JPH0955577A - 印刷配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導体配線パタ−ン上に絶縁層を形成する工程
を含む印刷配線板の製造方法において、この絶縁層厚を
均一にし、絶縁層の信頼性を向上させる方法を提供する
こと。 【解決手段】 ビルドアップ法における絶縁層形成にお
いて、導体配線パタ−ン12，13を含む絶縁基板11上に第
一層目の感光性絶縁材料14ａを塗布し(工程Ｂ)、導体配
線パタ−ン12，13上の絶縁層を現像除去した後(工程
Ｄ)、機械研磨により表面を平滑化する(工程Ｅ)。続い
て、再度第二層目の感光性絶縁材料を塗布し、フォトビ
アを形成し、機械研磨により表面を研磨して印刷配線板
を得る。 【効果】 第２層目の感光性絶縁材料を塗布する際、平
滑な塗布が可能になると共にパタ−ン間が絶縁層で充填
されているから、配線パタ−ンの粗密による研磨圧力差
が生じず、均一な研磨が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷配線板の製造
方法に関し、特に微細ピツチの回路パタ−ンを有する印
刷配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣ，ＬＳＩ等の高集積化、高速
化が非常な勢いで進められているのに伴って、これらを
実装する印刷配線板においても、高密度化する必要が高
まってきている。

【０００３】印刷配線板を高密度化する方法の一つとし
て、ビルドアップによる多層印刷配線板の製造法が知ら
れている。ここで、従来のビルドアップによる絶縁層形
成方法(以下“従来法”という)について、図３を参照し
て説明する。なお、図３は、ビルドアップによる多層印
刷配線板の製造工程における従来法を説明するための工
程Ａ〜Ｅからなる工程順断面図である。

【０００４】従来法は、図３に示すように、工程Ａ（配
線パタ−ンの形成工程）→工程Ｂ（感光性材料の塗布工
程）→工程Ｃ（フォトビアの露光工程）→工程Ｄ（フォ
トビアの現像工程）→工程Ｅ（感光性材料の研磨工程）
より構成されている。

【０００５】従来法について更に詳細に説明すると、こ
の方法は、図３工程Ａに示すように、絶縁基板31上に、
導体材料によりＧＶパタ−ンのような導体配線パタ−ン
32及び信号回路パタ−ンのような導体配線パタ−ン33を
形成した後、同工程Ｂに示すように、感光性絶縁材料34
を公知のスクリ−ン法やカ−テンコ−ト法などにより絶
縁基板31上に塗布する。続いて、図３工程Ｃ〜工程Ｄに
示すように、マスクフイルム35を用いて公知のフォト印
刷法により層間を接続するためのフォトビア36を形成す
る。

【０００６】その後、感光性絶縁材料34の表層の過度に
光重合した部分を除去するため、また、所望の絶縁層厚
を得るため、図３工程Ｅに示すように、感光性絶縁材料
34の表層をベルトサンダ−等の機械的手段により研磨し
て印刷配線板37を得る。

【０００７】ところで、上記従来法による絶縁層形成工
程において、導体配線パタ−ン32，同33を形成する導体
層自体の厚みにより絶縁基板31の表面が凸凹状になって
いるため、印刷不良が発生しやすいという問題があっ
た。

【０００８】上記問題点を解決する手段として、２度塗
りによる絶縁層の平滑化法(以下“公知例”という)が提
案されている(特開昭61−242095号公報参照)。この公知
例について、図４を参照して説明する。なお、図４は、
２度塗り手段を採用した公知例による絶縁層形成を説明
するための工程順断面図であって、工程Ａ（配線パタ−
ンの形成工程）→工程Ｂ（第一の感光性材料の塗布工
程）→工程Ｃ（第一の感光性材料の研磨工程）→工程Ｄ
（第二の感光性材料の塗布工程）→工程Ｅ（フォトビア
の露光工程）→工程Ｆ（第二の感光性材料の研磨工程）
より構成されている。

【０００９】即ち、公知例では、図４工程Ａに示すよう
に、絶縁基板41上に導体材料により導体配線パタ−ン4
2，同43を形成した後、同工程Ｂに示すように、公知の
スクリ−ン法により導体配線パタ−ン42，同43の導体厚
み以上の厚みをもって、第一層目の感光性絶縁材料44ａ
を絶縁基板41上に塗布する。次に図４工程Ｃに示すよう
に、第一層目の感光性絶縁材料44ａの上記導体厚み以上
に盛り上がった部分を機械的研磨手段により除去し、表
面を平滑化する。

【００１０】続いて、図４工程Ｄに示すように、再度公
知のスクリ−ン法により第二層目の感光性絶縁材料44ｂ
を塗布する。次に、図４工程Ｅに示すように、マスクフ
イルム45を用い、公知のフォト印刷法により層間を接続
するため、フォトビア46を形成する。

【００１１】その後、第二層目の感光性絶縁材料44ｂの
表層に存在する過度に光重合した部分を除去するため、
また、所望の絶縁層厚を得るため、図４工程Ｆに示すよ
うに、第二層目の感光性絶縁材料44ｂの表層をベルトサ
ンダ−等の機械的手段により研磨して印刷配線板47を得
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来法
では、前掲の図３工程Ｅにおいて、配線パタ−ン上の絶
縁層を機械的に研磨する際、 ・配線パタ−ンが蜜な部分（例えば電源供給、接地の役
割を果たすためのベタパタ−ンであるＧＶパタ−ン部
分、又は、非常に信号回路パタ−ンが混み合っている部
分）と、 ・配線パタ−ンが粗な部分（例えば信号回路パタ−ンが
単独に存在する部分、又は、配線パタ−ンのない部
分）、とでは、研磨圧力に差が生じるため、均一に絶縁
層を研磨することができず、配線パタ−ン上の絶縁層の
厚さがばらつくという問題があった。

【００１３】上記問題点を解消する方法として、前記し
たとおり、２度塗り手段を採用した公知例による絶縁層
の形成法が提案されているが、この公知例による方法に
おいても、第１回目の絶縁層研磨時には機械的研磨を用
いているため（前掲の図４工程Ｃ参照）、上述した従来
法と同様な欠点が生じ、表面を均一に平滑化できず、最
終的には絶縁層厚がばらついてしまう。

【００１４】即ち、例えば前掲の図３工程Ｅないしは図
４工程Ｃに示したように、信号回路パタ−ン(導体配線
パタ−ン33，同43)の部分は、配線パタ−ンのない部分
とほぼ同様な研磨圧で研磨されるが、ＧＶパタ−ン(導
体配線パタ−ン32，同42)の部分はベタパタ−ンである
ため、他の部分よりは研磨されにくく、この導体配線パ
タ−ン(32，42)上の絶縁層厚が厚めになってしまう。そ
の結果、同一層面上で配線パタ−ン上の絶縁層厚の不均
衡が生じてしまい、絶縁特性や耐湿特性などの不良を招
きやすいという欠点を有している。

【００１５】本発明は、上述した従来の問題点、欠点に
鑑み成されたものであり、その目的とするところは、絶
縁層厚の均一性を向上させ、絶縁層の信頼性を向上させ
る印刷配線板の製造方法を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来
の問題点、欠点を解消し、上記目的を達成するため、前
記公知例のように２度塗り手段を採用するものである
が、特に絶縁層として感光性絶縁材料を使用し、この絶
縁材料が感光性であることを利用して導体配線パタ−ン
上の絶縁材料を化学的に除去し、その上で機械的研磨を
行うことを特徴としたものであり、これにより絶縁層厚
の均一性を向上させ、絶縁層の信頼性を向上させる印刷
配線板の製造方法を提供するものである。

【００１７】即ち、本発明は、「印刷配線板の製造方法
において、絶縁基板上に導体配線パタ−ンの形成された
印刷配線板の上面及び下面に絶縁層を形成する際、(1)
少なくとも導体配線パタ−ンの高さと同等以上の絶縁層
を塗布する工程、(2) 導体配線パタ−ン上の絶縁層のみ
を現像除去する工程、(3) 機械的研磨手段により導体配
線パタ−ンと絶縁層を平滑にする工程、(4) 導体配線パ
タ−ン間に残った絶縁層を加熱硬化する工程、(5) 露出
した導体配線パタ−ンの銅表面を粗化する工程、(6) 所
望の厚さの絶縁層を再度塗布する工程、(7) 所望の絶縁
層パタ−ンを露光〜現像により形成する工程、(8) 露光
により生じた絶縁層の表面の光重合部分を機械的研磨手
段により研磨除去する工程、を含むことを特徴とする印
刷配線板の製造方法。」(請求項１)を要旨とするもので
ある。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明では、前記(1)の工程にお
ける絶縁層として、特に感光性絶縁材料を使用するもの
であり、この“感光性である”ことを利用して「マスク
を使った露光・現像」により、導体配線パタ−ン上の絶
縁材料を化学的に除去することを特徴とし、これにより
導体配線パタ−ン間を絶縁層で充填でき、しかも絶縁層
高さと導体配線パタ−ン高さとを同一にすることができ
るものである。

【００１９】本発明において、感光性絶縁材料として
は、ネガ型又はポジ型の任意の感光性絶縁材料を使用す
ることができ、本発明で特に限定するものではない。ま
た、前記(1)の工程における絶縁層と(6)の工程のそれと
は、同一の感光性絶縁材料を用いることができ、また、
異なる材料とすることもでき、いずれも本発明に包含さ
れるものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明による印刷配線板の製造方法の
一実施例を図１及び図２に基づいて説明する。なお、図
１及び図２は、本発明による印刷配線板の製造方法の一
実施例を説明する図であって、このうち図１は工程Ａ〜
Ｅからなる工程順断面図であり、図２は図１の工程Ｅに
続く工程Ｆ〜Ｋからなる工程順断面図である。また、以
下の実施例における印刷配線板は、両面基板もしくは多
層基板であるが、説明を簡略化するため、一方の面につ
いてのみ説明する。

【００２１】本実施例では、図１の工程Ａ（配線パタ−
ンの形成工程）→同工程Ｂ（第一の感光性材料の塗布工
程）→同工程Ｃ（第一の感光性材料の露光工程）→同工
程Ｄ（第一の感光性材料の現像工程）→同工程Ｅ（第一
の感光性材料の研磨工程）の順より構成される。更に続
いて、図２の工程Ｆ（配線パタ−ン表面の粗化工程）→
同工程Ｇ（第二の感光性材料の塗布工程）→同工程Ｈ
（フォトビアの露光工程）→同工程Ｊ（フォトビアの現
像工程）→同工程Ｋ（第二の感光性材料の研磨工程）の
順で印刷配線板を製造する方法である。

【００２２】即ち、本実施例では、まず図１工程Ａに示
すように、絶縁基板11上に導体配線パタ−ン12，13
（“電源供給又は接地の役割を果たすＧＶパタ−ン”か
らなる導体配線パタ−ン12，“信号回路パタ−ン”から
なる導体配線パタ−ン13等で構成される)を銅等の導体
材料により形成する。なお、これらの導体配線パタ−ン
12，13の形成手段としては、例えばサブトラクティブ法
あるいはアディディブ法等を用いることができる。

【００２３】次に、図１工程Ｂに示すように、導体配線
パタ−ン12，13を含む絶縁基板11上を完全に覆うよう
に、かつ導体配線パタ−ン12，13の厚み約30μｍと同等
以上の厚みである30μｍから40μｍの厚みをもって、第
一層目の感光性絶縁材料14ａ（例えばチバガイギ社製プ
ロビマ−52）を塗布する。その際の塗布方法としては、
例えばスクリ−ン法やカ−テンコ−ト法等を用いること
ができる。

【００２４】続いて、図１工程Ｃに示すように、第一層
目の感光性絶縁材料14ａの配線パタ−ン厚み以上に盛り
上がった部分を除去するため、導体配線パタ−ン12，13
の部分以外の絶縁材料をマスクフイルム15ａを用いて密
着露光し光重合させる。

【００２５】その後、図１工程Ｄに示すように、光重合
していない感光性絶縁材料（即ち導体配線パタ−ン12，
13上の感光性絶縁材料14ａ）を１％炭酸ナトリウム水溶
液で現像除去する。なお、本実施例では、ネガ型の感光
性絶縁材料14ａを用いたが、ポジ型の感光性絶縁材料を
用いて配線パタ−ン厚み以上に盛り上がった部分を光分
解させて現像除去することもできる。

【００２６】現像除去後の感光性絶縁材料14ａは、導体
配線パタ−ン12，13の導体エッジ部分で若干の盛り上が
りがあるため(図１工程Ｄ参照)、図１工程Ｅに示すよう
に、その部分を機械的研磨手段により除去し、表面を平
滑化する。上記研磨手段としては、例えばベルトサンダ
−研磨機等を用いればよく、平面度の高い研磨材例えば
三共理化学(株)製の“レジンクロスベルトＲＡＸＢ”
“ＡＡ＃６００”を用いることにより、次に塗布する第
二層目の感光性絶縁材料14ｂ(後記図２工程Ｇ参照)を平
滑に塗布するのに十分な平滑面を実現することができ
る。

【００２７】その後、導体配線パタ−ン12，13の厚みと
同等になった第一層目の感光性絶縁材料14ａの硬度を高
めるため、熱キュア（例えば温度130℃で90分のベ−キ
ング等による熱キュア）又は紫外線キュア（例えば露光
量600ｍｊ／ｃｍ²の紫外線照射等による紫外線キュア）
のポストキュアを行う。

【００２８】さらに、図２工程Ｆに示すように、次の工
程Ｇで塗布する第二層目の感光性絶縁材料14ｂと導体配
線パタ−ン12，13の表面の密着度を向上させる目的で、
この導体配線パタ−ン12，13の表面を過硫酸カリウム等
の薬品により粗面化し、該配線パタ−ン12，13の表面に
深さ0.1〜1μｍ程度の微細な凸凹を形成する。

【００２９】次に、図２工程Ｇに示すように、所望する
絶縁層厚が得られるように前記第一層目の感光性絶縁材
料14ａと同一の材料である第二層目の感光性絶縁材料14
ｂを、スクリ−ン法やカ−テンコ−ト法などにより塗布
する。この際、その絶縁層を光重合した後の研磨除去す
る厚みを考慮して塗布することが必要である。例えば、
導体配線パタ−ン12，13上の絶縁層厚を50μｍに設定し
たい場合、第一層目の絶縁層(第一層目の感光性絶縁材
料14ａ)と導体配線パタ−ン12，13の高さは同じ高さと
なっているため、所望とする配線パタ−ン上の絶縁層厚
50μｍに研磨除去される厚み10μｍを加算した60μｍの
厚みの感光性絶縁材料を第二層目の感光性絶縁材料14ｂ
として塗布すれば良い。

【００３０】次に、層間を接続するためのフォトビア16
を形成するため、図２工程Ｈに示すように、フォトビア
形成用のマスクフイルム15ｂを用いて密着露光し、フォ
トビア16以外の部分の第二層目の感光性絶縁材料14ｂを
光重合させる。続いて、図２工程Ｊに示すように、光重
合していない部分を１％炭酸ナトリウム水溶液等で現像
除去し、フォトビア16を形成する。

【００３１】その後、図２工程Ｋに示すように、第二層
目の感光性絶縁材料14ｂの表層の過度に光重合した部分
（ほぼ10μｍ程度の厚みの部分）を機械的手段により研
磨除去して印刷配線板17を得る。上記研磨手段として
は、例えばベルトサンダ−研磨機械等を用いればよく、
平面度の高い研磨材、例えば三共理化学(株)製の“レジ
ンクロスベルトＲＡＸＢ”“ＡＡ＃６００”を用いる。

【００３２】従来法では、配線パタ−ン密度の影響によ
り研磨量がばらついていたが、本実施例によれば、導体
配線パタ−ン12，13が第一層目の感光性絶縁材料14ａに
より充填され、平滑となっているため(前掲の図１工程
Ｅ参照)、第二層目の感光性絶縁材料14ｂの研磨工程(図
２工程Ｋ)において、バラツキのない研磨が実施でき、
均一な絶縁層厚を有する印刷配線板17を得ることができ
る。

【００３３】以上、本発明に係る印刷配線板の製造方法
の一実施例について詳細に説明したが、本発明は、上記
実施例にのみ限定されるものではなく、前記した本発明
の要旨内で種々の変更が可能であり、これらも本発明に
包含されるものである。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、導体配
線パタ−ン上に絶縁層を形成する工程を含む印刷配線板
の製造方法において、該絶縁層として感光性絶縁材料を
使用し、この絶縁材料が感光性であることを利用して導
体配線パタ−ン上の絶縁材料を化学的に除去し、その上
で機械的研磨を行うことを特徴とし、これにより、 ・配線パタ−ン間を絶縁層で充填でき、なおかつ絶縁層
高さと配線パタ−ン高さを同一にでき、 ・第２層目の絶縁材料を塗布する際、平滑な塗布が可能
になると共にパタ−ン間が絶縁層で充填されているか
ら、配線パタ−ンの粗密による研磨圧力差が生じず、均
一な研磨が可能となる効果が生じ、その結果、 ・絶縁層厚の均一性を向上させ、絶縁層の信頼性を向上
させ得る印刷配線板の製造方法を提供することができる
効果が生じる。

【００３５】そして、本発明の方法によれば、従来、回
路密度が密な部分（例えばＧＶパタ−ン又はライン／ス
ペ−ス＝100／150μｍに代表される高密度回路パタ−ン
部）では、研磨量が5〜10μｍ程度と少なく、回路密度
が粗な部分（例えば単独回路パタ−ン部等）では、研磨
量が15〜25μｍ程度と多いため、配線パタ−ン上の絶縁
層厚精度は±10μｍ程度であったものが、回路密度に関
係なく均一に研磨可能となったため、パタ−ン上の絶縁
層厚精度を±５μｍに制御できるという効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による印刷配線板の製造方法の一実施例
を説明する図であって、工程Ａ〜Ｅからなる工程順断面
図。

【図２】図１工程Ｅに続く工程Ｆ〜Ｋからなる工程順断
面図。

【図３】ビルドアップによる多層印刷配線板の製造工程
における従来法を説明するための工程Ａ〜Ｅからなる工
程順断面図。

【図４】２度塗り手段を採用した公知例による絶縁層形
成を説明するための工程Ａ〜Ｆからなる工程順断面図。

【符号の説明】

１１ 絶縁基板 １２ 導体配線パタ−ン（ＧＶパタ−ン） １３ 導体配線パタ−ン（信号回路パタ−ン） １４ａ 第一層目の感光性絶縁材料 １４ｂ 第二層目の感光性絶縁材料 １５ａ マスクフイルム １５ｂ マスクフイルム（フォトビア形成用） １６ フォトビア １７ 印刷配線板 ３１ 絶縁基板 ３２，３３ 導体配線パタ−ン ３４ 感光性絶縁材料 ３５ マスクフイルム ３６ フォトビア ３７ 印刷配線板 ４１ 絶縁基板 ４２，４３ 導体配線パタ−ン ４４ａ 第一層目の感光性絶縁材料 ４４ｂ 第二層目の感光性絶縁材料 ４５ マスクフイルム ４６ フォトビア ４７ 印刷配線板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷配線板の製造方法において、絶縁基
   板上に導体配線パタ−ンの形成された印刷配線板の上面
   及び下面に絶縁層を形成する際、(1) 少なくとも導体配
   線パタ−ンの高さと同等以上の絶縁層を塗布する工程、
   (2) 導体配線パタ−ン上の絶縁層のみを現像除去する工
   程、(3) 機械的研磨手段により導体配線パタ−ンと絶縁
   層を平滑にする工程、(4) 導体配線パタ−ン間に残った
   絶縁層を加熱硬化する工程、(5) 露出した導体配線パタ
   −ンの銅表面を粗化する工程、(6) 所望の厚さの絶縁層
   を再度塗布する工程、(7) 所望の絶縁層パタ−ンを露光
   〜現像により形成する工程、(8) 露光により生じた絶縁
   層の表面の光重合部分を機械的研磨手段により研磨除去
   する工程、を含むことを特徴とする印刷配線板の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記請求項１の(1)及び(6)の工程におけ
   る絶縁層が、感光性絶縁材料からなることを特徴とする
   請求項１に記載の印刷配線板の製造方法。