JP3895017B2 - プリント配線板の製造における埋込型表面バイアホールの形成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板の製造における埋込型表面バイアホールの形成方法に関し、特にはその埋込型表面バイアホールの形成方法におけるプレス積層時の積層順に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、埋込型表面バイアホールを有するプリント配線板の製造方法として以下に示す方法があった(文献:Clyde F.Coombs,Jr "PRINTED CIRCUITS HANDBOOK" Third Edition 参照)。
【0003】
まず薄い両面銅張り板に穴をあけ、全面にパネル銅めっきを施し、内層となる面に回路パターンを焼き付けて、エッチングを行い、2層間の電気的接続を得る。これを通常の多層プリント配線板と同様に、必要な内層導体層を一緒に積層し、穴あけ、めっき、外層のエッチングを行い、埋込型表面バイアホールを形成するものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、埋込型表面バイアホール内に樹脂を充填するには、薄い両面銅張り板の内層面側のプリプレグからプレス積層時に樹脂を充填しなければならないため、厚い両面銅張り板または厚い積層板においては、埋込型表面バイアホール内への樹脂の充填が十分にできないという問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたプリント配線板の製造における埋込型表面バイアホールの形成方法であり、埋込型表面バイアホールを有するプリント配線板を製造するに当たって、(a)埋込型表面バイアホールとなるスルーホールを形成した配線板を用意する工程と、(b)スルーホールに対応する位置に穴をあけたサブプレートを用意する工程と、(c)サブプレートに形成した穴がスルーホール上に位置するようにして配線板上にサブプレートを載せ、このサブプレート上に樹脂充填用のプリプレグを載せて、この状態の両面を熱により変形するクッション材で挟んだ構成で、プレスしながら積層を行い、スルーホール内にプリプレグからなる樹脂を充填する工程と、(d)上記積層後に、配線板の埋込型表面バイアホールとなるスルーホール上の樹脂のはみ出した部分を除去し、その部分を粗化する工程と、(e)その後、配線板にめっき処理およびエッチング処理を施して、埋込型表面バイアホールを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【0006】
上記のようにしてプリント配線板の埋込型表面バイアホールの形成をする場合、埋込型表面バイアホールとなるスルーホール内への樹脂の充填は、配線板の外層にあるサブプレートに形成したもので配線板に形成したスルーホールに対応した位置にある穴を通して、そのサブプレートの上部に位置するプリプレグと従来の配線板の内層側に位置するプリプレグとから樹脂が充填される。このため、従来の内層側の下部プリプレグからのみの樹脂の充填に比べてより厚い配線板または両面銅張り板に埋込型表面バイアホールを形成することが可能な、十分な樹脂の充填性が得られる。
【0007】
上記プリプレグ配線板の埋込型表面バイアホールの形成方法において、(b)工程のサブプレートに形成される穴は、少なくとも配線板に形成する埋込型表面バイアホールとなるスルーホールよりも大きい方がよい。これは、プレス積層後にサブプレートを引き剥がす時に、スルーホールと同位置にあける穴が同径以下であると、スルーホール内に充填した樹脂が一緒に引き剥がされるからである。したがって、スルーホールより大きくすることにより、配線板の外層表面部分にもサブプレートにあけた穴の大きさに樹脂が充填され、これにより、樹脂が基板外層部分にも密着し、サブプレートを引き剥がす時にスルーホール内に充填した樹脂が一緒に引き剥がされることが防止される。
【0008】
また、上記プリント配線板の埋込型表面バイアホールの形成方法における(c)工程でのプレス積層による構成方法は、クッション材、配線板、サブプレート、プリプレグ、クッション材の順に積層して、プレス積層するのがよい。この場合、プレス積層時の熱で変形するクッション材が基板とプリプレグのすぐ外側に位置することにより、プレス積層時の熱で変形するクッション材が変形し、スルーホールに対応する位置に形成したサブプレートの穴の上部に押し込まれることにより、サブプレートの穴の下部にあるプリプレグを押し込むため、配線板の埋込型表面バイアホールとなるスルーホール内への樹脂の充填性が向上する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、この出願に係る発明の実施の形態について説明する。以下の説明に用いる各図における各構成成分は、この発明が理解できる程度に、その大きさ、形状、および位置関係を概略で表しているにすぎない。また、説明に用いる各図における同様な構成成分については同一の番号を付与し、その重複する説明を省く場合もある。なお、以下の説明中で挙げる使用材料、寸法などの数値的条件は、この発明の好適例であり、この出願にかかる発明が、これら条件にのみ限定されるものではない。
【0010】
以下の実施の形態では、プリント配線板の製造工程中、特に埋込型表面バイアホールの形成について説明する。
【0011】
図1〜図4は、本発明に係わる実施の形態を示す多層プリント配線板の埋込型表面バイアホールの形成方法を示す工程図であり、各図は主な工程での試料の断面図(ただし切り口の図)を示している。
【0012】
この実施の形態に係わるプリント配線板の埋込型表面バイアホールを製造する場合、まず、図1の(A)に示すように、サブプレート1と、埋込型表面バイアホールとなるスルーホール9を有する配線板(上部配線板)2(本実施例では、4層基板を例としている)と、配線板2とともにプレス積層する配線板(下部配線板)3(本実施例では、2層基板を例としている)と、埋込型表面バイアホール内に樹脂を充填するために用いるものであって上記配線板2と配線板3とをプレス圧着し接着するためのプリプレグ4と、上記スルーホール9内に樹脂を十分に押し込むためのプレス積層時の熱で変形するクッション材5とを用意する。上記サブプレート1には、上記スルーホール9に対応する位置に穴10が形成されているものを用いる。ここで用意するサブプレート1の穴10の大きさは、埋込型表面バイアホールとなるスルーホール9の穴径よりも大きいほうが良い。その他にここでは図示はしないが、捨て銅箔6、ステンレス板7を用意する。
【0013】
次に先に用意した材料をもとに構成し、真空プレス装置にてプレス積層する。その場合の材料の基本構成は、配線板2に形成したスルーホール9上に上記サブプレート1に形成した穴10が位置するようにしてこの配線板2上に上記サブプレート1を載せる。さらに、このサブプレート1上に樹脂充填用のプリプレグ4を載せて、この状態の両面を熱により変形するクッション材で挟んだ構成を含むようにする。実際には、一例として、図1の(B)に示すように、真空プレス装置の下部熱盤8(8a)上に、ステンレス板7、捨て銅箔6、クッション材5(5a)、配線板(下部配線板)3、配線板2と配線板3とをプレス圧着し接着するためのプリプレグ4(4a)、配線板2、サブプレート1、スルーホール9内に樹脂を充填するためのプリプレグ4(4b)、クッション材5(5b)、捨て銅箔6、ステンレス板7、真空プレス装置の上部熱盤8(8b)の順になるようにする。
【0014】
この時のプレス積層条件は、プリプレグ4の種類により調整する。ここでの加熱は115℃(1段目熱盤温度)で15分間保持、150℃(2段目熱盤温度)で25分間保持、180℃(3段目熱盤温度)で90分間保持する。また、加圧は、12kg/cm2 (1段目熱盤間圧力)で5分間、36kg/cm2 (2段目熱盤間圧力)の各プロファイルで行う。これにより、埋込型表面バイアホールになるスルーホール9に上部配線板2の上下にあるプリプレグ4(4a,4b)から樹脂が移動・充填される。この時に、上部配線板2の上部にあるプリプレグ4bからの樹脂の充填は、プレス積層時の熱で変形し、加圧によりクッション材5がサブプレート1にあけた穴10に入り込もうとすることによりプリプレグ4bが押圧され、スルーホール9内に樹脂が充填される。また、上部配線板2の下部にあるプリプレグ4aからの樹脂の充填は、プレス積層時の加熱、加圧によりスルーホール9内に充填される。ここで、プレス積層時の加圧方向は、白抜きの矢印で示し、プリプレグ4(4a,4b)からのスルーホール9内への樹脂の充填方向は黒塗りの矢印で示している。
【0015】
図2の(A)に示すように、ここまでの工程で、上部配線板2と下部配線板3が積層圧着され、さらに、上部配線板2の埋込型表面バイアホールとなるスルーホール9内にプリプレグ4からの樹脂が充填された配線板11が得られる。
【0016】
次に真空プレス装置から取り出し、ステンレス板7(図示省略)、捨て銅箔6(図示省略)を取り除く。この状態からさらに、クッション材5(5a,5b)、サブプレート1上部にあるプリプレグ4(4b)、サブプレート1を取り除く。これらを取り除いた後の埋込型表面バイアホールの状態は、図2の(B)に示すようになり、配線板11の表層上に樹脂の盛り上がり部12がサブプレート1の穴10〔図1の(B)参照〕の大きさとサブプレート1〔図1の(B)参照〕の厚みと同程度に形成される。
【0017】
次いでこの盛り上がり部12を、機械的に製面、研磨を行う。その結果、図2の(C)に示すように、配線板11の上面が平坦化される。さらに樹脂の盛り上がり上部12aの粗化を目的として、配線板11の全面に化学的粗化処理を行う。
【0018】
この後図3の(A)に示すように、、配線板11の全面に化学銅めっき、電気銅めっきを行って、めっき層13を形成する。
【0019】
次に図3の(B)に示すように、めっき層13の表面にドライフィルムレジスト14をラミネートする。このドライフィルムレジスト14は例えばポジ型のものを用いる。次いでドライフィルムレジスト14上に露光用マスクフィルム15を配して、回路パターンを焼き付ける。この露光用マスクフィルム14は回路パターンとして残す部分16と回路パターンとして残さない部分17から構成されている。なお、図面では、露光の光の方向を白抜き矢印で示した。そして、上記焼き付けを行った後に上記露光用マスクフィルム15を取り除く。
【0020】
この状態でドライフィルムレジスト14を現像すると、露光用マスクフィルム15のうちの回路パターンとして残す部分16の下部にあったドライフィルムレジスト14が、図3の(C)に示すように、ドライフィルムレジスト18(14)として現像されずに残る。次に、エッチングを行い回路パターンとして残す部分以外の上記めっき層13を溶解除去して、図4の(A)に示すように、ドライフィルムレジスト18(14)によって被覆されためっき層(13)および配線板11の表面に形成されていためっき層11aからなる回路パターン19を得る。したがって、このエッチングでは、配線板11の表面に形成されていためっき層11aの一部も同時に溶解除去される。最後に、回路パターン19上にあるドライフィルムレジスト18を剥離して、図4の(B)に示すように、プリント配線板20の埋込型表面バイアホール21が形成される。
【0021】
このようなプリント配線板20の埋込型表面バイアホール21を製造する場合、配線板2と配線板3との間にあるプリプレグ4からの樹脂の充填、配線板2の上部にあるサブプレート1の穴を通して、その上部にあるプリプレグ4からの充填の上下2方向から樹脂の充填があるため、従来と同様なる埋込型表面バイアホールとなるスルーホール9内への樹脂の充填性に優れている。また、プレス積層時の熱で変形するクッション材5(5b)をサブプレート1の上部にあるプリプレグ4(4b)の上に配置して構成し、プレス積層時に樹脂の未充填の埋込型表面バイアホール上のプリプレグ4(4b)を圧することにより、さらに充填性に優れる。このため、容積の大きい埋込型表面バイアホールとなるスルーホール(埋込型表面バイアホールが深いもの、または、埋込型表面バイアホールの穴径の広いもの)9を有するプリント配線板20の製造が容易になり、より高密度な配線設計が可能になる。
【0022】
また、埋込型表面バイアホールとなるスルーホール9内に樹脂を充填した後の状態は、樹脂が盛り上がったようになり、後工程でのこの樹脂の盛り上がり部12の除去を行うため、従来に比べ埋込型表面バイアホールとなるスルーホール9に充填された樹脂は平坦性に優れる。これにより、スルーホール9内に充填されたプリプレグ4からの樹脂とその上部に形成されたパターン回路19との密着性が向上する。
【0023】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係わるプリント配線板の埋込型表面バイアホールの形成方法によれば、埋込型表面バイアホールとなるスルーホールを形成した配線板の両側にスルーホールに充填する樹脂となるプリプレグを介してクッション材を設けて、それらをプレス積層するので、容積の大きい埋込型表面バイアホール(埋込型表面バイアホールが深いもの、または、埋込型表面バイアホールの穴径が広いもの)を有するプリント配線板の製造が容易にできるようになる。また、スルーホール上の樹脂のはみ出した部分を除去し、その部分を粗化するので、埋込型表面バイアホールの充填樹脂上部の平坦性が従来より向上することができる。そのため、この充填樹脂とその上部にある回路パターンとの密着性の向上が図れ、接続信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A),(B)は、実施の形態に係わるプリント配線板の埋込型表面バイアホールの形成方法を示す工程図である。
【図2】(A)〜(C)は、図1に続く実施の形態に係わるプリント配線板の埋込型表面バイアホールの形成方法を示す工程図である。
【図3】(A)〜(C)は、図2に続く実施の形態に係わるプリント配線板の埋込型表面バイアホールの形成方法を示す工程図である。
【図4】(A)および(B)は、図3に続く実施の形態に係わるプリント配線板の埋込型表面バイアホールの形成方法を示す工程図である。
【符号の説明】
1 サブプレート
2 配線板(上部配線板)
3 配線板(下部配線板)
4 プリプレグ
5 クッション材
9 スルーホール
10 穴
11 配線板
20 プリント配線板
21 埋込型表面バイアホール
Claims (3)
- 埋込型表面バイアホールを有するプリント配線板を製造するに当たって、
(a)前記埋込型表面バイアホールとなるスルーホールを形成した配線板を用意する工程と、
(b)前記スルーホールに対応する位置に穴をあけたサブプレートを用意する工程と、
(c)前記サブプレートに形成した穴が前記スルーホール上に位置するようにして前記配線板上に前記サブプレートを載せ、該サブプレート上に樹脂充填用のプリプレグを載せて、この状態の両面を熱により変形するクッション材で挟んだ構成で、プレスしながら積層を行い、前記スルーホール内に前記プリプレグからなる樹脂を充填する工程と、
(d)前記積層後に、前記スルーホール上の樹脂のはみ出した部分を除去し、
その部分を粗化する工程と、
(e)その後、前記配線板にめっき処理およびエッチング処理を施して、埋込型表面バイアホールを形成する工程と、
を含むことを特徴とするプリント配線板の製造における埋込型表面バイアホールの形成方法。 - 請求項1記載のプリント配線板の製造における埋込型表面バイアホールの形成方法において、
前記(b)工程のサブプレートにあける穴の大きさが、少なくとも形成される埋込型表面バイアホールよりも大きい
ことを特徴とするプリント配線板の製造における埋込型表面バイアホールの形成方法。 - 請求項1記載のプリント配線板の製造における埋込型表面バイアホールの形成方法において、
前記(c)工程の積層時の構成を、クッション材、配線板、サブプレート、プリプレグ、クッション材の順に積層する
ことを特徴とするプリント配線板の製造における埋込型表面バイアホールの形成方法。
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