JP4180331B2 - プリント配線基板、プリント配線基板用レリーフパターン付金属板、及び、プリント配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線基板の製造方法に係り、更に詳細には配線層間を貫通型の導体配線部で接続する、いわゆる導体貫通型のプリント配線基板、プリント配線基板用レリーフパターン付金属板、及びプリント配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多層板の製造方法として絶縁性基板の厚さ方向に略円錐形のペーストバンプを圧入して絶縁性基板の両面に形成された二つの配線パターン間の電気的導通を図る、いわゆる導体間通法が知られている。図３４は従来の代表的な導体貫通法の製造工程を模式的に示した断面図である。この導体貫通法では、図３４（ａ）に示すように、導体板１０１の上に例えば複数の貫通孔が穿孔された印刷用マスク（図示省略）を重ね、この印刷用マスクの上側から銀ペーストなどの導電性組成物をスキージしながら前記貫通孔に充填し、しかる後に前記印刷用マスクと導電板とを剥離することにより略円錐形のペーストバンプ群１０２，１０２，…を形成する（図３４（ｂ））。次いで例えばガラス繊維マットにエポキシ樹脂を含浸させて得られるような絶縁材料板前駆体１０３を積層、プレスして貫通させ（図３４（ｃ））、その上から銅箔１０４を積層し（図３４（ｄ））、エッチングして配線パターン１０４ａ，１０１ａを形成してコア材１１０を形成する（図３４（ｅ））。
【０００３】
一方、上記と同様の方法により図３４（ｃ）と同様のバンプ付銅箔１２０及び１４０を作成しておき、前記コア材１１０と前記バンプ付銅箔１２０及び１４０との間に、前記絶縁材料板前駆体１０３と同様の絶縁材料板前駆体１３０，１５０をそれぞれ図３４（ｆ）のようにセットする。しかる後にプレスして図３４（ｇ）に示したような積層体１６０を形成し、この積層体１６０の最外層の銅箔をエッチングして配線パターンを形成し、図３４（ｈ）に示したような多層プリント配線基板１７０を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような配線層の形成された絶縁性基板上にペーストバンプ群を形成する場合、ペーストバンプ群形成のための印刷用マスク等が必要になる。また、導電性組成材料で形成したペーストバンプ群では高さにばらつきが生じるため、層間接続に不備が生じる場合がある。更に配線層と組成が異なるために熱的要因で組成間にクラックが発生する場合がある。また多層化工程において配線層同士を絶縁性材料を挟んで密着させるために配線層の厚みの分だけ広い層間を必要とし、同時に基板平滑性にも影響があるために、より薄い高多層プリント配線基板の製造の障害になるという問題がある。また、印刷法では技術的に０．１５ｍｍのバンプ径が形成可能なバンプの最小とされており、これ以下の直径のバンプを形成できないという問題や、印刷法で形成されるペーストバンプの高さがばらつくので層間接続の信頼性が不十分であるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の従来の問題を解決するためになされた発明である。即ち、本発明はファインな層間接続部を有し、信頼性の高い多層プリント配線基板、プリント配線基板用レリーフパターン付金属板、及び、プリント配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のプリント配線基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一の表面に配設された第１の表面配線パターンと、前記絶縁性基板の他の表面に配設された第２の表面配線パターンと、前記第１の表面配線パターン又は前記第２の表面配線パターンと電気的に接続された金属バンプ、及び、前記第１の表面配線パターンと前記第２の表面配線パターンとの間に配設され、前記絶縁性基板表面に平行に配設された内層配線パターンとからなる金属バンプ付配線部材と、前記第１の表面配線パターンと、前記第２の表面配線パターン及び／又は内層配線パターンとを電気的に接続した層間接続部材とを具備することを特徴とする。
【０００７】
上記プリント配線基板において、前記層間配線部材の例として、ペーストバンプを挙げることができる。
【０００８】
上記プリント配線基板において、前記層間配線部材の例として、スルホール金属層を挙げることができる。
【０００９】
本発明の他のプリント配線基板は、コア基板と、第１の内側絶縁層と、第１の外側絶縁層と、第1の表面配線パターンと、前記第１の内側絶縁層と前記外側絶縁層との間に貫挿された内側配線パターンから前記外側絶縁層表面に延設された金属バンプを有する第１の金属バンプ部材と、第２の内側絶縁層と、第２の外側絶縁層と、第２の表面配線パターンと、前記第２の内側絶縁層と前記外側絶縁層との間に貫挿された内側配線パターンから前記外側絶縁層表面に延設された金属バンプを有する第２の金属バンプ部材と、前記絶縁層で隔絶された配線パターンどうしを電気的に接続する層間接続部材と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
上記プリント配線基板において、前記層間配線部材の例として、ペーストバンプを挙げることができる。
【００１１】
上記プリント配線基板において、前記層間配線部材の例として、スルホール金属層を挙げることができる。
【００１２】
本発明の更に他のプリント配線基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一の表面に配設された第１の表面配線パターンと、前記絶縁性基板の他の面を覆う第２の表面配線パターンを構成する底部と、前記第１の表面配線パターンと電気的に接続された頭部と、前記底部から前記頭部にかけて前記絶縁性基板を貫通するバンプ部とを有する金属バンプ付配線部材とを具備することを特徴とする。
【００１３】
上記プリント配線基板は、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫挿され、前記第１の表面配線パターンと前記第２の表面配線パターンとを電気的に接続するスルホール金属層を更に具備していてもよい。
【００１４】
上記プリント配線基板は、前記第1の表面配線パターン及び／又は第2の表面配線パターンのＬ／Ｓ値がＬ／Ｓ＝１０／１０〜４０／４０（μｍ／μｍ）であってもよい。
【００１５】
上記プリント配線基板は、前記金属バンプが、２０〜１００μｍの頭部半径、７５〜２００μｍの底部半径、及び５０から１５０μｍの高さを有していてもよい。
【００１６】
本発明の更にもうひとつのプリント配線基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一の表面に配設された第１の表面配線パターンと、前記絶縁性基板の他の表面に配設された第２の表面配線パターンと、前記第１の表面配線パターン又は前記第２の表面配線パターンと電気的に接続された金属バンプ、及び、前記第１の表面配線パターンと前記第２の表面配線パターンとの間に配設され、前記絶縁性基板表面に平行に配設された内層配線パターンとを有する第１の金属バンプ付配線部材と、前記第２の表面配線パターン又は前記第１の表面配線パターンと電気的に接続された金属バンプ、及び、前記第１の表面配線パターン又は前記第２の表面配線パターンと、前記第１の金属バンプ付配線部材との間に配設され、前記絶縁性基板表面に平行に配設された他の内層配線パターンとを有する第２の金属バンプ付配線部材と、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫挿され、少なくとも前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとを電気的に接続するスルホールメッキ層とを具備することを特徴とする。
【００１７】
上記プリント配線基板では、前記第１の金属バンプ付配線部材と、前記第２の金属バンプ付配線部材との間に、絶縁層と配線パターンとを積層したコア基板が介挿されていてもよい。
【００１８】
本発明のプリント配線基板の製造方法は、金属板表面にマスキングする工程と、 前記マスキングを介して前記金属板をハーフエッチングして前記金属板底面から略円錐形の金属バンプが延設されたバンプ付配線部材を形成する工程と、前記バンプ付配線部材のバンプ形成面に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層表面を研磨する工程と、前記バンプ付金属板の底面をパターニングして前記絶縁層下面側に一の配線パターンを形成する工程と、前記絶縁層表面に他の配線パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする。
【００１９】
上記プリント配線基板の製造方法では、前記他の配線パターンを形成した後に、前記一の配線パターンと前記他の配線パターンとを電気的に接続するスルホール金属層を形成する工程を更に具備していてもよい。
【００２０】
本発明の他のプリント配線基板の製造方法は、金属板表面にマスキングする工程と、前記マスキングを介して前記金属板をハーフエッチングして前記金属板底面から略円錐形の金属バンプが延設されたバンプ付配線部材を形成する工程と、前記バンプ付配線部材のバンプ形成面に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層表面を研磨する工程と、前記バンプ付金属板の底面をパターニングして前記絶縁層下面側に一の配線パターンを形成する工程と、前記絶縁層表面に他の配線パターンを形成して二つの積層板ユニットを形成する工程と、前記二つの積層板ユニットの間にコア絶縁層を挟んでプレスして一体化した積層体を形成する工程と、 少なくとも前記積層体の一の表面の配線パターンと前記積層体の他の表面の配線パターンとを電気的に接続するスルホール金属層を形成する工程とを具備することを特徴とする。
【００２１】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記コア絶縁層が、配線パターンと絶縁性基板とを積層したコア基板であってもよい。
【００２２】
本発明のプリント配線基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一の表面に配設された第１の表面配線パターンと、前記絶縁性基板の他の表面に配設された第２の表面配線パターンと、前記第１の表面配線パターン又は前記第２の表面配線パターンと電気的に接続された金属バンプ及び前記第１の表面配線パターンと前記第２の表面配線パターンとの間に配設され、前記絶縁性基板表面に平行に配設された内層配線パターンとからなる金属バンプ付配線部材と、前記金属バンプ付配線部材と、前記第２の表面配線パターン又は前記第１の表面配線パターンとを電気的に接続したペーストバンプとを具備することを特徴とする。
【００２３】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、円錐の頂部を挟み前記円錐の軸に平行な一組の平面又は曲面で裾部を切り取った略円錐形状を備えているバンプを挙げることができる。
【００２４】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、導体板の表面側と裏面側から順次エッチング処理することにより形成される形状を備えているバンプを挙げることができる。
【００２５】
上記プリント配線基板において、前記内層配線パターンが、前記ペーストバンプが貫通している、前記絶縁性基板を構成する絶縁性材料の層に埋設されているものを挙げることができる。
【００２６】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプ付配線部材が連続した同一の金属からなるものを挙げることができる。
【００２７】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、２０〜１００μｍの頭部半径、７５〜２００μｍの底部半径、及び５０から１５０μｍの高さを有する金属バンプを挙げることができる。
【００２８】
上記プリント配線基板において、前記表面配線パターンの例として、パターン状に加工された金属箔、スパッタ膜、又はメッキ膜からなるパターンを挙げることができる。
【００２９】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、円筒形、円錐形、四角錐形、円錐台形、四角錐台形、及び、円錐形の下部に円筒形の上部が接合された形状からなる群から選択される一の形状に近似する形を備えたバンプを挙げることができる。
【００３０】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、前記内層配線パターンの幅と実質的に等しい幅の下部を有するバンプを挙げることができる。
【００３１】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、対向する一組の平行平面と、これら平行平面の間を繋ぐ四つの曲面とからなる略六角形の、前記内層配線パターンの長手方向を法線とする平面上の断面形状を有し、前記曲面のうちの少なくとも一つが負の曲率半径を有する曲面であるバンプを挙げることができる。
【００３２】
上記の本発明のプリント配線基板用のレリーフパターン付金属板としては、金属材料の片面をハーフエッチングすることによって、金属バンプ付配線部材の内層配線パターンに対応するレリーフパターンが、金属材料の片面に形成されているプリント配線基板用レリーフパターン付金属板を挙げることができる。
【００３３】
本発明の他のプリント配線基板は、前記絶縁性基板の一の表面に配設された第１の表面配線パターンと、前記絶縁性基板の他の表面に配設された第２の表面配線パターンと、前記第１の表面配線パターン又は前記第２の表面配線パターンと電気的に接続された金属バンプ、及び、前記第１の表面配線パターンと前記第２の表面配線パターンとの間に配設され、前記絶縁性基板表面に平行に配設された内層配線パターンとを有する第１の金属バンプ付配線部材と、前記第２の表面配線パターン又は前記第１の表面配線パターンと電気的に接続された金属バンプ、及び、前記第１の表面配線パターン又は前記第２の表面配線パターンと、前記第１の金属バンプ付配線部材との間に配設され、前記絶縁性基板表面に平行に配設された他の内層配線パターンとを有する第２の金属バンプ付配線部材と、前記第１の金属バンプ付配線部材と前記第２の金属バンプ付配線部材との間に間挿され、前記第１の金属バンプ付配線部材と前記第２の金属バンプ付配線部材とを電気的に接続するペーストバンプとを具備することを特徴とする。
【００３４】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、円錐の頂部を挟み前記円錐の軸に平行な一組の平面又は曲面で裾部を切り取った略円錐形状を備えているバンプを挙げることができる。
【００３５】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、導体板の表面側と裏面側から順次エッチング処理することにより形成される形状を備えているバンプを挙げることができる。
【００３６】
上記プリント配線基板において、前記内層配線パターンが、前記ペーストバンプの貫通している、前記絶縁性基板を構成する絶縁性材料の層に埋設されているものを挙げることができる。
【００３７】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプ付配線部材が連続した同一の金属からなるものを挙げることができる。
【００３８】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、２０〜１００μｍの頭部半径、７５〜２００μｍの底部半径、及び５０から１５０μｍの高さを有する金属バンプを挙げることができる。
【００３９】
上記プリント配線基板において、前記表面配線パターンの例として、パターン状に加工された金属箔、スパッタ膜、蒸着膜、又はメッキ膜からなるパターンを挙げることができる。
【００４０】
上記プリント配線基板において、前記金属バンプの例として、円筒形、円錐形、四角錐形、円錐台形、四角錐台形、及び、円錐形の下部に円筒状の上部が接合された形状からなる群から選択される一の形状に近似する形を備えたバンプを挙げることができる。
【００４１】
上記プリント配線基板であって、前記金属バンプの例として、前記内層配線パターンの幅と実質的に等しい幅の下部を有するバンプを挙げることができる。
【００４２】
上記プリント配線基板であって、前記金属バンプの例として、対向する一組の平行平面と、これら平行平面の間を繋ぐ四つの曲面とからなる略六角形の、前記内層配線パターンの長手方向を法線とする平面状の断面形状を有し、前記曲面のうち少なくとも一つが負の曲率半径を有する曲面であるバンプを挙げることができる。
【００４３】
上記プリント配線基板用のレリーフパターン付金属板としては、金属材料の片面をハーフエッチングすることによって、金属バンプ付配線部材の内層配線パターンに対応するレリーフパターンが、金属材料の片面に形成されているプリント配線基板用レリーフパターン付金属板を挙げることができる。
【００４４】
本発明のプリント配線基板の製造方法は、導体板の一の表面の内層配線パターン形成位置に第１のマスキングを形成する工程と、前記導体板のマスキング形成面をハーフエッチングして内層配線パターン状にレリーフパターンを前記導体板の前記一の表面に形成する工程と、前記内層配線パターン状レリーフパターン上の所定位置にペーストバンプを形成する工程と、前記ペーストバンプの上に絶縁性材料と他の導体板又は他の配線基板とを位置合わせする工程と、前記導体板と、前記絶縁性材料と、他の導体板又は他の配線基板とを加熱下に加圧する工程と、前記導体板の他の表面上の金属バンプ形成位置に第２のマスキングを形成する工程と、前記導体板の他の表面をハーフエッチングして前記内層配線パターン状レリーフパターンの根元部分を切り離し内層配線パターンとなすと同時に該内層配線パターン背面上に金属バンプを形成する工程と、前記金属バンプ形成面に絶縁性材料を充填する工程と、前記絶縁性材料を硬化する工程と、前記露出した金属バンプの頭部及び絶縁性材料層上に外側配線パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする。
【００４５】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記絶縁性材料の例として、絶縁性基板前駆体である絶縁性材料を挙げることができる。
【００４６】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記絶縁性材料の例として、絶縁性材料組成物フィルムを挙げることができる。
【００４７】
上記プリント配線基板の製造方法において、前記絶縁性材料の例として、塗布形成された絶縁性材料組成物を挙げることができる。
【００４８】
本発明では、導体板をハーフエッチング処理して根元部分が結合した金属バンプを形成し、この根元部分を反対側からエッチング処理して切り離すことにより第１の表面配線パターンを形成するので、製造コストを上昇させることなく金属バンプで層間接続した多層型プリント配線基板を得ることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。図１は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程の流れを示したフローチャートであり、図２〜図６は本実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の各段階のものを模式的に示した断面図である。
【００５０】
本実施形態に係るプリント配線基板１を製造するには、図２（ａ）に示したように、まず銅板などの金属板１１を用意する。この金属板１１としては例えば無酸素銅や、銅合金などが挙げられる。銅合金としては、例えばＣｒ、Ｓｎなどの金属を０．２％含んだものを用いる事ができる。この金属板１１の厚さは後の工程で形成しようとする金属バンプの高さや残厚に応じて選択する。例えば、高さ１４０μｍの金属バンプを形成し、３０μｍの残厚が必要である場合、金属板１１は厚さ１７０μｍのものを用いる。
【００５１】
次に図２（ｂ）に示したように、この金属板１１の表面のうち、ハーフエッチングを施す方の面、例えば図２（ｂ）中では金属板１１の上面側に第１のマスキング２０を形成する（ステップ１）。この第１のマスキング２０を形成する方法としては、最初に感光性樹脂を塗布し、乾燥させた後マスクパターンを介して選択的に露光し、部分的に硬化させ、次いで現像して不要部分を溶解除去するフォトリソグフィ−法などが挙げられる。
【００５２】
一方金属板１１の表面のうち、ハーフエッチングを施さない方の面、図２（ｂ）中の下面側には表面全体にわたって保護層２１を形成する。こうして図２（ｂ）に示したように金属板１１の上表面に第１のマスキング２０が形成され、金属板１１の下表面には保護層２１が形成される。
【００５３】
この状態で金属板１１の上面側にハーフエッチング処理を施す（ステップ２）。このハーフエッチング処理の方法としては、エッチング液を噴霧するスプレー法、エッチング液槽中に第１のマスキング２０と保護層２１とを形成した金属板１１を浸漬する湿式法、或いはプラズマなどのエネルギー波を衝突させる乾式法などを挙げることができる。
【００５４】
以下スプレー法を例にして説明する。図２（ｂ）に示した状態の金属板１１の上面側からエッチング液を噴霧すると、霧状に噴霧されたエッチング液は第１のマスキング２０と第１のマスキング２０との間の露出した表面の金属板１１を侵蝕し、更に第１のマスキング２０の下面側にまで回り込んで金属板１１をエッチングしてゆく。ここで用いるエッチング液としては、たとえば塩化第２鉄水溶液得、塩化第２銅水溶液、及び銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリ水溶液から成るエッチング液が挙げられる。
【００５５】
このエッチング処理を適当なところで停止すると（ハーフエッチング／ステップ２）、図２（ｃ）のように放物線或いは楕円状の曲線で描かれる断面形状（負の曲率半径を有する曲面）を呈する内層配線パターン状のレリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…（以下、「内層配線レリーフパターン」という。）が得られる。これらの内層配線レリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…はその根元部分１１Ａで繋がっている。
【００５６】
次に第１のマスキング２０と保護層２１とを除去し（ステップ３）、表面を洗浄してエッチング液を除去すると図２（ｄ）に示したような内層配線レリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…を備えた配線レリーフパターン付金属板（以下「配線部材」という。）１１Ｄが得られる。
【００５７】
次にこうして形成した内層配線レリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…の上に、例えば銀粉や銅粉などの導電性微粒子を例えばエポキシ樹脂等の液状熱硬化性樹脂中に分散させて得られる導電ペーストを印刷法を用いて略円錐形のペーストバンプ１２，１２，…を形成する（ステップ４）。
【００５８】
ここでいう「印刷法」とは、例えばバンプ形成位置に貫通孔が穿孔された金属マスクを、配線パターンが形成された絶縁性基板の上に重ね、前記金属マスクの上から前記導電ペーストをヘラですり込む「スキージ」と呼ばれる操作を行い、しかる後に前記金属マスクを剥離することにより配線パターン上に略円錐形の微小なペーストバンプを形成する方法である。ここで形成するペーストバンプ１２，１２，…は底面半径が１００〜５００μｍ、高さが７０〜５５０μｍ、底面半径対高さのアスペクト比が１：０．５〜１：３のバンプである。ペーストバンプ１２，１２，…は印刷後乾燥させることで形成される。
【００５９】
ペーストバンプ１２，１２，…形成後、図３（ｆ）に示したように、配線部材１１Ｄのペーストバンプ１２，１２，…形成面上に絶縁性基板前駆体（プリプレグ）１３を重ね合わせる（ステップ５）。この絶縁性基板前駆体（プリプレグ）１３は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて形成した、例えば厚さ６０μｍのプリプレグである。この絶縁性基板前駆体（プリプレグ）１３を前記配線部材１１Ｄのペーストバンプ１２形成面上に重ねあわせ（ステップ５）、ゴムシートのような弾性体に当接させた状態で加熱下に加圧（ヒートプレス）する（ステップ６）。
【００６０】
このヒートプレスの結果、図３（ｇ）に示したように絶縁性基板前駆体（プリプレグ）１３をペーストバンプ１２，１２，…が貫通した絶縁性基板付配線部材１４が得られる。この状態で、内層配線レリーフパターン１１Ｂは、ペーストバンプ１２の貫通したプリプレグ１３の層に埋設された構造となる。
【００６１】
次に、上記ステップ１〜３と同様の操作をすることにより得られた他の配線部材２１を形成し、図３（ｈ）に示したように前記絶縁性基板付配線部材１４と他の配線部材２１とを、ペーストバンプ１２，１２，…の頭部と断面凸型の配線パターン形成面とが対向するように配置する（ステップ７）。
【００６２】
次にこのように対向配置した前記絶縁性基板付配線部材１４と他の配線部材２１とをヒートプレスする（ステップ８）。このときペーストバンプ１２，１２，…の頭部と他の配線部材２１の内層配線レリーフパターン２１Ｂ，２１Ｂ，…とがそれぞれ当接し、内層配線レリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…と内層配線レリーフパターン２１Ｂ，２１Ｂ，…とが電気的に接続される。それと同時にプリプレグ１３中の絶縁性熱硬化性樹脂が硬化してＣステージまで移行する。
【００６３】
かくして図３（ｉ）に示したような、いわゆる２層構造のプリント配線基板用素材１５が形成される。次にこのプリント配線基板用素材１５の両表面に露出した配線部材１１Ｄ，２１のうち金属バンプ形成部分部分に、図４（ｊ）に示したように、第２のマスキング２２，２４を形成する（ステップ９）。なお、この第２のマスキング２２，２４の形成方法も前記第１のマスキング２０の形成方法と同様に、フォトリソグラフィー技術を用いて形成する方法が挙げられる。
【００６４】
図４（ｊ）に示したような第２のマスキング２２，２４を形成した後、この第２のマスキング２２，２４の上からエッチング処理を施して配線部材１１Ｄ，２１の底部をエッチングして切り離し、図４（ｋ）に示したような金属バンプ１１Ｃ，１１Ｃ、…及び、金属バンプ２１Ｃ，２１Ｃ…を形成する（ステップ１０）。これにより、同時に配線部材１１Ｄ、２１の内層配線レリーフパターン１１Ｂ，２１Ｂは、内層配線パターン１１Ｅ，２１Ｅとして形成される。
【００６５】
図７はハーフエッチング処理後に得られる金属バンプの斜視図及び断面図であり、図８はこの第２のマスキング２２，２４側からのエッチングにより形成される、内層配線パターンと金属バンプとの結合部の斜視図であり、図９はハーフエッチング処理後に得られる内層配線レリーフパターン１１Ｂの断面写真及び電子顕微鏡写真であり、図１０は第２のマスキング２２，２４側からのエッチングにより形成される、内層配線パターンと金属バンプとの結合部の電子顕微鏡写真である。
【００６６】
図７及び図９に示したように、金属板１１の片面をハーフエッチングすることにより、略円錐形の金属バンプ１１Ｃが形成される。この金属バンプ１１Ｃの断面は円錐台の側面を凹型曲面に置換した形状を備えており、換言すれば負の曲率半径を有する曲面を側面に備えている。図７及び図９に示したように、金属バンプ１１Ｃの上部は半径２０〜１００μｍ程度の円形に仕上げることが可能であり、金属バンプ１１Ｃの高さは５０〜１５０μｍ程度に仕上げることが可能である。実際の製品では、金属バンプ１１Ｃの上部は半径４０〜７５μｍ程度の円形に仕上げることが好ましく、また、金属バンプ１１Ｃの高さは７０〜１２０μｍ程度の円形に仕上げることが好ましい。
【００６７】
また図８及び図１０に示したように、ステップ１０の第２のマスキング側からエッチングすることにより、金属バンプ１１Ｃの裾の部分の幅をその上部平面の半径と略同等の線幅にまで狭めると共に、金属バンプ１１Ｃの底部が内層配線パターン１１Ｅに結合した帯状の金属バンプ付配線部材１１Ｆが形成される。この金属バンプ付配線部材１１Ｆにおいて、内層配線パターン１１Ｅはその側面部分がステップ９の第２のマスキング側からのエッチングにより略平面状、より正確には曲面状に形成されている。図１１は金属バンプ１１Ｃの断面形状を、金属バンプ付配線部材１１Ｆの内層配線パターン１１Ｅの長手方向を法線とし、金属バンプ１１Ｃの軸を通る平面で切断したときの断面形状として示した断面図である。図１１に示したように、ステップ１０の第２のマスキング側からのエッチングにより、金属バンプ１１Ｃの裾の部分は金属バンプの底面側すなわち第２のマスキング側から曲面状に侵食され、概略六角形の断面形状を呈し、上部と底部に配設された一組の平行平面の間を画定する側面は曲面を形成し、これらの４曲面の少なくとも一つに負の曲率半径を有する曲面を形成する。
【００６８】
このとき金属バンプ１１Ｃの底面側に形成される金属バンプ付配線部材１１Ｆの内層配線パターン１１Ｅの線幅は第２のマスキングの幅により調整することができる。この金属バンプ１１Ｃの底面側に形成される金属バンプ付配線部材１１Ｆの内層配線パターン１１Ｅの線幅は最小３０μm程度まで可能である。なお、この配線において、裏面にバンプがある部分とない部分で同一の配線幅を形成することができる。
【００６９】
このようにして第２のマスキング側からのエッチングを行った後、次いで第２のマスキング２２，２４を除去することにより、図４（ｌ）に示したような２層型のプリント配線基板用素材１９が得られる。
【００７０】
次にこのプリント配線基板用素材１９の上下両面に、図４（ｍ）に示すように、プリプレグ２６，２８を位置決めし、前記と同様の方法によりヒートプレスすることにより、図５（ｎ）に示したように絶縁材料層（プリプレグ）２６ａ，２８ａを金属バンプ１１Ｃ，２１Ｃが貫通した、絶縁材料付プリント配線基板用素材３０が得られる（ステップ１２）。次いでこの樹脂付プリント配線基板用素材３０の両表面上にバフがけなどによる研磨を施すことにより（ステップ１３）、図５（ｏ）に示したような表面が平坦化された樹脂付プリント配線基板用素材３２が得られる。
【００７１】
次にこの樹脂付プリント配線基板用素材３２の両表面に例えば電解メッキや無電解メッキなどのメッキ処理を施して（ステップ１４）金属層３１を形成する。しかる後にこの金属層３１の上に前記と同様にして例えばフォトリソグラフィー法を用いて第３のマスキング３４，３４，…を形成し（ステップ１５）、この第３のマスキング３４，３４，…の上からエッチング液を供給してエッチング処理を施し（ステップ１６）、金属層３１のうちの露出部分を除去すると、図６（ｒ）に示したようなプリント配線基板４０が得られる。次いで表面に付着したマスキング３４，３４，…を除去すると（ステップ１７）、図６（ｓ）に示したような４層の配線パターンを備えたプリント配線基板４０が得られる。
【００７２】
以上説明したように本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法では、金属板１１をエッチングして形成した金属バンプ１１Ｃ，１１Ｃ，…を用いて層間接続を行うので、金属バンプ１１Ｃ，１１Ｃ，…の高さのバラツキが小さく、接続信頼性の高い層間接続を形成することができる。
【００７３】
また本実施形態に係るプリント配線基板では、金属板１１を上下両面からエッチングして金属バンプ１１Ｃ及びその底部で結合した内層配線パターン１１Ｅを形成しているので、金属バンプ１１Ｃの幅が内層配線パターン１１Ｅの幅と同じ寸法の狭い幅に形成することができる。そのため、隣設させる金属バンプ１１Ｃ，１１Ｃ間の間隔を小さくすることができ、配線パターンの密度、ひいては集積度の高いプリント配線基板を得ることができる。
【００７４】
更に本実施形態に係るプリント配線基板では、単一材料からなる金属板１１を上面側からのハーフエッチングと裏面側からのエッチングとにより加工して金属バンプ１１Ｃ，１１Ｃ，…と内層配線パターン１１Ｆとを形成するので、安価な材料を用いることができ、製品コストを低く抑えることができる。
【００７５】
（第２の実施の形態）
本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法では、上記第１の実施形態において、絶縁材料層を形成するのに絶縁性基板前駆体（プリプレグ）を位置合わせして重ね、ヒートプレスすることによりペーストバンプや金属バンプを前記絶縁性基板前駆体（プリプレグ）に貫通させるかわりに、ペーストバンプや金属バンプの上に絶縁性材料組成物からなるフィルムを被覆して適用する方法を採用した。ペーストバンプや金属バンプ上に被覆適用された絶縁性材料組成物フィルムは、圧力と熱によりペーストバンプや金属バンプを貫通させ、その頭部が絶縁性材料組成物フィルムの上に突出し、ちょうど上記第１の実施形態において、絶縁性基板前駆体（プリプレグ）を重ね、ヒートプレスしてペーストバンプや金属バンプを前記絶縁性基板前駆体（プリプレグ）に貫通させたのと同じ状態が得られる。
【００７６】
本実施形態ではペーストバンプや金属バンプ上に絶縁性材料の層を形成するのに絶縁性材料組成物フィルムを被覆適用する方法を採用しているので、平板高圧プレス機のような大型の設備を必要としない。
【００７７】
（第３の実施の形態）
本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法では、上記第１の実施形態において、絶縁材料層を形成するのに絶縁性基板前駆体（プリプレグ）を位置合わせして重ね、ヒートプレスすることによりペーストバンプや金属バンプを前記絶縁性基板前駆体（プリプレグ）に貫通させるかわりに、ペーストバンプや金属バンプの上に絶縁性材料組成物を塗布する方法を採用した。ペーストバンプや金属バンプ上に、絶縁性材料組成物を、その頭部が露出するように塗布形成することによって、ちょうど上記第１の実施形態において、絶縁性基板前駆体（プリプレグ）を重ね、ヒートプレスしてペーストバンプや金属バンプを前記絶縁性基板前駆体（プリプレグ）に貫通させたのと同じ状態が得られる。
【００７８】
本実施形態ではペーストバンプや金属バンプ上に絶縁性材料の層を形成するのに絶縁性材料組成物を塗布形成する方法を採用しているので、平板高圧プレス機のような大型の設備を必要としない。また、高圧のプレスを行わないので、バンプなどが変形する虞れが小さく、信頼性の高い層間接続を形成することができる。
【００７９】
（第４の実施形態）
以下、本発明の実施の形態に係るプリント配線基板の製造方法について説明する。図１２は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程の流れを示したフローチャートであり、図１３〜図１７は本実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の各段階のものを模式的に示した断面図である。
【００８０】
本実施形態に係るプリント配線基板１を製造するには、図１３（ａ）に示したように、まず銅板などの金属板１１を用意する。この金属板１１としては例えば板厚約１５０μｍのＣｕ９９．９％の無酸素銅などが挙げられる。
【００８１】
次に図１３（ｂ）に示したように、この金属板１１の表面のうち、ハーフエッチングを施す方の面、例えば図１３（ｂ）中では金属板１１の上面側に第１のマスキング２０を形成する（ステップ１）。この第１のマスキング２０を形成する方法としては、最初に感光性樹脂（フォトレジスト）を塗布し乾燥後、予め所定の回路図柄が描画されたマスクパターンを介して例えば出力３ｋＷの高圧水銀灯から発射される平行光を照射して選択的に露光し、部分的に硬化させる。次いで、例えば３０℃、１．０％の炭酸ナトリウムを表面に圧力０．１ＭＰａでスプレー噴霧して非感光面を溶解除去することにより、現像して不要部分を溶解除去する。
【００８２】
一方金属板１１の表面のうち、ハーフエッチングを施さない方の面、図１３（ｂ）中の下面側には表面全体にわたって保護層２１を形成する。
【００８３】
この状態で金属板１１の上面側にハーフエッチング処理を施す（ステップ２）。
【００８４】
以下スプレー法を例にして説明する。図１３（ｂ）に示した状態の金属板１１の上面側からエッチング液を噴霧すると、霧状に噴霧されたエッチング液は第１のマスキング２０と第１のマスキング２０との間の露出した表面の金属板１１を侵蝕し、更に第１のマスキング２０の下面側にまで回り込んで金属板１１をエッチングしてゆく。このハーフエッチング処理の方法としては、例えば５０℃の比重１．４の塩化第２鉄水溶液を圧力０．３ＭＰａでスプレー噴霧して、表面からの深さが３０μmになるまでエッチングする方法が挙げられる。
【００８５】
このエッチング処理を適当なところで停止すると（ハーフエッチング／ステップ２）、図１３（ｃ）のように放物線或いは楕円状の曲線で描かれる断面形状（負の曲率半径を有する曲面）を呈する内層配線レリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…が得られる。これらの内層配線レリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…はその根元部分１１Ａで繋がっている。
【００８６】
次に第１のマスキング２０と保護層２１とを除去し（ステップ３）、表面を洗浄してエッチング液を除去すると図１３（ｄ）に示したような内層配線レリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…を備えた配線部材１１Ｄが得られる。
【００８７】
なおマスキング２０や保護層の除去には例えば５０℃、３％の水酸化ナトリウム水溶液を使用する。
【００８８】
次にこうして形成した内層配線レリーフパターン１１Ｂ，１１Ｂ，…の上に、例えば銀粉や銅粉などの導電性微粒子を例えばエポキシ樹脂等の液状熱硬化性樹脂中に分散させて得られる導電ペーストを、例えば所定のバンプ形成位置に０．３ｍｍ径の貫通孔を穿孔したメタルマスクの上から導電ペーストをスキージしてすり込む、いわゆる印刷法を用いて略円錐形のペーストバンプ１２，１２，…を形成する。
【００８９】
ペーストバンプ１２，１２，…形成後、図１４（ｆ）に示したように、配線部材１１Ｄのペーストバンプ１２，１２，…形成面上に絶縁性基板前駆体（プリプレグ）、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸被着してなる厚さ６０μmのプリプレグ１３を重ね合わせる（ステップ５）。
【００９０】
このプリプレグ１３を前記配線部材１１Ｄのペーストバンプ１２形成面上に重ねあわせ（ステップ５）、ゴムシートのような弾性体に当接させた状態で加熱下に加圧（ヒートプレス）する（ステップ６）。
【００９１】
このヒートプレスの結果、図１４（ｇ）に示したようにプリプレグ１３をペーストバンプ１２，１２，…が貫通した絶縁性基板付配線部材１４が得られる。この状態で内層配線レリーフパターン１１Ｂはペーストバンプ１２の貫通したプリプレグ１３の層に埋設された構造となる。
【００９２】
次に、銅箔のような導体板５１を用意し、図１４（ｈ）に示したように前記絶縁性基板付配線部材１４と導体板５１とを、ペーストバンプ１２，１２，…の頭部と導体板５１とが対向するように配置する（ステップ７）。
【００９３】
次にこのように対向配置した前記樹脂付配線部材１４と導体板５１とをヒートプレスする（ステップ８）。このときペーストバンプ１２，１２，…の頭部と導体板５１とが当接して電気的に接続される。それと同時にプリプレグ１３中の絶縁性熱硬化性樹脂が硬化してＣステージまで移行する。
【００９４】
かくして図１４（ｉ）に示したような、いわゆる２層構造のプリント配線基板用素材６０が形成される。次にこのプリント配線基板用素材６０の表面に露出した配線部材１１Ｄのうち、金属バンプ形成部分に、図１５（ｊ）に示したように、第２のマスキング２２，５３を形成する（ステップ９）。なお、この第２のマスキング２２，５３の形成方法も前記第１のマスキング２０の形成方法と同様に、フォトリソグラフィー技術を用いて形成する方法が挙げられる。
【００９５】
図１５（ｊ）に示したような第２のマスキング２２，５３を形成した後、この第２のマスキング２２，５３の上からエッチング処理を施して配線部材１１Ｄの底部をエッチングして切り離し、図１５（ｋ）に示したような金属バンプ１１Ｇ，１１Ｇ、…を形成する（ステップ１０）。これにより、同時に配線部材１１Ｄの内層配線レリーフパターン１１Ｂは内層配線パターン１１Ｈとして形成される。
【００９６】
このようにして第２のマスキング側からのエッチングを行った後、次いで第２のマスキング２２，５３を除去することにより、図１５（ｌ）に示したような２層型のプリント配線基板用素材６２が得られる。
【００９７】
次にこのプリント配線基板用素材６２の上面に、例えば厚さ６０μmのプリプレグ２６を位置決めし、前記と同様の方法によりヒートプレスすることにより、図１６（ｎ）に示したように絶縁材料層（プリプレグ）２６ａを金属バンプ１１Ｇの頭部１１Ｃが貫通した、絶縁材料付プリント配線基板用素材６３が得られる（ステップ１２）。
【００９８】
次いでこの絶縁材料付プリント配線基板用素材６３の上表面にバフがけなどによる研磨を施すことにより（ステップ１３）、図１６（ｏ）に示したような表面が平坦化された絶縁材料付プリント配線基板用素材６４が得られる。
【００９９】
次にこの絶縁材料付プリント配線基板用素材６４の両表面に例えば電解メッキや無電解メッキなどのメッキ処理を施して（ステップ１４）金属層３１を形成する。例えば、まず表面を１％の硫酸に浸漬後、水洗して表面を洗浄する。その後表面にパラジウム−錫の錯化合物を吸着させ、次に錫成分を除去する。次いで後、ホルマリン、水酸化ナトリウム、硫酸銅の混合液中で銅を０．３μm程度析出させる。次いで更に電解メッキを行う。例えば、３０℃の硫酸、硫酸銅の混合液中で３Ａ／ｄｍ^２の電流を約１０分間流して表面に５μmの銅を析出させる。
【０１００】
しかる後にこの金属層３１の上に前記と同様にして例えばフォトリソグラフィー法を用いて第３のマスキング３４，３４，…，及び５５，５５，…を形成し（ステップ１５）、この第３のマスキング３４，３４，…，及び５５，５５，…の上からエッチング液を供給してエッチング処理を施し（ステップ１６）、金属層３１，５１のうちの露出部分を除去すると、図１７（ｒ）に示したようなプリント配線基板６６が得られる。次いで表面に付着したマスキング３４，３４，…及び５５，５５，…を除去すると（ステップ１７）、図１７（ｓ）に示したような３層の配線パターンを備えたプリント配線基板６６が得られる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法では、金属板１１をエッチングして形成した金属バンプ１１Ｇ，１１Ｇ，…を用いて層間接続を行うので、金属バンプ１１Ｇ，１１Ｇ，…の高さのバラツキが小さく、接続信頼性の高い層間接続を形成することができる。
【０１０２】
また本実施形態に係るプリント配線基板では、金属板１１を上下両面からエッチングして金属バンプ１１Ｇ及びその底部で結合した内層配線パターン１１Ｈを形成しているので、金属バンプ１１Ｇの幅が内層配線パターン１１Ｈの幅と同じ寸法の狭い幅に形成することができる。そのため、隣設させる金属バンプ１１Ｇ，１１Ｇ間の間隔を小さくすることができ、配線パターンの密度、ひいては集積度の高いプリント配線基板を得ることができる。
【０１０３】
更に本実施形態に係るプリント配線基板では、単一材料からなる金属板１１を上面側からのハーフエッチングと裏面側からのエッチングとにより加工して金属バンプ１１Ｇ，１１Ｇ，…と内層配線パターン１１Ｈとを形成するので、安価な材料を用いることができ、製品コストを低く抑えることができる。
【０１０４】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、Ｃｕ９９．９％以上の無酸素銅からなる板厚１５０ミクロンの銅板の両面に感光性レジストを塗布し、片面に予め所定の配線パターンの図柄を描画したフィルムマスクを用い、その上から３ｋＷの超高圧水銀灯から照射される平行光を用いて真空密着露光を行った。次に露光で焼き付けした図柄を現像した。現像には３０℃、１．０％の炭酸ナトリウムを表面に圧力０．１ＭＰａで噴霧して非感光面を溶解して除去した。
【０１０５】
現像により露出した銅板表面をエッチングして所定の内層配線レリーフパターンをハーフエッチングにて配線部材を形成した。ハーフエッチングの方法としては、５０℃の比重１．４の塩化第２鉄水溶液を圧力０．３ＭＰａでスプレー噴霧して、深さが約３０μｍになるまでエッチングした。次いで感光性レジストを剥離し洗浄した後、乾燥した。
【０１０６】
次に板厚０．２ｍｍのステンレス板の所定位置に０．２ｍｍ径の孔を穿孔したメタルマスクを用いて、上記配線部材の所定位置にエポキシ樹脂系銀ペーストの突起（バンプ）を印刷し、乾燥させ、ペーストバンプを形成した。このようなスクリーン印刷と乾燥の各工程を複数回繰り返すことにより所定の高さのペーストバンプを形成した。
【０１０７】
次に、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸被着してなる厚さ６０μｍのプリプレグを前記バンプを印刷した配線部材の上に積層配置し、熱ローラーの間を通過させることによりバンプの先端が前記プリプレグを貫通した積層体を得た。
【０１０８】
前述したハーフエッチングと同様の工程を行って片側に所定の配線パターンの図柄を形成した他の配線レリーフパターン付の配線部材を作成した。この他の配線レリーフパターン付の配線部材に対して、前記積層体を上下反転させ、二つの配線部材が各々の配線レリーフパターン面を対向させるように積層配置し、加熱機構、加圧機構、及び、冷却機構を備えたプレス装置にセットし、１７５℃、３ＭＰａの条件で６０分間プレスして貫通型導体部を備えた両面銅張のプリント配線基板用素材を作成した。
【０１０９】
上記のプリント配線基板用素材の両面に感光性レジストを塗付し、予め所定の導通用のバンプ（金属バンプ）の図柄を描画したフィルムマスクを用い、３ｋＷの超高圧水銀灯から照射される平行光にて真空密着露光を行った。露光後、３０℃、圧力０．１ＭＰａの条件で１．０％の炭酸ナトリウムを前記感光性レジストを塗布した前記プリント配線基板用素材の両表面に噴霧し、非感光面を溶解して除去した。上記現像により露出した前記プリント配線基板用素材両面の銅板表面をエッチングして所定の金属バンプをハーフエッチング処理により形成した。このときのハーフエッチング処理には、５０℃の比重１．４の塩化第２鉄水溶液を圧力０．３ＭＰａでスプレー噴霧し、所定の厚さになるまでハーフエッチングを施した。次いで感光性レジストを剥離除去し、洗浄した後、乾燥した。剥離には５０℃、３％の水酸化ナトリウム水溶液を使用した。
【０１１０】
次いでガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸被着してなる厚さ６０μｍのプリプレグを、金属バンプが形成された前記プリント配線基板用素材の上下両面に積層配置し、熱ローラーの間を通過させることにより、表裏の金属バンプの先端が前記プリプレグをそれぞれ貫通した積層体を形成した。こうして得た積層体の両表面に研磨ロールなどを当接させて研磨し、前記プリプレグの表面と金属バンプの先端面とが同一平面状になるように表面状態を整えた。
【０１１１】
次に前記表面研磨した積層体の両表面にメッキを施して銅層を形成した。この工程では、まず無電解メッキを施して積層体表面に薄くメッキ層を形成した。詳細には、まず、積層体の表面を１％の硫酸に浸漬した後、表面を水洗して洗浄した。その後表面にパラジウム−錫の錯化合物を吸着させ、次に錫成分を除去した。しかる後、ホルマリン、水酸化ナトリウム、硫酸銅の混合液中で銅を厚さ０．３μｍ程度析出させた。次いで銅層の上に電解メッキを行った。具体的には３０℃の硫酸、硫酸銅の混合液中で３Ａ／ｄｍ^２の電流を約１０分間通電し、表面に厚さ５μｍの銅層を形成した。この銅層の表面に感光性レジストを塗布し、予め所定の表面配線パターンの図柄を描画したフィルムマスクを重ね、３ｋＷの超高圧水銀灯から発射された平行光をそのフィルムマスクの上から照射して真空密着露光を行った。こうして焼付けした図柄を現像した。現像は３０℃、圧力０．１ＭＰａの条件で１．０％の炭酸ナトリウムを表面にスプレー噴霧して非感光面を溶解して除去した。
【０１１２】
上記現像により露出した銅層表面をエッチングして所定の配線パターンをハーフエッチングして形成した。具体的には５０℃の比重１．４の塩化第２鉄水溶液を圧力０．３ＭＰａでスプレー噴霧して、所定の厚さになるまでハーフエッチングを施した。次いで感光性レジストを剥離し、洗浄した後、乾燥した。剥離には５０℃、３％の水酸化ナトリウム水溶液を使用した。
【０１１３】
このようにして得られたプリント配線基板は、以下のような優れた諸特性を備えた高品質のプリント配線基板であることが確認された。最外層において、層間接続部にランドを形成する必要が無く、Ｌ／Ｓ＝４０／４０μmで高精細なプリント配線基板が得られた。さらに上記プリント基板に対しホットオイル試験を実施したところ、５００サイクル後において抵抗変化率１０％以内の高い信頼性を確認した。
【０１１４】
（実施例２）
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、上記第１の実施形態と同様にして、ペーストバンプを形成した配線部材と他の配線部材とを突き当てて層間接続し、形成されるプリント配線基板用素材の両表面を再度エッチングして金属バンプを形成した。その次の工程として、金属バンプの上にプリプレグを重ねてヒートプレスする代わりに、エポキシ樹脂を主成分とし、感光性を有するフィルム状の絶縁材を用意した。この絶縁材を、配線部材の上下にラミネートした後に、表裏のフィルムに紫外線を照射し、前記感光性フィルム状絶縁材中の樹脂を硬化させた。以後の操作も第１の実施例と同様の操作を行った。
【０１１５】
このようにして得られたプリント配線基板は、以下のような優れた諸特性を備えた高品質のプリント配線基板であることが確認された。
【０１１６】
すなわち、最外層において、層間接続部にランドを形成する必要がなく、Ｌ／Ｓ＝４０／４０μmで高精細なプリント配線基板が得られた。さらに上記プリント配線基板に対しホットオイル試験を実施したところ、５００サイクル後において抵抗値変化率１０％以内の高い信頼性を確認した。
【０１１７】
（実施例３）
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、上記第１の実施形態と同様にして、ペーストバンプを形成した配線部材と他の配線部材とを突き当てて層間接続し、形成されるプリント配線基板用素材の両表面を再度エッチングして金属バンプを形成した。その次の工程として、金属バンプの上にプリプレグを重ねてヒートプレスする代わりに、絶縁性の液体樹脂をカーテンコートにて塗布し、乾燥させた。以後の操作も第１の実施例と同様の操作を行った。
【０１１８】
このようにして得られたプリント配線基板は、以下のような優れた諸特性を備えた高品質のプリント配線基板であることが確認された。
【０１１９】
すなわち、最外層において、層間接続部にランドを形成する必要がなく、Ｌ／Ｓ＝４０／４０μmで高精細なプリント配線基板が得られた。さらに上記プリント配線基板に対しホットオイル試験を実施したところ、５００サイクル後において抵抗値変化率１０％以内の高い信頼性を確認した。
【０１２０】
（第５の実施形態）
本実施形態では、絶縁性基板の一の表面に第１の配線パターンを形成し、他の表面に金属バンプ付の第２の配線パターンを形成した。第１の配線パターンと第２の配線パターンとは第２の配線パターンと一体的に形成された金属バンプを介して電気的に接続されている。図１８は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートであり、図１９及び図２０はは本実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の各段階のものを模式的に示した断面図である。
【０１２１】
本実施形態に係るプリント配線基板１を製造するには、図１９（ａ）に示したように、まず銅板などの金属板１１を用意する。次に図１９（ｂ）に示したように、この金属板１１の表面のうち、ハーフエッチングを施す方の面、例えば図１９（ｂ）中では金属板１１の上面側に第１のマスキング４１を形成する（ステップ１）。
【０１２２】
一方金属板１１の表面のうち、ハーフエッチングを施さない方の面、すなわち図１９（ｂ）中の下面側には表面全体にわたって保護層４３を形成する。こうして図１９（ｂ）に示したように金属板１１の上表面に第１のマスキング４１が形成され、金属板１１の下表面には保護層４３が形成される。この状態で金属板１１の上面側にハーフエッチング処理を施す（ステップ２）。図１９（ｂ）に示した状態の金属板１１の上面側からエッチング液を噴霧すると、霧状に噴霧されたエッチング液は第１のマスキング４１と第１のマスキング４１との間の露出した表面の金属板１１を侵蝕し、更に第１のマスキング４１の下面側にまで回り込んで金属板１１をエッチングしてゆく。
【０１２３】
このエッチング処理を適当なところで停止すると（ハーフエッチング／ステップ２）、図１９（ｃ）のように放物線或いは楕円状の曲線で描かれる断面形状（負の曲率半径を有する曲面）を呈する金属バンプ１１Ｂ，１１Ｂ，…が得られる。これらの金属バンプ１１Ｂ，１１Ｂ，…はその根元部分１１Ａで繋がっている。次に第１のマスキング４１と保護層４３とを除去し（ステップ３）、表面を洗浄してエッチング液を除去する。その結果図１９（ｄ）に示したような金属バンプ１１Ｂ，１１Ｂ，…を備えた配線レリーフパターン付金属板（以下「配線部材」という。）１１Ｃが得られる。
【０１２４】
次いでこの配線部材１１Ｃの金属バンプ形成面上に図１９（ｅ）のような絶縁材料層（絶縁層）１３を形成する（ステップ４）。絶縁材料層１３の形成方法としては、プリプレグを重ねてプレスする方法、液状の絶縁材料組成物を塗布する方法、絶縁材料製のフィルムを重ねて金属バンプ１１Ｂを貫通させる方法等が挙げられる。次に絶縁材料層１３表面を研磨して絶縁材料層１３表面に突出した金属バンプ１１Ｂを削り（ステップ５）、図２０（ｆ）に示したように表面を平滑化する。次いで平滑化した表面にメッキ処理を施して（ステップ６）、図２０（ｇ）に示したような金属層４５を形成する。次いで図２０（ｈ）に示したように２層板４９両表面に第２のマスキング４７，４８を形成する（ステップ７）。次に図２０（ｉ）に示したように前記第２のマスキング４７，４８を例えばフォトリソグラフィーによりパターニングする。しかる後に第２のマスキング４７，４８の上からエッチングを施して金属層４５，１１Ａをパターニングする（ステップ８）。その結果図２０（ｊ）のように余分な金属部分が除去される。次いで第２のマスキング４７ａ，４８ａを除去すると（ステップ９）、図２０（ｋ）に示したような両面配線板４９ａが得られる。
【０１２５】
本実施形態に係る両面配線板では、配線パターンと一体的に形成された金属バンプを介して層間接続が形成されている。そのため、信頼性の高い層間接続が得られる。また、スルホールのような貫通孔を形成しないので、集積度の高いプリント配線基板を得ることができる。
【０１２６】
（第６の実施形態）
本実施形態では、エッチングで形成した金属バンプとスルホールメッキとを併用して多層板を形成する。図２１は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートであり、図２２〜図２５は本実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の各段階のものを模式的に示した断面図である。
【０１２７】
本実施形態に係るプリント配線基板１を製造するには、図２２（ａ）に示したように、銅板などの金属板１１を用意する。次に図２２（ｂ）に示したように、金属板１１の表面のうち、ハーフエッチングを施す方の面、例えば図２２（ｂ）中では金属板１１の上面側に第１のマスキング４１を形成する（ステップ１）。
【０１２８】
一方金属板１１の表面のうち、ハーフエッチングを施さない方の面、すなわち図２２（ｂ）中の下面側には表面全体にわたって保護層４３を形成する。こうして図２２（ｂ）に示したように金属板１１の上表面に第１のマスキング４１が形成され、金属板１１の下表面には保護層４３が形成される。この状態で金属板１１の上面側にハーフエッチング処理を施す（ステップ２）。図２２（ｂ）に示した状態の金属板１１の上面側からエッチング液を噴霧すると、霧状に噴霧されたエッチング液は第１のマスキング４１と第１のマスキング４１との間の露出した表面の金属板１１を侵蝕し、更に第１のマスキング４１の下面側にまで回り込んで金属板１１をエッチングしてゆく。
【０１２９】
このエッチング処理を適当なところで停止すると（ハーフエッチング／ステップ２）、図２２（ｃ）のように放物線或いは楕円状の曲線で描かれる断面形状（負の曲率半径を有する曲面）を呈する金属バンプ１１Ｂ，１１Ｂ，…が得られる。これらの金属バンプ１１Ｂ，１１Ｂ，…はその根元部分１１Ａで繋がっている。次に第１のマスキング４１と保護層４３とを除去し（ステップ３）、表面を洗浄してエッチング液を除去する。その結果図２２（ｄ）に示したような金属バンプ１１Ｂ，１１Ｂ，…を備えた配線レリーフパターン付金属板（以下「配線部材」という。）１１Ｃが得られる。
【０１３０】
次いでこの配線部材１１Ｃの金属バンプ形成面上に図２２（ｅ）のような絶縁材料層（絶縁層）１３を形成する（ステップ４）。次に図２３（ｆ）に示したように配線部材１１Cの下面側表面にフォトレジストからなる第２のマスキング層４６を形成する（ステップ５）。このこの第２のマスキング層４６をフォトリソグラフィー法によりパターニングして図２３（ｇ）のようにパターニングし第２のマスキング４６ａを形成する。次いで第２のマスキング４６ａの上からエッチングを施す（ステップ６）。その結果図２３（ｈ）に示すように配線部材底部の金属層１１Ａがパターニングされる。金属層１１Ａ上の第２のマスキング４６ａを除去すると（ステップ７）、図２３（ｉ）に示したような多層板ユニット７１ａが得られる。一方、この多層板ユニットと同様にしてもう一枚の多層板ユニット７３ａを作成しておく。
【０１３１】
次いで上記のようにして形成した二枚一組の多層板ユニット７１ａ，７３ａを図２３（ｊ）に示したようにプリプレグ７２を挟んで対向させた状態で重ね合わせる（ステップ８）。この重ね合わせた状態でヒートプレスする（ステップ９）。その結果図２４（ｋ）に示したような多層板中間体７５が得られる。この多層板中間体７５表面には図２４（ｋ）に示したように金属バンプ１１Ｂ，１１Ｊの各頭部先端が突出しているので、多層板中間体７５の表面を研磨する（ステップ１０）。その結果図２４（ｌ）に示したように多層板中間体７５の表面が平滑化される。次いで多層板中間体７５の所定の位置にドリリングなどの機械的加工やレーザー光照射などの光学的加工により貫通孔６７を形成する（ステップ１１）。その結果図２４（ｍ）に示したようなスルホール用の貫通孔６７を備えた多層板中間体７５ａが形成される。次いでこの多層板中間体７５ａ表面にスルホールメッキを施す（ステップ１２）。その結果図２４（ｎ）に示したようなスルホールメッキ層６８が形成される。次いで多層板中間体７５ｂ表面の金属層６８を選択的エッチングなどによりパターニングする（ステップ１３）。その結果図２５（ｏ）に示したような多層板７７が得られる。
【０１３２】
本実施形態では金属バンプとスルホールメッキとを併用して層間接続を形成している。そのため、信頼性の高い層間接続が形成された多層板を得ることができる。
【０１３３】
（第７の実施形態）
本実施形態では、エッチングで形成した金属バンプとスルホールメッキとを併用して多層板を形成する。図２６は本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートであり、図２７〜図３１は本実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の各段階のものを模式的に示した断面図である。
【０１３４】
本実施形態に係るプリント配線基板を製造するには、図２７（ａ）に示したように、銅板などの金属板１０を用意する。次に図２７（ｂ）に示したように、金属板１０の表面のうち、ハーフエッチング処理を施して内側配線パターンを形成する方の面、例えば図２７（ｂ）中では金属板１０の下面側に第１のマスキングを形成する（ステップ１）。
【０１３５】
一方金属板１０の表面のうち、内側配線パターンを形成しない方の面、すなわち図２７（ｂ）中の上面側には表面全体にわたって保護層４２を形成する。こうして図２７（ｂ）に示したように金属板１０の下表面に第１のマスキング４６が形成され、金属板１０の上表面には保護層４２が形成される。この状態で金属板１０の下面側にハーフエッチング処理を施す（ステップ２）。図２７（ｂ）に示した状態の金属板１０の上面側からエッチング液を噴霧すると、霧状に噴霧されたエッチング液は第１のマスキング４４と第１のマスキング４４との間の露出した表面の金属板１０を侵蝕し、第１のマスキング４４のパターンに対応した形にエッチングされる。
【０１３６】
このエッチング処理を適当なところで停止すると（ハーフエッチング／ステップ２）、図２７（ｃ）のように内側配線パターン４６が金属板１０の下面側表面に形成される。この内側配線パターン４６が下面側に形成された金属板１０表面から第１のマスキング４４と保護層４２とを除去する（ステップ３）。すると図２７（ｄ）に示したような金属板１０が形成される。上記と同様にしてもう一枚の金属板１０ａを形成しておく。次いで図２７（ｅ）のように４層の配線パターン２７を備えたコア材２９を用意する。このコア材２７の両表面にそれぞれプリプレグ２６，２８と上記金属板１０，１０ａとを二枚ずつ対向配置して重ね合わせる（ステップ４）。この状態でヒートプレスする（ステップ５）。その結果図２８（ｆ）に示したような多層板中間体８０が得られる。
【０１３７】
次いでこの多層板中間体８０の両表面の所定位置、正確には金属バンプを形成する位置に第２のマスキング４７，４８を図２８（ｇ）のように形成する（ステップ６）。この状態で多層板中間体８０の両面にハーフエッチング処理を施す（ステップ７）。図２９（ｈ）に示した状態の多層板中間体８０の両面からエッチング液を噴霧すると、霧状に噴霧されたエッチング液は第２のマスキング４７（４８）と第２のマスキング４７（４８）との間の露出した表面の金属板１０，１０ａを侵蝕し、更に第２のマスキング４７，４８の下面側にまで回り込んで金属板１０，１０ａをエッチングしてゆく。
【０１３８】
このエッチング処理を適当なところで停止すると（ハーフエッチング／ステップ７）、図２９（ｈ）のように放物線或いは楕円状の曲線で描かれる断面形状（負の曲率半径を有する曲面）を呈する金属バンプ１１Ｂ，１１Ｂ，…が得られる。上記ハーフエッチングで金属板１０，１０ａが表面側から削られて薄くなってゆく。そして最後には金属板１０，１０ａ底面側に形成された内側配線パターン４６，４６ａが切り離され、内側配線パターン４６，４６ａが完成する。
【０１３９】
次に第２のマスキング４７，４８を除去し（ステップ８）、表面を洗浄してエッチング液を除去する。その結果図２９（ｉ）に示したような金属バンプ１１Ｂ，１１Ｂ，…が表面に形成された多層板中間体８０ａが得られる。
【０１４０】
次いでこの多層板中間体８０ａの金属バンプ形成面上に図３０（ｊ）のような絶縁材料層（絶縁層）１３ａ，１３ｂを形成する（ステップ９）。しかる後に表面研磨して（ステップ１０）、図３０（ｋ）のように多層板中間体８０ｃの表面を平滑化する（ステップ１０）。
【０１４１】
次に図３１（ｌ）に示したように多層板中間体８０ｃの所定位置、すなわちスルホール形成位置に機械的加工を施して貫通孔６７を形成する（ステップ１１）。次いでこの多層板中間体８０ｄの表面に無電解メッキや電解メッキなどによりメッキを施す（ステップ１２）。その結果、図３１（ｍ）に示したようなスルホールメッキ層６８が形成される。次いでこの多層板中間体８０ｅ表面の金属層６８をパターニングする（ステップ１３）。こうして図３１（ｎ）に示したような金属バンプ１１Ｂ，１１Ｊとスルホールメッキ６８とが混在した多層板８２が得られる。
【０１４２】
本実施形態では金属バンプとスルホールメッキとを併用して層間接続を形成している。そのため、信頼性の高い層間接続が形成された多層板を得ることができる。
【０１４３】
（第８の実施形態）
本実施形態に係るプリント配線基板では、上記第４の実施形態で形成したプリント配線基板の表面の金属層の上に更にＮｉ／Ａｕメッキを施した構成とした。図３２は本実施形態に係るプリント配線基板の断面図の部分的拡大図である。図３３は本実施形態に係るプリント配線基板の最終的な使用形態を示した断面図である。図３２に示したように、本実施形態に係るプリント配線基板では、表面の金属層の上に更に更にＮｉ／Ａｕメッキが形成されている。
【０１４４】
本実施形態に係るプリント配線基板を製造するには、概ね上記第４の実施形態の製造方法に従う。すなわち、上記第４の実施形態のステップ１〜１３に従って図３２（ｎ）示したような絶縁基板用素材６３を形成する。次いでこの絶縁基板用素材６３の上表面を研磨して平滑化し、図３２（ｎ）示したような絶縁基板用素材６４を形成する。この絶縁基板用素材６４下面側の金属層５１を選択的エッチング等によりパターニングして図３２（ｐ）示したような絶縁基板用素材６５を形成する。次いでこの絶縁基板用素材６５の両表面にメッキ処理を施してＮｉ／Ａｕメッキ層５６，５７を形成する。かくして図３２（ｑ）に示したようなプリント配線基板６７が形成される。
【０１４５】
本実施形態に係るプリント配線基板の用途としては図３３に示すように半導体装置のコンタクトシート９０としての用途が挙げられる。コンタクトシートは半導体デバイス８３と半導体デバイスのテスト装置の回路基板８６との間に介挿されて半導体デバイス８３の電極８４と回路基板の電極８７との間を電気的に接続するシートである。図３３（ａ）は半導体デバイス８３の導通テストを行うためのテスト装置の概略構成である。このテスト装置では、固定台８８上に回路基板８６を固定し、その上にコンタクトシート９０を位置決めピン９７で位置決めして固定してある。このコンタクトシート９０の上に半導体デバイス８３を載置し、押圧具８５で押圧する。
【０１４６】
図３３（ｂ）は図３３（ａ）の小円部分の拡大図である。図３３（ｂ）に示したように本実施形態に係るコンタクトシート９０では金属バンプ９２が絶縁層９１の厚さ方向に埋設されている。絶縁層９１の表面にはそれぞれ端子９３，９４が配されている。端子９３、端子９４表面の金属層はＮｉ／Ａｕメッキで構成されている。金属バンプ９２と端子９４との間は銀ペーストバンプ９６を介して電気的に接続されている。また本実施形態に係るプリント配線基板ではエッチングバンプにより層間接続が形成されているので、電気抵抗が小さく、また厚さが均一なシートを作ることができる。更に本実施形態に係るコンタクトシート９０はこのような構造を備えているので、被検査体とテスト装置間に介挿して使用することで、被検査体にかかる応力を吸収するため、被検査体をテスト装置に押しつけることができ、充分な電気的接触が得られる。
【０１４７】
【発明の効果】
本発明によれば、金属板を表裏から順次エッチングして金属バンプを形成するので、より高さの均一性が高く、従って層間接続の信頼性が高いプリント配線基板を得ることができる。また、この金属バンプを形成するのに金属板の表と裏から順次エッチングを施すことにより形成するので、単一材料からなる金属板を用いることができ、製造コストを低く抑えることができる。更にハーフエッチングして形成した金属バンプの根元側からエッチングすることにより金属バンプの裾の部分を殺ぎ落とし、配線密度が高く、高信頼性のプリント配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図２】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図５】第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図６】 第１の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図７】 第１の実施形態に係る金属バンプ付配線部材の模式図である。
【図８】 第１の実施形態に係る金属バンプ付配線部材の模式図である。
【図９】 第１の実施形態に係る金属バンプ付配線部材の電子顕微鏡写真である。
【図１０】 第１の実施形態に係る金属バンプ付配線部材の電子顕微鏡写真である。
【図１１】 金属バンプ付配線部材の長手方向を法線とし、金属バンプの軸を通る平面で切断したときの金属バンプの断面図である。
【図１２】第４の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示したフローチャートである。
【図１３】第４の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図１４】第４の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図１５】第４の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図１６】第４の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図１７】第４の実施形態に係るプリント配線基板製造方法の各工程を示した断面図である。
【図１８】第５の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図１９】 第５の実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の断面図である。
【図２０】 第５の実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の断面図である。
【図２１】 第６の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図２２】 第６の実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の断面図である。
【図２３】 第６の実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の断面図である。
【図２４】 第６の実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の断面図である。
【図２５】 第６の実施形態に係るプリント配線基板の製造途中の断面図である。
【図２６】 第７の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図２７】第７の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図２８】 第７の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図２９】 第７の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図３０】第７の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図３１】 第７の実施形態に係るプリント配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図３２】 第８の実施形態に係るプリント配線基板の断面図の部分的拡大図である。
【図３３】 第８の実施形態に係るプリント配線基板の使用形態を示した断面図である。
【図３４】 従来の導体貫通法の製造工程を示した断面図である。
【符号の説明】
１１…金属板、１１Ｂ…内層配線レリーフパターン、１１Ｃ…金属バンプ、１１Ｄ…配線部材、１１Ｅ…内層配線パターン、１１Ｆ…金属バンプ付配線部材、１３…プリプレグ（絶縁性基板）、２０…第１のマスキング、３１ａ…第１の表面配線パターン、３２ａ…第２の表面配線パターン、４１…第２のマスキング。

Claims (4)

1. 導体板の一の表面の内層配線パターン形成位置に第１のマスキングを形成する工程と、
   前記導体板のマスキング形成面をハーフエッチングして内層配線パターン状にレリーフパターンを前記導体板の前記一の表面に形成する工程と、
   前記内層配線パターン状レリーフパターン上の所定位置にペーストバンプを形成する工程と、
   前記ペーストバンプの上に絶縁性材料と他の導体板又は他の配線基板とを位置合わせする工程と、
   前記導体板と、前記絶縁性材料と、他の導体板又は他の配線基板とを加熱下に加圧する工程と、
   前記導体板の他の表面上の金属バンプ形成位置に第２のマスキングを形成する工程と、
   前記導体板の他の表面をハーフエッチングして前記内層配線パターン状レリーフパターンの根元部分を切り離し内層配線パターンとなすと同時に該内層配線パターン背面上に金属バンプを形成する工程と、
   前記金属バンプ形成面に絶縁性材料を充填する工程と、
   前記絶縁性材料を硬化する工程と、
   前記露出した金属バンプの頭部及び絶縁性材料層上に外側配線パターンを形成する工程と
   を具備することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
2. 前記絶縁性材料が、絶縁性基板前駆体であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法。
3. 前記絶縁性材料が、絶縁性材料組成物フィルムであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法。
4. 前記絶縁性材料が、塗布形成された絶縁性材料組成物であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法。

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