JP2007281450A - 配線基板の製造方法および印刷用マスク - Google Patents

Abstract

【課題】被充填基板に形成されたスルーホール導体の内側の貫通孔に樹脂ペーストを充填する際に、ピンホール等の不具合が発生することなく、その表面を平坦に形成することができる配線基板の製造方法と、それに用いられる印刷用マスクを提供する。
【解決手段】貫通孔１３を複数備える被充填基板２０について、貫通孔１３に樹脂ペーストを印刷充填する際に用いられる印刷用マスクであって、被充填基板２０において０．１ｍｍ以下の間隔で隣り合う貫通孔１３が貫通孔群１４を構成しており、被充填基板２０の主面上に配置された際に該主面で貫通孔群１４を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部を備えている印刷用マスク。
【選択図】図４

Description

本発明は、配線基板の製造方法および印刷用マスクに関する。

配線基板は、その一主面にＬＳＩやＩＣチップ等の電子部品を搭載する際に用いる多数の導体（電極）を備えており、他方の主面にはマザーボード等と接続するための多数の導体（電極）及びそれに設置された接続端子を備えたものとされている。このようなタイプの配線基板においては、搭載するＬＳＩやＩＣチップあるいはチップコンデンサなどの電子部品の高密度集積化を図るために、高密度配線化及び多端子化が求められている。

高密度の配線機能を有する配線基板の内部構造として、配線基板の厚さ方向の中央に位置するコア基板には、コア基板の表面の配線層と裏面の配線層との間を接続する複数のスルーホール導体が形成される。スルーホール導体の内側の貫通孔には、コア基板の表面上や裏面下に構成する樹脂絶縁層や配線層などを平坦に形成するために樹脂ペーストを充填して穴埋めされる。この技術によれば、スルーホール上にも配線層を形成することができるため、配線の高集積化および高密度化を図ることができる。以下、樹脂ペーストの充填対象となる貫通孔を有する基板を、被充填基板という。

例えば、次のようにしてスルーホール導体の内側の貫通孔に樹脂ペーストを充填して穴埋めする。即ち、スルーホール導体の位置及びその貫通孔の大きさに対応した開口部を有するマスクを、被充填基板に位置合わせをして載置し、そのマスクの上でスキージを移動させることにより開口部を介して樹脂ペーストを圧入印刷する。その後、貫通孔内に印刷された樹脂ペーストを半硬化させ、被充填基板の表面側及び裏面側に膨出する半硬化した樹脂を研磨除去して、表面及び裏面を平坦化した後、さらに半硬化の樹脂を硬化する方法が知られている。
特開２００３−６９２２７号公報 特開２００２−１６４６４１号公報 特開２００３−３５３８７８号公報

ところで、配線基板の高密度集積化の要請により、スルーホールの径及びスルーホール導体の内側の貫通孔の径が小さくなり、また、隣り合うスルーホール同士が狭ピッチで配置されるようになってきている。このためそれら貫通孔に対応して形成されたマスクの開口部も小さくなり、隣り合う開口部の間隔も狭くなってきている。

しかしながら、マスクの隣り合う開口部が狭ピッチとなると、形成位置において互いに干渉しあってしまい開口面積が制限されるため、その対応する貫通孔に充填印刷する樹脂ペーストのボリュームを十分に供給できない場合があり、例えば穴埋めした樹脂ペーストが基板表面に濡れ広がったり硬化収縮すると、貫通孔に印刷した樹脂ペーストの面が被充填基板の表面より凹んでしまい（ピンホールが発生してしまい）、樹脂ペーストの穴埋めが不完全となる恐れがある。また、マスクにおいては隣り合う開口部の間隔が狭いため、樹脂ペーストを圧入する際に力が加わると、その境界部分において破損する恐れがある。

本発明の課題は、被充填基板に形成されたスルーホール導体の内側の貫通孔に樹脂ペーストを充填する際に、ピンホール等の不具合が発生することなく、その表面を平坦に形成することができる配線基板の製造方法と、それに用いられる印刷用マスクを提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

上記課題を解決するために本発明の配線基板の製造方法は、
貫通孔を複数備える被充填基板について、貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する樹脂ペースト充填工程を有する配線基板の製造方法であって、
被充填基板において貫通孔が０．１ｍｍ以下の間隔で隣り合う貫通孔群を構成しており、
樹脂ペースト充填工程で、被充填基板の主面上に配置された際に該主面で貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部が備えられた印刷用マスクを用いて貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填すること特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明の配線基板の製造方法は、
貫通孔を複数備える被充填基板について、貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する樹脂ペースト充填工程を有する配線基板の製造方法であって、
被充填基板において０．２ｍｍ以下の間隔で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
樹脂ペースト充填工程で、被充填基板の主面上に配置された際に、該主面で貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部と、貫通孔群を構成しない貫通孔を１個ずつ取り囲む表面領域に対応する形状をなす単開口部とが備えられた印刷用マスクを用いて貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填すること特徴とする。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の配線基板の製造方法は、
貫通孔を複数備える被充填基板について、印刷用マスクを用いて貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する樹脂ペースト充填工程を有する配線基板の製造方法であって、
印刷用マスクの厚みをＬ（ｍｍ）としたとき、被充填基板について０．７Ｌ＋０．１３（ｍｍ）以下の範囲で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
印刷用マスクには、該印刷用マスクが被充填基板の主面上に配置された際に、該主面で貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部と、貫通孔群を構成しない貫通孔を１個ずつ取り囲む表面領域に対応する形状をなす単開口部とが設けられ、
樹脂ペースト充填工程において、
貫通孔群を構成する貫通孔には開口部を介して、かつ貫通孔群を構成しない貫通孔には単開口部を介して樹脂ペーストが印刷充填されることを特徴とする。

上記本発明によれば、配線基板の高密度集積化により被充填基板において０．２ｍｍ以下（さらには、０．１ｍｍ以下）の狭ピッチで隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成した場合にも、その貫通孔群に対応するように印刷用マスクに開口部が形成されているので、貫通孔内に樹脂ペーストを印刷充填するだけでなく、貫通孔群における被充填基板の表面の所定領域にも樹脂ペーストが印刷される。このため、貫通孔内へ樹脂ペーストを十分に供給することができ、貫通孔内への樹脂ペーストの供給不足により起こるピンホール等の不具合の発生が抑制される。さらには、貫通孔内に樹脂ペーストが良好に印刷充填されるので、その後の研磨除去等で被充填基板の表面が平坦となり、被充填基板の上に樹脂絶縁層及び導体層からなるビルドアップ層を良好に形成することができる。

具体的には、被充填基板の表面のうち、貫通孔群を構成する各貫通孔上及びその周縁近傍、隣り合う貫通孔の間の領域に樹脂ペーストが印刷されるように開口部が形成されている。これにより、樹脂ペーストを硬化させたときに貫通孔上の樹脂ペーストが被充填基板の表面に沿って濡れ広がったとしても、その隣り合う貫通孔の間の領域に印刷された樹脂ペーストが貫通孔上に流れて広がってくるので、貫通孔内の樹脂量が十分に確保され、その樹脂が硬化させた時に収縮したとしても貫通孔表面が凹むことがなくなる。そして、貫通孔表面が膨出した状態で硬化されるので、これを研磨することにより穴埋めされたスルーホールの表面を平坦にすることができる。なお、隣り合う貫通孔が０．２ｍｍより広く形成された場合には、貫通孔群として構成して印刷用マスクに対応する開口部を設けることもできるが、各貫通孔単位で開口部（単開口部）を設けることが望ましい場合もある。０．２ｍｍより広くなると各貫通孔単位で開口部を設けても十分に貫通孔内に樹脂ペーストを供給することが可能であり、逆に貫通孔群に対応する開口部では過度に印刷する樹脂ペーストが多くなってしまい、製造コストの引き上げの要因となる。

したがって、上記不具合（ピンホール等）の発生を防止するとともに、印刷後の研磨量を抑えて生産性を向上させるためには各貫通孔に対して適量の樹脂ペーストを供給することが重要である。そこで、貫通孔に対して樹脂ペーストを供給する量は、印刷用マスク自身の厚みによっても調整することが可能である。すなわち、印刷用マスクの厚みをＬ（ｍｍ）としたときに、隣り合う貫通孔の間隔が０．７Ｌ＋０．１３（ｍｍ）以下の範囲である場合には、その隣り合う貫通孔を貫通孔群として一つの開口部から同時に樹脂ペーストを供給し、隣り合う貫通孔の間隔が０．７Ｌ＋０．１３（ｍｍ）より大きい場合には、貫通孔単位で対応する単開口部を設けて、その単開口部から樹脂ペーストを供給するように境界を設定する。

このように、隣り合う貫通孔に対して樹脂ペーストを供給する際に、印刷用マスクの厚みにより、貫通孔群に対応する開口部とするか、或いは貫通孔単位に対応する単開口部とするかを区分けする間隔距離の境界値を設定することで、貫通孔毎に供給される樹脂ペーストが適量となり、安価で良好な配線基板を製造することができる。

一方、上記樹脂ペースト充填工程で用いられる本発明の印刷用マスクは、
貫通孔を複数備える被充填基板について、貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する際に用いられる印刷用マスクであって、
被充填基板において０．１ｍｍ以下の間隔で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
被充填基板の主面上に配置された際に、該主面で貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部を備えていることを特徴とする。

また、上記樹脂ペースト充填工程で用いられる印刷用マスクは、
貫通孔を複数備える被充填基板について、貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する際に用いられる印刷用マスクであって、
被充填基板において０．２ｍｍ以下の間隔で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
被充填基板の主面上に配置された際に該主面で貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部と、貫通孔群を構成しない貫通孔を１個ずつ取り囲む表面領域に対応する形状をなす単開口部とを備えることができる。

さらに、上記樹脂ペースト充填工程で用いられる印刷用マスクは、
貫通孔を複数備える被充填基板について、貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する際に用いられる印刷用マスクであって、
印刷用マスクの厚みをＬ（ｍｍ）としたとき、被充填基板について０．７Ｌ＋０．１３（ｍｍ）以下の範囲で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
被充填基板の主面上に配置された際に該主面で貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部と、貫通孔群を構成しない貫通孔を１個ずつ取り囲む表面領域に対応する形状をなす単開口部とを備えることができる。

上記構成によれば、被充填基板の表面における貫通孔群に対応して複数の貫通孔を跨るように開口部が形成されているので、密に形成される貫通孔を備える被充填基板に対する位置合わせが容易となり、確実に樹脂ペーストを充填することができる。また、これらの印刷用マスクを用いることで貫通孔群を構成する貫通孔上および近傍領域にも樹脂ペーストが印刷されるので、貫通孔内に十分なボリュームの樹脂ペーストを備えることができ、樹脂ペーストを硬化させたときに濡れ広がる、所謂ブリードアウトにより貫通孔内の樹脂量が減少して表面が凹むなどのピンホールの発生を抑制することが可能となる。

また、印刷用マスクの開口部（単開口部を含む）は、自身の周縁部上の任意の点において当該周縁部と接する接線上に該周縁部上の他点が位置しない形状とすることができる。これにより、開口部の周縁部が内側に向かって突出する角部等が形成されていないので、貫通孔に対して均一に印刷充填することができる。また、角部が形成されていないので、例えばマスク上を移動するスキージにより押し出される樹脂ペーストがスムーズに開口部へと誘導され、充填する樹脂ペーストにおける気泡の巻き込みが抑制される。さらには、角部が形成されていないので、充填された樹脂ペーストと開口部の内周面との接触面積が小さくなり、樹脂ペーストの型離れがよくなる。

また、印刷用マスクの具体的な態様として、
被充填基板の主面上に配置された際に、開口部の内周縁と貫通孔群を構成する貫通孔の外周縁との最小距離が０．０６５ｍｍ以下とすることができる。これにより、貫通孔を完全に覆い隠すように被充填基板の表面にも樹脂ペーストが印刷されることとなり、ブリードアウトに起因する貫通孔の表面の凹みを抑制するとともに、過度の樹脂ペーストの印刷を規制することができる。その後、被充填基板の表面から膨出する樹脂を研磨除去すれば、表面を面一にすることができ、ひいては、その上に形成されるビルドアップ層を良好に形成することができる。

また、印刷用マスクの具体的な態様として、
開口部の周縁部が楕円または円形形状とすることができる。これにより、開口部を楕円または円形形状とすることで、その開口部に対応する複数の貫通孔に均一に樹脂ペーストを充填することができることとなる。

なお、貫通孔単位で設けられる単開口部の周縁部は円形形状とすることが望ましい。これにより、対応する貫通孔に対して無駄なく適量の樹脂ペーストを供給することができる。

また、印刷用マスクの具体的な態様として、
印刷用マスクの厚みＬ（ｍｍ）が１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲となる構成とすることができる。印刷用マスクの厚みを上記範囲とすることで、貫通孔ごとに適量の樹脂ペーストを供給することができ、ひいては、ピンホールや研磨片より等の不具合の発生を抑制することができ生産性が向上する。つまり、上記したように、印刷用マスクによっても樹脂ペーストの供給量は変動するため、厚みを２００ｍｍよりも厚くした場合には樹脂ペースト供給量過多となり、研磨片よりが発生する恐れがあり、厚みを１００ｍｍよりも薄くした場合には樹脂ペースト供給量不足となり、ピンホールが発生する恐れがある。

また、印刷用マスクの開口部及び単開口部は、印刷用マスクについて隣り合う該開口部又は該単開口部との間隔が０．１ｍｍ以上離間して形成することができる。これにより、間隔を０．１ｍｍ以上とすることで印刷用マスク自身の耐久性を確保することができる。なお、印刷用マスクにおいて隣り合う開口（開口部及び単開口部）の間隔が０．１ｍｍを下回りそうな場合には、印刷用マスクの厚み等を調節して、一つの開口（開口部）として形成することで、印刷用マスクの耐久性を確保できる。ひいては、貫通孔に対して良好に樹脂ペーストを供給することができる。

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明によって得られる配線基板１の断面構造を模式的に示すものである。配線基板１は、耐熱性樹脂板（たと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（たと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２の両表面ＭＰ１，ＭＰ２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２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、電源層または接地層として用いられるものである。他方、板状コア２には、ドリル等により穿設されたスルーホール１２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スルーホール導体３０が形成されている。また、スルーホール導体３０の内側には貫通孔１３が形成され、その貫通孔１３にはエポキシ樹脂等の樹脂穴埋め材（樹脂ペースト）３１が充填されている。

また、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１の上層には、熱硬化性樹脂組成物６にて構成された第１樹脂絶縁層（ビルドアップ層）Ｖ１，Ｖ１１がそれぞれ形成されている。さらに、その表面にはそれぞれ金属配線７を有する第１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１導体層Ｍ２，Ｍ１２とは、それぞれビア３４により層間接続がなされている。同様に、第１導体層Ｍ２，Ｍ１２の上層には、熱硬化性樹脂組成物６を用いた第２樹脂絶縁層（ビルドアップ層）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１０，１７を有する第２導体層Ｍ３，Ｍ１３が形成されている。これら第１導体層Ｍ２，Ｍ１２と第２導体層Ｍ３，Ｍ１３とは、それぞれビア３４により層間接続がなされている。ビア３４は、ビアホール３４ｈとその内周面に設けられたビア導体３４ｓと、底面側にてビア導体３４ｓと導通するように設けられたビアパッド３４ｐと、ビアパッド３４ｐと反対側にてビア導体３４ｈの開口周縁から外向きに張り出すビアランド３４ｌとを有している。

板状コア２の第１主表面ＭＰ１においては、コア導体層Ｍ１、第１樹脂絶縁層Ｖ１、第１導体層Ｍ２、第２樹脂絶縁層Ｖ２および第２導体層Ｍ３が第１の配線積層部Ｌ１を形成している。また、板状コア２の第２主表面ＭＰ２においては、コア導体層Ｍ１１、第１樹脂絶縁層Ｖ１１、第１導体層Ｍ１２、第２樹脂絶縁層Ｖ１２および第２導体層Ｍ１３が第２の配線積層部Ｌ２を形成している。いずれも、第１主表面ＣＰが樹脂絶縁層６にて形成されるように、樹脂絶縁層と導体層とが交互に積層されたものであり、該第１主表面ＣＰ上には、複数の金属端子パッド１０，１７がそれぞれ形成されている。第１配線積層部Ｌ１側の金属端子パッド１０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半田ランド１０を構成する。また、第２配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド１７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ランド（ＰＧＡパッド、ＢＧＡパッド）として利用されるものである。

半田ランド１０は配線基板１の第１主表面の中央部分に格子状に配列し、各々その上に形成された半田バンプ１１とともにチップ搭載部を形成している。また、第２導体層Ｍ１３内の裏面ランド１７も、格子状に配列形成されている。そして、各第２導体層Ｍ３，Ｍ１３上には、それぞれ、感光性または熱硬化性樹脂組成物よりなるソルダーレジスト層８，１８（ＳＲ１，ＳＲ１１）が形成されている。いずれも半田ランド１０あるいは裏面ランド１７を露出させるために、各ランドに一対一に対応する形で露出孔８ａ，１８ａが形成されている。第１配線積層部Ｌ１側に形成されたソルダーレジスト層８の半田バンプ１１は、たとえばＳｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂなど実質的にＰｂを含有しない半田にて構成することができる。他方、第２配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド１７はソルダーレジスト層１８の露出孔１８ａ内に露出するように構成されている。なお、配線基板１において信号伝送経路は、板状コア２の一主表面側（第１配線積層部Ｌ１側）に形成された金属端子パッド１０から、他方の主表面側（第２配線積層部Ｌ２側）に形成された金属端子パッド１７に至る形で形成される。

以上のように説明した配線基板１は、公知のビルドアップ法等により、板状コア２の両主表面ＭＰ１，ＭＰ２に、配線積層部Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ形成することにより製造することができる。配線積層部Ｌ１，Ｌ２を形成するビルドアップ工程を行なう前に、板状コア２に予めスルーホール１２を設け、そのスルーホール１２内にスルーホール導体３０をＣｕメッキにより形成し、さらに貫通孔１３内に樹脂穴埋め材３１を充填する。以下、具体的に説明する。

図２及び図３は、配線基板の製造工程説明図、図４は、板状コアを示す部分平面図である。まず、図２（２−１）に示すように、配線積層部Ｌ１，Ｌ２を支持する機能を持つ板状コア２として、繊維強化樹脂板等の両面にＣｕ箔２ａ等の金属箔が形成されたものを用意する。ただし、スルーホールを形成する前からＣｕ箔２ａが必須というわけではない。板状コア２は、厚さ約６００μｍ（１００μｍ以上２０００μｍ以下の範囲で可能）で形成されており、所定位置にドリル等の方法で厚さ方向に貫通する直径約２５０μｍ（５０μｍ以上５５０μｍ以下の範囲で可能）のスルーホール１２を複数穿孔する。次に、図２（２−２）に示すように、そのスルーホール１２の内周面と板状コア２の両表面ＭＰ１，ＭＰ２上に無電解メッキを施し、その上に電解メッキを行いスルーホール導体３０及び第１導体層Ｍ１，Ｍ１１を形成する。このとき、スルーホール導体３０の内側には直径約２００μｍ（スルーホール導体３０の厚み約１５μｍ以上３０μｍ以下の範囲で可能）の貫通孔１３が形成される。また、図４に示すように、貫通孔１３は板状コア２の表面において所定位置に複数形成されており、隣り合う貫通孔１３の間隔が０．２ｍｍ以下（さらには０．１ｍｍ以下）と非常に狭い間隔で構成される貫通孔群１４を備える。なお、この状態における板状コア２が本発明における被充填基板２０に相当する。

次に、図２（２−３）に示すように、得られた被充填基板２０を水平に保った状態で、その一方の主面（本実施例ではＭＰ１側）に厚み０．１５ｍｍ（０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲で可能）の印刷用マスク４１を重ね合わせる。後述するが、印刷用マスク４１には、貫通孔１３に対応する開口部４２，４３が設けられ、この開口部を介してスキージ４０等の印刷器具を用いて印刷用マスク４１の表面を移動させながら樹脂ペースト３１を押し当てて貫通孔１３内に一時に圧入していく。

図５は、印刷用マスクを示す部分平面図である。この印刷用マスク４１は、たとえばステンレス等の金属製のメタルマスクが用いられ、図５に示すように、前述した被充填基板２０の貫通孔１３の形成パターンに対応して位置する第１開口部４２（単開口部）と第２開口部４３（開口部）とを備え、これら開口部４２，４３が貫通孔１３と一致するように位置合わせされて被充填基板２０に載置される。なお、印刷用マスク４１は、金属製だけでなく例えばＰＥＴ、ポリイミド、ＰＰＳなどの樹脂製のマスクを用いることができる。

第１開口部４２（単開口部）は、貫通孔１３が近傍に位置する他の貫通孔１３との距離が所定間隔（たとえば０．２ｍｍより上；Ｄ１＞０．２ｍｍ（図２（２−３）参照））離れた位置で形成されている場合に、平面視円形形状をなして厚さ方向に貫通して形成されている。また、第１開口部４２は、印刷用マスク４１を被充填基板２０に載置した際に貫通孔１３を取り囲むようにその貫通孔１３の開口径よりも若干大きく調整されている。一方、第２開口部４３は、０．２ｍｍ以下の間隔（Ｄ２≦０．２ｍｍ（図２（２−３）参照）で隣り合う貫通孔１３で構成される貫通孔群１４が形成されている場合に、その貫通孔群１４に対応して平面視楕円形状をなして厚さ方向に貫通して形成されている。なお、第２開口部４３は、楕円形状に限定されるものではなく、開口部の周縁部が内側に突き出ない形状、たとえば円形形状でもよく、貫通孔群を構成する貫通孔の配置や個数により種々の変更が可能である。これにより、印刷用マスクに開口部を容易に設計することが可能となり、製造することも容易となる。

図６は、被充填基板に樹脂ペーストが印刷充填された状態を示す部分平面図である。続いて、図３（３−１）及び図６に示すように、印刷用マスク４１を被充填基板２０の表面から相対的に離間させ、充填した樹脂ペースト３１を乾燥させ半硬化させる。この時、樹脂ペースト３１は、印刷用マスク４１の開口部に対応して被充填基板２０の表面上に貫通孔１３の周縁から外向きに張り出す位置にも印刷用マスク４１の厚さ分だけ盛り上がって印刷される。この盛り上がった樹脂ペースト３１は、乾燥させ半硬化させる間に、被充填基板２０の表面に沿って濡れ広がる。このとき、貫通孔上に十分に樹脂量が残っていないと硬化収縮が起こり貫通孔の表面が凹んでしまう。このため、狭ピッチで形成された各貫通孔１３に対応して開口部を形成した場合には、互いの開口部が干渉しあって開口面積が制限され、貫通孔に十分な樹脂量を供給することができない恐れがある。しかし、本発明では、狭ピッチで配置された貫通孔１３には、互いの間に樹脂ペースト３１が存在するので、貫通孔１３上に位置する樹脂ペースト３１が濡れ広がっても、それに伴い貫通孔１３の間の樹脂ペースト３１が貫通孔１３上に流れてきて、貫通孔１３上において十分な樹脂量を確保することができる。その後、樹脂を硬化させる時による収縮が発生した場合に被充填基板の表面よりも凹む、所謂ピンホールが発生する恐れがない。また、印刷用マスクにおいても互いの各開口部が形成領域を干渉しあって開口面積が制限されるため、その間の境界部分も制限され狭くなり、印刷する際に強度が弱くなり破損する恐れがある。しかし、本発明では、その境界部分が形成されていないので、破損するはずもない。

具体的には、図２（２−３）に示すように、隣り合う開口部の間隔Ｗは０．１ｍｍ以上に設定することが望ましい。すなわち、隣り合う開口部において０．１ｍｍ以上の間隔を確保できない場合には、隣り合う貫通孔を同時に取り囲む開口部として構成し、樹脂ペーストの供給量を調整するために印刷用マスクの厚みＬが調節されることになる。このように印刷用マスク基準で開口部の間隔を設定することで、上記破損などを未然に防止することが可能である。

次に、図３（３−２）に示すように、膨出した樹脂ペーストを研磨除去することにより、貫通孔１３内の樹脂の表面と被充填基板２０の表面とが面一になるように加工して、平坦な面を有する被充填基板２０を得ることができる。そして、図３（３−３）に示すように、上記コア導体層上に所定パターンのエッチングレジスト層を形成し、このレジスト層から露出する導体層をエッチング除去することにより、板状コア２の両表面ＭＰ１，ＭＰ２上に導体層７を有する所定パターンのコア導体層Ｍ１，Ｍ１１が形成される。その後上述したように公知のビルドアップ法等により、平坦に形成された板状コア２の両主表面ＭＰ１，ＭＰ２に、良好な配線積層部Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ形成することができるので、良好な配線状態の配線基板１を製造することができる。

次に、印刷用マスク４１における第２開口部４３について詳しく説明する。図７は、印刷用マスクを被充填基板に載置した状態を示す要部拡大平面図である。開口部４３は、２つの隣り合う貫通孔１３に対し次のように設定することができる。図７に示すように、２つの隣り合う貫通孔１３が、０．２ｍｍ以下（さらには０．１ｍｍ以下）である間隔Ｄで配置され貫通孔群１４を構成している。また、開口部４３は自身の周縁部上の任意の点において、当該周縁部と接する接線上にその周縁部上の他点が位置しないように形成されている。具体的には、楕円形状とすることができる。また、各貫通孔１３の外周縁と開口部４３の内周縁との距離ｄを０．０６５ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、２つの貫通孔１３が楕円形状の中心を通る短軸で対称的になるように印刷用マスクが位置合わせされることが望ましい。これにより、盛り上がって印刷される樹脂ペーストは、楕円形状の中心から放射線状に一様に濡れ広がり、双方の貫通孔に対して均一に樹脂量を確保することが可能となる。

図８及び図９は、別の貫通孔群における印刷用マスクを被充填基板に載置した状態を示す要部拡大平面図である。図８は、３つの隣り合う貫通孔１３が、０．２ｍｍ以下（さらには０．１ｍｍ以下）である間隔Ｄで配置され貫通孔群１４を構成している。図９は、４つの隣り合う貫通孔１３が、０．２ｍｍ以下（さらには０．１ｍｍ以下）である間隔Ｄで配置され貫通孔郡１４を構成している。また、開口部４４，４５は自身の周縁部上の任意の点において、当該周縁部と接する接線上にその周縁部上の他点が位置しないように形成されている。具体的には、円形形状とすることができる。また、各貫通孔１３の外周縁と開口部４３の内周縁との距離ｄを０．０６５ｍｍ以下とすることができる。好ましくは、３つ以上の各貫通孔１３が開口部の中心に対し、周方向に等間隔になるように印刷用マスクが位置合わせされることが望ましい。これにより、盛り上がって印刷される樹脂ペーストが、円形形状の中心から放射線状に一様に濡れ広がり、それぞれの貫通孔に対して均一に樹脂量を確保することが可能となる。

なお、上記した樹脂ペースト３１としては、貫通孔を穴埋め充填できるものであれば良いが、熱応力の発生をすくなくするため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良い。また、硬化性収縮の少ないものが扱いやすい。例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂にシリカ、アルミナ等の無機粉末を混入したものでも良く、あるいはＣｕ粉末、Ａｇ粉末などの金属粉末を含有させて、電気メッキによるメッキ層を被着可能としたり、導電性を付与したものであってもよい。

上記印刷用マスクの開口部の形態における効果を確かめるために、以下に示す実験を行った。板状コアとして公知の銅張積層板（樹脂厚さ６００μｍ、Ｃｕ厚さ２５μｍ）を用意し、直径２５０μｍのスルーホールをスルーホール間ピッチ３５０μｍ（スルーホール間距離０．１ｍｍ）とする貫通孔群（隣り合う２つのスルーホール）を所定位置に形成した。次に、その板状コアに対してメタルマスクを用いた印刷法により、スルーホールに樹脂ペーストを充填した。なお、印刷用マスクとしては、貫通孔群に対応する位置に長径３６５μｍ、短径２１５μｍとする楕円形状をなす開口部を形成した。その後、印刷を行った側を上にした状態で、樹脂ペーストを乾燥・硬化させた。そして、貫通孔群を形成するスルーホールを観察したが、板状コアの表面よりも凹んでいるスルーホールは観察されなかった。

また、比較のために、同様の板状コアを用意し、直径２５０μｍのスルーホールをスルーホール間ピッチ４００μｍ（スルーホール間距離１５０μｍ）とする貫通孔群（隣り合うスルーホール）を所定位置に形成し、スルーホールに樹脂ペーストを充填した。印刷用マスクとしては、その隣り合うスルーホールのそれぞれに対応する位置に直径３００μｍの開口部を形成した。その後、印刷を行った側を上にした状態で、樹脂ペーストを乾燥・硬化させた。そして、スルーホールを観察したところ、印刷用マスクを板状コアに重ね合わせたときに、スルーホール開口と印刷用マスク開口部との間に位置ずれが生じたため、板状コアの表面よりも凹んでいるスルーホールが観察された。

次に、印刷用マスクの厚みとスルーホール間距離の関係を確かめるために以下の実験を行った。上記実験と同様に板状コアを用意し、スルーホール間ピッチ（スルーホール間距離）を変えた直径（２５０μｍ）の隣り合う２つのスルーホール（貫通孔群）をそれぞれ所定位置に形成した。次に、その板状コアに対して、いくつかの厚みの異なるメタルマスクを用いて各スルーホールに樹脂ペーストを充填した。このとき、２つの隣り合うスルーホールに対して、その２つのスルホールを同時に取り囲む楕円形状をなす開口部による充填と、２つのスルーホールに対してそれぞれ別々に設けられた円形形状をなす開口部による充填との２条件で行なった。なお、楕円形状及び円形形状をなす開口部の内周縁とスルーホールの外周縁との最小距離が０．０６５ｍｍ以下となるように設定した。結果を図１０に示す。

図１０の結果に示す如く、円形の開口部による充填ではスルーホール間距離が小さいとボイドが発生してしまったのに対し、スルーホール間距離が大きいと良好であった。また、その良好となるスルーホール間距離の境界値は、メタルマスクの厚みが厚くなるに従い、大きくなっていった。

一方で楕円の開口部による充填ではスルーホール間距離が大きいと、薄いメタルマスクでは凹みが発生し、厚いメタルマスクでは研磨量が多く生産性が悪かったのに対し、スルーホール間距離が小さいと良好であった。また、その良好となるスルーホール間距離の境界値は、メタルマスクの厚みが厚くなるに従い、大きくなっていった。これにより、円形の開口部による充填での良好となる境界値と、楕円の開口部による充填での良好となる境界値とが凡そ一致することが分かった。

すなわち、スルーホール間距離において、マスク厚みをＬ（ｍｍ）をしたとき（図２（２−３）参照）、０．７Ｌ＋０．１３ｍｍ程度を境界として楕円の開口部と円形の開口部とを使い分けることで全体的に各スルーホールに樹脂ペーストを良好に充填できることが分かった。なお、スルーホール間距離が０．２ｍｍ以下となるときには、マスク厚みに拘らず楕円の開口部による充填が好適であり、さらに０．１ｍｍ以下となるときには特に好適であることが分かった。

なお、本発明において、上記実施例に限定されるものではなく、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることもできる。

配線基板の断面構造の一例を示す図。 配線基板の製造工程説明図。 図３に続く製造工程説明図。 コア基板（被充填基板）を示す部分平面図。 印刷用マスクを示す部分平面図。 被充填基板に樹脂ペーストが印刷充填された状態を示す部分平面図。 本発明の要部拡大平面図。 別の例１を示す要部拡大平面図。 別の例２を示す要部拡大平面図。 マスク厚みとスルーホール間距離の関係を示す図。

符号の説明

１ 配線基板
２ コア基板（被充填基板）
１２ スルーホール
１３ 貫通孔
１４ 貫通孔群
３０ スルーホール導体
３１ 樹脂ペースト（樹脂穴埋め材）
４１ 印刷用マスク
４２，４３，４４，４５ 開口部

Claims (12)

1. 貫通孔を複数備える被充填基板について、前記貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する際に用いられる印刷用マスクであって、
   前記被充填基板において０．１ｍｍ以下の間隔で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
   前記被充填基板の主面上に配置された際に該主面で前記貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部を備えていることを特徴とする印刷用マスク。
2. 前記開口部は、自身の周縁部上の任意の点において当該周縁部と接する接線上に該周縁部上の他点が位置しない形状である請求項１に記載の印刷用マスク。
3. 前記被充填基板の主面上に配置された際に、前記開口部の内周縁と前記貫通孔群を構成する貫通孔の外周縁との最小距離が０．０６５ｍｍ以下である請求項１または２に記載の印刷用マスク。
4. 前記開口部の周縁部が楕円または円形形状とされる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の印刷用マスク。
5. 貫通孔を複数備える被充填基板について、前記貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する樹脂ペースト充填工程を有する配線基板の製造方法であって、
   前記被充填基板において０．１ｍｍ以下の間隔で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
   前記樹脂ペースト充填工程で、前記被充填基板の主面上に配置された際に該主面で貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部が備えられた印刷用マスクを用いて前記貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填すること特徴とする配線基板の製造方法。
6. 貫通孔を複数備える被充填基板について、前記貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する樹脂ペースト充填工程を有する配線基板の製造方法であって、
   前記被充填基板において０．２ｍｍ以下の間隔で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
   前記樹脂ペースト充填工程で、前記被充填基板の主面上に配置された際に、該主面で貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部と、前記貫通孔群を構成しない貫通孔を１個ずつ取り囲む表面領域に対応する形状をなす単開口部とが備えられた印刷用マスクを用いて前記貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填すること特徴とする配線基板の製造方法。
7. 貫通孔を複数備える被充填基板について、印刷用マスクを用いて前記貫通孔に樹脂ペーストを印刷充填する樹脂ペースト充填工程を有する配線基板の製造方法であって、
   前記印刷用マスクの厚みをＬ（ｍｍ）としたとき、前記被充填基板について０．７Ｌ＋０．１３（ｍｍ）以下の範囲で隣り合う貫通孔が貫通孔群を構成しており、
   前記印刷用マスクには、該印刷用マスクが前記被充填基板の主面上に配置された際に、該主面で前記貫通孔群を取り囲む表面領域に対応する形状をなす開口部と、前記貫通孔群を構成しない貫通孔を１個ずつ取り囲む表面領域に対応する形状をなす単開口部とが設けられ、
   前記樹脂ペースト充填工程において、
   前記貫通孔群を構成する貫通孔には前記開口部を介して、かつ前記貫通孔群を構成しない貫通孔には前記単開口部を介して樹脂ペーストが印刷充填されることを特徴とする配線基板の製造方法。
8. 前記印刷用マスクの厚みＬ（ｍｍ）が１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲である請求項７に記載の配線基板の製造方法。
9. 前記開口部及び前記単開口部は、前記印刷用マスクについて隣り合う該開口部又は該単開口部との間隔が０．１ｍｍ以上離間して形成されている請求項６ないし８のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
10. 前記開口部及び前記単開口部は、自身の周縁部上の任意の点において当該周縁部と接する接線上に該周縁部上の他点が位置しない形状である請求項６ないし９のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
11. 前記開口部の周縁部が楕円または円形形状とされ、前記単開口部の周縁部が円形形状とされる請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
12. 前記被充填基板の主面上に配置された際に、前記開口部の内周縁と前記貫通孔群を構成する貫通孔の外周縁との最小距離が０．０６５ｍｍ以下である請求項６ないし１１のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。

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