JP2018182252A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ソルダーレジスト層の形成中におけるプリント配線板の変形を抑制し、均等な厚みを有するソルダーレジスト層を形成する。
【解決手段】支持板２４上に接着層を介して、剥離可能な２層の金属箔２８ａ、２８ｂからなるピラーブル金属箔を積層することと、第１ソルダーレジスト層２０を形成することと、導体層と樹脂絶縁層１４とを交互に積層し、ビルドアップ層１６を形成することと、第２最外導体層１２ｂ上に第２ソルダーレジスト層２２を形成し、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６を形成することと、２層の金属箔同士を物理的に剥離して、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６を支持板２４から分離することと、第１ソルダーレジスト層２０の表面の金属箔２８ａを除去することと、第１ソルダーレジスト層２０に隣接する第１最外導体層１２ａの一部を第１パッドとして露出させる開口を形成することを含む。
【選択図】図２Ｋ

Description

本発明は、コア基板を有さないコアレス構造のプリント配線板の製造方法に関する。

特許文献１は、コア基板を有さないコアレス構造の多層基板の製造方法を開示している。特許文献１の多層基板の製造方法では、支持板としての銅板の一方の面側に第１のシードレイヤが形成される。第１のシードレイヤ上には、銅からなる半導体素子用パッドが形成される。半導体素子用パッドが形成された銅板の面には絶縁層が形成される。絶縁層には、レーザー光によって凹部が形成される。凹部の内壁面を含む絶縁層の全表面に第２のシードレイヤが形成される。第２のシードレイヤを給電層として、ビアおよび導体配線が形成される。これらの工程が繰り返され、導体配線および絶縁層が交互に積層された多層基板の中間体が得られる。中間体を支持する銅板はエッチングによって除去される。これにより、第１のシードレイヤが露出される。露出した第１のシードレイヤはエッチングによって除去される。これにより、半導体素子用パッドが露出される。銅板および第１のシードレイヤが除去された中間体の両面に、ソルダーレジストがそれぞれ塗布され、多層基板が得られる。

特開２０００−３２３６１３号公報

特許文献１の多層基板の製造方法では、ソルダーレジスト層の形成は、次のように行われる。銅板が除去された中間体の第１の面にソルダーレジストが塗布される。第１の面のソルダーレジストが塗布された中間体はひっくり返される。中間体の第２の面にソルダーレジストが塗布される。このように、特許文献１の多層基板の製造方法では、ソルダーレジストの形成は、多層基板の中間体から支持板としての銅板が除去された状態で行われる。このため、ソルダーレジスト層の形成中に多層基板が変形し易く、不均等な厚みのソルダーレジスト層となり易い。

本発明のプリント配線板の製造方法は、支持板上に接着層を介して、互いに物理的に剥離可能な２層の金属箔からなるピラーブル金属箔を積層することと、前記ピラーブル金属箔上に、第１ソルダーレジスト層を形成することと、前記第１ソルダーレジスト層上に、導体層と樹脂絶縁層とを交互に積層し、ビルドアップ層を形成することと、前記第１ソルダーレジスト層上に形成された導体層のうち、前記第１ソルダーレジスト層から最も遠くに位置する導体層上に第２ソルダーレジスト層を形成し、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層を形成することと、前記２層の金属箔同士を物理的に剥離して、前記２層の金属箔の一方の金属箔とともに、前記両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層を前記支持板から分離することと、分離された前記両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層の第１ソルダーレジスト層の表面の前記金属箔を除去することと、前記第１ソルダーレジスト層に、該第１ソルダーレジスト層に隣接する導体層の一部をパッドとして露出させる開口を形成することと、を含む。

本発明の実施形態のプリント配線板の製造方法によれば、ソルダーレジスト層の形成中におけるプリント配線板の変形を抑制し、均等な厚みを有するソルダーレジスト層を形成することができる。

本発明の一実施形態により製造されるプリント配線板を説明するための断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法を示す断面図。

本発明のプリント配線板の一実施形態が、図面を参照して説明される。図１は、実施形態により製造されたプリント配線板１０の断面図である。図１に示されるプリント配線板１０は、コア基板を有さないコアレス構造のプリント配線板である。プリント配線板１０は、交互に積層された導体層１２と樹脂絶縁層１４とからなるビルドアップ層１６を備える。導体層１２は、金属、例えば銅で形成される。以下の説明では、導体層１２のうち、図１において樹脂絶縁層１４の下側に位置する導体層１２を第１最外導体層１２ａと称し、図１において樹脂絶縁層１４の上側に位置する導体層１２を第２最外導体層１２ｂと称することもある。樹脂絶縁層１４は、例えばシリカやアルミナ等の無機フィラーとエポキシ等の樹脂とを含む樹脂組成物からなる。図示例のプリント配線板１０は、２層の導体層１２と１層の樹脂絶縁層１４とを備えている。しかし、導体層１２および樹脂絶縁層１４の数はこれに限定されない。例えば、図示されない変形例に従うプリント配線板１０は、交互に配置された３層以上の導体層１２と２層以上の樹脂絶縁層１４とを備えている。導体層１２同士はビア導体１８を介して互いに接続されていてよい。ビア導体１８は導体層１２と同じ金属で形成され得る。

プリント配線板１０は、ビルドアップ層１６の第１主面の上に第１ソルダーレジスト層２０を備えるとともに、ビルドアップ層１６の第２主面の上に第２ソルダーレジスト層２２を備えている。第１ソルダーレジスト層２０は、第１最外導体層１２ａ上および樹脂絶縁層１４の第１最外導体層１２ａからの露出面上に形成されている。第２ソルダーレジスト層２２は、第２最外導体層１２ｂ上および樹脂絶縁層１４の第２最外導体層１２ｂからの露出面上に形成されている。

第１ソルダーレジスト層２０には、第１最外導体層１２ａの一部をパッド１２ａｐとして露出させる開口２０ａが形成されている。

第２ソルダーレジスト層２２には、第２最外導体層１２ｂの一部をパッド１２ｂｐとして露出させる複数の開口２２ａが形成されている。

図１に示されるプリント配線板１０の製造方法の一実施形態が、図２Ａ〜図２Ｎを参照して具体例により説明される。

図２Ａに示されるように、支持板２４が用意される。支持板２４には、例えば金属板や樹脂板を用いることができる。

図２Ｂに示されるように、支持板２４の表面にＢステージの樹脂シート２６が積層される。樹脂シート２６はその後硬化されて後述のピラーブル金属箔２８を支持板２４に固定する接着層として機能する。樹脂シート２６は、例えば熱硬化性樹脂からなり、シリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。樹脂シート２６は、さらに、ガラスクロスなどの補強材を含むプリプレグであってよい。

図２Ｃに示されるように、樹脂シート２６の上にピラーブル金属箔２８が配置される。ピラーブル金属箔２８は、互いに物理的に剥離可能な２層の金属箔２８ａ，２８ｂからなる。２層の金属箔２８ａ，２８ｂは、温度を上昇させると接着力が低下する接着剤を介して接合されていてよい。各金属箔２８ａ，２８ｂは銅箔であってよい。

図２Ｄに示されるように、ピラーブル金属箔２８の上に液状またはドライフィルム状の絶縁樹脂が塗布またはラミネートされ、第１ソルダーレジスト層２０が形成される。第１ソルダーレジスト層２０の材料としては、熱硬化性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂や尿素樹脂などのアミノ樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ変成ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂には、シリカなどの無機フィラーが３０〜８０質量％含有されていてよい。なお、第１ソルダーレジスト層２０の材料には、感光性の樹脂を用いてもよい。

第１ソルダーレジスト層２０の平面寸法はピラーブル金属箔２８の平面寸法よりも大きくすることが好ましい。これにより、ピラーブル金属箔２８は第１ソルダーレジスト層２０で完全に覆われる。その後、第１ソルダーレジスト層２０は硬化される。その結果、ピラーブル金属箔２８は第１ソルダーレジスト層２０によって樹脂シート２６に対してより強固に固定される。第１ソルダーレジスト層２０の硬化と樹脂シート２６の硬化は同時に行われてよい。

図２Ｅに示されるように、第１ソルダーレジスト層２０の上面（樹脂シート２６とは反対側の面）に第１最外導体層１２ａが形成される。例えば、第１ソルダーレジスト層２０の上面に、第１最外導体層１２ａの導体パターンを形成する位置に開口を有するめっきレジスト（図示せず）を形成した後、無電解めっき工法により、めっきレジストのパターン以外の部分に対して金属層（図示せず）を形成する。この金属層をシード層として電解銅めっき工法により、第１最外導体層が形成される。金属層は、スパッタリングや真空蒸着により形成されてもよい。めっきレジストは、第１最外導体層１２ａの形成後に第１ソルダーレジスト層２０の上面から剥離される。

図２Ｆに示されるように、第１ソルダーレジスト層２０の上面および第１最外導体層１２ａの上に樹脂絶縁層１４が形成される。樹脂絶縁層１４の材料としては、エポキシなどの樹脂とシリカやアルミナ等の無機フィラーとからなる樹脂組成物が例示される。また、図２Ｆに示されるように、ビア導体１８および導体層１２（第２最外導体層１２ｂ）が形成される。ビア導体１８は、樹脂絶縁層１４を貫通するビア導体用孔３０内に形成される。ビア導体用孔３０は、例えばレーザー加工により形成される。ビア導体用孔３０は、エッチングあるいはフォトリソグラフィ法によって形成されてよい。ビア導体用孔３０の内面および樹脂絶縁層１４の上面上に、例えば無電解めっき工法により金属層（図示せず）が形成される。金属層は、スパッタリングや真空蒸着により形成されてもよい。ビア導体１８および導体層１２（第２最外導体層１２ｂ）は、この金属層をシード層とした電気銅めっき工法により形成され得る。電気めっきの際、第２最外導体層１２ｂの導体パターンの形成位置およびビア導体用孔３０の上に開口を有するめっきレジスト（図示ぜず）が形成される。図２Ｆには、ビア導体１８および導体層１２（第２最外導体層１２ｂ）が形成された後、めっきレジストが除去された状態が示されている。図２Ｆに示される工程を繰り返すことで、所望の層数の導体層１２および樹脂絶縁層１４を備えるビルドアップ層１６が形成される。

図２Ｇに示されるように、第２最外導体層１２ｂおよび樹脂絶縁層１４の第２最外導体層１２ｂからの露出面上に第２ソルダーレジスト層２２が形成される。例えば、感光性の樹脂からなる樹脂層２２’が、第２最外導体層１２ｂおよび該第２最外導体層１２ｂから露出する樹脂絶縁層１４の露出面に形成される。樹脂層２２’は例えば、図２Ｈに示されるように、露光マスク３２を介して露光された後、現像される。その結果、図２Ｉに示されるように、開口２２ａを有する第２ソルダーレジスト層２２が形成され、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６が形成される。開口２２ａは、第２最外導体層１２ｂの一部を第２パッド１２ｂｐとして露出する。なお、第２ソルダーレジスト層２２の材料は、特に限定されない。好ましくは、シリカやアルミナ等の無機フィラーが３０〜８０質量％含有されたエポキシ樹脂が用いられる。第２ソルダーレジスト層の材料として、熱硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂とシリカなどの無機フィラーからなるものを用いてもよい。

図２Ｊに示されるように、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６、樹脂シート２６および支持板２４の外周部が、ルーター加工や金型加工等の外形加工により除去される。好ましくは、ピラーブル金属箔２８の端部を通る位置（図中、仮想線で示される位置）にて、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６、樹脂シート２６および支持板２４の外周部を除去する。これにより、材料の無駄を少なくするとともにピラーブル金属箔２８を確実に剥離することができる。

図２Ｋに示されるように、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６は、ピラーブル金属箔２８の一方の金属箔２８ａと一緒に支持板２４から分離される。前述のように、ピラーブル金属箔２８の金属箔２８ａ，２８ｂ同士は、温度を上昇させると接着力が低下する接着剤を介して接合されていてよい。そのため、温度を上昇させることにより金属箔２８ａ，２８ｂ同士は容易に剥離される。

図２Ｌに示されるように、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６の下面（第１ソルダーレジスト層２０の表面）に残った金属箔２８ａがエッチングにより除去される。

図２Ｍに示されるように、第１ソルダーレジスト層２０の表面に、開口３４ａを有するマスク３４が形成される。開口３４ａは、第１ソルダーレジスト層２０の一部を露出する。マスク３４は、後述するブラスト処理時に、第１ソルダーレジスト層２０への開口２０ａの形成場所以外の部分を保護するために形成される。マスク３４には例えば、通常のドライフィルムレジストを用いることができる。マスク３４の開口３４ａは、フォトリソグラフィ技術により形成される。あるいは、マスク３４には、銅箔が用いられてもよい。

図２Ｎに示されるように、第１ソルダーレジスト層２０の、マスク３４の開口３４ａから露出する部分がブラスト処理により除去される。その結果、第１ソルダーレジスト層２０に第１最外導体層１２ａまで達する開口２０ａが形成される。開口２０ａは、第１最外導体層１２ａの一部を第１パッド１２ａｐおよび／またはアライメントマークとして露出する。なお、ブラスト処理は、液体と研磨粒子等の混合液（スラリー）を露出面に吹き付けるウェットブラスト処理であることが好ましい。第１ソルダーレジスト層２０への開口の形成後、マスク３４は除去される。マスク３４がドライフィルムレジストからなる場合、マスク３４は、例えば、レジスト剥離液を用いて除去される。レジスト剥離液には、例えば有機酸系の薬液等が用いられる。マスク３４が銅箔からなる場合、マスク３４はエッチングにより除去することができる。なお、第１ソルダーレジスト層２０への開口２０ａの形成は、レーザー加工により行われてもよい。

その後、図示されていないが、第１最外導体層１２ａおよび第２最外導体層１２ｂの露出面には、ＯＳＰ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｓｎ等の表面処理が施されてよい。

実施形態の製造方法によれば、第１ソルダーレジスト層２０および第２ソルダーレジスト層２２が共に、剛性を有する同一の支持板２４上で形成される。従って、第１および第２ソルダーレジスト層２０，２２の形成中におけるビルドアップ層１６の変形は抑制され、第１および第２ソルダーレジスト層２０，２２は均一に形成され得る。また、第２ソルダーレジスト層２２は、第１ソルダーレジスト層２０の形成後にビルドアップ層１６をひっくり返すことなく形成され得る。従って、実施形態の製造方法によれば、製造が容易であるとともに、アライメントずれが生じない。

実施形態の製造方法において、ピラーブル金属箔２８上に形成される第１ソルダーレジスト層２０の平面寸法が該ピラーブル金属箔２８の平面寸法よりも大きい場合には、ピラーブル金属箔２８が第１ソルダーレジスト層２０で完全に覆われる。その結果、ピラーブル金属箔２８は樹脂シート２６に対してより強度に固定され得る。

実施形態の製造方法において、第１ソルダーレジスト層２０の開口２０ａがブラスト処理により形成される場合には、既に硬化状態にある第１ソルダーレジスト層２０に開口２０ａを確実に形成することができる。また、開口２０ａは一度に形成され得る。従って、プリント配線板１０の製造に要する時間は、開口２０ａを１つずつレーザー加工する製造方法と比べて短縮される。また、高価なレーザー装置も必要とされないため、プリント配線板１０の製造にかかるコストは低減される。さらに、第１のソルダーレジスト層２０の開口２０ａがブラスト処理により形成される場合には、第１パッド１２ａｐ上にソルダーレジスト層２０の残渣が発生し難いという利点もある。

実施形態の製造方法において、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６を支持板２４と一緒に外形加工する場合には、ピラーブル金属箔２８の２層の金属箔２８ａ，２８ｂ同士を容易に剥離して、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層１６を支持板２４から容易に分離することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明から逸脱しない範囲で種々の変更、修正が可能である。例えば、上記実施形態において、第２ソルダーレジスト層２２の開口２２ａは、フォトリソグラフィ法により形成されると説明したが、開口２２ａはレーザー加工によって形成されてよい。

１０ プリント配線板
１２ 導体層
１２ａ 第１最外導体層
１２ａｐ 第１パッド
１２ｂ 第２最外導体層
１２ｂｐ 第２パッド
１４ 樹脂絶縁層
１６ ビルドアップ層
１８ ビア導体
２０ 第１ソルダーレジスト層
２２ 第２ソルダーレジスト層
２４ 支持板
２６ 樹脂シート（接着層）
２８ ピラーブル金属箔

Claims (6)

1. プリント配線板の製造方法であって、
   支持板上に接着層を介して、互いに物理的に剥離可能な２層の金属箔からなるピラーブル金属箔を積層することと、
   前記ピラーブル金属箔上に、第１ソルダーレジスト層を形成することと、
   前記第１ソルダーレジスト層上に、導体層と樹脂絶縁層とを交互に積層し、ビルドアップ層を形成することと、
   前記第１ソルダーレジスト層上に形成された導体層のうち、前記第１ソルダーレジスト層から最も遠くに位置する導体層上に第２ソルダーレジスト層を形成し、両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層を形成することと、
   前記２層の金属箔同士を物理的に剥離して、前記２層の金属箔の一方の金属箔とともに、前記両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層を前記支持板から分離することと、
   分離された前記両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層の第１ソルダーレジスト層の表面の前記金属箔を除去することと、
   前記第１ソルダーレジスト層に、該第１ソルダーレジスト層に隣接する導体層の一部をパッドとして露出させる開口を形成することと、を含む。
2. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、前記第１ソルダーレジスト層に、該第１ソルダーレジスト層に隣接する導体層の一部をアライメントマークとして露出させる開口を形成することをさらに含む。
3. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、前記ピラーブル金属箔上に形成される第１ソルダーレジスト層の平面寸法は、該ピラーブル金属箔の平面寸法よりも大きい。
4. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、前記第１ソルダーレジスト層の前記開口はブラスト処理により形成される。
5. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、前記２層の金属箔同士を物理的に剥離することは、前記両面ソルダーレジスト層付きビルドアップ層を前記支持板と一緒に外形加工することによって前記２層の金属箔同士を物理的に剥離することを含む。
6. 請求項１記載のプリント配線板の製造方法であって、前記第２ソルダーレジスト層に、該第２ソルダーレジスト層に隣接する導体層の一部をパッドとして露出させる開口を露光・現像によって形成することをさらに含む。

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