JP2010278444A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属保護層によりキャビティ内の配線及び非配線区域を保護する、プリント配線板の製造方法の提供。
【解決手段】プリント配線板の製造方法であって、第１表面を含む基板を用意する、基板に対して第１回路パターン形成プロセスを行う、第１表面上にベース配線を形成する、ベース配線上に金属保護層を形成する、金属保護層に対して第２回路パターン形成プロセスを行う、パターン形成金属配線保護層を形成する、基板に対してビルドアッププロセスを行い、ベース配線及びパターン形成金属配線保護層上に第１ビルドアップ層を形成する、第１ビルドアップ層に対して第３回路パターン形成プロセスを行い、第１ビルドアップ層配線を形成する、第１ビルドアップ層配線に対してレーザープロセスを行い、キャビティ構造を形成する、パターン形成金属配線保護層を除去する、という工程を含む。
【選択図】図１３

Description

本発明はプリント配線板の製造方法に関し、特にレーザープロセスでキャビティを製作するとき、金属保護層を利用してキャビティ内の配線及び非配線区域を保護する、プリント配線板の製造方法に関する。

現在の配線板プロセスにおいて、例えばレーザー切断やレーザー穴あけなど、経常的にレーザー（炭酸ガスレーザーなど）を使用して加工が行われ、従来の機械加工と比較して、レーザーは高い加工速度及び高精度という利点を具えている。現在の配線板製品において、一般に、キャビティ（ｃａｖｉｔｙ）箇所に配線を行うことはないため、レーザーを用いてキャビティを製作することができる。しかしながら、キャビティ内に配線を行いたい場合、キャビティ内の非金属配線箇所がレーザーを使用してキャビティを製作するときに破壊されてしまう。

現行の技術では、先にキャビティを形成したい最下層に保護マスク（ＰＭＦ、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｍａｓｋ Ｆｉｌｍ）を貼り付け、保護マスクの区域にパターンを形成し、キャビティの配線を保護することができる。しかしながら、保護マスクの材料は高分子材料（フェノール樹脂など）であり、レーザーの高温には耐えることができないため、キャビティ形成時、保護マスクがレーザーによって破壊され、且つキャビティ付近の配線もレーザーに破壊されてしまう。また、保護マスクを貼り付ける工程において、手作業で貼付が行われており、且つキャビティ形成後に残留した保護マスクの除去も手作業で行われるため、非常に人力と時間がかかるだけでなく、コストも大幅に増加してしまう。

日本の特許公報特開平１０−２２６４５号はキャビティ付きプリント配線板の製造方法を開示しており、その製造方法は基板上に有機硬化材料層またはテフロン（登録商標）層（Ｔｅｆｌｏｎ）を形成した後、パターンを形成する保護層を形成しているが、その回路パターン形成プロセスにおいて従来のカッターを用いて回路パターンを完成しているため、高い精度を達成することはできず、且つレーザープロセスを使用すると、有機材料層がレーザーの高温に耐えることができずにキャビティ付近の配線が破壊されることがある。

このため、上述の問題を改善するプリント配線板の製造方法を提供する必要がある。

特許公報特開平１０-２２６４５号明細書

本発明の主な目的は、金属保護層によりキャビティ内の配線及び非配線区域を保護する効果を達する、プリント配線板の製造方法を提供することにある。

上述の目的を達するため、本発明のプリント配線板の製造方法は、第１表面を含む基板を用意する、基板に対して第１回路パターン形成プロセスを行い、第１表面上にベース配線を形成する、ベース配線上に金属保護層を形成する、金属保護層に対して第２回路パターン形成プロセスを行い、パターン形成金属配線保護層を形成する、基板に対してビルドアッププロセスを行い、ベース配線及びパターン形成金属配線保護層上に第１ビルドアップ層を形成する、第１ビルドアップ層に対して第３回路パターン形成プロセスを行い、第１ビルドアップ層配線を形成する、第１ビルドアップ層配線に対してレーザープロセスを行い、キャビティ構造を形成する、パターン形成金属配線保護層を除去する、という工程を含む。

本発明の実施例において、金属保護層の厚さは実質上１ミクロン（μｍ）〜１０ミクロン（μｍ）の間であり、且つ金属保護層は実質上金、銀、銅、ニッケル、錫、チタニウム、アルミニウム及びその合金から構成される材料群から選択した少なくとも１種類の材料とする。

本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の工程を示すフローチャートである。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図１である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図２である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図３である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図４である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図５である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図６である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図７である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図８である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図９である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図１０である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図１１である。 本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図１２である。

本発明の上述及びその其他目的、特徴、利点をよりはっきりと示すため、以下最良の実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。

以下、図１の本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の工程のフローチャート及び図２から図１３の本発明のプリント配線板の製造方法の実施例の概略図を参照する。そのうち、図２から図１３の実施例は４層プリント配線板を例としているが、本発明はこれに限定されず、本発明はさらに多層のプリント配線板に用いることもできる。また、本発明の実施例の概略図は簡略化した後の概略図であり、概略を示す方式で本発明のプリント配線板の製造方法を説明しており、示された部材は実際の実施時の態様ではなく、その実際の実施時の部材数、形状、寸法比率は選択的な設計であり、且つその部材の配置形態はより複雑にすることができることに注意が必要である。

図１に示すように、本発明はまず工程Ｓ７０１で基板を用意する。

図２に示すように、本発明の実施例において、基板１００は２層のコア基板であり、基板１００は第１表面１１０及び第２表面１２０を含み、第１表面１１０及び第２表面１２０は基板１００の上下両側にそれぞれ位置し、第１表面１１０及び第２表面１２０は銅層であるが、本発明はこれに限定されない。本発明の実施例において、基板１００はすでに配線が完了した２層または多層プリント配線板としてもよい（図示しない）。

続いて工程Ｓ７０２では、基板に第１導電孔を形成する。

本発明の実施例において、工程Ｓ７０２はさらに工程Ｓ７０２１及び工程Ｓ７０２２を含む。

工程Ｓ７０２１では穴あけを行う。

図３に示すように、本発明の実施例において、基板１００の２箇所に穴あけを行い、基板１００を貫通する２つの貫通孔５１０を形成する。そのうち、穴あけ方式はレーザープロセス、エッチングプロセス、機械プロセス等を使用できるが、本発明はこれらに限定されず、且つ穴あけの数も実際の必要に応じるものとし、２個に限定されない。

工程Ｓ７０２２では導電層を形成する。

図４に示すように、本発明の実施例において、第１表面１１０、第２表面１２０及び貫通孔５１０の内壁表面に導電層５１１を形成し、貫通孔５１０に第１表面１１０及び第２表面１２０を電気的に導通する第１導電孔５１２を形成させる。そのうち、導電層５１１の形成方式は化学銅めっきと電気銅めっきとすることができるが、本発明はこれらに限定されない。本発明の実施例において、導電層５１１を形成した後、第１導電孔５１２は続けて電気めっきの方式で充填を行うか、充填剤５１２１で充填することができるが、本発明はこれらに限定されない。

続いて工程Ｓ７０３では、基板に対して第１回路パターン形成プロセスを行う。

図５に示すように、本発明の実施例において、基板１００に対して第１回路パターン形成プロセスを行い、第１表面１１０にベース配線１１１を形成し、且つ第２表面１２０に第２表面配線１２１を形成する。そのうち、回路パターン形成プロセスは、表面洗浄、フォトレジスト塗布、露光、現像、エッチング、フォトレジスト剥離等の工程を含むが、回路パターン形成プロセスは従来の技術であり、本発明の重点ではないため、ここでは説明を省略する。

続いて工程Ｓ７０４では、ベース配線上に金属保護層を形成する。

図６に示すように、本発明の実施例において、ベース配線１１１上に金属保護層２００を形成する。そのうち、金属保護層２００の形成方式は、化学気相成長（ＣＶＤ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）プロセス、物理気相成長（ＰＶＤ、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ） プロセス、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒ）プロセス、化学めっきプロセス等とすることができるが、本発明はこれらに限定されない。本発明の実施例において、金属保護層２００の厚さは実質上０．０７５ミクロン（μｍ）〜１０ミクロン（μｍ）の間とするが、本発明はこれに限定されない。最良の実施例において、金属保護層２００の厚さは実質上３ミクロン（μｍ）〜５ミクロン（μｍ）の間である。本発明の実施例において、第２表面配線１２１上に金属保護層２００を形成する。

本発明の実施例において、金属保護層２００は実質上、金、銀、銅、ニッケル、錫、チタニウム、アルミニウム及びその合金から構成される材料群から選択した少なくとも１つの材料、または例えばニッケル／金層など、２種類以上の材料から構成される複合層とするが、本発明はこれらに限定されない。最良の実施例において、金属保護層２００は金または銅から構成される。本発明の別の実施例において、金属保護層２００はステンレス層または導電性高分子層とすることもできる。

続いて工程Ｓ７０５では、金属保護層に対して第２回路パターン形成プロセスを行う。

図７に示すように、本発明の実施例において、金属保護層２００に対し第２回路パターン形成プロセスを行い、金属保護層２００にパターン形成金属配線保護層２１０を形成させる。本発明の実施例において、パターン形成金属配線保護層２１０の位置は保護したいキャビティ周囲の配線の位置である。そのうち、回路パターン形成プロセスは表面洗浄、フォトレジスト塗布、露光、現像、エッチング、フォトレジスト剥離等の工程を含むが、回路パターン形成プロセスは従来の技術であり、本発明の重点でないため、ここでは説明を省略する。

続いて工程Ｓ７０６では、基板に対してビルドアッププロセスを行う。

図８に示すように、本発明の実施例において、基板１００にビルドアッププロセスを行い、ベース配線１１１及びパターン形成金属配線保護層２１０上に第１ビルドアップ層３００を形成する。そのうち第１ビルドアップ層３００は第３表面３１０を含み、且つ第３表面３１０は銅層であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２表面配線１２１にビルドアッププロセスを行ってもよい。上述のビルドアッププロセスは多層プリント配線板の製作方法の１つであり、且つ従来の技術であり、また本発明の重点でないため、ここでは説明を省略する。

続いて工程Ｓ７０７では、第１ビルドアップ層に第２導電孔を形成する。

本発明の実施例において、工程Ｓ７０７はさらに工程Ｓ７０７１及び工程Ｓ７０７２を含む。

工程Ｓ７０７１では穴あけを行う。

図９に示すように、本発明の実施例において、第１ビルドアップ層３００の４箇所に穴あけを行い、第１ビルドアップ層３００を貫通する４つの貫通孔５２０を形成する。穴あけ方式はレーザープロセスやエッチングプロセス等を使用できるが、本発明はこれらに限定されない。

工程Ｓ７０７２では導電層を形成する。

図１０に示すように、本発明の実施例において、貫通孔５２０の内壁表面に導電層５２１を形成し、貫通孔５２０に第１ビルドアップ層３００の上と下表面を導通する第２導電孔５２２を形成させる。そのうち、導電層５２１の形成方式は化学銅めっきと電気銅めっきとすることができるが、本発明はこれらに限定されない。本発明の実施例において、導電層５２１を形成した後、第２導電孔５２２は続けて電気めっきの方式で充填を行うか、充填剤５２２１で充填することができるが、本発明はこれらに限定されない。

続いて工程Ｓ７０８では、第１ビルドアップ層に対し第３回路パターン形成プロセスを行う。

図１１に示すように、本発明の実施例において、第１ビルドアップ層３００に対し第３回路パターン形成プロセスを行い、第３表面３１０に第１ビルドアップ層配線３１１を形成する。

続いて工程Ｓ７０９では、第１ビルドアップ層配線に対しレーザープロセスを行う。

図１２に示すように、本発明の実施例において、第１ビルドアップ層配線３１１に対しレーザープロセスを行い、キャビティ構造４００、４０１を形成する。本発明の実施例において、レーザーは炭酸ガスレーザーまたは紫外光レーザーとすることができるが、本発明はこれらに限定されない。ただし、第１ビルドアップ層配線３１１に対しレーザープロセスを行うときは、実際の必要に応じて、深さ及び幅が異なるキャビティ構造４００、４０１を形成することができるが、本発明はこれに限定されないことに注意が必要である。

最後に工程Ｓ７１０では、パターン形成金属配線保護層を除去する。

図１３に示すように、パターン形成金属配線保護層２１０の除去方式は、エッチングプロセスまたはフラッシュエッチングプロセス（ｆｌａｓｈ ｅｔｃｈｉｎｇ）とすることができ、パターン形成金属配線保護層２１０の厚さは実質上僅か１ミクロン（μｍ）〜１０ミクロン（μｍ）の間であるため、エッチングプロセスを行う時間は非常に短く、その他箇所の配線を破壊してしまうことがない。また、金属保護層２１０を除去した後のキャビティ構造４００、４０１内の配線上端は円弧状である。

上述をまとめると、本発明はその目的、手段、効果のいずれも従来技術とは異なる特徴を示しており、審査官殿にはご明察の上、早期に特許を許可していただき、社会に本発明の恩恵をもたらすことができるよう望むものである。上述の多くの実施例は単に説明のために例を挙げたのみであり、本発明の主張する権利範囲は特許請求の範囲に準じるものとし、上述の実施例のみに限定されないことに注意が必要である。

１００ 基板
１１０ 第１表面
１１１ ベース配線
１２０ 第２表面
１２１ 第２表面配線
２００ 金属保護層
２１０ パターン形成金属配線保護層
３００ 第１ビルドアップ層
３１０ 第３表面
３１１ 第１ビルドアップ層配線
４００、４０１ キャビティ構造
５１０、５２０ 貫通孔
５１１、５２１ 導電層
５１２ 第１導電孔
５１２１、５２２１ 充填剤
５２２ 第２導電孔

Claims (10)

1. プリント配線板の製造方法であって、
   第１表面を含む基板を用意する、
   前記基板に対して第１回路パターン形成プロセスを行い、前記第１表面上にベース配線を形成する、
   前記ベース配線上に金属保護層を形成する、
   前記金属保護層に対して第２回路パターン形成プロセスを行い、パターン形成金属配線保護層を形成する、
   前記基板に対してビルドアッププロセスを行い、前記ベース配線及び前記パターン形成金属配線保護層上に第１ビルドアップ層を形成する、
   前記第１ビルドアップ層に対して第３回路パターン形成プロセスを行い、第１ビルドアップ層配線を形成する、
   前記第１ビルドアップ層配線に対してレーザープロセスを行い、キャビティ構造を形成する、
   前記パターン形成金属配線保護層を除去する、
   という工程を含むことを特徴とする、プリント配線板の製造方法。
2. 前記金属保護層の厚さが実質上１ミクロン（μｍ）から１０ミクロン（μｍ）の間であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
3. 前記金属保護層が実質上、金、銀、銅、ニッケル、錫、チタニウム、アルミニウム及びその合金から構成される材料群から選択した少なくとも１種類の材料、または２種類以上の材料から構成される複合層であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
4. 前記金属保護層が、ステンレス層または導電性高分子層であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
5. 前記基板が、コア基板または多層プリント配線板であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
6. 前記ベース配線上に前記金属保護層を形成する方法が、化学気相成長プロセス、物理気相成長プロセス、スパッタリングプロセス、化学めっきプロセスのいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
7. 前記基板がさらに第２表面を含み、且つ前記基板に対して前記第１回路パターン形成プロセスを行う工程がさらに前記第２表面上に第２表面配線を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
8. さらに、前記基板に少なくとも１つの第１導電孔を形成する、という工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
9. さらに、前記第１ビルドアップ層に少なくとも１つの第２導電孔を形成する、という工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
10. 前記キャビティ構造内に位置する前記ベース配線の上端が円弧状であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。

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