JP2007227420A - 多層プリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多層プリント配線板10は、配線回路層12を介して隣り合う2層の絶縁層14a、14bうちの1つの絶縁層14aがポリイミド樹脂層であり、他の1つの絶縁層14bが液晶ポリマー層である積層構造単位16を含む。この積層構造単位16は、多層プリント配線板10の積層構造全体に及ぶものであってもよく、また、積層構造全体のなかの適当な部位に1または複数設けられるものであってもよい。また、積層構造単位において、液晶ポリマー層のポリイミド樹脂層と隣り合う側とは反対側に、さらに配線回路層を介して液晶ポリマー層が設けられる構成のものであってもよい。
【選択図】図1
Description
このため、これらの機器に搭載されるプリント配線板に対しても高速・低損失信号伝送性、配線高密度化、薄化、軽量化等が求められている。そして、プリント配線板に対するこれらの要求は、そのまま、基板材料のより一層の低誘電率化、低誘電正接化や薄化、軽量化等に向けられている。これらの要求を解決する手段として、ビルドアップ方式による多層プリント配線板が採用されて久しい。
層間絶縁材料としてエポキシ樹脂単体を用いる場合、エポキシ樹脂付き銅箔をコアプリント配線板表面に加熱加圧成形して一体することにより多層プリント配線板を形成するか、エポキシ樹脂をコアプリント配線板表面に塗布し、その上に銅箔を載置して加熱加圧成形により一体化して多層プリント配線板を形成する。一方、ガラス織布基材エポキシ樹脂プリプレグ、アラミド不織布基材エポキシ樹脂プリプレグ等を層間絶縁材料として用いる場合、これらのプリプレグをコアプリント配線板表面に載置しさらに銅箔を重ねて加熱加圧成形により一体して多層プリント配線板を形成する。そして、このようにして形成した絶縁層に炭酸ガスレーザで明けたビア孔内に充填しためっき銅でプリント配線の層間接続を行う構造や製法が主流となっている。
しかしながら、上記多層プリント配線板は、ポリイミド樹脂を用いるものも含めて絶縁材料に用いる熱硬化性樹脂が必ずしも十二分な低誘電率、低誘電正接特性を有するものではないため、電子機器に要求される高周波特性を十二分に満足するものではない。
しかしながら、多層プリント配線板の一層の高密度化、小型化を実現するために求められる多層プリント配線板の板厚の薄型化を図る場合、絶縁層の耐熱性が求められるが、液晶ポリマーは耐熱性が必ずしも十分ではない。
配線回路層を介して隣り合う2層の絶縁層のうちの1つの絶縁層がポリイミド樹脂層であり、他の1つの絶縁層が液晶ポリマー層である積層構造単位を含むことを特徴とする。
本発明の多層プリント配線板は、例えば図1に示すように、上記の積層構造をもつ多層プリント配線板10において、配線回路層12を介して隣り合う2層の絶縁層14a、14bのうちの1つの絶縁層がポリイミド樹脂層であり、他の1つの絶縁層が液晶ポリマー層である積層構造単位16を含むことを特徴とする。この積層構造単位16は、多層プリント配線板10の積層構造全体に及ぶものであってもよく、また、積層構造全体のなかの適当な部位に1または複数設けられるものであってもよい。
なお、1つの絶縁層14aの材料は、ポリイミド樹脂を用いることが好ましいが、これに限らず、絶縁層の耐熱性が確保され、かつ、適度の低誘電率、低誘電正接の各特性を有するものであれば、他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。一方、他の1つの絶縁層14bの材料は、液晶ポリマーを用いることが好ましいが、これに限らず、低誘電率、低誘電正接の各特性に優れるものであれば、他の熱可塑性樹脂を用いてもよい。
また、配線回路層12の材料は、適宜の良導電性金属を用いることができるが、特に、銅箔を用いることが好ましい。
絶縁層14aをポリイミド樹脂層とし、また絶縁層14bを液晶ポリマー層とした場合、絶縁層14aの厚みは、例えば5〜100μm程度とすることができ、絶縁層14bの厚みは、例えば10〜100μm程度とすることができる。また、配線回路層12の厚みは、例えば3〜35μm程度とすることができる。
本発明に適用されるポリイミド樹脂としては、寸法安定性の観点から、線膨張係数が一定の範囲にあるものが好ましい。線膨張係数は、0〜35×10-6/℃の範囲にあることが好ましく、1×10-6〜25×10-6/℃の範囲がより好ましい。
絶縁層のポリイミド樹脂は、市販のポリイミドフィルムまたは銅張積層板を使用することが簡便ある。ポリイミドフィルムを用いる場合、スパッタめっきなど公知の方法で回路形成したものを使用することができる。また、銅張積層板の場合、公知の方法で任意の配線回路を形成して使用することができる。ポリイミドフィルムは、アピカルAH,NPI((株)カネカ社製)、ユーピレックスS(宇部興産(株)社製)、カプトン(東レ・デュポン(株)社製)などを用いることができる。また、銅張積層板としては、エスパネッスクSシリーズやMシリーズ(いずれも、新日鐵化学(株)社製)を使用することができる。
配線基板に使用される液晶ポリマーは、液晶ポリマーと共に使用されるポリイミド樹脂とのバランスを保つため、一定以上の耐熱性と線膨張係数を有することが好ましい。液晶ポリマーの融点の好ましい範囲は、250〜350℃であり、また、線膨張係数の好ましい範囲は、1×10-6〜25×10-6/℃である。
絶縁層の液晶ポリマーは、市販の液晶ポリマーフィルムまたは銅張積層板を使用することが簡便ある。液晶ポリマーフィルムを用いる場合、スパッタめっきなど公知の方法で回路形成したものを使用することができる。また、銅張積層板の場合も、公知の方法で任意の配線回路を形成して使用する。液晶ポリマーフィルムは、ベクスター((株)クラレ社製)などを用いることができる。また、銅張積層板としては、エスパネッスクLシリーズ(新日鐵化学(株)社製)を使用することができる。
また、本発明の絶縁層にはガラス織布、アラミド不織布のような補強材を含まないので、得られる多層プリント配線板の高密度化、薄化、軽量化に優れる。また、粉落ち起因の歩留り損の発生が軽減される。
このような液晶ポリマーを隣り合わせで積層する構造の場合、多層プリント配線板の製造工程での加熱・加圧により配線回路の位置づれが懸念されるため、隣り合わせる液晶ポリマーの融点は、液晶ポリマー層14bの方が液晶ポリマー層14cよりも好ましくは5℃以上、より好ましくは10〜40℃高いことが好ましい。なお、本発明における液晶ポリマーの融点は、示差走査熱量計(DSC)によって液晶ポリマーを10℃/分の昇温速度で加熱して測定される融解(吸熱)ピーク温度を指す。
上記のように構成される積層構造単位16aを含む多層プリント配線板は、前記の積層構造単位16を骨格構造としたプリント配線板の高次多層化を容易に実現することができる。
また、上記境界面の粗さ(Rz)は、4μm未満、好ましくは1〜3μmであってもよく、この場合は、高周波領域での高速・低損失信号伝送性への悪影響をより確実に避けることができる。
境界面の粗さの制御は、例えば、ポリイミド樹脂層(絶縁層14a)に予め積層された導体層をエッチング、パターン化して配線回路層12を形成する際に、予めポリイミド樹脂層(絶縁層14a)に積層される銅箔などの導体層の表面粗さ、言い換えれば、液晶ポリマー層(絶縁層14b)が積層される面(積層面)の表面粗さを変更する等の適宜の方法によって行うことができる。
特に、上記のように表面粗さが4μm未満の場合に、表面処理加工を行うと、高周波領域での高速・低損失信号伝送性への悪影響の軽減と層間密着強度の確保をバランスよく実現することができて、より好適である。
表面処理加工は、積層一体化工程の前に施す。表面処理方法としては、アルカリ混合溶液によるエッチング処理やプラズマによるエッチング処理が望ましい。
そして、真空熱プレスプロセスでは、例えば、最高温度を220〜300℃の範囲で、プレス圧を4〜8MPaの範囲でコントロールすることにより、また、ラミネートプロセスでも、例えば、最高温度を200〜300℃の範囲で、ラミネート圧(線圧)を2〜200kN/mの範囲でコントロールすることにより、熱可塑性樹脂を好適に軟化あるいは流動させることで、十分な層間密着強度の確保を実現することができる。
図7は、ポリイミド樹脂層を中心とする4層プリント配線板(後述する実施例5に対応)の製造方法を示す工程図である。
まず、ポリイミド樹脂層を絶縁層とし、その両面に銅箔503が積層された両面銅張積層板502が準備される(図7(a))。両面銅張積層板502は、市販の両面銅張積層板を使用することができる。この両面銅張積層板502に任意の方法で配線回路層504を形成する(図7(b))。例えば、ポリイミドフィルムにスパッタめっきで配線回路層504を形成してもよい。ポリイミド樹脂層、配線回路層(銅箔)の厚さなどは上述したものが好ましい。
次に、このように形成した両面配線基板505の両側に、液晶ポリマーを絶縁層とする片面銅張積層板506を加熱圧着する(図7(c))。なお、参照符号507は、真空プレスの熱盤を示す。ここで、液晶ポリマーは同じ融点のものを使用することが回路間への液晶ポリマーの充填を良好に行ううえで好ましい。液晶ポリマーの好ましい融点は、250〜350℃の範囲であり、加熱・加圧時の加熱温度は、液晶ポリマーの融点よりも0〜50℃低い温度とすることが好ましい。また、加圧は4〜8MPaで、5〜60分行うことが好ましい。ここで、液晶ポリマーに対する加熱・加圧時の加熱温度が、液晶ポリマーの融点よりも50℃以上低いと配線基板の配線回路が変形するおそれがあり、また、加圧範囲が4MPaに満たないと配線回路間への液晶ポリマーの充填が不十分となるおそれがある。一方、液晶ポリマーに対する加熱・加圧時の加熱温度が、液晶ポリマーの融点よりも高いか、加圧範囲が8MPaを超えると液晶ポリマーの基板(配線基板)外への染み出しが多くなったり、液晶ポリマー層内でボイドが発生するおそれがある。
加熱・加圧後、基板を冷却し、積層体508を得る(図7(d)、図7(e))。これらの製造条件は、以下に説明する類似の製造方法においても同様である。
まず、ロール状の、ポリイミド樹脂層を絶縁層とし、その両側に銅箔603を積層した両面銅張積層板602が準備され、任意の方法で配線回路層604を形成し、両面配線基板605を得る(図8(a))。両面銅張積層板602は、市販の両面銅張積層板を使用することができる。なお、ポリイミドフィルムにスパッタめっきなど任意の方法で配線回路層604を形成してもよい。ポリイミド樹脂層、配線回路層(銅箔)の厚さなどは上述したものが好ましい。
得られた積層体608は、切断後、上述したと同様の方法と同様に、スルーホール609を形成し(図8(d))、デスミア処理を行い、パネルめっき610を形成し(図8(e))、ついで、テンティング方により最外層611をエッチング、パターン化して、配線回路層612を形成し、さらにソルダーレジスト層613を形成して、多層プリント配線基板601を得ることができる(図7(f))。
まず、ポリイミド樹脂層を絶縁層とし、その両面に銅箔703−1、703−2が積層された両面銅張積層板702が準備される(図9(a))。両面銅張積層板702は、市販の両面銅張積層板を使用することができる。この両面銅張積層板702を2枚準備し(他の1枚を参照符号702’で示す。)、任意の方法でそれぞれの両面銅張積層板702、702’の片面に配線回路層704−1’、704−2を形成する(図9(b))。例えば、ポリイミドフィルムにスパッタめっきで配線回路層を形成してもよい。ポリイミド樹脂層、配線回路層(銅箔)の厚さなどは上述したものが好ましい。
一方、両面銅張積層板702、702’と同サイズの液晶ポリマー層707を絶縁層とする両面銅張積層板705の両面の銅箔706をエッチング除去し、アルカリ混合水溶液に浸漬処理して、液晶ポリマー層707を得る(図9(c))。
ついで、配線回路層704−2、704−1’面を対向させた両面銅張積層板702、702’の間に表面処理済み液晶ポリマー層707を挟み、加熱圧着する(図9(d))。なお、参照符号708は、熱盤を示す。加熱・加圧後、基板を冷却し、積層体709を得る(図9(e)、図9(f))。
得られた積層体709は、NCドリルなど公知の方法で、スルーホール710を形成し(図9(g))、デスミア処理を行い、パネルめっき711を形成する(図9(h))。そして、テンティング法により最外層712をエッチング、パターン化し、配線回路層713を形成し、ソルダーレジスト層714を形成して、多層プリント配線基板701を得ることができる(図9(i))。
まず、ロール状の、ポリイミド樹脂層を絶縁層とし、その両側に銅箔803、803’を積層した、2枚の両面銅張積層板802、802’が準備され、任意の方法で配線回路層804、804’を形成し、両面配線基板805、805’を得る(図10(a))。両面銅張積層板805、805’は、市販の両面銅張積層板を使用することができる。なお、ポリイミドフィルムにスパッタめっきなど任意の方法で配線回路層804、804’を形成してもよい。ポリイミド樹脂層、配線回路層(銅箔)の厚さなどは上述したものが好ましい。
一方、両面銅張積層板805、805’と同サイズの液晶ポリマー層を絶縁層とする両面銅張積層板806の両面の銅箔をエッチング除去した後、露出した表面をプラズマ処理して、液晶ポリマー層807を得る(図10(b))。
ついで、配線回路層804、804’を対向させた両面銅張積層板805、805’の間に表面処理済み液晶ポリマー層807を挟み、加熱圧着する(図10(c))。なお、参照符号808は、ロールを示す。加熱・加圧後、基板を冷却し、積層体809を得る。
得られた積層体809は、切断後、上述したと同様の方法で、スルーホール810を形成し(図10(d))、デスミア処理を行い、パネルめっき811を形成し、ついで、テンティング方により最外層812をエッチング、パターン化して、配線回路層813を形成し、さらにソルダーレジスト層814を形成して、多層プリント配線基板801を得ることができる(図10(e)、図10(f))。
まず、ポリイミド樹脂層を絶縁層とし、その両面に銅箔903−1が積層された、両面銅張積層板902が2枚準備される(図11(a)。ここで両面銅張積層板902のみ表示。)。両面銅張積層板902、902’は、市販の両面銅張積層板を使用することができる。この両面銅張積層板902、902’それぞれの両面に任意の方法で配線回路層904−1、904−1’、904−2、904−2’を形成する(図11(b))。例えば、ポリイミドフィルムにスパッタめっきで配線回路層を形成してもよい。ポリイミド樹脂層、配線回路層(銅箔)の厚さなどは上述したものが好ましい。
一方、両面銅張積層板902、902’と同サイズの液晶ポリマー層907を絶縁層とする両面銅張積層板905の両面の銅箔906をエッチング除去し、アルカリ混合水溶液に浸漬処理して、液晶ポリマー層907を得る(図11(c))。
ついで、両面銅張積層板902、902’の間に表面処理済み液晶ポリマー層907を挟み、加熱圧着する(図11(d))。なお、参照符号908は、熱盤を示す。加熱・加圧後、基板を冷却し、積層体909を得る(図11(e))。
液晶ポリマーの樹脂面911、911’をプラズマ処理した片面銅張積層板910、910’を準備し、積層体909の両面に、樹脂面911、911’を対向させて重ね(図11(f))、加熱・加圧して積層体912を得る(図11(g))。
積層体912をエッチング加工913し(図11(h))、ついで、ブラインドビア穴914を形成する(図11(i))。デスミア処理後、めっき層915を形成し(図11(j))、さらに配線回路層916を形成する(図11(k))。再度、図11(f)〜(i)までの工程を実施し、得られた積層体917にスルーホール918を形成し(図11(l))、デスミア処理して、パネルめっき919を得る(図11(m))。そして、テンティング法により最外層920をエッチング、パターン化し、配線回路層919を形成し、ソルダーレジスト層921を形成して8層プリント配線板901を得る(図11(n))。
まず、ロール状の、ポリイミド樹脂層を絶縁層とし、その両側に銅箔1003−1、1003−2、1003−1’、1003−2’を積層した2枚の両面銅張積層板1002、1002’が準備され、任意の方法で配線回路層1004−1、1004−2、1004−1’、1004−2’を形成し、両面配線基板1005、1005’を得る(図12(a))。両面銅張積層板1005、1005’は、市販の両面銅張積層板を使用することができる。なお、ポリイミドフィルムにスパッタめっきなど任意の方法で配線回路層1004−1、1004−2、1004−1’、1004−2’を形成してもよい。ポリイミド樹脂層、配線回路層(銅箔)の厚さなどは上述したものが好ましい。
一方、両面銅張積層板1005、1005’と同サイズの液晶ポリマー層を絶縁層とする両面銅張積層板1006の両面の銅箔をエッチング除去した後、表面をプラズマ処理して液晶ポリマー層1007を得る(図12(b))。
次に、両面銅張積層板1005、1005’の間に表面処理済み液晶ポリマー層1007を挟み、加熱圧着した後、冷却し、積層体1009を得る(図12(c))。なお、参照符号1008は、熱盤を示す。
液晶ポリマー1011、1011’の樹脂面をプラズマ処理した片面銅張積層板1010、1010’を準備し、積層体1009の両面に、液晶ポリマー1011、1011’の樹脂面を対向させて重ね、加熱・加圧して積層体1012を得る(図12(d))。
次に、積層体1012をエッチング加工1014し、その後、ブラインドビア穴1015を形成する(図12(e))。デスミア処理後、配線回路層1004−1、1004−2’と電気的に接続しためっき層1016を形成し(図12(f))、さらに配線回路層1017を形成する(図12(g))。再度、図12(d)〜(e)までの工程を実施し、得られた積層体1018にスルーホール1019を形成し(図12(h))、デスミア処理して、パネルめっき1020を得る(図12(i))。そして、テンティング法により最外層1021、1021’をエッチング、パターン化し、配線回路層1022を形成し、ソルダーレジスト層1023を形成して8層プリント配線板1001を得る(図12(j))。
図3に断面図を示す多層プリント配線板101について説明する。
多層(4層)プリント配線板101は、基本構造105として、絶縁層に1層のポリイミド樹脂層103と2層の液晶ポリマー層104を用いたものであり、ポリイミド樹脂層103の両側には、配線回路層102が形成されており、更にその両側には、液晶ポリマー層104を絶縁層として有している。ポリイミド樹脂層103とその両側の配線回路層102は、両面銅張積層板(新日鐵化学(株)社製 商品名エスパネックスS(エスパネックスは登録商標) 品番:SB12−25−12CE)から形成されている。すなわち、ポリイミド樹脂層103は前記両面銅張積層板に由来するポリイミド樹脂層であり、配線回路層102は、同両面銅張積層板に由来する銅箔を回路加工して形成されたものである。
図4に断面図を示す多層プリント配線板201について説明する。
多層(4層)プリント配線板201は、絶縁層に2層のポリイミド樹脂層203、203’と1層の液晶ポリマー層204を用いたものであり、各ポリイミド樹脂層203、203’の両側には、配線回路層208、208’が形成されており、ポリイミド樹脂層203とポリイミド樹脂層203’との間には絶縁層として液晶ポリマー層204を有している。ポリイミド樹脂層203とその両側の配線回路層208、208’は、両面銅張積層板(新日鐵化学(株)社製 商品名エスパネックスM 品番:MB12−12−12FR)から形成されている。すなわち、ポリイミド樹脂層203、203’は前記両面銅張積層板に由来するポリイミド樹脂層であり、配線回路層208、208’は、同両面銅張積層板に由来する銅箔を回路加工して形成されたものである。
図5に断面図を示す多層プリント配線板301について説明する。
多層(8層)プリント配線板301は、実施例2と同様の基本構造302(但し、スルーホール208とそのめっき銅209に相当する構造は無し)の両面に、液晶ポリマー層303、303’と、IVH304’、配線回路層305、305’、さらにもう一層ずつ液晶ポリマー層317、317’、BVH307、307’、配線回路層308、308’を積層一体化し、各層間を電気的に接続するめっきスルーホール309と最外層に形成されたソルダーレジスト層310とからなる8層プリント配線板である。
液晶ポリマー層303、303’は、 厚さ25μmの液晶ポリマーを絶縁層とし、その片面に厚さ9μmの銅箔を有する片面銅張積層板(以下、これを片面銅張積層板LX2という。液晶ポリマーの融点:300℃)に由来するもので、配線回路層311、311’は、同片面銅張積層板の銅箔を回路加工して形成されたものである。また、液晶ポリマー層317、317’は、厚さ50μmの液晶ポリマーを絶縁層とし、その片面に厚さ9μmの銅箔を有する片面銅張積層板(以下、これを片面銅張積層板LX3という。液晶ポリマーの融点:280℃)に由来するもので、配線回路層313、313’は、同片面銅張積層板の銅箔を回路加工して形成されたものである。IVH304’は、公知の手段で任意に設けられ、他の配線回路との電気的接続を可能とする。
片面銅張積層板LX2及び片面銅張積層板LX3に由来する液晶ポリマー厚は25μmおよび配線回路層313、313’の厚みは9μmで、IVH304’、BVH307、307’の上径は100μm、下径は90μm、めっき銅314の厚みは8μm、スルーホール309の穴径は0.15mm、めっき銅312の厚みは8μm、ソルダーレジスト層310の膜厚は20μmである。配線回路層の基本設計ルールは、配線回路層305と305’ のライン/スペースが全層50/50μm、スルーホールランド315が全層0.3mm、IVH304’とBVH307、307’のパッドが0.2mmである。なお、ポリイミド樹脂層と液晶ポリマー層の界面316の粗さ(Rz)は、断面観察の結果、2.2μmと2.0μmであった。また。この8層プリント配線板301の総厚は約270μmであった。
図6に断面図を示す多層プリント配線板401について説明する。
多層(4層)プリント配線板401は、絶縁層に1層のポリイミド樹脂層403と2層の液晶ポリマー層404、407を有し、4層の配線回路層402、406,412,414を有している。ポリイミド樹脂層403とその両側の配線回路層402、414は、ポリイミド樹脂層を絶縁層とする両面銅張積層板(エスパネックスS 品番:SB18−25−18CE)に由来する樹脂層とその銅箔を回路加工して形成された配線回路層である。また、ポリイミド樹脂層403に隣接する液晶ポリマー層404と配線回路層406は厚さ50μmの液晶ポリマー層の絶縁層の片面に厚さ18μmの銅箔を有する片面銅張積層板(以下、これを片面銅張積層板LX4という。液晶ポリマーの融点:290℃)に由来するもので、その液晶ポリマー層404に隣接する液晶ポリマー層407と配線回路層412とは、厚さ50μmの液晶ポリマー層の絶縁層の片面に厚さ18μmの銅箔を有するとする片面銅張積層板(以下、これを片面銅張積層板LX5という。液晶ポリマーの融点:280℃)に由来する樹脂層とその銅箔を回路加工して形成された配線回路層である。なお、配線回路層408は、配線回路層412とBVH409、めっきスルーホール410と同一のめっき銅413から、また、配線回路層402’は配線回路層414とめっき銅413から構成される。
実施例1の4層プリント配線板と同構造の4層プリント配線板501の製造方法を、図7(a)〜(h)に示すプロセス断面図で詳細に説明する。
図7(a)に示すポリイミド樹脂層を絶縁層とする両面銅張積層板(エスパネックスS(SB12−25−12CE))502の両面の銅箔503をサブトラクティブ法によりパターン加工し、配線回路層504を形成した400×300mmの両面配線基板505を作製した(図7(b))。次に、液晶ポリマー層を絶縁層とする同サイズの片面銅張積層板LX506を準備し、樹脂面同士を対向させ両面配線基板505をその両側から挟み、そのまま、真空プレスにセットした(図7(c))。次いで、プレス熱盤507間を1.3kPaで排気しながら、型締めを行い、熱盤を260℃に昇温して加熱した。熱盤温度が260℃に達した5分後に、6MPaの接着圧を付加し、10分後、熱盤507の冷却を開始した(図7(d))。20分後、接着圧を除去し、熱盤507を開放して、積層体508を取り出した(図7(e))。得られた積層体508にNCドリル加工にてφ0.15mmのスルーホール509を形成し(図7(f))、所定のデスミア処理後、8μm厚のパネルめっき510を形成した(図7(g))。そして、テンティング法により最外層511をエッチング、パターン化し、配線回路層512を形成し、ソルダーレジスト層513を形成して4層プリント配線板501を作製した(図7(h))。
本プロセスにおける粉落ち起因の歩留り損は0%であった。
実施例5の4層プリント配線板と同構造の4層プリント配線板601の別の製造方法を、図8(a)〜(f)に示すプロセス断面図で詳細に説明する。
実施例5で使用したのと同じ両面銅張積層板602の両面の銅箔603をサブトラクティブ法によりパターン加工し、配線回路層604を形成した幅300mm×長さ100mのロール状に巻き取った長尺の両面配線基板605を作製した(図8(a))。両面配線基板605をその両側から樹脂面を対向させた同形状の片面銅張積層板LX606で挟み(図8(b))、表面温度260℃のロール607間に供給し、連続的に線圧20kN/mで加熱、加圧した(図8(c))。得られた連続積層体608は、400×30mmに裁断し、NCドリル加工にてφ0.15mmのスルーホール609を形成し(図8(d))、所定のデスミア処理後、8μm厚のパネルめっき610を形成した(図8(e))。そして、テンティング法により最外層611をエッチング、パターン化し、配線回路層612を形成し、ソルダーレジスト層613を形成して4層プリント配線板601を作製した(図8(f))。
本プロセスにおける粉落ち起因の歩留り損は0%であった。
実施例2の4層プリント配線板と同構造の4層プリント配線板701の製造方法を、図9(a)〜(i)に示すプロセス断面図で詳細に説明する。
400×300mmのポリイミド樹脂層を絶縁層とする両面銅張積層板(エスパネックスM 品番:MB12−12−12FR)702(図9(a))の片面の銅箔703−2をサブトラクティブ法によりパターン加工し、配線回路層704−2を形成した。同様にもう一枚の両面銅張積層板702’をパターン加工した(図9(b))。次いで、同サイズの液晶ポリマー層を絶縁層とする両面銅張積層板LY705の両面の銅箔706をエッチング除去し、露出した表面を水酸化カリウム(34質量%)/エチレングリコール(22質量%)/エチレンジアミン(11質量%)のアルカリ混合水溶液で60℃、60秒浸漬処理した液晶ポリマー層707を作製した(図9(c))。配線回路層(704−2、704−1’)面を対向させた片面加工基板702、702’の間に表面処理済み液晶ポリマー層707を挟み、そのまま、真空プレスにセットした(図9(d))。次いで、プレス熱盤708間を1.3kPaで排気しながら、型締めを行い、熱盤708を300℃に昇温して加熱した。熱盤温度が300℃に達した5分後に、4MPaの接着圧を付加し、10分後、熱盤708の冷却を開始した(図9(e))。20分後、接着圧を除去し、熱盤708を開放して、積層体709を取り出した(図9(f))。得られた積層体709にNCドリル加工にてφ0.15mmのスルーホール710を形成し(図9(g))、所定のデスミア処理後、8μm厚のパネルめっき711を形成した(図9(h))。そして、テンティング法により最外層712をエッチング、パターン化し、配線回路層713を形成し、さらにソルダーレジスト層714を形成して4層プリント配線板701を作製した(図9(i))。
本プロセスにおける粉落ち起因の歩留り損は0%であった。
実施例7の4層プリント配線板と同構造の4層プリント配線板801の別の製造方法を、図10(a)〜(f)に示すプロセス断面図で詳細に説明する。
ポリイミド樹脂層を絶縁層とする2本の両面銅張積層板(エスパネックスM 品番:MB12−12−12FR)802、802’の銅箔803、803’ のそれぞれ片面をサブトラクティブ法によりパターン加工し、配線回路層804、804’を形成した幅30mm×長さ100mのロール状に巻き取った長尺の両面配線基板805、805’を作製した(図10(a))。次いで、同形状の液晶ポリマー層を絶縁層とする両面銅張積層板LY806の両面の銅箔をエッチング除去し、露出した表面をアルゴン、ヘリウム、酸素、窒素からなるガスを用いてプラズマ処理した液晶ポリマー層807を作製した(図10(b))。この液晶ポリマー層807を配線回路層804、804’を対向させた2枚の配線基板805、805’で挟み、表面温度260℃のロール808間に供給し、連続的に線圧100kN/mで加熱、加圧した(図10(c))。得られた連続積層体809は、400×300mmに裁断し、NCドリル加工にてφ0.15mmのスルーホール810を形成し(図10(d))、所定のデスミア処理後、8μm厚のパネルめっきを811形成した(図10(e))。そして、テンティング法により最外層812をエッチング、パターン化し、配線回路層813を形成し、ソルダーレジスト層814を形成して4層プリント配線板801を作製した(図10(f))。
本プロセスにおける粉落ち起因の歩留り損は0%であった。
実施例3の8層プリント配線板と同構造の8層プリント配線板901の製造方法を、図11(a)〜(j)に示すプロセス断面図で詳細に説明する。
400×300mmのポリイミド樹脂層を絶縁層とする両面銅張積層板(エスパネックスM 品番:MB12−12−12FR)902(図11(a))の両面の銅箔903−1、903−2をサブトラクティブ法によりパターン加工し、配線回路層904−1、904−2を形成した。同様にもう一枚作製した(図11(b))。次いで、同サイズの液晶ポリマー層を絶縁層とする両面銅張積層板LY905の両面の銅箔906をエッチング除去し、露出した表面を水酸化カリウム(34質量%)/エチレングリコール(22質量%)/エチレンジアミン(11質量%)のアルカリ混合水溶液で80℃30秒浸漬処理した液晶ポリマー層907を作製した(図11(c))。両面銅張積層板902、902’の間に表面処理済み液晶ポリマー層907を挟み、そのまま、真空プレスにセットした(図11(d))。次いで、プレス熱盤908間を1.3kPaで排気しながら、型締めを行い、熱盤908を280℃に昇温して加熱した。熱盤温度が280℃に達した5分後に、5MPaの接着圧を付加し、10分後、熱盤908の冷却を開始した(図11(e))。20分後、接着圧を除去し、熱盤908を開放して、積層体909を取り出し、得られた積層体909の両面に、液晶ポリマーの樹脂面をアルゴン、ヘリウム、酸素、窒素からなるガスを用いてプラズマ処理した片面銅張積層板LX2910、910’の樹脂面911、911’を対向させて重ね(図11(f))、上記条件で真空プレスして積層体912を作製した(図11(g))。積層体912の所定の位置の銅箔をφ100μmにエッチング加工913し(図11(h))、ついで、炭酸レーザにてブラインドビア穴914を形成した(図11(i))。デスミア処理後、配線回路層904−2’と電気的に接続しためっき層915を形成し(図11(j))、サブトラクティブ法により配線回路層916を形成した(図11(k))。再度、図11(f)〜(i)までの工程を実施し、得られた積層体917にNCドリル加工にてφ0.15mmのスルーホール918を形成し(図11(l))、所定のデスミア処理後、8μm厚のパネルめっき919を形成した(図11(m))。但し、図11(l)において新たに積層した片面銅張積層板には、片面銅張積層板LX3を用いた。そして、テンティング法により最外層920をエッチング、パターン化し、配線回路層921を形成し、ソルダーレジスト層922を形成して8層プリント配線板901を作製した(図11(n))。
本プロセスにおける粉落ち起因の歩留り損は0%であった。
実施例9の8層プリント配線板と同構造の8層プリント配線板1001の別の製造方法を、図12(a)〜(f)に示すプロセス断面図で詳細に説明する。
ポリイミド樹脂層を絶縁層とする2本の両面銅張積層板(エスパネックスM 品番:MB12−12−12FR)1002、1002’のそれぞれ両面の銅箔1003−1、1003−2、1003−1’、1003−2’をサブトラクティブ法によりパターン加工し、配線回路層1004−1、1004−2、1004−1’、1004−2’を形成した幅300mm×長さ100mのロール状に巻き取った長尺の両面配線基板1005、1005’を作製した(図12(a))。次いで、同形状の液晶ポリマー層を絶縁層とする両面銅張積層板LY1006の両面の銅箔をエッチング除去し、露出した表面をアルゴン、ヘリウム、酸素、窒素からなるガスを用いてプラズマ処理した液晶ポリマー層1007を作製した(図12(b))。この液晶ポリマー層1007を2枚の両面配線基板1005、1005’で挟み、表面温度240℃のロール1008間に供給し、連続的に線圧100kN/mで加熱、加圧した(図12(c))。得られた連続積層体1009の両面に、さらに、樹脂面をアルゴン、ヘリウム、酸素、窒素からなるガスを用いてプラズマ処理した幅300mm×長さ100mの液晶ポリマー層を絶縁層とする片面銅張積層板LX21010、1010’の樹脂面1011、1011’を対向させて重ね、上記条件で連続加熱・加圧して連続積層体1012を作製した(図12(d))。次いで、連続積層体1012の最外層の銅箔1013、1013’の所定の位置にφ100μmのエッチング加工1014し、続いて、炭酸レーザにてブラインドビア穴1015を加工した(図12(e))。デスミア処理後、配線回路層1004−2’と電気的に接続しためっき層1016を形成し(図12(f))、サブトラクティブ法により配線回路層1017を形成した(図12(g))。再度、図12(d)〜(e)の工程を実施し、得られた連続積層体1018にNCドリル加工でφ0.15mmのスルーホール1019を形成し(図12(h))、所定のデスミア処理後、8μm厚のパネルめっき1020を形成した(図12(i))。但し、図11(h)において新たに積層した片面銅張積層板には、片面銅張積層板LX3を用いた。そして、400mm×300mmに裁断した後、テンティング法により最外層1021、1021’をエッチング、パターン化し、配線回路層1022を形成し、ソルダーレジスト層1023を形成して8層プリント配線板1001を形成した(図12(j))。
本プロセスにおける粉落ち起因の歩留り損は0%であった。
実施例5において、エスパネックスSの代わりにガラスエポキシ系両面銅張積層板(日立化成製MCL−E−679;銅箔厚12μm、絶縁基材厚60μm)を使用した以外は同様に実施して、総厚190μmの4層基板を作製した。粉落ち起因の歩留り損は4.5%であった。
実施例6において、片面銅張積層板LXの代わりに樹脂付き銅箔(松下電工製R0880;銅箔厚12μm、樹脂厚50μm)を使用し、ラミネートロール表面温度を180℃にした以外は同様に実施した。しかし、ラミネート中に樹脂付銅箔が破断したため、4層プリント配線板は製造できなかった。
12、12a、102、106、109、202−1、202−2、208、208’、305、305’、308、308’、 311、311’、 313、313’、402、402’、406、408、412、414、504、512、604、612、713、804、804’、813、916、921、1004−1、1004−2、1004−2’、1017、1022 配線回路層
14a、14b、16c 絶縁層
16、16a 積層構造単位
103、203、203’、403 ポリイミド樹脂層
104、204、303、303’、306、306’、317、317’、404、407、707、807、907、1007 液晶ポリマー層
105、205、302、405 基本構造
107、206、309、410 めっきスルーホール
108、207、310、513、613、714、814、922、1023 ソルダーレジスト層
503、603、703−2、706、803、803、803’、903−1、903−2、904−1、904−2、906、1003−1、1013、1013’ 銅箔
110、209、312、314 めっき銅
111、315 スルーホールランド
112、210、316、411、415 界面
304’ IVH
307、307’、409 BVH
413 めっき
502、602、705、806、905、1006 両面銅張積層板
505、605、805、805’、1005、1005’ 両面配線基板
506、606、910、910’、1010、1010’ 片面銅張積層板
507、708、908 プレス熱盤
508、709、909、912、917 積層体
509、609、710、810、918、1019 スルーホール
510、610、711、811、919、1020 パネルめっき
511、611、712、812、920、1021 最外層
607 ロール
608、809、1009、1012、1018 連続積層体
702、702’、802、902、902’、1002 エスパネックスM
704−1’、704−2、904−2’ 配線回路層
808、1008 ロール
911、911’、1011、1011’ 樹脂面
913、1014 エッチング加工部
914、1015 ブラインドビア穴
915、1016 めっき層
Claims (5)
- 配線回路層と絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板において、
配線回路層を介して隣り合う2層の絶縁層うちの1つの絶縁層がポリイミド樹脂層であり、他の1つの絶縁層が液晶ポリマー層である積層構造単位を含むことを特徴とする多層プリント配線板。 - 前記積層構造単位において、前記液晶ポリマー層の前記ポリイミド樹脂層と隣り合う側とは反対側に、さらに配線回路層を介して液晶ポリマー層が設けられることを特徴とする請求項1記載の多層プリント配線板。
- 前記積層構造単位において、前記ポリイミド樹脂層と前記液晶ポリマー層の境界面の粗さが4〜6μmであることを特徴とする請求項1または2記載の多層プリント配線板。
- 前記積層構造単位において、前記ポリイミド樹脂層と前記液晶ポリマー層の境界面の粗さが4μm未満であることを特徴とする請求項1または2記載の多層プリント配線板。
- 前記積層構造単位において、前記液晶ポリマー層の積層面が予め表面処理されてなること特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の多層プリント配線板。
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