特開 2024-83960 配線基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024083960

(43)【公開日】2024-06-24

(54)【発明の名称】配線基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20240617BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 X

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022198080

(22)【出願日】2022-12-12

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100202223

【弁理士】

【氏名又は名称】軸見 可奈子

(72)【発明者】

【氏名】谷口 普崇

(72)【発明者】

【氏名】石原 暁秀

(72)【発明者】

【氏名】松原 法信

【テーマコード（参考）】

5E316

【Ｆターム（参考）】

5E316AA12

5E316CC02

5E316GG15

5E316GG26

5E316HH40

(57)【要約】

【課題】除去対象部を除去する際の配線基板の表面の損傷を防止することが可能な技術を開示する。
【解決手段】本開示は、多層構造のベース基板から製品となる配線基板が切り出されると共に、配線基板に、上面と側面とに開口しかつ底面を有するキャビティが形成される配線基板の製造方法において、キャビティの底面形成用の剥離層がベース基板に配置されることと、ベース基板に、キャビティとなる領域を含む除去対象部を包囲しかつ剥離層に到達する包囲溝が形成されることと、包囲溝のうち、溝内側面がキャビティの内側面とならない部分に工具が差し込まれて、剥離層から上側の除去対象部が除去されることと、を含む。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多層構造のベース基板から製品となる配線基板が切り出されると共に、配線基板に、上面と側面とに開口しかつ底面を有するキャビティが形成される配線基板の製造方法において、
前記キャビティの底面形成用の剥離層が前記ベース基板に配置されることと、
前記ベース基板に、前記キャビティとなる領域を含む除去対象部を包囲しかつ前記剥離層に到達する包囲溝が形成されることと、
前記包囲溝のうち、溝内側面が前記キャビティの内側面とならない部分に工具が差し込まれて、前記剥離層から上側の前記除去対象部が除去されることと、を含む。

【請求項2】

請求項１に記載の配線基板の製造方法であって、
前記ベース基板に、配線基板となる製品領域が複数並べられることと、
前記除去対象部が平面視四角形状にされることと、
隣り合う２つの前記製品領域に対応する前記包囲溝が隣同士に並べられることと、
前記２つの前記製品領域に対応する前記包囲溝の一辺同士が幅方向でつなげられることと、を含む。

【請求項3】

請求項２に記載の配線基板の製造方法であって、
前記包囲溝の形成は、隣り合う２つの前記製品領域に対応する前記除去対象部を囲む外溝を形成したのちに、２つの前記除去対象部間に配される中間溝を形成して行われる。

【請求項4】

請求項３に記載の配線基板の製造方法であって、
前記中間溝は、前記外溝より幅広になっている。

【請求項5】

請求項２に記載の配線基板の製造方法であって、
隣り合う２つの前記製品領域に対応する前記剥離層が共通の前記剥離層により構成されることと、を含む。

【請求項6】

請求項１から５の何れか１の請求項に記載の配線基板の製造方法であって、
前記剥離層が導電層上に配置されることと、
前記導電層のうち前記キャビティの前記底面に配される部分により部品搭載用パッドが形成されることと、を含む。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、キャビティを有する配線基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、配線基板にキャビティを形成する方法として、除去対象部を包囲するように包囲溝を形成して、除去対象部を工具で除去することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－４５２４１号公報（段落［００５８］及び図６Ｆ）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した従来の配線基板の製造方法では、除去対象部を除去する際に、配線基板の表面に工具が当接して損傷することがあった。そこで、本件では、除去対象部を除去する際の配線基板の表面の損傷を防止することが可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の配線基板の製造方法は、多層構造のベース基板から製品となる配線基板が切り出されて、配線基板に、上面と側面とに開口しかつ底面を有するキャビティが形成される配線基板の製造方法において、前記キャビティの底面形成用の剥離層が前記ベース基板に配置されることと、前記ベース基板に、前記キャビティとなる領域を含む除去対象部を包囲しかつ前記剥離層に到達する包囲溝が形成されることと、前記包囲溝のうち、溝内側面が前記キャビティの内側面とならない部分に工具が差し込まれて、前記剥離層から上側の前記除去対象部が除去されることと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本開示の一実施形態に係る配線基板の断面図

【図2】配線基板の平面図

【図3】配線基板の製造工程を示す側断面図

【図4】配線基板の製造工程を示す側断面図

【図5】配線基板の製造工程を示す側断面図

【図6】配線基板の製造工程を示す平面図

【図7】配線基板の製造工程を示す平面図

【図8】配線基板の製造工程を示す側断面図

【図9】変形例に係る配線基板の製造工程を示す平面図

【図10】第２実施形態に係る配線基板の断面図

【図11】配線基板の製造工程を示す平面図

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図１～図８を参照して本開示の一実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の配線基板１０は、コア基板１１と、その表裏の両面（第１面１１Ｆ、第２面１１Ｓ）に積層される第１と第２のビルドアップ層１２Ａ，１２Ｂとを有する。

【0008】

コア基板１１は、例えば、絶縁層１１Ｋと、その表裏の両面に積層される導電層１３とを備え、絶縁層１１Ｋにスルーホール導体１４が形成されている。第１と第２のビルドアップ層１２Ａ，１２Ｂは、絶縁層１５と導電層１６とが交互に積層され、絶縁層１５にビア導体１５Ｄが形成されている。また、第１と第２のビルドアップ層１２Ａ，１２Ｂ上には、導電層１６に含まれる複数のパッド１８に対応して複数の開口部１７Ａを有するソルダーレジスト層１７が積層されている。

【0009】

なお、本実施形態では、第１と第２のビルドアップ層１２Ａ，１２Ｂは、同じ層数、積層されているが、互いに異なる層数であってもよい。

【0010】

図１及び図２に示されるように、配線基板１０のうち、第１のビルドアップ層１２Ａには、キャビティ２０が形成されている。本実施形態では、配線基板１０及びキャビティ２０は、共に、例えば、平面視四角形をなし、キャビティ２０の一辺が配線基板１０の一辺と重なるように配置されて、キャビティ２０が配線基板１０の表裏の一方の面である第１面１０Ｆと一側面１０Ｍとに開口している。以下、キャビティ２０のうち第１面１０Ｆの開口を「上面開口２１Ａ」といい、一側面１０Ｍの開口を「側面開口２１Ｂ」ということとする。

【0011】

キャビティ２０は、第１のビルドアップ層１２Ａを貫通し、配線基板１０の第１面１０Ｆに対して略垂直な内側面２０Ａと、コア基板１１の導電層１３によって構成される底面２０Ｃとを有する。キャビティ２０の底面２０Ｃは、本開示の「部品搭載用パッド」に相当するパッド２２になっていて、例えば、電子部品９０が搭載される。

【0012】

キャビティ２０の底面２０Ｃの外縁部には、溝３０が形成されている。溝３０は、キャビティ２０のうち内側面２０Ａを有する３辺に沿って形成され、底面３０Ｃと、底面３０Ｃを挟んで対向する外周面側の内側面３０Ａと、内周面側の内側面３０Ｂとからなり、溝３０の内側面３０Ａがキャビティ２０の内側面２０Ａと連続している。一方、キャビティ２０の底面２０Ｃの外縁部のうち、側面開口２１Ｂ側の一辺には、底面２０Ｃに対して段付き状に陥没する段差部３４が形成されている。段差部３４は、溝３０の底面３０Ｃと連続する段差面３４Ｃと、段差面３４Ｃと底面２０Ｃとの間を連絡する側面３４Ｂとを備える。なお、本実施形態の例では、溝３０は一定幅をなし、段差部３４は溝３０に対して半分以下の幅になっている。

【0013】

なお、本実施形態では、配線基板１０及びキャビティ２０が平面視四角形になっているが、これに限らず、平面視円形であってもよいし、平面視四角形以外の多角形等であってもよい。また、本実施形態では、キャビティ２０が、配線基板１０の４側面のうちの一側面１０Ｍにのみ開口していたが、例えば、配線基板１０の４側面のうちの２つの側面に開口していてもよい。

【0014】

本実施形態の配線基板１０は、配線基板１０となる製品領域Ｒ１を含むベース基板１００を製造した後、ベース基板１００から製品領域Ｒ１を切り出すことにより形成される。具体的には、本実施形態の例では、図７に示されるように、ベース基板１００には、一点鎖線にて示される製品領域Ｒ１が製品外領域Ｒ０を間に挟んで複数並べられている。また、それら複数の製品領域Ｒ１のうち、隣り合う２つの製品領域Ｒ１は、キャビティ２０を形成するための包囲溝４０が隣り合う側（図７におけるベース基板１００の内側）で並ぶように配置される。さらに、本実施形態では、隣り合う２つの製品領域Ｒ１の間の製品外領域Ｒ０の幅が、隣り合う２つの製品領域Ｒ１に包囲溝４０が形成されると、包囲溝４０のうち図７におけるベース基板１００の内側に位置する一辺（以下、「第１溝部４０Ｆ」という。）が幅方向で繋がるような幅に設定されている。以下、この構成を例に、配線基板１０の製造方法を説明する。

【0015】

（１）絶縁層１１Ｋの両面に銅箔１１Ｃが積層されている銅張積層板１１Ｚが用意される。図３（Ａ）に示されるように、銅張積層板１１Ｚの両面にレーザが照射されて複数のスルーホール１４Ｈが形成される。

【0016】

（２）銅張積層板１１Ｚの表裏の両面に、公知の製造方法により、導電層１３が形成されると共に、スルーホール１４Ｈにスルーホール導体１４が形成される（図３（Ｂ）参照）。これにより、コア基板１１が形成される。

【0017】

（３）次いで、図３（Ｃ）に示されるように、コア基板１１のうち、第１のビルドアップ層１２Ａ側となる第１面１１Ｆ上の一部に、剥離フィルムで構成される剥離層１９が敷設される。このとき、剥離層１９は、後工程でキャビティ２０を形成するために除去される除去対象部４６（図５，７参照）と平面視で重なる領域に設けられる。ここで、剥離層１９は、１つの製品領域Ｒ１の除去対象部４６に対応する大きさであってもよいが、本実施形態では、１つの剥離層１９が隣り合う２つの製品領域Ｒ１の２つの除去対象部４６を連結したような大きさになっている。これにより、本実施形態では、剥離層１９を敷設する工程に係る時間を短縮することができる。

【0018】

（４）コア基板１１の両面に、公知の製造方法により、第１と第２のビルドアップ層１２Ａ，１２Ｂと、開口部１７Ａを有するソルダーレジスト層１７とが形成される（図４参照）。

【0019】

（５）次いで、第１のビルドアップ層１２Ａにキャビティ２０となる領域を包囲する包囲溝４０が切削加工により形成される。具体的には、図５に示されるように、第１のビルドアップ層１２Ａのソルダーレジスト層１７上から剥離層１９を貫通する位置まで（例えば、コア基板１１を貫通する位置まで）ドリルＤを突入させ、四角形の枠状にドリルＤを走らせる。このとき、ドリルＤは、その回転軸方向が、コア基板１１の厚み方向と平行となるように配置される。このようにすることで、包囲溝４０の１対の溝内側面がベース基板１００の第１面（配線基板１０の第１面１０Ｆとなる面）に対して垂直に形成することが可能となる。そして、包囲壁４０にて包囲された部分が除去対象部４６となる。

【0020】

ここで、包囲溝４０は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）の変化に示されるように、隣り合う２つの製品領域Ｒ１において、一方（図９における左側）の製品領域Ｒ１の包囲溝４０が形成されたのち、他方（図９における右側）の製品領域Ｒ１の包囲溝４０が形成される構成であってもよいが、本実施形態では、隣り合う２つの製品領域Ｒ１の２つの包囲溝４０が一体に形成される。

【0021】

具体的には、本実施形態では、隣り合う２つの製品領域Ｒ１の２つの包囲溝４０のうち、２つの第１溝部４０Ｆを除く部分を合体させた外溝４０Ａが形成される（図６（Ａ）参照）。次いで、一方（図６における左側）の包囲溝４０の残りの第１溝部４０Ｆと他方（図６における右側）の包囲溝４０の残りの第１溝部４０Ｆとを一体にした中間溝４０Ｂが、ドリルＤを例えば、往復移動するように走らせて形成される（図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）参照）。これにより、２つの包囲溝４０が一体に形成される。この手順によれば、効率よく２つの包囲溝４０を形成することができる。なお、中間溝４０Ｂは、外溝４０Ａより直径の大きいドリルＤを用いて往復移動することなく形成されてもよい。

【0022】

（６）次いで、図５に示されるように、包囲溝４０に工具Ｋが差し込まれ、工具Ｋの先端を剥離層１９を含む除去対象部４６の側面に引っ掛けて除去対象部４６を捲りあげるようにして除去対象部４６が除去される。

【0023】

ここで、従来の配線基板では、工具を包囲溝に差し込む際、包囲溝の開口縁に工具が当接して配線基板となる製品領域の表面が損傷することがあった。これに対し、本実施形態では、図７に示されるように、包囲溝４０のうち、２つの除去対象部４６に挟まれている中間溝４０Ｂ（キャビティ２０の内側面２０Ａとして残らない溝内側面を有する部分）に工具Ｋが差し込まれるので、除去対象部４６を除去する際に配線基板１０として残る部分の表面の損傷を防止することができる。また、本実施形態では、その中間溝４０Ｂが外溝４０Ａより幅広になっているので、工具Ｋを差し込んで作業し易く、中間溝４０Ｂの開口縁を損傷し難くなっている。

【0024】

そして、隣り合う２つの製品領域Ｒ１の２つの除去対象部４６が除去されると、図８に示されるように、隣り合う２つの製品領域Ｒ１に跨る凹部５０が形成される。すると、包囲溝４０の外溝４０Ａ及び中間溝４０Ｂのうち、剥離層１９より下側部分が外溝４０Ｃ及び中間溝４０Ｄとして残されると共に、外溝４０Ａの外周面側の溝内側面が凹部５０の内側面として残される。

【0025】

（７）次いで、パッド１８，２２に、例えば、有機保護膜（ＯＳＰ）の形成やＮｉ／Ｐｄ／Ａｕめっき等の表面処理がなされる。

【0026】

（８）次に、ベース基板１００が例えば、ルータによって図７及び図８の一点鎖線に沿って切り分けられ、複数の配線基板１０が形成される。このとき、ベース基板１００の凹部５０が切り分けられて、図１及び図２に示されるように、第１面１０Ｆに開口する上面開口２１Ａと一側面１０Ｍに開口する側面開口２１Ｂとを有するキャビティ２０が形成される。また、凹部５０の内側面の一部がキャビティ２０の内側面２０Ａとして残され、さらに、外溝４０Ｃが分断されて溝３０として残されると共に、中間溝４０Ｄが幅方向で切断されて段差部３４となる。以上により、配線基板１０が完成する。

【0027】

本実施形態の配線基板１０の構造及びその製造方法に関する説明は以上である。次に配線基板１０の作用効果について説明する。本実施形態の配線基板１０では、上述したように、キャビティ２０を形成するために除去対象部４６を除去する際に、配線基板１０として残らない部分に挟まれている部分（詳細には、２つの除去対象部４６に挟まれている中間溝４０Ｂ）に工具Ｋを差し込むので、配線基板１０として残る部分の第１面１０Ｆの損傷を防止することができる。これにより、従来より除去対象部４６を除去する際の配線基板１０の表面の損傷を防止することが可能になる。

【0028】

また、本実施形態では、ベース基板１００に並べられる複数の製品領域Ｒ１において、隣り合う２つの製品領域Ｒ１のキャビティ２０を形成するための２つの包囲溝４０が隣同士で且つ包囲溝４０の一辺同士が幅方向でつながるように配置されている。そして、この包囲溝４０の一辺同士が幅方向でつながってなる中間溝４０Ｂが、それ以外の包囲溝４０（即ち、外溝４０Ａ）より幅広になっているので、工具Ｋを差し込み易く、中間溝４０Ｂの開口縁を損傷し難い。

【0029】

さらに、本実施形態では、隣り合う２つの製品領域Ｒ１の２つの包囲溝４０が一体に形成されるので、効率よく包囲溝４０を形成することが可能になる。また、本実施形態では、これら隣り合う２つの製品領域Ｒ１の剥離層１９が、共通の剥離層１９により構成されているので、剥離層１９を配置する作業に係る時間を短縮することができる。

【0030】

［第２実施形態］
以下、図１０及び図１１を参照して本開示の第２実施形態について説明する。図１０に示されるように、本実施形態の配線基板１０Ａは、段差部３４を有しない点が第１実施形態の配線基板１０と異なる。具体的には、本実施形態では、図１１に示されるように、ベース基板１００Ａにおいて隣り合う２つの製品領域Ｒ１の間の製品外領域Ｒ０の幅が広くなっていて、包囲溝４０の第１溝部４０Ｆの全体が製品外領域Ｒ０に形成されている。これにより、ベース基板１００Ａから製品領域Ｒ１が切り分けられると、段差部３４を有しない配線基板１０Ａが形成される。上記以外の構成は、第１実施形態の配線基板１０及びベース基板１００と同じである。本実施形態の配線基板１０Ａによっても第１実施形態の配線基板１０と同様の作用効果を奏する。

【0031】

［他の実施形態］
（１）上記実施形態では、隣り合う２つの製品領域Ｒ１の２つの包囲溝４０の第１溝部４０Ｆが幅方向でつながっていたが、繋がっていない構成であってもよい。この場合においても、第１溝部４０Ｆは、製品外領域Ｒ０と除去対象部４６とに挟まれているので、第１実施形態と同様の効果を奏する。

【0032】

また、例えば、ベース基板１００，１００Ａに製品領域Ｒ１が１つのみ設けられている場合についても、第１溝部４０Ｆは、製品外領域Ｒ０と除去対象部４６とに挟まれているので、上記実施形態と同様の効果を奏する。

【0033】

（２）上記実施形態では、ベース基板１００，１００Ａに複数の製品領域Ｒ１が製品外領域Ｒ０を挟んで形成されていたが、例えば、複数の製品領域Ｒ１が製品外領域Ｒ０を挟まずに並べられていてもよい。

【0034】

（３）また、中間溝４０Ｂが外溝４０Ａより幅広になっていたが、例えば、中間溝４０Ｂが外溝４０Ａと同じ幅であってもよい。換言すれば、隣り合う２つの製品領域Ｒ１の２つの包囲溝４０の第１溝部４０Ｆ同士を平面視で互いに重なるように配置して第１溝部４０Ｆを兼用するようにしてもよい。

【0035】

（４）上記実施形態では、図７及び図１１に示されるように、２つの隣り合う製品領域Ｒ１の２つの包囲溝４０のうち、第１溝部４０Ｆ同士が図７及び図１１の上下方向で一致するように配置されているが、例えば、第１溝部４０Ｆ同士が前記上下方向でずれて配置され、一部のみが幅方向で繋がっていてもよい。

【0036】

なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。

【符号の説明】

【0037】

１０，１０Ａ 配線基板
１３，１６ 導電層
１５ 絶縁増
１９ 剥離層
２０ キャビティ
２０Ａ 内側面
２１Ａ 上面開口
２１Ｂ 側面開口
２２ パッド（部品搭載用パッド）
３０ 溝
４０ 包囲溝
４０Ａ 外溝
４０Ｂ 中間溝
４０Ｆ 第１溝部
４６ 除去対象部
１００，１００Ａ ベース基板
Ｋ 工具
Ｒ１ 製品領域
Ｒ０ 製品外領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】