JP2004158715A

JP2004158715A - 両面プリント基板の作製方法

Info

Publication number: JP2004158715A
Application number: JP2002324342A
Authority: JP
Inventors: Fujio Sakiyama; 富士雄崎山
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板の作製方法を提供する。
【解決手段】ベース基材（２）の両面に銅箔（１０１）を積層した銅貼り積層板（１００）をエッチング処理することによって銅箔（１０１）を選択的に除去し、ベース基材（２）の両面に回路（１）を形成するとともに、ベース基材（２）を貫通するホール（Ｈ）の形成予定位置の一方に開口（１０Ａ）を有するランド部（１０）を形成する工程と、ランド部（１０）の開口（１０Ａ）周囲を除く回路（１）の表面に絶縁体レジスト（３）を被覆するとともに、前記開口（１０Ａ）から穴をあけて回路（１）を底面とするホール（Ｈ）を形成した後、メッキ処理によって前記ホール（Ｈ）にバンプメッキ（４）を形成する工程とからなり、ベース基材（２）を貫通するホール（Ｈ）に形成したバンプメッキ（４）を介して表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板を取得する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、両面プリント基板の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絶縁体１０２からなるベース基材の両面（表裏）に回路１が形成されるとともに、表裏回路間の導通性を確保するためのスルーホール（貫通孔）ＴＨが形成されたプリント基板が知られている。
従来技術による両面プリント基板の作製方法について、図５ないし図７を参照しながら説明する。
従来技術による両面プリント基板の作製方法では、図５に示すように、絶縁体からなるベース基材１０２の両面（表裏）に銅箔１０１が積層されている３層構造の銅貼り積層板１００（図５（ａ）参照）に、ドリルで穴をあけてスルーホール（貫通孔）ＴＨを形成した後（図５（ｂ）参照）、前記スルーホール（貫通孔）ＴＨの壁面をメッキ１０３加工し（図５（ｃ）参照）、スルーホール（貫通孔）ＴＨを介して両面（表裏）の銅箔１０１間の導通性が確保された銅貼り積層板１００を作製する工程と、図６に示すように、前記スルーホール（貫通孔）ＴＨを備えた銅貼り積層板１００において、ベース基材１０２に積層されている銅箔１０１を選択的に除去してベース基材１０２の両面（表裏）に回路１を形成する工程（回路形成工程）とを経、その後、前記回路を保護するために回路の上から絶縁体レジストなどを被覆することによって（図示せず）、ベース基材１０２の両面（表裏）に回路１が形成され、かつ表裏回路間の導通性が確保された両面プリント基板を作製していた。このような両面プリント基板の作製方法については、例えば非特許文献１〜３に開示されている。
【０００３】
なお、銅貼り積層板１００に形成したスルーホール（貫通孔）ＴＨの壁面をメッキ加工する場合、スルーホール（貫通孔）ＴＨの壁面に銅メッキ用の下地付けをした後、銅メッキ層１０３を形成する。このとき図５（ｃ）に示すように、スルーホール（貫通孔）の壁面だけでなく、銅箔１０１表面にも銅メッキ層１０３が形成される。
そして回路形成工程では、銅箔１０１表面に銅メッキ層１０３が形成された導体部分の上からマスク（エッチングレジスト）１０４を被覆し、回路形成部分をマスキングした後（図６（ａ）参照）、マスキングされていない非回路形成部分の導体部分をエッチングによって除去し（図６（ｂ）参照）、その後、前記マスク（エッチングレジスト）１０４を剥離することによって、ベース基材１０２の両面（表裏）に回路１が形成され、かつ前記表裏回路間の導通性が確保された両面プリント基板を取得する（図６（ｃ）参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
（社）日本プリント回路工業会編，「プリント回路技術便覧」，日刊工業新聞社，昭和６２年２月２８日，ｐ．４４６−４９１
【非特許文献２】
雀部俊樹著，「プリント配線板のメッキ技術」，日刊工業新聞社，１９９５年１１月３０日，ｐ．２０−３９
【非特許文献３】
沼倉研史著，「フレキシブル基板の機能設計」，（株）情報調査会，昭和６２年１月１日，ｐ．４５−５７
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
両面プリント基板のスルーホール形成位置には、前記スルーホール（貫通孔）ＴＨの壁面のメッキ層１０３を介して表裏回路間の導通性を確保するためのランド部１０がベース基材両面に形成されている（図７（ａ）参照）。
従って、ランド部１０を形成するためのマスク箇所と銅貼り積層板１００のスルーホール（貫通孔）ＴＨを位置合わせし、銅貼り積層板１００の上にマスク１０４を被覆して回路形成部分をマスキングする。
しかし、通常５００ｍｍ×４００ｍｍ程度の銅貼り積層板１００に直径１ｍｍ以下のスルーホールＴＨを形成したものを使用するため、従来技術による両面プリント基板の作製方法では、積層板１００と同等の大きさのマスク１０４を被覆するときに、前記積層板１００に形成されたスルーホール（貫通孔）ＴＨとマスク１０４との位置ズレが発生し、図７（ｂ）に示すようにスルーホール形成位置に形成されるランド部１０に座切れ（ランド部１０の導体部分が途切れること）が多発して表裏回路間の導通性が確保できなくなったりしていた。そして従来技術によれば、ランド部１０における座切れを防止するため、ランド部１０が大きく形成されていた。
【０００６】
また、スルーホール（貫通孔）ＴＨの壁面をメッキ加工するときに、積層板１００の導箔１０１表面にもメッキ層１０３が形成されるため、エッチングによる回路形成のときに除去すべき導体部分（銅箔１０１＋メッキ層１０３）の層厚が厚く、ファイン回路の形成が困難であった。
例えば、層厚１８μｍの銅箔１をベース基材１０２の表裏に積層した銅貼り積層板１００のスルーホール（貫通孔）ＴＨの壁面に層厚１０μｍのメッキ層１０３を形成する場合、スルーホール（貫通孔）ＴＨの壁面だけでなく銅箔１０１表面にも層厚１０μｍのメッキ層１０３が形成されることとなり、エッチング処理によって除去される導体部分の総合した層厚が２８μｍと厚くなり、ファイン回路の形成が困難となっていた。
【０００７】
さらに、ドリルを用いて穴あけしたスルーホール（貫通孔）ＴＨの直径は１００〜３００μｍ程度と大きく、従来技術による両面プリント基板の作製方法では微細なスルーホール（貫通孔）ＴＨの形成が困難であった。
またさらに、表裏回路間の導通性を確保するにあたってスルーホール（貫通孔）ＴＨの壁面にメッキ（銅メッキ）１０３を形成し、これによって導箔１０１表面にメッキ層１０３が形成されている積層板を使用して作製した両面プリント基板では屈曲特性が悪化しやすく、このような両面プリント基板では５０００回程度屈曲させるとだめになってしまっていた。
【０００８】
そこで、この発明は上記の問題を鑑み、表裏回路間の導通性を確保するためのスルーホール（貫通孔）と表裏回路の位置合わせが精密で、かつ表裏回路間の導通性を確実に確保するとともに、ファイン回路の形成を可能とした両面プリント基板の作製方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明による両面プリント基板の作製方法によれば、ベース基材の両面に銅箔を積層した銅貼り積層板をエッチング処理することによって銅箔を選択的に除去し、ベース基材の両面に回路を形成するとともに、ベース基材を貫通するホールの形成予定位置の一方に開口を有するランド部を形成する工程と、ランド部の開口周囲を除く回路の表面に絶縁体レジストを被覆するとともに、前記開口から穴をあけて回路を底面とするホールを形成した後、メッキ処理によって前記ホールにバンプメッキを形成する工程とからなり、ベース基材を貫通するホールに形成したバンプメッキを介して表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板を取得する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施例によるフレキシブル基板の接続部端末の加工方法について図面を参照して説明する。
【００１１】
この発明による第１実施例の両面プリント基板の作製方法について図１ないし図３を参照しながら説明する。
実施例１による両面プリント基板の作製方法では、図１に示すように絶縁体からなるベース基材２の両面（表裏）に導体回路１を形成するとともに、ホール形成予定位置の一方にランド部１０を形成し（回路形成工程）、その後、図３に示すようにランド部１０の開口からベース基材２を穴あけして回路１を底面とするホールＨを形成した後、このホールＨにバンプメッキ４を形成し（穴あけ及びメッキ処理工程）、表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板を作製する。
【００１２】
回路形成工程について図１を参照して説明する。
この実施例では、図１（ａ）に示すような、絶縁体からなるベース基材２の両面（表裏）に銅箔１０１が積層された三層構造の銅貼り積層板１００の表裏の銅箔１０１表面に、マスク（エッチングレジスト）１０４を被覆し、所望とする回路形成部分をマスキングした後（図１（ｂ）参照）、前記マスク１０４を被覆していない箇所の銅箔１０１をエッチングにより除去し（図１（ｃ）参照）、ベース基材２の両面（表裏）に回路１を形成する（図１（ｄ）参照）。
なお、前記エッチングによる回路形成工程において、ベース基材２を貫通するホールＨの形成予定位置に開口１０Ａを有するランド部１０をベース基材表面側に形成しておく（図２参照）。
【００１３】
この実施例では、エッチング処理による回路形成工程において、ホールＨの形成予定位置のベース基材表面側にランド部１０を形成し、ホール形成予定位置のベース基材裏面側に回路１を形成してある。
つまりホールＨの形成予定位置では、ベース基材２の一方の面（例えばベース基材表面側）にランド部１０が形成され、他方の面（例えばベース基材裏面側）に回路１が形成されている。
【００１４】
図２は、回路形成工程で形成したランド部１０を示すものである。
ホールＨの形成予定位置に開口１０Ａを有するランド部１０は、エッチング処理の際に、ホールＨの形成予定位置周辺の銅箔１０１がドーナッツ状に残るように、選択的に銅箔１０１を除去したものである。そしてランド部１０の中心部分の銅箔１０１が除去された部分（開口１０Ａ）では、絶縁体からなるベース基材２が露出している。
【００１５】
図３は、回路形成工程に続いて行われる穴あけ及びメッキ処理工程について説明するものである。
この実施例では、エッチング処理によってベース基材２の両面（表裏）に回路１が形成されている両面プリント基板の表面側に形成されたランド部１０の開口１０Ａから穴をあけて裏面側の回路１を底面とするホールＨを形成するとともに、このホールＨをメッキ処理してバンプメッキ４を形成し、ホールＨに形成されたバンプメッキ４を介して表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板を取得する。
【００１６】
すなわち、図３（ａ）に示すように、ベース基材２の両面（表裏）に回路１が形成され、かつベース基材表面側のホール形成予定位置に開口１０Ａを有するランド部１０が形成された両面プリント基板を使用し、この両面プリント基板のメッキを施したくない部分（回路表面）に絶縁体レジスト３を被覆した後（図３（ｂ）参照）、開口１０Ａから穴をあけてベース基材裏面側の回路１を底面とするホールＨを形成する（図３（ｃ）参照）。
この実施例では、ベース基材表面に形成されたランド部１０の開口１０Ａ周囲を除く回路表面を絶縁体レジスト３で被覆してメッキが施されないようにするとともに、ベース基材裏面全体を絶縁体レジスト３で被覆して、裏面側に形成された回路１の表面にメッキが施されないようにしてある。
【００１７】
ホールＨを形成するにあたっては、レーザーなどを用いてランド部の開口１０Ａから穴あけすることが好ましい。
レーザー加工によって、樹脂からなるベース基材２のみを除去して穴あけし、ベース基材２を貫通するホールＨを形成することによって、裏面側の回路１に影響を与えることなく、裏面側の回路１を底面とするホールＨを形成することができる。
【００１８】
また、レーザー加工によって穴あけした場合、精度の高いホールＨを形成することができる。すなわち、ドリルによる穴あけよりも微細なホールＨを形成することができ、例えば直径５０μｍ程度のホールＨを形成することも可能である。
【００１９】
そして、ホール形成後、前記ホールＨにバンプメッキ４を形成し、両面プリント基板の表裏回路間の導通性を確保する。
つまり、ランド部１０の開口１０Ａから穴あけして裏面側の回路１を底面とするホールＨを形成した後（図３（ｃ）参照）、前記ホールＨの内側をメッキ処理してバンプメッキ４を形成することによって、ホールＨの底面の回路１（裏面側の回路１）と、ホールＨの開口側に形成されているランド部１０（表面側の回路１）との導通性を図る（図３（ｄ）参照）。
【００２０】
この実施例では、ランド部開口１０Ａの位置にホールＨが形成されるとともに、ランド部開口周囲を除く回路１の表面に絶縁体レジスト３が被覆されている両面プリント基板を銅メッキ浴に浸した後、前記両面プリント基板の裏面側の回路１を通電することによって、ホールＨの底面（裏面側回路１）に銅を析出させ、ホールＨの内側に銅メッキを積層していく。そして、ホール底面の裏面側の回路１からホール開口側のランド部１０まで充分にメッキを施すようにし、ホールＨにバンプメッキ４を形成する。
【００２１】
このように、メッキ処理によってホールＨに形成したバンプメッキ４によって、裏面側回路１とランド部１０が導通し、表裏回路間の導通性を確保する。
この実施例では、表面側の回路１を被覆する絶縁体レジスト３の表面より突出しない程度までバンプメッキ４を形成した。
【００２２】
なお図３（ｅ）に示すように、ホールＨに形成したバンプメッキ４の上から絶縁体レジスト３を被覆することによって、回路保護を図ることができる。また本発明による両面プリント基板では、銅箔１０１表面にメッキ層１０３を積層した導体からなる回路を備えた従来技術による両面プリント基板と異なり、回路部分にメッキ層が施されていないため（単一層）、屈曲による悪化が防止され、屈曲特性の向上を図ることができる。
【００２３】
図４は、この発明の第２実施例による両面プリント基板の作製方法を説明するものである。
この実施例においても、先に説明した第１実施例と同様に、絶縁体からなるベース基材２の両面（表裏）に銅箔１０１を積層した銅貼り積層板１００をエッチング処理して選択的に銅箔１０１を除去することによって回路１及びランド部１０を形成し、その後、前記ランド部の開口１０ＡにホールＨを形成し、このホールＨにバンプメッキ４を形成することにより、表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板を作製する。
【００２４】
この実施例では、回路形成工程において、ベース基材表面側にランド部１０を等間隔に配列して形成するとともに、このランド部１０に対応させてベース基材裏面側に回路１を形成した両面プリント基板を取得する（図４（ａ）参照）。
【００２５】
その後、図４（ｂ）に示すように、両面プリント基板の表面側のメッキを施したくない部分に絶縁体レジスト３を被覆するとともに、裏面側に剥離用レジスト３１を被覆する。
この実施例においては、ベース基材表面側には、ランド部１０の開口１０Ａ周囲を除く全体に絶縁体レジスト３を被覆し、ベース基材裏面側には、全体に剥離用レジスト３１を被覆した。
【００２６】
そして、絶縁体レジスト３および剥離用レジスト３１が被覆された両面プリント基板のランド部１０の開口１０Ａからレーザーを用いて穴あけし、裏面側の回路１を底面とするホールＨを形成した後（図４（ｃ）参照）、このプリント基板をメッキ浴に浸すとともに裏面側の回路１を通電させることによって、前記ホールＨに銅を積層させてバンプメッキ４を形成し、このバンプメッキ４を介して表裏回路間の導通性を確保する。
この実施例では、バンプメッキ４が絶縁体レジスト３の表面より突出するように、大きなバンプメッキ４を形成する。
【００２７】
そしてバンプメッキ形成後、この実施例では裏面側を被覆していた剥離用レジスト３１を剥がすことによって、ベース基材２の表裏回路間の導通性が確保されているとともに、ベース基材２の裏面側では回路１が露出し、さらにベース基材２の表面側では絶縁体レジスト３の表面からバンプメッキ４が突出した両面プリント基板を取得する（図４（ｅ）参照）。
この実施例による両面プリント基板によれば、図４（ｆ）に示すように、前記両面プリント基板の裏面側にＩＣチップ等を実装する（裏側回路１にＩＣチップの電極を接続させる）とともに、パッケージ７を施すことによって、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）やボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）用のインターポーザーとして使用することができる。
この両面プリント基板の作製方法によれば、裏面側の回路１はエッチング処理による回路形成工程で自由にパターニング設計することができ、これによって一般的な両面露出型インターポーザーに比べて、裏面のパターニング設計の自由度が高いものを取得することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の両面プリント基板の作製方法によれば、ベース基材の両面に銅箔を積層した銅貼り積層板をエッチング処理することによって銅箔を選択的に除去し、ベース基材の両面に回路を形成するとともに、ベース基材を貫通するホールの形成予定位置の一方に開口を有するランド部を形成する工程と、ランド部の開口周囲を除く回路の表面に絶縁体レジストを被覆するとともに、前記開口から穴をあけて回路を底面とするホールを形成した後、メッキ処理によって前記ホールにバンプメッキを形成する工程とからなり、ベース基材を貫通するホールに形成したバンプメッキを介して表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板を取得する。
これによって、ホールとランド部との位置ズレが発生することなくランド部の座切れ等の心配がなく表裏回路間の導通性が確実に確保することができるとともに、回路形成工程後に穴あけ及びメッキ処理工程を行うため、エッチングによる回路形成で除去する導体部分の厚みが厚くならずファイン回路形成を容易に行うことができる。さらに回路部分にメッキ層が施されていないため（単一層であるため）、メッキ層が施された回路を備える従来技術による両面プリント基板に比べて屈曲特性の向上を図ることができる。
またレーザーを用いて穴あけした場合、ホールの精度高く、ホールの径（ホールの大きさ）やランド部の径（ランド部の大きさ）の微細化が可能である。またさらに、回路表面へのメッキ防止のために絶縁体レジストを被覆するとともに、ホールに形成したバンプメッキの上から絶縁体レジストを被覆することによって、回路の保護を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例による両面プリント基板の作製方法の回路形成工程を説明する図。
【図２】ランド部を示す図。
【図３】この発明の第１実施例による両面プリント基板の作製方法の穴あけ及びメッキ処理工程を説明する図。
【図４】この発明の第２実施例による両面プリント基板の作製方法を説明する図。
【図５】従来技術による両面プリント基板の作製方法の回路形成工程を説明する図。
【図６】従来技術による両面プリント基板の作製方法の穴あけ工程を説明する図。
【図７】従来技術による両面プリント基板に形成したスルーホールとランド部を示す図。
【符号の説明】
１回路
２ベース基材
３絶縁体レジスト
３１剥離用レジスト
４バンプメッキ
１０ランド部
１０Ａ開口
１０１銅箔
１０２ベース基材
１０３メッキ
１０４マスク（エッチングレジスト）
Ｈホール
ＴＨスルーホール

Claims

ベース基材（２）の両面に銅箔（１０１）を積層した銅貼り積層板（１００）をエッチング処理することによって銅箔（１０１）を選択的に除去し、ベース基材（２）の両面に回路（１）を形成するとともに、ベース基材（２）を貫通するホール（Ｈ）の形成予定位置の一方に開口（１０Ａ）を有するランド部（１０）を形成する工程と、
ランド部（１０）の開口（１０Ａ）周囲を除く回路（１）の表面に絶縁体レジスト（３）を被覆するとともに、前記開口（１０Ａ）から穴をあけて回路（１）を底面とするホール（Ｈ）を形成した後、メッキ処理によって前記ホール（Ｈ）にバンプメッキ（４）を形成する工程とからなり、
ベース基材（２）を貫通するホール（Ｈ）に形成したバンプメッキ（４）を介して表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板を取得することを特徴とする両面プリント基板の作製方法。
ホール形成予定位置において、一方の面にランド部（１０）を形成するとともに、他方の面に回路（１）を形成するようにエッチング処理したことを特徴とする請求項１に記載の両面プリント基板の作製方法。
レーザーを用い、ランド部の開口（１０Ａ）からベース基材（２）に穴をあけ、ホール（Ｈ）を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の両面プリント基板の作製方法。
ホール（Ｈ）に形成したバンプメッキ（４）が、回路表面を被覆する絶縁体レジスト（３）の表面より突出しないようメッキ処理したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の両面プリント基板の作製方法。
ホール（Ｈ）にバンプメッキ（４）を形成した後、バンプメッキ（４）の上から絶縁体レジスト（３）を被覆したことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の両面プリント基板の作製方法。
ベース基材（２）の両面に銅箔（１０１）を積層した銅貼り積層板（１００）をエッチング処理することによって銅箔（１０１）を選択的に除去し、ベース基材（２）の両面に回路（１）を形成するとともに、ベース基材（２）を貫通するホール（Ｈ）の形成予定位置のベース基材表面側に開口（１０Ａ）を有するランド部（１０）を形成する工程と、
ベース基材表面側に、ランド部（１０）の開口（１０Ａ）周囲を除いて絶縁体レジスト（３）を被覆するとともに、ベース基材裏面側に剥離用レジスト（３１）を被覆し、さらに前記開口（１０Ａ）から穴をあけて回路（１）を底面とするホール（Ｈ）を形成した後、メッキ処理によって前記ホール（Ｈ）に、絶縁体レジスト（３）の表面よりも突出したバンプメッキ（４）を形成する工程と、
ベース基材裏面側に被覆した剥離用レジスト（３１）を剥離する工程とからなり、
ベース基材（２）を貫通するホール（Ｈ）に形成したバンプメッキ（４）を介して表裏回路間の導通性を確保した両面プリント基板を取得することを特徴とする両面プリント基板の作製方法。
レーザーを用い、ランド部の開口（１０Ａ）からベース基材（２）に穴をあけ、ホール（Ｈ）を形成することを特徴とする請求項６に記載の両面プリント基板の作製方法。