(57)【要約】【課題】ランドを大きくすることなく、ビアホールから溢れた導電体がビアホール周辺の配線と電気的に接続することを抑制することができる配線基板および配線基板の接合体を提供する。【解決手段】この配線基板は導電体の充填時にビアホール４周辺に溢れた導電体を捕捉するための、ビアホール４を取り囲むように形成された溝６をランド５の範囲内に備えることを特徴としている。溝６はビアホール４を取り囲むように形成されているため、導電体である導電性ペーストがビアホール４内に押し込まれる際に、導電体がビアホール内に充填される際、導電体が溢れた場合でも、導電体はこの溝６に捕捉され、溝外に広がることが抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層により互いに電気的に隔離された複数の導電層と、
前記複数の導電層を電気的に接続する導電体を内部に充填するためのビアホールと、
前記導電体の充填時に前記ビアホール周辺に溢れた前記導電体を捕捉するための、該ビアホールを取り囲むように形成された溝とを備える配線基板。
【請求項２】
複数の配線基板が各々備える導電層が、互いに電気的に接続される配線基板接合体であって、
前記導電層を互いに電気的に接続するために、内部に導電体を充填するためのビアホールと、
前記導電体の充填時に前記ビアホール周辺に溢れた前記導電体を捕捉するための、該ビアホールを取り囲むように形成された溝とを備える配線基板接合体。
【請求項３】
前記ビアホールの周辺部にはランドが更に形成されており、
前記溝は前記ランドの範囲内に備えられており、
前記溝を分断するとともに前記ビアホールと前記ランドとを電気的に接続する接続部を更に有する請求項１に記載の配線基板または請求項２に記載の配線基板接合体。
【請求項４】
前記溝の底部には、最も表層の導電層に接する層が露出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線基板または配線基板接合体。
【請求項５】
前記ビアホールおよび前記溝の少なくともいずれか一方をレーザー光線により作成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線基板または配線基板接合体の製造方法。
【請求項６】
前記レーザー光線が前記ビアホールおよび前記溝の少なくともいずれか一方の形状に予め形成されたレーザー光線であることを特徴とする、請求項５に記載の配線基板または配線基板接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板または配線基板接合体に係り、詳しくは形状に特徴を有するビアホールを備える配線基板または板配線基板接合体に関する。また、係る配線基板または配線基板接合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層構造の配線基板（以下、単に「多層板」とする）の層間における電気的接続を確保するためには、ビアホールと呼ばれる層間貫通孔を設け、かかる貫通孔に導電体を充填することにより、層間の導通を確保することが一般的に行われている。
【０００３】
このビアホールに導電体を充填する方法としてめっき技術を用いてビアホール内に導電体を充填するめっき法が、従来広く行われている（例えば、特許文献１）。しかし、めっき法によるとスルーホールビア、ブラインドビアのように基板の表面の導電層に開口部を有するビアにめっきを行うと、この導電層の開口部周辺部にもめっきが行われてしまうため、かかる部分の導電層の層厚が大きくなる。層厚が大きくなった部分は通常のエッチングで除去することは困難であるため、ビアホール間やビアホールと他の配線との間のピッチを一定以上小さくすることが困難となる。そのため、めっき法により導電体を充填した場合には、一般的に４０〜５０μｍのピッチが限界とされている。しかし、配線基板の集積度が上がるにつれ、更にピッチを小さくすること、即ちファンンピッチ化が求められている。
【０００４】
そこで、ファインピッチ化を求められる配線基板においては、印刷技術を用いて、ペースト状の導電体である導電性ペーストをビアホールに充填する印刷法を用いることが考えられている（例えば、特許文献２）。印刷法によれば、めっき法のように層間接続形成過程で銅のめっき層の厚みが増加することが無く、めっき法に比べファインピッチ化に対応することが容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０３５４８
【特許文献２】特開２００１−３４５５５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、印刷法は、例えば、図９に示すような樹脂層１０１の両面に導電層１０２および１０３を備えた配線基板において、ビアホール１０４の開口部から導電性ペーストを圧力をかけて押し込むことにより充填する方法である。従って、ビアホール１０４内に導電ペーストを十分量充填するためには、多少多めに導電ペーストを充填せざるを得ない。そのため、ビアホール１０４から溢れた導電性ペーストはビアホールの周辺に傘状に堆積する事となる。かかる傘状の導電性ペーストがビアホール周辺の配線等と電気的に接続することを防止するため、ランド１０５が設けられている。
【０００７】
しかし、ランド１０５が小さいと、ビアホール１０４から溢れた導電性ペーストがランド１０５を超えて、周辺の配線等と電気的に接続し問題となる。特に印刷がずれた場合に周辺の配線等と電気的に接続しやすい。一方、ランド１０５を大きくするとビアホール１０４間あるいはビアホール１０４と他の電子部材等との間隔を大きくせざるを得なくなり、ファインピッチ化の妨げとなる。
【０００８】
これに対し、上記特許文献２には予め剥離用フィルムを貼った状態でビアホールを形成し、ビアホールに導電性ペーストを充填した後に剥離用フィルムを溢れた導電性ペーストとともに剥がし取ることにより、溢れた導電性ペーストを除去する方法が開示されている。しかし、剥離用フィルムを貼る工程、剥がし取る工程が増加するのみならず、剥離用フィルムを溢れた導電性ペーストとともに剥がし取る際に、ビアホールに充填された導電ペーストまで剥ぎ取ってしまう可能性もあり、コストアップ、歩留まりの低下は避けられない。
【０００９】
本発明は、係る問題点を解決するために成されたものであり、ランドを大きくすることなく、ビアホールから溢れた導電体がビアホール周辺の配線と電気的に接続することを抑制することができる配線基板および配線基板の接合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る配線基板は、複数の導電層と、前記複数の導電層を電気的に接続する導電体を内部に充填するためのビアホールと、前記導電体の充填時に前記ビアホール周辺に溢れた前記導電体を捕捉するための、該ビアホールを取り囲むように形成された溝とを備える。
【００１１】
上記構成によると、導電体の充填時に前記ビアホール周辺に溢れた導電体を捕捉するための、ビアホールを取り囲むように形成された溝を備えるため、導電体がビアホール内に充填される際、導電体溢れた場合でも、導電体はこの溝に捕捉され、溝外に広がることはない。従って、ビアホール周辺の配線とビアホール内の導電体が電気的に接続されることを抑制できる。
【００１２】
また、この溝に導電体が捕捉されることにより、導電体と、配線基板との接触面積が増大するため、導電体と配線基板との密着性が向上する。そのため、配線基板から導電体が脱離し難くなり、製品歩留まりが向上する。
【００１３】
本発明に係る配線基板接合体は、配線基板の導電層が互いに電気的に接続される配線基板接合体であって、前記導電層を電気的に接続するために、内部に導電体を充填するためのビアホールと、前記導電体の充填時に前記ビアホール周辺に溢れた前記導電体を捕捉するための、該ビアホールを取り囲むように形成された溝とを備える。
【００１４】
上記構成によると、導電体の充填時に前記ビアホール周辺に溢れた導電体を捕捉するための、ビアホールを取り囲むように形成された溝を備えるため、導電体がビアホール内に充填される際、導電体が溢れた場合でも、導電体はこの溝に捕捉され、溝外に広がることはない。従って、ビアホール周辺の配線とビアホール内の導電体が電気的に接続されることを抑制できる配線基板接合体である。
【００１５】
また、この溝に導電体が捕捉されることにより、導電体と、配線基板との接触面積が増大するため、導電体と配線基板との密着性が向上する。そのため、導電体が配線基板接合体から導電体が脱離し難くなり、製品歩留まりが向上する。
【００１６】
本発明に係る配線基板または配線基板接合体は、前記ビアホールの周辺部にはランドが更に形成されている。また、前記溝は前記ランドの範囲内に備えられており、前記溝を分断するとともに前記ビアホールと前記ランドとを電気的に接続する接続部を更に有することが好ましい。
【００１７】
上記構成によると、溝はランドの範囲内に備えられているため、導電体が溝を介してランド外部に滲み出し、他の回路と導電することを防止できる。ここで、ランドとは、電気的接続を確実とするためにビアホールの周りに設けられた導通部分を示す概念であり、半田付けのために設けられたものを含む。
【００１８】
また、溝を分断するとともにビアホールとランドとを電気的に接続する接続部を更に有するため、ビアホール内の導電体は溝を分断する接続部を介して、ランドと電気的に接続される。従って、ランドが接点としての役割を果たすことが可能となる。
【００１９】
本発明に係る配線基板または配線基板接合体は、前記溝の底部には、最も表層の導電層に接する層が露出していることが好ましい。
上記構成によると、溝の底部には、最も表層の導電層に接する層が露出している。このような溝は最も表層の導電層２を取り除くことにより形成できるため、同様に導電層の一部を取り除くことにより配線を形成する際に、同時に溝を形成することができ、溝の作成が容易である。また、溝が、例えばビアホールと同様の深さである場合に比して、浅く形成されているため、導電体が流入した際にも溝内部に気体溜りが生じにくい。更に、導電層の下層に形成されている絶縁層が溝の底部に露出しているため、導電層の下層に形成されている絶縁層が導電体と密着性の良い層である場合には、導電体と配線基板との密着性が一層向上する。そのため、配線基板接合体から導電体が脱離し難くなり、製品歩留まりが一層向上する。
【００２０】
本発明に係る配線基板または配線基板接合体は、前記ビアホールおよび前記溝の少なくともいずれか一方がレーザー光線により作成されることが好ましい。
上記構成によると、ビアホールおよび溝の少なくともいずれか一方がレーザー光線により作成されるため、エッチングのみで作成される場合に比べ正確な形状に形成できる。また、両者を同時にレーザー光線により作成した場合は、工程を減らすことが可能となる。
【００２１】
本発明に係る配線基板または配線基板接合体は、前記レーザー光線が前記ビアホールおよび前記溝の少なくともいずれか一方の形状に予め形成されたレーザー光線であることも好ましい。
【００２２】
上記構成によると、レーザー光線がビアホールおよび溝の少なくともいずれか一方の形状に予めレーザービーム形成されたレーザー光線であるため、かかるレーザー光を照射するだけで、ビアホールおよび溝の少なくともいずれか一方の形状を配線基板上に形成することができる。従って、例えば、照射面が点状のレーザー光を用いて、同様の形状のビアホールおよび溝を配線基板上に形成する場合に比べ、ビアホールおよび溝を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ランドを大きくすることなく、ビアホールから溢れた導電体がビアホール周辺の配線と電気的に接続することを抑制することができる配線基板および配線基板の接合体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明にかかる配線基板を具体化した配線基板の一実施形態を示す図面であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＡ―Ａ断面図である。
【図２】本発明にかかる配線基板を具体化した配線基板の一実施形態を示す図面であり、その製造工程中の一工程を示す図面である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図３】本発明にかかる配線基板を具体化した配線基板の一実施形態を示す図面であり、その製造工程中の一工程を示す図面である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図４】本発明にかかる配線基板を具体化した配線基板の一実施形態を示す図面であり、その製造工程中の一工程を示す図面である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図５】本発明にかかる配線基板を具体化した配線基板の一実施形態を示す図面であり、その製造工程中の一工程を示す図面である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図６】本発明にかかる配線基板を具体化した配線基板の一実施形態を示す図面であり、その製造工程中の一工程を示す図面である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図７】本発明にかかる配線基板を具体化した配線基板の一実施形態を示す図面であり、導電層の接続状態を示す断面図である。
【図８】本発明にかかる配線基板接合体を具体化した配線基板接合体の第２の実施形態を示す図面であり、導電層の接続状態を示す断面図である。
【図９】従来の配線基板の一実施形態を示す図面であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）はＡ―Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した配線基板の一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。図１（ａ）および（ｂ）に示す配線基板は、樹脂で形成された絶縁層である樹脂層１の両面に導電層２および導電層３を備えた、多層式の配線基板であって、断面がほぼ円形のビアホール４を介して、必要に応じて導電層２と導電層３とが電気的に接続される。このビアホール４の周りには、ランド５と呼ばれる円形領域が導電層２により形成され、電気的接続の確実性を向上させる。なお、ランドとは、狭義には半田付けのため導電層で形成された領域を差すが、本明細書においては、かかる領域も含め、上述の目的のために導電層により形成された領域を広くランドと称する。  この配線基板は導電体の充填時にビアホール４周辺に溢れた導電体を捕捉するための、ビアホール４を取り囲むように形成された溝６をランド５の範囲内に備えることを特徴としている。溝６はビアホール４を取り囲むように形成されているため、導電体である導電性ペーストがビアホール４内に押し込まれる際に、導電体がビアホール内に充填される際、導電体が溢れた場合でも、導電体はこの溝６に捕捉され、溝６外に広がることが抑制される。従って、ビアホール周辺の配線とビアホール内の導電体が電気的に接続されることを抑制できる。また、溝６がランド５の範囲内に設けられているため、導電体が溝６を介してランド５外部に滲み出し、他の回路と導通することを防止することができる。
【００２６】
また、この溝６に導電体が捕捉されることにより、導電体と、配線基板との接触面積が増大するため、導電体と配線基板との密着性が向上する。そのため、配線基板から導電体が脱離し難くなり、製品歩留まりが向上する。
【００２７】
更に、溝６はランド５の範囲内に備えられており、溝６を分断するとともにビアホール４とランド５とを電気的に接続する接続部１０を更に有する。そのため、導電体はこの接続１０部を介して、ランド５と電気的に接続される。従って、ランド５が接点としての役割を果たすことが可能となる。
【００２８】
このビアホール４および溝６を備える配線基板の製造方法を以下に詳説する。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、ビアホールを形成する配線基板は、非導電層である樹脂層１の両面に導電層２および３を有する多層板である。この導電層２および３が必要に応じて部分的に取り除かれることにより配線がおこなわれ、配線基板として機能する。なお、以下簡便のため、図中の導電層２側を表面とし、導電層３側を裏面とする。
【００２９】
次に、図３（ａ），（ｂ）に示すように、表面の一部を取り除き、樹脂層を露出させることにより、ランド５と、後にビアホール４および溝６となる部分を形成する。かかる処理は通常はエッチングで行われるが、レーザー光線の照射により形成しても良い。
【００３０】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、ビアホール４および溝６となる部分の樹脂層１を取り除き、裏面の導電層３に達するビアホール４を形成する。かかる処理についても通常のエッチング等で行ってもよいが、レーザー光線の照射により形成しても良い。その後、スミア残渣を除去するとともにビアホール４に露出する導電層３表面を微細孔のある構造とし、後工程において充填する導電性ペーストの接続信頼性を向上させるためのデスミア処理を行う。
【００３１】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、デスミア処理後のビアホール４に導電性ペースト７を充填することにより、表側の導電層２と裏側の導電層３とを電気的に接合する。より具体的には、導電性ペースト７として導電性フィラーおよびエポキシ樹脂等のバインダー樹脂を含む導電性ペーストを用い、公知のスクリーン印刷法によりビアホール４に充填する。導電性ペースト７がビアホール４内に押し込まれる際に、導電性ペースト７が溢れた場合でも、導電体はこの溝６に捕捉される。溝６はランド５内に設けられているため、導電性ペースト７がランド５の外部にまで漏れ出し、他の配線等と電気的接触が生ずることはない。即ち、溝６は導電性ペースト７がビアホール外部の配線と電気的に接触することを抑制している。
【００３２】
図６に示すようにカバーレイと呼ばれる保護膜８が接着層９を介して表側および裏側に貼り付けられることにより導電層２および導電層３が保護された状態で、真空プレス機等により１８０〜２４０℃、５０〜４０ｋｇ／ｃｍ２で配線基板が加熱および加圧される。かかる処理によりビアホール４内の導電性ペーストが圧縮され、導電層２および導電層３と一部融着することにより、導電層２と導電層３とが導電性ペースト７を介して電気的に接続される。また、かかる加熱および圧縮は真空雰囲気下で行われるため、溝６内に残留した気体が吸引され、接着層９と置換される。
【００３３】
上記実施形態の配線基板によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、導電性ペースト７の充填時にビアホール周辺に溢れた導電性ペースト７を捕捉するための、ビアホール４を取り囲むように形成された溝６を備えるため、導電体がビアホール内に充填される際、導電性ペースト７が溢れた場合でも、導電性ペースト７はこの溝６に捕捉され、溝６外に広がることはない。従って、ビアホール４周辺の配線とビアホール内の導電体が電気的に接続されることを抑制できる。
【００３４】
（２）また、この溝６に導電性ペースト７が捕捉されることにより、導電性ペースト７と、配線基板との接触面積が増大するため、導電性ペースト７と配線基板との密着性が向上する。そのため、導電体が配線基板から導電体が脱離し難くなり、製品歩留まりが向上する。
【００３５】
（３）上記実施形態では、溝６はランド５の範囲内に備えられているため、導電性ペースト７が溝６を介してランド５外部に滲み出し、他の回路と導通することを防止できる。
（４）上記実施形態では、溝６を分断するとともにビアホール４とランド５とを電気的に接続する接続部１０を更に有するため、ビアホール４内の導電性ペースト７は溝６を分断する接続部１０を介して、ランド５と電気的に接続される。従って、ランド５が接点としての役割を果たすことが可能となる。
【００３６】
（５）上記実施形態では、溝６の底部には、最も表層の導電層２に接する樹脂層１が露出している。この溝６は導電層２を取り除くにより形成できるため、同様に導電層２の一部を取り除くことにより配線を形成する際に、同時に溝６を形成することができ、溝６の作成が容易である。
【００３７】
（６）また、溝６が、例えばビアホール４と同様の深さである場合に比して、浅く形成されているため、導電性ペースト７が流入した際にも溝６内部に気体溜りが生じにくい。更に、導電層２の下層に形成されている樹脂層１が溝６の底部に露出しているため、導電層２の下層に形成されている樹脂層１が導電性ペースト７と密着性の良い層である場合には、導電性ペースト７と配線基板との密着性が一層向上する。そのため、配線基板接合体から導電体が脱離し難くなり、製品歩留まりが一層向上する。
【００３８】
（７）上記実施形態では、ビアホール４および溝６をレーザー光線により作成してもよい。溝６をレーザー光線により作成すると、エッチングなどで形成する場合に比べ正確な形状に形成できる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した配線基板の接合体の１実施形態を第２の実施形態として図７および図８にしたがって説明する。なお、第１の実施形態は配線基板における実施形態であるのに対し、第２の実施形態は、配線基板の接合体における実施形態であり、基本構成は同様であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００４０】
図７に示すように、第１の実施形態においては配線基板内の導電層２および３を電気的に接続していた。一方、第２の実施形態においては図８に示すように、複数の配線基板を電気的に接続した配線基板の接合体に本発明を適用した実施形態である。なお、図７および図８において、簡便のためカバーレイは記載を省略した。
【００４１】
このように、第２の実施形態おいても、配線基板の導電層２，３，２ａ，３ａが互いに電気的に接続される配線基板接合体にビアホール４および溝６が形成されている他は、第１の実施形態の場合と同様であるため、第１の実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ビアホール４および溝６の少なくとも一方をレーザー光線により作成してもよいが、ビーム整形素子を用いてビアホールおよび溝の少なくとも一方の形状に予め形成されたレーザー光線を用いてもよい。この場合、レーザー光を照射するだけで、ビアホール４および溝６の少なくとも一方の形状を配線基板上に形成することができる。従って、例えば、照射面が点状のレーザー光を用いて、同様の形状のビアホールまたは溝を配線基板上に形成する場合に比べ、ビアホール４および溝６を容易に形成することができる。このときに用いるビーム整形素子としては、例えば、ＤＯＥ（Diffractive Optical Elements：回折光学素子）が好適に用いられる。
【００４３】
・上記実施形態において、溝６の底部には樹脂層１が露出しているが、他の構成であっても良い。気体溜りが発生しにくい状況であれば、更に深く作成しても良いし、溢れ出す導電性ペーストが微量であれば、上記実施形態より浅くても良い。
【００４４】
・上記実施形態において、溝６を分断するとともにビアホール４とランド５とを電気的に接続する接続部１０を有するが、他の構成であっても良い。ビアホール４内の導電性ペースト７が溝６を分断する接続部１０を介して、ランド５と電気的に接続される必要がなければ、接続部１０を省略することにより、溝６の形成が一層容易となりうる。
【００４５】
・上記実施形態において、配線基板の材質に特に制限はない。例えば、ガラス基板、硬質樹脂基板などのように変形しにくいものであっても良いし、軟質樹脂基板のように、柔軟性を有するものであっても良い。
【００４６】
・同様に、配線基板接合体においても、構成する配線基板の材質に特に制限はない。例えば、ガラス基板、硬質樹脂基板などのように変形しにくい配線基板同士を接合したものであっても良いし、軟質樹脂基板のように、柔軟性を有する配線基板同士を接合したものであっても良い。また、変形しにくい配線基板と柔軟性を有する配線基板とを接合したものでも良い。
【００４７】
・上記実施形態において、配線基板接合体は２枚の配線基板を接合したものであるが、他の構成であっても良い。即ち、３枚以上の配線基板接合体であってもよい。
・上記実施形態において、配線基板は樹脂層１を挟んで表側と裏側にそれぞれ導電層２および３を有する３層基板であるが、３層以上の基板を有する多層基板であってもよい。係る場合にはビアホール４および溝６の深さも電気的に接合したい導電層に応じて異なるものとなる。
【００４８】
・また同様に、配線基板接合体を構成する配線基板も、導電層を１層有する配線基板であっても、２層以上有する多層基板であってもよい。多層基板である場合にはビアホール４および溝６の深さも電気的に接続したい導電層に応じて異なるものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、配線基板または配線基板接合体に係り、詳しくは形状に特徴を有するビアホールを備える配線基または板配線基板接合体に関する。また、係る配線基板または配線基板接合体の製造方法に関する。従って配線基板を備える電気機器に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…樹脂層（絶縁層）、２，２ａ，３，３ａ…導電層、４…ビアホール、５…ランド、６…溝、７…導電性ペースト（導電体）、８…保護膜、９…接着層、１０…接続部、１０１…樹脂層、１０２，１０３…導電層、１０４…ビアホール、１０５…ランド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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