(57)【要約】【課題】  何ら不具合が発生することなく、コア基板のスルーホールに導電性部品（金属柱）を挿入することによってコア基板の両面側の配線層を信頼性よく相互接続できる配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】  加熱によって流動化する基板１０に複数のスルーホール１０ｘを形成した後に、基板１０上に複数の導電性部品２０を配置し、基板１０を振動させることにより、複数の導電性部品２０を複数のスルーホール１０ｘ内にそれぞれ一括して挿入する。さらに、基板１０を加熱及び加圧して基板１０を流動化させた状態で硬化させることにより、スルーホール１０ｘに導電性部品２０を固定し、基板１０の両面側に導電性部品２０を介して相互接続される配線層２４を形成する。【選択図】  図５
2006156435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱によって流動化する基板を用意する工程と、
前記基板に該基板を貫通する複数のスルーホールを形成する工程と、
前記基板上に複数の導電性部品を配置し、前記基板を振動させることにより、前記複数の導電性部品を前記複数のスルーホール内にそれぞれ挿入する工程と、
前記基板を加熱及び加圧して前記基板を流動化させた状態で硬化させることにより、前記スルーホールに前記導電性部品を固定する工程と、
前記基板の両面側に前記導電性部品を介して相互接続される配線層を形成する工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
基板に該基板を貫通する複数のスルーホールを形成する工程と、
前記基板上に複数の導電性部品を配置し、前記基板を振動させることにより、前記複数の導電性部品を前記複数のスルーホール内にそれぞれ挿入する工程と、
前記基板の少なくとも一方の面に、加熱によって流動化する樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を加熱及び加圧して該樹脂層を流動化させた状態で硬化させることにより、前記スルーホールに前記導電性部品を固定する工程と、
前記導電性部品上に形成された前記樹脂層を除去する工程と、
前記基板の両面側に前記導電性部品を介して相互接続される配線層を形成する工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記加熱によって流動化する基板は、硬化樹脂層と、該硬化樹脂層の両面のうち少なくとも一方の面に形成された半硬化樹脂層とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記加熱によって流動化する基板は、熱可塑性材料からなることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記導電性部品は、先端部にネイルヘッドをもつ金属柱であり、前記導電性部品を前記スルーホール内に挿入する工程において、前記金属柱は、前記ネイルヘッドが前記スルーホールの上部近傍の基板の部分に係止されて前記スルーホール内に仮固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記スルーホールを形成する工程は、ドリル加工によって行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記スルーホールに前記導電性部品を固定する工程において、前記導電性部品上に前記半硬化樹脂層が流動化して樹脂層が形成され、
前記配線層を形成する工程の前に、前記導電性部品上に形成された前記樹脂層を除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記導電性部品の上面及び下面上の前記樹脂層を除去する工程を、デスミア処理、レーザ加工、プラズマ処理及び研磨処理のいずれか又はそれらの組み合わせによって行うことを特徴とする請求項７に記載の配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記導電性部品は、銅、ニッケル、はんだ、又はこれらの合金よりなることを特徴とする請求項１、２又は５に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記複数の導電性部品を前記複数のスルーホール内にそれぞれ挿入する工程は、
多孔質の吸着板を備えた振動・吸着ピン整列器の前記吸着板上に前記基板を配置し、前記振動・吸着ピン整列器によって前記基板を振動させ、かつ前記基板の前記スルーホール内の雰囲気を前記多孔質の吸着板を介して下側に排気して行うことを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配線基板の製造方法に関し、さらに詳しくは、コア基板のスルーホールに設けられた導電体を介してコア基板の両面側を導通可能にする構造を有する配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コア基板の両面側に形成された配線層がコア基板のスルーホールに設けられた導電体を介して相互接続された構造を有する配線基板がある。
【０００３】
そのような配線基板の製造方法としては、図１（ａ）に示すように、まず、ガラスエポキシ樹脂などよりなるコア基板１００にスルーホール１００ｘを形成した後に、スルーホール１００ｘ内を過マンガン酸などによるデスミア処理によってクリーニングする。その後に、図１（ｂ）に示すように、無電解めっきによりコア基板１００の両面及びスルーホール１００ｘの側面にシード層（不図示）を形成し、さらにシード層をめっき給電層に利用する電解めっきによりシード層上に金属層（不図示）を形成して第１導電層１０２を得る。これによって、コア基板１００の両面側は、スルーホール１００ｘ内に設けられた第１導電層１０２によって導通可能な状態となる。このとき、コア基板１００のスルーホール１００ｘ内には空洞が残された状態となる。
【０００４】
次いで、図１（ｃ）に示すように、スルーホール１００ｘの空洞に絶縁性樹脂体１０４を充填する。さらに、図１（ｄ）に示すように、コア基板１００の両面側において、第１導電層１０２から突出する絶縁性樹脂体１０４の部分をそれぞれ研磨することにより、絶縁性樹脂体１０４の上面及び下面がコア基板１００の上側及び下側の第１導電層１０２の露出面とそれぞれ略同一面になるように平坦化する。
【０００５】
続いて、図２（ａ）に示すように、図１（ｄ）の構造体にデスミア処理を施してクリーニングした後に、無電解めっきによりコア基板１００の両面側の第１導電層１０２上にシード層（不図示）をそれぞれ形成し、そのシード層をめっき給電層に利用する電解めっきによりシード層上に金属層（不図示）形成して第２導電層１０６をそれぞれ得る。
【０００６】
その後に、図２（ｂ）に示すように、第２導電層１０６及び第１導電層１０２をパターニングすることにより、コア基板１００の両面に第１及び第２導電層１０２，１０６により構成される配線層１０８を形成する。このようにして、コア基板１００の両面側の配線層１０８はコア基板１００のスルーホール１００ｘ内の第１導電層１０２を介して相互接続される。
【０００７】
上記した従来の配線基板の製造方法では、コア基板１００の両面側を導通可能にするための第１導電層１０２をスルーホール１００ｘ内に形成する際に、デスミア処理、無電解めっき及び電解めっきの工程が必要であることから、製造工程が多く煩雑になると共に、薬液の準備や廃液処理における負担が大きいといった課題がある。
【０００８】
そのような課題を解消するため、コア基板のスルーホールにめっきによって導電層を形成する代わりに、スルーホール内に金属柱を挿入する製造方法がある。
【０００９】
すなわち、まず、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、コア基板１００にスルーホール１００ｘを形成した後に、そのスルーホール１００ｘ内に金属柱１１０を挿入する。次いで、図３（ｃ）及び（ｄ）に示すように、無電解めっき及び電解めっきによりコア基板１００の両面に導電層１１２をそれぞれ形成した後に、導電層１１２をパターニングして配線層１１４をそれぞれ得る。これにより、コア基板１００の両面にそれぞれ形成された配線層１１４はスルーホール１００ｘ内の金属柱１１０を介して相互接続される。
【００１０】
コア基板に設けられたスルーホールに金属柱を挿入することに基づいて配線基板を製造する方法は、例えば、特許文献１〜４に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２８９９９９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２０５９５号公報
【特許文献３】特開２００１−３５２１６６号公報
【特許文献４】特開２００３−１４２６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図４は図３（ｂ）のコア基板１００のスルーホール１００ｘと金属柱１１０との間の様子を示す拡大断面図である。図４に示すように、コア基板１００のスルーホール１００ｘに金属柱１１０を挿入する際に、スルーホール１００ｘと金属柱１１０との間に隙間Ｇが発生しやすい。これは、スルーホール１００ｘの内径と金属柱１１０の外径とを完全に合致させることは困難であり、さらには金属柱１１０をスルーホール１００ｘに挿入する際に金属柱１１０が部分的に曲がってしまうなどの不具合が発生するからである。
【００１２】
スルーホール１００ｘと金属柱１１０との間に隙間が発生すると、コア基板１００の両面側に配線層１１４を形成する際に、隙間Ｇの影響によって部分的にめっきが施されなくなり、配線層１１４が断線するおそれがある。
【００１３】
さらには、コア基板１００の複数のスルーホール１００ｘ内に複数の金属柱１１０をそれぞれ挿入する際に、金属柱１１０を１個ずつ挿入する方法では生産効率が悪いので、複数の金属柱１１０を同時にコア基板１００の各スルーホール１００ｘ内に挿入する方法が求められている。
【００１４】
また、金型を使用するプレス加工によりコア基板１００にスルーホール１００ｘを形成する方法では、金型の金属ポンチが破損しやすく、しかも完全に貫通しないスルーホールが混在するなどの問題があり、スルーホール１００ｘを形成する際の歩留りが低いといった問題もある。
【００１５】
本発明は以上の課題を鑑みて創作されたものであり、コア基板のスルーホールに挿入された導電性部品（金属柱）によって両面側の配線層が相互接続される配線基板の製造方法において、コア基板のスルーホールに導電性部品（金属柱）を挿入する際に何ら不具合が発生せずに生産効率や歩留りを向上させることができる配線基板の製造方法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】
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明は、配線基板の製造方法に係り、加熱によって流動化する基板を用意する工程と、前記基板に該基板を貫通する複数のスルーホールを形成する工程と、前記基板上に複数の導電性部品を配置し、前記基板を振動させることにより、前記複数の導電性部品を前記複数のスルーホール内にそれぞれ挿入する工程と、前記基板を加熱及び加圧して前記基板を流動化させた状態で硬化させることにより、前記スルーホールに前記導電性部品を固定する工程と、前記基板の両面側に前記導電性部品を介して相互接続される配線層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明では、まず、加熱によって流動化する基板を用意する。そのような基板として、硬化樹脂層の片面又は両面に半硬化樹脂層が形成された基板、あるいは、全体にわたって熱可塑性樹脂から構成される基板が使用される。その後に、基板を貫通するスルーホールが形成され、その中に導電性部品（金属柱）が挿入される。
【００１８】
本発明では、基板上に複数の導電性部品を配置し、基板を振動させることで複数の導電性部品を各スルーホール内に振り込んで整列位置決めを行うことにより、複数の導電性部品を複数のスルーホール内に一括して同時に挿入する。
【００１９】
次いで、基板が加熱及び加圧されて流動化した状態で硬化し、これによって基板のスルーホールに導電性部品が固定される。さらに、基板の両面側に、導電性部品を介して相互接続される配線層がそれぞれ形成される。
【００２０】
このように、導電性部品を基板のスルーホールに挿入する方法を採用することにより、スルーホール内にめっきによって導電層を形成する場合よりも製造工程が削減されて製造コストの低減を図ることができると共に、薬液を使用する工程を削減できるので薬液管理に関わる負担を格段に少なくすることができる。
【００２１】
しかも、コア基板の複数のスルーホール内に導電性部品を一括して同時に挿入することができるので、導電性部品を一本ずつ挿入する場合に比べて作業効率を格段に向上させることができる。
【００２２】
さらには、基板のスルーホールと導電性部品との隙間を基板の流動によって埋め込むようにしたので、配線層が導電性部品と信頼性よく電気接続されるようになり、配線基板の製造歩留りや信頼性を向上させることができる。
【００２３】
本発明の製造方法で製造された配線基板は、コア基板のスルーホールに埋め込まれた導電性部品（金属体）によって層間接続がなされるので、電気抵抗や熱抵抗が低く、低損失及び高放熱性を有するものとなる。
【００２４】
また、上記課題を解決するため、本発明は配線基板の製造方法に係り、基板に該基板を貫通する複数のスルーホールを形成する工程と、前記基板上に複数の導電性部品を配置し、前記基板を振動させることにより、前記複数の導電性部品を前記複数のスルーホール内にそれぞれ挿入する工程と、前記基板の少なくとも一方の面に、加熱によって流動化する樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層を加熱及び加圧して該樹脂層を流動化させた状態で硬化させることにより、前記スルーホールに前記導電性部品を固定する工程と、前記導電性部品上の前記樹脂層を除去する工程と、前記基板の両面側に前記導電性部品を介して相互接続される配線層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明では、基板として、加熱によって流動化する基板を使用する代わりに、全体にわたって硬化樹脂からなる基板（例えばガラス布エポキシ基板）を使用し、その基板に設けられた複数のスルーホールに複数の導電性部品を一括して挿入する。その後に、加熱によって流動化する樹脂層を基板の好ましくは両面に形成し、その樹脂層を流動化させた状態で硬化させることにより、スルーホールに導電性部品を固定する。さらに、導電性部品の両面上の樹脂層を除去した後に、基板の両面側に、導電性部品を介して相互接続される配線層がそれぞれ形成される。
【００２６】
このような製造方法を採用しても、上記した発明と同様な効果が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明では、何ら不具合が発生することなく基板のスルーホールに導電性部品を挿入することができ、コア基板の両面側の配線層を導電性部品を介して信頼性よく相互接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図５〜図７は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図である。
【００３０】
本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法は、まず、加熱によって流動化する基板として、図５（ａ）に示すようなコア基板１０を用意する。このコア基板１０は半硬化樹脂層を含む３層構造になっており、中央部に配置された硬化樹脂層１２と、その上面に形成された第１半硬化樹脂層１４と、硬化樹脂層１２の下面に形成された第２半硬化樹脂層１６とにより構成されている。なお、コア基板１０は、硬化樹脂層１２の両面のうちの少なくとも一方の面に半硬化樹脂層が形成されたものであればよい。コア基板１０の厚みは、例えば、トータルで０．４〜０．８ｍｍである。
【００３１】
コア基板１０の硬化樹脂層１２としては例えばガラス布エポキシ樹脂が使用され、コア基板１０の第１、第２半硬化樹脂層１２，１４としては熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂など）が好適に使用される。硬化樹脂層１２はその樹脂が既に本硬化された剛性層であり、第１及び第２半硬化樹脂層１４，１６はこの段階では半硬化状態（Ｂ−ステージ）となっており、後の工程で熱処理されて流動化した状態で本硬化される。
【００３２】
なお、本実施形態では、コア基板１０に剛性をもたせるという観点からコア基板１０のベース部として硬化樹脂層１２を使用しているが、コア基板１０として全体にわたって半硬化樹脂層からなるものを使用してもよい。
【００３３】
次いで、図５（ｂ）に示すように、機械ドリル加工又はレーザドリル加工によりコア基板１０を貫通するスルーホール１０ｘを形成する。スルーホール１０ｘの径は、例えば、１５０〜３５０μｍで、そのピッチは１５０〜１２５０μｍに設定される。本実施形態では、スルーホール１０ｘの形成方法としてプレス加工ではなくドリル加工を採用するので、微細なスルーホール１０ｘが歩留りよく形成される。
【００３４】
続いて、図５（ｃ）に示すように、先端部にネイルヘッド２０ａを有する導電性部品２０を用意する。この導電性部品２０は、ネイルヘッド２０の径がその下側の主要部の径よりも大きく設定された釘状となっている。導電性部品２０としては、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、はんだ又はこれらの合金からなる釘状の金属柱が好適に使用される。導電性部品２０の挿入方向の長さはコア基板１０の厚みに合わせて適宜調整されるが、例えば０．３〜０．９ｍｍに設定される。
【００３５】
そして、この導電性部品２０をコア基板１０のスルーホール１０ｘに挿入する。このとき、導電性部品２０は、そのネイルヘッド２０ａがストッパとなってコア基板１のスルーホール１０ｘに係止されて仮固定される。本実施形態では、複数の導電性部品２０をコア基板１０の各スルーホール１０ｘに挿入する際に、導電性部品２０を１個ずつ挿入するのではなく、振動・吸着ピン整列器を使用して複数の導電性部品２０をコア基板１０の各スルーホール１０ｘに一括して同時に挿入する。
【００３６】
図８は本発明の第１実施形態で使用される振動・吸着ピン整列器を示す構成図、図９及び図１０は、振動・吸着ピン整列器を使用してコア基板のスルーホールに導電性部品を挿入する様子を模式的に示す断面図である。
【００３７】
まず、図８に示すような構成の振動・吸着ピン整列器２を用意する。振動・吸着ピン整列器２は、架台４０と、架台４０の中央部の開口部に設置された多孔質の吸着板４４と、基板押え４２とにより基本構成されている。吸着板４４にはその内部から外面にかけて相互に連通する複数の気孔４４ａが設けられている。
【００３８】
そして、上記したスルーホール１０ｘが設けられたコア基板１０が用意され、そのスルーホール１０ｘが形成された領域が吸着板４４上に配置されるようにコア基板１０が架台４０上に載置される。架台４０の周縁側には、第１排気口４８が設けられており、それに接続された真空ポンプ（不図示）によってコア基板１０が架台４０に真空吸着されるようになっている。また、架台４０の吸着板４４の下の部分には真空ポンプ（不図示）が接続された第２排気口４６が設けられており、これによって、吸着板４４上に載置されるコア基板１０のスルーホール１０ｘ内の雰囲気（空気）が吸着板４４の気孔４４ａを介して下側に排気される。さらに、この振動・吸着ピン整列器２には、振動手段（不図示）が接続されており、吸着板４４上に配置されるコア基板１０を水平方向及び垂直方向に揺動・振動できるようになっている。
【００３９】
なお、架台４０上にコア基板１０を収容するカバー（不図示）を設けてコア基板１０が密閉容器内に収容されるようにし、その密閉容器内を真空ポンプによって減圧するようにしてもよい。
【００４０】
次いで、図９に示すように、上記した構成の振動・吸着ピン整列器２の架台４０上にスルーホール１０ｘが設けられたコア基板１０を配置し、基板押え４２でコア基板１０を押圧して固定する。さらに、第１排気口４８を減圧してコア基板１０を架台４０に真空吸着させる。
【００４１】
続いて、同じく図９に示すように、コア基板１０の周縁部に上記したような複数の導電性部品２０を配置し、振動・吸着ピン整列器２を振動手段によって揺動・振動させる。このとき同時に、吸着板４９の下側の第２排気口４６を排気することにより、コア基板１０のスルーホール１０ｘの雰囲気（空気）を吸着板４４の気孔４４ａを介して下側に排気する。
【００４２】
これにより、図１０に示すように、コア基板１０の周縁部に配置された複数の導電性部品２０は、揺動・振動によってコア基板１０のスルーホール１０ｘ内に各々振り込まれて挿入される。このとき、導電性部品２０はそのネイルヘッド２０ａが上側になった状態でコア基板１０のスルーホール１０ｘ内に挿入され、ネイルヘッド２０ａがスルーホール１０ｘの周辺のコア基板１０の部分に引っ掛かかって係止（仮固定）される。しかも、このとき、コア基板１０のスルーホール１０ｘの雰囲気（空気）は下側に排気されているので、一度スルーホール１０ｘに挿入された導電性部品２０はスルーホール１０ｘ内に吸引・吸着され、外に飛び出すおそれがない。
【００４３】
このように、本実施形態では、振動・吸着ピン整列器２を使用することにより、複数の導電性部品２０をコア基板１０の各スルーホール１０ｘに一括して同時に挿入することができ、導電性部品を１個ずつ挿入する場合に比べて作業効率を格段に向上させることができる。
【００４４】
次いで、図５（ｄ）に戻って説明すると、スルーホール１０ｘ内に導電部品２０が挿入されたコア基板１０を真空雰囲気（又は減圧雰囲気）で加熱しながら加圧（熱プレス）することにより、第１及び第２半硬化樹脂層１４，１６を流動化させた状態で本硬化させる。熱プレスの条件の一例としては、加熱温度：２００℃、押圧力：２．５ＭＰａ、処理時間：２時間の条件が好適に採用される。
【００４５】
これにより、図５（ｅ）に示すように、第１及び第２半硬化樹脂層１４，１６は、スルーホール１０ｘ側に流動した状態で硬化し、スルーホール１０ｘの側面と導電性部品２０との隙間は樹脂によって埋め込まれて導電性部品２０がコア基板１０内に完全に固定される。さらに、導電性部品２０の上面及び下面上にも樹脂が流動して導電性部品２０が樹脂層によって被覆される。そして、コア基板１０は全体にわたって硬化樹脂層となる。
【００４６】
次いで、図６（ａ）に示すように、導電性部品２０の上面及び下面上の樹脂層をそれぞれ除去することにより、導電性部品２０の上面及び下面を露出させる。導電性部品２０の上面及び下面上の樹脂層は、過マンガン酸などによるデスミア処理、レーザ加工、及びＣＦ4／Ｏ2ガスなどを用いたプラズマデスミア処理のうちのいずれかの方法、又はそれらの方法を組み合わせた処理によって除去される。あるいは、コア基板１０の両面側の樹脂層を導電性部品２０の上面及び下面が露出するまで研磨することにより、導電性部品２０の上面及び下面を露出させるようにしてもよい。
【００４７】
次いで、図６（ｂ）に示すように、コア基板１０の両面側に、無電解めっき、ＰＶＤ法又はＣＶＤ法により銅などよりなるシード層（不図示）をそれぞれ形成した後に、シード層をめっき給電層に利用する電解めっきにより銅などよりなる金属層（不図示）をシード層上にそれぞれ形成して導電層２３を得る。
【００４８】
本実施形態では、コア基板１０のスルーホール１０ｘに導電性部品２０を挿入した後に、スルーホール１０ｘと導電性部品２０との隙間が第１及び第２半硬化樹脂層１４，１６によって埋め込まれるようにしたので、導電層２３が成膜されない部分は発生せず、導電層２３が導電性部品２０に信頼性よく電気接続されて形成される。
【００４９】
その後に、図６（ｃ）に示すように、コア基板１０の両面側の導電層２３をフォトリソグラフィ及びエッチングによりパターニングすることにより、コア基板１０の両面側に第１配線層２４をそれぞれ形成する。これにより、コア基板１０の両面側の第１配線層２４は導電性部品２０を介して相互接続される。なお、第１配線層２４の形成は、セミアディティブ法などの他の配線形成方法を使用してもよい。
【００５０】
次いで、図６（ｄ）に示すように、コア基板１０の両面側の第１配線層２４上に樹脂フィルムを貼着するなどして第１層間絶縁層２６をそれぞれ形成する。続いて、コア基板１０の両面側の第１配線層２４上の第１層間絶縁層２６の部分にレーザなどにより第１ビアホール２６ｘをそれぞれ形成する。さらに、セミアディティブ法などにより、コア基板１０の両面側に、第１ビアホール２６ｘを介して第１配線層２４に接続される第２配線層２４ａをそれぞれ形成する。
【００５１】
続いて、図７（ａ）に示すように、図６（ｄ）の工程を繰り返すことにより、第２層間絶縁層２６ａの第２ビアホール２６ｙを介して第２配線層２４ａに接続される第３配線層２４ｂを第２層間絶縁層２６ａ上に形成する。
【００５２】
その後に、同じく図７（ａ）に示すように、コア基板１０の両面側に、第３配線層２４ｂ上に開口部３０ｘが設けられたソルダレジスト膜３０をそれぞれ形成する。さらに、コア基板１０の両面側のソルダレジスト膜３０の開口部３０ｘ内の第３配線層２４ｂの部分に無電解めっきによりＮｉ／Ａｕ層を成膜して接続部Ｃをそれぞれ形成する。
【００５３】
次いで、図７（ｂ）に示すように、コア基板１０の上面側の第３配線層２４ｂの接続部Ｃに電子部品３のバンプ３ａをフリップチップ接続する。その後に、電子部品３の下側の隙間にアンダーフィル樹脂３１を充填する。電子部品３としては半導体素子などの能動素子やキャパシタ部品などの受動素子が使用される。
【００５４】
その後に、コア基板１０の下側の第３配線層２４ｂの接続部Ｃにはんだボールを搭載するなどして外部接続端子３２を形成する。なお、本実施形態では３層の配線層がコア基板１０の両面側に積層された形態を例示したが、配線層の積層数は任意に設定することができる。
【００５５】
以上により、本発明の第１実施形態に係る電子部品を実装した配線基板１が得られる。
【００５６】
以上のように、第１実施形態の配線基板の製造方法では、まず、硬化樹脂層１２が第１半硬化樹脂層１４と第２半硬化樹脂層１６との間に挟まれた構造のコア基板１０が用意される。その後に、コア基板１０を貫通する複数のスルーホール１０ｘが形成され、振動・吸着ピン整列器２によってスルーホール１０ｘ内にネイルヘッド２０ａが有する複数の導電性部品２０が一括して同時に挿入される。
【００５７】
次いで、コア基板１０の第１及び第２半硬化樹脂層１４，１６が熱プレスによって流動化した状態で本硬化する。これにより、コア基板１０のスルーホール１０ｘと導電性部品２０との隙間が樹脂によって埋め込まれて導電性部品２０がコア基板内に完全に固定される。
【００５８】
続いて、導電性部品２０の上面及び下面上の樹脂層が除去されて、導電性部品２０の上面及び下面が露出する。その後に、コア基板１０の両面側に導電性部品２０を介して相互接続される第１〜第３配線層２４，２４ａ，２４ｂがそれぞれ積層されて形成される。
【００５９】
このように、本実施形態の配線基板の製造方法では、コア基板１０のスルーホール１０ｘ内にめっきによって導電層を形成する場合よりも薬液を使用する工程を大幅に削減することができる。このため、薬液処理に係る付帯設備が削減されると共に、薬液管理に関わる負担を格段に少なくすることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００６０】
しかも、振動・吸着ピン整列器２によって、コア基板１０の複数のスルーホール１０ｘ内に導電性部品２０を一括して同時に挿入することができるので、導電性部品２０を一本ずつ挿入する場合に比べて作業効率を格段に向上させることができる。
【００６１】
さらには、コア基板１０のスルーホール１０ｘと導電性部品２０との隙間を第１及び第２半硬化樹脂１４，１６で容易に埋め込まれるようにしたので、第１配線層２４が導電性部品２０と信頼性よく接続されるようになり、配線基板の製造歩留りや信頼性を向上させることができる。
【００６２】
また、コア基板のスルーホール内にめっきによって導電層を形成する場合と違って、めっきが付着しにくい基板（金属材を含む）であっても使用することができ、コア基板がめっき可能な基板に制限されることもない。
【００６３】
本実施形態の製造方法で製造された配線基板は、コア基板１０のスルーホール１０ｘに埋め込まれた導電性部品２０（金属柱）によって層間接続がなされるので、電気抵抗や熱抵抗が低く、低損失及び高放熱性を有するものとなる。
【００６４】
次に、第１実施形態の変形例について説明する。図１１は本発明の第１実施形態の変形例に係る導電性部品が振動・吸着ピン整列器によってコア基板のスルーホールに挿入される様子を示す断面図、図１２は本発明の第１実施形態の変形例における電子部品を実装した配線基板を示す断面図である。
【００６５】
第１実施形態の変形例では、図１１に示すように、ネイルヘッドをもたないストレートタイプの導電性部品２０ｘが使用され、第１実施形態の図５（ｃ）の工程において、前述した振動・吸着ピン整列器２を同様に使用し、ストレートタイプの複数の導電性部品２０ｘがコア基板１０の各スルーホール１０ｘに一括して同時に挿入される。
【００６６】
この変形例では、コア基板１０の下に配置される多孔質の吸着板４４がストレートタイプの導電性部品２０ｘのストッパとなり、導電性部品２０ｘが吸着板４４上に配置されることで、導電性部品２０ｘがスルーホール１０ｘに仮固定される。また、変形例では、導電性部品２０ｘにネイルヘッドがないので、振動・吸着ピン整列器２からコア基板１０を取り外す際に、導電性部品２０ｘがコア基板１０から落下するおそれがある。このため、コア基板１０の第１及び第２半硬化樹脂層１４，１６を本硬化させる工程（前述の図５（ｄ）〜図５（ｅ））においては、コア基板１０を振動・吸着ピン整列器２に取り付けた状態で行うことが好ましい。
【００６７】
その後に、前述した図６（ａ）の工程（導電性部品２０の上面及び下面を露出させる工程）から前述した図７（ｂ）の工程を遂行することにより、図１２に示すように、図７（ｂ）においてネイルヘッドをもたない導電性部品２０ｘがコア基板１０のスルーホール１０ｘに挿入された構造の電子部品が実装された配線基板１ａが得られる。図１２において、導電性部品２０ｘ以外の要素は図７（ｂ）と同一であるのでその説明を省略する。
【００６８】
（第２の実施の形態）
図１３〜図１５は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図である。
【００６９】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、コア基板として熱可塑性基板を使用することにある。第２実施形態では、第１実施形態と同一工程についてはその詳しい説明を省略する。
【００７０】
第２実施形態の配線基板の製造方法では、まず、加熱によって流動化する基板として、図１３（ａ）に示すような熱可塑性コア基板１０ａを用意する。熱可塑性コア基板１０ａの材料としては、液晶ポリマー、熱可塑性ポリイミド、又はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）材が好適に使用される。
【００７１】
その後に、図１３（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様にドリル加工により熱可塑性コア基板１０ａを貫通するスルーホール１０ｘを形成する。さらに、図１３（ｃ）に示すように、ネイルヘッド２０ａを有する導電性部品２０を用意し、第１実施形態で説明した振動・吸着ピン整列器２を使用して、複数の導電性部品２０を熱可塑性コア基板１０ａの各スルーホール１０ｘに一括して同時に挿入する。なお、第２実施形態においても、第１実施形態の変形例のように、ネイルヘッド２０ａを有する導電性部品２０を使用する代わりに、ストレートタイプの導電性部品２０ｘを使用してもよい。
【００７２】
次いで、図１３（ｄ）に示すように、熱プレスによって熱可塑性コア基板１０ａを軟化、流動化、再硬化させる。これにより、図１４（ａ）に示すように、スルーホール１０ｘの側面と導電性部品２０との隙間に樹脂が埋め込まれて導電性部品２０が熱可塑性コア基板１０ａ内に完全に固定される。このとき、導電性部品２０の上面及び下面上にも熱可塑性コア基板１０ａから樹脂が流れ込んで導電性部品２０が樹脂層で被覆される。
【００７３】
続いて、図１４（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様な方法により、導電性部品２０の上面及び下面上の樹脂層を除去して導電性部品２０の上面及び下面を露出させる。
【００７４】
次いで、図１４（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様な方法により、熱可塑性コア基板１０ａの両面側に、導電性部品２０を介して相互接続される第１配線層２４をそれぞれ形成する。
【００７５】
次いで、図１５（ａ）に示すように、第１実施形態と同様な方法により、熱可塑性コア基板１０ａの両面側に、第１、第２層間絶縁層２６，２６ａに設けられたビアホール２６ｘ、２６ｙを介して第１配線層２４に接続される第２、第３配線層２４ａ，２４ｂをそれぞれ積層する。さらに、熱可塑性コア基板１０ａの両面側に、第３配線層２４ｂ上に開口部３０ａが設けられたソルダレジスト膜３０をそれぞれ形成した後に、その開口部３０ａ内の第３配線層２４ｂの部分にＮｉ／Ａｕめっき層を形成して接続部Ｃを形成する。
【００７６】
次いで、図１５（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、熱可塑性コア基板１０ａの上面側の第３配線層２４ａの接続部Ｃに電子部品３のバンプ３ａをフリップチップ接続し、電子部品３の下側の隙間にアンダーフィル樹脂３１を充填する。さらに、熱可塑性コア基板１０ａの下面側の第３配線層２４ｂの接続部Ｃに外部接続端子３２を形成する。
【００７７】
以上により、本発明の第２実施形態に係る電子部品が実装された配線基板１ｂが得られる。
【００７８】
第２実施形態の配線基板の製造方法は、第１実施形態と同様な効果を奏する。第２実施形態では、コア基板として全体にわたって熱可塑性の材料からなるものが使用されるので、第１実施形態よりもコア基板の構造を簡易とすることができる。
【００７９】
（第３の実施の形態）
図１６〜図１８は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図である。第３実施形態が第１実施形態と異なる点は、コア基板として全体にわたって硬化した樹脂基板を使用し、コア基板のスルーホールに導電性部品を挿入した後に、コア基板の両面（又は片面）に半硬化の樹脂層を形成し、その樹脂層を流動・硬化させて導電性部品を固定することにある。
【００８０】
第３実施形態では、第１実施形態と同様な工程については、その詳しい説明を省略する。
【００８１】
図１６（ａ）に示すように、まず、全体にわたって硬化樹脂から構成されるコア基板１０ｂを用意する。第３実施形態のコア基板１０ｂの材料としては、ガラス布エポキシ樹脂、不織布エポキシ樹脂、又はビルドアップ多層配線の層間絶縁層で使用される各種樹脂などが使用される。
【００８２】
その後に、図１６（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、コア基板１０ｂにドリル加工によってスルーホール１０ｘを形成する。次いで、図１６（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に、ネイルヘッド２０ａを有する導電性部品２０を振動・吸着ピン整列器２を使用して、コア基板１０ｂのスルーホール１０ｘ内に一括して同時に挿入する。第３実施形態においても、第１実施形態の変形例のように、ネイルヘッド２０ａを有する導電性部品２０を使用する代わりに、ストレートタイプの導電性部品２０ｘを使用してもよい。
【００８３】
続いて、図１６（ｄ）に示すように、コア基板１０ｂの両面に、加熱によって流動化する樹脂シート２１を貼着した後に、その樹脂シート２１を真空雰囲気（又は減圧雰囲気）で加熱しながら加圧（熱プレス）する。加熱によって流動化する樹脂シート２１の材料としては、半硬化状態の熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂など）、又は熱可塑性樹脂（ポリイミドなど）が使用される。
【００８４】
これにより、図１７（ａ）に示すように、コア基板１０ｂの両面側の樹脂シート２１は、スルーホール１０ｘ側に流動した状態で硬化し、スルーホール１０ｘと導電性部品２０との隙間は樹脂によって埋め込まれて導電性部品２０がコア基板１０ｂ内に完全に固定される。このようにして、樹脂シート２１は流動した状態で硬化して樹脂層となってコア基板１０ｂと一体化され、導電性部品２０の上面及び下面が樹脂層によって被覆された状態となる。
【００８５】
なお、コア基板１０ｂの上面及び下面のいずれか一方の面のみに樹脂シート２１を貼着する形態としてもよい。また、樹脂シート２１を貼着する代わりに、コア基板１０ｂの片面又は両面に液状樹脂を塗布して樹脂塗布層を形成した後に、熱プレスによって樹脂塗布層を本硬化させてもよい。また、第１実施形態の変形例で説明したストレートタイプの導電性部品２０ｘを使用する場合は、コア基板１０ｂを振動・吸着ピン整列器２から取り出す際に導電性部品２０ｘが落下するおそれがあるため、振動・吸着ピン整列器２にコア基板１０ｂが固定された状態でその上面に樹脂シート２１を貼着し、熱プレスを行う。
【００８６】
次いで、図１７（ｂ）の上図に示すように、レーザなどにより導電性部品２０の上面及び下面上の樹脂層の部分にビアホール２１ｘをそれぞれ形成する。あるいは、図１７（ｂ）の下図に示すように、コア基板１０ｂの両面側の樹脂層を研磨することにより、導電性部品２０の上面及び下面をそれぞれ露出させるようにしてもよい。以下、図１７（ｂ）の下図で示す構造体を採用した例を説明する。
【００８７】
続いて、図１７（ｃ）に示すように、コア基板１０ｂの両面側に、第１実施形態と同様な方法により、導電性部品２０を介して相互接続される第１配線層２４を形成する。さらに、図１８（ａ）に示すように、コア基板１０ｂの両面側に、第１、第２層間絶縁層２６，２６ａに設けられた第１、第２ビアホール２６ｘ，２６ｙを介して第１配線層２４に接続される第２、第３配線層２４ａ，２４ｂをそれぞれ形成する。さらに、コア基板１０ｂの両面側に、第３配線層２４ｂ上に開口部３０ａが設けられたソルダレジスト膜３０をそれぞれ形成した後に、その開口部３０ａ内の第３配線層２４ｂの部分にＮｉ／Ａｕめっき層を形成して接続部Ｃを形成する。
【００８８】
その後に、図１８（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、コア基板１０ｂの上側の第３配線層２４ｂの接続部Ｃに電子部品３のバンプ３ａをフリップチップ接続し、電子部品３の下側の隙間にアンダーフィル樹脂３１を充填する。さらに、コア基板１０ｂの下面側の第３配線層２４ｂの接続部Ｃに外部接続端子３２を形成する。
【００８９】
以上により、本発明の第３実施形態に係る電子部品が実装された配線基板１ｃが得られる。第３実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。第３実施形態では、加熱によって流動化する樹脂シート２１によってスルーホール１０ｘと導電性部品２０との隙間を埋め込むので、コア基板に流動化する機能をもたせる必要がなく、各種の基板を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は従来技術に係る配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は従来技術に係る配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は従来技術に係る配線基板の他の製造方法を示す断面図である。
【図４】図４は図３（ｂ）のコア基板のスルーホールと金属柱との間の様子を拡大した部分拡大断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図８】図８は本発明の第１実施形態の配線基板の製造方法で使用される振動・吸着ピン整列器を示す構成図である。
【図９】図９は図８の振動・吸着ピン整列器を使用してコア基板のスルーホールに導電性部品を挿入する様子を模式的に示す断面図（その１）である。
【図１０】図１０は図８の振動・吸着ピン整列器を使用してコア基板のスルーホールに導電性部品を挿入する様子を模式的に示す断面図（その２）である。
【図１１】図１１は本発明の第１実施形態の変形例に係る導電性部品が振動・吸着ピン整列器によってコア基板のスルーホールに挿入される様子を示す断面図である。
【図１２】図１２は本発明の第１実施形態の変形例における電子部品を実装した配線基板を示す断面図である。
【図１３】図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図１５】図１５（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その３）である。
【図１６】図１６（ａ）〜（ｄ）は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その１）である。
【図１７】図１７（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その２）である。
【図１８】図１８（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３実施形態の配線基板の製造方法を示す断面図（その３）である。
【符号の説明】
【００９１】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…電子部品が実装された配線基板、２…振動・吸着ピン整列器、３…電子部品、３ａ…バンプ、１０，１０ａ，１０ｂ…コア基板、１０ｘ…スルーホール、１２…硬化樹脂層、１４…第１半硬化樹脂層、１６…第２半硬化樹脂層、２０，２０ｘ…導電性部品、２０ａ…ネイルヘッド、２１…樹脂シート、２１ｘ…ビアホール、２３…導電層、２４…第１配線層、２４ａ…第２配線層、２４ｂ…第３配線層、２６…第１層間絶縁層、２６ａ…第２層間絶縁層、２６ｂ…第３層間絶縁層、２６ｘ…第１ビアホール、２６ｙ…第２ビアホール、３０…ソルダレジスト膜、３０ｘ…開口部、３２…外部接続端子、４０…架台、４２…基板押え、４４…吸着板、４４ａ…気孔、４６…第２排気口、４８…第１排気口。
【図１】
2006156435.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006156435.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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