JP2010056373A - プリント配線板の製造方法およびプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】３層，５層…と言った奇数層構成のプリント配線板を製造するにあたって、反りが生じないようにする。
【解決手段】少なくとも３層の回路配線を有するプリント配線板を製造するにあたって、内層回路配線形成用基板として、基材１１０の両面にそれぞれ第１銅箔層１２０，１３０を有するコア基板１００を用い、コア基板１００の一方の面に配線形成処理を施して第１銅箔層からなる所定の内層回路配線１２０ａを形成するとともに、エッチング処理にてコア基板１００の他方の面の全面から第１銅箔層１３０を除去したうえで、コア基板１００の両面にそれぞれプリプレグ層１４１，１４２を介して外層回路配線形成用の第２銅箔層１５０，１６０を積層し、各第２銅箔層１５０，１６０に配線形成処理を施して外層回路配線１５０ａ，１６０ａを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、３層に代表される奇数層構成の薄板プリント配線板の製造方法およびそれによって製造されたプリント配線板に関し、さらに詳しく言えば、奇数層構成特有の問題とされていた基板の反りを防止する技術に関するものである。

電子機器、特に携帯型電子機器等の分野では、近年ますます薄型化の要求が厳しくなっており、これに伴って電子機器に搭載されるプリント配線板にもミクロンオーダーでの薄型化が求められている。

この要望に応える方法の一つとして、例えば４層構成のプリント配線板を１層減らして３層構成とすることが行われている。１層減らすことにより、例えば２０μｍ程度の薄型化がはかれる。

特許文献１には、３層構成のプリント配線板の製造方法の一例が記載されており、これについて、図４（ａ）〜（ｅ）により説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、コア基板１０として、基材１１の両面に銅箔層１２，１３を有する両面銅張り積層基板を用いる。

次に、図４（ｂ）に示すように、コア基板１０の両面に図示しない感光性フィルムを貼り付け、回路を形成する一方の銅箔層１３のみに内層回路配線形成用のパターンを焼き付け、エッチングして内層回路配線１３ａを形成する。他方の銅箔層１２は、外層回路配線形成用としてベタパターンのまま残す。

両面を所定の薬剤にて黒化処理，黒化還元処理またはブラウン処理等の粗面化処理したのち、図４（ｃ）に示すように、内層回路配線１３ａを形成した面側に、絶縁層としてのプリプレグ層１４を介して外層回路配線形成用の銅箔層１５を積層しプレスして、図４（ｄ）に示す３層のプリント配線板２０を作製する。

そして、銅箔層１２の粗化処理面を洗い流したのち、図４（ｅ）に示すように、適宜穴明け，めっきして、銅箔層１２，１５にそれぞれ外層回路配線１２ａ，１５ａを形成し、その後にソルダレジスト層等を形成して、３層のプリント配線板２０の実基板を得る。

特開２００２−２６１４４１号公報（段落〔０００２〕参照）

しかしながら、上記の従来技術では、両面銅張り積層基板からなるコア基板１０の片面側（内層回路配線形成面側）のみに、プリプレグ層１４を介して外層回路配線形成用の銅箔層１５を積層プレスするようにしているため、次のような問題が生ずる。

すなわち、コア基板１０の基材１１とプリプレグ層１４とでは、積層プレス時の基材収縮量（発生内部応力）に差がある。そのため、図５に示すように、プリント配線板２０に反りが発生することがある。この反りは、後工程での内部応力の解放時にも現れる。

この種の基板の反りは、製造工程間での搬送や取り扱い上のトラブルを引き起こす原因になるばかりでなく、部品実装位置がずれたりすると、自動機での部品実装時に誤実装を招きかねない。

なお、この反りは、上記のようにして３層プリント配線板を製造するかぎり、３層プリント配線板の両面にさらにプリプレグ層を介して銅箔層を積層プレス（ビルドアップ）して、５層以上とする奇数層プリント配線板についても同様に発生する。

したがって、本発明の課題は、３層，５層…と言った奇数層構成のプリント配線板を製造するにあたって、反りが生じないようにすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも３層の回路配線を有するプリント配線板を製造するにあたって、内層回路配線形成用基板として、基材の両面にそれぞれ第１銅箔層を有するコア基板を用い、上記コア基板の一方の面に配線形成処理を施して上記第１銅箔層からなる所定の内層回路配線を形成するとともに、エッチング処理にて上記コア基板の他方の面のほぼ全面から上記第１銅箔層を除去したうえで、上記コア基板の両面にそれぞれプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の第２銅箔層を積層し、上記各第２銅箔層に配線形成処理を施して外層回路配線を形成することを特徴としている。

上記内層回路配線形成用基板として、基材の一方の面に第１銅箔層を有する片面銅張り積層基板からなるコア基板を用いてもよく、この場合には、上記コア基板の一方の面に配線形成処理を施して上記第１銅箔層からなる所定の内層回路配線を形成したうえで、上記コア基板の両面にそれぞれプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の第２銅箔層を積層し、上記各第２銅箔層に配線形成処理を施して外層回路配線を形成する。

本発明には、上記各第２銅箔層よりなる外層回路配線を内層回路配線として、その各内層回路配線の上にさらにプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の第３銅箔層を積層し、上記第３銅箔層に配線形成処理を施して外層回路配線を形成する、少なくとも５層構成のプリント配線板の製造方法も含まれる。

上記プリプレグ層に代えて、ビルドアップ用の絶縁樹脂が用いられてもよい。また、本発明には、上記したプリント配線板の製造方法により製造された奇数層構成のプリント配線板も含まれる。

本発明によれば、内層回路配線形成用基板として、基材の両面にそれぞれ第１銅箔層を有する両面銅張り積層基板からなるコア基板を用い、コア基板の一方の面に配線形成処理を施して第１銅箔層からなる所定の内層回路配線を形成するとともに、エッチング処理にてコア基板の他方の面のほぼ全面から第１銅箔層を除去するか、もしくは最初からコア基板として片面銅張り積層基板を用いてその第１銅箔層に配線形成処理を施して第１銅箔層からなる所定の内層回路配線を形成したうえで、コア基板の両面にそれぞれプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の第２銅箔層を積層し、各第２銅箔層に配線形成処理を施して外層回路配線を形成するようにしたことにより、コア基板の両面にプリプレグ層と銅箔層とを含む同一構成の層が対称的に積層されることになるため、積層プレス時、およびその後工程での内部応力の解放に伴う基板の反りを最小限にとどめることができる。すなわち、コア基板の両面側における内部応力の均等化がはかれる。

次に、図１ないし図３により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明によるプリント配線板の製造方法を工程順に説明するための模式図、図２は本発明の製造に用いられる各部材を分離して示す断面図、図３は本発明により製造された最終製品形態の一例を示す拡大断面図である。

例えば、３層のプリント配線板を製造するにあたって、本発明では、まず図１（ａ）に示すように、コア基板１００として、基材１１０の両面に銅箔層（第１銅箔層）１２０，１３０を有する両面銅張り積層基板を用いる。

次に、図１（ｂ）に示すように、コア基板１００の一方の銅箔層１２０に配線形成処理を施して内層回路配線１２０ａを形成し、他方の銅箔層１３０についてはエッチング処理によりその全面を除去して片面基板１０１とする。

なお、コア基板１００として、片面銅張り積層基板を用い、その銅箔層に配線形成処理を施して内層回路配線１２０ａを形成してもよい。配線形成処理には、例えば写真蝕刻技術（フォトリソグラフィ）を適用できる。

次に、片面基板１０１の両面を所定の薬剤にて黒化処理等の粗面化処理したのち、図１（ｃ）に示すように、片面基板１０１の両面に、それぞれ絶縁層としてのプリプレグ層１４１，１４２を介して外層回路配線形成用の銅箔層（第２銅箔層）１５０，１６０を積層しプレスして、図１（ｄ）に示す３層のプリント配線板１０２を作製する。

そして、必要に応じて、各銅箔層１５０，１６０をハーフエッチングして層厚をより薄くしたのち、図１（ｅ）に示すように、適宜穴明け，めっきして、銅箔層１５０，１６０にそれぞれ配線形成処理を施して外層回路配線１５０ａ，１６０ａを形成し、その後にソルダレジスト層等を形成して、３層のプリント配線板１０２の実基板を得る。

このように、本発明によれば、コア基板１００（片面基板１０１）の両面に、プリプレグ層１４１，１４２と銅箔層１５０，１６０とを含む同一構成の層が対称的に積層されることになるため、積層プレス時、およびその後工程での内部応力の解放に伴う基板の反りを最小限にとどめることができる。

なお、銅箔層１５０，１６０にそれぞれ配線形成処理を施して外層回路配線１５０ａ，１６０ａを形成したのち、外層回路配線１５０ａ，１６０ａを内層回路配線として、それらの上にそれぞれプリプレグ層を介してさらに銅箔層を積層してプレスすることにより、５層構成のプリント配線板を得ることができる。

同様にしてさらに、プリプレグ層を介して銅箔層を積層してプレスすることにより、７層，９層と言った奇数層構成のプリント配線板を得ることができる。また、上記実施形態では、プリプレグ層１４１，１４２を用いているが、これに代えてビルドアップ用の絶縁樹脂を用いてもよい。

次に、図２，図３により、上記の３層プリント配線板１０２を製造するにあたって実際に用いられる各部材および最終製品形態の実寸法の一例について説明する。

コア基板１００は、松下電工社製のコア材Ｒ−Ｆ７７５（ポリイミド系フレキ材）で、基材１１０の厚さは２５μｍ、銅箔層１２０，１３０の各厚さは１８μｍで、片側の銅箔層１３０を除去したのちの厚さは２５＋１８＝４３μｍ。

プリプレグ層１４１，１４２は、松下電工社製のプリプレグＲ−１５５１Ｍで、厚さは４０μｍもしくは３０μｍのいずれか一方または双方を使用。

銅箔層１５０，１６０には１２μｍ厚のものを用いたが、積層プレス後にハーフエッチングして７μｍ厚（５μｍ削減）とし、外層回路配線１５０ａ，１６０ａの形成後に２０μｍ厚の銅めっきを形成した。したがって、銅箔層１５０，１６０の厚さは７＋２０＝２７μｍ。

図３に示すように、最終製品形態では外層回路配線１５０ａ，１６０ａ上に２０μｍ厚のソルダレジスト層１７１，１７２を形成した。

したがって、プリプレグ層１４１，１４２の厚さをそれぞれ４０μｍとした場合における３層プリント配線板１０２の総厚は、図３の上から順に２０＋２７＋４０＋４３＋４０＋２７＋２０＝２１７μｍ、
プリプレグ層１４１，１４２の厚さをそれぞれ３０μｍとした場合における総厚は、２１７−２０＝１９７μｍ、
一方のプリプレグ層１４１を４０μｍとし、他方のプリプレグ層１４２を３０μｍとした場合における総厚は、２１７−１０＝２０７μｍとなる。

本発明の製造工程は、コア基板として両面銅張り積層基板を用い、その両面に内層回路配線形成したのち、コア基板の両面にそれぞれプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の銅箔層を積層してプレスする４層プリント配線基板と同様の工程を辿るが、コア基板の片面の銅箔層の全てがエッチングにて除去されているため、実質３層構成となり、コア基板の片面の銅箔層がない分、薄くすることができる。

また、図３を参照して、内層回路配線１２０ａと一方の外層回路配線１６０ａとの間のレーザビアは、スキップビア構造なるため、メッキを必要とするＩＶＨを不要とすることができる。

なお、図１（ｂ）に示す工程で、コア基板１００の他方の銅箔層１３０を除去する際、コア基板１００の捨て板部（製品外）には銅箔が残されてもよいし、また、当該配線板の外縁やごく一部分に銅箔が残されてもよい。

本発明によるプリント配線板の製造方法を工程順に説明するための模式図。 本発明において製造に用いられる各部材を分離して示す断面図。 本発明により製造された最終製品形態の一例を示す拡大断面図。 従来の３層プリント配線板の製造工程を示す模式図。 従来例で作製された３層プリント配線板の問題点を説明するための模式図。

符号の説明

１００ コア基板
１１０ 基材
１２０，１３０ 第１銅箔層
１２０ａ 内層回路配線
１４１，１４２ プリプレグ層
１５０，１６０ 第２銅箔層
１５０ａ，１６０ａ 外層回路配線
１７１，１７２ ソルダレジスト層

Claims (5)

1. 少なくとも３層の回路配線を有するプリント配線板を製造するにあたって、内層回路配線形成用基板として、基材の両面にそれぞれ第１銅箔層を有するコア基板を用い、
   上記コア基板の一方の面に配線形成処理を施して上記第１銅箔層からなる所定の内層回路配線を形成するとともに、エッチング処理にて上記コア基板の他方の面のほぼ全面から上記第１銅箔層を除去したうえで、
   上記コア基板の両面にそれぞれプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の第２銅箔層を積層し、上記各第２銅箔層に配線形成処理を施して外層回路配線を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
2. 少なくとも３層の回路配線を有するプリント配線板を製造するにあたって、内層回路配線形成用基板として、基材の一方の面に第１銅箔層を有する片面銅張り積層基板からなるコア基板を用い、
   上記コア基板の一方の面に配線形成処理を施して上記第１銅箔層からなる所定の内層回路配線を形成したうえで、
   上記コア基板の両面にそれぞれプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の第２銅箔層を積層し、上記各第２銅箔層に配線形成処理を施して外層回路配線を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
3. 上記各第２銅箔層よりなる外層回路配線を内層回路配線として、その各内層回路配線の上にさらにプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の第３銅箔層を積層し、上記第３銅箔層に配線形成処理を施して外層回路配線を形成して少なくとも５層構成とする請求項１または２に記載のプリント配線板の製造方法。
4. 上記プリプレグ層に代えて、ビルドアップ用の絶縁樹脂を用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法により製造された奇数層構成のプリント配線板。

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