JP2016207696A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線パターンのファイン化に対する導体層の密着性の維持、ならびに他の基板などとの接続部の形成の低コスト化および接続部の品質の向上。
【解決手段】プリント板の配線方法は、少なくとも一面に金属膜が設けられている支持板を準備することと、所定のパターンを有する導体層２１を金属膜上に形成することと、導体層２１上に導体ポスト２５を形成することと、配線層２１が形成されていない金属膜の表面上、および、配線層２１の形成面上に未硬化状態の樹脂層を形成することと、樹脂層を貫通して配線層２１の一部を露出させる開口部を形成することと、樹脂層を本硬化させることにより樹脂絶縁層３０を形成することと、開口部内に導体ポスト２５を形成することと、支持板と金属膜とを分離することと、金属膜を除去することとを有している。
【選択図】図１Ｈ

Description

本発明は、プリント配線板の製造方法に関する。

特許文献１は、片面回路基板の製造方法を開示している。そして特許文献１の回路基板の製造方法では、硬質の絶縁性基板の一方の面上の金属箔をパターニングして導体回路（導体層）が形成され、この導体回路に向けて絶縁性基板に他方の面の側から貫通孔が形成されている。貫通孔内に導電性ペーストを充填することにより導体回路と他の絶縁性基板などとの接続部が形成されている。

特開平１０−１３０２８号公報

特許文献１の回路基板の製造方法では、導体回路と接続される導体が絶縁性硬質基板にレーザー加工により形成される穴内に導電性ペーストを充填することにより形成される。そのため、穴の形状は、加工をする側で大きく、接続する導体回路側で小さくなると考えられる。すなわち、接続する導体（導電性ペースト）はテーパ形状になり、導体層との接続部の面積は小さくなると考えられる。しかも加工した絶縁材の残渣が残リやすいと考えられる。しかも、ペーストの埋め込みにより形成されるため、ファインピッチ化により小さい加工穴になると、より一層接続の信頼性が低下することが予想される。

本発明のプリント配線板の製造方法は、支持板の少なくとも一面に金属膜を貼着することと、所定のパターンを有する配線層を前記金属膜上に形成することと、前記金属膜の表面および前記配線層形成面上に未硬化状態の樹脂層を形成することと、前記未硬化状態の樹脂層に前記樹脂層を貫通して前記配線層の一部を露出させる開口部を形成することと、前記樹脂層を硬化させることにより樹脂絶縁層を形成することと、前記開口部内に導電性物質を充填し、前記配線層と接続する導体ポストを形成することと、前記支持板と前記金属膜とを分離することと、前記金属膜を除去することにより前記配線層と前記樹脂絶縁層とを露出させることとを有する。

本発明の実施形態のプリント配線板の製造方法によれば、信頼性の高いプリント配線板が安価に、より簡単に製造され得る。

本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す図。 配線層および導体ポストに表面保護膜が形成されている例を示す断面図。 レジストマスクを用いて導体ポストが形成される従来のプリント配線板の工程の一部を示す図。

本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法では、まず、キャリア銅箔８０ａ付き支持板８０の少なくとも一面に金属膜８１が貼着され（図１Ａ）、この金属膜８１上に所定のパターンを有する配線層２１が形成される（図１Ｂ）。続いて、金属膜８１の表面および配線層２１の形成面上に未硬化状態の樹脂層３０ａが形成される（図１Ｃ）。そして、この未硬化状態の樹脂層３０ａに、樹脂層３０ａを貫通して配線層２１の一部を露出させる開口部３１が形成される（図１Ｄ）。未硬化状態の樹脂層３０ａの硬化が進められ、樹脂絶縁層３０が形成される（図１Ｅ）。続いて、開口部３１内に導電性物質が充填され、配線層２１と接続されている導体ポスト２５が形成される（図１Ｆ）。その後、支持板８０（キャリア銅箔８０ａ）と金属膜８１とが分離され（図１Ｇ）た後、金属膜８１が除去される。この結果、配線層２１の第１面Ｆ１と樹脂絶縁層３０の第１表面ＳＦ１とが露出したプリント配線板１０が製造される（図１Ｈ）。すなわち、実施形態のプリント配線板１０では、配線層２１のパターンが形成され、そしてその周囲が樹脂絶縁層３０で被覆されている。プリント配線板１０のこのような構造により、ファインピッチ化に対して密着性の向上が図られる。

プリント配線板１０の樹脂絶縁層３０の材料としては、前述のように、未硬化状態と完全に硬化した状態とを有し得る樹脂材料が用いられる。「硬化した状態」とは、絶対的な硬度が比較的高いということより、むしろ、その後のプリント配線板１０の製造工程や完成後の使用環境の中で柔軟性や流動性がさらに大きく変化しない状態を意味する。また「未硬化状態」も、液状やペースト状などに限定されない。「未硬化状態」は、「硬化した状態」よりも硬度が低い状態を意味し、製造工程中のプリント配線板上に形成される樹脂絶縁層３０の樹脂材料の層（樹脂層３０ａ）の初期状態を主に意味する。また、樹脂絶縁層３０の材料は、未硬化状態と硬化した状態との間の硬化状態である１つ以上の半硬化状態（樹脂層３０ｂ、図１Ｄ参照）をとり得るものであってよい。実施形態では、未硬化の状態である樹脂層３０ａに開口部３１が形成される。この樹脂層３０ａが本硬化して、開口部３１を有する樹脂絶縁層３０が形成される。開口部３１の形成時の周囲環境の変化により樹脂層３０ａが半硬化して樹脂層３０ｂに変化してもよい。未硬化状態から半硬化状態への変化、および、半硬化状態から本硬化状態への変化は、それぞれ、露光や加熱により行われてよい。そして、実施形態では、開口部３１に導体ポスト２５がめっきにより形成される。このため、導体ポスト２５をめっきで形成するためのレジストマスクを形成する必要がない。樹脂絶縁層３０の材料でレジストマスクの機能が兼用され得る。

導体ポスト２５を形成するためのレジストマスクを用いる従来の方法が図３に示されている。この方法では、めっきレジスト膜８５が形成される。めっきレジスト膜８５の開口部８５ａ内に導体ポスト２５が形成された後、めっきレジスト膜８５が除去される。そして導体ポスト２５を被覆する樹脂絶縁層が、新たに形成される。この方法では、前述の特許文献１と異なり、開口部内には、穴あけ加工時に発生し得る絶縁性材料の残渣などが少ない清浄な配線層が露出するため、配線層と良好に密着している導体ポストが形成され得る。しかしながら、この方法では、めっきレジスト膜が形成され、除去されてから、改めて樹脂絶縁層が形成されるという点で、工程に無駄があると考えられる。

実施形態のプリント配線板１０では、配線層２１が樹脂絶縁層３０の第１表面ＳＦ１側に埋め込まれている。さらに、導体ポスト２５形成用の開口部を形成する部分の樹脂として、半硬化状態を経て本硬化され得る樹脂が、未硬化状態で使用される。未硬化状態の樹脂で形成される樹脂層３０ａに開口部３１が形成される。開口部３１の形成と同時に未硬化状態の樹脂層３０ａが半硬化され得る。半硬化状態の樹脂層３０ｂは、さらに加熱されることなどにより本硬化されて、変形することのない堅固な樹脂絶縁層３０を形成する。すなわち、樹脂層３０ｂは、導体ポスト形成のための開口部３１を有する良好なめっきレジスト膜としての役目と、プリント配線板１０の完成後に樹脂絶縁層３０として機能する役目との両方を果たすことができる。

このような硬化状態が変化し得る樹脂としては、モールド用の熱硬化性樹脂、または感光性樹脂などが用いられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂や尿素樹脂などのアミノ樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ変成ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、２種類以上の混合樹脂が用いられてもよい。

上記熱硬化性樹脂には硬化剤が用いられる。その硬化剤としては、例えば、ポリフェノール系硬化剤、ポリアミン系硬化剤、カルボン酸ヒドラジド類、ジアミノマレオニトリル類、ジシアンジアミド、イミダゾール類ポリアミンのナイロン塩およびリン酸塩、ルイス酸およびそのアミン錯体などの使用が可能である。これらの硬化剤は、単独で用いられてもよいし、２種類以上が混合されて用いられてもよい。

また、樹脂層３０ａの少なくとも一部に熱硬化性樹脂が用いられることを条件として、この熱硬化性樹脂の他に、他の樹脂との複合樹脂からなる層が樹脂層３０ａを形成していてもよい。例えば、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂が望ましい。複合樹脂中に熱硬化性樹脂が含有されているので、このような樹脂層３０ａは、熱硬化後に再軟化することがなく、熱硬化性樹脂と同様に上述したような利点を具えているからである。

複合樹脂における熱可塑性樹脂の混合割合としては、例えば固形分で１０質量％以上であって、７０質量％以下程度である。１５質量％以上であって、５０質量％以下がより好適である。１０質量％未満の熱可塑性樹脂の混合割合では、熱可塑性樹脂を混合することで期待される強靭化の効果が得られにくい。また、熱可塑性樹脂の混合割合が７０質量％を越えると、熱可塑が支配的となる可能性があり、樹脂絶縁層３０として好ましい特性が得られなくなってしまうおそれがある。

上記熱可塑性樹脂としては、例えばポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリオキシベンゾエート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネートなどが有利に用いられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いられてもよいし、２種類以上が併用されてもよい。

また、感光性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂等が挙げられる。また、例えば熱硬化性樹脂に感光性を付与したものも感光性樹脂として用いられ得る。例えば、熱硬化性樹脂の熱硬化基（例えば、エポキシ樹脂におけるエポキシ基）にメタクリル酸やアクリル酸等を反応させ、アクリル基を付与したもの等が挙げられる。

プリント配線板１０の製造方法の一実施形態が、図面を参照しながら説明される。

図１Ａに示されるように、出発材料として、支持板８０、キャリア銅箔８０ａおよび金属膜８１が準備される。支持板８０の両面にキャリア銅箔８０ａが積層される。加圧および加熱によりキャリア銅箔８０ａが支持板８０に接合される。支持板８０には、好ましくは、プリプレグ材が用いられる。プリプレグ材はキャリア銅箔８０ａとの接合と共に本硬化状態となる。プリプレグ材は、例えばガラスクロスなどの芯材にエポキシなどの絶縁性樹脂が含浸されている材料などからなるが、これに限定されず、他の材料が用いられてもよい。金属膜８１の材料としては、表面上に、後述の第１パターン２１ａおよび第２パターン２１ｂを含む配線層２１（図１Ｂ参照）が形成され得るものであって、配線層２１および後述の導体ポスト２５（図１Ｆ参照）の材料が溶解するエッチング液で同様に溶解し得る材料が用いられる。金属膜８１は、例えば金属箔から形成される。金属箔の例は、銅箔やニッケル箔である。金属膜８１の厚さは、例えば、１μｍ以上であって、３μｍ以下である。また、キャリア銅箔８０ａとしては、例えば、１５μｍ以上であって、３０μｍ以下の厚さの銅箔が用いられる。好ましい厚さは１８μｍである。しかし、キャリア銅箔８０ａの厚さは、これに限定されず、他の厚さであってもよい。

キャリア銅箔８０ａと金属膜８１との接合方法としては、特に限定されないが、例えば、キャリア銅箔８０ａと金属膜８１とが両者の貼り付け面の略全面において図示されない剥離し易い熱可塑性の接着剤により接着されてもよい。或いは、キャリア銅箔８０ａと金属膜８１は、後述の配線層２１（図１Ｂ参照）の配線パターンが設けられない外周付近の余白部において、接着剤または超音波接続により接合されてもよい。また、キャリア銅箔８０ａと金属膜８１とは、キャリア銅箔８０ａが支持板８０に貼着される前に接合されてもよい。しかし、これに限定されず、例えば、支持板８０として両面銅張積層板が用いられ、その表面の銅箔をキャリア銅箔８０ａとして、その上に単体の金属膜８１が前述の方法などを用いて接合されてもよい。

なお、図１Ａ〜１Ｆの例では、支持板８０の両側の面に金属膜８１が貼着され、それぞれの面において、配線層２１、導体ポスト２５および樹脂絶縁層３０が形成されている。このような方法でプリント配線板１０が製造されることは、配線層２１や導体ポスト２５などが２つ同時に形成されるという点で好ましい。しかしながら、支持板８０の一方の面だけに配線層２１などが形成されてもよい。また、支持板８０の両側で互いに異なる回路パターンを含む配線層などが形成されてもよい。以下の説明では、支持板８０の両面に同じ回路パターンを有する例が参照されて説明される。そのため、一方の面だけについて説明され、他面側に関する説明、および、各図面における他面側の符号は省略される。

図１Ｂに示されるように、金属膜８１上に配線層２１が形成される。配線層２１の形成方法としては特に限定されないが、例えば電解めっき法が用いられる。金属層を安価で容易に形成することができる。金属膜８１上にレジスト材（図示せず）が全面に塗布または積層される。レジスト材のパターニングにより、配線層２１が形成される部分以外の所定の領域にめっきレジスト膜（図示せず）が形成される。続いて、めっきレジスト膜が形成されていない金属膜８１上に、金属膜８１をシード層として、例えば、電解めっきによるめっき層が形成される。その後、めっきレジスト膜が除去される。その結果、図１Ｂに示されるように、第１パターン２１ａおよび第２パターン２１ｂを含む配線層２１が所定の回路パターンで金属膜８１上に形成される。配線層２１は、好ましくは後述の導体ポストと同じ材料で形成される。好ましくは、配線層２１は銅で形成される。また、配線層２１は、好ましくは１０μｍ以上であって、３０μｍ以下の厚さに形成され得るが、これに限定されない。なお、配線層２１は、後述のように、後の工程で金属膜８１側の面（第１面Ｆ１）側がエッチングされ得る。エッチング後の厚さについては後述される。

図１Ｃに示されるように、配線層２１が形成されていない金属膜８１の表面上、すなわち第１パターン２１ａと第２パターン２１ｂとの間および第２パターン２１ｂ同士の間、ならびに、配線層２１の形成面、すなわち配線層２１の金属膜８１側の面（第１面Ｆ１）と反対側の面（第２面Ｆ２）および側面が、絶縁性樹脂組成物で覆われる。金属膜８１の表面および配線層２１の形成面を被覆する未硬化状態の樹脂層３０ａが形成される。

樹脂層３０ａの形成方法は特に限定されず、未硬化状態の樹脂層３０ａで配線層２１と金属膜８１を被覆し得るあらゆる方法が用いられ得る。例えば、フィルム状の樹脂組成物が配線層２１上に積層されたうえで加熱される。そして加熱により軟化した樹脂を配線層２１の側面や金属膜８１上に流動させることにより、配線層２１および金属膜８１の露出面全てを覆う樹脂層３０ａが形成されてよい。また、樹脂層３０ａは、溶剤を含む樹脂組成物をロールコーター、カーテンコーターなどにより配線層２１および金属膜８１上に塗布することにより配線層２１および金属膜８１の露出面全てを覆うように形成されてもよい。また、樹脂層３０ａは、モールド成形に適した樹脂を用いた金型モールド成形法により形成されてもよい。いずれの方法においても、樹脂層３０ａは、未硬化状態で配線層２１および金属膜８１の露出面を覆うように形成される。

次いで、樹脂層３０ａに開口部３１が形成される。露光および現像により開口部３１が形成される場合、配線層２１の導体ポスト２５が形成される部分上の樹脂層３０ａを現像により除去するために、露光マスクが形成される。露光マスクを介して、紫外線、可視光性、放射線などの活性光線が樹脂層３０ａに照射される。現像液で現像されることにより開口部３１が形成され得る。すなわち、感光性樹脂は光照射によって不溶化するネガ型であっても、光照射によって可溶化するポジ型であってもよい。ネガ型の場合に使用されるマスクは、導体ポスト２５が形成される部分以外の領域の樹脂層３０ａを露光させる。ポジ型の場合に使用されるマスクは、導体ポスト２５が形成される部分の樹脂層３０ａを露光させる。この結果、図１Ｄに示されるように、導体ポスト２５が形成される部分の配線層２１を露出している開口部３１が形成される。

開口部３１の形成は、未硬化の状態の樹脂層３０ａの導体ポスト２５が形成される部分にレーザー光を照射することにより行われてもよい。使用するレーザーとしては、例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ＵＶレーザー、ＹＡＧレーザー等が挙げられる。

樹脂層３０ａは未硬化状態なので、露光および現像、ならびに、レーザー光の照射のいずれの方法で開口部３１が形成されても、開口部３１が形成される部分の樹脂層３０ａが容易に除去され得る。このため、開口部３１内に樹脂残渣が生じ難いと考えられる。後述する開口部３１内のデスミア処理などが容易または省略可能になることがある。

なお、開口部３１の平面形状は、円形、楕円形、正方形、矩形、菱形、または格子状など、あらゆる形状にされてよい。樹脂層３０ａを露光および現像することにより開口部が形成される場合は、前述の露光マスクを所望の開口部の形状に合わせて形成することにより、任意の平面形状の開口部３１が形成され得る。例えば開口部３１の幅は、５０〜２５０μｍである。ここで、開口部３１の幅とは、平面形状が円形の場合は直径、四角形の場合は対角線、楕円の場合は長軸および短軸の長さを意味する。

未硬化状態の樹脂層３０ａは、開口部３１の形成における樹脂層３０ａの露光により硬化が進むかもしれない。それにより、図１Ｄに示されるように、半硬化状態の樹脂層３０ｂが形成されてよい。また、樹脂層３０ａは、開口部３１が形成された後に、一旦、取扱いの容易な好ましい半硬化状態の樹脂層３０ｂとなるように、樹脂材料に応じて加熱、露光、および／または、乾燥されてもよい。

その後、例えば、ベーキング等により樹脂層３０ｂは完全に硬化（本硬化）した状態にされる。図１Ｅに示されるように、樹脂絶縁層を貫通して配線層２１の一部を露出させる開口部３１を有する樹脂絶縁層３０が形成される。

樹脂層３０ａの材料は、前述のように、未硬化状態から、露光などにより硬化状態が変化する樹脂であれば、特に限定されない。前述の熱硬化樹脂や感光性樹脂の他に、一般的なプリント配線板の樹脂絶縁層に用いられる材料が用いられてもよい。例えば、ガラス繊維などの芯材を含まない樹脂組成物であってよい。樹脂組成物としては、例えば、熱硬化性樹脂組成物、例えばエポキシ樹脂などが用いられ得る。また、シリカなどの無機フィラーが３０質量％以上であって、８０質量％以下で含有されているエポキシ樹脂が用いられてもよい。しかしながら、樹脂層３０ａの材料はこれらに限定されず、他の組成の樹脂が用いられてもよい。また、無機フィラーはシリカ系フィラーに限られず任意である。樹脂層３０ａの厚さは、特に限定されないが、配線板への薄型化の要求に対応しつつ、取扱いが容易な一定の剛性を併せもつ点で、１００μｍ以上であって、２００μｍ以下程度である。

樹脂絶縁層３０が形成された後、好ましくは、バフ研磨が行われ、樹脂絶縁層３０の形成時に生じたバリが除去される。なお、ベーキング等による樹脂層３０ｂの本硬化は、後述の導体ポスト２５の形成後に行われてもよい。この場合、開口部３１を有する半硬化状態の樹脂層３０ｂがめっきレジストとして使用されて、電解めっきにより導体ポスト２５が形成される。その後、半硬化状態の樹脂層３０ｂが除去されることなく本硬化され、樹脂絶縁層３０に転化される。

開口部３１にデスミア処理、例えば、酸や過マンガン酸、クロム酸などの酸化剤などに浸漬する化学的除去方法、あるいは、プラズマ放電やコロナ放電などを用いた物理的除去方法による処理が行われてもよい。デスミア処理により、開口部３１内で配線層２１の表面がより清浄な状態で露出され、樹脂残渣の少ない清浄な配線層２１に、後述のように直接導体ポスト２５が接続され得る。接続不良などが抑制される。配線層２１と導体ポスト２５との接合が非常に確実な接合となり得る。接合部に応力が加わっても、クラックが入ったり、ひび割れが入ったりすることが少ないと考えられる。開口部３１のデスミア処理は、樹脂絶縁層３０が未硬化状態（樹脂層３０ａ）、および／または、半硬化状態（樹脂層３０ｂ）のときに行われてもよい。樹脂の硬化が進行していないため、開口部３１内の樹脂残渣が、例えば化学エッチングなどにより容易に除去されると考えられる。

つぎに、開口部３１内に導電性物質が充填される。配線層２１の第１パターン２１ａ上に導体ポスト２５が形成される。導体ポスト２５は、配線層２１と同様に、例えば電解めっき法により形成される。金属膜８１をシード層として、電解めっき処理により、開口部３１内にめっき層が形成される。その結果、図１Ｆに示されるように、第１パターン２１ａの第２面Ｆ２上に電解めっきによるめっき層からなる導体ポスト２５が形成される。導体ポスト２５は、好ましくは配線層２１と同じ材料で形成される。好ましくは、導体ポスト２５は銅で形成される。開口部内への導電性物質の充填は、導電性ペーストの充填により行われてもよい。導電性ペーストとしては、銀、銅、金、ニッケルなどから選ばれる一または二以上の金属粒子などからなる導電性ペーストが使用され得る。

導体ポストの形成のための導電性物質の充填において、導電性物質は、樹脂絶縁層３０の表面ＳＦ２よりも低く、または表面ＳＦ２と略同じ高さまで充填され得る。または、導電性物質は、表面ＳＦ２を超える高さまでさらに堆積されてもよい。したがって、導体ポストの配線層と反対側の端面２５ａは、樹脂絶縁層３０の表面ＳＦ２より凹むか、略面一か、または該表面ＳＦ２よりも突出し得る。図１Ｆの例では、端面２５ａは表面ＳＦ２と略面一である。導体ポスト２５の高さは、例えば３０μｍ以上であって、１８０μｍ以下である。なお、導体ポスト２５の先端部分は、後述のように、後の工程でエッチングされ得る。

導体ポスト２５は、例えば、配線層２１の第２パターン２１ｂなどに接続される図示されていない半導体素子の所定の電極と他のプリント配線板などとを接続する接続部として用いられ得る。例えば、図示されていない半導体素子の電極数に相当する数の導体ポスト２５が、プリント配線板１０（図１Ｈ参照）の一方の面の外周部に、または全面に亘って設けられていてもよい。

導体ポスト２５の形成工程後、樹脂絶縁層３０は、図１Ｆに示されるように、第１パターン２１ａの側面および導体ポスト２５が形成されていない部分の第２面Ｆ２、第２パターン２１ｂの側面および第２面Ｆ２、ならびに導体ポスト２５の側面を覆っている。実施形態では、樹脂絶縁層３０は、開口部３１を有するめっきレジストとして導体ポスト２５の電解めっきによる形成において使用される半硬化状態の樹脂層３０ｂが本硬化されることにより形成される。このため、前述の従来の方法のような、電解めっきにより導体ポストを形成するためのめっきレジストを、導体ポスト形成後に除去する工程が不要になる。また、新たに樹脂材料を供給して樹脂絶縁層３０を形成するという工程が不要になる。さらに、めっきレジストを形成する材料も不要となり得る。工程面および材料面の無駄が削減され得る。この結果、プリント配線板１０が安価に製造され得る。

つぎに、支持板８０およびキャリア銅箔８０ａと、金属膜８１とが分離される。図１Ｆに示されている配線板の工程途上品１０ａが加熱される。キャリア銅箔８０ａと金属膜８１とを接合している図示されていない熱可塑性接着剤が軟化する。この状態で、支持板８０およびキャリア銅箔８０ａに、金属膜８１との界面に沿う方向の力が加えられ、キャリア銅箔８０ａと金属膜８１とが引き離される。或いは、前述のように、両者が外周付近の余白部において接着剤または超音波接続により接合されている場合は、接合箇所よりも内周側で、キャリア銅箔８０ａ、金属膜８１、および支持板８０が樹脂絶縁層３０などと共に切断される。接着剤などによる接合箇所が切除されることにより、キャリア銅箔８０ａと金属膜８１とが分離される。その結果、配線板の工程途上品１０ａは、２つの個別の工程途上品となる。この状態が図１Ｇに示されている。なお、図１Ｇには、図１Ｆにおいて支持板８０の下面側に示されている配線板の工程途上品１０ａだけが示されている。

続いて、金属膜８１が、例えばエッチングなどにより除去される。このエッチング液には、金属膜８１、配線層２１および導体ポスト２５それぞれの構成材料がいずれも溶解され得るものが用いられてよい。この場合、金属膜８１がエッチングで除去される時、樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２と略面一か、または表面ＳＦ２よりも突出している導体ポスト２５の先端部分が金属膜８１と共にエッチングされる。また、金属膜８１が略除去されて金属膜８１の下の配線導体層２１の第１面Ｆ１が露出してからも、第１パターン２１ａなどが隣接パターンと完全に電気的絶縁状態となるように、エッチングプロセスが継続されてもよい。これにより、金属膜８１の除去により露出される配線層２１の第１面Ｆ１側が、樹脂絶縁層３０の第１表面ＳＦ１と面一の状態から、第１表面ＳＦ１より凹むようにエッチングされる。それと同時に、金属膜８１がエッチングで除去されている時と同様に、導体ポスト２５の先端部分も引き続きエッチングされる。金属膜８１の除去後の、導体ポスト２５の先端部分のエッチングの程度は任意である。導体ポスト２５の端面２５ａが、樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２よりも凹むまでエッチングされてもよく、或いは、第２表面ＳＦ２と面一か、第２表面ＳＦ２よりも突出した状態を維持する程度にエッチングされてもよい。図１Ｈに示される例では、配線層２１の第１面Ｆ１が樹脂絶縁層３０の第１表面ＳＦ１よりも凹み、導体ポスト２５の端面２５ａが樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２よりも凹んでいる。

図１Ｈに示されるように、配線層２１の第１面Ｆ１が樹脂絶縁層３０の第１表面ＳＦ１よりも凹んでいると、図示されない半導体素子などが、接合材などにより第２パターン２１ｂなどに接続される場合に、第２パターン２１ｂ間の樹脂絶縁層３０の部分により壁が形成される。電極が狭ピッチで配置されていても、隣接する第２パターン２１ｂ間で接合材などが接触して電気的にショート状態となることが防止され得る。また、図１Ｈに示されるように、導体ポスト２５の端面２５ａが樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２よりも凹んでいると、導体ポスト２５の端面２５ａ上における他のプリント配線板などとの接続において、樹脂絶縁層３０の部分が壁となり、隣接する導体ポスト２５間などで接合材などが接触して電気的にショート状態となることが防止され得る。

導体ポスト２５の端面２５ａは、前述のように、樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２と略面一か、または第２表面ＳＦ２よりも突出していてもよい。導体ポスト２５がそのまま接合材として使用され得る。導体ポスト２５と外部のマザーボードなどとを接合する接合材などからなる接合材層形成の必要がない。

金属膜８１のエッチングが終了した後の樹脂絶縁層３０の第１表面ＳＦ１から配線層２１の第１面Ｆ１までの距離は、例えば０．１μｍ以上であって、５μｍ以下である。金属膜８１の除去後に継続されるエッチング時間があまり長くならず、かつ、前述のように、第２パターン２１ｂ間での接合材の接触が防止され得る。導体ポスト２５の端面２５ａが第２表面ＳＦ２よりも凹んでいる場合、樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２から導体ポスト２５の端面２５ａまでの距離は、例えば３μｍ以上であって、２０μｍ以下である。導体ポスト２５の先端部のエッチング中に同時にエッチングされる金属膜８１が適度な薄さになり得る。かつ、接合材の接触が防止される。導体ポスト２５の端面２５ａは樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２よりも突出していてもよく、この場合、樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２から導体ポスト２５の端面２５ａまでの距離は例えば、０μｍ以上であって、１０μｍ以下の長さである。導体ポスト２５と外部のマザーボードなどとを接合する接合材として導体ポスト２５自体が機能し得る。配線層２１の厚さは、例えば１０μｍ以上であって、３０μｍ以下である。一定の導電性が確保されつつ、電解めっき法において比較的短い時間で配線層２１が形成され得る。導体ポスト２５の高さは、配線層２１と、樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２側で接続されるマザーボードなどとを接続できる高さであればよい。例えば３０μｍ以上であって、１８０μｍ以下である。導体ポスト２５がこのような高さに形成されると、数多く用いられている１００μｍ程度の厚さの樹脂絶縁層に適用され得る点で好ましい。しかしながら、これら樹脂絶縁層３０の第１表面ＳＦ１から配線層２１の第１面Ｆ１までの距離、樹脂絶縁層３０の第２表面ＳＦ２から導体ポスト２５の端面２５ａまでの距離、配線層２１の厚さ、および導体ポスト２５の高さは、それぞれ、前述された範囲を上回る、もしくは下回る距離、厚さ、または高さであってもよい。

金属膜８１の除去後に、図２に示されるように、表面保護膜２８が、配線層２１の第１面Ｆ１および導体ポスト２５の端面２５ａに形成されてもよい。表面保護膜は、酸化などの腐食に対して配線層２１や導体ポスト２５を保護する。表面保護膜は、ハンダなどの接合材やボンディングワイヤなどとの良好な接合性を得るために第１面Ｆ１や端面２５ａ上に形成される膜であってもよい。表面保護膜２８の形成は、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、またはＳｎなどの複数または単一の金属膜をめっき法により形成することにより行われてよい。また、液状の保護材料内への浸漬や保護材料の吹付けなどにより有機保護膜（ＯＳＰ）が形成されてもよい。表面保護膜は、配線層２１の第１面Ｆ１と導体ポスト２５の端面２５ａとの両方に形成されてよく、いずれか一方だけに形成されてもよい。また、配線層２１の第１面Ｆ１と導体ポスト２５の端面２５ａとで、異なる材料の表面保護膜が形成されてもよい。

また、表面保護膜の形成に加えて、または表面保護膜が形成されずに、導体ポスト２５の端面２５ａ上にさらに、導体ポスト２５と外部のマザーボードなどとを接合する接合材からなる接合材層（図示せず）が形成されてもよい。接合材層の材料としては好ましくはハンダが用いられる。接合材層は、ペースト状のハンダの塗布やハンダボールを配置して一旦溶融後硬化させたり、めっき法を用いたりして形成され得る。しかしながら、接合材層の材料や形成方法は、特に限定されず、他の材料および方法が用いられ得る。

以上の工程を経ることにより、図１Ｈに示される配線板１０が完成する。完成した配線板１０には、第２パターン２１ｂ上に図示されていない半導体素子が接続され得る。また、導体ポスト２５の端面２５ａは、配線板１０を用いる電子機器などのマザーボードなどに接続されてよく、或いは、図示されていない他のプリント配線板に接続されて多層プリント配線板を形成してもよい。

実施形態の配線板１０の製造方法では、樹脂絶縁層３０が、第１表面ＳＦ１に配線層２１を埋め込むように形成されているので、配線板１０が薄く形成され得る。配線層２１にファインな配線パターンが形成されても、配線層２１と樹脂絶縁層３０との密着性が維持され得る。

実施形態のプリント配線板の製造方法によれば、未硬化状態の樹脂層３０ａが、露光や加熱などにより硬化して、導体ポスト２５形成用のめっきレジストとして用いられる。導体ポスト２５が内部に形成されるめっきレジストの開口部３１は未硬化状態の樹脂層３０ａに形成される。テーパ度合いの少ない、すなわち所定の大きさを有する開口部３１が容易に形成されると考えられる。開口部３１内の樹脂残渣も少ないと考えられる。導体ポスト２５が配線層２１と強固に密着して形成される。プリント配線板１０がその使用時に周囲の温度変化などに晒されても、配線層２１と導体ポスト２５との結合部分にクラックが生じることが少ないと考えられる。非常に信頼性の高いプリント配線板を得ることができる。また、導体ポスト２５の形成後、めっきレジストとして用いられた硬化後の樹脂層が、そのまま樹脂絶縁層３０とされる。めっきレジストの除去および樹脂絶縁層３０の形成工程が不要になる。また、めっきレジストを形成する材料も不要となり得る。プリント配線板１０を安価に製造することが可能となり得る。

一実施形態の配線板の製造方法および他の実施形態の配線板の製造方法は、図１Ａ〜１Ｈを参照して説明された方法に限定されず、その条件や順序などは任意に変更され得る。また、特定の工程が省略されてもよく、別の工程が追加されてもよい。

１０ プリント配線板
２１ 配線層
２１ａ 第１パターン
２１ｂ 第２パターン
２５ 導体ポスト
２５ａ 導体ポストの端面
２８ 表面保護膜
３０ 樹脂絶縁層
３０ａ 未硬化状態の樹脂層
３０ｂ 半硬化状態の樹脂層
３１ 開口部
８０ 支持板
８０ａ キャリア銅箔
８１ 金属膜
Ｆ１ 配線層の第１面
Ｆ２ 配線層の第２面
ＳＦ１ 樹脂層の第１表面
ＳＦ２ 樹脂層の第２表面

Claims (9)

1. プリント配線板の製造方法であって、
   支持板の少なくとも一面に金属膜を貼着することと、
   所定のパターンを有する配線層を前記金属膜上に形成することと、
   前記金属膜の表面および前記配線層形成面上に未硬化状態の樹脂層を形成することと、
   前記未硬化状態の樹脂層に前記樹脂層を貫通して前記配線層の一部を露出させる開口部を形成することと、
   前記樹脂層を硬化させることにより樹脂絶縁層を形成することと、
   前記開口部内に導電性物質を充填し、前記配線層と接続する導体ポストを形成することと、
   前記支持板と前記金属膜とを分離することと、
   前記金属膜を除去することにより前記配線層と前記樹脂絶縁層とを露出させること
   とを有する。
2. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記樹脂層として感光性樹脂が用いられ、未硬化状態の該感光性樹脂に前記開口部が形成される。
3. 請求項２記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記樹脂層への開口が露光および現像することにより行われる。
4. 請求項３記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記未硬化状態の感光性樹脂を露光により半硬化状態とすることを含んでいる。
5. 請求項４記載のプリント配線板の製造方法であって、
   さらに、前記半硬化状態の樹脂層を加熱により本硬化することを含んでいる。
6. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記樹脂層への開口がレーザー光照射により行われる。
7. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記樹脂層が、無機フィラーを３０〜８０質量％含有するエポキシ樹脂からなる。
8. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記導体ポストの形成において、前記導電性物質が、前記樹脂の表面と略同じ高さまで充填される、または、該表面を超える高さまでさらに堆積されることにより、前記配線層と反対側の端面が前記樹脂絶縁層の表面と略面一か、または該表面よりも突出する前記導体ポストが形成され、
   前記導体ポストの前記端面が前記樹脂絶縁層の表面よりも凹むように、前記金属膜がエッチングにより除去される。
9. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記導体ポストの高さが３０〜１８０μｍであり、幅が５０〜２５０μｍである。

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