(57)【要約】【課題】基板に対して転写面を圧印することで、基板に配線パターンに対応するパターンを転写・形成する場合において、転写面に樹脂が付着するのを防止することのできる配線基板の製造用金型を得る。【解決手段】基板に対して圧接される転写面を有し、この転写面が、形成すべき配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、それ以外の面を規定する第２の面領域とから成り、第１の面領域を規定する第１の部材と、第２の面を規定する第２の部材とからなり、第１の部材（Ａ）は第２の部材（Ｂ）より線熱膨張係数が大きく、常温で転写面は同一面となり、転写時の加熱温度にて両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により第１の面が第２の面より突出するように設定されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して圧接される転写面を有し、該転写面が、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、形成すべき基板パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る配線基板の製造用金型であって、前記第１の面領域を規定する第１の部材と、前記第２の面を規定する第２の部材とからなり、前記第１の部材（Ａ）の線熱膨張係数は前記第２の部材（Ｂ）の線熱膨張係数より大きく、転写前の常温で前記転写面を規定する前記第１の面及び第２の面は同一面となり、転写時の加熱温度にて前記両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により前記第１の面が第２の面より突出するように設定されていることを特徴とする配線基板の製造用金型。
【請求項２】
前記第１の部材及び第２の部材の一方は、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の溝を有する母材であって、他方は、前記溝に充填された充填物からなることを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記第１の部材（Ａ）は銅であり、前記第２の部材（Ｂ）はニッケルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の金型。
【請求項４】
前記転写面を規定する第１の面領域及び第２の面領域が常温で同一平滑面となるように研磨された面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金型。
【請求項５】
基板に対して圧接される転写面を有し、該転写面が、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、形成すべき基板パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る配線基板の製造用金型であって、前記第１の面領域を規定する第１の部材と、前記第２の面を規定する第２の部材とからなり、前記第１の部材（Ａ）の線熱膨張係数は前記第２の部材（Ｂ）の線熱膨張係数より大きく、転写前の常温で前記転写面を規定する前記第１の面及び第２の面は同一面となり、転写時の加熱温度にて前記両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により前記第１の面が第２の面より突出するように設定されている配線基板の製造用金型を使用する方法であって、
該金型の前記転写面を冷間状態で被成形体である基板のパターン形成面に押圧して型締めする工程と、
型締め状態で前記金型及び被成形体である基板を転写温度まで加熱し、前記第１の面領域を前記第２の面領域より突出させて、前記基板に該凸状配線パターンに対応する形状の凹部を転写・形成する工程と、
を含むことを特徴とする配線基板製造用の金型の使用方法。
【請求項６】
前記基板に前記凸状配線パターンに対応する形状の凹部を転写・形成した後、冷間状態に戻し、その後金型を開くことを特徴とする請求項５に記載の金型の使用方法。
【請求項７】
前記基板に前記凸状配線パターンに対応する形状の凹部を転写・形成した後、加熱状態のままで金型を開き、その後、冷間状態に戻すことを特徴とする請求項５に記載の金型の使用方法。
【請求項８】
基板に対して圧接される転写面を有し、該転写面が、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、形成すべき基板パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る配線基板の製造用金型であって、前記第１の面領域を規定する第１の部材と、前記第２の面を規定する第２の部材とからなり、前記第１の部材（Ａ）の線熱膨張係数は前記第２の部材（Ｂ）の線熱膨張係数より大きく、転写前の常温で前記転写面を規定する前記第１の面及び第２の面は同一面となり、転写時の加熱温度にて前記両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により前記第１の面が第２の面より突出するように設定されている配線基板の製造用金型を製造する方法であって、
前記第２の部材を母材とし、該母材の面に前記配線パターンに対応する溝を形成する工程と、
前記溝に第１の部材を構成する金属を充填する工程と、
前記金属を充填した面を研磨して平坦化して、前記転写面とする工程と、から成ることを特徴とする配線基板の製造用金型の製造方法。
【請求項９】
前記母材の面にレジストを塗布し、該レジストをパターニングした後エッチングにて、前記母材の面に前記配線パターンに対応する溝を形成すると共に、前記レジストを除去した後、前記溝に印刷により第１の部材を構成する金属粉又は金属ペーストを充填することを特徴とする請求項８に記載の金型の製造方法。
【請求項１０】
前記基材の面にレジストを塗布し、該レジストをパターニングした後エッチングにて、前記母材の面に前記パターンに対応する溝を形成すると共に、前記レジストの上面から第１の部材を構成する金属めっきを施して前記溝をめっき金属により充填し、前記めっき金属を充填した充填面を研磨して平坦化して、前記転写面とする工程と、から成ることを特徴とする請求項８に記載の金型の製造方法。
【請求項１１】
基板に対して圧接される転写面を有し、該転写面が、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、形成すべき基板パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る配線基板の製造用金型であって、前記第１の面領域を規定する第１の部材と、前記第２の面を規定する第２の部材とからなり、前記第１の部材（Ａ）の線熱膨張係数は前記第２の部材（Ｂ）の線熱膨張係数より大きく、転写前の常温で前記転写面を規定する前記第１の面及び第２の面は同一面となり、転写時の加熱温度にて前記両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により前記第１の面が第２の面より突出するように設定されている配線基板の製造用金型を製造する方法であって、
前記第１の部材を母材とし、該母材の面に前記配線パターンに対応する凸条を形成する工程と、
前記母材の凸条の非形成領域を第２の部材を構成する金属で充填する工程と、
前記金属を充填した面を研磨して平坦化して、前記転写面とする工程と、から成ることを特徴とする配線基板の用金型の製造方法。
【請求項１２】
第２の部材を構成する金属を印刷により充填することを特徴とする請求項１１に記載の金型の製造方法。
【請求項１３】
第２の部材を構成する金属をめっきにより充填することを特徴とする請求項１１に記載の金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配線基板の製造に使用する金型に関し、特に基板に形成すべき配線パターン用の金型の構造に関する。更に、本発明はこの配線基板の製造用金型の使用方法及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配線基板の製造にあたっては、フォトリゾグラフィ法が一般であった。即ち、基板の同箔等の導体層を形成し、この導体層の上にフォトレジストを塗布し、所定のパターンに露光・現像し、エッチングを施すことにより、前記パターンに対応した導体パターンを得、残ったフォトレジストを除去する、という方法で基板上に所望の配線を形成していた。しかしながら、このフォトリゾグラフィ法によると、配線基板の製造にかかるコトスが高価格となり、また近年加速しつつある配線密度（Ｌ／Ｓ）の高密度化の要求に対応しにくくなっている。
【０００３】
また、フォトリゾグラフィ法を使用しないで、積層樹脂自体に金型を用いてパターン転写する方法もあるが、従来のパターン転写法では、使用する金型が図１に示すような凹凸形状を有していた。即ち、図１において、１は金型、２は突起、３は配線密度（Ｌ／Ｓ）の高い領域を示す。しかしながら、このような金型の凹凸形状では、配線密度（Ｌ／Ｓ）が高くなると、金型のパターン間に樹脂が付着してしまい、不良の原因となることがあった。これを防止するために、金型の表面に離型材を塗布したり、又は表面を改質することも考えられるが、十分なものではなかった。
【０００４】
公知文献に示された従来技術として、例えば特許文献１では、合成樹脂系シート（プリブレグ）の厚さ方向に導体バンプ群を有する電解銅箔を加圧して貫通型の導体配線部を形成する方法が開示されている。即ち、この文献に開示されている印刷配線板の製造方法は、導体バンプ群を形設した支持基体の主面に、合成樹脂系シート主面を対接配置する工程と、前記合成樹脂系シートの上に例えば弾性シート、紙バルブシート、穴明け加工板などのバンプ貫通補助材を積層配置して加圧し合成樹脂系シートの厚さ方向に前記導体バンプ群を貫通させて貫通型の導体配線部を形成する工程と、その形成後に前記バンプ貫通補助材を除去する工程と、その除去後に前記合成樹脂系シートの上面に金属箔を配置一体成形する工程とを具備してなる。
【０００５】
特許文献２では、被加工面と感光膜との間に、露光光（紫外光）を吸収する皮膜は赤色アクリル樹脂塗料膜からなり、感光膜はジアゾ系の濃紺色を呈するものを用い、これにより露光光は感光膜を感光後、被加工面へ到達する前に皮膜により吸収され、露光かぶりが防止される。
【０００６】
特許文献３では、めっき金属を充填するヴィア用凹部等を容易に整形でき、配線基板の製造コストの低減化を図るため、配線パターン用溝及びヴィア用貫通穴に対応する突起が形成された形成型を用いてプレス加工を施して、樹脂板に押し当て配線パターン用溝及びヴィア用貫通穴が形成された樹脂板１２を形成することが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０８−２０４３３１号公報
【特許文献２】
特開２００２−２３６３６９号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７１０４８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような従来技術においては、レーザ光によるビア穴やスルーホールを加工、スルーホールめっきにおけるめっきの付着性、半導体パッケージ自体の強度等の問題が十分解決されたものではなかった。
【０００９】
以上のことから、本発明の課題は、フォトリゾグラフィ法を用いることなく、基板に対して配線基板製造用の転写面を圧印することで、基板に配線パターンに対応するパターンを転写・形成する場合において、転写面に被転写面である基板の樹脂層が付着するのを防止して効率の良い配線基板の製造を可能とする配線基板の製造用金型、並びにその製造及び使用方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明の配線基板の製造用金型は、基板に対して圧接される転写面を有し、該転写面が、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、形成すべき基板パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る配線基板の製造用金型であって、前記第１の面領域を規定する第１の部材と、前記第２の面を規定する第２の部材とからなり、前記第１の部材（Ａ）の線熱膨張係数は前記第２の部材（Ｂ）の線熱膨張係数より大きく、転写前の常温で前記転写面を規定する前記第１の面及び第２の面は同一面となり、転写時の加熱温度にて前記両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により前記第１の面が第２の面より突出するように設定されていることを特徴とする。
【００１１】
この場合において、前記第１の部材及び第２の部材の一方は、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の溝を有する母材であって、他方は、前記溝に充填された充填物からなることを特徴とする。また、前記第１の部材（Ａ）は銅であり、前記第２の部材（Ｂ）はニッケルであることを特徴とする。更にまた、前記転写面を規定する第１の面領域及び第２の面領域が常温で同一平滑面となるように研磨された面であることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の配線基板製造用の金型の使用方法は、基板に対して圧接される転写面を有し、該転写面が、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、形成すべき基板パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る配線基板の製造用金型であって、前記第１の面領域を規定する第１の部材と、前記第２の面を規定する第２の部材とからなり、前記第１の部材（Ａ）の線熱膨張係数は前記第２の部材（Ｂ）の線熱膨張係数より大きく、転写前の常温で前記転写面を規定する前記第１の面及び第２の面は同一面となり、転写時の加熱温度にて前記両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により前記第１の面が第２の面より突出するように設定されている配線基板の製造用金型を使用する方法であって、該金型の前記転写面を冷間状態で被成形体である基板のパターン形成面に押圧して型締めする工程と、型締め状態で前記金型及び被成形体である基板を転写温度まで加熱し、前記第１の面領域を前記第２の面領域より突出させて、前記基板に該凸状配線パターンに対応する形状の凹部を転写・形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この場合において、前記基板に前記凸状配線パターンに対応する形状の凹部を転写・形成した後、冷間状態に戻し、その後金型を開くことを特徴とする。或いは、前記基板に前記凸状配線パターンに対応する形状の凹部を転写・形成した後、加熱状態のままで金型を開き、その後、冷間状態に戻すことを特徴とする。
【００１４】
更にまた、本発明の配線基板の製造用金型の製造方法は、基板に対して圧接される転写面を有し、該転写面が、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、形成すべき基板パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る配線基板の製造用金型であって、前記第１の面領域を規定する第１の部材と、前記第２の面を規定する第２の部材とからなり、前記第１の部材（Ａ）の線熱膨張係数は前記第２の部材（Ｂ）の線熱膨張係数より大きく、転写前の常温で前記転写面を規定する前記第１の面及び第２の面は同一面となり、転写時の加熱温度にて前記両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により前記第１の面が第２の面より突出するように設定されている配線基板の製造用金型を製造する方法であって、前記第２の部材を母材とし、該母材の面に前記配線パターンに対応する溝を形成する工程と、前記溝に第１の部材を構成する金属を充填する工程と、前記金属を充填した面を研磨して平坦化して、前記転写面とする工程と、から成ることを特徴とする。
【００１５】
この場合において、前記母材の面にレジストを塗布し、該レジストをパターニングした後エッチングにて、前記母材の面に前記配線パターンに対応する溝を形成すると共に、前記レジストを除去した後、前記溝に印刷により第１の部材を構成する金属粉又は金属ペーストを充填することを特徴とする。
【００１６】
或いは、前記基材の面にレジストを塗布し、該レジストをパターニングした後エッチングにて、前記母材の面に前記パターンに対応する溝を形成すると共に、前記レジストの上面から第１の部材を構成する金属めっきを施して前記溝をめっき金属により充填し、前記めっき金属を充填した充填面を研磨して平坦化して、前記転写面とする工程と、から成ることを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明の配線基板の製造用金型の別の製造方法によれば、基板に対して圧接される転写面を有し、該転写面が、形成すべき基板の配線パターンに対応する形状の第１の面領域と、形成すべき基板パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る配線基板の製造用金型であって、前記第１の面領域を規定する第１の部材と、前記第２の面を規定する第２の部材とからなり、前記第１の部材（Ａ）の線熱膨張係数は前記第２の部材（Ｂ）の線熱膨張係数より大きく、転写前の常温で前記転写面を規定する前記第１の面及び第２の面は同一面となり、転写時の加熱温度にて前記両部材  （Ａ，Ｂ）の線熱膨張係数の差により前記第１の面が第２の面より突出するように設定されている配線基板の製造用金型を製造する方法であって、前記第１の部材を母材とし、該母材の面に前記配線パターンに対応する凸条を形成する工程と、前記母材の凸条の非形成領域を第２の部材を構成する金属で充填する工程と、前記金属を充填した面を研磨して平坦化して、前記転写面とする工程と、から成ることを特徴とする。
【００１８】
この場合において、第２の部材を構成する金属を印刷により充填することを特徴とする。或いは、第２の部材を構成する金属をめっきにより充填することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の配線基板の製造用金型の使用方法、即ち本発明の金型を用いて配線基板のパターンを形成する方法を示したものである。これらの図において、本発明の金型１０はパターン形成すべき基板２０の上下に対称的に１対配置されている。図２（ａ）は基板２０に対して常温（転写温度未満の温度）で型締めした状態を示す。基板２０は中心のコア層１２とその両面に積層される樹脂層１４とからなる。
【００２１】
金型１０は基板２０の樹脂層１４の表面に対して圧接される転写面を有する。転写面は、パターン形成すべき基板の表面、即ち、この実施形態の場合は、コア層１２の両面に積層された樹脂層１４の表面に圧接されて、樹脂層１４の表面に配線パターンに対応するパターンを形成するものである。転写面は、形成すべき配線パターンに対応するパターン形状の第１の面領域と、当該パターン以外の面を規定する第２の面領域とから成る。即ち、第１の面領域以外の転写面のすべての領域が第２の面領域である。そして、図２に示す実施形態では、第２の部材がニッケルからなる母材であって、この母材には、形成すべき配線パターンに対応する形状の溝が形成されていて、この溝の中に第１の部材である金属（銅）が充填され、表面に研磨加工がなされていて平滑平面の転写面を規定している。
【００２２】
図２（ａ）に示す常温（転写温度未満の温度）の状態では、第１の部材（Ａ）により規定されに第１の面領域と、第２の部材（Ｂ）により規定される第２の面領域は同一平面を規定している。しかしながら、図２（ｂ）に示すように、転写時の加熱温度では、線熱膨張係数のより大きい第１の部材（Ａ）（例えば、銅の場合は、線熱膨張係数が１６．７ｐｐｍ）が線熱膨張係数のより小さい第２の部材（Ｂ）（例えば、ニッケルの場合、線熱膨張係数が６．５ｐｐｍ）よりも大きく膨張し、もって第１の面が第２の面より突出して、凸条を有する転写面となり、凸条が基板２０の樹脂層１４に食い込むこととなる。
【００２３】
図２（ｃ）は、型開き後、温度を常温に戻した状態、或いは温度を常温に戻した後型開きした状態を示す。この状態では、線熱膨張係数のより大きい第１の部材  （Ａ）が、線熱膨張係数のより小さい第２の部材（Ｂ）よりもより大きく収縮し、これにより、第１の面が第２の面と同一の面となる位置まで戻る。一方、基板の上下両面の樹脂層１４には、形成すべき配線パターンに対応する凹部パターンが残される。
【００２４】
基板２０の樹脂層１４に配線パターンに対応する凹部パターンが残されることにより、後の工程（図示せず）で、凹部パターンに導体を充填することで基板上の所望の配線パターンが形成されることとなる。図２（ｃ）におけるＣは積層用樹脂にパターンを転写した領域を示す。
【００２５】
図３は本発明の配線基板の製造用金型の製造方法の一実施形態を示す。
【００２６】
この実施形態では、第２の部材（Ｂ）を金型の母材とし、まず図３（ａ）に示す工程で、転写面を形成するべき母材の面にフォトレジスト２０を塗布し、このフォトレジスト層２０を露光・現像してパターニングした後、フォトレジスト層の開口部を介してエッチング液２２を母材（Ｂ）の表面に適用することによって、母材（Ｂ）の面に配線パターンに対応する溝２４を形成する。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示す工程で、フォトレジスト層２０を除去し、母材（Ｂ）の面に形成された溝２４に印刷処理により金属粉又は金属ペースト（例えば銅粉又は銅ペースト）（Ａ）を充填する。ついで、図３（ｃ）に示すように、充填した金属粉又は金属ペーストを硬化させてその表面を研磨して平坦化し金型の転写面を得る。これにより、第１の部材Ａ（銅）が露出する面が第１の面領域を規定し、母材Ｂ（ニッケル）が露出する面が第２の面領域を規定する。
【００２８】
図４は本発明の配線基板の製造用金型の製造方法の他の実施形態を示す。
【００２９】
この実施形態において、前述と同様に、第２の部材（Ｂ）を金型の母材とする。図４（ａ）の工程は、図３（ａ）の工程に同じである。
【００３０】
図４（ｂ）の工程において、前の工程で形成したフォトレジスト層２０を除去しないでそのまま残し、そのフォトレジスト層２０の上面からめっき（例えば銅めっき）を施し、母材Ｂの面に形成された溝２４を含むフォトレジスト層の上面にめっき金属層２６を形成する。ついで、図４（ｃ）に示すように、めっきを形成した表面をフォトレジスト層も含めて研磨し、平坦化することにより金型の転写面を得る。これにより、第１の部材Ａ（銅）が露出する面が第１の面領域を規定し、第２の部材である母材Ｂ（ニッケル）が露出する面が第２の面領域を規定する。
【００３１】
図５は本発明の配線基板の製造用金型の製造方法の他の実施形態を示す。この実施形態では、前述の実施形態と違って、第１の部材Ａ（例えば銅）を金型の母材とする。まず、図５（ａ）の工程では、銅の金型の母材Ａの表面に、形成するべき配線パターンの形状に対応する形状を有する同じ銅からなる凸条２８をめっき等により形成する。次に、図５（ｂ）に示すように、母材Ａの凸条２８の非形成領域を含む全域に第２の部材を構成する金属Ｂ（例えばニッケル）を印刷又はめっきにより充填する。ついで、図５（ｃ）に示すように、金属Ｂを充填した面を研磨して平坦化することにより、前述の銅の凸条を露出させ、銅の表面が現れる第１の面領域と、ニッケルの第２の面領域とからなる転写面を形成する。
【００３２】
このように、金型の転写面は第１の面領域（Ａ）と第２の面領域（Ｂ）とからなり、第１の面領域を規定する第１の部材（銅）が第２の面領域を規定する第２の部材（ニッケル）より線熱膨張係数が大きいので、加熱転写時において、第１の面領域が第２の面領域に対して突出して、基板面にパターン溝を形成する。
【００３３】
以上添付図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内において種々の形態、変形、修正等が可能である。例えば本実施例では金型に２種の金属を用いたが、３種以上の金属を組み合わせることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パターンの転写面を常温の状態で平滑平面とすることができるので、配線密度の高いパターンを成形する場合においても、金型への樹脂の付着を防止することができ、不良品の発生を抑制し歩留りを向上し、金型の清掃頻度を減少することができ生産性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の配線パターンの形成用金型の転写面を示す。
【図２】本発明による配線基板の製造用金型を使用する実施形態を示す。
【図３】本発明の配線基板の製造用金型の製造方法の一実施形態を示す。
【図４】本発明の配線基板の製造用金型の製造方法の他の実施形態を示す。
【図５】本発明の配線基板の製造用金型の製造方法の更に他の実施形態を示す。
【符号の説明】
Ａ…第１の部材（銅）（第１の面領域）
Ｂ…第２の部材（ニッケル）（第２の面領域）
１０…転写用金型
１２…コア層
１４…樹脂層
２０…基板
２２…エッチング液
２４…溝
２６…めっき
２８…凸条
【図１】
2005011945.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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