JP2002331495A

JP2002331495A - 開口部形成方法及び開口部形成装置

Info

Publication number: JP2002331495A
Application number: JP2001139411A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Onda; 護御田
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2002-11-19
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: JP4465917B2

Abstract

(57)【要約】【課題】平板状の基板の所定位置を開口する開口部形成
方法において、前記開口部の内壁を平滑にする。【解決手段】所定位置が開口した第１部材（ダイ）と、
前記第１部材の開口部と対応する位置に柱状のパンチが
設置された第２部材との間に、平板状の基板を配置し、
前記基板を前記第１部材上に固定し、前記第２部材を前
記第１部材の方向へ移動させて前記パンチにより前記基
板を打ち抜き、前記基板の所定位置を開口する開口部形
成方法において、前記パンチの切刃部前面が前記基板に
接触したときに、前記刃先部前面から前記基板の主面の
法線方向及び前記法線方向とは異なる方向に外力を加え
て前記基板を切断し、開口する開口部形成方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開口部形成方法及
び開口部形成装置に関し、特に、金型を用いてガラスエ
ポキシ系材料などからなる絶縁基板を打ち抜いて開口す
る方法に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体チップ、あるいはＣＳＰ
（Chip Size Package）やＢＧＡ（BallGrid Array）な
どの半導体装置（半導体パッケージ）を実装する配線基
板は、絶縁基板上に導電性の配線パターン（以下、導体
配線と称する）が形成されている。

【０００３】近年、前記配線基板は、小型化、薄型化が
進み、前記導体配線の微細化が進んでいるが、その一方
で実装する半導体チップや半導体パッケージの高集積
化、高機能化に伴い、前記絶縁基板上に形成する導体配
線の数が増加しているため、各導体配線の配線長を短く
し、効率よく配線するのが難しくなってきている。その
ために、例えば、前記絶縁基板の両面に導体配線を形成
した両面配線基板や、前記絶縁基板の両面及び前記絶縁
基板の内部にも配線層を形成した多層配線基板が利用さ
れている。

【０００４】前記両面配線基板は、例えば、図２３に示
すように、絶縁基板１０１上に半導体チップ、半導体装
置あるいは抵抗素子やコンデンサなどの各電子部品を実
装する実装領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５が複数箇
所に設けられており、前記絶縁基板１０１上には、前記
各実装領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５に実装される
各電子部品の接続端子間の接続、あるいは前記各電子部
品に直接信号や電源電圧等を入出力するための導体配線
（接続端子）１３０１が設けられている。このとき、例
えば、図２４及び図２５に示したように、前記絶縁基板
１０１の第１主面上に形成された第１導体配線１３０１
と前記第１主面と対向する第２主面上に形成された第２
導体配線１３０２をスルーホール１４Ａにより接続する
ことで、導体配線の数が増えた場合でも、配線長が短く
効率のよい配線パターンにすることができる。前記スル
ーホール１４Ａは、例えば、図２５に示したように、前
記第１導体配線１３０１及び前記第２導体配線１３０２
の表面に形成される銅めっき層１４とともに前記絶縁基
板１の開口部１Ｃに形成される。また、前記第１導体配
線１３０１、前記第２導体配線１３０２、及び前記スル
ーホールめっき１４Ａの表面（露出面）には、酸化防止
及びはんだ接続性をよくするためのめっき層１５とし
て、例えば、ニッケルめっきを下地とした金めっきが形
成されている。

【０００５】前記両面配線基板の製造方法を簡単に説明
すると、まず、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示した
ように、例えば、テープ状の絶縁基板１０１の第１主面
上及び第２主面上に、例えば、銅箔などの薄膜導体１０
２が形成された両面銅張積層板を準備する。

【０００６】前記両面銅箔積層板は、例えば、図２６
（ａ）及び図２６（ｂ）に示したように、ガラス糸１０
１Ａを織ったガラス布にエポキシ系樹脂１０２Ｂ等の絶
縁樹脂を含浸させた絶縁基板１０１の第１主面及び第２
主面のそれぞれに銅箔などの薄膜導体１０２を接着して
積層したガラス布基材銅張積層板１が用いられる。前記
ガラス布基材銅張積層板１の製造方法には、例えば、前
記ガラス布に未硬化のエポキシ系樹脂１０２を含浸さ
せ、前記エポキシ系樹脂１０２を加熱して硬化反応を中
間段階まで進めておき、そこに電解銅箔などを重ねて加
熱加圧し、硬化反応が中間段階の前記エポキシ系樹脂
（Ｂステージ樹脂）を完全硬化させる方法がある。

【０００７】また、前記両面銅張積層板には、ポリイミ
ドフィルムやポリエステルフィルムなどの絶縁基板に、
エポキシ系やアクリル系の接着剤を用いて前記銅箔を接
着した３層構造のものなどもある。

【０００８】次に、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示
したような両面銅張積層板の所定位置に、スルーホール
を形成するための開口部（ビア穴）を形成する。前記ビ
ア穴は、例えば、金型を用いた打ち抜き加工により形成
され、まず、図２７に示すように、所定位置が開口した
第１部材（ダイ）２と前記ダイ２の開口部２Ａ上に設け
られたパンチの切刃部１６の間に前記両面銅張積層板１
を配置し、固定部材（ストリッパ）４で前記両面銅張積
層板１を前記ダイ２上に固定する。

【０００９】前記両面銅張積層板１を固定した後、前記
パンチを前記ダイ２の方向へ移動（下降）させて、切刃
部１６を前記両面銅張積層板１に接触させると、前記両
面銅張積層板１には、図２８に示すように、前記ダイ２
からの外力ＦＤと前記パンチの切刃部１６の接触面（切
刃部前面１６Ａ）から外力ＦＰが加わり、前記両面銅張
積層板１が変形して、前記ダイ２側及び前記パンチの切
刃部１１０１側から割れが生じる。前記パンチをさらに
移動（下降）させて打ち抜くと、前記両面銅張積層板１
に生じた割れが会合し、図２９に示したように、前記両
面銅張積層板１がせん断され、ビア穴１Ｃが形成され
る。また、打ち抜かれた部分１’は前記ダイ２の開口部
２Ａから排出される。

【００１０】また、前記両面銅張積層板１にビア穴１Ｃ
を形成する方法は、前記金型を用いた打ち抜き加工のほ
かに、例えば、炭酸ガスレーザやエキシマレーザなどを
用いたレーザ加工により形成する方法や、ドリルを用い
て形成する方法がある。

【００１１】次に、図３０（ａ）に示すように、前記ビ
ア穴１Ｃが形成された両面銅張積層板の前記各薄膜導体
１０２の表面及び前記ビア穴１Ｃの内壁に、例えば、銅
めっき層１４を形成する。前記銅めっき層１４のうち、
前記ビア穴１Ｃの内壁に形成された部分がスルーホール
１４Ａとして用いられる。

【００１２】前記銅めっき層１４を形成する方法は、例
えば、まず、無電解めっき法を用いて、前記銅箔の表面
及び前記ビア穴の内壁に薄い無電解銅めっき層（図示し
ない）を形成して前記ビア穴の内壁に導電性を付与した
後、前記無電解銅めっき層を電極として電気めっき法を
用いて形成する方法や、無電解めっき法のみで形成する
方法がある。またこのとき、前記銅めっき層１４は、例
えば、約７μｍから８μｍ程度の厚さに形成される。

【００１３】次に、前記絶縁基板１０１上の前記各薄膜
導体１０２及び前記銅めっき層１４をエッチング処理し
て、図３０（ｂ）に示すように、第１導体配線１３０１
及び第２導体配線１３０２を形成する。このとき、前記
第１導体配線１３０１と前記第２導体配線１３０２は、
例えば、図３０（ｂ）に示したように、前記スルーホー
ル１４Ａにより接続される。

【００１４】その後、前記第１導体配線１３０１及び前
記第２導体配線１３０２の表面（露出面）、ならびに前
記スルーホール１４Ａの表面に、例えば、ニッケルめっ
きを下地として金めっきを積層させためっき層１５を形
成すると、図２３、図２４、及び図２５に示したような
配線基板を得ることができる。このとき、前記めっき層
１５は、例えば、無電解めっき法により厚さ約３μｍの
ニッケルめっき層及び厚さ約０．１μｍの金めっき層を
積層させる。

【００１５】また、前記めっき層１５は、前記第１導体
配線１３０１及び前記第２導体配線１３０２の酸化によ
る電気的特性の劣化の防止や、実装する半導体チップあ
るいは半導体装置の接続端子との接続性を向上させるた
めに形成するものであり、前記ニッケルめっき層と金め
っき層を積層させためっき層のほかに、例えば、錫鉛
（Ｓｎ−Ｐｂ）合金などのめっき層も用いられる。

【００１６】前記手順により得られた配線基板は、例え
ば、図３１および図３２に示すように、各電子部品の実
装領域上に、半導体チップ、半導体装置（パッケージ）
等の電子部品Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５が実装され
る。このとき、前記半導体チップＣ２は、例えば、図３
２に示したように、前記半導体チップの外部電極Ｃ２Ａ
と前記第１導体配線１３０１を向かい合わせて、金バン
プなどの突起導体１７で電気的に接続され、前記配線基
板と前記半導体チップＣ２の間は、エポキシ系樹脂など
の絶縁性の樹脂１９でアンダーフィル封止される。ま
た、前記配線基板の、前記各電子部品が実装された領域
Ａ１，Ａ２，Ａ３の外側にある第１導体配線１３０１及
び第２導体配線１３０２は、配線保護膜（ソルダーレジ
スト）１８により覆われている。

【００１７】また、図２３、図２４、及び図２５では、
ＭＣＭ（Multi Chip Module）のように、複数個の電子
部品を実装する配線基板を示しているが、この他にも、
例えば、図３３に示したような、絶縁基板１０１上に導
体配線１３を形成したインターポーザ上に半導体チップ
２０をフリップチップ実装し、前記絶縁基板１０１に形
成された開口部にボール端子２１を設けた、ＢＧＡ型の
半導体装置などでも、金型を用いて前記絶縁基板１０１
を開口する場合がある。

【００１８】この場合は、例えば、図３４（ａ）に示し
たように、前記ガラスエポキシ系あるいはポリイミドフ
ィルムのような絶縁基板１０１の一主面上に接着層２２
を設け、前記接着層２２の表面に保護フィルム２３を設
けた３層のテープ材料を準備する。

【００１９】次に、前記両面銅張積層板のときと同様
に、前記テープ材料をダイ２上に配置して固定し、パン
チを下降させて前記テープ材料をせん断し、図３４
（ｂ）に示すように開口部１Ｃを形成する。

【００２０】次に、前記保護フィルム２３を剥離し、図
３０（ｃ）に示すように、前記接着層２２により、銅箔
などの薄膜導体１０２を接着した後、前記導体層１０２
をエッチング処理して導体配線を形成し、半導体チップ
の外部電極と接続される部分の外側にソルダーレジスト
などを形成するとインターポーザが得られる。

【００２１】その後、前記インターポーザ上に半導体チ
ップ２０をフリップチップ実装し、前記インターポーザ
と前記半導体チップ２０の間を絶縁体１９でアンダーフ
ィル封止し、前記インターポーザのビア穴１Ｃにボール
端子２１を接続すると、ＢＧＡ型の半導体装置を得るこ
とができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術では、例えば、前記両面銅張積層板としてガラ
ス布基材銅張積層板を用いた場合、前記ガラス糸上にビ
ア穴を形成する場合がある。このとき、例えば、前記金
型による打ち抜き加工でビア穴を形成すると、図３５
（ａ）及び図３５（ｂ）に示したように、前記ビア穴１
Ｃの内壁から前記ガラス糸１０１Ａが突出したり、前記
ガラス糸１０１Ａがエポキシ系樹脂１０１Ｂの内部で折
れて前記ビア穴１Ｃの内壁に空孔ができたりする。ま
た、前記エポキシ樹脂１０１Ｂがうまくせん断できずに
内壁が粗くなってしまう。

【００２３】その後、前記ビア穴を形成した両面銅張積
層板の前記銅箔表面及び前記ビア穴の内壁に銅めっき層
を形成するときには前工程として表面処理を行うが、前
記表面処理が十分でないと、図３６に示したように、前
記スルーホールめっき１４Ａからガラス糸１０１Ａが突
出してピンホールができたり、前記空孔内に空気が残っ
たりしてしまう。

【００２４】このように、前記スルーホールめっき１４
Ａにピンホールができたりすると、前記絶縁基板の板厚
方向の熱膨張により、前記スルーホールめっき１４Ａの
ピンホールや部分的に薄い部分に負荷がかかりクラック
が発生しやすくなる。前記スルーホールめっきに発生し
たクラックは導通不良の原因となり、前記スルーホール
の接続信頼性が低下するという問題があった。

【００２５】また、前記ガラス布基材銅張積層板に限ら
ず、例えば、ポリイミドフィルムなどの絶縁基板に銅箔
を積層させた銅張積層板などでも、前記金型による打ち
抜き加工やレーザ加工の場合、前記ビア穴の内壁にスミ
アが発生しやすく、前記スミアが導通不良の原因とな
り、前記スルーホールの接続信頼性が低下するという問
題があった。

【００２６】また、前記両面銅張積層板に限らず、片面
銅張積層板や、図３４（ａ）に示したような３層のテー
プ材料にビア穴を形成する場合にも、前記ビア穴の内壁
にスミアが発生すると、前記ビア穴の内壁に導体層（め
っき層）を形成したときに前記スミアが導通不良の原因
になるという問題があった。

【００２７】また、前記ビア穴の内壁に生じるスミアを
低減させる方法として、ドリルを用いて開口する方法が
あるが、ドリルを用いた場合には、開口するのに時間が
かかるため、前記配線基板の製造時間が長くなるととも
に製造コストが上昇するという問題があった。

【００２８】また、前記ドリルを用いて開口する場合、
例えば、前記銅張積層板を所定の大きさに切断して積層
し、一度の開口動作で複数枚の銅張積層板に一括して開
口している。しかしながら、この方法では、従来、ＣＳ
ＰやＢＧＡといった半導体装置（半導体パッケージ）に
用いられるＴＡＢテープのように、一方向に長尺なテー
プ状の銅張積層板を用いたリール方式で製造することが
できず、前記配線基板の製造時間が長くなり、製造コス
トが上昇するという問題もあった。

【００２９】また、前記配線基板は小型化、薄型化が進
んでいるため、前記絶縁基板も非常に薄くなってきてい
る。そのため、切断してパネル状にしてしまうと、各工
程間の搬送時などの取り扱いが難しくなるといった問題
があった。

【００３０】本発明の目的は、平板状の基板の所定位置
を開口する開口部形成方法において、前記開口部の内壁
を平滑にすることが可能な技術を提供することにある。

【００３１】本発明の他の目的は、平板状の基板の所定
位置を開口する開口部形成方法において、前記開口部の
内壁を平滑にし、且つ、短時間で開口することが可能な
技術を提供することにある。

【００３２】本発明の他の目的は、金型を用いて平板状
の基板に開口したときに、前記開口部の内壁を平滑にす
ることが可能な技術を提供することにある。

【００３３】本発明の他の目的は、絶縁基板の両面に導
体配線が設けられ、前記各導体配線間がスルーホールに
より接続された配線基板において、前記スルーホールの
接続信頼性を向上させるが可能な技術を提供することに
ある。

【００３４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明ら
かになるであろう。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。

【００３６】（１）所定位置が開口した第１部材（ダ
イ）と、前記第１部材の開口部と対応する位置に柱状の
パンチが設置された第２部材との間に、平板状の基板を
配置し、前記基板を前記第１部材上に固定し、前記第２
部材を前記第１部材の方向へ移動させて前記パンチによ
り前記基板を打ち抜き、前記基板の所定位置を開口する
開口部形成方法において、前記パンチの切刃部前面が前
記基板に接触したときに、前記刃先部前面から前記基板
の主面の法線方向及び前記法線方向とは異なる方向に外
力を加えて前記基板を切断し、開口する開口部形成方法
である。

【００３７】前記（１）の手段によれば、前記第２部材
に設置された前記パンチの切刃部前面、言い換えると前
記パンチの前記基板との接触面から、前記基板の主面の
法線方向に加え、前記基板の主面の法線方向とは異なる
方向にも外力を加えることにより、従来のように前記基
板の主面の法線方向に外力を加えてせん断する場合と異
なり、前記基板の主面内に方向をもつ外力が加わるた
め、前記基板の主面内方向の外力で前記基板を切断しな
がら開口することができる。そのため、従来のせん断す
る場合に比べ、前記開口部の内壁を平滑にすることがで
きる。

【００３８】このとき、前記基板の主面の法線方向と異
なる方向に外力を加える方法としては、例えば、前記パ
ンチの切刃部前面を、前記基板の主面に対して所定の角
度だけ傾斜させる方法がある。前記パンチの切刃部前面
を傾斜させることにより、前記パンチが前記基板に接触
したときに、前記基板には、前記パンチの切刃部前面の
法線方向に外力がかかる。前記切刃部前面の法線方向に
加わる外力は、前記基板の主面の法線方向の外力と前記
基板の主面内に方向をもつ外力に分けられるので、前記
基板を法線方向の外力でせん断するとともに、主面内に
方向をもつ外力で切断しながら開口することができ、前
記開口部の内壁を平滑にすることができる。

【００３９】また、前記刃先部の接触面を傾斜させる方
法の他に、例えば、前記第２部材を前記第１部材の方向
へ移動させるときに、前記パンチを、前記移動方向を回
転軸として回転させながら移動させる方法がある。この
場合、前記パンチが回転しながら移動することにより、
前記切刃部前面が前記基板に接触したとき、前記基板に
は、前記パンチの切刃部前面の法線方向の外力と、前記
パンチが回転していることによる外力が加わる。そのた
め、前記基板を法線方向の外力でせん断するとともに主
面内に方向をもつ外力で切断しながら開口することがで
き、前記開口部の内壁を平滑にすることができる。

【００４０】（２）平板状の基板と、所定位置が開口さ
れた第１部材（ダイ）と、前記第１部材の開口部と対応
する位置にパンチが設けられた第２部材とを備え、前記
基板を前記第１部材と前記第２部材の間に配置して固定
し、前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させて前
記基板を打ち抜き、前記基板の所定位置を開口する開口
部形成装置において、前記パンチの切刃部は、前記基板
に接触したときに、前記基板の主面の法線方向及び前記
法線方向とは異なる方向に外力が加わるように加工され
ている開口部形成装置である。

【００４１】前記（２）の手段によれば、前記開口部形
成装置のパンチの切刃部は、前記基板に接触したとき
に、前記パンチの切刃部前面、言い換えると、前記パン
チの前記基板との接触面から前記基板に加えられる外力
は、前記基板の主面内の方向成分をもつ。そのため、前
記パンチにより前記基板を打ち抜く際に、前記基板の主
面の法線方向に働く外力でせん断するとともに、と前記
基板の主面内の方向に働く外力で前記基板を切断しなが
ら開口することができ、前記開口部の内壁を平滑にする
ことができる。

【００４２】また、前記（２）の手段のように、前記基
板の主面の法線方向とは異なる方向に外力を加えるため
には、前記パンチの切刃部前面、言い換えると前記パン
チの切刃部と前記基板との接触面が前記基板の主面に対
して所定の角度だけ傾斜するように加工しておく方法が
ある。

【００４３】前記パンチの切刃部前面を前記基板の主面
に対して傾けておくことにより、前記パンチの切刃部前
面が前記基板に接触したときに、前記パンチの切刃部前
面からは前記接触面の法線方向に外力が加わる。このと
き、前記接触面の法線方向と前記基板の法線方向の成分
が異なり、前記基板の主面内に方向成分を持つ力が加わ
る。

【００４４】またこのとき、前記刃先部の接触面平坦で
あってもよいし、凹状に加工されていてもよい。

【００４５】また、前記（２）の手段では、前記パンチ
の切刃部前面が前記基板の主面に対して傾くように加工
するほかに、例えば、前記第２部材を移動させたとき
に、前記パンチが前記第２部材の移動方向を回転軸とし
て回転しながら移動するように加工する方法がある。

【００４６】前記パンチを回転させながら移動させるに
は、例えば、前記パンチの切刃部ランド面、言い換える
と、前記切刃部の側面にらせん状のガイド溝を設け、前
記パンチの切刃部ランド面の周囲に、前記ガイド溝には
め込まれる突起を有する支持部材を設け、前記支持部材
を固定部材（ストリッパ）に固定する方法がある。この
方法だと、前記パンチのガイド溝に前記支持部材の突起
がはめ込まれているため、前記パンチを移動させたとき
に、前記パンチは前記ガイド溝のらせん周期に合わせて
回転しながら移動する。この方法では、前記パンチの切
刃部前面が前記基板に接触したときに、前記パンチの移
動方向である基板の法線方向に働く外力とは別に、前記
パンチの回転により、前記基板の主面内に方向を持つ外
力が働く、そのため、前記基板を前記法線方向に働く外
力でせん断するとともに、前記基板の主面内の方向に働
く外力で切断しながら開口することができる。

【００４７】また、前記パンチの切刃部前面の外周部
に、前記ガイド溝と異なる溝を設けることにより、前記
パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、前記
溝が前記基板に引っかかり、前記基板の主面内方向に、
より大きな外力を加えることができる。そのため、前記
基板の切断効果が高くなる。

【００４８】また、前記パンチの切刃部前面に、例え
ば、エンドミルのようにねじれ刃を設けることにより、
前記パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、
前記ねじれ刃が前記基板に引っかかりやすくなり、前記
基板の主面内方向に、より大きな外力を加えることがで
きる。また、前記パンチの切刃部前面に溝やねじれ刃を
設けることにより、前記パンチを移動させて打ち抜く際
に、前記溝やねじれ刃の角（エッジ）部で、前記基板の
開口部の内壁を切削し、前記基板の開口部内に発生した
スミアなどを除去しながら開口することができるため、
前記基板の開口部の内壁をより平滑にすることができ
る。

【００４９】以下、本発明について、図面を参照して実
施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。

【００５０】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰
り返しの説明は省略する。

【００５１】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１乃至図５は本
発明による実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示
す模式図であり、図１は本実施形態１の開口部形成装置
の模式平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線での模式断面
図、図３（ａ）は本実施形態１の開口部形成装置に用い
るパンチの正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の切刃部前
面の投影図、図４は図２のパンチ部分の拡大断面図、図
５は図４の分解断面図である。

【００５２】図１及び図２において、１は基板、１Ａは
位置決め用の穴（スプロケットホール）、２は第１部材
（ダイ）、２Ａはダイ２の抜き穴、２Ｂはダイ２のガイ
ド穴、３はパンチ、４は固定部材（ストリッパ）、４Ｂ
はストリッパ４のガイド穴、５は荷重部材、５Ａは荷重
部材５のガイド穴、６は支持部材、７はダイホルダ、８
はバネ、９は第１ガイドポスト、１０は第２ガイドポス
トである。

【００５３】また、図３（ａ）及び図３（ｂ）におい
て、３はパンチ、３０１はパンチ３の切刃部、３０１Ａ
は切刃部３０１の側面（切刃部ランド面）、３０１Ｂは
切刃部３０１の基板１との接触面（切刃部前面）、３０
２はガイド溝、３０３はねじれ刃、３０４はパンチ３の
頭部である。

【００５４】また、図４及び図５において、１は基板、
２はダイ、２Ａはダイ２の抜き穴、３はパンチ、３０１
Ｂは切刃部前面、３０２はガイド溝、３０４はパンチ３
の頭部、４はストリッパ、４Ａは開口部の内壁、６，６
Ａ，６Ｂは支持部材、６０１は突起、８はバネである。

【００５５】本実施形態１の開口部形成装置は、図１及
び図２に示すように、平板状の基板１と、所定位置が開
口された第１部材（以下、ダイと称する）２と、前記ダ
イ２の開口部（抜き穴）２Ａと対応する位置に柱状のパ
ンチ３が設けられた第２部材とを備え、前記基板１を前
記ダイ２と前記パンチ３の間に配置して固定し、前記パ
ンチ３を前記ダイ２の方向へ移動させて前記基板１を打
ち抜き、前記基板１の所定位置を開口する装置である。

【００５６】このとき、前記基板１には、例えば、図１
に示したように、位置決め用の穴（スプロケットホー
ル）１Ａが設けられており、前記ダイ２に設けられた位
置決め用のピン（図示しない）を前記スプロケットホー
ル１Ａに挿入して位置合わせをすることにより、前記基
板１の所定位置に開口部を形成することができる。

【００５７】また、前記第２部材は、図２に示すよう
に、前記パンチ３と、前記ダイ２上に配置された前記基
板１を固定する固定部材（以下、ストリッパと称する）
４と、前記パンチ３を前記基板１の方向に移動させる荷
重部材５とを備えており、前記パンチ３は前記ストリッ
パ４の開口部４Ａに設けられた支持部材（ガイドブッシ
ュ）６により支持されている。また、前記ダイ２は、図
２に示すように、ダイホルダ７に固定されている。

【００５８】また、前記パンチ３は、図３（ａ）に示す
ように、前記パンチ３の切刃部３０１の側面（切刃部ラ
ンド面）３０１Ａに、らせん状のガイド溝３０２が設け
られている。また、前記パンチ３の切刃部３０１の前記
基板１と接触する面（切刃部前面）３０１Ｂは、図３
（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、所定の角度に傾斜
しているとともに、ねじれ刃３０３が設けられている。

【００５９】また、前記支持部材６の内壁には、図４に
示すように、突起６０１が設けられており、前記パンチ
３は、前記突起６０１が前記パンチの切刃部ランド面３
０１Ａに設けられたガイド溝３０２にはめ込まれた状態
で支持されている。そのため、前記パンチ３を紙面上下
方向に移動させたときに、前記ガイド溝３０２にはめ込
まれた突起６０１により回転しながら移動するようにな
っている。また、前記支持部材４と前記パンチ３の頭部
３０４の間には、例えば、図２及び図４に示すように、
バネ８が設けられており、初期状態では、前記バネ８の
弾性力（復元力）により前記パンチ３の切刃部前面３０
１が前記ストリッパ４から突出しないようになってい
る。

【００６０】また、前記パンチ３を前記支持部材６で支
持する際には、図５に示すように、例えば、前記パンチ
３の切刃部ランド面３０１Ａに前記バネ８を巻きつけて
おき、二つに分割された支持部材６Ａ，６Ｂで前記パン
チ３の切刃部３０１をはさむようにして支持した後、前
記支持部材６Ａ，６Ｂを前記ストリッパ４に設けられた
開口部４Ａに挿入する。

【００６１】また、前記ストリッパ４には、例えば、図
２に示すように、第１ガイドポスト９が取り付けられて
おり、前記第１ガイドポスト９は前記荷重部材５のガイ
ド穴５Ａに挿入されている。そのため、前記ストリッパ
４と前記荷重部材５は、前記第１ガイドポスト９によ
り、一軸方向（紙面上下方向）のみに移動できるように
なっている。

【００６２】また、前記荷重部材５には、例えば、図２
に示すように、第２ガイドポスト１０が取り付けられて
おり、前記第２ガイドポスト１０は、前記ストリッパ４
に設けられたガイド穴４Ｂを通して前記ダイ２に設けら
れたガイド穴２Ｂに挿入されている。そのため、前記荷
重部材５は、前記ダイ２に対して、一軸方向（紙面上下
方向）のみに移動できるようになっている。また、前記
荷重部材５の前記パンチ３と接触する部分は、前記パン
チ３が回転したときの摩擦抵抗を低くするために、図２
に示したように、凸状に加工されている。

【００６３】前記ダイ２、前記パンチ３、前記ストリッ
パ４、前記荷重部材５、前記支持部材６などの前記開口
部形成装置を構成する各部材は、例えば、鋳型を用いて
形成し焼入れを行った金型で、寸法や形状が高精度であ
り、また、磨耗に強い金属材料が用いられている。

【００６４】図６乃至図１０は、本実施形態１の開口部
形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式
図であり、図６（ａ）は開口部を形成する基板の一例を
示す平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ’線での
断面図、図７はパンチの切刃部前面が基板に接触したと
きの断面図、図８（ａ）及び図８（ｂ）はパンチの切刃
部前面が接触したときに前記基板にかかる外力を示す模
式図、図９は前記基板を打ち抜いた後の動作を示す断面
図、図１０（ａ）は開口部が形成された基板の平面図、
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ’線での断面図で
ある。

【００６５】以下、図６乃至図１０に沿って、本実施形
態１の開口部形成装置を用いた開口部形成方法について
説明する。

【００６６】まず、本実施形態１の前記開口部形成装置
を用いて所定位置を開口する前記基板１として、例え
ば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すような、繊維状の
ガラス糸１０１Ａを織ったガラス布にエポキシ樹脂１０
１Ｂなどを含浸させた絶縁基板１０１の両面にそれぞ
れ、銅箔などの薄膜導体１０２を形成したガラス布基材
銅張積層板を準備する。以下、本実施形態１において、
特別な断りがない場合、前記基板１はガラス布基材銅張
積層板のことを指すものとする。

【００６７】前記基板１は、例えば、繊維状のガラス糸
１０１Ａを平織りにしてガラス布を形成し、前記ガラス
布に未硬化のエポキシ樹脂１０１Ｂ、あるいはイミド樹
脂、ＢＴ（Bismaleimide Triazine）樹脂、ＰＰＥ（Pol
yPhenylene Telephtaleamide）樹脂などを含浸させた
後、前記エポキシ樹脂１０１Ｂの硬化反応を中間段階ま
で進めて絶縁基板１０１を形成した後、前記絶縁基板１
０１の両面にそれぞれ、例えば、電解銅箔あるいは圧延
銅箔などの薄膜導体１０２を配置して加圧加熱し、前記
絶縁基板１０１のエポキシ樹脂（Ｂステージ樹脂）１０
１Ｂを完全硬化させることにより得られる。

【００６８】前記基板１は、例えば、半導体チップ、Ｃ
ＳＰやＢＧＡ等の半導体装置、抵抗素子や容量素子等の
電子部品を実装する配線基板や、前記半導体装置におい
て、半導体チップの外部端子と前記配線基板の端子との
整合やグリッド変換のために用いられるインターポーザ
を形成するためのものであり、通常は、一方向に長尺な
テープ状で、搬送の際にはリールに巻き取られている。
また、図６（ａ）及び図６（ｂ）では示していないが、
前記ガラス布基材銅張積層板１には、例えば、図１に示
したような、搬送時のガイドや各工程での位置決めに用
いられるスプロケットホール１０１が形成されている。

【００６９】次に、前記基板１を、図１及び図２に示し
たように、前記ダイ２と前記ポンチ３が支持されている
ストリッパ４の間に配置して、前記基板１のスプロケッ
トホール１０１により位置合わせをした後、図４に示し
たように、前記ストリッパ４により前記基板１を前記ダ
イ２上に固定する。

【００７０】次に、前記荷重部材５に荷重をかけて下降
させると、前記パンチ３を前記基板１の方向へ移動し、
図７に示すように、前記パンチの切刃部前面３０１Ｂが
前記基板１に接触する。このとき、前記パンチ３の切刃
部ランド面３０１Ａに設けられたガイド溝３０２に、前
記支持部材６の突起６０１がはめ込まれているため、前
記パンチ３は、前記パンチの移動方向（紙面上下方向）
を回転軸として回転しながら前記基板１に接触する。

【００７１】前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが前記
基板１に接触すると、まず、図８（ａ）に示したよう
に、前記パンチの切刃部前面３０１Ｂの法線方向の外力
ＦＰが加わる。前記パンチの切刃部前面３０１Ｂは、図
８（ａ）に示したように、前記基板１の主面に対して所
定の角度だけ傾斜しているため、前記パンチの切刃部前
面３０１Ｂから加わる外力ＦＰは、前記パンチ３の移動
方向（ｚ軸方向）、言い換えると前記基板１の主面の法
線方向成分の外力ＦＰ１と前記基板１の主面内（ｘｙ平
面内）方向成分の外力ＦＰ２の合力であるとみなせる。

【００７２】また、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂ
には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したように、ねじ
れ刃３０３が設けられているため、前記切刃部前面３０
１Ｂが回転しながら前記基板１に接触すると、図８
（ｂ）に示すように、前記ねじれ刃３０３が前記基板１
に引っかかり（食いつき）、前記ねじれ刃３０３から前
記基板１の主面内方向の外力ＦＰ３を受ける。

【００７３】前記パンチの切刃部前面３０１から受け
る、前記基板１の主面内方向の外力ＦＰ２，ＦＰ３は、
前記基板１の法線方向に加わる外力ＦＰ１と異なり、前
記基板１を引き裂くように働く外力であるため、前記パ
ンチ３の切刃部３０１で前記基板１を打ち抜く際に、従
来のパンチのように、前記基板１の法線方向成分の外力
ＦＰ１で前記基板１をせん断するとともに、前記基板１
の主面内方向の外力ＦＰ２で、前記基板１を切断しなが
ら打ち抜くことができる。

【００７４】前記荷重部材５により前記パンチ３を所定
量だけ下降させ、前記基板１を打ち抜いた後は、前記荷
重部材５を上昇させる。このとき、前記パンチ３は、図
９に示すように、前記パンチ３の切刃部３０１に巻きつ
けたバネ８の弾性力（復元力）により回転しながら上昇
し、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが前記ストリッ
パ４の内部に戻る。

【００７５】前記開口部形成装置を用いて形成された前
記基板１の開口部１Ｃは、従来のせん断とは異なり、前
記基板１の主面内（横方向）の力を加えて切断しながら
形成するため、例えば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）
に示すように、前記ガラス糸１０１が前記開口部１Ｃ内
に突出することを低減させ、前記開口部１Ｃの内壁を平
滑にすることができる。

【００７６】その後は、前記ストリッパ４を上昇させ
て、前記基板１を前記ダイ２から外し、前記基板１を所
定量だけ移動させ、前記手順による打ち抜き動作を繰り
返していく。

【００７７】前記図６（ａ）及び図６（ｂ）に示したよ
うな、前記基板（ガラス布基材銅張積層板）１は、例え
ば、前記図２３に示したような、ＭＣＭ（Multi Chip M
odule）等に用いる両面配線基板を製造するための基板
材料であり、前記開口部形成装置を用いてテープ状の前
記基板１の所定位置を開口した後は、例えば、前記図３
０（ａ）に示したように、前記各薄膜導体１０２及び前
記開口部１Ｃ上に銅めっき層を形成する。このとき、本
実施形態１の開口部形成装置を用いて、前記開口部１Ｃ
を形成することにより、前記ガラス糸１０１Ａのバリや
エポキシ樹脂１０１Ｂのスミアが発生するのを防げるた
め、前記開口部１Ｃの内壁に形成した銅めっき層（スル
ーホールめっき）にピンホールや割れが生じるのを防げ
る。また、前記開口部１Ｃの内壁を平滑にすることがで
きるため、前記スルーホールめっきの厚さを均一にする
ことができる。そのため、前記スルーホールの接続信頼
性を向上させることができるまた、前記銅めっき層を形
成した後は、前記図３０（ｂ）に示したように、前記各
薄膜導体１０２及び前記銅めっき層をエッチング処理し
て第１導体配線及び第２導体配線を形成し、前記各導体
配線の表面にニッケル・金めっきなどのめっき層を形成
することにより、図２３、図２４、及び図２５に示した
ような、両面配線基板を得ることができる。

【００７８】以上説明したように、本実施形態１によれ
ば、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１Ａ、言い換え
ると、前記パンチ３の切刃部３０１の側面にらせん状の
ガイド溝３０２を設け、前記パンチ３を、前記パンチ３
のガイド溝３０２にはめ込まれる突起６０１を有する支
持部材６及びストリッパ４で支持することにより、前記
パンチ３を移動（下降）させるときに、前記パンチ３の
移動方向を回転軸として回転させながら移動させること
ができる。前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが回転し
ながら前記基板１に接触すると、前記基板１には、前記
基板１の主面の法線方向の外力ＦＰ１の他に、前記パン
チ３が回転していることにより、前記基板１の主面内方
向の外力ＦＰ３がかかる。そのため、前記基板１の主面
の法線方向の外力ＦＰ１で前記基板１をせん断するとと
もに、前記基板１の主面内方向の外力ＦＰ３で切断しな
がら前記基板１を打ち抜き、開口することができ、前記
基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑にすることができる。

【００７９】また、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂ
を、前記基板１の主面に対して所定の角度だけ傾斜させ
ておくことにより、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂ
が前記基板１に接触したときに、前記切刃部前面３０１
から前記基板１にかかる外力ＦＰが、前記基板１の主面
の法線方向成分の外力ＦＰ１と前記基板１の主面内方向
成分の外力ＦＰ２の合力とみなせるため、前記基板１の
主面内方向に加わる外力が大きくなり、前記基板１を切
断しやすくなる。そのため、前記基板１の開口部１Ｃの
内壁を平滑にしやすくなる。

【００８０】また、基板の開口部１Ｃの内壁を平滑にす
ることができるため、前記開口部１Ｃにスルーホールめ
っきを形成する場合などに、前記めっき層の厚さにばら
つきが生じにくく、熱衝撃によるクラックなどが発生し
にくい。そのため、前記スルーホールの接続信頼性を向
上させることができる。

【００８１】また、本実施形態１の開口部形成装置のよ
うに、金型を用いた打ち抜き加工で基板１の所定位置を
開口する方法は、前記両面配線基板の製造の他に、図３
５に示したような、ＢＧＡやＣＳＰのような半導体パッ
ケージ（半導体装置）で用いられるインターポーザ等を
製造する際に用いられている。前記両面配線基板やイン
ターポーザは、一方向に長尺なテープ状の基板１（テー
プ材料）をリールに巻き取っておき、前記リールから前
記基板１を引き出して、所定の工程を連続的に行い、再
びリールに巻き取るというリールツーリール法（reel t
o reel process）で製造されている。そのため、本実施
形態１のような開口部形成方法を適用することにより、
従来のドリルで開口する方法に比べて短時間で平滑な開
口部を形成することができ、前記基板１を用いた配線基
板を製造するのに必要な時間を短縮できるとともに歩留
まりを向上させることができるので、配線基板の製造コ
ストを低減させることができる。

【００８２】また、本実施形態１では、開口部を形成す
る基板１として、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示したよ
うな、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板を例にあげ
て説明したが、これに限らず、例えば、ポリイミドフィ
ルムの主面に導体層を形成した基板であってもよいし、
また、図３４に示したような、前記ポリイミドフィルム
の主面に接着層及び保護フィルムを形成したような３層
のテープ材料を開口する場合でも、前記基板を切断しな
がら開口するため、前記開口部の内壁を平滑にすること
ができ、前記開口部での接続信頼性の低下を防ぐことが
できる。

【００８３】図１１及び図１２は、前記実施形態１の開
口部形成装置の変形例を説明するための模式図であり、
図１１はパンチの正面図、図１２は図１１のパンチを設
置した開口部形成装置のパンチ周辺部の断面図である。

【００８４】図１１及び図１２において、３はパンチ、
３０１はパンチ３の切刃部、３０１Ａは切刃部ランド
面、３０１Ｂは切刃部前面、３０２Ａは第１ガイド溝、
３０２Ｂは第２ガイド溝である。

【００８５】前記実施形態１の開口部形成装置に用いた
パンチ３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したよう
に、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂにねじれ刃３０
３を設けており、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１
Ａには、前記切刃部前面３０１Ｂまで到達しない１本の
らせん状のガイド溝３０２が設けられていたが、これに
限らず、例えば、図１１に示したように、前記パンチ３
の切刃部ランド面３０１に、前記切刃部前面３０１Ｂま
で達する第１ガイド溝３０２Ａ及び第２ガイド溝３０２
Ｂを設けてもよい。この場合、前記第１ガイド溝３０２
Ａ及び第２ガイド溝３０２Ｂを前記切刃部前面３０１Ｂ
まで設けることによりできる前記切刃部前面３０１Ｂの
角部（エッジ）が前記実施形態１で説明したねじれ刃３
０３と同じ役目をし、前記エッジ部分が前記基板１に引
っかかることにより基板１の主面内方向成分に外力を加
えることができる。

【００８６】また、この場合も、図１１に示したよう
に、前記切刃部前面３０１Ｂが前記基板１の主面に対し
て所定の角度だけ傾斜するように加工しておくことによ
り、前記切刃部前面３０１Ｂが基板に接触したときに、
前記基板１の主面内方向に加わる外力が大きくなるの
で、より切断しやすくなる。

【００８７】また、前記実施形態１の開口部形成装置で
は、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１Ａに、前記切
刃部前面３０１Ａまで達していないガイド溝３０２を設
けているため、図５に示したように、突起６０１が設け
られた支持部材６で支持されたパンチ３を前記ストリッ
パ４に固定しているが、図１１に示したようなパンチ３
を用いることにより、図１２に示すように、前記ストリ
ッパ４の開口部４Ａに突起４０１を設けておき、前記パ
ンチ３を前記切刃部前面３０１Ｂからねじ込むようにす
ることで前記パンチ３を支持することもできる。そのた
め、前記実施形態１の開口部形成装置に比べ、構成する
部品の数を少なくすることができ、装置の保守、管理も
容易になり、装置のコストを低減することができる。

【００８８】また、図１１では、前記パンチ３の切刃部
ランド面３０１Ａに、第１ガイド溝３０２Ａ及び第２ガ
イド溝３０２Ｂの２本のガイド溝を設けているが、これ
に限らず、３本以上の溝を設けてもよいことは言うまで
もない。

【００８９】図１３乃至図１６は、前記実施形態１の開
口部形成装置の他の変形例を説明するための模式図であ
り、図１３（ａ）はパンチの正面図、図１３（ｂ）は図
１３（ａ）に示したパンチの切刃部前面の投影図、図１
４は図１３（ａ）に示したパンチで開口部を形成する際
に基板にかかる外力を示す断面図、図１５は図１３
（ａ）に示したパンチで開口部を形成する際に基板にか
かる外力を示す平面図、図１６は図１３に示したパンチ
の応用例である。

【００９０】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）において、
３’はパンチ、３０１はパンチ３の切刃部、３０１Ａは
パンチ３の切刃部ランド面、３０１Ｂはパンチ３の切刃
部前面、３０２はガイド溝、３０５は切削溝である。

【００９１】前記実施形態１の開口部形成装置で用いた
パンチ３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したよう
に、前記切刃部前面３０１Ｂにねじれ刃３０３が設けら
れ、且つ、前記切刃部前面３０１Ｂが前記基板１の主面
に対して所定の角度だけ傾斜していたが、これに限ら
ず、図１３（ａ）に示したように、パンチ３’の切刃部
前面３０１Ｂが基板１の主面と平行であってもよいこと
は言うまでもない。また、前記切刃部前面３０１Ｂに
は、前記ねじれ刃３０３の代わりに、図１３（ａ）及び
図１３（ｂ）に示したような切削溝３０５が設けられて
いてもよい。

【００９２】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示したよ
うなパンチ３’を用いて、前記基板１に開口部を形成す
る際には、図１４に示すように、前記パンチ３’の切刃
部前面３０１Ｂから前記基板１の主面の法線方向（ｚ軸
方向）の外力ＦＰが加わるとともに、図１５に示したよ
うに、前記切刃部前面３０１Ｂに設けられた切削溝３０
５が前記基板１に引っかかることによる外力ＦＰ３’が
かかるため、前記基板１を切断しながら開口することが
できる。そのため、前記実施形態１の場合と同様に、前
記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑にするとともに、前
記開口部１Ｃの内壁にめっき層（スルーホールめっき）
を形成したときの接続信頼性を向上させることができ
る。

【００９３】また、この場合にも、例えば、図１６に示
すように、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが前記基
板１の主面に対して所定の角度になるように傾斜させる
ことにより、前記基板１の主面内方向に働く外力が大き
くなるため、前記基板１を切断しやすくなる。

【００９４】（実施形態２）図１７乃至図１９は、本発
明による実施形態２の開口部形成装置の概略構成を示す
模式図であり、図１７は開口部形成装置の平面図、図１
８は図１７のＤ−Ｄ’線での断面図、図１９（ａ）はパ
ンチの切刃部前面周辺の拡大正面図、図１９（ｂ）は図
１９（ａ）のｘ方向の断面図、図１９（ｃ）は図１９
（ａ）のｙ方向の断面図である。

【００９５】図１７及び図１８において、１は基板、１
Ａは位置決め用の穴（スプロケットホール）、２は第１
部材（ダイ）、２Ａはダイ２の抜き穴、２Ｂはダイ２の
ガイド穴、４は固定部材（ストリッパ）、４Ａはストリ
ッパ４の開口部、４Ｂはストリッパ４のガイド穴、７は
ダイホルダ、８はバネ、９は第１ガイドポスト、１０は
第２ガイドポスト、１１はパンチ、１１０１はパンチ１
１の切刃部、１１０１Ａはパンチ１１の切刃部前面であ
る。

【００９６】本実施形態２の開口部形成装置は、図１７
及び図１８に示すように、平板状の基板１と、所定位置
が開口された第１部材（以下、ダイと称する）２と、前
記ダイ２の開口部（抜き穴）２Ａと対応する位置に柱状
のパンチ１１が設けられた第２部材とを備え、前記基板
１を前記ダイ２と前記パンチ１１の間に配置して固定
し、前記パンチ１１を前記ダイ２の方向へ移動させて前
記基板１を打ち抜き、前記基板１の所定位置を開口する
装置である。

【００９７】このとき、前記基板１には、例えば、図１
７に示したように、位置決め用の穴（スプロケットホー
ル）１Ａが設けられており、前記ダイ２に設けられた位
置決め用のピン（図示しない）を前記スプロケットホー
ル１Ａに挿入して位置合わせをすることにより、前記基
板１の所定位置に開口部を形成することができる。

【００９８】また、前記第２部材は、図１８に示すよう
に、前記パンチ１１と、前記ダイ２上に配置された前記
基板１を固定する固定部材（以下、ストリッパと称す
る）４と、前記パンチ１１を支持、固定するパンチプレ
ート１２Ａ及びパンチホルダ１２Ｂとを備える。また、
前記ダイ２は、図１８に示すように、ダイホルダ７に固
定されている。

【００９９】また、前記パンチ１１の切刃部１１０１
は、図１９（ａ）に示すように、切刃部前面１０１１
Ａ、言い換えると、前記パンチの切刃部１１０１の前記
基板１との接触面が前記基板の主面１Ｂに対して所定の
角度だけ傾斜しており、前記基板の主面１Ｂと平行にな
らないように加工されている。このとき、図１９（ａ）
に示すように、前記基板１の主面内方向にｘ軸とｙ軸が
あり、前記基板の主面１Ｂの法線方向Ｖ１をｚ軸とする
３次元座標をとり、前記パンチ１１の切刃部前面１１０
１Ａの長径方向Ｒ１とｘ軸、前記切刃部前面１１０１Ａ
の短径方向Ｒ２とｙ軸を一致させると、前記パンチ３の
切刃部１１０１を長径方向Ｒ１（ｘ軸方向）で切断した
ときには、図１９（ｂ）に示すように、前記基板１の主
面１Ｂと切刃部前面１１０１Ａとのなす角がθ１とな
る。言い換えると、前記３次元直交座標系において、ｘ
ｚ平面で見たときの前記パンチ１１の切刃部前面１１０
１Ａの法線方向Ｖ２は、前記パンチ１１の移動方向であ
る前記基板の主面１Ｂの法線方向Ｖ１（ｚ軸）に対して
角度θ１だけ傾いている。前記角度θ１は、例えば、１
０度程度になるように加工される。

【０１００】また、前記パンチ１１の切刃部１１０１を
短径方向Ｒ２（ｙ軸方向）で切断したときには、図１９
（ｃ）に示すように、前記基板の主面１Ｂと前記パンチ
の切刃部前面１１０１Ａとのなす角がθ２となる。言い
換えると、前記３次元直交座標系において、ｙｚ平面で
見たときの前記パンチの切刃部前面１１０１Ａの法線方
向Ｖ２’は、前記パンチの移動方向である前記基板の主
面１Ｂの法線方向Ｖ１（ｚ軸）に対して角度θ２だけ傾
いている。前記角度θ２も、例えば、１０度程度になる
ように加工される。

【０１０１】前記図１９（ａ）、図１９（ｂ）、及び図
１９（ｃ）に示したような、前記切刃部前面１１０１Ａ
が傾斜したパンチ１１は、図１８に示すように、パンチ
プレート１２Ａ及びパンチホルダ１２Ｂにより支持、固
定されており、前記パンチ１１の切刃部１１０１は、前
記ストリッパ４に設けられた開口部４Ａに挿入されてい
る。

【０１０２】また、前記ストリッパ４には、例えば、図
１８に示すように、第１ガイドポスト９が取り付けられ
ており、前記第１ガイドポスト９は前記パンチプレート
１２Ａ及びパンチホルダ１２Ｂのガイド穴に挿入されて
いる。そのため、前記ストリッパ４と前記パンチホルダ
１２Ｂは、前記第１ガイドポスト９により、一軸方向
（紙面上下方向）のみに移動できるようになっている。

【０１０３】また、前記パンチホルダ１２Ｂには、例え
ば、図１８に示すように、第２ガイドポスト１０が取り
付けられており、前記第２ガイドポスト１０は、前記ス
トリッパ４に設けられたガイド穴４Ｂを通して前記ダイ
２に設けられたガイド穴２Ｂに挿入されている。そのた
め、前記パンチホルダ１２は、前記ダイ２に対して、一
軸方向（紙面上下方向）のみに移動できるようになって
いる。

【０１０４】前記ダイ２、前記パンチ３、前記ストリッ
パ４などの前記開口部形成装置を構成する各部材は、例
えば、鋳型を用いて形成し焼入れを行った金型で、寸法
や形状が高精度であり、また、磨耗に強い金属材料が用
いられている。

【０１０５】図２０及び図２１は、本実施形態２の開口
部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模
式図であり、図２０は基板を固定した状態でのパンチ周
辺の断面図、図２１はパンチの切刃部が基板に接触した
ときの外力の加わり方を示した模式図である。

【０１０６】以下、図２０及び図２１に沿って、本実施
形態２の開口部形成方法について説明する。なお、本実
施形態２においても、開口部を形成する前記基板１に
は、前記実施形態１の説明で用いたガラス布基材エポキ
シ樹脂銅張積層板を用いることとする。

【０１０７】また、本実施形態２の開口部形成装置を用
いて開口部を形成する前記基板１は、前記実施例１と同
様で、半導体チップや半導体装置などの電子部品を実装
する配線基板、あるいはＢＧＡやＣＳＰなどの半導体装
置で半導体チップの外部端子をグリッド変換するための
インターポーザの製造に用いられるものであるので、実
施形態１と重複する部分の説明は省略する。

【０１０８】まず、前記実施形態１で説明した手順に沿
って、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示したような基板１
を準備する。前記基板１は、前記実施形態１で説明した
ように、一方向に長尺なテープ状であり、搬送時にはリ
ールに巻き取られているものとする。

【０１０９】次に、準備した前記基板１をリールから引
き出し、図１７及び図２０に示したように、前記ダイ２
と前記パンチ１１（ストリッパ４）の間に配置し、前記
基板１に設けられた位置決め用のスプロケットホール１
Ａで位置合わせをした後、前記パンチホルダ１２Ｂを下
降させると、前記ストリッパ４も下降して前記基板１が
固定される。

【０１１０】次に、前記パンチホルダ１２Ｂをさらに下
降させると、前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａが
前記基板１に接触する。このとき、前記基板１の主面１
Ｂには、図２１に示したように、前記パンチ１１の切刃
部前面１１０１Ａの法線方向の外力ＦＰが加わる。前記
パンチの切刃部１１０１Ａから加わる外力ＦＰの方向
は、前記パンチ１１の移動方向、すなわち前記基板の主
面１Ｂの法線方向（ｚ軸方向）に対して所定の角度だけ
傾いており、図２１に示すように、前記基板の主面１Ｂ
の法線方向（ｚ軸方向）の外力ＦＰ１と、前記基板１の
主面内（ｘｙ面内）方向の外力ＦＰ２の合力とみなせ
る。そのため、前記パンチの切刃部前面１１０１Ａから
加わった外力ＦＰのうち、前記基板の主面１Ｂの法線方
向成分の外力ＦＰ１でせん断するとともに、前記基板の
主面内方向成分の外力ＦＰ２で切断しながら前記基板１
を打ち抜き、開口することができる。

【０１１１】本実施形態２の開口部形成装置を用いて前
記基板１を開口した場合も、前記実施形態１と同様で、
前記基板をせん断するとともに、切断しながら開口する
ことができるため、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示
したように、前記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑する
ことができ、前記開口部１Ｃの内壁にめっき層（スルー
ホールめっき）を形成したときに、前記めっき層の接続
信頼性を向上させることができる。

【０１１２】以上説明したように、本実施形態２の開口
部形成装置の場合も、前記パンチ１１の切刃部前面１１
０１Ａ、言い換えると、前記パンチ１１の切刃部１１０
１の前記基板１と接触する面を前記基板１の主面に対し
て所定の角度だけ傾斜させておくことにより、前記パン
チ１１の切刃部前面１１０１Ａが前記基板１に接触した
ときに、前記基板の主面１Ｂの法線方向成分の外力ＦＰ
１と前記基板の主面内方向の外力ＦＰ２が前記基板１に
かかるため、前記実施形態１の場合と同様に、前記基板
の主面１Ｂの法線方向成分の外力ＦＰ１でせん断すると
ともに、前記基板の主面内方向の外力ＦＰ２で切断しな
がら前記基板１を打ち抜き、開口することができる。そ
のため、前記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑にするこ
とができ、前記基板１の開口部１Ｃ内に形成したスルー
ホールめっき等の接続信頼性を向上させることができ
る。

【０１１３】図２２は、前記実施形態２の開口部形成装
置の変形例を説明するための模式図であり、図２２
（ａ）はパンチの切刃部の正面図、図２２（ｂ）は図２
２（ａ）の模式断面図、図２２（ｃ）は図２２（ａ）の
Ｅ−Ｅ’線で切断した断面図である。

【０１１４】前記実施形態２の開口部形成装置では、前
記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａは、図１９
（ａ）、図１９（ｂ）、及び図１９（ｃ）に示したよう
に、前記切刃部前面１１０１Ａが前記基板１の主面１Ｂ
に対して所定の角度だけ傾斜した平面であったが、これ
に限らず、例えば、図２２（ａ）に示すように、前記切
刃部前面１１０１Ａ’が凹状の曲面であってもよい。こ
のとき、例えば、図２２（ｂ）に示すように、前記切刃
部前面１１０１Ａが凹状になるように加工しておく。ま
たこのとき、前記切刃部前面１１０１Ａは、例えば、図
２２（ｃ）に示すように、前記基板１の主面１Ｂに対し
て所定の角度だけ傾斜させるようにする。

【０１１５】図２２（ａ）、図２２（ｂ）、及び図２２
（ｃ）に示したように、前記パンチ１１の切刃部前面１
１０１Ａ’を凹状の曲面に加工した場合にも、前記切刃
部前面１１０１Ａ’が前記基板１に接触したときに、前
記基板の主面１Ｂの法線方向（ｚ軸方向）とは異なる方
向の力成分を持つ外力が前記基板１に加わるため、前記
実施形態２で説明したように、前記基板の主面１Ｂの法
線方向成分の外力ＦＰ１でせん断するとともに、前記基
板１の主面内方向成分の外力ＦＰ２により切断しながら
前記基板１を打ち抜き、開口することができ、前記基板
１の開口部１Ｃの内壁を平滑にすることができる。

【０１１６】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはもちろんである。

【０１１７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０１１８】（１）平板状の基板の所定位置を開口する
開口部形成方法において、前記開口部の内壁を平滑にす
ることができる。

【０１１９】（２）平板状の基板の所定位置を開口する
開口部形成方法において、前記開口部の内壁を平滑に
し、且つ、短時間で開口することができる。

【０１２０】（３）金型を用いて平板状の基板に開口し
たときに、前記開口部の内壁を平滑にすることができ
る。

【０１２１】（４）絶縁基板の両面に導体配線が設けら
れ、前記各導体配線間がスルーホールにより接続された
配線基板において、前記スルーホールの接続信頼性を向
上させるができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施形態１の開口部形成装置の概
略構成を示す模式平面図である。

【図２】本実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示
す模式図であり、図１のＡ−Ａ’線での断面図である。

【図３】本実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示
す模式図であり、図３（ａ）はパンチの正面図、図３
（ｂ）はパンチの切刃部前面の投影図である。

【図４】本実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示
す模式図であり、パンチ周辺の拡大断面図である。

【図５】本実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示
す模式図であり、パンチ周辺の分解拡大図である。

【図６】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部
形成方法を説明するための模式図であり、図６（ａ）は
開口部を形成する基板の一例を示す平面図、図６（ｂ）
は図６（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図である。

【図７】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部
形成方法を説明するための模式図であり、パンチの切刃
部前面が基板に接触した状態の断面図である。

【図８】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部
形成方法を説明するための模式図であり、図８（ａ）及
び図８（ｂ）はそれぞれ、前記パンチの切刃部前面から
前記基板に加えられる外力を示す模式図である。

【図９】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部
形成方法を説明するための模式図であり、前記基板を打
ち抜いて開口した後の動作を説明するための断面図であ
る。

【図１０】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口
部形成方法を説明するための模式図であり、図１０
（ａ）は開口部を形成した後の基板を示す平面図、図１
０（ｂ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ’線での断面図であ
る。

【図１１】前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を
説明するための模式図であり、パンチの正面図である。

【図１２】前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を
説明するための模式図であり、図１１に示したパンチを
用いた開口部形成装置のパンチ周辺の拡大断面図であ
る。

【図１３】前記実施形態１の開口部形成装置の他の変形
例を説明するための模式図であり、図１３（ａ）はパン
チの正面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のパンチの切
刃部前面の投影図である。

【図１４】前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を
説明するための模式図であり、図１１に示したパンチを
用いた開口部形成装置のパンチ周辺の拡大断面図であ
る。

【図１５】前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を
説明するための模式図であり、図１１に示したパンチを
用いた開口部形成装置のパンチ周辺の拡大平面図であ
る。

【図１６】前記実施形態１の開口部形成装置の他の変形
例を説明するための模式図であり、図１３に示したパン
チの応用例を示す模式図である。

【図１７】本発明による実施形態２の開口部形成装置の
概略構成を示す模式平面図である。

【図１８】本実施形態２の開口部形成装置の概略構成を
示す模式図であり、図８のＤ−Ｄ’線での断面図であ
る。

【図１９】本実施形態２の開口部形成装置の概略構成を
示す模式図であり、図１９（ａ）はパンチの切刃部の正
面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のｘ軸方向での断面
図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）のｙ軸方向での断面図
である。

【図２０】本実施形態２の開口部形成装置を用いた開口
部形成方法を説明するための模式図であり、パンチ周辺
の部分拡大断面図である。

【図２１】本実施形態２の開口部形成装置を用いた開口
部形成方法を説明するための模式図であり、パンチの切
刃部前面から基板に加えられる外力を示している。

【図２２】前記実施形態２の開口部形成装置の変形例を
説明するための模式図であり、図２２（ａ）はパンチの
切刃部の正面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の模式断
面図、図２２（ｃ）は図２２（ａ）のＥ−Ｅ’線での断
面図である。

【図２３】従来の両面配線基板の概略構成を示す模式平
面図である。

【図２４】従来の両面配線基板の概略構成を示す模式平
面図であり、図２３の領域Ｌの拡大図である。

【図２５】従来の両面配線基板の概略構成を示す模式図
であり、図２４のＦ−Ｆ’線での断面図である。

【図２６】従来の両面配線基板の製造方法を説明するた
めの模式図であり、図２６（ａ）は両面銅張積層板の平
面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＧ−Ｇ’線での断
面図である。

【図２７】従来の両面配線基板の製造方法を説明するた
めの模式断面図である。

【図２８】従来の両面配線基板の製造方法を説明するた
めの模式断面図である。

【図２９】従来の両面配線基板の製造方法を説明するた
めの模式断面図である。

【図３０】従来の両面配線基板の製造方法を説明するた
めの模式断面図である。

【図３１】従来の両面配線基板を用いた電子装置の概略
構成を示す模式平面図である。

【図３２】従来の両面配線基板を用いた電子装置の概略
構成を示す模式図であり、図３１のＨ−Ｈ’線での断面
図である。

【図３３】従来の半導体装置の概略構成を示す模式断面
図である。

【図３４】従来の他の配線基板の製造方法を説明するた
めの模式断面図である。

【図３５】従来の配線基板の製造方法における課題を説
明するための模式図であり、図３５（ａ）は開口部を形
成した基板の平面図、図３５（ｂ）は図３５（ａ）のＩ
−Ｉ’線での断面図である。

【図３６】従来の配線基板の製造方法における課題を説
明するための模式断面図である。

【符号の説明】

１基板（ガラス布基材銅張積層板）１Ａスプロケットホール１Ｂ基板の主面１Ｃ開口部（ビア穴）１０１絶縁基板１０１Ａガラス糸１０１Ｂ絶縁樹脂（エポキシ樹脂）１０２薄膜導体２第１部材（ダイ）２Ａダイ２の開口部（抜き穴）２Ｂダイ２のガイド穴３パンチ３０１パンチの切刃部３０１Ａ切刃部ランド面３０１Ｂ切刃部前面３０２，３０２Ａ，３０２Ｂガイド溝３０３ねじれ刃３０４パンチの頭部３０５切削溝４固定部材（ストリッパ）４Ａストリッパのパンチ支持用の穴４Ｂストリッパのガイド穴５荷重部材５Ａ荷重部材のガイド穴６支持部材７ダイホルダ８バネ９第１ガイドポスト１０ダイ２ガイドポスト１１パンチ１１０１パンチの切刃部１１０１Ａ切刃部前面１２Ａパンチプレート１２Ｂパンチホルダ１３導体配線１３０１第１導体配線、３０２第２導体配線１４銅めっき層１４Ａスルーホールめっき１５めっき層（ニッケル・金めっき層）１６従来のパンチの切刃部１６０１従来のパンチの切刃部前面１７突起導体（金バンプ）１８配線保護膜（ソルダーレジスト）１９絶縁体（アンダーフィル材）２０半導体チップ２０Ａ外部端子２１ボール端子２２接着剤２３カバーフィルム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定位置が開口した第１部材（ダイ）と、
前記第１部材の開口部と対応する位置に柱状のパンチが
設置された第２部材との間に、平板状の基板を配置し、前記基板を前記第１部材上に固定し、前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させて前記パ
ンチにより前記基板を打ち抜き、前記基板の所定位置を
開口する開口部形成方法において、前記パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、
前記刃先部前面から前記基板の主面の法線方向及び前記
法線方向とは異なる方向に外力を加えて前記基板を切断
し、開口することを特徴とする開口部形成方法。
【請求項２】前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動
させるときに、前記パンチが前記移動方向を回転軸とし
て回転しながら移動することを特徴とする請求項１記載
の開口部形成方法。
【請求項３】前記パンチの前記切刃部前面の法線方向
を、前記基板の主面の法線方向に対して所定の角度だけ
傾けて接触させることを特徴とする請求項１または請求
項２記載の開口部形成方法。
【請求項４】平板状の基板と、所定位置が開口された第
１部材（ダイ）と、前記第１部材の開口部と対応する位
置にパンチが設けられた第２部材とを備え、前記基板を
前記第１部材と前記第２部材の間に配置して固定し、前
記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させて前記基板
を打ち抜き、前記基板の所定位置を開口する開口部形成
装置において、前記パンチの切刃部は、前記基板に接触したときに、前
記基板の主面の法線方向及び前記法線方向とは異なる方
向に外力が加わるように加工されていることを特徴とす
る開口部形成装置。
【請求項５】前記第２部材は、切刃部ランド面にらせん状のガイド溝が設けられた前記
パンチと、前記パンチの切刃部ランド面の周囲に設けられた、前記
ガイド溝にはめ込まれる突起を有する支持部材と、前記支持部材を固定する固定部材（ストリッパ）とを備
え、前記第２部材を移動させたときに、前記刃先部が移動方
向を回転軸として回転しながら移動することを特徴とす
る請求項４記載の開口部形成装置。
【請求項６】前記パンチは、切刃部前面に、ねじれ刃が
設けられていることを特徴とする請求項５記載の開口部
形成装置。
【請求項７】前記パンチは、切刃部前面に、前記ガイド
溝と異なる溝が設けられていることを特徴とする請求項
５記載の開口部形成装置。
【請求項８】前記パンチの切刃部前面は、前記基板との
接触面が前記基板の主面に対して所定の角度だけ傾斜す
るように加工されていることを特徴とする請求項４乃至
請求項７のいずれか１項に記載の開口部形成用装置。
【請求項９】前記パンチの切刃部前面は、凹状に加工さ
れていることを特徴とする請求項８記載の開口部形成装
置。