のエッチングレジスト層１４を除去した後、図１（ｂ）に示すように、エッチング液１６を用いて、エッチングレジスト層１４に保護された回路パターンを残して銅箔１２を除去する。このとき、図１（ｃ）に示すように、回路パターン１３の銅箔は、エッチング処理の際にエッチング液１６がエッチングレジスト層１４の両サイドから回路パターンの領域に浸透するサイドエッチングにより、断面が台形に形成される。最後に回路パターン１３上のエッチングレジスト層１４を剥離することで、図１（ｄ）に示すようなプリント基板１ａを得る。ここまでの工程は、サブトラクティブ法を用いた従来のプリント基板作成工程と同様のものである。
【００１３】
つぎに、図２（ａ）に示すように、プリント基板１ａの回路形成面の少なくとも一部（図２では全部）に、例えばポリイミド等の樹脂製絶縁接着剤を用いて、回路パターン１３を完全に埋め尽くす絶縁体層（第２絶縁体層）２０を貼り付けて形成する。この絶縁体層（第２絶縁体層）２０の材料は、絶縁体層（第１絶縁体層）１０をエッチングする溶液では溶解されない材料であることが必要である。また、絶縁体層（第１絶縁体層）１０の裏面に、この絶縁体層（第１絶縁体層）１０用エッチングレジスト層２２を貼り付けて形成する。そして、このエッチングレジスト層２２上に必要な領域以外は絶縁体層（第１絶縁体層）１０がエッチングされないよう図示しないマスキングパターンを配置してその上から紫外線を露光し、続いて現像してマスキングパターン以外のエッチングレジスト層２２を除去した後、図２（ｂ）に示すように、絶縁体層（第１絶縁体層）１０用エッチング液２４を用いて、エッチングレジスト層２２に保護されたマスキングパターンを残して絶縁体層（第１絶縁体層）１０を除去すると、図２（ｃ）に示すようになる。これにより、プリント基板１ａの回路形成面にある回路パターン１３が、回路形成面の裏面側に露出することになり、このとき露出するのは、断面が台形に形成された回路パターン１３の銅箔の底面であるため、本来あるべき回路パターンの幅がそっくりそのまま露出することとなる。最後にマスキングパターン上のエッチングレジスト層２２を剥離することで、図２（ｄ）に示すようなプリント基板１ｂを得る。
【００１４】
すなわち、このプリント基板１ｂの回路パターン１３は、その露出面の幅が、エッチング液１６によるエッチング処理の際にサイドエッチングの影響を実質的に受けていない幅となる。また、プリント基板１ｂの回路パターン１３は、その露出面と絶縁体層（第２絶縁体層）２０の露出表面とが面一になっている。
【００１５】
つぎに、このようにして得られたプリント基板１ｂには、図３に示すように、回路パターン１３側（プリント基板１ａの裏面側）から、半導体実装技術を用いて半導体を実装する。すなわち、図３（ａ）に示すように各実装端子に実装用導体ボール３２を載せた半導体３０を、図３（ｂ）に示すようにプリント基板１ｂの所定の回路パターンに位置決めし、リフロー処理により実装用導体ボール３２を溶融させて半導体３０をプリント基板１ｂに実装する。これにより、半導体３０を実装したプリント基板１ｂが得られる。
【００１６】
図４は、半導体を含む各種部品を実装したプリント基板１の一例を示す。すなわち、このプリント基板１は、プリント基板１ａおよびプリント基板１ｂが平面的に位相をずらして形成された両面プリント基板であり、プリント基板１ａにはＳＭＴ部品４０が実装してあり、また、プリント基板１ｂには半導体３０が実装されるとともに、半導体３０の背面に補強板３４を貼り付けて、半導体３０から周囲へ張り出した補強板３４の周囲部分を、絶縁体層（第１絶縁体層）１０の裏面に貼り付けて構成してある。
【００１７】
上記のように構成したプリント基板１は、サブトラクティブ法を用いて絶縁体層（第１絶縁体層）１０の片面に回路パターン１３を形成したプリント基板１ａの裏面側から回路パターン１３を利用するため、サブトラクティブ法の必然である回路断面の台形形状化による回路表面（頂面）の狭小化の影響を全く受けずに済む。これにより、半導体３０を実装する際にその実装端子と所定の回路パターン１３との電気的接続が確実に行われるため、プリント基板１ｂに半導体を容易に実装することができる。しかも、台形形状化した回路頂面の幅はどんなに狭くても影響がないから、より微細な回路パターン１３をサブトラクティブ法で形成することができ、そのため、実装端子間隔がより微細な半導体でも実装することが可能になる。
【００１８】
また、プリント基板１ａの裏面の絶縁体層（第１絶縁体層）１０をエッチング除去して得られた空間を利用して半導体３０を実装するため、半導体実装後のプリント基板１の薄型化が可能となる。また、図４に示すように、プリント基板１の裏面側に半導体３０を実装し、かつ、プリント基板１の回路形成面に他のＳＭＴ部品４０を実装した場合でも、従来のように、プリント基板１の回路形成面に、半導体および他のＳＭＴ部品を実装した場合よりも全体として薄くなる。
【００１９】
また、半導体３０の背面に補強板３４を貼り付ける場合に、図４に示すように、半導体３０から周囲へ張り出した補強板３４の周囲部分を、絶縁体層（第１絶縁体層）１０の裏面に貼り付けることが可能となる。このようにすると、実装した半導体３０がプリント基板１に埋め込まれた状態となり、これにより、半導体３０の実装強度が上がり、さらに、半導体３０の放熱面に補強板３４が接触して放熱面積が広がることから、半導体３０の放熱特性が向上する。
【００２０】
また、プリント基板１の裏面側から利用する回路パターン１３は、その露出面と絶縁体層（第２絶縁体層）２０の露出表面とが面一になっているため、この回路パターン１３に半導体３０を実装した場合に、半導体３０の実装端子間において回路パターン１３間に絶縁体２０が埋め込まれた状態となり、これにより、実装部分のマイグレーション等が起きにくくなり、マイグレーション耐性が向上する。
【００２１】
なお、上記の実施の形態では、絶縁体層（第１絶縁体層）１０をエポキシ等の樹脂製とし、絶縁体層（第２絶縁体層）２０をポリイミド等の樹脂製としたが、これに限定するものでなく、例えば、絶縁体層（第１絶縁体層）１０をポリイミド等の樹脂製とし、絶縁体層（第２絶縁体層）２０をエポキシ等の樹脂製とすることができるし、また、絶縁体層（第１絶縁体層）１０および絶縁体層（第２絶縁体層）２０をこれ以外の材料製とすることもできるが、いずれにしても、絶縁体層（第２絶縁体層）２０の材料は、絶縁体層（第１絶縁体層）１０をエッチングする溶液では溶解されない材料であることが必要である。
【００２２】
また、この発明のプリント基板１は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）に適用できることはもちろん、ＲＰＣ（リジッドプリント基板）にも適用することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は以上のように、サブトラクティブ法を用いて第１絶縁体層の片面に回路を形成したプリント基板において、第１絶縁体層の回路形成面の少なくとも一部に、第１絶縁体層をエッチングする溶液では溶解しない材料を用いて、回路パターンを埋め尽くす厚さの第２絶縁体層を形成し、第２絶縁体層を形成した部分の第１絶縁体層を前記溶液によるエッチング処理で除去することで、当該部分の回路パターンを前記回路形成面の裏面側に露出させた構成としたので、プリント基板を作成するにあたり最もコストを抑えられるサブトラクティブ法を用いながら、第１絶縁体層を除去した部分に露出した回路パターンを利用することで、サイドエッチングによる不都合を回避することができ、それにより、第１絶縁体層を除去した部分に露出した回路パターンを利用して、半導体を含む各種部品を回路形成面の裏面側から実装することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるプリント基板の作成工程（１／２）を示す説明図であり、サブトラクティブ法を用いた従来のプリント基板の作成工程と同様のものである。
【図２】この発明によるプリント基板の作成工程（２／２）を示す説明図である。
【図３】この発明によるプリント基板の半導体実装工程を示す説明図である。
【図４】この発明によるプリント基板に半導体を含む各種部品を実装した一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ　プリント基板
１０　絶縁体層（第１絶縁体層）
１２　銅箔（銅層）
１３　回路パターン
１４　エッチングレジスト層
１６　エッチング液
２０　絶縁体層（第２絶縁体層）
２２　絶縁体層（第１絶縁体層）用エッチングレジスト層
２４　絶縁体層（第１絶縁体層）用エッチング液
３０　半導体
３２　実装用導体ボール
３４　補強板
４０　ＳＭＴ部品

Claims

サブトラクティブ法を用いて絶縁体層の片面に回路を形成したプリント基板において、
前記絶縁体層の回路形成面の少なくとも一部に、当該絶縁体層をエッチングする溶液では溶解しない材料を用いて、回路パターンを埋め尽くす厚さの第２絶縁体層を形成し、
前記第２絶縁体層を形成した部分の前記絶縁体層を前記溶液によるエッチング処理で除去することで、当該部分の回路パターンを前記回路形成面の裏面側に露出させた、
ことを特徴とするプリント基板。
前記絶縁体層を除去した部分は、当該部分の回路パターンの露出面と、当該部分の前記第２絶縁体層の露出表面とが面一に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプリント基板。
前記絶縁体層を除去した部分には、当該部分に露出した回路パターンを利用して、半導体を含む各種部品を前記回路形成面の裏面側から実装することを特徴とする請求項１記載のプリント基板。
前記絶縁体層を除去した部分に実装した半導体を含む各種部品の背面に補強部材を配置し、この補強部材を、当該部分の周囲にある前記絶縁体層の裏面に固着したことを特徴とする請求項３記載のプリント基板。