JP2013070002A

JP2013070002A - 配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2013070002A
Application number: JP2011209311A
Authority: JP
Inventors: Itsuro Shishido; 逸朗宍戸
Original assignee: Kyocera SLC Technologies Corp
Current assignee: Kyocera SLC Technologies Corp
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2013-04-18

Abstract

【課題】配線屈曲部のめっきレジストパターンの剥がれを抑制し高密度配線を安定して形成できる配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁層上に第１及び第２の配線導体４が屈曲部を有する幅ｗ１が１５μｍ以下の間隙を挟んで形成される配線基板の製造方法であって、絶縁層上に下地金属層を被着させる工程と、下地金属層上に第１及び第２の配線導体４に対応する部位の下地金属層を露出させるとともに間隙に対応する部位の下地金属層を覆うめっきレジストパターンを有するめっきレジスト層２２を被着させる工程と、めっきレジスト層２２から露出する下地金属層上にめっき金属層２３を被着させる工程と、めっきレジスト層２２を除去後、めっき金属層から露出する下地金属層を除去する工程とを含み、めっきレジストパターンは間隙に対応する部位の下地金属層を覆う幅ｗ２が屈曲部に向けて拡がる。
【選択図】図４

Description

本発明は、高密度配線基板の製造方法に関するものである。

近年、携帯型のゲーム機や通信機器に代表される電子機器の高機能化が進む中、それらに使用される配線基板にも高密度配線化が要求されている。従来、このような高密度な配線基板の配線形成には、周知のセミアディティブ法が好適に用いられる。セミアディティブ法は絶縁層表面に下地金属層を被着させた後に、下地金属層の表面に配線パターンに対応する開口部を有するめっきレジストパターンを被着させ、開口部内の下地金属層上に選択的に電解めっき層を形成した後、めっきレジストパターンを剥離するとともに電解めっき層から露出した下地金属層をエッチング除去することで配線を形成するものである。

ところで、高密度配線化された配線基板においては、図５に示すように、屈曲部を伴った複数の細い帯状の配線導体１４が互いに一定幅の狭い間隙を挟んで並設される場合がある。このように屈曲部を伴って一定の狭い間隙を挟んで並設された複数の細い帯状の配線導体１４をセミアディティブ法により形成する場合、これらの配線導体１４を形成するためのめっきレジストパターンは、配線導体１４同士の間隙に対応する部位の下地金属層を屈曲部を伴った細い帯状のめっきレジストパターンで覆うことになる。

ところが、配線導体１４の幅が例えば１５μｍ以下と細くなるとともに配線導体１４同士の間隙が１５μｍ以下と狭くなると、この配線導体１４の間隙に対応する部位を被覆するめっきレジストパターンが下地金属層と密着する面積が小さくなり、めっきレジストパターンと下地金属層との間の密着力が小さなものとなってしまう。さらに、下地金属層上のめっきレジストパターンは、電解めっきの際にめっき液などにより膨潤する。そして、この膨潤により生じる応力はめっきレジストパターンの屈曲部付近に集中して作用する。その結果、めっきレジストパターンの屈曲部において、めっきレジストパターンが下地金属層から剥がれてしまいやすくなり、狭い間隙を挟んで並設された屈曲部を有する複数の細い帯状の配線導体１４を安定して形成できないという問題が発生する。

特開２０１１−１１０９４２号公報

本発明は、屈曲部を有するめっきレジストパターンの剥がれを抑制し、高密度な配線導体を安定して形成することができる配線基板の製造方法を提供することを課題とする。

本発明における配線基板の製造方法は、絶縁層上に、めっき金属層から成る第１の配線導体と第２の配線導体とが、屈曲部を有する幅が１５μｍ以下の間隙を挟んで互いに隣接して形成されて成る配線基板の製造方法であって、絶縁層上に下地金属層を被着させる工程と、下地金属層上に、第１の配線導体および第２の配線導体に対応する部位の下地金属層を露出させるとともに間隙に対応する部位の下地金属層を覆うめっきレジストパターンを有するめっきレジスト層を被着させる工程と、めっきレジスト層から露出する下地金属層上にめっき金属層を被着させる工程と、めっきレジスト層を除去した後、めっき金属層から露出する下地金属層をエッチング除去する工程とを含み、めっきレジストパターンは、間隙に対応する部位の下地金属層を覆う幅が屈曲部近傍において屈曲部に向けて拡がってい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、下地金属層上に被着された屈曲部を有するめっきレジストパターンの幅を、屈曲部近傍において屈曲部に向けて拡がるようにしたことから、屈曲部近傍におけるめっきレジストパターンと下地金属層との密着面積を増やして両者間の密着力を向上させることができる。これにより、めっき金属層を被着させて配線導体を形成する工程中にめっきレジストパターンの膨潤により生じる応力がめっきレジストパターンの屈曲部付近に集中しても、めっきレジストパターンが下地金属層から剥がれてしまうことを有効に防止することができ、高密度な配線導体を安定して形成することが可能な配線基板の製造方法を提供することができる。

図１は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す概略断面図である。図２は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す要部拡大平面図である。図３（ａ）〜（ｃ）は本発明の配線基板の製造方法の実施形態の一例を示す概略平面図および概略断面図である。図４（ｄ）〜（ｆ）は本発明の配線基板の製造方法の実施形態の一例を示す概略平面図および概略断面図である。図５は従来の配線基板の一例を示す要部拡大平面図である。

次に、本発明の配線基板の製造方法の実施形態の一例を図１〜図４を基にして詳細に説明する。

図１に本例により製造される配線基板１０の概略断面図を示す。配線基板１０は、コア用の配線導体２が被着されたコア用の絶縁板１の両主面にビルドアップ用の絶縁層３とビルドアップ用の配線導体４とが複数層ずつ積層されて成り、さらにその上下面にソルダーレジスト層５が被着されている。

コア用の絶縁板１は、例えばガラスクロス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た電気絶縁材料から成り、直径が１００〜３００μｍ程度のスルーホール７が複数形成されている。コア用の絶縁板１の厚みは４０〜３００μｍ程度である。

コア用の絶縁板１の上下面およびスルーホール７の内にはコア用の配線導体２が被着されている。コア用の配線導体２は、例えばコア用の絶縁板１の上下面では銅箔およびその上の銅めっき層から成り、スルーホール７の内部では銅めっき層から成る。

ビルドアップ用の絶縁層３は、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を含有する電気絶縁材料からなり、その上面から下面にかけて貫通するビアホール８が複数形成されている。絶縁層３の厚みは１０〜５０μｍ程度である。また、ビアホール８の直径は、３０〜１００μｍ程度である。

ビルドアップ用の絶縁層３上およびビアホール８内には、ビルドアップ用の配線導体４が被着されている。ビルドアップ用の配線導体４は、例えば無電解銅めっき層およびその上の電解銅めっき層から成り、後述するセミアディティブ法で形成されている。配線基板１０の上面中央部には、半導体素子の電極と接続される半導体素子接続パッド９が形成されているとともに、配線基板１０の下面には外部回路基板の電極と接続される回路基板接続パッド１１が形成されている。

ソルダーレジスト層５はエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を含有する電気絶縁材料から成る。配線基板１０の上面側に設けられたソルダーレジスト層５には、最表層の配線導体４の一部を半導体素子の電極と接続される半導体素子接続パッド９として露出させる開口部が形成されており、下面側に設けられたソルダーレジスト層５には、最表層の配線導体４の一部を外部回路基板の電極と接続される回路基板接続パッド１１として露出させる開口部が形成されている。

次に、図２に配線導体４の要部拡大平面図を示す。本例の配線基板１０においては図２に示すように、絶縁層３の表面に第１の配線導体４ａと第２の配線導体４ｂとが屈曲部を伴って並設されている。これらの配線導体４ａ，４ｂの幅は１５μｍ以下であり、配線導体４ａと４ｂとの間隙ｗ１は屈曲部近傍を除く部位では１５μｍ以下で並設される。そして、配線導体４ａ，４ｂの幅は屈曲部近傍において屈曲部に向けて狭くなっている。このため、第１の配線導体４ａと第２の配線導体４ｂとの屈曲部近傍の間隙は、屈曲部に向けて広くなっている。

次に、本発明の配線基板の製造方法の一例について、図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ｄ）〜（ｆ）を基にして詳細に説明する。なお、本説明においては、配線導体の形成個所における製造方法を中心に説明する。また、図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ｄ）〜（ｆ）において図１および図２と同様の箇所には同様の符号を付して説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、コア用の絶縁板１を用意する。このようなコア用の絶縁板１は以下のようにして形成される。まず、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁板の上下両面に厚みが５〜３５μｍ程度の銅箔が被着された両面銅張板を準備する。次に、両面銅張板にドリル加工やレーザ加工によりスルーホール（不図示）を穿孔する。次に、スルーホール内および上下の銅箔表面に無電解銅めっき層および電解銅めっき層を順次被着させる。無電解銅めっき層の厚みは０．１〜１μｍ程度、電解銅めっき層の厚みは５〜２５μｍ程度とする。次に、電解銅めっき層が施されたスルーホールの内部に孔埋め樹脂を充填する。次に、孔埋め樹脂上および上下面の銅めっき層上に無電解銅めっき層および電解銅めっき層を順次被着する。無電解銅めっき層の厚みは０．１〜１μｍ程度、電解銅めっき層の厚みは５〜３０μｍ程度とする。最後に、銅箔およびその上の銅めっき層を周知のサブトラクティブ法によりパターン加工する。

次に、図３（ｂ）に示すように、コア用の絶縁板１の表面にビルドアップ用の絶縁層３を被着するとともにビアホール（不図示）を形成する。コア用の絶縁板１の表面に絶縁層３を被着するには、例えば、未硬化の熱硬化性樹脂組成物を含有する樹脂フィルムを真空プレス機を用いてコア用の絶縁板１の表面に貼着した後、熱硬化させればよい。また、ビアホールの形成は、レーザ加工により行なえばよい。

次に、図３（ｃ）に示すように、ビルドアップ用の絶縁層３の表面に下地金属層２１を被着させる。下地金属層２１は、例えば厚みがおよそ１μｍの薄い無電解銅めっきにより形成される。

次に、図４（ｄ）に示すように、下地金属層２１上にめっきレジスト層２２を被着する。なお、この例では、めっきレジスト層２２は、上述した第１の配線導体４ａおよび第２の配線導体４ｂに対応する部位の下地金属層２１を露出させる開口パターン２２ａ、２２ｂを有しているとともにこれらの開口パターン２２ａ、２２ｂの間隙に対応する部位を覆う帯状のめっきレジストパターン２２ｃを有している。このようなめっきレジスト層２２は、感光性を有する樹脂フィルムを下地金属層２１の表面に真空プレス機を用いて貼着するとともに上記パターンを有するように露光および現像処理することにより形成される。開口パターン２２ａと２２ｂとは屈曲部を伴って並設されており幅が１５μｍ以下である。また、めっきレジストパターン２２ｃの屈曲部近傍を除く部位の幅ｗ１は１５μｍ以下である。そして、めっきレジストパターン２２ｃは、その幅が屈曲部近傍において、屈曲部に向けて拡がっている。このようにめっきレジストパターン２２ｃの幅が屈曲部近傍において、屈曲部に向けて拡がっていることから、屈曲部近傍におけるめっきレジストパターン２２ｃと下地金属層２１との密着面積を増やして両者間の密着力を向上させることができる。

なお、めっきレジストパターン２２ｃの幅が屈曲部近傍において拡がる割合は、屈曲部における幅が屈曲部近傍を除く部位の幅の２〜３割程度広くなっていることが好ましい。そして、ここでいう屈曲部近傍とは、屈曲部から開口パターン２２ａまたは２２ｂの幅とめっきレジストパターン２２ｃの幅との和の２倍程度の範囲を意味する。例えば屈曲部近傍を除く開口パターン２２ａ、２２ｂの幅が１５μｍで、めっきレジストパターン２２ｃの屈曲部近傍を除く部位の幅ｗ１が１５μｍの場合、めっきレジストパターン２２ｃの幅は屈曲部近傍において屈曲部に向けて３〜５μｍ程度広くなっており、屈曲部における幅ｗ２が１８〜２０μｍとなる程度が好ましい。この場合、開口パターン２２ａ、２２ｂの幅が屈曲部近傍において屈曲部に向けて３〜５μｍ程度狭くなる。そして、この場合の屈曲部近傍とは、屈曲部から６０μｍ程度の範囲を意味する。また、例えば屈曲部近傍を除く開口パターン２２ａ、２２ｂの幅が１０μｍで、めっきレジストパターン２２ｃの屈曲部近傍を除く部位の幅ｗ１が１０μｍの場合は、めっきレジストパターン２２ｃの幅は屈曲部近傍において屈曲部に向けて２〜３μｍ程度広くなっており、屈曲部における幅ｗ２が１２〜１３μｍとなる程度が好ましい。この場合の屈曲部近傍とは、屈曲部から４０μｍ程度の範囲を意味する。

次に、図４（ｅ）に示すように、めっきレジスト層２２から露出した下地金属層２１上に、電解銅めっき層２３を被着させる。電解銅めっき層２３の厚みは５〜３０μｍ程度である。なお、電解銅めっき層２３を被着させるには、周知の電解銅めっき液中で電解めっきのための電荷を下地金属層２１から供給することにより、めっきレジスト層２２から露出した下地金属層２１上に電解銅めっき層２３を析出させる方法が採用される。このとき、開口パターン２２ａと２２ｂとの間のめっきレジストパターン２２ｃは、その屈曲部近傍において屈曲部に向けて幅が広くなっており、それにより下地金属層２１との密着力が向上していることから、電解銅めっき層２３を被着させる際にめっき液等によりめっきレジストパターン２２ｃが膨潤してその応力がめっきレジストパターン２２ｃの屈曲部近傍に集中して作用したとしても、めっきレジストパターン２２ｃが下地金属層２１から剥がれてしまうことを有効に防止することができ、それにより高密度な配線導体を安定して形成することが可能となる。このとき、めっきレジストパターン２２ｃの屈曲部における幅ｗ２が屈曲部近傍を除く部位の幅ｗ１の２割未満だけ広くなっている場合は、屈曲部近傍におけるめっきレジストパターン２２ｃと下地金属層２１との密着力が不足してめっきレジストパターン２２ｃが下地金属層２１から剥がれてしまう危険性が大きなものとなる。したがって、屈曲部におけるめっきレジストパターン２２ｃの幅ｗ２は屈曲部近傍を除く部位の幅ｗ１の２割以上広いことが好ましい。また、めっきレジストパターン２２ｃの幅が屈曲部に向けて拡がる位置が屈曲部から開口パターン２２ａまたは２２ｂの幅とめっきレジストパターン２２ｃの幅との和の２倍未満であると、屈曲部近傍におけるめっきレジストパターン２２ｃと下地金属層２１との密着力が不足してめっきレジストパターン２２ｃが下地金属層２１から剥がれてしまう危険性が大きなものとなる。したがって、めっきレジストパターン２２ｃの幅が屈曲部に向けて広がる位置は、屈曲部から開口パターン２２ａまたは２２ｂの幅とめっきレジストパターン２２ｃの幅との和の２倍以上離れた位置であることが好ましい。

次に、図４（ｆ）に示すように、めっきレジスト層２２を剥離除去した後、電解銅めっき層２３の間から露出した下地金属層２１をエッチングにより除去することで配線導体４を形成する。

以後は、同様にしてビルドアップ用の絶縁層３、配線導体４を必要な層数だけ積層し、さらにその上に半導体素子接続パッド９が露出する開口部を有するソルダーレジスト層５を被着することで配線基板１０が形成される。かくして、本発明の配線基板の製造方法によれば、屈曲部を有するめっきレジストパターンの剥がれを抑制し、高密度な配線導体を安定して形成可能な配線基板の製造方法を提供することができる。

３絶縁層
４ａ第１の配線導体
４ｂ第２の配線導体
１０配線基板
２１下地金属層
２２めっきレジスト層

Claims

絶縁層上に、めっき金属層から成る第１の配線導体と第２の配線導体とが、屈曲部を有する幅が１５μｍ以下の間隙を挟んで互いに隣接して形成されて成る配線基板の製造方法であって、前記絶縁層上に下地金属層を被着させる工程と、前記下地金属層上に、前記第１の配線導体および第２の配線導体に対応する部位の前記下地金属層を露出させるとともに前記間隙に対応する部位の前記下地金属層を覆うめっきレジストパターンを有するめっきレジスト層を被着させる工程と、前記めっきレジスト層から露出する前記下地金属層上にめっき金属層を被着させる工程と、前記めっきレジスト層を除去した後、前記めっき金属層から露出する前記下地金属層をエッチング除去する工程とを含み、前記めっきレジストパターンは、前記間隙に対応する部位の前記下地金属層を覆う幅が前記屈曲部近傍において該屈曲部に向けて拡がっていることを特徴とする配線基板の製造方法。