JP3812516B2 - Multilayer metal foil-clad laminate, method for producing the same, and multilayer printed wiring board - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最外層が金属箔のベタ面で形成されると共に複数層の内層回路パターンを有する多層金属箔張り積層板及びその製造方法並びにこの多層金属箔張り積層板の最外層の金属箔から回路パターンを形成した多層プリント配線板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化に伴い、多層プリント配線板にはインピーダンス制御の要求がなされるのが一般的になってきている。通常、インピーダンス制御ラインは最外層面に形成することが多く、また、インピーダンス制御には回路幅及び絶縁層間厚さが主たる制御因子であることから、絶縁層間厚さの精度に優れる銅張り積層板等の金属箔張り積層板から形成される基板を外層用基板として最外に配置する層構成が樹脂付き金属箔等を用いる場合よりも有利である。尚、プリント配線板(PWB)の高機能化に伴って、回路も高周波化が進んでおり、高周波信号の安定した伝送を行なうためにインピーダンス制御する必要があり、そのために、上記のようなインピーダンス制御ラインが形成されている。
【0003】
図2に上記のような外層用基板を用いた多層金属箔張り積層板の製造方法を示す。まず、図2(a)に示すような両面金属箔張り積層板11の片面の金属箔2に回路パターン形成処理を施して内層となる回路パターン1を形成し、図2(b)に示すような外層用基材6とする。この時、両面金属箔張り積層板11の他の片面の金属箔2には回路パターン形成処理が施されず、このベタ面の金属箔2が多層金属箔張り積層板の最外層の金属箔2となるものである。次に、図2(c)に示すように、両面に回路パターン7が形成された内層用基材8の両表面にプリプレグ9を介して上記外層用基材6を重ね合わせる。この時、外層用基材6の回路パターン1を内層用基材8側に向けて重ねるようにする。次に、外層用基材6と内層用基材8及びプリプレグ9を重ねたものを加熱加圧成形(熱圧成形あるいは成形プレス)することにより、プリプレグ9を硬化させて絶縁層35を形成すると共にプリプレグ9の硬化により外層用基材6と内層用基材8とを接着して積層一体化する。このようにして最外層が金属箔2のベタ面で形成される図2(d)に示すような多層金属箔張り積層板を作成することができる。
【0004】
上記のような多層金属箔張り積層板の製造方法において、外層用基材6に形成した回路パターン1には通常プリプレグ9との接着性を高めるために、黒化処理等の内層表面処理が施されて回路パターン1の表面を微細な凹凸面にすることが行なわれているが、この内層表面処理は回路パターン1のみに行うことは困難であるので、外層となる金属箔2にも上記の内層表面処理が施されることになり、従って、外層用基材6の金属箔2の表面も微細な凹凸面となる。しかしながら、加熱加圧成形時などにプリプレグから樹脂粉が飛散することがあって、この樹脂粉が微細な凹凸面となった外層用基材6の金属箔2の表面に一旦付着すると完全に除去するのは困難であり、この結果、加熱加圧成形後に多層金属箔張り積層板の最外層の金属箔2の表面に樹脂残渣が生じ、且つ樹脂残渣による傷や打痕が金属箔2に生じることがあった。
【0005】
また、外層用基材6の回路パターン1を形成する際には、最外層となる金属箔2の全面に亘って感光性ドライフィルムレジスト(DFR)をラミネートして全面露光により硬化させるが、その露光時のマスクフィルムやDFRにゴミなどの異物を巻き込んだまま露光することがあって、この場合、異物の影響で露光されないことがあり、必要な部分のDFRが現像により除去されることがあった。そして、この結果、エッチング等により必要な部分の金属箔2が欠損してピンホールが生じることがあり、加熱加圧成形後に最外層の金属箔2に回路パターンを形成したときに、上記の金属箔2の欠損部分を通る信号回路パターンが形成されると、回路不具合が生じる恐れがあった。
【0006】
そこで、特開平8−32234号公報では加温剥離シートを用いる方法が提案されている。この方法は、まず、図3(a)に示すような両面金属箔張り積層板11の片面の金属箔2の表面に加温剥離シート40を全面に亘って貼着する。ここで、加温剥離シート40が貼着される金属箔2は外層となる方の金属箔2である。次に、図3(b)に示すように、上記両面金属箔張り積層板の他方の片面の金属箔2に回路パターン形成処理を施して内層となる回路パターン1を形成し、これを外層用基材6とする。次に、図3(c)に示すように、両面に回路パターン7が形成された内層用基材8の両表面にプリプレグ9を介して上記外層用基材6を重ね合わせる。この時、外層用基材6の回路パターン1を内層用基材8側に向けて重ねるようにする。次に、外層用基材6と内層用基材8及びプリプレグ9を重ねたものを加熱加圧成形(熱圧成形あるいは成形プレス)することにより、図3(d)に示すように、プリプレグ9を硬化させて絶縁層35を形成すると共にプリプレグ9の硬化により外層用基材6と内層用基材8とを接着して積層一体化する。最後に、加温剥離シート40を最外層の金属箔2から剥離することによって図3(e)に示すような多層金属箔張り積層板を作成することができる。
【0007】
そして、上記公報のものでは加温剥離シート40で最外層となる金属箔2を保護することができるために、多層金属箔張り積層板の最外層の金属箔2の表面に樹脂残渣がなく、また、傷や打痕やピンホールが発生しにくくなるものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報のものでは外層用基材6に位置合わせ用マークが形成されていないので、外層用基材6と内層用基材8とを積層する際の位置合わせを正確に行うことが難しく、また、上記公報のものでは外層用基材6に検査用クーポン(外層用基材6と内層用基材8の積層位置が正確であるか否かを検査するマーク)が形成されていないので、外層用基材6と内層用基材8の積層位置が正確であるか否かを検査することが難しく、層間の位置合わせ精度が低くて内層と外層の位置関係が不正確な多層金属箔張り積層板が製造される恐れがあった。
【0009】
また、通常、位置合わせ用マークや検査用クーポンは外層用基材6の金属箔2の一部(端部)をエッチング等して形成されるが、上記公報の場合は加温剥離シート40が外層用基材6の金属箔2の全面に亘って貼着されているために、位置合わせ用マークや検査用クーポンを形成しようとした場合は加温剥離シート40の一部を剥離したり除去したりしなければならず、多層金属箔張り積層板の生産性が低くなるという問題があった。
【0010】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、最外層の金属箔の表面に樹脂残渣がなく、また、傷や打痕やピンホールが発生しにくく、さらに、層間の位置合わせ精度が高く、加えて生産性が高い多層金属箔張り積層板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【0011】
また、本発明は上記の多層金属箔張り積層板を用いた層間の位置合わせ精度が高い多層プリント配線板を提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る多層金属箔張り積層板は、片面に回路パターン1が形成されると共に他の片面に金属箔2の未回路形成部3と非回路パターン4が形成され、未回路形成部3が保護シート5で覆われた外層用基材6と、少なくとも片面に回路パターン7が形成された内層用基材8とからなり、外層用基材6の回路パターン1が形成された片面と内層用基材8の回路パターン7が形成された片面とをプリプレグ9で接着することにより外層用基材6と内層用基材8とを積層して成ることを特徴とするものである。
【0013】
また、本発明の請求項2に係る多層金属箔張り積層板は、請求項1に加えて、外層用基材6の厚みが0.2mm以下であることを特徴とするものである。
【0014】
また、本発明の請求項3に係る多層金属箔張り積層板は、請求項1又は2に加えて、外層用基材6の厚みのバラツキが±0.020mmであることを特徴とするものである。
【0015】
また、本発明の請求項4に係る多層金属箔張り積層板は、請求項1乃至3のいずれかに加えて、外層用基材6の未回路形成部3に熱圧着ロールにより保護シート5を熱圧着して成ることを特徴とするものである。
【0016】
また、本発明の請求項5に係る多層金属箔張り積層板は、請求項1乃至4のいずれかに加えて、保護シート5の厚みが20μm以上80μm以下であることを特徴とするものである。
【0017】
本発明の請求項6に係る多層金属箔張り積層板の製造方法は、請求項1乃至5のいずれかに記載の多層金属箔張り積層板を製造するにあたって、両面金属箔張り積層板11の片面の一部に保護シート5を貼着する工程と、上記両面金属箔張り積層板11の保護シート5を貼着していない方の片面に回路パターン1を形成すると共に上記両面金属箔張り積層板11の保護シート5を貼着した方の片面において保護シート5で覆われていない箇所の金属箔2から非回路パターン4を形成することによって外層用基材6を形成する工程と、外層用基材6の回路パターン1が形成された片面と内層用基材8の回路パターン7が形成された片面との間にプリプレグ9を介在させて組み合わせる工程と、外層用基材6と内層用基材8とプリプレグ9を組み合わせたものを熱圧成形する工程とを順次行うことを特徴とするものである。
【0018】
本発明の多層プリント配線板は、請求項1乃至5のいずれかに記載の多層金属箔張り積層板から保護シート5を剥離除去し、未回路形成部3の金属箔2から回路パターンを形成して成ることを特徴とするものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0020】
本発明の多層金属箔張り積層板は内層用基材と外層用基材とをプリプレグで接着して積層することにより形成されている。内層用基材8は従来から多層プリント配線板の製造に用いられているものであって、絶縁層30の片面あるいは両面に金属導体からなる回路パターン7を有して形成されるものであり、例えば、片面あるいは両面銅張り積層板などの金属箔張り積層板にサブトラクティブ法などの回路形成処理を施すことにより内層用基材8を形成することができる。外層用基材6は従来から多層プリント配線板の製造に用いられているものであって、絶縁層31の片面に金属導体からなる回路パターン1を有し、且つ絶縁層31の他の片面に金属箔2のベタ面からなる未回路形成部3と非回路パターン4とを有して形成されるものである。上記の未回路形成部3は外層用基材6の片面の中央部に形成されており、また、非回路パターン4は外層用基材6の片面の周端部に形成されている。非回路パターン4としては位置合わせ用マークや検査用クーポンやインピーダンス測定用のダミー回路パターンなどを例示することができる。このような外層用基材6は、例えば、両面銅張り積層板などの金属箔張り積層板にサブトラクティブ法などの回路形成処理を施すことにより形成することができる。
【0021】
外層用基材6の絶縁層31の厚みは0.2mm以下であることが好ましい。信号回路パターン等の回路パターンの特性インピーダンス値の制御(特性インピーダンス値を設計値の所定の値に収めること)は、回路パターンの回路幅及び絶縁層31の厚さ精度が重要である。通常、外層用基材6を形成するために用いる金属箔張り積層板は厚さ0.2mm以下の場合、ガラスクロスを1枚用いて形成されている。例えば、金属箔張り積層板が厚さ0.2mmの場合、7628タイプのガラスクロスを1枚用い、このガラスクロスにエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させてプリプレグを形成し、このプリプレグの両表面(最外層)に銅箔等の金属箔を配置して組み合わせた後、加熱加圧成形して積層一体化することにより金属箔張り積層板が形成されるものである。また、金属箔張り積層板が厚さ0.15mmの場合、1501タイプのガラスクロスを1枚用い、また、金属箔張り積層板が厚さ0.10mmの場合、2116タイプのガラスクロスを1枚用い、それぞれ上記と同様にして金属箔張り積層板が形成されるものである。このように本発明では厚みが0.2mm以下の外層用基材6及び金属箔張り積層板はガラスクロスを1枚使用して形成されるものであり、ガラスクロスを複数枚重ねて使用することにより厚み0.2mmを超える外層用基材6及び金属箔張り積層板に比べて、厚みの偏差(バラツキ)が小さくなるものであり、これにより、外層用基材6の絶縁層31の厚さ精度が高くなって、外層用基材6の回路パターン1の特性インピーダンスの制御を容易に高精度で行うことができるものである。尚、外層用基材6は現在入手可能なもので厚さ0.020mm以上であるので、本発明で用いる外層用基材6の厚みの実質的な下限はこの値となる。
【0022】
外層用基材6の厚みのバラツキ(公差)は±0.020mmであることが好ましく、より好ましくは±0.010mmである。上記のように、多層金属箔張り積層板や多層プリント配線板の回路パターンの特性インピーダンス値の制御は絶縁層31の厚さ精度が重要である。従って、外層用基材6として厚みのバラツキが±0.020mmで厚さ精度が高いものを用いることによって、外層用基材6の回路パターン1の特性インピーダンスの制御を容易に行うことができるものである。尚、外層用基材6の厚みのバラツキは小さいほど好ましいので、±0mmが最も好ましい。
【0023】
ここで、最外層にインピーダンス制御回路パターンを設計した外層用基材6についてその特性インピーダンス値をシュミレーションにより求めた。外層用基材6としては、図4に示すように、両面銅張り積層板であるガラスエポキシ樹脂基材(誘電率ε=4.5、銅箔の厚み35μm)の片側の金属箔から回路幅Wの特性インピーダンス測定用のテスト回路パターン33を形成したものを用いた。また、外層用基材6としては絶縁層31の厚みHが0.200mmのものと、0.100mmのものとを形成した。絶縁層31の厚みHが0.200mmの外層用基材6については上記のテスト回路パターン33の回路パターン幅Wを350μmとしてテスト回路パターン33の特性インピーダンス値を50Ω付近とした。また、絶縁層31の厚みHが0.100mmの外層用基材6については上記のテスト回路パターン33の回路パターン幅Wを150μmとしてテスト回路パターン33の特性インピーダンス値を50Ω付近とした。結果を表1、2に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
表1から明らかなように、絶縁層31の厚みHが0.200±0.010mmの外層用基材6で、テスト回路パターン33の回路パターン幅Wを350μmとした場合には、特性インピーダンス値Zoは50±2.5Ωの範囲で制御が可能である。また、表2から明らかなように、絶縁層31の厚みHが0.100±0.010mmの外層用基材6で、テスト回路パターン33の回路パターン幅Wを150μmとした場合には、特性インピーダンス値Zoは50±5.0Ωの範囲で制御が可能である。
【0027】
本発明において外層用基材6の未回路形成部3の表面には保護シート5が貼着されている。保護シート5は粘着性を有して未回路形成部3から剥離可能な粘着性剥離シートであって、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、四フッ化エチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂(PET)などの合成樹脂でシート状(フィルム状)に形成されるものであり、保護シート5の片面には未回路形成部3に貼着するための粘着層が設けられている。また、保護シート5としては耐エッチング液性に優れ、後述の積層時の加熱加圧成形(熱圧積層成形時)の加熱や圧力に耐え得るものであればよいが、耐熱温度としては180℃以上であることが好ましく、180℃未満の場合には加熱加圧成形の際に破損する恐れがある。尚、保護シート5の耐熱温度は高いほど好ましいのでその上限は特に設定されないが、現在入手可能な保護シート5の耐熱温度は350℃以下であるので、この値が保護シート5の耐熱温度の実質的な上限となる。
【0028】
保護シート5の厚みは10μm以上150μm以下のものが使用可能であるが、20μm以上80μm以下であることが好ましい。保護シート5の厚みが20μm未満であると、後述の積層時の加熱加圧成形において、保護シート5の表面にプリプレグ9等から生じた樹脂等の粉末状物質やその他の異物が付着したまま加熱加圧成形すると、これら異物が原因で局所的な圧力が金属箔2の未回路形成部3にかかることにより、外層用基材6の最外層の金属箔2の未回路形成部3に傷や打痕が発生するのを抑えることができない恐れがある。従って、保護シート5の厚みを20μm以上とすることにより、保護シート5の弾性により上記異物が原因で局部的にかかる圧力を緩和することができ、外層用基材6の最外層の金属箔2の未回路形成部3に傷や打痕が発生するのを抑えることができる。
【0029】
また、保護シート5の厚みが80μmを超えると、後述の積層時の加熱加圧成形において、保護シート5で覆われていない非回路パターン4の形成部分に圧力がかかりにくくなり、保護シート5を貼付した未回路形成部3と保護シート5を貼付していない非回路パターン4との厚み差が顕著に大きくなってしまい、このために、図5に示すように、加熱加圧成形後の未回路形成部3と非回路パターン4との境界において金属箔2に段差等が生じて、保護シート5を除去した後の未回路形成部3への回路パターン形成が精度良く行えない恐れがある。また、保護シート5で覆われていない非回路パターン4の形成部分に圧力がかかりにくくなるために、この圧力不足のために空隙(ボイド)などが保護シート5で覆われていない非回路パターン4の形成部分においてプリプレグ9に発生してしまい、耐熱性等の観点から多層金属箔張り積層板や多層プリント配線板として問題が生じる恐れがある。
【0030】
そして、本発明の多層金属箔張り積層板を製造するにあたっては次のようにして行なう。まず、図1(a)に示すような両面銅張り積層板のような両面金属箔張り積層板11を用意し、この両面金属箔張り積層板11の片面の金属箔2の表面に保護シート5を貼着する。この時、図1(b)に示すように、保護シート5は金属箔2の表面の中央部、すなわち未回路形成部3の表面のみを覆うように貼着されるものであり、従って、金属箔2の表面の周端部(金属箔2の端面から10〜100mmの範囲)は保護シート5で覆われない非回路パターン4の形成部分となる。また、保護シート5を貼着する方法は特に限定しないが、保護シート5を金属箔2の表面に載置した後、その上面に熱圧着ロールを回転させながら押圧することによって加熱圧着するのが好ましく、これにより、連続的に保護シート5の貼着を行うことができて生産性に優れるものであり、また、ドライフィルムレジスト等を貼着するためのラミネータ等の既存の設備を利用することができて新たな投資が不要となり、経済性に優れるものである。熱圧着ロールを用いて保護シート5を貼着する場合、保護シート5の種類等に応じて加熱温度や加圧力を適宜設定することができるが、例えば、加熱温度は50〜150℃、加圧力は0.1〜0.5MPaに設定することができる。
【0031】
上記のようにして両面金属箔張り積層板11に保護シート5を貼着して設けた後、両面金属箔張り積層板11に回路形成処理を施すことによって、両面金属箔張り積層板11の保護シート5を貼着していない方の金属箔2から回路パターン1を形成すると共に両面金属箔張り積層板11の保護シート5を貼着した方の金属箔2の保護シート5で覆われていない部分から非回路パターン4を形成し、この工程により、図1(c)に示すような外層用基材6を形成する。上記の回路パターン1と非回路パターン4は同じ工程で同時に形成されるものである。また、上記の回路形成処理としてはサブトラクティブ法などの従来から行なわれる方法を採用することができる。具体的には以下のようにして回路形成処理を行なう。まず、保護シート5を貼着した両面金属箔張り積層板11の両表面の全面に亘って感光性ドライフィルムレジスト(DFR)をラミネート(貼着)する。次に、マスクフィルムを用いて両方のDFRに所望のパターンを露光する。この時、未回路形成部3には何ら回路パターン形成を行なわないことから、DFRの保護シート5を覆う部分は露光により硬化させるようにする。次に、露光後のDFRに現像処理を施して未硬化部分を除去する。次に、金属箔2の硬化したDFRで覆われていない部分をエッチングにより除去する。この後、DFRを剥離して除去する。このようにして保護シート5で未回路形成部3を覆った外層用基材6を形成することができる。
【0032】
現在、20〜30μm厚のDFRが一般的に用いられている状況下で、元々DFRに混入している大きさ10μm以下の異物があったり、露光時に使用するマスクフィルムにゴミや異物などが付着したまま露光を行なったりすると、その異物が存在していた部分においてDFRは硬化されずに現像処理にてその未硬化部分がピンホールとなり、その後のエッチング処理にて最外層の金属箔2の未回路形成部3がDFRのピンホールにより除去されて未回路形成部3にもピンホールが発生することがある。しかしながら、本発明では上記のように未回路形成部3は保護シート5で覆われている状態でエッチング処理がなされるので、DFRにピンホールが生じていても保護シート5で未回路形成部3の金属箔2にエッチング液が作用(接触)しにくくなり、未回路形成部3にピンホールが生じにくくなるものである。尚、両面金属箔張り積層板11に保護シート5を貼着する工程と両面金属箔張り積層板11に回路パターン1及び非回路パターン4を形成する工程とを逆にしてもよいが、この場合、未回路形成部3にピンホールが生じる恐れがあるので好ましくない。
【0033】
上記のようにして保護シート5で未回路形成部3を覆った外層用基材6を形成した後、図1(d)に示すように、内層用基材8の外側に上記の外層用基材6を配置すると共に外層用基材6と内層用基材8との間にプリプレグ9を介在させ、この状態で外層用基材6と内層用基材8とプリプレグ9とを重ねて組み合わせる。この時、外層用基材6の回路パターン1側を内層用基材8に向けるようにして、外層用基材6の回路パターン1が形成された片面と内層用基材8の回路パターン7が形成された片面との間にプリプレグ9を介在させ、外層用基材6とプリプレグ9と内層用基材8とを交互に重ね合わせて組み合わせるようにする。また、外層用基材6と内層用基材8とを重ねるときには外層用基材6に非回路パターン4として形成した位置合わせ用マークをCCDカメラ等で認識しながら位置合わせ用マークを基準にするものであり、これにより、外層用基材6の回路パターン1と内層用基材8の回路パターン7とを高精度に位置合わせして回路パターン1、7の層間ズレを少なくすることができるものである。さらに、外層用基材6に非回路パターン4として形成された検査用クーポンを目視あるいはX線検査装置で認識して外層用基材6と内層用基材8とが正確な位置に重ねられているか否かを検査し、検査に合格したもののみを加熱加圧成形し、検査に不合格であったものは重ね直しする。このように非回路パターン4として検査用クーポンを設けることによって、外層用基材6と内層用基材8の組み合わせ位置の検査効率を高めることができる。尚、プリプレグ9としては従来からプリント配線板の製造に用いられているものをそのまま使用することができ、例えば、ガラスクロス基材エポキシ樹脂含浸のプリプレグを用いることができる。
【0034】
次に、外層用基材6と内層用基材8とプリプレグ9とを組み合わせたものを加熱加圧成形することにより、プリプレグ9を硬化させて絶縁層35を形成すると共にプリプレグ9の硬化により外層用基材6と内層用基材8とを接着して積層一体化することによって、図1(e)に示すように、本発明の多層金属箔張り積層板を形成することができる。この時の加熱加圧成形の条件は外層用基材6や内層用基材8やプリプレグ9の種類等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、加熱温度150〜220℃、加圧力1〜5MPa、時間20〜120分に設定することができる。そして、本発明では上記の加熱加圧成形時において外層用基材6の未回路形成部3が保護シート5で覆われているために、上述のように保護シート5による未回路形成部3の保護で樹脂残渣による傷や打痕が発生しにくくなるものである。
【0035】
次に、図1(f)に示すように多層金属箔張り積層板の未回路形成部3から保護シート5を剥離して除去すると共に図1(g)に示すように必要に応じて多層金属箔張り積層板の周端部(非回路パターン4の形成部分)を切除する。尚、未回路形成部3からの保護シート5の剥離は多層金属箔張り積層板の周端部を切断した後に行なってもよい。
【0036】
そして、本発明の多層プリント配線板は上記の多層金属箔張り積層板の未回路形成部3の金属箔2から所望の回路パターンを形成することにより作成されるものである。未回路形成部3に回路パターンを形成するにあたってはサブトラクティブ法などの公知の回路形成処理を採用することができる。尚、未回路形成部3からの保護シート5の剥離は多層金属箔張り積層板の周端部を切断した後に行なってもよい。すなわち、多層金属箔張り積層板の搬送や保存は保護シート5を貼着したまま行なうようにし、未回路形成部3に回路形成処理する直前に保護シート5を剥離するのが好ましく、これにより、傷などが容易に入りやすい未回路形成部3を保護シート5で保護して傷ツキや錆が発生しにくくなるものである。
【0037】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【0038】
(実施例1)
両面金属箔張り積層板11である両面銅張り積層板(松下電工(株)製の「R1766」、厚み0.20mm、サイズ510mm×510mm)の片面の中央部(450mm×450mmのエリア)に保護シート5である粘着性剥離シートを熱圧着ロールを備えたラミネータを用いて貼着した。保護シート5は厚み25μmのPETフィルムの表面に、アクリル系接着剤(2−エチルヘキシルアクリレート/ブチルアクリレート共重合体)を粘着層形成後の厚み4μmとなるように塗布して形成した。そして、保護シート5の該粘着層を上記両面銅張り積層板の片面の金属箔(銅箔)2の中央部に粘着させて両面銅張り積層板に保護シート5を積層した。
【0039】
次に、上記の銅張り積層板の両面全面に感光性ドライフィルムレジストを貼着し、通常の回路形成処理(露光、現像、エッチング、DFR剥離)を施すことによって、銅張り積層板の粘着性剥離シートを貼着していない方の片面の金属箔2から回路パターン1を形成すると共に銅張り積層板の粘着性剥離シートを貼着した方の片面の金属箔2の粘着性剥離シートで覆われていない箇所で非回路パターン4として位置合わせ用マークと検査用クーポンを形成し、外層用基材6とした。この外層用基材6の厚みのバラツキは±0.015mmであった。また、別途準備した上記と同様の両面銅張り積層板に上記と同様の通常の回路形成処理を施すことによって両面に回路パターン7を形成し、内層用基材8とした。
【0040】
次に、上記の外層用基材6の回路パターン1を形成した片面と内層用基材8の片面との間に接着用のプリプレグ9(松下電工(株)製の「S1661」、厚み0.2mm、樹脂含有率50%、サイズ510mm×510mm)を介在させた状態で内層用基材8の両側に外層用基材6を重ね合わせて組み合わせた。この時、外層用基材6の粘着性剥離シートの貼付面が外側(内層用基材8と反対側)に向くように配置した。また、外層用基材6と内層用基材8とを重ねるときに、非回路パターン4の位置合わせ用マークをCCDカメラで認識しながら外層用基材6と内層用基材8の位置合わせを行なった。また、外層用基材6と内層用基材8とを重ね合わせた後、外層用基材6と内層用基材8の位置ずれの検査を非回路パターン4の検査用クーポンを目視で確認して検査した。
【0041】
次に、上記の外層用基材6と内層用基材8とプリプレグ9との組み合わせ物を一対のステンレス製の鏡面板(厚み1.0mm)の間に配置して積み重ね、真空プレス機にて温度180℃、加圧力2.94MPa(30kgf/cm2)、時間30分の条件で加熱加圧成形を行ない、プリプレグ9を硬化させて絶縁層35を形成すると共にプリプレグ9の硬化により外層用基材6と内層用基材8とを接着して積層一体化することによって、図1(e)に示すように、本発明の多層金属箔張り積層板(6層板)を形成した。
【0042】
(実施例2〜5)
保護シート5のPETフィルムの厚みを表3の通りに変更した以外は実施例1と同様にして多層金属箔張り積層板を作成した。
【0043】
(実施例6)
外層用基材6を形成するための両面銅張り積層板として厚み0.15mmのものを用い、接着用のプリプレグとして厚み0.15mm、樹脂含有率48%のものを用いた以外は実施例1と同様にして多層金属箔張り積層板を作成した。この時、外層用基材6の厚みのバラツキは±0.015mmであった。
【0044】
(実施例7)
外層用基材6を形成するための両面銅張り積層板としてポリイミド樹脂基材の銅張り積層板(デュポン(株)製の「パイララックスAP」、厚み0.051mm)を用いた以外は実施例6と同様にして多層金属箔張り積層板を作成した。この時、外層用基材6の厚みのバラツキは±0.005mmであった。
【0045】
(比較例1)
保護シート5を用いなかった以外は実施例1と同様にして多層金属箔張り積層板を作成した。
【0046】
上記の実施例1〜7及び比較例1の多層金属箔張り積層板を各10枚ずつ作成し、それぞれについて最外層の金属箔2(未回路形成部3)の樹脂残渣、傷、打痕を目視にて観察し、その発生枚数を数えた。また、最外層の金属箔2(未回路形成部3)のピンホールを20倍拡大鏡にて観察し、その発生枚数を数えた。また、図6に示すように、実施例1〜7及び比較例1の多層金属箔張り積層板の中央部(A部)の板厚と端部(B部)の板厚とをマイクロメータにて測定し、それらの厚み差を求めた。表3には10枚の多層金属箔張り積層板の厚み差の平均を示す。また、実施例1〜7及び比較例1の多層金属箔張り積層板の端部(B部)の金属箔2(非回路パターン4)を全てエッチングで除去した後、絶縁層のボイドの発生を目視で観察し、ボイドがないものを成形性が良好とした。結果を表3に示す。
【0047】
【表3】
【0048】
表3から明らかなように、実施例1〜7は比較例1よりも樹脂残渣や傷や打痕の発生が少なくなった。また、実施例1〜7を対比すると、実施例1、2、6、7では傷や打痕の発生が多少発生し、実施例5では厚み差が大きくなり且つ成形性が低下した。従って、保護シート5は30〜80μm、好ましくは50〜80μmであることが好ましい。
【0049】
(比較例2)
実施例1と同様の両面銅張り積層板の所定の位置に穴をあけ、この両面銅張り積層板の片面全面に上記と同様にして保護シート5を貼着した。次に、上記の銅張り積層板の保護シート5を貼着していない片面全面に上記と同様にして回路形成処理を施すことによって外層用基材6とした。従って、この外層用基材6は実施例1よりも穴あけ工程の分だけ1工程増加し、また、非回路パターン4は形成されていないものである。
【0050】
この後、実施例1と同様にして外層用基材6と内層用基材8とプリプレグ9とを重ね合わせて組み合わせた。この時、保護シート5を介して外層用基材6に設けた穴をCCDカメラで認識しながら外層用基材6と内層用基材8の位置合わせを行なった。次に、上記と同様の加熱加圧成形を行なって多層金属箔張り積層板を形成した。
【0051】
この比較例2では、保護シート5を介して外層用基材6に設けた穴をCCDカメラで認識するので、認識精度が低く、その影響で外層用基材6と内層用基材8との間で大きな層間ズレが発生した。そして、実施例1と比較例2の各5枚の多層金属箔張り積層板について層間ズレの検査を行なった結果、比較例2では最大0.250mmの層間ズレがあって全数不良であったが、実施例1では最大0.050mmの層間ズレに止まり全数良好であった。従って、比較例2では層間の位置合わせ精度の高い多層金属箔張り積層板を製造することが難しいものであった。
【0052】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項1の発明は、片面に回路パターンが形成されると共に他の片面に金属箔の未回路形成部と非回路パターンが形成され、未回路形成部が保護シートで覆われた外層用基材と、少なくとも片面に回路パターンが形成された内層用基材とからなり、外層用基材の回路パターンが形成された片面と内層用基材の回路パターンが形成された片面とをプリプレグで接着することにより外層用基材と内層用基材とを積層するので、保護シートにより未回路形成部の金属箔の表面に樹脂等の異物が付着しないようにすることができ、最外層の金属箔の表面に樹脂残渣がなく、また、保護シートに異物が付着しても異物による局所的に生じる圧力を保護シートで吸収することができ、金属箔に傷や打痕やピンホールが発生しにくくなるものであり、さらに、非回路パターンとして位置合わせ用マークや検査用クーポンを形成することによって、外層用基材と内層用基材とを正確な位置に重ね合わせて積層することができ、層間の位置合わせ精度を高くすることができるものである。また、外層用基材に回路パターンと非回路パターンを同時に形成することができ、回路パターンと非回路パターンを別々の工程で形成することがなくなって、生産性を高くすることができるものである。
【0053】
また本発明の請求項2の発明は、外層用基材の厚みが0.2mm以下であるので、外層用基材の厚みのバラツキを小さくすることができ、外層用基材の回路パターンの特性インピーダンスの制御を容易に行うことができるものである。
【0054】
また本発明の請求項3の発明は、外層用基材の厚みのバラツキが±0.020mmであるので、外層用基材の回路パターンの特性インピーダンスの制御をより容易に行うことができるものである。
【0055】
また本発明の請求項4の発明は、外層用基材の未回路形成部に熱圧着ロールにより保護シートを熱圧着するので、ドライフィルムレジストなどを貼り付けるための既存の熱圧着ロールを用いて保護シートを貼着することができ、保護シートを貼着するための新たな設備投資が少なくなってコスト増を抑えることができるものである。
【0056】
また本発明の請求項5の発明は、保護シートの厚みが20μm以上80μm以下であるので、ボイドや回路パターンの形成不良を生じることなく、最外層の金属箔の表面に樹脂残渣や傷や打痕やピンホールが発生しにくくなるものである。
【0057】
また本発明の請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の多層金属箔張り積層板を製造するにあたって、両面金属箔張り積層板の片面の一部に保護シートを貼着する工程と、上記両面金属箔張り積層板の保護シートを貼着していない方の片面に回路パターンを形成すると共に上記両面金属箔張り積層板の保護シートを貼着した方の片面において保護シートで覆われていない箇所の金属箔から非回路パターンを形成することによって外層用基板を形成する工程と、外層用基材の回路パターンが形成された片面と内層用基材の回路パターンが形成された片面との間にプリプレグを介在させて組み合わせる工程と、外層用基材と内層用基材とプリプレグを組み合わせたものを熱圧成形する工程とを順次行うので、保護シートにより未回路形成部の金属箔の表面に樹脂等の異物が付着しないようにすることができ、最外層の金属箔の表面に樹脂残渣がなく、また、保護シートに異物が付着しても異物による局所的に生じる圧力を保護シートで吸収することができ、金属箔に傷や打痕やピンホールが発生しにくくなるものであり、さらに、非回路パターンとして位置合わせ用マークや検査用クーポンを形成することによって、外層用基材と内層用基材とを正確な位置に重ね合わせて積層することができ、層間の位置合わせ精度を高くすることができるものである。また、外層用基材に回路パターンと非回路パターンを同時に形成することができ、回路パターンと非回路パターンを別々の工程で形成することがなくなって、生産性を高くすることができるものである。
【0058】
また本発明の請求項7の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の多層金属箔張り積層板から保護シートを剥離除去し、未回路形成部の金属箔から回路パターンを形成するので、層間の位置合わせ精度を高くすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示し、(a)〜(g)は断面図である。
【図2】従来例の一例を示し、(a)〜(d)は断面図である。
【図3】従来例の他例を示し、(a)〜(e)は断面図である。
【図4】特性インピーダンス値の測定に用いた外層用基材を示す断面図である。
【図5】厚い保護シートを用いた場合の問題点を示す断面図である。
【図6】実施例及び比較例における多層金属箔張り積層板のA部とB部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 回路パターン
2 金属箔
3 未回路形成部
4 非回路パターン
5 保護シート
6 外層用基材
7 回路パターン
8 内層用基材
9 プリプレグ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer metal foil-clad laminate having an outermost layer formed of a solid surface of a metal foil and having a plurality of layers of inner-layer circuit patterns, a manufacturing method thereof, and a metal foil of the outermost layer of the multilayer metal foil-clad laminate. The present invention relates to a multilayer printed wiring board on which a circuit pattern is formed.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the increase in functionality of electronic devices, it has become common for multilayer printed wiring boards to require impedance control. Usually, the impedance control line is often formed on the outermost layer surface, and the circuit width and the insulation interlayer thickness are the main control factors for impedance control, so the copper-clad laminate with excellent insulation interlayer thickness accuracy A layer configuration in which a substrate formed from a metal foil-clad laminate such as the outermost substrate is disposed as the outer layer substrate is more advantageous than the case of using a resin-added metal foil or the like. As the functions of printed wiring boards (PWB) have been increased, the frequency of circuits has also increased, and it is necessary to control impedance in order to perform stable transmission of high-frequency signals. A control line is formed.
[0003]
FIG. 2 shows a method for producing a multilayer metal foil-clad laminate using the outer layer substrate as described above. First, a circuit pattern forming process is performed on the
[0004]
In the method for producing a multilayer metal foil-clad laminate as described above, the
[0005]
Further, when forming the
[0006]
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-32234 proposes a method using a heated release sheet. In this method, first, the
[0007]
And in the thing of the said gazette, since the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the alignment mark is not formed on the outer
[0009]
Usually, the alignment mark and the inspection coupon are formed by etching a part (end part) of the
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, there is no resin residue on the surface of the outermost metal foil, scratches, dents and pinholes are less likely to occur, and the interlayer alignment accuracy is high. Another object of the present invention is to provide a multilayer metal foil-clad laminate having high productivity and high productivity and a method for producing the same.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a multilayer printed wiring board having high interlayer alignment accuracy using the multilayer metal foil-clad laminate.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the multilayer metal foil-clad laminate according to
[0013]
A multilayer metal foil-clad laminate according to
[0014]
The multilayer metal foil-clad laminate according to
[0015]
In addition to the multilayer metal foil-clad laminate according to
[0016]
The multilayer metal foil-clad laminate according to
[0017]
The method for producing a multilayer metal foil-clad laminate according to
[0018]
The multilayer printed wiring board of the present invention is formed by removing the
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0020]
The multilayer metal foil-clad laminate of the present invention is formed by adhering and laminating an inner layer base material and an outer layer base material with a prepreg. The inner
[0021]
The thickness of the insulating
[0022]
The thickness variation (tolerance) of the outer
[0023]
Here, the characteristic impedance value was calculated | required by simulation about the
[0024]
[Table 1]
[0025]
[Table 2]
[0026]
As is apparent from Table 1, when the thickness H of the insulating
[0027]
In the present invention, a
[0028]
The
[0029]
Moreover, when the thickness of the
[0030]
And when manufacturing the multilayer metal foil clad laminated board of this invention, it carries out as follows. First, a double-sided metal foil-clad
[0031]
After the
[0032]
Under the circumstances where 20 to 30 μm-thick DFR is generally used, there is a foreign matter of 10 μm or less originally mixed in DFR, or dust or foreign matter adheres to the mask film used during exposure. If the exposure is carried out with this, the DFR is not cured in the part where the foreign matter was present, and the uncured part becomes a pinhole in the development process, and the
[0033]
After forming the outer
[0034]
Next, by combining the outer
[0035]
Next, as shown in FIG. 1 (f), the
[0036]
And the multilayer printed wiring board of this invention is produced by forming a desired circuit pattern from the
[0037]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
[0038]
Example 1
A double-sided copper-clad laminate (“R1766” manufactured by Matsushita Electric Works Co., Ltd., thickness 0.20 mm, size 510 mm × 510 mm) on one side of the double-sided metal foil-clad
[0039]
Next, the adhesiveness of the copper-clad laminate is obtained by applying a photosensitive dry film resist on both surfaces of the copper-clad laminate and performing normal circuit formation processing (exposure, development, etching, DFR peeling). The
[0040]
Next, an adhesive prepreg 9 (“S1661” manufactured by Matsushita Electric Works Co., Ltd.), thickness 0. 2 mm, resin content 50%, size 510 mm × 510 mm), and the outer
[0041]
Next, the combination of the outer
[0042]
(Examples 2 to 5)
A multilayer metal foil-clad laminate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the PET film of the
[0043]
(Example 6)
Example 1 except that a double-sided copper-clad laminate for forming the
[0044]
(Example 7)
Example except that a double-sided copper-clad laminate for forming the outer
[0045]
(Comparative Example 1)
A multilayer metal foil-clad laminate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the
[0046]
Ten each of the multilayer metal foil-clad laminates of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 are prepared, and the resin residue, scratches, and dents on the outermost metal foil 2 (non-circuit formation portion 3) are formed for each. The number of generated sheets was counted by visual observation. Moreover, the pinhole of the metal foil 2 (non-circuit formation part 3) of the outermost layer was observed with the 20 times magnifier, and the generated number of sheets was counted. Moreover, as shown in FIG. 6, the thickness of the central part (A part) and the thickness of the end part (B part) of the multilayer metal foil-clad laminates of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 are set to a micrometer. The thickness difference was determined. Table 3 shows the average thickness difference of 10 multilayer metal foil-clad laminates. Moreover, after removing all the metal foil 2 (non-circuit pattern 4) of the edge part (B part) of the multilayer metal foil clad laminated board of Examples 1-7 and Comparative Example 1 by etching, generation | occurrence | production of the void of an insulating layer was produced. It was visually observed and the moldability was good when there was no void. The results are shown in Table 3.
[0047]
[Table 3]
[0048]
As apparent from Table 3, Examples 1 to 7 were less likely to generate resin residues, scratches and dents than Comparative Example 1. Further, when Examples 1 to 7 were compared, scratches and dents were slightly generated in Examples 1, 2, 6, and 7, and in Example 5, the thickness difference was increased and the moldability was lowered. Therefore, it is preferable that the
[0049]
(Comparative Example 2)
A hole was made in a predetermined position of the double-sided copper-clad laminate similar to Example 1, and the
[0050]
Thereafter, in the same manner as in Example 1, the outer
[0051]
In Comparative Example 2, since the hole provided in the outer
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the circuit pattern is formed on one side and the non-circuit forming part and the non-circuit pattern of the metal foil are formed on the other side, and the non-circuit forming part is a protective sheet. The outer layer base material covered and the inner layer base material having a circuit pattern formed on at least one surface, the outer layer base material circuit pattern formed on one side and the inner layer base material circuit pattern were formed. By laminating the base material for the outer layer and the base material for the inner layer by adhering one side with a prepreg, the protective sheet can prevent foreign substances such as resin from adhering to the surface of the metal foil of the non-circuit forming part. There is no resin residue on the surface of the outermost metal foil, and even if foreign matter adheres to the protective sheet, the protective sheet can absorb the pressure generated locally by the foreign matter, Pinholes are less likely to occur Furthermore, by forming alignment marks and inspection coupons as non-circuit patterns, the outer layer base material and the inner layer base material can be stacked in a precise position, The alignment accuracy can be increased. In addition, the circuit pattern and the non-circuit pattern can be simultaneously formed on the base material for the outer layer, and the circuit pattern and the non-circuit pattern are not formed in separate steps, and the productivity can be increased. .
[0053]
In the invention of
[0054]
In the invention of
[0055]
Moreover, since the invention of
[0056]
In the invention according to
[0057]
According to the sixth aspect of the present invention, in manufacturing the multilayer metal foil-clad laminate according to any one of
[0058]
Moreover, since the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, and (a) to (g) are cross-sectional views.
FIG. 2 shows an example of a conventional example, and (a) to (d) are cross-sectional views.
FIG. 3 shows another example of a conventional example, and (a) to (e) are cross-sectional views.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an outer layer base material used for measuring characteristic impedance values.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a problem when a thick protective sheet is used.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part A and a part B of a multilayer metal foil-clad laminate in Examples and Comparative Examples.
[Explanation of symbols]
1 Circuit pattern
2 Metal foil
3 Non-circuit formation part
4 Non-circuit pattern
5 Protection sheet
6 Base material for outer layer
7 Circuit pattern
8 Inner layer base material
9 Prepreg
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