WO2013125033A1 - 回路基板の製造方法 - Google Patents

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高木　剛
秀吉 瀧井
典明 種子
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株式会社メイコー
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a circuit board, and more particularly to a method for manufacturing a circuit board having a heat dissipation path.
  • circuit boards equipped with electronic parts that generate heat such as power ICs
  • heat dissipation measures are required to dissipate heat generated from these electronic parts.
  • a circuit board in consideration of heat dissipation from an electronic component for example, a circuit board as shown in Patent Document 1 is known.
  • the circuit board of Patent Document 1 includes a metal plate for heat dissipation, a heat transfer insulating layer formed on the metal plate, and a wiring pattern formed on the heat transfer insulating layer. Since the heat transfer insulating layer is made of a ceramic material having a high thermal conductivity, for example, a resin material containing aluminum oxide or aluminum nitride powder, the heat transfer insulating layer has a higher heat resistance than an insulating layer made of only a commonly used resin material. High conductivity. According to this circuit board, for example, even when heat is generated from an electronic component mounted on one surface of the circuit board on which the wiring pattern is formed, the heat is transferred to the circuit board via the heat transfer insulating layer. It is transmitted to the metal plate on the other side and diffused.
  • a heat dissipation path that connects the metal plate and the wiring pattern is formed using a metal having high thermal conductivity such as copper or aluminum, and the circuit board is formed by the heat transfer effect of the metal. It is conceivable to further improve the heat dissipation characteristics.
  • Patent Document 2 As a circuit board in which a metal plate and a wiring pattern are connected, for example, a heat conductive substrate in which the metal plate and the wiring pattern are connected by a metal column as shown in Patent Document 2 is known.
  • the heat conductive substrate of Patent Document 2 is manufactured as follows.
  • a metal pillar having a predetermined shape is manufactured.
  • a through hole is formed at a predetermined position of the metal plate for heat dissipation, and the metal column is fitted into the through hole. Thereby, the metal plate erected so that the metal column protrudes from one surface is obtained.
  • a lead frame obtained by processing a metal thin plate into a wiring pattern shape, and a sheet-like thermally conductive resin composition comprising a resin composition containing an inorganic filler and an uncured thermosetting resin prepare. And while making the surface where the said metal pillar protrudes in the said metal plate, and the said lead frame, the said heat conductive resin composition is arrange
  • the metal column penetrates the thermal conductive resin composition and is pressed against a predetermined portion (for example, a ground pattern portion) of the lead frame (wiring pattern) on the opposite side to be connected. Is done. As a result, the lead frame and the metal plate are connected via the metal column.
  • a predetermined portion for example, a ground pattern portion
  • the lead frame and the metal plate are connected via the metal column.
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a circuit board that enables rapid manufacture of a circuit board having a heat dissipation path that thermally connects a metal plate for heat dissipation and a wiring pattern.
  • a metal plate for heat dissipation, an insulating layer provided on the metal plate, a wiring pattern provided on the insulating layer, and in the insulating layer A circuit board manufacturing method comprising a heat dissipation path that is provided and thermally connects the metal plate and the wiring pattern, and a metal for which a support plate is prepared and the wiring pattern is to be formed on the support plate
  • a metal layer forming step of forming a metal layer comprising a thin film of the metal, and forming a metal convex body to be the heat dissipation path on the second surface of the metal layer opposite to the first surface in contact with the support plate A convex body forming step, the metal plate is prepared, the metal plate and the convex body of the support plate are abutted, and the convex shape is sandwiched between the metal plate and the metal layer.
  • a method for manufacturing a circuit board comprising: a step; and a pattern forming step of forming the metal layer on the wiring pattern.
  • the laminating step is a plate-shaped prepreg having a through hole into which the convex body is to be inserted, and a prepreg containing an uncured insulating resin is prepared, and the convex shape is formed in the through hole of the prepreg.
  • the metal plate and the support plate are respectively disposed on both sides of the prepreg so as to insert the body and bring the tip of the convex body into contact with the metal plate.
  • the convex body forming step has a mode in which a thick film made of one of copper and aluminum is grown to form the convex body.
  • the thick film is formed by pattern plating using a plating resist.
  • the metal convex body is directly formed on the metal layer to be the wiring pattern supported by the support plate, and the tip of the convex body and the heat radiating metal plate are pressure-bonded.
  • a heat dissipation path is secured. That is, this heat dissipation path is not formed by connecting a member manufactured in a separate process to a metal plate, but is formed in a series of flows in the circuit board manufacturing process. For this reason, the method for manufacturing a circuit board according to the present invention can realize rapid manufacturing of the entire circuit board.
  • the wiring pattern is formed after the heat radiation path is connected to a predetermined position of the metal layer to be the wiring pattern, it is necessary to separately align and connect the heat radiation path and the wiring pattern. Absent. This also contributes to the realization of rapid manufacturing of the entire circuit board.
  • the metal layer 4 is formed on the support plate 2 (metal layer forming step).
  • the support plate 2 is prepared as shown in FIG.
  • the support plate 2 is, for example, a stainless steel plate.
  • a metal layer 4 made of a thin film is formed on one surface of the support plate 2 (the lower surface in FIG. 1).
  • the metal layer 4 is made of, for example, a copper plating film obtained by an electrolytic plating method.
  • the copper-clad steel plate 6 which consists of a stainless steel plate with one surface covered with a copper plating film is obtained.
  • the thickness of the metal layer 4 is set to a desired wiring pattern thickness.
  • the surface in contact with the support plate 2 is a first surface 3, and the surface opposite to the first surface 3 is a second surface 5.
  • the method for forming the thin film as the metal layer 4 is not limited to the electroplating method, but the electroless plating method, the chemical vapor deposition method (CVD method), the physical vapor deposition method (PVD method). ) Etc. can also be adopted.
  • CVD method chemical vapor deposition method
  • PVD method physical vapor deposition method
  • Etc. Etc.
  • a copper convex body 28 as a heat dissipation path is formed at a predetermined position on the second surface 5 of the metal layer 4 in the copper-clad steel plate 6 (convex body forming step).
  • the second surface 5 of the metal layer 4 of the copper-clad steel plate 6 is covered with a plating resist 22 made of a dry film having a predetermined thickness. Thereafter, the plating resist 22 is provided with a convex body forming hole 24 used for forming the convex body 28 to be a heat dissipation path.
  • the convex body forming hole 24 is formed at a site to be a heat dissipation path in the future by a known photoetching method, laser processing method, or the like.
  • the convex body forming hole 24 is formed so as to reach the second surface 5 of the metal layer 4 at a predetermined position of the plating resist 22, and the metal layer 4 is exposed at the hole portion.
  • the plating resist 22 becomes a mask layer 26 having a predetermined pattern that exposes the metal layer 4 in the portion of the convex body forming hole 24 and covers the metal layer 4 in the other portion by this hole forming process ( FIG. 1 (d)).
  • the number of the convex body forming holes 24 is not particularly limited, and in the present embodiment, three are formed as is apparent from FIG. Moreover, the shape of the convex body formation hole 24 can be arbitrarily set according to the shape of the heat dissipation path.
  • the copper film 28 is exposed at a predetermined position on the second surface 5 of the metal layer 4 by removing the dry film as the mask layer 26 (FIG. 1 (f)). .
  • the copper-clad steel plate 6 provided with the copper convex body 28 is formed.
  • the metal constituting the convex body 28 is not limited to copper, and a material having high thermal conductivity such as aluminum can be used.
  • the method for forming the convex body 28 is not limited to the electroplating method, and electroless plating method, chemical vapor deposition method (CVD method), physical vapor deposition method (PVD method), etc. It can also be adopted.
  • the convex body 28 to be the heat dissipation path is formed by growing a thick film such as copper or aluminum which is a metal having high thermal conductivity on the metal layer 4 to be the wiring pattern 52. Since it is formed, the adhesion between the metal layer 4 (wiring pattern 52) and the convex body 28 is good. Further, when the convex body 28 is formed by growing a thick metal film having a high thermal conductivity, the convex bodies 28 should be simultaneously formed at predetermined positions even if there are a large number of the convex bodies 28. Can do. For this reason, the manufacturing method of the circuit board of this invention can respond, without causing the fall of manufacturing efficiency, also when forming many heat dissipation paths.
  • a thick film such as copper or aluminum which is a metal having high thermal conductivity
  • a laminated body 34 is formed in which the copper-clad steel plate 6 provided with the copper convex body 28, the insulating layer 33, and the metal plate 32 as a heat sink are laminated in this order (lamination step).
  • the copper-clad steel plate 6 and the metal plate 32 are arranged to face each other with an insulating material 36 to be the insulating layer 33 interposed therebetween.
  • the insulating material 36 is disposed above the metal plate 32, and the copper-clad steel plate 6 is disposed above the insulating material 36.
  • the copper-clad steel plate 6 is disposed so that the surface on which the convex body 28 is formed faces the insulating material 36 side, that is, the metal plate 32 side.
  • the metal plate 32 is not particularly limited as long as it has high thermal conductivity and excellent heat dissipation characteristics, but a copper plate or an aluminum plate is preferably used. In this embodiment, a copper plate was prepared.
  • the insulating material 36 for example, a plate-like prepreg 36 in which glass fiber is impregnated with an uncured thermosetting resin is used.
  • the prepreg 36 has a through hole 38 at a position corresponding to the convex body 28 of the copper-clad steel plate 6.
  • the through hole 38 is formed in a size that allows the convex body 28 to be inserted.
  • the prepreg 36 may further contain ceramics having excellent thermal conductivity, for example, powders such as aluminum oxide and aluminum nitride, in the portion of the thermosetting resin.
  • the thermosetting resin portion further contains ceramics having excellent thermal conductivity, since heat can be conducted also in the insulating layer 33 portion.
  • the thermal conductivity can be sufficiently secured by the convex body 28, such as when the size of the convex body 28 is large or the number of the convex bodies 28 is large, ceramics having excellent thermal conductivity are added. It does not have to be.
  • the copper-clad steel plate 6, the prepreg 36 and the metal plate 32 arranged as described above are pressed in the thickness direction, that is, in a direction approaching each other, and the whole is heated. Thereby, the convex body 28 is inserted into the through-hole 38 of the prepreg 36, and the tip end portion 40 is abutted against the metal plate 32 and pressed.
  • the uncured thermosetting resin of the prepreg 36 is pressed and flows, spreads around the convex body 28, and the gap between the through hole 38 and the convex body 28. Etc. Such a thermosetting resin is cured by being heated. As a result, the prepreg 36 is formed on the insulating layer 33 in which the convex body 28 is embedded.
  • a laminate 34 is obtained in which the metal plate 32 and the copper-clad steel plate 6 are overlapped with the insulating layer 33 in which the convex body 28 is embedded.
  • the stacking process can be performed easily and quickly.
  • the support plate 2 is peeled (peeling process).
  • the support plate 2 is peeled from the metal layer 4, and the first surface 3 of the metal layer 4 is exposed by this peeling.
  • the intermediate body 42 of the heat dissipation circuit board 1 is obtained.
  • the intermediate body 42 includes a metal layer 4 formed on one surface (an upper surface in FIG. 2C) 44 of the insulating layer 33 and a metal plate 32 formed on the other surface 46.
  • the insulating layer 33 is provided with a convex body 28 as a heat dissipation path that thermally connects the metal layer 4 and the metal plate 32.
  • the metal layer 4 is formed into a wiring pattern (pattern forming step).
  • pattern forming step first, as shown in FIG. 3A, an etching resist 50 is applied to the entire exposed first surface 3 of the metal layer 4. Thereafter, the etching resist 50 located above the portion of the metal layer 4 to be left as wiring is left, and the other portions of the etching resist 50 are removed by a known laser processing method or the like.
  • FIG. 3B the metal layer 4 in the portion to be the wiring is protected by the etching resist 50, and the metal layer 4 in the portion other than the portion to be the wiring is exposed.
  • the exposed metal layer 4 is removed, and as shown in FIG. 3C, the metal layer 4 to be a wiring and the etching resist 50 thereon remain.
  • a wiring pattern 52 having a predetermined shape is exposed on the surface of the insulating layer 33.
  • the circuit board 1 which is embedded in the insulating layer 33 and includes a copper convex body 28 as a heat dissipation path connecting the predetermined portion (54) of the wiring pattern 52 and the metal plate 32 (FIG. 3D). )).
  • the wiring pattern 52 (54) corresponding to the convex body 28 is formed on the three convex bodies 28 formed. Has been.
  • the wiring pattern 52 on the convex body 28 is a portion that becomes a seat 54 for mounting an electronic component in a later process.
  • the seat 54 is thermally connected to the metal plate 32 via the convex body 28.
  • the wiring pattern 52 is also formed on the insulating layer 33 where the convex body 28 does not exist so as to sandwich the above-described seats 54.
  • the wiring pattern 52 becomes a signal line 56 through which a signal from the electronic component passes.
  • a bare chip power IC 60 is mounted as an electronic component
  • This bare chip power IC 60 has a signal electrode 64 on the front surface 62 and a ground electrode (not shown) on the back surface 66.
  • the power IC 60 is so-called face-up mounted on the seat 54 of the wiring pattern 52 with the surface (signal electrode surface) 62 facing upward.
  • a silver paste (not shown) is applied to the upper surface of the seat 54, and the power IC 60 is fixed by the silver paste.
  • each signal electrode 64 and the signal line 56 of the wiring pattern 52 are wire-bonded by a gold wire 68.
  • the circuit board 1 on which the electronic component (60) as shown in FIG. 4 is mounted is obtained.
  • the mounted power IC 60 is thereafter embedded with a protective resin (not shown).
  • the circuit board 1 obtained by the manufacturing method of the present invention has a heat dissipation path formed directly under the electronic component, the heat generated in the electronic component can be efficiently transmitted to the metal plate for heat dissipation. Excellent characteristics.
  • the heat dissipation path and the metal plate also function as a ground pattern.
  • the method for manufacturing a circuit board according to the present invention directly forms the convex body 28 to be a heat dissipation path at a predetermined position of the metal layer 4 (wiring pattern 52) supported by the support plate 2.
  • the entire circuit board can be quickly manufactured.
  • the handling can be easily performed even if the metal layer is thin. This contributes to suppression of work efficiency reduction.
  • the convex body 28 (heat radiation path) is formed by growing a thick film of a metal having high thermal conductivity directly at a predetermined position on the surface of the metal layer 4, and therefore, a separately provided manufacturing process. Compared with the method of forming a heat dissipation path using a metal column manufactured by the process, the heat dissipation path can be easily formed. Moreover, the adhesion between the metal layer 4 and the convex body 28 is good.
  • the thick film is formed by pattern plating using the plating resist as in the above-described embodiment
  • a normal circuit board manufacturing facility can be used without adding new facilities. For this reason, the manufacturing cost as the whole circuit board can be held down.

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Abstract

　本発明の回路基板の製造方法は、支持板（２）に金属層（４）を形成する金属層形成工程と、金属層（４）における支持板（２）に接する第１面（３）とは反対側の第２面（５）に金属製の凸状体（２８）を形成する凸状体形成工程と、放熱用の金属板（３２）と凸状体（２８）とを突き合わせるとともに、金属板（３２）と金属層（４）との間に挟み込まれ且つ凸状体（２８）を埋設させる絶縁層（３３）を形成し、金属板（３２）、絶縁層（３３）、金属層（４）及び支持板（２）がこの順に重ね合わされた積層体（３４）を形成する積層工程と、積層体（３４）から支持板（２）を剥離させ、この剥離により金属層の第１面（３）を露出させる剥離工程と、露出した金属層（４）を配線パターン（５２）に形成するパターン形成工程とを備えている。

Description

回路基板の製造方法
　本発明は、回路基板の製造方法に関し、詳しくは、放熱経路を有する回路基板の製造方法に関する。
　パワーＩＣ等の発熱する電子部品を搭載した回路基板においては、これらの電子部品から発生した熱を放散させるための放熱対策が必要とされている。ここで、電子部品からの熱の放散を考慮した回路基板としては、例えば、特許文献１に示されるような回路基板が知られている。
　特許文献１の回路基板は、放熱用の金属板と、前記金属板上に形成された伝熱絶縁層と、この伝熱絶縁層上に形成された配線パターンとを備えている。前記伝熱絶縁層は、熱伝導率の高いセラミックス材料、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムの粉体を含有する樹脂材料からなるので、一般に用いられている樹脂材料のみからなる絶縁層に比べて熱伝導率が高い。この回路基板によれば、例えば、配線パターンが形成されている回路基板の一方の面に実装された電子部品から熱が発生しても、その熱は前記伝熱絶縁層を介して回路基板の他方の面の前記金属板に伝わり放散される。
　ところで、近年、各種産業機器や電化製品に用いられる電子部品は、更なるハイパワー化及び高密度実装の要求が高まっている。これらの要求に応えるべくよりハイパワー化された電子部品を多数搭載する回路基板においては、放熱特性の更なる向上が望まれている。
　そこで、回路基板においては、例えば、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属を用いて、前記金属板と前記配線パターンとを連結する放熱経路を形成し、前記金属の伝熱効果により回路基板の放熱特性をより向上させることが考えられる。
　ここで、金属板と配線パターンとを連結した回路基板としては、例えば、特許文献２に示されるような金属柱により金属板と配線パターンとを連結した熱伝導基板が知られている。
　特許文献２の熱伝導基板は、以下のようにして製造される。
　まず、所定形状の金属柱を製造する。次いで、放熱用の金属板の所定位置に貫通孔を穿設し、この貫通孔に前記金属柱を嵌合する。これにより、前記金属柱が一方の面から突出するように立設された金属板を得る。
　一方、金属製の薄板を配線パターンの形状に加工して得られたリードフレームと、無機質フィラー及び未硬化の熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物からなるシート状の熱伝導性樹脂組成物とを準備する。そして、前記金属板における前記金属柱が突出している面と、前記リードフレームとを対向させるとともに、これら金属板及びリードフレームの間に前記熱伝導性樹脂組成物を配置する。その後、これら金属板、熱伝導性樹脂組成物及びリードフレームを厚さ方向へ加圧するとともに全体を加熱して一体化させ、熱伝導基板を得る。ここで、前記加圧の過程において、前記金属柱は、前記熱伝導性樹脂組成物を貫通して反対側のリードフレーム（配線パターン）の所定箇所（例えば、接地パターン部）に押し付けられて接続される。これにより、リードフレームと金属板とは、前記金属柱を介して連結される。
特許３２５５３１５号公報 特開２００１－３０８２５０号公報
　ところで、上記したうような熱伝導基板を製造する場合、予め金属柱を製造しておくとともに、金属板にも当該金属柱を保持するための貫通孔を穿設しておく必要がある。しかも、前記金属柱と前記金属板の貫通孔とは、適切に嵌合させなければならないので、前記金属柱を製造する際、及び、前記金属板に貫通孔を穿設する際には、比較的高い寸法精度の加工が要求される。また、前記金属板と配線パターンとしての前記リードフレームとを位置決めする際、前記金属柱を配線パターンの所定箇所に正確に接続するためには比較的高い位置決め精度が要求される。
　このように、金属柱により金属板と配線パターンとを連結することは、とても手間がかかる作業をともなうので、回路基板全体としての製造効率を悪化させる。
　本発明の目的は、放熱用の金属板と配線パターンとを熱的に連結する放熱経路を備えた回路基板の迅速な製造を可能にする回路基板の製造方法を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、放熱用の金属板と、前記金属板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた配線パターンと、前記絶縁層内に設けられ、前記金属板と前記配線パターンとを熱的に連結する放熱経路とを備えた回路基板の製造方法であって、支持板を準備し、この支持板に前記配線パターンを形成すべき金属の薄膜からなる金属層を形成する金属層形成工程と、前記金属層における前記支持板に接する第１面とは反対側の第２面に前記放熱経路となるべき金属製の凸状体を形成する凸状体形成工程と、前記金属板を準備し、この金属板と前記支持板の前記凸状体とを突き合わせるとともに、前記金属板と前記金属層との間に挟み込まれ且つ前記凸状体を埋設させる前記絶縁層を形成し、前記金属板、前記絶縁層、前記金属層及び前記支持板がこの順に重ね合わされた積層体を形成する積層工程と、前記積層体から前記支持板を剥離させ、この剥離により前記金属層の第１面を露出させる剥離工程と、前記金属層を前記配線パターンに形成するパターン形成工程とを備えていることを特徴とする回路基板の製造方法が提供される。
　ここで、前記積層工程は、前記凸状体を挿入させるべき貫通孔を有した板状のプリプレグであって、未硬化の絶縁樹脂を含むプリプレグを準備し、このプリプレグの貫通孔に前記凸状体を挿入し且つ前記凸状体の先端と前記金属板とを接触させるべく、前記プリプレグの両側に前記金属板と前記支持板とをそれぞれ配置し、この後、前記金属板及び前記支持板を互いに近付く方向へ押圧することにより、前記凸状体と前記金属板とを圧着させるとともに、前記プリプレグの前記絶縁樹脂を流動させて前記凸状体を埋設した後、前記絶縁樹脂を硬化させ前記絶縁層を形成する態様とすることが好ましい。
　また、前記凸状体形成工程は、銅及びアルミニウムのうちの一方からなる厚膜を成長させて前記凸状体を形成する態様とすることが好ましい。
　更に、前記厚膜は、めっきレジストを用いたパターンめっきにより形成する態様とすることがより好ましい。
　本発明によれば、支持板に支持された配線パターンとなるべき金属層に金属製の凸状体が直接形成され、この凸状体の先端と放熱用の金属板とが圧着されることにより放熱経路が確保される。つまり、この放熱経路は、別工程で製造された部材を金属板に接続することにより形成されるものではなく、回路基板の製造過程の一連の流れの中で形成される。このため、本発明の回路基板の製造方法は、回路基板全体として迅速な製造を実現できる。
　また、本発明によれば、配線パターンとなるべき金属層の所定位置に放熱経路が接続された後に配線パターンが形成されるので、放熱経路と配線パターンとを別途位置合わせして接続する必要はない。このことも、回路基板全体としての迅速な製造の実現に貢献する。
本発明に係る回路基板の製造方法の実施形態を順番に示す概略図である。 図１の続きを順番に示す概略図である。 図２の続きを順番に示す概略図である。 本発明に係る回路基板の製造方法により得られた回路基板に電子部品を搭載した状態を示す断面図である。
　本発明に係る回路基板１の製造方法について、図面を参照して以下に説明する。
　本発明においては、まず、支持板２上に金属層４を形成する（金属層形成工程）。
　本工程では、図１（ａ）に示すように、支持板２を準備する。この支持板２は、例えばステンレス鋼製の板である。そして、図１（ｂ）に示すように、支持板２の一方の面（図１においては下側の面）に薄膜からなる金属層４を形成する。この金属層４は、例えば、電解めっき法により得られる銅めっき膜からなる。このようにして、一面が銅のめっき膜で覆われたステンレス鋼板からなる銅張り鋼板６を得る。ここで、金属層４の厚さは、所望する配線パターンの厚さに設定される。なお、金属層４においては、支持板２に接している面を第１面３とし、この第１面３とは反対側の面を第２面５とする。
　ここで、金属層４としての薄膜を形成する方法としては、電解めっき法に限定されるものではなく、無電解めっき法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）、物理気相成長法（ＰＶＤ法）等を採用することもできる。
　次いで、銅張り鋼板６における金属層４の第２面５の所定位置に放熱経路としての銅製の凸状体２８を形成する（凸状体形成工程）。
　本工程では、まず、図１（ｃ）に示すように、銅張り鋼板６の金属層４の第２面５を所定厚みのドライフィルムからなるめっきレジスト２２で覆う。その後、めっきレジスト２２には、放熱経路となるべき凸状体２８の形成に用いられる凸状体形成孔２４が設けられる。この凸状体形成孔２４は、公知のフォトエッチング法、レーザー加工法等により、将来放熱経路となるべき部位に形成される。詳しくは、この凸状体形成孔２４は、めっきレジスト２２の所定位置にて金属層４の第２面５まで到達するように形成され、この孔の部分にて金属層４が露出される。つまり、めっきレジスト２２は、この孔形成処理により、凸状体形成孔２４の部分の金属層４を露出させ、それ以外の部分の金属層４をカバーする所定のパターンのマスク層２６となる（図１（ｄ））。
　ここで、凸状体形成孔２４の個数は特に限定されるものではなく、本実施形態では、図１（ｄ）から明らかなように３個形成される。また、凸状体形成孔２４の形状は、放熱経路の形状に合わせて任意に設定することができる。
　次に、マスク層２６を有する銅張り鋼板６に対し銅の電解めっきを施す。これにより、凸状体形成孔２４から露出している金属層４の第２面５上に優先的に銅を析出させ、斯かる凸状体形成孔２４に沿って銅からなる凸状体２８を形成していく（図１（ｅ））。ここで、この銅の凸状体２８の高さは、マスク層２６の高さと略同じとなるので、マスク層２６の高さを予め所望する凸状体２８の高さに設定することが好ましい。
　電解めっきが終了した後、マスク層２６としてのドライフィルムを除去することにより、金属層４の第２面５上の所定位置に銅の凸状体２８が表出する（図１（ｆ））。このようにして、銅の凸状体２８を備えた銅張り鋼板６が形成される。
　ここで、上記した凸状体２８を構成する金属としては、銅に限定されるものではなく、アルミニウム等熱伝導率の高い材料を用いることができる。また、凸状体２８を形成する方法としては、電解めっき法に限定されるものではなく、無電解めっき法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）、物理気相成長法（ＰＶＤ法）等を採用することもできる。
　上記したように、本発明においては、配線パターン５２となるべき金属層４に熱伝導率が高い金属である銅やアルミニウム等の厚膜を成長させることにより放熱経路となるべき凸状体２８を形成しているので、金属層４（配線パターン５２）と凸状体２８との密着性は良好である。また、熱伝導率が高い金属の厚膜を成長させて凸状体２８を形成する場合、凸状体２８が多数であっても、これら凸状体２８をそれぞれ所定の位置に同時に形成することができる。このため、本発明の回路基板の製造方法は、放熱経路を多数形成する場合にも製造効率の低下を招くことなく対応することができる。
　次に、銅の凸状体２８を備えた銅張り鋼板６と、絶縁層３３と、放熱板としての金属板３２とがこの順で積層された積層体３４を形成する（積層工程）。
　本工程では、まず、図２（ａ）に示すように、絶縁層３３となるべき絶縁材料３６を間に挟んで、銅張り鋼板６と、金属板３２とを対向配置する。詳しくは、金属板３２の上方に絶縁材料３６を配置し、この絶縁材料３６の上方に銅張り鋼板６を配置する。このとき、銅張り鋼板６は、その凸状体２８が形成されている側の面が絶縁材料３６側、即ち、金属板３２側へ向くように配置される。
　上記した金属板３２としては、熱伝導率が高く放熱特性に優れているものであれば特に限定されないが、銅板やアルミニウム板を用いることが好ましい。本実施形態では、銅板を準備した。
　また、絶縁材料３６としては、例えば、ガラス繊維に未硬化状態の熱硬化性樹脂を含浸させた板状のプリプレグ３６が用いられる。このプリプレグ３６は、図２（ａ）に示すように、銅張り鋼板６の凸状体２８に対応する位置に貫通孔３８が設けられている。この貫通孔３８は、凸状体２８が挿通可能な大きさに形成されている。ここで、プリプレグ３６には、前記熱硬化性樹脂の部分に、熱伝導性に優れるセラミックス、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等の粉体を更に含有させることができる。このように、前記熱硬化性樹脂の部分に熱伝導性に優れるセラミックスを更に含有させると、絶縁層３３の部分においても熱の伝導を図ることができ、好ましい。なお、凸状体２８の大きさが大きい場合や凸状体２８の数が多い場合等、斯かる凸状体２８によって熱伝導性が十分確保できる場合は、熱伝導性に優れるセラミックスを添加しなくてもよい。
　以上のように配置された銅張り鋼板６、プリプレグ３６及び金属板３２は、厚さ方向、つまり、互いに近付く方向へ押圧されるとともに全体が加熱される。これにより、凸状体２８は、プリプレグ３６の貫通孔３８に挿入され、その先端部４０が金属板３２に突き合わされ圧着される。
　一方、上記した加圧の過程において、プリプレグ３６の未硬化状態の熱硬化性樹脂が押圧されて流動し、凸状体２８の周囲に行き渡り、貫通孔３８と凸状体２８との間の隙間等を満たす。そして、斯かる熱硬化性樹脂は、加熱されることにより硬化する。その結果、プリプレグ３６は、凸状体２８を埋設した絶縁層３３に形成される。
　これにより、図２（ｂ）に示すように、凸状体２８を埋設した絶縁層３３を挟んで金属板３２と銅張り鋼板６とが重ね合わされた積層体３４が得られる。
　上記したように、貫通孔３８が形成されたプリプレグ３６を用いることにより、積層工程は容易且つ迅速に行うことができる。
　次いで、図２（ｃ）に示すように、支持板２を剥離させる（剥離工程）。
　本工程では、金属層４から支持板２を剥離させ、この剥離により金属層４の第１面３を露出させる。これにより放熱回路基板１の中間体４２が得られる。この中間体４２は、絶縁層３３の一方の面（図２（ｃ）中における上側の面）４４に形成された金属層４と、他方の面４６に形成された金属板３２とを備えているとともに、絶縁層３３の内部において、金属層４と金属板３２とを熱的に連結している放熱経路としての凸状体２８とを備えている。
　次いで、金属層４を配線パターンに形成する（パターン形成工程）。
　本工程では、まず、図３（ａ）に示すように、露出した金属層４の第１面３の全体にエッチングレジスト５０を塗布する。その後、金属層４において配線として残したい部分の上部に位置するエッチングレジスト５０を残し、それ以外の部分のエッチングレジスト５０を公知のレーザー加工法等により除去する。これにより、図３（ｂ）に示すように、配線となるべき部分の金属層４はエッチングレジスト５０で保護され、配線となるべき部分以外の部分の金属層４は露出した状態となる。この状態でエッチング処理を行うことにより、露出した金属層４が除去され、図３（ｃ）に示すように、配線となるべき金属層４とその上のエッチングレジスト５０が残った状態となる。
　この後、エッチングレジスト５０を除去することにより絶縁層３３の表面には、所定形状の配線パターン５２が表出する。
　このようにして、絶縁層３３と、この絶縁層３３の一方の面４４に形成された所定形状の配線パターン５２と、絶縁層３３の他方の面４６に形成された放熱用の金属板３２と、絶縁層３３に埋設され、配線パターン５２の所定箇所（５４）と金属板３２とを連結する放熱経路としての銅製の凸状体２８とを備えた回路基板１が得られる（図３（ｄ））。本実施形態における回路基板１においては、図３（ｄ）から明らかなように、３個形成された凸状体２８の上に、この凸状体２８に対応する配線パターン５２（５４）が形成されている。この凸状体２８上の配線パターン５２は、後工程で電子部品を搭載するための座５４となる部分である。この座５４は、凸状体２８を介して金属板３２に熱的に連結されている。また、凸状体２８が存在しない部分の絶縁層３３上にも前記した各座５４を挟むようにして配線パターン５２が形成されている。この配線パターン５２は、電子部品からの信号を通す信号線５６となる。
　このようにして得られた放熱経路を備えた回路基板１には、その後、電子部品が実装される。ここで、例えば、電子部品としてベアチップのパワーＩＣ６０を実装する場合について図４をもとに説明する。このベアチップのパワーＩＣ６０は、表面６２に信号電極６４を有し、裏面６６にグランド極（図示せず）を有している。そして、このパワーＩＣ６０は、配線パターン５２の座５４の上に、表面（信号電極面）６２を上側にした、いわゆるフェイスアップ実装がなされる。このとき、座５４の上面には、図示しない銀ペーストが塗布されており、この銀ペーストによりパワーＩＣ６０は固定される。次いで、各信号電極６４と、配線パターン５２の信号線５６とが金線６８によりワイヤボンディングされる。このようにして、図４に示すような電子部品（６０）を実装した回路基板１が得られる。なお、実装されたパワーＩＣ６０は、この後、図示しない保護用の樹脂により埋設される。
　本発明の製造方法により得られる回路基板１は、電子部品の直下に放熱経路が形成されているので、電子部品で発生した熱を放熱用の金属板に効率良く伝達することができるので、放熱特性に優れている。なお、本実施形態において、前記放熱経路及び前記金属板は、接地パターンとしても機能する。
　以上説明したように、本発明に係る回路基板の製造方法は、放熱経路となるべき凸状体２８を支持板２に支持された金属層４（配線パターン５２）の所定位置に直接形成するので、回路基板全体として迅速な製造が可能となっている。
　また、本発明においては、配線パターン５２となるべき金属層４が支持板２に支持されているので、当該金属層が薄くても取り扱いが楽に行える。このことは、作業効率の低下抑制に寄与する。
　また、本発明においては、金属層４の表面の所定位置に直接、熱伝導率の高い金属の厚膜を成長させることにより凸状体２８（放熱経路）を形成するので、別途設けられた製造工程により製造した金属柱を用いて放熱経路を形成する方法に比べ、簡単に放熱経路を形成できる。しかも、金属層４と凸状体２８の密着性は良好である。
　また、本発明では、上記した実施形態のようなめっきレジストを用いたパターンめっきにより前記厚膜を形成する場合、通常の回路基板の製造設備を新たな設備の追加なしで利用できる。このため、回路基板全体としての製造コストを抑えることができる。
　１　　　　　回路基板
　２　　　　　支持板
　３　　　　　第１面
　４　　　　　金属層
　５　　　　　第２面
　６　　　　　銅張り鋼板
２２　　　　　めっきレジスト
２４　　　　　凸状体形成孔
２６　　　　　マスク層
２８　　　　　凸状体
３２　　　　　金属板
３３　　　　　絶縁層
３４　　　　　積層体
３６　　　　　絶縁材料（プリプレグ）
３８　　　　　貫通孔
５２　　　　　配線パターン
５４　　　　　座
５６　　　　　信号線
６０　　　　　パワーＩＣ

Claims (4)

  1. 　放熱用の金属板と、前記金属板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた配線パターンと、前記絶縁層内に設けられ、前記金属板と前記配線パターンとを熱的に連結する放熱経路とを備えた回路基板の製造方法であって、
    　支持板を準備し、この支持板に前記配線パターンを形成すべき金属の薄膜からなる金属層を形成する金属層形成工程と、
    　前記金属層における前記支持板に接する第１面とは反対側の第２面に前記放熱経路となるべき金属製の凸状体を形成する凸状体形成工程と、
    　前記金属板を準備し、この金属板と前記支持板の前記凸状体とを突き合わせるとともに、前記金属板と前記金属層との間に挟み込まれ且つ前記凸状体を埋設させる前記絶縁層を形成し、前記金属板、前記絶縁層、前記金属層及び前記支持板がこの順に重ね合わされた積層体を形成する積層工程と、
    　前記積層体から前記支持板を剥離させ、この剥離により前記金属層の第１面を露出させる剥離工程と、
    　前記金属層を前記配線パターンに形成するパターン形成工程と
    を備えていることを特徴とする回路基板の製造方法。
  2. 　前記積層工程は、
    　前記凸状体を挿入させるべき貫通孔を有した板状のプリプレグであって、未硬化の絶縁樹脂を含むプリプレグを準備し、このプリプレグの貫通孔に前記凸状体を挿入し且つ前記凸状体の先端と前記金属板とを接触させるべく、前記プリプレグの両側に前記金属板と前記支持板とをそれぞれ配置し、この後、前記金属板及び前記支持板を互いに近付く方向へ押圧することにより、前記凸状体と前記金属板とを圧着させるとともに、前記プリプレグの前記絶縁樹脂を流動させて前記凸状体を埋設した後、前記絶縁樹脂を硬化させ前記絶縁層を形成することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の製造方法。
  3. 　前記凸状体形成工程は、
    　銅及びアルミニウムのうちの一方からなる厚膜を成長させて前記凸状体を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板の製造方法。
  4. 　前記厚膜は、めっきレジストを用いたパターンめっきにより形成することを特徴とする請求項３に記載の回路基板の製造方法。
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