JP2024013509A

JP2024013509A - プリント配線板及びプリント配線板の製造方法

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Publication number: JP2024013509A
Application number: JP2022115639A
Authority: JP
Inventors: 智彦村田; Tomohiko Murata; 義樹河合; Yoshiki Kawai
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2024-02-01

Abstract

【課題】高い品質を有するプリント配線板の提供。【解決手段】プリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成されている導体層と、前記絶縁層と前記導体層上に形成されている樹脂絶縁層、とを有する。前記導体層は導体回路を含む。前記導体回路は、第１部分と、前記第１部分と離れて形成されている第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の間に配置されていて前記第１部分と前記第２部分を接続する融解銅部分、とを有している。前記第１部分の前記融解銅部分と接続されている第１範囲は斜面に形成されている。前記第２部分の前記融解銅部分と接続されている第２範囲は斜面に形成されている。【選択図】図２

Description

本明細書によって開示される技術は、プリント配線板とその製造方法に関する。

特許文献１は、電子回路基板の配線の断線部を補修する方法を開示している。この方法では、配線の破断部周辺にマスキング剤を塗布することと、マスキング剤に開口を形成することと、形成された開口に金属コロイドを滴下することと、金属コロイドにレーザを照射して金属薄膜を析出させて、析出された金属薄膜によって破断部を接続すること、とを含む。

特開２００５－１６６７５０号

［特許文献１の課題］
特許文献１の補修方法で破断部が補修される場合、配線と金属薄膜の剥離が発生することが考えられる。

本発明のプリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成されている導体層と、前記絶縁層と前記導体層上に形成されている樹脂絶縁層、とを有する。前記導体層は導体回路を含む。前記導体回路は、第１部分と、前記第１部分と離れて形成されている第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の間に配置されていて前記第１部分と前記第２部分を接続する融解銅部分、とを有している。前記第１部分の前記融解銅部分と接続されている第１範囲は斜面に形成されている。前記第２部分の前記融解銅部分と接続されている第２範囲は斜面に形成されている。

本発明の実施形態のプリント配線板では、第１部分の融解銅部分と接続されている第１範囲と、第２部分の融解銅部分と接続されている第２範囲は斜面に形成されている。そのため、融解銅部分と接触する範囲（第１範囲、第２範囲）の面積が大きい。プリント配線板の形成過程で導体回路の一部が破断する場合であっても、第１部分および第２部分と融解銅部分の剥離が発生することが抑制される。高い品質のプリント配線板が提供される。

本発明のプリント配線板の製造方法は、絶縁層を形成することと、前記絶縁層上に導体回路を含む導体層を形成することと、前記絶縁層と前記導体層上に樹脂絶縁層を形成すること、とを含む。前記導体層を形成することは、前記導体回路が、第１部分と前記第１部分と離れて形成されている第２部分とを有する場合に、前記第１部分と前記第２部分を融解銅によって接続することを含む。前記融解銅によって接続することは、前記第１部分の前記第２部分と対向する第１範囲を斜面に形成することと、前記第２部分の前記第１部分と対向する第２範囲を斜面に形成すること、とを含む。

本発明の実施形態の製造方法では、導体層の形成過程で、導体回路が第１部分と第２部分とに分離して形成される場合に、第１部分と第２部分（即ち破断部分）を融解銅によって接続する。融解銅によって接続する際、第１部分の第１範囲と第２部分の第２範囲を斜面に形成する。そのため、融解銅部分と接触する範囲（第１範囲、第２範囲）の面積が大きい。プリント配線板の形成過程で導体回路を含む領域に応力が発生する場合であっても、第１部分および第２部分と融解銅部分の剥離が発生することが抑制される。高い品質のプリント配線板が提供される。

実施形態のプリント配線板の一部を模式的に示す平面図。図１のＩＩ－ＩＩ間の断面図。実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す平面図。実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す平面図。

［実施形態］
図１は、実施形態のプリント配線板２の一部を示す平面図である。図１では第１面６を有する第１樹脂絶縁層４と、第１樹脂絶縁層４の第１面６上に形成されている導体層１０が示されている。図２は図１のプリント配線板２の断面図である。図２は第１面６に垂直な面で図１のプリント配線板２を切断することで得られる。図２は図１のＩＩ－ＩＩ間の断面図である。第１樹脂絶縁層４は「絶縁層」の一例である。

図２に示されるように、プリント配線板２は、第１樹脂絶縁層４と導体層１０と第２樹脂絶縁層５０を有する。導体層１０は、シード層１０ａとシード層１０ａ上の電解めっき膜１０ｂで形成されている。

第１樹脂絶縁層４は熱硬化性樹脂を用いて形成される。第１樹脂絶縁層４はシリカ等の無機粒子を含んでもよい。第１樹脂絶縁層４はガラスクロス等の補強材を含んでもよい。第１樹脂絶縁層４は第１面６（図中の上面）と第１面６と反対側の第２面８（図中の下面）を有する。第１樹脂絶縁層４はコア基板を形成することができる。第１樹脂絶縁層４はビルドアップ層を形成する樹脂絶縁層を形成することができる。

導体層１０は第１樹脂絶縁層４の第１面６上に形成されている。図１に示されるように、導体層１０は、３本の導体回路１２、１４、１６を含む。導体層１０は、導体回路１２、１４、１６以外の導体回路を含んでいてもよい。導体回路１２、１４、１６の上面の平面形状は略矩形である。導体回路１２、１４、１６はほぼ並行に並んでいる。導体回路１２、１４の間隔および導体回路１２、１６の間隔は例えば３５μｍ以下である。

導体回路１２、１４、１６は主に銅によって形成される。導体回路１２、１６は一体に形成されている。これに対し、図１と図２に示されるように、導体回路１４は、第１部分２０と、第１部分２０と離れて形成されている第２部分３０と、第１部分２０と第２部分３０の間に配置されていて第１部分２０と第２部分３０を接続する融解銅部分４０とを有している。導体回路１４は、その形成過程で第１部分２０と第２部分３０に分離して形成される。第１部分２０と第２部分３０の間（破断箇所）に融解銅部分４０が配置されることにより、破断箇所が補修されている。

図２に示されるように、第１部分２０のうち、融解銅部分４０と接続されている第１範囲２２は斜面に形成されている。第２部分３０のうち、融解銅部分４０と接続されている第２範囲３２は斜面に形成されている。第１範囲２２と第１樹脂絶縁層４の第１面６の間の角度θ１は３０°以上５０°以下である。第２範囲３２と第１樹脂絶縁層４の第１面６の間の角度θ２は３０°以上５０°以下である。角度θ１，角度θ２がそれぞれ３０°未満の場合、レーザ加工面積が大きくなるため配線抵抗値が高くなる。一方、角度θ１，角度θ２がそれぞれ５０°超えると融解銅部分４０がレーザ加工面（第１範囲２２、第２範囲３２）に定着しにくくなる。

第１範囲２２の表面と第２範囲３２の表面は粗化されている。第１範囲２２の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）と第２範囲３２の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は２．０μｍ以上、５．０μｍ以下である。Ｒａが２．０μｍ未満の粗面の場合、融解銅部分４０がレーザ加工面（第１範囲２２、第２範囲３２）に密着しにくい。Ｒａが５．０μｍ以上の場合、レーザ加工面積が大きくなるため配線抵抗が高くなる。また、第１範囲２２の表面と第２範囲３２の表面からは酸化膜が除去されている。酸化膜が電解めっき銅（第１部分２０、第２部分３０）と融解銅部分４０の間に存在すると、配線抵抗値が高くなるため除去が必要である。

図２に示されるように、第１部分２０の上面と、第２部分３０の上面と、融解銅部分４０の上面はほぼ面一である。第１部分２０の上面と、第２部分３０の上面と、融解銅部分４０の上面の高さの差分は５μｍ以内である。

図１に示されるように、第１部分２０の幅と、第２部分３０の幅と、融解銅部分４０の幅はほぼ同一である。第１部分２０の幅と、第２部分３０の幅と、融解銅部分４０の幅の高さの差分は５μｍ以内である。

融解銅部分４０は、銅プレートにレーザを照射して生成される液体状の銅を滴下することで形成される部分である。そのため、融解銅部分４０は、第１部分２０、第２部分３０と異なる組織を有する。融解銅部分４０は層状組織を有する。融解銅部分４０の上面の粗度は、第１部分２０の上面の粗度および第２部分３０の上面の粗度よりも大きい。融解銅部分４０と第２層間絶縁層５０との密着性を向上させるためである。

図２に示されるように、第２樹脂絶縁層５０は、第１樹脂絶縁層４の第１面６と導体層１０上に形成されている。第２樹脂絶縁層５０は、樹脂と樹脂内に分散されている多数の無機粒子で形成されている。樹脂はエポキシ系樹脂である。樹脂の例は熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂である。無機粒子は、例えば、シリカやアルミナである。

［実施形態のプリント配線板２の製造方法］
図３Ａ～図３Ｆは実施形態のプリント配線板２の製造方法を示す。図３Ａ～図３Ｆはとくに破断した導体回路１４の補修方法を示す。図３Ａ～図３Ｃは断面図である。図３Ｄ～図３Ｅは平面図である。図３Ａは第１樹脂絶縁層４の第１面６上に形成されている導体回路１４を示す。図示されていないが、この時点で第１面６上に導体回路１２、１４、１６（図１）を含む導体層１０が形成されている。この時点では導体回路１４は途中で破断しており、第１部分２０と第２部分３０に分離している。この時点では、第１部分２０の第１範囲２２ａと第２部分３０の第２範囲３２ａは斜面に形成されていない。第１範囲２２ａと第２範囲３２ａは破断された時点の形状を有している。図３Ａに示されるように、第１部分２０と第２部分３０上にレーザＬ１が照射される。レーザＬ１によって、第１部分２０の表面に形成されていた酸化膜と第２部分３０の表面に形成されていた酸化膜が除去される。

図３Ｂに示されるように、第１範囲２２ａと第２範囲３２ａ上にレーザＬ２が照射される。レーザＬ２によって、第１範囲２２ａと第２範囲３２ａの一部が除去される。この結果、斜面に形成された第１範囲２２と第２範囲３２が得られる。第１範囲２２と第１樹脂絶縁層４の第１面６の間の角度θ１は３０°以上５０°以下である。第２範囲３２と第１樹脂絶縁層４の第１面６の間の角度θ２は３０°以上５０°以下である。また、レーザＬ２により、第１範囲２２の表面と第２範囲３２の表面は粗化される。第１範囲２２の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）と第２範囲３２の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は２．０μｍ以上、５．０μｍ以下である。

図３Ｃに示されるように、第１範囲２２と第２範囲３２を含む破断箇所に、銅プレート６０にレーザを照射して生成される液体状の銅が滴下される。滴下された銅によって融解銅部分４０が形成される。融解銅部分４０は、第１範囲２２と第２範囲３２に接続されている。この時点では融解銅部分４０は余剰に形成されている。そのため、融解銅部分４０の厚みと幅は、導体回路１４の厚みと幅より大きい。図３Ｃに示されるように、この時点では融解銅部分４０の厚さは第１部分２０と第２部分３０の厚みより厚い。融解銅部分４０の上面は第１部分２０の上面と第２部分３０の上面より高い。

図３Ｄに示されるように、融解銅部分４０の上面にレーザＬ３が照射される。レーザＬ３の照射範囲と照射時間は、第１部分２０と第２部分３０と融解銅部分４０の形状を３Ｄ測定することによって決定される。レーザＬ３により、融解銅部分４０の上面の一部が除去される。融解銅部分４０の厚みが調整される。第１部分２０の上面と、第２部分３０の上面と、融解銅部分４０の上面はほぼ面一である。第１部分２０の上面と、第２部分３０の上面と、融解銅部分４０の上面の高さの差分は５μｍ以内である。

図３Ｅに示されるように、この時点では融解銅部分４０の幅は第１部分２０と第２部分３０の幅より大きい。

融解銅部分４０の上面にさらにレーザ（図示省略）が照射される。レーザの照射範囲と照射時間は、第１部分２０と第２部分３０と融解銅部分４０の形状を３Ｄ測定することによって決定される。図３Ｆに示されるように、融解銅部分４０の幅方向の端部が除去される。融解銅部分４０の幅が調整される。第１部分２０の幅と、第２部分３０の幅と、融解銅部分４０の幅はほぼ同一である。第１部分２０の幅と、第２部分３０の幅と、融解銅部分４０の幅の高さの差分は５μｍ以内である。

導体回路１４の破断部分が補修される。図１、図２の導体回路１４が得られる。図１、図２の導体層１０が得られる。その後、導体層１０と第１樹脂絶縁層４の第１面上に第２樹脂絶縁層５０が形成される。実施形態のプリント配線板２（図１、図２）が得られる。

実施形態のプリント配線板２では、第１部分２０と第２部分３０のうち、融解銅部分４０と接続されている第１範囲２２と第２範囲３２は斜面に形成されている。そのため、融解銅部分４０と接触する範囲（第１範囲２２、第２範囲３２）の面積が大きい。プリント配線板２の形成過程で導体回路１４を含む領域に応力が発生する場合であっても、第１部分２０および第２部分３０と融解銅部分４０の剥離が発生することが抑制される。高い品質のプリント配線板２が提供される。

実施形態では、導体層１０の形成過程で、導体回路１４が第１部分２０と第２部分３０とに分離して形成される（図３Ａ）。実施形態の製造方法では、この場合に、第１部分２０と第２部分３０（即ち破断部分）を融解銅によって接続する。融解銅によって接続する際、第１部分２０の第１範囲２２と第２部分３０の第２範囲３２を斜面に形成する（図３Ｂ）。そのため、融解銅部分４０と接触する範囲（第１範囲２２、第２範囲３２）の面積を大きくすることができる。プリント配線板２の形成過程で導体回路１４を含む領域に応力が発生する場合であっても、第１部分２０および第２部分３０と融解銅部分４０の剥離が発生することが抑制される。実施形態の製造方法により、高い品質のプリント配線板２が提供される。

２：プリント配線板
４：第１樹脂絶縁層
１０：導体層
１２、１４、１６：導体回路
２０：第１部分
２２：第１範囲
３０：第２部分
３２：第２範囲
４０：融解銅部分
５０：第２樹脂絶縁層
６０：銅プレート

Claims

絶縁層と、
前記絶縁層上に形成されている導体層と、
前記絶縁層と前記導体層上に形成されている樹脂絶縁層、とを有するプリント配線板であって、
前記導体層は導体回路を含み、
前記導体回路は、第１部分と、前記第１部分と離れて形成されている第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の間に配置されていて前記第１部分と前記第２部分を接続する融解銅部分、とを有しており、
前記第１部分の前記融解銅部分と接続されている第１範囲は斜面に形成されており、
前記第２部分の前記融解銅部分と接続されている第２範囲は斜面に形成されている。
請求項１のプリント配線板であって、前記第１範囲と前記絶縁層の上面の間の角度は３０°以上５０°以下であり、前記第２範囲と前記絶縁層の上面の間の角度は３０°以上５０°以下である。
請求項１のプリント配線板であって、前記第１範囲と前記第２範囲の表面の酸化膜は除去されている。
請求項１のプリント配線板であって、前記第１範囲の表面と前記第２範囲の表面は粗化されている。
請求項４のプリント配線板であって、前記第１範囲の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）と前記第２範囲の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は２．０μｍ以上、５．０μｍ以下である。
請求項１のプリント配線板であって、前記第１部分の上面と、前記第２部分の上面と、前記融解銅部分の上面はほぼ面一である。
請求項１のプリント配線板であって、前記第１部分の幅と、前記第２部分の幅と、前記融解銅部分の幅はほぼ同一である。
請求項１のプリント配線板であって、前記融解銅部分は層状組織を有する。
請求項１のプリント配線板であって、前記融解銅部分の上面の粗度は、前記第１部分の上面の粗度および前記第２部分の上面の粗度よりも大きい。
絶縁層を形成することと、
前記絶縁層上に導体回路を含む導体層を形成することと、
前記絶縁層と前記導体層上に樹脂絶縁層を形成すること、とを含むプリント配線板の製造方法であって、
前記導体層を形成することは、
前記導体回路が、第１部分と前記第１部分と離れて形成されている第２部分とを有する場合に、前記第１部分と前記第２部分を融解銅によって接続することを含み、
前記融解銅によって接続することは、前記第１部分の前記第２部分と対向する第１範囲を斜面に形成することと、前記第２部分の前記第１部分と対向する第２範囲を斜面に形成すること、とを含む。
請求項１０のプリント配線板の製造方法であって、前記第１範囲を斜面に形成することは、前記第１範囲を粗化することを含み、前記第２範囲を斜面に形成することは、前記第２範囲を粗化することを含む。
請求項１０のプリント配線板の製造方法であって、前記融解銅によって接続することは、さらに、前記第１範囲を斜面に形成することの前に前記第１範囲の表面の酸化膜を除去することと、前記第２範囲を斜面に形成することの前に前記第２範囲の表面の酸化膜を除去すること、とを含む。
請求項１０のプリント配線板の製造方法であって、前記融解銅によって接続することは、さらに、前記第１部分の上面と、前記第２部分の上面と、前記第１部分と前記第２部分の間に形成される融解銅部分の上面がほぼ面一になるように、前記融解銅部分の一部を除去することを含む。
請求項１０のプリント配線板の製造方法であって、前記融解銅によって接続することは、さらに、前記第１部分の幅と、前記第２部分の幅と、前記第１部分と前記第２部分の間に形成される融解銅部分の幅がほぼ同一になるように、前記融解銅部分の一部を除去することを含む。