(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸して硬化させて成る複数の絶縁層から成る母基板に、前記絶縁層の表面および層間に配設された配線導体と、上下に位置する前記配線導体間の前記絶縁層に形成された貫通孔と、該貫通孔の内部に導体を充填し前記配線導体間を電気的に接続する貫通導体とを具備して成る配線基板領域を複数個配列して成るとともに、前記配線基板領域の周囲の前記母基板の表面に前記配線基板領域の位置確認のための位置決めマークを転写により形成して成る多数個取り配線基板であって、
前記位置決めマークの直下の前記絶縁層にダミーの貫通孔を形成し、該ダミーの貫通孔の内部に導体を充填したダミーの貫通導体を形成するとともに、該ダミーの貫通導体と前記位置決めマークとを接続したことを特徴とする多数個取り配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の多数個取り配線基板において、
前記ダミーの貫通導体と前記位置決めマークとを、前記ダミーの貫通孔よりも幅が広い前記導体から成る層間接続部を介して接続したことを特徴とする多数個取り配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広面積の母基板中に半導体素子や抵抗器等の電子部品を搭載するための配線基板となる配線基板領域を多数個配列形成して成る多数個取り配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子や抵抗器等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板として、ガラス基材および熱硬化性樹脂から成る絶縁層と銅箔等から成る配線導体とを交互に複数積層して成るプリント基板が知られている。このようなプリント基板は、絶縁層表面に被着した銅箔をエッチングして配線導体を形成し、配線導体が形成された絶縁層を熱硬化性樹脂からなる接着材を間に挟んで複数積層圧着して多層化することにより製造されている。しかしながらこのプリント基板は、絶縁層表面の配線導体部と非配線導体部との段差により表面が凹凸状態となることから、絶縁層に若干の可塑性を持たせた絶縁シートを用い、絶縁シートを積層する際に絶縁シートの配線導体に当接する部位を配線導体の厚みに対応して塑性変形させることにより配線導体を絶縁シート中に埋入させ積層・硬化することにより、プリント基板表面に凹凸が形成されないようにしている（特開平10−27959号公報参照）。
【０００３】
このようなプリント基板は、耐熱性繊維に熱硬化性樹脂前駆体を含浸させた母基板と成る絶縁シートの配線基板領域にレーザで貫通孔を形成した後、この貫通孔内に金属粉末および熱硬化性樹脂前駆体から成る導体ペーストをスクリーン印刷（圧入）で埋め込み貫通導体を形成し、他方、耐熱性樹脂から成る転写用シート基材の表面に銅箔を被着し、所定のパターンにエッチングして絶縁シートの各配線基板領域に対応する位置に配線導体を形成し、しかる後、貫通導体が形成された絶縁シートに配線導体が形成された転写用シート基材を圧接して配線導体を絶縁シートに転写埋入するとともに貫通導体と接続させ、さらに、絶縁シートから転写用シート基材を剥離した後、配線導体が埋入された絶縁シートを複数積層して熱プレスを用いて熱硬化性樹脂前駆体を硬化一体化させて多数個取り配線基板を得、最後に、これをルータ等の切断機で分割することにより製造される。
【０００４】
なお、多数個取り配線基板に形成した配線導体の導通試験や配線導体間の絶縁試験などの電気検査を行う際の配線基板の位置決めのために、通常は、配線基板領域の周囲の母基板の表面に配線導体を形成すると同時に位置決めマークを形成し、この位置決めマークを基準として電気検査を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような多数個取り配線基板は、可塑性を有する絶縁シートを複数積層して熱プレスを用いて製造されているため、積層して熱プレスする際に熱硬化性樹脂前駆体の粘度が低下するとともに熱硬化性樹脂前駆体が流動し位置決めマークの位置がズレてしまい、電気検査を行う際に電気検査端子が正確な位置に接触できず、その結果、正確な電気検査ができないという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来技術における問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、位置決めマークの位置ズレを抑制でき、電気検査を行う際に電気検査端子が配線導体の所定の位置に正確に接触し、正確な電気検査を行うことができる多数個取り配線基板を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の多数個取り配線基板は、ガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸して硬化させて成る複数の絶縁層から成る母基板に、絶縁層の表面および層間に配設された配線導体と、上下に位置する配線導体間の絶縁層に形成された貫通孔と、この貫通孔の内部に導体を充填して配線導体間を電気的に接続する貫通導体とを具備して成る配線基板領域を複数個配列して成るとともに、配線基板領域の周囲の母基板の表面に配線基板領域の位置確認のための位置決めマークを転写により形成して成る多数個取り配線基板であって、位置決めマークの直下の絶縁層にダミーの貫通孔を形成し、このダミーの貫通孔の内部に導体を充填したダミーの貫通導体を形成するとともに、このダミーの貫通導体と位置決めマークとを接続したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の多数個取り配線基板によれば、位置決めマークの直下の絶縁層にダミーの貫通孔を形成し、このダミーの貫通孔の内部に導体を充填したダミーの貫通導体を形成するとともに、ダミーの貫通導体と位置決めマークとを接続したことから、積層して熱プレスする際に熱硬化性樹脂前駆体の粘度が低下し熱硬化性樹脂前駆体が流動しても、ダミーの貫通導体が位置決めマークのズレを抑制するくさびの役目を果たすために、位置決めマークの位置ズレを抑制でき、電気検査を行う際に電気検査端子が配線導体の所定の位置に正確に接触することができ、その結果、正確な電気検査を行うことができる多数個取り配線基板とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の多数個取り配線基板を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１（ａ）は本発明の多数個取り配線基板の平面図であり、図１（ｂ）は断面図である。これらの図において、１は絶縁層、２は配線導体、３は貫通孔、４は貫通導体、５は位置決めマーク、６ａはダミーの貫通孔、６ｂはダミーの貫通導体、７は配線基板領域、８は母基板、Ａはガラス繊維基材であり、主にこれらで本発明の多数個取り配線基板が構成されている。なお、図１では、絶縁層１を３層積層した場合の例を示している。
【００１１】
本発明の多数個取り配線基板は、絶縁層１を複数積層してなる母基板８の中央部に多数の配線基板領域７を配設するとともに、絶縁層１表面の配線基板領域７の周囲の母基板８の表面に位置決めマーク５を配設させることにより形成されている。
【００１２】
多数個取り配線基板を構成する絶縁層1は、ガラス繊維基材Ａに熱硬化性樹脂を含浸させた、いわゆるプリプレグを硬化することにより形成されている。ガラス繊維基材Ａは、織布や不織布として絶縁層1に対して30〜70体積％の割合で含有され、熱硬化性樹脂が硬化収縮する際の絶縁層1のそりや変形等を抑制する機能を有し、また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂やＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル樹脂）・フェノール系樹脂・トリアジン系樹脂・ポリイミド系樹脂等が用いられる。
【００１３】
このような多数個取り配線基板は、例えば、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂から成る場合であれば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂・グリシジルエステル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂に芳香族アミン等の架橋剤・溶剤・可塑剤・分散剤等を添加した混合物を混練して液状ワニスを得て、この液状ワニスをガラス繊維基材Ａに含浸させて絶縁層１となるプリプレグを得るとともに、このプリプレグを複数積層し150〜200℃の温度で数時間熱プレスすることにより形成される。
【００１４】
なお、絶縁層1の厚みは自由に設定することができるが、絶縁性の観点からは50μｍ以上、配線基板の薄型化の観点からは200μｍ以下の厚みが好ましい。また、絶縁層１は、例えばレーザで絶縁層1に貫通孔３を形成する際にその孔径や形状を均一化するために、ガラス繊維基材Ａを加圧しその隙間を減少させて密度を均一化したガラス繊維基材Ａに熱硬化性樹脂を含浸させて形成することも可能である。
【００１５】
絶縁層１の表面には、銅・金等の金属箔からなる配線導体２が被着形成されている。配線導体２は、配線基板に搭載される半導体素子等の電子部品（図示せず）を外部電気回路の配線導体（図示せず）に電気的に接続する機能を有し、例えば、配線導体２の形状に形成された銅箔を転写する転写法、あるいはめっきによって配線導体２を形成するめっき法等を採用することにより絶縁層1の表面に被着形成される。
【００１６】
なお、配線導体２は、その厚みが５〜50μｍ程度であり、高速の電気信号を伝達させるという観点からは５μｍ以上であることが好ましく、配線導体２を絶縁層1から剥離し難いものとするためには、50μｍ以下としておくことが好ましい。
【００１７】
さらに、絶縁層１には、上下に位置する各配線導体２を電気的に接続するために貫通導体４が形成されている。このような貫通導体４は、絶縁層１にレーザで貫通孔３を形成し、この貫通孔３内部に導体ペースト等の導体を充填して成る。また、貫通導体４は、その直径が50〜300μｍ、その密度が500〜2500個／ｃｍ2であることが好ましい。直径が50μｍより小さいとプリプレグを積層して熱プレスする際の熱硬化性樹脂前駆体の流動により位置ズレし易くなる傾向があり、200μｍを超えると配線導体２と貫通導体４の位置がズレた際に貫通孔３から導体ペーストがはみ出し、隣接する貫通導体４と短絡してしまう危険性がある。したがって、貫通導体４の直径は50〜300μｍが好ましい。さらに、貫通導体４の密度が500個／ｃｍ2未満では、プリプレグを積層して熱プレスする際の熱硬化性樹脂前駆体の流動により位置ズレし易くなる傾向があり、貫通導体４と配線導体２とのズレが大きくなり断線してしまう傾向があり、2500個／ｃｍ2を超えると貫通導体４間の間隔が狭くなり温度サイクル試験において絶縁層１の絶縁性が低下して電気的に短絡してしまう傾向がある。したがって、貫通導体４の密度は500〜2500個／ｃｍ2が好ましい。
【００１８】
貫通孔３は、ドリル等の機械的方法や炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザ・エキシマレーザ等の従来周知のレーザを用いて形成され、好適には、絶縁層1の材料に依存せず微細加工ができるとともに貫通孔３の孔径を50〜300μｍの範囲で自由に形成でき、かつ加工速度の速い炭酸ガスレーザを用いて形成されることが好ましい。
【００１９】
また、貫通導体４は、貫通孔３に従来周知のスクリーン印刷法や圧入法等を採用することにより、銅等の金属粉末と熱硬化性樹脂とからなる導体ペーストを充填することにより形成される。
【００２０】
このような導体ぺーストは、銅や銀・アルミニウム・金等の金属材料の１種または２種以上の混合物を主体とする金属粉末と熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等とから成り、低抵抗値という観点からは、銅または銅を含む混合物あるいは上記から選ばれる金属に他の金属を被覆したものを主成分とする金属粉末を用いて形成されることが好ましい。また、貫通導体４をより低抵抗値化するために、半田や錫等の低融点金属の粉末を用いることも行われる。さらに、抵抗値の調整をする目的で、ニッケル−クロム合金などの高抵抗金属やこの高抵抗金属と低抵抗金属とを合金化した金属粉末を用いることも行われる。
【００２１】
貫通導体４に含有される金属粉末は、導電性を確保するためにはその含有量が70重量％以上であることが好ましく、また、貫通導体４に含有される金属粉末を熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂で強固に結合するにはその含有量が95％以下が好ましい。したがって、貫通導体４に含有される金属粉末は、70〜95重量％の範囲とすることが好ましい。
【００２２】
また、金属粉末は、その平均粒径が0.1〜15μｍの範囲であることが好ましく、平均粒径が0.1μｍ未満であると導体ペーストの粘度が増加して、導体ペーストを貫通孔３に良好に充填することが困難となる傾向があり、15μｍを超えると金属粉末を有機材料に均一に分散させることが困難となる傾向にある。したがって、導体ぺーストに含有される金属粉末の平均粒径は0.1〜15μｍであることが好ましい。
【００２３】
なお、導体ペーストの粘度をせん断速度が100ｓ-1の測定条件において20〜1000Ｐａ・ｓとすることが好ましい。導体ペーストの粘度がせん断速度が100ｓ-1の測定条件において20Ｐａ・ｓ未満であると、貫通孔３に導体ペーストを充填する際に、貫通孔３の周囲にだれ・にじみ等を生じ易くなり、また、1000Ｐａ・ｓを超えると導体ペーストの流動性が低下して、貫通孔３に導体ペーストを充填することが困難となる傾向がある。したがって、導体ペーストの粘度はせん断速度が 100ｓ-1の測定条件において20〜1000Ｐａ・ｓの範囲が好ましい。なお、導体ペーストの粘度は、有機系の結合剤や溶剤を添加することにより適宜調整することができる。
【００２４】
そして、この貫通孔３に、例えばスクリーン印刷法を用いて導体ペーストを充填して貫通導体４を形成した後、絶縁層1の所定の位置にあらかじめ転写シートに配線導体２の形状に形成した銅箔等の金属箔を重ねあわせて加圧することにより、配線導体２が絶縁層1の表面に被着形成されるとともに貫通導体４と電気的に接続される。さらに、表面に必要な配線導体２が被着形成された絶縁層1を複数層重ねあわせ、4〜6ＭＰaの圧力を加えながら60〜200℃の温度で30分〜24時間加熱することにより本発明の多数個取り配線基板が製造される。
【００２５】
なお、貫通導体４を形成する際に、絶縁層1の表面に導体ペーストにより突出部を形成しておき、貫通導体４と配線導体２との接続部に導体ペーストを押し広げて貫通孔３の面積より広い層間接続部を形成することにより、貫通導体４と配線導体２との接続強度をより高めることができる。
【００２６】
また、本発明の多数個取り配線基板においては、各配線基板領域７の周囲の母基板７の表面に、電気検査の位置決めのための位置決めマーク５が被着形成されている。
【００２７】
位置決めマーク５は、多数個取り配線基板に形成した配線導体２の導通試験や配線導体２間の絶縁試験などの電気検査を行う際の配線基板の位置決めとなるものである。
【００２８】
位置決めマーク５は、その大きさが0.5〜2.5ｍｍ、厚みが５〜50μｍの金属箔からなり、その形状は、画像認識が容易な形状であれば特に限定はされないが、丸形や正方形・十字型等の座標の認識が容易な形状が望ましい。位置決めマーク５の大きさが0.5ｍｍ未満になると後述するダミーの貫通導体３を形成することが困難になる傾向があり、2.5ｍｍを超えると、母基板８上に配線基板領域７を高密度に配設するのが困難となる傾向があり、また、画像認識の倍率を下げて行う必要があるため位置決めの精度が低下するといった傾向がある。したがって、位置決めマーク５の大きさは、0.5〜2.5ｍｍとすることが好ましい。
【００２９】
なお、このような位置決めマーク５は、配線導体２と同様に銅や金等の金属箔からなり、特に加工性および安価という観点からは銅箔から成ることが好ましく、さらに、位置決めマーク５を配線基板領域７の配線導体２同じ金属から成るものとすることにより、位置決めマーク５と配線導体２とを同時に形成することができ、生産効率の高い多数個取り配線基板とすることができる。したがって、位置決めマーク５を配線基板領域７の配線導体２同じ金属から成るものとすることが好ましい。
【００３０】
そして、位置決めマーク５の直下の絶縁層１には、ダミーの貫通孔６ａが形成され、さらに、ダミーの貫通孔６ａの内部に導体を充填したダミーの貫通導体６ｂを形成するとともに、ダミーの貫通導体６と位置決めマーク５とを接続しており、本発明の多層配線基板においては、このことが重要である。
【００３１】
本発明の多数個取り配線基板によれば、位置決めマーク５の直下の絶縁層１にダミーの貫通孔６ａを形成し、ダミーの貫通孔６ａの内部に導体を充填したダミーの貫通導体６ｂを形成するとともに、ダミーの貫通導体６ｂと位置決めマーク５とを接続したことから、積層して熱プレスする際に熱硬化性樹脂前駆体の粘度が低下し熱硬化性樹脂前駆体が流動しても、ダミーの貫通導体６ｂが位置決めマーク５のズレを抑制するくさびの役目を果たし、配線導体２と同様に、位置決めマーク５のズレを抑制でき、電気検査を行う際に電気検査端子が配線導体２の所定の位置に正確に接触することができ、その結果、正確な電気検査結果を行うことができる多数個取り配線基板とすることができる。
【００３２】
このようなダミーの貫通導体６ｂの直径は50〜300μｍが好ましく、直径が50μｍより小さいとダミーの貫通導体６ｂのくさび止めの効果が得られずに、位置決めマーク５のズレが大きくなり、電気検査をする際に正確な位置決めが困難となり検査端子が配線基板領域７内の所定の位置に正確に接触しない傾向があり、300μｍを超えると少しの位置ズレで位置決めマーク５から導体ペースト等がはみ出し、外観不良となってしまう傾向がある。したがって、ダミーの貫通導体６ｂの直径は50〜300μｍが好ましい。
【００３３】
なお、このようなダミーの貫通導体６ｂは、各配線基板領域７に形成した貫通導体４と同様に、絶縁層１に設けたダミーの貫通孔６ａに前述した導体ペーストを充填することにより貫通導体４と同時に形成することができるために、ダミーの貫通導体６ｂを別途形成する工程が増えることはなく、生産効率の高い多数個取り配線基板とすることができる。したがって、ダミーの貫通導体６ｂと各配線基板領域７に形成した貫通導体４とを同じ導体ペーストで作成することが好ましい。また、ダミーの貫通孔６ａおよびダミーの貫通導体６ｂは、貫通孔３および貫通導体４と同時に、同様の方法で形成すればよい。
【００３４】
次に、このダミーの貫通孔６ａにダミーの貫通導体６ｂを形成した後、絶縁層1の所定の位置に、転写シートに形成した位置決めマーク５の金属箔を重ねあわせて加圧することにより、位置決めマーク５が絶縁層1の表面に被着形成されるとともにダミーの貫通導体６ｂと接続される。なお、ダミーの貫通導体６ｂを形成する際に、絶縁層1の表面に導体ペーストにより突出部を形成しておき、ダミーの貫通導体６ｂと位置決めマーク５との接続部に導体ペーストを押し広げてダミーの貫通孔６ａの面積より広い層間接続部を形成することにより、ダミーの貫通導体６ｂと位置決めマーク５との接続強度をより高めることができる。
【００３５】
かくして、本発明の多数個取り配線基板によれば、位置決めマーク５の直下の絶縁層１にダミーの貫通孔６ａを形成し、ダミーの貫通孔６ａの内部に導体を充填したダミーの貫通導体６ｂを形成するとともに、ダミーの貫通導体６ｂと位置決めマーク５とを接続したことから、積層して熱プレスする際に熱硬化性樹脂前駆体の粘度が低下し熱硬化性樹脂前駆体が流動しても、ダミーの貫通導体６ｂが位置決めマーク５のズレを抑制するくさびの役目を果たし、位置決めマーク５のズレを抑制でき、電気検査を行う際に電気検査端子が配線導体２の所定の位置に正確に接触するので、その結果、正確な電気検査結果を行うことができる多数個取り配線基板とすることができる。
【００３６】
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば上述の実施例ではガラス繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを用いているが、薄型のプリント基板の剛性を向上するために、熱硬化性樹脂に対して、シリカやアルミナ・ムライト・ジルコニア等の無機粉末を５〜70体積％の割合で添加したプリプレグシートを用いてもかまわない。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の多数個取り配線基板によれば、位置決めマークの直下の絶縁層にダミーの貫通孔を形成し、ダミーの貫通孔の内部に導体を充填したダミーの貫通導体を形成するとともに、ダミーの貫通導体と位置決めマークとを接続したことから、積層して熱プレスする際に熱硬化性樹脂前駆体の粘度が低下し熱硬化性樹脂前駆体が流動しても、ダミーの貫通導体が位置決めマークのズレを抑制するくさびの役目を果たすために、配線導体と同様に位置決めマークのズレを抑制でき、電気検査を行う際に電気検査端子が配線導体の所定の位置に正確に接触することができ、その結果、正確な電気検査を行うことができる多数個取り配線基板とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の多数個取り配線基板の実施形態の一例を示す平面図および断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・絶縁層
２・・・・・・配線導体
３・・・・・・貫通孔
４・・・・・・貫通導体
５・・・・・・位置決めマーク
６ａ・・・・・ダミーの貫通孔
６ｂ・・・・・ダミーの貫通導体
７・・・・・・配線基板領域
８・・・・・・母基板
【図１】
0004698100.tif 000002