JP2014216599A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁性基板を貫通するビア電極部によって絶縁性基板の両面の配線パターン電極が接続された配線基板において、ビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良やマイグレーション不良が少ない配線基板と、そのような配線基板を得るための配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】配線基板１０は、絶縁性基板１２と、その両面に形成される第１の配線パターン電極１４および第２の配線パターン電極２２とを含む。第１の配線パターン電極１４と一体的に、絶縁性基板１２の厚み方向に延びるようにビア電極部１６が形成される。ビア電極部１６の先端部には凹部１８が形成され、凹部１８内に導電材２０が配置される。凹部１８内の導電材２０によって、ビア電極部１６と第２の配線パターン電極２２とが接続される。【選択図】図１

Description

この発明は、配線基板およびその製造方法に関し、特にたとえば、スイッチング素子、整流素子、コンデンサ、インダクタ、ＩＣなどのデバイスや制御デバイスを実装する配線基板およびその製造方法に関する。

図９は、従来の配線基板の製造方法の一例を示す図解図である。まず、図９の（１）に示すように、金属板ｃが準備され、エッチングなどによって金属板ｃの一方主面側に円錐台形の突起ｆが形成される。突起ｆの先端部には、銀ペーストｄが付着させられ、銀ペーストｄ上に樹脂で形成されたプリプレグｂおよび金属箔ａが配置される。次に、図９の（２）に示すように、金属板ｃ、プリプレグｂおよび金属箔ａが、加熱・加圧され、真空下で積層成形されて一体化される。ここで、金属板ｃの厚みが厚い場合には、図９の（３）に示すように、エッチングなどによって、金属箔ａに合わせて金属板ｃの厚みが調整され、薄い金属板ｇが形成される。さらに、図９の（４）に示すように、プリプレグｂの両側において金属板ｇおよび金属箔ａが加工されて回路が形成され、貴金属メッキを施すことにより、配線基板が作製される。

このような製造方法を採用することにより、スルーホール接続信頼性、吸湿後の耐熱性、プレッシャークッカー後の電気絶縁性、耐マイグレーション性等に優れた配線基板を得ることができる（特許文献１参照）。

特開２０００−６８６４１号公報

しかしながら、このような従来の方法で作製された配線基板では、金属板とプリプレグと金属箔とを加圧して積層する際に、突起上に付着した銀ペーストがプリプレグや金属箔の平面方向に滲みだし、突起間や配線間においてショート不良が発生する可能性があり、マイグレーション不良が発生する可能性がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、絶縁性基板を貫通するビア電極部によって絶縁性基板の両面の配線パターン電極が接続された配線基板において、ビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良やマイグレーション不良が少ない配線基板と、そのような配線基板を得るための配線基板の製造方法を提供することである。

この発明は、絶縁性基板、絶縁性基板の一方主面に形成される第１の配線パターン電極、絶縁性基板の他方主面に形成される第２の配線パターン電極、絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして第１の配線パターン電極と一体的に形成され、第２の配線パターン電極に接続されるビア電極部、ビア電極部の先端部に形成される凹部、および凹部に配置されてビア電極部と第２の配線パターン電極との間を接続する導電材を含む、配線基板である。
絶縁性基板の両面に形成された第１の配線パターン電極と第２の配線パターン電極とが、第１の配線パターン電極と一体的に形成されたビア電極部で接続される。ここで、ビア電極部の先端部に凹部が形成され、この凹部に配置された導電材によって、ビア電極部と第２の配線パターン電極とが接続される。導電材として、たとえば導電性接着剤などの導電性材料を硬化したものが用いられるが、ビア電極部の先端部に凹部が形成されているため、凹部に充填された硬化前の導電性材料がビア電極部と第２の配線パターン電極との間から滲みだすことが抑制される。したがって、絶縁性基板の平面方向におけるビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良やマイグレーション不良が少ない配線基板を得ることができる。

また、この発明は、絶縁性基板、絶縁性基板の一方主面に形成される第１の配線パターン電極、絶縁性基板の厚み方向の中間部に形成される中間の配線パターン電極、絶縁性基板の他方主面に形成される第２の配線パターン電極、絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして第１の配線パターン電極と一体的に形成され、中間の配線パターン電極に接続されるビア電極部、絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして中間の配線パターン電極と一体的に形成され、第２の配線パターン電極に接続されるビア電極部、第１の配線パターン電極と一体的に形成されたビア電極部および中間の配線パターン電極と一体的に形成されたビア電極部のうちの少なくとも一方の先端部に形成される凹部、および凹部に配置されて、第１の配線パターン電極と一体的に形成されたビア電極部と中間の配線パターン電極との間および中間パターン電極と一体的に形成されたビア電極部と第２の配線パターン電極との間のうちの少なくとも一方を接続する導電材を含む、配線基板である。
また、この発明は、絶縁性基板、絶縁性基板の一方主面に形成される第１の配線パターン電極、絶縁性基板の厚み方向の複数の中間部に形成される複数の中間の配線パターン電極、絶縁性基板の他方主面に形成される第２の配線パターン電極、絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして第１の配線パターン電極と一体的に形成され、第１の配線パターン電極に隣接する中間の配線パターン電極に接続されるビア電極部、絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして中間の配線パターン電極と一体的に形成され、隣接する中間の配線パターン電極に接続されるビア電極部、絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして第２の配線パターン電極に隣接する中間の配線パターン電極と一体的に形成され、第２の配線パターン電極に接続されるビア電極部、第１の配線パターン電極と一体的に形成されたビア電極部および絶縁性基板の厚み方向の複数の中間部における中間の配線パターン電極と一体的に形成されたビア電極部のうちの少なくとも１つの層のビア電極部の先端部に形成される凹部、および凹部に配置されて、第１の配線パターン電極と一体的に形成されたビア電極部と中間の配線パターン電極との間、中間の配線パターン電極と一体的に形成されたビア電極部と隣接する中間の配線パターン電極との間および中間パターン電極と一体的に形成されたビア電極部と第２の配線パターン電極との間のうちの少なくとも１つを接続する導電材を含む、配線基板である。
絶縁性基板の対向する主面だけでなく内部にも配線パターン電極を形成し、ビア電極部で絶縁性基板の厚み方向の配線パターン電極を接続することにより、３層あるいは多層の配線基板を得ることができる。ここで、ビア電極部の先端部に凹部を形成することにより、絶縁性基板の平面方向におけるビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良やマイグレーション不良が少ない配線基板を得ることができる。なお、全てのビア電極部に凹部を形成する必要はなく、多層の配線基板の少なくとも１つの層におけるビア電極部に凹部が形成され、その凹部に導電材が配置されていればよい。

このような配線基板において、凹部が形成されたビア電極部とそれに接続される配線パターン電極との接続部が塑性変形し、ビア電極部が配線パターン電極に埋没することにより結合されてもよい。
この場合、ビア電極部の配線パターン電極への埋没深さが１０μｍ以上であることが好ましい。
ビア電極部とそれに接続される配線パターン電極との接続部が塑性変形し、ビア電極部が配線パターン電極に埋没して結合されることにより、導電材による接続に加えて、接合界面への応力低減の効果がある。そのため、ビア電極部と配線パターン電極とが強固に結合し、接続信頼性の高い配線基板を得ることができる。
特に、ビア電極部の配線パターン電極への埋没深さを１０μｍ以上と深くすることにより、強固な結合を得ることができ、ビア電極部と配線パターン電極との接続信頼性を大きくすることができる。

また、この発明は、第１の銅板の一方主面に凸部を形成する第１の工程、凸部の先端部に凹部を形成する第２の工程、凹部に導電性材料を充填する第３の工程、凸部の先端部が隠れないようにして第１の銅板の一方主面に樹脂を充填する第４の工程、一方主面が凸部の先端部に接触するように第２の銅板を配置する第５の工程、導電性材料と第２の銅板との電気的接続をとりながら導電性材料を硬化させる第６の工程、および第１の銅板の他方主面および第２の銅板の他方主面を加工することにより第１の配線パターン電極および第２の配線パターン電極を形成する第７の工程を含む、配線基板の製造方法である。
第１の銅板の一方主面に充填される樹脂によって絶縁性基板が形成され、その両面に配置される第１の銅板および第２の銅板を加工することにより第１の配線パターン電極および第２の配線パターン電極が形成される。第１の銅板と一体的に形成された凸部の先端部に凹部を形成し、この凹部に充填された導電性材料を硬化させることで、凸部と第２の銅板とが接続される。したがって、凸部が第１の配線パターン電極と第２の配線パターン電極を接続するビア電極部となり、硬化した導電性材料が第２の配線パターン電極とビア電極部とを接続する導電材となる。導電性材料は、凸部の先端部に形成された凹部に充填されるため、凸部と第２の銅板とを接触させたとき、導電性材料が滲みだしてくることが抑制される。そのため、絶縁性基板の面方向において、導電材によるビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良およびマイグレーション不良が少ない配線基板を得ることができる。

また、この発明は、第１の銅板の一方主面に凸部を形成する第１の工程、第１の銅板に形成された凸部の先端部が隠れないようにして第１の銅板の一方主面に樹脂を充填する第２の工程、一方主面が第１の銅板に形成された凸部の先端部に接触するように中間の銅板を配置する第３の工程、中間の銅板の他方主面を加工することにより中間の配線パターン電極およびそれと一体的に形成される凸部を形成する第４の工程、中間の配線パターン電極に形成された凸部が隠れないようにして中間の配線パターン電極上に樹脂を充填する第５の工程、一方主面が中間の配線パターン電極に形成された凸部の先端部に接触するように第２の銅板を配置する第６の工程、および第１の銅板の他方主面および第２の銅板の他方主面を加工することにより第１の配線パターン電極および第２の配線パターン電極を形成する第７の工程を含む配線基板の製造方法であって、第１の工程の後および第４の工程の後の少なくとも一方において、第１の銅板に形成された凸部および中間の配線パターン電極に形成された凸部の少なくとも一方の先端部に凹部を形成する工程と、凹部に導電性材料を充填する工程と、導電性材料と中間の配線パターン電極との間および導電性材料と第２の銅板との間の少なくとも一方の電気的接続をとりながら導電性材料を硬化する工程とを含む、配線基板の製造方法である。
また、この発明は、第１の銅板の一方主面に凸部を形成する第１の工程、第１の銅板に形成された凸部の先端部が隠れないようにして第１の銅板の一方主面に樹脂を充填する第２の工程、一方主面が第１の銅板に形成された凸部の先端部に接触するように中間の銅板を配置する第３の工程、中間の銅板を加工することにより中間の配線パターン電極およびそれと一体的に形成される凸部を形成する第４の工程、中間の配線パターン電極に形成された凸部が隠れないようにして中間の配線パターン電極上に樹脂を充填する第５の工程、第３の工程ないし第５の工程を１回以上繰り返し、第１の銅板上に樹脂を挟んで複数の中間の銅板を積層して複数の中間の銅板の他方主面を加工することにより複数の中間の配線パターン電極およびそれと一体的に形成される凸部を形成する第６の工程、複数の中間の配線パターン電極のうちの最上層の中間の配線パターン電極と一体的に形成された凸部に一方主面が接触するように第２の銅板を配置する第７の工程、および第１の銅板の他方主面および第２の銅板の他方主面を加工することにより第１の配線パターン電極および第２の配線パターン電極を形成する第８の工程を含む配線基板の製造方法であって、第１の工程の後、第４の工程の後および第６の工程の後の少なくとも１つにおいて、第１の銅板に形成された凸部および樹脂を挟んで積層された複数の中間の配線パターン電極に形成された凸部のうちの少なくとも１つの層の凸部の先端部に凹部を形成する工程と、凹部に導電性材料を充填する工程と、導電性材料と中間の配線パターン電極との間および導電性材料と第２の配線パターン電極との間のうちの少なくとも１つの電気的接続をとりながら導電性材料を硬化する工程とを含む、配線基板の製造方法である。
樹脂上に配置した銅板を加工して中間の配線パターン電極および凸部を形成し、その上に樹脂を充填するという工程を繰り返すことにより、多層配線基板を得ることができる。ここで、凸部の先端部に形成された凹部に導電性材料を充填することにより、導電性材料の滲みだしを防止することができる。なお、全ての凸部について、その先端部に凹部を形成してその凹部に導電性材料を充填する必要はなく、樹脂を挟んで積層された複数の銅板のうちの少なくとも１つの層における銅板を加工して形成された凸部に凹部を形成して導電性材料を充填すればよい。

このような配線基板の製造方法において、凸部の先端部からの凹部の深さが１０μｍ以上であることが好ましい。
凸部の先端部からの凹部の深さを１０μｍ以上と深くすることにより、凸部と銅板との接触部分からの導電性材料の滲みだしを防ぐ効果を大きくすることができ、ショート不良やマイグレーション不良の抑制効果を大きくすることができる。

また、凹部が形成されて導電性材料が充填された凸部と銅板との接触部分が塑性変形して、凸部が銅板に埋没するように加圧される工程を含んでいてもよい。
この場合、凸部が埋没するように加圧される銅板の厚みが１００μｍ以上であることが好ましい。
凸部と銅板との接触部分が塑性変形して、凸部が銅板に埋没することにより、導電性材料による接続に加えて、接合界面への応力低減の効果がある。そのため、接続信頼性の高い配線基板を得ることができる。
ここで、銅板の厚みが１００μｍ以上であれば、凸部が銅板に埋没しやすくなる。

この発明によれば、ビア電極部となる凸部の先端部に凹部を形成することにより、その内部に充填された導電性材料が、樹脂と銅板との接合面に滲みだしにくくなる。そのため、導電性材料が硬化して形成される導電材によるビア電極間や配線パターン電極間のショート不良およびマイグレーション不良が少ない配線基板を得ることができる。凸部の先端部に形成された凹部内の導電性材料によって凸部と銅板とが接続されるが、凸部と銅板との接触部分を塑性変形させて凸部を銅板に埋没させることにより、より強固な結合を得ることができ、ビア電極部と配線パターン電極との接続信頼性が高い配線基板を得ることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

この発明の配線基板の一例を示す図解図である。 図１に示す配線基板の製造方法の一例を示す図解図である。 この発明の配線基板の製造方法の他の例を示す図解図である。 この発明の配線基板の他の例を示す図解図である。 この発明の配線基板のさらに他の例を示す図解図である。 図５に示す配線基板の製造方法の一例を示す図解図である。 この発明の配線基板の製造方法の別の例を示す図解図である。 この発明の配線基板の別の例を示す図解図である。 従来の配線基板の製造方法を示す図解図である。

図１は、この発明の配線基板の一例を示す図解図である。配線基板１０は、絶縁性基板１２を含む。絶縁性基板１２は、例えば、エポキシ樹脂、液晶樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、シリコーン樹脂などの絶縁樹脂で平板状に形成される。絶縁性基板１２の一方主面には、第１の配線パターン電極１４が形成される。第１の配線パターン電極１４は、例えば、銅などを用いて形成される。

第１の配線パターン電極１４と一体的に、ビア電極部１６が形成される。ビア電極部１６は、第１の配線パターン電極１４と同じ材料を用いて例えば円柱状に形成される。ビア電極部１６は、第１の配線パターン電極１４の一方主面から突出するように形成される。ビア電極部１６は、絶縁性基板１２の一方主面から他方主面まで貫通するように形成される。ビア電極部１６の先端部には、凹部１８が形成される。凹部１８は、例えば、ビア電極部１６の先端部分から球面状に凹んで形成される。

ビア電極部１６に形成された凹部１８には、導電材２０が配置される。導電材２０は、例えば、導電性接着剤などの導電性材料を硬化して形成されたものである。導電性接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、液晶樹脂などのバインダと、銀、銅、銀コート銅、ニッケル、カーボンなどの導電性フィラーとで構成されたものを用いることができる。導電材２０を有するビア電極部１６の先端部は、絶縁性基板１２の他方主面よりも５０μｍ程度高くなるように配置される。

絶縁性基板１２の他方主面には、第２の配線パターン電極２２が形成される。第２の配線パターン電極２２は、例えば、銅などを用いて形成される。絶縁性基板１２のビア電極部１６が露出した部分において、第２の配線パターン電極２２の一方主面が、導電材２０によってビア電極部１６に接続される。したがって、第１の配線パターン電極１４と第２の配線パターン電極２２とが、ビア電極部１６および導電材２０を介して接続される。

配線基板１０には、例えば、スイッチング素子、整流素子、コンデンサ、インダクタ、ＩＣなどのデバイスや制御デバイスなどが実装される。これらのデバイスが実装されたときに、所定の回路が得られるように、第１の配線パターン電極１４および第２の配線パターン電極２２は形成される。

図２（ａ）は、図１に示す配線基板の製造方法を示す図解図である。まず、図２（ａ）に示すように、例えば厚さ０．３ｍｍの第１の銅板３０が準備される。第１の銅板３０の両面にドライフィルムレジストが貼着され、露光・現像を行うことにより、第１の銅板３０の一方主面に例えば直径０．６ｍｍの円形状にレジストが残され、他方主面の全面にレジストが残される。第１の銅板３０の一方主面においては、図１に示す配線基板１０のビア電極部１６が形成される位置に円形状のレジストが残される。このようにして得られた第１の銅板３０をエッチングすることにより、図２（ｂ）に示すように、第１の銅板３０と一体的に複数の円柱状の凸部３２が形成される。

第１の銅板３０および凸部３２の全面に液状レジストが塗布され、露光・現像を行うことにより、凸部３２の先端部の中央部分のレジストが除去され、その他の部分のレジストが残される。そして、エッチングを行なうことにより、図２（ｃ）に示すように、凸部３２の先端部に略球面状の凹部３４が形成される。次に、図２（ｄ）に示すように、凹部３４内に導電性材料としての導電性接着剤３６が充填される。導電性接着剤３６としては、上述のようなバインダおよび導電性フィラーを用いたものを使用することができる。

次に、図２（ｅ）に示すように、第１の銅板３０の凸部３２形成面に、流動状態の絶縁樹脂３８が充填される。絶縁樹脂３８としては、例えば熱硬化型エポキシ系樹脂などを用いることができ、それ以外にも、上述のような絶縁樹脂を用いることができる。絶縁樹脂３８は、導電性接着剤３６を有する凸部３２の先端部が隠れないように、凸部３２よりも５０μｍ程度低い位置まで充填される。

次に、図２（ｆ）に示すように、導電性接着剤３６を有する凸部３２および絶縁樹脂３８の上に第２の銅板４０が配置される。第２の銅板４０は、その一方主面が導電性接着剤３６を有する凸部３２および絶縁樹脂３８に接触するように配置される。このようにして得られた第１の銅板３０、絶縁樹脂３８、第２の銅板４０を加温・加圧して、圧着が行なわれる。圧着は、例えば、導電性接着剤３６および絶縁樹脂３８の流動温度である１３０℃の圧着温度、６ＭＰａの圧着圧力で行なわれる。このとき、導電性接着剤３６は、凸部３２の先端部の凹部３４内に配置されているため、絶縁樹脂３８と第２の銅板４０との積層面に滲みだすことが抑制される。

圧着後、１８０℃で６０分熱処理を行うことにより、導電性接着剤３６および絶縁樹脂３８が硬化させられる。それにより、第２の銅板４０が絶縁樹脂３８に接着されるとともに、導電性接着剤３６に接続される。ここで、硬化した絶縁樹脂３８が図１の絶縁性基板１２となり、硬化した導電性接着剤３６が図１の導電材２０となる。そののち、第１の銅板３０および第２の銅板４０の表面が研磨される。そして、第１の銅板３０および第２の銅板４０の他方主面が、エッチングなどのサブトラクティブ法によって処理され、図２（ｇ）に示すように、第１の配線パターン電極１４および第２の配線パターン電極２２が形成される。ここで、第１の銅板３０と一体的に形成された凸部３２は、第１の配線パターン電極１４と一体的に形成されたビア電極部１６となる。また、凸部３２に形成された凹部３４は、ビア電極部１６に形成された凹部１８となる。

このような製造方法では、第１の銅板３０、絶縁樹脂３８、第２の銅板４０を圧着する際に、凸部３２に形成された凹部３４に充填された導電性接着剤３６が滲みだすことが抑制される。そのため、得られた配線基板１０においては、導電材２０はビア電極部１６に形成された凹部１８内にのみ配置され、凹部１８の外部に導電材２０のない配線基板１０を得ることができる。したがって、得られた配線基板１０は、絶縁性基板１２の面方向において、導電材２０によるビア電極部１６間のショート不良や第２の配線パターン電極２２間のショート不良およびマイグレーション不良の少ないものである。なお、凸部３２の先端部からの凹部３４の深さを１０μｍ以上と深くすることにより、導電性接着剤３６の滲みだしを防ぐ効果が向上し、ショート不良やマイグレーション不良の抑制効果を高めることができる。

このような配線基板の製造方法において、第１の銅板３０および第２の銅板４０の絶縁樹脂３８に接触する部分に黒化処理や粗化処理を施し、絶縁樹脂３８と銅板３０および銅板４０との密着性を向上することができる。これにより、接続信頼性の高い配線基板を得ることができる。

図３は、多層の配線基板を製造するための製造方法を示す図解図である。まず、図３（ａ）に示すように、第１の銅板５０が準備される。そして、図２に示す製造方法と同様にして、図３（ｂ）に示すように、エッチングなどによって、第１の銅板５０の一方主面に凸部５２が形成される。また、図３（ｃ）に示すように、エッチングなどによって、凸部５２の先端部に凹部５４が形成される。この凹部５４には、図３（ｄ）に示すように、導電性接着剤５６が充填される。

次に、図３（ｅ）に示すように、凸部５４が形成された第１の銅板５０の一方主面に、流動状態の熱硬化型の絶縁樹脂５８が充填される。絶縁樹脂５８は、導電性接着剤５６を有する凸部５２よりも５０μｍ程度低い位置まで充填される。

導電性接着剤５６を有する凸部５４および絶縁樹脂５８の上には、図３（ｆ）に示すように、中間の銅板６０が配置される。中間の銅板６０は、例えば、図３（ａ）に示すエッチング前の第１の銅板５０と同じ厚さのものである。第１の銅板５０、絶縁樹脂５８および中間の銅板６０は、導電性接着剤５６および絶縁樹脂５８の流動温度である１３０℃に加温され、圧力６ＭＰａで加圧されて圧着される。このとき、導電性接着剤５６は凸部５２に形成された凹部５４内に配置されているため、絶縁樹脂５８と中間の銅板６０との積層面への導電性接着剤の滲みだしが抑制される。

圧着後、１８０℃、６０分の条件で導電性接着剤５６および絶縁樹脂５８が硬化させられる。導電性接着剤５６および絶縁樹脂５８の硬化後、中間の銅板６０の表面が研磨される。中間の銅板６０は、エッチングなどの方法で処理され、図３（ｇ）に示すように、中間の配線パターン電極２４が形成される。このとき、中間の配線パターン電極２４と一体的に、凸部５２が形成される。

次に、図３（ｈ）に示すように、中間の配線パターン電極２４に形成された凸部５２の先端部に凹部５４が形成される。そして、図３（ｉ）に示すように、中間の配線パターン電極２４に形成された凸部５２の凹部５４に、導電性接着剤５６が充填される。次に、図３（ｊ）に示すように、中間の配線パターン電極２４の凸部５２が形成された側に、流動状態の絶縁樹脂５８が充填される。絶縁樹脂５８は、中間の配線パターン電極２４の凸部５２の先端部と同一平面となるように充填される。

次に、図３（ｋ）に示すように、中間の配線パターン電極２４に形成された凸部５２および絶縁樹脂５８の上に、第２の銅板６２が配置される。第２の銅板６２は、その一方主面が中間の配線パターン電極２４の凸部５２の先端部の導電性接着剤５６および絶縁樹脂５８に接触するように配置される。そして、第１の銅板５０、中間の銅板６０、第２の銅板６２および絶縁性樹脂５８は、温度１３０℃、圧力６ＭＰａで圧着される。第２の銅板６２を圧着した後、１８０℃で６０分熱処理し、中間の導電パターン電極２４上の導電性接着剤５６および絶縁樹脂５８が硬化させられる。そして、第１の銅板５０および第２の銅板６２の表面が研磨される。

次に、第１の銅板５０および第２の銅板６２の他方主面がエッチング処理され、図３（ｌ）に示すように、第１の配線パターン電極１４および第２の配線パターン電極２２が形成される。また、硬化した絶縁樹脂５８は絶縁性基板１２となり、第１および中間の配線パターン電極１４，２４に形成された凸部５２はビア電極部１６となり、凸部５２の先端部に形成された凹部５４はビア電極部１６の先端部に形成された凹部１８となり、凸部５２の凹部５４に配置された導電性接着剤５６はビア電極部１６の先端部に形成された凹部１８に配置された導電材２０となる。

このように、図３に示す製造方法によれば、絶縁性基板１２の厚み方向の中央部に中間の配線パターン電極２４が形成された配線基板１０を得ることができる。さらに、図３に示す配線基板の製造方法において、図３（ｆ）の中間の銅板６０を配置する工程から図３（ｊ）の絶縁樹脂５８を充填する工程までを１回以上繰り返した後に、図３（ｋ）の第２の銅板６２を配置する工程に進むことにより、図４に示すように、絶縁性基板１２の厚み方向の複数個所に中間の配線パターン電極２４が形成された多層の配線基板１０を得ることができる。

このように、多層の配線基板１０を作製する場合においても、凸部５２の先端部に凹部５４を形成し、この凹部５４に導電性接着剤５６を充填することにより、絶縁樹脂５８の面方向への導電性接着剤５６の滲みだしを抑制することができる。そのため、得られた配線基板１０は、絶縁性基板１２の平面方向において、導電材２０によるビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良およびマイグレーション不良が少ないものである。

なお、図５に示すように、第１の配線パターン電極１４に形成されたビア電極部１６と第２の配線パターン電極２２とが導電材２０によって接続されるとともに塑性変形によって結合されていてもよい。この配線基板１０は、図１に示す配線基板とほぼ同じ構造を有しているが、ビア電極部１６が第２の配線パターン電極２２に埋没した状態で結合されている。

このような配線基板１０を得るために、例えば図６に示すような製造方法が用いられる。この製造方法では、図６（ａ）に示すように、第１の銅板３０が準備され、図６（ｂ）に示すように、第１の銅板３０の一方主面上に凸部３２が形成され、図６（ｃ）に示すように、凸部３２の先端部に凹部１８が形成され、図６（ｄ）に示すように、凹部１８に導電性接着剤３６が充填される。ここまでの工程は、図２（ａ）〜図２（ｄ）の工程と同様である。

次に、図６（ｅ）に示すように、第１の銅板３０の凸部３２形成面側に絶縁樹脂３８が充填されるが、絶縁樹脂３８は凸部３２の高さより低い位置まで充填される。そして、図６（ｆ）に示すように、凹部３４に導電性接着剤３６が配置された凸部３２および絶縁樹脂３８の上に第２の銅板４０が配置され、第２の銅板４０の一方主面が絶縁樹脂３８の表面に接触するまで加温・加圧される。このとき、凸部３２と第２の銅板４０との接触部分は塑性変形し、凸部３２は第２の銅板４０に埋没するように配置される。

この状態で、加熱されることにより、導電性接着剤３６および絶縁樹脂３８が硬化させられる。そして、図６（ｇ）に示すように、第１の銅板３０および第２の銅板４０の他方主面をエッチング処理することにより、第１の配線パターン電極１４および第２の配線パターン電極２２が形成される。この場合も、図２に示す配線基板の製造方法と同様に、第１の銅板３０と一体的に形成された凸部３２は第１の配線パターン電極１４と一体的なビア電極部１６となり、凸部３２に形成された凹部３４はビア電極部１６に形成された凹部１８となり、導電性接着剤３６は導電材２０となり、絶縁樹脂３８は絶縁性基板１２となる。

このような配線基板１０では、ビア電極部１６と第２の配線パターン電極２２とが導電材２０で接続されるとともに、塑性変形によってビア電極部１６が第２の配線パターン電極２２に埋没するように結合されている。そのため、製造時に導電性接着剤２０の滲みだしがなく、ビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良およびマイグレーション不良が少ないだけでなく、ビア電極部１６と第２の配線パターン電極２２との間で強固な結合を得ることができ、接続信頼性の高い配線基板１０を得ることができる。特に、第２の配線パターン電極２２へのビア電極部１６の埋没深さが１０μｍ以上と深い場合、強固な結合を得ることができ、ビア電極部１６と第２の配線パターン電極２２との接続信頼性の高い配線基板１０を得ることができる。

なお、図６に示す配線基板の製造方法において、第２の銅板４０の厚みを１００μｍ以上とすることにより、第２の銅板４０に凸部３２が埋没しやすくなる。したがって、このような厚い第２の銅板４０を用いることにより、第２の配線パターン電極２２へのビア電極部１６の埋没深さを大きくすることができ、ビア電極部１６と第２の配線パターン電極２２との接続信頼性の高い配線基板１０を得ることができる。

また、多層の配線基板１０を作製するために、図７に示すような製造方法を用いることができる。まず、図７（ａ）に示すように、第１の銅板５０が準備され、図７（ｂ）に示すように、第１の銅板５０の一方主面に凸部５２が形成される。さらに、図７（ｃ）に示すように、凸部５２の先端部に凹部５４が形成され、図７（ｄ）に示すように、凹部５４に導電性接着剤５６が充填される。ここまでの工程は、図３（ａ）〜図３（ｄ）の工程と同様である。

次に、図７（ｅ）に示すように、第１の銅板５０の凸部５２形成側に絶縁樹脂５８が充填される。このとき、絶縁樹脂５８は、凸部５２の高さより低い位置まで充填される。そして、図７（ｆ）に示すように、凹部５４に導電性接着剤５６が配置された凸部５２および絶縁樹脂５８の上に中間の銅板６０が配置され、中間の銅板６０の一方主面が絶縁樹脂５８の表面に接触するまで加温・加圧される。このとき、凸部５２と中間の銅板６０との接触部分は塑性変形し、凸部５２は中間の銅板６０に埋没するように配置される。

さらに、図７（ｇ）に示すように、中間の銅板６０がエッチングされて、中間の配線パターン電極２４が形成されるとともに、中間の配線パターン電極２４と一体的に凸部５２が形成される。そして、図７（ｈ）に示すように、凸部５２の先端部に凹部５４が形成され、図７（ｉ）に示すように、凹部５４に導電性接着剤５６が充填される。

次に、図７（ｊ）に示すように、中間の配線パターン電極２４の凸部５２形成面側に、絶縁樹脂５８が充填される。このとき、絶縁樹脂５８は、凸部５２の高さより低い位置まで充填される。そして、図７（ｋ）に示すように、凹部５４に導電性接着剤５６が配置された凸部５２および絶縁樹脂５８の上に第２の銅板６２が配置され、第２の銅板６２の一方主面が絶縁樹脂５８の表面に接触するまで加温・加圧される。このとき、凸部５２と第２の銅板６２との接触部分は塑性変形し、凸部５２は第２の銅板６２に埋没するように配置される。

次に、図７（ｌ）に示すように、第１の銅板５０および第２の銅板６２の他方主面をエッチングすることにより、第１の配線パターン電極１４および第２の配線パターン電極２２が形成される。ここで、凸部５２はビア電極部１６となり、凸部５２に形成された凹部５４はビア電極部１６に形成された凹部１８となり、導電性接着剤５６は導電材２０となり、絶縁樹脂５８は絶縁性基板１２となる。

このように、図７に示す製造方法によれば、絶縁性基板１２の厚み方向の中央部に中間の配線電極パターン２４が形成された配線基板１０を得ることができる。さらに、図７に示す配線基板の製造方法において、図７（ｆ）の中間の銅板６０を配置する工程から図７（ｊ）の絶縁樹脂５８を充填する工程までを１回以上繰り返した後に、図７（ｋ）の第２の銅板６２を配置する工程に進むことにより、図８に示すように、絶縁性基板１２の厚み方向の複数個所に中間の配線パターン電極２４が形成された多層の配線基板１０を得ることができる。

このような多層の配線基板１０の製造工程においても、凸部５２の先端部に凹部５４を形成することにより、導電性接着剤５６の滲みだしを抑制することができる。そのため、絶縁性基板１２の平面方向において、ビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良およびマイグレーション不良が少ない配線基板１０を得ることができる。また、ビア電極部と配線パターン電極とが導電材２０で接続されるだけでなく、接続部が塑性変形していることにより、強固な結合を得ることができ、接続信頼性の高い配線基板１０を得ることができる。

なお、図４や図８に示す多層の配線基板１０において、絶縁性基板１２の厚み方向の全ての層におけるビア電極部１６に凹部１８を形成する必要はない。たとえば、第１の配線パターン電極１４と一体的に形成されたビア電極部１６にのみ凹部１８を形成し、他の中間の配線パターン電極２４と一体的に形成されたビア電極部１６に凹部が形成されていなくてもよい。この場合においても、第１の配線パターン電極１４に形成されたビア電極部１６に形成された凹部１８内に導電材２０が配置されることにより、凹部１８が形成された部分において導電材２０によるビア電極部間や配線パターン電極間のショート不良およびマイグレーション不良を少なくすることができ、信頼性の高い配線基板１０を得ることができる。このように、多層の配線基板１０において、少なくとも１つの層におけるビア電極部１６に凹部１８が形成され、この凹部１８に導電材２０が配置されていればよい。

したがって、図３や図７に示す配線基板の製造方法において、第１の銅板５０に形成された凸部５２および絶縁樹脂５８を挟んで複数の層に配置される中間の銅板６０のうちの１つの層の銅板の凸部５２に凹部５４が形成されればよい。この場合、凹部５４が形成されていない凸部５２においては、その先端部に導電性接着剤５６が付与される。

１０ 配線基板
１２ 絶縁性基板
１４ 第１の配線パターン電極
１６ ビア電極部
１８ 凹部
２０ 導電材
２２ 第２の配線パターン電極
２４ 中間の配線パターン電極
３０ 第１の銅板
３２ 凸部
３４ 凹部
３６ 導電性接着剤
３８ 絶縁樹脂
４０ 第２の銅板
５０ 第１の銅板
５２ 凸部
５４ 凹部
５６ 導電性接着剤
５８ 絶縁樹脂
６０ 中間の銅板
６２ 第２の銅板

Claims (11)

1. 絶縁性基板、
   前記絶縁性基板の一方主面に形成される第１の配線パターン電極、
   前記絶縁性基板の他方主面に形成される第２の配線パターン電極、
   前記絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして前記第１の配線パターン電極と一体的に形成され、前記第２の配線パターン電極に接続されるビア電極部、
   前記ビア電極部の先端部に形成される凹部、および
   前記凹部に配置されて前記ビア電極部と前記第２の配線パターン電極との間を接続する導電材を含む、配線基板。
2. 絶縁性基板、
   前記絶縁性基板の一方主面に形成される第１の配線パターン電極、
   前記絶縁性基板の厚み方向の中間部に形成される中間の配線パターン電極、
   前記絶縁性基板の他方主面に形成される第２の配線パターン電極、
   前記絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして前記第１の配線パターン電極と一体的に形成され、前記中間の配線パターン電極に接続されるビア電極部、
   前記絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして前記中間の配線パターン電極と一体的に形成され、前記第２の配線パターン電極に接続されるビア電極部、
   前記第１の配線パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部および前記中間の配線パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部のうちの少なくとも一方の先端部に形成される凹部、および
   前記凹部に配置されて、前記第１の配線パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部と前記中間の配線パターン電極との間および前記中間パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部と前記第２の配線パターン電極との間のうちの少なくとも一方を接続する導電材を含む、配線基板。
3. 絶縁性基板、
   前記絶縁性基板の一方主面に形成される第１の配線パターン電極、
   前記絶縁性基板の厚み方向の複数の中間部に形成される複数の中間の配線パターン電極、
   前記絶縁性基板の他方主面に形成される第２の配線パターン電極、
   前記絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして前記第１の配線パターン電極と一体的に形成され、前記第１の配線パターン電極に隣接する前記中間の配線パターン電極に接続されるビア電極部、
   前記絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして前記中間の配線パターン電極と一体的に形成され、隣接する前記中間の配線パターン電極に接続されるビア電極部、
   前記絶縁性基板の厚み方向に延びるようにして前記第２の配線パターン電極に隣接する前記中間の配線パターン電極と一体的に形成され、前記第２の配線パターン電極に接続されるビア電極部、
   前記第１の配線パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部および前記絶縁性基板の厚み方向の複数の中間部における前記中間の配線パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部のうちの少なくとも１つの層の前記ビア電極部の先端部に形成される凹部、および
   前記凹部に配置されて、前記第１の配線パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部と前記中間の配線パターン電極との間、前記中間の配線パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部と隣接する前記中間の配線パターン電極との間および前記中間パターン電極と一体的に形成された前記ビア電極部と前記第２の配線パターン電極との間のうちの少なくとも１つを接続する導電材を含む、配線基板。
4. 前記凹部が形成された前記ビア電極部とそれに接続される前記配線パターン電極との接続部が塑性変形し、前記ビア電極部が前記配線パターン電極に埋没することにより結合された、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の配線基板。
5. 前記ビア電極部の前記配線パターン電極への埋没深さが１０μｍ以上であることを特徴とする、請求項４に記載の配線基板。
6. 第１の銅板の一方主面に凸部を形成する第１の工程、
   前記凸部の先端部に凹部を形成する第２の工程、
   前記凹部に導電性材料を充填する第３の工程、
   前記凸部の先端部が隠れないようにして前記第１の銅板の一方主面に樹脂を充填する第４の工程、
   一方主面が前記凸部の先端部に接触するように第２の銅板を配置する第５の工程、
   前記導電性材料と前記第２の銅板との電気的接続をとりながら前記導電性材料を硬化させる第６の工程、および
   前記第１の銅板の他方主面および前記第２の銅板の他方主面を加工することにより第１の配線パターン電極および第２の配線パターン電極を形成する第７の工程を含む、配線基板の製造方法。
7. 第１の銅板の一方主面に凸部を形成する第１の工程、
   前記第１の銅板に形成された前記凸部の先端部が隠れないようにして前記第１の銅板の一方主面に樹脂を充填する第２の工程、
   一方主面が前記第１の銅板に形成された前記凸部の先端部に接触するように中間の銅板を配置する第３の工程、
   前記中間の銅板の他方主面を加工することにより中間の配線パターン電極およびそれと一体的に形成される凸部を形成する第４の工程、
   前記中間の配線パターン電極に形成された前記凸部が隠れないようにして前記中間の配線パターン電極上に樹脂を充填する第５の工程、
   一方主面が前記中間の配線パターン電極に形成された前記凸部の先端部に接触するように第２の銅板を配置する第６の工程、および
   前記第１の銅板の他方主面および前記第２の銅板の他方主面を加工することにより第１の配線パターン電極および第２の配線パターン電極を形成する第７の工程を含む配線基板の製造方法であって、
   前記第１の工程の後および前記第４の工程の後の少なくとも一方において、
   前記第１の銅板に形成された前記凸部および前記中間の配線パターン電極に形成された前記凸部の少なくとも一方の先端部に凹部を形成する工程と、
   前記凹部に導電性材料を充填する工程と、
   前記導電性材料と前記中間の配線パターン電極との間および前記導電性材料と前記第２の銅板との間の少なくとも一方の電気的接続をとりながら前記導電性材料を硬化する工程とを含む、配線基板の製造方法。
8. 第１の銅板の一方主面に凸部を形成する第１の工程、
   前記第１の銅板に形成された前記凸部の先端部が隠れないようにして前記第１の銅板の一方主面に樹脂を充填する第２の工程、
   一方主面が前記第１の銅板に形成された前記凸部の先端部に接触するように中間の銅板を配置する第３の工程、
   前記銅板を加工することにより中間の配線パターン電極およびそれと一体的に形成される凸部を形成する第４の工程、
   前記中間の配線パターン電極に形成された前記凸部が隠れないようにして前記中間の配線パターン電極上に樹脂を充填する第５の工程、
   前記第３の工程ないし前記第５の工程を１回以上繰り返し、前記第１の銅板上に樹脂を挟んで複数の中間の銅板を積層して前記複数の中間の銅板の他方主面を加工することにより複数の中間の配線パターン電極およびそれと一体的に形成される凸部を形成する第６の工程、
   複数の前記中間の配線パターン電極のうちの最上層の中間の配線パターン電極と一体的に形成された凸部に一方主面が接触するように第２の銅板を配置する第７の工程、および
   前記第１の銅板の他方主面および前記第２の銅板の他方主面を加工することにより第１の配線パターン電極および第２の配線パターン電極を形成する第８の工程を含む配線基板の製造方法であって、
   前記第１の工程の後、前記第４の工程の後および前記第６の工程の後の少なくとも１つにおいて、
   前記第１の銅板に形成された前記凸部および前記樹脂を挟んで積層された複数の前記中間の配線パターン電極に形成された前記凸部のうちの少なくとも１つの層の前記凸部の先端部に凹部を形成する工程と、
   前記凹部に導電性材料を充填する工程と、
   前記導電性材料と前記中間の配線パターン電極との間および前記導電性材料と前記第２の配線パターン電極との間のうちの少なくとも１つの電気的接続をとりながら前記導電性材料を硬化する工程とを含む、配線基板の製造方法。
9. 前記凸部の先端部からの前記凹部の深さが１０μｍ以上であることを特徴とする、請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
10. 前記凹部が形成されて前記導電性材料が充填された前記凸部と銅板との接触部分が塑性変形して、前記凸部が前記銅板に埋没するように加圧される工程を含む、請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
11. 前記凸部が埋没するように加圧される前記銅板の厚みが１００μｍ以上であることを特徴とする、請求項１０に記載の配線基板の製造方法。

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