特許 7453509 プリント配線板及びプリント配線板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-12

(45)【発行日】2024-03-21

(54)【発明の名称】プリント配線板及びプリント配線板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20240313BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20240313BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20240313BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 X

H05K3/00 X

H05K1/02 G

H05K3/46 G

H05K3/46 T

H01L23/12 N

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020004151

(22)【出願日】2020-01-15

(65)【公開番号】P2021111735

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-12-21

(73)【特許権者】

【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】100095795

【弁理士】

【氏名又は名称】田下 明人

(72)【発明者】

【氏名】清水 敬介

【審査官】鹿野 博司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１１４１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９２７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２７７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０２２４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９５６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０７４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３３５４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ３／４６

Ｈ０５Ｋ ３／００

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁基板の矩形の開口にガラス板を収容して成るコア基板と、前記コア基板上に形成された樹脂絶縁層と導体層とから成るビルドアップ層と、を有するプリント配線板であって、
前記絶縁基板は、前記開口の周囲の枠状に形成され、
前記絶縁基板の前記開口の角部に枠状の絶縁基板を４分離する４本のスリットが設けられ、
前記ガラス板と前記開口の間、及び、前記４本のスリット内は樹脂が充填されている。

【請求項2】

請求項１のプリント配線板であって、
前記樹脂は、前記絶縁基板及び前記ガラス板の上層の樹脂絶縁層の由来である。

【請求項3】

絶縁基板の矩形の開口にガラス板を収容して成るコア基板と、前記コア基板上に形成された樹脂絶縁層と導体層とから成るビルドアップ層と、を有するプリント配線板の製造方法であって、
大判の絶縁基板に矩形の開口と、前記開口の角部にスリットを設けることと、
前記開口にガラス板を収容することと、
前記ガラス板と前記開口の間、及び、前記４本のスリット内に樹脂を充填することと、
前記大判の絶縁基板を、前記スリットの端部に沿って裁断し小判の絶縁基板にし、前記スリットによって小判の絶縁基板を４分離すること、を有する。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス板をコア基板に有するプリント配線板、及び、プリント配線板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、大判のガラス板上に絶縁層、導体層を形成し、スルーホールでガラス板の両面を接続し、回路基板を形成した後に、大判のガラス板を個片に切断するプリント配線板の製造方法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１９２７２２号公報

【発明の概要】

【0004】

[特許文献１の課題]
特許文献１では、ガラス板上に絶縁層、導体層を形成するため、配線の位置精度を高めることが難しいと考えられる。配線の位置精度を高めるために、絶縁基板の中央に開口を設け、開口内にガラス板を収容することで、絶縁基板に設けたアライメントマークを用いてガラス板上に絶縁層、導体層を形成することが考えられる。しかしながら、この方法は、ガラス板の周囲に枠状の絶縁基板が配置されるため、ガラス板と絶縁基板との熱膨張率の違いで反りが生じる恐れがあると考えられる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明に係るプリント配線板は、絶縁基板の矩形の開口にガラス板を収容して成るコア基板と、前記コア基板上に形成された樹脂絶縁層と導体層とから成るビルドアップ層と、を有する。そして、前記絶縁基板は、前記開口の周囲の枠状に形成され、前記絶縁基板の前記開口の角部に枠状の絶縁基板を４分離する４本のスリットが設けられ、
前記ガラス板と前記開口の間、及び、前記４本のスリット内は樹脂が充填されている。

【0006】

本発明に係るプリント配線板は、絶縁基板の矩形の開口にガラス板を収容して成るコア基板と、前記コア基板上に形成された樹脂絶縁層と導体層とから成るビルドアップ層と、を有する。本発明に係るプリント配線板の製造方法では、大判の絶縁基板に矩形の開口と、前記開口の角部にスリットを設けることと、前記開口にガラス板を収容することと、前記ガラス板と前記開口の間、及び、前記４本のスリット内に樹脂を充填することと、前記大判の絶縁基板を、前記スリットの端部に沿って裁断し小判の絶縁基板にし、前記スリットによって小判の絶縁基板を４分離すること、を有する。

【0007】

[実施形態の効果]
本発明の実施形態のプリント配線板、プリント配線板の製造方法によれば、絶縁基板の開口にガラス板を収容して導体層が形成されるため、絶縁基板のアライメントマークを用いることで、配線の位置精度を高めることができる。絶縁基板の開口の角部に枠状の絶縁基板を４分離する４本のスリットが設けられている。絶縁基板が枠状では無く、分離した４本の棒状であるため、ガラス板と絶縁基板との熱膨張率の違っていても、絶縁基板に生じる応力が４分割され、絶縁基板からの応力でプリント配線板に反りを生じさせることが無い。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１（Ａ）は第１実施形態のプリント配線板の断面図であり、図１（Ｂ）は平面図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の平面図である。

【図3】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図である。

【図4】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図である。

【図5】第２実施形態のプリント配線板の製造工程図である。

【図6】第２実施形態のプリント配線板の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

[第１実施形態]
図１（Ａ）は第１実施形態のプリント配線板１０の断面図である。図１（Ｂ）はプリント配線板１０の平面図であり、図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ１－Ａ１断面に相当する。プリント配線板１０は、第１面ＦＦと第１面ＦＦと反対側の第２面ＳＳとを有するコア基板３０とコア基板の第１面ＦＦ上に形成されている第１ビルドアップ層５５Ｆとコア基板の第２面ＳＳ上に形成されている第２ビルドアップ層５５Ｓとを有する。

【0010】

コア基板３０は、図１（Ｂ）中に示される開口２２ａを有する枠状の絶縁基板２２と、絶縁基板２２の開口２２ａ内に収容され、コア基板の第１面ＦＦと同方向の第１面Ｆと第１面Ｆと反対側の第２面Ｓとを有するガラス板２０と、図１（Ａ）中に示される絶縁基板２２及びガラス板２０の第１面Ｆ上の第１絶縁層２８Ｆと、絶縁基板２２及びガラス板２０の第２面Ｓ上の第２絶縁層２８Ｓと、第１絶縁層２８Ｆ上に形成されている第１導体層３４Ｆと、第２絶縁層２８Ｓ上に形成されている第２導体層３４Ｓと、第１導体層３４Ｆと第２導体層３４Ｓとを接続するスルーホール導体３６とを有する。スルーホール導体３６は、ガラス板２０に形成された貫通孔２５内に充填された第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓ由来の樹脂２８内に形成された貫通孔２６内に形成されている。絶縁基板２２には導体層を形成するためのアライメントマーク２４が形成されている。

【0011】

第１ビルドアップ層５５Ｆは、コア基板３０の第１面Ｆと第１導体層３４Ｆ上に形成されている第１樹脂絶縁層５０Ｆと、第１樹脂絶縁層５０Ｆ上に形成されている第３導体層５８Ｆと、を有する。第１ビルドアップ層５５Ｆは、さらに、第１樹脂絶縁層５０Ｆを貫通する第１ビア導体６０Ｆを有する。第１ビア導体６０Ｆは、第１導体層３４Ｆと第３導体層５８Ｆとを接続する。

【0012】

第１樹脂絶縁層５０Ｆと第３導体層５８Ｆ上に開口７２Ｆを有する第１ソルダーレジスト層７０Ｆが形成される。開口７２Ｆから露出する第３導体層５８Ｆに、電子部品を搭載するための第１半田バンプ７６Ｆが形成される。

【0013】

第２ビルドアップ層５５Ｓは、コア基板３０の第２面Ｓと第２導体層３４Ｓ上に形成されている第２樹脂絶縁層５０Ｓと、第２樹脂絶縁層５０Ｓの上に形成されている第４導体層５８Ｓと、を有する。第２ビルドアップ層５５Ｓは、さらに、第２樹脂絶縁層５０Ｓを貫通する第２ビア導体６０Ｓを有する。第２ビア導体６０Ｓは、第２導体層３４Ｓと第４導体層５８Ｓとを接続する

【0014】

第２樹脂絶縁層５０Ｓと第４導体層５８Ｓ上に開口７２Ｓを有する第２ソルダーレジスト層７０Ｓが形成される。開口７２Ｓから露出する第４導体層５８Ｓに、マザーボード等の回路基板と接続するための第２半田バンプ７６Ｓが形成される。

【0015】

第１実施形態のプリント配線板１０は、絶縁基板２２の開口２２ａにガラス板２０を収容して第１導体層３４Ｆ、第２導体層３４Ｓ、第３導体層５８Ｆ、第４導体層５８Ｓが形成されるため、絶縁基板２２の第１面Ｆ側のアライメントマーク２４（及び、図示しない第２面側のアライメントマーク）を用いることで、第１導体層３４Ｆ、第２導体層３４Ｓ、第３導体層５８Ｆ、第４導体層５８Ｓの位置精度を高くすることができる。

【0016】

第１実施形態のプリント配線板１０では、図１（Ｂ）に示されるように、絶縁基板２２の開口２２ａの角部に枠状の絶縁基板を４分離する４本のスリット２２ｂが設けられている。図１（Ａ）に示されるように、絶縁基板２２の開口２２ａとガラス板２０との間には、第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓ由来の樹脂２８が充填されている。同様に、スリット２２ｂ内には、第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓ由来の樹脂２８が充填されている。第１実施形態のプリント配線板１０では、絶縁基板２２が枠状では無く、分離した４本の棒状の絶縁基板（子片）２２ｚから成るため、ガラス板と絶縁基板との熱膨張率の違っていても、絶縁基板２２に生じる応力が４分割され、絶縁基板２２からの応力でプリント配線板１０に反りを生じさせることが無い。

【0017】

[第１実施形態のプリント配線板の製造方法]
図２に示される大判の絶縁基板１２２が準備され、矩形の開口２２ａと、開口２２ａの開口の角部にスリット２２ｂが形成される。図２中の開口２２ａの断面が図３（Ａ）中に示される。ガラス板２０が準備され、絶縁基板１２２の開口２２ａ内に収容される（図３（Ｂ））。ガラス板２０は、純粋二酸化珪素（約１００％のＳｉＯ2）、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、フルオロガラス、リン酸ガラス、又は、カルコゲンガラスから成る。予めブラスト加工等により、ガラス板の表面、裏面がＲａ（平均粗度）＝１００nm程度に荒らされる。

【0018】

絶縁基板１２２の図示しないアライメントマークを基準としてガラス板２０にスルーホール形成用の貫通孔２５が形成される（図３（Ｃ））。以降の導体層形成にも計測されたアライメントマークの位置が用いられる。絶縁基板１２２、ガラス板２０の第１面Ｆ上に第１絶縁層２８Ｆが、第２面Ｓ上に第２絶縁層２８Ｓが形成され、図１（Ｂ）中に示される絶縁基板２２の開口２２ａとガラス板２０との間、４本のスリット２２ｂ内、貫通孔２５内に、第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓ由来の樹脂２８が充填される。そして、第１絶縁層２８Ｆ、ガラス板２０の貫通孔２５内の樹脂２８、第２絶縁層２８Ｓにスルーホール用の貫通孔２６が形成される（図３（Ｄ））。上述されたように、ガラス板の表面、裏面が荒らされているため、ガラス板２０と第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓとの密着性は高い。

【0019】

無電解めっきにより第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓの表面、貫通孔２６内に無電解めっき膜３２が形成される（図３（Ｅ））。無電解めっき膜３２上に所定パターンのめっきレジスト４０が形成され、電解めっきにより、めっきレジスト４０から露出する無電解めっき膜３２上に電解めっき膜３８が形成されると共に、貫通孔２６内に電解めっき膜が充填されスルーホール導体３６が形成される（図３（Ｆ））。めっきレジストが除去され、電解めっき膜３８から露出する無電解めっき膜３２が除去され、第１導体層３４Ｆ、第２導体層３４Ｓが形成され、コア基板３０が完成する（図３（Ｇ））。コア基板３０は、ガラス板２０の第１面Ｆと同方向の第１面ＦＦを、ガラス板２０の第２面Ｓと同方向の第２面ＳＳを有する。

【0020】

コア基板３０の第１面ＦＦ上に第１樹脂絶縁層５０Ｆが、第２面ＳＳ上に第２樹脂絶縁層５０Ｓが形成される（図４（Ａ））。第１樹脂絶縁層５０Ｆに、第１導体層３４Ｆに至る開口５１Ｆが形成され、第２樹脂絶縁層５０Ｓに、第２導体層３４Ｓに至る開口５１Ｓが形成される（図４（Ｂ））。無電解めっきにより第１樹脂絶縁層５０Ｆ、第２樹脂絶縁層５０Ｓの表面、開口５１Ｆ、５１Ｓ内に無電解めっき膜５２が形成され、所定のめっきレジスト（図示されず）が形成され、めっきレジストから露出する無電解めっき膜５２上に電解めっき膜５６が形成され、開口５１Ｆ内に第１ビア導体６０Ｆが、開口５１Ｓ内に第２ビア導体６０Ｓが形成される。めっきレジストが剥離され、電解めっき膜５６から露出する無電解めっき膜５２が除去され、第３導体層５８Ｆ、第４導体層５８Ｓが形成される（図４（Ｃ））。

【0021】

第３導体層５８Ｆと第１樹脂絶縁層５０Ｆ上に第１開口７２Ｆを有する第１ソルダーレジスト層７０Ｆが形成される。第４導体層５８Ｓと第２樹脂絶縁層５０Ｓ上に第２開口７２Ｓを有する第２ソルダーレジスト層７０Ｓが形成される。図２中に示されるスリット２２ｂの端部に沿った裁断線２２ｃによって大判の絶縁基板１２２が切り分けられ、個片（小判）の絶縁基板２２にされる（図４（Ｄ））。この際に、図１（Ｂ）に示されるように、スリット２２ｂによって小判の絶縁基板２２は４分離され、４個の棒状の絶縁基板（子片）２２ｚがスリット２２ｂ内の樹脂２８によって接続される状態となる。。第１ソルダーレジスト層７０Ｆの第１開口７２Ｆに第１半田バンプ７６Ｆが形成され、第２ソルダーレジスト層７０Ｓの第２開口７２Ｓに第２半田バンプ７６Ｓが形成される（図１（Ａ））。

【0022】

第１実施形態のプリント配線板の製造方法では、絶縁基板２２が、分離した４本の棒状の絶縁基板（子片）２２ｚから構成されため、ガラス板と絶縁基板との熱膨張率の違っていても、絶縁基板２２に生じる応力が４分割され、絶縁基板２２からの応力でプリント配線板１０に反りを生じさせることが無い。

【0023】

[第２実施形態]
図６は第２実施形態のプリント配線板の断面図である。
第２実施形態のプリント配線板１０では、コア基板３０がガラス板２０とガラス板２０の第１面Ｆに形成された第１導体層３４Ｆと、第２面Ｓに形成された第２導体層３４Ｓと、第１導体層３４Ｆ、第２導体層３４Ｓを接続するスルーホール導体３６から成る。絶縁基板２２の開口２２ａとガラス板２０との間、及び、図示しないスリット内は、第１樹脂絶縁層５０Ｆ、第２樹脂絶縁層５０Ｓ由来の樹脂５０で充填されている。

【0024】

[第２実施形態のプリント配線板の製造方法]
図５（Ａ）に示されるガラス板２０が用意される。ブラスト加工等により、ガラス板２０の第１面Ｆ、第２面ＳがＲａ（平均粗度）＝１００nm程度に荒らされる。ガラス板２０にスルーホール用の貫通孔２６が形成される（図５（Ｂ））。無電解めっきによりガラス板２０の表面、貫通孔２６内に無電解めっき膜３２が形成される。無電解めっき膜３２上に所定パターンのめっきレジスト４０が形成され、電解めっきにより、めっきレジスト４０から露出する無電解めっき膜３２上に電解めっき膜３８が形成されると共に、貫通孔２６内に電解めっき膜が充填されスルーホール導体３６が形成される（図５（Ｃ））。めっきレジストが除去され、電解めっき膜３８から露出する無電解めっき膜３２が除去され、第１導体層３４Ｆ、第２導体層３４Ｓが形成される（図５（Ｄ））。図２を参照し上述された第１実施形態と同様に、開口２２ａ及び開口の４角にスリットの設けられた絶縁基板２２の開口２２ａ内に図５（Ｄ）に示されるガラス板２０が収容される（図５（Ｅ））。この際、絶縁基板２２に設けられた図示されないアライメントマークを基準にガラス板２０の位置合わせが行われる。以降の工程は第１実施形態と同様である。

【符号の説明】

【0025】

２０ ガラス板
２２ 絶縁基板
２２ａ 開口
２２ｂ スリット
３０ コア基板
３４Ｆ 第１導体層
３４Ｓ 第２導体層
３６ スルーホール導体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】