JP2005142573A - 多層印刷回路基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース材20の中心層の表面に異型フィルム22を介して、第1金属膜23を付着し、この表面に電解電気メッキを施して電気的に連結されるように第1接続部27を形成し、この表面に電解電気メッキ工程により第2接続部37が一体に形成された接続部40を形成する。第2接続部37の表面に電気的に接続されるように第2金属膜53を形成した後、第2金属膜53の特定部位をエッチングして銅箔パターンを形成する。
【選択図】図1
Description
a.異方性導電接着剤を利用すると、接続抵抗が高いため、低い電気抵抗を必要とする印刷回路基板には適合しないという不都合な点があった。
b.印刷回路基板に穿孔する工程と、その穴にメッキをする工程を実施しなければならないため、全体の工程が非常に複雑であるという不都合な点があった。
c.特許文献1に開示される従来の印刷回路基板の製造方法は、導電性ペーストを数回繰り返して印刷して導体配線部(接続部)を所定高さに形成し、且つ、導体配線部を正確な位置に形成すべきであるため、工程が非常に煩雑になって、生産収率も低下する。導体配線部の下部の直径が、上部の直径より比較的、大きく形成されるので、接続部間の間隔が大きくなり、よって、印刷回路基板の小型化が難しくなるという問題点がある。
d.特許文献2に開示される従来の印刷回路基板の製造方法は、接続部16を所定高さに形成するために第1銅層11を相対的に厚くしなければならず、接続部16を形成するために第1銅層11の多くの部分が不必要に消耗されるという問題点があった。
且つ、回路パターンを形成するための第2銅層12の厚さは20μm以下で、接続部16の形成のための第1銅層11の厚さは、100μm程度であるため、接続部16の形成後、ベース材10の取扱時に第2銅層12が曲がるようになるなど、その取扱が容易でないという問題点があった。
また、接続部16を形成するためのエッチング工程時、接続部16の先端部の直径が基底部の直径より小さくなる現象が発生するので、接続部16の先端部の直径を一定に形成するためには隣接した接続部16間の間隔を適正に確保しなければならないため、微細な回路パターン形成に不利であるという問題点があった。
また、ベース材の中間にプリプレグにより中心層が形成されるので、印刷回路基板を製造する過程で、ベース材の強度を維持することができるため、ベース材の取扱がより容易で、ベース材の両面で同時にそれぞれ二つの印刷回路基板を製造し得るようになって、生産性が従来に比べて格段に向上されるという効果がある。
また、印刷回路基板の上面及び下面にそれぞれ形成される回路パターンを、電気的に接続する接続部を電解電気メッキ工程を施して形成するので、スクリーン印刷法またはエッチングによる方法に比べて材料の損失が少なく、接続部の強度が格段に上昇するという効果がある。
また、研磨工程を施してメッキ突出部を除去することにより、ドライフィルムの除去作業が非常に容易になるという効果がある。
また、接続部の各間隙に絶縁層を形成するとき、多数の保護フィルムを使用することで、絶縁層をより容易で正確に形成することができ、よって、金属薄膜の接着性が上昇されるという効果がある。
図1(A)は、本発明の多層印刷回路基板を完成する直前の印刷回路基板を示した縦断面図で、図1(B)は、本発明の多層印刷回路基板が完成された印刷回路基板を示した縦断面図である。
つまり、図1(A)に図示されるように、ベース材20の中心層21の内部に各異型フィルム22が相互対向し、それら各異型フィルム22の表面に第1金属膜23が付着されている。ここで、該第1金属膜23の材質としては、銅コイル(Copper Coil)を使用することが望ましいが、電気伝導性の良い他の材質を使用することもできる。
まず、図2に示されるように、中心層21の表面に異型フィルム22を介して第1金属膜23を形成し、該各第1金属膜23の表面にエッチングレジスト層の第1ドライフィルム24を付着してベース材20を形成する。
次いで、図4及び図5に示されるように、前記各第1ドライフィルム24の第1メッキ開口25を介して露出された前記各第1金属膜23の表面を、電気的に接続するように銅電解メッキを施して第1メッキ層26を形成する。その後、研磨を施すことで、該各第1メッキ層26の突出部26'を除去した後、所定厚さにする。
次いで、図7に示されるように、前記第1接続部27が形成された各第1金属膜23の表面に第1絶縁材28'、第1保護フィルム29及び第2保護フィルム29'を順次に積層して積層体30を形成する。ここで、前記第1絶縁材28'の材質として、ポリイミド樹脂またはプリプレグを使用することができる。その後、前記積層体30を圧力機器(図示せず)に配置させた後、加熱、加圧する。これによって、第1接続部27の各間隙間に第1絶縁材28'が一部軟質化され、第1接続部27が第1絶縁材28'に貫通して一体となり、図8に示されるように、第1絶縁層28が形成される。
この時、前記研磨工程は、多様な状態で実施することができるが、まず、前記第2保護フィルム29'を除去した状態で遂行する。
且つ、前記第2保護フィルム29'のみを除去して、前記第1保護フィルム29を絶縁材28'の外側の面にそのまま置いた状態で、研磨を遂行することができる。この場合、研磨工程後に第1保護フィルム29を除去すると、前記第1絶縁層28の表面に比べて、前記第1接続部27は前記第1保護フィルム29より外側に突出する。
また、前記第2保護フィルム29'は、圧力機器の圧力を前記第1絶縁材28'に均一に伝達する役割をするが、ここで、圧力機器(図示せず)が前記積層体30を加圧する時、前記第1接続部27の端部が均一に前記第1絶縁材28'に接触し、この状態で、前記第1接続部27の端部が前記第1絶縁材28'を容易に貫通し、前記第1絶縁層28が第1接続部27の各間隙に均一に充填される。
この時、前記第2メッキ開口32の直径は、前記第1接続部27の外側の面が第2メッキ開口32を通じて外側に露出される程度に、前記第1接続部27の直径よりやや小さいかまたは同様に形成することが望ましい。
このとき、前記各第2メッキ層36の厚さを前記第2ドライフィルム34の厚さと同様に研磨することが望ましい。
ここで、前記接続部40は、第1接続部27及び該第1接続部27と一体に形成される第2接続部37から形成され、前記第2接続部37の直径37aは、前記第1接続部27の直径27aより小さく形成されることが望ましい。
言い換えると、前記第2メッキ開口32を通じて露出された第1接続部27の外側の面に第2接続部37を一体にした接続部40を電気電解メッキを施して形成するが、この時、前記第2メッキ開口32の直径が前記第1接続部27の直径より小さい場合は、電解電気メッキ工程時に発生する許容誤差、つまり、前記第2メッキ開口32が前記第1接続部27のセンターラインに正確に位置することができない誤差が発生しても接続部40を手軽に形成することができる。
ここで、積層体41を第2絶縁層28の外側の面に加熱、加圧する工程は、図7ないし図9で説明した工程とほとんど同様である。
加圧工程の以後は、図15に図示されるように、前記第4保護層49'を除去して前記第2絶縁層48を扁平に研磨する。
図17(A)は、第1絶縁層の表面に第2絶縁材、第3保護フィルム及び第4保護フィルムを順次に積層して積層体を形成した後、該積層体を加熱、加圧する方法を示した工程図あり、図17(B)は、剥離液で第4保護フィルムを除去した後、第3保護フィルムを第2接続部と同様な高さに研磨する方法を示した工程図であり、図17(C)は、第2接続部に第2金属膜を熱圧着する方法を示した工程図である。
まず、メッキレジストとしてのドライフィルムを使用して第1接続部及び第2接続部からなる2段の接続部を形成し、その後、ドライフィルムを除去して接続部か第1金属膜と共に外側に全て露出されるようにする。
次いで、前記接続部の各間隙に絶縁材を加熱、圧着して絶縁層を形成し、前記接続部及び絶縁層の表面を同様な高さに研磨する。その後、表面に第2金属膜を接着し、前記接続部を通じて前記第1金属膜と第2金属膜とを互いに電気的に接続し、ベース材を分離して回路パターンを形成することで、二つの印刷回路基板を形成する。
21:中心層
22:異型フィルム
23:第1金属膜
24:第1ドライフィルム
25:第1メッキ開口
26:第1メッキ層
27:第1接続部
28:第1絶縁層
28':第1絶縁材
30:積層体
32:第2メッキ開口
34:第2ドライフィルム
36:第2メッキ層
37:第2接続部
40:接続部
41:積層体
48:第2絶縁層
48':第2絶縁材
53:第2金属膜
60、60':印刷回路基板
65:銅箔パターン
Claims (20)
- 各絶縁層の上面及び下面に第1金属膜及び第2金属膜が形成され、それら第1金属膜と第2金属膜とが電気的に接続されるように、前記絶縁層の内部に接続部が形成された多層印刷回路基板であって、
前記接続部は、前記第1金属膜にメッキを施して形成される第1接続部と、該第1接触部の表面にメッキを施すことで、前記第2金属膜に電気的に接続可能に接触される第2接続部と、から構成されることを特徴とする多層印刷回路基板。 - 前記第2接続部の直径は、前記第1接続部の直径より小さく形成されることを特徴とする請求項1に記載の多層印刷回路基板。
- 前記第1接続部の直径及び前記第2接続部の直径は、それぞれ上段から下段まで同様の大きさに形成されることを特徴とする請求項1に記載の多層印刷回路基板。
- 前記第1金属膜の表面にメッキを施して第1接続部を形成する工程と、
前記第1接続部の表面にメッキを施して第2接続部を形成する工程と、
前記第2接続部の側面に絶縁材を積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体を加熱及び加圧することにより、前記第1及び第2接続部を前記絶縁材に一体化させる加圧工程と、
前記第2接続部に電気的に接続可能にするために、前記絶縁層の表面に第2金属膜を形成する工程と、
を順に行うことを特徴とする多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記第2接続部の直径は、前記第1接続部の直径より小さく形成されることを特徴とする請求項4に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記第1接続部の直径及び前記第2接続部の直径は、それぞれ上段から下段まで同様の大きさに形成されることを特徴とする請求項4に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 第1接続部及び第2接続部の側面にそれぞれ絶縁材を配置し、前記絶縁材の上側に保護フィルムを配置することを特徴とする請求項4に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記加圧工程後、前記第2接続部を平坦に研磨することを特徴とする請求項4に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 第1金属膜の表面にメッキを施して第1接続部を形成する工程と、
前記第1接続部の面に第1絶縁材を積層する工程と、
前記第1接続部が第1絶縁材に一体化するように加圧する工程と、
前記第1接続部の上面にメッキを施して第2接続部を形成する工程と、
前記第2接続部の面に第2絶縁材を積層する工程と
前記第2接続部が第2絶縁材に一体化するように加圧する工程と、
前記各第2接続部と電気的に接続されるように前記絶縁材表面に第2金属膜を形成する工程と、
を順に行うことを特徴とする多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記第2接続部の直径は、前記第1接続部の直径より小さく形成することを特徴とする請求項9に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記第1接続部の直径及び前記第2接続部の直径は、それぞれ上段から下段まで同様の大きさに形成されることを特徴とする請求項9に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 第1接続部または第2接続部を第1絶縁材または第2絶縁材に一体化させる加圧工程後、前記第1接続部または第2接続部の高さを、前記第1絶縁材または第2絶縁材の高さと同様に平坦化する工程をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 中心層の表面に各異型(releasing)フィルムを介在し、第1金属膜を付着してベース材を形成する工程と、
前記第1金属膜の表面に電気メッキを施して電気的に接続される第1接続部を形成する工程と、
電気メッキを施して前記第1接続部の表面に第2接続部を一体に形成する工程と、
前記第2接続部の表面にそれぞれ前記接続部と電気的に接続される第2金属膜を形成する工程と、
前記第2金属膜の特定部分をエッチングして銅箔パターンを形成する工程と、
を順に行うことを特徴とする多層印刷回路基板の製造方法。 - 印刷回路基板を二分し得るように、前記中心層の上下表面に相互対向する異型フィルムをそれぞれ設けていることを特徴とする請求項13に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記異型フィルムの長さは、前記中心層の長さより短く形成することを特徴とする請求項13に記載多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記第2接続部の直径は、前記第1接続部の直径より小さく形成することを特徴とする請求項13に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記第2接続部を形成する工程後に、
絶縁材を前記第2接続部側に配置することで積層体を形成する工程と、
前記第1及び第2接続部が前記絶縁材に一体化するように加圧する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記加圧工程後、前記絶縁材の高さと同様に前記第2接続部の上面の平坦にする工程をさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記第1接続部側に第1絶縁材を配置して加圧することで、前記第1接続部を前記第1絶縁材に一体化させる加圧工程と、
前記第2接続部側に第2絶縁材を配置して加圧することで、前記第2接続部を前記第2絶縁材に一体化させる加圧工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記加圧工程後、前記一体化された絶縁材の高さと同様に前記第1接続部または第2接続部の上面を平坦にする工程をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
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