JPWO2011089795A1 - 配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

配線板（１００）が、第１面から第２面に向かって順に積層される第１絶縁層（１０ａ）、第２絶縁層（２０ａ）、及び第３絶縁層（３０ａ）と、第１絶縁層（１０ａ）を貫通する第１孔（１３ａ）にめっきが充填されてなる第１導体（１３）と、第２絶縁層（２０ａ）を貫通する第２孔（２１ａ）に導電性ペーストが充填されてなる第２導体（２１）と、第３絶縁層（３０ａ）を貫通する第３孔（３３ａ）にめっきが充填されてなる第３導体（３３）と、を有する。そして、第１導体（１３）、第２導体（２１）、及び第３導体（３３）が、同軸上に配置され、互いに導通している。

Description

本発明は、多層コア部を有する配線板及びその製造方法に関する。

特許文献１に開示される配線板のコア部は、２枚の回路基板に接着材が挟まれて構成される。接着材は、導電性ペーストが充填された貫通孔を有する。

特許文献２に開示される配線板のコア部は、導電性ペーストが充填された貫通孔を有する２枚以上の基板が積層されて構成される。

日本国特許出願公開平７−１４７４６４号公報 日本国特許出願公開平７−２６３８２８号公報

特許文献１に記載の配線板は、配線スペースを考慮した構造になっていない。具体的には、各層の孔内に形成される導体（層間接続導体など）がスタック構造になっていないため、配線スペースが圧迫され、高密度配線を形成するのに不利になると考えられる。

他方、特許文献２に記載の配線板は、全層の孔に導電性ペーストが充填されているため、導通抵抗が高くなってしまうと考えられる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、優れた電気特性を有する配線板を容易に製造することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る配線板は、表裏面の一方を第１面、他方を第２面とする配線板であって、前記第１面から前記第２面に向かって順に積層される第１絶縁層、第２絶縁層、及び第３絶縁層と、前記第１絶縁層を貫通する第１孔にめっきが充填されてなる第１導体と、前記第２絶縁層を貫通する第２孔に導電性ペーストが充填されてなる第２導体と、前記第３絶縁層を貫通する第３孔にめっきが充填されてなる第３導体と、を有し、前記第１導体、前記第２導体、及び前記第３導体が、同軸上に配置され、互いに導通している。

本発明の第２の観点に係る配線板の製造方法は、貫通孔にめっきが充填されてなる第１導体を有する第１絶縁層を準備することと、貫通孔に導電性ペーストが充填されてなる第２導体を有する第２絶縁層を準備することと、貫通孔にめっきが充填されてなる第３導体を有する第３絶縁層を準備することと、前記第１導体、前記第２導体、及び前記第３導体が、同軸上に配置されるように、前記第１絶縁層と前記第３絶縁層とで前記第２絶縁層を挟んで積層体を形成することと、前記積層体をプレス及び加熱して、前記第１導体、前記第２導体、及び前記第３導体を互いに導通させることと、を含む。

なお、「準備すること」には、材料や部品を購入して自ら製造することのほかに、完成品を購入して使用することなども含まれる。

また、「プレス及び加熱」は、同時に行っても、別々に行ってもよい。

本発明によれば、優れた電気特性を有する配線板を容易に製造することができる。

本発明の実施形態に係る配線板の断面図である。 フィルドスタックの第１の配置を示す平面図である。 フィルドスタックの第２の配置を示す平面図である。 フィルドスタックの寸法や形状について説明するための断面図である。 フィルドスタックの寸法や形状について説明するための平面図である。 本発明の実施形態に係る配線板の製造方法を示すフローチャートである。 第２基板の製造方法の第１の工程を説明するための図である。 図６Ａの工程の後の第２の工程を説明するための図である。 図６Ｂの工程の後の第３の工程を説明するための図である。 製造された第２基板を示す図である。 第１基板及び第３基板の製造方法の第１の工程を説明するための図である。 図８Ａの工程の後の第２の工程を説明するための図である。 図８Ｂの工程の後の第３の工程を説明するための図である。 製造された第１基板を示す図である。 製造された第３基板を示す図である。 積層体を形成する工程を説明するための図である。 プレス工程を説明するための図である。 絶縁層に孔を形成する工程を説明するための図である。 めっき工程を説明するための図である。 フィルドスタックの数を変更した別例を示す断面図である。 図１３の例について、第１の配置を示す平面図である。 図１３の例について、第２の配置を示す平面図である。 同心円状に配置されないフルスタック構造を示す断面図である。 フルスタック構造ではない配線板を示す断面図である。 フィルドスタックの寸法を変更した別例を示す平面図である。 フィルド導体等の横断面の形状の第１の別例を示す図である。 フィルド導体等の横断面の形状の第２の別例を示す図である。 フィルド導体等の横断面の形状の第３の別例を示す図である。 フィルド導体及びそのランドについて、非相似の図形を組み合わせた例を示す図である。 フィルド導体の縦断面の形状の第１の別例を示す図である。 フィルド導体の縦断面の形状の第２の別例を示す図である。 電子部品を内蔵する配線板の一例を示す図である。 表面に電子部品が実装された配線板の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中、矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ配線板の主面（表裏面）の法線方向（又はコア基板の厚み方向）に相当する配線板の積層方向を指す。一方、矢印Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２は、それぞれ積層方向に直交する方向（配線板の主面に平行な方向）を指す。配線板の主面は、Ｘ−Ｙ平面となる。また、配線板の側面は、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面となる。

フィルド導体又はその孔に関しては、Ｚ方向に直交する断面（Ｘ−Ｙ平面）を、横断面という。また、Ｚ方向に平行な断面（Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面）を、縦断面という。

本実施形態では、相反する法線方向を向いた２つの主面を、第１面（Ｚ１側の面）、第２面（Ｚ２側の面）という。すなわち、第１面の反対側の主面が第２面であり、第２面の反対側の主面が第１面である。積層方向において、コアに近い側を下層（又は内層側）、コアから遠い側を上層（又は外層側）という。

回路等の配線（グランドも含む）として機能し得る導体パターンを含む層のほか、ベタパターンのみからなる層も、配線層という。孔内に形成される導体のうち、孔の壁面（側面及び底面）に形成された導体膜をコンフォーマル導体といい、孔に充填された導体をフィルド導体という。配線層には、上記導体パターンのほかに、フィルド導体のランドなどが含まれることもある。

めっきとは、金属や樹脂などの表面に層状に導体（例えば金属）を析出させることと、析出した導体層（例えば金属層）をいう。めっきには、電解めっきや無電解めっき等の湿式めっきのほか、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の乾式めっきも含まれる。

孔又は柱体（突起）の「幅」は、特に指定がなければ、円の場合には直径を意味し、円以外の場合には２√（断面積／π）を意味する。孔又は柱体（突起）がテーパしている場合には、対応箇所の値、平均値、又は最大値等の中から作用及び効果に応じた最も適切な値を比較して、２以上の孔又は突起の「幅」の一致又は不一致を判定することができる。面に形成されるラインパターンに関しては、ラインと直交する方向のうち、形成面と平行な方向の寸法を「幅」といい、形成面と直交する方向の寸法を「高さ」又は「厚さ」という。また、ラインの一端から他端までの寸法を「長さ」という。ただし、他の寸法を指すことを明記している場合は、この限りでない。

本実施形態の配線板１００は、プリント配線板である。配線板１００は、図１に示すように、第１基板１０と、第２基板２０と、第３基板３０と、絶縁層４０ａ、５０ａと、配線層４１、５１と、フィルド導体４２、５２（第４導体）と、を備える。第１基板１０、第２基板２０、及び第３基板３０は、コア部に相当する。コア部よりも上層の絶縁層４０ａ及び５０ａ等は、ビルドアップ部に相当する。

配線板１００においては、コア部（第１基板１０、第２基板２０、及び第３基板３０）のフィルド導体、並びにビルドアップ部のフィルド導体４２及び５２が、同軸上（軸Ｌ１上、軸Ｌ２上）に配置されることで、Ｚ方向に沿ってフィルドスタックＳ１、Ｓ２が延設される。フィルドスタックＳ１及びＳ２の各々は、配線板１００の両面の導体パターン、すなわち第１面上の配線層４１と第２面上の配線層５１とを相互に電気的に接続する。フィルドスタックＳ１及びＳ２の配置や数は、任意である。フィルドスタックＳ１又はＳ２は、例えば図２Ａに示すように、配線板１００の両端に１つずつ配置されてもよく、例えば図２Ｂに示すように、配線板１００の４隅に１つずつ配置されてもよい。フィルドスタックの数は１つでもよい（詳しくは後述の図１３〜図１５参照）。

第１基板１０は、第１絶縁層１０ａと、配線層１１、１２と、第１フィルド導体１３（第１導体）と、を有する。第１絶縁層１０ａには、第１絶縁層１０ａを貫通する第１孔１３ａが形成されている。第１フィルド導体１３は、第１孔１３ａにめっきが充填されて構成される。第１フィルド導体１３の第１面側にはランド１３１が接続され、第１フィルド導体１３の第２面側にはランド１３２が接続される。ランド１３１は配線層１１に含まれ、ランド１３２は配線層１２に含まれる。

第１絶縁層１０ａは、例えばエポキシ樹脂からなる。エポキシ樹脂は、例えば樹脂含浸処理により、ガラス繊維（例えばガラス布又はガラス不織布）やアラミド繊維（例えばアラミド不織布）等の補強材を含んでいることが好ましい。補強材は、主材料（本実施形態ではエポキシ樹脂）よりも熱膨張率の小さい材料である。

配線層１１、１２は、例えば銅箔及び銅のめっきからなる。また、第１フィルド導体１３は、例えば銅のめっきからなる。第１フィルド導体１３の寸法や形状等については後述する。

第３基板３０は、第３絶縁層３０ａと、配線層３１、３２と、第３フィルド導体３３（第３導体）と、を有する。第３絶縁層３０ａには、第３絶縁層３０ａを貫通する第３孔３３ａが形成されている。第３フィルド導体３３は、第３孔３３ａにめっきが充填されて構成される。第３フィルド導体３３の第１面側にはランド３３１が接続され、第３フィルド導体３３の第２面側にはランド３３２が接続される。ランド３３１は配線層３１に含まれ、ランド３３２は配線層３２に含まれる。

第３絶縁層３０ａは、例えばエポキシ樹脂からなる。エポキシ樹脂は、例えば樹脂含浸処理により、ガラス繊維（例えばガラス布又はガラス不織布）やアラミド繊維（例えばアラミド不織布）等の補強材を含んでいることが好ましい。補強材は、主材料（本実施形態ではエポキシ樹脂）よりも熱膨張率の小さい材料である。

配線層３１、３２は、例えば銅箔及び銅のめっきからなる。また、第３フィルド導体３３は、例えば銅のめっきからなる。第３フィルド導体３３の寸法や形状等については後述する。

第２基板２０は、第２絶縁層２０ａと、第２フィルド導体２１（第２導体）と、を有する。第２絶縁層２０ａには、第２絶縁層２０ａを貫通する第２孔２１ａが形成されている。第２フィルド導体２１の第１面側にはランド１３２が接続され、第２フィルド導体２１の第２面側にはランド３３１が接続される。

第２フィルド導体２１は、第２孔２１ａに導電性ペーストが充填されて構成される。導電性ペーストとは、導電性のある微粒子を所定の濃度で粘性のあるバインダに混ぜたペーストをいう。バインダとは、粒子間のつなぎとなる樹脂等をいう。導電性ペーストは、めっきとは区別される。

第２絶縁層２０ａは、例えばエポキシ樹脂からなる。エポキシ樹脂は、例えば樹脂含浸処理により、ガラス繊維（例えばガラス布又はガラス不織布）やアラミド繊維（例えばアラミド不織布）等の補強材を含んでいることが好ましい。補強材は、主材料（本実施形態ではエポキシ樹脂）よりも熱膨張率の小さい材料である。

第２フィルド導体２１の導電性ペーストは、例えば銅ペーストである。第２フィルド導体２１の寸法や形状等については後述する。

第１絶縁層１０ａの第１面側には絶縁層４０ａが積層され、第３絶縁層３０ａの第２面側には絶縁層５０ａが積層される。絶縁層４０ａ、５０ａは、層間絶縁層に相当する。絶縁層４０ａには、絶縁層４０ａを貫通する孔４２ａが形成されている。また、絶縁層５０ａには、絶縁層５０ａを貫通する孔５２ａが形成されている。絶縁層４０ａはフィルド導体４２を有し、絶縁層５０ａは、フィルド導体５２を有する。フィルド導体４２は、孔４２ａにめっきが充填されて構成され、フィルド導体５２は、孔５２ａにめっきが充填されて構成される。絶縁層４０ａの第１面に配線層４１が形成され、絶縁層５０ａの第２面に配線層５１が形成される。

配線層４１及び５１は、例えば銅箔及び銅のめっきからなる。また、絶縁層４０ａ及び５０ａの材料としては、例えばガラス繊維又はアラミド繊維等の基材に、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、イミド樹脂（ポリイミド）、フェノール樹脂、又はアリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）等の樹脂を含浸させたものを用いることができる。

フィルド導体４２及び５２は、例えば銅のめっきからなる。フィルド導体４２の形状は、例えば第２面側から第１面側に向かって広がるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）である。フィルド導体５２の形状は、例えば第１面側から第２面側に向かって広がるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）である。

フィルド導体４２、第１フィルド導体１３、第２フィルド導体２１、第３フィルド導体３３、及びフィルド導体５２は、軸Ｌ１上及び軸Ｌ２上を第１面側から第２面側に向かって順に積層される。隣接するフィルド導体同士は密着（接触）し、互いに導通する。軸Ｌ１上にはフィルドスタックＳ１が形成され、軸Ｌ２上にはフィルドスタックＳ２が形成される。フィルドスタックＳ１及びＳ２の各々は、全層のフィルド導体が同軸上に配置された構造、いわゆるフルスタック構造になっている。このため、配線スペースの確保が容易になり、配線パターンの設計自由度が高くなる。また、Ｘ方向又はＹ方向の配線を省略できるため、層間接続における配線長の短縮を図ることができる。なお、フルスタック構造は必須の構造ではない（後述の図１７参照）。

本実施形態の配線板１００は、コア部の中間層として、第２基板２０を有する。そして、第２基板２０の第２フィルド導体２１に充填されているものは金属だけではないため、配線板１００は、落下衝撃や熱衝撃に対して強くなると考えられる。

一方、第２基板２０の両側（第１面側、第２面側）に配置される第１基板１０、第３基板３０は、それぞれめっきからなるフィルド導体（第１フィルド導体１３、第３フィルド導体３３）を有する。通常、めっきの抵抗は導電性ペーストの抵抗よりも低い。このため、本実施形態の配線板１００の抵抗は、全層に導電性ペーストを有する配線板に比べて小さくなると考えられる。したがって、エネルギー効率の向上等が期待できる。

以下、図３（断面図）及び図４（図３の平面図）を参照して、第１フィルド導体１３、第２フィルド導体２１、及び第３フィルド導体３３の寸法や形状について説明する。

図３中、コア部における第１絶縁層１０ａの厚さＴ１１、第２絶縁層２０ａの厚さＴ１２、及び第３絶縁層３０ａの厚さＴ１３はそれぞれ、例えば１００〜２００μｍである。一方、ビルドアップ部における絶縁層４０ａの厚さＴ２１及び絶縁層５０ａの厚さＴ２２はそれぞれ、例えば６０μｍである。

また、コア部における配線層１１の厚さＴ２、配線層１２の厚さＴ３、配線層３１の厚さＴ４、及び配線層３２の厚さＴ５はそれぞれ、例えば３０μｍである。一方、ビルドアップ部における配線層４１の厚さＴ１及び配線層５１の厚さＴ６はそれぞれ、例えば２５μｍである。

上記のとおり、本実施形態の配線板１００では、第１絶縁層１０ａの厚さＴ１１、第２絶縁層２０ａの厚さＴ１２、及び第３絶縁層３０ａの厚さＴ１３のいずれもが、絶縁層４０ａの厚さＴ２１及び絶縁層５０ａの厚さＴ２２の各々よりも大きい。また、配線層１１の厚さＴ２、配線層１２の厚さＴ３、配線層３１の厚さＴ４、及び配線層３２の厚さＴ５のいずれもが、配線層４１の厚さＴ１及び配線層５１の厚さＴ６の各々よりも大きい。こうした寸法にすると、インピーダンスコントロールに有利になる。以下、このことについて説明する。

プリント配線板では、一定のインピーダンス値に整合させることが要求され、その測定・管理が必要となる。実際のインピーダンス値の測定にあたっては、内層にストリップラインやマイクロストリップを形成して行う。ストリップラインやマイクロストリップでは、絶縁体（絶縁層）の厚さが大きくなるほどインピーダンスが大きくなり、伝送線路（配線層）の幅や厚さが大きくなるほどインピーダンスが小さくなることから、薄い絶縁層を使用してインピーダンスコントロールを行うとすると、それに応じて測定対象となる伝送線路を細線に形成することが要求される。伝送線路が細線になると、その形成が困難になるため、インピーダンスが許容範囲外となるリスクが増大し、歩留りの低下が懸念されるようになる。これを避けるため、配線層がないブランク領域を直上の絶縁層に設け、２層分の絶縁層を使って擬似的にインピーダンスコントロールを行うことも考えられる。しかし、このような方法では、ブランク領域を含めてインピーダンスコントロールに占有される配線板上のスペースが増大してしまうため、高密度配線設計を著しく阻害するおそれがある。この点、本実施形態の配線板１００では、第１〜第３絶縁層１０ａ、２０ａ、３０ａの厚さＴ１１〜Ｔ１３が大きい。厚さＴ１１〜Ｔ１３が大きければ、それに応じて測定対象となる伝送線路の幅や厚さを大きくすることが可能になる。その結果、インピーダンスコントロールがし易くなる。しかも、これら絶縁層上に形成される配線層の厚さ、すなわち厚さＴ２〜Ｔ５が大きいため、コア部における配線層の形成が容易になる。

なお、第１絶縁層１０ａの厚さＴ１１、第２絶縁層２０ａの厚さＴ１２、及び第３絶縁層３０ａの厚さＴ１３の少なくとも１つが、絶縁層４０ａの厚さＴ２１及び絶縁層５０ａの厚さＴ２２の各々よりも大きければ、上記効果に準ずる効果が得られる。ただしこの場合、効果は小さくなる。また、配線層１１の厚さＴ２、配線層１２の厚さＴ３、配線層３１の厚さＴ４、及び配線層３２の厚さＴ５の少なくとも１つが、配線層４１の厚さＴ１及び配線層５１の厚さＴ６の各々よりも大きければ、上記効果に準ずる効果が得られる。ただしこの場合、効果は小さくなる。

図３及び図４に示すように、第１フィルド導体１３（又は第１孔１３ａ）及び第３フィルド導体３３（又は第３孔３３ａ）の形状は円柱である。このため、第１フィルド導体１３、第３フィルド導体３３の幅は、それぞれ均一の幅Ｄ２、Ｄ７となる。したがって、第１孔１３ａの第２面側の開口１３２ａの幅もＤ２となり、第３孔３３ａの第１面側の開口３３１ａの幅もＤ７となる。一方、第２フィルド導体２１（又は第２孔２１ａ）の形状は、第１面側から第２面側に向かって広がるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）である。したがって、第２孔２１ａの第２面側の開口２１２の幅Ｄ５は、第２孔２１ａの第１面側の開口２１１の幅Ｄ４よりも大きい。なお、これに限定されず、第１フィルド導体１３等の形状は任意である（後述の図１９Ａ〜図２２参照）。

ランド１３１の幅Ｄ１は例えば２５０μｍであり、第１フィルド導体１３の幅Ｄ２は例えば７５μｍであり、ランド１３２の幅Ｄ３は例えば３５０μｍであり、第２孔２１ａの第１面側の開口２１１の幅Ｄ４は例えば１３０μｍであり、第２孔２１ａの第２面側の開口２１２の幅Ｄ５は例えば２００μｍであり、ランド３３１の幅Ｄ６は例えば３５０μｍであり、第３フィルド導体３３の幅Ｄ７は例えば７５μｍであり、ランド３３２の幅Ｄ８は例えば２５０μｍである。

第２孔２１ａの第１面側の開口２１１の幅Ｄ４は、第１孔１３ａの第２面側の開口１３２ａの幅Ｄ２よりも大きく（Ｄ４＞Ｄ２）、且つ、第２孔２１ａの第２面側の開口２１２の幅Ｄ５は、第３孔３３ａの第１面側の開口３３１ａの幅Ｄ７よりも大きい（Ｄ５＞Ｄ７）。このように、両面アライメントが必要な第２フィルド導体２１の幅を大きくすることで、第１フィルド導体１３、第２フィルド導体２１、及び第３フィルド導体３３の位置決めが容易になる。なお、これらの関係「Ｄ４＞Ｄ２」及び「Ｄ５＞Ｄ７」が成立することは必須ではない。例えばそれらの一方のみが成立する場合も、上記効果に準ずる効果が得られる。ただし、両方が成立すると、効果は相乗的に大きくなる。

ランド１３２の幅Ｄ３はランド１３１の幅Ｄ１よりも大きく（Ｄ３＞Ｄ１）、ランド３３１の幅Ｄ６はランド３３２の幅Ｄ８よりも大きい（Ｄ６＞Ｄ８）。ランド１３２の幅Ｄ３及びランド３３１の幅Ｄ６が大きいことで、後述のプレス工程（図１１）で、第２フィルド導体２１との接続面積が確保し易くなる。第１フィルド導体１３、第２フィルド導体２１、及び第３フィルド導体３３の位置決めも容易になる。また、ランド１３１の幅Ｄ１及びランド３３２の幅Ｄ８が小さいことで、配線スペースの確保が容易になり、配線パターンの設計自由度が高くなる。なお、これらの関係「Ｄ３＞Ｄ１」及び「Ｄ６＞Ｄ８」が成立することは必須ではない。例えばそれらの一方のみが成立する場合も、上記効果に準ずる効果が得られる。ただし、両方が成立すると、効果は相乗的に大きくなる。

めっきによりフィルド導体を形成する場合、フィルド導体の表面に窪みが生じ易い。そこで、本実施形態では、そうした窪みが形成された場合について説明する。すなわち、図３に示すように、第１フィルド導体１３の第１面側端面（ランド１３１の表面）の中央部には窪み１３１ｂが形成され、第１フィルド導体１３の第２面側端面（ランド１３２の表面）の中央部には窪み１３２ｂが形成される。第３フィルド導体３３の第１面側端面（ランド３３１の表面）の中央部には窪み３３１ｂが形成され、第３フィルド導体３３の第２面側端面（ランド３３２の表面）の中央部には窪み３３２ｂが形成される。こうした窪み１３２ｂ等は、ボイド発生の原因となり易い。しかしながら、配線板１００のコア部における第２フィルド導体２１は、流動性の高い導電性ペーストからなる。そして、第２フィルド導体２１の導電性ペーストが、窪み１３２ｂ及び３３１ｂに入り込んでいる。このため、導電性ペーストで窪み１３２ｂ及び３３１ｂが平坦化され、ボイドの発生が抑制される。

図４に示すように、本実施形態では、ランド１３１、第１フィルド導体１３、ランド１３２、第２フィルド導体２１（開口２１１、開口２１２）、ランド３３１、第３フィルド導体３３、及びランド３３２が、同心円状に配置される。これにより、接触面積の増大や配線長の短縮が図られる。その結果、良好な電気特性が得られる。ただし、これらの中心が一致していることは必須ではない（後述の図１６、図１７参照）。

上記配線板１００は、例えば図５に示すような手順で製造される。

ステップＳ１１では、第１基板１０、第２基板２０、及び第３基板３０が、準備される。

図６Ａ〜図６Ｃに、第２基板２０の製造方法を示す。

まず、図６Ａに示すように、第２絶縁層２０ａ（出発材料）を準備する。この段階では、第２絶縁層２０ａは、プリプレグ（半硬化状態の接着シート）となっている。第２絶縁層２０ａの材料は、前述したとおり、例えば補強材入りのエポキシ樹脂である。

続けて、図６Ｂに示すように、レーザにより、第２絶縁層２０ａに第２孔２１ａを形成する。第２孔２１ａは、第２絶縁層２０ａを貫通する。その後、必要に応じて、デスミアやソフトエッチをする。

続けて、図６Ｃに示すように、スキージ２００１を用いて、第２絶縁層２０ａに導電性ペーストを印刷する。これにより、導電性ペーストが第２孔２１ａに充填され、第２フィルド導体２１が形成される。その結果、図７に示すように、第２基板２０が完成する。なお、両面（第１面及び第２面）に離型フィルムを貼り付けるか、両面に接着剤層を形成するか、あるいは低粘度の導電性ペーストで第２孔２１ａを穴埋めし、その上から高粘度の導電性ペーストを追加するなどして、導電性ペーストが両面から突き出るようにしてもよい。

図８Ａ〜図８Ｃに、第１基板１０及び第３基板３０の製造方法を示す。

まず、図８Ａに示すように、両面銅張積層板１０００（出発材料）を準備する。両面銅張積層板１０００は、絶縁層１０００ａと、銅箔１００１及び１００２と、を有する。絶縁層１０００ａの第１面には銅箔１００１が形成され、絶縁層１０００ａの第２面には銅箔１００２が形成される。絶縁層１０００ａの材料は、例えば補強材入りのエポキシ樹脂である。

続けて、図８Ｂに示すように、レーザにより、両面銅張積層板１０００に孔１００３を形成する。孔１００３は、両面銅張積層板１０００を貫通する。その後、必要に応じて、デスミアやソフトエッチをする。

続けて、図８Ｃに示すように、銅のパネルめっき（スルーホールめっき及び全面めっき）により、孔１００３にめっき１００４を充填する。図示は省略するが、前述の窪み１３１ｂ、１３２ｂ、３３１ｂ、３３２ｂが形成される場合には、このタイミングで、めっき１００４の表面（特に孔１００３の中央部）に形成される。第１基板１０及び第３基板３０のいずれを製造する場合でも、ここまでの製造工程は同じである。ここで、絶縁層１０００ａは、第１絶縁層１０ａ又は第３絶縁層３０ａに相当する。孔１００３に充填されためっき１００４は、第１フィルド導体１３又は第３フィルド導体３３に相当する。

続けて、図９Ａ又は図９Ｂに示すように、例えばリソグラフィ技術により、第１基板１０及び第３基板３０の各々について、絶縁層１０００ａ（第１絶縁層１０ａ又は第３絶縁層３０ａ）の両面の導体層をパターニングする。各パターンは、前述した寸法等（図３及び図４参照）を満たすように形成される。これにより、第１絶縁層１０ａの第１面、第２面に配線層１１、１２が形成され、第３絶縁層３０ａの第１面、第２面に配線層３１、３２が形成される。その結果、第１基板１０及び第３基板３０が完成する。

続けて、図５のステップＳ１２では、図１０に示すように、第１フィルド導体１３、第２フィルド導体２１、及び第３フィルド導体３３が、同軸（軸Ｌ１及び軸Ｌ２）上に配置されるように、銅箔３００１、絶縁層４０ａ、第１基板１０、第２基板２０、第３基板３０、絶縁層５０ａ、及び銅箔３００２を積層する。これにより、積層体１００ａが形成される。第２絶縁層２０ａは第１絶縁層１０ａと第３絶縁層３０ａとによって挟まれ、さらにこれらが、絶縁層４０ａ及び５０ａによって挟まれる。この段階では、絶縁層４０ａ及び５０ａは、プリプレグ（半硬化状態の接着シート）となっている。ただし、プリプレグに代えて、ＲＣＦ（Resin Coated copper Foil）などを用いることもできる。

この段階における各構成部材の熱膨張率の一例を示す。第１フィルド導体１３の熱膨張率は例えば１７ppm／℃であり、第２フィルド導体２１の熱膨張率は例えば３０〜４０ppm／℃であり、第３フィルド導体３３の熱膨張率は例えば１７ppm／℃である。第１絶縁層１０ａ及び第３絶縁層３０ａの熱膨張率は例えば１２〜１４ppm／℃であり、第２絶縁層２０ａの熱膨張率は例えば１１〜１３ppm／℃であり、絶縁層４０ａ及び５０ａの熱膨張率は例えば１２〜１４ppm／℃である。なお、ＲＣＦを用いる場合、絶縁層４０ａ及び５０ａの熱膨張率は、例えば６０〜８０ppm／℃である。

続けて、図５のステップＳ１３では、図１１に示すように、積層体１００ａをまとめて加熱プレスする。すなわち、プレス及び加熱処理を同時に行う。プレス及び加熱により、プリプレグ（第２絶縁層２０ａ等）は硬化し、部材同士は付着する。その結果、積層体１００ａは一体化する。隣接するフィルド導体同士は、密着（接触）し、第１フィルド導体１３、第２フィルド導体２１、及び第３フィルド導体３３が、互いに導通する。第２フィルド導体２１の導電性ペーストは、窪み１３２ｂ及び３３１ｂ（図３）に入り込む。また、剛性の高いランド３３１及びランド１３２により、両側（Ｚ１側及びＺ２側）から第２フィルド導体２１が圧縮される。なお、プレス及び加熱処理は、複数回に分けて行ってもよい。また、加熱処理とプレスとは別々に行ってもよいが、同時に行った方が効率は良い。加熱プレスの後、別途一体化のための加熱処理を行ってもよい。

続けて、図５のステップＳ１４では、フィルド導体４２及び５２、並びに導体パターン（配線層４１及び５１）を形成する。

図１２Ａに示すように、例えばレーザにより、絶縁層４０ａに孔４２ａを形成し、絶縁層５０ａに孔５２ａを形成する。その後、必要に応じて、デスミアやソフトエッチをする。

続けて、図１２Ｂに示すように、例えば銅のパネルめっき（例えば化学銅めっき及び電気銅めっき）により、孔４２ａにめっき３００３を充填し、孔５２ａにめっき３００４を充填する。これにより、フィルド導体４２及び５２が形成される。フィルド導体４２及び５２は、第１フィルド導体１３、第２フィルド導体２１、及び第３フィルド導体３３と同軸（軸Ｌ１及び軸Ｌ２）上に配置される。

さらに続けて、例えばリソグラフィ技術により、両面の導体層をパターニングする。これにより、先の図１に示したように、絶縁層４０ａ上に配線層４１が形成され、絶縁層５０ａ上に配線層５１が形成される。その結果、配線板１００が完成する。その後、例えば最外層に外部接続端子を形成することで、その外部接続端子を通じて、配線板１００を他の配線板と接続したり、配線板１００に電子部品を実装したりすることが可能になる。

なお、導体パターンの形成方法は任意である。例えばめっきレジストを用いてパターン部のみに選択的にめっきする手法、いわゆるパターンめっき法により、配線層４１及び５１を形成してもよい。

本実施形態の配線板１００の製造方法では、コア部（第１基板１０、第２基板２０、第３基板３０）と、ビルドアップ部の最下層の絶縁層（絶縁層４０ａ、５０ａ）と、を一括でプレスする（図１０及び図１１参照）。このため、少ないプレスの回数で、配線板１００を製造することができる。

また、加熱プレス前における第２絶縁層２０ａがプリプレグからなるため、第２絶縁層２０ａと第１絶縁層１０ａや第３絶縁層３０ａとの接着性が高い。

以上、本発明の実施形態に係る配線板及びその製造方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

フィルドスタックの数は任意である。例えば図１３（断面図）及び図１４（図１３の平面図）に示すように、フィルドスタックＳの数は１つでもよい。フィルドスタックＳは、図１４に示すように配線板１００の中央からずらして配置してもよく、図１５に示すように配線板１００の中央（例えば重心位置）に配置してもよい。

図１６に示すように、ランド１３１、第１フィルド導体１３、ランド１３２、第２フィルド導体２１（開口２１１、開口２１２）、ランド３３１、第３フィルド導体３３、及びランド３３２が、同心円状に配置されなくても、配線板１００をフルスタック構造にすることは可能である。

フルスタック構造は必須の構造ではない。例えば図１７に示すように、少なくとも第１フィルド導体１３、第２フィルド導体２１、及び第３フィルド導体３３が同軸上に配置されていれば、前述した配線長の短縮等の効果が得られる。ただし、フルスタック構造の方が効果は大きい。

ランド１３１の幅Ｄ１とランド３３２の幅Ｄ８、第１フィルド導体１３の幅Ｄ２と第３フィルド導体３３の幅Ｄ７、ランド１３２の幅Ｄ３とランド３３１の幅Ｄ６の各組（ペア）が同じ寸法であることは必須ではない。図１８に示すように、これらの組を異なる寸法にしてもよい。

フィルド導体やそのランドの横断面（Ｘ−Ｙ平面）の形状は、円（真円）に限られず任意である。これらの面の形状は、例えば図１９Ａに示すように正四角形であってもよく、また、正六角形や正八角形等の他の正多角形であってもよい。なお、多角形の角の形状は任意であり、例えば直角でも、鋭角でも、鈍角でも、丸みを帯びていてもよい。ただし、熱応力の集中を防止する上では、角が丸みを帯びていた方が好ましい。

また、上記横断面の形状は、楕円であってもよく、長方形や三角形等であってもよい。

上記円、楕円、正多角形は、孔の形状と相似し易いという利点を有する。

また、図１９Ｂ又は図１９Ｃに示すように、十字形又は正多角星形など、中心から放射状に直線を引いた形（複数の羽根を放射状に配置した形）も、上記横断面の形状として有効である。

フィルド導体及びそのランドの形状として、上記形状を任意に組み合わせて採用してもよい。例えば図２０に示すように、フィルド導体及びそのランドについて、非相似の図形を組み合わせてもよい。

フィルド導体の縦断面の形状も任意である。例えば図２１に示すように、第１フィルド導体１３及び第３フィルド導体３３の形状をテーパ円柱（円錐台）にしてもよい。また、第２フィルド導体２１の形状を円柱にしてもよい。さらに、図２２に示すように、第１フィルド導体１３及び第３フィルド導体３３の形状を鼓形にしてもよい。また、第２フィルド導体２１の形状を鼓形にしてもよい。孔の形状を鼓形にすると、開口部の径が孔の中間部の径よりも大きくなるため、めっきのフィルド性が向上する。その結果、表面の平坦性が高まる。

配線板１００が、電子部品を有し、電子デバイスとなっていてもよい。

例えば図２３に示すように、配線板１００に複数の電子部品４００１が内蔵されていてもよい。図２３の例では２つの電子部品４００１が内蔵されているが、電子部品の数は任意である。例えば１つの電子部品のみが配線板１００に内蔵されていてもよい。電子部品を内蔵する配線板１００によれば、電子デバイスの高機能化が可能になる。

また、例えば図２４に示すように、配線板１００の表面に複数の電子部品４００２が実装されていてもよい。図２４の例では２つの電子部品４００２が実装されているが、電子部品の数は任意である。例えば１つの電子部品のみが配線板１００に実装されていてもよい。

その他の点についても、配線板１００の構成、及びその構成要素の種類、性能、寸法、材質、形状、層数、又は配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。

配線板１００の層数は任意である。例えば高機能化等を図るべく、例えば図１に示した構造が完成した後、さらに積層を続けて、より多層の配線板としてもよい。あるいは、より少ない層（例えば第１基板１０、第２基板２０、及び第３基板３０のみ）の配線板としてもよい。また、コア部の各面（第１面、第２面）における層数が異なっていてもよい。さらには、コア部の片面のみに層（配線層や絶縁層）の形成（積層）をしてもよい。

各配線層の材料は、上記のものに限定されず、用途等に応じて変更可能である。例えば配線層の材料として、銅以外の金属を用いてもよい。また、各絶縁層の材料も任意である。ただし、絶縁層を構成する樹脂としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂としては、前述のエポキシ樹脂のほか、例えばイミド樹脂（ポリイミド）、ＢＴ樹脂、アリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）、アラミド樹脂などを用いることができる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂（フッ素樹脂）などを用いることができる。これらの材料は、例えば絶縁性、誘電特性、耐熱性、又は機械的特性等の観点から、必要性に応じて選ぶことが望ましい。また、上記樹脂には、添加剤として、硬化剤、安定剤、フィラーなどを含有させることができる。また、各配線層及び各絶縁層は、異種材料からなる複数の層から構成されていてもよい。

ビルドアップ部において孔内に形成される導体（フィルド導体４２、５２）は、コンフォーマル導体であってもよい。

上記実施形態の工程は、図５のフローチャートに示した順序や内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序や内容を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。

上記実施形態や別例等は、組み合わせることができる。図１〜図１２に示した実施形態を部分的に図１３〜図２４に示した別例で置き換えることができるにとどまらず、例えば図１３〜図１５に示したフィルドスタックの数に関する別例、図１６及び図１７に示したスタック構造に関する別例、図１８〜図２０に示したフィルド導体等の横断面の寸法及び形状に関する別例、図２１及び図２２に示したフィルド導体の縦断面の形状に関する別例、そして図２３及び図２４に示した電子部品を有する配線板に関する別例の各々について任意の形態を選択し、それらを互いに組み合わせることもできる。用途等に応じて適切な組み合わせを選ぶことが好ましい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。

本発明に係る配線板は、電子機器の回路基板に適している。また、本発明に係る配線板の製造方法は、電子機器の回路基板の製造に適している。

１０ 第１基板
１０ａ 第１絶縁層
１１、１２ 配線層
１３ 第１フィルド導体（第１導体）
１３ａ 第１孔
２０ 第２基板
２０ａ 第２絶縁層
２１ 第２フィルド導体（第２導体）
２１ａ 第２孔
３０ 第３基板
３０ａ 第３絶縁層
３１、３２ 配線層
３３ 第３フィルド導体（第３導体）
３３ａ 第３孔
４０ａ、５０ａ 絶縁層
４１、５１ 配線層
４２、５２ フィルド導体（第４導体）
４２ａ、５２ａ 孔
１００ 配線板
１００ａ 積層体
１３２ａ、３３１ａ 開口
２１１、２１２ 開口
１３１、１３２、３３１、３３２ ランド
１０００ 両面銅張積層板
１０００ａ 絶縁層
１００１、１００２ 銅箔
１００３ 孔
１００４ めっき
２００１ スキージ
３００１、３００２ 銅箔
３００３、３００４ めっき
４００１、４００２ 電子部品
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ フィルドスタック

Claims (14)

1. 表裏面の一方を第１面、他方を第２面とする配線板であって、
   前記第１面から前記第２面に向かって順に積層される第１絶縁層、第２絶縁層、及び第３絶縁層と、
   前記第１絶縁層を貫通する第１孔にめっきが充填されてなる第１導体と、
   前記第２絶縁層を貫通する第２孔に導電性ペーストが充填されてなる第２導体と、
   前記第３絶縁層を貫通する第３孔にめっきが充填されてなる第３導体と、
   を有し、
   前記第１導体、前記第２導体、及び前記第３導体が、同軸上に配置され、互いに導通している、
   ことを特徴とする配線板。
2. 前記第１絶縁層の前記第１面側及び前記第３絶縁層の前記第２面側の少なくとも一方には、層間絶縁層が積層され、
   前記第１絶縁層の厚さ、前記第２絶縁層の厚さ、及び前記第３絶縁層の厚さの少なくとも１つは、前記層間絶縁層の厚さよりも大きい、
   ことを特徴とする請求項１に記載の配線板。
3. 前記第１絶縁層の厚さ、前記第２絶縁層の厚さ、及び前記第３絶縁層の厚さのいずれもが、前記層間絶縁層の厚さよりも大きい、
   ことを特徴とする請求項２に記載の配線板。
4. 前記第１絶縁層上に形成される配線層の厚さ、前記第２絶縁層上に形成される配線層の厚さ、及び前記第３絶縁層上に形成される配線層の厚さの少なくとも１つは、前記層間絶縁層上に形成される配線層の厚さよりも大きい、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の配線板。
5. 前記第１絶縁層上に形成される配線層の厚さ、前記第２絶縁層上に形成される配線層の厚さ、及び前記第３絶縁層上に形成される配線層の厚さのいずれもが、前記層間絶縁層上に形成される配線層の厚さよりも大きい、
   ことを特徴とする請求項４に記載の配線板。
6. 前記第２導体の前記第１面側に接続されるランドの幅は、前記第１導体の前記第１面側に接続されるランドの幅よりも大きく、又は／且つ、前記第２導体の前記第２面側に接続されるランドの幅は、前記第３導体の前記第２面側に接続されるランドの幅よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線板。
7. 前記第２孔の前記第１面側の開口幅は、前記第１孔の前記第２面側の開口幅よりも大きく、又は／且つ、前記第２孔の前記第２面側の開口幅は、前記第３孔の前記第１面側の開口幅よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の配線板。
8. 前記第１導体の前記第２面側端面及び前記第３導体の前記第１面側端面の少なくとも一方の中央部には窪みが形成され、前記第２導体の前記導電性ペーストがその窪みに入り込んでいる、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の配線板。
9. 前記第１絶縁層の前記第１面側及び前記第３絶縁層の前記第２面側の少なくとも一方には、第４導体を有する層間絶縁層が積層され、
   前記第４導体は、前記第１乃至第３導体と同軸上に配置され、且つ、前記第１乃至第３導体と導通する、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の配線板。
10. 前記配線板は、電子部品を内蔵し、電子デバイスとなっている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の配線板。
11. 前記配線板は、その表面に電子部品が実装されて、電子デバイスとなっている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の配線板。
12. 貫通孔にめっきが充填されてなる第１導体を有する第１絶縁層を準備することと、
    貫通孔に導電性ペーストが充填されてなる第２導体を有する第２絶縁層を準備することと、
    貫通孔にめっきが充填されてなる第３導体を有する第３絶縁層を準備することと、
    前記第１導体、前記第２導体、及び前記第３導体が、同軸上に配置されるように、前記第１絶縁層と前記第３絶縁層とで前記第２絶縁層を挟んで積層体を形成することと、
    前記積層体をプレス及び加熱して、前記第１導体、前記第２導体、及び前記第３導体を互いに導通させることと、
    を含む配線板の製造方法。
13. 前記加熱前における前記第２絶縁層は、プリプレグからなる、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の配線板の製造方法。
14. 前記プレス及び加熱の前に、前記積層体の両面又は片面に層間絶縁層を配置することと、
    前記層間絶縁層上に導体パターンを形成することと、
    をさらに含み、
    前記プレスにより、前記第１乃至第３導体及び前記層間絶縁層を、まとめてプレスする、
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の配線板の製造方法。

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