JP2004363325A - 多層配線板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】一括積層ＶＨ多層配線板において、簡素な製造工程をもって製造できる両面実装可能な多層配線板を提供すること。
【解決手段】導電性樹脂組成物１４を充填されたスルーホール１３を有する両面回路付きプリント配線板１０の両面に、絶縁性基材２１の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、絶縁性基材２１に形成されたビアホール２３に導電性樹脂組成物２４を充填された片面回路付き基材２０を各々貼り合わせる。
【選択図】 図１
【解決手段】導電性樹脂組成物１４を充填されたスルーホール１３を有する両面回路付きプリント配線板１０の両面に、絶縁性基材２１の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、絶縁性基材２１に形成されたビアホール２３に導電性樹脂組成物２４を充填された片面回路付き基材２０を各々貼り合わせる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層配線板およびその製造方法に関し、特に、両面実装可能な多層配線板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器は、高周波信号、デジタル信号化等に加え、小型、軽量化が進み、それに伴い、搭載されるプリント配線板においても、小型、高密度実装化等が要求される。これらの要求に応えるプリント配線板としてＩＶＨタイプの多層配線板が数多く発表されている。
【０００３】
ＩＶＨタイプの多層配線板は、配線の高密度化、配線の自由度の高さという点に関する優位性によって携帯電話等、小型の電気製品に広く利用されている。その代表的な工法として、松下電子部品社のＡＬＩＶＨ工法や、ＤＴサーキットテクノロジー社のＢ２ｉｔ工法などがある（たとえば、非特許文献１、２）。
【０００４】
これらの工法に共通する点は、ビルドアップ法である。ビルドアップ法は、コア層からビルドアップ層を１層１層逐次積層し、作り上げていく工法であり、層間の位置合わせが容易であるため、ＩＶＨ多層配線板のほとんどに利用されている。こうした理由から、ＩＶＨ多層配線板をビルドアップ基板と呼ぶことも多い。
【０００５】
しかしながら、ビルドアップ工法の場合、１層１層逐次積層していくために、多層積層工程の工数は層数回分となる。このことは、試作納期の遅延、製造工程数の増加によるコストアップといった問題を引き起す原因になる。
【０００６】
そこで、最近、回路形成済みの基材複数枚を重ね合わせ、一括で積層貼合を行う一括積層法によるＩＶＨ多層配線板の開発が盛んになってきている。その例として、デンソー社による商標名ＰＡＬＡＰ等がある（たとえば、非特許文献３、特許文献１）。
【０００７】
一括積層ＶＨ多層配線板の場合、製造工程を大きく簡略化でき、不良層は予め交換し、積層することができるため、歩留まり向上に大きく貢献する。
【０００８】
【非特許文献１】
電子材料１９９５年１０月号 ５２頁〜６８頁 中谷誠一等「全層ＩＶＩＸ構造を有する樹脂多層基板 ＡＬＩＶＨ」
【非特許文献２】
エレクトロニクス実装学会誌Ｖｏｌ．３ Ｎｏ．７（２０００） ５６３頁〜５６８頁 福岡義孝「厚膜・薄膜混成高密度ビルドアップ配線板技術」
【非特許文献３】
第１６回エレクトロニクス実装学術講演大会講演論文集 ６７頁〜６８頁 上村力也等「ＰＡＬＡＰ基板を用いたプリント基板リサイクルシステムの検討」
【特許文献１】
特開２００２−３５３６２１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら工法による一括積層ＩＶＨ多層配線板では、片面導電層付き樹脂基材を出発材料とするため、ＰＡＬＶＰ基板においては、ビア形成済みの片面導電層付き基材のビア露出部側同士で貼り合わせすることで、両面に回路を露呈させているが、実際には、ビア同士の位置合わせが高精度を要求されるものになる。
【００１０】
特開２００２−３５３６２１号公報に示されている一括積層ＩＶＨ多層配線板では、樹脂導電層露出部は片面にしか取れないという欠点を持っており、裏面側に銅箔を貼り付けて一括積層後に、別途、回路形成をしない限り、部品実装部が片面にしか取れず、配線の自由度を妨げている。
【００１１】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、一括積層ＩＶＨ多層配線板において、簡素な製造工程をもって製造できる両面実装可能な多層配線板およびその製造方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による多層配線板は、導電性樹脂組成物が充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている。
【００１３】
この発明による多層配線板によれば、導電性樹脂組成物が充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板と片面回路付き基材との組合せによって両面実装可能な一括積層ＩＶＨ多層配線板が構成される。
【００１４】
また、この発明による多層配線板は、前記両面回路付きプリント配線板のスルーホールに充填された導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径されて回路部にはみ出し接触しているフランジ形状部を含む。
【００１５】
これにより、両面回路付きプリント配線板の導電層（回路部）とスルーホールの導電性樹脂組成物との接触面積が大きくなり、接触抵抗の低減、接触の機械的信頼性が向上する。
【００１６】
また、この発明による多層配線板は、前記両面回路付きプリント配線板のスルーホールに充填された導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径され、両面回路付きプリント配線板のスルーホール用ランド部をなしている。
【００１７】
これにより、導電性樹脂組成物が回路部上に載っている構造のものと比べてランド部分の厚さを小さくすることができ、回路部材の凹凸を埋め込むための層間接着層あるいは絶縁性基材層の厚さを薄くできることにつながり、基板の軽薄化が可能になる。
【００１８】
この発明による多層配線板の製造方法は、導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、前記スルーホールの導電性樹脂組成物の硬化と前記ビアホールの導電性樹脂組成物の硬化と多層貼合工程の必要な加熱を同一の加熱工程で行う。
【００１９】
また、この発明による多層配線板の製造方法は、導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、前記スルーホールに充填された導電性樹脂組成物によって前記スルーホールの両端より各々外方に突出した突起部を形成し、積層時の加圧によって前記突起部を圧潰し、この圧潰によって前記導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径されて回路部にはみ出し接触しているフランジ形状部を形成する。
【００２０】
また、この発明による多層配線板の製造方法は、導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、前記スルーホールに充填された導電性樹脂組成物によって前記スルーホールの両端より各々外方に突出した突起部を形成し、積層時の加圧によって前記突起部を圧潰し、この圧潰によって両面回路付きプリント配線板のスルーホール用ランド部を導電性樹脂組成物によって形成する。
【００２１】
また、この発明による多層配線板の製造方法は、両面金属箔張積層材を出発材とし、両面の金属箔に回路形成を行う工程と、回路形成済みの積層材の両面にマスク膜を形成する工程と、前記保護膜と回路形成済みの積層材とを一括貫通するスルーホールを穿設する工程と、前記スルーホールに導電性樹脂組成物を充填する工程と、前記マスク膜を剥離する工程を含み、これら工程によって導電性樹脂組成物による前記突起部を形成された両面回路付きプリント配線板を形成する。
【００２２】
また、この発明による多層配線板の製造方法は、前記両面回路付きプリント配線板の両面に、前記片面回路付き基材に積層し、加熱加圧による多層貼合時の加圧力によって前記両面回路付きプリント配線板の導電性樹脂組成物による前記突起部を圧潰し、当該多層貼合時の加熱によって前記スルーホールの導電性樹脂組成物の硬化と前記ビアホールの導電性樹脂組成物の硬化と多層貼り合わせを行う。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線板の一つの実施形態を示している。多層配線板３０は両面回路付きプリント配線板１０の両面に各々片面回路付き基材２０を一括積層によって貼り合わせられ、ＩＶＨ多層配線板をなしている。
【００２５】
両面回路付きプリント配線板１０は、絶縁性基材１１の両面に金属箔による回路部（配線パターン）１２を有し、絶縁性基材１１と両面の回路部１２とを一括貫通するスルーホール１３に導電性樹脂組成物１４を充填されている。
【００２６】
片面回路付き基材２０は、絶縁性基材２１の片面に金属箔による回路部（配線パターン）２２を有し、絶縁性基材２１に形成されたビアホール２３に導電性樹脂組成物２４を充填されている。
【００２７】
上述の多層配線板３０では、両面に回路部２２を露呈させることができ、両面に部品を実装できるようになる。
【００２８】
両面回路付きプリント配線板１０のスルーホール１３に充填された導電性樹脂組成物１４は、図２（ｂ）に示されているように、スルーホール両端において拡径されて回路部１２上にはみ出し接触しているフランジ形状部１５を含むものにすることができる。
【００２９】
この両面回路付きプリント配線板１０では、導電層（回路部材１２、２２）と導電性樹脂組成物１４との接触面積が大きくなり、接触抵抗の低減、接触の機械的信頼性の向上を図ることができる。
【００３０】
図２（ｂ）に示されているように、スルーホール周辺に導電性樹脂組成物１４をはみ出させる構造とする場合には、図２（ａ）に示されているように、スルーホール１３の導電性樹脂組成物１４による突起部１６をスルーホール充填部の両端に突出形成し、積層時の加圧によって突起部１６を圧し潰することにより、フランジ形状部（はみ出し部）１５を容易に形成することができる。
【００３１】
また、図３（ｂ）に示されているように、両面回路付きプリント配線板１０のスルーホール１３に充填された導電性樹脂組成物１４がスルーホール両端において拡径され、両面回路付きプリント配線板１０のスルーホール用ランド部１７をなす構造にすることもできる。
【００３２】
この場合には、導電性樹脂組成物が回路部上に載っている構造のものに比べてランド部分の厚さを小さくすることができ、回路部１２の凹凸を埋め込むための層間接着層あるいは絶縁性基材層の厚さを小さくできる。これにより、基板が軽薄化される。
【００３３】
導電性樹脂組成物１４によるスルーホール用ランド部１７の形成は、図３（ａ）に示されているように、スルーホール１３の導電性樹脂組成物１４による突起部１８をスルーホール充填部の両端に突出形成し、積層時の加圧によって突起部１８を圧し潰することにより、容易に形成することができる。
【００３４】
つぎに、この発明による多層配線板の製造方法の一つの実施形態を図４〜図６を参照して説明する。
【００３５】
図４（ａ）〜（ｆ）は両面回路付きプリント配線板（単体）の製造工程を示している。
両面回路付きプリント配線板は、図４（ａ）に示されているように、銅箔厚１８μｍ、ポリイミド厚２５μｍの両面銅箔付きポリイミド基材４０（ポリイミドフィルム４１の両面に銅箔４２を有する積層材）を出発材料とし、銅箔４２をエッチングすることによって、図４（ｂ）に示されているように、ポリイミドフィルム４１の両面に回路部４３を形成する。
【００３６】
こうして得られた基材の両面に、図４（ｃ）に示されているように、マスクフィルム４４を貼り合わせる。マスクフィルム４４は微粘着剤付きＰＥＴテープを使用した。
【００３７】
つぎに、図４（ｄ）に示されているように、ドリル加工によって、マスクフィルム４４、回路部４３、ポリイミドフィルム４１に穴あけを施し、マスクフィルム４４、回路部４３、ポリイミドフィルム４１の全てを一括貫通するスルーホール４５を形成する。スルーホール４５の穴径は１００μｍとした。この穴あけは、ドリル以外に、レーザ光照射によって行うこともできる。
【００３８】
つぎに、図４（ｅ）に示されているように、スルーホール４５に導電性樹脂組成物４６を充填する。スルーホール４５に充填する導電性樹脂組成物４６は、銀ペーストを使用したが、このほかにも、銅ペースト、カーボンペースト、ニッケルペースト等、種々の金属ペーストを使用することが可能である。
【００３９】
つぎに、マスクフィルム４４を剥離することで、図４（ｆ）に示されているように、スルーホール４５に充填された導電性樹脂組成物４６によってスルーホール４５の両端より各々外方に突出した突起部４７が形成された。これにより、一定の高さの導電性樹脂組成物突起部４７を位置ずれすることなく形成することができる。この突起部４７の高さは２５μｍとした。これで、両面銅箔付き基材単体（両面回路付きプリント配線板５０）の加工は完了する。
【００４０】
図５（ａ）〜（ｇ）は片面回路付きプリント配線板（単体）の製造工程を示している。
片面回路付きプリント配線は、図５（ａ）に示されているように、片面銅箔付きボリイミド基材６０（ポリイミドフィルム６１の片面に銅箔６２を有する積層材）を出発材料とし、サブトラクテイブ法によって銅箔６２をエッチングすることによって、図５（ｂ）に示されているように、ポリイミドフィルム６１の片面に回路部６３を形成する。なお、銅箔のないポリイミド基材を出発材料としてアデイテイブ法、セミアデイテイプ法によっても得ることができる。
【００４１】
つぎに、図５（ｃ）に示されているように、基材の回路部６３とは反対側の面に層間接着層６４を形成する。層間接着層６４としては、熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したものを使用した。これはもちろん、エポキシ等に代表される熱硬化性の樹脂や、熱可塑性ボリイミド等の熱可塑性樹脂でも構わない。
【００４２】
ただし、図５（ｃ）に示されている基材構成は、表裏非対称なものであり、接着層を形成した状態で、後の工程で不具合となるような反りが発生しないことが好ましい。このようなことから、層間接着層６４は、ガラス転移温度が１１０℃以下、常温弾性率が１３００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００４３】
つぎに、図５（ｄ）に示されているように、層間接着層６４の表面にマスクフィルム６５を貼り合わせる。マスクフィルム６５には微粘着剤付きＰＥＴテープを使用した。
【００４４】
つぎに、図５（ｅ）に示されているように、マスクフィルム６５、層間接着層６４およびポリイミドフィルム６１を貫通するビアホール６６をＵＶ−ＹＡＧレーザによって穴明け加工する。その後に、プラズマ照射によるソフトエッチを施すことによってデスミアを行う。
【００４５】
穴明けレーザ加工は、ＵＶ−ＹＡＧレーザのほかにも、炭酸ガスレーザやエキシマレーザ等によって、現状ではより高速で加工ができる。また、デスミアの方法として、過マンガン酸塩を使用した湿式デスミアもごく一般的である。
【００４６】
つぎに、図５（ｆ）に示されているように、ビアホール６６に導電性樹脂組成物６７を充填し、ＩＶＨを形成する。ビアホール６６に充填する導電性樹脂組成物は、銀ペーストを使用したが、このほかにも、銅ペースト、カーボンペースト、ニッケルペースト等、種々の金属ペーストを使用することが可能である。
【００４７】
つぎに、マスクフィルム６５を剥離することにより、図５（ｇ）に示されているような片面回路付きプリント配線板（片面銅箔付き基材単体）７０を得た。
【００４８】
図６（ａ）、（ｂ）は、上記図５および図６に示したプリント配線板等を用いた多層配線板の多層積層工程を示している。
両面回路付きプリント配線板５０の両面に、各々片面回路付きプリント配線板７０を重ね合わせ、位置合わせを施した後に、０．７ｋＰａ下で加熱加圧し、貼り合わせを実施した。これにより、両面に回路部６３を有し、両面実装可能な一括積層ＩＶＨ多層配線板８０が得られる。
【００４９】
貼合工程で、両面回路付きプリント配線板５０の導電性樹脂組成物突起部４７は、潰れ、フランジ形状部４８となって回路部４３の表面に堆積した。すなわち、積層時の加圧によって突起部４７が圧潰し、この圧潰によってスルーホール４５の導電性樹脂組成物４６がスルーホール両端において拡径されて回路部４３にはみ出し接触しているフランジ形状部４８が形成される。
【００５０】
上述したように、加熱加圧による多層貼合時の加圧力によって両面回路付きプリント配線板５０の導電性樹脂組成物４６による突起部４７を圧潰し、多層貼合時の加熱によってスルーホール４５の導電性樹脂組成物４６の硬化とビアホール６６の導電性樹脂組成物６７の硬化と多層貼り合わせとが同時に行われる。
【００５１】
これにより、ビアホール、スルーホール形成のための加圧や加熱を、貼り合わせ工程時の加圧加熱で、一括して実施でき、工数を大きく削減させることができる。
【００５２】
図７（ａ）、（ｂ）は他の実施形態による多層配線板の多層積層工程を示している。この実施形態では、両面回路付きプリント配線板５０’は、スルーホール用ランド形成用の導電性樹脂組成物突起部４７’を有する。
【００５３】
両面回路付きプリント配線板５０’の両面に、各々片面回路付きプリント配線板７０を重ね合わせ、位置合わせを施した後に、０．７ｋＰａ下で加熱加圧し、貼り合わせを実施した。これにより、両面に回路部６３を有し、両面実装可能な一括積層ＩＶＨ多層配線板８０’が得られる。
【００５４】
このとき、導電性樹脂組成物４６による突起部４７’の高さを３０μｍ、スルーホール径を１００μｍ、スルーホール長を３８μｍとしたところ、突起部４７’が潰れ、高さが６μｍ程度、径が２００μｍ程度の導電性樹脂組成物によるスルーホール用ランド部４９が形成された。
【００５５】
この実施形態でも、加熱加圧による多層貼合時の加圧力によって両面回路付きプリント配線板５０’の導電性樹脂組成物４６による突起部４７’を圧潰し、多層貼合時の加熱によってスルーホール４５の導電性樹脂組成物４６の硬化とビアホール６６の導電性樹脂組成物６７の硬化と多層貼り合わせとが同時に行われる。
【００５６】
これにより、ビアホール、スルーホール形成のための加圧や加熱を、貼り合わせ工程時の加圧加熱で、一括して実施でき、工数を大きく削減させることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による多層配線板およびその製造方法によれば、一括積層法による多層配線板において、簡易な工程によって両面部品実装の可能な多層配線板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線板の一つの実施形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線板の他の実施形態を示す断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線板のもう一つの実施形態を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）はこの発明による多層配線板に用いる両面回路付きプリント配線板（単体）の製造工程を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｇ）はこの発明による多層配線板に用いる片面回路付きプリント配線板（単体）の製造工程を示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は一つの実施形態による多層配線板の多層積層工程を示す説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は他の実施形態による多層配線板の多層積層工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 両面回路付きプリント配線板
１１ 絶縁性基材
１２ 回路部
１３ スルーホール
１４ 導電性樹脂組成物
１５ フランジ形状部
１６ 突起部
１７ スルーホール用ランド部
１８ 突起部
２０ 片面回路付き基材
２１ 絶縁性基材
２２ 回路部
２３ ビアホール
２４ 導電性樹脂組成物
３０ 多層配線板
４０ 両面銅箔付きポリイミド基材
４１ ポリイミドフィルム
４２ 銅箔
４３ 回路部
４４ マスクフィルム
４５ スルーホール
４６ 導電性樹脂組成物
４７、４７’ 突起部
４８ フランジ形状部
４９ スルーホール用ランド部
５０、５０’両面回路付きプリント配線板
６０ 片面銅箔付きポリイミド基材
６１ ポリイミドフィルム
６２ 銅箔
６３ 回路部
６４ 層間接着層
６５ マスクフィルム
６６ ビアホール
６７ 導電性樹脂組成物
７０ 片面回路付きプリント配線板
８０、８０’ 一括積層ＩＶＨ多層配線板
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層配線板およびその製造方法に関し、特に、両面実装可能な多層配線板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器は、高周波信号、デジタル信号化等に加え、小型、軽量化が進み、それに伴い、搭載されるプリント配線板においても、小型、高密度実装化等が要求される。これらの要求に応えるプリント配線板としてＩＶＨタイプの多層配線板が数多く発表されている。
【０００３】
ＩＶＨタイプの多層配線板は、配線の高密度化、配線の自由度の高さという点に関する優位性によって携帯電話等、小型の電気製品に広く利用されている。その代表的な工法として、松下電子部品社のＡＬＩＶＨ工法や、ＤＴサーキットテクノロジー社のＢ２ｉｔ工法などがある（たとえば、非特許文献１、２）。
【０００４】
これらの工法に共通する点は、ビルドアップ法である。ビルドアップ法は、コア層からビルドアップ層を１層１層逐次積層し、作り上げていく工法であり、層間の位置合わせが容易であるため、ＩＶＨ多層配線板のほとんどに利用されている。こうした理由から、ＩＶＨ多層配線板をビルドアップ基板と呼ぶことも多い。
【０００５】
しかしながら、ビルドアップ工法の場合、１層１層逐次積層していくために、多層積層工程の工数は層数回分となる。このことは、試作納期の遅延、製造工程数の増加によるコストアップといった問題を引き起す原因になる。
【０００６】
そこで、最近、回路形成済みの基材複数枚を重ね合わせ、一括で積層貼合を行う一括積層法によるＩＶＨ多層配線板の開発が盛んになってきている。その例として、デンソー社による商標名ＰＡＬＡＰ等がある（たとえば、非特許文献３、特許文献１）。
【０００７】
一括積層ＶＨ多層配線板の場合、製造工程を大きく簡略化でき、不良層は予め交換し、積層することができるため、歩留まり向上に大きく貢献する。
【０００８】
【非特許文献１】
電子材料１９９５年１０月号 ５２頁〜６８頁 中谷誠一等「全層ＩＶＩＸ構造を有する樹脂多層基板 ＡＬＩＶＨ」
【非特許文献２】
エレクトロニクス実装学会誌Ｖｏｌ．３ Ｎｏ．７（２０００） ５６３頁〜５６８頁 福岡義孝「厚膜・薄膜混成高密度ビルドアップ配線板技術」
【非特許文献３】
第１６回エレクトロニクス実装学術講演大会講演論文集 ６７頁〜６８頁 上村力也等「ＰＡＬＡＰ基板を用いたプリント基板リサイクルシステムの検討」
【特許文献１】
特開２００２−３５３６２１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら工法による一括積層ＩＶＨ多層配線板では、片面導電層付き樹脂基材を出発材料とするため、ＰＡＬＶＰ基板においては、ビア形成済みの片面導電層付き基材のビア露出部側同士で貼り合わせすることで、両面に回路を露呈させているが、実際には、ビア同士の位置合わせが高精度を要求されるものになる。
【００１０】
特開２００２−３５３６２１号公報に示されている一括積層ＩＶＨ多層配線板では、樹脂導電層露出部は片面にしか取れないという欠点を持っており、裏面側に銅箔を貼り付けて一括積層後に、別途、回路形成をしない限り、部品実装部が片面にしか取れず、配線の自由度を妨げている。
【００１１】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、一括積層ＩＶＨ多層配線板において、簡素な製造工程をもって製造できる両面実装可能な多層配線板およびその製造方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による多層配線板は、導電性樹脂組成物が充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている。
【００１３】
この発明による多層配線板によれば、導電性樹脂組成物が充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板と片面回路付き基材との組合せによって両面実装可能な一括積層ＩＶＨ多層配線板が構成される。
【００１４】
また、この発明による多層配線板は、前記両面回路付きプリント配線板のスルーホールに充填された導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径されて回路部にはみ出し接触しているフランジ形状部を含む。
【００１５】
これにより、両面回路付きプリント配線板の導電層（回路部）とスルーホールの導電性樹脂組成物との接触面積が大きくなり、接触抵抗の低減、接触の機械的信頼性が向上する。
【００１６】
また、この発明による多層配線板は、前記両面回路付きプリント配線板のスルーホールに充填された導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径され、両面回路付きプリント配線板のスルーホール用ランド部をなしている。
【００１７】
これにより、導電性樹脂組成物が回路部上に載っている構造のものと比べてランド部分の厚さを小さくすることができ、回路部材の凹凸を埋め込むための層間接着層あるいは絶縁性基材層の厚さを薄くできることにつながり、基板の軽薄化が可能になる。
【００１８】
この発明による多層配線板の製造方法は、導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、前記スルーホールの導電性樹脂組成物の硬化と前記ビアホールの導電性樹脂組成物の硬化と多層貼合工程の必要な加熱を同一の加熱工程で行う。
【００１９】
また、この発明による多層配線板の製造方法は、導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、前記スルーホールに充填された導電性樹脂組成物によって前記スルーホールの両端より各々外方に突出した突起部を形成し、積層時の加圧によって前記突起部を圧潰し、この圧潰によって前記導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径されて回路部にはみ出し接触しているフランジ形状部を形成する。
【００２０】
また、この発明による多層配線板の製造方法は、導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、前記スルーホールに充填された導電性樹脂組成物によって前記スルーホールの両端より各々外方に突出した突起部を形成し、積層時の加圧によって前記突起部を圧潰し、この圧潰によって両面回路付きプリント配線板のスルーホール用ランド部を導電性樹脂組成物によって形成する。
【００２１】
また、この発明による多層配線板の製造方法は、両面金属箔張積層材を出発材とし、両面の金属箔に回路形成を行う工程と、回路形成済みの積層材の両面にマスク膜を形成する工程と、前記保護膜と回路形成済みの積層材とを一括貫通するスルーホールを穿設する工程と、前記スルーホールに導電性樹脂組成物を充填する工程と、前記マスク膜を剥離する工程を含み、これら工程によって導電性樹脂組成物による前記突起部を形成された両面回路付きプリント配線板を形成する。
【００２２】
また、この発明による多層配線板の製造方法は、前記両面回路付きプリント配線板の両面に、前記片面回路付き基材に積層し、加熱加圧による多層貼合時の加圧力によって前記両面回路付きプリント配線板の導電性樹脂組成物による前記突起部を圧潰し、当該多層貼合時の加熱によって前記スルーホールの導電性樹脂組成物の硬化と前記ビアホールの導電性樹脂組成物の硬化と多層貼り合わせを行う。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線板の一つの実施形態を示している。多層配線板３０は両面回路付きプリント配線板１０の両面に各々片面回路付き基材２０を一括積層によって貼り合わせられ、ＩＶＨ多層配線板をなしている。
【００２５】
両面回路付きプリント配線板１０は、絶縁性基材１１の両面に金属箔による回路部（配線パターン）１２を有し、絶縁性基材１１と両面の回路部１２とを一括貫通するスルーホール１３に導電性樹脂組成物１４を充填されている。
【００２６】
片面回路付き基材２０は、絶縁性基材２１の片面に金属箔による回路部（配線パターン）２２を有し、絶縁性基材２１に形成されたビアホール２３に導電性樹脂組成物２４を充填されている。
【００２７】
上述の多層配線板３０では、両面に回路部２２を露呈させることができ、両面に部品を実装できるようになる。
【００２８】
両面回路付きプリント配線板１０のスルーホール１３に充填された導電性樹脂組成物１４は、図２（ｂ）に示されているように、スルーホール両端において拡径されて回路部１２上にはみ出し接触しているフランジ形状部１５を含むものにすることができる。
【００２９】
この両面回路付きプリント配線板１０では、導電層（回路部材１２、２２）と導電性樹脂組成物１４との接触面積が大きくなり、接触抵抗の低減、接触の機械的信頼性の向上を図ることができる。
【００３０】
図２（ｂ）に示されているように、スルーホール周辺に導電性樹脂組成物１４をはみ出させる構造とする場合には、図２（ａ）に示されているように、スルーホール１３の導電性樹脂組成物１４による突起部１６をスルーホール充填部の両端に突出形成し、積層時の加圧によって突起部１６を圧し潰することにより、フランジ形状部（はみ出し部）１５を容易に形成することができる。
【００３１】
また、図３（ｂ）に示されているように、両面回路付きプリント配線板１０のスルーホール１３に充填された導電性樹脂組成物１４がスルーホール両端において拡径され、両面回路付きプリント配線板１０のスルーホール用ランド部１７をなす構造にすることもできる。
【００３２】
この場合には、導電性樹脂組成物が回路部上に載っている構造のものに比べてランド部分の厚さを小さくすることができ、回路部１２の凹凸を埋め込むための層間接着層あるいは絶縁性基材層の厚さを小さくできる。これにより、基板が軽薄化される。
【００３３】
導電性樹脂組成物１４によるスルーホール用ランド部１７の形成は、図３（ａ）に示されているように、スルーホール１３の導電性樹脂組成物１４による突起部１８をスルーホール充填部の両端に突出形成し、積層時の加圧によって突起部１８を圧し潰することにより、容易に形成することができる。
【００３４】
つぎに、この発明による多層配線板の製造方法の一つの実施形態を図４〜図６を参照して説明する。
【００３５】
図４（ａ）〜（ｆ）は両面回路付きプリント配線板（単体）の製造工程を示している。
両面回路付きプリント配線板は、図４（ａ）に示されているように、銅箔厚１８μｍ、ポリイミド厚２５μｍの両面銅箔付きポリイミド基材４０（ポリイミドフィルム４１の両面に銅箔４２を有する積層材）を出発材料とし、銅箔４２をエッチングすることによって、図４（ｂ）に示されているように、ポリイミドフィルム４１の両面に回路部４３を形成する。
【００３６】
こうして得られた基材の両面に、図４（ｃ）に示されているように、マスクフィルム４４を貼り合わせる。マスクフィルム４４は微粘着剤付きＰＥＴテープを使用した。
【００３７】
つぎに、図４（ｄ）に示されているように、ドリル加工によって、マスクフィルム４４、回路部４３、ポリイミドフィルム４１に穴あけを施し、マスクフィルム４４、回路部４３、ポリイミドフィルム４１の全てを一括貫通するスルーホール４５を形成する。スルーホール４５の穴径は１００μｍとした。この穴あけは、ドリル以外に、レーザ光照射によって行うこともできる。
【００３８】
つぎに、図４（ｅ）に示されているように、スルーホール４５に導電性樹脂組成物４６を充填する。スルーホール４５に充填する導電性樹脂組成物４６は、銀ペーストを使用したが、このほかにも、銅ペースト、カーボンペースト、ニッケルペースト等、種々の金属ペーストを使用することが可能である。
【００３９】
つぎに、マスクフィルム４４を剥離することで、図４（ｆ）に示されているように、スルーホール４５に充填された導電性樹脂組成物４６によってスルーホール４５の両端より各々外方に突出した突起部４７が形成された。これにより、一定の高さの導電性樹脂組成物突起部４７を位置ずれすることなく形成することができる。この突起部４７の高さは２５μｍとした。これで、両面銅箔付き基材単体（両面回路付きプリント配線板５０）の加工は完了する。
【００４０】
図５（ａ）〜（ｇ）は片面回路付きプリント配線板（単体）の製造工程を示している。
片面回路付きプリント配線は、図５（ａ）に示されているように、片面銅箔付きボリイミド基材６０（ポリイミドフィルム６１の片面に銅箔６２を有する積層材）を出発材料とし、サブトラクテイブ法によって銅箔６２をエッチングすることによって、図５（ｂ）に示されているように、ポリイミドフィルム６１の片面に回路部６３を形成する。なお、銅箔のないポリイミド基材を出発材料としてアデイテイブ法、セミアデイテイプ法によっても得ることができる。
【００４１】
つぎに、図５（ｃ）に示されているように、基材の回路部６３とは反対側の面に層間接着層６４を形成する。層間接着層６４としては、熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したものを使用した。これはもちろん、エポキシ等に代表される熱硬化性の樹脂や、熱可塑性ボリイミド等の熱可塑性樹脂でも構わない。
【００４２】
ただし、図５（ｃ）に示されている基材構成は、表裏非対称なものであり、接着層を形成した状態で、後の工程で不具合となるような反りが発生しないことが好ましい。このようなことから、層間接着層６４は、ガラス転移温度が１１０℃以下、常温弾性率が１３００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００４３】
つぎに、図５（ｄ）に示されているように、層間接着層６４の表面にマスクフィルム６５を貼り合わせる。マスクフィルム６５には微粘着剤付きＰＥＴテープを使用した。
【００４４】
つぎに、図５（ｅ）に示されているように、マスクフィルム６５、層間接着層６４およびポリイミドフィルム６１を貫通するビアホール６６をＵＶ−ＹＡＧレーザによって穴明け加工する。その後に、プラズマ照射によるソフトエッチを施すことによってデスミアを行う。
【００４５】
穴明けレーザ加工は、ＵＶ−ＹＡＧレーザのほかにも、炭酸ガスレーザやエキシマレーザ等によって、現状ではより高速で加工ができる。また、デスミアの方法として、過マンガン酸塩を使用した湿式デスミアもごく一般的である。
【００４６】
つぎに、図５（ｆ）に示されているように、ビアホール６６に導電性樹脂組成物６７を充填し、ＩＶＨを形成する。ビアホール６６に充填する導電性樹脂組成物は、銀ペーストを使用したが、このほかにも、銅ペースト、カーボンペースト、ニッケルペースト等、種々の金属ペーストを使用することが可能である。
【００４７】
つぎに、マスクフィルム６５を剥離することにより、図５（ｇ）に示されているような片面回路付きプリント配線板（片面銅箔付き基材単体）７０を得た。
【００４８】
図６（ａ）、（ｂ）は、上記図５および図６に示したプリント配線板等を用いた多層配線板の多層積層工程を示している。
両面回路付きプリント配線板５０の両面に、各々片面回路付きプリント配線板７０を重ね合わせ、位置合わせを施した後に、０．７ｋＰａ下で加熱加圧し、貼り合わせを実施した。これにより、両面に回路部６３を有し、両面実装可能な一括積層ＩＶＨ多層配線板８０が得られる。
【００４９】
貼合工程で、両面回路付きプリント配線板５０の導電性樹脂組成物突起部４７は、潰れ、フランジ形状部４８となって回路部４３の表面に堆積した。すなわち、積層時の加圧によって突起部４７が圧潰し、この圧潰によってスルーホール４５の導電性樹脂組成物４６がスルーホール両端において拡径されて回路部４３にはみ出し接触しているフランジ形状部４８が形成される。
【００５０】
上述したように、加熱加圧による多層貼合時の加圧力によって両面回路付きプリント配線板５０の導電性樹脂組成物４６による突起部４７を圧潰し、多層貼合時の加熱によってスルーホール４５の導電性樹脂組成物４６の硬化とビアホール６６の導電性樹脂組成物６７の硬化と多層貼り合わせとが同時に行われる。
【００５１】
これにより、ビアホール、スルーホール形成のための加圧や加熱を、貼り合わせ工程時の加圧加熱で、一括して実施でき、工数を大きく削減させることができる。
【００５２】
図７（ａ）、（ｂ）は他の実施形態による多層配線板の多層積層工程を示している。この実施形態では、両面回路付きプリント配線板５０’は、スルーホール用ランド形成用の導電性樹脂組成物突起部４７’を有する。
【００５３】
両面回路付きプリント配線板５０’の両面に、各々片面回路付きプリント配線板７０を重ね合わせ、位置合わせを施した後に、０．７ｋＰａ下で加熱加圧し、貼り合わせを実施した。これにより、両面に回路部６３を有し、両面実装可能な一括積層ＩＶＨ多層配線板８０’が得られる。
【００５４】
このとき、導電性樹脂組成物４６による突起部４７’の高さを３０μｍ、スルーホール径を１００μｍ、スルーホール長を３８μｍとしたところ、突起部４７’が潰れ、高さが６μｍ程度、径が２００μｍ程度の導電性樹脂組成物によるスルーホール用ランド部４９が形成された。
【００５５】
この実施形態でも、加熱加圧による多層貼合時の加圧力によって両面回路付きプリント配線板５０’の導電性樹脂組成物４６による突起部４７’を圧潰し、多層貼合時の加熱によってスルーホール４５の導電性樹脂組成物４６の硬化とビアホール６６の導電性樹脂組成物６７の硬化と多層貼り合わせとが同時に行われる。
【００５６】
これにより、ビアホール、スルーホール形成のための加圧や加熱を、貼り合わせ工程時の加圧加熱で、一括して実施でき、工数を大きく削減させることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による多層配線板およびその製造方法によれば、一括積層法による多層配線板において、簡易な工程によって両面部品実装の可能な多層配線板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線板の一つの実施形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線板の他の実施形態を示す断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線板のもう一つの実施形態を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）はこの発明による多層配線板に用いる両面回路付きプリント配線板（単体）の製造工程を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｇ）はこの発明による多層配線板に用いる片面回路付きプリント配線板（単体）の製造工程を示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は一つの実施形態による多層配線板の多層積層工程を示す説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は他の実施形態による多層配線板の多層積層工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 両面回路付きプリント配線板
１１ 絶縁性基材
１２ 回路部
１３ スルーホール
１４ 導電性樹脂組成物
１５ フランジ形状部
１６ 突起部
１７ スルーホール用ランド部
１８ 突起部
２０ 片面回路付き基材
２１ 絶縁性基材
２２ 回路部
２３ ビアホール
２４ 導電性樹脂組成物
３０ 多層配線板
４０ 両面銅箔付きポリイミド基材
４１ ポリイミドフィルム
４２ 銅箔
４３ 回路部
４４ マスクフィルム
４５ スルーホール
４６ 導電性樹脂組成物
４７、４７’ 突起部
４８ フランジ形状部
４９ スルーホール用ランド部
５０、５０’両面回路付きプリント配線板
６０ 片面銅箔付きポリイミド基材
６１ ポリイミドフィルム
６２ 銅箔
６３ 回路部
６４ 層間接着層
６５ マスクフィルム
６６ ビアホール
６７ 導電性樹脂組成物
７０ 片面回路付きプリント配線板
８０、８０’ 一括積層ＩＶＨ多層配線板
Claims (8)
- 導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板。
- 前記両面回路付きプリント配線板のスルーホールに充填された導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径されて回路部にはみ出し接触しているフランジ形状部を含む請求項１に記載の多層配線板。
- 前記両面回路付きプリント配線板のスルーホールに充填された導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径され、両面回路付きプリント配線板のスルーホール用ランド部をなしている請求項１に記載の多層配線板。
- 導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、
前記スルーホールの導電性樹脂組成物の硬化と前記ビアホールの導電性樹脂組成物の硬化と多層貼合工程の必要な加熱を同一の加熱工程で行う多層配線板の製造方法。 - 導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、
前記スルーホールに充填された導電性樹脂組成物によって前記スルーホールの両端より各々外方に突出した突起部を形成し、積層時の加圧によって前記突起部を圧潰し、この圧潰によって前記導電性樹脂組成物がスルーホール両端において拡径されて回路部にはみ出し接触しているフランジ形状部を形成する多層配線板の製造方法。 - 導電性樹脂組成物を充填されたスルーホールを有する両面回路付きプリント配線板の両面に、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材に形成されたビアホールに導電性樹脂組成物を充填された片面回路付き基材が各々貼り合わせられている多層配線板の製造方法において、
前記スルーホールに充填された導電性樹脂組成物によって前記スルーホールの両端より各々外方に突出した突起部を形成し、積層時の加圧によって前記突起部を圧潰し、この圧潰によって両面回路付きプリント配線板のスルーホール用ランド部を導電性樹脂組成物によって形成する多層配線板の製造方法。 - 両面金属箔張積層材を出発材とし、両面の金属箔に回路形成を行う工程と、
回路形成済みの積層材の両面にマスク膜を形成する工程と、
前記保護膜と回路形成済みの積層材とを一括貫通するスルーホールを穿設する工程と、
前記スルーホールに導電性樹脂組成物を充填する工程と、
前記マスク膜を剥離する工程を含み、
これら工程によって導電性樹脂組成物による前記突起部を形成された両面回路付きプリント配線板を形成する請求項５または６記載の多層配線板の製造方法。 - 前記両面回路付きプリント配線板の両面に、前記片面回路付き基材に積層し、加熱加圧による多層貼合時の加圧力によって前記両面回路付きプリント配線板の導電性樹脂組成物による前記突起部を圧潰し、当該多層貼合時の加熱によって前記スルーホールの導電性樹脂組成物の硬化と前記ビアホールの導電性樹脂組成物の硬化と多層貼り合わせを行う請求項６または７記載の多層配線板の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
| JP2006210766A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多層プリント配線板の製造方法及び多層プリント配線板 |
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| KR20170047688A (ko) * | 2015-10-23 | 2017-05-08 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
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