(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に回路パターンと樹脂絶縁層とを交互に積層し、前記回路パターン間をビアホールにて接続したビルドアップ配線を形成したプリント基板の製造方法において、
前記絶縁基板上に第１の回路パターンを形成する工程と、
前記第１の回路パターンを覆って、所定厚さの樹脂絶縁層を形成する工程と、
Ａｒガスを用いたリアクティブイオンエッチング法又は逆スパッタリング法により前記樹脂絶縁層の表面を活性化する活性化処理工程と、
前記活性化処理工程後の前記樹脂絶縁層の表面にスパッタリング法により金属層を形成する工程と、
前記金属層と前記樹脂絶縁層中に前記金属層の表面から前記第１の回路パターンに達するビアホールを形成し、前記ビアホールに高誘電率であるフィラーを含有する樹脂からなるペースト材を前記ビアホールからはみ出してはみ出し部を形成するように充填する工程と、
前記金属層を研磨のストッパー層として、前記はみ出し部を研磨して除去する工程と、
前記金属層を除去した後に、前記ペースト材を覆って第２の回路パターンを形成する工程と、からなることを特徴とするプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビルトアップタイプのプリント基板の製造方法に係わり、特に、特性の良好な薄膜コンデンサを形成するのに好適なプリント基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化に対応して、機器に内蔵されるプリント基板においては、マザーボードの領域でもビルドアップタイプのプリント基板が一般的になっている。これらのプリント基板においては、一層の高密度化を実現するために、実装面積を縮小することが求められており、その結果、実装部品をプリント基板に埋め込む技術が開発され、従来実装部品の主体であったチップ抵抗器やチップコンデンサに代わり、薄膜抵抗、薄膜コンデンサが用いられるようになってきている。
【０００３】
良好なキャパシタンス値を有する薄膜のコンデンサ（以下、キャパシタともいう）を形成する方法は、例えば特開２００１−１５９２８号公報等に開示されており、以下、その概略を説明する。
【０００４】
図３は従来例のプリント基板の製造方法の工程の一部を示す図である。
まず，図３の（１）に示すように、絶縁樹脂からなる基板１上の銅箔を加工して、所定形状の回路パターン２を形成し、この回路パターン２を覆って、例えばスクリーン印刷法により、エポキシ樹脂からなる絶縁層３を形成する、又はエポキシ樹脂あるいはポリオレフィン樹脂を主成分とする所定厚さのシート材を真空ラミネート法により熱圧着して、絶縁層３を形成する。
【０００５】
次に、図３の（２）に示すように、回路パターン２上のコンデンサを形成したい絶縁層３の位置に、例えば炭酸ガスレーザー光又はＹＡＧレーザー光を照射することにより所定形状のビアホール４を形成する。
次に、図３の（３）に示すように、高誘電率を有する例えばチタン酸バリウムからなるフィラーをエポキシ樹脂に分散させて得られたペースト材５をスクリーン印刷法によりビアホール４に十分埋め込んで、あるいは、ディスペンサーにより所定量を十分ビアホール４に注入し、その後、１５０度Ｃ〜１８０度Ｃ程度で乾燥硬化させる。
【０００６】
次に、図３の（４）に示すように、ビアホール４からはみ出たペースト材５を研磨により除去し、ペースト材５の厚さを所定の厚さにする。このとき、絶縁層５の研磨面５ａ及びペースト材５の研磨面３ａは所定の粗さになる。
次に、図３の（５）に示すように、所定厚さ・形状の銅のメッキ層６を形成し、これにより、回路パターン２とメッキ層６に挟まれたペースト材５がコンデンサ（キャパシタ）を形成するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、コンデンサの容量値を正確に設定するためには、ペースト材の厚さを精密に制御する必要がある。しかし、研磨により、ペースト材の不要部分を除去するのであるが、ペースト材の周囲にある絶縁層はペースト材と同様の樹脂から構成されており、ペースト材と同様に研磨されるものであり、研磨の終点を検出する手段がないため、ぺ−スト材及び絶縁層を過剰に研磨してしまい、その結果、ペースト材の厚さの制御を精密に行うことが困難であり、コンデンサの容量値を正確に設定できないという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題を解決し、プリント基板の製造方法において、薄膜コンデンサを構成するペースト材の厚さを容易に制御できるようにし、それにより正確な容量値を有する薄膜コンデンサを有するプリント基板を製造する製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、本発明は、絶縁基板（１１）上に回路パターン（１２ａ，２２ａ）と樹脂絶縁層（１３）とを交互に積層し、前記回路パターン（１２ａ，２２ａ）間をビアホール（１７）にて接続したビルドアップ配線を形成したプリント基板の製造方法において、前記絶縁基板（１１）上に第１の回路パターン（１２ａ）を形成する工程と、前記第１の回路パターン（１２ａ）を覆って、所定厚さの樹脂絶縁層（１３）を形成する工程と、Ａｒガスを用いたリアクティブイオンエッチング法又は逆スパッタリング法により前記樹脂絶縁層（１３）の表面を活性化する活性化処理工程と、前記活性化処理工程後の前記樹脂絶縁層（１３）の表面にスパッタリング法により金属層（ストッパー層）（１６）を形成する工程と、前記金属層（１６）と前記樹脂絶縁層（１３）中に前記金属層（１６）の表面から前記第１の回路パターン（１２ａ）に達するビアホール（１４）を形成し、前記ビアホール（１４）に高誘電率であるフィラーを含有する樹脂からなるペースト材（１５）を前記ビアホール（１４）からはみ出してはみ出し部（１５ｂ）を形成するように充填する工程と、前記金属層（１６）を研磨のストッパー層として、前記はみ出し部（１５ｂ）を研磨して除去する工程と、前記金属層（１６）を除去した後に、前記ペースト材（１５ａ）を覆って第２の回路パターン（２２ｂ）を形成する工程と、からなることを特徴とするプリント基板の製造方法である。なお、（  ）内の参照符号は、後述する発明の実施の形態の説明との対応関係を明瞭にするために付されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
【００１１】
＜実施例＞
図１は本発明の実施例に係るプリント基板の製造方法の工程の一部を示す図である。
図２は本発明の実施例に係るプリント基板の製造方法の工程の一部を示す図である。
【００１２】
まず、図１の（１）に示すように、絶縁樹脂からなる基板１１の両面に銅箔が形成されている、いわゆる銅張り積層板を用いて、銅箔を所定形状に加工して、基板１１の上面上に回路パターン１２ａ、１２ｃを、下面上に回路パターン１２ｂを形成する。必要に応じて基板１１にスルーホール１８を形成し、スルーホール１８の内壁に銅の無電解メッキ層２０と電解メッキ層２０’を形成し、非導電性の充填材１９をスルーホール１８に充填して、例えば回路パターン１２ｃと回路パターン１２ｂを電気的に接続する。
【００１３】
次に、図１の（２）に示すように、回路パターン１２ａ，１２ｃを覆って、基板１１上に、スクリーン印刷法により、エポキシ樹脂を主成分とする印刷インク（例えば、太陽インキ（株）製のＬ１インク）からなる絶縁層１３を形成し、あるいはエポキシ樹脂を主成分とするシート材（例えば、味の素（株）製のＳＨ材シート）を真空ラミネート法により熱圧着して、絶縁層１３を形成する。その後、１５０度Ｃ〜１７０度Ｃに設定された熱乾燥炉中に３０分〜１時間保持して、絶縁層１３を乾燥・硬化させる。次に、Ａｒガスを用いたＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）法により、又は逆スパッタリング法により、絶縁層１３の表面を活性にした後、ＤＣスパッタリング法により、０．１μｍ以上の厚さを有するＣｒ又はＮｉ膜からなるストッパー膜１６を形成する。
【００１４】
なお、ＲＩＥの条件は、例えば、Ａｒガス圧力が３０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワーが１００Ｗ、平行平板距離が３０ｍｍ〜５０ｍｍ、処理時間が５分から１０分である。また、逆スパッタの場合の条件は、例えば、Ａｒガス圧力が３０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワーが１００Ｗ、処理時間が５分から１０分である。また、ＤＣスパッタリングの条件は、例えば、Ａｒガス圧が２０ｍＴｏｒｒ〜３０ｍＴｏｒｒ、ＤＣパワーは２００Ｗ〜４００Ｗ、基板−電極間距離は３０ｍｍ〜５０ｍｍ、成膜速度は５オングストローム／秒〜１０オングストローム／秒である。
【００１５】
次に、図１の（３）に示すように、キャパシターを形成すべき位置のストッパー膜１６と絶縁層１３を貫通して、回路パターン１２ａに達する所定の大きさのビアホール１４を、炭酸ガスレーザあるいはＹＡＧレーザーを用いて形成する。
次に、図１の（４）に示すように、ビアホール１４に高誘電率を示すチタン酸バリウムをフィラーとして含むエポキシ樹脂からなる誘電体のペースト材１５（例えば、アサヒ化研（株）製のＣＸ−１６）をスクリーン印刷法により埋め込むか、あるいは、ディスペンサーにより所定量を注入し、その後、熱乾燥炉中に入れ、１５０度Ｃ〜１７０度Ｃで１時間〜２時間硬化乾燥させる。
【００１６】
次に、図１の（５）に示すように、ビアホール１４からはみ出ているペースト材１５のはみ出し部１５ｂを＃３２０〜＃８００のダイヤモンドスラリーを含浸させたナイロンバフを用いるバフ研磨により除去し、あるいはロータリ研磨により除去し、平坦な表面を有するペースト材１５ａを得る。このとき、樹脂を主体とするペースト材の研磨速度は、Ｃｒ又はＮｉからなるストッパー膜の研磨速度に比べて極めて大きいので、はみ出し部１５ｂが研磨除去され、ストッパー膜１６が露出すると、殆んど研磨されなくなるので、研磨時間によって研磨量の管理を正確に行うことができる。
【００１７】
次に、図２の（１）に示すように、ストッパー膜１６をウェットエッチングにより溶解除去する。エッチャントとしては、ストッパー膜１６がＣｒ膜の場合には、硝酸セリウムアンモン（例えば、和光化学（株）製のＴｗ−２０液）を、Ｎｉ膜の場合には、塩化第２銅水溶液（５ｗｔ％〜１０ｗｔ％）を使用する。
次に、図２の（２）に示すように、絶縁層１３の所定位置にキャパシターの電極取り出し用のビアホール１７を、炭酸ガスレーザーあるいはＹＡＧレーザーを用いて形成し、回路パターン１２ａ（ビアホール１７底）の一部を露出させる。
【００１８】
次に、図３の（３）に示すように、Ａｒガスを用いたＲＩＥ法あるいは逆スパッタリング法により、露出している絶縁層１３、ペースト材１５ａを活性化し、及び回路パターン１２ａ（ビアホール１７底）の表面をデスミア（痕跡状のコンタミを除去）する。なお、ＲＩＥを用いる場合の条件は、例えば、Ａｒガス圧力が３０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワーが１００Ｗ、平行平板距離が３０ｍｍ〜５０ｍｍ、処理時間は５分〜１０分である。逆スパッタリングを用いる場合の条件は、例えば、Ａｒガス圧力が３０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワーが１００Ｗ、処理時間が５分〜１０分である。
【００１９】
この活性化に続いて、Ｃｒ膜あるいはＮｉ膜、及びＣｕ膜を連続してＤＣスパッタリング法によりそれぞれ０．１μｍ以上の厚さに形成して、コンタクト層２１を得る。なお、ＤＣスパッタリングの条件は、例えば、Ａｒガス圧力が２０ｍＴｏｒｒ〜３０ｍＴｏｒｒ，ＤＣパワーが２００Ｗ〜４００Ｗ、基板−電極間距離が３０ｍｍ〜５０ｍｍ、成膜速度が５１０オングストローム／秒〜１０オングストローム／秒である。
次に、図２の（４）に示すように、化学メッキ法によりＣｕからなる厚さ２０〜２５μｍのメッキ層を形成する。
【００２０】
次に、図２の（５）に示すように、メッキ層２２及びコンタクト層２１の複合層を所定形状にパターンニングして、キャパシターの電極を形成する。同図においては、回路パターン２２ｂがコンタクト層２１ｂを介してペースト材１５ａの上面に接続し、ペースト材１５ａの下面は回路パターン１２ａとコンタクト層２１ａとを介して回路パターン２２ａに接続しており、ペースト材１５ａがキャパシターを形成している。
【００２１】
ペースト材１５ａは、炭酸ガスレーザーなどにより、正確に所定の形状に形成されたビアホール１７に充填されており、その厚みは、はみ出し部１５ｂの研磨の際に、ストッパー層１６を設けてあるので、余分に研磨されることがなく、正確な厚みとすることができるので、これによって構成されるキャパシターの容量値は、バラツキの少ない正確なものとなる。
【００２２】
また、ストッパー膜１６は絶縁層１３の表面及びペースト材１５ａの表面をＲＩＥあるいは逆スパッタにより活性化した後、スパッタリング法により形成してあるので、付着力が大きく、研磨中に削り取られることはなく、安定な研磨を行うことができる。
以上、基板上に第１の回路パターン（導体層）、絶縁層、第２の回路パターン（導体層）を順次積層したプリント基板の製造方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、導体層と絶縁層を複数層交互に積層し、ビルドアップ配線層を有するプリント基板の製造方法に適用できることは言うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプリント基板の製造方法は、絶縁基板上に第１の回路パターンを形成する工程と、前記第１の回路パターンを覆って、所定厚さの樹脂絶縁層を形成する工程と、Ａｒガスを用いたリアクティブイオンエッチング法又は逆スパッタリング法により前記樹脂絶縁層の表面を活性化する活性化処理工程と、前記活性化処理工程後の前記樹脂絶縁層の表面にスパッタリング法により金属層を形成する工程と、前記金属層と前記樹脂絶縁層中に前記金属層の表面から前記第１の回路パターンに達するビアホールを形成し、前記ビアホールに高誘電率であるフィラーを含有する樹脂からなるペースト材を前記ビアホールからはみ出してはみ出し部を形成するように充填する工程と、前記金属層を研磨のストッパー層として、前記はみ出し部を研磨して除去する工程と、前記金属層を除去した後に、前記ペースト材を覆って第２の回路パターンを形成する工程と、を有することにより、薄膜コンデンサを構成するペースト材の厚さを容易に制御できるようにし、それにより正確な容量値を有する薄膜コンデンサを有するプリント基板の製造方法を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るプリント基板の製造方法の工程の一部を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るプリント基板の製造方法の工程の一部を示す図である。
【図３】従来例のプリント基板の製造方法の工程の一部を示す図である。
【符号の説明】
１…基板、２…回路パターン、３…絶縁層、３ａ…研磨面、４…ビアホール、５…ペースト材、５ａ…研磨面、６…メッキ層、１１…基板、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…回路パターン、１３…絶縁層、１４…ビアホール、１５，１５ａ…ペースト材、１５ｂ…はみ出し部、１６…ストッパー膜、１７…ビアホール、１８…ビアホール、１９…充填材、２０…無電解メッキ層、２０’…メッキ層、２１、２１ａ，２１ｂ…コンタクト層、２２，２２ａ，２２ｂ…メッキ層。
【図１】
0004593009.tif 000002
【図２】
0004593009.tif 000003
【図３】
0004593009.tif 000004