(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に銅基板の中央辺りまで及ぶように一定の深さでエッチングをして形成された回路パターンが備えられた一対の銅基板を準備する段階と、
前記一対の銅基板を回路パターンが向い合うように整列した後に、前記基板の回路パターンの間に絶縁層を挿入し積層する段階と、
前記基板にビアホールを形成する段階と、
前記ビアホールが充填されるように前記基板をメッキする段階と、
前記回路パターンが露出されるように金属物質だけをエッチングするエッチング液を用いて前記基板をエッチングして回路パターンが露出されるように中心層を形成する段階と、
前記中心層の両面に追加回路層を積層する段階と、
前記基板の外層にソルダレジストを塗布する後処理を施す段階とを含むことを特徴とする、高密度プリント回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記銅基板の厚さは、４０μｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の高密度プリント回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記追加銅基板の厚さは、４０μｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の高密度プリント回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記追加回路層を積層する段階は、
絶縁層及び一面に一定の深さで回路パターンが形成された追加銅基板を準備する段階と、
前記中心層に前記絶縁層及び前記追加銅基板を積層する段階と、
エッチング工程によって前記追加銅基板の回路パターンを露出させる段階と、
前記追加銅基板にビアホールを形成する段階と、
前記ビアホールがメッキされるように前記基板をメッキする段階とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の高密度プリント回路基板の製造方法。
【請求項５】
絶縁層を挿入し積層する段階は、
前記銅基板の一定の深さで回路パターンが形成された表面を黒化処理またはブラウン黒化処理する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の高密度プリント回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記後処理する段階は、
前記追加銅基板の外層回路にソルダレジストを塗布する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の高密度プリント回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板の製造方法に係り、より具体的には、原材料として従来の銅張積層板（ＣＣＬ）を使用しないことにより、薄型のプリント回路基板を製造することができ、かつ、従来のプリント回路基板の製造方法が抱えていた問題点を解決することができる、高密度プリント回路基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリント回路基板の製作工程中に回路を形成するための方法は、テンティング工法（エッチング工法）とアディティブ工法に大別される。
【０００３】
テンティング（Ｔｅｎｔｉｎｇ）工法は、銅張積層板に一定の厚さで形成されている銅箔上にエッチングレジストパターンを形成し、基板をエッチング液に浸漬することにより、非回路部分をエッチングして回路パターンを形成する方法である。
【０００４】
最近広く用いられているアディティブ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ）工法は、銅張積層板にメッキレジストパターンを形成し、回路となるべき部分のみをメッキによって形成した後、メッキレジストを除去して回路パターンを作り出す方法である。
【０００５】
テンティング工法は、製造コストは低いが、微細回路パターン（ｆｉｎｅ  ｐａｔｔｅｒｎ）を形成するのに限界がある。その限界を乗り越えるための方法として登場したのがアディティブ工法である。
【０００６】
図１Ａ〜図１Ｄは、従来のセミアディティブ工法によるプリント回路基板の製造方法を示す。
【０００７】
図１Ａに示すように、銅箔１２と補強基材１１とからなる銅張積層板（ＣＣＬ）の銅箔１２の表面にメッキレジスト１３を塗布し現像してメッキレジストパターンを形成する。
【０００８】
通常用いられる銅張積層板の銅箔１２の厚さは０．５μｍ〜３μｍ程度である。メッキレジスト１３としては、通常、感光性のドライフィルムが用いられる。
【０００９】
図１Ｂに示すように、電解メッキによってメッキ層１４を形成する。メッキの際、銅箔１２は、シード層（ｓｅｅｄ  ｌａｙｅｒ）の役割をする。ところが、このとき、メッキによって形成されるメッキ層１４は、メッキ時のバラツキにより全面に一定の厚さを持つことができない。
【００１０】
図１Ｃに示すように、メッキが完了した後、残っているメッキレジスト１３を剥離する。
【００１１】
この際、メッキレジスト１３を剥離するときは、基板を剥離液に浸漬して除去するが、メッキレジスト１３が完全に除去されず、メッキ層１４の側壁に残存物が残る問題点がある。
【００１２】
その後、図１Ｄに示すように、銅箔１２中の、回路パターンとならない部分をソフトエッチングによって除去し、所望の回路パターンのみを残すと、回路パターンが形成される。
【００１３】
ところが、前記アディティブ工法は、使用原資材またはその製造方法の複雑性によって製造コストをアップさせる問題点を持っていた。
【００１４】
このような製造コストのアップは、商業化の拡大のために電子部品の製造コストが徹底的に低減されようとする現在の環境の下では、大きな問題をかかえることになる。
【００１５】
これと関連し、特許文献１などには、高密度プリント回路基板を製造するための様々な方法を開示しているが、これらの方法は、従来の方法と比較してさらに複雑でコストが高いという欠点を依然として持っている。
【００１６】
よって、微細回路パターンを実現しながらも、簡単に製造することができ且つ製造コストを低減することができる新しいプリント回路基板の製造方法が求められる。
【特許文献１】米国特許第５，８７２，３３８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、原資材或いは原材料として従来の銅張積層板を使用しないプリント回路基板の製造方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の目的は、より簡単であり且つ製造コストを低減することが可能な高密度プリント回路基板の製造方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の別の目的は、より薄型のプリント回路基板を製造することが可能なプリント回路基板の製造方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の別の目的は、より高密度の微細回路パターンを形成することが可能なプリント回路基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、銅基板を準備する段階と、前記基板の両面にエッチングレジストを塗布する段階と、前記基板の一面のエッチングレジストパターンを形成する段階と、前記基板を一定の深さでエッチングして回路パターンを形成する段階と、前記エッチングレジストを除去する段階と、前記基板の回路パターンが形成された面に絶縁層を積層する段階と、前記基板をエッチングして前記回路パターンを露出させる段階とを含む、高密度プリント回路基板の製造方法が提供される。
【００２２】
本発明の他の観点によれば、一面に一定の深さで回路パターンが形成された複数の銅基板を準備する段階と、前記基板の回路パターンの間に絶縁層を挿入し積層する段階と、前記基板にビアホールを形成する段階と、前記ビアホールが充填されるように前記基板をメッキする段階と、前記回路パターンが露出されるように表面エッチングして中心層を形成する段階と、前記中心層の両面に追加回路層を積層する段階と、前記基板の外層に後処理を施す段階とを含む、高密度プリント回路基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るプリント回路基板の製造方法によれば、原材料として従来の銅張積層板が必要とされず、従来のセミアディティブ工法より簡単な工程によって行われるので、基板製作の際に製造コストを低減させることができる。
【００２４】
本発明に係るプリント回路基板の製造方法によれば、従来のセミアディティブ工法による回路パターン形成の際に発生しうる不良、例えば回路切れ、メッキレジストの未剥離などの問題点を解決することができる。
【００２５】
本発明に係るプリント回路基板の製造方法によれば、銅張積層板を使用しないので、薄いプリント回路基板を製造することができる。
【００２６】
本発明に係るプリント回路基板の製造方法によれば、微細回路パターンが形成されたプリント回路基板を製造することができる。
【００２７】
本発明に係るプリント回路基板の製造方法によれば、従来の技術において化学銅によって微細回路パターンを形成する際、メッキレジストの剥離後に回路パターンが補強基材から剥がれるという問題点を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
図２Ａ〜図２Ｇは、本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を示す。図２Ａ〜図２Ｇを参照して、本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を説明する。
【００３０】
まず、図２Ａに示したような銅基板２１を準備する。本発明に係る銅基板２１は、従来の製造方法において原材料層として使用された銅張積層板（ＣＣＬ）の銅箔層より厚いもので、４０μｍ以上のものが好ましい。
【００３１】
本発明に係るプリント回路基板の製造方法では、補強基材及び銅箔からなる銅張積層板ではなく、銅のみからなる銅基板２１を使用する。銅基板２１の材料としては、従来の銅張積層板の銅箔層に用いられた銅材質と同一材質のものを使用することができる。
【００３２】
銅基板２１の表面には、製造工程中の各種化学的、物理的処理を円滑にし且つ以後の工程で接着される絶縁層との接着力を向上させるために、例えば粗面化処理を施すなどして、適切な粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）が形成されていることが好ましい。
【００３３】
図２Ｂに示すように、基板２１の両面にエッチングレジスト、例えば感光性エッチングレジストであるドライフィルム２２ａ、２２ｂを塗布し、その片面のドライフィルム２２ｂ（図中下面）にのみ露光及び現像工程によってエッチングレジストパターンを形成する。
【００３４】
図２Ｃに示すように、基板２１をエッチング液に浸漬して基板２１の下面に回路パターンを形成する。ドライフィルム２２ｂがある部分はエッチング液が浸透しないためエッチングされず、ドライフィルム２２ｂがない部分のみがエッチングされて回路パターンが形成される。前記回路パターンの側面には、ここでは、断面が僅かに外方に開いたテーパ面を有する一定深さの凹状溝が形成された状態となっている。また、前記回路パターンは、前記凹状溝の底面を基準にしてみると、外方に向かって幅狭になるようなテーパ面を有する一定高さの凸状構造とされている。このように前記回路パターンは前記凹状溝と相補的関係をもった形状であり、前記基板２１の一面に一定の深さでパターン形成されているということができる。
【００３５】
この際、基板２１のエッチング深さは、エッチングされずに残っている基板の表面より十分深くなければならないが、その深さが基板２１の厚さ方向の中心付近にまで達するようにエッチングを行うことが好ましい。エッチング深さは、基板２１をエッチング液に浸漬する時間の長さによって異なる。
【００３６】
前記エッチング工程の後、エッチングレジスト２２ａ、２２ｂを除去する。
【００３７】
エッチングレジスト２２ａ、２２ｂの除去後には、絶縁層２３との接着力の向上のために、基板２１の回路パターンが形成された面に表面処理を施すことが好ましい。この際の表面処理には、黒化処理またはブラウン黒化処理などが好ましい。
【００３８】
その後、図２Ｄに示すように、絶縁層２３と基板２１を、積層のために正確な位置に配置し固定する。絶縁層２３としては、多層プリント回路基板の製造の際に層間絶縁層用として熱を加えるときに適切な接着力を持つプリプレグを使用することが好ましい。絶縁層２３と基板２１を固定するときは、リベット（図示せず）を使用することが好ましい。
【００３９】
プリプレグは、ガラス繊維素材に接着剤を含浸させた材質であって、回路パターンが形成された回路層の間に挿入され、回路層間を絶縁させる役割をすると同時に、層間を接着させる役割をもする。
【００４０】
絶縁層２３を、図２Ｄに示すように配置した後、上下面から加熱加圧すると、図２Ｅに示すように、絶縁層２３の上面が基板２１の回路パターン周囲の凹状溝に押し込まれ、絶縁層２３がプリプレグの場合、接着剤が染み出て基板２１と絶縁層２３とが完全に密着される。
【００４１】
絶縁層２３の積層が完了した後には、基板２１を銅エッチング用のエッチング液に浸漬し、図２Ｆの破線２４まで基板２１をその上面側からエッチングすることにより、プリプレグ２３の反対面（図中の上面側）を露出させて回路パターンが現われるようにする。この際、プリプレグ２３は、金属材質ではないため、エッチング液に何の反応もしない。エッチングが完了すると、図２Ｇに示すように絶縁層２３の一面に回路パターンが形成された形態の片面プリント回路基板が完成される。基板の表面には、後処理として、回路保護のためのソルダレジストを塗布することが好ましい。なお、この段階でのエッチングは、前記凹状溝底面に達する深さ或いはそれ以上の深さとなるようエッチング深さを適宜調節することによって、回路パターンの回路層厚さをその所望の電気的特性に適した厚さに調整することができる。更に、例えば前記エッチング深さを前記凹状溝底面以上に深くした場合は、前記ソルダレジストの塗布による回路保護を強化することも可能である。
【００４２】
このような本発明に係るプリント回路基板の製造工程では、メッキした後、メッキレジストを除去する工程がないため、メッキレジストがメッキ層の側壁に残存する問題点が根本的に排除される。
【００４３】
図３Ａ〜図３Ｆは、本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における中心層の製造方法を示す。
【００４４】
図３Ａに示すように、それぞれその一面に第２層、第３層回路となるべき回路パターンが形成された銅基板３１ａ、３１ｂを別個の工程によって製作する。
【００４５】
回路パターン形成工程は、銅基板３１ａ、３１ｂに、図２Ａ〜図２Ｃに示した方法を同様に適用することにより行うことができる。
【００４６】
図３Ｂに示すように、銅基板３１ａ、３１ｂを回路パターン形成面が対向するように配置し、それらの間に絶縁層３２、例えばプリプレグを配置して各層を正確な位置に固定する。この際、各層は、リベットを用いて固定することが好ましい。
【００４７】
銅基板３１ａ、３１ｂを積層する前には、絶縁層３２との接着力を高めるために、黒化処理またはブラウン黒化処理などの表面処理を施すことが好ましい。
【００４８】
図３Ｃに示すように、このように配置された銅基板３１ａ、３１ｂが絶縁層３２を上下面から加熱加圧して積層する。絶縁層３２の上面が銅基板３１ａ、３１ｂの回路パターンに押し込まれ、絶縁層３２から接着成分が染み出て銅基板３１ａ、３１ｂと絶縁層３２とは完全に密着される。
【００４９】
図３Ｄに示すように、ドリリング工程によって基板３１ａ、３１ｂ間の信号接続（層間接続）のためのビアホール３３を基板の所定の位置に貫通して形成する。この際のドリリング工程は、基板３１ａ、３１ｂをドリリングしなければならないため、ＣＮＣドリルを用いた機械的ドリリングが好ましい。
【００５０】
図３Ｅに示すように、基板全体を銅メッキして銅メッキ層３４を形成する。銅メッキ層３４がビアホール３３の内壁をメッキしながらビアホール３３の内部を充填する。
【００５１】
図３Ｆに示すように、メッキ後に表面エッチングによって銅メッキ層３４と銅基板３１ａ、３１ｂの表面をエッチングして絶縁層３２のパターンが外部に露出されるようにする。このような工程によって、４層プリント回路基板の第２層及び第３層回路パターンが上下面に形成されている中心層３５が形成される。
【００５２】
図４Ａ〜図４Ｆは、本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における追加層の積層方法を示す。
【００５３】
一面に回路パターンが形成された銅基板３７ａ、３７ｂを準備し、この銅基板３７ａ、３７ｂを、図４Ａに示すように、図３Ａ〜図３Ｆに示した方法で形成した中心層３５の上下両側にそれぞれ配置し、前記銅基板３７ａ、３７ｂと前記中心層３５との間に絶縁層３６ａ、３６ｂをそれぞれ配置することにより整列して固定する。この際、各層は、リベットを用いて固定することが好ましい。
【００５４】
銅基板３７ａ、３７ｂは、図２Ａ〜図２Ｄに示すような前述の方法が適用された図３Ａの銅基板３１ａ、３１ｂと同様の方法で製造された銅基板を使用することができる。同様に、絶縁層３６ａ、３６ｂも、絶縁層３２と同一材質のプリプレグを使用することができる。
【００５５】
銅基板３７ａ、３７ｂに形成された回路パターンは、最終製品の第１層と第４層をそれぞれ構成し、回路パターンの設計の際に後述のレーザ加工のためのビアホール部分及びビアホール接続のためのパッド構造を含むように設計される。
【００５６】
図４Ｂに示すように、基板の上下面を加熱加圧すると、絶縁層３６ａ、３６ｂが基板３７ａ、３７ｂの回路パターンの間に押し込まれて完全に密着される。
【００５７】
その後、図４Ｃに示すように、基板の上下面を表面エッチングして絶縁層３６ａ、３６ｂが外部に現れるようにする。この際、エッチングは、絶縁層３６ａ、３６ｂが露出され、基板３７ａ、３７ｂに形成された回路パターンの回路間の短絡が発生しないように行う。エッチングの程度は、基板をエッチング液に浸漬する時間を制御することにより調節することができる。
【００５８】
図４Ｄに示すように、中心層３５の第２、３層回路パターンと第３、４層回路パターンとを接続するために基板３７ａ、３７ｂ、絶縁層３６ａ、３６ｂを例えば貫通するようなビアホール３８を加工形成する。この際、ビアホール３８は、レーザ加工によって形成することができ、ビアホール３８が形成されるべき位置に、基板３７ａまたは３７ｂの銅部分が図４Ｃのエッチング工程によって全て除去されるように基板３７ａまたは３７ｂの回路パターンを形成する。
【００５９】
ビアホール３８の位置に銅部分がないので、微細加工が可能なレーザドリリングによってビアホール３８の深さを正確に調節することができる。
【００６０】
図４Ｅに示すように、ビアホール３８の内部を金属メッキ層３９によって充填して層間接続層を形成する。
【００６１】
図４Ｆに示すように、基板の表面に後処理として回路保護のためのソルダレジスト４０を塗布すると、本発明に係る高密度４層プリント回路基板が完成される。
【００６２】
以上、本発明について実施例を参照して説明したが、これらの実施例は一つの例示に過ぎないものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲によって定められるべきである。当業者であれば、本発明の範囲を逸脱しない範疇内において、これらの実施例に種々変形を加え得ることは明らかであり、それらも当然に本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１Ａ】従来のセミアディティブ工法によるプリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図１Ｂ】従来のセミアディティブ工法によるプリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図１Ｃ】従来のセミアディティブ工法によるプリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図１Ｄ】従来のセミアディティブ工法によるプリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ｅ】本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ｆ】本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図２Ｇ】本発明の一実施例に係る高密度プリント回路基板の製造方法を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における中心層の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における中心層の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における中心層の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における中心層の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における中心層の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｆ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における中心層の製造方法を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における追加層の積層方法を示す。
【図４Ｂ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における追加層の積層方法を示す。
【図４Ｃ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における追加層の積層方法を示す。
【図４Ｄ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における追加層の積層方法を示す。
【図４Ｅ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における追加層の積層方法を示す。
【図４Ｆ】本発明の一実施例に係る４層プリント回路基板の製作方法における追加層の積層方法を示す。
【符号の説明】
【００６４】
２１、３１ａ、３１ｂ    銅基板
２３、３２、３６ａ、３６ｂ    絶縁層
３３、３８    ビアホール
３４    メッキ層
３５    中心層
３７ａ、３７ｂ    追加銅基板
３９    メッキ層
４０    ソルダレジスト
【図１Ａ】
0004405993.tif 000002
【図１Ｂ】
0004405993.tif 000003
【図１Ｃ】
0004405993.tif 000004
【図１Ｄ】
0004405993.tif 000005
【図２Ａ】
0004405993.tif 000006
【図２Ｂ】
0004405993.tif 000007
【図２Ｃ】
0004405993.tif 000008
【図２Ｄ】
0004405993.tif 000009
【図２Ｅ】
0004405993.tif 000010
【図２Ｆ】
0004405993.tif 000011
【図２Ｇ】
0004405993.tif 000012
【図３Ａ】
0004405993.tif 000013
【図３Ｂ】
0004405993.tif 000014
【図３Ｃ】
0004405993.tif 000015
【図３Ｄ】
0004405993.tif 000016
【図３Ｅ】
0004405993.tif 000017
【図３Ｆ】
0004405993.tif 000018
【図４Ａ】
0004405993.tif 000019
【図４Ｂ】
0004405993.tif 000020
【図４Ｃ】
0004405993.tif 000021
【図４Ｄ】
0004405993.tif 000022
【図４Ｅ】
0004405993.tif 000023
【図４Ｆ】
0004405993.tif 000024