(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とともに、高密度配線基板を製造する場合に積層する基板を薄くしかつその枚数を減らすことができる技術を提供する。【解決手段】配線を構成するための互いに対向する２層の導電層６２，７２と、該２層の導電層を支持するための土台６８とが一体に形成されていることを特徴とする配線構造体６０。このような配線構造体を予め作製し、該配線構造体と一体化された絶縁層を形成し、該絶縁層９０に前記配線構造体の各導電層の少なくとも一部が配線として配置された配線基板９４に加工する。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、該絶縁層の内部または表面に水平方向に配置される２層の配線とを有する配線基板を製造するための構造体であって、前記２層の配線を構成するための互いに対向する２層の導電層と、該２層の導電層を支持するための土台とが一体に形成されていることを特徴とする配線構造体。
【請求項２】
絶縁層に配線が配置された配線基板を製造する方法であって、前記請求項１に記載の配線構造体を予め作製し、該配線構造体と一体化された絶縁層を形成し、該絶縁層に前記配線構造体の各導電層の少なくとも一部が配線として配置された配線基板に加工することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記請求項２に記載の配線基板の製造方法であって、
ａ）前記２層の配線を形成するための凹部が両主面に形成されているとともに、少なくとも一方の凹部に通じる厚さ方向の貫通孔が形成されている樹脂板を成形する工程と、
ｂ）前記樹脂板にめっきを施すことにより少なくとも両主面、凹部、及び貫通孔に金属層を形成する工程と、
ｃ）前記樹脂板から、前記配線構造体の土台となる金属層が形成された面とは反対側の面に形成された余分な金属層を除去する工程と、
ｄ）前記樹脂板を溶かして除去することにより、該樹脂板の一主面に形成されていた金属層からなる土台と、両主面の凹部に形成されていた金属層からなる２層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、
ｅ）前記配線構造体を金型に設置し、前記配線が形成されている側に絶縁材料を供給することにより前記配線構造体と一体化された絶縁層を形成する工程と、
ｆ）前記絶縁層と一体化された配線構造体の土台を除去することにより、前記絶縁層に前記配線構造体の配線が配置された配線基板を得る工程と、
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】
前記配線構造体として、前記絶縁層内で厚さ方向の配線となる導電層をさらに有する配線構造体を作製し、該配線構造体と、少なくとも前記絶縁層内で厚さ方向の配線となる導電層を有する別の配線構造体とを用い、該２つの配線構造体を互いの厚さ方向の導電層を突き合わせた状態で金型に設置し、該２つの配線構造体の間に絶縁材料を供給することにより前記２つの配線構造体と一体化された絶縁層を形成することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記請求項２ないし請求項４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６】
絶縁層と、該絶縁層に配置された配線とを有する配線基板であって、前記配線として、少なくとも、前記絶縁層の表面に水平方向に配置された配線と、前記絶縁層内で水平方向に配置された配線とを有し、該絶縁層が同一の材料からなることを特徴とする配線基板。
【請求項７】
前記水平方向の配線のいずれか一部と接続された厚さ方向の配線を、さらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の配線基板。
【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等に関する。
【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、ここに銅めっき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、配線となる凹部（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めっきを施した後、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めっきを施した後、不要な銅めっき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めっきを施すことで、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】
また、インプリント法は、基板表面に、信号線と、信号線の横をＧＮＤ（アース）が平行に走る、Ｃｏプレナーの形状を持つ配線基板であれば容易に作製することができるが、例えば、基板の片面の配線の大部分が信号線であり、反対側の面にＧＮＤが配置される、マイクロストリップ形状となると、インプリント法で製作した基板同士を積層させる必要がある。このような積層工法により高密度配線基板を忠実に製造する場合、１枚の基板の一方の面に信号線となる配線を、他方の面にＧＮＤをレイアウトすると、ＧＮＤ側と貼り合わせる他の基板の表面は絶縁にしなくてはならず、配線パターンをレイアウトすることができない。そのため片面のみに配線パターンがレイアウトされた１枚１回路（片面板）になってしまい、配線を多く実装した高密度配線基板を製造する場合、結果的に基板枚数が著しく増えてしまうという問題もある。
【００１０】
【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】
【００１１】
本発明は、高密度配線基板を製造する場合に積層する基板を薄くし、かつその枚数を減らすことができる技術を提供する。さらに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】
【００１２】
前記目的を達成するため、本発明では以下のような配線基板の製造方法等が提供される。
【００１３】
＜１＞  絶縁層と、該絶縁層の内部または表面に水平方向に配置される２層の配線とを有する配線基板を製造するための構造体であって、前記２層の配線を構成するための互いに対向する２層の導電層と、該２層の導電層を支持するための土台とが一体に形成されていることを特徴とする配線構造体である。
【００１４】
＜２＞  絶縁層に配線が配置された配線基板を製造する方法であって、前記＜１＞に記載の配線構造体を予め作製し、該配線構造体と一体化された絶縁層を形成し、該絶縁層に前記配線構造体の各導電層の少なくとも一部が配線として配置された配線基板に加工することを特徴とする配線基板の製造方法である。
【００１５】
＜３＞  前記＜２＞に記載の配線基板の製造方法であって、
ａ）前記２層の配線を形成するための凹部が両主面に形成されているとともに、少なくとも一方の凹部に通じる厚さ方向の貫通孔が形成されている樹脂板を成形する工程と、
ｂ）前記樹脂板にめっきを施すことにより少なくとも両主面、凹部、及び貫通孔に金属層を形成する工程と、
ｃ）前記樹脂板から、前記配線構造体の土台となる金属層が形成された面とは反対側の面に形成された余分な金属層を除去する工程と、
ｄ）前記樹脂板を溶かして除去することにより、該樹脂板の一主面に形成されていた金属層からなる土台と、両主面の凹部に形成されていた金属層からなる２層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、
ｅ）前記配線構造体を金型に設置し、前記配線が形成されている側に絶縁材料を供給することにより前記配線構造体と一体化された絶縁層を形成する工程と、
ｆ）前記絶縁層と一体化された配線構造体の土台を除去することにより、前記絶縁層に前記配線構造体の配線が配置された配線基板を得る工程と、
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。
【００１６】
＜４＞  前記配線構造体として、前記絶縁層内で厚さ方向の配線となる導電層をさらに有する配線構造体を作製し、該配線構造体と、少なくとも前記絶縁層内で厚さ方向の配線となる導電層を有する別の配線構造体とを用い、該２つの配線構造体を互いの厚さ方向の導電層を突き合わせた状態で金型に設置し、該２つの配線構造体の間に絶縁材料を供給することにより前記２つの配線構造体と一体化された絶縁層を形成することを特徴とする＜２＞又は＜３＞に記載の配線基板の製造方法である。
【００１７】
＜５＞  前記＜２＞ないし＜４＞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。
【００１８】
＜６＞  絶縁層と、該絶縁層に配置された配線とを有する配線基板であって、前記配線として、少なくとも、前記絶縁層の表面に水平方向に配置された配線と、前記絶縁層内で水平方向に配置された配線とを有し、該絶縁層が同一の材料からなることを特徴とする配線基板である。
【００１９】
＜７＞  前記水平方向の配線のいずれか一部と接続された厚さ方向の配線を、さらに備えたことを特徴とする＜６＞に記載の配線基板である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば基板の表面のほか、絶縁層内に水平方向の配線が形成された配線基板を製造することができるため、高密度配線基板を製造する場合に積層する基板の枚数を大幅に減らすことができる。また従来は２層の配線基板を積層する場合に接着層が必要だが、本発明によれば接着層を用いないで同一材料からなる絶縁層で実質的に２層の配線基板を製造できるので、厚さを薄くすることができる。さらには本発明によれば、配線が形成された配線構造体を予め作製し、これに絶縁層を形成して配線基板を製造するため、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、本発明により２つの配線構造体を作製し、これらの２つの配線構造体を用いて配線基板を製造する方法について具体的に説明する。
【００２２】
［第１の配線構造体の作製］
図７は本発明の配線基板の製造に用いる配線構造体の一例を概略的に示している。この配線構造体３０は、土台３８上に、表面の配線３２と、厚さ方向の配線３６と、位置決め部３４が形成されている。このような配線構造体３０は、例えば以下のような手順により作製することができる。
【００２３】
＜樹脂板の作製＞
配線基板の配線を形成するための凹部（本願では基板の水平方向の配線を形成するための凹部を溝とよぶ場合がある。）及び穴を有する樹脂板を作製する。
まず、図１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４が形成されているスタンパ２を作製する。このようなスタンパ２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めっきを施してめっき膜を形成し、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めっき板からなるスタンパ２を得ることができる。このようにスタンパ２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４が形成されたスタンパ２を作製することができる。
【００２４】
上記のようなスタンパ２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２の配線パターン４等を転写させる。これにより、図２に示したように、樹脂板１０に、表面の配線３２を形成するための溝（凹部）１２を形成することができる。
【００２５】
さらに、樹脂板１０に対し、図７に示す厚さ方向の配線（スルーホールまたはビア）３６を形成するための穴（貫通孔）１６を図３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１６は、レーザ加工により所定の位置に形成することができる。
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１６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１６を極めて高精度に形成することができる。なお、例えば径が４０〜６０μｍとなる位置決め部用の穴１４も、上記のようなレーザ加工により形成することができる。これらの穴１４，１６は、貫通孔であることが好ましい。
【００２６】
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１６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１０に貫通孔１６を形成することが好ましい。
【００２７】
上記のように、スタンパ２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１２と、位置決め部を形成するための穴１４と、厚さ方向の配線を形成するための穴１６とを有する樹脂板１０を作製することができる。
【００２８】
＜金属層の形成＞
樹脂板１０にめっきを施すことにより該樹脂板１０の両面、溝１２、及び穴１４，１６に金属層を形成する。
例えば、樹脂板１０に、めっき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、無電解めっきと電解めっきによる銅めっきを施すことにより、図４に示すように樹脂板１０の両面と、溝１２と、穴１４，１６の内部に金属層（銅めっき層）２４を形成する。この銅めっき層２４は配線構造体３０を構成するものであり、土台３８となる側の銅めっき層２４ａ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めっき層２４ａであれば、配線構造体３０の土台３８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１４，１６には、前記したように位置決め部や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となる杭（ポスト）３４，３６を形成するため、少なくとも穴１４，１６の内壁全体が銅２４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や位置決め部の強度の点から、これらの穴１４，１６は銅２４で充填されていることが好ましい。
【００２９】
めっきを行う方法としては、例えば、図５に示すようにめっき浴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を接近させてめっきを行うことで、電極２２に近づけた側の面にはより厚い銅めっき層を形成することができる。従って、土台となる銅めっき層を形成させる側の面を電極２２に近づけてめっきを施すことでより短時間で十分な厚さを有する銅めっき層を形成することができる。
【００３０】
＜金属層の一部除去＞
前記のように樹脂板１０の両面、溝１２、及び穴１４，１６に金属層（銅めっき層）２４を形成した後、樹脂板１０の土台３８となる金属層２４ａが形成された反対側の面から金属層２４ｂを除去する。
図４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めっき層２４ａ，２４ｂを形成した場合には、図６（Ａ）（Ｂ）に示されるように厚さが薄い側の銅めっき層２４ｂを、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３８となる側の銅めっき層２４ａ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めっき層２４ｂ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の片面の銅めっき層２４ｂ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に銅めっきを施した後、片面から銅めっき層２４ｂを除去することで樹脂板１０の溝１２が形成されている一主面と、溝１２、及び各穴１４，１６に金属層２４ａ，２４ｃを形成することができる。
【００３１】
上記では樹脂板１０の両面にめっきによる金属層を形成した後、片面から金属層２４ｂを除去する場合について説明したが、金属層の形成の仕方はこれに限定されない。例えば、事前にめっき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、樹脂板１０の反対側の面からスタンパ２とレーザ加工により溝１２と貫通孔１４，１６を設けた後、めっき操作を行って金属層を形成する。その後めっき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２４ｂの除去工程を省略することができる。
【００３２】
＜配線構造体の作製＞
樹脂板１０を除去することにより、図７に示したような配線構造体３０を作製することができる。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、樹脂板１０に形成されていた金属層２４ａ，２４ｃからなり、土台３８と、表面の配線３２となる凸部と、厚さ方向の配線となる金属杭３６と、位置決め部となる金属杭３４とが一体に形成された配線構造体３０を得ることができる。
【００３３】
［第２の配線構造体の作製］
図１２は本発明に係る配線構造体かつ本発明の配線基板の製造に用いる配線構造体の例を概略的に示している。この配線構造体６０は、配線部分として、表面の配線６２と、厚さ方向の配線６６のほか、ＧＮＤ７２を備えている。このような配線構造体６０は、例えば、以下のような手順により作製することができる。
【００３４】
＜樹脂板の作製＞
第１の配線構造体３０を作製する場合と同様の方法により、表面の配線に対応した凸部と、位置決め部に対応した杭を有するスタンパを作製する。そして、ＰＥＴ、ＰＣ、アペル（登録商標）等の熱可塑性樹脂にスタンパの配線パターン等を転写させることにより、図８に示されるような、表面の配線用の溝４２と、位置決め部用の穴（貫通孔）４４を樹脂板４０に形成する。
【００３５】
次いで、レーザ加工により厚さ方向の配線を形成するための穴（貫通孔）４６を形成するとともに、位置決め部用の穴４４とつながる連結部用の穴（貫通孔）４８を形成する。
なお、前記したように、２つの配線構造体３０，６０から配線基板を製造する場合には、各配線構造体３０，６０の厚さ方向の配線３６，６６の接続が必要となるため、厚さ方向の配線用の穴４６の位置をレーザ加工機に予めプログラミングし、互いの厚さ方向の配線３６，６６の位置が合致するように樹脂板４０に貫通孔４６を形成することが好ましい。
【００３６】
さらに、樹脂板４０の裏側には、例えば図９に示されるような、後にＧＮＤ７２を形成するための凹部５０を形成する。なお、図１２に示されるように、ＧＮＤ７２は、位置決め部６４と連結部７０を介して土台６８に支持されるようにするため、凹部５０と連結部７０用の貫通孔４８が通じるように形成する。このような凹部５０は、レーザ加工により形成することができる。あるいは、ＧＮＤ７２に対応した凸部を有するスタンパも作製し、樹脂板４０の両面に同時に転写して各面に溝４２，凹部５０を形成してもよい。このようにレーザ加工あるいはスタンパを用いることで、樹脂板４０の裏側には別の配線パターンを形成することができる。そしてこのような方法により樹脂板４０の両主面に凹部４２，５０を別々に形成することで、電気的に絶縁された対向する２層の金属層（導電層）を形成することが可能となる。
【００３７】
＜配線構造体の作製＞
上記のように作製した樹脂板４０を用い、第１の配線構造体３０を作製する場合と同様に銅めっき等を施すことにより配線構造体６０を作製する。すなわち、樹脂板４０に対し、めっき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、無電解めっきと電解めっきを施すことにより、図１０に示されるように樹脂板４０の両主面、凹部４２，５０、及び貫通孔４４，４６，４８に金属層（銅めっき層）５２を形成する。次いで、図１１（Ａ）（Ｂ）に示したように樹脂板４０の土台６８となる金属層５２ａが形成された反対側の面から余分な金属層５２ｂをエッチング又は研磨により除去し、位置決め部６４、厚さ方向の配線６６、連結部７０、及びＧＮＤ７２となる金属層５２ｃを露出させる。
【００３８】
次いで、樹脂板４０を好ましくは加熱、溶剤等により溶かして除去することにより、図１２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、樹脂板４０の一主面に形成されていた金属層５２ａからなる土台６８と、両主面の凹部４２，５０に形成されていた金属層５２ａ，５２ｃからなる２層の配線６２，７２とが一体に形成されている配線構造体６０を作製することができる。ＧＮＤ７２は、厚さ方向の配線６６とは接触せずに、土台６８上に形成された表面の配線６２と対向するように連結部７０と位置決め部６４を介して水平に支持されている。
【００３９】
なお、各配線のパターンについては適宜設定すればよい。例えば、厚さ方向の配線６６は、表面の配線６２とＧＮＤ７２のうち少なくとも一方と接続していればよく、ＧＮＤ７２と接続するように形成してもよいし、表面の配線６２とＧＮＤ７２の両方に接続するように形成してもよい。また、厚さ方向の配線６６が不要である場合には、配線部分については、互いに対向する２層の導電層６２，７２だけを形成してもよい。
【００４０】
［配線基板の製造］
上記のようにして作製した２つの配線構造体３０，６０を組み合わせて配線基板を製造する。
＜絶縁層の形成＞
図１３（Ａ）（Ｂ）に示したように、各配線構造体３０，６０を金型に安定して設置できるように、各構造体３０，６０の位置決め部３４，６４にそれぞれ金型用ワーク７４，７６を取り付ける。
金型用ワーク７４，７６が取り付けられた２つの配線構造体３０，６０を、アライメントを取る固定軸を取り付けた治具（図示せず）を介して各厚さ方向の配線（導電層）３６，６６を突き合わせた状態で図１４に示したような金型８０，８４，８６に設置する。具体的には、第１の配線構造体３０を第１の固定用金型８０に嵌め込み、成形用金型８４に固定する。一方、第２の配線構造体６０を第２の固定用金型８２で支持するとともに、第３の金型８６を成形用金型８４にネジ８８で固定する。これにより、図１５に示されるように、２つの配線構造体３０，６０が、それぞれの厚さ方向の配線３６，６６が突き合わされた状態で金型８０，８４，８６内に固定される。
【００４１】
２つの配線構造体３０，６０の厚さ方向の配線（金属杭）３６，６６は、導通を確保するため接触している必要があるが、必ずしも杭３６，６６の端面全体が接触している必要はなく、例えば端面の４分の１程度で接触していれば導通を十分確保することができる。
２つの配線構造体３０，６０を金型８０，８４，８６に設置する際、突き合わせる厚さ方向の配線３６，６６の間に導電性材料を付与すれば、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。
また、いずれか一方の配線構造体、例えば、第１の配線構造体３０の厚さ方向の配線３６の径を大きめに形成したり、あるいは片面の銅めっき層２４ｂを除去した後、再度めっきを行なって厚さ方向の配線先端に銅めっき層を嵩上げすることで、導通を確保し易くすることもできる。
【００４２】
２つの配線構造体３０，６０を金型８０，８４，８６に設置した後、成形機（図示せず）により金型８０，８４，８６の内部に通じる穴を通じて２つの配線構造体３０，６０の間に絶縁材料を供給し、絶縁層９０を形成する。
絶縁層９０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、エポキシ樹脂と、ＳｉＯ２の球状フィラーを７０重量％以上含むエポキシコンパウンドであれば、小さな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９０を形成することができる。
【００４３】
なお、従来のインプリント法により配線基板を製造する場合、絶縁基板を形成した後、めっきを行うため、一般的に絶縁層と銅めっきとのアンカー効果を付与するために炭酸カルシウムを配合するが、本発明では絶縁層形成後にめっきを施す必要はないため、炭酸カルシウムを配合していない絶縁材料を用いることができる。
【００４４】
金型内に樹脂コンパウンドを供給して絶縁層を形成すれば、２つの配線構造体３０，６０の厚さ方向の配線（金属杭）３６，６６が樹脂コンパウンド中に埋没して高い密着性を有し、各配線３２，３６，６２，６６，７２を埋設するように２つの配線構造体３０，６０と一体化された絶縁層９０を形成することができる。
【００４５】
上記のように２つの配線構造体３０，６０をコアとして絶縁層９０を形成することで、２つの配線構造体３０，６０の金属杭３６，６６が接続し、基板内部で厚さ方向に通じる配線、すなわちスルーホールを形成することができる。金属杭３６，６６は、樹脂板１０，４０にレーザ加工により高精度に形成した穴１６，４６の寸法形状が反映されているため、厚さ方向の配線（スルーホール）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８０，８４，８６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。
【００４６】
＜土台の除去＞
配線構造体３０，６０に絶縁層９０を一体的に形成し、図１６（Ａ）に示すような成形基板９２を得た後、図１６（Ｂ）に示されるように、各配線構造体３０，６０の土台部分３８，６８の厚さをエッチング又は研磨により薄くする。このとき、後述するダイシングによる表面のダメージを考慮し、両面とも表面の配線が露出しない程度、例えば５〜１０μｍ程度の厚さの銅めっき層を残す。
【００４７】
次いで、ダイシングを行うことで不要な部分を除去し、図１６（Ｃ）に示されるように小型化する。その後、ケミカルエッチング又は研磨を施し、配線構造体の土台３８，６８を全て除去することにより、基板の両面に表面の配線３２，６２となるファインパターンを露出させる。これにより図１６（Ｄ）に示されるような配線基板９４を得ることができる。
【００４８】
図１７は、上記のようにして得られた配線基板９４の概略を示す斜視図である。図１６（Ｄ）及び図１７に見られるように、この単層基板９４は、両面に信号線専用のファインパターンの配線３２，６２が形成され、基板９４の厚さ方向にはスルーホール３６，６６が形成されている。さらに、基板９４の厚みの略中央部（絶縁層９０内）には水平方向にＧＮＤ７２が形成されている。
すなわち、上記のように２つの配線構造体３０，６０を組み合わせれば、絶縁層９０が同一の材料から形成され、ファインパターンの表面の配線３２，６２が基板９４（絶縁層９０）の両面に露出すると同時に、絶縁層９０内の水平方向にはＧＮＤ７２が存在し、１枚で３つの水平方向の回路を有するマイクロストリップ構造の配線基板９４を製造することができる。なお、スタンパやレーザ加工による凹部パターンを変えれば、ＧＮＤ７２の代わりに、電源用のラフパターン等を基板（絶縁層）内の水平方向に配線することもできる。
【００４９】
このようにファインパターンの配線を有する配線構造体を予め作製し、この構造体に絶縁層を形成して配線基板を製造すれば、従来のように両面成形でのアライメントなどの問題が解決し、基板の両面にファインパターンが形成された配線基板を容易に製造することができる。
また、インプリント法により配線基板を製造する場合、従来、金型に構築した金属杭の折れや曲がりが問題となっていたが、本発明により、スルーホール又はビアとなる金属杭を有する配線構造体を作製し、この構造体に絶縁層を形成して配線基板を製造すれば、金属杭を有する複雑な金型を用いずに、両面を導通させる配線（スルーホール）を有する配線基板を製造することができる。
【００５０】
なお、連結部７０の形状は、樹脂板４０にレーザにより穴４８を形成する際の穴４８の深さを制御することで任意に設定することができる。例えば、連結部用の穴４８を貫通させずに浅く形成して成形後に切断すれば、図１８に示したように、小さいリード跡９８を有する配線基板１００とすることもできる。
【００５１】
［配線基板の積層］
さらに、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で、高密度の配線基板を製造することもできる。
例えば、携帯電話やデジタルカメラ等の一般的なマザーボードは配線基板をビルドアップして製作されるが、その貼り合わせる基板枚数は、一般的に４枚５回路（４層５面）〜６枚７回路（６層７面）である。図２０は、従来のインプリント法により製造した配線基板をビルドアップして６枚７回路の積層基板の一例を示している。
【００５２】
一方、本発明により上記のように配線構造体３０，６０を用いて配線基板を製造すれば、２枚５回路（２層５面）〜３枚７回路（３層７面）と、積層枚数を大幅に減らすことができる。
例えば図１９に示すように、上記のような方法により各基板の厚さ方向の配線が接続するように３つの配線基板１０２，１０４，１０６をそれぞれ製造し、接着材料を用いて熱圧着により積層することで積層構造の配線基板１０８を製造することができる。なお、積層の際、各基板１０２，１０４，１０６の配線同士の接続部分に導電性材料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１０８の厚みを特に薄く抑えることができる。
【００５３】
このような方法により製造された配線基板１０８は、図２０に示したような従来の積層タイプの配線基板１１０と同様の配線を有しているが、厚さは半分程度とすることができるため、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
また、例えば、樹脂板のレーザ加工や銅めっき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、この基板に銅めっき、エッチング等を施して、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。
【００５７】
また、本発明により製造される配線基板は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。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例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】
＜第１の配線構造体の作製＞
縦横２ｃｍ×２ｃｍ、厚さ０．１ｍｍ、平面度３μｍのポリカーボネート板を用意した。
一方、配線幅１０μｍ、配線高さ２０μｍのファインパターンの配線形状が形成されたスタンパを用意し、スタンパにはさらに直径１ｍｍ、高さ０．１ｍｍの位置決め部用のピンを４箇所に設けた。
【００６０】
このようなスタンパを用い、１２０℃にてポリカーボネート板に押し当てた。これにより、樹脂板には、スタンパのファインパターンの配線形状が凹部（溝）として、位置決め部用のピンが貫通孔として転写された。
レーザ加工機にスルーホール用の穴の位置をあらかじめプログラミングし、ファインパターンを転写したポリカーボネート板に対してフェムト秒レーザにより直径３０μｍの孔を２箇所貫通加工した。
【００６１】
次いで、このポリカーボネート板にめっき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、無電解銅めっきを行い、両面にそれぞれ銅めっきを施した。銅めっきの厚さは、裏面側は１ｍｍ厚とし、表面側は０．２ｍｍ厚とした。その後、表面側の銅めっき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。
【００６２】
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、図７に示したような１ｍｍ厚の土台上に、配線幅１０μｍ、配線深さ２０μｍのファインパターンと、直径３０μｍ、高さ１００μｍの配線用金属杭２本と、直径１．０ｍｍ、高さ１００μｍの位置決め用の金属杭４本が一体に形成された、銅からなる第１の配線構造体を得た。なお、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。
このように得られた第１の配線構造体に図１３（Ａ）に示したような金型用ワーク７４を取り付けて一体とした。
【００６３】
＜第２の配線構造体の作製＞
縦横２ｃｍ×２ｃｍ、厚さ０．１ｍｍ、平面度３μｍのポリカーボネート板と、第１の配線構造体の作製に用いたスタンパと同じ配線パターンを有するスタンパを用意し、スタンパのファインパターンをポリカーボネート板に転写した。
【００６４】
次いで、レーザ加工機において、スルーホール用の穴の位置を、第１の配線構造体の作製に用いたポリカーボネート板と同じ位置に予めプログラミングしてフェムト秒レーザにより直径５０μｍの穴を２箇所貫通加工した。
さらにこのポリカーボネート板の裏側には、ＧＮＤを形成するため、フェムト秒レーザにより深さ５０μｍ、縦横５ｍｍの溝をレーザ加工により形成した。また、銅めっきにより位置決め部とＧＮＤが連結するように、位置決め部用の２つの穴とＧＮＤ用の凹部との間に、連結部用の穴を、幅０．１ｍｍで貫通するようにフェムト秒レーザで形成した。
【００６５】
次いで、このポリカーボネート板に、第１の配線構造体の作製と同様に銅めっきを施し、裏側（ＧＮＤ側）の銅めっき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。その後、１１０℃以上に加熱してポリカーボネート板を溶融し、さらにアセトニトリル、アセトン、エタノール等の極性溶媒を用いて除去した。これにより、図１２に示したような、１．０ｍｍ厚の土台上に、配線幅１０μｍ、配線深さ２０μｍのファインパターンと、直径５０μｍ、高さ１００μｍの配線用金属杭２本と、直径１．０ｍｍ、高さ１００μｍの位置決め用の金属杭４本と、連結部を介して位置決め用の金属杭により支持されたＧＮＤとが一体として形成された、銅からなる第２の配線構造体を得た。
このように得られた第２の配線構造体に図１３（Ｂ）に示したような金型用ワーク７６を取り付けて一体とした。
なお、この実施例では直径１．０ｍｍ、高さ１００μｍの位置決め用の金属杭４本は、スタンパ作製時に該当するパターンを形成した。しかしスタンパ作製時に該当パターンを形成しないで、スタンパを転写したポリカーボネート板にフェムト秒レーザを照射して該当する穴を設けても良い。
【００６６】
＜成形基板の作製＞
それぞれ金型用ワークを取り付けた配線構造体を、各配線構造体の厚さ方向の配線を突き合わせた状態で図１４に示したような金型に設置し、２つの配線構造体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、２つの配線構造体との間で絶縁層が一体化された成形基板を得た。
【００６７】
次に、成形基板の不要な銅を、塩化第２鉄、塩化第２銅、過硫酸アンモニウム等のエッチング液で除去し、配線構造体の土台の厚さを、０．０３〜０．０２ｍｍまで薄くした。その後、ダイシングにより基板の周囲の不要な銅を除去し、最後に研磨剤としてシリカ主成分のコンポール（商品名）を用いて研磨を行うことにより基板表裏にファインパターンが露出した配線基板を得た。
【００６８】
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、配線構造体は、図７や図１２に示したような構造のものに限定されず、絶縁層の内部または表面に水平方向に配置される２層の配線を構成するための互いに対向する２層の導電層と、該２層の導電層を支持するための土台とが一体に形成されている配線構造体であれば、本発明に含まれる。また、配線構造体は、銅めっきにより作製する場合に限らず、配線基板の配線に使用可能な他の導電体、特に他の金属を用いて作製してもよい。
【００６９】
また、配線基板の製造に関しても前記したようなめっきによる方法に限定されず、本発明に係る配線構造体を予め作製し、該配線構造体と一体化された絶縁層を形成し、該絶縁層に前記配線構造体の各導電層の少なくとも一部が配線として配置された配線基板に加工すればよい。
また、実施形態では、２つの配線構造体を組み合わせて配線基板を製造する場合に説明したが、１つの配線構造体をコア材として該配線構造体と一体化された絶縁層を形成し、絶縁層に配線構造体の配線が配置された配線基板に加工してもよい。例えば、図１２に示したような１つの配線構造体を金型に設置し、配線が形成されている側に絶縁材料を供給することにより配線構造体と一体化された絶縁層を形成する。そして、絶縁層と一体化された配線構造体の土台を除去することにより、同一の材料からなる絶縁層に配線構造体の配線が配置された配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明で用いるスタンパの一例を示す概略図である。
【図２】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３】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４】図３の樹脂板にめっきを施して金属層を形成した状態を示す概略図である。
【図５】樹脂板にめっきを施す方法の一例を示す概略図である。
【図６】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７】本発明に係る配線構造体の一例（第１の配線構造体）を示す概略図である。
【図８】本発明に係る他の配線構造体の作製に用いる樹脂板の例を示す概略図である。
【図９】図８の樹脂板の裏側に形成したＧＮＤに相当する凹部を示す概略図である。
【図１０】図９の樹脂板にめっきを施して金属層を形成した状態を示す概略図である。
【図１１】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１２】本発明に係る配線構造体の他の例（第２の配線構造体）を概略的に示す図である。（Ａ）斜視図  （Ｂ）正面図
【図１３】配線構造体の位置決め部に金型用ワークを取り付けた状態を示す概略図である。（Ａ）第１の配線構造体  （Ｂ）第２の配線構造体
【図１４】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１５】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１６】成形基板から不要な金属層を除去する手順を示す概略図である。
【図１７】本発明により製造される配線基板の一例を示す概略図である。
【図１８】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１９】本発明により製造される配線基板を積層させた高密度の配線基板の概略図である。
【図２０】従来の配線基板の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７１】
２      スタンパ
１０    樹脂板
１２    表面の配線を形成するための凹部（溝）
１４    位置決め部を形成するための穴（貫通孔）
１６    厚さ方向の配線を形成するための穴（貫通孔）
２４    金属層
３０    第１の配線構造体
３２    表面の配線
３４    位置決め部
３６    厚さ方向の配線
３８    土台
４０    樹脂板
４２    凹部（溝）
５０    凹部
５２    金属層
６０    第２の配線構造体
６２    表面の配線
６６    厚さ方向の配線
７０    連結部
７２    水平方向の配線（ＧＮＤ）
８０    固定用金型
８４    成形用金型
９０    絶縁層
９２    成形基板
９４    配線基板
１０８  積層タイプの配線基板
【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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【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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