JP4348815B2 - プリント配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナービアホールを有するプリント配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型軽量化や多機能化に伴い、プリント配線基板は多層及び高密度化の傾向が著しくなってきた。
【０００３】
一般にプリント配線基板の製造は、導体回路が形成された基板と接着シート（通称プリプレグ）を交互に複数枚積層し、熱圧着した後それに貫通孔を設け、貫通孔に銅めっき等の手段を用いて表層及び内層との電気的接続を図るという方法が一般的であった。
【０００４】
しかし、ビデオムービーカメラや移動体通信機器等の需要増加に伴い、それに用いるプリント配線基板も薄型及び高密度化が要求されてきた。そこで特開平６−２６８３４５号公報に開示されているような、両面に離型性フィルムを備えた被圧縮性の多孔質基材に貫通孔をあけ、その貫通孔に導電性ペーストを充填し、離型性フィルムを剥離した後、多孔質基材の両面に金属箔を貼り付けて加熱加圧することで基板の両面を電気接続し、さらに金属箔をエッチングによってパターニングして回路形成するものである。
【０００５】
以下従来のプリント配線基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。図３〜図５（ａ）〜（ｇ）は従来のプリント配線基板の製造工程を示す工程断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、両面に厚さ１９μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの高分子フィルムの片面にシリコーン系の離型層を形成した離型性フィルム１２を備えた、寸法が□５００ｍｍ、厚さｔ1ｍｍの多孔質基材（以下プリプレグシートと記称）１１が準備される。プリプレグシート１１としては、例えば芳香族ポリアミド繊維の不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材が用いられる。
【０００６】
次に図３（ｂ）に示すように、プリプレグシート１１の所定の箇所にレーザ加工法などを利用して貫通孔１３が形成される。
【０００７】
次にプリプレグシート１１を印刷機（図示せず）のテーブル上に設置し、導電性ペースト１４が離型性フィルム１２の上から印刷され、図３（ｃ）に示すように導電性ペースト１４が貫通孔１３に充填される。この時、上面の離型性フィルム１２は印刷マスクとプリプレグシート１１の汚染防止の役割を果たしている。
【０００８】
次に図３（ｄ）に示すように、プリプレグシート１１の両面の離型性フィルム１２が室温にて剥離される。そして、図３（ｅ）に示すように、プリプレグシート１１の両面に銅箔などの金属箔１５を貼り付けて、この状態で加熱加圧することによって、図３（ｆ）に示すように、プリプレグシート１１と金属箔１５が接着されるとともに、プリプレグシート１１が厚さｔ2ｍｍまで圧縮（ｔ1＞ｔ2）して両面の金属箔１５が導電性ペースト１４によって電気的に接続する。この時、プリプレグシート１１の一構成成分であるエポキシ樹脂及び導電性ペースト１４は硬化する。
【０００９】
そして、図３（ｇ）に示すように、金属箔１５をフォトリソグラフィによりパターニング後エッチングして、プリプレグシート１１の両面に配線パターン１６を形成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、配線パターンの高密度化に伴うプリプレグシートの貫通孔径の小径化に対して、導電性ペースト充填後に離型性フィルムをプリプレグシートから剥離する際に、ペーストが離型性フィルムに付着したままプリプレグシートから剥ぎ取られ、特許番号第２５８７５９６号に示されるような、離型性フィルム剥離後に導電性ペーストがプリプレグシートから凸状に突き出た状態を形成することができず、最も悪い場合では、導電性ペーストがプリプレグシートの最表面より凹んだ状態になり（図４（ｄ））、空乏層１８が形成されてその後の金属箔との電気接続が困難となる。
【００１１】
また、離型性フィルム剥離時の導電性ペースト取られを防ぐために、通常よりも薄い離型性フィルムを用いることが考えられるが（図５参照）、薄い離型性フィルム２２を用いた場合、プリプレグシートから凸状に突き出る導電性ペースト量が少なくなるため、加圧圧縮後に貫通孔内に存在する導電性ペーストの絶対量が不足するので、金属箔と導電性ペーストの接続抵抗が高くなる。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、高密度配線パターンに対する小径貫通孔においても、安定して貫通孔内へ導電性ペーストを充填することができ、導電性ペーストと両面の金属箔との電気接続を良好に行うことができることを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプリント配線基板の製造方法は、多孔質基材の両面に厚さの異なる離型性フィルムを配置し、特に貫通孔を加工する際のレーザ光照射面と反対の面の離型性フィルムの厚みを薄くし、更にレーザ加工によりできる離型性フィルムの被加工部周辺の変質層の厚さｔhと、離型性フィルムの厚さｔfと、離型性フィルムに加工される孔径ｄの関係を（ｔf＋ｔh）／ｄ≦０．４とするものである。
【００１４】
この方法により、離型性フィルム剥離時に離型性フィルムへの導電性ペーストの付着が起こらず、導電性ペーストが多孔質基材から凸状に突き出た状態を安定して形成するとともに、片面の離型性フィルムを薄くしたために起こる導電性ペーストの突き出し量不足に対して、別の面の離型性フィルムを厚くすることでその不足分を補うことができる。そのため多孔質基材圧縮後においても導電性ペーストと金属箔の電気接続を良好に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、被圧縮性を有する多孔質基材の両面に離型性フィルムを配置する工程と、前記離型性フィルムを配置した前記多孔質基材に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する工程と、前記貫通孔に前記導電性ペーストを充填した前記多孔質基材から前記離型性フィルムを剥離する工程と、前記多孔質基材の前記離型性フィルムを剥離した両面に金属箔を重ねる工程と、前記金属箔を重ねた多孔質基材を加熱加圧して圧縮する工程と、前記金属箔を所望のパターンに加工する工程とを備えたプリント配線基板の製造方法において、前記多孔質基材の両面に配置している前記離型性フィルムは、両面の前記離型性フィルムの厚さを異なる構成としていることを特徴とするプリント配線基板の製造方法としたものであり、薄い離型性フィルムを配置した面側の導電性ペーストと突き出し量の不足分を、厚い離型性フィルムを配置した面側の導電性ペーストの突き出し量を多くすることで補い、全体的に安定した導電性ペーストの供給量を確保することができるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記貫通孔はレーザ光照射により形成し、前記多孔質基材の両面に配置している前記離型性フィルムは、前記レーザ光照射側の面に配置している前記離型性フィルムを他方の面に配置している前記離型性フィルムより厚くしていることを特徴とするものであり、離型性フィルム剥離時に他方の面側の離型性フィルムへ導電性ペーストの付着が起こらず、導電性ペーストと金属箔の電気接続を良好に行うことができるという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記貫通孔の孔径が２００μｍ以下であることを特徴とするものであり、２００μｍ以下の微小貫通孔において、離型性フィルム剥離時の離型性フィルムへの導電性ペーストの付着を防止するという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、前記レーザ光照射側に配置している前記離型性フィルムの厚みが１５μｍ以上であることを特徴とするものであり、レーザ光照射面と反対の面の薄い離型性フィルムによる導電性ペーストの多孔質基材からの突き出し量の減少分を、レーザ光照射面側の厚い離型性フィルムにより導電性ペーストの多孔質基材からの突き出し量を増量させて補い、貫通孔内への全体的な導電性ペーストの供給量を安定化することができるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の発明は、前記他方の面に配置している前記離型性フィルムの厚みが２０μｍ以下であることを特徴とするものであり、２００μｍ以下の微小貫通孔において、離型性フィルム剥離時の離型性フィルムへの導電性ペーストの付着を防止することができるため、導電性ペーストと金属箔の電気接続を良好に行うことができるという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の発明は、前記離型性フィルムの前記貫通孔加工後の開口部周辺にできる変質層の厚さｔhと、前記離型性フィルムの厚さｔfと、前記離型性フィルムの前記貫通孔加工後の開口部の孔径ｄとの関係が（ｔh＋ｔf）／ｄ≦０．４となることを特徴とするものであり、レーザ加工により貫通孔を形成する際に起きる離型性フィルムの変質層を含めた離型性フィルムの開口部周辺の総厚を、離型性フィルムの開口部の孔径の４０％以下となるようにアスペクト比を規定することで、２００μｍ以下の微小貫通孔において、離型性フィルム剥離時の離型性フィルムへの導電性ペーストの付着を防止することができるため、導電性ペーストと金属箔の電気接続を良好に行うことができるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の発明は、前記離型性フィルムは有機高分子フィルムで構成されていることを特徴とするものであり、厚さの異なる離型性フィルムを容易に形成することができるという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の発明は、前記レーザ光には炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザのいずれか１つ以上の方法を用いていることを特徴とするものであり、高エネルギービームが得られ、微小な貫通孔を容易に形成することができるという作用を有する。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２を用いて説明する。図１（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施の形態１におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【００２４】
まず図１（ａ）に示すように、寸法が□５００ｍｍ、厚さｔ1ｍｍの多孔質の芳香族ポリアミド繊維の不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させたプリプレグシート１の一方の面に、厚さ１９μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの高分子フィルムに膜厚が１００Å程度のシリコーン系離型層を形成した離型性フィルム２ａを接着し、プリプレグシート１の他の面に、厚さが１２μｍの高分子フィルムに同様の離型層を施した離型性フィルム２ｂを接着する。
【００２５】
プリプレグシート１の両面に接着する離型性フィルム２ａ、２ｂの膜厚は、一方の面が厚く、他の面が薄くなるように、両面の膜厚を異なるようにしておくことが重要である。また、離型性フィルム２ａ、２ｂは同時にプリプレグシート１に接着してもよい。
【００２６】
前記高分子フィルムには、ＰＥＴ以外にＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）などを用いてもよい。そして前記プリプレグシート１には、ガラス繊維に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材を用いてもよい。
【００２７】
次に、図１（ｂ）に示すように、プリプレグシート１の所定の箇所にレーザ加工法を利用して貫通孔３を形成する。この時、レーザ光を照射する面は膜厚の厚い離型性フィルム２ａを接着した面でなければならない。通常レーザ光でプリプレグシート１に貫通孔３を形成する場合、加工の際にレーザ光が減衰するため、貫通孔３は円柱状には加工されずレーザ光照射側の孔径が大きく、貫通側が小さくなる。
【００２８】
そのため、薄い離型性フィルム２ｂを接着した側からレーザ光を照射して貫通孔３を加工すると、厚い離型性フィルム２ａに形成される孔径が小さくなるので、後に貫通孔３に充填する導電性ペースト４が厚い離型性フィルム２ａの加工孔内で固まりやすく、離型性フィルム２ａを剥離する際に導電性ペースト４が同時に取られていき、プリプレグシート１の表面に存在しなくなる。以上の理由によりレーザ光を照射する面を規定することは極めて重要である。また、レーザには、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等が使用可能である。
【００２９】
次に図１（ｃ）に示すように、貫通孔３を加工済みのプリプレグシート１を印刷機（図示せず）のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト４を厚い離型性フィルム２ａの上から印刷する。この時、上面の離型性フィルム２ａは印刷マスクとプリプレグシート１の汚染防止の役割を果たしている。また、導電性ペーストの印刷に際しては、薄い離型性フィルム２ｂ側から印刷してもよい。
【００３０】
その後、図１（ｄ）に示すように、プリプレグシート１から離型性フィルム２ａ、２ｂを剥離する。この時、離型性フィルム２ｂを薄くしているため、離型性フィルム２ｂを剥離後に導電性ペースト４はプリプレグシート１の表面から凸状に突き出た状態に保つことができる。また、離型性フィルム２ｂが薄いためにプリプレグシート１から突き出る導電性ペースト４の量が少なくなるが、反対側の離型性フィルム２ａを厚くしているため、離型性フィルム２ａ側に突き出る導電性ペースト４の量が多くなり、離型性フィルム２ｂ側の不足分を補うことができる。そのため、貫通孔３内へ圧縮される導電性ペースト４の絶対量を一定に保つことができるのである。
【００３１】
そして、図１（ｅ）に示すように、プリプレグシート１の両面に厚さ１８μｍの銅箔などの金属箔５が貼り付けられ、この状態で加熱加圧することによって、図１（ｆ）に示すようにプリプレグシート１と金属箔５とが接着されるとともに、プリプレグシート１が厚さｔ2まで圧縮（ｔ1＞ｔ2）して両面の金属箔５が導電性ペースト４によって電気的に接続される。この時、プリプレグシート１の一構成成分であるエポキシ樹脂及び導電性ペースト４は硬化する。
【００３２】
そして、図１（ｇ）に示すように、両面の金属箔５を選択的にエッチングして配線パターン６を形成することでプリント配線基板が得られる。
【００３３】
以上に示すように、本発明においては、プリプレグシート１に接着する離型性フィルム２ａ、２ｂの厚さを異なるものとし、更に貫通孔３を形成する際に、レーザ光を厚い離型性フィルム２ａ側から照射する構成としている。この時、図２（ａ）に示すように、貫通孔３はレーザ光照射側が大きく加工され、反対側の面へ近付くほど孔径は小さくなる。これはレーザ光の減衰により必ず起こる現象である。
【００３４】
また、高分子フィルムよりなる離型性フィルム２ａ、２ｂは、図２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、レーザ加工による熱影響で開口部周辺に収縮が起こり、離型性フィルム２ａ、２ｂの上下に変質層（盛り上がり部）７ａ、７ａ´、７ｂ、７ｂ´を生じる。そのため、離型性フィルム２ａ、２ｂのそれぞれの開口部の孔径ｄa及びｄb と、離型性フィルム２ａ、２ｂの初期厚ｔfa、ｔfbと変質層７ａ、７ａ´、７ｂ、７ｂ´の厚さｔha1、ｔha2、ｔhb1、ｔhb2の関係が、
（ｔha1＋ｔha2＋ｔfa）／ｄa≦０．４
（ｔhb1＋ｔhb2＋ｔfb）／ｄb≦０．４
となるように所望の貫通孔径に対して離型性フィルム２ａ、２ｂの厚さを調整する。ただし、如何なる場合においても離型性フィルム２ａ、２ｂの厚さの関係は離型性フィルム２ａの方が厚くなるようにしなければならない。
【００３５】
こうすることによって、離型性フィルム２ａ、２ｂに加工される開口部が背の高い円柱状にはならない。そのため導電性ペースト４が開口部内で固定されることがなく、離型性フィルム２ａ、２ｂの剥離後、プリプレグシート１の両面において導電性ペースト４がプリプレグシート１の表面から凸状に突き出た状態を形成することができる。そのため導電性ペースト４は金属箔５と容易に電気的に接続することができる。
【００３６】
本実施の形態においては、以下に示す効果を有する。
【００３７】
高密度配線パターンに対応する微細貫通孔に対して、導電性ペースト充填後に離型性フィルムを剥離する際に、離型性フィルムへの導電性ペーストの付着が起こらず、プリプレグシートの表面に安定して導電性ペーストを凸状に形成することができる。特に、貫通孔の孔径の小さい面に対しても、離型性フィルムを薄くすることで、離型性フィルムへの導電性ペーストの付着が起こらず、安定して導電性ペーストがプリプレグ表面に凸状に形成することができる。
【００３８】
また、この時、離型性フィルムが薄いために、プリプレグシートの表面に凸状に形成される導電性ペーストの突き出し量は少なくなるが、反対側の面の離型性フィルムを厚くすることで、プリプレグシートからの導電性ペーストの突き出し量を十分確保し、貫通孔部への導電性ペーストの絶対供給量を低下させることがなく、プリプレグシート圧縮後の導電性ペーストと金属箔の電気的接続を抵抗値の増大なく良好に保つことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、インナービアホールを有するプリント配線基板において、表裏面の配線パターンとインナービアホール内の導電性ペーストとの電気的導通を良好に行うことができる。更に、高密度配線パターンに対応する微細貫通孔においても、抵抗値の増大なく導電性ペーストと配線パターンの電気的導通を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプリント配線基板の製造工程断面図
【図２】同実施の形態による貫通孔周辺部の断面図
【図３】従来のプリント配線基板の製造工程断面図
【図４】従来のプリント配線基板の製造工程断面図
【図５】従来のプリント配線基板の製造工程断面図
【符号の説明】
１ プリプレグシート
２ａ 離型性フィルム
２ｂ 離型性フィルム
３ 貫通孔
４ 導電性ペースト
５ 金属箔
６ 配線パターン
７ａ 変質層
７ａ´ 変質層
７ｂ 変質層
７ｂ´ 変質層
１１ プリプレグシート
１２ 離型性フィルム
１３ 貫通孔
１４ 導電性ペースト
１５ 金属箔
１６ 配線パターン
１８ 空乏層
２２ 薄い離型性フィルム
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナービアホールを有するプリント配線基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型軽量化や多機能化に伴い、プリント配線基板は多層及び高密度化の傾向が著しくなってきた。
【０００３】
一般にプリント配線基板の製造は、導体回路が形成された基板と接着シート（通称プリプレグ）を交互に複数枚積層し、熱圧着した後それに貫通孔を設け、貫通孔に銅めっき等の手段を用いて表層及び内層との電気的接続を図るという方法が一般的であった。
【０００４】
しかし、ビデオムービーカメラや移動体通信機器等の需要増加に伴い、それに用いるプリント配線基板も薄型及び高密度化が要求されてきた。そこで特開平６−２６８３４５号公報に開示されているような、両面に離型性フィルムを備えた被圧縮性の多孔質基材に貫通孔をあけ、その貫通孔に導電性ペーストを充填し、離型性フィルムを剥離した後、多孔質基材の両面に金属箔を貼り付けて加熱加圧することで基板の両面を電気接続し、さらに金属箔をエッチングによってパターニングして回路形成するものである。
【０００５】
以下従来のプリント配線基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。図３〜図５（ａ）〜（ｇ）は従来のプリント配線基板の製造工程を示す工程断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、両面に厚さ１９μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの高分子フィルムの片面にシリコーン系の離型層を形成した離型性フィルム１２を備えた、寸法が□５００ｍｍ、厚さｔ1ｍｍの多孔質基材（以下プリプレグシートと記称）１１が準備される。プリプレグシート１１としては、例えば芳香族ポリアミド繊維の不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材が用いられる。
【０００６】
次に図３（ｂ）に示すように、プリプレグシート１１の所定の箇所にレーザ加工法などを利用して貫通孔１３が形成される。
【０００７】
次にプリプレグシート１１を印刷機（図示せず）のテーブル上に設置し、導電性ペースト１４が離型性フィルム１２の上から印刷され、図３（ｃ）に示すように導電性ペースト１４が貫通孔１３に充填される。この時、上面の離型性フィルム１２は印刷マスクとプリプレグシート１１の汚染防止の役割を果たしている。
【０００８】
次に図３（ｄ）に示すように、プリプレグシート１１の両面の離型性フィルム１２が室温にて剥離される。そして、図３（ｅ）に示すように、プリプレグシート１１の両面に銅箔などの金属箔１５を貼り付けて、この状態で加熱加圧することによって、図３（ｆ）に示すように、プリプレグシート１１と金属箔１５が接着されるとともに、プリプレグシート１１が厚さｔ2ｍｍまで圧縮（ｔ1＞ｔ2）して両面の金属箔１５が導電性ペースト１４によって電気的に接続する。この時、プリプレグシート１１の一構成成分であるエポキシ樹脂及び導電性ペースト１４は硬化する。
【０００９】
そして、図３（ｇ）に示すように、金属箔１５をフォトリソグラフィによりパターニング後エッチングして、プリプレグシート１１の両面に配線パターン１６を形成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、配線パターンの高密度化に伴うプリプレグシートの貫通孔径の小径化に対して、導電性ペースト充填後に離型性フィルムをプリプレグシートから剥離する際に、ペーストが離型性フィルムに付着したままプリプレグシートから剥ぎ取られ、特許番号第２５８７５９６号に示されるような、離型性フィルム剥離後に導電性ペーストがプリプレグシートから凸状に突き出た状態を形成することができず、最も悪い場合では、導電性ペーストがプリプレグシートの最表面より凹んだ状態になり（図４（ｄ））、空乏層１８が形成されてその後の金属箔との電気接続が困難となる。
【００１１】
また、離型性フィルム剥離時の導電性ペースト取られを防ぐために、通常よりも薄い離型性フィルムを用いることが考えられるが（図５参照）、薄い離型性フィルム２２を用いた場合、プリプレグシートから凸状に突き出る導電性ペースト量が少なくなるため、加圧圧縮後に貫通孔内に存在する導電性ペーストの絶対量が不足するので、金属箔と導電性ペーストの接続抵抗が高くなる。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、高密度配線パターンに対する小径貫通孔においても、安定して貫通孔内へ導電性ペーストを充填することができ、導電性ペーストと両面の金属箔との電気接続を良好に行うことができることを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプリント配線基板の製造方法は、多孔質基材の両面に厚さの異なる離型性フィルムを配置し、特に貫通孔を加工する際のレーザ光照射面と反対の面の離型性フィルムの厚みを薄くし、更にレーザ加工によりできる離型性フィルムの被加工部周辺の変質層の厚さｔhと、離型性フィルムの厚さｔfと、離型性フィルムに加工される孔径ｄの関係を（ｔf＋ｔh）／ｄ≦０．４とするものである。
【００１４】
この方法により、離型性フィルム剥離時に離型性フィルムへの導電性ペーストの付着が起こらず、導電性ペーストが多孔質基材から凸状に突き出た状態を安定して形成するとともに、片面の離型性フィルムを薄くしたために起こる導電性ペーストの突き出し量不足に対して、別の面の離型性フィルムを厚くすることでその不足分を補うことができる。そのため多孔質基材圧縮後においても導電性ペーストと金属箔の電気接続を良好に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、被圧縮性を有する多孔質基材の両面に離型性フィルムを配置する工程と、前記離型性フィルムを配置した前記多孔質基材に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する工程と、前記貫通孔に前記導電性ペーストを充填した前記多孔質基材から前記離型性フィルムを剥離する工程と、前記多孔質基材の前記離型性フィルムを剥離した両面に金属箔を重ねる工程と、前記金属箔を重ねた多孔質基材を加熱加圧して圧縮する工程と、前記金属箔を所望のパターンに加工する工程とを備えたプリント配線基板の製造方法において、前記多孔質基材の両面に配置している前記離型性フィルムは、両面の前記離型性フィルムの厚さを異なる構成としていることを特徴とするプリント配線基板の製造方法としたものであり、薄い離型性フィルムを配置した面側の導電性ペーストと突き出し量の不足分を、厚い離型性フィルムを配置した面側の導電性ペーストの突き出し量を多くすることで補い、全体的に安定した導電性ペーストの供給量を確保することができるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記貫通孔はレーザ光照射により形成し、前記多孔質基材の両面に配置している前記離型性フィルムは、前記レーザ光照射側の面に配置している前記離型性フィルムを他方の面に配置している前記離型性フィルムより厚くしていることを特徴とするものであり、離型性フィルム剥離時に他方の面側の離型性フィルムへ導電性ペーストの付着が起こらず、導電性ペーストと金属箔の電気接続を良好に行うことができるという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記貫通孔の孔径が２００μｍ以下であることを特徴とするものであり、２００μｍ以下の微小貫通孔において、離型性フィルム剥離時の離型性フィルムへの導電性ペーストの付着を防止するという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、前記レーザ光照射側に配置している前記離型性フィルムの厚みが１５μｍ以上であることを特徴とするものであり、レーザ光照射面と反対の面の薄い離型性フィルムによる導電性ペーストの多孔質基材からの突き出し量の減少分を、レーザ光照射面側の厚い離型性フィルムにより導電性ペーストの多孔質基材からの突き出し量を増量させて補い、貫通孔内への全体的な導電性ペーストの供給量を安定化することができるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の発明は、前記他方の面に配置している前記離型性フィルムの厚みが２０μｍ以下であることを特徴とするものであり、２００μｍ以下の微小貫通孔において、離型性フィルム剥離時の離型性フィルムへの導電性ペーストの付着を防止することができるため、導電性ペーストと金属箔の電気接続を良好に行うことができるという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の発明は、前記離型性フィルムの前記貫通孔加工後の開口部周辺にできる変質層の厚さｔhと、前記離型性フィルムの厚さｔfと、前記離型性フィルムの前記貫通孔加工後の開口部の孔径ｄとの関係が（ｔh＋ｔf）／ｄ≦０．４となることを特徴とするものであり、レーザ加工により貫通孔を形成する際に起きる離型性フィルムの変質層を含めた離型性フィルムの開口部周辺の総厚を、離型性フィルムの開口部の孔径の４０％以下となるようにアスペクト比を規定することで、２００μｍ以下の微小貫通孔において、離型性フィルム剥離時の離型性フィルムへの導電性ペーストの付着を防止することができるため、導電性ペーストと金属箔の電気接続を良好に行うことができるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の発明は、前記離型性フィルムは有機高分子フィルムで構成されていることを特徴とするものであり、厚さの異なる離型性フィルムを容易に形成することができるという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の発明は、前記レーザ光には炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザのいずれか１つ以上の方法を用いていることを特徴とするものであり、高エネルギービームが得られ、微小な貫通孔を容易に形成することができるという作用を有する。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２を用いて説明する。図１（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施の形態１におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【００２４】
まず図１（ａ）に示すように、寸法が□５００ｍｍ、厚さｔ1ｍｍの多孔質の芳香族ポリアミド繊維の不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させたプリプレグシート１の一方の面に、厚さ１９μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの高分子フィルムに膜厚が１００Å程度のシリコーン系離型層を形成した離型性フィルム２ａを接着し、プリプレグシート１の他の面に、厚さが１２μｍの高分子フィルムに同様の離型層を施した離型性フィルム２ｂを接着する。
【００２５】
プリプレグシート１の両面に接着する離型性フィルム２ａ、２ｂの膜厚は、一方の面が厚く、他の面が薄くなるように、両面の膜厚を異なるようにしておくことが重要である。また、離型性フィルム２ａ、２ｂは同時にプリプレグシート１に接着してもよい。
【００２６】
前記高分子フィルムには、ＰＥＴ以外にＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）などを用いてもよい。そして前記プリプレグシート１には、ガラス繊維に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材を用いてもよい。
【００２７】
次に、図１（ｂ）に示すように、プリプレグシート１の所定の箇所にレーザ加工法を利用して貫通孔３を形成する。この時、レーザ光を照射する面は膜厚の厚い離型性フィルム２ａを接着した面でなければならない。通常レーザ光でプリプレグシート１に貫通孔３を形成する場合、加工の際にレーザ光が減衰するため、貫通孔３は円柱状には加工されずレーザ光照射側の孔径が大きく、貫通側が小さくなる。
【００２８】
そのため、薄い離型性フィルム２ｂを接着した側からレーザ光を照射して貫通孔３を加工すると、厚い離型性フィルム２ａに形成される孔径が小さくなるので、後に貫通孔３に充填する導電性ペースト４が厚い離型性フィルム２ａの加工孔内で固まりやすく、離型性フィルム２ａを剥離する際に導電性ペースト４が同時に取られていき、プリプレグシート１の表面に存在しなくなる。以上の理由によりレーザ光を照射する面を規定することは極めて重要である。また、レーザには、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等が使用可能である。
【００２９】
次に図１（ｃ）に示すように、貫通孔３を加工済みのプリプレグシート１を印刷機（図示せず）のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト４を厚い離型性フィルム２ａの上から印刷する。この時、上面の離型性フィルム２ａは印刷マスクとプリプレグシート１の汚染防止の役割を果たしている。また、導電性ペーストの印刷に際しては、薄い離型性フィルム２ｂ側から印刷してもよい。
【００３０】
その後、図１（ｄ）に示すように、プリプレグシート１から離型性フィルム２ａ、２ｂを剥離する。この時、離型性フィルム２ｂを薄くしているため、離型性フィルム２ｂを剥離後に導電性ペースト４はプリプレグシート１の表面から凸状に突き出た状態に保つことができる。また、離型性フィルム２ｂが薄いためにプリプレグシート１から突き出る導電性ペースト４の量が少なくなるが、反対側の離型性フィルム２ａを厚くしているため、離型性フィルム２ａ側に突き出る導電性ペースト４の量が多くなり、離型性フィルム２ｂ側の不足分を補うことができる。そのため、貫通孔３内へ圧縮される導電性ペースト４の絶対量を一定に保つことができるのである。
【００３１】
そして、図１（ｅ）に示すように、プリプレグシート１の両面に厚さ１８μｍの銅箔などの金属箔５が貼り付けられ、この状態で加熱加圧することによって、図１（ｆ）に示すようにプリプレグシート１と金属箔５とが接着されるとともに、プリプレグシート１が厚さｔ2まで圧縮（ｔ1＞ｔ2）して両面の金属箔５が導電性ペースト４によって電気的に接続される。この時、プリプレグシート１の一構成成分であるエポキシ樹脂及び導電性ペースト４は硬化する。
【００３２】
そして、図１（ｇ）に示すように、両面の金属箔５を選択的にエッチングして配線パターン６を形成することでプリント配線基板が得られる。
【００３３】
以上に示すように、本発明においては、プリプレグシート１に接着する離型性フィルム２ａ、２ｂの厚さを異なるものとし、更に貫通孔３を形成する際に、レーザ光を厚い離型性フィルム２ａ側から照射する構成としている。この時、図２（ａ）に示すように、貫通孔３はレーザ光照射側が大きく加工され、反対側の面へ近付くほど孔径は小さくなる。これはレーザ光の減衰により必ず起こる現象である。
【００３４】
また、高分子フィルムよりなる離型性フィルム２ａ、２ｂは、図２（ｂ）〜（ｅ）に示すように、レーザ加工による熱影響で開口部周辺に収縮が起こり、離型性フィルム２ａ、２ｂの上下に変質層（盛り上がり部）７ａ、７ａ´、７ｂ、７ｂ´を生じる。そのため、離型性フィルム２ａ、２ｂのそれぞれの開口部の孔径ｄa及びｄb と、離型性フィルム２ａ、２ｂの初期厚ｔfa、ｔfbと変質層７ａ、７ａ´、７ｂ、７ｂ´の厚さｔha1、ｔha2、ｔhb1、ｔhb2の関係が、
（ｔha1＋ｔha2＋ｔfa）／ｄa≦０．４
（ｔhb1＋ｔhb2＋ｔfb）／ｄb≦０．４
となるように所望の貫通孔径に対して離型性フィルム２ａ、２ｂの厚さを調整する。ただし、如何なる場合においても離型性フィルム２ａ、２ｂの厚さの関係は離型性フィルム２ａの方が厚くなるようにしなければならない。
【００３５】
こうすることによって、離型性フィルム２ａ、２ｂに加工される開口部が背の高い円柱状にはならない。そのため導電性ペースト４が開口部内で固定されることがなく、離型性フィルム２ａ、２ｂの剥離後、プリプレグシート１の両面において導電性ペースト４がプリプレグシート１の表面から凸状に突き出た状態を形成することができる。そのため導電性ペースト４は金属箔５と容易に電気的に接続することができる。
【００３６】
本実施の形態においては、以下に示す効果を有する。
【００３７】
高密度配線パターンに対応する微細貫通孔に対して、導電性ペースト充填後に離型性フィルムを剥離する際に、離型性フィルムへの導電性ペーストの付着が起こらず、プリプレグシートの表面に安定して導電性ペーストを凸状に形成することができる。特に、貫通孔の孔径の小さい面に対しても、離型性フィルムを薄くすることで、離型性フィルムへの導電性ペーストの付着が起こらず、安定して導電性ペーストがプリプレグ表面に凸状に形成することができる。
【００３８】
また、この時、離型性フィルムが薄いために、プリプレグシートの表面に凸状に形成される導電性ペーストの突き出し量は少なくなるが、反対側の面の離型性フィルムを厚くすることで、プリプレグシートからの導電性ペーストの突き出し量を十分確保し、貫通孔部への導電性ペーストの絶対供給量を低下させることがなく、プリプレグシート圧縮後の導電性ペーストと金属箔の電気的接続を抵抗値の増大なく良好に保つことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、インナービアホールを有するプリント配線基板において、表裏面の配線パターンとインナービアホール内の導電性ペーストとの電気的導通を良好に行うことができる。更に、高密度配線パターンに対応する微細貫通孔においても、抵抗値の増大なく導電性ペーストと配線パターンの電気的導通を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプリント配線基板の製造工程断面図
【図２】同実施の形態による貫通孔周辺部の断面図
【図３】従来のプリント配線基板の製造工程断面図
【図４】従来のプリント配線基板の製造工程断面図
【図５】従来のプリント配線基板の製造工程断面図
【符号の説明】
１ プリプレグシート
２ａ 離型性フィルム
２ｂ 離型性フィルム
３ 貫通孔
４ 導電性ペースト
５ 金属箔
６ 配線パターン
７ａ 変質層
７ａ´ 変質層
７ｂ 変質層
７ｂ´ 変質層
１１ プリプレグシート
１２ 離型性フィルム
１３ 貫通孔
１４ 導電性ペースト
１５ 金属箔
１６ 配線パターン
１８ 空乏層
２２ 薄い離型性フィルム
Claims (8)
- 被圧縮性を有する多孔質基材の両面に離型性フィルムを配置する工程と、前記離型性フィルムを配置した前記多孔質基材に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する工程と、前記貫通孔に前記導電性ペーストを充填した前記多孔質基材から前記離型性フィルムを剥離する工程と、前記多孔質基材の前記離型性フィルムを剥離した両面に金属箔を重ねる工程と、前記金属箔を重ねた前記多孔質基材を加熱加圧して圧縮する工程と、前記金属箔を所望のパターンに加工する工程とを備えたプリント配線基板の製造方法であって、前記多孔質基材の両面に配置している前記離型性フィルムは、両面の前記離型性フィルムの厚さを異なる構成としていることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
- 貫通孔はレーザ光照射により形成し、多孔質基材の両面に配置している離型性フィルムは、レーザ光照射側の面に配置している前記離型性フィルムを他方の面に配置している前記離型性フィルムより厚くしていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板の製造方法。
- 貫通孔の孔径が２００μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のプリント配線基板の製造方法。
- レーザ光照射側に配置している離型性フィルムの厚みが１５μｍ以上であることを特徴とする請求項２記載のプリント配線基板の製造方法。
- 他方の面に配置している離型性フィルムの厚みが２０μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載のプリント配線基板の製造方法。
- 離型性フィルムの貫通孔加工後の開口部周辺にできる変質層の厚さｔhと、離型性フィルムの厚さｔfと、前記離型性フィルムの前記貫通孔加工後の開口部の孔径ｄとの関係が（ｔh＋ｔf）／ｄ≦０．４となることを特徴とする請求項２記載のプリント配線基板の製造方法。
- 離型性フィルムは有機高分子フィルムで構成されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板の製造方法。
- レーザ光には炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザのいずれか１つ以上の方法を用いていることを特徴とする請求項２記載のプリント配線基板の製造方法。
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