JP2016178210A

JP2016178210A - 配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2016178210A
Application number: JP2015057474A
Authority: JP
Inventors: 一範福永; Kazunori Fukunaga; 憲溝口; Ken Mizoguchi; 光平吉村; Kohei Yoshimura; 揚介園原; Yosuke Sonohara; 加藤　充; Mitsuru Kato; 充加藤
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2016-10-06

Abstract

【課題】導体層を粗化する工程を簡略化できる配線基板の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る配線基板の製造方法は、複数枚のグリーンシートを積層した後、圧着したグリーンシート体を焼成して焼成基板を形成する配線基板の製造方法であって、グリーンシート体の表面との当接面が粗化された圧着治具によりグリーンシート体を圧着する工程と、焼成基板上にシード層となる第１の導体層を形成する工程と、第１の導体層上に所定のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、開口から露出した第１の導体層上に、電解めっきにより第２の導体層を形成する工程とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を実装するための配線基板の製造方法に関する。

半導体素子や水晶振動子等の電子部品を実装できる配線基板がある。このような配線基板は、その表面に電子部品を実装するための接続端子（パッド）が形成されている。近年では、配線層のパターンの微細化が進んでいることもあり、配線基板の接続端子を含む配線層は、通常、セミアディティブ法により形成される。

セミアディティブ法では、絶縁層上にシード層となる第１の導体層を形成した後、第１の導体層上に所定のパターンの開口を有するレジスト層を形成する。次に、前記開口から露出した第１の導体層上に、電解めっきにより第２の導体層を形成した後、レジスト層を除去する。その後、レジスト層の除去により露出した第１の導体層を除去し、接続端子を含む配線層を形成している。

通常、接続端子を含む配線層は、電子部品（例えば、半導体素子や水晶振動子）との接続信頼性を向上させるために表面を粗化する処理が行われる（例えば、特許文献１参照）。通常、配線層の表面を粗化する処理は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等の研磨材を圧縮空気により吹き付けるサンドブラストや薬液によるウェットエッチングにより実施される。

特開２００４−２３５３７０号公報

しかしながら、サンドブラストで配線層を粗化した場合、サンドブラスト後に研磨材を除去する工程が必要となる。また、研磨材が配線基板に突き刺さり異物となる虞がある。さらに、配線基板が薄い場合、研磨材を吹き付ける勢いで配線基板に割れや欠けが生じる虞がある。

また、ウェットエッチングで配線層を粗化した場合、エッチング後に薬液を除去する工程が必要となる。また、接続端子間や配線間等の隙間に薬液が残ると配線層が変色する虞がある。また、配線パターンの粗密により、均一にエッチングできない虞がある。さらに、エッチングにより必要な配線や接続端子がエッチングされる虞がある。

本発明は、上記の事情に対処してなされたものであり、配線層となる導体層を粗化する工程を簡略化できる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の配線基板の製造方法は、複数枚のグリーンシートを積層した後、圧着したグリーンシート体を焼成して焼成基板を形成する配線基板の製造方法であって、グリーンシート体の表面との当接面が粗化された圧着治具によりグリーンシート体を圧着する工程と、焼成基板上にシード層となる第１の導体層を形成する工程と、第１の導体層上に所定のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、開口から露出した第１の導体層上に、電解めっきにより第２の導体層を形成する工程とを有することを特徴とする。

本発明の配線基板の製造方法によれば、圧着冶具の当接面の粗さがグリーンシート体に転写される。そして、このグリーンシート体に転写された粗さが電解めっきによる第２の導体層の表面にも現れる。つまり、表面が粗化された状態で第２の導体層が形成される。このため、第２の導体層を粗化する工程を省くことができ、製造工程を簡略化することができる。また、第２の導体層が粗化されることにより、ボンディングや電子部品等との接続信頼性が向上する。

本発明の配線基板の製造方法は、圧着治具の当接面が、表面粗さが算術平均粗さＲａで１〜５０μｍであることを特徴とする。圧着治具の当接面の表面粗さを算術平均粗さＲａで１〜５０μｍとすることで、第２の導体層の表面をより効果的に粗化することができる。この結果、第２の導体層へのボンディングや電子部品の接続信頼性をより効果的に向上することができる。

本発明の配線基板の製造方法は、圧着治具の当接面が、表面粗さの異なる複数の領域に区分されていることを特徴する。圧着治具の当接面を表面粗さの異なる複数の領域に区分することで、必要な領域、例えば、接続端子部分のみを粗化することもできる。

以上説明したように、本発明によれば、配線層となる導体層を粗化する工程を簡略化できる配線基板の製造方法を提供することができる。

実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る配線基板の製造方法を示す図。実施形態に係る上圧着冶具の当接面の他の例を示した図である。他の実施形態に係る上圧着冶具の当接面の例を示した図である。

（実施形態）
図１〜図１２は、実施形態に係る配線基板の製造工程図である。以下、図１〜図１２を参照して実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。

初めに、複数枚のグリーンシート１１０，１２０を用意する（図１参照）。ここで、グリーンシートとは、セラミック粒子に、ガラス粉末、バインダー樹脂、可塑剤及び溶剤等を加えて得たセラミックスラリーをシート状に成形したもののことである。

次に、必要に応じてグリーンシート１１０，１２０に打ち抜き加工を行いビアホール１１０Ａ，１２０Ａを形成し（図２参照）、印刷法等によりビアホール１１０Ａ，１２０Ａ内に金属ペースト１１１，１２１を充填する（図３参照）。

また、必要に応じてグリーンシート１２０に、印刷法等により、配線パターンとなる金属ペースト１２２を塗布する（図４参照）。なお、図４では、グリーンシート１２０にのみ配線パターンとなる金属ペースト１２２を塗布しているが、グリーンシート１１０に配線パターンとなる金属ペーストを塗布してもよい。

次に、複数枚のグリーンシート１１０，１２０を積層した後、上圧着冶具２１０及び下圧着冶具２２０を用いて圧着し、複数枚のグリーンシート１１０，１２０からなるグリーンシート体１００を形成する（図５参照）。

ここで、上圧着冶具２１０は、グリーンシート体１００の表面１００Ｆとの当接面２１０Ｆが粗化されており、その表面粗さは、算術平均粗さＲａで１〜５０μｍとなっている。このため、圧着冶具２１０の当接面２１０Ｆの表面粗さがグリーンシート体１００の表面１００Ｆに転写される。なお、当接面２１０Ｆの表面粗さが算術平均粗さＲａで５０μｍを超えると、後述の第２の導体層４２０の厚みを超えるため、第２の導体層４２０の表面が反って粗化され過ぎる虞がある。

次に、グリーンシート体１００を焼成して焼成基板３１０を形成する。また、該焼成により、ビア導体３１１及び配線パターン３１２が形成される（図６参照）。

次に、グリーンシート体１００上にシード層となる第１の導体層４１０を形成する（図７参照）。なお、第１の導体層４１０は、従来公知の手法、例えば、無電解めっき、スパッタ（ＰＶＤ）や真空蒸着等により形成することができる。

次に、第１の導体層４１０上に所定のパターンの開口５００Ａを有する感光性樹脂からなるレジスト層５００を形成する（図８参照）。次に、レジスト層５００の非形成部分（開口５００Ａから露出した第１の導体層４１０上）に電解銅めっきを行い、第２の導体層４２０を形成する（図９参照）。なお、この実施形態における第２の導体層４２０の厚みＤは、５０μｍ以下となっている。

ここで、グリーンシート体１００の表面１００Ｆには、圧着冶具２１０の当接面２１０Ｆの表面粗さが転写されている。このため、この転写された表面粗さが、グリーンシート体１００の表面１００Ｆ上に形成された第２の導体層４２０の表面４２０Ｆにも現れる。

次に、レジスト層５００をＫＯＨ等の剥離液を用いて剥離する（図１０参照）。次に、第２の導体層４２０から露出している第１の導体層４１０を除去し、必要に応じて熱処理を行う（図１１参照）。また、必要に応じて第２の導体層４２０上に金属めっき層Ｍ１，Ｍ２（例えば、Ｎｉ／Ａｕ）を形成し（図１２参照）、電子部品（例えば、半導体素子や水晶振動子）を実装するため配線基板を得る。

図１３は、実施形態に係る上圧着冶具２１０の当接面２１０Ｆの他の例を示した図である。上記説明では、上圧着冶具２１０の当接面２１０Ｆ全体が粗化されている例について説明したが、図１３に示すように、上圧着治具２１０の当接面２１０Ｆが、表面粗さの異なる複数の領域に区分されていてもよい。図１３では、領域Ｒ１が粗化されており、領域Ｒ２が粗化されていない例を示している。このように、上圧着治具２１０の当接面２１０Ｆを表面粗さの異なる複数の領域に区分することにより、例えば、接続端子部分のみを粗化することもできる。

以上のように、本実施形態の配線基板の製造方法は、複数枚のグリーンシート１１０，１２０を積層した後、圧着したグリーンシート体１００を焼成して焼成基板３１０を形成する配線基板の製造方法であって、グリーンシート体１００の表面１００Ｆとの当接面２１０Ｆが粗化された上圧着治具２１０及び下圧着治具２２０によりグリーンシート体１００を圧着する工程と、焼成基板３１０上にシード層となる第１の導体層４１０を形成する工程と、第１の導体層４１０上に所定のパターンの開口５００Ａを有するレジスト層５００を形成する工程と、開口５００Ａから露出した第１の導体層４１０上に、電解めっきにより第２の導体層４２０を形成する工程とを有している。

このため、圧着冶具２１０の当接面２１０Ｆの粗さがグリーンシート体１００に転写される。そして、このグリーンシート体１００に転写された粗さが電解めっきによる第２の導体層４２０の表面４２０Ｆにも現れる。つまり、表面４２０Ｆが粗化された状態で第２の導体層４２０が形成される。この結果、第２の導体層４２０を粗化する工程を省くことができ、製造工程を簡略化することができる。また、第２の導体層４２０が粗化されることにより、ボンディングや電子部品等との接続信頼性が向上する。

また、研磨材を使用しないので、研磨材を除去する工程も必要なく、研磨材が配線基板に突き刺さり異物となる虞もない。さらに、配線基板が薄い場合でも、配線基板に割れや欠けが生じる虞を低減できる。また、薬液を使用しないので、薬液を除去する工程も必要なく、配線間等の隙間に薬液が残り、配線層が変色する虞もない。

また、本実施形態の配線基板の製造方法は、圧着治具２１０の当接面２１０Ｆが、表面粗さが算術平均粗さＲａで１〜５０μｍとなっている。このため、第２の導体層４２０の表面４２０Ｆをより効果的に粗化することができる。この結果、第２の導体層４２０へのボンディングや電子部品の接続信頼性をより効果的に向上することができる。

さらに、本実施形態の配線基板の製造方法は、圧着治具２１０の当接面２１０Ｆが、表面粗さの異なる複数の領域に区分されている。このため、必要な領域、例えば、接続端子部分のみを粗化することもできる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上圧着治具２１０だけでなく、下圧着治具２２０においても、グリーンシート体１００の表面との当接面を粗化しても良い。キャリアテープを使用しないで複数枚のグリーンシート１１０，１２０を積層した後、グリーンシート１００の表面との当接面が粗化された上圧着治具２１０及び下圧着治具２２０を用いて圧着することで、グリーンシート体１００の表裏面を同時に任意の形状に加工することが可能である。

また、多数の配線基板を一枚の配線基板から分割して得る多数個取り配線基板にも適用できる。図１４は、多数個取り配線基板用の上圧着冶具２１０の当接面２１０Ｆの例を示した図である。図１４の区画された各領域Ｃが各配線基板（個片）に対応する。なお、図１３と同様に、図１４でも領域Ｒ１が粗化されており、領域Ｒ２が粗化されていない例を示している。また、本発明は、前記各形態の構造、形状のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない限りにおいて適宜に設計変更して具体化できる。

１００グリーンシート体
１１０グリーンシート
１２０グリーンシート
２１０上圧着冶具
２２０下圧着冶具
３１０焼成基板
４１０第１の導体層
４２０第２の導体層
５００レジスト層

Claims

複数枚のグリーンシートを積層した後、圧着したグリーンシート体を焼成して焼成基板を形成する配線基板の製造方法であって、
前記グリーンシート体の表面との当接面が粗化された圧着治具により前記グリーンシート体を圧着する工程と、
前記焼成基板上にシード層となる第１の導体層を形成する工程と、
前記第１の導体層上に所定のパターンの開口を有するレジスト層を形成する工程と、
前記開口から露出した前記第１の導体層上に、電解めっきにより第２の導体層を形成する工程と
を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
前記圧着治具の前記当接面は、表面粗さが算術平均粗さＲａで１〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
前記圧着治具の前記当接面は、表面粗さの異なる複数の領域に区分されていることを特徴する請求項１又は請求項２に記載の配線基板の製造方法。