JP2018166173A - プリント配線板の製造方法、および保護フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂残渣を除去するプラズマ処理工程において、エッチング効率の低下を防止するとともに金属箔張積層板に貼着される絶縁樹脂フィルムを保護する。【解決手段】実施形態に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁ベース基材１および金属箔２を有する片面金属箔張積層板３と、絶縁樹脂フィルム４および金属薄膜５を有する保護フィルム６とを用意する工程と、保護フィルム６を片面金属箔張積層板３に貼り合わせる工程と、保護フィルム６の所定箇所にレーザ光を照射することにより有底ビアホール７を形成する工程と、プラズマエッチングにより樹脂残渣１ｘを除去する工程と、有底ビアホール７の底面の裏面処理膜８および金属薄膜５をウェットエッチングにより除去する工程と、印刷手法を用いて有底ビアホール７内に導電ペースト９を充填する工程と、絶縁ベース基材１から絶縁樹脂フィルム４を剥離する工程とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板の製造方法、および保護フィルムに関し、より詳しくは、導電ペーストによって層間接続を行うプリント配線板の製造方法、および当該プリント配線板の製造方法において用いられる保護フィルムに関する。

電子機器の小型化・高機能化の進展に伴い、プリント配線板に対して高密度化の要求が高まっている。この要求に応えるため、多層化したプリント配線板が開発されている。また、高密度化の一環として、特許文献１には混成多層回路基板が記載されている。この混成多層回路基板は、２つの多層回路基板（硬質回路基板）と、これら多層回路基板間を接続するフレキシブルプリント配線板（またはフレキシブルフラットケーブル）とを有するものである。これらの配線板は、スマートフォン等の携帯通信機器や、ノートパソコン、デジタルカメラ、ゲーム機などの小型電子機器を中心に広く用いられている。

近年、電子機器が扱う情報量が急速に増加しているため、電子機器内の信号の伝送速度はますます高速化する傾向にある。パソコンの場合、２０１０年から２０１１年にかけて伝送速度が６Ｇｂｐｓの伝送規格へ移行し、２０１３年には伝送速度が１０Ｇｂｐｓの規格も策定されている。このような状況下、伝送線路における信号損失（伝送損失）を考慮することがますます重要になっている。

フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）では、伝送損失を低減するために、誘電率および誘電正接（ｔａｎδ）の低い液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＬＣＰ）が絶縁ベース基材として適用され始めている。しかしながら、液晶ポリマーは、厚さ方向の熱膨張係数が従来のポリイミド等の絶縁材料に比べて大きく、層間接続路として従来一般的に用いられるめっきスルーホールとの熱膨張係数の差が大きい。このため、液晶ポリマーからなる絶縁ベース基材を厚くした場合、温度サイクル等に対する信頼性を十分に確保できないおそれがある。

特許文献２および特許文献３には、液晶ポリマーを絶縁ベース基材としたフレキシブルプリント配線板において、めっきスルーホールではなく、導電ペーストを用いた導電ビアを層間接続路に適用することが記載されている。

また、特許文献４には、導電ビアを有するプリント配線板の製造方法が記載されている。この方法では、粘着性の絶縁樹脂フィルムを金属箔張積層板に貼着し、レーザ加工で形成された有底ビアホールに導電ペーストを充填した後、絶縁樹脂フィルムを剥離することで導電ペーストの一部を絶縁ベース基材から突出させて配線基材を作製する。その後、導電ペーストの突出部同士が当接するように２枚の配線基材を積層する。この方法によれば、３つの配線層を有するプリント配線板を２枚の配線基材で製造することができ、プリント配線板の製造に必要な材料を削減し、製造工程も簡略化することが可能である。

特許第２６３１２８７号 特開２０１１−６６２９３号公報 特開２００７−９６１２１号公報 特開２０１５−６１０５８号公報

しかしながら、特許文献４の場合、いくつかの課題がある。これらの課題について説明する前に、比較例に係るプリント配線板の製造方法を図１３および図１４を参照して説明する。

まず、図１３（ａ）に示すように、片面金属箔張積層板１０３を用意する。この片面金属箔張積層板１０３は、絶縁ベース基材１０１と、絶縁ベース基材１０１の片面に形成された金属箔１０２とを有する。絶縁ベース基材１０１は、主面１０１ａと、主面１０１ａと反対側の主面１０１ｂとを有する。絶縁ベース基材１０１は、液晶ポリマーからなり、その厚さは１００μｍである。金属箔１０２は、銅箔であり、その厚さは１２μｍである。

次に、図１３（ｂ）に示すように、金属箔１０２をフォトファブリケーション手法によりパターニングして、受けランド１０２ａおよび配線１０２ｂを形成する。

次に、図１３（ｃ）に示すように、片面に微粘着材（図示せず）が形成された絶縁樹脂フィルム１０４を片面金属箔張積層板１０３の主面１０１ａに貼り合わせる。

次に、図１４（ａ）に示すように、絶縁樹脂フィルム１０４の所定箇所にレーザ光を照射することにより、底面に受けランド１０２ａが露出した有底ビアホール１０５を形成する。この後、有底ビアホール１０５の内部に存在する樹脂残渣（図示せず）をプラズマエッチングにより除去する。このプラズマエッチングにより、絶縁樹脂フィルム１０４の表面がエッチングされ凹凸が生じる（図１４（ｂ）参照）。

次に、図１４（ｂ）に示すように、有底ビアホール１０５の底面に露出した受けランド１０２ａの裏面処理膜（バリアメタル膜）（図示せず）をウェットエッチングにより除去する。この裏面処理膜は、金属箔１０２の裏面（すなわち、絶縁ベース基材１０１と接する側の面）に形成された処理膜のことであり、金属箔１０２と絶縁ベース基材１０１との密着性を向上させる等の目的で、片面金属箔張積層板１０３の製造時に設けられた膜である。

次に、図１４（ｃ）に示すように、スクリーン印刷等の印刷手法を用いて、有底ビアホール１０５内に導電ペースト１０６を充填する。その後、絶縁ベース基材１０１から絶縁樹脂フィルム１０４を剥離する。これにより、有底ビアホール１０５に充填された導電ペースト１０６の一部を絶縁ベース基材１０１から突出させる。導電ペースト１０６の突出量（飛び出し量）は、絶縁樹脂フィルム１０４の厚さにより規定される。

上記工程を経て導電ペースト１０６の一部が絶縁ベース基材１０１から突出した配線基材が得られるが、以下に説明する課題がある。

まず、有底ビアホール１０５内の樹脂残渣をプラズマエッチングにより除去する工程（プラズマ処理工程）において、片面金属箔張積層板１０３の上面が、穿孔部分を除き、全面にわたって絶縁樹脂フィルム１０４で被覆されている。このため、絶縁樹脂フィルム１０４の表面（樹脂面）により、ラジカルが著しく失活する。その結果、エッチングレートが大幅に低下し、プリント配線板の製造効率が大幅に低下するという課題がある。

また、プラズマ処理工程において絶縁樹脂フィルム１０４の表面がエッチングされて凹凸が発生するため、有底ビアホール内に導電ペーストを充填する工程（印刷工程）において導電ペーストが絶縁樹脂フィルム１０４の表面に残り易くなる。その結果、導電ペーストの収率が低下するという課題がある。

さらに、プラズマ処理工程において絶縁樹脂フィルム１０４がエッチングされて厚みにばらつきが発生するため、導電ペースト１０６の飛び出し量が不均一になるという課題もある。

本発明は、上記の技術的認識に基づいてなされたものであり、その目的は、樹脂残渣を除去するプラズマ処理工程において、エッチング効率の低下を防止できるとともに金属箔張積層板に貼着される絶縁樹脂フィルムを保護することができるプリント配線板の製造方法および保護フィルムを提供することである。

本発明に係るプリント配線板の製造方法は、
第１の主面、および前記第１の主面と反対側の第２の主面を有する絶縁ベース基材と、前記第２の主面に形成された金属箔とを有する金属箔張積層板を用意する工程と、
第３の主面、および前記第３の主面と反対側の第４の主面を有する絶縁樹脂フィルムと、前記第３の主面に形成された金属薄膜とを有する保護フィルムを用意する工程と、
前記第１の主面と前記第４の主面が対向するように前記保護フィルムを前記金属箔張積層板に貼り合わせる貼着工程と、
前記保護フィルムの所定箇所にレーザ光を照射することにより、底面に前記金属箔が露出した有底ビアホールを形成するレーザ加工工程と、
前記有底ビアホールの内部に存在する樹脂残渣をプラズマエッチングにより除去するプラズマ処理工程と、
前記有底ビアホールの底面に露出した前記金属箔の裏面処理膜および前記金属薄膜をウェットエッチングにより除去するソフトエッチング工程と、
印刷手法を用いて、前記有底ビアホール内に導電ペーストを充填する工程と、
前記絶縁樹脂フィルムを剥離する剥離工程と、
を備えることを特徴とする。

また、前記プリント配線板の製造方法において、
前記金属薄膜は、前記レーザ加工工程において前記レーザ光により貫通され、かつ前記プラズマ処理工程において前記絶縁樹脂フィルムがプラズマエッチングされない厚さを有してもよい。

また、前記プリント配線板の製造方法において、
前記金属薄膜の厚さは０．０８μｍ以上０．１２μｍ以下であってもよい。

また、前記プリント配線板の製造方法において、
前記金属薄膜は、銅、アルミニウムまたはニッケルからなるようにしてもよい。

また、前記プリント配線板の製造方法において、
前記金属薄膜は、前記金属箔と同じ材料からなるようにしてもよい。

また、前記プリント配線板の製造方法において、
前記貼着工程において、前記保護フィルムは、前記絶縁樹脂フィルムの前記第４の主面に形成された微粘着材により、前記金属箔張積層板に張り合わされるようにしてもよい。

また、前記プリント配線板の製造方法において、
前記貼着工程において、前記保護フィルムは、前記絶縁ベース基材の前記第１の主面に形成された接着剤層により、前記金属箔張積層板に張り合わされるようにしてもよい。

また、前記プリント配線板の製造方法において、
前記金属箔張積層板として、前記絶縁ベース基材の前記第１の主面に形成された第２の金属箔をさらに有する両面金属箔張積層板を用意し、
前記貼着工程の前に、
前記第２の金属箔をパターニングして穿孔加工用マスクを形成する工程と、
前記絶縁ベース基材の前記第１の主面に形成され、前記パターニングされた前記第２の金属箔を埋設する接着剤層を形成する工程と、をさらに備え、
前記貼着工程において、前記絶縁樹脂フィルムが前記接着剤層に接着するように前記保護フィルムを前記接着剤層上に積層するようにしてもよい。

また、前記プリント配線板の製造方法において、
前記剥離工程により得られる、前記導電ペーストの突出部を有する第１および第２の配線基材を、前記突出部同士が当接するように積層する工程と、
前記積層された第１の配線基材および第２の配線基材を加熱して一体化する工程と、をさらに備えてもよい。

本発明に係る保護フィルムは、
第１の主面、および前記第１の主面と反対側の第２の主面を有する絶縁ベース基材と、前記第２の主面に形成された金属箔とを有する金属箔張積層板に貼り合わせられる保護フィルムであって、
第３の主面、および前記第３の主面と反対側の第４の主面を有する絶縁樹脂フィルムと、前記第３の主面に形成された金属薄膜とを有し、
微粘着材または接着材層を介して前記第４の主面が前記第１の主面に対向するように張り合わされることを特徴とする。

また、前記保護フィルムにおいて、
前記金属薄膜は、
前記保護フィルムの所定箇所にレーザ光を照射することにより、底面に前記金属箔が露出した有底ビアホールを形成するレーザ加工工程において、前記レーザ光により容易に貫通され、
前記有底ビアホールの内部に存在する樹脂残渣をプラズマエッチングにより除去するプラズマ処理工程において、前記絶縁樹脂フィルムがプラズマエッチングされず、かつ
前記有底ビアホールの底面に露出した前記金属箔の裏面処理膜をウェットエッチングにより除去するソフトエッチング工程において除去される、
厚さを有してもよい。

また、前記保護フィルムにおいて、
前記金属薄膜の厚さは０．０８μｍ以上０．１２μｍ以下であってもよい。

本発明では、絶縁樹脂フィルムと、この絶縁樹脂フィルムの主面に形成された金属薄膜とを有する保護フィルムを金属箔張積層板に貼り合わせ、レーザ加工で有底ビアホールを形成した後、有底ビアホール内の樹脂残渣を除去するプラズマ処理工程を行う。プラズマ処理工程において、絶縁樹脂フィルムの表面が金属薄膜で被覆されているため、絶縁樹脂フィルムによるラジカルの失活を防止できる。よって、プラズマエッチングによるエッチングレートの低下を防止できる。

また、プラズマ処理工程において、絶縁樹脂フィルムは、金属薄膜により保護されており、エッチングされず平坦性が維持される。よって、有底ビアホールに導電ペーストを充填する印刷工程において導電ペーストの収率の低下を防止できるとともに、導電ペーストの飛び出し量を均一にすることができる。

上記のように、本発明によれば、樹脂残渣を除去するプラズマ処理工程において、エッチング効率の低下を防止できるとともに金属箔張積層板に貼着される絶縁樹脂フィルムを保護することができる。

第１の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第１の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図２に続く、第１の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図３に続く、第１の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 プラズマエッチング量および金属薄膜の貫通可否の実験結果をまとめた図である。 第２の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第２の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図７に続く、第２の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図８に続く、第２の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第３の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するためのフローチャートである。 第３の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図１１に続く、第３の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 比較例に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図１３に続く、比較例に係るプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るプリント配線板の製造方法について、図１のフローチャートに沿って説明する。本実施形態は、片面金属箔張積層板を出発材料とする。

まず、片面金属箔張積層板３および保護フィルム６を用意する（ステップＳ１１）。図２（ａ）に示すように、片面金属箔張積層板３は、絶縁ベース基材１と、絶縁ベース基材１の片面に形成された金属箔２（第１の金属箔）とを有する。絶縁ベース基材１は、主面１ａ（第１の主面）、および主面１ａと反対側の主面１ｂ（第２の主面）を有する。本実施形態では、主面１ａは絶縁ベース基材１の上面であり、主面１ｂは絶縁ベース基材１の下面である。

絶縁ベース基材１は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）等からなる絶縁フィルムであり、その厚さは例えば１００μｍである。なお、絶縁ベース基材１は、可撓性を有するものであってもよいし、可撓性を有しないものであってもよい。例えば、絶縁ベース基材１は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等のフレキシブルプリント配線板に使用される絶縁樹脂フィルムであってもよいし、あるいはガラスエポキシのような硬質の絶縁樹脂からなるものであってもよい。

金属箔２は、絶縁ベース基材１の主面１ｂに形成されている。金属箔２は、例えば銅箔であり、その厚さは例えば１２μｍである。なお、金属箔２は、銅以外の金属（銀、アルミニウムなど）からなるものでもよい。

図２（ｂ）に示すように、保護フィルム６は、可撓性の絶縁樹脂フィルム４と、この絶縁樹脂フィルム４の片面に形成された金属薄膜５とを有する。

絶縁樹脂フィルム４は、主面４ａ（第３の主面）、および主面４ａと反対側の主面４ｂ（第４の主面）を有する。本実施形態では、主面４ａは絶縁樹脂フィルム４の上面であり、主面４ｂは絶縁樹脂フィルム４の下面である。

絶縁樹脂フィルム４は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、その厚さは例えば２０μｍである。なお、絶縁樹脂フィルム４は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等、他の絶縁材料から構成されてもよい。

絶縁樹脂フィルム４の厚さは、導電ペーストの飛び出し量（後述の突出部９ａの高さ）を規定する。この飛び出し量が大きすぎると、プリント配線板の平坦度が損なわれる。一方、飛び出し量が小さすぎると、層間接続の信頼性を十分に確保できない。このようなことを考慮すると、絶縁樹脂フィルム４の厚さは、好ましくは２０±１０μｍの範囲にあり、より好ましくは２０±５μｍの範囲にある。

金属薄膜５は、主面４ａに形成されている。金属薄膜５は、例えば銅蒸着膜である。なお、金属薄膜５は、銅以外の金属、例えばアルミニウム、ニッケルからなるものでもよい。また、金属薄膜５は、蒸着以外の方法、例えばスパッタリング、無電界めっきにより形成された薄膜であってもよい。

金属薄膜５は、後述のレーザ加工工程においてレーザ光により容易に貫通される厚さを有する。ここで、「金属薄膜５が貫通される」とは、レーザ光の照射位置において金属薄膜５が全厚にわたって除去されることを意味する。

また、金属薄膜５は、後述のプラズマ処理工程において絶縁樹脂フィルム４がプラズマエッチングされない厚さを有する。ここで、「絶縁樹脂フィルム４がプラズマエッチングされない」とは、絶縁樹脂フィルム４の主面４ａが金属薄膜５で被覆された状態が維持され、絶縁樹脂フィルム４が露出しないことを意味している。また、金属薄膜５は、後述のソフトエッチング工程において除去される厚さを有する。

第１の実施形態では、絶縁樹脂フィルム４の主面４ｂには、微粘着材（図示せず）が形成されている。この微粘着材の厚さは、例えば１０μｍである。微粘着材は、後述の剥離工程において保護フィルム６を片面金属箔張積層板３から剥離することが可能な程度の弱い粘着力を有する。

次に、図２（ｃ）に示すように、片面金属箔張積層板３の金属箔２をフォトファブリケーション手法によりパターニングして受けランド２ａを形成する（ステップＳ１２）。受けランド２ａの径は、例えばφ２５０μｍ程度にする。なお、本工程において配線２ｂを形成してもよい。また、本工程は、後述の貼着工程、レーザ加工工程、プラズマ処理工程、ソフトエッチング工程、印刷工程、剥離工程または加熱工程を行った後に行ってもよい。

次に、図２（ｄ）および図３（ａ）に示すように、片面金属箔張積層板３に保護フィルム６を貼り合わせる（貼着工程、ステップＳ１３）。より詳しくは、絶縁ベース基材１の主面１ａと保護フィルム６の主面４ｂが対向するように保護フィルム６を片面金属箔張積層板３に貼り合わせる。本工程において、保護フィルム６は、絶縁樹脂フィルム４の主面４ｂに形成された微粘着材により、片面金属箔張積層板３に張り合わされる。

次に、図３（ｂ）に示すように、保護フィルム６の所定箇所にレーザ光を照射することにより、底面に受けランド２ａが露出した有底ビアホール７を形成する（レーザ加工工程、ステップＳ１４）。有底ビアホール７の径は、例えばφ１５０〜２００μｍである。本工程で用いるレーザは、例えば炭酸ガスレーザまたはＵＶ−ＹＡＧレーザである。

次に、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、有底ビアホール７の内部に存在する樹脂残渣１ｘをプラズマエッチングにより除去する（プラズマ処理工程、ステップＳ１５）。樹脂残渣１ｘは、図３（ｂ）の拡大図に示すように、有底ビアホール７の底面に露出した受けランド２ａの裏面処理膜（バリアメタル膜）８の微細な凹部の中や、絶縁ベース基材１と受けランド２ａとの境界付近等に存在する。なお、本工程のプラズマエッチングにより樹脂残渣を除去する処理は、デスミア処理とも呼ばれる。

裏面処理膜８は、金属箔２の裏面（すなわち、絶縁ベース基材１と接する側の面）に形成された処理膜のことであり、金属箔２と絶縁ベース基材１との密着性を向上させる等の目的で、片面金属箔張積層板３の製造時に設けられた膜である。例えば、裏面処理膜８はＮｉ／Ｃｒ膜である。

次に、図４（ａ）に示すように、有底ビアホール７の底面に露出した受けランド２ａの裏面処理膜８、および金属薄膜５をウェットエッチングにより除去する（ソフトエッチング工程、ステップＳ１６）。本工程では、裏面処理膜８だけでなく、保護フィルム６の金属薄膜５も除去される。

次に、図４（ｂ）に示すように、印刷手法を用いて、有底ビアホール７内に導電ペースト９を充填する（印刷工程、ステップＳ１７）。本工程では、例えばスクリーン印刷の手法が用いられる。本工程では、保護フィルム６は、印刷マスクとして機能する。導電ペースト９は、ペースト状の熱硬化性樹脂である樹脂バインダーに、銅粒子や銀粒子等の金属粒子を分散させたものである。

なお、印刷工程では、エアボイドの混入を防止する観点から、真空環境下で導電ペーストの印刷を行うことが好ましい。例えば、スクリーン印刷用の真空印刷機を用いることが好ましい。これにより、印刷中にボイド（導電ペーストで充填されない領域）が発生しても、真空状態の解放時に大気圧により当該ボイドは押し潰されて消失するため、エアボイドの発生を防止することができる。

前述のようにソフトエッチング工程において金属薄膜５が除去されているため、印刷工程において、金属薄膜５を構成する金属成分が異物として導電ペーストに混入することを防止できる。

次に、図４（ｃ）に示すように、絶縁ベース基材１から絶縁樹脂フィルム４を剥離する（剥離工程、ステップＳ１８）。これにより、有底ビアホール７に充填された導電ペースト９の一部を突出部９ａとして絶縁ベース基材１から突出させる。

上記工程を経て、図４（ｃ）に示す配線基材１０が得られる。

上述のように、プラズマ処理工程において絶縁樹脂フィルム４は金属薄膜５により被覆されているため、絶縁樹脂フィルム４によるラジカルの失活を防止できる。このため、プラズマエッチングによるエッチングレートの低下を防止することができる。

また、プラズマ処理工程において絶縁樹脂フィルム４は金属薄膜５により被覆されている。このため、絶縁樹脂フィルム４の主面４ａがプラズマエッチングによりエッチングされることが防止され、絶縁樹脂フィルム４の主面４ａの平坦性が維持される。したがって、印刷工程において導電ペーストが絶縁樹脂フィルム４に残ることが抑制され、導電ペーストの収率の低下を防止することができる。

また、プラズマ処理工程において絶縁樹脂フィルム４が金属薄膜５により保護されるため、絶縁樹脂フィルム４の厚さが均一に維持される。よって、導電ペースト９の飛び出し量（突出部９ａの高さ）を均一にすることができる。

上記のように、第１の実施形態によれば、プラズマ処理工程の効率および導電ペーストの収率が低下することを防止できるとともに、導電ペーストの飛び出し量を均一にすることができる。

なお、金属薄膜５と金属箔２は、ソフトエッチング工程において同時に除去できることが好ましく、より好ましくは同じ材料からなる。本実施形態では、金属薄膜５は、金属箔２と同じ銅からなる。これにより、ソフトエッチング工程において異種金属が混在することによる、導電ビア内のコンタミネーションを防止できる。

また、貼着工程において、片面金属箔張積層板３の下面にも保護フィルム６を貼り合わせてもよい。これにより、プラズマ処理工程において、受けランド２ａおよび配線２ｂで被覆されていない絶縁ベース基材１の主面１ｂがエッチングされることや、主面１ｂの露出によりプラズマ処理工程の効率が低下することを防止できる。片面金属箔張積層板３の下面を金属板等の治具で覆ってプラズマが主面１ｂに触れないようにしても同様の効果が得られる。

＜金属薄膜の厚さ＞
レーザ加工工程およびプラズマ処理工程を考慮して金属薄膜５の厚さはどの程度が好ましいのかについて、実施例に基づいて説明する。

本実施例では、絶縁樹脂フィルム４としてＰＥＴフィルムを有し、金属薄膜５としてＰＥＴフィルム上に形成された銅蒸着膜を有する、保護フィルム６を用いた。プラズマ処理工程では、Ｏ_２とＣＦ_４の混合ガスを用いた。レーザ加工工程では、安定加工の観点から、赤外線レーザである炭酸ガスレーザを用いた。具体的には、三菱電機（株）製の炭酸ガスレーザ加工機（ＭＬ６０５ＧＴＸIII-５１００Ｕ２）を用いた。アパーチャー等でビーム径を１５０μｍに調整した。また、パルス幅を１０μＳｅｃ、１パルスあたりのエネルギーを４ｍＪとし、５ショットで１つの有底ビアホール７を形成する加工条件とした。

上記の条件で、金属薄膜５の厚さをパラメータとして、レーザ加工工程およびプラズマ処理工程における加工性について調べた。その結果を図５に示す。図５では、比較のため、１２μｍ厚の銅箔の場合と、金属薄膜５が表面に形成されていないＰＥＴフィルム（前述の比較例の場合に相当）の場合の結果も併せて記載している。また、図５中のプラズマエッチング量は、バッチ式のプラズマ装置を用いた場合のエッチング量を示している。

プラズマエッチング量の測定方法は、以下のように行った。まず、ＰＥＴフィルム上に樹脂フィルムをテープで張りつけ、プラズマエッチングを行った。その後、テープで保護された箇所と、露出した箇所（すなわちテープで被覆されていない箇所）との間の段差をレーザ顕微鏡で測定した。ここでは、レーザ顕微鏡として、株式会社キーエンス製ＶＫ−Ｘ２５０を用いた。

また、図５中の銅蒸着膜の厚みは、導体抵抗率から導体厚みを測定する装置（三菱化学株式会社製 ＭＣＰ−Ｓ５２１）で予め測定した値である。より具体的には、銅蒸着後の樹脂フィルムを３００ｍｍ□の大きさに切り出し、切り出された樹脂フィルムに対し、縦横それぞれ１００ｍｍ間隔（合計９点）で銅蒸着膜の厚みを測定し、その平均値を代表値とした。

銅蒸着膜の厚さが０．０５μｍの場合、レーザ加工工程において銅蒸着膜は貫通したが、プラズマ処理工程におけるエッチング量は１．３μｍであった。このエッチング量は、１２μｍ厚の銅箔のエッチング量（１．９μｍ）に比べて２／３程度である。この理由は、銅蒸着膜が薄すぎるために、プラズマ処理工程の途中で、ＰＥＴフィルムが銅蒸着膜から露出してプラズマエッチングの効率が低下したためである。

銅蒸着膜の厚さが０．０８μｍの場合、レーザ加工工程において銅蒸着膜は貫通し、また、プラズマ処理工程におけるエッチング量は２．０μｍであった。このエッチング量は、１２μｍ厚の銅箔の場合と同程度である。したがって、銅蒸着膜の厚さが０．０８μｍあれば、プラズマ処理工程においてＰＥＴフィルムがプラズマエッチングされず、エッチング効率の低下を防止できることが分かる。

銅蒸着膜の厚さが０．１μｍおよび０．１２μｍの場合も、レーザ加工工程において銅蒸着膜を貫通することができた。一方、銅蒸着膜の厚さが０．１５μｍの場合はレーザ加工工程において銅蒸着膜を貫通することができなかった。なお、銅蒸着膜に粗化処理を施すことで、赤外レーザ光の吸収を増加させることができる。これにより数μｍ厚の銅膜でも貫通させることが可能となるが、製造コストが増大してしまう。

上記の結果から、レーザ加工工程における金属薄膜５の加工性と、プラズマ処理工程における絶縁樹脂フィルム４の保護の観点から、金属薄膜５の厚さは０．０８μｍ以上０．１２μｍ以下であることが好ましいと言える。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るプリント配線板の製造方法について、図６のフローチャートに沿って説明する。本実施形態は、両面金属箔張積層板を出発材料とする。

まず、両面金属箔張積層板２４および保護フィルム６を用意する（ステップＳ２１）。図７（ａ）に示すように、両面金属箔張積層板２４は、絶縁ベース基材２１、金属箔２２（第１の金属箔）および金属箔２３（第２の金属箔）を有する。絶縁ベース基材２１は、主面２１ａ（第１の主面）、および主面２１ａと反対側の主面２１ｂ（第２の主面）を有する。本実施形態では、主面２１ａは絶縁ベース基材２１の上面であり、主面２１ｂは絶縁ベース基材２１の下面である。

絶縁ベース基材２１は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）等からなる絶縁フィルムであり、その厚さは例えば１００μｍである。なお、絶縁ベース基材２１は、可撓性を有するものであってもよいし、可撓性を有しないものであってもよい。

金属箔２２は、絶縁ベース基材２１の主面２１ｂに形成されている。金属箔２３は、絶縁ベース基材２１の主面２１ａに形成されている。金属箔２２および２３は、例えば銅箔であり、その厚さはそれぞれ、例えば１２μｍである。なお、金属箔２２および２３は、銅以外の金属（銀、アルミニウムなど）からなるものでもよい。

保護フィルム６は、第１の実施形態で説明したように、絶縁樹脂フィルム４および金属薄膜５を有する。第２の実施形態では、後述のように保護フィルム６は接着剤層２５を介して絶縁ベース基材２１に接着されるため、絶縁樹脂フィルム４の主面４ｂに微粘着材が形成されていなくてもよい。なお、微粘着材が片面に形成された保護フィルムを用いてもよい。

次に、図７（ｂ）に示すように、両面金属箔張積層板２４の金属箔２２および２３をフォトファブリケーション手法によりパターニングして、穿孔加工用マスク（コンフォーマルマスク）２３ａ、受けランド２２ａおよび受けランド２３ｂを形成する（ステップＳ２２）。穿孔加工用マスク２３ａおよび受けランド２３ｂは、絶縁ベース基材２１の主面２１ａに形成され、受けランド２２ａは絶縁樹脂フィルム４の主面２１ｂに形成される。図７（ｂ）に示すように、穿孔加工用マスク２３ａは受けランド２２ａの上方に形成される。なお、金属箔２２のパターニングは、本工程の後（後述の貼着工程、レーザ加工工程、プラズマ処理工程、ソフトエッチング工程、印刷工程、剥離工程または加熱工程を行った後）に別途行ってもよい。

本工程において、配線２２ｂを形成してもよい。受けランド２２ａおよび２３ｂの径は、例えばφ５０μｍ程度にする。穿孔加工用マスク２３ａの径は、例えばφ３５０μｍ程度にする。

次に、図７（ｃ）に示すように、絶縁ベース基材２１上に接着剤層２５を形成する（ステップＳ２３）。この接着剤層２５は、パターニングされた金属箔２３（すなわち、穿孔加工用マスク２３ａおよび受けランド２３ｂ）を埋め込むように、絶縁ベース基材２１の主面２１ａに設けられている。例えば、接着剤層２５は、ローフローボンディングシート（例えば１５μｍ厚）を絶縁ベース基材２１にラミネートすることにより形成される。ローフローボンディングシートのラミネートは、第３の実施形態で説明する積層工程の際に所要の接着性が残るように、熱硬化温度よりも低い温度で行う。

なお、接着剤層２５を形成する前に、パターニングされた金属箔２３の粗化処理を行ってもよい。これにより、金属箔２３と接着剤層２５の接着強度を向上させることができる。

次に、図７（ｃ）に示すように、接着剤層２５を介して両面金属箔張積層板２４に保護フィルム６を貼り合わせる（貼着工程、ステップＳ２４）。すなわち、絶縁樹脂フィルム４が接着剤層２５に接着するように保護フィルム６を接着剤層２５上に積層する。より詳しくは、保護フィルム６は、絶縁ベース基材２１の主面２１ａと保護フィルム６の主面４ｂが対向するように、接着剤層２５により両面金属箔張積層板２４に貼り合わされる。本工程において、保護フィルム６は、絶縁ベース基材２１の主面２１ａに形成された接着剤層２５により両面金属箔張積層板２４に張り合わされる。

次に、図８（ａ）に示すように、保護フィルム６の所定箇所にレーザ光を照射することにより、有底ビアホール２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよび２６ｄを形成する（レーザ加工工程、ステップＳ２５）。有底ビアホール２６ａおよび２６ｃは、途中に穿孔加工用マスク２３ａが露出し、底面に受けランド２２ａが露出した比較的深いステップ有底ビアホールである。有底ビアホール２６ｂは、底面に受けランド２３ｂが露出した比較的浅い有底ビアホールである。有底ビアホール２６ｄは、底面に受けランド２２ａが露出した比較的深い有底ビアホールである。本工程で用いるレーザは、例えば炭酸ガスレーザである。

なお、有底ビアホール２６ａ〜２６ｄの径は、第３の実施形態で説明する積層工程での位置合せずれを考慮して、有底ビアホール７の径よりも大きくすることが好ましい。例えば、有底ビアホール２６ａ，２６ｃ，２６ｄの径はφ２５０〜３００μｍとし、有底ビアホール２６ｂの径はφ２００μｍとする。

次に、図８（ｂ）に示すように、有底ビアホール２６ａ〜２６ｄの内部に存在する樹脂残渣２１ｘをプラズマエッチングにより除去する（プラズマ処理工程、ステップＳ２６）。樹脂残渣２１ｘは、図８（ａ）の拡大図に示すように、有底ビアホール２６ａの底面に露出した受けランド２２ａの裏面処理膜（バリアメタル膜）８の微細な凹部の中や、絶縁ベース基材２１と受けランド２２ａとの境界付近等に存在する。有底ビアホール２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄについても同様に樹脂残渣が存在する。

次に、図８（ｃ）に示すように、有底ビアホール２６ａ，２６ｃおよび２６ｄの底面に露出した受けランド２２ａの裏面処理膜、有底ビアホール２６ｂの底面に露出した受けランド２３ｂの裏面処理膜をウェットエッチングにより除去する（ソフトエッチング工程、ステップＳ２７）。本工程では、金属箔の裏面処理膜だけでなく、保護フィルム６の金属薄膜５も除去される。

次に、図９（ａ）に示すように、印刷手法を用いて、有底ビアホール２６ａ〜２６ｄ内に導電ペースト２７を充填する（印刷工程、ステップＳ２８）。本工程では、例えばスクリーン印刷の手法が用いられる。導電ペースト２７は、ペースト状の熱硬化性樹脂である樹脂バインダーに金属粒子を分散させたものである。

次に、図９（ｂ）に示すように、接着剤層２５から絶縁樹脂フィルム４を剥離する（剥離工程、ステップＳ２９）。これにより、有底ビアホール２６ａ〜２６ｄに充填された導電ペースト２７の一部を突出部２７ａとして接着剤層２５から突出させる。

上記工程を経て、図９（ｂ）に示す配線基材３０が得られる。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、プラズマ処理工程の効率および導電ペーストの収率が低下することを防止できるとともに導電ペースト２７の飛び出し量を均一にすることができる。

なお、金属薄膜５の厚さは、第１の実施形態で説明した場合と同様に、０．０８μｍ以上０．１２μｍ以下であることが好ましい。

また、本実施形態では、ステップ形の深い有底ビアホール２６ａ，２６ｃと、浅い有底ビアホール２６ｂと、深い有底ビアホール２６ｄの３種類の有底ビアホールを形成したが、これらの任意の組合せで有底ビアホールを形成してもよい。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係るプリント配線板の製造方法について、図１０のフローチャートに沿って説明する。本実施形態では、第１の実施形態で製造された配線基材１０と、第２の実施形態で製造された配線基材３０とを出発材料として、多層のプリント配線板を製造する。

まず、配線基材１０および配線基材３０を用意する（ステップＳ３１）。配線基材１０は、図４に示すように、剥離工程（第１の実施形態のステップＳ１８）で得られる突出部９ａを有する。配線基材３０は、図９に示すように、剥離工程（第２の実施形態のステップＳ２９）で得られる突出部２７ａを有する。

次に、図１１に示すように、配線基材１０および配線基材３０を、突出部９ａと突出部２７ａ同士が当接するように位置合わせして積層する（積層工程、ステップＳ３２）。

次に、積層された配線基材１０および配線基材３０（以下、「積層体」ともいう。）を加熱して一体化する（加熱工程、ステップＳ３３）。具体的には、真空プレス装置または真空ラミネータ装置を用いて、積層体に対して加熱および加圧を行う。例えば、積層体を２００℃程度に加熱するとともに、数ＭＰａ程度の圧力で加圧する。なお、この温度は液晶ポリマーの軟化温度より５０℃以上低い。

真空プレス装置を用いる場合、例えば、上記の加熱・加圧条件で３０〜６０分程度、積層体を保持する。これにより、接着剤層２５の熱硬化、および導電ペースト９，２７のバインダー樹脂の熱硬化が完了する。真空ラミネータ装置を用いる場合、加熱・加圧時間は数分程度であり、その終了時点で熱硬化反応は未だ完了していない。このため、真空ラミネータ装置からオーブン装置に積層体を移送し、ポストキュア処理を行う。ポストキュア処理では、例えば、２００℃前後の温度で６０分程度、積層体を加熱する。これにより、接着剤層２５の熱硬化、および導電ペースト９，２７のバインダー樹脂の熱硬化が完了する。

なお、２００℃程度の加熱により、導電ペースト９，２７に含まれる金属粒子同士が金属結合するためには、金属粒子の融点が加熱温度以下であることが好ましい。このような低融点金属として、例えば、Ｉｎ、ＳｎＩｎ、ＳｎＢｉが挙げられる。導電ペーストの印刷工程（ステップＳ１７，Ｓ２８）では、これらの低融点金属のいずれかからなる金属粒子を含む導電ペーストを用いることが好ましい。

また、金属箔２，２２，２３が銅箔である場合には、印刷工程（ステップＳ１７，Ｓ２８）において、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ａｇ、ＮｉもしくはＣｕ、またはこれらの合金からなる金属粒子を含む導電ペーストを用いることが好ましい。これにより、２００℃程度の加熱により、導電ペースト９，２７に含まれる金属粒子が銅箔と合金層を形成して金属結合する。

上記工程を経て、図１２に示すプリント配線板４０が得られる。加熱工程の後、必要に応じて、外側に露出した配線層の表面処理、ソルダーレジスト等の形成、および外形加工を行う。

図１２に示すように、プリント配線板４０は、導電ビア３１，３２，３３，３４を備えている。導電ビア３１は、受けランド２ａ、穿孔加工用マスク２３ａおよび受けランド２２ａを互いに電気的に接続している。このように導電ビア３１は、絶縁ベース基材１の上面に形成された第１の配線層、絶縁ベース基材２１の上面に形成された第２の配線層（内層）、絶縁ベース基材２１の下面に形成された第３の配線層の全てを互いに電気的に接続する。導電ビア３２は第１の配線層と第２の配線層を電気的に接続するものであり、導電ビア３３は第２の配線層と第３の配線層を電気的に接続するものであり、導電ビア３４は第１の配線層と第３の配線層を電気的に接続するものである。このように、全ての組み合わせの層間接続を得ることができる。

上記のように、２枚の配線基材（配線基材１０および配線基材３０）を積層することにより、導電ビアで互いに電気的に接続された３つの配線層を有するプリント配線板４０が得られる。

よって、第３の実施形態によれば、３つの配線層に対して２枚の配線基材で足りるため、プリント配線板の製造に必要な材料を削減できるとともに、製造工程も簡略化することができる。その結果、製造コストを削減でき、プリント配線板を安価に提供することができる。

さらに、配線基材１０，３０の導電ペーストの飛び出し量が均一であることから、信頼性の高い層間導電路を有するプリント配線板を製造することができる。

なお、上記のプリント配線板４０の製造方法では、配線基材１０と配線基材３０を積層する積層工程の前に、金属箔２や金属箔２２をパターニングして受けランド等の所定のパターンを形成しておいたが、本発明はこれに限らない。例えば、加熱工程の後に金属箔２および２２をパターニングしてもよい。

また、３層の配線層を有するプリント配線板について説明したが、本発明は、４層以上の配線層を有するプリント配線板についても適用可能である。

＜保護フィルム＞
上述したように、保護フィルム６は、絶縁樹脂フィルム４および金属薄膜５を有する金属薄膜付き保護フィルムであって、導電ペーストにより形成される導電ビアを備えるプリント配線板を製造する際に、微粘着材または接着剤により金属箔張積層板に剥離可能に貼着される。金属箔張積層板は、片面金属箔張積層板であってもよいし、あるいは両面金属箔張積層板であってもよい。

金属薄膜５は、前述のように、レーザ加工工程においてレーザ光により容易に貫通され、プラズマ処理工程において絶縁樹脂フィルム４がプラズマエッチングされず、かつソフトエッチング工程において除去される厚さを有する。

保護フィルム６を用いることにより、プラズマ処理工程において、エッチング効率の低下を防止できるとともに金属箔張積層板に貼着される絶縁樹脂フィルムを保護することができる。その結果、プラズマ処理工程の効率および導電ペーストの収率が低下することを防止できるとともに、導電ペースト９の飛び出し量を均一にすることができる。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

１，２１，１０１ 絶縁ベース基材
１ａ，２１ａ，１０１ａ，１ｂ，２１ｂ，１０１ｂ 主面
２，２２，２３，１０２ 金属箔
２ａ，２２ａ，２３ｂ，１０２ａ 受けランド
２ｂ，２２ｂ，１０２ｂ 配線
３，１０３ 片面金属箔張積層板
４，１０４ 絶縁樹脂フィルム
５ 金属薄膜
６ 保護フィルム
７，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，１０５ 有底ビアホール
１ｘ，２１ｘ 樹脂残渣
８ 裏面処理膜
９，２７，１０６ 導電ペースト
９ａ，２７ａ 突出部
１０，３０ 配線基材
２３ａ 穿孔加工用マスク
２４ 両面金属箔張積層板
２５ 接着剤層
３１，３２，３３，３４ 導電ビア
４０ プリント配線板

Claims (12)

1. 第１の主面、および前記第１の主面と反対側の第２の主面を有する絶縁ベース基材と、前記第２の主面に形成された金属箔とを有する金属箔張積層板を用意する工程と、
   第３の主面、および前記第３の主面と反対側の第４の主面を有する絶縁樹脂フィルムと、前記第３の主面に形成された金属薄膜とを有する保護フィルムを用意する工程と、
   前記第１の主面と前記第４の主面が対向するように前記保護フィルムを前記金属箔張積層板に貼り合わせる貼着工程と、
   前記保護フィルムの所定箇所にレーザ光を照射することにより、底面に前記金属箔が露出した有底ビアホールを形成するレーザ加工工程と、
   前記有底ビアホールの内部に存在する樹脂残渣をプラズマエッチングにより除去するプラズマ処理工程と、
   前記有底ビアホールの底面に露出した前記金属箔の裏面処理膜および前記金属薄膜をウェットエッチングにより除去するソフトエッチング工程と、
   印刷手法を用いて、前記有底ビアホール内に導電ペーストを充填する工程と、
   前記絶縁樹脂フィルムを剥離する剥離工程と、
   を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
2. 前記金属薄膜は、前記レーザ加工工程において前記レーザ光により貫通され、かつ前記プラズマ処理工程において前記絶縁樹脂フィルムがプラズマエッチングされない厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
3. 前記金属薄膜の厚さは０．０８μｍ以上０．１２μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の製造方法。
4. 前記金属薄膜は、銅、アルミニウムまたはニッケルからなることを特徴とする請求項２または３に記載のプリント配線板の製造方法。
5. 前記金属薄膜は、前記金属箔と同じ材料からなることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
6. 前記貼着工程において、前記保護フィルムは、前記絶縁樹脂フィルムの前記第４の主面に形成された微粘着材により、前記金属箔張積層板に張り合わされることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
7. 前記貼着工程において、前記保護フィルムは、前記絶縁ベース基材の前記第１の主面に形成された接着剤層により、前記金属箔張積層板に張り合わされることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
8. 前記金属箔張積層板として、前記絶縁ベース基材の前記第１の主面に形成された第２の金属箔をさらに有する両面金属箔張積層板を用意し、
   前記貼着工程の前に、
   前記第２の金属箔をパターニングして穿孔加工用マスクを形成する工程と、
   前記絶縁ベース基材の前記第１の主面に形成され、前記パターニングされた前記第２の金属箔を埋設する接着剤層を形成する工程と、をさらに備え、
   前記貼着工程において、前記絶縁樹脂フィルムが前記接着剤層に接着するように前記保護フィルムを前記接着剤層上に積層することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
9. 前記剥離工程により得られる、前記導電ペーストの突出部を有する第１および第２の配線基材を、前記突出部同士が当接するように積層する工程と、
   前記積層された第１の配線基材および第２の配線基材を加熱して一体化する工程と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
10. 第１の主面、および前記第１の主面と反対側の第２の主面を有する絶縁ベース基材と、前記第２の主面に形成された金属箔とを有する金属箔張積層板に貼り合わせられる保護フィルムであって、
    第３の主面、および前記第３の主面と反対側の第４の主面を有する絶縁樹脂フィルムと、前記第３の主面に形成された金属薄膜とを有し、
    微粘着材または接着材層を介して前記第４の主面が前記第１の主面に対向するように張り合わされることを特徴とする保護フィルム。
11. 前記金属薄膜は、
    前記保護フィルムの所定箇所にレーザ光を照射することにより、底面に前記金属箔が露出した有底ビアホールを形成するレーザ加工工程において、前記レーザ光により容易に貫通され、
    前記有底ビアホールの内部に存在する樹脂残渣をプラズマエッチングにより除去するプラズマ処理工程において、前記絶縁樹脂フィルムがプラズマエッチングされず、かつ
    前記有底ビアホールの底面に露出した前記金属箔の裏面処理膜をウェットエッチングにより除去するソフトエッチング工程において除去される、
    厚さを有することを特徴とする請求項１０に記載の保護フィルム。
12. 前記金属薄膜の厚さは０．０８μｍ以上０．１２μｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の保護フィルム。

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