JP4521927B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スルーホールを介して表裏が電気的接続され、上層と下層の導体回路が層間絶縁層により絶縁され、両者がバイアホールで接続されてなるプリント基板に関し、特にコンデンサを内蔵するプリント配線板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ビルドアップ多層プリント配線板は、例えば、特開平9−130050号、特開平9−153683号、特開平9−172261号、特開平9−246724号、特開平10−135638号等に開示される方法にて製造されている。
すなわち、コア基板にドリルで貫通孔を穿設して、コア基板にスルーホールを形成する。その後、基板に層間樹脂絶縁層を積層し、層間樹脂絶縁層に露光現像処理もしくはレーザでバイアホールを形成して、回路パターンを形成する。これを繰り返すことにより、ビルドアップ多層プリント配線板が得られる。
ここで、スルーホール及びバイアホールは、コア基板に形成された位置決めマークを基に位置合わせを行い、それぞれ別々の装置で開口を行っている。
【0003】
また、本出願人は特願平11−248311号にて、パッケージ基板用のプリント配線板のICチップへの電力の供給を円滑にする等の目的のため、コア基板に凹部を形成し、凹部にチップコンデンサを収容させる技術を提案した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スルーホールの形成とバイアホールの形成とを別々の装置、方法で行っているため、位置合わせの度に位置決めマークに対して誤差が生じ、スルーホールとバイアホールの間で位置ずれが生じている。
更に、位置決めマーク自体がずれてしまう問題点がある。これについて、図10を参照して説明する。図10(A)に示すように、コア基板330上に導体回路343と位置決めマーク345とを配設し、該導体回路343上に層間樹脂絶縁層340を形成する。まず、位置決めマーク345をカメラ80で撮影し、位置合わせを行い図示しないドリルでスルーホール用の通孔346を穿設する(図10(B))。そして、デスミヤ処理により通孔346内に残った樹脂残さを除去した後、アニール処理をして層間樹脂絶縁層340を硬化させる。この際に、図10(C)に示すように、熱収縮によって基板430全体が収縮し、位置決めマーク345がずれる。その後、ずれた位置決めマーク345をカメラ80で撮像し、レーザでバイアホール用の開口348を形成しても、スルーホール用通孔346、及び、導体回路343に対して位置ずれを生じる(図10(C))。
【0005】
ここで、図10(F1)、(F2)、(F3)は、コア基板にチップコンデンサ320を収容し、バイアホール360によりチップコンデンサの端子321との接続を取ろうとした状態を示している。図10(F1)は、端子321に対してバイアホール360が正規に接続できている状態を示している。図10(D)を参照して上述したように、バイアホールが位置ずれを生じ、図10(F2)に示すように端子321に対してバイアホール360が接続不良となったり、或いは、図10(F3)に示すように未接続となったりする問題があった。
【0006】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コア基板に内蔵したコンデンサの端子へバイアホールを確実に接続できるプリント配線板の製造方法を提案することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、請求項1の発明では、少なくとも以下(a)〜()の工程を備えることを技術的特徴とする:
(a)コア基板に、コンデンサを内蔵させる工程;
(b)前記コア基板に、層間樹脂絶縁層を形成する工程;
(c)前記層間樹脂絶縁層を熱硬化させる工程;
)レーザ加工装置の加工台に前記コア基板を載置し、前記層間樹脂絶縁層に、レーザを照射して前記コンデンサの端子へ至るバイアホール形成用の開口及びスルーホール形成用の開口を設ける工程;
)前記()の工程で用いたレーザ加工装置の加工台に載置した状態で、前記スルーホール形成用の開口にレーザを照射し、基板にスルーホール用貫通孔を形成する工程;
)前記貫通孔及び前記開口に導電膜を形成し、スルーホール及びバイアホールを施す工程。
【0010】
請求項では、コンデンサを内層したコア基板に層間樹脂絶縁層を積層し、その後、レーザでコンデンサの端子へ至るバイアホール用開口を形成する。また、バイアホール用開口形成工程の前後に、同じレーザ加工による装置でスルーホール用貫通孔を形成している。すなわち、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程とで別々の装置、方法で位置合わせを行うことがないため、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程とで装置、工法による位置誤差が生じない。バイアホールの位置誤差が生じないため、コア基板に収容したコンデンサの端子へバイアホールを正確に接続が正確にできる。更に、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程との間で基板に熱を加えることがないため、基板の収縮や反りで位置決めマークがずれたりすることなく、基板にスルーホール及びバイアホールを形成することができる。スルーホールとバイアホールとの間の位置ずれがなくなり、配線の未接続や短絡を防ぐことが可能となる。
【0011】
請求項3のプリント配線板の製造方法では、少なくとも以下(a)〜()の工程を備えることを技術的特徴とする:
(a)コア基板に、コンデンサを内蔵させる工程;
(b)前記コア基板に、層間樹脂絶縁層を形成する工程;
(c)前記層間樹脂絶縁層を熱硬化させる工程;
)レーザ加工装置の加工台に前記コア基板を載置し、前記層間樹脂絶縁層に、レーザを照射して前記コンデンサの端子へ至るバイアホール形成用の開口及びスルーホール形成用の開口を設ける工程;
)前記()の工程で用いたレーザ加工装置の加工台に載置した状態で、前記スルーホール形成用の開口にレーザを照射し、基板にスルーホール用貫通孔を形成する工程;
)前記貫通孔及び前記開口に導電膜を形成し、スルーホール及びバイアホールを施す工程。
【0012】
請求項では、コンデンサを収容したコア基板の片面に層間樹脂絶縁層を積層し、その後、レーザで層間樹脂絶縁層にバイアホール用開口及びスルーホール形成用開口を形成する。そして、同じレーザ加工による装置でスルーホール形成用開口にレーザを照射して、スルーホール用貫通孔を形成している。すなわち、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程とで別々の装置、方法で位置合わせを行うことがないため、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程とで装置、工法による位置誤差が生じない。更に、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程との間で基板に熱を加えることがないため、基板の収縮や反りで位置決めマークがずれたりすることなく、基板にスルーホール及びバイアホールを形成することができる。バイアホールの位置ずれがないため、コア基板に収容したコンデンサの端子へバイアホールを正確に接続できる。更に、バイアホール形成用の開口とスルーホール形成用の開口とを同時に形成するため、その後、当該スルーホール形成用の開口にレーザにて貫通孔を形成した際に、バイアホール用開口とスルーホール用貫通孔との位置ずれを小さくすることができる。よって、配線の未接続や短絡を防ぐことが可能となる。
【0013】
請求項4では、スルーホールの開口径を80〜250μmとしている。80μm未満だと、内壁の導体層の形成が困難となり、250μmを越えると高密度化が困難になり、また、ドリル加工に対するレーザ加工の優位性が失われる。望ましい範囲は、100〜200μmである。その範囲は、レーザの開口性が安定しているからである。
【0014】
請求項5では、バイアホールの開口径を25〜125μmとしている。25μm未満だと、上層の配線との接続が困難となり、125μmを越えると高密度化が困難になってしまう。望ましい範囲は、50〜100μmである。その範囲は、レーザの開口性が安定しているからである。
【0015】
請求項6では、コア基板に形成された凹部の中にコンデンサを収容している。これにより、コア基板内にコンデンサを配置するため、ICチップとコンデンサとの距離が短くなり、ループインダクタンスを低減することが可能となる。また、凹部に多数個のコンデンサを収容させれるため、コンデンサの高集積化が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の構成について断面図を示す図5を参照して説明する。
プリント配線板10は、複数個のチップコンデンサ20を収容するコア基板30と、コア基板30の上面に形成されたビルドアップ配線層80とからなる。ビルドアップ配線層80は、導体回路58及びバイアホール60の形成された層間樹脂絶縁層40と、導体回路158及びバイアホール160の形成された層間樹脂絶縁層140とからなる。層間樹脂絶縁層140の上面及びコア基板30の下面にはソルダーレジスト層70が形成されており、上面のソルダーレジスト70の開口部71Uを介してバイアホール160に半田バンプ76Uが形成され、下面のソルダーレジスト70の開口部71Dを介してバイアホール160に半田バンプ76Dが形成されている。プリント配線板の上面側の半田バンプ76Uと下面の半田バンプ76Dとは、コア基板30に形成されたスルーホール62を介して接続されている。上面側の半田バンプ76Uには、ICチップが載置され、下面の半田バンプ76Dは、ドータボードへ接続される。
【0017】
チップコンデンサ20は、第1電極21と第2電極22と、第1、第2電極に挟まれた誘電体23とから成り、誘電体23には、第1電極21側に接続された第1導電膜24と、第2電極22側に接続された第2導電膜25とが複数枚対向配置されている。
【0018】
チップコンデンサ20の第1端子21と第2端子22とは、層間樹脂絶縁層40に形成されたバイアホール60を介して、層間樹脂絶縁層140に形成されたバイアホール160へ接続される。本実施形態では、コア基板30内にコンデンサ20を配置するため、上面側の半田バンプ76Uへ取り付けられる図示しないICチップとコンデンサ20との距離が短くなり、ループインダクタンスを低減することが可能となる。
【0019】
続いて、上記プリント配線板のスルーホール62及びバイアホール60の加工を行うレーザ加工装置について図6を参照して説明する。
レーザ発振器181から出た光は、基板上の焦点を鮮明にするための転写用マスク182を経由してガルバノヘッド170へ入射する。ガルバノヘッド170は、レーザ光をX方向にスキャンするガルバノミラー174XとY方向にスキャンするガルバノミラー174Yとの2枚で1組のガルバノミラーから構成されており、このミラー174X、174Yは制御用のモータ172X、172Yにより駆動される。モータ172X、172Yは図示しない制御装置からの制御指令に応じて、ミラー174X、174Yの角度を調整すると共に、内蔵しているエンコーダからの検出信号を該制御装置側へ送出するよう構成されている。
【0020】
レーザ光は、ガルバノミラー174X、174Yを経由してそれぞれX−Y方向にスキャンされてf−閘レンズ176を通り、マスク44を介して多数個取りのコア基板30にバイアホール用開口及びスルーホール用貫通孔を形成する。多数個取りの基板30は、X−Y方向に移動するX−Yテーブル90に載置されている。該レーザ加工装置には、カメラ180が備えられ、基板30の位置決めマークを撮像して位置合わせを行う。
【0021】
次に、本発明の第1実施例のプリント配線板の製造方法に用いるA.層間樹脂絶縁層用樹脂フィルム、B.樹脂充填剤について説明する。
【0022】
A.層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量469、油化シェルエポキシ社製エピコート1001)30重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量215、大日本インキ化学工業社製 エピクロンN−673)40重量部、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂(フェノール性水酸基当量120、大日本インキ化学工業社製 フェノライトKA−7052)30重量部をエチルジグリコールアセテート20重量部、ソルベントナフサ20重量部に攪拌しながら加熱溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム(ナガセ化成工業社製 デナレックスR−45EPT)15重量部と2−フェニル−4、5−ビス(ヒドロキシメチル)イミダゾール粉砕品1.5重量部、微粉砕シリカ2重量部、シリコン系消泡剤0.5重量部を添加しエポキシ樹脂組成物を調製する。
得られたエポキシ樹脂組成物を厚さ38μmのPETフィルム上に乾燥後の厚さが50μmとなるようにロールコーターを用いて塗布した後、80〜120℃で10分間乾燥させることにより、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製する。
【0023】
B.樹脂充填剤の調製
ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル社製、分子量:310、YL983U)100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径が1.6μmで、最大粒子の直径が15μm以下のSiO2 球状粒子(アドテック社製、CRS 1101−CE)170重量部およびレベリング剤(サンノプコ社製 ペレノールS4)1.5重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が23±1℃で45〜49Pa・sの樹脂充填剤を調製する。なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ−CN)6.5重量部を用いる。
【0024】
引き続き、図5を参照して上述したプリント配線板の製造方法について、図1〜図5を参照して説明する。
【0025】
(1)先ず、絶縁樹脂基板からなるコア基板30を出発材料とする(図1(A)参照)。なお、コア基板30としては、ガラスクロス等の心材に樹脂を含浸させたものを用いることができ、BT、FR−4、FR−5、RCCなどを好適に用いることができる。
次に、コア基板30の片面に、ザグリ加工でコンデンサ配設用の凹部30aを形成する。ここでは、ザグリ加工で凹部を設けているが、開口を形成した樹脂板と開口のない樹脂板とを張り合わせることで凹部を形成することもできる。その後、凹部30aに、印刷機を用いて接着材料32を塗布する(図1(B)参照)。このとき、塗布以外にも、ポッティングなどをしてもよい。
【0026】
(2)次に、凹部30aに複数個のセラミックから成るチップコンデンサ20を接着材料32上に載置する(図1(C)参照)。1の凹部30aに複数個のコンデンサ20を載置することにより、コンデンサ20の高集積化が可能となる。
その後、凹部30a内のチップコンデンサ20間に、熱硬化性樹脂を充填し、加熱硬化して樹脂層34を形成する(図1(D)参照)。このとき、熱硬化性樹脂としては、エポキシ、フェノール、ポリイミド、トリアジンが好ましい。これにより、凹部30a内のチップコンデンサ20を固定することができる。
【0027】
(3)基板30の両面に、上記Aで作製した基板30より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板30上に載置し、圧力4kgf/cm2 、温度80℃、圧着時間10秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネーター装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層40を形成する(図2(A)参照)。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板30上に、真空度0.5Torr、圧力4kgf/cm2 、温度80℃、圧着時間60秒の条件で本圧着し、その後、170℃で30分間熱硬化させる。
層間樹脂絶縁層は、塗布またはフィルムの圧着により形成する。フィルムとしては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいはそれらの複合体であり、具体的な例として、エポキシ樹脂フィルム、オレフィン系フィルム、エポキシ樹脂−フェノキシ樹脂の樹脂複合体フィルムなどを用いることができる。また、前述の樹脂中には、樹脂粒子、無機粒子等が配合されていてもよい。あるいは、酸や酸化剤に難溶性である箇所と可溶性である箇所とをそれぞれに点在させてもよい(この場合の難溶性、可溶性とは同一溶液による溶解速度の差であり、相対的に遅いものを難溶性、逆に早いものを化溶性という)。
但し、層間樹脂絶縁層は、融点が300℃以下であるため、350℃を越える温度を加えると、溶解、炭化してしまう。
【0028】
(4)次に、図6を参照して上述したレーザ加工装置のX−Yテーブル90にコア基板30を載置し、コア基板の図示しない位置決めマークをカメラ180で撮像し、位置決めを行う。そして、該位置決めマークを基準として、コア基板30の層間樹脂絶縁層40上に、貫通孔(径1.0mm)44aの形成された厚さ1.2mmのマスク44を載置する。その後、レーザ発信器(波長10.4μmのCO2 ガスレーザ)181からビーム径4.0mm、シングルモード、パルス幅8.0μ秒、1ショットの条件で、レーザ光を層間樹脂絶縁層40へ照射し、チップコンデンサ20の第1端子21,第2端子22へ至る直径80μmのバイアホール用開口42を形成する(図2(B)参照)。なお、バイアホール用開口42の開口径は、50〜100μmが望ましい。50μm以下だと、上層の配線との接続が困難となり、100μm以上だと高密度化が困難になるからである。
【0029】
(5)次いで、上述したレーザ加工装置のX−Yテーブル90にコア基板30を載置したまま、該コア基板の位置決めマークを基準として、貫通孔(径1.2mm)48aの形成された厚さ1.2mmのマスク48を載置する。レーザ発信器(波長10.4μmのCO2 ガスレーザ)181からビーム径4.0mm、シングルモード、パルス幅60.0μ秒、12ショットの条件で、レーザ光を層間樹脂絶縁層40へ照射し、直径120μmのスルーホール用貫通孔46を形成する(図2(C)参照)。なお、スルーホール用貫通孔46の開口径は、100〜200μmが望ましい。100μm以下だと、導体層の形成が困難となり、200μm以上だと高密度化が困難になり、また、ドリル加工に対するレーザ加工の優位性が失われるからである。
【0030】
本実施形態の製造方法では、スルーホール用貫通孔46の形成工程とバイアホール用開口42の形成工程とで別々の装置、方法により位置合わせを行わないため、スルーホール用貫通孔46とバイアホール用開口42とで位置誤差が生じない。更に、スルーホール用貫通孔46の形成工程とバイアホール用開口42の形成工程との間で基板に熱を加えることがないため、基板の収縮や反りで位置決めマークがずれたりすることなく、基板にスルーホール用貫通孔46及びバイアホール用開口42を形成することができる。コア基板30に収容したコンデンサ20の端子21,22へバイアホールが正確に接続でき、信頼性を向上させることが可能となる。また、スルーホールとバイアホールとの間の位置ずれがなくなり、配線の未接続、接続不良や短絡を防ぐことができる。
【0031】
(6)バイアホール用開口42及びスルーホール用貫通孔46を形成した基板30を、60g/lの過マンガン酸を含む80℃の溶液に10分間浸漬し、層間樹脂絶縁層40の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール用開口42の内壁を含む層間樹脂絶縁層40の表面及びスルーホール用貫通孔46内に、粗化面40αを形成する(図2(D)参照)。
【0032】
(7)次に、上記処理を終えた基板30を、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いする。さらに、粗面化処理(粗化深さ3μm)した該基板30の表面に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶縁層40の表面、バイアホール用開口42の内壁面及びスルーホール用貫通孔46内に触媒核を付着させる。
【0033】
(8)次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に基板30を浸漬して、粗化面40α全体に厚さ0.6〜3.0μmの無電解銅めっき膜50を形成する(図3(A)参照)。
〔無電解めっき水溶液〕
NiSO4 0.003 mol/l
酒石酸 0.200 mol/l
硫酸銅 0.030 mol/l
HCHO 0.050 mol/l
NaOH 0.100 mol/l
α、α′−ビピリジル 40 mg/l
ポリエチレングリコール(PEG) 0.10 g/l
〔無電解めっき条件〕
35℃の液温度で40分
【0034】
(9)市販の感光性ドライフィルムを無電解銅めっき膜50に貼り付け、マスクを載置して、100mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ30μmのめっきレジスト52を設ける(図3(B)参照)。
【0035】
(10)ついで、基板30を50℃の水で洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ20μmの電解銅めっき膜54を形成する(図3(C)参照)。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 2.24 mol/l
硫酸銅 0.26 mol/l
添加剤 19.5 ml/l
(アトテックジャパン社製、カパラシドHL)
〔電解めっき条件〕
電流密度 1 A/dm2
時間 65 分
温度 22±2 ℃
【0036】
(11)めっきレジスト52を5%NaOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト52下の無電解めっき膜50を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜50と電解銅めっき膜54からなる厚さ18μmの導体回路58(バイアホール60を含む)及びスルーホール62を形成する。その後、上記基板30を水洗、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板30の両面にスプレイで吹きつけて、導体回路58の表面とスルーホール62のランド62a表面とをエッチングすることにより、導体回路58及びスルーホール62の全表面に粗化面64βを形成する(図3(D)参照)。
エッチング液としては、イミダゾール銅(II)錯体10重量部、グリコール酸7重量部、塩化カリウム5重量部からなるエッチング液(メック社製、メックエッチボンド)を使用する。
【0037】
(12)上記Bに記載した樹脂充填剤を調製した後、下記の方法により調製後24時間以内に、スルーホール62内に樹脂充填剤66の層を形成する。すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール62内に樹脂充填剤66を押し込んだ後、100℃、20分の条件で乾燥させる(図4(A)参照)。
【0038】
(13)上記(3)〜(4)の工程を繰り返した後に、さらに上記(6)〜(11)の工程を繰り返すことにより、基板の上層に、層間樹脂絶縁層140及び導体回路158(バイアホール160を含む)を形成する(図4(B)参照)。
【0039】
(14)次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)に60重量%の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光性付与のオリゴマー(分子量:4000)46.67重量部、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル社製、商品名:エピコート1001)15.0重量部、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、商品名:2E4MZ−CN)1.6重量部、感光性モノマーである2官能アクリルモノマー(日本化薬社製、商品名:R604)4.5重量部、同じく多価アクリルモノマー(共栄化学社製、商品名:DPE6A)1.5重量部、分散系消泡剤(サンノプコ社製、S−65)0.71重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対して光重合開始剤としてベンゾフェノン(関東化学社製)2.0重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン(関東化学社製)0.2重量部、を加えることにより、粘度を25℃で2.0Pa・sに調整したソルダーレジスト組成物を得る。
なお、粘度測定は、B型粘度計(東京計器社製、DVL−B型)で60rpmの場合はローターNo.4、6rpmの場合はローターNo.3によった。
【0040】
(15)次に、多層配線基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μmの厚さで塗布し、70℃で20分間、70℃で30分間の条件で乾燥処理を行った後、ソルダーレジスト開口部のパターンが描画された厚さ5mmのフォトマスクをソルダーレジスト層70に密着させて1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DMTG溶液で現像処理し、200μmの直径の開口部71U、71Dを形成する。そして、さらに、80℃で1時間、100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で3時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト層を硬化させ、開口部71U、71Dを有し、厚さが20μmのソルダーレジスト層70を形成する(図4(C)参照)。上記ソルダーレジスト組成物としては、市販のソルダーレジスト組成物を使用することもできる。
【0041】
(16)次に、ソルダーレジスト層70を形成した基板を、塩化ニッケル(2.3×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム(2.8×10-1mol/l)、クエン酸ナトリウム(1.6×10-1mol/l)を含むpH=4.5の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬して、開口部71U、71Dに厚さ5μmのニッケルめっき層72を形成する。さらに、その基板をシアン化金カリウム(7.6×10-3mol/l)、塩化アンモニウム(1.9×10-1mol/l)、クエン酸ナトリウム(1.2×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム(1.7×10-1mol/l)を含む無電解金めっき液に80℃の条件で7.5分間浸漬して、ニッケルめっき層72上に、厚さ0.03μmの金めっき層74を形成する(図4(D)参照)。
【0042】
(17)この後、基板のICチップを載置する面のソルダーレジスト70の開口部71Uに、スズ−鉛を含有する半田ペーストを印刷し、さらに他方の面の開口部71Dに、スズ−アンチモンを含有する半田ペーストを印刷する。その後、200℃でリフローすることにより半田バンプ76U、76Dを形成し、プリント配線板10を完成する(図5参照)。
【0043】
(第2実施形態)
第2実施形態のプリント配線板は、第1実施形態とほぼ同様である。但し、第2実施形態では、層間樹脂絶縁層40にバイアホール用開口42を形成する際に、同時にスルーホール形成用開口45も形成してある。層間樹脂絶縁層40にスルーホール形成用開口45を予め形成しておくことで、レーザをコア基板30に直接照射して、スルーホール用貫通孔46を形成できる。
なお、第2実施形態の製造工程も、(1)〜(3)までの工程は第1実施形態と同様である。(4)工程以降を図7を参照して説明する。
【0044】
(4)第1実施形態と同様にレーザ加工装置のX−Yテーブル90にコア基板30を載置し、コア基板の図示しない位置決めマークをカメラ180で撮像して位置決めする。そして、該位置決めマークを基準として、コア基板30の層間樹脂絶縁層40上に、貫通孔(径1.0mm)44aの形成された厚さ1.2mmのマスク44を載置する。その後、レーザ発信器(波長10.4μmのCO2 ガスレーザ)181からビーム径4.0mm、シングルモード、パルス幅8.0μ秒、1ショットの条件で、層間樹脂絶縁層40に直径80μmのバイアホール用開口42及びスルーホール形成用開口45を形成する(図7(A)参照)。
【0045】
(5)次いで、上述したレーザ加工装置のX−Yテーブル90にコア基板30を載置したまま、上述したマスク44を外して、レーザ発信器(波長10.4μmのCO2 ガスレーザ)181からビーム径4.0mm、シングルモード、パルス幅60.0μ秒、12ショットの条件で、レーザ光を層間樹脂絶縁層40のスルーホール形成用開口45へ照射し、直径120μmのスルーホール用貫通孔46を形成する(図7(B)参照)。なお、以後の製造工程は、第1実施形態の(6)〜(17)と同様であるため説明を省略する。
【0046】
第2実施形態では、バイアホール形成用開口42とスルーホール形成用開口45とをマスク44を用いて同時に形成する。このため、その後、当該スルーホール形成用開口45にレーザにて貫通孔46を形成した際に、バイアホール用開口42とスルーホール貫通孔45との位置ずれを、第1実施形態よりも小さくすることができる。
【0047】
(第3実施形態)
図8は、本発明の第3実施形態に係るプリント配線板の断面図である。この第3実施形態のプリント配線板は、第1実施形態とほぼ同様である。但し、第3実施形態では、基板の両面に層間樹脂絶縁層が形成されている。
【0048】
本発明の第3実施形態に係るプリント配線板の構成について説明する。
プリント配線板10は、複数個のチップコンデンサ20を収容するコア基板30と、コア基板30の上面に形成されたビルドアップ配線層80A、80Bとからなる。ビルドアップ配線層80Aは、導体回路58及びバイアホール60の形成された層間樹脂絶縁層40と、導体回路158及びバイアホール160の形成された層間樹脂絶縁層140とからなる。ビルドアップ配線層80Bは、導体回路158及びバイアホール160の形成された層間樹脂絶縁層140からなる。ビルドアップ配線層80Aとビルドアップ配線層80Bとは、コア基板30に形成されたスルーホール62を介して接続されている。層間樹脂絶縁層140の上にはソルダーレジスト層70が形成されており、ソルダーレジスト70の開口部71U、71Dを介して、導体回路158及びバイアホール160に半田バンプ76U、76Dが形成されている。
【0049】
(第4実施形態)
第4実施形態のプリント配線板の製造方法は、第1実施形態とほぼ同様である。但し、第4実施形態では、層間樹脂絶縁層40にエポキシ樹脂フィルムの代わりにオレフィン系樹脂フィルムを用いた。オレフィン系フィルムを用いるため、第4実施形態では、バイアホール用開口を設ける際のCO2 ガスレーザの条件を、パルス幅15.0μ秒、5ショットとする。
【0050】
(第5実施形態)
第5実施形態のプリント配線板の製造方法は、第2実施形態とほぼ同様である。但し、第5実施形態では、層間樹脂絶縁層をエポキシ樹脂フィルムの代わりにオレフィン系樹脂フィルムを用いた。オレフィン系フィルムを用いるため、第5実施形態では、バイアホール用開口を設ける際のCO2 ガスレーザの条件を、パルス幅15.0μ秒、5ショットとする。
【0051】
(第6実施形態)
第6実施形態のプリント配線板の製造方法は、第1実施形態とほぼ同様である。但し、第6実施形態では、層間樹脂絶縁層をエポキシ樹脂フィルムの代わりにエポキシ樹脂−フェノキシ樹脂の樹脂複合体フィルムを用いた。また、第6実施形態では、レーザとしてエキシマレーザを用い、周波数200Hz、エネルギー1.0Jで、150ショット照射し、それぞれに開口したマスクを載置してエリア加工を行い25μmの極小径のバイアホール、100μmのスルーホールを形成した。
【0052】
(第7実施形態)
第7実施形態のプリント配線板の製造方法は、第2実施形態とほぼ同様である。但し、第7実施形態では、層間樹脂絶縁層をエポキシ樹脂フィルムの代わりにエポキシ樹脂−フェノキシ樹脂の樹脂複合体フィルムを用いた。また、第7実施形態では、レーザとしてエキシマレーザを用い、周波数200Hz、エネルギー1.0Jで、150ショット照射し、それぞれに開口したマスクを載置してエリア加工を行い25μmの極小径のバイアホール、100μmのスルーホールを形成した。
【0053】
(第8実施形態)
図9は、本発明の第8実施形態に係るプリント配線板の断面図である。この第8実施形態のプリント配線板は、第1実施形態とほぼ同様である。但し、第8実施形態では、スルーホール62の頂部に蓋めっき161が形成され、該蓋めっき161を介することで、スルーホール62の直上にバイアホール160が形成されている。この第8実施形態においても、第1実施形態と同様に、層間樹脂絶縁層40のバイアホール60のレーザ加工と、スルーホール62のレーザ加工とが同一工程で行われている。
【0054】
【発明の効果】
本発明では上述したように、スルーホール及びバイアホールを同一のレーザ加工装置を用いて形成している。すなわち、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程とで別々に位置合わせを行うことがないため、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程とで位置誤差が生じない。更に、スルーホールの形成工程とバイアホールの形成工程との間で基板に熱を加えることがないので、基板の収縮や反りで位置決めマークがずれたりすることなく、基板にスルーホール及びバイアホールを形成することができる。バイアホールに位置ずれがないため、コア基板に収容したコンデンサの端子へバイアホールを正確に接続できる。スルーホールとバイアホールとの間の位置ずれがなくなるため、配線の未接続、接続不良や短絡を防ぐことが可能となる。また、層間樹脂絶縁層へのレーザによるダメージや劣化が低減され、上層の導電層である配線の密着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)、(B)、(C)、(D)、は、本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図2】(A)、(B)、(C)、(D)、は、本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図3】(A)、(B)、(C)、(D)、は、本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図4】(A)、(B)、(C)、(D)、は、本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図6】スルーホール及びバイアホール加工に用いるレーザ加工装置の説明図である。
【図7】(A)、(B)は、本発明の第2実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図8】本発明の第3実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図9】本発明の第8実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図10】(A)、(B)、(C)、(D)、は、従来技術のプリント配線板の製造工程図であり、(F1)、(F2)、(F3)は、バイアホールとコンデンサ端子との接続状態の説明図である。
【符号の説明】
20 チップコンデンサ
21 第1端子
22 第2端子
30 コア基板
30a コンデンサ収容用凹部
34 樹脂層
40 層間樹脂絶縁層
42 バイアホール用開口部
45 スルーホール形成用開口
46 スルーホール用貫通孔
50 無電解めっき膜
54 電解めっき膜
58 導体回路
60 バイアホール
62 スルーホール
66 樹脂充填剤
70 ソルダーレジスト層
71U、71D 開口部
72 ニッケルめっき層
74 金めっき層
76U、76D 半田バンプ
80 ビルドアップ配線層
144 層間樹脂絶縁層
158 導体回路
160 バイアホール

Claims (7)

  1. 少なくとも以下(a)〜()の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法:
    (a)コア基板に、コンデンサを内蔵させる工程;
    (b)前記コア基板に、層間樹脂絶縁層を形成する工程;
    (c)前記層間樹脂絶縁層を熱硬化させる工程;
    )レーザ加工装置の加工台に前記コア基板を載置し、前記層間樹脂絶縁層に、レーザを照射して前記コンデンサの端子へ至るバイアホール形成用の開口を設ける工程;
    )前記()の工程の前後に、前記()の工程で用いるレーザ加工装置の加工台に載置した状態で、基板にスルーホール用の貫通孔を形成する工程;
    )前記貫通孔及び前記開口に導電膜を形成し、スルーホール及びバイアホールを施す工程。
  2. 少なくとも以下(a)〜()の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法:
    (a)コア基板に、コンデンサを内蔵させる工程;
    (b)前記コア基板に、層間樹脂絶縁層を形成する工程;
    (c)前記層間樹脂絶縁層を熱硬化させる工程;
    )レーザ加工装置の加工台に前記コア基板を載置し、前記層間樹脂絶縁層に、レーザを照射して前記コンデンサの端子へ至るバイアホール形成用の開口及びスルーホール形成用の開口を設ける工程;
    )前記()の工程で用いたレーザ加工装置の加工台に載置した状態で、前記スルーホール形成用の開口にレーザを照射し、基板にスルーホール用貫通孔を形成する工程;
    )前記貫通孔及び前記開口に導電膜を形成し、スルーホール及びバイアホールを施す工程。
  3. 前記(d)の工程は、レーザ加工装置の加工台に前記コア基板を載置した後、バイアホールおよびスルーホールに対応する貫通孔を有するマスクを前記層間樹脂絶縁層に載置し、該層間樹脂絶縁層にマスクを介してレーザを照射して前記コンデンサの端子へ致るバイアホール形成用の開口、及び、スルーホール形成用の開口を設ける工程であり、
    前記(e)の工程は、前記マスクを取り除いた後、前記(d)の工程で用いたレーザ加工装置の加工台に載置した状態で、前記スルーホール形成用の開口にマスクを用いることなくレーザを照射し、コア基板にスルーホール形成用貫通孔を形成する工程である請求項2に記載のプリント配線板の製造方法。
  4. 前記スルーホールの開口径は、100〜200μmであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1に記載のプリント配線板の製造方法。
  5. 前記バイアホールの開口径は、50〜100μmであることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1に記載のプリント配線板の製造方法。
  6. 前記コンデンサは、前記コア基板に形成された1の凹部の中に複数個収容させることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1に記載のプリント配線板の製造方法。
  7. 前記層間樹脂絶縁層がオレフィン樹脂からなる請求項1〜6のいずれか1に記載のプリント配線板の製造方法。
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