(57)【要約】【課題】デバイスチップのボンディング不良を抑制できる銅張積層板の製造に使用可能な平坦化された芯材を形成する。平坦化された芯材を用いて平坦な銅張積層板を形成する。【解決手段】ガラスクロスに合成樹脂が含浸され乾燥されることで形成された芯材を準備する芯材の準備工程と、該芯材の両面を研削加工によって平坦化する芯材平坦化工程と、により芯材を形成する。製造された平坦化された芯材の両面にそれぞれ銅箔を配置し、加熱しながら該両面より押圧すると、両面が平坦な銅張積層板を形成できる。【選択図】図３
2019089978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスクロスに合成樹脂が含浸され乾燥されることで形成された芯材を準備する芯材の準備工程と、
該芯材の両面を研削加工によって平坦化する芯材平坦化工程と、を有することを特徴とする平坦化された芯材の製造方法。
【請求項２】
銅張積層板の製造方法であって、
ガラスクロスに合成樹脂が含浸され乾燥されることで形成された芯材を準備する芯材の準備工程と、
該芯材の両面を研削加工によって平坦化する芯材平坦化工程と、
該芯材平坦化工程で平坦化された芯材の両面にそれぞれ銅箔を配置し、加熱しながら該両面より押圧して銅張積層板を形成する銅張積層板形成工程と、を有することを特徴とする銅張積層板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅張積層板の製造に使用される平坦化された芯材の製造方法、及び平坦化された芯材を使用した銅張積層板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパソコン等の電子機器に使用されるデバイスチップは、プリント基板上にボンディングされて最終的に該電子機器内に組み込まれる。プリント基板には、銅張積層板が広く利用されている。
【０００３】
銅張積層板は、例えば、次のような方法で製造される。まず、ガラスクロスを準備し、該ガラスクロスに合成樹脂（ワニス）を含浸させ、ガラスクロスを乾燥させる。次に、ガラスクロスを所定の大きさに切断する。所定の大きさに切断されて形成された各片は、プリプレグと呼ばれる芯材となる。そして、芯材（プリプレグ）の両面に銅箔を重ね、加熱しながら両面から押圧すると銅張積層板が形成される。なお、複数枚の芯材（プリプレグ）を積層した上で両面に銅箔を重ねて銅張積層板を形成してもよい。
【０００４】
そして、形成された銅張積層板の一方又は両方の面に該銅箔を基にして配線層を形成すると、デバイスチップの実装基板となるプリント基板を形成できる（特許文献１及び２参照）。
【０００５】
近年、デバイスチップをプリント基板に実装する際に、実装に要する領域の省スペース化のために、フリップチップボンディングと呼ばれる実装技術が実用化されている。フリップチップボンディングでは、デバイスの表面側に１０μｍ〜１００μｍ程度の高さのバンプと呼ばれる複数の金属突起物を形成し、これらのバンプをプリント基板に形成された電極に相対させて直接ボンディングする。すなわち、バンプはデバイスチップの端子として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５６−１１８８５３号公報
【特許文献２】特開昭５９−３９５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
該芯材の材料となるガラスクロスはガラス繊維が織り込まれたものである。上述の方法で形成される芯材の表面及び裏面には、ガラス繊維の形状やガラス繊維の織り込みに起因する凹凸が存在する。そのため、上述の方法で製造された銅張積層板の表面及び裏面にも凹凸形状が存在する。
【０００８】
銅張積層板から形成されたプリント基板にデバイスチップをボンディングするとき、実装面に凹凸形状が存在すると、デバイスチップの端子を適切にボンディングできないとの問題が生じる場合がある。このような問題は、ボンディング不良と呼ばれる。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デバイスチップのボンディング不良を抑制できる銅張積層板の製造に使用可能な平坦化された芯材の製造方法、及び平坦化された芯材を使用した銅張積層板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、ガラスクロスに合成樹脂が含浸され乾燥されることで形成された芯材を準備する芯材の準備工程と、該芯材の両面を研削加工によって平坦化する芯材平坦化工程と、を有することを特徴とする平坦化された芯材の製造方法が提供される。
【００１１】
また、本発明の他の一態様によれば、銅張積層板の製造方法であって、ガラスクロスに合成樹脂が含浸され乾燥されることで形成された芯材を準備する芯材の準備工程と、該芯材の両面を研削加工によって平坦化する芯材平坦化工程と、該芯材平坦化工程で平坦化された芯材の両面にそれぞれ銅箔を配置し、加熱しながら該両面より押圧して銅張積層板を形成する銅張積層板形成工程と、を有することを特徴とする銅張積層板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様においては、ガラスクロスに合成樹脂が含浸され乾燥されることで形成された芯材の両面を研削加工して、芯材の両面を平坦化する。そのため、例えば、平坦化された芯材の両面に銅箔を配置し加熱しながら両面より押圧して銅張積層板を形成すると、該銅張積層板の表面及び裏面も平坦となる。表面及び裏面が平坦な銅張積層板を形成できると、銅張積層板にデバイスチップをボンディングするときにボンディング不良の発生を抑制できる。
【００１３】
したがって、本発明によりデバイスチップのボンディング不良を抑制できる銅張積層板の製造に使用可能な平坦化された芯材の製造方法、及び平坦化された芯材を使用した銅張積層板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】芯材の形成を模式的に示す図である。
【図２】研削装置を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、芯材の第１の面を平坦化する工程を模式的に示す断面図であり、図３（Ｂ）は、芯材の第２の面を平坦化する工程を模式的に示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、芯材及び銅箔を模式的に示す側面図であり、図４（Ｂ）は、銅張積層板形成工程を模式的に示す側面図であり、図４（Ｃ）は、銅張積層板を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る製造方法で平坦化される芯材（プリプレグ）の形成について図１を用いて説明する。図１は、芯材の形成を模式的に示す図である。
【００１６】
芯材５は、例えば、図１に示す芯材製造装置２を使用して製造される。芯材製造装置２は、液状の合成樹脂（ワニス）が貯留された含浸バット４と、加熱装置６と、切断装置８と、を備える。
【００１７】
芯材５は、ガラス繊維が編み込まれて形成されたガラスクロスから形成される。ガラスクロスがロール状に巻かれたガラスクロスロール１を芯材製造装置２に配設し、該ガラスクロスロール１から帯状のガラスクロス３を引き出す。そして、ガラスクロス３を含浸バット４の合成樹脂４ａ中に通して、ガラスクロス３に合成樹脂４ａを含浸させる。なお、合成樹脂４ａは、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の硬化される前の状態の樹脂である。
【００１８】
次に、合成樹脂４ａを含浸させたガラスクロス３を加熱装置６に通す。加熱装置６では、ガラスクロス３を加熱して乾燥し、該ガラスクロス３に含浸した合成樹脂４ａを硬化させる。その後、切断装置８によりガラスクロス３を所定の大きさに切断する。すると、芯材５が形成される。なお、芯材５は複数のガラスクロス３が積層されていてもよい。
【００１９】
次に、本実施形態に係る平坦化された芯材の製造方法の各工程について説明する。該平坦化された芯材の製造方法では、ガラスクロスに合成樹脂が含浸され乾燥されることで形成された芯材５を準備する準備工程を実施する。準備工程では、上述の方法により製造された芯材５を準備する。
【００２０】
次に、本実施形態に係る製造方法では、芯材５の両面を研削加工によって平坦化する芯材平坦化工程を実施する。芯材平坦化工程は、例えば、図２に示す研削装置で実施される。図２は、研削装置を模式的に示す斜視図である。
【００２１】
芯材平坦化工程で使用される研削装置１０は、各構成を支持する基台１２を有する。基台１２の上面には、開口１２ａが設けられている。該開口１２ａ内には、芯材５を吸引保持するチャックテーブル１６が上面に載るＸ軸移動テーブル１４が備えられている。Ｘ軸移動テーブル１４は、図示しないＸ軸方向移動機構によりＸ軸方向に移動可能である。
【００２２】
チャックテーブル１６の上面は、芯材５を保持する保持面１６ａとなる。チャックテーブル１６は、一端が該チャックテーブル１６の保持面１６ａに通じ他端が図示しない吸引源に接続された吸引路を内部に備える。該吸引源を作動させると、保持面１６ａ上に載せられた芯材５に負圧が作用して、芯材５はチャックテーブル１６に吸引保持される。また、チャックテーブル１６は保持面１６ａに垂直な方向に沿った軸の周りに回転可能である。
【００２３】
チャックテーブル１６の上方には、芯材５を研削加工する研削ユニット１８が配設される。研削装置１０の基台１２の後方端部には支持部１２ｂが立設されており、この支持部１２ｂにより研削ユニット１８が支持されている。研削ユニット１８は、支持部１２ｂの前面に配設されたＺ軸移動機構２０により上下方向に移動可能である。
【００２４】
Ｚ軸移動機構２０は、支持部１２ｂの前面にＺ軸方向に伸長する一対のＺ軸ガイドレール２２と、それぞれのＺ軸ガイドレール２２にスライド可能に取り付けられたＺ軸移動プレート２４と、を備える。
【００２５】
Ｚ軸移動プレート２４の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール２２に平行なＺ軸ボールねじ２６が螺合されている。Ｚ軸ボールねじ２６の一端部には、Ｚ軸パルスモータ２８が連結されている。Ｚ軸パルスモータ２８でＺ軸ボールねじ２６を回転させれば、Ｚ軸移動プレート２４は、Ｚ軸ガイドレール２２に沿ってＺ軸方向に移動する。
【００２６】
Ｚ軸移動プレート２４の前面側下部には、研削ユニット１８が固定されている。Ｚ軸移動プレート２４をＺ軸方向に移動させれば、研削ユニット１８をＺ軸方向に移動できる。
【００２７】
研削ユニット１８は、基端側に連結されたモータにより回転するスピンドル３２と、該スピンドル３２の先端側に配設されたマウント３４に固定された研削ホイール３６と、を備える。該モータはスピンドルハウジング３０内に備えられており、該モータを作動させると、研削ホイール３６がスピンドル３２の回転に従って回転する。
【００２８】
研削ホイール３６の下面には、研削砥石３８が備えられている。スピンドル３２を回転させて研削ホイール３６を回転させ、研削ユニット１８をＺ軸方向に沿って下降させ、研削砥石３８の下端を芯材５に接触させると芯材５が研削加工される。研削ユニット１８を所定の高さ位置にまで下降させると、芯材５の被研削面が平坦化される。
【００２９】
研削砥石３８は、結合剤中に砥粒が分散されて形成されており、本発明の一態様に係る芯材の製造方法では、好適には、粒度（♯）３２０〜６００程度の研削砥石３８が使用される。細かすぎる粒度の研削砥石を使用すると、研削加工中に目詰まり等を起こす恐れがある。
【００３０】
芯材平坦化工程では、まず、芯材５をチャックテーブル１６の保持面１６ａ上に載せて、チャックテーブル１６の吸引源（不図示）を作動させ、チャックテーブル１６に芯材５を吸引保持させる。次に、Ｘ軸移動テーブル１４を研削ユニット１８の下方に移動させる。
【００３１】
そして、チャックテーブル１６及び研削ホイール３６を回転させながら、該研削ホイール３６を下降させる。図３（Ａ）は、芯材の第１の面を平坦化する工程を模式的に示す断面図である。図３（Ａ）に示す通り、研削ホイール３６に装着された研削砥石３８が芯材５の第１の面に触れると該第１の面が研削加工され、該第１の面が平坦化される。
【００３２】
第１の面の研削加工が完了した後、Ｘ軸移動テーブル１４を移動させてチャックテーブル１６を研削ユニット１８の下方の領域の外に出し、チャックテーブル１６による吸引保持を解除する。その後、芯材５の上下を反転させ保持面１６ａの上に載せて、再びチャックテーブル１６に芯材５を吸引保持させる。
【００３３】
そして、Ｘ軸移動テーブル１４を研削ユニット１８の下方に移動させて、チャックテーブル１６及び研削ホイール３６を回転させながら、該研削ホイール３６を下降させる。図３（Ｂ）は、芯材５の第２の面を平坦化する工程を模式的に示す断面図である。図３（Ｂ）に示す通り、芯材５の第１の面と同様に第２の面も研削加工され、平坦化される。
【００３４】
第２の面の研削加工が完了した後、Ｘ軸移動テーブル１４を移動させてチャックテーブル１６を研削ユニット１８の下方の領域の外に出し、チャックテーブル１６による吸引保持を解除する。すると、両面が研削加工により平坦化された芯材５が得られる。
【００３５】
両面が平坦化された芯材５を銅張積層板の形成に用いると、両面が平坦な銅張積層板を形成できる。平坦な銅張積層板からプリント基板を形成し、該プリント基板にデバイスチップをボンディングすると、実装不良が生じにくくなる。
【００３６】
芯材５は、例えば、４００μｍ〜８００μｍ程度の厚さに形成され、研削加工によりそれぞれの面が２０μｍ〜４０μｍ程度研削加工される。すなわち、芯材５のそれぞれの面では、芯材５の厚さに対して５％程度の厚さが研削加工により除去され、該芯材５は研削加工前の厚さの９０％程度の厚さに薄化される。
【００３７】
次に、表面及び裏面が平坦な銅張積層板を形成する方法について説明する。該銅張積層板の製造方法では、まず、上述の平坦化された芯材の製造方法により製造された平坦化された芯材を準備する平坦化された芯材の準備工程を実施する。
【００３８】
次に、銅張積層板形成工程を実施する。銅張積層板形成工程では、まず、平坦化された芯材５の両面に銅箔を配置する。図４（Ａ）は、平坦化された芯材及び銅箔を模式的に示す側面図である。芯材５の両面に配置される銅箔７は、該芯材５と同様の平面形状に形成されている。
【００３９】
次に、両面に銅箔７が配設された芯材５を加熱しながら該両面から押圧する。芯材５の加熱及び押圧には、例えば、図４（Ｂ）に示す加熱押圧装置４０を用いる。ここで、図４（Ｂ）は、銅張積層板形成工程を模式的に示す側面図である。加熱押圧装置４０は、例えば、上下に一対の押圧プレート４０ａを備え、該一対の押圧プレート４０ａを互いに近づく方向に移動させる機能を有する。一対の押圧プレート４０ａの一方又は両方の内部には、ヒーター等の加熱装置が配設されている。
【００４０】
芯材５を加熱しながら両面から押圧する際には、両面に銅箔７が配設された芯材５を一対の押圧プレート４０ａの間に搬入し、加熱装置を稼働させながら該一対の押圧プレート４０ａを互いに近づく方向に移動させる。すると、該芯材５が加熱されながら押圧されて、銅箔７が芯材５に張り付き、銅張積層板が形成される。
【００４１】
形成された銅張積層板を図４（Ｃ）に示す。図４（Ｃ）は、銅張積層板を模式的に示す斜視図である。銅張積層板形成工程を実施すると、平坦化された芯材５の両面に銅箔７が張り付いた銅張積層板９が形成される。本銅張積層板の製造方法では、両面が平坦化された芯材５を使用して銅張積層板９を形成するため、形成された銅張積層板９の両面も平坦となる。すると、該銅張積層板９にデバイスチップをボンディングする際に、ボンディング不良の発生が抑制される。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、平坦化された芯材５の両面に銅箔７を配設して銅張積層板９を形成したが本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、平坦化された芯材５の一方の面に銅箔７を配設して銅張積層板９を形成してもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、研削加工により芯材５を平坦化する場合について説明したが、本発明の一態様では、他の方法により芯材５を平坦化してもよい。例えば、研磨パッドが装着された研磨装置により芯材５を平坦化してもよく、また、ダイヤモンドからなる切刃を有するバイト工具を用いたバイト切削により芯材５を平坦化してもよい。
【００４４】
上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  ガラスクロスロール
３  ガラスクロス
５  芯材
７  銅箔
９  銅張積層板
２  芯材製造装置
４  含浸バット
４ａ  合成樹脂
６  加熱装置
８  切断装置
１０  研削装置
１２  基台
１２ａ  開口
１２ｂ  支持部
１４  Ｘ軸移動テーブル
１６  チャックテーブル
１６ａ  保持面
１８  研削ユニット
２０  Ｚ軸移動機構
２２  Ｚ軸ガイドレール
２４  Ｚ軸移動プレート
２６  Ｚ軸ボールねじ
２８  Ｚ軸パルスモータ
３０  スピンドルハウジング
３２  スピンドル
３４  マウント
３６  研削ホイール
３８  研削砥石
４０  加熱押圧装置
４０ａ  押圧プレート
【図１】
2019089978.tif 000003
【図２】
2019089978.tif 000004
【図３】
2019089978.tif 000005
【図４】
2019089978.tif 000006