JP4787638B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、多層配線構造体を有する多層配線基板の製造方法に関する。
近年の配線の高密度化に伴い、多層配線基板のさらなる多層配線化が望まれている。一般的に、多層配線基板は、基板の両面に複数の絶縁層及び配線パターンを有する多層配線構造体が設けられた構成とされている。また、多層配線構造体を基板に形成する場合には、樹脂層と、めっき法により形成される配線パターンとを積層させるビルドアップ法が用いられる。
しかし、ビルドアップ法を用いて多層配線構造体を形成した場合、絶縁層及び配線パターンの積層数が増加するにつれて、配線パターン間の電気的な接続不良が発生しやすくなるため、多層配線基板の歩留まりが低下してしまうという問題があった。
このような問題を解決する従来技術として、2つの基板の両面に多層配線構造体を形成し、その後、多層配線構造体が形成された2つの基板を積み重ねて上下方向に位置する2つの多層配線構造体を電気的に接続して、多層配線基板を製造する方法がある。
このような製造方法を用いて多層配線基板を製造することにより、2つの基板の両面に形成される多層配線構造体の積層数(絶縁層及び配線パターンの積層数)を従来よりも少なくすることが可能となるため、多層配線基板の歩留まりを向上させることができる(例えば、特許文献1参照。)。
特開平9−283931号公報
しかしながら、従来の多層配線基板の製造方法では、多層配線基板の歩留まりを向上させることは可能であるが、一方の基板の両面に多層配線構造体を形成する工程と、他方の基板の両面に多層配線構造体を形成する工程とを別々に行う必要があるため、製造工程の増加により多層配線基板の製造コストが増加してしまうという問題があった。
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、歩留まりを向上できると共に、製造コストを低減することのできる多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一観点によれば、複数の絶縁層及び配線パターンを備えた第1の多層配線構造体が形成される第1の領域と、該第1の領域から離間した位置に設けられ、複数の絶縁層及び配線パターンを備えた第2の多層配線構造体が形成される第2の領域とを有する基板を準備する基板準備工程と、前記基板の前記第1及び第2の領域に、それぞれ前記第1の多層配線構造体と前記第2の多層配線構造体とを同時に形成する第1及び第2の多層配線構造体形成工程と、前記第1の多層配線構造体と第2の多層配線構造体とが対向するように、前記基板を折り曲げて、前記第1の多層配線構造体と前記第2の多層配線構造体とを電気的に接続する接続工程と、前記折り曲げられた部分の基板から前記第1及び第2の領域に対応する前記基板が分離するように、前記基板を切断する基板切断工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法が提供される。
本発明によれば、基板の両面に第1の多層配線構造体と第2の多層配線構造体とを同時に形成し、その後、第1の多層配線構造体と第2の多層配線構造体とが対向するように基板を折り曲げて、第1の多層配線構造体と第2の多層配線構造体とを電気的に接続することにより、第1及び第2の多層配線構造体の積層数(絶縁層及び配線パターンの積層数)と、第1及び第2の多層配線構造体を形成する際の製造工程数とを少なくすることが可能となるため、多層配線基板の歩留まりを向上できると共に、多層配線基板の製造コストを低減することができる。
本発明によれば、多層配線基板の歩留まりを向上できると共に、多層配線基板の製造コストを低減することができる。
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の断面図であり、図2は、電子部品及び実装基板と接続された多層配線基板の断面図である。図2において、図1に示す多層配線基板10と同一構成部分には同一符号を付す。
図1及び図2を参照するに、第1の実施の形態の多層配線基板10は、第1の多層配線構造体16を備えた第1の配線基板11と、第2の多層配線構造体56を備えた第2の配線基板12と、アンダーフィル樹脂13とを有する。多層配線基板10は、第1の配線基板11上に第2の配線基板12を積層させ、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを電気的に接続した構成とされている。
第1の配線基板11は、基板14と、貫通ビア15と、第1構造体21及び第2構造体22を備えた第1の多層配線構造体16と、内部接続端子17とを有する。基板14は、板状とされており、複数の貫通孔23を有する。基板14としては、例えば、剛性値が20GPa以上の高剛性樹脂基材を用いることができる。高剛性樹脂基材の材料としては、例えば、アラミドやガラス繊維等の織布や不織布に樹脂を含浸させたプリプレグ樹脂を用いることができる。高剛性樹脂基材の材料としてプリプレグ樹脂を用いた場合、基板14の厚さM1は、例えば、0.2mmとすることができる。
貫通ビア15は、ビア部25と、配線部26,27とを有する。ビア部25は、貫通孔23の側壁を覆うように設けられている。配線部26は、基板14の下面14Bに設けられており、ビア部25と一体的に構成されている。配線部27は、基板14の上面14Aに設けられており、ビア部25と一体的に構成されている。貫通ビア15は、基板14の下面14B側に設けられた第1構造体21と、基板14の上面14A側に設けられた第2構造体22とを電気的に接続している。貫通ビア15の材料としては、例えば、導電金属を用いることができる。また、貫通ビア15の材料となる導電金属としては、例えば、Cuを用いることができる。
第1の多層配線構造体16は、基板14の下面14Bに設けられた第1構造体21と、基板14の上面14Aに設けられた第2構造体22とを有する。第1構造体21は、絶縁層29と、配線パターン31と、ソルダーレジスト33と、拡散防止膜35とを有する。絶縁層29は、配線部26の一部を覆うように基板14の下面14Bに設けられている。絶縁層29は、ビア37の形成位置に対応する配線部26を露出する開口部29Aを有する。絶縁層29としては、例えば、シート状の樹脂材を用いることができる。シート状の樹脂材の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。
配線パターン31は、ビア37と、配線38とを有する。ビア37は、開口部29Aに設けられている。ビア37は、配線部26と接触しており、貫通ビア15と電気的に接続されている。配線38は、絶縁層29の面29Bに設けられている。配線38は、ビア37と一体的に構成されており、貫通ビア15と電気的に接続されている。配線パターン31の材料としては、導電金属を用いることができる。また、配線パターン31の材料となる導電金属としては、例えば、Cuを用いることができる。
ソルダーレジスト33は、配線38の一部を覆うように絶縁層29の面29Bに設けられている。ソルダーレジスト33は、拡散防止膜35の形成位置に対応する配線38を露出する開口部33Aを有する。
拡散防止膜35は、開口部33Aに露出された配線38に設けられている。拡散防止膜35は、外部接続端子92(図2参照)に配線パターン31に含まれるCuが拡散することを防止するための膜である。拡散防止膜35としては、例えば、配線38側からNi層、Au層の順に積層したNi/Au積層膜を用いることができる。
第2構造体22は、絶縁層41と、配線パターン42と、ソルダーレジスト43と、拡散防止膜45とを有する。
絶縁層41は、配線部27の一部を覆うように基板14の上面14Aに設けられている。絶縁層41は、ビア47の形成位置に対応する配線部27を露出する開口部41Aを有する。絶縁層41としては、例えば、シート状の樹脂材を用いることができる。シート状の樹脂材の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。
配線パターン42は、ビア47と、配線48とを有する。ビア47は、開口部41Aに設けられている。ビア47は、配線部27と接触しており、貫通ビア15と電気的に接続されている。配線48は、絶縁層41の面41Bに設けられている。配線48は、ビア47と一体的に構成されており、貫通ビア15と電気的に接続されている。
したがって、第2構造体22に設けられた配線パターン42は、貫通ビア15を介して、第1構造体21に設けられた配線パターン31と電気的に接続されている。配線パターン42の材料としては、導電金属を用いることができる。また、配線パターン42の材料となる導電金属としては、例えば、Cuを用いることができる。
ソルダーレジスト43は、配線48の一部を覆うように絶縁層41の面41Bに設けられている。ソルダーレジスト43は、拡散防止膜45の形成位置に対応する配線48を露出する開口部43Aを有する。
拡散防止膜45は、開口部43Aに露出された配線48に設けられている。拡散防止膜45は、内部接続端子17に配線パターン42に含まれるCuが拡散することを防止するための膜である。拡散防止膜45としては、例えば、配線48側からNi層、Au層の順に積層したNi/Au積層膜を用いることができる。
内部接続端子17は、拡散防止膜45上に設けられている。内部接続端子17は、第2の配線基板12に設けられた内部接続端子57と接続されている。これにより、第1の配線基板11に設けられた第1の多層配線構造体16は、第2の配線基板12に設けられた第2の多層配線構造体56と電気的に接続される。内部接続端子17としては、例えば、はんだバンプや、Auスタッドバンプ等を用いることができる。
第2の配線基板12は、基板54と、貫通ビア55と、第2の多層配線構造体56と、内部接続端子57とを有する。基板54は、板状とされており、複数の貫通孔63を有する。基板54としては、例えば、剛性値が20GPa以上の高剛性樹脂基材を用いることができる。高剛性樹脂基材の材料としては、例えば、アラミドやガラス繊維等の織布や不織布に樹脂を含浸させたプリプレグ樹脂を用いることができる。基板54の厚さM2は、基板14の厚さM1と略等しくなるように構成するとよい。高剛性樹脂基材の材料としてプリプレグ樹脂を用いた場合、基板54の厚さM2は、例えば、0.2mmとすることができる。
貫通ビア55は、ビア部65と、配線部66,67とを有する。ビア部65は、貫通孔63の側壁を覆うように設けられている。配線部66は、基板54の上面54Aに設けられており、ビア部65と一体的に構成されている。配線部67は、基板54の下面54Bに設けられており、ビア部65と一体的に構成されている。貫通ビア55は、基板54の上面54A側に設けられた第1構造体61と、基板54の下面54B側に設けられた第2構造体62とを電気的に接続している。貫通ビア55の材料としては、例えば、導電金属を用いることができる。また、貫通ビア55の材料となる導電金属としては、例えば、Cuを用いることができる。
第2の多層配線構造体56は、基板54の上面54Aに設けられた第1構造体61と、基板54の下面54Bに設けられた第2構造体62とを有する。第1構造体61は、絶縁層69と、配線パターン71と、ソルダーレジスト73と、拡散防止膜75とを有する。
絶縁層69は、配線部66の一部を覆うように基板54の上面54Aに設けられている。絶縁層69は、ビア77の形成位置に対応する配線部66を露出する開口部69Aを有する。絶縁層69としては、例えば、シート状の樹脂材を用いることができる。シート状の樹脂材の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。
配線パターン71は、ビア77と、配線78とを有する。ビア77は、開口部69Aに設けられている。ビア77は、配線部66と接触しており、貫通ビア55と電気的に接続されている。配線78は、絶縁層69の面69Bに設けられている。配線78は、ビア77と一体的に構成されており、貫通ビア55と電気的に接続されている。配線パターン71の材料としては、導電金属を用いることができる。また、配線パターン71の材料となる導電金属としては、例えば、Cuを用いることができる。
ソルダーレジスト73は、配線78の一部を覆うように絶縁層69の面69Bに設けられている。ソルダーレジスト73は、拡散防止膜75の形成位置に対応する配線78を露出する開口部73Aを有する。
拡散防止膜75は、開口部73Aに露出された配線78に設けられている。拡散防止膜75は、外部接続端子91(図2参照)に配線パターン71に含まれるCuが拡散することを防止するための膜である。拡散防止膜75としては、例えば、配線78側からNi層、Au層の順に積層したNi/Au積層膜を用いることができる。
第2構造体62は、絶縁層81と、配線パターン82と、ソルダーレジスト83と、拡散防止膜85とを有する。
絶縁層81は、配線部67の一部を覆うように基板54の下面54Bに設けられている。絶縁層81は、ビア87の形成位置に対応する配線部67を露出する開口部81Aを有する。絶縁層81としては、例えば、シート状の樹脂材を用いることができる。シート状の樹脂材の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。
配線パターン82は、ビア87と、配線88とを有する。ビア87は、開口部81Aに設けられている。ビア87は、配線部67と接触しており、貫通ビア55と電気的に接続されている。配線88は、絶縁層81の面81Bに設けられている。配線88は、ビア87と一体的に構成されており、貫通ビア55と電気的に接続されている。
したがって、第2構造体62に設けられた配線パターン82は、貫通ビア55を介して、第1構造体61に設けられた配線パターン71と電気的に接続されている。配線パターン82の材料としては、導電金属を用いることができる。また、配線パターン82の材料となる導電金属としては、例えば、Cuを用いることができる。
ソルダーレジスト83は、配線88の一部を覆うように絶縁層81の面81Bに設けられている。ソルダーレジスト83は、拡散防止膜85の形成位置に対応する配線88を露出する開口部83Aを有する。
拡散防止膜85は、開口部83Aに露出された配線88に設けられている。拡散防止膜85は、内部接続端子57に配線パターン82に含まれるCuが拡散することを防止するための膜である。拡散防止膜85としては、例えば、配線88側からNi層、Au層の順に積層したNi/Au積層膜を用いることができる。
内部接続端子57は、拡散防止膜85上に設けられている。内部接続端子57は、第1の配線基板11に設けられた内部接続端子17と接続されている。
これにより、第2の配線基板12に設けられた第2の多層配線構造体56は、第1の配線基板11に設けられた第1の多層配線構造体16と電気的に接続されている。内部接続端子57としては、例えば、はんだバンプやAuスタッドバンプ等を用いることができる。
アンダーフィル樹脂13は、内部接続端子17,57により接続された第1の配線基板11と第2の配線基板12との隙間を充填するように設けられている。アンダーフィル樹脂13は、内部接続端子17と内部接続端子57との接続を補強するための樹脂である。アンダーフィル樹脂13としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。
図2に示すように、上記構成とされた多層配線基板10は、例えば、拡散防止膜75に設けられた外部接続端子91を介して、電子部品95のパッド96と電気的に接続され、拡散防止膜35に設けられた外部接続端子92を介して、実装基板98のパッド99と電気的に接続される。この場合、多層配線基板10は、電子部品95と実装基板98とを電気的に接続するインターポーザとして機能する。外部接続端子91としては、例えば、はんだバンプやAuスタッドバンプ等を用いることができ、外部接続端子92としては、例えば、はんだボールを用いることができる。また、電子部品95としては、例えば、半導体装置を用いることができ、実装基板98としては、例えば、マザーボードを用いることができる。
図3〜図20は、本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図である。また、図21は、図3に示す基板を平面視した図であり、図22は、溝部を説明するための図である。図3〜図20において、第1の実施の形態の多層配線基板10と同一構成部分には同一符号を付す。
図3〜図22を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造方法について説明する。
始めに、図3に示す工程では、第1の多層配線構造体16を備えた第1の配線基板11が形成される第1の領域A1と、第1の領域A1から離間した位置に設けられ、第2の多層配線構造体56を備えた第2の配線基板12が形成される第2の領域B1と、第1の領域A1と第2の領Bとの間に設けられた第3の領域C1とを有する基板101を準備する(基板準備工程)。
第1の領域A1に対応する基板101は、第1の配線基板11の基板14に対応する部分であり、第2の領域B1に対応する基板101は、第2の配線基板12の基板54に対応する部分である。第1の領域A1に対応する基板101の上面101Aは、基板14の下面14Bに相当する面であり、第1の領域A1に対応する基板101の下面101Bは、基板14の上面14Aに相当する面である。また、第2の領域B1に対応する基板101の上面101Aは、基板54の上面54Aに相当する面であり、第2の領域B1に対応する基板101の下面101Bは、基板54の下面54Bに相当する面である。
第1の多層配線構造体16は、後述するように第1の領域A1に対応する基板101の両面101A,101Bに形成され、第2の多層配線構造体56は、後述するように第2の領域B1に対応する基板101の両面101A,101Bに形成される。
このように、第1の多層配線構造体16を備えた第1の配線基板11が形成される第1の領域A1と、第2の多層配線構造体56を備えた第2の配線基板12が形成される第2の領域B1とを有した基板101を用いて多層配線基板10を製造することにより、基板101の両面101A,101Bに形成される第1及び第2の多層配線構造体16,56の積層数(絶縁層及び配線パターンの積層数)を少なくして、配線パターン31,42,71,82間の電気的な接続不良の発生を抑制することが可能となるため、多層配線基板10の歩留まりを向上させることができる。
基板101としては、例えば、剛性値が20GPa以上の高剛性樹脂基材を用いることができる。高剛性樹脂基材の材料としては、例えば、アラミドやガラス繊維等の織布や不織布に樹脂を含浸させたプリプレグ樹脂を用いることができる。高剛性樹脂基材の材料としてプリプレグ樹脂を用いた場合、基板101の厚さM3は、例えば、0.2mmとすることができる。
次いで、図4に示す工程では、第1の領域A1に対応する基板101に貫通孔23を形成し、第2の領域B1に対応する基板101に貫通孔63を形成する。
次いで、図5に示す工程では、貫通孔23の側壁から基板101の両面101A,101Bに亘る貫通ビア15と、貫通孔63の側壁から基板101の両面101A,101Bに亘る貫通ビア55とを同時に形成する。
具体的には、例えば、無電解めっき法により貫通孔23,63が形成された基板101の表面(貫通孔23,63の側壁も含む)にシード層を形成し、続いて、シード層を給電層とする電解めっき法によりめっき膜を形成する。その後、エッチングにより基板101の両面101A,101Bに設けられたシード層及びめっき膜をパターニングすることで、ビア部25及び配線部26,27を有する貫通ビア15と、ビア部65及び配線部66,67を有する貫通ビア55とを同時に形成する。
次いで、図6に示す工程では、図5に示す構造体の上面側に開口部29A,69Aを有した絶縁層102と、図5に示す構造体の下面側に開口部41A,81Aを有した絶縁層103を形成する。第1の領域A1に対応する絶縁層102は、絶縁層29(図1参照)に相当する部分であり、第2の領域B1に対応する絶縁層102は、絶縁層69(図1参照)に相当する部分である。また、第1の領域A1に対応する絶縁層103は、絶縁層41(図1参照)に相当する部分であり、第2の領域B1に対応する絶縁層103は、絶縁層81(図1参照)に相当する部分である。
絶縁層102,103の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂や、ポリイミド系樹脂等を用いることができる。また、絶縁層102,103としては、シート状の樹脂材を用いることができる。開口部29A,41A,69A,81Aは、例えば、レーザ加工により形成することができる。
次いで、図7に示す工程では、絶縁層102の面102A及び開口部29A,69Aを覆うシード層105と、絶縁層103の面103A及び開口部41A,81Aを覆うシード層106とを同時に形成する。
具体的には、例えば、デスミア処理により絶縁層102,103の表面(開口部29A,41A,69A,81Aの側壁も含む)を粗化した後、無電解めっき法により絶縁層102,103の表面に金属膜を析出させることで、シード層105,106を形成する。シード層105,106の材料としては、導電金属を用いることができる。シード層105,106の材料となる導電金属としては、例えば、Cuを用いることができる。
次いで、図8に示す工程では、シード層105に開口部108A,108Bを有したレジスト膜108と、シード層106に開口部109A,109Bを有したレジスト膜109とを形成する。
開口部108Aは、配線パターン31の形成位置に対応するシード層105を露出し、開口部108Bは、配線パターン71の形成位置に対応するシード層105を露出している。また、開口部109Aは、配線パターン42の形成位置に対応するシード層106を露出し、開口部109Bは、配線パターン82の形成位置に対応するシード層106を露出している。
次いで、図9に示す工程では、シード層105,106を給電層とする電解めっき法により、開口部108A,108Bに露出されたシード層105に導電金属111と、開口部109A,109Bに露出されたシード層106に導電金属112とを同時に形成する。
これにより、開口部29Aにはシード層105及び導電金属111よりなるビア37が形成され、開口部41Aにはシード層106及び導電金属112よりなるビア47が形成される。また、開口部69Aにはシード層105及び導電金属111よりなるビア77が形成され、開口部81Aにはシード層106及び導電金属112よりなるビア87が形成される。
次いで、図10に示す工程では、レジスト膜108,109を除去し、その後、導電金属111,112に覆われていない不要なシード層105,106を除去する。これにより、絶縁層102の面102Aにシード層105及び導電金属111よりなる配線38,78が形成され、絶縁層103の面103Aにシード層106及び導電金属112よりなる配線48,88が形成される。導電金属111,112に覆われていない不要なシード層105,106は、例えば、ウエットエッチングにより除去する。
次いで、図11に示す工程では、図10に示す構造体の上面側を覆うように開口部33A,73Aを有したソルダーレジスト114を形成し、続いて、図10に示す構造体の下面側を覆うように開口部43A,83Aを有したソルダーレジスト115を形成する。開口部33Aは、配線38を露出するように形成し、開口部43Aは、配線48を露出するように形成する。また、開口部73Aは、配線78を露出するように形成し、開口部83Aは、配線88を露出するように形成する。
具体的には、例えば、シート状のソルダーレジストを貼り付けることで、ソルダーレジスト114,115を形成する。また、開口部33A,73A,43A,83Aは、ソルダーレジスト114,115を露光、現像処理することで形成する。
第1の領域A1に対応するソルダーレジスト114は、ソルダーレジスト33(図1参照)に相当するものであり、第2の領域B1に対応するソルダーレジスト114は、ソルダーレジスト73(図1参照)に相当するものである。また、第1の領域A1に対応するソルダーレジスト115は、ソルダーレジスト43(図1参照)に相当するものであり、第2の領域B1に対応するソルダーレジスト115は、ソルダーレジスト83(図1参照)に相当するものである。
次いで、図12に示す工程では、電解めっき法により、開口部33Aに露出された配線38に拡散防止膜35と、開口部43Aに露出された配線48に拡散防止膜45と、開口部73Aに露出された配線78に拡散防止膜75と、開口部83Aに露出された配線88に拡散防止膜85とを同時に形成する。
具体的には、例えば、電解めっき法により、配線38,48,78,88にNi層、Au層の順に積層されたNi/Au積層膜を形成することで、拡散防止膜35,45,75,85を同時に形成する。
これにより、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とが同時に形成される。なお、本実施の形態の場合、図4〜図12に示す工程が第1及び第2の多層配線構造体形成工程に相当する。
このように、1枚の基板101の両面101A,101Bに第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを同時に形成することにより、2枚の基板の両面にそれぞれ多層配線構造体を形成した従来の多層配線基板の製造方法と比較して、第1及び第2の多層配線構造体16,56の製造工程数が少なくなるため、多層配線基板10の歩留まりを向上できると共に、多層配線基板10の製造コストを低減することができる。
次いで、図13に示す工程では、図12に示す構造体の上面側を覆うようにマスキング材117を貼り付ける。次いで、図14に示す工程では、拡散防止膜45,85にめっき法によりはんだ118を形成する。次いで、図15に示す工程では、マスキング材117を剥がして除去する。
次いで、図16に示す工程では、図15に示す構造体を加熱して、内部接続端子17,57を形成する。これにより、図16に示す構造体120の第1の領域A1に対応する部分に第1の配線基板11が形成され、図16に示す構造体120の第2の領域B1に対応する部分に第2の配線基板12が形成される。なお、図16に示す工程では、内部接続端子17,57として、はんだバンプが形成される。
次いで、図17に示す工程では、第3の領域C1に対応する構造体120に第1及び第2の溝部121,122を形成する(溝部形成工程)。
第1の溝部121は、第1の領域A1の近傍に第1の領域A1と対向するように設けられている。第1の溝部121は、第3の領域C1に対応する構造体120を貫通する貫通溝である(図22参照)。第1の溝部121は、第1の領域A1から距離D1離間した位置に配置されている。距離D1は、例えば、5mmとすることができる。また、第1の溝部121の幅W1は、例えば、1mmとすることができる。
第2の溝部122は、第2の領域B1の近傍に第2の領域B1と対向するように設けられている。第2の溝部122は、第3の領域C1に対応する構造体120を貫通する貫通溝である(図22参照)。第2の溝部122は、第2の領域B1から距離D2離間した位置に配置されている。距離D2は、例えば、5mmとすることができる。また、第2の溝部122の幅W2は、例えば、1mmとすることができる。
第1及び第2の溝部121,122は、例えば、ダイサーやルータ等により形成することができる。また、第1の溝部121と第2の溝部122との間の距離D3は、例えば、10mmとすることができる。
このように、第3の領域C1に対応する構造体120の第1の領域A1の近傍に構造体120を貫通する第1の溝部121と、第3の領域C1に対応する構造体120の第2の領域B1の近傍に構造体120を貫通する第2の溝部122とを形成することにより、第3の領域C1に対応する構造体120部分が変形しやすくなるため、後述する図18に示す工程において、第3の領域C1に対応する構造体120部分を容易に折り曲げることができる。
次いで、図18に示す工程では、第2構造体22と第2構造体62とが対向するように、第3の領域C1に対応する構造体120部分を折り曲げて、溶融させた内部接続端子17,57を接触させて、内部接続端子17と内部接続端子57とを接続する(接続工程)。これにより、内部接続端子17,57を介して、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とが電気的に接続される。
このように、第2構造体22と第2構造体62とが対向するように、第3の領域C1に対応する構造体120部分を折り曲げて、内部接続端子17と内部接続端子57とを接続することにより、第1及び第2の配線基板11,12を個片化することなく、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを電気的に接続することができる。
なお、図18において、Eは図19に示す構造体を切断する際の切断位置(以下、「切断位置E」とする)を示している。切断位置Eは、第1及び第2の領域A1,B1と第3の領域C1との境界部分に位置している。
次いで、図19に示す工程では、内部接続端子17,57間の接続を補強するために、第1の領域A1に対応するソルダーレジスト115と第2の領域B1に対応するソルダーレジスト115との間にアンダーフィル樹脂13を充填する。アンダーフィル樹脂13としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂等を用いることができる。
次いで、図20に示す工程では、図19に示す構造体120を切断位置Eに沿って切断する(基板切断工程)。これにより、第1の多層配線構造体16を有する第1の配線基板11と、第2の多層配線構造体56を有する第2の配線基板12とを備えた多層配線基板10が製造される。
このように、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを電気的に接続した後、図19に示す構造体120を切断することにより、1度の切断で図19に示す構造体120から多層配線基板10を個片化することができる。
本実施の形態の多層配線基板の製造方法によれば、1枚の基板101の両面101A,101Bに第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを同時に形成し、その後、第2構造体22と第2構造体62とが対向するように、第3の領域C1に対応する構造体120部分を折り曲げて、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを電気的に接続することにより、第1及び第2の多層配線構造体16,56の積層数(絶縁層及び配線パターンの積層数)と、第1及び第2の多層配線構造体16,56の製造工程数とを少なくすることが可能となるため、多層配線基板10の歩留まりを向上できると共に、多層配線基板10の製造コストを低減することができる。
なお、本実施の形態では、めっき法により内部接続端子17,57としてはんだを形成する場合を例に挙げて説明したが、内部接続端子17,57となるはんだは、Super Jufit(スーパージャフィット)法(昭和電工株式会社の登録商標)を用いて形成してもよい。この場合、拡散防止膜45,85は不要となる。
また、はんだの代わりにAuスタッドバンプを内部接続端子17,57として用いてもよい。この場合、マスキング材117を形成する工程(図13に示す工程)、及びマスキング材117を除去する工程(図15に示す工程)が不要となる。Auスタッドバンプを内部接続端子17,57として用いた場合、内部接続端子17と内部接続端子57との接続は、例えば、超音波接合により行うことができる。
(第2の実施の形態)
図23は、本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の断面図である。図23において、第1の実施の形態の多層配線基板10と同一構成部分には同一符号を付す。
図23を参照するに、第2の実施の形態の多層配線基板130は、第1の実施の形態の多層配線基板10に設けられた第1及び第2の配線基板11,12の代わりに第1及び第2の配線基板131,132を設けた以外は、多層配線基板10と同様に構成される。
第1の配線基板131は、第1の実施の形態で説明した第1の配線基板11に設けられた基板14の代わりに基板134を設けた以外は、第1の配線基板11と同様に構成される。
基板134は、板状とされており、複数の貫通孔23を有する。基板134としては、例えば、低弾性樹脂基材やフレキシブル樹脂基材等を用いることができる。ここでの低弾性樹脂基材とは、その剛性値が、例えば、30MPa以上の樹脂基材のことである。低弾性樹脂基材の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂を用いることができる。フレキシブル樹脂基材としては、その剛性値が、例えば、5GPa以上のものを用いることができる。基板134の厚さM4は、例えば、0.2mmとすることができる。
第2の配線基板132は、第1の実施の形態で説明した第2の配線基板12に設けられた基板54の代わりに基板135を設けた以外は、第2の配線基板12と同様に構成される。
基板135は、板状とされており、複数の貫通孔63を有する。基板135としては、例えば、低弾性樹脂基材やフレキシブル樹脂基材等を用いることができる。ここでの低弾性樹脂基材とは、その剛性値が、例えば、30MPa以上の樹脂基材のことである。低弾性樹脂基材の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂を用いることができる。フレキシブル樹脂基材としては、その剛性値が、例えば、5GPa以上のものを用いることができる。基板135の厚さM5は、基板134の厚さM4と略等しくなるように構成するとよい。基板135の厚さM5は、例えば、0.2mmとすることができる。
図24〜図34は、本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図である。図24〜図34において、第2の実施の形態の多層配線基板130と同一構成部分には同一符号を付す。
図24〜図34を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板130の製造方法について説明する。
始めに、図24に示す工程では、第1の多層配線構造体16を備えた第1の配線基板131が形成される第1の領域A2と、第1の領域A2から離間した位置に設けられ、第2の多層配線構造体56を備えた第2の配線基板132が形成される第2の領域B2と、第1の領域A2と第2の領B2との間に設けられた第3の領域C2とを有する基板138を準備する(基板準備工程)。
第1の領域A2に対応する基板138は、第1の配線基板131の基板134に対応する部分であり、第2の領域B2に対応する基板138は、第2の配線基板132の基板135に対応する部分である。第1の領域A2に対応する基板138の上面138Aは、基板134の下面134Bに相当する面であり、第1の領域A2に対応する基板138の下面138Bは、基板134の上面134Aに相当する面である。また、第2の領域B2に対応する基板138の上面138Aは、基板135の上面135Aに相当する面であり、第2の領域B2に対応する基板138の下面138Bは、基板135の下面135Bに相当する面である。
第1の多層配線構造体16は、後述するように第1の領域A2に対応する基板138の両面138A,138Bに形成され、第2の多層配線構造体56は、後述するように第2の領域B2に対応する基板138の両面138A,138Bに形成される。
このように、第1の多層配線構造体16を備えた第1の配線基板131が形成される第1の領域A2と、第2の多層配線構造体56を備えた第2の配線基板132が形成される第2の領域B2とを有した基板138を用いて多層配線基板130を製造することにより、基板138の両面138A,138Bに形成される第1及び第2の多層配線構造体16,56の積層数(絶縁層及び配線パターンの積層数)を少なくして、配線パターン31,42,71,82間の電気的な接続不良の発生を抑制することが可能となるため、多層配線基板130の歩留まりを向上させることができる。
基板138としては、例えば、低弾性樹脂基材やフレキシブル樹脂基材等を用いることができる。ここでの低弾性樹脂基材とは、その剛性値が、例えば、30MPa以上の樹脂基材のことである。低弾性樹脂基材の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂を用いることができる。フレキシブル樹脂基材としては、その剛性値が、例えば、5GPa以上のものを用いることができる。基板138の厚さM6は、例えば、0.2mmとすることができる。
次いで、図25に示す工程では、第1の実施の形態で説明した図4及び図5に示す工程と同様な手法により、貫通孔23,63と、貫通ビア15,55とを順次形成する。
次いで、図26に示す工程では、図25に示す構造体の上面側に絶縁層29,69を形成し、図25に示す構造体の下面側に絶縁層41,81を形成する。その後、絶縁層29に開口部29A、絶縁層41に開口部41A、絶縁層69に開口部69A、絶縁層81に開口部81Aをそれぞれ形成する。
具体的には、例えば、図25に示す構造体の両面に、シート状の樹脂材を貼り付けて絶縁層29,41,69,81を形成する。その後、例えば、レーザ加工を用いて、絶縁層29,41,69,81に開口部29A,41A,69A,81Aを形成する。
次いで、図27に示す工程では、第1の実施の形態で説明した図7に示す工程と同様な手法により、絶縁層29の面29B、絶縁層69の面69B、及び開口部29A,69Aを覆うシード層105と、絶縁層41の面41B、絶縁層81の面81B、及び開口部41A,81Aを覆うシード層106とを同時に形成する。
次いで、図28に示す工程では、第1の実施の形態で説明した図8〜図10に示す工程と同様な手法により、配線パターン31,42,71,82を形成する。
次いで、図29に示す工程では、第1の実施の形態で説明した図11に示す工程と同様な手法により、絶縁層29の面29B及び配線38を覆うソルダーレジスト33と、絶縁層41の面41B及び配線48を覆うソルダーレジスト43と、絶縁層69の面69B及び配線78を覆うソルダーレジスト73と、絶縁層81の面81B及び配線88を覆うソルダーレジスト83とを形成する。その後、ソルダーレジスト33,43,73,83に開口部33A,43A,73A,83Aを形成する。
次いで、図30に示す工程では、第1の実施の形態で説明した図12に示す工程と同様な手法により、拡散防止膜35,45,75,85を形成する。これにより、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とが同時に形成される。
このように、1枚の基板138の両面138A,138Bに第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを同時に形成することにより、2枚の基板の両面にそれぞれ多層配線構造体を形成する従来の多層配線基板の製造方法と比較して、第1及び第2の多層配線構造体16,56の製造工程数が少なくなるため、多層配線基板130の歩留まりを向上できると共に、多層配線基板130の製造コストを低減することができる。
次いで、図31に示す工程では、第1の実施の形態で説明した図13〜図16に示す工程と同様な手法により、拡散防止膜43に内部接続端子17と、拡散防止膜85に内部接続端子57とを形成する。
これにより、図31に示す構造体145の第1の領域A2に対応する部分に第1の配線基板131が形成され、構造体145の第2の領域B2に対応する部分に第2の配線基板132が形成される。なお、図31の場合、内部接続端子17,57として、はんだバンプが形成される。
次いで、図32に示す工程では、第2構造体22と第2構造体62とが対向するように、第3の領域C2に対応する構造体145部分を折り曲げて、溶融させた内部接続端子17,57を接触させて、内部接続端子17と内部接続端子57とを接続する(接続工程)。
これにより、内部接続端子17,57を介して、第1の配線基板131に設けられた第1の多層配線構造体16と、第2の配線基板132に設けられた第2の多層配線構造体56とが電気的に接続される。
このように、第2構造体22と第2構造体62とが対向するように、第3の領域C2に対応する構造体145部分を折り曲げて、内部接続端子17と内部接続端子57とを接続することにより、第1及び第2の配線基板131,132を個片化することなく、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを電気的に接続することができる。
なお、図32において、Gは図33に示す構造体を切断する際の切断位置(以下、「切断位置G」とする)を示している。切断位置Gは、第1及び第2の領域A2,B2と第3の領域C2との境界部分に位置している。
次いで、図33に示す工程では、内部接続端子17,57間の接続を補強するために、ソルダーレジスト43とソルダーレジスト83との間にアンダーフィル樹脂13を充填する。
次いで、図34に示す工程では、図33に示す構造体145を切断位置Gに沿って切断する(基板切断工程)。これにより、第1の多層配線構造体16を有する第1の配線基板131と、第2の多層配線構造体56を有する第2の配線基板132とを備えた多層配線基板130が製造される。
このように、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを電気的に接続した後、図33に示す構造体145を切断することにより、1度の切断で図33に示す構造体145から多層配線基板130を個片化することができる。
本実施の形態の多層配線基板の製造方法によれば、1枚の基板138の両面138A,138Bに第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを同時に形成し、その後、第2構造体22と第2構造体62とが対向するように、第3の領域C2に対応する構造体145部分を折り曲げて、第1の多層配線構造体16と第2の多層配線構造体56とを電気的に接続することにより、第1及び第2の多層配線構造体16,56の積層数(絶縁層及び配線パターンの積層数)と、第1及び第2の多層配線構造体16,56の製造工程数とを少なくすることが可能となるため、多層配線基板130の歩留まりを向上できると共に、多層配線基板130の製造コストを低減することができる。
なお、本実施の形態では、めっき法により内部接続端子17,57としてはんだを形成する場合を例に挙げて説明したが、内部接続端子17,57となるはんだは、Super Jufit(スーパージャフィット)法(昭和電工株式会社の登録商標)を用いて形成してもよい。この場合、拡散防止膜45,85は不要となる。
また、はんだの代わりにAuスタッドバンプを内部接続端子17,57として用いてもよい。この場合、マスキング材を形成する工程、及びマスキング材を除去する工程が不要となる。Auスタッドバンプを内部接続端子17,57として用いた場合、内部接続端子17と内部接続端子57との接続は、例えば、超音波接合により行うことができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明は、多層配線構造体を有する多層配線基板の製造方法に適用できる。
本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の断面図である。 電子部品及び実装基板と接続された多層配線基板の断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その1)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その2)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その3)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その4)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その5)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その6)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その7)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その8)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その9)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その10)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その11)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その12)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その13)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その14)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その15)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その16)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その17)である。 本発明の第1の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その18)である。 図3に示す基板を平面視した図である。 溝部を説明するための図である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の断面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その1)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その2)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その3)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その4)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その5)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その6)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その7)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その8)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その9)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その10)である。 本発明の第2の実施の形態に係る多層配線基板の製造工程を示す図(その11)である。
符号の説明
10,130 多層配線基板
11,131 第1の配線基板
12,132 第2の配線基板
13 アンダーフィル樹脂
14,54,101,134,135,138 基板
14A,54A,101A,134A,135A,138A 上面
14B,54B,101B,134B,135B,138B 下面
15,55 貫通ビア
16 第1の多層配線構造体
17,57 内部接続端子
21,61 第1構造体
22,62 第2構造体
23,63 貫通孔
25,65 ビア部
26,27,66,67 配線部
29,41,69,81,102,103 絶縁層
29A,33A,41A,43A,69A,73A,81A,83A,108A,108B,109A,109B 開口部
29B,41B,69B,81B,102A,103A 面
31,42,71,82 配線パターン
33,43,73,83,114,115 ソルダーレジスト
35,45,75,85 拡散防止膜
37,47,77,87 ビア
38,48,78,88 配線
56 第2の多層配線構造体
91,92 外部接続端子
95 電子部品
96,99 パッド
98 実装基板
105,106 シード層
108,109 レジスト膜
117 マスキング材
118 はんだ
120,145 構造体
121 第1の溝部
122 第2の溝部
A1,A2 第1の領域
B1,B2 第2の領域
C1,C2 第3の領域
D1〜D3 距離
E,G 切断位置
M1〜M6 厚さ
W1,W2 幅

Claims (4)

  1. 複数の絶縁層及び配線パターンを備えた第1の多層配線構造体が形成される第1の領域と、該第1の領域から離間した位置に設けられ、複数の絶縁層及び配線パターンを備えた第2の多層配線構造体が形成される第2の領域とを有する基板を準備する基板準備工程と、
    前記基板の前記第1及び第2の領域に、それぞれ前記第1の多層配線構造体と前記第2の多層配線構造体とを同時に形成する第1及び第2の多層配線構造体形成工程と、
    前記第1の多層配線構造体と第2の多層配線構造体とが対向するように、前記基板を折り曲げて、前記第1の多層配線構造体と前記第2の多層配線構造体とを電気的に接続する接続工程と
    前記折り曲げられた部分の基板から前記第1及び第2の領域に対応する前記基板が分離するように、前記基板を切断する基板切断工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
  2. 前記基板切断工程よりも前に、前記第1の領域に対応する前記基板と前記第2の領域に対応する前記基板との間に位置する前記基板に、溝部を形成する溝部形成工程を設けたことを特徴とする請求項記載の配線基板の製造方法。
  3. 前記溝部は、前記基板を貫通するように形成することを特徴とする請求項記載の配線基板の製造方法。
  4. 前記溝部は、第1の溝部と、第2の溝部とを有し、
    前記第1の溝部は、前記第1の領域の近傍に形成し、
    前記第2の溝部は、前記第2の領域の近傍に形成することを特徴とする請求項または記載の配線基板の製造方法。
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