JP7016256B2 - Manufacturing method of printed wiring board - Google Patents
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Description
本発明は、キャビティを有する印刷配線板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a printed wiring board having a cavity.
近年、基板や配線の高集積化および高密度化に伴い、多層基板にキャビティと呼ばれる凹部を設けて、そこに電子部品を実装するケースがあるが、キャビティに電子部品を実装する上では、キャビティ底部を平坦にして電子部品の接着力を強化することが望まれる。 In recent years, with the increasing integration and density of boards and wiring, there are cases where a recess called a cavity is provided in a multilayer board and electronic components are mounted there. However, when mounting electronic components in a cavity, the cavity is used. It is desirable to flatten the bottom to strengthen the adhesive strength of electronic components.
従来の印刷配線板において、例えばレーザアブレーションのザグリ加工でキャビティを形成する場合、キャビティ底部にレーザ受け用の銅ベタパターンを形成し、その銅ベタパターンをエッチングして下地の樹脂を露出させる。その樹脂を選択的にレーザで除去することで、下層のBGAボールパッドを露出させ、キャビティ底部に電子部品接続用のパッドを形成している。 In a conventional printed wiring board, for example, when a cavity is formed by counterbore processing of laser ablation, a solid copper pattern for receiving a laser is formed at the bottom of the cavity, and the solid copper pattern is etched to expose the underlying resin. By selectively removing the resin with a laser, the lower BGA ball pad is exposed, and a pad for connecting electronic components is formed at the bottom of the cavity.
ところで、このようなキャビティ構造の印刷配線板では、レーザ加工で樹脂を除去してBGAボールパッドを露出させることから、レーザ加工の精度によって隣接パッドどうしの間隔が決まる。このため、パッド間隔をより狭くして多くの配線を形成する、いわゆる微細化の面で限界があるといえる。 By the way, in a printed wiring board having such a cavity structure, since the resin is removed by laser processing to expose the BGA ball pads, the distance between adjacent pads is determined by the accuracy of laser processing. Therefore, it can be said that there is a limit in terms of so-called miniaturization in which the pad spacing is narrowed to form more wiring.
また、キャビティの底になる樹脂層を除去して下層のBGAボールパッドを露出させるため、BGAボールパッドと同じ面にはキャビティの底面から外側へは導体層を形成できない。このため、キャビティに収容した電子部品と基板の回路とを接続するには、基板にビアを設けて回路を上層または下層に落とし込んで配線するなど、配線を引き回す必要がある。 Further, since the resin layer at the bottom of the cavity is removed to expose the lower BGA ball pad, a conductor layer cannot be formed from the bottom surface of the cavity to the outside on the same surface as the BGA ball pad. Therefore, in order to connect the electronic components housed in the cavity to the circuit of the board, it is necessary to route the wiring by providing a via on the board and dropping the circuit into the upper layer or the lower layer for wiring.
また、電子部品と基板の回路との接続をワイヤーボンディング接続などの手法を用いて上部で行う場合、電子部品キャビティ内に実装する電子部品の固定はキャビティ底の樹脂面かその樹脂面に形成した銅ベタパターンになるが、樹脂は接着剤が浸透して厚みが管理できず、銅ベタパターンは銅箔と銅めっきの積層構造で厚く形成するため、いずれにしても厚みがばらつき接着強度の面で難がある。 Further, when the connection between the electronic component and the circuit of the board is performed at the upper part by using a method such as wire bonding connection, the electronic component to be mounted in the electronic component cavity is fixed to the resin surface at the bottom of the cavity or the resin surface thereof. Although it becomes a solid copper pattern, the thickness of the resin cannot be controlled due to the penetration of the adhesive, and the solid copper pattern is formed thick by the laminated structure of copper foil and copper plating. There is a difficulty.
このように、キャビティに電子部品を収容して回路を接続する場合、キャビティ底部での接続では、キャビティ内の電子部品とキャビティの外側の回路との接続に、ビアを設けて配線を下層または上層に引き回す必要がある。
また、キャビティに収容した電子部品と上部で接続する場合は、キャビティ底面を構成する層の厚みがばらつき、電子部品を固定する力が弱いという問題があった。
In this way, when the electronic components are housed in the cavity and the circuit is connected, in the connection at the bottom of the cavity, vias are provided in the connection between the electronic components in the cavity and the circuit outside the cavity, and the wiring is connected to the lower layer or the upper layer. Need to be routed to.
Further, when the electronic component housed in the cavity is connected at the upper part, there is a problem that the thickness of the layer constituting the bottom surface of the cavity varies and the force for fixing the electronic component is weak.
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、キャビティ内の電子部品とキャビティ外側の回路との接続を容易にしつつキャビティ底部での電子部品の固定力を高めることができる印刷配線板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and is a printed wiring that can increase the fixing force of the electronic component at the bottom of the cavity while facilitating the connection between the electronic component inside the cavity and the circuit outside the cavity. The purpose is to provide a method for manufacturing a board.
本発明の印刷配線板の製造方法は、厚みが1μm以上5μm以下のシード層を形成済みの基板を準備する工程と、前記シード層が形成された前記基板にビアホール下穴を形成する工程と、前記シード層上に第1のドライフィルムを貼り付け、露光および現像して、後に形成するビアおよびその周囲の前記シード層上の前記第1のドライフィルムを除く工程と、前記基板に形成した前記ビアホール下穴および該ビアホール下穴の周囲の前記シード層上にパターンめっき処理を施して、前記ビアホール下穴にビアを、および前記ビアホール下穴の周囲の前記シード層上に導電層を形成する工程と、前記基板上から、残った前記第1のドライフィルムを剥離する工程と、前記ビアおよび前記導電層を形成した前記基板上の、後にキャビティ形成予定領域となる部分の幅よりも広くして第2のドライフィルムを形成する工程と、前記シード層のうち、前記第2のドライフィルム外の部分を除去してコア基板を形成する工程と、前記コア基板にビルドアップ層を積層して、前記シード層の一部が内部に埋め込まれた多層基板を作製する工程と、前記多層基板の一部領域を上方からドリル加工して前記シード層上の近傍位置まで絶縁樹脂を除去してキャビティを形成する工程と、前記シード層をレーザ光の遮蔽部材にして、前記キャビティに残る前記絶縁樹脂の残部をレーザ加工により除去し、前記シード層を前記キャビティの底部に露出させる工程とを有する。 The method for manufacturing a printed wiring board of the present invention includes a step of preparing a substrate on which a seed layer having a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less has been formed, a step of forming a via hole pilot hole in the substrate on which the seed layer is formed, and a step of forming a via hole pilot hole. The steps of attaching the first dry film on the seed layer, exposing and developing the vias to be formed later and removing the first dry film on the seed layer around the vias, and the above-mentioned formed on the substrate. A step of applying a pattern plating process on the via hole pilot hole and the seed layer around the via hole pilot hole to form a via on the via hole pilot hole and a conductive layer on the seed layer around the via hole pilot hole. The width of the step of peeling off the remaining first dry film from the substrate and the width of the portion of the substrate on which the via and the conductive layer are formed, which will later become a cavity formation planned region, is made wider than the width of the substrate. A step of forming a second dry film, a step of removing a portion of the seed layer outside the second dry film to form a core substrate, and a step of laminating a build-up layer on the core substrate are performed. A step of producing a multilayer board in which a part of the seed layer is embedded inside, and a cavity is formed by drilling a part of the area of the multilayer board from above to remove the insulating resin to a position close to the seed layer. It has a step of forming and a step of using the seed layer as a shielding member for laser light, removing the remaining portion of the insulating resin remaining in the cavity by laser processing, and exposing the seed layer to the bottom of the cavity.
本発明によれば、キャビティ内の電子部品とキャビティ外側の回路との接続を容易にしつつキャビティ底部での電子部品の固定力を高めることができる印刷配線板の製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a printed wiring board capable of increasing the fixing force of an electronic component at the bottom of the cavity while facilitating the connection between the electronic component inside the cavity and the circuit outside the cavity.
以下、図面を参照して本発明に係るいくつかの実施の形態を説明する。
(第1実施形態)
図12は本発明に係る第1実施形態の印刷配線板の構成を示す図である。
Hereinafter, some embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a printed wiring board according to the first embodiment of the present invention.
図12に示すように、第1実施形態の印刷配線板は、多層基板54の各層に設けられる導体(導体層16、17、69)を層間接続するビア15と、多層基板54の所定の層の一部の領域(コア基板51表面のシード層12の領域の一部)が露出するようにキャビティ底部を形成したキャビティ20と、このキャビティ20の底部に形成された薄く平坦な第1導体層としてのシード層12と、キャビティ22内に収容され、キャビティ20の底部のシード層12の上にめっき層81および接着層82を介して固定された電子部品84と、多層基板54の上に形成された接続パッド83と、この接続パッド83と電子部品84の上部電極85とを接続するボンディングワイヤー89とを有する。
As shown in FIG. 12, the printed wiring board of the first embodiment has a via 15 for interlayerly connecting conductors (conductor layers 16, 17, 69) provided in each layer of the
なお、電子部品84を固定するには、めっき層81は必須要素ではなく、電子部品84を接着層82を介してシード層12の上に接着してもよい。接着層82には、熱伝導率のよい素材を利用するとなおよい。
In order to fix the
多層基板54は、コア基板51の上層にビルドアップ層61、コア基板51の下層にビルドアップ層62をそれぞれ形成した多層の基板構造体であり、導体層63aを形成した絶縁樹脂層61bと、この絶縁樹脂層61bよりも下に形成され、上面にシード層12を形成したコア基板51とを有する。
The
キャビティ20は、多層基板54の所定の層の一部の領域(コア基板54上に形成されたシード層12の領域内のキャビティ20の形成予定の領域65)を所定の深さ(ビルドアップ層61の絶縁樹脂層61a上面位置の近傍位置)までドリル加工および/またはレーザ加工でザグリ加工し、この加工で残った残部をレーザ加工で除去して底部を形成した凹状部である。
The
すなわち、キャビティ20は、領域65を電子部品84が収容可能な幅でザグリ加工してキャビティ底部(底面)を形成した凹状の溝部であり、コア基板51の上面に形成したシード層12が露出するようにキャビティ底部(底面)を形成したものである。
That is, the
電子部品84は、例えばベアチップ(パッケージ化されていない端子なしのIC)などであり、ワイヤーボンディング接続用の上部電極85を有する。電子部品84は、キャビティ20の底部に露出したシード層12の上にニッケルめっきおよび金めっきなどの金属めっき層81および接着層82を介して接着され、固定されている。
The
導体層63aは、この多層基板54(コア基板51とその上下のビルドアップ層61、62)に形成される回路の一部として設けられている。導体層63aは、銅ベタパターンであり、例えば銅箔(厚み9μm程度)に銅めっき(厚み15μm程度)を施して形成したものである。
The
導体層63aの延伸先(面に沿う方向)にはビア15が接続されている。ビア15は、多層基板54の各層に設けられる導体(導体層16、63a、70など)を層間接続する。
A via 15 is connected to the extension destination (direction along the surface) of the
接続パッド83は、ニッケルめっきの上に金めっきを施した金属めっき層であり、導体層63aの上に形成される。接続パッド83は、電子部品84の上部電極85とボンディングワイヤー89を介して接続することで、電子部品84とこの多層基板54のキャビティ外側の回路とを接続する。つまり接続パッド83は、キャビティ20(電子部品84)との間をワイヤーボンディングにより接続するためのパッドである。
The
つまりこの印刷配線板は、コア基板51にビルドアップ層61、62を形成した多層基板54の一部の領域65をザグリ加工して形成したキャビティ20と、このキャビティ20に収容され、キャビティ底部に固定される電子部品84とを有するものである。
That is, this printed wiring board is housed in a
キャビティ20の底は、ビルドアップ層61の内層のコアを構成するコア基板51の上面に形成したシード層12を露出させたものである。
The bottom of the
キャビティ22の底面は、コア基板51の素材である絶縁樹脂層11(以下「基板11」と称す)(図5参照)の上面に導電層(シード層12および/または導体層16)を形成したものである。
The bottom surface of the
基板11を形成する絶縁樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド-トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、フェノール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ケイ素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリフェニレンオキシド(PPO)樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は2種以上を混合してもよい。
Examples of the insulating resin forming the
基板11の上面には、ビアホール下穴14(ビア15)(図1、図2参照)の周囲に配置したシード層12が設けられ、さらにシード層12とビアホール下穴14を含んでめっき処理して導体層16およびビア15が形成されている。
A
ビア15は、めっき処理によりビアホール下穴14に金属めっきが充填されたものである。導体層16とその下のシード層12およびビア15などを回路部と称す。ビア15は、多層基板54の各層(内層、外層を含む)に設けられる導体(導体層63a、70、16など)を層間接続するものである。この例の断面図では、導体層63aはビア15を通じて導体層70に接続されていることがわかる。
The via 15 is formed by filling the via
シード層12は、例えば1μm~5μm(1μm以上5μm以下)の厚みの銅であり、一部が導体層16の下に残った状態で配置されている。シード層12としては、電気的に接続されるならば特に制限されないが、例えば薄銅箔または無電解銅めっきなどを用いる。
The
コア基板51は、基板11の上面をモデファイド・セミアディティブ・プロセス(MSAP)またはセミアディティブプロセス(SAP)などの手法で回路形成し、一部のシード層12とその一部領域に設けた接続パッドや回路配線となる導体層16とを、エッチングレジストでフラッシュエッチングから保護し、露出させて上面部分(図5参照)を形成したものである。
In the
導体層16は、キャビティ20の底面に配置する電子部品84と電気的接続をする回路または同層の回路とビア15との接続を行う導電層である。導体層16の下にはシード層12の一部が残ったままである。換言すると、シード層12の一部領域の上にパターンめっきを施して導体層16を形成している。
The
以下、図1乃至図12を参照して第1実施形態の印刷配線板の製造方法を説明する。
(絶縁層加工工程)
図1に示すように、絶縁樹脂からなる基板11の上面および下面にシード層12(例えば薄銅箔などの導電性金属箔)を積層形成する。またはシード層12を形成済みの基板11を準備する。シード層12は、例えば1μm~5μm程度の厚みで基板11に形成する。シード層12が形成された基板11にレーザ加工にてビアホール下穴14を形成する。
Hereinafter, a method of manufacturing the printed wiring board of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
(Insulation layer processing process)
As shown in FIG. 1, a seed layer 12 (for example, a conductive metal foil such as a thin copper foil) is laminated and formed on the upper surface and the lower surface of a
レーザ加工によってビアホール下穴14を形成すると、ビアホール下穴14の底部に薄い樹脂膜が残存する場合がある。この場合、デスミア処理が行われる。デスミア処理は、強アルカリによって樹脂を膨潤させ、次いで酸化剤(例えば、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液など)を用いて樹脂を分解除去する。
When the via
この他、例えば研磨材によるウェットブラスト処理やプラズマ処理によって、樹脂膜を除去してもよい。さらに、めっき処理のためにビアホール下穴14の内壁面を粗面化処理してもよい。粗面化処理としては、例えば、酸化剤(例えば、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液など)によるウェットプロセス、プラズマ処理やアッシング処理などのドライプロセスなどが挙げられる。
In addition, the resin film may be removed by, for example, a wet blast treatment with an abrasive or a plasma treatment. Further, the inner wall surface of the via
続いて、シード層12上にドライフィルム13を貼り付け、露光および現像して上面の導体層16、ビア15などの回路部および下面の導電回路である導体層17を形成したい箇所のドライフィルム13を除去する。
Subsequently, the
(パターンめっき処理工程)
図2に示すように、ドライフィルム13の一部を除去した上記積層板の回路部形成用のビアホール下穴14とその周囲のシード層12にパターンめっき処理を施して基板11上面の導体層16と基板11内部のビア15および基板11下面の導電層(シード層12、導体層17を含む)を形成する。
(Pattern plating process)
As shown in FIG. 2, the
(ドライフィルム剥離工程)
パターンめっき処理の後、残ったドライフィルム13を剥離して、図3に示すように、シード層12を露出させる。
(Dry film peeling process)
After the pattern plating treatment, the remaining
(キャビティ形成予定領域の加工工程)
図4に示すように、ドライフィルム18(感光性エッチングレジスト)をラミネート加工で基板11の上面に貼り付けた後、露光および現像し、キャビティ形成予定領域以外のドライフィルム18を除去する。露出させたシード層12のうちドライフィルム18外の導電回路として不要な箇所をフラッシュエッチングにより除去し、最後にドライフィルム18を剥離する。
(Processing process of the area where the cavity is to be formed)
As shown in FIG. 4, a dry film 18 (photosensitive etching resist) is attached to the upper surface of the
すなわち、基板11の面に形成されたシード層12のエリア内のキャビティ形成予定領域にドライフィルム18を貼り付け、ドライフィルム18外のシード層12をフラッシュエッチングにより除去し、その後、シード層12の上のドライフィルム18を剥離する。
That is, the
このようにして、図5に示すようなコア基板51が完成する。このコア基板51の基板11の上面には、ビア15に接続される回路の一部としての導体層16の他、キャビティ形成予定領域にシード層12が形成される。シード層12のうちキャビティ形成予定領域の部分は、後述するレーザ加工の際のレーザの受け(遮蔽部材)となる。また基板11の下面には、導電回路としての導体層17が形成される。この例では、MSAPを例にして回路を形成したが、無電解銅めっきをシード層に用いるSAPでも回路形成は可能である。
In this way, the
(ビルドアップ層形成工程)
次に、図6に示すように、コア基板51の上層および/または下層に、任意回数のビルドアップを行ない、多層基板54を作製する。つまりこの工程では、キャビティ形成予定領域にシード層12を残したまま、コア基板51にビルドアップ層61、62を形成することで、シード層12が内部のコア基板51(絶縁樹脂基板)とビルドアップ層61(上部構造体)との間に埋め込まれた多層の絶縁樹脂基板54(以下「多層基板54」と称す)を作製(形成)する。
(Build-up layer formation process)
Next, as shown in FIG. 6, the upper layer and / or the lower layer of the
ビルドアップ層61、62の回路形成には、例えば回路として不要な導体をエッチングで除去するサブトラクティブ法のみならず、コア基板51の場合と同様に、MSAP、SAPなどが適用できる。ビルドアップ層61、62の積層には、多段プレスまたは樹脂ラミネートなどの技術が利用される。
For the circuit formation of the build-up
なお、コア基板51の上層にビルドアップして形成した層をビルドアップ層61とし、コア基板51の下層にビルドアップして形成した層をビルドアップ層62とする。
The layer formed by building up on the upper layer of the
この例では、上のビルドアップ層61は、2つの絶縁樹脂層61a、61bで構成されている。最も上の層(表層)の絶縁樹脂層61bの上面には、ビア15と接続される導体層63が一面に形成される。また、コア基板51の下のビルドアップ層62(最下層)には導体層64が形成される。この導体層64は、必要に応じて形成するものとする。
In this example, the upper build-
(ウィンドウ形成工程)
この工程では、多層基板54の最上層(絶縁樹脂層61b)の上面に形成した導体層63のうち、図7に示すように、キャビティ形成予定領域の真上の領域65を除去しておく。これは後述のキャビティ形成工程でのザグリ加工をし易くするためである。
(Window formation process)
In this step, of the
(キャビティ形成工程)
1.ドリル加工
この工程では、多層基板54の上方から、ビルドアップ層61のうち、キャビティ形成予定領域の上の絶縁樹脂層61b、61aをドリル加工して、コア基板51の上面のシード層12近傍まで絶縁樹脂層61b、61aの絶縁樹脂を除去してキャビティ20を形成する。
(Cavity forming process)
1. 1. Drilling In this step, the insulating resin layers 61b and 61a above the planned cavity formation region of the build-
具体的には、図8に示すように、キャビティ形成予定領域の真上のパターンを除去した領域65の一端に、ビット先端にセンサーを有するドリル66を配置し、コア基板51の表面のシード層12の手前の位置(キャビティ20の底部に至る手前の位置)まで削り込み、ドリル66をその位置から横方向Aへ移動させてザグリ加工を実施する。
Specifically, as shown in FIG. 8, a
なお、この例では、キャビティ20の底部の上にプリプレグ樹脂層68の一部を残しているが、ドリル加工精度が高い場合は、シード層12の面ぎりぎりまで削り込んでもよい。
In this example, a part of the
ザグリ加工を後述するレーザ加工のみではなく、ドリル加工を加えた2段階にしている理由は、後述するレーザ加工のレーザの受け導体(遮蔽部材)として、シード層12を使うからである。
The reason why the counterbore processing is performed in two stages including not only the laser processing described later but also the drill processing is that the
シード層12は、例えば1μm~5μm程度の導体であり、通常のパターンめっきの導体(厚み20μm以上)に比べて薄いので、レーザ加工のみのザグリ加工で厚い樹脂を除去するときのようにレーザの出力を上げずに、レーザの出力を絞ってシード層12を貫通しないようにすることがよい。
The
2.レーザ加工
この工程では、図9に示すように、キャビティ20の開口上方から矢印B方向にレーザ光を照射して、図8で底部に露出した、1.のドリル加工で残したプリプレグ樹脂層68の一部(上層部分の残部)をレーザ加工により除去する。レーザ加工には、例えば炭酸ガスレーザ(CO2レーザ)やYAGレーザなどの加工用レーザが適用可能である。このようにシード層12をレーザ光の遮蔽部材にして、キャビティ20の底部に残した上層部分の残部をレーザ加工により除去し、シード層12をキャビティ20の底部に露出させる。
2. 2. Laser processing In this step, as shown in FIG. 9, a laser beam is irradiated from above the opening of the
レーザ加工によってキャビティ20の底部のプリプレグ樹脂層68を加工すると、その部分に薄い樹脂膜が残存する場合がある。この場合、デスミア処理が行われる。デスミア処理は、強アルカリによって樹脂を膨潤させ、次いで酸化剤(例えば、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液など)を用いて樹脂を分解除去する。あるいは、研磨材によるウェットブラスト処理やプラズマ処理によって、樹脂膜を除去してもよい。
When the
レーザ光の受け導体(レーザ光の遮蔽部材)であるシード層12の幅を、キャビティ20よりも広く形成しておくことで、キャビティ20の底面の延長線上のキャビティ20の隣のビルドアップ層61(絶縁樹脂層)にシード層12が入り込んだ形で残るため、シード層12を回路の一部として後述する電子部品84との接続に利用することが可能である。
また、薄い導体層(金属箔)であるシード層12は、ヒートシンクの役割を果たすため、上部に電子部品84を実装したときの放熱の面でも良好な放熱効果が得られる。
By forming the width of the
Further, since the
(外層回路形成工程)
この工程では、図9に示した基板下部のビルドアップ層62の導体層64に対して、図10に示すように、回路として導体層70を形成する。また基板上部のビルドアップ層61の導体層63に対してエッチングを行うことで一部領域を除去して、図10に示すように、回路としての導体層63aを形成する。なお、外層回路の形成は、凹みや貫通孔の壁面への追従性が優れた電着レジストをエッチングレジストに用いたサブトラクティブ法を適用する。なお電着レジストは、電着塗装の性質を応用したエッチングレジストである。
(Outer layer circuit formation process)
In this step, as shown in FIG. 10, the
(ソルダーレジスト工程)
この工程では、図10に示したビルドアップ層61、62に対して導体層63a、70の一部を含めて絶縁被膜し、図11に示すように、ソルダーレジスト71、72を形成する。
(Solder resist process)
In this step, the build-up
(電子部品装着場所形成工程)
この工程では、図12に示すように、キャビティ20の底部に露出したシード層12の上にニッケルめっきおよび金めっきなどの金属めっき層81を形成し、その上に接着材を塗布して接着層82を形成する。また、ビルドアップ層61の導体層63aの上に、電子部品84との接続のための接続パッド83を形成する。
(Process for forming the mounting location of electronic components)
In this step, as shown in FIG. 12, a
(電子部品実装工程)
この工程では、図12に示すように、キャビティ20の底部の接着層82の上に電子部品84を載置し、接着および固定する。なお、ここでは電子部品84を実装せず、他で実装する場合は電子部品実装工程以下の工程は不要である。
(Electronic component mounting process)
In this step, as shown in FIG. 12, the
(電子部品接続工程)
この工程では、接続パッド83とキャビティ20間を、ボンディングワイヤー89を介してワイヤーボンディング接続する。
具体的には、電子部品84の上部電極85とビルドアップ層61の導体層63aの上の接続パッド83とをワイヤーボンディングにより接続することで、電子部品84と多層基板54のキャビティ20の外側の回路を接続する。このようにして電子部品84をキャビティ20に収容した印刷配線板を作製することができる。
(Electronic component connection process)
In this step, the
Specifically, by connecting the
このようにこの第1実施形態の印刷配線板によれば、多層基板54を表層からザグリ加工して、多層基板54の内層のコア層51のシード層12の一部領域が露出するようにキャビティ20の底部を形成し、このキャビティ20に電子部品84を実装(キャビティ20底部に固定)し、電子部品84の上部電極85とビルドアップ層61の導体層63aの上の接続パッド83とをボンディングワイヤー89により接続するキャビティ構造とすることで、以下のような効果がある。
As described above, according to the printed wiring board of the first embodiment, the
キャビティ20内に収容した電子部品84の上部で基板側の回路と接続することで、互いの間の回路接続を容易にすることができる。また、キャビティ20の底部に平坦に露出したシード層12に電子部品84を接着し固定することで、キャビティ20底部での電子部品84の固定力を高めることができる。
By connecting to the circuit on the substrate side at the upper part of the
シード層12の表面の平均粗さRaを、例えば0.3μm以上0.6μm以下とすることで、シード層12表面に他の部材(樹脂や金属)を接着するのに程よい粗さ(平均粗さRaが0.2μm以下または0.7μm以上では接着力が低下する)となるので、シード層12の表面の平均粗さRaは0.3μm以上0.6μm以下の範囲にすることが好ましい。
By setting the average roughness Ra of the surface of the
すなわち、キャビティ20内の電子部品84とキャビティ20外側の回路との接続を容易にしつつキャビティ20底部での電子部品84の固定力を高めることができる。
That is, it is possible to increase the fixing force of the
以下、図13乃至図23を参照して第2実施形態を説明する。なお、この第2実施形態を説明するにあたり、第1実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。 Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 23. In explaining the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
図23に示すように、第2実施形態の印刷配線板は、多層基板55の各層に設けられる導体(導体層16、17、63a、70)を層間接続するビア15と、第1キャビティとしてのキャビティ21と、このキャビティ21の内側に凹形状(キャビティ底部が平坦な溝形状)に形成された第2キャビティとしてのキャビティ22と、このキャビティ22の底部に平坦な面を露出させて形成されたシード層12と、キャビティ22内に収容され、キャビティ22の底部に接着して固定された電子部品84と、キャビティ21(段部75)に形成された導体層73と、導体層73に上に形成された接続パッド83と、この接続パッド83と電子部品84の上部電極85とを接続するボンディングワイヤー89とを有する。
As shown in FIG. 23, the printed wiring board of the second embodiment has a via 15 for interlayerly connecting conductors (conductor layers 16, 17, 63a, 70) provided in each layer of the
キャビティ21は、多層基板55の所定の層の一部の領域(ビルドアップ層61の絶縁樹脂層61b上面のキャビティ21の形成予定の領域65)を所定の深さ(ビルドアップ層61の絶縁樹脂層61a上面位置の近傍位置)までドリル加工および/またはレーザ加工でザグリ加工し、この加工で残った残部をレーザ加工で除去して底部を形成した凹状部であり、後にキャビティ22の形成のため中央部分がザグリ加工されたためキャビティ底部(底面)が段部75として残っている。
The
換言すると、キャビティ21(段部75)は、多層基板55の絶縁樹脂層61bの一部領域65をザグリ加工して、絶縁樹脂層61aの上面の導体層73が露出するようにキャビティ21の底部を形成し、このキャビティ21の底部の壁面から一定距離の端の領域(段部75)を残すように絶縁樹脂層61aの一部領域69をザグリ加工して形成したものである。
In other words, in the cavity 21 (step portion 75), a
キャビティ22は、キャビティ21の底部の端の領域(段部75)を残して絶縁樹脂層61aをザグリ加工して、コア基板51の上面のシード層12の一部の領域が露出するようにキャビティ底部を形成したものである。
In the
以下、第2実施形態の印刷配線板の製造方法を説明する。
第2実施形態では、図13に示すように、図5に示したコア基板51の上層および/または下層に、任意回数のビルドアップを行ない、多層基板55を作製する。つまりこの工程では、キャビティ形成予定領域にシード層12を残したまま、コア基板51にビルドアップ層61、62を形成することで、多層基板55を作製する。
Hereinafter, a method for manufacturing the printed wiring board of the second embodiment will be described.
In the second embodiment, as shown in FIG. 13, the upper layer and / or the lower layer of the
ビルドアップ層61、62の回路形成には、例えば回路として不要な導体をエッチングで除去するサブトラクティブ法のみならず、コア基板51の場合と同様に、MSAP、SAPなどが適用できる。ビルドアップ層61、62の積層には、多段プレスまたは樹脂ラミネートなどの技術が利用される。
For the circuit formation of the build-up
なお、コア基板51の上層にビルドアップして形成した層をビルドアップ層61とし、コア基板51の下層にビルドアップして形成した層をビルドアップ層62とする。
The layer formed by building up on the upper layer of the
この例では、上のビルドアップ層61は、2つの絶縁樹脂層61a、61bで構成されている。最も上の層(表層)の絶縁樹脂層61bの上面には、ビア15と接続される導体層63が一面に形成される。また、ビルドアップ層61の内層のうち下の層の絶縁樹脂層61aには、ビア15と接続される導体層73と、導体層73間に形成されるシード層74とが形成される。また、コア基板51の下のビルドアップ層62(最下層)には、導体層64が形成される。この導体層64は、必要に応じて形成するものとする。
In this example, the upper build-
(ウィンドウ形成工程)
この工程では、多層基板54の最上層(絶縁樹脂層61b)の上面に形成した導体層63のうち、図14に示すように、キャビティ形成予定領域の真上の領域65を除去しておく。これは後述のキャビティ形成工程でのザグリ加工をし易くするためである。
(Window formation process)
In this step, of the
(第1キャビティ形成工程)
1.ドリル加工
この工程では、ビルドアップ層61のうち、キャビティ形成予定領域の上の絶縁樹脂層61bの部分をドリル加工して、その下の絶縁樹脂層61aの導体層73およびシード層74近傍まで除去してキャビティ21を形成する。
(First cavity forming step)
1. 1. Drilling In this step, the portion of the insulating
具体的には、図15に示すように、キャビティ形成予定領域の真上のパターンを除去した領域65の一端に、ビット先端にセンサーを有するドリル66を配置し、コア基板51の表面の導体層73およびシード層74の手前の位置(キャビティ21の底部に至る手前の位置)まで削り込み、ドリル66をその位置から横方向Aへ移動させてザグリ加工を実施する。
Specifically, as shown in FIG. 15, a
なお、この例では、キャビティ21の底部の上にプリプレグ樹脂層68の一部を残しているが、ドリル加工精度が高い場合は、導体層73の面ぎりぎりまで削り込んでもよい。
In this example, a part of the
ザグリ加工を後述するレーザ加工のみではなく、ドリル加工を加えた2段階にしている理由は、後述するレーザ加工のレーザの受け導体(遮蔽部材)として、導体層73およびシード層74を使うからである。
The reason why the counterbore processing is performed in two stages including not only the laser processing described later but also the drill processing is that the
シード層74は、例えば1μm~5μm程度の導体であり、通常のパターンめっきの導体に比べて薄いので、レーザ加工のみのザグリ加工で厚い樹脂を除去するときのようにレーザの出力を上げずに、レーザの出力を絞ってシード層74を貫通しないようにすることがよい。
The
2.レーザ加工
この工程では、図16に示すように、キャビティ21の開口上方から矢印B方向にレーザ光を照射して、図15の処理で底部に露出した、1.のドリル加工で残したプリプレグ樹脂層68の一部をレーザ加工により除去する。レーザ加工には、例えば炭酸ガスレーザ(CO2レーザ)やYAGレーザなどの加工用レーザが適用可能である。このようにシード層74をレーザ光の遮蔽部材にして、キャビティ21の底部に残した上層部分の残部をレーザ加工により除去し、導体層73とその内側のシード層74とをキャビティ20の底部に露出させる。
2. 2. Laser processing In this step, as shown in FIG. 16, laser light is irradiated from above the opening of the
レーザ加工によってキャビティ21の底部のプリプレグ樹脂層68を加工すると、その部分に薄い樹脂膜が残存する場合がある。この場合、デスミア処理が行われる。デスミア処理は、強アルカリによって樹脂を膨潤させ、次いで酸化剤(例えば、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液など)を用いて樹脂を分解除去する。あるいは、研磨材によるウェットブラスト処理やプラズマ処理によって、樹脂膜を除去してもよい。
When the
3.シード層除去
この工程では、図17に示すように、キャビティ21の底部に露出した導体層73の第1領域(段部75)を残すようにその内側のシード層74の部分69をフラッシュエッチングにより除去する。換言すると、フラッシュエッチングにより、キャビティ21の底部の導体層73の内側のシード層74(導電性金属箔)を除去する。フラッシュエッチングには、例えば硫酸過水系のエッチング液を用いる。
3. 3. Seed layer removal In this step, as shown in FIG. 17, a
(第2キャビティ形成工程)
1.ドリル加工
この工程では、キャビティ21の底部の端の領域を残してドリル加工して、キャビティ21の底部よりも下層に形成されたシード層12(第2シード層)がキャビティ底部に露出するようにキャビティ22(第2キャビティ)を形成する。
このドリル加工では、初めに、ビルドアップ層61のうち、第2キャビティ底面形成予定領域の上の絶縁樹脂の部分をドリル加工してコア層51の上面のシード層12近傍まで除去してキャビティ22を形成する。
(Second cavity forming step)
1. 1. Drilling In this step, drilling is performed leaving the area at the end of the bottom of the
In this drilling, first, in the build-
具体的には、図17に示した領域69の一端に、ビット先端にセンサーを有するドリル66を配置し、絶縁樹脂層61aの上面からシード層12の手前の位置(キャビティ22の底部に至る手前の位置)まで下方向へ削り込む。この例では、導体層73の部分を削らないように、露出した導体層73の幅よりも少し広い領域(段部75)を残し、その領域(段部75)をキャビティ21の底面(底部)とする。
Specifically, a
その後、図18に示すように、シード層12の手前の位置(キャビティ22の底部に至る手前の位置)にあるドリル66をその位置から横方向Aへ移動させてザグリ加工を実施することで、キャビティ22を形成する。
After that, as shown in FIG. 18, the
なお、この例では、キャビティ22の底面となるシード層12の上にプリプレグ樹脂層68を残しているが、ドリル加工精度が高い場合は、シード層12の面ぎりぎりまで削り込んでもよい。
In this example, the
ザグリ加工を後述するレーザ加工のみではなく、ドリル加工を加えた2段階にしている理由は、後述するレーザ加工のレーザの受け導体(遮蔽部材)として、シード層12を使うからである。シード層12は、例えば1μm~5μm程度の導体であり、通常のパターンめっきの導体に比べて薄いので、レーザ加工のみのザグリ加工で厚い樹脂を除去するときのようにレーザの出力を上げずに、レーザの出力を絞ってシード層12を貫通しないようにすることがよい。
The reason why the counterbore processing is performed in two stages including not only the laser processing described later but also the drill processing is that the
2.レーザ加工
この工程では、図19に示すように、キャビティ22の開口上方から矢印B方向にレーザ光を照射して、図18で底部に露出した、1.のドリル加工で残したプリプレグ樹脂層68をレーザ加工により除去する。レーザ加工には、例えば炭酸ガスレーザ(CO2レーザ)やYAGレーザなどの加工用レーザが適用可能である。このようにシード層12をレーザ光の遮蔽部材にして、キャビティ22の底部に残した上層部分の残部(プリプレグ樹脂層68)をレーザ加工して除去することで、図20に示すように、シード層12の一部をキャビティ22の底部に露出させる。
2. 2. Laser processing In this step, as shown in FIG. 19, a laser beam is irradiated from above the opening of the
レーザ加工によってキャビティ22の底部のプリプレグ樹脂層68を加工すると、その部分に薄い樹脂膜が残存する場合がある。この場合、上記同様にデスミア処理が行われる。
When the
レーザ光の受け導体(レーザ光の遮蔽部材)であるシード層12の幅を、キャビティ22よりも広く形成しておくことで、キャビティ22の底面の延長線上のキャビティ22の隣のビルドアップ層61(絶縁樹脂層)にシード層12が入り込んだ形で残るため、シード層12を回路の一部として後述する電子部品86との接続に利用することも可能である。
By forming the width of the
(外層回路形成工程)
この工程では、図19に示した基板下部のビルドアップ層62の導体層64に対して、図20に示すように、回路として導体層70を形成する。また図19に示した基板上部のビルドアップ層61の導体層63に対してエッチングを行うことで一部領域を除去して、図20に示すように、回路としての導体層63aを形成する。なお、外層回路の形成は、凹みや貫通孔の壁面への追従性が優れた電着レジストをエッチングレジストに用いたサブトラクティブ法を適用する。なお電着レジストは、電着塗装の性質を応用したエッチングレジストである。
(Outer layer circuit formation process)
In this step, as shown in FIG. 20, the
(ソルダーレジスト工程)
この工程では、図20に示したビルドアップ層61、62に対して導体層63a、70の一部を含めて絶縁被膜し、図21に示すように、ソルダーレジスト71、72を形成する。
(Solder resist process)
In this step, the build-up
(電子部品装着場所形成工程)
この工程では、図22に示すように、キャビティ22の底部に露出したシード層12の上にニッケルめっきおよび金めっきなどの金属めっき層81を形成し、その上に接着材を塗布して接着層82を形成する。また、キャビティ21の底部(段部75)の導体層73の上に、電子部品86との接続のための接続パッド83を形成する。
(Process for forming the mounting location of electronic components)
In this step, as shown in FIG. 22, a
(電子部品実装工程)
この工程では、図23に示すように、キャビティ22の底部の接着層82の上に電子部品86を載置し、接着および固定する。なお、ここでは電子部品86を実装せず、他で実装する場合は電子部品実装工程以下の工程は不要である。
(Electronic component mounting process)
In this step, as shown in FIG. 23, the
(電子部品接続工程)
この工程では、接続パッド83とキャビティ22間を、ボンディングワイヤー89を介してワイヤーボンディング接続する。
具体的には、電子部品86の上部電極85とキャビティ22の底部の導体層73の上の接続パッド83とをワイヤーボンディングにより接続することで、電子部品86と多層基板55のキャビティ外側の回路を接続する。このようにして電子部品86をキャビティ22に収容した印刷配線板を作製することができる。
(Electronic component connection process)
In this step, the
Specifically, by connecting the
このようにこの第2実施形態の印刷配線板によれば、多層基板55を表層からザグリ加工して、多層基板55の絶縁樹脂層61aの一部領域65が露出するようにキャビティ21の底部を形成し、このキャビティ21の底部の壁面から一定距離の領域(段部75)を残すように絶縁樹脂層61aの一部領域69をザグリ加工して電子部品86が収容可能な幅でキャビティ22を形成し、このキャビティ22に電子部品86を実装(固定)し、電子部品86の上部電極85とキャビティ21の段部75に形成した接続パッド83とをボンディングワイヤー89により接続する2段キャビティ構造とすることで、以下のような効果がある。
As described above, according to the printed wiring board of the second embodiment, the
キャビティ22に実装した電子部品86の上部で段状に形成したキャビティ21の接続パッド83とワイヤーボンディングにより接続することで、従来のように多層基板55の内層で回路を引き回す必要がなくなり、キャビティ22内の電子部品86と外側の回路との接続を容易にすることができる。
By connecting to the
また、ワイヤーボンディング接続では、レーザ加工などが不要なため電子部品86の上部電極85の電極間隔や接続パッド83のパッド間隔を狭く(狭ピッチ化)できるので、今後さらなる微細化が可能である。
Further, in the wire bonding connection, since laser processing or the like is not required, the electrode spacing of the
さらに、キャビティ22の底部に露出させた薄いシード層12の上に電子部品84を固定するので、従来のBGAボールのような高さが不要になり、キャビティ22のスペースを有効に利用することができる。
Further, since the
また、多層基板54の内層中段に設けたキャビティ21に接続パッド83を設けたため、多層基板54の最上面よりもボンディングワイヤー89の高さが低くなり(高くなることがなくなり)、最上面に蓋をするなどして、電子部品86を実装した多層基板55を平坦に加工することが可能になる。
Further, since the
この結果、第1実施形態と同様の効果に加えて、キャビティ22内の電子部品86とキャビティ外側の回路との接続を容易にすると共に、今後さらなる微細化が可能であり、さらにキャビティ21、22のスペースを有効に利用することができる。
As a result, in addition to the same effect as that of the first embodiment, the connection between the
(第3実施形態)
次に、図24乃至図37を参照して本発明に係る第3実施形態の印刷配線板について説明する。図37は本発明に係る第3実施形態の印刷配線板の構成を示す図である。なお、この第3実施形態を説明するにあたり、第1実施形態および第2実施形態と同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
(Third Embodiment)
Next, the printed wiring board of the third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 24 to 37. FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a printed wiring board according to a third embodiment of the present invention. In explaining the third embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment and the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
図37に示すように、第3実施形態の印刷配線板は、多層基板96(多層基板91とその上のビルドアップ層93、94、95など)の各層に設けられる導体(導体層17、97、98、102など)を上下(基板積層方向)に貫通して接続するスルーホール100と、多層基板96を最上層の上面からザグリ加工して多層基板96の内層の一部領域に設けた第1キャビティとしてのキャビティ21と、このキャビティ21の内側に凹形状に形成された第2キャビティとしてのキャビティ22と、キャビティ22に収容および固定(固着)された電子部品88と、キャビティ21の底部(段部75)に形成された導体層97と、この導体層97の上に形成された接続パッド83と、この接続パッド83と電子部品86の上部電極85とを接続するボンティングワイヤー89とを有する。
As shown in FIG. 37, the printed wiring board of the third embodiment is a conductor (conductor layers 17, 97) provided in each layer of the multilayer board 96 (
導体層97は、絶縁樹脂基板95の内層に形成されるものであり、スルーホール100に接続されている。導体層98は、多層基板の最上層の表面に形成されるダミーパターンである。
The
導体層102は、多層基板96の最上層および/または最下層の表面にソルダーレジスト72で絶縁被膜して回路パターンとして機能するように形成される。
The
スルーホール100は、多層基板96のキャビティ21の領域外の部分に多層基板96を上下(基板積層方向)に貫通して設けられている。
The through
すなわち、この第3実施形態の印刷配線板は、スルーホール100を設けた多層基板96を2段キャビティ構造とした例である。
That is, the printed wiring board of the third embodiment is an example in which the
以下、図24乃至図37を参照して第3実施形態の印刷配線板の製造方法を説明する。この第3実施形態では、図31に示すように、多層基板96のキャビティ形成予定領域Cの下の層にはビア15を形成して回路を層間接続し、キャビティ形成予定領域C以外のエリア(場所)にスルーホール100を形成し各層に設けられる導体層17、97を基板積層方向に貫通接続するものとする。なお、多層基板96の基礎部分となるコア基板91の詳細な形成手順については、第1実施形態のコア基板51の形成手順で説明したため、ここでは説明を簡略して説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing the printed wiring board of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 24 to 37. In this third embodiment, as shown in FIG. 31, vias 15 are formed in the layer below the cavity formation planned region C of the
(コア基板形成工程)
1.絶縁層加工工程
この工程では、図24に示すように、基板11の上面および下面にシード層12(例えば薄銅箔などの導電性金属箔)を積層形成した基板11のキャビティ形成予定領域にレーザ加工にてビアホール下穴14を形成する。
(Core substrate forming process)
1. 1. Insulation layer processing step In this step, as shown in FIG. 24, a laser is used in a cavity formation region of the
続いて、基板11の上面の導体層16、17、ビア15などの回路部および下面の導電回路となる導体層17の形成予定箇所(導電層16、17形成予定領域)を除いて、シード層12上にドライフィルム13を貼り付けた後、上下の各面を露光および現像する。
Subsequently, the seed layer is excluded from the circuit portion such as the conductor layers 16 and 17 on the upper surface of the
2.パターンめっき処理工程
この工程では、図25に示すように、基板11の回路部形成用のビアホール下穴14とその周囲のシード層12にパターンめっき処理を施して基板11の上面および下面の導体層16、17を形成する。
2. 2. Pattern plating process In this step, as shown in FIG. 25, the via
3.ドライフィルム剥離工程
パターンめっき処理の後、ドライフィルム13を剥離して、図26に示すように、基板11の表面にシード層12および導体層16、17を露出させる。露出させたシード層12のうち導電回路として不要な箇所をフラッシュエッチングにより除去する。これにより、図27に示すように、キャビティ形成予定領域にビア15を設け、キャビティ形成予定領域以外の領域(キャビティ形成予定領域の外側)に導体層17を設けたコア基板90が完成する。
3. 3. Dry film peeling step After the pattern plating process, the
(ビルドアップ層形成工程)
次に、図28に示すように、コア基板90の上層および/または下層にビルドアップを行ない、多層基板91(この例では4層構造の多層基板91)を作製する。この工程では、コア基板90の上にビルドアップ層91aを形成し、コア基板90の下にビルドアップ層91bを形成した4層構造の多層基板91を形成する。
(Build-up layer formation process)
Next, as shown in FIG. 28, build-up is performed on the upper layer and / or the lower layer of the
ビルドアップ層91a、91bの回路形成には、例えば回路として不要な導体をエッチングで除去するサブトラクティブ法のみならず、コア基板90(図28参照)の形成方法と同様に、MSAP、SAPなどが適用できる。ビルドアップ層91a、91bの積層には、多段プレスまたは樹脂ラミネートなどの技術が利用される。
For circuit formation of the build-up
この例では、後にスルーホール100を形成するため、ビルドアップ層91a、91bの各層には、コア基板90の導体層17と上下(基板積層方向)に重なるように導体層17が形成される。また、ビルドアップ層91bの下面には、ビア15と接続される導体層92が一面に形成される。この導体層92は、貼り合わせ後の回路形成のため、めっき処理後、そのままにしておくものとする。
In this example, in order to form the through
(片面ビルドアップ工程)
この工程では、図29に示すように、4層構造の多層基板91の片面(この例では基板上面)に対して、片面ビルドアップでビルドアップ層93を形成する。この際、ビルドアップ層93の上面のキャビティ形成予定領域にシード層12を形成する。
(One-sided build-up process)
In this step, as shown in FIG. 29, the build-
また、ビルドアップ層93を積層した4層構造の多層基板91に、これとは独立して製造した多層基板94を、プリプレグ樹脂95を介して積層し貼り合わせることで、図29に示すようなスルーホール形成元となる多層基板96を作製する。この場合の積層加工には、例えば多段プレスなどを用いるものとする。
Further, as shown in FIG. 29, a
なお、多層基板94の最上層には、銅ベタパターンなどの導体層98を一面に形成する。また、多層基板94の内層には、第1キャビティの形成予定領域に予めシード層74を形成し、その外側のスルーホール形成予定領域に導体層97を形成しておくものとする。
A
(スルーホール形成工程)
この工程では、図30に示すように、多層基板96に対して、導体層17、97を上下(基板積層方向)に貫通するようにドリル(図示せず)でスルーホール下孔99を形成する。
(Through hole forming process)
In this step, as shown in FIG. 30, a through-
次に、多層基板96に対して、スルーホール下孔99の壁面に導体層を形成するのを主目的にして電解めっき処理を行い、図31に示すように、導体層100を形成する。
Next, the
そして、多層基板96の上面の導体層98(銅ベタパターン)を加工して外層回路を形成する。この際、第1キャビティの形成予定領域の真上の領域Cの導体層(導体層98の一部、ダミーパターンともいう)を除去し、導体層98の下の樹脂部分を露出させておくものとする。これは、次の工程でのドリル加工(ザグリ加工)を行い易くするためである。
Then, the conductor layer 98 (copper solid pattern) on the upper surface of the
(第1キャビティ形成工程)
1.ドリル加工
この工程では、図31に示した多層基板96の、最上層の樹脂層が露出した領域C(第1キャビティ形成予定領域の真上の領域)を下方にドリル加工して内層の導体層97およびシード層74近傍付近まで樹脂層を除去してキャビティ21(図32参照)を形成する。
(First cavity forming step)
1. 1. Drilling In this step, in the
具体的には、図31に示した、キャビティ形成予定領域の真上のパターンを除去した領域Cの端に、ドリル66(図32参照)を配置し、多層基板96の導体層97およびシード層74の手前の位置(キャビティ21の底部に至る手前の位置)まで削り込み、その後、図32に示すように、ドリル66をその位置から横方向Aへ移動させてザグリ加工を実施する。
Specifically, a drill 66 (see FIG. 32) is placed at the end of the region C from which the pattern directly above the planned cavity formation region is removed, as shown in FIG. 31, and the
なお、この例では、キャビティ21の底部の上にプリプレグ樹脂層68の一部を残しているが、ドリル加工精度が高い場合は、導体層97の面ぎりぎりまで削り込んでもよい。
In this example, a part of the
ザグリ加工を後述するレーザ加工のみではなく、ドリル加工を加えた2段階にしている理由は、後述するレーザ加工のレーザの受け導体(遮蔽部材)として、導体層97およびシード層74を使うからである。シード層74は、例えば1μm~5μm程度の導体であり、通常のパターンめっきの導体(導体層97)に比べて薄いので、レーザ加工のみのザグリ加工で厚い樹脂を除去するときのようにレーザの出力を上げずに、レーザの出力を絞ってシード層74を貫通しないようにすることがよい。
The reason why the counterbore processing is performed in two stages including not only the laser processing described later but also the drill processing is that the
2.レーザ加工
この工程では、図33に示すように、キャビティ21の開口上方から矢印B方向にレーザ光を照射して、図32で底部に露出した、1.のドリル加工で残したプリプレグ樹脂層68の一部をレーザ加工により除去する。レーザ加工には、例えば炭酸ガスレーザ(CO2レーザ)やYAGレーザなどの加工用レーザが適用可能である。このように導体層97およびシード層74をレーザ光の遮蔽部材にして、キャビティ21の底部に残した上層の樹脂の残部をレーザ加工により除去することで、シード層74と導体層97をキャビティ21の底部に露出させる。
2. 2. Laser processing In this step, as shown in FIG. 33, a laser beam is irradiated from above the opening of the
レーザ加工によってキャビティ21の底部のプリプレグ樹脂層68を加工すると、その部分に薄い樹脂膜が残存する場合がある。この場合、デスミア処理が行われる。デスミア処理は、強アルカリによって樹脂を膨潤させ、次いで酸化剤(例えば、クロム酸、過マンガン酸塩水溶液など)を用いて樹脂を分解除去する。あるいは、研磨材によるウェットブラスト処理やプラズマ処理によって、樹脂膜を除去してもよい。
When the
3.シード層除去
この工程では、キャビティ21の底部に露出した導体層97を残すようにシード層74の部分をフラッシュエッチングにより除去する。換言すると、フラッシュエッチングにより、キャビティ21の底部の導体層97の内側のシード層74(導電性金属箔)を除去する。フラッシュエッチングには、例えば硫酸過水系のエッチング液を用いる。
3. 3. Seed layer removal In this step, the portion of the
(第2キャビティ形成工程)
1.ドリル加工
この工程では、多層基板94のうち、キャビティ22(第2キャビティ)の底面となるシード層12の上の樹脂の部分をドリル加工して多層基板94の内層の樹脂層をシード層12近傍まで除去してキャビティ22の外壁を形成する。
(Second cavity forming step)
1. 1. Drilling In this step, the resin portion on the
具体的には、図34に示すように、第2キャビティ形成予定領域である領域69の一端に、ビット先端にセンサーを有するドリル66を配置し、多層基板94の上からシード層12の上の近傍位置(キャビティ22の底部に至る手前の位置)まで削り込む。この例では、導体層97の端の部分を削らないように、導体層97の幅よりも少し広い領域(段部75)を残してキャビティ21の側壁(壁面)とする。
Specifically, as shown in FIG. 34, a
その後、図34に示すように、ドリル66をその位置から横方向Aへ移動させてザグリ加工を実施することで、キャビティ22を形成する。
After that, as shown in FIG. 34, the
なお、この例では、キャビティ22の底面となるシード層12の上にプリプレグ樹脂層68を残しているが、ドリル加工精度が高い場合は、シード層12の面ぎりぎりまで削り込んでもよい。
In this example, the
ザグリ加工を後述するレーザ加工のみではなく、ドリル加工を加えた2段階にしている理由は、後述するレーザ加工のレーザの受け導体(遮蔽部材)として、シード層12を使うからである。シード層12は、例えば1μm~5μm程度の導体であり、通常のパターンめっきの導体に比べて薄いので、レーザ加工のみのザグリ加工で厚い樹脂を除去するときのようにレーザの出力を上げずに、レーザの出力を絞ってシード層12を貫通しないようにすることがよい。
The reason why the counterbore processing is performed in two stages including not only the laser processing described later but also the drill processing is that the
2.レーザ加工
この工程では、図35に示すように、キャビティ22の開口上方から矢印B方向にレーザ光を照射して、図34でキャビティ22の底部に露出したプリプレグ樹脂層68を除去する(レーザ加工)。このレーザ加工には、例えば炭酸ガスレーザ(CO2レーザ)やYAGレーザなどの加工用レーザが適用可能である。このようにシード層12をレーザ光の遮蔽部材にして、キャビティ22の底部に残した上層部分の残部(プリプレグ樹脂層68)をレーザ光の照射により除去することで、図36に示すように、シード層12の一部を露出したキャビティ22の底部を形成する。
2. 2. Laser processing In this step, as shown in FIG. 35, laser light is irradiated from above the opening of the
レーザ加工によってキャビティ22の底部のプリプレグ樹脂層68を加工すると、その部分に薄い樹脂膜が残存する場合があるため、この場合は上記第1キャビティ形成時と同様にデスミア処理が行われる。
When the
この例のようにレーザ光の受け導体(レーザ光の遮蔽部材)であるシード層12の幅を、キャビティ22の幅よりも広く形成しておくことで、キャビティ22の底面の延長線上のキャビティ22の隣の多層基板96の内層にシード層12が入り込んだ形で残るため、シード層12を回路の一部として後述する電子部品84との接続に利用することも可能である。
By forming the width of the
(外層回路形成工程)
この工程では、図36に示した多層基板96の最下層の導体層92に対して電着レジスト工法などで、図37に示すように、回路として導体層102を形成する。回路形成には、凹みや貫通孔の壁面への追従性が優れた電着レジストをエッチングレジストに用いたサブトラクティブ法が適している。なお、電着レジストは、電着塗装の性質を応用したエッチングレジストの一つである。また、最上層の導体層98に対しても同様に回路として導体層102を形成する。
(Outer layer circuit formation process)
In this step, as shown in FIG. 37, the
(ソルダーレジスト工程)
この工程では、図37に示すように、上下の導体層102の一部を含めて絶縁被膜し、ソルダーレジスト72を形成する。
(Solder resist process)
In this step, as shown in FIG. 37, an insulating film is formed including a part of the upper and lower conductor layers 102 to form a solder resist 72.
(電子部品装着場所形成工程)
この工程では、図37に示すように、キャビティ22の底部に露出したシード層12の上にニッケルめっきおよび金めっきなどの金属めっき層81を形成し、その上に接着材を塗布して接着層82を形成する。また、キャビティ21の底部の導体層97(段部)の上に、電子部品88との接続のための接続パッド83を、ニッケルめっきおよび金めっきなどのめっき処理により形成する。
(Process for forming the mounting location of electronic components)
In this step, as shown in FIG. 37, a
(電子部品実装工程)
この工程では、図37に示すように、キャビティ22の底部の接着層82の上に電子部品88を載置し接着および固定する。電子部品88は、第2実施形態の電子部品86(図23参照)に比べてより厚みのあるものである。
(Electronic component mounting process)
In this step, as shown in FIG. 37, the
続いて、電子部品88の上部電極85とキャビティ21の底部(段部75)の接続パッド83とをワイヤーボンディングにより接続することで、電子部品86と多層基板96のキャビティ外側の回路(導体層97やこの導体層97に接続されたスルーホール100など)とを接続する。このようにして第1実施形態よりも厚みのある電子部品86をキャビティ22に収容した印刷配線板を作製することができる。
Subsequently, by connecting the
上記各実施形態における印刷配線板の製造手順の例は一例であり、各処理工程を入れ替え、また新たな処理工程を追加し、一部の処理工程を削除することで、処理工程をさまざまに変えることも可能である。 The example of the manufacturing procedure of the printed wiring board in each of the above embodiments is an example, and the processing processes can be changed in various ways by replacing each processing process, adding a new processing process, and deleting a part of the processing processes. It is also possible.
このようにこの第3実施形態の印刷配線板によれば、多層基板91に多層基板96を貼りあわせた厚みのある多層基板96を2段キャビティ構造とし、多層基板96に各層の回路(導体層17、97、102など)をスルーホール100で貫通接続することで、第1実施形態と同様にキャビティ22内の電子部品88とキャビティ21の外側の回路との接続を容易にすると共に、今後さらなる微細化が可能であり、さらにキャビティ22のスペースを有効に利用することができる、といった効果が得られる他、厚みのある電子部品88を多層基板96の上面からはみ出さないように実装できるので、さらにビルドアップ基板を積層形成するなど、さらなる多層化が可能になる。
As described above, according to the printed wiring board of the third embodiment, the
本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として示したものであり、この他の様々な形態で実施が可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができる。 Although the embodiment of the present invention has been described, this embodiment is shown as an example, and can be implemented in various other forms, and the components of the invention are not deviated from the gist of the invention. It can be omitted, replaced, or changed.
11…絶縁樹脂層(基板)
12、74…シード層
13…ドライフィルム
14…ビアホール下穴
15…ビア
16、17、63、64、69、70、73、92、102…導体層
18…ドライフィルム
21、22…キャビティ
51、90…コア基板
54、91、94、96…多層基板
61(61a、61b)、62…ビルドアップ層
65、69…領域
66…ドリル
68…プリプレグ樹脂層
72…ソルダーレジスト
84、86、88…電子部品
85…上部電極
89…ボンディングワイヤー
99…スルーホール下孔
100…スルーホール
11 ... Insulation resin layer (board)
12, 74 ...
Claims (7)
前記シード層が形成された前記基板にビアホール下穴を形成する工程と、
前記シード層上に第1のドライフィルムを貼り付け、露光および現像して、後に形成するビアおよびその周囲の前記シード層上の前記第1のドライフィルムを除く工程と、
前記基板に形成した前記ビアホール下穴および該ビアホール下穴の周囲の前記シード層上にパターンめっき処理を施して、前記ビアホール下穴にビアを、および前記ビアホール下穴の周囲の前記シード層上に導電層を形成する工程と、
前記基板上から、残った前記第1のドライフィルムを剥離する工程と、
前記ビアおよび前記導電層を形成した前記基板上の、後にキャビティ形成予定領域となる部分の幅よりも広くして第2のドライフィルムを形成する工程と、
前記シード層のうち、前記第2のドライフィルム外の部分を除去してコア基板を形成する工程と、
前記コア基板にビルドアップ層を積層して、前記シード層の一部が内部に埋め込まれた多層基板を作製する工程と、
前記多層基板の一部領域を上方からドリル加工して前記シード層上の近傍位置まで絶縁樹脂を除去してキャビティを形成する工程と、
前記シード層をレーザ光の遮蔽部材にして、前記キャビティに残る前記絶縁樹脂の残部をレーザ加工により除去し、前記シード層を前記キャビティの底部に露出させる工程と
を有することを特徴とする印刷配線板の製造方法。 The process of preparing a substrate on which a seed layer having a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less has been formed, and
A step of forming a via hole pilot hole in the substrate on which the seed layer is formed, and
A step of attaching the first dry film on the seed layer, exposing and developing the vias to be formed later and removing the first dry film on the seed layer around the vias.
The via hole pilot hole formed on the substrate and the seed layer around the via hole pilot hole are subjected to pattern plating treatment to form a via on the via hole pilot hole and on the seed layer around the via hole pilot hole. The process of forming the conductive layer and
The step of peeling off the remaining first dry film from the substrate,
A step of forming a second dry film on the substrate on which the via and the conductive layer are formed, which is wider than the width of a portion to be a region to be formed later.
A step of removing a portion of the seed layer outside the second dry film to form a core substrate.
A step of laminating a build-up layer on the core substrate to produce a multilayer substrate in which a part of the seed layer is embedded inside.
A step of drilling a part of a region of the multilayer board from above to remove an insulating resin to a position close to the seed layer to form a cavity.
The printed wiring is characterized in that the seed layer is used as a shielding member for laser light, the remaining portion of the insulating resin remaining in the cavity is removed by laser processing, and the seed layer is exposed to the bottom of the cavity. How to make a board.
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