JP4542201B2 - コアレス配線基板の製造方法 - Google Patents
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コア基板を有さず、樹脂材料からなる誘電体層と導体層とが交互に積層されたコアレス配線基板の製造方法であって、
補強基板上に、表面に金属粗化処理が施された剥離可能な金属箔が配置されている金属箔付き補強基板を準備する工程と、
配線基板の一方の主面をなす第1誘電体層となるべき第1樹脂シートを、金属箔を覆い囲む形で形成する第1シート形成工程と、
第1樹脂シート上に金属パターン及び樹脂シートを交互に積層して、配線基板となるべき配線積層部を金属箔上に含む積層シート体を得る積層シート体形成工程と、
配線積層部とその周囲部との境界に沿って積層シート体を補強基板ごと切断して該周囲部を除去する周囲部切除工程と、
配線積層部と補強基板とを分離する分離工程と、
配線積層部に付着している金属箔を除去して、金属箔の粗化表面に対応する表面粗さに形成された第1誘電体層の粗化表面を露呈させる金属箔除去工程と、
をこの順に含むことを特徴とする。
この場合、金属箔付き補強基板を準備する工程において、金属粗化処理が施された金属箔が、半硬化状態の下地樹脂シートと密着するように配置することができる。
また、金属箔の粗化表面は、JIS−B−0601に規定する十点平均粗さ(Rz)で5μm以上15μm以下であるようにすることもできる。
また、金属箔除去工程の後に、第1誘電体層に開口を形成する工程と、開口の開口底の樹脂残渣を除去するデスミア工程と、を含み、金属箔の粗化表面における表面粗さに対応して、第1誘電体層の粗化表面における表面粗さがJIS−B−0601に規定する十点平均粗さ(Rz)で5μm以上15μm以下とされるようにすることもできる。
さらに、積層シート体の周囲部を除去して金属箔の外縁を露出させる工程を備えるようにすることもできる。
さらに、金属箔は、金属メッキを介して2枚の銅箔を密着させた金属箔密着体を構成しており、分離工程では、銅箔の一方と他方との界面にて剥離することにより、積層シート体における金属箔密着体上の領域である配線積層部を銅箔の一方が付着した状態で補強基板から分離する工程を備えるようにすることもできる。
本発明に係るコアレス配線基板の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、コアレス配線基板1の断面構造を概略的に表す要部拡大図である。コアレス配線基板1は、誘電体層B1〜B5と導体層M1〜M4とが交互に積層された配線積層部Lを主体に構成されている。
本発明に係るコアレス配線基板の製造方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図2〜図6は、コアレス配線基板1の製造工程を表す工程図である。この製造方法は、簡略に説明すると、補強基板3上に積層シート体SS(配線積層部L)を周知のビルドアップ法によって形成し、その後、配線積層部Lを補強基板3から剥離することで製造を容易とするものである。また、補強基板3の両面に同時に配線積層部Lを形成できるので量産が容易である。以下、各工程について詳細な説明を行う。
下地シート形成工程では、図2に示すように、製造時の補強のための補強基板3上に下地樹脂シート31を形成する。補強基板3は、特には限定されないが、例えば耐熱性樹脂板(例えばビスマレイミド−トリアジン樹脂板)や繊維強化樹脂板(例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂)等を用いることができる。また、下地樹脂シート31は、後述する他の樹脂シートS1〜S5と同様に、主にエポキシ樹脂等の高分子材料からなり、真空ラミネートによって補強基板3の主面に形成される。なお、図2では補強基板3の一方の主面のみを示しているが、本工程において下地樹脂シート31は補強基板3の両面に形成される。
密着金属箔配置工程では、図2に示すように、密着Cu箔4を下地樹脂シート31上に主面31aに包含される形で配置する。密着Cu箔4は、2枚のCu箔4a,4bが例えばCr薄メッキを介して密着したものであり、剥離可能なものである。また、密着Cu箔4は、Cu粗化処理によって表面が粗化されている。Cu粗化処理は、例えば無機酸と銅酸化剤を含む粗化剤等を用いて行うことができる。このような表面粗化された密着Cu箔4は、本工程の前に、密着Cu箔(粗化前)に対してCu粗化処理を施すことで得ることができる(金属粗化処理工程)。
第1シート形成工程では、図2に示すように、密着Cu箔4を覆い囲む形で第1樹脂シートS1を形成して、第1樹脂シートS1と下地樹脂シート31の間に密着Cu箔4を封止する。ここで、第1樹脂シートS1は、コアレス配線基板1の主面MP1をなす第1誘電体層B1となるべき部分を密着Cu箔4上に含むものである。また、第1樹脂シートS1は、真空ラミネートにより形成される。このように、密着Cu箔4が第1樹脂シートS1と下地樹脂シート31の間に封止され、且つ、第1樹脂シートS1が表面粗化された密着Cu箔4に密着すること(アンカー効果)で、以後の工程で密着Cu箔4が第1樹脂シートS1及び下地樹脂シート31から剥がれることなく積層シート体SS(配線積層部L)を良好に得ることができる。
積層シート体形成工程では、図3に示すように、第1樹脂シートS1上に金属パターン(導体層M1〜M4)及び樹脂シートS2〜S5(誘電体層B2〜B5を含む)を交互に積層して積層シート体SSを得る。このような金属パターンと樹脂シートの積層は、周知のビルドアップ法により行うことができる(補強基板3の両面にビルドアップする)。これによって得られる積層シート体SSは、コアレス配線基板1となるべき配線積層部Lを密着Cu箔4上に含むものとなる。また、積層シート体SSの上面はコアレス配線基板1の裏面MP2に相当し、第5樹脂シートS5には開口13aが形成され、その内部にはパッド25が露出している。なお、配線積層部Lは、コアレス配線基板1となるブロックが複数個配列したものとして構成される。
周囲部切除工程では、図4に示すように、配線積層部Lとその周囲部Eとの境界Vに沿って積層シート体SSを補強基板3ごと切断して周囲部Eを除去する。境界Vは密着Cu箔4の外縁に沿って(若しくはそれよりも内側に)存在し、切断により周囲部Eが除去されると、第1樹脂シートS1に封止されていた密着Cu箔4の外縁(外縁側が切除された場合は新たな外縁)が現れる。すなわち、周囲部Eの除去により第1樹脂シートS1と下地樹脂シート31の密着部分が失われるので、配線積層部Lと補強基板3(及び下地樹脂シート31)とは、積層方向において密着Cu箔4のみを介して連接した状態となる。
剥離工程では、図5に示すように、配線積層部Lと補強基板3とを密着Cu箔4の界面(Cu箔4aとCu箔4bの界面)にて剥離する。以上のような製造方法によれば、補強基板3への密着性が要求される積層シート体SSの形成工程(工程4)と、補強基板3からの剥離容易性が要求される配線積層部Lの剥離工程(工程6)とを、どちらも良好に行うことができるので、製造が容易である。
金属箔除去工程では、図6に示すように、配線積層部Lに付着しているCu箔4aを除去して第1誘電体層B1を露呈させる。Cu箔4aの除去は、例えば過酸化水素水−硫酸系のエッチング液を用いた化学エッチングにより行う。ここで、Cu箔4aの第1誘電体層B1と密着する面は上述のように粗化処理が施されているので、Cu箔4aの除去により現れる第1誘電体層B1の面(主面MP1)も十分な粗度を有するものとなる。具体的には、本工程後の第1誘電体層B1の表面粗さは、JIS−B−0601に規定する算術平均粗さ(Ra)で0.5μm以上(好ましくは0.7μm以上)1.5μm以下(好ましくは1.1μm以下)程度とされる。または、JIS−B−0601に規定する十点平均粗さ(Rz)で5μm以上(好ましくは8μm以上)15μm以下(好ましくは11μm以下)程度とされる。かかる範囲を下回ると、製造後のコアレス配線基板1の主面MP1におけるアンダーフィル材の流れ性が不良となってボイド等を発生させるおそれがある。また、アンダーフィル材と第1誘電体層(ソルダーレジスト層)B1との密着性が悪くなる。他方、かかる範囲を上回ると、Ni/Auメッキ時にメッキダレ不良が発生する。また、アンダーフィル材の流れ性が過度となり、充填性が悪くなるおそれがある。
レーザ開口工程では、図6に示すように、レーザによって第1誘電体層B1に開口11aを穿設する。開口11aは、第1誘電体層B1下に形成されたパッド21に当たる位置に穿設され、その底部にはパッド21が露出する。このようなレーザによる開口11aを穿設には、CO2レーザ,UVレーザやYAGレーザ等が用いられる。
デスミア工程では、開口11a底(パッド21表面)の樹脂残渣(スミア)を除去する。デスミア処理は、過マンガン酸カリウム等の薬液やO2プラズマにより行う。ここで、上述したように工程7(金属箔除去工程)のCu箔4a除去により現れる第1誘電体層B1の面(主面MP1)は十分な粗度を有するものであるため、本工程のデスミア処理では、第1誘電体層B1表面の粗化を目的とする必要がなく、パッド21表面のスミア除去のみを目的とすれば良い。すなわち、デスミア処理によって、第1誘電体層B1の表面粗度と開口11a内のスミア除去とを同時に制御する必要がなくなるため、工程管理が容易となるのである。なお、パッド21表面のスミア除去を目的としたデスミア処理では、第1誘電体層B1の表面は多少粗化されるものの、本工程の前後で第1誘電体層B1の表面粗度はほとんど変化しない。
デスミア工程(工程9)後には、パッド21,25の表面にNi−Auメッキが施される。そして、配線積層部Lは、コアレス配線基板1となるブロック毎に切り分けられ、パッド21には半田バンプ9(Sn/Pb等)が形成される。その後、スティフナ−STが主面MP1に接着され、電気的検査,外観検査等の所定の検査を経て、図7に示すコアレス配線基板100が完成する。
B1〜B5 誘電体層
M1〜M4 導体層
3 補強基板
4 密着金属箔
31 下地樹脂シート
S1 第1樹脂シート
S1〜S5 樹脂シート
SS 積層シート体
L 配線積層部
E 周囲部
ST スティフナ−
100 コアレス配線基板(スティフナ−付)
Claims (6)
- コア基板を有さず、樹脂材料からなる誘電体層と導体層とが交互に積層されたコアレス配線基板の製造方法であって、
補強基板上に、表面に金属粗化処理が施された剥離可能な金属箔が配置されている金属箔付き補強基板を準備する工程と、
前記配線基板の一方の主面をなす第1誘電体層となるべき第1樹脂シートを、前記金属箔を覆い囲む形で形成する第1シート形成工程と、
前記第1樹脂シート上に金属パターン及び樹脂シートを交互に積層して、前記配線基板となるべき配線積層部を前記金属箔上に含む積層シート体を得る積層シート体形成工程と、
前記配線積層部とその周囲部との境界に沿って前記積層シート体を前記補強基板ごと切断して該周囲部を除去する周囲部切除工程と、
前記配線積層部と前記補強基板とを分離する分離工程と、
前記配線積層部に付着している前記金属箔を除去して、前記金属箔の粗化表面に対応する表面粗さに形成された前記第1誘電体層の粗化表面を露呈させる金属箔除去工程と、
をこの順に含むことを特徴とするコアレス配線基板の製造方法。 - 請求項1に記載のコアレス配線基板の製造方法であって、さらに、
前記金属箔付き補強基板を準備する工程において、金属粗化処理が施された前記金属箔が、半硬化状態の下地樹脂シートと密着するように配置されることを特徴とするコアレス配線基板の製造方法。 - 請求項1又は2に記載のコアレス配線基板の製造方法であって、さらに、
前記金属箔の粗化表面は、JIS−B−0601に規定する十点平均粗さ(Rz)で5μm以上15μm以下であることを特徴とするコアレス配線基板の製造方法。 - 請求項3に記載のコアレス配線基板の製造方法であって、さらに、
前記金属箔除去工程の後に、前記第1誘電体層に開口を形成する工程と、
前記開口の開口底の樹脂残渣を除去するデスミア工程と、
を含み、
前記金属箔の粗化表面における表面粗さに対応して、前記第1誘電体層の粗化表面における表面粗さがJIS−B−0601に規定する十点平均粗さ(Rz)で5μm以上15μm以下とされていることを特徴とするコアレス配線基板の製造方法。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のコアレス配線基板の製造方法であって、さらに、
前記積層シート体の周囲部を除去して前記金属箔の外縁を露出させる工程を備えることを特徴とするコアレス配線基板の製造方法。 - 請求項5に記載のコアレス配線基板の製造方法であって、さらに、
前記金属箔は、金属メッキを介して2枚の銅箔を密着させた金属箔密着体を構成しており、前記分離工程では、前記銅箔の一方と他方との界面にて剥離することにより、前記積層シート体における前記金属箔密着体上の領域である前記配線積層部を前記銅箔の一方が付着した状態で前記補強基板から分離する工程を備えることを特徴とするコアレス配線基板の製造方法。
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