专利名称：布线基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种包括金属芯基板的布线基板及其制造方法。
背景技术：
在包括多个绝缘层和其间的多个布线层的多层构造的布线基板上，使用具有树脂制造或树脂-玻璃制造的绝缘性的芯板。可是，为了提高布线基板的强度而且防止蜷曲等变形，所以也运用例如铜合金构成的金属芯基板。
包含这种金属芯基板的布线基板30，例如，如图6(A)所示，具备贯通该芯基板31的表面32与背面33的贯通孔34和该贯通孔34内介以绝缘材料35配置的通孔导体36和充填树脂37。
如图6(a)所示，金属芯基板31的表面32和背面33上边，分别形成与上述绝缘材料35一体的绝缘层38、39。并且，在这样的绝缘层38、39表面上形成规定图形的绝缘层40、41，与上述通孔导体36的上端或下端连接，而且为绝缘层42、43所覆盖。以上这种布线基板30，在包括多个芯板31(制品单元)的多个取用平板基板制成以后，通过切割加工，切割分离成各芯板31每个尺寸而成。
尽管，如果金属芯板31的板厚是厚壁的话，就不能有效和精度很好地进行上述切割加工，同时在所得布线基板30各侧面切断时有露出毛刺的危险。
为了解决这些问题，如图6(B)所示，也研究了与上述同样的布线基板30a。用于布线基板30a的金属芯基板31a，沿切断预定线切断图6(C)中所示的多个取用的金属板31b，因而相邻的芯板31a、31a间，预先形成薄壁部31c。
因此，在金属板31b中，对每个芯基板31a形成通孔导体36、绝缘层38、39、42、43、和布线层40、41等以后，如果沿切断预定线S切断，就能够获得各侧面露出薄壁部31c切断面的布线基板30a。
但是，即使上述布线基板30a中，也沿其各侧面的全长露出芯基板31a的薄壁部31c端面，所以也需要除去毛刺用的精加工，存在热罨引起与外部的意外电导通或布线基板内部的意外电导通的这种问题。
并且，由上述金属板31b切断分离成各个布线基板30a的时候，在各布线基板30a的4个侧面的芯基板31a薄壁部31c全长，需要切割加工等。因此，也存在要求工时和时间而且在得到的布线基板30a各侧面上容易发生毛刺的这个问题。
本发明把解决以上说明过的现有技术的问题，提供一种不需要精加工，与外部意外电导通、或布线基板内部意外电导通的危险少的布线基板以及用于高效率获得这种基板的制造方法作为课题。
发明内容
本发明就是为了解决上述课题，设想在包括合并多个金属芯基板的金属板的多数个取用布线基板中，在相邻的芯板互相之间配置贯通孔和连接用的图形而成。
即，本发明的布线基板，把包括平面看呈矩形而且具有表面和背面的金属芯基板，和由该金属芯基板的表面上边和背面上边至少一方形成绝缘层和布线层构成的复合层，上述金属芯基板其侧面具备延伸部作为特征。
按照本发明，在布线基板的侧面，其中包括的金属芯基板之中的延伸部只有部分的露出。换句话说，金属芯基板具有比布线基板的外侧面还要小的外形，埋入布线基板内部。其结果，不需要或尽可能减少毛刺的除去或研磨等精加工，而且与外部的意外电导通等危险也能减少，能够制成可靠性高的布线基板。
另外，就上述金属芯基板的坯料来说，应用例如Cu-2.3wt％Fe-0.03WT％P(194合金)的铜合金、纯铜、或无氧铜，或者Fe-42wt％Ni(42合金)或Fe-36wt％Ni(殷钢)等的Fe-Ni系列合金等。并且，金属芯基板也用作接地电位。
进而，本说明书中，所谓复合层，是指表示层叠至少一层绝缘层和一层布线层的部分，但是也包括由其以上还层叠新的绝缘层和布线层的多层绝缘层和位于其间的多层布线层构成的方式。
附带地说，本发明的布线基板，也可能作成包括平面看呈矩形而且具有表面和背面的金属芯基板，和由该金属芯基板的表面上边和背面上边至少一方形成绝缘层和布线层构成的复合层，上述金属芯基板其侧面具备延伸部部分地露出于布线基板的侧面。
还附带地说，本发明中，也包括获得包括平面看呈矩形而且具有表面和背面的金属芯基板，由该金属芯基板的表面上边和背面上边至少一方形成绝缘层和布线层构成的复合层，介以绝缘层穿通上述金属芯基板的表面和背面之间的通孔导体，上述金属芯基板的侧面一体具备延伸部的布线基板。
另一方面，本发明的布线基板制造方法，把包括在平面看呈矩形而且具有表面和背面的金属板中，随后沿着将成为制品单元的金属芯基板的多个制品区彼此边界，形成连条和贯通孔的步骤；在形成上述连条和贯通孔的金属板表面上和背面上的至少一方，形成由绝缘层和布线层构成的复合层，制造具有多个制品单元的平板基板的步骤；以及沿上述边界，将上述平板基板分成每个上述制品单元布线基板的切断步骤作为特征。
按照本发明，由多数个取用的平板基板切断分离为一个个布线基板的时候，在相邻的金属芯基板彼此边界，只切断了位于该边界上部分的连条。其结果，能够高效率地制造布线基板而且其侧面上而且对于其侧面毛刺等的发生也能消除或降低。因而，也难以损伤切断步骤中使用的例如切割刀之类切断工具。
另外，连条的厚度也可以与上述金属板厚度相同，然而采用作成比该金属板还薄的壁，能够更有效地制造布线基板。
附带地说，本发明布线基板的制造方法，也可以认为是把包括在平面看呈矩形而且具有表面和背面的金属板中，随后沿着将成为制品单元的金属芯基板的多个制品区彼此边界，形成连条和贯通孔的步骤；在每个金属芯基板的规定位置介以绝缘材料，在该芯板的表面与背面之间配置通孔导体的步骤；在形成上述连条和贯通孔的金属板表面上边和背面上边的至少一方，形成由绝缘层和布线层构成的复合层，制造具有多个制品单元的平板基板的步骤；沿上述边界，将上述平板基板分离为上述制品单元布线基板的切断步骤。
图1表示本发明的布线基板剖面图。
图2是沿图1中A-A线的箭头方向剖面图。
图3(A)、(B)表示本发明的制造方法的各步骤概略图。
图4(A～D)表示与图3(B)连续本发明制造方法的各步骤概略图。
图5(A)表示不同方式的金属板平面图，(B)、(C)是沿(A)中B-B线或C-C线的箭头方向剖面图。
图6(A)、(B)表示现有的布线基板剖面图，(C)表示用于(B)布线基板的金属板剖面图。
具体实施例方式
以下，与附图一起说明适合本发明实施的方式。
图11表示本发明的布线基板1的垂直剖面。
布线基板1具备图1中平面看呈现正方形(矩形)的金属芯基板2，该芯板2的表面4上边和背面5上边(附图中下侧)形成的绝缘层10、14、20、11、15、21，位于这些之间而且具有规定图形的布线层12、18、13、19。
上述金属芯基板2由厚约0.25mm例如上述铜合金构成，绝缘层10、11、14、15由包括厚约30μm例如硅土填料等的无机填料的环氧系列树脂构成。位于最上层或最下层的绝缘层(抗焊料剂层)20、21是由厚约25μm与上述同样树脂构成，布线层12、13等由约厚15μm铜镀层构成。
另外，上方的绝缘层10、14和布线层12、18，下方的绝缘层11、15和布线层13、19分别形成复合层BU。
并且，如图1、图2所示，在金属芯基板2的外周设置绝缘材料7，其结果，靠近布线基板1外周封闭在内侧。金属芯基板2的各边，一体设置从各边突出形状各2个的延伸部3，而且其端面在该布线基板1的各侧面露出来。如后述，延伸部3在合并多个金属芯基板2的许多数取用的金属板中，局部地连接相邻的金属芯基板2、2，形成多个布线基板1以后，为了将其分离成一个个，是切断连条时留下来的。另外，如图2所示，在除去布线基板1各侧面延伸部3的位置，配置绝缘材料7。这个图2表示沿图1中A-A线的箭头方向剖面。
进而，如图1、图2所示，在金属芯基板2的规定位置，穿通多个贯通其表面4和背面5之间内径约250μm而且圆形的通孔6。各通孔6内充填与上述绝缘层10、11一体的绝缘材料7，其中心部，分别同心形成贯通直径约100μm的通孔导体8。
各通孔导体8，在其上端或下端，分别与绝缘层10表面上边形成的布线层12、13连接。
如图1所示，在金属芯基板2的表面4上方布线层12、18之间，在绝缘层14内形成连接两者的通路导体(满通路)16。并且，布线层18上端规定位置，贯通最上层绝缘层(抗焊剂层)20，形成多个高高突出第1主面22上的焊块(IC连接端子)24。这种焊块24由Sn-Ag系列、Sn-Ag-Cu系列、Sn-Cu系列、Sn-Zn系列、Pb-Sn系列等(本实施例中为Sn-Ag系列)的低熔点合金构成，如图1所示，分别与装配于第1主面22上边的IC芯板26连接端子(图未示出)连接。另外，多个焊块24和IC芯板26的连接端子被图未示出的底下填料覆盖而且保护。
另一方面，如图1所示，在金属芯基板2的背面5下方布线层13、19之间，也在绝缘层15内形成连接两者的通路导体17。并且，从布线层19延伸的布线27，位于最下层的绝缘层(抗焊剂层)21上设置的开口部25的底面，而且露出于第2主面23侧。而且，还可以防止由于金属和树脂界面吸收水分引起的脱落和移位。
这样的布线27，其表面上被覆Ni或Au镀层，有效用作与安装该布线基板1自身的图未示出的母板等印制电路板的连接端子。另外，布线27的表面，也可以接合焊球、铜系列或铁系列合金导体引线等。
按照以上这样的布线基板1，切断制造时所用的金属板连条而形成的延伸部3在各侧面露出来，然而其面积很小，所以不需要除毛刺或研磨等精加工或减少刀最小限度，而且，与外部或该布线基板1内部的意外电导通危险也会很少，因而能够提高可靠性。进而，因为用绝缘材料覆盖延伸部以外的侧面，侧面上露出的金属面积缩小，就能够减少从侧面来的蚀刻引起的不合适。
以下，说明有关上述布线基板1的制造方法。
图3(A)表示由Cu-2.3wt％Fe-0.03wt％P(194合金)的铜合金构成，厚度约0.25μm，而且平面看为正方形(矩形)的金属坯板2a的一部分。在这样的金属坯板2a表面和背面上形成附图未输出的感光性树脂层，对其施加用规定图形曝光和显影以后，进行蚀刻。其结果，如图3(B)所示，按照上述图形，形成具备纵横各2个合计4个金属芯基板2、包围并位于其外侧的四角框状的耳部2c、连接相邻的金属芯基板2、2之间的连条3b、连接耳部2c和与其相邻的金属芯基板2之间的连条3a的金属板2b(连条和贯通孔形成步骤)。
在相邻的金属芯基板2、2与连条3b之间，以及在耳部2c和其相邻的金属芯基板2与连条3a之间，在平面看，配置成长方形、大致十字形、或大致L字形的穿通孔2d。该穿通孔2d与制品单元边界(切断预定线L)垂直的方向尺寸(宽度)设为0.4mm。该穿通孔2d的宽度要设定为，比以后沿边界切断平板基板时所用的切断刀刃厚度还大。因为假设这样的尺寸关系，能够有效地防止刀刃磨损或折断。若考虑到平板基板上的切断预定线与切断刀刃的位置偏差等，就将贯通孔的宽度设定为比切断刀刃厚度(刃宽)还大0.05mm以上是理想的。
并且，为了有效地防止切断刀刃的磨损或折断，设定沿穿通孔2d边界(切断预定线L)的方向尺寸(长度)比沿连条边界(切断预定线)的方向尺寸(宽度)还大是理想的。
并且，对各金属芯基板2，在规定的位置同时穿孔形成多个通孔6。
即，在金属板2b，沿制品单元的芯板2、2(制品区)间边界，形成连条3b和穿通孔2d，并沿各芯板2与耳部2c的边界，形成连条3a和穿通孔2d。
另外，也可以采用激光加工或冲床冲裁加工而不用对上述金属坯板2a施加蚀刻等。
图4(A)表示一并具有表面4和背面5的金属芯板2x、2y的上述金属板2b垂直剖面图。另外，以下为了方便，金属板2b的表面也用表面4表示，而且金属板2b的背面也用背面5表示。
其次，在这样金属板2b的表面4和背面5上，分别配置厚度约50μm树脂膜，沿厚度方向热压附着。其结果，如图4(B)所示，在金属板2b的表面4上边和背面5下边，形成厚度约30μm的绝缘层10、11。同时，在各金属芯基板2中穿孔后的通孔6内，进入上述树脂薄膜的部分充填固化的绝缘材料7。另外，绝缘层10、11和绝缘材料7也可以使用滚涂器，在金属板2b的表面4上边和背面5上边形成液状树脂，而且充填到通孔6内。
接着，在金属板2b的金属芯基板2x、2y通孔6内的各绝缘材料7中心附近，沿其厚度方向照射激光(例如，氧化碳气体激光)。其结果，如图4(C)的芯板2x所示，贯通绝缘层10、11和绝缘材料7，穿孔形成多个内径约100μm的通孔7a。另外，预先在绝缘层10、11上边，分别粘附铜箔12a、13a。
进而，在多个通孔7a内壁预先涂布含Pa的电镀催化剂以后，施加无电解镀铜或电解镀铜。其结果，如图4(D)所示，在各通孔7a内形成大体圆柱形通孔导体8。在这样的通孔导体8内侧，分别充填含有硅填料等的环氧系列树脂构成的充填树脂9。
其次，在整个上方和下方的铜箔12a、13a上施加电解铜镀层12b、13b，其上形成与上述同样的感光性树脂，进行规定图形的曝光和显影以后，施加蚀刻(公知的减层法)。
其结果，如图4(D)所示，在绝缘层10、11上边形成按照上述图形的布线层12、13，而且各充填树脂9正上方盖有镀层。
此后，用公知的叠置步骤(用半添加法、全添加成法、减层法、薄膜状树脂材料层叠法形成绝缘层、光刻技术等)，形成与绝缘层10、11和布线层12、13一起形成复合层BU的绝缘层14、15和布线层18、19等(复合层形成步骤)。
进而，如上述图所示，上方复合层BU上边，形成上述绝缘层20和焊块24，下方的复合层BU上边，形成上述绝缘层21、开口部25、及布线27，完成具有多个制品单元的平板基板制造。
最后，沿着平板基板上埋入金属板2b中的金属芯基板2、2间的边界，使用图未示出具有厚度约0.3mm切断刀刃的切断刀，在各连条3a、3b的中间位置进行切断(切断步骤)。其结果，可以同时获得多个具有上述图1中示出具有剖面构造的布线基板1。另外，位于各布线基板1的各个侧面的延伸部3、3是上述切断步骤以后残留连条3a、3b的一部分。
按照以上这种布线基板1的制造方法，就能够很有效地制造布线基板1而且器侧面上露出的延伸部3端面面积小，因而没有或可以减少毛刺等的发生。并且，也可以预料，对切断步骤中使用的例如切断刀板等切断工具，抑制其损伤和消耗，并提高耐久性。
图5是关于上述金属板2b应用方式的金属板2b′。
如图5(A)到(C)所示，与上述同样，金属板2b′具备纵横各2个合计4个金属芯基板2、包围并位于其外侧的四角框状的耳部2c、连接相邻的金属芯基板2、2间的连条3d、连接耳部2c和与其相邻的金属芯基板2的连条3c。但是，对该金属板2b′而言，一般认为全部连条3c、3d的厚度比各金属芯基板2和耳部2c的厚度要薄壁。
为了获得这样的金属板2b′，例如在上述金属坯板2a上，预先仅对将成为连条3c、3d和与其相邻的穿通孔2d的位置进行细长蚀刻，形成深度数10μm～数100μm凹沟。然后，按照规定图形，通过施加蚀刻、激光加工、或用压床的冲压加工的办法，可以获得金属板2b′。另外，上述凹沟也可以只形成于金属坯板2a单面上，或者随后仅设于连条3c、3d的位置也行。通过使用包括以上这样的金属板2b′的平板基板，就能够进一步很有效地进行上述切断步骤。并且，因为能够更加缩小一个个反抗后的布线基板侧面露出的延伸部面积，所以能尽量抑制侧面蚀刻造成的不合适。
本发明不限于以上说明的各种方式。
布线基板1侧面露出的延伸部3，在各侧面的中央部只有一个也行，或者每个侧面上作成每侧3个以上宽度窄的连条也行。
并且，上述复合层BU仅仅形成于金属芯基板2的表面4上方、或金属芯基板2的背面5下方也行。
进而，金属芯基板或金属板，在平面看，作为呈长方形的形式也可以。
并且，就金属芯基板2和金属板2b、2b′的坯料来说，不限于上述铜合金或Fe-Ni系列合金，也可以应用纯铜、无氧铜、各种钢材、钛及其合金，或铝及其合金等。
进而，上述金属板2b、2b′上形成的多个金属芯基板2，纵横数用互相不同的方式也行。
并且，上述绝缘层14、15等的材质，除以上述环氧树脂为主要成分以外，也可以使用具有图形可成形性等的聚酰亚胺树脂、BT树脂、PPE树脂、或在具有连续气孔PTFE等三维网状构造的氟树脂中浸含环氧树脂等树脂的树脂-树脂系列的复合材料。另外，对绝缘层的形成而言，除热压附着绝缘性树脂薄膜的方法外，也可以采用通过滚涂，涂布液状树脂的方法。另外又，混入绝缘层的玻璃布或玻璃填料的组成，也可以认为是E玻璃、D玻璃、Q玻璃、S玻璃的任一种，或把其中的二种以上合用的材料。
并且，上述布线层12等、通路导体16等的材质，除铜(Cu)镀层外，也可以是Ag、Ni、Ni-Au系列等，或者，不用这些金属的镀层，而用涂布导电性树脂等方法来形成也行。
此外，通路导体，不是上述通路导体16等，而也可以作成内部完全不埋入导体的倒圆锥形的保形通路导体。或者，也可以是边错开各通路导体轴心边重叠的交错形态，或也可以作成介于中途沿平面方向延伸的布线层中间的形态。
根据以上说过的本发明布线基板，在布线基板的侧面，变成仅部分地露出设于内包金属芯基板外周的延伸部，不需要或尽可能地减少除去毛刺或研磨等的精加工。而且，上述连条与外部的意外电导通、与布线基板内部的意外电导通的危险也能减少，所以提高了布线基板的可靠性。
并且，按照本发明布线基板的制造方法，采用从边界(切断预定线)离开配置各制品单元内的金属芯基板的办法，由埋入金属板的多个取用的布线基板切断分成一个个布线基板的时候，在相邻的金属芯基板间的边界，只切断了横跨制品边界形成的连条。因此，能够很有效地制造布线基板而且也没有或能够降低毛刺的发生。而且，也能减少切断步骤中所用切断工具的损伤。
权利要求
1.一种布线基板，其特征是包括平面看呈矩形而且具有表面和背面的金属芯基板，和在上述金属芯基板的表面上和背面上至少一方形成的绝缘层和布线层构成的复合层，上述金属芯基板其侧面具备延伸部。
2.一种布线基板，其特征是包括平面看呈矩形而且具有表面和背面的金属芯基板，和在该金属芯基板的表面上和背面上至少一方形成绝缘层和布线层构成的复合层，上述金属芯基板其侧面，具备从布线基板的侧面露出的延伸部。
3.根据权利要求1或2所述布线基板，其特征是上述延伸部具有比金属芯基板的其它部分还薄的厚度。
4.一种布线基板的制造方法，其特征在于包括在平面看呈矩形而且具有表面和背面的金属板上，随后沿着将成为制品单元的金属芯基板的多个制品区彼此边界，形成连条和贯通孔的步骤；在形成上述连条和贯通孔的金属板表面上和背面上的至少一方，形成由绝缘层和布线层构成的复合层，制造具有多个制品单元的平板基板的步骤；以及沿上述边界，将上述平板基板分离成每个上述制品单元布线基板的切断步骤。
5.根据权利要求4所述布线基板的制造方法，其特征是上述平板的切断步骤中，使用切断刀刃具有比垂直于上述贯通孔的上述边界方向宽度小的厚度。
6.根据权利要求4所述布线基板的制造方法，其特征是形成上述贯通孔沿上述边界方向的尺寸比沿连条边界方向的尺寸大。
全文摘要
本发明提供一种不需要精加工而且与外部意外电导通、或布线基板内部的意外电导通危险少的布线基板和用于很有效获得该布线基板的制造方法。布线基板1包括平面呈矩形且具有表面4和背面5的金属芯基板2和由该金属芯基板2的表面4上和背面5上形成的绝缘层10、14、11、15和布线层12、18、13、19构成的复合层BU，上述金属芯基板2的各侧面上具备延伸部3。
文档编号H05K3/00GK1438832SQ0310445
公开日2003年8月27日 申请日期2003年2月14日 优先权日2002年2月14日
发明者伊藤達也, 木村幸広 申请人:日本特殊陶业株式会社