JP2018138950A

JP2018138950A - 光学デバイスの製造方法

Info

Publication number: JP2018138950A
Application number: JP2017033148A
Authority: JP
Inventors: 徹古田; Toru Furuta; 清治井澤; Seiji Izawa
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-09-06

Abstract

【課題】複数の金属層のそれぞれを貫通する開口を重ね易い光学デバイスの製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係るデバイス１０の製造方法は、内側樹脂層１１の両面に金属箔２０が積層されている基板１５に複数の第１貫通孔１５Ａを形成すること、基板１５の一方側に外側樹脂層２４を形成し、金属箔２０をマスクに用いてレーザーを照射して第１貫通孔１５Ａと連通する第２貫通孔２４Ａを形成すること、外側樹脂層２４上に第２貫通孔２４Ａに連通する第２開口４３Ａを有する第３めっき層４３を形成すること、基板１５の他方側に外側樹脂層２３を形成し、第３めっき層４３をマスクに用いてレーザーを照射して第１貫通孔１５Ａと連通する第３貫通孔２３Ａを形成すること、第２めっき層４２上に第３貫通孔２３に連通する開口４２Ａを有する第２めっき層４２を形成すること、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の金属層のそれぞれに形成されている開口が同軸に配置されている光学デバイスの製造方法に関する。

特許文献１には、開口が形成された銅張積層板を２枚準備し、それら２枚の銅張積層板を樹脂層の表側と裏側に貼り合わせ、樹脂層に貫通孔を形成して２枚の基板の開口同士を連絡する方法が示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−７７６６３号公報（段落［００１１］〜［００１６］、図１，２）

特許文献１に開示の方法では、銅張積層板が樹脂層に貼り合される前に開口が形成されるため、貼り合わせ時の位置ずれ等によって開口が同軸に並び難くなることが考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数の金属層のそれぞれに形成されている開口を同軸に並べ易い光学デバイスの製造方法の提供を目的とする。

本発明に係るデバイスは、第１樹脂層の表裏の両面に第１金属層が形成されてなり、表裏の一方の面である第１面と他方の面である第２面とを有する基板を準備することと、前記基板の前記第１面側の前記第１金属層に複数の第１開口を形成することと、前記第１開口を有する前記第１金属層をマスクに用いて前記基板の前記第１面側からレーザーを照射し、各前記第１開口から露出する前記第１樹脂層を除去することと、各前記第１開口から露出する前記第２面側の前記第１金属層を除去して、前記基板に複数の第１貫通孔を形成することと、前記基板の表裏の一方側に第２樹脂層を形成することと、前記第１開口を有する前記第１金属層をマスクに用いて前記基板の他方側からレーザーを照射し、前記第１貫通孔の内側に配される前記第２樹脂層を除去して、前記第１貫通孔と連通する第２貫通孔を形成することと、前記第２樹脂層上に、前記複数の第２貫通孔に連通する複数の第２開口を有する第２金属層を形成することと、前記基板の表裏の他方側に第３樹脂層を形成することと、前記第２開口を有する前記第２金属層をマスクに用いて前記基板の一方側からレーザーを照射し、各前記第２開口から露出する前記第３樹脂層を除去して、前記第１貫通孔と連通する第３貫通孔を形成することと、前記第３樹脂層上に、前記複数の第３貫通孔に連通する複数の第３開口を有する第３金属層を形成することと、を含む光学デバイスの製造方法。

本発明の一実施形態に係るデバイスの側断面図デバイスの拡大側断面図デバイスの製造工程を示す側断面図デバイスの製造工程を示す側断面図デバイスの製造工程を示す側断面図デバイスの製造工程を示す側断面図デバイスの製造工程を示す側断面図第２実施形態に係るデバイスの拡大側断面図

［第１実施形態］
図１に示されるように、本実施形態のデバイス１０は、Ｆ面１０ＦとＢ面１０Ｂを表裏に有する板状構造をなし、Ｆ面１１ＦとＢ面１１Ｂを表裏に有する内側樹脂層１１（本発明の「第１樹脂層」に相当する。）を備えている。内側樹脂層１１のＦ面１１Ｆ上には、内側金属層２１と外側樹脂層２３（本発明の「第３樹脂層」に相当する。）と外側金属層２５が順番に積層されている。内側樹脂層１１のＢ面１１Ｂ上には、内側金属層２２と外側樹脂層２４（本発明の「第２樹脂層」に相当する。）と外側金属層２６が順番に積層されている。

内側樹脂層１１は、例えば、補強繊維の芯材（例えば、ガラスクロス）に樹脂を含浸させてなるプリプレグである。外側樹脂層２３，２４は、例えば、芯材や無機フィラーを有しない透明の樹脂フィルムから構成されている。なお、内側樹脂層１１は、芯材を含まず且つ無機フィラーを含有する樹脂フィルムから構成されてもよいし、芯材も無機フィラーも含まない樹脂フィルムから構成されてもよい。

図２に示されるように、内側金属層２１は、内側樹脂層１１のＦ面１１Ｆ上に形成される金属箔２０と、その金属箔２０上に形成される第１めっき層４１と、で構成されている。内側金属層２２は、内側樹脂層１１のＢ面１１Ｂ上に形成される金属箔２０で構成されている。例えば、金属箔２０は、銅箔で構成され、第１めっき層４１は、銅めっきで構成されている。

外側金属層２５は、外側樹脂層２３上に形成される第２めっき層４２で構成されている。外側金属層２６は、外側樹脂層２４上に形成される第３めっき層４３と、第３めっき層４３上に形成される第４めっき層４４とで構成されている。例えば、第２めっき層４２、第３めっき層４３及び第４めっき層４４は、第１めっき層４１と同様に、銅めっきで構成されている。

デバイス１０には、デバイス１０を厚み方向に貫通する複数の貫通孔３０が設けられている。具体的には、デバイス１０は、外側樹脂層２３及び外側金属層２５を貫通する第２筒部３１と、内側金属層２１、内側樹脂層１１、内側金属層２２、外側樹脂層２４及び外側金属層２６を貫通する第１筒部３２と、を有している。そして、第２筒部３１の内側部分と第１筒部３２の内側部分とによって貫通孔３０が形成されている。

第２筒部３１は、デバイス１０のＦ面１０Ｆから離れるに従って拡径されるテーパー状に形成されている。第１筒部３２は、デバイス１０のＢ面１０Ｂから離れるに従って拡径されるテーパー状に形成されている。第２筒部３１のＦ面１０Ｆから離れた側の端部の内径と、第１筒部３２のＢ面１０Ｂから離れた側の端部の内径とは略同径になっている。

第２筒部３１は、第２めっき層４２と同じ金属で構成され、第２めっき層４２に連続して形成されている。第１筒部３２は、外側めっき膜３２Ａと内側めっき膜３２Ｂとで構成されている。外側めっき膜３２Ａは、第１めっき層４１及び第３めっき層４３と同じ金属で構成され、第１めっき層４１と第３めっき層４３に連続して形成されている。内側めっき膜３２Ｂは、第４めっき層４４と同じ金属で構成され、第４めっき層４４に連続して形成されている。また、内側めっき膜３２Ｂは、第２筒部３１と同じ金属で構成され、第２筒部３１に連続して形成されている。

本実施形態では、デバイス１０は、光を利用して情報を伝達する光学デバイスである。貫通孔３０は、デバイス１０における光透過部を構成する。

デバイス１０は、以下のようにして製造される。
（１）図３（Ａ）に示されるように、内側樹脂層１１の表裏の両面に金属箔２０が形成されてなる基板１５が準備される。なお、以下では基板１５の表裏の一方の面をＦ面１５Ｆ（本発明の「第１面」に相当する。）といい、他方の面をＢ面１５Ｂ（本発明の「第２面」に相当する。）という。

（２）図３（Ｂ）に示されるように、Ｆ面１５Ｆ側の金属箔２０の上に所定パターンのエッチングレジスト５１が形成されると共に、Ｂ面１５Ｂ側の金属箔２０の上に全面的にエッチングレジスト５１が形成される。

（３）金属箔２０のうちエッチングレジスト５１で覆われていない部分がエッチングにより除去される。そして、図３（Ｃ）に示されるように、エッチングレジスト５１が除去され、Ｆ面１５Ｆ側の金属箔２０に複数の開口２０Ａ（本発明の「第１開口」に相当する。）が形成される。

（４）図４（Ａ）に示されるように、基板１５のＦ面１５Ｆ側からレーザーが照射され、Ｆ面１５Ｆ側の開口２０Ａから露出する内側樹脂層１１が除去される。このとき、Ｂ面１５Ｂ側の金属箔２０のうち、Ｆ面１５Ｆ側の金属箔２０に形成されている開口２０Ａから露出する部分の一部が切除され、Ｂ面１５Ｂ側の金属箔２０に複数の薄部２０Ｔが形成される。

（５）図４（Ｂ）に示されるように、クイックエッチングが行われることにより、金属箔２０，２０の厚みが半分程度の厚みになる。このとき、Ｂ面１５Ｂ側の金属箔２０の薄部２０Ｔが除去されて、Ｂ面１５Ｂ側の金属箔２０に複数の開口２０Ａが形成される。そして、基板１５にＦ面１５Ｆ側からＢ面１５Ｂ側に向かって縮径する第１貫通孔１５Ａが複数形成される。また、Ｂ面１５Ｂ側に金属箔２０からなる内側金属層２２が形成される。なお、Ｂ面１５Ｂ側の金属箔２０に形成されている開口２０Ａは、Ｆ面１５Ｆ側の金属箔２０に形成されている開口２０Ａよりも小径である。

（６）図４（Ｃ）に示されるように、Ｂ面１５Ｂ側の内側金属層２２上に外側樹脂層２４が重ねられて、加熱プレスされる。

（７）図５（Ａ）に示されるように、基板１５のＦ面１５Ｆ側からレーザーが照射され、各第１貫通孔１５Ａの内側に配される外側樹脂層２４が除去されて、第１貫通孔１５Ａと連通する複数の第２貫通孔２４Ａが外側樹脂層２４に形成される。第２貫通孔２４Ａは、内側樹脂層１１から離れるに従って縮径する。

（８）図５（Ｂ）に示されるように、無電解めっき処理及び電解めっき処理が行われて、Ｆ面１５Ｆ側の金属箔２０上、外側樹脂層２４上、第１貫通孔１５Ａの内面及び第２貫通孔２４Ａの内面に金属めっき膜が形成される。そして、外側樹脂層２４上に形成される金属めっき膜から、第３めっき層４３（本発明の「第２金属層」に相当する。）が形成される。第３めっき層４３には、第２貫通孔２４Ａと連通する複数の開口４３Ａ（本発明の「第２開口」に相当する。）が形成されている。また、Ｆ面１５Ｆ側の金属箔２０上に形成される金属めっき膜から第１めっき層４１が形成される。そして、Ｆ面１５Ｆ側の金属箔２０と第１めっき層４１とから内側金属層２１が形成される。さらに、第１貫通孔１５Ａ及び第２貫通孔２４Ａの内面に形成される金属めっき膜から筒状の内側めっき膜３２Ａが形成される。

（９）図６（Ａ）に示されるように、Ｆ面１５Ｆ側の内側金属層２１上に外側樹脂層２３が重ねられて、加熱プレスされる。

（１０）図６（Ｂ）に示されるように、外側樹脂層２４側からレーザーが照射され、開口４３Ａから露出する外側樹脂層２３が除去されて、内側樹脂層１１から離れるに従って縮径する第３貫通孔２３Ａが形成される。

（１１）図７に示されるように、無電解めっき処理及び電解めっき処理が行われて、外側樹脂層２３上、第３めっき層４３上、第３貫通孔２３Ａの内面及び内側めっき膜３２Ｂの内面に金属めっき膜が形成される。このとき、外側樹脂層２３上に形成された金属めっき膜から第３貫通孔２３Ａと連通する開口４２Ａ（本発明の「第３開口」に相当する。）を有する第２めっき層４２（本発明の「第３金属層」に相当する。）が形成される。そして、第２めっき層４２から外側金属層２５が形成される。また、第３めっき層４３上に形成された金属めっき膜から第４めっき層４４が形成される。そして、第３めっき層４３と第４めっき層４４とから外側金属層２６が形成される。

また、第２めっき層４２と第３貫通孔２３Ａの内面に形成された金属めっき膜から、外側樹脂層２３及び外側金属層２５を貫通する第２筒部３１が形成される。さらに、内側めっき膜３２Ｂの内面に形成された金属めっき膜から外側めっき膜３２Ａが形成される。そして、内側めっき膜３２Ｂ及び外側めっき膜３２Ａとから、内側金属層２１、内側樹脂層１１、内側金属層２２、外側樹脂層２４及び外側金属層２６を貫通する第１筒部３２が形成される。以上により、図１に示されるデバイス１０が完成する。

本実施形態のデバイス１０の製造方法では、基板１５に外側樹脂層２３，２４を積層してから絶縁層２３，２４上に外側金属層２５，２６が形成され、その外側金属層２５，２６に開口が貫通形成されるので、予め開口が形成された外側金属層２５，２６が基板１５に重ねられる場合と比べて、貫通孔３０のうち内側金属層２１，２２を貫通する開口と外側金属層２５，２６を貫通する開口とを同軸に並べ易くなる。

また、第２貫通孔２４Ａ及び第３貫通孔２３Ａを有する外側樹脂層２３，２４にめっき処理が施されるので、開口が貫通する外側金属層２５，２６を容易に形成することができる。さらに、第１貫通孔１５Ａ、第２貫通孔２４Ａ及び第３貫通孔２３Ａの内面に金属めっき膜が形成されるので、第１貫通孔１５Ａ、第２貫通孔２４Ａ及び第３貫通孔２３Ａの孔径を小さくすることが可能となる。

また、エッチングによって、金属箔２０に開口２０Ａ，２０Ａが形成されるので、開口２０Ａ，２０Ａの小径化が図られる。

［第２実施形態］
第２実施形態のデバイス１０Ｖは、貫通孔３０Ｖの形状が第１実施形態と異なる。具体的には、図８に示されるように、第２筒部３１ＶのＦ面１０Ｆから離れた側の端部の内径は、第１筒部３２ＶのＢ面１０Ｂから離れた側の端部の内径よりも小さくなっている。そして、第２筒部３１ＶのＦ面１０Ｆから離れた側の端部と第１筒部３２ＶのＢ面１０Ｂから離れた側の端部とは、環状の連絡部３４によって連絡されている。

なお、連絡部３４は、第２筒部３１Ｖ及び内側めっき膜３２Ｂと同じ金属で構成されている。そして、第２筒部３１Ｖと内側めっき膜３２Ｂとは、連絡部３４を介して連続して形成されている。

［他の実施形態］
（１）上記実施形態では、第２筒部３１及び第１筒部３２は、テーパー形状であったが、ストレート形状であってもよい。このとき、第２筒部３１と第１筒部３２との開口径が同径であってもよい。

（２）外側金属層２５，２６が金属箔で構成されてもよい。この場合、第１貫通孔１５Ａが形成された基板１５の一方の面に金属箔が積層された外側樹脂層２４を積層し、上記実施形態のデバイス１０の製造工程（４），（５）と同様の工程により開口を有するＢ面１０Ｂ側の外側金属層４３を形成することができる。そして、第１貫通孔１５Ａが形成された基板１５の他方の面に、片面に金属箔が積層された外側樹脂層２３を積層し、上記実施形態のデバイス１０の製造工程（４），（５）と同様の工程により開口を有するＢ面１０Ｂ側の外側金属層を形成することができる。なお、Ｂ面１０Ｂ側の外側金属層を形成するとき、（５）の工程において、Ｆ面１０Ｆ側の外側金属層の全面にエッチングレジストを形成しておくことが望ましい。

（３）上記実施形態では、内側樹脂層１１と、外側樹脂層２４及び外側樹脂層２３とが異なる樹脂で形成されていたが、同じであってもよい。

（４）基板１５に第１貫通孔１５Ａを形成した後、Ｂ面１０Ｂ側に外側樹脂層２４及び第３めっき層４３を形成する前に、Ｆ面１０Ｆ側に外側樹脂層２３及び外側金属層２５を形成してもよい。このとき、第１貫通孔１５Ａと、第２貫通孔２４Ａ及び第３貫通孔２３との連通部分のそれぞれに段差が形成される。

１０デバイス
１１内側樹脂層（第１樹脂層）
１５基板
１５Ａ第１貫通孔
１５ＢＢ面（第２面）
１５ＦＦ面（第１面）
２０金属箔
２０Ａ開口（第１開口）
２１，２２内側金属層
２３外側樹脂層（第３樹脂層）
２３Ａ第３貫通孔
２４外側樹脂層（第２樹脂層）
２４Ａ第２貫通孔
２５，２６外側金属層
４２Ａ開口（第１開口）
４３Ａ開口（第２開口）
３０貫通孔

Claims

第１絶縁層の表裏の両面に第１金属層が形成されてなり、表裏の一方の面である第１面と他方の面である第２面とを有する基板を準備することと、
前記基板の前記第１面側の前記第１金属層に複数の第１開口を形成することと、
前記第１開口を有する前記第１金属層をマスクに用いて前記基板の第１面側からレーザーを照射し、各前記第１開口から露出する前記第１絶縁層を除去することと、
各前記第１開口から露出する前記第２面側の前記第１金属層を除去して、前記基板に複数の第１貫通孔を形成することと、
前記基板の表裏の一方側に第２絶縁層を形成することと、
前記第１開口を有する前記第１金属層をマスクに用いて前記基板の他方側からレーザーを照射し、前記第１貫通孔の内側に配される前記第２絶縁層を除去して、前記第１貫通孔と連通する第２貫通孔を形成することと、
前記第２絶縁層上に、前記複数の第２貫通孔に連通する複数の第２開口を有する第２金属層を形成することと、
前記基板の表裏の他方側に第３絶縁層を形成することと、
前記第２開口を有する前記第２金属層をマスクに用いて前記基板の一方側からレーザーを照射し、各前記第２開口から露出する前記第３絶縁層を除去して、前記第１貫通孔と連通する第３貫通孔を形成することと、
前記第３絶縁層上に、前記複数の第３貫通孔に連通する複数の第３開口を有する第３金属層を形成することと、を含む光学デバイスの製造方法。
請求項１に記載の光学デバイスの製造方法において、
めっき処理により前記第２金属層と前記第３金属層を形成し、
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔と前記第３貫通孔の内面にめっき膜を形成することをさらに含む。
請求項１又は２に記載の光学デバイスの製造方法において、
エッチングにより前記第１面側の前記第１金属層に前記第１開口を形成する。
請求項１乃至３のうち何れか１の請求項に記載の光学デバイスの製造方法において、
エッチングにより前記第２面側の前記第１金属層に前記第１開口を形成する。