JP2006261337A - 配線基板の製造方法、配線基板の製造装置及び配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 大判製造単位内に含まれる複数の基板単位に、金属層を電解メッキにより均一な厚さで、しかも効率よく形成できる配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】第一電解メッキ工程：メッキ浴中において大判製造単位１２を、基板単位１２Ｕが上下方向に複数配列する形で保持するとともに、メッキ電極を該大判製造単位１２の主表面に対向させた形で配置し、その状態で大判製造単位１２とメッキ電極との間で通電することにより、複数の基板単位１２Ｕの主表面に第一金属層１３０ｅを一括して形成する。第二電解メッキ工程：第一電解メッキ工程が終了した後、第一金属層１３０ｅが形成済みの大判製造単位１２の上下を反転し、再び記大判製造単位１２とメッキ電極との間で通電することにより、複数の基板単位１２Ｕの第一金属層１３０ｅ上に第二金属層１２１ｅを一括して形成する。
【選択図】 図４

Description

配線基板の製造方法、配線基板の製造装置及び配線基板に関する。

実開昭６３−１５９８７５号公報 特開昭６２−２１２９８号公報 特開昭６２−７６７９７号公報 特開昭６２−７６７９８号公報 特開平３−１１９７９２号公報 特開平１１−２２９１９８号公報

ＩＣやマイクロプロセッサ等の半導体チップは、近年高集積化が急速に進んでいることから、チップの入出力部の端子数も大幅に増大しつつある。これを受けて、そのようなチップを接続するための配線基板も線路導体の数が急増しており、高分子材料からなる誘電体層を介して複数の金属層を積層したいわゆるビルドアップ基板が増えてきている。金属層は化学めっきにより形成され、特に、電源層やグランド層として使用される厚膜で大面積の金属層は電解メッキで形成されるのが一般的である。

上記のような配線基板は、各々配線基板となるべき基板単位が面内方向に複数一体化された大判製造単位の形で製造されるのが通常であり、電解メッキによる金属層の形成も、該大判製造単位中の複数の基板単位に対して一括して行われる。電解メッキを実際に行う際には、大判製造単位をメッキ電極と対向させ、該大判製造単位とメッキ電極との間で直流通電して、メッキ浴中の金属イオンをカソード側の大判製造単位表面に析出させることにより、金属層を形成する。

しかしながら、電解メッキによるメッキ層の成長速度は、被メッキ面側の電解分布により大きな影響を受け、大判製造単位の場合は面内のメッキ層にも分布を生じやすい。そこで、特許文献１〜６には、メッキ浴中に大判製造単位を機械的に回転する機構を設け、面内のメッキ層厚ムラを解消する提案がなされている。

しかしながら、多数の基板単位が集合した大判製造単位をメッキ浴中で回転させるためには、給電を可能としつつ大判製造単位の回転を可能とする複雑な機構をメッキ浴中に設ける必要がある。また、大判製造単位の回転代の分だけメッキ浴に無駄な空間を確保する必要があるので、メッキ浴１槽にて同時処理できる大判製造単位の枚数が減り、製造能率の大幅な低下につながる。

本発明の課題は、大判製造単位内に含まれる複数の基板単位に、金属層を電解メッキにより均一な厚さで、しかも効率よく形成できる配線基板の製造方法と、該方法をスムーズに実施できる装置、及び該方法により実現できる大判製造単位からなる配線基板とを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記の課題を解決するために、本発明の配線基板の製造方法は、
基板コア部の主表面に金属層を電解メッキにより形成した構造を有する配線基板を、各々配線基板となるべき基板単位が面内方向に複数一体化された大判製造単位の形で製造する方法において、
メッキ浴中において、大判製造単位を基板単位が上下方向に複数配列する形で保持するとともに、メッキ電極を該大判製造単位の主表面に対向させた形で配置し、その状態で大判製造単位とメッキ電極との間で通電することにより、複数の基板単位の主表面に第一金属層を一括して形成する第一電解メッキ工程と、
該第一電解メッキ工程が終了した後、第一金属層が形成済みの大判製造単位の上下を反転し、再び大判製造単位とメッキ電極との間で通電することにより、複数の基板単位の第一金属層上に第二金属層を一括して形成する第二電解メッキ工程と、を有したことを特徴とする。

上記本発明の配線基板の製造方法によると、大判製造単位に金属層を電解メッキする際に、大判製造単位を回転させずに実施するともに、その電解メッキ工程を第一の工程と第二の工程とに分割して実施し、第一の工程と第二の工程との間で大判製造単位の上下方向を反転させるようにした。その結果、第一電解メッキ工程と第二電解メッキ工程で各々形成される金属層厚の、大判製造単位内における上下方向のばらつきを相殺することができ、ひいては大判製造単位内に含まれる複数の基板単位に、金属層を電解メッキにより均一な厚さで形成できる。また、電解メッキ自体は静止メッキ（もしくはそれに近い状態）にて行うので、メッキ槽内に大判製造単位の回転代を確保する必要がなくなり、メッキ浴１槽にて同時処理できる大判製造単位の枚数を増加できるので、配線基板の製造能率の向上にも寄与する。

配線基板は、基板コア部上にビルドアップ樹脂絶縁層と、メッキによる金属層とを形成したものとして製造できる。

特に、メッキ浴中にて大判製造単位の上端縁側からメッキ給電を行う場合は、その大判製造単位の上縁側にてメッキ電流密度が不足しやすく、結果的に大判製造単位の上側に位置する基板単位ほど電解メッキ形成される金属層の厚みが小さくなる傾向にある。そこで、第一電解メッキ工程においてメッキ浴中にて上側に位置する大判製造単位の端縁を第一端縁、同じく下側に位置する端縁を第二端縁とすれば、本発明の採用により、第一電解メッキ工程において第一金属層は大判製造単位の第二端縁に近い基板単位ほど厚くなるように形成され、第二電解メッキ工程において第二金属層を大判製造単位の第一端縁に近い基板単位ほど厚くなるように形成される。また、この方法により、大判製造単位の主表面に金属層を電解メッキにより形成した構造を有し、各々配線基板となるべき基板単位が面内方向に複数一体化された大判製造単位として構成されてなり、各基板単位の主表面に各々電解メッキ層からなる第一金属層と第二金属層とを重ねて形成するとともに、大判製造単位の基板単位が複数配列している方向における大判製造単位の第一端縁、同じく下側に位置する端縁を第二端縁として、第一金属層が大判製造単位の第二端縁に近い基板単位ほど厚くなるように形成され、記第二金属層が大判製造単位の第二端縁に近い基板単位ほど薄くなるように形成された配線基板を得ることができる。

すなわち、従来余り考慮されてこなかった、メッキ給電部の位置と大判製造単位内のメッキによる金属層厚の分布との関係を上記のごとく把握することで、１回の上下反転操作を挟んで静止メッキ工程をわずか２回繰り返すだけで、上下の厚み分布の差（つまり、大判製造単位の第一端縁側と第二端縁側との間での厚み分布の差）を極めて効果的に相殺でき、ひいては回転の不要な簡便な工程により、金属層を電解メッキにより均一な厚さで形成できる。

なお、メッキ浴中にて大判製造単位の幅方向端縁に隣接する形で、導体からなるダミーメッキプレートを配置し、他方、給電を行う上端縁にはダミーメッキプレートを非配置として第一の電解メッキ工程及び第二の電解メッキ工程をそれぞれ行うことができる。このようにすると、大判製造単位の幅方向（つまり左右方向）のメッキ電流密度を均一化でき、ダミーメッキプレートでは対応しにくい上下のメッキ電流密度分布は、大判製造単位の上下反転により効果的に相殺できるので、大判製造単位の幅方向及び上下方向の双方に渡って厚さの均一な金属層を形成できる。

配線基板は、基板コア部を板厚方向に貫通するスルーホールが形成され、該スルーホールの内周面が電解メッキによる内面メッキ層にて覆われた構造を有するものとして形成できる。この場合、第一電解メッキ工程にて内面メッキ層と第一金属層とを同時に形成し、第二電解メッキ工程にて該第一金属層を覆うように第二金属層を形成することができる。この工程によると、スルーホールの内面メッキ工程の際に、第一金属層も合せて形成することで、上下反転して第二金属層を１回形成するだけで、大判製造単位主表面上の金属層の厚みを効率的に均一化できる。特に、第一金属層と第二金属層との積層部が、電位安定性の要求される電源層又はグランド層を形成してなる場合には、上記のごとくに厚みのばらつきを抑制することは極めて有効である。

また、配線基板においてスルーホールの内周面を覆う内面メッキ層のさらに内側を絶縁樹脂により充填し、スルーホールの開口側にて該絶縁樹脂充填部の端面を蓋メッキ層で覆った構成とすることができる。この場合、第一電解メッキ工程が終了後、内面メッキ層の内側を絶縁樹脂にて充填する樹脂充填工程を実施し、その後、第二電解工程にて第二金属層とともに蓋メッキ層を形成することができる。第二金属層を蓋メッキ層とともに形成することで、工程の更なる簡略化を図ることができる。

上記の工程であれば、第一金属層の形成時を利用して内面メッキ層は１回形成されるだけであるのに対し、基板コア部主表面上の金属層は、蓋メッキ層形成時に第二金属層が追加される。従って、内面メッキ層は第一金属層と第二金属層との合計厚さよりも小さい厚さで形成される。内面メッキ層が信号伝送経路として使用され、積層された第一金属層と第二金属層とは電源層又はグランド層として使用される場合、電源層又はグランド層は電位安定化のため、ある程度大きな厚みが必要であり、また、厚みばらつきに対する公差も厳しいものが要求される。他方、信号伝送経路として使用される内面メッキ層は、閾値レベルを挟んだ電位変化が明瞭であればよいので、厚みはそれ程要求されず、厚みばらつきに対する公差も緩い。従って、大判製造単位の上下反転を挟んだ２度の電解メッキ工程だけの簡便な工程でも、技術上の要請を十分充足した基板構造を合理的に得ることができる。

なお、本発明の製造方法では、第一電解メッキ工程と第二電解メッキ工程との間に大判製造単位の上下反転が必ず必要であり、この上下反転工程を失念しないための工夫をしておくことが有効である。具体的には、大判製造単位の主表面に、メッキ浴中での大判製造単位の上下方向を識別する識別マークを形成し、他方、メッキ設備側に、当該識別マークを読み取るマーク読取部を設け、該マーク読取部の読取出力状態に基づいて、大判製造単位が第一電解メッキ工程と第二電解メッキ工程とにおいて互いに上限反転なされているか否かを判定することができる。また、本発明の配線基板の製造装置は、上記態様の製造方法に使用する装置であって、メッキ槽とメッキ電源とを有したメッキ設備と、マーク読取部と、該マーク読取部の読取出力状態に基づいて、大判製造単位が第一電解メッキ工程と第二電解メッキ工程とにおいて互いに上限反転なされているか否かを判定し、その判定結果を出力する判定部とを備えたことを特徴とする。

この場合、上記判定部により、大判製造単位の上下方向が、第二電解メッキ工程において第一電解メッキ工程と同一と判定された場合に、メッキ設備に対し第二電解メッキ工程のためのメッキ給電を禁止する給電禁止手段を設けることができる。これにより、大判製造単位の上下反転を失念した状態では、第二電解メッキ工程の実施自体が強制的に禁止され、それによる属層の膜厚ばらつきに由来した不良発生を確実に食い止めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１７は、本発明の対象となる配線基板の断面構造を模式的に示すものである。該配線基板１００は、耐熱性樹脂板（例えばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂）等で構成された板状コア１０２の両表面に、所定のパターンに配線金属層をなすコア導体層Ｍ１，Ｍ１１がそれぞれ形成される。これらコア導体層Ｍ１，Ｍ１１は板状コア１０２の表面の大部分を被覆する面導体パターンとして形成され、電源層又はグランド層として用いられるものである。他方、板状コア１０２には、ドリル等により穿設されたスルーホール１１２が形成され、その内壁面にはコア導体層Ｍ１，Ｍ１１を互いに導通させる内面メッキ層１３０が形成されている。また、スルーホール１１２は、エポキシ樹脂等の絶縁樹脂充填部１３１により充填されている。

また、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１の上層には、配線積層部Ｌ１，Ｌ２が形成される。具体的には、感光性樹脂組成物１０６にて構成された第一誘電体層（ビルドアップ樹脂絶縁層：誘電体層）Ｖ１，Ｖ１１がそれぞれ形成され、その表面にはそれぞれ金属配線１０７を有する第一導体層Ｍ２，Ｍ１２がＣｕメッキにより形成されている。なお、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１と第一導体層Ｍ２，Ｍ１２とは、それぞれビア１３４により層間接続がなされている。同様に、第一導体層Ｍ２，Ｍ１２の上層には、感光性樹脂組成物１０６を用いた第二誘電体層（ビルドアップ樹脂絶縁層：誘電体層）Ｖ２，Ｖ１２がそれぞれ形成されている。その表面には、金属端子パッド１０８，１１８を有する第二導体層Ｍ３，Ｍ１３が形成されている。これら第一導体層Ｍ２，Ｍ１２と第二導体層Ｍ３，Ｍ１３とは、それぞれビア１３４により層間接続がなされている。

板状コア１０２の第一主表面ＭＰ１においては、コア導体層Ｍ１、第一誘電体層Ｖ１、第一導体層Ｍ２及び第二誘電体層Ｖ２が第一の配線積層部Ｌ１を形成している。また、板状コア２の第二主表面ＭＰ２においては、コア導体層Ｍ１１、第一誘電体層Ｖ１１、第一導体層Ｍ１２及び第二誘電体層Ｖ１２が第二の配線積層部Ｌ２を形成している。いずれも、誘電体層と導体層とが積層されたものであり、該第一主表面ＣＰ上には、複数の金属端子パッド１１０ないし１１７がそれぞれ形成されている。第一配線積層部Ｌ１側の金属端子パッド１１０は、集積回路チップなどをフリップチップ接続するためのパッドである半田パッドを構成する。また、第二配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド１１７は、配線基板自体をマザーボード等にピングリッドアレイ（ＰＧＡ）あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）により接続するための裏面パッドとして利用されるものである。

誘電体層Ｖ１，Ｖ１１，Ｖ２，Ｖ１２、及びソルダーレジスト層１０８，１１８は例えば以下のようにして製造される。すなわち、感光性樹脂組成物ワニスをフィルム化した感光性接着フィルムをラミネート（貼り合わせ）し、ビア１３４に対応したパターンを有する透明マスク（例えばガラスマスクである）を重ねて露光・現像し、ビアホール１３４を形成する（いわゆるフォトビアプロセス）。次に、感光型メッキレジスト樹脂を用いて配線形状がパターニングされたマスクを形成し、周知の無電解Ｃｕメッキを施すことにより、配線パターンをメッキ形成するとともに、ビアホールの内部をメッキ金属で充填してビア１３４を形成する。上記工程を繰り返すことにより、配線積層部Ｌ１，Ｌ２を各々形成できる。

上記の配線基板１００は、図４に示すように、各々配線基板となるべき基板単位１２Ｕが面内方向に複数一体化された大判製造単位１２の形で製造される。図２に示すように、本実施形態では、板状コア１０２を基板コア部として、その第一主表面ＭＰ１と第二主表面ＭＰ２とに、金属層としてコア導体層Ｍ１及びＭ１１を形成する場合を例にとる。なお、図１では図示していないが、板状コア１０２は、予めその全面に無電解Ｃｕメッキ層等からなるメッキ用下地導体層が形成され、その上に金属層たるコア導体層Ｍ１及びＭ１１が、例えば電解Ｃｕメッキにより形成されることとなる。なお、基板コア部は、板状コア１０２の上に配線層をなす金属層とビルドアップ樹脂絶縁層とを予め積層形成したものであってもよいし、板状コア１０２の内部に配線層をなす金属層を組み込んだものであってもよい。

図２に示すように、大判製造単位１２は、メッキ槽１０内のメッキ浴Ｓ中にて、基板単位１２Ｕが上下方向に複数配列する形で静止保持される。メッキ電極１５は、該大判製造単位１２の主表面に対向させた形で配置され、その状態で大判製造単位１２とメッキ電極１５との間で通電することにより、複数の基板単位１２Ｕの主表面に金属層を一括形成する。

本実施形態では、大判製造単位１２は、基板単位１２Ｕが集合している領域の外側を額縁状に囲む余白領域において、メッキ用下地導体層に導通する位置にワーク支持用貫通孔が形成され、ここに金属製のメッキフレーム１３側に固定された給電部１４の支持ボルト１４ｐを上記ワーク支持用貫通孔に挿通し、ナット止めする形で取り付けられる。メッキフレーム１３の上端には金属ハンガー１７が取り付けられ、給電バー１６、金属ハンガー１７、メッキフレーム１３及び給電部１４を介して大判製造単位１２に給電される（極性を考慮すれば電流はこの逆の経路に沿って流れることになる）。なお、大判製造単位１２は、基板単位１２Ｕの集合領域の配列位置が、上下反転しても等価となるよう、上下の余白領域におけるワーク支持位置（ワーク支持用貫通孔）と、基板単位１２Ｕの集合領域の縁までの距離を等価に設定しておくことが望ましい。

メッキ浴Ｓ中にて大判製造単位１２には、その第一主表面と第二主表面との両面に対向する形でメッキ電極１５が配置され、両面のメッキを同時に行うようにしている。また、大判製造単位１の幅方向両端縁に隣接する形で、ステンレス鋼板等の導体からなるダミーメッキプレート１１が配置される。

図３に示すごとく、配線基板１００は、基板コア部１０２を板厚方向に貫通するスルーホール１１２が形成され、該スルーホール１１２の内周面が電解メッキによる内面メッキ層１３０にて覆われた構造を有する。また、配線基板１００においてスルーホール１１２の内周面を覆う内面メッキ層１３０のさらに内側が絶縁樹脂により充填され、スルーホール１１２の開口側にて該絶縁樹脂充填部１３１の端面が蓋メッキ層１２１で覆われる。この２つのメッキ層１３０，１２１の形成は、絶縁樹脂充填部１３１の形成工程が間に挟まるため、必ず２回に分けて実施する必要がある（第一電解メッキ工程及び第二電解メッキ工程）。内面メッキ層１３０は信号伝送経路として使用され、例えばその厚みｔ１は１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲で調整される。他方、基板コア部１０２の主表面に形成する金属層は、前述の通り、電源層又はグランド層として使用されるので、電位安定化のためその厚さｔ２は２５μｍ以上４０μｍ以下と、内面メッキ層１３０よりは厚く設定される。

上記の点を考慮して、第一電解メッキ工程では内面メッキ層１３０と第一金属層１３０ｅとを同時に形成し、第二電解工程にて第二金属層１２０ｅとともに蓋メッキ層１２１を形成する。この工程によると、内面メッキ層１３０は第一金属層１３０ｅの形成時に１回形成されるだけであるのに対し、基板コア部１０２主表面上の金属層は、蓋メッキ層１２１形成時に第二金属層１２０ｅが追加される。従って、内面メッキ層１３０は第一金属層１３０ｅと第二金属層１２０ｅとの合計厚さよりも小さい厚さで形成される。

ところで、図５に示すように、メッキ浴Ｓ中にて大判製造単位１２の上端縁側からメッキ給電を行う場合は、その大判製造単位１２の上縁側にてメッキ電流密度が不足しやすく、結果的に大判製造単位１２の上側に位置する基板単位１２Ｕほど電解メッキ形成される金属層の厚みが小さくなる傾向にある。第一電解メッキ工程においてメッキ浴Ｓ中にて上側に位置する大判製造単位１２の端縁側を第一端縁ＥＰ、同じく下側に位置する端縁を第二端縁ＥＳとすれば、第一電解メッキ工程では第一金属層１３０ｅが大判製造単位１２の第二端縁ＥＰに近い基板単位１２Ｕほど厚くなるように形成される。そして、このまま、大判製造単位１２の上下方向を変化させずに第二電解メッキ工程を行うと、第二金属層１２０ｅは、再び大判製造単位１２の第二端縁（この場合、下側端縁）ＥＰに近い基板単位１２Ｕほど厚くなるように形成されるから、第一金属層１３０ｅと第二金属層１２０ｅとの合計厚さには、大判製造単位１２の下側に位置する基板単位と同じく上側に位置する基板単位との間で、非常に大きな差が生ずることになる。

しかし、本発明のごとく、第二電解メッキ工程に際して大判製造単位１２の上下を反転すれば、第二金属層１２０ｅは大判製造単位１２の第一端縁ＥＰに近い基板単位１２Ｕほど厚くなるように形成される。その結果、１回の上下反転操作を挟んで静止メッキ工程を２回繰り返せば、大判製造単位１２内の上下方向の基板単位列において、その厚み分布の差を効果的に相殺でき、大判基板単位１２をメッキ中に回転させずとも、図１の金属層Ｍ１，Ｍ１１を電解メッキにより均一な厚さで形成できる。

なお、第一電解メッキ工程と第二電解メッキ工程との間に大判製造単位１２の上下反転が必ず必要であり、この上下反転を失念しないための工夫をしておくことが有効である。具体的には、図４に示すように、大判製造単位１２の主表面に、メッキ浴Ｓ中での大判製造単位１２の上下方向を識別する識別マーク１２ｍを形成する。この識別マーク１２ｍは、例えば金属メッキ層等で形成された反射部とすることができる。本実施形態では、識別マーク１２ｍは、大判製造単位１２にて前述の余白領域に形成している。

他方、図１に示すように、メッキ設備側には、当該識別マーク１２ｍを読み取るマーク読取部１８を設けることができる。本実施形態では、マーク読取部１８を、メッキ槽１０内に設けた光学式読取部として構成しており、反射部からなるマーク読取部１８にプローブ光を投射する発光ダイオード等からなる透光部と、該マーク読取部１８からの反射光を検出するフォトトランジスタ等からなる受光部とにより構成しているが、これに限られるものではない。例えば、大判製造単位１２側に形成した貫通孔を識別マークとして、透過式光学センサによりこれを検出してもよいし、識別マークを凸部あるいは凹部として、近接センサからなるマーク読取部にてこれを検出してもよい。また、マーク読取部１８をメッキ槽１０の外に配置し、メッキ槽１０の壁部に形成された透明窓部を介して識別マーク１２ｍを読み取るようにしてもよい。

この場合、マーク読取部１８の読取出力状態に基づいて、大判製造単位１２が第一電解メッキ工程と第二電解メッキ工程とにおいて互いに上限反転なされているか否かを判定すし、その判定結果を出力する判定部を設けることができる。そして、上記判定部により、大判製造単位１２の上下方向が、第二電解メッキ工程において第一電解メッキ工程と同一と判定された場合に、メッキ設備に対し第二電解メッキ工程のためのメッキ給電を禁止する給電禁止手段を設けることができる。

図６は、上記機能を有する判定部の回路構成の一例である。メッキ用電源からの電流供給系路上には、給電制御スイッチ（本実施形態ではサイリスタＳＣＲで構成している）２１が設けられ、２つのスイッチングトランジスタＴｒ１及びＴｒ２を介して供給される電源制御信号ＣＳによりメッキ電流の通電／遮断が制御される。第一メッキ工程及び第二メッキ工程の各々は、主スイッチＳｗ１ＯＮ操作により開始され、ＯＦＦ操作により終了する。判定部２０部はＴ型フリップフロップ３２及び排他的論理和ゲート３３からなり、論理積ゲート３４とスイッチングトランジスタＴｒ１及びＴｒ２とが給電禁止手段を構成する。

論理積ゲート３４の一方の入力は、主スイッチＳｗ１のＯＮ／ＯＦＦ信号ＳＳ（ＯＮ時にＨｉ、ＯＦＦ時にＬｏ）が直接入力される。他方、該ＯＮ／ＯＦＦ信号ＳＳは判定部２０に分配され、インバータ３１を経てＴ型フリップフロップ３２に入力される。Ｔ型フリップフロップ３２の出力Ｑは、Ｓｗ１がＯＮになるときのＯＮ／ＯＦＦ信号ＳＳの立ち上がりエッジが１回入る毎にレベル反転するようになっている。一方、リセットスイッチＳｗ２がＯＦＦになると、Ｔ型フリップフロップ３２のクリア端子ＣＬＲにはリセット信号ＲＳＴ（クリア端子ＣＬＲでレベル反転されるので、Ｌｏアクティブである）が入力される。これにより、Ｔ型フリップフロップ３２の出力ＱはＬｏにリセットされる。このＴ型フリップフロップ３の出力Ｑとマーク読取部１８の読み取り信号の出力とが排他的論理和ゲート３３（否定出力型）に入力され、その出力が判定信号として論理積ゲート３４に入力される。なお、スイッチングトランジスタＴｒ１はリセットスイッチＳｗ２がＯＦＦになると遮断状態となり、スイッチングトランジスタＴｒ２は、スイッチングトランジスタＴｒ１がＯＮであって論理積ゲート３４の出力が能動化されているときにＯＮとなり、給電制御スイッチ２１をＯＮにする。

以下、図７のタイミングチャートに従い、上記回路の動作を説明する。
（１）リセットスイッチＳｗ２をＯＦＦとして、Ｔ型フリップフロップ３２の出力Ｑをリセットし、初期化する。
（２）リセットスイッチＳｗ２をＯＮにする。これにより、スイッチングトランジスタＴｒ１がＯＮとなる。
（３）主スイッチＳｗ１をＯＮにする。Ｔ型フリップフロップ３２の出力ＱはＨｉに反転する。マーク読取部１８の読み取り信号ＭＳがマーク読取状態（Ｈｉ）ならば、排他的論理和ゲート３３の２入力が一致し、（否定型なので）その判定出力ＪＳがＨｉとなる。すると、論理積ゲート３４の出力もＨｉとなり、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２の作動により給電制御スイッチ２１がＯＮとなって、メッキ通電が開始される。
（４）メッキが終了すれば、主スイッチＳｗ１をＯＦＦにする。すると、論理積ゲート３４の出力が直ちにＯＦＦとなり、トランジスタＴｒ２及び給電制御スイッチ２１もＯＦＦとなってメッキ通電が遮断される。
（５）大判製造単位の上下を反転してメッキ槽にセットしなおす。すると、読み取り信号ＭＳはマーク非読取状態（Ｌｏ）となる。
（６）再び主スイッチＳｗ１をＯＮにする。Ｔ型フリップフロップ３２の出力ＱはＬｏに反転する。読み取り信号ＭＳはマーク非読取状態（Ｌｏ）だから、排他的論理和ゲート３３の２入力が一致し、（否定型なので）その判定出力ＪＳがＨｉとなる。その結果（３）と同様に、メッキ通電が開始される。
（７）メッキが終了すれば、主スイッチＳｗ１をＯＦＦにする。論理積ゲート３４の出力がＯＦＦとなり、メッキ通電が遮断される。

（３）でマーク非読取状態（Ｌｏ）になっている場合、あるいは（６）でマーク読取状態（Ｈｉ）になっている場合は、排他的論理和ゲート３３の２入力が不一致となり、判定出力ＪＳがＬｏとなる。その結果、メッキ通電は禁止される。なお、不測のトラブルによりメッキ通電が中断された場合は、リセットスイッチＳｗ２を一旦ＯＦＦにしたあと再びＯＮに戻し、主スイッチＳｗ１のＯＮ／ＯＦＦ操作を必要な回数繰り返せば、メッキ通電が中断したステップまで復帰することができる。なお、図６のようなハードウェアロジックは、同じ機能のマイコン制御回路で置き換えることももちろん可能である。

本発明の適用対象となる配線基板の一例を示す断面模式図。 本発明で使用するメッキ設備の一例を示す模式図。 第一金属層、第二金属層、内面メッキ層及び蓋メッキ層の概念を示す断面図。 本発明の製造方法の効果説明図。 従来の製造方法の問題点説明図。 判定部の構成例を示す回路図。 図６の回路の動作シーケンスを示すタイミングチャート。

符号の説明

１１ ダミーメッキプレート
１２ 大判製造単位
１２Ｕ 基板単位
１２ｍ 識別マーク
１５ メッキ電極
１８ マーク読取部
２０ 判定部
１００ 配線基板
１０２ 板状コア（基板コア部）
１１２ スルーホール
１２１ 蓋メッキ層
１２１ｅ 第二金属層
１３０ 内面メッキ層
１３０ｅ 第一金属層
１３１ 絶縁樹脂充填部
Ｍ１，Ｍ１１ 金属層
Ｓ メッキ浴

Claims (12)

1. 基板コア部の主表面に金属層を電解メッキにより形成した構造を有する配線基板を、各々前記配線基板となるべき基板単位が面内方向に複数一体化された大判製造単位の形で製造する方法において、
   メッキ浴中において、前記大判製造単位を、前記基板単位が上下方向に複数配列する形で保持するとともに、メッキ電極を該大判製造単位の主表面に対向させた形で配置し、その状態で前記大判製造単位と前記メッキ電極との間で通電することにより、前記複数の基板単位の主表面に第一金属層を一括して形成する第一電解メッキ工程と、
   該第一電解メッキ工程が終了した後、前記第一金属層が形成済みの大判製造単位の上下を反転し、再び前記大判製造単位と前記メッキ電極との間で通電することにより、前記複数の基板単位の前記第一金属層上に第二金属層を一括して形成する第二電解メッキ工程と、
   を有したことを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記メッキ浴中にて前記大判製造単位の上端縁側からメッキ給電を行うとともに、前記第一電解メッキ工程において前記メッキ浴中にて上側に位置する前記大判製造単位の端縁を第一端縁、同じく下側に位置する端縁を第二端縁として、前記第一電解メッキ工程において前記第一金属層を前記大判製造単位の第二端縁に近い基板単位ほど厚くなるように形成し、前記第二電解メッキ工程において前記第二金属層を前記大判製造単位の第一端縁に近い基板単位ほど厚くなるように形成する請求項１記載の配線基板の製造方法。
3. 前記メッキ浴中にて前記大判製造単位の幅方向端縁に隣接する形で、導体からなるダミーメッキプレートを配置し、他方、給電を行う上端縁にはダミーメッキプレートを非配置として前記第一の電解メッキ工程及び前記第二の電解メッキ工程をそれぞれ行う請求項２記載の配線基板の製造方法。
4. 前記配線基板は、前記基板コア部を板厚方向に貫通するスルーホールが形成され、該スルーホールの内周面が電解メッキによる内面メッキ層にて覆われた構造を有するものであり、
   前記第一電解メッキ工程にて前記内面メッキ層と前記第一金属層とを同時に形成し、前記第二電解メッキ工程にて該第一金属層を覆うように前記第二金属層を形成する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記配線基板は前記スルーホールの内周面を覆う内面メッキ層のさらに内側が絶縁樹脂により充填されてなり、前記スルーホールの開口側にて該絶縁樹脂充填部の端面が蓋メッキ層で覆われてなり、
   前記第一電解メッキ工程が終了後、前記内面メッキ層の内側を前記絶縁樹脂にて充填する樹脂充填工程を実施し、その後、前記第二電解工程にて前記第二金属層とともに前記蓋メッキ層を形成する請求項４記載の配線基板の製造方法。
6. 前記内面メッキ層は信号伝送経路として使用されるものであり、積層された前記第一金属層と前記第二金属層とは電源層又はグランド層として使用されるものであり、内面メッキ層を前記第一金属層と前記第二金属層との合計厚さよりも小さい厚さで形成する請求項５記載の配線基板の製造方法。
7. 前記大判製造単位の主表面に、前記メッキ浴中での前記大判製造単位の上下方向を識別する識別マークを形成し、他方、メッキ設備側に、当該識別マークを読み取るマーク読取部を設け、該マーク読取部の読取出力状態に基づいて、前記大判製造単位が前記第一電解メッキ工程と前記第二電解メッキ工程とにおいて互いに上限反転なされているか否かを判定するようにした請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
8. 請求項７に記載の配線基板の製造方法に使用する装置であって、
   メッキ槽とメッキ電源とを有した前記メッキ設備と、前記マーク読取部と、前記該マーク読取部の読取出力状態に基づいて、前記大判製造単位が前記第一電解メッキ工程と前記第二電解メッキ工程とにおいて互いに上限反転なされているか否かを判定し、その判定結果を出力する判定部とを備えたことを特徴とする配線基板の製造装置。
9. 前記判定部により、大判製造単位の上下方向が、前記第二電解メッキ工程において前記第一電解メッキ工程と同一と判定された場合に、前記メッキ設備に対し前記第二電解メッキ工程のためのメッキ給電を禁止する給電禁止手段が設けられている請求項８記載の配線基板の製造装置。
10. 基板コア部の主表面に金属層を電解メッキにより形成した構造を有し、各々配線基板となるべき基板単位が面内方向に複数一体化された大判製造単位として構成されてなり、各基板単位の主表面に各々電解メッキ層からなる第一金属層と第二金属層とを重ねて形成するとともに、前記大判製造単位の前記基板単位が複数配列している方向における前記大判製造単位の第一端縁、同じく下側に位置する端縁を第二端縁として、前記第一金属層が前記大判製造単位の第二端縁に近い基板単位ほど厚くなるように形成され、記第二金属層が前記大判製造単位の第二端縁に近い基板単位ほど薄くなるように形成されてなることを特徴とする配線基板。
11. 前記第一金属層と第二金属層との積層部が電源層又はグランド層を形成してなる請求項１０記載の配線基板。
12. 前記大判製造単位の主表面に、メッキ浴中での前記大判製造単位の上下方向を識別する識別マークが形成されてなる請求項１０又は請求項１１に記載の配線基板。

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