(57)【要約】【目的】プリント配線板の製造工程において平坦性を維持し、曲がり等を発生すること無く、生産性を向上させ、且つ寸法安定性に優れたプリント配線板及びその製造方法を提供することである。【構成】中間材１に接着部材２、離型部材３、銅箔４を接着する工程と、電極６を形成する工程と、中間材１の両面側に絶縁層１０を形成し、絶縁層１０の両面間を導通させる導通ビア１２を形成する工程と、切断線Ｌで切断して中間材１を分離する工程と、絶縁層１０に凹部を有する電極６を形成する工程から成る。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程から成ることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
・中間材の両面に接着部材、離型部材、銅箔を接着する工程と、
・電極を形成する工程と、
・中間材の両面側に絶縁層を形成し、絶縁層の両面間を導通させる導通ビアを形成する工程と、
・中間材を分離する工程と、
・絶縁層に凹部を有する電極を形成する工程。
【請求項２】
電極を、ニッケルメッキ層と、金メッキ層とを備えて形成することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
絶縁層を、熱硬化性樹脂含浸アラミド不織布を用いて形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
複数の絶縁層を有すプリント配線板の製造方法であって、複数の絶縁層を導通ビアで導通させるとともに外層絶縁層に電極を設け、一方の電極の端面を、絶縁層の表面より凹ませることを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ＣＰＵ、メモリ等の半導体チップの実装に使用されるプリント配線板の製造方法及びプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の小型化、高性能化に伴い、半導体チップを実装するプリント配線板は、小型薄型化、高性能化、高信頼性が要求されている。
このような状況の下でパッケージの小型化が進められ、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）と呼ばれるチップと略同じ大きさのプリント配線板が開発されている。
このＣＳＰに使用されるプリント配線板は、インタポーザモジュール基板と称し、薄型化、高性能化、高機能化が要求され、ポリイミドフレキシブルプリント基板や、エポキシ樹脂ビルドアッププリント基板等が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の基板においては、その絶縁樹脂層の厚さが０．０５ｍｍ乃至０．１５ｍｍと薄いため、柔軟性を有し、曲がりが発生しやすく、プリント配線板製造工程で用いられるローラへの巻きつき等の不具合を発生して、品質の劣化や生産性の低下を招来するという問題があった。
また材質としても、さらなる耐熱性、寸法安定性の向上が求められている。
【０００４】
本発明の目的は、プリント配線板の製造工程において平坦性を維持し、曲がり等を発生すること無く、生産性を向上させ、且つ寸法安定性に優れたプリント配線板及びその製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１において、・中間材の両面に接着部材、離型部材、銅箔を接着する工程と、・電極を形成する工程と、・中間材の両面側に絶縁層を形成し、絶縁層の両面間を導通させる導通ビアを形成する工程と、・中間材を分離する工程と、・絶縁層に凹部を有する電極を形成する工程とから成るプリント配線板の製造方法であり、中間材を用いることで、薄くて柔軟性を有する絶縁層の補強を行い、プリント配線板の製造工程において平坦性を維持し、曲がり、反り、捩じれの発生を防止することができるから、製造工程におけるローラへの巻き付きを生じること無く、安定した生産性を確保することができる。
請求項２において、電極を、ニッケルメッキ層と、金メッキ層とを備えて形成することにより、半導体チップ、マザーボード等との接続を、ワイヤボンド、又は半田ボールによる接続を可能とし、アルミ電極との接続を可能とすることができる。
請求項３において、絶縁層を、熱硬化性樹脂含浸アラミド不織布を用いて形成することにより、絶縁層の耐熱性が著しく向上し、熱による伸縮も小さくすることができ、導体パターンを形成する銅と略同じ伸縮率となり、伸縮差による反りや捩じれ等の発生を防止することができる。
請求項４において、複数の絶縁層を有すプリント配線板の製造方法であって、複数の絶縁層を導通ビアで導通させるとともに外層絶縁層に電極を設け、一方の電極の端面を、絶縁層の表面より凹ませることにより、絶縁層の両側に電極を有し、且つ一方の側の電極は絶縁層より凹んでいるので、半田付けの際に半田ボールを安定して固定することができる。
一方、他側の電極は半導体チップ実装用として利用できるので、インタポーザモジュール用プリント配線板として優れた機能を発揮することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例を、図１乃至図７を参照して説明する。
図２において、中間材１は、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス等の金属板、又はエポキシ樹脂ガラス布、ポリイミド樹脂ガラス布の何れかを用いて形成されているが、中間材１としては、加工性に優れたエポキシ樹脂ガラス布又はポリイミド樹脂ガラス布が特に適しており、中間材１の板厚を、０．１ｍｍ以上とすることにより、平坦性を維持することができる。
本実施例では、中間材１に厚さ０．６ｍｍのエポキシ樹脂ガラス布を採用している。
【０００７】
中間材１の両面に、接着部材２、離型部材３、銅箔４を順次積み重ね、加圧加熱して積層する。
接着部材２は、エポキシ樹脂フィルム、ポリイミド系樹脂フィルム、エポキシ樹脂ガラス布プリプレグ、又はポリイミド樹脂ガラス布プリプレグ等の中から選択される。
離型部材３は、ポリフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、銅箔、ニッケル箔、又はステンレス箔の中から選択される。
【０００８】
接着部材２は、中間材１と同じ外形寸法、又はそれよりも大きな外形寸法に形成されており、離型部材３は、縦方向及び横方向において、中間材１よりも１０ｍｍ以上小さい外形寸法に形成されている。
銅箔４は、接着部材２より大きな外形寸法に形成され、加圧加熱積層により、中間材１の周縁部と銅箔４の周縁部を接着部材２で接着させて、離型部材３を銅箔４と接着部材２とで完全に密封するとともに、接着部材２が流動してプレス機（図示略）の熱盤に付着することを銅箔４で防止する。
【０００９】
本実施例においては、接着部材２として厚さ０．２ｍｍのエポキシ樹脂ガラス布プリプレグを、離型部材３として厚さ０．１ｍｍのテフロン（登録商標）シート、銅箔４として厚さ３５μｍの銅箔を使用している。
離型部材３を配設することにより、離型部材３の範囲（図１におけるＬ−Ｌ線の間）を切断することで、離型部材３で中間材１及び接着部材２と銅箔４とを容易に分離させることができる
【００１０】
図３において、銅箔４の外面を、硫酸及び過酸化水素又は過硫酸ソーダを用いて粗化処理し、ドライフィルムをメッキレジストとして貼着した後、露光、現像を行なってメッキレジスト５を形成し、隣合うメッキレジスト５の間に、電極設置スペース５１となる間隙を設ける。
【００１１】
銅箔４の外面にメッキレジスト５の存在下で電気メッキを施し、上記電極設置スペース５１に電極６を形成し、その後、２〜５重量パーセント水酸化ナトリウム溶液で洗浄し、メッキレジスト（ドライフィルム）５を溶解除去する（図４参照）。
電極６は、銅メッキ層７、金メッキ層８、ニッケルメッキ層９、外側銅メッキ層７１を順次電解メッキして形成されている。
メッキ層の厚さは、最初の銅メッキ層を４〜１０μｍ、金メッキ層を０．５〜２μｍ、ニッケルメッキ層を２〜６μｍ、最後の銅メッキ層を１０〜２０μｍとするのが望ましい。
【００１２】
銅箔４の外面に電極６を形成した後、図５に示すように、銅箔４を表面粗化処理して、厚さ０．０５〜０．２ｍｍの熱硬化樹脂含浸アラミド不織布プリプレグを積み重ね、加圧加熱して絶縁層１０を形成する。
アラミド不織布は、耐熱性を有するとともに、寸法安定性に優れており、積層加工時の加熱による変形を防止できる。
熱硬化樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等が適している。
【００１３】
本実施例においては、厚さ０．０５ｍｍのエポキシ樹脂含浸アラミド不織布プリプレグを使用し、銅箔４の外面に電極６を覆って積み重ねて（図５参照）、真空プレス機を用い、温度１８０〜２２０℃、圧力１〜５ＭＰａで加熱及び加圧して積層し、絶縁層１０を形成する。
【００１４】
図６において、絶縁層１０に炭酸ガスレーザを照射して、電極６の表面を底面とするビア（非貫通穴）１１を形成する。
ビア１１の形成は、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等を用いるレーザ加工が適しており、レーザ光の出力及び照射時間を調整することで、電極６の表面を底面として露出する深さを確保する一方、電極６の表面（ビア１１の底面）に損傷を与えないようにする。
【００１５】
ビア１１の形成は、レーザ加工以外の方法、例えばドリル加工等による穿設加工も可能であるが、加工精度の高さ、並びに電極６に損傷を与える恐れが少ない等の理由からレーザ加工が望ましいものである。
本実施例では、炭酸ガスレーザを用い、パルス幅９μｓｅｃで、３ショット照射し、直径１００μｍのビア１１を形成している。
【００１６】
図１において、絶縁層１０にビア（非貫通穴）１１（図６参照）を穿設したものに、電極６とビア１１とを導通させる導通ビア１２及び導体パターン１３を形成したものを示している。
詳述すると、絶縁層１０にビア１１を穿設したもの（図６参照）において、過マンガン酸塩溶液で処理して電極６表面の残渣除去及び絶縁層１０表面の粗化処理を施した後無電解銅メッキを行い、０．３〜３μｍの銅メッキ膜を形成する。
【００１７】
その後ドライフィルムを用いてメッキレジスト膜を形成し、電気銅メッキを施して厚さ１０〜１５μｍの銅メッキ膜を形成し、次に水酸化ナトリウム水溶液で洗浄してメッキレジスト膜を剥離除去し、さらに硫酸及び過酸化水素水を用いて不要の無電解銅メッキ膜を除去し、電極６とビア１１とを導通させる導通ビア１２及び導体パターン１３を形成する。
【００１８】
その後必要な場合、ソルダーレジストを塗布し、表面仕上げを行なったのち、離型部材３を切断する切断線Ｌ−Ｌで切断することで所定の大きさに切断するとともに、離型部材３により、中間材１及び接着部材２と、銅箔４とを分離させて中間材１を除去し、２枚の絶縁層１０、１０に分離させて２枚のプリント配線板を形成する。
【００１９】
第２実施例を図７乃至図１０を参照して説明する。
図７において、第１実施例における絶縁層１０の形成（図５参照）、ビア１１の形成（図６参照）、導通ビア１２及び導体パターン１３（図１参照）を複数回繰り返して多層配線板としたものである。
【００２０】
詳述すると、中間材１の両面に、接着部材２、離型部材３、銅箔４を順次積み重ね、加圧加熱して積層し（図２参照）た後、銅箔４に電極６を形成し（図４参照）、銅箔４の外面に第１絶縁層１０１を積層して導通ビア１２を形成し、その上から第２絶縁層１０２を積層して導通ビア１２を形成し、さらに上から第３（外層）絶縁層１０３を積層して導通ビア１２を形成するとともに、導体パターン１３を設ける。
【００２１】
図８において、第３（外層）絶縁層１０３の電極となる導体パターン１３を除き、特に導通ビア１２を覆って感光性ソルダーレジストを塗布し、露光、現像、熱硬化を行なってソルダーレジスト膜１４を形成する。
【００２２】
一方、ソルダーレジスト膜１４を形成しなかった導体パターン１３、即ち露出した導体パターン１３を覆ってメッキを施し、ニッケルメッキ層９１、金メッキ層８１を順次形成して電極６１を形成する。
各メッキ層の厚さは、ニッケルメッキ層９１が３〜６μｍ、金メッキ層８１が０．３〜１．０μｍとするのが望ましい。
【００２３】
次に、一点鎖線で示す切断線Ｌで切断することで、離型部材３を含む範囲Ｌ−Ｌ間を切り離し、離型部材３により接着材２を銅箔４から分離させ、中間材１及び接着材２を分離させる（図９参照）。
【００２４】
続いて、図１０に示すように、ケミカルエッチングにより、銅箔４及び電極６の銅メッキ層７（図４参照）を除去し、金メッキ層８を露出させて電極６を形成するとともに、電極６の先端に凹部６０を形成してプリント配線板を形成する。ケミカルエッチングは、塩化第２銅液、塩化第２鉄液、或いはアンモニアと塩化アンモニウムから成るアルカリエッチング液の何れかを用いて行なう。
【００２５】
本実施例においては、アルカリエッチング液を使用して銅箔４と銅メッキ層７を溶解除去し、金メッキ層８を露出させて電極６を形成するとともに、電極６の先端に凹部６０を形成している。
電極６の先端の凹部６０は、半田等を盛り込んで回路形成用の外部電極を形成する際に、半田ボール等を凹部６０に嵌合させることで、容易に、且つ確実に位置決めすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているから次に述べる効果を奏する。
請求項１においては、中間材を用いることで薄くて柔軟性を有する絶縁層の補強を行い、プリント配線板の製造工程において平坦性を維持し、曲がり、反り、捩じれの発生を防止することができるから、製造工程におけるローラへの巻き付きを生じること無く、安定した生産性を確保することができる。
請求項２においては、半導体チップ、マザーボード等との接続を、ワイヤボンド、又は半田ボールによる接続を可能とし、アルミ電極との接続を可能とすることができる。
請求項３においては、絶縁層の耐熱性が著しく向上し、熱による伸縮も小さくすることができ、導体パターンのを形成する銅と略同じ伸縮率となり、伸縮差による反りや捩じれ等の発生を防止することができる。
請求項４においては、絶縁層の両側に電極を有し、且つ一方の側の電極は絶縁層より凹んでいるので、半田付けの際に半田ボールを安定して固定することができる。
一方、他側の電極は半導体チップ実装用として利用できるので、インタポーザモジュール用プリント配線板として優れた機能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるプリント配線板の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例であるプリント配線板の製造工程説明図である。
【図３】本発明の第１実施例であるプリント配線板の製造工程説明図である。
【図４】本発明の第１実施例であるプリント配線板の製造工程説明図である。
【図５】本発明の第１実施例であるプリント配線板の製造工程説明図である。
【図６】本発明の第１実施例であるプリント配線板の製造工程説明図である。
【図７】本発明の第２実施例であるプリント配線板の製造工程説明図である。
【図８】本発明の第２実施例であるプリント配線板の製造工程説明図である。
【図９】本発明の第２実施例であるプリント配線板の製造工程説明図である。
【図１０】本発明の第２実施例であるプリント配線板の概略構成図である。
【符号の説明】
１　中間材、２　接着部材、３　離型部材、４　銅箔、５　メッキレジスト
６，６１　電極、７，７１　銅メッキ層、８，８１　金メッキ層
９，９１　ニッケルメッキ層、１０　絶縁層、１１　ビア、１２　導通ビア、１３　導体パターン、　１４　ソルダーレジスト、５１　電極設置スペース、
６０　（電極６の先端の）凹部、１０１　第１絶縁層、１０２　第２絶縁層
１０３　第３（外層）絶縁層
Ｌ　切断線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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