JP2018137279A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時間を短縮できるとともに、製造コストを低減できるプリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板の製造方法は、最外導体層１４，１６まで形成された中間体１００の最外層上に熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層１８’’，１９’’を形成することと、加熱処理により樹脂層１８’’，１９’’を半硬化させることと、半硬化された樹脂層１８’，１９’の一部をウェットブラスト処理により除去することで、樹脂層１８’，１９’に最外導体層１４，１６まで達する開口部２０ａ，２０ｂ，２２を形成することと、加熱処理により樹脂層１８’，１９’を本硬化させてソルダーレジスト層１８，１９を形成することと、を含む。
【選択図】図２Ｅ

Description

本発明は、最外層にソルダーレジスト層を備えるプリント配線板の製造方法に関する。

特許文献１は、プリント配線板の製造方法を開示している。特許文献１のプリント配線板の製造方法では、導体回路を有する絶縁基板の表面に、熱硬化性樹脂からなるソルダーレジストが印刷される。次に、ソルダーレジストに熱処理が施され、絶縁被膜が形成される。そして、絶縁被膜にレーザーが照射されることで開口部が形成される。

特開２００５−５７２９８号公報

特許文献１のプリント配線板の製造方法では、熱硬化した絶縁被膜にレーザーが照射されることで開口部が形成される。レーザーによる開口部の形成には多大な時間を要する。また、高価なレーザー装置も必要とされる。これらは、プリント配線板の製造時間および製造コストの増大を意味する。

本発明のプリント配線板の製造方法は、最外導体層まで形成された中間体の最外層上に熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を形成することと、加熱処理により前記樹脂層を半硬化させることと、半硬化された前記樹脂層の一部をウェットブラスト処理により除去することで、前記樹脂層に前記最外導体層まで達する開口部を形成することと、加熱処理により前記樹脂層を本硬化させてソルダーレジスト層を形成することと、を含む。

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、プリント配線板の製造時間が短縮されるとともに、製造コストが低減される。

本発明の一実施形態により製造されるプリント配線板を説明するための断面図。 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断面図。 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断面図。 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断面図。 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断面図。 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断面図。 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断面図。 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断面図。

本発明のプリント配線板の一実施形態が、図面を参照して説明される。図１は、実施形態により製造されたプリント配線板１０の断面図である。図１に示すプリント配線板１０は、絶縁樹脂層１２と、絶縁樹脂層１２の第１面１２Ｆ１に形成された第１導体層１４と、絶縁樹脂層１２の第１面１２Ｆ１とは反対側の第２面１２Ｆ２に形成された第２導体層１６とを備えている。第１導体層１４と第２導体層１６とはビア導体１７を介して接続されていてよい。第１導体層１４および第２導体層１６は、金属、例えば銅で構成される。プリント配線板１０は、ガラスクロス等の芯材で補強されたコア層を有さないコアレス型のプリント配線板である。従って、コア層を有するプリント配線板と比べて厚みを薄くすることができる。しかし、コアレス型のプリント配線板１０は、コア層を有するプリント配線板と比較して剛性が低い。そこで、剛性を高めるため、図１に示されるプリント配線板１０は最外層に剛性の高いソルダーレジスト層１８，１９をそれぞれ備える。ソルダーレジスト層は、プリント配線板１０の片面だけに設けられていてよい。

各ソルダーレジスト層１８，１９は、光硬化性樹脂組成物よりも剛性の高い熱硬化性樹脂組成物からなる。熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂および硬化剤を含有する。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、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、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。または２種類以上の混合樹脂が用いられてもよい。

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が使用され得る。これらの硬化剤は、単独で用いられてよい。または２種類以上の硬化剤が用いられてもよい。

熱硬化性樹脂組成物には、さらに無機フィラーが含有されていてよい。無機フィラーは３０〜８０質量％含有されていてよい。無機フィラーは、アルミナおよびシリカの少なくとも１種である。無機フィラーとしてのシリカの例は、結晶性シリカ、溶融シリカ、煙霧状シリカ、ゾルゲルシリカなどである。無機フィラーは数種類組み合わせて使用されてもよい。無機フィラーの平均粒径は０．１μｍ以上５．０μｍ以下であることが好ましい。無機フィラーの最大粒径は１０μｍ以下であることが好ましい。また、無機フィラーの形状は略球形であることが好ましい。

ソルダーレジスト層１８には、第１導体層１４の一部を第１パッド１４ａとして露出させる第１開口部２０ａと、第１導体層１４の一部を第２パッド１４ｂとして露出させる第２開口部２０ｂとが形成されている。第１パッド１４ａには、例えば、ＩＣチップ等の電子部品が実装され得る。第１開口部２０ａは、第１パッド１４ａからなる群を取り囲むよう形成されていてよい。第１パッド１４ａはＣ４用パッドであってよい。第２パッド１４ｂ上には他の回路基板が搭載され得る。第２パッド１４ｂと他の回路基板とは電気的に接続される。他の回路基板にはメモリなどの電子部品が実装され得る。第２パッド１４ｂは、第１パッド１４ａからなる群の外周領域に形成されていてよい。第２パッド１４ｂは、ＰｏＰ用パッドであってよい。

ソルダーレジスト層１９には、第２導体層１６の一部を第３パッド１６ａとして露出させる複数の第３開口部２２が形成されている。第３パッド１６ａは、ＢＧＡ用パッドであってよい。

図１に示されるプリント配線板１０の製造方法の一実施形態が、図２Ａ〜２Ｇを参照して具体例により説明される。

図２Ａに示されるように、絶縁樹脂層１２の第１面１２Ｆ１上に第１導体層１４が形成され、かつ絶縁樹脂層１２の第２面１２Ｆ２上に第２導体層１６が形成されている中間体１００が用意される。この例では、絶縁樹脂層１２は１層であるので、第１導体層１４および第２導体層１６は共に最外導体層を構成する。このような中間体１００は適度な剛性を備える支持板（図示せず）上で形成され得る。

図２Ｂに示されるように、中間体１００の両最外層上に上述した熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層１８’’，１９’’がそれぞれ形成される。また、樹脂層１８’’，１９’’の形成は、流動性を有する熱硬化性樹脂組成物を中間体１００の最外層上に塗布するか、あるいはシート状の熱硬化性樹脂組成物を中間体１００の最外層上に貼り付けることにより行われ得る。

図２Ｃに示されるように、オーブン等の加熱装置（図示せず）により加熱処理が施され、樹脂層１８’’，１９’’は半硬化される。半硬化された樹脂層は符号１８’，１９’で示される。ここで「半硬化」とは、通常「Ｂ−Ｓｔａｇｅ」と称される状態あるいはそれよりも若干硬化が進んだ状態であり、より詳しくは、後述のウェットブラスト処理により除去され得る程度の硬化状態である。

図２Ｄに示されるように、樹脂層１８’上に、第１開口２６ａおよび第２開口２６ｂを有する第１マスク２６が形成される。第１開口２６ａおよび第２開口２６ｂは、樹脂層１８’の一部を露出する。第１開口２６ａは、第１導体層１４の第１パッド１４ａからなる群を囲むように形成される。第２開口２６ｂは、第１導体層１４の第２パッド１４ｂの形成場所に形成される。また、樹脂層１９’には、第３開口２７ａを有する第２マスク２７が形成される。第３開口２７ａは、樹脂層１９’の一部を露出する。第３開口２７ａは第２導体層１６の第３パッド１６ａの形成場所に形成される。第１マスク２６および第２マスク２７は、後述するウェットブラスト処理時に、開口部２０ａ，２０ｂ，２２の形成場所以外の部分を保護するために形成される。樹脂層１８’，１９’の、第１マスク２６および第２マスク２７によって覆われた部分だけがウェットブラスト処理後に残る。第１および第２マスク２６，２７には、通常のドライフィルムレジストが用いられる。第１開口２６ａ，第２開口２６ｂおよび第３開口２７ａは、フォトリソグラフィ技術により形成される。あるいは、第１および第２マスク２６，２７には銅箔が用いられてもよい。第１および第２マスク２６，２７として銅箔を用いる場合、銅箔の厚みは０．５μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。銅箔が厚すぎると、後述の図２Ｆに示される工程において、第１および第２マスク２６，２７をエッチングにより除去する際、露出する第１〜第３パッド１４ａ，１４ｂ，１６ａもエッチングされる不具合が生じる可能性がある。一方、銅箔が薄すぎると、後述の図２Ｅに示されるウェットブラスト処理工程において、樹脂層１８’，１９’を保護する機能が十分でない可能性がある。

図２Ｅに示されるように、半硬化状態の樹脂層１８’の、第１マスク２６の第１開口２６ａおよび第２開口２６ｂから露出する部分と、半硬化状態の樹脂層１９’の、第２マスク２７の第３開口２７ａから露出する部分がそれぞれ、液体と研磨粒子等の混合液（スラリー）を露出した表面に吹き付けるウェットブラスト処理により除去される。樹脂層１８’，１９’が半硬化状態にあることから、樹脂層１８’，１９’の露出部分はウェットブラス処理より効率的に除去される。その結果、樹脂層１８’に第１導体層１４まで達する第１開口部２０ａおよび第２開口部２０ｂが形成されるとともに、樹脂層１９’に第２導体層１６まで達する第３開口部２２が形成される。第１開口部２０ａ、第２開口部２０ｂおよび第３開口部２２は同時に形成される。第１開口部２０ａは第１パッド１４ａを露出する。第２開口部２０ｂは第２パッド１４ｂを露出する。第３開口部２２は第３パッド１６ａを露出する。

図２Ｆに示されるように、不要になった第１マスク２６および第２マスク２７が除去される。第１マスク２６および第２マスク２７がドライフィルムレジストからなる場合、第１マスク２６および第２マスク２７は、例えば、レジスト剥離液を用いて除去される。レジスト剥離液には、例えば有機酸系の薬液等が用いられる。第１マスク２６および第２マスク２７が銅箔からなる場合、第１マスク２６および第２マスク２７はエッチングにより除去することができる。

図２Ｇに示されるように、加熱処理が施され、樹脂層１８’，１９’は本硬化される。これにより、ソルダーレジスト層１８，１９が形成される。「本硬化」とは、上記「半硬化」よりも熱硬化性樹脂をさらに硬化させることをいう。本硬化は、半硬化のための加熱処理よりも、高温または長時間の加熱により実現可能である。本硬化のための加熱処理は、半硬化のときと同様、オーブン等の加熱装置（図示せず）を用いて行われ得る。

その後、図示されていないが、第１導体層１４および第２導体層１６の露出面には、ＯＳＰ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｓｎ等の表面処理が施されてよい。

実施形態の製造方法によれば、熱硬化性樹脂組成物からなるソルダーレジスト層１８の第１，２開口部２０ａ，２０ｂおよびソルダーレジスト層１９の第３開口部２２は、ウェットブラスト処理により形成される。第１〜３開口部２０ａ，２０ｂ，２２は一度に形成され得る。従って、プリント配線板１０の製造に要する時間は、開口部２０ａ，２０ｂ，２２を１つずつレーザー加工する製造方法と比べて短縮される。また、高価なレーザー装置も必要とされないため、プリント配線板１０の製造にかかるコストは低減される。

また、実施形態の製造方法によれば、ソルダーレジスト層１８，１９の開口部２０ａ，２０ｂ，２２は、ウェットブラスト処理により形成されるため、第１〜３パッド１４ａ，１４ｂ，１６ａ上にソルダーレジストの残渣が発生し難いという利点もある。

本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明から逸脱しない範囲で種々の変更、修正が可能である。例えば、上記実施形態では、コア層を有しないコアレス型のプリント配線板を製造する例が示されたが、本発明のプリント配線板の製造方法は、コア層を有するプリント配線板の製造にも適用され得る。本発明のプリント配線板の製造方法は、絶縁樹脂層と導体層が交互に積層された多層構造のプリント配線板の製造にも適用され得る。

１０ プリント配線板
１２ 絶縁樹脂層
１２Ｆ１ 絶縁樹脂層の第１面
１２Ｆ２ 絶縁樹脂層の第２面
１４ 第１導体層
１４ａ 第１パッド
１４ｂ 第２パッド
１６ 第２導体層
１６ａ 第３パッド
１８，１９ ソルダーレジスト層
１８’，１９’ 半硬化状態の樹脂層
１８’’，１９’’ 未硬化状態の樹脂層
２０ａ 第１開口部
２０ｂ 第２開口部
２２ 第３開口部
２６ 第１マスク
２６ａ 第１開口
２６ｂ 第２開口
２７ 第２マスク
２７ａ 第３開口
１００ 中間体

Claims (3)

1. プリント配線板の製造方法であって、
   最外導体層まで形成された中間体の最外層上に熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層を形成することと、
   加熱処理により前記樹脂層を半硬化させることと、
   半硬化された前記樹脂層の一部をウェットブラスト処理により除去することで、前記樹脂層に前記最外導体層まで達する開口部を形成することと、
   加熱処理により前記樹脂層を本硬化させてソルダーレジスト層を形成することと、を含む。
2. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、
   半硬化された前記樹脂層の一部をウェットブラスト処理により除去することで、前記樹脂層に前記最外導体層まで達する開口部を形成することは、前記樹脂層の上に前記開口部に対応した開口を有するマスクを形成することと、前記開口で露出する前記樹脂層をウェットブラスト処理で除去することと、を含む。
3. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記開口部は、電子部品を搭載するための第１パッドを露出させる第１開口部と、他の回路基板と電気的に接続するための第２パッドを露出させる第２開口部とを含み、前記第１開口部および前記第２開口部は前記ウェットブラスト処理により同時に形成される。

Images