(57)【要約】【課題】内蔵される電子部品からの放熱を効率的に行うプリント配線板の提供。【解決手段】実施形態のプリント配線板は、第１面及び第１面と反対側の第２面を備え、第１絶縁層１１と、第２絶縁層１２と、第１絶縁層１１及び第２絶縁層１２に挟まれた金属層１０Ｍとを有するメタルコア基板１０と、前記メタルコア基板１０の前記第１面１０Ｆに形成される第１ビルドアップ配線層１００と、前記メタルコア基板１０の前記第２面１０Ｓに形成される第２ビルドアップ配線層２００と、前記第１ビルドアップ配線層１００及び前記第１絶縁層１１を貫通し、前記金属層１０Ｍを露出する凹部と、前記第２ビルドアップ配線層２００及び前記第２絶縁層１２を貫通し、前記金属層１０Ｍの露出面と反対側に接続される複数のビア導体と、を有するプリント配線板。【選択図】図１
2020092209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び第１面と反対側の第２面を備え、第１絶縁層と、第２絶縁層と、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層に挟まれた金属層とを有するメタルコア基板と、
前記メタルコア基板の前記第１面に形成される第１ビルドアップ配線層と、
前記メタルコア基板の前記第２面に形成される第２ビルドアップ配線層と、
前記第１ビルドアップ配線層及び前記第１絶縁層を貫通し、前記金属層を露出する凹部と、
前記第２ビルドアップ配線層及び前記第２絶縁層を貫通し、前記金属層の露出面と反対側に接続される複数のビア導体と、を有するプリント配線板。
【請求項２】
請求項１記載のプリント配線板であって、前記金属層の前記凹部の底面に露出した部分は、前記凹部以外の部分の前記金属層の前記第１絶縁層側の表面よりも凹んでいる。
【請求項３】
請求項１記載のプリント配線板であって、さらに、前記金属層の前記凹部の近傍に、前記第１ビルドアップ配線層及び前記第１絶縁層を貫通し前記金属層に接続される複数のビア導体を有している。
【請求項４】
請求項１記載のプリント配線板であって、前記金属層は、コア板と、該コア板と前記第２絶縁層との間に形成され前記コア板と異なる材料からなる保護層を有し、前記凹部は前記コア板を貫通して前記保護層を露出している。
【請求項５】
請求項４記載のプリント配線板であって、前記保護層は前記コア板より薄く形成されている。
【請求項６】
凹部を備えるプリント配線板の製造方法であって、前記製造方法は、
コア板を用意することと、
前記コア板の両面にプリプレグ及び銅箔を積層して一体化することによって、第１面を構成する第１絶縁層及び第２面を構成する第２絶縁層を有するメタルコア基板を形成することと、
前記メタルコア基板の前記第１面に第１ビルドアップ配線層を形成することと、
前記メタルコア基板の前記第２面に第２ビルドアップ配線層を形成することと、
前記第２ビルドアップ配線層及び前記第２絶縁層を貫通し、前記コア板からなる金属層に接続する複数のビア導体を形成することと、
前記第１ビルドアップ配線層、前記第１絶縁層、及び前記金属層の一部を除去することによって、前記金属層が底面に露出する凹部を形成することと、を含んでいる。
【請求項７】
請求項６記載のプリント配線板の製造方法であって、
前記コア板を用意することは、前記コア板に前記第２絶縁層が形成される側に、前記コア板とは材料が異なる第１層及び前記第１層とは材料が異なる第２層からなる保護層を前記金属層の一部として形成することを含み、
前記凹部を形成することは、前記凹部の底面に露出した部分の前記コア板をエッチング液によって除去することによって前記第１層を露出させることと、前記第１層を除去することによって前記第２層を露出させることとを含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は凹部を有するプリント配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、両面銅張積層板を加工して形成されたコア基板上に第１のビルドアップ層が形成され、第１のビルドアップ層に形成されたキャビティに電子部品が搭載された電子部品内蔵基板が開示されている。キャビティの底面は銅からなるストッパー層で構成され、そのストッパー層に電子部品が接着剤を介して固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電子部品内蔵基板では、電子部品から発せられる熱は、電子部品上面の電極からビアを通じて最表の配線層へと伝熱する以外は、樹脂からなる絶縁層を通じて基板表面へ伝わることとなり放熱効率が悪いものと考えられる。特にキャビティ底面側からの放熱は効率が悪く、基板内に熱が留まりやすく、電子部品の内蔵が制限されるものと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のプリント配線板は、
第１面及び第１面と反対側の第２面を備え、第１絶縁層と、第２絶縁層と、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層に挟まれた金属層とを有するメタルコア基板と、前記メタルコア基板の前記第１面に形成される第１ビルドアップ配線層と、前記メタルコア基板の前記第２面に形成される第２ビルドアップ配線層と、前記第１ビルドアップ配線層及び前記第１絶縁層を貫通し、前記金属層を露出する凹部と、前記第２ビルドアップ配線層及び前記第２絶縁層を貫通し、前記金属層の露出面と反対側に接続される複数のビア導体と、を有する。
【０００６】
本発明のプリント配線板の製造方法は、コア板を用意することと、前記コア板の両面にプリプレグ及び銅箔を積層して一体化することによって、第１面を構成する第１絶縁層及び第２面を構成する第２絶縁層を有するメタルコア基板を形成することと、前記メタルコア基板の前記第１面に第１ビルドアップ配線層を形成することと、前記メタルコア基板の前記第２面に第２ビルドアップ配線層を形成することと、前記第２ビルドアップ配線層及び前記第２絶縁層を貫通し、前記コア板からなる金属層に接続する複数のビア導体を形成することと、前記第１ビルドアップ配線層、前記第１絶縁層、及び前記金属層の一部を除去することによって、前記金属層が底面に露出する凹部を形成することと、を含んでいる。
【０００７】
本発明の実施形態によれば、キャビティ（凹部）に搭載される電子部品からの放熱を効率良く行うことが可能なプリント配線板が提供される。高発熱の電子部品でも搭載されることが可能となり、プリント配線板に搭載される電子部品の選択範囲が拡大され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態のプリント配線板を示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態のプリント配線板への電子部品の搭載例を示す断面図。
【図３Ａ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図３Ｄ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図３Ｅ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図３Ｆ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図４Ａ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態のプリント配線板の別の例を示す図。
【図４Ｅ】本発明の一実施形態のプリント配線板の別の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の一実施形態であるプリント配線板１が図面を参照しながら説明される。図１には、プリント配線板１の断面図が示されている（以下、プリント配線板は、単に「配線板」とも称される）。図１に示される配線板１は、第１面１０Ｆ及び第１面１０Ｆと反対側の第２面１０Ｓを有し第１絶縁層１１と第２絶縁層１２に挟まれた金属層１０Ｍを含むメタルコア基板１０を備えている。メタルコア基板１０の第１面１０Ｆは、メタルコア基板１０を形成する第１絶縁層１１と、第１絶縁層１１上に形成された第１導体層１１０で構成されている。コア基板１０の第２面１０Ｓは、メタルコア基板１０を形成する第２絶縁層１２と、第２絶縁層１２上に形成された第２導体層１２０で構成されている。プリント配線板１はさらに、コア基板１０の第１面１０Ｆに積層されて形成される第１ビルドアップ配線層１００と、第２面１０Ｓに積層されて形成される第２ビルドアップ配線層２００を備えている。
【００１０】
配線板１の第１ビルドアップ配線層１００側には、第１ビルドアップ配線層１００及び第１絶縁層１１を貫通し金属層１０Ｍを底部に露出させる凹部１１１が形成されている。凹部１１１の内部には、プリント配線板１に実装される半導体装置等の電子部品が、凹部１１１の底部に露出する金属層１０Ｍに接着剤により接着されることで搭載される。搭載される電子部品の実装性の観点から、凹部１１１の底面に露出する金属層１０Ｍの露出面は平坦になっていることが好ましい。
【００１１】
第１ビルドアップ配線層１００は、積層された複数の絶縁層１０１と導体層１０２とを有しており、積層方向の最表面にはソルダーレジスト層１０３が形成されている。第２ビルドアップ配線層２００は、積層された複数の絶縁層２０１と導体層２０２を有しており、積層方向の最表面にはソルダーレジスト層２０３が形成されている。図１の例では、第１ビルドアップ配線層１００及び第２ビルドアップ配線層２００はそれぞれ６層の絶縁層と６層の導体層を有しているが、層数はこれに限定されず、所望の層数に増減され得る。
【００１２】
第１ビルドアップ配線層１００の最表面には、導体層１０２が露出して、外部の電子部品や配線板との接続に用いられ得る上側接続パッド１０２０が形成されている。上側接続パッド１０２０は、凹部１１１内に搭載される電子部品との電気的な接続にも用いられ得る。第２ビルドアップ配線層２００の最表面にも導体層２０２が露出して下側接続パッド２０２０が形成されている。下側接続パッド２０２０は、例えばプリント配線板１が用いられる電子機器のマザーボードや、積層構造を有する半導体装置のパッケージ基板等との接続に用いられ得る。一部の下側接続パッド２０２０は、詳しくは後述されるように、凹部１１１に搭載される電子部品が発する熱を配線板１の外部へ放熱させる機能を有している。なお、凹部１１１の開口形状やプリント配線板１内での形成位置は、図１に示される例に限定されない。図示されていないが、下側接続パッド２０２０、ならびに上側接続パッド１０２０の露出面には、保護膜が形成されていてもよい。このような保護膜は、例えば、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、又はＳｎ等の複数又は単一の金属めっき膜であってよく、また、ＯＳＰ膜であってもよい。
【００１３】
メタルコア基板１０は、厚さ方向の中間部に例えば銅又はアルミニウム等からなる金属層１０Ｍを有している。金属層１０Ｍが、例えばガラス繊維やアラミド繊維等の芯材及び芯材に含浸された樹脂（例えばエポキシ樹脂）からなる第１絶縁層１１及び第２絶縁層１２に挟まれて、メタルコア基板１０が一体に形成されている。金属層１０Ｍには複数の開口が形成されており、開口には第１絶縁層１１及び第２絶縁層１２から浸み出した樹脂が充填されている。
【００１４】
金属層１０Ｍの凹部１１１の底面に露出した部分は、凹部１１１以外の部分の金属層１０Ｍの表面と段差が設けられて形成されてよく、面一に形成されてもよい。要は、凹部１１１の底面に金属層１０Ｍが露出していればよい。凹部１１１に搭載される電子部品が第１絶縁層１１を介さずに金属層１０Ｍに接することになり、電子部品が発生するする熱の、凹部１１１の底面からの放熱効率が向上し得る。図１に示される例では、金属層１０Ｍの凹部１１１の底面に露出した部分は、凹部１１１以外の部分の金属層１０Ｍの第１絶縁層１１側の表面よりも凹んで形成されている。凹部１１１のコーナー部（凹部１１１の底面と側面の角の部分）には、周囲の温度変化による熱応力や、電子部品の実装時に部品マウンタから加わり得る凹部１１１の底面を押し込む力が集中的に作用し易いと考えられるが、金属層１０Ｍの凹部１１１に露出する部分が凹んで形成され、コーナー部が同一の金属層であることにより、クラックの発生や剥離が抑制され、信頼性の高いプリント配線板１が提供され得る。金属層１０Ｍの凹部１１１の底部に露出する面が他の部分よりも凹んで形成されているプリント配線板１は、図３Ａ〜図３Ｆを参照して後述される方法によって製造され得る。また、金属層１０Ｍの凹部１１１の底部への露出面を有する部分は、凹部１１１の底部に露出していない部分の金属層１０Ｍから独立した部分として形成されてもよい。このような金属層１０Ｍの構造を有する配線板は、図４Ａ〜図４Ｅを参照して後述される方法によって製造され得る。
【００１５】
図１に示される例では、プリント配線板１はメタルコア基板１０を中心にして、第１面１０Ｆ側と第２面１０Ｓ側で対称な層構造が形成されている。詳しくは後述されるように、金属のコア板の両面に絶縁層と銅箔が設けられてメタルコア基板１０が形成され、メタルコア基板１０の両面に絶縁層及び導体層が順次積層されることで、第１ビルドアップ配線層１００及び第２ビルドアップ配線層２００が形成される。
【００１６】
第１ビルドアップ配線層１００に含まれる絶縁層１０２、及び第２ビルドアップ配線層２００に含まれる絶縁層２０２は例えばエポキシ樹脂、ＢＴ樹脂、フェノール樹脂等の任意の絶縁性樹脂を用いて形成される。図１に示される例では、第１ビルドアップ配線層１００及び第２ビルドアップ配線層２００の絶縁層は芯材を含んでいないが、ガラス繊維やアラミド繊維等の芯材を含んでいてもよい。剥離の防止という観点からは、メタルコア基板１０の第１及び第２の絶縁層１１、１２と第１及び第２のビルドアップ配線層１００、２００内の絶縁層１０２、２０２とは、好ましくは同一の樹脂材料を用いて形成される。
【００１７】
ソルダーレジスト層１０３は、例えば、感光性のポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いて形成され、上側接続パッド１０２０を露出させる開口を有している。ソルダーレジスト層１０３が設けられることで上側接続パッド１０２０上に供されるはんだ等の接合材の濡れ広がりが抑制される。近接する上側接続パッド１０２０同士のショート不良が抑制されながら、良好な品質で電子部品等と接続され得る。ソルダーレジスト層２０３もソルダーレジスト層１０３と同様に形成される。
【００１８】
プリント配線板１に含まれる各導体層は、銅やニッケル等の、適切な導電性を備えている任意の材料を用いて形成される。好ましくは、銅箔、電解銅めっき膜、もしくは無電解銅めっき膜、又はこれらの組み合わせによって形成されている。図１に示される例では、第１導体層１１０及び第２導体層１２０は３層構造を有しており、それぞれ金属箔層１１０ａ、金属膜層１１０ｂ、電解めっき膜層１１０ｃ、を有している（図１において、符号１１０ａ〜１１０ｃは、第１導体層１１０だけに付され、他の導体層に対するこれらの符号は省略されている）。そして、第１導体層１１０及び第２導体層１２０以外の導体層は２層構造を有しており、金属膜層と電解めっき膜層を有している。しかし、各導体層の構成は、図１に例示される層構造に限定される訳ではない。
【００１９】
第１ビルドアップ配線層１００には、第１ビルドアップ配線層１００を構成する各絶縁層１０１を貫通して、各絶縁層１０１に接する導体層１０２を電気的に接続するビア導体１０２１が形成されている。メタルコア基板１０の第１面１０Ｆに接する絶縁層１０１を貫通して形成されるビア導体１０２１は、第１導体層１１０と電気的に接続している。また、第２ビルドアップ配線層２００には、第２ビルドアップ配線層２００を構成する各絶縁層２０１を貫通して、各絶縁層２０１に接する導体層２０２を電気的に接続するビア導体２０２１が形成されている。メタルコア基板１０の第２面１０Ｓに接する絶縁層２０１を貫通して形成されるビア導体２０２１は、第２導体層１２０と電気的に接続している。そして、メタルコア基板１０には、第１絶縁層１１を貫通し金属層１０Ｍと第１導体層１１０とを接続するビア導体１１０１、及び、第２絶縁層１２を貫通し金属層１０Ｍと第２導体層１２０とを接続するビア導体１２０１が形成されている。
【００２０】
配線板１では、さらに、メタルコア基板１０の金属層１０Ｍの開口部分に形成されたスルーホール導体１０Ｈが第１導体層１１０と第２導体層１２０を、金属層１０Ｍを介さずに直接電気的に接続している。すなわち、スルーホール導体１０Ｈを介して第１ビルドアップ配線層１００内の回路配線と第２ビルドアップ配線層２００内の回路配線が電気的に接続され得る。
【００２１】
ビア導体１０２１、２０２１、１１０１、１２０１、及びスルーホール導体１０Ｈは、好ましくは無電解銅めっき膜と電解銅めっき膜とで形成され、それぞれビア導体が接続する導体層を構成している金属膜層及び電解めっき膜層と一体的に形成され得る。
【００２２】
第１ビルドアップ配線層１００に形成されるビア導体１０２１、及び第２ビルドアップ配線層２００に形成されているビア導体２０２１はメタルコア基板１０側に向って縮径するテーパー形状を有し、メタルコア基板１０に形成されているビア導体１１０１、１２０１は金属層１０Ｍに向って縮径するテーパー形状を有している。なお、便宜上、「縮径」という文言が用いられているが、各ビア導体の開口形状は必ずしも円形に限定されない。「縮径」は、単にビア導体の水平断面における外周上の最長の２点間の距離が小さくなることを意味している。
【００２３】
図１に示される例では、メタルコア基板１０の両側の表面（第１面１０Ｆ及び第２面１０Ｓ）から厚さ方向の中央部に向って縮径するテーパー形状を有するスルーホール導体１０Ｈが第１導体層１１０と第２導体層１２０を接続しているが、スルーホール導体１０Ｈは長さ方向において径の大きさが略同一に形成されてもよく、あるいは、片方の面から他方の面に向って（例えば、第１面１０Ｆから第２面１０Ｓに向って）縮径するテーパー形状を有してもよい。
【００２４】
プリント配線板１の凹部１１１に搭載される電子部品が発する熱は、配線板内に留まると電子部品の誤動作等の原因になり得るので、基板の外部へ放熱される必要がある。本実施形態では、ビア導体２０２１及びビア導体１２０１が、第２ビルドアップ配線層２００及び第２絶縁層１２を貫通し、金属層１０Ｍの凹部１１１に露出する面と反対側に接続している。なお、ここにおいて貫通とは、下側接続パッド２０２０と金属層１０Ｍを、ビア導体２０２１、１２０１が導体層２０２、１２０と連なったスタックビア又はスタガードビア等の連続した構造により、接続することを意味する。この複数のビア導体２０２１、１２０１及び導体層２０２、１２０からなる連続した構造により、金属層１０Ｍの凹部１１１の底面と反対側から下側接続パッド２０２０へと放熱する伝熱ルートが形成される。電子部品から発生した熱は、その底面から金属層１０Ｍに伝導し、ビア導体１２０１を介して第２導体層１２０へと伝わり、第２ビルドアップ配線層２００内の伝熱ルートを構成するビア導体２０２１及び導体層２０２を介して下側接続パッド２０２０へと伝導し、プリント配線板１の外部へと放熱される。
【００２５】
本実施形態では、第２絶縁層１２及び第２ビルドアップ配線層２００を貫通する構造（伝熱ルート）が、回路配線に使用されるビア導体及び導体層と同時に形成されているので、電子部品の発する熱を放熱させるための部材をプリント配線板１に別途埋設する等して放熱を図る必要がない。また必要に応じて、第２ビルドアップ配線層２００内の凹部１１１の直下に位置する導体層２０２及びビア導体２０２１の一部を、伝熱ルートとして使用せずに回路配線に使用することも可能であり、回路の高密度化の阻害を抑止しながら効率よく放熱することが可能となる。
【００２６】
凹部１１１に搭載される電子部品からの熱を外部へと放熱する伝熱ルートは、第１ビルドアップ配線層１００側にも形成されてよい。プリント配線板１は、金属層１０Ｍの凹部１１１の近傍に、ビア導体１０２１及びビア導体１１０１が、第１ビルドアップ配線層１００及び第１絶縁層１１を貫通し、金属層１０Ｍに接続する構造を有し得る。なお、ここにおいて近傍とは、凹部１１１の周囲の、凹部１１１内に搭載される電子部品と接続される上側接続パッド１０２０が形成される領域を意味し、貫通とは、上側接続パッド１０２０と金属層１０Ｍを、ビア導体１０２１、１１０１が導体層１０２、１１０と連なったスタックビア又はスタガードビア等の連続した構造により接続することを意味する。この複数のビア導体１０２１、１１０１及び導体層１０２、１１０からなる連続した構造により、金属層１０Ｍから上側接続パッド１０２０へと放熱する伝熱ルートが形成される。第１ビルドアップ配線層１００側に形成された伝熱ルートに接続している上側接続パッド１０２０は、例えば、ＧＮＤ端子又は電源端子として使用され、凹部１１１に搭載される電子部品とワイヤボンディングで接続され得る。
【００２７】
図２にはプリント配線板１の凹部１１１に電子部品が搭載された状態の一例が示されている。電子部品１１２は凹部１１１の底部に、接着剤１１３により固定されて搭載される。電子部品１１２から金属層１０Ｍを介した放熱の観点から、接着剤１１３としては熱伝導性の良い接着剤が使用されることが好ましい。図示されていないが、凹部１１１の側面と電子部品１１２との間隙には、絶縁性の樹脂が充填されて電子部品が固定され得る。凹部１１１に搭載された電子部品１１２の電極１１２ａ、１１２ｂと上側接続パッド１０２０は例えば金又は銅等からなる線材を用いたワイヤボンディングによって接続されている。
【００２８】
図示される例では、電子部品１１２上部の電極１１２ｂと、上述の第１ビルドアップ配線層１００を貫通して形成される伝熱ルート上の上側接続パッド１０２０がワイヤボンディングによって接続され、電極１１２ａは伝熱ルートには供されていない上側接続パッド１０２０にワイヤボンディングで接続され、配線板内の回路配線に接続されている。ワイヤボンディングで電子部品１１２と接続されている上側接続パッド１０２０のさらに外周の上側接続パッド１０２０には、凹部１１１内に搭載された電子部品１１２を跨ぐように外部の電子部品が接続され得る。階層的に実装された複数の半導体装置等を含むパッケージ・オン・パッケージ形態の電子部品が形成され得る。
【００２９】
次に、プリント配線板１の製造方法が図３Ａ〜図３Ｆを参照して説明される。先ず、所定の厚さの例えば銅又はアルミニウムからなる金属板が裁断され、所定の位置に必要な穴をあけたコア板１０ＭＰが用意される。コア板１０ＭＰの表面には、樹脂の密着性をよくするために粗化処理が施される。
【００３０】
続いて、図３Ａに示されるように、コア板１０ＭＰの両面に例えばエポキシ樹脂等を含浸させた芯材を有するプリプレグ１１ＰＰ、１２ＰＰと銅箔１１ＣＰ、１２ＣＰがコア板１０ＭＰの両面に近い方から順に積層され、加熱プレスによって一体化される。この一体化によってプリプレグ１１ＰＰ、１２ＰＰに含まれる樹脂はコア板１０ＭＰに形成された穴に充填される。一体化により図３Ｂに示される、コア板１０ＭＰからなる金属層１０Ｍの両面にプリプレグ１１ＰＰ、１２ＰＰが硬化してなる絶縁層１１、１２を介して銅箔１１ＣＰ、１２ＣＰが存在する出発基板１０Ｐが得られる。
【００３１】
出発基板１０Ｐのスルーホール導体１０Ｈを形成する所望の位置に、炭酸ガスレーザー等のレーザー加工により貫通孔が形成されると共に、第１絶縁層１１及び第２絶縁層１２それぞれのビア導体１１０１、１２０１が形成される位置に、金属層１０Ｍを露出させる非貫通孔が形成される。貫通孔の形成にはドリル加工等の機械的加工が用いられてもよい。貫通孔及び非貫通孔にデスミア等の必要な処理が施された後に、無電解銅めっき等によって、金属膜が銅箔１１ＣＰ、１２ＣＰ上に形成されると共に、貫通孔及び非貫通孔の内面にも形成される。さらにこの金属膜をシード層として用いてパターンめっき法を用いて、銅等からなる電解めっき膜が形成される。その後、パターンめっきに用いられたレジストが除去され、その除去により露出する金属膜及び金属箔（銅箔１１ＣＰ、１２ＣＰ）が除去される。その結果、所望の導体パターンを含む第１導体層１１０及び第２導体層１２０が形成される。また、貫通孔内にスルーホール導体１０Ｈが、非貫通孔内にはビア導体１１０１、１２０１が、導体層１１０、１２０と一体的に形成され、金属層１０Ｍを有するメタルコア基板１０が完成する（図３Ｃ）。
【００３２】
次いで、図３Ｄに示されるように、メタルコア基板１０の第１面１０Ｆ側に複数の絶縁層１０１と導体層１０２が積層され、メタルコア基板１０の第２面１０Ｓ側に複数の絶縁層２０１と導体層２０２が積層される。一般的なビルドアップ配線板の製造方法が用いられ得る。
【００３３】
先ず、メタルコア基板１０の第１面１０Ｆを被覆する絶縁層１０１がフィルム状のエポキシ樹脂等を熱圧着することにより形成される。次いで、ビア導体１０２１の形成場所に絶縁層１０１を貫通する貫通孔が例えば炭酸ガスレーザー光を所定の位置に照射することで形成される。続いて、貫通孔内及び絶縁層１０１の表面上に、無電解めっきもしくはスパッタリング等により金属膜層が形成され、金属膜層をシード層として電解めっき膜層が形成される。電解めっき膜層は、導体パターンの形成領域及び貫通孔の位置に所定の開口を有するめっきレジストを用いて、所謂パターンめっき法等により形成される。電解めっき膜層の形成後めっきレジストが除去され、露出する金属膜層の電解めっき膜に覆われていない部分がエッチングにより除去される。その結果、絶縁層１０１上の導体層１０２、ならびに、貫通孔内の金属膜層及び電解めっき膜によりビア導体１０２１が形成される。この工程を繰り返すことによって、図３Ｄに示されるように、複数の絶縁層１０１、導体層１０２、及びビア導体１０２１が形成される。
【００３４】
メタルコア基板１０の第２面１０Ｓ側にも、第１面１０Ｆ側と同様に、好ましくは同時に、一般的なビルドアップ配線板の製造方法よって複数の絶縁層２０１、導体層２０２、及びビア導体２０２１が形成される。図１に示されるプリント配線板１が製造される場合には、第１及び第２のビルドアップ配線層１００、２００は、それぞれ６層の絶縁層１０１と導体層１０２を有しているので、上述の工程は６回繰り返されるが、層数が異なる場合には上述の工程の繰り返し数が適宜加減される。
【００３５】
ビア導体１０２１、２０２１、及び導体層１０２、２０２に用いられる、材料は、良好な導電性を有し、めっきによる形成やエッチングによる除去の容易な材料であれば特に限定されない。各導体層及び各ビア導体の材料としては、銅やニッケル等が例示される。ビア導体１０２１、２０２１、及び導体層１０２、２０２の一部は、配線板１の凹部１１１に搭載される電子部品から発生する熱の放熱に寄与するので、放熱性の観点から、好ましくは、熱伝導率の高い銅が用いられる。
【００３６】
次いで、図３Ｅに示されるように、ソルダーレジスト層１０３、２０３が形成され、メタルコア基板１０の第１面１０Ｆへの第１ビルドアップ配線層１００の形成、及び、第２面１０Ｓへの第２ビルドアップ配線層２００の形成が完了する。ソルダーレジスト層１０３、２０３は、例えば感光性エポキシ樹脂等の塗布ならびに露光及び現像によって、上側及び下側の接続パッド１０２０、２０２０を露出させる開口を有するように形成される。
【００３７】
続いて、図３Ｆに示されるように、第１ビルドアップ配線層１００及びメタルコア基板１０の所定の領域が、ソルダーレジスト１０３側からのドリル加工等の機械加工で掘削される。第１ビルドアップ配線層１００、第１絶縁層１１、及び金属層１０Ｍの一部が除去されることによって金属層１０Ｍが底面に露出する凹部１１１が形成される。図示しないドリル加工機における加工深さを調整することにより、凹部１１１の深さを調整し得る。凹部１１１は、メタルコア基板１０の金属層１０Ｍを底面に露出させ、その露出した金属層１０Ｍが、凹部が形成されない部分における金属層１０Ｍの第１ビルドアップ配線層１００側の表面よりも凹むように掘削されて形成される。
【００３８】
凹部１１１の形成は、機械加工ではなくレーザー加工を用いて行われてもよい。レーザー加工によって凹部１１１が形成される場合には、予め図３Ａに示される出発基板１０Ｐを形成する工程において、凹部１１１が形成される領域に開口が設けられたプリプレグ１１ＰＰが用いられ、その開口内に金属層１０Ｍ（コア板１０ＭＰ）と強固には接着せず剥離が容易であるが第１ビルドアップ配線層１００の絶縁層１０１とは強固に接着する剥離膜が設けられる。第１ビルドアップ配線層１００の形成が完了した後、凹部１１１が形成される領域の周縁全周に、炭酸ガスレーザー又はＹＡＧレーザー等のレーザー光によって、剥離膜を露出させる溝が形成され、溝に囲まれた領域が剥離膜と共に除去される。なお、この場合、凹部１１１の底面に露出する金属層１０Ｍの表面と、凹部１１１以外の部分の金属層１０Ｍの表面との段差は形成されない。
【００３９】
ドリル加工により凹部１１１が形成される場合、底部に露出する金属層１０Ｍの表面は、ドリルによる切削痕により、金属層１０Ｍの他の部分より凹凸になる。電子部品の実装性の観点から、底部に露出する金属層１０Ｍの表面は平坦になっていることが好ましい。ドリル加工後の残渣除去のための洗浄等の必要な工程を経て、プリント配線板１が完成する。
【００４０】
次に、本発明の一実施形態の配線板の別の例である、凹部１１１の底部に露出する金属層１０Ｍが金属層１０Ｍの他の部分から独立した層として形成される配線板が図４Ｄ及び図４Ｅに示され、その製造方法が図４Ａ〜図４Ｅを参照して説明される。なお、以下の説明において、先に説明された配線板及び製造方法に用いられた構成要素と同様の構成要素が用いられる場合は、それらに対して同じ符号が用いられ、その材料等についての更なる説明は適宜省略される。
【００４１】
図４Ｄに示される配線板では、第１層１３１及び第２層１３２からなる保護層１３が、金属層１０Ｍ（コア板１０ＭＰ）の第２絶縁層１２側の凹部１１１が形成される領域にわたってコア板１０ＭＰよりも薄く設けられ、凹部１１１がコア板１０ＭＰを貫通して保護層１３の第１層１３１が底部に露出している。そして保護層１３の露出面と反対側に、凹部１１１に搭載される電子部品からの放熱に寄与する伝熱ルートを構成するビア導体１２０１が接続している。また、図４Ｅに示される配線板では、凹部１１１がさらに保護層１３の第１層１３１を貫通して第２層１３２が底部に露出している。保護層１３の第１層１３１と第２層１３２は互いに異なる金属からなり、第１層１３１は例えばニッケルからなり、第２層１３２は例えば銅からなる。
【００４２】
図４Ｄにおいて、凹部１１１に露出する金属層１０Ｍの端面は、凹部１１１に露出する第１絶縁層１１の端面よりも凹部１１１の外方に凹んでピット１１ｐが形成されている。図４Ｅでは、凹部１１１に露出する絶縁層１２の端面は、ピット１１ｐよりもさらに外方に凹んでピット１２ｐが形成されている。ピット１１ｐによって凹部１１１の開口幅が拡がっており、ピット１２ｐによって開口幅はさらに拡がっている。開口幅が段階的に拡がることによって凹部１１１における底面と壁面とのコーナー部に集中しがちな応力が分散されると考えられ、凹部１１１のコーナー部でのクラックや剥離の発生が抑制されると考えられる。
【００４３】
図４Ｄ及び図４Ｅに示される配線板の製造方法では、先ず、保護層１３を有するコア板１０ＭＰが用意される。図４Ａに示されるように、コア板１０ＭＰのプリプレグ１２ＰＰが配される側の所定の領域に、第１層１３１及び第２層１３２からなる保護層１３が例えばパターンめっき法により順に積層される。保護層１３は金属層１０Ｍの一部として形成される。
【００４４】
次いで、保護層１３を有するコア板１０ＭＰの両面にプリプレグ１１ＰＰ、１２ＰＰが積層され、図３Ｂ及び図３Ｃを参照して説明された上述の製造方法と同様にメタルコア基板１０が形成される。そして図３Ｄ及び図３Ｅを参照して説明された方法と同様に、メタルコア基板１０の第１面１０Ｆに第１ビルドアップ配線層１００が形成され、第２面１０Ｓに第２ビルドアップ配線層２００が形成される。図４Ｂに示される積層体が得られる。
【００４５】
そして、図３Ｆを参照して説明した方法と同様に、図４Ｂに示されるソルダーレジスト層１０３側からドリル加工等の機械加工により、凹部１１１が形成される領域の第１ビルドアップ層１００及び第１絶縁層１１が除去される。金属層１０Ｍが底部に露出する凹部１１１が形成される。
【００４６】
次いで、金属層１０Ｍの凹部１１１の底部に露出している部分が、エッチング液を用いたエッチングによって除去され、図４Ｄに示されるように第１層１３１が露出する。図４Ｄに示される配線板が完成する。エッチング液としては、例えば銅からなる金属層１０Ｍの部分に対するエッチング速度が、第１層１３１に対するエッチング速度よりも速い、例えば硫酸と過酸化水素を混合した酸性のエッチング液が用いられる。第２層１３２を露出させる場合には、第１層１３１が露出した後に、例えばニッケルからなる第１層１３１に対するエッチング速度が、例えば銅からなる第２層１３２に対するエッチング速度よりも速い、例えば硝酸及び硫酸を主成分とした水溶液からなるエッチング液を使用して第１層１３１を除去するエッチングが行なわれる。その結果、図４Ｅに示されるように、周囲の金属層１０Ｍから独立した第２層１３２が露出する。
【００４７】
上述の、図４Ａ〜図４Ｅを参照して説明された製造方法によれば、金属層１０Ｍのドリル加工による切削痕が形成されている部分はエッチングにより除去され、第２層１３２の第１層１３１との界面が露出することになる。すなわち、凹部１１１の底面として良好な平坦性が確保された第２層１３２の面が露出することになる。エッチングの際にドリル加工等によって発生した残渣も併せて除去されるので、より平坦性は向上され、凹部１１１の内部に搭載される電子部品は安定して信頼性高く搭載され得る。また、より薄い金属の層（第２層１３２）で凹部１１１の底部を形成することが可能となり、電子部品が発する熱の凹部１１１の底部側からの放熱効率が向上し得る。
【００４８】
実施形態のプリント配線板は、各図面に例示される構造や、本明細書において例示された構造や材料を備えるものに限定されない。また、プリント配線板の製造方法は、各図面を参照して説明された方法に限定されず、その条件や順序等は適宜変更されてよい。現に製造されるプリント配線板の構造に応じて、一部の工程が省略されてもよく、別の工程が追加されてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１          プリント配線板
１０        メタルコア基板
１０Ｆ      第１面
１０Ｓ      第２面
１０Ｍ      金属層
１０ＭＰ    コア板
１０Ｐ      出発基板
１０Ｈ      スルーホール導体
１１        第１絶縁層
１１０      第１導体層
１１０ａ    金属箔層
１１０ｂ    金属膜層
１１０ｃ    電解めっき膜層
１２        第２絶縁層
１２０      第２導体層
１３        保護層
１３１      第１層
１３２      第２層
１１ｐ、１２ｐ        ピット
１１ＰＰ、１２ＰＰ    プリプレグ
１１ＣＰ、１２ＣＰ    金属箔
１００      第１ビルドアップ配線層
１１１      凹部
１０１、２０１    絶縁層
１０３、２０３    ソルダーレジスト層
１０２、２０２    導体層
２００    第２ビルドアップ配線層
１０２０    上側接続パッド
２０２０    下側接続パッド
１１０１、１２０１、１０２１、２０２１    ビア導体
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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