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【発明の名称】 配線基板の製造方法
【発明者】 【氏名】鎌田 匡太

【要約】 【課題】樹脂製基板に穿孔した配線用スルーホールの穿孔状況を検査するために穿孔される捨て孔のチェックを簡易、迅速にする。

【解決手段】全てのドリルによる穿孔工程の終了後に、樹脂製基板1に無電解銅メッキ及び電解銅メッキをかけ、その後、エッチングレジスト層を形成して露光、現像した後、銅メッキ層をエッチングすることで配線パターンを形成する工程を含む配線基板の製造方法で、配線パターンを形成する工程で、一定数の捨て孔20からなる捨て孔群が、銅メッキ層40のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位30とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 表面に銅メッキ層を備えた樹脂製基板の複数の各配線基板部位に多数の配線用スルーホールを1本のドリルによって次々と穿孔する工程を含む配線基板の製造方法であって、この穿孔工程は、1本のドリルによる配線用スルーホールの穿孔数が設定数に達したときに、そのドリルによる配線用スルーホールの穿孔を止め、そのドリルによって樹脂製基板の所定箇所に捨て孔を穿孔し、以後、別のドリルに次々と交換して配線用スルーホール及び捨て孔の穿孔を繰り返すものとされ、全てのドリルによる穿孔工程の終了後に、前記樹脂製基板に無電解銅メッキ及び電解銅メッキをかけ、その後、エッチングレジスト層を形成して露光、現像した後、銅メッキ層をエッチングすることで配線パターンを形成する工程を含む配線基板の製造方法において、前記配線パターンを形成する工程において、一定数の前記捨て孔からなる捨て孔群が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングすることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項2】 前記捨て孔を1列又は複数列に並べ、一定数の捨て孔からなる捨て孔群が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングすることを特徴とする請求項1記載の配線基板の製造方法。
【請求項3】 一捨て孔群が5の捨て孔からなる請求項1又は2記載の配線基板の製造方法。
【請求項4】 一捨て孔群が10の捨て孔からなる請求項1又は2記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板の製造方法に関し、詳しくは、ICパッケージやプリント基板などをなす樹脂製の配線基板を複数とることができる配線基板集合体用の樹脂製基板(コア基板)を出発材料として、配線基板を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂製の多層配線基板における配線パターンを無電解銅メッキ及び電解銅メッキを用いたサブトラクティブ法で形成するには、従来、次のような工程を経て形成されていた。まず、表面に無電解銅メッキによって形成された銅メッキ(箔)層を備えた配線基板集合体用の樹脂製基板の配線基板部位に多数の配線用スルーホール(以下、単にスルーホールともいう)を穿孔し、無電解銅メッキをかけ、さらに電解銅メッキをかける。そして、同スルーホールに樹脂を充填し、感光性樹脂からなる例えばドライフィルムを全面に貼り付け、所定のパターンを有するフォトマスクを位置決めして重ね、露光、現像して配線パターン部位を被覆するようにして残りの銅メッキ層を露出させる。その後、露出させた銅メッキ層をエッチングによって除去し、その後、配線パターンの部位を被覆していた残存するドライフィルムを除去する。こうすることで、配線パターンを形成する。その後は、基板全面に感光性樹脂層を形成し、露光、現像して層間の電気的接続が得られるように、開口部(ビアホール)を形成して前記した無電解銅メッキ工程以降の工程を繰り返す。こうして複数の配線層を積層形成し、最終的に多数の配線基板をなす配線基板集合体とし、分割することで一度に多数の配線基板を得るのである。
【0003】このような製法において、配線用スルーホールの穿孔(穴あけ)は、樹脂製基板を複数枚(例えば3枚程度)重ね、自動穿孔機により1本のドリルを走らせ、位置決め制御し、各配線基板部位の所定の箇所に次々と穿孔することで行っていた。この穿孔工程では、1本のドリルの寿命に応じて予め設定された穿孔数(例えば8000穴)に達すると、実際の寿命(ドリルビットの切断)にかかわらずそのドリルによる穿孔を止め、別の新たなドリルに交換して引続き穿孔を行っていた。そして、こうした穿孔工程を例えば30回繰り返すことで、つまり延べ30本のドリルを用いることで配線用スルーホールの穿孔を終えるのである。
【0004】一方、上記の穿孔工程では、各ドリルともそれぞれスルーホールの穿孔数が設定数に達して配線用スルーホールの穿孔を止めたときは、そのドリルによって樹脂製基板の周縁部(配線基板部位の周りの耳部)などの適所に、次記するような捨て孔、つまり配線用スルーホールのチェック用の穴を穿孔していた。したがって、全穿孔工程後においては、図6に示した樹脂製基板1のように、配線基板部位51には全配線用スルーホール10が穿孔されると共に、周縁部60には使用したドリルの本数分の捨て孔20が存在するようにされていた。その理由は次のようである。このような穿孔に用いられるドリルは、その径が0.3mm程度と極細のために折れやすい。しかし、使用した各ドリルによってこのような捨て孔20を穿孔しておくこととし、これを後でチェックしたとき、穿孔されていれば、その捨て孔20を穿孔したドリルは折れていないことを意味し、したがってそのドリルが穿孔を受け持った基板領域のスルーホール10は正しく穿孔されていることになる。逆に、捨て孔20が穿孔されていなければ、そのドリルは既に折損しており、したがって、受け持ち領域におけるスルーホール10の穿孔はそのいずれかのスルーホールの穿孔以後においては穿孔されていないことになる。
【0005】すなわち、捨て孔の数が使用されたドリルの本数分ある場合には、正常にすべてのスルーホールが穿孔されており、逆に、捨て孔の数が使用されたドリルの本数より少なければ、その差の数分のドリルが折れるなどにより、樹脂製基板には配線用スルーホールが正しく穿孔されていないことになる。従来は、このように捨て孔20を穿孔しておき、後でその数をチェックすることによって正しくスルーホール10が穿孔されていたか否かを確認(判別)し、配線基板の不良品を事前に排除していた。なお、生産効率を高めるため、配線用スルーホール10の穿孔は、樹脂製基板1の全配線基板部位51に全ドリル分、連続して行い、捨て孔20の確認は、全てのドリルによる穿孔工程の終了後であって銅メッキ後、配線パターンの形成後に行われていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような捨て孔20は、基板1の周縁部60に1列又は複数の列に間隔をおいて並ぶようにしてあけられていた。そして、そのチェックは、作業者において目で追いながらその全数を数えることで行われていた。しかし、捨て孔20は、0.3mm程度の極小径のものであり、穴自体の視認性が悪いことに加えて、例えば2mm程度のピッチで並ぶようにあけられていたため、そのチェックは極めて作業性が悪く、熟練を要する厄介な作業となっていた。また、作業者においては、チェックの確実性を期する必要があることから、数回、数えることを余儀なくされており、このことが配線基板の製造効率の向上を妨げる要因となっていた。
【0007】本発明は、こうした配線用スルーホールの穿孔状況を検査するために穿孔される捨て孔のチェック上の問題点を解消するためになされたものであり、配線基板の製造における、その捨て孔の数のチェック(計数) を簡易、迅速にできるようにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するために請求項1に記載の発明は、表面に銅メッキ層を備えた樹脂製基板の複数の各配線基板部位に多数の配線用スルーホールを1本のドリルによって次々と穿孔する工程を含む配線基板の製造方法であって、この穿孔工程は、1本のドリルによる配線用スルーホールの穿孔数が設定数に達したときに、そのドリルによる配線用スルーホールの穿孔を止め、そのドリルによって樹脂製基板の所定箇所に捨て孔を穿孔し、以後、別のドリルに次々と交換して配線用スルーホール及び捨て孔の穿孔を繰り返すものとされ、全てのドリルによる穿孔工程の終了後に、前記樹脂製基板に無電解銅メッキ及び電解銅メッキをかけ、その後、エッチングレジスト層を形成して露光、現像した後、銅メッキ層をエッチングすることで配線パターンを形成する工程を含む配線基板の製造方法において、前記配線パターンを形成する工程において、一定数の前記捨て孔からなる捨て孔群が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングすることを特徴とする。
【0009】このような方法によれば、一定数の前記捨て孔からなる捨て孔群が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位(抜きパターン部位)とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングして除去するものであることから、捨て孔の数のチェック(計数) が簡易、迅速にできるようになる。
【0010】すなわち、図3に示したように、配線パターン(図示せず)の形成後における捨て孔20の数の検査においては、その全数が例えば30で、一捨て孔群をなす捨て孔20の数を例えば5とした場合、銅メッキ層40のある部位と、これに隣接する銅メッキ層40のない樹脂露出部位(抜きパターン)30に、それぞれ5の捨て孔20からなる捨て孔群が交互に6個存在することになる。一方、これらの各部位の色は、それぞれ銅メッキの色と基板(生地)1をなす樹脂の色であり、両者は顕著に相違するため、捨て孔群の単位に容易に区別して認識できる。したがって捨て孔20の数をチェックする作業者においては、従来は、目で追いながらその全数を数えることを余儀なくされていたのに対し、本発明では銅メッキ層40のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位30との各部位の例えば6個の捨て孔群のそれぞれにおいて設定数(5)の捨て孔20があるか否かといった観点からその数をチェックすればよい。したがって、捨て孔の数のチェック(捨て孔不足)がきわめて容易となり、基板1の不良が容易に判断できる。
【0011】しかも本発明は、配線パターンの形成のためのエッチングレジスト層の露光、現像に使用するフォトマスクの捨て孔に対応する部位に、例えば銅メッキ層のない樹脂露出部位の形成のため、エッチングレジスト層が除去されて銅メッキが露出するように印刷したものを用いることのみで実現できる。つまり、一定数の前記捨て孔からなる捨て孔群が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するようにするのに、従来よりも製造工数が増加するといったことはなく、ただフォトマスクのパターンのみを変えるだけで実現できる。
【0012】請求項1においては、前記捨て孔を1列又は複数列に並べ、一定数の捨て孔からなる捨て孔群が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングするのが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明においては多数の捨て孔を1列又は複数列に並べ、一定数の捨て孔からなる捨て孔群が、その列において銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングしてもよい。また複数列に並べる場合には、1列に並ぶ複数の捨て孔又は複数列に並ぶ複数の1群の捨て孔を1捨て孔群とし、その1捨て孔群(列)が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングしてもよい。
【0013】なお、捨て孔数のチェックないし計算の容易性からすると、一捨て孔群は5の捨て孔又は10の捨て孔からなるものとしておくのが好ましいといえる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1〜図3を参照しながら詳細に説明する。図1中の1は、両面に銅メッキ層(図示せず)が形成されている樹脂製基板である。本例ではガラス繊維を含むビスマレイミド・トリジアンなどの樹脂製の矩形薄板(厚さ0.8mm程度)であり、表裏(上下)両面に無電解銅メッキにより銅メッキ層が形成されたものである。なお、このような樹脂製基板1は図1中に格子状に示したように、縦横に多数の配線基板部位51、51がとれる大きさを備えており、全配線基板部位領域50の周囲には所定の幅で周縁部(端縁部)60を備えている(図1−A参照)。
【0015】このような樹脂製基板1に対し、従来と同様に自動穿孔機により1本のドリルを走らせ、位置決め制御し、各配線基板部位51の所定の箇所に次々と配線用スルーホール10を穿孔する(図1−B参照)。そして、スルーホール10の穿孔数が設定数(例えば8000穴)に達したときに、そのドリルによるスルーホール10の穿孔を止め、そのドリルによって樹脂製基板1の所定箇所(例えば上辺寄りの周縁部60)に順次捨て孔20を穿孔する(図1−B参照)。なお、図は樹脂製基板1、スルーホール10及び捨て孔20を誇張して模式的に示したものである。
【0016】以後、ドリルを次々と交換して多数の配線用スルーホール10及び1個の捨て孔20の穿孔を繰り返し(図1−C参照)、本例では図1−D、図2に示したように、全てのドリルによる穿孔工程の終了後において、30個の捨て孔20が基板1の上辺側の周縁部60に等間隔で2列をなし、それぞれ直線状に並ぶように設定されている。なお、捨て孔20の数つまり使用したドリルの数は30本である。
【0017】この穿孔工程後は、従来と同様に基板1の全面に無電解銅メッキをかけ、さらにその上に電解銅メッキをそれぞれ所定厚さとなるようにかける。そして、スルーホール10に樹脂を充填し、例えばドライフィルムを基板1の全面に貼り付けて感光性樹脂層を形成する。その後、所定の配線パターンを有するフォトマスクを位置決めして重ね、露光、現像して配線パターン部位を被覆するようにして残りの銅メッキ層を露出させる。以上の工程は従来と同じである。ただし、使用するフォトマスクは、図示はしないが、全ての捨て孔20を含み、その後のエッチングによって、図3に示したように、図示の上列のものは中央の5個の捨て孔20を除く左右の5個の捨て孔20からなる各捨て孔群が、銅メッキ層(図3中ダブルハッチング領域)40のない樹脂露出部位30の細長パターン上に存在するように形成されると共に、下列は左右の5個の捨て孔20を除く中央の5個の捨て孔20からなる1捨て孔群が、銅メッキ層40のない樹脂露出部位30の細長パターンに存在するように形成されたものを用いる(図3参照)。
【0018】こうして、露光、現像後に露出させた銅メッキ層をエッチングによって除去し、その後で、配線基板部位51及び周縁部60を被覆していたドライフィルムを除去する。すると、配線パターン(図示せず)は従来と同様に形成されるが、図3に示したように、周縁部60の捨て孔20の存在する部位は、5個の捨て孔20が1群となり、銅メッキ層40と、銅メッキ層のない樹脂露出部位(細長い抜きパターン)30の交互に1捨て孔群が存在する。すなわち、5個の捨て孔20からなる1捨て孔群は、金属光沢の有る銅メッキ層40と、それのない樹脂露出部位30に区別されて存在することになり、5個の捨て孔20からなる1捨て孔群単位に一目瞭然に区別されることになる。
【0019】したがって、その後、捨て孔20の数をチェックする作業においてチェック作業者は、全数30個の捨て孔20の検査にあたって、従来においては30個の捨て孔の数を順に目で追って数える必要があったのに対し、6個の捨て孔群について30個より格段に少ない5個の捨て孔20が有るか否かといった点から、その数を認識できることから、その検査が簡易迅速になる。しかも、本発明においては、捨て孔20の穿孔位置は従来と同様でよく、単にドライフィルムの露光、現像に使用するフォトマスクを、上記のように捨て孔群が銅メッキ層40と、それない樹脂露出部位30に交互に存在するようにそのパターンのみを変更するだけで具体化できるため、製造コストの上昇を招くこともない。
【0020】さて次に本発明の別形態について図4に基づいて説明する。ただし、このものは、樹脂製基板1の周縁部60に穿孔された捨て孔20を横一列に5個並ばせた列を平行に6列となるように穿孔した。そして、横一列の5個の捨て孔20が1捨て孔群をなし、1捨て孔群が銅メッキ層40のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位30とに交互に存在するように形成されたフォトマスクを用い、ドライフィルムを露光、現像して銅メッキ層40をエッチングしたものであり、前記形態と同様の効果がある。
【0021】また、図5は、図4と同様に捨て孔20を穿孔したものであるが、1捨て孔群を2列として10の捨て孔からなるものとしたものである。前記各形態からも理解されるが発明における1捨て孔群は、一列でもよいし、複数列でもよい。さらに、1捨て孔群は、捨て孔が列をなすように配置されたものに限定されるものではなく、図示はしないが捨て孔が例えば正5角形の頂角の位置にくるように配置しておき、これを1捨て孔群とし、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングしてもよい。いずれにしても、1捨て孔群を構成する捨て孔の数は、5又は10が好ましいと考えられるが、これに限定されるものではなく、確認しやすい範囲で適宜に設定すればよい。
【0022】なお、1本のドリルで1個の捨て孔を穿孔する場合、使用するドリルの本数によっては、最後の1捨て孔群を構成する捨て孔の数に不足がでることになる。このような場合には、最後の1捨て孔群の数に不足がでないように、最後のドリルで穿孔する捨て孔の数を複数に調節してもよい。
【0023】前記の各形態では、周縁部における捨て孔の穿孔領域の略全域に銅メッキ層が存在し、その銅メッキ層を地とし、捨て孔群が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように銅メッキ層をエッチングしたが、その逆パターンとすることも可能である。すなわち、銅メッキ層のない樹脂露出部位を地とし、捨て孔群が、銅メッキ層のある部位と、銅メッキ層のない樹脂露出部位とに交互に存在するように周縁部の銅メッキ層の殆どをエッチングによって除去してもよい。なお、本発明では捨て孔の形成部位は、樹脂製基板の適所に設ければよく、当然のことながら上記形態における周縁部以外に設けることもできる。
【0024】前記形態では、ICパッケージが多数とれる配線基板集合体用の樹脂製基板において具体化したが、プリント配線基板が多数とれる配線基板集合体用の樹脂製基板においても適用できる。本発明は、表面に銅メッキ層を備えた樹脂製基板の複数の各配線基板部位に多数の配線用スルーホールを1本のドリルによって次々と穿孔する工程を含む配線基板の製造方法で、無電解メッキ及び電解メッキを用いたセミアディティブ法にて配線を形成する工程を含む配線基板の製造において広く適用できる。
【0025】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発明の配線基板の製法によれば、配線用スルーホールの検査のための捨て孔の数のチェック(計数)が簡易、迅速にできる。そして、誤チェック防止にも有効なため、不良配線基板の発生防止に極めて効果的であり、配線基板の製造効率の向上に加えて製品の信頼性向上にも寄与することができる。
【出願人】 【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
【出願日】 平成12年6月16日(2000.6.16)
【代理人】 【識別番号】100097434
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 和久
【公開番号】 特開2001−358461(P2001−358461A)
【公開日】 平成13年12月26日(2001.12.26)
【出願番号】 特願2000−181299(P2000−181299)