特開 2024-11152 プリント配線板の製造方法および製造装置

(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】P2024011152

(43)【公開日】2024-01-25

(54)【発明の名称】プリント配線板の製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/26 20060101AFI20240118BHJP

   H05K 3/10 20060101ALI20240118BHJP

   H05K 3/18 20060101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

H05K3/26 B

H05K3/10 E

H05K3/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022112922

(22)【出願日】2022-07-14

(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】110001542

【氏名又は名称】弁理士法人銀座マロニエ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小椋 啓司

(72)【発明者】

【氏名】岡部 浩二

(72)【発明者】

【氏名】辻井 貴典

【テーマコード（参考）】

5E343

【Ｆターム（参考）】

5E343AA07

5E343BB24

5E343BB67

5E343DD32

5E343DD43

5E343DD76

5E343FF23

5E343GG06

5E343GG11

(57)【要約】

【課題】貫通孔の配置密度に偏りがあった場合でも、均一な厚さの導体回路を形成する。
【解決手段】本発明のプリント配線板の製造方法は、複数の貫通孔を有するプリント配線板の製造方法であって、基板の両表面に形成した導体膜であって、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜に対し、サブトラクティブ工法で導体回路を形成するに際し、導体膜の厚さ分布を測定し、基板表面上において導体膜が薄い領域と厚い領域とを特定することと、導体膜の導体回路を形成すべき箇所にレジストパターンを形成することと、基板表面にエッチング液を均一に噴射して、基板表面上の導体膜に対し均一に第１回目のエッチングをすることと、第１回目のエッチングをしたのち、基板表面上の導体膜の厚い領域のみに再度エッチング液を噴射して、基板表面上の導体膜の厚い領域のみに対しさらに第２回目のエッチングをすることと、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の貫通孔を有するプリント配線板の製造方法であって、
基板の両表面に形成した導体膜であって、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜に対し、サブトラクティブ工法で導体回路を形成するに際し、
導体膜の厚さ分布を測定し、基板表面上において導体膜が薄い領域と厚い領域とを特定することと、
導体膜の導体回路を形成すべき箇所にレジストパターンを形成することと、
基板表面にエッチング液を均一に噴射して、基板表面上の導体膜に対し均一に第１回目のエッチングをすることと、
第１回目のエッチングをしたのち、基板表面上の導体膜の厚い領域のみに再度エッチング液を噴射して、基板表面上の導体膜の厚い領域のみに対しさらに第２回目のエッチングをすることと、
レジストパターンを剥離することと、を含む。

【請求項2】

請求項１に記載のプリント配線板の製造方法において、
前記第１回目のエッチングおよび前記第２回目のエッチングは、
前記基板を搬送する搬送装置と、搬送装置の上に設けられたエッチング液を基板に噴射するための第１のノズルと、搬送装置の出口付近に設けられた固定ノズルと、からなるエッチングチャンバーを用い、
搬送装置により基板が移動する間、基板表面に前記第１のノズルからエッチング液を均一に噴射して第１回目のエッチングを行うことと、
第１回目のエッチングが終わり順次搬送されてくる基板に対し、基板表面上の導体膜が厚い領域が、前記固定ノズルの設置個所を通過している間のみ、前記固定ノズルからエッチング液を噴射して第２回目のエッチングを行うことと、を含む。

【請求項3】

複数の貫通孔を有するプリント配線板の製造方法であって、
基板の両表面に形成した導体膜であって、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜に対し、サブトラクティブ工法で導体回路を形成するに際し、
導体膜の厚さ分布を測定し、基板表面上において導体膜が薄い領域と厚い領域とを特定することと、
導体膜の導体回路を形成すべき箇所にレジストパターンを形成することと、
導体膜が薄い領域のレジストパターン上にマスクを配置することと、
導体回路を形成すべきでない箇所において、導体膜が厚い領域の導体厚さが、導体膜が薄い領域の導体厚さとほぼ同じ厚さとなるように、第１回目のエッチングをすることと、
マスクを剥離して、基板上の導体膜全体に対し、第２回目のエッチングをすることと、
レジストパターンを剥離することと、を含む。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法において、
前記両表面に導体膜を形成した基板の形成は、
両面銅貼積層板にドリルで貫通孔を形成することと、
貫通孔の内部および両面銅貼積層板にスルーホールめっきを行うことと、
貫通孔を樹脂で充填することと、
樹脂の両端を研磨することと、
基板の両面に蓋めっき膜を形成することと、を含む。

【請求項5】

請求項１～３のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法において、
前記両表面に導体膜を形成した基板の形成は、
両面銅貼積層板にレーザーで貫通孔を形成することと、
貫通孔の内部全体および両面銅貼積層板の表面にスルーホールめっきを行うことと、を含む。

【請求項6】

請求項２に記載のプリント配線板の製造方法に用いるエッチングチャンバーを備える製造装置であって、前記エッチングチャンバーが、前記基板を搬送する搬送装置と、搬送装置の上に設けられたエッチング液を基板に噴射するための第１のノズルと、搬送装置の出口付近に設けられた固定ノズルと、を備え、前記第１回目のエッチングを前記第１のノズルからエッチング液を噴射して行うとともに、前記第２回目のエッチングを前記固定ノズルからエッチング液を噴射して行う。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の貫通孔を有するプリント配線板の製造方法および製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の貫通孔を有するプリント配線板において、貫通孔配置の高密度化が求められている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－７２４５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図４（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、従来の複数の貫通孔を有するプリント配線板の製造方法を示す図である。まず、絶縁基板５１とその両表面に形成された銅箔５２とからなる両面銅張積層板５３にドリルで貫通孔５４を形成し、銅箔５２上と貫通孔５４の内部に電解めっき膜５９と５５を形成する（図４（ａ））。次に、貫通孔５４の内部に形成された電解めっき膜５５の空洞内に充填樹脂５６を充填し、貫通孔５４からはみ出した充填樹脂５６を研磨して除去する（図４（ｂ））。次に、充填樹脂５６が充填された貫通孔５４を塞ぐように、蓋めっき膜５７を形成する（図４（ｃ））。さらに、蓋めっき膜５７に対し、例えばサブトラクティブ工法を適用して、導体回路５８を形成している（図４（ｄ））。

【0005】

上述したプリント配線板の製造方法で製造したプリント配線板においては、貫通孔の密度に偏りがあると、電解めっきによる蓋めっき５７の形成時に、貫通孔密度が高い箇所では蓋めっき膜５７の膜厚が薄く、貫通孔密度が低い箇所では蓋めっき膜５７の膜厚が厚くなる。そのため、プリント配線板の表面において、蓋めっき膜５７の膜厚に差が生じる問題がある。蓋めっき膜５７の膜厚の差が大きいと、蓋めっき膜５７に対して行うサブトラクティブ工法での配線形成の工程能力が低下したり、配線形成そのものの障壁となったりすることがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のプリント配線板の製造方法は、複数の貫通孔を有するプリント配線板の製造方法であって、基板の両表面に形成した導体膜であって、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜に対し、サブトラクティブ工法で導体回路を形成するに際し、導体膜の厚さ分布を測定し、基板表面上において導体膜が薄い領域と厚い領域とを特定することと、導体膜の導体回路を形成すべき箇所にレジストパターンを形成することと、基板表面にエッチング液を均一に噴射して、基板表面上の導体膜に対し均一に第１回目のエッチングをすることと、第１回目のエッチングをしたのち、基板表面上の導体膜の厚い領域のみに再度エッチング液を噴射して、基板表面上の導体膜の厚い領域のみに対しさらに第２回目のエッチングをすることと、レジストパターンを剥離することと、を含む。

【0007】

本発明のプリント配線板の製造装置は、上述したプリント配線板の製造方法に用いるエッチングチャンバーを備える製造装置であって、前記エッチングチャンバーが、前記基板を搬送する搬送装置と、搬送装置の上に設けられたエッチング液を基板に噴射するための第１のノズルと、搬送装置の出口付近に設けられた固定ノズルと、を備え、前記第１回目のエッチングを前記第１のノズルからエッチング液を噴射して行うとともに、前記第２回目のエッチングを前記固定ノズルからエッチング液を噴射して行う。

【0008】

また、本発明のプリント配線板の製造方法は、複数の貫通孔を有するプリント配線板の製造方法であって、基板の両表面に形成した導体膜であって、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜に対し、サブトラクティブ工法で導体回路を形成するに際し、導体膜の厚さ分布を測定し、基板表面上において導体膜が薄い領域と厚い領域とを特定することと、導体膜の導体回路を形成すべき箇所にレジストパターンを形成することと、導体厚が薄い領域のレジストパターン上にマスクを配置することと、導体回路を形成すべきでない箇所において、導体膜が厚い領域の導体厚さが、導体膜が薄い領域の導体厚さとほぼ同じ厚さとなるように、第１回目のエッチングをすることと、マスクを剥離して、基板上の導体膜全体に対し、第２回目のエッチングをすることと、レジストパターンを剥離することと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態において、サブトラクティブ工法による導体回路の形成方法を説明するための図である。

【図2】（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態を実施する際の、本発明のプリント配線板の製造装置の一実施形態を説明するための図である。

【図3】（ａ）～（ｆ）は、それぞれ、本発明のプリント配線板の製造方法の第２の実施形態において、サブトラクティブ工法による導体回路の形成方法を説明するための図である。

【図4】（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、従来のプリント配線板の製造方法の一実施形態における各工程を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図１（ａ）～（ｅ）を用いて、本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態を説明し、図２（ａ）～（ｄ）を用いて、本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態を実施する、本発明のプリント配線板の製造装置の一実施形態を説明し、図３（ａ）～（ｆ）を用いて、本発明のプリント配線板の製造方法の第２の実施形態を説明する。上述した各実施形態において、各部材の寸法や形状については、本発明の特徴をより良く理解できるようにするために、実際のものとは異なる寸法および形状で記載している。

【0011】

＜本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態について＞
図１（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態において、サブトラクティブ工法による導体回路の形成方法を説明するための図である。以下、図１（ａ）～（ｅ）を参照して、本発明のプリント配線板の製造方法の一実施形態であって、基板の両表面に形成した、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜に対し、サブトラクティブ工法で導体回路を形成する方法を説明する。

【0012】

まず、図１（ａ）に示すように、複数の貫通孔（ここでは図示せず）を有する基板１の両表面に形成した、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜２に対し、導体膜２の厚さ分布を測定し、導体膜２が薄い領域２－１と厚い領域２－２とを特定する。ここで、導体膜２の厚さ分布の測定は、従来から公知のいずれの方法をも用いることができる。一例として、複数のセンサーを導体膜２上に配置して、導体膜２の厚さ分布を測定することができる。

【0013】

次に、図１（ｂ）に示すように、導体膜２の導体回路を形成すべき箇所にレジストパターン３を形成する。ここで、レジストパターン３の形成は、従来から公知のいずれの方法をも用いることができる。一例として、ＤＦＲ（ドライフィルムレジスト）を用いて形成することができる。その後、図１（ｂ）に示すように、基板表面にエッチング液を均一に噴射して、基板表面上の導体膜２に対し均一に第１回目のエッチングをする。その結果、図１（ｃ）に示すように、第１回目のエッチングを行うことで、導体膜２の薄い領域２－１では導体膜２が除去され、導体膜２の厚い領域２－２では導体膜２が残存する。

【0014】

次に、第１回目のエッチングをしたのち、図１（ｃ）に示すように、基板表面上の導体膜２の厚い領域２－２のみに再度エッチング液を噴射して、基板表面上の導体膜２の厚い領域２－２のみに対しさらに第２回目のエッチングをする。その結果、図１（ｄ）に示すように、第２回目のエッチングにより、第１回目のエッチングで残存していた厚い領域２－２の導体膜２は除去されるとともに、レジストパターン３の下の導体膜２は、先端に行くほど幅が小さくなる。最後に、図１（ｅ）に示すように、レジストパターン３を剥離することで、導体膜２に対し導体回路５を形成することができる。

【0015】

上述した図１（ａ）～（ｅ）に従う本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態によれば、２回のエッチングをすることにより、導体膜２の厚さが均一でなくても、配線形成の工程能力の低下なく、サブトラクティブ工法による導体回路の形成をすることができる。

【0016】

＜本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態を実施する、本発明のプリント配線板の製造装置の一実施形態について＞
図２（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、本発明のプリント配線板の製造方法の第１の実施形態を実施する際の、本発明のプリント配線板の製造装置の一実施形態を説明するための図である。以下、図２（ａ）～（ｄ）を参照して、本発明のプリント配線板の製造装置の一実施形態を説明する。

【0017】

図２（ａ）～（ｄ）に示す本発明のプリント配線板の製造装置の一実施形態は、基板１を搬送する搬送装置１１と、搬送装置１１の上に設けられたエッチング液を基板に噴射するための複数の第１のノズル１２と、搬送装置１１の出口付近に設けられた固定ノズル１３と、を備えるエッチングチャンバー１０を備えている。なお、本例では、基板１として、図１（ａ）～（ｅ）に示すように、中央部に導体膜２が薄い領域２－１を有し、その両端部に導体膜２が厚い領域２－２を有する、基板１を用いることとする。

【0018】

まず、図２（ａ）に示すように、搬送装置１１により基板１が移動する間、基板表面に第１のノズル１２からエッチング液を均一に噴射して第１回目のエッチングを行う。次に、図２（ｂ）に示すように、先端の導体膜２が厚い領域２－２が固定ノズル１３の位置に到達すると、固定ノズル１３から先端の導体膜２が厚い領域２－２に対しエッチング液を噴射して、第２回目のエッチングを行う。次に、図２（ｃ）に示すように、導体膜２が薄い領域２－１が固定ノズル１３の位置にあるときは、固定ノズル１３からのエッチング液の噴射を止める。次に、図２（ｄ）に示すように、後端の導体膜２が厚い領域２－２が固定ノズル１３の位置に到達すると、固定ノズル１３から後端の導体膜２が厚い領域２－２に対しエッチング液を噴射して、第２回目のエッチングを行う。

【0019】

上述した図２（ａ）～（ｄ）に従って第１回目のエッチングと第２回目のエッチングとを行うことで、搬送装置１１により基板１が移動する間、基板表面に第１のノズル１２からエッチング液を均一に噴射して第１回目のエッチングを行うことができる。また、第１回目のエッチングが終わり順次搬送されてくる基板１に対し、基板表面上の導体膜２が厚い領域２－２が、固定ノズル１３の設置個所を通過している間のみ、固定ノズル１３からエッチング液を噴射して第２回目のエッチングを行うことができる。

【0020】

なお、図２（ａ）～（ｄ）に示す例では、基板１の上面の導体膜２に対してのみ、第１回目のエッチングおよび第２回目のエッチングを行っている。そのため、この場合は、基板１の下面の導体膜２に対しては、上面に対する第１回目のエッチングおよび第２回目のエッチングを終えたのち、同じ工程で第１回目のエッチングおよび第２回目のエッチングを行う。この点で、基板１の下面にも、図２（ａ）～（ｄ）と同様に第１のノズル１２と固定ノズル１３とを設け、基板１の両面の導体膜２に対し、同時に、第１回目のエッチングおよび第２回目のエッチングを行うこともできる。

【0021】

＜本発明のプリント配線板の製造方法の第２の実施形態について＞
図３（ａ）～（ｆ）は、それぞれ、本発明のプリント配線板の製造方法の第２の実施形態において、サブトラクティブ工法による導体回路の形成方法を説明するための図である
。以下、図３（ａ）～（ｆ）を参照して、本発明のプリント配線板の製造方法の一実施形態であって、基板の両表面に形成した、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜に対し、サブトラクティブ工法で導体回路を形成する方法を説明する。

【0022】

まず、図３（ａ）に示すように、複数の貫通孔（ここでは図示せず）を有する基板１の両表面に形成した、貫通孔の配置密度により異なる厚みを有する導体膜２に対し、導体膜２の厚さ分布を測定し、導体膜２が薄い領域２－１と厚い領域２－２とを特定する。ここで、導体膜２の厚さ分布の測定は、従来から公知のいずれの方法をも用いることができる。一例として、複数のセンサーを導体膜２上に配置して、導体膜２の厚さ分布を測定することができる。

【0023】

次に、図３（ｂ）に示すように、導体膜２の導体回路を形成すべき箇所にレジストパターン３を形成する。ここで、レジストパターン３の形成は、従来から公知のいずれの方法をも用いることができる。一例として、ＤＦＲ（ドライフィルムレジスト）を用いて形成することができる。

【0024】

次に、図３（ｃ）に示すように、導体厚が薄い領域２－１のレジストパターン３上にマスク４を配置する。ここで、レジストパターン３上へのマスク４の配置は、従来から公知のいずれの方法をも用いることができる。一例として、マスク４の形成を、レジストフィルムを用いて行うことができる。そして、図３（ｃ）に示すようにマスク４を配置した状態で第１回目のエッチングを行う。第１回目のエッチングにより、導体回路を形成すべきでない箇所において、導体膜２が厚い領域２－２の導体厚さが、導体膜２が薄い領域２－１の導体厚さと同じ厚さとなるようにする。ここで、第１回目のエッチングの方法は、従来から公知のいずれの方法をも用いることができる。

【0025】

次に、図３（ｄ）に示すように、マスク４を剥離して、基板１上の導体膜２の全体に対し、第２回目のエッチングを行う。第２回目のエッチングにより、図３（ｅ）に示すように、導体回路を形成すべきでない箇所において、導体膜２が除去されるとともに、レジスト３の下の導体膜２は、先端に行くほど幅が小さくなる。ここで、第２回目のエッチングの方法は、従来から公知のいずれの方法をも用いることができる。そして、図３（ｆ）に示すように、レジストパターン３を剥離することで、導体膜２に対し導体回路５を形成することができる。

【0026】

上述した図３（ａ）～（ｆ）に従う本発明のプリント配線板の製造方法の第２の実施形態によれば、２回のエッチングをすることにより、導体膜２の厚さが均一でなくても、配線形成の工程能力の低下なく、サブトラクティブ工法による導体回路５の形成をすることができる。

【符号の説明】

【0027】

１ 基板
２ 導体膜
２－１ 導体膜が薄い領域
２－２ 導体膜が厚い領域
３ レジストパターン
４ マスク
５ 導体回路
１０ エッチングチャンバー
１１ 搬送装置
１２ 第１のノズル
１３ 固定ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】