JP3748974B2

JP3748974B2 - ビルドアップ多層プリント配線板及びその製造方法

Info

Publication number: JP3748974B2
Application number: JP7102597A
Authority: JP
Inventors: 務高堀
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JPH10270848A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内層パターン上に絶縁層が配置され、その絶縁層上に外層パターンが形成されたビルドアップ多層プリント配線板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来例のビルドアップ工法による多層プリント配線板の製造工程を示す上面図であり、図６は図５に示されるビルドアップ多層プリント配線板の破線Ａ−Ａ’における略断面図であり、図５と図６はそれぞれの工程を対比して、示してある。以下図５および図６を用いて従来例のプリント配線板の製造工程を説明する。
【０００３】
両面銅張積層板に基準穴およびバイアホールをドリル等を用いて形成し、基準穴およびバイアホール内面をメッキした後、バイアホールに樹脂を充填し、再度両面銅張積層板両面にメッキを施した後、表面をパターンニングして図５（ａ）および図６（ａ）に示される基板５１を形成する。図５（ａ）および図６（ａ）において、５２は絶縁板であり、５３は内層パターンであり、５４は基準穴であり、５５はバイアホールである。バイアホール５５内面にはメッキが施されており、両面の内層パターン５３を導通させている。またバイアホール５５内部には樹脂等の充填材５６が充填されている。内層パターン５３の一部はランド部５３ａ、５３ｂ、５３ｃが形成されている。
【０００４】
内層パターン５３を覆うように基板５１上に感光性エポキシ樹脂等の感光性樹脂を積層する。続いて、基準穴５４を露光機の画像認識により認識して位置決めを行って露光して、現像することにより、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示される絶縁層５７およびフォトバイア５８ａ、５８ｂ、５８ｃ形成する。フォトバイア５８ａ、５８ｂ、５８ｃは内層パターン５３のランド５３ａ、５３ｂ、５３ｃに対応する位置にそれぞれ設けられている。フォトバイア５８ａ、５８ｂ、５８ｃの大きさは１５０μｍ程度であり、露光機の位置決めは±５０μｍの精度で行われる。
【０００５】
次に、基板５１両面に銅メッキを施して、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示されるように、絶縁層５７を覆うように導体層５９を形成する。このときフォトバイア５８ａ、５８ｂ、５８ｃの内面も導体層５９が形成される。
【０００６】
続いて、導体層５９上にドライフィルムをラミネートし、露光機の画像認識により、基準穴５４を認識して位置決めを行い、露光、現像を行う。このとき、露光機の位置決めは±５０μｍの精度で行われる。次に、導体層５９のエッチングを行うことにより、図５（ｄ）および図６（ｄ）に示される外層パターン６０を形成することによりビルドアップ多層プリント配線板５０が形成される。なお、ドライフィルムはエッチング完了後に取り除かれる。外層パターン６０の一部はランド部６０ａ、６０ｂ、６０ｃとして形成されている。ランド部５３ａとランド部６０ａはフォトバイア５８ａによって導通しており、ランド部５３ｂとランド部６０ｂはフォトバイア５８ｂによって導通しており、また、ランド部５３ｃとランド部６０ｃはフォトバイア５８ｃによって導通している。
【０００７】
ここに、バイアホールとは異なった層間を電気的に接続するたるに用いる経由孔であり、フォトバイアとは露光、現像などのフォトプロセスによって形成されたバイアホール用の絶縁層への孔のことであり、ビルドアップ工法とは１層づつの絶縁（樹脂）層、バイアホール、メッキ等、というプロセスを繰り返し複数の層を積み上げ（ｂｕｉｌｄｕｐ）て多層基板を得る工法のことである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
外層パターン６０のランド部６０ａ、６０ｂ、６０ｃは、内層パターン５３との確実な導通を確保するためにその内部にフォトバイア５８ａ、５８ｂ、５８ｃが位置するように形成されなければならないが、そのために露光機の位置決めの際の基準穴５４に対する誤差を考慮して所定の大きさ以上に形成する必要がある。
【０００９】
図７は従来例のビルドアップ多層プリント配線板の位置決めを説明する説明図である。図７（ａ）は、左右の２つの基準穴５４（図示省略）を基準として位置決めを行い形成したフォトバイア５８ｂが、設計上の基準位置Ｐに対して、右方向に５０μｍずれている様子を示している。フォトバイア５８ｂの直径は１５０μｍである。次に、図７（ｂ）は、この状態で、再び左右の２つの基準穴５４（図示省略）を基準として位置決めを行い形成したランド部６０ｂが、設計上の基準位置Ｐに対して、左方向に５０μｍずれている様子を示している。
【００１０】
このように、左右の２つの基準穴５４を基準として２度目の位置決めを行うと、図７（ｂ）に示されるように、ずれが最大の場合、設計上の基準位置Ｐに対して、左方向に５０μｍずれる場合があり、この時、フォトバイア５８ｂとランド部６０ｂとは、設計上の基準位置Ｐに対して、１００μｍの位置ずれがある。その結果、ランド部６０ｂの領域内にフォトバイア５８ｂが形成されるためには、外層パターン６０のランド部６０ｂの直径は少なくとも３５０μｍは必要となる。
【００１１】
以上の例から明らかなように従来例のビルドアップ多層プリント配線板ではフォトバイアによって内層パターンと外層パターンとの導通を確保するために位置ずれを考慮して、外層パターン、特に内層パターンとの接続部分であるランド部等の部分を大きくする形成する必要があり、回路の密度を高めることができなかった。
【００１２】
本発明は上述の課題を鑑みてなされたものであり、位置決めの基準方法を改善することにより、外層パターンを小さく形成できるビルドアップ多層プリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のビルドアップ多層プリント配線板は、基準穴及び内層パターンを有するプリント配線板上に絶縁層を形成し、該絶縁層上に外層パターンを形成して成るビルドアップ多層プリント配線板において、該絶縁層に該基準穴を基準として同時に同一工程で、かつ、位置関係のずれがゼロになるように形成されたフォトバイア及び位置決め用のフォトバイアを有し、該位置決め用のフォトバイアを基準として外層パターンを形成したことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項２記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法は、前記内層パターン上に前記絶縁層を形成する工程、前記絶縁層に前記基準穴を基準として同時に、かつ、位置関係のずれがゼロになるようにフォトバイア及び位置決め用のフォトバイアを形成する工程、前記位置決め用のフォトバイアを基準として外層パターンを形成する工程、を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明の一実施の形態よりなるビルドアップ多層プリント配線板に関する図である。
【００１６】
図４は本発明の一実施の形態よりなるビルドアップ多層プリント配線板の位置精度を説明するための図である。図４（ａ）おいて、絶縁層に形成されたフォトバイア１８ｂ及び位置決め用のフォトバイア２１は基準穴１４（図１参照）を基準として形成されたものであり、設計上の基準位置Ｑに対して最大５０μｍの位置ずれが発生する。しかし、フォトバイア１８ｂと位置決め用のフォトバイア２１とは同時に同一工程で形成されるため、フォトバイア１８ｂと位置決め用のフォトバイア２１との位置関係のずれは０（ゼロ）である。
【００１７】
次に、位置決め用のフォトバイア２１（基準点Ｒ）を基準にして、外層パターンのランド部２０ｂ（図１参照）を形成すると、基準点Ｒに対してランド部２０ｂの位置ずれは５０μｍ以内に抑えられる。設計上の基準位置Ｑと位置決め用のフォトバイア２１の基準点Ｒとの位置関係のずれは０（ゼロ）である。従って、フォトバイア１８ｂの直径が１５０μｍの場合には、ランド部２０ｂの直径は２５０μｍあればよく、ランド部２０ｂの領域内にフォトバイア１８ｂを形成することができる。この結果、従来例ではランド部の直径が３５０μｍ必要であったものが、ランド部の直径が２５０μｍで十分となり、本発明により、ランド部の直径を１００μｍ程度小さくすることができる。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態であるビルドアップ多層プリント配線板を示す図であり、図１（ａ）はその上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す破線Ａ−Ａ’における略断面図である。図１の回路パターンは本発明の前記の図４の知見に基づき設計されている。
【００１９】
図１（ａ）において、１０はビルドアップ多層プリント配線板である。１１は基板であり、１４は基板１１に形成された基準穴であり絶縁板１２を貫通している。１３は基板１１上に配置された内層パターンであり、銅などの導電体をエッチングすることにより形成されている。内層パターン１３はランド部１３ａ、１３ｂ、１３ｃを有している。１７は絶縁層であり、内層パターン１３を覆うよう形成されている。
【００２０】
絶縁層１７上には銅などの導電体をエッチングすることにより形成された外層パターン２０が設けられている。外層パターン２０の一部分にランド部２０ａ、２０ｂ、２０ｃが形成されている。ランド部の２０ａ、２０ｂ、２０ｃにはフォトバイア１８ａ、１８ｂ、１８ｃが形成されている。フォトバイア１８ａ、１８ｂ、１８ｃの内面は外層パターン２０と一体となった導体層が形成されており、フォトバイア１８ａ、１８ｂ、１８ｃによって、外層パターン２０と内層パターン１３とは電気的に接続している。２１は位置決め用のフォトバイアであり、絶縁層１７に形成され、外層パターン２０の形成時の位置決め用の基準穴として機能する。
【００２１】
図１（ｂ）において、１０はビルドアップ多層プリント配線板であり、基板１１上に形成されたランド部１３ａの直下にはバイアホール１５が設けられている。バイアホール１５の内面はメッキが施されており、上面の内層パターン１３と下面の内層パターン１３とを電気的に接続している。バイアホール１５はその内部がを充填材１６よって穴埋めされている。また、基準穴１４は基板１１の絶縁板１２を貫通して設けられている。
【００２２】
内層パターン１３を覆うように絶縁層１７が設けられている。絶縁層１７にはフォトバイア１８ｂが設けられ、内層パターンのランド１３ｂと外層パターンのランド２０ｂとを電気的に接続している。また、絶縁層１７には位置決めのためのフォトバイア２１が形成されている。また、フォトバイア２１の下面は導体層２３が形成されている。
【００２３】
図２および図３は図１に示したビルドアップ多層プリント配線板の製造工程を示す工程図であり、図２は上面から見た上面図であり、図３は図２のに示される破線Ａ−Ａ’における略断面図である。以下、図２および図３を用いて図１に示されるビルドアップ多層プリント配線板の製造工程を説明する。
【００２４】
（工程１）両面銅張積層板（厚み１５０μｍ〜２５０μｍ）に基準穴およびバイアホールをドリル等を用いて形成し、基準穴およびバイアホール内面にメッキを施した後、バイアホールに樹脂を充填し、両面銅張積層板両面にメッキを施した後、表面をパターニングして図２（ａ）および図３（ａ）に示される基板１１を形成する。図２（ａ）および図３（ａ）において、１２は絶縁板であり、１３は内層パターンであり、１４は基準穴である。１５はバイアホールであり、バイアホール１５の内面にはメッキが施されており、両面の内層パターン１３を導通させている。又、バイアホール１４内部には充填材１６が充填されている。内層パターン１３の一部はランド部１３ａ、１３ｂ、１３ｃが内蔵されている。また、２３は導体層であり、後の工程でその上に位置あわせ用のフォトバイアを形成する部分である。
【００２５】
（工程２）内層パターン１３を覆うように感光性のエポキシ樹脂等の感光性樹脂を４０μｍ程度積層し、基準穴１４を露光機の画像認識機能により認識して位置決め行い露光する。その後、現像を行い図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示される絶縁層１７を形成する。このとき、絶縁層１７にはフォトバイア１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび、位置決め用のフォトバイア２１が同時に形成されている。このとき、フォトバイア１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよびフォトバイア２１の位置精度は±５０μｍである。
【００２６】
（工程３）次に、位置決め用のフォトバイア２１上にメッキレジストを１００μｍ程度スクリーン印刷等の方法により印刷し、図２（ｃ）および、図３（ｃ）に示されるメッキレジスト２２を形成する。
【００２７】
（工程４）続いて、銅メッキ等を施して図２（ｄ）および図３（ｄ）に示される導体層１９を形成する。導体層１９の厚さは約２５μｍである。このとき、フォトバイア１８ａ、１８ｂ、１８ｃの内面もメッキされている。
【００２８】
（工程５）メッキレジスト２２上の導体層１９を研磨により剥離させ、図２（ｅ）および図３（ｅ）に示されるようにメッキレジスト２２を露出させる。
【００２９】
（工程６）メッキレジスト２２を溶剤により溶解させて、図２（ｆ）および図３（ｆ）に示されるように、位置決め用のフォトバイア２１を露出させる。
【００３０】
（工程７）回路形成用のドライフィルムをラミネートし、露光機の画像認識機能により位置決め用フォトバイア２１を基準穴として用いて位置決めを行い、現像してドライフィルムをパターニングする。続いてエッチングにより導体層１９をパターニングして、図２（ｇ）、図３（ｇ）に示される外層パターン２０を形成し、ビルドアップ多層プリント配線板１０が形成される。外層パターン２０はランド部２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有している。フォトバイア１８ａ、１８ｂ、１８ｃはその内面がメッキされており、ランド部１３ａと２０ａ、１３ｂと２０ｂおよび１３ｃと２０ｃとをそれぞれ導通させている。
【００３１】
以上説明したように、図７に示した従来例においては、フォトバイアと外層パターンのランド部を同じ基準穴に基づいて形成する場合には、ランド部の直径を少なくとも３５０μｍにする必要があったが、本発明により、ランド部の直径を１００μｍ程度小さくすることができる。
【００３２】
本発明により、外層パターンのフォトバイアと位置決め用のフォトバイアを同時に形成して、両者の相対的な位置ずれをなくすことにより、外層パターンのランド部の直径を小さくすることができ、ビルドアップ多層プリント配線板の回路の高密度化を図ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載のビルドアップ多層プリント配線板によれば、基準穴及び内層パターンを有するプリント配線板上に絶縁層を形成し、該絶縁層上に外層パターンを形成して成るビルドアップ多層プリント配線板において、該絶縁層に該基準穴を基準として同時に同一工程で、かつ、位置関係のずれがゼロになるように形成されたフォトバイア及び位置決め用のフォトバイアを有し、該位置決め用のフォトバイアを基準として外層パターンを形成したことを特徴とするものであり、前記外層パターンの位置決め精度を高めることができる。さらに、前記外層パターンを小さく形成することができ、ビルドアップ多層プリント配線板の集積度を高めることができる。
【００３４】
また、本発明の請求項２記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法によれば、前記内層パターン上に前記絶縁層を形成する工程、前記絶縁層に前記基準穴を基準として同時に、かつ、位置関係のずれがゼロになるようにフォトバイア及び位置決め用のフォトバイアを形成する工程、前記位置決め用のフォトバイアを基準として外層パターンを形成する工程、を含むことを特徴とするものであり、外層パターンとフォトバイアとの位置決め精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるビルドアップ多層プリント配線板を示す図であり、（ａ）はその上面図であり、（ｂ）はその略断面図である。
【図２】本発明のビルドアップ多層プリント配線板の製造工程を示す上面図である。
【図３】本発明のビルドアップ多層プリント配線板の製造工程を示す略断面図である。
【図４】本発明のビルドアップ多層プリント配線板の位置精度を説明する説明図である。
【図５】従来例のビルドアップ多層プリント配線板の製造工程を示す上面図である。
【図６】従来例のビルドアップ多層プリント配線板の製造工程を示す略断面図ある。
【図７】従来例のビルドアップ多層プリント配線板の位置決めを説明する説明図である。
【符号の説明】
１０ビルドアップ多層プリント配線板
１１基板
１３内層パターン
１７絶縁層
１８ａ、１８ｂ、１８ｃフォトバイア
２０外層パターン
２０ａ、２０ｂ、２０ｃランド部
２１位置決め用のフォトバイア

Claims

基準穴及び内層パターンを有するプリント配線板上に絶縁層を形成し、該絶縁層上に外層パターンを形成して成るビルドアップ多層プリント配線板において、該絶縁層に該基準穴を基準として同時に同一工程で、かつ、位置関係のずれがゼロになるように形成されたフォトバイア及び位置決め用のフォトバイアを有し、該位置決め用のフォトバイアを基準として外層パターンを形成したことを特徴とするビルドアップ多層プリント配線板。
請求項１記載のビルドアップ多層プリント配線板の製造方法において、前記内層パターン上に前記絶縁層を形成する工程、前記絶縁層に前記基準穴を基準として同時に、かつ、位置関係のずれがゼロになるようにフォトバイア及び位置決め用のフォトバイアを形成する工程、前記位置決め用のフォトバイアを基準として外層パターンを形成する工程、を含むことを特徴とするビルドアップ多層プリント配線板の製造方法。