(57)【要約】【課題】極小径の貫通穴を加工精度よく、品質の劣化がなく、コストを抑えて生産効率よく形成可能なプリント基板の製造方法の提供。【解決手段】絶縁基材１ａの両面に銅層１ｂを有するプリント基板材料１の両面に、銅層に極小径の開口部を含む、開口部を形成用の第１の開口部２ａを有する、第１のレジストマスク２を形成する工程、第１の開口部から露出している銅層にエッチング加工を施して、絶縁基材を露出させる工程、第１のレジストマスクを除去する工程、プリント基板材料の両面に、第１の開口部よりも僅かに大きな第２の開口部３ａを有する、第２のレジストマスク３を形成する工程、第２のレジストマスクと第２の開口部から露出する銅層をブラスト加工用マスクに用いて、銅層の開口部１ｂ−１から露出する絶縁基材にブラスト加工を施して貫通穴１ａ−２を形成する工程、第２のレジストマスクを除去する工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材の両面に銅層を有するプリント基板材料を準備する工程と、
前記プリント基板材料の両面にレジスト層を形成し、前記プリント基板材料の所定位置における両側の前記銅層に極小径の開口部を含む、所定径の開口部を形成するための第１の開口部を有する、第１のレジストマスクを形成する工程と、
前記第１のレジストマスクの前記第１の開口部から露出している部位における前記銅層にエッチング加工を施して溶解除去し、前記絶縁基材を露出させる工程と、
前記第１のレジストマスクを除去する工程と、
前記プリント基板材料の両面にレジスト層を形成し、前記第１のレジストマスクの前記第１の開口部を形成した位置に、径が該第１の開口部よりも僅かに大きな第２の開口部を有する、第２のレジストマスクを形成する工程と、
前記第２のレジストマスクと該第２のレジストマスクの前記第２の開口部から露出している部位における前記銅層をブラスト加工用マスクとして用いて、前記銅層の開口部から露出している部位における前記絶縁基材にブラスト加工を施して貫通穴を形成する工程と、
前記第２のレジストマスクを除去する工程、
を含むことを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項２】
前記第２のレジストマスクの形成に用いるレジスト層には、前記第１のレジストマスクの形成に用いるレジスト層よりも層厚が厚いものを用いることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁基材を露出させる工程と前記第１のレジストマスクを除去する工程との間に、前記絶縁基材を露出させるエッチング加工に用いた前記第１のレジストマスクを、さらにブラスト加工用マスクとして用いて、前記第１のレジストマスクの前記第１の開口部及び前記銅層の開口部から露出している部位における前記絶縁基材にブラスト加工を施して凹部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極小径の貫通穴を有するプリント基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高機能化や小型化、薄型化が進む中で、半導体パッケージの小型化、多ピン化、外部端子のファインピッチ化が求められており、高密度配線基板への要求はますます強くなっている。このため、ＬＳＩ（large Scale Integration:大規模集積回路）を直接プリント基板に実装したり、あるいはＣＳＰ（Chip Size Package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）をプリント基板に実装したりするようになってきた。
そして、プリント基板に対しても、高密度化に対応するために、配線ピッチが狭いファインピッチ化と、層間接続等のための貫通穴径の極小化の要求が増えてきている。
従来、プリント基板における極小径の貫通穴の形成は、通常、プリント基板材料において絶縁基材の両面に備わる銅層のうち、片側の銅層をエッチングして極小径の開口部を設け、次いで、銅層の開口部から露出した絶縁基材に対しレーザ加工で、１穴ずつ貫通穴を形成することによって行っていた（例えば、次の特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３５１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、レーザ加工で１穴ずつ貫通穴を形成するのでは、多列配列されたプリント基板を製造するような場合や、一つのプリント基板に多数の貫通穴をあける必要がある場合、加工時間が長くかかり、生産性が悪くコスト高となってしまう。また、レーザ加工で極小径の貫通穴を形成した場合、加工端面が炭化して、導電性を有してしまう虞がある。
【０００５】
また、従来、プリント基板に貫通穴を形成するためのその他の方法としては、ドリル加工やルータ加工による方法、プレス加工による方法等が知られている。
しかし、ドリル加工やルータ加工による方法は、レーザ加工方法と同様、貫通穴を１穴ずつ形成することになるため、生産性が悪い。また、極小径の貫通穴を形成するためにはドリルやルータの径も極小化したものを用いる必要があるが、ドリルやルータの径が細いと、折れや破損の虞が高くなる。しかも、ドリル加工やルータ加工では、回転するドリルやルータが振動によって振れが生じ易いために、極小径の貫通穴を高精度に加工することが難しい。尚、本願では、「極小径」とは、概ねφ５０μｍ以下であって、主に、φ２０〜φ４０μｍの貫通穴の穴径の大きさを指す。
【０００６】
また、プレス加工に用いる精密金型は高額である上、貫通穴の大きさや位置が異なるごとに対応した別個の精密金型が必要となる。このため、プレス加工で極小径の貫通穴を形成すると、莫大な製造コストがかかる。しかも、極小径の貫通穴を形成するための金型部の折れや破損の虞が高くなる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、極小径の貫通穴を加工精度よく、品質の劣化がなく、コストを抑えて生産効率よく形成することの可能なプリント基板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明によるプリント基板の製造方法は、絶縁基材の両面に銅層を有するプリント基板材料を準備する工程と、前記プリント基板材料の両面に第１のレジスト層を形成し、前記プリント基板材料の所定位置における両側の前記銅層に極小径の開口部を含む、所定径の開口部を形成するための第１の開口部を有する、第１のレジストマスクを形成する工程と、
前記第１のレジストマスクの前記第１の開口部から露出している部位における前記銅層にエッチング加工を施して溶解除去し、前記絶縁基材を露出させる工程と、前記第１のレジストマスクを除去する工程と、前記プリント基板材料の両面に第２のレジスト層を形成し、前記第１のレジストマスクの前記第１の開口部を形成した位置に、径が該第１の開口部よりも僅かに大きな第２の開口部を有する、第２のレジストマスクを形成する工程と、前記第２のレジストマスクと該第２のレジストマスクの前記第２の開口部から露出している部位における前記銅層をブラスト加工用マスクとして用いて、前記銅層の開口部から露出している部位における前記絶縁基材にブラスト加工を施して貫通穴を形成する工程と、前記第２のレジストマスクを除去する工程、を含むことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明のプリント基板の製造方法においては、前記第２のレジストマスクの形成に用いる第２のレジスト層には、前記第１のレジストマスクの形成に用いる第１のレジスト層よりも厚いものを用いるのが好ましい。
【００１０】
また、本発明のプリント基板の製造方法においては、前記絶縁基材を露出させる工程と前記第１のレジストマスクを除去する工程との間に、前記絶縁基材を露出させるエッチング加工に用いた前記第１のレジストマスクを、さらにブラスト加工用マスクとして用いて、前記第１のレジストマスクの前記第１の開口部及び前記銅層の開口部から露出している部位における前記絶縁基材にブラスト加工を施して凹部を形成する工程を含むのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、極小径の貫通穴を加工精度よく、品質の劣化がなく、コストを抑えて生産効率よく形成することの可能なプリント基板の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるプリント基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかるプリント基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【図３】比較例にかかるプリント基板の製造工程の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態の説明に先立ち、本発明のプリント基板の製造方法の導出過程及びその作用効果について説明する。
上述のように、従来、プリント基板における極小径の貫通穴の形成には、銅層をエッチングして極小径の開口部を設け、露出した絶縁基材に対しレーザ加工する方法があるが、加工時間が長くかかり、生産性が悪くコスト高となり、しかも、加工端面が炭化して、導電性を有してしまう虞等の問題がある。また、その他の貫通穴を形成する方法として、ドリル加工やルータ加工による方法や、プレス加工による方法があるが、ドリル加工やルータ加工による方法には、生産性が悪いことに加えて、ドリルやルータの折れや破損、加工精度の問題があり、プレス加工による方法には、金型のコストや、極小径の貫通穴を形成するための金型部の折れや破損の虞等の問題がある。
【００１４】
ここで、本件発明者は、絶縁基材に対する極小径の貫通穴の形成にブラスト加工を用いることを着想し、考察及び検討した。
ブラスト加工は、プリント基板材料における加工対象部位のみを露出させるようにレジストマスクで覆った状態にして、微細砥粒を圧縮エアで高速噴射して加工対象部位の基板を除去する加工方法である。
本発明者が、他の加工方法と比較検討したところ、ブラスト加工は、レーザ加工とは異なり加工面の炭化がなく、ドリル加工とは異なり、極小径の貫通穴を精度よく加工でき、また、複数の貫通穴を同時形成でき、さらに、プレス加工とは異なり設計の自由度も広く、製造コストも低減できることが判明した。
より詳しくは、絶縁基材に対する極小径の貫通穴の形成をブラスト加工で行うようにすれば、レーザ加工で極小径の貫通穴を形成する場合における、加工端面が炭化して導電性を有してしまう虞がない。また、複数の貫通穴を同時に形成できるため、生産性が高く、コストを低減することができる。
また、ドリル加工やルータ加工で極小径の貫通穴を形成する場合における、ドリルやルータの折れや破損の虞がなく、回転するドリルやルータが振動によって偏心することがないため、極小径の貫通穴を高精度に加工し易い。
また、プレス加工で極小径の貫通穴を形成する場合における、金型部の折れや破損の虞もなく、貫通穴の大きさや位置が異なるごとに対応した別個の精密金型も不要となる。
【００１５】
また、本発明者が、さらに検討したところ、極小径の貫通穴の形成にブラスト加工を用いる場合には、次のような課題があることも判明した。
ブラスト加工では、加工対象以外の部位にレジストマスクを形成したプリント基板材料に対し、微細砥粒を圧縮エアで高速噴射して加工対象部位のプリント基板材料を除去するが、加工の際に砥粒がレジストマスクに衝突することで、露出面のプリント基板材料とともにレジストマスクも削り取られる。このため、微細砥粒の噴射時間が長時間に及ぶと、レジストマスクで覆われていた部位のプリント基板材料が露出し、微細砥粒が衝突することで削り取られてしまい、プリント基板としての製品の品質が悪くなる虞がある。
ブラスト加工において、レジストマスクで覆われている部位を露出させることなく、極小径の貫通穴を形成するための方策としては、加工対象以外の部位に形成するレジストマスクに用いるレジスト層の層厚を厚くすることが考えられる。
しかし、レジスト層の層厚を厚くすると、露光及び現像を経てレジスト層に形成されるマスク形状の加工精度及びマスク形成の信頼度が低下し、その結果、ブラスト加工により形成される極小径の貫通穴の加工精度及び歩留りが低下してしまう。
【００１６】
このような夫々の加工方法における問題点をも鑑み、本件発明者は、絶縁基材の両面に銅層を有するプリント基板材料に対して、極小径の貫通穴を形成するためのプリント基板の製造方法に関し、試行錯誤を重ねた結果、本発明を導出するに至った。
【００１７】
本発明のプリント基板の製造方法は、絶縁基材の両面に銅層を有するプリント基板材料を準備する工程と、プリント基板材料の両面に第１のレジスト層を形成し、プリント基板材料の所定位置における両側の銅層に極小径の開口部を含む、所定径の開口部を形成するための第１の開口部を有する、第１のレジストマスクを形成する工程と、第１のレジストマスクの第１の開口部から露出している部位における銅層にエッチング加工を施して溶解除去し、絶縁基材を露出させる工程と、第１のレジストマスクを除去する工程と、プリント基板材料の両面に第２のレジスト層を形成し、第１のレジストマスクの第１の開口部を形成した位置に、径が第１の開口部よりも僅かに大きな第２の開口部を有する、第２のレジストマスクを形成する工程と、第２のレジストマスクと第２のレジストマスクの第２の開口部から露出している部位における銅層をブラスト加工用マスクとして用いて、銅層の開口部から露出している部位における絶縁基材にブラスト加工を施して貫通穴を形成する工程と、第２のレジストマスクを除去する工程、を含む。
本発明のプリント基板の製造方法のように、絶縁基材に対する貫通穴の形成をブラスト加工で行うようにすれば、レーザ加工で極小径の貫通穴を形成する場合における、加工端面が炭化して導電性を有してしまう虞がない。また、複数の貫通穴を同時に形成できるため、生産性が高く、コストを低減することができる。
また、ドリル加工やルータ加工で極小径の貫通穴を形成する場合における、ドリルやルータの折れや破損の虞がなく、回転するドリルやルータが振動によって偏心することがないため、極小径の貫通穴を高精度に加工し易い。
また、プレス加工で極小径の貫通穴を形成する場合における、金型部の折れや破損の虞もなく、貫通穴の大きさや位置が異なるごとに対応した別個の精密金型も不要となる。
【００１８】
また、本発明のプリント基板の製造方法のように、第１の開口部を有する、第１のレジストマスクを形成し、第１のレジストマスクの第１の開口部から露出している部位における銅層にエッチング加工を施して溶解除去し、絶縁基材を露出させるようにすれば、第１のレジストマスクの形成に用いる第１のレジスト層には、銅層に極小径の開口部を形成するために必要最小限の厚さのものを用いることができる。第１のレジストマスクの形成に用いる第１のレジスト層の層厚は、薄いほど露光及び現像を経て形成される第１のレジストマスクの第１の開口部の加工精度が向上する。しかるに、第１のレジストマスクの形成に用いる第１のレジスト層の層厚が、銅層に極小径の開口部を形成するために必要最小限の厚さのものを用いることで、露光及び現像を経て形成される第１のレジストマスクの第１の開口部の加工精度が格段と高くなる。その結果、加工精度が高い第１の開口部から露出している部位における銅層にエッチング加工を施して溶解除去することにより形成される銅層の開口部の加工精度も格段と高くなる。
そして、本発明のプリント基板の製造方法のように、第１のレジストマスクの第１の開口部を形成した位置に、径が第１の開口部よりも僅かに大きな第２の開口部を有する、第２のレジストマスクを形成し、第２のレジストマスクと第２のレジストマスクの第２の開口部から露出している部位における銅層をブラスト加工用マスクとして用いて、銅層の開口部から露出している部位における絶縁基材にブラスト加工を施すようにすれば、絶縁基材に対する貫通穴の形成は、高精度に加工された銅層の開口部を介して行われ、しかも銅層は薄肉であるため、ブラスト加工により形成される絶縁基材の貫通穴の加工精度が格段と高くなる。また、ブラスト加工時にブラスト加工用マスクとして用いる銅層における開口部の周囲の部分は、第１のレジストマスクの第１の開口部を形成した位置に、径が第１の開口部よりも僅かに大きな第２の開口部を有する第２のレジストマスクにより保護される。その結果、銅層における開口部の周囲の部分は、ブラスト加工時に微細砥粒に削り取られずに済み、絶縁基材に形成する貫通穴の加工精度が高精度に保たれる。
【００１９】
また、本発明のプリント基板の製造方法において、好ましくは、第２のレジストマスクの形成に用いる第２のレジスト層には、第１のレジストマスクの形成に用いる第１のレジスト層よりも層厚が厚いものを用いる。
上述のように、第１のレジストマスクの形成に用いる第１のレジスト層の層厚は、薄いほど露光及び現像を経て形成される第１のレジストマスクの第１の開口部の加工精度が向上し、第１の開口部から露出している部位における銅層にエッチング加工を施して溶解除去することにより形成される銅層の開口部の加工精度が向上する。
これに対し、第２のレジストマスクは、ブラスト加工時に、ブラスト加工用マスクとして用いる銅層を保護するために用いる。このため、第２のレジストマスクの形成に用いる第２のレジスト層の層厚は、ブラスト加工により第２のレジストマスクで覆われている部位が削り取られて銅層を露出させることのないよう厚くすることが望まれる。
しかるに、第２のレジストマスクの形成に用いる第２のレジスト層に、第１のレジストマスクの形成に用いる第１のレジスト層よりも層厚が厚いものを用いるようにすれば、第１のレジストマスクを介して、銅層の開口部の加工精度を向上させ易くなるとともに、第２のレジストマスクを介して、ブラスト加工時に、第２のレジストマスクで覆われている部位が削り取られて銅層を露出させることなく、銅層を保護し易くなる。
【００２０】
また、本発明のプリント基板の製造方法においては、好ましくは、絶縁基材を露出させる工程と第１のレジストマスクを除去する工程との間に、絶縁基材を露出させるエッチング加工に用いた第１のレジストマスクを、さらにブラスト加工用マスクとして用いて、第１のレジストマスクの第１の開口部及び銅層の開口部から露出している部位における絶縁基材にブラスト加工を施して凹部を形成する工程を含むようにする。
このように第１のレジストマスクをさらにブラスト加工用マスクとして用いて、第１の開口部及び銅層の開口部から露出している部位における絶縁基材にブラスト加工を施して凹部を形成するようにすれば、その後の第２のレジストマスクと第のレジストマスクの第２の開口部から露出している部位における銅層をブラスト加工用マスクとして用いたブラスト加工において除去すべき部位の絶縁基材の厚さを減らすことができる。その結果、第２のレジストマスクの形成に用いる第２のレジスト層として層厚の薄いものを用いることができ、その分、コストを抑えることができる。また、第２のレジストマスクの第２の開口部から僅かに露出する銅層における開口部の周囲の部分への、ブラスト加工時における微細砥粒の衝突量を減らすことができ、より高精度な貫通穴を形成することができる。
【００２１】
なお、本発明のプリント基板の製造方法において、好ましくは、プリント基板材料の両側から同時にブラスト加工を行うようにすれば、ブラスト加工時間を大幅に短縮できる。
【００２２】
従って、本発明によれば、極小径の貫通穴を加工精度よく、品質の劣化がなく、コストを抑えて生産効率よく形成することの可能なプリント基板の製造方法が得られる。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態にかかるプリント基板の製造工程の一例を示す説明図である。
本実施形態の製造方法では、極小径の貫通穴を有するプリント基板を、以下の工程によって製造する。
なお、以下の製造の各工程において実施される、薬液洗浄や水洗浄等を含む前処理・後処理等は、便宜上説明を省略する。
まず、絶縁基材１ａの両面に銅層１ｂを有するプリント基板材料１を準備する（図１(a)参照）。
絶縁基材１ａは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素含有樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂等を、単体または複数樹脂を混合したものを用いることができる。また、各種添加剤や柔軟剤をさらに調合したものや、補強材としてガラス等の無機繊維、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、各種天然繊維等の有機繊維を使用したものを用いることもできる。
【００２４】
次に、プリント基板材料１の両面に、加工する銅層１ｂの厚さ及び最小の開口径（ここでは極小径の貫通穴の径）により定まる所定厚さの第１のドライフィルムレジスト２’をラミネートする（図１(b)参照）。第１のドライフィルムレジスト２’の種類は特に限定されないが、通常、感光部が硬化するネガタイプのものを用いる。この他にポジタイプのドライフィルムレジストでも良い。また液状のフォトレジストを塗布することでも良い。
【００２５】
次に、両側の第１のドライフィルムレジスト２’における所定部位に、最小径が例えばφ３０μｍである極小径の開口パターンを少なくとも一つ含む所定径の開口パターンを露光する。
次に、現像し、プリント基板材料１の両面に夫々の第１の開口部２ａを有する、第１のレジストマスク２を形成する（図１(c)参照）。
【００２６】
次に、両面の第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａから露出する部位における銅層１ｂにエッチング加工を施して、銅層１ｂを除去し、除去した部位において絶縁基材１ａを露出させる（図１(d)参照）。このとき、銅層１ｂには、開口部１ｂ−１が形成される。
【００２７】
次に、第１のレジストマスク２を剥離する（図１(e)参照）。
【００２８】
次に、プリント基板材料１の両面に、加工する絶縁基材１ａの厚さ及び最小の開口径（ここでは極小径の貫通穴の径φ３０μｍ）よりも一回り大きな開口径により定まる所定厚さの第２のレジスト層３’を形成する（図１(f)参照）。絶縁基材１ａは、銅層１ｂよりも大きな厚さを有している。このため、第２のレジスト層３’は、第１のドライフィルムレジスト２’よりも層厚が厚いものを用いる。
【００２９】
次に、両側の第２のレジスト層３’における第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａを形成した位置に、径が該第１の開口部よりも僅かに大きな開口パターンを露光する。
【００３０】
次に、現像し、プリント基板材料１の両面に、夫々の第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａを形成した位置に、径が第１の開口部２ａよりも僅かに大きな第２の開口部３ａを有する、第２のレジストマスク３を形成する（図１(g)参照）。
【００３１】
次に、第２のレジストマスク３と第２のレジストマスク３の第２の開口部３から露出している部位における銅層１ｂをブラスト加工用マスクとして用いて、加工する絶縁基材１ａの厚さ及び最小の開口径（ここでは極小径の貫通穴の径）により定まる所定の砥粒径のブラスト加工用砥粒を用いて、所定の圧力、所定の噴射量で、スリットノズルを適宜移動させながらブラスト加工用砥粒を噴射して、プリント基板材料１の一方の側からブラスト加工を行い、銅層１ｂの開口部１ｂ−１から露出している部位における絶縁基材１ａを略半分の厚さ分掘り込み、凹部１ａ−１を形成する（図１(h)参照）。
【００３２】
次に、プリント基板材料１の他方の側から、一方の側と同様にブラスト加工を行い、絶縁基材１ａを掘り込み、凹部１ａ−１の底面を貫通させる（図１(i)参照）。これにより、絶縁基材１ａに極小径の貫通穴を含む、所定径の貫通穴１ａ−２が形成される。
【００３３】
次に、第２のレジストマスク３を剥離する（図１(j)参照）。これにより、絶縁基材１ａ及び両面の銅像１ａを貫通する、極小径の貫通穴を含む、所定径の貫通穴１−１が形成されたプリント基板材料１が得られる。
【００３４】
次に、配線パターンの形成を行う。詳しくは、まず、プリント基板材料１に形成した貫通穴１−１に、スルーホールめっき又はビアフィルめっき等を施すことにより導体を形成して層間接続を行う（不図示）。次に、プリント基板材料１の両面に、第３のドライフィルムレジストをラミネートし、第１のレジストマスク２と同様の形成方法を用いて、銅層１ｂによる配線パターンを形成するための第３のレジストマスクを形成する（不図示）。次に、第３のレジストマスクから露出する銅層１ｂにエッチング加工を施し所定の配線パターンを形成する（不図示）。その後、第３のレジストマスクを除去する（不図示）。
これにより、貫通穴が導通し、配線が形成されたプリント基板が完成する。
【００３５】
本実施形態のプリント基板の製造方法によれば、第１の開口部２ａを有する、第１のレジストマスク２を形成し、第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａから露出している部位における銅層１ｂにエッチング加工を施して溶解除去し、絶縁基材１ａを露出させるようにしたので、第１のレジストマスク２の形成に用いるドライフィルムレジスト２’には。銅層１ｂに極小径の開口部を形成するために必要最小限の厚さのものを用いることができる。第１のレジストマスク２の形成に用いるドライフィルムレジスト２’の層厚は、薄いほど露光及び現像を経て形成される第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａの加工精度が向上する。しかるに、第１のレジストマスク２の形成に用いるドライフィルムレジスト２’の層厚が、銅層１ｂに極小径の開口部を形成するために必要最小限の厚さとすることで、露光及び現像を経て形成される第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａの加工精度が格段と高くなる。その結果、加工精度が高い第１の開口部２ａから露出している部位における銅層１ｂにエッチング加工を施して溶解除去することにより形成される銅層１ｂの開口部の加工精度も格段と高くなる。
そして、本実施形態のプリント基板の製造方法によれば、第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａを形成した位置に、径が第１の開口部２ａよりも僅かに大きな第２の開口部３ａを有する、第２のレジストマスク３を形成し、第２のレジストマスク３と第２のレジストマスク３の第２の開口部３ａから露出している部位における銅層１ｂをブラスト加工用マスクとして用いて、銅層１ｂの開口部１ｂ−１から露出している部位における絶縁基材１ａにブラスト加工を施すようにしたので、絶縁基材１ａに対する貫通穴１ａ−２の形成は、高精度に加工された銅層１ｂの開口部１ｂ−１を介して行われ、しかも銅層１ｂは薄肉であるため、ブラスト加工により形成される絶縁基材１ａの貫通穴１ａ−２の加工精度が格段と高くなる。また、ブラスト加工時にブラスト加工用マスクとして用いる銅層１ｂにおける開口部１ｂ−１の周囲の部分は、第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａを形成した位置に、径が第１の開口部２ａよりも僅かに大きな第２の開口部３ａを有する第２のレジストマスク３により保護される。その結果、銅層１ｂにおける開口部１ｂ−１の周囲の部分は、ブラスト加工時に微細砥粒に削り取られずに済み、絶縁基材１ａに形成する貫通穴１ａ−２の加工精度が高精度に保たれる。
【００３６】
また、本実施形態のプリント基板の製造方法によれば、第２のレジストマスク３の形成に用いる第２のレジスト層３’には、第１のレジストマスク２の形成に用いるドライフィルムレジスト２’よりも層厚が厚いものを用いたので、第１のレジストマスク２を介して、銅層１ｂの開口部１ｂ−１の加工精度を向上させ易くなるとともに、第２のレジストマスク３を介して、ブラスト加工時に、第２のレジストマスク３で覆われている部位が削り取られて銅層１ｂを露出させることなく、銅層１ｂを保護し易くなる。
【００３７】
なお、本実施形態のプリント基板の製造方法において、プリント基板材料１の両側から同時にブラスト加工を行うようにすれば、ブラスト加工時間を大幅に短縮できる。
【００３８】
第２実施形態
図２は本発明の第２実施形態にかかるプリント基板の製造工程の一例を示す説明図である。
本実施形態の製造方法では、第１実施形態と同様に、プリント基板材料１の準備（図２(a)参照）、第１のドライフィルムレジスト２’のラミネート（図２(b)参照）、第１のレジストマスク２の形成（図２(c)参照）、銅層１ｂの開口部１ｂ−１の形成による絶縁基材１ａの露出（図２(d1)参照）を行った後に、絶縁基材１ａを露出させるエッチング加工に用いた第１のレジストマスク２を、さらにブラスト加工用マスクとして用いて、第１のレジストマスク２が除去されない範囲で、加工対象となる絶縁基材１ａの厚さ及び最小の開口径（ここでは極小径の貫通穴の径として、例えばφ２０μｍ）により定まる所定の砥粒径のブラスト加工用砥粒を用いて、所定の圧力、所定の噴射量で、スリットノズルを適宜移動させながらブラスト加工用砥粒を噴射して、プリント基板材料１の両側からブラスト加工を行い、第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａ及び銅層１ｂの開口部１ｂ−１から露出している部位における絶縁基材１ａを、両側から略４分の１程度の厚さ分ずつ掘り込み、凹部１ａ−１’、１ａ−２’を形成する（図２(d2)参照）。なお、凹部１ａ−１’、１ａ−２’を形成するためのブラスト加工は、プリント基板材料１の片側ずつ行ってもよい。
以後は、第１実施形態と同様に、第１のレジストマスク２の剥離（図２(e)参照）、第２のレジスト層３’の形成（図２(f)参照）、径が第１の開口部２ａよりも僅かに大きな第２の開口部３ａを有する、第２のレジストマスク３の形成（図２(g)参照）、一方の側からのブラスト加工による凹部１ａ−１の形成（図２(h)参照）、他方の側からのブラスト加工による貫通穴１ａ−２の形成（図２(i)参照）、第２のレジストマスク３の剥離（図２(j)参照）を行う。これにより、絶縁基材１ａ及び両面の銅像１ａを貫通する、極小径の貫通穴を含む、所定径の貫通穴１−１が形成されたプリント基板材料１が得られる。
さらに、第１実施形態と同様に、配線パターンの形成を行うことで、プリント基板が完成する。
【００３９】
本実施形態のプリント基板の製造方法によれば、エッチング加工による銅層１ｂの開口部１ｂ−１の形成の際に用いた第１のレジストマスク２をさらにブラスト加工用マスクとして用いて、第１の開口部２ａ及び銅層１ｂの開口部１ｂ−１から露出している部位における絶縁基材１ａにブラスト加工を施して凹部１ａ−１’、１ａ−２’を形成するようにしたので、その後の第２のレジストマスク３と第２のレジストマスク３の第２の開口部３ａから露出している部位における銅層１ｂをブラスト加工用マスクとして用いたブラスト加工において除去すべき部位の絶縁基材１ａの厚さを減らすことができる。その結果、第２のレジストマスク３の形成に用いる第２のレジスト層３’として厚さの薄いものを用いることができ、その分、コストを抑えることができる。また、第２のレジストマスク３の第２の開口部３ａから僅かに露出する銅層１ｂにおける開口部１ｂ−１の周囲の部分への、ブラスト加工時に微細砥粒が衝突量を減らすことができ、より高精度な貫通穴１−１を形成することができる。
その他の作用効果は、第１実施形態と略同じである。
【実施例】
【００４０】
実施例１
本実施例では、最小径が例えばφ３０μｍである極小径の貫通穴を含むプリント基板の製造を行った。
まず、プリント基板材料１として、厚さ６０μｍの絶縁基材１ａの両面に厚さ１０μｍの銅層１ｂを有する多層用銅張積層板を準備した（図１(a)参照）。
次に、プリント基板材料１の両面に、厚さ１５μｍの第１のドライフィルムレジスト２’をラミネートし（図１(b)参照）、露光・現像を行って、貫通穴を形成すべき部分に第１の開口部２ａを有する、第１のレジストマスク２を形成した（図１(c)参照）。
次に、第１のレジストマスク２が形成されたプリント基板材料１にエッチング加工を施し、第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａから露出する部位における銅層１ｂを溶解除去して絶縁基材１ａを露出させた（図１(d)参照）。
次に、第１のレジストマスク２を剥離した（図１(e)参照）。
次に、部分的に絶縁基材１ａが露出したプリント基板材料の両面に、第１のレジストマスクよりも厚い５０μｍの厚さの第２のレジスト層３’を形成し（図１(f)参照）、露光・現像を行って、第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａを形成した位置に、径が第１の開口部２ａよりも１０〜４０μｍ大きな第２の開口部３ａを有する、第２のレジストマスク３を形成した（図１(g)参照）。
次に、第２のレジストマスク３と第２のレジストマスク３の第２の開口部３ａから露出している部位における銅層１ｂをブラスト加工用マスクとして用いて、加工する絶縁基材１ａの厚さ（６０μｍ）及び最小の開口径（φ３０μｍ）により定まる所定の砥粒径のブラスト加工用砥粒を用いて、所定の圧力、所定の噴射量で、スリットノズルを適宜移動させながらブラスト加工用砥粒を噴射して、プリント基板材料１の一方の側からブラスト加工を行い、銅層１ｂの開口部１ｂ−１から露出している部位における絶縁基材１ａを略半分の厚さ分掘り込み、凹部１ａ−１を形成した（図１(h)参照）。
次に、プリント基板材料１の他方の側から、一方の側と同様にブラスト加工を行い、絶縁基材１ａを掘り込み、凹部１ａ−１の底面を貫通させ（図１(i)参照）、絶縁基材１ａに最小径φ３０μｍの貫通穴を含む、所定径の貫通穴１ａ−２を形成した。
次に、第２のレジストマスク３を剥離し（図１(j)参照）、絶縁基材１ａ及び両面の銅像１ａを貫通する、最小径がφ３０μｍの貫通穴を含む、所定径の貫通穴１−１が形成されたプリント基板材料１を得た。
次に、プリント基板材料１に形成した貫通穴１−１に、スルーホールめっき又はビアフィルめっき等を施すことにより導体を形成して層間接続を行い（不図示）、次に、プリント基板材料１の両面に、第３のドライフィルムレジストをラミネートし、第１のレジストマスク２と同様の形成方法を用いて、銅層１ｂによる配線パターンを形成するための第３のレジストマスクを形成し、次に、第３のレジストマスクから露出する銅層１ｂにエッチング加工を施し所定の配線パターンを形成し、その後、第３のレジストマスクを除去し、貫通穴が導通し、配線が形成されたプリント基板を完成させた。
【００４１】
実施例２
本実施例では、実施例１と同様に、プリント基板材料１の準備（図２(a)参照）、第１のドライフィルムレジスト２’のラミネート（図２(b)参照）、第１のレジストマスク２の形成（図２(c)参照）、銅層１ｂの開口部１ｂ−１の形成による絶縁基材１ａの露出（図２(d1)参照）を行った後に、絶縁基材１ａを露出させるエッチング加工に用いた第１のレジストマスク２を、さらにブラスト加工用マスクとして用いて、第１のレジストマスク２が除去されない範囲で、加工対象となる絶縁基材１ａの厚さ（６０μｍ）及び最小の開口径（φ２０μｍ）により定まる所定の砥粒径のブラスト加工用砥粒を用いて、所定の圧力、所定の噴射量で、スリットノズルを適宜移動させながらブラスト加工用砥粒を噴射して、プリント基板材料１の両側からブラスト加工を行い、第１のレジストマスク２の第１の開口部２ａ及び銅層１ｂの開口部１ｂ−１から露出している部位における絶縁基材１ａを略４分の１程度の厚さ分ずつ掘り込み、凹部１ａ−１’、１ａ―２’を形成した（図２(d2)参照）。
以後は、実施例１と同様に、第１のレジストマスク２の剥離（図２(e)参照）、第２のドライフィルムレジスト３’のラミネート（図２(f)参照）、径が第１の開口部２ａよりも僅かに大きな第２の開口部３ａを有する、第２のレジストマスク３の形成（図２(g)参照）、一方の側からのブラスト加工による凹部１ａ−１の形成（図２(h)参照）、他方の側からのブラスト加工による貫通穴１ａ−２の形成（図２(i)参照）、第２のレジストマスク３の剥離（図２(j)参照）を行い、絶縁基材１ａ及び両面の銅像１ａを貫通する、極小径がφ３０μｍの貫通穴を含む、所定径の貫通穴１−１が形成されたプリント基板材料１を得た。
さらに、実施例１と同様に、配線パターンの形成を行い、プリント基板を完成させた。
【００４２】
比較例
図３は比較例にかかるプリント基板の製造工程の一例を示す説明図である。
比較例では、実施例１と同様に、プリント基板材料１の準備（図３(a)参照）をした後に、プリント基板材料１の両面に、厚さ５０ｍのレジスト層４’を形成した（図３(b)参照）。
次に、実施例１と同様に、露光・現像を行って、貫通穴を形成すべき部分に開口部４ａを有する、レジストマスク４を形成し（図３(c)参照）、次に、レジストマスク４が形成されたプリント基板材料１にエッチング加工を施し、レジストマスク４の開口部４ａから露出する部位における銅層１ｂを溶解除去して絶縁基材１ａを露出させた（図３(d)参照）。
次に、絶縁基材１ａを露出させるエッチング加工に用いたレジストマスク４を、さらにブラスト加工用マスクとして用いて、加工対象となる絶縁基材１ａの厚さ（６０μｍ）及び最小の開口径（φ３０μｍ）により定まる所定の砥粒径のブラスト加工用砥粒を用いて、所定の圧力、所定の噴射量で、スリットノズルを適宜移動させながらブラスト加工用砥粒を噴射して、プリント基板材料１の一方の側からブラスト加工を行い、銅層１ｂの開口部１ｂ−１から露出している部位における絶縁基材１ａを略半分の厚さ分掘り込み、凹部１ａ−１を形成した（図３(e)参照）。
次に、プリント基板材料１の他方の側から、一方の側と同様にブラスト加工を行い、絶縁基材１ａを掘り込み、凹部１ａ−１の底面を貫通させ（図３(f)参照）、絶縁基材１ａに最小径φ３０μｍの貫通穴を含む、所定径の貫通穴１ａ−２を形成した。
次に、レジストマスク４を剥離し（図３(g)参照）、絶縁基材１ａ及び両面の銅像１ａを貫通する、最小径がφ３０μｍの貫通穴を含む、所定径の貫通穴１−１が形成されたプリント基板材料１を得た。
さらに、実施例１と同様に、配線パターンの形成を行い、プリント基板を完成させた。
【００４３】
極小径の貫通穴の加工精度測定試験
実施例１と実施例２の製造方法によって夫々のプリント基板材料１に形成された設計値の最小径がφ３０μｍとφ２０μｍである極小径の貫通穴と、比較例１の製造方法によってプリント基板材料１に形成された設計値の最小径がφ３０μｍである極小径の貫通穴を測定した。なお、貫通穴のサンプル数は夫々、１００個とした。
その結果、実施例１、実施例２の製造方法によって夫々のプリント基板材料１に形成された設計値の最小径がφ３０μｍとφ２０μｍである極小径の貫通穴については、それぞれの最小穴径は２７μｍと１７μｍで貫通率は１００％と、非常に安定した加工結果となった。
これに対し、比較例の製造方法によって夫々のプリント基板材料１に形成された設計値の最小径がφ３０μｍである極小径の貫通穴については、最小穴径は２０μｍであったが貫通率は９０％と、安定した加工が難しい結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のプリント基板の製造方法は、各種電子機器の小型・薄型化の要求に対応する電子部品を搭載するプリント基板として、極小径の貫通穴を有する基板が必要とされる分野に有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１          プリント基板材料
１ａ        絶縁基材
１−１      貫通穴
１ａ−１、１ａ−１’、１ａ−２’          凹部
１ａ−２    貫通穴
１ｂ        銅層
１ｂ−１    銅層の開口部
２          第１のレジストマスク
２ａ        第１の開口部
２’        第１のレジスト層（第１のドライフィルムレジスト）
３          第２のレジストマスク
３ａ        第２の開口部
３’        第２のレジスト層
４          レジストマスク
４ａ        開口部
４’        レジスト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月8日(2017.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2018170459.tif 000006
【図２】
2018170459.tif 000007
【図３】
2018170459.tif 000008