JPWO2009008066A1 - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、電子機器を長時間使用していると、電子機器内の電子部品が熱を持つことがある。そして、その電子部品の熱がスルーホール内に充填された樹脂に伝わると、スルーホール内に充填された樹脂が膨張し、スルーホールの上部と下部における絶縁層が押し上げられる。そうすると、スルーホールの上部若しくは下部に導体パターンが設けられている場合、絶縁層が押し上げられることにより、導体パターンが湾曲し、導体パターンどうしの接続が断裂するおそれがある。また、スルーホール内に充填された樹脂が膨張することで、スルーホール内のメッキが損壊し、スルーホールを介して接続される導体パターンどうしの接続が断裂するおそれもある。
そこで、導体パターン同士を接続するスルーホールの形状を、その中央部分で若干外側に湾曲形状に膨らませた技術が特許文献1に記載されている。
しかし、かかる技術では、スルーホールの中央部分の径を一定程度以上に大きく設けなくてはならない。
そのため、スルーホールの中央部分近辺での配線構造の自由度がそれだけ抑制され、その結果微細な配線構造を設けることも困難となるおそれがある。
無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成される絶縁層と、
前記絶縁層を支えるベース基板と、
前記絶縁層の上に設けられた導体パターンと前記ベース基板の上に設けられた導体パターンとを電気的に接続するヴィアと、
前記ベース基板を貫通し、孔径が10μm以上150μm以下であるスルーホールと、を有するものである。
無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成される第1上層絶縁層と、
無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成される第1下層絶縁層と、
前記第1上層絶縁層及び前記第1下層絶縁層を支えるベース基板と、
前記第1上層絶縁層の上に設けられた導体パターンと前記ベース基板の上に設けられた導体パターンとを電気的に接続するヴィアと、
前記第1下層絶縁層の下に設けられた導体パターンと前記ベース基板の下に設けられた導体パターンとを電気的に接続するヴィアと、
前記ベース基板を貫通し、孔径が10μm以上150μm以下であるスルーホールと、を有するものである。
表面に導体パターンが配置されるベース基板に、孔径が10μm以上150μm以下のスルーホールを設け、
無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成され、表面に導体パターンが配置される絶縁層を、前記ベース基板に積層させ、
前記絶縁層の表面に設けられた導体パターンと前記ベース基板の表面に設けられた導体パターンとを電気的に接続するヴィアを、前記絶縁層に設ける、ものである。
表面に導体パターンが配置されるベース基板に、孔径が10μm以上150μm以下のスルーホールを設け、
無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成され、表面に導体パターンが配置される第1上層絶縁層及び第1下層絶縁層を、前記ベース基板の上面と下面にそれぞれ積層させ、
前記第1上層絶縁層の上に設けられた導体パターンと前記ベース基板の上に設けられた導体パターンとを電気的に接続するヴィアを、前記第1上層絶縁層に設け、
前記第1下層絶縁層の下に設けられた導体パターンと前記ベース基板の下に設けられた導体パターンとを電気的に接続するヴィアを、前記第1下層絶縁層に設ける、ものである。
111 スルーホール
112 導体パターン
113 導体パターン
114 ヴィア
115 接続パッド
116 電子チップ
117 導体パターン
121 ベース基板
122 銅箔
124 無電解銅メッキ
125 電解銅メッキ
126 マスクレジスト
131 プリプレグ
133 無電解銅メッキ
134 電解銅メッキ
135 マスクレジスト
161 絶縁層
171 プリプレグ
173 無電解銅メッキ
174 電解銅メッキ
175 マスクレジスト
以下、図面を参照しながら本発明に係る配線基板の実施の形態について説明する。
図1A、1Bに示すように、本実施形態に係る配線基板10は、厚みが約2mm程度の直方体の形状をしており、配線基板10の上部実装面と下部実装面にはそれぞれ複数の電子チップ116が実装されている。
以下に本発明に係る配線基板10を製造する方法を説明する。
まず、図3Aに示すように、両面銅張積層板を用意する。この両面銅張積層板は、両面に銅箔122が貼り付けられたベース基板121である。
電解銅メッキがなされた後に、続いて、スルーホール内には樹脂材料が流し込まれる。樹脂材料には例えば溶剤タイプのエポキシ樹脂が用いられる。樹脂材料は加熱される。加熱は1時間にわたって実施される。加熱温度は例えば170℃に設定される。こうして樹脂材料は硬化する。スルーホールから溢れる樹脂材料はバフ研磨に基づき除去される。
プレプリグ131が積層されると、加圧プレスが行われる。加圧プレスは例えば水圧によるハイドロプレス装置を用いて、温度摂氏200度、圧力40kgf、加圧時間3時間の条件で行う。これにより、プリプレグから樹脂が漏出し、プリプレグとコア材料とを一体化する。なお、加圧プレスは、ハイドロプレスの代わりに、真空プレスを行うことができる。真空プレスを行うことで絶縁層を構成する樹脂に気泡が混入することを防止できる。真空プレスは例えば1時間にわたって実施される。加熱のピーク温度は例えば175℃に設定される。真空プレスの圧力は例えば3.90×106[Pa]に設定される。
図5に示される第2の実施の形態に係る配線基板10は、第1の実施の形態に係る配線基板と異なり、第1下層絶縁層が設けられていない。その他の構成は第1の実施の形態に係る配線基板と共通する。
図6に示される第3の実施の形態に係る配線基板10は、第1の実施の形態に係る配線基板と異なり、第1上層絶縁層161aの上に第2上層絶縁層161cが積層され、第1下層絶縁層161bの下に第2下層絶縁層161dが積層されている。第2上層絶縁層161cと第2下層絶縁層161dはガラスエポキシ樹脂で形成されている。第2上層絶縁層161cと第2下層絶縁層161dの厚みは10μm〜20μm程度である。第2上層絶縁層161c、第2下層絶縁層161dは、無機繊維であるガラスクロスを一層含有する。ガラスクロスは、厚さが20μmであり、ガラスクロスを構成するガラス繊維の太さは5.0μmである。
第2上層絶縁層161cにはヴィア114cが設けられ、第2下層絶縁層161dにはヴィア114dが設けられている。ヴィア114cの上には接続パッド115cを介して電子チップ116cが設けられている。導体パターン117cと導体パターン113aとはスタックドヴィア114a、114cを介して電気的に接続されている。また、導体パターン117dと導体パターン113bとはスタックドヴィア114b、114dを介して電気的に接続されている。
スタックドヴィア114a、114c、スタックドヴィア114b、114dは、配線長を短くすることで、大電力が必要な電子部品の実装に適した配線基板を提供することができる。
そして、図3Qから引き続き、図7Aで示されるように、ガラスエポキシ樹脂からなるローフローのプレプリグ171を積層する。プレプリグ171には片面に銅箔が設けられている。プレプリグは、例えば市販の松下電工のR1551を用いる。そして、プレプリグ171が積層されると、加圧プレスが行われる。
次に、図7Bに矢印172で示すように、絶縁性樹脂であるガラスエポキシ樹脂に、ヴィアホール作成用の開口を設ける。この開口は、レーザ照射によって形成できる。
次に、図7Cに示すように、厚さ0.3μm〜3.0μmの無電解銅メッキ173が行われる。
次に、図7Dに示すように、電解銅メッキ174が行われる。
次に、図7Eに示すように、マスクレジスト175が貼り付けられる。
次に、図7Fに示すように、矢印176で示される所定の場所について、マスクレジストを露光し、現像処理を行う。
次に、図7Gに示すように、矢印177で示される所定の場所についてエッチングを行う。
そして、図7Hに示すように、マスクレジストを剥離除去する。
最後に、図7Iに示すように、ヴィアの上に接続パッド115を介して電子チップ116が実装される。
また、第1の実施の形態では、絶縁層をガラスエポキシ樹脂で構成した。もっともこれに限定されない。ガラスクロスに樹脂を含浸した基材としては、ガラス布ビスマレイミドトリアジン樹脂基材、ガラス布ポリフェニレンエーテル樹脂基材、アラミド不織布−エポキシ樹脂基材、アラミド不織布−ポリイミド樹脂基材等も使用することができる。
Claims (35)
- 無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成される絶縁層(161)と、
前記絶縁層(161)を支えるベース基板(121)と、
前記絶縁層(161)の上に設けられた導体パターン(117)と前記ベース基板(121)の上に設けられた導体パターン(113)とを電気的に接続するヴィア(114)と、
前記ベース基板(121)を貫通し、孔径が10μm以上150μm以下であるスルーホール(111)と、
を有する、配線基板(10)。 - 前記ヴィア(114)は、メッキ金属で充填されている、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(10)。 - 前記ヴィア(114)は、樹脂で充填されている、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(10)。 - 前記ヴィア(114)のヴィア径が10μm以上50μm以下である、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(10)。 - 前記スルーホール(111)のアスペクト比が2以上5以下である、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(10)。 - 前記無機繊維はガラスクロスである、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(10)。 - 前記絶縁層(161)の含有するガラスクロスは一層である、
ことを特徴とする請求項6記載の配線基板(10)。 - 前記スルーホール(111)は、前記ベース基板(121)の上に設けられた導体パターン(112a)と前記ベース基板(121)の下に設けられた導体パターン(112b)とを電気的に接続する、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(10)。 - 前記スルーホール(111)内は、樹脂が充填されている、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(10)。 - 前記ベース基板(121)は、ガラスエポキシ樹脂を含有する樹脂から形成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(10)。 - 無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成される第1上層絶縁層(161a)と、
無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成される第1下層絶縁層(161b)と、
前記第1上層絶縁層(161a)及び前記第1下層絶縁層(161b)を支えるベース基板(121)と、
前記第1上層絶縁層(161a)の上に設けられた導体パターン(117a)と前記ベース基板(121)の上に設けられた導体パターン(113a)とを電気的に接続するヴィア(114a)と、
前記第1下層絶縁層(161b)の下に設けられた導体パターン(117b)と前記ベース基板(121)の下に設けられた導体パターン(113b)とを電気的に接続するヴィア(114b)と、
前記ベース基板(121)を貫通し、孔径が10μm以上150μm以下であるスルーホール(111)と、
を有する、配線基板(10)。 - 前記ヴィア(114a、114b)は、メッキ金属で充填されている、
ことを特徴とする請求項11記載の配線基板(10)。 - 前記ヴィア(114a、114b)のヴィア径が10μm以上50μm以下である、
ことを特徴とする請求項11記載の配線基板(10)。 - 前記スルーホール(111)のアスペクト比が2以上5以下である、
ことを特徴とする請求項11記載の配線基板(10)。 - 前記無機繊維はガラスクロスである、
ことを特徴とする請求項11記載の配線基板(10)。 - 前記第1上層絶縁層(161a)及び前記第1下層絶縁層(161b)の含有するガラスクロスは一層である、
ことを特徴とする請求項15記載の配線基板(10)。 - 前記第1上層絶縁層(161a)の上に積層された第2上層絶縁層(161c)と、
前記第1下層絶縁層(161b)の下に積層された第2下層絶縁層(161d)と、
前記第2上層絶縁層(161c)に設けられたヴィア(114c)と、
前記第2下層絶縁層(161d)に設けられたヴィア(114d)と、
を有することを特徴とする請求項11記載の配線基板(10)。 - 前記第2上層絶縁層(161c)の上に設けられた導体パターン(117c)と前記ベース基板(121)の上に設けられた導体パターン(113a)とがスタックドヴィア(114a、114c)により接続されており、
前記第2下層絶縁層(161d)の下に設けられた導体パターン(117d)と前記ベース基板(121)の下に設けられた導体パターン(113b)とがスタックドヴィア(114b、114d)により接続されている、
ことを特徴とする請求項17記載の配線基板(10)。 - 表面に導体パターン(113)が配置されるベース基板(121)に、孔径が10μm以上150μm以下のスルーホール(111)を設け、
無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成され、表面に導体パターン(117)が配置される絶縁層(161)を、前記ベース基板(121)に積層させ、
前記絶縁層(161)の表面に設けられた導体パターン(117)と前記ベース基板(121)の表面に設けられた導体パターン(113)とを電気的に接続するヴィア(114)を、前記絶縁層(161)に設ける、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記ヴィア(114)は、メッキ金属で充填される、
ことを特徴とする請求項19記載の配線基板の製造方法。 - 前記ヴィア(114)は、樹脂で充填される、
ことを特徴とする請求項19記載の配線基板の製造方法。 - 前記ヴィア(114)のヴィア径が10μm以上50μm以下である、
ことを特徴とする請求項19記載の配線基板の製造方法。 - 前記スルーホール(111)のアスペクト比が2以上5以下である、
ことを特徴とする請求項19記載の配線基板の製造方法。 - 前記無機繊維はガラスクロスである、
ことを特徴とする請求項19記載の配線基板の製造方法。 - 前記絶縁層(161)の含有するガラスクロスは一層である、
ことを特徴とする請求項24記載の配線基板の製造方法。 - 前記スルーホール(111)は、前記ベース基板(121)の上に設けられた導体パターン(112a)と前記ベース基板(121)の下に設けられた導体パターン(112b)とを電気的に接続する、
ことを特徴とする請求項19記載の配線基板の製造方法。 - 前記スルーホール(111)内は、樹脂が充填されている、
ことを特徴とする請求項19記載の配線基板の製造方法。 - 前記ベース基板(121)は、ガラスエポキシ樹脂を含有する樹脂から形成されている、
ことを特徴とする請求項19記載の配線基板の製造方法。 - 表面に導体パターン(113)が配置されるベース基板(121)に、孔径が10μm以上150μm以下のスルーホール(111)を設け、
無機繊維に樹脂を含浸した基材から形成され、表面に導体パターン(117a、117b)が配置される第1上層絶縁層(161a)及び第1下層絶縁層(161b)を、前記ベース基板(121)の上面と下面にそれぞれ積層させ、
前記第1上層絶縁層(161a)の上に設けられた導体パターン(117a)と前記ベース基板(121)の上に設けられた導体パターン(113a)とを電気的に接続するヴィア(114a)を、前記第1上層絶縁層(161a)に設け、
前記第1下層絶縁層(161b)の下に設けられた導体パターン(117b)と前記ベース基板(121)の下に設けられた導体パターン(113b)とを電気的に接続するヴィア(114b)を、前記第1下層絶縁層(161b)に設ける、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記ヴィア(114a、114b)は、メッキ金属で充填されている、
ことを特徴とする請求項29記載の配線基板の製造方法。 - 前記ヴィア(114a、114b)のヴィア径が10μm以上50μm以下である、
ことを特徴とする請求項29記載の配線基板の製造方法。 - 前記スルーホール(111)のアスペクト比が2以上5以下である、
ことを特徴とする請求項29記載の配線基板の製造方法。 - 前記無機繊維はガラスクロスである、
ことを特徴とする請求項29記載の配線基板の製造方法。 - 前記第1上層絶縁層(161a)及び前記第1下層絶縁層(161b)の含有するガラスクロスは一層である、
ことを特徴とする請求項33記載の配線基板の製造方法。 - 前記第1上層絶縁層(161a)の上に、第2上層絶縁層(161c)を積層し、
前記第1下層絶縁層(161b)の下に、第2下層絶縁層(161d)を積層し、
前記第2上層絶縁層(161c)にヴィア(114c)を設け、
前記第2下層絶縁層(161d)にヴィア(114d)を設ける、
ことを特徴とする請求項29記載の配線基板の製造方法。
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