JP4161604B2 - プリント配線板とその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面実装部品、特にベアチップ等の電子部品を実装するプリント配線板とその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近の情報、通信端末を中心とした電子機器の高機能化と小型、軽量化の要求により、半導体の高集積及び高速化技術が急速に進展している。
【0003】
そのため、これら小型化、軽量化を達成するためのベアチップ等の電子部品を実装するプリント配線板に対しても高密度配線および高密度実装を可能とし、なおかつ安価なものが求められている。
【0004】
このような市場の要求に応えるために、従来の銅めっきによるスルーホール接続を基本構成とするプリント配線板に代わって、インタースティシャルバイアホール(以下、IVHという)に導電性ペーストを充填して導通接続を図るとともに、部品ランド直下や任意の層間にIVHを形成し、安価に製造できる全層IVH構造の多層プリント配線板(特開平6−268345号公報)が開発され、市場に供給されている。
【0005】
この全層IVH構造の多層プリント配線板は基材に貫通孔を開けて、その貫通孔に導電性ペーストを充填した後、金属はくを張り合せて加熱・加圧することにより、層間接続をとるものである。
【0006】
以下従来のプリント配線板の製造方法について説明する。
【0007】
図5は従来のプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【0008】
まず、両面にポリエステルなどの離型性フィルム21を備えた基材22を準備する。この基材としては、例えば樹脂繊維やガラス繊維の不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた基材が用いられる(図5(A))。
【0009】
次に基材22の所定の箇所に貫通孔23を形成し(図5(B))、導電性ペースト24を充填する。充填方法としては、導電性ペースト24を直接、離型性フィルム21の上から印刷する(図5(C))。
【0010】
次に基材22の両面から離型性フィルム21を剥離後、両面に銅はく25などの金属はくを張り付け(図5(D))、真空熱プレス機で加熱・加圧することにより、基材22が圧縮されるとともに銅はく25と接着される(図5(E))。
【0011】
この工程において、導電性ペーストも圧縮されるが、そのときに導電物質間からバインダ成分が押し出され、導電物質同士および導電物質と銅はく間の結合が強固になり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるとともに、基材も圧縮され、基材22の構成部分であるエポキシ樹脂および導電性ペースト24が硬化するというもので、これにより、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続が得られる。
【0012】
その後フォトプロセスにより銅はく25を選択的にエッチングして所定の配線パターン26を形成する(図5(F))。
【0013】
現在ではさらに基板の高密度配線化が進んでランドの小径化がより一層求められることとなり、それに伴いバイアホールとなる貫通孔も径を小さくする必要が生じてきた。
【0014】
ところが、上記のような構成および製造方法において、貫通孔の小径化を図ると、初期接続抵抗値が高くなり、そのばらつきも大きくなる。
【0015】
また温度サイクル試験やプレッシャークッカー試験(高温、高圧下での破壊試験)などの信頼性試験では接続抵抗値が変動するという課題があった。これは貫通孔の径が小さくなると、導電性ペーストの充填性が悪くなり、電気的接続を安定化させるために必要な圧縮率を確保できなくなるためである。
【0016】
また、離型性フィルムを剥離する工程においても、貫通孔径が小さくなると、離型性フィルムを剥離する際に導電性ペーストが離型性フィルム側に付着して取られ易くなり、貫通孔内への導電性ペーストの充填量が減少する。その結果、電気的接続を安定化させるために必要な導電性ペーストの圧縮を確保できないということが生じる。
【0017】
そこで、この圧縮の低下を補う工法として転写法によるプリント配線板とその製造方法が考案されている。
【0018】
図6、図7は、従来の転写法によるプリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。
【0019】
まず、金属はくとしての銅はく32と支持基板31からなる転写板30を準備する(図6(A))。
【0020】
次に、この銅はくを形成した支持基板にフォトプロセスを用いて転写するための配線パターンを形成する。
【0021】
支持基板31に形成された銅はく32の表面にフォトプロセスによりエッチングレジスト33を形成した後(図6(B))、塩化第二銅などのエッチング液により不要な銅はくを除去して所定の配線パターン34を形成したうえで(図6(C))、エッチングレジスト33を剥離してパターン形成が完了することにより、第1の転写板30の作製が完了する(図6(D))。
【0022】
次に上記と同様の転写板の作製方法により、異なる配線パターン36が支持基板35に形成された第2の転写板41を作製する(図6(E))。
【0023】
次に、両面にポリエステルなどの離型性フィルム37を備えた基材38を準備する(図7(F))。
【0024】
次に基材38の所定の箇所に貫通孔39を形成し(図7(G))、導電性ペースト40を充填する。充填方法としては、導電性ペースト40を直接、離型性フィルム37の上から印刷する。
【0025】
次に基材38の両面から離型性フィルム37を剥離後(図7(H))、先に作製した第1の転写板30と第2の転写板41とを対向させ、その間に導電性ペースト40が充填された基材38を重ね合わせ(図7(I))、真空熱プレス機で第1および第2の転写板の両側から加熱・加圧することにより、基材38が圧縮されるとともに基材38の内部に配線パターン34,36が埋設され、貫通孔39内の導電性ペースト40と接着される(図7(J))。
【0026】
次に支持基板31,35を化学的または機械的に除去することにより、配線パターン34,36が基材38に埋設された形態の配線基板が得られる(図7(K))。
【0027】
このように、基材とともに導電性ペーストが圧縮されることに加えて、配線パターンの埋設により、さらに導電性ペーストが圧縮され、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続が得られる。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のプリント配線板では、以下の課題がある。細線化が進み、かつ配線パターン形成の高精度化が求められる背景において、それを実現するために銅はく25の厚みを薄くする必要が生じてきたが、銅はく25の厚みを薄くすると、細線化には対応し易いものの、配線パターン26の厚みが薄いため、基材に埋設される配線パターン26の深さ(厚さ)が小さくなる。そのため導電性ペースト24の圧縮率が低下するため、初期接続抵抗値が高くなり、その結果、初期接続抵抗値のばらつきも大きくなるという課題があった。
【0029】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、バイアホール径の小径化と配線パターンのファイン化においても、導電性ペーストが充分圧縮できることにより、接続抵抗値が低く、信頼性の高いプリント配線板とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【0030】
【課題を解決するための手段】
そして上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の発明は、特に、上部に矩形状断面の金属層を有する回路が、前記金属層が対向する向きになるように層間接着用シートの両側から埋設され、前記層間接着用シートの両側から埋設された前記金属層を電気的に接続する導通孔を備え、前記導通孔は、前記層間接着用シートの貫通孔に充填された導電性ペーストが、上部に前記金属層を有する前記回路により両側から圧縮されることによって形成されたものであり、前記金属層の幅は、前記回路と前記金属層との接触面における前記回路の幅よりも大きいことを特徴とするプリント配線板であり、これにより基材の所定位置に設けられた貫通孔に充填した導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を実現することができる。
【0031】
本発明の請求項2に記載の発明は、特に、金属層は電解めっきにて形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板であり、これにより導電性ペーストの圧縮率を制御するための金属層の厚みが容易に設定できるという効果が得られる。
【0032】
本発明の請求項3に記載の発明は、特に、金属層の一定厚みは、層間接着用シートの厚みの5〜10%であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板であり、これにより細線化のため配線パターンの厚みが薄くなっても一定の厚さの金属層が基材内部に埋設されるため、導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を得ることができる。
【0033】
また本発明は、特に、層間接着用シートは、導通孔を備えていることを特徴とするプリント配線板であり、これにより多層化した際、任意の層間で必要な層間のみ導通がとれることから、不要な層間の導通のために生じるデッドスペース(不要なスペース)が発生しなくなるため高密度化が実現できるものである。
【0034】
また本発明は、特に、導通孔は、導電性ペーストを充填して形成されたものであることを特徴とするプリント配線板であり、従来のめっき導通孔に比べて、スローイングパワー(めっき付きまわり性)を考慮する必要がないため大幅な小径化が可能となるという効果が得られる。
【0035】
また本発明は、特に、第1の転写板に形成された金属層と、第2の転写板に形成された金属層は、導通孔を介して電気的に接続されていることを特徴とするプリント配線板であり、これにより任意の層間で、必要な層間のみ導通がとれるため、デッドスペースが発生せず高密度化が実現でき、小径化に伴い導電性ペーストの充填量が減少しても、支持基板上に形成された回路と回路上に形成された金属層が、層間接着シートに埋設されながら導電性ペーストを充分圧縮するため、接続抵抗値の低いプリント配線板を実現できるものである。
【0036】
本発明の請求項4に記載の発明は、特に、層間接着用シートは、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートであることを特徴とするプリント配線板であり、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートは従来のガラス不織布エポキシ樹脂含浸シートに比べて比重が小さいため、基板が軽くなり製品の軽量化に有効である。
【0037】
本発明の請求項5に記載の発明は、特に、金属層の寸法は導通孔より40〜150μmだけ大であることを特徴とするプリント配線板であり、位置ずれの許容差を一定範囲にすることにより、従来の転写板と導電性ペーストの充填された導通孔を有する層間接着シートとを重ねる際、位置ずれが生じると、ランドから導電性ペーストが層間接着シートの表面に露出、流出し、短絡の原因となっていた問題を解消するという効果が得られる。
【0038】
本発明の請求項6に記載の発明は、特に、層間接着用シートは、被圧縮性を有する多孔質材であることを特徴とするプリント配線板であり、これにより層間接着用シートが圧縮されると同時に導電性ペーストも圧縮されるため、導電性ペースト中のバインダ成分が多孔質材である層間接着用シートの方に押し出され、導電物質同士および導電物質と銅はく間の結合が強固になり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を得ることができる。
【0039】
本発明の請求項7に記載の発明は、特に、被圧縮性を有する多孔質材の被圧縮率は、10〜50%であることを特徴とするプリント配線板であり、これにより多孔質材が圧縮される際に回路と金属層が多孔質材中へ埋設されるのが容易となる。そしてこの埋設された回路の厚みと金属層の厚みとの相互作用により、導電性ペースト中の導電物質が更に緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を得ることができる。
【0040】
本発明の請求項8に記載の発明は、特に、層間接着用シートの、樹脂含有率は、40〜65%であることを特徴とするプリント配線板であり、これにより多孔質材が圧縮される際、回路、金属層の周囲に樹脂が回り込みながら埋まっていくため、ボイドのない平坦性の優れたプリント配線板を得ることができる。
【0041】
本発明の請求項9に記載の発明は、特に、支持基板上に金属はくが形成された第1及び第2の転写板を準備する工程と、前記第1及び第2の転写板の金属はく上に矩形状断面を有する金属層を選択的に形成する工程と、前記金属層をエッチングレジストとし、前記金属層と前記金属はくの接触面における前記金属はくの幅が前記金属層の幅よりも小さくなるまで前記金属はくをエッチングして回路形成する工程と、層間接着用シートを準備する工程と、前記第1及び第2の転写板の回路形成面を前記層間接着用シートを介して対向させ積層する工程と、加熱・加圧する工程を備え、前記層間接着用シートを準備する工程は、前記層間接着用シートに貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより基材の所定位置に設けられた貫通孔に充填した導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を実現することができる。
【0042】
本発明の請求項10に記載の発明は、特に、金属層を選択的に形成する工程は、フォトプロセスによりめっきレジストを形成し、めっきレジストの非形成部に電解ニッケルめっき層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより導電性ペーストの圧縮率を制御するための金属層の厚みが容易に設定できる。また電解ニッケルめっき層は硬度が高いため、加熱・加圧により層間接着シートに容易に埋め込まれるという効果が得られる。
【0043】
本発明の請求項11に記載の発明は、特に、金属層の厚みは、電解めっきプロセスを用いて層間接着シートの厚みの5〜10%に設定することを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、電解めっきプロセスを用いるため金属層の厚みが容易に設定でき、また細線化のため配線パターンの厚みが薄くなっても一定の厚さの金属層が基材内部に埋設されるため、導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を得ることができる。
【0044】
本発明の請求項12に記載の発明は、特に、金属はくを回路形成する工程は、銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリエッチング液を用いて金属はくを溶解除去することを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これによりエッチングレジストとなる金属層を電解ニッケルめっきによって形成した場合、アルカリエッチング液でエッチングする際、電解ニッケルめっき層を保護しつつ金属はくを溶解除去して回路を形成することができるという効果が得られる。
【0045】
また本発明は、特に、金属層は、矩形状断面に形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより層間接着用シートが圧縮され回路と金属層が層間接着シート中へ埋設される際、層間接着シートの樹脂が、回路と金属層の周囲に回り込んで埋め込まれ、埋め込まれた金属層の幅は回路の上幅よりも広いため、アンカー効果により、ピール強度やプル強度が大幅に向上することができるという効果が得られる。
【0046】
本発明の請求項13に記載の発明は、特に、加熱・加圧する工程の後、第1及び第2の転写板の支持基板を除去する工程を備えたことを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより真空熱プレス機などで加熱・加圧する工程で基板に異物が付着しても、配線パターンとなる金属はくは支持基板によって保護されているため配線パターンの断線につながるような金属はくへのキズが防止できるという効果が得られる。
【0047】
本発明の請求項14に記載の発明は、特に、支持基板を除去する工程は、化学的溶解除去または機械的研磨除去であることを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより支持基板を硫酸、塩酸などで化学的に溶解するかまたはベルトサンダーなどにより機械的研磨を用いて比較的に低コストで容易に除去することができるという効果が得られる。
【0048】
本発明の請求項15に記載の発明は、特に、支持基板は、導電体であることを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより支持基板は導電体であるため、支持基板上に電解めっきにより容易に銅はくなどの金属はくを形成することができるという効果が得られる。
【0049】
本発明の請求項16に記載の発明は、特に、支持基板は、樹脂フィルムであることを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより支持基板をキャリアとすることにより、極薄銅はくも製造設備や搬送において取り扱いが容易になるとともに剥離機で容易に剥離することができるという効果が得られる。
【0050】
本発明の請求項17に記載の発明は、特に、樹脂フィルムは、耐熱性と離型性を有するものであることを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより真空熱プレスで加熱・加圧しても支持基板である樹脂フィルムは耐熱性を有するため、溶着を防止することができる。また支持基板を除去する際は離型性を有することで引き剥がし剥離が容易となるという効果が得られる。
【0051】
また本発明は、特に、層間接着用シートを準備する工程は、層間接着用シートに貫通孔を形成し導電性ペーストを充填する工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより、多層化した際、任意の層間で、必要な層間のみ導通がとれることから、従来のように不要な層間が導通化されるために生じるデッドスペースが発生しなくなるため、高密度化が実現できるという効果が得られる。
【0052】
本発明の請求項18に記載の発明は、特に、層間接着用シートは、被圧縮性の多孔性を有するアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートであり、かつ含浸樹脂は半硬化状態であることを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これによりアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートは従来のガラスクロスエポキシ樹脂含浸シートに比べて比重が小さいため、基板が軽くなり製品の軽量化に有効である。
【0053】
【発明の実施の形態】
(実施の形態)
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0054】
図1、図2は本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造工程図である。
【0055】
まず、金属はくとしての銅はく3と支持基板2からなる転写板1を準備する。この支持基板2としてはステンレス板やアルミニウムはくなどの導電体を使用し、支持基板2に銅はく3を電解めっきにより形成したものを使う場合と、支持基板2として樹脂フィルムを使用し、この樹脂フィルムに銅はくを張り合せたものを使う場合がある(図1(A))。
【0056】
銅はく3は、エッチングにより微細な配線パターン6(約30〜50μm)を形成するために、厚みが10μm以下の極薄の銅はく3を使用することが望ましい。
【0057】
次に、この支持基板2に形成された銅はく3の表面にフォトプロセスによりめっきレジスト4を形成する(図1(B))。
【0058】
次に、めっきレジスト4の非形成部に金属層としての矩形状断面を有する電解ニッケルめっき層5を形成する(図1(C))。この電解ニッケルめっき層5は比較的硬度が高いため、後の工程における加熱・加圧により層間接着シートに容易に埋め込まれる。
【0059】
次に、めっきレジスト4を水酸化ナトリウム等の溶液で剥離する(図1(D))。そして前記電解ニッケルめっき層5をエッチングレジストとして、銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリエッチング液により不要な銅はくを除去して所定の配線パターン6を形成することにより、第1の転写板1の作製が完了する(図1(E))。
【0060】
銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリエッチング液を用いて銅はくを溶解除去する理由は、これにより、エッチングレジストとしての電解ニッケルめっき層5を保護しつつ銅はくを溶解除去して回路を形成することができるからである。
【0061】
次に上記と同様の転写板の作製方法により、異なる配線パターン9が支持基板7に形成された第2の転写板10を作製(図1(F))し、第1及び第2の転写板1,10の準備を完了する。
【0062】
次に、両面にポリエステルなどの離型性フィルム11を備えた多孔質基材12を準備する。この多孔質基材12としては、厚さが50〜100μmのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートなどが用いられる(図2(G))。
【0063】
アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートは比重が小さいため、軽量化に有効である。またアラミド不織布はレーザー加工性が良好であるため、微小な孔を高速で開けるのに適している。さらにアラミド不織布は樹脂でありエポキシ樹脂との密着性が良いため導電性ペーストの流れによるにじみの発生が大幅に減少する。
【0064】
また樹脂の含有率は、40〜65%の範囲であれば基板としての物理機械的特性及び電気的特性において優れたものが選定できるが、望ましくは55〜60%であるものを選定することが良好である。これにより多孔質基材12が圧縮される際、配線パターン9、金属層の周囲に樹脂が回り込みながら埋まっていくため、ボイドのない平坦性の優れた基板が得られる。
【0065】
上記の樹脂含有率40〜65%の範囲で層間接着用シートとしてのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートを選定した場合、多孔質基材12の被圧縮率は10〜50%の範囲となり、55〜60%の範囲で選定した場合は、被圧縮率は、30〜40%とすることが可能となる。
【0066】
ここで、被圧縮率が10%以下の場合、導電性ペースト中の導電物質の緻密化が悪く、貫通孔の直径が50μmの小径の場合、接続抵抗値が高くなり、また、被圧縮率が50%以上の場合は、導通孔が変形し、基材の平滑性が損なわれ、抵抗値のばらつきが大きくなる傾向にあるので不適当である。
【0067】
したがって、樹脂の含有率は55〜60%の範囲で、かつ被圧縮率は30〜40%の範囲の層間接着用シートとしてのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートを選定することによって、基板としての物理機械的特性及び電気的特性はもちろん、導通接続抵抗値が安定し、平坦性の優れた基板が得られる。
【0068】
次にアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートの所定の箇所にレーザ加工機などで直径50〜100μmの貫通孔13を形成(図2(H))し、貫通孔13に導電性ペースト14を充填する。充填方法としては、貫通孔13を有するアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートをスクリーン印刷機などにセットした後、導電性ペースト14を直接、離型性フィルム11の上から印刷する。
【0069】
次にアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートの両面から離型性フィルム11を剥離後(図2(I))、先に作製した第1の転写板1と第2の転写板10とを対向させ、その間に導電性ペースト14が充填された層間接着用シートとしてのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートを重ね合わせる(図2(J))。
【0070】
その後、真空熱プレス機で第1および第2の転写板の両側から加熱・加圧することにより、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートが圧縮されるとともにアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートの内部に配線パターン6,9および電解ニッケルめっき層5,8が埋設され、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートと接着される(図2(K))。
【0071】
第1の転写板1と第2の転写板10に用いた支持基板2,7を、耐熱性と離型性を有する樹脂フィルムとすることにより、支持基板2,7上の極薄銅はくも製造設備や搬送において取り扱いが容易になり、真空熱プレスでの加熱・加圧に際しても溶着を防止することができ、さらに支持基板2,7の除去、引き剥がし剥離が容易となる。
【0072】
最後に、支持基板2,7を硫酸、塩酸などの化学的に溶解するかまたはベルトサンダーなど機械的研磨の低コストで容易にできる方法を用いて除去することにより、配線パターン6,9および電解ニッケルめっき層5,8がアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートに埋設された配線基板が得られる(図2(L))。
【0073】
ここで、層間接着用シートとしてのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートに埋設される金属層としての電解ニッケルめっき層5との関係について以下に述べる。
【0074】
アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートは、厚みを50μm、被圧縮率は30〜40%のものを使用し、形成する貫通孔13の直径は50μmに設定する。
【0075】
また第1の転写板1と第2の転写板10上の配線パターン6,9の線間、線幅を30μmとするため、銅はく3の厚みを5μmの極薄のものを使用する。
【0076】
このとき、金属層としての電解ニッケルめっき層5の厚みは、層間接着用シートの厚みの5〜10%である2.5〜5μmに設定することによって、層間接着用シートに埋設される深さは、片側それぞれ7.5〜10μmとなり、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートの被圧縮率30〜40%の範囲内で安定した加圧が可能となる。
【0077】
また、層間接着用シートの厚みを100μm(被圧縮率は30〜40%)のものを使用し、形成する貫通孔13の直径を100μm、配線パターン6,9の線間、線幅を50μmとし、銅はく3の厚みを10μmの極薄のものを使用した場合においても、電解ニッケルめっき層5の厚みを、層間接着用シートの厚みの5〜10%である5〜10μmとすることによって同様の接続信頼性の効果が得られる。
【0078】
これにより、ファイン化のため、配線パターン6,9の厚みが薄くなっても一定の厚さの金属層が基材内部に埋設されるため、導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板が得られる。
【0079】
なお、銅はく3の厚みを10μm以上にすると、エッチングによる配線パターンの形成が困難となり、逆に5μm以下のものは、製造工程における搬送や取り扱いが困難となり、さらに材料コストの上昇につながり実現性が乏しい。
【0080】
このような極薄の銅はくを用いるに際して第1及び第2の転写板の支持基板2,7を、アルミニウムはく等の導電体とすることにより支持基板2,7上に電解めっきにより容易に銅はくなどの金属はくを形成することができるとともに、製造設備や搬送において取り扱いが困難であった極薄銅はくも支持基板2,7をキャリアとすることにより、取り扱いが容易となる。
【0081】
また基材が支持基板2,7で固定されることで寸法が安定化するため、従来、製造工程中の主に加熱処理工程で問題となっていた基材の伸び縮みによる位置精度不良などが減少する。
【0082】
さらに電解ニッケルめっき層5の寸法は導通孔より40〜150μmだけ大であることが望ましく、積層の際の位置ずれが生じても貫通孔13内の導電性ペースト14は電解ニッケルめっき層5に覆われた状態であるため導電性ペースト14が露出しにくくなり、位置ずれの許容量が大きくなる。また広い幅の矩形状断面を有する金属層が基材中に埋設されているため、アンカー効果によりピール強度やプル強度が大幅に向上する。
【0083】
ここで、40μm以下の場合は位置ずれに対応するのが困難となり、150μm以上の場合は配線設計における配線収容性が低下するため、上記の範囲とすることが望ましい。
【0084】
以上のように、本実施の形態によれば、従来は図3(A)(B)に示すように銅はく厚により導電性ペースト40の圧縮率が変化していたが、図3(C)に示すように配線パターンとしての銅はくを薄くしても銅はくの上部に金属層としての電解ニッケルめっき層が形成されていることにより、基材へ埋設する導体層の厚みは電解ニッケルめっき層の厚さで決めることができ、導電性ペーストの圧縮率は前記電解ニッケルめっき層の厚さで制御できるため、配線パターンとしての銅はくを薄くしてファインパターン化し、かつ接続抵抗値が低く、信頼性の高いプリント配線板を得ることが可能となる。
【0085】
また、図4(A)に示すように、従来では位置ずれにより導電性ペーストが露出15することがあったが、本実施の形態では、図4(B)に示すように矩形状断面を有する電解ニッケルめっき層が形成されているため、導電性ペーストが露出しにくくなり、位置ずれの許容量が大きくなる。
【0086】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板上に形成されている配線パターンとその上に形成された金属層を基材内部に埋設することにより基材の所定位置に設けられた貫通孔に充填した導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図2】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図3】本発明の実施の形態における導電性ペーストの圧縮状態を比較するための断面図
【図4】本発明の実施の形態における層間位置ずれした時の層間接続状態を比較するための断面図
【図5】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図6】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図7】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【符号の説明】
1,10 転写板
2,7 支持基板
3 銅はく
4 めっきレジスト
5,8 電解ニッケルめっき層
6,9,34,36 配線パターン
11 離型性フィルム
12,38 多孔質基材
13 貫通孔
14,40 導電性ペースト
15 導電性ペーストの流れ(導電性ペーストの露出)
Claims (18)
- 上部に矩形状断面の金属層を有する回路が、前記金属層が対向する向きになるように層間接着用シートの両側から埋設され、
前記層間接着用シートの両側から埋設された前記金属層を電気的に接続する導通孔を備え、
前記導通孔は、前記層間接着用シートの貫通孔に充填された導電性ペーストが、上部に前記金属層を有する前記回路により両側から圧縮されることによって形成されたものであり、
前記金属層の幅は、前記回路と前記金属層との接触面における前記回路の幅よりも大きいことを特徴とするプリント配線板。 - 金属層は、電解めっきにて形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 金属層の一定厚みは、層間接着用シートの厚みの5〜10%であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 層間接着用シートは、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートであることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 金属層の寸法は導通孔より40〜150μmだけ大であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 層間接着用シートは、被圧縮性を有する多孔質材であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 被圧縮性を有する多孔質材の被圧縮率は、10〜50%であることを特徴とする請求項6に記載のプリント配線板。
- 層間接着用シートの、樹脂含有率は、40〜65%であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 支持基板上に金属はくが形成された第1及び第2の転写板を準備する工程と、
前記第1及び第2の転写板の金属はく上に矩形状断面を有する金属層を選択的に形成する工程と、
前記金属層をエッチングレジストとし、前記金属層と前記金属はくの接触面における前記金属はくの幅が前記金属層の幅よりも小さくなるまで前記金属はくをエッチングして回路形成する工程と、
層間接着用シートを準備する工程と、
前記第1及び第2の転写板の回路形成面を前記層間接着用シートを介して対向させ積層する工程と、
加熱・加圧する工程を備え、
前記層間接着用シートを準備する工程は、前記層間接着用シートに貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。 - 金属層を選択的に形成する工程は、フォトプロセスによりめっきレジストを形成し、めっきレジストの非形成部に電解ニッケルめっき層を形成することを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。
- 金属層の厚みは、電解めっきプロセスを用いて層間接着用シートの厚みの5〜10%に設定することを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。
- 金属はくを回路形成する工程は、銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリエッチング液を用いて金属はくを溶解除去することを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。
- 加圧・加熱する工程の後、第1及び第2の転写板の支持基板を除去する工程を備えたことを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。
- 支持基板を除去する工程は、化学的溶解除去または機械的研磨除去であることを特徴とする請求項13に記載のプリント配線板の製造方法。
- 支持基板は、導電体であることを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。
- 支持基板は、樹脂フィルムであることを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。
- 樹脂フィルムは、耐熱性と離型性を有するものであることを特徴とする請求項16に記載のプリント配線板の製造方法。
- 層間接着用シートは、被圧縮性の多孔性を有するアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートであり、かつ含浸樹脂は半硬化状態であることを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。
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