(57)【要約】【課題】  金型製作コスト、配線板量産コストを低減する打ち抜き金型及び配線板の製造方法を提供する。【解決手段】  パンチプレート２を複数層に分割形成し、ある層のパンチプレート２Ａにはパンチの総数よりも少ないパンチ１Ａを保持させると共に残りのパンチ分の挿通穴５を形成し、他の層のパンチプレート２Ｂには残りのパンチ分のパンチ１Ｂを保持させ、これら複数層のパンチプレート２Ａ，２Ｂを重ねることにより、総数分のパンチ１を構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパンチを保持するパンチプレートと、これらパンチに対向する複数のパンチ穴を有するダイとからなる打ち抜き金型において、上記パンチプレートを複数層に分割形成し、ある層のパンチプレートには上記パンチの総数よりも少ないパンチを保持させると共に残りのパンチ分の挿通穴を形成し、他の層のパンチプレートには残りのパンチ分のパンチを保持させ、これら複数層のパンチプレートを重ねることにより、総数分のパンチを構成したことを特徴とする打ち抜き金型。
【請求項２】
上記パンチの総数をＮ個としたとき、上記ダイに近い第１層パンチプレートにはＮ個のパンチのうちのＫ個（Ｎ＞Ｋ）分に相当する第１パンチを保持させると共に残りのＮ−Ｋ個分のパンチの箇所には挿通穴を形成し、第２層以上のパンチプレートには上記Ｎ−Ｋ個分のパンチに相当する第２以上のパンチを形成し、第１層パンチプレートに第２層以上のパンチプレートを重ねることにより、第１パンチと上記挿通穴を通した第２以上のパンチとでＮ個のパンチを構成したことを特徴とする請求項１記載の打ち抜き金型。
【請求項３】
上記パンチが縦ｍ列横ｍ行（ｍ×ｍ＝Ｎ）からなる行列に配置され、これらのパンチのうち、第１パンチが外周から縦ｊ列分横ｊ行分に配置され、第２以上のパンチが第１パンチよりも内周の縦ｍ−ｊ列横ｍ−ｊ行の行列に配置されたことを特徴とする請求項２記載の打ち抜き金型。
【請求項４】
絶縁基板に打ち抜き金型を用いて開口部を形成する工程と、前記開口部が形成された絶縁基板に導体膜を張り合わせる工程と、前記導体膜の不要な部分を除去して導体パターンを形成する工程とを有する配線板の製造方法であって、前記開口部を形成する工程に請求項１記載の打ち抜き金型を用いることを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項５】
絶縁基板に複数の開口部を形成して行う配線板の製造方法において、請求項３記載の打ち抜き金型を用い、上記開口部が縦ｍ列横ｍ行（ｍ×ｍ＝Ｎ）からなる行列に配置されるときには第１層パンチプレートに第２層以上のパンチプレートを重ねて使用し、上記開口部が縦ｍ列横ｍ行からなる行列の外周から縦ｊ列分横ｊ行分に配置されるときには第１層パンチプレートのみを使用し、上記開口部が縦ｍ−ｊ列横ｍ−ｊ行の行列に配置されるときには第２層以上のパンチプレートのみを使用することを特徴とする配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口部を有する配線板を製造する技術に係り、金型製作コスト、配線板量産コストを低減する打ち抜き金型及び配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）或いはＣＳＰ（チップサイズ／スケールパッケージ）と呼ばれる半導体装置には、図８に示されるように、複数個の開口部８１が設けられた絶縁基板８２の表面に導体パターン８３を設けた配線板（インターポーザ）８４上に半導体チップ８５を実装したものがある。このとき、絶縁基板８２に設けられた開口部８１は平面視（図８は側断面）すると格子状の配置がなされている。これらの開口部８１は、片面側が導体パターン８３で塞がれており、反対面側には外部接続端子８６として用いるボール状の接合材が設けられている。導体パターン８３と半導体チップ８５の外部電極８７は金バンプなどの接続導体８８で接続されている。配線板８４と半導体チップ８５の間は絶縁樹脂などのアンダーフィル材８９で封止されている。
【０００３】
この半導体装置に用いる配線板８４を製造する際には、まず、図４（ａ），（ｂ）に示されるように、絶縁基板４１に開口部４２を形成する。この絶縁基板４１は、例えば、ポリイミド等の絶縁材料を一方向に長尺に形成したフィルム状の基板の一部である。この長尺の絶縁基板に図示した四角形の領域を多数形成する。開口部４２は打ち抜き金型を用いて打ち抜くことにより形成する。
【０００４】
次に、図７（ａ）に示されるように、開口部７１が形成された絶縁基板７２の表面に銅箔などの導体膜７３を貼り合わせる。次に、図７（ｂ）に示されるように、導体膜７３の不要な部分を除去して導体パターン７４を形成する。その後、図示は省略するが、必要に応じて、導体パターン上にはんだ保護膜等の保護膜や金メッキ、錫メッキ等のメッキをする。
【０００５】
開口部の形成に用いる打ち抜き金型は、図９（ａ），（ｂ）に示されるように、複数本のパンチ９１と、これらのパンチ９１の頭部９２を支持するパンチプレート９３と、各パンチ９１に対向したパンチ穴９４が設けられたダイ９５と、加工する絶縁基板９６を固定するストリッパプレート９７とを備えている。パンチプレート９３は図示しないパンチホルダに取り付けられ、ダイ９５は図示しないダイホルダに固定される。図示した打ち抜き金型では、絶縁基板９６に縦５列横５行からなる行列状に配置された開口部を形成するべく、パンチ９１及びパンチ穴９４が行列状（格子状）に配置されている。
【０００６】
開口部を形成する際には、ストリッパプレート９７とダイ９５との間に絶縁基板９６を挟んで固定し、パンチプレート９３を押し下げて、各パンチ９１で絶縁基板を打ち抜く。
【０００７】
この打ち抜き金型を用いれば、複数個の開口部を一度に形成することができ、開口部の数が多い場合でも短時間に形成することができるので、配線板の量産性を高めることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２３９９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の技術では、開口部パターン（図４に示した領域の形状或いはこの領域内部の開口部の有無などを言う）が異なる配線板を製造する場合には、異なる打ち抜き金型が必要になる。
【００１０】
１つの打ち抜き金型で複数種類の開口部パターンを形成するために、個々のパンチをパンチプレートに対して着脱可能に形成し、行列状にくまなく配置されたパンチのうち必要のないパンチを取り外して打ち抜きを行うようにしてもよい。
【００１１】
しかし、この方法には、パンチの着脱のために作業時間を消費し、生産性が低下するという問題がある。また、パンチを着脱するときにパンチを破損するおそれがあり、ＢＧＡ用の打ち抜き金型の場合、パンチが多数有るため、破損が起きる確率が高い。
【００１２】
一方、異なる開口部パターン毎に打ち抜き金型を製作すると、金型製作コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
パンチ加工の他にレーザ光照射により切断加工する方法もあるが、パンチ加工に比べて生産性が低く、コストが高い上に、開口部を形成した後にデスミアと呼ばれる処理が必要になるという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、１つの打ち抜き金型で複数種類の開口部パターンを形成することができる打ち抜き金型及び配線板の製造方法を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、開口部パターンを変えるときに打ち抜き金型の切り替えを短時間で容易にする打ち抜き金型及び配線板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の打ち抜き金型は、複数のパンチを保持するパンチプレートと、これらパンチに対向する複数のパンチ穴を有するダイとからなる打ち抜き金型において、上記パンチプレートを複数層に分割形成し、ある層のパンチプレートには上記パンチの総数よりも少ないパンチを保持させると共に残りのパンチ分の挿通穴を形成し、他の層のパンチプレートには残りのパンチ分のパンチを保持させ、これら複数層のパンチプレートを重ねることにより、総数分のパンチを構成したものである。
【００１７】
上記パンチの総数をＮ個としたとき、上記ダイに近い第１層パンチプレートにはＮ個のパンチのうちのＫ個（Ｎ＞Ｋ）分に相当する第１パンチを保持させると共に残りのＮ−Ｋ個分のパンチの箇所には挿通穴を形成し、第２層以上のパンチプレートには上記Ｎ−Ｋ個分のパンチに相当する第２以上のパンチを形成し、第１層パンチプレートに第２層以上のパンチプレートを重ねることにより、第１パンチと上記挿通穴を通した第２以上のパンチとでＮ個のパンチを構成してもよい。
【００１８】
上記パンチが縦ｍ列横ｍ行（ｍ×ｍ＝Ｎ）からなる行列に配置され、これらのパンチのうち、第１パンチが外周から縦ｊ列分横ｊ行分に配置され、第２以上のパンチが第１パンチよりも内周の縦ｍ−ｊ列横ｍ−ｊ行の行列に配置されてもよい。
【００１９】
また、本発明の方法は、絶縁基板に打ち抜き金型を用いて開口部を形成する工程と、前記開口部が形成された絶縁基板に導体膜を張り合わせる工程と、前記導体膜の不要な部分を除去して導体パターンを形成する工程とを有する配線板の製造方法であって、前記開口部を形成する工程に上記打ち抜き金型を用いるものである。
【００２０】
また、本発明の方法は、絶縁基板に複数の開口部を形成して行う配線板の製造方法において、上記打ち抜き金型を用い、上記開口部が縦ｍ列横ｍ行（ｍ×ｍ＝Ｎ）からなる行列に配置されるときには第１層パンチプレートに第２層以上のパンチプレートを重ねて使用し、上記開口部が縦ｍ列横ｍ行からなる行列の外周から縦ｊ列分横ｊ行分に配置されるときには第１層パンチプレートのみを使用し、上記開口部が縦ｍ−ｊ列横ｍ−ｊ行の行列に配置されるときには第２層以上のパンチプレートのみを使用するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２２】
（１）１つの打ち抜き金型で複数種類の開口部パターンを形成することができる。
【００２３】
（２）開口部パターンを変えるときに打ち抜き金型の切り替えを短時間で容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２５】
図１（ａ），（ｂ）に示されるように、本発明に係る打ち抜き金型は、縦５列横５行からなる行列に配置された総数２５個のパンチ１を保持するパンチプレート２と、これらパンチ１に対向する少なくともＮ個（Ｎ個より多くても可）のパンチ穴３を有するダイ４とからなる打ち抜き金型において、上記パンチプレート２を第１層パンチプレート２Ａと第２層パンチプレート２Ｂからなる２層に分割形成し、ダイ４に近い第１層パンチプレート２Ａには上記２５個のパンチ１のうち外周から縦１列横１行の１６個分に相当する第１パンチ１Ａを保持させると共に残った内周の縦３列横３行の９個分のパンチ１の箇所には挿通穴５（図２参照）を形成し、第２層パンチプレート２Ｂには残り９個分のパンチに相当する第２パンチ１Ｂを形成し、第１層パンチプレート２Ａに第２層パンチプレート２Ｂを重ねることにより、第１パンチ２Ａと挿通穴５を通した第２パンチ１Ｂとで縦５列横５行からなる行列に配置された２５個のパンチ１を構成したものである。
【００２６】
各パンチ１は、従来と同じく、絶縁基板１０に開けようとする開口部の径に合わせた径を有する垂下部６とパンチプレート２に対して着脱自在に嵌め込まれる頭部７とを一体的に形成したものである。第２パンチ１Ｂは、第１パンチ１Ａよりも頭部７が第１層パンチプレート２Ａの厚み分だけ長く形成されている。
【００２７】
各パンチプレート２は、従来と同じく、パンチ１の頭部７を保持する保持部８を有する。
【００２８】
ダイ４は、２５個のパンチ１に対向する少なくとも２５個のパンチ穴を有する。ダイ４及びストリッパプレート９については従来と同じなので説明を省く。
【００２９】
図１の打ち抜き金型から第２層パンチプレート２Ｂを除去した状態を図２（ａ），（ｂ）に示す。図示のように、第１層パンチプレート２Ａには縦５列横５行からなる行列のうちの外周から縦１列横１行分に相当する１６個の第１パンチ１Ａが保持されている。内周の縦３列横３行からなる行列に挿通穴５が現れている。図１と同一符号の部材は同一の部材である。
【００３０】
図１の打ち抜き金型から第１層パンチプレート２Ａを除去した状態を図３（ａ），（ｂ）に示す。ここでは、図２における挿通穴５に対応する位置に第２パンチ１Ｂが存在している。図２において第１パンチ１Ａがある場所にはパンチは存在しない。図１と同一符号の部材は同一の部材である。
【００３１】
以下、本発明の打ち抜き金型を用いた配線板の製造方法を説明する。
【００３２】
図４〜図６に、各種の開口部パターンを持つ絶縁基板を示す。
【００３３】
図４の絶縁基板４１は、縦５列横５行からなる行列に配置された２５個の開口部４２を有する。図５の絶縁基板５１は、縦５列横５行からなる行列のうち外周から縦１列横１行に位置する１６個の開口部５２を有する。図６の絶縁基板６１は、縦３列横３行からなる行列に配置された９個の開口部６２を有する。各図における開口部４２，５２，６２の開口径及びピッチは同じである。
【００３４】
図１の打ち抜き金型は、第１層パンチプレート２Ａに第２層パンチプレート２Ｂを重ねることにより、縦５列横５行からなる行列に配置された２５個のパンチ１を構成した状態である。この状態の打ち抜き金型を用いて図４の開口部パターンを実現することができる。
【００３５】
図２の打ち抜き金型は、第１層パンチプレート２Ａのみにより、縦５列横５行からなる行列のうちの外周から縦１列横１行分に相当する１６個の第１パンチ１Ａを構成した状態である。この状態の打ち抜き金型を用いて図５の開口部パターンを実現することができる。
【００３６】
図３の打ち抜き金型は、第２層パンチプレート２Ｂのみにより、縦３列横３行からなる行列に配置された９個の第２パンチ１Ｂを構成した状態である。この状態の打ち抜き金型を用いて図６の開口部パターンを実現することができる。
【００３７】
図１〜図３のいずれかの打ち抜き金型を用いて絶縁基板に図４〜図６のような開口部を形成した後、図７で説明した工程により導体パターンを形成することで、配線板が製造される。長尺の絶縁基板の異なる区域に図４〜図６のような開口部を取り混ぜて形成する場合には、打ち抜き金型を当該区域に移動する際に各層パンチプレートの着脱を行えばよい。
【００３８】
このようにして製造された配線板は、図８で説明したＢＧＡ、ＣＳＰと呼ばれる半導体装置に用いられる。
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、第１層パンチプレート２Ａ及び第２層パンチプレート２Ｂを適宜に組み合わせて使用することにより、３種類の異なる開口部パターンを実現することができる。
【００４０】
また、本発明によれば、パンチを１個１個着脱することによる開口部パターンの切り替えに比べ、各層パンチプレートの着脱で切り替えが実施できるので、作業が迅速かつ容易であると共にパンチの破損の可能性が低くなる。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、行列を５×５の行列としたが、任意の縦ｍ列横ｍ行の行列或いは列数と行数が異なる行列でもよいことは勿論である。
【００４２】
また、上記実施の形態では、パンチプレート２を２層に分割形成したが、３以上の層に分割してもよく、層が増えれば、組み合わせによって得られる開口部パターンの種類がいっそう豊富になる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態を示す打ち抜き金型の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態を示す打ち抜き金型の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態を示す打ち抜き金型の平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。
【図４】（ａ）は本発明で加工する絶縁基板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’断面図である。
【図５】（ａ）は本発明で加工する絶縁基板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ’断面図である。
【図６】（ａ）は本発明で加工する絶縁基板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ’断面図である。
【図７】配線板の製造工程の一部を示す絶縁基板の断面図であり、（ａ）は導体膜貼り合わせ工程、（ｂ）は導体パターン形成工程を示す。
【図８】半導体装置の断面図である。
【図９】（ａ）は背景技術の打ち抜き金型の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ’断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  パンチ
１Ａ  第１パンチ
１Ｂ  第２パンチ
２  パンチプレート
２Ａ  第１層パンチプレート
２Ｂ  第２層パンチプレート
３  パンチ穴
４  ダイ
５  挿通穴
【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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