(57)【要約】【課題】微細かつ高密度の配線パターンを有する小型の配線基板を提供すること。【解決手段】第１のスルーホール４および第２のスルーホール５を有する絶縁基板２と、第１のスルーホール４の内壁に被着されており、その内側が充填樹脂７により充填された第１のスルーホール導体９と、第２のスルーホール５の内壁に被着されており、その内側が中空である第２のスルーホール導体１０と、充填樹脂７上を含む絶縁基板２の上下面に被着された表層導体１１とを具備して成る配線基板であって、第１のスルーホール導体９は、第１のスルーホール４の内壁のみに被着された厚みが１０〜２０μｍの第１のめっき導体層６から成り、第２のスルーホール導体１０および表層導体１１は、第２のスルーホール５の内壁ならびに絶縁基板２の上下面および充填樹脂７の上下面にセミアディティブ法で被着された厚みが１０〜２０μｍの第２のめっき導体層８から成る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２のスルーホールを有する絶縁基板と、前記第１のスルーホールの内壁に円筒状に被着されており、その内側が充填樹脂により充填された第１のスルーホール導体と、前記第２のスルーホールの内壁に円筒状に被着されており、その内側が中空である第２のスルーホール導体と、前記充填樹脂上を含む絶縁基板の上下面に前記第１のスルーホール導体および前記第２のスルーホール導体と電気的に接続されるように被着された表層導体とを具備して成る配線基板であって、第１のスルーホール導体は、前記第１のスルーホール内壁のみに被着された厚みが１０〜２０μｍの第１のめっき導体層から成り、前記第２のスルーホール導体および前記表層導体は、前記第２のスルーホールの内壁ならびに前記絶縁基板の上下面および前記充填樹脂の上下面にセミアディティブ法で被着された厚みが１０〜２０μｍの第２のめっき導体層から成ることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充填スルーホールと中空スルーホールとを有する配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図６に示すように、電子部品を搭載するための配線基板として、内部が充填樹脂２７で充填された第１のスルーホール２４と、内部が中空の第２のスルーホール２５とを備えた配線基板４０が知られている。
【０００３】
この配線基板４０は、複数の絶縁層２１が積層された絶縁基板２２を備えている。絶縁層２１は、例えばガラス−エポキシ樹脂から成る。各絶縁層２１の厚みは１００〜４００μｍ程度である。絶縁基板２２の各絶縁層２１の間には内層導体２３が配設されている。内層導体２３は、例えば銅箔から成る。内層導体２３の厚みは１２〜１８μｍ程度である。
【０００４】
絶縁基板２２の上面から下面にかけては、内層導体２３を貫通するようにスルーホール２４および２５が形成されている。スルーホール２４および２５の直径は、１００〜２００μｍ程度である。スルーホール２４および２５の内壁ならびに絶縁基板２２の上下面には第１のめっき導体層２６が被着されている。第１のめっき導体層２６は、例えば無電解銅めっき層と、その上の電解銅めっき層とから成る。第１のめっき導体層２６を構成する無電解銅めっき層の厚みは０．１〜０．５μｍ程度である。無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを合わせた第１のめっき導体層２６の厚みは、スルーホール２４および２５の内壁上で１０〜２０μｍ程度、絶縁基板２２の上下面で５〜１０μｍ程度である。
【０００５】
第１のめっき導体層２６が被着された第１のスルーホール２４の内側は充填樹脂２７により充填されている。充填樹脂２７は、例えばエポキシ樹脂から成る。他方、第２のスルーホール２５の内側は、充填樹脂２７により充填されておらず、中空となっている。
【０００６】
第２のスルーホール２５内壁および絶縁基板２２上下面に被着された第１のめっき導体層２６の表面ならびに充填樹脂２７の上下面には第２のめっき導体層２８が被着されている。第２のめっき導体層２８は、例えば無電解銅めっき層と、その上の電解銅めっき層とから成る。第２のめっき導体層２８を構成する無電解銅めっき層の厚みは０．１〜０．５μｍ程度である。無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを合わせた第２のめっき導体層２８の厚みは、１０〜２０μｍ程度である。これにより、第１のスルーホール２４内には第１のめっき導体層２６から成る厚みが１０〜２０μｍの第１のスルーホール導体２９が形成され、第２のスルーホール２５内には第１のめっき導体層２６および第２のめっき導体層２８から成る厚みが２０〜４０μｍの第２のスルーホール導体３０が形成される。さらに、絶縁基板２２の上下面には第１のめっき導体層２６および第２のめっき導体層２８から成る厚みが１５〜３０μｍの表層導体３１が形成される。なお、表層導体３１はサブトラクティブ法により所定の配線パターンにエッチングされている。
【０００７】
そして、第１のスルーホール２４上の表層導体３１上には表面実装型の電子部品の電極が半田を介して接続され、第２のスルーホール２５にはリード挿入型の電子部品のリードが挿入されるとともに第２のスルーホール導体３０およびその周囲の表層導体３１に半田を介して接続される。
【０００８】
ここで、このような配線基板４０の製造方法について説明する。まず、図７（ａ）に示すように、内層導体２３を有する絶縁基板２２を準備する。次に、図７（ｂ）に示すように、絶縁基板２２にスルーホール２４および２５を穿孔する。次に、図７（ｃ）に示すように、スルーホール２４および２５の内壁ならびに絶縁基板２２の上下面に第１のめっき導体層２６を被着する。第１のめっき導体層２６の厚みは１０〜２０μｍ程度とする。次に、図７（ｄ）に示すように、第１のめっき導体層２６が被着された第１のスルーホール２４の内部を充填樹脂２７により充填する。次に、図８（ｅ）に示すように、充填樹脂２７の上下端部を絶縁基板２２上下面の第１のめっき導体層２６とともに研磨して平坦化する。なお、このとき、絶縁基板２２上下面の第１のめっき導体層２６は研磨されて５〜１０μｍ程度の厚みになる。次に、図８（ｆ）に示すように、第２のスルーホール２５内壁および絶縁基板２２上下面に被着された第１のめっき導体層２６の表面ならびに充填樹脂２７の上下面に第２のめっき導体層２８を被着する。第２のめっき導体層２８の厚みは１０〜２０μｍ程度とする。最後に、図８（ｇ）に示すように、絶縁基板２２上下面の第１のめっき導体層２６および第２のめっき導体層２８をサブトラクティブ法により所定の配線パターンにエッチングして表層導体３１を形成することによって、配線基板４０が完成する。
【０００９】
しかしながら、この配線基板４０によると、表層導体３１を形成する際に絶縁基板２２に上下面には厚みが５〜１０μｍ程度の第１のめっき導体層２６と厚みが１０〜２０μｍ程度の第２のめっき導体層２８との２層のめっき導体層が存在している。この絶縁基板２２の上下面に被着された第１のめっき導体層２６と第２のめっき導体層２８との合計厚みは、１５〜３０μｍ程度になる。合計厚みが１５〜３０μｍである第１のめっき導体層２６および第２のめっき導体層２８をサブトラクティブ法により所定の配線パターンにエッチングする場合、エッチングされた配線パターンの最小幅および最小間隔は、５０μｍ程度が限界であった。したがって、それ以上の配線パターンの微細化、高密度化ができずに配線基板４０の小型化を図ることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−４１６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、内部が充填樹脂で充填された第１のスルーホールと、内部が中空の第２のスルーホールとを備えた配線基板において、配線パターンの最小幅および最小間隔を例えば３５μｍ以下として、微細かつ高密度の配線パターンを有する小型の配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の配線基板は、第１および第２のスルーホールを有する絶縁基板と、前記第１のスルーホールの内壁に円筒状に被着されており、その内側が充填樹脂により充填された第１のスルーホール導体と、前記第２のスルーホールの内壁に円筒状に被着されており、その内側が中空である第２のスルーホール導体と、前記充填樹脂上を含む絶縁基板の上下面に前記第１のスルーホール導体および前記第２のスルーホール導体と電気的に接続されるように被着された表層導体とを具備して成る配線基板であって、第１のスルーホール導体は、前記第１のスルーホール内壁のみに被着された厚みが１０〜２０μｍの第１のめっき導体層から成り、前記第２のスルーホール導体および前記表層導体は、前記第２のスルーホールの内壁ならびに前記絶縁基板の上下面および前記充填樹脂の上下面にセミアディティブ法で被着された厚みが１０〜２０μｍの第２のめっき導体層から成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の配線基板によれば、第１のめっき導体層は第１のスルーホール内壁のみに被着されており、それにより絶縁基板の上下面の表層導体は第２のめっき導体層のみにより形成されている。表層導体を形成する第２のめっき導体層は厚みが１０〜２０μｍと薄くかつセミアディティブにより被着されていることから、例えば最小幅および最小間隔が３５μｍ以下の配線パターンを形成することができる。したがって、これにより緻密かつ高密度の配線パターンを有する小型の配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の配線基板の実施形態例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板の製造方法の一例を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図３】図３は、図１に示す配線基板の製造方法の一例を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図４】図４は、図１に示す配線基板の製造方法の別の例を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図５】図５は、図１に示す配線基板の製造方法の別の例を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図６】図６は、従来の配線基板を示す概略断面図である。
【図７】図７は、図６に示す配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図８】図８は、図６に示す配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の配線基板の実施形態の一例について、図１を基に説明する。図１に示すように、本発明の配線基板２０は、複数の絶縁層１が積層されて成る絶縁基板２を備えている。絶縁層１は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。各絶縁層１の厚みは１００〜４００μｍ程度である。
【００１６】
絶縁基板２の各絶縁層１の間には内層導体３が配設されている。内層導体３は、例えば銅箔から成る。内層導体３の厚みは１２〜１８μｍ程度である。内層導体３は、サブトラクティブ法により所定の配線パターンにエッチングされている。
【００１７】
絶縁基板２の上面から下面にかけては、内層導体３を貫通するようにして第１のスルーホール４および第２のスルーホール５が形成されている。これらのスルーホール４，５の直径は１００〜２００μｍ程度である。
【００１８】
第１のスルーホール４の内壁には、第１のめっき導体層６が被着されている。第１のめっき導体層６は、例えば無電解銅めっき層とその上の電解銅めっき層とから成る。第１のめっき導体層６を構成する無電解銅めっき層の厚みは、０．１〜０．５μｍ程度である。無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを合わせた第１のめっき導体層６の厚みは、１０〜２０μｍ程度である。この第１のめっき導体層６により円筒状の第１のスルーホール導体９が形成される。なお、第１のめっき導体層６は、第１のスルーホール４の内壁のみに被着されおり、第２のスルーホール５の内壁および絶縁基板２の上下面には被着されていない。
【００１９】
さらに、第１のめっき導体層６が被着された第１のスルーホール４の内側は、充填樹脂７により充填されている。充填樹脂７は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る。
【００２０】
第２のスルーホール５内壁および絶縁基板２上下面ならびに充填樹脂７の上下面には第２のめっき導体層８が被着されている。第２のめっき導体層８は、例えば無電解銅めっき層と、その上の電解銅めっき層とから成る。第２のめっき導体層８を構成する無電解銅めっき層の厚みは０．１〜０．５μｍ程度である。無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを合わせた第２のめっき導体層８の厚みは、１０〜２０μｍ程度である。これにより第２のスルーホール５内には第２のめっき導体層８から成る円筒状の第２のスルーホール導体１０が形成される。なお、第２のスルーホール導体１０の内側は充填樹脂７により充填されておらず中空状態となっている。また、充填樹脂７上を含む絶縁基板２の上下面には第２のめっき導体層８から成る表層導体１１が形成されている。なお、表層導体１１は、セミアディティブ法により所定の配線パターンにエッチングされている。
【００２１】
このように、本発明の配線基板２０によれば、第１のめっき導体層６は第１のスルーホール４内壁のみに被着されており、そのため絶縁基板２０の上下面の表層導体１１は第２のめっき導体層８のみにより形成されている。表層導体１１を形成する第２のめっき導体層８は厚みが１０〜２０μｍと薄くかつセミアディティブにより被着されていることから、例えば最小幅および最小間隔が３５μｍ以下の配線パターンを形成することができる。したがって、これにより緻密かつ高密度の配線パターンを有する小型の配線基板２０を提供することがでる。
【００２２】
そして、この配線基板２０によれば、第１のスルーホール４上の表層導体１１には表面実装型の電子部品の電極が半田を介して接続され、第２のスルーホール５にはリード挿入型の電子部品のリードが挿入されるとともに第２のスルーホール導体１０およびその周囲の表層導体１１に半田を介して接続される。
【００２３】
次に、上述した配線基板２０を製造する方法の一例を説明する。まず、図２（ａ）に示すように、内層導体３を有する絶縁基板２を準備する。このような絶縁基板２は、両面に内層導体３用の銅箔が張られた両面銅張板の銅箔をサブトラクティブ法で所定パターンにエッチングして両面に内層導体３が形成された中央層の絶縁層１を形成し、次に、この絶縁層１の上下面に上下層の絶縁層１となるプリプレグおよび銅箔を積層するとともにプリプレグを硬化させて表面に銅箔が積層された絶縁基板２を作製し、最後に上下面の銅箔をエッチング除去することによって形成される。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すように、絶縁基板２に第１のスルーホール４を穿孔する。第１のスルーホール４の穿孔には、ドリル加工やレーザ加工、ブラスト加工が用いられる。なお、スルーホール４を穿孔した後は、スルーホール４の内壁をデスミア処理することが好ましい。
【００２５】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１のスルーホール４の内壁および絶縁基板２の上下面に第１のめっき導体層６を被着する。第１のめっき導体層６を被着するには、第１のスルーホール４の内壁および絶縁基板２の上下面に厚みが０．１〜０．５μｍ程度の無電解銅めっき層を被着させた後、その上に電解銅めっき層を被着させる方法が採用される。第１のめっき導体層６の厚みは１０〜２０μｍ程度とする。
【００２６】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１のめっき導体層６が被着された第１のスルーホール４の内側を充填樹脂７により充填する。第１のスルーホール４の内側に充填樹脂７を充填するには、未硬化のエポキシ樹脂から成る樹脂ペーストをスクリーン印刷法により第１のスルーホール４内に押し込み、それを熱硬化させる方法が採用される。
【００２７】
次に、図３（ｅ）に示すように、充填樹脂７の上下端部を絶縁基板２上下面の第１のめっき導体層６とともに研磨して平坦化する。研磨にはロール研磨機やベルト研磨機を用いる。なお、このとき、絶縁基板２上下面の第１のめっき導体層６は研磨されて５〜１０μｍ程度の厚みになる。
【００２８】
次に、図３（ｆ）に示すように、絶縁基板２上下面の第１のめっき導体層６をエッチング除去し、第１のスルーホール４の内壁のみに第１のめっき導体層６を残す。これにより、第１のスルーホール４内に第１のめっき導体層６から成る第１のスルーホール導体９が形成される。
【００２９】
次に、図３（ｇ）に示すように、絶縁基板２に第２のスルーホール５を穿孔する。第２のスルーホール５の穿孔には、第１のスルーホール４の場合と同様に、ドリル加工やレーザ加工、ブラスト加工が用いられる。なお、スルーホール５を穿孔した後は、スルーホール５の内壁をデスミア処理することが好ましい。
【００３０】
最後に、図３（ｈ）に示すように、第２のスルーホール５内壁および絶縁基板２上下面ならびに充填樹脂７の上下面に第２のめっき導体層８を被着する。第２のめっき導体層８を被着するには、第２のスルーホール５内壁および絶縁基板２上下面ならびに充填樹脂７の上下面に厚みが０．１〜０．５μｍ程度の無電解銅めっき層を被着させた後、その無電解銅めっき層上に表層導体の配線パターンに対応した開口パターンを有するめっきレジスト層を形成し、次にめっきレジスト層の開口パターン内の無電解銅めっき層上に電解銅めっき層を被着させた後、めっきレジスト層およびその下の無電解銅めっき層を除去するセミアディティブ法が採用される。これにより、図１に示した配線基板２０が完成する。
【００３１】
なお、配線基板２０の製造方法は、上述の例に限られるものではなく、種々の方法が存在する。そのような方法の例を以下に説明する。例えば、図４（ａ）に示すように、内層導体３を有する絶縁基板２を準備する。次に、図４（ｂ）に示すように、絶縁基板２に第１のスルーホール４および第２のスルーホール５を穿孔する。次に、図４（ｃ）に示すように、第１のスルーホール４の内壁および第２のスルーホール５の内壁ならびに絶縁基板２の上下面に第１のめっき導体層６を被着する。次に、図４（ｄ）に示すように、第１のめっき導体層６が被着された第１のスルーホール４の内側を充填樹脂７により充填する。次に、図５（ｅ）に示すように、充填樹脂７の上下端部を絶縁基板２上下面の第１のめっき導体層６とともに研磨して平坦化する。次に、図５（ｆ）に示すように、第２のスルーホール５内壁および絶縁基板２上下面の第１のめっき導体層６をエッチング除去し、第１のスルーホール４の内壁のみに第１のめっき導体層６を残す。最後に、図３（ｇ）に示すように、第２のスルーホール５内壁および絶縁基板２上下面ならびに充填樹脂７の上下面に第２のめっき導体層８を被着する。これによっても図１に示した配線基板２０を得ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
２・・・絶縁基板
４・・・第１のスルーホール
５・・・第２のスルーホール
６・・・第１のめっき導体層
７・・・充填樹脂
８・・・第２のめっき導体層
９・・・第１のスルーホール導体
１０・・・第２のスルーホール導体
１１・・・表層導体
【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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