(57)【要約】【課題】  形状、寸法が均一の新規な接続端子を有し、かつ安価なプリント配線板を提供すること。【解決手段】  絶縁基材と、絶縁性接着層と、前記絶縁性接着層によって前記絶縁基材に固定された回路と、両面の回路を接続するためのスルーホールとを有し、前記回路が、回路部と、凸型接続端子とからなり、凸型接続端子が、絶縁性接着層の表面側から、回路となる銅層／ニッケルあるいはニッケル合金層／キャリアとなる銅層の３層構造となっていること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路となる銅層／ニッケル又はニッケル合金層／厚みが１０〜１５０μｍのキャリヤとなる銅層がこの順に積層された３層からなる金属箔の、前記キャリアとなる銅層表面に凸型接続端子となる形状にエッチングレジストを形成し、前記キャリアとなる銅層を前記ニッケル又はニッケル合金層が露出するまでエッチング除去し、前記エッチングレジストを除去した後、さらに露出した前記ニッケル又はニッケル合金層をエッチング除去して形成されることを特徴とする凸型接続端子。
【請求項２】
前記キャリヤとなる銅層の厚みが、１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１記載の凸型接続端子。
【請求項３】
前記キャリヤとなる銅層の厚みが、１０〜６５μｍであることを特徴とする請求項１記載の凸型接続端子。
【請求項４】
はんだ層が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の凸型接続端子。
【請求項５】
回路となる銅層／ニッケル又はニッケル合金層／厚みが１０〜１５０μｍのキャリヤとなる銅層がこの順に積層された３層からなる金属箔の、前記キャリアとなる銅層表面に凸型接続端子となる形状にエッチングレジストを形成する工程、
前記キャリアとなる銅層を前記ニッケル又はニッケル合金層が露出するまでエッチング除去する工程、
前記エッチングレジストを除去する工程、及び
露出した前記ニッケル又はニッケル合金層をエッチング除去する工程、
を含むことを特徴とする凸型接続端子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板とその製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品に対する高機能・高性能、小型軽量化の要求に伴う部品形態の変遷は著しい。例えば、ＬＳＩパッケージに関しては、接続端子（アウターリード）の小型・微細化が進み、またその配列は、スモール・アウトライン・パッケージ（以下、ＳＯＰという。）、クワッド・フラット・パッケージ、（以下、ＱＦＰという。）、リードレス・チップ・キャリア（以下、ＬＣＣという。）などの直線状の配列から、ボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡという。）やピングリッドアレイ（以下、ＰＧＡという。）などの格子状の配列へと、変化している。特に、接続端子をはんだで形成し、パッケージ底面に配列させたＢＧＡは、多端子化と小型軽量化と言う相反する要求を両立させており、実装の容易性と相まって近年注目を集めている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
はんだボール又はソルダーボールと称されている、従来のはんだからなる接続端子の構造は、リフロー加熱による溶融・挫屈で接合を担う部分と、挫屈量を抑制し接続高さの一定化を担う部分とから成っている。ところで、はんだ接続信頼性は、接続端子各部分の形状、寸法に依存するが、従来の構造ではそれらの均一化は容易でなかった。また、その製造工程は複雑で、かつパッケージへの装着工程を新たに追加する必要があり、コスト高の要因となっていた。
【０００４】
本発明の目的は、形状、寸法が均一の新規な接続端子を有し、かつ安価なプリント配線板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のプリント配線板は、絶縁基材と、絶縁性接着層と、前記絶縁性接着層によって前記絶縁基材に固定された回路と、両面の回路を接続するためのスルーホールとを有し、前記回路が、回路部と、凸型接続端子とからなり、凸型接続端子が、絶縁性接着層の表面側から、回路となる銅層／ニッケルあるいはニッケル合金層／キャリアとなる銅層の３層構造となっていることを特徴とする。
【０００６】
また、絶縁基材に代えて、内層回路を有する回路板を用い、絶縁性接着層と、前記絶縁性接着層によって前記回路板に固定された外層回路と、少なくとも２層の回路を接続するために内部を金属化した経由孔とを有し、前記外層回路が、回路部と、凸型接続端子とからなり、凸型接続端子が、絶縁性接着層の表面側から、回路となる銅層／ニッケルあるいはニッケル合金層／キャリアとなる銅層の３層構造となっているプリント配線板とすることもできる。
【０００７】
前記凸型接続端子には、接続のためのはんだ層が形成されていればより好ましい。
【０００８】
このようなプリント配線板は、絶縁基材あるいは内層回路板上に、接着性絶縁材を重ね、その表面に回路となる銅層／ニッケルあるいはニッケル合金層／キャリアとなる銅層の三層からなる金属箔を、回路となる銅層が接着性絶縁材と接触する様に重ね、加熱加圧して積層一体化し、接続の必要な箇所に穴を明け、凸型接続端子となる形状にエッチングレジストを形成して、ニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層まで、キャリアとなる銅層を、アルカリエッチング液で選択的にエッチング除去し、エッチングレジストを剥離除去し、露出したニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層をエッチング除去した後、無電解めっき及び必要に応じて電解めっきを行い、穴内壁と表面に必要な導体を形成し、回路となる形状にエッチングレジストを形成して、回路となる銅層を選択的にエッチング除去し、エッチングレジストを剥離除去して、必要に応じて所定の位置に、ソルダーレジストの形成、及び、ソルダーペーストをスクリーン印刷し、加熱することによって製造することができる。
【０００９】
また、絶縁基材あるいは内層回路板上に、接着性絶縁材を重ね、その表面に回路となる銅層／ニッケルあるいはニッケル合金層／キャリアとなる銅層の三層からなる金属箔を、回路となる銅層が接着性絶縁材と接触する様に重ね、加熱加圧して積層一体化し、接続の必要な箇所に穴を明け、凸型接続端子となる形状にエッチングレジストを形成して、ニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層まで、キャリアとなる銅層を、アルカリエッチング液で選択的にエッチング除去し、エッチングレジストを剥離除去し、露出したニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層をエッチング除去した後、無電解めっきを行って、穴内壁と表面に必要な導体を形成し、回路となる箇所を除いてめっきレジストを形成して、電解めっき及びはんだめっきを行い、めっきレジストを剥離除去した後、回路となる銅層を選択的にエッチング除去し、必要に応じて所定の位置に、ソルダーレジストの形成、及び、ソルダーペーストをスクリーン印刷し、加熱することによっても製造することができる。
【００１０】
本発明の凸型接続端子は、はんだ接続の必要な箇所に、回路となる銅層／ニッケルあるいはニッケル合金層／キャリアとなる銅層からなる凸型接続端子を形成し、その凸部で接続対象の接続端子とのはんだ接続を可能とすることができる。
【００１１】
本発明に用いる絶縁基材には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）樹脂、ふっ素樹脂、及びこれらの樹脂の変性樹脂、あるいはこれら樹脂を含浸した紙、ガラス繊維布、石英繊維布、アラミド繊維布、あるいはこれら樹脂にガラス繊維、タルク、カオリン、アルミナ粒子、チタン酸カルシウムなど各種の充填剤、添加剤を混合したもの、あるいはこれら樹脂をフィルム状にしたものなどを用いることができる。内層回路板は、通常用いられる配線板を使用することができる。
【００１２】
回路となる銅層／ニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層／キャリアとなる銅層の三層からなる金属箔は、回路となる銅層が、１〜１５μｍの厚さであることが好ましく、１μｍ未満では銅層にピンホール等の欠陥が現れ、また、１５μｍを越えるとエッチングによる回路形成性が劣ってくる。ニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層は、０．０４〜１．５μｍの厚さであることが好ましく、０．０４μｍ未満では中間層にピンホール等の欠陥が現れ、また、１．５μｍを越えるとエッチングによる除去に時間がかかり非能率的で、エッチング液の消費量も多くなり不経済的となる。
【００１３】
キャリアとなる銅層は、１０〜１５０μｍであることが好ましく、１０μｍ未満では凸型接続端子としての高さが不十分となり、１５０μｍを越えるとエッチングによる除去に時間がかかり非能率的で、エッチング液の消費量も多くなり不経済的となる。穴明けは、通常のドリルあるいはレーザーあるいは打ち抜きなどで行うことができる。
【００１４】
キャリアとなる銅層のみを選択的にエッチングする方法としては、塩素イオンと、アンモニウムイオンと、銅イオンとを含む化学液（アルカリエッチング液と言う）に接触することによって行うことができる。ここで言う接触とは、その液中に浸漬することや、その液を噴霧することを指している。
【００１５】
露出したニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層のみをエッチングするためには、硝酸と、過酸化水素とカルボキシル基を含む有機酸と、ベンゾトリアゾールとを含む化学液に接触することによって行うことができる。
【００１６】
無電解及び電解めっきはともに通常の方法によって行うことができる。はんだの種類は特に限定するものではなく、接続時の加熱条件やプリント配線板と接続対象との熱膨張係数差などを考慮して、特に融点、機械的特性などに注意して選択することが重要である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、はんだでプリント配線板上への接続対象の固定を行い、凸型接続端子を構成する銅で接続高さが決まり、この高さは、キャリアとなる銅層の厚さ及びめっき厚により設定できる。また、製造は、通常のプリント配線板の製造工程により製造できるので、従来のはんだからなる接続端子を有したプリント配線板と比較し安価となる。本発明によって、形状、寸法の均一性に優れたはんだ接続用の接続端子を有したプリント配線板並びに、そのプリント板を簡便に効率的に製造する方法を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施例について、図２を用いて説明する。
【００１９】
実施例１
ガラス布／エポキシ樹脂塗工布ＧＥＡ−６７Ｎ（日立化成工業株式会社製、商品名）と、回路となる銅層（５μｍ）／リンを２％含有するリン−ニッケルからなる中間層（０．１８μｍ）／キャリアとなる銅層（１５μｍ）からなる三層構造の銅箔を、回路となる銅層が前記塗工布に接触する様に重ね、圧力２．９４ＭＰａ（３０ｋｇ／ｃｍ２）、温度１７５℃、６５分の条件で積層一体化し（図２（ａ）に示す。）、所定位置に表裏の各回路層を接続するためのドリル穴明けを行った（図２（ｂ）に示す。）。次に、凸型接続端子となる形状にエッチングレジストＨ−Ｋ４５０（日立化成工業株式会社製、商品名）を形成して、リン−ニッケルからなる中間層まで、アルカリエッチング液であるＡプロセス用エッチング液（ソルテックス社、商品名）で選択的にエッチング除去し、前記のエッチングレジストを剥離除去し（図２（ｃ）に示す。）、露出したリン−ニッケルからなる中間層を、硝酸２００ｇ／ｌ、過酸化水素水１０ｍｌ／ｌ、りんご酸１００ｇ／ｌ、ベンゾトリアゾール５ｇ／ｌを成分とするエッチング液によりエッチング除去し（図２（ｄ）に示す。）た後、無電解銅めっき及び電解銅めっきを３０μｍ行って穴内壁と表面に必要な導体を形成した（図２（ｅ）に示す。）。そして、回路となる形状にエッチングレジストＨ−Ｋ４５０（日立化成工業株式会社、商品名）を形状して、回路となる銅層を選択的にエッチング除去し、前記のエッチングレジストを剥離除去した（図２（ｆ）に示す。）。
【００２０】
実施例２
ガラス布／変性エポキシ樹脂塗工布ＧＥＡ−６７９Ｎ（日立化成工業株式会社製、商品名）を重ね、回路となる銅層（５μｍ）／２％のリンを含むリン−ニッケルからなる中間層（０．１８μｍ）／キャリアとなる銅層（６５μｍ）からなる三層構造の銅箔を、回路となる銅層が前記塗工布に接触する様に重ね、圧力２．９ＭＰａ（３０ｋｇ／ｃｍ２）、温度１７５℃、６５分の条件で積層一体化し（図２（ａ）に示す。）、所定位置に表裏の各回路層を接続するためのドリル穴明けを行った（図２（ｂ）に示す。）。次に、凸型接続端子となる形状にエッチングレジストＨ−Ｋ４５０（日立化成工業株式会社製、商品名）を形成して、リン−ニッケルからなる中間層まで、アルカリエッチャントであるＡプロセス用エッチャント（ソルテックス社、商品名）で選択的にエッチング除去し、前記のエッチングレジストを剥離除去し（図２（ｃ）に示す。）、露出したリン−ニッケルからなる中間層を硝酸２００ｇ／ｌ、過酸化水素水１０ｍｌ／ｌ、りんご酸１００ｇ／ｌ、ベンゾトリアゾール５ｇ／ｌを成分とするエッチング液によりエッチング除去し（図２（ｄ）に示す。）た後、無電解銅めっき及び電解銅めっきを３０μｍ行って穴内壁と表面に必要な導体を形成した（図２（ｅ）に示す。）。そして、回路となる形状にエッチングレジストＨ−Ｋ４５０（日立化成工業株式会社、商品名）を形成して、回路となる銅層を選択的にエッチング除去し、前記のエッチングレジストを剥離除去した（図２（ｆ）に示す。）。
【００２１】
実施例３
ガラス布／エポキシ樹脂塗工布ＧＥＡ−６７Ｎ（日立化成工業株式会社製、商品名）を重ね、回路となる銅層（５μｍ）／２％のリンを含むリン−ニッケルからなる中間層（０．１８μｍ）／キャリアとなる銅層（１００μｍ）からなる三層構造の銅箔を回路となる銅層が前記塗工布に接触する様に重ね、圧力２．９４ＭＰａ（３０ｋｇ／ｃｍ２）、温度１７５℃、６５分の条件で積層一体化し（図２（ａ）に示す。）、所定位置に表裏の各回路層を接続するためのドリル穴明けを行った（図２（ｂ）に示す。）。次に、凸型接続端子となる形状にエッチングレジストＨ−Ｋ４５０（日立化成工業株式会社製、商品名）を形成して、リン−ニッケルからなる中間層まで、アルカリエッチャントであるＡプロセス用エッチング液（ソルテックス社、商品名）で選択的にエッチング除去し、エッチングレジストを剥離除去し（図２（ｃ）に示す。）、露出したリン−ニッケルからなる中間層を硝酸２００ｇ／ｌ、過酸化水素水１０ｍｌ／ｌ、りんご酸１００ｇ／ｌ、ベンゾトリアゾール５ｇ／ｌを成分とするエッチング液によりエッチング除去し（図２（ｄ）に示す。）た後、無電解銅めっきを１５μｍ行って、回路となる形状にめっきレジストＨ−Ｋ４５０（日立化成工業株式会社、商品名）を形成し、電解銅めっきを３０μｍ、次いではんだめっきを８μｍ行って穴内壁と表面に必要な導体を形成し（図２（ｇ）に示す。）た後、めっきレジストＨ−Ｋ４５０を剥離除去して、アルカリエッチング液であるＡプロセス用エッチング液（ソルテックス社、商品名）で回路となる銅層を選択的にエッチング除去したのち、２１０℃のオイル中に２５秒浸漬してはんだめっきを除去した（図２（ｈ）に示す。）。
【００２２】
以上の様にして、新規な工程を追加すること無く製造したプリント配線板は、いずれも凸型接続端子を有していた。また、その凸型接続端子の凸部の高さばらつきは、回路となる銅層／ニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層／柱となる銅層の三層からなる金属箔厚及びめっき厚のばらつき量程度であった
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例を示す断面である。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１．プリント配線板
２．凸型接続端子
３．内層回路パターン
４．スルーホール
５．接続対象
６．接続端子
７．三層からなる金属箔
７１．柱となる銅層
７２．ニッケルあるいはニッケル合金からなる中間層
７３．回路となる銅層
８．絶縁性接着層となる接着を担う絶縁材
９．内層回路板
１０．スルーホールとなる穴
１１．無電解めっき
１２．電解めっき
１３．はんだめっき
１４．めっきレジスト
１５．はんだ
【図１】
2004304206.tif 000003
【図２】
2004304206.tif 000004