JP2010080595A - 三層配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産性を向上させながら反り防止を改善する三層配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、四層コア基板の二層目と三層目の銅箔部分に、この基板の幅よりも幅の狭い銅箔を追加し重ねて積層し、この一層目と二層目間と、三層目と四層目間とにフィルドビアを設ける工程と、片面銅張積層板の銅箔の反対面に接着層を設けてから貫通穴を設け、この二組を両側から前記接着層の面で前記四層コア基板と積層する工程と、前記貫通穴にはブラインドビアを設ける工程と、前記幅の狭い銅箔の端部またはそれより内側で裁断により分離することで、２組の三層配線基板を得る製造方法である。
【選択図】図４

Description

本発明は、三層配線基板の製造方法に関するものであり、特にブラインドビアを有する三層配線基板の製造方法に関するものである。

従来、三層配線基板を製造するには、特許文献１に記載のように、両面銅貼り積層板の片面にプリプレグを介して銅箔を積層し積層プレスするのが一般的である。
また、特にブラインドビアを有する三層配線基板を製造するには、例えば特許文献２に記載のように、片面銅貼り積層板の銅のない方に接着層を設け、次にブラインドビアとなる貫通穴を設けてから接着層面に銅箔を貼り合わせ、その銅箔をエッチング等で配線に加工し、その銅箔面にプリプレグを介して別の銅箔を積層し積層プレスするのが記載されている。また、この三層配線基板のブラインドビアは分割されて端面電極となり、それとは反対面は部品の実装などに使用することが記載されている。
また、生産性を向上させるために、特許文献３には、両面銅貼り積層板を粘着テープで貼り合わせ、プリプレグを介して銅箔を積層し積層プレス後、粘着テープ部分を剥離して三層配線基板を分離することが記載されている。
特開平９−３１２４７５号公報 特開２００４−３５６１２３号公報 特開２００２−２６１４４１号公報

しかしながら、積層板の片面にだけプリプレグを介して銅箔を積層すると、プリプレグが加熱硬化するときに収縮するために、三層配線基板のプリプレグ側に曲がってしまい、反りが生じやすい。また、この反りのためにパタンーン配線精度、スルホール穴位置精度、パターンとソルダレジスト印刷精度などの位置合わせや調合精度が悪化する問題点がある。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、生産性を向上させながら反り防止を改善する三層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、四層コア基板となる二層目と三層目の銅箔部分に、前記四層コア基板の幅よりも幅の狭い銅箔を追加し重ねて積層する工程と、
前記四層コア基板の、一層目と二層目間と、三層目と四層目間とにフィルドビアを設ける工程と、
片面銅張積層板の銅箔の反対面に接着層を設け、前記片面銅張積層板と前記接着層とを貫通する貫通穴を設け、接着層付き片面銅張積層板を得る工程と、
前記接着層付き片面銅張積層板の二組を両側から前記接着層の面で前記四層コア基板と積層する工程と、
前記貫通穴にはブラインドビアを設ける工程と、
前記幅の狭い銅箔の端部またはそれより内側で裁断により分割することで、２組の三層配線基板を得る工程と、を有する三層配線基板の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、四層コア基板となる二層目と三層目の銅箔部分に、前記四層コア基板の幅よりも幅の狭い銅箔を追加し重ねて積層する工程と、
前記四層コア基板の、一層目と二層目間と、三層目と四層目間とにブラインドビアを設ける工程と、
そのブラインドビア内部とそのブラインドビアの表面層の凹部を絶縁レジストで埋めて平坦化処理する工程と、
片面銅張積層板の銅箔の反対面に接着層を設け、前記片面銅張積層板と前記接着層とを貫通する貫通穴を設け、接着層付き片面銅張積層板を得る工程と、
前記接着層付き片面銅張積層板の二組を両側から前記接着層の面で前記四層コア基板と積層する工程と、
前記貫通穴にはブラインドビアを設ける工程と、
前記幅の狭い銅箔の端部またはそれより内側で裁断により分割することで、２組の三層配線基板を得る工程と、を有する三層配線基板の製造方法を提供するものである。

本発明の三層配線基板は、接着層付き片面銅貼り積層板の二組を両側から接着層の面で四層コア基板と積層することにより、生産性を向上させながら、配線基板の反りを改善可能な三層配線基板の製造方法を提供することができる。

本発明に述べる四層コア基板は、四層の積層基板であって、二層目と三層目の銅箔部分に、基板の幅よりも幅の狭い銅箔を追加し上または下に重ねて積層し、加熱加圧した積層基板である。一般的に、補強基材に樹脂組成物を含浸した樹脂含浸基材の必要枚数の上面及び又は下面に、銅箔を四層積層一体化したもので、銅箔は、アルミニウム、真鍮、ニッケル、鉄等の単独、合金又は複合箔からなる金属箔、または銅箔にアルミニウム、ニッケル、銀、金等の金属をめっきや蒸着したものに置き換えることができる。
この四層コア基板は、二層目と三層目の銅箔部分に、基板の幅よりも幅の狭い銅箔を追加し重ね、各銅箔を、プリプレグを介して積層する工程により製作するか、両面銅張積板の両側に、その両面銅張積板よりも幅の狭い銅箔と、その外側にプリプレグと、その外側に銅箔とを積層する工程により製作するか、または、２組の両面銅張積板間に、その両面銅張積板よりも幅の狭い銅箔を両側に設けたプリプレグを介して積層する工程により製作することができる。

本発明に述べるフィルドビアは、プリント配線板で一般的に用いられる、上下層間電気的に接続する穴のうち穴内部が導体で満たされた穴をさす。ここでは主にレーザー等により加工される直径０．１μｍから０．３μｍ程度の穴に、フィルドめっきや導電ペーストなどの導体で満たしたものである。

本発明に述べる接着層は、配線基板での各層間を接着するために使用する層をさす。例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂主体の接着剤、接着フィルム、または接着シートが使用できる。

本発明に述べる貫通穴は、片面銅張積層板の銅箔の反対面に接着層を設けた後、片面銅張積層板と接着層とを貫通する穴で、主にドリル等により加工される直径０．３μｍから１μｍ程度の穴である。

本発明に述べるブラインドビアは、プリント配線板で一般的に用いられる、上下層間電気的に接続する穴のうち穴内部が導体で満たされていない穴で穴の先がふさがった穴をさす。

本発明に述べる裁断は、両面銅張コア基板よりも幅の狭い銅箔の幅よりも少し内側を機械的に裁断することをさし、それにより、積層体の内側層部分とその両側の二組の三層配線基板とを分離することができる。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明に用いる四層コア基板の製造方法を示している。図１（ａ）は四層コア基板の積層前、図１（ｂ）は積層後、図１（ｃ）は積層後フィルドビアを設けた後の状態、を示している。

先ず、図１（ａ）に示すように、二層目の銅箔１ｂ部分と三層目の銅箔１ｃ部分に、基板の幅よりも幅の狭い銅箔２を追加し重ね、各銅箔１はプリプレグ３を介して重ねる。幅の狭い銅箔２は基板の中央に配置する。この四層コア基板の組は１組以上複数重ねて加熱加圧する。次に、図１（ｂ）は積層後を示していて、プリプレグ３により周辺が接着され、一体化される。次に、コンフォーマル加工により一層目と四層目に穴あけ加工と配線加工し、図１（ｃ）に示すように、フィルドビア４を設ける。

図２は、本発明に用いる別の四層コア基板の製造方法を示している。図２（ａ）は、図１（ｂ）の四層コア基板の積層後、図２（ｂ）は、ブラインドビア５を設けた後の状態、図２（ｃ）は、そのブラインドビア５内部とそのブラインドビア５の表面層の凹部を絶縁レジスト６で埋めて平坦化処理した後の状態を示している。
平坦化処理の方法は、盛り上がった部分を乾燥硬化後、バフロール等を使用し、機械研磨などを行なう。

図３は、本発明に用いる接着層付き片面銅張積層板の製造方法を示している。
先ず、図３（ａ）に示すように、片面銅張積層板７の銅箔１ｅの反対面に接着層８を重ね、図３（ｂ）に示すように、温度１００℃から１５０℃程度で仮積層する。仮積層時の温度は、接着層の熱物性により選択する。片面銅張積層板７は、両面銅張積層板の片面の銅箔をエッチングで削除して設けてもよい。次に、図３（ｃ）に示すように、片面銅張積層板７と接着層８とを貫通する貫通穴９を設ける。

図４は、本発明の三層配線基板の製造方法を示している。
先ず、図４（ａ）に示すように、図３（ｃ）で示した本発明に用いる貫通穴９を設けた接着層８付き片面銅張積層板１０を二組、接着層８の面で、両側から図１（ｃ）で示した四層コア基板１１に重ね、次に、加熱加圧等により積層する。
次に、図４（ｂ）に示すように、貫通穴９にはブラインドビア５を設け、基板の幅よりも幅の狭い銅箔２の端部またはそれより内側で裁断する。ブラインドビアは、特に限定なく通常の方法で設ける。たとえば、パラジウムコロイド触媒を使用した触媒核を付与後、下地無電解めっき層および電解めっきにより設ける。また、基板の幅よりも幅の狭い銅箔２の端部またはそれより内側で裁断することにより、基板の幅よりも幅の狭い銅箔２と、それと単に接している四層コア基板１１の二層目の銅箔１ｂおよび三層目の銅箔１ｃとを容易に分離することができる。
図４（ｃ）には、分離した三層板（図４の上では下部部分）を示している。
最後に、図４（ｄ）に示すように、外層の金属部分をエッチング等で配線加工し、三層配線基板を得る。

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
まず、四層コア基板は、ガラスエポキシ材に厚さ１８μｍの銅箔を張り合わせた両面銅張積層板（日立化成工業株式会社製 ＭＣＬ−Ｅ−６７）の両側に、その両面銅張積板よりも幅の狭い厚さ１８μｍの銅箔と、その外側にプリプレグ（日立化成工業株式会社製 ＧＥＡ−６７）と、その外側に厚さ１８μｍの銅箔とを積層する工程により製作した。
次に、この四層コア基板の両外側の銅箔をエッチングによるコンフォーマル加工により直径１００μｍの穴を設け、銅箔上及び穴内部にパラジウムコロイド触媒であるＨＳ２０１Ｂ（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用して触媒核を付与後、ＣＵＳＴ２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用して厚さ１μｍの下地無電解めっき層を形成し、上層面の厚さとしては２μｍ、ビアホール内の底面の厚さとして６μｍの電解フィルドめっき液による電解めっき層を形成した。
次に、この四層コア基板の両外側の上記めっき積層銅箔をエッチングによる配線加工した。
次に、同じ両面銅張積層板の銅の片面をエッチングにより削除し片面銅張積板とし、この片面銅張積層板の銅側とは反対側に接着シート（利昌工業株式会社製 ＡＤ−７００６）を温度１４０℃で加圧仮積層後、所定の位置に直径５００μｍの貫通穴を設けた。
次に、この片面銅張積板と、上記四層コア基板の配線加工面とを接着層シートを介して温度１７０℃で加圧本積層した。
次に、パラジウムコロイド触媒であるＨＳ２０１Ｂ（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用して触媒核を付与後、ＣＵＳＴ２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用して厚さ１μｍの下地無電解めっき層を形成し、上層面の厚さとしては２０μｍの電解めっき層を形成し、片面銅張積板側の貫通穴にはブラインドビアよる層間接続を設けた。
次に、幅の狭い銅箔の端部またはそれより内側で裁断することにより分離した。
最後に、外層をエッチングにより配線加工し、２組の三層配線基板を得た。
このときの三層配線基板の反りは、５０ｃｍ幅で１０ｍｍであった。

実施例１と同じように四層コア基板は、ガラスエポキシ材に厚さ１８μｍの銅箔を張り合わせた両面銅張積層板（日立化成工業株式会社製 ＭＣＬ−Ｅ−６７）の両側に、その両面銅張積板よりも幅の狭い銅箔と、その外側にプリプレグ（日立化成工業株式会社製 ＧＥＡ−６７）と、その外側に銅箔とを積層する工程により製作した。次に、この四層コア基板の両外側の銅箔をエッチングによるコンフォーマル加工により直径１００μｍの穴を設け、めっきによりこの四層コア基板の穴にはブラインドビアを設けた。
次に、この四層コア基板の両外側の銅箔をエッチングによる配線加工した。
次に、そのブラインドビア内部とそのブラインドビアの表面層の凹部を絶縁レジストで埋めて平坦化処理した。
後は、実施例１と同じように製作し、２組の三層配線基板を得た。
このときの三層配線基板の反りは、５０ｃｍ幅で１１ｍｍであった。

（従来例１）
実施例１と同じように四層コア基板を用意し、その両面に厚さ４０μｍのプリプレグ（日立化成工業株式会社製 ＧＥＡ−６７）を介して、上下面には厚さ５μｍの銅箔で積層した。
後は、実施例１と同じように製作し、２組の三層配線基板を得た。
このときの三層配線基板の反りは、大きく５０ｃｍ幅で３４ｍｍであった。

本発明に用いる四層コア基板の製造方法を示している。 本発明に用いる別の四層コア基板の製造方法を示している。 本発明に用いる接着層付き片面銅張積層板の製造方法を示している 本発明の三層配線基板の製造方法を示している。

符号の説明

１ａ…一層目の銅箔、１ｂ…二層目の銅箔、１ｃ…三層目の銅箔、１ｄ…四層目の銅箔、１ｅ…片面銅張積層板の銅箔、２…基板の幅よりも幅の狭い銅箔、３…プリプレグ、４…フィルドビア、５…ブラインドビア、６…絶縁レジスト、７…片面銅張積層板、８…接着層、９…貫通穴、１０…接着層付き片面銅張積層板、１１…四層コア基板、１２…裁断部。

Claims (2)

1. 四層コア基板となる二層目と三層目の銅箔部分に、前記四層コア基板の幅よりも幅の狭い銅箔を追加し重ねて積層する工程と、
   前記四層コア基板の、一層目と二層目間と、三層目と四層目間とにフィルドビアを設ける工程と、
   片面銅張積層板の銅箔の反対面に接着層を設け、前記片面銅張積層板と前記接着層とを貫通する貫通穴を設け、接着層付き片面銅張積層板を得る工程と、
   前記接着層付き片面銅張積層板の二組を両側から前記接着層の面で前記四層コア基板と積層する工程と、
   前記貫通穴にはブラインドビアを設ける工程と、
   前記幅の狭い銅箔の端部またはそれより内側で裁断することにより分割することで、２組の三層配線基板を得る工程と、を有する三層配線基板の製造方法。
2. 四層コア基板となる二層目と三層目の銅箔部分に、前記四層コア基板の幅よりも幅の狭い銅箔を追加し重ねて積層する工程と、
   前記四層コア基板の、一層目と二層目間と、三層目と四層目間とにブラインドビアを設ける工程と、
   そのブラインドビア内部とそのブラインドビアの表面層の凹部を絶縁レジストで埋めて平坦化処理する工程と、
   片面銅張積層板の銅箔の反対面に接着層を設け、前記片面銅張積層板と前記接着層とを貫通する貫通穴を設け、接着層付き片面銅張積層板を得る工程と、
   前記接着層付き片面銅張積層板の二組を両側から前記接着層の面で前記四層コア基板と積層する工程と、
   前記貫通穴にはブラインドビアを設ける工程と、
   前記幅の狭い銅箔の端部またはそれより内側で裁断することにより分割することで、２組の三層配線基板を得る工程と、を有する三層配線基板の製造方法。

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