JP2016100390A - Peelable metal foil and manufacturing method of the same, and printed circuit board manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷配線板を製造するために用いるピーラブル金属箔とその製造方法、及び、それを用いて製造する印刷配線板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a peelable metal foil used for manufacturing a printed wiring board, a manufacturing method thereof, and a manufacturing method of a printed wiring board manufactured using the same.
近年、電子機器の小型化、軽量化、多機能化が一段と進み、これに伴ない、配線の高集積化と小型化が急速に進み、配線の微細化が進んでいる。また、半導体チップとほぼ同等のサイズの、いわゆるチップサイズパッケージ(CSP;Chip Size/Scale Package)などの小型化したパッケージへの要求が強くなっている。一方、エッチングにより配線を形成するサブトラクティブ法で歩留り良く形成できる配線は、配線幅(L)/配線間隙(S)=50μm/50μm程度である。 In recent years, electronic devices have been further reduced in size, weight, and functionality, and along with this, higher integration and miniaturization of wiring are rapidly progressing, and miniaturization of wiring is progressing. In addition, there is an increasing demand for a downsized package such as a so-called chip size package (CSP; Chip Size / Scale Package) that is almost the same size as a semiconductor chip. On the other hand, the wiring that can be formed with high yield by the subtractive method of forming the wiring by etching is wiring width (L) / wiring gap (S) = about 50 μm / 50 μm.
従来の厚さの銅箔をサブトラクティブ法でエッチングして更に微細な配線幅/配線間隙の配線パターンを形成しようとすると、エッチングされて形成される配線パターンの側壁の垂直性が悪くなる。また、配線幅が細いと、配線がエッチングで断線され易くなる。 If an attempt is made to form a wiring pattern with a finer wiring width / wiring gap by etching a copper foil having a conventional thickness by a subtractive method, the verticality of the side wall of the wiring pattern formed by etching is deteriorated. Further, if the wiring width is narrow, the wiring is likely to be disconnected by etching.
微細な、配線幅/配線間隙=35μm/35μm程度の配線パターンをサブトラクティブ法で歩留り良く形成するためには、厚さ10μm以下の薄い銅箔を用いる必要がある。 In order to form a fine wiring pattern with a wiring width / wiring gap of about 35 μm / 35 μm with a good yield by the subtractive method, it is necessary to use a thin copper foil having a thickness of 10 μm or less.
また、その微細な配線幅/配線間隙=35μm/35μmの配線を製造するために、基材表面に比較的薄い無電解金属めっき層を形成しておき、その上にめっきレジストを形成して、電解金属めっきで導体を必要な厚さに形成し、その後、レジスト剥離後に、その薄い金属めっき層をソフトエッチングで除去するというセミアディティブ法を用いる事も可能である。 In addition, in order to produce a wiring having a fine wiring width / wiring gap = 35 μm / 35 μm, a relatively thin electroless metal plating layer is formed on the surface of the substrate, and a plating resist is formed thereon, It is also possible to use a semi-additive method in which a conductor is formed to a required thickness by electrolytic metal plating, and then the thin metal plating layer is removed by soft etching after resist stripping.
いずれの方法でも、厚さ10μm以下の薄い銅箔を、微細な配線パターンの印刷配線板の製造に用いる必要があり、そのためにピーラブル金属箔が用いられている。 In any method, it is necessary to use a thin copper foil having a thickness of 10 μm or less for the production of a printed wiring board having a fine wiring pattern, and therefore, a peelable metal foil is used.
特許文献1では、離脱が可能なピーラブル金属箔を2枚向かい合わせた間にプリプレグを挟んで積層して硬化させたコア基板を作製し、そのコア基板の両面に層間絶縁樹脂層と配線パターンを順次ビルドアップして多層構造体を形成する。そして、コア基板の両面に形成した多層構造体を、ピーラブル金属箔を剥離して分離することで、微細な配線を有する印刷配線板を製造する技術が開示されている。
In
特許文献1の技術では、コア基板の外側にプリプレグとピーラブル金属箔を積層して加熱・加圧してプリプレグを硬化させることで、コア基板にピーラブル金属箔を貼り合せた積層基板を製造した。しかし、そのピーラブル金属箔は、ピーラブル金属箔の剥離の境界線が積層基板の端面に露出しているため、印刷配線板の製造のストレスにより、その剥離の界面が製造途中に剥離し易く製造不良を生じる問題があった。
In the technique of
本発明の目的は、ピーラブル金属箔を用いて製造する印刷配線板の製造工程におけるス
トレスにより製造途中にピーラブル金属箔が剥離することを防止し、印刷配線板の製造歩留まりを向上させることを目的とする。
The purpose of the present invention is to prevent peeling of the peelable metal foil during the production due to stress in the production process of the printed wiring board produced using the peelable metal foil, and to improve the production yield of the printed wiring board. To do.
本発明は、上記課題を解決するために、複数の金属層の間に剥離可能な中間層を挟んで積層されて前記中間層により前記複数の金属層が剥離可能にされたピーラブル金属箔であって、前記ピーラブル金属箔の外周部に複数の互いに隣接した貫通孔が形成されていることを特徴とするピーラブル金属箔である。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a peelable metal foil in which a plurality of metal layers are laminated with a peelable intermediate layer interposed therebetween, and the plurality of metal layers can be peeled by the intermediate layer. The peelable metal foil is characterized in that a plurality of mutually adjacent through holes are formed in the outer peripheral portion of the peelable metal foil.
本発明は、このピーラブル金属箔を使用して印刷配線板を製造することにより、印刷配線板の製造工程におけるストレスにより製造途中にピーラブル金属箔が剥離することを防止し、印刷配線板の製造歩留まりを向上させることができる効果がある。 The present invention uses this peelable metal foil to produce a printed wiring board, thereby preventing peeling of the peelable metal foil during the production due to stress in the production process of the printed wiring board, and the production yield of the printed wiring board. There is an effect that can be improved.
また、本発明は、上記のピーラブル金属箔であって、前記貫通孔の壁面に、前記複数の金属層を連結する溶接部が形成されていることを特徴とするピーラブル金属箔である。 Moreover, this invention is said peelable metal foil, Comprising: The welding part which connects these metal layers to the wall surface of the said through-hole is formed, It is a peelable metal foil characterized by the above-mentioned.
また、本発明は、上記のピーラブル金属箔であって、前記貫通孔が前記ピーラブル金属箔の外周部に千鳥足状に配置され、前記貫通孔が少なくとも4つの貫通孔に隣接していることを特徴とするピーラブル金属箔である。 Further, the present invention is the above-described peelable metal foil, wherein the through holes are arranged in a staggered pattern on an outer peripheral portion of the peelable metal foil, and the through holes are adjacent to at least four through holes. It is a peelable metal foil.
また、本発明は、複数の金属層の間に剥離可能な中間層を挟んで積層されて前記中間層により前記複数の金属層が剥離可能にされたピーラブル金属箔であって、前記ピーラブル金属箔の外周部に複数の互いに隣接した非貫通穴で、前記複数の金属層を連結する溶接部が形成された非貫通穴を有することを特徴とするピーラブル金属箔である。 Further, the present invention is a peelable metal foil which is laminated with a peelable intermediate layer sandwiched between a plurality of metal layers, and the plurality of metal layers can be peeled by the intermediate layer, wherein the peelable metal foil A peelable metal foil having a plurality of non-through holes adjacent to each other on the outer peripheral portion and a non-through hole formed with a welded portion connecting the plurality of metal layers.
また、本発明は、複数の金属層の間に剥離可能な中間層を挟んで積層されて前記中間層により前記複数の金属層が剥離可能にされたピーラブル金属箔の製造方法であって、前記ピーラブル金属箔の外周部に複数の互いに隣接した貫通孔又は非貫通穴をレーザ穴あけ加工装置による穴あけ加工で形成することを特徴とするピーラブル金属箔の製造方法である。 Further, the present invention is a method for producing a peelable metal foil, wherein a plurality of metal layers are laminated with a peelable intermediate layer interposed therebetween, and the plurality of metal layers are peelable by the intermediate layer, A method for producing a peelable metal foil, wherein a plurality of mutually adjacent through holes or non-through holes are formed in a peripheral portion of the peelable metal foil by drilling with a laser drilling apparatus.
また、本発明は、上記のピーラブル金属箔を用いる印刷配線板の製造方法であって、前記ピーラブル金属箔と絶縁樹脂層を積層して積層基板を製造する工程と、該積層基板の前記貫通孔又は非貫通穴を含む周縁部を機械加工により切断することで切断面に前記ピーラブル金属箔の断面を露出させる工程と、次に、前記ピーラブル金属箔を前記中間層で剥離する工程を有することを特徴とする印刷配線板の製造方法である。 The present invention also relates to a method for producing a printed wiring board using the peelable metal foil, the step of producing a laminated substrate by laminating the peelable metal foil and an insulating resin layer, and the through hole of the laminated substrate. Or having a step of exposing a cross section of the peelable metal foil to a cut surface by cutting a peripheral portion including a non-through hole by machining, and then a step of peeling the peelable metal foil with the intermediate layer. It is the manufacturing method of the printed wiring board characterized.
本発明は、外周部に複数の互いに隣接した貫通孔、又は非貫通穴、が形成されているピーラブル金属箔を用いて印刷配線板を製造することにより、印刷配線板の製造工程におけるストレスにより製造途中にピーラブル金属箔が剥離することを防止し、印刷配線板の製造歩留まりを向上させることができる効果がある。 The present invention manufactures a printed wiring board using a peelable metal foil in which a plurality of mutually adjacent through holes or non-through holes are formed on the outer peripheral portion, and is manufactured due to stress in the manufacturing process of the printed wiring board. There is an effect that the peelable metal foil is prevented from being peeled off in the middle and the production yield of the printed wiring board can be improved.
すなわち、ピーラブル金属箔に形成した貫通孔又は非貫通穴で金属層の剥離を抑えることで、印刷配線板の製造途中にピーラブル金属箔が剥離することを防止できる。また、ピーラブル金属箔のその貫通孔又は非貫通穴を含む周縁部を機械加工により切り離すことでピーラブル金属箔の断面を露出させてピーラブル金属箔が剥離できるにする。本発明は、このように、ピーラブル金属箔の剥離可否の選択性を付与することができる効果がある。 That is, the peeling of the peelable metal foil during the production of the printed wiring board can be prevented by suppressing the peeling of the metal layer with the through hole or the non-through hole formed in the peelable metal foil. Moreover, the periphery of the peelable metal foil including the through hole or the non-through hole is cut off by machining so that the cross section of the peelable metal foil is exposed so that the peelable metal foil can be peeled off. Thus, this invention has the effect which can provide the selectivity of the peelability of peelable metal foil.
<第1の実施形態>
以下、図面を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。図1(a)の平面図に、第1の実施形態に係るピーラブル金属箔13の構造を示し、図1(b)にその端部の側断面図を示す。そして、図2の側断面図に、ピーラブル金属箔13の製造方法を工程順に示し、図3から図9の側断面図に、そのピーラブル金属箔13を用いた多層の印刷配線板の製造方法を工程順に示す。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The plan view of FIG. 1A shows the structure of the
図1(a)の平面図と図1(b)の部分断面図のようなピーラブル金属箔13を用いて、図3(c)のように、コア基板に貼り付けたピーラブル金属箔13を表面に露出させた積層基板100を製造する。
Using the
(ピーラブル金属箔)
ピーラブル金属箔13には、図1(a)の平面図と図1(b)の側断面図のように、ピーラブル金属箔13の外周部に複数の互いに隣接した貫通孔Hを形成する。図1(a)の平面図では、複数の貫通孔Hを千鳥足状に配置することで、1つの貫通孔Hを、少なくとも4つの貫通孔に4方向で隣接させている。
(Peelable metal foil)
A plurality of mutually adjacent through holes H are formed in the outer periphery of the
これらの貫通孔Hは、ピーラブル金属箔13にレーザ穴あけ加工装置で孔をあけることで、厚銅箔層13aと薄銅箔層13bを貫通させて形成する。貫通孔Hの孔壁には、厚銅箔層13aと薄銅箔層13bがレーザ溶接されて成る溶接部15が形成される。
These through holes H are formed by penetrating the thick
本実施形態では、このようにピーラブル金属箔13にレーザ穴あけ加工装置で貫通孔Hを形成することで、貫通孔Hの孔壁に厚銅箔層13aと薄銅箔層13bを溶接した溶接部15を形成する。このピーラブル金属箔13を用いることで、基板製造工程でのピーラブル金属箔13の薄銅箔層13bの厚銅箔層13aからの剥離を効果的に防止することができる。
In the present embodiment, the welded portion in which the thick
(ピーラブル金属箔の製造方法)
ピーラブル金属箔13の中の10μm以下の厚さの薄銅箔層13bが、印刷配線板の製造に用いる主要な材料であるが、その薄銅箔層13bだけでは剛性が無いため、剛性のある厚銅箔層13aと合わせたピーラブル金属箔13を用いて印刷配線板を製造する。それにより、薄銅箔層13bが容易に取り扱えるようになる。
(Manufacturing method of peelable metal foil)
The thin
そのピーラブル金属箔13の原版は、薄銅箔層13bを中間層(剥離層13dと拡散防止層13c)を介して厚銅箔層13aに貼り合わせて製造しても良いが、製造方法はそれに限定されない。例えば、図2の側断面図の工程順で、以下のようにしてピーラブル金属箔13の原版を製造することができる。
The original plate of the
(工程1)
先ず、図2(a)のように、銅の金属板等の厚銅箔層13aを用意する。厚銅箔層13aは、薄銅箔層13bに比べ相対的に厚いものを用いる。特に厚さの制限は無く、用途に応じた任意の厚さを用いることができる。厚銅箔層13aの厚さは12μm以上35μm以下(例えば18μm)のものを使用することが多い。
(Process 1)
First, as shown in FIG. 2A, a thick
(工程2)
次に、図2(b)のように、厚銅箔層13aの上面に、拡散防止層13cを形成する。拡散防止層13cは、厚銅箔層13aの銅成分が薄銅箔層13bに拡散することを防ぐ性質を持つ。
(Process 2)
Next, as shown in FIG. 2B, a
拡散防止層13cは、Ni、Co、Fe、Cr、Mo、Ta、Cu、Al、Pの単体、またはNiのCo等との合金等の金属の合金を金属めっきするか、スパッタリングにより、厚さが0.01μm以上0.3μm以下の拡散防止層13cを形成する。
The
例えば、厚銅箔層13aの上面に、電解ニッケル・燐めっきを行い、拡散防止層13cを形成する。
For example, electrolytic nickel / phosphorus plating is performed on the upper surface of the thick
(工程3)
次に、その拡散防止層13cの上面に、剥離層13dを形成する。剥離層13dは、その剥離層13dの上に形成する薄銅箔層13bを厚銅箔層13aから容易に引き剥がす性質を持つ。
(Process 3)
Next, a
剥離層13dは、Cr、Ni、Fe等の金属単体、またはこれらの合金層、または、これらの水和酸化物の層を電解めっき等で形成することで形成する。
The
例えば、クロム金属、クロム合金、及び、クロム金属層を形成し、その上にクロム水和酸化物層を形成することで剥離層13dを形成する。
For example, the
また、剥離層13dをクロム金属で形成する場合は、0.01mg/dm2 以上4.5mg/dm2 以下の厚さに形成する。例えば、クロムめっきで厚さが0.005μm程度のクロム金属の剥離層13dを形成する。
When the
これらの拡散防止層13cと剥離層13dは、厚銅箔層13aと薄銅箔層13bとの間に形成する中間層を構成する。
These
(工程4)
次に、図2(c)のように、その剥離層13dの上面と、剥離層13d以外の層である厚銅箔層13aと、中間層の側端の露出断面に、電解銅めっきにより厚さが10μm以下の、厚さ1μm〜9μm(例えば5μm)の薄銅箔層13bを形成してピーラブル金属箔
13の原板を作成する。
(Process 4)
Next, as shown in FIG. 2C, the upper surface of the
(工程5)
次に、図2(d)のように、ピーラブル金属箔13の原板を所定の寸法に切断してピーラブル金属箔13を製造する。
(Process 5)
Next, as shown in FIG. 2D, the
それにより、ピーラブル金属箔13の外周縁の末端に中間層の断面を露出させ、その中間層の断面の剥離層13dの部分でピーラブル金属箔13を剥離して厚銅箔層13aと薄銅箔層13bを容易に分離できるようにする。
As a result, the cross section of the intermediate layer is exposed at the end of the outer peripheral edge of the
(工程6)
次に、図2(e)のように、その所定の寸法のピーラブル金属箔13の端部にレーザ穴あけ加工装置を用い、例えば厚銅箔層13a側からレーザ光を照射することで、貫通孔Hを形成する。これにより、図1(a)の平面図と図1(b)の側断面図のように、複数の互いに隣接した貫通孔Hを形成する。
(Step 6)
Next, as shown in FIG. 2 (e), a laser drilling device is used at the end of the
その際に、貫通孔Hの壁面に厚銅箔層13aと薄銅箔層13bの溶接部15が形成される。溶接部15は、ピーラブル金属箔13の厚銅箔層13aと薄銅箔層13bを強固に接続し、製造工程の過程における衝撃があってもピーラブル金属箔13が剥離層13dの端から剥離する不具合を避けることができる効果がある。
At that time, a welded
なお、ピーラブル金属箔13は、その厚銅箔層13aと薄銅箔層13bに銅層以外の金属層を用いることも可能である。例えば、厚銅箔層13aと薄銅箔層13bの金属層を銅とアルミニウムの組み合わせにする等、異種の金属層の組み合わせで厚銅箔層13aを構成することもできる。
The
このように、ピーラブル金属箔13は、厚銅箔層13aと薄銅箔層13bとの複数の金属層の間に、剥離可能な中間層を挟んで積層して形成し、そのピーラブル金属箔13の外周部に、この複数の金属層を接続する溶接部15を形成して構成する。
Thus, the
このピーラブル金属箔13は、それをコア基板10に貼り付けて、その上に多層配線構造30を形成した後に、ピーラブル金属箔13の貫通孔Hを形成した外周部を、機械加工で切り落とす。そうすることで、その貫通孔Hが除去されたピーラブル金属箔13の断面が露出させられて剥離することが可能になる。そのように、このピーラブル金属箔には、貫通孔Hが無いか有るかによって、剥離可否の選択性が付与されている。
The
(積層基板の製造)
図3から図8のようにして、中間層が溶接部15で密閉された断面構造のピーラブル金属箔13をコア基板10に貼り付けて、その上に多層配線構造30を形成した積層基板100を製造する。そしてその端部を切断した後に、ピーラブル金属箔13を剥離することで、印刷配線板を製造する。先ず、このピーラブル金属箔13を用いて積層基板100を製造する製造方法を説明する。
(Manufacture of laminated substrates)
3 to 8, the
(コア基板)
先ず、図3(a)のように、コア基板10として、厚み0.04mmから0.8mmの基板で、両面に厚み18μmの銅箔11を有する、有機樹脂をガラスやポリイミド、液晶などから成る補強繊維に含浸させた材料から成る両面銅張積層板(例えば、サイズが610×510mm)を用いる。
(Core substrate)
First, as shown in FIG. 3A, the
このコア基板10を構成する有機樹脂材料は、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、
エポキシアクリレート系、フェノールエポキシ系、ポリイミド系、ポリアミド系、シアネート系、液晶系を主体とする有機樹脂を用いることができる。また、その有機樹脂にシリカやブチル系有機材料、炭酸カルシウムなどによるフィラーを含ませた基板を用いることもできる。
The organic resin material constituting the
Organic resins mainly composed of epoxy acrylate, phenol epoxy, polyimide, polyamide, cyanate, and liquid crystal can be used. Alternatively, a substrate in which a filler made of silica, butyl organic material, calcium carbonate, or the like is included in the organic resin can be used.
(コア基板の銅箔粗化処理工程)
先ず、コア基板10に用いた両面銅張積層板の銅箔11の表面を、過水硫酸等のエッチング液によるソフトエッチング処理により粗化処理する。
(Core board copper foil roughening process)
First, the surface of the
(変形例1)
変形例1として、このコア基板10として、ガラス(青板、無アルカリガラス、石英)、又は、金属(ステンレス、鉄、銅、チタン、タングステン、マグネシウム、アルミニウム、クロム、モリブデンなどを主体とする)を用いることもできる。
(Modification 1)
As a first modification, the
(ピーラブル金属箔の積層工程)
次に、図3(b)のように、サイズが例えば610×510mmのコア基板10を中心にし、そのコア基板10の外側に、平面視でコア基板10と同じサイズの寸法が610×510mmのプリプレグもしくは樹脂フィルムから成る半硬化絶縁樹脂シート12aを重ね、その外側に、半硬化絶縁樹脂シート12aより小さいサイズの寸法が600×500mmの、端部に溶接部15が形成されたピーラブル金属箔13を重ねる。
(Peelable metal foil lamination process)
Next, as shown in FIG. 3B, the
そして、そのピーラブル金属箔13の外側に離型フィルム20を重ねて、真空積層プレス装置によって加熱・加圧する積層処理によって、コア基板10の外側の半硬化絶縁樹脂シート12aを硬化させて絶縁樹脂層12にする。
And the
これにより、コア基板10の外側に半硬化絶縁樹脂シート12aを硬化させて形成した絶縁樹脂層12を介してピーラブル金属箔13が積層されて、ピーラブル金属箔13が絶縁樹脂層12とコア基板10と一体になった積層基板100を製造する。
As a result, the
すなわち、積層基板100全体のサイズより小さいピーラブル金属箔13を用い、ピーラブル金属箔13の外側に、絶縁樹脂層12による額縁部14を形成した積層基板100を製造する。
That is, using the
(半硬化絶縁樹脂シート)
ここで用いる半硬化絶縁樹脂シート12aとしては、厚さが0.04mmから0.4mmの(例えば厚さが0.07mmの)、有機樹脂が補強繊維に含浸されて成るプリプレグを半硬化絶縁樹脂シート12aとして用いる。プリプレグは、樹脂リッチに調整している方が好ましい。必要なハンドリング性を確保できる場合は、補強繊維を含まない樹脂フィルムの半硬化絶縁樹脂シート12aを用いても構わない。
(Semi-cured insulating resin sheet)
As the semi-cured
半硬化絶縁樹脂シート12aの有機樹脂の材料としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂(以下、BT樹脂と称す)、ポリイミド樹脂、PPE樹脂、フェノール樹脂、PTFE樹脂、珪素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、PPS樹脂、PPO樹脂、シアネート樹脂、シアネートエステル樹脂などの有機樹脂を使用することができる。
As the organic resin material of the semi-cured
また、補強繊維は、ガラス繊維、アラミド不織布やアラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、液晶繊維などを用いることができる。また、半硬化絶縁樹脂シート12aの有機樹脂には、シリカやブチル系有機材料、炭酸カルシウムなどによるフィラーを含ませることもできる。
As the reinforcing fiber, glass fiber, aramid nonwoven fabric, aramid fiber, polyester fiber, polyamide fiber, liquid crystal fiber, or the like can be used. In addition, the organic resin of the semi-cured
図3(b)のように、この半硬化絶縁樹脂シート12aの外側に、溶接部15が形成されたピーラブル金属箔13を、厚銅箔層13aを内側にして重ねて真空積層プレスにより加熱・加圧することで、コア基板10の外側に半硬化絶縁樹脂シート12aを介してピーラブル金属箔13を積層する。真空積層プレスの条件は、適用する半硬化絶縁樹脂シート12aの材料に合わせて昇温速度や圧力、加圧タイミングを調整して実施する。流動性が高い材料を用いる場合は、昇温速度や加圧タイミングを遅くする調整を施しても構わない。
As shown in FIG. 3B, the
そして、半硬化絶縁樹脂シート12aを固化させて絶縁樹脂層12にした後に離型フィルム20を剥離して、図3(c)のように、サイズ600×500mmのピーラブル金属箔13の外周部を絶縁樹脂層12による幅5mmの額縁部14が囲んだ積層基板100を製造する。
Then, after the semi-cured
(変形例2)
変形例2として、図9のように、2枚のピーラブル金属箔13の間に、そのピーラブル金属箔13より大きいサイズの半硬化絶縁樹脂シート12aを挟んで真空積層プレスにより積層処理して積層基板100を製造することもできる。その積層基板100は、図9のように、積層基板100のサイズより小さい2枚のピーラブル金属箔13の間に、積層により硬化して剛性が十分ある厚さの絶縁樹脂層12が形成される。
(Modification 2)
As a modified example 2, as shown in FIG. 9, a laminated substrate is obtained by laminating by a vacuum laminating press with a semi-cured
(離型フィルム)
図3(b)の工程で、真空積層プレスの際に真空積層プレス装置のステンレス製のプレス板との間に挟む離型フィルム20としては、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド等の樹脂材料とステンレス、真鍮等の金属材料とを組み合わせた複合材料からなる、厚みが10〜200μmのフィルムを用いる。
(Release film)
In the step of FIG. 3 (b), as the
図3(b)の工程で、コア基板10の外側に、樹脂リッチに調整した半硬化絶縁樹脂シート12aを重ね、その外側にピーラブル金属箔13を重ね、その外側に離型フィルム20を重ねて、プレス板の間に挟んで、そのプレス板で加熱・加圧する真空積層プレス装置を用いて積層して積層基板100を製造する。
3B, the resin-rich semi-cured
こうして、図3(c)のように、薄銅箔層13bの周縁部の溶接部15で厚銅箔層13aに溶接されて固定されて保護されたピーラブル金属箔13を用いて積層基板100を製造する。ここで、半硬化絶縁樹脂シート12aはプレス板で加熱・加圧されることで熔融して流れ出してピーラブル金属箔13内の貫通孔H内に充填される。
Thus, as shown in FIG. 3 (c), the
貫通孔Hに充填された樹脂の一部がピーラブル金属箔13の表面まで流れ込んで、ピーラブル金属箔13の表面で、その貫通孔Hに隣接する貫通孔Hの樹脂と連結する。隣接する貫通孔H同士を結ぶ樹脂の橋が硬化して、その貫通孔H間のピーラブル金属箔13の表面の樹脂の橋がピーラブル金属箔13を押さえて、その剥離を防ぐ。
A part of the resin filled in the through hole H flows to the surface of the
図1(a)の平面図のように貫通孔Hが千鳥足状に配置されて、1つの貫通孔Hが他の4つの貫通孔Hと隣接する場合は、隣接する4つの貫通孔Hとの間に4つの樹脂の橋が形成されるので、樹脂の橋がピーラブル金属箔13を抑える効果が大きくなる。
When the through-holes H are arranged in a staggered pattern as shown in the plan view of FIG. 1A and one through-hole H is adjacent to the other four through-holes H, Since four resin bridges are formed between them, the effect of the resin bridges suppressing the
このピーラブル金属箔13を用いることにより、ピーラブル金属箔13がその表面側から硬化した樹脂の橋で押さえられ、また、厚銅箔層13aと薄銅箔層13bが溶接されているので、ピーラブル金属箔13の、厚銅箔層13aと薄銅箔層13bの剥離の境界面の剥離を防止できる。そのため、以降の製造工程のストレスで、ピーラブル金属箔13の、
厚銅箔層13aと薄銅箔層13bの剥離の境界面が剥離することを防止でき、その界面の剥離による製造不良を防止できる。
By using this
It is possible to prevent the peeling interface between the thick
(印刷配線板の製造方法)
この積層基板100を用いて以下のようにして印刷配線板を製造する。
(Method for manufacturing printed wiring board)
Using this
(積層基板にめっき下地導電層を形成)
先ず、図4(d)のように、積層基板100の両面への無電解銅めっき処理により、ピーラブル金属箔13の薄銅箔層13bの表面と額縁部14の絶縁樹脂層12の表面の全面に厚さ0.5μmから3μmのめっき下地導電層1を形成する。
(Forming a plating base conductive layer on the multilayer substrate)
First, as shown in FIG. 4D, the entire surface of the thin
この無電解銅めっき処理は、次に配線パターン4を形成する電解銅めっき層の下地の導電層を形成するものであるが、この無電解銅めっき処理を省略して、ピーラブル金属箔13に直接に電解銅めっき用の電極を接触させて、ピーラブル金属箔13上に直接に電解銅めっきして配線パターン4を形成しても良い。
In this electroless copper plating process, a conductive layer underlying the electrolytic copper plating layer that forms the
(配線パターンの形成工程)
次に、図4(e)のように、積層基板100の両面に、感光性レジスト例えばドライフィルムのめっきレジストをロールラミネートで貼り付け、パターン露光用フィルムのパターンを感光性レジストに露光・現像して、積層基板100の両面に、配線パターン4の逆版のめっきレジストのパターン2を形成する。すなわち、めっきレジストのパターン2を、配線パターン4の部分でめっき下地導電層1を露出させた開口を有するパターンに形成する。
(Wiring pattern formation process)
Next, as shown in FIG. 4E, a photosensitive resist, for example, a dry film plating resist is attached to both surfaces of the
次に、図4(f)のように、ピーラブル金属箔13側から導通をとり電解銅めっき処理により、配線パターン部分で露出しためっき下地導電層1の面上に銅めっき層を15μmの厚さに厚付けするパターンめっきを行うことで銅めっき層による配線パターン4を形成する。ここで、ピーラブル金属箔13の溶接部15の上に銅めっきのパターンめっきで額縁金属パターン3を形成しても良い。
Next, as shown in FIG. 4 (f), a copper plating layer having a thickness of 15 μm is formed on the surface of the plating base
次に、図5(g)のように、めっきレジストを剥離し積層基板100のピーラブル金属箔13上の銅めっき層による配線パターン4を露出させる。
Next, as shown in FIG. 5G, the plating resist is peeled off to expose the
(層間絶縁樹脂層の形成工程)
次に、層間絶縁樹脂層5の形成のための前処理として配線パターン4の表面を、粒界腐食のエッチング処理により粗化処理するか、酸化還元処理による黒化処理、又は、過水硫酸系のソフトエッチング処理により粗化処理する。
(Interlayer insulating resin layer formation process)
Next, as a pretreatment for forming the interlayer insulating
次に、図5(h)のように、配線パターン4上に層間絶縁樹脂層5を、ロールラミネートまたは積層プレスで熱圧着させる。例えば厚さ45μmのエポキシ樹脂をロールラミネートする。ガラスエポキシ樹脂を使う場合は任意の厚さの銅箔を重ね合わせ積層プレスで熱圧着させる。
Next, as shown in FIG. 5H, the interlayer insulating
層間絶縁樹脂層5の樹脂材料として、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂(以下、BT樹脂と称す)、ポリイミド樹脂、PPE樹脂、フェノール樹脂、PTFE樹脂、珪素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、PPS樹脂、PPO樹脂、シアネート樹脂、シアネートエステル樹脂などの有機樹脂を使用することができる。また、これらの樹脂単独でも、複数樹脂を混合しあるいは化合物を作成するなどの樹脂の組み合わせも使用できる。更に、これらの材料に、ガラス繊維の補強材を混入させた層間絶縁樹脂層5を用いることができる。補強材には、アラミド不織布や
アラミド繊維、ポリエステル繊維を用いることができる。
As a resin material of the interlayer insulating
(ビアホール及び配線パターンの形成工程)
次に、図5(i)のように、層間接続用のビアホール下穴6を、レーザ法あるいはフォトエッチング法で形成する。なお、層間絶縁樹脂層5の熱圧着に銅箔を使用した場合は、ビアホール下穴6を形成する前処理として、その銅箔を全面エッチングするか、銅箔にビアホール下穴6用の開口を形成するエッチング処理を行うか、あるいは、銅箔の表面処理を行うことでビアホール下穴6部分の銅箔のレーザ光吸収性を改善してレーザ光によりビアホール下穴6を形成する。
(Via hole and wiring pattern formation process)
Next, as shown in FIG. 5I, via hole
次に、ビアホール下穴6の壁面および層間絶縁樹脂層5の表面に無電解めっきを施す。次に、表面に無電解めっきを施した層間絶縁樹脂層5の面に感光性めっきレジストフィルムを形成して露光・現像することで、ビアホール下穴6の部分、及び、第2の配線パターン19の部分を開口した第2のめっきレジストのパターン2を形成する。次に、第2のめっきレジストパターンの開口部分に、厚さ15μmの電解銅めっきを施すことで銅めっきを厚付けする。
Next, electroless plating is performed on the wall surface of the via hole
次に、第2のめっきレジストを剥離し、層間絶縁層上に残っている無電解めっきを過水硫酸系のフラッシュエッチングなどで除去することで、図6(j)のように、銅めっきで充填したビアホール7と第2の配線パターンを形成する。そして、層間絶縁樹脂層の形成工程と、ビアホール及び配線パターンの形成工程を繰り返して、積層基板100上に、層間絶縁樹脂層5とビアホール7と第2の配線パターンを複数層ビルドアップした多層配線構造30を形成する。
Next, the second plating resist is peeled off, and the electroless plating remaining on the interlayer insulating layer is removed by perhydrosulfuric acid-based flash etching or the like, as shown in FIG. A filled via
次に、多層配線構造30の表面をマイクロエッチング剤で粗化処理した上にアゾール化合物の厚い被膜を形成させてソルダーレジストの接着性を向上させる処理を行う。次に、感光性のソルダーレジスト8の膜を形成し、露光・現像し図6(k)のようにパッド部分を開口させ、加熱硬化させてソルダーレジスト8のパターンを形成する。粗化処理後に多層配線構造30とソルダーレジスト8との密着が確保できる場合は、アゾール化合物による処理は実施しなくても構わない。
Next, the surface of the
次に、多層配線構造30の表面に、所望のサイズのエッチングレジストRを張り付け、多層配線構造30と積層基板100の一体物の周縁部を、切断線16でダイシング加工、ルーター加工またはシャーリング加工等の機械加工により、切断して切り離す。その機械加工により、額縁部14及びピーラブル金属箔13の溶接部15を切り離すとともに、その切断部に中間層の断面を露出させ、ピーラブル金属箔13の剥離の境界線を露出させる。
Next, an etching resist R having a desired size is pasted on the surface of the
そして、図7(l)のように、露出させた剥離の境界線からピーラブル金属箔13の厚銅箔層13aから薄銅箔層13bを剥離することで、厚さ0.4mmの積層基板100から多層配線構造30を分離する。
Then, as shown in FIG. 7 (l), the thin
次に、硫酸-過酸化水素系ソフトエッチングを用いて、エッチングレジストRで覆われず露出している薄銅箔層13bとめっき下地導電層1を除去し、次に、エッチングレジストRを除去することにより、図7(m)のように層間絶縁樹脂層5に埋め込まれた配線パターン4が露出した多層配線構造30を得る。
Next, using sulfuric acid-hydrogen peroxide soft etching, the thin
(ランド部分のめっき)
次に、図8のように、露出させた配線パターン4上に、配線パターン4のランド部分に開口部を有するパターンのソルダーレジスト9を印刷する。図8では両面にソルダーレジ
ストが設けられた例を示したが、図7(m)の片面のみにソルダーレジスト8が形成された状態でも構わない。
(Land plating)
Next, as shown in FIG. 8, a solder resist 9 having a pattern having an opening in the land portion of the
次に、ソルダーレジスト9及び8の開口部のランド部分に、無電解Niめっきを3μm以上形成し、その上に無電解Auめっきを0.03μm以上形成する。無電解Auめっきは1μm以上形成しても良い。更にその上にはんだをプリコートすることも可能である。あるいは、ソルダーレジスト開口部に、電解Niめっきを3μm以上形成し、その上に電解Auめっきを0.5μm以上形成しても良い。 Next, 3 μm or more of electroless Ni plating is formed on the land portions of the openings of the solder resists 9 and 8, and 0.03 μm or more of electroless Au plating is formed thereon. The electroless Au plating may be formed with a thickness of 1 μm or more. Furthermore, it is also possible to pre-coat solder thereon. Alternatively, electrolytic Ni plating may be formed at 3 μm or more in the solder resist opening, and electrolytic Au plating may be formed thereon at 0.5 μm or more.
あるいは、このソルダーレジスト開口部には、ニッケル−パラジウム−金、又は、無電界錫めっき等により表面処理層を形成することもできる。更に、このソルダーレジスト開口部に、金属めっき以外に、有機防錆皮膜を形成しても良い。 Alternatively, a surface treatment layer can be formed in the solder resist opening by nickel-palladium-gold, electroless tin plating or the like. Furthermore, you may form an organic rust preventive film in this soldering resist opening part other than metal plating.
(外形加工)
次に、多層配線構造30の外形をダイサーなどで加工して個片の印刷配線板に分離する。
(Outline processing)
Next, the outer shape of the
<第2の実施形態>
図10の側断面図に、第2の実施形態のピーラブル金属箔13の製造方法を工程順に示す。
<Second Embodiment>
The manufacturing method of the
(工程1から工程5)
ピーラブル金属箔13は、第1の実施形態の工程1から工程5に従って、図10(a)のように、ピーラブル金属箔13の原板を所定の寸法に切断したピーラブル金属箔13を製造する。
(
The
(工程6)
次に、図10(b)のように、その所定の寸法のピーラブル金属箔13の端部にレーザ穴あけ加工装置を用い、厚銅箔層13a側からレーザ光を照射することで、図10(c)の側断面図のように、複数の互いに隣接した非貫通穴Vを形成する。
(Step 6)
Next, as shown in FIG. 10 (b), a laser drilling device is used at the end of the
この非貫通穴Vとして、厚銅箔層13a側に開口を持ち、薄銅箔層13bの途中までで穴が止まっている非貫通穴Vを形成する。この非貫通穴Vは、レーザ穴あけ加工装置によるレーザ加工出力、及び、レーザ光のショット数(照射数)を調整することで適切な深さの非貫通穴Vを形成する。
As the non-through hole V, a non-through hole V having an opening on the thick
この非貫通穴Vは、厚銅箔層13a側に開口を持ち、薄銅箔層13bの途中までで穴が止まっている。レーザ光を照射して非貫通穴Vを形成する際に、厚銅箔層13aがレーザ光で溶けかされて穴底の薄銅箔層13bに接続する溶接部15が形成される。この溶接部15が、ピーラブル金属箔13の厚銅箔層13aと薄銅箔層13bを強固に接続するので、積層基板100の製造工程の過程で衝撃があってもピーラブル金属箔13が剥離層13dの端から望まぬ剥離を生じないようにできる効果がある。
This non-through hole V has an opening on the thick
このピーラブル金属箔13を用いて、第1の実施形態の図3(c)と同様に、ピーラブル金属箔13を表面に露出させた積層基板100を製造し、図6(k)と同様に、積層基板100の外側に多層の印刷配線板の多層配線構造30を製造する。そしてその積層基板100の端部を切断した後に、ピーラブル金属箔13を剥離して印刷配線板を製造する。
Using this
<第3の実施形態>
本発明は、以上の実施形態のようにコア基板10にピーラブル金属箔13を積層して積
層基板100を形成してから、ピーラブル金属箔13を剥離することでコア基板10から多層配線構造30を分離して印刷配線板を製造する用途のみに限定されない。すなわち、以下の第3の実施形態のように、印刷配線板のコア基板の表面に薄銅箔層13bを形成するためにピーラブル金属箔13を用いることもできる。以下、図11と図12を参照して第3の実施形態を説明する。
<Third Embodiment>
In the present invention, the
(印刷配線板の製造方法)
先ず、図11(a)のように、厚み0.04mmから0.8mmのコア基板の両面の銅箔をエッチングして配線パターン17を形成した配線基板40を製造する。
(Method for manufacturing printed wiring board)
First, as shown in FIG. 11A, the
(ピーラブル金属箔の積層工程)
次に、図11(b)のように、配線基板40を中心にし、その外側に、配線基板40と同じサイズのプリプレグもしくは樹脂フィルムから成る半硬化絶縁樹脂シート12aを重ね、その外側に、半硬化絶縁樹脂シート12aより小さいサイズの、端部に溶接部15が形成されたピーラブル金属箔13を、薄銅箔13bを内側にして、重ねる。
(Peelable metal foil lamination process)
Next, as shown in FIG. 11B, a semi-cured
そして、そのピーラブル金属箔13の外側に離型フィルム20を重ねて、真空積層プレスにより、配線基板40の外側に半硬化絶縁樹脂シート12aを介してピーラブル金属箔13を積層する。
And the
真空積層プレス装置によって加熱・加圧する積層処理によって、配線基板40の外側の半硬化絶縁樹脂シート12aを硬化させて絶縁樹脂層12にする。
The semi-cured
これにより、配線基板40の外側に半硬化絶縁樹脂シート12aを硬化させて形成した絶縁樹脂層12を介してピーラブル金属箔13が積層されて、ピーラブル金属箔13が絶縁樹脂層12と配線基板40と一体になった積層基板200を製造する。
As a result, the
すなわち、図11(c)のように、絶縁樹脂層12の外側に、溶接部15が形成されたピーラブル金属箔13を、薄銅箔13bを内側にして配置した積層基板200を製造する。
That is, as shown in FIG. 11C, a
この積層基板200は、図11(c)のように、ピーラブル金属箔13の外周部を絶縁樹脂層12による幅5mmの額縁部14が囲んでいる。
In this
こうして、図11(c)のように、薄銅箔層13bの周縁部の溶接部15で厚銅箔層13aに溶接されて固定されて保護されたピーラブル金属箔13を表面に持つ積層基板200を製造する。このピーラブル金属箔13を用いることにより、以降の製造工程のストレスで、ピーラブル金属箔13の、厚銅箔層13aと薄銅箔層13bの剥離の境界面が剥離することを防止でき、その界面の剥離による製造不良を防止できる。
Thus, as shown in FIG. 11 (c), the
次に、図12(d)のように、積層基板200の周縁部を、切断線16でダイシング加工、ルーター加工またはシャーリング加工等の機械加工により切断することで、額縁部14及びピーラブル金属箔13の溶接部15を切り離すとともに、図12(e)のように、その切断した断面にピーラブル金属箔13の中間層の断面を露出させ、剥離の境界線を露出させる。
Next, as shown in FIG. 12 (d), the
そして、図12(f)のように、露出させた剥離の境界線からピーラブル金属箔13の厚銅箔層13aを剥離することで、表面に薄銅箔層13bを露出させた積層基板200を製造する。
Then, as shown in FIG. 12 (f), the
次に、積層基板200の表面の薄銅箔層13bをエッチングして微細な配線パターンを形成した印刷配線板を製造する。
Next, the printed wiring board in which the thin
更に、その印刷配線板の外側に順次に層間絶縁樹脂層と配線パターンをビルドアップして多層のビルドアップ印刷配線板を製造することもできる。 Furthermore, a multilayer build-up printed wiring board can be manufactured by sequentially building up an interlayer insulating resin layer and a wiring pattern on the outside of the printed wiring board.
1・・・めっき下地導電層
2・・・めっきレジストのパターン
3・・・額縁金属パターン
4・・・配線パターン
5・・・層間絶縁樹脂層
6・・・ビアホール下穴
7・・・ビアホール
8、9・・・ソルダーレジスト
10・・・コア基板
11・・・銅箔
12・・・絶縁樹脂層
12a・・・半硬化絶縁樹脂シート
13・・・ピーラブル金属箔
13a・・・厚銅箔層
13b・・・薄銅箔層
13c・・・拡散防止層
13d・・・剥離層
14・・・額縁部
15・・・溶接部
16・・・切断線
17・・・配線パターン
20・・・離型フィルム
30・・・多層配線構造
40・・・配線基板
100・・・積層基板
200・・・積層基板
H・・・貫通孔
R・・・エッチングレジスト
V・・・非貫通穴
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