(57)【要約】【課題】良質な配線を形成できる、プリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線板の製造方法は、（ａ）金属からなる内層配線層を被覆する絶縁樹脂層を有する加工対象物に、レーザビームを照射して前記絶縁樹脂層を一部除去し、底面に前記内層配線層が露出したビアホールを形成する工程と、（ｂ）前記絶縁樹脂層にレーザビームを照射して、前記ビアホールに接続する溝を形成する工程とを含む。【選択図】  図３
2004253605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）金属からなる内層配線層を被覆する絶縁樹脂層を有する加工対象物にレーザビームを照射して、前記絶縁樹脂層を一部除去し、底面に前記内層配線層が露出したビアホールを形成する工程と、
（ｂ）前記絶縁樹脂層にレーザビームを照射して、前記ビアホールに接続する溝を形成する工程と
を含むプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
さらに、
前記工程（ａ）において照射されるレーザビームの断面形状は、第１のマスクにより整形され、前記工程（ｂ）において照射されるレーザビームの断面形状は第２のマスクにより整形され、前記工程（ａ）と（ｂ）との間に、前記第１のマスクと前記第２のマスクとを交換する工程を含む請求項１記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
さらに、
前記ビアホールおよび溝を、導電性ペースト材で充填して配線を形成する工程を含む請求項１または２に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
金属からなる内層配線層を被覆する絶縁樹脂層に形成され、底面に前記内層配線層が露出したビアホールと、
前記ビアホールに接続するように、前記絶縁樹脂層に形成された溝と、
前記ビアホールおよび溝を導電性ペースト材で充填して形成された配線と
を有するプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板の製造方法およびプリント配線板に関し、特に、配線を形成する工程を有するプリント配線板の製造方法および配線を有するプリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７を参照して、従来技術によるプリント配線板の製造方法について説明する。
【０００３】
図７（Ａ）に示すように、ガラスエポキシ等の樹脂基板２１の表面上に、内層銅配線２２が形成されている。内層銅配線２２を覆うように、樹脂基板２１の表面上にエポキシ樹脂からなる絶縁層２３が形成されている。絶縁層２３にレーザビームを入射させることにより、内層銅配線２２の一部を露出させるビアホール２４を形成する。
【０００４】
図７（Ｂ）に示すように、ビアホール２４形成後の樹脂層２３の表面上およびビアホール２４の内面上に、銅からなるシード層２５を無電解めっきにより形成する。次にシード層２５の表面上に銅を電解めっきし、銅めっき層２６を形成する。銅めっき層２６の上にレジストを塗布し、露光、現像工程を経て、レジストパターン２７を形成する。
【０００５】
図７（Ｃ）に示すように、このレジストパターン２７をマスクとして、酸性薬液を用い、銅めっき層２６およびシード層２５をエッチングすることにより、配線２８が形成できる。このエッチングの後、アルカリ性薬液を用い、レジストパターン２７を除去する。
【０００６】
なお、本発明は、新規なプリント配線板の製造方法およびプリント配線板を提供するものであり、本発明者は、本発明に関連する先行技術文献については存知しない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図７（Ｃ）に示す絶縁層２３の上には、配線２８を覆って、厚さ４０〜５０μｍ程の樹脂層がさらに積層され、その樹脂層にビアホールの加工等がなされることも多い。絶縁層２３の上に形成された配線２８の厚さは、一般に１０〜２０μｍである。絶縁層２３上に配線２８が形成されていることにより、このさらに積層される樹脂層の表面の平坦性が損なわれるという問題が生じる。
【０００８】
また、従来技術によるプリント配線板の製造工程においては、配線を形成するために、銅の湿式めっきが行われている。しかし、湿式めっきの廃液は、環境に悪影響を与える懸念がある。
【０００９】
本発明の一目的は、良質な配線を形成できるプリント配線板の製造方法を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、良質な配線を有するプリント配線板を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、配線の形成に湿式めっき工程を用いない、プリント配線板の製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、（ａ）金属からなる内層配線層を被覆する絶縁樹脂層を有する加工対象物にレーザビームを照射して、前記絶縁樹脂層を一部除去し、底面に前記内層配線層が露出したビアホールを形成する工程と、（ｂ）前記絶縁樹脂層にレーザビームを照射して、前記ビアホールに接続する溝を形成する工程とを含むプリント配線板の製造方法が提供される。
【００１３】
本発明の他の観点によれば、金属からなる内層配線層を被覆する絶縁樹脂層に形成され、底面に前記内層配線層が露出したビアホールと、前記ビアホールに接続するように、前記絶縁樹脂層に形成された溝と、前記ビアホールおよび溝を導電性ペースト材で充填して形成された配線とを有するプリント配線板が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）に、本発明の実施例によるプリント配線板の製造方法で用いられるレーザ加工装置の概略図を示す。レーザ光源１が、パルスレーザビームを出射する。レーザ光源１は、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ発振器と波長変換ユニットを含んで構成される。パルスレーザビームは、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザの３倍高調波（波長３５５ｎｍ）である。
【００１５】
レーザ光源１から出射したレーザビームは、マスク２に入射して断面形状が整形される。例えば円形の貫通孔を有するマスクを用いることで、レーザビームの断面を円形に整形することができる。また例えば矩形の貫通孔を有するマスクを用いることで、レーザビームの断面を矩形に整形することができる。マスク２を交換することにより、レーザビーム断面を所望の形状や大きさに変えることができる。
【００１６】
マスク２は、マスク回転機構３に保持されている。マスク回転機構３は、たとえばゴニオメータを含んで構成される。マスク回転機構３を用いてマスク２を回転させることにより、レーザビームの整形された断面形状を回転させることができる。マスク回転機構３については、後に図２を参照して説明する。
【００１７】
マスク２を通過したレーザビームは、折り返しミラー４で反射され、集光レンズ５に入射する。集光レンズ５により収束されたレーザビームが、加工対象物６の表面に入射する。加工対象物６は、ＸＹステージ７の可動面上に保持されている。ＸＹステージ７を移動させることにより、加工対象物６の表面の所望の位置にレーザビームを照射し、穴あけ加工および溝加工を行うことができる。
【００１８】
なお、図１（Ｂ）に示すように、レーザ加工装置は、ガルバノスキャナ８、ｆθレンズ５ａを含む構成としてもよい。折り返しミラー４で反射されたレーザビームを、ガルバノスキャナ８を用いて、加工対象物６の所望の位置に入射させることができる。レーザビームを加工対象物６の所望の位置に入射させるために、ＸＹステージ７とガルバノスキャナ８とを同時に用いてもよい。
【００１９】
図２は、矩形の貫通孔２ａを有するマスク２を保持したマスク回転機構３を示す概略図である。マスク回転機構３は、貫通孔２ａの矩形の対角線の交点を回転中心として、マスク２を回転させる。マスク２の回転に対応して、加工対象物６の表面における貫通孔２ａの像（ビームスポット）が回転する。
【００２０】
マスク回転機構３の回転によって、加工対象物６の表面に結像させた貫通孔２ａの矩形の像を、加工対象物６の表面内で回転させ、その１つの辺を、任意の方向に向けることができる。
【００２１】
次に、本発明の実施例によるプリント配線板の製造方法を、図３、図４を参照して説明する。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、加工対象物６の断面図である。図４（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、図３（Ａ）〜（Ｃ）に対応する加工対象物６の平面図である。
【００２２】
図３（Ａ）に示すように、ガラスエポキシ等の樹脂基板１１の表面上に、内層銅配線１２が形成されている。内層銅配線１２を覆うように、樹脂基板１１の表面上にエポキシ樹脂からなる絶縁層１３が形成されている。内層銅配線１２の一部が露出するように絶縁層１３が除去され、ビアホール１４が形成されている。内層銅配線１２の上に積層された絶縁層１３の厚さ、すなわちビアホール１４の深さは４０μｍである。図４（Ａ）に示すように、加工対象物６の表面には、直径５０μｍの円形のビアホール１４の開口部が形成されている。
【００２３】
ビアホール１４は、パルスレーザビームのビームスポットを、加工対象物表面のビアホールを形成すべき点に、例えば１パルスあたりのエネルギ密度１Ｊ／ｃｍ２で５０ショット照射することにより形成できる。このとき、照射されるビームスポットは、図１（Ａ）に示した円形の貫通孔を有するマスク２により、円形に整形されている。
【００２４】
一般に、パルスレーザビームは、ビーム断面の中心部で高く、周辺部で低い光強度分布を有する。そのため、パルスレーザビームにより、ビアホールの中心部は深く掘られ、周辺部は浅く掘られることとなる。ビアホールの側壁は図３（Ａ）に示すように、開口部から底面に近づくにしたがって、ビアホールの断面積が小さくなるように傾斜する。
【００２５】
ビアホール１４の形成後、図３（Ｂ）に示すように、ビアホール１４に接続する溝１５を形成する。溝１５の深さは、ビアホール１４の深さよりも浅く、２５μｍである。溝１５の幅は、図４（Ｂ）に示すように、２０〜３０μｍに形成されている。
【００２６】
ビアホール１４を形成した後、マスク２を、溝加工に用いる矩形の貫通孔を有するものと交換する。
【００２７】
ビアホール１４と溝１５とは深さが異なるが、パルスレーザビームの加工対象物表面におけるパルスエネルギ密度を変えなくとも、照射するショット数を変えることにより、ビアホールと溝とを異なる深さに形成することができる。例えば、溝については、１パルスあたりのエネルギ密度１Ｊ／ｃｍ２で３０ショットを照射する。３０ショットで加工対象物の表面から２５μｍの深さまで絶縁層１３に穴を掘ることができる。
【００２８】
溝１５の形成方法について、図５を参照して説明する。図５は、図４と同様、加工対象物の表面側からビアホール１４、溝１５を見た平面図である。
【００２９】
図５（Ａ）に示すように、まず、ビアホール１４の一部（図５（Ａ）においては右側の側壁）と重なる位置に、ビームスポットＳ１が形成されるようにパルスレーザビームを３０ショット照射する。このとき、矩形のビームスポットの平行な一対の辺が、形成すべき溝１５の長辺と平行になるように、マスク回転機構３によりマスク２を回転させ、パルスレーザビームを照射する。図で形成すべき溝１５を、点線で示す。
【００３０】
次に、図５（Ｂ）に示すように、ビームスポットＳ１を溝１５の長辺と平行に右側に移動させた、ビームスポットＳ２の位置に、パルスレーザビームを３０ショット照射する。ビームスポットＳ２は、ビームスポットＳ１と重なりを持つ。なお、説明をわかりやすくするため、隣り合うビームスポットについて線の太さを異ならせて図示している（図５（Ｃ）、図６（Ｂ）も同様）。
【００３１】
図５（Ｃ）に示すように、以後順次、ビームスポットＳを、隣り合う照射位置のビームスポット同士が重なりを持つように、溝１５の長辺と平行に右側に移動させながら、各照射位置において３０ショットずつの照射を繰り返す。溝１５の右端までが形成されたらパルスレーザビームの照射を終了する。
【００３２】
このように、各照射位置におけるショットで開けられた穴が連続することにより、溝１５が形成される。形成された溝は、一定の幅を有する。また、溝の開口の縁は、矩形状のビームスポットの平行な一対の辺に沿って形成されるため、直線状に形成することができる。
【００３３】
図３（Ｂ）に戻って、なお、上述したように、ビアホールの側壁は、ビアホールの底面が開口部に比べ狭くなるように傾斜している。したがって、溝加工のためのパルスレーザビーム照射により、側壁の下部を形成する樹脂が除去されると、側壁の下にあった内層銅配線１２が新たに露出することとなる。
【００３４】
溝１５の深さは、右端付近では２５μｍになるが、ビアホール１４と接続している場所では、ビアホールの深さと同じ４０μｍに達する。
【００３５】
ビアホール１４と溝１５とが形成された後、図３（Ｃ）に示すように、ビアホール１４と溝１５とに導電性ペーストを充填し、配線１６を形成する。配線１６は、加工対象物６中に埋め込まれ、加工対象物の表面に凸部を有しないように形成できる。導電性ペーストは、例えば（株）野田スクリーン製のメタライジング・ペースト等を用いることができる。配線１６は、内層銅配線１２に電気的に接続される。加工対象物の表面側から見ると、図４（Ｃ）に示すように、ビアホールと溝とに導電性ペーストが埋め込まれ、配線１６が形成されている。
【００３６】
以上説明した工程により、絶縁層中に埋め込まれ、加工対象物の表面に凸部を有しないように配線を形成できる。配線形成後の、加工対象物表面の平坦性を高めることができる。
【００３７】
また、湿式めっき工程を用いることなく、配線を形成することができる。
【００３８】
次に、上述の実施例の変形例によるプリント配線板の製造方法について、図６を参照して説明する。図６（Ａ）は、加工対象物の表面側から見た配線１６を、図６（Ｂ）は、加工対象物の表面側から見たビアホール１４、溝１５ａ、１５ｂを示す平面図である。本変形例では、図６（Ａ）に示すような、屈曲部を有する配線１６を形成する方法を、図６（Ｂ）を参照して説明する。
【００３９】
図６（Ｂ）のビアホール１４の形成後、図５を参照して説明した方法により、溝１５ａを形成する。次に、マスク回転機構３によりマスク２を回転させ、矩形のビームスポットの一対の平行な辺が、溝１５ｂの長辺と平行となるように設定する。
【００４０】
まず、溝１５ａの右端と重なる位置に、ビームスポットＳ１ｂを３０ショット照射する。以後順次、ビームスポットＳｂを、溝１５ｂの長辺と平行な方向に移動させながら、一箇所につき３０ショットずつの照射を繰り返し、溝１５ｂを形成する。溝１５ｂを、一定の幅で、直線状の開口の縁を有する形状に形成することができる。
【００４１】
ビアホール１４および溝１５ａ、１５ｂの加工が終了したら、ビアホールと溝に導電性ペーストを充填し、図６（Ａ）に示す配線１６を形成する。
【００４２】
このように、マスク回転機構３を用いてマスク２を回転させることにより、加工対象物の表面内の任意の方向に溝加工をすることができる。マスク２を所望の方向に回転させ、溝加工をすることを繰り返すことにより、多数の屈曲部を有する複雑な形状の配線であっても形成することができる。
【００４３】
なお、以上の実施例、変形例においては、直線状の開口の縁を有する溝を良好に形成するために、矩形の貫通孔を有するマスクを用いる場合を説明したが、溝の形成に用いるマスクは、他の形状の貫通孔を有するものであってもよい。
【００４４】
例えば、円形の貫通孔を有するマスクを用いても溝を形成することはできる。ビームスポット照射により加工対象物に穴を開けることができれば、その穴を連続させることにより、溝を形成できる。マスクの形状、大きさは、加工すべき溝の形状に応じて最適なものを選択すればよい。
【００４５】
ビアホールを形成した後、溝を形成する順で配線を形成する例を説明したが、溝を形成した後に、ビアホールを形成する順であってもよい。
【００４６】
溝の加工を、ビアホールに近い側から開始する例を説明したが、最終的に所望の形状の溝が形成されれば、溝の加工はどの位置から開始しても構わない。
【００４７】
加工対象物に多数のビアホールと多数の溝とを形成して、配線を形成する場合には、まずビア加工用のマスクを用いてすべてのビアホールを形成した後、マスクを溝加工用のものに交換して、溝加工を行えばよい。各ビアホール、各溝の形成後に毎回マスク交換をする場合に比べ、マスク交換に要する時間を短くすることができる。
【００４８】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００４９】
【発明の効果】
加工対象物に形成したビアホールとビアホールに接続する溝とに導電性ペースト材を充填することにより、良質な配線を形成できるプリント配線板の製造方法が提供される。
【００５０】
加工対象物に埋め込まれ、加工対象物の表面に凸部を有しない、良質な配線を有するプリント配線板が提供される。
【００５１】
配線の形成に湿式めっき工程を用いない、プリント配線板の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるプリント配線板の製造方法で用いられるレーザ加工装置の概略図である。
【図２】マスクを保持したマスク回転機構を示す概略図である。
【図３】加工対象物の断面図である。
【図４】加工対象物の平面図である
【図５】実施例による溝の形成方法を説明するための、加工対象物の平面図である。
【図６】変形例によるプリント配線板の製造方法を説明するための、加工対象物の平面図である。
【図７】従来技術によるプリント配線板の製造方法を説明するための、加工対象物の断面図である。
【符号の説明】
１  レーザ光源
２  マスク
３  マスク回転機構
４  折り返しミラー
５  集光レンズ
６  加工対象物
７  ＸＹステージ
１１  樹脂基板
１２  内層銅配線
１３  絶縁層
１４  ビアホール
１５  溝
１６  配線
【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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