DE69835962T2

DE69835962T2 - Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen gedruckten leiterplatte

Info

Publication number: DE69835962T2
Application number: DE69835962T
Authority: DE
Inventors: Yasuji Ogaki-kita-kojou Ibiden Ibigawacho HIRAMATSU; Motoo Ogaki-kita-kojou Ibiden Kabush Ibigawacho ASAI; Naohiro Ogaki-kita-kojou Ibiden Kabu HIROSE; Takashi Ogaki-kita-kojou Ibigawacho KARIYA
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2018-12-01
Also published as: CN101094565A; EP1039789A1; DE69835962D1; CN1964603A; MY123983A; CN1964604A; EP1039789A4; DE69842092D1; US7127812B2; TW401727B; CN1294788C; CN100521882C; EP1746871B1; WO1999030542A1; US6609297B1; CN100521883C; US7761984B2; US20060131071A1; EP1746871A1; EP1039789B1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte, wobei das Verfahren die Massenproduktion einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte mit Kontakt- bzw. Durchgangslöchern von kleinem Durchmesser zuläßt. Durch Ansteuern des Galvanokopfs mit höherer Geschwindigkeit wird eine erhöhte Produktivität ermöglicht.
Technischer Hintergrund der Erfindung
Eine mehrschichtige Aufbauleiterplatte weist abwechselnd Zwischenschicht-Harzisolatoren und leitfähige Schaltkreisschichten auf, stellt Löcher für die isolierenden Harzzwischenschichten bereit und verbindet dann die oberen Schichten und die unteren Schichten elektrisch durch Ausbildung leitfähiger Schichten auf der Wandoberfläche dieser Löcher.
Ein Loch (Kontakt- bzw. Durchgangsloch) in der isolierenden Harzzwischenschicht wird im allgemeinen mittels eines Belichtungs- und Entwicklungsprozesses hergestellt, welcher dem Zwischenschichtharz eine lichtempfindliche Eigenschaft verleiht.
Der erforderliche Durchmesser dieser Kontaktlöcher in einer mehrschichtigen Leiterplatte beträgt jedoch annähernd 100 μm oder weniger; daher muß eine Technologie entwickelt werden, die es ermöglicht, diesen kleinen Durchmesser einzuhalten. Wegen dieser strengen Anforderungen wird nachstehend der Einsatz eines Bearbeitungsverfahrens mit Anwendung eines Laserstrahls zum Bohren der Löcher in der mehrschichtigen Aufbauleiterplatte untersucht.
In GB-A-2 307 352 wird beschrieben, wie eine mehrschichtige gedruckte Leiterplatte hergestellt wird, indem eine Justiermarke und eine erste gedruckte Schaltung auf einem ers ten dielektrischen Substrat ausgebildet werden, ein zweites dielektrisches Substrat und eine leitfähige Schicht auf das erste dielektrische Substrat auflaminiert werden, die leitfähige Schicht mit einer Photoresistschicht abgedeckt wird, ein erstes Diapositiv bereitgestellt wird, das eine Peilhilfe und die Profile von Kontaktlöchern definiert, die in der leitfähigen Schicht und dem zweiten dielektrischen Substrat auszubilden sind, das Photoresist durch das erste Diapositiv belichtet wird, wobei die Peilhilfe genau auf die Justiermarke ausgerichtet wird, das belichtete Photoresist bearbeitet wird, um diejenigen Abschnitte der leitfähigen Schicht freizulegen, die freigelegt werden müssen, um die Kontaktlöcher zu definieren, die freigelegten Abschnitte geätzt werden, um die Kontaktlöcher auszubilden, die übrige belichtete Photoresistschicht entfernt wird, die Kontaktlöcher durch Ablation der durch die Kontaktlöcher hindurch belichteten Abschnitte des zweiten dielektrischen Substrats durch das zweite dielektrische Substrat hindurch erweitert werden, durch die erweiterten Kontaktlöcher leitfähige Durchkontaktlöcher ausgebildet werden und dann ein zweites Diapositiv benutzt wird, um in der leitfähigen Schicht eine zweite gedruckte Schaltung auszubilden, wodurch die erste und die zweite gedruckte Schaltung durch die Kontaktlöcher miteinander verbunden werden.
US-A-5 278 385 betrifft ein Verfahren, das die genaue präzise und schnelle Belichtung von Zonen einer gedruckten Schaltung ermöglicht, sowohl auf den Leitern als auch an der Seite der Leiter. Die Arbeit wird an einem Rohling ausgeführt, der mit einer Isolierschicht versehen ist, die seine gesamte Oberfläche bedecken kann. In den zu belichtenden Zonen wirkt ein Bearbeitungskopf auf die Beschichtung ein, der einen oder mehrere Laserstrahlen aufweist und durch einen Computer gesteuert wird, der die Koordinaten der Zonen empfängt. Die Leistung des Strahls wird an den Leitern und an deren Seite unterschiedlich moduliert, je nachdem, ob Löcher in der Schaltung anzubringen sind oder die Schaltung an ihrem Rand zu beschneiden ist. Die Erfindung ist für die Herstellung flexibler gedruckter Schaltungen anwendbar.
Technologie, die Laser zum Bohren von Löchern nutzt, wird in JPA HEI 3-54884 vorgeschlagen. Nach diesem Verfahren wird ein Lichtstrahl aus einer Laserquelle von einem Bearbeitungskopf zur Ablenkung empfangen. Dadurch wird der Laserstrahl auf einen vorgegebenen Harzisolator gestrahlt, um ein Loch zu bilden.
Bei der Massenproduktion mehrschichtiger gedruckter Leiterplatten, die Hunderte bis Tausende von Kontaktlöchern in jeder Schicht aufweisen, ist das rationelle Bohren von Löchern wesentlich. Außerdem erfordern Kontaktlöcher genaue Positionierung für die elektrische Verbindung mit Leiterschaltkreisen in den darunterliegenden Schichten.
Leider war es schwierig, die Position der Laserbestrahlung zum Bohren von Kontaktlöchern bei der Massenproduktion mit hoher Genauigkeit zu steuern. Dies hat zur Notwendigkeit eines Verfahrens zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte geführt, die Löcher in genauen Positionen enthält. Das gegenwärtige Herstellungsverfahren kann jedoch eine genaue Positionierung der Laserstrahlung nicht garantieren. Die Verbesserung der Positionierungsgenauigkeit wird durch eine notwendige Verringerung der Kopfantriebsgeschwindigkeit ausgeglichen, wodurch wiederum die Produktivität gesenkt wird.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Probleme anzugehen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte bereitzustellen, das die genaue Positionierung von Löchern unabhängig von der Positionsgenauigkeit für Laserstrahlung ermöglicht, wodurch eine große Zahl von Löchern rationell durch Laserstrahlung gebohrt werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit des Abtastkopfs, ohne die Positionsgenauigkeit von Kontaktlöchern zu vermindern.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Kontaktlöcher in die Harzisolierschicht durch Öffnungen in einem daran befestigten Metallfilm gebohrt, indem als Reaktion auf die Plattenposition, die durch eine Kamera in Bezug auf in den Metallfilm eingravierte Registermarken erfaßt wird, Laserstrahlung annähernd auf die Öffnungen gerichtet wird. (Dieser Metallfilm funktioniert als Resistmaske für den Laserstrahl und wird nachstehend als konturgetreue bzw. konforme Maske bezeichnet.)
Auf diese Weise können Kontaktlöcher in geeigneten Positionen angebracht werden, auch wenn die Positionsgenauigkeit für Laserstrahlung nicht hoch ist, da die Positionsgenauigkeit der Kontaktlöcher ausschließlich von der Positionsgenauigkeit der Öffnungen in dem Metallfilm (oder der konformen Maske) abhängt.
Außerdem können auf diese Weise wegen der Registermarken, die in den Metallfilm mit Öffnungen für Kontaktlöcher eingraviert sind, Hunderte bis Tausende von Kontaktlöchern rationell gebohrt werden. Diese Registermarken ermöglichen die genaue Positionsbestimmung der Platte bezüglich des Abtastkopfs (Galvanokopfs), dessen Bewegung bereits programmiert worden ist. Die resultierenden Daten steuern die Positionierung des Tischs und des Abtastkopfs.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann Laserstrahlung verwendet werden, ohne die Positionsgenauigkeit von Kontaktlöchern zu opfern, selbst wenn die Leiterplatte nicht sehr genau positioniert ist. Dies bedeutet, daß sich der Abtastkopf schneller bewegen und mehr Kontaktlöcher pro Zeiteinheit herstellen kann, wodurch sich die Produktivität verbessert.
Bei der vorliegenden Erfindung sollten die Registermarken auf der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte idealerweise durch Ätzen oder dergleichen auf den Metallfilm eingraviert werden. Sie können kreisförmig, quadratisch oder rechteckig sein.
Die lichtundurchlässige Metallregistermarke ergibt einen Schattenriß, wenn sie vom Tisch aus in Aufwärtsrichtung beleuchtet wird, oder reflektiert Licht, wenn sie in Abwärtsrichtung beleuchtet wird. Mit anderen Worten, sie kann unge achtet der Richtung, aus der sie beleuchtet wird, durch die Kamera erkannt werden.
Die Registermarken sollten gleichzeitig mit dem Ätzen der Öffnungen auf dem Metallfilm eingraviert werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, für die Herstellung der Öffnungen und das Eingravieren der Registermarken zwei Schritte getrennt auszuführen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird auf der Oberfläche der Platte, die mit einer isolierenden Harzzwischenschicht bedeckt ist, eine Unterschichtmarke ausgebildet, und in dem als konforme Maske wirkenden Metallfilm wird eine Öffnung (als Registermarke) ausgebildet, wie in den 11 und 12 dargestellt. Die Position wird durch Erfassen der Unterschichtmarke in der Öffnung (oder der Registermarke) durch die Harzschicht hindurch bestimmt. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß die Unterschichtmarke 220B, die mit einer Harzschicht bedeckt ist, nicht oxidiert und an Reflexionsvermögen verliert und sich auch nicht ablöst (und daher kein Problem bei der Erkennung im Umriß darstellt).
Konkreter ausgedrückt, das Verfahren besteht aus Schritten, in denen die isolierende Harzzwischenschicht ausgebildet wird, darauf der Metallfilm (der als konforme Maske dient) durch physikalisches oder chemisches Aufdampfen oder stromlose Abscheidung oder durch Heißpressen einer mit einem Metallfilm bedeckten Harzschicht ausgebildet wird und die Registermarke gleichzeitig mit der Öffnung durch Ätzen ausgebildet wird.
Die oben erwähnte isolierende Harzzwischenschicht kann aus einem hitzehärtbaren Harz oder thermoplastischen Harz oder einer Kombination davon gebildet werden.
Sie kann auch aus einem Klebstoff für stromlose Abscheidung gebildet werden. In seiner günstigsten Form besteht der Klebstoff aus einem ungehärteten hitzebeständigen Harz, das in Säure oder Oxidationsmittel leicht löslich ist, und aus (darin dispergierten) Teilchen eines ausgehärteten, in Säure oder Oxidationsmittel leicht löslichen hitzebeständigen Harzes. Durch Behandlung mit Säure oder Oxidationsmittel werden die hitzebeständigen Harzteilchen aufgelöst und entfernt, wo durch eine rauhe Oberfläche mit winzigen Grübchen zur Verankerung entsteht.
Der Klebstoff für stromlose Abscheidung sollte vorzugsweise ein Klebstoff sein, der die ausgehärteten hitzebeständigen Harzteilchen enthält, die durch einen der folgenden Punkte spezifiziert werden, da er die Verankerung einer komplexeren Struktur bewirkt.

(1) Hitzebeständige Harzteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 10 μm.
(2) Agglomerat von hitzebeständigem Harzpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 2 μm.
(3) Gemisch aus hitzebeständigem Harzpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2–10 μm und hitzebeständigem Harzpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 2 μm.
(4) Pseudoagglomerat von hitzebeständigem Harzpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2–10 μm, wobei jedes Teilchen des Agglomerats auf seiner Oberfläche hitzebeständiges Harzpulver oder anorganisches Pulver oder beides mit einem mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 2 μm trägt.
(5) Gemisch aus hitzebeständigem Harzpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1–8 μm und hitzebeständigem Harzpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von mehr als 0,8 μm und weniger als 2 μm.
(6) Hitzebeständiges Harzpulver, das einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1–10 μm aufweist.

Für gutes Haftvermögen sollte die rauhe Oberfläche idealerweise eine Rauhigkeit R_max = 0,01–20 μm aufweisen. Im Fall eines halbadditiven Verfahrens ist die bevorzugte Rauhigkeit 0,1–5 μm, wodurch gute Haftung gewährleistet wird und die stromlos abgeschiedene Schicht entfernt werden kann.
Das oben erwähnte hitzebeständige, in Säure oder Oxidationsmittel leicht lösliche Harz sollte vorzugsweise ein "Verbundstoff aus hitzehärtbarem Harz und thermoplastischem Harz" oder ein "Verbundstoff aus lichtempfindlichem Harz und thermoplastischem Harz" sein. Der erstere weist eine hervorragende Hitzebeständigkeit auf, und der letztere kann durch Photoli thographie aufgebracht werden, um die Öffnung für das Kontaktloch zu bilden.
Das oben erwähnte hitzehärtbare Harz enthält z. B. Epoxidharz, Phenolharz oder Polyimidharz. Diese Chemikalien können lichtempfindlich gemacht werden, wenn ihre hitzehärtbaren Gruppen mit Methacrylsäure oder Acrylsäure modifiziert werden. Acrylmodifiziertes Epoxidharz ist am besten geeignet.
Das Epoxidharz enthält z. B. Epoxidharze vom Phenolnovolak-Typ oder Cresolnovolak-Typ und alicyclische Epoxidharze, die durch Modifikation mit Dicyclopentadien gebildet werden.
Das thermoplastische Harz enthält z. B. Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSF), Polyphenylensulfon (PPS), Polyphenylensulfid (PPES), Polyphenylether (PPE), Polyetherimid (PI) und Fluorkunststoffe.
Das Mischungsverhältnis des hitzehärtbaren (lichtempfindlichen) Harzes zum thermoplastischen Harz sollte idealerweise 95/5 bis 50/50 betragen, so daß die resultierende Verbindung eine gute Zähigkeit ohne Verlust an Hitzebeständigkeit aufweist.
Der Anteil der hitzebeständigen Harzteilchen sollte 5–50 Gew.-%, vorzugsweise 10–40 Gew.-% Feststoffe in der hitzebeständigen Harzmatrix betragen.
Die hitzebeständigen Harzteilchen sollten vorzugsweise diejenigen von Aminoharz (wie z. B. Melaminharz, Harnstoffharz und Guanaminharz) und Epoxidharz sein.
Übrigens kann der Klebstoff aus zwei Schichten bestehen, die sich in der Zusammensetzung unterscheiden, wie weiter unten erläutert wird.
Die gleichzeitige Ausbildung einer isolierenden Harzzwischenschicht und eines Metallfilms ist akzeptierbar. In diesem Fall wird die Leiterplatte mit darauf ausgebildeten Leiterschichten mit einem darauf aufgebrachten Prepreg zusammen gepreßt, wobei das Prepreg aus einem hitzehärtbaren Harz, einem thermoplastischen Harz oder einem Verbundstoff aus hitzehärtbarem und thermoplastischem Harz besteht, mit dem ein faserförmiges Substrat imprägniert ist.
Das faserförmige Substrat kann Glasfasergewebe oder Aramidfasergewebe sein.
Ein weiteres akzeptierbares Verfahren besteht aus dem Auflegen einer metallbeschichteten Harzschicht auf die Platte mit darauf ausgebildeten Leiterschichten, der Durchführung des Heißpressens, wodurch die isolierende Harzzwischenschicht und der Metallfilm gebildet werden, und dem Ätzen des Metallfilms, wodurch die Öffnungen und die Registermarken gebildet werden.
Die oben erwähnte Harzschicht kann aus hitzehärtbarem Harz, thermoplastischem Harz oder einem Verbundstoff aus hitzehärtbarem Harz und thermoplastischem Harz bestehen.
Das hitzehärtbare Harz enthält z. B. eine oder mehrere der folgenden Substanzen: Epoxidharz, Polyimidharz, Phenolharz, Bismaleimid-Triazin-Harz (BT). Das thermoplastische Harz enthält z. B. eine oder mehrere der folgenden Substanzen: Polyethersulfon (PES), Polyetherimid (PEI), Polyphenylenether (PPE), Polyphenylensulfid (PPS) und Fluorkunststoffe. Das thermoplastische Harz sollte in Form einer ungehärteten Harzschicht verwendet werden.
Das Heißpressen kann bei 100–150°C und 5–50 kg/cm² für hitzehärtbare Harze und bei 100–350°C und 5–100 kg/cm² für thermoplastische Harze durchgeführt werden.
Die Harzschicht sollte idealerweise 5–100 μm dick sein. Eine zu große Dicke macht Schwierigkeiten beim Bohren der Löcher mit einem Laserstrahl. Zu dünne Schichten bieten keine zufriedenstellende Zwischenschichtisolierung.
Der Metallfilm kann aus einem oder mehreren der folgenden Metalle bestehen: Kupfer, Nickel, Aluminium und Edelmetall (wie z. B. Gold, Silber, Palladium und Platin). Kupferfolie ist wegen ihres niedrigen Preises und der guten Beständigkeit gegen Laserstrahlen besonders wünschenswert.
Der Metallfilm sollte idealerweise 1–20 μm dick sein. Eine zu große Dicke liefert keine Feinstrukturen, und zu dünne Filme werden leicht durch Laserstrahlen beschädigt.
Der Metallfilm als konforme Maske wird durch physikalische oder chemische Aufdampfung gebildet. Durch diese Maske hindurch werden Öffnungen für Kontaktlöcher unter Anwendung eines Lasers gebildet. Auf diesem Metallfilm wird durch stromlose Abscheidung eine Schicht gebildet. Auf dieser Schicht wird durch galvanische Abscheidung eine weitere Schicht gebil det. Übrigens sollte auf die stromlos abgeschiedene Schicht vor der galvanischen Abscheidung ein Galvanisierresist aufgebracht werden. Die stromlos abgeschiedene Schicht unter dem Galvanisierresist wird durch Ätzen entfernt, wenn die Leiterschaltkreise und Kontaktlöcher ausgebildet werden. Der Galvanisierresist schützt die galvanisch abgeschiedene Schicht, die zur Ausbildung von Leiterschaltkreisen und Kontaktlöchern verwendet wird, vor Beschädigung durch das Ätzverfahren, da der Metallfilm und die stromlos abgeschiedene Schicht dünn genug für eine leichte Entfernung sind. Auf diese Weise können eine Verdrahtung mit einem feinen Rasterabstand und Kontaktlöcher mit äußerst kleinem Durchmesser erzeugt werden. Geeignete Ätzlösungen sind unter anderem eine wäßrige Lösung von Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid, eine wäßrige Ammoniumpersulfatlösung und eine wäßrige Eisenchloridlösung.
Die physikalische oder chemische Aufdampfung kann durch Sputtern oder Vakuumbedampfung durchgeführt werden.
Der abgeschiedene Metallfilm und die stromlos abgeschiedene Schicht, die ihn bedeckt, sollten vorzugsweise dünner als 2 μm sein. Ein solcher Dünnfilm läßt sich durch Ätzen leicht entfernen, wenn Leiterschaltkreise und Kontaktlöcher durch Entfernen unnötiger Teile des Metallfilms und der stromlos abgeschiedenen Schicht ausgebildet werden. Daher wird die galvanisch abgeschiedene Schicht, die zur Bildung von Leiterschaltkreisen und Kontaktlöchern verwendet wird, durch den Ätzprozeß nicht beschädigt. Auf diese Weise können eine Verdrahtung mit feinem Rasterabstand und Kontaktlöcher mit äußerst kleinem Durchmesser erzeugt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der Metallfilm gleichzeitig mit der isolierenden Harzzwischenschicht ausgebildet. Dies wird erreicht, indem ein Prepreg auflaminiert und dann ein Heißpressen ausgeführt wird, um das Harz auszuhärten. (Das Prepreg ist ein Glasfasergewebe oder Aramidfasergewebe, das mit Harz im B-Zustand imprägniert wird. Es kann durch eine Harzschicht im B-Zustand ersetzt werden.)
In diesem Fall werden die in 4(D) und 5(E) dargestellten Schritte durch die in 9(D') und 9(E') dargestellten Schritte ersetzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Schemazeichnung, welche die Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte darstellt.
2 zeigt ein Blockschaltbild, welches das Steuerungssystem für die in 1 dargestellte Produktionseinheit darstellt.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung durch das in 2 gezeigte Steuerungssystem darstellt.
Die 4(A) bis 4(D) zeigen Schemazeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte darstellen.
Die 5(E) bis 5(H) zeigen Schemazeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte darstellen.
Die 6(I) bis 6(L) zeigen Schemazeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte darstellen.
Die 7(M) bis 7(P) zeigen Schemazeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte darstellen.
8(A) zeigt eine Draufsicht, welche die Leiterplatte mit einer darauf angebrachten ringförmigen Registermarke darstellt. 8(B) zeigt eine Draufsicht, welche die Leiterplatte mit einer darauf angebrachten quadratischen Registermarke darstellt.
Die 9(D') und 9(D') zeigen Schemazeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte darstellen.
Die 10(A) bis 10(E) zeigen Schemazeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
Die 11(A) bis 11(E) zeigen Schemazeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplat te nach der ersten Ausführungsform (mit Modifikation) der vorliegenden Erfindung darstellen.
Die 12(F) bis 12(H) zeigen Schemazeichnungen, die das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte nach der ersten Ausführungsform (mit einer weiteren Modifikation) der vorliegenden Erfindung darstellen.
Beste Ausführungsart der Erfindung
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet eine in 1 dargestellte Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte.
In dieser Ausführungsform erzeugt ein CO₂-Laserstrahler 60 einen Laserstrahl. Der Laserstrahl wird durch einen Spiegel 66 reflektiert und durch eine Transfermaske 62 zu einem Galvanokopf 70 zur scharfen Fokussierung auf die Leiterplatte durchgelassen.
Der Galvanokopf (Abtastkopf) 70 besteht aus einer Gruppe von Galvanospiegeln, zu denen ein Galvanospiegel 74X zum Abtasten des Laserstrahls in X-Richtung und ein Galvanospiegel 74Y zum Abtasten des Strahls in Y-Richtung gehören. Diese Spiegel 74X, 74Y werden durch Stellmotoren 72X, 72Y angetrieben. Die Motoren 72X, 72Y stellen die Winkel der Spiegel 74X, 74Y in Abhängigkeit von dem Steuerbefehl vom Computer (der weiter unten erläutert wird) ein und übertragen außerdem das Erfassungssignal vom eingebauten Codierer zur Computerseite.
Die Abtastfläche des Galvanospiegels beträgt 30 × 30 mm. Außerdem beträgt die Positionierungsgeschwindigkeit des Galvanospiegels 400 Punkte/s innerhalb der Abtastfläche. Der Laserstrahl wird in X- bzw. Y-Richtung durch die Galvanospiegel 74X bzw. 74Y abgetastet, passiert die f-θ-Linsen 76 und trifft auf die Öffnung 30a der Metallschicht eines Substrats 20 (wird weiter unten erläutert) zur Ausbildung eines Kontaktlochs (einer Öffnung).
Das Substrat 20 wird auf den X-Y-Koordinatentisch 80 aufgelegt, der sich in X-Y-Richtung bewegt. Wie oben erläutert, ist die Anzahl der Schrittbereiche des X-Y-Tischs 80 gleich 289 (17 × 17), da die Abtastfläche des Galvanospiegels pro Galvanokopf 70 gleich 30 mm × 30 mm ist und das Substrat 20 von 500 mm × 500 mm verwendet wird. Das heißt, die Verarbeitung des Substrats 20 kann abgeschlossen werden, indem die Bewegung von 30 mm in X-Richtung 17 mal bzw. die Bewegung in Y-Richtung 17 mal wiederholt wird.
Die oben erläuterte Herstellungsvorrichtung ist außerdem mit einer CCD-Kamera 82 ausgestattet; daher werden die Positionen der Positioniermarken 30b, die auf jeder der vier Ecken eines Substrats 20 angebracht sind, gemessen, um nach dem Fehlerausgleich die Bearbeitung zu beginnen.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 2 die Steuereinrichtung dieser Herstellungsvorrichtung erläutert.
Die Steuereinrichtung weist einen Computer 50 auf, der Lochkoordinatendaten (Verarbeitungsdaten) der mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte, die vom Eingabeabschnitt 54 gewonnen werden, und die durch die CCD-Kamera 82 gemessene Position der Positioniermarke 30b empfängt, um die im Speicherabschnitt 52 zu speichernden Bearbeitungsdaten zu erzeugen. Der eigentliche Bohrvorgang kann durchgeführt werden, indem der X-Y-Tisch 80, der Laser 60 und der Galvanokopf 70 auf der Basis der Bearbeitungsdaten angesteuert werden.
Hier wird der durch den Computer 50 ausgeführte Prozeß zur Erzeugung der Bearbeitungsdaten anhand von 3 näher erläutert.
Zunächst steuert der Computer 50 den X-Y-Tisch 80 an, um die CCD-Kamera 82 auf die Positioniermarke 30b auszurichten (erster Prozeß). Fehler, wie z. B. eine Abweichung in X-Richtung, eine Abweichung in Y-Richtung, der Kompressionsbetrag des Substrats und der Drehungsbetrag, werden durch Berechnung der Positionen der vier Positioniermarken 30b mit der CCD-Kamera 82 gemessen (zweiter Prozeß). Hierbei werden Fehlerdaten zur Korrektur etwaiger Meßfehler erzeugt (dritter Prozeß).
Anschließend korrigiert der Computer 50 die Lochkoordinatendaten, die aus den Koordinaten der entsprechenden Löcher bestehen, mit den im dritten Prozeß erzeugten Fehlerdaten, um die tatsächlichen Verarbeitungsdaten zu erzeugen, die aus den Koordinaten der tatsächlich gebohrten Löcher bestehen (vierter Prozeß). Auf der Basis der tatsächlichen Bearbeitungsdaten werden die Galvanokopfdaten zur Ansteuerung des Galvanokopfs 70 erzeugt (fünfter Prozeß), die Tischdaten zur Ansteuerung des X-Y-Tischs werden erzeugt (sechster Prozeß), und außerdem werden die Laserdaten für die zeitliche Steuerung der Laserschwingung 60 erzeugt (siebter Prozeß). Diese Daten werden vorübergehend im Speicherabschnitt 52 gespeichert, wie oben erläutert, und der eigentliche Bohrvorgang wird durch Ansteuerung des X-Y-Tischs 80, des Lasers 60 und des Galvanokopfs 70 in Abhängigkeit von diesen Daten durchgeführt.
Gedruckte Leiterplatten werden gemäß den Schritten hergestellt, die nachstehend unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 nacheinander erläutert werden.
(1) Das Basismaterial ist ein kupferbeschichtetes Laminat 20a. Siehe dazu 4(A). Es ist eine 1 mm dicke Platte 20 aus Epoxid-Glasfaser-Laminat oder BT-Harz (Bismaleimid-Triazin), deren beide Seiten mit einer 18 μm dicken Kupferfolie 22 beschichtet sind. Die Kupferfolie wird unter Anwendung des Standardverfahrens durch Ätzen strukturiert, um eine Kupferstruktur 22a und eine Registermarke 22b auf jeder Seite der Leiterplatte auszubilden. Tatsächlich sind vier Registermarken vorhanden. Siehe dazu 4(B).
(2) Nach dem Waschen mit Wasser und dem Trocknen wird die Platte 20 mit Säure entfettet und weich geätzt. Sie wird dann mit einer Katalysatorlösung behandelt, die aus Palladiumchlorid und organischer Säure besteht. Die Pd-aktivierte Platte 20 erfährt eine stromlose Abscheidung, so daß die Kupferstruktur 22A mit einer 2,5 μm dicken Schicht aus Ni-P-Cu-Legierung bedeckt wird, die eine rauhe Oberfläche 32 aufweist. Siehe dazu 4(C).
Vorher wird die Platte gespült und 1 Stunde bei 50°C in ein stromloses Abscheidungsbad getaucht, das eine Zinn-Bortrifluorid-Thioharnstoff-Lösung enthält, so daß die rauhe Oberfläche 23 mit einer 0,3 μm dicken zinnsubstituierten Plattierungsschicht (nicht dargestellt) bedeckt wird.
(3) Die Platte 20 wird zwischen zwei 20 μm dicken Fluorkunststoffschichten ("Teflon" von DuPont) unter einem Druck von 20 kg/cm² bei 300°C 30 Minuten heißgepreßt, um die isolie renden Harzzwischenschichten 26 zu bilden. Siehe dazu 4(D).
Die Fluorkunststoffschicht kann durch irgendeinen bekannten Klebstoff für stromlose Abscheidung oder durch irgendein bekanntes Harz ersetzt werden, wie z. B. Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK), Polyester, Epoxidharz, Bismaleimid-Triazin (BT) usw. Im Falle des ersteren wird natürlich ein Metallfilm als konforme Maske (weiter unten erwähnt) durch stromlose Abscheidung ausgebildet.
Die isolierende Harzschicht 26 wird einem Gleichstromsputtern mit einem Cu-Target in Argon ausgesetzt, so daß darauf eine 0,5 μm dicke Cu-Schicht (Metallfilm) 30 ausgebildet wird. Siehe dazu 5(E). Cu kann durch Aluminium, Chrom oder Eisen ersetzt werden.
Außerdem kann das Sputtern durch physikalische Aufdampfung mittels Vakuumaufaufdampfen oder durch chemische Aufdampfung ersetzt werden. Falls die isolierende Harzzwischenschicht 26 aus einem Klebstoff für stromlose Abscheidung besteht, wird der Metallfilm durch stromlose Abscheidung gebildet.
(4) Die Cu-Schicht 30 wird mit einem handelsüblichen lichtempfindlichen Trockenfilm 34 bedeckt, die anschließend durch eine darauf aufgelegte Maske 31 mit einem schwarzen Fleck 31a (für ein Kontaktloch) und einem schwarzen Fleck 31b (für eine Registermarke) belichtet wird (100 mJ/cm²). Siehe dazu 5(F). Die Ausrichtung der Maske 31 auf die Leiterplatte 20 wird durch Ausrichten der Marke 31b auf der Maske 31 mit der Registermarke 22B auf der Platte 20 mit Hilfe einer Röntgenkamera (nicht dargestellt) erreicht. Eine andere Möglichkeit der Ausrichtung ist die Verwendung einer CCD-Kamera, in der die Registermarke 22B sichtbar gemacht wird, indem unmittelbar darüber eine Öffnung in der Cu-Schicht 30 angebracht wird. In diesem Fall funktioniert die Registermarke 22B auch als die in den 11 und 12 dargestellte Registermarke 22B, die benutzt wird, um die Position der Leiterplatte zu bestimmen und daher die Position für die Laserbestrahlung zu berechnen, wie weiter unten erwähnt wird.
Nach der Belichtung wird ein lichtempfindlicher Trockenfilm mit einer 0,8%-igen Natriumcarbonatlösung entwickelt. Auf diese Weise erhält man ein 15 μm dickes Ätzresist 32, das eine Öffnung 32a für ein Kontaktloch und eine Öffnung 32b für eine Registermarke aufweist. Siehe dazu 5(G).
(5) Das Ätzen mit einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid wird durch das Ätzresist 32 hindurch ausgeführt, so daß die Cu-Schicht 30 an der Öffnung 32a für das Kontaktloch und der Öffnung 32b für die Registermarke teilweise entfernt wird. Auf diese Weise werden eine Öffnung 30a (Durchmesser 20 μm) und Registermarken 30b und 30b' ausgebildet. Siehe dazu 5(H). Das Ätzresist 32 wird mit einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung entfernt. Siehe 6(I). Die auf diese Weise erhaltene Leiterplatte 20, die Öffnungen 30a und Registermarken 30b aufweist, ist in 8(A) dargestellt. In 6(I) sind zwei Registermarken 30b und 30b' auf jeder der beiden Seiten dargestellt; tatsächlich sind jedoch die Registermarken 30b und 30b' auf den vier Ecken der Platte 20 angeordnet, wie in 1 dargestellt. Die hier dargestellten Registermarken 30b sind ringförmig, können aber auch quadratisch sein, wie in 8(B) dargestellt.
(6) Die Platte 20 wird auf einen X-Y-Tisch 80 aufgelegt, wie in 1 dargestellt. Die Position der Platte 20 wird bestimmt und mit Hilfe der darauf angebrachten Registermarken 30b korrigiert, die durch die CCD-Kamera 82 erfaßt werden. Die Platte wird Laserimpulsen (50 μs) von dem Laserstrahler 60 ausgesetzt (400 W Ausgangsleistung und 10,6 μm Wellenlänge). Dieser Teil des Harzes 26, der durch die Öffnungen 30a in der Cu-Schicht 30 diesen Laserimpulsen ausgesetzt wird, wird entfernt. Als Ergebnis entsteht eine Öffnung 26a (Durchmesser 20 μm) für ein Kontaktloch, durch welche die Kupferstruktur 22A teilweise freigelegt wird. Siehe dazu 6(J1). Mit anderen Worten, die Cu-Schicht (0,5 μm dick) wird bei der Ausbildung der Öffnung 26a für ein Kontaktloch durch einen Laserstrahl als konforme Maske verwendet. Der CO₂-Laserstrahl wird nacheinander auf die Öffnungen 30A gerichtet. Die Platte 20 wird umgedreht. Die Position der Platte 20 wird bestimmt und mit Hilfe der darauf angebrachten Registermarken 30b' korrigiert, die durch die CCD-Kamera 82 erfaßt werden. Die Platte wird Laserimpulsen ausgesetzt, und dieser Teil des Harzes 26, der durch die Öffnung 30a in der Cu-Schicht 30 diesen Laserimpulsen ausgesetzt wird, wird entfernt. Als Ergebnis wird eine Öffnung 26a (20 μm Durchmesser) für das Kontaktloch ausgebildet. Siehe dazu 6(J2).
Übrigens sollte der Strahl idealerweise einen größeren Durchmesser als das 1,3-fache des Öffnungsdurchmessers (20 μm) aufweisen, um sicherzustellen, daß der Laserstrahl ein Kontaktloch durch die Öffnung 26a auch in dem Fall bohrt, wo die Position des Laserstrahls ein wenig versetzt ist. Daraus folgt, daß die Positionsgenauigkeit des Kontaktlochs (oder die Positionsgenauigkeit der Öffnung 26a für das Kontaktloch bezüglich der Registermarke 30b) von der Positionsgenauigkeit der Öffnung 30a für das Kontaktloch bezüglich der Registermarke 30b abhängig ist, die auf der Cu-Schicht 30 als der konformen Maske ausgebildet ist. Dadurch wird die Ausbildung des Kontaktlochs in einer geeigneten Position auch im Fall einer niedrigen Genauigkeit bei der Laserstrahlpositionierung ermöglicht.
5000 Löcher werden statistisch verteilt mit einem Laserstrahl auf dem Substrat (500 × 500 mm) gebohrt. Hierbei beträgt, wie oben erläutert, die Abtastfläche des Galvanospiegels 30 × 30 mm, und die Positionierungsgeschwindigkeit beträgt im Abtastbereich 400 Punkte/s. Andererseits ist die Anzahl der Schrittbereiche des X-Y-Tischs gleich 289 (17 × 17). Das heißt, der Laserprozeß wird abgeschlossen, indem die Bewegung von 30 mm in X-Richtung 17 mal ausgeführt wird und die Bewegung von 30 mm in Y-Richtung 17 mal ausgeführt wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit des X-Y-Tischs 80 beträgt 15000 mm/min. Dabei beträgt die Verarbeitungszeit der vier Positioniermarken 30b durch die CCD-Kamera 82 9 Sekunden einschließlich der Bewegungszeit des Tisches 80. Bei der Verarbeitung des Substrats 20 durch eine solche Fertigungsvorrichtung beträgt die Fertigungszeit 269,5 Sekunden.
(7) Die Leiterplatte 20 mit der darin ausgebildeten Öffnung 26a wird zum Entfernen von Harzverschmierungen (Desmearing) im Bohrloch eine Minute in Chromsäure getaucht. Dann wird die Platte 20 in eine Neutralisierungslösung (von Shiplay Corp.) getaucht und gespült. Statt des Eintauchens in Chrom säure können Rückstände auch durch Eintauchen in Kaliumpermanganatlösung oder durch Behandlung mit O₂-Plasma, CF₄-Plasma oder Gasplasma aus O₂-CF₄-Gemisch aus der Öffnung 26a entfernt werden.
(8) Die Platte 20 wird mit einem Palladium-Katalysator (von Atotech Corp.) behandelt und dann in eine stromlose Kupferabscheidungslösung mit der folgenden Zusammensetzung getaucht, um eine 0,5 μm dicke Kupferschicht 40 auf der Kupferschicht 30 und innerhalb der Öffnung 26a für das Kontaktloch zu bilden. Siehe dazu 6(K). Zusammensetzung der stromlosen Abscheidungslösung

EDTA 150 g/l

Kupfersulfat 20 g/l

HCHO 30 ml/l

NaOH 40 g/l

α,α'-Bipyridyl 80 ml/l

PED 0,1 g/l
(9) Die Cu-Schicht 40 (ausgebildet durch stromlose Abscheidung) wird mit einem handelsüblichen lichtempfindlichen Trockenfilm 34 bedeckt, der anschließend durch eine darauf aufgelegte Maske 36, die schwarze Flecken 36a in vorgeschriebenen Positionen aufweist, belichtet wird (100 mJ/cm²). Siehe dazu 6(L). Anschließend an die Belichtung wird mit einer 0,8%-igen Natriumcarbonatlösung entwickelt, die den unbelichteten Abschnitt entfernt. Auf diese Weise erhält man ein 15 μm dickes Ätzresist 38. Siehe dazu 7(M).
(10) Die galvanische Kupferabscheidung wird unter den folgenden Bedingungen ausgeführt, um eine 15 μm dicke Kupferschicht 44 zu bilden. Siehe dazu 7(N). Galvanische Abscheidungslösung

Schwefelsäure 180 g/l

Kupfersulfat 80 g/l

Zusatzstoff 1 ml/l
(11) Das Resist 38 wird durch Behandlung mit 5%-iger KOH-Lösung entfernt. Siehe dazu 7(O). Das Ätzen mit einem Gemisch aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid wird durchgeführt, um die Cu-Schicht 30 und die abgeschiedene Kupferschicht 40, die sich unter dem Resist 38 befinden, aufzulösen und zu entfernen. Auf diese Weise werden ein Leiterschaltkreis 46 und ein Kontaktloch 48 (beide 16 μm dick) ausgebildet, die jeweils aus einer Cu-Schicht 30, einer stromlos abgeschiedenen Kupferschicht 40 und einer galvanisch abgeschiedenen Kupferschicht 44 bestehen. Siehe dazu 7(P). Die Platte wird dann 3 Minuten bei 70°C in Chromsäurelösung getaucht (800 g/l), bis die isolierende Harzzwischenschicht 26 zwischen den Leiterschaltkreisen auf eine Tiefe von 1 μm geätzt ist und ihre Oberfläche von dem rückständigen Palladiumkatalysator gereinigt ist. Diese Behandlung ist notwendig, um die Isolierung zwischen den Leiterschaltkreisen sicherzustellen. (Der Einfachheit halber ist nur ein Leiterschaltkreis 46 in der Figur dargestellt, obwohl eine reale gedruckte Leiterplatte eine Anzahl von Leiterschaltkreisen aufweist.) Auf diese Weise kann ein feinstrukturierter Leiterschaltkreis 46 von etwa 20 μm Breite ausgebildet werden. Durch Wiederholen der oben erwähnten Schritte und Aufbau der Verdrahtungsschicht kann eine mehrschichtige gedruckte Leiterplatte fertiggestellt werden.
In diesem Beispiel wird die Cu-Schicht 30 als konforme Maske durch Sputtern auf der isolierenden Harzzwischenschicht 26 ausgebildet. Dies bedeutet, daß die konforme Maske 30 dünn und mit gutem Haftvermögen auf der isolierenden Harzzwischenschicht 26 hergestellt werden kann. Der Vorteil einer derartigen dünnen konformen Maske 30, daß sie nach der Ausbildung des Leiterschaltkreises 46 und des Kontaktlochs 48 leicht durch Ätzen entfernt werden kann; daher besteht keine Möglichkeit, daß die galvanisch abgeschiedene Kupferschicht 44, die den Leiterschaltkreis 46 und das Kontaktloch 48 bildet, durch das Ätzen stark beschädigt wird. Daraus ergeben sich eine Verdrahtung mit einem feinen Rasterabstand und Kontaktlöcher mit äußerst kleinem Durchmesser.
Übrigens sollten die durch Sputtern gebildete Cu-Schicht 30 und der durch stromlose Abscheidung gebildete Film 40 idealerweise dünner als 2,0 μm sein, so daß sie sich leicht ätzen lassen, wenn ihre unnötigen Teile entfernt werden.
Das oben erwähnte Beispiel kann modifiziert werden, indem der Galvanokopf für die Abtastung durch einen Polygonspiegel und der CO₂-Laser durch einen anderen Laser ersetzt wird. Statt einen Laserstrahl in der oben erwähnten Ausführungsform nacheinander auf die Öffnung 30a der Cu-Schicht 30 zu richten, kann außerdem die gesamte Oberfläche der Platte mit einem Laserstrahl abgetastet werden, so daß das Harz 26 unter der Öffnung 30a entfernt wird.
Statt die isolierende Harzzwischenschicht und den Metallfilm in der oben erwähnten Ausführungsform nacheinander auszubilden, können sie auch gleichzeitig ausgebildet werden. In diesem Fall werden die in den 4(D) und 5(E) dargestellten Schritte durch die in den 9(D') und 9(E') dargestellten Schritte ersetzt. In dem in 9(D') dargestellten Schritt wird die Platte 120 mit einem Prepreg 126 und einer Metallfolie 130 laminiert. Bei dem in 9(E') dargestellten Verfahren werden diese Schichten durch Aushärten mittels Heißpressen miteinander verklebt. (Das Prepreg ist ein Glasfasergewebe oder Aramidfasergewebe, das mit einem Harz im B-Zustand imprägniert wird. Es kann durch eine Harzschicht im B-Zustand ersetzt werden.)
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die isolierende Harzzwischenschicht und der Metallfilm gleichzeitig ausgebildet, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 10 erläutert wird.

(1) Eine 9 μm dicke Kupferfolie 230 wird auf einer Seite mit einem Epoxidharz vom Cresolnovolak-Typ beschichtet. Durch dreistündiges Erhitzen auf 60°C wird das Harz in ein Harz 226 im B-Zustand umgewandelt. Auf diese Weise erhält man eine Harzschicht 250. Siehe dazu 10(A).
(2) Auf beiden Seiten der Platte 20 werden eine Innenschicht-Kupferstruktur 22A und eine Registermarke 22B auf die gleiche Weise wie im Schritt (1) des Beispiels ausgebildet, das weiter oben unter Bezugnahme auf 4(B) erläutert wurde. Siehe dazu 10(B).
(3) Auf der Oberfläche der Innenschicht-Kupferstruktur 22A entsteht auf die gleiche Weise wie im Schritt (2) des ersten Beispiels, das weiter oben unter Bezugnahme auf 4(C) erläutert wurde, eine 2,5 μm dicke Schicht aus Ni-P-Cu-Legierung mit rauher Oberfläche. Siehe dazu 10(B). Auf dieser rauhen Oberfläche wird eine 0,3 μm dicke zinnsubstituierte Abscheidungsschicht erzeugt (nicht dargestellt).
(4) Die Platte 20 wird als Schicht zwischen 2 Stücke der Harzschicht 250 eingefügt, die im Schritt (1) hergestellt wurde. Siehe dazu 10(D). Das entstandene Laminat wird eine Stunde bei 120°C und drei Stunden bei 150°C unter einem Druck von 10 kg/cm² heißgepreßt. Auf diese Weise werden die isolierende Harzzwischenschicht 26 und der Metallfilm 230 ausgebildet. Siehe dazu 10(E).
(5) Eine mehrschichtige gedruckte Leiterplatte wird auf die gleiche Weise wie in den Schritten (4) bis (11) hergestellt, die weiter oben unter Bezugnahme auf 5(E) bis 7(P) erläutert wurden.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 11 und 12 ein weiteres Beispiel einer modifizierten Ausführungsform erläutert.
Es ist dadurch gekennzeichnet, daß die Registermarke 30b kreisförmig statt ringförmig (wie in der vorhergehenden Ausführungsform) ist und die Marke 230B gleichfalls kreisförmig ist.
Die Platte 20 ist mit einer Unterschichtmarke 220B und einem Leiterschaltkreis 22A versehen, wie in 11(B) dargestellt. Die Unterschichtmarke 220B und der Leiterschaltkreis 22A weisen aufgerauhte Oberflächen auf, wie in 11(C) dargestellt. Die in 11(A) dargestellte kupferbeschichtete Harzschicht 250 wird laminiert, wie in 11(D) dargestellt. Das Laminat wird heißgepreßt, um die isolierende Harzzwischenschicht 226 und den Metallfilm 230 zu bilden, wie in 11(E) dargestellt. Die Kupferfolie 30 wird geätzt, um eine Öffnung 30b für die Registermarke und eine Öffnung 30a für das Kontaktloch auszubilden, wie in 12(F) dargestellt.
Die Unterschichtmarke 220B unter der Registermarke 30b wird durch die Harzschicht 226 hindurch durch die CCD-Kamera 82 betrachtet, um die Position der Platte 20 zu bestimmen und zu korrigieren, wie in 12(G) dargestellt. Ein Laserstrahl wird auf die Öffnung 30a in der Cu-Schicht 30 gerichtet, um den Teil der Harzschicht 226 zu entfernen, der dadurch belichtet wird. Dieser Prozeß erzeugt eine Öffnung 26a (20 μm Durchmesser) für das Kontaktloch, wie in 12(H) dargestellt. Die mit dem Harz 26 bedeckte Unterschichtmarke 220B oxidiert nicht, wobei sich ihr Reflexionsvermögen vermindern würde, und löst sich auch nicht ab (und stellt daher kein Problem bei der Erkennung der Silhouette dar). In dieser Ausführung kann daher die Position der Platte 20 bezüglich der Unterschichtmarke 220B bestimmt und korrigiert werden, und die Richtung des Laserstrahls bezüglich der Registermarke 30b kann gesteuert werden.
Die Unterschichtmarke 220B ist ein Zeiger für die Position der Innenschichtkontaktstelle, mit der das Kontaktloch verbunden wird, und die Registermarke 30b ist ein Zeiger für die Position des Kontaktlochs. Wenn daher die Unterschichtmarke 220B und die Registermarke 30b zu stark gegeneinander versetzt sind, folgt daraus, daß das Kontaktloch nicht mit der Innenschichtkontaktstelle verbunden wird. Durch Messen des Betrags der relativen Versetzung wird es möglich, Mängel während des Fertigungsprozesses zu erkennen.
Nutzung in der Industrie
Wie oben erläutert, sichert die vorliegende Erfindung die genaue Positionierung der Öffnung für ein Kontaktloch auch im Fall einer niedrigen Laserzielgenauigkeit. Dies ist vorteilhaft für die Massenproduktion von mehrschichtigen gedruckten Leiterplatten, die Hunderte bis Tausende von Löchern erfordern, die durch Laserstrahlen zu bohren sind.
Außerdem ermöglicht die vorliegende Erfindung einen schnelleren Betrieb des Laserabtastkopfs mit niedriger Zielgenauigkeit der Laserposition, ohne die Genauigkeit für die Erfassung der Position der Öffnung für ein Kontaktloch zu opfern. Das Ergebnis ist eine Steigerung der Anzahl von Öffnungen, die pro Zeiteinheit ausgebildet werden können, und damit eine Produktivitätssteigerung.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte, mit den folgenden Schritten (a) bis (e): (a) Gleichzeitiges Ausbilden einer Kupferstruktur (22a) und einer ersten Registermarke (22b) auf einer Leiterplatte, (b) Aufbringen einer mit einem Metallfilm beschichteten Harzschicht (250) auf die Platte und Durchführung des Heißpressens, wodurch eine isolierende Harzzwischenschicht (226) mit dem Metallfilm (230) auf ihrer Oberfläche gebildet wird, um die Kupferstruktur (22a) und die erste Registermarke (22b) abzudecken, (c) gleichzeitiges Ausbilden einer Öffnung und einer zweiten Registermarke zum Einstrahlen eines Laserstrahls in die Öffnung in dem Metallfilm unter Verwendung der ersten Registermarke (22b), (d) Entfernen des Teils der isolierenden Harzzwischenschicht (26), der durch die Öffnung in dem Metallfilm (230) durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl belichtet wird, der einen Durchmesser aufweist, der größer ist als das 1,3-fache des Öffnungsdurchmessers und entsprechend den Daten auf die Öffnung gerichtet wird, die durch Erfassen der Position der zweiten Registermarke ermittelt werden, wodurch eine Öffnung geformt wird, in der ein Kontaktloch ausgebildet wird, und (e) Ausbilden eines Kontaktlochs und eines Leiterschaltkreises.
Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 1, wobei der Schritt (e) die folgenden Schritte (f) bis (i) aufweist: (f) Ausbilden eines Films durch stromlose Abscheidung auf der im obigen Schritt (c) erhaltenen Leiterplatte, (g) Ausbilden eines Galvanisierresists auf der im obigen Schritt (f) erhaltenen Leiterplatte, (h) Durchführen einer galvanischen Abscheidung auf dem Abschnitt, wo das Galvanisierresist nicht ausgebildet wird, und (i) Entfernen des Galvanisierresists und Entfernen des Metallfilms und der stromlos abgeschiedenen Schicht unter dem Galvanisierresist durch Ätzen, wodurch ein Kontaktloch und ein Leiterschaltkreis ausgebildet werden.
Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 1, wobei der Schritt (c) die folgenden Schritte aufweist: Auflegen der Leiterplatte mit den Registermarken (22b) auf einen Tisch (80) einer Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Laserstrahler (60), einen Abtastkopf (70) zum Ablenken eines Laserstrahls in X-Y-Richtung, eine Kamera (82) zum Erfassen von Registermarken auf einer Leiterplatte, einen Tisch zur Aufnahme einer Leiterplatte, einen Eingabeabschnitt zur Eingabe von Daten für die Herstellung einer Leiterplatte, einen Speicher (52) zum Speichern von Herstellungsdaten oder Berechnungsergebnissen und einen Betriebsabschnitt, der Verarbeitungsdaten in die Vorrichtung eingibt, Erfassen von Positionen der Registermarken auf einer Leiterplatte mittels einer Kamera (82) und Vergleich der Erfassungsergebnisse mit zuvor eingegebenen Verarbeitungsdaten, wodurch in einem Betriebsabschnitt notwendige Daten zur Ansteuerung des Abtastkopfs (70), des Tischs (80) erzeugt und Daten in dem Speicher (52) abgelegt werden, Bestrahlen von Öffnungen in dem Metallfilm (30) mit einem Laserstrahl, wobei der Abtastkopf (70) und der Tisch durch einen Steuerungsabschnitt gesteuert werden, der Ansteuerungsdaten aus dem Speicher (52) ausliest, wodurch die Harzzwischenschicht (26) entfernt wird und Öffnungen erzeugt werden, durch die Kontaktlöcher ausgebildet werden.