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【発明の名称】 配線基板の製造方法
【発明者】 【氏名】太田 純雄
【住所又は居所】愛知県名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 日本特殊陶業株式会社内

【氏名】浅野 俊哉
【住所又は居所】愛知県名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 日本特殊陶業株式会社内
【要約】 【課題】表面と裏面との間を貫通し、コア基板の大きさに対応した収容部を有する治具の収容部にコア基板を収容し、裏面に裏面樹脂を付着し、表面に積層体を形成する配線基板の製造において、コア基板の表面への裏面樹脂のはみ出しを防止し、もって積層体を平坦に形成することのできる配線基板の製造方法を提供することである。

【解決手段】コア基板の第一主表面（表面）と前記第一治具主表面（表面）とを、絶縁材料で被覆して、コア基板の第二主表面（裏面）に裏面絶縁層を形成する熱硬化型材料を付着する。表面を被覆した絶縁材料によって、コア基板の第二主表面と治具の収容部との間に付着した熱硬化型材料が、治具とコア基板の側面との間隙から表面へはみ出すことを防ぎ、続いて積層体を形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア基板の第一主表面上に、絶縁体層および配線層を有する積層体を形成する配線基板の製造方法であって、
第一治具主表面と第二治具主表面との間を貫通し、前記コア基板の大きさに対応した収容部を有する治具に、前記コア基板を収容し、
コア基板の第二主表面と前記治具の収容部との間に付着した熱硬化型材料が、前記治具と前記コア基板の側面との間隙からはみ出すことを防ぐために、前記コア基板の第一主表面と前記第一治具主表面とを、絶縁材料で被覆して、
前記コア基板の第二主表面に裏面絶縁層を形成する熱硬化型材料を付着し、
積層体を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
コア基板の第一主表面上に、絶縁体層および配線層を有する積層体を形成する配線基板の製造方法であって、
第一治具主表面と第二治具主表面との間を貫通し、前記コア基板の大きさに対応した収容部を有する治具に、前記コア基板を収容し、
コア基板の第二主表面と前記治具の収容部との間に付着した熱硬化型材料が、前記治具と前記コア基板の側面との間隙からはみ出すことを防ぐために、前記コア基板の第一主表面と前記第一治具主表面とを、絶縁材料で被覆して、
前記コア基板の第二主表面に裏面絶縁層を形成する熱硬化型材料を付着し、さらに離型シートを付着し、
前記コア基板を収容した２つの前記治具の前記第二治具主表面を対向させて、貼り合わせ、
積層体を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁材料は、エポキシ樹脂とシリカフィラーからなる請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記コア基板の前記第二主表面に付着された裏面絶縁層を形成する熱硬化型材料と、前記コア基板の前記第一主表面に貼り付けられた絶縁材料とを、同時に熱硬化処理する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細な配設をするための配線基板として、両面プリント配線基板をコア層とし、これに薄い絶縁性樹脂層と導体層を交互に積み上げて形成するビルドアップ基板が開発された。そして導体回路のファインパターン化に対する設計のし易さや、低重量化などのために、このビルドアップ工法が普及している。
【０００３】
プリント配線板は、金属箔張りの積層板の表面に回路形成を行うなどして製造される。この積層板は、プリプレグを用いて作製される。プリプレグは、一般に、ガラス布やアラミド繊維布等の基材にエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの合成樹脂を含浸し、乾燥させて半硬化させて得られたものである。プリプレグは、有機樹脂製のフィルム体であって、加熱されると樹脂成分が粘性液体になって時間の経過とともに漸次硬化する特性を有している。その為、これによって、積層された各層の基板セグメント同士を接着して一体化することができる。
【０００４】
多層配線板の製造は、内層回路が形成された内層用基板にプリプレグを介して銅箔等の外層用金属箔を積層して積層体とし、この積層体を加熱加圧することによって得られる多層板を用いて行われることが多い。
【０００５】
多層配線板としては、多層板の外層用金属箔に加工を施して外層回路を形成すると共に、プリプレグが硬化して形成された絶縁層に孔をあけてビアホールを形成し、このビアホールにめっきを施して外層回路と内層回路を導通させて製造されるものがある。
【０００６】
ビルドアップ法により製造する多層プリント配線板は、従来の積層方式の多層プリント配線板に比較して高い配線設計自由度を有するものであるが、この特徴を活かして高性能プリント配線板として用いられるために、層間絶縁層の更なる薄手化、回路パターンの平坦性の向上が要求されている。ビルドアップ多層配線基板は、セラミック製または樹脂製のコア基板の両面上に樹脂絶縁層を積層した両面積層の多層基板や、コア基板の片面上に樹脂絶縁層を積層した片面積層の多層配線基板がある（特許文献１）。
【０００７】
複数の配線基板を一挙に製造する配線基板の製造方法において、複数のコア基板を配置する収容部を有する加工用治具を使用する方法がある（特許文献２）。この方法では、複数のコア基板を用意し、配線基板の反りを防止するために、その複数のコア基板を加工用治具の収容部に収容し、ビルドアップ層を形成する。この治具表面には、複数のコア基板を収容する収容部が開口しており、収容部の深さは、コア基板の厚さと同一である。この加工用治具の収容部に複数のコア基板を並べて、加工用治具の治具表面と各コア基板のコア表面とを面一にし、その後、第一絶縁層形成工程において、治具表面と各コア表面とを覆うように、第一樹脂絶縁層を形成する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３６２３７号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
さらにこのような治具を２つ用いて、裏面同士を裏面樹脂により貼り合わせ、効率よくビルドアップ層を形成する方法がある。しかしながらコア基板と治具の収容部との間から裏面樹脂がコア基板表面へはみ出てしまい、平坦にビルドアップ層を形成できないという問題や、またデラミネーション（層間剥離）が生じる原因となるという問題があった。
【００１０】
ここで従来の製造方法を図７を用いて説明する。配線基板の製造過程において使用する加工用治具の断面図を図７（ａ）に示す。加工用治具１００には、コア収容部１０１が形成されている。加工用治具１００の厚さは、コア収容部１０１に収容されるコア基板７０と同一である。加工用治具１００は、金属または高分子材料からなる。またコア収容部１０１に収容する配線基板を形成するためのコア基板７０は、セラミックからなる。加工用治具１００と加工用治具２００（加工用治具２００は、加工用治具１００と同一のもの）とを用意し、図７（ａ）に示すように、それぞれの加工用治具１００，２００のコア基板収容部１０１，２０１にコア基板７０を収容する。
【００１１】
図７（ｂ）に示すように、加工用治具１００，２００にコア基板７０を収容した場合の断面図を示す。コア基板７０は、加工用治具１００，２００の収容部１０１，２０１に収容され、それぞれのコア基板７０の第一主表面ＣＰ１と加工用治具１００，２００の第一主表面ＪＰ１、コア基板７０の第二主表面ＣＰ２と加工用治具１００，２００の第二主表面ＪＰ２とは、面一となる。そして、第一加工用治具１００の第二主表面ＪＰ２とコア基板７０の第二主表面ＣＰ２を覆う形態で、絶縁樹脂層を形成するために、樹脂１２を付着し、さらに離型シート１３を付着する。同様に第二加工用治具２００の第二主表面ＪＰ２とコア基板７０の第二主表面ＣＰ２を覆う形態で、絶縁樹脂層を形成するために、樹脂１２を付着し、さらに離型シート１３を付着する。
【００１２】
そして、図７（ｃ）に示すように、第一加工用治具１００の第二主表面ＪＰ２と、第二加工用治具２００の第二主表面ＪＰ２とを対向させて、離型シート１３を挟んで、これらを接着する。この後、第一加工用治具１００の第一主表面ＪＰ１側と、第二加工用治具２００の第一主表面ＪＰ１側に、それぞれビルドアップ層を形成する。しかしながら、加工用治具１００，２００と、その収容部１０１，２０１に収容されたコア基板との間に隙間６０が生じ、そこから裏面樹脂が第一主表面側に流れ出すという不具合が生じる。ここにビルドアップ層を形成すると、樹脂６１の流れ出しにより、平坦にビルドアップ層が形成できず、デラミネーションが生じる原因となる。そこでこれを防ぐためには、この流れ出した樹脂６１を除去する工程が必要となり、工程が増えることから、コストアップにもつながっていた。
【００１３】
そこで本発明の課題は、コア基板を治具の収容部に収容し、裏面に裏面樹脂を付着し、表面にビルドアップ層を形成する配線基板の製造において、コア基板表面への裏面樹脂のはみ出しを防止し、もって積層体を平坦に形成することのできる配線基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明の配線基板の製造方法は、
コア基板の第一主表面上に、絶縁体層および配線層を有する積層体を形成する配線基板の製造方法であって、
第一治具主表面と第二治具主表面との間を貫通し、コア基板の大きさに対応した収容部を有する治具に、コア基板を収容し、
コア基板の第二主表面と治具の収容部との間に付着した熱硬化型材料が、治具とコア基板の側面との間隙からはみ出すことを防ぐために、コア基板の第一主表面と第一治具主表面とを、絶縁材料で被覆して、
コア基板の第二主表面に裏面絶縁層を形成する熱硬化型高分子材料を付着し、
ビルドアップ層を形成する。
【００１５】
コア基板の厚さと同一の深さの収容部を有した治具に、コア基板を収容して、コア基板と治具の第一主表面を絶縁材料で覆う。絶縁材料としては、フィルム状のものを使用すると、作業性がよく、利便がよい。これにより、第二主表面に熱硬化型材料を付着することによって、第一主表面側のコア基板と治具の収容部との隙間から、その熱硬化型材料がはみ出すことを防ぐことができる。そして第一ビルドアップ層を平坦に形成することができ、コア基板と第一ビルドアップ層との密着の信頼性を向上することができる。
【００１６】
本発明の配線基板の第二の製造方法は、コア基板の第一主表面上に、絶縁体層および配線層を有する積層体を形成する配線基板の製造方法であって、
第一治具主表面と第二治具主表面との間を貫通し、コア基板の大きさに対応した収容部を有する治具に、コア基板を収容し、
コア基板の第二主表面と治具の収容部との間に付着した熱硬化型材料が、治具とコア基板の側面との間隙からはみ出すことを防ぐために、コア基板の第一主表面と第一治具主表面とを、絶縁材料で被覆して、
コア基板の第二主表面に裏面絶縁層を形成する熱硬化型材料を付着し、さらに離型シートを付着し、
コア基板を収容した２つの治具の第二治具主表面を対向させて、貼り合わせ、
積層体を形成する。
【００１７】
２つの治具のそれぞれの収容部にコア基板を収容して、第二主表面側同士を、
貼り合わせることで、この後の工程を効率よく行うことができる。なお第二治具主表面を対向させて、貼り合わせると、裏面絶縁層と離型シートを挟んで貼り合わせることになる。前述の方法と同様に、第一主表面側に絶縁材料を付着して（フィルム状のものを使用するとよい）、治具とコア基板の第一主表面側からの熱硬化型材料のはみ出しを防ぐことができる。絶縁材料を第一主表面に貼り付け第一ビルドアップ層を形成することで、コア基板と第一ビルドアップ層との密着性を向上することができる。
【００１８】
絶縁材料としては、熱硬化型樹脂を使用する。熱硬化型樹脂を第一主表面に貼り付け、熱処理を施すことで、第一ビルドアップ層を形成することができる。絶縁材料は、例えばエポキシ樹脂とシリカフィラーからなる。そしてフィルム状の絶縁材料を用いることができる。フィルム状絶縁材料は、コア基板に貼り付け、熱処理によってビルドアップ層とするのに作業性がよく、コア基板との密着性の点からも都合がよい。
【００１９】
本発明の製造工程では、コア基板の第二主表面に付着された裏面絶縁層を形成する熱硬化型材料と、コア基板の第一主表面に貼り付けられた絶縁材料とを、同時に熱硬化処理することができる。これによって工程を簡略化することができ、製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１（ａ）に本発明により製造する配線基板１の断面図、（ｂ）にそのコア基板７０を示す。この配線基板１は、略板状であり、コア基板本体２が４層のセラミック層からなる。コア基板７０の第一主表面ＣＰ１側には、エポキシ樹脂等からなる第一ビルドアップ層１５が形成され、さらにエポキシ樹脂等からなるソルダーレジスト層２９が形成されている。一方、コア基板７０の第二主表面ＣＰ２側には、エポキシ樹脂等からなる裏面絶縁層１２が形成されている。
【００２１】
コア基板７０には、これを貫通する略円柱状のスルーホール５が所定の位置に多数形成され、その内部には、スルーホール導体３がそれぞれ形成されている。高分子材料からなるビルドアップ絶縁層１５とソルダーレジスト層２９との間には、ビルドアップ配線層２１が形成されて、積層体（ビルドアップ層）が形成されている。コア配線層１０とビルドアップ配線層２１とを接続するために、ビルドアップ絶縁層１５には、銅メッキ製のビア導体１６が形成されている。
【００２２】
ビルドアップ配線層２１上の所定の位置には、ソルダーレジスト層２９を貫通し配線基板の第一主表面３０を突出するように、配線基板１に電子部品を実装するためのハンダ接続部（ハンダバンプ）３１が形成されている。このハンダバンプ３１は、例えばＳｎ−Ａｇ系などの低融点合金からなる。
【００２３】
またコア基板７０の裏面側、つまり第二主表面ＣＰ２側でコア配線層１１の所定の位置には、無機繊維と熱硬化型高分子材料との複合材料により、裏面絶縁層（裏面樹脂層）１２が形成されている。複合材料としては、ガラス繊維または炭素繊維を含有した樹脂が挙げられる。つまりプリプレグを使用することができる。例えばエポキシ樹脂を使用することもできる。この裏面絶縁層１２の所定の位置には、第二主表面３２に開口する開口部１４が形成され、コア配線層１１の一部が露出している。このコア配線層１１は、その表面にＮｉおよびＡｕメッキが被覆され、マザーボードなどのプリント基板との接続端子となる。
【００２４】
本発明の配線基板の製造過程において使用する加工用治具１００の断面図を図２（ａ）に、平面図を図２（ｂ）に示す。加工用治具は、コア収容部１０１が形成されている。本実施例においては、コア収容部１０１は、４つ形成されているが、これに限定されない。加工用治具１００の厚さは、コア収容部１０１に収容されるコア基板７０と同一である。加工用治具１００は、金属または高分子材料からなるが、特にコストの面から高分子材料で形成することが望ましい。
【００２５】
本発明において、コア収容部１０１に収容する配線基板を形成するためのコア基板７０は、セラミックからなる。コア基板７０を作製する際に、電気抵抗の低い銅を使った配線を内部に形成しつつセラミックを焼成するが、高温で処理をすると配線が溶ける原因となるため、特に低温焼成セラミックが望ましい。
【００２６】
次に本発明の製造工程を説明する。図３（ａ）に示すように、加工用治具１００のコア基板収容部１０１にコア基板７０を収容する。図３（ｂ）に、加工用治具１００にコア基板７０を収容した場合の断面図を示す。図３（ｃ）は、加工用治具の４つの収容部に４つのコア基板が収容された場合の平面図を示す。コア基板７０は、加工用治具１００の収容部１０１に収容され、それぞれのコア基板７０の第一主表面ＣＰ１と加工用治具１００の第一主表面ＪＰ１、コア基板７０の第二主表面ＣＰ２と加工用治具１００の第二主表面ＪＰ２とは、面一となる。
【００２７】
以上のように、加工用治具の収容部にコア基板を収容し、このような加工用治具を２つ用意する。図４（ａ）に示すように、まず第一加工用治具１００の第一主表面ＪＰ１とコア基板７０の第一主表面ＣＰ１を覆う形態で、無機フィラーを含むフィルムタイプの熱硬化性樹脂１５（例えばエポキシとシリカフィラーからなる）を仮接着する。また同様に、第二加工用治具２００の第一主表面ＣＰ１とコア基板７０の第一主表面ＣＰ１とを覆う形態で、熱硬化性樹脂フィルム１５を仮接着する。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、その後、第一加工用治具１００の第二主表面ＣＰ２とコア基板７０の第二主表面ＣＰ２を覆う形態で、絶縁樹脂層を形成するために、樹脂１２を付着し、さらに離型シート１３を付着する。同様に第二加工用治具２００の第二主表面ＪＰ２とコア基板７０の第二主表面ＣＰ２とを覆う形態で、絶縁樹脂層を形成するために、樹脂１２を付着し、さらに離型シート１３を付着する。
【００２９】
そして、図４（ｃ）に示すように、第一加工用治具１００の第二主表面ＪＰ２と、第二加工用治具２００の第二主表面ＪＰ２とを対向させて、離型シート１３を挟んで、これらを接着する。続いて、裏面絶縁層１３と第一ビルドアップ層１５となる熱硬化性樹脂フィルムとを同時に真空熱プレスにより加熱処理する。
【００３０】
図５にコア基板７０を収容した２つの加工用治具１００，２００の接着工程（図４）の拡大図を示す。図５（ａ）に示すように、第一加工治具１００とコア基板７０との第一主表面ＪＰ１，ＣＰ１には、第一ビルドアップ層を形成するための熱硬化性樹脂フィルム１５が貼り付けられている。第一加工用治具１００とコア基板７０との第二主表面ＪＰ２，ＣＰ２には、裏面絶縁層を形成するための熱硬化性樹脂１２が付着され、さらに離型シート１３が付着されている。裏面絶縁層を形成するための熱硬化性樹脂は、加工用治具とコア基板の間隙６０にも流れ入っている。
【００３１】
第二加工用治具２００についても同様である。これら第一加工用治具１００と第二加工用治具２００の第二主表面側ＪＰ２を対向させて、図５（ｂ）に示すように離型シート１３を挟んで、密着させる。その後、真空熱プレスにより、加熱硬化処理を行う。第一加工用治具１００と第二加工用治具２００とのそれぞれの第一主表面ＪＰ１側に、第一ビルドアップ層を形成するための熱硬化性樹脂フィルム１５が、貼り付けられているため、加工用治具１００，２００とコア基板７０との間隙６０から、第一主表面ＪＰ１側に裏面絶縁層を形成する熱硬化性樹脂が流れ出すことを防ぐことができる。
【００３２】
続いて、第一主表面に、ビルドアップ層や配線層、ソルダーレジスト層を形成し、配線基板を製造する。図４に続く工程を図６に示す。図６（ａ）は、図４（ｃ）の拡大図であり、図４（ｃ）の基板７０には、既にスルーホール５やコア配線層１０が形成され、その上に、第一ビルドアップ層１５が形成されている。すなわち図６（ａ）に示すように、加工用治具１００，２００にコア基板７０が収容され、第一ビルドアップ層１５が形成されている。そして図６（ｂ）に示すように、コア基板の第一主表面上の第一ビルドアップ層１５に、銅メッキ性のビア導体１６を形成し、さらにソルダーレジスト層２９を形成する。続いて、ソルダーレジスト層２９を貫通し、第一主表面３０を突出するようにハンダバンプ３１を形成する。
【００３３】
その後、第一加工用治具１００と第二加工用治具２００とを離型シート１３において引き剥がし、裏面絶縁層１２の所定の位置に開口部１４を形成することにより、図１（ａ）の配線基板１が完成する。
【００３４】
以上のように、第一ビルドアップ層を予め治具表面に仮接着することにより、裏面樹脂の第一主表面への流れだしがなくなる。また一対の接着と第一ビルドアップ層の形成を同時に行うため、プロセスの簡略化にもつながる。工程プロセスの簡略化により、コストを低減することができる。またコア基板とビルドアップ材との密着の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の製造工程による配線基板の断面図。
【図２】本発明の製造工程において使用する加工用治具の断面図と平面図。
【図３】本発明の製造工程を説明する図。
【図４】図３に続く本発明の製造工程を説明する図。
【図５】図４における製造工程の拡大図。
【図６】図４に続く本発明の製造工程を説明する図。
【図７】従来の製造工程を説明する図。
【符号の説明】
【００３６】
１ 配線基板
１３ 離型シート
１５ 熱硬化性樹脂フィルム（第一ビルドアップ層）
７０ コア基板
１００，２００ 加工用治具
１０１，２０１ 収容部
【出願人】 【識別番号】０００００４５４７
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
【住所又は居所】愛知県名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号
【出願日】 平成１６年２月２７日（２００４．２．２７）
【代理人】 【識別番号】１０００９５７５１
【弁理士】
【氏名又は名称】菅原 正倫
【公開番号】 特開２００５−２４４１０７（Ｐ２００５−２４４１０７Ａ）
【公開日】 平成１７年９月８日（２００５．９．８）
【出願番号】 特願２００４−５５０２９（Ｐ２００４−５５０２９）