JP2010056126A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導体パターンが被着された絶縁層上に積層された樹脂シートからの樹脂の食み出しを有効に防止することができ、配線基板を歩留りよく製造することが可能な配線基板の製造方法を提供することである。
【解決手段】表面に所定厚みの導体層から成る導体パターン３が被着された絶縁層２上に、外側主面の全面に保護フィルム１２が積層された未硬化樹脂シート１１を導体パターン３を覆うようにして密着させた後、未硬化樹脂シート１１の外側主面を保護フィルム１２上から加熱しながらプレスして平坦化する工程を含む配線基板の製造方法であって、絶縁層２上における未硬化樹脂シート１１の縁部に対応する部位に導体層のない導体非形成領域Ｎを設けておくとともに、平坦化の際にプレスの圧力により縁部に向けて押し出される余剰樹脂を導体非形成領域Ｎにおける絶縁層２と保護フィルム１２との間に収容する。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板の製造方法に関するものである。

従来、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板として、例えばガラスクロス基材にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る絶縁層の表面に銅箔や銅めっき膜等の所定厚みの導体層から成る導体パターンを被着するとともに、該導体パターンが被着された絶縁層上に熱硬化性樹脂を含有する電気絶縁材料から成るソルダーレジスト層を前記導体パターンの一部が露出するように被着させて成る配線基板が知られている。

このような配線基板は、例えば以下のようにして製作される。まず、出発材料として、パネル状銅張積層板を準備する。パネル状銅張積層板は、例えば縦横の大きさがそれぞれ５００〜６００ｍｍ程度のガラスクロス基材にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る絶縁層の両主面に厚みが１０〜３０μｍ程度の銅箔を被着させて成る。このパネル状銅張積層板の中に、それぞれが上記配線基板となる製品領域を縦横の並びに多数設け、それにより多数の配線基板を１枚のパネル状銅張積層板から同時集約的に製造するようにする。

次に、パネル状銅張積層板の各製品領域にドリル加工によりスルーホールを形成するとともに、そのスルーホール内にスルーホール導体を無電解銅めっき法および電解銅めっき法を採用して被着させる。次に、このスルーホール内を樹脂から成る充填材で充填した後、パネル状銅張積層板の両面の銅箔を所定パターンにエッチングして導体パターンを形成する。次に、この導体パターンが形成された上記パネル状銅張積層板の両面に感光性の未硬化樹脂シートを積層し、これを導体パターンの一部が露出するように露光および現像した後、紫外線硬化および熱硬化させることによりソルダーレジスト層を形成する。そして最後にダイシングマシーンやルータ等の切断装置により各配線基板領域に切断分割して、多数の配線基板が同時集約的に製作される。

なお、導体パターンが形成されたパネル状銅張積層板の両面にソルダーレジスト用の未硬化樹脂シートを積層するには、先ず、図７（ａ）に示すように、絶縁層４２の両主面に銅箔および銅めっき膜から成る導体パターン４３が被着形成されたパネル状銅張積層板４１と、片面にポリエチレンテレフタレート等の樹脂から成る保護フィルム５２が積層された未硬化の樹脂シート５１とを準備する。

次に図７（ｂ）に示すように、導体パターン４３が形成されたパネル状銅張積層板４１の両面に保護フィルム５２付きの未硬化樹脂シート５１を、導体パターン４３を覆うようにして真空ラミネータを用いて密着させる。保護フィルム５２付きの未硬化樹脂シート５１はパネル状銅張積層板４１より若干小さいサイズであり、真空ラミネータを用いてパネル状銅張積層板４１に密着されることにより外側主面に導体パターン４３に対応した凹凸が形成される。

次に図７（ｃ）に示すように、両面に保護フィルム５２付きの未硬化樹脂シート５１が密着したパネル状銅張積層板４１をプレス装置Ｐにより上下から加熱しながらプレスして未硬化樹脂シート５１の外側主面を平坦化する。以上のようにして導体パターン４３が形成されたパネル状銅張積層板４１の両面にソルダーレジスト用の未硬化樹脂シート５１が積層される。

しかしながら、従来、未硬化樹脂シート５１の外周縁部に対応するパネル状銅張積層板４１の外周部には銅箔および銅めっき膜から成る導体層が枠状に残っており、図８に示すように、プレス装置Ｐによりプレスした際に、未硬化樹脂シート５１を構成する樹脂の一部が保護フィルム５２と導体パターン４３との間から押し出されてパネル状銅張積層板４１の外周部に食み出てしまう。このような樹脂の食み出しがあると、ソルダーレジスト用の未硬化樹脂シート５１を露光する際等に、食み出した樹脂の一部がパネル状銅張積層板４１から脱落して露光装置や露光用のマスクに付着して正確な露光を阻害してしまい、その結果、パネル状銅張積層板４１から得られる配線基板の製造歩留りを低下させてしまうという問題点があった。
特許第３８６１５３７号公報

本発明の課題は、導体パターンが被着された絶縁層上に積層された未硬化樹脂シートからの樹脂の食み出しを有効に防止することができ、それにより配線基板を歩留りよく製造することが可能な配線基板の製造方法を提供することである。

本発明の配線基板の製造方法は、表面に所定厚みの導体層から成る導体パターンが被着された絶縁層上に、外側主面の全面に保護フィルムが積層された未硬化樹脂シートを前記導体パターンを覆うようにして密着させた後、前記未硬化樹脂シートの外側主面を前記保護フィルム上から加熱しながらプレスして平坦化する工程を含む配線基板の製造方法であって、前記絶縁層上における前記未硬化樹脂シートの縁部に対応する部位に前記導体層のない導体非形成領域を設けておくとともに、前記平坦化の際に前記プレスの圧力により前記縁部に向けて押し出される余剰樹脂を前記導体非形成領域における前記絶縁層と前記保護フィルムとの間に収容することを特徴とするものである。

本発明の配線基板の製造方法によれば、絶縁層上における未硬化樹脂シートの縁部に対応する部位に導体層のない導体非形成領域を設けておくとともに、未硬化樹脂シートの平坦化の際にプレスの圧力により前記縁部に向けて押し出される余剰樹脂を前記導体非形成領域における前記絶縁層と保護フィルムとの間に収容することから、樹脂シートを構成する樹脂が食み出ることがなく、したがって配線基板を歩留りよく製造することができる。

以下、本発明にかかる配線基板の製造方法の一実施形態例について、図１〜図４を参照して詳細に説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、パネル状銅張積層板１を準備する。パネル状銅張積層板１は、ガラスクロス基材にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る絶縁層２の両面の全面に銅箔３Ａが被着されている。パネル状銅張積層板１は、縦横の大きさがそれぞれ５００〜６００ｍｍ程度の広面積を有するのが好ましい。これにより、パネル状銅張積層板１の有用性がより向上する。また、絶縁層２の厚さとしては、０．１〜１．６ｍｍ程度であるのが好ましい。銅箔３Ａの厚さとしては、１０〜３０μｍ程度が好ましい。

次に、図１（ｂ）に示すように、パネル状銅張積層板１にドリル加工を施して複数のスルーホール４を穿孔し、図１（ｃ）に示すように、パネル状銅張積層板１に形成した各スルーホール４内に、無電解銅めっき法および電解銅めっき法を採用して厚みが５〜３０μｍ程度の銅めっき膜から成るスルーホール導体５を被着させる。このとき、銅箔３Ａの表面にも銅めっき膜３Ｂが被着される。

次に、図１（ｄ）に示すように、スルーホール導体５が被着された各スルーホール４内に、エポキシ樹脂等の樹脂から成る充填材６を充填し、図１（ｅ）に示すように、各スルーホール４から突出する充填材６を機械的な研磨により除去する。このとき、銅箔３Ａおよびその上の銅めっき膜３Ｂも同時に研磨されるため、銅箔３Ａ上の銅めっき膜３Ｂは除去されるとともに、銅箔３Ａ自体も薄くなる。

次に、図２（ｆ）に示すように、研磨された充填材６の表面、および銅箔３Ａの表面に、無電解銅めっき法および電解銅めっき法により厚みが５〜３０μｍ程度の銅めっき膜３Ｃ銅めっき膜３Ｃを被着し、図２（ｇ）に示すように、銅箔３Ａおよびその上の銅めっき膜３Ｃを所定のパターンにエッチングし導体パターン３を形成する。このとき、後述する保護フィルム１２付き樹脂シート１１の外周縁部に対応する部位に、銅箔３Ａおよび銅めっき膜３Ｃから成る導体層のない導体非形成領域Ｎを設けておく。

次に、図２（ｈ）に示すように、一方の主面に保護フィルム１２が積層された未硬化樹脂シート１１を準備する。この保護フィルム１２付きの未硬化樹脂シート１１は、縦横の大きさがパネル状銅張積層板１よりも１０〜３０ｍｍ程度小さく設定されている。保護フィルム１２は、厚みが１０〜２０μｍ程度のポリエチレンテレフタレート等の樹脂から成る。未硬化樹脂シート１１は、厚みが１０〜４０μｍ程度であり、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性樹脂の未硬化組成物およびシリカ等の無機絶縁フィラーを含有している。

次に、図２（ｉ）に示すように、保護フィルム１２付きの未硬化樹脂シート１１を導体パターン３が形成された銅張積層板１の両面に真空ラミネータを用いて密着させる。このとき、未硬化樹脂シート１１の外側主面には導体パターン３に対応した凹凸が形成される。

次に、図２（ｊ）に示すように、両面に保護フィルム１２付きの未硬化樹脂シート１１が密着したパネル状銅張積層板１をプレス装置Ｐにより上下から加熱しながらプレスして樹脂シート１１の外側主面を平坦化する。このとき、本実施形態例においては、未硬化樹脂シート１１の外周縁部に対応する部位に導体層のない導体非形成領域Ｎが設けられていることから、図４（ａ），（ｂ）に示すように、保護フィルム１１と導体パターン３との間から押し出された樹脂は、導体非形成領域Ｎにおける絶縁層２と保護フィルム１２との間に収容されて外周部に食み出ることはない。

次に、図３（ｋ）に示すように、未硬化樹脂シート１１から保護フィルム１２を剥して除去するとともに、未硬化樹脂シート１１をフォトリソグラフィー技術を採用して露光および現像した後、紫外線硬化および熱硬化させることにより、図３（ｌ）に示すように、導体パターン３の一部を露出させる開口部Ａを有するソルダーレジスト層７を形成する。このとき、ソルダーレジスト層７となる未硬化樹脂シート１１を構成する樹脂は上述のごとくパネル状銅張積層板１の外周部に食み出していないので、食み出した樹脂による露光の阻害が発生することはない。したがって、配線基板を歩留りよく製造することがでする。

最後に、図３（ｍ）に示すように、ソルダーレジスト層７が形成されたパネル状銅張積層板１を各製品領域に切断分割することにより、本実施形態例による配線基板１０が同時集約的に製作される。

次に、本発明にかかる配線基板の製造方法の他の実施形態例について、図５および図６を参照して詳細に説明する。

先ず、図５（ａ）に示すように、絶縁層２２ａおよび２２ｂと導体パターン２３ａおよび２３ｂとが積層されて成る加工途中基板２１と、一方の主面に保護フィルム３２が積層された未硬化樹脂シート３１を準備する。

絶縁層２２ａは上述した一実施形態例における絶縁層２と同様の材料および方法により形成できる。また、導体パターン２３ａは上述した一実施形態例における導体パターン３と同様の材料および方法により形成できる。

絶縁層２２ｂはエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂およびシリカ等の無機絶縁フィラーを含有する電気絶縁材料から成り、絶縁層２２ｂ用の未硬化樹脂シートを積層した後、熱硬化させ、それにレーザ加工を施すことにより形成される。導体パターン２３ｂは、無電解銅めっき膜および電解銅めっき膜から成り、周知のセミアディティブ法により形成される。このとき、保護フィルム３２付き樹脂シート３１の開口部３０Ａの縁部に対応する部位に導体層のない導体非形成領域Ｎを設けておく。

未硬化樹脂シート３１は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂の未硬化組成物およびシリカ等の無機絶縁フィラーを含有しており、厚みが１０〜５０μｍ程度である。また保護フィルム３２は上述した一実施形態例における保護フィルム２２と同様のものである。ただし、この実施形態例の場合には、未硬化樹脂シート３１および保護フィルム３２の中央部に加工途中基板２１の一部を露出させるための開口部３０Ａが設けられている。

次に、図５（ｂ）に示すように、保護フィルム３２付きの未硬化樹脂シート３１を導体パターン２３ｂが形成された上面側の絶縁層２２ｂ上に真空ラミネータを用いて密着させる。このとき、未硬化樹脂シート３１の外側主面には導体パターン２３ｂに対応した凹凸が形成される。

次に、図５（ｃ）に示すように、保護フィルム３２付きの未硬化樹脂シート３１が密着した加工途中基板２１をプレス装置Ｐにより上下から加熱しながらプレスして未硬化樹脂シート３１の外側主面を平坦化する。このとき、本実施形態例においては、未硬化樹脂シート３１の開口部３０Ａの縁部に対応する部位に導体層のない導体非形成領域Ｎが設けられていることから、図６（ａ），（ｂ）に示すように、保護フィルム３２と導体パターン２３ｂとの間から押し出された樹脂は、導体非形成領域Ｎにおける絶縁層２２ｂと保護フィルム３２との間に収容されて開口部３０Ａ内に食み出ることはない。

次に、未硬化樹脂シート３１から保護フィルム３２を剥して除去するとともに熱硬化させた後、周知のレーザ加工およびセミアディティブ加工を施すことにより、図５（ｄ）に示すように、未硬化樹脂シート３１が硬化した絶縁層２７により中央部にキャビティー２７Ａが形成された配線基板２０が製作される。この場合、キャビティー２７Ａ内への樹脂の流れ込みのない配線基板２０を歩留り良く製造することができる。

なお、本発明は上述の一実施形態例および他の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であることはいうまでもない。例えば上述の一実施形態例においては、導体パターン３が形成された銅張積層板１の両面にソルダーレジスト７用の未硬化樹脂シート１１を密着させた後に該未硬化樹脂シートを平坦化する場合について説明したが、ソルダーレジスト７用の未硬化樹脂シート１１に代えて、ビルドアップ用の絶縁層を形成するための未硬化樹脂シートを密着して平坦化する場合の外周縁部に適用してもよい。

（ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 （ｆ）〜（ｊ）は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 （ｋ）〜（ｍ）は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための要部拡大概略断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の他の実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための要部拡大概略断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、従来の配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。 従来の配線基板の製造方法を説明するための要部拡大概略断面図である。

符号の説明

２，２２ｂ 絶縁層
３，２３ｂ 導体パターン
１１，３１ 未硬化樹脂シート
１２，３２ 保護フィルム
Ｎ 導体非形成領域

Claims (1)

1. 表面に所定厚みの導体層から成る導体パターンが被着された絶縁層上に、外側主面の全面に保護フィルムが積層された未硬化樹脂シートを前記導体パターンを覆うようにして密着させた後、前記未硬化樹脂シートの外側主面を前記保護フィルム上から加熱しながらプレスして平坦化する工程を含む配線基板の製造方法であって、前記絶縁層上における前記未硬化樹脂シートの縁部に対応する部位に前記導体層のない導体非形成領域を設けておくとともに、前記平坦化の際に前記プレスの圧力により前記縁部に向けて押し出される余剰樹脂を前記導体非形成領域における前記絶縁層と前記保護フィルムとの間に収容することを特徴とする配線基板の製造方法。

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