JP2017028079A - プリント配線板の製造方法およびプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】配線形成工程における微細配線の解像能力および信頼性の向上。
【解決手段】絶縁層と、その絶縁層の表面上に形成された導体回路と、を備えるプリント配線板を製造するに際し、無電解めっき用触媒からなるとともに導体回路に対応するパターンを持つパターン化触媒膜を絶縁層の表面上に形成し、そのパターン化触媒膜上に無電解めっきで導体金属を析出させることで導体回路を形成する。
【選択図】図1
【解決手段】絶縁層と、その絶縁層の表面上に形成された導体回路と、を備えるプリント配線板を製造するに際し、無電解めっき用触媒からなるとともに導体回路に対応するパターンを持つパターン化触媒膜を絶縁層の表面上に形成し、そのパターン化触媒膜上に無電解めっきで導体金属を析出させることで導体回路を形成する。
【選択図】図1
Description
この発明は、フルアディティブ法での配線工程によるプリント配線板の製造方法およびその方法で製造したプリント配線板に関する。
プリント配線板の製造の際、従来のサブトラクティブ法やセミアディティブ法での配線工程からの低コスト化を図るため、電解銅めっきやシード層のエッチング等の工程を必要としないフルアディティブ法が、下記の特許文献1などで開示されている。
特許文献1はフルアディティブ法による配線工程として、表面を粗化処理した絶縁性層間樹脂層上に触媒核を付与し、その触媒核上に感光性樹脂層を設け、その感光性樹脂層をマスク露光および現像処理して、パターン化しためっきレジストを形成し、そのめっきレジストの非形成部分に無電解めっきで銅めっき層を形成することで、絶縁性層間樹脂層上に導体回路を設けるという工程を開示している。
図2は、特許文献1に開示されたと同様の従来のフルアディティブ法によって製造されたプリント配線板を模式的に示す断面図であり、ここでは下層の絶縁性層間樹脂層1上に下層の触媒層2を形成し、下層の触媒層2上に下層の導体回路に対応してパターン化した下層のめっきレジスト3を形成し、下層のめっきレジスト3の非形成部分に無電解めっきで銅めっき層を形成することで下層の導体回路4を形成し、それら下層のめっきレジスト3と下層の導体回路4との上に上層の絶縁性層間樹脂層5を積層形成し、上層の絶縁性層間樹脂層5上に上層の触媒層6を形成し、上層の触媒層6上に上層の導体回路に対応してパターン化した上層のめっきレジスト7を形成し、上層のめっきレジスト7の非形成部分に無電解めっきで銅めっき層を形成することで上層の導体回路8を設ける、という工程を経ている。
このように従来のフルアディティブ法では、無電解めっきで銅めっき層を形成するための厚いめっきレジスト3,7をマスク露光でパターン化するので、他の配線工程と比較して微細配線の解像能力が低下しやすく、かつそれらのめっきレジスト3,7を、下層の導体回路4や上層の導体回路6の配線間の絶縁材料として残留させる永久レジストとし、最終構造材として利用しているので、他の配線工程と比較して微細配線の信頼性が低くなりやすい。
本発明の目的は、従来のフルアディティブ法を改良したフルアディティブ法を提供し、配線工程における微細配線の解像能力および信頼性を向上させることである。
本発明のプリント配線板の製造方法は、絶縁層と、その絶縁層の表面上に形成された導体回路と、を備えるプリント配線板を製造するに際し、
無電解めっき用触媒からなるとともに前記導体回路に対応するパターンを持つパターン化触媒膜を前記絶縁層の表面上に形成し、
前記パターン化触媒膜上に無電解めっきで導体金属を析出させることで前記導体回路を形成することを特徴とするものである。
また、本発明のプリント配線板は、絶縁層と、その絶縁層の表面上に形成された導体回路と、を備えるプリント配線板において、
前記絶縁層の表面上に形成された、無電解めっき用触媒からなるとともに前記導体回路に対応するパターンを持つパターン化触媒膜を備え、
前記導体回路は、前記パターン化触媒膜上に析出した無電解めっき導体金属からなることを特徴とするものである。
本発明のプリント配線板の製造方法は、絶縁層と、その絶縁層の表面上に形成された導体回路と、を備えるプリント配線板を製造するに際し、
無電解めっき用触媒からなるとともに前記導体回路に対応するパターンを持つパターン化触媒膜を前記絶縁層の表面上に形成し、
前記パターン化触媒膜上に無電解めっきで導体金属を析出させることで前記導体回路を形成することを特徴とするものである。
また、本発明のプリント配線板は、絶縁層と、その絶縁層の表面上に形成された導体回路と、を備えるプリント配線板において、
前記絶縁層の表面上に形成された、無電解めっき用触媒からなるとともに前記導体回路に対応するパターンを持つパターン化触媒膜を備え、
前記導体回路は、前記パターン化触媒膜上に析出した無電解めっき導体金属からなることを特徴とするものである。
本発明においては、感光性を付与した無電解めっき用触媒膜を前記絶縁層の表面上に形成し、前記無電解めっき用触媒膜にマスク露光および現像を施すことで前記パターン化触媒膜を形成することとしても良く、前記絶縁層の表面上にインクジェットでの印刷により前記パターン化触媒膜を形成することとしても良い。
また、本発明においては、前記絶縁層の表面は第1の表面であり、前記導体回路は上層の導体回路であり、前記絶縁層は貫通孔を有し、前記プリント配線板は、前記絶縁層の前記表面と反対側の第2の表面に接する下層の導体回路を備えるとともに、前記絶縁層の貫通孔内に、前記上層の導体回路と前記下層の導体回路とを電気的に接続するバイアホール導体を備え、
前記パターン化触媒膜を前記絶縁層の貫通孔の側壁と前記貫通孔から露出する前記下層の導体回路とのそれぞれの一部にも形成し、
前記パターン化触媒膜上に無電解めっきで導体金属を析出させることで前記バイアホール導体を形成することとしても良い。
前記パターン化触媒膜を前記絶縁層の貫通孔の側壁と前記貫通孔から露出する前記下層の導体回路とのそれぞれの一部にも形成し、
前記パターン化触媒膜上に無電解めっきで導体金属を析出させることで前記バイアホール導体を形成することとしても良い。
さらに本発明においては、前記無電解めっきで析出させた導体金属上にさらに電解めっきで導体金属を析出させることで前記導体回路または前記スルーホール導体を形成しても良い。
さらに本発明においては、前記無電解めっきまたは前記電解めっきで析出させる導体金属は、銅としても良く、ニッケル、銀、パラジウム、スズ、コバルトまたは金としても良い。
以下に、本発明に基づく複数の実施形態のフルアディティブ法によるプリント配線板の製造方法が詳細に説明される。図1は、本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法によって製造されたプリント配線板を模式的に示す断面図である。また、図2は、従来のフルアディティブ法によるプリント配線板の製造方法によって製造されたプリント配線板を模式的に示す断面図である。
図1に示されるプリント配線板は、絶縁層としての下層の絶縁性樹脂層11と、その下層の絶縁性樹脂層11上に形成された下層のパターン化触媒膜12と、その下層のパターン化触媒膜12上に析出した無電解めっき金属から形成された下層の導体回路13と、を備えるとともに、それら下層の絶縁性樹脂層11と下層の導体回路13とを覆うように積層形成されたこれも絶縁層としての上層の絶縁性樹脂基板14と、その上層の絶縁性樹脂基板14上に形成された上層のパターン化触媒膜15と、その上層のパターン化触媒膜15上に析出した無電解めっき金属から形成された上層の導体回路16と、を備えている。
図3(a)〜図3(d)は、上記実施形態のプリント配線板の製造方法を示す説明図であり、この実施形態のプリント配線板の製造方法では、図1に示されるプリント配線板を製造するに際し、先ず図3(a)に示されるように、絶縁層としての下層の絶縁性樹脂層11が準備され、その下層の絶縁性樹脂層11の上側の表面上に液状の感光性触媒が塗布されて、例えば厚みが0.02μm〜0.5μm程度の薄い感光性触媒膜17が形成される。下層の絶縁性樹脂層11および下層の導体回路13は、多層プリント配線板の絶縁性層間樹脂層および層間導体層として用いることもできる。
下層の絶縁性樹脂層11の材料としては、例えばポリイミド、エポキシ、アクリル、PET等を用いることができ、下層の絶縁性樹脂層11は、図示しない基台あるいはさらに下層の絶縁層やコア基板等の上に液状の樹脂材料を塗布し、それを加熱等で硬化させることで形成しても良く、あるいは樹脂フィルムを用いて形成しても良い。下層の絶縁性樹脂層11は、ガラスクロスなどの補強材を含んでいても良い。絶縁層としてはこれらの樹脂層の他にガラス基板等も用いることができる。また、感光性触媒膜17の材料としては、例えば日産化学工業株式会社製の製品名「HYPERTECH(登録商標)PL−シリーズ 感光性無電解めっき用核剤」を用いることができる。
次いで図3(b)に示されるように、下層の導体回路13に対応してパターン化されたマスク18が感光性触媒膜17上に配置され、そのマスク18を介して感光性触媒膜17が図中矢印で示されるように例えば紫外線で露光されて露光部分が硬化し、次いで図3(c)に示されるように、マスク18が除去された後、感光性触媒膜17の未硬化部分が現像液により除去されて、下層の導体回路13に対応してパターン化されたパターン化触媒膜12が形成される。なお、パターン化触媒膜12は、感光性触媒膜17のパターン露光・現像処理に代えて、例えばインクジェットプリンターによるインクジェットで触媒をパターン状に印刷することで形成しても良い。
その後、図3(d)に示されるように、無電解めっきによりパターン化触媒膜12上に例えば導体金属としての銅が析出し、その銅により下層の導体回路13が形成される。そして、これら下層の絶縁性樹脂層11および下層の導体回路13上に例えば樹脂フィルムを加圧加熱積層することで上層の絶縁性樹脂層14が形成された後、上記と同様の工程で上層のパターン化触媒膜15および上層の導体回路16が形成されることで、図1に示されるプリント配線板が製造される。上層の絶縁性樹脂層14および上層の導体回路16も、多層プリント配線板の絶縁性層間樹脂層および層間導体層として用いることもできる。
図4(a)〜図4(g)は、図1に示されるものと同様のプリント配線板の、セミアディティブ法による製造方法を示す説明図である。ここでは、先ず図4(a)に示されるように、絶縁層としての下層の絶縁性樹脂層11が準備され、その下層の絶縁性樹脂層11の表面上に図示しない触媒核が付与されて、その触媒核により下層の絶縁性樹脂層11の表面上に無電解めっき処理でシード層としての例えば無電解銅めっき層19が形成され、次いで図4(b)に示されるように、その無電解銅めっき層19上に感光性めっきレジスト層20が形成される。
次いで図4(c)に示されるように、下層の導体回路13に対応してパターン化されたマスク21が感光性めっきレジスト層20上に配置され、そのマスク21を介して感光性めっきレジスト層20が図中矢印で示されるように例えば紫外線で露光されて露光部分が硬化し、次いで図4(d)に示されるように、マスク21が除去された後、感光性めっきレジスト層20の未硬化部分が現像液により除去されて、下層の導体回路13に対応してパターン化されたパターン化めっきレジスト層22が形成される。
その後、図4(e)に示されるように、無電解銅めっき層19の、パターン化めっきレジスト層22で覆われていない部分の上に電解めっきにより例えば導体金属としての電解銅めっきが析出して、電解銅めっき層により下層の導体回路13が形成され、次いで図4(f)に示されるように、パターン化めっきレジスト層22が例えば剥離除去され、さらに図4(g)に示されるように、無電解銅めっき層19の、下層の導体回路13で覆われずに露出した部分が、例えばエッチングにより除去されて、下層の導体回路13と同一パターンの無電解銅めっき層23が形成される。そして、これら下層の絶縁性樹脂層11および下層の導体回路13上に例えば樹脂フィルムを加圧加熱積層することで上層の絶縁性樹脂層14が形成された後、上記と同様の工程で上層の無電解銅めっき層および上層の導体回路16が形成されることで、図1に示されるものと同様のプリント配線板が製造される。
従って、実施形態のフルアディティブ法による製造方法でプリント配線板を製造する場合には、それと同様のプリント配線板をセミアディティブ法で製造する場合と比較して、導体回路の形成のためのめっきレジスト層および電解銅めっき層の形成や、めっきレジスト層の剥離除去およびシード層としての無電解銅めっき層のエッチング等の工程を必要とせず工程数が減るので、低コストでプリント配線板を製造することができる。
しかも実施形態のフルアディティブ法による製造方法でプリント配線板を製造する場合には、無電解めっきで配線層を形成するための薄い感光性触媒膜17をマスク露光やインクジェットでパターン化するので、従来のフルアディティブ法による場合と比較して微細配線の解像能力を向上させることができ、かつ導体回路13の配線間の絶縁材料として永久レジストを残留させないので、従来のフルアディティブ法による場合と比較して微細配線の信頼性を高めることができる。
図5(a)〜図5(d)は、本発明の他の一実施形態のフルアディティブ法による、バイアホール導体を備えるプリント配線板の製造方法を示す説明図である。この実施形態のプリント配線板の製造方法では、図1に示されるプリント配線板と同様のものであってバイアホール導体を備えるプリント配線板を製造するに際し、先ず図5(a)に示されるように、絶縁層としての下層の絶縁性樹脂層11が準備され、その下層の絶縁性樹脂層11にバイアホール用の貫通孔11aが例えばレーザーにより形成され、その下層の絶縁性樹脂層11の図では上側の表面である第1の表面上および貫通孔11aの側壁面上に液状の感光性触媒が塗布されて、例えば厚みが0.02μm〜0.5μm程度の薄い感光性触媒膜17が形成される。
先の実施形態と同様、下層の絶縁性樹脂層11の材料としては、例えばポリイミド、エポキシ、アクリル、PET等を用いることができ、絶縁層としてはこれらの他にガラス基板等も用いることができる。また、感光性触媒膜17の材料としては、例えば日産化学工業株式会社製の製品名「HYPERTECH(登録商標)PL−シリーズ 感光性無電解めっき用核剤」を用いることができる。
次いで図5(b)に示されるように、下層の導体回路13に対応してパターン化されたマスク18が感光性触媒膜17上に配置され、そのマスク18を介して感光性触媒膜17が図中矢印で示されるように例えば紫外線で露光されて露光部分が硬化し、次いで図5(c)に示されるように、マスク18が除去された後、感光性触媒膜17の未硬化部分が現像液により除去されて、下層の導体回路13に対応してパターン化されたパターン化触媒膜12が形成される。
なお、上記バイアホール導体は、下層の絶縁性樹脂層11の図では上側の第1の表面上にある下層の導体回路13と、下層の絶縁性樹脂層11の図では下側の第2の表面に接する図示しないさらに下層の導体回路とを電気的に接続するものであるため、感光性触媒膜17は、下層の絶縁性樹脂層11のバイアホール用の貫通孔11aの底部に露出する上記さらに下層の導体回路上にも形成されている。このため、感光性触媒膜17の材料に導電性の低い上記「HYPERTECH(登録商標)PL−シリーズ 感光性無電解めっき用核剤」を用いる場合には、感光性触媒膜17の、バイアホール用の貫通孔11aの底部に露出するさらに下層の導体回路上の部分もマスク18で少なくとも部分的に覆って未露光として現像液で除去し、後述の図8に示されるように、上記さらに下層の導体回路を少なくとも部分的に貫通孔11aの底部に露出させてその上に直接無電解めっき層を形成することが望ましい。これによりバイアホール導体の導電性を高めることができる。一方、感光性触媒膜17のパターン露光・現像処理に代えて、例えばインクジェットプリンターによるインクジェットで導電性の高い触媒をパターン状に印刷することでパターン化触媒膜12を形成する場合には、図5(c)に示されるように、パターン化触媒膜12を貫通孔11aの底部まで形成しても良い。
その後、図5(d)に示されるように、無電解めっきによりパターン化触媒膜12上に例えば導体金属としての無電解銅めっきが析出し、その無電解銅めっきにより下層の導体回路13および貫通孔11a内のバイアホール導体24が形成される。そして、これら下層の絶縁性樹脂層11および下層の導体回路13上に例えば樹脂フィルムを加圧加熱積層することで上層の絶縁性樹脂層14を形成した後、上記と同様の工程で上層のパターン化触媒膜15および上層の導体回路16が形成されることで、下層の導体回路13と上層の導体回路16とを電気的に接続するバイアホール導体を備えるプリント配線板が製造される。
図6(a)〜図6(g)は、図1に示されるプリント配線板と同様のものであってバイアホール導体を備えるプリント配線板の、セミアディティブ法による製造方法を示す説明図である。ここでは、先ず図6(a)に示されるように、絶縁層としての下層の絶縁性樹脂層11が準備され、その下層の絶縁性樹脂層11にバイアホール用の貫通孔11aが例えばレーザーにより形成され、その下層の絶縁性樹脂層11の表面上および貫通孔11aの側壁面上に図示しない触媒核が付与されて、その触媒核により下層の絶縁性樹脂層11の表面上および貫通孔11aの側壁面上に無電解めっき処理でシード層としての例えば無電解銅めっき層19が形成され、次いで図6(b)に示されるように、その無電解銅めっき層19上に感光性めっきレジスト層20が形成される。
次いで図6(c)に示されるように、下層の導体回路13に対応してパターン化されたマスク21が感光性めっきレジスト層20上に配置され、そのマスク21を介して感光性めっきレジスト層20が図中矢印で示されるように例えば紫外線で露光されて露光部分が硬化し、次いで図6(d)に示されるように、マスク21が除去された後、感光性めっきレジスト層20の未硬化部分が現像液により除去されて、下層の導体回路13に対応してパターン化されたパターン化めっきレジスト層22が形成される。
その後、図6(e)に示されるように、無電解銅めっき層19の、パターン化めっきレジスト層22で覆われていない部分の上に電解めっきにより例えば導体金属としての電解銅めっきが析出して、電解銅めっきにより下層の導体回路13および貫通孔11a内のバイアホール導体25が形成され、次いで図6(f)に示されるように、パターン化めっきレジスト層22が例えば剥離除去され、さらに図6(g)に示されるように、無電解銅めっき層19の、下層の導体回路13で覆われずに露出した部分が、例えばエッチングにより除去されて、下層の導体回路13と同一パターンの無電解銅めっき層23が形成される。そして、これら下層の絶縁性樹脂層11および下層の導体回路13上に例えば樹脂フィルムを加圧加熱積層することで上層の絶縁性樹脂層14が形成された後、上記と同様の工程で上層の無電解銅めっき層および上層の導体回路16が形成されることで、下層の導体回路13と上層の導体回路16とを電気的に接続するバイアホール導体を備えるプリント配線板が製造される。
従って、実施形態のフルアディティブ法による製造方法でバイアホール導体を備えるプリント配線板を製造する場合にも、それと同様のプリント配線板をセミアディティブ法で製造する場合と比較して、導体回路の形成のためのめっきレジスト層および電解銅めっき層の形成や、めっきレジスト層の剥離除去およびシード層としての無電解銅めっき層のエッチング等の工程を必要とせず工程数が減るので、低コストでプリント配線板を製造することができる。
図7は、図3または図5に示される本発明の実施形態のプリント配線板の製造方法によって製造された本発明の一実施形態のプリント配線板を拡大して模式的に示す断面図である。実施形態の製造方法では、例えば下層の絶縁性樹脂層11の表面上に形成されたパターン化触媒膜12上に無電解めっきで銅めっきを析出させて下層の導体回路13を形成する際に、例えば上村工業株式会社の無電解銅めっき液「スルカップPMK(商品名)」等を用いて、高速無電解銅めっきを行っても良く、この場合に、めっき液に付着防止剤を混入させると、パターン化触媒膜12の上面付近よりも無電解めっき液の流れが遅いパターン化触媒膜12の側面付近で上面付近よりも銅めっきの析出が遅くなり、その結果、銅めっきの異方成長(析出量の異方性)が生じて、例えばパターン化触媒膜12の上面上で厚みt1=5〜15μmまで銅めっきが成長する間にパターン化触媒膜12の側面上では厚みS=2〜3μmに銅めっきが成長し、導体回路のファインピッチ化が可能になる。無電解銅めっきの、パターン化触媒膜12の側面付近での析出量に対するパターン化触媒膜12の上面付近での析出量の割合は、約1.5〜5倍となる。
導体回路13を形成する銅めっきの厚みt1は、5μm未満では導体回路の抵抗が大きくなり、15μmを超えると絶縁性樹脂層11に代えてガラス基板を用いてタッチパネル等に用いた場合に光の透過量が不足する場合がある。なお、パターン化触媒膜12の厚みt2は、触媒の塗布効率およびマスク露光精度の向上のために、t2=0.02〜0.5μmとすることが好ましい。
図8(a)は、本発明のさらに他の一実施形態のプリント配線板の製造方法によって製造された、本発明の他の一実施形態のバイアホール導体を備える多層プリント配線板を拡大して模式的に示す断面図、図8(b)は、その実施形態のプリント配線板の一変形例の、(a)に示すと同様の部分を模式的に示す一部切欠き平面図である。図中、図1および図5におけると同様の部分はそれと同一の符号にて示す。
図8(a)に示される多層プリント配線板も、絶縁層としての下層の絶縁性樹脂層11と、その下層の絶縁性樹脂層11上に形成された下層のパターン化触媒膜12と、その下層のパターン化触媒膜12上に析出した無電解めっき金属、例えば無電解銅めっきから形成された下層の導体回路13と、を備えるとともに、それら下層の絶縁性樹脂層11と下層の導体回路13とを覆うように積層形成されたこれも絶縁層としての上層の絶縁性樹脂層14と、その上層の絶縁性樹脂層14上に形成された上層のパターン化触媒膜15と、その上層のパターン化触媒膜15上に析出した無電解めっき金属、例えば無電解銅めっきから形成された上層の導体回路16と、を備えている。
この多層プリント配線板では、下層の絶縁性樹脂層11が貫通孔11aを有し、下層のパターン化触媒膜12がその貫通孔11aの側壁面の一部とその貫通孔11aから露出する図示しないさらに下層の導体回路の一部との上まで形成されており、この多層プリント配線板は、その下層のパターン化触媒膜12および上記さらに下層の導体回路の上に析出した無電解めっき金属、例えば無電解銅めっきから形成されて上記さらに下層の導体回路と下層の導体回路13とを電気的に接続する下層のバイアホール導体24を備えている。
また、この多層プリント配線板では、上層の絶縁性樹脂層14が貫通孔14aを有し、上層のパターン化触媒膜15がその貫通孔14aの側壁面の一部とその貫通孔14aから露出する下層の導体回路13の一部との上まで形成されており、この多層プリント配線板は、その上層のパターン化触媒膜15および下層の導体回路13の上に析出した無電解めっき金属、例えば無電解銅めっきから形成されて下層の導体回路13と上層の導体回路16とを電気的に接続する上層のバイアホール導体26を備えている。
図8(a)に示される多層プリント配線板および後述する図8(b)に示される変形例の多層プリント配線板では何れも、下層のパターン化触媒膜12は帯状に形成され、これにより下層の導体回路13と下層のバイアホール導体24とは、幅L1の細い帯状に形成されている。また、上層のパターン化触媒膜15も帯状に形成され、これにより上層の導体回路16と上層のバイアホール導体26とは、幅L2の細い帯状に形成されている。下層のバイアホール導体24の幅L1および上層のバイアホール導体26の幅L2は自由に設計でき、例えば貫通孔11a,14aの底部内径よりも狭くすることができる。バイアホール導体24,26は貫通孔11a,14aの上端を囲繞するランドを持たないので、バイアホール導体24,26に繋がる下層の導体回路13および上層の導体回路16の配線の設計自由度が高まる。
図8(a)に示される多層プリント配線板では、下層の導体回路13と上層の導体回路16とは平面視で互いに平行に配線されているが、図8(b)に示される変形例の多層プリント配線板では、下層の導体回路13と上層の導体回路16とは平面視で互いに角度θ、例えば図示例では概略90°の角度を持って配線されている。バイアホール導体26は下層の導体回路13に接続されていれば足り、下層の導体回路13に対する向きは問われないので、バイアホール導体26に繋がる上層の導体回路16の配線の設計自由度が高まる。
図9(a)〜図9(h)は、バイアホール導体を備える上記実施形態およびその変形例のプリント配線板の製造方法を示す説明図である。ここでは、先ず図9(a)に示されるように、絶縁層としての下層の絶縁性樹脂層11と、その下層の絶縁性樹脂層11上に形成された下層のパターン化触媒膜12と、その下層のパターン化触媒膜12上に析出した無電解めっき金属から形成された下層の導体回路13と、下層の絶縁性樹脂層11の貫通孔11a内に形成されて上記さらに下層の導体回路と下層の導体回路13とを電気的に接続する下層のバイアホール導体24とを備える下層のプリント配線板LPが準備され、その下層のプリント配線板LPの下層の絶縁性樹脂層11と下層の導体回路13と下層のバイアホール導体24との上に例えば樹脂フィルムを加圧加熱積層することで上層の絶縁性樹脂層14が形成される。なお、下層のプリント配線板LPは、以後に説明する上層のプリント配線板UPの製造方法と同様の方法で製造される。
次いで図9(b)に示されるように、上層の絶縁性樹脂層14に例えばレーザーで貫通孔14aが形成され、次いで図9(c)に示されるように、上層の絶縁性樹脂層14の表面と貫通孔14aの内壁面と貫通孔14aから露出する下層の導体回路13の表面とが例えば貫通孔14a内のデスミア処理等により粗化面27とされる。
次いで図9(d)に示されるように、粗化面27上に感光性触媒膜17が形成され、次いで図9(e)に示されるように、上層の導体回路16に対応してパターン化されたマスク18が感光性触媒膜17上に配置され、そのマスク18を介して感光性触媒膜17が図中矢印で示されるように例えば紫外線で露光されて露光部分が硬化する。
次いで図9(f)に示されるように、マスク18が除去された後、感光性触媒膜17の未硬化部分が現像液により除去されて、上層の導体回路16に対応してパターン化されたパターン化触媒膜15が形成される。このパターン化触媒膜15は、貫通孔14aの内壁面の周方向の一部の上にも形成されるとともに、その内壁面の一部に連なって貫通孔14aから露出する、下層の導体回路13の表面の一部の上にも形成されている。
その後、図9(g)に示されるように、無電解めっきによりパターン化触媒膜15上に例えば導体金属としての無電解銅めっきが析出し、その無電解銅めっきにより上層の導体回路16および、下層の導体回路13と上層の導体回路16とを電気的に接続する上層のバイアホール導体26が形成されて、下層のプリント配線板LP上に上層のプリント配線板UPが積層形成され、バイアホール導体を備える多層プリント配線板が製造される。
なお、必要に応じて、図9(h)に示されるように、上層のプリント配線板UPのこれら上層の絶縁性樹脂層14と上層の導体回路16と上層のバイアホール導体26との表面が粗化処理により粗化面27とされた後、それらの上に上記と同様の工程でさらに1層または複数層のプリント配線板が積層形成されても良い。
この実施形態および変形例のプリント配線板の製造方法によれば、バイアホール導体24,26がそれぞれ、その下の下層の導体回路13等に直接接続されるので、触媒膜12,15を介して接続する場合よりバイアホール導体の接続抵抗を小さくすることができる。
図10(a)は、図5に示される実施形態の製造方法で製造されたバイアホール導体および導体回路を有する再配線層を備える本発明のさらに他の一実施形態のプリント配線板の一例としての、ファンイン型の再配線層を備える再配線型ウェハーレベルパッケージを示す断面図であり、図10(b)は、その一実施形態のプリント配線板の他の一例としての、ファンアウト型の再配線層を備える再配線型ウェハーレベルパッケージを示す断面図である。
図10(a)に示される再配線型ウェハーレベルパッケージでは、図示しない樹脂絶縁層内に埋設された半導体素子30の絶縁性保護膜31で覆われた上面に、さらに下層の導体層としての接続端子32が突設され、その接続端子32の中央部が、保護膜31に形成された開口部から露出している。
このウェハーレベルパッケージはまた、保護膜31上に形成された下層の絶縁性樹脂層11と、その下層の絶縁性樹脂層11上に形成された図示しない下層のパターン化触媒膜と、その下層のパターン化触媒膜上に析出した無電解めっき金属から形成された下層の導体回路13と、下層の絶縁性樹脂層11の貫通孔11a内に形成されて上記接続端子32と下層の導体回路13とを電気的に接続する下層のバイアホール導体24とを備えており、その下層の導体回路13が、下層のバイアホール導体24よりも内方へ延在してファンイン型の再配線層を形成している。
このウェハーレベルパッケージはさらに、下層の絶縁性樹脂層11、下層の導体回路13および下層のバイアホール導体24上に形成されるとともに貫通孔14aから下層の導体回路13の一部を露出させる上層の絶縁性樹脂層14と、その上層の絶縁性樹脂層14の貫通孔14a内に形成されて下層の導体回路13と接続するとともに例えばはんだボールによるはんだバンプ33を設けられる上層の導体回路としての接続パッド34とを備えている。このファンイン型の再配線層の構成により、接続パッド34のピッチを半導体素子30の接続端子32のピッチよりも小さくすることができる。
図10(b)に示される再配線型ウェハーレベルパッケージでも、基部樹脂絶縁層36内に埋設された半導体素子30の絶縁性保護膜31で覆われた上面に、さらに下層の導体層としての接続端子32が突設され、その接続端子32の中央部が、保護膜31に形成された開口部から露出している。
このウェハーレベルパッケージはまた、基部樹脂絶縁層36および保護膜31上に形成された下層の絶縁性樹脂層11と、その下層の絶縁性樹脂層11上に形成された図示しない下層のパターン化触媒膜と、その下層のパターン化触媒膜上に析出した無電解めっき金属から形成された下層の導体回路13と、下層の絶縁性樹脂層11の貫通孔11a内に形成されて上記接続端子32と下層の導体回路13とを電気的に接続する下層のバイアホール導体24とを備えており、その下層の導体回路13の一部(図では両外側の部分)が、下層のバイアホール導体24よりも外方へ延在してファンアウト型の再配線層を形成している。
このウェハーレベルパッケージはさらに、下層の絶縁性樹脂層11、下層の導体回路13および下層のバイアホール導体24上に形成されるとともに貫通孔14aから下層の導体回路13の一部を露出させる上層の絶縁性樹脂層14と、その上層の絶縁性樹脂層14の貫通孔14a内に形成されて下層の導体回路13と接続するとともに例えばはんだボールによるはんだバンプ33を設けられる上層の導体回路としての接続パッド34とを備えている。このファンアウト型の再配線層の構成により、接続パッド34のピッチを半導体素子30の接続端子32のピッチよりも大きくすることができる。なお、このウェハーレベルパッケージは中央部に、図10(a)に示されるものと同様のファンイン型の再配線層も備えている。
図11は、図3に示される実施形態の製造方法で製造された、破断配線の接続用の修正配線を有する、本発明のさらに他の一実施形態のプリント配線板を示す断面図である。
このプリント配線板は、下層の絶縁性樹脂層11上に通常の例えばアディティブ法やセミアディティブ法、あるいはサブトラクティブ法等で形成された下層の導体回路13と、それら下層の絶縁性樹脂層11および下層の導体回路13上に形成された絶縁層としての上層の絶縁性樹脂層14と、その上層の絶縁性樹脂層14上に下層の導体回路13と同様にして形成された上層の導体回路16と、その上層の絶縁性樹脂層14の貫通孔14a内に形成されて下層の導体回路13と上層の導体回路16とを電気的に接続する、上層の導体回路16と同様にして形成されたバイアホール導体24とを備えるとともに、その上層の導体回路16に生じた破断部において上層の絶縁性樹脂層14の表面上に形成された、無電解めっき用触媒からなるとともにその破断部の元の導体回路に対応するパターンを持つ図示しないパターン化触媒膜と、そのパターン化触媒膜上に形成されて破断部を繋ぐ、無電解めっき導体金属としての例えば無電解銅めっきからなる修正導体回路40とを備えている。これにより上層の導体回路16の破断部を簡易に接続して導体回路を修正することができる。なお、この上層の絶縁性樹脂層14、上層の導体回路16、バイアホール導体24および修正導体回路40の上に、さらに1層または複数層の絶縁性樹脂層と導体回路とを積層して、その絶縁性樹脂層の上下の導体回路をバイアホールで接続してもよい。
以上、図示例に基づき説明したが、この発明のプリント配線板の製造方法は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができ、例えば下層の導体回路13あるいは上層の導体回路16において無電解めっきで析出させた導体金属上に、その導体金属を電極として電解めっきでさらに導体金属を析出させて、導体回路の厚みを増しても良い。
1 下層の絶縁性層間樹脂層
2 下層の触媒層
3 下層のめっきレジスト
4 下層の導体回路
5 上層の絶縁性層間樹脂層
6 上層の触媒層
7 上層のめっきレジスト
8 上層の導体回路
9 電解めっき膜
11 下層の絶縁性樹脂層
11a 貫通孔
12 下層のパターン化触媒膜
13 下層の導体回路
14 上層の絶縁性樹脂層
14a 貫通孔
15 上層のパターン化触媒膜
16 上層の導体回路
17 感光性触媒膜
18 マスク
19 無電解銅めっき層
20 感光性めっきレジスト層
21 マスク
22 パターン化めっきレジスト層
23 無電解銅めっき層
24 (下層の)バイアホール導体
25 (下層の)バイアホール導体
26 上層のバイアホール導体
27 粗化面
30 半導体素子30
31 絶縁性保護膜
32 接続端子
33 はんだバンプ
34 接続パッド
40 修正導体回路
LP 下層のプリント配線板
UP 上層のプリント配線板
2 下層の触媒層
3 下層のめっきレジスト
4 下層の導体回路
5 上層の絶縁性層間樹脂層
6 上層の触媒層
7 上層のめっきレジスト
8 上層の導体回路
9 電解めっき膜
11 下層の絶縁性樹脂層
11a 貫通孔
12 下層のパターン化触媒膜
13 下層の導体回路
14 上層の絶縁性樹脂層
14a 貫通孔
15 上層のパターン化触媒膜
16 上層の導体回路
17 感光性触媒膜
18 マスク
19 無電解銅めっき層
20 感光性めっきレジスト層
21 マスク
22 パターン化めっきレジスト層
23 無電解銅めっき層
24 (下層の)バイアホール導体
25 (下層の)バイアホール導体
26 上層のバイアホール導体
27 粗化面
30 半導体素子30
31 絶縁性保護膜
32 接続端子
33 はんだバンプ
34 接続パッド
40 修正導体回路
LP 下層のプリント配線板
UP 上層のプリント配線板
Claims (14)
- 絶縁層と、その絶縁層の表面上に形成された導体回路と、を備えるプリント配線板を製造するに際し、
無電解めっき用触媒からなるとともに前記導体回路に対応するパターンを持つパターン化触媒膜を前記絶縁層の表面上に形成し、
前記パターン化触媒膜上に無電解めっきで導体金属を析出させることで前記導体回路を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。 - 感光性を付与した無電解めっき用触媒膜を前記絶縁層の表面上に形成し、
前記無電解めっき用触媒膜にマスク露光および現像を施すことで前記パターン化触媒膜を形成することを特徴とする、請求項1記載のプリント配線板の製造方法。 - 前記絶縁層の表面上にインクジェットでの印刷で前記パターン化触媒膜を形成することを特徴とする、請求項1記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記パターン化触媒膜の上面付近と側面付近とで、前記無電解めっきによる導体金属の析出量に異方性があることを特徴とする、請求項1から3までの何れか1項記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記絶縁層の表面は第1の表面であり、前記導体回路は上層の導体回路であり、前記絶縁層は貫通孔を有し、
前記プリント配線板は、前記絶縁層の前記表面と反対側の第2の表面に接する下層の導体回路を備えるとともに、前記絶縁層の貫通孔内に、前記上層の導体回路と前記下層の導体回路とを電気的に接続するバイアホール導体を備え、
前記パターン化触媒膜を前記絶縁層の貫通孔の側壁面と前記貫通孔から露出する前記下層の導体回路とのそれぞれの少なくとも一部の上にも形成し、
前記パターン化触媒膜上に無電解めっきで導体金属を析出させることで前記バイアホール導体を形成することを特徴とする、請求項1記載のプリント配線板の製造方法。 - 前記無電解めっきで析出させる導体金属は、銅、ニッケル、銀、パラジウム、スズ、コバルトまたは金であることを特徴とする、請求項1または5記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記無電解めっきで析出させた導体金属上にさらに電解めっきで導体金属を析出させることで前記導体回路を形成することを特徴とする、請求項1または5記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記電解めっきで析出させる導体金属は、銅、ニッケル、銀、パラジウム、スズ、コバルトまたは金であることを特徴とする、請求項7記載のプリント配線板の製造方法。
- 絶縁層と、その絶縁層の表面上に形成された導体回路と、を備えるプリント配線板において、
前記絶縁層の表面上に形成された、無電解めっき用触媒からなるとともに前記導体回路に対応するパターンを持つパターン化触媒膜を備え、
前記導体回路は、前記パターン化触媒膜上に析出した無電解めっき導体金属からなることを特徴とするプリント配線板。 - 前記パターン化触媒膜は、前記絶縁層の表面上に形成された、感光性を付与された無電解めっき用触媒膜から、マスク露光および現像により前記パターンを持つように形成されたものであることを特徴とする、請求項9記載のプリント配線板。
- 前記パターン化触媒膜は、前記絶縁層の表面上にインクジェットでの印刷により前記パターンを持つように形成されたものであることを特徴とする、請求項8記載のプリント配線板。
- 前記パターン化触媒膜の上面付近と側面付近とで、前記無電解めっきによる導体金属の析出量に異方性があることを特徴とする、請求項9から11までの何れか1項記載のプリント配線板。
- 前記パターン化触媒膜の上面付近の前記無電解めっきによる導体金属の析出量は、前記パターン化触媒膜の側面付近の前記無電解めっきによる導体金属の析出量の1.5〜5倍であることを特徴とする、請求項12記載のプリント配線板。
- 前記絶縁層の表面は第1の表面であり、前記導体回路は上層の導体回路であり、前記絶縁層は貫通孔を有し、
前記プリント配線板は、前記絶縁層の前記表面と反対側の第2の表面に接する下層の導体回路を備えるとともに、前記絶縁層の貫通孔内に、前記上層の導体回路と前記下層の導体回路とを電気的に接続するバイアホール導体を備え、
前記パターン化触媒膜は、前記絶縁層の貫通孔の側壁面と前記貫通孔から露出する前記下層の導体回路とのそれぞれの少なくとも一部の上にも形成され、
前記バイアホール導体は、前記パターン化触媒膜上に析出した無電解めっき導体金属からなり、
前記バイアホール導体は、前記貫通孔の上端を囲繞するランドを持たないことを特徴とする、請求項9記載のプリント配線板。
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