説明

プリント配線板の製造方法

【課題】基材の主面にめっき層を凸状(ボタン状)に形成することなく層間を導通させて、高い接続信頼性の確保及び微細な配線形成を実現する。
【解決手段】両面銅張基材10を貫通するスルーホール20を形成する工程と、スルーホール20の内壁に無電解めっき層22を形成する工程と、両面銅張基材10の銅箔12a,12bの露出面に感光性ドライフィルム30を積層する工程と、感光性ドライフィルム30の、スルーホール20の開口部21の位置に応じて設定された非露光領域N1、N2以外の露光領域R1,R2に光Hを照射する工程と、スルーホール20の開口部21の内側に設定された目標点Wに向けてレーザー光Lを照射する工程と、感光性ドライフィルム30を現像してめっきレジスト31を形成する工程と、を備える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、露光処理を含むプリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ボタンめっき工法を用いて層間が導通された両面プリント配線板の製造方法に関し、高い接続信頼性の確保及び微細な配線形成を実現する観点から、導電層上に異種金属パターンをエッチングレジストとして形成する技術が知られている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−88334号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的なボタンめっき工法による層間導通部のめっき構造においては、基材の主面にめっき層が凸状(ボタン状)に形成されるため、回路形成時に積層されるドライフィルムが凸状のめっき層の肩の部分で破れるという不都合や凸状のめっき層の肩の部分に気泡が形成されるという不都合が生じ、微細な配線を形成することが困難になるという問題がある。
【0005】
このような不都合を防ぐために、めっき層の厚さを薄くすると、層間導通の信頼性が低下するという問題が生じ、ドライフィルムを厚くすると、微細な配線を形成することが困難になる。また、特許文献1の技術では、工程が複雑になるためにコストが上昇するという問題や、配線が異種金属の2層構造となるために強度が低下するという問題がある。
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、基材の主面にめっき層を凸状(ボタン状)に形成することなく層間を導通させて、高い接続信頼性の確保及び微細な配線形成を実現するプリント配線板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、絶縁性基材の両主面に導電層が形成された基材を準備する工程と、前記一方の導電層と前記他方の導電層とを貫通するスルーホールを前記基材に形成する工程と、前記スルーホールの内壁に導電性材料を付着させる工程と、前記基材の一方の導電層と前記他方の導電層の露出面に感光性ドライフィルムを積層する工程と、前記感光性ドライフィルムの、前記スルーホールの開口部の位置に応じて設定された非露光領域以外の露光領域に光を照射する工程と、前記スルーホールの開口部の内側に設定された目標点に向けてレーザー光を照射する工程と、前記感光性ドライフィルムを現像してめっきレジストを形成する工程と、を備えるプリント配線板の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
【0008】
上記発明において、前記露光領域は、前記スルーホールの開口部の外縁の内側に設定された非露光領域以外の領域とすることができる。
【0009】
上記発明において、前記露光領域は、前記スルーホールの開口部の外縁に沿って又は前記開口部の外縁の外側に設定された非露光領域以外の領域とすることができる。
【0010】
上記発明において、前記感光性ドライフィルムは、紫外線に感光する紫外線感光性ドライフィルムであり、前記露光領域に照射される光は紫外光であり、前記レーザー光は紫外線レーザー光とすることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、基材の主面にめっき層を凸状(ボタン状)に形成することなく、基材の主面を平坦形状に保って層間を導通させるので、回路形成時においてドライフィルムを平坦な基材に積層することができるため、積層されるドライフィルムが破れるという不都合や基材との間に気泡が形成されるという不都合が生じることを防止することができる。この結果、高い接続信頼性の確保及び微細な配線を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法の工程図である。
【図2】本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。
【図3】本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法を説明するための、図2に続く工程断面図である。
【図4】図3に示すスルーホールの開口部及びその周囲を示す拡大平面図である。
【図5】本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法を説明するための、図3に続く工程断面図である。
【図6】本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法を説明するための、図5に続く工程断面図である。
【図7】本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法を説明するための、図6に続く工程断面図である。
【図8】本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法を説明するための、図7に続く工程断面図である。
【図9】本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法を説明するための、図8に続く工程断面図である。
【図10】一般的なボタンめっき工法のよって形成されたスルーホールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面に基づいて、本発明に係る実施形態のプリント配線板の製造方法について説明する。本実施形態では、フォトマスクを用いて基材に露光処理を行う露光装置を少なくとも含むプリント配線板の製造装置に、本発明に係るプリント配線板の製造方法を適用した例を説明する。なお、本実施形態のプリント配線板の製造装置は、工程の態様に応じて、めっき装置、エッチング装置、熱真空プレス装置などを備えることができる。
【0014】
図1は、本実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す工程図である。
【0015】
まず、図1に示すステップS101において、両面銅張基材(CCL)を準備する。特に限定されないが、本実施形態では、図2(A)に示すように、ポリイミドなどの絶縁性基材11の両側の主面に銅箔12a、12bが張り付けられた一般に市販されている銅張積層材料(CCL)を両面銅張基材10として準備する。本実施形態において、絶縁性基材の両面に形成されている銅箔が、本発明における導電層として機能する。この導電層としての銅箔は、無電解銅めっきなどにより形成することができる。
【0016】
次のステップS102において、両面銅張基材10の一方の銅箔(導電層)12aと他方の銅箔(導電層)12bとを貫通するスルーホール用の孔20(以下、スルーホール20ともいう)を両面銅張基材10に形成する。これにより、図2(B)に示すように、スルーホール20の開口部21が形成される。スルーホール20の形成手法は特に限定されずドリルやレーザーなどで形成することができる。スルーホール用の孔20の形成後、デスミア処理を行い、その後、無電解銅めっきなどによりスルーホール20の内壁に導電性材料を付着させ無電解銅めっき層22を形成する。
【0017】
続いて、図1に示すステップS103において、図2(C)に示すように、両面銅張基材10の一方の銅箔(導電層)12aの露出面(上面)と他方の銅箔(導電層)12bの露出面(上面)に感光性ドライフィルム30を積層し、加熱により圧着(ラミネート)する。特に限定されないが、本実施形態における感光性ドライフィルム30は紫外光に感光する紫外線感光性ドライフィルムである。
【0018】
続くステップS104において、所定の露光領域に露光処理を行う。具体的に、図3(D−1)(D−2)に示すように、スルーホール20の開口部21の位置に応じて設定された非露光領域N1を覆うマスク40を準備し、セットする。そして、非露光領域以外N1の露光領域R1に照射光Hを照射して、露光領域R1を露光させる。特に限定されないが、本実施形態における照射光Hは、紫外光である。
【0019】
本実施形態では、図3(D−1)に示すように、露光領域R1は、スルーホール20の開口部21(の外縁)の外側に設定された非露光領域N1以外の領域にすることができる。図4(D−1)には、図3(D−1)に示す基材10のスルーホール20を中心に平面視した状態を示す。同図に示すように、スルーホール20の開口部21を含んで、それよりも広い非露光領域N1が設定され、その外側に露光領域R1が定義されている。図3(D−1)及び図4(D−1)において、感光性ドライフィルム30に符号31を併記したのは、露光領域R1において照射光Hが照射された感光性ドライフィルム30が現像工程を経て硬化された後のめっきレジストを示すためである。また、図3(D−1)及び図4(D−1)において、感光性ドライフィルム30のうち、めっきレジスト31となる部分は、相対的に明度を低くして表示している。なお、後述する図3(D−2)及び図4(D−2)においても同様である。
【0020】
同様に、図3(D−2)に示すように、露光領域R2は、スルーホール20の開口部21(の外縁)の内側に設定された非露光領域N2以外の領域にすることができる。図4(D−2)には、図3(D−2)に示す基材10のスルーホール20を中心に平面視した状態を示す。同図に示すように、スルーホール20の開口部21の内側に、それよりも狭い非露光領域N2が設定され、その外側に露光領域R2が定義されている。これにより、露光領域R2に対応し、照射光Hが照射された感光性ドライフィルム30は硬化し、現像工程を経てめっきレジスト31となる。
【0021】
また、図示は省略するが、図3(D−1)(D−2)と同様に、露光領域R1、R2を、スルーホール20の開口部21(の外縁)と同じ領域に設定された非露光領域N1,N2以外の領域にすることができる。これにより、露光領域R1,R2に対応し、照射光Hが照射された感光性ドライフィルム30は硬化し、現像工程を経てめっきレジスト31となる。
【0022】
ちなみに、後述するように、露光工程の後にレーザー光を照射すると、感光性ドライフィルム30の残渣がスルーホール内に残ってしまう場合がある。従来技術のように、露光工程において、非露光領域N1,N2までをも露光してしまうと、感光性ドライフィルム30を現像により除去することができず、硬化した感光性ドライフィルム30の残渣がスルーホール内に残ってしまう場合がある。これに対し、本実施形態では、露光工程においては非露光領域N1,N2を露光しないため、レーザー光の照射後に、非硬化の感光性ドライフィルム30を現像により除去できるようにしたので、感光性ドライフィルム30の残渣がスルーホール内に残ってしまうことを防ぐことができる。
【0023】
続くステップS105において、感光性ドライフィルム30に覆われたスルーホール20の開口部21の内側に向けてレーザー光Lを照射する。図5(E−1)は、図3(D−1)に示す露光工程の後に、レーザー光Lを照射する状態を示す図であり、図5(E−2)は、図3(D−2)に示す露光工程の後に、レーザー光Lを照射する状態を示す図である。本実施形態においては、スルーホール20の開口部21の略中央に設定された目標点Wに向けてレーザー光Lを照射する。
【0024】
目標点Wに向けてレーザー光Lを照射すると、図6(F−1)(F−2)に示すように、スルーホール20の開口部21を覆う感光性ドライフィルム30に孔Zが形成される。
【0025】
また、目標点Wに向けてレーザー光Lを照射すると、感光性ドライフィルム30のうちレーザー光Lが照射された部分及びその周囲の縁部32が硬化する。レーザー光Lにより硬化した縁部32は、図3に示す露光工程により硬化した露光領域R1,R2に対応する部分とともに、現像工程を経てめっきレジスト31となる。
なお、レーザー光Lの強さや照射径は、感光性ドライフィルム30の材質、厚さ、スルーホール径と非露光領域N1,N2の径に応じて適宜に設定することができる。
【0026】
図6(F−1)(F−2)に示すように、レーザー光Lにより硬化した縁部32(めっきレジスト31の一部)は、スルーホール20の開口部21の外縁(内壁の端部)よりも、スルーホール20の内側にせり出している。つまり、レーザー光Lを照射した後には、スルーホール20の開口部21の外縁から、基材10と平行(図中xy平面方向)に、スルーホール20の開口部21の内側に向かって延在する縁部32が形成される。
【0027】
特に限定されないが、照射するレーザー光Lは、感光性ドライフィルム30を硬化させることができる波長の光であることが好ましい。本実施形態では、感光性ドライフィルム30として紫外線感光性ドライフィルムを用いているので、照射するレーザー光Lとして紫外線レーザー光を用いる。
【0028】
レーザー光Lの照射後、図1のステップS106において、感光性ドライフィルム30を現像し、めっきレジスト31を形成する。照射光H及びレーザー光Lにより露光させた感光性ドライフィルム30を現像する手法は特に限定されず、出願時に知られた手法を用いることができる。
【0029】
その後、図1のステップS107において、電解めっき処理を行う。スルーホール20の内壁には無電解めっき層22が形成されているので、その上にめっき層50が形成される。図7(G−1)は、図6(F−1)に示すレーザー光Lの照射工程の後にめっき処理をした状態を示す図であり、図7(G−2)は、図6(F−2)に示すレーザー光Lの照射工程の後にめっき処理をした状態を示す図である。
【0030】
図7(G−1)(G−2)に示すように、めっき層50は、スルーホール20の内壁と、めっきレジスト31の縁部32のスルーホール20の内側に向いた面とに沿って形成される。つまり、めっき層50は、基材10の両主面側に対向して形成された二つの縁部32の間に形成される。めっき層50の高さは、二つの縁部32の距離により規定されるので、図7(G−1)(G−2)に示すように、めっき層50の高さ(図中z方向の長さ)は、基材10の厚さhと等しい。
【0031】
さらに、図1のステップS108において、めっきレジスト31を除去する。めっきレジスト31を除去すると、図8(H−1)(H−2)に示すように、基材10の両主面に形成された導電層12a、12bを導通させるスルーホール20が形成されたプリント配線板100(半製品)が得られる。図8(H−1)は、図7(G−1)に示すめっき工程の後にめっきレジスト31を除去した状態を示す図であり、図8(H−2)は、図7(G−2)に示すめっき工程の後にめっきレジスト31を除去した状態を示す図である。
【0032】
図8(H−1)(H−2)に示すように、めっき層50は、スルーホール20の内壁面に沿って形成されるとともに、スルーホール20の上下の開口部付近に形成されるめっき層50の上下端部51は、プリント配線板100(基材10)の主面と面一(同じ高さ)の面を形成する。つまり、スルーホール20を構成するめっき層50は基材10から凸状になっていないので、スルーホール20が形成されているにもかかわらず、プリント配線板100(基材10)の両主面は平坦となっている。
【0033】
スルーホール20を形成した後、図1のステップS109において、配線パターン形成用のドライフィルム60を積層する。図9(I−1)(I−2)に示すように、スルーホール20が形成されたプリント配線板100(基材10)の両主面に配線パターン形成用のドライフィルム60を積層する。ちなみに、図9(I−1)は、図8(H−1)に示すプリント配線板100にドライフィルム60を積層した状態を示し、図9(I−2)は、図8(H−2)に示すプリント配線板100にドライフィルム60を積層した状態を示す。
【0034】
図9に示すように、スルーホール20を構成するめっき層50の上下端部51が、基材10の両主面と平行となっているので、プリント配線板100(基材10)の両主面にドライフィルム60を隙間なく積層することができる。
【0035】
ところで、従来の一般的なボタンめっき法によって形成されたスルーホール90は、図10に示すように、基材10の両主面よりも凸状に形成される。つまり、スルーホール90の高さh2は、基材10の高さh1よりも高いため、同図に示すように、スルーホール90の周囲には段差が形成される。このため、基材10の両主面にドライフィルムDを積層したときに、ドライフィルムDがスルーホール90の凸状部分K1で破けたり、スルーホール90の角部K2、K4に空気が入ってしまう場合がある。また、スルーホール90の凸状部分K3においてドライフィルムDが薄くなってしまう場合がある。
【0036】
このような不都合を防ぐために、めっき層の厚さを薄くすると層間導通の信頼性が低下するという問題が生じ、ドライフィルムDを厚くすると、微細な配線を形成することが困難になる。
【0037】
これに対し、本発明に係る本実施形態のプリント配線板の製造方法によれば、感光性ドライフィルム30の、スルーホール20の開口部21の位置に応じて設定された非露光領域N1、N2以外の露光領域R1,R2に照射光Hを照射してから、スルーホール20の開口部21の内側に設定された目標点Wに向けてレーザー光Lを照射するので、スルーホール20の開口部21の外縁から、基材10と平行(図中xy平面方向)にスルーホール20の開口部21の内側に向かって延在する縁部32を含むめっきレジスト31を形成することができる。縁部32を含むめっきレジスト31を形成した後にめっき処理を行うことにより、二つの縁部32の間にめっき層50を形成することができる。このように形成されためっき層50は、その高さ(図中z方向の長さ)が基材10の厚さhと等しいため、得られたプリント配線板100の両主面を平坦な状態とすることができる。
【0038】
この結果、平坦なプリント配線板100(基材10)の両主面にドライフィルム60を隙間なく積層することができ、ドライフィルムの貼り合せの不具合によるプリント配線板の不良の発生を抑制し、生産歩留まりを向上させることができる。
【0039】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【0040】
100…プリント配線板(半製品を含む)
10…基材、両面銅張基材
11…絶縁性基材
12a、12b、12…導電層、銅箔
20…スルーホール
21…開口部
22…導電材,無電解めっき層
W…目標点
30…感光性ドライフィルム
31…めっきレジスト
32…縁部
40…マスク
50…めっき層
60…フィルム
H…紫外光、照射光
L…紫外レーザー光、レーザー光
N1.N2…非露光領域
R1,R2…露光領域
Z…孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性基材の両主面に導電層が形成された基材を準備する工程と、
前記一方の導電層と前記他方の導電層とを貫通するスルーホールを前記基材に形成する工程と、
前記スルーホールの内壁に導電性材料を付着させる工程と、
前記基材の一方の導電層と前記他方の導電層の露出面に感光性ドライフィルムを積層する工程と、
前記感光性ドライフィルムの、前記スルーホールの開口部の位置に応じて設定された非露光領域以外の露光領域に光を照射する工程と、
前記スルーホールの開口部の内側に設定された目標点に向けてレーザー光を照射する工程と、
前記感光性ドライフィルムを現像してめっきレジストを形成する工程と、
を備えるプリント配線板の製造方法。
【請求項2】
前記露光領域は、前記スルーホールの開口部の外縁の内側に設定された非露光領域以外の領域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】
前記露光領域は、前記スルーホールの開口部の外縁に沿って又は前記開口部の外縁の外側に設定された非露光領域以外の領域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】
前記感光性ドライフィルムは、紫外線に感光する紫外線感光性ドライフィルムであり、前記露光領域に照射される光は紫外光であり、前記レーザー光は紫外線レーザー光であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のプリント配線板の製造方法。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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