JPH05198901A - プリント回路基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子の狭ピッチ化やパッドレイアウト
の細密化にも充分に対応でき、しかも薄型化が可能とな
るプリント回路基板およびその製造方法を提供する。 【構成】 フォトレジストを用いた配線パターンの形
成、および電解メッキや無電解メッキによる導体回路を
形成することによって、導体回路３が絶縁体層４に埋設
された形状のプリント回路基板を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント回路基板および
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体分野の技術進歩に伴い、半
導体素子の狭ピッチ化が進んでいるが、このような半導
体素子を実装するプリント回路基板では未だ狭ピッチ化
できず、従って、半導体装置の軽量化、薄型化、小型化
などが要望されているにもかかわらず、半導体装置の高
密度実装化の進展が遅れている。

【０００３】一方、最近の半導体素子としては従来のよ
うに素子周辺部分に電極パッドを形成したものではな
く、素子内部領域まで電極パッドを形成した、所謂エリ
アチップが開発されており、パッドレイアウトはさらに
細密化されている。このような半導体素子の電極パッド
の狭ピッチ化に対処する方式として、エリアタイプのフ
ィルムキャリアを用いた方法などが採用されている。

【０００４】しかしながら、従来から用いられている化
学エッチングによる導体回路パターンの形成では、狭ピ
ッチ化するにはパターン形成用導体の厚みを薄くする必
要があるが、化学エッチング法では導体回路の厚みを薄
くするにも限界があるために、フォトレジストの解像度
が向上しているにもかかわらず、フォトレジストが有す
る特性を充分に発揮できていないのが実情である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題に鑑みてなされたものであって、半導体素子の細密化
に対応できるような導体回路の端子ピッチを有し、しか
もプリント回路基板の厚みを薄くして実装後の半導体装
置の薄型化が達成できるプリント回路基板の提供を目的
とする。

【０００６】また、他の目的は上記プリント回路基板の
製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、従来か
らの化学エッチング法によらず電解メッキ法もしくは無
電解メッキ法を用いて導体回路を形成することによっ
て、絶縁体層内に狭ピッチ化された導体回路を埋設、薄
膜化されたプリント回路基板が得られることを見い出
し、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は絶縁体層内に導体回路が埋
設されていることを特徴とするプリント回路基板を提供
するものである。

【０００９】さらに、本発明は導体層上にフォトレジス
トを用いて回路パターンを形成したのち、電解メッキも
しくは無電解メッキによって導体回路を形成する工程
と、フォトレジストを除去したのち露出する導体回路表
面を絶縁体層にて被覆する工程と、導体層を除去する工
程とを含むプリント回路基板の製造方法を提供するもの
である。

【００１０】以下、本発明のプリント回路基板、および
その製造方法を図面を用いて説明する。

【００１１】図１（Ａ）〜（Ｆ）および図１（Ｄ’）、
（Ｄ”）は本発明のプリント回路基板を得るための各工
程を示す断面図である。

【００１２】図１（Ａ）においてまず、銅箔や銅板など
の導体層１の上にフォトレジスト２を設けて所望の回路
パターンを形成する。導体層１は図１（Ｅ）に示す最終
工程にて除去するので、その際に選択的に除去できるも
のであれば特に制限はない。また、フォトレジスト２は
目的とする導体回路の厚み、幅、ピッチに応じて決定す
ることができ、用いるレジストの種類はネガ型でもポジ
型でもよい。

【００１３】次に、図１（Ｂ）に示すように形成された
回路パターンに、例えば金、銀、銅、鉄、ニッケル、コ
バルトなどの各種導電性金属や、これらを主成分とした
合金類などの金属層を電解メッキもしくは無電解メッキ
によって充填して導体回路３を形成する。充填される金
属の種類は一種類でも、異なる金属を積層してもよい。
なお、導体層１は最終工程にてエッチング除去されるの
で、導体層１と接触する界面部分の導体回路３の金属種
は、導体層１と異種のものを用いる必要がある。また、
導体回路３は後の工程で絶縁体層を積層した際に、絶縁
体層への導体金属の拡散防止や密着性向上のために、複
数種の金属を用いて多層構造としておくこともできる。
このような導体回路３の厚みは特に限定されないが、の
ちの工程で絶縁体層４内に導体回路３は埋設されるの
で、密着性や脱落防止性の点からは１μｍ以上の厚みに
形成しておくことが好ましい。

【００１４】上記のようにして導体回路３を形成したの
ち、図１（Ｃ）に示すようにフォトレジスト２を除去
し、さらに図１（Ｄ）に示すように、露出した導体回路
３の表面を絶縁体層４で被覆して導体回路３を埋設す
る。絶縁体層４を形成する樹脂としては電気絶縁性を有
するものであればよく、例えばポリエステル系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、
ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系
樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン
系樹脂など熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を問わず用いる
ことができる。これらの樹脂のうち、耐熱性、機械的強
度、導体回路を形成する金属との線膨張率の近似の点か
らポリイミド系樹脂を用いることが好ましい。絶縁体層
４を被覆する方法としては、適当な溶剤に溶解した樹脂
を塗布、乾燥したり、予めフィルム化した樹脂を積層
後、加熱および／または加圧する方法などが挙げられ
る。ポリイミド系樹脂を用いる場合は、ポリイミド前駆
体溶液を塗布後、加熱してイミド化する方法や、熱可塑
性ポリイミドのフィルムを積層して加熱加圧する方法な
どが採用できる。熱可塑性ポリイミドフィルムのような
熱可塑性樹脂を用いて被覆する場合は、最終的に得られ
るプリント回路基板の機械的強度や耐熱性の点から、熱
硬化性樹脂層との積層構造体を用いることが好ましい。

【００１５】以上のようにして絶縁体層４を形成したの
ち、最終工程として図１（Ｅ）に示すように、導体層１
をエッチングなどの手段を用いて除去し、本発明のプリ
ント回路基板が得られる。また、図１（Ｅ）のプリント
回路基板を得たのち、導体回路３の埋設側と反対面に導
体層１１を積層して図１（Ｆ）に示すような両面基板と
することもできる。

【００１６】なお、上記図１（Ｄ）において積層される
絶縁体層４の背面に、図１（Ｄ’）に示すように導体層
１１を予め形成しておくことによって、両面プリント回
路基板を得ることができる。さらに、図１（Ｄ”）に示
すように、導体層１１の代わりに導体パターン２１を形
成し、必要に応じて絶縁体層４内にスルーホールメッキ
などによる導通路５を形成することによって、両面回路
を導通させることもできる。

【００１７】図２（Ａ）〜（Ｆ）は本発明の他のプリン
ト回路基板を得るための各工程を示す断面図である。

【００１８】図２は導体回路３の接続端子に接続用の金
属突出物を形成したプリント回路基板を得る工程を示す
ものであって、図２（Ａ）のように形成した回路パター
ンにて露出する導体層１に化学エッチングもしくは電解
腐食を施して図２（Ｂ）に示すような凹部を形成し、そ
の後は、図１と同様の工程によって図２（Ｃ）〜（Ｆ）
のようにして接続用金属突出物を有するプリント回路基
板が形成される。

【００１９】図３は前記したように導体回路３を異種の
金属３および３’によって形成した本発明のプリント回
路基板の断面図を示し、図４は導体回路を３種の金属
３、３’および３”によって形成し、図２に示すような
金属突出物を形成した本発明のプリント回路基板の断面
図を示す。

【００２０】図５は絶縁体層４内に埋設された導体回路
３および３’に、埋設側と反対の側に接続用の金属突出
物を形成したプリント回路基板の拡大断面図であり、図
５（Ａ）に示すように、絶縁体層４にウエットもしくは
ドライエッチングなどの手段によって導体回路３’に届
く孔部もしくは溝を形成し、図５（Ｂ）に示すように、
露出した導体回路３’上に電解メッキなどによって金属
を充填してなるものである。なお、図５では導体回路は
２種の金属によって積層され、金属突出物も２種の金属
の積層によって形成されている例を示す。

【００２１】

【実施例】以下に、本発明を実施例にて具体的に説明す
る。

【００２２】実施例１ 導体層としての銅箔上にフォトレジストを５μｍ厚とな
るようにスピンコート法によって形成し、このフォトレ
ジストに公知のフォト工程にてフォトパターン（回路パ
ターン形成のための電鋳母型）を形成する（図１（Ａ）
参照）。フォトパターンは幅およびピッチを１５μｍと
した。

【００２３】上記フォトレジストを電気メッキのレジス
トとして利用して、フォトパターンの形成後に露出した
導体層面にニッケル層（電界ニッケルの半光沢を使用）
を電解メッキにて形成し、導体回路を形成する（図１
（Ｂ）参照）。ニッケル層の厚みはレジストの厚みと同
様、５μｍとした。

【００２４】次いで、フォレジストを適宜の剥離液にて
除去する（図１（Ｃ）参照）。

【００２５】露出した導体回路の表面にポリイミド前駆
体溶液をスピンコートし、予備乾燥後、不活性ガス雰囲
気下で加熱脱水してイミド化し、ポリイミド樹脂からな
る絶縁体層を形成した（図１（Ｄ）参照）。絶縁体層の
厚みは２５μｍとした。

【００２６】次に、アルカリエッチャント（銅選択溶解
液）を用いて導体層としての銅箔を選択的に除去して本
発明のプリント回路基板を得た（図１（Ｅ）参照）。

【００２７】以上のようにして得られたプリント回路基
板は導体回路が絶縁体層に埋設されているので、プリン
ト回路基板の厚みは絶縁体層の厚みのみに依存するもの
であって、薄膜化が容易である。また、導体回路のパタ
ーンはフォトレジストの解像度のみに依存するので、従
来からのウエットエッチング法のように、アスペクト比
の制限がなく細密化が容易である。

【００２８】実施例２ 実施例１のようにフォトパターンを形成した（図２
（Ａ）参照）のち、露出した導体層面に化学エッチング
を施して深さ５μｍの凹部を形成した（図２（Ｂ）参
照）。そののちは実施例１と同様にして、図２（Ｃ）〜
（Ｆ）のようにして本発明のプリント回路基板を得た。

【００２９】このようにして得られたプリント回路基板
は外部回路や半導体素子の電極パッドとの接続のために
用いられる金属突出物を有するので、接続操作が簡単と
なるものである。また、図２（Ｂ）のような金属突出物
形成用の処理の条件を適宜選択することによって、金属
突出物の形状を鋭利な円錐状やリベット状など種々の形
状に設計することができる。

【００３０】実施例３ 実施例１のように電解メッキで導体回路パターンを形成
したのち、フォトレジストを剥離した。

【００３１】一方、導体回路パターンを片面に形成した
ポリイミドフィルムに、熱可塑性ポリイミド樹脂を塗布
して得た絶縁性フィルムの熱可塑性ポリイミド樹脂層側
を、導体回路パターン面に加熱圧着して、次いでアルカ
リエッチャントを用いて導体層としての銅箔を選択的に
除去して、図１（Ｆ）に示す両面回路付きのプリント回
路基板を得た。

【００３２】

【発明の効果】本発明のプリント回路基板は導体回路が
絶縁体層内に埋設されているので、全体の厚みは絶縁層
の厚みにのみ依存し、従来のプリント回路基板と比べ
て、薄膜化することができる。また、本発明のような製
造方法を用いることによって導体回路の細密化が可能と
なり、近年の半導体素子の狭ピッチ化や細密化に対応で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）〜（Ｆ）、および（Ｄ’）、（Ｄ”）
は本発明のプリント回路基板を得るための各工程を示す
断面図である。

【図２】 （Ａ）〜（Ｆ）は本発明の他のプリント回路
基板を得るための各工程を示す断面図である。

【図３】 本発明のプリント回路基板の他の実例を示す
断面図である。

【図４】 本発明のプリント回路基板の他の実例を示す
断面図である。

【図５】 （Ａ）〜（Ｂ）は、本発明のプリント回路基
板に金属突出物を形成する応用例を示す拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 導体層 １１ 導体層 ２１ 導体回路パターン ２ フォトレジスト ３ 導体回路 ４ 絶縁体層 ５ 導通路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁体層内に導体回路が埋設されている
   ことを特徴とするプリント回路基板。
2. 【請求項２】 他の導体回路もしくは半導体素子と接続
   する導体回路部に、金属突出物を形成してなる請求項１
   記載のプリント回路基板。
3. 【請求項３】 導体層上にフォトレジストを用いて回路
   パターンを形成したのち、電解メッキもしくは無電解メ
   ッキによって導体回路を形成する工程と、フォトレジス
   トを除去したのち露出する導体回路表面を絶縁体層にて
   被覆する工程と、導体層を除去する工程とを含むプリン
   ト回路基板の製造方法。
4. 【請求項４】 導体層上にフォトレジストを用いて回路
   パターンを形成したのち、露出する導体層にさらに化学
   エッチングもしくは電解腐食によって、凹部を形成した
   ことを特徴とする請求項３記載のプリント回路基板の製
   造方法。
5. 【請求項５】 導体回路表面を被覆する絶縁体層の背面
   に導体層または導体パターンが形成されている請求項３
   記載のプリント回路基板の製造方法。
6. 【請求項６】 導体回路埋設面を被覆する他の絶縁体層
   が、熱硬化性樹脂層と熱可塑性樹脂層との積層構造体で
   ある請求項５記載のプリント回路基板の製造方法。