(57)【要約】【課題】スルーホール内に導電性または非導電性のペーストを、その表面が凹むことなく適切に充填できる工程を含む配線基板の製造方法およびこれに用いるスルーホール充填用治具を提供する。【解決手段】追って配線基板のコア基板２となり且つ複数のスルーホール５が貫通されている製品エリアｐａを複数有するパネルＰにおいて、かかるパネルＰの裏面側で且つ各製品エリアｐａの外側の周辺部ｐｂを吸引し、上記パネルＰの裏面側で且つ各製品エリアｐａの内側における上記各スルーホール５に連通する位置を大気圧とすると共に、上記パネルＰの表面側から上記各スルーホール５内に導電性のペースト２４を充填する工程、を含む、配線基板の製造方法。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面および裏面を有し且つかかる表面と裏面との間を貫通するスルーホールを有するコア基板において、
上記コア基板の外寄り部分またはかかるコア基板よりも外側の周辺部で且つそれらの裏面側の位置を吸引し、
上記コア基板の裏面側で且つ上記スルーホールに連通する位置を大気圧とすると共に、
上記コア基板の表面側から上記スルーホールにペーストを充填する工程、
を含む、ことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
追って配線基板のコア基板となり且つスルーホールが貫通されている製品エリアを複数有するパネルにおいて、
上記パネルの裏面側で且つ各製品エリアよりも外側の周辺部を吸引し、
上記パネルの裏面側で且つ各製品エリアの内側における上記スルーホールに連通する位置を大気圧とすると共に、
上記パネルの表面側から上記スルーホールにペーストを充填する工程、
を含む、ことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
追って配線基板のコア基板となり且つスルーホールが貫通されている製品エリアを複数有するパネルを載置する表面と、
上記パネルの裏面側で且つ各製品エリアの外側の周辺部を吸引する吸引部と、上記パネルの裏面側で且つ各製品エリアの内側において上記スルーホールに連通する位置を外気に連通する外気連通部と、を含む、
ことを特徴とする配線基板のスルーホール充填用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板の製造方法およびこれに用いるスルーホール充填用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コア基板の表面と裏面との間を貫通するスルーホールやかかるスルーホールに形成したスルーホール導体の内側には、導電性または非導電性ペーストが充填される。かかるペーストの充填に際し、当該ペーストを充填するコア基板の反対側から上記スルーホール内を吸引した状態で、スキージに押された上記ペーストを充填する方法が提案されている（特開平６−９７６４１号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、上記ペーストの充填方法によると、コア基板の反対側からの吸引により、充填したペーストが引っ張られるため、かかるペーストにおける充填した側の表面（印刷面）が凹むこと場合がある。かかる凹みが生じるとその上に形成される絶縁層や配線層の平坦性を損なってしまう場合があった。
上記凹みを防ぐため、導電性ペーストを充填すべきビア穴（スルーホール）の反対側に、多数の凹凸を表面に有する支持台を配置し、その上に薄いフィルムを重ねた状態で、かかる支持台の裏面側から吸引しつつ、上記ペーストをビア穴に充填する導体充填装置も提案されている（特開２０００−１３３９３４公報参照）。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
しかしながら、前記導体充填装置を用いた場合でも、スルーホールに充填したペーストの表面が凹まないような適度の負圧となる適切な吸引力を設定することは、困難であった。
本発明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決し、スルーホール内に導電性または非導電性のペーストを、その表面が凹むことなく適切に充填できる工程を含む配線基板の製造方法およびこれに用いるスルーホール充填用治具を提供する、ことを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、コア基板において、スルーホール内を大気圧とし、かかるスルーホールよりも外寄りの位置を吸引した状態で、ペーストを充填する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板の製造方法（請求項１）は、表面および裏面を有し且つかかる表面と裏面との間を貫通するスルーホールを有するコア基板において、かかるコア基板の外寄り部分またはかかるコア基板よりも外側の周辺部で且つそれらの裏面側の位置を吸引し、上記コア基板の裏面側で且つ上記スルーホールに連通する位置を大気圧とすると共に、上記コア基板の表面側から上記スルーホールにペーストを充填する工程、を含む、ことを特徴とする。
【０００６】
これによれば、コア基板の外寄り部分またはかかるコア基板よりも外側の周辺部では、吸引を受けることにより、当該コア基板が固定され、一方、スルーホールが位置するコア基板の裏面側は大気圧に保たれ、かかる状態でコア基板の表面側からペーストが充填される。この結果、かかるペーストは、上記スルーホールの全体に確実に充填され且つスルーホールの両端から突出する突出部を研磨することにより、コア基板の表面および裏面と面一の平坦面とすることができる。
従って、コア基板のスルーホール内をペーストで確実に充填できると共に、その上に形成される絶縁層や配線層を平坦に形成することが容易となる。
【０００７】
尚、上記ペーストには、多量の金属粉末を含む導電性樹脂、非導電性樹脂、または金属粉末を主体とするインク状のものが含まれる。
尚また、前記スルーホールには、その内壁面に沿って形成され且つ内側に中空部を有するスルーホール導体を含む形態も含まれる。即ち、本発明には、表面および裏面を有し且つかかる表面と裏面との間を貫通するスルーホール導体を有するコア基板において、かかるコア基板の外周寄り部分またはかかるコア基板よりも外側の周辺部で且つそれらの裏面側の位置を吸引し、上記コア基板の裏面側で且つ上記スルーホール導体の内側に連通する位置を大気圧とすると共に、上記コア基板の上記スルーホール導体の内側にペーストを充填する工程、を含む、配線基板の製造方法も包含される。上記ペーストには、主に非導電性樹脂の他、金属粉末を多量に含む導電性樹脂も含まれる。
尚更に、上記コア基板には、単一の絶縁層からなる形態や、複数の絶縁層およびこれらの間に形成した複数の配線層からなる多層基板、銅合金やＦｅ−Ｎｉ系合金製の金属板からなるメタルコア基板、あるいはかかる金属板に樹脂をコーティングしたメタルコア基板も含まれる。加えて、かかる絶縁層には、樹脂製の他、セラミック製のグリーンシートも含まれる。このグリーンシートのスルーホールには、金属粉末主体のペーストが充填される。
【０００８】
また、本発明には、追って配線基板のコア基板となり且つスルーホールが貫通されている製品エリアを複数有するパネルにおいて、かかるパネルの裏面側で且つ各製品エリアよりも外側の周辺部を吸引し、上記パネルの裏面側で且つ各製品エリアの内側における上記スルーホールに連通する位置を大気圧とすると共に、上記パネルの表面側から上記スルーホールにペーストを充填する工程、を含む、配線基板の製造方法（請求項２）も含まれる。
【０００９】
これによれば、スルーホールが形成された複数のコア基板からなる複数の製品エリアを内側に有する多数個取りのパネルにおいて、このパネルの製品エリアの周辺部（いわゆる耳部）をその裏面側から吸引して当該パネルを固定し、各製品エリアの裏面側を大気圧とした状態で、各スルーホールにペーストが充填される。この結果、ペーストは、上記各スルーホールの全体に確実に充填され且つその両端の突出部を研磨することにより、パネルの表・裏面と面一の平坦面にできる。従って、各製品エリアのスルーホール内をペーストで確実に且つ効率良く充填できると共に、それらの上で且つパネル上に形成される絶縁層および配線層やこれらを含むビルドアップ層を平坦に形成することも容易となる。
【００１０】
一方、以上の製造方法におけるペーストの充填工程に用いる本発明の配線基板のスルーホール充填用治具（請求項３）は、追って配線基板のコア基板となり且つスルーホールが貫通されている製品エリアを複数有するパネルを載置する表面と、かかるパネルの裏面側で且つ各製品エリアの外側の周辺部を吸引する吸引部と、上記パネルの裏面側で且つ各製品エリアの内側において上記スルーホールに連通する位置を外気に連通する外気連通部と、を含む、ことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、複数の製品エリアを有するパネルの裏面側で且つ各製品エリアよりも外側の周辺部（いわゆる耳部）を吸引し、かかるパネルの裏面側で且つ各製品エリアの内側でありスルーホールに連通する位置を大気圧とすると共に、上記パネルの表面側から上記スルーホールにペーストを充填する工程、を確実に実行することができる。かかるスルーホール充填用治具には、例えば、パネルを載置できる広く平坦な表面を有する板状を呈する本体と、かかる本体においてパネルの各製品エリアの外側に先端が連通し且つ基端が真空ポンプなどに接続される吸引路（吸引部）と、上記本体においてパネルの各製品エリアの裏面側に先端が連通し、基端が外気に連通する通気路（外気連通部）と、を有する形態が用いられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１（Ａ）は、本発明の製造方法が適用される複数のコア基板２を含むパネルＰの平面を示す。パネルＰは、図１（Ａ）に示すように、追ってコア基板２となる複数の製品エリアｐａおよびこれらを囲む（製品エリアｐａよりも外側）周辺部ｐｂとから構成され、例えば厚み約８００μｍのガラス−エポキシ樹脂からなる絶縁板（絶縁層）が用いられる。図１（Ｂ）に示すように、パネルＰの各製品エリアｐａにおける所定の位置には、複数のスルーホール５が予め穿孔されている。
尚、図１（Ａ），（Ｂ）中の破線は、隣接する製品エリアｐａ，ｐａ間の境界、および製品エリアｐａと周辺部ｐｂとの境界を示す。
【００１３】
かかるスルーホール５内に、導電性のペーストを充填するため、パネルＰは、図１（Ｂ）に示すように、スペーサ１８を介してスルーホール充填用治具１０の表面１２上に載置される。この際、かかる表面１２の周辺から立設するピン１３を、パネルＰの周辺部ｐｂに明けた貫通孔ｈに挿入することにより、その位置が固定される。この際、充填用治具１０とパネルＰとの間に、上記スペーサ１８が挟持される。かかるスペーサ１８には、パネルＰの各製品エリアｐａにおける複数のスルーホール５の裏面側の開口を囲む複数の開口部１９が形成されている。
【００１４】
また、図１（Ｂ）に示すように、本発明のスルーホール充填用治具１０は、表面１２を有する板状の本体１１からなり、その内部に吸引路（吸引部）１４および通気路（外気連通部）１６を形成している。吸引路１４は、パネルＰの各製品エリアｐａの外側に位置する周辺部ｐｂの裏面に先端（上端）が連通する複数の枝路１５を有し、その基端１４ａ側は図示しない真空ポンプなどに接続される。また、通気路１６は、パネルＰの各製品エリアＰａの裏面側に先端（上端）が連通する複数の枝路１７を有し、その基端は本体１１から外気に連通している。
そして、上記充填用治具１０の表面１２上にパネルＰを載置し且つ位置決めした後、真空ポンプなどにより、図１（Ｂ）中の矢印で示すように、吸引路１４および各枝路１５内を基端１４ａ側から吸引することにより、当該パネルＰをその周辺部ｐｂにおいて吸引しつつ上記充填用治具１０の表面１２上に固定する。
【００１５】
次に、図２（Ａ）に拡大して示すように、パネルＰの表面上にメタルマスク２０を載置し且つ固定する。かかるマスク２０は、各製品エリアｐａにおける複数のスルーホール５に対応した位置に所要数の開口部２１を有する。
次いで、図２（Ａ）に示すように、メタルマスク２０の表面に沿って、側面にペースト２４を付着させたスキージ２２を左右方向に移動させる。これにより、製品エリアｐａの各スルーホール５内にペースト２４を順次充填する。尚、このペースト２４には、多量の金属粉末および硬化剤を含む導電性樹脂が用いられる。この際、各スルーホール５内は、その下端側からスペーサ１８の開口部１９と穴埋め治具１０の枝路１７および通気路１６とを介して外気と連通しているため、大気圧となっている。
【００１６】
この結果、ペースト２４は、図２（Ｂ）に示すように、スキージ２２による押し込み圧力のみにより、各スルーホール５内の全体に充填される。また、スルーホール５内のペースト２４は、製品エリアｐａであるコア基板２の表面３および裏面４から突出する突出部２５，２６をその上下端に有している。尚、上側の突出部２５は、メタルマスク２０の開口部２１に倣った形状を有する。その後、前記吸引を停止し且つメタルマスク２０を取り外す共に、スペーサ１８を除去して、前記充填用治具１０から複数の製品エリアｐａを有するパネルＰを取り出す。
【００１７】
上記ペースト２４を含むパネルＰは、図示しない加熱炉内に装入され、約８０〜２００℃（例えば１５０℃）に加熱され、且つ約０．５〜３時間保持される。この結果、ペースト２４は、半硬化状態となり、機械的な研磨が可能となる。尚、図２（Ｂ），（Ｃ）は、個別の製品エリアｐａであるコア基板２の断面を示す。
次に、図２（Ｂ）に示すコア基板２を固定し、その表面３および裏面４の順で高速回転する研磨ロール（図示せず）を、表面３または裏面４に沿って移動させる。
【００１８】
その結果、図２（Ｃ）に示すように、前記突出部２５，２６は、研磨により除去されるため、ペースト２４の上下端は、コア基板２の表面３および裏面４と面一の平坦面２８となる。これにより、例えばコア基板２の表面３や裏面４に銅メッキなどにより配線層をそれぞれ形成すると、これらの配線層は、ペースト２４が固化した導電性樹脂を介して互いに導通する。また、コア基板２の表面３上に、複数の絶縁層および複数の配線層を含むビルドアップ層を形成しても、ペースト２４から固化した導電性樹脂は平坦面２８を有するため、上記ビルドアップ層の平坦性を容易に保つことが可能となる。更に、充填用治具１０は、パネル１０の周辺部ｐｂのみを吸引するため、製品エリアｐａの中央付近が上向きの反りを有していても、各スルーホール５内へのペースト２４の充填を行うことできる。
【００１９】
【実施例】
ここで、本発明の製造方法の具体的な実施例について説明する。
前記穴埋め治具１０を用いて、金属フィラ入りで粘度が３５〜６０Ｐａ・ｓのペースト２４を、内径１００μｍのスルーホール５内に充填した（実施例１）。その結果、充填されたペースト２４の印刷面（表面）に凹みは生じていなかった。
また、上記治具１０を用いて、金属フィラ入りで粘度が１１００〜１８００Ｐａ・ｓのペースト２４を、内径３６０μｍのスルーホール５内に充填した際にも、その印刷面に凹みは生じなかった（実施例２）。
一方、定盤の上に前記スペーサおよびメタルマスクなどを用い、コア基板２全体を印刷面の反対側から吸引した状態で、上記と同じ２種類のペーストをそれぞれ内径１００μｍと内径３６０μｍのスルーホール５内に個別に充填した際は、それらの印刷面に凹みが生じていた（比較例１，２）。
以上の結果から、本発明の製造方法および充填用治具の効果が確認できた。
【００２０】
図３（Ａ）は、製品エリアｐａであるコア基板２において、複数のスルーホール５の内壁面に沿って銅メッキ製のスルーホール導体６を形成したパネルＰを、前記充填用治具１０の表面１２上に位置決めして載置し且つ固定した状態を示す。尚、全体がほぼ円筒形を呈する各スルーホール導体６は、その内側に円柱形の中空部（本発明のスルーホール）８を有し、且つその上端および下端には、後述する配線層９，９が接続されている。また、かかる配線層９に対応して、メタルマスク２０には、やや大径の開口部２１が形成されている。
図３（Ａ）に示すように、スルーホール充填用治具１０の吸引路１４および枝路１５などを介して、パネルＰの周辺部ｐｂを吸引する。同時に、かかる充填用治具１０の通気路１６および枝路１７を介して、各コア基板２の裏面４側から複数のスルーホール導体６の中空部８を、外気と連通して大気圧に保つ。
【００２１】
図３（Ａ）に示すように、メタルマスク２０の表面に沿って、ペースト２４を付着させたスキージ２２を左右方向に移動させ、製品エリアｐａの各スルーホール５内のスルーホール導体６の中空部８内に上記ペースト２４を順次充填する。
尚、上記ペースト２４は、例えば絶縁性のエポキシ樹脂および硬化剤を混合したものである。かかるエポキシ樹脂には、ビスフェノールＡ型、ノボラック型、またはグリシジル型などのエポキシ樹脂が用いられ、上記硬化剤には、アミン系、イミダゾール系、または酸無水物系などの硬化剤が用いられる。
【００２２】
この結果、ペースト２４は、図３（Ｂ）に示すように、スキージ２２による押し込み圧力のみにより、各スルーホール５内のスルーホール導体６の中空部８内の全体に充填される。また、かかる中空部８内のペースト２４は、製品エリアｐａであるコア基板２の表面３および裏面４から突出する突出部２５，２６をその上下端に有している。尚、上側の突出部２５は、メタルマスク２０における大径の開口部２１に倣った形状を有する。その後、前記吸引を停止し且つメタルマスク２０を除去し、スペーサ１８を除去して、複数の製品エリアｐａを有するパネルＰを前記充填用治具１０から取り出す。更に、かかるパネルＰを前記同様の加熱および保持することにより、各ペースト２４は、半硬化状態とされる。
【００２３】
次いで、前記同様に、コア基板２の表面３および裏面４を研磨して、各ペーストの突出部２５，２６を除去する。その結果、図３（Ｃ）に示すように、ペースト２４の上下端は、コア基板２の表面３および裏面４に形成された配線層９，９と面一の平坦面２８となる。これにより、コア基板２の表面３上に、複数の絶縁層および複数の配線層を含むビルドアップ層を形成しても、上記ペースト２４から固化した導電性樹脂は平坦面２８を有するため、上記ビルドアップ層の平坦性を容易に保つことが可能となる。
尚、上記ペースト２４に多量の金属粉末を含む導電性樹脂を用いることにより、コア基板２の表面３および裏面４に形成した配線層９，９間の導通性を更に高めることが可能となる。
【００２４】
本発明は、以上において説明した各形態や実施例に限定されるものではない。前記スルーホール５またはスルーホール導体６の中空部８内へのペースト２４の充填工程は、単一のコア基板２に対しても行うことが可能である（請求項１）。これに用いる充填用治具は、前記吸引路１４がコア基板２の裏面４における外寄り部分を吸引し、前記通気路１６は、かかるコア基板２の中央寄りに位置するスルーホール５またはスルーホール導体６の中空部８内に連通する形態となる。
また、前記コア基板またはこれを複数含むパネルＰには、アルミナなどを主成分とするセラミックからなるグリーンシート（単一の絶縁層）も含まれる。かかるグリーンシートの表面と裏面との間を貫通するスルーホールに、パネルＰ用の前記穴埋め治具１０や追って個別のコア基板となるサイズのグリーンシートに対応して上述した形態の充填用治具を用いる。この際、ペーストには、タングステンやモリブデンなどの高融点の金属粉末を含むメタライズインクが用いられる。
【００２５】
更に、前記コア基板２やこれを複数含むパネルＰの材質は、前記ガラス−エポキシ樹脂系の複合材料の他、ビスマレイミド・トリアジン（ＢＴ）樹脂、エポキシ樹脂、同様の耐熱性、機械強度、可撓性、加工容易性などを有するガラス織布や、ガラス織布などのガラス繊維とエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはＢＴ樹脂などの樹脂との複合材料であるガラス繊維−樹脂系の複合材料を用いても良い。あるいは、ポリイミド繊維などの有機繊維と樹脂との複合材料や、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂系の複合材料などを用いることも可能である。
また、前記スルーホール導体６や配線層９の材質は、前記銅（Ｃｕ）の他、Ａｇ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ系の合金などにしても良く、あるいは、これら金属のメッキ層を用いず、導電性樹脂を塗布するなどの方法により形成しても良い。
更に、前記充填用治具は、平坦な表面１２を有し且つその周囲に複数の脚を有する偏平なテーブル状の本体とし、かかるの本体や表面１２における所定の位置に前記同様の吸引路１４および通気路１６などを有する形態としても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上にて説明した本発明の配線基板の製造方法（請求項１）によれば、コア基板の外寄り部分やこれよりも外側の周辺部は吸引を受けることにより、当該コア基板が固定され、スルーホールが位置するコア基板の裏面側は大気圧に保たれた状態で、コア基板の表面側からペーストが充填される。この結果、ペーストは、スルーホールに確実に充填され且つ当該スルーホールの両端から突出する突出部を研磨することで、コア基板の表面や裏面と面一の平坦面にできる。従って、コア基板のスルーホール内をペーストで確実に充填できると共に、その上に形成される絶縁層や配線層を平坦に形成することが容易となる。
【００２７】
また、請求項２の配線基板の製造方法によれば、スルーホールを有する複数のコア基板からなる複数の製品エリアを内側に有する多数個取りのパネルにおいて、当該パネルの製品エリアの周辺部を吸引して当該パネルを固定し、各製品エリアの裏面側を大気圧とした状態で、各スルーホールにペーストが充填される。この結果、ペーストは、各スルーホールの全体に確実に充填され且つその両端の突出部を研磨することで、パネルの表・裏面と面一の平坦面にできる。従って、各製品エリアのスルーホール内にペーストを効率良く確実に充填できると共に、それらの上で且つパネル上に絶縁層や配線層を平坦に形成することも容易となる。
【００２８】
一方、本発明のスルーホール充填用治具（請求項３）によれば、複数の製品エリアを有するパネルの裏面側で且つ各製品エリアよりも外側の周辺部を吸引し、かかるパネルの裏面側で且つ各製品エリアの内側においてスルーホールに連通する位置を大気圧とすると共に、上記パネルの表面側から上記スルーホールにペーストを充填する工程、を確実に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の製造方法が適用される複数のコア基板を含むパネルを示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った矢視における本発明の治具を含む断面図。
【図２】（Ａ）は図１（Ｂ）中の一部を拡大した断面図、（Ｂ），（Ｃ）はペーストを充填したパネルの一部を示す断面図。
【図３】（Ａ）は各製品エリアにスルーホール導体を形成したパネルを用いた際における図２（Ａ）と同様な断面図、（Ｂ），（Ｃ）はスルーホール導体にペーストを充填した当該パネルの一部を示す断面図。
【符号の説明】
２……コア基板
３……表面
４……裏面
５……スルーホール
８……中空部（スルーホール）
１０…スルーホール充填用治具
１２…表面
１４…吸引路（吸引部）
１６…通気路（外気連通部）
２４…ペースト
Ｐ……パネル
ｐａ…製品エリア
ｐｂ…周辺部
【図１】
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【図２】
2004095852.tif 000004
【図３】
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