JP2014072220A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外周側面を金属で覆い露出させないプリント配線板の製造を実現する。
【解決手段】プリント配線板集合体における隣接するプリント配線板間の境界端を定める第１金属層を所定幅のパターンで支持台の上表面に形成することと、第１金属層の上にプリント配線板集合体における各プリント配線板の絶縁層および導体層を有する配線構造部分を形成することと、第１金属層を露出させる第１金属層のパターンに対応したパターンの溝を配線構造部分に形成することと、溝の壁面部の配線構造部分に第２金属層を形成することと、溝の底面部の第１金属層を切断して各プリント配線板に分割することによって、プリント配線板は製造される。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板の製造に関し、特に、外周側面が金属で覆われたプリント配線板の製造方法に関する。

今日、半導体パッケージ向けのプリント基板は、軽薄短小の要求に応えるため、コアレス基板などの薄型基板が市場に導入されてきている。

有機材料の薄型基板は、一般的に割れやすく、特に、基板端面（外周側面）の割れは、回路配線の切断自体を生じることや後工程での薬品や水分が割れから進入して回路配線の腐食を発生させることなどの原因になり得る。また、基板端面の割れは、外観的にも良くはなく、基板の商品価値を損ねかねない。

基板端面の割れに対しては、配線に使うことができる有効領域を基板端の外周よりもある幅（≒５００μｍ）ほど内側に制限して、仮に基板端面で割れが発生したとしても、回路配線の切断や腐食を防ぐことが行われている。しかしながら、このような対処法では、回路配線の切断や腐食を防ぐことができるとしても、有効領域は基板面積よりも小さく、基板表面を活用しきれていない。

プリント配線板の外周処理の従来技術としては、例えば、特許文献１に、ＧＣＳ基板（ガラス・セラミックス・サブストレート基板）の表面に形成されるポリイミド膜の基板外周からの剥離を防止するためにメタルリングをＧＣＳ基板の外周に取り付け、ポリイミド膜とメタルリングの良好な密着性によりその剥離を防止することが示されている。

特許文献２に、絶縁性基板の端面全体又はその端面のうちの少なくとも切断面の部分を覆う端面カバー部を、配線パターン形成のフォトリソグラフィプロセスが行われる以前の状態のときに設けるようにして、パターン不良の発生要因である絶縁性基板の端面からの微小切断片や微細粉塵などの飛散を防ぎ、プリント配線板における配線などのパターン不良の発生を抑止ないしは解消し、その良品率の向上を達成することが示されている。

特許文献３に、半導体素子実装基板に複数のスルーホールを設けるとともに基板の周辺部に長溝状のダミースルーホールを形成し、複数のスルーホールとダミースルーホール内に金属膜を形成し、基板の四隅を開口してダミースルーホールの端部を開口し、個片分割を行うことにより、個片分割を容易にするとともに、基板側面からの水分浸入や半田付実装時の熱ストレス等による積層剥離、クラックの発生を防止することが示されている。

特許第２８８４６６９号明細書 特開２００９−２９５６２０号公報 特許第３４３２９８２号明細書

これまで、プリント配線板の外周側面を金属などで覆って配線に使える有効領域は大きくなってきているが、プリント配線板の製造で個片分割などの切断時に外周側面が覆われないこともあって、基板端面の割れは外周側面が覆われていない間に起き得る又は覆われていない箇所で起き得るので、基板端面の割れ対策としては十分でない。本発明は、外周側面を金属で覆い露出させないプリント配線板製造の実現を目的とする。本発明の目的には、そのようなプリント配線板製造の方法を提供することが含まれる。

本発明により提供される１実施態様のプリント配線板製造方法は、プリント配線板集合体における隣接するプリント配線板間の境界端を定める第１金属層を所定幅のパターンで支持台の上表面に形成することと、第１金属層の上にプリント配線板集合体における各プリント配線板の絶縁層および導体層を有する配線構造部分を形成することと、第１金属層を露出させる第１金属層のパターンに対応したパターンの溝を配線構造部分に形成することと、溝の壁面部の配線構造部分に第２金属層を形成することと、溝の底面部の第１金属層を切断して各プリント配線板に分割することを含む。

好ましくは、溝を配線構造部分に形成することは、レーザードリルにより前記溝を前記配線構造部分に形成することを含む。

好ましくは、溝の壁面部の配線構造部分に第２金属層を形成することは、溝内の表面および配線構造部分の表面に無電解金属メッキにより金属膜を形成することと、溝に開口を有するマスク層を金属膜の上に形成することと、溝内の金属膜に電解金属メッキにより第２金属層を形成することと、マスク層を取り除いて金属の全面エッチングにより金属膜を除去することを含む。

好ましくは、溝の底面部の第１金属層を切断して各プリント配線板に分割することは、第１金属層をダイサーで個片切断することを含む。

本発明により提供される１実施態様のプリント配線板は、プリント配線板集合体における隣接するプリント配線板間の境界端を定める第１金属層を所定幅のパターンで支持台の上表面に形成することと、第１金属層の上にプリント配線板集合体における各プリント配線板の絶縁層および導体層を有する配線構造部分を形成することと、第１金属層を露出させる第１金属層のパターンに対応したパターンの溝を配線構造部分に形成することと、溝の壁面部の配線構造部分に第２金属層を形成することと、溝の底面部の第１金属層を切断して各プリント配線板に分割することと、により製造された、外周側面が金属で覆われたプリント配線板である。

好ましくは、プリント配線板は、溝がレーザードリルにより配線構造部分に形成されている。

好ましくは、プリント配線板は、溝の壁面部の配線構造部分に第２金属層を形成することは、溝内の表面および配線構造部分の表面に無電解金属メッキにより金属膜を形成することと、溝に開口を有するマスク層を金属膜の上に形成することと、溝内の金属膜に電解金属メッキにより第２金属層を形成することと、マスク層を取り除いて金属の全面エッチングにより金属膜を除去することとにより、第２金属層が溝の壁面部の配線構造部分に形成されている。

好ましくは、プリント配線板は、第１金属層をダイサーで個片切断することにより溝の底面部の第１金属層が切断されて各プリント配線板に分割されている。

本発明により、外周側面を金属で覆い露出させないプリント配線板製造が実現される。特に、外周側面を金属で覆い露出させずにプリント配線板を製造する方法が提供される。

本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法を概略的に示す図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法により製造されたプリント配線板集合体の上面の一部分を示す部分平面図である。 図２のＩ−Ｉ線に沿う部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。 本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法での処理を示す部分断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、記載された実施形態の内容に限定して解釈されるべきではない。なお、実施形態の説明の全体を通じて同じ構成部分乃至構成要素には同じ番号を付している。

図１に本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法における処理の流れを概略的に示す。先ず、１で、複数のプリント配線板を含むプリント配線板集合体としてプリント配線板は製造されるのであるが、そのプリント配線板集合体における隣接するプリント配線板間の境界端を定める第１金属層を所定幅のパターンで支持台の上表面に形成する。次に、２で、第１金属層の上にプリント配線板集合体における各プリント配線板の絶縁層および導体層を有する配線構造部分を形成する。それから、３で、第１金属層を露出させる第１金属層のパターンに対応したパターンの溝を配線構造部分に形成する。さらに、４で、溝の壁面部の配線構造部分に第２金属層を形成する。各プリント配線板の外周側面はこの第２金属層で覆われる。そして、５で、溝の底面部の第１金属層を切断して各プリント配線板に分割する。こうして、個々のプリント配線板が製造される。

図２に本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法により製造されたプリント配線板集合体の上面の一部分を示す。プリント配線板集合体１００は、複数のプリント配線板１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０および省略されたその他を含む。プリント配線板集合体１００で周辺ではなくて中に位置するプリント配線板１１０、１２０、１３０、１４０などは、境界端となるそれらの周囲に溝１０が設けられて隣接するプリント配線板から分離されている。プリント配線板集合体１００で周辺に位置するプリント配線板１５０、１６０、１７０、１８０などは、他のプリント配線板と隣接する境界端となる周辺にだけ溝１０が設けられて隣接するプリント配線板から分離されている。溝１０は、それにより隣接するプリント配線板を切断・分割して個別化することができる所定幅Ｗで形成される。

溝１０はその内壁および開口端に金属層２０が形成されている。溝１０の内壁が個片後の各プリント配線板の外周側面をなす。したがって、各プリント配線板の外周側面は金属層２０で覆われている。各プリント配線板の表面には例えばはんだ保護膜のような保護膜３０が形成されている。プリント配線板１１０および１２０の保護膜３０には、それぞれ開口４０および５０が形成され、そこで搭載するデバイスとの電気接続が行われる。

図３に図２のＩ−Ｉ線に沿う部分断面を示す。プリント配線板１１０および１２０はダイサーステージ２００により支えられている。溝１０の内壁に形成された金属層２０がプリント配線板１１０および１２０の外周側面を覆っている。プリント配線板１１０および１２０は次のような配線構造部分を有する。すなわち、３層の多層配線構造をなし、それらの内部では各絶縁層上に形成された導体層が各絶縁層中に形成された導体ビアで相互接続されている。

図４Ａ〜４Ｔに図２および図３のプリント配線板１１０および１２０がどのように製造されるのかを示す。製造するプリント配線板を支える支持台３００の上表面に剥離層３０５を形成し、剥離層３０５の上に例えば銅膜のような金属膜３１０を形成する（図４Ａ）。金属膜３１０の上には例えばドライフィルムのようなマスク層３１５を付着する（図４Ｂ）。マスク層３１５は、露光・現像処理され、溝１０が形成される箇所には溝１０の所定幅Ｗに対応する所定幅の開口３２０を、そして導体ビアが形成される箇所にはそれぞれ所定サイズの開口３２１および３２２を有する所定のパターンに加工される（図４Ｃ）。

例えば電解銅メッキのような金属メッキ処理が行われて、マスク層３１５の開口３２０、３２１および３２２には、それぞれ金属層３３０、３３１および３３２が付着される（図４Ｄ）。マスク層３１５は取り除かれ、溝１０が形成される箇所には所定幅の金属層３３０が形成され、導体ビアが形成される箇所にはそれぞれ所定サイズの金属層３３１および３３２が形成される（図４Ｅ）。

金属層３３０、３３１および３３２の上には第１レベル層となる第１絶縁層３４０が付着され、第１絶縁層３４０は、例えばレーザードリルなどにより金属層３３１および３３２の箇所にそれぞれ開口３４１および３４２が形成される（図４Ｆ）。例えば無電解銅メッキのような金属メッキ処理が行われて、第１絶縁層３４０の表面と開口３４１および３４２内の表面に金属膜３４５が付着される（図４Ｇ）。

金属膜３４５の上には例えばドライフィルムのようなマスク層３５０が付着され、マスク層３５０は、露光・現像処理され、導体ビアが形成される開口３４１および３４２の箇所にはそれぞれ開口３５１および３５２を有する所定のパターンに加工される（図４Ｈ）。

例えば電解銅メッキのような金属メッキ処理が行われて、マスク層３５０の開口３５１および３５２には、それぞれ導体ビアを有する金属層３５５および３５６が付着される（図４Ｉ）。マスク層３５０は取り除かれ、例えばフラッシュエッチングのような金属の全面エッチングで金属膜３４５は除去される。このとき、金属層３５５および３５６もエッチングされるが残り、それぞれ導体ビアを有する金属層３５５および３５６が形成される（図４Ｊ）。

図４Ｆから図４Ｊまでの処理を繰り返して、第２レベル層の配線層も同様に第２絶縁層３６０の金属層３６５および３６６のように形成される（図４Ｋ）。金属層３６５および３６６の上には第３レベル層となる第３絶縁層３７０が付着され、第３絶縁層３７０は、例えばレーザードリルなどにより金属層３６５および３６６の箇所にそれぞれ開口３７１および３７２が形成される（図４Ｌ）。

さらに、第３絶縁層３７０は、例えばレーザードリルなどにより溝１０が形成される箇所に開口３７３を形成され、そして、開口３７３は第２絶縁層３６０および第１絶縁層３４０にも形成されて、金属層３３０が露出される（図４Ｍ）。例えば無電解銅メッキのような金属メッキ処理が行われて、第３絶縁層３７０の表面と開口３７１、３７２および３７３内の表面に金属膜３７５が付着される（図４Ｎ）。

金属膜３７５の上には例えばドライフィルムのようなマスク層３８０が付着され、マスク層３８０は、露光・現像処理され、導体ビアが形成される開口３７１および３７２の箇所にはそれぞれ開口３８１および３８２を、そして溝１０が形成される開口３７３の箇所には開口３８３を有する所定のパターンに加工される（図４Ｏ）。

例えば電解銅メッキのような金属メッキ処理が行われて、マスク層３８０の開口３８１および３８２にはそれぞれ導体ビアを有する金属層２１および２２が付着され、マスク層３８０の開口３８３には金属層２０が付着される（図４Ｐ）。なお、図示されないが、プリント配線板集合体１００で周辺に位置するプリント配線板１５０、１６０、１７０、１８０などにおける他のプリント配線板と隣接していない周辺（溝１０がない）の外周側面は、マスク層３８０が付着しておらず、この金属メッキ処理により金属層で覆われる。

マスク層３８０は取り除かれ、例えばフラッシュエッチングのような金属の全面エッチングで金属膜３７５は除去される。このとき、金属層２０、２１および２２もエッチングされるが残り、それぞれ導体ビアを有する金属層２１および２２が形成され、溝１０の箇所には開口３７３および３８３の形状に沿うように金属層２０が形成される（図４Ｑ）。

金属層２０、２１および２２の上に例えばはんだ保護膜のような保護膜３０が付着され、露光・現像処理されて、保護膜３０は、搭載するデバイスとの電気接続のための開口４０および５０と溝１０のための開口６０を有する所定のパターンに加工される（図４Ｒ）。

プリント配線板集合体を支えていた支持台３００は取り外され、取り外した面側で例えばフラッシュエッチングのような金属の全面エッチングを行って金属膜３１０を除去する（図４Ｓ）。このとき、金属層３３０、３３１および３３２もエッチングされるが残る。

プリント配線板集合体は、ダイサーステージ２００に載せられ、溝１０の底部にある金属層３３０を例えばダイサーで個片切断することにより各プリント配線板にカットされる（図４Ｔ）。ダイサーステージ２００は切断される金属層３３０の箇所に凹所２１０が設けられている。

本発明の１実施形態に係るプリント配線板製造方法では、各プリント配線板の外周側面は、配線層を形成するときに金属層で全て覆われ、個別化の切断・分割のときに露出されるようなことはなく、完全に保護される。また、プリント配線板の外周側面を金属層で覆う処理は、プリント配線板を切断・分割後に行うのではなくて、配線層を形成する処理に組み込まれて一緒に行われるので、製造の処理上、手間もかからず効率的である。

以上、実施態様を用いて本発明の説明をしたが、本発明の技術的範囲は実施態様について記載した範囲には限定されない。実施態様に種々の変更又は改良を加えることが可能であり、そのような変更又は改良を加えた態様も当然に本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ 溝
２０ 金属層
３０ 保護膜
４０、５０ 開口
１００ プリント配線板集合体
１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０ プリント配線

Claims (8)

1. プリント配線板集合体における隣接するプリント配線板間の境界端を定める第１金属層を所定幅のパターンで支持台の上表面に形成することと、
   前記第１金属層の上に前記プリント配線板集合体における各プリント配線板の絶縁層および導体層を有する配線構造部分を形成することと、
   前記第１金属層を露出させる前記第１金属層の前記パターンに対応したパターンの溝を前記配線構造部分に形成することと、
   前記溝の壁面部の前記配線構造部分に第２金属層を形成することと、
   前記溝の底面部の前記第１金属層を切断して前記各プリント配線板に分割することと、
   を含む、プリント配線板の製造方法。
2. 前記溝を前記配線構造部分に形成することが、レーザードリルにより前記溝を前記配線構造部分に形成することを含む、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記溝の壁面部の前記配線構造部分に第２金属層を形成することが、
   前記溝内の表面および前記配線構造部分の表面に無電解金属メッキにより金属膜を形成することと、
   前記溝に開口を有するマスク層を前記金属膜の上に形成することと、
   前記溝内の前記金属膜に電解金属メッキにより前記第２金属層を形成することと、
   前記マスク層を取り除いて金属の全面エッチングにより前記金属膜を除去することと、
   を含む、請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記溝の底面部の前記第１金属層を切断して前記各プリント配線板に分割することが、前記第１金属層をダイサーで個片切断することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
5. プリント配線板集合体における隣接するプリント配線板間の境界端を定める第１金属層を所定幅のパターンで支持台の上表面に形成することと、
   前記第１金属層の上に前記プリント配線板集合体における各プリント配線板の絶縁層および導体層を有する配線構造部分を形成することと、
   前記第１金属層を露出させる前記第１金属層の前記パターンに対応したパターンの溝を前記配線構造部分に形成することと、
   前記溝の壁面部の前記配線構造部分に第２金属層を形成することと、
   前記溝の底面部の前記第１金属層を切断して前記各プリント配線板に分割することと、
   により製造された、外周側面が金属で覆われたプリント配線板。
6. 前記溝がレーザードリルにより前記配線構造部分に形成された、請求項５に記載のプリント配線板。
7. 前記溝内の表面および前記配線構造部分の表面に無電解金属メッキにより金属膜を形成することと、
   前記溝に開口を有するマスク層を前記金属膜の上に形成することと、
   前記溝内の前記金属膜に電解金属メッキにより前記第２金属層を形成することと、
   前記マスク層を取り除いて金属の全面エッチングにより前記金属膜を除去することと、
   により、前記第２金属層が前記溝の壁面部の前記配線構造部分に形成された、請求項５又は６に記載のプリント配線板。
8. 前記第１金属層をダイサーで個片切断することにより前記溝の底面部の前記第１金属層が切断されて前記各プリント配線板に分割された、請求項５〜７のいずれか１項に記載のプリント配線板。

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