(57)【要約】【課題】ビアホールまたはスルーホール内の銅めっき厚を維持して導体層間の接続安定性を得ながら、表面の銅層の厚みを均一に薄くし、高密度微細配線パターンを形成する。【解決手段】ビアホールまたはスルーホールを形成するための銅めっきによって厚くなる表面の銅層に対し、ビアホールまたはスルーホール銅めっきを施す前に、銅層とは異なるエッチング特性を持った異種金属層を形成し、穴明けして銅めっきを施したビアホールまたはスルーホールを形成し、該ビアホールまたはスルーホールを穴埋め樹脂で充填し、該銅層を異種金属層が完全に露出されるまでエッチングし、異種金属層を剥離し、突出した穴埋め樹脂を機械的方法で除去し、スルーホールまたはビアホール内の銅厚を維持したまま、銅層の厚みを均一に薄くし、エッチングによる配線パターン形成の容易性を確保し、高密度微細配線パターンを形成する。【選択図】図１Ｂ
2013254760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビアホールまたはスルーホールを介して導体層間の接続を行うプリント基板の製造方法であって、ビアホールまたはスルーホールを形成するための銅めっきによって厚くなる表面の銅層に対して、プリント基板製造過程で銅層の厚さにバラツキが生じる前の早い過程で、銅層とは異なるエッチング特性を持った異種金属層を形成し、穴明けして銅めっきを施したビアホールまたはスルーホールを形成し、該ビアホールまたはスルーホールを穴埋め樹脂で充填し、該銅層を異種金属層が完全に露出されるまでエッチングし、異種金属層を剥離し、突出した穴埋め樹脂を機械的方法で除去し、ビアホールまたはスルーホール内の銅厚を維持したまま、銅層の厚みを均一に薄くすることで、エッチングによる配線パターン形成の容易性を確保す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子機器、電気機器、コンピュータ、通信機器などに用いられる高密度微細配線プリント基板と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は小型化、軽量化が進行し、それに用いるプリント基板には、多層化、微細配線化による高密度微細配線が要求されている。多層プリント基板のほとんどは導体層間の接続のために、銅めっきを施してビアホールまたはスルーホールの形成を行っている。この銅めっきによって、ビアホールまたはスルーホール表面の配線パターンを形成する銅層も厚くなってしまうため、エッチングで配線パターン形成を行う場合、高密度微細配線パターンの形成が困難となる。
【０００３】
そのため、特許文献１に開示された技術によれば、ビアホール内に液体を注入後、エッチングでビアホールの表面側の銅層を薄くする方法が記載されている。また、別の方法として、ビアホール内に樹脂を注入後、機械的に研磨する方法でビアホールの表面側の銅層を薄くする方法が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２に開示された技術によれば、ビアホール上にマスクを形成後、表面側の銅層を化学エッチングし、その後マスクとマスクに覆われた銅層部分を機械的に研磨する方法でビアホールの表面側の銅層を薄くする方法が記載されている。
【０００５】
また、特許文献３に開示された技術によれば、ビアホール内に充填物を充填後、表面側の銅層をエッチングで薄くした後、機械的方法で表面側の銅層の高さまで充填物を除去する方法が記載されている。また、別の方法として、ビアホール内に充填物を充填後、銅層をエッチングで薄くする前に、銅層のエッチング後の高さまで機械的方法で表面側の充填物を除去する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１６５０４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２０９３６１号公報
【特許文献３】特開２０１０−６７８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記いずれの方法でビアホールの表面側の銅層を薄くする方法では、銅層を薄くする前のプリント基板の製造過程で、内層パターンの残銅率の依存による積層後の板厚バラツキや機械研磨などにより、既に銅層の厚さにバラツキが生じ、そのバラツキが生じた銅層に対して薄くする加工を施すため、均一な厚さに薄くすることが困難であり、高密度微細配線パターンの形成が問題となる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明では、ビアホールまたはスルーホールを形成するための銅めっきによって厚くなるビアホールまたはスルーホール表面の銅層に対して、ビアホールまたはスルーホール銅めっきを施す前の、プリント基板製造過程で銅層の厚さにバラツキが生じる前の早い過程で、銅層とは異なるエッチング特性を持った異種金属のエッチングバリア層を形成し、穴明けして銅めっきを施したビアホールまたはスルーホールを形成し、該ビアホールまたはスルーホールを穴埋め樹脂で充填し、該銅層を異種金属層が完全に露出されるまでエッチングし、異種金属層を剥離し、突出した穴埋め樹脂を機械的方法で除去し、ビアホールまたはスルーホール内の銅厚を維持したまま、銅層の厚みを均一に薄くすることで、エッチングによる配線パターン形成の容易性を確保し、高密度微細配線パターンの形成が可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、導体層間の接続のために形成したビアホールまたはスルーホール内の銅めっき厚を維持して導体層間の接続安定性を得ながら、ビアホールまたはスルーホール表面の銅層の厚みを薄くする加工が、ビアホールまたはスルーホール銅めっきを施す前の、プリント基板製造過程で銅層の厚さにバラツキが生じる前の早い過程で、銅層とは異なるエッチング特性を持った異種金属のエッチングバリア層を形成し、ビアホールまたはスルーホール内に穴埋め樹脂を充填後、異種金属層が完全に露出されるまでエッチングしてビアホールまたはスルーホール表面の銅層を薄くするので、その厚さを全面的に均一に薄くすることが容易で制御しやすい。そのため、ビアホールまたはスルーホール表面の銅層が、高密度微細配線パターンを容易に形成しうるプリント基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の実施例に係わるプリント基板の製造工程を示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施例に係わるプリント基板の製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１A、図１Bを用いて本発明のプリント基板の製造方法を説明する。図１Aの（ａ）において、公知慣例の製造方法、例えば、両面銅張積層板の銅箔表面にドライフィルムなどの感光性エッチングレジストを形成し、これを露光・現像した後、銅箔をエッチング処理して内層パターンを形成した所定数の内層コア基板１０を、プリプレグ１１で加熱圧着して一体化した、外層全面に銅層１２を有する多層プリント基板の積層体１３を用意する。
【００１３】
多層プリント基板の積層体１３の絶縁層１４は、絶縁を有するものであれば、特に限定されるものではなく、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などを用いることができる。
【００１４】
図１Aの（ｂ）において、銅層１２上に銅層とは異なるエッチング特性を持った異種金属のエッチングバリア層１５を形成する。この異種金属のエッチングバリア層１５は、後工程でビアホールまたはスルーホールを形成するための銅めっきによって厚くなった表面の銅めっき層１９を、エッチングして薄くするためのエッチング液で溶解せず、且つ、該金属層を除去するのに使用する剥離液が、素地の銅層１２をほとんど侵すことがないものであればよい。例えば、銅めっき層１９のエッチング液にメック株式会社製の弱アルカリ性エッチング剤ＶＥ−７１００、あるいはＳＦ−５４２０を使用する場合には、メルテックス株式会社製メルプレートＭＧ−５４０１などの市販の無電解ニッケルめっきが使用できる。その他にも、銅めっき層１９のエッチング液の種類によって、錫、アルミ、コバルト、モリブデン、イソジウム、ビスマス、ニッケル−クロム合金などが使用でき、それらの膜厚は、１μｍ〜１０μｍ程度であるが、後工程でエッチングして薄くする銅めっき層１５の膜厚バラツキより厚い方が好ましい。この異種金属のエッチングバリア層１５の形成は、プリプレグ１１で加熱圧着して一体化する前の、内層コア基板の時点で行ってもよい。
【００１５】
図１Aの（ｃ）において、内層導体層１６の導通接続する箇所において、内層導体層１６にまで達するビアホール１７Ａまたは１７Ｂ、および、多層プリント基板を貫通するスルーホール１８を形成する。ビアホール１７Ａの加工は、紫外線レーザーや炭酸ガスレーザーなどのレーザービームを照射し、表面の金属層を貫いて形成した例で、ビアホール１７Ｂの加工は、ドリル加工により形成した例である。スルーホール１８の加工は、ドリル加工により形成される。
【００１６】
図１Aの（ｄ）において、ビアホール１７Ａ、１７Ｂとスルーホール１８の内壁を過マンガン酸などで処理して、内層導体接続部に固着した樹脂の除去と絶縁樹脂の粗化をした後、無電解銅めっき、または無電解銅めっき後に電解銅めっきを施して、異種金属のエッチングバリア層１５の表面から、ビアホール１７Ａ、１７Ｂとスルーホール１８内にかけて、例えば厚さ３０μｍの銅めっき層１９を多層プリント基板の積層体１３の全体に形成する。
【００１７】
図１Aの（ｅ）において、ビアホール１７Ａ、１７Ｂとスルーホール１８内に、印刷法により穴埋め専用スクリーン版と穴埋め専用樹脂を使用し、スキージで押し込むようにして穴埋め樹脂２０を充填する。穴埋め後は穴埋め樹脂を硬化させるため、１００℃、３０分〜１５０℃、６０分程度の熱処理を施して、バフロールなどの機械研磨で整面化する。
バフの番手は、６００番、８００番、１０００番、あるいはそれらを組み合わせて使用する。
【００１８】
図１Bの（ｆ）において、過酸化水素−硫酸からなるエッチング液で、表面の銅めっき層１９を異種金属のエッチングバリア層１５が全面に露出されるまでエッチングすれば、次に説明する異種金属のエッチングバリア層１５の剥離を持って、前工程までに生じた銅めっき層１９の銅厚バラツキに依存されることなく、均一な厚みの銅層１２を復元できる。
【００１９】
図１Bの（ｇ）において、異種金属のエッチングバリア層１５を素地の銅層１２をほとんど侵すことのない剥離液で剥離する。例えば、異種金属のエッチングバリア層１５に無電解ニッケルを形成した場合は、メルテックス株式会社製メルストリップＮ−９５０や、メック株式会社製メックリムーバーＮＨ−１８６０などの市販の剥離液を使用できる。
【００２０】
図１Bの（ｈ）において、銅めっき層１９のエッチングと異種金属のエッチングバリア層１５の剥離によって突出した穴埋め樹脂２０を、機械研磨し平坦にする。例えば、バフロール研磨機を使用し、バフの番手は、６００番、８００番、１０００番、あるいはそれらを組み合わせて使用する。
【００２１】
上記のようにしてビアホール１７Ａ，１７Ｂとスルーホール１８内の銅めっき層の厚みを維持して層間の接続安定性を得ながら、表面の銅層を薄くする加工を行った後、図１Bの（ｉ）において、銅層１２表面にドライフィルムなどの感光性エッチングレジストを形成し、これを露光・現像した後、銅層１２をエッチング処理して外層パターン２１を形成したものであり、多層プリント基板を作製できるものである。外層パターンの形成を行うにあたって、銅層１２は均一な厚みに薄く加工されているので、寸法形状バラツキが小さい微細なパターンとして、外層パターン２１を形成することが容易になるものである。
【００２２】
以上、内層コア基板を一括積層してプリント基板を構成した場合について説明したが、内層コア基板、あるいは完成途中の多層プリント基板を、繰り返し積層する逐次積層多層プリント基板でも応用が可能で、異種金属のエッチングバリア層を形成してからの製造工程が多いほど有利である。
【符号の説明】
【００２３】
１０…内層コア基板、１１…プリプレグ、１２…銅層、１３…多層プリント基板の積層体、１４…絶縁層、１５…異種金属のエッチングバリア層、１６…内層導体層、１７Ａ、１７Ｂ…ビアホール、１８…スルーホール、１９…銅めっき層、２０…穴埋め樹脂、２１…外層パターン。
【図１Ａ】
2013254760.tif 000003
【図１Ｂ】
2013254760.tif 000004