JP2005019438A

JP2005019438A - プリント配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2005019438A
Application number: JP2003178001A
Authority: JP
Inventors: Toru Hizume; 徹日詰; Masato Tanaka; 正人田中
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-23
Also published as: JP4308589B2

Abstract

【課題】エンボス加工を用いてプリント配線基板を製造するにあたり、ヴィア径やヴィア間のピッチが小さくなった場合でも、金型の突起の部分への絶縁樹脂の付着を防止して、生産性及び歩留りの向上を図る。
【解決手段】ヴィア又はパターン溝を形成する突起又はパターン突条（１２）を有する上型（１０）と、突起又はパターン突条に対向する位置に加工残渣を排出する穴又は溝を有する下型（２０）と、からなる金型を使用して、樹脂フィルム（３０）を上型、下型間でエンボス加工して樹脂フィルムにヴィア又はパターン溝（３２）を形成する工程と、樹脂フィルムを基板（１）に積層する工程と、を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法が提供される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線基板の製造方法、特にエンボス加工により樹脂フィルムにヴィア又はパターン溝を形成する工程を含んだプリント配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント配線基板の製造にあたって、樹脂層にスルーホールを形成する場合は、レーザ光を用いてドリル加工を行うのが一般であった。しかしながら、レーザ光の径には限度があり、直径の小さな微細なスルーホールを形成する場合や、或いは多数のスルーホールを高密度に配置する場合等への対応が困難となっている。一方で、今後のプリント配線基板について、多ピン化やスルーホールの微細化、高密度化の要求は益々高くなっている。
【０００３】
このように、レーザ光を用いたドリル加工により樹脂層にスルーホールを形成する従来例を図１に示す。図１において、１は多層配線基板、２はこの多層配線基板を貫通するスルーホールに設けた導体部、３は配線層、４、５は絶縁樹脂層、６は導体ヴィア、７はレーザ光によりドリル加工したヴィア穴、８はレーザ光である。（上下両面の）最上層の絶縁樹脂層５にヴィア穴７を形成する場合は、図１（ａ）に矢印で示すように、レーザ光８を照射してヴィア穴７を形成する。
【０００４】
次いで、絶縁樹脂層５の全面に無電解めっきにて導体層を形成する。そして、その導体層の上面にフォトレジストを塗布し、マスキング等を用いて所定のパターンに露光・現像した後、フォトレジストのパターン開口部から導体層に対してエッチングを施すことにより、所定のパターンの導体層を得る。更に、その導体層をシード層として電解めっきを施し、図１（ｂ）に示すような所望の配線パターン９を得る。
【０００５】
一方、プリント配線基板の製造にあたって、基板上に配線パターンを形成する場合は、フォトリゾグラフィ法が一般であった。即ち、基板に銅箔等の導体層を形成し、この導体層の上にフォトレジストを塗布し、所定のパターンに露光・現像し、エッチングを施すことにより、前記パターンに対応した導体パターンを得、残ったフォトレジストを除去する、という方法で基板上に所望の配線を形成していた。しかしながら、このフォトリゾグラフィ法によると、配線基板の製造にかかるコストが高価格となり、また近年加速しつつある配線密度の高密度化の要求に対応しにくくなっている。
【０００６】
以上のことから、プリント配線基板の製造にあたって、絶縁樹脂層に配線層やヴィアを形成する場合に、精密エンボス加工による方法が注目されている。
【０００７】
このように、プリント配線基板の配線パターンやスルーホール又はヴィアを形成する場合において、フォトリゾグラフィ法やレーザ光によるドリル法を使用しないで、積層樹脂自体に金型を用いてエンボス加工によりパターンを転写し又はヴィア穴を形成する従来技術として、特許文献１に開示されているものがある。
【０００８】
特許文献１では、電極が形成された基板上に液状の絶縁層材料を塗布し、この上から突起が形成された型材を押し込み、この突起を電極に当接させて絶縁層を硬化させた後に、型材を剥離する。これにより、絶縁層には突起に対応するヴィアが形成される。
【０００９】
しかしながら、この方法では、ヴィアの底面に薄い残渣が残ることがあり、この残渣を除去するプロセスが必要である。また、残渣の除去不足により、導通不良を起こすおそれがある。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−０３３５６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、エンボス加工による従来のプリント配線基板を製造方法では、ヴィアの底面に薄い残渣が残ることがあり、この残渣を除去するプロセスが必要であり、残渣の除去不足による導通不良の問題も生じうる。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、エンボス加工を用いてプリント配線基板を製造するにあたって、配線密度が高くなり高密度化して、ヴィア径やヴィア間のピッチが小さくなった場合でも、ヴィア底面に残渣が生じることを防止し、生産性及び歩留りの向上を図ることのできるプリント配線基板の製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明では、ヴィア又はパターン溝を形成する突起又はパターン突条を有する第１の型と、前記突起又はパターン突条に対向する位置に加工残渣を排出する穴又は溝を有する第２の型と、からなる金型を使用して、樹脂フィルムを前記第１の型と第２の型との間でエンボス加工して前記樹脂フィルムにヴィア又はパターン溝を形成する工程と、該樹脂フィルムを基板に積層する工程と、を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法が提供される。
【００１４】
この場合において、前記第２の型を前記樹脂フィルムから外した後、該樹脂フィルムを前記第１の型から取り外す前に、該樹脂フィルムを前記基板に積層し、その後該樹脂フィルムを前記第１の型から取り外すことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によると、平坦面と、ヴィア又はパターン溝を形成する突起又はパターン突条を前記平坦面上に有する第１の型と、該第１の型の前記平坦面に対向する平坦面を有する第２の型と、からなる金型を使用して、一方の面に保護フィルムを貼り付けた樹脂フィルムの他方の面を前記第１の型に向けるように前記樹脂フィルムを前記第１の型と第２の型との間に配置してエンボス加工を行い、前記樹脂フィルムにヴィア又はパターン溝を形成する工程と、前記保護フィルムを樹脂フィルムから剥離する工程と、該樹脂フィルムを基板に積層する工程と、を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法が提供される。
【００１６】
この場合において、前記樹脂フィルムを基板に積層した後、該樹脂フィルムを前記第１の型から取り外すことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図２及び図３は本発明のプリント配線基板の製造方法の第１実施形態を示す。図２（ａ）及び（ｂ）は絶縁樹脂フィルムにヴィア穴を形成する工程を示し、図３は絶縁樹脂フィルムを多層基板に積層する工程を示す。
【００１９】
エンボス加工に使用する金型は、第１の型ないし上型１０は、平坦な面１１を有し、この平坦面１１から突出し且つ形成すべきヴィア穴の形状に対応する形状を有する複数の突起１２が一体的に設けられている。各突起１２の形状は、平坦面１１に近い側が直径が大きく、また先端側が直径の小さなテーパ状をなしている。一方、第２の型ないし下型２０は、上型１０の平坦面に対向する平坦面２１を有すると共に、上型１０の突起１２に対向する位置にエンボス加工による樹脂の加工残渣を排出するための複数の排出穴２２が設けられている。
【００２０】
被加工物である絶縁樹脂フィルム３０は、加熱することによりある程度の軟化状態となる樹脂であれば、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等、製造すべきプリント配線基板側の要求に応じて各種の樹脂フィルムを使用することが可能である。
【００２１】
エンボス加工の際は、上型１０と下型２０との間で絶縁樹脂フィルム３０を加熱しながら圧着し、樹脂フィルム３０に上型１０の複数の突起１２に対応するヴィア穴３２を加工する。その際に生ずる樹脂の加工残渣、特に突起１２により押し退けられる樹脂部分は下型２０の排出穴２２から矢印で示すように下方に排出される。なお、各ヴィア穴３２は上型１０の突起１２のテーパ形状に対応して、上型側の径が大きく、下型側の径が小さいテーパ状となる。
【００２２】
このように樹脂の加工残渣が下型２０の排出穴２２から矢印で示すように下方に排出されるので、形成されるヴィア穴３２の周囲部分の樹脂が不均一となることはなく、また樹脂に対して過度の応力が掛かることもなくなる。
【００２３】
図２（ｂ）はエンボス加工中の状態を示す。エンボス加工の後、まず最初、下型２０を絶縁樹脂フィルム３０から外す。この場合において、下型２０と絶縁樹脂フィルム３０との接触面は互いに平坦面であるので、下型２０に対して絶縁樹脂フィルム３０が付着することはなく、円滑に下型２０を取り外すことができる。一方、絶縁樹脂フィルム３０は、両者間の圧接力、特に上型１０のテーパ状突起１２とヴィア穴３２と間の圧接力により上型１０に付着したままの状態となっている。
【００２４】
図３においては、絶縁樹脂フィルムを上型１０から取り外した状態で示しているが、実際は、絶縁樹脂フィルム３０を上型１０に取り付けたままの状態で、絶縁樹脂フィルム３０を多層基板１に位置合わせをしてその上面に積層する。その後は図１に示す従来技術と同様、例えばセミアディティブ法等の公知の手法で、無電解銅めっき、レジストパターニング、電解銅めっきによる導体パターン層の形成、絶縁樹脂層の積層等を繰り返す。絶縁樹脂層を形成した場合において、ヴィア穴を加工する必要がある場合は、図２で説明した絶縁樹脂フィルムのエンボス穴加工の工程、図３で説明した積層の工程を繰り返す。このようにして、多層のプリント配線基板として完成させる。
【００２５】
なお、図３の実施形態では、多層基板１（導体層３）の上下両面に、ヴィア穴３２の形成された絶縁樹脂層を積層しているが、多層基板１の一方の面のみに、ヴィア穴３２の形成された絶縁樹脂層を積層しても良いことは勿論である。なお、図３において符号２は多層基板１の上下両面を電気的に導通させるための導体ヴィアである。また、図３の実施形態では、絶縁樹脂フィルム３０にヴィア穴３２をエンボス加工にて形成する場合について説明したが、絶縁樹脂フィルム３０に配線パターン用の溝を形成する場合についても、対応するパターン突状を有する上型を使用することにより、或いはヴィア穴用の突起と配線パターン用の突条の両者を有する上型を使用することにより、配線パターン用の溝をヴィア穴加工と別個に又は同時に形成することも可能である。
【００２６】
図４は本発明のプリント配線基板の製造方法の第２実施形態を示す。
【００２７】
図４（ａ）は多層基板の上面に積層する絶縁樹脂層をエンボス加工するための一方の金型（上金型）１０と、同じ多層基板の下面に積層する絶縁樹脂層をエンボス加工するための他方の金型（下金型）１６を示す。各金型１０、１６は、図示している、突起を有する一方の型と、対向する他方の型（図示せず）とからなる。
【００２８】
一方の型は、実施形態１の場合と同様、平坦な面１１を有し、この平坦面１１から突出し且つ形成すべきヴィア穴の形状に対応する形状を有する複数の突起１２が一体的に設けられている。図示していない他方の型は、平坦な面のみからなり、実施形態１のように、第１の型の突起１２に対向する排出穴は設けられていない。
【００２９】
図４（ｂ）は、エンボス加工によりヴィア穴を形成した状態を示す。被加工物である絶縁樹脂フィルム３０は、一方の面に剥離可能な保護フィルム３３を貼り付けたものである。絶縁樹脂フィルム３０自体としては、加熱することによりある程度の軟化状態となる樹脂であれば、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等、製造すべきプリント配線基板側の要求に応じて各種の樹脂フィルムを使用することができる。なお、保護フィルム３３としては、市販の絶縁樹脂フィルムにおいて予め保護用として付着しているフィルムをそのまま本発明における保護フィルムとして使用しても良い。
【００３０】
エンボス加工の際は、図示している一方の型１０と図示していない平型との間に、保護フィルム３３の反対側を突起のある型１０の側に向けて、即ち保護フィルム３３の側を平型の側に向けて、絶縁樹脂フィルム３０を加熱しながら圧接し、絶縁樹脂フィルム３０に型１０の複数の突起１２に対応する形状のヴィア穴３２を加工する。図５に拡大して示すように、突起１２により押し退けられる樹脂部分は、保護フィルム３３があることにより、加工残渣として膨れ上がったりせずに、その周囲の樹脂部分で吸収される。
【００３１】
エンボス加工後に、まず、図示していない他方の型を絶縁樹脂フィルム３０、及び保護フィルム３３から取り外す。この図示していない他方の型は保護フィルム３３に圧接されているので、他方の型を絶縁樹脂フィルム３０から離しても、保護フィルム３３が付着して離型を妨げることはなく、円滑に離すことができる。その後、図示のように、保護フィルム３３を剥がす。なお、この状態では、絶縁樹脂フィルム３０は一方の型１０（１６）には依然付着されたままとなっている。
【００３２】
図４（ｃ）は積層工程を示す。絶縁樹脂フィルム３０が一方の型１０（１６）に付着されたままの状態で、多層基板１の上下両面に形成されている平坦層３５上に絶縁樹脂フィルム３０を位置合わせをして積層する。積層後に、一方の型１０（１６）をそれぞれの絶縁樹脂層３０から離すことにより、図４（ｄ）に示すような絶縁樹脂層３０を設けた多層基板が形成される。
【００３３】
その後は実施形態１の場合と同様、例えばセミアディティブ法等の公知の手法で、無電解銅めっき、レジストパターニング、電解銅めっきによる導体パターン層の形成、絶縁樹脂層の積層等を繰り返し、多層のプリント配線基板として完成させる。なお、図４（ｅ）は、絶縁樹脂フィルム３０の積層後に、導体配線パターン３７を形成した状態を示している。
【００３４】
図４の実施形態においても、多層基板１（平坦層３５）の上下両面に、ヴィア穴３２の形成された絶縁樹脂層を積層しているが、多層基板１の一方の面のみに、ヴィア穴３２の形成された絶縁樹脂層を積層することもある。
【００３５】
上述のように、本発明では、ヴィア加工又は配線パターンの加工に精密金型を使用して一括エンボス加工を行うが、ここで使用する精密金型は、例えばめっき（電鋳）等で小さい径の突起を有するものや突起のピッチが密な構造のものを製作することができる。
【００３６】
以上添付図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、精密金型を使用してエンボス加工を行うので、微細なヴィア穴や配線パターンを高密度に一括形成することができ、プリント配線基板の製造が容易となる。また、一括加工であるため、生産性や歩留りの向上につながり、低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のレーザ光によるヴィア穴加工によるプリント配線基板の製造方法を示す。
【図２】本発明の実施形態１において絶縁樹脂フィルムにヴィア穴を形成する工程を示す。
【図３】本発明の実施形態１において絶縁樹脂フィルムを多層基板に積層する工程を示す。
【図４】本発明の実施形態２におけるプリント配線基板の製造工程を示す。
【図５】本発明の実施形態２におけるエンボス穴加工部の細部を示す。
【符号の説明】
１…多層基板
２…導体ヴィア
３…導体層
１０、１６…上型（金型）
１１…平坦面
１２…突起
２０…下型
２１…平坦面
２２…排出穴
３０…絶縁樹脂フィルム
３２…ヴィア穴
３３…保護フィルム

Claims

ヴィア又はパターン溝を形成する突起又はパターン突条を有する第１の型と、前記突起又はパターン突条に対向する位置に加工残渣を排出する穴又は溝を有する第２の型と、からなる金型を使用して、樹脂フィルムを前記第１の型と第２の型との間でエンボス加工して前記樹脂フィルムにヴィア又はパターン溝を形成する工程と、
該樹脂フィルムを基板に積層する工程と、を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
前記第２の型を前記樹脂フィルムから外した後、該樹脂フィルムを前記第１の型から取り外す前に、該樹脂フィルムを前記基板に積層し、その後該樹脂フィルムを前記第１の型から取り外すことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法。
平坦面と、ヴィア又はパターン溝を形成する突起又はパターン突条を前記平坦面上に有する第１の型と、該第１の型の前記平坦面に対向する平坦面を有する第２の型と、からなる金型を使用して、一方の面に保護フィルムを貼り付けた樹脂フィルムの他方の面を前記第１の型に向けるように前記樹脂フィルムを前記第１の型と第２の型との間に配置してエンボス加工を行い、前記樹脂フィルムにヴィア又はパターン溝を形成する工程と、
前記保護フィルムを樹脂フィルムから剥離する工程と、
該樹脂フィルムを基板に積層する工程と、を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
前記樹脂フィルムを基板に積層した後、該樹脂フィルムを前記第１の型から取り外すことを特徴とする請求項３に記載のプリント配線基板の製造方法。