JP2013211389A

JP2013211389A - ガイドマーク設置装置、露光装置および多層配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2013211389A
Application number: JP2012080085A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Ishikawa; 和充石川; Chihiro Ishikawa; 千博石川; Mitsuyasu Ishihara; 光泰石原
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10

Abstract

【課題】ドリルを用いずに、表層と内層との位置合わせが可能なガイドマークを表層に設置し、ガイドマークの位置精度の向上、加工異物の発生抑制、バリによるアライメント不良の防止を可能とする。
【解決手段】多層配線基板の表層側から内層導体を観察するＸ線観察手段と、このＸ線観察手段により得られた画像を処理する画像処理手段と、この画像処理手段を用いて内層導体の基準位置を決定する基準位置決定手段と、前記基準位置に対応する位置の前記多層配線基板の表層にＵＶ光をスポット照射するＵＶスポット照射手段と、を有するガイドマーク設置装置、露光装置およびこれらを用いる多層配線基板の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガイドマーク設置装置、露光装置およびこれらを用いる多層配線基板の製造方法に関する。

近年、スマートフォンに代表される様に携帯機器製品の小型化・薄型化の高機能化に伴い、プリント配線板は薄型多層化傾向になっている。こうした背景から、配線密度増加・極小ランド化・ビア径極小化等、最終製品の特性上薄板化が必須となる。

プリント配線板の多層化・高密度を行なう上で、内層との位置合せが重要な技術となってくる。薄型多層プリント配線板は、内層となるコア材（両面銅張り積層板）に基準ガイド穴を加工後、銅箔に非貫通穴加工形成のため任意の径でエッチング処理を行なう。その後、エッチングで抜けた銅箔箇所にレーザー加工にて、極小径非貫通穴を設置する。その後非貫通穴を含め全面銅めっきを施し、表裏に感光性フィルムを貼って、基準ガイド穴を使って、回路データを露光照射し感光性フィルムに焼き付けられる。この際露光された箇所が回路（導体）となって未露光部分は薬液で剥がされ、露出した銅体はエッチング処理で除去される。

多層化は、この回路形成された製品に、銅表面粗化処理を行ない表裏より１段積層され多層化となる。１段積層された面の回路形成は、内層との整合するため、内層回路形成されたガイドマークをＸ線観察装置で確認し、ドリル加工で貫通穴が形成される。これにより内層との位置決め穴が形成される。この基準穴として１段積層された面の加工が可能となる。これを繰り返す事により多層化が可能となる（特許文献１〜３）。

この内層との位置あわせは、ザグリ加工を行ない内層の基準マークを露出される方法もあるが、近年では一般的ではない（特許文献４）。

特開平５−０８２９７２号公報特開平５−１５２７６７号公報特開平５−２０６６５２号公報特開２００１−２５７４７２号公報

しかし、前記したドリル加工で行なう場合は、Ｘ-Layで認識後ドリル加工を行なうため、ドリルを加工する場合の加工される物とズレが生ずる事があったり、薄板では基材がしなったりするため、その分精度が低下する。また、加工をするにつれドリルが磨耗し切削能力が低下しバリが発生しやすいため、後工程にて位置決め認識のカメラで読み取り不具合が発生する。また、切削作業のためゴミの発生がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ドリルを用いずに、表層と内層との位置合わせが可能なガイドマークを表層に設置し、ガイドマークの位置精度の向上、加工異物の発生抑制、バリによるアライメント不良の防止を可能とすることを目的とする。

本発明は以下のものに関する。
１．多層配線基板の表層側から内層ガイドマークを観察するＸ線観察手段と、このＸ線観察手段により得られた画像から、前記内層ガイドマークよりも外層のガイドマークの基準となる位置を決定する画像処理手段と、前記基準となる位置に対応する位置の前記多層配線基板の表層にＵＶ光をスポット照射するＵＶスポット照射手段と、を有するガイドマーク設置装置。
２．項１において、ＵＶスポット照射手段から照射されるＵＶ光が、平行光であるガイドマーク設置装置。
３．項１又は２のガイドマーク設置装置を備える露光装置。
４．多層配線基板の表層側から内層ガイドマークを観察するＸ線観察工程と、このＸ線観察工程により得られた画像から、前記内層ガイドマークよりも外層のガイドマークの基準となる位置を決定する画像処理工程と、前記基準となる位置に対応する位置の前記多層配線基板の表層にＵＶ光をスポット照射するＵＶスポット照射工程とによりガイドマークを設置する多層配線基板の製造方法。
５．項４において、ＵＶスポット照射工程では、平行光を用いる多層配線基板の製造方法。

本発明によれば、ドリルを用いずに、表層と内層との位置合わせが可能なガイドマークを表層に設置し、ガイドマークの位置精度の向上、加工異物の発生抑制、バリによるアライメント不良の防止を可能とすることができる。

本発明のガイドマーク設置装置の一実施形態の概略図である。本発明の多層配線基板の製造方法の一実施形態のフロー図である。本発明のガイドマーク設置装置又は多層配線基板の製造方法の一実施形態で形成したガイドマークの概略図である。従来のガイドマーク設置装置の概略図である。従来の多層配線基板の製造方法のフロー図である。従来のガイドマーク設置装置又は多層配線基板の製造方法で形成したガイドマークの概略図である。

本発明のガイドマーク設置装置の一実施形態を、図１に示す。本発明のガイドマーク設置装置１としては、多層配線基板７の表層側から内層ガイドマーク５を観察するＸ線観察手段２及び３と、このＸ線観察手段２及び３により得られた画像から、前記内層ガイドマーク５よりも外層のガイドマークの基準となる位置を決定する画像処理手段４と、前記基準となる位置に対応する位置の前記多層配線基板７の表層にＵＶ光をスポット照射するＵＶスポット照射手段６と、を有するガイドマーク設置装置が挙げられる。

また、図３には、本発明のガイドマーク設置装置又は多層配線基板の製造方法の一実施形態で形成したガイドマークの概略図を示す。内層ガイドマーク５を基準として、より外層のガイドマークの基準となる位置に対応する位置の感光性フィルム９に、ＵＶスポット照射部１０（外層ガイドマーク）が設けられる。感光性フィルム９のＵＶスポット照射部１０は、ＵＶスポットが照射されない部分と色のコントラストが形成されるため、画像処理を行うカメラ等で十分認識可能であり、ガイドマークとして用いることが可能になる。なお、本発明において、外層とは、内層に対して、より外側の配線層を意味するものであり、完成後の多層配線基板の最外層だけを意味するものでない。

このように、内層ガイドマーク５との位置決めは、Ｘ線観察手段２及び３での確認は行なうが、ガイドマーク１０は、感光性フィルム９に露光照射する方式を行うことで、ドリルなどの機械加工が無くなるため、位置ズレ・ゴミが抑制される。また、ドリルを使用しないで露光照射のため、クリーンルーム内での作業が可能となり、従来の工程に比べ温湿度一定の部屋で行う事が可能となるため、寸法変化の影響が少ない。

本発明のガイドマーク設置装置１は、ＵＶスポット照射手段６から照射されるＵＶ光が、平行光であるのが好ましい。これにより、感光性フィルム９に、より鮮明なガイドマーク１０を設定するができるので、位置精度が向上する。

本発明のガイドマーク設置装置１は、従来のガイドマーク設置装置１９のように、ドリル１７による切削加工を伴わないため、露光装置の中に組み込むことが可能であり、その場合は、ガイドマーク１０の設置に続いて、設置したガイドマーク１０を基準とした外層パターンの露光までを連続して行うことができる。

本発明の多層配線基板の製造方法の一実施形態を、図２に示す。本発明の多層配線基板の製造方法は、内層回路形成（Ａ）及び積層形成（Ｂ）を行い、得られた積層体の銅箔８上に、感光性フィルム９をラミネートした後、上述した本発明のガイドマーク設置装置１を用いて、感光性フィルム上にＵＶ光をスポット照射（Ｃ）し、内層ガイドマーク５を基準として、より外層のガイドマークを設置する。つまり、本発明の多層配線基板の製造方法としては、多層配線基板７の表層側から内層ガイドマーク５を観察するＸ線観察工程と、このＸ線観察工程により得られた画像から、前記内層ガイドマーク５よりも外層のガイドマーク１０の基準となる位置を決定する画像処理工程と、前記基準となる位置に対応する位置の前記多層配線基板７の表層にＵＶ光をスポット照射するＵＶスポット照射工程とによりガイドマークを設置する多層配線基板の製造方法が挙げられる。

本発明の多層配線基板の製造方法において、ＵＶスポット照射工程では、平行光を用いるのが好ましい。これにより、感光性フィルム９に、より鮮明なガイドマーク１０を設定するができるので、位置精度が向上する。

図２に示すように、内層回路形成（Ａ）及び積層形成（Ｂ）を行い、得られた積層体の銅箔８上に、感光性フィルム９をラミネートした後、図１のガイドマーク設置装置１を用いて、感光性フォルム上にＵＶ光をスポット照射（Ｃ）し、内層ガイドマーク５を基準として、図３に示すような外層ガイドマーク１０を設置した。

感光性フィルム９のＵＶスポット照射部１０は、ＵＶスポットが照射されない部分と色のコントラストが形成され、画像処理を行うカメラ等で十分認識可能であり、ガイドマークとして用いることが可能であった。

（比較例）
図５に示すように、内層回路形成（ａ）及び積層形成（ｂ）を行い、得られた積層体に対して、図４のガイドマーク設置装置１９を用いて、ドリル１７によるＸ線穴あけによって、内層ガイドマーク５を基準として、図６に示すような外層ガイドマーク１８を設置した。

ドリル１７によるＸ線穴あけによって形成した外層ガイドマーク１８にはバリが観察され、周囲にはバリや切削くず等による異物が観察された。実施例に比べて、位置精度の変動が大きい傾向があった。

１．ガイドマーク設置装置
２．Ｘ線装置（Ｘ線観察手段の一部）
３．カメラ（Ｘ線観察手段の一部）
４．モニター（画像処理手段）
５．内層ガイドマーク
６．ＵＶスポット（ＵＶスポット照射手段）
７．多層配線基板
８．銅箔
９．感光性フィルム
１０．ＵＶスポット照射部又はガイドマーク又は外層ガイドマーク
１１．プリプレグ
１２．エッチングレジスト
１３．窓孔
１４．非貫通穴
１５．銅めっき
１６．外層パターン
１７．ドリル
１８．Ｘ線穴あけ部又はガイドマーク又は外層穴あけ部
１９．（従来の）ガイドマーク設置装置

Claims

多層配線基板の表層側から内層ガイドマークを観察するＸ線観察手段と、このＸ線観察手段により得られた画像から、前記内層ガイドマークよりも外層のガイドマークの基準となる位置を決定する画像処理手段と、前記基準となる位置に対応する位置の前記多層配線基板の表層にＵＶ光をスポット照射するＵＶスポット照射手段と、を有するガイドマーク設置装置。
請求項１において、ＵＶスポット照射手段から照射されるＵＶ光が、平行光であるガイドマーク設置装置。
請求項１又は２のガイドマーク設置装置を備える露光装置。
多層配線基板の表層側から内層ガイドマークを観察するＸ線観察工程と、このＸ線観察工程により得られた画像から、前記内層ガイドマークよりも外層のガイドマークの基準となる位置を決定する画像処理工程と、前記基準となる位置に対応する位置の前記多層配線基板の表層にＵＶ光をスポット照射するＵＶスポット照射工程とによりガイドマークを設置する多層配線基板の製造方法。
請求項４において、ＵＶスポット照射工程では、平行光を用いる多層配線基板の製造方法。