JP2006019640A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多層配線基板の実装用位置決めホールの形成工程に要するコストや工数を削減すると共に、不良発生率の低減等を図る。
【解決手段】複数の配線基板領域１、１…を有する多層配線構造の配線基板パネル２を作製する。配線基板パネル２の段階で、複数の配線基板領域１、１…に対してそれぞれ複数の位置決めホール２１を形成する。複数の位置決めホール２１を形成した後に、配線基板パネル２を複数の配線基板領域１、１…に沿って切断する。このような工程に基づいて位置決めホール２１を有する複数の多層配線基板を作製する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体素子用の樹脂パッケージ等として用いられる配線基板の製造方法に関する。

半導体素子用のパッケージとしては、軽量・低コスト、高電気特性等の特徴を有する樹脂パッケージが多用されている。このような樹脂パッケージには、半導体素子の高集積化、高性能化、多端子化等に対応するために、高密度な配線を備えることが求められている。そこで、樹脂パッケージの基体となる配線基板には、高密度の配線を実現することが可能な多層プリント配線基板が適用されるようになってきている。

多層プリント配線基板の構造としては、例えばスルーホールを有する基板（いわゆるコア基板）の両面に絶縁層と配線層とを交合に積層したビルドアップ構造が知られている。このような多層プリント配線基板を製造するにあたっては、まず複数の配線基板に対応するコア基板に対して、絶縁層と配線層とを順に積層したビルドアップ層を形成する工程（ビルドアップ工程）を一括して実施する。ビルドアップ工程で複数の配線基板領域を有する配線基板パネルを作製する。この後、配線基板パネルを複数の配線基板領域に沿って切断する。このようにして、複数の多層プリント配線基板を作製する。

ところで、上述したような多層プリント配線基板の製造工程においては、コア基板に対するスルーホールの形成工程やビルドアップ層におけるバイアホールの形成工程等、種々の穴明け工程が実施される。スルーホールやバイアホールの形成工程に関しては、従来から種々の提案がなされており、形状精度の向上や形成コストの削減等が図られている（例えば特許文献１〜２参照）。さらに、多層プリント配線基板の製造工程においては、スルーホールやバイアホールの形成工程以外に、例えば樹脂パッケージをマザーボード上に実装する際の位置決めホール（オリエンテーションホール）の形成工程等も実施される。

特に、多層プリント配線基板をＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）パッケージに適用する場合には、ＬＧＡパッケージとマザーボードとの位置合せを高精度に行う必要がある。このため、樹脂パッケージに対して高精度に位置決めホールを形成することが求められる。樹脂パッケージにおける位置決めホールの形成精度を高めるためには、多層プリント配線基板を最終形状まで加工した後に位置決めホールを形成した方が有利である。そこで、位置決めホールの形成工程は、一般的には複数の配線基板領域を有する配線基板パネルを切断し、個々の多層プリント配線基板に分離した後に実施される。

なお、ＣＯＦ（Chip on Film）用基板やＴＡＢ（Tape Automated Bonding）用基板等のフレキシブル基板を用いた配線基板においては、テープ状基板の段階で配線パターンの位置決め等に使用される穴を形成することも行われている（例えば特許文献３参照）。これに対して、リジッドな多層プリント配線基板を用いた樹脂パッケージにおいては、上述した形成精度等の点から、個々の配線基板（パッケージ）に分離した後に位置決めホールの形成工程が実施される。

特開2004-009270号公報 特開2003-220509号公報 特開2003-258405号公報

樹脂パッケージ等に適用される多層プリント配線基板において、実装時の位置決めホールは複数形成することが一般的である。従来の多層プリント配線基板の製造工程では、複数の位置決めホールを最終形状まで加工した多層プリント配線基板に形成している。このため、穴明け加工を行う多層プリント配線基板の方向性を個々に確認する必要がある。これは穴明け加工に要するコストや工数の増大原因となっている。また、多層プリント配線基板の形状等によっては、穴明け位置を誤認しやすい場合がある。これは不良品の発生原因となり、多層プリント配線基板の歩留りの低下や製造コストの増大等を招いている。

本発明はこのような課題に対処するためになされたものである。本発明は多層プリント配線基板の実装用位置決めホールの形成工程に要するコストや工数の削減、さらには不良発生率の低減等を実現した配線基板の製造方法を提供することを目的としている。

本発明に係る配線基板の製造方法は、複数の配線基板領域を有する多層配線構造の配線基板パネルを作製する工程と、前記配線基板パネルの段階で前記複数の配線基板領域に対してそれぞれ複数の位置決めホールを形成する工程と、前記配線基板パネルを前記複数の配線基板領域に沿って切断し、前記位置決めホールを有する複数の多層配線基板を作製する工程とを具備することを特徴としている。

本発明の配線基板の製造方法においては、配線基板パネルの段階で位置決めホールの形成工程を実施するため、配線基板パネルの方向性を確認するだけで、各配線基板領域に対して位置決めホールを確実に形成することができる。また、位置決めホールの形成工程に要するコストや工数も削減することができる。

本発明に係る配線基板の製造方法の一態様は、前記位置決めホールを前記配線基板領域の対角線上の角部を含む2個所または3個所の角部に形成することを特徴としている。対角線上の角部を含む2個所または3個所の角部に位置決めホールを形成する場合においても、配線基板パネルの段階で位置決めホールの形成工程を実施することによって、各配線基板領域に対して確実にかつ低コストで位置決めホールを形成することができる。

本発明に係る配線基板の製造方法の他の一態様は、前記複数の位置決めホールが大きさの異なるホールを有することを特徴としている。このように、大きさが異なる複数の位置決めホールを形成する場合においても、配線基板パネルの段階で位置決めホールの形成工程を実施することによって、各配線基板領域に対して確実にかつ低コストで位置決めホールを形成することができる。

本発明に係る配線基板の製造方法のさらに他の一態様は、前記位置決めホールの形成工程が、前記配線基板パネルに設けられた位置マークを基準として、前記複数の配線基板領域に対して第１の位置決めホールを順に形成する工程と、前記第１の位置決めホールが形成された前記複数の配線基板領域に対して、前記第１の位置決めホールとは異径の第２の位置決めホールを順に形成する工程とを有することを特徴としている。このような位置決めホールの形成工程によれば、異径の位置決めホールを効率よく形成することができる。

本発明の配線基板の製造方法によれば、配線基板パネルの段階で位置決めホールの形成工程を実施するため、配線基板パネルの方向性を確認するだけで、各配線基板領域に対して位置決めホールを確実に形成することができる。従って、位置決めホールの形成工程に要するコストや工数を削減することができ、さらには不良発生率を低減することが可能となる。これらによって、位置決めホールを有する多層配線基板を高効率、低コスト、高歩留りで作製することが可能となる。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１〜図６は本発明の一実施形態による配線基板の製造工程を示す図である。なお、図１〜図３は本発明の一実施形態による配線基板の製造工程を示す平面図、図４〜図６はその概略断面図である。図１および図４は配線基板パネルの作製工程（第１の工程）を示している。図２および図５は位置決めホールの形成工程（第２の工程）を示している。図３および図６は配線基板パネルの切断工程（第３の工程）を示している。

まず、図１および図４に示すように、複数の配線基板領域１、１…を有する多層配線構造の配線基板パネル２を作製する。図４〜図６では図示を省略したが、配線基板領域１、１…には多層配線が形成されている。複数の配線基板領域１、１…は格子状に設けられたダイシング領域３、３…で区画されている。配線基板パネル２としては、例えば複数の多層プリント配線基板をマトリックス状に一括して形成したパネルが挙げられる。各配線基板領域１、１…はそれぞれ多層プリント配線基板に対応するものである。最終的には、配線基板パネル２をダイシング領域３、３…に基づいて切断することによって、複数の多層プリント配線基板が作製される。

各配線基板領域１、１…に形成される多層プリント配線基板には、各種公知の多層配線基板を適用することができる。また、各配線基板領域１、１…の形成工程についても、各種公知の多層配線基板の製造工程を適用することができる。図７は多層プリント配線基板の一構成例を示す断面図である。図７に示す多層プリント配線基板１０は、コア基板１１の両面に絶縁層１２と配線層１３とを順に積層したビルドアップ層１４を形成したものである。図７を参照して、多層配線構造の配線基板パネル２の作製工程について述べる。

複数の配線基板領域１、１…に対応する大きさを有するパネル状のコア基板１１を用意する。コア基板１１としては、例えばガラスエポキシ基板、ＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）樹脂基板、ポリイミド樹脂基板、フッ素樹脂基板等の樹脂基板が用いられる。このようなパネル状コア基板１１の各配線基板領域１、１…に、スルーホール１５の形成工程、スルーホール１５の内面を含むコア基板１１の表面への配線層（例えば銅メッキ層）１６の形成工程、スルーホール１５の樹脂穴埋め工程、配線層１６のパターニング工程等を施す。また、コア基板１１自体が多層配線構造を有するものであってもよい。

次に、配線層１６を形成したパネル状コア基板１１の両主面上に、絶縁層１２と配線層１３とを順に積層したビルドアップ層１４を形成する。ビルドアップ層１４はパネル状コア基板１１の一方の主面上のみに形成してもよい。ビルドアップ層１４の形成工程としては、例えばセミアディティブやフルアディティブ法等のアディティブ法を適用することができる。また、コア基板１１に対する配線層１６の形成工程を含めて、銅箔等の金属箔とガラスクロス等を基材とする樹脂プリプレグとを順に積層して一体化するラミネート法等を適用してもよい。

例えばセミアディティブ法によれば、絶縁層１２の形成工程（例えば絶縁樹脂フィルムのラミネート工程）、絶縁層１２へのビアホールの形成工程、ビアホール内を含む絶縁層１２表面への無電解銅メッキ工程、メッキレジストの形成工程、電解銅メッキ工程、メッキレジストの除去工程等を実施することによって、絶縁層１２と配線層１３とを順に積層したビルドアップ層１４が形成される。絶縁層１２の形成工程と配線層１３の形成工程（無電解および電解銅メッキ工程）は、配線層１３の層数に応じて繰返し実施される。

パネル状コア基板１１の両主面上にビルドアップ層１４を形成した後、パネル状コア基板１１の一方の主面側には半田バンプ等の半導体素子との接続電極１７を形成する。また、パネル状コア基板１１の他方の主面側には、マザーボード等に実装する際の接続部１８を形成する。ここで、接続部１８には多層プリント配線基板をＬＧＡパッケージに適用する場合にはメッキ電極等が適用される。また、ＰＧＡパッケージに適用する場合には、接続部１８は接続ピンで構成される。

前述したように、ＬＧＡパッケージではマザーボードとの位置合せに、マザーボード側に設けた位置決めピンとパッケージ側に設けた位置決めホール（オリエンテーションホール）とが使用される。従って、本発明の配線基板の製造方法はＬＧＡパッケージ（樹脂パッケージ）用の多層プリント配線基板の製造に好適である。ただし、本発明はＬＧＡパッケージ用の多層配線基板の製造方法に限定されるものではなく、実装時の位置決め用として位置決めホールが適用される各種の多層配線基板の製造工程に適用可能である。

このようにして、各配線基板領域１、１…にそれぞれ多層プリント配線基板となる多層配線構造部を形成した配線基板パネル２を作製する。次に、図２および図５に示すように、配線基板パネル２の段階で各配線基板領域１、１…に対してそれぞれ複数の位置決めホール（オリエンテーションホール）２１を形成する。位置決めホール２１の形成は、例えばドリルを用いて実施される。すなわち、配線基板パネル２の各配線基板領域１、１…の所定位置に、配線基板パネル２を貫通するようにドリル加工（穴明け加工）することによって、各配線基板領域１、１…に複数の位置決めホール２１をそれぞれ形成する。

上述したように、配線基板パネル２の段階で位置決めホール２１の形成工程を実施することによって、配線基板パネル２の方向性を確認するだけで、各配線基板領域１、１…に対して位置決めホール２１を確実に形成することができる。また、位置決めホール２１の形成工程（穴明け工程）に要するコストや工数も削減することができる。さらに、配線基板領域１の形成ピッチに応じて配線基板パネル２を順次移動させながら位置決めホール２１を形成することで、位置決めホール２１の位置精度を高めることができる。この場合、予め配線基板パネル２に位置マーク２２を設けておき、これを基準として位置決めホール２１の形成位置を設定することによって、位置精度をより一層高めることができる。

複数の位置決めホール２１は図８に示すように、矩形状の配線基板領域１の角部のうち、例えば対角線上の2個所に形成される。位置決めホール２１は配線基板領域１内の回路形成領域２３を除く部分に形成される。対角線上の2個所に形成された位置決めホール２１は、樹脂パッケージ（多層プリント配線基板）のマザーボードに対する位置決め精度の向上に寄与する。さらに、2個所の位置決めホール２１は大きさを異ならせるようにしてもよい。例えば、径が異なる位置決めホール２１によれば、樹脂パッケージ（多層プリント配線基板）の方向性が明確になり、マザーボード等への実装性が向上する。

位置決めホール２１の形成位置は、図８に示した対角線上の2個所の角部に限定されるものではない。例えば、図９に示すように配線基板領域１の角部のうち、対角線上の2個所を含む3個所の角部に位置決めホール２１を形成するようにしてもよい。この場合、位置決めホール２１の大きさは同一でもよいし、また異ならせるようにしてもよい。位置決めホール２１の形成位置は対角線上の角部に限定されるものではなく、配線基板領域１の一辺の両端の角部に形成するようにしてもよい。本発明は2個所または3個所の角部に位置決めホール２１を形成する場合に効果的である。また、位置決めホール２１は配線基板領域１の四隅の角部に大きさを異ならせて形成するようにしてもよい。

位置決めホール２１の大きさ（例えば径）は特に限定されるものではなく、樹脂パッケージ（多層プリント配線基板）の大きさ、位置決めに要求される精度、位置決めした後の固定状態等に応じて適宜に選択することができる。例えば、図８に示した大きさが異なる2つの位置決めホール２１は、形状が65×65mmの配線基板領域１に対して、直径3mmのホールと直径2mmのホールとを有している。これら位置決めホール２１の直径はあくまでも一例を示すものであり、設計等に応じて適宜に設定することができる。

複数の位置決めホール２１の大きさ（例えば径）が異なる場合の穴明け工程は、例えば図１０〜１１に示すように、大きさが異なる位置決めホール２１をそれぞれ個別の一連の工程で順次形成することが好ましい。まず、図１０に示すように、配線基板パネル２の各配線基板領域１、１…の所定位置に、第１のホール（例えば直径3mmの貫通孔）２４を順に形成する。第１のホール２４の形成工程は、予め配線基板パネル２に設けられた位置マーク２２を基準とし、配線基板領域１の形成ピッチに応じて配線基板パネル２を順次移動させながら実施することが好ましい。次に、図１１に示すように、第１のホール２４が形成された配線基板パネル２の各配線基板領域１、１…の所定位置に、第２のホール（例えば直径2mmの貫通孔）２５を順に形成する。

このように、大きさが異なる複数の位置決めホール２４、２５をそれぞれ個別の一連の工程で形成することによって、位置決めホール２１の形成工程（穴明け工程）に要するコストや工数を削減することが可能となる。さらに、位置決めホール２１の位置精度も高めることができる。なお、配線基板パネル２に設けられた位置マーク２２を基準として位置決めホール２１を形成する工程は、大きさが異なる位置決めホール２４、２５の形成工程に限らず、同一の大きさを有する位置決めホール２１の形成工程に対しても有効である。配線基板パネル２に設けられた位置マーク２２を基準とすることによって、位置決めホール２１の位置精度を高めることが可能となる。

この後、図３および図６に示すように、位置決めホール２１を形成した配線基板パネル２を各配線基板領域１、１…に沿って切断する。配線基板パネル２の切断工程は、例えばダイヤモンドブレードで各ダイシング領域３、３…を切断することにより実施する。このような切断工程（ダイシング工程）を経ることによって、配線基板パネル２は複数の多層プリント配線基板３１、３１…に分割される。各多層プリント配線基板３１、３１…にはそれぞれ複数の位置決めホール２１が既に形成されている。従って、必要に応じて仕上げ加工等を施すだけで、ＬＧＡパッケージのような樹脂パッケージの基体等として使用される多層プリント配線基板３１、３１…を得ることができる。

上述した実施形態の配線基板の製造工程によれば、配線基板パネル２の段階で位置決めホール２１を形成しているため、各配線基板領域１、１…に対して位置決めホール２１を確実に形成することができる。これは位置決めホール２１の形成工程に要するコストや工数の削減、歩留りの向上等に寄与する。従って、樹脂パッケージに実装用の位置決めホールを形成する必要がある場合においても、樹脂パッケージの基体として使用される多層配線基板を低コストでかつ高歩留りで作製することが可能となる。これは樹脂パッケージ基体の製造コストや製造工数の削減、また製造歩留りの向上等に寄与するものである。

なお、上述した実施形態では本発明を樹脂パッケージ基体として用いられる多層配線基板の製造工程に適用する場合については主として説明したが、本発明はこれに限られるものではない。本発明は実装用の位置決めホールを有する各種の多層配線基板の製造工程に適用することができる。

本発明の一実施形態による配線基板の製造工程の第１の工程（配線基板パネルの作製工程）を示す平面図である。 図１に続く第２の工程（位置決めホールの形成工程）を示す平面図である。 図２に続く第３の工程（配線基板パネルの切断工程）を示す平面図である。 図１に示す第１の工程（配線基板パネルの作製工程）の概略断面図である。 図２に示す第２の工程（位置決めホールの形成工程）の概略断面図である。 図３に示す第３の工程（配線基板パネルの切断工程）の概略断面図である。 本発明の一実施形態による配線基板の製造工程で適用した多層配線基板の一例を示す要部断面図である。 位置決めホールの一構成例を示す平面図である。 位置決めホールの他の構成例を示す平面図である。 大きさが異なる複数の位置決めホールの形成工程における第１の穴明け工程を示す平面図である。 図１０に続く第２の穴明け工程を示す平面図である。

符号の説明

１……配線基板領域、２……配線基板パネル、１１……コア基板、１２……絶縁層、１３，１６……配線層、１４……ビルドアップ層、１５……スルーホール、２１……位置決めホール、２４……第１の位置決めホール、２５……第２の位置決めホール、３１……多層プリント配線基板。

Claims (5)

1. 複数の配線基板領域を有する多層配線構造の配線基板パネルを作製する工程と、
   前記配線基板パネルの段階で前記複数の配線基板領域に対してそれぞれ複数の位置決めホールを形成する工程と、
   前記配線基板パネルを前記複数の配線基板領域に沿って切断し、前記位置決めホールを有する複数の多層配線基板を作製する工程と
   を具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記位置決めホールを前記配線基板領域の対角線上の角部を含む2個所または3個所の角部に形成することを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
3. 前記複数の位置決めホールは大きさが異なるホールを有することを特徴とする請求項１又は２記載の配線基板の製造方法。
4. 前記位置決めホールの形成工程は、前記配線基板パネルに設けられた位置マークを基準として、前記複数の配線基板領域に対して第１の位置決めホールを順に形成する工程と、前記第１の位置決めホールが形成された前記複数の配線基板領域に対して、前記第１の位置決めホールとは異径の第２の位置決めホールを順に形成する工程とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記配線基板パネルの作製工程は、スルーホールを有するコア基板の少なくとも一方の主面上に、絶縁層と配線層とを順に積層したビルドアップ層を形成する工程を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
   
   

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