JPH05291743A - プリント回路基板の製造方法 - 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の製造方法を提供する。 【構成】 レーザーエッチング法などによって形成した
回路パターンの形成工程と、電解メッキによる金属物質
の充填して導体回路を形成する工程と、電気絶縁体層
２’の積層、被覆工程と、金属層１の除去工程によっ
て、導体回路３が絶縁体層２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。

【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回路が電気絶縁体層内に埋設さ
れたプリント回路基板の製造方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【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、特にウエットエッチングによらず
レーザーエッチング法などのドライエッチング法によっ
て導体回路を形成することによって、電気絶縁体層内に
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。

【０００７】即ち、本発明は電気絶縁体層と金属層から
なる基板における電気絶縁体層を、所望の回路パターン
形状にエッチング除去する工程と、エッチング除去した
回路パターンに金属物質をメッキ充填する工程と、その
上から電気絶縁体層を積層、被覆する工程と、前記金属
層のみを除去する工程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。

【０００８】以下、本発明の製造方法を図面を用いて具
体的に説明する。

【０００９】図１（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のプリント回
路基板の製造方法における各工程を示す断面図である。

【００１０】図１（Ａ）においてまず、銅箔や銅板など
の金属層１と電気絶縁体層２との積層体からなる基板の
電気絶縁体層２を、所望の回路パターン形状にエッチン
グ除去する。金属層１は図１（Ｄ）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
ば特に制限はなく、選択的除去の容易性からは銅や銅合
金などの銅を主体とした金属層が好ましい。エッチング
除去する方法としては加工精度の点から光エネルギーに
よるレーザーエッチング法が好ましく、特に４００ｎｍ
以下の紫外領域の発振波長を有するレーザーによるアブ
レーションが好ましい。

【００１１】エッチング加工される電気絶縁体層２は電
気的に絶縁性を有していれば、その材質に制限はない
が、得られるプリント回路基板に可撓性を付与してフレ
キシブルプリント回路基板とするためには、厚さが１〜
２００μｍ程度のフィルム状のものを用いることがよ
い。また、材質としては、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を合致さ
せやすいポリイミド系樹脂を用いることが好ましい。電
気絶縁体層２を金属層１と積層して基板を得る方法とし
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。

【００１２】次に、図１（Ｂ）に示すように電気絶縁体
層２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
らの合金類などの金属層１を電気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、異なる金属を二種類以上積層して充填してもよ
い。なお、金属層１は最終工程にてエッチング除去され
るので、金属層１と接触する部分の導体回路３の金属の
種類は、金属層１と異種のものを用いる必要がある。ま
た、導体回路３の厚みは電気絶縁体層１との密着性や脱
落防止性の点からは１μｍ以上の厚みに形成しておくこ
とが好ましく、メッキ時間を調節することによって電気
絶縁体層２の表面から充填した金属物質を突出させても
よい。

【００１３】上記のようにして導体回路３を形成したの
ち、図１（Ｃ）に示すように露出した導体回路３の表面
を電気絶縁体層２’で積層、被覆する。この絶縁体層
２’を形成する樹脂としては、前記にて電気絶縁体層２
として例示した樹脂を用いることができる。

【００１４】次いで、最終工程として図１（Ｄ）に示す
ように、金属層１をエッチングなどの手段を用いて除去
し、目的とするプリント回路基板が得られる。

【００１５】図２（Ａ）〜（Ｄ）は他のプリント回路基
板を得るための本発明の製造方法の各工程を示す断面図
である。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底
部にて露出する金属層１を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、その後は、図１と同様の工
程によって図２（Ｄ）に示す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。

【００１６】図３は前記したように導体回路３を異種の
金属物質３１および３２によって形成した態様のプリン
ト回路基板の断面図を示す。

【００１７】図４は絶縁体層２内に埋設された導体回路
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、前図のようにし
て得られたプリント回路基板の電気絶縁体層２’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、露出した導体回
路３上に電鋳などによって金属を充填してなるものであ
る。

【００１８】本発明の製造方法に用いる電気絶縁体層２
および２’のいずれか一方を熱可塑性ポリイミド樹脂か
ら形成することによって、電気絶縁体層２’を積層、被
覆する工程において加熱圧着するだけで簡単に積層する
ことができるので好ましいものである。なお、本発明に
おける熱可塑性とは、ガラス転移温度が２００℃以上
で、しかも３９０℃における溶融粘度が１×１０⁸ ポイ
ズ以下の性質を有するものと定義される。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明を実施例にて具体的に説明す
る。

【００２０】実施例１ 金属層としての銅箔（厚み１８μｍ）上にポリイミド前
駆体溶液をスピンコート法によって塗布して乾燥し、イ
ミド化を行なって銅箔とポリイミド樹脂フィルム（厚み
１２．５μｍ）を形成した。

【００２１】次いで、ポリイミド樹脂フィルム面に発振
波長２４８ｎｍのレーザー光を所望の回路パターンのマ
スクを介して照射、エッチングし、回路パターンを形成
した。回路パターンは、導体回路幅１５μｍ、導体回路
間隔１５μｍに形成した。

【００２２】上記レーザーエッチングによって露出した
回路パターン底部に露出した銅箔を陰極とし、ポリイミ
ド樹脂フィルムをメッキレジストに用いてニッケルメッ
キ行い、形成した回路パターンに半光沢の電解ニッケル
を充填した。充填したニッケル層の厚みは電気絶縁体層
としてのポリイミド樹脂フィルムと同様、１２．５μｍ
とした。

【００２３】次いで、その上から熱可塑性ポリイミド樹
脂フィルム（厚み１２．５μｍ、ガラス転移温度２０５
℃、３９０℃での溶融粘度８×１０³ ポイズ）を加熱圧
着によって積層、被覆した。熱可塑性ポリイミド樹脂を
被覆したので、前記ポリイミド樹脂フィルムとの加熱一
体化をすることができた。

【００２４】最後に、アルカリエッチャント（銅選択的
溶解液）を用いて金属層としての銅箔を選択的に除去し
て目的とするプリント回路基板を得た。

【００２５】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
ーンはレーザー加工機の解像力のみに依存するので、従
来からのフォト工程における薬液洗浄による解像度の低
下がなく、加工精度が高く細密化された導体回路を得る
ことができる。

【００２６】実施例２ 実施例１におけるレーザーエッチングおいて、マスクに
１５μｍ×１５μｍ角の角型パターンを用い、ニッケル
充填の前に露出した銅箔表面に化学エッチングを施し
て、深さ１０μｍの凹部を形成した。それ以外は実施例
１と同様の操作を行なって接続用のニッケル突出物を有
するプリント回路基板を得た。

【００２７】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、金属突出物形成の処理条件を適
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。

【００２８】

【発明の効果】本発明の製造方法によって得られるプリ
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、回路パターン形成をレーザー光のようなドラ
イエッチングによって行なうので、得られる導体回路の
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）〜（Ｄ）は本発明のプリント回路基板
の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図２】 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の製造方法によって
得られる他のプリント回路基板の製造工程を示す断面図
である。

【図３】 本発明の製造方法によって得られるプリント
回路基板の実例を示す断面図である。

【図４】 本発明の製造方法によって得られるプリント
回路基板の実例を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 金属層 ２，２’ 電気絶縁体層 ３ 導体回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁体層と金属層からなる基板にお
   ける電気絶縁体層を、所望の回路パターン形状にエッチ
   ング除去する工程と、エッチング除去した回路パターン
   に金属物質をメッキ充填する工程と、その上から電気絶
   縁体層を積層、被覆する工程と、前記金属層のみを除去
   する工程を含むプリント回路基板の製造方法。
2. 【請求項２】 電気絶縁体層を所望の回路パターン形状
   にエッチング除去する工程が、レーザーエッチング法に
   よって行われる請求項１記載のプリント回路基板の製造
   方法。
3. 【請求項３】 電気絶縁体層の少なくとも一方が、熱可
   塑性ポリイミド樹脂である請求項１記載のプリント回路
   基板の製造方法。
4. 【請求項４】 金属物質が充填された回路パターン部分
   に金属突起物が形成されている請求項１記載のプリント
   回路基板の製造方法。