(57)【要約】【課題】開口部を形成するための工程を簡素化し、製造リードタイムの短縮および製造コストの低減を図り、さらに品質不具合の要因となるプロセスを省くことによりプリント配線板の品質を安定させる。【解決手段】配線パターンを有する内層基板の両面に絶縁基材と最外層に銅はくとが積層し、加熱加圧した銅張積層板の銅はくの一部を除去して開口部を形成する際、切刃の先端角が１６０°〜２５０°である切削工具を用いて加工を行う。【選択図】図１
2012028425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンを有する内層基板の両面に絶縁基材と最外層に銅はくとが積層し加熱加圧して多層の銅張積層板を形成する工程と、
前記銅張積層板の銅はくの一部を除去して開口部を形成する工程と、
前記開口部から露出した絶縁基板に層間接続用の穴を形成する工程とを備え、
前記開口部を形成する工程は切削工具による加工で行われ、前記切削工具の切刃の先端角は１６０°〜２５０°であることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
切削工具はフィッシュテール形状の切刃を有するドリルであり、その先端角は１９０°〜２５０°であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
切削工具は山形形状の切刃を有するドリルであり、その先端角は１６０°以上１８０°未満であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
開口部は、銅はくの厚みの１．０〜２．０倍の深さでドリル加工されることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
開口部は内層基板の配線パターンの直上に形成され、層間接続用の穴はレーザ光の照射によるレーザ加工で形成され、かつ前記配線パターン上にもレーザ光が照射されることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】
内層基板は、導電性ペーストが充填された導通孔により層間接続された両面または多層の基板であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装部品、特にベアチップ等の電子部品を実装するプリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の情報、通信端末を中心とした電子機器の高機能化と小型、軽量化の要求により、半導体の高集積化および高速化技術が急速に進展している。
【０００３】
そのため、これら小型化、軽量化を達成するためのベアチップ等の電子部品を実装するプリント配線板に対しても高密度配線および高密度実装が可能な製品が求められている。
【０００４】
高密度配線および高密度実装を可能とするためにプリント配線板は配線層の線幅、線間幅を小さくするとともに、配線層間の接続に用いられるビアホールにおいても、より小さいビアホール径が要求されている。これらの要求を満たすプリント配線板としてビルドアップ法を用いた多層のプリント配線板が実用化され普及している。
【０００５】
ビルドアップ型のプリント配線板の製造方法の一例を図４、図５に示す。
【０００６】
この銅張積層板の両面に、フォトプロセスおよびエッチングにより両面に配線パターン２３を形成した内層基板２０を作製する｛図４（ａ）参照｝。
【０００７】
次に、内層基板２０の表裏の面に絶縁基材２４と銅はく２５を積層し、真空熱プレス機で加熱加圧して４層基板２１を作製する｛図４（ｂ）参照｝。
【０００８】
次に、表裏の銅はく２５の所定位置にフォトプロセスおよびエッチングにより絶縁基材２４が露出するよう開口部２６を形成する｛図４（ｃ）参照｝。
【０００９】
次に、開口部２６が設けられた銅はく２５をコンフォーマルマスクとしてレーザを照射し、層間接続ビアホール用の穴２７を形成する｛図４（ｄ）参照｝。
【００１０】
なお、レーザ穴明け後の穴２７の底面となる内層の配線パターン２３の上面には、絶縁樹脂の残渣が付着していることがあるため、過マンガン酸カリウム等の薬品により穴内を洗浄することが望ましい。
【００１１】
次に、内層の配線パターン２３と外層の銅はく２５の層間接続をとるため、銅めっき層を形成する。
【００１２】
まず、４層基板２１の表裏全面とビアホール用の穴２７の内面に無電解銅めっき層２８を形成して、導電性を付与する｛図４（ｅ）参照｝。
【００１３】
そして、無電解銅めっき層２８の上に電解銅めっき層２９を形成する｛図４（ｆ）参照｝。
【００１４】
次に、層間接続された４層基板２１の表裏の面に対してフォトプロセスによりエッチングレジスト３０を形成する｛図５（ｇ）参照｝。
【００１５】
次に、塩化第二銅などのエッチング液により不要な銅層を除去して、ビアホール３１と外層の配線パターン３２を形成した後、水酸化ナトリウムなどの溶液によりエッチングレジスト３０を剥離する｛図５（ｈ）参照｝。
【００１６】
その後、必要に応じて４層基板２１の表面に部品実装部分を残してソルダレジスト３３を塗布することもある｛図５（ｉ）参照｝。
【００１７】
最後に仕上げ処理として、部品実装の際、接続電極となるランド等の銅露出部分を防錆することを目的として、金めっき処理または水溶性耐熱プリフラックス処理を施す。
【００１８】
図５（ｊ）には金めっき処理を示しており、まず、銅露出部分に無電解ニッケルめっき層３４、さらにその上に無電解金めっき層３５を形成し４層のプリント配線板を得ることができる。
【００１９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平１１−２９８１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
図４（ｃ）で説明したプリント配線板の製造工程における開口部２６の形成は、フォトプロセスおよびエッチングにより行われるものである。
【００２２】
開口部２６を形成するための工程は、感光性のドライフィルムを表裏の銅はく２５にラミネートする工程と、ドライフィルム上に露光用マスクフィルムを位置合わせして、載置密着させて露光した後、未露光部を現像・除去して開口部２６の位置の銅はく２５を選択的に露出させる。そして露出した銅はく２５をエッチングした後、残存するドライフィルムを剥離液を用いて剥離する。
【００２３】
このため、開口部２６を形成するために製造リードタイムが長く、またドライフィルム、露光用マスクフィルム、現像液、エッチング液、剥離液等の補助材の使用等による製造コストがかかっていた。
【００２４】
特に露光工程における位置合わせでのバラツキや、現像、エッチング、剥離等のプロセスを経ることにより、基板搬送時における傷や銅はく２５への変色・変質等のダメージを与える要因ともなり、プリント配線板の品質を安定させるうえでは、好ましいものではなかった。
【００２５】
本発明は上記問題点を解決するもので、開口部２６を形成するための工程を簡素化し、製造リードタイムの短縮および製造コストの低減を図り、さらにプリント配線板の品質を安定させることのできるプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するため、本発明のプリント配線板の製造方法は、配線パターンを有する内層基板の両面に絶縁基材と最外層に銅はくとが積層し、加熱加圧して多層の銅張積層板を形成する工程と、前記銅張積層板の銅はくの一部を除去して開口部を形成する工程と、前記開口部から露出した絶縁基板に層間接続用の穴を形成する工程とを備え、前記開口部を形成する工程は切削工具による加工で行われ、前記切削工具の切刃の先端角は１６０°〜２５０°であることを特徴とするものである。
【００２７】
特に、フィッシュテール形状の切刃を有し、その先端角は１９０°〜２５０°であるドリルを用いることにより、バリ等が発生することなく精度よく開口部を形成することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のプリント配線板の製造方法を用いることにより、開口部を形成するための工程を簡素化し、製造リードタイムの短縮および製造コストの低減を図り、さらに位置合わせでのバラツキの要因となるプロセス及び現像、エッチング、剥離等のプロセスを削除することによりプリント配線板の品質を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図２】同実施の形態におけるプリント配線板の製造方法に用いる切削工具を示す図
【図３】同実施の形態におけるプリント配線板の製造方法に用いる切削工具を示す図
【図４】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図５】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
まず、図１（ａ）に示すように、両面に配線パターン４を形成した内層基板５を準備する。
【００３２】
内層基板５の製作は、基材には例えばガラスエポキシ基板の両面に銅はくを貼り付けてなる銅張積層板で、前記銅はくを積層する前にガラスエポキシ基材にレーザで穴明け後、導電性ペーストを充填して、表裏の銅はくが導通接続されている銅張積層板を使用する。
【００３３】
この構造の内層基板を用いることにより、高い配線収容性を実現することができる。
【００３４】
なお、導電性ペーストが充填された導通孔により、層間接続された多層基板を用いることも可能であるが、本実施の形態においては、両面の内層基板を用いて説明する。
【００３５】
次に、図１（ｂ）に示すように、内層基板５の表裏両面にＢステージ状のプリプレグ等の絶縁基材６と最外層に銅はく７を積層し、真空熱プレス機で加熱加圧して４層構成の多層基板１を作製する。
【００３６】
次に、図１（ｃ）に示すように、前記多層基板１の表裏それぞれの銅はく７の所定位置に、ドリルまたはルータビット等の切削工具により、絶縁基材６が露出するよう開口部３を形成するとともに、位置認識マーク２も同時に形成する。
【００３７】
なお、位置認識マーク２の開口形状、大きさはレーザ加工機のＣＣＤカメラで認識できる程度のものであれば特に限定しない（たとえばΦ１．０ｍｍ）。また、開口部３は内層基板５の配線パターン４の直上に形成されることが望ましい。これにより、後述する層間接続用の穴の穴底には、内層基板５の配線パターン４が存在することによって表層と内層基板との層間接続を図ることができる。
【００３８】
次に、レーザ加工機のＣＣＤカメラ（図示せず）で多層基板１の四隅にある位置認識マーク２を画像認識して検出するとともに、複数の位置認識マーク間の距離から基板の伸縮、歪の発生状態を検知し、必要に応じて基板の収縮、歪に応じた寸法補正係数（スケールファクター）を乗じて補正する。
【００３９】
次に、図１（ｄ）に示すように、所定の位置に設けられた開口部３が設けられた銅はく７をコンフォーマルマスクとしてレーザを照射し、層間接続用の穴８を形成する。この工程は表裏の面毎に行い、表裏両面に穴８を形成する。
【００４０】
なお、配線パターン４上にもレーザ光が照射されるように設定することによって、配線パターン４上の絶縁樹脂を除去することができ、電気的接続の信頼性を向上させることができるが、配線パターン４上には絶縁樹脂が残存することもあるため、過マンガン酸カリウム等の薬品により穴内を洗浄することが望ましい。
【００４１】
その後、従来の図４（ｄ）以降から図５に示す工程と同様の工程を経て多層のプリント配線板を得る。
【００４２】
上記の図１（ｃ）に示した工程で使用する切削工具は、切刃の先端角が比較的鈍角なものを用いることが望ましく、切削工具の切刃の先端角は１６０°〜２５０°の範囲であることが望ましい。
【００４３】
上記範囲の先端角を有する極めて鈍角な切削工具を用いることによって、開口部３から露出した絶縁基材６の表面を略平面に仕上げることができるため、図１（ｄ）で示したレーザ光による穴加工の工程において、レーザ光の屈折や乱反射を防止し、レーザ光の照射による穴加工形状と加工効率を安定させることができる。
【００４４】
まず具体的に使用する切削工具の一つとして、図２に示すような、フィッシュテール形状の切刃を有するドリルを採用し、その先端角を１９０°〜２５０°の範囲とすることが望ましい。
【００４５】
フィッシュテール形状のドリルとは、魚の尾のような形状から、そのように呼称されるものであり、図２に示すように、２つの切刃の先端が、互いに外周側に向かっていくにしたがい突出していき、外周端が刃先の最先端となるような先端角で形成されているものである。
【００４６】
フィッシュテール形状のドリル加工においては、最先端となる外周端が刃先が、被切削物である多層基板の銅はく７を回転しながら切削する。刃先が外周端であるため高速で加工できるため、ヒゲやバリが発生しにくい安定した穴加工が可能となる。
【００４７】
以上の構造上の特徴が示すように、フィッシュテール形状のドリル先端角は、通常１８０゜以上となり、本実施の形態においては、先端角は１９０°〜２５０°の範囲を採用する。 
【００４８】
先端角を１９０°未満とした場合は、加工の切れ味が悪く、加工効率も低下する。一方先端角を２５０°より大とした場合は、刃先の折損等も発生しやすいうえに、開口部３から露出した絶縁基材６の表面の平滑性が損なわれてしまい、図１（ｄ）の工程のレーザ光による穴加工に影響を及ぼす可能性が高くなる。このため、先端角は上記の範囲とし、できれば、２２０°前後が望ましい。
【００４９】
また、開口部３の穴加工の深さは、銅はく７の厚みの１．０〜２．０倍の範囲、できれば１．５倍前後になるように、ドリルを直下方へ送ることが望ましい。
【００５０】
穴加工の深さを銅はく厚みの１．０倍未満にした場合は、絶縁基材６を露出させることができず、後工程のレーザ加工に悪影響を及ぼすことになり、穴加工の深さを銅はく厚みの２．０倍より大とした場合は、ドリル寿命を低下させることになる。
【００５１】
フィッシュテール形状のドリルは、通常、刃先の部分に２条の切屑の排出溝を備えている構造により、ドリルの芯厚は比較的に薄くなり剛性も低い。このため、小径の深穴加工においては、ドリルの曲げや折れ、あるいは刃先の折損等も発生しやすい。
【００５２】
しかしながら、本発明のプリント配線板の製造方法においては、穴加工の深さを上記の範囲に設定することによって、フィッシュテール形状のドリルの弱点を補うものである。
【００５３】
また、具体的に使用する切削工具の一つとして、図３に示すような、山形状の切刃を有するドリルを採用し、その先端角を１６０°以上１８０°未満の範囲とすることが望ましい。
【００５４】
山形状のドリルとは、図３に示すように、２つの切刃の先端が、互いに外周側から中心に向かっていくにしたがい突出していき、中心が刃先の最先端となるような先端角で形成されているものであり、プリント配線板等の穴加工において最も多く採用されているドリルである。
【００５５】
この構造上の特徴が示すように、山形状のドリル先端角は、通常１８０゜未満となり、本実施の形態においては、先端角は１６０°以上１８０゜未満の範囲を採用する。
【００５６】
先端角を１８０°とした場合、加工の切れ味や効率が著しく低下する。一方先端角を１６０°より小とした場合は、開口部３から露出した絶縁基材６の表面の平滑性が損なわれてしまい、後の工程のレーザ光による穴加工に影響を及ぼす可能性が高くなる。このため、先端角は上記の範囲とし、できれば１７５°前後が望ましい。
【００５７】
なお、山形状のドリルを使用した場合においても、開口部３の穴加工の深さは、銅はく７の厚みの１．０〜２．０倍の範囲が望ましい。山形状のドリルは、フィッシュテール形状のドリルに比べて、加工時に芯振れが発生しやすいため、ドリルの送り速度を比較的低めに設定し、穴加工の深さを、銅はく厚みの１．３倍の前後になるように、ドリルを直下方へ送ることが望ましい。
【００５８】
これにより山形状のドリルを用いた場合においても、フィッシュテール形状のドリルを用いた場合と同等の加工効率を維持することができる。
【００５９】
本発明のプリント配線板の製造方法を採用することにより、開口部３を形成するための工程を簡素化し、かつ露出した絶縁基材６の表面を略平面に仕上げることができるため、レーザ光の照射による穴加工形状と加工効率を安定させることができる。
【００６０】
さらに、製造リードタイムの短縮および製造コストの低減を図り、基板搬送時における傷や銅はくへの変色・変質等のダメージの要因となる工程を省くことでプリント配線板の品質を安定させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明は、開口部を形成するための工程を簡素化し、製造リードタイムの短縮および製造コストの低減を図り、さらに位置合わせでのバラツキの要因となるプロセスを削除することによりプリント配線板の品質を安定させることができる。
【００６２】
さらに、現像、エッチング、剥離等のプロセスが不要となるため、ドライフィルムや処理液等の廃棄物を発生させることがないため、地球環境の面においても本発明の産業上の利用可能性は大といえる。
【符号の説明】
【００６３】
１  多層基板
２  位置認識マーク
３  開口部
４  配線パターン
５  内層基板
６  絶縁基材
７  銅はく
８  穴
【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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