(57)【要約】【課題】接続不良を低減することが可能な片面回路基板の製造方法及びそれを用いてなる多層回路基板の製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の片面回路基板１０の製造方法は、絶縁性基板１１の表裏の両面に銅箔３５，３７を積層することと、絶縁性基板１１の表裏のうち一方側の銅箔３７と絶縁性基板１１とを貫通して他方側の銅箔３５を底部とする非貫通孔４１を形成することと、銅箔３５に非貫通孔４１側から凹部４２を形成することと、凹部４２に第１電解めっき層４５を形成することと、非貫通孔４１内に、第１電解めっき層４５と銅箔３７とを電気的に接続する第２電解めっき層４７を形成することと、銅箔３５を除去して、絶縁性基板１１の他方側の面から突出する第２電解めっき層４５により導電性バンプ１３を形成することと、銅箔３７の一部を除去して導体回路層１２を形成することと、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層の表裏の両面に第１導体層を形成することと、
前記絶縁層の表裏のうち一方側の前記第１導体層と前記絶縁層とを貫通して他方側の前記第１導体層を底部とする非貫通孔を形成することと、
前記他方側の第１導体層に前記非貫通孔に連通する凹部を形成することと、
前記凹部に第２導体層を形成することと、
前記非貫通孔内に、前記第２導体層と前記一方側の第１導体層とを電気的に接続する層間接続導体を形成することと、
前記他方側の第１導体層を除去して、前記絶縁層の他方側の面から突出する前記第２導体層により導電性バンプを形成することと、
前記一方側の第１導体層の一部を除去して導体回路層を形成することと、を含む片面回路基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の片面回路基板の製造方法であって、
前記絶縁層の表裏の両面に前記第１導体層を形成するにあたり、支持基板の表裏の両面に、前記他方側の第１導体層と、前記絶縁層と、前記一方側の第１導体層と、を順に積層し、
前記支持基板の表側と裏側の両方において、前記非貫通孔、前記第２導体層及び前記層間接続導体を形成してから、前記他方側の第１導体層を前記支持基板から剥がす。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の片面回路基板の製造方法であって、
前記導体回路層の形成を行うにあたり、さらに、前記一方側の第１導体層と前記層間接続導体の上に前記第２導体層と同じ材料からなる第３導体層でエッチングレジストを形成し、前記第３導体層に対して前記第１導体層を選択的にエッチングすることを含む。
【請求項４】
請求項３に記載の片面回路基板の製造方法であって、
前記他方側の第１導体層の除去と前記導体回路層の形成とを同一のエッチング工程で行う。
【請求項５】
請求項１乃至４のうち何れか１の請求項に記載の片面回路基板の製造方法であって、
前記非貫通孔を形成するにあたり、前記他方側の第１導体層へ向かって徐々に縮径される形状に前記非貫通孔を形成する。
【請求項６】
請求項１乃至５のうち何れか１の請求項に記載の片面回路基板を形成することと、
表裏の両面に導体回路層を有する両面回路基板を、前記片面回路基板の他方側の面に接着層を挟んで重ねることと、
前記片面回路基板と前記両面回路基板とをプレスにより一体化させることと、を含む多層回路基板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の多層回路基板の製造方法であって、
前記両面回路基板の表裏の両面に前記接着層を挟んで前記片面回路基板を重ね、
前記両面回路基板と複数の前記片面回路基板とをプレスにより多層状に一体化させる。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の多層回路基板の製造方法であって、
前記片面回路基板と前記両面回路基板を重ねるにあたり、前記両面回路基板の表側と裏側の少なくとも一方に複数の前記片面回路基板を重ね合わせると共に、前記片面回路基板同士の間に前記接着層を挟んで重ね合わせる。
【請求項９】
請求項６乃至８のうち何れか１の請求項に記載の多層回路基板の製造方法であって、
前記片面回路基板の他方側の面に前記接着層を重ねる前に、前記接着層に前記導電性バンプが挿通されるバンプ挿通孔を貫通形成しておく。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁層の片面に導体回路層が形成されている片面回路基板の製造方法と、その片面回路基板を用いた多層回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の片面回路基板の製造方法として、絶縁層の表側面に導体回路層を形成し、次いで、絶縁層の裏側面から導体回路層へ向けて非貫通孔を形成し、次いで、非貫通孔にめっきを充填することで絶縁層の裏側面から突出する導電性バンプを形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１１７０５号公報（段落［０１５６］〜［０１５８］、図１及び図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の片面回路基板の導電性バンプを別の回路基板の導体回路層に向け、それら片面回路基板と別の回路基板とをボンディングシートで接着することにより、多層回路基板を製造する場合、導電性バンプと導体回路層との間で接続不良が生じるという問題が考えられる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、接続不良を低減することが可能な片面回路基板の製造方法及びそれを用いてなる多層回路基板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る片面回路基板の製造方法は、絶縁層の表裏の両面に第１導体層を形成することと、前記絶縁層の表裏のうち一方側の前記第１導体層と前記絶縁層とを貫通して他方側の前記第１導体層を底部とする非貫通孔を形成することと、前記他方側の第１導体層に前記非貫通孔側から凹部を形成することと、前記凹部に第２導体層を形成することと、前記非貫通孔内に、前記第２導体層と前記一方側の第１導体層とを電気的に接続する層間接続導体を形成することと、前記他方側の第１導体層を除去して、前記絶縁層の他方側の面から突出する前記第２導体層により導電性バンプを形成することと、前記一方側の第１導体層の一部を除去して導体回路層を形成することと、を含む片面回路基板の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る片面回路基板の断面図
【図２】片面回路基板の製造工程を示す断面図
【図３】片面回路基板の製造工程を示す断面図
【図４】片面回路基板の製造工程を示す断面図
【図５】片面回路基板の製造工程を示す断面図
【図６】片面回路基板の製造工程を示す断面図
【図７】片面回路基板の製造工程を示す断面図
【図８】片面回路基板の製造工程を示す断面図
【図９】多層回路基板の断面図
【図１０】多層回路基板の製造工程を示す断面図
【図１１】他の実施形態に係る多層回路基板の断面図
【図１２】（Ａ）他の実施形態に係る多層回路基板の断面図、（Ｂ）他の実施形態に係る多層回路基板の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。図１には、本実施形態の片面回路基板１０が示されている。片面回路基板１０は、本発明の「絶縁層」に相当する絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の表裏の一方側の面である回路形成面１１１に積層される導体回路層１２と、絶縁性基材１１の表裏の他方側の面であるバンプ形成面１１２から突出する導電性バンプ１３と、を有している。絶縁性基材１１は、絶縁性樹脂のシート（例えば、ガラス繊維などの補強材を含むプリプレグ）で構成されている。
【０００９】
絶縁性基材１１には、導電用貫通孔１４が形成されている。導電用貫通孔１４は、バンプ形成面１１２側へ向かうに従って縮径されるテーパー形状になっている。導電用貫通孔１４内には、電解めっきが充填されてビア導体１５が形成され、そのビア導体１５によって導電性バンプ１３と導体回路層１２との間が接続されている。
【００１０】
導電性バンプ１３は、導体回路層１２とは異なる金属によって構成されている。一方、ビア導体１５は、導体回路層１２と同じ金属で構成されている。なお、導体回路層１２は、銅で構成されていて、導電性バンプ１３は、スズで構成されている。
【００１１】
導電性バンプ１３は、電解スズめっきからなり、第１電解めっき層４５を構成する。また、導体回路層１２は、銅箔３７と、銅箔３７上に積層される電解めっき膜４７Ｍとからなる。ビア導体１５上に配置される導体回路層１２の電解めっき膜４７Ｍは、ビア導体１５と一体に形成されている。具体的には、電解めっき膜４７Ｍとビア導体１５とは、共に電解銅めっきからなり、第２電解めっき層４７を構成する。第２電解めっき層４７は、導電性バンプ１３と銅箔３７とを電気的に接続し、本発明に係る層間接続導体１７を構成する。
【００１２】
本実施形態の片面回路基板１０は、以下のようにして製造される。
（１）図２（Ａ）に示すように、支持基板３０の表裏の両面に、剥離フィルム３１、キャリア付き銅箔３３、絶縁性基材１１、銅箔３７を順に重ねる。支持基板３０は、絶縁性基材１１と同様に、絶縁性樹脂のシート（例えば、ガラス繊維などの補強材を含むプリプレグ）により構成されている。キャリア付き銅箔３３は、キャリア３４と銅箔３５を貼り合わせた構造になっていて、支持基板３０の表側の面であるＦ面３０Ｆに重ねられるキャリア付き銅箔３３は、キャリア３４をＦ面３０Ｆ側に向けて配置され、支持基板３０の裏側の面であるＳ面３０Ｓに重ねられるキャリア付き銅箔３３は、キャリア３４をＳ面３０Ｓ側に向けて配置される。また、キャリア付き銅箔３３は、キャリア３４と銅箔３５の外周部同士を接着してなり、キャリア付き銅箔３３のうちキャリア３４と銅箔３５とが接着されていない中央部に、絶縁性基材１１と銅箔３７とが重ねられる。剥離フィルム３１は、絶縁性基材１１と略同じ大きさになっていて、絶縁性基材１１の真下位置に配置される。銅箔３７は、キャリア付き銅箔３３の銅箔３５より厚くなっている。具体的には、銅箔３７の厚みは約１８μｍで、銅箔３５の厚みは約９μｍになっている。なお、銅箔３５及び銅箔３７が本発明の「第１導体層」に相当する。
【００１３】
（２）図２（Ｂ）に示すように、加熱プレス処理が行われ、支持基板３０、剥離フィルム３１、キャリア付き銅箔３３、絶縁性基材１１及び銅箔３７が一体化する。なお、このとき、支持基板３０のＦ面３０Ｆ側の剥離フィルム３１は、Ｆ面３０Ｆに埋没してＦ面３０と面一になる。Ｓ面３０Ｓ側の剥離フィルム３１についても同様になっている。
【００１４】
（３）図３（Ａ）に示すように、支持基板３０のＦ面３０Ｆ側とＳ面３０Ｓ側とから銅箔３７に、例えば、ＣＯ２レーザが照射されて、銅箔３７と絶縁性基材１１を貫通し且つ銅箔３５を底部とする非貫通孔４１が形成される。次いで、非貫通孔４１の側面及び底面に残留する樹脂残渣を除去するためにデスミア処理が行われる。なお、図３（Ｂ）に拡大して示されるように、非貫通孔４１は、支持基板３０側が縮径されるテーパー形状に形成される。
【００１５】
（４）エッチング処理が行われ、図４（Ａ）に示すように、非貫通孔４１内に露出する銅箔３５に、椀状の凹部４２が形成される。このとき、銅箔３５に凹部４２を形成するためのエッチング液によって、銅箔３７もエッチングされる。その結果、図３（Ｂ）から図４（Ａ）への変化に示すように、銅箔３７が薄くなる。
【００１６】
（５）図４（Ｂ）に示すように、銅箔３７上に、所定パターンのめっきレジスト４３が形成される。
【００１７】
（６）キャリア付き銅箔３３をめっきリードとする電解スズめっき処理が行われ、図５に示すように、電解スズめっきが凹部４２内に充填されて第１電解めっき層４５（本発明の「第２導体層」に相当する。）が形成される。このとき、第１電解めっき層４５は、非貫通孔４１にも突入する。
【００１８】
（７）次いで、キャリア付き銅箔３３をめっきリードとする電解銅めっき処理が行われ、図６（Ａ）に示すように、電解銅めっきが非貫通孔４１内に充填されて、第１電解めっき層４５と銅箔３７とを電気的に接続する第２電解めっき層４７が形成されると共に、銅箔３７のうちめっきレジスト４３から露出している部分の上に電解めっき膜４７Ｍが形成される。
【００１９】
（８）キャリア付き銅箔３３をめっきリードとする電解スズめっき処理が行われ、図６（Ｂ）に示すように、電解めっき膜４７Ｍ上に金属レジスト４８が形成される。なお、金属レジスト４８は、本発明の「第３導体層」に相当し、第１電解めっき層４５と同じ金属、即ち、スズで形成される。
【００２０】
（９）図７（Ａ）に示すように、めっきレジスト４３が剥離される。
【００２１】
（１０）図７（Ｂ）に示すように、キャリア付き銅箔３３における銅箔３５の中央部が外周部から切り離されて、支持基板３０のＦ面３０Ｆ側とＳ面３０Ｓ側から中間基材５０が１つずつ得られる。なお、図７（Ｂ）の例では、Ｓ面３０Ｓ側の中間基材５０は、Ｆ面３０Ｆ側の中間基材５０と同じ構造になっているが、異なる構造であってもよい。
【００２２】
（１１）図８（Ａ）に示すように、中間基材５０の表裏の両面にエッチング処理が行われ、絶縁性基材１１の回路形成面１１１側では、銅箔３７のうち金属レジスト４８で覆われていない部分が除去され、絶縁性基板１１のバンプ形成面１１２側では、銅箔３５が除去される。このエッチング処理では、アルカリエッチング液が用いられ、銅で形成される銅箔３７が、スズで形成される金属レジスト４８に対して選択的にエッチングされる。
【００２３】
（１２）中間基材５０の表側と裏側とに剥離液が吹き付けられて、図８（Ｂ）に示すように、金属レジスト４８が除去されると共に、銅箔３７と、第２電解めっき層４７の一部（絶縁性基材１１の回路形成面１１１より外側に配置される部分）とにより、導体回路層１２が形成される。このとき、絶縁性基材１１のバンプ形成面１１２から突出する第１電解めっき層４５が一部削られて、導電性バンプ１３となる。以上で片面回路基板１０が完成する。
【００２４】
片面回路基板１０は、図９に示す多層回路基板１００の製造に用いられる。多層回路基板１００は、両面回路基板７０の表裏の両面に複数の片面回路基板１０を積層してなる。両面回路基板７０は、絶縁性樹脂のシート（例えば、ガラス繊維などの補強材を含むプリプレグ）からなる絶縁性基材７１と、絶縁性基材７１の表側面であるＦ面７１Ｆ上と裏側面であるＳ面７１Ｓ上とに形成される導体回路層７２，７２と、を有している。導体回路層７２，７２同士は、絶縁性基材７１を貫通するビア導体７５により電気的に接続されている。
【００２５】
絶縁性基材７１のＦ面７１Ｆ側の複数の片面回路基板１０は、導電性バンプ１３を両面回路基板７０側へ向けて配置されていて、両面回路基板７０から離れて配置される片面回路基板１０の導電性バンプ１３は、その片面回路基板１０より１つ内側（両面回路基板７０側）の片面回路基板１０の導体回路層１２に接続されている。また、複数の片面回路基板１０のうち最内の片面回路基板１０の導電性バンプ１３は、両面回路基板７０の導体回路層７２に接続されている。片面回路基板１０，１０の絶縁性基材１１，１１同士の間、及び、片面回路基板１０の絶縁性基材１１と両面回路基板７０の絶縁性基材７１との間は、接着層７７により接着されている。なお、絶縁性基材１１，１１同士の間に配置される接着層７７は、導体回路層１２とほぼ同じ厚さになっていて、絶縁性基材１１と絶縁性基材７１との間に配置される接着層７７は、導体回路層７２とほぼ同じ厚さとなっている。
【００２６】
絶縁性基材７１のＳ面７１Ｓ側の複数の片面回路基板１０は、上述したＦ面７１Ｆ側の複数の片面回路基板１０と同様の構造をなしている。また、Ｓ面７１Ｓ側においても、片面回路基板１０，１０同士の間、及び、片面回路基板１０と両面回路基板７０との間は、接着層７７により接着されている。
【００２７】
多層回路基板１００は、以下のようにして製造される。
（１）図１０に示すように、両面回路基板７０における絶縁性基材７１のＦ面７１ＦとＳ面７１Ｓとに、複数の片面回路基板１０と複数の接着層７７とが交互に積層される。この積層にあたっては、両面回路基板７０と複数の片面回路基板１０とに形成されている図示しないピン挿通孔にピンが挿通されることにより、それら両面回路基板７０と複数の片面回路基板１０とが水平方向で位置合わせされる。片面回路基板１０は、導電性バンプ１３を両面回路基板７０側に向けて配置される。ここで、接着層７７には、バンプ挿通孔７７Ａが貫通形成されていて、そのバンプ挿通孔７７Ａに導電性バンプ１３が挿通される。
【００２８】
（２）加熱プレス処理により、片面回路基板１０と両面回路基板７０とが接着層７７により接着されると共に、片面回路基板１０の導電性バンプ１３が両面回路基板７０の導体回路層７２に圧着されて導電性バンプ１３と導体回路層７２とが電気的に接続される。また、片面回路基板１０，１０同士が接着層７７にて接着されると共に、両面回路基板７０から遠い側の片面回路基板１０の導電性バンプ１３がバンプ挿通孔７７Ａに挿通されて両面回路基板７０に近い側の片面回路基板１０の導体回路層１２に圧着され、導電性バンプ１３と導体回路層１２とが電気的に接続される。以上で多層回路基板１００が完成する。
【００２９】
本実施形態の片面回路基板１０の製造方法によれば、絶縁性基材１１のバンプ形成面１１２側から第１電解めっき層４５と第２電解めっき層４７（層間接続導体１７）を順番に形成するので、従来の片面回路基板１０の製造方法のように回路形成面１１１側から第２電解めっき層４７と第１電解めっき層４５を順番に形成する場合と比較して、片面回路基板１０のＳ面１０Ｓから導電性バンプ１３を突出させ易くなる。これにより、片面回路基板１０を用いて製造される多層回路基板１００において、導電性バンプ１３の接続不良を抑えることが可能となる。しかも、非貫通孔４１はバンプ形成面１１２側が縮径されるテーパー形状になっているので、非貫通孔４１をめっきで充填する際に空気が入り込むことが抑えられ、非貫通孔４１内に形成される層間接続導体１７（ビア導体１５）の電気接続性の向上を図ることが可能となる。
【００３０】
また、本実施形態の片面回路基板１０の製造方法によれば、支持基板３０の表側と裏側とで中間基材５０を形成して、それぞれの中間基材５０から片面回路基板１０を得ることができるので、片面回路基板１０の生産効率の向上を図ることが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態の多層回路基板１００の製造方法では、片面回路基板１０，１０同士の間、及び、片面回路基板１０と両面回路基板７０との間を接着する接着層７７に、片面回路基板１０の導電性バンプ１３が挿通されるバンプ挿通孔７７Ａが貫通形成されているので、導電性バンプ１３を片面回路基板１０の導体回路層１２及び両面回路基板７０の導体回路層７２に圧着させ易くなり、導電性バンプ１３と導体回路層１２，７２との間の接続不良を抑えることが可能となる。
【００３２】
［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３３】
（１）上記実施形態の多層回路基板１００の製造方法では、両面回路基板７０の表側と裏側に積層される片面回路基板１０の数が同じになっていたが、異なっていてもよい（図１１参照）。
【００３４】
（２）上記実施形態の多層回路基板１００において、片面回路基板１０は、両面回路基板７０の表裏の片方にのみ積層されてもよい。その際、片面回路基板７０は、複数積層されてもよいし（図１２（Ａ）参照）、１つだけ積層されてもよい（図１２（Ｂ）参照）。
【００３５】
（３）上記実施形態の片面回路基板１０の製造方法では、電解めっき処理により金属レジスト４８を形成していたが、金属レジスト４８の代わりに樹脂保護膜を形成してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０    片面回路基板
１１    絶縁性基材
１２    導体回路層
１３    導電性バンプ
１７    層間接続導体
３０    支持基板
３５，３７    銅箔（第１導体層）
４１    非貫通孔
４２    凹部
４５    第１電解めっき層（第２導体層）
４７    第２電解めっき層
４８    金属レジスト（第３導体層）
７７    接着層
７７Ａ    バンプ挿通孔
１００    多層回路基板
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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