印刷电路板的制作方法

1.本说明书所公开的技术涉及印刷电路板。


背景技术：

2.专利文献1公开了一种印刷电路板，其具有第1导体层、形成于第1导体层上的绝缘层和形成于绝缘层上的第2导体层。绝缘层具有露出第1导体层的通孔导体用的贯通孔。在贯通孔内形成有连接第1导体层和第2导体层的通孔导体。通孔导体由非电解镀层和电镀层形成。绝缘层包含树脂和无机颗粒。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2015-126103号公报


技术实现要素：

6.[专利文献1的课题]
[0007]
如专利文献1的图17所示，专利文献1在贯通孔的壁面(内周面)上具有中间层。中间层由于形成于无机颗粒间的间隙而具有复杂的凹凸面。中间层中包含的无机颗粒与绝缘层中包含的无机颗粒相同。如专利文献1的图18所示，专利文献1在贯通孔内形成非电解镀膜。非电解镀膜追随形成于中间层的凹凸。或者，形成于中间层的间隙被非电解镀膜填充。但是，若凹凸复杂，则认为难以用非电解镀膜完全填充间隙。认为在非电解镀膜析出时，会阻碍由反应产生的气体填充间隙。若间隙未被非电解镀膜完全填充，则认为在贯通孔的壁面与非电解镀膜之间会产生空隙。若空隙因热而膨胀，则认为非电解镀膜会从贯通孔的壁面剥离。
[0008]
用于解决课题的手段
[0009]
本发明的印刷电路板具有：第1导体层；树脂绝缘层，其形成于上述第1导体层上，具有露出上述第1导体层的通孔导体用的开口；第2导体层，其形成于上述树脂绝缘层上；和通孔导体，其形成于上述开口内，连接上述第1导体层和上述第2导体层。上述第2导体层和上述通孔导体由种子层和上述种子层上的电镀层形成。上述树脂绝缘层由无机颗粒和树脂形成。上述无机颗粒包含形成上述开口的内壁面的第1无机颗粒和埋在上述树脂绝缘层内的第2无机颗粒。上述第1无机颗粒的形状与上述第2无机颗粒的形状不同。
[0010]
本发明的实施方式的印刷电路板中，第1无机颗粒形成开口的内壁面。并且，第1无机颗粒的形状与埋在树脂绝缘层内的第2无机颗粒的形状不同。例如，通过改变第1无机颗粒的形状，可以控制内壁面的形状。内壁面是与通孔导体接触的面。因此，通过控制内壁面的形状，能够提高通孔导体与树脂绝缘层间的密合力。若通孔导体包含种子层，种子层形成于内壁面上。因此，通过控制内壁面的形状，能够使种子层的厚度变薄。能够减小种子层的厚度的偏差。能够使第2导体层内的各导体电路的宽度接近目标值。
附图说明
[0011]
图1是示意性地示出实施方式的印刷电路板的截面图。
[0012]
图2是示意性地示出实施方式的印刷电路板的一部分的放大截面图。
[0013]
图3a是示意性地示出实施方式的印刷电路板的制造方法的截面图。
[0014]
图3b是示意性地示出实施方式的印刷电路板的制造方法的截面图。
[0015]
图3c是示意性地示出实施方式的印刷电路板的制造方法的截面图。
[0016]
图3d是示意性地示出实施方式的印刷电路板的制造方法的放大截面图。
[0017]
图3e是示意性地示出实施方式的印刷电路板的制造方法的截面图。
[0018]
图3f是示意性地示出实施方式的印刷电路板的制造方法的截面图。
[0019]
图4是示意性地示出实施方式的另一例2的印刷电路板的制造方法的放大截面图。
[0020]
符号说明
[0021]
2：印刷电路板
[0022]
4：绝缘层
[0023]
10：第1导体层
[0024]
20：树脂绝缘层
[0025]
26：开口
[0026]
27：内壁面
[0027]
30：第2导体层
[0028]
30a：种子层
[0029]
30b：电镀层
[0030]
32：第1信号线
[0031]
34：第2信号线
[0032]
36：连接盘
[0033]
40：通孔导体
[0034]
80：树脂
[0035]
90：无机颗粒
[0036]
91：第1无机颗粒
[0037]
91a：平坦部
[0038]
91b：露出面
[0039]
92：第2无机颗粒
具体实施方式
[0040]
[实施方式]
[0041]
图1是示出实施方式的印刷电路板2的截面图。图2是示出实施方式的印刷电路板2的一部分的放大截面图。如图1所示，印刷电路板2具有绝缘层4、第1导体层10、树脂绝缘层20、第2导体层30和通孔导体40。
[0042]
绝缘层4使用树脂形成。绝缘层4可以包含二氧化硅等无机颗粒。绝缘层4可以包含玻璃布等增强材料。绝缘层4具有第3面6(图中的上表面)和与第3面6相反一侧的第4面8(图中的下表面)。
[0043]
第1导体层10形成于绝缘层4的第3面6上。第1导体层10包含信号线12和焊盘(pad)14。虽未图示，但第1导体层10也包含信号线12和焊盘14以外的导体电路。第1导体层10主要使用铜形成。第1导体层10由绝缘层4上的种子层10a和种子层10a上的电镀层10b形成。种子层10a由第3面6上的第1层11a和第1层11a上的第2层11b形成。第1层11a使用铜合金形成。第2层11b使用铜形成。电镀层10b使用铜形成。第1层11a与绝缘层4接触。
[0044]
树脂绝缘层20形成于绝缘层4的第3面6和第1导体层10上。树脂绝缘层20具有第1面22(图中的上表面)和与第1面22相反一侧的第2面24(图中的下表面)。树脂绝缘层20的第2面24与第1导体层10相向。树脂绝缘层20具有露出焊盘14的开口26。树脂绝缘层20由树脂80和分散于树脂80内的大量的无机颗粒90形成。树脂80为环氧系树脂。树脂的示例为热固性树脂和光固化性树脂。无机颗粒90例如为二氧化硅、氧化铝。
[0045]
如图1和图2所示，无机颗粒90包含形成开口26的内壁面27的第1无机颗粒91和埋在树脂80内的第2无机颗粒92。第2无机颗粒92的形状为球。第1无机颗粒91的形状通过用平面切断球而得到。第1无机颗粒91的形状通过用平面切断第2无机颗粒92而得到。第1无机颗粒91的形状与第2无机颗粒92的形状不同。
[0046]
如图1所示，树脂绝缘层20的第1面22仅由树脂80形成。无机颗粒90(第2无机颗粒92)不从第1面22露出。第1面22不包含第2无机颗粒92的表面。在树脂绝缘层20的第1面22未形成有凹凸。第1面22未被粗糙化。第1面22平滑地形成。
[0047]
如图2所示，开口26的内壁面27由树脂80和第1无机颗粒91形成。第1无机颗粒91具有平坦部91a。平坦部91a形成内壁面27。内壁面27由树脂80和平坦部91a形成。平坦部91a和形成内壁面27的树脂80的面形成大致共通的面。在形成内壁面27的树脂80上不形成凹凸。形成内壁面27的树脂80的面是平滑的。在平坦部91a的露出面(形成内壁面27的面)上不形成凹凸。平坦部91a的露出面是平滑的。内壁面27平滑地形成。内壁面27的算术平均粗糙度(ra)为1.0μm以下。
[0048]
第1无机颗粒90的平坦部91a与通过延长在第1无机颗粒91的周围形成的树脂80的面(形成内壁面27的面)80a而得到的面大致一致。图1和图2中用实质上的直线描绘的平坦部91a表示平面。在图1和图2所示的截面中，平坦部91a为平面。平坦部91a可以不是完全的平面。平坦部91a是实质的平面，是大致平滑的面。
[0049]
如图2所示，开口26的内壁面27倾斜。焊盘14的上表面与内壁面27之间的角度(倾斜角度)θ1为70
°
以上85
°
以下。焊盘14的上表面包含于第1导体层10的上表面。树脂绝缘层20的第1面(上表面)22与内壁面27之间的角度(倾斜角度)θ2为95
°
以上110
°
以下。
[0050]
在图1和图2所示的截面中，开口26的形状大致呈倒梯形。但是，实际的开口26的形状大致为倒截锥体形状。因此，实际的开口26的内壁面(侧壁)27为大致曲面。即，由平坦部91a和树脂80形成的共通的面包含由大致曲面形成的内壁面(侧壁)27。
[0051]
如图1所示，第2导体层30形成于树脂绝缘层20的第1面22上。第2导体层30包含第1信号线32、第2信号线34和连接盘(land)36。虽未图示，但第2导体层30也包含第1信号线32、第2信号线34和连接盘36以外的导体电路。第1信号线32和第2信号线34形成了成对布线(pair wire)。第2导体层30主要使用铜形成。第2导体层30由第1面22上的种子层30a和种子层30a上的电镀层30b形成。种子层30a由第1面22上的第1层31a和第1层31a上的第2层31b形成。第1层31a使用铜合金形成。第2层31b使用铜形成。电镀层30b使用铜形成。第1层31a与第
1面22接触。
[0052]
通孔导体40形成于开口26内。通孔导体40连接第1导体层10和第2导体层30。图1中，通孔导体40连接焊盘14和连接盘36。通孔导体40由种子层30a和种子层30a上的电镀层30b形成。形成通孔导体40的种子层30a与形成第2导体层30的种子层30a是共通的。第1层31a与内壁面27接触。
[0053]
[实施方式的印刷电路板2的制造方法]
[0054]
图3a～图3f示出实施方式的印刷电路板2的制造方法。图3a～图3c、图3e～图3f为截面图。图3d为放大截面图。图3a示出绝缘层4和形成于绝缘层4的第3面6上的第1导体层10。第1导体层10通过半加成法形成。第1层11a和第2层11b通过溅射形成。电镀层10b通过电镀形成。
[0055]
如图3b所示，在绝缘层4和第1导体层10上形成树脂绝缘层20和保护膜50。树脂绝缘层20的第2面24与绝缘层4的第3面6相向。在树脂绝缘层20的第1面22上形成有保护膜50。树脂绝缘层20具有树脂80和无机颗粒90(第2无机颗粒92)。无机颗粒90埋在树脂80内。
[0056]
保护膜50完全覆盖树脂绝缘层20的第1面22。保护膜50的示例为聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制的膜。在保护膜50与树脂绝缘层20之间形成有脱模剂。
[0057]
如图3c所示，从保护膜50的上方照射激光l。激光l同时贯通保护膜50和树脂绝缘层20。形成到达第1导体层10的焊盘14的通孔导体用的开口26。激光l例如为uv激光、co2激光。焊盘14由开口26露出。在形成开口26时，第1面22被保护膜50覆盖。因此，在形成开口26时，即使树脂飞散，也能抑制树脂附着于第1面22。
[0058]
图3d示出激光照射后的开口26的内壁面27b。内壁面27b由树脂80和从树脂80突出的无机颗粒90形成。为了控制内壁面的形状，对激光照射后的内壁面27b进行处理。优选选择性地除去从树脂80突出的无机颗粒90。由此，由无机颗粒90形成第1无机颗粒91。例如，通过用化学药品处理激光照射后的内壁面27b，选择性地除去从树脂80突出的无机颗粒90。或者，通过用等离子体处理激光照射后的内壁面27b，选择性地除去从树脂80突出的无机颗粒90。选择性地除去包括无机颗粒90的蚀刻速度大于树脂80的蚀刻速度。例如，两者的蚀刻速度差为10倍以上。或者，两者的蚀刻速度差为50倍以上。或者，两者的蚀刻速度差为100倍以上。通过对激光照射后的内壁面27b进行处理，得到具有平坦部91a(参照图2)的第1无机颗粒91。通过控制用于处理激光照射后的内壁面27b的条件，能够控制内壁面27b的形状。条件的示例为温度、浓度、时间、气体的种类或压力。控制无机颗粒90的蚀刻速度和树脂的蚀刻速度。
[0059]
通过对树脂绝缘层20照射激光l，埋在树脂80中的第2无机颗粒92的一部分形成激光照射后的内壁面27b。形成激光照射后的内壁面27b的第2无机颗粒92由从树脂80突出的突出部分p和埋在树脂80中的部分e形成。对激光照射后的内壁面27b进行处理。例如，用包含四氟甲烷的气体的等离子体处理内壁面27b。选择性地除去突出部分p，形成实施方式的内壁面27(图1、图2)。由第2无机颗粒92形成第1无机颗粒91。通过选择性地除去突出部分p，形成具有平坦部91a的第1无机颗粒91。平坦部91a为平面。若用平面切断具有球形的第2无机颗粒92，则得到第1无机颗粒91的形状。内壁面27由平坦部91a和树脂80的面80a形成，平坦部91a的露出面91b和树脂80的面80a位于大致同一平面上。例如，若通过溅射在内壁面27b上形成种子层30a，则突出部分p会阻碍溅射膜的生长。例如，在内壁面27b上不形成连续
的种子层30a。或者，必须增大种子层30a的厚度。不能形成微细的导体电路。实施方式中，突出部分p被除去。可以减薄通过溅射形成的种子层30a的厚度。即使通过溅射形成的种子层30a的厚度薄，也能得到连续的种子层30a。
[0060]
形成开口26包括形成具有突出部分p的无机颗粒(第2无机颗粒92)90。突出部分p从形成开口26的内壁面27的树脂80突出。第1无机颗粒91通过除去无机颗粒(第2无机颗粒92)90的突出部分p而形成。开口26的内壁面27包括第1无机颗粒91的露出面91b。第1无机颗粒91的露出面91b通过除去突出部分p而形成。
[0061]
通过用平面切断具有球形的第2无机颗粒92而得到第1无机颗粒91的形状包括除去无机颗粒90的突出部分p。实际的开口26的内壁面27为大致曲面。通过除去突出部分p而形成平坦部91a，因此平坦部91a的露出面91b包含曲面。即，用平坦部91a和树脂80形成共通的面包括形成由实质的曲面形成的内壁面27。
[0062]
在内壁面27上不形成凹凸。内壁面27平滑地形成。通过控制用于处理激光照射后的内壁面27b的条件，控制凹凸的大小。
[0063]
对开口26内进行清洗。通过清洗开口26内，将在开口26形成时产生的树脂残渣除去。开口26内的清洗通过等离子体进行。即，通过干式燥工艺进行清洗。清洗包括去污处理。树脂绝缘层20的第1面22被保护膜50覆盖，因此不受等离子体的影响。在树脂绝缘层20的第1面22不形成凹凸。第1面22未被粗糙化。
[0064]
对激光照射后的内壁面27b进行处理包括清洗开口26内的情况下，可以删除清洗开口26内。
[0065]
如图3e所示，在清洗开口26内之后，从树脂绝缘层20除去保护膜50。在对激光照射后的内壁面27b进行处理包括清洗开口26内的情况下，在对激光照射后的内壁面27b进行处理后，从树脂绝缘层20除去保护膜50。在激光照射后的内壁面27b被处理时，保护膜50覆盖树脂绝缘层20的第1面22。除去保护膜50后，不进行树脂绝缘层20的第1面22的粗糙化。
[0066]
如图3f所示，在树脂绝缘层20的第1面22上形成种子层30a。种子层30a通过溅射形成。种子层30a的形成通过干式工艺进行。第1层31a通过溅射形成于第1面22上。同时，第1层31a通过溅射形成于从开口26露出的内壁面27和焊盘14上。之后，通过溅射在第1层31a上形成第2层31b。种子层30a也形成于从开口26露出的焊盘14的上表面和开口26的内壁面27。第1层31a使用铜合金形成。第2层31b使用铜形成。
[0067]
在种子层30a上形成抗镀层(未图示)。抗镀层具有用于形成第1信号线32、第2信号线34和连接盘36(图1)的开口。
[0068]
在从抗镀层露出的种子层30a上形成电镀层30b。电镀层30b使用铜形成。电镀层30b填充开口26。通过第1面22上的种子层30a和电镀层30b，形成第1信号线32、第2信号线34和连接盘36。形成第2导体层30。通过开口26内的种子层30a和电镀层30b形成通孔导体40。通孔导体40连接焊盘14和连接盘36。第1信号线32和第2信号线34形成成对布线。
[0069]
除去抗镀层。除去从电镀层30b露出的种子层30a。第2导体层30和通孔导体40同时形成。得到实施方式的印刷电路板2(图1)。
[0070]
在实施方式的印刷电路板2(图1、图2)中，开口26的内壁面27由第1无机颗粒91的平坦部91a和树脂80形成。平坦部91a和形成内壁面27的树脂80的面80a形成大致共通的面。内壁面27平滑地形成。因此，在开口26的内壁面27上形成厚度均匀的种子层30a。种子层30a
形成得较薄(图3f)。在除去种子层30a时，蚀刻量少。因此，电镀层30b的蚀刻量少。具有第1信号线32和第2信号线34的第2导体层30具有与设计值相同的宽度。可提供具有高品质的印刷电路板2。
[0071]
在实施方式的印刷电路板2中，树脂绝缘层20的第1面22由树脂80形成。无机颗粒90未露出在第1面22。在第1面22未形成凹凸。可抑制树脂绝缘层20的第1面22附近部分的介电常数的标准偏差增大。第1面22的介电常数不会根据位置而大幅变化。即使第1信号线32和第2信号线34与第1面22相接，也能减小第1信号线32与第2信号线34之间的电信号的传输速度的差异。因此，实施方式的印刷电路板2可抑制噪声。即使在实施方式的印刷电路板2安装逻辑ic，由第1信号线32传输的数据与由第2信号线传输的数据也几乎没有延迟地到达逻辑ic。能够抑制逻辑ic的错误动作。即使第1信号线32的长度和第2信号线34的长度为5mm以上，也能减小两者的传输速度的差异。即使第1信号线32的长度和第2信号线34的长度为10mm以上20mm以下，也能抑制逻辑ic的错误动作。可提供具有高品质的印刷电路板2。
[0072]
[实施方式的另一例]
[0073]
在实施方式的另一例中，控制用于处理激光照射后的内壁面27b的条件。因此，如图4所示，平坦部91a和形成内壁面27的树脂80的面80a实质上形成同一平面。图4是示出处理后的内壁面27的放大截面图。平坦部91a的露出面91b与树脂80的面80a之间的距离为5μm以下。因此，即使在第1无机颗粒91与在第1无机颗粒91的周围形成的树脂80之间存在间隙100，也能在间隙100内形成种子层30a。该情况下，种子层30a形成于内壁面27上和间隙100内。若平坦部91a的露出面91b与间隙100的底之间的距离为5μm以下，则通过溅射形成的种子层30a难以从内壁面27剥离。平坦部91a的露出面91b与树脂80的面80a之间的距离优选为3μm以下。平坦部91a与间隙100的底之间的距离优选为3μm以下。能够减小内壁面27上的种子层30a的厚度的偏差。
[0074]
本说明书中，平面针对于内壁面27的形状和平坦部91a的形状、第1无机颗粒91的形状使用。针对其所使用的平面的含义示于图1和图2中。即，在图1和图2中，内壁面27基本上笔直地画出。图1和图2中的内壁面27的形状基本上为直线。本说明书中的平面包括截面中所示的实质上的直线。如图1和图2的第1无机颗粒91的截面所示，在截面中，用平面切断包括用直线切断。本说明书中的平面不是指完全的平面而包括实质上的平面。实质上的平面可以包括小的凹凸。