JP2001007514A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被充填基板に形成したスルーホールに樹脂ペー
ストを充填、穴埋めする場合に、印刷した樹脂ペースト
を加熱硬化させた際、スルーホール内の充填樹脂の表面
が被充填基板の表面よりも凹む（ブリードアウト）を防
止でき、作業行程を減らすことにより安価に製造できる
配線基板の製造方法を提供すること。 【構成】本発明の配線基板の製造方法は、表面及び裏面
を有し、スルーホール形成領域２内に、表面および裏面
間を貫通するスルーホール３を複数備える被充填基板を
用意する。そして、このスルーホール３内に樹脂ペース
ト１０を充填して穴埋め印刷するとともに、スルーホー
ル形成領域２を包囲するようにダミー印刷部９を形成
し、さらにスルーホール形成領域２内のスルーホール３
の密度が疎の部分にもダミー印刷部９を形成する。この
ため、従来のようにスルーホール３内の充填樹脂１２が
被充填基板１の表面より凹むことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被充填基板のスル
ーホールに樹脂ペーストを充填して穴埋めする配線基板
の製造方法に関し、特に充填した樹脂ペーストを硬化し
た際に、この樹脂の表面が被充填基板の表面から凹むこ
とを防ぐこをができる配線基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より被充填基板の表裏面に形成した各
配線層を接続するために、スルーホールを形成し、さら
にそのスルーホール内周面にメッキを施してスルーホー
ル導体を形成することが行われている。このような配線
基板を製造するに際して、その上に樹脂絶縁層や配線層
を良好に形成するために、樹脂ペーストを充填して穴埋
めする方法が知られている（特公平５−２８９１９号公
報参照）。

【０００３】ところが、穴埋め充填した樹脂ペーストを
硬化させて、充填樹脂を形成すると、充填樹脂は被充填
基板の表面よりも凹んでしまうことがあった。このよう
に充填樹脂が凹むのは、樹脂ペーストが加熱により流動
化して、被充填基板の表面に沿って濡れ広がり、スルー
ホール内の樹脂ペーストの量が少なくなる、いわゆるブ
リードアウトが発生するためである。このため、このま
ま樹脂ペーストを硬化させると、凹みが発生する。さら
に、樹脂ペーストの硬化収縮があるときは、その硬化収
縮によって凹みが助長されるものと考えられる。

【０００４】このため、被充填基板よりも凹んだ部分を
平坦にするためには、新たに樹脂ペーストを塗布して凹
んだ部分に充填し、再度加熱して、新たに塗布した樹脂
ペーストを硬化させる必要があった。なお、この後、硬
化された充填樹脂を被充填基板の表面とが面一となるよ
うに研磨により整面する。つまり、このような製造方法
では、スルーホールの充填のために樹脂ペーストを２回
印刷し、さらに、これに伴い樹脂硬化工程も２回行わな
くてはならないので、作業行程が多く、その結果、配線
基板のコストアップとなる。

【０００５】さらに、上記したブリードアウトにより生
じる凹みは、複数のスルーホールが形成されるスルーホ
ール形成領域の最外周において最も顕著に発生すること
がわかった。隣接するスルーホールがあると、その隣接
するスルーホールから滲みだした樹脂ペーストにより、
１つのスルーホールから滲み出す樹脂ペーストの量が制
限されるのに対し、隣接するスルーホールが少ないスル
ーホール形成領域最外周のスルーホールにおいては、滲
み出す樹脂ペーストの量が多くなり、その結果、凹みが
大きくなってしまうからである。

【０００６】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであって、被充填基板に形成したスルーホールに樹脂
ペーストを充填、穴埋めする場合に、樹脂ペーストを印
刷して加熱硬化させた際に、スルーホール内の充填樹脂
の表面が被充填基板の表面よりも凹むのを防止でき、作
業工程を減らすことのにより、安価に製造できるプリン
ト配線板の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】その解決手段は、表面と
裏面間を貫通する複数のスルーホールを被充填基板のう
ちのスルーホール形成領域に形成する工程と、上記表面
側から上記スルーホール内に樹脂ペーストを充填して穴
埋め印刷するとともに、上記表面上に上記樹脂ペースト
と同じ樹脂ペーストを印刷し、ダミー印刷部を形成する
工程と、を含み、上記ダミー印刷部は、少なくとも上記
スルーホール形成領域を包囲して形成されることを特徴
とする配線基板の製造方法である。

【０００８】本発明によれば、樹脂ペーストをスルーホ
ールに穴埋め印刷する工程において、本来の目的である
スルーホールに充填されるばかりでなく、スルーホール
形成領域を包囲して、すなわち、最も凹みが発生し易い
スルーホール形成領域の最外周に隣接するように、ダミ
ー印刷部が形成される。したがって、樹脂ペーストを穴
埋め印刷した後、樹脂ペーストを加熱硬化させても、ス
ルーホール内の樹脂の表面が、被充填基板の表面よりも
凹むことがない。

【０００９】従来、硬化した充填樹脂の表面に凹みが生
じたのは、前述したように、主にブリードアウトが原因
で、さらに、樹脂の硬化収縮も凹みを助長するものと考
えられる。ところが、本発明では、被充填基板のうち、
スルーホール形成領域を包囲するように、予め樹脂ペー
ストを印刷し、ダミー印刷部を形成しておくため、加熱
時にダミー印刷部の樹脂ペーストも濡れ広がり、特にス
ルーホール形成領域の最外周のスルーホールに充填され
た樹脂ペーストの濡れ広がりが抑制される。その結果、
スルーホール内の樹脂ペーストの減少が抑制される。こ
のため、充填した樹脂ペーストが硬化収縮したとして
も、スルーホール内の充填樹脂の表面が被充填基板の表
面よりも凹むことがない。

【００１０】したがって、従来のように、充填樹脂の表
面が被充填基板の表面よりも凹んでできた空間を補充
し、平坦化するために、再度樹脂ペーストを塗布し、再
度加熱硬化させる必要がなくなる。このため、樹脂ペー
スト印刷工程および樹脂ペースト硬化工程をそれぞれ１
工程ずつ従来よりも省略することができるため、安価に
配線基板を製造することができる。

【００１１】ここで、被充填基板は、その表面から裏面
に貫通するスルーホールを備える被充填基板であればよ
く、単層の被充填基板であってもよいし、複数層の絶縁
層を積層した被充填基板であってもよい。また、この被
充填基板は、充填樹脂形成後、そのままＩＣチップ等の
電子部品を搭載する配線基板として用いてもよいし、こ
の被充填基板をいわゆるコア基板として用い、この上に
さらに絶縁層および配線層を積層したものをＩＣチップ
等の電子部品を搭載する配線基板として用いてもよい。

【００１２】スルーホールの形成方法としては、例え
ば、ドリルやレーザなどで穿孔する方法が挙げられ、さ
れにスルーホールの内周壁には、スルーホール導体をメ
ッキ等により形成する方法を用いることができる。

【００１３】また、樹脂ペースト印刷充填工程は、スル
ーホールの位置に対応した複数の透孔と、島状ペースト
を形成するための複数の透孔とを形成した印刷用マスク
を用意し、これを被充填基板の上に載置して、その上か
ら樹脂ペーストを印刷するのが好ましい。このようなマ
スクを用いることで、樹脂ペーストのスルーホールへの
充填およびダミー印刷部の形成が容易にできるからであ
る。

【００１４】樹脂ペーストは、スルーホールを穴埋めで
きるものであればよいが、被充填基板の熱膨張率と同程
度の熱膨張率であるものが好ましい。熱応力の発生を少
なくできるからである。また、前述したように樹脂硬化
工程の際、スルーホール内の充填樹脂の表面が被充填基
板の表面から凹むのを抑制するために、熱硬化収縮の少
ないものが良い。また、樹脂ペーストの中に、シリカ、
アルミナ等の無機粉末を混入させても良く、さらには、
Ｃｕ粉末、Ａｇ粉末等の導体粉末を含有させて導電性を
付与したものでもよい。なお、樹脂ペーストに導電性の
ものを用いる場合には、スルーホール内壁面のスルーホ
ール導体は必ずしも必要ではない。

【００１５】樹脂硬化工程後は、従来同様、樹脂から成
る表面を研磨して、充填したスルーホールの表面と被充
填基板の表面とが面一になるように加工する。その後、
絶縁層を積層し、さらに、その上に配線層を形成するな
どして、必要に応じて複数層積層して多層配線基板を製
造することができる。

【００１６】なお、表面が金属層で覆われた被充填基板
を用いる場合、樹脂印刷充填工程および樹脂硬化工程
後、上記した研磨を行い、その後、エッチング法などに
よって、被充填基板表面に配線層を形成する。表面が金
属層で覆われた被充填基板は、例えば、両面銅張り基板
を用意し、スルーホールを形成し、スルーホール内壁面
を含み基板の全面に無電解メッキ及び電解メッキを施す
ことにより形成される。

【００１７】すなわち、本発明は、表面と裏面間を貫通
し、内周面に導体層が形成された複数のスルーホールを
被充填基板のうちのスルーホール形成領域に形成する工
程と、上記表面側から上記スルーホール内に樹脂ペース
トを充填して穴埋め印刷するとともに、上記表面上に上
記樹脂ペーストと同じ樹脂ペーストを印刷し、ダミー印
刷部を形成する工程と、を含み、上記ダミー印刷部は、
少なくとも上記スルーホール形成領域を包囲して形成さ
れることを特徴とする配線基板の製造方法を含む。

【００１８】また、上記ダミー印刷部は、例えば、枠状
等の一つの印刷部でスルーホール形成領域を包囲するも
のであってもよいし、複数の印刷部により包囲するもの
であってもよい。複数の印刷部により包囲する形態とし
ては、それぞれが、円形、楕円形、多角形などの、複数
の島状樹脂ペースト群よりなるものが挙げられる。この
それぞれの島状樹脂ペーストは、スルーホールの開口面
積よりも小さい開口面積のものが好ましい。このため、
印刷用マスクに設けられる透孔は、スルーホール印刷充
填用の透孔の開口面積よりも小さい開口面積の透孔を設
け、島状樹脂ペーストの印刷用に用いるとよい。

【００１９】さらに、上記ダミー印刷部は、上記スルー
ホール形成領域内のうち、スルーホールの密度が疎の領
域にも形成するとよい。スルーホール形成領域内におい
ても、設計に応じてスルーホールの密度が疎の領域が生
じた場合、密度が疎の領域ではスルーホールへ充填する
ための樹脂ペーストの流れ出し量が多くなるため、充填
樹脂の凹みが生じることがある。これに対し、スルーホ
ール領域内においても、スルーホールの密度が疎の領域
にも、ダミー印刷部を形成するとよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照しつつ説明する。平面視略矩形状で略板形
状をなす被充填基板１の表面から見た平面図を図１に示
し、その部分拡大断面図を図２に示す。この被充填基板
１は、スルーホール形成領域２内に、表面と裏面を貫通
する多数のスルーホール３を備えている。このスルーホ
ール３の内壁面には、スルーホール導体４が形成され、
表面および裏面（図示しない）の金属層５、５を互いに
電気的に接続している。

【００２１】この被充填基板１は、ＢＴ（ビスマレイミ
ド−トリアジン）基板の上下両面に銅箔が貼り付けられ
た両面銅張基板の所定箇所にドリルによりスルーホール
３を穿設し、その後、スルーホール３の内壁面および上
下面の銅箔の表面に無電解銅メッキ、電解銅メッキを施
して形成される。これにより、スルーホール内壁面にス
ルーホール導体４が形成される。

【００２２】この被充填基板１の各スルーホール３に対
応した穴埋め用透孔７（開口径φ５２５μｍ）および後
述するダミー印刷部９を形成するためのダミー印刷部用
透孔８（開口径φ３００μｍ）が形成されたステンレス
製メタルマスク（厚さ１００μｍ）６を用意する。そし
て、図３に示すように、樹脂印刷充填工程において、被
充填基板上にこのマスク６を載置し、その上から、樹脂
ペーストを印刷する。この印刷では、スルーホール３に
樹脂ペースト１０を穴埋め充填するのと同時に、ダミー
印刷部９を印刷する。

【００２３】その後、メタルマスク６を剥がすと、図４
および図５に示すように、スルーホール３にそれぞれ樹
脂ペースト１０が、その一部が被充填基板１の表面から
突出するように充填されている。さらに、被充填基板１
の表面には、印刷面積が略円形状で、略半球状の島状の
ダミー印刷部９が、スルーホール形成領域２を包囲して
印刷される。なお、図４は、被充填基板１の平面図を、
図５は図４の被充填基板１の部分拡大断面図を示してい
る。

【００２４】なお、このダミー印刷部９は、スルーホー
ル形成領域内においても、スルーホール３相互の間隔が
疎の領域にも配置する。各スルーホール３の相互の間隔
が広く、一のスルーホール３から間隙１ｍｍ以内の近傍
に他のスルーホール３が存在しないところには、その一
のスルーホール３の近傍にダミー印刷部９を形成する。
また、本実施形態では、スルーホール領域の外周に２列
のダミー印刷部９を形成したが、これに限らず、１列で
あってもよいし、また、必要に応じて３列以上のダミー
印刷部を設けても良い。

【００２５】次に、樹脂硬化工程おいて、被充填基板１
を１２０℃にて２０分間加熱して、樹脂ペースト１０と
ダミー印刷部９を硬化させる（図６参照）。樹脂ペース
ト１０およびダミー印刷部９は、この加熱時に、一旦流
動化して被充填基板の表面に沿って濡れ拡がろうとし、
樹脂１１が被充填基板１の表面を覆い、またスルーホー
ル３を充填する。この際、本実施形態では、スルーホー
ル形成領域２の外側およびスルーホール領域２内のスル
ーホール３の密度が疎の部分にダミー印刷部を形成した
ので、樹脂１１がわずかに濡れ拡がるだけで、すぐに被
充填基板１の表面を覆ってしまう。したがって、従来
は、スルーホール３の内で凹みが生じ易かったスルーホ
ール領域２の最外周のスルーホールや、スルーホール領
域内でスルーホール密度の低い部分においても、凹みが
発生せず、充填した樹脂１１が被充填基板１の表面より
も十分に突出した状態にある。このように従来問題とな
っていたブリードアウトが抑制さるため、樹脂１１が硬
化しても、その表面が被充填基板の表面よりも凹んだ状
態にはならない。このため、被充填基板１の表面よりも
凹んだ空間を穴埋めするために、再度樹脂ペーストを塗
布し、再度樹脂硬化工程を行う必要はなく、その分安価
に製造することができる。

【００２６】その後、被充填基板１上の樹脂をベルトサ
ンダーによる研磨およびバフ研磨により仕上げ研磨を行
い、超音波洗浄により研磨屑などを除去し、図７に示す
ように、被充填基板１の表面と各スルーホール３内の充
填樹脂１２とが面一になり、金属層５が全面に露出する
ように加工する。

【００２７】次に、公知のエッチング法により、被充填
基板１の表面を覆っている金属層７を加工して、所定パ
ターンの配線層１５を形成する（図８参照）。その後
は、必要に応じて、絶縁層を積層し、さらにその上に配
線層を形成するなど、公知のビルドアップ工法を用い
て、配線基板（図示しない）を完成させる。なお、本実
施形態では、ダミー印刷部９が島状の樹脂ペーストから
なり、直径φ１００〜３５０μｍの略円形であるため、
ダミー印刷部９の印刷後、マスク６を剥がす際の型離れ
が非常によい。従って、連続生産が可能で歩留りが高
い。

【００２８】以上において、本発明を実施形態に即して
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適
用できることは言うまでもない。例えば、上記実施形態
では、樹脂を充填した後で、金属層５をエッチングして
配線層１５を形成したが、樹脂ペーストを印刷する前
に、金属層５をエッチングして配線層１５を形成してお
いてもよい。また、スルーホール形成領域２は、被充填
基板１の上に複数形成されてもよい。その場合には、複
数のスルーホール形成領域２をそれぞれ包囲するように
ダミー印刷部９を形成すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係り、被充填基板の樹脂印
刷充填工程前の状態を示す平面図である。

【図２】図１に示す被充填基板の部分拡大断面図であ
る。

【図３】本発明の実施形態に係り、被充填基板の樹脂ペ
ーストを印刷する樹脂印刷充填工程を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の実施形態に係り、被充填基板の樹脂印
刷充填工程後の状態を示す平面図である。

【図５】図４に示す被充填基板の部分拡大断面図であ
る。

【図６】本発明の実施形態に係り、被充填基板の樹脂硬
化工程後の状態を示す部分拡大断面図である。

【図７】本発明の実施形態に係り、被充填基板の研磨工
程後の状態を示す部分拡大断面図である。

【図８】本発明の実施形態に係り、被充填基板の配線層
形成後の状態を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 被充填基板 ２ スルーホール形成領域 ３ スルーホール ４ スルーホール導体 ５ 金属層 ６ メタルマスク ７ 穴埋め用透孔 ８ ダミー印刷部用透孔 ９ ダミー印刷部 １０ 樹脂ペースト １１ 樹脂 １２ 充填樹脂 １５ 配線層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼頭 直樹 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 平野 聡 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 亀山 雄太郎 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E317 AA24 BB01 BB12 BB14 BB19 BB25 CC22 CC25 CC32 CC33 CC51 CD01 CD21 CD25 CD27 CD32 GG17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面と裏面間を貫通する複数のスルーホ
   ールを被充填基板のうちのスルーホール形成領域に形成
   する工程と、 上記表面側から上記スルーホール内に樹脂ペーストを充
   填して穴埋め印刷するとともに、上記表面上に上記樹脂
   ペーストと同じ樹脂ペーストを印刷し、ダミー印刷部を
   形成する工程と、を含み、 上記ダミー印刷部は、少なくとも上記スルーホール形成
   領域を包囲して形成されることを特徴とする配線基板の
   製造方法。
2. 【請求項２】表面と裏面間を貫通し、内周面に導体層が
   形成された複数のスルーホールを被充填基板のうちのス
   ルーホール形成領域に形成する工程と、 上記表面側から上記スルーホール内に樹脂ペーストを充
   填して穴埋め印刷するとともに、上記表面上に上記樹脂
   ペーストと同じ樹脂ペーストを印刷し、ダミー印刷部を
   形成する工程と、を含み、 上記ダミー印刷部は、少なくとも上記スルーホール形成
   領域を包囲して形成されることを特徴とする配線基板の
   製造方法。
3. 【請求項３】上記ダミー印刷部は、複数の島状樹脂ペー
   スト群よりなることを特徴とする請求項１又は２に記載
   の配線基板の製造方法。
4. 【請求項４】 上記ダミー印刷部は、上記スルーホール
   形成領域内のうち、スルーホールの密度が疎の領域にも
   形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
   に記載の配線基板の製造方法。