(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード状に形成した多数本の金属配線体を、フレームの幅方向に配置したサポートバーに両端を支持して、フレームの長手方向に平行に形成したフレーム形金属配線体を、フレーム面を互いに平行に所定間隔をあけて収納容器内に複数枚整列して並置し、
前記収納容器内に電気的絶縁性を有する充填材を充填し、
該充填材を硬化させて前記フレーム形金属配線体を埋没した柱状体を形成し、
該柱状体を前記フレーム形金属配線体の長手方向に垂直にスライスすることにより、基板の両面に前記金属配線体の端面が露出した回路基板を得ることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記充填材として、流動性を有する樹脂材を用いることを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
リード状に形成した多数本の金属配線体を、フレームの幅方向に配置したサポートバーに両端を支持して、フレームの長手方向に平行に形成したフレーム形金属配線体と電気的絶縁性を有するシート体とを重ねて、前記フレーム形金属配線体の表面の一面側と前記シート体の表面の一面側とが、同一高さ面になるようにシート体にフレーム形金属配線体を埋め込むとともに、前記シート体の下面と前記フレーム形金属配線体の下面との離間距離がフレーム形金属配線体を積層した際の配置間隔に相当するようにシート体とフレーム形金属配線体とを一体化し、
該シート体と一体化したフレーム形金属配線体を位置合わせして複数枚積層し、前記シート体を硬化させて前記フレーム形金属配線体が埋設された柱状体を形成し、
該柱状体を前記フレーム形金属配線体の長手方向に垂直にスライスすることにより、基板の両面に前記金属配線体の端面が露出した回路基板を得ることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記充填材として、ポリイミド系、ベンゾシクロブテン系、ビスマレイミドトリアジン系、エポキシ系またはポリフェニレンエーテル系の樹脂材を用いることを特徴とする請求項１または２記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記シート体として、ポリイミド系、ベンゾシクロブテン系、ビスマレイミドトリアジン系、エポキシ系またはポリフェニレンエーテル系の樹脂材を用いることを特徴とする請求項１または２記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂材として、セラミック粉末のフィラーを混入させた樹脂を用いることを特徴とする請求項４または５記載の回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の基板等に利用できる回路基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セラミック回路基板では配線層を多層に形成し、層間の配線をビアによって電気的に接続することがなされている。この場合のビアはセラミックグリーンシートの厚さ方向に貫通して設けたビア孔に導電性のペーストを充填して形成するものである。また、樹脂基板を使用する最近の半導体装置でも配線層を多層に設けた回路基板が用いられており、これらの回路基板でも層間の配線をビアによって電気的に接続する方法がとられている。
【０００３】
本出願人はこのような多層回路基板の製造に好適に利用できる基板の製造方法として、セラミックを基材として内部にその軸線方向に平行に所定間隔をあけて多数本の金属配線体を配置した柱状の焼結体を作成し、この焼結体を軸線方向に垂直にスライスして得た基板を提案した（特開平8-78581 号公報) 。焼結体中の金属配線を平面配置でたとえば縦横に配置しておけば、焼結体をスライスして得られた基板は縦横に所定間隔で金属配線体が配置された基板、すなわちビアが縦横に配置された基板として得ることができる。
【０００４】
こうして得られた基板は、多層回路基板を構成する配線層に中間に配置することにより、金属配線体を介して層間の配線を電気的に接続する接続用の基板として使用することができる。上記のような焼結体をスライスして接続用の基板を形成する方法は、所定のビア配置を有する基板が容易に多数枚得られるという利点を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような多数個のビアを有する基板の製造方法は基材にセラミックを用いる場合に限らず、電気的絶縁性を有する樹脂材等を使用する場合も同様に適用可能である。しかしながら、上記の基板を製造する際には多数本の金属配線体を平行に精度よく配置する必要があり、これらの金属配線体を高密度に精度よく配置することが困難であるという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記のようなビアとして作用する多数の金属配線体を内部に配置した接続基板を容易に製造する方法として提案するものであり、この製造方法により多層回路基板の製造に容易に利用することを可能にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、リード状に形成した多数本の金属配線体を、フレームの幅方向に配置したサポートバーに両端を支持して、フレームの長手方向に平行に形成したフレーム形金属配線体を、フレーム面を互いに平行に所定間隔をあけて収納容器内に複数枚整列して並置し、前記収納容器内に電気的絶縁性を有する充填材を充填し、該充填材を硬化させて前記フレーム形金属配線体を埋没した柱状体を形成し、該柱状体を前記フレーム形金属配線体の長手方向に垂直にスライスすることにより、基板の両面に前記金属配線体の端面が露出した回路基板を得ることを特徴とする。
また、前記充填材として、流動性を有する樹脂材を用いることを特徴とする。
また、リード状に形成した多数本の金属配線体を、フレームの幅方向に配置したサポートバーに両端を支持して、フレームの長手方向に平行に形成したフレーム形金属配線体と電気的絶縁性を有するシート体とを重ねて、前記フレーム形金属配線体の表面の一面側と前記シート体の表面の一面側とが、同一高さ面になるようにシート体にフレーム形金属配線体を埋め込むとともに、前記シート体の下面と前記フレーム形金属配線体の下面との離間距離がフレーム形金属配線体を積層した際の配置間隔に相当するようにシート体とフレーム形金属配線体とを一体化し、該シート体と一体化したフレーム形金属配線体を位置合わせして複数枚積層し、前記シート体を硬化させて前記フレーム形金属配線体が埋設された柱状体を形成し、該柱状体を前記フレーム形金属配線体の長手方向に垂直にスライスすることにより、基板の両面に前記金属配線体の端面が露出した回路基板を得ることを特徴とする。
また、前記充填材として、ポリイミド系、ベンゾシクロブテン系、ビスマレイミドトリアジン系、エポキシ系またはポリフェニレンエーテル系の樹脂材を用いること、前記シート体として、ポリイミド系、ベンゾシクロブテン系、ビスマレイミドトリアジン系、エポキシ系またはポリフェニレンエーテル系の樹脂材を用いることを特徴とする。
また、前記樹脂材として、セラミック粉末のフィラーを混入することは、回路基板の放熱性を向上できる点で好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１〜４は本発明に係る回路基板の製造方法の一実施形態を示す説明図である。図１は回路基板の金属配線体として使用するフレーム形金属配線体１０である。このフレーム形金属配線体１０はフレーム１４の長手方向に平行に多数本のリード状の金属配線体１２を形成したものである。金属配線体１２は最終製品の回路基板でビア（導電部）となるものである。
【０００９】
なお、フレーム形金属配線体１０は半導体装置の製造で多用されているリードフレームの製造方法を利用して容易に形成することができる。すなわち、リードフレームの製造で一般に使用されている金属帯状体をプレス抜き加工する方法、あるいはエッチングする方法によりフレーム形金属配線体１０を形成することができる。実施形態では、所定間隔ごと幅方向にサポートバー１６を配置しリード状に形成した金属配線体１２が位置ずれしないように支持している。フレーム形金属配線体１０の素材も適宜選択でき、たとえば電気的特性のすぐれた銅の帯状体を使用するといったことも可能である。
【００１０】
フレーム形金属配線体１０はリードフレームの製造方法を利用して製造することができるから、金属配線体１０を相当程度微細に形成することができ、かつ、配置間隔等もきわめて高精度に設定することができる。フレーム形金属配線体１０としては板厚１００〜３５０μｍ程度のものが好適に使用でき、金属配線体１２のピッチを１００μｍ程度に形成することは容易である。また、リードフレームの製造方法を利用することにより量産が可能で製造コストがかからないという利点もある。
【００１１】
上記フレーム形金属配線体１０は図２に示すような収納容器２０内に整列して収納し、収納容器内に電気的絶縁性を有する充填材を充填することにより、金属配線体１２が埋設された柱状体を得る。フレーム形金属配線体１０を収納容器２０内で所定間隔で配列するため、実施形態では図３に示すように収納容器２０の内壁面にセット爪２２を設け、セット爪２２にフレーム形金属配線体１０を係止して配列する。セット爪２２のかわりに収納容器２０の内壁面に所定間隔でフレーム形金属配線体１０を係止する凹溝を設けるといった方法によることもできる。フレーム形金属配線体１０を整列して配置する方法はとくに限定されるものではない。
【００１２】
収納容器２０内でのフレーム形金属配線体１０の配列は、回路基板の最終製品でのビア（導電部）の平面配置になるから、形成すべき所定のビア配置にあわせて収納容器２０内でフレーム形金属配線体１０を配列する必要がある。もちろん、このように収納容器２０内でフレーム形金属配線体１０は等間隔で配列しなければならないわけではなく、適宜間隔をもって配列すればよい。
【００１３】
フレーム形金属配線体１０は収納容器２０の底部まで挿入してセットする。収納容器２０にフレーム形金属配線体１０をセットした後、収納容器２０内に電気的絶縁性を有する充填材２４を充填して硬化させる。
図４は充填材２４が硬化した後、収納容器２０から取り出した柱状体２６を示す。柱状体２６の内部にはフレーム形金属配線体１０が所定間隔で埋設されているから、図のように柱状体２６をその軸線方向に垂直にスライスすることによって、金属配線体１２の導電部が所定間隔で配置された回路基板２８が得られる。
なお、充填材２４がＢステージ状態のときに柱状体２６をスライスして得た回路基板は樹脂に接着性が残っているから、回路基板を積層して加熱することにより容易に多層回路基板を構成することができるという利点がある。
【００１４】
回路基板２８は柱状体２６をその軸線に垂直にスライスすることにより、基板の上下面に金属配線体１２（導電部）の端面が露出した基板として得られる。この基板はビア（導電部）が所定間隔で平面的に配置されることにより、多層回路基板で層間の配線を電気的に接続するビアがあらかじめ形成された基板として利用することができる。
【００１５】
回路基板２８での金属配線体１２の平面配置は前述したように収納容器２０内でのフレーム形金属配線体１０の配置間隔による。また、この実施形態で使用するフレーム形金属配線体１０はリード状に形成する金属配線体１２を単に一定間隔で平行に配置したものであるが、金属配線体１２の設置間隔はもちろん適宜設定できるものであり、必ずしも等間隔に設定しなければならないものではない。
【００１６】
図５、６は本発明に係る回路基板の製造方法の他の実施形態を示す。この実施形態の製造方法は、図１に示すと同様なフレーム形金属配線体１０を使用し、このフレーム形金属配線体１０をプリプレグあるいはボンディングシート等の電気的絶縁性を有するシート体中に埋め込み、フレーム形金属配線体１０を埋設したシート体を多数枚積層して柱状体を形成することを特徴とする。
【００１７】
図５(a) はフレーム形金属配線体１０とプリプレグ３０とを位置合わせした状態を示す。図は短冊状に形成したフレーム形金属配線体１０を中途で切断した状態を示す。
図５(b) はシート状のプリプレグ３０にフレーム形金属配線体１０を埋没させた状態である。フレーム形金属配線体１０はプリプレグ３０の上面とフレーム形金属配線体１０の上面が同一高さ面になるように埋没させ、プリプレグ３０に埋没させた状態でプリプレグ３０の下面とフレーム形金属配線体１０の下面とが若干離間するようにプリプレグ３０の厚さを設定する。この離間距離がフレーム形金属配線体１０を積層した際の配置間隔に相当する。
【００１８】
プリプレグ３０は柔軟性を有するから、フレーム形金属配線体１０をプリプレグ３０の上にのせて押圧することにより容易に埋没させることができる。
次いで、図５(c) に示すように、フレーム形金属配線体１０を埋没したプリプレグ３０を位置合わせして多数枚積層する。プリプレグ３０を積層することにより、プリプレグ３０の厚さ分の間隔をあけてフレーム形金属配線体１０が多数枚積層される。
【００１９】
プリプレグ３０を積層した後、積層体全体を硬化させ、図６に示すような柱状体３２を得る。この柱状体３２はプリプレグ３０を硬化させた電気的絶縁性材を基材とし、電気的絶縁性材の内部に一定間隔で多数枚のフレーム形金属配線体１０が埋設されているものである。この柱状体３２を軸線に垂直に所定の厚さでスライスすることにより、所定の平面配置で金属配線体１２が配置された回路基板３４が得られる。
【００２０】
本実施形態の回路基板の製造方法も、シート体を介してフレーム形金属配線体を積層した柱状体３２をスライスして回路基板を得るものであり、所定の平面配置でビアが設けられた回路基板を多数枚生産することが容易であるという利点がある。得られた回路基板は、多層回路基板で層間の配線パターンを電気的に接続する基板として好適に利用することができる。こうして得られた回路基板の表面に、たとえばビルドアップ法により配線パターンを形成することにより、回路基板単独で実装基板として用いることもできる。
【００２１】
なお、前述した充填材および、プリプレグ、ボンディングシート等のシート体に使用する樹脂材としては、ポリイミド系、ベンゾシクロブテン系、ビスマレイミドトリアジン系、エポキシ系、ポリフェニルエーテル系の樹脂が好適に使用できる。また、これらの樹脂にアルミナセラミック等のセラミック粉末をフィラーとして混入したものは、回路基板の放熱性を向上させる点で好適である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る回路基板の製造方法によれば、上述したように、柱状体に埋設する金属配線体としてフレーム形金属配線体を使用することにより、精度よく金属配線体を配置した柱状体を容易に得ることができ、これによって回路基板の製造を容易にすることができる。また、フレーム形金属配線体は製造が容易であるとともに、高精度に形成することが可能であり、金属配線体すなわちビアを高密度で配置した回路基板を容易にかつ確実に、低コストで得ることができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路基板の製造に使用するフレーム形金属配線体の平面図である。
【図２】フレーム形金属配線体を収納する収納容器の斜視図である。
【図３】収納容器にフレーム形金属配線体を収納した状態を示す説明図である。
【図４】フレーム形金属配線体を埋設した柱状体の斜視図である。
【図５】プリプレグを利用して柱状体を形成する方法を示す説明図である。
【図６】柱状体の斜視図である。
【符号の説明】
１０  フレーム形金属配線体
１２  金属配線体
１４  フレーム
１６  サポートバー
２０  収納容器
２２  セット爪
２４  充填材
２６  柱状体
２８  回路基板
３０  プリプレグ
３２  柱状体
３４  回路基板
【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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