(57)【要約】【課題】表面粗度の変化なしに資材界面密着力を向上させることができて高信頼性で微細回路を実現することができるうえ、フッ素系樹脂層の形成により低誘電率と低損失係数を得ることができる、プリント基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】プリント基板用樹脂基板を提供する段階と、前記樹脂基板の少なくとも一面にフッ素系樹脂をコートする段階と、前記フッ素系樹脂がコートされた基板に層間電気的導通のための少なくとも一つのビアホールを形成する段階と、前記ビアホールが形成された基板の表面をイオンビームを用いて表面処理する段階と、前記表面処理された基板上に真空蒸着法を用いて銅シード層を形成する段階と、前記銅シード層が形成された基板に銅パターンメッキを施す段階と、前記銅パターンメッキ層が形成されていない部位の銅シード層を除去する段階とを含む、プリント基板の製造方法を提供する。【選択図】図８
2007173818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板用樹脂基板を提供する段階と、
前記樹脂基板の少なくとも一面にフッ素系樹脂をコートする段階と、
前記フッ素系樹脂がコートされた前記樹脂基板に層間電気的導通のための少なくとも一つのビアホールを形成する段階と、
前記ビアホールが形成された前記樹脂基板をイオンビームを用いて表面処理する段階と、
前記表面処理された前記樹脂基板上に真空蒸着法を用いて銅シード層を形成する段階と、
前記銅シード層が形成された前記樹脂基板に銅パターンメッキを施す段階と、
前記銅パターンメッキ層が形成されていない部位の前記銅シード層を除去する段階とを含むことを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項２】
前記フッ素系樹脂が、ＰＴＦＥ(Poly Tetra Fluoro Ethylene)、ＰＩ(Polyimide)、ＬＣＰ(Liquid Crystal Polymer)、ＴＰＩ(Thermoplastic Polyimide)、ＦＥＰ(Fluorinated Ethylene Propylene)、ＰＦＡ(Perfluoroalkoxy)、ＥＴＦＥ(Ethylene-Tetra Fluoro Ethylene)、ＰＶＤＦ(PolyVinyliDen Fluoride)、ＥＣＴＦＥ(EthyleneChlorotriFluoroEthylene)、ＰＣＴＦＥ(PolyChloroTriFluoroEthylene)及びこれらの組み合わせよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項３】
前記フッ素系樹脂コーティング段階が、前記樹脂基板上に液状のフッ素系樹脂を塗布した後、１００〜４５０℃の温度で熱処理して行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項４】
前記フッ素系樹脂塗布及び熱処理過程が１〜１０回繰り返し行われることを特徴とする請求項３に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項５】
前記フッ素系樹脂コーティング段階がシートタイプまたはロールツーロールタイプで行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項６】
前記イオンビーム表面処理段階が、Ａｒ、Ｏ２、Ｎ２、Ｘｅ、ＣＦ４、Ｈ２、Ｎｅ、Ｋｒ及びこれらの混合ガスよりなる群から選択される不活性ガスの存在下で行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項７】
前記真空蒸着法がスパッタ、熱蒸着またはｅ−ビーム法であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項８】
前記フッ素系樹脂のコーティング厚さが２０ｎｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項９】
前記銅シード層の厚さが２０ｎｍ〜４μｍであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂基板が、エポキシ系樹脂またはフッ素系樹脂からなる基板であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項１１】
プリント基板用樹脂基板と、
前記樹脂基板の少なくとも一面に形成されるフッ素系樹脂コーティング層と、
前記フッ素系樹脂コーティング層が形成された前記樹脂基板の所定の位置に形成されるビアホールと、
前記ビアホールが形成された前記樹脂基板の表面にイオンビーム表面処理及び真空蒸着法によって形成される銅シード層と、
前記銅シード層が形成された前記樹脂基板上の所定の部位及びビアホールに形成される銅パターンメッキ層
とを含むことを特徴とするプリント基板。
【請求項１２】
前記フッ素系樹脂が、ＰＴＦＥ、ＰＩ、ＬＣＰ、ＴＰＩ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ及びこれらの組み合わせよりなる群から選択されることを特徴とする請求項１１に記載のプリント基板。
【請求項１３】
前記フッ素系樹脂コーティング層の厚さが２０ｎｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のプリント基板。
【請求項１４】
前記銅シード層の厚さが２０ｎｍ〜４μｍであることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のプリント基板。
【請求項１５】
前記樹脂基板が、エポキシ系樹脂またはフッ素系樹脂からなる基板であることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板及びその製造方法に係り、さらに具体的には、樹脂基板に親水性のフッ素系樹脂コーティング層を形成した後、通常の湿式メッキ工程を乾式メッキ工程で代替して高信頼性で微細回路を実現することが可能なプリント基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、プリント基板（ＰＣＢ；Printed Circuit Board）は、サブトラクティブ(Subtractive)、ＭＳＡＰ(Modified Semi Additive Process)及びＳＡＰ(Semi Additive Process)工法などを用いて製作されている。
【０００３】
特に、ＨＤＩ(High Density Interconnection)製品は、サブトラクティブ工法を適用し、ＵＴ−ＣＳＰ(Ultra Thin-Chip Scale Package)、ＢＧＡ(Ball Grid Array)は、サブトラクティブ及びＭＳＡＰ工法を適用し、ＦＣＢＧＡ(Flip Chip BGA)は、コア層にはサブトラクティブ工法を、２Ｆ２Ｂ／３Ｆ３Ｂ(ビルドアップ)などの外層にはＳＡＰ工法を適用しており、無電解メッキ工程によってシード層を形成し、微細回路を実現する。
【０００４】
これと関連し、従来の技術の一具体例によってプリント基板を製造する過程を図１の順序図に示した。
【０００５】
図１を参照すると、従来の技術の一具体例に係るプリント基板の製造方法は、両面銅張積層板の提供段階（Ｓ１０１）、ホール加工段階（Ｓ１０２）、デスミア段階（Ｓ１０３）、無電解銅メッキ段階（Ｓ１０４）、電解銅パネルメッキ段階（Ｓ１０５）、ドライフィルム塗布段階（Ｓ１０６）、露光／現像段階（Ｓ１０７）、エッチング段階（Ｓ１０８）及びドライフィルム除去段階（Ｓ１０９）を含んでなる。
【０００６】
以下、図２Ａ〜図２Ｆを参照して、本発明の一具体例によってサブトラクティブ工法を適用してプリント基板を製造する過程をより具体的に説明する。
【０００７】
まず、樹脂絶縁層１１上の両面に銅箔１２が積層されている銅張積層板を通常のエッチング及びドリル工程によって導通ホール１３を形成する（図２Ａ及び図２Ｂ参照）。次いで、導通ホール１３が形成された基板の表面をデスミア(desmear)処理し、無電解メッキによって無電解銅箔層１４を形成した後（図２Ｃ参照）、電解メッキによってＣｕパネルメッキ層１５を形成する（図２Ｄ参照）。導通ホール１３を含んで回路パターンが形成される所定の位置にドライフィルム１６を塗布した後（図２Ｅ参照）、通常の露光／現像工程によって不要な部分の銅箔を除去してから、ドライフィルム１６を除去してパターニング過程を完成する（図２Ｆ参照）。
【０００８】
従来の技術の他の具体例によってプリント基板を製造する過程を図３の順序図に示した。
【０００９】
図３を参照すると、従来の技術の他の具体例に係るプリント基板の製造方法は、両面銅張積層板の提供段階（Ｓ２０１）、ハーフエッチング段階（Ｓ２０２）、ホール加工段階（Ｓ２０３）、デスミア段階（Ｓ２０４）、無電解銅メッキ段階（Ｓ２０５）、ドライフィルム塗布段階（Ｓ２０６）、露光／現像段階（Ｓ２０７）、電解銅パターンメッキ段階（Ｓ２０８）、ドライフィルム除去段階（Ｓ２０９）及びフラッシュエッチング段階（Ｓ２１０）を含んでなる。
【００１０】
以下、図４Ａ〜図４Ｆを参照して、従来の技術の他の具体例によってＭＳＡＰ工法を適用してプリント基板を製造する過程についてより具体的に説明する。
【００１１】
まず、樹脂絶縁層２１上の両面に銅箔２２が積層されている銅張積層板をハーフエッチング(Half-etching)した後（図４Ａ参照)、通常のエッチング及びドリル工程によって導通ホール２３を形成する（図４Ｂ参照）。次いで、導通ホール２３が形成された基板の表面をデスミア処理し、無電解メッキによって無電解銅箔層２４を形成した後（図４Ｃ参照）、導通ホール２３を含んで回路パターンが形成される位置を除いた所定の位置にドライフィルム２６を塗布した後（図４Ｄ参照）。これをレジストとして用いて電解メッキによってＣｕパターンメッキ層２７を形成する（図４Ｅ参照）。次いで、ドライフィルム２６を除去し、フラッシュエッチングによって不要な部分の銅箔層を除去してパターニング過程を完成する（図４Ｆ参照）。
【００１２】
一方、各製品別の既存の樹脂絶縁層資材としては、通常、ＦＲ−４、ＢＴ(BismaleimideTriazine)、ＡＢＦ(Ajinomoto Build up Film)などのエポキシ系樹脂が使われているが、高誘電率（Ｄｋ＞３．５［ＡＢＦ］〜４．５［ＢＴ、ＦＲ−４］）、高損失係数（Ｄｆ＞０．０５）によって、所望しない信号伝送速度及び伝送損失が得られ、熱が発生し且つ電気的な特性が低下するという欠点がある。
【００１３】
例えば、ＢＴ絶縁資材を用いてサブトラクティブ及びＭＳＡＰ工法を適用しているＢＧＡ、ＵＴ−ＣＳＰ製品の場合、原資材の表面プロファイルが１μｍ以上であり、サブトラクティブ工法ではＬ／Ｓ(Line/Space)＝５０／５０μｍが最小の回路幅限界として知られており、ＭＳＡＰ工法ではハーフエッチングを行うためＣｕ層に厚さ偏差が発生し、Ｌ／Ｓ＝２５／２５μｍが最小の回路幅限界として知られているところ、ピッチ５０μｍ（Ｌ／Ｓ＝２５／２５μｍ）以下の微細回路の実現には限界がある。
【００１４】
一方、ＦＣＢＧＡ製品群では、ＡＢＦ絶縁資材を使用し、多層基板をＳＡＰ工法によって製作している。すなわち、図５に示すように、コア層（第１層〜第２層）はサブトラクティブ工法を適用し、外層（第３層〜第６層）はＳＡＰ工法を適用して無電解メッキ工程で１〜３μｍ程度のメッキ厚さを形成し、回路工程を経てメッキ、剥離、フラッシュエッチング工程を２回繰り返し行い、各樹脂絶縁層３１、３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂに導通ホール３３を始めとして回路パターン３２ａ、３２ｂ、３５ａ、３５ｂ、３７ａ、３７ｂを形成した後、半田レジスト３８ａ、３８ｂを塗布し、半田レジストオープン部３９ａ、３９ｂを形成して総６層のＦＣＢＧＡ基板を製作する。
【００１５】
ところが、高価のＡＢＦ原資材の使用に起因した工程コストの上昇によって生産コストが高く、上述したＳＡＰ工法を適用する場合、ＡＢＦ原資材の表面プロファイルが１μｍ以上であり、表面粗度が大きく、ピッチ(Line/space)が１８／１８μｍであり、湿式表面処理及び無電解化学メッキによって微細回路工法を実現するにおいて限界があった。
【００１６】
プリント基板は、軽薄短小化によって微細回路を実現し且つ高機能絶縁資材を用いて回路上の信号伝送速度を向上させようと、各会社別に開発を進行中である。現開発の方向に合わせて信号入力／出力が増加するので、微細回路の実現が必要であり、これにより高機能絶縁資材であるＰＴＦＥ(Poly Tetra Fluoro Ethylene)、ＰＩ(Polyimide)、ＬＣＰ(Liquid Crystal Polymer)、ボンディングシート(Bonding Sheet)、ＴＰＩ(Thermoplastic Polyimide)など、低誘電率及び低損失係数の特性を持った絶縁資材を用いて信号伝送速度を向上させている趨勢にある。また、原資材の表面プロファイルに０．５μｍ以下の粗度を形成してＳＡＰ工法によって微細回路の形成を可能にする。ところが、従来のＳＡＰ工法は、湿式表面処理及び無電解メッキを適用した湿式工程によってＣｕ層を形成することにより、表面粗度が大きくなって微細回路の実現に限界があるうえ、廃棄物が多量発生して環境親和的ではないという欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本発明者らは、かかる問題点を解決するために広範囲な研究を重ねた結果、樹脂基板に親水性のフッ素系樹脂コーティング層を形成した後、乾式エッチングによって銅層を形成することにより、高信頼性で微細回路の実現が可能なプリント基板を得ることができることを見出し、これに基づいて、本発明を完成するに至った。
【００１８】
本発明の目的は、表面粗度の変化なしに樹脂基板の界面密着力を向上させて高信頼性で微細回路を実現することが可能な、プリント基板及びその製造方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、低誘電率と低損失係数特性を有するプリント基板及びそ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、通常の湿式銅メッキ層形成工程を乾式工程で代替することにより、親環境的に製作可能なプリント基板及びそ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、（ａ）プリント基板用樹脂基板を提供する段階と、（ｂ）前記樹脂基板の少なくとも一面にフッ素系樹脂をコートする段階と、（ｃ）前記フッ素系樹脂がコートされた基板に層間電気的導通のための少なくとも一つのビアホールを形成する段階と、（ｄ）前記ビアホールが形成された基板の表面をイオンビームを用いて表面処理する段階と、（ｅ）前記表面処理された基板上に真空蒸着法を用いて銅シード層を形成する段階と、（ｆ）前記銅シード層が形成された基板に銅パターンメッキを施す段階と、（ｇ）前記銅パターンメッキ層が形成されていない部位の銅シード層を除去する段階とを含むことを特徴とする、プリント基板の製造方法が提供される。
【００２２】
ここで、前記フッ素系樹脂は、ＰＴＦＥ(Poly Tetra Fluoro Ethylene)、ＰＩ(Polyimide)、ＬＣＰ(Liquid Crystal Polymer)、ＴＰＩ(Thermoplastic Polyimide)、ＦＥＰ(Fluorinated Ethylene Propylene)、ＰＦＡ(Perfluoroalkoxy)、ＥＴＦＥ(Ethylene-Tetra Fluoro Ethylene)、ＰＶＤＦ(PolyVinyliDen Fluoride)、ＥＣＴＦＥ(EthyleneChlorotriFluoroEthylene)、ＰＣＴＦＥ(PolyChloroTriFluoroEthylene)及びこれらの組み合わせよりなる群から選択されてもよい。
【００２３】
好ましくは、前記フッ素系樹脂コーティング段階が、基板上に液状のフッ素系樹脂を塗布した後、１００〜４５０℃の温度で熱処理して行われてもよい。この際、前記フッ素系樹脂塗布及び熱処理過程は、１〜１０回繰り返し行われてもよい。一方、前記フッ素系樹脂コーティング段階は、シートタイプ(sheet type)またはロールツーロールタイプ(roll-to-roll type)で行われてもよい。
【００２４】
好ましくは、前記イオンビーム表面処理段階が、Ａｒ、Ｏ２、Ｎ２、Ｘｅ、ＣＦ４、Ｈ２、Ｎｅ、Ｋｒ及びこれらの混合ガスよりなる群から選択される不活性ガスの存在下で行われてもよい。
【００２５】
好ましくは、前記真空蒸着法がスパッタ(sputter)、熱蒸着(thermal evaporation)またはe−ビーム(e-beam)法であってもよい。
【００２６】
一方、前記フッ素系樹脂のコーティング厚さが２０ｎｍ〜１０μｍであり、前記銅シード層の厚さが２０ｎｍ〜４μｍであることが好ましい。
【００２７】
前記樹脂基板は、エポキシ系樹脂またはフッ素系樹脂からなる基板であってもよい。
【００２８】
本発明の他の観点によれば、（ａ）プリント基板用樹脂基板と、（ｂ）前記樹脂基板の少なくとも一面に形成されるフッ素系樹脂コーティング層と、（ｃ）前記フッ素系樹脂がコートされた基板の所定の位置に形成されるビアホールと、（ｄ）前記ビアホールが形成された基板の表面にイオンビーム表面処理及び真空蒸着法によって形成される銅シード層と、（ｅ）前記銅シード層が形成された基板上の所定の部位及びビアホールに形成される銅パターンメッキ層とを含むことを特徴とする、プリント基板が提供される。
【発明の効果】
【００２９】
上述したように、本発明によれば、原資材にフッ素系樹脂コーティング工程を行った後、イオンビーム表面処理によって表面粗度の変化なしに資材界面密着力を向上させることができるうえ、フッ素系樹脂の含浸によって低誘電率と低損失係数を得ることができるため、信号伝送速度を速くすることができ且つデータ伝送時の損失係数を最小化することができる。
【００３０】
また、既存の基板の表面粗度プロファイルは、Ｒａ＞１．０μｍであったが、イオンビーム表面処理によって最小限の表面粗度であるＲａ＜０．５μｍを形成して微細回路を実現することができる。
【００３１】
また、Ｃｕシード層の形成を、既存の湿式工程である無電解メッキ法の代わりに乾式工程である真空蒸着法によって行うことにより、親環境的な工程によってプリント基板を製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明をより具体的に説明する。
【００３３】
前述したように、本発明によれば、プリント基板の製作の際に、既存の湿式工程である表面粗度形成工程と無電解メッキ工程を乾式工程で代替して親環境的に表面粗度のプロファイル無しに密着力を確保して微細回路を実現することができる。
【００３４】
参考のため、通常のプリント基板用樹脂基板として用いられる絶縁資材の誘電率、損失値特性及び年代別開発現況を図６及び図７にそれぞれ示した。また、表１に絶縁資材別の誘電率と伝播遅延速度特性をまとめて示した。
【表１】
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【００３５】
前述したように、従来では、サブトラクティブ＆ＭＳＡＰ工法の微細回路実現の限界により、ＳＡＰ工法で微細回路の実現を行っているが、これも、絶縁資材の高い表面粗度プロファイル（すなわち、＞１μｍ）のため、微細回路の実現には限界点があった。また、既存のＳＡＰ工法では、絶縁資材と無電解メッキ層との密着力を確保するために、絶縁材に例えばデスミア処理、すなわち過マンガン酸でスミアを除去し、表面に粗度を形成し、残留二酸化マンガンを除去する中和工程［ＣＨ４＋１２ＭｎＯ４−＋１４ＯＨ−→ＣＯ３２−＋１２ＭｎＯ４２−＋９Ｈ２Ｏ＋Ｏ２］を行うような湿式表面粗度工程によって表面粗度を形成し、無電解メッキを施してＣｕシード層を形成するなどの湿式工程により、廃液が発生し且つ環境的にも問題点があった。
【００３６】
これに対し、本発明では、湿式表面粗度形成工程を乾式イオンビーム表面処理工程で代替すると同時に、無電解メッキ工程を真空蒸着工程で代替することにより、環境親和的な工程によって最小限の表面粗度（Ｒａ＜０．５μｍ）で微細回路の実現が可能である。
【００３７】
図８は本発明の好適な一具体例によってプリント基板を製造する過程を示す順序図である。
【００３８】
図８を参照すると、本発明の好適な一具体例に係るプリント基板の製造方法は、樹脂基板の提供段階（Ｓ１００１）、フッ素系樹脂コーティング段階（Ｓ１００２）、ホール加工段階（Ｓ１００３）、イオンビーム表面処理段階（Ｓ１００４）、銅層真空蒸着段階（Ｓ１００５）、ドライフィルム塗布段階（Ｓ１００６）、露光／現像段階（Ｓ１００７）、電解銅パターンメッキ段階（Ｓ１００８）、ドライフィルム除去段階（Ｓ１００９）及びフラッシュエッチング段階（Ｓ１０１０)を含んでなる。
【００３９】
以下、図９Ａ〜図９Ｉを参照して本発明の好適な一具体例によってプリント基板を製造する過程についてより具体的に説明する。
【００４０】
まず、当業界に用いられる通常のエポキシ系樹脂またはフッ素系樹脂からなるプリント基板用樹脂基板１０１を準備する（図９Ａ参照）。
【００４１】
その後、前記樹脂基板１０１の少なくとも一面に液状のフッ素系樹脂を用いてフッ素系樹脂コーティング層１０２を形成させる（図９Ｂ参照）。
【００４２】
既存のＦＲ−４、ＢＴ、ＡＢＦなどのエポキシ系樹脂からなる基板原資材は、フッ素系樹脂原資材とは異なり、イオンビーム表面処理効果が低下するという欠点があるところ、これを改善するために、本発明では、エポキシ系原資材の表面に液状のフッ素系樹脂を塗布及び熱処理して表面の形状をフッ素系樹脂の形に変化させ、高分子の表面にイオンビームを用いた表面処理によって資材界面密着力を強化させる技術を適用する。すなわち、高分子の表面に、エネルギーを持った不活性または反応性イオンを照射し、励起させて不安定な環を形成させ、反応ガスを供給して化学反応を起こして高分子の表面に親水性作用基を形成させることにより、疎水性物質から親水性物質に変化させてイオンビーム表面処理効果を向上させることができる。それだけでなく、イオンビーム表面処理効果に劣る一部のフッ素系樹脂からなる基板の原資材も、良好なイオンビーム処理効果を示すフッ素系樹脂物質を表面にコートして、所望する特性の物質を持った絶縁資材を作ることができる。
【００４３】
本発明で使用されるフッ素系樹脂としては、好ましくは、ＰＴＦＥ(Poly Tetra Fluoro Ethylene)、ＰＩ(Polyimide)、ＬＣＰ(Liquid Crystal Polymer)、ＴＰＩ(Thermoplastic Polyimide)、ＰＦＡ(Perfluoroalkoxy)、ＦＥＰ(Fluorinated Ethylene Propylene)、ＥＴＦＥ(Ethylene-Tetra Fluoro Ethylene)、ＰＶＤＦ(PolyVinyliDen Fluoride)、ＥＣＴＦＥ(EthyleneChlorotriFluoroEthylene)、ＰＣＴＦＥ(PolyChloroTriFluoroEthylene)の中からいずれか単独または２つ以上が選択できるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００４４】
このような液状のフッ素系樹脂を用いて樹脂基板１０１上にフッ素系樹脂コーティング層１０２を形成する過程の好適な具体例について図１０を参照して説明すると、次のとおりであるが、当業界に公知になっているものであればこれに限定されないことを留意すべきである。
【００４５】
ロールツーロール(roll-to-roll type)の基板絶縁資材を適用する場合（図１０の左側参照）には、含浸器を用いて液状フッ素系樹脂入りの含浸浴(bath)を通過させた後、熱処理工程において単面及び両面にフッ素系樹脂を塗布した原資材を、使用されたフッ素系樹脂に合う温度に熱処理して硬化させ、シートタイプの絶縁資材を適用する場合（図１０の右側）には、スクリーンタイプ及びローラーを用いて基板絶縁資材上に液状のフッ素系樹脂を塗布した後、熱工程を経て硬化させる。
【００４６】
特に、ロールツーロールタイプは、ロールに原資材サンプルをロードし、浴には所望の液状フッ素系樹脂を仕込み、適切な温度及び湿度を調節して浴でフッ素系樹脂を塗布する。その後、タワーで熱処理過程によって樹脂流れ(Resin Flow)を調節して含浸を１回〜１０回に繰り返し調節して所望の絶縁資材の厚さ、誘電率及び損失係数を得ることができる。
【００４７】
このような塗布／熱処理過程によって樹脂基板の単面／両面に選択的にフッ素系樹脂を含浸させることができる。すなわち、単面のみを含浸させる場合には、原資材の一面に離型フィルム（Release film；ＰＥＴ、ＰＰＥフィルムなど）を付着させてコーティング工程後に離型フィルムを除去することにより一面にのみ所望のフッ素系樹脂をコートすることができ、両面を含浸させる場合には、原資材を含浸器に漬浸して所望の厚さだけ樹脂流れを調節することができる。このような過程によって低誘電率及び低損失係数の特性を発現させることができ、これから得た基板は適用目的に応じて積層用にも使用できる。
【００４８】
また、シートタイプは、具体的には、シートに原資材サンプルをロードし、スクリーン印刷でスキージ及びローラーに所望の液状フッ素系樹脂を押し込んで、熱処理して樹脂の流れを調節し、含浸過程を１回〜１０回繰り返し行い、所望の絶縁資材の厚さ、低誘電率及び低損失係数を得ることができる。
【００４９】
ここで、前記フッ素系樹脂コーティング工程は、樹脂基板の誘電率、損失係数及び厚さを調節するために、塗布及び熱処理過程を１〜１０回繰り返し行い、所望の絶縁資材の特性を得る。前記熱処理温度はフッ素系樹脂の種類によって異なるが、通常、液状のフッ素系樹脂が硬化する温度は１００℃〜４５０℃であることが典型的である。
【００５０】
具体的には、前記フッ素系樹脂コーティング工程の条件は、ＰＩは３００〜４２０℃、ＰＴＦＥは３５０〜４２０℃、ＬＣＰは２５０〜４２０℃、ＴＰＩは２５０〜３５０℃、ボンディングシートは１５０〜２５０℃、湿度は＜ＲＨ５０％であることが好ましく、コーティングの回数は、多くするほど誘電率が低くなるので、周波数特性は良くなるが、経済性対比効率性を考慮して１〜１０回とすることが適切である。
【００５１】
これから形成されるフッ素系樹脂のコーティング厚さは、絶縁資材及びこれにコートされるフッ素系樹脂の種類に応じて適切に調節でき、２０ｎｍ〜１０μｍであることが好ましい。すなわち、ガラス布(glass cloth)の誘電率は約６．２であり、エポキシ、ＢＴ樹脂の誘電率は約３．５であって、原資材の強度を維持するために、プリント基板はガラス布に例えばエポキシ、ＢＴ樹脂を１〜５回程度コートして誘電率を４．５程度に調節して使用しており、含浸を多く行うほど誘電率が低下する。
【００５２】
一例として、ガラス布（誘電率６．２）にＰＴＦＥ（誘電率２．１）含浸工程を施すと、誘電率を２．２〜４．０に調節することができ、コーティングの回数を多くするほど誘電率及び損失係数を低めることができ、所望の誘電率及び損失係数を得ることができる。このような方法により、ガラス布、ＢＴ、エポキシにＰＴＦＥ、ＰＩ、ＬＣＰ、ＴＰＩ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥなどを含浸及びコートすると、誘電率及び損失係数を低めることができ、１回〜１０回繰り返し行うと、所望する厚さ、誘電率及び損失係数を得ることができる。
【００５３】
次いで、前記フッ素系樹脂コーティング層１０２が形成された基板に、層間電気的導通のための少なくとも一つのビアホール用導通ホール１０３を形成した後（図９Ｃ参照）、前記ビアホール１０３が形成された基板の表面をイオンビームを用いて表面処理する。
【００５４】
好ましくは、前記イオンビーム表面処理過程は、Ａｒ、Ｏ２、Ｎ２、Ｘｅ、ＣＦ４、Ｈ２、Ｎｅ、Ｋｒ及びこれらの混合ガスよりなる群から選択される不活性ガスの存在下で１Ｅ１５〜１Ｅ１９（ｉｏｎｓ／ｃｍ２）のイオン注入量で行われるが、特にこれに限定されるのではない。より具体的には、イオン注入量は材料によって異なるが、通常、ＰＩ、ＰＴＦＥ、ＬＣＰ、ＴＰＩ、ボンディングシート、フッ素系樹脂は、加速電圧が０．５〜２０ＫｅＶであり、イオン注入量が１Ｅ１５〜１Ｅ１９（ｉｏｎｓ／ｃｍ２）であることが適切である。
【００５５】
このような乾式イオンビーム表面処理過程によって、樹脂基板と、後続の過程で生成されるＣｕシード層との密着力を確保することができる。すなわち、高分子の表面に、エネルギーを持った不活性または反応性イオンを照射し、励起させて不安定な環を形成し、反応ガスである酸素を供給して化学反応を起こし、高分子の表面に親水性作用基を形成して表面粗度の変化なしに（Ｒａ＜０．５μｍ）資材界面密着力を強化させることにより、微細回路の実現が可能である。
【００５６】
次いで、前記イオンビーム表面処理が施された基板上に真空蒸着法を用いて所望の厚さの銅シード層１０４を形成させる（図９Ｄ参照）。
【００５７】
前記真空蒸着法は、好ましくは、スパッタ(sputter)、熱蒸着(thermal evaporation)またはＥ−ビーム(e-beam)法を使用することができるが、当業界に公知になっているものであれば特にこれらに限定されない。
【００５８】
これから形成される銅シード層の厚さは、２０ｎｍ〜４μｍであることが好ましい。参考として、既存のＣＺ処理と無電解メッキ工程では＜３μｍ厚さのＣｕを形成し、ＳＡＰ(Semi Additive Process)工法を行う。
【００５９】
このように、既存の銅シード層形成工程である無電解メッキ方法を真空蒸着法で代替することにより、湿式工程を乾式工程に転換して廃液などが発生しないので親環境的である。
【００６０】
その後、当業界に公知になっている通り、パターンメッキする部分を除いた所定の部位に、メッキレジストとして作用するドライフィルム１０５を塗布し（図９Ｅ参照）、銅パターンメッキを施した後、ドライフィルム１０５を除去してパターンメッキ層１０６を形成させる（図９Ｆ参照）。
【００６１】
一方、パターンメッキ層１０６が形成されていない部位の銅シード層１０４は、通常のフラッシュエッチング法を用いて除去する（図９Ｇ参照）。
【００６２】
このようにパターンメッキの施されたプリント基板は、適用の目的に応じて通常の積層及び回路パターン形成過程が繰り返し行われて、多層用プリント基板として使用できる。
【００６３】
また、選択的には、最外郭層用に適用される場合に限って、当業界に公知になっている通り、半田レジスト１０７を塗布し、通常の半田レジストオープン工程によって半田レジストオープン部１０８を形成することができる（図９Ｈ及び図９Ｉ参照）。
【００６４】
上述した工程によって形成された６層のＦＣＢＧＡ基板の一例を図１１に示した。
【００６５】
図１１を参照すると、コア層として、両面にフッ素系樹脂コーティング層２０２が形成された第１の樹脂基板２０１、銅蒸着層２０３及び電解パターンメッキ層２０４を含む第１回路層とビアホール２０５が形成されており、外層として、一面にフッ素系樹脂コーティング層２０７が形成された第２の樹脂基板２０６とブラインドビアホールと共に銅蒸着層２０８と電解パターンメッキ層２０９とを含む第２回路層、及び一面にフッ素系樹脂コーティング層２１１が形成された第３の樹脂基板２０１とブラインドビアホールと共に銅蒸着層２１２と電解パターンメッキ層２１３とを含む第３回路層が形成されている。また、最外郭層に半田レジスト２１４が形成されており、所定のオープニング工程に応じて半田レジストオープン部２１５が形成されている。
【００６６】
一方、このようなビルドアップ基板の使用目的に応じて外層のビルドアップ工程が数回さらに繰り返し行われ、所定の後続工程がさらに行われ得るのは勿論である。
【００６７】
このように製造される本発明のプリント基板は、ＨＤＩ(High Density Interconnection)、ＵＴ−ＣＳＰ(Ultra Thin-Chip Scale Package)、ＢＧＡ(Ball Grid Array)、ＦＣＢＧＡ(Flip Chip BGA)など特に限定されず、微細回路を実現しようとする全ての製品に適用可能である。
【００６８】
前述したように、本発明によれば、フッ素系樹脂でコートされた基板の表面にイオンビーム表面処理を施すことにより、表面粗度の変化なしに（Ｒａ＜０．５μｍ）金属との密着力を向上させて（すなわち、剥離強度(Peel strength)＞１．０Ｋｇｆ／ｃｍ）微細回路の実現が可能であり、既存の湿式工程を乾式工程で代替することにより、親環境的な工程によってプリント基板を製造することができる。
【００６９】
以下、下記実施例によって本発明をより具体的に説明するが、これらに本発明の範疇が限定されるのではない。
【００７０】
実施例１
ポリイミド系樹脂基板を原資材として用いて、その両面に温度３５０〜４２０℃、湿度＜ＲＨ５０％の条件下でＰＴＦＥを数回コートして約３μｍのフッ素系樹脂コーティング層を形成した。ここに約４０μｍのビアホールを形成した後、加速電圧約１０ＫｅＶ、イオン注入量２Ｅ１７の条件下でＮ２ガスを用いてイオンビーム表面処理を施した。その後、前記表面処理された基板上にＤＣスパッタとイオンビームスパッタ法を用いて約２μｍの厚さにＣｕ層を蒸着した。最後に、パターンメッキ工程条件は、ビアホール４０μｍ充填メッキ及びパターンＣｕ厚さ１５μｍにメッキした。
【００７１】
これから製作されたプリント基板の接着強度及び表面粗度を測定し、その結果を下記表２に示した。
【００７２】
実施例２
ポリイミド系樹脂基板を原資材として用いて、その両面に温度２５０〜３５０℃、湿度＜ＲＨ５０％の条件下でＴＰＩを数回コートして約３μｍのフッ素系樹脂コーティング層を形成した。ここに約４０μｍのビアホールを形成した後、加速電圧約１０ＫｅＶ、イオン注入量２Ｅ１７の条件下でＮ２ガスを用いてイオンビーム表面処理を施した。その後、前記表面処理された基板上にＤＣスパッタ法とイオンビームスパッタ法を用いて約２μｍの厚さにＣｕ層を蒸着した。最後に、パターンメッキ工程条件は、ビアホール４０μｍ充填メッキ及びパターンＣｕ厚さ１５μｍにメッキした。
【００７３】
これから製作されたプリント基板の接着強度及び表面粗度を測定し、その結果を下記表２に示した。
【００７４】
比較例１
エポキシ系樹脂基板を原資材として用いてデスミア処理した後、ＡＴＯＴＥＣＨ社の無電解銅メッキ液を用いた無電解銅メッキによって約３μｍ厚さの銅シード層を形成させた。その後、ＥＶＡＲＡ社の電解銅メッキ液を用いた電解銅メッキによってビアホール４０μｍ充電メッキ及びパターンＣｕ厚さ１５μｍにメッキした。
【００７５】
これから製作されたプリント基板の接着強度及び表面粗度を測定し、その結果を下記表２に示した。
【表２】
2007173818.tif 000004
【００７６】
表２に示すように、既存の湿式工程を適用して基板を製作する場合（比較例１）、接着強度が約０．７〜０．９ｋｇｆ／ｃｍであり、表面粗度が＞１．０μｍであってピッチ（Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝１８／１８μｍ）の実現が可能であるが、本発明に係る乾式工程を適用して基板を製作する場合（実施例１）、接着強度が約１．０〜２．０ｋｇｆ／ｃｍであり、表面粗度が＜０．５μｍであって、相対的に非常に小さくてピッチ(Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝１０／１０μｍ)の微細回路の実現が可能であり、より速い信号伝送速度を実現することができることが分かった。
【００７７】
以上、本発明を具体的な実施例によって詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明に係るプリント基板及びその製造方法はこれらに限定されず、当該分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内において、種々変形または改良を加え得るのが明白である。  
本発明の単純な変形ないし変更は全て本発明の領域に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲によって明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】従来の技術の一具体例によってプリント基板の製造工程を概略に示す順序図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｆ）は、従来の技術の一具体例に係るプリント基板の製造過程を概略に示す工程流れ図である。
【図３】従来の技術の他の具体例によってプリント基板の製造工程を概略に示す順序図である。
【図４】図４（Ａ）〜（Ｆ）は、従来の技術の他の具体例に係るプリント基板の製造過程を概略に示す工程流れ図である。
【図５】従来の技術の一具体例によって製作されたＦＣＢＧＡプリント基板の構造を概略に示す断面図である。
【図６】プリント基板用絶縁資材の誘電率及び損失値特性を示すグラフである。
【図７】プリント基板用絶縁資材の年代別開発現況を図式化して示すグラフである。
【図８】本発明の一具体例によってプリント基板の製造工程を概略に示す順序図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｉ）は、本発明の一具体例に係るプリント基板の製造過程を概略に示す工程流れ図である。
【図１０】本発明の一具体例に係るフッ素系樹脂のコーティッグ過程を概略に示す工程流れ図である。
【図１１】本発明の一具体例によって製作されたＦＣＢＧＡプリント基板の構造概略に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１１    樹脂絶縁層
１２    銅箔層
１３    導通ホール
１４    無電解メッキ層
１５    銅パネルメッキ層
１６    ドライフィルム
２１    樹脂絶縁層
２２    銅箔層
２３    導通ホール
２４    無電解メッキ層
２６    ドライフィルム
２７    銅パターンメッキ層
３１    第１樹脂絶縁層
３２ａ、３２ｂ    第１回路層
３３    導通ホール
３４ａ、３４ｂ    第２樹脂絶縁層
３５ａ、３５ｂ    第２回路層
３６ａ、３６ｂ    第３樹脂絶縁層
３７ａ、３７ｂ    第３回路層
３８ａ、３８ｂ    半田レジスト層
１０１    樹脂基板
１０２    フッ素系樹脂コーティング層
１０３    ビアホール
１０４    銅蒸着層
１０５    ドライフィルム
１０６    電解パターンメッキ層
１０７    半田レジスト層
１０８    半田レジストオープン部
２０１、２０６、２１０    樹脂基板
２０２、２０７、２１１    フッ素系樹脂コーティング層
２０３、２０８、２１２    銅蒸着層
２０４、２０９、２１３    電解パターンメッキ層
２０５    導通ホール
２１４    半田レジスト層
２１５    半田レジストオープン部
【図１】
2007173818.tif 000005
【図２】
2007173818.tif 000006
【図３】
2007173818.tif 000007
【図４】
2007173818.tif 000008
【図５】
2007173818.tif 000009
【図８】
2007173818.tif 000010
【図９】
2007173818.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図６】
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【図７】
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