JP2018082111A - 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】プリント配線板の導体パッド間のショート不良の抑制。
【解決手段】実施形態のプリント配線板１は、樹脂絶縁層２と、樹脂絶縁層２に埋め込まれていて一面３ａを樹脂絶縁層２の第１面２Ｆに露出する導体層３と、導体層３の他面３ｂ上に形成されていて側面を樹脂絶縁層２に覆われると共に導体層３と反対側の端面４ｂを樹脂絶縁層２の第２面２Ｓ側に露出する導体ポスト４と、を有している。導体層３は隣接して配列される第１導体パッド３１および第２導体パッド３２を含んでおり、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間の樹脂絶縁層２の第１面２Ｆに凹み５が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板およびプリント配線板の製造方法に関する。

引用文献１には、層間絶縁膜と複数の配線膜とを含む配線板が開示されている。配線膜は周囲を層間絶縁膜４に覆われて一方の表面を層間絶縁膜の一方の表面に露出している。一部の配線膜の他方の表面には層間絶縁膜の他方の表面に向って延びる層間接続ピラーが形成されている。複数の配線板が積層されることにより多層配線基板が構成されている。

特開２００６−１０８２１１号公報

特許文献１の配線板の配線膜の露出面上には電子部品が配置される。電子部品は、はんだなどの導電性の接合材を用いて配線膜上に実装されると考えられる。電子部品の実装のために配線膜上に供給されるはんだは、リフローなどによる溶融中に周囲に広がることがある。異なるパッドから広がるはんだ同士の接触によりショート不良が引き起こされることがある。

本発明のプリント配線板は、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有する樹脂絶縁層と、前記樹脂絶縁層に埋め込まれていて一面を前記樹脂絶縁層の第１面に露出する導体層と、前記導体層の前記一面と反対側の他面上に形成されていて側面を前記樹脂絶縁層に覆われると共に前記導体層と反対側の端面を前記樹脂絶縁層の第２面側に露出する導体ポストと、を有している。そして、前記導体層は隣接して配列される第１導体パッドおよび第２導体パッドを含んでおり、前記第１導体パッドと前記第２導体パッドとの間の前記樹脂絶縁層の第１面に凹みが形成されている。

本発明のプリント配線板の製造方法は、表面に金属箔を備えるベース板上に第１導体パッドおよび第２導体パッドを含む導体層を形成することと、前記導体層上に導体ポストを形成することと、前記導体ポストを被覆する樹脂絶縁層を前記金属箔側となる第１面側に前記導体層を埋め込むように形成することと、前記ベース板および前記金属箔を除去することと、互いに隣接する前記第１導体パッドと前記第２導体パッドとの間の前記樹脂絶縁層の第１面に凹みを形成することと、を含んでいる。

本発明の実施形態によれば、電子部品などが実装される導体パッド間のショート不良を抑制することができる。プリント配線板を用いる電子機器の製造歩留まりが向上することがある。また、好ましい実施形態によれば、樹脂絶縁層へのダメージを少なくしながら、任意の形状および任意の深さの凹みを容易に形成することができると考えられる。

本発明の一実施形態のプリント配線板の断面図。 図１に示されるプリント配線板の平面図。 図１のプリント配線板の凹みの作用を示す拡大図。 図１に示されるプリント配線板の凹みの他の例を示す拡大図。 図１に示されるプリント配線板の凹みの他の例を示す拡大図。 図１に示されるプリント配線板の凹みの他の例を示す拡大図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の断面図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法において用いられるベース板の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法におけるダミー導体の形成の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法におけるバリア被膜の形成の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法における導体層の形成の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法における導体ポストの形成の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法における導体ポストの形成の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法における樹脂絶縁層の形成の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法における樹脂絶縁層の研磨の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法におけるベース板の除去の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法における金属箔およびダミー導体の除去の一例を示す図。 一実施形態のプリント配線板の製造方法におけるバリア被膜の除去の一例を示す図。

本発明の一実施形態のプリント配線板が、図面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の断面図が示され、図２には、図１のプリント配線板１の図１上、上側から見た平面図が示されている。図１は、図２にＩ−Ｉ線で示される位置でのプリント配線板１の断面図である。

図１および図２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２Ｆおよび第１面２Ｆと反対側の第２面２Ｓを有する樹脂絶縁層２と、導体層３と、導体ポスト４とを有している。導体層３は、樹脂絶縁層２に埋め込まれていて一面３ａを樹脂絶縁層２の第１面２Ｆに露出している。導体ポスト４は、導体層３の一面３ａと反対側の他面３ｂ上に形成されていて側面を樹脂絶縁層２に覆われている。また、導体ポスト４は、導体層３と反対側の端面４ｂを樹脂絶縁層２の第２面２Ｓ側に露出している。導体層３は、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２とを含んでいる。本実施形態では、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間の樹脂絶縁層２の第１面２Ｆに凹み５が形成されている。

凹み５は、隣接して配列されている第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間に形成されている。ここで「隣接して配列」は、第１導体パッド３１および第２導体パッド３２が、互いの間に他の導体パターンを介さずに並べて配置されていることを意味している。凹み５は、この並べて配置されている第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間に形成されている。すなわち、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間に、凹み５によって溝が形成されている。図１および図２に示されるように、第１導体パッド３１および第２導体パッド３２には、たとえばプリント配線板１を用いる電子機器の製造工程において電子部品ＥがはんだＳを用いて実装される。

一般に、電子部品の実装に用いられるはんだは、実装工程（たとえば、はんだリフローなど）で一旦溶融し、その供給量や周囲の材料のはんだ濡れ性に応じて実装パッドの周囲に濡れ広がる。特に電子部品と実装基板との隙間が狭い場合、はんだの表面張力も作用する。そのため、実装基板の表面に沿ってはんだが広がり易いと考えられる。たとえば、はんだの供給量が多めにばらついた場合、複数の実装パッドそれぞれに供給されたはんだ同士が接触することがある。

本実施形態では、図１および図２に示されるように、凹み５が、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間に形成されている。凹み５の形成によって第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間の樹脂絶縁層２の第１面２Ｆに段差が生じている。換言すると、凹み５によって、樹脂絶縁層２の第１面２Ｆが、第１および第２の導体パッド３１、３２間で第１導体パッド３１側と第２導体パッド３２側とに分断され、樹脂絶縁層２の構成材料のない空間が第１および第２の導体パッド３１、３２間に作り出されている。この凹み５によって、図３に示されるように、第１導体パッド３１および第２導体パッド３２にそれぞれ供給されたはんだＳ同士の接触が防がれる（図３は、図１の例よりもはんだＳが多く供給されている例を示している）。すなわち、第１導体パッド３１および第２導体パッド３２から広がるはんだは、凹み５による空間内に流れ込む。そのため、一方の導体パッドから広がるはんだは、凹み５を有さない従来のプリント配線板の場合と比べて、他方の導体パッドから遠い位置までしか到達し得ない。また、一方の導体パッドから他方の導体パッドまでの、樹脂絶縁層２の表面に沿った経路の長さが凹み５の段差の分だけ長くなっている。そのため、双方の導体パッドそれぞれから広がるはんだ同士が近付き難いと考えられる。さらに、凹み５においては電子部品Ｅと樹脂絶縁層２の外表面との隙間が広いため、はんだの張力の作用も小さいと考えられる。従って、本実施形態では、第１導体パッド３１に供給されたはんだＳと第２導体パッド３２に供給されたはんだＳとの接触が少なくなり、ショート不良の発生が抑制され得る。

図１および図２を参照して、実施形態のプリント配線板１がさらに説明される。樹脂絶縁層２は、導体層３の側面、および導体ポスト４に覆われていない導体層３の他面３ｂ、ならびに導体ポスト４の側面を覆っている。樹脂絶縁層２によって、導体層３の第１および第２導体パッド３１、３２などの各導体パターンが所定の位置に固定される。樹脂絶縁層２は、プリント配線板１に求められる厚さに応じた任意の厚さを有し得る。たとえば、樹脂絶縁層２の厚さは、１００μｍ以上、２００μｍ以下である。このような厚さを有することにより、容易に取り扱われ得る適度な剛性を有し、かつ、比較的薄いプリント配線板１を得ることができる。樹脂絶縁層２は、図２に示される例では、プリント配線板１とほぼ同じ平面形状（プリント配線板１の厚さ方向と直交する平面への投影形状、以下、「平面形状」は同じ意味で用いられる）を有している。プリント配線板１および樹脂絶縁層２はプリント配線板１の用途に応じた任意の平面形状を有し得る。たとえば、プリント配線板１（樹脂絶縁層２）の平面形状は、図２に示されるようなほぼ正方形とは異なり、長方形、円形、または楕円形などであってもよい。

樹脂絶縁層２の材料は、プリント配線板１の電気的特性に対して十分な絶縁性を有する材料であれば特に限定されない。好ましくは、樹脂絶縁層２はエポキシ樹脂で形成される。樹脂絶縁層２は、エポキシ樹脂の他にガラス繊維などからなる補強材（図示せず）を含んでいてもよい。補強材によって樹脂絶縁層２の機械的強度が向上する。たとえば凹み５が機械加工で形成される場合、樹脂絶縁層２の内部でのクラックの伸展が防がれると考えられる。しかし、樹脂絶縁層２は補強材を含んでいなくてもよい。補強材を含まないことで、たとえば、薄いプリント配線板１が得られると考えられる。またその場合、凹み５は、好ましくは、後述の一実施形態のプリント配線板１の製造方法のように、機械加工を伴わない方法で形成される。なお、樹脂絶縁層２は、たとえば、３０質量％以上、８０質量％以下のような適切な含有率でシリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。

導体層３は、導電性の材料からなり、所定の導体パターンを含むようにパターニングされている。樹脂絶縁層２の第１面２Ｆ側に露出する導体層３の一面３ａは、第１面２Ｆとほぼ面一である。図１および図２の例では、導体層３は、第１および第２の導体パッド３１、３２の他に、複数の第３導体パッド３３を含んでいる。複数の第３導体パッド３３は、樹脂絶縁層２の第１面２Ｆの周縁部に沿って全周にわたって形成されている。たとえば、第３導体パッド３３を介して、プリント配線板１内の電気回路が外部の電気回路と電気的に接続される。図示されていないが、導体層３は、第１〜第３の導体パッド３１〜３３以外にも任意の導体パターンを含み得る。たとえば、第１導体パッド３１および／または第２導体パッド３２と、第３導体パッド３３とを接続する配線パターンを含んでいてもよい。導体層３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、導体層３は、銅やニッケルなどの金属からなる。好ましくは、導体層３は銅めっき膜からなる。

第１および第２の導体パッド３１、３２は、凹み５を挟むように設けられている。第１および第２導体パッド３１、３２には、たとえば、外部の電子部品Ｅが、凹み５を跨ぐように接続される。電子部品Ｅの接続に用いられるはんだＳなどの接合材は、その溶融中、前述のように、一方の導体パッドから他方の導体パッドへの広がりを凹み５によって制限される。第１および第２の導体パッド３１、３２に実装される外部の電子部品としては、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップＬＥＤなどの２極性の所謂チップ型の電子部品が例示される。しかし、第１および第２の導体パッド３１、３２に実装される外部の電子部品は、半導体集積回路装置のような３つ以上の多数の端子を有する電子部品であってもよい。すなわち、１つの電子部品に対して、第１および第２の導体パッド３１、３２が複数組形成され、複数組の第１および第２の導体パッド３１、３２の一部または全部の組の第１および第２の導体パッド３１、３２間に凹み５が形成されてもよい。第１および第２の導体パッド３１、３２は、図２の例では、全体として長方形の平面形状を有している。第１および第２の導体パッド３１、３２は、第１および第２の導体パッド３１、３２に実装される電子部品に応じた任意の平面形状および大きさを有し得る。なお、第３導体パッド３３も、図２に示される円形に限らず、任意の平面形状を有し得る。

導体ポスト４は、導電性の材料により形成される任意の底面形状を有する柱状体もしくは台状体である。導体ポスト４は、樹脂絶縁層２の厚さ方向に沿って延び、導体層３の他面３ｂと樹脂絶縁層２の第２面２Ｓとの間の樹脂絶縁層２を貫通している。樹脂絶縁層２の第２面２Ｓ側に露出する導体ポスト４の端面４ｂに、たとえば、外部の電子部品や配線板（いずれも図示せず）が接続される。導体層３の任意の導体パターン、ならびに、第１および第２の導体パッド３１、３２に接続される電子部品Ｅと、図示されない外部の電気回路とが導体ポスト４を介して接続され得る。

図１に示されるように、導体ポスト４の樹脂絶縁層２の第２面２Ｓ側の端面４ｂは、樹脂絶縁層２の第２面２Ｓよりも第１面２Ｆ側に凹んでいる。すなわち、導体ポスト４の端面４ｂの周囲には樹脂絶縁層２による絶縁性の壁面が存在する。外部の電気回路との接続のために端面４ｂに供給されるはんだなどの流動が防がれる。また、たとえば端面４ｂ上へのバンプの形成のために端面４ｂ上にはんだボール（図示せず）などが搭載される場合に、はんだボールが安定して載置されると考えられる。

図１の例では、導体ポスト４は、第１導体パッド３１、第２導体パッド３２、および複数の第３導体パッド３３の全ての樹脂絶縁層２の第２面２Ｓ側の面（導体層３の他面３ｂ）上に形成されている。しかし、導体ポスト４は、第１〜第３の導体パッド３１〜３３のうちの一部だけに形成されていてもよい。導体ポスト４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。好ましくは、導体ポスト４は、導体層３と同種の材料で形成される。導体ポスト４は、たとえば銅めっき膜からなる。

樹脂絶縁層２の第１面２Ｆの凹み５は、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間を凹み５内の空間によって隔てている。第１導体パッド３１と第２導体パッド３２それぞれの側壁も凹み５と離隔している。すなわち、第１導体パッド３１および第２導体パッド３２の対向する側面は、凹み５内に露出することなく樹脂絶縁層２に覆われている。

図２の例では、凹み５は、第１および第２の導体パッド３１、３２の配列方向（図２に符号Ｘで示される方向、以下、Ｘ方向と称される）に直交する方向（図２に符号Ｙで示される方向、以下、Ｙ方向と称される）を長手方向とする長方形の平面形状を有している。凹み５は、第１および第２の導体パッド３１、３２の平面形状や両者の位置関係に応じて、任意の平面形状を有するように形成される。図２の例では、凹み５のＹ方向の長さＬ１は、第１導体パッド３１および第２導体パッド３２のＹ方向の長さＬ２よりも長い。第１導体パッド３１および第２導体パッド３２それぞれから他方の導体パッドに向かうはんだの流動が効果的に抑制されると考えられる。

凹み５のＸ方向の長さＷは、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２の間隔に応じて任意の長さに決定され得る。少なくともはんだの広がりを抑制し得る長さとされることが好ましい。しかし、Ｘ方向の長さＷが過剰に長いと、はんだの広がりの抑制効果よりも、むしろ、プリント配線板の機械的強度についての懸念が顕在化するおそれがある。これらの観点から、凹み５のＸ方向の長さＷは、好ましくは、０．１ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下である。

凹み５の深さＤ（図１参照）も、好ましくは、はんだの広がりの抑制効果およびプリント配線板の強度維持の観点から選択される。前述のように、樹脂絶縁層２は補強材を含まない材料で形成されることがある。その場合、特に、強度維持の観点から凹み５の深さＤが選択されることが好ましい。たとえば、凹み５は、樹脂絶縁層２の厚さＴに対して０．０５以上、０．６以下の深さＤを有するように形成される。

また、凹み５の深さＤは、導体層３の厚さとの関係を考慮して選択されてもよい。図１の例では、凹み５は、導体層３の厚さとほぼ同じ大きさの深さＤを有するように形成されている。しかし、第１および第２の導体パッド３１、３２間の凹みは、たとえば、図４Ａに符号５１で示される凹みのように、導体層３の厚さよりも小さい（浅い）深さＤ１を有するように形成されてもよい。すなわち、凹み５１の底面が、導体層３の他面３ｂよりも樹脂絶縁層２の第１面２Ｆ側に位置していてもよい。プリント配線板１の厚さ方向において導体層３を備える部分の強度は、導体層３の存在により高まっていると考えられる。従って、導体層３の厚さよりも小さい深さを有する凹み５１によるプリント配線板１の強度への影響は極めて小さいと考えられる。

しかし、図１や図４Ａの例と異なり、第１および第２の導体パッド３１、３２間の凹みの深さは、図４Ｂに符号５２で示される凹みのように、導体層３の厚さよりも大きく（深く）てもよい。たとえば、小型の電子部品の実装用に、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２とが近接して配置されている場合、Ｘ方向に十分な長さを有する凹みが形成され得ないことがある。そのような場合、より深い深さを有する凹み５２が、はんだの広がりに対して有益となり得る。すなわち、一方の導体パッドから広がるはんだは、凹み５２の深さ方向に多く流動し、その分、他方の導体パッドの方に流動し難くなる。凹み５２のＸ方向の長さが短くても、はんだショートの発生が抑制され得る。

また、図１などの例では、凹み５の底面は、ほぼ平坦な面である。各導体パッドからのはんだは、凹み５の内壁付近においても、凹み５の底面の位置すなわち凹み５の最深の深さまで流れ込み得る。はんだショートの抑制作用が高いと考えられる。しかし、第１および第２の導体パッド３１、３２間の凹みの底面は、図４Ｃに符号５３で示される凹みのように曲面であってもよい。たとえばプリント配線板に反りが生じると、凹みを有するプリント配線板では、凹みの底面のコーナー部などに応力が集中し易いと推察される。図４Ｃに示される凹み５３のように底面が曲面状の場合、コーナー部への応力集中が緩和され、クラックの発生などが防止されると考えられる。

図５には、他の実施形態のプリント配線板１ａが示されている。なお、図１に示されるプリント配線板１と同じ構成要素には、図１に付されている符号と同じ符号が付され、その説明は適宜省略される。図５のプリント配線板１ａでは、導体層３は、複数（図５の例では２つ）の電子部品Ｅそれぞれと接続される２組の第１および第２の導体パッド３１、３２を含んでいる。そして、２組の第１および第２の導体パッド３１、３２それぞれに対して凹み５ａが形成されている。なお、図示されていないが、他の実施形態のプリント配線板１ａも、図５に示される断面以外の位置に第３導体パッド３３（図１参照）を有していてもよい。

図５に示されるように、本実施形態のプリント配線板１ａは、２組の第１および第２の導体パッド３１、３２の各組それぞれに対して配置されるように、２つの凹み５ａを有している。２組の第１および第２の導体パッド３１、３２には、同じ電子部品が実装されてもよいし、異なる電子部品が実装されてもよい。従って、２つの凹み５ａの平面形状および平面サイズならびに深さは互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、一方または両方の電子部品が３つ以上の端子を有していてもよく、その３つ以上の端子と接続される各導体パッド間それぞれに凹み５ａが設けられてもよい。このように、実施形態のプリント配線板には、任意の数の電子部品が実装されてよく、その任意の数の電子部品の各端子に接続される各導体パッド間に凹みが形成され得る。

なお、実施形態のプリント配線板１、１ａでは、樹脂絶縁層２の第１面２Ｆおよび第２面２Ｓのいずれにもソルダーレジスト層が設けられていない。本実施形態では、樹脂絶縁層２の第１面２Ｆにおいては、凹み５によって、隣接する第１導体パッド３１と第２導体パッド３２の間のはんだショートが抑制される。また、樹脂絶縁層２の第２面２Ｓにおいても、導体ポスト４の端面４ｂが第２面２Ｓよりも凹んでいるため、端面４ｂに供給されるはんだなどの流動が防止される。そのため、プリント配線板１、１ａでは、ソルダーレジスト層は形成されていないが、はんだショートなどの不具合は少ないと考えられる。特に、実施形態のような凹みによるはんだショート抑制手段は、ソルダーレジスト層の開口形成時のばらつきによる実装パッドの位置ずれやパッドサイズの変動のリスクを原理的に伴わないと考えられる。また、実施形態のはんだショート抑制手段では、ソルダーレジスト層の厚さのばらつきなどによる電子部品の浮きなどの発生リスクも存在しないと考えられる。しかし、樹脂絶縁層２の第１面２Ｆおよび第２面２Ｓの一方または両方に、必要に応じてソルダーレジスト層が形成されてもよい。

前述の説明では、主に、第１および第２の導体パッド３１、３２への電子部品Ｅの接続に用いられる接合材がはんだであるものとして、実施形態のプリント配線板１、１ａの作用が説明された。しかし、この接合材は、はんだに限定されず、たとえば、導電性接着剤やはんだ以外の金属からなるろう材などであってもよい。

つぎに、一実施形態のプリント配線板の製造方法が、図１に示されるプリント配線板１を例に、図６Ａ〜６Ｋを参照して説明される。

図６Ａに示されるように、表面に金属箔１１を備えるベース板１０が用意される。金属箔１１は一面に接着されたキャリア金属箔１２を備えており、キャリア金属箔１２の金属箔１１と反対側の面がベース板１０の一面に熱圧着などにより接合されている。金属箔１１とキャリア金属箔１２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ている。金属箔１１とキャリア金属箔１２とは、外周付近の余白部分だけで接着されてもよい。ベース板１０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プリプレグが用いられる。このプリプレグは、たとえばキャリア金属箔１２との熱圧着時に本硬化され得る。銅などの金属板がベース板１０に用いられてもよい。また、両面銅張積層板が、キャリア金属箔１２を備えたベース板１０として用いられてもよい。金属箔１１およびキャリア金属箔１２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１１の厚さは、たとえば３μｍ以上、１０μｍ以下である。なお、図６Ａ〜６Ｋにおいて各構成要素の厚さの正確な比率を示すことは意図されていない。

図６Ａの例では、ベース板１０の両面に金属箔１１が設けられている。ベース板１０の表裏両面において、プリント配線板１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１１は、必ずしもベース板１０の表裏両面に設けられていなくてもよい。なお、図６Ｂ〜６Ｉおよび以下の説明では、ベース板１０の各図面上、下面側の図示および説明は省略されている。

図６Ｂに示されるように、プリント配線板１の完成時に凹み５（図１参照）となる領域にダミー導体６が形成される。図６Ｂには、電解めっきによりダミー導体６を形成する例が示されている。まず、ダミー導体形成用のめっきレジスト層１５が金属箔１１上に形成され、たとえばフォトリソグラフィ技術を用いて開口１５ａが設けられる。開口１５ａは、第１導体パッド３１および第２導体パッド３２（図１参照）の形成領域の間に形成される。具体的には、開口１５ａは、凹み５の形成領域に対応する領域に形成される。また、開口１５ａは、凹み５の平面形状に応じた形状、および、凹み５の平面視での大きさに応じた大きさに形成される。開口１５ａは、後述のバリア被膜７（図６Ｃ参照）の厚さを考慮して、凹み５の平面視での大きさよりもバリア被膜７の厚さだけ小さく形成されてもよい。

図６Ｂに示されるように、開口１５ａ内に電解めっきによりダミー導体６が形成される。従ってダミー導体６は、第１導体パッド３１および第２導体パッド３２の形成領域の間に形成される。金属箔１１が電解めっきのシード層として用いられる。好ましくは、ダミー導体６は銅めっきにより形成される。ダミー導体６は、凹み５の深さに応じた厚さを有するように形成される。すなわち、深い凹み５が形成される場合は厚いダミー導体６が形成され、浅い凹み５が形成される場合は薄いダミー導体６が形成される。また、ダミー導体６は、後述のバリア被膜７の厚さを考慮して、凹み５の深さよりもバリア被膜７の厚さだけ小さい（薄い）厚さに形成される。ダミー導体６の形成後、ダミー導体形成用のめっきレジスト層１５が、たとえばアミン系有機溶剤などを用いて除去される。

図６Ｃに示されるように、金属箔１１上にバリア被膜７が形成される。バリア被膜７は、たとえば、金属箔１１をシード層とする電解めっきにより形成される。バリア被膜７は、電解めっき以外に、スパッタリングなどで形成されてもよい。バリア被膜７は、後述のダミー導体６の除去時に、導体層３（図１参照）を保護する。従って、バリア被膜７は、少なくとも、導体層３の形成領域を覆うように形成される。図６Ｃの例では、バリア被膜７は、ダミー導体６の金属箔１１との接触面を除く露出面を全て覆っている。この場合、ダミー導体形成用のめっきレジスト層の開口の大きさやダミー導体６の厚さの決定時に、バリア被膜７の厚さが考慮される。

バリア被膜７は、好ましくは、ダミー導体６と異なる材料で形成される。より好ましくは、バリア被膜７は、ダミー導体６に加え、金属箔１１および導体層３とも異なる材料で形成される。そのように異種材料で形成されることで、バリア被膜７が、エッチングなどによるダミー導体６の除去時に、導体層３のエッチングバリアとして機能し得る。ダミー導体６が銅で形成されている場合、たとえば、バリア被膜７はニッケルにより形成され得る。しかし、バリア被膜７の材料はニッケルに限定されない。ダミー導体６、金属箔１１および導体層３の材料に応じて任意の材料がバリア被膜７に用いられ得る。少なくともダミー導体６の除去時にダミー導体６と共に除去されない任意の材料がバリア被膜７に用いられ得る。バリア被膜７は、たとえば、０．１μｍ以上、１．０μｍ以下の厚さに形成される。

つぎに、図６Ｄに示されるように、ベース板１０上に、第１および第２の導体パッド３１、３２、さらに第３導体パッド３３を含む導体層３が形成される。図６Ｄには、電解めっきにより導体層３を形成する例が示されている。図６Ｄの例では、導体層３は、具体的には、ベース板１０の表面上に備えられている金属箔１１を覆うバリア被膜７上に形成されている。導体層３の形成では、まず、所定の位置に開口１６ａを有する導体層形成用のめっきレジスト層１６が形成される。たとえば、フィルム状や液状のレジスト材料をバリア被膜７上に積層または塗布することによりめっきレジスト層１６が形成される。そして、めっきレジスト層１６の、導体層３の各導体パターン（図６Ｄの例では、第１〜第３の導体パッド３１〜３３）の形成領域に相当する部分にフォトリソグラフィ技術により開口１６ａが形成される。第１導体パッド３１の形成用の開口１６ａおよび第２導体パッド３２の形成用の開口１６ａとは互いに隣接するように設けられる。また、第１導体パッド３１の形成用の開口１６ａおよび第２導体パッド３２の形成用の開口１６ａは、ダミー導体６を互いの間に挟んでダミー導体６の両側に、それぞれ設けられる。また、めっきレジスト層１６は、ダミー導体６の周囲のバリア被膜７を覆うように形成される。すなわち、めっきレジスト層１６は、ダミー導体６の厚さよりも厚く形成される。

導体層３形成用のめっきレジスト層１６の開口１６ａ内に、たとえば電解めっきにより導体層３の各導体パターンが形成される。たとえば、金属箔１１がシード層として用いられる。その後、めっきレジスト層１６は有機溶剤などを用いて除去される。電解めっき膜からなる第１〜第３導体パッド３１〜３３を含む導体層３の形成が完了する。導体層３は、たとえば、５μｍ以上、２５μｍ以下の厚さに形成される。導体層３は、エッチングを用いずに形成されるため、ファインピッチの導体パターンが導体層３に形成され得る。第１導体パッド３１と第２導体パッド３２とは、導体層３において互いに隣接しているが、この時点では、ダミー導体６が第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間に介在している。

図６Ｅに示されるように、導体層３上に導体ポスト４が形成される。導体ポスト４は、導体層３の金属箔１１側の一面３ａと反対側の他面３ｂ上に形成される。図６Ｅには、電解めっきにより導体ポスト４を形成する例が示されている。まず、導体ポスト形成用のめっきレジスト層１７が、バリア被膜７および導体層３の他面３ｂ上に、フィルム状や液状のレジスト材料の積層や塗布により形成される。めっきレジスト層１７は、ダミー導体６の周囲のバリア被膜７も覆うように形成される。めっきレジスト層１７には、フォトリソグラフィ技術などにより導体ポスト４の形成領域に開口１７ａが設けられる。図６Ｅの例では、第１〜第３導体パッド３１〜３３全ての他面３ｂ上に開口１７ａが設けられている。しかし、必ずしも全ての導体パッド上に開口１７ａが形成されなくてもよい。

導体ポスト形成用のめっきレジスト層１７の開口部１７ａに、たとえば、金属箔１１をシード層とする電解めっきにより電解めっき膜からなる導体ポスト４が形成される。導体ポスト４は、たとえば、５０μｍ以上、２００μｍ以下の高さに形成される。導体ポスト４の形成後、めっきレジスト層１７が有機溶剤などにより除去される。図６Ｆに示されるように、導体ポスト４が導体層３の他面３ｂ上に露出する。

導体層３および導体ポスト４は、好ましくは、銅により形成される。しかし、導体層３および導体ポスト４の材料は、導電性を有するものであればよく、特に銅に限定されない。

図６Ｇに示されるように、導体ポスト４を被覆する樹脂絶縁層２が形成される。図６Ｇの例では、樹脂絶縁層２は、金属箔１１を覆うバリア被膜７上に形成されている。樹脂絶縁層２は、金属箔１１側の面（第１面２Ｆ）および第１面２Ｆと反対側の第２面２Ｓとを有している。樹脂絶縁層２は、第１面２Ｆ側に導体層３を埋め込むように形成される。また、ダミー導体６も樹脂絶縁層２の第１面２Ｆ側に埋め込まれている。

樹脂絶縁層２の形成は、たとえば、フィルム状の絶縁材料を用いて行われる。まず、フィルム状に成形された絶縁樹脂材料（図示せず）が、導体ポスト４の導体層３と反対側の端面４ｂに配置され、加熱される。加熱によりフィルム状の絶縁樹脂材料が軟化し、軟化した絶縁樹脂材料によって、第１〜第３の導体パッド３１〜３３、ダミー導体６を覆うバリア被膜７、および導体ポスト４の周囲が被覆される。その後、さらに加熱されるか、除熱されることにより絶縁樹脂材料が完全に硬化する。図６Ｇに示されるように、導体ポスト４を被覆し、第１面２Ｆ側に導体層３を埋め込む樹脂絶縁層２が形成される。樹脂絶縁層２は、フィルム状の材料を用いる方法に限定されず、たとえば、流動性を有する状態の絶縁樹脂材料を導体ポスト４の周囲やバリア被膜７上に供給後、加熱することにより形成されてもよい。図６Ｇに示される例では、完成時に樹脂絶縁層２の第２面２Ｓ側に露出する導体ポスト４の端面４ｂも樹脂絶縁層２に覆われている。従って、導体ポスト４の側面が樹脂絶縁層２に確実に覆われる。

導体ポスト４の端面４ｂが樹脂絶縁層２に覆われる場合は、樹脂絶縁層２の形成後、図６Ｈに示されるように、樹脂絶縁層２の第２面２Ｓが研磨される。少なくとも導体ポスト４の端面４ｂが露出するまで、樹脂絶縁層２の第２面２Ｓが研磨される。図６Ｈの例では、導体ポスト４の端面４ｂと、樹脂絶縁層２の第２面２Ｓとがほぼ面一となるように、樹脂絶縁層２の第２面２Ｓ、および（必要に応じて）導体ポスト４の端面４ｂが研磨されている。樹脂絶縁層２の第２面２Ｓの研磨は、バフ研磨、サンドブラストおよびＣＭＰ研磨など、任意の適切な方法で行われ得る。

図６Ｉに示されるように、ベース板１０と樹脂絶縁層２とが分離され、ベース板１０が除去される。具体的には、ベース板１０に接合されているキャリア金属箔１２と金属箔１１とが分離される。たとえば、金属箔１１とキャリア金属箔１２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１１とキャリア金属箔１２とが引き離される。金属箔１１とキャリア金属箔１２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１１およびキャリア金属箔１２がそれぞれ切断されてもよい。図６Ｉに示されるように、キャリア金属箔１２と金属箔１１との分離により金属箔１１が樹脂絶縁層２の第１面２Ｆ側のバリア被膜７上に露出する。

つぎに、金属箔１１が除去され、さらに、ダミー導体６が除去される。図６Ｊに示されるように、バリア被膜７が樹脂絶縁層２の第１面２Ｆ側に露出する。また、バリア被膜７に覆われた状態の凹み５が形成される。なお、図６Ｊには、図６Ｉに示される製造途上のプリント配線板が、図面に垂直な方向の軸で１８０度回転された状態で示されている。金属箔１１およびダミー導体６の除去は、たとえば、エッチングにより行われる。金属箔１１およびダミー導体６は、前述のように、好ましくは銅により形成されている。その場合、金属箔１１の除去に続いて、同じエッチング槽でダミー導体６も除去され得る。

バリア被膜７は、前述のように、ダミー導体６の除去時にダミー導体６と共に除去されない材料で形成されている。換言すると、ダミー導体６は、バリア被膜７を溶解しないエッチング液でエッチングされる。そのため、バリア被膜７は、金属箔１１の除去により露出した後、ダミー導体６の除去中にエッチング液に晒されても除去されない。そのため、導体層３がエッチング液に晒されることなく保護され得る。導体層３とダミー導体６とが同じ材料で形成されていても、導体層３はダミー導体６の除去中にエッチングされない。

一方、導体ポスト４は、金属箔１１やダミー導体６と同じ銅により形成され得る。そして、導体ポスト４の導体層３と反対側の端面４ｂは、金属箔１１およびダミー導体６のエッチングによる除去時にエッチング液に晒され得る。そのため、導体ポスト４は、金属箔１１およびダミー導体６の除去中に端面４ｂをエッチングされ得る。その結果、図６Ｊの例では、導体ポスト４の端面４ｂは樹脂絶縁層２の第２面２Ｓよりも第１面２Ｆ側に凹んでいる。なお、導体ポスト４の端面４ｂのエッチングの回避のために、金属箔１１およびダミー導体６の除去前に、たとえばポリエチレンテレフタレートなどからなる保護層が、導体ポスト４を覆うように樹脂絶縁層２の第２面２Ｓに設けられてもよい。

ダミー導体６の除去後、バリア被膜７が除去される。その結果、図６Ｋに示されるように、凹み５が、樹脂絶縁層２の第１面２Ｆおよび導体層３の一面３ａと共に露出する。すなわち、互いに隣接する第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間の樹脂絶縁層２の第１面２Ｆに凹み５が形成される。バリア被膜７は、たとえば、エッチングにより除去される。バリア被膜７と導体層３とは、好ましくは異なる材料で形成される。そして、バリア被膜７は、好ましくは、導体層３を溶解しないエッチング液でエッチングされる。そのため、バリア被膜７の除去後、導体層３がエッチング液に晒されても、導体層３の一面３ａはエッチングされない。しかし、導体層３を溶解し得るエッチング液でバリア被膜７がエッチングされてもよい。バリア被膜７の除去後に導体層３が短い時間エッチング液に晒されても、導体層３の一面３ａが樹脂絶縁層２の第１面２Ｆから少し凹むだけである。従って大きな問題は生じないと考えられる。以上の工程を経ることにより、図１に示されるプリント配線板１が完成する。

図６Ａ〜６Ｋを参照して説明された一実施形態のプリント配線板１の製造方法では、樹脂絶縁層２が硬化状態となる前にダミー導体６が樹脂絶縁層２内に埋め込まれる。そして、ダミー導体６を除去することにより凹み５が形成される。従って、硬化状態の樹脂絶縁層２に機械加工により凹み５を形成するよりも、樹脂絶縁層２への機械的ストレスが少ないと推察される。樹脂絶縁層２にクラックなどが生じ難いと考えられる。従って、はんだショートの抑制作用を有し、しかも信頼性の高いプリント配線板を得ることができる。

前述の図４Ａ〜４Ｃに示される形状の凹み５１〜５３は、図６Ｂに示されるダミー導体形成用のめっきレジスト層１５の開口１５ａを適宜に形成し、ダミー導体６の厚さを調整することにより容易に形成され得る。このように、図６Ａ〜６Ｋを参照して説明された方法では、第１および第２の導体パッド３１、３２間に、任意の形状、大きさおよび深さの凹みが容易に形成され得る。図５に示される他の実施形態のプリント配線板１ａも、図６Ａ〜６Ｋを参照して説明された方法と同様の方法で製造され得る。すなわち、図６Ｂの工程と同様の方法で２つのダミー導体が形成される。図６Ｄおよび図６Ｅの工程と同様の方法で、各ダミー導体を挟むように、２組の第１および第２の導体パッドがそれぞれ形成され、導体ポストが各導体パッド上に形成される。そして、図６Ｇの工程と同様の方法で樹脂絶縁層内に埋め込まれた２つのダミー導体が、図６Ｊの工程と同様の方法で除去される。その結果、２つの凹みが同時に形成され得る。このように、図６Ａ〜６Ｋを参照して説明された方法では、複数の凹みが一度に形成され得る。

図１や図４Ａ〜４Ｃおよび図５に示される凹み５、５１〜５３および５ａは、図６Ａ〜６Ｋを参照して説明された方法とは異なる方法でも形成され得る。たとえば、凹み５などは、樹脂絶縁層２の形成後に、第１導体パッド３１と第２導体パッド３２との間の樹脂絶縁層２の第１面２Ｆにレーザー加工や機械加工を施すことによっても形成され得る。すなわち、凹み５は、炭酸ガスレーザー光やＵＶ−ＹＡＧレーザー光などを凹み５の形成位置に照射することによって形成されてもよい。また、ルーターやドリル加工を用いる方法でも凹み５などが形成されてもよい。レーザー加工や機械加工が用いられる場合、ダミー導体６やバリア被膜７は形成されなくてもよい。凹み５が少ない工数で形成されることがある。

実施形態のプリント配線板の製造方法は、凹み５の形成以外の点に関しても、図６Ａ〜６Ｋを参照して説明された方法に限定されない。たとえば、バリア被膜７は、必ずしも、ダミー導体６の露出面を覆っていなくてもよい。ダミー導体６上には、ダミー導体６用のエッチング液から保護すべき導体は形成されないからである。また、導体ポスト４は、樹脂絶縁層２の形成後にレーザー光の照射などにより各導体パッド上に形成される開口内へのめっき膜の形成や導電性材料の充填により形成されてもよい。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。

１、１ａ プリント配線板
２ 樹脂絶縁層
２Ｆ 樹脂絶縁層の第１面
２Ｓ 樹脂絶縁層の第２面
３ 導体層
３ａ 導体層の一面
３ｂ 導体層の他面
３１ 第１導体パッド
３２ 第２導体パッド
３３ 第３導体パッド
４ 導体ポスト
５、５１〜５３、５ａ 凹み
６ ダミー導体
７ バリア被膜
１０ ベース板
１１ 金属箔
１５ ダミー導体形成用のめっきレジスト層
１６ 導体層形成用のめっきレジスト層
Ｅ 電子部品
Ｓ はんだ

Claims (17)

1. 第１面および前記第１面と反対側の第２面を有する樹脂絶縁層と、
   前記樹脂絶縁層に埋め込まれていて一面を前記樹脂絶縁層の第１面に露出する導体層と、
   前記導体層の前記一面と反対側の他面上に形成されていて側面を前記樹脂絶縁層に覆われると共に前記導体層と反対側の端面を前記樹脂絶縁層の第２面側に露出する導体ポストと、を有するプリント配線板であって、
   前記導体層は隣接して配列される第１導体パッドおよび第２導体パッドを含んでおり、
   前記第１導体パッドと前記第２導体パッドとの間の前記樹脂絶縁層の第１面に凹みが形成されている。
2. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１および第２導体パッドの互いに対向する側面は、前記凹み内に露出することなく前記樹脂絶縁層に覆われている。
3. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記凹みの底面は、前記導体層の前記他面よりも前記第１面側に位置している。
4. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記樹脂絶縁層の厚さに対する前記凹みの深さの比は０．０５以上、０．６以下である。
5. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記凹みの底面は、ほぼ平坦である。
6. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記凹みの前記第１導体パッドおよび前記第２導体パッドの配列方向の長さは０．１ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下である。
7. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１導体パッドおよび前記第２導体パッドの配列方向と直交する方向において、前記凹みの長さは前記第１導体パッドの長さおよび前記第２導体パッドの長さよりも長い。
8. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１導体パッドおよび前記第２導体パッドに前記導体ポストが形成されている。
9. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記樹脂絶縁層は補強材を含まない材料で形成されている。
10. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記導体ポストの前記樹脂絶縁層の第２面側の端面は前記第２面よりも凹んでいる。
11. 表面に金属箔を備えるベース板上に第１導体パッドおよび第２導体パッドを含む導体層を形成することと、
    前記導体層上に導体ポストを形成することと、
    前記導体ポストを被覆する樹脂絶縁層を前記金属箔側となる第１面側に前記導体層を埋め込むように形成することと、
    前記ベース板および前記金属箔を除去することと、
    互いに隣接する前記第１導体パッドと前記第２導体パッドとの間の前記樹脂絶縁層の第１面に凹みを形成することと、を含むプリント配線板の製造方法。
12. 請求項１１記載のプリント配線板の製造方法であって、前記凹みを形成することは、前記金属箔上の前記第１および第２導体パッドそれぞれの形成領域の間にダミー導体を形成することと、前記樹脂絶縁層の第１面側に前記ダミー導体を埋め込むことと、前記金属箔の除去後に前記ダミー導体を除去することと、を含んでいる。
13. 請求項１２記載のプリント配線板の製造方法であって、さらに、前記導体層の形成前に、少なくとも前記導体層の形成領域を覆うバリア被膜を前記金属箔上に形成することと、
    前記ダミー導体の除去後に前記バリア被膜を除去することと、を含み、
    前記金属箔、前記ダミー導体および前記バリア被膜は、それぞれエッチングで除去される。
14. 請求項１３記載のプリント配線板の製造方法であって、前記バリア被膜を形成することは、前記バリア被膜で前記ダミー導体の露出面を覆うことを含んでいる。
15. 請求項１３記載のプリント配線板の製造方法であって、前記金属箔、前記ダミー導体および前記導体層は銅からなり、前記バリア被膜はニッケルで形成される。
16. 請求項１２記載のプリント配線板の製造方法であって、前記金属箔を除去することおよび前記ダミー導体を除去することは、それぞれ、前記導体ポストの前記導体層と反対側の端面をエッチングすることを、さらに含んでいる。
17. 請求項１２記載のプリント配線板の製造方法であって、前記凹みは、前記凹みの形成位置にレーザー光を照射することにより形成される。

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