JP2003110220A - 多数個取り配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決めマークのズレを抑制でき、正確な電
気検査を行うことができる多数個取り配線基板を提供す
ること。 【解決手段】 ガラス繊維基材Ａに熱硬化性樹脂を含浸
させてなる複数の絶縁層１からなる母基板８に、絶縁層
１の表面および層間に配設された配線導体２と、配線導
体間２の絶縁層１に形成された貫通孔３と、貫通孔３の
内部に導体を充填し配線導体２間を電気的に接続する貫
通導体４とを具備して成る配線基板領域７を複数個配列
して成るとともに、配線基板領域７の周囲の母基板８の
表面に配線基板領域７の位置確認のための位置決めマー
ク５を形成して成る多数個取り配線基板であって、位置
決めマーク５の直下の絶縁層１にダミーの貫通孔６ａを
形成し、ダミーの貫通孔６ａの内部に導体を充填したダ
ミーの貫通導体６ｂを形成するとともに、ダミーの貫通
導体６ｂと位置決めマーク５とを接続したことを特徴と
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、広面積の母基板中
に半導体素子や抵抗器等の電子部品を搭載するための配
線基板となる配線基板領域を多数個配列形成して成る多
数個取り配線基板に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、半導体素子や抵抗器等の電子部品
を搭載するために用いられる配線基板として、ガラス基
材および熱硬化性樹脂から成る絶縁層と銅箔等から成る
配線導体とを交互に複数積層して成るプリント基板が知
られている。このようなプリント基板は、絶縁層表面に
被着した銅箔をエッチングして配線導体を形成し、配線
導体が形成された絶縁層を熱硬化性樹脂からなる接着材
を間に挟んで複数積層圧着して多層化することにより製
造されている。しかしながらこのプリント基板は、絶縁
層表面の配線導体部と非配線導体部との段差により表面
が凹凸状態となることから、絶縁層に若干の可塑性を持
たせた絶縁シートを用い、絶縁シートを積層する際に絶
縁シートの配線導体に当接する部位を配線導体の厚みに
対応して塑性変形させることにより配線導体を絶縁シー
ト中に埋入させ積層・硬化することにより、プリント基
板表面に凹凸が形成されないようにしている（特開平10
−27959号公報参照）。 【０００３】このようなプリント基板は、耐熱性繊維に
熱硬化性樹脂前駆体を含浸させた母基板と成る絶縁シー
トの配線基板領域にレーザで貫通孔を形成した後、この
貫通孔内に金属粉末および熱硬化性樹脂前駆体から成る
導体ペーストをスクリーン印刷（圧入）で埋め込み貫通
導体を形成し、他方、耐熱性樹脂から成る転写用シート
基材の表面に銅箔を被着し、所定のパターンにエッチン
グして絶縁シートの各配線基板領域に対応する位置に配
線導体を形成し、しかる後、貫通導体が形成された絶縁
シートに配線導体が形成された転写用シート基材を圧接
して配線導体を絶縁シートに転写埋入するとともに貫通
導体と接続させ、さらに、絶縁シートから転写用シート
基材を剥離した後、配線導体が埋入された絶縁シートを
複数積層して熱プレスを用いて熱硬化性樹脂前駆体を硬
化一体化させて多数個取り配線基板を得、最後に、これ
をルータ等の切断機で分割することにより製造される。 【０００４】なお、多数個取り配線基板に形成した配線
導体の導通試験や配線導体間の絶縁試験などの電気検査
を行う際の配線基板の位置決めのために、通常は、配線
基板領域の周囲の母基板の表面に配線導体を形成すると
同時に位置決めマークを形成し、この位置決めマークを
基準として電気検査を行っている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような多数個取り配線基板は、可塑性を有する絶縁シー
トを複数積層して熱プレスを用いて製造されているた
め、積層して熱プレスする際に熱硬化性樹脂前駆体の粘
度が低下するとともに熱硬化性樹脂前駆体が流動し位置
決めマークの位置がズレてしまい、電気検査を行う際に
電気検査端子が正確な位置に接触できず、その結果、正
確な電気検査ができないという問題点を有していた。 【０００６】本発明は上記従来技術における問題点に鑑
み完成されたものであり、その目的は、位置決めマーク
の位置ズレを抑制でき、電気検査を行う際に電気検査端
子が配線導体の所定の位置に正確に接触し、正確な電気
検査を行うことができる多数個取り配線基板を提供する
ものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の多数個取り配線
基板は、ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させて成
る複数の絶縁層から成る母基板に、絶縁層の表面および
層間に配設された配線導体と、上下に位置する配線導体
間の絶縁層に形成された貫通孔と、この貫通孔の内部に
導体を充填して配線導体間を電気的に接続する貫通導体
とを具備して成る配線基板領域を複数個配列して成ると
ともに、配線基板領域の周囲の母基板の表面に配線基板
領域の位置確認のための位置決めマークを形成して成る
多数個取り配線基板であって、位置決めマークの直下の
絶縁層にダミーの貫通孔を形成し、このダミーの貫通孔
の内部に導体を充填したダミーの貫通導体を形成すると
ともに、このダミーの貫通導体と位置決めマークとを接
続したことを特徴とするものである。 【０００８】本発明の多数個取り配線基板によれば、位
置決めマークの直下の絶縁層にダミーの貫通孔を形成
し、このダミーの貫通孔の内部に導体を充填したダミー
の貫通導体を形成するとともに、ダミーの貫通導体と位
置決めマークとを接続したことから、積層して熱プレス
する際に熱硬化性樹脂前駆体の粘度が低下し熱硬化性樹
脂前駆体が流動しても、ダミーの貫通導体が位置決めマ
ークのズレを抑制するくさびの役目を果たすために、位
置決めマークの位置ズレを抑制でき、電気検査を行う際
に電気検査端子が配線導体の所定の位置に正確に接触す
ることができ、その結果、正確な電気検査を行うことが
できる多数個取り配線基板とすることができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】つぎに、本発明の多数個取り配線
基板を添付の図面に基づいて詳細に説明する。 【００１０】図１（ａ）は本発明の多数個取り配線基板
の平面図であり、図１（ｂ）は断面図である。これらの
図において、１は絶縁層、２は配線導体、３は貫通孔、
４は貫通導体、５は位置決めマーク、６ａはダミーの貫
通孔、６ｂはダミーの貫通導体、７は配線基板領域、８
は母基板、Ａはガラス繊維基材であり、主にこれらで本
発明の多数個取り配線基板が構成されている。なお、図
１では、絶縁層１を３層積層した場合の例を示してい
る。 【００１１】本発明の多数個取り配線基板は、絶縁層１
を複数積層してなる母基板８の中央部に多数の配線基板
領域７を配設するとともに、絶縁層１表面の配線基板領
域７の周囲の母基板８の表面に位置決めマーク５を配設
させることにより形成されている。 【００１２】多数個取り配線基板を構成する絶縁層1
は、ガラス繊維基材Ａに熱硬化性樹脂を含浸させた、い
わゆるプリプレグを硬化することにより形成されてい
る。ガラス繊維基材Ａは、織布や不織布として絶縁層1
に対して30〜70体積％の割合で含有され、熱硬化性樹脂
が硬化収縮する際の絶縁層1のそりや変形等を抑制する
機能を有し、また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂やＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル樹脂）・フェノー
ル系樹脂・トリアジン系樹脂・ポリイミド系樹脂等が用
いられる。 【００１３】このような多数個取り配線基板は、例え
ば、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂から成る場合であれ
ば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やノボラック型エ
ポキシ樹脂・グリシジルエステル型エポキシ樹脂等のエ
ポキシ樹脂に芳香族アミン等の架橋剤・溶剤・可塑剤・
分散剤等を添加した混合物を混練して液状ワニスを得
て、この液状ワニスをガラス繊維基材Ａに含浸させて絶
縁層１となるプリプレグを得るとともに、このプリプレ
グを複数積層し150〜200℃の温度で数時間熱プレスする
ことにより形成される。 【００１４】なお、絶縁層1の厚みは自由に設定するこ
とができるが、絶縁性の観点からは50μｍ以上、配線基
板の薄型化の観点からは200μｍ以下の厚みが好まし
い。また、絶縁層１は、例えばレーザで絶縁層1に貫通
孔３を形成する際にその孔径や形状を均一化するため
に、ガラス繊維基材Ａを加圧しその隙間を減少させて密
度を均一化したガラス繊維基材Ａに熱硬化性樹脂を含浸
させて形成することも可能である。 【００１５】絶縁層１の表面には、銅・金等の金属箔か
らなる配線導体２が被着形成されている。配線導体２
は、配線基板に搭載される半導体素子等の電子部品（図
示せず）を外部電気回路の配線導体（図示せず）に電気
的に接続する機能を有し、例えば、配線導体２の形状に
形成された銅箔を転写する転写法、あるいはめっきによ
って配線導体２を形成するめっき法等を採用することに
より絶縁層1の表面に被着形成される。 【００１６】なお、配線導体２は、その厚みが５〜50μ
ｍ程度であり、高速の電気信号を伝達させるという観点
からは５μｍ以上であることが好ましく、配線導体２を
絶縁層1から剥離し難いものとするためには、50μｍ以
下としておくことが好ましい。 【００１７】さらに、絶縁層１には、上下に位置する各
配線導体２を電気的に接続するために貫通導体４が形成
されている。このような貫通導体４は、絶縁層１にレー
ザで貫通孔３を形成し、この貫通孔３内部に導体ペース
ト等の導体を充填して成る。また、貫通導体４は、その
直径が50〜300μｍ、その密度が500〜2500個／ｃｍ²で
あることが好ましい。直径が50μｍより小さいとプリプ
レグを積層して熱プレスする際の熱硬化性樹脂前駆体の
流動により位置ズレし易くなる傾向があり、200μｍを
超えると配線導体２と貫通導体４の位置がズレた際に貫
通孔３から導体ペーストがはみ出し、隣接する貫通導体
４と短絡してしまう危険性がある。したがって、貫通導
体４の直径は50〜300μｍが好ましい。さらに、貫通導
体４の密度が500個／ｃｍ²未満では、プリプレグを積層
して熱プレスする際の熱硬化性樹脂前駆体の流動により
位置ズレし易くなる傾向があり、貫通導体４と配線導体
２とのズレが大きくなり断線してしまう傾向があり、25
00個／ｃｍ²を超えると貫通導体４間の間隔が狭くなり
温度サイクル試験において絶縁層１の絶縁性が低下して
電気的に短絡してしまう傾向がある。したがって、貫通
導体４の密度は500〜2500個／ｃｍ²が好ましい。 【００１８】貫通孔３は、ドリル等の機械的方法や炭酸
ガスレーザやＹＡＧレーザ・エキシマレーザ等の従来周
知のレーザを用いて形成され、好適には、絶縁層1の材
料に依存せず微細加工ができるとともに貫通孔３の孔径
を50〜300μｍの範囲で自由に形成でき、かつ加工速度
の速い炭酸ガスレーザを用いて形成されることが好まし
い。 【００１９】また、貫通導体４は、貫通孔３に従来周知
のスクリーン印刷法や圧入法等を採用することにより、
銅等の金属粉末と熱硬化性樹脂とからなる導体ペースト
を充填することにより形成される。 【００２０】このような導体ぺーストは、銅や銀・アル
ミニウム・金等の金属材料の１種または２種以上の混合
物を主体とする金属粉末と熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂
等とから成り、低抵抗値という観点からは、銅または銅
を含む混合物あるいは上記から選ばれる金属に他の金属
を被覆したものを主成分とする金属粉末を用いて形成さ
れることが好ましい。また、貫通導体４をより低抵抗値
化するために、半田や錫等の低融点金属の粉末を用いる
ことも行われる。さらに、抵抗値の調整をする目的で、
ニッケル−クロム合金などの高抵抗金属やこの高抵抗金
属と低抵抗金属とを合金化した金属粉末を用いることも
行われる。 【００２１】貫通導体４に含有される金属粉末は、導電
性を確保するためにはその含有量が70重量％以上である
ことが好ましく、また、貫通導体４に含有される金属粉
末を熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂で強固に結合するには
その含有量が95％以下が好ましい。したがって、貫通導
体４に含有される金属粉末は、70〜95重量％の範囲とす
ることが好ましい。 【００２２】また、金属粉末は、その平均粒径が0.1〜1
5μｍの範囲であることが好ましく、平均粒径が0.1μｍ
未満であると導体ペーストの粘度が増加して、導体ペー
ストを貫通孔３に良好に充填することが困難となる傾向
があり、15μｍを超えると金属粉末を有機材料に均一に
分散させることが困難となる傾向にある。したがって、
導体ぺーストに含有される金属粉末の平均粒径は0.1〜1
5μｍであることが好ましい。 【００２３】なお、導体ペーストの粘度をせん断速度が
100ｓ^-1の測定条件において20〜1000Ｐａ・ｓとするこ
とが好ましい。導体ペーストの粘度がせん断速度が100
ｓ^-1の測定条件において20Ｐａ・ｓ未満であると、貫通
孔３に導体ペーストを充填する際に、貫通孔３の周囲に
だれ・にじみ等を生じ易くなり、また、1000Ｐａ・ｓを
超えると導体ペーストの流動性が低下して、貫通孔３に
導体ペーストを充填することが困難となる傾向がある。
したがって、導体ペーストの粘度はせん断速度が100ｓ
^-1の測定条件において20〜1000Ｐａ・ｓの範囲が好まし
い。なお、導体ペーストの粘度は、有機系の結合剤や溶
剤を添加することにより適宜調整することができる。 【００２４】そして、この貫通孔３に、例えばスクリー
ン印刷法を用いて導体ペーストを充填して貫通導体４を
形成した後、絶縁層1の所定の位置にあらかじめ転写シ
ートに配線導体２の形状に形成した銅箔等の金属箔を重
ねあわせて加圧することにより、配線導体２が絶縁層1
の表面に被着形成されるとともに貫通導体４と電気的に
接続される。さらに、表面に必要な配線導体２が被着形
成された絶縁層1を複数層重ねあわせ、4〜6ＭＰaの圧力
を加えながら60〜200℃の温度で30分〜24時間加熱する
ことにより本発明の多数個取り配線基板が製造される。 【００２５】なお、貫通導体４を形成する際に、絶縁層
1の表面に導体ペーストにより突出部を形成しておき、
貫通導体４と配線導体２との接続部に導体ペーストを押
し広げて貫通孔３の面積より広い層間接続部を形成する
ことにより、貫通導体４と配線導体２との接続強度をよ
り高めることができる。 【００２６】また、本発明の多数個取り配線基板におい
ては、各配線基板領域７の周囲の母基板７の表面に、電
気検査の位置決めのための位置決めマーク５が被着形成
されている。 【００２７】位置決めマーク５は、多数個取り配線基板
に形成した配線導体２の導通試験や配線導体２間の絶縁
試験などの電気検査を行う際の配線基板の位置決めとな
るものである。 【００２８】位置決めマーク５は、その大きさが0.5〜
2.5ｍｍ、厚みが５〜50μｍの金属箔からなり、その形
状は、画像認識が容易な形状であれば特に限定はされな
いが、丸形や正方形・十字型等の座標の認識が容易な形
状が望ましい。位置決めマーク５の大きさが0.5ｍｍ未
満になると後述するダミーの貫通導体３を形成すること
が困難になる傾向があり、2.5ｍｍを超えると、母基板
８上に配線基板領域７を高密度に配設するのが困難とな
る傾向があり、また、画像認識の倍率を下げて行う必要
があるため位置決めの精度が低下するといった傾向があ
る。したがって、位置決めマーク５の大きさは、0.5〜
2.5ｍｍとすることが好ましい。 【００２９】なお、このような位置決めマーク５は、配
線導体２と同様に銅や金等の金属箔からなり、特に加工
性および安価という観点からは銅箔から成ることが好ま
しく、さらに、位置決めマーク５を配線基板領域７の配
線導体２同じ金属から成るものとすることにより、位置
決めマーク５と配線導体２とを同時に形成することがで
き、生産効率の高い多数個取り配線基板とすることがで
きる。したがって、位置決めマーク５を配線基板領域７
の配線導体２同じ金属から成るものとすることが好まし
い。 【００３０】そして、位置決めマーク５の直下の絶縁層
１には、ダミーの貫通孔６ａが形成され、さらに、ダミ
ーの貫通孔６ａの内部に導体を充填したダミーの貫通導
体６ｂを形成するとともに、ダミーの貫通導体６と位置
決めマーク５とを接続しており、本発明の多層配線基板
においては、このことが重要である。 【００３１】本発明の多数個取り配線基板によれば、位
置決めマーク５の直下の絶縁層１にダミーの貫通孔６ａ
を形成し、ダミーの貫通孔６ａの内部に導体を充填した
ダミーの貫通導体６ｂを形成するとともに、ダミーの貫
通導体６ｂと位置決めマーク５とを接続したことから、
積層して熱プレスする際に熱硬化性樹脂前駆体の粘度が
低下し熱硬化性樹脂前駆体が流動しても、ダミーの貫通
導体６ｂが位置決めマーク５のズレを抑制するくさびの
役目を果たし、配線導体２と同様に、位置決めマーク５
のズレを抑制でき、電気検査を行う際に電気検査端子が
配線導体２の所定の位置に正確に接触することができ、
その結果、正確な電気検査結果を行うことができる多数
個取り配線基板とすることができる。 【００３２】このようなダミーの貫通導体６ｂの直径は
50〜300μｍが好ましく、直径が50μｍより小さいとダ
ミーの貫通導体６ｂのくさび止めの効果が得られずに、
位置決めマーク５のズレが大きくなり、電気検査をする
際に正確な位置決めが困難となり検査端子が配線基板領
域７内の所定の位置に正確に接触しない傾向があり、30
0μｍを超えると少しの位置ズレで位置決めマーク５か
ら導体ペースト等がはみ出し、外観不良となってしまう
傾向がある。したがって、ダミーの貫通導体６ｂの直径
は50〜300μｍが好ましい。 【００３３】なお、このようなダミーの貫通導体６ｂ
は、各配線基板領域７に形成した貫通導体４と同様に、
絶縁層１に設けたダミーの貫通孔６ａに前述した導体ペ
ーストを充填することにより貫通導体４と同時に形成す
ることができるために、ダミーの貫通導体６ｂを別途形
成する工程が増えることはなく、生産効率の高い多数個
取り配線基板とすることができる。したがって、ダミー
の貫通導体６ｂと各配線基板領域７に形成した貫通導体
４とを同じ導体ペーストで作成することが好ましい。ま
た、ダミーの貫通孔６ａおよびダミーの貫通導体６ｂ
は、貫通孔３および貫通導体４と同時に、同様の方法で
形成すればよい。 【００３４】次に、このダミーの貫通孔６ａにダミーの
貫通導体６ｂを形成した後、絶縁層1の所定の位置に、
転写シートに形成した位置決めマーク５の金属箔を重ね
あわせて加圧することにより、位置決めマーク５が絶縁
層1の表面に被着形成されるとともにダミーの貫通導体
６ｂと接続される。なお、ダミーの貫通導体６ｂを形成
する際に、絶縁層1の表面に導体ペーストにより突出部
を形成しておき、ダミーの貫通導体６ｂと位置決めマー
ク５との接続部に導体ペーストを押し広げてダミーの貫
通孔６ａの面積より広い層間接続部を形成することによ
り、ダミーの貫通導体６ｂと位置決めマーク５との接続
強度をより高めることができる。 【００３５】かくして、本発明の多数個取り配線基板に
よれば、位置決めマーク５の直下の絶縁層１にダミーの
貫通孔６ａを形成し、ダミーの貫通孔６ａの内部に導体
を充填したダミーの貫通導体６ｂを形成するとともに、
ダミーの貫通導体６ｂと位置決めマーク５とを接続した
ことから、積層して熱プレスする際に熱硬化性樹脂前駆
体の粘度が低下し熱硬化性樹脂前駆体が流動しても、ダ
ミーの貫通導体６ｂが位置決めマーク５のズレを抑制す
るくさびの役目を果たし、位置決めマーク５のズレを抑
制でき、電気検査を行う際に電気検査端子が配線導体２
の所定の位置に正確に接触するので、その結果、正確な
電気検査結果を行うことができる多数個取り配線基板と
することができる。 【００３６】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例ではガラ
ス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを用
いているが、薄型のプリント基板の剛性を向上するため
に、熱硬化性樹脂に対して、シリカやアルミナ・ムライ
ト・ジルコニア等の無機粉末を５〜70体積％の割合で添
加したプリプレグシートを用いてもかまわない。 【００３７】 【発明の効果】本発明の多数個取り配線基板によれば、
位置決めマークの直下の絶縁層にダミーの貫通孔を形成
し、ダミーの貫通孔の内部に導体を充填したダミーの貫
通導体を形成するとともに、ダミーの貫通導体と位置決
めマークとを接続したことから、積層して熱プレスする
際に熱硬化性樹脂前駆体の粘度が低下し熱硬化性樹脂前
駆体が流動しても、ダミーの貫通導体が位置決めマーク
のズレを抑制するくさびの役目を果たすために、配線導
体と同様に位置決めマークのズレを抑制でき、電気検査
を行う際に電気検査端子が配線導体の所定の位置に正確
に接触することができ、その結果、正確な電気検査を行
うことができる多数個取り配線基板とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の多数個取
り配線基板の実施形態の一例を示す平面図および断面図
である。 【符号の説明】 １・・・・・・絶縁層 ２・・・・・・配線導体 ３・・・・・・貫通孔 ４・・・・・・貫通導体 ５・・・・・・位置決めマーク ６ａ・・・・・ダミーの貫通孔 ６ｂ・・・・・ダミーの貫通導体 ７・・・・・・配線基板領域 ８・・・・・・母基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸さ
   せて成る複数の絶縁層から成る母基板に、前記絶縁層の
   表面および層間に配設された配線導体と、上下に位置す
   る前記配線導体間の前記絶縁層に形成された貫通孔と、
   該貫通孔の内部に導体を充填し前記配線導体間を電気的
   に接続する貫通導体とを具備して成る配線基板領域を複
   数個配列して成るとともに、前記配線基板領域の周囲の
   前記母基板の表面に前記配線基板領域の位置確認のため
   の位置決めマークを形成して成る多数個取り配線基板で
   あって、前記位置決めマークの直下の前記絶縁層にダミ
   ーの貫通孔を形成し、該ダミーの貫通孔の内部に導体を
   充填したダミーの貫通導体を形成するとともに、該ダミ
   ーの貫通導体と前記位置決めマークとを接続したことを
   特徴とする多数個取り配線基板。