JP2009088429A - 印刷配線板及びその製造方法ならびに半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接着剤層の両面にそれより小さい金属剥離層を設置し、その外側の両面に前記金属剥離層よりも大きい金属支持層を重ねて加熱・加圧することで両面の前記金属支持層の外周接着部分を前記接着剤層で接着した支持体を形成する第1の工程と、前記金属支持層の外側に第1の絶縁樹脂層と第1の配線パターンを形成する第2の工程と、両面の前記第1の配線パターンの外側に絶縁樹脂層とビアホールと配線パターンとその外側の絶縁樹脂層を逐次形成する第3の工程と、前記外周接着部分を切断することで前記支持体から前記金属支持層付き基板を分離する第4の工程と、前記金属支持層を除去することで印刷配線板中間体を形成する第5の工程と、前記印刷配線板中間体の両面にビアホールと配線パターンを形成する第6の工程により印刷配線板を製造する。
【選択図】図1
Description
持層に接していた外部電極パッドがエッチング液に曝されると、外部電極パッドの絶縁樹脂層の隙間から外部電極パッドに電気接続する配線パターンの位置までエッチング液が侵入し導体面が腐食されることがある問題があった。また、その外部電極パッドを金めっきで形成した場合、その金めっき上にソルダーレジストを形成すると、金めっきとソルダーレジストとの密着が悪くなり、ソルダーレジスト剥がれ不良を発生する問題があった。
の印刷配線板の製造方法である。
以下、本発明の第1の実施形態について図1から図9に基づき説明する。本実施形態は、接着剤層1bの外側の両面にそれより小さい金属剥離層1aを設置し、その外側の両面に金属剥離層1aより大きい金属支持層1を重ねて加熱・加圧することで両面の金属支持層1の外周接着部分1dを接着剤層1bで接着した支持体1cを形成する第1の工程を有する。次に、その支持体1cの両面の外側に第1の絶縁樹脂層2を重ね、その第1の絶縁樹脂層2の外側の面に第1の配線パターン6を形成する第2の工程を有する。その第1の配線パターン6の外側に絶縁樹脂層2−2を重ね、その絶縁樹脂層2−2内に第1の配線パターン6に接続するビアホール7−2を形成し、絶縁樹脂層2−2の面上に配線パターン6−2を金属めっきで形成する。このように支持体1cを中心にする基板の両面の配線パターンの外側に絶縁樹脂層とビアホールと配線パターンとその外側の絶縁樹脂層を逐次形成する処理を繰り返すことで第2の絶縁樹脂層群を形成する第3の工程を有する。
以下、本実施形態の製造方法を図1から図9に基づき詳細に説明する。
(工程1)
図1(a)のように、金属支持層1として金属板を、例えば125μmの銅板を、粗化処理する。粗化処理は、過水硫酸系のソフトエッチング処理、または、研磨材によるバフ研磨やサンドブラスト処理、あるいは、酸化還元処理による黒化処理、CZ処理でも良い。次に、金属支持層1、金属箔の金属剥離層1a、接着剤層1b、金属箔の金属剥離層1a、金属支持層1の順で積み上げ、図1(b)のように、積層プレスで熱圧着して一体化させた支持体1cを製造する。金属剥離層1aは、例えば厚さが12μmの銅箔で、金属支持層1の寸法より30mmから60mm程度小さいものを用いる。また、金属剥離層1aの銅箔の粗面(マット面)を接着剤層1b側に向ける。接着剤層1bは、厚さ50μmから200μmのガラス繊維入りエポキシ樹脂材やガラス繊維入りポリイミド樹脂材等のガラス繊維入り絶縁樹脂のプリプレグを用いる。積層プレスの加熱・加圧処理により、プリプレグの接着剤層1bの樹脂が溶融して上下の金属支持層1の外周接着部分1dを接着し、また、上下の金属剥離層1aの内側の全面を接着剤層1bに接着する。金属剥離層1aの外側の全面は接着せずに金属支持層1に接した状態で保持する。
工程1の変形例として、金属箔を金属支持層1とする。例えば12μmの銅箔を用いる。この金属支持層1は、その金属箔の粗面(マット面)を支持体1cの外側に向けて金属剥離層1aの外側に重ねて、積層プレスで加熱・加圧することで支持体1cの中心の接着剤層1bの樹脂を溶融させて上下の金属箔の金属支持層1の外周接着部分1dを接着し、また、金属剥離層1aを接着剤層1bに接着する。変形例1は、接着剤層1bがガラス繊維で強化されているため、硬化した後の剛性が大きく強度が強いので、金属支持層1が金属箔を用いて薄くされ、金属剥離層1aも金属箔で薄い支持体1cにおいても、ガラス繊維で補強されたプリプレグが硬化された接着剤層1bが金属支持層1の強度不足を補い剛性を大きくする為、製造工程中の扱いが容易な支持体1cが得られ、これによる印刷配線板の製造を容易にすることができる。
次に、図1(c)のように、支持体1cの両面の金属支持層1の両面に第1の絶縁樹脂層2をロールラミネートで熱圧着させる。例えば厚さ45μmのエポキシ樹脂あるいはガラス繊維で補強されたプリプレグをロールラミネートする。ここで、支持体1cの両面に上下対称に第1の絶縁樹脂層2を形成するため、製造中の反りが発生しない効果がある。以降の工程でも、同様に、支持体1cを中心にして上下対称に各層を逐次形成することで、製造中の反りが発生しない効果がある。
(変形例2)
工程2の変形例として、第1の絶縁樹脂層2として、金属支持層1上にガラス繊維やガラスフレークやフィラーなどの補強材入り樹脂プリプレグを重ね、その上に厚さ12μmの銅箔を重ね合わせ、積層プレスで熱圧着させることで、銅箔付きの第1の絶縁樹脂層2を金属支持層1に接着して形成する。次に、その外側の銅箔を塩化第二鉄水溶液などのエッチング液で全面エッチングして第1の絶縁樹脂層2の表面を露出させる。この第1の絶縁樹脂層2はガラス繊維で強化されているため、硬化した後の剛性が大きく強度が強いので、薄い金属支持層1と薄い金属剥離層1aと薄い接着剤層1bで構成する薄い支持体1cにおいても、第1の絶縁樹脂層2が支持体1cの強度不足を更に補い、剛性の大きい基板を得ることができる効果がある。これにより、印刷配線板の製造工程中の寸法挙動を安定させることができる効果がある。
次に、必要に応じて第1の絶縁樹脂層2の表面を粗化する。一般的には、クロム酸、過マンガン酸塩の水溶液などの酸化剤による表面粗化処理などのウェットプロセスや、プラズマ処理やアッシング処理などのドライプロセスが有効である。次に、図1(d)のように、無電解銅めっき処理により、第1の絶縁樹脂層2の表面の全面に、厚さ0.5μmから3μmのめっき下地導電層3を形成する。
(工程4)
次に、図2(e)のように、めっきレジスト4として例えばドライフィルムの感光性レジストをロールラミネートで基板に貼り付け、次に、図2(f)のように、露光・現像し配線パターン部分5を開口して、その部分でめっき下地導電層3を露出させためっきレジスト4のパターンを形成する。
(工程5)
次に、図2(g)のように、めっき下地導電層3を電極にして電解銅めっき処理により、配線パターン部分5で露出しためっき下地導電層3の面上に銅めっきを15μmの厚さに厚付けした配線パターン6を形成した第1の導体層を形成する。
(工程6)
次に、めっきレジスト4を剥離する。次に、図3(h)のように、過水硫酸系のフラッシュエッチング処理により、第1の絶縁樹脂層2上の第1の導体層に残っている厚さ0.5μmから3μmのめっき下地導電層3を除去し、第1の絶縁樹脂層2に配線パターン6を残した第1の導体層を形成する。
以上の工程3から工程6による配線パターン6の形成方法はセミアディティブ工法であ
るが、これ以外に、以下の製造方法でも同様に第1の導体層の配線パターン6を形成することができる。すなわち、第1に、第1の絶縁樹脂層2の表面を粗化した後に、無電解銅めっき処理でめっき下地導電層3を形成し、第2に、めっき下地導電層3の全面に電解銅めっきを12μmの厚さで加えた第1の導体層を形成し、第3に、第1の導体層の表面にエッチングレジストパターンを形成することで第1の導体層をエッチングして配線パターン6を形成する。第4にエッチングレジストを剥離する。以上のサブトラクティブ工法によっても配線パターン6を形成し図3(h)の構造を製造できる。
(工程7)
次に、第1の導体層の配線パターン6の表面を粗化処理することで第2の絶縁樹脂層2−2を形成する準備をする。この粗化処理としては、CZ処理または酸化還元処理による黒化処理、過水硫酸系のソフトエッチング処理等を実施する。
次に、図3(j)のように、ビアホール下穴7を形成する。ビアホール下穴7は、レーザ法あるいはフォトエッチング法で形成する。フォトエッチング法で第2の絶縁樹脂層2−2にビアホール下穴7を形成する場合は、絶縁樹脂層2−2に光硬化型の感光性樹脂を用いる場合は、所定のビアホール下穴7の部分を遮光するパターンを形成したマスクを第2の絶縁樹脂層2−2に密着させ、紫外線により露光し、未露光部を現像除去する。あるいは、第2の絶縁樹脂層2−2に光分解型の感光性樹脂を用いる場合は、所定のビアホール下穴7部以外を遮光するパターンを形成したマスクを第2の絶縁樹脂層2−2に密着させ、紫外線により露光し、露光部を現像除去するフォトエッチング法によりビアホール下穴7を形成する。
分解除去する。また研磨材によるサンドブラスト処理やプラズマ処理にて除去してもよい。
(工程9)
次に、工程3と同様にして、ビアホール下穴7の壁面および第2の絶縁樹脂層2−2の表面の全面に無電解銅めっき処理により厚さ0.5μmから3μmのめっき下地導電層3(図示せず)を第2の導体層として形成する。次に、工程4と同様にして、めっきレジスト4(図示せず)例えばドライフィルムの感光性レジストをロールラミネートで基板に貼り付け、次に、露光・現像して配線パターン部分5(図示せず)を開口しためっきレジスト4を形成する。
次に、めっき下地導電層3を電極にして電解銅めっき処理を行い、配線パターン部分5に露出しためっき下地導電層3の面上に電解銅めっき層を15μmの厚さに厚付けすることで配線パターン6−2を形成した第2の導体層を形成し、同時に、ビアホール下穴7を電解銅めっき層で充填したビアホール7−2を第2の絶縁樹脂層2−2に埋め込んで形成する。この際にビアホール7−2を形成するために、電解銅めっき浴としては、以下の組成のように平滑剤を含む電解銅めっき浴を用いることが望ましい。
(電解銅めっき浴組成)
硫酸銅:200〜250g/L
硫酸 :30〜50g/L
塩素 :30〜60ppm
ポリエチレングリコール(PEG):0.5〜1g/L
ビス(3−スルホプロピル)ジスルフィド(SPS):1〜10mg/L
平滑剤:ヤーヌスグリーンB(JGB)を1〜10mg/L。
次に、めっきレジスト4を剥離する。次に、第2の絶縁樹脂層2−2上の第2の導体層に残っている厚さ0.5μmから3μmのめっき下地導電層3は除去し、厚さ15μmの配線パターン6−2の大部分は残す過水硫酸系のフラッシュエッチング処理を行い、図4(k)のように、第2の絶縁樹脂層2−2にビアホール7−2を有し、その上に第2の導体層の配線パターン6−2を有する構造を形成する。この工程でレーザ光を用いて形成したビアホール下穴7は、その穴の開口部分の径がその穴の底部の穴の径より大きい、円錐台形状の穴になるので、そのビアホール下穴7に形成されたビアホール7−2の径は、金属支持層1側の径が、金属支持層1から遠い側の径よりも小さい円錐台形状に形成される。
次に、以下のように、工程7から工程11までを繰り返すことで、配線パターンの導体層を多層に形成する。先ず、工程7の処理により、図4(m)のように、絶縁樹脂層2−3を形成する。次に、工程8から工程11の処理により、図5(n)のように、配線パターン6−3の導体層と、絶縁樹脂層2−3に埋め込まれたビアホール7−3を形成する。こうして、工程3から工程12の処理により、配線パターン6と6−2と6−3の3層の導体層が形成できる。この工程でレーザ光を用いて形成したビアホール下穴7に形成されたビアホール7−3の径は、金属支持層1側の径が、金属支持層1から遠い側の径よりも小さい円錐台形状に形成される。
(工程13)
次に、図5(o)のように、工程7の処理により絶縁樹脂層2−4を形成する。こうして、支持体1cの両面に第1の絶縁樹脂層2と、第2の絶縁樹脂層2−2と第2の導体層6−2が交互に重ねられ、外層が絶縁樹脂層2−4で覆われた基板を形成する。
次に、図6(p)のように、基板の端部から金属剥離層1aまでの15mmから30mm程度の外周接着部分1dをルーターやプレス加工等で切断し金属剥離層1aと金属支持層1の接触部分の外周を露出させた外周露出部1eを形成する。次に、図6(q)のように、支持体1cの外側の2組の、金属支持層1を含む上側の部分の金属支持層1付き基板と、下側の金属支持層1付き基板を分離する。ここで、金属剥離層1aと金属支持層1は接着していないので、外周接着部分1dが除去されて金属剥離層1aと金属支持層1の接触部分の外周が露出されると、何ら応力を加えずに両者を分離できる。従来の製造方法で、両者を緩く接着しておき、緩く応力を加えて両者を引き剥がす製造方法では、引き剥がした基板が引き剥がしの応力により反る問題があったが、本実施形態では、何ら応力を加えずに両者を分離できるので、分離した基板が反らない効果がある。
次に、図7(r)のように、銅の金属支持層1をエッチングして除去することで、両面を第1の絶縁樹脂層2と絶縁樹脂層2−4で被覆した印刷配線板中間体8を製造する。この際に用いるエッチング溶液として、例えばアンモニアを主成分としたアルカリエッチング液などを使用できる。あるいは、第二塩化鉄水溶液または第二塩化銅水溶液を使用しても良い。ここで、先の変形例1で金属支持層1として厚さ12μmの銅箔を用いた場合は、この工程15における金属支持層1のエッチング処理の時間をきわめて短時間で済ませることができる効果がある。
以上の製造工程は、配線パターン6、6−2、6−3の3層の導体層を形成し、両面を第1の絶縁樹脂層2と絶縁樹脂層2−4で被覆した印刷配線板中間体8を製造するものであるが、これ以外の印刷配線板中間体8として、配線パターン6、6−2の2層の導体層を形成し、3層の絶縁樹脂層2、2−2、2−3を形成し、両面の表層を第1の絶縁樹脂層2と絶縁樹脂層2−3にした印刷配線板中間体8を製造することも可能である。更に、配線パターン6の1層の導体層を第1の絶縁樹脂層2と絶縁樹脂層2−2で被覆した印刷配線板中間体8を製造することも可能である。
次に、工程8と同様にして、印刷配線板中間体8の絶縁樹脂層2−4と第1の絶縁樹脂層2にレーザ光でビアホール下穴7を形成する。すなわち、ここでは、基板の片側のみではなく基板の両側にビアホール下穴7を形成する。この工程でレーザ光を用いて形成したビアホール下穴7の印刷配線板中間体8の中心側の底面の内径よりも印刷配線板中間体8
の外側の開口部の内径が大きい円錐台形状に形成される。
次に、図7(s)のように、工程9から工程11と同様にして、ただし、基板の片側のみではなく基板の両側に金属めっきをする。すなわち、両面への金属めっきにより、絶縁樹脂層2−4の表面に形成した第3の導体層の配線パターン6−4と、絶縁樹脂層2−4に埋め込んだビアホール7−4を形成し、また、第1の絶縁樹脂層2に重ねた配線パターン6−1と、第1の絶縁樹脂層2に埋め込んだビアホール7−1を形成する。この工程で、先にレーザ光で形成したビアホール下穴7を金属めっきで充填したビアホール7−4と7−1は、その印刷配線板中間体8の中心側の底部の径よりも印刷配線板中間体8の外側の底部の径が大きい円錐台形状に形成される。
この図7(s)の印刷配線板中間体8は厚さが約200μmあり電気検査装置で検査するための適度の厚さを有するので、電気検査の際の取り扱いが容易である効果がある。そのため、この印刷配線板中間体8を電気検査装置に設置し、印刷配線板中間体8の両面のビアホール下穴7に露出した配線パターン間の導通を検査する。これにより、印刷配線板中間体8の全配線パターンと導体層間を接続するビアホールの不良を検出し、不良品の印刷配線板中間体8を除外し以降の製造工程を進める。こうして配線パターンの電気接続の不具合を十分に検査し不具合を除外しつつ製造工程を進めることができ、印刷配線板の製造歩留まりを向上させられる効果がある。
次に、図7(t)のように、工程7と同様にして、印刷配線板中間体8を内層基板として、その両面に第3の絶縁樹脂層2−5(上面)と2−6(下面)を形成する。この際に、導体層の上の第3の絶縁樹脂層の厚さを第1の絶縁樹脂層2の厚さと同じ厚さに形成する。
以下、必要な層数が得られるまで、工程19に続いて工程16から工程17を繰り返し、図8(u)のように、絶縁樹脂層2−5の内部に埋め込んだビアホール7−5と絶縁樹脂層2−5の表面に形成した導体層の配線パターン6−5を形成し、絶縁樹脂層2−6の内部に埋め込んだビアホール7−6と絶縁樹脂層2−6の表面に形成した導体層の配線パターン6−6を形成する。この工程でレーザ光を用いて形成したビアホール下穴7に形成したビアホール7−5と7−6は、その印刷配線板中間体8の中心側の底部の径よりも印刷配線板中間体8の外側の底部の径が大きい円錐台形状に形成される。この基板の最外層の絶縁樹脂層2−5および2−6は、補強材を含まない絶縁樹脂で形成することが望ましい。それにより、絶縁樹脂層2−5および2−6の凹凸が低減され平坦性が向上し、最外層に高密度な配線パターン6−5と6−6を形成することができる効果がある。
この工程21は、先の工程16から工程17により基板の両面にビアホールと配線パターンから成る導体層を形成する逐次形成処理を行った後に、工程19と工程20を経ずに、直ぐにこの工程21の処理に進んでも良い。工程21では、図8(v)のように、基板の両面にソルダーレジスト9を形成する。ソルダーレジスト9の形成手順は、前処理として、配線パターン6−4および配線パターン6−5の粗化処理に例えばCZ処理を施す。次に、感光性液状ソルダーレジスト9をスプレーコート、ロールコート、カーテンコート、スクリーン法で約20μm厚に塗布し乾燥、または感光性ドライフィルム・ソルダーレジスト9をロールラミネートで貼り付ける。次に、図8(w)のように、ソルダーレジスト9を露光・現像することで外部電極を形成するための外部電極パッド用開口部10をソルダーレジスト9に形成する。次にソルダーレジスト9を加熱硬化させる。
次に、ソルダーレジスト9の外部電極パッド用開口部10に露出した配線パターン6−5と6−6に、無電解ニッケルめっき層を3μm以上形成し、その上に無電解金めっき層を0.03μm以上形成して外部電極パッド10−1と10−2を形成する。外部電極パッド10−1と10−2の無電解金めっき層は1μm以上のこともある。あるいは、この無電解ニッケルめっきと無電解金めっき層を省略することも可能である。更に外部電極パッド10−1には、固相点が217〜227℃程度のSn−Ag−Cuはんだや固相点が213℃程度のSn−Bi−AgはんだやSnPbはんだ等の、固相点が235℃以下のはんだをプリコートする。このプリコートはんだは、固相点が230℃以下のはんだを選んで用いることが望ましい。また、外部電極パッド10−1と10−2には、無電解ニッケルめっきのかわりに電解ニッケルめっき層を3μm以上形成し、その上に電解金めっき層を0.5μm以上形成した外部電極パッドを形成しても良い。あるいは、金属めっき層のかわりに、イミダゾール化合物やベンズイミダゾール化合物等から成る水溶性プリフラックスによる水溶液有機防錆皮膜を外部電極パッド10−1と10−2に形成することも可能である。
(工程23)
次に、この基板をダイサーなどで加工することで、1つの基板から、個片に分離した複数の印刷配線板を得る。
変形例5として、工程1において、銅の金属支持層1と金属剥離層1aの間に熱発泡性シートを挟んで基板を積層プレスで加熱・加圧することで金属支持層1と金属剥離層1aを接着させ、工程2から工程13で、その両面に絶縁樹脂層と導体層を逐次形成し、工程14では、オーブン等で積層温度以上の熱、例えば220℃を加えて、5分間処理することで、熱発泡シートの残渣なく金属支持層1と金属剥離層1aを分離することが可能である。以降の工程15から工程22を以上の説明のように処理して印刷配線板を製造することができる。
次に、図9(x)のように、外部電極パッド10−1のプリコートはんだを加熱して再溶融させて半導体素子11のバンプ12をはんだ付けして半導体素子11をフリップチップ接続する。次に、封止樹脂13を半導体素子11と絶縁樹脂層2−5との間の空間に流し込み硬化させることで半導体素子11を絶縁樹脂層2−5とその上面のソルダーレジスト9上にフリップチップ実装する。
(工程25)
次に、図9(y)のように、外部電極パッド10−2にはんだボールの外部接続端子14を装着しボールグリッドアレイ構造の半導体装置を製造する。
半導体装置の変形例として、外部電極パッド10−2に装着する外部接続端子14として金属のピン端子を用い、そのピン端子を外部電極パッド10−2に装着してピングリッドアレイ構造を形成することもできる。外部接続端子14に用いるピン端子は、例えばピン端子の銅合金の基材の表面にニッケルめっきし、その上に金めっきをした構造のピン端子を用いる。また、ピン端子の、外部電極パッド10−2に装着する部分を面状端子にし、面状端子にピンを立てた構造のピン端子を用いる。そして、ピン端子のはんだ付けは、工程24において、半導体素子11を絶縁樹脂層2−5上に設置する以前に、ピン端子の面状端子を、固相点が240℃以上で250℃以下のはんだで、外部電極パッド10−2にはんだ付けする。この条件を満足するはんだにはSn−5Sbはんだ(固相点が240℃)やSn−Sb−Pbはんだ等がある。
図10と図11により第2の実施形態を説明する。第2の実施形態が第1の実施形態と相違する点は、第2の実施形態では、第1の実施形態の工程1と工程2を1つの工程で行い、金属剥離体1fの外周接着部分1dに印刷配線板中間体8の表層の第1の絶縁樹脂層2を接着した点である。そして、外周接着部分1d以外の部分である金属支持層1の外側の全面を第1の絶縁樹脂層2に接着し、その金属支持層1の内側の全面を金属剥離体1fに接して接着せずに保持し、この第1の絶縁樹脂層2を表層にした基板を中心にして印刷配線板中間体8を製造する。
図10のように、金属支持層1として金属箔を用い、金属剥離体1fとして金属板、例えば125μmの銅板を用いる。金属剥離体1fは、過水硫酸系のソフトエッチング処理、または、研磨材によるバフ研磨やサンドブラスト処理、あるいは、酸化還元処理による黒化処理、CZ処理で粗化処理する。次に、図10(a)のように、第1の絶縁樹脂層2、それより小さい金属支持層1、金属支持層1より大きい金属剥離体1f、金属支持層1、第1の絶縁樹脂層2の順で積み上げ、積層プレスで熱圧着して、図10(b)のように、第1の絶縁樹脂層2と金属剥離体1fを外周接着部分1dで接着して一体化させる。あるいは、例えば厚さ45μmのエポキシ樹脂の第1の絶縁樹脂層2を、金属支持層1、金属剥離体1f、金属支持層1の両面にロールラミネートで熱圧着させても良い。金属支持層1は、例えば厚さが12μmの銅箔で、金属剥離体1fの寸法より30mmから60mm程度小さいものを用い、金属剥離体1fの外周を金属剥離体1fの外周から15mmから30mm内側に置く。積層プレスの加熱・加圧処理により、第1の絶縁樹脂層2が金属剥離体1fの外周接着部分1dに接着し、また、外周接着部分1dの内側の部分である金属支持層1aの外側の全面を第1の絶縁樹脂層2で覆って接着する。その金属支持層1の内側の全面は金属剥離体1fに接して接着せずに保持する。
次に、第1の実施形態の工程3から工程13までの処理と同様に処理して、図10(c)のように、金属剥離体1fの両面に第1の絶縁樹脂層2と、第2の絶縁樹脂層2−2と第2の導体層6−2が交互に重ねられ、外層が絶縁樹脂層2−4で覆われた基板を形成する。
次に、図11(d)のように、金属剥離体1fの端部から金属支持層1の端部までの15mmから30mm程度の外周接着部分1dをルーターやプレス加工等の機械加工で切断し、金属支持層1と金属剥離体1fの接触部分の外周を露出させた外周露出部1eを形成する。次に、図11(e)のように、金属剥離体1fの外側の2組の、金属支持層1を含む上側の部分の金属支持層1付き基板と、下側の金属支持層1付き基板を分離する。
(工程4)
次に、図11(f)のように、銅の金属支持層1をエッチングし除去し両面を第1の絶縁樹脂層2と絶縁樹脂層2−4で被覆した印刷配線板中間体8を製造する。この際に用いるエッチング溶液として、例えばアンモニアを主成分としたアルカリエッチング液などを使用できる。あるいは、第二塩化鉄水溶液または第二塩化銅水溶液を使用しても良い。ここで、金属支持層1として厚さ12μmの銅箔を用いることで、金属支持層1のエッチング処理の時間をきわめて短時間で済ませることができる効果がある。
次に、第1の実施形態の工程16から工程23により印刷配線板を製造し、工程24から工程25により半導体装置を製造する。
図12と図13により第3の実施形態を説明する。第3の実施形態が第1および第2の実施形態と相違する点は、第1の実施形態の工程1と工程2を1つの工程で行うとともに、上下の印刷配線板中間体8の第1の絶縁樹脂層2の外周接着部分1dを接着した点である。外周接着部分1d以外の部分である金属箔の金属支持層1の外側の全面を第1の絶縁樹脂層2に接着し、その金属支持層1の内側の全面は接着せずに、他方の金属支持層1に接して保持する点が第2の実施形態と相違する。そして、この第1の絶縁樹脂層2を表層にした基板を中心にして印刷配線板中間体8を製造する。
第3の実施形態では、金属支持層1として金属箔を用い、図12(a)のように、第1の絶縁樹脂層2、それより小さい金属支持層1、金属支持層1、第1の絶縁樹脂層2の順で積み上げ、積層プレスで熱圧着して、図12(b)のように、上下の第1の絶縁樹脂層2を外周接着部分1dで接着させて一体化させる。あるいは、例えば厚さ45μmのエポキシ樹脂の第1の絶縁樹脂層2を、金属支持層1、金属支持層1の両面にロールラミネートで熱圧着させても良い。金属支持層1の金属箔は、例えば厚さが12μmの銅箔で、金属剥離体1fの寸法より30mmから60mm程度小さいものを用い、金属支持層1の外周を金属剥離体1fの内側に15mmから30mm程度の位置に置く。積層プレスの加熱・加圧処理により、上下の第1の絶縁樹脂層2がその外周から金属支持層1aの外周までの外周接着部分1dで接着し、金属支持層1aの全面に第1の絶縁樹脂層2を接着する。金属支持層1aの内側の全面は他方の金属支持層1に接するのみで接着しないで保持する。
次に、第1の実施形態の工程3から工程13までの処理と同様に処理して、図12(c)のように、一対の金属支持層1の外側の両面に第1の絶縁樹脂層2と、第2の絶縁樹脂層2−2と第2の導体層6−2が交互に重ねられ、外層が絶縁樹脂層2−4で覆われた基板を形成する。
次に、図13(d)のように、基板の外周から金属支持層1の端部までの15mmから30mmの外周接着部分1dをルーターやプレス加工等の機械加工で切断し、金属支持層1の接触部分の外周を露出させた外周露出部1eを形成する。次に、図13(e)のように2組の、金属支持層1を含む上側の部分の金属支持層1付き基板と、下側の金属支持層1付き基板に分割する。
(工程4)
次に、図13(f)のように、銅の金属支持層1をエッチングし除去し両面を第1の絶縁樹脂層2と絶縁樹脂層2−4で被覆した印刷配線板中間体8を製造する。この際に用いるエッチング溶液として、例えばアンモニアを主成分としたアルカリエッチング液などを使用できる。あるいは、第二塩化鉄水溶液または第二塩化銅水溶液を使用しても良い。ここで、金属支持層1として厚さ12μmの銅箔を用いることで、金属支持層1のエッチング処理の時間をきわめて短時間で済ませることができる効果がある。
次に、第1の実施形態の工程16から工程23により印刷配線板を製造し、工程24から工程25により半導体装置を製造する。
1a・・・金属剥離層
1b・・・接着剤層
1c・・・支持体
1d・・・外周接着部分
1e・・・外周露出部
1f・・・金属剥離体
2、2−2、2−3、2−4、2−5、2−6・・・絶縁樹脂層
3・・・めっき下地導電層
4・・・めっきレジスト
5・・・配線パターン部分
6、6−1、6−2、6−3、6−4、6−5、6−6・・・配線パターン
7・・・ビアホール下穴
7−1、7−2、7−3、7−4、7−5、7−6・・・ビアホール
8・・・印刷配線板中間体
9・・・ソルダーレジスト
10・・・外部電極パッド用開口部
10−1、10−2・・・外部電極パッド
11・・・半導体素子
12・・・バンプ
13・・・封止樹脂
14・・・外部接続端子
Claims (12)
- 接着剤層の両面に前記接着剤層より小さい金属剥離層を設置し、前記金属剥離層の外側の両面に前記金属剥離層よりも大きい金属支持層を重ねて加熱・加圧することで両面の前記金属支持層の外周接着部分を前記接着剤層で接着した支持体を形成する第1の工程と、前記支持体の両面の前記金属支持層の外側に第1の絶縁樹脂層と第1の配線パターンを形成する第2の工程と、両面の前記第1の配線パターンの外側に絶縁樹脂層とビアホールと配線パターンとその外側の絶縁樹脂層を逐次形成する第3の工程と、前記外周接着部分を切断することで前記支持体から前記金属支持層付き基板を分離する第4の工程と、前記金属支持層付き基板から前記金属支持層を除去することで印刷配線板中間体を形成する第5の工程と、前記印刷配線板中間体の両面にビアホールと配線パターンを形成する第6の工程を有することを特徴とする印刷配線板の製造方法。
- 前記接着剤層を補強材入り樹脂プリプレグを用いて形成することを特徴とする請求項1記載の印刷配線板の製造方法。
- 金属剥離体の両面に前記金属剥離体より小さい金属支持層を設置し、前記金属支持層の外側の両面に前記金属支持層より大きい第1の絶縁樹脂層を重ねて加熱・加圧することで両面の前記第1の絶縁樹脂層の外周接着部分を前記金属剥離体に接着させる第1の工程と、前記第1の絶縁樹脂層にビアホールと第1の配線パターンを形成する第2の工程と、両面の前記第1の配線パターンの外側に絶縁樹脂層とビアホールと配線パターンとその外側の絶縁樹脂層を逐次形成する第3の工程と、前記外周接着部分を切断することで前記金属剥離体から前記金属支持層付き基板を分離する第4の工程と、前記金属支持層付き基板から前記金属支持層を除去した印刷配線板中間体を形成する第5の工程と、前記印刷配線板中間体の両面にビアホールと配線パターンを形成する第6の工程を有することを特徴とする印刷配線板の製造方法。
- 前記第1の絶縁樹脂層を、補強材入り樹脂プリプレグを用いて形成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の印刷配線板の製造方法。
- 前記第6の工程の次に、前記印刷配線板中間体の両面の外側に絶縁樹脂層とビアホールと配線パターンを逐次形成する第7の工程を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載の印刷配線板の製造方法。
- 前記第7の工程において、最外層の絶縁樹脂層を補強材無しの絶縁樹脂層で形成することを特徴とする請求項5記載の印刷配線板の製造方法。
- 前記印刷配線板の最外層の外層配線パターンの外側に外部電極パッド用開口部を有するソルダーレジストを形成する第8の工程を有することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項記載の印刷配線板の製造方法。
- 前記ソルダーレジストの前記外部電極パッド用開口部に露出した前記外層配線パターンに固相点が240℃以上で250℃以下のはんだで外部接続端子をはんだ付けする第9の工程を有することを特徴とする請求項7記載の印刷配線板の製造方法。
- 多層の絶縁樹脂層とその間の配線パターンとビアホールを有する印刷配線板であって、内層の第1の絶縁樹脂層が補強材入り絶縁樹脂層であり、前記第1の絶縁樹脂層の上層に第2の絶縁樹脂層群を有し、前記第1の絶縁樹脂層と前記第2の絶縁樹脂層群から成る内層基板の両面の外側に対称な層構成の第3の絶縁樹脂層群を有し、両面の前記第3の絶縁樹脂層群の最外層の絶縁樹脂層が補強材無しの絶縁樹脂層であり、両面の前記第3の絶縁
樹脂層群の外側に外層配線パターンを有し、両面の前記外層配線パターンの外側に外部電極パッド用開口部を有するソルダーレジストを備え、前記第2の絶縁樹脂層群とその上側の絶縁樹脂層群内のビアホールが上側の径が下側の径より大きい逆向きの円錐台形状のビアホールであり、前記第1の絶縁樹脂層とその下側の絶縁樹脂層群内のビアホールが、下側の径が上側の径より大きい円錐台形状のビアホールであり、前記各絶縁樹脂層の前記配線パターン間の厚さが等しいことを特徴とする印刷配線板。 - 前記ソルダーレジストの一部の前記外部電極パッド用開口部に露出した前記外層配線パターンに固相点が240℃以上で250℃以下のはんだで外部接続端子がはんだ付けされたことを特徴とする請求項9記載の印刷配線板。
- 多層の絶縁樹脂層とその間の配線パターンとビアホールを有する印刷配線板の外層に半導体素子を接合した半導体装置であって、前記印刷配線板において、内層の第1の絶縁樹脂層が補強材入り絶縁樹脂層であり、前記第1の絶縁樹脂層の上層に第2の絶縁樹脂層群を有し、前記第1の絶縁樹脂層と前記第2の絶縁樹脂層群から成る内層基板の両面の外側に対称な層構成の第3の絶縁樹脂層群を有し、両面の前記第3の絶縁樹脂層群の最外層の絶縁樹脂層が補強材無しの絶縁樹脂層であり、両面の前記第3の絶縁樹脂層群の外側に外層配線パターンを有し、両面の前記外層配線パターンの外側に外部電極パッド用開口部を有するソルダーレジストを備え、前記第2の絶縁樹脂層群とその上側の絶縁樹脂層群内のビアホールが上側の径が下側の径より大きい逆向きの円錐台形状のビアホールであり、前記第1の絶縁樹脂層とその下側の絶縁樹脂層群内のビアホールが、下側の径が上側の径より大きい円錐台形状のビアホールであり、前記各絶縁樹脂層の前記配線パターン間の厚さが等しい構造を有する前記印刷配線板を備え、前記印刷配線板の前記ソルダーレジストの第1の前記外部電極パッド用開口部に露出した前記外層配線パターンに、はんだで前記半導体素子を接合した構造を有することを特徴とする半導体装置。
- 前記はんだの固相点が235℃以下であり、前記ソルダーレジストの第2の前記外部電極パッド用開口部に露出した前記外層配線パターンに、固相点が240℃以上で250℃以下の第2のはんだで外部接続端子を接合した構造を有することを特徴とする請求項11記載の半導体装置。
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