JP2004221131A - 両面プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性樹脂のコーティング工程を要することなく容易に製造でき、長期信頼性試験においてマイグレーションの発生を防止することのできる、ＩＣパッケージに使用される両面プリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】ＩＣパッケージに使用される両面プリント配線板の製造方法であって、導電性金属箔を用意するステップと、前記導電性金属箔に、プリント回路部分と、該プリント回路部分と間隙を介して該プリント回路部分を取り囲むように形成されるフレーム部分とを形成するステップと、前記プリント回路部分とフレーム部分とがそれぞれ形成された２つの導電性金属箔を、該２つの金属箔の間に絶縁フィルムを介在させて位置合わせするステップと、前記２つの導電性金属箔と前記絶縁フィルとを熱圧着するステップと、前記プリント回路部分と前記フレーム部分との間を切断し、該フレーム部分を排除するステップとを備える。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣパッケージに使用される両面プリント配線板の製造方法に関し、マイグレーション対策を施した両面プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、両面プリント配線板は、絶縁フィルムをベースとしこれに導電性金属層としての銅箔が積層された銅張積層板を使用して、サブトラクティブ法（金属張基板上の導体箔の不要部分を、例えば、エッチング等によって、選択的に除去して、導体パターンを形成するプリント配線板の製法）により導電性金属層にプリント回路が形成されることで製造されてきた。
【０００３】
銅スルーホール接続タイプの両面プリント配線板に関し、非特許文献１に開示される従来の製造方法を以下に簡単に説明する。
【０００４】
図４には、非特許文献１に開示される従来の製造方法の一例が示されている。図４（ａ）には、用意された両面銅張積層板１００が示されている。該両面銅張積層板１００は、ポリイミドシート（又はフィルム）のような絶縁層１０２の表裏に、導電性金属層としての銅箔１０１が熱圧着されて製造される。
【０００５】
図４（ｂ）に示されるように、用意された両面銅張積層板１００の所定位置に貫通孔（スルーホール）１０３を開ける。次に、図４（ｃ）に示されるように、スルーホール１０３内壁を含めて両面銅張積層板１００の表裏に無電解メッキ及び電解銅メッキを施し、銅メッキ層１０４を形成する。
【０００６】
続いて、図４（ｄ）に示されるように、積層板１００表裏面の該銅メッキ層１０４上にレジスト膜としての感光性ドライフィルムを積層し、パターンマスクを介して紫外線等を照射、露光した後、現像を行って所定のレジストパターン１０５を形成する。この場合、レジストパターン１０５が形成されていない部分が所定のプリント配線パターンを形成している。
【０００７】
さらに続いて、図４（ｅ）に示されるように、前記スルーホール１０３を含む積層板１００表裏にハンダメッキを施し、ハンダメッキ層１０６を形成する。この後、レジストパターン１０５を剥離する。この結果、積層板１００表裏には、所定パターンの銅メッキ層１０４が露出する（図４（ｆ）参照）。
【０００８】
次に、図４（ｇ）に示されるように、積層板１００をエッチング処理し、露出している銅メッキ層１０４及びその直下の銅箔１０１を完全に除去する。この後、ハンダメッキ層１０６が剥離される。その結果、図４（ｈ）に示されるように、スルーホール１０３を介して表裏の所定パターンのプリント配線が接続された両面プリント配線板１１０が完成する。
【０００９】
非特許文献１には、従来の製造方法として別の例も示されている。該従来例について図５を用いて説明する。
【００１０】
図５（ａ）には、用意された両面銅張積層板２００が示されている。該両面銅張積層板２００は、ポリイミドシート（又はフィルム）のような絶縁層２０３の表裏に、導電性金属層としての銅箔２０１、２０２が熱圧着されて製造される。この従来例においては、図に示されるように、一方の銅箔２０１に予め層間接続用の導電性バンプ２０４が所定の位置に形成されており、当該バンプ２０４は、両面銅張積層板２００を形成するための上記熱圧着時に、他方の銅箔２０２に電気的に接続される。
【００１１】
続いて、図５（ｂ）に示されるように、積層板２００の表裏面上にレジスト膜としての感光性ドライフィルムを積層し、パターンマスクを介して紫外線等を照射、露光した後、現像を行って所定のレジストパターン２０５を形成する。
【００１２】
次に、図５（ｃ）に示されるように、積層板２００のレジスト除去部分をエッチング処理し、露出している銅箔層２０１、２０１を完全に除去する。この後、レジスト層２０５が剥離される。その結果、図５（ｄ）に示されるように、バンプ２０４を介して表裏の所定パターンのプリント配線が接続された両面プリント配線板２１０が完成する。
【００１３】
このような両面プリント配線板１１０、２１０に、ＩＣチップ等が搭載され、ボンディングなどにより該ＩＣチップとプリント配線板１１０、２１０の表裏いずれかのプリント配線とが電気的に接続され、必要部分がモールドされてＩＣパッケージとして構成される。
【００１４】
【非特許文献１】
「ＹＦＬＥＸ（登録商標）」カタログ、山一電機株式会社、１９９７年５月発行
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、ＩＣパッケージは、品質維持あるいは信頼性確保のために長期信頼性試験が実行される。この長期信頼性試験は、高温、高湿状態で行なわれる。
【００１６】
上記両面プリント配線板１１０を含むＩＣパッケージは、上記の通り製造されるため、絶縁層１０２を介した上下導電性金属層１０１が該ＩＣパッケージ側面に露出した形状のものとなる。このような側面に金属層が露出した形状のＩＣパッケージは、上記高温高湿状態で行なわれる長期信頼性試験において、絶縁層が湿気を吸引することも相俟って、非常に薄い絶縁層の側面１０２Ａを介してマイグレーション（金属イオンの移動現象）が発生し易く、その結果として回路の短絡を招く恐れがある。
【００１７】
これを防止するために、ＩＣパッケージ側面に絶縁性樹脂を刷毛やスプレーなどでコーティングすることが行なわれているが、極めて小さい個々のＩＣパッケージ側面（実質的には、両面フレキシブルプリント配線板１１０の側面）を均一にコーティングすることが難しく、該コーティングのための工程が追加され、製造時間や製造コストを増加させる。
【００１８】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、絶縁性樹脂のコーティング工程を要することなく容易に製造でき、長期信頼性試験においてマイグレーションの発生を防止することのできる、ＩＣパッケージに使用される両面プリント配線板の製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の両面プリント配線板の製造方法は、ＩＣパッケージに使用される両面プリント配線板の製造方法であって、導電性金属箔を用意するステップと、前記導電性金属箔に、プリント回路部分と、該プリント回路部分と間隙を介して該プリント回路部分を取り囲むように形成されるフレーム部分とを形成するステップと、前記プリント回路部分とフレーム部分とがそれぞれ形成された２つの導電性金属箔を、該２つの金属箔の間に絶縁フィルムを介在させて位置合わせするステップと、前記２つの導電性金属箔と前記絶縁フィルとを熱圧着するステップと、前記プリント回路部分と前記フレーム部分との間を切断し、該フレーム部分を排除するステップとを備えることを特徴とする。
【００２０】
最初に用意される前記導電性金属箔は、剥離層を介してベース層を有していてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜３を用いて、本発明に係る両面プリント配線板の製造方法を説明する。
【００２２】
図１には、本発明の両面プリント配線板の製造方法に係る第１実施例が示されている。
【００２３】
先ず、図１（ａ）に示されるように、導電性金属層としてのシート状の銅箔１を用意する。用意された銅箔１両面に、レジスト膜としての感光性ドライフィルムが積層され、該レジスト膜にパターンマスクを介して紫外線が照射、露光され、現像が行なわれることにより、図１（ｂ）に示されるように、銅箔１両面に所定のレジストパターン２が形成される。
【００２４】
続いて、エッチング処理が施され、不必要な銅箔部分（銅箔１のレジストパターン２が形成されていない部分）が除去され、さらにレジストパターン２が剥離されることにより、図１（ｃ）に示されるように、銅箔１に所定のパターンを有するプリント回路部分３、フレーム部分４及び間隙部分５が形成される。間隙部分５には、プリント回路部分３とフレーム部分４とを適宜の個所で連結するように連結パターンが形成されている。
【００２５】
本実施例では、銅箔１にエッチング加工によりフレーム部分を含む回路パターンを形成しているが、銅箔１にルーター加工、レーザー加工あるいは金型を用いたプレス加工などによりこれを形成させてもよい。
【００２６】
次に、プリント回路部分３ａ、３ｂ、フレーム部分４ａ、４ｂを含む回路パターンがそれぞれに形成された２つの銅箔１ａ、１ｂが用意され、該２つの銅箔１ａ、１ｂは、図１（ｄ）に示されるように、絶縁シート６を挟んで両銅箔１ａ、１ｂのプリント部分３ａ、３ｂ、フレーム部分４ａ、４ｂ及び間隙部分５ａ、５ｂが対向するように、位置合わせされる。この時、２つの銅箔１ａ、１ｂのプリント回路部分３ａ、３ｂに形成される回路パターンは、通常異なる。なお、絶縁シート６は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアン樹脂）あるいはガラスエポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂であることが好ましい。
【００２７】
続いて、絶縁シート６を挟んで位置する２つの銅箔１ａ、１ｂは、図１（ｅ）に示されるように、熱圧着され、積層体１０を形成する。この時、絶縁シート６は、熱により溶融し、銅箔１ａ、１ｂに形成されている間隙部分５ａ、５ｂを埋める。結果として、プリント回路部分３ａ、３ｂの側面を絶縁材で覆っている。同時に、各銅箔１ａ、１ｂのプリント回路部分３ａ、３ｂに形成されている回路パターン以外の空間部分も絶縁シート６で埋められる。
【００２８】
次に、図１（ｆ）に示されるように、積層体１０は、プリント部分３ａ、３ｂとフレーム部分４ａ、４ｂとの間でカッタ９により切断される。この時、積層体１０は、所定個所に貫通孔７があけられる（図１（ｇ）参照）。
【００２９】
貫通孔７に導電ペースト８が充填され又は導電ピン８’が嵌め込まれることにより、上下のプリント回路が電気的に接続され、図１（ｈ）に示されるように、最終製品としての両面プリント配線板２０が形成される。製造された両面プリント配線板２０は、図１（ｈ）にも明示されるように、そのプリント回路部分３ａ、３ｂの側面が、絶縁材６により被覆されている。また、上記したように、プリント回路部分３ａ、３ｂの回路パターンが形成されていない空間も絶縁材で埋められている（不図示）。
【００３０】
図２には、本発明の両面プリント配線板の製造方法に係る第２の実施例が示されている。
【００３１】
本実施例では、上記第１の実施例が、上下両面のプリント回路を最終工程で接続するようにしているのに対して、位置合わせ工程の前に、図２（ｄ）に示されるように、２つの銅箔１ａ、１ｂの内の一方に、所定個所にバンプ１１が形成されることを特徴とする。このような工程を入れることにより、図２（ｆ）に示される熱圧着工程において同時に、該バンプ１１を介して上下両面のプリント回路が電気的に接続される。
【００３２】
その他の工程は、上記第１の実施例と同様であるので製造工程の説明を省略する。結果として、図２（ｈ）に示されるように、最終製品としての両面プリント配線板２０が形成される。製造された両面プリント配線板２０は、図２（ｈ）にも明示されるように、そのプリント回路部分３ａ、３ｂの側面が、上記第１実施例と同様、絶縁材６により被覆されている。また、上記したように、プリント回路部分３ａ、３ｂの回路パターンが形成されていない空間１２も絶縁材で埋められている。
【００３３】
図３には、本発明の両面プリント配線板の製造方法に係る第３の実施例が示されている。
【００３４】
上記第１、２実施例においては、いずれもプリントパターン等を形成するために、銅箔単体を直接加工するようにしている。これに対して、本実施例においては、例えば、１２μｍの厚さの導電層を有する積層シート（該積層シートは、導電層としての１２μｍ銅箔、中間層としての剥離層、前記１２μｍ銅箔を支持するキャリアとしての１８〜３５μｍ銅箔から構成されている。）を使用して、両面プリント配線板を製造することを特徴とする。
【００３５】
先ず、図３（ａ）に示されるように、導電性金属層としてのシート状の銅箔１、剥離層１４及び支持層としてのキャリア１３が積層されている積層シートを用意する。用意された積層シートの銅箔１上面に、レジスト膜としての感光性ドライフィルムが積層され、該レジスト膜にパターンマスクを介して紫外線が照射、露光され、現像が行なわれることにより、図３（ｂ）に示されるように、銅箔１上面に所定のレジストパターン２が形成される。
【００３６】
続いて、エッチング処理が施され、不必要な銅箔部分（銅箔１のレジストパターン２が形成されていない部分）が除去され、さらにレジストパターン２が剥離されることにより、図３（ｃ）に示されるように、銅箔１部分に所定のパターンを有するプリント回路部分３、フレーム部分４及び間隙部分５が形成される。プリント回路部分３及びフレーム部分４は、図に示されるようにキャリア１３が存在するため連結状態を維持している。なお、１２は、回路パターンが形成されていない空間部分である。
【００３７】
次に、図３（ｄ）に示されるように、積層シートのプリント回路部分３の所定箇所に所定数のバンプ１１が形成される。
【００３８】
次に、プリント回路部分３ａ、フレーム部分４ａを含む回路パターン、間隙部分５ａが形成された導電層（銅箔）１ａを備える積層シートとプリント回路部分３ｂ、フレーム部分４ｂを含む回路パターン、間隙部分５ｂ及びバンプ１１が形成された導電層（銅箔）１ｂを備える積層シートの２種類の積層シートが用意され、これら２つの積層シートは、図３（ｅ）に示されるように、絶縁シート６を挟んで導電層１ａ、１ｂのプリント部分３ａ、３ｂ、フレーム部分４ａ、４ｂ及び間隙部分５ａ、５ｂが対向するように、位置合わせされる。
【００３９】
続いて、絶縁シート６を挟んで位置する２つの積層シートは、図３（ｆ）に示されるように、熱圧着され、積層体１０”を形成する。この時、絶縁シート６は、熱により溶融し、銅箔１ａ、１ｂに形成されている間隙部分５ａ、５ｂを埋める。結果として、プリント回路部分３ａ、３ｂの側面を絶縁材で覆っている。同時に、各銅箔１ａ、１ｂのプリント回路部分３ａ、３ｂに形成されている回路パターン以外の空間部分１２も絶縁シート６で埋められる。
【００４０】
次に、図３（ｇ）に示されるように、積層体１０”は、最外層に位置するキャリア１３ａ、１３ｂが剥離され、その後、プリント部分３ａ、３ｂとフレーム部分４ａ、４ｂとの間でカッタ９により切断される。
【００４１】
結果として、図３（ｈ）に示されるように、最終製品としての両面プリント配線板２０が形成される。製造された両面プリント配線板２０は、図３（ｈ）にも明示されるように、そのプリント回路部分３ａ、３ｂの側面が、上記第１実施例と同様、絶縁材６により被覆されている。また、上記したように、プリント回路部分３ａ、３ｂの回路パターンが形成されていない空間部分１２も絶縁材で埋められている。本実施例のように銅箔単体でなく積層シートを使用すると、間隙部分５にプリント回路部分３とフレーム部分４とを連結する連結パターンを形成する必要がない。また、各工程における中間製品の取り扱いが容易であり、したがって、短時間での製造が可能となり、製造コストも低く抑えることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る両面プリント配線板の製造方法は、熱圧着工程において同時に絶縁材がプリント回路の側面を覆うことが可能であり、製造工程を増やすことなく容易に製造することができる。
【００４３】
また、その結果としての製造された両面プリント配線板が、長期信頼性試験などにおいて、該プリント配線板の側面における絶縁層を介してのマイグレーションを発生しないように、容易に両面プリント配線板のプリント回路側面を絶縁材で覆うことが可能とする。
【００４４】
さらに、同時に、本発明に係る両面プリント配線板の製造方法により、プリントパターンの形成されていない空間にも絶縁材が埋められることになり、プリント回路形成面におけるマイグレーション発生も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の両面プリント配線板の製造方法に係る第１の実施例を説明するための図であり、（ａ）は、シート状銅箔、（ｂ）は、レジストパターン形成工程、（ｃ）は、エッチング処理工程、（ｄ）は、位置合わせ工程、（ｅ）は、熱圧着工程、（ｆ）は、切断及び孔あけ工程、（Ｇ）は、工程（ｆ）後の両面プリント配線板、（ｈ）は、最終製品を示す。
【図２】本発明の両面プリント配線板の製造方法に係る第２の実施例を説明するための図であり、（ａ）〜（ｈ）は、この順にプリント配線板が製造される各工程を示す。
【図３】本発明の両面プリント配線板の製造方法に係る第３の実施例を説明するための図であり、（ａ）〜（ｈ）は、この順にプリント配線板が製造される各工程を示す。
【図４】従来の両面プリント配線板の製造方法の一例を示す図であり、（ａ）は、熱圧着後の両面銅張積層板、（ｂ）は、孔あけ工程、（ｃ）は、銅メッキ工程、（ｄ）は、レジストパターン形成工程、（ｅ）は、ハンダメッキ工程、（ｆ）は、レジスト剥離工程、（Ｇ）は、エッチング処理工程、（ｈ）は、ハンダメッキ剥離後の最終製品を示す。
【図５】従来の両面プリント配線板の製造方法の別の例を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は、この順にプリント配線板が製造される各工程を示す。
【符号の説明】
１、１０１ 導電層（銅箔）
２、１０５ レジスト層
３ プリント回路部分
４ フレーム部分
５ 間隙部分
６、１０２ 絶縁層（絶縁フィルム）
７、１０３ 貫通孔
８ 導電ペースト
８’ 導電ピン
１０、１０’、１０” 積層体
１１ バンプ
２０、１１０ 両面プリント配線板
１０４ 銅メッキ層
１０６ ハンダメッキ層

Claims (2)

1. ＩＣパッケージに使用される両面プリント配線板の製造方法であって、
   導電性金属箔を用意するステップと、
   前記導電性金属箔に、プリント回路部分と、該プリント回路部分と間隙を介して該プリント回路部分を取り囲むように形成されるフレーム部分とを形成するステップと、
   前記プリント回路部分とフレーム部分とがそれぞれ形成された２つの導電性金属箔を、該２つの金属箔の間に絶縁フィルムを介在させて位置合わせするステップと、
   前記２つの導電性金属箔と前記絶縁フィルとを熱圧着するステップと、
   前記プリント回路部分と前記フレーム部分との間を切断し、該フレーム部分を排除するステップと、
   を備えることを特徴とする両面プリント配線板の製造方法。
2. 前記用意される導電性金属箔は、剥離層を介してベース層を有することを特徴とする請求項１に記載の両面プリント配線板の製造方法。

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