(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に所定形状の回路パターンを形成する工程と、
前記回路パターンを蔽って前記絶縁基板上に絶縁層を形成する工程と、
前記回路パターンを露出すべく前記絶縁層にビアホールを形成する工程と、
前記絶縁層及び前記絶縁基板に前記絶縁層及び前記絶縁基板を貫通するスルーホールを形成する工程と、
前記絶縁層上、前記ビアホールの内壁、前記ビアホールから露出した前記回路パターン上、及び前記スルーホールの内壁に連続した第１の厚さの導体層を形成する工程と、
前記ビアホール内及び前記スルーホール内の前記導体層を蔽うマスク材を形成する工程と、
前記マスク材でマスクされていない前記導体層をエッチングして前記第1の厚さよりも薄い第２の厚さとする工程と、
前記マスク材を除去した後、前記マスク材で覆われていた前記導体層の部分を略前記第２の厚さにまで研磨する工程とを有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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板の製造方法に係り、特に、回路パターン幅及び回路パターン間間隔を小さくして高密度化したプリント基板を製造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】
従来、プリント基板は、生産性、製造コスト等の面より、主にサブトラクティブ法により製造されている。以下、その概略を説明する。
図３は、従来例のプリント基板の製造工程を示す概略断面工程図である。
まず、絶縁基板２１上に予め貼り付けられている銅層をフォトリソ加工することにより、所定形状の内層回路パターン２２を形成し、この上に絶縁層２３を形成する（図３の（ａ））。
【０００３】
次に、絶縁層２３の所定位置に内層回路パターン２２に達するビアホール２４を形成し、所定位置において絶縁層２３及び絶縁基板２１を貫通するスルーホール２５を形成する（図３の（ｂ））。
次に、絶縁層２３上、スルーホール２５内、およびビアホール２４内にメッキによって所定厚さを有する銅層２６を形成する（図３の（ｃ））。
その後、銅層２６をフォトリソ加工し、所定の外層回路パターンを形成する。外層回路パターンはビアホール２４を通して内層回路パターン２２と接続し、スルーホールを通して、絶縁基板２１の下面に形成されている回路パターン（図示しない）等に接続する。
【０００４】
このように、多層の回路パターンの形成されているプリント基板においては、各層間の回路パターンとの電気的導通を、絶縁基板を貫通するスルーホールおよび非貫通のビアホールに形成したメッキ層（導体層）によって行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したサブトラクティブ法においては、ビアホール内やスルーホール内に形成する導体層の厚みと絶縁層上に形成する回路パターンの厚みを別々に設定することが出来ない。
しかしながら、現今のプリント基板においては、実装回路の高密度化が求められており、回路パターン幅、及び回路パターン間の間隔（これをラインアンドスペースといい、単に以下Ｌ／Ｓともいう）がどんどん小さくされてきている。
【０００６】
この場合には、Ｌ／Ｓの小さい回路パターンを形成するのに際して、その寸法精度を確保するには、回路パターン形成を行うための導体層のエッチングにおけるサイドエッチングによる精度劣化がないように、導体層厚さとＬ／Ｓとの比を所定の値以下にする必要がある。すなわちＬ／Ｓが小さくなるに従って、導体層の厚さを薄くする必要がある。
【０００７】
しかしながら、導体層の厚さを薄くすると、ビアホール内及びスルーホール内部の導体層も薄くなる。ビアホール内やスルーホール内部はその形状から、メッキに際しては、絶縁層上に付着される銅量より少ない銅量しか付着させることができない。そのため、Ｌ／Ｓの小さい回路パターンの対応する薄い導体層を形成すると、ビアホール内及びスルーホール内に形成される導体層の厚さが不十分であるため、電気的導通の信頼性を十分に確保することが出来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、高密度の回路パターンを形成することを可能とすると共にビアホール内及びスルーホール内に形成する導体層を十分な厚みにすることができる、電気的導通の良好なプリント基板の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、本発明のプリント基板の製造方法は、絶縁基板１上に所定形状の回路パターン（内層回路パターン）２を形成する工程と、前記回路パターン（内層回路パターン）２を蔽って前記絶縁基板１上に絶縁層３を形成する工程と、前記回路パターン（内層回路パターン）２を露出すべく前記絶縁層３にビアホール４を形成する工程と、前記絶縁層３及び前記絶縁基板１に前記絶縁層３及び前記絶縁基板１を貫通するスルーホール５を形成する工程と、前記絶縁層３上、前記ビアホール４の内壁、前記ビアホール４から露出した前記回路パターン（内層回路パターン）２上、及び前記スルーホール５の内壁に連続した第１の厚さの導体層（銅層）６を形成する工程と、前記ビアホール４内及び前記スルーホール５内の前記導体層（銅層）６を蔽うマスク材７を形成する工程と、前記マスク材７でマスクされていない前記導体層（銅層）６をエッチングして前記第1の厚さよりも薄い第２の厚さとする工程と、前記マスク材７を除去した後、前記マスク材７で覆われていた前記導体層（銅層）６の部分を略前記第２の厚さにまで研磨する工程とを有することを特徴とするプリント基板の製造方法である。
【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、本発明によるプリント基板の製造方法の実施例の製造工程を示す概略断面工程図である。
まず、図１の（ａ）に示すように、厚さ略１８μｍの銅が貼られた絶縁基板１の表面に所定の感光性樹脂層（図示しない）を形成し、フォトリソグラフィにて、感光性樹脂層を所望の形状にし、これをマスクとして、銅層をエッチングして、所定形状の内層回路パターン２を形成し、その上に絶縁層３を形成する。
【００１２】
ここで、絶縁基板１としては、絶縁性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、ガラスエポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等の高分子樹脂を用いることが出来る。また、予め銅張りされた絶縁基板の代わりに、絶縁基板に所定厚さの導電層を形成し、この導電層をフォトリソグラフにより所定形状の内層回路パターンに形成しても良い。
また、絶縁層３としては、例えば４０μｍから１００μｍの厚さを有するエポキシ樹脂、フェノール樹脂、またはアクリル樹脂を用いることができる。これらの樹脂中には、所定量のフィラー等を含ませてある。
【００１３】
次に、図１の（ｂ）に示すように、絶縁層３の所定の位置に内層回路パターン２に達するビアホール４、及び、絶縁層３及び絶縁基板１を貫通するスルーホール５を形成し、次に、絶縁層３の表面に後にメッキする銅層６の密着を確保するために、過マンガン酸溶液を用いて絶縁層３の表面を粗化する。
ここで、ビアホール４は例えば略直径１００μｍであり、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー等により形成される。スルーホールは例えば直径略３００μｍであり、ドリル加工により形成される。
なお、スルーホール４は、例えば、後に説明する絶縁層３上に形成する銅層６と、ここでは、示していない絶縁基板１の下面上に形成されている内層回路パターンとを絶縁基板を貫いて電気的に接続したり、あるいは、この内層回路パターンの上に絶縁層を介して形成された銅層とを絶縁基板を貫いて電気的に接続したりするものであり、接続したい銅層を接続するのに都合の良い絶縁層３上の所定の位置に形成される。
【００１４】
次に、図１の（ｃ）に示すように、銅メッキによって銅層６を、絶縁層３上、ビアホールの内壁面、ビアホール４より露出した内層回路パターン２上及びスルーホール５の内壁面に形成する。
ここで、銅メッキは、まず、ロッセル塩浴による無電解メッキを行ない、その後、硫酸銅メッキのよる電解メッキを行って、例えば厚さ略３５μｍの銅層６を形成する。
【００１５】
次に、図１の（ｄ）に示すように、銅層６を蔽って、厚さ３０乃至４０μｍのドライフィルムを貼り付け、所定パターンの露光、炭酸ナトリウムによる現像を行ない、ビアホール４とスルーホール５のそれぞれの内壁面に形成された銅層６を蔽った部分（ビアホール４及びスルーホール５の直径より大きくしておく）に、マスク材７を形成する。このマスク材７をマスクとして、ビアホール４及びスルーホール５の部分以外の銅層６を塩化第２銅溶液によりエッチングして、厚さ略１４μｍの銅層６ａを得る。この厚さは、Ｌ／Ｓが３０μｍに対応するものである。
【００１６】
次に、図１の（ｅ）に示すように、マスク材７を除去した後、バフ研磨を行ない、選択的にビアホール４とスルーホール５の部分の銅層６を銅層６ａの厚さにまで薄くする。このようにして、絶縁層３上に形成した銅層６ａは、後に回路パターンを形成するために行うエッチングを良好な精度で行えるような厚さ（薄くなる）となる。一方、ビアホール４の内壁及び内層回路パターン２を蔽う部分及びスルーホール５の内壁の銅層６の厚さは、信頼性の高い電気的導通をとるのに十分な厚さ（厚くなっている）となっている。
【００１７】
ここで、バフ研磨について、説明する。
図２は、本発明のプリント基板の製造方法に係る研磨装置の概略構成図である。
同図に示すように、バフ研磨を行う研磨装置２０には、概略、バックアップロール１１、１１’に対向してバフロール１２’、１２を配置し、プリント基板１０を送るための搬送ロール１９、１９’を適当のセット数だけ配置してあり、バフロール１２，１２’により研磨される研磨部に純水１７，１７’を供給するための一対の純水導入パイプ１６、１６’を設けてある。
【００１８】
バックアップロール１１，１１’は、例えば略直径１００ｍｍである円筒状であり、例えばショア硬度５０乃至１００のウレタンゴムより構成されている。
【００１９】
バフロール１２，１２’は、例えば略直径１００ｍｍである円筒状のロール１３，１３’にバフ１４，１４’を巻きつけたものより構成されており、ロール１３，１３’は例えばアルミニウム又はベークライトより構成され、バフ１４，１４’は、例えば厚さ２０乃至３０ｍｍであり、研磨剤として例えば粒度＃４００乃至＃１０００程度のシリコンカーバイド又はアルミナを適度に含浸させたナイロン不織布から構成されている。なお、バフ１４，１４’は所定の表面粗さを有するセラミックバフより構成してもよい。
バフロール１２，１２’とバックアップロール１１、１１’間に挟まれるプリント基板１０に適度な圧力がかかるようにバフロール１２，１２’ とバックアップロール１１、１１’の間隔が保持されている。
【００２０】
プリント基板１０は、例えば図示の左側より、所定間隔に配置され互いに逆回転する一対の搬送ロール１９、１９’（プリント基板１０の移送方向に複数セット配置されている）間に供給され、回転する搬送ロール１９，１９’により矢印１８の方向に移送される。
バックアップロール１１とバフロール１２’との間隔、バックアップロール１１’とバフロール１２との間隔は、良好にバフ研磨がされるように所定間隔に調整されている。
バフ研磨時には、バフロール１２は時計回り（反時計周りでも良い）に、バフロール１２’は反時計回り（時計回りでも良い）に、１８００乃至２０００ｒｐｍの範囲の好適な同一回転数で回転する。このとき、バフ研磨されるプリント基板の部分に冷却用に、純水導入パイプ１６、１６’より、純水１７、１７’が掛けられる。なお、純水１７，１７’に代えて、所定濃度の研磨剤を含む溶液を使用しても良い。
【００２１】
なお、バフ１４，１４’をナイロン不織布より構成するときは、ロール１１，１１’には超硬材を用い、バフ１４，１４’をセラミックより構成するときは、バックアップロール１１，１１’にはショア硬度５０乃至１００のウレタンゴムを用いる組合せとする。いずれの場合も、ロール１３，１３’は、アルミニウム又はベークライトより構成する。バフ研磨時には、バックアップロール１１、バフロール１２’は時計回りに、バックアップロール１１’、バフロール１２は反時計周りに回転する。なお、バフロール１２，１２’の回転方向は時計回り,反時計回りのどちらでも可能である。
【００２２】
バフ研磨時に、バフロール１２，１２’のプリント基板１０への押し付け強さを調整することにより、回路パターンを形成すべき銅層６ａにおける研磨量を少なくし、出っ張っているビアホール４及びスルーホール５の部分の銅層６を多く研磨することにより、平滑な銅層の表面を得ることができる。
なお、図１の（ｄ）に示したように、マスク材７でマスクされたビアホール４及びスルーホール５部の銅層６は、エッチングされて得られた銅層６ａに対して出っ張った状態になっているが、部品実装に不都合がなければ、この状態で使用しても良い。
【００２３】
以上、絶縁基板の片面（上面）に内層回路パータン、絶縁層、ビアホール、スルーホール、外層回路パターンを順次形成してプリント基板を構成した場合について説明したが、絶縁基板の両面にこれらを順次形成し、さらには、繰り返し多層に積層して形成して多層のプリント基板としても良いことは言うまでもない。以上、本発明によれば、ビアホールやスルーホール部分による電気的接続に関しては抵抗値が低く、その信頼性が高い。また、回路パターンを形成する部分においては、微細パターンの形成が可能となる。
【００２４】
【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、絶縁基板上に所定形状の回路パターンを形成する工程と、前記回路パターンを蔽って前記絶縁基板上に絶縁層を形成する工程と、前記回路パターンを露出すべく前記絶縁層にビアホールを形成する工程と、前記絶縁層及び前記絶縁基板に前記絶縁層及び前記絶縁基板を貫通するスルーホールを形成する工程と、前記絶縁層上、前記ビアホールの内壁、前記ビアホールから露出した前記回路パターン上、及び前記スルーホールの内壁に連続した第１の厚さの導体層を形成する工程と、前記ビアホール内及び前記スルーホール内の前記導体層を蔽うマスク材を形成する工程と、前記マスク材でマスクされていない前記導体層をエッチングして前記第1の厚さよりも薄い第２の厚さとする工程と、前記マスク材を除去した後、前記マスク材で覆われていた前記導体層の部分を略前記第２の厚さにまで研磨する工程とを有することにより、高密度の回路パターンを形成することを可能とすると共にビアホール内及びスルーホール内に形成する導体層を十分な厚みにすることができる、電気的導通の良好な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】本発明によるプリント基板の製造方法の実施例の製造工程を示す概略断面工程図である。
【図２】本発明のプリント基板の製造方法に係る研磨装置の概略構成図である。
【図３】従来例のプリント基板の製造工程を示す概略断面工程図である。
【符号の説明】
１…絶縁基板、２…内層回路パターン、３…絶縁層、４…ビアホール、５…スルーホール、６…銅層、６ａ…（研磨後の）銅層、７…マスク材、１０…（研磨前の）プリント基板、１１，１１’…バックアップロール、１２，１２’…バフロール、１３，１３’…ロール、１４，１４’…バフ、１６，１６’…純水導入パイプ、１７，１７’…純水、１９，１９’…搬送ロール、２０…研磨装置、２１…絶縁基板、２２…内層回路パターン、２３…絶縁層、２４…ビアホール（非貫通孔）、２５…スルーホール、２６…銅層。
【図１】
0003915518.tif 000002
【図２】
0003915518.tif 000003
【図３】
0003915518.tif 000004