(57)【要約】【課題】導体パッドとソルダーレジスト層との界面部分におけるハローイングの発生を防止できるプリント配線板及びその製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線板１は、コア基板１０を挟んでその両側に絶縁層１２，１４と配線層１３，１５とを交互に積層してなるビルドアップ構造である。配線層１５は、絶縁層１４の上に形成された導体パッド１９を複数含む。絶縁層１４及び配線層１５の上には、導体パッド１９の表面２１の一部を外部に露出させる開口部２０ａを有するソルダーレジスト層２０が形成されている。表面２１のうち、ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂには、凸部１９ａが設けられている。凸部１９ａは、導体パッド１９の円周方向に沿って延びている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層の上に形成され、複数の導体パッドを含む配線層と、
前記絶縁層及び前記配線層の上に、前記導体パッドの表面の一部が外部に露出するように形成されたソルダーレジスト層と、
を備えるプリント配線板であって、
前記導体パッドの表面のうち、前記ソルダーレジスト層との界面部分には、少なくとも凸部又は凹部のいずれか一方が形成され、
前記凸部又は前記凹部は、前記導体パッドの周方向に沿って延びている。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板において、
前記導体パッドの表面のうち、前記ソルダーレジスト層との界面部分は、凹凸状に形成されている。
【請求項３】
請求項１に記載のプリント配線板において、
前記凸部又は前記凹部は、それぞれ複数である。
【請求項４】
絶縁層の上に複数の導体パッドを含む配線層を形成する第１工程と、
前記導体パッドの表面の周縁部に、少なくとも凸部又は凹部のいずれか一方を前記導体パッドの周方向に沿って形成する第２工程と、
前記絶縁層及び前記配線層を覆うようにこれらの上にソルダーレジスト層を形成し、前記導体パッドの表面のうち、前記周縁部以外の一部を外部に露出させる開口部を前記ソルダーレジスト層に複数形成する第３工程と、
を含むプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のプリント配線板の製造方法において、
前記第２工程では、エッチング処理又はレーザ加工を用いて前記導体パッドの表面の周縁部に少なくとも前記凸部又は前記凹部のいずれか一方を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板では、必要でない部分への半田付着の防止及び配線板表面の保護を図るために、配線板の表面にソルダーレジスト層を形成することが多い。ソルダーレジスト層の形成方法としては、例えば特許文献１に記載のフォトリソグラフィー法とレーザ加工法が挙げられる。フォトリソグラフィー法では、ソルダーレジスト層を形成するための光硬化性樹脂を配線板全面に塗布した後に、露光現像処理を行うことにより配線板の導体パッドの一部を露出させる開口部を形成する。一方、レーザ加工法では、配線板全面にソルダーレジスト層を形成するための熱硬化性樹脂を塗布した後に、レーザ照射で導体パッドの一部を露出させる開口部を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５８１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のフォトリソグラフィー法又はレーザ加工法では、導体パッドとソルダーレジスト層との界面部分（すなわち、導体パッドの表面のうち、ソルダーレジスト層に覆われている部分）が平坦であるため、ハローイングが発生しやすいと考えられる。具体的には、フォトリソグラフィー法の場合、現像処理に用いられる現像液が導体パッドとソルダーレジスト層との界面部分に沿って内部に進入しやすく、これによって該界面部分に隙間が出来やすいと推察される。
【０００５】
一方、レーザ加工法の場合、樹脂残渣を除去するためにエッチング液を用いたデスミア処理が行われるので、エッチング液が導体パッドとソルダーレジスト層との界面部分に入り込みやすく、導体パッドの一部が溶解して隙間が生じやすいと推察される。このようなハローイングが発生すると、導体パッドとソルダーレジスト層が密着不良の状態になり、場合によってソルダーレジスト層が剥がれる可能性があると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明のプリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層の上に形成され、複数の導体パッドを含む配線層と、前記絶縁層及び前記配線層の上に、前記導体パッドの表面の一部が外部に露出するように形成されたソルダーレジスト層と、を備えるプリント配線板であって、前記導体パッドの表面のうち、前記ソルダーレジスト層との界面部分には、少なくとも凸部又は凹部のいずれか一方が形成され、前記凸部又は前記凹部は、前記導体パッドの周方向に沿って延びている。
【０００７】
また、本発明に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁層の上に複数の導体パッドを含む配線層を形成する第１工程と、前記導体パッドの表面の周縁部に、少なくとも凸部又は凹部のいずれか一方を前記導体パッドの周方向に沿って形成する第２工程と、前記絶縁層及び前記配線層を覆うようにこれらの上にソルダーレジスト層を形成し、前記導体パッドの表面のうち、前記周縁部以外の一部を外部に露出させる開口部を前記ソルダーレジスト層に複数形成する第３工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導体パッドとソルダーレジスト層との界面部分におけるハローイングの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るプリント配線板を示す概略断面図である。
【図２】プリント配線板を示す概略平面図である。
【図３Ａ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｂ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｃ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図３Ｄ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ａ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｂ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｃ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図４Ｄ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図５Ａ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｂ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｃ】プリント配線板の製造方法を説明する工程図である。
【図６】第２実施形態に係るプリント配線板を示す概略断面図である。
【図７】第３実施形態に係るプリント配線板を示す概略断面図である。
【図８】第４実施形態に係るプリント配線板を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明に係るプリント配線板及びその製造方法の実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係るプリント配線板を示す概略断面図である。本実施形態のプリント配線板１は、コア基板１０と、該コア基板１０を挟んでその両側に絶縁層１２，１４と配線層１３，１５とを交互に積層してなるビルドアップ構造である。このプリント配線板１は、コア基板１０の中心軸Ｌに対して上下対称であるので、以下の説明においては片側（上側）のみを用いて説明する。
【００１２】
コア基板１０は、例えばガラス繊維布からなる芯材にエポキシ樹脂が含浸されて形成された基板であり、その上には、無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂからなる導体パッド１１が形成されている。導体パッド１１は、コア基板１０の内部に設けられたスルーホール導体１０ａを介して反対側の導体パッド１１（図示せず）と電気的に接続されている。
【００１３】
コア基板１０の上には、導体パッド１１を覆う絶縁層１２、絶縁層１２の上に形成された配線層１３、配線層１３を覆う絶縁層１４、絶縁層１４の上に形成された配線層１５が、この順番で積層されている。なお、本実施形態の配線層は、電気回路を構成する導体層のことを指し、その配置位置によって導体パッドと配線等を含む場合もあれば、導体パッドのみを含む場合もある。図１では、導体パッドのみの場合が示されている。
【００１４】
絶縁層１２及び絶縁層１４は、例えば熱硬化性エポキシ樹脂により形成されている。絶縁層１２の内部にはビア導体１６、絶縁層１４の内部にはビア導体１７がそれぞれ複数形成されている。これらのビア導体１６，１７は、それぞれ円錐台形状をなし、コア基板１０から離れる方向に沿って（図１では、下方から上方に向かって）拡径されている。
【００１５】
配線層１３は、導体パッド１１と同様に無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂによって形成され、複数の導体パッド１８を含むようになっている。導体パッド１８は、絶縁層１２の上に形成され、絶縁層１２の内部に形成されたビア導体１６を介して導体パッド１１と電気的に接続されている。
【００１６】
配線層１５は、導体パッド１１と同様に無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂによって形成され、複数の導体パッド１９を含むようになっている。複数の導体パッド１９のうち、一部が絶縁層１４の内部に形成されたビア導体１７を介して導体パッド１８と電気的に接続されている。図１に示すように、スルーホール導体１０ａ及びビア導体１６，１７の一部は、絶縁層１２，１４の積層方向に沿って直線状に積み重ねられてスタック構造をなし、他の一部は積層方向に沿って位置をずらしながら積み重ねられてオフセット構造をなしている。
【００１７】
図２はプリント配線板を示す概略平面図であり、図２中のＸ−Ｘ線に沿う断面図は図１である。図２に示すように、導体パッド１９は、円形状に形成され、一定のピッチで絶縁層１４の上に配列されている。絶縁層１４及び配線層１５の上には、ソルダーレジスト層２０が更に積層されている（図１参照）。ソルダーレジスト層２０には、導体パッド１９の表面２１の一部を外部に露出させるための開口部２０ａが複数形成されている。
【００１８】
導体パッド１９の表面２１のうち、一部（ここでは、表面２１の中央部）は開口部２０ａから外部に露出し、露出部分２１ａを構成しており、残り（主に表面２１の周縁部）はソルダーレジスト層２０に覆われ、ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂを構成する。すなわち、表面２１は、開口部２０ａからの露出部分２１ａと、ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂに分けられている。
【００１９】
図２に示すように、表面２１の露出部分２１ａは、円形状を呈しており、外部の電子部品等と実装する際に実装面としての役割を果たすことができる。ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂは、露出部分２１ａを取り囲むように円環状に形成されている。また、界面部分２１ｂには凸部１９ａが設けられている。凸部１９ａは、表面２１の周縁部に配置されると共に、所定の高さをもって表面２１から上方に突出している。平面視において、この凸部１９ａは導体パッド１９の円周方向に沿って延在し、円環状に形成されている。
【００２０】
以上の構造を有するプリント配線板１では、導体パッド１９の表面２１のうち、ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂに凸部１９ａが形成されているので、従来の該界面部分が平坦な場合と比べて、ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂが長くなる。このため、現像液やエッチング液等の液が該界面部分２１ｂに沿って内部に進入する経路が長くなるので、液の進入が難しくなる。
【００２１】
加えて、凸部１９ａは、表面２１から上方に突出するので、現像液やエッチング液等の液が内部への進入を阻止する効果をもたらす。その結果、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂにおけるハローイングの発生を確実に防止することができ、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との密着性を保つことが可能になる。更に、凸部１９ａはアンカー効果も奏するので、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との密着性を高めることができる。
【００２２】
以下、図３Ａ〜図５Ｃを参照して本実施形態のプリント配線板１の製造方法について説明する。プリント配線板１は、コア基板１０を挟んで上下両側に絶縁層及び配線層を順次に積層してなるので、図３Ｃ以降の説明においては片側（上側）のみを用いて説明する。
【００２３】
＜第１工程＞
まず、コア基板１０を準備する。コア基板１０には、例えば、ガラス繊維布からなる芯材にエポキシ樹脂が含浸されて形成された基板を用いる。続いて、コア基板１０の上表面及び下表面にそれぞれ銅箔１０３を形成する。
【００２４】
次に、コア基板１０に貫通孔１０１を複数形成する。具体的には、例えばＣＯ２レーザを用いて、コア基板１０の上表面側及び下表面側から交互に照射することにより、コア基板１０に貫通孔１０１を形成する（図３Ａ参照）。貫通孔１０１の形成後に、コア基板１０を所定濃度の過マンガン酸を含む溶液に浸漬し、デスミア処理を行うことが好ましい。このようにデスミア処理を行うことで、不要な導通（ショート）を抑制することができる。
【００２５】
次に、貫通孔１０１の内部にスルーホール導体１０ａを形成すると共に、コア基板１０の上に導体パッド１１を形成する。具体的には、無電解めっき液にコア基板１０を浸漬し、銅箔が形成されたコア基板１０の上表面、下表面及び貫通孔１０１の内壁面に無電解めっき層１１ａを形成する。無電解めっき層１１ａを形成する材料としては、銅、ニッケルなどが挙げられる。続いて、無電解めっき層１１ａをシード層としてその上に電解めっき層１１ｂを形成する。これによって、貫通孔１０１は無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂで充填され、この充填された無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂは、スルーホール導体１０ａを構成する（図３Ｂ参照）。
【００２６】
続いて、電解めっき層１１ｂの上に所定のレジストパターンを形成し、該レジストパターンで覆われていない部分の無電解めっき層１１ａ、電解めっき層１１ｂ及び銅箔を除去する。その後、モノエタノールアミンを含む溶液を用いて該レジストパターンを除去する。そして、コア基板１０の表面に残された銅箔１０３、無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂは、導体パッド１１を構成する（図３Ｃ参照）。なお、図３Ｄ以降の図面においては、図面を見やすくするために、銅箔１０３を省略する。
【００２７】
続いて、コア基板１０及び導体パッド１１の上に熱硬化性エポキシ樹脂を塗布することにより、絶縁層１２を形成する（図３Ｄ参照）。次に、絶縁層１２の導体パッド１１に対応する位置にＣＯ２レーザ照射でビアホール１２ａを形成する。その後、絶縁層１２の表面、ビアホール１２ａの内壁面及びビアホール１２ａから露出した導体パッド１１の表面に、無電解めっき層１１ａを形成する。続いて、無電解めっき層１１ａの上に所定のレジストパターン１０２を形成する（図４Ａ参照）。
【００２８】
次に、所定のレジストパターン１０２で覆われていない部分の無電解めっき層１１ａの上に、電解めっき層１１ｂを形成する（図４Ｂ参照）。これにより、ビアホール１２ａは無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂで充填され、この充填された無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂは、ビア導体１６を構成する。続いて、モノエタノールアミンを含む溶液を用いてレジストパターン１０２を除去する。
【００２９】
更に、レジストパターン１０２の除去により露出した無電解めっき層１１ａをエッチングで除去する。これによって、絶縁層１２の表面に残された無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂは、導体パッド１８を含む配線層１３を構成する（図４Ｃ参照）。続いて、上述した工程を繰り返すことで、絶縁層１４、ビア導体１７、導体パッド１９’を順次に形成する（図４Ｄ参照）。導体パッド１９’は、導体パッド１９の前駆体であり、無電解めっき層１１ａと電解めっき層１１ｂ’からなる。そして、導体パッド１９’の電解めっき層１１ｂ’は、導体パッド１８の電解めっき層１１ｂより厚く形成されている。
【００３０】
＜第２工程＞
次に、導体パッド１９’の表面の周縁部に該導体パッド１９’の円周方向に沿って凸部１９ａを形成する。具体的には、レーザ加工を用いて導体パッド１９’の電解めっき層１１ｂ’の中央部を削る。この際に、電解めっき層１１ｂ’をその残される部分の厚さが導体パッド１８の電解めっき層１１ｂと同じになるように削る。なお、ここで、レーザ加工に代えてエッチング液を用いて電解めっき層１１ｂ’の削りを行っても良い。
【００３１】
図５Ａに示すように、電解めっき層１１ｂ’の表面の中央部を削ることで、表面の周縁部が相対的に高くなる。このようにすることで、表面の周縁部に円環状の凸部１９ａが形成される。そして、絶縁層１４の表面に残された無電解めっき層１１ａ及び電解めっき層１１ｂは、導体パッド１９を含む配線層１５を構成する。
【００３２】
＜第３工程＞
続いて、絶縁層１４の上にソルダーレジスト層２０を形成する。ソルダーレジスト層２０の形成方法には、例えばフォトリソグラフィー法又はレーザ加工法を用いることができる。フォトリソグラフィー法の場合、まず、配線層１５の全体を覆うように絶縁層１４の上に光硬化性樹脂からなるソルダーレジスト層２０を塗布する（図５Ｂ参照）。続いて、露光現像処理を行うことで導体パッド１９の表面２１の一部を露出させる開口部２０ａを複数形成する（図５Ｃ参照）。開口部２０ａの形成は、導体パッド１９の表面２１のうち、周縁部以外の一部（ここでは、表面２１の中央部）を外部に露出させるように行われている。
【００３３】
このとき、現像処理に用いられた現像液が、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との界面部分（すなわち、表面２１の界面部分２１ｂ）に沿って内部に進入しようとするが、進入経路が長く、且つ現像液の進入が凸部１９ａによって阻止されるので、現像液が内部に入り込み難い。このため、ハローイングの発生を確実に防止することができる。
【００３４】
一方、レーザ加工法の場合、まず、配線層１５の全体を覆うように絶縁層１４の上に熱硬化性樹脂フィルムからなるソルダーレジスト層２０をラミネートする（図５Ｂ参照）。続いて、レーザ加工を用いて導体パッド１９の表面２１の一部を露出させる開口部２０ａを複数形成する（図５Ｃ参照）。
【００３５】
レーザ加工後、樹脂残渣を除去するためにエッチング液を用いてデスミア処理を行う。このとき、エッチング液が導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との界面部分（すなわち、表面２１の界面部分２１ｂ）に沿って内部に進入しようとするが、進入経路が長く、且つエッチング液の進入が凸部１９ａによって阻止されるので、エッチング液が内部に入り込み難い。このため、ハローイングの発生を確実に防止することができる。そして、開口部２０ａの形成が終わると、プリント配線板１の製造が完了する。
【００３６】
上述した製造方法によれば、導体パッド１９の上にソルダーレジスト層２０を形成する前に、該導体パッド１９の表面の周縁部に凸部１９ａを形成するので、開口部２０ａの形成時に用いられた現像液又はエッチング液が導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との界面部分に沿って内部への進入は阻止される。その結果、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂにおけるハローイングの発生を確実に防止することができる。しかも、凸部１９ａはアンカー効果を奏するので、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との密着性を向上することができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図６第２実施形態に係るプリント配線板を示す概略断面図である。本実施形態のプリント配線板２と第１実施形態との相違点は、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との界面部分に凹部１９ｂを設けることである。具体的には、導体パッド１９の表面２１のうち、ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂに凹部１９ｂが形成されている。凹部１９ｂは、表面２１より下方（すなわち、コア基板１０側）に凹んでおり、断面矩形状に形成されている。この凹部１９ｂは、導体パッド１９の円周方向に沿って延びている。
【００３８】
このように構成されたプリント配線板２は、第１実施形態と同様な作用効果を得られる。すなわち、界面部分２１ｂに凹部１９ｂが形成されているので、現像液やエッチング液等の液が該界面部分２１ｂに沿って内部に進入する経路が長くなるに加えて、現像液やエッチング液等の液による進入が凹部１９ｂに阻止される。その結果、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂにおけるハローイングの発生を確実に防止できる。しかも、凹部１９ｂはアンカー効果も奏するので、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との密着性を高めることができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
図７第３実施形態に係るプリント配線板を示す概略断面図である。本実施形態のプリント配線板３と第２実施形態との相違点は、凹部１９ｃが複数形成されることである。具体的には、導体パッド１９の表面２１のうち、ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂに凹部１９ｃが複数（ここでは、２つ）形成されている。凹部１９ｃは、表面２１より下方に凹んでおり、断面Ｕ字状に形成されている。これらの凹部１９ｃは、導体パッド１９の円周方向に沿って延びている。
【００４０】
このように構成されたプリント配線板３は、第２実施形態と同様な作用効果を得られるほか、凹部１９ｃが複数であるので、現像液やエッチング液等の液の進入経路が更に長くなる。従って、界面部分２１ｂにおけるハローイングの発生をより確実に防止できると共に、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との密着性を一層高めることができる。
【００４１】
＜第４実施形態＞
図８第４実施形態に係るプリント配線板を示す概略断面図である。本実施形態のプリント配線板４と第１実施形態との相違点は、凸部１９ｄが複数形成されることである。具体的には、導体パッド１９の表面２１のうち、ソルダーレジスト層２０との界面部分２１ｂには、凸部１９ｄが複数（ここでは、２つ）形成されている。凸部１９ｄは、表面２１より上方に突出しており、導体パッド１９の円周方向に沿って延びている。
【００４２】
このように構成されたプリント配線板４は、第１実施形態と同様な作用効果を得られるほか、凸部１９ｄが複数であるので、現像液やエッチング液等の液の進入経路が更に長くなる。従って、界面部分２１ｂにおけるハローイングの発生をより確実に防止できると共に、導体パッド１９とソルダーレジスト層２０との密着性を一層高めることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、上述の実施形態では、コア基板１０を有するプリント配線板について説明したが、本発明はコア基板１０を有しないプリント配線板（所謂コアレス基板）にも適用される。また、凸部及び凹部の形状については、上述した内容に限らず、様々な変更を加えても良い。更に、凸部及び凹部の数、凸部及び凹部の組み合わせを変更しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１，２，３，４    プリント配線板
１０    コア基板
１２，１４    絶縁層
１３，１５    配線層
１６，１７    ビア導体
１８，１９    導体パッド
２０    ソルダーレジスト層
２０ａ    開口部
２１    表面
２１ａ    露出部分
２１ｂ    界面部分
１９ａ，１９ｄ    凸部
１９ｂ，１９ｃ    凹部
【図１】
2017147375.tif 000003
【図２】
2017147375.tif 000004
【図３Ａ】
2017147375.tif 000005
【図３Ｂ】
2017147375.tif 000006
【図３Ｃ】
2017147375.tif 000007
【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
2017147375.tif 000009
【図４Ｂ】
2017147375.tif 000010
【図４Ｃ】
2017147375.tif 000011
【図４Ｄ】
2017147375.tif 000012
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2017147375.tif 000014
【図５Ｃ】
2017147375.tif 000015
【図６】
2017147375.tif 000016
【図７】
2017147375.tif 000017
【図８】
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