JPH11191670A

JPH11191670A - プリント配線基板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11191670A
Application number: JP9367218A
Authority: JP
Inventors: Shinji Suga; 慎司菅; Kazumi Tanaka; 一美田中
Original assignee: EASTERN DENSHI KOGYO KK; Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: EASTERN DENSHI KOGYO KK; Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-07-13
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: JP3856414B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ランド部を露出させる保護層の開口部の開口
端の形状を工夫することにより、保護層の剥がれを防止
すると共に例えば金メッキ膜などの金属膜の付着形成や
フラックスの浸透も容易に行なうことができるプリント
配線基板を提供する。【解決手段】板状のコア材４の表面に、電子部品をハ
ンダ付けするためのランド部７を含む導体パターン５を
形成し、このコア材の表面に前記ランド部を露出させる
ように開口した状態で前記導体パターンを覆うように所
定の厚さの保護層６を形成してなるプリント配線基板に
おいて、前記保護層は、前記ランド部の開口部において
前記コア材の表面に対して略垂直になされた開口端１６
を有する第１の保護層６Ａと、この第１の保護層の上に
形成されて外側に対して拡開するように上向き傾斜され
た開口端１７を有する第２の保護層６Ｂとにより構成す
る。これにより、保護層の剥がれを防止すると共に例え
ば金メッキ膜などの金属膜の付着形成やフラックスの浸
透も容易に行なうようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベアチップのよう
な電子部品を実装するいわゆるビルトアップ基板のよう
なプリント配線基板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子機器にあっては、各種の電
子部品等の回路素子を実装するためのプリント配線基板
が使用されているが、近年の小型化及び高集積化の要請
により、プリント配線基板自体の小型化及び省スペース
化が求められている。このような状況下において、従
来、一般的なＩＣチップなどの電子部品には接続用の多
数の足の長いリードが設けられ、このリードを屈曲させ
た状態でプリント配線基板にハンダ付けして実装されて
いるが、この時の占有スペースをより小さくするため
に、ＩＣチップに足の長いリードを設けないで代わりに
バンプ部を設け、このバンプ部をプリント配線基板のラ
ンド部にハンダにより直接接合することにより、省スペ
ース化を図ることが行なわれている。このようなバンプ
部を設けたＩＣチップをここではベアチップと称す。

【０００３】このベアチップを従来のプリント配線基板
に接続する時の状況を説明する。図４はプリント配線基
板とベアチップの実装直前の状態を示す図、図５はプリ
ント配線基板の拡大平面図である。ベアチップ１はその
下面に突起状の多数のバンプ部２を有している。図示例
ではこのバンプ部２は５個しか記載していないが、実際
には、数１０個から数１００個程度設けられ、また、各
バンプ部２のピッチＬ１は２００μｍ程度に設定されて
いる。

【０００４】一方、このベアチップ１を実装するプリン
ト配線基板３は、板状の例えばエポキシ樹脂よりなる絶
縁性のコア材４の表面に例えば銅よりなる導体パターン
５を積層して、この上に例えばフォトソルダーレジスト
よりなる絶縁性の保護層６を所定の厚さで形成してい
る。そして、ベアチップ１のバンプ部２を接続する部分
に対応させて、保護層６は局部的に微細な円形状に或い
は楕円形状に取り除かれて内部の導体パターン４の一部
を形成するランド部７が露出されている。ベアチップ１
の各バンプ部２は、各対応するランド部７にリフロー等
を用いたハンダにより接続されることになる。図６は１
つのランド部の拡大図を示しており、実際には銅よりな
るランド部７の表面には酸化防止用の金属膜、例えば金
メッキ膜８が施され、この上にハンダ９が盛られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ランド部７
の近傍の開口部の形状は好ましくは図７に示すような形
状が望ましい。すなわち、図７は図５中のプリント配線
基板の拡大断面図を示し、図７（Ａ）は図５中のＡ−Ａ
線矢視断面図、図７（Ｂ）は図５中のＢ−Ｂ線矢視断面
図である。ここで、ランド部７を露出させるための保護
層６の開口部１０の開口端１１はコア材４の平面に対し
て略垂直であるのが望ましいが、実際には図８或いは図
９に示すようにこの開口端１１は垂直にはならずテーパ
面となってしまう。すなわち、光硬化性のフォトソルダ
ーレジストよりなる保護層６に開口部１０を形成するに
は、図示しないマスクを用いてこの開口部を１０以外の
部分に光を照射して露光することにより開口部１０以外
の部分を硬化し、その後、開口部１０の部分の保護層を
現像により除去している。

【０００６】この場合、保護層６自体の厚さは、例えば
３０μｍ程度とかなり厚いことから露光条件や用いたフ
ォトソルダーレジストの種類等に起因して、図８に示す
ように開口端１１がランド部７に向けて傾斜してにじみ
でたり、逆に図９に示すように開口端１１が下に行く程
内側へ傾斜して食い込んで来たりする場合があった。こ
のような保護層６のにじみだしや食い込みは、デザイン
ルールがそれ程小さくない場合には、問題とはならなか
ったが、基板の小型化及びチップサイズの小型化によっ
て高密度化が行なわれると、次のような問題が発生し
た。すなわち、微細化がより推進された状況下において
は、図８に示すようににじみだし（かぶり）が生ずる
と、これが障害となってランド部７の表面に腐食防止用
の金メッキ膜８が十分に形成できずにこれが剥がれ易く
なる。

【０００７】また、図９に示すように開口端１１が内部
に食い込んでくると、金属コーティング液がしみ込み易
くなって、この保護膜６が非常に剥がれ易くなってしま
うばかりか、ハンダ付け時におけるフラックスの濡れ性
も劣化してしまうという問題があった。本発明は、以上
のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案
されたものであり、その目的はランド部を露出させる保
護層の開口部の開口端の形状を工夫することにより、保
護層の剥がれを防止すると共に例えば金メッキ膜などの
金属膜の付着形成やフラックスの浸透も容易に行なうこ
とができるプリント配線基板とその製造方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、板状のコア材の表面に、電子部品をハ
ンダ付けするためのランド部を含む導体パターンを形成
し、このコア材の表面に前記ランド部を露出させるよう
に開口した状態で前記導体パターンを覆うように所定の
厚さの保護層を形成してなるプリント配線基板におい
て、前記保護層は、前記ランド部の開口部において前記
コア材の表面に対して略垂直になされた開口端を有する
第１の保護層と、この第１の保護層の上に形成されて外
側に対して拡開するように上向き傾斜された開口端を有
する第２の保護層とよりなるようにしたものである。

【０００９】これにより、ランド部を露出させる保護層
の開口部において、第１の保護層の開口端は厚さ方向へ
略垂直に形成され、第２の保護層の開口端は上方へ行く
程、拡開しているので、保護層自体の剥がれが抑制さ
れ、しかもランド部表面における金メッキ膜などの金属
膜のコーティングも阻害することがない。また、フラッ
クスに対する濡れ性も改善できるので、この開口部内へ
フラックスを浸透させる際にも、これを容易に浸透させ
ることが可能となる。ここで、保護層としては、光照射
により感光されるフォトソルダーレジストを用いること
ができる。

【００１０】また、本発明方法は、板状のコア材の表面
に、電子部品をハンダ付けするためのランド部を含む導
体パターンを形成し、このコア材の表面に前記ランド部
を露出させるように開口した状態で前記導体パターンを
覆うように所定の厚さの保護層を形成してなるプリント
配線基板の製造方法において、前記コア材の表面に、前
記ランド部を含む導体パターンを形成する工程と、前記
コア材の表面に前記導体パターンを覆って第１の保護層
を形成する工程と、この第１の保護層に、前記ランド部
を露出させるために前記コア材の表面に対して略垂直と
なるような開口端を有するような開口部を形成する第１
の開口工程と、前記ランド部を含んで前記コア材の表面
を覆って第２の保護層を形成する工程と、この第２の保
護層に、前記ランド部を露出させるために外部に対して
拡開するように上向き傾斜された開口端を有するような
開口部を形成する第２の開口工程とを有するようにした
ものである。

【００１１】この場合、前記第１及び第２の開口工程の
後に、前記保護層を硬化させる硬化工程を加えるように
するのがよい。

【００１２】また、前記開口端の角度調整は、前記フォ
トソルダーレジストに照射される光の積算光量を調整す
ることにより行なうことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るプリント配
線基板及びその製造方法の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図１は本発明のプリント配線基板を示す部
分拡大断面図である。尚、先に説明した従来のプリント
配線基板と同一部分については同一符号を付して説明す
る。図１において、プリント配線基板１５は、例えばエ
ポキシ樹脂よりなる板状の絶縁性材料よりなるコア材４
を有しており、電子部品が実装される側の表面には例え
ば銅よりなる導体パターン５（図５参照）が形成され、
更に、この導体パターン５を含むコア材４の表面を覆う
ようにして保護層６が形成される。また、導体パターン
５のランド部７に対応する保護層６には、例えば所定の
直径の円形の開口部１０が形成されており、内部のラン
ド部７を露出させている。

【００１４】本実施例では、上記保護層６は、コア材表
面と直接接触する第１の保護層６Ａとこの上に積層され
る第２の保護層６Ｂとよりなり、これらの両保護層６
Ａ、６Ｂは例えば光照射によって硬化されるフォトソル
ダーレジストにより構成される。特に、第１の保護層６
Ａの開口部１０の開口端１６は下層のコア材４の表面に
対して略垂直の角度となるように設定され、これに続く
第２の保護層６Ａの開口部１０の開口端１７は、外側
（図１中では上側）に対して拡開するように上向き傾斜
されている。この開口端１７の傾斜角θは、後述するよ
うにフラックスの浸透を容易にするため４５度程度が望
ましい。

【００１５】図示例では、１つしかランド部７を記載し
ていないが、先に図４及び図５を参照して説明したよう
にこのランド部は電子部品である例えばベアチップ１の
バンプ部２の数量に対応させて多数個設けられ、また、
ランド部７のピッチ（図示せず）もバンプ部２のピッチ
Ｌ１に対応しているのは勿論である。ここで、バンプ部
２のピッチＬ１はランド部７のピッチと同じで例えば、
従来は２００μｍ程度であったが、最近は１５０μｍ程
度になって微細化が進んでいる。そして、開口部１０の
底部の直径Ｌ２は２００μｍ程度、ランド部７の幅Ｗ１
は９０μｍ程度、第１の保護層６Ａの厚さＴ１及び第２
の保護層６Ｂの厚さＴ２はそれぞれ共に１５μｍ程度で
ある。

【００１６】このように、ランド部７を露出させる開口
部１０の上層の第２の保護層６Ｂの開口端１７を上向き
に拡開するように形成したので、開口部１０の間口が広
くなってハンダ接続時にこの内部にフラックスを浸透さ
せる際にも、このフラックスに対する濡れ性が向上し、
容易に浸透させることが可能となる。更に、下層の第１
の保護層６Ａの開口端１６は、コア材４の厚さ方向へ沿
うように略垂直になされているので、この保護層６全体
が剥がれることを防止できるのみならず、ランド部７の
表面へのかぶりもなくなるので、ランド部表面への金メ
ッキ膜の形成も容易に行なうことが可能となり、金メッ
キ膜をランド部表面に強固に付着させることができる。

【００１７】次に、このプリント配線基板の製造方法に
ついて図２及び図３を参照して具体的に説明する。ま
ず、図２（Ａ）に示すように、板状の絶縁性のコア材４
の表面全体に例えば銅箔２０を所定の厚さでメッキし、
これをパターンエッチング形成することにより、ランド
部７を含む導体パターン５を形成する（図２（Ｂ）参
照）。

【００１８】次に、図２（Ｃ）に示すように、この導体
パターン５を含むコア材１の表面全体に例えばフォトソ
ルダーレジスト２１を乾燥後の厚さが所定の厚さ、例え
ば１５μｍ程度となるように塗布して熱により乾燥硬化
する。そして、次に図２（Ｄ）に示すように開口部１０
に対応する部分に直径α（＝Ｌ２）の第１マスク２２を
設置して所定の時間だけ露光する。この時の露光時間
は、厚さ１５μｍ程度のフォトソルダーレジスト２１の
露光境界面が略垂直となるような露光積算量となるよう
に設定する。フォトソルダーレジスト２１として、例え
ばＰＳＲ−２２００（商品名）を用いた場合には、積算
光量は略１５０ｍＪ（ジュール）／ｃｍ²程度である。

【００１９】このように、露光して次に現像を行なうこ
とにより、図２（Ｅ）に示すように露光されなかったフ
ォトソルダーレジストを除去して開口部１０の下段を形
成すると同時にフォトソルダーレジスト２１を硬化させ
ることによって、第１の保護層６Ａを形成する。ここ
で、必要ならば、図２（Ｆ）に示すように全体に熱を加
えて第１の保護層６Ａをより確実に硬化させるようにし
てもよい。

【００２０】次に、図３（Ａ）に示すように開口部１０
及び第１の保護層６Ａを含むコア材４の表面全体に、前
述したと同じ特性のフォトソルダーレジスト２３を乾燥
後の厚さが所定の厚さ、例えば１５μｍ程度となるよう
に塗布して熱により硬化する。そして、図３（Ｂ）に示
すように開口部１０に対応する部分に、先の第１マスク
２２の直径αよりも僅かに大きな直径βの第２マスク２
４を設置して所定の時間だけ露光する。この時の露光時
間は、第１マスク２２の時とは異なり、厚さ１５μｍ程
度のフォトソルダーレジスト２３の露光境界面が図中上
方に向けて拡開された傾斜面となるような露光積算量と
なるように設定する。この場合には、積算光量は、第１
の保護層６Ａの場合よりも僅かに多く、例えば２５０ｍ
Ｊ（ジュール）／ｃｍ² 程度である。

【００２１】このように露光積算量を多くする程、露光
境界面における熱が第２マスク２４の下方側に位置する
フォトソルダーレジスト２３にも侵入する傾向となり、
結果的に、図３（Ｂ）に示すように露光部分が厚み方向
に深くなるに従って、内側へ、すなわち第２マスク２４
の下方側へ侵入してくることになる。このように、露光
して次に現像を行なうことにより、図３（Ｃ）に示すよ
うに露光されなかったフォトソルダーレジストを除去し
て開口部１０の上段を形成すると同時にフォトソルダー
レジストを硬化させることによって第２の保護層６Ｂを
形成する。ここで必要ならば図３（Ｄ）に示すように全
体に熱を加えて第２の保護層６Ｂをより確実に硬化させ
るようにしてもよい。以上の操作により、図１に示すよ
うなプリント配線基板１５を完成することができる。そ
の後、必要ならば、先に説明したように露出している銅
製のランド部７の表面の酸化を防止するためにこのラン
ド部７の表面に金メッキ膜等の金属膜を形成するのは勿
論である。

【００２２】ここで、第１及び第２の保護層６Ａ、６Ｂ
を形成する時に用いるフォトソルダーレジストはそれぞ
れ厚さが１５μｍ程度であって非常に薄いので、露光時
において露光される部分とマスクにより露光されない部
分との境界面の形状を、積算光量をコントロールするこ
とにより容易に調整することがでる。例えば積算光量の
コントロールにより第１の保護層６Ａの場合には、開口
端１６をコア材表面に対して略垂直に形成することがで
き、また、第２の保護層６Ｂの場合には開口端１７を上
方へ拡開するように上向き傾斜させて形成することがで
きる。

【００２３】また、ここでは第１及び第２の保護層６
Ａ、６Ｂを形成するフォトソルダーレジストは同じ組成
のものを用いたが、両保護層６Ａ、６Ｂ間で、フォトソ
ルダーレジストに含まれる光硬化剤等の含有量を異なら
せるなど、異なった組成のレジストを用いてもよい。例
えば、光硬化剤等の含有量を多くすれば、短時間の露光
で所望の形状の開口部１０を形成することができる。
尚、ここで説明した数値例は単に一例を示したに過ぎ
ず、これらに限定されないのは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプリント
配線基板及びその製造方法によれば、次のように優れた
作用効果を発揮することができる。導体パターンを保護
する保護層を第１と第２の保護層で形成して、ランド部
を露光させる開口部の開口端に関して、下層の開口端を
コア材表面に対して略垂直とし、上層の開口端を外側に
向けて拡開するように傾斜させるようにしたので、従来
のプリント配線基板で発生していた保護層のにじみだし
（かぶり）や金属コーティング液のしみ込みを防止する
ことができる。従って、保護層のにじみだしが抑制でき
ることから、後工程で行なわれるランド部表面への金メ
ッキ膜等の金属膜の付着を容易に且つ強固に行なうこと
ができる。また、金属コーティング液のしみ込みを防止
できることから保護膜自体の剥がれも防止することがで
きる。更には、開口部の間口が広くなることから、開口
部内にフラックスも入り易くなってその濡れ性も改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のプリント配線基板を示す部分拡
大断面図である。

【図２】プリント配線基板の製造方法を説明する図であ
る。

【図３】プリント配線基板の製造方法を説明する図であ
る。

【図４】プリント配線基板とベアチップの実装直前の状
態を示す図である。

【図５】プリント配線基板の拡大平面図である。

【図６】１つのランド部を示す拡大図である。

【図７】ランド部の近傍の開口部の好ましい形状を示す
拡大断面図である。

【図８】ランド部の近傍の開口部の好ましくない形状を
示す拡大断面図である。

【図９】ランド部の近傍の開口部の好ましくない形状を
示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１…ベアチップ、２…バンプ部、４…コア材、５…導体
パターン、６…保護層、６Ａ…第１の保護層、６Ｂ…第
２の保護層、７…ランド部、８…金メッキ膜、１０…開
口部、１５…プリント配線基板、１６，１７…開口端、
２１，２３…フォトソルダーレジスト、２２…第１マス
ク、２４…第２マスク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状のコア材の表面に、電子部品をハン
ダ付けするためのランド部を含む導体パターンを形成
し、このコア材の表面に前記ランド部を露出させるよう
に開口した状態で前記導体パターンを覆うように所定の
厚さの保護層を形成してなるプリント配線基板におい
て、前記保護層は、前記ランド部の開口部において前記
コア材の表面に対して略垂直になされた開口端を有する
第１の保護層と、この第１の保護層の上に形成されて外
側に対して拡開するように上向き傾斜された開口端を有
する第２の保護層とよりなることを特徴とするプリント
配線基板。
【請求項２】前記第１及び第２の保護層は、フォトソ
ルダーレジストよりなることを特徴とする請求項１記載
のプリント配線基板。
【請求項３】板状のコア材の表面に、電子部品をハン
ダ付けするためのランド部を含む導体パターンを形成
し、このコア材の表面に前記ランド部を露出させるよう
に開口した状態で前記導体パターンを覆うように所定の
厚さの保護層を形成してなるプリント配線基板の製造方
法において、前記コア材の表面に、前記ランド部を含む
導体パターンを形成する工程と、前記コア材の表面に前
記導体パターンを覆って第１の保護層を形成する工程
と、この第１の保護層に、前記ランド部を露出させるた
めに前記コア材の表面に対して略垂直となるような開口
端を有するような開口部を形成する第１の開口工程と、
前記ランド部を含んで前記コア材の表面を覆って第２の
保護層を形成する工程と、この第２の保護層に、前記ラ
ンド部を露出させるために外部に対して拡開するように
上向き傾斜された開口端を有するような開口部を形成す
る第２の開口工程とを有することを特徴とするプリント
配線基板の製造方法。
【請求項４】前記第１及び第２の開口工程の後に、前
記保護層を硬化させる硬化工程を加えるようにしたこと
を特徴とする請求項３記載のプリント配線基板の製造方
法。
【請求項５】前記第１及び第２の保護層は、フォトソ
ルダーレジストよりなることを特徴とする請求項３また
は４記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項６】前記開口端の角度調整は、前記フォトソ
ルダーレジストに照射される光の積算光量を調整するこ
とにより行なわれることを特徴とする請求項５記載のプ
リント配線基板の製造方法。