KR20160089364A - 매설 회로를 구비하는 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 얻어지는 프린트 배선판 - Google Patents

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Abstract

치수 정밀도 및 직선성이 높은 배선폭이 30㎛ 이하의 미세 회로를 매립 회로로서 구비하는 프린트 배선판의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위해, 캐리어를 구비한 극박 구리박과 지지 기판 구성용의 절연층 구성재로 구성된 지지 기판을 사용한 프린트 배선판의 제조 방법이며, 박리층에 있어서 캐리어의 박리가 가능하고, 당해 극박 구리박의 외표면이, 0.2㎛≤Wmax≤1.3㎛이며, 또한, 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛인 캐리어를 구비한 극박 구리박을 사용하여, 이 캐리어의 표면에 절연층 구성재를 적층하고, 당해 캐리어를 구비한 극박 구리박과 절연층 구성재로 구성된 지지 기판을 사용하여, 도금 레지스트 패턴 형성, 구리 도금, 도금 레지스트 제거, 프린트 배선판 구성 부재의 적층, 지지 기판의 분리, 극박 구리박층의 에칭을 거쳐, 적어도 편면의 외층 회로가 절연층 구성재에 매설 배치되어 있는 프린트 배선판을 얻는 제조 방법 등을 채용한다.

Description

매설 회로를 구비하는 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 얻어지는 프린트 배선판{MANUFACTURING METHOD FOR PRINTED WIRING BOARD PROVIDED WITH BURIED CIRCUIT, AND PRINTED WIRING BOARD OBTAINED BY THE MANUFACTURING METHOD}
본건 발명은, 매설 회로를 구비하는 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 얻어지는 프린트 배선판에 관한 것이다. 특히, 배선폭이 30㎛ 이하의 회로 형성에 적합한 프린트 배선판의 제조에 관한 것이다.
종래부터, 프린트 배선판의 배선 밀도를 향상시켜, 프린트 배선판의 박층화·경량화를 행하는 것이 시도되어 오고 있다. 그리고, 최근에는 프린트 배선판에 탑재되는 반도체 제품 등의 단자폭도 협소화되어 오고 있어, 그 단자폭에 적합한 프린트 배선판의 회로폭 및 배선 피치가 요구되고 있다.
이러한 미세 회로가 형성 가능한 기술로서, 코어리스 빌드업법을 채용하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1). 특허문헌 1에는, 내열 금속층을 구비하는 캐리어박이 부착된 구리박을 사용하여, 코어리스 빌드업법으로 다층 프린트 배선판을 제조한 경우라도, 당해 내열 금속층의 제거가 불필요한 다층 프린트 배선판의 제조 방법의 제공을 목적으로 하여, 「적어도 구리박층/박리층/내열 금속층/캐리어박」의 4층을 구비하는 캐리어박이 부착된 구리박을 사용하여, 당해 캐리어박이 부착된 구리박의 캐리어박의 표면에 절연층 구성재를 접합시킨 지지 기판을 얻고, 당해 지지 기판의 캐리어박이 부착된 구리박의 구리박층의 표면에 빌드업 배선층을 형성하여 빌드업 배선층이 부착된 지지 기판으로 하고, 이것을 박리층에서 분리하여, 다층 적층판을 얻고, 또한, 당해 다층 적층판에 필요한 가공을 실시하여, 다층 프린트 배선판을 얻는다고 하는 다층 프린트 배선판의 제조 방법.」 등을 채용하고 있다.
WO2012/133638호 공보
이 코어리스 빌드업 지지 기판에 있어서, 빌드업 외층 회로층이 되는 지지 기판 표면의 구리박층 상의 회로에 있어서, 패턴 도금법으로 배선폭 30㎛ 이하의 미세 회로를 형성하였을 때, 형성된 회로의 선폭 균일성이 손상되어, 회로의 직선성이 저하된다고 하는 문제를 갖고 있었다.
이상의 사정으로부터 코어리스 빌드업 지지 기판의 외층 회로에 있어서, 배선폭이 30㎛ 이하의 미세 회로가 요구되는 경우라도, 치수 정밀도 및 직선성이 높은 회로 형성이 가능한 프린트 배선판의 제조 방법이 요구되어 왔다.
본 발명에 관한 프린트 배선판의 제조 방법 및 프린트 배선판을 이하에 나타낸다.
A.프린트 배선판의 제조 방법
본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 방법은, 캐리어를 구비한 극박 구리박과 지지 기판 구성용의 절연층 구성재로 구성된 지지 기판을 사용한 프린트 배선판의 제조 방법이며, 이하의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있고, 적어도 편면의 외층 회로가 절연층 구성재에 매설 배치되어 있는 프린트 배선판을 얻기 위한 것이다.
캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비: 박리층에 있어서 캐리어의 박리가 가능하고, 당해 극박 구리박의 외표면이, 0.2㎛≤Wmax≤1.3㎛이며, 또한, 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛인 캐리어를 구비한 극박 구리박을 준비한다.
지지 기판의 준비 공정: 당해 캐리어를 구비한 극박 구리박을 사용하여, 이 캐리어의 표면에 지지 기판 구성용의 절연층 구성재를 적층하고, 당해 캐리어를 구비한 극박 구리박과 지지 기판 구성용의 절연층 구성재로 구성된 지지 기판을 준비한다.
도금 레지스트 패턴 형성 공정: 당해 지지 기판의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층의 표면에, 개구부를 갖는 도금 레지스트 패턴을 형성한다.
구리 도금 공정: 당해 도금 레지스트 패턴을 구비한 지지 기판의 도금 레지스트 개구부에 구리 도금층을 형성하여 회로 패턴을 형성한다.
도금 레지스트 제거 공정: 당해 도금 레지스트 패턴 및 회로 패턴을 구비한 지지 기판으로부터, 도금 레지스트를 제거한다.
프린트 배선판 구성 부재의 적층 공정: 당해 회로 패턴을 구비한 지지 기판의 회로 패턴 형성면에, 프린트 배선판 구성 부재를 적층한다.
지지 기판의 분리 공정: 당해 프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 박리층에 있어서 캐리어를 박리시켜 분리하여, 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층만을 프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체측에 남긴 극박 구리박층을 구비한 적층체로 한다.
극박 구리박층의 에칭 공정: 당해 극박 구리박층을 구비한 적층체의 외층에 있는 극박 구리박층을, 단시간 에칭함으로써 제거하여, 절연층 구성재에 매설 배치되어 있는 외층 회로를 구비하는 프린트 배선판을 얻는다.
B.프린트 배선판
본건 출원에 관한 프린트 배선판은, 상술한 어느 하나에 기재된 프린트 배선판의 제조 방법으로 얻어진 것을 특징으로 한다.
본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 방법은, 레지스트 밀착성 및 패턴 구리 도금의 회로 직선성이 우수한 극박 구리박층을 구비한 캐리어를 구비한 극박 구리박이, 코어리스 빌드업 지지 기판의 회로 형성층에 채용되기 때문에, 배선폭이 30㎛ 이하의 미세 회로여도 치수 정밀도와 직선성이 우수한 미세 회로를 코어리스 빌드업 지지 기판의 표면에 형성할 수 있다. 또한, 이 미세 회로를 절연층 구조재에 매설한 회로로 이룸으로써, 절연층 구조재에 대한 밀착성이 양호하고, 임피던스 컨트롤도 우수한 외층 회로를 구비한 코어리스 빌드업 배선판을 얻을 수 있다.
도 1은 본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 프로세스를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 프로세스를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 프로세스를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 프로세스를 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 본건 출원에 관한 발명의 실시 형태에 관해, 필요에 따라 도면을 참조하면서, 「프린트 배선판의 제조 형태」와 「프린트 배선판의 형태」로 나누어 설명한다.
A.프린트 배선판의 제조 형태
본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 방법은, 캐리어를 구비한 극박 구리박과 지지 기판 구성용의 절연층 구성재로 구성된 지지 기판을 사용한 프린트 배선판의 제조 방법이며, 이하의 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 이 제조 방법으로 얻어지는 프린트 배선판은, 적어도 편면의 외층 회로가 절연층 구성재에 매설 배치되어 있는 것이다. 이하, 공정마다 설명한다.
캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비: 먼저, 박리층에 있어서 캐리어의 박리가 가능하고, 당해 극박 구리박의 외표면이, 0.2㎛≤Wmax≤1.3㎛이며, 또한, 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛인 캐리어를 구비한 극박 구리박을 준비한다. 도 1의 (A)에 모식 단면도로서 도시한 것이 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)이다. 여기서, 극박 구리박의 외표면(25)이라 함은, 표면에 노출된 면을 말한다. 이 Wmax는, 당해 극박 구리박층의 표면에 도금법으로 형성하는 회로의 직선성의 점에서 1.3㎛ 이하가 바람직하다. 또한, 도금 레지스트의 밀착성을 양호하게 하는 점에서, Wmax는 0.2㎛ 이상이 바람직하다. 그리고, Wmax라 함은, 굴곡의 최대 고저차이며, 삼차원 표면 구조 해석 현미경을 사용하여 얻어지는 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박 표면의 요철에 관한 정보로부터, 필터를 사용하여 추출한 굴곡에 관한 파형 데이터의 고저차의 최댓값(파형의 최대 피크 높이와 최대 밸리 깊이의 합)을 말한다.
다음으로, 당해 극박 구리박의 외표면의 요철의 Ia는, 도금 레지스트의 밀착성의 관점과, 레지스트 회로 직선성의 관점에서 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛인 것이 바람직하다. 여기서 Ia라 함은, 평균 표면 높이를 말한다.
이상에 설명한 Wmax 및 Ia는, 측정 기기로서 Zygo New View 5032(Zygo사제)를, 그리고 해석 소프트에는 Metro Pro Ver.8.0.2를 사용하고, 저주파 필터는 11㎛로 설정하여, 이하의 a)∼c)의 수순에 있어서 측정하였다.
a) 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박의 외표면을 측정면으로 하여 시료대에 밀착시켜 고정한다.
b) 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박의 외표면의 1 제곱센티미터의 범위 내에 있어서 108㎛×144㎛의 시야를 6점 선택하여 측정한다.
c) 그 6개소의 측정점으로부터 얻어진 값의 평균값을 극박 구리박의 외표면의 Wmax값 및 Ia 값으로서 채용하였다.
지지 기판의 준비 공정: 이 공정에서는, 도 1의 (A)에 모식 단면도로서 도시한, 당해 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)과 지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)로 구성된 지지 기판(S1)을 준비한다. 여기서, 사용하는 캐리어를 구비한 극박 구리박에는, 「캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 것, 또는, 「캐리어(2)/박리층(3)/내열 금속층/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 층 구성을 구비해 이루어짐으로써, 사후적으로 캐리어를 박리시키는 것이 용이해지기 때문이다.
여기서, 극박 구리박층(4)으로서는, 캐리어(2)보다 얇은 것이 바람직하다. 구체적으로는 극박 구리박층(4)의 두께는, 핀 홀의 발생과, 에칭 제거시의 에칭량 편차의 저감의 관점에서, 두께 0.5㎛∼5㎛의 구리박층인 것이 바람직하다. 그리고, 이 극박 구리박층(4)은, 전해법·무전해법 등의 액상법이나, CVD 등의 화학 기상 반응법, 스퍼터링이나 증착 등의 물리적 방법 중 어느 방법으로 형성된 것이어도 상관없다.
그리고, 캐리어에는, 수지 필름 또는, 전해 구리박, 혹은 압연 구리박을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 캐리어의 두께는, 핸들링시의 강성 확보의 점과, 프레스 적층시의 평행도 확보의 점에서, 12㎛∼70㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 12㎛∼35㎛이다.
다음으로, 박리층에 관해 설명한다. 박리층으로서는, 유기 박리층과 무기 박리층이 있다. 무기 박리층을 채용하는 경우, 질소 함유 화합물, 황 함유 화합물 및 카르본산을 포함하는 군으로부터 선택되는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 채용하는 것이 바람직하다. 여기서 말하는 질소 함유 유기 화합물에는, 치환기를 갖는 질소 함유 유기 화합물을 포함하고 있다. 구체적으로는, 질소 함유 유기 화합물로서는, 치환기를 갖는 트리아졸 화합물인 1,2,3-벤조트리아졸, 카르복시벤조트리아졸, Ｎ’,Ｎ’-비스(벤조트리아조릴메틸)우레아, 1H-1,2,4-트리아졸 및 3-아미노-1H-1,2,4-트리아졸 등을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 황 함유 유기 화합물로서는, 머캅토벤조티아졸, 티오시아누르산 및 2-벤즈이미다졸티올 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 카르본산으로서는, 특히 모노카르본산을 사용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 올레인산, 리놀산 및 리놀렌산 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 유기 성분은, 고온 내열성이 우수하고, 캐리어의 표면에 두께 5㎚∼60㎚의 피막으로서 형성할 수 있다.
그리고, 무기 박리층을 채용하는 경우, 무기 성분으로서 Ni, Mo, Co, Cr, Fe, Ti, W, P, 카본 또는, 이들을 주성분으로 하는 합금 또는 화합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 이들 무기계 접합 계면층의 경우, 전착법, 무전해법, 물리 증착법 등의 공지의 방법을 이용하여, 임의의 두께로 형성하는 것이 가능하다.
그리고, 「캐리어(2)/박리층(3)/내열 금속층/극박 구리박층(4)」의 층 구성의 내열 금속층(도시를 생략)은, 열간 프레스 성형하였을 때에 일어나는 「캐리어(2)와 극박 구리박층(4) 사이에서의 상호 확산」을 억제하여, 캐리어(2)와 극박 구리박층(4)의 시징을 방지하고, 그 후의 캐리어(2)의 박리를 용이하게 행할 수 있도록 하는 것이다. 이 내열 금속층은, 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 코발트, 니켈 및 이들 금속 성분을 함유하는 각종 합금의 군으로부터 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 니켈 또는 니켈 합금을 사용하여, 내열 금속층을 형성하는 것이 가장 바람직하다. 니켈 또는 니켈 합금의 피막은, 막 두께 형성 정밀도가 우수하고, 내열 특성도 안정되어 있기 때문이다. 또한, 내열 금속층의 형성에는, 무전해법, 전해법, 스퍼터링 증착, 화학 기상 반응법 등의 물리 증착 방법을 이용하는 것도 가능하다.
이상의 설명으로부터 파악할 수 있는 캐리어를 구비한 극박 구리박을 사용하여, 이 캐리어의 표면에 지지 기판 구성용의 절연층 구성재를 접합시킨다. 즉, 「지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)/캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」 또는, 「지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)/캐리어(2)/박리층(3)/내열 금속층/극박 구리박층(4)」 중 어느 하나의 층 구성을 구비하는 지지 기판을 준비한다. 이때에 사용되는 지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)에 관해 특별한 한정은 없지만, 프리프레그·수지 필름·접착제가 부착된 수지 필름 등의 사용을 상정할 수 있다. 그리고, 접합 방법에 관해서도, 열간 프레스 성형법, 접착제를 사용한 접합법 등을 임의로 선택하는 것이 가능하다.
도금 레지스트 패턴 형성 공정: 이 공정에서는, 상술한 지지 기판의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층의 표면에, 개구부를 갖는 도금 레지스트 패턴(10)을 형성하여, 도 1의 (B)의 모식 단면도와 같은 「도금 레지스트 패턴을 구비한 지지 기판(S2)」을 얻는다. 이때에 사용하는 도금 레지스트로서는, 드라이 필름 또는 액체 레지스트를 사용하는 것이 바람직하다. 노광 해상도가 우수하고, 미세 회로를 형성한다고 하는 목적에 합치되기 때문이다. 이들을 사용하여, 지지 기판의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층의 표면을 피복시킨다. 그리고, 원하는 도금 레지스트 패턴을 노광하고, 현상하여, 도 1의 (B)의 「도금 레지스트 패턴을 구비한 지지 기판(S2)」을 얻는다. 또한, 도금 레지스트로 지지 기판의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층의 표면을 피복시키기 전에, 레지스트의 밀착성을 향상시키기 위해, 당해 극박 구리박층 표면의 여분의 산화막을 제거하고, 표면의 청정화를 행하기 위해, 희황산 용액, 희염산 용액, 황산-과산화수소 수용액 등으로 클리닝 처리를 행하는 것도 바람직하다.
구리 도금 공정: 이 공정에서는, 상술한 「도금 레지스트 패턴을 구비한 지지 기판(S2)」의 도금 레지스트 개구부에, 구리 도금(20)을 실시한다. 즉, 도금 레지스트가 존재하지 않는 부위에, 회로 패턴이 되는 구리 도금층이 형성되고, 도금 레지스트가 존재하는 부위에는 구리 도금층이 형성되지 않는 회로 패턴이 된다. 이 공정에서 얻어지는 것이, 도 2의 (C)에 도시하는 「도금 레지스트 패턴 및 회로 패턴을 구비한 지지 기판(S3)」이다. 이때의 회로 패턴의 극박 구리박층측의 표면은, 극박 구리박층의 표면 형상의 레플리카가 된다.
도금 레지스트 제거 공정: 이 공정에서는, 「도금 레지스트 패턴 및 회로 패턴을 구비한 지지 기판(S3)」으로부터, 도금 레지스트(10)의 제거를 행하여, 도 2의 (D)에 도시하는 「회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)」을 얻는다. 이때의 도금 레지스트(10)의 제거는, 통상 알칼리 용액을 사용한다.
프린트 배선판 구성 부재의 적층 공정: 이 공정에서는, 상술한 「회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)」을 사용하고, 그 회로 패턴 형성면에, 목적으로 하는 프린트 배선판을 얻기 위해 필요한 원하는 프린트 배선판 구성 부재를, 도 3의 (E)에 도시하는 바와 같이 접합시켜, 도 3의 (F)에 도시하는 「프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체(S5)」를 얻는다. 여기서 말하는 「목적으로 하는 프린트 배선판을 얻기 위해 필요한 원하는 프린트 배선판 구성 부재」에 관해, 최종적으로 프린트 배선판이 얻어지는 한, 특별한 한정은 없다. 그러나, 이하와 같은 방법을 채용하는 것이 바람직하다.
본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서, 상기 프린트 배선판 구성 부재로서 절연층 구성재(6)를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 도 3의 (E)에 도시하는 바와 같이, 「회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)」의 회로 패턴 형성면에, 절연층 구성재(6)를 접합시켜, 도 3의 (F)에 도시하는 「프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체(S5)」를 얻을 수 있다.
또한, 상기 프린트 배선판 구성 부재로서 빌드업 배선층을 사용함으로써 다층화된 프린트 배선판을 얻는 것도 바람직하다. 여기서 말하는 빌드업 배선층의 다층화 방법에 관해 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 통상의 프린트 배선판 형태의 것을, 절연층 구성재(6)를 개재하여, 「회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)」의 회로 패턴 형성면에, 순차 접합시켜 가는 방법으로 다층화된 「프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체(S5)」로 하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 「회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)」의 회로 패턴 형성면에, 절연층 구성재를 개재하여, 새로운 구리박층을 형성하고, 비아 홀 가공·도금 가공·에칭 가공 등을 실시하고, 또한, 마찬가지의 조작을 반복하여 다층화된 「프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체(S5)」로 하는 코어리스 빌드업법을 채용하는 것도 바람직하다.
지지 기판의 분리 공정: 이 공정에서는, 상술한 「프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체(S5)」의 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)의 박리층(3)에 있어서 지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5) 및 캐리어(2)를 박리시켜 분리 제거한다. 이 결과, 도 4의 (G)에 도시하는 형태가 된다. 여기서는, 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)의 극박 구리박층(4)만을 프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체측에 남긴 「극박 구리박층을 구비한 적층체(S6)」가 된다.
극박 구리박층의 에칭 공정: 이 공정에서는, 당해 극박 구리박층을 구비한 적층체(S6)의 외층에 있는 극박 구리박층(4)을, 단시간 에칭함으로써 용해 제거하여, 절연층 구성재(6)에 매설 배치되어 있는 외층 회로인 회로 패턴을 구비하는 프린트 배선판을 얻는다. 즉, 도 4의 (H)에 도시하는 바와 같은 프린트 배선판(P)을 얻는다. 이때, 외층 회로인 회로 패턴의 표면은, 특별한 에칭 처리·조면화 처리 등을 실시하지 않는 한, 극박 구리박층(4)의 표면 형상을 반전시킨 레플리카면(30)이 형성되기 때문에, 0.2㎛≤Wmax≤1.3㎛이며, 또한, 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛의 표면 특성을 구비한다. 이러한 표면 특성을 구비하는 회로 표면은, 땜납과의 습윤성이 우수하기 때문에, 부품용 단자로서도 적합하게 사용 가능하다. 또한, 당해 외층 회로인 회로 패턴의 표면에, 화학 처리, 에칭 처리, 조면화 처리 등을 실시하였다고 해도, 그 표면 특성이 크게 변동하는 일이 없으면, 마찬가지의 표면 특성이 유지 가능하다. 또한, 극박 구리박층(4)이 에칭됨으로써, 절연층 구성재(6)의 표면에도 극박 구리박층(4)의 표면의 형상을 반전시킨 레플리카면이 형성되게 된다. 바꿔 말하면, 절연층 구성재(6)의 표면도, 0.2㎛≤Wmax≤1.3㎛, 및 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛의 값을 취하게 된다. 이러한 절연층 구성재(6)의 표면은, 표층에 형성되는 솔더 레지스트나, 밀봉 수지 등과의 수지 재료와의 밀착성이 양호해진다.
또한, 도 3의 (E)의 접합에 있어서, 프린트 배선판 구성 부재의 외층에, 절연층 구성재(6)를 개재하여, 도 2의 (D)에 도시하는 「회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)」의 회로 패턴측을 당해 절연층 구성재측을 향해 접합시키고, 도 4의 (G)에서 설명한 바와 마찬가지로, 캐리어를 구비한 극박 구리박의 박리층에 있어서 캐리어를 박리시켜 분리 제거함으로써, 양면에 극박 구리박층이 노출된 극박 구리박층을 구비한 적층체가 되고, 양면의 외층 회로가 절연층 구성재에 매설 배치되어 있는 프린트 배선판을 얻는 것도 가능하다.
이상에 설명해 온 본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 방법은, 그 공정의 이해가 용이해지도록, 외견 상, 도 1의 (A)의 지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)의 편면을 사용한 형태로서 설명해 왔다. 그러나, 도 1의 (A)의 지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)의 양면을 대상으로 하여, 마찬가지의 조작을 행하는 것도 가능하다.
B.프린트 배선판의 형태
본건 출원에 관한 프린트 배선판은, 상술한 어느 하나에 기재된 프린트 배선판의 제조 방법으로 얻어진 것을 특징으로 한다. 또한, 본건 출원에 관한 프린트 배선판은, 편면 프린트 배선판이어도, 양면 프린트 배선판이어도, 3층 이상의 다층 프린트 배선판이어도 상관없다.
실시예 1
캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비: 먼저, 박리층에 있어서 캐리어의 박리가 가능하고, 당해 극박 구리박의 외표면이, Wmax=0.7㎛이며, Ia=0.19㎛의 「캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)을 준비하였다[도 1의 (A)를 참조.]. 또한, 이 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)은, 두께 18㎛의 캐리어(2), 두께 3.0㎛의 극박 구리박층(4), 카르복시벤조트리아졸로 형성한 박리층(3)을 포함한다.
지지 기판의 준비 공정: 이 공정에서는, 상술한 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)을 사용하고, 이 캐리어(2)의 표면에 지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)를 접합시켜, 「지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)/캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 도 1의 (A)에 도시하는 지지 기판(S1)을 얻었다. 이 지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5)에는, FR-4 프리프레그를 사용하였다.
도금 레지스트 패턴 형성 공정: 이 공정에서는, 상술한 지지 기판(S1)의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층의 표면에, 도금 레지스트(드라이 필름)를 형성하고, 노광·현상함으로써, 선폭 20㎛의 개구부를 갖는 도금 레지스트 패턴(10)을 형성하여, 도 1의 (B)의 모식 단면도와 같은 「도금 레지스트 패턴을 구비한 지지 기판(S2)」을 얻었다.
구리 도금 공정: 이 공정에서는, 상술한 「도금 레지스트 패턴을 구비한 지지 기판(S2)」의 도금 레지스트 개구부에 회로 패턴이 되는 구리 도금층(20)을 형성하여, 도 2의 (C)에 도시하는 바와 같은 「도금 레지스트 패턴 및 회로 패턴을 구비한 지지 기판(S3)」을 얻었다.
도금 레지스트 제거 공정: 이 공정에서는, 「도금 레지스트 패턴 및 회로 패턴을 구비한 지지 기판(S3)」으로부터, 알칼리 용액을 사용하여, 도금 레지스트(10)의 제거를 행하여, 도 2의 (D)에 도시하는 바와 같은 「회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)」을 얻었다.
프린트 배선판 구성 부재의 적층 공정: 이 공정에서는, 상술한 「회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)」을 사용하고, 그 회로 패턴 형성면에, 목적으로 하는 프린트 배선판을 얻기 위해 절연층 구성재(6)를, 도 3의 (E)에 도시하는 바와 같이 접합시켜, 도 3의 (F)에 도시하는 바와 같은 「프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체(S5)」를 얻었다.
지지 기판의 분리 공정: 이 공정에서는, 상술한 「프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체(S5)」의 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)의 박리층(3)에 있어서 지지 기판 구성용의 절연층 구성재(5) 및 캐리어(2)를 박리시켜 분리 제거하였다. 이 결과, 도 4의 (G)에 도시하는 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)의 극박 구리박층(4)만을 프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체측에 남긴 「극박 구리박층을 구비한 적층체(S6)」로 하였다.
극박 구리박층의 에칭 공정: 이 공정에서는, 당해 극박 구리박층을 구비한 적층체(S6)의 외층에 있는 극박 구리박층(4)을, 에칭함으로써 용해 제거하여, 절연층 구성재에 매설 배치되어 있는 외층 회로인 회로 패턴을 구비하는 도 4의 (H)에 도시하는 바와 같은 프린트 배선판(P)을 얻었다. 이때, 외층 회로인 회로 패턴의 표면은, 앞에서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박의 레플리카면(30)이며, Wmax=0.7㎛, 또한, Ia=0.19㎛의 표면 특성을 구비하고 있었다.
실시예 2
실시예 2는, 캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비에 있어서, 실시예 1에서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박 대신에, 당해 극박 구리박의 외표면이, Wmax=1.3㎛이며, Ia=0.29㎛의 「캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)을 사용한 점이 상이할 뿐이며, 그 밖의 공정에 관해서는 실시예 1과 같다. 따라서, 최종적으로 얻어진 프린트 배선판(P)의 외층 회로인 회로 패턴의 표면은, 여기서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박의 레플리카면(30)이며, Wmax=1.3㎛, 또한, Ia=0.29㎛의 표면 특성을 구비하고 있었다.
실시예 3
실시예 2는, 캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비에 있어서, 실시예 1에서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박 대신에, 당해 극박 구리박의 외표면이, Wmax=1.2㎛이며, Ia=0.43㎛의 「캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)을 사용한 점이 상이할 뿐이며, 그 밖의 공정에 관해서는 실시예 1과 같다. 따라서, 최종적으로 얻어진 프린트 배선판(P)의 외층 회로인 회로 패턴의 표면은, 여기서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박의 레플리카면(30)이며, Wmax=1.2㎛, 또한, Ia=0.43㎛의 표면 특성을 구비하고 있었다.
실시예 4
실시예 4는 캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비에 있어서, 실시예 1에서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박 대신에, 당해 극박 구리박의 외표면이, Wmax=0.2㎛이며, Ia=0.08㎛의 「캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)을 사용한 점이 상이할 뿐이며, 그 밖의 공정에 관해서는 실시예 1과 같다. 따라서, 최종적으로 얻어진 프린트 배선판(P)의 외층 회로인 회로 패턴의 표면은, 여기서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박의 레플리카면(30)이며, Wmax=0.2㎛, 또한, Ia=0.08㎛의 표면 특성을 구비하고 있었다.
비교예
[비교예 1]
비교예 1은, 캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비에 있어서, 실시예 1에서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박 대신에, 당해 극박 구리박의 외표면이, Wmax=1.4㎛이며, Ia=0.50㎛의 「캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)을 사용한 점이 상이할 뿐이며, 그 밖의 공정에 관해서는 실시예 1과 같다. 따라서, 최종적으로 얻어진 프린트 배선판(P)의 외층 회로인 회로 패턴의 표면은, 여기서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박의 레플리카면(30)이며, Wmax=1.4㎛, 또한, Ia=0.50㎛의 표면 특성을 구비하고 있었다.
[비교예 2]
비교예 2는, 캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비에 있어서, 실시예 1에서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박 대신에, 당해 극박 구리박의 외표면이, Wmax=0.1㎛이며, Ia=0.07㎛의 「캐리어(2)/박리층(3)/극박 구리박층(4)」의 층 구성을 구비하는 캐리어를 구비한 극박 구리박(1)을 사용한 점이 상이할 뿐이며, 그 밖의 공정에 관해서는 실시예 1과 같다. 따라서, 최종적으로 얻어진 프린트 배선판(P)의 외층 회로인 회로 패턴의 표면은, 여기서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박의 레플리카면(30)이며, Wmax=0.1㎛, 또한, Ia=0.07㎛의 표면 특성을 구비하고 있었다.
[시험 방법]
여기서, 실시예와 비교예의 대비를 행하기 전에, 도금 레지스트 밀착성 시험 및 회로 직선성 시험의 방법에 관해 설명한다.
도금 레지스트 밀착성 시험의 방법: 도금 레지스트의 평가 샘플은 하기와 같은 샘플로 하였다. 상술한 도금 레지스트 패턴 형성 공정에 있어서, 지지 기판(S1)의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층의 표면에, 도금 레지스트(드라이 필름)를 형성하고, 전체 면 노광하였다. 그 후, 지지 기판(S1) 상의 도금 레지스트를 두께 0.8mm의 페놀 수지판 상에 접착제로 부착시킨 후, 박리층으로부터 캐리어를 분리하여 극박 구리박층을 노출시킨 극박 구리박/접착제층/페놀 수지판의 층 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 또한 이 적층체의 극박 구리박에 황산구리 도금에 의해 두께 18㎛의 전기 구리 도금층을 얻은 후, 1㎝ 폭으로 커트한 전기 구리 도금층의 필(Peel) 강도(각도 90°, 속도 50㎜/min)를 측정함으로써, 도금 레지스트의 밀착성을 평가하였다. 이 밀착 강도의 판정 기준을 하기와 같이 하였다.
(도금 레지스트 밀착성의 판단 기준)
○:0.01kgf/㎝ 이상
×:0.01kgf/㎝ 미만
회로의 직선성 평가의 방법: 상술한 외층 회로 패턴으로서, 배선폭 20㎛의 매립 회로를 구비한 프린트 배선판(P)의 배선폭을, 4㎛ 간격으로 15점 측정하고, 그 선폭의 표준 편차 σw를 구하여 회로 직선성의 지표로 하였다. 또한, 이 표준 편차값의 판정 기준을 하기와 같이 하였다.
(회로 직선성의 판단 기준)
○:σw≤2.2㎛
×:σw>2.2㎛
종합 평가: 상기한 도금 레지스트 밀착성 및 회로 직선성 평가에 있어서, 다음의 기준으로 종합 평가를 행하였다.
(종합 평가의 판단 기준)
○:각 평가 모두 양호
×:어느 하나의 평가가 불합격
[실시예와 비교예의 대비]
이하의 표 1에, 실시예와 비교예의 대비가 용이해지도록, 평가 결과를 정리하여 나타낸다.
Figure pct00001
본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 방법으로는, 캐리어를 구비한 극박 구리박으로서, 당해 극박 구리박의 외표면이, 0.2㎛≤Wmax≤1.3㎛이며, 또한, 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛인 것을 사용하는 것을 요건으로 하고 있다. 여기서, 표 1로부터 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 각 실시예에서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박은, 본건 출원에 관한 캐리어를 구비한 극박 구리박에 요구되는 요건을 충족시키고, 도금 레지스트 밀착성 시험 및 회로 직선성 시험 모두 양호한 결과가 얻어지고 있다.
이에 반해, 비교예 1, 비교예 2에서 사용한 캐리어를 구비한 극박 구리박의 경우, Wmax 및 Ia의 값이, 모두 본건 출원에서 적정으로 하는 범위로부터 일탈되어 있다. 그 결과, 레지스트 밀착성 내지 회로 직선성 시험에서 좋은 결과가 얻어지지 않게 되어 있다.
본건 출원에 관한 프린트 배선판의 제조 방법을 채용함으로써, 배선폭이 30㎛ 이하의 미세 회로여도, 직선성이 우수한 매립 회로를 외층으로 한 코어리스 빌드업 배선판을 얻을 수 있다. 이 이점은 임피던스 컨트롤이 우수한 박형의 코어리스 빌드업 기판으로서 다양한 용도가 생각된다. 예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 퍼스널 컴퓨터, 서버, 라우터, 워크 스테이션 등에 탑재되는 애플리케이션·프로세서나 메모리와 같은 1∼10 기가·헤르츠 대역의 고주파 디지털 신호 회로용의 반도체 패키지나 모듈 기판으로서의 이용이 가능하다. 이들 용도에서는, 임피던스·매칭이 우수한 실장 형태로 되기 때문에, 추가 탑재하는 저항체, 인덕터 등의 전자 부품의 탑재 점수를 삭감하는 것이 가능해진다. 또한, 이 우수한 특성을 살려, 상기한 디지털 신호 처리 용도 뿐만 아니라, 멀티 밴드의 아날로그 무선 통신 등에 사용되는 발신·수신 회로용의 안테나 소자용 기판이나 CSP 등에도 이용이 가능하다.
P : 프린트 배선판
S1 : 지지 기판
S2 : 도금 레지스트 패턴을 구비한 지지 기판
S3 : 도금 레지스트 패턴 및 회로 패턴을 구비한 지지 기판
S4 : 회로 패턴을 구비한 지지 기판(S4)
S5 : 프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체
S6 : 극박 구리박층을 구비한 적층체
1 : 캐리어를 구비한 극박 구리박
2 : 캐리어
3 : 박리층
4 : 극박 구리박층
5 : 지지 기판 구성용의 절연층 구성재
6 : 절연층 구성재
10 : 도금 레지스트
20 : 구리 도금층(=배선 회로)
25 : 극박 구리박의 외표면
30 : 레플리카면

Claims (7)

  1. 캐리어를 구비한 극박 구리박과 지지 기판 구성용의 절연층 구성재로 구성된 지지 기판을 사용한 프린트 배선판의 제조 방법이며,
    이하의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 편면의 외층 회로가 절연층 구성재에 매설 배치되어 있는, 프린트 배선판의 제조 방법.
    캐리어를 구비한 극박 구리박의 준비: 박리층에 있어서 캐리어의 박리가 가능하고, 당해 극박 구리박의 외표면이, 0.2㎛≤Wmax≤1.3㎛이며, 또한, 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛인 캐리어를 구비한 극박 구리박을 준비한다.
    지지 기판의 준비 공정: 당해 캐리어를 구비한 극박 구리박을 사용하여, 이 캐리어의 표면에 지지 기판 구성용의 절연층 구성재를 적층하고, 당해 캐리어를 구비한 극박 구리박과 지지 기판 구성용의 절연층 구성재로 구성된 지지 기판을 준비한다.
    도금 레지스트 패턴 형성 공정: 당해 지지 기판의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층의 표면에, 개구부를 갖는 도금 레지스트 패턴을 형성한다.
    구리 도금 공정: 당해 도금 레지스트 패턴을 구비한 지지 기판의 도금 레지스트 개구부에 구리 도금층을 형성하여 회로 패턴을 형성한다.
    도금 레지스트 제거 공정: 당해 도금 레지스트 패턴 및 회로 패턴을 구비한 지지 기판으로부터, 도금 레지스트를 제거한다.
    프린트 배선판 구성 부재의 적층 공정: 당해 회로 패턴을 구비한 지지 기판의 회로 패턴 형성면에, 프린트 배선판 구성 부재를 적층한다.
    지지 기판의 분리 공정: 당해 프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체의 캐리어를 구비한 극박 구리박의 박리층에 있어서 캐리어를 박리시켜 분리하고, 캐리어를 구비한 극박 구리박의 극박 구리박층을 프린트 배선판 구성 부재를 구비한 적층체측에 남긴 극박 구리박층을 구비한 적층체로 한다.
    극박 구리박층의 에칭 공정: 당해 극박 구리박층을 구비한 적층체의 외층에 있는 극박 구리박층을, 단시간 에칭함으로써 제거하여, 절연층 구성재에 매설 배치되어 있는 외층 회로를 구비하는 프린트 배선판을 얻는다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 외층 회로로서, 표면이 0.2㎛≤Wmax≤1.3㎛이며, 또한, 0.08㎛≤Ia≤0.43㎛의 회로 패턴을 구비하는 프린트 배선판을 제조하는 것인, 프린트 배선판의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프린트 배선판 구성 부재로서 절연층 구성재를 사용하는 매설 회로를 구비하는, 프린트 배선판의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프린트 배선판 구성 부재로서 빌드업 배선층을 사용하는 매설 회로를 구비하는, 프린트 배선판의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어를 구비한 극박 구리박으로서, 극박 구리박층/박리층/캐리어의 층 구성을 구비하는 것을 사용하는, 프린트 배선판의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어를 구비한 극박 구리박으로서, 극박 구리박층/박리층/내열 금속층/캐리어의 층 구성을 구비하는 것을 사용하는, 프린트 배선판의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 프린트 배선판의 제조 방법으로 얻어진 것을 특징으로 하는, 프린트 배선판.
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