(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリプレグシートの表裏に離型フィルムを張り付けるステップと、
表裏に前記離型フィルムを張り付けられた前記プリプレグシートに層間接続用の貫通孔を形成するステップと、
前記層間接続用の貫通孔に導電性充填材を充填するステップと、
前記プリプレグシートから前記離型フィルムを剥離するステップにより作製されたプリプレグシートを準備するステップと、
回路パターンおよび積層認識用パターンを備えた内層基板と金属箔とを準備するステップと、
前記内層基板の上に前記プリプレグシートを位置決めして配置するステップと、
前記プリプレグシート上に前記金属箔を略位置決めして配置した後に、熱プレスにて加熱加圧するステップと、
加熱加圧した前記内層基板、前記プリプレグシート、前記金属箔に露光用貫通孔を形成するステップからなる回路基板の製造方法において用いる認識マークであって、
表裏に前記離型フィルムを有する前記プリプレグシートの少なくとも２ヵ所に設けられ、
前記内層基板の上に前記プリプレグシートを位置決めして配置するステップにおいて、前記内層基板の前記積層認識用パターンに対して位置決めする積層認識マークと、
加熱加圧した前記内層基板、前記プリプレグシート、前記金属箔に露光用貫通孔を形成するステップにおいて露光用貫通孔を形成するＸ線認識マークからなり、
前記Ｘ線認識マークは前記導電性充填材が充填された貫通孔で構成され、
前記積層認識マークは前記導電性充填材が充填されていなく、且つ加工壁には変質層が形成された貫通孔または前記導電性充填材が貫通孔壁面にのみ残存した貫通孔とで構成され、
前記貫通孔はレーザ光が前記プリプレグシートの入射側から出射側へと照射して形成されたものであることを特徴とする認識マーク。
【請求項２】
前記導電性充填材が充填された貫通孔よりも中心から見て外側に、前記導電性充填材が充填されていなく、且つ加工壁には変質層が形成された貫通孔または前記導電性充填材が貫通孔壁面にのみ残存した貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載の認識マーク。
【請求項３】
前記導電性充填材が充填されていなく、且つ加工壁には変質層が形成された貫通孔または前記導電性充填材が貫通孔壁面にのみ残存した貫通孔の孔径は、前記導電性充填材が充填された貫通孔の孔径より大きいことを特徴とする請求項１に記載の認識マーク。
【請求項４】
前記導電性充填材が充填されていなく、且つ加工壁には変質層が形成された貫通孔または前記導電性充填材が貫通孔壁面にのみ残存した貫通孔または前記導電性充填材が充填された貫通孔のうち少なくとも一つの前記貫通孔は、複数の貫通孔で構成されることを特徴とする請求項１に記載の認識マーク。
【請求項５】
前記変質層は、レーザの加工熱によりプリプレグシート中の樹脂分が炭化されたものであることを特徴とする請求項１に記載の認識マーク。
【請求項６】
前記導電性充填材が充填されていなく、且つ加工壁には変質層が形成された貫通孔または前記導電性充填材が貫通孔壁面にのみ残存した貫通孔は、レーザ光を多数回照射して形成されることを特徴とする請求項３に記載の認識マーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に利用される回路基板の製造の際に使用する認識マークに関するものであり、かかる認識マークを用いた回路基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化・高密度化に伴って、電子部品を搭載する回路基板も従来の片面基板から、両面、多層基板の採用が進み、より多くの回路および部品を基板上に集積可能な高密度基板が開発されている。
【０００３】
特に多層基板の高密度化は回路パターンの微細化が進み、より複数層の回路パターンとともに基板の薄板化が望まれている。
【０００４】
このような回路基板では、複数層の回路パターンの間を導電性ペーストでインナービアホールを介して接続する接続方法の新規開発および信頼度の高い構造の新規開発が不可欠なものになっている。
【０００５】
従来の導電性ペーストによるインナービアホール接続の４層基板の製造方法について、特許文献１に開示された製造方法を例として以下に説明する。
【０００６】
まず初めに、導電性ペーストによるインナービアホール接続の多層基板のコア基板となる両面基板の製造方法と導電性ペーストの充填方法について説明する。
【０００７】
図１０Ａ〜図１０Ｈは、従来の両面基板の製造方法のステップを示す断面図である。図１０Ａに示す基板材料はプリプレグシート２１および離型フィルム２２ａ、２２ｂからなるラミネート済みプリプレグである。
【０００８】
プリプレグシート２１として、例えば不織布の全芳香族ポリアミド繊維やガラスクロスに熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材からなる基材が用いられる。プリプレグシート２１の表裏には離型層部を形成したプラスチックフィルム、例えばポリエチレンテレフタレートなどからなる離型フィルム２２ａ、２２ｂが接着されている。
【０００９】
プリプレグシート２１への離型フィルム２２ａ、２２ｂの接着は、ラミネート装置を用いてプリプレグシート２１の樹脂成分を溶融させて離型フィルム２２ａ、２２ｂを連続的に接着する方法が提案されている。
【００１０】
次に図１０Ｂに示すように、レーザ加工法などを利用して貫通孔２３が形成される。この時、層間接続として用いられる製品用の貫通孔２３と同時に、製造の際に用いられる認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂがレーザ加工法により形成される。
【００１１】
次に図１０Ｃに示すように、製品の貫通孔２３および認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂに導電性ペースト２４を充填する。
【００１２】
導電性ペースト２４は導電性を付与するために銅などの金属粒子をエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に混練したものである。充填の方法は、スキージ２６を用いた印刷法などの公知の技術を使用することができる。
【００１３】
次に図１０Ｄに示すように、離型フィルム２２ａ、２２ｂを剥離する。離型フィルム２２ａ、２２ｂはプリプレグ２１の表面の樹脂分がわずかに溶融して接着されているだけであるので、容易にはがすことができる。
【００１４】
図１１は離型フィルム剥離後の貫通孔の断面図であって、離型フィルム２２ａ、２２ｂの剥離後は、図１１に示すように、離型フィルム２２ａ、２２ｂの厚み分だけ導電性ペースト２４が突出したような形状になる。
【００１５】
そして、図１０Ｅに示すように、プリプレグシート２１の表裏に銅などの金属箔２５ａ、２５ｂを配置する。その後、熱プレスにて加熱加圧することにより、図１０Ｆに示すように、成型硬化させてプリプレグシート２１と金属箔２５ａ、２５ｂを接着するとともに、導電性ペースト２４を圧縮する。これによって、表裏の金属箔２５ａ、２５ｂは、所定位置に設けた貫通孔２３に充填された導電性ペースト２４により電気的に接続される。
【００１６】
次に、プリプレグシート２１に形成された認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂを金属箔２５ａ、２５ｂを介してＸ線を用いて検出し、図１０Ｇに示すように認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂのセンターにドリルなどを用いて露光用貫通孔２９ａ、２９ｂを形成する。
【００１７】
そして、露光用貫通孔２９ａ、２９ｂと露光フィルムを位置決めして（図示せず）所定のエッチングレジストパターンを写真現像法などで形成する。その後、塩化第２銅などの薬液を用いて選択的にエッチングして、図１０Ｈに示すような、回路パターン３２ａ、３２ｂと次層積層時の積層用認識パターン３３ａ、３３ｂを形成した両面基板３０が得られる。
【００１８】
次に、４層基板の製造方法について説明する。
【００１９】
まず図１２Ａに示すように、上記のようにして製作された内層導体回路（内層となる回路基板に形成された回路パターン）３２ａ、３２ｂと次層積層時の認識パターン３３ａ、３３ｂとを形成した両面基板３０と、図１０Ａ〜図１０Ｄの製造方法を用いて作製した２枚のプリプレグシート２１ａ、２１ｂを準備する。２枚のプリプレグシート２１ａ、２１ｂには、製品用の貫通孔２３と認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂが形成され、印刷法を用いて導電性ペースト２４が充填されている。製品用の貫通孔２３は、両面基板３０の回路パターン３２ａ、３２ｂの所定位置の対向部に形成されている。認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂは、両面基板３０の積層認識用パターン３３ａ、３３ｂ位置の対向部に形成されている。
【００２０】
次に図１２Ｂに示すように、まず、プリプレグシート２１ｂの認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂをカメラで検出、画像処理して、充填された導電性ペースト２４の径の重心を求める。その結果に基づいて、プリプレグシート２１ｂをＸ、Ｙ、θ方向に移動し所定位置に位置決めして、金属箔２５ｂ上に配置する。その後、プリプレグシート２１ｂの対向部に形成された、両面基板３０の積層認識用パターン３３ａ、３３ｂをカメラで検出、画像処理して重心を求める。その結果に基づいて、両面基板３０をＸ、Ｙ、θ方向に移動し、プリプレグシート２１ｂの認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂと位置決めして、プリプレグシート２１ｂ上に配置する。
【００２１】
さらに図１２Ｃに示すように、両面基板３０に形成された認識用パターン３３ａ、３３ｂの対向部に形成された、プリプレグシート２１ａの認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂをカメラで検出、画像処理して、充填された導電性ペースト２４径の重心を求める。その後、プリプレグシート２１ａをＸ、Ｙ、θ方向に移動し、両面基板３０の認識用パターン３３ａ、３３ｂに位置決めして、両面基板３０上に配置する。
【００２２】
なお、上記の認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂおよび積層認識用パターン３３ａ、３３ｂをＣＣＤなどのカメラで検出する方法を採用した理由としては、装置コストが比較的安く、また装置の構成が簡便かつ普及しており、さらに生産性が高いことなどがあげられる。
【００２３】
次に図１２Ｄに示すように、プリプレグシート２１ａ、２１ｂの表面に金属箔２５ａ、２５ｂをそれぞれ配置し、熱プレスにて加熱加圧することにより、成型硬化させてプリプレグシート２１ａ、２１ｂと金属箔２５ａ、２５ｂを接着する。これにより、導電性ペースト２４が圧縮されて表裏の金属箔２５ａ、２５ｂは、所定位置に設けた貫通孔２３に充填された導電性ペースト２４により、電気的に内層の両面基板３０の回路パターン３２ａ、３２ｂと接続される。
【００２４】
次に、プリプレグシート２１ａ、２１ｂに形成された認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂを金属箔２５ａ、２５ｂを介してＸ線にて検出し、図１２Ｅに示すように認識マーク用貫通孔２７ａ、２７ｂの重心にドリルなどを用いて露光用貫通孔２９ａ、２９ｂを形成する。
【００２５】
そして、図１２Ｆに示すように露光用貫通孔２９ａ、２９ｂと露光フィルムを位置決めして（図示せず）所定のエッチングレジストパターンを写真現像法などで形成する。その後、塩化第２銅などの薬液を用いて選択的にエッチングして外層の回路パターン３２ａ、３２ｂを形成することで４層基板４０が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開平６−２６８３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかしながら、上記のような回路基板の製造方法では、表裏に離型フィルムを張り付けたプリプレグシートにレーザ加工を用いて認識マークを形成した場合、認識エラーや重心のずれが発生し、位置決め精度が要求される回路基板に対しては不利なものとなる。
【００２８】
このことを、貫通孔加工後のプリプレグシート２１の断面と平面の対応を示す図１３を用いて説明する。
【００２９】
具体的には、プリプレグシートを構成している樹脂成分やアラミド繊維やガラスクロスと離型フィルムのベース材になるポリエチレンテレフタレートなどのプラスチック類の加工エネルギーが異なる。そのため、例えば照射レーザ光が歪んだ場合、図１３に示すように、レーザ光の出射側（プリプレグシート２１の裏面）に対して入射側（プリプレグシートの２１表面）の離型フィルム２２ａが変形して貫通孔２３が加工される場合がある。すなわち、出射側の貫通孔２３の径より入射側の貫通孔２３ａの径の方が大きくなる。
【００３０】
このように変形した貫通孔２３に導電性ペースト２４を充填すると、図１４に示すように、入射側の導電性ペースト２４径の重心３７ａと出射側の導電性ペースト２４径の重心３７ｂにずれが発生する。
【００３１】
その後、プリプレグシート２１での認識用マークを透過光および反射光を用いてカメラで検出する際は、入射側の径が選択される。一方、熱プレス後に金属箔２５ａ、２５ｂを介してＸ線で認識マーク用貫通孔２３を検出する際は、導電性ペースト２４濃度の濃い出射側の径が選択される。したがって、両ステップ間での認識マーク用貫通孔２３のずれも発生する。
【００３２】
図１５は従来例における他の認識マークの例を示す平面図である。最近では図１５に示すように、認識マーク２７の一部が欠けて認識マーク２７の重心が異常マーク３８になっても、他の認識マーク２７で重心が得られるように、複数の貫通孔から構成される認識マーク２７が提案されている。
【００３３】
しかし、上記プリプレグシート２１に認識マーク２７を加工する際にレーザ光が歪むと、同一方向に入射側と出射側の導電性ペースト２４径が異なり、単体の貫通孔を形成した場合と同様に重心ずれが発生する。
【００３４】
したがって、このような製造方法で認識マークの重心ずれを改善するには、レーザ光が歪んで発生する入射側、出射側の導電性ペースト径の差の影響を受けない認識マークとそれを用いる回路基板の製造方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本発明の認識マークは、プリプレグシートの少なくとも２ヵ所以上に設けられ、導電性充填材が充填された貫通孔と、導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔とで構成されるものである。
【００３６】
これにより、レーザ光の歪みによる製造の際の認識マークの重心ずれがなくなり、積層精度の高い多層基板が得られる効果を有する。
【００３７】
また、本発明の回路基板の製造方法は、プリプレグシートの表裏に離型フィルムを張り付けるステップと、それに層間接続用の貫通孔および認識マーク用の貫通孔を複数形成するステップと、層間接続用の貫通孔および複数の認識マーク用の貫通孔の一部の貫通孔に導電性充填材を充填するステップと、プリプレグシートから離型フィルムを剥離するステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の認識マークを用いることにより、積層精度が高い認識マークを容易に得ることができ、この結果、内層基板とプリプレグシートとの合致性が優れ、導電性充填材の層間接続手段による電気的接続が安定し高品質かつ高密度の回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１Ｂ】同実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１Ｃ】同実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１Ｄ】同実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１Ｅ】同実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１Ｆ】同実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１Ｇ】同実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１Ｈ】同実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図２】同実施の形態における認識マークの位置を示す平面図
【図３Ａ】同実施の形態における認識用貫通孔の加工方法を示す平面図
【図３Ｂ】同実施の形態における認識用貫通孔の加工方法を示す断面図
【図４】同実施の形態における認識マークを示す平面図
【図５】同実施の形態における貫通孔加工後の断面および平面の対応を示す図
【図６Ａ】同実施の形態における貫通孔の導電性ペースト充填後の断面図
【図６Ｂ】同実施の形態における貫通孔の導電性ペーストを充填していない貫通孔の断面図
【図７】同実施の形態における導電性ペーストを用いた他の貫通孔の断面図
【図８Ａ】同実施の形態における多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図８Ｂ】同実施の形態における多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図８Ｃ】同実施の形態における多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図８Ｄ】同実施の形態における多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図８Ｅ】同実施の形態における多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図８Ｆ】同実施の形態における多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図９Ａ】同実施の形態における多層の回路基板の製造方法に用いる導電性ペースト充填前の認識マークの重心を示す断面図
【図９Ｂ】同実施の形態における多層の回路基板の製造方法に用いる導電性ペースト充填後の認識マークの重心を示す断面図
【図１０Ａ】従来例における両面の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１０Ｂ】同両面の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１０Ｃ】同両面の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１０Ｄ】同両面の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１０Ｅ】同両面の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１０Ｆ】同両面の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１０Ｇ】同両面の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１０Ｈ】同両面の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１１】従来例における離型フィルム剥離後の貫通孔の断面図
【図１２Ａ】従来例における多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１２Ｂ】同多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１２Ｃ】同多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１２Ｄ】同多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１２Ｅ】同多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１２Ｆ】同多層の回路基板の製造方法のステップを示す断面図
【図１３】従来例における貫通孔加工後の断面および平面の対応を示す図
【図１４】従来例における認識マークを示す断面図
【図１５】従来例における他の例の認識マークを示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の認識マークは、プリプレグシートの少なくとも２ヵ所以上に設けられ、導電性充填材が充填された貫通孔と、導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔とで構成されるものである。これにより、レーザ光の歪みによる製造の際の認識マーク重心ずれがなくなり、積層精度の高い多層基板が得られる効果を有する。
【００４１】
また、導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔は、導電性充填材が充填された貫通孔の外側、例えばプリプレグシート端縁側に設けるものである。これにより、層間接続用の貫通孔に導電性充填材を充填する際に、導電性充填材が充填されない貫通孔をマスクすることが容易である。
【００４２】
そして、導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔を、層間接続用の貫通孔に品質上の影響を与えることなく形成することができる。
【００４３】
さらに、導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔を、透過光および反射光を用いてカメラで検出することが容易となる。
【００４４】
したがって、レーザ光の歪みによる製造時の認識マーク重心ずれがなくなり、積層精度の高い多層基板が得られる。
【００４５】
さらに、貫通孔の加工壁には変質層が形成されているものにおいては、貫通孔の輪郭が明確となり、検出しやすくなる。
【００４６】
また、導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔の孔径は、導電性充填材が充填された貫通孔の孔径より大きい。これにより、貫通孔の加工粉やごみ詰まりなどによる貫通孔の重心ずれを防止できる。
【００４７】
また、導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔または導電性充填材が充填された貫通孔のうち少なくとも一つの貫通孔は、複数の貫通孔で構成される。これにより、貫通孔の加工位置精度が低下しても複数個の貫通孔の重心位置から求めることができ、積層精度を高くすることができる。
【００４８】
また、導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔はレーザ加工により形成され、変質層はプリプレグシート中の樹脂分が炭化されたものである。これにより、変質層を効率的に形成することができる。
【００４９】
また、導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔は、レーザ光を多数回照射して形成するものである。これにより、生産性を低下させることなく、効率的に形成することができる。
【００５０】
また、本発明の回路基板の製造方法は、プリプレグシートの表裏に離型フィルムを張り付けるステップと、それに層間接続用の貫通孔および認識マーク用の貫通孔を複数形成するステップと、層間接続用の貫通孔および複数の認識マーク用の貫通孔の一部の貫通孔に導電性充填材を充填するステップと、プリプレグシートから離型フィルムを剥離するステップとを備えるものである。
【００５１】
これにより、積層精度が高い認識マークを容易に得ることができ、この結果、内層基板とプリプレグシートとの合致性が優れ、導電性充填材の層間接続手段による電気的接続が安定し高品質かつ高密度の回路基板を提供することができる。
【００５２】
また、本発明の回路基板の製造方法は、プリプレグシートの表裏に離型フィルムを張り付けるステップと、それに層間接続用の貫通孔および認識マーク用の貫通孔を複数形成するステップと、層間接続用の貫通孔および複数の認識マーク用の貫通孔に導電性充填材を充填するステップと、プリプレグシートから離型フィルムを剥離するステップとを備え、複数の認識マーク用の貫通孔に導電性充填材を充填するステップは、一部の貫通孔から導電性充填材が抜け落ちて貫通孔壁面にのみ導電性充填材が残存するステップを含むものである。
【００５３】
これにより、積層精度が高い認識マークを容易に得ることができることに加えて、導電性充填材を充填する際、一部をマスクする必要もないことから、生産性を向上させ、さらに、プリプレグシートなどの基板材料の有効面積の比率を高めることができる。
【００５４】
また、導電性充填材が抜け落ちる一部の貫通孔の孔径は、他の貫通孔の孔径より大である。これにより、充填された導電性充填材が貫通孔より抜け落ち、貫通孔壁面にのみ導電性充填材を残すことで貫通孔の輪郭を明確にすることができる。
【００５５】
また、本発明の回路基板の製造方法は、上記のプリプレグシートから離型フィルムを剥離するステップにより導電性充填材が充填された層間接続用の貫通孔と、導電性充填材が充填された貫通孔と導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔とで構成される認識マークを備えたプリプレグシートを準備するステップと、回路パターンおよび積層認識用パターンを備えた内層基板と金属箔を準備するステップと、プリプレグシートの認識マークのうちの導電性充填材が充填された貫通孔と導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔と、内層基板の積層認識用パターンとを検出して位置決めし、内層基板の上に前記プリプレグシートを配置するステップと、プリプレグシート上に金属箔を略位置決めして配置した後熱プレスにて加熱加圧するステップと、認識マークのうちの導電性充填材が充填された貫通孔を検出して露光用貫通孔を形成するステップとを備えるものである。
【００５６】
これにより、積層精度の高い多層の回路基板を得られる効果を有する。
【００５７】
また、上記プリプレグシートの認識マークと内層基板の積層認識用パターンとの検出・位置決めは、カメラで検出し画像処理して行うものである。
【００５８】
これにより、プリプレグシートの認識マークが歪んで加工されても透過光の画像は貫通孔の最小径部となるため、レーザ光の歪みの影響を受けることがない。この結果、透過光によりプリプレグシートの認識マーク用の貫通孔および内層基板の積層認識用パターンの正確な検出が容易である。さらに、画像処理および位置決め動作が速く生産性が高い。
【００５９】
また、認識マークのうちの導電性充填材が充填された貫通孔を検出して露光用貫通孔を形成するステップは、貫通孔をＸ線にて検出し、貫通孔の重心にドリル加工して行うものである。
【００６０】
これにより、プリプレグシートの認識マークが歪んで加工された入射側に充填された導電性充填材の影響を受けることなく重心を検出することができ、位置精度の高い露光用貫通孔を形成することができる。
【００６１】
以上のように、具体的には、本発明は、内層の回路基板およびプリプレグシートに、内層の基板を位置決めして積層する際に使用する認識マークと、熱プレス後に金属箔を介してＸ線で検出する認識マークとを設け、プリプレグシートに設けた積層時の認識マークを、導電性充填材を充填しない貫通孔または内壁に導電性充填材を形成した貫通孔で形成し、Ｘ線で検出する認識マークを導電性充填材を充填した貫通孔で形成したものである。
【００６２】
したがって、本発明によれば、内層の回路基板と表裏に位置決めして積層するプリプレグシートの位置決め精度を改善し、高精細な回路基板の製造方法が容易に行えるものである。
【００６３】
以下、本発明の実施の形態における認識マークおよび回路基板の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６４】
（実施の形態）
本実施の形態では、導電性充填材として導電性ペーストを用いる。まず初めに、導電性ペーストによるインナービアホール接続の多層基板における内層基板となる両面の回路基板の製造方法について説明する。
【００６５】
図１Ａ〜図１Ｈは、本発明の一実施の形態における回路基板の製造方法のステップを示す断面図である。
【００６６】
まず図１Ａに示すようにプリプレグシート１の表裏に離型フィルム２ａ、２ｂをラミネート装置を用いて接着する。
【００６７】
プリプレグシート１は、例えば不織布の全芳香族ポリアミド繊維やガラスクロスに熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材からなる基材を用いている。プリプレグシート１の表裏には離型層部を形成したプラスチックフィルム、例えばポリエチレンテレフタレートなどからなる離型フィルム２ａ、２ｂをラミネート装置を用いて接着している。
【００６８】
次に図１Ｂに示すように、レーザ加工法などを利用してインナービアホールとしての貫通孔３を形成する。この時、製品用、すなわち層間接続用の貫通孔３と同時に、後の導電性ペースト４を充填しない積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂと熱プレス後の位置認識に用いるための、導電性ペースト４を充填するＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂをレーザ加工法により形成する。
【００６９】
図２は、本実施の形態における認識マークの位置を示す平面図である。本実施の形態では、図２に示すように、後の導電性ペースト４の導電性ペースト充填エリア１５内に孔径が約１５０μｍのＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂを形成し、導電性ペースト４の導電性ペースト充填エリア１５の外側、すなわち中心から見て外側であるプリプレグシート１の端縁側に、孔径が約３００μｍの積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂを形成した。
【００７０】
図３Ａおよび図３Ｂは、本実施の形態における認識用貫通孔の加工方法を示す平面図および断面図である。本実施の形態では、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂは、加工粉やごみ詰まりを防止するため、レーザ加工時にレーザ光１６を多数回照射し、レーザ光１６径を図３Ａのように重ねて加工して約３００μｍの孔径とした。積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂの加工壁は、図３Ｂに示すように、レーザ光１６の熱でプリプレグシート１中の樹脂分が炭化するなどの変質層１８が形成されている。ここでは積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂ径を多数回照射し、３００μｍとしたが、製品の貫通孔３やＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂと同一径であっても良い。
【００７１】
図４は、本実施の形態における認識マークを示す平面図である。本実施の形態では、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂおよびＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂはそれぞれ貫通孔を１個としたが、図４に示すように、複数個の積層認識マーク用貫通孔７およびＸ線認識マーク用貫通孔８で認識マークを形成しても良く、積層認識マーク用貫通孔７およびＸ線認識マーク用貫通孔８の個数は任意に設定すれば良い。
【００７２】
また、４層時のプリプレグシート１の作製時は、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂおよびＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂが必須である。しかし、両面基板の場合はプリプレグシート１の表裏に金属箔５ａ、５ｂを略位置決めして配置するため、Ｘ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂのみ形成しても良い。
【００７３】
図５は、本実施の形態における貫通孔加工後の断面および平面の対応を示す図である。レーザ加工時にレーザ光に歪みが生じた場合、図５に示すように、歪んだ部分のレーザ光のエネルギーは小さいため、レーザ光の入射側となるプリプレグシート１の上側離型フィルム２ａには貫通孔３ａが形成される。しかし、プリプレグシート１は貫通されず一部が加工された状態となる。そのため上側離型フィルム２ａの貫通孔３ａ径はプリプレグシート１の孔径より大きく、歪んで形成される。一方、レーザ光の出射側となるプリプレグシート１の下側離型フィルム２ｂ側は、エネルギーが大きい部分のみが通過して貫通孔３が形成されるため歪みなく加工される。
【００７４】
次に図１Ｃに示すように、製品の貫通孔３および認識用マークを構成する貫通孔の一部であるＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂに導電性ペースト４を公知の印刷法を用いて充填する。マスク１１で積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂを覆った状態で、導電性ペースト４をスキージ６で充填することで、導電性ペースト４の積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂへの侵入を阻止できる。したがって、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂには導電性ペースト４が充填されず、版枠で覆っていないＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂには導電性ペースト４を充填することができる。
【００７５】
貫通孔３に充填された導電性ペースト４は、プリプレグシート１の表裏に貼り付ける銅などの金属箔５ａ、５ｂと電気的に接続する。導電性ペースト４は導電性を付与するために銅などの金属粒子をエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に混練したものである。
【００７６】
次に図１Ｄに示すように、離型フィルム２ａ、２ｂを剥離する。離型フィルム２ａ、２ｂ剥離後は、離型フィルム２ａ、２ｂの厚み分だけ導電性ペースト４が突出したような形状になる。
【００７７】
図６Ａは本実施の形態における貫通孔の導電性ペースト充填後の断面図であり、図６Ｂは同導電性ペーストを充填していない貫通孔の断面図である。上側離型フィルム２ａの加工面は、レーザ加工時に孔径が大きく歪んで加工される。したがって、レーザ光による加工後に導電性ペースト４が充填された、製品の貫通孔３やＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂは、図６Ａのような状態になる。すなわち、歪んだレーザ光部のエネルギーによって、レーザ光の入射側となるプリプレグシート１表面に表れる導電性ペースト４の径は大きくなる。一方、レーザ光の歪みの影響が小さい出射側となるプリプレグシート１の下側離型フィルム２ｂ側の導電性ペースト４の径は小さくなる。したがって、表の導電性ペースト４の重心１７ａと、裏の導電性ペースト４の重心１７ｂとは、ずれた状態になっている。
【００７８】
一方、導電性ペースト４が充填されていない積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂは、図６Ｂに示すように、レーザ光の入射側となるプリプレグシート１の上側は僅かに溶融した痕跡は見られたが、透過光で見た場合は貫通していないプリプレグシート１の溶融した痕跡部分の影響はなくなり、いずれも重心１７を有する貫通孔の形状（円形）となる。
【００７９】
図７は、本実施の形態における導電性ペーストを用いた他の貫通孔の断面図である。本実施の形態では、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂにレーザ加工で形成した貫通孔をそのまま用いた。しかし、図７に示すように、導電性ペースト４充填時に、導電性ペースト４を、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂ周辺と貫通孔壁面とに残すことで、貫通孔の輪郭が明確になる。また、レーザ加工による変質層１８形成の場合も貫通孔の輪郭が明確になる。
【００８０】
図７に示す部位にのみ導電性ペースト４を残すには、導電性ペースト充填エリア内に導電性ペースト４が抜け落ち易い孔径の積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂを設ける。これにより、他の製品の貫通孔３やＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂと同時に導電性ペースト４を充填しても、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂの導電性ペースト４は抜け落ちて図７に示す積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂが得られる。貫通孔径がプリプレグシート１の厚みの１．５倍以上を超えると導電性ペースト４が抜けやすくなるが、孔径が大きいほど容易に抜けやすくなる。したがって、使用する導電性ペースト４や充填方法などに合わせて貫通孔径を設定すればよい。なお、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂに導電性ペーストを充填した後、一定時間放置することによって、貫通孔壁面にのみ導電性ペーストを残存させることが可能である。
【００８１】
次に図１Ｅに示すように、プリプレグシート１の積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂを用いて表裏に銅などの金属箔５ａ、５ｂを配置する。内層基板となる両面基板を製作する場合は、金属箔５ａ、５ｂとは略位置決めで良いため、位置決め精度の要求は小さく、導電性ペースト４を充填されたＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂを用いても良い。
【００８２】
次に図１Ｆに示すように、その後熱プレスにて加熱加圧することにより、成型硬化させてプリプレグシート１と金属箔５ａ、５ｂを接着するとともに、導電性ペースト４を圧縮させる。これによって、表裏の金属箔５ａ、５ｂを、所定位置に設けた製品の貫通孔３に充填された導電性ペースト４と電気的に接続する。
【００８３】
次に、プリプレグシート１に形成されたＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂを、金属箔５ａ、５ｂを介してＸ線検査機にて検出する。その後、図１Ｇに示すように、Ｘ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂの重心にドリルなどを用いて露光用貫通孔９ａ、９ｂを形成する。Ｘ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂの重心は、プリプレグシート１のレーザ光の歪みの影響を受け歪んで加工された入射側の導電性ペースト４径は大きいものの、導電性ペースト４の厚みが離型フィルム２ａの厚み分と少なく、濃度が薄くなる。そのため、導電性ペースト４の濃度が濃く導電性ペースト４の径が小さいレーザ出射側の導電性ペースト４の径の重心が選択される。
【００８４】
そして、図１Ｈに示すように露光用貫通孔９ａ、９ｂと露光フィルムを位置決めして（図示せず）所定のエッチングレジストパターンを写真現像法などで形成する。その後、塩化第２銅などの薬液を用いて選択的にエッチングして回路パターン１２ａ、１２ｂと４層用の積層認識用パターン１３ａ、１３ｂとＸ線認識用パターン１４ａ、１４ｂを形成することで、内層基板として用いる両面基板１０が得られる。ここでは積層認識用パターン１３ａ、１３ｂとＸ線認識用パターン１４ａ、１４ｂを両面基板の表面にのみ形成したが、検出の手段に応じて裏面側にも設けても良い。
【００８５】
なお、本発明は、導電性充填材が充填されていない貫通孔または導電性充填材が貫通孔壁面に残存された貫通孔または導電性充填材が充填された貫通孔のうち少なくとも一つの貫通孔が、複数の貫通孔で構成されていても良い。
【００８６】
次に、本発明の４層基板の製造方法について説明する。図８Ａ〜図８Ｆは本発明の４層基板の製造工程断面図である。
【００８７】
まず、図８Ａに示すように、上記のようにして作製した、内層導体回路パターン１２ａ、１２ｂと次層積層時の積層認識用パターン１３ａ、１３ｂとを形成した両面基板１０と、図１Ａ〜図１Ｄの製造方法を用いて作製した２枚のプリプレグシート１ａ、１ｂを準備する。２枚のプリプレグシート１ａ、１ｂには両面基板１０の回路パターン１２ａ、１２ｂの所定位置に、導電性ペースト４が充填された製品用の貫通孔３が形成されている。さらに、Ｘ線認識用パターン１４ａ、１４ｂ位置の対向部には、導電性ペースト４が充填されたＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂが形成されている。さらに、積層認識用パターン１３ａ、１３ｂ位置の対向部には、導電性ペースト４が充填されていない積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂが形成されている。
【００８８】
次に図８Ｂに示すように、プリプレグシート１ｂの導電性ペースト４が充填されていない積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂを透過光にてカメラで検出、画像処理して重心を求め、プリプレグシート１ｂをＸ、Ｙ、θ方向に移動し所定位置に位置決めして金属箔５ｂ上に配置する。その後、プリプレグシート１ｂの対向部に形成した両面基板１０上面の積層認識用パターン１３ａ、１３ｂを上方からカメラで検出、画像処理して重心を求め、両面基板１０をＸ、Ｙ、θ方向に移動しプリプレグシート１ｂの積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂと位置決めしてプリプレグシート１ｂ上に配置する。
【００８９】
導電性ペースト４を充填されていない積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂの加工壁には変質層が形成されており、貫通孔の輪郭がより明らかになり積層認識マーク用貫通孔の検出が安定し、１０００枚のサンプル作製での認識エラーはなかった。
【００９０】
本実施の形態では、両面基板１０上面の積層認識用パターン１３ａ、１３ｂを上方からカメラで検出したが、両面基板１０下面の積層認識用パターン１３ａ、１３ｂを下方からカメラで検出してもよい。
【００９１】
さらに図８Ｃに示すように、両面基板１０に形成した積層認識用パターン１３ａ、１３ｂの対向部に形成した、導電性ペースト４を充填されていないプリプレグシート１ａの積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂの重心を求める。その後、プリプレグシート１ａをＸ、Ｙ、θ方向に移動し、両面基板１０の積層認識用パターン１３ａ、１３ｂに位置決めして両面基板１０上に配置する。
【００９２】
次に図８Ｄに示すように、プリプレグシート１ａの上に金属箔５ａを配置し、熱プレスにて加熱加圧することにより、成型硬化させてプリプレグシート１ａと金属箔５ａ、５ｂを接着するとともに、導電性ペースト４を圧縮する。これにより、表裏の金属箔５ａ、５ｂは、所定位置に設けた貫通孔３に充填された導電性ペースト４により、電気的に両面基板１０の回路パターン１２ａ、１２ｂと接続される。
【００９３】
次に、プリプレグシート１ａ、１ｂに形成されたＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂを金属箔５ａ、５ｂを介してＸ線にて検出し、図８Ｅに示すようにＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂの重心にドリルなどを用いて露光用貫通孔９ａ、９ｂを形成する。
【００９４】
そして、図８Ｆに示すように、露光用貫通孔９ａ、９ｂと露光フィルムを位置決めして（図示せず）所定のエッチングレジストパターンを写真現像法などで形成し、塩化第２銅などの薬液を用いて選択的にエッチングして回路パターン１２ａ、１２ｂを形成することで４層基板２０が得られる。
【００９５】
図９Ａおよび図９Ｂは、本実施の形態における多層の回路基板の製造方法に用いる導電性ペースト充填前および導電性ペースト充填後の認識マークの重心を示す断面である。図９Ａに示すように、積層認識マークを導電性ペースト４を充填していない積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂで形成したことで、レーザ光が歪んで積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂが加工されても透過光の画像は最小径部となるためレーザ光の歪みの影響は受けない。したがって、従来の導電性ペースト４を充填して認識マークを形成した際に問題となった入射側と出射側の重心ずれがなくなる。
【００９６】
また、熱プレス後に用いるＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂは積層認識マークの近傍に形成することにより、積層認識マークとの位置精度の低下を防止することができる。さらに、図９Ａ、図９Ｂに示すように積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂの重心１７ａと、Ｘ線でのＸ線認識マーク用貫通孔８ａ、８ｂの重心１７ｂの位置が貫通孔の同一箇所で求められるため、積層時とＸ線での重心ずれも改善される。
【００９７】
また、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂは導電性ペースト４を充填していないため、貫通孔径が小さくなると、貫通孔にゴミやプリプレグシートの樹脂粉などが留まりやすい。そのため、透過光を用いてカメラで検出した際、穴径が小さくなり重心位置がずれて位置決め精度が低下する場合がある。そのため、積層認識マーク用貫通孔７ａ、７ｂ径は、ゴミやプリプレグシートの樹脂粉が抜けやすい孔径にすることが望ましい。
【００９８】
したがって、本実施の形態ではプリプレグシートの厚みが１００μｍに対して積層認識マーク用貫通孔径を約３００μｍとした。しかし、積層認識マーク用貫通孔径はプリプレグシートの物性やレーザ加工法に合わせて設定すればよい。また、積層認識マーク用貫通孔はレーザ加工時にレーザ光を多数回照射し、レーザ光径を重ねて一つの貫通孔を加工してレーザの加工熱でプリプレグシート中の樹脂分が炭化するなどの変色層を形成した方が、積層認識マークの輪郭が検出しやすい。
【００９９】
また、本実施の形態では４層基板の製造方法を説明したが、完成した４層基板２０をさらに内層基板として、表裏に本発明で作製したプリプレグシート１ａ、１ｂと金属箔５ａ、５ｂを位置決めして配置し、熱プレスおよび回路形成を繰り返すことで任意の多層基板を得ることができる。
【０１００】
また、本実施の形態では両面基板１０の表裏にプリプレグシート１ａ、１ｂと金属箔５ａ、５ｂを配置する構成としたが、プリプレグシート１ａ、１ｂの表裏に両面基板１０を配置する構成としても本発明の効果が得られる。
【０１０１】
また、層間接続手段として導電性ペーストを用いて説明したが、導電性ペーストとしては銅粉などの導電性粒子を硬化剤を含む熱硬化性樹脂に混練したものの他に、導電性粒子と熱プレス時に基板材料中に排出されてしまうような適当な粘度の高分子材料、あるいは溶剤などを混練したものなど多種の組成が利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
以上述べたように、本発明によれば、内層基板とプリプレグシートとの合致性が優れ、導電性ペーストの層間接続手段による電気的接続が安定に高品質で行えるので、回路基板の製造方法などに有用である。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１ａ、１ｂ  プリプレグシート
２ａ、２ｂ  離型フィルム
３、３ａ  貫通孔
４  導電性ペースト
５ａ、５ｂ  金属箔
６  スキージ
７、７ａ、７ｂ  積層認識マーク用貫通孔
８、８ａ、８ｂ  Ｘ線認識マーク用貫通孔
９ａ、９ｂ  露光用貫通孔
１０  両面基板
１１  マスク
１２ａ、１２ｂ  回路パターン
１３ａ、１３ｂ  積層認識用パターン
１４ａ、１４ｂ  Ｘ線認識用パターン
１５  導電性ペースト充填エリア
１６  レーザ光
１７、１７ａ、１７ｂ  重心
１８  変質層
２０  ４層基板
【図１Ａ】
0005333623.tif 000002
【図１Ｂ】
0005333623.tif 000003
【図１Ｃ】
0005333623.tif 000004
【図１Ｄ】
0005333623.tif 000005
【図１Ｅ】
0005333623.tif 000006
【図１Ｆ】
0005333623.tif 000007
【図１Ｇ】
0005333623.tif 000008
【図１Ｈ】
0005333623.tif 000009
【図２】
0005333623.tif 000010
【図３Ａ】
0005333623.tif 000011
【図３Ｂ】
0005333623.tif 000012
【図４】
0005333623.tif 000013
【図５】
0005333623.tif 000014
【図６Ａ】
0005333623.tif 000015
【図６Ｂ】
0005333623.tif 000016
【図７】
0005333623.tif 000017
【図８Ａ】
0005333623.tif 000018
【図８Ｂ】
0005333623.tif 000019
【図８Ｃ】
0005333623.tif 000020
【図８Ｄ】
0005333623.tif 000021
【図８Ｅ】
0005333623.tif 000022
【図８Ｆ】
0005333623.tif 000023
【図９Ａ】
0005333623.tif 000024
【図９Ｂ】
0005333623.tif 000025
【図１０Ａ】
0005333623.tif 000026
【図１０Ｂ】
0005333623.tif 000027
【図１０Ｃ】
0005333623.tif 000028
【図１０Ｄ】
0005333623.tif 000029
【図１０Ｅ】
0005333623.tif 000030
【図１０Ｆ】
0005333623.tif 000031
【図１０Ｇ】
0005333623.tif 000032
【図１０Ｈ】
0005333623.tif 000033
【図１１】
0005333623.tif 000034
【図１２Ａ】
0005333623.tif 000035
【図１２Ｂ】
0005333623.tif 000036
【図１２Ｃ】
0005333623.tif 000037
【図１２Ｄ】
0005333623.tif 000038
【図１２Ｅ】
0005333623.tif 000039
【図１２Ｆ】
0005333623.tif 000040
【図１３】
0005333623.tif 000041
【図１４】
0005333623.tif 000042
【図１５】
0005333623.tif 000043