JPH11330674A

JPH11330674A - 配線基板の製造方法

Info

Publication number: JPH11330674A
Application number: JP12509698A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ito; 高史伊藤; Fumitaka Nishio; 文孝西尾
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ソルダーレジスト層中の気泡を低減して、強度
や絶縁性等を損なうことがなく、安定した機能を発揮し
得る配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】貫通孔３１にスルーホール導体３３を有す
る樹脂絶縁層(コア基板)３０と、この樹脂絶縁層３０上
に形成される導体層３２と、上記樹脂絶縁層３０上及び
スルーホール導体３３を含む導体層３２上に溶剤３４を
塗布する工程と、その後にエポキシ樹脂と上記と同じ溶
剤を含むソルダーレジスト材３６を塗布する工程と、を
含む配線基板３９の製造方法。上記溶剤３４は上記樹脂
絶縁層３０上等の凹凸面に迅速に濡れ広がると共に、ソ
ルダーレジスト材３６と容易になじみ且つそのエポキシ
樹脂を硬化させて吸収されることにより、気泡の発生を
抑えたソルダーレジスト層３６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂絶縁層の上に
導体層及びソルダーレジスト層が形成される配線基板の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、樹脂絶縁層を挟んで複数の導体
層を形成した配線基板は、次のようにして製造される。
即ち、図６(Ａ)に示すように、エポキシ樹脂からなる第
１の樹脂絶縁層７０の上に、銅からなる第１の導体層７
２が形成され、これらの上に第２の樹脂絶縁層７４が形
成される。この絶縁層７４には、直径が約２００μｍの
ビアホール７６が形成されると共に、これらの上に第２
の導体層７８が形成され、同時にビアホール７６内に
は、第１,２の導体層７２,７８を導通するビア導体８０
が形成される。このビア導体８０の上端における図示で
右側には、配線ランド８２が一体に形成されている。

【０００３】次に、上記第２の樹脂絶縁層７４とビア導
体８０を含む第２の導体層７８の上方には、図６(Ｂ)に
示すように、最外側となるソルダーレジスト層８４が形
成される。このソルダーレジスト材８４は、エポキシ樹
脂を含み且つある程度の粘度を有する。更に、前記配線
ランド８２の真上に位置する上記ソルダーレジスト層８
４に公知のフォトリソグラフィ技術を施すことにより、
図６(Ｃ)に示すように、配線ランド８２の表面を露出さ
せる開口部８６が形成される。この開口部８６にハンダ
を充填しつつ、ソルダーレジスト層８４よりも高く盛り
上げることにより、図６(Ｄ)に示すように、接続端子
(ハンダバンプ)８８が形成され、配線基板９０が形成さ
れる。上記接続端子８８は、図示しないＩＣチップ等の
電子部品との導通に使用される。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】ところで、上記ソルダーレジ
スト層(材)８４は、塗布する際の未硬化の状態では、あ
る程度の粘度を有している。このため、図６(Ｂ)に示す
ように、ビア導体８０のように内側に円錐状の凹部８１
が存在する場合、その内部に気泡Ｐが形成されることが
ある。また、ビア導体８０に限らず平坦な樹脂絶縁層７
４上においても導体層７８の厚みによって凹凸が生じ
る。従って、第２の樹脂絶縁層７４と第２の導体層７８
とで形成される凹み内にも図示のような気泡Ｐが形成さ
れる場合もある。

【０００５】係る気泡Ｐが内部に存在すると、何らかの
原因で気泡Ｐを起点にしてソルダーレジスト層８４内に
クラックを発生させ、配線基板９０の強度や絶縁性を損
なったり、或いは上記クラックを介して水分が侵入する
ことにより、配線基板９０本来の機能及び信頼性を損な
う、という事態に至ることもあり得る。本発明は、以上
の問題点を生じないようにし、上記気泡の発生をなくす
か低減することにより、強度や絶縁性等を損なうことが
なく、安定した機能を発揮し得る信頼性のある配線基板
の製造方法を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、配線基板における最外側のソルダーレジス
ト層を形成するに際し、予めその塗布面における凹凸面
になじみ易くするための下地処理を施すことに着想して
成されたものである。即ち、本発明の配線基板の製造方
法は、樹脂絶縁層と、この樹脂絶縁層上に形成される導
体層と、係る樹脂絶縁層上及び導体層上に形成され且つ
樹脂からなるソルダーレジスト層と、を備える配線基板
の製造方法であって、上記樹脂絶縁層上及び上記導体層
上に溶剤を塗布する工程と、上記溶剤を塗布した後に、
ソルダーレジスト材を塗布する工程と、を含むことを特
徴とする。

【０００７】上記製造方法によれば、導体層間の樹脂絶
縁層上やビアの内側に位置する凹部に対しても、表面張
力及び粘度が低い溶剤が速やかに濡れ広がると共に、係
る溶剤が塗布された面にはソルダーレジスト材を容易に
なじませることができる。従って、樹脂絶縁層上やビア
を含む導体層上の凹凸面上に対して、樹脂からなる比較
的粘度の高いソルダーレジスト層を容易且つ均一に形成
できると共に、その内部における気泡の発生をなくす
か、著しく低減することができる。従って、安定した強
度や絶縁性等を有し、且つ信頼性に優れた配線基板を確
実に提供することが可能となる。

【０００８】また、前記溶剤は、前記ソルダーレジスト
材中に含まれる溶剤と同一である、配線基板の製造方法
も含まれる。これによれば、溶剤はソルダーレジスト材
中の溶剤と共通しているので、先に塗布した溶剤に対
し、ソルダーレジスト材が一層なじみ易く、気泡の発生
しにくいソルダーレジスト層を確実に形成することがで
きる。

【０００９】更に、前記溶剤、及び／又は、前記ソルダ
ーレジスト材は、少なくとも先端部が金属からなるスキ
ージによりスクリーン印刷される、配線基板の製造方法
も含まれる。これによれば、一般的なゴム製のスキージ
を用いた場合のように、スキージを形成するゴムが溶剤
を吸収し且つ膨潤して、多数のスキージ屑を発生させる
ことを防止できる。係るスキージ屑が溶剤中やソルダー
レジスト層中に混入しなくなるので、これを起点とした
クラックの発生や絶縁性の低下を防ぎ、信頼性の低下を
予防することが可能となる。但し、溶剤はスプレーガン
にて塗布しても良い。尚、本発明は、以上のように配線
基板の最外側に形成するソルダーレジスト層における気
泡をなくすか低減することを課題とするので、前記ビア
やスルーホール導体を必須とせず、単一の導体層のみを
含む配線基板も対象に含まれる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施に好
適な形態を図面と共に説明する。図１(Ａ)は、エポキシ
樹脂からなる第１の樹脂絶縁層１の上に、第１の導体層
２が形成され、これらの上に第２の樹脂絶縁層４が形成
された状態を示す。上記第２の絶縁層４には、直径が約
２００μｍの擂り鉢形のビアホール６が形成されると共
に、絶縁層４上とビアホール６上に第２の導体層８が形
成され、同時にビアホール６内には、第１,２の導体層
２,８を導通するビア導体７が形成される。該ビア導体
７の上端における図示で右側には、配線ランド９が一体
に形成されている。尚、第１,２の導体層２,８は、無電
解銅メッキ及び電解銅メッキにより厚さ約１７μｍの銅
メッキ層を形成し、得られた銅メッキ層上に図示しない
感光性エッチングレジストを塗布した後、露光と現像を
施すことにより形成した所定の配線パターンであり、ビ
ア導体７もこれらと略同様の厚さの銅メッキ層からな
る。

【００１１】次に、上記第２の絶縁層４上及びビア導体
７内を含む第２の導体層８の上に溶剤を塗布する。図１
(Ｂ)に示すように、予めスクリーンメッシュ１０を絶縁
層４上及び導体層８上に被覆し、その上から溶剤１２を
スキージ１４を押し当てつつ、図示のように水平移動す
ることより塗布する。溶剤１２には、例えばグリコール
エーテル又はナフサ(軽質粗石油留分)が使用される。上
記スキージ１４は、図２(Ａ)に示すように、上側に把持
部分を有する平板状の本体１５と、その底面に沿って設
けた凹溝１６内に上部を嵌入したゴム等からなる弾性片
１７と、この弾性片１７の先端寄りに固定した断面ほぼ
逆へ字形の金属板１８を有する。

【００１２】上記金属板１８は例えばステンレス鋼板を
曲げ加工したもので、図示でやや湾曲した幅広部１９
が、図１(Ｂ)に示すように、スクリーンメッシユ１０上
に位置する溶剤１２を、第２の樹脂絶縁層４上及びビア
導体７内を含む第２の導体層８上に押し込むことで塗布
する。この際、溶剤１２はその表面張力と粘度が低いた
め、ビア導体７内や第２の絶縁層４と第２の導体層８と
の凹凸面にも迅速に隙間なく進入する。また、金属板１
８は溶剤１２を均一に押圧すると共に、溶剤に対し何ら
影響されないので、従来のゴム製のスキージを用いた場
合のようなスキージ屑を生じることもない。従って、塗
布された溶剤１２は、第２の絶縁層４上とビア導体７を
含む第２の導体層８上に清浄な状態で均一に塗布され
る。

【００１３】更に、図２(Ｂ)に示すように、第２の樹脂
絶縁層４上と第２の導体層８上に塗布された溶剤１２の
上(跡)に、ソルダーレジスト材２０をスキージ１４を用
いて上記と同様にして塗布する。この際、溶剤１２とソ
ルダーレジスト材２０中に含まれる溶剤は同じであるた
め、両者は互いになじみ易く速やかに混ざり合って、ソ
ルダーレジスト材２０が塗布される。このソルダーレジ
スト材２０を加熱処理し、硬化させてソルダーレジスト
層２２を形成する。この加熱処理により、溶剤１２はな
くなる。尚、スキージ１４を用いることで、スキージ屑
がソルダーレジスト層２２中に混入するのを予防でき
る。

【００１４】従って、図３(Ａ)に示すように、エポキシ
樹脂からなる比較的粘度の高いソルダーレジスト層２２
のみが、第２の樹脂絶縁層４上及びビア導体７を含む第
２の導体層８上に形成される。このソルダーレジスト層
２２中には、上記溶剤１２の事前塗布により、気泡がな
いか極く僅かしか存在していない。続いて、ビア導体７
に接続する前記配線ランド９の真上に位置する上記ソル
ダーレジスト層２２に公知のフォトリソグラフィ技術を
施すことにより、図３(Ｂ)に示すように、配線ランド９
の表面を露出させる開口部２４が形成される。

【００１５】そして、露出した配線ランド９にＮｉ(ニ
ッケル)及びＡｕ(金)メッキを施した後、上記開口部２
４にハンダを充填し、ソルダーレジスト層２２よりも高
く盛り上げることにより、図３(Ｃ)に示すように、接続
端子(ハンダバンプ)２６が形成され、配線基板２８が形
成される。上記接続端子２６は、配線基板２８上に搭載
される図示しないＩＣチップ等の電子部品との導通に使
用される。係る配線基板２８は、その表面に位置するソ
ルダーレジスト層２２中に気泡が殆んどないので、気泡
に起因するクラック発生や、これによる強度や絶縁性の
低下等を招来することを防止でき、本来の機能を長期に
渉り安定して発揮することができる。従って、以上に説
明した配線基板の製造方法によれば、信頼性に優れた配
線基板２８を確実に提供することができる。

【００１６】図４は異なる形態の配線基板の製造方法に
関する。図４(Ａ)において、コア基板(樹脂絶縁層)３０
は、ガラス繊維−ＢＴ樹脂(ビスマレイミドトリアジン)
の複合絶縁板で、所定の位置に貫通孔３１がレーザ照射
により形成されている。また、コア基板３０の両面と貫
通孔３１内に無電解銅メッキと電解銅メッキを施し、得
られた銅メッキ層上に図示しない感光性エッチングレジ
ストを塗布した後、露光と現像を行うことにより、コア
基板３０の上・下面に所定のパターンを有する導体層３
２と接続端子３５が形成される。尚、同時に貫通孔３１
内には導体層３２の一部となり且つこれと接続端子３５
を導通するスルーホール導体３３が形成される。このス
ルーホール導体３３の上端で図示で右側には、配線ラン
ド３３ａが延在する。

【００１７】上記コア基板３０上及び導体層３２上に
は、図４(Ａ)に示すように、前記スキージ１４とスクリ
ーンメッシュ１０を用いて前記と同様に、グリコールエ
ーテル等の溶剤３４が塗布される。次に、係る溶剤３４
の上に同様の方法で、エポキシ樹脂とグリコールエーテ
ル等の溶剤を含むソルダーレジスト材３６を塗布する。
この際、溶剤３４は速やかにソルダーレジスト材３６と
交じり合い、且つエポキシ樹脂を硬化させることにより
吸収され、図４(Ｂ)に示すように、ソルダーレジスト層
３６のみが形成される。このソルダーレジスト層３６も
溶剤３４を下地処理して塗布するため、その内部に気泡
を殆んど形成していない。尚、図４(Ｂ)中でコア基板３
０の下面にも、該基板３０と各接続端子３５の上にソル
ダーレジスト材３６を塗布する。但し、該下面側は貫通
孔３１が開口していないので、比較的凹凸が小さいた
め、予め溶剤３４の塗布を省略してソルダーレジスト層
３６を形成しても良い。

【００１８】次いで、図４(Ｃ)のように、配線ランド３
３ａの真上に位置するソルダーレジスト層３６に公知の
フォトリソグラフィ技術を施すことにより、この配線ラ
ンド３３ａを露出させる開口部３７を形成する。そし
て、露出した配線ランドにＮｉ及びＡｕメッキを被覆し
た後、上記開口部３７内にハンダを充填し且つソルダー
レジスト層３６の表面よりも高く盛り上げることによ
り、図４(Ｄ)に示すように、接続端子３８が形成され
る。尚、コア基板３０の下面における各接続端子３５も
同様に露出され、それらの表面にも、上記メッキ工程と
同時にＮｉ(ニッケル)及びＡｕ(金)が無電解メッキによ
り薄く形成される。上記メッキを施された各接続端子３
５は、この配線基板３９を図示しない他の配線基板(マ
ザーボード)上に接続するために用いる。係る導体層３
２のみを有する配線基板３９も、ソルダーレジスト層３
６内の気泡が皆無に近いため、高い信頼性を発揮するこ
とが可能となる。

【００１９】本発明は以上に説明した各形態に限定され
るものではない。図５(Ａ)は多層配線基板４０の部分断
面を示す。この配線基板４０はコア基板４１を厚さ方向
の中央に有し、コア基板４１の上・下面に形成した第１
の導体層４４，４５をその貫通孔４２に設けたスールホ
ール導体４３にて導通している。上下の各第１の導体層
４４,４５上には第２の導体層５０,５１及び第３の導体
層５６,５７が、それぞれエポキシ樹脂からなる第１の
樹脂絶縁層４６,４７及び第２の樹脂絶縁層５２,５３を
介して形成されている。また、上側の各導体層４４,５
０,５６はビア導体４８,５４により、下側の各導体層４
５,５１,５７はビア導体４９,５５により互いに導通す
る。

【００２０】そして、上側の第２の樹脂絶縁層５２上及
び第３の導体層５６上に、また、下側の第２の樹脂絶縁
層５３上及び第３の導体層５７上に、前記同様に予め溶
剤を前記スキージ１４を用いてそれぞれ塗布した後、こ
の溶剤を含むソルダーレジスト材を塗布することによ
り、それぞれ気泡の少ないソルダーレジスト層５８,５９
を形成することができる。次に、上側のビア導体５４の
上端にて図示で右側に延在する配線ランド５４ａ上のソ
ルダーレジスト層５８を公知のフォトリソグラフィ技術
により除去し、露出面にＮｉ及びＡｕメッキを施した
後、開口部にハンダを充填・盛り上げることで接続端子
５４ｂが形成される。また、下側のソルダーレジスト層
５９の一部を同様に除去して、第３の導体層５７の一部
５７ａを露出させ、これに上記メッキ工程と同時にＮｉ
及びＡｕメッキを施すことにより、接続端子５７ａとす
ることができる。係る多層の配線基板４０も最外側のソ
ルダーレジスト層５８，５９の形成に際し、事前に溶剤
を塗布するため、気泡が少なくこれに起因する不具合を
低減することができる。

【００２１】図５(Ｂ)は、硬質の樹脂絶縁層６０又は前
記同様のコア基板６０の上に、銅メッキとエッチングに
より導体層６２を形成した状態を示す。上記樹脂絶縁層
６０上及び導体層６２上に、グリコールエーテル等の溶
剤を前記スキージ１４を用いて塗布した後、上記溶剤を
含むソルダーレジスト材を同様にして塗布することによ
り、図５(Ｃ)に示すように、内部の気泡が皆無に近いソ
ルダーレジスト層６４を形成することができる。

【００２２】更に、図示で中央の導体６２ａの真上にお
けるソルダーレジスト層６４に開口部６５を形成し、露
出した導体６２上にＮｉ及びＡｕメッキを施した後、こ
の開口部６５内にハンダを充填・盛り上げることで接続
端子６６が形成され、導体層６２のみを有し且つ樹脂絶
縁層(コア基板)６０にビア導体やスルーホール導体のな
い配線基板６８を得ることができる。即ち、本発明の製
造方法は、樹脂絶縁層の上に導体層とソルダーレジスト
層を形成する配線基板であれば、適用することができも
のである。上記の各実施形態は何れも配線基板の上面に
ハンダバンプを形成した形態を示したが、該ハンダバン
プを形成せず、配線ランド(Ｎｉ及びＡｕメッキ層を含
む)をそのまま接続端子として用いても良い。この場
合、係る接続端子と接続される電子部品側にハンダバン
プを形成を形成しておき、該電子部品側のハンダバンプ
と上記配線ランドとを接続する。また、溶剤の塗布は、
樹脂絶縁層上及び導体層上の一部分に施しても良い。

【００２３】尚、前記各導体層には前記の銅に限らず、
Ｎｉ及びその合金(Ｎｉ−Ｐ,Ｎｉ−Ｂ,Ｎｉ−Ｃｕ−
Ｐ)、Ｃｏとその合金(Ｃｏ−Ｐ,Ｃｏ−Ｂ,Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｐ)、Ｓｎとその合金(Ｓｎ−Ｐｂ,Ｓｎ−Ｐｂ−Ｐｄ)、或
いはＡｕ,Ａｇ,Ｐｄ，Ｐｔ,Ｒｈ,Ｒｕ等及びそれらの合
金の何れを用いることも可能である。また、前記コア基
板３０，４１には、前記形態で使用したガラス−ＢＴ樹
脂材の他、ガラス−エポキシ材、ガラス−ＰＰＥ材や、
紙−エポキシ等の複合樹脂材、或いはエポキシ、ＢＴレ
ジン、ポリイミド、ＰＰＥ等の樹脂を用いても良い。更
に、前記溶剤とソルダーレジスト材中に含まれる溶剤と
は、同一又は同種であるこが望ましいが、両者がなじみ
易く且つ樹脂の硬化反応が所要の状態で行われるなら
ば、異種の溶剤同士を適用することも可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上において説明した本発明の配線基板
の製造方法によれば、樹脂絶縁層とビア導体等を含む導
体層とからなる凹凸面上に、表面張力の低い溶剤が速や
かに広がって隙間なく被覆されるので、その後に塗布さ
れるソルダーレジスト材(層)中の気泡をなくすか著しく
低減することができる。従って、該気泡に起因して従来
生じていたクラック等を予防でき、信頼性に優れた配線
基板を提供することが可能となる。また、請求項２の製
造方法によれば、先に塗布される溶剤とソルダーレジス
ト材中の溶剤とが同一であるため、両者が一層なじみ易
く且つソルダーレジスト材中の樹脂を確実に硬化でき、
気泡が極めて少なく緻密なソルダーレジスト層を容易に
形成することができる。更に、請求項３の製造方法によ
れば、塗布された溶剤中、或いはソルダーレジスト材中
に、スキージ屑が混入するのを防止でき、安定した絶縁
性を有するソルダーレジスト層を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)及び(Ｂ)は本発明の製造方法における各工
程を示す概略図。

【図２】(Ａ)は本発明の製造方法に用いるスキージの概
略を示す部分斜視図、(Ｂ)は本発明の製造工程を示す概
略図。

【図３】(Ａ)乃至(Ｃ)は本発明の製造方法における各工
程を示す概略図。

【図４】(Ａ)乃至(Ｄ)は異なる形態の配線基板の製造方
法の各工程を示す概略図。

【図５】(Ａ)は本発明の製造方法により得られた別の配
線基板を示す部分断面図、(Ｂ)及び(Ｃ)は更に異なる形
態の配線基板の製造方法の各工程を示す概略図。

【図６】(Ａ)乃至(Ｄ)は従来の配線基板の製造方法によ
る各工程を示す概略図。

【符号の説明】

４，５２，５３，６０………樹脂絶縁層８,３２,５６,５７,６２……導体層１２，３４……………………溶剤１４……………………………スキージ１８……………………………金属板(金属) ２０，３６……………………ソルダーレジスト材２２,３６,５８,５９,６４…ソルダーレジスト層２８，３９，４０，６８……配線基板３０……………………………コア基板(樹脂絶縁層)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂絶縁層と、この樹脂絶縁層上に形成さ
れる導体層と、係る樹脂絶縁層上及び導体層上に形成さ
れ且つ樹脂からなるソルダーレジスト層と、を備える配
線基板の製造方法であって、上記樹脂絶縁層上及び上記導体層上に溶剤を塗布する工
程と、上記溶剤を塗布した後に、ソルダーレジスト材を塗布す
る工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】前記溶剤は、前記ソルダーレジスト材中に
含まれる溶剤と同一である、ことを特徴とする請求項１
に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】前記溶剤、及び／又は、前記ソルダーレジ
スト材は、少なくとも先端部が金属からなるスキージに
よりスクリーン印刷される、ことを特徴とする請求項１
又は２に記載の配線基板の製造方法。