特開 2024-167847 プリント配線板及び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】P2024167847

(43)【公開日】2024-12-04

(54)【発明の名称】プリント配線板及びプリント配線板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20241127BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 J

H05K3/46 B

H05K3/46 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023084210

(22)【出願日】2023-05-22

(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】松井 良樹

(72)【発明者】

【氏名】小林 真道

【テーマコード（参考）】

5E316

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E316AA15

5E316AA32

5E316AA43

5E316CC09

5E316CC10

5E316CC13

5E316CC32

5E316DD23

5E316DD24

5E316EE01

5E316FF01

5E316GG15

5E316GG17

5E316GG28

5E316HH31

5E338AA03

5E338AA16

5E338BB02

5E338BB17

5E338CD02

5E338CD25

5E338EE32

(57)【要約】

【課題】ガス抜き孔の内部にドライフィルムレジストの残留物が残りにくい方法によってガス抜き孔が形成されたプリント配線板を提供すること。
【解決手段】絶縁層と、絶縁層上に形成された導体層と、前記導体層を貫通し前記絶縁層を露出する複数のガス抜き孔と、を有するプリント配線板において、前記ガス抜き孔の平面形状は、多角形であって、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上であり、前記多角形が平行四辺形であってもよい。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁層と、絶縁層上に形成された導体層と、前記導体層を貫通し前記絶縁層を露出する複数のガス抜き孔と、を有するプリント配線板において、
前記ガス抜き孔の平面形状は、多角形であって、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上である。

【請求項2】

請求項１に記載のプリント配線板において、前記多角形が略平行四辺形である。

【請求項3】

請求項１に記載のプリント配線板において、前記多角形が略正八角形である。

【請求項4】

絶縁層上にシード層を形成することと、
前記シード層上にドライフィルムレジストを形成することと、
前記ドライフィルムレジストの一部を除去することで開口パターンを形成することと、
前記開口パターン内に金属めっき膜を形成することと、
残りの前記ドライフィルムレジスト及びその下の前記シード層を除去することと、を含むプリント配線板の製造方法において、
前記開口パターンの形成では、少なくとも１つの内角が１００度以上の多角形の平面形状として前記ドライフィルムレジストが残るように前記ドライフィルムレジストの一部が除去される。

【請求項5】

請求項４に記載のプリント配線板の製造方法において、前記多角形が略平行四辺形である。

【請求項6】

請求項４に記載のプリント配線板の製造方法において、前記多角形が略八角形である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント配線板及びプリント配線板の製造方法に関する。

【0002】

特許文献１は、絶縁層上に複数の配線を含む第１のパターンと、ガス抜き孔（デガスホール）を含む第２のパターンが形成された配線基板とその製造方法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１０７８６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載された配線基板が有するデガスホールの平面形状は、いずれも円形である。このため、配線基板が有するガス抜き孔を形成するために使用されるドライフィルムレジストを配線基板から剥離することが難しい。その結果、ガス抜き孔を形成するために使用された後のドライフィルムレジストが配線基板から十分に剥離されることなく、ドライフィルムレジストの一部が当該配線基板にそのまま残留する懸念がある。

【0005】

本発明は、このような技術的事情に鑑みなされたものであって、ガス抜き孔の内部にドライフィルムレジストの残留物が残りにくい方法によってガス抜き孔が形成されたプリント配線板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るプリント配線板は、絶縁層と、絶縁層上に形成された導体層と、前記導体層を貫通し前記絶縁層を露出する複数のガス抜き孔と、を有するプリント配線板において、前記ガス抜き孔の平面形状は、多角形であって、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上である。

【0007】

本発明に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁層上にシード層を形成することと、前記シード層上にドライフィルムレジストを形成することと、前記ドライフィルムレジストの一部を除去することで開口パターンを形成することと、前記開口パターン内に金属めっき膜を形成することと、残りの前記ドライフィルムレジスト及びその下の前記シード層を除去することと、を含むプリント配線板の製造方法において、前記開口パターンの形成では、少なくとも１つの内角が１００度以上の多角形の平面形状として前記ドライフィルムレジストが残るように前記ドライフィルムレジストの一部が除去される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ガス抜き孔の内部にドライフィルムレジストの残留物が残りにくい方法によってガス抜き孔が形成されたプリント配線板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係るプリント配線板を模式的に示す断面図である。

【図2A】本発明に係るプリント配線板のガス抜き孔の平面形状を示した模式図である。

【図2B】本発明に係るプリント配線板のガス抜き孔の平面形状を示した模式図である。

【図2C】本発明に係るプリント配線板のガス抜き孔の平面形状を示した模式図である。

【図3A】本発明に係るプリント配線板の製造方法の一工程を説明するための図である。

【図3B】本発明に係るプリント配線板の製造方法の一工程を説明するための図である。

【図3C】本発明に係るプリント配線板の製造方法の一工程を説明するための図である。

【図3D】本発明に係るプリント配線板の製造方法の一工程を説明するための図である。

【図3E】本発明に係るプリント配線板の製造方法の一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】

＜プリント配線板の構造＞
図１は、本発明に係るプリント配線板を模式的に示す断面図であり、特に、電源層またはＧＮＤ層の部分を示した図である。図１に示されるように、プリント配線板１００は、絶縁層１０１と当該絶縁層１０１上に形成された複数の配線１１１と電源層またはＧＮＤ層１１２と当該電源層またはＧＮＤ層１１２に形成され導体層１０２を貫通する複数のガス抜き孔１０５とを有している。絶縁層１０１と導体層１０２はコア基板Ｃ上のビルドアップ層Ｌ１に形成される。

【0011】

絶縁層１０１は、無機粒子と絶縁性樹脂とを含んで形成されていてもよい。無機粒子は、シリカ、アルミナ、タルク、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛等からなる無機フィラーであってもよい。絶縁性樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂であってもよい。

【0012】

導体層１０２は、絶縁層１０１の表面上に形成されている。導体層１０２は、複数の配線１１１と、電源層またはＧＮＤ層１１２とを含む。導体層１０２に含まれる複数の配線１１１の厚さ、配線幅／配線間隔（Ｌ／Ｓ）は、プリント配線板１００のデザインに応じて、適宜設定することができる。なお、導体層１０２に含まれる複数の配線１１１には、防錆処理が施されていてもよい。導体層１０２は、金属薄膜からなるシード層（図示しない）と当該シード層上に形成された金属めっき膜（図示しない）とから構成されている。シード層は、無電解銅めっき膜から形成されていてもよい。金属めっき膜は、例えば、電解銅めっき膜から形成されていてもよい。

【0013】

プリント配線板１００は、導体層１０２に含まれる電源層またはＧＮＤ層１１２を貫通する複数のガス抜き孔１０５を有している。ガス抜き孔１０５は、導体層１０２を積層方向に貫通しているため、ガス抜き孔１０５の底部には、絶縁層１０１が露出している。このため、ガス抜き孔１０５は、絶縁層１０１から発生したガスがプリント配線板１００の外部方向に向かって移動することができる経路となる。すなわち、ガス抜き孔１０５は、絶縁層１０１から発生したガスをプリント配線板１００の外部に円滑に排出するガス抜き機能を有する。

【0014】

プリント配線板１００が複数のビルドアップ層を備えている場合には、各ビルドアップ層を構成する各絶縁層１０１からガスが発生する。各絶縁層１０１から発生したガスは、当該絶縁層１０１上に形成された導体層１０２を貫通するガス抜き孔１０５を経由して、複数のビルドアップ層を通過することによりプリント配線板１００の外部に排出される。

【0015】

ガス抜き孔１０５の平面形状は、本発明では、多角形であり、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上であることを特徴としている。ここで、ガス抜き孔１０５の平面形状とは、プリント配線板１００の平面（上面）側から特定される形状を意味する。ガス抜き孔１０５の平面形状として取り得る多角形としては、例えば、略四角形（略平行四辺形）、略正五角形、略正六角形、略正七角形、略正八角形、略正十二角形等を挙げることができる。ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形は、少なくとも１つの内角が１００度以上である。ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形に含まれる内角は、当該ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形を構成する第１辺と当該第１辺と隣り合う第２辺とにより形成される内角であって、最も大きい角の角度をいう。
そして、ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形は、当該多角形の形状に合わせて、１００度以上の内角を複数有していてもよい。また、ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形に含まれる１００度以上の内角以外の他の内角の角度は、特に制限されない。

【0016】

図２Ａは、プリント配線板１００のガス抜き孔１０５の平面形状を示した模式図である。図２Ａに示されるように、ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形が略四角形（略平行四辺形）であり、当該略四角形（略平行四辺形）を構成する第１辺１５１と当該第１辺１５１と隣り合う第２辺１５２との間に形成される内角の角度θが１３５度であってもよい。

【0017】

図２Ｂは、プリント配線板１００のガス抜き孔１０５の平面形状を示した模式図である。図２Ｂに示されるように、ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形が略四角形（略平行四辺形）であり、当該略四角形（略平行四辺形）を構成する第１辺１５１と当該第１辺１５１と隣接する第２辺１５２との間に形成される内角の角度θが１２０度であってもよい。

【0018】

図２Ｃは、プリント配線板１００のガス抜き孔１０５の平面形状を示した模式図である。図２Ｃに示されるように、ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形が略正八角形であり、当該略正八角形を構成する第１辺１５１と当該第１辺１５１と隣接する第２辺１５２との間に形成される内角の角度θが１３５度であってもよい。

【0019】

さらに、ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形を略正五角形とし、第１辺１５１と当該第１辺１５１と隣り合う第２辺１５２との間に形成される内角の角度θを１０８度に設定してもよい。また、ガス抜き孔１０５の平面形状である多角形を略正十二角形とし、第１辺１５１と当該第１辺１５１と隣り合う第２辺１５２との間に形成される内角の角度θを１５０度に設定してもよい。

【0020】

このように、ガス抜き孔１０５は、その平面形状が多角形であり、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上であれば、特に制限されることはなく、その範囲内であれば、いずれの形状を採用してもよい。ガス抜き孔１０５の平面形状は、導体層１０２の設計に基づいて適宜設定することができる。

【0021】

ガス抜き孔１０５の平面形状は、プリント配線板１００全体にわたって同一であっても、部分的に異なっていてもよい。ガス抜き孔１０５は、互いに所定の間隔をあけて複数設けることができる。ガス抜き孔１０５間のピッチは、５μｍ～５０μｍであってもよい。

【0022】

さらに、プリント配線板１００が有しているガス抜き孔１０５の平面形状が多角形であり、かつ、少なくとも１つの内角を１００度以上に設定することにより、ガス抜き孔１０５の内部であるガス抜き孔１０５の角部、ガス抜き孔１０５の底部、ガス抜き孔１０５の壁面には、上記所定の平面形状を有するガス抜き孔１０５を形成する工程において使用されるドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）１０６の剥膜残りがほぼ残存していない。
すなわち、プリント配線板１００は、所定の形態を有するガス抜き孔１０５を形成することによって、ガス抜き孔１０５を形成する工程において使用されるドライフィルムレジスト１０６による剥膜残りの発生を防止することができる。
以下、ドライフィルムレジストによる剥膜残りの発生が防止されたガス抜き孔を有するプリント配線板の製造方法について説明する。

【0023】

＜プリント配線板の製造方法＞
図３Ａ～Ｅは、本発明に係るプリント配線板の製造方法を説明するための図である。特に、電源層またはＧＮＤ層１１２の部分を示した図である。図３Ａに示されるように、絶縁層１０１上にシード層１０３を形成する。シード層１０３は、無電解めっき膜から形成される。

【0024】

図３Ｂに示されるように、シード層１０３上に複数の部分を有するドライフィルムレジスト１０６を形成する。ドライフィルムレジスト１０６の複数の部分が形成された位置は、後のプリント配線板の製造工程において、ガス抜き孔１０５が形成される位置となる。
なお、シード層１０３上に複数の部分を有するドライフィルムレジスト１０６を形成することは、例えば、ラミネートロール等を用いてシード層上面１０３Ｘにドライフィルムを貼り付けた後、露光・現像によって行う。

【0025】

ここで、ガス抜き孔１０５の平面形状は、多角形であり、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上に設定されている。このため、形成したドライフィルムレジスト１０６の一部を除去することにより、平面形状が多角形であり、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上であるガス抜き孔１０５を形成するための開口パターン１０７を形成する。

【0026】

図３Ｃに示されるように、開口パターン１０７内に、例えば、電解銅めっきにより、金属めっき膜１０４を形成する。

【0027】

図３Ｄに示されるように、残りのドライフィルムレジスト１０６を当該シード層１０３から、例えば、水酸化ナトリウムを用いて剥膜する。ドライフィルムレジスト１０６の一部を除去することにより形成された残りのドライフィルムレジスト１０６の平面形状は、絶縁層１０１から外側に張り出した多角形である。このため、残りのドライフィルムレジスト１０６をシード層１０３から剥離する際に角部において適度な応力ひずみを発生させることができる。

【0028】

すなわち、平面形状が多角形であって、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上であるガス抜き孔１０５を形成するために、残りのドライフィルムレジスト１０６の平面形状を外側に張り出させて、その複数の部分を、角を付けた形状とし、当該ドライフィルムレジスト１０６のそれらの部分の角部において適度な応力ひずみを発生させることにより、シード層１０３から残りのドライフィルムレジスト１０６を剥膜する際の剥膜性を大きく向上することができる。

【0029】

つまり、プリント配線板１００は、ガス抜き孔１０５の平面形状を所定の形状に設定し、残りのドライフィルムレジスト１０６の複数の部分の平面形状を、角をつけた形状とすることにより、角部において適度な応力ひずみを発生させることができる。

【0030】

このように、プリント配線板１００は、ガス抜き孔１０５の平面形状が多角形であり、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上である。このため、プリント配線板１００は、当該プリント配線板１００の製造工程において、残りのドライフィルムレジスト１０６を剥膜する際に必要となる残り部分の角部において適度な応力ひずみを十分に発生させることができる。

【0031】

その結果、シード層１０３から残りのドライフィルムレジスト１０６をきわめて容易に剥膜することができ、かつ完全に除去することができる。そして、導体層１０２を貫通するガス抜き孔１０５の内部には、残りのドライフィルムレジスト１０６による剥膜残りが発生していない。シード層１０３から残りのドライフィルムレジスト１０６が除去されることによって、当該ドライフィルムレジスト１０６の下に形成されていたシード層１０３のシード層上面１０３Ｘが露出する。

【0032】

図３Ｅに示されるように、金属めっき膜１０４から露出するシード層１０３がエッチングされる。これによって、シード層１０３の下に形成されている絶縁層１０１が露出する。
このように、絶縁層上面１０１Ｘには、導体層１０２を貫通する複数のガス抜き孔１０５が形成される。そして、ガス抜き孔１０５の内部には、ドライフィルムレジスト１０６の剥膜残りがほぼ発生していない。

【実施例0033】

以下、本発明の効果を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【0034】

（実施例１）
本発明に係るプリント配線板を以下のように製造した。無電解めっき膜からなるシード層が形成された絶縁層を準備し、シード層上にドライフィルムレジストを形成した。ドライフィルムレジストの一部を除去した後、シード層上面と隣接するドライフィルムレジストにより形成される開口パターンに金属めっき膜を形成させた。その後、シード層から当該残りのドライフィルムレジストを剥膜させた後、絶縁層上のシード層をエッチングすることを行った。絶縁層上のシード層をエッチングすることにより、絶縁層上には、導体層を貫通するガス抜き孔（以下、実施例及び比較例において、「デガスホール」という。）が形成される。
実施例１において、プリント配線板が有しているデガスホールの平面形状を平行四辺形とし、当該平行四辺形を構成する第１辺と当該第１辺と隣り合う第２辺との間に形成される内角の角度θを１３５度とした。
ここで、角度θとは、プリント配線板が有しているデガスホールの平面形状である多角形を構成する第１辺と当該第１辺と隣り合う第２辺とにより形成される内角であって、最も大きい角の角度をいう。

【0035】

デガスホールの面積は、直径ＤがそれぞれΦ８０、Φ９０、Φ１００、Φ１５０、Φ２００の円形のデガスホールが有するそれぞれの面積Ｓを算出して、当該面積Ｓと同一となるように設定して、Φ８０、Φ９０、Φ１００、Φ１５０、Φ２００に対応させた５種類の平面形状が平行四辺形であるデガスホールを形成した。デガスホールの平面形状が平行四辺形の場合と、円形の場合との２つの態様について、目視による観察を行い、ドライフィルムレジストを剥膜した後にプリント配線板に残存するドライフィルムレジストの剥膜残量を測定した。
なお、ドライフィルムレジストには、市販のドライフィルムレジストを使用した。ドライフィルムレジストは、膜厚２５μｍ、現像時間２３秒である。ドライフィルムレジストの剥膜残量は、顕微鏡によって測定した。

【0036】

デガスホールの平面形状が平行四辺形である場合に測定されたドライフィルムレジスト剥膜残量と、デガスホールの平面形状が円形である場合に測定されたドライフィルムレジスト剥膜残量とに基づいて、ドライフィルムレジスト剥膜残りデガスホール率を算出した。ドライフィルムレジスト剥膜残りデガスホール率（％）の算出結果を表１に示す。

【0037】

（実施例２～３）
デガスホールの平面形状を異なる形状に変更した以外は、実施例１と同様にしてプリント配線板を製造した。具体的には、実施例２において、デガスホールの平面形状を平行四辺形とし、当該平行四辺形を構成する第１辺と当該第１辺と隣り合う第２辺との間に形成される内角の角度θを１２０度とした。

【0038】

さらに、実施例３において、デガスホールの平面形状を正八角形とし、当該正八角形を構成する第１辺と当該第１辺と隣り合う第２辺との間に形成される内角の角度θを１３５度とした。ドライフィルムレジスト剥膜残りデガスホール率（％）の算出結果を表１に示す。

【0039】

（比較例１～３）
プリント配線板が有しているデガスホールの平面形状を実施例１～３と異なる形状に変更した以外は、実施例１と同様にしてプリント配線板を製造した。具体的には、比較例１において、デガスホールの平面形状を円形とした。比較例２において、デガスホールの平面形状を二等辺三角形とした。比較例３において、デガスホールの平面形状を正四角形（正方形）とし、当該正四角形（正方形）を構成する第１辺と当該第１辺と隣り合う第２辺との間に形成される内角の角度θを９０度とした。比較例１～３において製造したプリント配線板のドライフィルムレジスト剥膜残りデガスホール率（％）の算出結果を表１に示す。

【0040】

【表1】

【0041】

表１から明らかなように、プリント配線板は、当該プリント配線板のデガスホールの平面形状を多角形とし、かつ、少なくとも１つの内角が１００度以上に設定することによって、ドライフィルムレジストを容易に剥膜させて、ドライフィルムレジスト剥膜残りデガスホール率を大幅に低減することができる。

【0042】

以上、図示の実施形態に基づき説明したが、本発明に係るプリント配線板は、上述の実施形態に限られず、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で適宜変更することができる。本発明に係るプリント配線板は、ビルドアップ層の形成、配線パターンの微細化、高密度化に適用できる。

【符号の説明】

【0043】

１００ プリント配線板
Ｃ コア基板
１０１ 絶縁層
１０１Ｘ 絶縁層上面
１１１ 配線
１１２ 電源層／ＧＮＤ層
１０２ 導体層
Ｌ１ 第１ビルドアップ層
１０３ シード層
１０３Ｘ シード層上面
１０４ 金属めっき膜
１０５ ガス抜き孔
１５１ 第１辺
１５２ 第２辺
１０６ ドライフィルムレジスト
１０７ 開口パターン
１０８ 金属めっき膜凹部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】