(57)【要約】【課題】試作段階又は小ロット生産時において、必要なメタルマスク数を減らすことで、全体としてのコストを削減すること。【解決手段】表面に配線パターンが形成されたコア基板に、導電性箔にメタルマスクを用いて導電性バンプの印刷をしたバンプ付導電性箔を、絶縁層を介して加熱圧着することにより層間接続を行い、加熱圧着後に外表面の導電性箔を加工処理して配線パターンを形成するようにし、これを複数層形成するようにした多層プリント配線板の製造方法であって、前記メタルマスクの複数に分割した各エリアに、それぞれ異なった層間接続パターンを配置した基準パターンを形成し、この基準パターンと、この基準パターンの回転パターン及び／又は反転パターンを組合わせて積層することにより、メタルマスクの枚数の２倍以上の層間接続を行うようにしたものである。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に配線パターンが形成されたコア基板に、導電性箔にメタルマスクを用いて導電性バンプの印刷をしたバンプ付導電性箔を、絶縁層を介して加熱圧着することにより層間接続を行い、加熱圧着後に外表面の導電性箔に配線パターンの加工処理をし、このビルドアップ層を複数層形成するようにした多層プリント配線板の製造方法において、前記メタルマスクの複数に分割した各エリアに、それぞれ異なった層間接続パターンを配置した基準パターンを形成し、この基準パターンと、この基準パターンの回転パターン及び／又は反転パターンを組合わせて積層することにより、メタルマスクの枚数の２倍以上の層間接続を行うようにしたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
表面に配線パターンが形成されたコア基板に、導電性箔にメタルマスクを用いて導電性バンプの印刷をしたバンプ付導電性箔を、絶縁層を介して加熱圧着することにより層間接続を行い、加熱圧着後に外表面の導電性箔に配線パターンの加工処理をし、このビルドアップ層を複数層形成するようにした多層プリント配線板の製造方法において、前記メタルマスクを構成する加工基板の中心を通って４分割し、この４分割した各エリアにそれぞれ異なった層間接続パターンを配置した第１の基準パターンと、この第１の基準パターンの回転パターン及び／又は反転パターンと、４分割した各エリアに配置する配線パターンを基準パターン毎に異ならせて同様に構成された第２〜第ｎの基準パターンと、これら第２〜第ｎの基準パターンの回転パターン及び／又は反転パターンとを具備し、これらのパターンを組合わせて積層することにより、最大４ｎ層の層間接続を行うようにしたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
両面に配線パターンが形成されたコア基板に、導電性箔にメタルマスクを用いて導電性バンプの印刷をしたバンプ付導電性箔を、絶縁層を介して加熱圧着することにより層間接続を行い、加熱圧着後に外表面の導電性箔に配線パターンの加工処理をし、このビルドアップ層を片面２層ずつ両面で４層形成して計６層構造にするようにした多層プリント配線板の製造方法において、前記メタルマスクを構成する加工基板の中心を通って４分割し、この４分割した各エリアにそれぞれ異なった４つの層間接続パターンを配置した基準パターンを形成し、この基準パターンと、この基準パターンの回転パターン及び反転パターンを組合わせて積層することにより、１枚のメタルマスクで６層構造の多層プリント配線板を形成するようにしたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
表面に配線パターンが形成されたコア基板に、導電性箔にメタルマスクを用いて導電性バンプの印刷をしたバンプ付導電性箔を、絶縁層を介して加熱圧着することにより層間接続を行い、加熱圧着後に外表面の導電性箔に配線パターンの加工処理をし、このビルドアップ層を複数層形成するようにした多層プリント配線板の製造方法において、前記メタルマスクを構成する加工基板の中心を通って４分割し、この４分割した各エリアにそれぞれ異なった層間接続パターンを配置した第１の基準パターンと、この第１の基準パターンの回転パターン及び／又は反転パターンと、４分割した各エリアに配置する配線パターンを基準パターン毎に異ならせて同様に構成された第２〜第ｎの基準パターンと、これら第２〜第ｎの基準パターンの回転パターン及び／又は反転パターンとを具備し、これらのパターンを組合わせて積層することにより、最大４ｎ層の層間接続を行うようにし、さらに、コア基板の一方側に位置合わせに用いる整合基準パターンを配置し、他方側に遮蔽パターンを設けたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
両面に配線パターンが形成されたコア基板に、導電性箔にメタルマスクを用いて導電性バンプの印刷をしたバンプ付導電性箔を、絶縁層を介して加熱圧着することにより層間接続を行い、加熱圧着後に外表面の導電性箔に配線パターンの加工処理をし、このビルドアップ層を片面２層ずつ両面で４層形成して計６層構造にするようにした多層プリント配線板の製造方法において、前記メタルマスクを構成する加工基板の中心を通って４分割し、この４分割した各エリアにそれぞれ異なった４つの層間接続パターンを配置した基準パターンを形成し、この基準パターンと、この基準パターンの回転パターン及び反転パターンを組合わせて積層することにより、１枚のメタルマスクで６層構造の多層プリント配線板を形成するようにし、さらに、コア基板の一方の側に位置合わせに用いる整合基準パターンを配置し、他方の側に遮蔽パターンを設けたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント配線板の製造において、層間接続される複数のビルドアップ層の異なる配線パターンを可能な限り少ないメタルマスクに配置して形成し、このメタルマスクを用いて印刷したバンプ付銅箔を複数の層間接続に共通に用いることで、必要なメタルマスク数を削減して効率よく製造することを可能にした多層プリント配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の高度化された多層プリント配線板１６の一種として、図６に示すようなものが知られている。
これは、図６の（６−１）に示すように、中心部の絶縁性コア基板１０と、この絶縁性コア基板１０の両側に配置されている厚さが３０〜１００μｍ程度の絶縁性プリプレグ１２と、さらにこの絶縁性プリプレグ１２の外側に配置されている厚さが１０〜５０μｍ程度の銅箔１３とによって主に構成されている。
前記絶縁性コア基板１０には、少なくともいずれか一方の面（この例では両面）に、配線パターン１１が形成されている。この絶縁性コア基板１０は、スルーホールを具備したものであってもよい。前記銅箔１３には、絶縁性コア基板１０の配線パターン１１に対応するように、導電性の銀ペーストの印刷と乾燥を行った円錐状の導電性バンプ１４を設けてある。
【０００３】
このようにして形成された絶縁性コア基板１０の両面の配線パターン１１に、それぞれ絶縁性プリプレグ１２とバンプ付き銅箔１３を順次積層し、加熱しながらプレスする。すると、絶縁性プリプレグ１２は、基材に絶縁性樹脂を含浸させてあって半硬化状態（Ｂステージ）にあるため、加熱されると一時的に軟化して銅箔１３の導電性バンプ１４がこの絶縁性プリプレグ１２を貫通して、絶縁性コア基板１０の対応する位置の配線パターン１１に圧着して電気的に接続される。絶縁性プリプレグ１２は、さらに加熱されることにより、一旦溶融状態になった絶縁性樹脂が硬化するので、絶縁体層と接着層とを兼ね備えた状態で絶縁性コア基板１０に固着される。
【０００４】
積層接着された外表面の銅箔１３は、通常の露光処理やその他の電気化学的処理により、図６の（６−２）に示すような配線パターン１５が形成される。
この配線パターン１５を形成後、同様の工程により、さらにビルドアップ層を上下１層ずつ積層することで、図６の（６−３）に示すような、コア基板１０に片側２層ずつを積層した計６層構造の多層プリント配線板１６が形成される。
【０００５】
図６の例では、両面にそれぞれ（ａ）（ｂ）の配線パターンが形成されたコア基板１０において、配線パターン（ａ）の上に配線パターン（ｃ）を積層し、配線パターン（ｂ）の下に配線パターン（ｄ）を積層することで、上下１層ずつをビルドアップし、さらに、配線パターン（ｃ）の上に配線パターン（ｅ）を積層し、配線パターン（ｄ）の下に配線パターン（ｆ）を積層することで、上下２層ずつをビルドアップした多層プリント配線板１６を形成している。
【０００６】
ここで、ビルドアップ層である配線パターン（ｃ）〜（ｆ）は、それぞれ異なる配線パターンからなり、これらの配線パターンの層間接続に用いる導電性ペーストバンプの印刷は、それぞれの配線パターンで個別にメタルマスクを用意して印刷する必要があり、上記図６の例では、配線パターン（ｃ）〜（ｆ）で個別に、計４枚のメタルマスクを必要とすることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような多層プリント配線板１６のビルドアップ層の印刷に必要なメタルマスクは、その他の材料費に比べて非常に高価であり、大量生産時には、それぞれの配線パターン毎にメタルマスクを用意した方が、作業効率の面からも低コスト化が図れるが、試作段階、又は、小ロット生産時には、材料費に比べてメタルマスクにかかる費用が大幅に高くなってしまうという問題があり、また、配線パターンの印刷毎にメタルマスクを交換するという印刷作業の切り替えが加わるため、作業の段取りの効率化が不可能であり、試作作業にかかる費用の削減、及び、作業の高効率化を実現することが非常に困難であった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、複数のビルドアップ層の配線パターンを可能な限り少ない枚数のメタルマスクに配置して、このメタルマスクを用いて印刷したバンプ付銅箔を複数の層間接続に共通に用いることで、必要なメタルマスク数を削減することで、コストの削減と高効率化を図ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表面に配線パターンが形成されたコア基板に、導電性箔にメタルマスクを用いて導電性バンプの印刷をしたバンプ付導電性箔を、絶縁層を介して加熱圧着することにより層間接続を行い、加熱圧着後に外表面の導電性箔に配線パターンの加工処理をし、このビルドアップ層を複数層形成するようにした多層プリント配線板の製造方法において、前記メタルマスクの複数に分割した各エリアに、それぞれ異なった層間接続パターンを配置した基準パターンを形成し、この基準パターンと、この基準パターンの回転パターン及び／又は反転パターンを組合わせて積層することにより、メタルマスクの枚数の２倍以上の層間接続を行うようにしたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。
【００１０】
このような構成とすることで、１枚のメタルマスクに数種類の配線パターンを形成した場合には、必要なメタルマスクの枚数を数分の１に削減することができ、試作段階、又は、小ロット生産時などにおけるメタルマスクにかかる費用を大幅に削減し、また、印刷時の切り替え作業が減少し、高効率化を実現することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示す実施の形態では、両面に配線パターンを設けたコア基板１０に、片側２層ずつの４層をビルドアップして、計６層構造の多層プリント配線板１６を形成している。
図１及び図２で示すのは、本発明によるメタルマスクのデータ配置と、このメタルマスクを用いて印刷したビルドアップ層である銅箔１３の積層の方法を簡略化して説明しているもので、実際の積層の際には、図６にて説明したように、絶縁性プリプレグ１２を間に挟み加熱圧着した後、銅箔１３の外表面を処理して配線パターン１５を形成する作業が間に入るが、省略している。また、コア基板１０と各銅箔１３は、それぞれ４分割された各エリアに配線パターンが配置された構成となっていて、コア基板１０と各銅箔１３は間に間隔をもって表記してあるが、これも説明を分かり易くするためのもので、実際には密着した構造であることは言うまでもない。
【００１２】
図２において、２０は、メタルマスクであり、導電性バンプ１４のデータ配置に合わせて穴あけの加工がなされているもので、本願発明は、このメタルマスク２０のデータ配置に特徴を持っている。
このメタルマスク２０は、後述するコア基板１０と同様、実際の加工基板を中心から縦横に４分割して、その分割した各エリアに、ビルドアップ層となる４層の配線パターンを右回りに（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）と配置するものとする。この４つの配線パターン（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の配置方法は、積層したときにコア基板１０の配線パターン（ａ）（ｂ）側に配置される配線パターンを先ず隣接して配置し、残りの２つの配線パターンは、回転又は反転させたときの内側の層との整合性を考慮して配置する。このようにして配置して形成したメタルマスク２０によって印刷されたバンプ付銅箔１３を順次回転又は反転させながら使用することで、１種類のメタルマスク２０で複数層間分の層間接続を可能にする。
具体的には、配線パターン（ｅ）（ｃ）（ａ）（ｂ）（ｄ）（ｆ）の順に積層するものとすると、図２の例では、片側に配線パターン（ｃ）と（ｄ）を隣接して配置し、逆側に配線パターン（ｅ）と（ｆ）を隣接して配置し、このとき配線パターン（ｃ）と（ｅ）、（ｄ）と（ｆ）が対角にくるように配置している。このように、配線パターンを（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）のように右回りに配置したものを基準パターン２１としたとき、この基準パターン２１を１８０度回転したものを１８０度回転パターン２２とし、前記基準パターン２１をＹ方向に反転したものをＹ方向反転パターン２３とし、前記基準パターン２１をＸ方向に反転したものをＸ方向反転パターン２４とする。
【００１３】
次に、図１を用いて積層方法を説明する。
図１の（１−１）において、コア基板１０は、４分割された基板上の各エリアに配線パターン（ａ）と配線パターン（ｂ）が縦横と表裏で異なるように配置されたもので、図６におけるコア基板１０が４つ連結されたものである。図１の（１−１）において、斜線で示す半分は最終的に破棄する部分なので、４分割された片側のエリアのみ配線パターンを配置するようにしてもよいし、全てのエリアに配置するようにしてもよい。
このコア基板１０に本願のメタルマスク２０によって配線パターンの印刷されたバンプ付銅箔１３であって、図２に示すような４つのパターン２１〜２４の中から選択して積層していく。図１の例では、図６に示した従来例の場合と符号を同一のものとして、ビルドアップ層を積層した後の完成品の多層プリント配線板１６は、同一構造のものを製造するものとする。
【００１４】
先ず、コア基板１０に、上下１層ずつをビルドアップするには、図１の（１−１）に示すように、コア基板１０の上面に、図２の基準パターン２１を積層する。すると、コア基板１０の上面の配線パターン（ａ）（ｂ）の上に、それぞれ基準パターン２１の配線パターン（ｃ）（ｄ）が積層される。コア基板１０の下面に、図２のＸ方向反転パターン２４を積層する。すると、コア基板１０の下面の配線パターン（ｂ）（ａ）の下に配線パターン（ｄ）（ｃ）が積層される。このように積層することで、上下１層ずつ積層されたプリント配線板２５が形成される。
【００１５】
このようにして、上下１層ずつ積層されたプリント配線板２５に、さらに上下１層ずつをビルドアップするには、図１の（１−２）に示すように、基準パターン２１の配線パターン（ｃ）（ｄ）の上面に、それぞれ図２の１８０度回転パターン２２の配線パターン（ｅ）（ｆ）を積層する。また、Ｘ方向反転パターン２４の配線パターン（ｄ）（ｃ）の下面にそれぞれ図２のＹ方向反転パターン２３の配線パターン（ｆ）（ｅ）を積層する。このように積層することで、図１の（１−３）に示すような、上下２層ずつ積層された多層プリント配線板２６が形成される。
【００１６】
図１の（１−３）に示す多層プリント配線板２６において、破線の手前右側は、上からｅ→ｃ→ａ→ｂ→ｄ→ｆの順で積層されていて、また、破線の手前左側は、下からｅ→ｃ→ａ→ｂ→ｄ→ｆの順で積層されていて、これらは図６に示した多層プリント配線板１６と同一の順番で積層されていることが分かる。これらは、隣りあった２つの多層プリント配線板が上下逆に接続された状態であり、中心から切り離すことにより、２つとも同一の完成品となる。
逆に、破線の奥右側は、上からｄ→ｆ→（ｂ）→（ａ）→ｅ→ｃの順で積層されていて、破線の奥左側は、上からｃ→ｅ→（ａ）→（ｂ）→ｆ→ｄの順で積層されていて、これらは図６に示した多層プリント配線板１６とは異なる積層順であるため、完成品とすることはできず、よって破線の奥側は破棄することとなる。
【００１７】
このように、メタルマスク２０に異なる４つの配線パターンを分割して配置することで、１種類の版で印刷したバンプ付銅箔１３を異なる配線パターン用として共通化して用いることができ、上下２層ずつを積層する同一の多層プリント配線板１６を２つ作成することができる。なお、残りの半分を破棄しなければならなくなるため、基板の材料費の面から考えて無駄が発生してしまうが、試作段階、又は、小ロット生産時においては、メタルマスク版を４つ作成する費用と比べれば、基板の材料費は低コストですむため、基板の半分を破棄することによるデメリットは小さい。
また、必要なメタルマスク２０が１種類ですむため、従来行っていた印刷作業の切り替えが必要なくなり、作業の高効率化を図ることができる。
【００１８】
図１による説明は、実際の積層作業とは異なる簡略化した説明で、図６に示すような、絶縁性プリプレグ１２を間に挟み加熱圧着した後、バンプ付銅箔１３の外表面を処理して配線パターン１５を形成する作業については説明を省略した。
実際の積層作業では、上記の加熱圧着処理と銅箔の外表面の加工処理が加わり、この銅箔の外表面の処理を正確に行うために、従来、バンプ付銅箔１３の印刷に用いるメタルマスクに、予め位置合わせに用いる整合基準パターンを不要な場所に配置して印刷し、この整合基準パターンをＸ線によって認識することで基板作成を正確に行っている。
しかし、例えば、上方側からＸ線を照射して整合基準パターンを認識しようとすると、コア基板１０よりもさらに下方側の配線パターンも一緒に写ってしまうことがあり、これを誤認して加工ミスが生じてしまうおそれがある。
【００１９】
そこで、図３に示すように、Ａ側（図中上側）からＸ線を照射して整合基準パターン３５ａを認識しようとするときには、コア基板１０の下側の方に、コア基板１０よりも下側のパターンを遮蔽するためのべたパターンなどの遮蔽パターン２７を設けることで、コア基板１０よりも下側のパターンを誤認することによって生じる加工ミスを防ぐことができる。同様に、Ｂ側（図中下側）からＸ線を照射して整合基準パターン３５ｂを認識しようとするときには、コア基板１０の上側に遮蔽パターン２７を設けることで、コア基板１０よりも上側のパターンを誤認することによって生じる加工ミスを防ぐことができる。
前記遮蔽パターン２７は、べたパターンの他、認識しようとする整合基準パターン３５の部分に穴のあいたパターンなど、認識しようとする一方側の整合パターン３５と重ね合わせたときにコア基板１０の他方側のパターンを遮蔽するパターンであればよく、形状に限定されるものではない。
【００２０】
前記実施例においては、上下各２層ずつ４層のビルドアップ層を積層して６層構造の多層プリント配線板１６を構成する場合に、メタルマスクを４分割して配線パターンをそれぞれ各エリアに配置して１枚のメタルマスクを構成し、層間接続を行うバンプ付銅箔１３を共通に用いる方法について説明したが、これに限られるものではなく、本願発明は、ビルドアップ層が４層の場合のみならず、４層以上、又は、４層以下の場合にも適用できるものである。例えば、前記図１の（１−３）に示した多層プリント配線板２６に、図５に示すように、４分割した各エリアの４つのエリアに配線パターン（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）を形成したメタルマスクによって印刷された第２の基準パターン３１と、この第２の基準パターン３１のＸ方向反転パターン３４とを用いて、図４に示すように、図１で示したプリント配線板２６のそれぞれ上面と下面に積層し、さらに、第２の基準パターン３１の１８０度回転パターン３２と、第２の基準パターン３１のＹ方向反転パターン３３とを、それぞれ基準パターン３１の上から積層するとともに、Ｘ方向反転パターン３４の下から積層することで、上下各４層ずつ８層のビルドアップ層を積層して１０層構造の多層プリント配線板とすることもできる。
４分割したメタルマスクに４つの配線パターンを配置する例を説明してきたが、これに限られるものではなく、４分割したメタルマスクの各エリアのうち、２つに配線パターンを配置して使用してもよく、図１で示したプリント配線板２６に、さらに片側１層ずつを積層して、上下各３層ずつ６層のビルドアップ層を積層して計８層構造の多層プリント配線板としてもよい。
また、メタルマスク２０の分割方法も、長方形を中心を通って縦横に４分割する方法以外であってもよく、正多角形の分割、四角形の斜めの分割、円形の分割などの分割方法で、分割数も任意に設定できるものである。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、必要なメタルマスク数を減らすことができ、試作段階、又は、小ロット生産時などにおけるメタルマスクにかかる費用を大幅に削減することができ、また、従来行っていた印刷作業の切り替えが必要なくなり、作業の高効率化を図ることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、１枚を４分割したメタルマスクｎ枚で最大４ｎ層の層間接続ができる。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、４分割した１枚のメタルマスクで６層構造の多層プリント配線板を形成することができる。
【００２４】
請求項４記載の発明によれば、最大４ｎ層の層間接続を行った多層プリント配線板において、遮蔽パターンを配置することにより、Ｘ線による整合基準パターンの重複認識を避けるようにしたので、加工ミスを防止することができる。
【００２５】
請求項５記載の発明によれば、６層構造の多層プリント配線板において、遮蔽パターンを配置することにより、Ｘ線による整合基準パターンの重複認識を避けるようにしたので、加工ミスを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における多層プリント配線板１６の製造方法の説明図で、（１−１）、（１−２）及び（１−３）は、４分割してそれぞれのエリアに異なるデータを配置したメタルマスク２０によって印刷されたバンプ付銅箔１３を複数の層間接続に共通に用いて順次製造する順序を説明する斜視図である。
【図２】本発明におけるメタルマスク２０のデータ配置の正面図と、このメタルマスクによって印刷されたバンプ付銅箔１３の基準パターン２１、回転パターン２２、及び反転パターン２３、２４のデータ配置を示した平面図である。
【図３】本発明における多層プリント配線板に遮蔽パターン２７を配置した断面図である。
【図４】本発明の他の実施例として、コア基板１０に上下各４層ずつ８層のビルドアップ層を積層して形成した１０層構造の多層プリント配線板を示した斜視図である。
【図５】図４における多層プリント配線板の最外層に積層する配線パターン（ｇ）（ｈ）の配置の方法を示した平面図である。
【図６】従来の多層プリント配線板１６の製造方法を示した断面図である。
【符号の説明】
１０…コア基板、１１…配線パターン、１２…絶縁性プリプレグ、１３…バンプ付銅箔、１４…導電性バンプ、１５…配線パターン、１６…多層プリント配線板、２０…メタルマスク、２１…第１の基準パターン、２２…１８０度回転パターン、２３…Ｙ方向反転パターン、２４…Ｘ方向反転パターン、２５…上下１層ずつを積層した多層プリント配線板、２６…上下２層ずつを積層した多層プリント配線板、２７…遮蔽パターン、３１…第２の基準パターン、３４…Ｘ方向反転パターン、３５ａ…整合基準パターン、３５ｂ…整合基準パターン。
【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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