JP2013115315A - 配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリプレグと導体パターンを略面一に揃えて不都合を解消できる配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】 銅箔３を使用して薄い配線板を製造する配線板の製造方法であり、サポート基材１の粘着性を有する表面に厚さが１２μｍ以下の銅箔３を着脱自在に粘着して中間体を構成し、この中間体の銅箔３に所定の電極パターン９をアディティブ法により形成し、中間体の所定の電極パターン９にプリプレグ１０と積層用の銅箔１１とを順次積層プレスして積層体１２を構成するとともに、この積層体１２の周縁部１３を打ち抜いて除去し、積層体１２を曲げてサポート基材１を取り外した後、積層体１２のプリプレグ１０から銅箔３をエッチング法により除去して所定の電極パターン９とプリプレグ１０の下面とを面一に揃える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、半導体パッケージ、携帯電話、携帯情報端末等に使用される配線板の製造方法に関するものである。

従来における配線板は、例えば図９に示すように、複数枚の銅箔３Ａとプリプレグ１０とが交互に積層してプレスされ、最上層の銅箔３Ａが配線パターンに形成されるとともに、最下層の銅箔３Ａが電極パターン９に形成される（特許文献１、２、３、４、５、６参照）。

銅箔３Ａとプリプレグ１０とは、様々なタイプがあるが、配線板に軽量化や薄型化が求められる場合には、厚さが１８μｍ以下の銅箔３Ａが使用され、厚さ１００μｍ以下のプリプレグ１０が選択される。また、電極パターン９は、各種のエッチング法により形成され、プリプレグ１０の下面よりも厚さ分だけ下方に突出して複数の凹凸を形成し、プリプレグ１０の下面とは面一ではない不揃いの関係を形成する。

特開２００６‐３２４５４１号公報 特開２００２‐７６６２１号公報 特開２００７‐３２４１６１号公報 特開２０００‐０６８６４８号公報 特開２０１０‐１５３６２８号公報 特開２００９‐７１１３２号公報

従来における配線板は、以上のように構成され、プリプレグ１０と電極パターン９とが面一ではない不揃いの関係なので、配線板の薄型化に支障を来たしたり、配線板が表面実装型半導体パッケージ（例えば、ＢＧＡ、ＰＢＧＡ、ＦＢＧＡ等）のサブストレートとして用いられる場合に、半田ボールの搭載等が困難になるおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、プリプレグと導体パターンとを略面一に揃えて不都合を解消することのできる配線板の製造方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、銅箔を使用して薄い配線板を製造する配線板の製造方法であって、
サポート基材の粘着面に厚さ１２μｍ以下の銅箔を着脱自在に粘着して中間体を構成し、この中間体の銅箔に所定の導体パターンをアディティブ法により形成し、中間体の所定の導体パターンにプリプレグと積層用の銅箔とを積層プレスして積層体を構成するとともに、この積層体の積層用の銅箔に所定の導体パターンを形成し、積層体からサポート基材を取り外した後、積層体のプリプレグから銅箔をエッチング法により除去して所定の導体パターンとプリプレグとを略面一に揃えることを特徴としている。

なお、中間体の銅箔にレジスト層を積層して露光現像することにより、レジスト層に所定の導体パターン用の形成パターンをパターニングし、中間体をメッキ処理してレジスト層の形成パターンに所定の導体パターンを形成することができる。
また、積層体の積層用の銅箔にプリプレグを介し積層用の銅箔を新たに積層プレスし、この新たな積層用の銅箔に所定の導体パターンを形成する処理を繰り返すことにより、積層体を多層化することができる。
さらに、積層体を構成してその周縁部を除去し、積層体を曲げてサポート基材を取り除くことが可能である。

ここで、特許請求の範囲におけるサポート基材の粘着面は、サポート基材の表裏面、サポート基材の表面、サポート基材の裏面を特に問うものではない。所定の導体パターンには、所定の配線パターンや電極パターン等が含まれる。さらに、積層体の層間には接続用のビアを形成し、このビアにはメッキを施すことができる。

本発明によれば、中間体の所定の導体パターンにプリプレグを加熱加圧するので、所定の導体パターンとプリプレグとが一体化する。したがって、所定の導体パターンとプリプレグとが凸凹になることがなく、略面一に揃って整合する。

本発明によれば、プリプレグと導体パターンとを略面一に揃えて不都合を解消することができるという効果がある。また、銅箔に所定の導体パターンをアディティブ法により形成するので、微細なパターンを高精度に形成することができる。
また、請求項２記載の発明によれば、積層体を多層化してその強度を増大させるので、積層用の銅箔の接着や積層に支障を来たすのを防ぐことができる。また、積層体の多層化により、配線量の増大に対応することができるので、ＬＳＩ等の高性能化や小型化、部品点数の増加等に対処することができる。

本発明に係る配線板の製造方法の実施形態におけるサポート基材の表面に銅箔を粘着する状態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る配線板の製造方法の実施形態におけるサポート基材に粘着した銅箔からキャリア基材を剥離した状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る配線板の製造方法の実施形態における中間体の銅箔にレジスト層を貼着した状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る配線板の製造方法の実施形態における中間体の周囲に銅テープを貼着した状態を模式的に示す部分断面説明図である。 本発明に係る配線板の製造方法の実施形態における中間体からレジスト層を除去する状態を模式的に示す部分断面説明図である。 本発明に係る配線板の製造方法の実施形態における中間体の所定の電極パターンにプリプレグと積層用の銅箔とを順に積層する状態を模式的に示す部分断面説明図である。 本発明に係る配線板の製造方法の実施形態における積層体の周縁部を打ち抜いて除去する状態を模式的に示す部分断面説明図である。 本発明に係る配線板の製造方法の実施形態における積層体のプリプレグから銅箔を除去した状態を模式的に示す部分断面説明図である。 従来の配線板を模式的に示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における配線板の製造方法は、図１ないし図８に示すように、サポート基材１に銅箔３を着脱自在に粘着して中間体５を構成し、この中間体５の銅箔３に所定の電極パターン９をセミアディティブ法により形成し、中間体５の所定の電極パターン９にプリプレグ１０と積層用の銅箔１１をプレスして積層体１２を構成するとともに、この積層体１２の周縁部１３を除去してサポート基材１を取り外した後、積層体１２から銅箔３を除去して所定の電極パターン９とプリプレグ１０とを露出させ、かつ面一に揃えて整合させるようにしている。

サポート基材１は、図１や図２等に示すように、所定の材料を使用して銅箔３、プリプレグ１０、積層用の銅箔１１よりも大きい平面矩形の平板に形成され、平坦な全上面に粘着性を有する粘着層２が一体的に積層形成されており、この粘着層２の露出した表面に薄い銅箔３が着脱自在に粘着保持される。このサポート基材１は、特に限定されるものではないが、例えば銅や４２アロイ等からなる金属シート、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、ガラスエポキシ（ガラエポ）等を使用し、剛性、ハンドリング性、取扱性等を確保する観点から２５μｍ〜１ｍｍの厚さに形成される。

粘着層２は、厚さ１〜５０μｍ、好ましくは２０μｍ程度の厚さを有するシリコーン系、フッ素系、エポキシ系、ウレタン系の粘着剤からなる。この粘着層２の材料は特に制限されるものではないが、銅箔３、プリプレグ１０、積層用の銅箔１１のプレス時に不要なガスが発生拡散するのを防止し、しかも、優れた粘着性や剥離性等を得るため、熱硬化系の粘着剤、すなわち、シリコーン系粘着剤の採用が好ましい。

銅箔３は、除去作業や配線板の薄型化に資するため、厚さ１２μｍ以下、例えば厚さ６μｍや９μｍタイプが使用される。この銅箔３は、そのまま使用しても良いが、作業の便宜を図りたい場合には図１に示すように、平面矩形のキャリア基材４の粘着性を有する表面に着脱自在に保持されることが好ましい。このキャリア基材４としては、特に限定されるものではないが、例えば粘着フィルムと一体化された再剥離フィルムや所定の強度を有する板（例えば、厚さ３５〜４０μｍ程度の銅箔等）等があげられる。

プリプレグ１０は、図６等に示すように、補強材のガラス布に熱硬化性樹脂を含浸させ、半硬化のＢ状態にした接着シートであり、配線板の薄型化を図るため、厚さ１００μｍ以下、例えば厚さ３０μｍ程度のタイプが使用される。このプリプレグ１０は、サポート基材１や銅箔３よりも小さく形成され、積層用の銅箔１１と共に加熱加圧されることで銅張積層板となる。

積層用の銅箔１１は、特に限定されるものではないが、配線板の薄型化に資するため、厚さ１８μｍ以下、好ましくは厚さ１２μｍ以下、例えば９μｍのタイプが使用される。この積層用の銅箔１１は、プリプレグ１０と略同様の大きさに形成され、プリプレグ１０と接触する接触面が選択的に粗面化処理されて強度の向上が図られる。

上記において薄い配線板を製造する場合には、先ず、用意したキャリア基材４の全表面に厚さ１２μｍ以下の薄い銅箔３を着脱自在に積層粘着（図１参照）してハンドリング性を確保し、この銅箔３の露出した表面をサポート基材１の粘着面、すなわち粘着層２に対向させ、かつ全表面を隙間なく粘着することにより中間体５を構成し、その後、銅箔３から不要となったキャリア基材４を剥離して取り外す（図２参照）。

厚さが１２μｍ以下の銅箔３の粘着に際しては、銅箔３をローラで端部から徐々に圧接しながら粘着し、サポート基材１の表面と銅箔３との間にエアが介在しないようにすることが好ましい。サポート基材１に銅箔３を粘着してこれらを一体化するので、薄い銅箔３がばたつくことがなく、薄さにかかわらず、銅箔３を容易に取り扱うことができる。

次いで、中間体５を構成する銅箔３に所定の電極パターン９をセミアディティブ法で形成するため、銅箔３の露出面に感光性のレジスト層６を積層貼着（図３参照）して露光現像することにより、レジスト層６に所定の電極パターン９用の形成パターン７を部分的にパターニング（図４参照）し、中間体５の周囲の少なくとも一部に、メッキ電極用あるいは保護用の銅テープ８を貼着する（同図参照）。レジスト層６としては、例えばドライフィルム等を使用することができる。また、銅テープ８は、中間体５周囲の全部あるいは一部に貼着することができる。

中間体５の周囲に銅テープ８を貼着したら、図示しないメッキ槽のメッキ液（例えば、無電解銅メッキ液等）中に中間体５を浸漬してメッキ処理することにより、レジスト層６の形成パターン７に所定の電極パターン９を形成し、メッキ槽から中間体５を取り出して不要となったレジスト層６を除去する（図５参照）。

所定の電極パターン９は、アディティブ法により形成されることが好ましく、特に微細配線に有利な上記セミアディティブ法が最適である。このセミアディティブ法によれば、材料選択の自由度が大きく、しかも、任意の導体厚で矩形のパターン形状を容易に得ることができる。また、感光性メッキレジストの解像度に応じたピッチで電極パターン９を形成することができるので、厚い金属箔をエッチングして回路を形成するサブトラクティブ法よりも、微細な回路を高精度に形成することが可能となる。また、レジスト層６を除去する場合には、特に制限されるものではないが、例えば弱アルカリ液中に浸漬して剥離することができる。

次いで、中間体５表面の露出した所定の電極パターン９にプリプレグ１０と積層用の銅箔１１とを順次積層（図６参照）して連続プレスすることにより積層体１２を構成し、露出した積層用の銅箔１１に所定の配線パターンをエッチング法等により形成する。中間体５の表面にプリプレグ１０を加熱加圧するので、所定の電極パターン９がプリプレグ１０内に埋没する。したがって、所定の電極パターン９の下面とプリプレグ１０の下面とが凸凹になることがなく、面一に揃って整合することとなる。

積層体１２に多層化（例えば３層、５層等）が要求される場合には、積層体１２を形成する積層用の銅箔１１表面に別のプリプレグ（図示せず）を介して積層用の銅箔（図示せず）を新たに積層プレスし、この新たな積層用の銅箔に所定の配線パターンをエッチング法等によりパターニングする処理を必要回数繰り返し施すことにより、積層体１２を多層化する。

積層体１２を多層化すると、積層体１２の強度が徐々に増大するので、一枚目の銅箔３の場合と異なり、積層用の銅箔１１の接着や積層に支障を来たすことが少ない。また、積層体１２を多層化すれば、配線量の増大に対応することができるので、ＬＳＩの高性能化と小型化、部品点数の増加等に対処することができる。積層体１２には、積層用の銅箔１１間を電気的に接続する複数のビアを形成し、各ビアにメッキを施すことができる。

次いで、プリプレグ１０の周縁部に沿って積層体１２の不要な周縁部１３、すなわち、サポート基材１と銅箔３の周縁部を銅テープ８と共に除去（図７参照）して大きさを整え、この積層体１２を弓なりに反らせてサポート基材１の粘着層２表面から徐々に取り外した後、積層体１２のプリプレグ１０下面から不要となった銅箔３をエッチング法により溶解除去（図８参照）すれば、露出した所定の電極パターン９とプリプレグ１０の下面とが面一に整合した薄い配線板を製造することができる。

積層体１２の周縁部１３を除去する場合、例えば打ち抜き刃１４で枠形に打ち抜くと良い。また、銅箔３は、厚さが１２μｍ以下と非常に薄いので、エッチングしてプリプレグ１０の下面から除去する作業が実に容易となる。

上記製法によれば、プリプレグ１０と電極パターン９とが面一に揃う関係になるので、配線板の薄型化に支障を来たすのを防止することができる。また、プリプレグ１０と電極パターン９との間に段差が生じないので、配線板が表面実装型半導体パッケージのサブストレートとして用いられる場合、半田ボールの搭載等の各種作業が困難になるおそれを有効に排除することができる。

また、サポート基材１に薄い銅箔３の全対向面を粘着層２で粘着して強度や剛性を確保するので、扱いにくい銅箔３を取り扱う際、作業の煩雑化や遅延を招くことがない。また、銅箔３を粘着してその位置ずれや皺の発生を有効に防止するので、配線むらの発生を抑制し、製品の信頼性や品質を大幅に向上させることが可能となる。さらに、サポート基材１を２５μｍ〜１ｍｍの範囲の厚さで形成するので、優れた剛性を確保したり、ハンドリング性を向上させて取り扱いを簡易、かつ容易にすることが可能になる。

なお、上記実施形態ではサポート基材１の表面に銅箔３を粘着層２で粘着したが、サポート基材１の表裏面に銅箔３を粘着層２でそれぞれ粘着し、複数の中間体５や積層体１２を形成しても良い。また、積層体１２を弓なりに反らせてサポート基材１と粘着層２とを分離し、その後、銅箔３から粘着層２を取り除いても良い。さらに、上記実施形態では積層体１２の周縁部１３を打ち抜いて除去したが、何らこれに限定されるものでは無い。例えば、係る作業を省略し、積層体１２を弓なりに反らせてサポート基材１の粘着層２から剥離しても良い。

本発明に係る配線板の製造方法は、インターポーザ、コアレスビルドアップ基板、半導体パッケージ、プリント配線板の製造分野等で使用することができる。

１ サポート基材
２ 粘着層（粘着面）
３ 銅箔
３Ａ 銅箔
４ キャリア基材
５ 中間体
６ レジスト層
７ 形成パターン
９ 所定の電極パターン（所定の導体パターン）
１０ プリプレグ
１１ 積層用の銅箔
１２ 積層体
１３ 積層体の周縁部

Claims (2)

1. 銅箔を使用して薄い配線板を製造する配線板の製造方法であって、サポート基材の粘着面に厚さ１２μｍ以下の銅箔を着脱自在に粘着して中間体を構成し、この中間体の銅箔に所定の導体パターンをアディティブ法により形成し、中間体の所定の導体パターンにプリプレグと積層用の銅箔とを積層プレスして積層体を構成するとともに、この積層体の積層用の銅箔に所定の導体パターンを形成し、積層体からサポート基材を取り外した後、積層体のプリプレグから銅箔をエッチング法により除去して所定の導体パターンとプリプレグとを略面一に揃えることを特徴とする配線板の製造方法。
2. 積層体の積層用の銅箔にプリプレグを介し積層用の銅箔を新たに積層プレスし、この新たな積層用の銅箔に所定の導体パターンを形成する処理を繰り返すことにより、積層体を多層化する請求項１記載の配線板の製造方法。

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