JP2000223833A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２以上の配線パターン層を有する多層プリン
ト配線板の製造方法において、各層の寸法変化を正確に
測定して各層ごとの寸法補正値を求めることにより各層
間のランドとビアホールの位置合せ精度を高める、製品
の品質向上を可能にする。 【解決手段】 (a) 絶縁板の少なくとも一方の面に内パ
ターン層を形成し、(b)この内パターン層の上に層間材
層を積層し、(c) この層間材層にビアホールの小孔およ
び複数のアライメント用ビアホールの小孔を加工し、
(d) この層間材層の表面にめっき処理を施してめっき層
を形成し、(e) アライメント用ビアホールを基準として
めっき層に形成する配線パターン層の寸法補正値を求
め、(f) この寸法補正値を用いて外パターン層を形成
し、(g) 工程(b)〜(f)を積層数に応じて繰り返す。工程
(f)ではこの寸法補正値を用いて露光マスクを製作し、
工程(c)ではレーザビームにより小孔を加工することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の配線パタ
ーン層を順次形成し積層するビルドアップ法による多層
プリント配線板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数の配線パターン層を順番に重ねて形
成してゆくビルドアップ法が公知である。この方法は絶
縁板に内パターン層となる回路パターンを形成し、この
上に絶縁層となる層間材層を積層し、この層間材層の上
に銅めっき層を形成した後公知のフォトエッチング法に
より回路パターンを形成するものである。すなわち、銅
めっき層の上にフォトレジストを塗布し、露光マスクを
重ねて露光した後エッチング処理することにより外パタ
ーン層となる回路パターンを形成するものである。

【０００３】ここに内パターン層と外パターン層との電
気的接続は、ビアホールを設けることにより行われる。
このビアホールは、層間材層にフォトレジストなどの感
光性樹脂を用いる場合には、露光マスクを重ねてその上
から露光することによってビアホールの小孔を加工すれ
ばよい。またレーザビームを照射することにより小孔を
加工することも行われている。

【０００４】このようなビルドアップ法による多層プリ
ント配線板の製造過程では、一般に各層の寸法変化（伸
縮）が不安定であるという問題がある。特に銅めっき処
理を施す際には、基板を無電界銅めっき浴に浸して無電
界めっきした後、電界銅めっき浴に浸して電界銅めっき
を行うため、絶縁基板となる樹脂層の伸縮による寸法変
化が大きい。このため下層の内パターン層のランドと、
この上に積層された層間材層に形成したビアホールの小
孔との位置合せ精度が悪くなり、製品の品質低下を招
く。

【０００５】そこでこの寸法変化をテスト用に製造した
プリント配線板を用いて検出し、この結果を用いて実際
の製品となるプリント配線板の製造に用いる露光マスク
の寸法補正を行うことが従来より行われている。図６〜
８はこの従来方法を説明するものであり、図６は積層後
のプリント配線板の平面図、図７はそのアライメント用
マーク領域のＸ線透過像図、図８はそのVIII−VIII線断
面図である。

【０００６】これらの図で符号１０はテスト用の多層プ
リント配線板であり、各層がビルドアップ法により形成
されたものである。このプリント配線板１０は製品部分
１２の外側に最後に切り取って廃棄するための除去部分
１４を持ち、この除去部分１４の複数箇所、例えば四隅
にマーク領域１６（１６Ａ〜１６Ｄ）が設けられてい
る。マーク領域１６には、各内パターン層と同一工程で
アライメント用マークとなるランド１８（１８Ａ〜Ｄ）
が形成される。これらの各層ごとに異なるランド１８
は、互いに厚さ方向に重ならない位置に形成されてい
る。各ランド１８には各内パターン層のビアホールと同
時にアライメント用ビアホール２０（２０Ａ〜Ｄ）が加
工されている。

【０００７】これらのランド１８やアライメント用ビア
ホール２０は、層間材層に挟まれているため、積層すみ
のプリント配線板１０の外からは直接視認することはで
きない。そこで積層後にこのプリント配線板１０のマー
ク領域１６にＸ線などの光を照射し、その透過光によっ
て各層のランド１８およびビアホール２０を検出してい
る。図７は１つのマーク領域１６のＸ線透過像を示す。
このように四隅のマーク領域１６について各層のランド
１８とビアホール２０を検出し、各層に対するランド１
８およびビアホール２０の間隔を測定することにより、
各層の配線パターンの寸法変化を検出することができ
る。

【０００８】従来はこのように積層後のプリント配線板
１０から各層の寸法変化（伸縮）を検出し、この寸法変
化を補正するための寸法補正値（スケーリングファク
タ）を求めて各層の露光マスクの寸法を補正していた。
そしてこの寸法補正を行った露光マスクを用いて製品と
なる配線板の各層の回路パターンを形成するものであ
る。

【０００９】

【従来技術の問題点】プリント配線板は一定数まとめて
同時に製造する（ロット生産という）が、製造ロッドご
とに各層の寸法変化が僅かに変動することが避けられな
い。このため前記のようにテスト用のプリント配線板か
ら寸法補正値を求めて製品を量産する際に用いる各層用
の露光マスクをまとめて作成したのでは、各層の寸法変
化の不均一性により、ランドとビアホールとの位置合せ
精度を高めることが困難である。この結果製品の品質が
低下するという問題があった。

【００１０】また従来方法においては、重ねる層数が多
くなるとマーク領域１６に設けるアライメント用のマー
ク、すなわちランド１８やビアホール２０の透過画像が
不鮮明となる。このため各層の寸法補正値の測定精度が
低下するという問題が生じる。

【００１１】

【発明の目的】この発明はこのような事情に鑑みなされ
たものであり、各層の寸法変化を正確に測定して各層ご
との寸法補正値を求めることにより各層間のランドとビ
アホールの位置合せ精度を高めることができ、製品の品
質向上に適する多層プリント配線板の製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【発明の構成】この発明によればこの目的は、２以上の
配線パターン層を有する多層プリント配線板の製造方法
において、(a) 絶縁板の少なくとも一方の面に内パター
ン層を形成し、(b) この内パターン層の上に層間材層を
積層し、(c) この層間材層にビアホールの小孔および複
数のアライメント用ビアホールの小孔を加工し、(d) こ
の層間材層の表面にめっき処理を施してめっき層を形成
し、(e) 前記アライメント用ビアホールを基準として前
記めっき層に形成する配線パターン層の寸法補正値を求
め、(f) この寸法補正値を用いて外パターン層を形成
し、(g) 前記工程(b)〜(f)を積層数に応じて繰り返す、
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法により
達成される。

【００１３】すなわちビルドアップ法では、上層の配線
パターンを形成する際にはその直前に形成した下層の配
線パターンとの相対位置を一致させれば下層のランドと
上層のビアホールとは位置が一致することになることに
着目し、直前に形成した下層の寸法変化をこの下層に設
けたアライメント用ビアホールから求めるものである。
そしてこの結果を用いて上層の配線パターンの寸法補正
値とする。ここに下層の寸法変化測定は、下層の寸法変
化に最も大きい影響を及ぼすめっき工程の後で行う。

【００１４】ここに工程(e)では複数のアライメント用
ビアホールの間隔を測定して露光マスクの寸法補正値を
求め、工程(f)ではこの補正値で補正した露光マスクを
用いて外層パターン層を形成することができる。この寸
法補正値の測定と寸法補正した露光マスクの製作とは、
プリント配線板の１枚毎に行ってもよいし、製造ロット
ごとに行ってもよいし、適宜枚数のプリント配線板の製
造ごとに行ってもよい。ビアホールの小孔およびアライ
メント用ビアホールの小孔は、レーザビームを用いて加
工することができる。しかし感光性樹脂により層間材層
を形成し露光マスクを用いるフォトエッチング法により
これらの小孔を形成してもよい。

【００１５】

【作用】上層の層間材層を積層し、ビアホールの小孔お
よびアライメント用ビアホールの小孔を加工した後、こ
の表面にめっき処理してからアライメント用ビアホール
の間隔を測定し寸法補正値を求める。層間材層となる樹
脂層はめっき処理時に伸縮しその寸法変化が大きくなる
が、このめっき処理後に寸法補正値を求めて記憶するか
ら、このめっき層に形成する配線パターンの寸法補正は
高精度に行うことができる。なお異なる層の配線パター
ン間の相対位置はアライメント用ビアホールや他の位置
基準用マークによって位置合せされる。

【００１６】

【実施態様】図１は本発明に係るプリント配線板の平面
図、図２はそのマーク領域の拡大図、図３は製造工程を
示す図、図４は同じくその反復工程を示す図、図５は製
造工程のフローチャートである。

【００１７】図１において符号５０は多層プリント配線
板であり、製品となる部分５２と、その外側を囲み最終
的には廃棄される除去部分５４とを持ち、その四隅には
マーク領域５６（５６Ａ〜Ｄ）が設けられている。各マ
ーク領域５６には、異なる層のアライメント用ビアホー
ル５８（５８ａ〜ｄ）が厚さ方向に重ならないように形
成されている。図１は最上層のアライメント用ビアホー
ル５８ａのみが示されている。図２は下層のアライメン
ト用ビアホール５８ｂ〜ｄが破線で示されている。なお
この実施態様は４層の配線パターンを持つものであるた
め、マーク領域５６には４つのビアホール５８ａ〜ｄが
形成されている。

【００１８】このプリント配線板５０は次のように作ら
れる。まず絶縁板６０の片面または両面に内パターン層
６２を形成する（図３の（Ａ）、図５のステップ１０
０）。この内パターン層６２は、例えば絶縁板６０とし
て銅箔を張った銅張り絶縁板を用い、その片面または両
面にフォトエッチングによって形成することができる。
この内層パターン６２の一部は、前記マーク領域５６内
に位置するストッパ６２ａとなっている。このストッパ
６２ａは、後記するようにこの上に積層した層間材層６
４にレーザビームによってアライメント用ビアホールの
小孔６６ａを加工する際に、レーザビームがこのストッ
パ６２ａより下へ通過するのを防止するストッパとして
機能するものである。

【００１９】このように内パターン層６２を形成した絶
縁板６０の上には、絶縁樹脂からなる層間材層６４が積
層される（図３の（Ｂ）、図４のステップ１０２）。こ
の層間材層６４はシート状のもの（プリプレグ）を積層
してもよいが、図４のステップ１０２に示すように絶縁
樹脂を塗布した絶縁層であってもよい。

【００２０】この層間材層６４の表面には後記の銅めっ
き層７０との密着性を向上させるために表面粗化処理が
施され（図５，ステップ１０４）、ビアホール用の小孔
６６およびアライメント用ビアホールの小孔６６ａが、
例えばレーザビームによって加工される（図３の
（Ｃ）、ステップ１０６）。すなわちビーム径を絞った
レーザビームを所定位置に垂直に照射することによって
層間材層６４に小孔６６，６６ａを加工する。なお小孔
６６はこの層間材層６４の表面に形成される外パターン
層７８の一部となるビアホール７２となる。この時には
前記除去部分５４に設けた図示しない位置基準マークに
基づいて位置決めされる。

【００２１】このレーザビームによる小孔６６，６６ａ
の加工時には、レーザビームによって層間材層６４の樹
脂や補強材が一旦溶解して蒸散するため、一部の樹脂が
小孔６６，６６ａの内面などに再凝固して固着する。そ
こでこの再凝固により固着した樹脂など（スミアとい
う）を化学処理によって除去する（デスミア処理、ステ
ップ１０８）。そしてこのデスミア処理した積層体６８
（図３の（Ｃ））を無電解銅めっき浴に浸けて無電解銅
めっきを施し、さらに電解銅めっき浴に浸けてその上に
電解銅めっき層７０を形成する（図３の（Ｄ）、ステッ
プ１１０）。この結果内パターン層６２，６２ａと外パ
ターン層となる銅めっき層７０とを導通させるビアホー
ル７２およびアライメント用ビアホール７２ａが形成さ
れる（図３の（Ｄ））。

【００２２】次に四隅のアライメント用ビアホール７２
ａの間隔Ｌ（図１におけるＬ１，Ｌ２など）を測定して
基板の寸法変化量すなわち寸法伸縮量を求める（ステッ
プ１１２）。この寸法変化量からこの銅めっき層７０に
形成する配線パターンの形成に用いる露光マスクの寸法
補正量を求め、この寸法補正量を用いて露光マスク７４
（図３の（Ｅ）参照）を製作する（ステップ１１４）。

【００２３】この露光マスク７４を製作する一方、積層
体６８の上には、感光性レジスト７６を塗布し（図３の
（Ｅ）、ステップ１１６）、この感光レジスト７６の上
に露光マスク７４を重ねて露光し、現像する（ステップ
１１８，１２０）。この時露光マスク７４は、図示しな
い位置基準マークを用いて位置決めする。この位置決め
はアライメント用ビアホール７２ａを用いて行ってもよ
い。この露光、現像によって外パターン層７８のパター
ン部分だけレジストを硬化させて他のレジストを除去す
る。そしてこの積層体６８にエッチング液を噴射してエ
ッチングを行う（ステップ１２２）。この結果外パター
ン層７８が形成される（図４の（Ｆ））。

【００２４】この外パターン層７８は、次に積層する層
間材層８０（図４の（Ｇ））に形成するアライメント用
ビアホールの小孔８２ａの底に位置するストッパ７８ａ
を含む。そして以上のステップ１０２〜１２２を必要回
数繰り返すことにより（ステップ１２４）、必要層数の
多層プリント配線板５０を製作することができる（ステ
ップ１２６）。このプリント配線板５０は図１に示すよ
うに、製品部分５２と除去部分５４とを有するものであ
るから、ここから除去部分５４を切除すればよい。

【００２５】この実施態様では１つの内パターン層６２
の上に外パターン層７８を形成する度に寸法補正した露
光マスク７４を製作する。すなわち１枚のプリント配線
板５０を作る度に、各層ごとに別々の露光マスク７４を
製作することになる。この場合は層間の極めて高精度な
位置合せが可能になる。しかし生産ロットが同じ製品の
間では、種々の処理が同時に行われ基板の寸法変化も極
めて近似するから、生産ロットごとに共通の露光マスク
７４を製作し用いてもよい。この場合には同一の生産ロ
ットに対しては同じ露光マスクを用いることができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、内パタ
ーン層の上に重ねた層間材層にアライメント用ビアホー
ルの複数の小孔を加工し、表面に銅めっき層を形成した
後にこれらの小孔から基板の寸法変形量を求め、この銅
めっき層に形成する外パターン層の寸法補正値を求めて
この外パターン層を形成するから、外パターン層はその
直前に形成した内パターン層に高精度に位置合せするこ
とができる。このため製品の品質を向上させることがで
きる。

【００２７】この場合に外パターン層を露光マスクを用
いてフォトエッチングの手法で形成する際には、ここに
用いる露光マスクをその直前に形成した内パターン層の
寸法変化に基づいた寸法補正値で補正することができる
（請求項２）。このため同様な効果が得られる。ビアホ
ールの小孔およびアライメント用ビアホールの小孔は、
レーザビームで加工することができ、この場合には小孔
を能率良く高精度に形成することができる（請求項
３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により作られたプリント配線板の一実施
態様を示す平面図

【図２】同じくそのマーク領域を示す拡大図

【図３】製造工程を示す図

【図４】同じくその反復工程を示す図

【図５】製造工程のフローチャート図

【図６】従来のプリント配線板を示す平面図

【図７】そのマーク領域のＸ線透過像図

【図８】図７におけるVIII-VIII線断面図

【符号の説明】

１０、５０ プリント配線板 １２、５２ 製品部分 １４、５４ 除去部分 １６、５６ マーク領域 ５８、７２ａ アライメント用ビアホール ６０ 絶縁板 ６２ 内パターン層 ６４ 層間材層 ６６、８２ ビアホールの小孔 ６６ａ、８２ａ アライメント用ビアホールの小孔 ６８ 積層体 ７０ 銅めっき層 ７２ ビアホール ７４ 露光マスク ７６ 感光レジスト ７８ 外パターン層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２以上の配線パターン層を有する多層プ
   リント配線板の製造方法において、 (a) 絶縁板の少なくとも一方の面に内パターン層を形成
   し、 (b) この内パターン層の上に層間材層を積層し、 (c) この層間材層にビアホールの小孔および複数のアラ
   イメント用ビアホールの小孔を加工し、 (d) この層間材層の表面にめっき処理を施してめっき層
   を形成し、 (e) 前記アライメント用ビアホールを基準として前記め
   っき層に形成する配線パターン層の寸法補正値を求め、 (f) この寸法補正値を用いて外パターン層を形成し、 (g) 前記工程(b)〜(f)を積層数に応じて繰り返す、 ことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】 工程(e)は、複数のアライメント用ビア
   ホールの間隔を測定して工程(f)で外パターン層の形成
   に用いる露光マスクの寸法補正値を求め、工程(f)では
   この寸法補正値で補正した露光マスクを用いて外パター
   ン層を形成する請求項１の多層プリント配線板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 工程(c)において、ビアホールの小孔お
   よび複数のアライメント用ビアホールの小孔はレーザビ
   ーム照射によって加工される請求項１または２の多層プ
   リント配線板の製造方法。