JP4514309B2 - Manufacturing method of multilayer printed wiring board - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソルダーレジスト層が有する半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷する方法に特徴を有するプリント配線板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
いわゆる多層ビルドアップ配線基板と呼ばれる多層プリント配線板は、セミアディティブ法等により製造されており、コアと呼ばれる0.5〜1.5mm程度のガラスクロス等で補強された樹脂基板の上に、銅等による導体回路と層間樹脂絶縁層とを交互に積層することにより作製される。この多層プリント配線板の層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の接続は、バイアホールにより行われている。
【0003】
従来、ビルドアップ多層プリント配線板は、例えば、特開平9−130050号公報等に開示された方法により製造されている。
すなわち、まず、銅箔が貼り付けられた銅張積層板に貫通孔を形成し、続いて無電解銅めっき処理を施すことによりスルーホールを形成する。続いて、基板の表面をフォトリソグラフィーの手法を用いて導体パターン状にエッチング処理して導体回路を形成する。次に、形成された導体回路の表面に、無電解めっきやエッチング等により粗化面を形成し、その粗化面を有する導体回路上に絶縁樹脂層を形成した後、露光、現像処理を行ってバイアホール用開口を形成し、その後、UV硬化、本硬化を経て層間樹脂絶縁層を形成する。
【0004】
さらに、層間樹脂絶縁層に酸や酸化剤などにより粗化形成処理を施した後、薄い無電解めっき膜を形成し、この無電解めっき膜上にめっきレジストを形成した後、電解めっきにより厚付けを行い、めっきレジスト剥離後にエッチングを行って、下層の導体回路とバイアホールにより接続された導体回路を形成する。
これを繰り返した後、最後に導体回路を保護するためのソルダーレジスト層を形成し、ICチップ等の電子部品やマザーボード等との接続のために開口を露出させた部分にめっき等を施して半田バンプ形成用パッドとした後、ICチップ等の電子部品側に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成することにより、ビルドアップ多層プリント配線板を製造する。また、必要に応じて、マザーボード側にも半田バンプを形成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ソルダーレジスト層に形成された半田バンプ形成用パッドは、フラットな導体回路上に形成された平坦なものと、バイアホール上に形成されたその中心に10〜120μmの径の窪みを有するものの2種類がある。
【0006】
中心に窪みを有する半田バンプ形成用パッドは、半田ペーストを充填した際、半田ペーストの粘度等によっては完全に窪み付近が充填されない場合があり、これに起因して半田バンプの窪み部分やその付近にボイドが形成されることがある。
【0007】
この半田バンプ内に形成されたボイドは、リフロー時や、ICチップなどの電子部品が動作した際の発熱で、拡散したり膨張したりし、これに起因して、半田バンプや半田バンプ形成用パッドに剥がれやクラックが発生し、接続性、信頼性に悪影響を与えるという問題があった。
【0008】
近年、ICチップなどの電子部品の高密度化、高集積化に伴い、基板の半田バンプも同様に狭ピッチ化、ファイン化が進行しているため、ボイドが与える悪影響も顕著に現れるようになってきた。
【0009】
このボイドを低減させる方法としては、半田ペーストの粘度を下げる方法が考えられるが、この方法では、半田バンプのボイドは低減されるものの、半田バンプの形状や高さの均一性が損なわれ、ICチップ等の電子部品との接続が不良となったり、印刷時に半田ペーストがソルダーレジスト層の表面に滲んでしまい、半田バンプ間の短絡を引き起こしてしまうという問題が発生してしまう。
【0010】
また、半田ペーストの印刷時に使用するマスクの開口径を変更する方法、ピーク温度、余熱温度、コンベアスピード等のリフロー条件を変更する方法、スキージ速度や印刷圧力などの印刷条件の変更を行うことによりボイドを低減させる方法等も考えられるが、このような方法では望ましい結果を得ることは困難であった。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題に鑑みて鋭意研究した結果、半田ペーストの印刷を少なくとも2回に分けて行い、1回目の半田ペースト印刷で、半田バンプ形成用開口とその周辺に半田ペーストを印刷した後、ボイド等を追い出すことにより半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填し、その後、半田ペーストの表面を平坦化するとともに、該半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とし、さらに、2回目の半田ペースト印刷を行うことにより、形状や高さの均一性に優れる半田バンプを形成することができ、相互間で短絡がなく、外部接続部品との接続信頼性に優れた半田バンプを有する多層プリント配線板を製造することができることを見いだし、以下に示す内容を要旨構成とする発明に到達した。
【0012】
即ち、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法は、導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、上記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、上記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)1回以上の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する上記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)上記(a)および(b)の工程を経ることにより充填された半田ぺーストの表面を平坦にする半田ペースト平坦化工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う上記第二の半田ペースト印刷工程。
【0013】
また、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法の第一の半田ペースト印刷工程においては、上記ソルダーレジスト層上に、上記半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
【0014】
第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法は、導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、上記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、上記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)1回以上の半田ペーストの印刷で、ソルダーレジスト層の表面全体に半田ペーストを塗布し、半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する上記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを除去し、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする半田ペースト除去工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う上記第二の半田ペースト印刷工程。
【0015】
第三の多層プリント配線板の製造方法は、導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、上記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、上記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)ソルダーレジスト層上の複数の半田バンプ形成用開口を含む一定領域に、一回以上半田ペーストを印刷し、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する上記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを除去し、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする半田ペースト除去工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う上記第二の半田ペースト印刷工程。
【0016】
また、第三の多層プリント配線板の製造方法の第一の半田ペースト印刷工程においては、上記ソルダーレジスト層上に、複数の半田バンプ形成用開口を含む一定領域に対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
【0017】
第一、第二または第三の多層プリント配線板の製造方法の第二の半田ペースト印刷工程においては、上記ソルダーレジスト層上に、上記半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
【0019】
第一、第二または第三の多層プリント配線板の製造方法の第一の半田ペースト印刷工程においては、
1回目の半田ペーストの印刷で、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口のみに、その窪み部分が充填される程度に半田ペーストを印刷し、
2回目の半田ペーストの印刷で、凹形状の半田バンプ形成用開口を完全に充填するように、ソルダーレジスト層の表面全体に半田ペーストを塗布することが望ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】
第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法は、導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、上記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、上記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)1回以上の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する上記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)上記(a)および(b)の工程を経ることにより充填された半田ぺーストの表面を平坦にする半田ペースト平坦化工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う上記第二の半田ペースト印刷工程。
【0021】
第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、第一の半田ペースト印刷工程および半田ペーストプレス工程を経ることにより、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填してボイドを無くし、その後、半田バンプ形成用開口の半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とし、さらに、第二の半田ペースト印刷工程を行うため、均一な形状および高さを有するとともにボイド等の欠陥を有さず、相互間で短絡のない半田バンプを形成することができ、接続性及び信頼性に優れたプリント配線板を製造することができる。
【0022】
以下に、第一の本発明のプリント配線板の製造方法について説明する。
なお、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、ソルダーレジスト層に設けられた半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷する工程、即ち、上記(a)〜(d)の工程に特徴を有するものであるため、まずこの工程について、図面を参照しながら説明し、多層プリント配線板を製造する全製造工程については、後に説明する。
【0023】
図1は、本発明の多層プリント配線板の製造方法における(a)〜(d)の工程を模式的に示す部分断面図である。
上記(a)の工程(第一の半田ペースト印刷工程)では、半田バンプ形成用開口106を有するソルダーレジスト層114を備えた基板に、1回以上の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の半田バンプ形成用開口106に半田ペースト117を充填する(図1(a)参照)。なお、図中、102は層間樹脂絶縁層、105は導体回路、107はバイアホール、116は半田パッドである。
この工程では、半田バンプ形成用開口106に半田ペースト117を充填する。半田バンプ形成用開口106に確実に充填するためには、半田バンプ形成用開口の容積よりも多い量の半田ペーストを印刷する。従って、第一の半田ペースト印刷工程終了後、印刷した半田ペーストは、その一部が、ソルダーレジスト層の表面より盛り上がった形状となる(図中、半田ペースト1117と示す)。
【0024】
上記第一の半田ペースト印刷工程においては、ソルダーレジスト層上に、半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
マスクを載置して、半田バンプ形成用開口に半田ペーストを選択的に印刷することにより、半田バンプ形成用開口およびその周辺以外のソルダーレジスト層の表面に半田ペーストが付着することがなく、後工程で、ソルダーレジスト層表面に付着した半田ペーストを除去する必要がないからである。
【0025】
また、上記マスクの種類としては特に限定されず、プリント配線板製造用の印刷マスクやその他の印刷マスクで用いられている材質全てのものを用いることができる。
具体的には、例えば、ニッケル合金、ニッケル−コバルト合金、SUS等からなるメタルマスク;エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等からなるプラスチックマスク等が挙げられる。また、マスクの製造方法としてはエッチング、アディテイブ加工、レーザ加工等が挙げられる。
【0026】
また、マスクが有するの開口は、ソルダーレジスト層に対して垂直な壁面を有するように形成されていてもよいが、徐々にソルダーレジスト層側に拡径する形態のテーパが形成されていることが望ましい。半田ペーストの抜け性に優れ、半田バンプ形成用開口に半田ペーストをより確実に充填することができるからである。
【0027】
また、第一の半田ペースト印刷工程で用いる半田ペーストとしては特に限定されず、一般にプリント配線板の製造で使用されるもの全てを用いることができる。具体的には、例えば、Sn:Pb(重量比)=63:37、Sn:Pb:Ag=62:36:2、Sn:Ag=96.5:3.5等からなるものや、SnとSbとからなるものが挙げられる。また、半田粒子の粒子径は、2〜40μmが好ましく、特には、5〜20μmが好ましい。
【0028】
また、上記半田ペーストの粘度は、後述する第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことが望ましい。
半田ペーストの流動性を上げることにより、半田ペーストを半田バンプ形成用開口により確実に充填することができるからである。特に、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口を確実に充填することができる。
また、流動性の高い半田ペーストで半田バンプ形成用開口を充填した場合には、半田バンプを形成した際によりボイドが発生しにくい。
半田ペーストの粘度を低下させる方法としては、半田ペーストに添加する溶剤の量を多くしたり、フラックスの含有量を多くしたり、半田粒子の粒径を小さくしたりする方法等が挙げられる。
また、上記半田ペーストの粘度は、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度と同じであってもよい。
【0029】
また、第一の半田ペースト印刷工程においては、1回目の半田ペーストの印刷で、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口のみに、その窪み部分が充填される程度の量の半田ペーストを印刷し、2回目の半田ペーストの印刷で、凹形状の半田バンプ形成用開口を完全に充填するように、半田ペーストを印刷してもよい。
【0030】
ソルダーレジスト層に形成された半田バンプ形成用開口の底面には、導体回路が露出しており、通常、この露出した導体回路の表面(半田バンプ形成用開口の底面)には、めっき等により半田バンプ形成用パッド(以下、半田パッドともいう)が形成されている。
ここで、この半田パッドが導体回路のバイアホール上に形成されている場合、該半田パッドの形状は、その一部に窪みを有するものとなる。
このような、底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する際には、上述したように、2回に分けて半田ペースト印刷を行うことにより、半田バンプ形成用開口に半田ペーストをより確実に充填することができる。
【0031】
また、半田ペーストを印刷する際には、通常、印刷用スキージを用いる。
この印刷形成用スキージの材質は特に限定されず、例えば、ポリエチレン等のゴム;鉄、ステンレス等の金属;セラミック等の一般にプリント配線板の印刷に用いられる材質を使用することができる。
これらのなかでは、弾力性を有し、基板表面の凹凸(アンジュレーション)に対する追従性が高いため、より確実に開口に半田ペーストを印刷することができる点から硬度60°以上のゴムが望ましく、目減りしにくく、摩耗による半田ペーストへの異物混入が起こりにくい点から金属が望ましい。
【0032】
上記スキージの形状としては、平型、角型等の種々の形状が挙げられる。上記形状のスキージに、適時切れ込みを入れることにより半田ペーストの充填性を向上させることもできる。
上記スキージの厚さは特に限定されないが、通常、10〜30mmが望ましく、15〜25mmがより望ましい。繰り返し印刷を行っても、反りやたわみがないからである。また、金属性のスキージの場合は、その厚さは50〜300μmが望ましい。
【0033】
また、半田ペーストの印刷は、密閉式のスキージユニットを用いて行ってもよい。このようなスキージとしては、例えば、エアー圧入型、ローラー圧入型、ピストン圧入型等が挙げられる。隣合う半田バンプ同士の距離が200μm以下の半田バンプを形成する場合、このような半田バンプを形成することができる半田ペースト層は、通常のスキージ印刷を用いて形成することが困難であるため、密閉式のスキージユニットを用いて形成することが望ましい。
また、上記密閉式のスキージユニットのなかでは、印刷圧力の安定性に優れる点からピストン圧入型が望ましい。
【0034】
上記第一の半田ペースト印刷工程終了後、上記(b)の工程(半田ペーストプレス工程)を行う。
この工程では、ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスすることにより、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、第一の半田ペースト印刷工程で形成されたボイドを除去する。
【0035】
第一の半田ペースト印刷工程においては、上記した方法を用いて半田ペーストを印刷するのみであるため、半田バンプ形成用開口の形状(開口径や底面の窪みの有無)によっては、半田ペーストが完全に充填されず、半田バンプ形成用開口にボイド等が形成されるおそれがある。
半田バンプ形成用開口にボイドが形成されると、このボイドがリフロー時やICチップ等の電子部品が動作した際の発熱で、拡散したり膨張したりし、これに起因して、半田パッドや半田バンプに剥がれやクラックが発生し、接続性、信頼性に悪影響を与える原因となる。
【0036】
従って、半田バンプ形成用開口に発生したボイドをそのまま放置しておくことは、上述したように、製造する多層プリント配線板の接続性や信頼性の低下に繋がるが、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、上記半田ペーストプレス工程を行うため、第一の半田ペースト印刷工程でボイドが発生しても、この工程でボイドを完全に除去することができ、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填することができる。
【0037】
この工程では、ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする。
この半田ペーストプレス工程は、具体的には、例えば、その形状が板状のプレス部材130を、ソルダーレジスト層上の半田ペースト層117の表面全体または表面の一部に、1〜30秒程度、押し当てることにより行う(図1(b)参照)。
また、上記プレス部材を押し当てる際の押圧力は、半田バンプ形成用開口のボイドを除去するとともに、半田ペーストを完全に充填することができる押圧力であればよく、具体的には、0.1MPa〜2.0MPaの押圧力で押し当てればよい。
なお、上記プレス部材をソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面の一部に押し当てる場合、上記プレス部材は、形成された全ての半田バンプ形成用開口を含む領域に押し当てる。半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填することが目的だからである。
また、プレス部材をソルダーレジスト層上の半田ペースト層に押し当てる場合、このプレス部材を押し当てる操作は1回で行ってもよいし、2回以上に分けて行ってもよい。
【0038】
上記プレス部材の材質としては特に限定されず、金属やプラスチック等が挙げられ、具体的には、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が望ましい。これらは、半田ペーストに対する濡れ性が悪く、半田ペーストが付着しにくいからである。
上記プレス部材の半田ペーストに対するぬれ性が良い場合、半田ペーストがプレス部材に付着することがあり、このように半田ペーストがプレス部材に付着した場合には、第一の半田ペースト印刷工程で半田バンプ形成用開口に印刷した半田ペーストが除去されることとなり、後工程を経て半田バンプを形成した際に、半田バンプの形状が均一にならないことがあるからである。
【0039】
また、上記プレス部材は、ソルダーレジスト層上の半田ペースト層に当接する面の端部が曲面形状により構成されていることが望ましい。ソルダーレジスト層や半田バンプ形成用開口に充填した半田ペーストに傷をつけないためである。
【0040】
また、上記半田ペーストプレス工程は、上述したプレス部材を押し当てる方法に代えて、ソルダーレジスト層上の半田ペースト層をローラーで押すことにより行ってもよい。
具体的には、ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面にローラーを走らせたり、ローラーの間に半田ペースト層を形成した基板を通すことにより行うことができる。
【0041】
また、ローラーでソルダーレジスト層上の半田ペースト層を押す際の押圧力は、半田バンプ形成用開口のボイドを除去するとともに、半田ペーストを完全に充填することができる押圧力であればよく、具体的には、0.1MPa〜2.0MPaの押圧力で押せばよい。
【0042】
上記ローラーの材質としては特に限定されず、金属、プラスチック、セラミック等が挙げられ、具体的には、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらのなかでは、半田ペーストに対する濡れ性が悪く、半田ペーストが付着しにくい点からフッ素樹脂が望ましい。
【0043】
上記第一の半田ペースト印刷工程および半田ペーストプレス工程終了後、上記(c)の工程(半田ペースト平坦化工程)を行う。
この工程では、第一半田ペースト印刷工程および半田ペーストプレス工程終了時に、半田バンプ形成用開口に充填されていなかった半田ペースト1117を除去する。
この半田ペースト1117を除去することにより、半田ペースト表面117aを平坦化するとともに、充填した半田ペーストの表面117aとソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする(図1(c)参照)。
【0044】
半田ペースト1117を除去する方法としては、上記したように半田ペースト表面の平坦化等を達成することができる方法であればよく、具体的には、スキージやクリーニングペーパ等を用いて除去することができる。
また、半田バンプ形成用開口の壁面を除くソルダーレジスト層の表面に半田ペーストが付着している場合には、この工程で、付着した半田ペーストを除去すればよい。
【0045】
なお、この半田ペースト平坦化工程を行わなくても済むように、半田ペーストがソルダーレジスト層の表面より盛り上がった形状になることなく、かつ、半田バンプ形成用開口完全に充填する量の半田ペーストを充填してもよい。しかしながら、このような量の半田ペーストを充填するには、半田ペーストの印刷量を半田バンプ形成用開口ごとに厳密に制御しなければならないため、印刷時の管理項目が多くなり、また、印刷量に誤差が生じた際にも、その誤差が多層プリント配線板の品質の低下に繋がるため、結果的に、このような方法を用いることは、歩留りの低下に繋がり、経済的に不利になることとなる。
従って、処理工程数は増加するものの、開口を充填するのに充分な量の半田ペーストを印刷した後、半田ペーストプレス工程で半田ペーストを完全に充填し、さらに、半田バンプ形成用開口に充填されなかった半田ペーストを除去する工程を経る本発明の製造方法のほうが経済的に優れることとなる。
【0046】
半田ペースト表面を平坦化した後、上記(d)の工程(第二の半田ペースト印刷工程)により、上記(a)〜(c)の工程を経て半田ペーストが充填された半田バンプ形成用開口上に半田ペースト層を形成し、さらに、印刷した半田ペーストをリフローさせることにより半田バンプ127を形成する(図1(d)参照)。半田ペーストの印刷は、第一の半田ペースト印刷工程と同様、印刷用スキージや密閉式のスキージユニットを用いて行うことができる。
【0047】
上記第二の半田ペースト印刷工程においては、半田バンプ形成部分に相当する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
マスクを用いて印刷を行うことにより、形状や高さ等の均一性に優れる半田ペースト層を形成することができる。
【0048】
上記第二の半田ペースト印刷工程で用いるマスクの種類としては、第一の半田ペースト印刷工程で用いるマスクと同様のものを用いることができる。
第二の半田ペースト印刷工程で用いるマスクもまた、第一の半田ペースト印刷工程で用いるマスクと同様、ソルダーレジスト層側に拡径する形態のテーパが形成されていることが望ましい。
【0049】
また、第一および第二の半田ペースト印刷工程において、マスクを用いて半田ペーストを印刷する場合、上記第一の半田ペースト印刷工程で用いるマスクと上記第二の半田ペースト印刷工程で用いるマスクとは、その開口径が同一か、または、第一の半田ペースト印刷工程で用いるマスクの方が小さいことが望ましい。
【0050】
第一および第二の半田ペースト印刷工程で用いるマスクの開口径が同一である場合には、両工程で同一のマスクを使用することができるため、経済的に有利であるとともに、印刷装置自体をコンパクトにすることができる。
【0051】
また、第一の半田ペースト印刷工程で用いるマスクの開口径が、第二の半田ペースト印刷工程で用いるマスクの開口径よりも小さい場合には、以下のような効果がある。
即ち、第一の半田ペースト印刷工程は、半田バンプ形成用開口に確実に充填するために行う工程であり、しかも、余分に印刷した半田ペーストは、後工程において除去する。従って、マスクの開口径を小さくした方が、印刷する半田ペースト量が少なくなり、後工程で半田ペーストを除去しやすくなるとともに、除去する半田ペースト量を少なくすることができる。
また、半田バンプ形成用開口の開口径より少し大きな径の開口を有するマスクを用いることにより、印刷時のアライメントズレに対応することができ、半田ペーストをより確実に充填することができる。場合によっては、半田バンプ形成用開口と同じ径の開口を有するマスクを用いることもできる。なお、アライメントズレとは、基板やマスクの仕上がり精度バラツキ、印刷機の印刷精度バラツキに起因する半田バンプ形成用開口と印刷される半田ペーストとの位置ズレである。
【0052】
一方、第二の半田ペースト印刷工程は、形状や高さ等の均一性に優れる半田ペースト層を形成するために行う工程である。また、この工程では、後述するように、粘度の高い半田ペーストを印刷することが望ましい。従って、充分な量の半田ペーストを印刷することができるような開口を有するマスクを用いることにより所望の形状の半田ペースト層を形成することができる。
【0053】
また、第二の半田ペースト印刷工程で用いる半田ペーストの組成としては特に限定されず、第一の半田ペースト印刷工程で用いる半田ペーストと同様のもの等が挙げられる。
【0054】
また、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度は、上記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度と同じかまたは高いことが望ましく、その差は、0〜150Pa・sであることが望ましく、50〜100Pa・sであることがより望ましい。
具体的には、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度は、25℃において、150〜350Pa・sであることが望ましい。上記粘度が150Pa・s未満では、所望の形状に半田ペーストを印刷することができず、形状の均一な半田バンプを形成することができなかったり、印刷時に半田ペーストがソルダーレジスト層の表面に滲んでしまい形成する半田バンプの短絡の原因になる場合がある。一方、粘度が350Pa・sを超えると、所望の形状に半田ペーストを印刷することができないことがあり、特に、マスクを用いて半田ペーストを印刷する場合に、半田ペーストの抜け性が低いため、半田ペーストを印刷することができない部分が発生することがある。
【0055】
上記第二の半田ペースト印刷工程において、半田ペーストの印刷は1回で行ってもよいし、複数回に分けて行ってもよい。
1回で半田ペーストの印刷を終了するか、または、複数回印刷を行うかは、形成する半田バンプ間の距離、半田バンプの高さや形状、半田ペーストの組成、半田粒子の粒径等により異なり、一慨には言えないが、例えば、形成する半田バンプ間の距離が極めて狭い場合には、複数回印刷を行うことが望ましく、特に、マスク用いて、半田ペーストを印刷する場合には、複数回印刷を行うことが望ましい。
【0056】
これは、マスクを用いて、一回の印刷で半田ペーストの印刷を行う場合、形成する半田バンプ間の距離が狭い場合には、マスクが有する開口同士の距離も短くなり、このような場合、マスクの機械的強度が弱くなり、半田ペーストを印刷する際に、マスクに破損や反りが発生することおそれがあるからである。
特に、マスクの開口が、マスクの裏側に向かって拡径する形状のテーパを有している場合に、マスクの機械的強度が弱くなるおそれが高い。
【0057】
上記第二の半田ペースト印刷工程において、半田ペーストの印刷を複数回に分け行う具体的な方法としては、例えば、以下に説明するような方法を用いることができる。
図2(a)〜(b)は、第二の半田ペースト印刷工程において、半田ペーストを印刷する方法の一例を模式的に示す断面図である。
【0058】
図2(a)に示すように、全半田バンプ形成用開口の一部に対向する部分にのみ開口が形成され、開口同士の間隔が広くとられたマスク224を用いて、第二の半田ペースト印刷工程における1回目の半田ペースト印刷を行い、半田ペースト層227aを形成し、次に、(b)に示すように、2回目の印刷で、1回目に印刷されなかった半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口が形成されたマスク225を用いて印刷処理を行い、半田ペースト層227bを形成する。
【0059】
このような開口同士の間隔が広くとられたマスクでは、マスクの機械的強度を充分に高く保つことができる。
ここで、「開口同士の間隔が広くとられた」とは、マスクの全半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口が形成された場合と比較して、マスクの開口同士の間隔が広くとられていることを意味する。
【0060】
具体的には、マスクを用いて第二の半田ペースト印刷工程を行う際に、例えば、1回目の印刷で、隔列の半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスクを用い、隔列の半田バンプ形成用開口上に半田ペースト層を形成し、2回目の印刷で、残りの半田バンプ形成用開口上に半田ペースト層を形成する。
【0061】
なお、2回目以降の印刷においては、マスクの裏側の、前に形成した半田ペースト層に対向する部分に凹部(以下、ザクリともいう)が形成されたマスクを用いることが望ましい。
ザクリ225aが形成されたマスク225(図2(b)参照)を用いることにより、マスク225による先に印刷した半田ペースト層227aの損傷をなくすとともに、半田ペーストがマスクの裏側に付着し、続いてソルダーレジスト層214の表面に付着することに起因する短絡を防止することかできるからである。
【0062】
このような(a)〜(d)の工程を経ることにより、形状や高さ等の均一性に優れ、相互間で短絡が発生することのない半田バンプを設けるための半田ペースト層を形成することができる。
【0063】
次に、本発明の多層プリント配線板の製造方法の全製造工程について、工程順に説明する。
(1)本発明の多層プリント配線板の製造方法においては、まず、基板上に導体回路を形成する。
具体的には、例えば、基板の両面に無電解めっき処理等を施すことによりベタの導体層を形成した後、該導体層上に導体回路パターンに対応したエッチングレジストを形成し、その後、エッチングを行うことにより形成すればよい。
なお、無電解めっき処理を施した後、電解めっきを施すことにより導体層の厚さを厚くしてもよい。
上記基板としては、樹脂基板が望ましく、具体的には、例えば、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板(BT樹脂基板)、フッ素樹脂基板等が挙げられる。
また、銅張積層板やRCC基板等を、ベタの導体層が形成された基板として用いてもよい。
【0064】
また、必要に応じて、上記無電解めっき処理を施す際に、予め、この絶縁性基板に貫通孔を形成しておき、該貫通孔の壁面にも無電解めっき処理を施すことにより、基板を挟んだ導体回路間を電気的に接続するスルーホールとしてもよい。
また、スルーホールを形成した場合には、該スルーホール内に樹脂充填材を充填することが望ましい。
【0065】
(2)次に、必要に応じて、導体回路の表面の粗化処理を行う。粗化処理方法としては、例えば、黒化(酸化)−還元処理、有機酸と第二銅錯体とを含む混合溶液等を用いたエッチング処理、Cu−Ni−P針状合金めっきによる処理等を用いることができる。
【0066】
(3)次に、導体回路上に熱硬化性樹脂や樹脂複合体からなる未硬化の樹脂層を形成するか、または、熱可塑性樹脂からなる樹脂層を形成する。
上記未硬化の樹脂絶縁層は、未硬化の樹脂をロールコーター、カーテンコーター等により塗布して成形してもよく、また、未硬化(半硬化)の樹脂フィルムを熱圧着して形成してもよい。さらに、未硬化の樹脂フィルムの片面に銅箔等の金属層が形成された樹脂フィルムを貼付してもよい。
また、熱可塑性樹脂からなる樹脂層は、フィルム状に成形した樹脂成形体を熱圧着することにより形成することが望ましい。
【0067】
上記未硬化の樹脂を塗布する場合には、樹脂を塗布した後、加熱処理を施す。
上記加熱処理を施すことにより、未硬化の樹脂を熱硬化させることができる。
なお、上記熱硬化は、後述するバイアホール用開口や貫通孔を形成した後に行ってもよい。
【0068】
このような樹脂層の形成において使用する熱硬化性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。
【0069】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【0070】
上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、シクロオレフィン系樹脂、これらの樹脂の共重合体等が挙げられる。
これらのなかでは、誘電率および誘電正接が低く、GHz帯域の高周波信号を用いた場合でも信号遅延や信号エラーが発生しにくく、さらには、剛性等の機械的特性にも優れている点からシクロオレフィン系樹脂が望ましい。
【0071】
上記シクロオレフィン系樹脂としては、2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネンまたはこれらの誘導体からなる単量体の単独重合体または共重合体等が望ましい。上記誘導体としては、上記2−ノルボルネン等のシクロオレフィンに、架橋を形成するためのアミノ基や無水マレイン酸残基あるいはマレイン酸変性したもの等が結合したもの等が挙げられる。
上記共重合体を合成する場合の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン等が挙げられる。
また、上記ポリオレフィン樹脂は、有機フィラーを含むものであってもよい。
【0072】
上記ポリフェニレンエーテル樹脂としては、例えば、下記化学式(1)で表される繰り返し単位を有する熱可塑性ポリフェニレンエーテル樹脂や下記化学式(2)で表される繰り返し単位を有する熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。
【0073】
【化1】

Figure 0004514309
【0074】
(式中、nは、2以上の整数を表す。)
【0075】
【化2】
Figure 0004514309
【0076】
(式中、mは、2以上の整数を表す。また、R1 、R2 は、メチレン基、エチレン基または−CH2 −O−CH2 −を表し、両者は同一であってもよいし、異なっていてもよい。)
【0077】
また、上記化学式(1)で表される繰り返し単位を有する熱可塑性ポリフェニレンエーテル樹脂は、ベンゼン環にメチル基が結合した構造を有しているが、本発明で用いることのできるポリフェニレンエーテル樹脂としては、上記メチル基が、エチル基等の他のアルキル基等で置換された誘導体や、メチル基の水素がフッ素で置換された誘導体等であってもよい。
【0078】
また、上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン等が挙げられる。
また、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体(樹脂複合体)としては、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを含むものであれば特に限定されず、その具体例としては、例えば、粗化面形成用樹脂組成物等が挙げられる。
【0079】
上記粗化面形成用樹脂組成物としては、例えば、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも1種からなる粗化液に対して難溶性の未硬化の耐熱性樹脂マトリックス中に、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも1種からなる粗化液に対して可溶性の物質が分散されたもの等が挙げられる。
なお、上記「難溶性」および「可溶性」という語は、同一の粗化液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」といい、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【0080】
上記耐熱性樹脂マトリックスとしては、層間樹脂絶縁層に上記粗化液を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものが好ましく、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、感光性樹脂であってもよい。後述するバイアホール用開口を形成する工程において、露光現像処理により開口を形成することができるからである。
【0081】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、上記熱硬化性樹脂を感光化する場合は、メタクリル酸やアクリル酸等を用い、熱硬化基を(メタ)アクリル化反応させる。特にエポキシ樹脂の(メタ)アクリレートが望ましい。さらに、1分子中に、2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。上述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れているため、ヒートサイクル条件下においても、導体回路に応力の集中が発生せず、導体回路と層間樹脂絶縁層との間で剥離が発生しにくい。
【0082】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルイミド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
【0083】
上記酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも1種からなる粗化液に対して可溶性の物質は、無機粒子、樹脂粒子、金属粒子、ゴム粒子、液相樹脂および液相ゴムから選ばれる少なくとも1種であることが望ましい。
【0084】
上記無機粒子としては、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物、ケイ素化合物等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
【0085】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物としては、例えば、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、例えば、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム、タルク等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、例えば、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
【0086】
上記アルミナ粒子は、ふっ酸で溶解除去することができ、炭酸カルシウムは塩酸で溶解除去することができる。また、ナトリウム含有シリカやドロマイトはアルカリ水溶液で溶解除去することができる。
【0087】
上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸、アルカリおよび酸化剤から選ばれる少なくとも1種からなる粗化液に浸漬した場合に、上記耐熱性樹脂マトリックスよりも溶解速度の早いものであれば特に限定されず、具体的には、例えば、アミノ樹脂(メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等)、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0088】
上記樹脂粒子は予め硬化処理されていることが必要である。硬化させておかないと上記樹脂粒子が樹脂マトリックスを溶解させる溶剤に溶解してしまうため、均一に混合されてしまい、酸や酸化剤で樹脂粒子のみを選択的に溶解除去することができないからである。
【0089】
上記金属粒子としては、例えば、金、銀、銅、スズ、亜鉛、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、鉄、鉛等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
また、上記金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【0090】
上記ゴム粒子としては、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ポリクロロプレンゴム、ポリイソプレンゴム、アクリルゴム、多硫系剛性ゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ABS樹脂等が挙げられる。
【0091】
また、上記ゴム粒子として、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、(メタ)アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した(メタ)アクリロニトリル・ブタジエンゴム等を使用することもできる。
これらの可溶性の物質は、単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
【0092】
上記液相樹脂としては、上記熱硬化性樹脂の未硬化溶液を使用することができ、このような液相樹脂の具体例としては、例えば、未硬化のエポキシオリゴマーとアミン系硬化剤の混合液等が挙げられる。
上記液相ゴムとしては、例えば、上記したポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、(メタ)アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した(メタ)アクリロニトリル・ブタジエンゴム等の未硬化溶液等を使用することができる。
【0093】
上記液相樹脂や液相ゴムを用いて上記感光性樹脂組成物を調製する場合には、耐熱性樹脂マトリックスと可溶性の物質とが均一に相溶しない(つまり相分離するように)ように、これらの物質を選択する必要がある。
上記基準により選択された耐熱性樹脂マトリックスと可溶性の物質とを混合することにより、上記耐熱性樹脂マトリックスの「海」の中に液相樹脂または液相ゴムの「島」が分散している状態、または、液相樹脂または液相ゴムの「海」の中に、耐熱性樹脂マトリックスの「島」が分散している状態の感光性樹脂組成物を調製することができる。
【0094】
(4)次に、その材料として熱硬化性樹脂や樹脂複合体を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合には、未硬化の樹脂絶縁層に硬化処理を施すとともに、バイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とする。
上記バイアホール用開口は、レーザ処理により形成することが望ましい。上記レーザ処理は、上記硬化処理前に行ってもよいし、硬化処理後に行ってもよい。
また、感光性樹脂からなる層間樹脂絶縁層を形成した場合には、露光、現像処理を行うことにより、バイアホール用開口を設けてもよい。なお、この場合、露光、現像処理は、上記硬化処理前に行う。
【0095】
また、その材料として熱可塑性樹脂を用いた層間樹脂絶縁層を形成する場合には、熱可塑性樹脂からなる樹脂層にレーザ処理によりバイアホール用開口を形成し、層間樹脂絶縁層とすることができる。
【0096】
このとき、使用するレーザとしては、例えば、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、UVレーザ、YAGレーザ等が挙げられる。
これらのレーザは、形成するバイアホール用開口の形状等を考慮して使い分けてもよい。
【0097】
上記バイアホール用開口を形成する場合、マスクを介して、ホログラム方式のエキシマレーザによるレーザ光照射することにより、一度に多数のバイアホール用開口を形成することができる。
また、短パルスの炭酸ガスレーザを用いて、バイアホール用開口を形成すると、開口内の樹脂残りが少なく、開口周縁の樹脂に対するダメージが小さい。
【0098】
また、光学系レンズとマスクとを介してレーザ光を照射することにより、一度に多数のバイアホール用開口を形成することができる。
光学系レンズとマスクとを介することにより、同一強度で、かつ、照射角度が同一のレーザ光を複数の部分に同時に照射することができるからである。
【0099】
上記マスクに形成された貫通孔は、レーザ光のスポット形状を真円にするために、真円であることが望ましく、上記貫通孔の径は、0.1〜2mm程度が望ましい。
また、上記炭酸ガスレーザを用いる場合、そのパルス間隔は、10-4〜10-8秒であることが望ましい。また、開口を形成するためのレーザを照射する時間は、10〜500μ秒であることが望ましい。
レーザ光にてバイアホール用開口を形成した場合、特に炭酸ガスレーザを用いた場合には、デスミア処理を行うことが望ましい。
【0100】
また、上記した方法で形成する層間樹脂絶縁層の厚さは特に限定されないが、5〜50μmが望ましい。
また、上記バイアホール用開口の開口径は特に限定されないが、通常、40〜200μmが望ましい。
【0101】
また、層間樹脂絶縁層を形成した後、必要に応じて、該層間樹脂絶縁層と基板とを貫通する貫通孔を形成してもよい。該貫通孔は、ドリル加工やレーザ処理等を用いて形成すればよい。
このような貫通孔を形成した場合には、後工程で、層間樹脂絶縁層の表面に薄膜導体層を形成する際に、該貫通孔の壁面にも薄膜導体層を形成することにより、基板と層間樹脂絶縁層とを挟んだ2層の導体回路間は勿論のこと、この2層の導体回路と基板の両面に形成された2層の導体回路との計4層の導体回路間を電気的に接続するスルーホールを形成することができる。このようにして導体回路間を接続することにより、信号伝送距離を短くすることができるため、信号遅延等が発生しにくくなり、多層プリント配線板の性能の向上に繋がる。
【0102】
(5)次に、バイアホール用開口の内壁を含む層間樹脂絶縁層の表面と上記工程で貫通孔を形成した場合には貫通孔の内壁とに、必要に応じて、酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する。
上記酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、蟻酸等が挙げられ、上記酸化剤としては、クロム酸、クロム硫酸、過マンガン酸ナトリウム等の過マンガン酸塩等が挙げられる。
また、上記粗化面の形成は、プラズマ処理等を用いて行ってもよい。
【0103】
また、粗化面を形成した後には、アルカリ等の水溶液や中和液等を用いて、層間樹脂絶縁層の表面を中和することが望ましい。
次工程に、酸や酸化剤の影響を与えないようにすることができるからである。
【0104】
(6)次に、バイアホール用開口の内壁を含む層間樹脂絶縁層の表面と、上記工程で貫通孔を形成した場合には貫通孔の内壁とに、必要に応じて、酸や酸化剤等を用いて粗化面を形成する。
なお、この粗化面は、層間樹脂絶縁層とその上に形成する薄膜導体層との密着性を高めるために形成するものであり、層間樹脂絶縁層と薄膜導体層との間に充分な密着性がある場合には形成しなくてもよい。
【0105】
(7)次に、バイアホール用開口を設けた層間樹脂絶縁層の表面に薄膜導体層を形成する。
上記薄膜導体層は、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等の方法を用いて形成することができる。なお、層間樹脂絶縁層の表面に粗化面を形成しなかった場合には、上記薄膜導体層は、スパッタリングにより形成することが望ましい。
なお、無電解めっきにより薄膜導体層を形成する場合には、被めっき表面に、予め、触媒を付与しておく。上記触媒としては、例えば、塩化パラジウム等が挙げられる。
【0106】
上記薄膜導体層の厚さは特に限定されないが、該薄膜導体層を無電解めっきにより形成した場合には、0.6〜1.2μmが望ましく、スパッタリングにより形成した場合には、0.1〜1.0μmが望ましい。
なお、上記(4)の工程で貫通孔を形成した場合には、この工程で貫通孔の内壁面にも金属からなる薄膜導体層を形成することにより、スルーホールとすることができる。
【0107】
また、上記したように貫通孔の内壁面に薄膜導体層を形成し、スルーホールとした場合には、この後、スルーホール内を樹脂充填材で充填することが望ましい。上記樹脂充填材としては、例えば、エポキシ樹脂と硬化剤と無機粒子とを含む樹脂組成物等が挙げられる。
【0108】
また、スルーホール内を樹脂充填材により充填した場合には、スルーホール上に樹脂充填材を覆う蓋めっき層を形成してもよく、蓋めっき層を形成した場合には、該蓋めっき層の直上に、バイアホールや半田パッドを形成することができるため、信号伝送距離を短くすることができる。
【0109】
(8)次に、上記薄膜導体層上の一部にドライフィルムを用いてめっきレジストを形成し、その後、上記薄膜導体層をめっきリードとして電気めっきを行い、上記めっきレジスト非形成部に電気めっき層を形成する。
このとき、バイアホール用開口を電気めっきで充填してフィールドビア構造としてもよく、バイアホール用開口に導電性ペーストを充填した後、その上に蓋めっき層を形成してフィールドビア構造としてもよい。
【0110】
(9)電気めっき層を形成した後、めっきレジストを剥離し、めっきレジストの下に存在していた金属からなる薄膜導体層をエッチングにより除去し、独立した導体回路とする。
エッチング液としては、例えば、硫酸−過酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄、塩化第二銅、塩酸等が挙げられる。また、エッチング液として上述した第二銅錯体と有機酸とを含む混合溶液を用いてもよい。
【0111】
また、上記(8)および(9)に記載した方法に代えて、以下の方法を用いることにより導体回路を形成してもよい。
即ち、上記薄膜導体層上の全面に電気めっき層を形成した後、該電気めっき層上の一部にドライフィルムを用いてエッチングレジストを形成し、その後、エッチングレジスト非形成部下の電気めっき層および薄膜導体層をエッチングにより除去し、さらに、エッチングレジストを剥離することにより独立した導体回路を形成してもよい。
【0112】
(10)この後、上記(3)〜(9)の工程を繰り返すことにより、層間樹脂絶縁層上に最上層の導体回路が形成された基板を作製する。
【0113】
(11)次に、最上層の導体回路を含む基板上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を形成する。
具体的には、未硬化のソルダーレジスト組成物をロールコータやカーテンコータ等により塗布したり、フィルム状に成形したソルダーレジスト組成物を圧着したりした後、レーザ処理や露光現像処理により半田バンプ形成用開口を形成し、さらに、必要に応じて、硬化処理を施すことによりソルダーレジスト層を形成する。
【0114】
上記ソルダーレジスト層は、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等を含むソルダーレジスト組成物を用いて形成することができ、これらの樹脂の具体例としては、例えば、層間樹脂絶縁層に用いた樹脂と同様の樹脂等が挙げられる。
【0115】
また、上記以外のソルダーレジスト組成物としては、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂の(メタ)アクリレート、イミダゾール硬化剤、2官能性(メタ)アクリル酸エステルモノマー、分子量500〜5000程度の(メタ)アクリル酸エステルの重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂、多価アクリル系モノマー等の感光性モノマー、グリコールエーテル系溶剤などを含むペースト状の流動体が挙げられ、その粘度は25℃で1〜10Pa・sに調整されていることが望ましい。
上記ノボラック型エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートとしては、例えば、フェノールノボラックやクレゾールノボラックのグリシジルエーテルをアクリル酸やメタクリル酸等と反応させたエポキシ樹脂等が挙げられる。
【0116】
上記2官能性(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては特に限定されず、例えば、各種ジオール類のアクリル酸やメタクリル酸のエステル等が挙げられ、その市販品としては、日本化薬社製のR−604、PM2、PM21等が挙げられる。
【0117】
また、上記ソルダーレジスト組成物は、エラストマーや無機フィラーが配合されていてもよい。
エラストマーが配合されていることにより、形成されるソルダーレジスト層は、エラストマーの有する柔軟性および反発弾性により、ソルダーレジスト層に応力が作用した場合でも、該応力を吸収したり、緩和したりすることができ、その結果、多層プリント配線板の製造工程や製造した多層プリント配線板にICチップ等の電子部品を搭載した後のソルダーレジスト層にクラックや剥離が発生することを抑制でき、さらに、クラックが発生した場合でも該クラックが大きく成長することがほとんどない。
【0118】
また、上記半田バンプ形成用開口を形成する際に用いるレーザとしては、上述したバイアホール用開口を形成する際に用いるレーザと同様のもの等が挙げられる。
【0119】
次に、上記半田バンプ形成用開口の底面に露出した導体回路の表面に、必要に応じて、半田パッドを形成する。
上記半田パッドは、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金等の耐食性金属により上記導体回路表面を被覆することにより形成することができる。
具体的には、ニッケル−金、ニッケル−銀、ニッケル−パラジウム、ニッケル−パラジウム−金等の金属により形成することが望ましい。
また、上記半田パッドは、例えば、めっき、蒸着、電着等の方法を用いて形成することができるが、これらのなかでは、被覆層の均一性に優れるという点からめっきが望ましい。
【0120】
(12)次に、上記半田バンプ形成用開口の底面に半田バッドを有するソルダーレジスト層に、上記した(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペースト層を形成し、該半田ペースト層にリフロー処理を施すことにより半田ペーストを形成する。
なお、上記リフロー処理は、第一および第二の半田ペースト印刷工程終了後に行ってもよいし、半田ペーストプレス工程終了後、または、半田ペースト除去工程終了後に一度行い、第二の半田ペースト印刷工程終了後に再度行ってもよい。
【0121】
また、第二の半田ペースト印刷工程で形成した半田ペースト層にリフロー処理を施す前に、予め、該半田ペースト層に導電性ピンを取り付けておき、外部端子と接続するためのPGA(Pin Grid Array) を形成してもよい。
なお、製品認識文字などを形成するための文字印刷工程やソルダーレジスト層の改質のために、酸素や四塩化炭素などのプラズマ処理を適時行ってもよい。
【0122】
次に、第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法について説明する。
第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法は、導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、上記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、上記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)1回以上の半田ペーストの印刷で、ソルダーレジスト層の表面全体に半田ペーストを塗布し、半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する上記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを除去し、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする半田ペースト除去工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う上記第二の半田ペースト印刷工程。
【0123】
第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、第一の半田ペースト印刷工程および半田ペーストプレス工程を経ることにより、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填してボイドを無くし、その後、半田バンプ形成用開口の半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とし、さらに、第二の半田ペースト印刷工程を行うため、均一な形状および高さを有するとともにボイド等の欠陥を有さず、相互間で短絡のない半田バンプを形成することができ、接続性及び信頼性に優れた多層プリント配線板を製造することができる。
【0124】
第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法は、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法と比べて、(a)〜(d)の工程、即ち、半田ペーストを印刷する工程のみが異なる。
具体的には、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、第一の半田ペースト印刷工程において、凹形状の半田バンプ形成用開口に選択的に半田ペーストを充填した後、半田ペースト表面の平坦化を行い、さらに、リフロー後に半田バンプとなる半田ペースト層を形成するのに対し、第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、第一の半田ペースト印刷工程において、ソルダーレジスト層の表面全体に半田ペーストを印刷することにより半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填した後、半田ペースト表面の平坦化と半田ペースト層の形成とを行う。
従って、ここでは、第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法における(a)〜(d)工程についてのみ説明し、多層プリント配線板を製造する全製造工程については、その説明を省略する。
【0125】
図3は、第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法における(a)〜(d)の工程を模式的に示す部分断面図である。
上記(a)の工程(第一の半田ペースト印刷工程)では、半田バンプ形成用開口306を有するソルダーレジスト層314の表面全体に、1回以上、半田ペーストを塗布し、凹形状の半田バンプ形成用開口306に半田ペースト317を充填する(図3(a)参照)。なお、図中、302は層間樹脂絶縁層、305は導体回路、307はバイアホール、316は半田パッドである。
この工程では、半田バンプ形成用開口306を完全に充填することができる量の半田ペーストをソルダーレジスト層314の表面全体に印刷する。従って、第一の半田ペースト印刷工程終了後、印刷した半田ペーストは、半田バンプ形成用開口に充填されるとともに、ソルダーレジスト層の表面全体に塗布された状態となる。
【0126】
この第一の半田ペースト印刷工程で用いる半田ペーストとしては特に限定されず、例えば、第一の本発明の製造方法で用いる半田ペーストと同様のもの等を用いることができる。
また、この工程で用いる半田ペーストの粘度は、第一の本発明の製造方法の場合と同様、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことが望ましい。また、場合によっては、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度と同じであってもよい。
【0127】
また、第一の半田ペースト印刷工程においては、第一の本発明の製造方法と同様、1回目の半田ペーストの印刷で、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口のみに、その窪み部分が充填される程度の量の半田ペーストを印刷し、2回目の半田ペーストの印刷で、凹形状の半田バンプ形成用開口を完全に充填するように、半田ペーストを印刷してもよい。
なお、1回目の半田ペースト印刷を行う際には、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスクをソルダーレジスト層上に載置した後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
【0128】
また、半田ペーストを印刷する際には、通常、印刷用スキージを用いる。
上記印刷用スキージとしては、例えば、第一の本発明の製造方法で用いるものと同様のもの等を用いることができる。また、密閉式のスキージユニットを用いることもできる。
【0129】
上記第一の半田ペースト印刷工程終了後、上記(b)の工程(半田ペーストプレス工程)を行う。
この工程では、ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスすることにより、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、第一の半田ペースト印刷工程で形成されたボイドを除去する。
【0130】
第一の半田ペースト印刷工程においては、上記した方法を用いて半田ペーストを印刷するのみであるため、半田バンプ形成用開口の形状(開口径や底面の窪みの有無)によっては、半田ペーストが完全に充填されず、半田バンプ形成用開口にボイドが形成されるおそれがある。
半田バンプ形成用開口にボイドが形成されると、上述したように、多層プリント配線板の接続性、信頼性に悪影響を与えるおそれがある。
【0131】
しかしながら、第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、上記半田ペーストプレス工程を行うため、第一の半田ペースト印刷工程でボイドが発生しても、この工程でボイドが完全に除去され、半田バンプ形成用開口が半田ペーストで完全に充填されることとなる。
【0132】
この半田ペーストプレス工程を行う具体的な方法としては、第一の本発明の製造方法の半田ペーストプレス工程で用いた方法と同様の方法を用いることができる。即ち、その形状が板状のプレス部材330を、ソルダーレジスト層314の表面全体または表面の一部に、1〜20秒程度押し当てることにより行う(図3(b)参照)。
なお、この場合、第一の本発明の製造方法同様、プレス部材は0.1〜2.0MPaの押圧力で押し当てればよい。
また、第一の本発明の製造方法の半田ペーストプレス工程と同様、プレス部材を押し当てる方法に代えて、ローラで押す方法を用いてもよい。
【0133】
上記半田ペーストプレス工程終了後、上記(c)の工程(半田ペースト除去工程)を行う。
この工程では、第一の半田ペースト印刷工程で印刷した半田ペーストのうち、半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペースト1317を除去することにより、半田ペースト表面317aを平坦化するとともに、充填した半田ペーストの表面317aとソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする(図3(c)参照)。
【0134】
半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペースト1317を除去する方法としては、第一の本発明の製造方法の半田ペースト平坦化工程で用いた方法と同様の方法、即ち、スキージやクリーニングペーパー等を用いて半田ペーストを除去する方法を用いることができる。
【0135】
なお、この半田ペースト除去工程を行わなくても済むように、半田ペーストが半田バンプ形成用開口以外の部分には塗布されず、かつ、半田バンプ形成用開口が完全に充填され、さらに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とが略同一平面となる量の半田ペーストを印刷してもよい。しかしながら、このような量の半田ペーストを印刷するには、半田ペーストの印刷量を半田バンプ形成用開口ごとに厳密に制御しなければならないため、印刷時の管理項目が多くなり、また、印刷量に誤差が生じた際にも、その誤差が多層プリント配線板の品質の低下に繋がるため、結果的に、このような方法を用いることは、歩留りの低下に繋がり、経済的に不利になることとなる。
従って、処理工程数は増加するものの、ソルダーレジスト層上に、半田バンプ形成用開口を充填するのに充分な量の半田ペーストを印刷した後、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とが略同一平面となるように半田ペーストを除去する方法を用いる本発明の製造方法のほうが経済的に優れることとなる。
【0136】
また、上記半田ペースト除去工程では、半田バンプ形成用開口以外の部分に印刷された半田ペーストが残らないように、ソルダーレジスト層表面(半田バンプ形成用開口を除く)の半田ペーストを除去する必要がある。上記ソルダーレジスト層表面に半田ペーストが残った場合には、この半田ペーストが後工程でリフローを行った際に、移動して近接する半田ペースト層に付着し、形成される半田バンプの形状の均一性が損なわれる原因となったり、後工程を経て形成される半田バンプ間の短絡の原因となったりすることがある。
従って、ソルダーレジスト層表面の半田ペーストを確実に除去するためには、例えば、まず、スキージを用いて半田ペーストを除去し、その後、クリーニングペーパを用いて再度半田ペーストを除去する方法等を用いることが望ましい。
【0137】
半田ペースト表面を平坦化した後、上記(d)の工程(第二の半田ペースト印刷工程)を行うことにより、上記(a)〜(b)の工程を経て半田ペーストが充填された半田バンプ形成用開口上に半田ペースト層を形成し、さらに、印刷した半田ペーストをリフローさせることにより半田バンプ327を形成する(図3(d)参照)。
この工程は、第一の本発明の製造方法の第二の半田ペースト印刷工程と同様の方法を用いて行うことができる。
特に、隣合う半田バンプ同士の距離が200μm以下の半田バンプを形成する場合、このような半田バンプを形成することかできる半田ペースト層は、通常のスキージ印刷を用いて形成することが困難であるため、密閉式のスキージユニットを用いて形成することが望ましい。
このような(a)〜(d)の工程を行う以外は、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法と同様の方法を用いることにより、接続性および信頼性に優れる多層プリント配線板を製造することができる。
【0138】
次に、第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法について説明する。
第三の多層プリント配線板の製造方法は、導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、上記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、上記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)ソルダーレジスト層上の複数の半田バンプ形成用開口を含む一定領域に、一回以上半田ペーストを印刷し、上記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する上記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを除去し、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする半田ペースト除去工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う上記第二の半田ペースト印刷工程。
【0139】
第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、第一の半田ペースト印刷工程および半田ペーストプレス工程を経ることにより、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填してボイドを除去し、その後、半田バンプ形成用開口の半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とし、さらに、第二の半田ペースト印刷工程を行うため、均一な形状および高さを有するとともにボイド等の欠陥を有さず、相互間で短絡のない半田バンプを形成することができ、接続性及び信頼性に優れたプリント配線板を製造することができる。
【0140】
第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法は、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法と比べて、(a)〜(d)の工程、即ち、半田ペーストを印刷する工程のみが異なる。
【0141】
具体的には、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、第一の半田ペースト印刷工程において、凹形状の半田バンプ形成用開口に選択的に半田ペーストを充填した後、半田ペースト表面の平坦化を行い、さらに、リフロー後に半田バンプとなる半田ペースト層を形成するのに対し、第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、第一の半田ペースト印刷工程において、ソルダーレジスト層上の複数の半田バンプ形成用開口を含む一定領域に、半田ペーストを印刷することにより半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填した後、半田ペースト表面の平坦化と半田ペースト層の形成とを行う。
従って、ここでは、第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法における(a)〜(d)の工程についてのみ説明し、多層プリント配線板を製造する全製造工程については、その説明を省略する。
【0142】
図4(a)は、本発明の製造方法で製造する多層プリント配線板の一例を模式的に示す平面図であり、(b)は、(a)に示す多層プリント配線板の部分断面図である。
図4(a)および(b)に示すように、多層プリント配線板400において、ICチップ接続面400aには、半田バンプ427が密に形成されている領域(半田バンプエリア)が存在する。通常、多層プリント配線板にICチップを実装する場合、該ICチップは、多層プリント配線板400の中央付近(図4(a)におけるA領域)に実装されるため、ソルダーレジスト層414の中央付近に半田バンプ427が密に形成されることとなる。
このような場合、ソルダーレジスト層414の中央付近に、本発明の製造方法の第一の印刷工程により半田ペーストを印刷し、さらに、残りの工程を経ることにより、好適に半田バンプを形成することができる。
なお、図4において、405は導体回路、407はバイアホール、402は層間樹脂絶縁層である。
【0143】
上記第一の半田ペースト印刷工程で、半田ペーストを印刷する「複数の半田バンプ形成用開口を含む一定領域」は、半田バンプエリアより少し大きな領域であることが望ましい。具体的には、半田バンプエリアより1〜20mm大きい領域が望ましく、半田バンプエリアより5〜10mm大きい領域がより望ましい。確実に半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷するためである。
なお、半田バンプエリアとは、隣合う半田バンプとの距離が300μm以下の半田バンプを含む矩形状の領域をいう。
【0144】
図5は、第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法における(a)〜(d)の工程を模式的に示す部分断面図である。
上記(a)の工程(第一の半田ペースト印刷工程)では、ソルダーレジスト層514上の複数の半田バンプ形成用開口506を含む一定領域に、1回以上半田ペーストを塗布し、凹形状の半田バンプ形成用開口506内およびその周辺に半田ペースト517を印刷する(図5(a)参照)。なお、図中、502は層間樹脂絶縁層、505は導体回路、507はバイアホール、516は半田パッドである。
この工程では、半田バンプ形成用開口506を完全に充填することができる量以上の量の半田ペーストをソルダーレジスト層514上の一定領域に印刷する。従って、第一の半田ペースト印刷工程終了後、印刷した半田ペーストは、半田バンプ形成用開口に存在するとともに、余剰の半田ペーストがその周辺の部分に存在することとなる。
【0145】
また、上記第一の半田ペースト印刷工程においては、上記ソルダーレジスト層上に、半田ペーストを印刷する一定領域(複数の半田バンプ形成用開口を含む一定領域)に対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
マスクを載置して半田ペーストを印刷することにより、半田バンプ形成用開口を含む一定領域を除くソルダーレジスト層の表面に半田ペーストが付着することがなく、後工程で、ソルダーレジスト層の表面に付着した半田ペーストを除去する必要がないからである。
【0146】
上記マスクの材質として特に限定されず、上記第一の本発明の製造方法で用いるマスクとの材質と同様のもの等が挙げられる。また、マスクの製造方法としてはエッチング、アディティブ加工、レーザ加工等が挙げられる。
【0147】
また、この工程で用いるマスクにおいても、該マスクが有する開口は、ソルダーレジスト層に対して垂直な壁面を有するように形成されていてもよいが、徐々にソルダーレジスト層側に拡径する形態のテーパが形成されていることが望ましい。
【0148】
また、この第一の半田ペースト印刷工程で用いる半田ペーストとしては特に限定されず、例えば、第一の本発明の製造方法で用いる半田ペーストと同様のもの等が挙げられる。
また、この工程で用いる半田ペーストの粘度は、第一の本発明の製造方法の場合と同様、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことが望ましい。また、場合によっては、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度と同じであってもよい。
【0149】
また、第一の半田ペースト印刷工程においては、第一の本発明の製造方法と同様、1回目の半田ペーストの印刷で、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口のみに、その窪み部分が充填される程度の量の半田ペーストを印刷し、2回目の半田ペーストの印刷で、凹形状の半田バンプ形成用開口を完全に充填するように、半田ペーストを印刷してもよい。
なお、1回目の半田ペースト印刷を行う際には、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスクをソルダーレジスト層上に載置した後、半田ペーストを印刷することが望ましい。
【0150】
また、半田ペーストを印刷する際には、通常、印刷用スキージを用いる。
上記印刷用スキージとしては、例えば、第一の本発明の製造方法で用いるものと同様のもの等を用いることができる。また、密閉式のスキージユニットを用いることもできる。
【0151】
上記第一の半田ペースト印刷工程終了後、上記(b)の工程(半田ペーストプレス工程)を行う。
この工程では、ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスすることにより、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、第一の半田ペースト印刷工程で形成されたボイドを除去する。
【0152】
第一の半田ペースト印刷工程においては、上記した方法を用いて半田ペーストを印刷するのみであるため、半田バンプ形成用開口の形状(開口径や底面の窪みの有無)によっては、半田ペーストが完全に充填されず、半田バンプ形成用開口にボイドが形成されるおそれがある。
半田バンプ形成用開口にボイドが形成されると、上述したように、多層プリント配線板の接続性、信頼性に悪影響を与えるおそれがある。
【0153】
しかしながら、第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法では、上記半田ペーストプレス工程を行うため、第一の半田ペースト印刷工程でボイドが発生しても、この工程でボイドが完全に除去され、半田バンプ形成用開口が半田ペーストで完全に充填されることとなる。
【0154】
この半田ペーストプレス工程を行う具体的な方法としては、第一の本発明の製造方法の半田ペーストプレス工程で用いた方法と同様の方法を用いることができる。即ち、その形状が板状のプレス部材530を、ソルダーレジスト層514の表面全体または表面の一部に、1〜20秒程度押し当てることにより行う(図5(b)参照)。
なお、この場合、第一の本発明の製造方法同様、プレス部材は0.1〜2.0MPaの押圧力で押し当てればよい。
また、第一の本発明の製造方法の半田ペーストプレス工程と同様、プレス部材を押し当てる方法に代えて、ローラで押す方法を用いてもよい。
【0155】
上記半田ペーストプレス工程終了後、上記(c)の工程(半田ペースト除去工程)を行う。
この工程では、第一の半田ペースト印刷工程で印刷した半田ペーストのうち、半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペースト1517を除去することにより、半田ペースト表面517aを平坦化するとともに、充填した半田ペーストの表面517aとソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする(図5(c)参照)。
【0156】
半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペースト1517を除去する方法としては、第一の本発明の製造方法の半田ペースト平坦化工程で用いた方法と同様の方法、即ち、スキージやクリーニングペーパー等を用いて半田ペーストを除去する方法を用いることができる。
【0157】
なお、この半田ペースト除去工程を行わなくても済むように、半田ペーストが半田バンプ形成用開口以外の部分には塗布されず、かつ、半田バンプ形成用開口が完全に充填され、さらに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とが略同一平面となる量の半田ペーストを印刷してもよい。しかしながら、このような量の半田ペーストを印刷するには、半田ペーストの印刷量を半田バンプ形成用開口ごとに厳密に制御しなければならないため、印刷時の管理項目が多くなり、また、印刷量に誤差が生じた際にも、その誤差が多層プリント配線板の品質の低下に繋がるため、結果的に、このような方法を用いることは、歩留りの低下に繋がり、経済的に不利になる。
従って、処理工程数は増加するものの、ソルダーレジスト層上に、半田バンプ形成用開口を充填するのに充分な量の半田ペーストを印刷した後、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とが略同一平面となるように半田ペーストを除去する方法を用いる本発明の製造方法のほうが経済的に優れることとなる。
【0158】
また、上記半田ペースト除去工程では、半田バンプ形成用開口以外の部分に印刷された半田ペーストが残らないように、ソルダーレジスト層表面(半田バンプ形成用開口を除く)の半田ペーストを除去する必要がある。上記ソルダーレジスト層表面に半田ペーストが残った場合には、この半田ペーストが後工程でリフローを行った際に、移動して近接する半田ペースト層に付着し、形成される半田バンプの形状の均一性が損なわれる原因となったり、後工程を経て形成される半田バンプ間の短絡の原因となったりすることがある。
従って、ソルダーレジスト層表面の半田ペーストを確実に除去するためには、例えば、まず、スキージを用いて半田ペーストを除去し、その後、クリーニングペーパーを用いて再度半田ペーストを除去する方法等を用いることが望ましい。
【0159】
半田ペースト表面を平坦化した後、上記(d)の工程(第二の半田ペースト印刷工程)を行うことにより、上記(a)〜(c)の工程を経て半田ペーストが充填された半田バンプ形成用開口上に半田ペースト層を形成し、さらに、印刷した半田ペーストをリフローさせることにより半田バンプ527を形成する(図5(d)参照)。
【0160】
この工程は、第一の本発明の製造方法の第二の半田ペースト印刷工程と同様の方法を用いて行うことができる。
特に、隣合う半田バンプ同士の距離が200μm以下の半田バンプを形成する場合、このような半田バンプを形成することができる半田ペースト層は、通常のスキージ印刷を用いて形成することが困難であるため、密閉式のスキージユニットを用いて形成することが望ましい。
このような(a)〜(d)の工程を行う以外は、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法と同様の方法を用いることにより、接続性および信頼性に優れる多層プリント配線板を製造することができる。
【0161】
また、第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法は、ソルダーレジスト層のほぼ全面に半田バンプ等が形成される設計の多層プリント配線板を製造する際にも好適に用いることができる。
これについて、以下に図面を参照しながら簡単に説明する。
【0162】
図6は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を模式的に示す平面図である。
多層プリント配線板の製造においては、通常、複数の多層プリント配線板を同時に製造する。
即ち、大判の基板上に上述した方法を用いて、導体回路と層間樹脂絶縁層とを順次積層形成し、その後、ソルダーレジスト層と半田バンプとを形成することにより、図6に示すような基板の各区画601に、所望の設計の導体回路(図示せず)、半田バンプ627等が形成された多層プリント配線板の集合体600を製造する。
次いで、この多層プリント配線板の集合体600を各区画601に分割する(即ち、図6中の点線に沿って切断する)ことにより、1つの多層プリント配線板とする。
【0163】
このように、多層プリント配線板の集合体を製造する場合においては、本発明の製造方法の(a)〜(d)の工程等を経て半田バンプを形成することができる。この場合、上記第一の半田ペースト印刷工程において、半田ペーストを印刷する領域を多層プリント配線板となる区画(図6中、点線で固まれる領域601)とすることにより、多層プリント配線板の集合体600を切断した際に破棄される領域には、半田ペーストを印刷しないため、半田ペーストを基板の全面に塗布する場合に比べて、半田ペーストの消費量が少なくてすみ、勿論、この切断時に破棄する領域には半田ペーストの除去処理を施す必要もないため、経済的に有利である。
なお、上述したように、ソルダーレジスト層の中央付近に半田バンプ形成用開口が密に存在する多層プリント配線板を複数同時に製造する場合には、第一の半田ペースト印刷工程で、多層プリント配線板となる区画601の中央付近にのみ半田ペーストを印刷すればよい。
【0164】
【実施例】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
A.層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量469、油化シェルエポキシ社製エピコート1001)30重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量215、大日本インキ化学工業社製 エピクロンN−673)40重量部、トリアジン構造含有フェノールノボラック樹脂(フェノール性水酸基当量120、大日本インキ化学工業社製 フェノライトKA−7052)30重量部をエチルジグリコールアセテート20重量部、ソルベントナフサ20重量部に攪拌しながら加熱溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム(ナガセ化成工業社製 デナレックスR−45EPT)15重量部と2−フェニル−4、5−ビス(ヒドロキシメチル)イミダゾール粉砕品1.5重量部、微粉砕シリカ2重量部、シリコン系消泡剤0.5重量部を添加しエポキシ樹脂組成物を調製した。
得られたエポキシ樹脂組成物を厚さ38μmのPETフィルム上に乾燥後の厚さが50μmとなるようにロールコーターを用いて塗布した後、80〜120℃で10分間乾燥させることにより、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
【0165】
B.貫通孔充填用樹脂組成物の調製
ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル社製、分子量:310、YL983U)100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径が1.6μmで、最大粒子の直径が15μm以下のSiO2 球状粒子(アドテック社製、CRS 1101−CE)72重量部およびレベリング剤(サンノプコ社製 ペレノールS4)1.5重量部を容器にとり、攪拌混合することにより、その粘度が25℃で30〜80Pa・sの樹脂充填材を調製した。
なお、硬化剤として、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ−CN)6.5重量部を用いた。
【0166】
C.プリント配線板の製造方法
(1)厚さ0.8mmのガラスエポキシ樹脂またはBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂からなる基板1の両面に18μmの銅箔8がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした(図7(a)参照)。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パターン状にエッチングすることにより、基板1の両面に下層導体回路4とスルーホール9を形成した。
【0167】
(2)スルーホール9および下層導体回路4を形成した基板を水洗いし、乾燥した後、NaOH(10g/l)、NaClO2 (40g/l)、Na3 PO4 (6g/l)を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする黒化処理、および、NaOH(10g/l)、NaBH4 (6g/l)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、そのスルーホール9を含む下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを形成した(図7(b)参照)。
【0168】
(3)次に、上記Bに記載した貫通孔充填用樹脂組成物を調製した後、下記の方法により調整後24時間以内に、スルーホール9内、および、基板1の片面の導体回路非形成部と導体回路4の外縁部とに樹脂充填材10の層を形成した。
即ち、まず、スキージを用いてスルーホール内に貫通孔充填用樹脂組成物を押し込んだ後、100℃、20分の条件で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて凹部となっている導体回路非形成部に樹脂充填材10の層を形成し、100℃、20分の条件で乾燥させた(図7(c)参照)。
【0169】
(4)上記(3)の処理を終えた基板の片面を、#600のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベルトサンダー研磨により、内層銅パターン4の表面やスルーホール9のランド表面に樹脂充填材10が残らないように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
次いで、100℃で1時間、150℃で1時間の加熱処理を行って樹脂充填材10を硬化させた。
【0170】
このようにして、スルーホール9や導体回路非形成部に形成された樹脂充填材10の表層部および下層導体回路4の表面を平坦化し、樹脂充填材10と下層導体回路4の側面4aとが粗化面を介して強固に密着し、またスルーホール9の内壁面9aと樹脂充填材10とが粗化面を介して強固に密着した絶縁性基板を得た(図7(d)参照)。即ち、この工程により、樹脂充填材10の表面と下層導体回路4の表面が同一平面となる。
【0171】
(5)上記基板を水洗、酸性脱脂した後、ソフトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹きつけて、下層導体回路4の表面とスルーホール9のランド表面と内壁とをエッチングすることにより、下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを形成した(図8(a)参照)。なお、エッチング液としては、イミダゾール銅(II)錯体10重量部、グリコール酸7重量部、塩化カリウム5重量部からなるエッチング液(メック社製、メックエッチボンド)を使用した。
【0172】
(6)基板の両面に、上記Aで作製した基板より少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、圧力0.4MPa、温度80℃、圧着時間10秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の方法により真空ラミネーター装置を用いて張り付け、その後、熱硬化させることにより層間樹脂絶縁層2を形成した(図8(b)参照)。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に、真空度67Pa、圧力0.4MPa、温度80℃、圧着時間60秒の条件で本圧着して張り付け、その後、170℃で30分間熱硬化させた。
【0173】
(7)次に、層間樹脂絶縁層2上に、厚さ1.2mmの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長10.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビーム径4.0mm、トップハットモード、パルス幅8.0μ秒、マスクの貫通孔の径1.0mm、1ショットの条件で層間樹脂絶縁層2に、直径80μmのバイアホール用開口6を形成した(図8(c)参照)。
【0174】
(8)さらに、バイアホール用開口6を形成した基板を、60g/lの過マンガン酸を含む80℃の溶液に10分間浸漬し、層間樹脂絶縁層2の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール用開口6の内壁を含む層間樹脂絶縁層2の表面を粗面とした(図8(d)参照)。
【0175】
(9)次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いした。
さらに、粗面化処理(粗化深さ3μm)した該基板の表面に、パラジウム触媒(アトテック社製)を付与することにより、層間樹脂絶縁層2の表面およびバイアホール用開口6の内壁面に触媒核を付着させた。
【0176】
(10)次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に基板を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6〜3.0μmの無電解銅めっき層12を形成した(図9(a)参照)。
〔無電解めっき水溶液〕
NiSO4 0.003 mol/l
酒石酸 0.200 mol/l
硫酸銅 0.030 mol/l
HCHO 0.050 mol/l
NaOH 0.100 mol/l
α、α′−ビピリジル 40 mg/l
ポリエチレングリコール(PEG) 0.10 g/l
〔無電解めっき条件〕
35℃の液温度で40分
【0177】
(11)市販の感光性ドライフィルムを無電解銅めっき層12に貼り付け、マスクを載置して、100mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ20μmのめっきレジスト3を設けた(図9(b)参照)。
【0178】
(12)ついで、基板を50℃の水で洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解銅めっきを施し、電解銅めっき層13を形成した(図9(c)参照)。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 2.24 mol/l
硫酸銅 0.26 mol/l
添加剤 19.5 ml/l
(アトテックジャパン社製、カパラシドHL)
〔電解めっき条件〕
電流密度 1 A/dm2
時間 65 分
温度 22±2 ℃
【0179】
(13)さらに、めっきレジスト3を5%NaOH水溶液で剥離除去した後、そのめっきレジスト3下の無電解めっき膜12を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜12と電解めっき膜13からなる厚さ18μmの独立の上層導体回路5(バイアホール7を含む)とした(図9(d)参照)。
【0180】
(14)上記(5)〜(13)の工程を繰り返すことにより、さらに、上層の層間樹脂絶縁層2と上層の導体回路5(バイアホール7を含む)を形成した(図10(a)〜図11(a)参照)。
その後、上記上層の導体回路5の表面にエッチング液を用いて粗化面を形成した。なお、エッチング液としては、メック社製、メックエッチボンドを使用した(図11(b)参照)。
【0181】
(15)次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)に60重量%の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光性付与のオリゴマー(分子量:4000)46.67重量部、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル社製、商品名:エピコート1001)15.0重量部、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、商品名:2E4MZ−CN)1.6重量部、感光性モノマーである多価アクリルモノマー(日本化薬社製、商品名:R604)3.0重量部、同じく多価アクリルモノマー(共栄化学社製、商品名:DPE6A)1.5重量部、分散系消泡剤(サンノプコ社製、S−65)0.71重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対して光重合開始剤としてベンゾフェノン(関東化学社製)2.0重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン(関東化学社製)0.2重量部を加え、粘度を25℃で2.0Pa・sに調整したソルダーレジスト組成物を得た。
なお、粘度測定は、B型粘度計(東京計器社製、DVL−B型)で60min-1(rpm)の場合はローターNo.4、6min-1(rpm)の場合はローターNo.3によった。
【0182】
(16)次に、多層配線基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μmの厚さで塗布し、70℃で20分間、70℃で30分間の条件で乾燥処理を行った後、半田パッドのパターンが描画された厚さ5mmのフォトマスクをソルダーレジスト層に密着させて1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DMTG溶液で現像処理し、直径80μmの開口を形成した。
そして、さらに、80℃で1時間、100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で3時間の条件でそれぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト層を硬化させ、半田バンプ形成用開口を有し、その厚さが20μmのソルダーレジスト層14を形成した。なお、半田バンプ形成用開口の開口径は80μmであり、隣合う半田バンプ形成用開口間の距離は150μmである。
また、上記ソルダーレジスト組成物としては、市販のソルダーレジスト組成物を使用することもできる。
【0183】
(17)次に、過硫酸ナトリウムを主成分とするエッチング液を、そのエッチング能が毎分2μm程度になるように調製し、このエッチング液中にソルダーレジスト層14が形成された基板を1分間浸漬し、導体回路表面に平均粗度(Ra)が1μm以下の粗化面を形成した。
さらに、この基板を、塩化ニッケル(2.3×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム(2.8×10-1mol/l)、クエン酸ナトリウム(1.6×10-1mol/l)を含むpH=4.5の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬して、開口部に厚さ5μmのニッケルめっき層15を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリウム(7.6×10-3mol/l)、塩化アンモニウム(1.9×10-1mol/l)、クエン酸ナトリウム(1.2×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム(1.7×10-1mol/l)を含む無電解金めっき液に80℃の条件で7.5分間浸漬して、ニッケルめっき層15上に、厚さ0.03μmの金めっき層16を形成し、半田パッドとした。
【0184】
(18)この後、ソルダーレジスト層14上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入印刷機を用いて、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷した。
なお、ここで印刷した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を200Pa・sに調整したものである。
さらに、半田ペースト印刷後、ソルダーレジスト層14上の全面にフッ素樹脂からなるプレス部材を5秒間、0.5MPaの押圧力で押し当て、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、半田バンプ形成用開口のボイドを除去した。
【0185】
(19)次に、上記(18)の工程で充填した半田ペーストのうち、ソルダーレジスト層の表面より盛り上がった部分の半田ペーストをステンレス製のスキージを用いて除去することにより、充填した半田ペーストの表面を平坦化するとともに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを同一平面にした。
【0186】
(20)次の、ソルダーレジスト層14上に、上記(18)の工程で用いたマスクと同様のマスクを載置し、半田ペーストをピストン式圧入印刷機で印刷することにより半田ペースト層を形成した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整したものである。
【0187】
(21)その後、上記(18)〜(20)の工程で印刷した半田ペーストを250℃でリフローし、さらに、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプを備えた多層プリント配線板を得た(図11(c)参照)。
【0188】
(実施例2)
A.実施例1と同様にして、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムの作製、および、貫通孔充填用樹脂組成物の調製を行った。
【0189】
B.多層プリント配線板の製造
(1)厚さ0.8mmのガラスエポキシ樹脂またはBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂からなる絶縁性基板30の両面に18μmの銅箔32がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした(図12(a)参照)。まず、この銅張積層板を下層導体回路パターン状にエッチングすることにより、基板の両面に下層導体回路34を形成した(図12(b)参照)。
【0190】
(2)下層導体回路34を形成した基板30を水洗いし、乾燥した後、NaOH(10g/l)、NaClO2 (40g/l)、Na3 PO4 (6g/l)を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする黒化処理、および、NaOH(10g/l)、NaBH4 (6g/l)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、下層導体回路34の表面に粗化面34aを形成した(図12(c)参照)。
【0191】
(3)次に、上記Aで作製した層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを、温度50〜150℃まで昇温しながら、0.5MPaで真空圧着ラミネートして貼り付け、樹脂フィルム層50αを形成した(図12(d)参照)。
さらに、樹脂フィルム層50αを貼り付けた基板30に、ドリル加工により直径300μmの貫通孔35を形成した(図12(e)参照)。
【0192】
(4)次に、樹脂フィルム層50α上に、厚さ1.2mmの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長10.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビーム径4.0mm、トップハットモード、パルス幅8.0μ秒、マスクの貫通孔の径1.0mm、1ショットの条件で樹脂フィルム層50αに、直径80μmのバイアホール用開口52を形成し、層間樹脂絶縁層50とした(図13(a)参照)。
【0193】
(5)バイアホール用開口52を形成した基板を、60g/lの過マンガン酸を含む80℃の溶液に10分間浸漬し、貫通孔35の壁面にデスミア処理を施すとともに、層間樹脂絶縁層50の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール用開口52の内壁面を含むその表面に粗化面50a、52aを形成した(図13(b)参照)。
【0194】
(6)次に、上記処理を終えた基板を、中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いした。
さらに、粗面化処理(粗化深さ3μm)した該基板の表面に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶縁層50の表面(バイアホール用開口52の内壁面を含む)、および、貫通孔35の壁面に触媒核を付着させた(図示せず)。即ち、上記基板を塩化パラジウム(PbCl2 )と塩化第一スズ(SnCl2 )とを含む触媒液中に浸漬し、パラジウム金属を析出させることにより触媒を付与した。
【0195】
(7)次に、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に、基板を浸漬し、層間樹脂絶縁層50の表面(バイアホール用開口52の内壁面を含む)、および、貫通孔35の壁面に厚さ0.6〜3.0μmの無電解銅めっき膜42を形成した(図13(c)参照)。
〔無電解めっき水溶液〕
NiSO4 0.003 mol/l
酒石酸 0.200 mol/l
硫酸銅 0.030 mol/l
HCHO 0.050 mol/l
NaOH 0.100 mol/l
α、α′−ビピリジル 100 mg/l
ポリエチレングリコール(PEG) 0.10 g/l
〔無電解めっき条件〕
34℃の液温度で40分
【0196】
(8)次に、無電解銅めっき膜42が形成された基板に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、100mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウム水溶液で現像処理することにより、厚さ20μmのめっきレジスト43を設けた(図13(d)参照)。
【0197】
(9)ついで、基板を50℃の水で洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解めっきを施し、めっきレジスト43非形成部に、厚さ20μmの電解銅めっき膜44を形成した(図13(e)参照)。
〔電解めっき液〕
硫酸 2.24 mol/l
硫酸銅 0.26 mol/l
添加剤 19.5 ml/l
(アトテックジャパン社製、カパラシドGL)
〔電解めっき条件〕
電流密度 1 A/dm2
時間 65 分
温度 22±2 ℃
【0198】
(10)次に、めっきレジスト43を5%KOHで剥離除去した後、そのめっきレジスト43下の無電解めっき膜を硫酸と過酸化水素との混合液でエッチング処理して溶解除去し、スルーホール36、および、上層導体回路45(バイアホール46を含む)とした(図14(a)参照)。
【0199】
(11)次に、スルーホール36等を形成した基板30をエッチング液に浸漬し、スルーホール36、および、上層導体回路(バイアホール46を含む)の表面に粗化面36a、46aを形成した(図14(b)参照)。
なお、エッチング液としては、メック社製、メックエッチボンドを使用した。
【0200】
(12)次に、上記Aに記載した貫通孔充填用樹脂組成物を調製した後、下記の方法により調製後24時間以内に、その壁面にスルーホール36内、および、基板の片面のバイアホール46内に樹脂充填材40、54の層を形成した。
即ち、まず、スキージを用いてスルーホール内に貫通孔充填用樹脂組成物を押し込んだ後、100℃、20分の条件で乾燥させた。次に、バイアホール46に相当する部分が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いてバイアホール46内に貫通孔充填用樹脂組成物を充填し、100℃、20分の条件で乾燥を行った。
さらに、同様にして、基板の他方の面のバイアホール46内にも貫通孔充填用樹脂組成物を充填した(図14(c)参照)。
【0201】
(13)次に、上記(12)の処理を終えた基板の両面にバフ研磨を施し、スルーホール36およびバイアホール46から露出した樹脂充填材40、54の層の表面を平坦にした。
次いで、100℃で1時間、150℃で1時間の加熱処理を行うことにより、樹脂充填材40、54の層を硬化させた(図14(d)参照)。
【0202】
(14)次に、層間樹脂絶縁層50の表面、および、樹脂充填材40、54の露出面に、上記(6)と同様の処理を行ってパラジウム触媒(図示せず)を付与した。
次に、上記(7)と同様の条件で無電解めっき処理を施し、層間樹脂絶縁層50の表面、および、樹脂充填材40、54の露出面に無電解めっき膜56を形成した(図15(a)参照)。
【0203】
(15)次に、上記(8)と同様の方法を用いて、無電解めっき膜56上に、厚さ20μmのめっきレジストを設けた(図示せず)。さらに、上記(9)と同様の条件で電解めっきを施して、めっきレジスト非形成部に電解めっき膜57を形成した。その後、めっきレジストと、その下に存在する無電解めっき膜56とを除去し、スルーホール36上およびバイアホール46上に、無電解めっき膜56と電解めっき膜57とからなる蓋めっき層58を形成した(図15(b)参照)。
【0204】
(16)次に、蓋めっき層58の表面に上記(11)で用いたエッチング液(メックエッチボンド)を用いて粗化面58aを形成した(図15(c)参照)。
(17)次に、上記(3)〜(7)の工程を繰り返すことにより、さらに上層の層間樹脂絶縁層60、導体回路(バイアホール66を含む)を形成し、多層配線板を得た(図15(d)参照)。なお、この工程では、スルーホールを形成しなかった。
【0205】
(18)次に、実施例1の(16)および(17)と同様にして、半田バンプ形成用開口が形成され、その底面に、半田パッド66を有するソルダーレジスト層60を形成した(図16(a)〜(c)参照)。なお、半田バンプ形成用開口の開口径は80μmであり、隣合う半田バンプ形成用開口間の距離は150μmである。
【0206】
(19)この後、ソルダーレジスト層14上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径90μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入印刷機を用いて、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を200Pa・sに調整したものである。
さらに、半田ペースト印刷後、ソルダーレジスト層14上の半田ペースト層をフッ素樹脂からなるローラーで0.3MPaの押圧力で押すことにより、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、半田バンプ形成用開口のボイドを除去した。
【0207】
(20)次に、上記(19)の工程で充填した半田ペーストのうち、ソルダーレジスト層の表面より盛り上がった部分の半田ペーストをステンレス製のスキージを用いて除去することにより、充填した半田ペーストの表面を平坦化するとともに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを同一平面にした。
さらに、充填した半田ペーストを250℃でリフローした。
【0208】
(21)次の、ソルダーレジスト層14の片面に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入印刷機を用いて半田ペーストを印刷することにより半田ペースト層を形成した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整したものである。
【0209】
また、ソルダーレジスト層14の他の一面には、上記と同様にSn:Sb=95.0:5.0の半田ペースト層を形成した後、導電性ピン78を取り付けた。
【0210】
(22)その後、上記(21)の工程で形成した半田ペースト層を260℃でリフローし、さらに、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプとPGA(Pin Grid Array)とを備えた多層プリント配線板を得た(図17参照)。
【0211】
(実施例3)
実施例1における(18)〜(21)の工程に代えて、下記(1)〜(4)の工程を行った以外は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。
(1)実施例1の(1)〜(17)の工程を行った後、ソルダーレジスト層14の表面全体に、硬度90°のゴム製の印刷用スキージを用いて、半田ペーストを塗布し、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを完全に充填した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を200Pa・sに調整したものである。
さらに、半田ペースト印刷後、ソルダーレジスト層14上の全面にフッ素樹脂からなるプレス部材を5秒間、0.5MPaの押圧力で押し当て、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、半田バンプ形成用開口およびその周辺のボイドを除去した。
【0212】
(2)次に、上記(1)の工程で塗布した半田ペーストのうち、半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを、まず、ステンレス製のスキージを用いて除去し、その後、クリーニングペーパーを用いて完全に除去することにより、充填した半田ペーストの表面を平坦化するとともに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを同一平面にした。
【0213】
(3)次の、ソルダーレジスト層14上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入型印刷機で半田ペーストを印刷することにより半田ペースト層を形成した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整したものである。
【0214】
(4)その後、上記(1)〜(3)の工程で印刷した半田ペーストを250℃でリフローし、さらに、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプを備えた多層プリント配線板を得た(図11(c)参照)。
【0215】
(実施例4)
実施例2における(19)〜(22)の工程に代えて、下記(1)〜(4)の工程を行った以外は、実施例2と同様にして多層プリント配線板を製造した。
(1)実施例2の(1)〜(18)の工程を行った後、ソルダーレジスト層14の表面全体に、硬度90°のゴム製の印刷用スキージを用いて、半田ペーストを塗布し、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを完全に充填した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を200Pa・sに調整したものである。
さらに、半田ペースト印刷後、ソルダーレジスト層14上の半田ペースト層をフッ素樹脂からなるローラーを用いて、0.3MPaの押圧力で押すことにより、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、半田バンプ形成用開口およびその周辺のボイドを除去した。
【0216】
(2)次に、上記(1)の工程で塗布した半田ペーストのうち、半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを、まず、ステンレス製のスキージを用いて除去し、その後、クリーニングペーパーを用いて完全に除去することにより、充填した半田ペーストの表面を平坦化するとともに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを同一平面にした。
さらに、充填した半田ペーストを250℃でリフローした。
【0217】
(3)次の、ソルダーレジスト層14の片面に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入印刷機で半田ペーストを印刷することにより半田ペースト層を形成した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整したものである。
【0218】
また、ソルダーレジスト層14の他の一面には、上記と同様にSn:Sb=95.0:5.0の半田ペースト層を形成した後、導電性ピン78を取り付けた。
【0219】
(4)その後、上記(3)の工程で形成した半田ペースト層を260℃でリフローし、さらに、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプとPGA(Pin Grid Array)とを備えた多層プリント配線板を得た(図17参照)。
【0220】
(実施例5)
実施例1における(18)〜(21)の工程に代えて、下記(1)〜(4)の工程を行った以外は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。
(1)実施例1の(1)〜(17)の工程を行った後、ソルダーレジスト層14上にマスクを載置し、硬度90°のゴム製の印刷用スキージを用いて、半田ペーストを印刷し、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを完全に充填するとともに、半田バンプ形成用開口周辺のソルダーレジスト層上に半田ペースト層1517を形成した(図5(a)参照)。
なお、実施例1の(1)〜(17)と同様の工程を行うことにより形成された半田バンプ形成用開口は、10×10mmのエリアに150μmの間隔で約5000個形成されており、このような約5000個の半田バンプ形成用開口が形成された領域が半田バンプとなる。なお、本実施例において、半田バンプエリアは複数存在する。
【0221】
また、この工程において、マスクとしては、約5000個の半田バンプ形成用開口を含む10×10mmの半田バンプエリアより1辺あたり5mm大きい15×15mmの領域に対向する部分に開口が形成されたものを用いた。従って、本実施例で用いたマスクは、半田バンプエリアに対向する部分に形成された複数の開口を有している。
また、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を200Pa・sに調整したものである。
さらに、半田ペースト印刷後、ソルダーレジスト層14上の全面にフッ素樹脂からなるプレス部材を5秒間、0.5MPaの押圧力で押し当て、半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、半田バンプ形成用開口およびその周辺のボイドを除去した。
【0222】
(2)次に、上記(1)の工程で塗布した半田ペーストのうち、半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを、まず、ステンレス製のスキージを用いて除去し、その後、クリーニングペーパーを用いて完全に除去することにより、充填した半田ペーストの表面を平坦化するとともに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを同一平面にした。
【0223】
(3)次の、ソルダーレジスト層14上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入型印刷機で半田ペーストを印刷することにより半田ペースト層を形成した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整したものである。
【0224】
(4)その後、上記(1)〜(3)の工程で印刷した半田ペーストを250℃でリフローし、さらに、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプを備えた多層プリント配線板を得た(図11(c)参照)。
【0225】
(実施例6)
実施例2における(19)〜(22)の工程に代えて、下記(1)〜(4)の工程を行った以外は、実施例2と同様にして多層プリント配線板を製造した。
(1)実施例2の(1)〜(18)の工程を行った後、ソルダーレジスト層14上にマスクを載置し、硬度90°のゴム製の印刷用スキージを用いて、半田ペーストを印刷し、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを完全に充填するとともに、半田バンプ形成用開口周辺のソルダーレジスト層上に半田ペースト層1517を形成した(図5(a)参照)。
なお、実施例2の(1)〜(18)と同様の工程を行うことにより形成された半田バンプ形成用開口は、10×10mmのエリアに150μmの間隔で約5000個形成されており、このような約5000個の半田バンプ形成用開口が形成された領域が半田バンプとなる。なお、本実施例において、半田バンプエリアは複数存在する。
【0226】
また、この工程において、マスクとしては、約5000個の半田バンプ形成用開口を含む10×10mmの半田バンプエリアより1辺あたり5mm大きい15×15mmの領域に対向する部分に開口が形成されたものを用いた。従って、本実施例で用いたマスクは、半田バンプエリアに対向する部分に形成された複数の開口を有している。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を200Pa・sに調製したものである。
さらに、半田ペースト印刷後、ソルダーレジスト層14上をフッ素樹脂からなるローラを用いて、0.3MPaの押圧力で押すことにより半田バンプ形成用開口を半田ペーストで完全に充填するとともに、半田バンプ形成用開口およびその周辺のボイドを除去した。
【0227】
(2)次に、上記(1)の工程で塗布した半田ペーストのうち、半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを、まず、ステンレス製のスキージを用いて除去し、その後、クリーニングペーパを用いて完全に除去することにより、充填した半田ペーストの表面を平坦化するとともに、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを同一平面にした。
さらに、充填した半田ペーストを250℃でリフローした。
【0228】
(3)次の、ソルダーレジスト層14の片面に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入型印刷機で半田ペーストを印刷することにより半田ペースト層を形成した。
なお、ここで充填した半田ペーストは、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整したものである。
【0229】
また、ソルダーレジスト層14の他の一面には、上記と同様にSn:Sb=95.0:5.0の半田ペースト層を形成した後、導電性ピン78を取り付けた。
【0230】
(4)その後、上記(3)の工程で形成した半田ペースト層を260℃でリフローし、さらに、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプとPGA(Pin Grid Array)とを備えた多層プリント配線板を得た(図17参照)。
【0231】
(実施例7)
実施例1において、(16)の工程でその開口径が100μmの半田バンプ形成用開口を形成し、(18)の工程でSn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整した半田ペーストを充填した以外は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【0232】
(実施例8)
実施例2において、(18)の工程でその開口径が100μmの半田バンプ形成用開口を形成し、(19)の工程でSn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整した半田ペーストを充填した以外は、実施例2と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【0233】
(実施例9)
実施例3において、(1)の工程でその開口径が100μmの半田バンプ形成用開口を形成した後、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整した半田ペーストを充填した以外は、実施例3と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【0234】
(実施例10)
実施例4において、(1)の工程でその開口径が100μmの半田バンプ形成用開口を形成した後、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整した半田ペーストを充填した以外は、実施例4と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【0235】
(実施例11)
実施例5において、(1)の工程でその開口径が100μmの半田バンプ形成用開口を形成した後、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整した半田ペーストを充填した以外は、実施例5と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【0236】
(実施例12)
実施例6において、(1)の工程でその開口径が100μmの半田バンプ形成用開口を形成した後、Sn:Agを重量比96.5:3.5で配合させた主として粒径5〜20μmの半田を含むもので、その粘度を250Pa・sに調整した半田ペーストを充填した以外は、実施例6と同様にして多層プリント配線板を製造した。
【0237】
(比較例1)
実施例1の(18)〜(21)の工程に代えて、全ての半田バンプ形成用開口に1回の半田ペースト印刷で半田ペースト層を形成し、リフローすることにより半田バンプを形成した以外は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造した。具体的には、以下の工程を行った。
【0238】
即ち、半田パッドを形成したソルダーレジスト層上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入型印刷機を用いて、半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷し、半田バンプを形成するための半田ペースト層を形成した。
その後、半田ペースト層を250℃でリフローし、さらに、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプを備えた多層プリント配線板を得た。
なお、半田ペーストとしては、実施例1の(18)の工程で用いたものと同様のものを使用した。
【0239】
(比較例2)
実施例2の(19)〜(22)の工程に代えて、全ての半田バンプ形成用開口に1回の半田ペースト印刷で半田ペースト層を形成し、リフローすることにより半田バンプを形成した以外は、実施例2と同様にして多層プリント配線板を製造した。具体的には、以下の工程を行った。
【0240】
即ち、半田パッドを形成したソルダーレジスト層上に、全ての半田バンプ形成用開口に対向する部分に直径100μmの開口を有するマスクを載置し、ピストン式圧入型印刷機を用いて、半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷し、半田バンプを形成するための半田ペースト層を形成した。
その後、Sn:Sb=95.0:5.0の半田ペースト層を形成した基板の片面に導電性ピンを取り付け、さらに、半田ペースト層を260℃でリフローした後、フラックス洗浄を行うことにより、半田バンプとPGAとを備えた多層プリント配線板を得た。
なお、半田ペーストとしては、実施例2の(21)の工程で用いたものと同様のものを使用した。
【0241】
実施例1〜12および比較例1、2で得られた多層プリント配線板について、ソルダーレジスト層表面の汚染の有無、半田バンプのボイドの有無、および、半田バンプの形状と高さの観察、信頼性試験前後の性能評価を下記の評価方法を用いて行った。結果を表1に示した。
【0242】
評価方法
(1)半田バンプのボイドの有無、半田バンプの形状と高さ
多層プリント配線板の半田バンプが形成されている部分をX線にて観察してボイドの有無を評価し、ソルダーレジスト層からの半田バンプの高さを測定し、形状を観察した。なお、形状については、半球状になっているものを○、そうでないものを×とした。
【0243】
(2)信頼性試験
135℃、相対湿度85%の条件下で1000時間放置した後、下記する導通試験を行い、プリント配線板を半田バンプが形成されている部分で切断して半田バンプの状態を観察した。信頼性試験と変わらないものを○、クラック等が観察されたものを×とした。
【0244】
(3)導通試験
多層プリント配線板を製造した後、上記信頼性試験前後に導通試験を行い、モニターに表示された結果から導通状態を評価した。短絡、断線のないものを○、短絡、断線のあったものを×とした。
【0245】
【表1】
Figure 0004514309
【0246】
表1に示したように、実施例1〜12の多層プリント配線板では、半田バンプにボイドは観察されず、半田バンプの高さ、形状は略均一であり、ソルダーレジスト層の表面も半田ペーストで汚染されていなかった。また、半田バンプ間での短絡もなく、信頼性試験前後に行った導通試験にも全く問題はなく、信頼性試験後にクラック、剥がれ等も見当たらなかった。
また、第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度を150〜350Pa・sの範囲で順次変更し、実施例1と同様の方法を用いて半田バンプを形成した場合にも所望の形状の半田バンプを形成することができた。
【0247】
一方、比較例1の多層プリント配線板では、一回の印刷工程で粘度の低い半田ペーストのみを印刷しているため、半田バンプにボイドは形成されていなかったものの、高さも実施例1と比べてバラツキが大きく、形状も一様でなかった。また、ソルダーレジスト層の表面が半田ペーストで汚染されていた。これは、印刷時に半田ペーストがマスクの裏側に回り込んだためであると推定された。
また、導通試験に関しては、半田バンプ形成後は特に問題がなかったが、信頼性試験後には断線、短絡が発生した。また、断線と確認された部分の半田バンプの断面を観察すると、クラック、剥がれを引き起こしていた。
【0248】
また、比較例2の多層プリント配線板では、一回の印刷工程で粘度の高い半田ペーストのみを印刷しているため、ソルダーレジスト層の表面は殆ど汚染されていなかったものの、半田バンプには多くのボイドが形成されており、高さも実施例2と比べてバラツキが大きく、形状も一様でなかった。
また、導通試験に関しては、半田バンプ形成後は特に問題がなかったが、信頼性試験後には断線、短絡が発生した。また、断線と確認された部分の半田バンプの断面を観察すると、比較例1と比べて多くのクラックや剥がれが発生していた。これは、半田バンプ内のボイドから誘発されたものであると推定された。
【0249】
【発明の効果】
第一〜第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法は、上述した構成からなるため、均一な形状および高さを有するとともにボイド等の欠陥を有さず、相互間で短絡のない半田バンプを形成することができ、接続性及び信頼性に優れたプリント配線板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(d)は、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法における(a)〜(d)の工程を模式的に示す部分断面図である。
【図2】(a)〜(b)は、第一の本発明の多層プリント配線板の製造方法において、半田ペーストを印刷する方法の一例を模式式に示す部分断面図である。
【図3】(a)〜(d)は、第二の本発明の多層プリント配線板の製造方法における(a)〜(d)の工程を模式的に示す部分断面図である。
【図4】(a)は、第三の本発明の製造方法で製造する多層プリント配線板の一例を模式的に示す平面図であり、(b)は、(a)に示す多層プリント配線板の部分断面図である。
【図5】(a)〜(d)は、第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法における(a)〜(d)の工程を模式的に示す部分断面図である。
【図6】第三の本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を模式的に示す平面図である。
【図7】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図8】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図9】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図10】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図11】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図12】(a)〜(e)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図13】(a)〜(e)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図14】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図15】(a)〜(d)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図16】(a)〜(c)は、本発明の多層プリント配線板の製造方法の工程の一部を示す断面図である。
【図17】本発明の製造方法により得られる多層プリント配線板の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1、30 基板
8、32 銅箔
4、34 下層導体回路
9、36 スルーホール
6、52 バイアホール用開口
12、42 薄膜導体層(無電解めっき膜)
3、43 めっきレジスト
13、44 電解めっき膜
2、50 層間樹脂絶縁層
10、54 樹脂充填材
58 蓋めっき層
14、70 ソルダーレジスト層
17、76 半田バンプ
78 導電性ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a printed wiring board characterized by a method of printing a solder paste in a solder bump forming opening of a solder resist layer.
[0002]
[Prior art]
A multilayer printed wiring board called a so-called multilayer build-up wiring board is manufactured by a semi-additive method or the like, on a resin board reinforced with a glass cloth of about 0.5 to 1.5 mm called a core, and copper It is produced by alternately laminating conductive circuits and interlayer resin insulation layers by the method described above. The connection between the conductor circuits through the interlayer resin insulating layer of the multilayer printed wiring board is made by via holes.
[0003]
Conventionally, a build-up multilayer printed wiring board is manufactured by a method disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-130050.
That is, first, a through hole is formed in a copper clad laminate on which a copper foil is attached, and then a through hole is formed by performing an electroless copper plating process. Subsequently, the surface of the substrate is etched into a conductor pattern using a photolithographic technique to form a conductor circuit. Next, a roughened surface is formed on the surface of the formed conductor circuit by electroless plating or etching, and an insulating resin layer is formed on the conductor circuit having the roughened surface, followed by exposure and development. Via hole openings are formed, and then an interlayer resin insulation layer is formed through UV curing and main curing.
[0004]
Further, after roughening the interlayer resin insulation layer with acid, oxidizing agent, etc., a thin electroless plating film is formed, a plating resist is formed on the electroless plating film, and then thickened by electrolytic plating. Etching is performed after the plating resist is peeled off to form a conductor circuit connected to the underlying conductor circuit by a via hole.
After repeating this process, a solder resist layer for protecting the conductor circuit is finally formed, and plating is applied to the exposed portions for connection to electronic components such as IC chips and motherboards, and soldering is performed. After forming the bump forming pads, a solder paste is printed on the electronic component side such as an IC chip to form solder bumps, thereby manufacturing a build-up multilayer printed wiring board. Further, if necessary, solder bumps are also formed on the mother board side.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
There are two types of solder bump forming pads formed on the solder resist layer: a flat one formed on a flat conductor circuit, and a one having a recess with a diameter of 10 to 120 μm in the center formed on a via hole. There is.
[0006]
The solder bump forming pad having a depression in the center may not be completely filled with the vicinity of the depression depending on the viscosity of the solder paste when the solder paste is filled. In some cases, voids are formed.
[0007]
The void formed in the solder bump diffuses or expands due to heat generated during reflow or when an electronic component such as an IC chip is operated. There was a problem that the pad was peeled off or cracked, adversely affecting the connectivity and reliability.
[0008]
In recent years, with the increase in density and integration of electronic components such as IC chips, the solder bumps on the board are also becoming narrower and finer, and the adverse effects of voids have become prominent. I came.
[0009]
As a method of reducing this void, a method of lowering the viscosity of the solder paste is conceivable. In this method, although the void of the solder bump is reduced, the uniformity of the shape and height of the solder bump is impaired, and the IC Problems such as poor connection with electronic components such as chips, and solder paste oozing onto the surface of the solder resist layer during printing, causing a short circuit between the solder bumps.
[0010]
In addition, by changing the opening diameter of the mask used during solder paste printing, changing the reflow conditions such as peak temperature, preheating temperature, and conveyor speed, and changing the printing conditions such as squeegee speed and printing pressure Although a method for reducing voids is conceivable, it has been difficult to obtain a desired result by such a method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research in view of the above problems, the present inventors have printed solder paste at least twice, and printed solder paste on and around the solder bump forming openings in the first solder paste printing. Thereafter, the openings for forming the solder bumps are completely filled with the solder paste by expelling voids, etc., and then the surface of the solder paste is flattened, and the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush. In addition, by performing solder paste printing for the second time, solder bumps with excellent shape and height uniformity can be formed, there is no short circuit between each other, and excellent connection reliability with external connection parts The present inventors have found that a multilayer printed wiring board having solder bumps can be manufactured, and have arrived at an invention having the following contents as a gist configuration.
[0012]
That is, in the first method for producing a multilayer printed wiring board of the present invention, an interlayer resin insulation layer and a conductor circuit are laminated on a substrate on which a conductor circuit is formed, and then a plurality of conductor circuits are formed on the uppermost conductor circuit. A method for producing a multilayer printed wiring board in which a solder resist layer having openings for forming solder bumps is provided and a solder paste is formed by printing a solder paste on the openings for forming solder bumps,
at leastIncludes a first solder paste printing process and a second solder paste printing processThe following steps (a) to (d) are performed.Thus, when printing the solder paste, the viscosity of the solder paste printed in the first solder paste printing step is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step.A method for producing a multilayer printed wiring board, comprising:
(A) Printing the solder paste one or more times to fill the concave solder bump forming openings with the solder pastethe aboveFirst solder paste printing process,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste flattening step for flattening the surface of the solder paste filled through the steps (a) and (b); and
(D) One or more times of solder paste printingthe aboveSecond solder paste printing process.
[0013]
In the first solder paste printing step of the method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention, a mask having an opening at a portion facing the solder bump forming opening is mounted on the solder resist layer. After placement, it is desirable to print a solder paste.
[0014]
According to a second method of manufacturing a multilayer printed wiring board of the present invention, an interlayer resin insulation layer and a conductor circuit are laminated on a substrate on which a conductor circuit is formed, and then a plurality of solder bumps are formed on the uppermost conductor circuit. A method for producing a multilayer printed wiring board in which a solder resist layer having a formation opening is provided, and a solder bump is formed by printing a solder paste on the solder bump formation opening,
at leastIncludes a first solder paste printing process and a second solder paste printing processThe following steps (a) to (d) are performed.Accordingly, when printing the solder paste, the viscosity of the solder paste printed in the first solder paste printing step is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step.A method for producing a multilayer printed wiring board, comprising:
(A) The solder paste is applied to the entire surface of the solder resist layer by one or more times of solder paste printing, and the solder bump forming openings are filled with the solder paste.the aboveFirst solder paste printing process,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste removing step of removing solder paste other than the solder paste filled in the opening for forming solder bumps so that the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other;
(D) One or more times of solder paste printingthe aboveSecond solder paste printing process.
[0015]
A third method for producing a multilayer printed wiring board is to form a plurality of openings for forming solder bumps on the uppermost conductor circuit after the interlayer resin insulation layer and the conductor circuit are laminated on the substrate on which the conductor circuit is formed. A method of manufacturing a multilayer printed wiring board in which a solder bump is formed by printing a solder paste on the solder bump forming opening,
at leastIncludes a first solder paste printing process and a second solder paste printing processThe following steps (a) to (d) are performed.Accordingly, when printing the solder paste, the viscosity of the solder paste printed in the first solder paste printing step is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step.A method for producing a multilayer printed wiring board, comprising:
(A) A solder paste is printed at least once on a certain area including a plurality of solder bump forming openings on the solder resist layer, and the solder bump forming openings are filled with the solder paste.the aboveFirst solder paste printing process,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste removing step of removing solder paste other than the solder paste filled in the opening for forming solder bumps so that the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other;
(D) One or more times of solder paste printingthe aboveSecond solder paste printing process.
[0016]
Further, in the first solder paste printing step of the third multilayer printed wiring board manufacturing method, a mask having an opening on the solder resist layer in a portion facing a certain region including a plurality of solder bump forming openings It is desirable to print a solder paste after mounting.
[0017]
In the second solder paste printing step of the first, second, or third multilayer printed wiring board manufacturing method, a mask having an opening at a portion facing the solder bump forming opening is formed on the solder resist layer. It is desirable to print a solder paste after mounting.
[0019]
In the first solder paste printing step of the first, second or third multilayer printed wiring board manufacturing method,
In the first printing of the solder paste, the solder paste is printed to such an extent that only the opening for forming the solder bump having the depression on the bottom surface is filled with the depression,
It is desirable to apply the solder paste to the entire surface of the solder resist layer so that the concave solder bump forming openings are completely filled by the second solder paste printing.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for producing a multilayer printed wiring board, comprising: laminating an interlayer resin insulation layer and a conductor circuit on a substrate on which a conductor circuit is formed; A method for producing a multilayer printed wiring board in which a solder resist layer having a formation opening is provided, and a solder bump is formed by printing a solder paste on the solder bump formation opening,
at leastIncludes a first solder paste printing process and a second solder paste printing processThe following steps (a) to (d) are performed.Thus, when printing the solder paste, the viscosity of the solder paste printed in the first solder paste printing step is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step.A method for producing a multilayer printed wiring board, comprising:
(A) Printing the solder paste one or more times to fill the concave solder bump forming openings with the solder pastethe aboveFirst solder paste printing process,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste flattening step for flattening the surface of the solder paste filled through the steps (a) and (b); and
(D) One or more times of solder paste printingthe aboveSecond solder paste printing process.
[0021]
In the manufacturing method of the multilayer printed wiring board of the first aspect of the present invention, through the first solder paste printing step and the solder paste press step, the solder bump forming openings are completely filled with the solder paste to eliminate voids, After that, the surface of the solder paste at the opening for forming the solder bumps and the surface of the solder resist layer are made substantially flush with each other, and further, the second solder paste printing process is performed. Solder bumps that do not have defects and that do not have short circuits can be formed, and a printed wiring board excellent in connectivity and reliability can be manufactured.
[0022]
Below, the manufacturing method of the printed wiring board of 1st this invention is demonstrated.
The method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention is characterized by the step of printing a solder paste in the solder bump forming openings provided in the solder resist layer, that is, the steps (a) to (d) above. Therefore, first, this process will be described with reference to the drawings, and all manufacturing processes for manufacturing a multilayer printed wiring board will be described later.
[0023]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view schematically showing steps (a) to (d) in the method for producing a multilayer printed wiring board of the present invention.
In the step (a) (first solder paste printing step), the solder paste layer 114 having the solder bump formation openings 106 is printed on the substrate having one or more solder pastes to form a concave solder. Solder paste 117 is filled in the bump forming openings 106 (see FIG. 1A). In the figure, 102 is an interlayer resin insulation layer, 105 is a conductor circuit, 107 is a via hole, and 116 is a solder pad.
In this step, the solder bump 117 is filled with the solder paste 117. In order to reliably fill the solder bump forming openings 106, a larger amount of solder paste than the volume of the solder bump forming openings is printed. Therefore, after the first solder paste printing process is completed, a part of the printed solder paste is raised from the surface of the solder resist layer (indicated as solder paste 1117 in the figure).
[0024]
In the first solder paste printing step, it is desirable to print a solder paste after placing a mask having an opening in a portion facing the solder bump forming opening on the solder resist layer.
By placing the mask and selectively printing the solder paste on the solder bump formation opening, the solder paste does not adhere to the surface of the solder resist layer other than the solder bump formation opening and its periphery. This is because it is not necessary to remove the solder paste attached to the surface of the solder resist layer in the process.
[0025]
Moreover, it does not specifically limit as a kind of said mask, All the materials used with the printing mask for printed wiring board manufacture and other printing masks can be used.
Specifically, for example, a metal mask made of nickel alloy, nickel-cobalt alloy, SUS, or the like; a plastic mask made of epoxy resin, polyimide resin, or the like can be given. Further, examples of the mask manufacturing method include etching, additive processing, laser processing, and the like.
[0026]
Further, the opening of the mask may be formed so as to have a wall surface perpendicular to the solder resist layer, but a taper that gradually increases in diameter toward the solder resist layer side may be formed. desirable. This is because the solder paste is excellent in detachability and the solder bump forming opening can be more reliably filled with the solder paste.
[0027]
Moreover, it does not specifically limit as a solder paste used at a 1st solder paste printing process, All the things generally used by manufacture of a printed wiring board can be used. Specifically, for example, Sn: Pb (weight ratio) = 63: 37, Sn: Pb: Ag = 62: 36: 2, Sn: Ag = 96.5: 3.5, etc. The thing which consists of Sb is mentioned. The particle diameter of the solder particles is preferably 2 to 40 μm, and particularly preferably 5 to 20 μm.
[0028]
The viscosity of the solder paste is preferably lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step described later.
This is because by increasing the fluidity of the solder paste, the solder paste can be surely filled through the openings for forming solder bumps. In particular, it is possible to reliably fill the solder bump forming opening having a depression on the bottom surface.
In addition, when the solder bump forming opening is filled with a solder paste having high fluidity, voids are less likely to occur when the solder bump is formed.
Examples of the method for reducing the viscosity of the solder paste include a method of increasing the amount of solvent added to the solder paste, increasing the flux content, and reducing the particle size of the solder particles.
The viscosity of the solder paste may be the same as the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step.
[0029]
In the first solder paste printing process, the solder paste is printed for the first time, and the solder paste is printed in such an amount that only the opening for forming the solder bump having the depression on the bottom surface is filled. Then, the solder paste may be printed so that the concave solder bump forming opening is completely filled by the second solder paste printing.
[0030]
The conductor circuit is exposed on the bottom surface of the solder bump forming opening formed in the solder resist layer. Usually, the exposed surface of the conductor circuit (bottom surface of the solder bump forming opening) is soldered by plating or the like. Bump forming pads (hereinafter also referred to as solder pads) are formed.
Here, when this solder pad is formed on the via hole of the conductor circuit, the shape of the solder pad has a depression in a part thereof.
When filling the solder bump forming opening having such a depression on the bottom surface with the solder paste, as described above, the solder paste printing is performed in two times, so that the solder paste is formed in the solder bump forming opening. Can be more reliably filled.
[0031]
Moreover, when printing a solder paste, a printing squeegee is usually used.
The material of the squeegee for printing is not particularly limited, and for example, a material generally used for printing a printed wiring board such as rubber such as polyethylene; metal such as iron or stainless steel; ceramic or the like can be used.
Among these, a rubber having a hardness of 60 ° or more is desirable because it has elasticity and has high followability to unevenness (undulation) on the surface of the substrate, so that solder paste can be printed more reliably in the opening. Metals are desirable because they are less likely to lose weight and are less likely to contaminate the solder paste due to wear.
[0032]
Examples of the shape of the squeegee include various shapes such as a flat shape and a square shape. By filling the squeegee with the above shape in a timely manner, the filling property of the solder paste can be improved.
Although the thickness of the squeegee is not particularly limited, it is usually preferably 10 to 30 mm and more preferably 15 to 25 mm. This is because there is no warping or deflection even when printing is repeated. In the case of a metallic squeegee, the thickness is preferably 50 to 300 μm.
[0033]
The solder paste may be printed using a sealed squeegee unit. Examples of such a squeegee include an air press-fit type, a roller press-fit type, and a piston press-fit type. When forming a solder bump having a distance between adjacent solder bumps of 200 μm or less, a solder paste layer that can form such a solder bump is difficult to form using ordinary squeegee printing. It is desirable to form using a closed squeegee unit.
Further, among the above-described sealed squeegee units, a piston press-in type is desirable from the viewpoint of excellent printing pressure stability.
[0034]
After completion of the first solder paste printing step, the step (b) (solder paste pressing step) is performed.
In this process, the entire surface of the solder paste layer on the solder resist layer or a part of the surface is pressed to completely fill the solder bump forming openings with the solder paste and to be formed in the first solder paste printing process. Removed voids.
[0035]
In the first solder paste printing process, only the solder paste is printed using the above-described method. Therefore, depending on the shape of the opening for forming solder bumps (opening diameter or presence of depression on the bottom surface), the solder paste is completely printed. There is a possibility that voids and the like are formed in the openings for forming solder bumps.
When a void is formed in the opening for forming a solder bump, this void diffuses or expands due to heat generated during reflow or when an electronic component such as an IC chip is operated. Peeling or cracking occurs on the solder bumps, which adversely affects connectivity and reliability.
[0036]
Therefore, leaving the void generated in the solder bump forming opening as it is leads to a decrease in the connectivity and reliability of the multilayer printed wiring board to be manufactured, as described above. In the printed wiring board manufacturing method, since the solder paste pressing process is performed, even if a void is generated in the first solder paste printing process, the void can be completely removed in this process, and the solder bump forming opening Can be completely filled with solder paste.
[0037]
In this step, the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer is pressed.
Specifically, the solder paste pressing step is performed, for example, by pressing the plate-shaped press member 130 on the entire surface of the solder paste layer 117 on the solder resist layer or a part of the surface for about 1 to 30 seconds. This is done by pressing (see FIG. 1B).
Further, the pressing force for pressing the pressing member may be any pressing force that can completely remove the voids in the solder bump forming openings and can be completely filled with the solder paste. The pressing may be performed with a pressing force of 1 MPa to 2.0 MPa.
In addition, when pressing the said press member against a part of surface of the solder paste layer on a soldering resist layer, the said press member presses to the area | region containing all the openings for solder bump formation formed. This is because the purpose is to completely fill the solder bump forming openings with the solder paste.
Moreover, when pressing a press member on the solder paste layer on a soldering resist layer, operation which presses this press member may be performed once, and may be performed in 2 steps or more.
[0038]
The material of the pressing member is not particularly limited, and examples thereof include metals and plastics. Specifically, fluororesins and silicone resins are desirable. This is because the wettability with respect to the solder paste is poor and the solder paste is difficult to adhere.
When the press member has good wettability with respect to the solder paste, the solder paste may adhere to the press member. When the solder paste adheres to the press member in this way, the solder bumps are formed in the first solder paste printing process. This is because the solder paste printed in the forming opening is removed, and when the solder bump is formed through a subsequent process, the shape of the solder bump may not be uniform.
[0039]
In addition, it is desirable that the press member has a curved surface at the end of the surface in contact with the solder paste layer on the solder resist layer. This is because the solder paste filled in the solder resist layer and the solder bump forming openings is not damaged.
[0040]
Further, the solder paste pressing step may be performed by pressing the solder paste layer on the solder resist layer with a roller instead of the method of pressing the pressing member described above.
Specifically, it can be carried out by running a roller on the surface of the solder paste layer on the solder resist layer or passing a substrate on which the solder paste layer is formed between the rollers.
[0041]
Also, the pressing force when pressing the solder paste layer on the solder resist layer with a roller may be any pressing force that can completely fill the solder paste while removing voids in the solder bump forming openings. Specifically, the pressing force may be 0.1 MPa to 2.0 MPa.
[0042]
The material of the roller is not particularly limited, and examples thereof include metals, plastics, ceramics, and the like, and specific examples include fluorine resins and silicone resins. Among these, fluororesins are desirable because they have poor wettability with respect to the solder paste and are difficult to adhere to the solder paste.
[0043]
After the first solder paste printing step and the solder paste pressing step, the step (c) (solder paste flattening step) is performed.
In this step, the solder paste 1117 that has not been filled in the solder bump forming openings is removed at the end of the first solder paste printing step and the solder paste pressing step.
By removing the solder paste 1117, the solder paste surface 117a is flattened, and the surface 117a of the filled solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other (see FIG. 1C).
[0044]
As a method for removing the solder paste 1117, any method that can achieve flattening of the surface of the solder paste as described above may be used. Specifically, the solder paste 1117 may be removed using a squeegee, cleaning paper, or the like. it can.
If the solder paste is attached to the surface of the solder resist layer excluding the wall surface of the solder bump forming opening, the attached solder paste may be removed in this step.
[0045]
In order to eliminate the need for this solder paste flattening step, the solder paste does not have a raised shape from the surface of the solder resist layer, and the solder bump forming opening is completely filled. It may be filled. However, in order to fill this amount of solder paste, the printing amount of the solder paste must be strictly controlled for each opening for forming the solder bumps, which increases the management items at the time of printing. Even if an error occurs, the error leads to a decrease in the quality of the multilayer printed wiring board. As a result, using such a method leads to a decrease in yield and is economically disadvantageous. It becomes.
Therefore, although the number of processing steps is increased, after a sufficient amount of solder paste is printed to fill the opening, the solder paste is completely filled in the solder paste pressing step, and the solder bump forming openings are further filled. The production method according to the present invention that undergoes the process of removing the solder paste that has not been present is economically superior.
[0046]
After the surface of the solder paste is flattened, on the solder bump forming opening filled with the solder paste through the steps (a) to (c) by the step (d) (second solder paste printing step). A solder paste layer is formed on the substrate, and solder bumps 127 are formed by reflowing the printed solder paste (see FIG. 1D). The solder paste can be printed using a printing squeegee or a sealed squeegee unit as in the first solder paste printing step.
[0047]
In the second solder paste printing step, it is desirable to print a solder paste after placing a mask having an opening in a portion corresponding to a solder bump forming portion.
By performing printing using a mask, it is possible to form a solder paste layer having excellent uniformity in shape and height.
[0048]
As the type of mask used in the second solder paste printing step, the same mask as that used in the first solder paste printing step can be used.
As with the mask used in the first solder paste printing process, the mask used in the second solder paste printing process is also preferably formed with a taper that expands toward the solder resist layer.
[0049]
In the first and second solder paste printing steps, when printing a solder paste using a mask, the mask used in the first solder paste printing step and the mask used in the second solder paste printing step It is desirable that the opening diameter is the same or the mask used in the first solder paste printing process is smaller.
[0050]
When the opening diameters of the masks used in the first and second solder paste printing processes are the same, the same mask can be used in both processes, which is economically advantageous and the printing apparatus itself is It can be made compact.
[0051]
Further, when the opening diameter of the mask used in the first solder paste printing process is smaller than the opening diameter of the mask used in the second solder paste printing process, the following effects are obtained.
That is, the first solder paste printing step is a step performed to reliably fill the solder bump forming openings, and the extra printed solder paste is removed in a later step. Therefore, the smaller the opening diameter of the mask, the smaller the amount of solder paste to be printed, which makes it easier to remove the solder paste in a later process and the amount of solder paste to be removed can be reduced.
Further, by using a mask having an opening having a diameter slightly larger than the opening diameter of the solder bump forming opening, it is possible to cope with alignment misalignment during printing and to more reliably fill the solder paste. In some cases, a mask having an opening having the same diameter as the solder bump forming opening may be used. The alignment misalignment is a misalignment between the solder bump forming opening and the printed solder paste due to variations in the finishing accuracy of the substrate and the mask and the printing accuracy of the printing press.
[0052]
On the other hand, the second solder paste printing step is a step performed to form a solder paste layer having excellent uniformity in shape and height. In this step, as described later, it is desirable to print a solder paste having a high viscosity. Therefore, a solder paste layer having a desired shape can be formed by using a mask having an opening capable of printing a sufficient amount of solder paste.
[0053]
The composition of the solder paste used in the second solder paste printing step is not particularly limited, and examples thereof include the same solder paste used in the first solder paste printing step.
[0054]
Further, the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step is preferably the same as or higher than the viscosity of the solder paste printed in the first solder paste printing step, and the difference is 0 to 150 Pa · s is desirable, and 50 to 100 Pa · s is more desirable.
Specifically, the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step is desirably 150 to 350 Pa · s at 25 ° C. If the viscosity is less than 150 Pa · s, the solder paste cannot be printed in a desired shape, and solder bumps having a uniform shape cannot be formed, or the solder paste oozes onto the surface of the solder resist layer during printing. This may cause a short circuit of the formed solder bump. On the other hand, if the viscosity exceeds 350 Pa · s, it may not be possible to print the solder paste in a desired shape, especially when the solder paste is printed using a mask, because the solder paste has low detachability, A portion where the solder paste cannot be printed may occur.
[0055]
In the second solder paste printing step, the solder paste may be printed once or divided into a plurality of times.
Whether printing of solder paste is completed once or whether printing is performed multiple times depends on the distance between solder bumps to be formed, the height and shape of solder bumps, the composition of solder paste, the particle size of solder particles, etc. Although it cannot be said at a glance, for example, when the distance between the solder bumps to be formed is extremely narrow, it is desirable to perform the printing a plurality of times, especially when the solder paste is printed using a mask. It is desirable to perform printing once.
[0056]
This is because when a solder paste is printed by a single printing using a mask, if the distance between the solder bumps to be formed is narrow, the distance between the openings of the mask is also shortened. This is because the mechanical strength of the mask becomes weak and the mask may be damaged or warped when the solder paste is printed.
In particular, when the opening of the mask has a taper having a shape that expands toward the back side of the mask, the mechanical strength of the mask is likely to be weakened.
[0057]
In the second solder paste printing step, as a specific method for printing the solder paste in a plurality of times, for example, a method described below can be used.
2A to 2B are cross-sectional views schematically showing an example of a method for printing a solder paste in the second solder paste printing step.
[0058]
As shown in FIG. 2 (a), a second solder paste is formed using a mask 224 in which openings are formed only in a portion facing a part of all the solder bump forming openings and the distance between the openings is wide. In the printing process, the first solder paste printing is performed to form the solder paste layer 227a. Next, as shown in (b), in the second printing, the solder bump formation openings are not printed in the first time. A printing process is performed using a mask 225 in which an opening is formed in an opposite portion, and a solder paste layer 227b is formed.
[0059]
In such a mask in which the distance between the openings is wide, the mechanical strength of the mask can be kept sufficiently high.
Here, “the distance between the openings is wide” means that the distance between the openings of the mask is wide compared to the case where the openings are formed in a portion of the mask facing the openings for forming all solder bumps. Means that
[0060]
Specifically, when the second solder paste printing process is performed using a mask, for example, in the first printing, a mask having an opening at a portion facing the opening for forming solder bumps is used. A solder paste layer is formed on the solder bump forming openings in the row, and a solder paste layer is formed on the remaining solder bump forming openings by the second printing.
[0061]
In the second and subsequent printings, it is desirable to use a mask in which a concave portion (hereinafter also referred to as “zakuri”) is formed on the back side of the mask facing the previously formed solder paste layer.
By using the mask 225 on which the counterbore 225a is formed (see FIG. 2B), the solder paste layer 227a printed by the mask 225 is not damaged, and the solder paste adheres to the back side of the mask. This is because a short circuit due to adhering to the surface of the solder resist layer 214 can be prevented.
[0062]
By passing through the steps (a) to (d), a solder paste layer is provided for providing solder bumps that are excellent in uniformity in shape, height, etc. and that do not cause a short circuit between each other. be able to.
[0063]
Next, all the manufacturing processes of the manufacturing method of the multilayer printed wiring board of this invention are demonstrated in order of a process.
(1) In the method for producing a multilayer printed wiring board of the present invention, first, a conductor circuit is formed on a substrate.
Specifically, for example, after forming a solid conductor layer by performing electroless plating treatment on both surfaces of the substrate, an etching resist corresponding to the conductor circuit pattern is formed on the conductor layer, and then etching is performed. What is necessary is just to form by performing.
In addition, after giving an electroless-plating process, you may thicken the thickness of a conductor layer by giving electrolytic plating.
As the substrate, a resin substrate is desirable, and specific examples include a glass epoxy substrate, a polyimide substrate, a bismaleimide-triazine resin substrate (BT resin substrate), a fluororesin substrate, and the like.
Moreover, you may use a copper clad laminated board, a RCC board | substrate, etc. as a board | substrate with which the solid conductor layer was formed.
[0064]
In addition, when performing the electroless plating process, if necessary, a through hole is formed in the insulating substrate in advance, and the wall surface of the through hole is also subjected to the electroless plating process, thereby It is good also as a through hole which electrically connects between the interposed conductor circuits.
Further, when a through hole is formed, it is desirable to fill the through hole with a resin filler.
[0065]
(2) Next, the surface of the conductor circuit is roughened as necessary. Examples of the roughening treatment method include blackening (oxidation) -reduction treatment, etching treatment using a mixed solution containing an organic acid and a cupric complex, treatment by Cu-Ni-P needle alloy plating, and the like. Can be used.
[0066]
(3) Next, an uncured resin layer made of a thermosetting resin or a resin composite is formed on the conductor circuit, or a resin layer made of a thermoplastic resin is formed.
The uncured resin insulation layer may be formed by applying uncured resin with a roll coater, curtain coater, or the like, or by thermocompression bonding of an uncured (semi-cured) resin film. Good. Furthermore, you may affix the resin film in which metal layers, such as copper foil, were formed in the single side | surface of an uncured resin film.
The resin layer made of a thermoplastic resin is preferably formed by thermocompression bonding a resin molded body formed into a film shape.
[0067]
In the case of applying the uncured resin, the resin is applied and then heat treatment is performed.
By performing the heat treatment, the uncured resin can be thermoset.
In addition, you may perform the said thermosetting, after forming the opening for via holes and a through-hole which are mentioned later.
[0068]
Specific examples of the thermosetting resin used in the formation of such a resin layer include, for example, epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, polyester resins, bismaleimide resins, polyolefin resins, polyphenylene ether resins, and the like.
[0069]
Examples of the epoxy resin include cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, Examples thereof include cyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, and alicyclic epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more. Thereby, it will be excellent in heat resistance.
[0070]
Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyisobutylene, polybutadiene, polyisoprene, cycloolefin resin, and copolymers of these resins.
Among these, the dielectric constant and dielectric loss tangent are low, and even when a high frequency signal in the GHz band is used, signal delay and signal error are not easily generated. Olefin resins are desirable.
[0071]
As the cycloolefin-based resin, a homopolymer or copolymer of a monomer composed of 2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, or a derivative thereof is desirable. Examples of the derivative include those in which an amino group for forming a bridge, a maleic anhydride residue, or a maleic acid-modified one is bonded to the cycloolefin such as 2-norbornene.
Examples of the monomer for synthesizing the copolymer include ethylene and propylene.
The polyolefin resin may contain an organic filler.
[0072]
Examples of the polyphenylene ether resin include a thermoplastic polyphenylene ether resin having a repeating unit represented by the following chemical formula (1) and a thermosetting polyphenylene ether resin having a repeating unit represented by the following chemical formula (2). It is done.
[0073]
[Chemical 1]
Figure 0004514309
[0074]
(In the formula, n represents an integer of 2 or more.)
[0075]
[Chemical 2]
Figure 0004514309
[0076]
(In the formula, m represents an integer of 2 or more. Also, R1 , R2 Is a methylene group, ethylene group or -CH2 -O-CH2 -Represents that both may be the same or different. )
[0077]
In addition, the thermoplastic polyphenylene ether resin having a repeating unit represented by the chemical formula (1) has a structure in which a methyl group is bonded to a benzene ring, but as a polyphenylene ether resin that can be used in the present invention, Further, a derivative in which the methyl group is substituted with another alkyl group such as an ethyl group, a derivative in which hydrogen of the methyl group is substituted with fluorine, or the like may be used.
[0078]
Examples of the thermoplastic resin include polyether sulfone and polysulfone.
Further, the composite of the thermosetting resin and the thermoplastic resin (resin composite) is not particularly limited as long as it includes a thermosetting resin and a thermoplastic resin. Specific examples thereof include, for example, Examples thereof include a resin composition for forming a roughened surface.
[0079]
Examples of the roughened surface-forming resin composition include, in an uncured heat-resistant resin matrix that is hardly soluble in a roughened liquid consisting of at least one selected from an acid, an alkali, and an oxidizing agent. And a material in which a substance soluble in a roughening liquid comprising at least one selected from oxidizing agents is dispersed.
As used herein, the terms “slightly soluble” and “soluble” refer to those having a relatively high dissolution rate as “soluble” for convenience when immersed in the same roughening solution for the same time. The slow one is called “slightly soluble” for convenience.
[0080]
The heat resistant resin matrix is preferably one that can maintain the shape of the roughened surface when the roughened surface is formed on the interlayer resin insulating layer using the roughening liquid, for example, a thermosetting resin, a thermoplastic resin. Examples thereof include resins and composites thereof. Photosensitive resin may also be used. This is because the opening can be formed by exposure and development processing in a step of forming a via hole opening to be described later.
[0081]
Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyolefin resin, and a fluororesin. Moreover, when sensitizing the said thermosetting resin, methacrylic acid, acrylic acid, etc. are used, and a thermosetting group is (meth) acrylated. In particular, (meth) acrylate of epoxy resin is desirable. Furthermore, an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule is more desirable. Not only can the above-mentioned roughened surface be formed, but also has excellent heat resistance, etc., so that stress concentration does not occur in the conductor circuit even under heat cycle conditions, and the conductor circuit and the interlayer resin insulation layer Peeling hardly occurs between
[0082]
Examples of the thermoplastic resin include phenoxy resin, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenyl ether, polyether imide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
[0083]
The substance soluble in the roughening liquid consisting of at least one selected from the acid, alkali and oxidizing agent is at least one selected from inorganic particles, resin particles, metal particles, rubber particles, liquid phase resin and liquid phase rubber. It is desirable to be a seed.
[0084]
Examples of the inorganic particles include aluminum compounds, calcium compounds, potassium compounds, magnesium compounds, and silicon compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
[0085]
Examples of the aluminum compound include alumina and aluminum hydroxide. Examples of the calcium compound include calcium carbonate and calcium hydroxide. Examples of the potassium compound include potassium carbonate. Examples of the magnesium compound include magnesia, dolomite, basic magnesium carbonate, and talc. Examples of the silicon compound include silica and zeolite. These may be used alone or in combination of two or more.
[0086]
The alumina particles can be dissolved and removed with hydrofluoric acid, and calcium carbonate can be dissolved and removed with hydrochloric acid. Sodium-containing silica and dolomite can be dissolved and removed with an alkaline aqueous solution.
[0087]
Examples of the resin particles include those made of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and the like. When the resin particles are immersed in a roughening solution made of at least one selected from an acid, an alkali, and an oxidizing agent, the heat resistance It is not particularly limited as long as it has a faster dissolution rate than the resin matrix. Specifically, for example, amino resins (melamine resins, urea resins, guanamine resins, etc.), epoxy resins, phenol resins, phenoxy resins, polyimide resins, Examples include polyphenylene resin, polyolefin resin, fluororesin, and bismaleimide-triazine resin. These may be used alone or in combination of two or more.
[0088]
The resin particles must be previously cured. If not cured, the resin particles are dissolved in a solvent that dissolves the resin matrix, so they are uniformly mixed, and only the resin particles cannot be selectively dissolved and removed with an acid or an oxidizing agent. is there.
[0089]
Examples of the metal particles include gold, silver, copper, tin, zinc, stainless steel, aluminum, nickel, iron, lead, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
In addition, the metal particles may be coated with a resin or the like in order to ensure insulation.
[0090]
Examples of the rubber particles include acrylonitrile-butadiene rubber, polychloroprene rubber, polyisoprene rubber, acrylic rubber, polysulfuric rigid rubber, fluorine rubber, urethane rubber, silicone rubber, ABS resin, and the like.
[0091]
In addition, as the rubber particles, for example, polybutadiene rubber, various modified polybutadiene rubbers such as epoxy modification, urethane modification, (meth) acrylonitrile modification, (meth) acrylonitrile / butadiene rubber containing a carboxyl group, and the like can be used.
These soluble substances may be used alone or in combination of two or more.
[0092]
As the liquid phase resin, an uncured solution of the thermosetting resin can be used. As a specific example of such a liquid phase resin, for example, a mixed liquid of an uncured epoxy oligomer and an amine curing agent. Etc.
Examples of the liquid phase rubber include various polybutadiene rubbers such as the above polybutadiene rubber, epoxy modification, urethane modification, (meth) acrylonitrile modification, uncured solutions such as (meth) acrylonitrile / butadiene rubber containing a carboxyl group, etc. Can be used.
[0093]
When preparing the photosensitive resin composition using the liquid phase resin or liquid phase rubber, so that the heat resistant resin matrix and the soluble substance are not compatible with each other uniformly (that is, so as to phase-separate), It is necessary to select these substances.
By mixing the heat-resistant resin matrix selected according to the above criteria and a soluble substance, the liquid-phase resin or liquid-phase rubber “islands” are dispersed in the “sea” of the heat-resistant resin matrix. Alternatively, it is possible to prepare a photosensitive resin composition in which “islands” of a heat-resistant resin matrix are dispersed in a “sea” of a liquid phase resin or a liquid phase rubber.
[0094]
(4) Next, when forming an interlayer resin insulation layer using a thermosetting resin or a resin composite as the material, the uncured resin insulation layer is cured and a via hole opening is formed. And an interlayer resin insulation layer.
The via hole opening is preferably formed by laser processing. The laser treatment may be performed before the curing treatment or after the curing treatment.
When an interlayer resin insulating layer made of a photosensitive resin is formed, a via hole opening may be provided by performing exposure and development processes. In this case, the exposure and development processes are performed before the curing process.
[0095]
When an interlayer resin insulation layer using a thermoplastic resin as the material is formed, a via hole opening can be formed in the resin layer made of the thermoplastic resin by laser processing to form an interlayer resin insulation layer. .
[0096]
At this time, examples of the laser to be used include a carbon dioxide laser, an excimer laser, a UV laser, and a YAG laser.
These lasers may be properly used in consideration of the shape of the via hole opening to be formed.
[0097]
In the case of forming the via hole openings, a large number of via hole openings can be formed at a time by irradiating laser light with a hologram type excimer laser through a mask.
In addition, when a via hole opening is formed using a short pulse carbon dioxide laser, there is little resin residue in the opening, and damage to the resin at the periphery of the opening is small.
[0098]
In addition, by irradiating laser light through an optical system lens and a mask, a large number of openings for via holes can be formed at one time.
This is because laser light having the same intensity and the same irradiation angle can be simultaneously irradiated to a plurality of portions through the optical system lens and the mask.
[0099]
The through hole formed in the mask is preferably a perfect circle in order to make the spot shape of the laser beam a perfect circle, and the diameter of the through hole is preferably about 0.1 to 2 mm.
When the carbon dioxide laser is used, the pulse interval is 10-Four-10-8It is desirable to be seconds. Moreover, it is desirable that the time for irradiating the laser for forming the opening is 10 to 500 μsec.
When the via hole opening is formed by laser light, especially when a carbon dioxide laser is used, it is desirable to perform desmear treatment.
[0100]
The thickness of the interlayer resin insulation layer formed by the above method is not particularly limited, but is preferably 5 to 50 μm.
Moreover, the opening diameter of the opening for the via hole is not particularly limited, but is usually preferably 40 to 200 μm.
[0101]
Further, after forming the interlayer resin insulation layer, if necessary, a through-hole penetrating the interlayer resin insulation layer and the substrate may be formed. The through hole may be formed using drilling, laser processing, or the like.
When such a through hole is formed, when a thin film conductor layer is formed on the surface of the interlayer resin insulation layer in a later step, the thin film conductor layer is also formed on the wall surface of the through hole, thereby In addition to the two-layer conductor circuit sandwiching the interlayer resin insulation layer, the two-layer conductor circuit and the two-layer conductor circuit formed on both sides of the substrate are electrically connected between the four-layer conductor circuits. Through-holes connected to can be formed. By connecting the conductor circuits in this way, the signal transmission distance can be shortened, so that signal delay or the like hardly occurs and the performance of the multilayer printed wiring board is improved.
[0102]
(5) Next, if necessary, an acid or an oxidizing agent is used for the surface of the interlayer resin insulating layer including the inner wall of the opening for the via hole and the inner wall of the through hole in the case where the through hole is formed in the above process. To form a roughened surface.
Examples of the acid include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, formic acid, and examples of the oxidizing agent include permanganates such as chromic acid, chromium sulfuric acid, and sodium permanganate.
In addition, the roughened surface may be formed using plasma treatment or the like.
[0103]
In addition, after the roughened surface is formed, it is desirable to neutralize the surface of the interlayer resin insulation layer using an aqueous solution such as an alkali or a neutralizing solution.
This is because the next step can be prevented from being affected by an acid or an oxidizing agent.
[0104]
(6) Next, an acid, an oxidant, or the like, if necessary, on the surface of the interlayer resin insulating layer including the inner wall of the opening for the via hole and the inner wall of the through hole when the through hole is formed in the above process Is used to form a roughened surface.
This roughened surface is formed in order to improve the adhesion between the interlayer resin insulation layer and the thin film conductor layer formed thereon, and provides sufficient adhesion between the interlayer resin insulation layer and the thin film conductor layer. If there is a property, it may not be formed.
[0105]
(7) Next, a thin film conductor layer is formed on the surface of the interlayer resin insulating layer provided with the via hole opening.
The thin film conductor layer can be formed using a method such as electroless plating, sputtering, or vapor deposition. When the roughened surface is not formed on the surface of the interlayer resin insulating layer, the thin film conductor layer is preferably formed by sputtering.
In addition, when forming a thin film conductor layer by electroless plating, the catalyst is previously provided to the to-be-plated surface. Examples of the catalyst include palladium chloride.
[0106]
The thickness of the thin film conductor layer is not particularly limited, but when the thin film conductor layer is formed by electroless plating, 0.6 to 1.2 μm is desirable, and when formed by sputtering, 0.1 to 0.1 μm is preferable. 1.0 μm is desirable.
When the through hole is formed in the step (4), a through hole can be formed by forming a thin film conductor layer made of metal on the inner wall surface of the through hole in this step.
[0107]
Further, when a thin film conductor layer is formed on the inner wall surface of the through hole as described above to form a through hole, it is desirable that the through hole is filled with a resin filler thereafter. Examples of the resin filler include a resin composition containing an epoxy resin, a curing agent, and inorganic particles.
[0108]
Further, when the through hole is filled with the resin filler, a lid plating layer covering the resin filler may be formed on the through hole. When the lid plating layer is formed, the lid plating layer Via holes and solder pads can be formed directly above, so that the signal transmission distance can be shortened.
[0109]
(8) Next, a plating resist is formed on a part of the thin film conductor layer using a dry film, and then electroplating is performed using the thin film conductor layer as a plating lead, and the plating resist non-formed portion is electroplated. Form a layer.
At this time, the via hole opening may be filled with electroplating to form a field via structure, or after filling the via hole opening with a conductive paste, a lid plating layer may be formed thereon to form a field via structure. .
[0110]
(9) After the electroplating layer is formed, the plating resist is peeled off, and the thin film conductor layer made of metal existing under the plating resist is removed by etching to form an independent conductor circuit.
Examples of the etchant include sulfuric acid-hydrogen peroxide aqueous solution, persulfate aqueous solution such as ammonium persulfate, ferric chloride, cupric chloride, hydrochloric acid and the like. Moreover, you may use the mixed solution containing the cupric complex mentioned above and organic acid as etching liquid.
[0111]
Moreover, it may replace with the method described in said (8) and (9), and may form a conductor circuit by using the following method.
That is, after an electroplating layer is formed on the entire surface of the thin film conductor layer, an etching resist is formed on a part of the electroplating layer using a dry film, and then the electroplating layer under the non-etching resist forming portion and An independent conductor circuit may be formed by removing the thin film conductor layer by etching and further removing the etching resist.
[0112]
(10) Thereafter, by repeating the steps (3) to (9), a substrate having the uppermost conductor circuit formed on the interlayer resin insulation layer is produced.
[0113]
(11) Next, a solder resist layer having a plurality of solder bump forming openings is formed on the substrate including the uppermost conductor circuit.
Specifically, after applying an uncured solder resist composition with a roll coater or curtain coater, or after crimping a solder resist composition formed into a film, solder bumps are formed by laser processing or exposure development processing. A solder resist layer is formed by forming an opening for use and, if necessary, performing a curing treatment.
[0114]
The solder resist layer can be formed using, for example, a solder resist composition containing a polyphenylene ether resin, a polyolefin resin, a fluororesin, a thermoplastic elastomer, an epoxy resin, a polyimide resin, and the like as specific examples of these resins. For example, the same resin as the resin used for the interlayer resin insulating layer can be used.
[0115]
Examples of solder resist compositions other than those described above include, for example, (meth) acrylates of novolak epoxy resins, imidazole curing agents, bifunctional (meth) acrylic acid ester monomers, and (meth) acrylic acid having a molecular weight of about 500 to 5,000. Examples include paste polymers containing ester polymers, thermosetting resins composed of bisphenol-type epoxy resins, photosensitive monomers such as polyvalent acrylic monomers, glycol ether solvents, and the viscosity at 25 ° C. It is desirable that the pressure is adjusted to 1 to 10 Pa · s.
Examples of the (meth) acrylate of the novolak type epoxy resin include an epoxy resin obtained by reacting a glycidyl ether of phenol novolak or cresol novolak with acrylic acid or methacrylic acid.
[0116]
The bifunctional (meth) acrylic acid ester monomer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic acid and methacrylic acid esters of various diols, and commercially available products thereof include R- manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. 604, PM2, PM21 and the like.
[0117]
The solder resist composition may contain an elastomer or an inorganic filler.
When the elastomer is blended, the formed solder resist layer absorbs or relieves stress even when stress acts on the solder resist layer due to the flexibility and rebound resilience of the elastomer. As a result, it is possible to suppress the occurrence of cracks and peeling in the solder resist layer after mounting electronic components such as IC chips on the manufacturing process of the multilayer printed wiring board and the manufactured multilayer printed wiring board. Even when this occurs, the crack hardly grows.
[0118]
Further, examples of the laser used when forming the solder bump forming opening include the same lasers as those used when forming the above-described via hole opening.
[0119]
Next, if necessary, solder pads are formed on the surface of the conductor circuit exposed at the bottom surface of the solder bump forming opening.
The solder pad can be formed by coating the surface of the conductor circuit with a corrosion-resistant metal such as nickel, palladium, gold, silver, or platinum.
Specifically, it is desirable to form with a metal such as nickel-gold, nickel-silver, nickel-palladium, nickel-palladium-gold.
The solder pad can be formed by using, for example, a method such as plating, vapor deposition, or electrodeposition. Among these, plating is preferable because the uniformity of the coating layer is excellent.
[0120]
(12) Next, a solder paste layer is formed on the solder resist layer having a solder pad on the bottom surface of the solder bump forming opening by performing the steps (a) to (d) described above. A solder paste is formed by reflowing the layer.
The reflow process may be performed after the first and second solder paste printing processes are completed, or after the solder paste pressing process is completed or once after the solder paste removing process is completed, and the second solder paste printing process is performed. You may do it again after the end.
[0121]
Further, before the reflow process is performed on the solder paste layer formed in the second solder paste printing step, a conductive pin is attached to the solder paste layer in advance, and a PGA (Pin Grid Array for connecting to an external terminal). ) May be formed.
In addition, plasma treatment with oxygen, carbon tetrachloride, or the like may be performed in a timely manner for a character printing process for forming product recognition characters or the like or for modifying the solder resist layer.
[0122]
Next, the manufacturing method of the multilayer printed wiring board of 2nd this invention is demonstrated.
According to a second method of manufacturing a multilayer printed wiring board of the present invention, an interlayer resin insulation layer and a conductor circuit are laminated on a substrate on which a conductor circuit is formed, and then a plurality of solder bumps are formed on the uppermost conductor circuit. A method for producing a multilayer printed wiring board in which a solder resist layer having a formation opening is provided, and a solder bump is formed by printing a solder paste on the solder bump formation opening,
at leastIncludes a first solder paste printing process and a second solder paste printing processThe following steps (a) to (d) are performed.Accordingly, when printing the solder paste, the viscosity of the solder paste printed in the first solder paste printing step is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step.A method for producing a multilayer printed wiring board, comprising:
(A) The solder paste is applied to the entire surface of the solder resist layer by one or more times of solder paste printing, and the solder bump forming openings are filled with the solder paste.the aboveFirst solder paste printing process,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste removing step of removing solder paste other than the solder paste filled in the opening for forming solder bumps so that the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other;
(D) One or more times of solder paste printingthe aboveSecond solder paste printing process.
[0123]
In the method for producing a multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention, through the first solder paste printing step and the solder paste press step, the solder bump forming openings are completely filled with the solder paste to eliminate voids, After that, the surface of the solder paste at the opening for forming the solder bumps and the surface of the solder resist layer are made substantially flush with each other, and further, the second solder paste printing process is performed. Solder bumps having no defects and no short-circuit between each other can be formed, and a multilayer printed wiring board excellent in connectivity and reliability can be manufactured.
[0124]
The method for producing a multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention is a process of (a) to (d), that is, a step of printing a solder paste, as compared with the method for producing a multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention. Only the difference.
Specifically, in the first method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to the present invention, in the first solder paste printing step, after the solder paste is selectively filled into the openings for forming the concave solder bumps, the solder paste In the second method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention, a solder paste layer is formed in the first solder paste printing step, while the surface is flattened and a solder paste layer that becomes a solder bump after reflow is formed. After the solder paste is printed on the entire surface of the resist layer to fill the solder bump forming openings, the solder paste surface is flattened and the solder paste layer is formed.
Therefore, here, only the steps (a) to (d) in the method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention will be described, and the description of all manufacturing steps for manufacturing the multilayer printed wiring board will be omitted. .
[0125]
FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing steps (a) to (d) in the method for producing a multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention.
In the step (a) (first solder paste printing step), the solder paste is applied to the entire surface of the solder resist layer 314 having the solder bump forming openings 306 at least once to form concave solder bumps. A solder paste 317 is filled in the opening 306 (see FIG. 3A). In the figure, 302 is an interlayer resin insulation layer, 305 is a conductor circuit, 307 is a via hole, and 316 is a solder pad.
In this step, an amount of solder paste that can completely fill the solder bump forming openings 306 is printed on the entire surface of the solder resist layer 314. Therefore, after the first solder paste printing process is completed, the printed solder paste is filled in the solder bump forming openings and is applied to the entire surface of the solder resist layer.
[0126]
The solder paste used in the first solder paste printing step is not particularly limited, and for example, the same solder paste as used in the manufacturing method of the first invention can be used.
Further, the viscosity of the solder paste used in this step is desirably lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step, as in the case of the manufacturing method of the first aspect of the present invention. In some cases, the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step may be the same.
[0127]
Further, in the first solder paste printing step, as in the first manufacturing method of the present invention, in the first solder paste printing, only the opening for forming the solder bump having the depression on the bottom surface has the depression. The solder paste may be printed so that the solder paste is filled in an amount to be filled and the concave solder bump forming openings are completely filled by the second solder paste printing.
In addition, when performing solder paste printing for the first time, a solder paste is printed after placing a mask having an opening on the solder resist layer in a portion facing a solder bump forming opening having a depression on the bottom surface. It is desirable.
[0128]
Moreover, when printing a solder paste, a printing squeegee is usually used.
As the printing squeegee, for example, those similar to those used in the production method of the first aspect of the present invention can be used. A sealed squeegee unit can also be used.
[0129]
After completion of the first solder paste printing step, the step (b) (solder paste pressing step) is performed.
In this process, the entire surface of the solder paste layer on the solder resist layer or a part of the surface is pressed to completely fill the solder bump forming openings with the solder paste and to be formed in the first solder paste printing process. Removed voids.
[0130]
In the first solder paste printing process, only the solder paste is printed using the above-described method. Therefore, depending on the shape of the opening for forming solder bumps (opening diameter or presence of depression on the bottom surface), the solder paste is completely printed. There is a risk that voids are formed in the openings for forming solder bumps.
If voids are formed in the solder bump forming openings, as described above, the connectivity and reliability of the multilayer printed wiring board may be adversely affected.
[0131]
However, in the method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention, since the solder paste pressing step is performed, even if voids are generated in the first solder paste printing step, the voids are completely removed in this step. The solder bump forming openings are completely filled with the solder paste.
[0132]
As a specific method for performing this solder paste pressing step, a method similar to the method used in the solder paste pressing step of the manufacturing method of the first aspect of the present invention can be used. That is, the pressing member 330 having a plate shape is pressed against the entire surface of the solder resist layer 314 or a part of the surface for about 1 to 20 seconds (see FIG. 3B).
In this case, like the manufacturing method of the first aspect of the present invention, the pressing member may be pressed with a pressing force of 0.1 to 2.0 MPa.
Further, as in the solder paste pressing step of the manufacturing method of the first aspect of the present invention, a method of pressing with a roller may be used instead of the method of pressing the press member.
[0133]
After completion of the solder paste pressing step, the step (c) (solder paste removing step) is performed.
In this step, the solder paste surface 317a is planarized by removing the solder paste 1317 other than the solder paste filled in the solder bump forming openings from the solder paste printed in the first solder paste printing step. The surface 317a of the filled solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other (see FIG. 3C).
[0134]
As a method for removing the solder paste 1317 other than the solder paste filled in the solder bump forming openings, the same method as the method used in the solder paste flattening step of the manufacturing method of the first aspect of the present invention, that is, squeegee or cleaning. A method of removing the solder paste using paper or the like can be used.
[0135]
The solder paste is not applied to portions other than the solder bump formation openings, and the solder bump formation openings are completely filled, so that the solder paste removal step does not have to be performed. The solder paste may be printed in such an amount that the surface of the solder resist layer and the surface of the solder resist layer are substantially in the same plane. However, in order to print such an amount of solder paste, the printing amount of the solder paste must be strictly controlled for each solder bump forming opening, so the number of management items at the time of printing increases, and the printing amount Even if an error occurs, the error leads to a decrease in the quality of the multilayer printed wiring board. As a result, using such a method leads to a decrease in yield and is economically disadvantageous. It becomes.
Therefore, although the number of processing steps increases, after a sufficient amount of solder paste is printed on the solder resist layer to fill the solder bump formation openings, the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are approximately the same. The manufacturing method of the present invention using the method of removing the solder paste so as to be in the same plane is economically superior.
[0136]
Further, in the solder paste removing step, it is necessary to remove the solder paste on the surface of the solder resist layer (excluding the solder bump forming openings) so that the solder paste printed on portions other than the solder bump forming openings does not remain. is there. If the solder paste remains on the surface of the solder resist layer, when the solder paste is reflowed in a later process, it moves and adheres to the adjacent solder paste layer, and the formed solder bumps have a uniform shape. In some cases, it may cause a deterioration of the characteristics, or may cause a short circuit between solder bumps formed through a subsequent process.
Therefore, in order to reliably remove the solder paste on the surface of the solder resist layer, for example, a method of first removing the solder paste using a squeegee and then removing the solder paste again using a cleaning paper is used. Is desirable.
[0137]
After the surface of the solder paste is flattened, the above-mentioned step (d) (second solder paste printing step) is performed to form a solder bump filled with the solder paste through the steps (a) to (b). A solder paste layer is formed on the opening, and a solder bump 327 is formed by reflowing the printed solder paste (see FIG. 3D).
This step can be performed using the same method as the second solder paste printing step of the manufacturing method of the first aspect of the present invention.
In particular, when forming a solder bump having a distance between adjacent solder bumps of 200 μm or less, it is difficult to form a solder paste layer capable of forming such a solder bump using ordinary squeegee printing. For this reason, it is desirable to use a sealed squeegee unit.
A multilayer printed wiring board having excellent connectivity and reliability by using the same method as the manufacturing method of the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the invention except that the steps (a) to (d) are performed. Can be manufactured.
[0138]
Next, the manufacturing method of the multilayer printed wiring board of 3rd this invention is demonstrated.
A third method for producing a multilayer printed wiring board is to form a plurality of openings for forming solder bumps on the uppermost conductor circuit after the interlayer resin insulation layer and the conductor circuit are laminated on the substrate on which the conductor circuit is formed. A method of manufacturing a multilayer printed wiring board in which a solder bump is formed by printing a solder paste on the solder bump forming opening,
at leastIncludes a first solder paste printing process and a second solder paste printing processThe following steps (a) to (d) are performed.Accordingly, when printing the solder paste, the viscosity of the solder paste printed in the first solder paste printing step is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step.A method for producing a multilayer printed wiring board, comprising:
(A) A solder paste is printed at least once on a certain area including a plurality of solder bump forming openings on the solder resist layer, and the solder bump forming openings are filled with the solder paste.the aboveFirst solder paste printing process,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste removing step of removing solder paste other than the solder paste filled in the opening for forming solder bumps so that the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other;
(D) One or more times of solder paste printingthe aboveSecond solder paste printing process.
[0139]
In the method for producing a multilayer printed wiring board according to the third aspect of the present invention, the voids are removed by completely filling the solder bump forming openings with the solder paste through the first solder paste printing step and the solder paste pressing step. Thereafter, the surface of the solder paste at the opening for forming the solder bumps and the surface of the solder resist layer are made substantially flush with each other, and the second solder paste printing process is performed, so that it has a uniform shape and height and has voids, etc. Therefore, it is possible to form a solder bump without any short circuit between them, and to manufacture a printed wiring board excellent in connectivity and reliability.
[0140]
The method for producing a multilayer printed wiring board according to the third aspect of the present invention is a process of (a) to (d), that is, a step of printing a solder paste, as compared with the method for producing a multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention. Only the difference.
[0141]
Specifically, in the first method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to the present invention, in the first solder paste printing step, after the solder paste is selectively filled into the openings for forming the concave solder bumps, the solder paste In the third method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to the present invention, a solder paste layer that becomes a solder bump after reflow is formed by planarizing the surface. After solder paste is filled in the solder bump forming openings by printing the solder paste in a certain area including a plurality of solder bump forming openings on the resist layer, the solder paste surface is planarized and the solder paste layer is formed. I do.
Accordingly, only the steps (a) to (d) in the method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the third aspect of the present invention will be described here, and the description of all manufacturing steps for manufacturing the multilayer printed wiring board will be omitted. To do.
[0142]
FIG. 4A is a plan view schematically showing an example of a multilayer printed wiring board manufactured by the manufacturing method of the present invention, and FIG. 4B is a partial sectional view of the multilayer printed wiring board shown in FIG. is there.
As shown in FIGS. 4A and 4B, in the multilayer printed wiring board 400, the IC chip connection surface 400a has a region (solder bump area) where the solder bumps 427 are densely formed. Usually, when an IC chip is mounted on a multilayer printed wiring board, the IC chip is mounted near the center of the multilayer printed wiring board 400 (A region in FIG. 4A), and therefore, near the center of the solder resist layer 414. Thus, the solder bumps 427 are densely formed.
In such a case, solder paste is printed in the vicinity of the center of the solder resist layer 414 by the first printing step of the manufacturing method of the present invention, and further, through the remaining steps, solder bumps are suitably formed. Can do.
In FIG. 4, 405 is a conductor circuit, 407 is a via hole, and 402 is an interlayer resin insulation layer.
[0143]
In the first solder paste printing step, the “certain area including a plurality of solder bump forming openings” on which the solder paste is printed is desirably a slightly larger area than the solder bump area. Specifically, a region 1-20 mm larger than the solder bump area is desirable, and a region 5-10 mm larger than the solder bump area is more desirable. This is because the solder paste is surely printed in the opening for forming the solder bump.
The solder bump area refers to a rectangular area including solder bumps with a distance of 300 μm or less between adjacent solder bumps.
[0144]
FIG. 5: is a fragmentary sectional view which shows typically the process of (a)-(d) in the manufacturing method of the multilayer printed wiring board of 3rd this invention.
In the step (a) (first solder paste printing step), a solder paste is applied to a certain region including a plurality of solder bump forming openings 506 on the solder resist layer 514 at least once to form a concave solder. A solder paste 517 is printed in and around the bump forming opening 506 (see FIG. 5A). In the figure, 502 is an interlayer resin insulation layer, 505 is a conductor circuit, 507 is a via hole, and 516 is a solder pad.
In this step, an amount of solder paste more than the amount that can completely fill the solder bump forming openings 506 is printed in a certain region on the solder resist layer 514. Therefore, after the first solder paste printing process is completed, the printed solder paste is present in the opening for forming solder bumps, and surplus solder paste is present in the surrounding area.
[0145]
In the first solder paste printing step, a mask having an opening in a portion facing a certain region (a certain region including a plurality of solder bump forming openings) on which the solder paste is printed is formed on the solder resist layer. It is desirable to print a solder paste after mounting.
By mounting the mask and printing the solder paste, the solder paste does not adhere to the surface of the solder resist layer except for a certain area including the solder bump forming openings. This is because it is not necessary to remove the attached solder paste.
[0146]
It does not specifically limit as a material of the said mask, The thing similar to the material with the mask used with the manufacturing method of said 1st this invention is mentioned. Further, examples of the mask manufacturing method include etching, additive processing, laser processing, and the like.
[0147]
Also, in the mask used in this step, the opening of the mask may be formed so as to have a wall surface perpendicular to the solder resist layer, but the diameter gradually increases toward the solder resist layer. It is desirable that a taper is formed.
[0148]
Moreover, it does not specifically limit as a solder paste used by this 1st solder paste printing process, For example, the thing similar to the solder paste used with the manufacturing method of 1st this invention etc. are mentioned.
Further, the viscosity of the solder paste used in this step is desirably lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step, as in the case of the manufacturing method of the first aspect of the present invention. In some cases, the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step may be the same.
[0149]
Further, in the first solder paste printing step, as in the first manufacturing method of the present invention, in the first solder paste printing, only the opening for forming the solder bump having the depression on the bottom surface has the depression. The solder paste may be printed so that the solder paste is filled in an amount to be filled and the concave solder bump forming openings are completely filled by the second solder paste printing.
In addition, when performing solder paste printing for the first time, a solder paste is printed after placing a mask having an opening on the solder resist layer in a portion facing a solder bump forming opening having a depression on the bottom surface. It is desirable.
[0150]
Moreover, when printing a solder paste, a printing squeegee is usually used.
As the printing squeegee, for example, those similar to those used in the production method of the first aspect of the present invention can be used. A sealed squeegee unit can also be used.
[0151]
After completion of the first solder paste printing step, the step (b) (solder paste pressing step) is performed.
In this process, the entire surface of the solder paste layer on the solder resist layer or a part of the surface is pressed to completely fill the solder bump forming openings with the solder paste and to be formed in the first solder paste printing process. Removed voids.
[0152]
In the first solder paste printing process, only the solder paste is printed using the above-described method. Therefore, depending on the shape of the opening for forming solder bumps (opening diameter or presence of depression on the bottom surface), the solder paste is completely printed. There is a risk that voids are formed in the openings for forming solder bumps.
If voids are formed in the solder bump forming openings, as described above, the connectivity and reliability of the multilayer printed wiring board may be adversely affected.
[0153]
However, in the method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the third aspect of the present invention, since the solder paste pressing step is performed, even if voids are generated in the first solder paste printing step, the voids are completely removed in this step. The solder bump forming openings are completely filled with the solder paste.
[0154]
As a specific method for performing this solder paste pressing step, a method similar to the method used in the solder paste pressing step of the manufacturing method of the first aspect of the present invention can be used. That is, the pressing member 530 having a plate shape is pressed against the entire surface of the solder resist layer 514 or a part of the surface for about 1 to 20 seconds (see FIG. 5B).
In this case, like the manufacturing method of the first aspect of the present invention, the pressing member may be pressed with a pressing force of 0.1 to 2.0 MPa.
Further, as in the solder paste pressing step of the manufacturing method of the first aspect of the present invention, a method of pressing with a roller may be used instead of the method of pressing the press member.
[0155]
After completion of the solder paste pressing step, the step (c) (solder paste removing step) is performed.
In this process, the solder paste surface 517a is flattened by removing the solder paste 1517 other than the solder paste filled in the solder bump forming openings from the solder paste printed in the first solder paste printing process. The surface 517a of the filled solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other (see FIG. 5C).
[0156]
As a method of removing the solder paste 1517 other than the solder paste filled in the solder bump forming openings, the same method as that used in the solder paste flattening step of the manufacturing method of the first aspect of the invention, that is, squeegee or cleaning A method of removing the solder paste using paper or the like can be used.
[0157]
The solder paste is not applied to portions other than the solder bump formation openings, and the solder bump formation openings are completely filled, so that the solder paste removal step does not have to be performed. The solder paste may be printed in such an amount that the surface of the solder resist layer and the surface of the solder resist layer are substantially in the same plane. However, in order to print such an amount of solder paste, the printing amount of the solder paste must be strictly controlled for each solder bump forming opening, so the number of management items at the time of printing increases, and the printing amount Even when an error occurs, the error leads to a decrease in the quality of the multilayer printed wiring board. As a result, using such a method leads to a decrease in yield, which is economically disadvantageous.
Therefore, although the number of processing steps increases, after a sufficient amount of solder paste is printed on the solder resist layer to fill the solder bump formation openings, the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are approximately the same. The manufacturing method of the present invention using the method of removing the solder paste so as to be in the same plane is economically superior.
[0158]
Further, in the solder paste removing step, it is necessary to remove the solder paste on the surface of the solder resist layer (excluding the solder bump forming openings) so that the solder paste printed on portions other than the solder bump forming openings does not remain. is there. If the solder paste remains on the surface of the solder resist layer, when the solder paste is reflowed in a later process, it moves and adheres to the adjacent solder paste layer, and the formed solder bumps have a uniform shape. In some cases, it may cause a deterioration of the characteristics, or may cause a short circuit between solder bumps formed through a subsequent process.
Therefore, in order to reliably remove the solder paste on the surface of the solder resist layer, for example, firstly, use a method of removing the solder paste using a squeegee and then removing the solder paste again using a cleaning paper. Is desirable.
[0159]
After the surface of the solder paste is flattened, the above-mentioned step (d) (second solder paste printing step) is performed to form a solder bump filled with the solder paste through the steps (a) to (c). A solder paste layer is formed on the opening, and solder bumps 527 are formed by reflowing the printed solder paste (see FIG. 5D).
[0160]
This step can be performed using the same method as the second solder paste printing step of the manufacturing method of the first aspect of the present invention.
In particular, when forming a solder bump having a distance of 200 μm or less between adjacent solder bumps, it is difficult to form a solder paste layer capable of forming such a solder bump using ordinary squeegee printing. For this reason, it is desirable to use a sealed squeegee unit.
A multilayer printed wiring board having excellent connectivity and reliability by using the same method as the manufacturing method of the multilayer printed wiring board according to the first aspect of the invention except that the steps (a) to (d) are performed. Can be manufactured.
[0161]
The method for producing a multilayer printed wiring board according to the third aspect of the present invention can also be suitably used for producing a multilayer printed wiring board having a design in which solder bumps and the like are formed on almost the entire surface of the solder resist layer.
This will be briefly described below with reference to the drawings.
[0162]
FIG. 6 is a plan view schematically showing a part of the process of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
In the production of a multilayer printed wiring board, a plurality of multilayer printed wiring boards are usually produced simultaneously.
That is, by using the above-described method on a large-sized substrate, a conductor circuit and an interlayer resin insulating layer are sequentially laminated, and then a solder resist layer and a solder bump are formed, whereby a substrate as shown in FIG. A multilayer printed wiring board assembly 600 in which conductor circuits (not shown) having a desired design, solder bumps 627, and the like are formed in each section 601 is manufactured.
Next, the multilayer printed wiring board assembly 600 is divided into sections 601 (that is, cut along the dotted lines in FIG. 6) to form one multilayer printed wiring board.
[0163]
Thus, in the case of producing an assembly of multilayer printed wiring boards, solder bumps can be formed through the steps (a) to (d) of the production method of the present invention. In this case, in the first solder paste printing step, the area where the solder paste is printed is defined as a section to be a multilayer printed wiring board (area 601 solidified by dotted lines in FIG. 6), thereby collecting a set of multilayer printed wiring boards. Since the solder paste is not printed in the area discarded when the body 600 is cut, the amount of solder paste consumed is smaller than when the solder paste is applied to the entire surface of the substrate. Since it is not necessary to perform a solder paste removal process on the area to be discarded, it is economically advantageous.
As described above, in the case of simultaneously manufacturing a plurality of multilayer printed wiring boards in which solder bump forming openings are densely present near the center of the solder resist layer, the multilayer printed wiring board is used in the first solder paste printing process. It is only necessary to print the solder paste only near the center of the section 601 to be.
[0164]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Example 1
A. Preparation of resin film for interlayer resin insulation layer
30 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent 469, Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), 40 parts by weight of cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 215, Epiklon N-673 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), triazine 30 parts by weight of a structure-containing phenol novolak resin (phenolic hydroxyl group equivalent 120, Phenolite KA-7052 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was dissolved in 20 parts by weight of ethyl diglycol acetate and 20 parts by weight of solvent naphtha with stirring. Thereto, terminal epoxidized polybutadiene rubber (Nagase Kasei Kogyo Denarex R-45EPT) 15 parts by weight, 2-phenyl-4,5-bis (hydroxymethyl) imidazole pulverized product 1.5 parts by weight, finely pulverized silica 2 parts by weight , Silicon Added to prepare an epoxy resin composition agent 0.5 parts by weight.
The obtained epoxy resin composition was applied on a PET film having a thickness of 38 μm using a roll coater so that the thickness after drying was 50 μm, and then dried at 80 to 120 ° C. for 10 minutes, whereby an interlayer resin was obtained. A resin film for an insulating layer was produced.
[0165]
B. Preparation of resin composition for filling through-hole
100 parts by weight of bisphenol F type epoxy monomer (manufactured by Yuka Shell Co., Ltd., molecular weight: 310, YL983U), SiO having an average particle diameter of 1.6 μm and a maximum particle diameter of 15 μm or less coated with a silane coupling agent on the surface2 By taking 72 parts by weight of spherical particles (manufactured by Adtech, CRS 1101-CE) and 1.5 parts by weight of a leveling agent (Perenol S4, manufactured by San Nopco) in a container, the viscosity is 30-80 Pa · at 25 ° C. A resin filler of s was prepared.
As the curing agent, 6.5 parts by weight of an imidazole curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 2E4MZ-CN) was used.
[0166]
C. Method for manufacturing printed wiring board
(1) A copper-clad laminate in which 18 μm copper foil 8 is laminated on both surfaces of a substrate 1 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin having a thickness of 0.8 mm was used as a starting material (FIG. 7 ( a)). First, the copper-clad laminate was drilled, subjected to electroless plating, and etched into a pattern to form the lower conductor circuits 4 and the through holes 9 on both surfaces of the substrate 1.
[0167]
(2) The substrate on which the through hole 9 and the lower conductor circuit 4 are formed is washed with water and dried, followed by NaOH (10 g / l), NaClO2 (40 g / l), NaThree POFour Blackening treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a blackening bath (oxidation bath), and NaOH (10 g / l), NaBHFour Reduction treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a reducing bath was performed, and roughened surfaces 4a and 9a were formed on the entire surface of the lower conductor circuit 4 including the through holes 9 (see FIG. 7B).
[0168]
(3) Next, after preparing the resin composition for filling through-holes described in B above, within 24 hours after adjustment by the following method, in the through-hole 9 and on one side of the substrate 1, no conductor circuit is formed. A layer of the resin filler 10 was formed on the outer edge of the conductor circuit 4.
That is, first, the resin composition for filling a through hole was pushed into the through hole using a squeegee and then dried at 100 ° C. for 20 minutes. Next, a mask having an opening corresponding to the conductor circuit non-forming portion is placed on the substrate, and a layer of the resin filler 10 is formed on the conductor circuit non-forming portion which is a concave portion using a squeegee. The film was dried at 20 ° C. for 20 minutes (see FIG. 7C).
[0169]
(4) One side of the substrate after the processing of (3) above is applied to the surface of the inner layer copper pattern 4 or the land surface of the through hole 9 by belt sander polishing using # 600 belt polishing paper (manufactured by Sankyo Rikagaku). Polishing was performed so that the resin filler 10 did not remain, and then buffing was performed to remove scratches caused by the belt sander polishing. Such a series of polishing was similarly performed on the other surface of the substrate.
Next, the resin filler 10 was cured by heat treatment at 100 ° C. for 1 hour and 150 ° C. for 1 hour.
[0170]
In this way, the surface layer portion of the resin filler 10 and the surface of the lower conductor circuit 4 formed in the through hole 9 and the conductor circuit non-forming portion are flattened, and the resin filler 10 and the side surface 4a of the lower conductor circuit 4 are formed. An insulating substrate was obtained in which the inner wall surface 9a of the through hole 9 and the resin filler 10 were in close contact with each other through the roughened surface (see FIG. 7D). . That is, by this step, the surface of the resin filler 10 and the surface of the lower conductor circuit 4 are flush.
[0171]
(5) After washing the substrate with water and acid degreasing, soft etching is performed, and then an etching solution is sprayed on both surfaces of the substrate to spray the surface of the lower conductor circuit 4, the land surface of the through hole 9, and the inner wall. Thus, roughened surfaces 4a and 9a were formed on the entire surface of the lower conductor circuit 4 (see FIG. 8A). As an etching solution, an etching solution (MEC Etch Bond, manufactured by MEC Co., Ltd.) composed of 10 parts by weight of imidazole copper (II) complex, 7 parts by weight of glycolic acid, and 5 parts by weight of potassium chloride was used.
[0172]
(6) On both surfaces of the substrate, a resin film for an interlayer resin insulation layer that is slightly larger than the substrate prepared in A above is placed on the substrate, temporarily under the conditions of pressure 0.4 MPa, temperature 80 ° C., and pressure bonding time 10 seconds. After the crimping and cutting, the interlayer resin insulation layer 2 was further formed by pasting using a vacuum laminator apparatus by the following method and then thermosetting (see FIG. 8B). That is, a resin film for an interlayer resin insulation layer is stuck on the substrate under the conditions of a degree of vacuum of 67 Pa, a pressure of 0.4 MPa, a temperature of 80 ° C., a pressure bonding time of 60 seconds, and then thermally cured at 170 ° C. for 30 minutes. It was.
[0173]
(7) Next, CO 2 having a wavelength of 10.4 μm is passed through a mask in which a through hole having a thickness of 1.2 mm is formed on the interlayer resin insulation layer 2.2 With a gas laser, a via hole opening with a diameter of 80 μm in the interlayer resin insulation layer 2 under the conditions of a beam diameter of 4.0 mm, a top hat mode, a pulse width of 8.0 μsec, a mask through hole diameter of 1.0 mm, and one shot. 6 was formed (see FIG. 8C).
[0174]
(8) Furthermore, the substrate on which the via hole opening 6 is formed is immersed in an 80 ° C. solution containing 60 g / l of permanganic acid for 10 minutes to dissolve the epoxy resin particles present on the surface of the interlayer resin insulation layer 2 By removing, the surface of the interlayer resin insulation layer 2 including the inner wall of the via hole opening 6 was made rough (see FIG. 8D).
[0175]
(9) Next, the substrate after the above treatment was immersed in a neutralization solution (manufactured by Shipley Co., Ltd.) and washed with water.
Further, a palladium catalyst (manufactured by Atotech) is applied to the surface of the substrate that has been roughened (roughening depth: 3 μm), so that the surface of the interlayer resin insulation layer 2 and the inner wall surface of the via hole opening 6 are applied. A catalyst nucleus was deposited.
[0176]
(10) Next, the substrate was immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition to form an electroless copper plating layer 12 having a thickness of 0.6 to 3.0 μm over the entire rough surface (FIG. 9 ( a)).
[Electroless plating aqueous solution]
NiSOFour                 0.003 mol / l
Tartaric acid 0.200 mol / l
Copper sulfate 0.030 mol / l
HCHO 0.050 mol / l
NaOH 0.100 mol / l
α, α'-bipyridyl 40 mg / l
Polyethylene glycol (PEG) 0.10 g / l
[Electroless plating conditions]
40 minutes at 35 ° C liquid temperature
[0177]
(11) A commercially available photosensitive dry film is affixed to the electroless copper plating layer 12 and a mask is placed thereon, and 100 mJ / cm.2 Then, a plating resist 3 having a thickness of 20 μm was provided by developing with a 0.8% aqueous sodium carbonate solution (see FIG. 9B).
[0178]
(12) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water, degreased, washed with 25 ° C. water, further washed with sulfuric acid, and then subjected to electrolytic copper plating under the following conditions. It formed (refer FIG.9 (c)).
(Electrolytic plating aqueous solution)
Sulfuric acid 2.24 mol / l
Copper sulfate 0.26 mol / l
Additive 19.5 ml / l
(Manufactured by Atotech Japan, Kaparaside HL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm2
65 minutes
Temperature 22 ± 2 ° C
[0179]
(13) Further, after removing the plating resist 3 with 5% NaOH aqueous solution, the electroless plating film 12 under the plating resist 3 is dissolved and removed by etching with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide. An independent upper-layer conductor circuit 5 (including the via hole 7) having a thickness of 18 μm made of the copper plating film 12 and the electrolytic plating film 13 was formed (see FIG. 9D).
[0180]
(14) By repeating the steps (5) to (13), an upper interlayer resin insulation layer 2 and an upper conductor circuit 5 (including via holes 7) are further formed (FIG. 10 (a) to FIG. 10). (See FIG. 11 (a)).
Thereafter, a roughened surface was formed on the surface of the upper conductor circuit 5 using an etching solution. As an etchant, MEC etch bond manufactured by MEC was used (see FIG. 11B).
[0181]
(15) Next, a photosensitizing agent obtained by acrylated 50% of an epoxy group of a cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) dissolved in diethylene glycol dimethyl ether (DMDG) to a concentration of 60% by weight. 46.67 parts by weight of oligomer (molecular weight: 4000), 15.0 parts by weight of 80% by weight of bisphenol A type epoxy resin (trade name: Epicoat 1001 manufactured by Yuka Shell Co., Ltd.) dissolved in methyl ethyl ketone, imidazole curing agent (Shikoku 1.6 parts by weight manufactured by Kasei Co., Ltd., trade name: 2E4MZ-CN), 3.0 parts by weight of polyvalent acrylic monomer (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: R604), which is a photosensitive monomer, Kyoei Chemical Co., Ltd., trade name: DPE6A) 1.5 parts by weight, dispersion antifoam (San Nopco, S-65) 0.7 Part by weight is placed in a container, and a mixture composition is prepared by stirring and mixing. 2.0 parts by weight of benzophenone (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) as a photopolymerization initiator and Michler's ketone as a photosensitizer are mixed with this mixture composition. (Kanto Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts by weight was added to obtain a solder resist composition having a viscosity adjusted to 2.0 Pa · s at 25 ° C.
The viscosity is measured with a B-type viscometer (DVL-B type, manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.) for 60 minutes.-1(Rpm), rotor No. 4, 6 min-1(Rpm), rotor No. 3 according.
[0182]
(16) Next, the solder resist composition is applied to both surfaces of the multilayer wiring board at a thickness of 20 μm, and after drying at 70 ° C. for 20 minutes and 70 ° C. for 30 minutes, the solder pad A photomask with a thickness of 5 mm on which a pattern of 10 mm was drawn was brought into close contact with the solder resist layer and 1000 mJ / cm2 Were exposed to UV light and developed with DMTG solution to form an opening having a diameter of 80 μm.
Further, the solder resist layer is cured by heating at 80 ° C. for 1 hour, at 100 ° C. for 1 hour, at 120 ° C. for 1 hour, and at 150 ° C. for 3 hours. Then, a solder resist layer 14 having a thickness of 20 μm was formed. The opening diameter of the solder bump forming openings is 80 μm, and the distance between adjacent solder bump forming openings is 150 μm.
Moreover, as said solder resist composition, a commercially available solder resist composition can also be used.
[0183]
(17) Next, an etching solution containing sodium persulfate as a main component is prepared so that the etching ability is about 2 μm per minute, and the substrate on which the solder resist layer 14 is formed in this etching solution is applied for 1 minute. Immersion was performed to form a roughened surface having an average roughness (Ra) of 1 μm or less on the surface of the conductor circuit.
Further, this substrate was made of nickel chloride (2.3 × 10-1mol / l), sodium hypophosphite (2.8 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.6 × 10-1The nickel plating layer 15 having a thickness of 5 μm was formed in the opening by immersing in an electroless nickel plating solution having a pH of 4.5 containing 1 mol / l). Further, the substrate was made of potassium gold cyanide (7.6 × 10 6-3mol / l), ammonium chloride (1.9 × 10-1mol / l), sodium citrate (1.2 × 10-1mol / l), sodium hypophosphite (1.7 × 10-1mol / l) is immersed in an electroless gold plating solution at 80 ° C. for 7.5 minutes to form a 0.03 μm-thick gold plating layer 16 on the nickel plating layer 15 as a solder pad. .
[0184]
(18) Thereafter, on the solder resist layer 14, a mask having an opening with a diameter of 100 μm is placed on the part facing all the solder bump forming openings, and a concave solder is formed using a piston press-fitting printer. Solder paste was printed in the bump forming openings.
The solder paste printed here contains Sn: Ag in a weight ratio of 96.5: 3.5 and mainly contains solder with a particle size of 5 to 20 μm, and the viscosity is adjusted to 200 Pa · s. It is.
Furthermore, after printing the solder paste, a pressing member made of a fluororesin is pressed on the entire surface of the solder resist layer 14 with a pressing force of 0.5 MPa for 5 seconds, and the solder bump forming openings are completely filled with the solder paste, The void in the solder bump forming opening was removed.
[0185]
(19) Next, of the solder paste filled in the above step (18), the portion of the solder paste raised from the surface of the solder resist layer is removed by using a stainless steel squeegee, whereby the filled solder paste The surface was flattened, and the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer were flush.
[0186]
(20) Next, a mask similar to the mask used in the step (18) is placed on the solder resist layer 14, and a solder paste layer is formed by printing the solder paste with a piston press-fitting printer. did.
In addition, the solder paste filled here contains solder with a particle size of 5 to 20 μm, which is mainly mixed with Sn: Ag in a weight ratio of 96.5: 3.5, and its viscosity is adjusted to 250 Pa · s. It is.
[0187]
(21) Thereafter, the solder paste printed in the above steps (18) to (20) is reflowed at 250 ° C., and further flux cleaning is performed to obtain a multilayer printed wiring board provided with solder bumps (FIG. 11 (c)).
[0188]
(Example 2)
A. In the same manner as in Example 1, a resin film for an interlayer resin insulation layer was prepared and a resin composition for filling a through hole was prepared.
[0189]
B. Manufacture of multilayer printed wiring boards
(1) A copper-clad laminate in which 18 μm copper foil 32 is laminated on both surfaces of an insulating substrate 30 made of glass epoxy resin or BT (bismaleimide triazine) resin having a thickness of 0.8 mm was used as a starting material (see FIG. 12 (a)). First, the copper-clad laminate was etched into a lower conductor circuit pattern to form lower conductor circuits 34 on both sides of the substrate (see FIG. 12B).
[0190]
(2) The substrate 30 on which the lower conductor circuit 34 is formed is washed with water and dried, followed by NaOH (10 g / l), NaClO2 (40 g / l), NaThree POFour Blackening treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a blackening bath (oxidation bath), and NaOH (10 g / l), NaBHFour Reduction treatment using an aqueous solution containing (6 g / l) as a reduction bath was performed to form a roughened surface 34a on the surface of the lower conductor circuit 34 (see FIG. 12C).
[0191]
(3) Next, the resin film for an interlayer resin insulation layer prepared in A above was laminated by vacuum compression bonding at 0.5 MPa while raising the temperature to 50 to 150 ° C., thereby forming a resin film layer 50α. (See FIG. 12D).
Further, a through hole 35 having a diameter of 300 μm was formed by drilling in the substrate 30 to which the resin film layer 50α was attached (see FIG. 12E).
[0192]
(4) Next, through a mask in which a through hole having a thickness of 1.2 mm is formed on the resin film layer 50α, CO having a wavelength of 10.4 μm2 With a gas laser, a via hole opening 52 having a diameter of 80 μm is formed in the resin film layer 50α under the conditions of a beam diameter of 4.0 mm, a top hat mode, a pulse width of 8.0 μsec, a mask through-hole diameter of 1.0 mm, and one shot. To form an interlayer resin insulation layer 50 (see FIG. 13A).
[0193]
(5) The substrate on which the via hole opening 52 is formed is dipped in an 80 ° C. solution containing 60 g / l of permanganic acid for 10 minutes to perform desmearing on the wall surface of the through-hole 35 and the interlayer resin insulation layer 50 By dissolving and removing the epoxy resin particles existing on the surface, roughened surfaces 50a and 52a were formed on the surface including the inner wall surface of the via hole opening 52 (see FIG. 13B).
[0194]
(6) Next, the substrate after the above treatment was immersed in a neutralization solution (manufactured by Shipley Co., Ltd.) and washed with water.
Furthermore, the surface of the interlayer resin insulation layer 50 (including the inner wall surface of the via hole opening 52) is provided by applying a palladium catalyst to the surface of the substrate that has been roughened (roughening depth 3 μm), and Catalyst nuclei were attached to the wall surface of the through hole 35 (not shown). That is, the substrate is made of palladium chloride (PbCl2 ) And stannous chloride (SnCl)2 The catalyst was imparted by immersing it in a catalyst solution containing) and depositing palladium metal.
[0195]
(7) Next, the substrate is immersed in an electroless copper plating aqueous solution having the following composition, and the surface of the interlayer resin insulation layer 50 (including the inner wall surface of the via hole opening 52) and the wall surface of the through hole 35 Then, an electroless copper plating film 42 having a thickness of 0.6 to 3.0 μm was formed (see FIG. 13C).
[Electroless plating aqueous solution]
NiSOFour                   0.003 mol / l
Tartaric acid 0.200 mol / l
Copper sulfate 0.030 mol / l
HCHO 0.050 mol / l
NaOH 0.100 mol / l
α, α'-bipyridyl 100 mg / l
Polyethylene glycol (PEG) 0.10 g / l
[Electroless plating conditions]
40 minutes at 34 ° C liquid temperature
[0196]
(8) Next, a commercially available photosensitive dry film is attached to the substrate on which the electroless copper plating film 42 is formed, and a mask is placed thereon, and 100 mJ / cm.2 Then, a plating resist 43 having a thickness of 20 μm was provided by developing with a 0.8% aqueous sodium carbonate solution (see FIG. 13D).
[0197]
(9) Next, the substrate is washed with 50 ° C. water, degreased, washed with 25 ° C. water, further washed with sulfuric acid, and then subjected to electrolytic plating under the following conditions to form a plating resist 43 non-formed portion. Then, an electrolytic copper plating film 44 having a thickness of 20 μm was formed (see FIG. 13E).
[Electrolytic plating solution]
Sulfuric acid 2.24 mol / l
Copper sulfate 0.26 mol / l
Additive 19.5 ml / l
(Manufactured by Atotech Japan, Kaparaside GL)
[Electrolytic plating conditions]
Current density 1 A / dm2
65 minutes
Temperature 22 ± 2 ° C
[0198]
(10) Next, after removing the plating resist 43 with 5% KOH, the electroless plating film under the plating resist 43 is dissolved and removed by etching with a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide. 36 and the upper-layer conductor circuit 45 (including the via hole 46) (see FIG. 14A).
[0199]
(11) Next, the substrate 30 on which the through holes 36 and the like are formed is immersed in an etching solution, and roughened surfaces 36a and 46a are formed on the surfaces of the through holes 36 and the upper layer conductor circuit (including the via holes 46). (See FIG. 14 (b)).
As an etchant, MEC Etch Bond manufactured by MEC was used.
[0200]
(12) Next, after preparing the resin composition for filling through-holes described in A above, within 24 hours after preparation by the following method, the wall surface has through holes 36 and via holes on one side of the substrate. In 46, layers of resin fillers 40 and 54 were formed.
That is, first, the resin composition for filling a through hole was pushed into the through hole using a squeegee and then dried at 100 ° C. for 20 minutes. Next, a mask having an opening corresponding to the via hole 46 is placed on the substrate, and the via hole 46 is filled with a resin composition for filling a through hole using a squeegee, at 100 ° C. for 20 minutes. Drying was performed.
In the same manner, the through hole filling resin composition was filled in the via hole 46 on the other surface of the substrate (see FIG. 14C).
[0201]
(13) Next, buffing was performed on both surfaces of the substrate after the processing of (12), and the surfaces of the layers of the resin fillers 40 and 54 exposed from the through holes 36 and the via holes 46 were flattened.
Next, the layers of the resin fillers 40 and 54 were cured by heat treatment at 100 ° C. for 1 hour and 150 ° C. for 1 hour (see FIG. 14D).
[0202]
(14) Next, a palladium catalyst (not shown) was applied to the surface of the interlayer resin insulation layer 50 and the exposed surfaces of the resin fillers 40 and 54 by performing the same treatment as in the above (6).
Next, an electroless plating process was performed under the same conditions as in (7) above, and an electroless plating film 56 was formed on the surface of the interlayer resin insulation layer 50 and the exposed surfaces of the resin fillers 40 and 54 (FIG. 15). (See (a)).
[0203]
(15) Next, a plating resist having a thickness of 20 μm was provided on the electroless plating film 56 using the same method as in (8) above (not shown). Furthermore, electrolytic plating was performed under the same conditions as in (9) above, and an electrolytic plating film 57 was formed on the plating resist non-forming portion. Thereafter, the plating resist and the electroless plating film 56 existing thereunder are removed, and a lid plating layer 58 composed of the electroless plating film 56 and the electrolytic plating film 57 is formed on the through hole 36 and the via hole 46. It formed (refer FIG.15 (b)).
[0204]
(16) Next, a roughened surface 58a was formed on the surface of the lid plating layer 58 using the etching solution (MEC etch bond) used in (11) above (see FIG. 15C).
(17) Next, by repeating the steps (3) to (7) above, an upper interlayer resin insulation layer 60 and a conductor circuit (including via holes 66) were further formed to obtain a multilayer wiring board ( (Refer FIG.15 (d)). In this step, no through hole was formed.
[0205]
(18) Next, in the same manner as in (16) and (17) of Example 1, a solder bump forming opening was formed, and a solder resist layer 60 having a solder pad 66 was formed on the bottom thereof (FIG. 16). (See (a) to (c)). The opening diameter of the solder bump forming openings is 80 μm, and the distance between adjacent solder bump forming openings is 150 μm.
[0206]
(19) Thereafter, on the solder resist layer 14, a mask having an opening with a diameter of 90 μm is placed on the portion facing all the solder bump forming openings, and a concave solder is formed using a piston press-fitting printer. Solder paste was printed in the bump forming openings.
In addition, the solder paste filled here contains a solder having a particle size of 5 to 20 μm in which Sn: Ag is mixed in a weight ratio of 96.5: 3.5, and the viscosity is adjusted to 200 Pa · s. It is.
Furthermore, after printing the solder paste, the solder paste layer on the solder resist layer 14 is pressed with a roller made of fluororesin with a pressing force of 0.3 MPa, so that the solder bump forming openings are completely filled with the solder paste. The voids in the bump forming openings were removed.
[0207]
(20) Next, of the solder paste filled in the above step (19), the portion of the solder paste raised from the surface of the solder resist layer is removed using a stainless steel squeegee, whereby the filled solder paste The surface was flattened, and the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer were flush.
Further, the filled solder paste was reflowed at 250 ° C.
[0208]
(21) Next, a mask having an opening with a diameter of 100 μm is placed on one side of the solder resist layer 14 facing the openings for forming all the solder bumps, and the solder paste is printed using a piston press-fitting printer. As a result, a solder paste layer was formed.
In addition, the solder paste filled here contains solder with a particle size of 5 to 20 μm, which is mainly mixed with Sn: Ag in a weight ratio of 96.5: 3.5, and its viscosity is adjusted to 250 Pa · s. It is.
[0209]
Further, a solder paste layer of Sn: Sb = 95.0: 5.0 was formed on the other surface of the solder resist layer 14 in the same manner as described above, and then a conductive pin 78 was attached.
[0210]
(22) Thereafter, the solder paste layer formed in the above step (21) is reflowed at 260 ° C., and further, flux cleaning is performed to provide a multilayer printed wiring board having solder bumps and PGA (Pin Grid Array). Was obtained (see FIG. 17).
[0211]
(Example 3)
A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 1 except that the following steps (1) to (4) were performed instead of the steps (18) to (21) in Example 1.
(1) After performing the steps (1) to (17) of Example 1, a solder paste was applied to the entire surface of the solder resist layer 14 using a rubber printing squeegee having a hardness of 90 °, The concave solder bump forming openings were completely filled with solder paste.
In addition, the solder paste filled here contains a solder having a particle size of 5 to 20 μm in which Sn: Ag is mixed in a weight ratio of 96.5: 3.5, and the viscosity is adjusted to 200 Pa · s. It is.
Further, after printing the solder paste, a pressing member made of a fluororesin is pressed on the entire surface of the solder resist layer 14 for 5 seconds with a pressing force of 0.5 MPa, and the solder bump forming openings are completely filled with the solder paste, The solder bump forming opening and the surrounding void were removed.
[0212]
(2) Next, among the solder paste applied in the step (1), the solder paste other than the solder paste filled in the solder bump forming openings is first removed using a stainless steel squeegee, By removing completely using the cleaning paper, the surface of the filled solder paste was flattened, and the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer were made flush.
[0213]
(3) On the next solder resist layer 14, a mask having an opening with a diameter of 100 μm is placed on the portion facing all the solder bump forming openings, and the solder paste is printed by a piston type press-fitting type printing machine. Thus, a solder paste layer was formed.
In addition, the solder paste filled here contains solder with a particle size of 5 to 20 μm, which is mainly mixed with Sn: Ag in a weight ratio of 96.5: 3.5, and its viscosity is adjusted to 250 Pa · s. It is.
[0214]
(4) Thereafter, the solder paste printed in the above steps (1) to (3) was reflowed at 250 ° C., and further flux cleaning was performed to obtain a multilayer printed wiring board provided with solder bumps (FIG. 11 (c)).
[0215]
Example 4
A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 2 except that the following steps (1) to (4) were performed instead of the steps (19) to (22) in Example 2.
(1) After performing the steps (1) to (18) of Example 2, a solder paste was applied to the entire surface of the solder resist layer 14 using a rubber printing squeegee having a hardness of 90 °, The concave solder bump forming openings were completely filled with solder paste.
In addition, the solder paste filled here contains a solder having a particle size of 5 to 20 μm in which Sn: Ag is mixed in a weight ratio of 96.5: 3.5, and the viscosity is adjusted to 200 Pa · s. It is.
Further, after solder paste printing, the solder paste layer on the solder resist layer 14 is pressed with a pressing force of 0.3 MPa using a roller made of a fluororesin, thereby completely filling the solder bump forming openings with the solder paste. At the same time, the solder bump forming opening and the surrounding voids were removed.
[0216]
(2) Next, among the solder paste applied in the step (1), the solder paste other than the solder paste filled in the solder bump forming openings is first removed using a stainless steel squeegee, By removing completely using the cleaning paper, the surface of the filled solder paste was flattened, and the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer were made flush.
Further, the filled solder paste was reflowed at 250 ° C.
[0217]
(3) Next, a mask having an opening of 100 μm in diameter is placed on one side of the solder resist layer 14 facing the openings for forming all solder bumps, and the solder paste is printed with a piston press-fitting printer. Thus, a solder paste layer was formed.
In addition, the solder paste filled here contains solder with a particle size of 5 to 20 μm, which is mainly mixed with Sn: Ag in a weight ratio of 96.5: 3.5, and its viscosity is adjusted to 250 Pa · s. It is.
[0218]
Further, a solder paste layer of Sn: Sb = 95.0: 5.0 was formed on the other surface of the solder resist layer 14 in the same manner as described above, and then a conductive pin 78 was attached.
[0219]
(4) Thereafter, the solder paste layer formed in the step (3) is reflowed at 260 ° C., and further, flux cleaning is performed to provide a multilayer printed wiring board having solder bumps and PGA (Pin Grid Array). Was obtained (see FIG. 17).
[0220]
(Example 5)
A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 1 except that the following steps (1) to (4) were performed instead of the steps (18) to (21) in Example 1.
(1) After performing the steps (1) to (17) of Example 1, a mask was placed on the solder resist layer 14, and a solder paste was applied using a rubber printing squeegee having a hardness of 90 °. Printing was performed, and the solder paste layer 1517 was formed on the solder resist layer around the solder bump formation opening, while the solder paste was completely filled into the concave solder bump formation opening (see FIG. 5A).
Note that about 5000 solder bump formation openings are formed in a 10 × 10 mm area at intervals of 150 μm formed by performing the same steps as (1) to (17) of Example 1. Such a region where about 5000 solder bump forming openings are formed is a solder bump. In this embodiment, there are a plurality of solder bump areas.
[0221]
In this step, the mask has an opening formed in a portion facing a 15 × 15 mm region that is 5 mm larger per side than a 10 × 10 mm solder bump area including about 5000 solder bump forming openings. Was used. Therefore, the mask used in this example has a plurality of openings formed in a portion facing the solder bump area.
In addition, the solder paste filled here contains mainly solder with a particle size of 5 to 20 μm mixed with Sn: Ag in a weight ratio of 96.5: 3.5, and the viscosity is adjusted to 200 Pa · s. It is.
Further, after printing the solder paste, a pressing member made of a fluororesin is pressed on the entire surface of the solder resist layer 14 for 5 seconds with a pressing force of 0.5 MPa, and the solder bump forming openings are completely filled with the solder paste, The solder bump forming opening and the surrounding void were removed.
[0222]
(2) Next, among the solder paste applied in the step (1), the solder paste other than the solder paste filled in the solder bump forming openings is first removed using a stainless steel squeegee, By removing completely using the cleaning paper, the surface of the filled solder paste was flattened, and the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer were made flush.
[0223]
(3) On the next solder resist layer 14, a mask having an opening with a diameter of 100 μm is placed on the portion facing all the solder bump forming openings, and the solder paste is printed by a piston type press-fitting type printing machine. Thus, a solder paste layer was formed.
In addition, the solder paste filled here contains solder with a particle size of 5 to 20 μm, which is mainly mixed with Sn: Ag in a weight ratio of 96.5: 3.5, and its viscosity is adjusted to 250 Pa · s. It is.
[0224]
(4) Thereafter, the solder paste printed in the above steps (1) to (3) was reflowed at 250 ° C., and further flux cleaning was performed to obtain a multilayer printed wiring board provided with solder bumps (FIG. 11 (c)).
[0225]
(Example 6)
A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 2 except that the following steps (1) to (4) were performed instead of the steps (19) to (22) in Example 2.
(1) After performing the steps (1) to (18) of Example 2, a mask is placed on the solder resist layer 14, and a solder paste is applied using a rubber printing squeegee having a hardness of 90 °. Printing was performed, and the solder paste layer 1517 was formed on the solder resist layer around the solder bump formation opening, while the solder paste was completely filled into the concave solder bump formation opening (see FIG. 5A).
In addition, about 5000 solder bump forming openings formed by performing the same steps as (1) to (18) of Example 2 are formed at an interval of 150 μm in an area of 10 × 10 mm. Such a region where about 5000 solder bump forming openings are formed is a solder bump. In this embodiment, there are a plurality of solder bump areas.
[0226]
In this step, the mask has an opening formed in a portion facing a 15 × 15 mm region that is 5 mm larger per side than a 10 × 10 mm solder bump area including about 5000 solder bump forming openings. Was used. Therefore, the mask used in this example has a plurality of openings formed in a portion facing the solder bump area.
In addition, the solder paste filled here contains a solder having a particle size of 5 to 20 μm in which Sn: Ag is mixed in a weight ratio of 96.5: 3.5, and its viscosity is adjusted to 200 Pa · s. It is.
Furthermore, after solder paste printing, the solder resist layer 14 is pressed with a pressing force of 0.3 MPa using a roller made of a fluororesin to completely fill the solder bump forming openings with the solder paste, and the solder bump formation. The voids in and around the opening were removed.
[0227]
(2) Next, among the solder paste applied in the step (1), the solder paste other than the solder paste filled in the solder bump forming openings is first removed using a stainless steel squeegee, By removing completely using the cleaning paper, the surface of the filled solder paste was flattened, and the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer were made flush.
Further, the filled solder paste was reflowed at 250 ° C.
[0228]
(3) Next, a mask having an opening with a diameter of 100 μm is placed on one side of the solder resist layer 14 on the part facing all the solder bump forming openings, and the solder paste is printed by a piston type press-fitting type printing machine. Thus, a solder paste layer was formed.
In addition, the solder paste filled here contains solder with a particle size of 5 to 20 μm, which is mainly mixed with Sn: Ag in a weight ratio of 96.5: 3.5, and its viscosity is adjusted to 250 Pa · s. It is.
[0229]
Further, a solder paste layer of Sn: Sb = 95.0: 5.0 was formed on the other surface of the solder resist layer 14 in the same manner as described above, and then a conductive pin 78 was attached.
[0230]
(4) Thereafter, the solder paste layer formed in the step (3) is reflowed at 260 ° C., and further, flux cleaning is performed to provide a multilayer printed wiring board having solder bumps and PGA (Pin Grid Array). Was obtained (see FIG. 17).
[0231]
(Example 7)
In Example 1, an opening for forming a solder bump having an opening diameter of 100 μm was formed in the step (16), and Sn: Ag was mixed at a weight ratio of 96.5: 3.5 in the step (18). A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 1 except that it contained solder having a particle diameter of 5 to 20 μm and was filled with a solder paste whose viscosity was adjusted to 250 Pa · s.
[0232]
(Example 8)
In Example 2, a solder bump forming opening having an opening diameter of 100 μm was formed in the step (18), and Sn: Ag was blended in a weight ratio of 96.5: 3.5 in the step (19). A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 2 except that it contained a solder having a particle size of 5 to 20 μm and was filled with a solder paste whose viscosity was adjusted to 250 Pa · s.
[0233]
Example 9
In Example 3, after forming an opening for forming a solder bump having an opening diameter of 100 μm in the step (1), Sn: Ag was mixed in a weight ratio of 96.5: 3.5, mainly a particle size of 5 to 20 μm. A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 3 except that a solder paste having a viscosity adjusted to 250 Pa · s was filled.
[0234]
(Example 10)
In Example 4, after forming an opening for forming a solder bump having an opening diameter of 100 μm in the step (1), Sn: Ag was mixed in a weight ratio of 96.5: 3.5, mainly a particle size of 5 to 20 μm. A multilayer printed wiring board was manufactured in the same manner as in Example 4 except that a solder paste whose viscosity was adjusted to 250 Pa · s was filled.
[0235]
(Example 11)
In Example 5, after forming an opening for forming a solder bump having an opening diameter of 100 μm in the step (1), Sn: Ag was mixed at a weight ratio of 96.5: 3.5, mainly a particle size of 5 to 20 μm. A multilayer printed wiring board was manufactured in the same manner as in Example 5 except that a solder paste whose viscosity was adjusted to 250 Pa · s was filled.
[0236]
Example 12
In Example 6, after forming an opening for forming a solder bump having an opening diameter of 100 μm in the step (1), Sn: Ag was mixed in a weight ratio of 96.5: 3.5, mainly a particle size of 5 to 20 μm. A multilayer printed wiring board was manufactured in the same manner as in Example 6 except that a solder paste whose viscosity was adjusted to 250 Pa · s was filled.
[0237]
(Comparative Example 1)
Instead of the steps (18) to (21) of the first embodiment, a solder paste layer is formed by one solder paste printing in all solder bump forming openings, and solder bumps are formed by reflowing. A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 1. Specifically, the following steps were performed.
[0238]
That is, on the solder resist layer on which the solder pads are formed, a mask having an opening with a diameter of 100 μm is placed on the portion facing all the solder bump forming openings, and the solder bump formation is performed using a piston press-fitting type printing machine. A solder paste was printed on the opening for forming a solder paste layer for forming solder bumps.
Thereafter, the solder paste layer was reflowed at 250 ° C., and further flux cleaning was performed to obtain a multilayer printed wiring board having solder bumps.
The solder paste used was the same as that used in the step (18) of Example 1.
[0239]
(Comparative Example 2)
Instead of the steps (19) to (22) of Example 2, a solder paste layer is formed by one solder paste printing in all solder bump forming openings, and solder bumps are formed by reflowing. A multilayer printed wiring board was produced in the same manner as in Example 2. Specifically, the following steps were performed.
[0240]
That is, on the solder resist layer on which the solder pads are formed, a mask having an opening with a diameter of 100 μm is placed on the portion facing all the solder bump forming openings, and the solder bump formation is performed using a piston press-fitting type printing machine. A solder paste was printed on the opening for forming a solder paste layer for forming solder bumps.
Thereafter, by attaching conductive pins to one side of the substrate on which the solder paste layer of Sn: Sb = 95.0: 5.0 was formed, and further reflowing the solder paste layer at 260 ° C., then performing flux cleaning, A multilayer printed wiring board provided with solder bumps and PGA was obtained.
The solder paste used was the same as that used in the step (21) of Example 2.
[0241]
Regarding the multilayer printed wiring boards obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2, the presence or absence of contamination on the surface of the solder resist layer, the presence or absence of voids in the solder bumps, and the observation and reliability of the solder bump shape and height The performance evaluation before and after the property test was performed using the following evaluation method. The results are shown in Table 1.
[0242]
Evaluation methods
(1) Presence / absence of voids in solder bumps, shape and height of solder bumps
The portion of the multilayer printed wiring board where the solder bumps were formed was observed with X-rays to evaluate the presence of voids, the height of the solder bumps from the solder resist layer was measured, and the shape was observed. In addition, about the shape, what was hemispherical was set to (circle), and what was not so was set to x.
[0243]
(2) Reliability test
After leaving for 1000 hours under conditions of 135 ° C. and 85% relative humidity, the following continuity test was performed, and the printed wiring board was cut at the portion where the solder bumps were formed, and the state of the solder bumps was observed. Those that were not different from those in the reliability test were marked with ◯, and those with cracks observed were marked with ×.
[0244]
(3) Continuity test
After the multilayer printed wiring board was manufactured, a continuity test was performed before and after the reliability test, and the continuity state was evaluated from the results displayed on the monitor. Those without short-circuiting and disconnection were marked with ◯, and those with short-circuiting and breaking were marked with ×.
[0245]
[Table 1]
Figure 0004514309
[0246]
As shown in Table 1, in the multilayer printed wiring boards of Examples 1 to 12, no voids were observed in the solder bumps, the height and shape of the solder bumps were substantially uniform, and the surface of the solder resist layer was also solder paste. It was not contaminated with. Further, there was no short circuit between the solder bumps, and there was no problem in the continuity test conducted before and after the reliability test, and no cracks or peeling were found after the reliability test.
Also, when the solder paste printed in the second solder paste printing process is sequentially changed in the range of 150 to 350 Pa · s and solder bumps are formed using the same method as in Example 1, the desired shape is also obtained. Solder bumps could be formed.
[0247]
On the other hand, in the multilayer printed wiring board of Comparative Example 1, since only the solder paste having a low viscosity is printed in one printing process, no void is formed on the solder bump, but the height is also compared with Example 1. The variation was large and the shape was not uniform. Further, the surface of the solder resist layer was contaminated with the solder paste. This was presumed to be because the solder paste wraps around the back of the mask during printing.
Further, regarding the continuity test, there was no particular problem after the formation of the solder bumps, but disconnection or short circuit occurred after the reliability test. Moreover, when the cross section of the solder bump of the part confirmed to be disconnected was observed, cracking and peeling were caused.
[0248]
Further, in the multilayer printed wiring board of Comparative Example 2, only the solder paste having a high viscosity is printed in one printing process, so that the surface of the solder resist layer was hardly contaminated, but many of the solder bumps. These voids were formed, and the height was much more varied than in Example 2, and the shape was not uniform.
Further, regarding the continuity test, there was no particular problem after the formation of the solder bumps, but disconnection or short circuit occurred after the reliability test. Moreover, when the cross section of the solder bump of the part confirmed to be disconnected was observed, many cracks and peeling occurred as compared with Comparative Example 1. This was presumed to have been induced from voids in the solder bumps.
[0249]
【The invention's effect】
Since the manufacturing method of the multilayer printed wiring board of the first to third inventions has the above-described configuration, it has a uniform shape and height, has no defects such as voids, and has no short circuit between them. Bumps can be formed, and a printed wiring board excellent in connectivity and reliability can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1D are partial cross-sectional views schematically showing steps (a) to (d) in a method for producing a multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention.
FIGS. 2A to 2B are partial cross-sectional views schematically showing an example of a method of printing a solder paste in the method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the first aspect of the present invention. FIGS.
FIGS. 3A to 3D are partial cross-sectional views schematically showing steps (a) to (d) in the method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the second aspect of the present invention. FIGS.
FIG. 4A is a plan view schematically showing an example of a multilayer printed wiring board manufactured by the manufacturing method of the third aspect of the present invention, and FIG. 4B is a multilayer printed wiring board shown in FIG. FIG.
FIGS. 5A to 5D are partial cross-sectional views schematically showing steps (a) to (d) in the method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the third aspect of the present invention. FIGS.
FIG. 6 is a plan view schematically showing a part of a process of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the third aspect of the present invention.
7A to 7D are cross-sectional views showing a part of the steps of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views showing a part of the process of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views illustrating a part of the steps of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 10A to 10C are cross-sectional views illustrating a part of the steps of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 11A to 11C are cross-sectional views illustrating a part of the steps of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
12 (a) to 12 (e) are cross-sectional views showing a part of the steps of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIGS. 13A to 13E are cross-sectional views showing a part of the steps of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
FIGS. 14A to 14D are cross-sectional views illustrating a part of the process of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIGS. 15A to 15D are cross-sectional views illustrating a part of the process of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention. FIGS.
16 (a) to 16 (c) are cross-sectional views showing a part of the steps of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing an example of a multilayer printed wiring board obtained by the manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 30 substrate
8, 32 Copper foil
4, 34 Lower layer conductor circuit
9, 36 Through hole
6, 52 Openings for via holes
12, 42 Thin film conductor layer (electroless plating film)
3, 43 Plating resist
13, 44 Electrolytic plating film
2, 50 interlayer resin insulation layer
10, 54 Resin filler
58 Lid plating layer
14, 70 Solder resist layer
17, 76 Solder bump
78 Conductive pin

Claims (7)

導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、前記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、前記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、前記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)1回以上の半田ペーストの印刷を行い、凹形状の半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する前記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)前記(a)および(b)の工程を経ることにより充填された半田ぺーストの表面を平坦にする半田ペースト平坦化工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う前記第二の半田ペースト印刷工程。
After the interlayer resin insulating layer and the conductor circuit are laminated on the substrate on which the conductor circuit is formed, a solder resist layer having a plurality of solder bump formation openings is provided on the uppermost conductor circuit, and the solder bump formation is performed. A method of manufacturing a multilayer printed wiring board in which a solder paste is printed on an opening for forming a solder bump,
When the solder paste is printed by performing the following steps (a) to (d) including at least the first solder paste printing step and the second solder paste printing step, printing is performed in the first solder paste printing step. A method for producing a multilayer printed wiring board , wherein the viscosity of the solder paste to be printed is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step .
(A) perform the printing of more than the solder paste once, the first solder paste printing step of filling the solder paste into concave openings for forming solder bumps,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste flattening step for flattening the surface of the solder paste filled through the steps (a) and (b); and
; (D) the second solder paste printing step of performing printing of one or more solder paste.
前記第一の半田ペースト印刷工程において、前記ソルダーレジスト層上に、前記半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷する請求項1に記載の多層プリント配線板の製造方法。  2. The multilayer according to claim 1, wherein, in the first solder paste printing step, a solder paste is printed after placing a mask having an opening in a portion facing the solder bump forming opening on the solder resist layer. A method for manufacturing a printed wiring board. 導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、前記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、前記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、前記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)1回以上の半田ペーストの印刷で、ソルダーレジスト層の表面全体に半田ペーストを塗布し、半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する前記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを除去し、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする半田ペースト除去工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う前記第二の半田ペースト印刷工程。
After the interlayer resin insulating layer and the conductor circuit are laminated on the substrate on which the conductor circuit is formed, a solder resist layer having a plurality of solder bump formation openings is provided on the uppermost conductor circuit, and the solder bump formation is performed. A method of manufacturing a multilayer printed wiring board in which a solder paste is printed on an opening for forming a solder bump,
When the solder paste is printed by performing the following steps (a) to (d) including at least the first solder paste printing step and the second solder paste printing step, printing is performed in the first solder paste printing step. A method for producing a multilayer printed wiring board , wherein the viscosity of the solder paste to be printed is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step .
(A) in printing one or more solder paste, the solder paste is applied to the entire surface of the solder resist layer, the first solder paste printing step of filling the solder paste into the openings for forming solder bumps,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste removing step of removing solder paste other than the solder paste filled in the opening for forming solder bumps so that the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other;
; (D) the second solder paste printing step of performing printing of one or more solder paste.
導体回路を形成した基板上に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを積層形成した後、最上層の導体回路上に、複数の半田バンプ形成用開口を有するソルダーレジスト層を設け、前記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを印刷して半田バンプを形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
少なくとも第一の半田ペースト印刷工程および第二の半田ペースト印刷工程を含む下記(a)〜(d)の工程を行うことにより、半田ペーストを印刷する際、前記第一の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度が、前記第二の半田ペースト印刷工程で印刷する半田ペーストの粘度よりも低いことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
(a)ソルダーレジスト層上の複数の半田バンプ形成用開口を含む一定領域に、一回以上半田ペーストを印刷し、前記半田バンプ形成用開口に半田ペーストを充填する前記第一の半田ペースト印刷工程、
(b)ソルダーレジスト層上の半田ペースト層の表面全体または表面の一部をプレスする半田ペーストプレス工程、
(c)半田バンプ形成用開口に充填した半田ペースト以外の半田ペーストを除去し、半田ペーストの表面とソルダーレジスト層の表面とを略同一平面とする半田ペースト除去工程、および、
(d)1回以上の半田ペーストの印刷を行う前記第二の半田ペースト印刷工程。
After the interlayer resin insulating layer and the conductor circuit are laminated on the substrate on which the conductor circuit is formed, a solder resist layer having a plurality of solder bump formation openings is provided on the uppermost conductor circuit, and the solder bump formation is performed. A method of manufacturing a multilayer printed wiring board in which a solder paste is printed on an opening for forming a solder bump,
When the solder paste is printed by performing the following steps (a) to (d) including at least the first solder paste printing step and the second solder paste printing step, printing is performed in the first solder paste printing step. A method for producing a multilayer printed wiring board , wherein the viscosity of the solder paste to be printed is lower than the viscosity of the solder paste printed in the second solder paste printing step .
(A) the constant region including a plurality of openings for forming solder bumps on the solder resist layer, and printed more than once solder paste, the first solder paste printing step of filling the solder paste into the openings for forming solder bumps ,
(B) a solder paste pressing step of pressing the entire surface or a part of the surface of the solder paste layer on the solder resist layer;
(C) a solder paste removing step of removing solder paste other than the solder paste filled in the opening for forming solder bumps so that the surface of the solder paste and the surface of the solder resist layer are substantially flush with each other;
; (D) the second solder paste printing step of performing printing of one or more solder paste.
前記第一の半田ペースト印刷工程において、前記ソルダーレジスト層上に、複数の半田バンプ形成用開口を含む一定領域に対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷する請求項4に記載の多層プリント配線板の製造方法。  The solder paste is printed on the solder resist layer after placing a mask having an opening in a portion facing a certain region including a plurality of solder bump forming openings on the solder resist layer in the first solder paste printing step. 5. A method for producing a multilayer printed wiring board according to 4. 前記第二の半田ペースト印刷工程において、前記ソルダーレジスト層上に、前記半田バンプ形成用開口に対向する部分に開口を有するマスクを載置した後、半田ペーストを印刷する請求項1〜5のいずれか1に記載の多層プリント配線板の製造方法。  6. The solder paste is printed in the second solder paste printing step, after placing a mask having an opening in a portion facing the solder bump forming opening on the solder resist layer. A method for producing a multilayer printed wiring board according to claim 1. 前記第一の半田ペースト印刷工程において、
1回目の半田ペーストの印刷で、その底面に窪みを有する半田バンプ形成用開口のみに、その窪み部分が充填される程度に半田ペーストを印刷し、
2回目の半田ペーストの印刷で、凹形状の半田バンプ形成用開口を完全に充填するように、ソルダーレジスト層の表面全体に半田ペーストを塗布する請求項1〜6のいずれか1に記載の多層プリント配線板の製造方法。
In the first solder paste printing step,
In the first printing of the solder paste, the solder paste is printed to such an extent that only the opening for forming the solder bump having the depression on the bottom surface is filled with the depression.
The multilayer according to any one of claims 1 to 6, wherein the solder paste is applied to the entire surface of the solder resist layer so as to completely fill the concave solder bump forming openings in the second solder paste printing. A method for manufacturing a printed wiring board.
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