(57)【要約】【課題】製造の安定性と絶縁信頼性とを両立し得るプリント配線基板を提供する。【解決手段】プリント配線基板１０は、インプリントモールド３０を用いて製造され、基材１３と前記基材１３を貫通するバイアホール１４とを備え、前記バイアホール１４は、前記基材１３に埋設されていると共に、前記基材の主面１７から露出し、前記基材１３の厚さ方向にわたって径が略同一のランド部１１と、前記ランド部１１から前記基材１３の他面１８に貫通した貫通部１４１とを有しており、前記貫通部１４１の前記ランド側は、前記ランド側に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状１９を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプリントモールドを用いて製造されるプリント配線基板であって、基材と、前記基材を貫通するバイアホールとを備え、
前記バイアホールは、前記基材に埋設されていると共に、前記基材の主面から露出し、前記基材の厚さ方向にわたって径が略同一のランド部と、前記ランド部から前記基材の他面に貫通した貫通部と、を有しており、
前記貫通部の前記ランド側は、前記ランド側に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状をなすことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
前記バイアホールに隣接して配線パターンを更に備えており、前記配線パターンは前記基材の厚さ方向にわたって径が略同一であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプリント配線基板を複数積層したことを特徴とする多層プリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板及び多層プリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
凹部を有する基板と凹部に形成された配線部からなる配線パターンとを有する配線基板が知られている。この凹部は例えば、インプリントモールドを用いて基板表面の樹脂に転写することで形成される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４２９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなインプリントモールドを用いる製造方法では、配線パターンの狭ピッチ化には有効であるが、インプリントモールドの凸部が細径化すると、離型時にモールドと樹脂の付着や摩擦により凸部が折れてしまう場合がある。この様な問題に対し、凸部の角をラウンド形状とする技術が知られている。
【０００５】
しかし、この方法により製造された配線基板では、基板表面の配線部の角部もラウンド形状になる。するとラウンド形状を有しない場合と比べ配線パターン間のピッチが狭くなる為、マイグレーション現象が発生し易くなる。その結果、絶縁信頼性低下の問題が発生するおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、製造の安定性と絶縁信頼性とを有する、インプリントモールドを用いて製造されるプリント配線基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプリント配線基板は、インプリントモールドを用いて製造されるプリント配線基板であって、基材と前記基材を貫通するバイアホールとを備え、前記バイアホールは、前記基材に埋設されていると共に、前記基材の一方の主面から露出し、前記基材の厚さ方向にわたって径が略同一のランド部と、
前記ランド部から前記基材の他方の主面に貫通した貫通部と、を有しており、前記貫通部の前記ランド側は、前記ランド側に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状をなすことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るプリント配線基板によれば、基板の貫通部が前記ランド部側に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状を有しているので、この貫通部の形状とさかさまの関係にあるインプリントモールドは、先端に向かって細くなる凸部形状になる。すると基板に押し当てたインプリントモールドは抜き取り易くなり、モールド先端部の折れ等の欠損が少なくなる。これにより製造が安定化する。
【０００９】
更に、ランド部の径が基板厚さ方向にわたって同一であることから、基板の主面側のランド部の角部は断面から見て直角になる。すると角部がラウンド形状の場合とは異なって、充填された導電性材料の流出は少なくマイグレーション現象の発生が抑制される。これらにより配線基板の絶縁信頼性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係るプリント配線基板は、前記バイアホールに隣接して配線パターンを更に備えており、前記配線パターンは前記基材の厚さ方向にわたって幅が略同一であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る多層プリント配線基板は、前記プリント配線基板を複数積層したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、製造の安定性と絶縁信頼性とを有する、インプリントモールドを用いて製造されるプリント配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるプリント配線基板を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における多層プリント配線基板を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態におけるプリント配線基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図３の各ステップを示す図であり、図４（ａ）は図３のステップＳ０１を示す図であり、図４（ｂ）は図３のステップＳ０２、Ｓ０３を示す図であり、図４（ｃ）は図３のステップＳ０４を示す図である。
【図５】図５は、図３の各ステップを示す図であり、図５（ｄ）は図３のステップＳ０５、Ｓ０６を示す図であり、図５（ｅ）は図３のステップＳ０７を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
［プリント配線基板］
本実施形態に係るプリント配線基板１０の構成について、図１を参照しながら説明する。
プリント配線基板１０は、インプリントモールドを用いて製造されるプリント配線基板であって、基材１３と、基材１３を貫通するバイアホール１４と、配線パターン１２とを備えている。
【００１６】
基材１３は、特に絶縁性基材が挙げられ、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の熱可塑性樹脂材料から構成されており、電気絶縁性を有している。基材１３には、バイアホール１４や配線パターン１２が形成される貫通孔１１１や溝部１２１が形成されている。また、貫通孔１１１は、相対的に径が大きい大径部１５と相対的に径が小さい小径部１６とを有している。
【００１７】
バイアホール１４は、貫通孔１１１内に基材１３の主面１７から他面１８にわたって形成されており、ランド部１１と、貫通部１４１とを有している。
【００１８】
ランド部１１は、基材１３の大径部１５の中に導電材１１２が充填されることで形成される。導電材１１２は例えば、銅（Ｃｕ）等の金属材料から構成されている。このランド部１１は、基材１３の主面１７（図中において上面）に埋設されていると共に、ランド部１１の上面が基材１３の主面１７から露出している。
【００１９】
貫通部１４１は、基材１３の小径部１６の中に充填された導電材１１２から形成されている。導電材１１２は例えば、銅（Ｃｕ）等の金属材料から構成されており、ランド部１１と一体的に形成されている。貫通部１４１は、ランド部１１から基材１３の他面１８（図中において下面）まで基材１３を貫通しており、貫通部１４１の下面が基材１３の他面１８から露出している。
【００２０】
配線パターン１２は、基材１３の線状の溝部１２１内に充填された導電材１１２から形成されている。この配線パターン１２は、ランド部１１と同様に、基材１３の主面１７に埋設されていると共に、その上面が基材１３の主面１７から露出している。
【００２１】
本実施形態では、バイアホール１４のランド部１１は、前記基材１３の厚さ方向にわたって径が略同一である。また、前記貫通部１４１の前記ランド側は、前記ランド側に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状１９をなしている。なお、ラウンド形状１９の曲率半径等は限定されない。
【００２２】
本実施形態に係るプリント配線基板１０によれば、プリント配線基板の貫通部１４１が前記ランド部１１側に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状１９を有しているので、この貫通部１４１の形状とさかさまの関係にあるインプリントモールドは、先端に向かって細くなる凸部形状になる。するとプリント配線基板１０に押し当てたインプリントモールドは抜き取り易くなり、モールド先端部の折れ等の欠損が少なくなる。これにより製造が安定化する。
【００２３】
更に、ランド部１１の径が基板厚さ方向にわたって同一であることから、基材１３の主面１７側のランド部１１の角部は断面から見て直角になる。すると角部がラウンド形状の場合とは異なって、充填された導電性材料の流出は少なくマイグレーション現象の発生が抑制される。これらによりプリント配線基板１０の絶縁信頼性の向上を図ることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、バイアホール１４に隣接した配線パターン１２は基材１３の厚さ方向にわたって幅が略同一である。そうすると、基材１３の主面１７側の配線パターン１２の角部は断面から見て直角になる。このため、バイアホール１４と配線パターン１２とをより近づけることができるので、絶縁信頼性を維持しつつより微細な配線パターンを形成することができる。
【００２５】
［多層プリント配線基板］
上述のプリント配線基板１０を複数積層して形成される多層プリント配線基板２０の構成について説明する。
本実施形態における多層プリント配線基板２０は、図２に示すように、複数（本例では４枚）のプリント配線基板２１〜２４を積層することで構成される多層プリント配線基板２０である。なお、以下に説明する多層プリント配線基板の構成は一例に過ぎず、例えば、多層プリント配線基板を構成する配線板の枚数、配線パターンやバイアホールの配置等は、特にこれに限定されない。
【００２６】
第１のプリント配線基板２１は、基材２１１と、バイアホール２１２と、配線パターン２１３と、を有している。第２〜４のプリント配線基板２２，２３，２４は、第１のプリント配線基板２１と同様に、基材２２１、２３１，２４１と、バイアホール２２２，２３２，２４２と、配線パターン２２３，２３３，２４３とを、それぞれ有している。
【００２７】
各バイアホール２１２，２２２，２３２，２４２は、それぞれランド部２１４、２２４，２３４，２４４と、貫通部２１５，２２５，２３５，２４５とを有しており、各貫通部２１５，２２５，２３５，２４５は各ランド部２１４、２２４，２３４，２４４側に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状２１６，２２６，２３６，２４６を有している。また、各ランド部２１４、２２４，２３４，２４４の径は基板の厚さ方向にわたって同一である。
【００２８】
また、各バイアホール２１２，２２２，２３２，２４２は、各基材２１１，２２１，２３１，２４１の同じ位置に形成されており積層することで重なることになる。そのため、各バイアホール２１２，２２２，２３２，２４２は、電気的に接続されている。
【００２９】
なお、図２に示す例では、プリント配線基板２１〜２４におけるバイアホールや配線パターンの配置が同一となっているが、特にこれに限定されず、プリント配線基板２１〜２４の間でバイアホールや配線パターンの配置を異ならせてもよい。
【００３０】
本実施形態に係る多層プリント配線基板２０によれば、各プリント配線基板２１，２２，２３，２４の貫通部２１５，２２５，２３５，２４５がランド部２１４、２２４，２３４，２４４側に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状２１６，２２６，２３６，２４６を有しているので、この貫通部２１５，２２５，２３５，２４５の形状とさかさまの関係にあるインプリントモールドは、先端に向かって細くなる凸部形状になる。すると各プリント配線基板２１〜２４に押し当てたインプリントモールドは抜き取り易くなり、モールド先端部の折れ等の欠損が少なくなる。これにより製造が安定化する。
【００３１】
更に、各ランド部２１４、２２４，２３４，２４４の径が基板厚さ方向にわたって同一であることから、基板の主面２１７側の各ランド部２１４、２２４，２３４，２４４の角部は断面から見て直角になる。すると角部がラウンド形状の場合とは異なって、充填された導電性材料の流出は少なくマイグレーション現象の発生が抑制される。これらにより多層プリント配線基板２０の絶縁信頼性の向上を図ることができる。
【００３２】
［プリント配線基板の製造方法］
プリント配線基板１０の製造方法について、図３〜図５を参照しながら説明する。
図３は本実施形態におけるプリント配線基板１０の製造方法を示すフローチャートであり、図４（ａ）〜図５（ｅ）は、図３の各ステップを示す断面図であり、図４（ａ）は図３のステップＳ０１を示す図であり、図４（ｂ）は図３のステップＳ０２とＳ０３を示す図であり、図４（ｃ）は図３のステップＳ０４を示す図であり、図５（ｄ）は図３のステップＳ０５とＳ０６を示す図であり、図５（ｅ）は図３のステップＳ０７を示す図である。
【００３３】
まず、図３のステップＳ０１において、図４（ａ）に示すように、インプリントモールド３０を準備する。
【００３４】
プリント配線基板の製造に使用されるインプリントモールド３０の構成について、図４（ａ）を参照しながら説明する。
【００３５】
インプリントモールド３０は、例えば、シリコン（Ｓｉ）から構成される金型である。このインプリントモールド３０は、図４（ａ）に示すように、ベース３１と、突起部３１２と、凸部３１１と、を備えている。なお、インプリントモールド３０を、シリコン（Ｓｉ）に代えて、石英（ＳｉＯ２）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）、グラッシーカーボン（ＧＣ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）等で構成してもよい。
【００３６】
突起部３１２は、ベース３１の主面３１６から突出しており、台座部３１３と柱部３１４とを有している。台座部３１３は、ベース３１の主面３１６上に設けられている。そして、柱部３１４は、この台座部３１３の上面から下方に向かって突出している。そして、突起部３１２では、台座部３１３が略同一の径を有し、柱部３１４から台座部３１３に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状３１５をなしている。
【００３７】
この突起部３１２は、プリント配線基板１０のバイアホール１４（図１参照）に対応するように配置されており、この突起部３１２によって、バイアホール１４を形成するための貫通孔１１１（図１参照）が形成される。この突起部３１２の台座部３１３によって、バイアホール１４のランド部１１に対応する貫通孔１１１の大径部１５（図１参照）が形成される。また、突起部３１２の柱部３１４によって、バイアホール１４の貫通部１４１に対応する貫通孔１１１の小径部１６（図１参照）が形成される。
【００３８】
凸部３１１は、上述の突起部３１２とは独立して、ベース３１の主面３１６上に設けられている。この凸部３１１も、突起部３１２と同様に、ベース３１の主面３１６から下方に向かって突出している。この凸部３１１によって、配線パターン１２（図１参照）を形成するための溝部３３１が、基材１３（図５参照）に形成される。
【００３９】
また、図４（ａ）に示すインプリントモールド３０における突起部３１２や凸部３１１の配置は一例に過ぎず、プリント配線基板１０のバイアホール１４や配線パターン１２の配置に応じて適宜決定される。
【００４０】
前記インプリントモールド３０は、電子ビームリソグラフィ、フォトリソグラフィ、エッチングといった半導体製造技術等によって形成される。
【００４１】
次に、上述で準備したインプリントモールド３０を、図３のステップＳ０２において、図４（ｂ）に示すように、インプリントモールド３０によって基材１３を形成することとなる樹脂フィルム３２の上部に配置する。
【００４２】
次いで、ヒータ（不図示）によって樹脂フィルム３２やインプリントモールド３０を加熱した後に、図３のステップＳ０３において、減圧下で下降させることで、図４（ｃ）に示すように、インプリントモールド３０を樹脂フィルム３２に押し付ける。
【００４３】
インプリントモールド３０を樹脂フィルム３２に押し付けると、インプリントモールド３０の表面形状（突起部３１２や凸部３１１の形状）が樹脂フィルム３２に転写されて、所定の凹凸を有する基材１３が形成される。
【００４４】
次いで、図３のステップＳ０４において、図５（ｄ）に示すように、基材１３を所定温度まで冷却した後に、インプリントモールド３０を基材１３から取り外す（離型）。この基材１３は、インプリントモールド３０の突起部３１２及び凸部３１１にそれぞれ対応する貫通孔３３２と溝部３３１を有している。
【００４５】
特に本実施形態では、インプリントモールド３０の柱部３１４の台座部３１３との接続部分が上方に向かうに従い径が大きくなるラウンド形状３１５が基材１３に転写されて、当該基材１３の貫通孔３３２の小径部３３４にラウンド形状３３３が形成される。
【００４６】
次いで、図３のステップＳ０５とＳ０６において、図５（ｅ）に示すように、基材１３の表面に、無電解めっきにより給電層を形成した後、電解めっきにより導体充填を行い、導電層３５を形成する。この導電層３５は、例えば、銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）等から構成されている。なお、無電解めっきに代えて、ＤＰＰ(Direct Plating Process)、スパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ等を用いることが出来る。
【００４７】
最後に、図３のステップＳ０７において、図５（ｆ）に示すように、 基材１３の一方の主面１７（同図における上面）が露出するまで、導電層３５を平坦化する。平坦化方法は、化学的エッチング、研磨、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）から選択できる。例えば研磨では、ハブ研磨、ブラシ研磨、テープ研磨等が挙げられる。これにより、プリント配線基板１０のバイアホール１４や配線パターン１２が形成される。なお、導電層３５の上面をエッチングすることで平坦化してもよい。
［多層プリント配線基板の製造方法］
【００４８】
次に、多層プリント配線基板の製造方法について説明する。図２に示す実施形態に係る多層プリント配線基板２０は、まず、上述した図３のステップＳ０１〜Ｓ０7と同様の要領で、第１〜第４のプリント配線基板２１〜２４を形成する。
【００４９】
そして、第１〜第４のプリント配線基板２１〜２４を相互に積層して、積層プレス装置によって一括してプレスすることで、多層プリント配線基板２０が完成する。
【００５０】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５１】
例えば、上述の実施形態では、複数のプリント配線基板を一括してプレスすることによって多層プリント配線基板２０を形成したが、特にこれに限定されず、ビルドアップ法によってプリント配線基板を一層ずつ作製して積層することで多層プリント配線基板２０を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０…プリント配線基板
１１…ランド部
１１１…貫通孔
１１２…導電材
１２…配線パターン
１２１…溝部
１３…基材
１４…バイアホール
１４１…貫通部
１５…大径部
１６…小径部
１７…主面
１８…他面
１９…ラウンド形状
２０…多層プリント配線基板
２１，２２，２３，２４…第１〜第４のプリント配線基板
２１１，２２１，２３１，２４１…基材
２１２，２２２，２３２，２４２…バイアホール
２１３，２２３，２３３，２４３…配線パターン
２１４，２２４、２３４，２４４…ランド部
２１５，２２５，２３５，２４５…貫通部
２１６，２２６，２３６，２４６…ラウンド形状
２１７…主面
３０…インプリントモールド
３１…ベース
３１１…凸部
３１２…突起部
３１３…台座部
３１４…柱部
３１５…ラウンド形状
３２…樹脂フィルム
３３１…溝部
３３２…貫通孔
３３３…ラウンド形状
３５…導電層
【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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