(57)【要約】      （修正有）【課題】高い信頼性のプリント配線板を提供する。【解決手段】ガラス基板２０ｚを個片のガラス板２０に分離する開口２４Ｓ、２４Ｌ、２４Ｘが個片のガラス板２０の周囲に設けられ、個片のガラス板２０が開口間の梁２２で連結される。そして、導体層、スルーホール導体が設けられてから梁２２の中央でガラス基板が切断され、個片のプリント配線板とされる。細い梁で切断されるため、大きな応力をガラス板に掛けない。梁２２にクラックが生じたとしても、ガラス板２０にクラックが入ることが無い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する矩形形状のガラス板から成り、前記第１面側に形成された第１導体層と、前記第２面側に形成された第２導体層と前記ガラス板を貫通し前記第１導体層と前記第２導体層とを接続するスルーホール導体とが設けられたコア基板を有するプリント配線板であって、
前記矩形形状のガラス板の側面から側方に延びる複数の梁が設けられている。
【請求項２】
請求項１のプリント配線板であって、
前記矩形形状のガラス板の前記第１面上、前記第２面上に絶縁層が設けられ、
前記第１導体層、前記第２導体層は前記絶縁層上に設けられている。
【請求項３】
請求項２のプリント配線板であって、
前記矩形形状のガラス板の側面に前記絶縁層が設けられ、
前記梁は、前記ガラス板の側面の前記絶縁層を貫通し、先端が露出している。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１のプリント配線板であって、
前記コア基板上に樹脂絶縁層と導体層からなるビルドアップ層が設けられている。
【請求項５】
プリント配線板の製造方法であって、
ガラス基板を準備することと、
前記ガラス基板を個片のガラス板に分離する開口を個片のガラス板の周囲に設け、前記個片のガラス板を前記開口間の梁で連結しておくことと、
前記ガラス基板にスルーホール用の貫通孔を形成することと、
前記ガラス基板の両面に導体層を設けると共に、両面の導体層を接続するスルーホール導体を前記貫通孔に形成することと、
前記梁でガラス基板を切断し、個片のプリント配線板とすることと、を有する。
【請求項６】
請求項５のプリント配線板の製造方法であって、
前記梁の形成後、前記ガラス基板の両面に絶縁層を設けると共に、前記開口内に絶縁層を充填し、前記ガラス基板及び前記絶縁層に前記スルーホール用の貫通孔を設け、
前記梁でガラス基板を切断し、個片のプリント配線板とする際に、前記プリント配線板の側面に前記梁の先端を露出させる。
【請求項７】
請求項５又は請求項６のプリント配線板の製造方法であって、
前記梁の形成後、前記ガラス基板の表面を荒らす。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれか１のプリント配線板の製造方法であって、前記ガラス基板に前記導体層を設け、前記スルーホール導体を設けた後、
前記ガラス基板上に樹脂絶縁層と導体層からなるビルドアップ層が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板をコアに有するプリント配線板、及び、プリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、予めクラック防止用の溝を設けたガラスの上下に絶縁層、導体層を形成し、スルーホールで両面を接続し、回路基板を形成した後に、切断し、前記クラック防止用の溝によってガラスにクラックが伸張することを防止するプリント配線板の製造方法を開示している。特許文献２は、各ガラスコアを独立的に存在させた形で、各ガラスをコアとした回路を形成し、ガラスの存在しない部位に設けた分割線に沿って切断分離するプリント配線板の製造方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−９２４０２号公報
【特許文献２】特開２０１７−１２３４９７号公報
【発明の概要】
【０００４】
[特許文献１の課題]
特許文献１では、クラック防止用の溝の外側のクラック伸張防止エリアが無駄な面積を取ることになり、プリント配線板の小型化を目指す上で障害となると考えられる。特許文献２では、ガラスのコア部分が多数個取り基板内に分散して存在することになる。これは、回路形成上の位置合わせのときに、各コア部分の相対位置、絶対位置の不確実性につながり、コア形成以降の製造プロセスに取って望ましいことでは無いと推測される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るプリント配線板は、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する矩形形状のガラス板から成り、前記第１面側に形成された第１導体層と、前記第２面側に形成された第２導体層と前記ガラス板を貫通し前記第１導体層と前記第２導体層とを接続するスルーホール導体とが設けられたコア基板を有する。そして、前記矩形形状のガラス板の側面から側方に延びる複数の梁が設けられている。
【０００６】
本発明に係るプリント配線板の製造方法では、ガラス基板を準備することと、前記ガラス基板を個片のガラス板に分離する開口を個片のガラス板の周囲に設け、前記個片のガラス板を前記開口間の梁で連結しておくことと、前記ガラス基板にスルーホール用の貫通孔を形成することと、前記ガラス基板の両面に導体層を設けると共に、両面の導体層を接続するスルーホール導体を前記貫通孔に形成することと、前記梁でガラス基板を切断し、個片のプリント配線板とすることと、を有する。
【０００７】
[実施形態の効果]
本発明の実施形態のプリント配線板によれば、矩形形状のガラス板の側面から側方に延びる複数の梁が設けられているため、側方から治具で挟まれ保持されてもガラス板に応力が直接かからず、梁にクラックが生じたとしても、ガラス板にクラックが入り難い。
【０００８】
本発明の実施形態のプリント配線板の製造方法によれば、ガラス基板を個片のガラス板に分離する開口を個片のガラス板の周囲に設け、個片のガラス板を開口間の梁で連結しておく。そして、導体層、スルーホール導体が設けられてから梁でガラス基板が切断され、個片のプリント配線板とされる。細い梁で切断されるため、大きな応力がガラス板に掛からないので、梁にクラックが生じたとしても、ガラス板にクラックが入ることが無い。切断時に一番応力の掛かる梁が細いので、切断ブレードに掛かる負荷が少なくて済み、切断のスピード、ブレードの消耗の点から有利である。梁で個片のガラス板が連結したガラス基板の状態で絶縁層、導体層が形成されるため、基板作成上の精度が維持できる。梁の間で切断されるため、無駄なスペースを最小限にでき、デザイン上の制約が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）は第１実施形態のプリント配線板の製造工程を示し、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）は第１実施形態のプリント配線板の断面図である。
【図２】図２（Ａ）は第１実施形態のプリント配線板の側面図であり、図２（Ｂ）は平面図である。
【図３】図３（Ａ）は本発明の第１実施形態に係るガラス基板の平面図であり、図３（Ｂ）は梁を形成した後のガラス基板の平面図である。
【図４】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図である。
【図５】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図である。
【図６】図６（Ａ）は第２実施形態のプリント配線板の製造工程図であり、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）は第２実施形態のプリント配線板の断面図であり、図６（Ｄ）は第２実施形態のプリント配線板の側面図である。
【図７】第２実施形態のプリント配線板の製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[第１実施形態]
図１（Ｂ）は第１実施形態のプリント配線板１０の断面図である。プリント配線板１０は、第１面ＦＦと第１面ＦＦと反対側の第２面ＳＳとを有するコア基板３０とコア基板の第１面ＦＦ上に形成されている第１ビルドアップ層５５Ｆとコア基板の第２面ＳＳ上に形成されている第２ビルドアップ層５５Ｓとを有する。
【００１１】
コア基板３０は、コア基板の第１面ＦＦと同方向の第１面Ｆと第１面Ｆと反対側の第２面Ｓとを有するガラス板２０と、ガラス板２０の第１面Ｆ上の第１絶縁層２８Ｆと、第２面Ｓ上の第２絶縁層２８Ｓと、第１絶縁層２８Ｆ上に形成されている第１導体層３４Ｆと、第２絶縁層２８Ｓ上に形成されている第２導体層３４Ｓと、第１導体層３４Ｆと第２導体層３４Ｓとを接続するスルーホール導体３６とを有する。スルーホール導体３６は、ガラス板２０に形成された貫通孔２５内に充填された第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓ由来の樹脂２８内に形成された貫通孔２６内に形成されている。
【００１２】
第１ビルドアップ層５５Ｆは、コア基板３０の第１面Ｆと第１導体層３４Ｆ上に形成されている第１樹脂絶縁層５０Ｆと、第１樹脂絶縁層５０Ｆ上に形成されている第３導体層５８Ｆと、を有する。第１ビルドアップ層５５Ｆは、さらに、第１樹脂絶縁層５０Ｆを貫通する第１ビア導体６０Ｆを有する。第１ビア導体６０Ｆは、第１導体層３４Ｆと第３導体層５８Ｆとを接続する。
【００１３】
第１樹脂絶縁層５０Ｆと第３導体層５８Ｆ上に開口７２Ｆを有する第１ソルダーレジスト層７０Ｆが形成される。開口７２Ｆから露出する第３導体層５８Ｆは、電子部品を搭載するための第１半田バンプ７６Ｆが形成される。
【００１４】
第２ビルドアップ層５５Ｓは、コア基板３０の第２面Ｓと第２導体層３４Ｓ上に形成されている第２樹脂絶縁層５０Ｓと、第２樹脂絶縁層５０Ｓの上に形成されている第４導体層５８Ｓと、を有する。第２ビルドアップ層５５Ｓは、さらに、第２樹脂絶縁層５０Ｓを貫通する第２ビア導体６０Ｓを有する。第２ビア導体６０Ｓは、第２導体層３４Ｓと第４導体層５８Ｓとを接続する
【００１５】
第４導体層５８Ｓ上に開口７２Ｓを有する第２ソルダーレジスト層７０Ｓが形成される。開口７２Ｓから露出する第４導体層５８Ｓに、マザーボード等の回路基板と接続するための第２半田バンプ７６Ｓが形成される。
【００１６】
図２（Ａ）は第１実施形態のプリント配線板の側面図であり、図２（Ｂ）は平面図である。図２（Ａ）は、図２（Ｂ）のａ矢視図に相当する。
図２（Ｂ）に示されるように、矩形形状のガラス板２０は、プリント配線板１０よりも小さく形成されている。ガラス板２０の側面２０Ｓからガラス板の連結部材である梁２２が延びて、プリント配線板の側面に先端２２Ｔが露出している。図２（Ａ）中に示されるように、梁２２は、ガラス板２０と同じ厚みで、断面矩形に形成されている。上述された図１（Ｂ）は、図２（Ｂ）中のプリント配線板１０のｂ−ｂ断面に相当し、梁２２の無い部分の断面図である。図１（Ｃ）は、図２（Ｂ）中のプリント配線板１０のｃ−ｃ断面に相当し、梁２２の有る部分の断面図である。
【００１７】
第１実施形態のプリント配線板１０は、矩形形状のガラス板２０の側面２０Ｓから側方に延びる複数の梁２２が設けられているため、側方から治具で挟まれ保持されてもガラス板２０に応力が直接かからず、例え、梁２２にクラックが入ったとしても、ガラス板２０にクラックが入り難い。このため、プリント配線板は信頼性が高い。
【００１８】
[第１実施形態のプリント配線板の製造方法]
図３（Ａ）に示されるガラス基板２０ｚが準備される。ガラス基板２０ｚは、純粋二酸化珪素（約１００％のＳｉＯ2）、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、フルオロガラス、リン酸ガラス、又は、カルコゲンガラスから成る。予めブラスト加工等により、ガラス基板の表面、裏面がＲａ（平均粗度）＝１００nm程度に荒らされる。ブラスト、レーザ、フッ酸などによるガラスエッチングで個片のガラス板２０に分離する側面開口２４Ｓ、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘが個片のガラス板２０の周囲に設けられる。個片のガラス板２０が側面開口２４Ｓ、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘ間の梁２２で連結される（図３（Ｂ））。梁２２の断面矩形形状は図２（Ａ）中に示される。ここで、側面開口２４Ｓは、ガラス基板２０ｚの側面２０ｚＳに形成される。中央のガラス板２０Ｃは、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘに囲まれ、全ての側面２０Ｓに梁２２が形成される。図中では、３×３の個片のガラス板２０が示されるが、実際には、８×８、９×９程度のガラス板が切り分けられるサイズのガラス基板が用いられるため、切り分けられたガラス板のほとんどは、図３中の中央のガラス板２０Ｃと同様に、全ての側面２０Ｓに梁２２が形成される。
【００１９】
図４（Ａ）は、加工前のガラス基板２０ｚを示す図３（Ａ）中のＡ１−Ａ１断面に対応する。図４（Ｂ）は、側面開口２４Ｓ、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘの加工後のガラス基板２０ｚの図３（Ｂ）中のＢ１−Ｂ１断面に対応する。ガラス基板２０Ｚにスルーホール形成用の貫通孔２５が形成される（図４（Ｃ））。ガラス板２０の第１面Ｆ上に第１絶縁層２８Ｆが、第２面Ｓ上に第２絶縁層２８Ｓが形成され、図３（Ｂ）中に示される側面開口２４Ｓ、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘ内に貫通孔２５内、第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓ由来の樹脂２８が充填される。そして、第１絶縁層２８Ｆ、ガラス板２０の貫通孔２５内の樹脂２８、第２絶縁層２８Ｓにスルーホール用の貫通孔２６が形成される（図４（Ｄ））。上述されたように、ガラス基板の表面、裏面が荒らされているため、ガラス板２０と第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓとの密着性は高い。
【００２０】
無電解めっきにより第１絶縁層２８Ｆ、第２絶縁層２８Ｓの表面、貫通孔２６内に無電解めっき膜３２が形成される（図４（Ｅ））。無電解めっき膜３２上に所定パターンのめっきレジスト４０が形成され、電解めっきにより、めっきレジスト４０から露出する無電解めっき膜３２上に電解めっき膜３８が形成されると共に、貫通孔２６内に電解めっき膜が充填されスルーホール導体３６が形成される（図４（Ｆ））。めっきレジストが除去され、電解めっき膜３８から露出する無電解めっき膜３２が除去され、第１導体層３４Ｆ、第２導体層３４Ｓが形成され、コア基板３０が完成する（図４（Ｇ））。コア基板３０は、ガラス板２０の第１面Ｆと同方向の第１面ＦＦを、ガラス板２０の第２面Ｓと同方向の第２面ＳＳを有する。
【００２１】
コア基板３０の第１面ＦＦ上に第１樹脂絶縁層５０Ｆが、第２面ＳＳ上に第２樹脂絶縁層５０Ｓが形成される（図５（Ａ））。第１樹脂絶縁層５０Ｆに、第１導体層３４Ｆに至る開口５１Ｆが形成され、第２樹脂絶縁層５０Ｓに、第２導体層３４Ｓに至る開口５１Ｓが形成される（図５（Ｂ））。無電解めっきにより第１樹脂絶縁層５０Ｆ、第２樹脂絶縁層５０Ｓの表面、開口５１Ｆ、５１Ｓ内に無電解めっき膜５２が形成され、所定のめっきレジスト（図示されず）が形成され、めっきレジストから露出する無電解めっき膜５２上に電解めっき膜５６が形成され、開口５１Ｆ内に第１ビア導体６０Ｆが、開口５１Ｓ内に第２ビア導体６０Ｓが形成される。めっきレジストが剥離され、電解めっき膜５６から露出する無電解めっき膜５２が除去され、第３導体層５８Ｆ、第４導体層５８Ｓが形成される（図５（Ｃ））。
【００２２】
第３導体層５８Ｆと第１樹脂絶縁層５０Ｆ上に第１開口７２Ｆを有する第１ソルダーレジスト層７０Ｆが形成される。第４導体層５８Ｓと第２樹脂絶縁層５０Ｓ上に第２開口７２Ｓを有する第２ソルダーレジスト層７０Ｓが形成される（図５（Ｄ））。第１ソルダーレジスト層７０Ｆの第１開口７２Ｆに第１半田バンプ７６Ｆが形成され、第２ソルダーレジスト層７０Ｓの第２開口７２Ｓに第２半田バンプ７６Ｓが形成される（図１（Ａ））。図２（Ｂ）中に示される梁２２の中央部がブレードにより切断され、個片に切り分けられ、プリント配線板１０が完成する（図１（Ｂ））。
【００２３】
第１実施形態のプリント配線板の製造方法では、ガラス基板２０ｚを個片のガラス板２０に分離する側面開口２４Ｓ、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘを個片のガラス板２０の周囲に設け、個片のガラス板２０を開口間の梁２２で連結しておく。そして、導体層、スルーホール導体が設けられてから梁２２の中央でガラス基板２０ｚが切断され、個片のプリント配線板１０とされる。細い梁２２で切断されるため、大きな応力がガラス板２０に掛からないので、梁２２にクラックが生じたとしても、ガラス板２０にクラックが入ることが無い。切断時に一番応力の掛かる梁２２が細いので、切断ブレードに掛かる負荷が少なくて済み、切断のスピード、ブレードの消耗の点から有利である。梁２２で個片のガラス板２０が連結されたガラス基板２０ｚの状態で絶縁層、導体層、樹脂絶縁層、ビア導体が形成されるため、基板作成上の精度が維持で来る。梁の間で切断されるため、無駄なスペースを最小限にでき、デザイン上の制約が少なくなる。
【００２４】
[第２実施形態]
図６（Ａ）は第２実施形態のプリント配線板の製造工程図であり、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）は第２実施形態のプリント配線板の断面図であり、図６（Ｄ）は第２実施形態のプリント配線板の側面図である。
第２実施形態のプリント配線板１０では、コア基板３０がガラス板２０とガラス板２０の第１面Ｆに形成された第１導体層３４Ｆと、第２面Ｓに形成された第２導体層３４Ｓと、第１導体層３４Ｆ、第２導体層３４Ｓを接続するスルーホール導体３６から成る。第２実施形態のガラス基板２０ｚは、第１実施形態と同様に、図３（Ｂ）が参照され上述された、側面開口２４Ｓ、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘで個片のガラス板２０に分離され、個々のガラス板２０が梁（連結部材）２２で連結されている。側面開口２４Ｓ、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘ内は、第１樹脂絶縁層５０Ｆ、第２樹脂絶縁層５０Ｓ由来の樹脂５０で充填されている。図６（Ｂ）は梁の無い部位を切断した第２実施形態のプリント配線板の断面図であり、図６（Ｃ）は梁２２の有る部位を切断した第２実施形態のプリント配線板の断面図である。図６（Ｄ）の第２実施形態のプリント配線板の側面図に示されるように、ガラス板２０の側面２０Ｓからガラス板の連結部材である梁２２が延びて、プリント配線板の側面に先端２２Ｔが露出している。図６（Ｄ）中に示されるように、梁２２は、ガラス板２０と同じ厚みで、断面矩形に形成されている。
【００２５】
第２実施形態のプリント配線板１０は、矩形形状のガラス板２０の側面２０Ｓから側方に延びる複数の梁２２が設けられているため、側方から治具で挟まれ保持されてもガラス板２０に応力が直接かからず、例え、梁２２にクラックが入ったとしても、ガラス板２０にクラックが入り難い。このため、プリント配線板は信頼性が高い。
【００２６】
[第２実施形態のプリント配線板の製造方法]
図７（Ａ）に示されるガラス基板２０ｚが用意される。図３（Ｂ）を参照し上述された第１実施形態と同様に、ブラスト、レーザ、フッ酸などによるガラスエッチングで個片のガラス板２０に分離する開口２４Ｃ、２４Ｌ、２４Ｘが個片のガラス板２０の周囲に設けられる。図３（Ｂ）に示されるように個片のガラス板２０が側面開口２４Ｓ、棒状開口２４Ｌ、十字状開口２４Ｘ間の梁２２で連結される（図７（Ｂ））。梁２２の形成後、ブラスト加工等により、ガラス基板２０ｚの第１面Ｆ、第２面ＳがＲａ（平均粗度）＝１００nm程度に荒らされる。
【００２７】
ガラス板２０にスルーホール用の貫通孔２６が形成される（図７（Ｃ））。無電解めっきによりガラス板の表面、貫通孔２６内に無電解めっき膜３２が形成される。無電解めっき膜３２上に所定パターンのめっきレジスト４０が形成され、電解めっきにより、めっきレジスト４０から露出する無電解めっき膜３２上に電解めっき膜３８が形成されると共に、貫通孔２６内に電解めっき膜が充填されスルーホール導体３６が形成される（図７（Ｄ））。めっきレジストが除去され、電解めっき膜３８から露出する無電解めっき膜３２が除去され、第１導体層３４Ｆ、第２導体層３４Ｓが形成され、コア基板３０が完成する（図７（Ｅ））。以降の工程は第１実施形態と同様である。
【符号の説明】
【００２８】
２０ｚ  ガラス基板
２０  ガラス板
２０Ｓ  側面
２２  梁
２２Ｔ  先端
２４Ｓ、２４Ｌ、２４Ｘ  開口
３０  コア基板
３４Ｆ  第１導体層
３４Ｓ  第２導体層
３６  スルーホール導体
【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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