WO2011152312A1 - 配線板の製造方法 - Google Patents

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laser
manufacturing
silica
conductor
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通 中井
哲男 天野
淳之 鎌野
義徳 高崎
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イビデン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a wiring board, and more particularly to a technique for exposing a conductor pattern from an insulating layer.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a wiring board in which an opening is formed in a solder resist by irradiating the solder resist (insulating layer) with a CO 2 laser, and a pad is exposed in the opening.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve via connection reliability in an inner layer conductor and solder wettability in an outer layer conductor.
  • a resin insulating layer containing a silica-based filler in a proportion of about 2 to 60 wt% is formed on a conductor pattern, and the conductor is formed on the resin insulating layer. Forming an opening reaching the conductor pattern by irradiating a laser beam having an absorptivity to the pattern in a range of about 30 to 60%.
  • connection reliability can be improved in the inner layer conductor, and solder wettability can be improved in the outer layer conductor.
  • FIG. 9 is a view showing a conductor layer (pad) formed by the steps of FIGS. 8A to 8C. It is a figure for demonstrating the process of forming the soldering resist which covers a pad (conductor pattern) on an insulating layer. It is a top view for demonstrating a laser irradiation process. It is sectional drawing for demonstrating a laser irradiation process. It is a figure for demonstrating an example of the conditions in the case of moving a laser (strictly the aim).
  • arrows Z1 and Z2 indicate the stacking direction of the wiring boards corresponding to the normal direction (or the thickness direction of the core substrate) of the main surface (front and back surfaces) of the wiring boards, respectively.
  • arrows X1, X2 and Y1, Y2 respectively indicate directions perpendicular to the stacking direction (directions parallel to the main surface of the wiring board).
  • the main surface of the wiring board is an XY plane.
  • the side surface of the wiring board is an XZ plane or a YZ plane.
  • the two main surfaces facing the opposite normal directions are referred to as a first surface (Z1 side surface) and a second surface (Z2 side surface). That is, the main surface opposite to the first surface is the second surface, and the main surface opposite to the second surface is the first surface.
  • the side closer to the core is referred to as the lower layer (or inner layer side), and the side far from the core is referred to as the upper layer (or outer layer side).
  • the conductor layer refers to a layer including a conductor pattern.
  • the conductor pattern of the conductor layer is arbitrary, and may include wiring (including ground), pads, lands, and the like that constitute the conductor circuit, and may be a solid pattern that does not constitute the conductor circuit.
  • the electrode of the electronic component and the pad of another wiring board are also contained in a conductor pattern.
  • the pads include via connection terminals and electrodes of electronic components.
  • the insulating layer includes a solder resist and the like in addition to the interlayer insulating layer.
  • the openings include notches and cuts in addition to holes and grooves.
  • the holes include via holes and through holes.
  • the conductor film formed on the inner surface (side surface and bottom surface) of the hole is called a conformal conductor, and the conductor filled in the hole is called a filled conductor.
  • Plating refers to depositing a conductor (for example, metal) in a layered manner on the surface of metal, resin, or the like, and a deposited conductor layer (for example, a metal layer).
  • the plating includes dry plating such as PVD (Physical Vapor Deposition) and CVD (Chemical Vapor Deposition).
  • Laser light is not limited to visible light.
  • laser light includes short-wave electromagnetic waves such as ultraviolet rays and X-rays and long-wave electromagnetic waves such as infrared rays.
  • the absorptance of the laser beam to each material is a value measured by a spectrophotometer.
  • the wiring board 100 of this embodiment is, for example, a multilayer printed wiring board (double-sided rigid wiring board), as shown in FIG. 1 (sectional view) and FIG. 2 (plan view).
  • the wiring board 100 includes a substrate 200 (core substrate), insulating layers 101 to 104 (interlayer insulating layer), solder resists 105 and 106 (insulating layer), and conductor layers 113 to 116.
  • insulating layers 101 and 103 and two conductor layers 113 and 115 are alternately stacked on the first surface side of the substrate 200.
  • two insulating layers 102 and 104 and two conductor layers 114 and 116 are alternately laminated on the second surface side of the substrate 200.
  • a solder resist 105 is formed on the outermost layer on the first surface side, and a solder resist 106 is formed on the outermost layer on the second surface side.
  • the conductor layers 113 to 116 each include a conductor circuit composed of wiring, pads (terminals), and the like.
  • the present invention is not limited to this, and the conductor patterns of the conductor layers 113 to 116 are arbitrary, and it is not essential that each layer is formed into a circuit.
  • the insulating layers 101 to 104 and the solder resists 105 and 106 correspond to resin insulating layers.
  • an electronic component 1000 (or another wiring board or the like) is mounted on the surface (one side or both sides) of the wiring board 100 by, for example, solder 1000a.
  • the wiring board 100 can be used as a circuit board such as a mobile phone.
  • the wiring board 100 may be a rigid wiring board or a flexible wiring board. Further, the wiring board 100 may be a double-sided wiring board or a single-sided wiring board. The number of conductor layers and insulating layers is also arbitrary.
  • the substrate 200 includes an insulating layer 100a and conductor layers 111 and 112.
  • a double-sided copper-clad laminate can be used as the substrate 200.
  • the substrate 200 can also be manufactured by plating or the like using a double-sided copper-clad laminate or an insulating plate as a starting material.
  • FIG. 4 shows an enlarged region R1 in FIG.
  • the pad 63 is a part of the conductor layer 116 (and thus the conductor pattern), and functions as an external connection terminal.
  • a protective conductor film such as Ni / Au may be formed on the surface of the pad 63.
  • the pad 63 includes a conductor 63a and an oxide film 63b.
  • the oxide film 63b is formed on the surface of the conductor 63a and covers the conductor 63a.
  • an opening 106a (for example, a hole) is formed in the solder resist 106, and the oxide film 63b is removed in the opening 106a.
  • the conductor 63a the surface F1 of the pad 63
  • the solder 1000a FIG. 3
  • the conduction resistance due to the oxide film 63b is not increased. Conceivable. It is not essential that the oxide film 63b is formed on the surface of the conductor 63a.
  • the ten-point average roughness of the surface F1 is preferably in the range of about 0.5 to 1 ⁇ m.
  • a convex portion P1 is formed at the edge of the opening 106a.
  • the angle ⁇ between the surface F1 exposed at the opening 106a and the side surface F2 of the solder resist 106 on the opening 106a side is, for example, about 90 ° or more.
  • the solder resist 106 (insulating layer) is made of resin 62 containing filler 62 at a ratio of about 2 to 60 wt%.
  • the resin 61 has insulating properties and thermosetting properties.
  • the filler 62 is made of a silica-based filler. If the content of the filler 62 is in the above range, it is considered that the opening 106a can be formed in the solder resist 106 with a low laser intensity without damaging the surface of the pad 63 (details will be described later). In addition, it is considered that the demand for lowering the CTE (thermal expansion coefficient) of the solder resist 106 can be satisfied as a printed wiring board.
  • silica filler it is preferable to use a silicate mineral.
  • the silicate mineral preferably contains at least one of silica, talc, mica, kaolin, and calcium silicate, and particularly contains at least one of silica, a metal compound surface-treated with silica, and talc. Is preferred.
  • the solder resist 106 is a silica-based filler composed of about 10 to 20 wt% talc (3MgO.4SiO 2 .H 2 O) and about 10 to 20 wt% silica, that is, about 20 to 40 wt% in total. Contains silica-based filler.
  • the filler 62 includes crushed amorphous silica (hereinafter referred to as crushed silica). Since the crushed silica has a lower reflectance than the spherical silica, it is considered that the effect of reducing the laser absorptance described later and the effect of improving the removal efficiency of the solder resist 106 are easily fine-tuned by the content of the filler 62. . In particular, 50 wt% or more of the filler 62 (silica filler) is preferably crushed silica.
  • the filler 62 when the main component (more than half) of the filler 62 is crushed silica, when the filler 62 reflects the laser, the effect of reducing the damage to the conductor or delaying the progress of the damage (details will be described later) increases. Conceivable.
  • the present invention is not limited to this, and the content of crushed silica may be less than 50 wt%, and the filler 62 may not contain crushed silica (see FIG. 17 described later).
  • the average particle diameter of the filler 62 (silica filler) is preferably in the range of about 0.5 to 20 ⁇ m. When the average particle diameter of the filler 62 is in the above range, it is considered that the effect of reducing the laser absorption rate by the filler 62 (details will be described later) is increased.
  • the resin 61 is made of a thermosetting epoxy resin.
  • the resin 61 thermosetting resin
  • the resin 61 is not limited to this, and in addition to epoxy resin, phenol resin, polyphenylene ether (PPE), polyphenylene oxide (PPO), fluorine-based resin, LCP (liquid crystal polymer), polyester resin, An imide resin (polyimide), a BT resin, an allylated phenylene ether resin (A-PPE resin), an aramid resin, or the like can be used.
  • the resin 61 may be made of an ultraviolet curable resin instead of a thermosetting resin. Examples of the ultraviolet curable resin include an epoxy acrylate resin or an acrylic resin.
  • the conductor layers 113 to 116 including the pad 63 are composed of, for example, two layers of an electroless plating film and an electrolytic plating film.
  • the present invention is not limited to this.
  • the pad 63 or the like may be configured by three layers of a metal foil (for example, a copper foil), an electroless plating film, and an electrolytic plating film (see FIG. 16 described later).
  • the electroless plating film and the electrolytic plating film are made of copper. And when forming an electroless-plating film
  • the present invention is not limited to this, and the electroless plating film and the electrolytic plating film may be made of other materials (for example, metals other than copper).
  • Each conductor layer may be composed of a plurality of layers made of different materials.
  • the kind of catalyst is also arbitrary. If not necessary, a catalyst may not be used.
  • the insulating layer 100a and the insulating layers 101 to 104 are made of a thermosetting epoxy resin.
  • the material of the insulating layer 100a and the insulating layers 101 to 104 is not limited to this and is arbitrary.
  • the resin constituting the insulating layers 101 to 104 is preferably a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
  • the thermosetting resin for example, an imide resin (polyimide), a BT resin, an allylated phenylene ether resin (A-PPE resin), an aramid resin, and the like can be used in addition to the epoxy resin.
  • a thermoplastic resin liquid crystal polymer (LCP), PEEK resin, PTFE resin (fluorine resin) etc.
  • each insulating layer may be composed of a plurality of layers made of different materials.
  • the wiring board 100 can be manufactured by alternately building up the insulating layers 101 to 104 and the conductor layers 113 to 116 on the substrate 200 and then providing the solder resists 105 and 106 on the outermost layer. .
  • the insulating layers 101 to 104 can be formed (laminated) by, for example, vacuum lamination using a resin film.
  • the conductor layers 113 to 116 may be any one of, for example, a panel plating method, a pattern plating method, a full additive method, a semi-additive (SAP) method, a subtractive method, and a tenting method, or any combination of two or more thereof. Can be formed by different methods.
  • the solder resists 105 and 106 can be manufactured by, for example, screen printing, roll coating, or lamination.
  • the wiring board 100 (particularly the structure shown in FIG. 4) is manufactured by a procedure as shown in FIG.
  • step S11 a conductor layer is formed on an insulating layer (lower insulating layer).
  • an insulating layer 104 (lower insulating layer) made of, for example, a thermosetting epoxy resin is prepared, and the second surface of the insulating layer 104 is roughened by, for example, etching. Subsequently, the catalyst is adsorbed on the second surface (roughened surface) of the insulating layer 104 by dipping, for example.
  • This catalyst is, for example, palladium.
  • a solution of palladium chloride or palladium colloid can be used. In order to fix a catalyst, you may heat-process after immersion.
  • an electroless plating film 1001 is formed on the second surface of the insulating layer 104 by, for example, chemical plating.
  • the plating solution for example, a copper sulfate solution to which a reducing agent or the like is added can be used.
  • the reducing agent for example, formalin, hypophosphite, glyoxylic acid, or the like can be used.
  • a plating resist 1002 is formed on the electroless plating film 1001.
  • the plating resist 1002 has an opening 1002a at a predetermined position.
  • a copper electrolytic plating film 1003 is formed in the opening 1002a of the plating resist 1002 by, for example, a pattern plating method. Specifically, copper (phosphorous copper) which is a material to be plated is connected to the anode, and an electroless plating film 1001 which is a material to be plated is connected to the cathode and immersed in a plating solution.
  • a direct current voltage is applied between the two electrodes to pass a current, and copper is deposited on the second surface of the electroless plating film 1001 where the cathode is exposed.
  • the electrolytic plating film 1003 is partially formed on the electroless plating film 1001.
  • a copper sulfate solution, a copper pyrophosphate solution, a blue (cyanide) copper solution, or a copper borofluoride solution can be used.
  • the plating resist 1002 is removed by, for example, a predetermined stripping solution.
  • conductor 63a is formed as shown in FIG. 9, and oxide film 63b is formed on the surface of conductor 63a.
  • a pad 63 is formed in the conductor layer 116.
  • the structure of the conductor 63a of the pad 63 is not limited to the two-layer structure of the electroless plating film and the electrolytic plating film (see FIG. 16 described later).
  • step S12 of FIG. 7 a solder resist (upper insulating layer) is formed on the insulating layer 104 (lower insulating layer) so as to cover the pad 63 (conductor pattern).
  • a solder resist 106 (upper insulating layer) is formed on the insulating layer 104 by, for example, screen printing, roll coating, or lamination. Thereby, the pad 63 is covered with the solder resist 106.
  • the solder resist 106 includes, for example, a filler 61 made of a silica-based filler in a ratio of about 2 to 40 wt% in a resin 61 made of a thermosetting epoxy resin. At this stage, the solder resist 106 is in a semi-cured state.
  • the color of the solder resist 106 is preferably green, black, or blue in consideration of compatibility with a green laser described later.
  • step S13 of FIG. 7 the solder resist 106 on the pad 63 (conductor pattern) is removed by irradiating the laser beam, and the pad 63 is exposed to that portion.
  • the light shielding mask 1004 having the opening 1004a is provided on the second surface side of the irradiated object (solder resist 106, etc.).
  • the entire surface (specifically, the entire second surface) is irradiated with a green laser.
  • the green laser is a second harmonic of a fundamental wave having a wavelength of about 1064 nm and indicates a laser beam having a wavelength of about 532 nm.
  • This laser light irradiation is performed with the solder resist 106 being semi-cured.
  • the irradiated object is fixed and the green laser (strictly, the aim) is moved, or conversely, the green laser (strictly, the aiming) ) Is preferably moved to move the irradiated object.
  • the green laser it is preferable to move (scan) the green laser using, for example, a galvanometer mirror.
  • the laser intensity is preferably adjusted by pulse control.
  • the number of shots (number of irradiations) is changed without changing the laser intensity per shot (one irradiation). That is, when the desired laser intensity cannot be obtained with one shot, the same irradiation position is irradiated with laser light again.
  • the time for changing the irradiation condition can be omitted, and it is considered that the throughput is improved.
  • the method is not limited to this, and the laser intensity adjustment method is arbitrary.
  • the irradiation conditions may be determined for each irradiation position, and the number of irradiations may be constant (for example, one shot per irradiation position). Further, in the case of performing laser irradiation a plurality of times at the same irradiation position, the laser intensity may be changed for each shot.
  • the spot diameter d21 of the laser beam is, for example, 30 ⁇ m.
  • the scanning direction of the laser light is the X direction.
  • the unit movement amount d22 in the X direction (the distance between the irradiation centers P of adjacent spots) is, for example, 20 ⁇ m.
  • the unit movement amount d23 in the Y direction (distance between the irradiation centers P of adjacent spots) is, for example, 15 ⁇ m.
  • the scanning speed of the laser beam is, for example, 3000 mm / sec. That is, when the laser beam is scanned 20 ⁇ m in the X direction for each shot, 150,000 shots of the laser beam are irradiated per second.
  • laser irradiation is performed on the first line on the XY plane of the irradiated object, for example, (0, 0) to (XX, 0). Specifically, laser irradiation is performed on the first irradiation position (0, 0), and when the laser irradiation is completed, the unit moves to the X2 side by the unit movement amount d22 to the next irradiation position (20, 0). Laser irradiation is performed. Then, as indicated by arrows in FIG. 11, laser irradiation and movement toward the X2 side are repeated, and laser irradiation is sequentially performed on each irradiation position set in the X direction of the irradiated object. Thus, when the green laser irradiation is completed for the entire X direction of the irradiated body, the laser irradiation for the first line is completed.
  • laser irradiation is performed on the second line on the XY plane of the irradiated object, for example, (0, 15) to (XX, 15).
  • the green laser returns the X coordinate to the origin from the last irradiation position (XX, 0) of the first line and sets the Y coordinate to the unit movement amount d23.
  • the laser beam is moved to the Y1 side only, and the laser beam is scanned from the irradiation position (0, 15) toward the X2 side again in the same manner as the first line.
  • the entire area of the second surface (XY plane) of the irradiated object can be irradiated with the green laser.
  • the laser beam is scanned along the X direction
  • the laser beam may be scanned along the Y direction.
  • the laser irradiation may be stopped in the non-irradiated portion, and the laser light may be irradiated only on the portion to be irradiated.
  • an irradiation position, a laser intensity control method, and the like are arbitrary.
  • the laser light irradiation in step S13 in FIG. 7 is performed by one scan for each irradiated object.
  • the wiring board 100 can be manufactured with high production efficiency.
  • the manufacturing method of the wiring board 100 is not limited to such a scanning method, and two or more laser scans may be performed for one irradiated body.
  • the laser irradiation is continued and desmearing is performed. Specifically, the surface of the pad 63 (copper) is irradiated with laser to remove the resin residue on the pad 63 and the oxide film 63b (copper oxide) on the surface of the pad 63. Thereby, the resin residue on the pad 63 is reduced, and it is considered that the decrease in solder wettability due to the resin residue is suppressed. Further, the conductor 63a (the surface F1 of the pad 63) is exposed to the opening 106a, so that when the solder 1000a (FIG.
  • the conduction resistance due to the oxide film 63b is not increased. It is done. Moreover, since the drilling (removal of the solder resist 106) and the desmear are performed by a common laser irradiation process, it is not necessary to provide a separate desmear process. Further, when a roughened surface is formed on the conductor 63a (the surface F1 of the pad 63), the surface of the pad 63 (copper) is smoothed by laser irradiation. , Ni / Au plating) can be reduced, and the effect of preventing the solder from falling off can be expected.
  • the resin residue on the pad 63 (conductor pattern) after laser irradiation is removed by using a green laser in the laser irradiation for drilling and desmearing (step S13 in FIG. 7). It is considered that the oxide film 63b on the surface of 63 can be removed. Further, it is considered that the opening 106a can be formed in the solder resist 106 with low laser intensity, that is, with a small number of shots (for example, one shot) by adjusting the content of the filler 62 to an appropriate range.
  • this will be described with reference to FIG.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the wavelength of laser light and the absorptance when each of epoxy resin (line L11), copper (line L12), and silica (line L13) is irradiated with laser light.
  • epoxy resin line L11
  • copper line L12
  • silica line L13
  • the laser beam LZ3 green laser
  • the laser beam LZ5 having a wavelength of about 10640 nm
  • a second harmonic of a YAG or YVO 4 laser can be used.
  • a light source of the laser beam LZ5 for example, a CO 2 laser can be used.
  • the absorption rate of the laser beam LZ5 is high in both the epoxy resin (line L11) and silica (line L13), but the absorption rate of the laser beam LZ3 is approximately about in the epoxy resin (line L11). It is as high as 50 to 70% and as low as less than about 10% for silica (line L13).
  • the solder resist 106 since the solder resist 106 includes not only the resin 61 (epoxy resin) but also the filler 62 (silica filler), when the solder resist 106 is irradiated with the green laser, the filler 62 is filled. Thus, it is considered that the progress of the decomposition reaction (photochemical reaction) of the solder resist 106 is suppressed.
  • the content of the filler 62 in the method for manufacturing a wiring board according to the present embodiment is in the range of about 2 to 40 wt%. From the results of the inventor's experiment, etc., when the content of the filler 62 is less than about 2 wt%, there is a concern about damage to the surface of the pad 63, while when the content of the filler 62 exceeds about 40 wt%, the solder resist 106 is used. It will be difficult to remove the material. Therefore, if the content of the filler 62 contained in the solder resist 106 is adjusted to about 2 to 40 wt%, the opening 106a can be formed in the solder resist 106 with a small number of shots without damaging the surface of the pad 63.
  • the filler 62 is concentrated near the interface between the solder resist 106 and the pad 63 by selectively removing the resin component contained in the solder resist 106. As a result, the irradiation energy of the laser light is suppressed by the filler 62 near the interface, and it is considered that only the oxide film 63b can be removed without excessively removing the pad 63.
  • the average particle diameter of the filler 62 is preferably in the range of about 0.5 to 20 ⁇ m.
  • the average particle size of the filler 62 is less than about 0.5 ⁇ m, there is a concern about damage to the surface of the pad 63, while when the average particle size of the filler 62 exceeds about 20 ⁇ m, the removal of the solder resist 106 is considered difficult. It is done. Therefore, if the average particle diameter of the filler 62 contained in the solder resist 106 is adjusted to about 0.5 to 20 ⁇ m, the openings 106a can be formed in the solder resist 106 with a small number of shots without damaging the surface of the pad 63. Will be possible.
  • the absorption rate of copper (line L12) is higher for the laser beam LZ3 than for the laser beam LZ5.
  • the absorption rate of laser light in copper is somewhat high. This is because the oxide film 63b can be easily removed.
  • the absorption rate of the laser beam in copper is too high, there is a risk that inconvenience such as excessive cutting of copper (conductor 63a) may occur.
  • the green laser is moderately absorbed by copper, it is considered suitable for laser irradiation for desmear. It is considered that the laser light absorption rate in copper is preferably about 50%.
  • laser light having a wavelength smaller than the laser light LZ4 having a wavelength of about 1064 nm decomposes the irradiated object mainly by photochemical reaction
  • laser light having a wavelength larger than the laser light LZ4 is mainly affected by thermal reaction. It is considered to decompose the irradiated body. Comparing the two reactions, it is considered that the photochemical reaction using light as it is is more energy efficient than the thermal reaction using light converted into heat. From this, it is considered that the green laser is excellent in terms of energy efficiency.
  • the laser beam LZ1 having a wavelength of about 200 nm, the laser beam LZ2 (UV laser) having a wavelength of about 355 nm, and the laser beam LZ3 (green laser) having a wavelength of about 532 nm are compared.
  • an excimer laser can be used as the light source of the laser light LZ1.
  • the laser beam LZ2 for example, the third harmonic of a YAG or YVO 4 laser can be used.
  • laser beams LZ1 to LZ3 are considered to be common in that the irradiated object is decomposed mainly by a photochemical reaction.
  • the laser beam LZ1 is the highest and the laser beam LZ2 is the next highest.
  • the laser beam LZ3 is the lowest. More specifically, the absorptances of the laser beams LZ2 and LZ3 are in the order of epoxy resin (line L11), copper (line L12), and silica (line L13) from the highest, but the absorptance of the laser beam LZ1.
  • the laser beam used for the laser irradiation for drilling and desmearing can decompose the irradiated object mainly by a photochemical reaction, that is, has a wavelength of about 1064 nm or less. It is conceivable that. Further, the absorption rate of the laser beam in copper is increased in order of the epoxy resin (line L11), copper (line L12), and silica (line L13) so that the absorption rate of the laser beam in copper is increased to some extent. It is considered preferable. Accordingly, it is considered that the wavelength of the laser beam is preferably in the range R21 in FIG. 14, that is, in the range of about 300 to 1064 nm.
  • the wavelength of the laser light is preferably in the range of about 450 to 600 nm (range R22). It is considered more preferable to be in the range of about 500 to 560 nm (range R23).
  • a YAG laser, a YVO 4 laser, an argon ion laser, or a copper vapor laser is considered preferable.
  • a YAG laser or YVO 4 laser is used as a light source, a laser beam having a wavelength of about 1064 nm is obtained by the fundamental wave, a laser beam having a wavelength of about 532 nm is obtained by the second harmonic wave, and a wavelength of about 355 nm is obtained by the third harmonic wave.
  • Laser light is obtained.
  • laser light having a wavelength in the range of about 488 to 515 nm can be obtained.
  • laser light having a wavelength in the range of about 511 to 578 nm can be obtained.
  • the light source is not limited to these and is arbitrary, and it is preferable to select an appropriate light source according to the wavelength of the necessary laser light.
  • the fundamental wave of each light source may be used, and the harmonics of each light source may be used.
  • the absorption rate of the laser beam used in the laser irradiation (step S13 in FIG. 7) for drilling and desmearing to the pad 63 (copper) is preferably in the range of about 30 to 60%.
  • this will be described with reference to FIG.
  • FIG. 15 is a chart showing the results of the above drilling and desmearing by irradiating the solder resist 106 with five laser beams LZ1 to LZ5 having different wavelengths.
  • the absorption rate to copper exceeds about 60% (for example, laser beams LZ1 and LZ2)
  • the surface of the pad 63 may be damaged, while the absorption rate to copper is less than about 30%.
  • the laser beams LZ4 and LZ5 it is considered difficult to remove the solder resist 106 and the oxide film 63b. Therefore, if laser light (for example, laser light LZ3) having an absorptivity to the pad 63 (copper) is in a range of about 30 to 60% is used, the pad 63 after laser irradiation is suppressed while suppressing damage to the pad 63 surface. It is thought that the resin residue on (conductor pattern) can be reduced.
  • the wiring board 100 (particularly the structure shown in FIG. 4) is completed by the laser irradiation step (step S13 in FIG. 7).
  • the resin residue on the pad 63 and the oxide film 63b on the surface of the pad 63 can be removed by this laser irradiation process.
  • the electrical characteristics of the pads 63 (external connection terminals) in the wiring board 100 are improved.
  • the conductor 63a of the pad 63 is not limited to a two-layer structure of an electroless plating film and an electrolytic plating film.
  • a metal foil 2001 for example, copper foil
  • an electroless plating film 2002 of copper for example, an electrolytic plating film 2003 of, for example, copper.
  • the number of layers of the conductor 63a is not limited to two or three, and may be arbitrary.
  • the conductor 63a may be composed of four or more layers.
  • 50 wt% or more of the filler 62 (silica filler) included in the solder resist 106 is crushed silica, but the present invention is not limited to this, and any silica filler can be used as the filler 62.
  • 50 wt% or more of the filler 62 (silica-based filler) included in the solder resist 106 may be spherical silica.
  • a conductor other than copper may be used as the material of the pad 63 (particularly the conductor 63a). If a relationship according to the relationship shown in FIG. 14 is obtained, it is considered that an effect similar to the above-described effect can be obtained.
  • the insulating layer 104 is preferably made of a material similar to the material of the solder resist 106 shown in the above embodiment, such as a resin containing a filler in a proportion of about 2 to 60 wt%.
  • the pad 63 functioning as the external connection terminal is exposed by irradiating the laser beam in step S13 of FIG.
  • the present invention is not limited to this, and the above method may be used when other conductor patterns (such as electronic components incorporated in the wiring board and pads of other wiring boards) are exposed.
  • openings such as via holes or through holes in the inner layer may be formed by the laser irradiation described above.
  • an opening for example, a groove or a notch
  • an opening for example, a groove or a notch
  • the electrode 301b (the conductive pattern in the conductor layer 301c) of the electronic component 301a is exposed by the laser irradiation. You may let them. Thereby, the via connection part R31 between the electrode 301b of the electronic component 301a and the upper conductor layer thereof can be formed.
  • the pad 302b (the conductive pattern in the conductive layer 302c) of the flexible wiring board 302a is exposed by the laser irradiation. Good. Thereby, the via connection portion R32 between the pad 302b of the flexible wiring board 302a and the rigid portion (upper conductor layer) can be formed.
  • the pads of the other wiring board 303a are formed by the laser irradiation.
  • 303b conductor pattern in the conductor layer 303c
  • the via connection portion R33 between the pad 303b of the other wiring board 303a and the upper conductor layer thereof can be formed.
  • the configuration of the wiring board 100 and the types, performances, dimensions, materials, shapes, number of layers, or arrangement of the components can be arbitrarily changed without departing from the spirit of the present invention. it can.
  • the via connection portions R31 to R33 may be conformal conductors or filled conductors.
  • the manufacturing method of the wiring board 100 is not limited to the contents shown in FIG. 7, and the order and contents can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention. Moreover, you may omit the process which is not required according to a use etc.
  • the method for manufacturing a wiring board according to the present invention is suitable for manufacturing circuit boards of electronic devices.

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Abstract

　配線板の製造方法は、導体パターン（６３）上に、約２～６０ｗｔ％の割合でシリカ系フィラーを含有する樹脂絶縁層（１０６）を形成することと、樹脂絶縁層（１０６）に、導体パターン（６３）への吸収率が約３０～６０％の範囲にあるレーザ光を照射することにより、導体パターン（６３）に至る開口部（１０６ａ）を形成することと、を含む。

Description

配線板の製造方法
　本発明は、配線板の製造方法に関し、特に絶縁層から導体パターンを露出させる技術に関する。
　特許文献１には、ソルダーレジスト（絶縁層）にＣＯ２レーザを照射することにより、ソルダーレジストに開口を形成し、その開口部にパッドを露出させる配線板の製造方法が開示されている。
特開平１０－３０８５７６号公報
　特許文献１に開示される製造方法においては、ＣＯ２レーザの導体（例えば銅）への吸収率は低い（例えば約１０％）ため、ＣＯ２レーザの照射によって熱反応が起こってソルダーレジスト（絶縁層）を炭化させるおそれがある。またその結果、その炭化したソルダーレジストが、パッド上で残渣となり、外層の導体においては半田の濡れ性を低下させ、内層の導体においてはビアの接続信頼性を低下させることが懸念される。
　また、ＣＯ２レーザの照射では、パッド表面の酸化被膜を除去しきれず、パッド（ビア接続端子や外部接続端子など）の導通抵抗が高くなることが懸念される。
　本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、内層の導体においてはビアの接続信頼性、外層の導体においては半田の濡れ性を向上することを目的とする。
　本発明の一観点に係る配線板の製造方法では、導体パターン上に、約２～６０ｗｔ％の割合でシリカ系フィラーを含有する樹脂絶縁層を形成することと、前記樹脂絶縁層に、前記導体パターンへの吸収率が約３０～６０％の範囲にあるレーザ光を照射することにより、前記導体パターンに至る開口部を形成することと、を含む。
　本発明によれば、内層の導体においてはビアの接続信頼性、外層の導体においては半田の濡れ性を向上することが可能になる。
本発明の実施形態に係る配線板の断面図である。 本発明の実施形態に係る配線板の平面図である。 本発明の実施形態に係る配線板の表面に電子部品を実装した例を示す図である。 図１中の一部を拡大して示す図である。 図４中の一部を拡大して示す図である。 ソルダーレジストから露出される導体層の表面の一部を拡大して示す図である。 本発明の実施形態に係る配線板の製造方法を示すフローチャートである。 絶縁層上に導体層を形成する第１の工程を説明するための図である。 絶縁層上に導体層を形成する第２の工程を説明するための図である。 絶縁層上に導体層を形成する第３の工程を説明するための図である。 図８Ａ～図８Ｃの工程により形成された導体層（パッド）を示す図である。 絶縁層上にパッド（導体パターン）を覆うようなソルダーレジストを形成する工程を説明するための図である。 レーザ照射工程を説明するための平面図である。 レーザ照射工程を説明するための断面図である。 レーザ（厳密にはその照準）を移動させる場合の条件の一例を説明するための図である。 各材料について、レーザの波長と吸収率との関係を示すグラフである。 波長の異なる５つのレーザ光を照射して、ソルダーレジストの穴開け及びデスミアを行った結果を示す図表である。 パッド（導体パターン）が、金属箔、無電解めっき膜、及び電解めっき膜の３層構造からなる配線板の一例を示す断面図である。 ソルダーレジスト（絶縁層）に含まれるフィラーが主に球形シリカから構成される例を示す図である。 上記実施形態の製造方法を、配線板の内層部位を形成するために採用した例を示す図である。 上記実施形態の製造方法を、電子部品を内蔵する配線板を製造するために採用した例を示す図である。 上記実施形態の製造方法を、フレックスリジッド配線板を製造するために採用した例を示す図である。 上記実施形態の製造方法を、他の配線板を内蔵する配線板を製造するために採用した例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中、矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ配線板の主面（表裏面）の法線方向（又はコア基板の厚み方向）に相当する配線板の積層方向を指す。一方、矢印Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２は、それぞれ積層方向に直交する方向（配線板の主面に平行な方向）を指す。配線板の主面は、Ｘ－Ｙ平面となる。また、配線板の側面は、Ｘ－Ｚ平面又はＹ－Ｚ平面となる。
　本実施形態では、相反する法線方向を向いた２つの主面を、第１面（Ｚ１側の面）、第２面（Ｚ２側の面）という。すなわち、第１面の反対側の主面が第２面であり、第２面の反対側の主面が第１面である。積層方向において、コアに近い側を下層（又は内層側）、コアから遠い側を上層（又は外層側）という。
　導体層とは、導体パターンを含む層をいう。導体層の導体パターンは任意であり、導体回路を構成する配線（グランドも含む）や、パッド、ランド等を含む場合もあれば、導体回路を構成しないベタパターン等である場合もある。また、電子部品や他の配線板を内蔵する配線板では、その電子部品の電極や他の配線板のパッドも、導体パターンに含まれる。パッドには、外部接続端子のほか、ビア接続端子や電子部品の電極なども含まれる。絶縁層には、層間絶縁層のほか、ソルダーレジストなども含まれる。開口部には、孔や溝のほか、切欠や切れ目等も含まれる。孔には、ビアホール及びスルーホールが含まれる。孔内に形成される導体のうち、孔の内面（側面及び底面）に形成された導体膜をコンフォーマル導体といい、孔に充填された導体をフィルド導体という。
　めっきとは、金属や樹脂などの表面に層状に導体（例えば金属）を析出させることと、析出した導体の層（例えば金属の層）をいう。めっきには、電解めっきや無電解めっき等の湿式めっきのほか、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の乾式めっきも含まれる。
　レーザ光は、可視光に限られない。レーザ光には、可視光のほか、紫外線やＸ線等の短い波長の電磁波や、赤外線等の長い波長の電磁波も含まれる。各材料へのレーザ光の吸収率は、分光光度計により測定される値である。
　本実施形態の配線板１００は、図１（断面図）及び図２（平面図）に示すように、例えば多層プリント配線板（両面リジッド配線板）である。配線板１００は、基板２００（コア基板）と、絶縁層１０１～１０４（層間絶縁層）と、ソルダーレジスト１０５、１０６（絶縁層）と、導体層１１３～１１６と、を有する。ここで、基板２００の第１面側には、２層の絶縁層１０１、１０３と２層の導体層１１３、１１５とが交互に積層されている。また、基板２００の第２面側には、２層の絶縁層１０２、１０４と２層の導体層１１４、１１６とが交互に積層されている。そして、第１面側の最外層にはソルダーレジスト１０５が形成され、第２面側の最外層にはソルダーレジスト１０６が形成されている。本実施形態において、導体層１１３～１１６は、それぞれ配線やパッド（端子）等で構成される導体回路を含む。ただしこれに限られず、導体層１１３～１１６の導体パターンは任意であり、各層ごとに回路化されていることは必須ではない。また、本実施形態において、絶縁層１０１～１０４及びソルダーレジスト１０５、１０６は、樹脂絶縁層に相当する。
　図３に示すように、配線板１００の表面（片面又は両面）には、例えば半田１０００ａにより、電子部品１０００（又は他の配線板等）が実装される。配線板１００は、例えば携帯電話等の回路基板として使用することができる。
　なお、配線板１００は、リジッド配線板であっても、フレキシブル配線板であってもよい。また、配線板１００は、両面配線板であっても、片面配線板であってもよい。導体層及び絶縁層の層数も任意である。
　基板２００は、絶縁層１００ａと、導体層１１１、１１２と、を有する。基板２００としては、例えば両面銅張積層板を用いることができる。また、基板２００は、両面銅張積層板又は絶縁板を出発材料として、めっき等により、製造することもできる。
　図４に、図１中の領域Ｒ１を拡大して示す。
　パッド６３は、導体層１１６（ひいては導体パターン）の一部であり、外部接続端子として機能する。なお、パッド６３上に半田１０００ａ（図３）を形成する際には、パッド６３の表面に、例えばＮｉ／Ａｕ等の保護導体膜を形成してもよい。
　パッド６３は、導体６３ａと、酸化被膜６３ｂと、から構成される。酸化被膜６３ｂは、導体６３ａの表面に形成され、導体６３ａを覆っている。ただし、ソルダーレジスト１０６には開口部１０６ａ（例えば孔）が形成され、開口部１０６ａにおいては、酸化被膜６３ｂが除去されている。これにより、導体６３ａ（パッド６３の面Ｆ１）が、その開口部１０６ａに露出し、パッド６３に半田１０００ａ（図３）を設けた場合において、酸化被膜６３ｂによる導通抵抗の増大を招かなくなると考えられる。なお、導体６３ａの表面に酸化被膜６３ｂが形成されることは必須ではない。
　ここで、面Ｆ１（露出される導体層１１６の表面）には、図５及び図６（面Ｆ１の一部の拡大図）に示すように、凹凸が形成されている。これにより、パッド６３の面Ｆ１と半田１０００ａ（図３）等との接合強度が向上し得ると考えられる。面Ｆ１の十点平均粗さは、約０．５～１μｍの範囲にあることが好ましい。
　さらに、図２及び図５に示すように、開口部１０６ａの縁には、凸部Ｐ１が形成されている。また、図５中、開口部１０６ａに露出する面Ｆ１と、ソルダーレジスト１０６の開口部１０６ａ側の側面Ｆ２との角度θは、例えば約９０°以上である。
　ソルダーレジスト１０６（絶縁層）は、樹脂６１に約２～６０ｗｔ％の割合でフィラー６２を含有させてなる。樹脂６１は、絶縁性及び熱硬化性を有する。フィラー６２は、シリカ系フィラーからなる。フィラー６２の含有量が上記範囲にあると、パッド６３表面を損傷することなく、低いレーザ強度でソルダーレジスト１０６に開口部１０６ａを形成することが可能になると考えられる（詳しくは後述する）。また、プリント配線板として、ソルダーレジスト１０６の低ＣＴＥ（熱膨張率）化の要求を満足することもできると考えられる。
　シリカ系フィラーとしては、ケイ酸塩鉱物を用いることが好ましい。ケイ酸塩鉱物としては、シリカ、タルク、雲母、カオリン、及びケイ酸カルシウムの少なくとも１つを含むことが好ましく、中でも、シリカ、シリカで表面処理した金属化合物、及びタルクの少なくとも１つを含むことが好ましい。
　好ましい１つの例では、ソルダーレジスト１０６が、約１０～２０ｗｔ％のタルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）及び約１０～２０ｗｔ％のシリカからなるシリカ系フィラー、すなわち合計約２０～４０ｗｔ％のシリカ系フィラーを含む。
　シリカとしては、破砕シリカ、球形シリカ、溶融シリカ、及び結晶シリカの少なくとも１つを用いることが好ましい。本実施形態では、フィラー６２（シリカ系フィラー）が破砕状の無定形シリカ（以下、破砕シリカという）を含む。破砕シリカは、球形シリカに比べて反射率が低いため、後述するレーザ吸収率低減の効果とソルダーレジスト１０６の除去効率を向上する効果とを、フィラー６２の含有量によって微調整し易くなると考えられる。特に、フィラー６２（シリカ系フィラー）の５０ｗｔ％以上が、破砕シリカであることが好ましい。このようにフィラー６２の主成分（半分以上）が破砕シリカであると、フィラー６２がレーザを反射することによって導体へのダメージを小さくする又はダメージの進行を遅らせる効果（詳しくは後述）が大きくなると考えられる。ただしこれに限られず、破砕シリカの含有量は５０ｗｔ％より少なくてもよく、さらには、フィラー６２が、破砕シリカを含んでいなくてもよい（後述の図１７参照）。
　フィラー６２（シリカ系フィラー）の平均粒子径は、約０．５～２０μｍの範囲にあることが好ましい。フィラー６２の平均粒子径が上記範囲にあると、フィラー６２によるレーザ吸収率低減の効果（詳しくは後述）が大きくなると考えられる。
　本実施形態では、樹脂６１が、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる。ただしこれに限られず、樹脂６１（熱硬化性樹脂）としては、エポキシ樹脂のほか、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、フッ素系樹脂、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ポリエステル樹脂、イミド樹脂（ポリイミド）、ＢＴ樹脂、アリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ－ＰＰＥ樹脂）、又はアラミド樹脂などを用いることができる。また、樹脂６１は、熱硬化性樹脂ではなく、紫外線硬化性樹脂からなってもよい。紫外線硬化性樹脂としては、例えばエポキシアクリレート樹脂、又はアクリル樹脂などがあげられる。
　パッド６３を含め、導体層１１３～１１６は、例えば無電解めっき膜と、電解めっき膜との２層からなる。ただしこれに限られず、例えばパッド６３等は、金属箔（例えば銅箔）と、無電解めっき膜と、電解めっき膜との３層で構成されてもよい（後述の図１６参照）。
　本実施形態では、無電解めっき膜及び電解めっき膜が、銅からなる。そして、無電解めっき膜を形成する際には、触媒としてパラジウムが用いられる。ただしこれに限られず、無電解めっき膜及び電解めっき膜は、他の材料（例えば銅以外の金属）からなってもよい。また、各導体層は、異種材料からなる複数の層から構成されていてもよい。触媒の種類も、任意である。また、必要なければ、触媒を使用しなくてもよい。
　本実施形態では、絶縁層１００ａ及び絶縁層１０１～１０４が、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる。ただしこれに限られず、絶縁層１００ａ及び絶縁層１０１～１０４の材料は任意である。絶縁層１０１～１０４を構成する樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂のほか、例えばイミド樹脂（ポリイミド）、ＢＴ樹脂、アリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ－ＰＰＥ樹脂）、アラミド樹脂などを用いることができる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂（フッ素樹脂）などを用いることができる。これらの材料は、例えば絶縁性、誘電特性、耐熱性、又は機械的特性等の観点から、必要性に応じて選ぶことが望ましい。また、上記樹脂には、添加剤として、硬化剤、安定剤、フィラーなどを含有させることができる。また、各絶縁層は、異種材料からなる複数の層から構成されていてもよい。
　配線板１００は、例えば基板２００に、絶縁層１０１～１０４と、導体層１１３～１１６と、を交互にビルドアップした後、最外層にソルダーレジスト１０５、１０６を設けることで、製造することができる。
　絶縁層１０１～１０４は、例えば樹脂フィルムを用いた真空ラミネートにより、形成（積層）することができる。導体層１１３～１１６は、例えばパネルめっき法、パターンめっき法、フルアディティブ法、セミアディティブ（ＳＡＰ）法、サブトラクティブ法、及びテンティング法のいずれか１つ、又はこれらの２以上を任意に組み合わせた方法で、形成することができる。ソルダーレジスト１０５、１０６は、例えばスクリーン印刷、ロールコート、又はラミネート等により製造することができる。
　上記配線板１００（特に図４に示した構造）は、例えば図７に示すような手順で製造される。
　まず、ステップＳ１１で、絶縁層（下層絶縁層）上に導体層を形成する。
　具体的には、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂からなる絶縁層１０４（下層絶縁層）を準備し、例えばエッチングにより、絶縁層１０４の第２面を粗化する。続けて、例えば浸漬により、絶縁層１０４の第２面（粗化面）に触媒を吸着させる。この触媒は、例えばパラジウムである。浸漬には、例えば塩化パラジウムやパラジウムコロイド等の溶液を使用することができる。触媒を固定するため、浸漬後に加熱処理を行ってもよい。
　続けて、図８Ａに示すように、例えば化学めっき法により、絶縁層１０４の第２面上に、例えば無電解めっき膜１００１を形成する。めっき液としては、例えば還元剤等が添加された硫酸銅溶液などを用いることができる。還元剤としては、例えばホルマリン、次亜リン酸塩、又はグルオキシル酸などを用いることができる。
　続けて、図８Ｂに示すように、無電解めっき膜１００１上にめっきレジスト１００２を形成する。めっきレジスト１００２は、所定の位置に開口部１００２ａを有する。続けて、例えばパターンめっき法により、めっきレジスト１００２の開口部１００２ａに、例えば銅の電解めっき膜１００３を形成する。具体的には、陽極にめっきする材料である銅（含リン銅）を接続し、陰極に被めっき材である無電解めっき膜１００１を接続して、めっき液に浸漬する。そして、両極間に直流の電圧を印加して電流を流し、陰極の露出している無電解めっき膜１００１の第２面に、銅を析出させる。これにより、無電解めっき膜１００１上に、部分的に電解めっき膜１００３が形成される。めっき液としては、例えば硫酸銅溶液、ピロリン酸銅溶液、青（シアン）化銅溶液、又はホウフッ化銅溶液などを用いることができる。
　続けて、図８Ｃに示すように、例えば所定の剥離液により、めっきレジスト１００２を除去する。続けて、例えばレーザ又はエッチングにより、不要な無電解めっき膜１００１を除去すると、図９に示すように、導体６３ａが形成され、導体６３ａの表面には、酸化被膜６３ｂが形成される。その結果、導体層１１６中にパッド６３が形成される。なお、パッド６３の導体６３ａの構造は、無電解めっき膜及び電解めっき膜の２層構造に限られず任意である（後述の図１６参照）。
　続けて、図７のステップＳ１２で、絶縁層１０４（下層絶縁層）上にパッド６３（導体パターン）を覆うようなソルダーレジスト（上層絶縁層）を形成する。
　具体的には、図１０に示すように、絶縁層１０４上に、例えばスクリーン印刷、ロールコート、又はラミネート等により、ソルダーレジスト１０６（上層絶縁層）を形成する。これにより、パッド６３は、ソルダーレジスト１０６で覆われる。前述したように、ソルダーレジスト１０６は、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂からなる樹脂６１に、約２～４０ｗｔ％の割合で、シリカ系フィラーからなるフィラー６２を含有させてなる。この段階では、ソルダーレジスト１０６は、半硬化の状態となっている。また、ソルダーレジスト１０６の色は、後述のグリーンレーザとの相性を考慮し、緑系、黒系、又は青系にすることが好ましい。
　続けて、図７のステップＳ１３で、レーザ光を照射することにより、パッド６３（導体パターン）上のソルダーレジスト１０６を除去し、その部分にパッド６３を露出させる。
　具体的には、例えば図１１及び図１２に示すように、被照射体（ソルダーレジスト１０６等）の第２面側に、開口部１００４ａを有する遮光マスク１００４を設けた状態で、被照射体の全面（詳しくは第２面全域）にグリーンレーザを照射する。ここで、グリーンレーザとは、波長約１０６４ｎｍの基本波の第２高調波であって、波長約５３２ｎｍのレーザ光を指す。
　このレーザ光の照射は、ソルダーレジスト１０６が半硬化の状態で行われる。
　上記グリーンレーザを被照射体の全面に照射する場合には、例えば被照射体を固定してグリーンレーザ（厳密にはその照準）を移動させること、又は、逆にグリーンレーザ（厳密にはその照準）を固定して被照射体を移動させることが好ましい。グリーンレーザを移動させる場合には、例えばガルバノミラーによりグリーンレーザを移動させる（走査する）ことが好ましい。また、被照射体を移動させる場合には、例えばシリンドリカルレンズによりグリーンレーザをライン光として、これを所定の位置に照射しつつ、コンベアにより被照射体を移動させることが好ましい。
　なお、レーザ強度（光量）の調整は、パルス制御で行うことが好ましい。具体的には、例えばレーザ強度を変更する場合には、１ショット（１回の照射）あたりのレーザ強度は変えずに、ショット数（照射回数）を変更するようにする。すなわち、１ショットでは所望のレーザ強度が得られない場合には、同じ照射位置に、再度レーザ光を照射する。こうした制御方法によれば、照射条件を変える時間を省略できるため、スループットが向上すると考えられる。
　ただしこれに限られず、レーザ強度の調整方法は任意である。例えば照射位置ごとに照射条件を決め、照射回数を一定（例えば１つの照射位置につき１ショット）にしてもよい。また、同じ照射位置に複数回のレーザ照射を行う場合において、ショットごとにレーザ強度を変えてもよい。
　ここで、ガルバノミラーによりグリーンレーザを移動させる場合の条件の一例を示す。図１３中、レーザ光のスポット径ｄ２１は、例えば３０μｍである。この例では、レーザ光の走査方向を、Ｘ方向とする。Ｘ方向の単位移動量ｄ２２（隣り合うスポットの照射中心Ｐ間の距離）は、例えば２０μｍである。また、Ｙ方向の単位移動量ｄ２３（隣り合うスポットの照射中心Ｐ間の距離）は、例えば１５μｍである。レーザ光の走査速度は、例えば３０００mm／secである。すなわち、１ショットごとにレーザ光をＸ方向に２０μｍ走査する場合には、レーザ光は、１秒間に１５万ショット照射されることになる。
　以下、こうした条件でレーザ照射を行う場合を例にして、レーザ照射態様の一例について説明する。
　この例では、まず、被照射体のＸ－Ｙ平面上の第１のライン、例えば（０，０）～（ＸＸ，０）について、レーザ照射を行う。具体的には、最初の照射位置（０，０）に対してレーザ照射を行い、そのレーザ照射が終わったら、単位移動量ｄ２２だけＸ２側に移動し、次の照射位置（２０，０）に対してレーザ照射を行う。そして、図１１中に矢印で示すように、レーザ照射及びＸ２側への移動を繰り返して、被照射体のＸ方向に設定された各照射位置に、順次レーザ照射を行っていく。こうして、被照射体のＸ方向全域についてグリーンレーザの照射が終わったら、第１のラインに対するレーザ照射は完了したことになる。
　続けて、被照射体のＸ－Ｙ平面上の第２のライン、例えば（０，１５）～（ＸＸ，１５）について、レーザ照射を行う。具体的には、グリーンレーザは、図１１中に矢印で示すように、第１のラインの最後の照射位置（ＸＸ，０）から、Ｘ座標を原点に戻すとともに、Ｙ座標を単位移動量ｄ２３だけＹ１側に移動し、照射位置（０，１５）から、再び第１のラインと同様、Ｘ２側に向かってレーザ光を走査する。こうして、各ラインについて順次レーザ照射を行うことで、被照射体の第２面（Ｘ－Ｙ平面）全域にグリーンレーザを照射することができる。
　ここでは、Ｘ方向に沿ってレーザ光を走査する例を示したが、Ｙ方向に沿ってレーザ光を走査してもよい。また、遮光マスク１００４を用いずに、非照射部分においてはレーザ照射を止めて、照射すべき部分のみにレーザ光を照射するようにしてもよい。その他、照射位置やレーザ強度の制御方法等も任意である。
　図７のステップＳ１３におけるレーザ光の照射は、１つの被照射体につき１回の走査で行われる。これにより、高い生産効率で、配線板１００を製造することができる。ただし、配線板１００の製造方法は、こうした走査方法に限られず、１つの被照射体につき２回以上のレーザ走査を行ってもよい。
　さらに、ソルダーレジスト１０６に開口部１０６ａを形成して、パッド６３が露出した後も、レーザ照射を続けてデスミアを行う。具体的には、パッド６３（銅）の表面にレーザ照射をして、パッド６３上の樹脂残渣及びパッド６３の表面の酸化被膜６３ｂ（酸化銅）を除去する。これにより、パッド６３上の樹脂残渣が低減し、樹脂残渣による半田の濡れ性の低下が抑制されると考えられる。また、導体６３ａ（パッド６３の面Ｆ１）が開口部１０６ａに露出することにより、パッド６３に半田１０００ａ（図３）を設けた場合において、酸化被膜６３ｂによる導通抵抗の増大を招かなくなると考えられる。しかも、穴開け（ソルダーレジスト１０６の除去）及びデスミアが、共通のレーザ照射工程によって行われるため、別途デスミア工程を設ける必要がない。また、導体６３ａ（パッド６３の面Ｆ１）に粗化面が形成されている場合、パッド６３（銅）の表面にレーザ照射をして平滑化する、これにより、その後のパッドの表面処理（例えば、Ｎｉ／Ａｕめっき）における残留ボイドを低減することができ、半田の脱落防止の効果が期待できる。
　また、このレーザ光の照射によって、ソルダーレジスト１０６から露出されるパッド６３の面Ｆ１（導体層１１６の表面）に凹凸（図５及び図６参照）が形成される。これにより、パッド６３の面Ｆ１と半田１０００ａ（図３）等との接合強度が向上し得ると考えられる。
　本実施形態では、上記穴開け及びデスミアのためのレーザ照射（図７のステップＳ１３）において、グリーンレーザを用いることにより、レーザ照射後のパッド６３（導体パターン）上の樹脂残渣を除去し、パッド６３の表面の酸化被膜６３ｂを除去することができると考えられる。また、フィラー６２の含有量等を適切な範囲に調整することにより、低いレーザ強度、すなわち少ないショット数（例えば１ショット）で、ソルダーレジスト１０６に開口部１０６ａを形成することができると考えられる。以下、図１４等を参照して、このことについて、説明する。
　図１４は、エポキシ樹脂（線Ｌ１１）、銅（線Ｌ１２）、及びシリカ（線Ｌ１３）の各々にレーザ光を照射した場合における、レーザ光の波長と吸収率との関係を示すグラフである。なお、エポキシ樹脂を他の樹脂（特に熱硬化性樹脂）に代えても、概ね同様の結果が得られると考えられる。
　まず、波長約５３２ｎｍのレーザ光ＬＺ３（グリーンレーザ）と、波長約１０６４０ｎｍのレーザ光ＬＺ５とを比較する。レーザ光ＬＺ３としては、例えばＹＡＧ又はＹＶＯ４レーザの第２高調波を用いることができる。レーザ光ＬＺ５の光源としては、例えばＣＯ２レーザを用いることができる。
　図１４に示されるように、レーザ光ＬＺ５の吸収率は、エポキシ樹脂（線Ｌ１１）及びシリカ（線Ｌ１３）の両方で高いが、レーザ光ＬＺ３の吸収率は、エポキシ樹脂（線Ｌ１１）では約５０～７０％と高く、シリカ（線Ｌ１３）では約１０％未満と低い。本実施形態においては、ソルダーレジスト１０６に、樹脂６１（エポキシ樹脂）だけでなく、フィラー６２（シリカ系フィラー）も含まれているため、グリーンレーザをソルダーレジスト１０６に照射した場合には、フィラー６２によって、ソルダーレジスト１０６の分解反応（光化学反応）の進行が抑制されると考えられる。その結果、ソルダーレジスト１０６に穴開けするためのレーザ照射（図７のステップＳ１３）においては、ソルダーレジスト１０６下のパッド６３が過剰に除去されにくくなると考えられる。特に、レーザ光ＬＺ３では、シリカ（線Ｌ１３）での吸収率が約１０％未満であるため、こうした効果が大きいと考えられる。
　ここで、本実施形態に係る配線板の製造方法におけるフィラー６２の含有量は、約２～４０ｗｔ％の範囲にある。発明者の実験の結果等から、フィラー６２の含有量が約２ｗｔ％未満の場合はパッド６３表面へのダメージが懸念される一方、フィラー６２の含有量が約４０ｗｔ％を超える場合はソルダーレジスト１０６の除去が困難になると考えられる。そこで、ソルダーレジスト１０６に含まれるフィラー６２の含有量を約２～４０ｗｔ％に調整すれば、パッド６３表面を損傷することなく、少ないショット数でソルダーレジスト１０６に開口部１０６ａを形成することが可能になると考えられる。しかも、ソルダーレジスト１０６に含まれる樹脂成分が選択的に除去されることにより、ソルダーレジスト１０６とパッド６３との界面付近でフィラー６２が濃縮されると考えられる。そしてその結果、その界面付近のフィラー６２によって、レーザ光の照射エネルギーが抑制されるようになり、パッド６３を過剰に除去せずに、酸化被膜６３ｂだけを除去することが可能になると考えられる。
　また、フィラー６２（シリカ系フィラー）の平均粒子径は、約０．５～２０μｍの範囲にあることが好ましい考えられる。フィラー６２の平均粒子径が約０．５μｍ未満の場合はパッド６３表面へのダメージが懸念される一方、フィラー６２の平均粒子径が約２０μｍを超える場合はソルダーレジスト１０６の除去が困難になると考えられる。そこで、ソルダーレジスト１０６に含まれるフィラー６２の平均粒子径を約０．５～２０μｍに調整すれば、パッド６３表面を損傷することなく、少ないショット数でソルダーレジスト１０６に開口部１０６ａを形成することが可能になると考えられる。
　図１４に示されるように、銅（線Ｌ１２）での吸収率は、レーザ光ＬＺ５よりもレーザ光ＬＺ３の方が高い。穴開け後のデスミアにおいては、銅でのレーザ光の吸収率が、ある程度高い方が好ましいと考えられる。酸化被膜６３ｂを除去し易くなるからである。ただし、銅でのレーザ光の吸収率が高過ぎると、銅（導体６３ａ）が過剰に削られてしまうなどの不都合が生じるおそれがある。この点、グリーンレーザは、適度に銅に吸収されるため、デスミアのためのレーザ照射に適していると考えられる。銅でのレーザ光の吸収率は、約５０％であることが好ましいと考えられる。
　また、波長約１０６４ｎｍのレーザ光ＬＺ４よりも小さな波長を有するレーザ光は、主に光化学反応により被照射体を分解し、レーザ光ＬＺ４よりも大きな波長を有するレーザ光は、主に熱反応により被照射体を分解すると考えられる。２つの反応を比較すると、光を熱に変換して使用する熱反応よりも、光をそのまま使用する光化学反応の方がエネルギー効率が高いと考えられる。このことから、グリーンレーザは、エネルギー効率の面でも優れていると考えられる。
　次に、波長約２００ｎｍのレーザ光ＬＺ１と、波長約３５５ｎｍのレーザ光ＬＺ２（ＵＶレーザ）と、波長約５３２ｎｍのレーザ光ＬＺ３（グリーンレーザ）とを比較する。なお、レーザ光ＬＺ１の光源としては、例えばエキシマレーザを用いることができる。レーザ光ＬＺ２としては、例えばＹＡＧ又はＹＶＯ４レーザの第３高調波を用いることができる。
　これらレーザ光ＬＺ１～ＬＺ３は、主に光化学反応より被照射体を分解する点で共通すると考えられる。しかし、図１４に示されるように、エポキシ樹脂（線Ｌ１１）、銅（線Ｌ１２）、及びシリカ（線Ｌ１３）での吸収率については、レーザ光ＬＺ１が最も高く、次にレーザ光ＬＺ２が高く、レーザ光ＬＺ３が最も低い。より詳しくみると、レーザ光ＬＺ２、ＬＺ３の吸収率は、高い方から、エポキシ樹脂（線Ｌ１１）、銅（線Ｌ１２）、シリカ（線Ｌ１３）の順になっているが、レーザ光ＬＺ１の吸収率は、高い方から、エポキシ樹脂（線Ｌ１１）、シリカ（線Ｌ１３）、銅（線Ｌ１２）の順になっている。しかも、レーザ光ＬＺ１では、エポキシ樹脂（線Ｌ１１）での吸収率とシリカ（線Ｌ１３）での吸収率との間にほとんど差がない。したがって、先のレーザ照射工程（図７のステップＳ１３）において、エキシマレーザを用いた場合には、フィラー６２によるレーザ吸収率低減の効果は低いと考えられる。
　以上より、上記穴開け及びデスミアのためのレーザ照射（図７のステップＳ１３）に用いるレーザ光は、主に光化学反応により被照射体を分解できるもの、すなわち約１０６４ｎｍ以下の波長を有することが好ましいと考えられる。また、銅でのレーザ光の吸収率がある程度高くなるように、レーザ光の吸収率は、高い方から、エポキシ樹脂（線Ｌ１１）、銅（線Ｌ１２）、シリカ（線Ｌ１３）の順になっていることが好ましいと考えられる。したがって、上記レーザ光の波長は、図１４中の範囲Ｒ２１、すなわち約３００～１０６４ｎｍの範囲にあることが好ましいと考えられる。さらに、フィラー６２によるレーザ吸収率低減の効果や、ソルダーレジスト１０６を除去する効率等を考慮すると、上記レーザ光の波長は、約４５０～６００ｎｍの範囲（範囲Ｒ２２）にあることが好ましく、中でも、約５００～５６０ｎｍの範囲（範囲Ｒ２３）にあることがより好ましいと考えられる。
　光源としては、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、アルゴンイオンレーザ、又は銅蒸気レーザが好ましいと考えられる。例えばＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザを光源とした場合、基本波により波長約１０６４ｎｍのレーザ光が得られ、第２高調波により波長約５３２ｎｍのレーザ光が得られ、第３高調波により波長約３５５ｎｍのレーザ光が得られる。また、アルゴンイオンレーザによれば、約４８８～５１５ｎｍの範囲にある波長を有するレーザ光が得られる。また、銅蒸気レーザによれば、約５１１～５７８ｎｍの範囲にある波長を有するレーザ光が得られる。ただし、光源はこれらに限られず任意であり、必要なレーザ光の波長に応じて適切なものを選定することが好ましい。また、各光源の基本波を用いてもよく、各光源の高調波を用いてもよい。
　上記穴開け及びデスミアのためのレーザ照射（図７のステップＳ１３）に用いられるレーザ光のパッド６３（銅）への吸収率は、約３０～６０％の範囲にあることが好ましいと考えられる。以下、このことについて、図１５を参照して説明する。
　図１５は、波長の異なる５つのレーザ光ＬＺ１～ＬＺ５をソルダーレジスト１０６に照射して、上記穴開け及びデスミアを行った結果を示す図表である。
　図１５に示されるように、銅への吸収率が約６０％を超える場合（例えばレーザ光ＬＺ１、ＬＺ２）はパッド６３表面の損傷が懸念される一方、銅への吸収率が約３０％未満の場合（例えばレーザ光ＬＺ４、ＬＺ５）はソルダーレジスト１０６や酸化被膜６３ｂの除去が困難になると考えられる。そこで、パッド６３（銅）への吸収率が約３０～６０％の範囲にあるレーザ光（例えばレーザ光ＬＺ３）を用いれば、パッド６３表面へのダメージを抑制しつつ、レーザ照射後のパッド６３（導体パターン）上の樹脂残渣を低減することができると考えられる。
　レーザ照射工程（図７のステップＳ１３）により、配線板１００（特に図４に示した構造）が完成する。上記のように、このレーザ照射工程によって、パッド６３上の樹脂残渣を除去するとともに、パッド６３の表面の酸化被膜６３ｂを除去することができると考えられる。またその結果、配線板１００におけるパッド６３（外部接続端子）の電気的特性が向上すると考えられる。
　以上、本発明の実施形態に係る配線板の製造方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
　パッド６３の導体６３ａは、無電解めっき膜及び電解めっき膜の２層構造からなるものに限られない。例えば図１６（図４に対応した断面図）に示すように、絶縁層１０４側から順に、金属箔２００１（例えば銅箔）、例えば銅の無電解めっき膜２００２、及び例えば銅の電解めっき膜２００３が積層された３層構造からなる導体６３ａであってもよい。さらに、導体６３ａの層数は２層や３層に限られず任意であり、例えば４層以上で構成される導体６３ａであってもよい。
　上記実施形態では、ソルダーレジスト１０６に含まれるフィラー６２（シリカ系フィラー）の５０ｗｔ％以上が破砕シリカであったが、これに限られず、任意のシリカ系フィラーをフィラー６２として採用することができる。例えば図１７に示すように、ソルダーレジスト１０６に含まれるフィラー６２（シリカ系フィラー）の５０ｗｔ％以上が、球形シリカであってもよい。
　パッド６３（特に導体６３ａ）の材料として、銅以外の導体を用いてもよい。図１４に示した関係に準ずる関係が得られれば、前述した効果に準ずる効果が得られると考えられる。
　上記実施形態では、図７及び図８～図１２に示した方法を用いて図１中の領域Ｒ１の構造（外層部位）を形成する場合について言及したが、上記方法は、図１８中の領域Ｒ２の構造（内層部位）を形成するために採用してもよい。この場合、絶縁層１０４に代わって、絶縁層１０２（層間絶縁層）が下層絶縁層となり、ソルダーレジスト１０６に代わって、絶縁層１０４（層間絶縁層）が上層絶縁層となる。この例において、絶縁層１０４は、樹脂に約２～６０ｗｔ％の割合でフィラーを含有させてなるなど、上記実施形態で示したソルダーレジスト１０６の材料と同様の材料からなることが好ましい。
　上記実施形態では、図７のステップＳ１３で、レーザ光を照射することにより、外部接続端子として機能するパッド６３を露出するようにした。しかしこれに限られず、他の導体パターン（配線板に内蔵される電子部品や他の配線板のパッドなど）を露出する場合に、上記方法を用いてもよい。また、外部接続端子（半田バンプなど）を配置するための孔ではなく、内層におけるビアホールやスルーホール等の開口部を、前述のレーザ照射によって形成してもよい。さらには、孔以外の開口部（例えば溝や切欠など）を、前述のレーザ照射によって形成してもよい。
　例えば図１９に示すように、上記方法により、電子部品３０１ａを内蔵する配線板３０１を製造する場合には、上記レーザ照射により、電子部品３０１ａの電極３０１ｂ（導体層３０１ｃ中の導体パターン）を露出させてもよい。これにより、電子部品３０１ａの電極３０１ｂとその上層導体層とのビア接続部Ｒ３１を形成することができる。
　例えば図２０に示すように、上記方法により、フレックスリジッド配線板３０２を製造する場合には、上記レーザ照射により、フレキシブル配線板３０２ａのパッド３０２ｂ（導体層３０２ｃ中の導体パターン）を露出させてもよい。これにより、フレキシブル配線板３０２ａのパッド３０２ｂとリジッド部（上層導体層）とのビア接続部Ｒ３２を形成することができる。
　例えば図２１に示すように、上記方法により、他の配線板３０３ａ（例えば高密度な配線板）を内蔵する配線板３０３を製造する場合には、上記レーザ照射により、他の配線板３０３ａのパッド３０３ｂ（導体層３０３ｃ中の導体パターン）を露出させてもよい。これにより、他の配線板３０３ａのパッド３０３ｂとその上層導体層とのビア接続部Ｒ３３を形成することができる。
　その他の点についても、配線板１００の構成、及びその構成要素の種類、性能、寸法、材質、形状、層数、又は配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。例えばビア接続部Ｒ３１～Ｒ３３は、コンフォーマル導体であっても、フィルド導体であってもよい。
　配線板１００の製造方法は、図７に示した内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序や内容を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。
　上記実施形態及び各変形例は、任意に組み合わせることができる。用途等に応じて適切な組み合わせを選ぶことが好ましい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
　本発明に係る配線板の製造方法は、電子機器の回路基板等の製造に適している。
　６１　樹脂
　６２　フィラー
　６３　パッド
　６３ａ　導体
　６３ｂ　酸化被膜
　１００　配線板
　１００ａ、１０１～１０４　絶縁層
　１０５、１０６　ソルダーレジスト（絶縁層）
　１０６ａ　開口部
　１１１～１１６　導体層
　２００　基板
　３０１、３０３　配線板
　３０２　フレックスリジッド配線板
　３０１ａ　電子部品
　３０２ａ　フレキシブル配線板
　３０３ａ　他の配線板
　３０１ｂ　電極
　３０２ｂ、３０３ｂ　パッド
　３０１ｃ～３０３ｃ　導体層
　１０００　電子部品
　１０００ａ　半田
　１００１　無電解めっき膜
　１００２　めっきレジスト
　１００２ａ　開口部
　１００３　電解めっき膜
　１００４　遮光マスク
　１００４ａ　開口部
　２００１　金属箔
　２００２　無電解めっき膜
　２００３　電解めっき膜
　Ｆ１　面
　Ｆ２　側面
　Ｐ１　凸部
　Ｒ３１～Ｒ３３　ビア接続部

Claims (14)

  1. 　導体パターン上に、約２～６０ｗｔ％の割合でシリカ系フィラーを含有する樹脂絶縁層を形成することと、
    　前記樹脂絶縁層に、前記導体パターンへの吸収率が約３０～６０％の範囲にあるレーザ光を照射することにより、前記導体パターンに至る開口部を形成することと、
    　を含む、
    　ことを特徴とする配線板の製造方法。
  2. 　前記導体パターンは、銅からなり、
    　前記レーザ光は、約４５０～６００ｎｍの範囲にある波長を有する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の配線板の製造方法。
  3. 　前記レーザ光は、約５００～５６０ｎｍの範囲にある波長を有する、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の配線板の製造方法。
  4. 　前記導体パターンは、銅からなり、
    　前記レーザ光の光源は、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、アルゴンイオンレーザ、及び銅蒸気レーザのいずれかである、
    　ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  5. 　前記導体パターンは、銅からなり、
    　前記レーザ光は、ＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザの第２高調波である、
    　ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  6. 　前記レーザ光の照射は、１つの被照射体につき１回の走査で行われる、
    　ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  7. 　前記レーザ光の照射は、被照射体の全面に行われる、
    　ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  8. 　前記レーザ光の照射によって、前記露出される導体パターンの表面の酸化被膜を除去する、
    　ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  9. 　前記レーザ光の照射によって、前記露出される導体パターンの表面に凹凸を形成する、
    　ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  10. 　前記レーザ光の前記シリカ系フィラーへの吸収率が約１０％未満である、
    　ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  11. 　前記シリカ系フィラーの平均粒子径は、約０．５～２０μｍの範囲にある、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  12. 　前記シリカ系フィラーは、シリカ、シリカで表面処理した金属化合物、及びタルクの少なくとも１つを含む、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  13. 　前記シリカ系フィラーは、破砕状の無定形シリカを含む、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
  14. 　前記レーザ光の照射は、前記樹脂絶縁層が半硬化の状態で行われる、
    　ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の配線板の製造方法。
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