(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定位置が開口した第１部材（ダイ）と、前記第１部材の開口部と対応する位置に柱状のパンチが設置された第２部材との間に、平板状の基板を配置し、
前記基板を前記第１部材上に固定し、
前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させて前記パンチにより前記基板を打ち抜き、前記基板の所定位置を開口する開口部形成方法において、
前記第１部材に対して前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させる荷重部材が前記パンチの後端平面と前記荷重部材に設けられた円弧状の凸部で接触し、前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させたときに、前記パンチが前記移動方向を回転軸として回転しながら移動し、
前記パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、前記切刃部前面から前記基板の主面の法線方向及び前記法線方向とは異なる方向に外力を加えて前記基板を切断し、開口することを特徴とする開口部形成方法。
【請求項２】
前記パンチの前記切刃部前面の法線方向を、前記基板の主面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けて接触させることを特徴とする請求項１記載の開口部形成方法。
【請求項３】
平板状の基板と、所定位置が開口された第１部材（ダイ）と、前記第１部材の開口部と対応する位置にパンチが設けられた第２部材とを備え、前記基板を前記第１部材と前記第２部材の間に配置して固定し、前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させて前記基板を打ち抜き、前記基板の所定位置を開口する開口部形成装置において、
前記第２部材は、
切刃部ランド面にらせん状のガイド溝が設けられた前記パンチと、
前記パンチの切刃部ランド面の周囲に設けられた、前記ガイド溝にはめ込まれる突起を有する支持部材と、
前記支持部材を固定する固定部材（ストリッパ）と、
前記パンチを前記第１部材の方向へ移動させる荷重部材とを備え、
前記荷重部材が前記パンチの後端平面と前記荷重部材に設けられた円弧状の凸部で接触し、前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させたときに、前記切刃部が移動方向を回転軸として回転しながら移動し、
前記パンチの切刃部は、前記基板に接触したときに、前記基板の主面の法線方向及び前記法線方向とは異なる方向に外力が加わるように加工されていることを特徴とする開口部形成装置。
【請求項４】
前記パンチは、切刃部前面に、ねじれ刃が設けられていることを特徴とする請求項３記載の開口部形成装置。
【請求項５】
前記パンチは、切刃部前面に、前記ガイド溝と異なる溝が設けられていることを特徴とする請求項３記載の開口部形成装置。
【請求項６】
前記パンチの切刃部前面は、前記基板との接触面が前記基板の主面に対して所定の角度だけ傾斜するように加工されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の開口部形成装置。
【請求項７】
前記パンチの切刃部前面は、凹状に加工されていることを特徴とする請求項６記載の開口部形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口部形成方法及び開口部形成装置に関し、特に、金型を用いてガラスエポキシ系材料などからなる絶縁基板を打ち抜いて開口する方法に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体チップ、あるいはＣＳＰ（Chip Size Package）やＢＧＡ（Ball Grid Array）などの半導体装置（半導体パッケージ）を実装する配線基板は、絶縁基板上に導電性の配線パターン（以下、導体配線と称する）が形成されている。
【０００３】
近年、前記配線基板は、小型化、薄型化が進み、前記導体配線の微細化が進んでいるが、その一方で実装する半導体チップや半導体パッケージの高集積化、高機能化に伴い、前記絶縁基板上に形成する導体配線の数が増加しているため、各導体配線の配線長を短くし、効率よく配線するのが難しくなってきている。そのために、例えば、前記絶縁基板の両面に導体配線を形成した両面配線基板や、前記絶縁基板の両面及び前記絶縁基板の内部にも配線層を形成した多層配線基板が利用されている。
【０００４】
前記両面配線基板は、例えば、図２３に示すように、絶縁基板１０１上に半導体チップ、半導体装置あるいは抵抗素子やコンデンサなどの各電子部品を実装する実装領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５が複数箇所に設けられており、前記絶縁基板１０１上には、前記各実装領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５に実装される各電子部品の接続端子間の接続、あるいは前記各電子部品に直接信号や電源電圧等を入出力するための導体配線（接続端子）１３０１が設けられている。このとき、例えば、図２４及び図２５に示したように、前記絶縁基板１０１の第１主面上に形成された第１導体配線１３０１と前記第１主面と対向する第２主面上に形成された第２導体配線１３０２をスルーホール１４Ａにより接続することで、導体配線の数が増えた場合でも、配線長が短く効率のよい配線パターンにすることができる。前記スルーホール１４Ａは、例えば、図２５に示したように、前記第１導体配線１３０１及び前記第２導体配線１３０２の表面に形成される銅めっき層１４とともに前記絶縁基板１の開口部１Ｃに形成される。また、前記第１導体配線１３０１、前記第２導体配線１３０２、及び前記スルーホールめっき１４Ａの表面（露出面）には、酸化防止及びはんだ接続性をよくするためのめっき層１５として、例えば、ニッケルめっきを下地とした金めっきが形成されている。
【０００５】
前記両面配線基板の製造方法を簡単に説明すると、まず、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示したように、例えば、テープ状の絶縁基板１０１の第１主面上及び第２主面上に、例えば、銅箔などの薄膜導体１０２が形成された両面銅張積層板を準備する。
【０００６】
前記両面銅箔積層板は、例えば、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示したように、ガラス糸１０１Ａを織ったガラス布にエポキシ系樹脂１０２Ｂ等の絶縁樹脂を含浸させた絶縁基板１０１の第１主面及び第２主面のそれぞれに銅箔などの薄膜導体１０２を接着して積層したガラス布基材銅張積層板１が用いられる。前記ガラス布基材銅張積層板１の製造方法には、例えば、前記ガラス布に未硬化のエポキシ系樹脂１０２を含浸させ、前記エポキシ系樹脂１０２を加熱して硬化反応を中間段階まで進めておき、そこに電解銅箔などを重ねて加熱加圧し、硬化反応が中間段階の前記エポキシ系樹脂（Ｂステージ樹脂）を完全硬化させる方法がある。
【０００７】
また、前記両面銅張積層板には、ポリイミドフィルムやポリエステルフィルムなどの絶縁基板に、エポキシ系やアクリル系の接着剤を用いて前記銅箔を接着した３層構造のものなどもある。
【０００８】
次に、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示したような両面銅張積層板の所定位置に、スルーホールを形成するための開口部（ビア穴）を形成する。前記ビア穴は、例えば、金型を用いた打ち抜き加工により形成され、まず、図２７に示すように、所定位置が開口した第１部材（ダイ）２と前記ダイ２の開口部２Ａ上に設けられたパンチの切刃部１６の間に前記両面銅張積層板１を配置し、固定部材（ストリッパ）４で前記両面銅張積層板１を前記ダイ２上に固定する。
【０００９】
前記両面銅張積層板１を固定した後、前記パンチを前記ダイ２の方向へ移動（下降）させて、切刃部１６を前記両面銅張積層板１に接触させると、前記両面銅張積層板１には、図２８に示すように、前記ダイ２からの外力ＦＤと前記パンチの切刃部１６の接触面（切刃部前面１６Ａ）から外力ＦＰが加わり、前記両面銅張積層板１が変形して、前記ダイ２側及び前記パンチの切刃部１１０１側から割れが生じる。前記パンチをさらに移動（下降）させて打ち抜くと、前記両面銅張積層板１に生じた割れが会合し、図２９に示したように、前記両面銅張積層板１がせん断され、ビア穴１Ｃが形成される。また、打ち抜かれた部分１’は前記ダイ２の開口部２Ａから排出される。
【００１０】
また、前記両面銅張積層板１にビア穴１Ｃを形成する方法は、前記金型を用いた打ち抜き加工のほかに、例えば、炭酸ガスレーザやエキシマレーザなどを用いたレーザ加工により形成する方法や、ドリルを用いて形成する方法がある。
【００１１】
次に、図３０（ａ）に示すように、前記ビア穴１Ｃが形成された両面銅張積層板の前記各薄膜導体１０２の表面及び前記ビア穴１Ｃの内壁に、例えば、銅めっき層１４を形成する。前記銅めっき層１４のうち、前記ビア穴１Ｃの内壁に形成された部分がスルーホール１４Ａとして用いられる。
【００１２】
前記銅めっき層１４を形成する方法は、例えば、まず、無電解めっき法を用いて、前記銅箔の表面及び前記ビア穴の内壁に薄い無電解銅めっき層（図示しない）を形成して前記ビア穴の内壁に導電性を付与した後、前記無電解銅めっき層を電極として電気めっき法を用いて形成する方法や、無電解めっき法のみで形成する方法がある。またこのとき、前記銅めっき層１４は、例えば、約７μｍから８μｍ程度の厚さに形成される。
【００１３】
次に、前記絶縁基板１０１上の前記各薄膜導体１０２及び前記銅めっき層１４をエッチング処理して、図３０（ｂ）に示すように、第１導体配線１３０１及び第２導体配線１３０２を形成する。このとき、前記第１導体配線１３０１と前記第２導体配線１３０２は、例えば、図３０（ｂ）に示したように、前記スルーホール１４Ａにより接続される。
【００１４】
その後、前記第１導体配線１３０１及び前記第２導体配線１３０２の表面（露出面）、ならびに前記スルーホール１４Ａの表面に、例えば、ニッケルめっきを下地として金めっきを積層させためっき層１５を形成すると、図２３、図２４、及び図２５に示したような配線基板を得ることができる。このとき、前記めっき層１５は、例えば、無電解めっき法により厚さ約３μｍのニッケルめっき層及び厚さ約０．１μｍの金めっき層を積層させる。
【００１５】
また、前記めっき層１５は、前記第１導体配線１３０１及び前記第２導体配線１３０２の酸化による電気的特性の劣化の防止や、実装する半導体チップあるいは半導体装置の接続端子との接続性を向上させるために形成するものであり、前記ニッケルめっき層と金めっき層を積層させためっき層のほかに、例えば、錫鉛（Ｓｎ−Ｐｂ）合金などのめっき層も用いられる。
【００１６】
前記手順により得られた配線基板は、例えば、図３１および図３２に示すように、各電子部品の実装領域上に、半導体チップ、半導体装置（パッケージ）等の電子部品Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５が実装される。このとき、前記半導体チップＣ２は、例えば、図３２に示したように、前記半導体チップの外部電極Ｃ２Ａと前記第１導体配線１３０１を向かい合わせて、金バンプなどの突起導体１７で電気的に接続され、前記配線基板と前記半導体チップＣ２の間は、エポキシ系樹脂などの絶縁性の樹脂１９でアンダーフィル封止される。また、前記配線基板の、前記各電子部品が実装された領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の外側にある第１導体配線１３０１及び第２導体配線１３０２は、配線保護膜（ソルダーレジスト）１８により覆われている。
【００１７】
また、図２３、図２４、及び図２５では、ＭＣＭ（Multi Chip Module）のように、複数個の電子部品を実装する配線基板を示しているが、この他にも、例えば、図３３に示したような、絶縁基板１０１上に導体配線１３を形成したインターポーザ上に半導体チップ２０をフリップチップ実装し、前記絶縁基板１０１に形成された開口部にボール端子２１を設けた、ＢＧＡ型の半導体装置などでも、金型を用いて前記絶縁基板１０１を開口する場合がある。
【００１８】
この場合は、例えば、図３４（ａ）に示したように、前記ガラスエポキシ系あるいはポリイミドフィルムのような絶縁基板１０１の一主面上に接着層２２を設け、前記接着層２２の表面に保護フィルム２３を設けた３層のテープ材料を準備する。
【００１９】
次に、前記両面銅張積層板のときと同様に、前記テープ材料をダイ２上に配置して固定し、パンチを下降させて前記テープ材料をせん断し、図３４（ｂ）に示すように開口部１Ｃを形成する。
【００２０】
次に、前記保護フィルム２３を剥離し、図３０（ｃ）に示すように、前記接着層２２により、銅箔などの薄膜導体１０２を接着した後、前記導体層１０２をエッチング処理して導体配線を形成し、半導体チップの外部電極と接続される部分の外側にソルダーレジストなどを形成するとインターポーザが得られる。
【００２１】
その後、前記インターポーザ上に半導体チップ２０をフリップチップ実装し、前記インターポーザと前記半導体チップ２０の間を絶縁体１９でアンダーフィル封止し、前記インターポーザのビア穴１Ｃにボール端子２１を接続すると、ＢＧＡ型の半導体装置を得ることができる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術では、例えば、前記両面銅張積層板としてガラス布基材銅張積層板を用いた場合、前記ガラス糸上にビア穴を形成する場合がある。このとき、例えば、前記金型による打ち抜き加工でビア穴を形成すると、図３５（ａ）及び図３５（ｂ）に示したように、前記ビア穴１Ｃの内壁から前記ガラス糸１０１Ａが突出したり、前記ガラス糸１０１Ａがエポキシ系樹脂１０１Ｂの内部で折れて前記ビア穴１Ｃの内壁に空孔ができたりする。また、前記エポキシ樹脂１０１Ｂがうまくせん断できずに内壁が粗くなってしまう。
【００２３】
その後、前記ビア穴を形成した両面銅張積層板の前記銅箔表面及び前記ビア穴の内壁に銅めっき層を形成するときには前工程として表面処理を行うが、前記表面処理が十分でないと、図３６に示したように、前記スルーホールめっき１４Ａからガラス糸１０１Ａが突出してピンホールができたり、前記空孔内に空気が残ったりしてしまう。
【００２４】
このように、前記スルーホールめっき１４Ａにピンホールができたりすると、前記絶縁基板の板厚方向の熱膨張により、前記スルーホールめっき１４Ａのピンホールや部分的に薄い部分に負荷がかかりクラックが発生しやすくなる。前記スルーホールめっきに発生したクラックは導通不良の原因となり、前記スルーホールの接続信頼性が低下するという問題があった。
【００２５】
また、前記ガラス布基材銅張積層板に限らず、例えば、ポリイミドフィルムなどの絶縁基板に銅箔を積層させた銅張積層板などでも、前記金型による打ち抜き加工やレーザ加工の場合、前記ビア穴の内壁にスミアが発生しやすく、前記スミアが導通不良の原因となり、前記スルーホールの接続信頼性が低下するという問題があった。
【００２６】
また、前記両面銅張積層板に限らず、片面銅張積層板や、図３４（ａ）に示したような３層のテープ材料にビア穴を形成する場合にも、前記ビア穴の内壁にスミアが発生すると、前記ビア穴の内壁に導体層（めっき層）を形成したときに前記スミアが導通不良の原因になるという問題があった。
【００２７】
また、前記ビア穴の内壁に生じるスミアを低減させる方法として、ドリルを用いて開口する方法があるが、ドリルを用いた場合には、開口するのに時間がかかるため、前記配線基板の製造時間が長くなるとともに製造コストが上昇するという問題があった。
【００２８】
また、前記ドリルを用いて開口する場合、例えば、前記銅張積層板を所定の大きさに切断して積層し、一度の開口動作で複数枚の銅張積層板に一括して開口している。しかしながら、この方法では、従来、ＣＳＰやＢＧＡといった半導体装置（半導体パッケージ）に用いられるＴＡＢテープのように、一方向に長尺なテープ状の銅張積層板を用いたリール方式で製造することができず、前記配線基板の製造時間が長くなり、製造コストが上昇するという問題もあった。
【００２９】
また、前記配線基板は小型化、薄型化が進んでいるため、前記絶縁基板も非常に薄くなってきている。そのため、切断してパネル状にしてしまうと、各工程間の搬送時などの取り扱いが難しくなるといった問題があった。
【００３０】
本発明の目的は、平板状の基板の所定位置を開口する開口部形成方法において、前記開口部の内壁を平滑にすることが可能な技術を提供することにある。
【００３１】
本発明の他の目的は、平板状の基板の所定位置を開口する開口部形成方法において、前記開口部の内壁を平滑にし、且つ、短時間で開口することが可能な技術を提供することにある。
【００３２】
本発明の他の目的は、金型を用いて平板状の基板に開口したときに、前記開口部の内壁を平滑にすることが可能な技術を提供することにある。
【００３３】
本発明の他の目的は、絶縁基板の両面に導体配線が設けられ、前記各導体配線間がスルーホールにより接続された配線基板において、前記スルーホールの接続信頼性を向上させるが可能な技術を提供することにある。
【００３４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００３６】
（１）所定位置が開口した第１部材（ダイ）と、前記第１部材の開口部と対応する位置に柱状のパンチが設置された第２部材との間に、平板状の基板を配置し、前記基板を前記第１部材上に固定し、前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させて前記パンチにより前記基板を打ち抜き、前記基板の所定位置を開口する開口部形成方法において、前記パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、前記刃先部前面から前記基板の主面の法線方向及び前記法線方向とは異なる方向に外力を加えて前記基板を切断し、開口する開口部形成方法である。
【００３７】
前記（１）の手段によれば、前記第２部材に設置された前記パンチの切刃部前面、言い換えると前記パンチの前記基板との接触面から、前記基板の主面の法線方向に加え、前記基板の主面の法線方向とは異なる方向にも外力を加えることにより、従来のように前記基板の主面の法線方向に外力を加えてせん断する場合と異なり、前記基板の主面内に方向をもつ外力が加わるため、前記基板の主面内方向の外力で前記基板を切断しながら開口することができる。そのため、従来のせん断する場合に比べ、前記開口部の内壁を平滑にすることができる。
【００３８】
ここで、前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させるときに、前記パンチを、前記移動方向を回転軸として回転させながら移動させる方法がある。この場合、前記パンチが回転しながら移動することにより、前記切刃部前面が前記基板に接触したとき、前記基板には、前記パンチの切刃部前面の法線方向の外力と、前記パンチが回転していることによる外力が加わる。そのため、前記基板を法線方向に外力でせん断するとともに主面内に方向をもつ外力で切断しながらか開口することができ、前記開口部の内壁を平滑にすることができる。
この場合、前記第１部材に対して前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させる荷重部材が前記パンチの後端平面と前記荷重部材に設けられた円弧状の凸部で接触するように構成する。
【００３９】
このとき、前記基板の主面の法線方向と異なる方向に外力を加える方法としては、例えば、前記パンチの切刃部前面を、前記基板の主面に対して所定の角度だけ傾斜させる方法がある。前記パンチの切刃部前面を傾斜させることにより、前記パンチが前記基板に接触したときに、前記基板には、前記パンチの切刃部前面の法線方向に外力がかかる。前記切刃部前面の法線方向に加わる外力は、前記基板の主面の法線方向の外力と前記基板の主面内に方向をもつ外力に分けられるので、前記基板を法線方向の外力でせん断するとともに、主面内に方向をもつ外力で切断しながら開口することができ、前記開口部の内壁を平滑にすることができる。
【００４０】
（２）平板状の基板と、所定位置が開口された第１部材（ダイ）と、前記第１部材の開口部と対応する位置にパンチが設けられた第２部材とを備え、前記基板を前記第１部材と前記第２部材の間に配置して固定し、前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させて前記基板を打ち抜き、前記基板の所定位置を開口する開口部形成装置において、前記パンチの切刃部は、前記基板に接触したときに、前記基板の主面の法線方向及び前記法線方向とは異なる方向に外力が加わるように加工されている開口部形成装置である。
【００４１】
前記（２）の手段によれば、前記開口部形成装置のパンチの切刃部は、前記基板に接触したときに、前記パンチの切刃部前面、言い換えると、前記パンチの前記基板との接触面から前記基板に加えられる外力は、前記基板の主面内の方向成分をもつ。そのため、前記パンチにより前記基板を打ち抜く際に、前記基板の主面の法線方向に働く外力でせん断するとともに、と前記基板の主面内の方向に働く外力で前記基板を切断しながら開口することができ、前記開口部の内壁を平滑にすることができる。
【００４２】
前記（２）の手段では、前記パンチの切刃部前面が前記基板の主面に対して傾くように加工するほかに、例えば、前記第２部材を移動させたときに、前記パンチが前記第２部材の移動方向を回転軸として回転しながら移動するように加工する方法がある。
この場合、前記第１部材に対して前記第２部材を前記第１部材の方向へ移動させる荷重部材が前記パンチの後端平面と前記荷重部材に設けられた円弧状の凸部で接触するように構成する。
【００４３】
前記パンチを回転させながら移動させるには、例えば、前記パンチの切刃部ランド面、言い換えると、前記切刃部の側面にらせん状のガイド溝を設け、前記パンチの切刃部ランド面の周囲に、前記ガイド溝にはめ込まれる突起を有する支持部材を設け、前記支持部材を固定部材（ストリッパ）に固定する方法がある。この方法だと、前記パンチのガイド溝に前記支持部材の突起がはめ込まれているため、前記パンチを移動させたときに、前記パンチは前記ガイド溝のらせん周期に合わせて回転しながら移動する。この方法では、前記パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、前記パンチの移動方向である基板の法線方向に働く外力とは別に、前記パンチの回転により、前記基板の主面内に方向を持つ外力が働く、そのため、前記基板を前記法線方向に働く外力でせん断するとともに、前記基板の主面内の方向に働く外力で切断しながら開口することができる。
【００４４】
また、前記（２）の手段のように、前記基板の主面の法線方向とは異なる方向に外力を加えるためには、前記パンチの切刃部前面、言い換えると前記パンチの切刃部と前記基板との接触面が前記基板の主面に対して所定の角度だけ傾斜するように加工しておく方法がある。
【００４５】
前記パンチの切刃部前面を前記基板の主面に対して傾けておくことにより、前記パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、前記パンチの切刃部前面からは前記接触面の法線方向に外力が加わる。このとき、前記接触面の法線方向と前記基板の法線方向の成分が異なり、前記基板の主面内に方向成分を持つ力が加わる。
【００４６】
またこのとき、前記切刃部の接触面平坦であってもよいし、凹状に加工されていてもよい。
【００４７】
また、前記パンチの切刃部前面の外周部に、前記ガイド溝と異なる溝を設けることにより、前記パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、前記溝が前記基板に引っかかり、前記基板の主面内方向に、より大きな外力を加えることができる。そのため、前記基板の切断効果が高くなる。
【００４８】
また、前記パンチの切刃部前面に、例えば、エンドミルのようにねじれ刃を設けることにより、前記パンチの切刃部前面が前記基板に接触したときに、前記ねじれ刃が前記基板に引っかかりやすくなり、前記基板の主面内方向に、より大きな外力を加えることができる。また、前記パンチの切刃部前面に溝やねじれ刃を設けることにより、前記パンチを移動させて打ち抜く際に、前記溝やねじれ刃の角（エッジ）部で、前記基板の開口部の内壁を切削し、前記基板の開口部内に発生したスミアなどを除去しながら開口することができるため、前記基板の開口部の内壁をより平滑にすることができる。
【００４９】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００５０】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【００５１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１乃至図５は本発明による実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示す模式図であり、図１は本実施形態１の開口部形成装置の模式平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線での模式断面図、図３（ａ）は本実施形態１の開口部形成装置に用いるパンチの正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の切刃部前面の投影図、図４は図２のパンチ部分の拡大断面図、図５は図４の分解断面図である。
【００５２】
図１及び図２において、１は基板、１Ａは位置決め用の穴（スプロケットホール）、２は第１部材（ダイ）、２Ａはダイ２の抜き穴、２Ｂはダイ２のガイド穴、３はパンチ、４は固定部材（ストリッパ）、４Ｂはストリッパ４のガイド穴、５は荷重部材、５Ａは荷重部材５のガイド穴、６は支持部材、７はダイホルダ、８はバネ、９は第１ガイドポスト、１０は第２ガイドポストである。
【００５３】
また、図３（ａ）及び図３（ｂ）において、３はパンチ、３０１はパンチ３の切刃部、３０１Ａは切刃部３０１の側面（切刃部ランド面）、３０１Ｂは切刃部３０１の基板１との接触面（切刃部前面）、３０２はガイド溝、３０３はねじれ刃、３０４はパンチ３の頭部である。
【００５４】
また、図４及び図５において、１は基板、２はダイ、２Ａはダイ２の抜き穴、３はパンチ、３０１Ｂは切刃部前面、３０２はガイド溝、３０４はパンチ３の頭部、４はストリッパ、４Ａは開口部の内壁、６，６Ａ，６Ｂは支持部材、６０１は突起、８はバネである。
【００５５】
本実施形態１の開口部形成装置は、図１及び図２に示すように、平板状の基板１と、所定位置が開口された第１部材（以下、ダイと称する）２と、前記ダイ２の開口部（抜き穴）２Ａと対応する位置に柱状のパンチ３が設けられた第２部材とを備え、前記基板１を前記ダイ２と前記パンチ３の間に配置して固定し、前記パンチ３を前記ダイ２の方向へ移動させて前記基板１を打ち抜き、前記基板１の所定位置を開口する装置である。
【００５６】
このとき、前記基板１には、例えば、図１に示したように、位置決め用の穴（スプロケットホール）１Ａが設けられており、前記ダイ２に設けられた位置決め用のピン（図示しない）を前記スプロケットホール１Ａに挿入して位置合わせをすることにより、前記基板１の所定位置に開口部を形成することができる。
【００５７】
また、前記第２部材は、図２に示すように、前記パンチ３と、前記ダイ２上に配置された前記基板１を固定する固定部材（以下、ストリッパと称する）４と、前記パンチ３を前記基板１の方向に移動させる荷重部材５とを備えており、前記パンチ３は前記ストリッパ４の開口部４Ａに設けられた支持部材（ガイドブッシュ）６により支持されている。また、前記ダイ２は、図２に示すように、ダイホルダ７に固定されている。
【００５８】
また、前記パンチ３は、図３（ａ）に示すように、前記パンチ３の切刃部３０１の側面（切刃部ランド面）３０１Ａに、らせん状のガイド溝３０２が設けられている。また、前記パンチ３の切刃部３０１の前記基板１と接触する面（切刃部前面）３０１Ｂは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、所定の角度に傾斜しているとともに、ねじれ刃３０３が設けられている。
【００５９】
また、前記支持部材６の内壁には、図４に示すように、突起６０１が設けられており、前記パンチ３は、前記突起６０１が前記パンチの切刃部ランド面３０１Ａに設けられたガイド溝３０２にはめ込まれた状態で支持されている。そのため、前記パンチ３を紙面上下方向に移動させたときに、前記ガイド溝３０２にはめ込まれた突起６０１により回転しながら移動するようになっている。また、前記支持部材４と前記パンチ３の頭部３０４の間には、例えば、図２及び図４に示すように、バネ８が設けられており、初期状態では、前記バネ８の弾性力（復元力）により前記パンチ３の切刃部前面３０１が前記ストリッパ４から突出しないようになっている。
【００６０】
また、前記パンチ３を前記支持部材６で支持する際には、図５に示すように、例えば、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１Ａに前記バネ８を巻きつけておき、二つに分割された支持部材６Ａ，６Ｂで前記パンチ３の切刃部３０１をはさむようにして支持した後、前記支持部材６Ａ，６Ｂを前記ストリッパ４に設けられた開口部４Ａに挿入する。
【００６１】
また、前記ストリッパ４には、例えば、図２に示すように、第１ガイドポスト９が取り付けられており、前記第１ガイドポスト９は前記荷重部材５のガイド穴５Ａに挿入されている。そのため、前記ストリッパ４と前記荷重部材５は、前記第１ガイドポスト９により、一軸方向（紙面上下方向）のみに移動できるようになっている。
【００６２】
また、前記荷重部材５には、例えば、図２に示すように、第２ガイドポスト１０が取り付けられており、前記第２ガイドポスト１０は、前記ストリッパ４に設けられたガイド穴４Ｂを通して前記ダイ２に設けられたガイド穴２Ｂに挿入されている。そのため、前記荷重部材５は、前記ダイ２に対して、一軸方向（紙面上下方向）のみに移動できるようになっている。また、前記荷重部材５の前記パンチ３と接触する部分は、前記パンチ３が回転したときの摩擦抵抗を低くするために、図２に示したように、凸状に加工されている。
【００６３】
前記ダイ２、前記パンチ３、前記ストリッパ４、前記荷重部材５、前記支持部材６などの前記開口部形成装置を構成する各部材は、例えば、鋳型を用いて形成し焼入れを行った金型で、寸法や形状が高精度であり、また、磨耗に強い金属材料が用いられている。
【００６４】
図６乃至図１０は、本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、図６（ａ）は開口部を形成する基板の一例を示す平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図、図７はパンチの切刃部前面が基板に接触したときの断面図、図８（ａ）及び図８（ｂ）はパンチの切刃部前面が接触したときに前記基板にかかる外力を示す模式図、図９は前記基板を打ち抜いた後の動作を示す断面図、図１０（ａ）は開口部が形成された基板の平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ’線での断面図である。
【００６５】
以下、図６乃至図１０に沿って、本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部形成方法について説明する。
【００６６】
まず、本実施形態１の前記開口部形成装置を用いて所定位置を開口する前記基板１として、例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すような、繊維状のガラス糸１０１Ａを織ったガラス布にエポキシ樹脂１０１Ｂなどを含浸させた絶縁基板１０１の両面にそれぞれ、銅箔などの薄膜導体１０２を形成したガラス布基材銅張積層板を準備する。以下、本実施形態１において、特別な断りがない場合、前記基板１はガラス布基材銅張積層板のことを指すものとする。
【００６７】
前記基板１は、例えば、繊維状のガラス糸１０１Ａを平織りにしてガラス布を形成し、前記ガラス布に未硬化のエポキシ樹脂１０１Ｂ、あるいはイミド樹脂、ＢＴ（Bismaleimide Triazine）樹脂、ＰＰＥ（PolyPhenylene Telephtaleamide）樹脂などを含浸させた後、前記エポキシ樹脂１０１Ｂの硬化反応を中間段階まで進めて絶縁基板１０１を形成した後、前記絶縁基板１０１の両面にそれぞれ、例えば、電解銅箔あるいは圧延銅箔などの薄膜導体１０２を配置して加圧加熱し、前記絶縁基板１０１のエポキシ樹脂（Ｂステージ樹脂）１０１Ｂを完全硬化させることにより得られる。
【００６８】
前記基板１は、例えば、半導体チップ、ＣＳＰやＢＧＡ等の半導体装置、抵抗素子や容量素子等の電子部品を実装する配線基板や、前記半導体装置において、半導体チップの外部端子と前記配線基板の端子との整合やグリッド変換のために用いられるインターポーザを形成するためのものであり、通常は、一方向に長尺なテープ状で、搬送の際にはリールに巻き取られている。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）では示していないが、前記ガラス布基材銅張積層板１には、例えば、図１に示したような、搬送時のガイドや各工程での位置決めに用いられるスプロケットホール１０１が形成されている。
【００６９】
次に、前記基板１を、図１及び図２に示したように、前記ダイ２と前記ポンチ３が支持されているストリッパ４の間に配置して、前記基板１のスプロケットホール１０１により位置合わせをした後、図４に示したように、前記ストリッパ４により前記基板１を前記ダイ２上に固定する。
【００７０】
次に、前記荷重部材５に荷重をかけて下降させると、前記パンチ３を前記基板１の方向へ移動し、図７に示すように、前記パンチの切刃部前面３０１Ｂが前記基板１に接触する。このとき、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１Ａに設けられたガイド溝３０２に、前記支持部材６の突起６０１がはめ込まれているため、前記パンチ３は、前記パンチの移動方向（紙面上下方向）を回転軸として回転しながら前記基板１に接触する。
【００７１】
前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが前記基板１に接触すると、まず、図８（ａ）に示したように、前記パンチの切刃部前面３０１Ｂの法線方向の外力ＦＰが加わる。前記パンチの切刃部前面３０１Ｂは、図８（ａ）に示したように、前記基板１の主面に対して所定の角度だけ傾斜しているため、前記パンチの切刃部前面３０１Ｂから加わる外力ＦＰは、前記パンチ３の移動方向（ｚ軸方向）、言い換えると前記基板１の主面の法線方向成分の外力ＦＰ１と前記基板１の主面内（ｘｙ平面内）方向成分の外力ＦＰ２の合力であるとみなせる。
【００７２】
また、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂには、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したように、ねじれ刃３０３が設けられているため、前記切刃部前面３０１Ｂが回転しながら前記基板１に接触すると、図８（ｂ）に示すように、前記ねじれ刃３０３が前記基板１に引っかかり（食いつき）、前記ねじれ刃３０３から前記基板１の主面内方向の外力ＦＰ３を受ける。
【００７３】
前記パンチの切刃部前面３０１から受ける、前記基板１の主面内方向の外力ＦＰ２，ＦＰ３は、前記基板１の法線方向に加わる外力ＦＰ１と異なり、前記基板１を引き裂くように働く外力であるため、前記パンチ３の切刃部３０１で前記基板１を打ち抜く際に、従来のパンチのように、前記基板１の法線方向成分の外力ＦＰ１で前記基板１をせん断するとともに、前記基板１の主面内方向の外力ＦＰ２で、前記基板１を切断しながら打ち抜くことができる。
【００７４】
前記荷重部材５により前記パンチ３を所定量だけ下降させ、前記基板１を打ち抜いた後は、前記荷重部材５を上昇させる。このとき、前記パンチ３は、図９に示すように、前記パンチ３の切刃部３０１に巻きつけたバネ８の弾性力（復元力）により回転しながら上昇し、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが前記ストリッパ４の内部に戻る。
【００７５】
前記開口部形成装置を用いて形成された前記基板１の開口部１Ｃは、従来のせん断とは異なり、前記基板１の主面内（横方向）の力を加えて切断しながら形成するため、例えば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、前記ガラス糸１０１が前記開口部１Ｃ内に突出することを低減させ、前記開口部１Ｃの内壁を平滑にすることができる。
【００７６】
その後は、前記ストリッパ４を上昇させて、前記基板１を前記ダイ２から外し、前記基板１を所定量だけ移動させ、前記手順による打ち抜き動作を繰り返していく。
【００７７】
前記図６（ａ）及び図６（ｂ）に示したような、前記基板（ガラス布基材銅張積層板）１は、例えば、前記図２３に示したような、ＭＣＭ（Multi Chip Module）等に用いる両面配線基板を製造するための基板材料であり、前記開口部形成装置を用いてテープ状の前記基板１の所定位置を開口した後は、例えば、前記図３０（ａ）に示したように、前記各薄膜導体１０２及び前記開口部１Ｃ上に銅めっき層を形成する。このとき、本実施形態１の開口部形成装置を用いて、前記開口部１Ｃを形成することにより、前記ガラス糸１０１Ａのバリやエポキシ樹脂１０１Ｂのスミアが発生するのを防げるため、前記開口部１Ｃの内壁に形成した銅めっき層（スルーホールめっき）にピンホールや割れが生じるのを防げる。また、前記開口部１Ｃの内壁を平滑にすることができるため、前記スルーホールめっきの厚さを均一にすることができる。そのため、前記スルーホールの接続信頼性を向上させることができる
また、前記銅めっき層を形成した後は、前記図３０（ｂ）に示したように、前記各薄膜導体１０２及び前記銅めっき層をエッチング処理して第１導体配線及び第２導体配線を形成し、前記各導体配線の表面にニッケル・金めっきなどのめっき層を形成することにより、図２３、図２４、及び図２５に示したような、両面配線基板を得ることができる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態１によれば、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１Ａ、言い換えると、前記パンチ３の切刃部３０１の側面にらせん状のガイド溝３０２を設け、前記パンチ３を、前記パンチ３のガイド溝３０２にはめ込まれる突起６０１を有する支持部材６及びストリッパ４で支持することにより、前記パンチ３を移動（下降）させるときに、前記パンチ３の移動方向を回転軸として回転させながら移動させることができる。前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが回転しながら前記基板１に接触すると、前記基板１には、前記基板１の主面の法線方向の外力ＦＰ１の他に、前記パンチ３が回転していることにより、前記基板１の主面内方向の外力ＦＰ３がかかる。そのため、前記基板１の主面の法線方向の外力ＦＰ１で前記基板１をせん断するとともに、前記基板１の主面内方向の外力ＦＰ３で切断しながら前記基板１を打ち抜き、開口することができ、前記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑にすることができる。
【００７９】
また、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂを、前記基板１の主面に対して所定の角度だけ傾斜させておくことにより、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが前記基板１に接触したときに、前記切刃部前面３０１から前記基板１にかかる外力ＦＰが、前記基板１の主面の法線方向成分の外力ＦＰ１と前記基板１の主面内方向成分の外力ＦＰ２の合力とみなせるため、前記基板１の主面内方向に加わる外力が大きくなり、前記基板１を切断しやすくなる。そのため、前記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑にしやすくなる。
【００８０】
また、基板の開口部１Ｃの内壁を平滑にすることができるため、前記開口部１Ｃにスルーホールめっきを形成する場合などに、前記めっき層の厚さにばらつきが生じにくく、熱衝撃によるクラックなどが発生しにくい。そのため、前記スルーホールの接続信頼性を向上させることができる。
【００８１】
また、本実施形態１の開口部形成装置のように、金型を用いた打ち抜き加工で基板１の所定位置を開口する方法は、前記両面配線基板の製造の他に、図３５に示したような、ＢＧＡやＣＳＰのような半導体パッケージ（半導体装置）で用いられるインターポーザ等を製造する際に用いられている。前記両面配線基板やインターポーザは、一方向に長尺なテープ状の基板１（テープ材料）をリールに巻き取っておき、前記リールから前記基板１を引き出して、所定の工程を連続的に行い、再びリールに巻き取るというリールツーリール法（reel to reel process）で製造されている。そのため、本実施形態１のような開口部形成方法を適用することにより、従来のドリルで開口する方法に比べて短時間で平滑な開口部を形成することができ、前記基板１を用いた配線基板を製造するのに必要な時間を短縮できるとともに歩留まりを向上させることができるので、配線基板の製造コストを低減させることができる。
【００８２】
また、本実施形態１では、開口部を形成する基板１として、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示したような、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板を例にあげて説明したが、これに限らず、例えば、ポリイミドフィルムの主面に導体層を形成した基板であってもよいし、また、図３４に示したような、前記ポリイミドフィルムの主面に接着層及び保護フィルムを形成したような３層のテープ材料を開口する場合でも、前記基板を切断しながら開口するため、前記開口部の内壁を平滑にすることができ、前記開口部での接続信頼性の低下を防ぐことができる。
【００８３】
図１１及び図１２は、前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を説明するための模式図であり、図１１はパンチの正面図、図１２は図１１のパンチを設置した開口部形成装置のパンチ周辺部の断面図である。
【００８４】
図１１及び図１２において、３はパンチ、３０１はパンチ３の切刃部、３０１Ａは切刃部ランド面、３０１Ｂは切刃部前面、３０２Ａは第１ガイド溝、３０２Ｂは第２ガイド溝である。
【００８５】
前記実施形態１の開口部形成装置に用いたパンチ３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したように、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂにねじれ刃３０３を設けており、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１Ａには、前記切刃部前面３０１Ｂまで到達しない１本のらせん状のガイド溝３０２が設けられていたが、これに限らず、例えば、図１１に示したように、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１に、前記切刃部前面３０１Ｂまで達する第１ガイド溝３０２Ａ及び第２ガイド溝３０２Ｂを設けてもよい。この場合、前記第１ガイド溝３０２Ａ及び第２ガイド溝３０２Ｂを前記切刃部前面３０１Ｂまで設けることによりできる前記切刃部前面３０１Ｂの角部（エッジ）が前記実施形態１で説明したねじれ刃３０３と同じ役目をし、前記エッジ部分が前記基板１に引っかかることにより基板１の主面内方向成分に外力を加えることができる。
【００８６】
また、この場合も、図１１に示したように、前記切刃部前面３０１Ｂが前記基板１の主面に対して所定の角度だけ傾斜するように加工しておくことにより、前記切刃部前面３０１Ｂが基板に接触したときに、前記基板１の主面内方向に加わる外力が大きくなるので、より切断しやすくなる。
【００８７】
また、前記実施形態１の開口部形成装置では、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１Ａに、前記切刃部前面３０１Ａまで達していないガイド溝３０２を設けているため、図５に示したように、突起６０１が設けられた支持部材６で支持されたパンチ３を前記ストリッパ４に固定しているが、図１１に示したようなパンチ３を用いることにより、図１２に示すように、前記ストリッパ４の開口部４Ａに突起４０１を設けておき、前記パンチ３を前記切刃部前面３０１Ｂからねじ込むようにすることで前記パンチ３を支持することもできる。そのため、前記実施形態１の開口部形成装置に比べ、構成する部品の数を少なくすることができ、装置の保守、管理も容易になり、装置のコストを低減することができる。
【００８８】
また、図１１では、前記パンチ３の切刃部ランド面３０１Ａに、第１ガイド溝３０２Ａ及び第２ガイド溝３０２Ｂの２本のガイド溝を設けているが、これに限らず、３本以上の溝を設けてもよいことは言うまでもない。
【００８９】
図１３乃至図１６は、前記実施形態１の開口部形成装置の他の変形例を説明するための模式図であり、図１３（ａ）はパンチの正面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示したパンチの切刃部前面の投影図、図１４は図１３（ａ）に示したパンチで開口部を形成する際に基板にかかる外力を示す断面図、図１５は図１３（ａ）に示したパンチで開口部を形成する際に基板にかかる外力を示す平面図、図１６は図１３に示したパンチの応用例である。
【００９０】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）において、３’はパンチ、３０１はパンチ３の切刃部、３０１Ａはパンチ３の切刃部ランド面、３０１Ｂはパンチ３の切刃部前面、３０２はガイド溝、３０５は切削溝である。
【００９１】
前記実施形態１の開口部形成装置で用いたパンチ３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したように、前記切刃部前面３０１Ｂにねじれ刃３０３が設けられ、且つ、前記切刃部前面３０１Ｂが前記基板１の主面に対して所定の角度だけ傾斜していたが、これに限らず、図１３（ａ）に示したように、パンチ３’の切刃部前面３０１Ｂが基板１の主面と平行であってもよいことは言うまでもない。また、前記切刃部前面３０１Ｂには、前記ねじれ刃３０３の代わりに、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示したような切削溝３０５が設けられていてもよい。
【００９２】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示したようなパンチ３’を用いて、前記基板１に開口部を形成する際には、図１４に示すように、前記パンチ３’の切刃部前面３０１Ｂから前記基板１の主面の法線方向（ｚ軸方向）の外力ＦＰが加わるとともに、図１５に示したように、前記切刃部前面３０１Ｂに設けられた切削溝３０５が前記基板１に引っかかることによる外力ＦＰ３’がかかるため、前記基板１を切断しながら開口することができる。そのため、前記実施形態１の場合と同様に、前記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑にするとともに、前記開口部１Ｃの内壁にめっき層（スルーホールめっき）を形成したときの接続信頼性を向上させることができる。
【００９３】
また、この場合にも、例えば、図１６に示すように、前記パンチ３の切刃部前面３０１Ｂが前記基板１の主面に対して所定の角度になるように傾斜させることにより、前記基板１の主面内方向に働く外力が大きくなるため、前記基板１を切断しやすくなる。
【００９４】
（実施形態２）
図１７乃至図１９は、本発明による実施形態２の開口部形成装置の概略構成を示す模式図であり、図１７は開口部形成装置の平面図、図１８は図１７のＤ−Ｄ’線での断面図、図１９（ａ）はパンチの切刃部前面周辺の拡大正面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のｘ方向の断面図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）のｙ方向の断面図である。
【００９５】
図１７及び図１８において、１は基板、１Ａは位置決め用の穴（スプロケットホール）、２は第１部材（ダイ）、２Ａはダイ２の抜き穴、２Ｂはダイ２のガイド穴、４は固定部材（ストリッパ）、４Ａはストリッパ４の開口部、４Ｂはストリッパ４のガイド穴、７はダイホルダ、８はバネ、９は第１ガイドポスト、１０は第２ガイドポスト、１１はパンチ、１１０１はパンチ１１の切刃部、１１０１Ａはパンチ１１の切刃部前面である。
【００９６】
本実施形態２の開口部形成装置は、図１７及び図１８に示すように、平板状の基板１と、所定位置が開口された第１部材（以下、ダイと称する）２と、前記ダイ２の開口部（抜き穴）２Ａと対応する位置に柱状のパンチ１１が設けられた第２部材とを備え、前記基板１を前記ダイ２と前記パンチ１１の間に配置して固定し、前記パンチ１１を前記ダイ２の方向へ移動させて前記基板１を打ち抜き、前記基板１の所定位置を開口する装置である。
【００９７】
このとき、前記基板１には、例えば、図１７に示したように、位置決め用の穴（スプロケットホール）１Ａが設けられており、前記ダイ２に設けられた位置決め用のピン（図示しない）を前記スプロケットホール１Ａに挿入して位置合わせをすることにより、前記基板１の所定位置に開口部を形成することができる。
【００９８】
また、前記第２部材は、図１８に示すように、前記パンチ１１と、前記ダイ２上に配置された前記基板１を固定する固定部材（以下、ストリッパと称する）４と、前記パンチ１１を支持、固定するパンチプレート１２Ａ及びパンチホルダ１２Ｂとを備える。また、前記ダイ２は、図１８に示すように、ダイホルダ７に固定されている。
【００９９】
また、前記パンチ１１の切刃部１１０１は、図１９（ａ）に示すように、切刃部前面１０１１Ａ、言い換えると、前記パンチの切刃部１１０１の前記基板１との接触面が前記基板の主面１Ｂに対して所定の角度だけ傾斜しており、前記基板の主面１Ｂと平行にならないように加工されている。このとき、図１９（ａ）に示すように、前記基板１の主面内方向にｘ軸とｙ軸があり、前記基板の主面１Ｂの法線方向Ｖ１をｚ軸とする３次元座標をとり、前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａの長径方向Ｒ１とｘ軸、前記切刃部前面１１０１Ａの短径方向Ｒ２とｙ軸を一致させると、前記パンチ３の切刃部１１０１を長径方向Ｒ１（ｘ軸方向）で切断したときには、図１９（ｂ）に示すように、前記基板１の主面１Ｂと切刃部前面１１０１Ａとのなす角がθ１となる。言い換えると、前記３次元直交座標系において、ｘｚ平面で見たときの前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａの法線方向Ｖ２は、前記パンチ１１の移動方向である前記基板の主面１Ｂの法線方向Ｖ１（ｚ軸）に対して角度θ１だけ傾いている。前記角度θ１は、例えば、１０度程度になるように加工される。
【０１００】
また、前記パンチ１１の切刃部１１０１を短径方向Ｒ２（ｙ軸方向）で切断したときには、図１９（ｃ）に示すように、前記基板の主面１Ｂと前記パンチの切刃部前面１１０１Ａとのなす角がθ２となる。言い換えると、前記３次元直交座標系において、ｙｚ平面で見たときの前記パンチの切刃部前面１１０１Ａの法線方向Ｖ２’は、前記パンチの移動方向である前記基板の主面１Ｂの法線方向Ｖ１（ｚ軸）に対して角度θ２だけ傾いている。前記角度θ２も、例えば、１０度程度になるように加工される。
【０１０１】
前記図１９（ａ）、図１９（ｂ）、及び図１９（ｃ）に示したような、前記切刃部前面１１０１Ａが傾斜したパンチ１１は、図１８に示すように、パンチプレート１２Ａ及びパンチホルダ１２Ｂにより支持、固定されており、前記パンチ１１の切刃部１１０１は、前記ストリッパ４に設けられた開口部４Ａに挿入されている。
【０１０２】
また、前記ストリッパ４には、例えば、図１８に示すように、第１ガイドポスト９が取り付けられており、前記第１ガイドポスト９は前記パンチプレート１２Ａ及びパンチホルダ１２Ｂのガイド穴に挿入されている。そのため、前記ストリッパ４と前記パンチホルダ１２Ｂは、前記第１ガイドポスト９により、一軸方向（紙面上下方向）のみに移動できるようになっている。
【０１０３】
また、前記パンチホルダ１２Ｂには、例えば、図１８に示すように、第２ガイドポスト１０が取り付けられており、前記第２ガイドポスト１０は、前記ストリッパ４に設けられたガイド穴４Ｂを通して前記ダイ２に設けられたガイド穴２Ｂに挿入されている。そのため、前記パンチホルダ１２は、前記ダイ２に対して、一軸方向（紙面上下方向）のみに移動できるようになっている。
【０１０４】
前記ダイ２、前記パンチ３、前記ストリッパ４などの前記開口部形成装置を構成する各部材は、例えば、鋳型を用いて形成し焼入れを行った金型で、寸法や形状が高精度であり、また、磨耗に強い金属材料が用いられている。
【０１０５】
図２０及び図２１は、本実施形態２の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、図２０は基板を固定した状態でのパンチ周辺の断面図、図２１はパンチの切刃部が基板に接触したときの外力の加わり方を示した模式図である。
【０１０６】
以下、図２０及び図２１に沿って、本実施形態２の開口部形成方法について説明する。なお、本実施形態２においても、開口部を形成する前記基板１には、前記実施形態１の説明で用いたガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板を用いることとする。
【０１０７】
また、本実施形態２の開口部形成装置を用いて開口部を形成する前記基板１は、前記実施例１と同様で、半導体チップや半導体装置などの電子部品を実装する配線基板、あるいはＢＧＡやＣＳＰなどの半導体装置で半導体チップの外部端子をグリッド変換するためのインターポーザの製造に用いられるものであるので、実施形態１と重複する部分の説明は省略する。
【０１０８】
まず、前記実施形態１で説明した手順に沿って、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示したような基板１を準備する。前記基板１は、前記実施形態１で説明したように、一方向に長尺なテープ状であり、搬送時にはリールに巻き取られているものとする。
【０１０９】
次に、準備した前記基板１をリールから引き出し、図１７及び図２０に示したように、前記ダイ２と前記パンチ１１（ストリッパ４）の間に配置し、前記基板１に設けられた位置決め用のスプロケットホール１Ａで位置合わせをした後、前記パンチホルダ１２Ｂを下降させると、前記ストリッパ４も下降して前記基板１が固定される。
【０１１０】
次に、前記パンチホルダ１２Ｂをさらに下降させると、前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａが前記基板１に接触する。このとき、前記基板１の主面１Ｂには、図２１に示したように、前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａの法線方向の外力ＦＰが加わる。前記パンチの切刃部１１０１Ａから加わる外力ＦＰの方向は、前記パンチ１１の移動方向、すなわち前記基板の主面１Ｂの法線方向（ｚ軸方向）に対して所定の角度だけ傾いており、図２１に示すように、前記基板の主面１Ｂの法線方向（ｚ軸方向）の外力ＦＰ１と、前記基板１の主面内（ｘｙ面内）方向の外力ＦＰ２の合力とみなせる。そのため、前記パンチの切刃部前面１１０１Ａから加わった外力ＦＰのうち、前記基板の主面１Ｂの法線方向成分の外力ＦＰ１でせん断するとともに、前記基板の主面内方向成分の外力ＦＰ２で切断しながら前記基板１を打ち抜き、開口することができる。
【０１１１】
本実施形態２の開口部形成装置を用いて前記基板１を開口した場合も、前記実施形態１と同様で、前記基板をせん断するとともに、切断しながら開口することができるため、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示したように、前記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑することができ、前記開口部１Ｃの内壁にめっき層（スルーホールめっき）を形成したときに、前記めっき層の接続信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態２の開口部形成装置の場合も、前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａ、言い換えると、前記パンチ１１の切刃部１１０１の前記基板１と接触する面を前記基板１の主面に対して所定の角度だけ傾斜させておくことにより、前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａが前記基板１に接触したときに、前記基板の主面１Ｂの法線方向成分の外力ＦＰ１と前記基板の主面内方向の外力ＦＰ２が前記基板１にかかるため、前記実施形態１の場合と同様に、前記基板の主面１Ｂの法線方向成分の外力ＦＰ１でせん断するとともに、前記基板の主面内方向の外力ＦＰ２で切断しながら前記基板１を打ち抜き、開口することができる。そのため、前記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑にすることができ、前記基板１の開口部１Ｃ内に形成したスルーホールめっき等の接続信頼性を向上させることができる。
【０１１３】
図２２は、前記実施形態２の開口部形成装置の変形例を説明するための模式図であり、図２２（ａ）はパンチの切刃部の正面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の模式断面図、図２２（ｃ）は図２２（ａ）のＥ−Ｅ’線で切断した断面図である。
【０１１４】
前記実施形態２の開口部形成装置では、前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａは、図１９（ａ）、図１９（ｂ）、及び図１９（ｃ）に示したように、前記切刃部前面１１０１Ａが前記基板１の主面１Ｂに対して所定の角度だけ傾斜した平面であったが、これに限らず、例えば、図２２（ａ）に示すように、前記切刃部前面１１０１Ａ’が凹状の曲面であってもよい。このとき、例えば、図２２（ｂ）に示すように、前記切刃部前面１１０１Ａが凹状になるように加工しておく。またこのとき、前記切刃部前面１１０１Ａは、例えば、図２２（ｃ）に示すように、前記基板１の主面１Ｂに対して所定の角度だけ傾斜させるようにする。
【０１１５】
図２２（ａ）、図２２（ｂ）、及び図２２（ｃ）に示したように、前記パンチ１１の切刃部前面１１０１Ａ’を凹状の曲面に加工した場合にも、前記切刃部前面１１０１Ａ’が前記基板１に接触したときに、前記基板の主面１Ｂの法線方向（ｚ軸方向）とは異なる方向の力成分を持つ外力が前記基板１に加わるため、前記実施形態２で説明したように、前記基板の主面１Ｂの法線方向成分の外力ＦＰ１でせん断するとともに、前記基板１の主面内方向成分の外力ＦＰ２により切断しながら前記基板１を打ち抜き、開口することができ、前記基板１の開口部１Ｃの内壁を平滑にすることができる。
【０１１６】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはもちろんである。
【０１１７】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０１１８】
（１）平板状の基板の所定位置を開口する開口部形成方法において、前記開口部の内壁を平滑にすることができる。
【０１１９】
（２）平板状の基板の所定位置を開口する開口部形成方法において、前記開口部の内壁を平滑にし、且つ、短時間で開口することができる。
【０１２０】
（３）金型を用いて平板状の基板に開口したときに、前記開口部の内壁を平滑にすることができる。
【０１２１】
（４）絶縁基板の両面に導体配線が設けられ、前記各導体配線間がスルーホールにより接続された配線基板において、前記スルーホールの接続信頼性を向上させるができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示す模式平面図である。
【図２】本実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示す模式図であり、図１のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図３】本実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示す模式図であり、図３（ａ）はパンチの正面図、図３（ｂ）はパンチの切刃部前面の投影図である。
【図４】本実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示す模式図であり、パンチ周辺の拡大断面図である。
【図５】本実施形態１の開口部形成装置の概略構成を示す模式図であり、パンチ周辺の分解拡大図である。
【図６】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、図６（ａ）は開口部を形成する基板の一例を示す平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図７】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、パンチの切刃部前面が基板に接触した状態の断面図である。
【図８】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、図８（ａ）及び図８（ｂ）はそれぞれ、前記パンチの切刃部前面から前記基板に加えられる外力を示す模式図である。
【図９】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、前記基板を打ち抜いて開口した後の動作を説明するための断面図である。
【図１０】本実施形態１の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、図１０（ａ）は開口部を形成した後の基板を示す平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ’線での断面図である。
【図１１】前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を説明するための模式図であり、パンチの正面図である。
【図１２】前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を説明するための模式図であり、図１１に示したパンチを用いた開口部形成装置のパンチ周辺の拡大断面図である。
【図１３】前記実施形態１の開口部形成装置の他の変形例を説明するための模式図であり、図１３（ａ）はパンチの正面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のパンチの切刃部前面の投影図である。
【図１４】前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を説明するための模式図であり、図１１に示したパンチを用いた開口部形成装置のパンチ周辺の拡大断面図である。
【図１５】前記実施形態１の開口部形成装置の変形例を説明するための模式図であり、図１１に示したパンチを用いた開口部形成装置のパンチ周辺の拡大平面図である。
【図１６】前記実施形態１の開口部形成装置の他の変形例を説明するための模式図であり、図１３に示したパンチの応用例を示す模式図である。
【図１７】本発明による実施形態２の開口部形成装置の概略構成を示す模式平面図である。
【図１８】本実施形態２の開口部形成装置の概略構成を示す模式図であり、図８のＤ−Ｄ’線での断面図である。
【図１９】本実施形態２の開口部形成装置の概略構成を示す模式図であり、図１９（ａ）はパンチの切刃部の正面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のｘ軸方向での断面図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）のｙ軸方向での断面図である。
【図２０】本実施形態２の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、パンチ周辺の部分拡大断面図である。
【図２１】本実施形態２の開口部形成装置を用いた開口部形成方法を説明するための模式図であり、パンチの切刃部前面から基板に加えられる外力を示している。
【図２２】前記実施形態２の開口部形成装置の変形例を説明するための模式図であり、図２２（ａ）はパンチの切刃部の正面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の模式断面図、図２２（ｃ）は図２２（ａ）のＥ−Ｅ’線での断面図である。
【図２３】従来の両面配線基板の概略構成を示す模式平面図である。
【図２４】従来の両面配線基板の概略構成を示す模式平面図であり、図２３の領域Ｌの拡大図である。
【図２５】従来の両面配線基板の概略構成を示す模式図であり、図２４のＦ−Ｆ’線での断面図である。
【図２６】従来の両面配線基板の製造方法を説明するための模式図であり、図２６（ａ）は両面銅張積層板の平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＧ−Ｇ’線での断面図である。
【図２７】従来の両面配線基板の製造方法を説明するための模式断面図である。
【図２８】従来の両面配線基板の製造方法を説明するための模式断面図である。
【図２９】従来の両面配線基板の製造方法を説明するための模式断面図である。
【図３０】従来の両面配線基板の製造方法を説明するための模式断面図である。
【図３１】従来の両面配線基板を用いた電子装置の概略構成を示す模式平面図である。
【図３２】従来の両面配線基板を用いた電子装置の概略構成を示す模式図であり、図３１のＨ−Ｈ’線での断面図である。
【図３３】従来の半導体装置の概略構成を示す模式断面図である。
【図３４】従来の他の配線基板の製造方法を説明するための模式断面図である。
【図３５】従来の配線基板の製造方法における課題を説明するための模式図であり、図３５（ａ）は開口部を形成した基板の平面図、図３５（ｂ）は図３５（ａ）のＩ−Ｉ’線での断面図である。
【図３６】従来の配線基板の製造方法における課題を説明するための模式断面図である。
【符号の説明】
１  基板（ガラス布基材銅張積層板）
１Ａ  スプロケットホール
１Ｂ  基板の主面
１Ｃ  開口部（ビア穴）
１０１  絶縁基板
１０１Ａ  ガラス糸
１０１Ｂ  絶縁樹脂（エポキシ樹脂）
１０２  薄膜導体
２  第１部材（ダイ）
２Ａ  ダイ２の開口部（抜き穴）
２Ｂ  ダイ２のガイド穴
３  パンチ
３０１  パンチの切刃部
３０１Ａ  切刃部ランド面
３０１Ｂ  切刃部前面
３０２，３０２Ａ，３０２Ｂ  ガイド溝
３０３  ねじれ刃
３０４  パンチの頭部
３０５  切削溝
４  固定部材（ストリッパ）
４Ａ  ストリッパのパンチ支持用の穴
４Ｂ  ストリッパのガイド穴
５  荷重部材
５Ａ  荷重部材のガイド穴
６  支持部材
７  ダイホルダ
８  バネ
９  第１ガイドポスト
１０  ダイ２ガイドポスト
１１  パンチ
１１０１  パンチの切刃部
１１０１Ａ  切刃部前面
１２Ａ  パンチプレート
１２Ｂ  パンチホルダ
１３  導体配線
１３０１  第１導体配線、
３０２  第２導体配線
１４  銅めっき層
１４Ａ  スルーホールめっき
１５  めっき層（ニッケル・金めっき層）
１６  従来のパンチの切刃部
１６０１  従来のパンチの切刃部前面
１７  突起導体（金バンプ）
１８  配線保護膜（ソルダーレジスト）
１９  絶縁体（アンダーフィル材）
２０  半導体チップ
２０Ａ  外部端子
２１  ボール端子
２２  接着剤
２３  カバーフィルム
【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】
0004465917.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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