JP5794502B2 - 印刷配線板の製造方法 - Google Patents
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するザグリ穴を形成する工程と、前記ザグリ穴の底面に露出した前記アライメントマーク用ランド領域の前記内層アライメントマークと位置を合わせてリング状レーザービームを照射することでリング状溝を形成する工程と、前記内層アライメントマークと前記リング状溝との位置合わせのずれ量を確認する工程と、穴明け用レーザー光線を照射することで前記薄銅箔と前記絶縁樹脂層を除去して内層のバイアホール用ランドに達するブランドバイアホール用の穴を形成する工程とを有することを特徴とする印刷配線板の製造方法である。
以下、本発明の実施形態について、図1から図5を参照して、本発明の第1の実施形態を説明する。
図1に、本実施形態で用いるレーザー穴明け装置10の構成を示す。レーザー穴明け装置10は、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30を設置しXY方向に移動させるXYテーブル11と、ガルバノスキャナユニット12と、CCDカメラやX線観察手段などによるアライメントカメラ13と、レーザー発振器14と、そのレーザー光線を収束する光学系15と、レーザー光線をガルバノスキャナユニット12へ導く反射ミラー16を有する。ガルバノスキャナユニット12は、レーザー光線を収束し樹脂層ビルドアップ印刷配線板30に投影し穴明けする位置をガルバノミラーにより走査する。
以下、図2から図5を参照して、本発明の実施形態の、多層印刷配線板の製造方法を説明する。
図2(a)のように、内層配線板1aを準備する。その内層配線板1aは、両面に銅箔2aを有する、ガラスエポキシやポリイミドなどの有機樹脂の絶縁基板1で構成する。
次に、図2(b)のように、内層配線板1aの両面の銅箔2a上にエッチングレジストパターンを形成した上で銅箔2aをエッチングすることで、銅箔2aから配線パターン2を形成する。内層配線板1aの両面、すなわち、上面と下面の配線パターン2には、アライメントマーク用ランド領域3内に直径が0.1mmから1mmの空孔パターンなどの銅箔パターンで形成した内層アライメントマーク3aを形成する。内層アライメントマーク3aとしては、例えば直径が0.5mm程度の円形の空孔パターンを銅箔2aに形成することが好ましい。内層アライメントマーク3aはこの形状に限定されず三角形の空孔パターンで形成しても良く、十文字に空孔パターンで形成しても良い。
次に、内層配線板1aの両面の銅の配線パターン2の表面を黒化処理等のレーザ光を吸収しやすくする表面処理を実施する。たとえば、黒化処理の場合、配線パターン2の表面を酸化処理して0.8μm程度の厚さの銅酸化物膜を形成しつつ、配線パターン2の表面を粗面化する。この粗面化処理の結果、配線パターン2の表面が黒色に変色する。
工程3の変形例として、ソフトエッチング等により、配線パターン2の表面を粗化することで、レーザ光を吸収しやすくする表面処理を行うことも可能である。
次に、図2(c)のように、銅箔20と、ポリイミドフィルムやガラスエポキシなどの絶縁樹脂のプリプレグの層21を、内層配線板1aの両面に重ねて加熱・加圧して積層する。この積層処理により、図3(e)のように、内層配線板1aの両面に、絶縁樹脂のプリプレグの層21を硬化して絶縁樹脂層が形成されたビルドアップ層を形成した樹脂層ビルドアップ印刷配線板30を製造する。
また、この工程4の製造の変形例2として、図3(d)のように、絶縁基板1の両面に、絶縁樹脂のプリプレグの層21と薄銅箔20aを組み合わせた材料を重ね、加熱加圧して積層処理することもできる。
以上のようにして、図3(e)のような樹脂層ビルドアップ印刷配線板30を製造したら、次に、波長が9.3〜10.6μmのレーザー光線を出射する炭酸ガスレーザー穴あけ装置10を用いて以下の様にして、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30に、内層アライメントマーク3aを露出させるザグリ穴3bを形成する。
まず樹脂層ビルドアップ印刷配線板30を真空吸着方式によりXYテーブル17に固定する。そして、以下の処理のレーザー光線により直径3mm以上のザグリ加工を実施する準備をする。
次に、穴明け装置の制御手段24が、予め記憶手段に記憶しているアライメントターゲットである内層アライメントマーク3aの位置座標設計値を記憶手段から読み出し、XYテーブル17を駆動することで、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30にザグリ用レーザービームLZを照射する位置を内層アライメントマーク3aの位置に合わせる。
次に、図3(f)のように、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の外側の面からザグリ用レーザービームLZを照射して、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の銅箔20及び絶縁樹脂層を貫通して、内層配線板1aのアライメントマーク用ランド領域3に達して内層アライメントマーク3aを露出させるザグリ穴3bを形成する。
この樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の下面へのザグリ穴3bの形成は、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30を裏返してXYテーブル17に固定して、工程5−1から工程5−3の処理を同様に繰り返して行う。あるいは、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の下面へのザグリ穴3bの形成は、以下で説明する工程10でリング状溝3cを樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の下面へ形成する直前に行っても良い。
次に、工程6では、先ず、炭酸ガスレーザー穴あけ装置の加工条件を変更して、レーザー光線をリング状レーザービームLMに加工する。
そして、穴明け装置の制御手段24が、予め記憶手段に記憶しているアライメントターゲットである内層アライメントマーク3aの位置座標設計値を記憶手段から読み出し、XYテーブル17を駆動することで、アライメントカメラ13の位置を内層アライメントマーク3aの位置に合わせる。
工程6−1の変形例3として、レーザー穴明け装置10の操作者が、目視で内層アライメントマーク3aを観測して、その位置にアライメントカメラ13の位置を合わせるようにしても良い。
次に、アライメントカメラ13が内層アライメントマーク3aを認識し、認識した位置座標を算出し、そして、画像処理手段23が、その画像データを演算処理することで内層アライメントマーク3aの位置座標を計算する。
そのようにして観測した内層アライメントマーク3aの位置座標を位置合せの基準にしてレーザー光線の照射位置を合わせて、リング状レーザービームLMのレーザー光線を、図4(g)のように、ザグリ穴3bの底面に露出しているアライメントマーク用ランド領域3の表面に、内層アライメントマーク3aを囲む位置に1ショットで照射する。
次に、アライメントカメラ13がこのリング状溝3cと内層アライメントマーク3aを同時に観察して画像データを作成する。そして、画像処理手段23が、その画像データを演算処理することで、リング状溝3cと内層アライメントマーク3aの位置ずれ量を計算する。
その位置ずれ量が所定範囲内に収まらず位置ずれ量が多かった場合は、その位置ずれ量を補正した上で、再度、予備用のザグリ穴3bに対して工程6を繰り返して、予備用のザグリ穴3bの底面にリング状溝3cを形成する。そしてリング状溝3cと内層アライメントマーク3aの位置ずれ量を計算する工程7を繰り返す。位置ずれ量が小さく所定範囲内に収まった場合は、次の工程9に進む。
リング状溝3cと内層アライメントマーク3aとの位置合わせのずれ量が小さい場合は、図4(j)のように、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の外側の面から炭酸ガスレーザーの穴明け用レーザー光線Lを照射することで、銅箔20と絶縁樹脂層21とを貫通して、内層配線板1aの配線パターン2のバイアホール用ランド2bに至るブラインドバイアホール用の穴24aを形成する。
本実施形態の変形例4として、上記の工程7と工程8の替わりに、レーザー穴明け装置10の操作者がアライメントカメラ13の画像を確認することで、リング状溝3cの位置と内層アライメントマーク3aの位置が合っていることを確認する製造工程を実施しても良い。すなわち、工程7と工程8を自動で処理せず手動で行っても良い。この場合も、位置合わせの精度が、リング状溝3cの位置と内層アライメントマーク3aの位置とを観測することで保証される効果がある。
次に、工程6と同様にして、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の下面のザグリ穴3bの底面に露出しているアライメントマーク用ランド領域3の表面にリング状レーザービームLMを照射し、図5(k)の断面図のように、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の下面のアライメントマーク用ランド領域3の表面にリング状溝3cを形成する。
次に、工程7と同様にして、アライメントカメラ13がこのリング状溝3cと内層アライメントマーク3aを同時に観察して、画像処理手段23が、その画像データを演算処理することで、リング状溝3cと内層アライメントマーク3aの位置ずれ量を計算する。
次に、工程8と同様にして、その位置ずれ量が所定範囲内に収まらず位置ずれ量が多かった場合は、その位置ずれ量を補正した上で、再度、レーザー穴明け装置10が工程10を予備用のザグリ穴3bに対して繰り返して、予備用のザグリ穴3bのアライメントマーク用ランド領域3の表面にリング状溝3cを形成する。そして工程11を繰り返す。位置ずれ量が小さく所定範囲内に収まった場合は、次の工程13に進む。
リング状溝3cと内層アライメントマーク3aとの位置合わせのずれ量が小さい場合は、工程9と同様にして、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の下面に、銅箔20と絶縁樹脂層とを穴明け用レーザー光線Lで貫通してブラインドバイアホール用の穴24aを形成する。
次に、その樹脂層ビルドアップ印刷配線板30をデスミア液に浸漬することで、ブラインドバイアホール用の穴24aのデスミア処理を行った上で、無電解銅めっき液に樹脂層ビルドアップ印刷配線板30を浸漬することで、ブラインドバイアホール用の穴24aの壁面に無電解銅めっき皮膜を形成する。
次に、図5(l)のように、その樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の下地の銅箔20に電解銅めっき装置の陰極を接続して、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30を、平滑剤を添加した電解銅めっき浴に浸漬し、樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の全面に電解銅め
っきするパネルめっき処理を行う。それにより、ブラインドバイアホール用の穴24aに電解銅めっきの層を埋め込んでブラインドバイアホール24を形成する。
次に、エッチングレジストパターンで樹脂層ビルドアップ印刷配線板30の表面の銅めっき層を保護してエッチングし、エッチング後にエッチングレジストを剥離する。
1a・・・内層配線板
2・・・配線パターン
2a・・・銅箔
2b・・・バイアホール用ランド
3・・・アライメントマーク用ランド領域
3a・・・内層アライメントマーク
3b・・・ザグリ穴
3c・・・リング状溝
10・・・レーザー穴明け装置
11・・・XYテーブル
12・・・ガルバノスキャナユニット
13・・・アライメントカメラ
14・・・レーザー発振器
15・・・光学系
16・・・反射ミラー
17・・・画像処理手段
18・・・制御手段
20・・・銅箔
20a・・・薄銅箔
21・・・絶縁樹脂のプリプレグの層
24・・・・ブラインドバイアホール
24a・・・ブラインドバイアホール用の穴
30・・・樹脂層ビルドアップ印刷配線板
L・・・穴明け用レーザー光線
LM・・・リング状レーザービーム
LZ・・・ザグリ用レーザービーム
Claims (3)
- 内層配線板に絶縁樹脂層を形成し最表面に薄銅箔を形成する工程と、
ザグリ用レーザー光線を照射することで前記薄銅箔と前記絶縁樹脂層を除去してアライメントマーク用ランド領域に達して内層アライメントマークを露出するザグリ穴を形成する工程と、
前記ザグリ穴の底面に露出した前記アライメントマーク用ランド領域の前記内層アライメントマークと位置を合わせてリング状にレーザービームを照射することでリング状溝を形成する工程と、
前記内層アライメントマークと前記リング状溝との位置合わせのずれ量を確認する工程と、
穴明け用レーザー光線を照射することで前記薄銅箔と前記絶縁樹脂層を除去して内層のバイアホール用ランドに達するブランドバイアホール用の穴を形成する工程とを有することを特徴とする印刷配線板の製造方法。 - 請求項1記載の印刷配線板の製造方法であって、前記内層アライメントマークが前記アライメントマーク用ランド領域に形成された空孔パターンであることを特徴とする印刷配線板の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の印刷配線板の製造方法であって、前記ザグリ用レーザー光線とリング状レーザービームと穴明け用レーザー光線が炭酸ガスレーザーであることを特徴とする印刷配線板の製造方法。
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