WO2007058005A1

WO2007058005A1 - 配線板の製造方法および配線板

Info

Publication number: WO2007058005A1
Application number: PCT/JP2006/316299
Authority: WO
Inventors: Kaoru Ono; Mitsuhiro Watanabe
Original assignee: Ain Co., Ltd.; Multi Inc.; Kanto Gakuin University Surface Engineering Resarch Institute
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2007-05-24
Also published as: JPWO2007058005A1

Abstract

　複雑な製造工程を用いることなく抵抗体を簡単に形成することができるとともに、一方側の面の熱を効率良く他方面側に逃がすこと。　この配線板の製造方法では、まず、導電性の第一の金属１１と第二の金属１２とを含む２種類あるいは３種類以上の金属が３層以上に積層されてなるクラッド材をエッチングして、第一の金属１１および第二の金属１２からなる板状部上に柱状部１６を形成する。次に、柱状部１６により貫通される絶縁樹脂層１７を、第二の金属１２が第一の金属１１とそれ１７との間に挟まれるように形成する。次に、絶縁樹脂層１７の形成後に、第一の金属１１をエッチングして第二の金属１２からなり、柱状部１６に直接つながる抵抗体５を形成する。

Description

配線板の製造方法および配線板

技術分野

[0001] 本発明は、配線板の製造方法および配線板に関する。

背景技術

[0002] 特許文献 1は、抵抗内蔵配線板を開示する。この抵抗内蔵配線板では、ベース基板と分離して設けた絶縁層とで構成される間隙部に、絶縁材を用いるアンダーコートと、金属めつきによる導体と、金属ペーストを用いる抵抗用電極とを形成し、さらにそれらの上に、抵抗体を配設している。

[0003] 特許文献 1：特開平 7— 307542号公報（要約など）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 特許文献 1にあるように、配線板に抵抗体を内蔵しょうとする場合、その抵抗体を設けるがために一般的な配線板を形成する場合と異なる複雑な製造方法によらなければならない。また、実装密度が高まるにつれて、発熱対策がより重要となってきている

[0005] 本発明は、複雑な製造工程を用いることなく抵抗体を簡単に形成することができるとともに、一方側の面の熱を効率良く他方面側に逃がすことができる配線板の製造方法および配線板を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明に係る配線板の製造方法は、導電性の第一の金属と第二の金属とを含む 2 種類あるいは 3種類以上の金属が 3層以上に積層されてなるクラッド材をエッチングして、第一の金属および第二の金属力なる板状部上に柱状部を形成する工程と、柱状部により貫通される絶縁榭脂層を、第二の金属が第一の金属とそれとの間に挟まれるように形成する工程と、絶縁榭脂層の形成後に、第一の金属をエッチングして第二の金属からなり、上記柱状部に直接つながる抵抗体を形成する工程と、を有するものである。 [0007] この方法を採用すれば、絶縁榭脂層の表面に形成される第二の金属および第一の金属力なる板状部の第一の金属をエッチングすることで、配線板に抵抗体を形成することができる。このため、複雑な製造工程を用いることなく配線板に抵抗体を簡単に形成することができる。また、柱状部が、一方側の面の熱を効率良く他方面側に逃がすことを可能としている。し力も、柱状部と抵抗体とは、直接につながっているので、柱状部を伝わってきた熱は抵抗体に確実に伝わり、広い面積を有する抵抗体へ拡散していく。また、逆に、抵抗体力もの熱は、確実に柱状部に伝わることになる。

[0008] 本発明に係る他の配線板の製造方法は、導電性の第一の金属と第二の金属とを含む 2種類あるいは 3種類以上の金属が 3層以上に積層されてなるクラッド材をエツチングして、第一の金属および第二の金属からなる板状部上に柱状部を形成するェ程と、柱状部により貫通される絶縁榭脂層を、第二の金属が第一の金属とそれとの間に挟まれるように形成する工程と、絶縁榭脂層の形成後に、第一の金属および第二の金属を、配線パターンおよび抵抗体の形成パターンにしたがってそのパターンが残るようにエッチングする工程と、そのエッチングの後にさらに、第一の金属を抵抗体の形成パターンにしたがってそのパターン部分をエッチングする工程と、を有するものである。

[0009] この方法を採用すれば、絶縁榭脂層の表面に形成される第二の金属および第一の金属力なる配線層の第一の金属をエッチングすることで、配線板に抵抗体を形成することができる。このため、複雑な製造工程を用いることなく配線板に抵抗体を簡単に形成することができる。また、柱状部が、一方側の面の熱を効率良く他方面側に逃がすことを可能としている。また、配線板の形成工程中に、第一の金属を抵抗体の形成パターンにしたがってそのパターン部分をエッチングするという単純な工程を入れるだけで、抵抗体を有する配線板を簡単に形成することができる。

[0010] 本発明に係る第三の配線板の製造方法は、導電性の第一の金属と第二の金属とを含む 2種類あるいは 3種類以上の金属が 3層以上に積層されてなるクラッド材をェツチングして、第一の金属および第二の金属力なる板状部上に柱状部を形成する工程と、柱状部により貫通される絶縁榭脂層を、第二の金属が第一の金属とそれとの間に挟まれるように形成する工程と、絶縁榭脂層の板状部とは反対側の面に、柱状部と接続される導電性の金属層を形成する工程と、第一の金属、第二の金属および金属層を、配線パターンおよび抵抗体の形成パターンにしたがってそのパターンが残るようにエッチングする工程と、そのエッチングの後にさらに、第一の金属を抵抗体の形成パターンにしたがってそのパターン部分をエッチングする工程と、を有するものである。

[0011] この方法を採用すれば、絶縁榭脂層の表面に形成される第二の金属および第一の金属力なる配線層の第一の金属をエッチングすることで、配線板に抵抗体を形成することができる。このため、複雑な製造工程を用いることなく配線板に抵抗体を簡単に形成することができる。また、柱状部が、一方側の面の熱を効率良く他方面側に逃がすことを可能としている。また、配線板の形成工程中に、第一の金属を抵抗体の形成パターンにしたがってそのパターン部分をエッチングするという単純な工程を入れるだけで、抵抗体を有する配線板を簡単に形成することができる。

[0012] 本発明に係る配線板の製造方法は、上述した発明に係る各特定事項に加えて、クラッド材の第一の金属が、銅、銀、アルミニウムおよびそれらの内の少なくとも 1つを含む合金の中力選択された 1つ以上の金属とされ、第二の金属が、ニッケル、アルミユウム、すずおよびそれらの内の少なくとも 1つを含む合金の中力も選択され、且つ、第一の金属との間で選択的なエッチングが可能な 1つ以上の金属とされているものである。

[0013] この構成によれば、配線としての性能、抵抗体としての性能が良いものを製造できるとともに、目的、用途に応じた最適なものを製造することができる。

[0014] 本発明に係る配線板は、上述した発明に係る各製造方法により製造され、柱状部が絶縁榭脂層を貫通する層間配線であるものである。

[0015] この構成を採用すれば、複雑な製造工程を用いることなぐ抵抗体を有する配線板として簡単に形成することができるとともに、一方側の面の熱を効率良く他方面側に逃がすことができる。

[0016] 本発明に係る他の配線板は、導電性の第一の金属と第二の金属とを含む 2種類あるいは 3種類以上の金属が 3層以上に積層されてなるクラッド材をエッチングすることにより第一の金属および第二の金属からなる板状部上に形成される柱状部と、板状部上において柱状部により貫通される絶縁榭脂層と、板状部をエッチングすることで形成される第一の金属および第二の金属力なる配線層と、板状部をエッチングすることで形成される第二の金属力なり、上記柱状部に直接つながる抵抗体と、を有するものである。

[0017] この構成を採用すれば、クラッド材をエッチングすることで第一の金属および第二の金属からなる板状部上に柱状部を形成し、絶縁榭脂層を積層し、板状部をエツチングすることで配線層を形成することができる。また、これに加えて、板状部をエツチングすることで抵抗体を形成することができる。したがって、複雑な製造工程を用いることなぐ抵抗体を有する配線板として簡単に形成することができるとともに、一方側の面の熱を効率良く他方面側に逃がすことができる。し力も、柱状部と抵抗体とは、直接につながっているので、柱状部を伝わってきた熱は抵抗体に確実に伝わり、広い面積を有する抵抗体へ拡散していく。また、逆に、抵抗体からの熱は、確実に柱状部に伝わることになる。

[0018] 本発明に係る配線板は、上述した発明の各構成にカ卩えて、柱状部の中の少なくとも一部を熱の拡散路として利用するヒートシンクとし、電流路として機能させないものである。

[0019] この構成を採用すれば、 1つの配線板に、熱を逃がす柱状部と、配線と、抵抗体と、ヒートシンクとを形成することができる。

発明の効果

[0020] 本発明は、複雑な製造工程を用いることなぐ配線板に簡単に抵抗体を内蔵することができるとともに、一方側の面の熱を効率良く他方面側に逃がすことができる。図面の簡単な説明

[0021] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1に係る両面配線板の部分断面図である。

[図 2]図 2は、図 1の両面配線板の製造工程 (配線板の基材作成まで)を示す図である。

[図 3]図 3は、図 1の両面配線板の製造工程 (配線板の基材に配線パターンを形成するまで)を示す図である。

[図 4]図 4は、図 1の両面配線板の製造工程 (配線パターン形成後の配線板の基材に抵抗体を形成するまで)を示す図である。

[図 5]図 5は、図 1の変形例としての両面配線板の部分断面図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 2に係る両面配線板の部分断面図である。

[図 7]図 7は、図 6の両面配線板の製造工程 (配線板の基材作成まで)を示す図である。

符号の説明

[0022] 1 絶縁榭脂層

2 表面配線層（配線層）

3 層間配線

4 裏面配線層（第一の金属および第二の金属力なる配線層）

5 抵抗体

8 ヒートシンクポスト（ヒートシンク）

11 下側銅層（第一の金属の層）

12 中間ニッケル層（第二の金属の層）

16 柱状部

18, 24 銅メツキ層（金属層）

発明を実施するための最良の形態

[0023] 以下、本発明に係る配線板の製造方法および配線板を、図面に基づ!/、て説明する。配線板は、両面に配線パターンが施される両面配線板を例とし、また、配線板の製造方法は、その両面配線板の製造方法を例として説明する。

[0024] 実施の形態 1.

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る両面配線板の部分断面図である。両面配線板は、絶縁榭脂層 1と、配線層としての表面配線層 2と、層間配線 3と、第一の金属および第二の金属カゝらなる配線層としての裏面配線層 4と、を有する。また、絶縁榭脂層 1の裏面には、抵抗体 5が形成される。なお、この実施の形態 1では、抵抗体 5は、裏面配線層 4を構成する複数層の中の 1層から形成されている。

[0025] また、両面配線板の上には、発光ダイオード 6が実装されて、る。発光ダイオード 6 は、表面実装タイプのものであり、その端子 7が、表面配線層 2に接続されている。表面配線層 2の端子 7が接続される部位には、パッドが形成される。

[0026] 絶縁榭脂層 1は、絶縁榭脂材を平板形状に形成したものである。絶縁榭脂材としては、たとえば紙フエノール榭脂材、紙エポキシ榭脂材、ガラスエポキシ榭脂材、テフ口ン (登録商標)榭脂材などがある。

[0027] 表面配線層 2は、絶縁榭脂層 1の一方の表面に形成される配線層である。表面配線層 2は、導電性の金属が積層された構造を有する。図 1では、表面配線層 2は、銅の 2層構造を有する。なお、この表面配線層 2は、異種金属を積層した構造であっても、 3層以上の構造であってもよい。表面配線層 2に使用可能な金属としては、たとえば銅、銀、すず、アルミニウム、あるいはそれらの内の少なくとも 1つを含む合金などがある。

[0028] 裏面配線層 4は、絶縁榭脂層 1の他方の表面に形成される配線層である。裏面配線層 4は、導電性の複数の金属が積層された構造を有する。図 1では、裏面配線層 4 は、ニッケル層の上に、銅が 2層に積層された 3層構造を有する。ニッケルと銅とは、互いに異なるエッチング溶液により別々にエッチングすることが可能である。なお、この裏面配線層 4は、 3層以上の構造であってもよい。裏面配線層 4に使用可能な金属としては、たとえばニッケル、銅、銀、すず、アルミニウム、あるいはそれらの内の少なくとも 1つを含む合金などがある。

[0029] 層間配線 3は、絶縁榭脂層 1を貫通するように形成される導電層である。図 1では、層間配線 3は、銅のみ力もなる。なお、層間配線 3は、たとえば銅およびニッケルなどの異種金属を 2層あるいは 3層以上に積層した構造であってもよい。

[0030] 抵抗体 5は、裏面配線層 4の表面側部分より抵抗値が高い金属からなる。図 1では、抵抗体 5は、裏面配線層 4の一部を利用して形成されており、ニッケルのみで構成されている。なお、抵抗体 5は、 2層以上の構造であっても、異種金属を 2層以上に積層した構造であってもよい。

[0031] そして、以上のように、図 1の両面配線板は、表面配線層 2を銅の 2層構造とし、裏面配線層 4をニッケル層および銅カゝらなる 3層構造とし、且つ、層間配線 3を銅のみで構成することで、その殆どの通電部分を銅で構成することができる。その結果、この両面配線板の電気的特性は、一般的な配線板と略同じ電気的特性となる。 [0032] 図 2は、図 1の両面配線板の製造工程 (配線板の基材作成まで)を示す図である。図 3は、図 1の両面配線板の製造工程 (配線板の基材に配線パターンを形成するまで）を示す図である。図 4は、図 1の両面配線板の製造工程 (配線パターン形成後の配線板の基材に抵抗体 5を形成するまで)を示す図である。

[0033] 図 2 (A)は、図 1の両面配線板の製造に使用するクラッド材 (複合材料)の部分断面を示す図である。クラッド材は、平板形状のニッケル層 12 (以下、中間ニッケル層 12 とよぶ）の両面に、銅層 11, 13が積層された 3層構造を有する。中間ニッケル層 12は、 2マイクロメートルの厚さを有する。図 2 (A)において中間ニッケル層 12の上側の銅層（以下、単に上側銅層と記載する。 ) 13は、 400マイクロメートルの厚さを有する。図 2 (A)において中間ニッケル層 12の下側の銅層（以下、単に下側銅層と記載する。）11は、 18マイクロメートルの厚さを有する。なお、上側銅層 13は、 500マイクロメ一トルの厚さ程度であってもよい。ニッケル層 12は、第二の金属の層であり、下側銅層 11は、第一の金属の層である。

[0034] なお、クラッド材は、異種金属を積層したものである。異種金属を積層する場合、まず、真空中でスパッタリングにより各金属の表面を鏡面加工する。次に、それら異種金属をロールに挟み、ロールの圧力で圧着することで、クラッド材を形成することができる。この他にもたとえば、プラズマクリーニングにより各金属の鏡面表面を活性ィ匕し、活性済みの異種金属をロールで圧着することで、クラッド材を形成してもよい。

[0035] 図 1の両面配線板を製造するにあたって、まず、両面配線板のスルーホールパターンに対応するパターンにて、図 2 (B)に示すように、上側銅層 13の表面にレジスト層 1 4を形成する。図 2 (B)では、 2つのレジスト層 14が形成されている。また、両面配線板の裏面には、その一面全体を被覆するようにレジスト層 15を形成する。なお、レジスト層 14, 15は、後述するアルカリエッチング処理により溶融しない金属、たとえばすずなどを使用すればよい。この他にもたとえば、感光性榭脂などのドライフィルムを使用してもよい。また、レジスト層 15は、エッチング処理の方法によっては設けないようにすることができる。

[0036] 上側銅層 13および下側銅層 11の表面にレジスト層 14, 15を形成した後、アルカリエッチングを実行する。アルカリエッチングでは、アンモニアアルカリ液を使用する。アンモニアアルカリ液は、銅を溶融する力ニッケルやすずを溶融しない。アンモニアアルカリ液による選択エッチング処理後に、レジスト層 14, 15を剥離する。これにより、図 2 (C)に示すように、上側銅層 13の中の、レジスト層 14で被覆されていない部位が侵食によりエッチングされる。図 2 (C)では、上側銅層 13は、レジスト層 14で被覆されて、た部位が、 2つの台形柱形状に形成されて、る。

[0037] 以上の処理により、平板形状の中間ニッケル層 12の上に、銅からなる断面台形の柱状部 16が形成される。柱状部 16は、円錐状の柱状部としたり、角錐状の柱状部としてり、図 2の紙面に垂直な方向に伸びる柱状部などの種々の柱状部とすることができる。なお、エッチング液による侵食は、図 2 (B)の上から下側へ進むとともに、横方向にも同様に進む。そのため、エッチングにより形成した柱状部 16は、その底部（図 2 (C)で下側の面)よりその頭部（図 2 (C)で上側の面）が小さくなる。一般的に、エツチングにより形成した柱状部 16の頭部の幅は、その底部の幅よりも、柱状部の高さの約 2倍に相当する分だけ狭くなる。

[0038] クラッド材を、平板形状の下側銅層 11および中間ニッケル層 12と、銅からなる柱状部 16とに形成した後、図 2 (D)に示すように、絶縁榭脂材としてのビルドアップ用絶縁榭脂材 17を積層する。ビルドアップ用絶縁榭脂材 17は、柱状部 16の高さ以上の厚さに積層する。ビルドアップ用絶縁榭脂材 17としては、たとえばエポキシ榭脂が採用される。液状あるいはシート状のエポキシ榭脂を用いて、ビルドアップ用絶縁榭脂材 17を積層する。これ〖こより、中間ニッケル層 12は、絶縁榭脂材 17と下側銅層 11との間に挟まれる。

[0039] ビルドアップ用絶縁榭脂材 17を積層し、硬化させた後、榭脂表面を研磨する。ビルドアップ用絶縁榭脂材 17は、図 2 (E)に示すように、柱状部 16の先端が露出するまで研磨される。これにより、絶縁榭脂層 1が形成される。

[0040] 柱状部 16の先端が露出するまでビルドアップ用絶縁榭脂材 17を研磨した後、その研磨により平らになった面を表面粗ィ匕した上で、銅メツキを実行する。表面粗化は、少なくともビルドアップ用絶縁榭脂材 17につ、て行うか、柱状部 16の先端を合わせて行うようにしてもよい。銅メツキは、たとえば電解メツキ法で実施すればよい。

[0041] これにより、ビルドアップ用絶縁榭脂材 17の表面および柱状部 16の先端表面には、図 2 (F)に示すように、金属層の一部としての銅メツキ層 18が積層される。このメツキにより形成される銅メツキ層 18は、柱状部 16と接続される。また、平らな絶縁榭脂層 1 は、その表面が銅メツキ層 18により被覆され、且つ、その裏面が銅およびニッケルからなる導電層（中間ニッケル層 12,下側銅層 11)により被覆された状態となる。この両面の金属層（銅メツキ層 18)と金属層（中間ニッケル層 12,下側銅層 11)とは、柱状部 16により電気的に接続される。これにより、両面配線板を形成するための基材が形成される。この基材も一種の配線板である。

[0042] このように、絶縁榭脂層 1の両面の銅層（下側銅層 11,銅メツキ層 18)力両面配線板のスルーホールパターンに対応する柱状部 16により接続された基材を形成した後、両面配線板の配線パターンの形成処理に入る。

[0043] 配線パターンの形成処理では、まず、図 3 (A)に示すように、両面配線板の配線パターンおよび抵抗体 5の形成パターンにしたがって、そのパターン形状の空き部分であって基材の表面および裏面にレジスト層 21, 22を形成する。レジスト層 21, 22は、表面配線層 2および裏面配線層 4を形成する部位と、抵抗体 5を形成する部位とを空けて、基材の両面に形成される。

[0044] 基材の表面および裏面に、配線パターンおよび抵抗体形成パターンに対応するレジスト層 21, 22を形成した後、メツキ処理を行う。このメツキ処理では、まず、銅メツキを実施し、次に、ニッケルメツキを実施する。これにより、図 3 (B)に示すように、レジスト層 21, 22により被覆されていない部位には、銅メツキ層 23, 24と、ニッケルメツキ層 25, 26とが積層される。銅メツキ層 24は、金属層の一部となる。

[0045] メツキ処理により銅メツキ層 23, 24およびニッケルメツキ層 25, 26とを積層した後、レジスト層 21, 22を剥離する。これにより、図 3 (C)に示すように、表面側の銅メツキ層 18の表面には、配線および抵抗体 (この実施の形態 1では裏面側には抵抗体は存在しないが）の配設パターンにて、銅メツキ層 24およびニッケルメツキ層 26が積層される。裏側の下側銅層 11の表面には、配線および抵抗体の配設パターンにて、銅メツキ層 23およびニッケルメツキ層 25が積層される。

[0046] レジスト層 21, 22を剥離した後、アルカリエッチングを実行する。これにより、露出した銅は、エッチングにより除去される。図 3 (D)では、下側銅層 11の中の、露出する部位が除去されている。下側銅層 11が除去された部位には、中間ニッケル層 12が露出する。

[0047] アルカリエッチング後、露出するニッケルをエッチングより除去する。これにより、図 3

(E)に示すように、絶縁榭脂材 17の表面には、銅メツキ層 18および銅メツキ層 24が表面配線層 2のパターンに形成される。絶縁榭脂材 17の裏面には、中間ニッケル層 12、下側銅層 11および銅メツキ層 23が裏面配線層 4および抵抗体 5のパターンに形成される。この結果、配線板の基材には、配線パターンおよび抵抗体パターンが形成される。

[0048] 配線板の基材の両面に配線および抵抗体のパターンからなる配線層を形成した後、抵抗体 5の形成工程に入る。抵抗体 5の形成工程では、まず、図 4 (A)に示すように、抵抗体 5の形成パターンにしたがって、そのパターン形状の空き部分であって基材の表面および裏面にレジスト層 31, 32を形成する。レジスト層 31, 32は、抵抗体 5 を形成する部位を空けて、基材の両面に形成される。図 4 (A)では、基材の表面には抵抗体が設けられないため、表面側のレジスト層 31は、その全面に形成されている。

[0049] 基材の表面および裏面に抵抗体形成パターンに対応するレジスト層 31, 32を形成した後、アルカリエッチングを実行する。これにより、露出した銅は、エッチングにより除去される。図 4 (B)では、下側銅層 11および銅メツキ層 23の中の、露出する部位が除去されている。下側銅層 11が除去された部位には、中間ニッケル層 12が露出する。

[0050] アルカリエッチング後、レジスト層 31, 32を剥離する。これにより、図 4 (C)に示すように、基材の裏面の一部には、中間ニッケル層 12のみ力もなる抵抗体 5が形成される

[0051] 以上のように、この実施の形態 1によれば、クラッド材をエッチングすることで中間二ッケル層 12および裏側銅層 11からなる板状部上に柱状部 16を形成し、絶縁榭脂材 17を積層し、板状部をエッチングすることで配線層 4を形成することができる。またさらに、板状部をエッチングすることで抵抗体 5を形成することができる。したがって、一般的な配線板と同等の製造工程により、抵抗体 5を有する配線板を簡単に形成することができる。 [0052] また、この実施の形態 1の製造方法およびそれにより製造される両面配線板には、以下のような各種の特徴を有する。

[0053] 第一に、ニッケルを銅で挟んだ 3層構造のクラッド材をエッチングして、絶縁榭脂層 1の両側の配線層 2, 4を電気的に接続する層間配線 3としての柱状部 16を形成している。エッチングの場合、そのエッチング時間などを調整することで、 1回のエツチング処理により数百マイクロメートルの高さの柱状部 16を形成することができる。しかも、エッチングの際のレジスト層 14の幅などを調整することで、一般的な配線板で使用されるスルーホールより幅がある形状に形成することができる。幅がある形状とすることで、層間配線 3の抵抗値を低くすることができる。また、柱状部 16の高さは、略均一になる。さらに、クラッド材をエッチングすることで柱状部 16を形成しているので、柱状部 16には、バンプ形成に用いる金属ペーストのように不純物が混じって、るものではない、金属を使用することができる。このように不純物が混じっていない金属を使用することで層間配線 3としての信頼性が高くなる。

[0054] これに対して、たとえば層間配線をバンプなどで形成する場合には、層間配線の最終的な高さを得るためにバンプを繰り返し積層する必要があったり、そのパンプを形成するための材料として不純物が混じった金属ペーストを使用したりしなければならない。一般的に、金属ペーストの抵抗値は、不純物が混ざった分だけ高い。本実施の形態の製造方法およびその方法で形成した両面配線板には、それらの不利益が生じない。

[0055] また、抵抗体 5として形成される中間ニッケル層 12は、配線板を形成する前に、クラッド材として、裏面配線層 4の銅層 11および層間配線 3としての柱状部 16と一体ィ匕されている。したがって、この三者、すなわち銅、ニッケル、銅の三層の一体性はきわめて強い。よって、抵抗体 5と、層間配線 3および裏面配線層 4との接合強度は高い。

[0056] また、柱状部 16は、高さおよび幅のある柱状構造とすることができる。そして、柱状部 16を高さおよび幅のある柱状構造とすることで、層間配線 3に大電流を流したり、層間配線 3により熱を拡散したりすることができる。熱を拡散することができる層間配線 3は、ヒートシンクとして機能する。表面配線層 2に実装される電子部品の熱は、この層間配線 3により効率良く実装面の裏側へ拡散し、実装面の裏側 (の裏面配線層 4)から効率良く放熱される。なお、裏面配線層 4を部品の実装面としてもよい。

[0057] その結果、一般的な配線板と同等の電気的特性などを有する両面配線板に、抵抗体 5を内蔵することができる。また、抵抗体 5が内蔵される両面配線板に、一般的な配線板以上の大電流を流したり、ヒートシンク機能を持たせたりすることができる。ヒートシンク機能とは、たとえば発光ダイオード 6で発熱した熱を端子 7、柱状部 16を介して裏面側へ逃がす機能のことを、う。

[0058] なお、両面配線板には、ヒートシンクそのものを形成してもよい。図 5は、図 1の変形例としての両面配線板の部分断面図である。図 5の両面配線板では、発光ダイォード 6が実装される部位に、ヒートシンクポスト 8が形成される。図 5のヒートシンクポスト 8 は、銅メツキ層 24, 18、柱状部 16、中間ニッケル層 12、下側銅層 11および銅メツキ層 23により形成される。ヒートシンクポスト 8は、発光ダイオード 6の端子 7が接続される表面配線層 2のノ¾ドの間において、発光ダイオード 6が実装される表面に露出するように形成されている。

[0059] ヒートシンクポスト 8と、発光ダイオード 6との間には、たとえば銀ペースト 9などが塗布される。これにより、たとえば発光ダイオード 6が発生する熱量が大きくても、その熱を銀ペースト 9およびヒートシンクポスト 8を介して基板の裏側へ拡散することができる。発光ダイオード 6が発生する熱は、効率良く拡散される。なお、このヒートシンクボスト 8は、発光ダイオード 6の端子 7などに接続されていないので、電流が流れない。

[0060] このようにヒートシンクポスト 8を形成することで、両面配線板に、抵抗体 5およびヒートシンクを設けることができる。この結果、両面配線板に実装される発光ダイオード 6などの電子回路素子に、別体の大きなヒートシンクを取り付けないで済ますことが可能となる。表面実装タイプの電子回路素子の低背の特徴を生力して、薄い回路基板を形成することができる。また、表面実装タイプの電子回路素子と両面配線板との間には熱が滞留しやす、が、その熱が滞留する部分にヒートシンクポスト 8を形成することにより熱を効率良く放熱することができるので、そのような熱の滞留を効果的に抑制することができる。

[0061] このヒートシンクポスト 8または発光ダイオード 6から離れた位置に設置されるヒートシンクポストに、発光ダイオード 6が実装された面に配設される抵抗体（図示省略)を接続すると、発光ダイオード 6側の面で発生した熱、たとえば抵抗体の熱、発光ダイォード 6の熱などを反対側の面へ効率良くにがすことができる。

[0062] なお、この実施の形態 1では、図 2 (F)の状態からさらに、銅メツキを実行してもよい

。これにより、銅メツキ層 18および下側銅層 11の上には、銅メツキ層が積層される。

[0063] 実施の形態 2.

図 6は、本発明の実施の形態 2に係る両面配線板の部分断面図である。図 7は、図

6の両面配線板の製造工程 (配線板の基材作成まで)を示す図である。なお、配線板の基材に配線パターンを形成する工程と、配線パターン形成後の配線板の基材に抵抗体 5を形成する工程とは、実施の形態 1の図 3および図 4と同様であり、図示を省略する。

[0064] 図 6に示すように、実施の形態 2に係る両面配線板は、図 1に示す両面配線板と同様に、絶縁榭脂層 1と、表面配線層 2と、層間配線 3と、裏面配線層 4と、抵抗体 5と、を有する。絶縁榭脂層 1、表面配線層 2、層間配線 3、裏面配線層 4および抵抗体 5 は、実施の形態 1と同様であり同一の符号を付して説明を省略する。但し、表面配線層 2は、銅の 3層構造であり、その中の、層間配線 3と当接する部位が圧縮により凹んだ外形形状になっている。また、裏面配線層 4は、中間ニッケル層 12の上に銅が 3層に積層された構造を有する。

[0065] 次に、図 6の両面配線板の製造工程を、図 7に基づいて説明する。図 7において、（ A)から (C)の工程は、図 2 (A)から (C)に示す工程と同一であり、説明を省略する。アルカリエッチング処理により、図 5 (C)に示すように、中間ニッケル層 12の上に、銅からなる柱状部 16が台形柱形状に形成される。

[0066] 柱状部 16を形成した後、図 7 (D)に示すように、プリプレダシート 41と、銅箔 42とを積層する。プリプレダシート 41は、ガラス繊維カゝらなるシートに絶縁榭脂材を染み込ませ、乾燥したものである。いわゆる Bステージのシートである。そして、銅箔 42の上に、たとえばクラフト紙やテフロン (登録商標)板などのクッション材を載せ、空気を吸引しながら、そのクッション材の上力も油圧プレスなどで押圧する。これにより、プリプレグシート 41は液状ィ匕し、絶縁榭脂材部 43となる。

[0067] 銅箔 42が柱状部 16の先端と当接し、さらに図 7 (E)に示すように、銅箔 42のこの柱状部 16の先端と当接する部位が変形するまで、押圧する。銅箔 42のうち、柱状部 16 と当接する部位は、盛り上がる。

[0068] このようにクッション材を用いて空気を吸引しながら押圧することで、銅箔 42と平板形状の中間ニッケル層 12との間に、絶縁榭脂材からなる絶縁榭脂材部 43が隙間無く充填される。また、銅箔 42は、柱状部 16と電気的に接続される。絶縁榭脂材部 43 の両面の中間ニッケル層 12と銅箔 42は、柱状部 16により電気的に接続される。柱状部 16の先端が銅箔 42に当接した状態のままで、液ィ匕した絶縁榭脂材部 43を硬化させる。これにより、絶縁榭脂層 1が形成される。

[0069] なお、図 7 (E)において、柱状部 16の先端は、銅箔 42を突き破つていてもよい。本実施の形態 2での柱状部 16は、その先端がテーブル状に平らである。そのため、逆に、柱状部 16は、プリプレダシート 41を突き破ることができない可能性もある。そのような場合には、事前に、プリプレダシート 41の柱状部 16に対応する部位に貫通孔を形成し、その後に銅箔 42とともに積層するようにしてもよい。このときに形成する貫通孔の大きさは、たとえば柱状部 16の先端の面積以上の大きさとすればよい。これにより、柱状部 16の先端がテーブル状であったとしても、柱状部 16によりプリプレダシート 41を確実に貫通させることができる。

[0070] 絶縁榭脂層 1を形成した後、銅箔 42の表面を研磨する。これにより、図 7 (F)に示すように、銅箔 42の表面は、平らになる。銅箔 42の表面を平らにした後、その研磨により平らになった面を表面粗ィ匕した上で、銅メツキを実行する。銅メツキは、たとえば電解メツキ法で実施すればょヽ。

[0071] これにより、銅箔 42の表面には、図 7 (G)に示すように、銅メツキ層 44が積層される。また、裏面にも、銅メツキ層 45が形成される。表面が銅の 2層構造 (すなわち銅箔 4 2と銅メツキ層 44)で、裏面がニッケルおよび銅の 3層構造 (すなわち中間ニッケル層 12、下側銅層 11および銅メツキ層 45)である基材が形成される。基材に対する両面配線パターンの形成方法と、抵抗体 5の形成方法とは、実施の形態 1の図 3および図 4に示す工程と同一であり、その説明を省略する。これにより、図 6に示す両面配線板が形成される。実施の形態 2に係る両面配線板の表側配線層 2は、銅箔 42、銅メツキ層 44および銅メツキ層 24からなる。裏側配線層 4は、中間ニッケル層 12、下側銅層 1 1、銅メツキ層 45および銅メツキ層 23からなる。

[0072] なお、各実施の形態と同様に、数百マイクロメートルの高さのある層間配線を形成する製造技術として、いわゆるビルドアップ法がある。このビルドアップ法では、まず、各配線板の銅箔面に、導電性ペーストを印刷して円錐状のバンプを形成し、次に、円錐状のバンプ同士で絶縁榭脂板を挟み込むことで、配線板を形成する。各配線板に形成されたバンプは、絶縁榭脂板に突き立てられ、絶縁榭脂板内で互いに接触する。これにより、配線板同士は電気的に接続される。なお、円錐状のバンプは、メツキとエッチングとを繰り返すことで形成することもできる。ただし、メツキとエッチングとを繰り返す場合、非常に時間とコストがかかり、導電性ペーストを印刷する場合に比べて製造上不利である。

[0073] また、このビルドアップ法では、バンプは、絶縁榭脂板に突き立てるために円錐状に形成する必要がある。そのため、バンプをその高さ方向全体において幅広とすることは、技術的に困難である。したがって、このビルドアップ法では、高さのある層間配線は形成できる力上述した各実施の形態のように、幅広で効率良く熱を拡散する層間配線を形成することは極めて困難である。

[0074] 以上のように、この実施の形態 2では、実施の形態 1と同様に、クラッド材をエツチングすることで中間ニッケル層 12および裏側銅層 11からなる板状部上に柱状部 16を形成し、プリプレダシート 41からなる絶縁榭脂材部 43を形成し、板状部をエッチングすることで裏面配線層 4を形成することができる。またさらに、板状部をエッチングすることで抵抗体 5を形成することができる。したがって、一般的な配線板と同等の製造ェ程により、抵抗体 5を有する配線板を簡単に形成することができる。

[0075] また、この実施の形態 2の両面配線板では、柱状部 16が形成された平板状の中間ニッケル層 12の上に、プリプレダシート 41および銅箔 42を押圧し、さらに銅メツキ 34 をすることで、配線層 2, 4と層間配線 3とを電気的に接続している。このような配線層

2, 4と層間配線 3との接続方法は、それらの接合強度が高ぐ高い信頼性がある。したがって、両面配線板として、一般的な配線板と同様の高い信頼性を確保することができる。その結果、一般的な配線板と同等の信頼性および電気的特性を有する両面配線板に、抵抗体 5を設けたり、一般的な配線板以上の大電流を流したり、ヒートシンク機能を持たせたりすることができる。

[0076] また、この実施の形態 2では、銅箔 42を用いて表面配線層 2の一部を形成している。銅箔 42は、均一な厚みを有する。また、柱状部 16は、エッチングにより形成されているので均一な高さに揃う。その結果、両面配線板の厚さは、略均一な厚さとなる。そして、均一な表面厚みである事から、座繰り面と別体のヒートシンクで複雑な高さ調整が必要であった放熱基板の用途で効率的に熱を逃がす構造が作成できると共に、別体のヒートシンク及び高価な座繰りの工程を必要としなくなり、低価格にて高放熱配線板を提供できる。

[0077] 以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなぐ発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。

[0078] たとえば、各実施の形態では、抵抗体 5が裏面側にのみ形成された配線板を示した力抵抗体が表面側にもまたは表面側のみに設けられるものとしてもよい。抵抗体を表面側に設ける場合、中間ニッケル層 12や下側銅層 11と同じものを上側 (表面側 )に設けるようにしたり、図 4 (C)の状態後、メツキにより抵抗体を形成したりする方法が採用され得る。また、発光ダイオード 6のような電子部品を表面配線層 2が形成された側に配置するのではなく、裏側配線層 4側に配置するようにしてもよ!、。

[0079] また、上述の各実施の形態では、ニッケルの両面を銅で被覆したクラッド材 (複合材料)を、両面配線板を形成するための出発材料として利用している。この他にもたとえば、ニッケルの替わりに、アルミニウム、すず、ステンレス、真鍮あるいはそれらを含む合金などを使用しても良い。また、ニッケルの一方の面を銅で被覆し、他方の面を銀あるいはアルミニウムあるいはそれらを含む合金で被覆したクラッド材ゃ、アルミ-ゥムの両面を銅で被覆したクラッド材などを使用してもよい。さらに他にもたとえば、ニッケルゃアルミニウムの一方の面を銅、銀、アルミニウムあるいはそれらを含む合金で被覆した二層構造のクラッド材を出発材料として使用してもよい。この二層構造のクラッド材の場合、たとえば柱状部 16は、銅のみあるいは銀のみで形成すればよい。

[0080] 各実施の形態では、絶縁榭脂層 1の両面に配線層 2, 4を形成した両面配線板を例示している。この他にもたとえば、絶縁榭脂層 1の片面に配線層（たとえば配線層 4 )を形成する片面配線板や、 3つ以上の配線層を有する多層基板であっても、本発明の製造方法を利用して形成することができる。 3つ以上の配線層を有する多層基板において、 3層目の配線層およびその 3層目の配線層が積層される絶縁榭脂層は、たとえば従前の多層配線板における金属膜および絶縁榭脂材を積層する各種の製造技術で形成すればょ、。

[0081] また、表面配線層 2や裏面配線層 4の形成には、メツキ処理を使用している力メッキ処理ではなぐ PVDなどの物理気相成長法を採用してもよい。さらに、出発材料としてクラッド材を使用している力クラッド材ではなく、たとえば板状の上側銅層 13の片面にニッケル、銅を物理気相成長法で積層した部材や、ニッケル層の両面にメッキゃ物理気相成長法で導電層を形成した部材を、出発材料としてもょヽ。

[0082] 各実施の形態では、抵抗体 5は、ニッケルのみにより形成されている。この他にもたとえば、抵抗体 5は、ニッケルリン、ニッケルクロムなどのニッケル系合金のみにより形成されていてもよい。この他にもたとえば、抵抗体 5は、ニッケルリン、ニッケルクロムなどのニッケル系合金およびニッケルの中の 2つ以上のニッケル含有金属を含む合金により形成されていてもよい。これらの金属や合金は、銅との選択エッチングが可能であり、且つ、抵抗を構成する材料として利用されているものである。なお、ニッケルリンなどで形成する抵抗体 5としての抵抗膜は、無電解メツキ、電解メツキ、蒸着などの各種の方法で形成することができる。また、抵抗体 5の厚さは、エッチングの際のバリァ膜として機能させる必要があるので、 100〜5000オングストローム程度とするのが望ましい。

産業上の利用可能性

[0083] 本発明では、発光ダイオードなどの電子部品を実装する配線板およびその製造に禾 IJ用することがでさる。

Claims

請求の範囲

[1] 導電性の第一の金属と第二の金属とを含む 2種類あるいは 3種類以上の金属が 3 層以上に積層されてなるクラッド材をエッチングして、第一の金属および第二の金属からなる板状部上に柱状部を形成する工程と、

上記板状部の上に上記柱状部により貫通される絶縁榭脂層を、上記第二の金属が上記第一の金属との間に挟まれるように形成する工程と、

上記絶縁榭脂層の形成後に、上記第一の金属をエッチングして上記第二の金属カゝらなり、上記柱状部に直接つながる抵抗体を形成する工程と、

を有することを特徴とする配線板の製造方法。

[2] 導電性の第一の金属と第二の金属とを含む 2種類あるいは 3種類以上の金属が 3 層以上に積層されてなるクラッド材をエッチングして、第一の金属および第二の金属からなる板状部上に柱状部を形成する工程と、

上記絶縁榭脂層の形成後に、上記第一の金属および上記第二の金属を、配線パターンおよび抵抗体の形成パターンにしたがってそのパターンが残るようにエツチングする工程と、

そのエッチングの後にさらに、上記第一の金属を上記抵抗体の形成パターンにした力 Sつてそのパターン部分をエッチングする工程と、

を有することを特徴とする配線板の製造方法。

[3] 導電性の第一の金属と第二の金属とを含む 2種類あるいは 3種類以上の金属が 3 層以上に積層されてなるクラッド材をエッチングして、第一の金属および第二の金属からなる板状部上に柱状部を形成する工程と、

上記絶縁榭脂層の上記板状部とは反対側の面に、上記柱状部と接続される導電性の金属層を形成する工程と、

上記第一の金属、上記第二の金属および上記金属層を、配線パターンおよび抵抗体の形成パターンにしたがってそのパターンが残るようにエッチングする工程と、そのエッチングの後にさらに、上記第一の金属を上記抵抗体の形成パターンにした力 Sつてそのパターン部分をエッチングする工程と、

を有することを特徴とする配線板の製造方法。

[4] 前記クラッド材の前記第一の金属は、銅、銀、アルミニウムおよびそれらの内の少なくとも 1つを含む合金の中から選択された 1つ以上の金属とされ、前記第二の金属は、ニッケル、アルミニウム、すずおよびそれらの内の少なくとも 1つを含む合金の中力ら選択され、且つ、前記第一の金属との間で選択的なエッチングが可能な 1つ以上の金属とされて!/、ることを特徴とする請求項 1から 3の中の、ずれか 1項記載の配線板の製造方法。

[5] 請求項 1から請求項 4の中のいずれか 1項の製造方法により製造され、前記柱状部が絶縁榭脂層を貫通する層間配線であることを特徴とする配線板。

[6] 導電性の第一の金属と第二の金属とを含む 2種類あるいは 3種類以上の金属が 3 層以上に積層されてなるクラッド材をエッチングすることにより上記第一の金属および上記第二の金属力なる板状部上に形成される柱状部と、

上記板状部上において上記柱状部により貫通される絶縁榭脂層と、

上記板状部をエッチングすることで形成される上記第一の金属および上記第二の金属からなる配線層と、

上記板状部をエッチングすることで形成される上記第二の金属からなり、上記柱状部に直接つながる抵抗体と、

を有することを特徴とする配線板。

[7] 前記柱状部の中の少なくとも一部を熱の拡散路として利用するヒートシンクとし、電流路として機能させないことを特徴とする請求項 5または 6記載の配線板。