特開 2023-8358 プリント配線板とプリント配線板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023008358

(43)【公開日】2023-01-19

(54)【発明の名称】プリント配線板とプリント配線板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/28 20060101AFI20230112BHJP

【ＦＩ】

H05K3/28 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021111870

(22)【出願日】2021-07-06

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122622

【弁理士】

【氏名又は名称】森 徳久

(72)【発明者】

【氏名】児玉 博明

【テーマコード（参考）】

5E314

【Ｆターム（参考）】

5E314AA03

5E314AA04

5E314AA25

5E314AA32

5E314AA36

5E314AA42

5E314AA45

5E314BB06

5E314CC15

5E314DD05

5E314DD06

5E314DD07

5E314FF05

5E314GG24

(57)【要約】

【課題】安定した性能のプリント配線板の提供。
【解決手段】本発明のプリント配線板の製造方法は、樹脂絶縁層上にパッドを形成することと、前記樹脂絶縁層と前記パッド上に最上の樹脂絶縁層を形成することと、前記最上の樹脂絶縁層にレーザーを照射することで前記パッドを露出するための開口を形成することと、前記開口の形成後にデスミア処理を行うことと、前記デスミア処理の後に前記開口から露出する前記パッド上にめっきバンプを形成すること、とを含む。前記最上の樹脂絶縁層は、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂絶縁層と、
前記樹脂絶縁層上に形成されているパッドと、
前記樹脂絶縁層と前記パッド上に形成され、前記パッドを露出する開口を有する最上の樹脂絶縁層と、
前記開口から露出する前記パッド上に形成されているめっきバンプ、とを有するプリント配線板であって、
前記最上の樹脂絶縁層は、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。

【請求項2】

請求項１のプリント配線板であって、前記顔料は緑色の顔料である。

【請求項3】

樹脂絶縁層上にパッドを形成することと、
前記樹脂絶縁層と前記パッド上に最上の樹脂絶縁層を形成することと、
前記最上の樹脂絶縁層にレーザーを照射することで前記パッドを露出するための開口を形成することと、
前記開口の形成後にデスミア処理を行うことと、
前記デスミア処理の後に前記開口から露出する前記パッド上にめっきバンプを形成すること、とを含むプリント配線板の製造方法であって、
前記最上の樹脂絶縁層は、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。

【請求項4】

請求項３のプリント配線板の製造方法であって、さらに、プラスチックフィルムを準備することを含み、前記プラスチックフィルムは前記最上の樹脂絶縁層上に形成され、前記レーザーは前記プラスチックフィルムを介し前記最上の樹脂絶縁層に照射される。

【請求項5】

請求項３のプリント配線板の製造方法であって、前記顔料は緑色の顔料である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、プリント配線板とプリント配線板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、小径（６０μｍ以下）の開口が形成されたソルダーレジスト層を有する配線基板の製造方法を開示する。特許文献１の技術では、光硬化型のソルダーレジストによってソルダーレジスト層が形成された後、レーザーによって小径の開口が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－１５２３１１号公報

【発明の概要】

【0004】

［特許文献１の課題］
特許文献１の技術では、レーザーによってソルダーレジスト層に開口が形成された後、開口内の樹脂残渣を除去するためのデスミア処理が行われる。デスミア処理はアルカリ性過マンガン酸溶液を用いて行われると考えられる。しかしながら、光硬化型のソルダーレジストで形成されたソルダーレジスト層は溶液によってダメージを受けると考えられる。ソルダーレジスト層の特性が損なわれると考えられる。また、開口の形状に与える影響も大きいため、開口内に形成されるめっきバンプの形状も安定しないと考えられる。特許文献１の技術では、安定した性能のプリント配線板が得られないと考えられる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のプリント配線板は、樹脂絶縁層と、前記樹脂絶縁層上に形成されているパッドと、前記樹脂絶縁層と前記パッド上に形成され、前記パッドを露出する開口を有する最上の樹脂絶縁層と、前記開口から露出する前記パッド上に形成されているめっきバンプ、とを有する。前記最上の樹脂絶縁層は、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。

【0006】

実施形態のプリント配線板では、最上の樹脂絶縁層は、光硬化型のソルダーレジストではなく、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。上記の熱硬化性樹脂組成物は、光硬化型のソルダーレジストに比べて、デスミア処理に用いられるアルカリ性過マンガン酸溶液によるダメージを受けにくい。そのため、開口の形状にも影響が少ない。従って、安定した性能のプリント配線板が得られる。

【0007】

本発明のプリント配線板の製造方法は、樹脂絶縁層上にパッドを形成することと、前記樹脂絶縁層と前記パッド上に最上の樹脂絶縁層を形成することと、前記最上の樹脂絶縁層にレーザーを照射することで前記パッドを露出するための開口を形成することと、前記開口の形成後にデスミア処理を行うことと、前記デスミア処理の後に前記開口から露出する前記パッド上にめっきバンプを形成すること、とを含む。前記最上の樹脂絶縁層は、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。

【0008】

実施形態のプリント配線板の製造方法によると、最上の樹脂絶縁層が、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成される。上記の熱硬化性樹脂組成物は、光硬化型のソルダーレジストに比べて、デスミア処理に用いられるアルカリ性過マンガン酸溶液によるダメージを受けにくい。そのため、最上の樹脂絶縁層の開口の形状にも影響が少ない。従って、安定した性能のプリント配線板が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態のプリント配線板を模式的に示す断面図。

【図2A】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2B】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2C】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2D】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2E】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2F】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2G】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図2H】実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【図3】実施形態の第１改変例のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施形態］
図１は実施形態のプリント配線板２を示す断面図である。図１に示されるように、プリント配線板２は、樹脂絶縁層１０と、パッド２０と、最上の樹脂絶縁層３０と、めっきバンプ５０、とを有する。

【0011】

樹脂絶縁層１０は、熱硬化性樹脂を用いて形成される。樹脂絶縁層１０はシリカ等の無機粒子を含んでもよい。樹脂絶縁層１０は、ガラスクロス等の補強材を含んでもよい。

【0012】

パッド２０は、樹脂絶縁層１０上に形成されている。パッド２０は銅によって形成される。パッド２０は、シード層２２とシード層２２上の電解めっき膜２４で形成されている。

【0013】

最上の樹脂絶縁層３０は、樹脂絶縁層１０とパッド２０上に形成されている。最上の樹脂絶縁層３０には、パッド２０を露出する開口４０が形成されている。開口４０の径は例えば６０μｍ以下である。最上の樹脂絶縁層３０は、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。エポキシ系樹脂は、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェニル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂などである。ポリマー系樹脂は、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリイミドなどである。エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂は海島構造を形成する。エポキシ系樹脂（海）の割合が多く、ポリマー系樹脂（島）の割合が少ない。無機フィラーは、例えば、シリカ、アルミナなどである。

【0014】

着色のための顔料は、緑色の顔料である。顔料が含まれることにより、実施形態のプリント配線板２を視認する際に、最上の樹脂絶縁層３０と導体部分（めっきバンプ５０等）との色の差異が明確になる。導体部分が視認され易くなる。実装の際の作業者の負担が軽減され得る。

【0015】

めっきバンプ５０は、開口４０から露出するパッド２０上に形成されている。めっきバンプ５０は、シード層５２とシード層５２上の電解めっき膜５４と電解めっき膜５４上のはんだ膜５６で形成されている。シード層５２と電解めっき膜５４は銅によって形成される。はんだ膜５６は鉛とスズを主成分とするはんだによって形成される。シード層５２は、開口４０から露出するパッド２０上と、開口４０の側面と、開口４０の周囲の最上の樹脂絶縁層３０上を覆っている。電解めっき膜５４は、開口４０を充填している。電解めっき膜５４の一部は、開口４０よりも上方に突出している。はんだ膜５６は、電解めっき膜５４の上面に形成されている。

【0016】

上記の通り、実施形態のプリント配線板２では、最上の樹脂絶縁層３０は、光硬化型のソルダーレジストではなく、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成されている。上記の熱硬化性樹脂組成物は、光硬化型のソルダーレジストに比べて、製造過程で行われるデスミア処理に用いられるアルカリ性過マンガン酸溶液によるダメージを受けにくい。そのため、開口４０の形状にも影響が少ない。従って、安定した性能のプリント配線板２が得られる。

【0017】

［実施形態のプリント配線板２の製造方法］
図２Ａ～図２Ｈは実施形態のプリント配線板２の製造方法を示す。図２Ａ～図２Ｈは断面図である。図２Ａは、樹脂絶縁層１０と、樹脂絶縁層１０上に形成されたパッド２０とを示す。パッド２０はセミアディティブ法によって形成される。パッド２０は、シード層２２の形成後にシード層２２上に電解めっき膜２４が形成され、その後フラッシュエッチングが行われることによって形成される。

【0018】

図２Ｂに示されるように、樹脂絶縁層１０とパッド２０上に熱硬化性樹脂組成物層３０ａとプラスチックフィルム３２が形成される。熱硬化性樹脂組成物層３０ａとプラスチックフィルム３２は接着性フィルム３５を構成する。接着性フィルム３５は、プラスチックフィルム３２の一方の面に熱硬化性樹脂組成物層３０ａが配置されて形成されている。接着性フィルム３５は、熱硬化性樹脂組成物層３０ａが樹脂絶縁層１０とパッド２０に接するように、樹脂絶縁層１０とパッド２０上に重ねて配置される。この結果、図２Ｂに示されるように、樹脂絶縁層１０とパッド２０上に熱硬化性樹脂組成物層３０ａとプラスチックフィルム３２とが形成される。

【0019】

熱硬化性樹脂組成物層３０ａはこの時点では硬化されていない。熱硬化性樹脂組成物層３０ａを形成する熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む。熱硬化性樹脂組成物は、上記の最上の樹脂絶縁層３０を形成する熱硬化性樹脂組成物と同じである。

【0020】

プラスチックフィルム３２は、熱硬化性樹脂組成物層３０ａの上面全面を覆っている。プラスチックフィルム３２は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等によって形成されるフィルム状部材である。プラスチックフィルム３２のうちの熱硬化性樹脂組成物層３０ａとの接触面は、熱硬化後の離型を容易に行うために離型処理されている。

【0021】

その後、熱硬化性樹脂組成物層３０ａが熱硬化される。熱硬化性樹脂組成物層３０ａから最上の樹脂絶縁層３０が形成される。

【0022】

図２Ｃに示されるように、形成された最上の樹脂絶縁層３０上からプラスチックフィルム３２が除去される。最上の樹脂絶縁層３０が露出する。

【0023】

図２Ｄに示されるように、最上の樹脂絶縁層３０にレーザーＬが照射される。最上の樹脂絶縁層３０に、パッド２０を露出する開口４０が形成される。開口４０の径は例えば６０μｍ以下である。レーザーＬは例えばＵＶレーザーである。その後デスミア処理が行われる。デスミア処理は、アルカリ性過マンガン酸溶液を使用した湿式法によって行われる。デスミア処理により、開口４０形成時に発生する樹脂残渣が除去される。

【0024】

図２Ｅに示されるように、最上の樹脂絶縁層３０と開口４０から露出するパッド２０上にシード層５２が形成される。図２Ｆに示されるように、シード層５２上にめっきレジスト６０が形成される。めっきレジスト６０は、めっきバンプ５０（図１）を形成するための開口６２を有する。開口６２は開口４０の上に形成される。

【0025】

図２Ｇに示されるように、めっきレジスト６０から露出するシード層５２上に電解めっき膜５４が形成される。電解めっき膜５４は開口４０を充填する。電解めっき膜５４の一部は開口４０の上方に突出して形成される。開口４０から突出する電解めっき膜５４の一部は開口６２の大部分を充填する。

【0026】

図２Ｈに示されるように、めっきレジスト６０が除去される。その後、電解めっき膜５４から露出するシード層５２が除去される。電解めっき膜５４上にはんだ膜５６が形成される。実施形態のプリント配線板２（図１）が得られる。

【0027】

実施形態の製造方法によると、最上の樹脂絶縁層３０が、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂と無機フィラーと着色のための顔料とを含む熱硬化性樹脂組成物によって形成される。上記の熱硬化性樹脂組成物は、光硬化型のソルダーレジストに比べて、デスミア処理に用いられるアルカリ性過マンガン酸溶液によるダメージを受けにくい。そのため、アルカリ性過マンガン酸溶液を用いるデスミア処理が行われる場合であっても、開口４０の形状にも影響が少ない。従って、安定した性能のプリント配線板２が得られる。

【0028】

上記の通り、最上の樹脂絶縁層３０はアルカリ性過マンガン酸溶液によるダメージを受けにくいが、最上の樹脂絶縁層３０に含まれるポリマー系樹脂はエポキシ系樹脂に比べてアルカリ性過マンガン酸溶液によって比較的除去され易い特性を有する。しかし、実施形態では、エポキシ系樹脂とポリマー系樹脂は、エポキシ系樹脂（海）の割合が多く、ポリマー系樹脂（島）の割合が少ない海島構造を形成する。そのため、デスミア処理で一部のポリマー系樹脂が除去されることにより、開口４０の側壁と最上の樹脂絶縁層３０の上面にアンカーが形成される。その後形成されるシード層５２（図２Ｅ）と最上の樹脂絶縁層３０の高い密着性が実現される。

【0029】

［実施形態の第１改変例］
第１改変例では、得られるプリント配線板２は実施形態と同じである。第１改変例では製造方法の一部が実施形態と異なる。第１改変例では、樹脂絶縁層１０とパッド２０上に熱硬化性樹脂組成物層３０ａとプラスチックフィルム３２とが形成される（図２Ｂ参照）。熱硬化性樹脂組成物層３０ａが熱硬化され、最上の樹脂絶縁層３０が形成される。

【0030】

図３に示されるように、その後、プラスチックフィルム３２が除去されない状態で、プラスチックフィルム３２の上から、プラスチックフィルム３２を介して最上の樹脂絶縁層３０にレーザーＬが照射される。プラスチックフィルム３２と最上の樹脂絶縁層３０に、パッド２０を露出する開口４０が形成される。第１改変例では、レーザーＬはＵＶレーザーよりもエネルギーの大きい炭酸ガスレーザーである。プラスチックフィルム３２が除去されない状態で開口４０が形成されるため、プラスチックフィルム３２の除去後に開口４０が形成される場合に比べて樹脂残渣の飛散が少ない。

【0031】

その後、プラスチックフィルム３２が除去される。最上の樹脂絶縁層３０が露出する。デスミア処理が行われる。その後、図２Ｅに示されるように、最上の樹脂絶縁層３０と開口４０から露出するパッド２０上にシード層５２が形成される。これ以降の工程は、実施形態の図２Ｆ～図２Ｈが示す工程と同様である。

【0032】

［第１改変例の別例］
第１改変例の別例では、開口４０（図３）の形成後に、プラスチックフィルム３２が除去されない状態でデスミア処理が行われる。デスミア処理の後でプラスチックフィルム３２が除去される。デスミア処理以降の工程は第１改変例と同様である。

【0033】

［実施形態の第２改変例］
第２改変例では、最上の樹脂絶縁層３０を形成する熱硬化性樹脂組成物に含まれる顔料が緑色以外の色の顔料である。例えば顔料は青色、赤色、黒色等である。この場合も導体部分が視認され易くなり、実装の際の作業者の負担が軽減され得る。

【符号の説明】

【0034】

２：プリント配線板
１０：樹脂絶縁層
２０：パッド
３０：最上の樹脂絶縁層
３２：プラスチックフィルム
４０：開口
５０：めっきバンプ
Ｌ：レーザー

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図2H】

【図3】