JP3682500B2 - プリント配線基板、及び、プリント配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線基板の製造方法に係り、更に詳細には配線層間を貫通型の導体配線部で接続する、いわゆる導体貫通型の多層プリント配線基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多層板の製造方法として絶縁性基板の厚さ方向に略円錐形の導体バンプを圧入して絶縁性基板の両面に形成された二つの配線パターン間の電気的導通を図る、いわゆる導体間通法が知られている。図１２は従来の代表的な導体貫通法の製造工程を模式的に示した垂直断面図である。この導体貫通法では、まず銅箔及び配線層の形成された絶縁性基板など、図１２（ａ）に導体板１０１の上に例えば複数の貫通孔が穿孔された印刷用マスク（図示省略）を重ね、この印刷用マスクの上側から銀ペーストなどの導電性組成物をスキージしながら前記貫通孔に充填し、しかる後に前記印刷用マスクと導電板とを剥離することにより略円錐形の導体バンプ群１０２，１０２，…を形成する。次いで例えばガラス繊維マットにエポキシ樹脂を含浸させて得られるような絶縁材料板前駆体１０３を積層、プレスして貫通させ、その上から銅箔１０４を積層し、エッチングして配線パターン１０４ａ，１０１ａを形成してコア材１１０を形成する。
【０００３】
一方、上記と同様の方法により図１２（ｃ）と同様のバンプ付銅箔１２０及び１４０を作成しておき、前記コア材１１０と前記バンプ付銅箔１２０及び１４０との間に、前記絶縁材料板前駆体１０３と同様の絶縁材料板前駆体１３０，１５０をそれぞれ図１１（ｆ）のようにセットする。しかる後にプレスして図１２（ｇ）に示したような積層体１６０を形成し、この積層体１６０の最外層の銅箔をエッチングして配線パターンを形成し、図１２（ｈ）に示したような多層プリント配線基板１７０を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような配線層の形成された絶縁性基板上に導体バンプ群を形成する場合、導体バンプ群形成のための印刷用マスク等が必要になる。また、導電性組成材料で形成した導体バンプ群では高さにばらつきが生じるため、層間接続に不備が生じる場合がある。更に配線層と組成が異なるために熱的要因で組成間にクラックが発生する場合がある。また多層化工程において配線層同士を絶縁性絶縁材料板前駆体を挟んで密着させるために配線層の厚みの分だけ広い層間を必要とし、同時に基板平滑性にも影響があるために、より薄い高多層プリント配線基板の製造の障害になるという問題がある。また、印刷法では技術的に０．１５ｍｍのバンプ径が形成可能なバンプの最小とされており、これ以下の直径のバンプを形成できないという問題や、印刷法で形成される導体バンプの高さがばらつくので層間接続の信頼性が不十分であるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の従来の問題を解決するためになされた発明である。即ち、本発明は平滑性の高い多層プリント配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント配線基板の製造方法は、金属板上に絶縁材料層を形成する工程と、前記絶縁層の配線パターン相当部分の前記絶縁材料を除去して前記配線パターンに沿った溝を形成する工程と、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成し、第１配線体付金属板を得る工程と、前記第１配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成する工程と、前記導体バンプの先端に絶縁材料板前駆体を重ねて押圧し、前記絶縁材料板前駆体に前記導体バンプを貫通させる工程と、前記絶縁材料板前駆体を貫通した導体バンプの先端に第２配線体付金属板の配線体を対向配置する工程と、前記第１配線体付金属板と前記第２配線体付金属板とを押圧し、前記導体バンプと前記配線体とが電気的に接続された金属板付コア材を形成する工程と、前記金属板付コア材両面の金属板にマスキングする工程と、前記マスキングの上から前記金属板をエッチングして金属バンプ付きコア材を形成する工程と、前記金属バンプ付コア材の両面に外側絶縁層と前記外側絶縁層上の外側配線層とを形成する工程とを具備する。
【０００７】
上記プリント配線基板の製造方法において、導体バンプとは、例えば銀粉のような導体をエポキシ樹脂のような液状絶縁性樹脂に分散させた導電性ペーストを円錐形に成形してなるバンプと、金属板をメッキやエッチングなどの方法により円錐形に加工した金属バンプの両方を含む。
【０００８】
また、絶縁層を形成する工程とは、エポキシ樹脂のような液状絶縁性樹脂をガラス繊維シートに含浸させたプリプレグを重ね、しかる後にプレスして金属バンプをプリプレグに貫通させる方法や、金属バンプの根元が形成された第１の層表面にエポキシ樹脂のような液状絶縁性樹脂を塗布する方法、或いは絶縁性樹脂フィルムを金属バンプの根元が形成された第１の層表面に貼付けて硬化した後、表面を研磨して金属バンプ表面を露出させる方法など、各種既知の方法を使用することができる。
【０００９】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記金属バンプ付コア材の両面に外側絶縁層と前記外側絶縁層上の外側配線層とを形成する工程として、樹脂付銅箔を前記金属バンプ付コア材の外側に位置決めし、加熱下に加圧する工程が挙げられる。
【００１０】
また上記プリント配線基板の製造方法において、前記金属板上に絶縁材料層を形成する工程として、前記金属板の片面に感光性絶縁性樹脂を塗布する工程が挙げられる。前記配線パターンに沿った溝を形成する工程として、前記感光性絶縁性樹脂層にパターンマスク上から露光して硬化する工程と、前記露光後の感光性樹脂層を現像する工程とからなる工程が挙げられる。更に、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成する工程として、無電解メッキや電解メッキにより前記溝内に金属を析出させる工程が挙げられる。
【００１１】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記溝を形成する工程と、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成する工程との間に、前記金属板をエッチングするエッチング液に対する耐蝕性を備えたバリアメタル層を形成する工程を更に具備していてもよい。
【００１２】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記第１配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成する工程として、前記配線体の上にバンプ形成用の貫通孔を備えた型板を載置する工程と、前記型板の上から導電性ペーストを塗布する工程と、前記導電性ペーストをスキージして前記導電性ペーストを前記貫通孔内に充填すると同時に不要な導電性ペーストを除去する工程と、前記型板を剥がして前記配線体表面に略円錐形の導体バンプ群を形成する工程と、前記導体バンプ群を硬化する工程とからなる工程を挙げることができる。
【００１３】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記金属板付コア材両面の金属板にマスキングする工程として、前記金属板上の所定位置に円形或いは多角形形状のドットマスクをドライマスクで形成する工程を挙げることができる。
【００１４】
本発明の他のプリント配線基板の製造方法は、金属板上に絶縁材料層を形成する工程と、前記絶縁層の配線パターン相当部分の前記絶縁材料を除去して前記配線パターンに沿った溝を形成する工程と、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成し、配線体付金属板を得る工程と、前記配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成してバンプ付単層配線板を形成する工程と、両面に配線パターンを備えたコア基板を挟み、絶縁材料板前駆体を介して、前記バンプ付単層配線板を２枚、前記導体バンプ先端を内向きにセットする工程と、前記２枚のバンプ付単層配線板を押圧し、前記導体バンプと配線パターンとが電気的に接続された多層板ユニットを形成する工程と、前記多層板ユニット両面の金属板にマスキングする工程と、前記マスキングの上から前記金属板をエッチングして金属バンプ付多層板ユニットを形成する工程と、前記金属バンプ付多層板ユニットの両面に外側絶縁層と前記外側絶縁層上の外側配線層とを形成する工程と、を具備する。
【００１５】
本発明のプリント配線基板は、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第２の配線体と、前記第２の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第２の絶縁体とからなる第２の層と、前記第１の層と前記第２の層との間に介挿された中心絶縁層と、前記中心絶縁層内で、前記第１の配線体と前記第２の配線体との間にわたって配設された導体バンプとを具備する。
【００１６】
本発明の他のプリント配線基板は、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第２の配線体と、前記第２の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第２の絶縁体とからなる第２の層と、前記第１の層と前記第２の層との間に介挿された中心絶縁層と、前記中心絶縁層内で、前記第１の配線体と前記第２の配線体との間にわたって配設された導体バンプと、前記第１の配線体及び／又は前記第２の配線体の外側表面上に配設された金属バンプと、を具備する金属バンプ付きコア材と、前記金属バンプ付きコア材の外側の片面又は両面に配設された外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設され、前記金属バンプと当接する配線層とを具備する。
【００１７】
本発明の他のプリント配線基板は、両面に配線パターンを備えたコア材と、前記コア材の一方の面に隣設された第１の内側絶縁層と、前記第１の内側絶縁層の外側に隣接し、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、前記第１の内側絶縁層内に配設され、前記コア材上の配線パターンと前記第１の配線体とを電気的に接続する導体バンプと、前記第１の層の外側に隣接する第１の外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設された第１の外側配線パターンと、前記第１の外側絶縁層内に配設され、前記第１の配線体と前記第１の外側配線パターンとを電気的に接続する金属バンプと、前記コア材の他方の面に隣設された第２の内側絶縁層と、前記第２の内側絶縁層の外側に隣接し、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第２の配線体と、前記第２の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第２の層と、前記第２の内側絶縁層内に配設され、前記コア材上の配線パターンと前記第２の配線体とを電気的に接続する導体バンプと、前記第２の層の外側に隣接する第２の外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設された第２の外側配線パターンと、前記第２の外側絶縁層内に配設され、前記第２の配線体と前記第２の外側配線パターンとを電気的に接続する金属バンプとを具備する。
【００１８】
本発明の更に他のプリント配線基板は、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、前記第１の層の片面に隣設された絶縁層と、前記絶縁層の外側表面に配設された配線パターンと、前記絶縁層内で、前記第１の配線体と前記配線パターンとの間にわたって配設された導体バンプと、前記第１の配線体の外側表面上に配設された金属バンプとを具備する。
【００１９】
本発明のプリント配線基板の製造方法では、金属バンプを配線体上に形成したコア材を用いているので、熱伝導性が向上しプリント配線基板内部に熱がこもったり不均一な加熱がなくなり、層間接続の熱的影響が改善される。また本発明では、金属板上に絶縁材料層を形成し、配線パターン相当部分を溝状に除去してメッキ等によりこの溝に金属を充填することで同一層上に絶縁材料と配線体とを有するために、平滑性の高く薄い層を形成することができる。また、本発明では基板上の金属板をエッチング等により加工することで金属バンプ群の形成を行うため、高さが均一な金属バンプ付きコア材を製造することができる。更にバンプと配線層との密着性が従来の導体バンプより改善されるために、層間接続の信頼性が向上する。また、エッチング法では直径０．０５ｍｍのバンプを形成することも可能であり、表面層のファインピッチ化が可能になる。更に印刷法で得られたバンプに比べて金属板をエッチングするためバンプ高さもよりバラツキが少なくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。図１は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程の流れを示したフローチャートであり、図２は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程を模式的に示した垂直断面図である。本実施形態に係るプリント配線基板１を製造するには、図２（ａ）に示したように、銅などの金属板１１の片面に絶縁材料層１２、例えば「永久レジスト」と呼ばれる絶縁性樹脂層１２を形成する。
【００２１】
この絶縁性材料層１２の形成のしかたとしては、例えば感光性の絶縁性樹脂フィルム、例えばバンティコ社製の商品プロバレック８１／８０００を貼付することにより図２（ｂ）に示したような均一な層１２を形成する（ステップ１）。この絶縁性樹脂フィルムからなる絶縁性樹脂層１２の上から配線パターン部分のみ打ち抜いたマスキング（図示省略）を重ね（ステップ２）、その上から露光して配線パターンを感光性の絶縁性樹脂フィルム上に転写し（ステップ３）、絶縁性樹脂フィルムを現像して配線パターンに相当する部分の絶縁性樹脂を除去すると（ステップ４）、図２（ｃ）に示したように、配線パターン相当部分が溝状に削られる。次に配線体を形成するために溝状に削られた配線パターン相当部分に、メッキ等を施して図２（ｄ）に示したように、Ｎｉなどのバリアメタル層１３を薄く形成する（ステップ５）。そして、Ｃｕ等の金属１４を電解メッキや無電解メッキ等により析出させて（ステップ６）、前記配線パターン相当部分に形成された溝内に金属１４を充填し、図２（ｅ）に示したように、同一層に絶縁体１２ａと配線パターン状に金属を析出させてなる配線体１４（第１の配線体）を有する第１配線体付金属板１５を得る。次にこの第１配線体付金属板１５の第１の配線体１４の表面の所定部分に図２（ｆ）に示したような略円錐形の導体バンプ群５，５，…を既知の方法で形成する（ステップ７）。このような導体バンプ群５，５，…を形成する方法としては、例えば、導体バンプを形成する部分に貫通孔が形成されたスクリーンを第１配線体付金属板１５の配線体１４表面に位置決めしてセットし、このスクリーンの上から銀ペーストなどの導電性ペーストを塗布した後にスキージしてヘラで押し込んで前記貫通孔の中に導電性ペーストを充填する。導電性ペーストがある程度乾燥したら前記スクリーンだけを剥がすと、第１配線体付金属板１５の第１の配線体１４の表面に略円錐形の導体バンプ５が形成される。これを硬化することにより（ステップ８）、図２（ｆ）に示したような、適度の硬度を備えた導体バンプ５が得られる。
【００２２】
次にこの導体バンプ群５，５，…の上に絶縁材料板前駆体６、例えばガラス繊維マットにエポキシ樹脂を含浸させたものをセットし（ステップ９）、加圧ローラーでプレスすると（ステップ１０）、導体バンプ群５，５，…は絶縁材料板前駆体６を貫通して図３（ａ）のようなコア材中間体１７が得られる。
【００２３】
一方、上記ステップ１〜６と同様の操作により第１配線体付金属板１５と同様の第２配線体付金属板２５を形成しておき、図３（ｂ）に示したように、前記コア材中間体１７の導体バンプ群５，５，…形成面と第２配線体付金属板２５とを対向させて位置決めし、セットする（ステップ１１）。この状態で前記ステップ１０と同様にしてローラープレスすると（ステップ１２）、導体バンプ群５，５，…の先端が第２配線体付金属板２５の第２の配線体２４に当接して電気的に第１の配線体１４と第２の配線体２４とが接続されると同時に、第２配線体付金属板２５と絶縁材料板前駆体６とが密着して、図３（ｃ）に示したようなコア材中間体３０が得られる。
【００２４】
次に図３（ｄ）に示したように、このコア材中間体３０の両面に露出した第１の金属板１１と第２の金属板２１の表面にマスク層３１，３２をそれぞれ形成する（ステップ１３）。このマスク層３１，３２は前記ステップ１〜３と同様の方法により形成することができる。即ち、感光性フィルムを塗布し、マスキングして露光し（ステップ１４）、現像し（ステップ１５）、不要なマスク層３１，３２を除去する。このようなプロセスにより図４（ａ）に示したようなマスクパターン３１ａ，３２ａを形成する。このときのマスクパターンは、次のエッチング工程で略円錐形の金属バンプができるような形状のマスクバターンを形成する。例えば小円状や多角形状のドット状にマスクパターン３１ａ，３２ａを形成する。このマスクパターン３１ａ，３２ａを形成し終わったら、マスクパターンが形成されたコア材中間体３０を第１の金属板１１，及び第２の金属板２１をエッチングするエッチング液に浸漬するなどの方法により、マスクパターン３１ａ，３２ａを付けたままの状態でエッチングに供する（ステップ１６）。
【００２５】
このエッチング処理により、マスクパターン３１ａ，３２ａが形成されていない部分の第１の金属板１１，第２の金属板２１がエッチングされ、図４（ｂ）に示したような略円錐形或いは略正台形の金属バンプ３３，３４が形成される。次いで金属バンプ３３，３４の頭部に残ったマスクパターン３１ａ，３２ａを除去することにより（ステップ１７）、図４（ｃ）に示したような、金属バンプ付コア材３５が得られる。
【００２６】
次いで図５（ａ）に示すように、この金属バンプ付コア材３５の両面に絶縁材料板前駆体４０をセットし（ステップ１８）、しかる後に前記と同様にしてローラーで積層プレスする（ステップ１９）ことにより、金属バンプ３３，３４が絶縁材料板前駆体４０を貫通する。次いでこの絶縁材料板前駆体４０の表面を研磨して金属バンプ３３，３４の頭部を露出させる（ステップ２０）。しかる後に表面研磨した絶縁材料板前駆体４０の表面を表面粗化し、無電解メッキ処理して金属バンプ３３，３４頭部が露出した絶縁材料板前駆体４０の表面に金属層４１を形成する。さらにこの無電解メッキで形成した金属層上に電解メッキを施すことにより金属層４１を厚くすると、図５（ｃ）に示したようないわゆる多層板型プリント配線基板１が得られる。
【００２７】
本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法では、配線体と絶縁体とが一つの層状に形成された層（第１の層）１２ａを形成してから前記配線体の上に導体バンプを形成していくので、導体バンプを形成する前の段階で第１の層が良品であるか否かを確認することができる。そして良品のみに導体バンプを形成し多層化していくので、不良率を低減させることができる。即ち、導体バンプ形成前の段階で第１の層の良否を判断し、不良品はこの時点で排除されるので、不良品の上に導体バンプを形成して多層化するという無駄な作業を排除できる。検査で良品と判断された第１の層のみについて導体バンプを形成するので、これ以後の不良品の発生する要因は導体バンプ形成以降の工程に存在する。従って、不良率は導体バンプの形成以後の不良率まで低下させることができるので、結果として多層板全体の収率を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明のプリント配線基板の製造方法では、金属バンプを配線体上に形成したコア材を用いているので、熱伝導性が向上しプリント配線基板内部に熱がこもったり不均一な加熱がなくなり、層間接続の熱的影響が改善される。また本発明では、金属板上に絶縁材料層を形成し、配線パターン相当部分を溝状に除去してメッキ等によりこの溝に金属を充填することで同一層上に絶縁材料と配線体とを有するために、平滑性の高く薄い層を形成することができる。また、本発明では基板上の金属板をエッチング等により加工することで金属バンプ群の形成を行うため、高さが均一な金属バンプ付きコア材を製造することができる。更にバンプと配線層との密着性が従来の導体バンプより改善されるために、層間接続の信頼性が向上する。また、エッチング法では直径０．０５ｍｍのバンプを形成することも可能であり、表面層のファインピッチ化が可能になる。更に印刷法で得られたバンプに比べて金属板をエッチングするためバンプ高さもよりバラツキが少なくなる。
【００２９】
なお本発明は上記実施形態に限定されない。例えば上記実施形態では感光性の絶縁性樹脂フィルムを用いて絶縁体１２ａを形成したが、同様の樹脂を溶剤に溶解したものを塗布してもよく、更に、感光性でない絶縁性樹脂を塗布し、その上に感光性樹脂の層を塗布し、この感光性樹脂層をマスキング、露光、現像してマスク層を形成し、このマスク層の上から下の絶縁性樹脂層を選択的に溶解除去して配線パターンに沿った溝を形成してもよい。
【００３０】
本実施形態では、絶縁材料層１２として「永久レジスト」と呼ばれる残存型のは絶縁材料層を用いたが、永久レジストの代わりに「一時レジスト」と呼ばれる、剥離型のものを使用してもよい。図６は第１の実施形態の変形例に係るプリント配線基板製造方法のフローチャートである。剥離型の一時レジストを用いる場合には、図６のフローチャートに示したように、感光性フィルムを剥離する工程（ステップ７）が必用となる。また、本実施形態では金属バンプ３３，３４の上に絶縁材料板前駆体４０を重ねてプレスし（ステップ１８，１９）、その上に無電解メッキ（ステップ２１）と電解メッキ（ステップ２２）とを施して金属層４１を形成する構成としたが、図６のフローチャートのステップ１９〜２０に示したように、金属バンプ３３，３４の上に絶縁材料板前駆体４０と銅箔とを重ねてプレスすることにより金属バンプ３３，３４と銅箔とを接続することも可能である。
【００３１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。図７は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートであり、図８〜図９は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程を模式的に示した垂直断面図である。本実施形態に係るプリント配線基板では、中心にコア基板を使用し、その両面の配線パターンにプリプレグを介して導体バンプ付単層配線板をプレスして多層化する。
【００３２】
本実施形態に係るプリント配線基板を製造するには、前記第１の実施形態のステップ１〜８と同様にして２枚のバンプ付単層配線板５１，５３を作成する（ステップ１〜８）。次に図８（ａ）に示したような、既存のコア基板６０を用意し、これをコアとして使用する。このコア基板６０は複数の配線パターン、例えば４層の配線パターン６１〜６４が絶縁層６５〜６７をそれぞれ介して積層され、各配線パターン６１〜６４はスルホールメッキ層６８，６９を介して層間接続されている。
【００３３】
このコア基板６０の上に絶縁材料板前駆体、即ちプリプレグ５２，５４を介してバンプ付単層配線板５１，５３を図８（ａ）のようにセットする（ステップ９）。この状態でプレスして加熱下に加圧すると（ステップ１０）、図８（ｂ）に示したような多層板ユニット７０が形成される。
【００３４】
次に、この多層板ユニット７０の両面に露出した第１の金属板１１と第２の金属板２１の表面にマスク層３１，３２をそれぞれ形成する（ステップ１１）。即ち、感光性フィルムを塗布し、マスキングして露光し（ステップ１２）、現像し（ステップ１３）、不要なマスク層３１，３２を除去する。このようなプロセスにより図９（ａ）に示したようなマスクパターン３１ａ，３２ａを形成する。マスクパターン３１ａ，３２ａを形成し終えたら、マスクパターンが形成された多層板ユニット７０を第１の金属板１１，及び第２の金属板２１をエッチングするエッチング液に浸漬するなどの方法により、マスクパターン３１ａ，３２ａを付けたままの状態でエッチングに供する（ステップ１４）。
【００３５】
このエッチング処理により、マスクパターン３１ａ，３２ａが形成されていない部分の第１の金属板１１，第２の金属板１２がエッチングされ、略円錐形或いは略正台形の金属バンプ３３，３４が形成される。次いで金属バンプ３３，３４の頭部に残ったマスクパターン３１ａ，３２ａを除去することにより（ステップ１５）、図９（ｂ）に示したような、金属バンプ付の多層板ユニット７１が得られる。
【００３６】
次いで、この金属バンプ付の多層板ユニット７１の両面に絶縁材料板前駆体（プリプレグ）４０と、銅箔４１、絶縁材料板前駆体（プリプレグ）４２と、銅箔４３、とをそれぞれ重ねてセットし（ステップ１６）、しかる後に前記と同様にしてローラーに通して積層プレスする（ステップ１７）ことにより、金属バンプ３３，３４が絶縁材料板前駆体４０，４２を貫通するとともにその外側の銅箔４１，４３とそれぞれ当接して電気的接続が形成され、図９（ｃ）に示したような、いわゆる多層板７２が得られる。
【００３７】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。図１０は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートであり、図１１は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程を模式的に示した垂直断面図である。本実施形態に係るプリント配線基板では、一方の面に配線パターンを備え、他方の面に配線体を備え、この配線体から金属バンプが外向きに突出した構造を備えている。
【００３８】
本実施形態に係るプリント配線基板を製造するには、前記第１の実施形態のステップ１〜８と同様にしてバンプ付単層配線板５１を作成する（ステップ１〜８）。次に図１１（ａ）に示したように、このバンプ付単層配線板５１の導体バンプ５の先端側の上部に絶縁材料板前駆体、即ちプリプレグ５２と銅箔４１とをセットする（ステップ９）。この状態でプレスして加熱下に加圧すると（ステップ１０）、図１１（ｂ）に示したような多層板ユニット８０が形成される。
【００３９】
次に、この多層板ユニット８０の図中下面側に露出した金属板１１の表面に図１１（ｃ）に示したようなマスク層３１を形成する（ステップ１１）。即ち、感光性フィルムを塗布し、マスキングして露光し（ステップ１２）、現像し（ステップ１３）、不要なマスク層３１を除去する。このようなプロセスにより図１１（ｄ）に示したようなマスクパターン３１ａを形成する。マスクパターン３１ａを形成し終えたら、マスクパターンが形成された多層板ユニット８０を金属板１１をエッチングするエッチング液に浸漬するなどの方法により、マスクパターン３１ａを付けたままの状態でエッチングに供する（ステップ１４）。
【００４０】
このエッチング処理により、マスクパターン３１ａ，３２ａが形成されていない部分の金属板１１がエッチングされ、略円錐形或いは略正台形の金属バンプ３３が形成される。次いで金属バンプ３３の頭部に残ったマスクパターン３１ａを除去することにより、図１１（ｅ）に示したような、金属バンプ３３付の多層板ユニット８１が得られる。
【００４１】
上面に配線パターン４１ａを形成して半導体素子を実装したり、金属バンプ３３の上にハンダボール（図示省略）などを形成し、同様の多層板ユニット上面の配線パターン上にこのハンダボールを介して接続したり、マザーボードの配線パターン上に実装することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、金属板上に絶縁性材料により絶縁層を形成し、この絶縁層内の配線パターン相当部分を溝状に削って析出金属を充填して配線体を形成するために、より平滑で薄いプリント配線基板の製造が可能になる。また同時に、使用した金属板をエッチング等により略円錐形に加工することにより、印刷用マスク等特殊な設備を使用することなく容易かつ均一な層間接続性に優れた金属バンプ群を備えたプリント配線基板を製造することができる。また、エッチング法では直径０．０５ｍｍのバンプを形成することも可能であり、表面層のファインピッチ化が可能になる。更に印刷法で得られたバンプに比べて金属板をエッチングするためバンプ高さもよりバラツキが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図２】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図５】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図６】 第１の実施形態の変形例に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図７】 第２の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図８】 第２の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図９】 第２の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図１０】第３の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図１１】 第３の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図１２】 従来の導体貫通法の製造工程を示した垂直断面図である。
【符号の説明】
１１…金属板、１２…絶縁材料層、１３…バリアメタル、１４…金属、１５…第１配線体付金属板、２１…金属板、２２…絶縁材料層、２３…バリアメタル、２４…金属、２５…第２配線体付金属板、５…導体バンプ、６…絶縁材料板前駆体、１６…第１配線体、１７…第２配線体、３１…マスク層、３２…マスク層、３５…金属バンプ付コア材。
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線基板の製造方法に係り、更に詳細には配線層間を貫通型の導体配線部で接続する、いわゆる導体貫通型の多層プリント配線基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多層板の製造方法として絶縁性基板の厚さ方向に略円錐形の導体バンプを圧入して絶縁性基板の両面に形成された二つの配線パターン間の電気的導通を図る、いわゆる導体間通法が知られている。図１２は従来の代表的な導体貫通法の製造工程を模式的に示した垂直断面図である。この導体貫通法では、まず銅箔及び配線層の形成された絶縁性基板など、図１２（ａ）に導体板１０１の上に例えば複数の貫通孔が穿孔された印刷用マスク（図示省略）を重ね、この印刷用マスクの上側から銀ペーストなどの導電性組成物をスキージしながら前記貫通孔に充填し、しかる後に前記印刷用マスクと導電板とを剥離することにより略円錐形の導体バンプ群１０２，１０２，…を形成する。次いで例えばガラス繊維マットにエポキシ樹脂を含浸させて得られるような絶縁材料板前駆体１０３を積層、プレスして貫通させ、その上から銅箔１０４を積層し、エッチングして配線パターン１０４ａ，１０１ａを形成してコア材１１０を形成する。
【０００３】
一方、上記と同様の方法により図１２（ｃ）と同様のバンプ付銅箔１２０及び１４０を作成しておき、前記コア材１１０と前記バンプ付銅箔１２０及び１４０との間に、前記絶縁材料板前駆体１０３と同様の絶縁材料板前駆体１３０，１５０をそれぞれ図１１（ｆ）のようにセットする。しかる後にプレスして図１２（ｇ）に示したような積層体１６０を形成し、この積層体１６０の最外層の銅箔をエッチングして配線パターンを形成し、図１２（ｈ）に示したような多層プリント配線基板１７０を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような配線層の形成された絶縁性基板上に導体バンプ群を形成する場合、導体バンプ群形成のための印刷用マスク等が必要になる。また、導電性組成材料で形成した導体バンプ群では高さにばらつきが生じるため、層間接続に不備が生じる場合がある。更に配線層と組成が異なるために熱的要因で組成間にクラックが発生する場合がある。また多層化工程において配線層同士を絶縁性絶縁材料板前駆体を挟んで密着させるために配線層の厚みの分だけ広い層間を必要とし、同時に基板平滑性にも影響があるために、より薄い高多層プリント配線基板の製造の障害になるという問題がある。また、印刷法では技術的に０．１５ｍｍのバンプ径が形成可能なバンプの最小とされており、これ以下の直径のバンプを形成できないという問題や、印刷法で形成される導体バンプの高さがばらつくので層間接続の信頼性が不十分であるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の従来の問題を解決するためになされた発明である。即ち、本発明は平滑性の高い多層プリント配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント配線基板の製造方法は、金属板上に絶縁材料層を形成する工程と、前記絶縁層の配線パターン相当部分の前記絶縁材料を除去して前記配線パターンに沿った溝を形成する工程と、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成し、第１配線体付金属板を得る工程と、前記第１配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成する工程と、前記導体バンプの先端に絶縁材料板前駆体を重ねて押圧し、前記絶縁材料板前駆体に前記導体バンプを貫通させる工程と、前記絶縁材料板前駆体を貫通した導体バンプの先端に第２配線体付金属板の配線体を対向配置する工程と、前記第１配線体付金属板と前記第２配線体付金属板とを押圧し、前記導体バンプと前記配線体とが電気的に接続された金属板付コア材を形成する工程と、前記金属板付コア材両面の金属板にマスキングする工程と、前記マスキングの上から前記金属板をエッチングして金属バンプ付きコア材を形成する工程と、前記金属バンプ付コア材の両面に外側絶縁層と前記外側絶縁層上の外側配線層とを形成する工程とを具備する。
【０００７】
上記プリント配線基板の製造方法において、導体バンプとは、例えば銀粉のような導体をエポキシ樹脂のような液状絶縁性樹脂に分散させた導電性ペーストを円錐形に成形してなるバンプと、金属板をメッキやエッチングなどの方法により円錐形に加工した金属バンプの両方を含む。
【０００８】
また、絶縁層を形成する工程とは、エポキシ樹脂のような液状絶縁性樹脂をガラス繊維シートに含浸させたプリプレグを重ね、しかる後にプレスして金属バンプをプリプレグに貫通させる方法や、金属バンプの根元が形成された第１の層表面にエポキシ樹脂のような液状絶縁性樹脂を塗布する方法、或いは絶縁性樹脂フィルムを金属バンプの根元が形成された第１の層表面に貼付けて硬化した後、表面を研磨して金属バンプ表面を露出させる方法など、各種既知の方法を使用することができる。
【０００９】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記金属バンプ付コア材の両面に外側絶縁層と前記外側絶縁層上の外側配線層とを形成する工程として、樹脂付銅箔を前記金属バンプ付コア材の外側に位置決めし、加熱下に加圧する工程が挙げられる。
【００１０】
また上記プリント配線基板の製造方法において、前記金属板上に絶縁材料層を形成する工程として、前記金属板の片面に感光性絶縁性樹脂を塗布する工程が挙げられる。前記配線パターンに沿った溝を形成する工程として、前記感光性絶縁性樹脂層にパターンマスク上から露光して硬化する工程と、前記露光後の感光性樹脂層を現像する工程とからなる工程が挙げられる。更に、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成する工程として、無電解メッキや電解メッキにより前記溝内に金属を析出させる工程が挙げられる。
【００１１】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記溝を形成する工程と、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成する工程との間に、前記金属板をエッチングするエッチング液に対する耐蝕性を備えたバリアメタル層を形成する工程を更に具備していてもよい。
【００１２】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記第１配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成する工程として、前記配線体の上にバンプ形成用の貫通孔を備えた型板を載置する工程と、前記型板の上から導電性ペーストを塗布する工程と、前記導電性ペーストをスキージして前記導電性ペーストを前記貫通孔内に充填すると同時に不要な導電性ペーストを除去する工程と、前記型板を剥がして前記配線体表面に略円錐形の導体バンプ群を形成する工程と、前記導体バンプ群を硬化する工程とからなる工程を挙げることができる。
【００１３】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記金属板付コア材両面の金属板にマスキングする工程として、前記金属板上の所定位置に円形或いは多角形形状のドットマスクをドライマスクで形成する工程を挙げることができる。
【００１４】
本発明の他のプリント配線基板の製造方法は、金属板上に絶縁材料層を形成する工程と、前記絶縁層の配線パターン相当部分の前記絶縁材料を除去して前記配線パターンに沿った溝を形成する工程と、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成し、配線体付金属板を得る工程と、前記配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成してバンプ付単層配線板を形成する工程と、両面に配線パターンを備えたコア基板を挟み、絶縁材料板前駆体を介して、前記バンプ付単層配線板を２枚、前記導体バンプ先端を内向きにセットする工程と、前記２枚のバンプ付単層配線板を押圧し、前記導体バンプと配線パターンとが電気的に接続された多層板ユニットを形成する工程と、前記多層板ユニット両面の金属板にマスキングする工程と、前記マスキングの上から前記金属板をエッチングして金属バンプ付多層板ユニットを形成する工程と、前記金属バンプ付多層板ユニットの両面に外側絶縁層と前記外側絶縁層上の外側配線層とを形成する工程と、を具備する。
【００１５】
本発明のプリント配線基板は、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第２の配線体と、前記第２の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第２の絶縁体とからなる第２の層と、前記第１の層と前記第２の層との間に介挿された中心絶縁層と、前記中心絶縁層内で、前記第１の配線体と前記第２の配線体との間にわたって配設された導体バンプとを具備する。
【００１６】
本発明の他のプリント配線基板は、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第２の配線体と、前記第２の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第２の絶縁体とからなる第２の層と、前記第１の層と前記第２の層との間に介挿された中心絶縁層と、前記中心絶縁層内で、前記第１の配線体と前記第２の配線体との間にわたって配設された導体バンプと、前記第１の配線体及び／又は前記第２の配線体の外側表面上に配設された金属バンプと、を具備する金属バンプ付きコア材と、前記金属バンプ付きコア材の外側の片面又は両面に配設された外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設され、前記金属バンプと当接する配線層とを具備する。
【００１７】
本発明の他のプリント配線基板は、両面に配線パターンを備えたコア材と、前記コア材の一方の面に隣設された第１の内側絶縁層と、前記第１の内側絶縁層の外側に隣接し、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、前記第１の内側絶縁層内に配設され、前記コア材上の配線パターンと前記第１の配線体とを電気的に接続する導体バンプと、前記第１の層の外側に隣接する第１の外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設された第１の外側配線パターンと、前記第１の外側絶縁層内に配設され、前記第１の配線体と前記第１の外側配線パターンとを電気的に接続する金属バンプと、前記コア材の他方の面に隣設された第２の内側絶縁層と、前記第２の内側絶縁層の外側に隣接し、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第２の配線体と、前記第２の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第２の層と、前記第２の内側絶縁層内に配設され、前記コア材上の配線パターンと前記第２の配線体とを電気的に接続する導体バンプと、前記第２の層の外側に隣接する第２の外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設された第２の外側配線パターンと、前記第２の外側絶縁層内に配設され、前記第２の配線体と前記第２の外側配線パターンとを電気的に接続する金属バンプとを具備する。
【００１８】
本発明の更に他のプリント配線基板は、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、前記第１の層の片面に隣設された絶縁層と、前記絶縁層の外側表面に配設された配線パターンと、前記絶縁層内で、前記第１の配線体と前記配線パターンとの間にわたって配設された導体バンプと、前記第１の配線体の外側表面上に配設された金属バンプとを具備する。
【００１９】
本発明のプリント配線基板の製造方法では、金属バンプを配線体上に形成したコア材を用いているので、熱伝導性が向上しプリント配線基板内部に熱がこもったり不均一な加熱がなくなり、層間接続の熱的影響が改善される。また本発明では、金属板上に絶縁材料層を形成し、配線パターン相当部分を溝状に除去してメッキ等によりこの溝に金属を充填することで同一層上に絶縁材料と配線体とを有するために、平滑性の高く薄い層を形成することができる。また、本発明では基板上の金属板をエッチング等により加工することで金属バンプ群の形成を行うため、高さが均一な金属バンプ付きコア材を製造することができる。更にバンプと配線層との密着性が従来の導体バンプより改善されるために、層間接続の信頼性が向上する。また、エッチング法では直径０．０５ｍｍのバンプを形成することも可能であり、表面層のファインピッチ化が可能になる。更に印刷法で得られたバンプに比べて金属板をエッチングするためバンプ高さもよりバラツキが少なくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。図１は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程の流れを示したフローチャートであり、図２は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程を模式的に示した垂直断面図である。本実施形態に係るプリント配線基板１を製造するには、図２（ａ）に示したように、銅などの金属板１１の片面に絶縁材料層１２、例えば「永久レジスト」と呼ばれる絶縁性樹脂層１２を形成する。
【００２１】
この絶縁性材料層１２の形成のしかたとしては、例えば感光性の絶縁性樹脂フィルム、例えばバンティコ社製の商品プロバレック８１／８０００を貼付することにより図２（ｂ）に示したような均一な層１２を形成する（ステップ１）。この絶縁性樹脂フィルムからなる絶縁性樹脂層１２の上から配線パターン部分のみ打ち抜いたマスキング（図示省略）を重ね（ステップ２）、その上から露光して配線パターンを感光性の絶縁性樹脂フィルム上に転写し（ステップ３）、絶縁性樹脂フィルムを現像して配線パターンに相当する部分の絶縁性樹脂を除去すると（ステップ４）、図２（ｃ）に示したように、配線パターン相当部分が溝状に削られる。次に配線体を形成するために溝状に削られた配線パターン相当部分に、メッキ等を施して図２（ｄ）に示したように、Ｎｉなどのバリアメタル層１３を薄く形成する（ステップ５）。そして、Ｃｕ等の金属１４を電解メッキや無電解メッキ等により析出させて（ステップ６）、前記配線パターン相当部分に形成された溝内に金属１４を充填し、図２（ｅ）に示したように、同一層に絶縁体１２ａと配線パターン状に金属を析出させてなる配線体１４（第１の配線体）を有する第１配線体付金属板１５を得る。次にこの第１配線体付金属板１５の第１の配線体１４の表面の所定部分に図２（ｆ）に示したような略円錐形の導体バンプ群５，５，…を既知の方法で形成する（ステップ７）。このような導体バンプ群５，５，…を形成する方法としては、例えば、導体バンプを形成する部分に貫通孔が形成されたスクリーンを第１配線体付金属板１５の配線体１４表面に位置決めしてセットし、このスクリーンの上から銀ペーストなどの導電性ペーストを塗布した後にスキージしてヘラで押し込んで前記貫通孔の中に導電性ペーストを充填する。導電性ペーストがある程度乾燥したら前記スクリーンだけを剥がすと、第１配線体付金属板１５の第１の配線体１４の表面に略円錐形の導体バンプ５が形成される。これを硬化することにより（ステップ８）、図２（ｆ）に示したような、適度の硬度を備えた導体バンプ５が得られる。
【００２２】
次にこの導体バンプ群５，５，…の上に絶縁材料板前駆体６、例えばガラス繊維マットにエポキシ樹脂を含浸させたものをセットし（ステップ９）、加圧ローラーでプレスすると（ステップ１０）、導体バンプ群５，５，…は絶縁材料板前駆体６を貫通して図３（ａ）のようなコア材中間体１７が得られる。
【００２３】
一方、上記ステップ１〜６と同様の操作により第１配線体付金属板１５と同様の第２配線体付金属板２５を形成しておき、図３（ｂ）に示したように、前記コア材中間体１７の導体バンプ群５，５，…形成面と第２配線体付金属板２５とを対向させて位置決めし、セットする（ステップ１１）。この状態で前記ステップ１０と同様にしてローラープレスすると（ステップ１２）、導体バンプ群５，５，…の先端が第２配線体付金属板２５の第２の配線体２４に当接して電気的に第１の配線体１４と第２の配線体２４とが接続されると同時に、第２配線体付金属板２５と絶縁材料板前駆体６とが密着して、図３（ｃ）に示したようなコア材中間体３０が得られる。
【００２４】
次に図３（ｄ）に示したように、このコア材中間体３０の両面に露出した第１の金属板１１と第２の金属板２１の表面にマスク層３１，３２をそれぞれ形成する（ステップ１３）。このマスク層３１，３２は前記ステップ１〜３と同様の方法により形成することができる。即ち、感光性フィルムを塗布し、マスキングして露光し（ステップ１４）、現像し（ステップ１５）、不要なマスク層３１，３２を除去する。このようなプロセスにより図４（ａ）に示したようなマスクパターン３１ａ，３２ａを形成する。このときのマスクパターンは、次のエッチング工程で略円錐形の金属バンプができるような形状のマスクバターンを形成する。例えば小円状や多角形状のドット状にマスクパターン３１ａ，３２ａを形成する。このマスクパターン３１ａ，３２ａを形成し終わったら、マスクパターンが形成されたコア材中間体３０を第１の金属板１１，及び第２の金属板２１をエッチングするエッチング液に浸漬するなどの方法により、マスクパターン３１ａ，３２ａを付けたままの状態でエッチングに供する（ステップ１６）。
【００２５】
このエッチング処理により、マスクパターン３１ａ，３２ａが形成されていない部分の第１の金属板１１，第２の金属板２１がエッチングされ、図４（ｂ）に示したような略円錐形或いは略正台形の金属バンプ３３，３４が形成される。次いで金属バンプ３３，３４の頭部に残ったマスクパターン３１ａ，３２ａを除去することにより（ステップ１７）、図４（ｃ）に示したような、金属バンプ付コア材３５が得られる。
【００２６】
次いで図５（ａ）に示すように、この金属バンプ付コア材３５の両面に絶縁材料板前駆体４０をセットし（ステップ１８）、しかる後に前記と同様にしてローラーで積層プレスする（ステップ１９）ことにより、金属バンプ３３，３４が絶縁材料板前駆体４０を貫通する。次いでこの絶縁材料板前駆体４０の表面を研磨して金属バンプ３３，３４の頭部を露出させる（ステップ２０）。しかる後に表面研磨した絶縁材料板前駆体４０の表面を表面粗化し、無電解メッキ処理して金属バンプ３３，３４頭部が露出した絶縁材料板前駆体４０の表面に金属層４１を形成する。さらにこの無電解メッキで形成した金属層上に電解メッキを施すことにより金属層４１を厚くすると、図５（ｃ）に示したようないわゆる多層板型プリント配線基板１が得られる。
【００２７】
本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法では、配線体と絶縁体とが一つの層状に形成された層（第１の層）１２ａを形成してから前記配線体の上に導体バンプを形成していくので、導体バンプを形成する前の段階で第１の層が良品であるか否かを確認することができる。そして良品のみに導体バンプを形成し多層化していくので、不良率を低減させることができる。即ち、導体バンプ形成前の段階で第１の層の良否を判断し、不良品はこの時点で排除されるので、不良品の上に導体バンプを形成して多層化するという無駄な作業を排除できる。検査で良品と判断された第１の層のみについて導体バンプを形成するので、これ以後の不良品の発生する要因は導体バンプ形成以降の工程に存在する。従って、不良率は導体バンプの形成以後の不良率まで低下させることができるので、結果として多層板全体の収率を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明のプリント配線基板の製造方法では、金属バンプを配線体上に形成したコア材を用いているので、熱伝導性が向上しプリント配線基板内部に熱がこもったり不均一な加熱がなくなり、層間接続の熱的影響が改善される。また本発明では、金属板上に絶縁材料層を形成し、配線パターン相当部分を溝状に除去してメッキ等によりこの溝に金属を充填することで同一層上に絶縁材料と配線体とを有するために、平滑性の高く薄い層を形成することができる。また、本発明では基板上の金属板をエッチング等により加工することで金属バンプ群の形成を行うため、高さが均一な金属バンプ付きコア材を製造することができる。更にバンプと配線層との密着性が従来の導体バンプより改善されるために、層間接続の信頼性が向上する。また、エッチング法では直径０．０５ｍｍのバンプを形成することも可能であり、表面層のファインピッチ化が可能になる。更に印刷法で得られたバンプに比べて金属板をエッチングするためバンプ高さもよりバラツキが少なくなる。
【００２９】
なお本発明は上記実施形態に限定されない。例えば上記実施形態では感光性の絶縁性樹脂フィルムを用いて絶縁体１２ａを形成したが、同様の樹脂を溶剤に溶解したものを塗布してもよく、更に、感光性でない絶縁性樹脂を塗布し、その上に感光性樹脂の層を塗布し、この感光性樹脂層をマスキング、露光、現像してマスク層を形成し、このマスク層の上から下の絶縁性樹脂層を選択的に溶解除去して配線パターンに沿った溝を形成してもよい。
【００３０】
本実施形態では、絶縁材料層１２として「永久レジスト」と呼ばれる残存型のは絶縁材料層を用いたが、永久レジストの代わりに「一時レジスト」と呼ばれる、剥離型のものを使用してもよい。図６は第１の実施形態の変形例に係るプリント配線基板製造方法のフローチャートである。剥離型の一時レジストを用いる場合には、図６のフローチャートに示したように、感光性フィルムを剥離する工程（ステップ７）が必用となる。また、本実施形態では金属バンプ３３，３４の上に絶縁材料板前駆体４０を重ねてプレスし（ステップ１８，１９）、その上に無電解メッキ（ステップ２１）と電解メッキ（ステップ２２）とを施して金属層４１を形成する構成としたが、図６のフローチャートのステップ１９〜２０に示したように、金属バンプ３３，３４の上に絶縁材料板前駆体４０と銅箔とを重ねてプレスすることにより金属バンプ３３，３４と銅箔とを接続することも可能である。
【００３１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。図７は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートであり、図８〜図９は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程を模式的に示した垂直断面図である。本実施形態に係るプリント配線基板では、中心にコア基板を使用し、その両面の配線パターンにプリプレグを介して導体バンプ付単層配線板をプレスして多層化する。
【００３２】
本実施形態に係るプリント配線基板を製造するには、前記第１の実施形態のステップ１〜８と同様にして２枚のバンプ付単層配線板５１，５３を作成する（ステップ１〜８）。次に図８（ａ）に示したような、既存のコア基板６０を用意し、これをコアとして使用する。このコア基板６０は複数の配線パターン、例えば４層の配線パターン６１〜６４が絶縁層６５〜６７をそれぞれ介して積層され、各配線パターン６１〜６４はスルホールメッキ層６８，６９を介して層間接続されている。
【００３３】
このコア基板６０の上に絶縁材料板前駆体、即ちプリプレグ５２，５４を介してバンプ付単層配線板５１，５３を図８（ａ）のようにセットする（ステップ９）。この状態でプレスして加熱下に加圧すると（ステップ１０）、図８（ｂ）に示したような多層板ユニット７０が形成される。
【００３４】
次に、この多層板ユニット７０の両面に露出した第１の金属板１１と第２の金属板２１の表面にマスク層３１，３２をそれぞれ形成する（ステップ１１）。即ち、感光性フィルムを塗布し、マスキングして露光し（ステップ１２）、現像し（ステップ１３）、不要なマスク層３１，３２を除去する。このようなプロセスにより図９（ａ）に示したようなマスクパターン３１ａ，３２ａを形成する。マスクパターン３１ａ，３２ａを形成し終えたら、マスクパターンが形成された多層板ユニット７０を第１の金属板１１，及び第２の金属板２１をエッチングするエッチング液に浸漬するなどの方法により、マスクパターン３１ａ，３２ａを付けたままの状態でエッチングに供する（ステップ１４）。
【００３５】
このエッチング処理により、マスクパターン３１ａ，３２ａが形成されていない部分の第１の金属板１１，第２の金属板１２がエッチングされ、略円錐形或いは略正台形の金属バンプ３３，３４が形成される。次いで金属バンプ３３，３４の頭部に残ったマスクパターン３１ａ，３２ａを除去することにより（ステップ１５）、図９（ｂ）に示したような、金属バンプ付の多層板ユニット７１が得られる。
【００３６】
次いで、この金属バンプ付の多層板ユニット７１の両面に絶縁材料板前駆体（プリプレグ）４０と、銅箔４１、絶縁材料板前駆体（プリプレグ）４２と、銅箔４３、とをそれぞれ重ねてセットし（ステップ１６）、しかる後に前記と同様にしてローラーに通して積層プレスする（ステップ１７）ことにより、金属バンプ３３，３４が絶縁材料板前駆体４０，４２を貫通するとともにその外側の銅箔４１，４３とそれぞれ当接して電気的接続が形成され、図９（ｃ）に示したような、いわゆる多層板７２が得られる。
【００３７】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。図１０は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートであり、図１１は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程を模式的に示した垂直断面図である。本実施形態に係るプリント配線基板では、一方の面に配線パターンを備え、他方の面に配線体を備え、この配線体から金属バンプが外向きに突出した構造を備えている。
【００３８】
本実施形態に係るプリント配線基板を製造するには、前記第１の実施形態のステップ１〜８と同様にしてバンプ付単層配線板５１を作成する（ステップ１〜８）。次に図１１（ａ）に示したように、このバンプ付単層配線板５１の導体バンプ５の先端側の上部に絶縁材料板前駆体、即ちプリプレグ５２と銅箔４１とをセットする（ステップ９）。この状態でプレスして加熱下に加圧すると（ステップ１０）、図１１（ｂ）に示したような多層板ユニット８０が形成される。
【００３９】
次に、この多層板ユニット８０の図中下面側に露出した金属板１１の表面に図１１（ｃ）に示したようなマスク層３１を形成する（ステップ１１）。即ち、感光性フィルムを塗布し、マスキングして露光し（ステップ１２）、現像し（ステップ１３）、不要なマスク層３１を除去する。このようなプロセスにより図１１（ｄ）に示したようなマスクパターン３１ａを形成する。マスクパターン３１ａを形成し終えたら、マスクパターンが形成された多層板ユニット８０を金属板１１をエッチングするエッチング液に浸漬するなどの方法により、マスクパターン３１ａを付けたままの状態でエッチングに供する（ステップ１４）。
【００４０】
このエッチング処理により、マスクパターン３１ａ，３２ａが形成されていない部分の金属板１１がエッチングされ、略円錐形或いは略正台形の金属バンプ３３が形成される。次いで金属バンプ３３の頭部に残ったマスクパターン３１ａを除去することにより、図１１（ｅ）に示したような、金属バンプ３３付の多層板ユニット８１が得られる。
【００４１】
上面に配線パターン４１ａを形成して半導体素子を実装したり、金属バンプ３３の上にハンダボール（図示省略）などを形成し、同様の多層板ユニット上面の配線パターン上にこのハンダボールを介して接続したり、マザーボードの配線パターン上に実装することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、金属板上に絶縁性材料により絶縁層を形成し、この絶縁層内の配線パターン相当部分を溝状に削って析出金属を充填して配線体を形成するために、より平滑で薄いプリント配線基板の製造が可能になる。また同時に、使用した金属板をエッチング等により略円錐形に加工することにより、印刷用マスク等特殊な設備を使用することなく容易かつ均一な層間接続性に優れた金属バンプ群を備えたプリント配線基板を製造することができる。また、エッチング法では直径０．０５ｍｍのバンプを形成することも可能であり、表面層のファインピッチ化が可能になる。更に印刷法で得られたバンプに比べて金属板をエッチングするためバンプ高さもよりバラツキが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図２】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図５】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図６】 第１の実施形態の変形例に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図７】 第２の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図８】 第２の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図９】 第２の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図１０】第３の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図１１】 第３の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した垂直断面図である。
【図１２】 従来の導体貫通法の製造工程を示した垂直断面図である。
【符号の説明】
１１…金属板、１２…絶縁材料層、１３…バリアメタル、１４…金属、１５…第１配線体付金属板、２１…金属板、２２…絶縁材料層、２３…バリアメタル、２４…金属、２５…第２配線体付金属板、５…導体バンプ、６…絶縁材料板前駆体、１６…第１配線体、１７…第２配線体、３１…マスク層、３２…マスク層、３５…金属バンプ付コア材。
Claims (10)
- 金属板上に絶縁材料により絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の配線パターン相当部分の前記絶縁材料を除去して前記配線パターンに沿った溝を形成する工程と、
前記溝内に金属を析出させて配線体を形成し、第１配線体付金属板を得る工程と、
前記第１配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成する工程と、
前記導体バンプの先端に絶縁性樹脂フィルムを重ねて押圧し、前記絶縁性樹脂フィルムに前記導体バンプを貫通させる工程と、
前記絶縁性樹脂フィルムを貫通した導体バンプの先端に前記第１配線体付金属板と同じ工程で得られた第２配線体付金属板の配線体を対向配置する工程と、
前記第１配線体付金属板と前記第２配線体付金属板とを押圧し、前記導体バンプと前記第２配線体付金属板の配線体とが電気的に接続された金属板付コア材を形成する工程と、
前記金属板付コア材両面の金属板にマスキングする工程と、
前記金属板付コア材両面の金属板のエッチングにより前記配線体上の所定の位置に先細金属バンプが形成された金属バンプ付コア材を得る工程と、
前記金属バンプ付コア材の両面に絶縁性樹脂フィルムを重ねて押圧し、前記絶縁性樹脂フィルムに前記金属バンプを貫通させる工程と、
前記絶縁性樹脂フィルムの表面を研磨して前記金属バンプの先端部を露出する工程と、前記金属バンプの先端部が露出した前記絶縁性樹脂フィルムの表面に外側配線層を形成する工程と
を具備することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。 - 請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法であって、
前記金属バンプの先端部が露出した前記絶縁性樹脂フィルムの表面に外側配線層を形成する工程が、めっきによって前記外側配線層を形成する工程であることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。 - 請求項１又は２に記載のプリント配線基板の製造方法であって、
前記金属板の上に絶縁材料により絶縁層を形成する工程が、前記金属板の片面に感光性絶縁性樹脂を塗布して感光性絶縁性樹脂層を形成する工程であり、前記配線パターンに沿った溝
を形成する工程が、前記感光性絶縁性樹脂層にパターンマスク上から露光して硬化する工程と、前記露光後の感光性樹脂層を現像する工程とからなる工程であり、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成する工程が、無電解メッキ又は電解メッキにより前記溝内に金属を析出させる工程であることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法であって、前記溝を形成する工程と、前記溝内に金属を析出させて配線体を形成する工程との間に、前記金属板をエッチングするエッチング液に対する耐蝕性を備えたバリアメタル層を形成する工程を更に具備することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法であって、前記第１配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成する工程が、前記配線体の上にバンプ形成用の貫通孔を備えた型板を載置する工程と、前記型板の上から導電性ペーストを塗布する工程と、前記導電性ペーストをスキージして前記導電性ペーストを前記貫通孔内に充填すると同時に不要な導電性ペーストを除去する工程と、前記型板を剥がして前記配線体表面に略円錐形の導体バンプ群を形成する工程と、前記導体バンプ群を硬化する工程とからなることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法であって、前記金属板付コア材両面の金属板にマスキングする工程が、前記金属板上の所定位置に円形或いは多角形形状のドットマスクをドライマスクで形成する工程であることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
- 金属板上に絶縁材料により絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の配線パターン相当部分の前記絶縁材料を除去して前記配線パターンに沿った溝を形成する工程と、
前記溝内に金属を析出させて配線体を形成し、配線体付金属板を得る工程と、
前記配線体付金属板の前記配線体上に略円錐形の導体バンプを形成してバンプ付単層配線板を形成する工程と、
両面に配線パターンを備えたコア基板を挟み、絶縁性樹脂フィルムを介して、前記バンプ付単層配線板を２枚、前記導体バンプ先端を内向きにセットする工程と、
前記２枚のバンプ付単層配線板を押圧し、前記導体バンプと前記コア基板の配線パターンと電気的に接続された多層板ユニットを形成する工程と、
前記多層板ユニット両面の金属板にマスキングする工程と、
前記多層板ユニット両面の金属板のエッチングにより前記配線体上の所定の位置に先細の金属バンプが形成された金属バンプ付多層板ユニットを得る工程と、
前記金属バンプ付多層板ユニットの両面に絶縁性樹脂フィルムを重ねて押圧し、前記絶縁性樹脂フィルムに前記金属バンプを貫通させる工程と、
前記絶縁性樹脂フィルムの表面を研磨して前記金属バンプの先端部を露出する工程と、
前記金属バンプの先端部が露出した前記絶縁性樹脂フィルムの表面に外側配線層を形成する工程と を具備することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。 - 配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第２の配線体と、前記第２の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第２の絶縁体とからなる第２の層と、前記第１の層と前記第２の層との間に介挿された中心絶縁層と、前記中心絶縁層内で、前記第１の配線体と前記第２の配線体との間にわたって配設された導体バンプと、前記第１の配線体及び／又は前記第２の配線体の外側表面上に配設された金属バンプと、を具備する金属バンプ付きコア材と、前記金属バンプ付きコア材の外側の片面又は両面に配設された外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設され、前記金属バンプと当接する配線層とを具備するプリント配線基板。
- 両面に配線パターンを備えたコア材と、前記コア材の一方の面に隣設された第１の内側絶縁層と、前記第１の内側絶縁層の外側に隣接し、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、前記第１の内側絶縁層内に配設され、前記コア材上の配線パターンと前記第１の配線体とを電気的に接続する導体バンプと、前記第１の層の外側に隣接する第１の外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設された第１の外側配線パターンと、前記第１の外側絶縁層内に配設され、前記第１の配線体と前記第１の外側配線パターンとを電気的に接続する金属バンプと、前記コア材の他方の面に隣設された第２の内側絶縁層と、前記第２の内側絶縁層の外側に隣接し、配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第２の配線体と、前記第２の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第２の層と、前記第２の内側絶縁層内に配設され、前記コア材上の配線パターンと前記第２の配線体とを電気的に接続する導体バンプと、前記第２の層の外側に隣接する第２の外側絶縁層と、前記外側絶縁層上に配設された第２の外側配線パターンと、前記第２の外側絶縁層内に配設され、前記第２の配線体と前記第２の外側配線パターンとを電気的に接続する金属バンプと、を具備するプリント配線基板。
- 配線パターン状の平面形状を有し、層の厚さ方向に貫通した第１の配線体と、前記第１の配線体に隣接する空間に配設され、厚さの均一な層を形成する第１の絶縁体とからなる第１の層と、前記第１の層の片面に隣設された絶縁層と、前記絶縁層の外側表面に配設された配線パターンと、前記絶縁層内で、前記第１の配線体と前記配線パターンとの間にわたって配設された導体バンプと、前記第１の配線体の外側表面上に配設された金属バンプとを具備するプリント配線基板。
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