JPH11251704A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、電子部品を配線基板に実装搭載する作
業やモールド樹脂で被覆する作業の際、フラックス、半
田、半田ペースト、接着剤、被覆樹脂などが配線基板の
貫通穴から配線基板の反対面側へ流出して品質不良が発
生している。また、前記の流出を防止するためマスキン
グテープ貼り作業が必要となっている。 【解決手段】 本発明においては、両面の外層導体を導
通させる導通穴の電子部品搭載側の穴端面部を絶縁膜で
塞ぐ非貫通穴を有する配線基板を提供できる。また、前
記の非貫通穴のほぼ中央部を切断し、半円筒形状やＵ字
溝の導通溝を配線基板端面に端面電極として形成する配
線基板を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を搭載す
るための配線基板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスルーホール穴などの配線基板を
貫通する貫通穴を有する配線基板の場合には、電子部品
を配線基板に実装搭載する際のフラックス、半田、半田
ペーストなどや、実装搭載した電子部品素子、電子部品
などを保護するための接着剤、被覆材料であるモールド
樹脂などが配線基板の貫通穴を通じて配線基板の反対面
側に流出し品質不良が発生する。従って、流出を防止す
るため配線基板の貫通穴内部に充填材料を充填し、硬化
させて貫通穴を閉塞している。この貫通穴の充填状況は
貫通穴内部の全体に絶縁性の充填材料を充填するため、
スルーホール穴などの筒内を充填材料で閉塞硬化した穴
は、穴の内壁にある導体層が被覆され半田付が困難とな
り他の配線基板と接続するための端面電極とすることが
できない。

【０００３】ＩＣフラットパッケージ、半導体回路素
子、発光素子、受光素子などの電子部品を搭載するため
の配線基板は、従来では、チップ部品を製造する過程で
電子部品素子をワイヤ・ボンディング実装や表面面付実
装した後、素子を保護するためモールド樹脂などの被覆
材料で素子やボンディング・ワイヤをモールドして被覆
している。この工程で、配線基板のスルーホール穴など
の貫通穴を通じてモールド樹脂が、電子部品の搭載面と
反対側にある接続ランドや、半田付けの必要となるスル
ーホール穴内、または配線基板の外部へ接続するための
端面電極などに付着して品質不良が発生する。従って、
モールド樹脂などで被覆する工程の前に、配線基板のス
ルーホール穴などの貫通穴に耐熱性粘着テープでマスキ
ングする工程が必要となっている。

【０００４】特に、半導体回路素子、発光素子、受光素
子などの電子部品用素子からなる電子部品を表面面付実
装用のチップ部品とするには、相手方の配線基板と接続
するための電極が必要であり、この電極としてチップ部
品の端面に端面電極を設定することが多い。前記の端面
電極は、スルーホール穴を穴の中央付近で半分に切断す
る、いわゆる半導体素子を超精密に切断する方法である
ダイシングカットで加工して端面電極を形成し、チップ
部品のはんだ付け代にしている。前記、端面電極とする
ためのスルーホール穴は、電子部品素子やボンディング
・ワイヤをモールド樹脂で被覆した後、ダイシングカッ
トし、スルーホール穴の壁面を、半田付け代とするた
め、スルーホール穴内に絶縁性の充填材料を充填し硬化
させることはできない。

【０００５】従来の電子部品を搭載する配線基板の製造
方法は、絶縁性基材、または両面銅張り積層板に穴あけ
をする工程、前記の基材や積層板の表面と、貫通孔の内
壁に銅めっき層を形成する工程、次にシルクスクリーン
印刷法や写真法でエッチングレジストを施してからエッ
チングして導体回路を形成する工程、露出している表面
導体および貫通穴や非貫通穴の内壁にＮｉ−Ａｕめっき
やＮｉ−Ａｇめっきをする工程で配線基板を製造する。
その次に、所定のスルーホール穴に耐熱性の粘着テープ
でマスキングする工程の後で、配線基板に電子部品を実
装し搭載する工程、電子部品素子やボンディング・ワイ
ヤを被覆する工程、マスキングテープを剥がし所定のス
ルーホール穴の中央付近をダイシングカットする工程と
で表面面付実装用のチップ部品としている。

【０００６】さらに、従来は端面電極とするためのスル
ーホール穴を耐熱性の値着テープでマスキングする工程
は作業効率が悪るく、耐熱性テープの密着品質が不安定
であるため、多層配線板の内層導体でスルーホール穴を
塞ぐ、いわゆるブラインドスルーホール穴構造として対
応していることもあり製造コストがかなり高くなってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術でも述べた
ように、電子部品を配線基板に実装搭載する作業やモー
ルド樹脂で被覆する作業の際、フラックス、半田、半田
ペースト、接着剤、モールド樹脂などの被覆材料、表面
処理剤などが配線基板の貫通穴から配線基板の反対面側
へ流出して品質不良が発生する。また、前記物質の流出
を防止するためマスキングテープ貼り作業が必要となっ
ている。従って、流出することがない非貫通穴を形成す
ることが必要となる。

【０００８】しかしながら、電子部品素子からなるチッ
プ部品やモジュール基板とするために、他の配線基板と
接続する端面電極が必要であり、この端面電極とする穴
は、穴の内壁が半田付性のよい導体層で形成され、配線
基板やチップ部品の端面に露呈していることが条件とな
る。つまり非貫通穴でありながら、この穴の内壁が導体
層で露呈している端面電極を有する配線基板を提供する
とともに、そのような配線基板を作業効率がよく、製造
コストの安価なブラインドスルーホールとして製造する
方法を提供することを目的とするものである。そして、
非貫通穴の内壁が半田付性のよい導体層で形成され、配
線基板やチップ部品の端面に露呈している端面導体層を
半田付用の半田付け代として使用する配線基板やチップ
部品とその製造方法を提供することが第２の目的であ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明においては、電子部品や電子部品素子を搭載する
配線基板において、絶縁性基材または銅張り積層板と、
絶縁性基材や銅張り積層板を貫通する穴と、絶縁性基材
や銅張り積層板の両面の外層導体と、前記の両面の外層
導体を導通させる穴の内壁が露呈して設けられる半田付
性のよい導体層と、前記導通穴の電子部品搭載側、つま
り導通穴の一方の穴端面部を塞ぐ光硬化性の感光性フィ
ルムから形成される耐熱性の良好で薄い絶縁膜と、から
なる絶縁膜の内側内部が空洞となる非貫通穴を有する配
線基板を提供することができる。尚、本発明の配線基板
は、片面基板や多層配線基板でもよく、前記の非貫通穴
は部品搭載や電子部品を被覆する下部、および端面電極
とする所定の箇所に設置することができる。

【００１０】また、前記の非貫通穴のほぼ中央部を精密
切断し半円筒形状やＵ字溝の導通溝を形成する端面配線
基板およびチップ部品において、配線基板やチップ部品
の基板端面に露呈している半円筒形状やＵ字溝の導通溝
と、この導通溝の内周面に形成する半田付性がよく配線
基板の両面の外層導体を導通させる導体層と、この半円
筒形状やＵ字溝の導通溝に接する配線基板の両面外層導
体と、前記の導通溝の一方つまり電子部品搭載側の溝端
面部を塞ぐ光硬化性の感光性フィルムから形成される耐
熱性の良好で薄い絶縁膜と、からなる端面電極の半田付
性の良好な端面導体層を有する配線基板およびチップ部
品を提供することができる。本発明で形成する絶縁膜に
よって一方の溝端面部を塞いである導通溝の内周面の導
体層は、半田付け代を確保する端面端子となるため半田
付性において高品質が望まれる。

【００１１】さらに、配線基板の表面外層導体に面付実
装をする電子部品、つまりチップ部品において、配線基
板のベース材である絶縁性基材の端面に露呈して形成す
る半円筒形状やＵ字溝の導通溝と、前記導通溝の内周面
に形成する半田付性のよい導体層と、この半円筒形状や
Ｕ字溝の導通溝に接する配線基板の両面外層導体と、前
記の導通溝の一方、つまり電子部品搭載面側の溝端面を
塞ぐ薄い絶縁膜と、からなる端面電極の半田付性の良好
な端面導体層を電子部品の端面端子とするチップ部品を
提供することができる。

【００１２】このような配線基板およびチップ部品は、
以下の工程によって製造することができる。 Ａ）銅張り積層板に穴をあける工程（図４の（ａ）に示
す。） Ｂ）銅張り積層板の表面と穴の内壁に導体層を形成する
工程（図４の（ｂ）に示す。） Ｃ）エッチングレジストを形成し、不要な金属導体を除
去して導体回路を形成する工程（図４（ｃ）に示す。） Ｄ）所定の一方の外層表面導体および貫通穴の一方の穴
端面を塞ぐ光硬化性の感光性フィルムで耐熱性の絶縁膜
を形成する工程（図４の（ｄ）に示す。） Ｅ）次に、必要な場合には、所定の露出している外層表
面導体および穴の内壁の導体層に異質の金属めっき層を
形成する工程で配線基板とする。 Ｆ）前記までの工程でできた配線基板に電子部品を実装
搭載する工程（図４の（ｆ）に示す。） Ｇ）必要な場合には、被覆材料で電子部品を被覆する工
程（図４の（ｇ）に示す。） Ｈ）この後、前記の一方の穴端面を閉塞した非貫通穴の
ほぼ中央部を切断し半円筒形状の導通溝を形成する工程
（図２，図３に示す。） このような工程によって、配線基板の端面に半円筒形状
の導通溝で一方の溝端面部を塞ぐ端面電極を有するチッ
プ部品とする。尚、前記のＥ）の工程の異質の金属めっ
き層を形成する工程はＤ）工程の絶縁膜を形成する工程
の前で実施してもよい。

【００１３】場合によっては、前記Ｆ）、Ｇ）工程の前
でＨ）工程である非貫通穴のほぼ中央部を切断する工程
を実施することもできるがその後の電子部品を配線基板
に実装搭載する作業や被覆作業の際、フラックス、半
田、半田ペースト、接着剤、被覆材料、表面処理剤など
が小さいサイズに切断した配線基板の端面電極部から流
出する危険性がある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。まず、図４に示す工程により配線基
板および配線基板の表面に面付実装をしてチップ部品を
製造する方法を説明する。図４（ａ）に示すように、両
面銅張り積層板ＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会
社製、商品名）であって、ガラスエポキシ基材からなる
絶縁性基材１に、１８μｍまたは３５μｍの銅箔２で全
体の厚さが０．３mmの基板材料を用い、ドリルで所望の
箇所に所定の貫通穴３を穴あけする。また、配線基板の
基材はガラスエポキシ基材、フェノール基材、合成樹脂
基材、テフロン含有基材、ポリイミド樹脂基材、ＢＴレ
ジン（ビスマレィミドートリアジン樹脂）基材、変性Ｂ
Ｔレジン基材またはセラミック等の絶縁性基材のいずれ
でもよい。次に、図４（ｂ）に示すように、銅張り積層
板の両方の表面と貫通穴３の内壁に無電解めっき、電解
めっき、または蒸着法により導体層４を１０μｍ〜２５
μｍ形成する。本実施例では銅めっきとする。その次
に、図４（ｃ）に示すように、シルクスクリーン印刷法
や感光性フィルムをラミネートし、露光、現像するフォ
ト工法によって、所定の箇所に所望する模様のエッチン
グレジストを形成してから不要な金属導体をエッチング
して溶解除去し、その後エッチングレジスト膜を剥離除
去して、所望する上部外層表面導体６、下部外層表面導
体８、および絶縁性基材１の両面の外層表面導体を電気
的に導通させる貫通穴の穴内部の導体層７からなる導体
回路を形成する。

【００１５】その後、図４（ｄ）に示すように、所定の
一方の外層表面導体、つまりチップ部品を実装搭載する
上部外層表面導体６と、貫通穴３の一方の穴端面、つま
りチップ部品の搭載側の穴端面を塞ぐように光硬化性の
感光性フィルムＳＲ−２３００ＧまたはＳＲ−３０００
（いずれも日立化成工業株式会社製、商品名）を真空ラ
ミネーターを使用してラミネートし、２５０ｍｊ／cm²
〜７００ｍｊ／cm²の露光量で露光し、現像、乾燥、後
露光および１４０℃〜１７０℃で４０分〜９０分間加熱
硬化して５０μｍ〜８０μｍの厚さの耐熱性の良好な薄
い絶縁膜９を形成することにより導通穴の一方の穴端面
を絶縁膜９で塞ぐ非貫通穴５を形成する。

【００１６】次に、電子部品素子や電子部品を配線基板
にワイヤ・ボンディングする場合や半田付性の高品質な
どで必要な場合には、外層表面導体および穴の内壁の導
体層にＮｉ−Ａｕめっき、Ｎｉ−Ａｇめっき、Ｎｉ−Ｓ
ｎめっき、または半田めっきなどの通常の金属導体層と
は異質の金属めっき層を形成する工程を、図４（ｃ）で
示す導体回路を形成する工程の後、あるいは図４（ｄ）
で示す絶縁膜を形成する工程の後に、前記に示すような
所定の異質の金属めっき層を形成することができる。特
に、感光性フィルムＳＲ−３０００（日立化成工業株式
会社製、商品名）は、所定の絶縁膜９を形成後に金属め
っき処理を行う耐めっき性の良好なフォトアディティブ
法に適している。

【００１７】前記の工程でできた配線基板１０に図４
（ｆ）で示すように、電子部品素子４０を接着剤４２で
配線基板１０の所定箇所に搭載固定し、電子部品素子４
０と配線基板１０の接続ランドをボンディング・ワイヤ
４１でワイヤ・ボンディング法によって電気的に接続す
る。電子部品素子４０が面付部品の形状であるならばリ
フロー半田による面付実装をして配線基板１０の接続ラ
ンドに電気的に接続することになる。また、電子部品素
子４０や電子部品を実装搭載する作業は個別に分割した
配線基板１０に実装搭載することは作業効率が悪るくな
り、次の被覆する工程での配線基板の反対面側へ被覆材
料４３が流出しやすくなるため図４（ｄ）工程で形成さ
れた非貫通穴５で個別の配線基板１０をくり返し多数列
で多数段に接続した集合配線基板として部品実装や被覆
作業を施こすことが多い。

【００１８】その次に、必要な場合には図４（ｇ）工程
で示すように、実装された電子部品素子４０や電子部品
およびボンディング・ワイヤ４１などを保護するため絶
縁性材料やモールド樹脂あるいは被覆樹脂などの被覆材
料４３で被覆する。図４（ｆ）の部品実装工程や図４
（ｇ）の被覆材料で被覆する工程で、配線基板１０には
貫通穴が設けられておらず、電子部品素子４０や接着剤
４２、被覆材料４３の下部に配置する両面外層導体を導
通させる導通穴、および他の配線基板と接続する端面電
極を形成するための導通穴は全て、この導通穴の一方の
穴端面つまり電子部品素子４０の搭載面の穴端面を絶縁
膜９で塞ぐ非貫通穴５となっているためフラックス、半
田、半田ペースト、接着剤、被覆材料、表面処理剤とな
どが配線基板の反対面側へ流出することがなくなる。

【００１９】この後で、図４（ｇ）に示すような端面電
極用の一方の穴端面を絶縁膜９で閉塞した非貫通穴５の
ほぼ中央部（Ｘ−Ｙ）を半導体素子などを超精密に切断
する方法であるダイシングカットで切断加工して半円筒
形状やＵ字溝などの導通溝を端面電極として形成し、モ
ジュール配線基板やチップ部品などの半田付け代にして
いる。前記の切断する方法はダイシングカットに限定さ
れるものではなくＶカット切断や鋸歯切断およびレーザ
ー光切断でもよい。

【００２０】前記の製造工程において、配線基板として
端面電極を形成した状態を図１に示してある。前記の図
４（ｄ）に示す貫通導通穴の一方の穴端面を塞ぐ絶縁膜
を形成する工程の後で、端面電極とする穴の一方の穴端
面を絶縁膜９で閉塞した非貫通穴５のほぼ中央部（Ｘ−
Ｙ）を超精密に切断幅０．０５mm〜０．２０mmで切断加
工して半円筒形状やＵ字溝の導通溝を配線基板の端面に
端面電極として形成する。この端面電極の構成は絶縁性
基材１の端面に露呈して形成する半円筒形状やＵ字溝の
導通溝１５と、この導通溝１５の内周面に形成する穴内
部の導体層７と、前記の導通溝１５に接する上部外層表
面導体６と下部外層表面導８の両面の外層表面導体と、
前記の導通溝１５の一方の溝端面を塞ぐ薄い耐熱性の良
好な絶縁膜９と、からなる端面電極２０を有する配線基
板である。

【００２１】前記の端面電極２０を斜視図にしたのが図
３である。絶縁性基材１の端面に露呈して半円筒形状や
Ｕ字溝の導通溝１５の一方、つまり電子部品素子や電子
部品搭載面側の導通溝端面を絶縁膜９で塞いでいるた
め、他の配線基板に半田付けで接続する導通溝１５の内
周面に形成する穴内部の導体層７は、半田付け代とする
ため半田付性が良好でなければならない。

【００２２】図４（ｆ）の電子部品や電子部品素子４０
を配線基板に実装搭載する工程と、図４（ｇ）の実装搭
載した電子部品、電子部品素子４０、ボンディング・ワ
イヤ４１などを被覆材料４３で被覆する工程の後で、端
面電極とする穴の一方の穴端面を絶縁膜９で閉塞した非
貫通穴５のほぼ中央部（Ｘ−Ｙ）を超精密に切断加工し
て図２に示すようなチップ部品３０を作製する。このチ
ップ部品３０の端面電極は絶縁性基材１の端面に露呈し
て形成する半円筒形状やＵ字溝の導通溝１５と、この導
通溝１５の内周面に形成する穴内部の導体層７と、前記
の導通溝１５に接する両面外層表面導体と、前記の導通
溝１５の一方の溝端面を塞ぐ耐熱性の良好な絶縁膜９
と、からなる端面電極端子を有するチップ部品３０であ
る。前記、導通溝１５の内周面に形成する穴内部の導体
層７は半田付性を良好にするため通常の銅めっき層の上
にＮｉ−Ａｕめっき層を形成することがあり、特にワイ
ヤ・ボンディング接続する配線基板ではＮｉ−Ａｕめっ
き層を形成することが多い。

【００２３】

【発明の効果】（１）配線基板に導通穴の一方の穴端面
部を絶縁膜で塞いだブラインドスルーホール穴構造とな
る非貫通穴を形成することにより電子部品や電子部品素
子を実装搭載する工程、および絶縁性材料やモールド樹
脂などの被覆材料で実装部品を被覆する工程とでフラッ
クス、半田、半田ペースト、接着剤、被覆材料、表面処
理剤などが配線基板の反対面側へ流出することがなくな
った。 （２）前記の導通穴の一方の穴端面部を絶縁膜で塞いだ
非貫通穴のほぼ中央部を切断し、半円筒形状やＵ字溝の
導通溝を配線基板、あるいはチップ部品の端面電極とし
て絶縁性基材の端面に露呈して形成し、特に前記導通溝
の内周面の導体層は前項（１）の接着剤や被覆材料など
の絶縁物質で汚染されないため半田付性がよく、さらに
従来の貫通穴への充填材料の充填作業やマスキングテー
プ作業が不要となり作業効率がよく、製造コストも安く
なり、さらに接続信頼性の高い配線基板、チップ部品お
よびそれらの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による端面電極を有する配線基板の断面
図。

【図２】本発明による端子を有するチップ部品の断面
図。

【図３】本発明の端面電極部の斜視図。

【図４】本発明の配線基板およびチップ部品の製造工程
断面図。

【符号の説明】

１…絶縁性基材 ２…銅箔 ３…貫通穴 ４…導体層
５…非貫通穴 ６…上部外層表面導体 ７…穴内部の導体層 ８…下部
外層表面導体 ９…絶縁膜 １０…配線基板 １５…導通溝 ２０…端
面電極 ３０…チップ部品 ４０…電子部品素子 ４１…ボンデ
ィング・ワイヤ ４２…接着剤 ４３…被覆材料

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線基板において、絶縁性基材と、絶縁
   性基材を貫通する穴と、この貫通穴に接する両面の外層
   導体と、前記の両面外層導体を導通させる穴の内壁に設
   ける導体層と、この導通穴の一方の穴端面を塞ぐ絶縁膜
   と、からなる非貫通穴を有することを特徴とする配線基
   板。
2. 【請求項２】 請求項１の非貫通穴のほぼ中央部を切断
   して形成する配線基板において、基板端面に露呈してい
   る導通溝と、前記の導通溝の内周面に形成する導体層
   と、前記の導通溝に接する両面外層導体と、前記の導通
   溝の一方の溝端面を塞ぐ絶縁膜と、からなる端面電極を
   有することを特徴とする配線基板。
3. 【請求項３】 以下の工程を含むことを特徴とする配線
   基板の製造方法。 Ａ）銅張り積層板に穴をあける工程 Ｂ）銅張り積層板の表面と穴の内壁に導体層を形成する
   工程 Ｃ）エッチングレジストを形成し、不要な金属導体を除
   去し、導体回路を形成する工程 Ｄ）所定の一方の外層導体、および貫通穴の一方の穴端
   面を塞ぐ絶縁膜を形成する工程 Ｅ）必要な場合には、露出している外層導体および穴の
   内壁の導体層に異質の金属めっき層を形成する工程