(57)【要約】【課題】成形を何度も繰り返すことによる金型へのダメージ、特に、スルーホールやビアを形成するための金属杭が、成形を繰り返すことで曲がったり、折れたりする金型を用いる場合の問題を解消する。【解決手段】厚さ方向の配線を形成するための穴１２を有する樹脂板１０を作製する工程と、前記樹脂板にメッキを施すことにより、該樹脂板の少なくとも一主面と前記穴の内壁面を覆う第１の金属層１６を形成する工程と、前記樹脂板を除去することにより、前記樹脂板の一主面を覆っていた第１の金属層からなる土台と、前記樹脂板の穴の内壁面を覆っていた第１の金属層からなる前記厚さ方向の配線とが一体に形成されている配線構造体３０を作製する工程と、前記配線構造体の厚さ方向の配線をその端部の少なくとも一部を除いて埋設するように該配線構造体と一体化された絶縁層５８を形成する工程と、を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、少なくとも前記絶縁層の内部に厚さ方向に配置される厚さ方向の配線とを有する配線基板を製造する方法であって、
ａ）前記厚さ方向の配線を形成するための穴を有する樹脂板を作製する工程と、
ｂ）前記樹脂板にメッキを施すことにより、該樹脂板の少なくとも一主面と前記穴の内壁面を覆う第１の金属層を形成する工程と、
ｃ）前記樹脂板を除去することにより、前記樹脂板の一主面を覆っていた第１の金属層からなる土台と、前記樹脂板の穴の内壁面を覆っていた第１の金属層からなる前記厚さ方向の配線とが一体に形成されている配線構造体を作製する工程と、
ｄ）前記配線構造体の厚さ方向の配線をその端部の少なくとも一部を除いて埋設するように該配線構造体と一体化された絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
ｅ）前記配線構造体と一体化された絶縁層の少なくとも片面に、該絶縁層の表面に配置される表面の配線を形成する工程をさらに含み、
前記工程ｄ）において、前記配線構造体と、前記表面の配線に対応した凸部が形成されたスタンパを、前記配線構造体の厚さ方向の配線と前記スタンパの凸部を突き合わせた状態で金型に設置し、該配線構造体とスタンパとの間に前記絶縁層を形成するための絶縁材料を供給することにより、前記スタンパの凸部に対応した溝が形成された絶縁層を形成し、
前記工程ｅ）において、前記配線構造体と一体化された絶縁層にメッキを施すことにより第２の金属層を形成し、前記絶縁層の溝以外に形成された前記第２の金属層を除去することにより、前記第２の金属層からなる表面の配線を形成す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３】
前記工程ｅ）において、前記配線構造体の土台を構成する第１の金属層の一部を残存させることにより該金属層からなる表面の配線を形成することを含むことを特徴とする請求項２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の方法により製造された配線基板を含む複数の配線基板を、各基板の配線が互いに接続するように積層させる工程をさらに含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記接続させるべき配線同士の接続部分に導電性材料を付与して前記複数の配線基板を積層させることを特徴とする請求項４に記載の配線基板の製造方法。
【請求項６】
絶縁層と、少なくとも前記絶縁層の内部に厚さ方向に配置される厚さ方向の配線とを有する配線基板を製造するために用いられる配線構造体の製造方法であって、
ａ）前記厚さ方向の配線を形成するための穴を有する樹脂板を作製する工程と、
ｂ）前記樹脂板にメッキを施すことにより、該樹脂板の少なくとも一主面と前記穴の内壁面を覆う金属層を形成する工程と、
ｃ）前記樹脂板を除去することにより、前記樹脂板の一主面を覆っていた金属層からなる土台と、前記樹脂板の穴の内壁面を覆っていた金属層からなる前記厚さ方向の配線とが一体に形成されている配線構造体を得る工程と、
を含むことを特徴とする配線構造体の製造方法。
【請求項７】
絶縁層と、少なくとも前記絶縁層の内部に厚さ方向に配置される厚さ方向の配線とを有する配線基板を製造するために用いられる配線構造体であって、金属からなる土台と、該土台と同一金属材料からなり前記厚さ方向の配線となる突起とが一体となって形成されていることを特徴とする配線構造体。
【請求項８】
前記土台上に、該土台と同じ金属材料からなり水平方向の配線となる凸部がさらに設けられていることを特徴とする請求項７に記載の配線構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップなどの電子部品を搭載するための配線基板の製造方法及びそれに用いる配線構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファインパターンと呼ばれる微細な配線を有するプリント基板（配線基板）を製造する場合、例えば、フォトリソグラフィやレーザ加工を組み合わせて配線を形成する方法として、サブトラクティブ法やアディティブ法と呼ばれる方法がある。サブトラクティブ法は絶縁基板の全面に形成された銅箔から不要な部分を取り除いて配線を形成する方法であり、アディティブ法は絶縁基板に配線パターンを後から付け加える方法である（非特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、配線幅（Ｌ）と間隔（Ｓ）がＬ／Ｓ＝１０μｍ／１０μｍクラスの高密度微細配線基板を、サブトラクティブ法又はアディティブ法といったフォトリソグラフィを利用した方法（以下、「フォトリソグラフィ工法」という）により製造する場合、例えばレーザ照射によって基板表裏の導通（スルーホール又はビア）用の穴をあけ、ここに銅メッキを施して次の配線パターンを構築するといった積層工法が採られる。しかし、厚い基板に直径が小さい導通用の穴を形成しようとすると、レーザの焦点深度が不充分になり、基板を貫通できないといった問題が生じる。そこで、厚みが２０〜５０μｍ程度のフィルム上に高密度微細配線を構築し、これを何層も積層することで高密度微細配線基板を製造する方法がある。しかし、このような方法では工程数が著しく多くなるという問題がある。
【０００４】
一方、インプリント法と呼ばれる方法により配線基板を製造する方法がある。インプリント法では、予め配線パターンや、スルーホールあるいはビアに対応した内部構造を有する金型に樹脂を流し込み、配線となる溝や、スルーホールあるいはビアとなる穴が形成された成形基板を作製する。そして、このような溝や穴が形成された成形基板に銅メッキを施した後、不要な銅の部分をエッチングで除去することにより、配線部分が凸にならない、いわゆるフラッシュサーフェイス形状の配線基板を製造することができる。従って、例えば微細配線と粗い配線を１枚の基板の両面に構築しても、厚さが薄い配線基板を製造することができる。
【０００５】
インプリント法により微細な配線を形成するため、フォトリソグラフィにより配線パターンと凹凸が逆のパターンを有するスタンパと呼ばれる鋳型を作製し、このスタンパを用いて基板の樹脂の表面に配線パターンを転写させ、さらにこの基板に銅メッキを施した後、不要な銅メッキ層を除去して配線基板を製造する方法も提案されている（特許文献１、２参照）。
このようなスタンパを用いれば、基板に形成される配線形状は、スタンパに形成された配線パターンの凸形状に依存し、例えば配線幅が１０μｍとなるような細い場合でも、スタンパにキズ等がつかない限り、細い配線溝を基板に繰り返し再現することができる。そして、基板に形成された溝の中に銅メッキを施すことで、細い配線を安定して再現よく形成することができる。
【０００６】
また、インプリント法では、フォトリソグラフィ工法で細い配線を得ようとしたときに発生し易い、エッチングの際の配線の断線や線幅ムラといった問題が発生し難く、大量生産しても配線の完成度のバラツキが少ないという利点もある。
さらに、インプリント法では、基板の配線形状は金型の凸構造がそのまま反映されるが、この凸構造の高さは、金型を物理的に加工することでフォトリソグラフィ工法による場合よりも高くすることができるので、線幅を細くしても抵抗値の減少を少なくすることができ、フォトリソグラフィ工法により配線を形成した場合よりも大電流を流したり、同じ電流を流しても発熱量を小さくすることができる。
【０００７】
また、インプリント法に用いる金型は、スルーホールやビアを形成するための金属杭（ポスト）の長さを任意の長さに加工したものとすることが可能であり、基板の厚みが３０μｍ以下となるフィルム基板と呼ばれる薄い基板から、シート基板と呼ばれる１００μｍ厚前後の基板、さらにリジッド基板と呼ばれる厚み１ｍｍ程度の基板まで対応が可能である。従って、スルーホールやビアの形成についても、サブトラクティブ法やアディティブ法では、前記したように焦点深度の関係からスルーホールやビアの直径が小さく、かつ基板が厚いとレーザによる貫通加工ができないような場合でも、インプリント法では、金型にスルーホールやビアを形成するための金属杭を形成することで、絶縁基板の成形時にスルーホールやビア用の穴を同時に形成することができる。
【０００８】
ところが、インプリント法は、基板の成形を繰り返すことで金型がダメージを受け易く、特にアスペクト比（径と高さの比）が１以上となるスルーホール又はビア用の金属杭を金型に設けて基板を成形する場合、例えば１０００回以上成形を繰り返すことでスルーホールやビアを形成する金属杭が曲がったり、折れたりすることがある。金属杭が折れた場合のみならず、曲がってしまった場合にはスルーホール等の寸法精度が悪化してしまう。従って、基板の量産のためには大量の金型が必要になり、金型の製作コストが極めて高くなり、また、金型の変形による歩留りの低下や金型の頻繁な交換による生産効率の低下を招くといった問題がある。
【０００９】
【非特許文献１】社団法人  エレクトロニクス実装学会  教育講座「ＰＷＢ製造入門コース：プリント配線板の基礎からモバイル機器対応技術まで」２００４年
【非特許文献２】独立行政法人  工業所有権情報・研修館  流通部  「特許流通支援チャート  電気４  ビルドアップ多層配線板」平成１３年度  ＜ＵＲＬ：http://www.ryutu.ncipi.go.jp/chart/H13/dennki04/frame.htm＞
【特許文献１】特開２００１−３２０１５０号公報
【特許文献２】特開２００１−３４７５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、成形を何度も繰り返すことによる金型へのダメージ、特に、スルーホールやビアを形成するための金属杭が、成形を繰り返すことで曲がったり、折れたりする金型を用いる場合の問題を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明では以下の配線基板の製造方法等が提供される。
【００１２】
＜１＞  絶縁層と、少なくとも前記絶縁層の内部に厚さ方向に配置される厚さ方向の配線とを有する配線基板を製造する方法であって、
ａ）前記厚さ方向の配線を形成するための穴を有する樹脂板を作製する工程と、
ｂ）前記樹脂板にメッキを施すことにより、該樹脂板の少なくとも一主面と前記穴の内壁面を覆う第１の金属層を形成する工程と、
ｃ）前記樹脂板を除去することにより、前記樹脂板の一主面を覆っていた第１の金属層からなる土台と、前記樹脂板の穴の内壁面を覆っていた第１の金属層からなる前記厚さ方向の配線とが一体に形成されている配線構造体を作製する工程と、
ｄ）前記配線構造体の厚さ方向の配線をその端部の少なくとも一部を除いて埋設するように該配線構造体と一体化された絶縁層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法である。
【００１３】
＜２＞  ｅ）前記配線構造体と一体化された絶縁層の少なくとも片面に、該絶縁層の表面に配置される表面の配線を形成する工程をさらに含み、
前記工程ｄ）において、前記配線構造体と、前記表面の配線に対応した凸部が形成されたスタンパを、前記配線構造体の厚さ方向の配線と前記スタンパの凸部を突き合わせた状態で金型に設置し、該配線構造体とスタンパとの間に前記絶縁層を形成するための絶縁材料を供給することにより、前記スタンパの凸部に対応した溝が形成された絶縁層を形成し、
前記工程ｅ）において、前記配線構造体と一体化された絶縁層にメッキを施すことにより第２の金属層を形成し、前記絶縁層の溝以外に形成された前記第２の金属層を除去することにより、前記第２の金属層からなる表面の配線を形成することを特徴とする＜１＞に記載の配線基板の製造方法である。
【００１４】
＜３＞  前記工程ｅ）において、前記配線構造体の土台を構成する第１の金属層の一部を残存させることにより該金属層からなる表面の配線を形成することを含むことを特徴とする＜２＞に記載の配線基板の製造方法である。
【００１５】
＜４＞  前記＜１＞ないし＜３＞のいずれかに記載の方法により製造された配線基板を含む複数の配線基板を、各基板の配線が互いに接続するように積層させる工程をさらに含むことを特徴とする配線基板の製造方法である。
【００１６】
＜５＞  前記接続させるべき配線同士の接続部分に導電性材料を付与して前記複数の配線基板を積層させることを特徴とする＜４＞に記載の配線基板の製造方法である。
【００１７】
＜６＞  絶縁層と、少なくとも前記絶縁層の内部に厚さ方向に配置される厚さ方向の配線とを有する配線基板を製造するために用いられる配線構造体の製造方法であって、
ａ）前記厚さ方向の配線を形成するための穴を有する樹脂板を作製する工程と、
ｂ）前記樹脂板にメッキを施すことにより、該樹脂板の少なくとも一主面と前記穴の内壁面を覆う金属層を形成する工程と、
ｃ）前記樹脂板を除去することにより、前記樹脂板の一主面を覆っていた金属層からなる土台と、前記樹脂板の穴の内壁面を覆っていた金属層からなる前記厚さ方向の配線とが一体に形成されている配線構造体を得る工程と、
を含むことを特徴とする配線構造体の製造方法である。
【００１８】
＜７＞  絶縁層と、少なくとも前記絶縁層の内部に厚さ方向に配置される厚さ方向の配線とを有する配線基板を製造するために用いられる配線構造体であって、金属からなる土台と、該土台と同一金属材料からなり前記厚さ方向の配線となる突起とが一体となって形成されていることを特徴とする配線構造体である。
【００１９】
＜８＞  前記土台上に、該土台と同じ金属材料からなり水平方向の配線となる凸部がさらに設けられていることを特徴とする＜７＞に記載の配線構造体である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、厚さ方向の配線を形成するための金属杭が形成された金型を用いる必要がなく、従来金型を用いて成形を繰り返した時の、金型の変形による歩留まり低下や金型の頻繁な交換による生産効率の低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る配線基板の製造方法について説明する。
図１〜図８は、本発明に係る配線基板の製造方法の各工程を概略的に示している。本発明では、図４に示すような土台３２に厚さ方向の配線３４が形成されている配線構造体３０をメッキにより予め作製した後、この配線構造体３０を金型に設置して絶縁層を一体的に形成し、さらに絶縁層に表面の配線を形成することにより配線基板を製造する。以下、各工程について具体的に説明する。
【００２２】
＜樹脂板の作製＞
まず、配線基板の厚さ方向の配線を形成するための穴を有する樹脂板を作製する。
例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アペル（登録商標）等の熱可塑性樹脂からなる、図１（Ａ）に示すような樹脂板１０を用意する。樹脂板１０の厚さは、製造する配線基板の厚さ方向の配線（スルーホール又はビア）の長さと同じとなるようにする。そして、この樹脂板１０に対し、図１（Ｂ）に示すように、レーザ加工により配線基板の厚さ方向の配線、すなわち、スルーホール又はビアに相当する穴（貫通孔）１２を所定の位置に形成する。
【００２３】
レーザ加工では、エキシマレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ、またはフェムト秒レーザを用いることで、微細な貫通孔１２を高精度に形成することができる。特にフェムト秒レーザを用いれば、樹脂板１０を発熱させずに加工することができるので、貫通孔１２を極めて高精度に形成することができる。
さらに、樹脂板１０には、配線構造体３０を金型に位置決めするための位置決め部３６を形成するための穴１４を形成することが好ましい。このような位置決め部用の穴１４も上記のようなレーザ加工により高精度に形成することができる。位置決め部用の穴１４の位置や数は限定されないが、図１（Ｂ）に示すように樹脂板１０の四隅に形成すれば、配線構造体３０を金型内に安定して設置することができる。
【００２４】
＜第１の金属層の形成＞
前記樹脂板１０にメッキを施すことにより、該樹脂板１０の少なくとも一主面と穴１２，１４の内壁面を覆う第１の金属層を形成する。通常、このような金属層は同一のメッキ操作で形成するので、同じ金属材料で構成される。
例えば、樹脂板１０に、メッキの前処理として樹脂の表面洗浄のための、弱アルカリ性水溶液や、硫酸または塩酸系水溶液酸を用いて洗浄を行い、その後パラジウム等による触媒付けを行う。次いで、無電解メッキと電解メッキによる銅メッキを施すことにより、図２（Ａ）に示すように樹脂板１０の両面と穴１２，１４の内部に銅メッキ層（第１の金属層）１６を形成する。この銅メッキ層１６は配線構造体３０を構成するものであり、土台３２となる側の銅メッキ層１６ａの厚さが０．５〜３ｍｍとなるように形成することが好ましい。このような厚さの銅メッキ層１６ａであれば、配線構造体３０の土台３２として十分な強度を有し、ハンドリングし易く、また、比較的短時間で形成することができる。
なお、樹脂板１０に形成された穴１２，１４は、前記したようにスルーホールあるいはビアといった配線基板の厚さ方向の配線３４や位置決め部３６となる杭（ポスト）を形成するため、少なくとも穴１２，１４の内壁全体が銅１６ｃで覆われている必要がある。特に、形成すべきスルーホール３４や位置決め部３６の強度の点から、これらの穴１２，１４は銅１６ｃで充填されていることが好ましい。
【００２５】
メッキを行う方法としては、例えば、図３に示すようにメッキ浴１８において、２つの銅電極２０，２２のうち一方の電極２２に樹脂板１０を接近させてメッキを行うことで、電極２２に近づけた側の面にはより厚い銅メッキ層１６ａを形成することができる。従って、土台となる銅メッキ層１６ａを形成させる側の面を電極２２に近づけてメッキを施すことでより短時間で十分な厚さを有する銅メッキ層１６ａを形成することができる。
【００２６】
＜金属層の一部除去＞
前記のように樹脂板１０の両面と穴１２，１４の内部に第１の金属層（銅メッキ層）１６を形成した後、樹脂板１０の土台が形成された反対側の面から金属層１６ｂを除去する。
図２（Ａ）に示したように樹脂板１０の両面で厚さが異なるように銅メッキ層１６ａ，１６ｂを形成した場合には、厚さが薄い側の銅メッキ層１６ｂを、図２（Ｂ）に示されるように樹脂板１０の表面が露出するまでエッチング又は研磨により除去すればよい。
エッチングを行う場合には、例えば、土台となる側の銅メッキ層１６ａにマスクをした後、これを塩化第２鉄、塩化第２銅、過硫酸アンモニウムなどのエッチング液に浸漬することでマスクされていない側の銅メッキ層１６ｂを除去することができる。
一方、研磨を行う場合には、例えば研磨剤としてシリカ主成分のコンポール（商品名）を供給しながら樹脂板１０の片面の銅メッキ層１６ｂを樹脂板１０の表面が露出するまで研磨布で研磨すればよい。
上記のように樹脂板１０に銅メッキを施した後、片面から銅メッキ層１６ｂを除去することで樹脂板１０の一主面と穴１２，１４の内壁面を覆う金属層１６ａ，１６ｃを形成することができる。
【００２７】
上記では樹脂板１０の両面にメッキによる金属層１６ａ，１６ｂを形成した後、片面から金属層１６ｂを除去する場合について説明したが、金属層１６の形成の仕方はこれに限定されない。例えば、事前にメッキ防止マスクを樹脂板１０の片面に形成する。マスクはシート状でも塗布タイプでもよい。次いで、レーザ加工により貫通孔１２，１４を設けた後、メッキ操作を行って金属層を形成する。その後メッキ防止マスクを除去すれば、上記のようなエッチングや研磨による金属層１６ｂの除去工程を省略することができる。
【００２８】
＜配線構造体の作製＞
樹脂板１０を除去することにより、樹脂板１０の一主面を覆っていた金属層１６ａからなる土台と、樹脂板１０の穴１２の内壁面を覆っていた金属層１６ｃからなる厚さ方向の配線とが一体に形成されている配線構造体３０を作製する。除去方法としては、樹脂板１０を溶かして除去することが好ましい。
例えば、樹脂板１０がポリカーボネートからなるものであれば、そのガラス転移温度（Ｔｇ）である１１０℃よりも高温に加熱して溶融し、さらにアセトニトリル、アセトン、エタノールなどの極性溶媒により溶かして樹脂板１０を除去する。これにより、図４に示したような土台３２と、該土台３２と同一金属材料からなり厚さ方向の配線となる金属杭（突起）３４と、位置決め部となる金属杭（突起）３６とが一体となって形成された配線構造体３０を得ることができる。
【００２９】
＜絶縁層の形成＞
上記のようにして得られた配線構造体３０を金型に設置して絶縁層を形成する。
例えば、図５に示すように、配線基板の表面の配線に対応した凸部４２（ネガパターン）が形成されたスタンパ４０を用いれば、表面に微細な配線に対応した溝を有する絶縁層を形成することができる。
スタンパ４０を製造する方法としては、例えば、ガラス上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィでレジストに配線パターンを転写する。そして、レジスト表面にＮｉメッキを施してメッキ膜を形成し、これをレジストから剥離する。これにより、配線パターンのネガパターンが表面に形成されたＮｉメッキ板からなるスタンパ４０を得ることができる。このようにスタンパ４０を作製すれば、特に微細な配線に対応した凸部４２を形成することができる。例えば線幅が１０〜２０μｍである配線と、径が４０〜６０μｍであるパッドに対応した凸部（ネガパターン）４２が形成されたスタンパ４０を作製することもできる。なお、スタンパ４０には、後述する固定軸を通すための穴を設けておく。
【００３０】
配線構造体３０を第１の金型３８に嵌め込むとともに、スタンパ４０を固定軸４６によりアライメント用の治具４４に固定する。固定軸４６の先端には、配線構造体３０の位置決め用の金属杭３６を嵌め込むことができるように、適度の公差をもつ嵌合用の穴４８を形成しておく。
【００３１】
次に、配線構造体３０が嵌め込まれた第１の金型３８と、アライメント用の治具４４に取り付けられたスタンパ４０を、例えば、銅メッキで形成された配線構造体３０の厚さ方向の配線（スルーホールまたはビア）となる金属配線用杭（突起）３４が、スタンパ４０に形成された接続用パッドに対応する凸部と接続（ショート）するように第２の金型５０の中に組み込む。固定軸４６の先端に嵌合用の穴４８が形成されているため、この嵌合用の穴４８に配線構造体３０の位置決め用の金属杭３６が嵌め込まれて軸心を出すことができる。
さらに、アライメント用の治具４４の側を第３の金型５２で閉じ、第２の金型５０にネジ５４で固定する。これにより、図６に示されるように、配線構造体３０とスタンパ４０を、配線構造体３０の厚さ方向の配線３４とスタンパ４０の凸部４２を突き合わせた状態で金型３８，５０，５２に設置することができる。
【００３２】
配線構造体３０とスタンパ４０を金型３８，５０，５２に設置した後、成形機（図示せず）により金型３８，５０，５２の内部に通じる穴を通じて配線構造体３０とスタンパ４０との間に絶縁材料を供給して絶縁層５８を形成する。
絶縁層５８を形成するための絶縁材料としては、公知の配線基板（プリント基板）に使用されている材料、例えばエポキシ、ポリイミド、フッ素樹脂、フェノール等の樹脂材料を好適に用いることができ、特に、エポキシ樹脂と、ＳｉＯ２の球状フィラーを、好ましくは７０重量％以上含むエポキシコンパウンドであれば、小さな成形収縮率と弾性率を有し、さらに、高い強度と耐熱性を有する絶縁層５８を形成することができる。また好ましくは５重量％以上の炭酸カルシウムを配合しておけば、後述の第２の金属層を形成する際、高いアンカー効果を持たせることができる。
【００３３】
金型３８，５０，５２内に樹脂コンパウンドを供給して絶縁層５８を形成すれば、配線構造体３０の厚さ方向の配線（突起）３４が樹脂コンパウンド中に埋没して高い密着性を有し、図７（Ａ）に示すような配線構造体３０と一体化した絶縁層５８からなる成形基板６０を得ることができる。また、絶縁層５８の片面には、スタンパ４０の凸部（ネガパターン）４２に応じて配線基板の表面の配線パターンに対応した溝６２が形成され、配線構造体３０の厚さ方向の配線３４は、その端部の一部を除いて絶縁層５８に埋設された状態となる。
【００３４】
上記のように配線構造体３０をコアとして絶縁層５８を形成することで、配線構造体３０の金属杭３４が、基板内部の厚さ方向の配線、すなわちスルーホール又はビアを構成することになるが、金属杭３４は、樹脂板１０にレーザ加工により高精度に形成した穴１２の寸法形状が反映されているため、スルーホール等の厚さ方向の配線３４も高い寸法精度で形成することができる。
一方、使用する金型３８，５０，５２には、基板にスルーホールやビアを形成するための杭が形成されていないため、繰り返し成形を行ってもダメージを受け難く、長持ちするため、金型の製作コストを低く抑えることができる。また、金型の変形による歩留りの低下や金型の頻繁な交換による生産効率の低下を防ぐことができる。
【００３５】
＜第２の金属層の形成＞
配線構造体３０と一体化された絶縁層５８にメッキを施すことにより第２の金属層６４を形成する。
絶縁層５８が樹脂コンパウンドで形成されている場合、銅メッキを施してもメッキと樹脂コンパウンドとの密着性が低い場合がある。そこで、銅メッキの前処理として、樹脂コンパウンド中に添加されている炭酸カルシウムを、例えばアルカリ、溶剤、クロム酸などの薬液で除去し、その後銅メッキを施すことで、配線パターンの溝側面及び溝底面にアンカー効果が発生し、溝６２の中に高い密着性を持った銅メッキ層（第２の金属層）６４を形成することができる。
【００３６】
配線構造体３０と絶縁層５８とからなる成形基板６０に対し、アルカリ、溶剤、クロム酸硫酸、パラジウム処理等で前処理を行う。このとき、各薬液を通す際、溝６２の中に露出している配線構造体３０の一部（金属杭３４）が薬液によるダメージを受けないように、パラジウム処理が終了するまでは配線構造体３０の杭３４が露出する面を保護するマスキング材を塗布することが好ましい。前処理後、無電解メッキ、電解メッキを順次行うことで、図７（Ｂ）に示すように成形基板６０の周囲に銅メッキ層（第２の金属層）６４を形成することができる。絶縁層５８の溝６２の中に形成された銅メッキ層６４が表面の配線となるので、少なくとも絶縁層５８の配線パターンの溝６２が銅で埋まるように銅メッキ層６４を形成する。一方、配線構造体３０の土台部分３２には銅メッキ層６４を形成させる必要はないので、例えば無電解メッキで３μｍ程度のメッキ層を形成した後、電解メッキを行う前にシール剤等でマスキングをしてもよい。
【００３７】
＜不要な金属層の除去＞
絶縁層５８の溝６２に形成された銅６６以外の第２の金属層６４と、配線構造体３０の土台３２を構成する第１の金属層１６ａの不要な部分を除去する。
例えば、第２の銅メッキ層６４が形成された成形基板６０に対し、前記した第１の金属層の一部を除去する場合と同様にしてエッチング又は研磨を施すことで、側面や配線パターン面における不要な銅メッキ層６４を除去する。このとき、少なくとも表面の配線を構成する溝６２の中の銅メッキ層６６と、絶縁層５８内で厚さ方向の配線３４を構成する銅メッキ層（第１の金属層）は残存させる。これにより、図７（Ｃ）に示すように第１の金属層からなる厚さ方向の配線３４と接続する第２の金属層からなる表面の配線６６を有する配線基板を得ることができる。
【００３８】
＜第１の金属層からなる表面の配線の形成＞
上記のように不要な金属層を除去する際、配線構造体３０の土台３２を構成する金属層１６ａの一部を残存させることにより金属層１６ａからなる表面の配線を形成することもできる。
例えば、土台側の銅メッキ層１６ａをパターニングして配線を形成させることができる。
図８は、第１の金属層１６ａからなる表面の配線を形成する手順の一例を示している。配線構造体３０の土台３２を構成する銅メッキ層（第１の金属層）１６ａはハンドリングのために厚く形成されているので、パターニングの前に土台側の銅メッキ層１６ａの厚さをエッチング又は研磨により薄くしておくことが好ましい。
【００３９】
銅メッキ層１６ａにレジスト６８を塗布し（図８（Ａ））、次いで露光現像を行い（図８（Ｂ））、配線を形成する部分以外のレジストを除去する（図８（Ｃ））。そして、エッチングにより銅メッキ層１６ａを除去することで、レジスト６８が形成されている部分の銅メッキ層３３が残留する（図８（Ｄ））。なお、エッチングの際、反対側の面に先に形成した第２の金属層からなる表面の配線６６まで除去されてしまうことを防ぐため、反対側の面にはマスキングをしておく。位置決め部３６を形成していた銅メッキ層については、後に、配線が形成されていない絶縁層の一部とともにレーザ加工機やダイシングマシンにより除去することができるため、残留していてもよい。
エッチング後、レジスト６８を除去することで第１の金属層からなる表面の配線３３を形成することができる（図８（Ｅ））。
なお、このような第１の金属層からなる表面の配線３３が不要であれば、第２の金属層からなる表面の配線６６を形成した後、土台３２を構成する第１の金属層１６ａを全てエッチングあるいは研磨によって除去すればよい。
【００４０】
＜不要な絶縁層の除去＞
絶縁層５８において配線構造体３０の位置決め部３６が埋没していた部分は配線が形成されていないため、必要に応じ、例えば絶縁層５８の周辺部分を切断除去することで、より小型化した配線基板７０を得ることができる（図８（Ｆ））。
【００４１】
上記のような方法によれば、例えば、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、片面にはスタンパ４０によるファインパターンの配線６６が形成され、他方の面にはグランド（アース）やラフパターンと呼ばれる幅５０μｍ以上の配線や直径１００μｍ以上の接続パッドとなる配線３３を持つ配線基板７０を得ることができる。
【００４２】
＜配線基板の積層＞
本発明では、上記のようにして得た配線基板を含む複数の配線基板を、各基板の配線が互いに接続するように積層させることもできる。
上記のような方法により、各基板の配線が接続するように例えば図１０〜図１２に示すような３つの配線基板８０，９０，１００を製造する。これらの配線基板８０，９０，１００は、絶縁層８６，９６，１０６の片面にスタンパの転写による表面の配線８４，９４，１０４が形成され、絶縁層８６，９６，１０６内には厚さ方向の配線（スルーホール又はビア）８２，９２，１０２が形成されている。そして、これらの配線基板８０，９０，１００を接着材料を用いて熱圧着により積層することで、図１３に示すように各配線基板８０，９０，１００が厚さ方向の配線８２，９２，１０２と表面の配線８４，９４，１０４のいずれかによって導通した積層構造の配線基板１１０を製造することができる。
【００４３】
積層の際、図１４に示すように各基板８０，９０，１００の配線同士の接続部分に導電性材料１１２を付与して積層させれば、導通をより確実に確保することができる。導電性材料１１２としては、半田、銀ペースト、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）などを好適に用いることができる。特に、接続材料としてＡＣＰを用いれば、積層基板の厚みを特に薄く抑えることができる。
このように本発明により積層基板を製造すれば、限られた空間への実装を強いられるアプリケーションにおいて空いた空間に他の機能性基板を追加したり、チップ部品を実装し、付加価値を高めることが可能となる。
【００４４】
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、以下のような効果も得られる。
例えばＬＳＩなどを搭載するチップオンタイプの１ｃｍ２サイズの配線基板において、ＬＳＩの出力となるボールグリットアレイ（ＢＧＡ）の個数は、多いものだと約１０００箇所にも及ぶ場合がある。このようなＬＳＩを実装する配線基板の接続部分（パッド）は、例えば直径３０μｍ、配線幅１０μｍ以上とすれば対応することが可能であるが、ＬＳＩが実装された配線基板をさらにメイン基板（マザーボード）に取り付けるための取り出し配線は１００μｍ前後の幅になり、インプリント法でもクロス配線およびクロス配線基板のビルドアップを行うことになる。
【００４５】
例えば、あらかじめ何種類ものクロス配線用のパターンを有する配線構造体を作製し、ダイシングで切り分けて個片化した後、例えば射出成形機等に連続的に送り込むことでファインパターンの配線基板を大量生産することができる。射出成形機等で成形基板を得た後、配線基板として加工し、さらにこの配線基板を貼り合わせてビルドアップすることで、インターポーザ等の配線部品を容易に製造することができる。
【００４６】
また、例えば、樹脂板のレーザ加工や銅メッキ等により配線用の杭を有する配線構造体を大量に作製し、ダイシングによってこれを個別に連続成形、例えば射出成形することでインプリント基板のコア部分を作製する。さらに、この基板に銅メッキ、エッチング、フォトリソグラフィ等を施して、ユーザの任意の選択可能な形状をあらかじめ作っておけば、フォトリソグラフィや層間接続はユーザ側でアレンジ対応が可能なので設備投資も大幅に抑えることができる。
【００４７】
特に前記のようなスタンパの転写により表面の配線を形成して配線基板を製造すれば、フラッシュボードの形態となる。このような配線基板は、配線（配線）の間が凹むことなくフラットであるから、表面の拭き取りなどにより配線間のショートを効果的に防ぐことができ、積層が容易となる。従って、ビルドアップのために、わざわざ半導体製造のクリーンルーム並みの設備投資を行う必要もなくなる。
【００４８】
[別の配線構造体の製造例] 
図２０は、本発明に係る配線構造体の他の例を示している。この配線構造体１５０は、土台１５８上に、配線部分として、厚さ方向の配線となる突起１５６のほか、さらに水平方向の配線となる凸部１５２が設けられている。このような配線構造体１５０は、例えば以下のようにして製造することができる。
【００４９】
＜樹脂板の作製＞
配線基板の配線を形成するための溝及び穴を有する樹脂板を作製する。
まず、図１５に示したように配線基板の表面に配置される配線に対応した凸部１２４が形成されているスタンパ１２２を作製する。このようなスタンパ１２２を作製する方法としては、例えば、ガラス上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィでレジストに配線パターンを転写する。そして、レジスト表面にＮｉメッキを施してメッキ膜を形成し、これをレジストから剥離する。これにより、配線パターンのネガパターンが表面に形成されたＮｉメッキ板からなるスタンパ１２２を得ることができる。このようにスタンパ１２２を作製すれば、特に微細な表面の配線、例えば線幅が１０〜２０μｍである配線に対応した凸部１２４が形成されたスタンパ１２２を作製することもできる。
【００５０】
上記のようなスタンパ１２２を用い、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アペル（登録商標）等の熱可塑性樹脂からなる樹脂板にスタンパ１２２の配線パターン１２４等を転写させる。これにより、図１６に示したように、樹脂板１３０に、表面の配線を形成するための溝１３２を形成することができる。
【００５１】
さらに、樹脂板１３０に対し、図２０に示す厚さ方向の配線（スルーホールまたはビア）１５６を形成するための穴（貫通孔）１３６を図１７に示すように形成する。このような厚さ方向の配線に対応する穴１３６は、図１に示した樹脂板１０と同様、エキシマレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ等のレーザ加工により所定の位置に形成することができる。なお、径が例えば４０〜６０μｍとなる位置決め部用の穴１３４も、上記のようなレーザ加工により形成する。
【００５２】
また、２つの配線構造体を用いて配線基板を製造する場合や、後述するように複数の配線基板を積層させた配線基板を製造する場合には、各配線構造体（配線基板）の厚さ方向の配線の接続が必要となる。そこで、厚さ方向の配線を形成するための穴１３６の位置が合致するようにレーザ加工機に予めプログラミングした上で樹脂板１３０に貫通孔１３６を形成することが好ましい。
上記のように、スタンパ１２２を用いた転写とレーザ加工により、表面の配線を形成するための溝１３２と、位置決め部を形成するための穴１３４と、厚さ方向の配線を形成するための穴１３６とを有する樹脂板１３０を作製することができる。
【００５３】
＜金属層の形成＞
樹脂板１３０にメッキを施すことにより該樹脂板１３０の両面、溝１３２、及び穴１３４，１３６に金属層を形成する。メッキを行う方法としては、前記の樹脂板１０と同様、例えば、図３に示すようなメッキ浴１８を用いて行えばよい。
【００５４】
＜金属層の一部除去＞
樹脂板１３０の両面、溝１３２、及び穴１３４，１３６に金属層（銅メッキ層）１４４を形成した後、樹脂板１３０の土台１５８となる金属層１４４ａが形成された反対側の面から金属層１４４ｂを除去する。
図１８に示したように樹脂板１３０の両面で厚さが異なるように銅メッキ層１４４ａ，１４４ｂを形成した場合には、図１９（Ａ）（Ｂ）に示されるように厚さが薄い側の銅メッキ層１４４ｂを、樹脂板１３０の表面が露出するまでエッチング又は研磨により除去すればよい。このとき、エッチング又は研磨は、前記した樹脂板１０から銅メッキ層１６ｂを除去する場合と同様に行えばよい。
【００５５】
上記のように樹脂板１３０に銅メッキを施した後、片面から銅メッキ層１４４ｂを除去することで樹脂板１３０の溝１３２が形成されている一主面と、溝１３２、及び各穴１３４，１３６に金属層１４４ａ，１４４ｃを形成することができる。
なお、樹脂板１３０に金属層を形成する仕方もこれに限定されず、例えば前記したように、事前にメッキ防止マスクを樹脂板１３０の片面に形成し、次いで、樹脂板１３０の反対側の面からスタンパ１２２とレーザ加工により溝１３２と貫通孔１３４，１３６を設けた後、メッキ操作を行って金属層を形成する。その後メッキ防止マスクを除去すれば、上記のようなエッチングや研磨による金属層１４４ｂの除去工程を省略することができる。
【００５６】
＜樹脂板の除去＞
樹脂板１３０を除去することにより、樹脂板１３０に形成されていた金属層１４４ａ，１４４ｃからなり、図２０に示したような形状の配線構造体１５０を作製することができる。すなわち、樹脂板１３０を加熱した後、極性溶媒により溶かして除去することにより、土台１５８上に、土台１５８と同じ金属材料からなり、水平方向の配線となる凸部１５２と、厚さ方向の配線となる金属杭（突起）１５６と、位置決め部となる金属杭（突起）１５４とが一体に形成された配線構造体１５０を得ることができる。
【００５７】
＜配線基板の製造＞
上記のような配線構造体１５０を用いて配線基板を製造するには、例えば、厚さ方向の配線となる突起１５６をその端部を除いて埋設するように絶縁層を一体的に形成した後、土台１５８や位置決め部１５４等の不要な部分を除去する。このように配線構造体１５０を用いて配線基板を製造すれば、土台１５８上に形成されていた凸部１５２は絶縁層の表面に水平方向に配置された配線となり、また、突起１５６は絶縁層内に厚さ方向に配置された配線となる。
【実施例】
【００５８】
以下に実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００５９】
〔実施例〕
厚さ０．１ｍｍ、平面度３μｍのポリカーボネート板にフェムト秒レーザを照射して、図１（Ｂ）に示したようなスルーホールを形成するための直径３０μｍの貫通孔を６箇所に、位置決め部を形成するための直径１．０ｍｍの貫通孔を４箇所にそれぞれ形成した。
次いで、このポリカーボネート板にメッキのための前処理として、樹脂の表面洗浄のための、３％塩酸水溶液を用いて洗浄を行い、その後パラジウム処理を施した後、無電解銅メッキを行い、両面にそれぞれ銅メッキを施した。銅メッキの厚さは、裏面側は１ｍｍ厚とし、表面側は０．２ｍｍ厚とした。その後、表面側の銅メッキをポリカーボネートが露出するまでエッチングして除去した。
【００６０】
エッチング後、ポリカーボネートのＴｇである１１０℃以上に加熱してポリカーボネート板を溶融し、さらに極性溶媒であるアセトンを用いて除去した。これにより、１ｍｍ厚の土台上に、直径３０μｍ、高さ１００μｍの６本の配線用金属杭と、直径１．０ｍｍ、高さ１００μｍの４本の位置決め用の金属杭を有する銅からなる配線構造体を得た。このような金属杭のアスペクト比は、配線設計に応じて大きな自由度で得ることができる。
【００６１】
一方、ガラス基板上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィによりレジストに配線パターンを転写した。このレジスト表面にニッケルメッキを施し、形成されたニッケル膜をレジストから剥離することにより、配線幅が１０μｍの配線パターンを有するスタンパを作製した。
【００６２】
図５に示したような金型、治具等を用い、上記の配線構造体とスタンパを、配線用金属杭と配線パターンを突き合わせた状態で設置した。なお、固定軸の先端には、配線構造体の位置決め用の金属杭を嵌め込むための嵌合穴を＋１０μｍの公差を持つように形成し、軸心が出るようにした。
【００６３】
図６に示したように金型に配線構造体とスタンパを設置した後、配線構造体とスタンパとの間に絶縁層を形成するための成形材料を流し込んだ。用いた成形材料は、エポキシ樹脂と、平均粒径１μｍ以下のＳｉＯ２球状フィラーを７１．０重量％、さらに絶縁層の成形後に行う銅メッキに対してアンカー効果を持たせるために１μｍ以下の平均粒径を持つ炭酸カルシウムを６重量％配合したエポキシコンパウンド品である。
この成形材料を使ってタブレットを作り、１０トントランスファー成形機を用いて、金型を１５０〜１７０℃に加熱して射出圧力１０ｋｇ／ｃｍ２以上で成形した。これにより、配線構造体と成形材料からなる絶縁層が一体となり、絶縁層の反対側にはスタンパの配線パターンに応じた溝が形成された成形基板を得た。
【００６４】
この成形基板の表面及び溝等凹部に対し、銅めっきを施す。このとき、銅めっきを施すまでの前処理で、溝６２の中に露出している配線構造体の金属杭３４を形成する銅が溶けて、痩せてしまうことを防ぐため、フロンマスクＭＡ−１（商品名）を塗布し、配線構造体の金属杭３４の露出面を保護した。その後、銅めっきを施すため絶縁層の表面及び溝等凹部に存在する炭酸カルシウムを、アルカリ、溶剤、及びクロム酸硫酸の薬液を用いて順番に処理して除去した。
次いで、この成形基板に対し、前処理としてパラジウム処理を施した後、無電解銅メッキと電解銅メッキを順次施して成形基板の周囲に銅メッキ層を形成した。このとき、成形基板の配線パターン面には、銅メッキ層の厚さが３０μｍ以上となるように銅メッキ層を形成した。
【００６５】
次に、成形基板の配線パターン面や側面の不要な銅を、１０％過硫酸アンモニウム水溶液のエッチング液でおおまかに除去し、最後に研磨剤としてシリカ主成分のコンポール（商品名）を用いて研磨により除去した。
また、配線構造体の土台の厚さを、エッチングにより０．０３〜０．０２ｍｍまで薄くした。その後レジスト塗布と露光現像によるリソグラフィにより、幅１００μｍの配線パターンを形成した。
上記のようにして絶縁層の両面に配線パターンが形成された成形基板とした後、ダイシングを行い、配線が形成されていない部分を切除して配線基板を得た。
【００６６】
以上、本発明について説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではない。
例えば、実施形態では、絶縁層の両面に、スタンパの転写による表面の配線と配線構造体の土台部分による表面の配線を形成する場合について説明したが、スタンパの転写による表面の配線は形成せず、絶縁層の片面だけに配線構造体の土台部分を加工して表面の配線を形成した配線基板とすることもできる。
また、配線の形成も銅メッキに限らず、他の金属を用いたメッキにより配線を形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明で用いる樹脂板の一例を示す概略図である。
【図２】樹脂板にメッキを施して第１の金属層を形成した状態を示す概略図である。
【図３】樹脂板にメッキを施す方法の一例を示す概略図である。
【図４】本発明において作製する配線構造体の一例を示す概略図である。
【図５】配線構造体に絶縁層を一体的に形成する際に使用する金型の一例を示す概略図である。
【図６】配線構造体を金型に設置した状態を示す概略図である。
【図７】第２の金属層からなる表面の配線を形成する手順を示す概略図である。
【図８】第１の金属層からなる表面の配線を形成する手順を示す概略図である。
【図９】本発明により製造される配線基板の一例を示す概略平面図である。
【図１０】本発明により製造される配線基板の他の例を示す概略図である。
【図１１】本発明により製造される配線基板の他の例を示す概略図である。
【図１２】本発明により製造される配線基板の他の例を示す概略図である。
【図１３】図１０〜図１２の配線基板を積層させて製造される配線基板の概略図である。
【図１４】図１３の配線基板の配線の接続状態を示す概略図である。
【図１５】本発明で用いるスタンパの一例を示す概略図である。
【図１６】スタンパのネガパターンが転写された樹脂板を示す概略図である。
【図１７】厚さ方向の配線に対応した穴がさらに形成された樹脂板を示す概略図である。
【図１８】図１７の樹脂板にメッキを施して金属層を形成した状態を示す概略図である。
【図１９】不要な金属層を除去した状態を示す概略図である。（Ａ）土台側を上に向けた状態  （Ｂ）樹脂板を上に向けた状態
【図２０】本発明に係る配線構造体の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０    樹脂板
１２    厚さ方向の配線を形成するための穴
１４    位置決め部を形成するための穴
１６    第１の金属層
３０    配線構造体
３２    土台
３３    表面の配線
３４    厚さ方向の配線（金属杭、突起）
３６    位置決め部（金属杭、突起）
３８    第１の金型
４０    スタンパ
４２    凸部（ネガパターン）
５０    第２の金型
５２    第３の金型
５８    絶縁層
６２    溝
６４    第２の金属層
６６    表面の配線
７０    配線基板
１１０  積層タイプの配線基板
１１２  導電性材料
１５０  配線構造体
１５２  水平方向の配線（凸部）
１５６  厚さ方向の配線（突起）
１５８  土台
【図１】
2008034654.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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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