JP2004311849A

JP2004311849A - Wiring board and its producing process

Info

Publication number: JP2004311849A
Application number: JP2003105888A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ito; 達也伊藤
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiring board exhibiting excellent corrosion resistance and requiring no finish work in which possibility of inadvertent electrical conduction to the outside or to the interior of the wiring board is eliminated, and to provide a process for obtaining the wiring board efficiently. <P>SOLUTION: The wiring board 1 comprises a metal core substrate 2 of rectangular plan view having a surface 4 and a rear surface 5, build-up layers BU1 and BU2 consisting of insulating layers 10, 11, 14, 15 and wiring layers (built-up wiring layers) 12, 13, 18, 19 formed on at least one of the surface 4 and the rear surface 5 of the metal core substrate 2, and tie bars 3 projecting from the side face of the metal core substrate 2 wherein the tie bar 3 is coated with an insulating material 7b integral with the insulating layers 14 and 15 close to the surface layer. Since the side face of the wiring board is covered with the insulating material including the tie bars integral with the incorporated metalcore substrate, finish work of the end face of the tie bar, e.g. deburring or polishing, is not required and the possibility of inadvertent electrical conduction to the outside or to the interior of the wiring board is eliminated. Furthermore, not only corrosion through oxidation but also delamination or migration incident to moisture absorption can be prevented because the tie bar of the metal core substrate is not exposed to the outside resulting in a highly reliable wiring board. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属コア基板を含む配線基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の絶縁層とこれらの間に位置する複数の配線層とを含む多層構造の配線基板には、樹脂製または樹脂−ガラス製の絶縁性を有するコア基板が用いられている。しかし、近年では、例えば銅合金からなる金属コア基板も活用されている。
かかる金属コア基板を含む配線基板３０は、例えば図１０（Ａ）に示すように、表面３２および裏面３３を有する金属コア基板３１と、このコア基板３１の表面３２と裏面３３との間を貫通する貫通孔３４と、この貫通孔３４内に絶縁材３５を介して配置されるスルーホール導体３６および充填樹脂３７と、を備える。
【０００３】
図１０（Ａ）に示すように、金属コア基板３１の表面３２上および裏面３３上には、絶縁材３５と一体の絶縁層３８，３９が個別に形成される。また、かかる絶縁層３８，３９の表面に形成された所定パターンの配線層４０，４１は、前記スルーホール導体３６の上端または下端と接続され、且つ絶縁層４２，４３に覆われている。以上のような配線基板３０は、コア基板３１（製品単位）を複数含む多数個取り用の金属板（パネル）において製造された後、ダイシング加工などにより各金属コア基板３１ごとのサイズに切断して分離することにより形成される。
ところで、金属コア基板３１の板厚が厚肉であると、上記ダイシング加工が効率および精度良く行えなくなると共に、得られる配線基板３０の各側面に切断時のバリが露出したり、かかる露出した金属コア基板３１の側面から腐食（酸化）するおそれがあった。
【０００４】
これらを解決するため、図１０（Ｂ）に示すように、上記と同様な配線基板３０ａも検討されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる配線基板３０ａに用いる金属コア基板３１ａは、図１０（Ｃ）に示す多数個取り用の金属板（パネル）３１ｂを、切断予定線Ｓに沿って切断したもので、隣接する金属コア基板３１ａ，３１ａ間には、予め薄肉部３１ｃが形成される。
従って、金属板３１ｂにおいて、コア基板３１ａ毎にスルーホール導体３６、絶縁層３８，３９，４２，４３、および配線層４０，４１などを形成した後、切断予定線Ｓに沿って切断すると、図１０（Ｂ）に示すように、各側面に金属コア基板３１ａにおける薄肉部３１ｃの切断面が露出した配線基板３０ａが得られる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１３３９１３号公報（図２，図３）
【０００６】
【発明が解決すべき課題】
しかし、前記配線基板３０ａにおいても、その各側面の全長に沿って金属コア基板３１ａの薄肉部３１ｃの端面が露出するため、腐食のおそれがあり、また、バリ除去用の仕上げ加工が必要となり、外部との不用意な電気的導通、あるいは配線基板内部における不用意な電気的導通を招き易い、という問題があった。
また、前記金属板３１ｂから個別の配線基板３０ａ毎に切断して分離する際、各配線基板３０ａの４つの側面における金属コア基板３１ａの薄肉部３１ｃ全長において、ダイシング加工などが必要となる。このため、工数および時間を要し且つ得られる配線基板３０ａの各側面にバリを生じ易い、という問題もあった。
本発明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決し、耐食性に優れ、仕上げ加工などが不要で且つ外部との不用意な電気的導通がなく、更には配線基板内部における不用意な電気的導通のおそれのない配線基板、およびかかる配線基板を効率良く得るための製造方法を提供する、ことを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、複数の金属コア基板を有する金属板において、隣接する金属コア基板同士の間に配置した接続用のタイバーを切断する貫通孔に充填した絶縁材に沿って切断する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板（請求項１）は、表面および裏面を有する金属コア基板と、かかる金属コア基板の表面上および裏面上の少なくとも一方に形成された絶縁層および配線層からなるビルドアップ層と、上記金属コア基板の側面に突出するタイバーと、を含み、かかるタイバーは、絶縁材により被覆されている、ことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、配線基板の側面は、これに内蔵される金属コア基板と一体のタイバーを含めて絶縁材により覆われる。このため、タイバー端面のバリ取りや研磨などの仕上げ加工が不要となり、且つ外部や配線基板内部との不用意な電気的導通のおそれもなくなる。しかも、前記金属コア基板は、そのタイバーが外部に露出しないため、酸化による腐食はもちろん、金属と樹脂との界面からの水分吸収に伴うデラミネーションやマイグレーションも防止できる。従って、信頼性の高い配線基板とすることができる。
付言すれば、本発明の配線基板は、表面および裏面を有する金属コア基板と、かかる金属コア基板の表面上および裏面上の少なくとも一方に形成された絶縁層および配線層からなるビルドアップ層と、上記金属コア基板の側面に突出するタイバーと、を含み、かかるタイバーは、上記絶縁層と一体の絶縁材により被覆されている、とすることも可能である。これよれば、ビルドアップ層を形成する絶縁層を、タイバーなどが位置する金属コア基板の側面を被覆する絶縁材と兼用して一体化できるため、耐食性および側面における絶縁性が一層向上する。
【０００９】
また付言すれば、本発明には、前記タイバーは、前記金属コア基板の厚みよりも薄肉とされている配線基板、とすることもできる。これによれば、配線基板の側面に接近するタイバーの端面が狭い面積になるため、不用意な電気的導通が一層生じにくくなり、一層信頼性を高めることができる。
更に付言すれば、本発明には、表面および裏面を有する金属コア基板と、かかる金属コア基板の表面上および裏面上の少なくとも一方に形成された絶縁層および配線層からなるビルドアップ層と、上記金属コア基板の表面と裏面との間を絶縁材を介して貫通するスルーホール導体と、上記金属コア基板の側面に突出するタイバーと、を含み、かかるタイバーは、上記絶縁層と一体の絶縁材により被覆されている、配線基板も含まれ得る。
【００１０】
尚、上記金属コア基板の素材には、例えばＣｕ−２．３ｗｔ％Ｆｅ−０．０３ｗｔ％Ｐ（所謂１９４アロイ）の銅合金、純銅、または無酸素銅、あるいはＦｅ−４２ｗｔ％Ｎｉ（所謂４２アロイ）やＦｅ−３６ｗｔ％Ｎｉ（インバー）などのＦｅ−Ｎｉ系合金などが適用される。また、金属コア基板は、電極電位や接地電位としても活用される。更に、本明細書において、ビルドアップ層とは、少なくとも１層の絶縁層および１層の配線層を積層した部分を指し示すが、これらの上に更に新たな絶縁層および配線層を積層した複数の絶縁層とこれらの間に位置する複数の配線層とからなる形態も含まれる。
【００１１】
一方、本発明の配線基板の製造方法（請求項２）は、表面および裏面を有する金属板において、追って製品単位の金属コア基板となる複数の製品エリア同士の境界に沿って、タイバーおよび区画孔を形成する工程と、上記タイバーおよび区画孔を形成した金属板の表面上および裏面上ならびに区画孔内に下層側絶縁層を形成する工程と、上記タイバーと交差し且つ係るタイバーを切断する貫通孔を上記下層側絶縁層を含めて形成する工程と、上記貫通孔内を含めて上記下層側絶縁層の表面上および裏面上に表層側絶縁層を形成する工程と、上記貫通孔内に位置する上記表層側絶縁層と一体の絶縁材を、上記区画孔内に位置する上記絶縁材と共に、上記境界に沿って切断することにより、製品単位ごとの金属コア基板に分離する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【００１２】
これによれば、多数個取り用の金属板から個別の配線基板に切断して分離する際は、隣接する金属コア基板同士の境界に部分的に位置するタイバーを切断した複数の貫通孔内に充填した絶縁材に沿ってかかる絶縁材や上下の絶縁層などを分離するだけで済む。この結果、タイバーが絶縁材により被覆され前述した優れた耐食性および電気的信頼性を有する配線基板を効率良く製造でき、且つタイバーの端面に対するバリなどを除去する仕上げ加工も不要となる。しかも、分離工程では、予めタイバーが貫通孔により切断されているため、かかる工程で用いる例えばダイシングブレードのような切断治具を損傷しにくくすることもできる。
尚、タイバーの厚みは、上記金属板の厚みと同じでも良いが、かかる金属板よりも薄肉にすることにより、切断治具の損傷を更に低減して配線基板を一層効率良く製造できると共に、絶縁材に覆われるタイバーの端面が小さくなるため、耐食性および絶縁性を一層高めることもできる。また、前記下層側絶縁層および表層側絶縁層は、金属コア基板に対する相対的な位置を示す呼称である。
【００１３】
また、本発明には、前記下層側絶縁層と表層側絶縁層との間で、ビルドアップ配線層を形成する工程が更に行われる、配線基板の製造方法（請求項３）も含まれる。これによれば、金属コア基板の側面から突出するタイバーを表層側絶縁層と一体の絶縁材で被覆する工程と平行して、下層側絶縁層と表層側絶縁層との間にビルドアップ配線層を形成することができる。換言すれば、ビルドアップ層形成工程の途中でタイバーを切断する貫通孔を形成し、且つ係る貫通孔内に充填され且つ追って切断される絶縁材を、ビルドアップ層を形成する絶縁層と同時に形成することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明による配線基板１の断面を示す。
かかる配線基板１は、図１に示すように、平面視が正方形（矩形）の金属コア基板２と、この金属コア基板２の表面４上および裏面５上（図示で下側）に形成したビルドアップ層ＢＵ１，ＢＵ２と、を含んでいる。ビルドアップ層ＢＵ１は、絶縁層１０，１４と、これらの間または上に位置し且つ所定パターンを有する配線層（ビルドアップ配線層）１２，１８とから構成され、ビルドアップ層ＢＵ２は、絶縁層１１，１５と、これらの間または上に位置し且つ所定パターンを有する配線層（ビルドアップ配線層）１３，１９とから構成される。かかるビルドアップ層ＢＵ１，ＢＵ２の上には、ソルダーレジスト層２０，２１が形成されている。
【００１５】
上記金属コア基板２は、約０．２５ｍｍの厚みで例えば前記銅合金からなり、絶縁層１０，１１，１４，１５は、約３０μｍの厚みで例えばシリカフィラなどの無機フィラを含むエポキシ系樹脂からなる。最上層または最下層に位置するソルダーレジスト層（絶縁層）２０，２１は、約２５μｍの厚みで上記同様の樹脂からなり、配線層１２，１３などは、約１５μｍの厚みの銅メッキ層からなる。
また、図１および図２に示すように、配線基板１における金属コア基板２の各側面には、２個ずつのタイバー３が一体に突出するが、それらの端面は当該配線基板１の各側面を覆う絶縁材７ｂにより被覆されている。
【００１６】
かかるタイバー３は、後述するように、複数の金属コア基板２を併有する多数個取り用の金属板（パネル）において、隣接する金属コア基板２，２を部分的に接続するものであり、複数の配線基板１を形成した後に、これらを個別に分離するため、当該タイバー３を切断する貫通孔を形成した際に残留したものである。
尚、図２は、図１中のＡ−Ａ線に沿った矢視における断面を示す。図１および図２に示すように、配線基板１の各側面におけるタイバー３を除いた位置には、上記絶縁材７ｂと一体で直線形またはＬ字形の絶縁材７ａが被覆されている。
【００１７】
更に、図１，図２に示すように、金属コア基板２における所定の位置には、その表面４および裏面５との間を貫通する内径が約２５０μｍで且つ断面円形の通し孔６が複数穿孔されている。各通し孔６内には、前記絶縁層１０，１１と一体の絶縁材７が充填され、その中心部には直径約１００μｍのスルーホール導体８およびその内側の充填樹脂９が、それぞれ同軸心にして貫通している。
各スルーホール導体８は、その上端または下端において、絶縁層１０，１１の表面上に形成された配線層１２，１３と個別に接続されている。
【００１８】
図１に示すように、金属コア基板２の表面４上方の配線層１２，１８間には、両者を接続するビア導体（フィルドビア）１６が絶縁層１４内に形成される。
また、配線層１８上の所定の位置には、最上層のソルダーレジスト層（絶縁層）２０を貫通し且つ第１主面２２よりも高く突出するハンダバンプ（ＩＣ接続端子）２４が複数形成される。かかるハンダバンプ２４は、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｐｂ−Ｓｎ系など（本実施形態ではＳｎ−Ａｇ系）の低融点合金からなり、図１に示すように、第１主面２２上に実装されるＩＣチップ（電子部品）２６の接続端子（図示せず）と個別に接続される。
尚、複数のハンダバンプ２４とＩＣチップ２６の接続端子とは、図示しないアンダーフィル材に覆われ且つ保護される。
【００１９】
一方、図１に示すように、金属コア基板２の裏面５下方の配線層１３，１９間にも、両者を接続するビア導体（フィルドビア）１７が絶縁層１５に形成される。また、配線層１９から延びた配線２７は、最下層のソルダーレジスト層（絶縁層）２１に設けた開口部２５の底面に位置し且つ第２主面２３側に露出している。
かかる配線２７は、その表面にＮｉメッキおよびＡｕメッキが薄く被覆され、当該配線基板１自体を搭載する図示しないマザーボードなどのプリント基板との接続端子として活用される。尚、配線２７の表面には、ハンダボールや銅系合金あるいは鉄系合金の導体ピンなどを接合しても良い。
【００２０】
以上のような配線基板１によれば、製造時に用いた金属板から残留したタイバー３は、絶縁材７ｂに被覆されているため、かかるタイバー３の端面のバリ取りや研磨などの仕上げ加工が不要となり、且つ外部や当該配線基板１の内部との不用意な電気的導通のおそれも皆無になる。しかも、金属コア基板２は、そのタイバー３を含め絶縁材７ａ，７ｂや絶縁層１０，１１に包囲されるため、酸化による腐食はもちろん、金属と樹脂との界面からの水分吸収に伴うデラミネーションやマイグレーションも防止できる。従って、信頼性を高めることが可能となる。
【００２１】
以下において、前述した配線基板１の製造方法について説明する。
図３（Ａ）は、Ｃｕ−２．３ｗｔ％Ｆｅ−０．０３ｗｔ％Ｐ（いわゆる１９４アロイ）の銅合金からなり、厚みが約０．２５ｍｍで且つ平面視が正方形（矩形）を呈する金属素板（パネル）２ａの一部を示す。かかる金属素板２ａの表面および裏面に図示しない感光性樹脂層を形成し、これに対して所定パターンによる露光および現像を施した後、エッチングを行う。
この結果、図３（Ｂ）に示すように、上記パターンに倣って、縦横２つずつ合計４つの金属コア基板２と、これらを包囲して外側に位置する四角枠形状の耳部２ｃと、隣接する金属コア基板２，２間を接続するタイバー３ｂと、耳部２ｃとこれに隣接する金属コア基板２との間を接続するタイバー３ｃと、を備える金属板（パネル）２ｂが形成される（タイバーおよび区画孔を形成する工程）。
【００２２】
隣接する金属コア基板２，２とタイバー３ｂとの間、および耳部２ｃとこれに隣接する金属コア基板２とタイバー３ｃとの間には、平面視で長方形、ほぼ十字形、またはほぼＬ字形の区画孔２ｄが位置している。また、各金属コア基板２には、複数の通し孔６が所定の位置に前記工程で同時に穿孔されている。
即ち、金属板２ｂでは、製品単位となるコア基板（製品エリア）２，２間の境界に沿って、タイバー３ｂおよび区画孔２ｄが形成され、各コア基板２と耳部２ｃとの境界に沿って、タイバー３ｃおよび区画孔２ｄが形成されている。かかる金属板２ｂの全表面には、所定厚みのＣｕ（銅）メッキが施される。
尚、前記金属素板２ａに施すエッチングなどに替えて、レーザ加工またはプレスによる打ち抜き加工を用いても良い。
【００２３】
図４（Ａ）は、金属コア基板２，２などを有する前記金属板２ｂの前記図３（Ｂ）中におけるＸ−Ｘ線に沿った矢視の断面を示す。かかる金属板２ｂの表面および裏面に、厚みが約５０μｍの樹脂フィルムをそれぞれ配置した後、厚み方向に沿って熱圧着する。この結果、図４（Ｂ）に示すように、金属板２ｂの表面上および裏面下に、厚みが約３０μｍの絶縁層（下層側絶縁層）１０，１１が形成される。
同時に、各金属コア基板２に穿孔された通し孔６内には、上記樹脂フィルムの一部が進入して固化した絶縁材７が充填され、且つ各区画孔２ｄには絶縁材７ａが個別に充填される。尚、絶縁層１０，１１および絶縁材７，７ａは、液状の樹脂をロールコータを用いて、金属板２ｂの表面上および裏面下に形成し且つ通し孔６内や区画孔２ｄ内に充填しても良い。
【００２４】
次いで、金属板２ｂの金属コア基板２，２の通し孔６内に位置する各絶縁材７の中心付近に、その厚み方向に沿ってレーザ（例えば、炭酸ガスレーザ）を照射する。その結果、図４（Ｃ）に示すように、内径約１００μｍのスルーホール８ａが、絶縁材７の中心部および絶縁層１０，１１を貫通して個別に穿孔される。
更に、複数のスルーホール８ａの内壁にＰｄを含むメッキ触媒を予め塗布した後、無電解銅メッキおよび電解銅メッキを施す。
その結果、図４（Ｄ）に示すように、各スルーホール８ａ内にほぼ円筒形のスルーホール導体８が形成される。かかるスルーホール導体８の内側に、シリカフィラなどを含むエポキシ系樹脂からなる充填樹脂９をそれぞれ充填する。
【００２５】
次に、絶縁層１０，１１上の全面に無電解銅メッキおよび電解銅メッキを施し、且つその上に前記同様の感光性樹脂を形成し、所定パターンの露光および現像をした後、エッチングを施す（公知のサブトラクティブ法）。
この結果、図５（Ａ）に示すように、絶縁層１０，１１上に上記パターンに倣った配線層１２，１３が形成され、且つ各充填樹脂９の真上が蓋メッキされる。尚、図５（Ａ）では、前記図４（Ｄ）で右側のコア基板２を中心に図解している。
更に、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、金属コア基板２，２を接続するタイバー３ｂおよび金属コア基板２と耳部２ｃとを接続するタイバー３ｃの中間で且つこれらと直交するように、平面視で長方形または長孔を呈する貫通孔２８を、図示しないエンドミルなどを用いるルータ加工にて形成する（貫通孔形成工程）。かかる貫通孔２８は、上下に位置する絶縁層１０，１１も部分的に貫通する。
【００２６】
この結果、タイバー３ｂ，３ｃは、個別の金属コア基板２の側面から片持ち状に突出するタイバー３となる。また、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、個別の金属コア基板２は、区画孔２ｄ内の絶縁材７ａと、当該金属コア基板２の表面および裏面に形成された絶縁層１０，１１を介して、隣接する金属コア基板２や金属板２ｂの耳部２ｃと接続されている。
次いで、図６（Ａ）に示すように、金属コア基板２における絶縁層１０および配線層１２の上側と絶縁層１１および配線層１３の下側とに、前記と同様に絶縁層（表層側絶縁層）１４，１５を形成する。この際、かかる絶縁層１４，１５の一部は、貫通孔２８内に充填されて絶縁材７ｂとなる。
【００２７】
これ以降は、図６（Ａ）に示すフィルドビア導体１６，１７およびこれらの上端に接続し且つ絶縁層１４，１５上に位置する配線層１８，１９を、公知のビルドアップ工程（セミアディティブ法、フルアディティブ法、サブトラクティブ法、フィルム状樹脂材料のラミネートによる絶縁層の形成、フォトリソグラフィ技術など）によって形成する。この結果、ビルドアップ層ＢＵ１，ＢＵ２が形成される（ビルドアップ層形成工程）。
更に、図６（Ｂ）に示すように、上方のビルドアップ層ＢＵ１上には、ソルダーレジスト層（表層側絶縁層）２０およびハンダバンプ２４を形成し、下方のビルドアップ層ＢＵ２上には、ソルダーレジスト層（表層側絶縁層）２１、開口部２５、および配線２７を形成する。
【００２８】
そして、図６（Ｃ）で拡大した断面中の破線で示すように、隣接する金属コア基板２，２間に位置し且つ図示で前後方向に沿って位置する貫通孔２８，２８内の絶縁材７ｂを、これらの間に位置する絶縁材７ａ，７ａおよび上下の絶縁層１４，１５，２０，２１と共に、図示しないダイシングブレードを用いて切断する。
この結果、図６（Ｄ）に拡大して示すように、絶縁材７ｂの中間に沿って個別に分離された金属コア基板２となる（分離工程）。これにより、前記図１，２に示した各断面構造を有する配線基板１を、複数個同時に得ることができる。
【００２９】
以上のような配線基板１の製造方法によれば、配線基板１を効率良く製造できると共に、内蔵される金属コア基板２の側面から突出するタイバー３には、絶縁材７ｂ，７ａが被覆されている。このため、タイバー３の端面にバリなどが生じていても除去する必要がなく、且つ金属コア基板２の耐食性も向上すると共に、分離工程で用いる例えばダイシングブレードなどの切断治具を損傷しにくくし、耐久性を高めることにも寄与する。しかも、タイバー３が外部や配線基板内部との不用意な電気的導通を生じるのおそれも皆無にできる。
【００３０】
図７（Ａ）は、前記金属板２ｂにおける隣接する金属コア基板２，２の表面と裏面とに、絶縁層（下層側絶縁層）１０，１１，１４，１５を２層ずつ形成し、前記タイバー３ｂを切断する貫通孔２８を形成した後で、当該貫通孔２８内を含めてソルダーレジスト層（表層側絶縁層）２０，２１を形成した状態を示す。タイバー３ｂの中間を切断し且つ絶縁層１０，１１，１４，１５を貫通する貫通孔２８には、ソルダーレジスト層２０，２１と一体の絶縁材７ｂが充填されている。
そして、図７（Ａ）中の破線で示すように、隣接する金属コア基板２，２間に位置し且つ図示で前後方向に沿って位置する貫通孔２８，２８内の絶縁材７ｂを、前記同様にして切断する。この結果、図７（Ｂ）に示すように、絶縁材７ｂの中間に沿って個別に分離された金属コア基板２となる（分離工程）。これにより、前記図１，２の配線基板１と同様な配線基板を、複数個同時に得ることができる。
【００３１】
図７（Ｃ）は、前記金属板２ｂにおける隣接する金属コア基板２，２の表面および裏面上に、絶縁層（下層側絶縁層）１０，１１を形成し、前記タイバー３ｂを切断する貫通孔２８を形成した後で、かかる貫通孔２８内を含めてソルダーレジスト層（表層側絶縁層）２０，２１を形成した状態を示す。タイバー３ｂの中間を切断し且つ絶縁層１０，１１を貫通する貫通孔２８には、ソルダーレジスト層２０，２１と一体の絶縁材７ｂが充填されている。
そして、図７（Ｃ）中の破線で示すように、隣接する金属コア基板２，２間に位置し且つ図示で前後方向に沿って位置する貫通孔２８，２８内の絶縁材７ｂを、前記同様にして切断する。この結果、図７（Ｄ）に示すように、絶縁材７ｂの中間で個別に分離された金属コア基板２となる（分離工程）。これれば、前記図１，２の配線基板１と同様でやや薄肉の配線基板を、複数個同時に得ることができる。
【００３２】
図８は、前記金属板２ｂの応用形態の金属板（パネル）２ｂ′に関する。
金属板２ｂ′は、図８（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、前記同様に、縦横２個ずつ合計４個の金属コア基板２と、これらを包囲して外側に位置する四角枠形状の耳部２ｃと、隣接する金属コア基板２，２間を接続するタイバー３ｄと、耳部２ｃとこれに隣接する金属コア基板２とを接続するタイバー３ｅと、を備えている。
かかる金属板２ｂ′では、図８（Ｂ）に示すように、全てのタイバー３ｄ，３ｅの厚みは、各金属コア基板２や耳部２ｃの厚みよりも薄肉とされている。尚、各金属コア基板２には、前記同様の通し孔６が複数形成されている。
【００３３】
かかる金属板２ｂ′を得るには、例えば前記金属素板２ａにおいて、タイバー３ｄ，３ｅおよびこれらに隣接する区画孔２ｄとなる位置のみを予め細長くエッチングして深さが数１０μｍ〜数１００μｍの凹溝を形成する。その後、所定パターンに倣って、エッチング、レーザ加工、またはプレスによる打ち抜き加工を施すことにより金属板２ｂ′を得ることができる。尚、上記凹溝は、金属素板２ａの片面のみに形成しても良く、あるいは追ってタイバー３ｄ，３ｅとなる位置のみに設けて良い。
【００３４】
前記金属板２ｂ′を用いて前記図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）に示した各製造工程を施して、絶縁層（下層側絶縁層）１０，１１、絶縁材７，７ａ、スルーホール導体８などを形成すると共に、更に図５（Ａ）で示した配線層１２，１３を形成する。
次いで、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、金属板２ｂ′において隣接する金属コア基板２，２を接続するタイバー３ｄおよび金属コア基板２と耳部２ｃとを接続するタイバー３ｅの中間で且つこれらと直交するように、平面視で長方形を呈する貫通孔２８を、前記同様のルータ加工によって形成する（貫通孔形成工程）。かかる貫通孔２８は、併せて上下の絶縁層１０，１１も部分的に貫通する。
【００３５】
これ以降は、前記図６（Ａ），（Ｂ）にて示したビルドアップ層ＢＵ１，ＢＵ２を形成するビルドアップ層形成工程など行った後、前記図６（Ｃ），（Ｄ）で示したように、貫通孔２８に充填した絶縁材７ｂの中間で金属コア基板２，２を切断して分離する分離工程を行う。この結果、前記配線基板１と同様で且つ金属コア基板２の側面から突出する薄肉のタイバー３を絶縁材７ｂで被覆した配線基板を、複数個同時に得ることができる。
【００３６】
以上のような金属板２ｂ′を用いた配線基板の製造方法によれば、複数の配線基板を効率良く製造でき且つ金属コア基板２の側面から突出するタイバー３が薄肉であるため、バリなどが生じにくくなり且つ耐食性も向上する。更に、貫通孔２８の形成も容易となり、且つ分離工程で用いる例えばダイシングブレードなどの切断治具を一層損傷しにくくし、その耐久性を一層高めることにも寄与する。しかも、薄肉のタイバー３は、絶縁材７ｂ，７ａに覆われているため、得られる配線基板の耐食性が向上すると共に、外部または配線基板内部との不用意な電気的導通のおそれも皆無となる。尚、金属板２ｂ′に対して、前記図７（Ａ）〜（Ｄ）に示した積層構造および分離工程を適用することもできる。
【００３７】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
金属コア基板２の側面から突出するタイバー３は、各側面の中央部に１つのみとしも良く、あるいは側面ごとに薄肉のタイバーを３つ以上ずつとしても良い。
また、前記ビルドアップ層は、金属コア基板２の表面４上方のみ、あるいは金属コア基板２の裏面５下方のみに形成しても良い。ビルドアップ層としない表面４上や裏面５下では、前記ビルドアップ配線層１２，１３などが省略される。
更に、金属コア基板や金属板は、平面視で長方形を呈する形態としても良い。例えば、前記金属板２ｂ，２ｂ′に形成する複数の金属コア基板２は、縦×横の数が互いに異なる形態でも良い。
また、金属コア基板２および金属板２ｂ，２ｂ′の素材には、前記銅合金やＦｅ−Ｎｉ系合金に限らず、純銅、無酸素銅、各種の鋼材、チタンおよびその合金、または、アルミニウムおよびその合金などを適用することも可能である。
【００３８】
また、前記絶縁層１４，１５などの材質は、前記エポキシ樹脂を主成分とするもののほか、同様の耐熱性、パターン成形性等を有するポリイミド樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＰＥ樹脂、あるいは、連続気孔を有するＰＴＦＥなど３次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた樹脂−樹脂系の複合材料などを用いることもできる。尚、絶縁層の形成には、絶縁性の樹脂フィルムを熱圧着する方法のほか、液状の樹脂をロールコータにより塗布する方法を用いることもできる。尚また、絶縁層に混入するガラス布またはガラスフィラの組成は、Ｅガラス、Ｄガラス、Ｑガラス、Ｓガラスの何れか、またはこれらのうちの２種類以上を併用したものとしても良い。
また、前記配線層１２などやスルーホール導体８などの材質は、銅（Ｃｕ）メッキの他、Ａｇ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｕ系などにしても良く、あるいは、これら金属のメッキ層を用いず、導電性樹脂を塗布するなどの方法により形成しても良い。
加えて、ビア導体は、前記フィルドビア導体１６などでなく、内部が完全に導体で埋まってない逆円錐形状のコンフォーマルビア導体とすることもできる。あるいは、各ビア導体の軸心をずらしつつ積み重ねるスタッガードの形態でも良いし、途中で平面方向に延びる配線層が介在する形態としても良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の配線基板（請求項１）によれば、配線基板の側面は、これに内蔵される金属コア基板と一体のタイバーを含めて絶縁材により覆われるため、タイバー端面のバリ取りや研磨などの仕上げ加工が不要となり、且つ外部や配線基板内部との不用意な電気的導通のおそれもなくなる。しかも、金属コア基板のタイバーが外部に露出しないため、酸化による腐食はもちろん、水分吸収に伴うデラミネーションやマイグレーションも防止できるため、信頼性の高い配線基板となる。
【００４０】
また、本発明の配線基板の製造方法（請求項２）によれば、多数個取り用の金属板から個別の配線基板に切断して分離する際、金属コア基板同士の境界に部分的に位置するタイバーを切断した複数の貫通孔内に充填した絶縁材に沿ってかかる絶縁材や上下の絶縁層を分離するだけで済む。このため、タイバーが絶縁材により被覆され且つ優れた耐食性および電気的信頼性を有する配線基板を効率良く製造でき、且つタイバー端面のバリ取りなども不要となる。しかも、分離工程で用いる切断用治具の損傷を低減することも可能となる。
更に、請求項３の配線基板の製造方法によれば、ビルドアップ層形成工程の途中でタイバーを切断する貫通孔を形成し、且つその内側に充填し追って切断される絶縁材を、ビルドアップ層を形成する絶縁層と同時に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の１形態を示す断面図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿った矢視における断面図。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は本発明の製造方法で区画孔とタイバーとの形成工程を示す概略図。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は図３（Ｂ）に続く上記製造方法の各工程を模式的に示す概略図。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は図４（Ｄ）に続く各工程を模式的に示す概略図。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は図５（Ｂ）に続く各工程を模式的に示す概略図。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は前記製造方法の変形形態を模式的に示す概略図。
【図８】（Ａ）は異なる形態の金属板を示す平面図、（Ｂ），（Ｃ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線またはＣ−Ｃ線に沿った矢視における断面図。
【図９】（Ａ）は図８の金属板を用いた製造方法の貫通孔形成工程を模式的に示す概略図、（Ｂ）は（Ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った矢視における断面図。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は従来の配線基板を示す断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の配線基板に用いる金属板を示す断面図。
【符号の説明】
１……………………………配線基板
２……………………………金属コア基板
２ｂ，２ｂ′………………金属板
２ｄ…………………………区画孔
３，３ｂ〜３ｅ……………タイバー
４……………………………表面
５……………………………裏面
７ａ，７ｂ…………………絶縁材
１０，１１，１４，１５…絶縁層／下層側絶縁層／表層側絶縁層
１２，１３，１８，１９…配線層（ビルドアップ配線層）
２０，２１…………………ソルダーレジスト層／表層側絶縁層
ＢＵ１，ＢＵ２……………ビルドアップ層
２８…………………………貫通孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board including a metal core substrate and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As a wiring substrate having a multilayer structure including a plurality of insulating layers and a plurality of wiring layers located therebetween, a resin or resin-glass insulating core substrate is used. However, in recent years, a metal core substrate made of, for example, a copper alloy has also been used.
A wiring board 30 including such a metal core substrate, for example, as shown in FIG. 10A, penetrates a metal core substrate 31 having a front surface 32 and a back surface 33 and a space between the front surface 32 and the back surface 33 of the core substrate 31. And a through-hole conductor 36 and a filling resin 37 disposed in the through-hole 34 via an insulating material 35.
[0003]
As shown in FIG. 10A, on the front surface 32 and the back surface 33 of the metal core substrate 31, insulating layers 38 and 39 integrated with the insulating material 35 are individually formed. The wiring layers 40 and 41 having a predetermined pattern formed on the surfaces of the insulating layers 38 and 39 are connected to the upper or lower ends of the through-hole conductors 36 and are covered with the insulating layers 42 and 43. The wiring substrate 30 as described above is manufactured on a multi-piece metal plate (panel) including a plurality of core substrates 31 (product units), and then cut into a size for each metal core substrate 31 by dicing or the like. Formed by separation.
If the thickness of the metal core substrate 31 is large, the dicing process cannot be performed with high efficiency and accuracy, and burrs at the time of cutting are exposed on each side surface of the obtained wiring substrate 30 or such exposed metal is exposed. There was a risk of corrosion (oxidation) from the side surface of the core substrate 31.
[0004]
To solve these problems, as shown in FIG. 10B, a wiring board 30a similar to the above is being studied (for example, see Patent Document 1).
The metal core board 31a used for the wiring board 30a is obtained by cutting a multi-piece metal plate (panel) 31b shown in FIG. 10C along a cutting line S. The adjacent metal core board 31a , 31a, a thin portion 31c is formed in advance.
Therefore, when the through-hole conductor 36, the insulating layers 38, 39, 42, 43, the wiring layers 40, 41, and the like are formed for each core substrate 31a on the metal plate 31b, and cut along the planned cutting line S, FIG. As shown in FIG. 10 (B), a wiring substrate 30a is obtained in which the cut surface of the thin portion 31c of the metal core substrate 31a is exposed on each side surface.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-133913 (FIGS. 2 and 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, also in the wiring board 30a, since the end face of the thin portion 31c of the metal core board 31a is exposed along the entire length of each side face, there is a possibility of corrosion, and a finishing process for removing burrs is required, There has been a problem that inadvertent electrical continuity with the outside or inadvertent electrical continuity inside the wiring board is easily caused.
In addition, when cutting and separating each individual wiring board 30a from the metal plate 31b, dicing or the like is required for the entire length of the thin portion 31c of the metal core board 31a on the four side surfaces of each wiring board 30a. For this reason, there is also a problem that a man-hour and time are required, and burrs are easily generated on each side surface of the obtained wiring board 30a.
The present invention solves the above-described problems in the conventional technology, is excellent in corrosion resistance, does not require finishing and the like, does not have inadvertent electrical continuity with the outside, and furthermore, has an inadvertent inside of the wiring board. It is an object of the present invention to provide a wiring board having no fear of electrical conduction and a manufacturing method for efficiently obtaining such a wiring board.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned problem, in a metal plate having a plurality of metal core substrates, along an insulating material filled in a through hole for cutting a connection tie bar disposed between adjacent metal core substrates. It was made inspired by cutting.
That is, a wiring board (Claim 1) of the present invention is a build-up comprising a metal core substrate having a front surface and a back surface, and an insulating layer and a wiring layer formed on at least one of the front surface and the back surface of the metal core substrate. And a tie bar protruding from a side surface of the metal core substrate, wherein the tie bar is covered with an insulating material.
[0008]
According to this, the side surface of the wiring substrate is covered with the insulating material including the tie bar integrated with the metal core substrate incorporated therein. This eliminates the need for finishing such as deburring and polishing of the tie bar end face, and also eliminates the risk of inadvertent electrical conduction with the outside or the inside of the wiring board. Moreover, since the tie bars of the metal core substrate are not exposed to the outside, not only corrosion due to oxidation but also delamination and migration due to absorption of water from the interface between the metal and the resin can be prevented. Therefore, a highly reliable wiring board can be obtained.
In addition, the wiring board of the present invention has a metal core substrate having a front surface and a back surface, and a build-up layer including an insulating layer and a wiring layer formed on at least one of the front surface and the back surface of the metal core substrate, And a tie bar protruding from the side surface of the metal core substrate. The tie bar may be covered with an insulating material integral with the insulating layer. According to this, the insulating layer forming the build-up layer can be integrated with the insulating material covering the side surface of the metal core substrate on which the tie bar or the like is located, so that the corrosion resistance and the insulating property on the side surface are further improved.
[0009]
In addition, according to the present invention, the tie bar may be a wiring board that is thinner than the thickness of the metal core board. According to this, since the end surface of the tie bar approaching the side surface of the wiring board has a small area, careless electrical conduction is more unlikely to occur, and the reliability can be further improved.
Further, the present invention provides a metal core substrate having a front surface and a back surface, a build-up layer including an insulating layer and a wiring layer formed on at least one of the front surface and the back surface of the metal core substrate, A through-hole conductor penetrating between the front surface and the back surface of the metal core substrate via an insulating material; and a tie bar protruding from the side surface of the metal core substrate. The tie bar is an insulating material integral with the insulating layer. May be included.
[0010]
The material of the metal core substrate is, for example, a copper alloy of Cu-2.3 wt% Fe-0.03 wt% P (so-called 194 alloy), pure copper, or oxygen-free copper, or Fe-42 wt% Ni (so-called 42 Alloy), Fe-Ni-based alloys such as Fe-36wt% Ni (Invar), etc. are applied. The metal core substrate is also used as an electrode potential and a ground potential. Further, in the present specification, the term “build-up layer” refers to a portion where at least one insulating layer and one wiring layer are stacked, and a plurality of layers in which a new insulating layer and a wiring layer are further stacked thereon. An embodiment including an insulating layer and a plurality of wiring layers located therebetween is also included.
[0011]
On the other hand, the method of manufacturing a wiring board according to the present invention (claim 2) provides a method of manufacturing a metal plate having a front surface and a back surface along a boundary between a plurality of product areas which will be metal core substrates in product units. Forming a lower insulating layer on the front and back surfaces of the metal plate on which the tie bar and the partition hole are formed and in the partition hole; and a through hole intersecting with the tie bar and cutting the tie bar. Forming the surface layer including the lower insulating layer, forming the surface layer insulating layer on the front and back surfaces of the lower insulating layer including the inside of the through hole, and positioning the inside of the through hole. Cutting the insulating material integral with the surface-side insulating layer, along with the insulating material located in the partitioning hole, along the boundary to separate the metal core substrate for each product unit. It is characterized in.
[0012]
According to this, when cutting and separating from the multi-piece metal plate into individual wiring boards, the tie bars partially located at the boundary between adjacent metal core boards are cut into a plurality of through holes. It is only necessary to separate the insulating material and the upper and lower insulating layers along the filled insulating material. As a result, the wiring board having the above-described excellent corrosion resistance and electrical reliability in which the tie bar is covered with the insulating material can be efficiently manufactured, and the finishing process for removing the burrs and the like on the end face of the tie bar becomes unnecessary. In addition, in the separation step, since the tie bar is cut in advance by the through hole, a cutting jig used in such a step, such as a dicing blade, can be hardly damaged.
The thickness of the tie bar may be the same as the thickness of the metal plate. However, by making the thickness of the tie bar thinner than that of the metal plate, damage to the cutting jig can be further reduced, and the wiring board can be manufactured more efficiently. Since the end face of the tie bar covered with the material is reduced, the corrosion resistance and the insulation can be further improved. The lower insulating layer and the surface insulating layer are names indicating relative positions with respect to the metal core substrate.
[0013]
The present invention also includes a method of manufacturing a wiring board, wherein a step of forming a build-up wiring layer is further performed between the lower insulating layer and the surface insulating layer. According to this, in parallel with the step of covering the tie bar projecting from the side surface of the metal core substrate with the insulating material integral with the surface-side insulating layer, the build-up wiring layer is disposed between the lower-layer insulating layer and the surface-side insulating layer. Can be formed. In other words, a through-hole for cutting the tie bar is formed in the middle of the build-up layer forming step, and an insulating material filled in the through-hole and cut off is formed simultaneously with the insulating layer forming the build-up layer. It is possible to do.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a cross section of a wiring board 1 according to the present invention.
As shown in FIG. 1, such a wiring board 1 has a square (rectangular) metal core substrate 2 in plan view, and a build formed on a front surface 4 and a rear surface 5 (lower side in the drawing) of the metal core substrate 2. And upper layers BU1 and BU2. The build-up layer BU1 includes insulating layers 10 and 14, and wiring layers (build-up wiring layers) 12 and 18 located between or on the insulating layers and having a predetermined pattern. 11 and 15, and wiring layers (build-up wiring layers) 13 and 19 located between or above these and having a predetermined pattern. On these build-up layers BU1 and BU2, solder resist layers 20 and 21 are formed.
[0015]
The metal core substrate 2 is made of, for example, the copper alloy with a thickness of about 0.25 mm, and the insulating layers 10, 11, 14, 15 are made of an epoxy resin containing an inorganic filler such as silica filler with a thickness of about 30 μm. Become. The solder resist layers (insulating layers) 20 and 21 located at the uppermost layer or the lowermost layer are formed of the same resin as described above with a thickness of about 25 μm, and the wiring layers 12 and 13 are formed of a copper plating layer having a thickness of about 15 μm. .
Also, as shown in FIGS. 1 and 2, two tie bars 3 protrude integrally from each side surface of the metal core substrate 2 in the wiring board 1, and their end faces are formed on the respective side surfaces of the wiring board 1. Is covered with an insulating material 7b.
[0016]
As described later, the tie bar 3 partially connects adjacent metal core substrates 2 and 2 in a multi-piece metal plate (panel) having a plurality of metal core substrates 2. After the wiring board 1 is formed, the wiring board 1 remains after forming a through hole for cutting the tie bar 3 in order to separate them separately.
FIG. 2 shows a cross section taken along the line AA in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, a position excluding the tie bar 3 on each side surface of the wiring board 1 is covered with a linear or L-shaped insulating material 7a integrally with the insulating material 7b.
[0017]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of through holes 6 having an inner diameter of about 250 μm and having a circular cross section penetrating between the front surface 4 and the back surface 5 are formed at predetermined positions in the metal core substrate 2. Have been. Each through hole 6 is filled with an insulating material 7 integral with the insulating layers 10 and 11, and a through hole conductor 8 having a diameter of about 100 μm and a filling resin 9 inside thereof are coaxially arranged at the center. Through.
Each of the through-hole conductors 8 is individually connected at its upper or lower end to wiring layers 12 and 13 formed on the surfaces of the insulating layers 10 and 11.
[0018]
As shown in FIG. 1, via conductors (filled vias) 16 connecting the wiring layers 12 and 18 above the surface 4 of the metal core substrate 2 are formed in the insulating layer 14.
A plurality of solder bumps (IC connection terminals) 24 penetrating the uppermost solder resist layer (insulating layer) 20 and projecting higher than the first main surface 22 are formed at predetermined positions on the wiring layer 18. . The solder bump 24 is made of a low melting point alloy such as Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Cu, Sn-Zn, and Pb-Sn (in this embodiment, Sn-Ag). As shown in FIG. 1, it is individually connected to a connection terminal (not shown) of an IC chip (electronic component) 26 mounted on the first main surface 22.
The solder bumps 24 and the connection terminals of the IC chip 26 are covered and protected by an underfill material (not shown).
[0019]
On the other hand, as shown in FIG. 1, via conductors (filled vias) 17 connecting the wiring layers 13 and 19 below the back surface 5 of the metal core substrate 2 are formed in the insulating layer 15. The wiring 27 extending from the wiring layer 19 is located on the bottom surface of the opening 25 provided in the lowermost solder resist layer (insulating layer) 21 and is exposed on the second main surface 23 side.
The surface of the wiring 27 is thinly coated with Ni plating and Au plating, and is used as a connection terminal with a printed board such as a motherboard (not shown) on which the wiring board 1 itself is mounted. The surface of the wiring 27 may be joined with a solder ball, a conductor pin made of a copper alloy or an iron alloy, or the like.
[0020]
According to the wiring board 1 described above, since the tie bars 3 remaining from the metal plate used during the manufacturing are covered with the insulating material 7b, finishing such as deburring and polishing of the end faces of the tie bars 3 is unnecessary. In addition, there is no possibility of inadvertent electrical conduction with the outside or the inside of the wiring board 1. In addition, since the metal core substrate 2 is surrounded by the insulating materials 7a and 7b and the insulating layers 10 and 11 including the tie bar 3, the metal core substrate 2 is not only corroded by oxidation but also delaminated due to moisture absorption from the interface between the metal and the resin. And migration can also be prevented. Therefore, the reliability can be improved.
[0021]
Hereinafter, a method for manufacturing the above-described wiring board 1 will be described.
FIG. 3A shows a metal element made of a copper alloy of Cu-2.3 wt% Fe-0.03 wt% P (so-called 194 alloy), having a thickness of about 0.25 mm and a square (rectangular) shape in plan view. It shows a part of a plate (panel) 2a. A photosensitive resin layer (not shown) is formed on the front and back surfaces of the metal base plate 2a, and after performing exposure and development in a predetermined pattern, etching is performed.
As a result, as shown in FIG. 3 (B), a total of four metal core substrates 2 each two in length and width, and a square frame-shaped ear portion 2c which surrounds and surrounds the metal core substrates 2 in accordance with the above pattern, A metal plate (panel) 2b including a tie bar 3b connecting the adjacent metal core substrates 2 and 2 and a tie bar 3c connecting the ear portion 2c and the metal core substrate 2 adjacent thereto is formed. (Step of forming tie bars and partition holes).
[0022]
Between the adjacent metal core substrates 2 and 2 and the tie bar 3b, and between the ear portion 2c and the adjacent metal core substrate 2 and the tie bar 3c, a rectangular shape, a substantially cross shape, or a substantially L shape in plan view. 2d is located. In each metal core substrate 2, a plurality of through-holes 6 are simultaneously drilled at predetermined positions in the above-described step.
That is, in the metal plate 2b, a tie bar 3b and a partition hole 2d are formed along the boundary between the core substrates (product areas) 2 and 2 serving as product units, and along the boundary between each core substrate 2 and the ear 2c. Thus, a tie bar 3c and a partition hole 2d are formed. The entire surface of the metal plate 2b is plated with Cu (copper) having a predetermined thickness.
Note that, instead of etching or the like performed on the metal base plate 2a, laser processing or punching processing by a press may be used.
[0023]
FIG. 4A shows a cross section of the metal plate 2b having the metal core substrates 2 and 2 taken along line XX in FIG. 3B. After a resin film having a thickness of about 50 μm is arranged on each of the front and back surfaces of the metal plate 2b, thermocompression bonding is performed along the thickness direction. As a result, as shown in FIG. 4B, insulating layers (lower-side insulating layers) 10 and 11 having a thickness of about 30 μm are formed on the upper surface and lower surface of the metal plate 2b.
At the same time, the through holes 6 formed in each metal core substrate 2 are filled with an insulating material 7 into which a part of the resin film has entered and solidified, and an insulating material 7a is individually provided in each partition hole 2d. Will be filled. The insulating layers 10 and 11 and the insulating materials 7 and 7a are formed by forming a liquid resin on the upper surface and lower surface of the metal plate 2b using a roll coater and filling the through holes 6 and the partition holes 2d. May be.
[0024]
Next, a laser (for example, a carbon dioxide laser) is applied to the vicinity of the center of each of the insulating members 7 located in the through holes 6 of the metal core substrates 2 and 2 of the metal plate 2b along the thickness direction. As a result, as shown in FIG. 4C, through holes 8a having an inner diameter of about 100 μm are individually formed through the center of the insulating material 7 and the insulating layers 10 and 11.
Further, after a plating catalyst containing Pd is previously applied to the inner walls of the plurality of through holes 8a, electroless copper plating and electrolytic copper plating are performed.
As a result, as shown in FIG. 4D, a substantially cylindrical through-hole conductor 8 is formed in each through-hole 8a. The inside of the through-hole conductor 8 is filled with a filling resin 9 made of an epoxy resin containing silica filler or the like.
[0025]
Next, electroless copper plating and electrolytic copper plating are applied to the entire surface on the insulating layers 10 and 11, and a photosensitive resin similar to the above is formed thereon, and after performing exposure and development in a predetermined pattern, etching is performed. (Known subtractive method).
As a result, as shown in FIG. 5A, the wiring layers 12 and 13 are formed on the insulating layers 10 and 11 according to the above-mentioned pattern, and the upper portion of each of the filling resins 9 is plated with a lid. FIG. 5A illustrates the core substrate 2 on the right side in FIG. 4D.
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, a tie bar 3b for connecting the metal core substrates 2 and 2 and a tie bar 3c for connecting the metal core substrate 2 and the ear 2c are located at right angles to and perpendicular to these. As described above, the through-hole 28 having a rectangular shape or a long hole in plan view is formed by router processing using an end mill or the like (not shown) (through-hole forming step). The through hole 28 partially penetrates the insulating layers 10 and 11 located above and below.
[0026]
As a result, the tie bars 3b and 3c become the tie bars 3 protruding in a cantilever manner from the side surfaces of the individual metal core substrates 2. As shown in FIGS. 5A and 5B, the individual metal core substrate 2 includes an insulating material 7a in the partition hole 2d and an insulating layer 10 formed on the front surface and the rear surface of the metal core substrate 2. , 11 are connected to the adjacent metal core substrate 2 and the ear 2c of the metal plate 2b.
Next, as shown in FIG. 6A, the insulating layer (surface-side insulating layer) is formed on the upper side of the insulating layer 10 and the wiring layer 12 and the lower side of the insulating layer 11 and the wiring layer 13 in the metal core substrate 2 in the same manner as described above. Layers 14 and 15 are formed. At this time, a part of the insulating layers 14 and 15 is filled in the through hole 28 to become the insulating material 7b.
[0027]
Thereafter, the filled via conductors 16 and 17 shown in FIG. 6A and the wiring layers 18 and 19 connected to the upper ends thereof and located on the insulating layers 14 and 15 are formed by a known build-up process (semi-additive method, A full additive method, a subtractive method, an insulating layer formed by laminating a film-like resin material, a photolithography technique, or the like. As a result, the build-up layers BU1 and BU2 are formed (build-up layer forming step).
Further, as shown in FIG. 6B, a solder resist layer (surface-side insulating layer) 20 and solder bumps 24 are formed on the upper build-up layer BU1, and a solder resist is formed on the lower build-up layer BU2. A resist layer (surface-side insulating layer) 21, an opening 25, and a wiring 27 are formed.
[0028]
As shown by the broken line in the cross section enlarged in FIG. 6C, the insulating material in the through holes 28 located between the adjacent metal core substrates 2 and 2 and along the front-rear direction in the drawing. 7b is cut using a dicing blade (not shown) together with the insulating materials 7a, 7a and the upper and lower insulating layers 14, 15, 20, 21 located between them.
As a result, as shown in an enlarged manner in FIG. 6D, the metal core substrate 2 is separated along the middle of the insulating material 7b (separation step). Thereby, a plurality of wiring boards 1 having the cross-sectional structures shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained at the same time.
[0029]
According to the method of manufacturing the wiring board 1 as described above, the wiring board 1 can be manufactured efficiently, and the tie bars 3 protruding from the side surfaces of the built-in metal core board 2 are covered with the insulating materials 7b and 7a. I have. For this reason, even if burrs or the like are generated on the end face of the tie bar 3, it is not necessary to remove the burrs, the corrosion resistance of the metal core substrate 2 is improved, and the cutting jig used in the separation step, such as a dicing blade, is hardly damaged. It also contributes to increasing the durability. In addition, it is possible to eliminate the possibility that the tie bar 3 may inadvertently establish electrical connection with the outside or the inside of the wiring board.
[0030]
FIG. 7 (A) shows that two insulating layers (lower insulating layers) 10, 11, 14, 15 are formed on the front and back surfaces of the adjacent metal core substrates 2, 2 in the metal plate 2b, respectively. This shows a state in which after forming the through-hole 28 for cutting the tie bar 3b, the solder resist layers (surface-side insulating layers) 20, 21 including the inside of the through-hole 28 are formed. The through hole 28 that cuts the middle of the tie bar 3b and penetrates the insulating layers 10, 11, 14, 15 is filled with an insulating material 7b integrated with the solder resist layers 20, 21.
Then, as shown by a broken line in FIG. 7A, the insulating material 7b in the through-holes 28, 28 located between the adjacent metal core substrates 2, 2 and along the front-rear direction in the drawing is removed. Cut in the same manner. As a result, as shown in FIG. 7B, the metal core substrate 2 is separated along the middle of the insulating material 7b (separation step). Thereby, a plurality of wiring boards similar to the wiring board 1 of FIGS. 1 and 2 can be obtained at the same time.
[0031]
FIG. 7 (C) shows through holes for forming insulating layers (lower insulating layers) 10 and 11 on the front and back surfaces of the adjacent metal core substrates 2 and 2 in the metal plate 2b and cutting the tie bars 3b. 28 shows a state in which solder resist layers (surface-side insulating layers) 20 and 21 are formed including the inside of the through-hole 28 after the formation of the through-hole 28. The through hole 28 that cuts the middle of the tie bar 3b and penetrates the insulating layers 10 and 11 is filled with the insulating material 7b integrated with the solder resist layers 20 and 21.
Then, as shown by a broken line in FIG. 7 (C), the insulating material 7b in the through holes 28, 28 located between the adjacent metal core substrates 2, 2 and along the front-rear direction in the drawing, is removed. Cut in the same manner. As a result, as shown in FIG. 7D, the metal core substrate 2 is separated individually in the middle of the insulating material 7b (separation step). This makes it possible to simultaneously obtain a plurality of wiring boards that are slightly thinner and similar to the wiring board 1 of FIGS.
[0032]
FIG. 8 relates to a metal plate (panel) 2b 'of an application form of the metal plate 2b.
As shown in FIGS. 8 (A) to 8 (C), the metal plate 2b 'has a total of four metal core substrates 2 each two in length and width, and a rectangular frame And a tie bar 3d for connecting the adjacent metal core substrates 2 and 2, and a tie bar 3e for connecting the ear 2c and the metal core substrate 2 adjacent thereto.
In the metal plate 2b ', as shown in FIG. 8B, the thickness of all the tie bars 3d and 3e is thinner than the thickness of each metal core substrate 2 and the ear 2c. Incidentally, a plurality of through holes 6 similar to the above are formed in each metal core substrate 2.
[0033]
In order to obtain the metal plate 2b ', for example, only the tie bars 3d and 3e and the positions to be the partition holes 2d adjacent to the tie bars 3d and 3e are elongated and etched in advance in the metal base plate 2a to form a recess having a depth of several tens to several hundreds of micrometers. Form a groove. Thereafter, the metal plate 2b 'can be obtained by performing etching, laser processing, or punching by pressing according to a predetermined pattern. The concave groove may be formed only on one surface of the metal plate 2a, or may be provided only at a position where the tie bars 3d and 3e will be subsequently formed.
[0034]
The manufacturing steps shown in FIGS. 4B to 4D are performed using the metal plate 2b 'to form insulating layers (lower insulating layers) 10, 11, insulating materials 7, 7a, through holes While forming the conductor 8 and the like, the wiring layers 12 and 13 shown in FIG. 5A are further formed.
Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, a tie bar 3d for connecting the adjacent metal core substrates 2 and 2 in the metal plate 2b 'and a tie bar 3e for connecting the metal core substrate 2 to the ear 2c are formed. A through-hole 28 having a rectangular shape in a plan view is formed in the middle and perpendicular to these through a router process similar to the above (through-hole forming step). The through hole 28 also partially penetrates the upper and lower insulating layers 10 and 11.
[0035]
Thereafter, after performing a build-up layer forming step of forming the build-up layers BU1 and BU2 shown in FIGS. 6A and 6B, the process shown in FIGS. 6C and 6D is performed. As described above, the separation step of cutting and separating the metal core substrates 2 and 2 in the middle of the insulating material 7b filled in the through holes 28 is performed. As a result, it is possible to simultaneously obtain a plurality of wiring boards in which the thin tie bars 3 that are similar to the wiring board 1 and protrude from the side surfaces of the metal core board 2 are covered with the insulating material 7b.
[0036]
According to the method for manufacturing a wiring board using the metal plate 2b 'as described above, a plurality of wiring boards can be manufactured efficiently, and the tie bars 3 protruding from the side surfaces of the metal core board 2 are thin, so that burrs and the like are reduced. It hardly occurs and the corrosion resistance is improved. Further, the formation of the through holes 28 is facilitated, and the cutting jig used in the separation step, such as a dicing blade, is hardly damaged, and the durability is further improved. Moreover, since the thin tie bar 3 is covered with the insulating materials 7b and 7a, the corrosion resistance of the obtained wiring board is improved, and there is no possibility of inadvertent electrical conduction with the outside or the inside of the wiring board. . Note that the laminated structure and the separation process shown in FIGS. 7A to 7D can be applied to the metal plate 2b '.
[0037]
The present invention is not limited to the embodiments described above.
The number of tie bars 3 protruding from the side surface of the metal core substrate 2 may be only one at the center of each side surface, or three or more thin tie bars may be provided for each side surface.
Further, the build-up layer may be formed only above the front surface 4 of the metal core substrate 2 or only below the rear surface 5 of the metal core substrate 2. Above the front surface 4 and the back surface 5 which are not the build-up layers, the build-up wiring layers 12 and 13 are omitted.
Further, the metal core substrate and the metal plate may have a rectangular shape in plan view. For example, the plurality of metal core substrates 2 formed on the metal plates 2b and 2b 'may have different vertical and horizontal numbers.
The material of the metal core substrate 2 and the metal plates 2b and 2b 'is not limited to the copper alloy and the Fe-Ni alloy, but pure copper, oxygen-free copper, various steel materials, titanium and its alloys, or aluminum and It is also possible to apply the alloy or the like.
[0038]
The material of the insulating layers 14 and 15 and the like has, besides the epoxy resin as a main component, a polyimide resin, a BT resin, a PPE resin or a continuous pore having similar heat resistance and pattern moldability. A resin-resin composite material in which a resin such as an epoxy resin is impregnated into a fluorine-based resin having a three-dimensional network structure such as PTFE can also be used. The insulating layer may be formed by a method of applying a liquid resin by a roll coater in addition to a method of thermocompression bonding an insulating resin film. The composition of the glass cloth or glass filler mixed into the insulating layer may be any one of E glass, D glass, Q glass, and S glass, or a combination of two or more of them.
The material such as the wiring layer 12 and the through-hole conductor 8 may be made of Ag, Ni, Ni-Au, or the like in addition to copper (Cu) plating. It may be formed by a method such as applying a conductive resin.
In addition, the via conductor may be an inverted conical conformal via conductor whose inside is not completely filled with the conductor, instead of the filled via conductor 16 or the like. Alternatively, a staggered configuration in which the via conductors are stacked while shifting their axes may be used, or a configuration in which a wiring layer extending in the plane direction is interposed in the middle.
[0039]
【The invention's effect】
According to the wiring board of the present invention (claim 1), the side surface of the wiring board is covered with the insulating material including the tie bar integrated with the metal core substrate incorporated therein, so that the end face of the tie bar is deburred or polished. Finish processing is unnecessary, and there is no fear of inadvertent electrical conduction with the outside or the inside of the wiring board. In addition, since the tie bars of the metal core substrate are not exposed to the outside, not only corrosion due to oxidation but also delamination and migration due to moisture absorption can be prevented, so that a highly reliable wiring substrate can be obtained.
[0040]
Further, according to the method of manufacturing a wiring board of the present invention (claim 2), when the multi-piece metal plate is cut and separated into individual wiring boards, the wiring board is partially located at the boundary between the metal core boards. It is only necessary to separate the insulating material and the upper and lower insulating layers along the insulating material filled in the plurality of through holes obtained by cutting the tie bars. For this reason, a wiring board having a tie bar covered with an insulating material and having excellent corrosion resistance and electrical reliability can be efficiently manufactured, and deburring of the end surface of the tie bar becomes unnecessary. In addition, it is possible to reduce damage to the cutting jig used in the separation step.
Further, according to the method of manufacturing a wiring board according to the third aspect, a through hole for cutting the tie bar is formed in the middle of the build-up layer forming step, and the insulating material that is filled inside and cut off is formed on the build-up layer. Can be formed simultaneously with the insulating layer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a wiring board of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.
FIGS. 3A and 3B are schematic views showing steps of forming a partition hole and a tie bar in the manufacturing method of the present invention.
4 (A) to 4 (D) are schematic diagrams schematically showing each step of the above-mentioned manufacturing method following FIG. 3 (B).
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams schematically showing each step following FIG. 4D.
6 (A) to 6 (D) are schematic diagrams schematically showing each step following FIG. 5 (B).
FIGS. 7A to 7D are schematic views schematically showing modified examples of the manufacturing method.
8A is a plan view showing a metal plate having a different form, and FIGS. 8B and 8C are cross-sectional views taken along arrows BB or CC in FIG. 8A.
9A is a schematic diagram schematically showing a through-hole forming step of the manufacturing method using the metal plate of FIG. 8, and FIG. 9B is a view taken along arrows BB in FIG. 9A. Sectional view.
FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views showing a conventional wiring board, and FIGS. 10C and 10C are cross-sectional views showing a metal plate used for the wiring board of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Wiring board 2 Metal core board 2b, 2b 'Metal plate 2d ... Partition holes 3, 3b to 3e... Tie bar 4... Front surface 5... Back surface 7a, 7b. ... insulating materials 10, 11, 14, 15 ... insulating layer / lower insulating layer / surface insulating layer 12, 13, 18, 19 ... wiring layer (build-up wiring layer)
20, 21 ...... Solder resist layer / surface-side insulating layer BU1, BU2 ... Build-up layer 28 ... Through hole

Claims

表面および裏面を有する金属コア基板と、かかる金属コア基板の表面上および裏面上の少なくとも一方に形成された絶縁層および配線層からなるビルドアップ層と、上記金属コア基板の側面に突出するタイバーと、を含み、
上記タイバーは、絶縁材により被覆されている、ことを特徴とする配線基板。A metal core substrate having a front surface and a back surface, a build-up layer including an insulating layer and a wiring layer formed on at least one of the front surface and the back surface of the metal core substrate, and a tie bar protruding from a side surface of the metal core substrate. , Including
The wiring board, wherein the tie bar is covered with an insulating material.

表面および裏面を有する金属板において、追って製品単位の金属コア基板となる複数の製品エリア同士の境界に沿って、タイバーおよび区画孔を形成する工程と、
上記タイバーおよび区画孔を形成した金属板の表面上および裏面上ならびに区画孔内に下層側絶縁層を形成する工程と、
上記タイバーと交差し且つかかるタイバーを切断する貫通孔を上記下層側絶縁層を含めて形成する工程と、
上記貫通孔内を含めて上記下層側絶縁層の表面上および裏面上に表層側絶縁層を形成する工程と、
上記貫通孔内に位置する上記表層側絶縁層と一体の絶縁材を、上記区画孔内に位置する上記絶縁材と共に、上記境界に沿って切断することにより、製品単位ごとの金属コア基板に分離する工程と、を含む、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。In a metal plate having a front surface and a back surface, a step of forming a tie bar and a partition hole along a boundary between a plurality of product areas to be a metal core substrate in a product unit later,
Forming a lower insulating layer on the front and back surfaces of the metal plate having the tie bar and the partition hole and in the partition hole,
Forming a through hole intersecting with the tie bar and cutting the tie bar including the lower insulating layer;
Forming a surface-side insulating layer on the front surface and the back surface of the lower-layer insulating layer, including in the through-hole,
By cutting the insulating material integral with the surface-side insulating layer located in the through hole along with the insulating material located in the partition hole along the boundary, the insulating material is separated into metal core substrates for each product unit. And
A method for manufacturing a wiring board, comprising:

前記下層側絶縁層と表層側絶縁層との間で、ビルドアップ配線層を形成する工程が更に行われる、
ことを特徴とする請求項２に記載の配線基板の製造方法。Between the lower insulating layer and the surface insulating layer, a step of forming a build-up wiring layer is further performed.
The method for manufacturing a wiring board according to claim 2, wherein: