JP2017174953A - プリント配線板およびプリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部回路と両面で接続可能なプリント配線板の提供。【解決手段】実施形態のプリント配線板は、導体層と樹脂絶縁層とを交互に積層してなり、第１面１０Ｆおよび第２面１０Ｓを有する積層体１０と、積層体１０の第１面１０Ｆまたは第２面１０Ｓから突出して形成される導体ポスト２１、２２と、を含んでいる。積層体１０は、第１面１０Ｆを構成する樹脂絶縁層１５内に埋め込まれて一面１１ａを積層体１０の第１面１０Ｆに露出する第１導体層１１と、第２面１０Ｓを構成する樹脂絶縁層１６上に形成されている第２導体層１２とを含んでおり、第１導体層１１上に積層体１０の第１面１０Ｆから突出する第１導体ポスト２１が形成され、第２導体層１２上に、積層体１０の第２面１０Ｓから突出する第２導体ポスト２２が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、導体ポストを有するプリント配線板、および、導体ポストを有するプリント配線板の製造方法に関する。

特許文献１には、ベース基板の両面に外部との接続用の金属バンプを有する集積回路パッケージおよびその製造方法が開示されている。特許文献１の製造方法では、ベース基板の一方の面に形成されたバンプが樹脂などで被覆された後、その裏面側のバンプが形成される。集積回路チップはベース基板の一方の面だけに実装されている。

米国特許出願公開第２０１０／０２８９１３４号明細書

特許文献１の金属バンプには、通常、はんだが用いられると考えられる。その場合、ベース基板上でのバンプの形成時に、溶融状態のはんだが隣接するバンプ間において接触し易いと考えられる。そのため、バンプをファインピッチで配置することは困難であると考えられる。また、封止工程が表裏面それぞれへのバンプ形成の合間に介在するため、バンプの形成工程が複雑であると考えられる。また、特許文献１の集積回路パッケージでは、集積回路がベース基板の一面だけに実装されるので、高機能および／または大規模な電気回路のワンパッケージ化が困難であると考えられる。

本発明のプリント配線板は、導体層と樹脂絶縁層とを交互に積層してなり、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有する積層体と、前記積層体の第１面または第２面から突出して形成される導体ポストとを含んでいる。そして、前記積層体は、前記第１面を構成する樹脂絶縁層内に埋め込まれて一面を前記積層体の第１面に露出する第１導体層と、前記第２面を構成する樹脂絶縁層上に形成されている第２導体層とを含んでおり、前記第１導体層上に前記積層体の第１面から突出する第１導体ポストが形成され、前記第２導体層上に、前記積層体の第２面から突出する第２導体ポストが形成されている。

本発明のプリント配線板の製造方法は、第１支持板を用意することと、前記第１支持板の一面上に導体層および樹脂絶縁層を交互に積層することにより、前記支持板に面する第１面に第１導体層を有し、かつ、前記第１面と反対側の第２面に第２導体層を有する積層体を形成することと、前記第１支持板上で、前記積層体の第２面に前記第２面から突出する第２導体ポストを形成することと、凹部を有する第２支持板を用意することと、前記第２支持板を前記第１支持板上の前記積層体の第２面に接着することと、前記第１支持板と前記積層体とを分離することと、前記第２支持板上で、前記積層体の第１面に前記第１面から突出する第１導体ポストを形成することと、前記第２支持板と前記積層体とを分離することとを含んでいる。そして、前記第２導体ポストは、前記第２支持板と前記積層体との接着後、前記第２支持板と前記積層体との分離まで、前記凹部内に収容される。

本発明の実施形態によれば、高機能および／または大規模の電気回路を、表裏両面において外部回路と接続可能な構造でワンパッケージ化することができる。また、外部のマザーボードや他の電子部品と表裏両面において良好な品質で接続し得るプリント配線板を容易に製造することができる。

本発明の一実施形態のプリント配線板の一例の断面図。 図１のプリント配線板の積層体の第１面側の一例を示す平面図。 図１のプリント配線板の積層体の第２面側の一例を示す底面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 図１のプリント配線板の第１導体層の他の例を示す拡大図。

本発明の一実施形態のプリント配線板が、図１、２Ａおよび２Ｂを参照しながら説明される。図１には、一実施形態のプリント配線板１の平面図である図２ＡのＩ−Ｉ線での断面が示されている。図１に示されるように、一実施形態のプリント配線板１は、第１面１０Ｆおよび第１面１０Ｆと反対側の第２面１０Ｓを有する積層体１０と、積層体１０の第１面１０Ｆから突出して形成されている第１導体ポスト２１と、第２面１０Ｓから突出して形成されている第２導体ポスト２２とを含んでいる。積層体１０は、交互に積層されている導体層と樹脂絶縁層とにより構成されている。図１の例では、積層体１０の第１面１０Ｆ側から第２面１０Ｓ側に向って、第１導体層１１、第１樹脂絶縁層１５、導体層１３、樹脂絶縁層１７、導体層１４、第２樹脂絶縁層１６、第２導体層１２の順に、導体層と樹脂絶縁層とが交互に積層されている。第１樹脂絶縁層１５の導体層１３側と反対側の表面が積層体１０の第１面１０Ｆを構成している。第２樹脂絶縁層１６の導体層１４側と反対側の表面が積層体１０の第２面１０Ｓを構成している。第１導体層１１は、第１導体パッド１１１および第３導体パッド１１３を含んでいる。第２導体層１２は、第２導体パッド１２２および第４導体パッド１２４を含んでいる。第１導体パッド１１１上に第１導体ポスト２１が形成されている。第２導体パッド１２２上に第２導体ポスト２２が形成されている。第３および第４導体パッド１１３、１２４には、たとえば、外部の電子部品５が、はんだなどの接合材５１を用いて接続され得る。

第１導体層１１は、第１樹脂絶縁層１５内に埋め込まれて一面１１ａを積層体１０の第１面１０Ｆに露出している。一方、第２導体層１２は、第２樹脂絶縁層１６上に突出して形成されている。そして、第１導体層１１の一面１１ａ上に、所定の高さを有する第１導体ポスト２１が形成されている。第２導体層１２の第２樹脂絶縁層１６と反対側の表面上に、所定の高さを有する第２導体ポスト２２が形成されている。

すなわち、一実施形態のプリント配線板１は、積層体１０の第１面１０Ｆおよび第２面１０Ｓの両方に、所定の高さを有していて第１面１０Ｆまたは第２面１０Ｓから突出する導電体（第１および第２導体ポスト２１、２２）を有している。第１面１０Ｆ上および第２面１０Ｓ上に所望の空間を確保しながら、第１面１０Ｆ側および第２面１０Ｓ側の両方において、積層体１０と、外部のマザーボード（図示せず）などとを電気的に接続することができる。たとえば、積層体１０の第１面１０Ｆ上および第２面１０Ｓ上の両方に電子部品５が実装され得る。電子部品５は、第１導体ポスト２１または第２導体ポスト２２を介して、すなわち、積層体１０の厚さ方向に延びる導通経路で外部の電気回路と電気的に接続され得る。加えて、第１および第２導体ポスト２１、２２の高さを高くすることで、比較的厚い（高い）電子部品５が積層体１０と外部のマザーボードなどとの間に配置され得る。比較的薄い（低い）電子部品５の実装時には、第１および第２導体ポスト２１、２２を低くすることで、プリント配線板１の厚さ（高さ）方向の余剰空間が少なくされ得る。実施形態のプリント配線板１を用いることにより、厚さ方向のスペースを有効利用しながら必要以上に多くのスペースを占有することなく電子部品が高密度に配置され得る。プリント配線板１の面方向および厚さ方向のいずれにおいても小さい領域内で、複雑な電気回路が形成され得る。小型で高機能の電子機器が実現されると考えられる。

一実施形態では、第１導体層１１は、第１樹脂絶縁層１５内に埋め込まれている。すなわち、第１および第３導体パッド１１１、１１３などの側面は第１樹脂絶縁層１５に被覆されている。隣接する各導体パッド間で、たとえば、はんだなどの接合材５１の接触が生じ難いと考えられる。各導体パッドがファインピッチで形成されても、短絡不良が生じ難いと考えられる。また、第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２は、積層体１０の第１面１０Ｆまたは第２面１０Ｓから突出している。第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２の突出部分は積層体１０に拘束されずに容易に撓み得ると考えられる。積層体１０や外部のマザーボードなどと各導体ポストとの接続箇所に生じる熱応力などが、第１導体ポスト２１または第２導体ポスト２２により吸収されると考えられる。周囲の温度が繰り返し変化しても、これらの接続箇所にクラックなどが生じ難いと推察される。ファインピッチの配線パターンを有しながら短絡不良などの少ない、しかも、マザーボードなどとの接続信頼性の高いプリント配線板が得られると考えられる。

第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２は、導電性の材料からなる柱状体である。第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２は、前述のように、積層体１０と、図示しない外部のマザーボードなどとの間に必要な間隔に応じた任意の高さに形成され得る。第１導体ポスト２１の高さは、積層体１０の第１面１０Ｆに露出する第１導体層１１の一面１１ａから、第１導体ポスト２１の先端面までの距離である。第２導体ポスト２２の高さは、第２導体層１２の第２樹脂絶縁層１６側と反対側の表面から、第２導体ポスト２２の先端面までの距離である。好ましくは、第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２は、それぞれ、５０μｍ以上、２００μｍ以下の高さを有している。広範な高さの電子部品５の実装が可能であると考えられる。また、第１および第２導体ポスト２１、２２が、後述のように電解めっきなどによって比較的短い時間で形成され得ると考えられる。

第１および第２導体ポスト２１、２２の材料は、導電性を有するものであれば、特に限定されない。溶融状態を経ることなく柱状体を形成でき、かつ、電子部品５の実装時に溶融しない材料が、第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２の材料として好ましい。電子部品５がはんだからなる接合材５１を用いて実装される場合、はんだよりも高い融点を有する材料が好ましい。たとえば、２５０℃以上の融点を有する材料が、第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２の材料として好ましい。電子部品５の実装後も各導体ポストの高さが維持され得ると考えられる。また、隣接する導体ポスト間での電気的な短絡が生じ難いと考えられる。

図１の例では、第１導体ポスト２１は２つの層２１ａ、２１ｂにより構成されている。２つの層のうち積層体１０側の金属層２１ｂは、第１導体パッド１１１上に位置しており、第１導体層１１に接している。金属層２１ｂの第１導体層１１と反対側の面上に電解めっき膜層２１ａが形成されている。金属層２１ｂは、たとえば、銅やニッケルなどの金属箔からなる。金属層２１ｂは、これらに限定されず、他の金属からなる箔で構成されていてもよい。電解めっき膜層２１ａの材料としては、銅やニッケルなどが例示されるが、特にこれらに限定されない。好ましくは、電解めっき膜層２１ａは電解銅めっき膜からなる。

第２導体ポスト２２の材料も特に限定されない。銅やニッケルからなるめっき膜が第２導体ポスト２２の材料として好ましく、電解銅めっき膜が特に好ましい。第１および第２導体ポスト２１、２２が、銅やニッケルなどからなる金属箔および／または電解めっき膜で形成されていると、前述のように、電子部品５の実装時などに各導体ポスト間の電気的短絡が生じ難いと考えられる。

図１の例では、積層体１０は、積層体１０内の各樹脂絶縁層を貫通するビア導体１８ａ〜１８ｃを有している。ビア導体１８ａは第１樹脂絶縁層１５を貫通し、第１導体層１１と導体層１３とを接続している。ビア導体１８ｂは樹脂絶縁層１７を貫通し、導体層１３と導体層１４とを接続している。ビア導体１８ｃは第２樹脂絶縁層１６を貫通し、導体層１４と第２導体層１２とを接続している。ビア導体１８ａ〜１８ｃの材料は、導電性を有するものであれば、特に限定されない。たとえば、ビア導体１８ａ〜１８ｃは銅などの金属で形成される。好ましくは、ビア導体１８ａ〜１８ｃは電解銅めっき膜からなる。

ビア導体１８ａ〜１８ｃは、それぞれ、積層体１０の第２面１０Ｓ側から第１面１０Ｆ側に向かって幅を細めるテーパー形状を有している。すなわち、ビア導体１８ａ〜１８ｃそれぞれの第１面１０Ｆ側の端面は第２面１０Ｓ側の端面よりも小さい。たとえば、第１導体層１１内の第３導体パッド１１３と導体層１３とを接続するビア導体１８ａがこのようなテーパー形状を有していると、第３導体パッド１１３の平面サイズが小さくされ得る。第３導体パッド１１３をファインピッチで配置することができると考えられる。

図１に示されるプリント配線板１は、ソルダーレジスト層１９を有している。ソルダーレジスト層１９は、積層体１０の第２面１０Ｓ上に形成されている。ソルダーレジスト層１９は、第２導体パッド１２２および第４導体パッド１２４上に開口１９ａを有している。開口１９ａ内に露出する第２導体パッド１２２上に第２導体ポスト２２が形成されている。

図１に示される例では、複数の第１導体ポスト２１が積層体１０の第１面１０Ｆの外周部に形成されている。図２Ａに示されるように、第１導体ポスト２１は、第１面１０Ｆの外周縁に沿って２列に形成され、全体として枠状に配置されている。第１導体ポスト２１の平面形状はほぼ円形であり、第１導体ポスト２１は、円柱状の外形を有している。第１導体ポスト２１は、ほぼ円形の平面形状を有する第１導体パッド１１１内に形成されている。また、複数の第３導体パッド１１３が、第１導体ポスト２１の形成領域である積層体１０の第１面１０Ｆの外周部よりも内周側に形成されている。

第２導体ポスト２２は、図２Ｂに示されるように、積層体１０の第２面１０Ｓの外周部に複数個形成されている。図２Ｂに示される例では、第２導体ポスト２２は、積層体１０の第２面１０Ｓ上に形成されているソルダーレジスト層１９の開口１９ａ内に位置している。第２導体ポスト２２は、積層体１０の第２面１０Ｓの外周縁に沿って２列に形成され、全体として枠状に配置されている。第２導体ポスト２２の平面形状はほぼ円形であり、第２導体ポスト２２は円柱状の外形を有している。第２導体ポスト２２は第２導体パッド１２２内に形成されている。また、複数の第４導体パッド１２４が、第２導体ポスト２２の形成領域である積層体１０の外周部よりも内周側に形成されている。

第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２が積層体１０の外周部に形成されているため、積層体１０の第１面１０Ｆおよび第２面１０Ｓの両方において、図示しないマザーボードなどが積層体１０に安定して接続され得る。たとえば、電子部品５の配置空間が安定して確保され得る。また、第３および第４導体パッド１１３、１２４が内周側に形成されているため、その周囲に配されている第１導体ポスト２１または第２導体ポスト２２を介して、電子部品５が外部の回路と短い経路で電気的に接続され得る。しかし、図２Ａおよび図２Ｂは、第１および第２導体ポスト２１、２２、ならびに、第３および第４導体パッド１１３、１２４の配置の一例を示しているに過ぎない。それぞれ任意の数の第１および第２導体ポスト２１、２２、ならびに、第３および第４導体パッド１１３、１２４が、任意の位置に形成され得る。また、第３および第４導体パッド１１３、１２４のいずれか一方だけが形成されてもよく、第３および第４導体パッド１１３、１２４の両方が形成されていなくてもよい。

図１に示されるプリント配線板１を例に、一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例が、図３Ａ〜３Ｋを参照して以下に説明される。

図３Ａに示されるように、第１支持板３が用意される。第１支持板３によって製造途中のプリント配線板が支持される。図３Ａに示される第１支持板３は、ベース基板３１と、ベース基板３１の表裏面にキャリア金属箔３２を介して設けられている金属箔３３とを有している。たとえば、キャリア金属箔３２に接着されている金属箔３３が用意され、キャリア金属箔３２側でベース基板３１と接合される。金属箔３３とキャリア金属箔３２とは、たとえば、熱可塑性接着剤などの分離可能な接着剤で接着される。金属箔３３とキャリア金属箔３２とは、外周付近の余白部分だけで接着されてもよい。キャリア金属箔３２とベース基板３１とは、たとえば、熱圧着により接合される。ベース基板３１には、たとえば、ガラス繊維などの芯材にエポキシ樹脂などの樹脂材料を含浸してなる半硬化状態のプリプレグが用いられる。銅などの金属板がベース基板３１に用いられてもよい。プリプレグが用いられる場合、キャリア金属箔３２との熱圧着時にプリプレグが本硬化されてもよい。また、両面銅張積層板の表面に金属箔３３を接着することにより第１支持板３が用意されてもよい。金属箔３３およびキャリア金属箔３２は、好ましくは銅箔である。ニッケル箔などの他の金属箔が用いられてもよい。金属箔３３の厚さは、たとえば３μｍ以上、１０μｍ以下である。

図３Ａの例では、第１支持板３の一面３ａおよび一面３ａと反対側の他面３ｂの両方に金属箔３３が設けられている。第１支持板３の表裏両面において、積層体１０（図１参照）が同時に形成され得る。プリント配線板１を効率よく製造することができる。しかし、金属箔３３は、必ずしも第１支持板３の両方の表面に設けられていなくてもよい。なお、図３Ｂ〜３Ｈおよび以下の説明では、第１支持板３の他面３ｂ側の図示および説明は省略されている。また、図３Ｂ〜３Ｈに示される例では、第１支持板３の一面３ａ上に１つの積層体１０が形成される。しかし、複数の積層体１０が、第１支持板３の表裏面それぞれに形成されてもよい。その場合、たとえばアレイ状に複数個形成される積層体１０全体の大きさに応じた第１支持板３が用意される。

図３Ｂに示されるように、金属箔３３上に積層体１０を構成する第１導体層１１が形成される。第１導体層１１は、所定の導体パターンを有するように形成され得る。図３Ｂの例では、第１導体層１１は、第１導体パッド１１１および第３導体パッド１１３を含んでいる。第１導体層１１は、たとえば、所定の導体パターンの形成領域に開口を有するめっきレジストを用いて電解めっきにより形成される。金属箔３３がシード層として用いられ得る。エッチングを用いないので、第１導体層１１内には、導体パターンがファインピッチで形成され得る。第１導体層１１は、たとえば、無電解めっきなどの他の方法で形成されてもよい。第１導体層１１の材料は、良好な導電性を有するものであれば特に限定されない。銅やニッケルなどが例示される。好ましくは、第１導体層１１は銅により形成される。

図３Ｃに示されるように、第１支持板３の一面３ａ上に、さらに導体層および樹脂絶縁層を交互に積層することにより積層体１０が形成される。図３Ｃの例では、第１導体層１１上、および第１導体層１１に覆われずに露出する金属箔３３上に、第１樹脂絶縁層１５、導体層１３、樹脂絶縁層１７、導体層１４、第２樹脂絶縁層１６、および第２導体層１２が、順に形成される。各導体層１２〜１４は、それぞれ、所定の導体パターンを有するように形成される。第２導体層１２は、第２導体パッド１２２および第４導体パッド１２４を有するように形成される。また、各樹脂絶縁層１５〜１７には、各樹脂絶縁層の両側の導体層を接続するビア導体１８ａ〜１８ｃが形成される。

各樹脂絶縁層１５〜１７、第２導体層１２および導体層１３、１４、ならびにビア導体１８ａ〜１８ｃは、たとえば、一般的なビルドアップ配線板の製造方法と同様の方法で形成され得る。たとえば、第１樹脂絶縁層１５が、第１導体層１１および金属箔３３の露出部分上にフィルム状のエポキシ樹脂などを熱圧着することにより形成される。銅箔などの金属箔がフィルム状のエポキシ樹脂上に積層されてエポキシ樹脂と共に熱圧着されてもよい。第１樹脂絶縁層１５は、第１支持板３との接触面を除く第１導体層１１の全ての表面を被覆するように形成される。第１導体層１１は、第１支持板３と反対側の表面および側面を第１樹脂絶縁層１５に覆われる。続いて、レーザー光の照射などにより第１樹脂絶縁層１５にビアホールが形成される。無電解めっきもしくはスパッタリングなどによるシード金属膜１３ａの形成、および、パターンめっきによる電解めっき膜１３ｂの形成により第１樹脂絶縁層１５上に導体層１３が形成される。また、第１樹脂絶縁層１５のビアホール内のシード金属膜１３ａおよび電解めっき膜１３ｂによりビア導体１８ａが形成される。電解めっき膜１３ｂに覆われていないシード金属膜１３ａの不要部分はエッチングなどにより除去される。

続いて、樹脂絶縁層１７、導体層１４およびビア導体１８ｂが、第１樹脂絶縁層１５、導体層１３およびビア導体１８ａの形成方法とそれぞれ同様の方法で形成される。さらに、同様の方法を繰り返すことにより、第２樹脂絶縁層１６、シード金属膜１２ａおよび電解めっき膜１２ｂからなる第２導体層１２、ならびに、ビア導体１８ｃが形成される。第２導体層１２は、第２導体パッド１２２および第４導体パッド１２４を有するように形成される。以上の導体層および樹脂絶縁層の形成によって、積層体１０が金属箔３３上に、すなわち第１支持板３の一面上に形成される。積層体１０は、第１支持板３に面する第１面１０Ｆに第１導体層１１を有し、かつ、第１面１０Ｆと反対側の第２面１０Ｓに第２導体層１２を有している。導体層１３、１４および第２導体層１２は、給電用金属層形成後のパネルめっきと、テンティング法によるパターニングとにより形成されてもよい。

第１樹脂絶縁層１５に形成される前述のビアホールは、第１導体層１１と反対側からのレーザー光の照射により形成される。第１導体層１１側に向って収縮するビアホールが形成される。そのため、第１導体層１１側、すなわち積層体１０の第１面１０Ｆ側に向って収縮するテーパー形状を有するビア導体１８ａが形成される（ビア導体１８ｂ、１８ｃも同様のテーパー形状を有し得る）。ビア導体１８ａに接続される第１導体層１１内の導体パッドを小さくできることがある。たとえば、第１導体パッド１１１および／または第３導体パッド１１３がファインピッチで配置され得る。前述のファインピッチパターンを形成し得る第１導体層１１の形成方法と、第１導体層１１側に向って収縮するビア導体の形成方法とにより、積層体１０の第１面１０Ｆ上の導体パターンのファインピッチ化が促進されると考えられる。

第２導体層１２および導体層１３、１４、ならびにビア導体１８ａ〜１８ｃの材料は、良好な導電性を有し、めっきによる形成やエッチングによる除去の容易な材料であれば特に限定されない。好ましくは、各導体層および各ビア導体は銅により形成される。また、第１および第２樹脂絶縁層１５、１６ならびに樹脂絶縁層１７の材料は、絶縁性や導体層との密着性および適度な熱膨張率などを有するものであれば特に限定されない。好ましくは、積層体１０内の各樹脂絶縁層はエポキシ樹脂で形成される。各樹脂絶縁層を形成するエポキシ樹脂は、シリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。

図３Ｄに示されるように、第２導体パッド１２２および第４導体パッド１２４上に開口１９ａを有するソルダーレジスト層１９が形成される。なお、図３Ｄには、第２導体層１２および導体層１３、１４は、１層に簡略化して示されている。ソルダーレジスト層１９は、第２導体層１２、および、第２導体層１２から露出する第２樹脂絶縁層１６の表面上に形成される。たとえば、感光性のエポキシ樹脂からなる層が、第２導体層１２上および第２樹脂絶縁層１６上に印刷やスプレーコーティングなどにより形成され、フォトリソグラフィ技術により開口１９ａが形成される。

図３Ｅに示されるように、第１支持板３上で、積層体１０の第２面１０Ｓ上に第２導体ポスト２２が形成される。第２導体ポスト２２は第２導体パッド１２２上に形成される。具体的には、まず、ソルダーレジスト層１９上およびソルダーレジスト層１９から露出する第２導体層１２上に、感光性のめっきレジスト層６が塗布やラミネートにより形成される。めっきレジスト層６は、たとえば、めっきレジスト層６を用いて形成される第２導体ポスト２２の高さに応じた厚さに形成される。めっきレジスト層６の第２導体パッド１２２上の部分にフォトリソグラフィ技術により開口部６ａが形成される。開口部６ａは、第２導体ポスト２２の断面の形状および大きさに応じた開口の大きさおよび形状に形成される。たとえば、開口部６ａの開口の大きさは、平面視上の第２導体パッド１２２の大きさよりも小さくされる。

つぎに、金属箔３３を給電層として用いる電解めっきにより、めっきレジスト層６の開口部６ａ内に銅めっき膜が形成される。開口部６ａ内が電解銅めっき膜によって充填されることにより、積層体１０の第２面１０Ｓから突出する第２導体ポスト２２が形成される。めっきレジスト層６は、第２導体ポスト２２の形成後、例えばモノエタノールアミンを含む溶剤などにより除去される。

図３Ａ〜３Ｅに例示される工程とは別に、凹部を有する第２支持板が用意される。第２支持板によって、第２導体ポスト２２の形成後の製造途中のプリント配線板が支持される。図３Ｆに第２支持板の一例が概略的に示されている。図３Ｆに示されるように、第２支持板４は凹部４１を有している。凹部４１は第２支持板４の一面４ａ側に開口している。凹部４１は、第２支持板４の側面を形成する枠状の側壁４２、および、第２支持板４の一面４ａと反対側の他面４ｂを形成する底壁４３によって画定されている。後述のように、第２支持板４は、一面４ａ側を積層体１０（図３Ｅ参照）に向けて積層体１０の第２面１０Ｓ側に接着される。第２支持板４と積層体１０とが接着されている間、凹部４１は、積層体１０の第２面に突出する第２導体ポスト２２を収容する。

好ましくは、平面視で積層体１０とほぼ同じ大きさか積層体１０よりも大きい第２支持板４が用意される。積層体１０が第１支持板３上に複数個形成されている場合は、アレイ状に複数個形成される積層体１０全体の大きさに応じた第２支持板４が用意されてもよい。その場合は、凹部４１は、複数個形成されている積層体１０全部の第２導体ポスト２２を一括して収容する。しかし、積層体１０が複数個形成されている場合でも、個々の積層体１０、または、任意の複数個の積層体１０全体の大きさに応じた第２支持板４が複数個用意されてもよい。そして、その複数の第２支持板４それぞれが、個々の積層体１０毎に、または、任意の数の積層体１０毎に接着されてもよい。その場合は、個々の積層体１０の第２導体ポスト２２が個別に、または、任意の数の積層体１０の第２導体ポスト２２が一括して、第２支持板４それぞれの凹部に収容される。

第２支持板４には、第１支持板３を構成するベース基板３１（図３Ａ参照）と同様に、プリプレグを硬化してなるガラスエポキシ基板や金属板、または両面銅張積層板が用いられる。第２支持板４は、単一の板材に切削加工などにより凹部４１を形成することによって形成されてもよく、別々に形成された部材を組み合わせることによって形成されてもよい。図３Ｇには、２つの部材を組み合わせて形成される第２支持板４の具体例が示されている。図３Ｇは、図３Ｆに示されるIII−III線の位置に相当する位置での断面図である。

図３Ｇに例示される第２支持板４は、枠状部材４４および板状部材４５によって構成されている。枠状部材４４は、第２支持板４の凹部４１となる貫通孔４４ａを有している。貫通孔４４ａは枠状部材４４の外縁付近を除く枠状部材４４内の大半の領域を占有している。板状部材４５は、枠状部材４４の貫通孔４１ａの一方の開口部を塞ぐように枠状部材に接着されている。それにより有底の凹部４１が形成されている。枠状部材４４は、第２支持板４の一面４ａ側の部分において、凹部４１を囲む第２支持板４の側壁を構成している。板状部材４５は、第２支持板４の他面４ｂと凹部４１との間の部分において、第２支持板４の外壁を構成すると共に、凹部４１の底壁を構成している。

枠状部材４４および板状部材４５は、それぞれ両面銅張積層板により形成されている。すなわち、枠状部材４４は、ガラスエポキシ板などからなる絶縁基板４４１および銅箔４４２により形成されている。また、板状部材４５は、ガラスエポキシ板などからなる絶縁基板４５１および銅箔４５２により形成されている。

板状部材４５は、その外周部において接着層４６ａを介して枠状部材４４に接着されている。接着層４６ａは、具体的には、銅箔４４２と銅箔４５２との間に介在している。枠状部材４４の第２支持板４の一面４ａ側の表面には、積層体１０に対して密着性を有し、積層体１０との接着剤として機能する接着層４６ｂが設けられている。接着層４６ｂは、具体的には、積層体１０との接着面となる第２支持板４の一面４ａ側の銅箔４４２上に設けられている。

図３Ｇの例では、銅箔４４２や銅箔４５２の絶縁基板４４１、４５１と反対側の表面に被粗化層４７が設けられている。被粗化層４７は、たとえば、銅箔４４２、４５２の表面を、所謂ＣＺ処理などのマイクロエッチング処理を用いて粗化することにより形成され得る。銅箔４４２の表面や銅箔４５２の表面の粗化処理によって、銅箔４４２、４５２と接着層４６ａ、４６ｂとの接着性が高まることがある。なお、図３Ｇには、銅箔４４２、４５２の表面の粗化処理が明確に理解されるように、被粗化層４７が誇張して描かれている。しかし、実際に層状の被粗化部分が形成されなくてもよい。枠状部材４４または板状部材４５を構成する両面銅張積層板の初期状態よりも銅箔４４２、４５２の表面の面粗度が大きくなっていればよい。粗化処理後の銅箔４４２、４５２の表面粗さは、算術平均粗さ（Ｒａ）で、０．１μｍ以上、１．２μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、粗化処理後の銅箔４４２、４５２の表面粗さは、０．５μｍ以上、１．０μｍ以下である。接着層４６ａ、４６ｂとの良好な接着性が得られ、かつ、比較的短い時間で粗化処理が終了すると考えられる。

接着層４６ａ、４６ｂを構成する材料は、銅箔４４２、４５２と接着可能なものであれば特に限定されない。接着層４６ｂの材料としては、特に、積層体１０の接着面との間に強固な接着力を発現しないものの、適度な密着性を有するものが好ましい。さらに、容易に内部破断することなく一体的に積層体１０の接着面から剥離され得るものが好ましい。接着層４６ｂを構成する材料は、紫外線照射や加熱などの特定の処理により積層体１０との接着性を喪失するものであってもよい。たとえば、アクリル系樹脂が、接着層４６ｂの材料として例示される。接着層４６ａおよび接着層４６ｂは、互いに異なる材料で構成されてもよい。

図３Ｈに示されるように、第２支持板４が、第１支持板３上の積層体１０の第２面１０Ｓに接着される。なお、図３Ｈには、図３Ｅに示される状態からめっきレジスト層６を除去された状態の製造途中のプリント配線板が示されている。また、図３Ｈには、第１支持板３が、図面上、上側に位置するように、図３Ｅに対して１８０℃回転した状態で製造途中のプリント配線板が描かれている。第２支持板４は、接着層４６ｂを介して、積層体１０の第２面１０Ｓに接着されている。第２支持板４は、接着層４６ｂの積層体１０に対する適度な接着性（密着性）により積層体１０に接着される。図３Ｈの例では、第２支持板４は、積層体１０の第２面１０Ｓに形成されているソルダーレジスト層１９に接着されている。

第２導体ポスト２２は、第２支持板４の凹部４１内に収容されている。第２導体ポスト２２は、後述の第２支持板４と積層体１０との分離工程まで、凹部４１内に収容される。凹部４１内の空間は、接着層４６ａを含む第２支持板４と接着層４６ｂとにより密閉される。凹部４１内の空間は、少なくとも、後工程で第２導体ポスト２２や積層体１０に加わる可能性のあるダメージを少なくし得る程度に密閉される。たとえば、後述の第１導体ポスト２１（図３Ｋ参照）の形成時のめっき液や金属箔３３の除去時のエッチング液などの凹部４１内への侵入が防止され得る。また、第２導体ポスト２２や積層体１０が外部の物体との機械的な接触から保護され得る。接触による第２導体ポスト２２の変形や、第２導体ポスト２２と積層体１０との界面へのストレスの印加が防止されると考えられる。

つぎに、第１支持板３と積層体１０とが分離される。まず、第１支持板３のキャリア金属箔３２と金属箔３３とが分離される。すなわち、金属箔３３が積層体１０の第１面１０Ｆ上に残るように、第１支持板３と積層体１０とが分離される。それにより、図３Ｉに示されるように、積層体１０の第１面１０Ｆから、金属箔３３を除く第１支持板３が除去される。たとえば、金属箔３３とキャリア金属箔３２とを接着している熱可塑性接着剤が加熱されることにより軟化し、その状態で、金属箔３３とキャリア金属箔３２とが引き離される。接着層４６ａ、４６ｂが熱可塑性の接着剤で構成されている場合は、第２支持板４と積層体１０は、加熱中、密着状態を保つように固定治具などで保持され得る。また、金属箔３３とキャリア金属箔３２とが外周部分だけで接着されている場合は、その接着部分よりも内周側で金属箔３３およびキャリア金属箔３２が切断されることにより接着部分が切除されてもよい。また、比較的接着力が弱い場合は、単に、ベース基板３１と積層体１０とを互いに逆方向に機械的に引っ張ることにより両者が分離されてもよい。キャリア金属箔３２と金属箔３３との分離により、金属箔３３が積層体１０の第１面１０Ｆ上に露出する。

つぎに、第２支持板４上の積層体１０の第１面１０Ｆ上に、第１面１０Ｆから突出する第１導体ポスト２１（図１参照）が形成される。第１導体ポスト２１は、第１導体層１１の第１導体パッド１１１上に形成される。具体的には、図３Ｊに示されるように、第１導体ポスト２１を構成する電解めっき膜層２１ａが金属箔３３上に形成される。電解めっき膜層２１ａは、前述の第２導体ポスト２２の形成方法と同様の方法で形成され得る。たとえば、形成される電解めっき膜層２１ａの厚さ（高さ）に応じた厚さを有する感光性のめっきレジスト層（図示せず）が塗布やラミネートにより金属箔３３上に形成される。このめっきレジスト層の第１導体パッド１１１の上方の部分には、第１導体ポスト２１の断面の形状および大きさに応じた開口部（図示せず）が形成される。たとえば、平面視において第１導体パッド１１１の大きさよりも小さい開口部が形成される。そして、金属箔３３を給電層として用いる電解めっきにより、図示しないめっきレジスト層の開口部内に銅めっき膜が形成され、開口部内が銅めっき膜で充填される。図３Ｊに示される電解めっき膜層２１ａが形成される。図示しないめっきレジスト層は、電解めっき膜層２１ａの形成後、溶剤などにより除去される。めっきレジスト層の除去により、電解めっき膜層２１ａに覆われていない部分の金属箔３３が露出する。

図３Ｋに示されるように、電解めっき膜層２１ａに覆われていない部分の金属箔３３がエッチングなどで除去される。電解めっき膜層２１ａと第１導体パッド１１１との間に、金属箔３３の電解めっき膜層２１ａに覆われている部分が金属層２１ｂとして介在している。金属層２１ｂと電解めっき膜層２１ａからなり、積層体１０の第１面１０Ｆから突出する第１導体ポスト２１が形成されている。

第２支持板４と積層体１０とが分離される。たとえば、接着層４６ｂの材料として紫外線の受光により表面上の接着性を喪失する材料が用いられている場合は、紫外線の照射と共に第２支持板４と積層体１０とが引き離される。熱可塑性の材料が用いられる場合は、加熱された状態で両者が引き離される。また、接着層３６ｂに強固な接着力を有する材料が用いられていない場合は、単に、第２支持板４と積層体１０とを互いに逆方向に引っ張ることにより第２支持板４と積層体１０とが分離されてもよい。

第２支持板４と積層体１０とは、好ましくは、接着層４６ｂと積層体１０との界面で分離される。しかし、接着層４６ｂの一部または全部が積層体１０側に残ってもよい。積層体１０に残った接着層４６ｂは、たとえば、溶剤で拭き取りを行うことにより除去され得る。また、第２支持板４と積層体１０との分離時に、枠状部材４４と板状部材４５とが、接着層４６ａの断裂や剥離により分離しても特に問題はない。第２支持板４は、任意に再利用され得る。先の使用における第２支持板４と積層体１０との分離時に枠状部材４４と板状部材４５とが分離した場合は、次の使用にあたって再度両者が接着され得る。接着層４６ａ、４６ｂも必要に応じて再度設けられ得る。

積層体１０との分離による第２支持板４の除去により、第２導体ポスト２２や積層体１０の第２面１０Ｓが露出する。図１に示される、積層体１０の表裏両面に導体ポストを有するプリント配線板１が完成する。完成状態のプリント配線板１には、表裏両面に電子部品５が、たとえば、はんだなどの接合材５１により実装され得る。また、電子部品５を外的ストレスなどから保護する封止部材５２が、エポキシ樹脂の塗布などにより積層体１０の表裏両面に形成され得る。すなわち、実施形態のプリント配線板１を用いて電子部品モジュールが形成され得る。

一実施形態のプリント配線板の製造方法によれば、第２導体ポスト２２が、第１導体ポスト２１の形成中、第２支持板４内に収容される。第２導体ポスト２２が、第１導体ポスト２１の形成工程において加えられ得るストレスから保護される。しかも、第２導体ポスト２２の樹脂による封止などの煩雑な工程は必要とされない。第２支持板４は、たとえば、第１支持板３などと同様の材料で容易に形成され得る。プリント配線板１の表裏両面に、外部回路との接続用導体として、良好な品質の第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２が容易に形成されると考えられる。また、第１および第２導体ポスト２１、２２は、たとえば、電解銅めっきなどにより形成され得る。第１導体ポスト２１の形成時の第２導体ポスト２２の溶融や変形が回避され得る。プリント配線板１への電子部品５の実装時における第１および第２導体ポスト２１、２２の溶融や変形のリスクも少ないと考えられる。第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２をファインピッチで形成することができると考えられる。

なお、前述の金属箔３３のエッチングによる除去の際に、第１導体層１１の各導体パッド間が確実に電気的に分離されるように、金属箔３３の消失後もエッチングが継続されてもよい。その場合、金属箔３３の消失により露出する第１導体層１１の表面がエッチングされる。それにより、図４に示されるように、積層体１０の第１面１０Ｆに露出する第１導体層１１の一面１１ａが、第１樹脂絶縁層１５の表面１５ａよりも凹んでもよい。なお、図４は、図１において一点鎖線で囲まれているIV部に相当する部分の拡大図である。第１導体層１１の一面１１ａが第１樹脂絶縁層１５の表面１５ａよりも凹んでいると、たとえば第３導体パッド１１３間における接合材５１の接触不良が生じ難いと考えられる。

図４の例では、第１導体層１１の金属箔３３（図３Ｊ参照）の消失により露出する部分がエッチングされるため、第１導体ポスト２１は、第１導体層１１と一体に形成されている第１電解めっき膜層２１ｃを含んでいる。すなわち、第１導体ポスト２１と第１導体層１１の界面の周辺部分が一体に形成されている。第１導体ポスト２１に外力が加わっても、第１導体ポスト２１と第１導体層１１との界面にクラックなどが生じ難いと考えられる。

図４の第１導体ポスト２１は、第１電解めっき膜層２１ｃ、第１電解めっき膜層２１ｃ上に設けられている金属層２１ｂ、および金属層２１ｂの第１電解めっき膜層２１ｃと反対側の表面上に形成されている第２電解めっき膜層２１ａを含んでいる。第１電解めっき膜層２１ｃと金属層２１ｂとの界面は、第１樹脂絶縁層１５の表面１５ａとほぼ面一である。従って、第１電解めっき膜層２１ｃと第１導体層１１との界面、すなわち、第１導体ポスト２１と第１導体層１１との界面は、第１樹脂絶縁層１５の表面１５ａよりも凹んでいる。第１樹脂絶縁層１５による拘束性が低いため、第１導体ポスト２１の柔軟性が高いと推察される。積層体１０と外部のマザーボードなどとの熱膨張率の差などによる応力の吸収性能が高いと考えられる。

一実施形態のプリント配線板の製造方法は、図３Ａ〜３Ｋを参照して説明された方法に限定されない。個々の工程は、図４を参照して説明された変形例以外にも、種々の変更を伴って実施され得る。たとえば、第１および第２導体ポスト２１、２２は、電解めっきを含まない他の方法で形成されてもよい。たとえば、導電性材料からなるワイヤを切断することにより別途に形成された導体ポストが、導電性接着剤や、金属製のろう材によって、第１導体パッド１１１や第２導体パッド１２２上に接続されてもよい。従って、第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２は、電解めっき膜層を含んでなくてもよく、金属箔からなる層を含んでいなくてもよい。

また、ソルダーレジスト層１９は必ずしも形成されなくてもよい。その場合、第２導体層１２を構成するシード金属膜１２ａ（図３Ｃ参照）が、第２導体ポスト２２の電解めっきによる形成時に給電層として用いられてもよい。たとえば、第２導体層１２を構成する電解めっき膜１２ｂ（図３Ｃ参照）の形成後、シード金属膜１２ａの不要部分の除去よりも先に、第２導体ポスト２２がシード金属膜１２ａを給電層として形成されてもよい。シード金属膜１２ａの不要部分は、第２導体ポスト２２の形成後に除去され得る。

また、積層体１０が、４層より多い、または、少ない導体層を有するように、導体層および樹脂絶縁層が交互に積層されてもよい。一実施形態のプリント配線板の製造方法には、前述の各工程以外に任意の工程が追加されてもよく、前述の説明で説明された工程のうちの一部が省略されてもよい。

一実施形態のプリント配線板１も、図１、２Ａおよび２Ｂに示される構造に限定されない。たとえば、第１および第２導体ポスト２１、２２の平面形状や、第１〜第４導体パッド１１１、１２２、１１３、１２４の平面形状は円形に限定されない。たとえば、第１および第２導体ポスト２１、２２、ならびに、第１〜第４導体パッド１１１、１２２、１１３、１２４は、矩形などの多角形や楕円形の平面形状を有していてもよい。

また、第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２の形成領域も積層体１０の第１面１０Ｆまたは第２面１０Ｓの外周部に限定されない。第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２は積層体１０の表裏いずれかの面の任意の位置に形成され得る。たとえば、積層体１０の第１面１０Ｆまたは第２面１０Ｓの中央部に形成されてもよい。その場合、第３導体パッド１１３および／または第４導体パッド１２４が、積層体１０の外周部に形成されてもよい。さらに、第１導体ポスト２１および第２導体ポスト２２は、平面視で互いに異なる位置に形成されてもよい。

１ プリント配線板
１０ 積層体
１０Ｆ 第１面
１０Ｓ 第２面
１１ 第１導体層
１１１ 第１導体パッド
１１３ 第３導体パッド
１２ 第２導体層
１２２ 第２導体パッド
１２４ 第４導体パッド
１５ 第１樹脂絶縁層
１６ 第２樹脂絶縁層
１８ａ〜１８ｃ ビア導体
１９ ソルダーレジスト層
２１ 第１導体ポスト
２１ａ 電解めっき膜層（第２電解めっき膜層）
２１ｂ 金属層
２１ｃ 第１電解めっき膜層
２２ 第２導体ポスト
３ 第１支持板
３３ 金属箔
４ 第２支持板
４１ 凹部
４４ 枠状部材
４５ 板状部材
４６ａ、４６ｂ 接着層
４７ 被粗化層
５ 電子部品
６ めっきレジスト層

Claims (12)

1. 導体層と樹脂絶縁層とを交互に積層してなり、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有する積層体と、
   前記積層体の第１面または第２面から突出して形成される導体ポストと、を含むプリント配線板であって、
   前記積層体は、前記第１面を構成する樹脂絶縁層内に埋め込まれて一面を前記積層体の第１面に露出する第１導体層と、前記第２面を構成する樹脂絶縁層上に形成されている第２導体層とを含んでおり、
   前記第１導体層上に前記積層体の第１面から突出する第１導体ポストが形成され、前記第２導体層上に、前記積層体の第２面から突出する第２導体ポストが形成されている。
2. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１導体ポストは、前記第１導体層に接する金属箔からなる金属層および前記金属層上に形成される電解めっき膜層を含み、
   前記第２導体ポストは電解めっき膜により形成されている。
3. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１導体層の前記積層体の第１面への露出面は前記第１面を構成する樹脂絶縁層の表面よりも凹んでいる。
4. 請求項３記載のプリント配線板であって、前記第１導体ポストは、前記第１導体層と一体に形成されている第１電解めっき膜層、前記第１電解めっき膜層上に設けられている金属箔からなる金属層、および前記金属層の前記第１電解めっき膜層と反対側の表面上に形成される第２電解めっき膜層を含んでおり、前記第１電解めっき膜層と前記金属層との界面は、前記積層体の第１面を構成する樹脂絶縁層の表面とほぼ面一である。
5. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１導体ポストおよび前記第２導体ポストは、それぞれ、５０μｍ以上、２００μｍ以下の高さを有している。
6. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記積層体は、前記積層体内の樹脂絶縁層を貫通し、前記積層体内の導体層同士を接続するビア導体を有しており、前記ビア導体の前記積層体の第１面側の端面は前記第２面側の端面よりも小さい。
7. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１導体ポストは前記積層体の第１面の外周部に形成され、前記第２導体ポストは前記積層体の第２面の外周部に形成されており、複数の導体パッドが、前記第１面の前記外周部よりも内周側の前記第１導体層内、および、前記第２面の前記外周部よりも内周側の前記第２導体層内の少なくとも一方に形成されている。
8. プリント配線板の製造方法であって、前記製造方法は、
   第１支持板を用意することと、
   前記第１支持板の一面上に導体層および樹脂絶縁層を交互に積層することにより、前記支持板に面する第１面に第１導体層を有し、かつ、前記第１面と反対側の第２面に第２導体層を有する積層体を形成することと、
   前記第１支持板上で、前記積層体の第２面に前記第２面から突出する第２導体ポストを形成することと、
   凹部を有する第２支持板を用意することと、
   前記第２支持板を前記第１支持板上の前記積層体の第２面に接着することと、
   前記第１支持板と前記積層体とを分離することと、
   前記第２支持板上で、前記積層体の第１面に前記第１面から突出する第１導体ポストを形成することと、
   前記第２支持板と前記積層体とを分離すること、とを含み、
   前記第２導体ポストは、前記第２支持板と前記積層体との接着後、前記第２支持板と前記積層体との分離まで、前記凹部内に収容される。
9. 請求項８記載のプリント配線板の製造方法であって、
   前記第２支持板は、前記凹部を構成する貫通孔を有する枠状部材と、前記貫通孔の一方の開口部を塞ぐように前記枠状部材に接着される板状部材とにより形成される。
10. 請求項８記載のプリント配線板の製造方法であって、前記第２支持板を用意する工程は、
    前記第２支持板の前記積層体との接着面を粗化することと、粗化済みの前記接着面上に、前記積層体に対して密着性を有する接着層を設けること、とを含んでいる。
11. 請求項８記載のプリント配線板の製造方法であって、
    前記第１支持板を用意する工程において、金属箔を表面に有する第１支持板が用意され、
    前記第１導体ポストを形成する工程において、前記第１導体ポストは前記金属箔を給電層とする電解めっきにより形成される。
12. 請求項８記載のプリント配線板の製造方法であって、
    前記積層体を形成する工程は、前記第１支持板の前記一面上に前記第１導体層を形成し、前記第１支持板との接触面を除く前記第１導体層の全ての表面を被覆する第１樹脂絶縁層を形成することを含んでいる。

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