JP2014099647A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スルーホール内壁のメッキを介して放熱を行う配線基板において、スルーホールの放熱性の差異に応じてスルーホール内壁のメッキの厚さを、容易に制御できるようにする。
【解決手段】スルーホールは、放熱性の異なる第１のスルーホール（３０）と第２のスルーホール（３１）とよりなり、放熱性の大きな方の第１のスルーホール（３０）においては、メッキ（３２）は２層以上積層されてなるものであり、放熱性の小さな方の第２のスルーホール（３１）においては、メッキ（３３）は１層のみで構成されたものであり、第１のスルーホール（３０）における２層以上のメッキ（３２）の合計厚さは、第２のスルーホール（３１）におけるメッキ（３３）の厚さよりも大きいとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スルーホールを有するコア層の一面側に表層を積層してなる配線基板に関し、特にスルーホール内壁のメッキを介して放熱を行うものに関する。

一般に、この種の配線基板としては、電気絶縁性のコア層の一面側に電気絶縁性の表層を積層したものが知られている。ここで、コア層には通常スルーホールが設けられている。このスルーホールは、当該コア層の厚さ方向に貫通する孔を設け、当該孔の内壁にメッキを設けるとともに当該孔に充填部材を充填してなるものである。

さらに、この配線基板においては、表層とコア層との間に、スルーホールのメッキと電気的に接続された内層導体を設け、この内層導体と、表層に設けられた導電性の表層導体とを、表層をその厚さ方向に貫通するビアホールを介して、電気的に接続している。

ここで、この配線基板においては、孔径の異なるスルーホールが混在する場合があり、この場合、スルーホールの内壁に形成されたメッキについては、一般には、孔径の大きなスルーホールではメッキ厚さが大きく、孔径の小さなスルーホールのではメッキ厚さが小さいものであった。これは、孔径が大きい方が、孔の内壁にメッキが堆積しやすいためである。

一方で、従来より、孔径の異なるスルーホールの内壁にメッキを形成するものであって、小径のスルーホール用の孔を先に形成して、その内壁に１回目のメッキを行い、次に、大径のスルーホール用の孔を形成し、小径および大径の両方のスルーホール用の孔の内壁に２回目のメッキを行う方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−８８２０２号公報

ところで、本発明者は、配線基板として、発熱の大きいパワー素子などの発熱素子と、それよりも発熱の小さい制御素子や受動素子とを混載するものについて、検討を進めている。そして、この場合、発熱素子については、コア層に設けたスルーホールのメッキを介して放熱を行うことを考えた。

つまり、スルーホールとして放熱性の異なるものを設け、制御素子や受動素子は放熱性の小さなスルーホールに接続し、発熱素子については、放熱性の大きなスルーホールに接続して、放熱を行うようにすることを考えた。その場合、放熱性の大きなスルーホールについては、その内壁のメッキを厚くする必要がある。

しかしながら、近年、配線基板の小型化・薄型化の要望により、コア層も薄型化される傾向にあり、それに伴って、上記したような孔径の差異によるスルーホールの内壁のメッキ厚さの差異が、ほとんど生じなくなってきている。

また、上記特許文献１の方法は、スルーホールの孔径によってメッキの構成を変えてはいるものの、スルーホールの放熱性の差異を考慮したものではない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、スルーホールを有するコア層の一面側に表層を積層してなり、スルーホール内壁のメッキを介して放熱を行う配線基板において、スルーホールの放熱性の差異に応じてスルーホールの内壁のメッキの厚さを、容易に制御できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、スルーホール（３０、３１）は、放熱性の異なる第１のスルーホール（３０）と第２のスルーホール（３１）とよりなり、放熱性の大きな方の第１のスルーホール（３０）においては、メッキ（３２）は２層以上積層されてなるものであり、放熱性の小さな方の第２のスルーホール（３１）においては、メッキ（３３）は１層のみで構成されたものであり、第１のスルーホール（３０）における２層以上のメッキ（３２）の合計厚さは、第２のスルーホール（３１）におけるメッキ（３３）の厚さよりも大きいことを特徴とする。

それによれば、放熱性の大きな方の第１のスルーホール（３０）においては、メッキ（３２）を２層以上積層されたものにすることで、放熱性の小さな方の第２のスルーホール（３１）における１層のみのメッキ（３３）よりもメッキ厚さを容易に厚くし、放熱性も大きくすることができる。よって、本発明によれば、スルーホール（３０、３１）の放熱性の差異に応じてスルーホール（３０、３１）の内壁のメッキ（３２、３３）の厚さを、容易に制御することができる。

ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１の配線基板において、第１のスルーホール（３０）と第２のスルーホール（３１）とで、孔径が同じであるものにすれば、コア層（１０）に対してスルーホール用の孔を開けるときに、第１のスルーホール用の孔（３０ａ）と第２のスルーホール用の孔（３１ａ）とで同一サイズの孔開け治具を用いることができるので、孔あけ加工が容易になるという利点がある。

また、請求項３に記載の発明のように、請求項１の配線基板においては、第１のスルーホール（３０）と第２のスルーホール（３１）とでは、孔径が異なるものあってもよい。

また、請求項１に記載の発明では、表層（２０）とコア層（１０）との間に、内層導体として、コア層（１０）の一面側にて第２のスルーホール（３１）を被覆するメッキよりなる蓋メッキ（４１）を設け、この蓋メッキ（４１）を、第１のスルーホール（３０）におけるメッキ（３２）のうち内壁側から数えて２層目以降のメッキ層（３２ｂ）と同一の層により形成されたものとしたことを特徴とする。

この種の配線基板においては、スルーホールを形成したコア層の一面に表層を貼り付け、その後、表層にレーザでビアホールとなる孔を開けるのが一般的である。ここで、本発明によれば、第２のスルーホール（３１）に蓋メッキ（４１）をすることで、この蓋メッキ（４１）がビアホール（５０）の孔開け加工における終点ストッパとなり、第２のスルーホール（３１）がレーザによって損傷すること等を防止できる。また、この蓋メッキ（４１）は、第１のスルーホール（３０）の２層目もしくはそれ以降のメッキ層（３２ｂ）を形成するときに、同時に形成できるので、工程の簡略化も期待できる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の配線基板において、コア層（１０）の一面側にて表層導体（６０、６１）に電子部品が電気的・熱的に接続されるものとし、第１のスルーホール（３０）におけるメッキ（３２）と第２のスルーホール（３１）におけるメッキ（３３）とを、コア層（１０）の一面側では電気的・熱的に接続せず、コア層（１０）の他面側に設けられたスルーホール間接続導体（４２）を介して電気的・熱的に接続したことを特徴とする。

それによれば、コア層（１０）の一面側にて、発熱の大きい電子部品は第１のスルーホール（３０）のメッキ（３２）に接続され、発熱の小さい電子部品は第２のスルーホール（３１）のメッキ（３３）に接続されるが、これら両電子部品の間では、第１のスルーホール（３０）および第２のスルーホール（３１）の両メッキ（３２、３３）がスルーホール間接続導体（４２）を介して直列に電気的・熱的に接続される。

そのため、発熱の大きい電子部品からの熱が発熱の小さい電子部品へ伝わろうとするのを、放熱性が小さく熱が伝わりにくい第２のスルーホール（３１）によって防止することができる。

また、請求項１に記載の発明は、スルーホール（３０、３１）として、放熱性の異なる第１のスルーホール（３０）と第２のスルーホール（３１）とを形成するものであり、スルーホール（３０、３１）の形成工程では、コア層（１０）の厚さ方向に貫通する孔として、放熱性の大きな方の第１のスルーホール（３０）用の孔（３０ａ）、および、放熱性の小さな方の第２のスルーホール（３１）用の孔（３１ａ）を形成し、メッキ（３２、３３）を、第１のスルーホール（３０）用の孔（３０ａ）の内壁、および、第２のスルーホール（３１）用の孔（３１ａ）の内壁に同時に形成し、その後、第１のスルーホール（３０）用の孔（３０ａ）に充填部材（３４）を充填し、次に、第２のスルーホール（３１）用の孔（３１ａ）における内壁のメッキ（３３）をエッチングすることにより薄膜化し、しかる後、第２のスルーホール（３１）用の孔（３１ａ）に充填部材（３４）を充填することにより製造される。

このような製造方法によれば、放熱性の大きな方の第１のスルーホール（３０）においては、メッキ（３２）をエッチングせず、放熱性の小さな方の第２のスルーホール（３１）におけるメッキ（３３）をエッチングしてメッキ厚さを薄くすることができる。よって、本発明によれば、スルーホール（３０、３１）の放熱性の差異に応じてスルーホール（３０、３１）の内壁のメッキ（３２、３３）の厚さを、容易に制御することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態に係る配線基板の概略断面図である。 第１実施形態の配線基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の第２実施形態に係る配線基板の概略断面図である。 第２実施形態の配線基板の製造方法を示す工程図である。 本発明の他の実施形態に係る配線基板の概略断面図である。 本発明の他の実施形態に係る配線基板の概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る配線基板１の概略断面構成を示す図である。本実施形態の配線基板１は、大きくは、板状をなすコア層１０の両板面側に表層２０、２１を設けてなる積層基板であり、基板内部のスルーホール３０、３１、内層導体４０〜４２、ビアホール５０、さらに表層２０、２１に設けられた表層導体６０〜６２といった各配線が電気的に接続されたものである。

コア層１０は、電気絶縁性の板状の部材であり、ガラス繊維に樹脂を含浸させてなるプリプレグや、エポキシ樹脂や、さらに樹脂にガラスや無機酸化物などの無機物のフィラーを含有させた材料などよりなる。また、コア層１０は単層でも多層の集合体でもよい。

表層２０、２１は、電気絶縁性のものであり、コア層１０の一面（図１中の上面）に貼り付けられた第１の表層２０と、コア層１０の他面（図１中の下面）に貼り付けられた第２の表層２１とよりなる。この表層２０、２１の材質は、コア層１０と同様のものにできる。また、各表層２０、２１は単層でも多層の集合体でもよい。

ここで、コア層１０には、当該コア層１０の一面から他面へ貫通する、すなわちコア層１０の厚さ方向にてコア層１０を貫通するスルーホール３０、３１が設けられている。ここでは、スルーホール３０、３１は、放熱性の異なる第１のスルーホール３０と第２のスルーホール３１とよりなる。

放熱性の大きな方の第１のスルーホール３０は、コア層１０を厚さ方向に貫通する孔と、この孔の内壁に設けられた第１のメッキ３２と、この孔に充填され当該孔を埋める充填部材３４とにより構成されている。

一方、放熱性の小さな方の第２のスルーホール３１は、コア層１０を厚さ方向に貫通する孔と、この孔の内壁に設けられた第２のメッキ３３と、この孔に充填され当該孔を埋める充填部材３４とにより構成されている。

ここで、両スルーホール３０、３１を構成する孔は、コア層１０に対してパンチングや切削などの孔あけ加工を施すことにより形成される。また、充填部材３４は、エポキシ樹脂などの電気絶縁性材料や、銅などの金属ペーストに代表される導電性材料よりなり、印刷やポッティングなどにより、充填が行われるものである。

そして、本実施形態では、図１に示されるように、放熱性の大きな方の第１のスルーホール３０においては、その内壁に形成されている第１のメッキ３２が、２層のメッキ層３２ａ、３２ｂが積層されてなるものとしている。ここで、これら２層のメッキ層３２ａ、３２ｂについては、孔の内壁側から下側メッキ層３２ａ、上側メッキ層３２ｂとする。

そして、これら下側メッキ層３２ａ、上側メッキ層３２ｂは、一般のスルーホールの内壁のメッキと同様に、電気メッキもしくは無電解メッキにより形成されたＣｕメッキなどよりなる。下側メッキ層３２ａと上側メッキ層３２ｂとは、異なる金属メッキであってもよいが、典型的には、同じ金属とする。たとえば、本実施形態の第１のメッキ３２は、２層のＣｕメッキよりなるメッキ層３２ａ、３２ｂが積層されたものにできる。

それに対して、本実施形態では、図１に示されるように、放熱性の小さな方の第２のスルーホール３１においては、その内壁に形成されている第２のメッキ３３が１層のメッキ層よりなるものとしている。後述するが、この第２のメッキ３３は、上記第１のメッキ３１の下側メッキ層３２ａと同じメッキ工程により同時に形成されるものであり、当該下側メッキ３２ａと同一の材質である。

そして、本実施形態においては、第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２の厚さ、つまり下側メッキ層３２ａと上側メッキ層３２ｂの合計厚さは、第２のスルーホール３１の第２のメッキ３３の厚さよりも大きいものとされている。たとえば、第１のメッキ３２の厚さが４０μｍ以上で、第２のメッキ３３の厚さが２０μｍ以下である。

また、本実施形態では、第１のスルーホール３０と第２のスルーホール３１とでは、孔径が同じであってもよいし、異なるものであってもよい。図１に示される例では、第１のスルーホール３０の孔径の方が第２のスルーホール３１の孔径よりも大きいものとなっている。

また、図１に示されるように、内層導体４０、４１、４２は、第１の表層２０とコア層１０との間、および、第２の表層２１とコア層１０との間に、それぞれ設けられている。これら内層導体４０〜４２のうちコア層１０の一面側にて第２のスルーホール３１の直上に設けられている内層導体４１は、蓋メッキ４１として構成されている。

この蓋メッキ４１は、第２のスルーホール３１を被覆して、いわゆる蓋をするように設けられたものである。ここで、蓋メッキ４１は、第２のスルーホール３１の第２のメッキ３３と接触して電気的に接続されている。

そして、この蓋メッキ４１は、第１のスルーホール３０における第１のメッキ３２のうち内壁側から数えて２層目以降のメッキ層３２ｂと同一の層により形成されたものである。つまり、蓋メッキ４１は、上側メッキ層３２ｂと同じメッキ工程にて同時に形成されるメッキ層よりなる。

また、蓋メッキ４１を除く内層導体４０、４２は、ここでは、第１のメッキ３２を構成する２層のメッキ層３２ａ、３２ｂと同じメッキ層により形成されている。つまり、当該内層導体４０、４２は、下側メッキ層３２ａ、上側メッキ層３２ｂを順次形成していくメッキ工程において、これらメッキ層３２ａ、３２ｂと同時に形成されるメッキ層よりなる。

そして、蓋メッキ４１を除く内層導体４０、４２は、両スルーホール３０、３１のメッキ３２、３３と電気的に接続され、各スルーホール３０、３１からコア層１０の一面、他面上を引き回された配線として構成されている。なお、当該配線としての内層導体４０、４２のうち、図１ではスルーホール３０、３１に接していないものであっても、図示しない部分にて引き回されて接続がなされている。

また、図１において、コア層１０の他面側に設けられた上記配線としての内層導体４０、４２のうち両スルーホール３０、３１の間に位置する内層導体４２は、スルーホール間接続導体４２として構成されている。このスルーホール間接続導体４２は、一端が第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２に接続され、他端が第２のスルーホール３１の第２のメッキ３３に接続されている。

こうして、両スルーホール３０、３１のメッキ３２、３３は、コア層１０の他面側にて、スルーホール間接続導体４２を介して電気的・熱的に接続されている。一方、コア層１０の一面側では、両スルーホール３０、３１のメッキ３２、３３は電気的・熱的に接続されていない。

また、本実施形態の配線基板１においては、電子部品としては、発熱の大きいパワー素子などの発熱素子や、発熱の小さい制御素子や受動素子（以下、上記発熱素子との対応でこれらを非発熱素子という）が混合して搭載されるが、これら電子部品はコア層１０の一面側の第１の表層２０に搭載される。一方、コア層１０の他面側の第２の表層２１には、図１に示されるようにアルミ筐体などの冷却部材２を接続し、配線基板１の熱を放熱するようにしている。

各表層２０、２１の表面には、一般と同様、Ｃｕメッキなどよりなる導電性の表層導体６０、６１、６２が設けられている。第１の表層２０の表層導体６０、６１のうち第１のスルーホール３０寄りに位置する表層導体６０は、放熱を要する発熱素子が搭載され接続される発熱素子搭載用の導体であり、第２のスルーホール３１寄りに位置する表層導体６１は、放熱が実質的に不要な制御素子や受動素子などの非発熱素子が搭載され接続される非発熱素子搭載用の導体である。

ここで、第１の表層２０には、第１の表層２０の厚さ方向に貫通し上記の各素子搭載用の表層導体６０、６１と内層導体４０、４１とを電気的に接続するビアホール５０が設けられている。このビアホール５０は、第１の表層２０にレーザで孔あけを行い、その孔に銅メッキなどにより導体を埋め込んでなるものである。

また、コア層１０の他面側の第２の表層２１の外面には、第１の表層２０のものと同様の材質よりなる表層導体６２が設けられているが、これは、冷却部材２と熱的に接続して放熱を行う用をなすものである。

こうして、本実施形態の配線基板１が構成されている。この配線基板１における発熱素子と非発熱素子との間の電気および熱の接続経路について述べると、発熱素子搭載用の表層導体６０は、コア層１０の一面側にてビアホール５０、内層導体４０を介して第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２に接続され、そこから、コア層１０の他面側にてスルーホール間接続導体４２を介して、第２のスルーホール３１の第２のメッキ３３に接続され、そこから再びコア層１０の一面側にて蓋メッキ４１や内層配線４０、ビアホール５０を介して非発熱素子搭載用の表層導体６１に接続されている。

そのため、上記素子の搭載状態においては、上記発熱素子からの電流や熱は、この接続経路を通って上記非発熱素子に流れることになるが、発熱素子からの熱は、放熱性の小さい第２のスルーホール３１は通りにくく、主として、第２のスルーホール３１以外の接続部分へ放熱されていくことになる。そのため、発熱素子の熱が非発熱素子に伝わるのを極力防止することができる。

次に、本実施形態の配線基板１の製造方法について、図２を参照して述べる。図２は、本製造方法を示す工程図であり、各ワークを断面的に示したものである。

まず、用意されるコア層１０は、板状の樹脂の両板面に銅箔が貼り付けられたものである。つまり、コア層１０の両板面は銅箔よりなるものである。なお、この銅箔は図１、図２では省略してある。

次に、図２（ａ）に示されるように、パンチングやドリルなどにより、コア層１０に対して、コア層１０の厚さ方向に貫通する孔３０ａ、３１ａを設ける。この孔として、放熱性の大きな方の第１のスルーホール用の孔３０ａ、および、放熱性の小さな方の第２のスルーホール用の孔３１ａを形成する。

次に、１回目のメッキ工程を行う。具体的には、無電解メッキや電気メッキにより銅メッキを行い、コア層１０の両板面および各孔３０ａ、３１ａの内壁に、１回目のメッキ層Ｍ１を形成する。このメッキ層Ｍ１のうち、第１のスルーホール用の孔３０ａの内壁のものは下側メッキ層３２ａとなり、第２のスルーホール用の孔３１ａの内壁のものは第２のメッキ３３となる。ここまでの状態が図２（ａ）に示される。

次に、図２（ｂ）に示されるように、両スルーホール用の孔３０ａ、３１ａのうち第２のスルーホール用の孔３１ａのみに充填部材３４を充填する。具体的には、第１のスルーホール用の孔３０ａを閉塞し、第２のスルーホール用の孔３１ａでは開口するマスクＫ１を用い、このマスクＫ１によってコア層１０の一面をマスキングした状態で、充填部材３４を印刷・供給する。

この充填部材３４の充填に伴い、実質的に第２のスルーホール３１ができあがる。この後、第２のスルーホール用の孔３１ａから突出する充填部材３４を除去し、コア層１０の両板面を平坦化する等の目的で、必要に応じて、コア層１０の両板面を研磨するようにしてもよい。

そして、図２（ｃ）に示されるように、２回目のメッキ工程を行う。この工程では、具体的には、無電解メッキや電気メッキにより銅メッキを行い、コア層１０の両板面および第１のスルーホール３０用の孔３０ａの内壁における１回目のメッキ層Ｍ１の上に、２回目のメッキ層Ｍ２を形成する。

このとき、第２のスルーホール用の孔３１ａでは、当該孔３１ａに埋められた充填部材３４によって内壁のメッキ層Ｍ１つまり第２のメッキ３３は被覆保護されているので、２回目のメッキ層Ｍ２は付着しない。

こうして積層された２層のメッキ層Ｍ１、Ｍ２のうち、第１のスルーホール用の孔３０ａの内壁のものは、下側メッキ層３２ａと上側メッキ層３２ｂとからなる第１のメッキ３２となる。また、両スルーホール用の孔３０ａ、３１ａ間のものはスルーホール間接続導体４２となる。また、第２のスルーホール３１の直上に形成された２回目のメッキ層Ｍ２は、蓋メッキ４１となる。ここまでの状態が図２（ｃ）に示される。

次に、図２（ｄ）に示されるように、両スルーホール用の孔３０ａ、３１ａのうち第１のスルーホール用の孔３０ａのみに充填部材３４を充填する。具体的には、上記したマスクを用いた選択的な充填部材３４の印刷・供給方法を用いればよい。この充填部材３４の充填に伴い、実質的に第１のスルーホール３０ができあがる。

その後は、フォトリソグラフ法により、コア層１０の両面側において２層のメッキ層Ｍ１、Ｍ２を上記内層導体４０、４２の形状にパターニングする。こうして、両スルーホール３０、３１および内層導体４０〜４２が形成されたコア層１０ができあがる。

そして、このコア層１０の両面に、表層２０、２１を熱圧着などにより貼り付け、固定する。そして、表層２０に対してビアホール５０となる孔をレーザで開ける。次に、無電解メッキや電気メッキにより銅メッキを行い、この銅メッキによってビアホール用の孔の充填、および、表層導体６０〜６２となる導体層の形成を行う。

そして、フォトリソグラフ法により、表層導体６０〜６２となる導体層をパターニングすることで、表層導体６０〜６２を形成する。こうして本実施形態の配線基板１ができあがる。

ところで、本実施形態によれば、放熱性の大きな方の第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２を２層以上のメッキ層が積層されたものにすることで、放熱性の小さな方の第２のスルーホール３１における１層のみの第２のメッキ３３よりもメッキ厚さを厚くし、放熱性を大きくしている。

よって、本実施形態によれば、放熱性の異なるスルーホール３０、３１について、その放熱性の差異に応じて、その内壁のメッキ３２、３３の厚さを、容易に制御することができる。つまり、厚くしたい方の第１のメッキ３２を２層以上のメッキ層が積層されたものとすることで、スルーホールの孔径によらず、放熱性に応じてメッキ厚さを制御することができるのである。

また、上述したように、第１のスルーホール３０と第２のスルーホール３１とでは、孔径が同じであっても、異なっていてもよいが、同じであれば、コア層１０に対してスルーホール用の孔３０ａ、３１ａを開けるときに、第１のスルーホール用の孔３０ａと第２のスルーホール用の孔３１ａとで、同一径のパンチング用金型やドリルを用いればよい。そして、このように、同一サイズの孔開け治具を用いることができるので、孔あけ加工が容易になる。

また、上述したが、本実施形態では、第１の表層２０とコア層１０との間には、内層導体として第２のスルーホール３１を被覆する蓋メッキ４１が設けられている。

上述のように、本配線基板１の形成においては、スルーホール３０、３１を形成したコア層１０の一面に第１の表層２０を貼り付け、その後、当該表層２０にレーザでビアホール５０となる孔を開ける。また、このレーザによる孔あけは、この種の配線基板では一般的に行われることである。

ここで、本実施形態によれば、第２のスルーホール３１に蓋メッキ４１をすることで、この蓋メッキ４１がビアホール５０の孔開け加工における終点ストッパとなる。そのため、当該孔あけのときに、第２のスルーホール３１がレーザによって損傷すること等が防止される。

また、本実施形態では、この蓋メッキ４１は、第１のスルーホール３０の２層目のメッキ層である上側メッキ層３２ｂと同一の層よりなり、この上側メッキ層３２ｂを形成するときに、同時に蓋メッキ４１も形成される。そのため、蓋メッキ４１形成のための工程を別途用意することが不要となり、工程の簡略化を図れる。

また、本実施形態では、上述したように、コア層１０の一面側に搭載される電子部品のうち発熱の大きい発熱素子は第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２に接続され、発熱の小さい非発熱素子は第２のスルーホール３１の第２のメッキ３３に接続される。そして、これら両素子の間では、第１のスルーホール３０および第２のスルーホール３１の両メッキ３２、３３がスルーホール間接続導体４２を介して直列に電気的・熱的に接続された状態とされる。

そのため、発熱の大きい発熱素子からの熱が発熱の小さい非発熱素子へ伝わろうとするのを、放熱性が小さく熱が伝わりにくい第２のスルーホール３１によって防止することができる。

なお、上記図示例では、第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２は、２層であったが、本実施形態において、当該第１のメッキ３２は、３層以上のメッキ層よりなるものであてもよい。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る配線基板３の概略断面構成を示す図である。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。

図３に示されるように、本配線基板３は、上記同様、コア層１０と、コア層１０の一面側に積層された第１の表層２０と、コア層１０の他面側に積層された第２の表層２１と、コア層１０に設けられた第１のスルーホール３０、第２のスルーホール３１と、各表層２０、２１とコア層１０との間に設けられた内層導体４０、４２と、第１の表層２０に設けられた表層導体６０、６１と、第１の表層２０に設けられたビアホール５０とを備えて構成されている。

ここで、図３に示されるように、本配線基板３においては、放熱性の大きな方の第１のスルーホール３０における第１のメッキ３２、および、放熱性の小さな方の第２のスルーホール３１における第２のメッキ３３は、ともに１層のみで構成されたものであり、第１のメッキ３２の厚さは、第２のメッキ３３の厚さよりも大きいものであることが、上記第１実施形態と相違するところである。

つまり、メッキの数に関していえば、本実施形態は、上記第１実施形態における第１のメッキ３２の２層目のメッキ層３２ｂを無くした構成である。なお、図３では、第１のスルーホール３０の孔径の方が第２のスルーホール３１の孔径よりも大きいものとなっているが、本実施形態においても、第１のスルーホール３０と第２のスルーホール３１とでは、互いの孔径が同じであってもよいし、異なるものであってもよい。

また、このメッキ数を減らしたことにより、本配線基板３においては、上記第１実施形態の蓋メッキ４１は無くなり、スルーホール間接続導体４２およびそれ以外の内層導体４０については、２層のメッキ層が積層されたものではなく、１層のメッキ層にて構成されている。

ここで、本実施形態では、蓋メッキを省略しているため、第２のスルーホール３１の直上にはビアホールを設けていない。その代わりに、第２のスルーホール３１から外れた位置まで内層導体４０を引き回し、当該位置にて第１の表層２１にビアホール５０を設け、それを介して、第１の表層２０上の表層導体６１と第２のスルーホール３１とを接続している。なお、図３では、コア層１０の他面側の第２の表層２１において上記冷却部材２に熱的に接続される上記表層導体６２（図１参照）は、省略されている。

次に、本実施形態の配線基板３の製造方法について、図４を参照して述べる。図４は、本製造方法を示す工程図であり、各ワークを断面的に示したものである。

まず、上記第１実施形態と同様に、コア層１０を用意し、これにパンチングやドリルなどにより、コア層１０に対して、放熱性の大きな方の第１のスルーホール用の孔３０ａ、および、放熱性の小さな方の第２のスルーホール用の孔３１ａを形成する。

そして、図４（ａ）に示されるように、１回目のメッキ工程を行う。具体的には、無電解メッキや電気メッキにより銅メッキを行い、コア層１０の両板面および各孔３０ａ、３１ａの内壁に、同時にメッキ層Ｍ１を形成する。このメッキ層Ｍ１のうち、第１のスルーホール用の孔３０ａの内壁のものは、第１のメッキ３２となり、第２のスルーホール用の孔３１ａの内壁のものは、第２のメッキ３３となる。

次に、図４（ｂ）に示されるように、両スルーホール用の孔３０ａ、３１ａのうち第１のスルーホール用の孔３０ａのみに充填部材３４を充填する。この充填は、具体的には、上記第１実施形態と同様（上記図２（ｂ）参照）、マスクＫ２を用いた選択的な印刷方法により行う。

つまり、図４（ａ）に示されるように、第２のスルーホール用の孔３１ａを閉塞し、第２のスルーホール用の孔３１ａでは開口するマスクＫ２を用い、このマスクＫ２によってコア層１０の一面をマスキングした状態で、充填部材３４を印刷・供給する。この充填部材３４の充填に伴い、図４（ｂ）に示されるように、実質的に第１のスルーホール３１ができあがる。

なお、本実施形態における充填部材３４の選択的な充填、および、上記第１実施形態における充填部材３４の選択的な充填については、図２や図４のようにマスクＫ１、Ｋ２による印刷でもよいが、ディスペンス法で行ってもよい。

こうして、第１のスルーホール用の孔３０ａの内壁の第１のメッキ３２は、当該孔３０ａを埋める充填部材３４によって封止され、保護される。そして、この状態で、第２のスルーホール用の孔３１ａにおける内壁のメッキ、すなわち第２のメッキ３３をエッチングすることにより薄膜化する。このエッチング後の状態が図４（ｃ）に示される。

このエッチングは、具体的には一般的な銅のエッチング液、たとえば酸系のエッチャントを用いたウェットエッチングにより行う。このとき、コア層１０の両板面のメッキ層Ｍ１もエッチングされるので、当該エッチング後には、コア層１０の両板面のメッキ層Ｍ１は、エッチングされない第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２よりも薄くなりがちである。

つまり、本実施形態では、できあがった上記配線基板３において、内層導体４０、４２のメッキ厚さよりも、第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２のメッキ厚さの方が大きくなりがちである。

次に、図４（ｄ）に示されるように、第２のスルーホール用の孔３１ａに充填部材３４を充填すると、実質的に第２のスルーホール３１ができあがる。この充填については、上記同様、マスクによる印刷やディスペンス法などにより行える。なお、この充填をマスク印刷によって行う場合には、上記エッチング後であって当該充填を行う前に、コア層１０の両板面を研磨して、当該板面より突出する第１のスルーホール３０の充填部材３４を除去するようにしてもよい。

また、このコア層１０の両板面を研磨することは、第２のスルーホール用の孔３１ａに充填部材３４を充填した後に行ってもよい。それにより、両スルーホール用の孔３０ａ、３１ａから突出する充填部材３４を除去し、コア層１０の両板面を平坦化する。なお、これら研磨は必要に応じて行えばよい。ここまでの状態が、図４（ｅ）に示される。

こうして、コア層１０に対して、本実施形態の両スルーホール３０、３１が形成される。その後は、フォトリソグラフ法により、コア層１０の両面側においてメッキ層Ｍ１を上記内層導体４０、４２の形状にパターニングする。こうして、両スルーホール３０、３１および内層導体４０〜４２が形成されたコア層１０ができあがる。

後は、上記第１実施形態と同様に、コア層１０の両面への表層２０、２１の貼り付け・固定、ビアホール５０となる孔の孔開け、ビアホール用の孔の充填、および、表層導体６０〜６２となる導体層の形成を行う。そして、表層導体６０〜６２となる導体層のパターニングを行い、表層導体６０〜６２を形成する。こうして本実施形態の配線基板３ができあがる。

ところで、本実施形態の製造方法によれば、放熱性の大きな方の第１のスルーホール３０における第１のメッキ３２をエッチングせず、放熱性の小さな方の第２のスルーホール３１における第２のメッキ３３のみをエッチングしてメッキ厚さを薄くするようにしている。

そのため、たとえば第１、第２のスルーホール３０、３１の孔径が同じであっても、また、第２のスルーホール３１の方が第１のスルーホール３０よりも孔径が大きいものであっても、上記エッチングによる薄膜化によって、放熱性の小さな方の第２のスルーホール３１のメッキ３３の方を薄いものにできる。

つまり、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、スルーホールの孔径によらず、放熱性に応じてメッキ厚さを制御することができる。そのため、本実施形態によれば、スルーホール３０、３１の放熱性の差異に応じてスルーホール３０、３１の内壁のメッキ３２、３３の厚さを、容易に制御することができる。

また、上記図示例では、各スルーホール３０、３１のメッキ３２、３３は１層であったが、ともに２層以上であってもよい。つまり、上記図４（ａ）にて両スルーホール用の孔３０ａ、３１ａの内壁に形成するメッキ層Ｍ１は、２層以上でもよい。

このとき、両孔３０ａ、３１ａの内壁でメッキ層の積層数は同じであるが、この場合も、後工程で第２のスルーホール３１のメッキ３３のみに上記エッチングを行うことにより、第１のスルーホール３０のメッキ３２よりも第２のスルーホール３１のメッキ３３を薄くしてやればよい。

（他の実施形態）
図５、図６に、本発明の他の実施形態に係る配線基板の概略断面図を示す。図５は、上記第１実施形態に示した配線基板を一部変形したものである。

この図５のものは、上記図１に示した配線基板１において、コア層１０と第１の表層２０との間に設けられた内層導体として、さらに第１のスルーホール３０を被覆する蓋メッキ４３を付加したものである。

この蓋メッキ４３も他の内層導体と同様に、銅メッキ等よりなる。つまり、本実施形態では、上記第１実施形態の図２に示される製造工程において、図２（ｄ）の状態から、さらに、前のメッキ工程と同様に、３回目のメッキ工程を行い、コア層１０の両板面にメッキ層を形成してやればよい。

その後は、上記第１実施形態と同様に、コア層１０の両面への表層２０、２１の貼り付け・固定、ビアホール５０となる孔の孔開け、ビアホール用の孔の充填、および、表層導体６０〜６２となる導体層の形成・パターニングを行うことで、図５に示される配線基板ができあがる。

この場合、第１のスルーホール３０の蓋メッキ４３を形成するメッキ層と同一の層が、追加されるため、図５に示されるように、第２のスルーホール３１の蓋メッキ４１は２層のメッキ層となり、それ以外のスルーホール間接続導体４２を含む内層導体４０、４２は、３層のメッキ層が積層されたものとなる。

そして、この場合、内層導体として第２のスルーホール３１だけでなく、第１のスルーホール３０にも蓋メッキ４３が設けられ、これがビアホールのレーザ孔開けを行うときの終点ストッパとなる。そのため、この第１のスルーホール３０の蓋メッキ４３の直上においても、第１の表層２０にビアホール５０が設けられている。

そして、図５に示されるように、このビアホール５０および蓋メッキ４３を介して、第１の表層２０の外面に位置する発熱素子用の表層導体６０と第１のスルーホール３０の第１のメッキ３２とが接続されている。

また、図６は、上記第２実施形態に示した配線基板を一部変形したものである。このものは、上記図３に示した配線基板３において、コア層１０と第１の表層２０との間に設けられた内層導体として、さらに第１のスルーホール３０を被覆する蓋メッキ４３と、第２のスルーホール３１を被覆する蓋メッキ４１とを付加したものである。

これら蓋メッキ４１、４３は、図６の配線基板における他の内層導体と同様に、銅メッキ等よりなる。つまり、本実施形態では、上記第２実施形態の図４に示される製造工程において、図４（ｅ）の状態から、さらに、メッキ工程を行い、コア層１０の両板面にメッキ層を形成してやればよい。その後は、上記第２実施形態と同様に、表層２０、２１の貼り付け・固定、ビアホール５０および表層導体６０〜６２の形成を行うことで、図６に示される配線基板ができあがる。

この場合、上記図３に示される配線基板３に対して、両蓋メッキ４１、４３を形成するメッキ層と同一の層が、追加されるため、図６に示されるように、スルーホール間接続導体４２を含む内層導体４０、４２は、２層のメッキ層が積層されたものとなる。

そして、この場合、両スルーホール３０、３１に蓋メッキ４１、４３が設けられるため、両スルーホール３０、３１の蓋メッキ４１、４３の直上において、第１の表層２０にビアホール５０を設け、このビアホール５０および蓋メッキ４１、４３を介して、表層導体６０、６１と各スルーホール３０、３１の各メッキ３２、３３とを接続している。

なお、上記各実施形態では、コア層１０の両板面に表層２０、２１を設けていたが、表層としては、発熱素子および非発熱素子といった電子部品が搭載されるコア層１０の一面側の第１の表層２０のみであってもよい。つまり可能ならば、たとえば上記図１や図３に示される配線基板１、３において、第２の表層２１および第２の表層２１の外面の表層導体６２が省略された構成のものであってもよい。

１０ コア層
２０ 第１の表層
３０ 第１のスルーホール
３０ａ 第１のスルーホール用の孔
３１ 第２のスルーホール
３１ａ 第２のスルーホール用の孔
３２ 第１のメッキ
３２ｂ 第１のメッキの上側メッキ層
３３ 第２のメッキ
３４ 充填部材
４０ 内層導体
４１ 内層導体としての蓋メッキ
４２ 内層導体としてのスルーホール間接続導体
６０ 発熱素子用の表層導体
６１ 非発熱素子用の表層導体

Claims (4)

1. 電気絶縁性のコア層（１０）と、
   前記コア層（１０）の一面側に積層された電気絶縁性の表層（２０）と、
   前記コア層（１０）に対して当該コア層（１０）の厚さ方向に貫通する孔を設け、当該孔の内壁にメッキ（３２、３３）を設けるとともに当該孔に充填部材（３４）を充填してなるスルーホール（３０、３１）と、
   前記表層（２０）と前記コア層（１０）との間に設けられ前記メッキ（３２、３３）と電気的に接続された内層導体（４０、４１）と、
   前記表層（２０）に設けられた導電性の表層導体（６０、６１）と、
   前記表層（２０）をその厚さ方向に貫通し前記表層導体（６０、６１）と前記内層導体（４０、４１）とを電気的に接続するビアホール（５０）とを備える配線基板において、
   前記スルーホール（３０、３１）は、放熱性の異なる第１のスルーホール（３０）と第２のスルーホール（３１）とよりなり、
   前記表層導体（６０、６１）は、複数の表層導体（６０、６１）よりなり、
   放熱性の大きな方の前記第１のスルーホール（３０）においては、前記メッキ（３２）は２層以上積層されてなるものであり、放熱性の小さな方の第２のスルーホール（３１）においては、前記メッキ（３３）は１層のみで構成されたものであり、
   前記第１のスルーホール（３０）における２層以上の前記メッキ（３２）の合計厚さは、前記第２のスルーホール（３１）における前記メッキ（３３）の厚さよりも大きくなっており、
   前記表層（２０）と前記コア層（１０）との間には、前記内層導体として、前記コア層（１０）の一面側にて前記第２のスルーホール（３１）を被覆するメッキよりなる蓋メッキ（４１）が設けられており、
   この蓋メッキ（４１）は、前記第１のスルーホール（３０）における前記メッキ（３２）のうち内壁側から数えて２層目以降のメッキ層（３２ｂ）と同一の層により形成されたものであることを特徴とする配線基板。
2. 前記第１のスルーホール（３０）と前記第２のスルーホール（３１）とでは、孔径が同じであることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記第１のスルーホール（３０）と前記第２のスルーホール（３１）とでは、孔径が異なることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
4. 前記コア層（１０）の一面側にて表層導体（６０、６１）に電子部品が電気的・熱的に接続されるものであり、
   前記第１のスルーホール（３０）における前記メッキ（３２）と前記第２のスルーホール（３１）における前記メッキ（３３）とは、前記コア層（１０）の一面側では電気的・熱的に接続されておらず、前記コア層（１０）の他面側に設けられたスルーホール間接続導体（４２）を介して電気的・熱的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の配線基板。

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