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発明の名称 プリント配線板およびその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−144385(P2001−144385A)
公開日 平成13年5月25日(2001.5.25)
出願番号 特願平11−325360
出願日 平成11年11月16日(1999.11.16)
代理人 【識別番号】100105751
【弁理士】
【氏名又は名称】岡戸 昭佳 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5E314
5E338
【Fターム(参考)】
5E314 AA32 BB13 CC15 FF05 FF19 GG26 
5E338 AA01 AA02 AA03 BB63 CC01 CD01 CD23 CD25 EE21
発明者 青山 雅一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 単独線パターンとベタパターンとを含む導体層と、前記導体層を覆う絶縁層とを有するプリント配線板において、前記ベタパターンの単位面積当たりにおける体積が前記単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さいことを特徴とするプリント配線板。
【請求項2】 単独線パターンとベタパターンとを含む導体層と、前記導体層を覆う絶縁層とを有するプリント配線板において、前記ベタパターンの厚さが前記単独線パターンの厚さよりも薄いことを特徴とするプリント配線板。
【請求項3】 単独線パターンとベタパターンとを含む導体層と、前記導体層を覆う絶縁層とを有するプリント配線板において、前記ベタパターンにスリットが形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項4】 単独線パターンとベタパターンとを含む導体層が形成され、その後前記導体層を覆う絶縁層が形成されるプリント配線板の製造方法において、前記単独線パターンと前記ベタパターンとを形成した後に、前記ベタパターンの単位面積当たりにおける体積を前記単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さくする処理を行ってから前記絶縁層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項5】 請求項4に記載するプリント配線板の製造方法において、エッチングにより前記ベタパターンのみを減厚することにより、前記ベタパターンの単位面積当たりにおける体積を前記単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さくすることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項6】 請求項4に記載するプリント配線板の製造方法において、前記ベタパターンにスリットを形成することにより、前記ベタパターンの単位面積当たりにおける体積を前記単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さくすることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、単独線パターンとベタパターンとを含む導体層とそれを覆う絶縁層とを有するプリント配線板およびその製造方法に関する。さらに詳細には、単独線パターンとベタパターンの上に形成される絶縁層の表面に生じる高低差を減少させたプリント配線板およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から行われているプリント配線板の製造方法の概要を説明する。まず、基板2上に導体パターン(単独線パターン3とベタパターン4(図8参照))を形成してからこれをDFA(接着剤)層で覆う。DFA層は、熱硬化性の樹脂マトリックスおよび溶剤に微細なフィラーを分散させたものである。そして、これをプレスしてDFA層を半硬化させるとともにその表面を平坦化した後、DFA層を乾燥させる本硬化を行い、層間絶縁層7とする。これにより、図8に示すようなプリント配線板が得られる。また、適宜ビアホールの形成や上層導体パターン等の形成を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した従来のプリント配線板の製造方法では、単独線パターン3およびベタパターン4上に形成される層間絶縁層7の表面に、図8に示すように、凸凹が発生し高低差が生じるという問題点があった。すなわち、平坦化を行っても層間絶縁層7の表面はフラットにはならず、ベタパータン4上において層間絶縁層7の表面が盛り上がるのである。その理由は、ベタパターン4の単位面積当たりの体積が単独線パターン3の単位面積当たりの体積よりも大きく、またDFA層があまり流動しないために、ベタパターン4上における層間絶縁層7が盛り上がると考えられる。ここで、平坦化の際にプレス圧を高くすれば、層間絶縁層7の表面における高低差は減少する。しかし、層間絶縁層7の厚さが薄くなり絶縁層としての役割を果たさなくなるおそれがある。従って、プレス圧を現状より高くすることは困難である。このため現状においては、DFA層の表面をプレス圧を高めることにより、層間絶縁層7の表面に生じる高低差を低減させることは困難な状況である。
【0004】このような層間絶縁層7の表面に生じる高低差のために、層間絶縁層7の上方に形成される上層パターンの密着性が悪くなることがあった。また、高低差があるということは層間絶縁層7の表面に部分的に傾斜がついていることになるので、上層パターンの寸法精度も低下しがちであった。さらに多層化する場合には、上層に形成される層間絶縁層の表面に生じる高低差が倍増されてしまうおそれがあった。このように、層間絶縁層7の表面に生じる高低差はプリント配線板の良品率を下げる原因となっていた。
【0005】そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、絶縁層の表面に生じる高低差を低減させるプリント配線板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するためになされた本発明に係るプリント配線板によれば、単独線パターンとベタパターンとを含む導体層と、導体層を覆う絶縁層とを有するプリント配線板において、ベタパターンの単位面積当たりにおける体積が単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さい。
【0007】このプリント配線板においては、ベタパターンの単位面積当たりにおける体積が単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さい。従って、ベタパターン上における絶縁層の表面の盛り上がりもその分小さい。このため、単独線パターン上とベタパターン上において生じていた絶縁層の表面における高低差も低減されている。従って、本発明のプリント配線板の表面は、ほとんどフラットな面となっている。
【0008】本発明に係るプリント配線板によれば、単独線パターンとベタパターンとを含む導体層と、導体層を覆う絶縁層とを有するプリント配線板において、ベタパターンの厚さが単独線パターンの厚さよりも薄い。
【0009】このプリント配線板においては、ベタパターンの厚さ単独線パターンの厚さよりも薄い。従って、ベタパターン上においる絶縁層の表面の盛り上がりもその分小さい。このため、単独線パターン上とベタパターン上において生じていた絶縁層の表面における高低差も低減されている。従って、本発明のプリント配線板の表面も、ほとんどフラットな面となっている。
【0010】本発明に係るプリント配線板によれば、単独線パターンとベタパターンとを含む導体層と、導体層を覆う絶縁層とを有するプリント配線板において、ベタパターンにスリットが形成されている。
【0011】このプリント配線板においては、ベタパターンにスリットが形成されている。このため、ベタパターンの単位面積当たりにおける体積が単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さい。これにより、ベタパターン上においる絶縁層の表面の盛り上がりもその分小さい。このため、単独線パターン上とベタパターン上において生じていた絶縁層の表面における高低差も低減されている。従って、本発明のプリント配線板の表面も、ほとんどフラットな面となっている。なお、スリットのあるベタパターンの単位面積当たりの体積とは、ベタパターンの体積を、スリットの部分を含んだベタパターンの面積で割ることにより算出されるものである。
【0012】また、本発明に係るプリント配線板の製造方法によれば、単独線パターンとベタパターンとを含む導体層が形成され、その後導体層を覆う絶縁層が形成されるプリント配線板の製造方法において、単独線パターンとベタパターンとを形成した後に、ベタパターンの単位面積当たりにおける体積を単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さくする処理を行ってから絶縁層を形成する。
【0013】このプリント配線板の製造方法においては、まず、1つの導体層の中に単独線パターンとベタパターンとが形成される。これらの単独線パターンとベタパターンとの形成は、サブトラクティブプロセス等の公知の方法により行えばよい。このとき、単独線パターンの単位面積当たりにおける体積とベタパターンの単位面積当たりにおける体積は同じである。次いで、ベタパターンの単位面積当たりにおける体積が単独線パターンの単位面積当たりにおける体積よりも小さくされる。
【0014】そして、単独線パターンとベタパターンとの上に絶縁層が形成される。このため、単独線パターンとベタパターンとが絶縁層で覆われるため、単独線パターンとベタパターンは他の部分から絶縁される。絶縁層の形成は、フィルム状の層間絶縁材をラミネートした後にプレスすることにより行ったり、あるいは液状の層間絶縁材をロールコータを用いて塗布した後に乾燥させることにより行う。そして、絶縁層の形成の際には、単位面積当たりのベタパターンの体積が減容されているため、ベタパターン上に形成される絶縁層が減容された部分に入り込む。これにより、ベタパターン上における絶縁層の表面の盛り上がりが減少する。一方、単独線パターン上に形成された絶縁層にはほとんど変化がない。このため、単独線パターン上とベタパターン上において生じていた絶縁層の表面における高低差が低減される。従って、ほとんど平坦と見なしうる絶縁層を有するプリント配線板が製造される。
【0015】ここで、ベタパターンの体積を単独線パターンの体積よりも小さくする処理としては、例えば以下の方法が挙げられる。
【0016】まず、エッチングによりベタパターンのみを減厚することにより、ベタパターンの単位面積当たりの体積を単独線パターンの単位面積当たりの体積よりも小さくする方法が挙げられる。具体的には、単独線パターンをマスクしてから、ベタパターンのみを選択的にエッチングすればよい。これにより、ベタパターンの厚さが単独線パターンの厚さよりも薄くなり、ベタパターンの単位面積当たりの体積が単独線パターンの単位面積当たりの体積よりも小さくなる。なお、ここでいうエッチングは、ベタパターンの導電性物質の厚みを減らすために行われる処理であり、ベタパターンの導電性物質の全部を除去する処理ではない。
【0017】次に、ベタパターンにスリットを形成することにより、ベタパターンの単位面積当たりの体積を単独線パターンの面積当たりの体積よりも小さくする方法が挙げられる。ここで、ベタパターンに形成するスリットは1本でも良いが、できれば複数本形成することが好ましい。ベタパターンの体積をより減容できるからである。また、複数本のスリットを形成する場合には、スリットが互いに交差しないように形成するのが好ましい。スリットが互いに交差すると、絶縁層の形成の際におけるエアの抜けが悪くなるからである。なお、スリットはベタパターンを形成する際に一緒に形成すればよいが、ベタパターンを形成した後にスリットを形成することもできる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明のプリント配線板およびその製造方法を具体化した実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【0019】最初に、基板上に単独線パターンとベタパターンとを含む配線パターン(導体パターン)を形成する。そこで、樹脂性の絶縁基材に銅箔をラミネートしてなる銅張積層板を用意してこれを出発材料とする。この銅張積層板の銅箔を公知のサブトラクティブプロセスによりパターン状にエッチングする。すると図1に示すように、基板2上に所定形状の単独線パターン3(銅)とベタパターン4(銅)とが形成される。単独線パターン3のライン幅Wは約100μmであり、単独線パターン3とベタパターン4との間隔Sは約2mmである。また、ベタパターン4の部分は約1cm2 程度の面積を有している。このときの単独線パターン3の厚さとベタパターン4の厚さは同じであり、銅箔の厚さが約12μmで、その上に約15μmの厚さの銅メッキ層が形成されて、約27μmとなっている。
【0020】次に、ベタパターン4のみをエッチングして、ベタパターン4の厚さを減厚する。具体的には、単独線パターン3上にエッチングレジストを形成して、塩化銅(II)溶液を用いてベタパターン4のエッチングを行う。すると、図2に示すように、ベタパターン4が単独線パターンよりも薄くなる。ここで、プリント配線板にスルーホールが形成されている場合には、スルーホールの蓋メッキの部分にもエッチングレジストを形成して、蓋メッキの部分がエッチングされないようにする。スルーホールの蓋メッキの部分は薄いため、この部分がエッチングされてしまうと導通が取れなくなる可能性があるからである。なお、単独線パターン3上にエッチングレジストを形成せず、単独線パターン3もベタパターン4と一緒にエッチングしてもよいが、ベタパターン4のみを選択的にエッチングするのが好ましい。
【0021】なお、本実施の形態では、エッチングによりベタパターン4の厚さを約27μmから約17μmにした。従って、単独線パターン3よりもベタパターン4の方が約10μm薄くなっている。
【0022】ここで、ベタパターン4をエッチングする代わりに、図3に示すように、ベタパターン4に数本のスリット8を設けてもよい。このようなスリット8をベタパターン4に設けることによっても、ベタパターン4の単位面積当たりの体積を単独線パターン3の単位面積当たりの体積よりも小さくできるからである。
【0023】続いて、接着剤ドライフィルムを基板2にラミネートする。ラミネートするのは、樹脂材料をマトリクスとしてこれに溶剤や硬化剤を混合し、さらにシリカ等の微細なフィラーを分散させたものである。以下、これを「DFA」という。その具体的組成は以下の通りである。
・樹脂マトリクス:・・ビスフェノールA型エポキシ樹脂40〜50重量部・・フェノールノボラック型エポキシ樹脂50〜60重量部・溶剤:MEK(メチルエチルケトン)樹脂マトリクス100に対し30〜50重量部・硬化剤:イミダゾール型硬化剤樹脂マトリクス100に対し5重量部・フィラー:針状フィラーまたは球状フィラー樹脂マトリクス100に対し15〜25重量部【0024】このDFAの厚さ50μmのフィルムを基板2にラミネートする。ラミネートの工程は、DFAのフィルムを離型性のよいベースフィルムおよびカバーフィルムで挟んだ積層フィルムを用い、カバーフィルムを剥離しつつ、ベースフィルム側の面からローラで基板に圧着することにより行う。ベースフィルムも後に除去する。ラミネート条件は、・ラミネートスピード:0.5〜3.0m/分・ラミネート温度 :70℃程度・ラミネート圧 :600kPa程度が適当である。ラミネートすると図4に示す状態となる。この状態では,基板2上の単独線パターン3およびベタパターンはDFA層6に覆われている。そして、ベタパターン4が単独線パターン3よりも薄くなっているため、ベタパターン4上におけるDFA層6の盛り上がりも小さくなっている。従って、単独線パターン3上とベタパターン4上とにおけるDFA層6の表面にあまり高低差が生じることがなく、DFA層6がほぼフラットな状態でラミネートされる。
【0025】次に、ラミネート工程を終了した基板2に対しプレスを実施する。このプレスの工程は、DFA層6がラミネートされている状態の基板2を、一対のステンレス板を用い、ラミネート時より高温高圧で挟持することにより行う。プレス条件は、・プレス温度:100〜200℃・プレス圧 :700〜2000kPa・プレス時間:10分〜20時間が適当である。プレスすると図5に示す状態となる。この状態では、DFA層6の表面に高低差がないフラットな状態となっている。この時点でのDFA層6は、溶剤含有量が1.5重量部程度に減少した状態となっている。このため、図4に示す状態と比較して体積的には収縮し、単独線パターン3およびベタパターンのない箇所での厚さが約40μm程度となっている。この状態でのDFA層6は、プレス前と比較して粘度が増した半硬化状態となっている。
【0026】最後に、半硬化状態のDFA層6を完全に硬化させるために公知の方法により本乾燥が行われる。本乾燥の工程を経ると、DFA層6が含有溶剤を全部失って完全に硬化し、層間絶縁層7となる(図6参照)。このため、図5に示すプレスによりフラットとなったDFA層6の表面が保たれた状態で、これが層間絶縁層7の表面となる。この表面における凹凸の高低差は、最大でも15μm程度であり何ら問題ない程度に収まる。かくして、図6に示すフラットな表面の絶縁層を有するプリント配線板が製造される。なお、ベタパターン4に図3に示すようなスリット8を設けた場合には、図7に示すプリント配線板が製造される。このプリント配線板においても、層間絶縁層7の表面はフラットとなっている。
【0027】以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るプリント配線板の製造方法によれば、DFA層6を単独線パターン3およびベタパターン4上にラミネートする前に、ベタパターン4のみをエッチングして、ベタパターン4の厚さを単独線パターン3の厚さよりも薄くしたので、DFA層6をラミネートしてそれをプレスした後には、DFA層6の表面に生じる高低差が低減される。従って、表面をほとんどフラットな面と見なしうるプリント配線板が製造でき、その後の上層パターン等の形成を高寸法精度にかつ密着性よく行うことができるため、良品率の向上に貢献することができる。
【0028】なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、ベタパターン4をエッチングすることにより、単独線パターン3の体積よりベタパターン4の体積を小さくしたが、メッキ条件を調整することによっても同様のことができる。すなわち、単独線パターン3とベタパターン4とのそれぞれ別々のメッキリードと電源を設け、メッキ処理の際に単独線パターン3に流す電流とベタパターン4に流す電流の大きさを変えるのである。具体的には、単独線パターン3に流す電流をベタパターン4に流す電流よりも大きくする。これにより、単独線パターン3に付着するメッキ層の厚さがベタパターン4に付着するメッキ層の厚さよりも厚くなる。従って、ベタパターン4の体積が単独線パターン3の体積よりも小さくなる。このため、上記実施の形態で説明したのと同様の効果が得られ、フラットな表面の絶縁層を有するプリント配線板を製造することができる。
【0029】また、上記実施の形態ではエッチング液として、塩化銅(II)溶液を用いたが、硫酸過酸化水素溶液等を用いてもよい。
【0030】
【発明の効果】以上、説明した通り本発明によれば、絶縁層の表面に生じる高低差を低減させるプリント配線板およびその製造方法が提供されている。




 

 


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