JPH11204943A

JPH11204943A - 電子回路基板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11204943A
Application number: JP10002396A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tenmyo; 浩之天明; Masakazu Ishino; 正和石野; Kyoko Amamiya; 恭子雨宮; Mamoru Onda; 護御田; Takashi Sato; 隆佐藤; Tomio Murakami; 富男村上
Original assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】導体層が形成された絶縁体シートを積層し、上
下層を接着することにより製造される多層の電気回路基
板において、上下シート間の導体の接続を確実の行うこ
とのできる電子回路基板およびその製造方法を提供する【解決手段】積層された複数の絶縁体フィルム１１と、
絶縁体フィルム１１上に設けられた導体パターン１５、
１３と、絶縁体フィルム１１間を接着する接着層とを有
する。導体パターン１５の上下の接続部には、絶縁体フ
ィルムを加熱およびプレスする際の工程で合金層２７が
形成されるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に属
し、有機樹脂のシ−ト上に導体配線パタ−ンを形成し、
これを多層に積層することにより製造される電子回路基
板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から使用されているプリント配線基
板は、絶縁層の熱膨張係数を銅配線と同等程度に保つた
めに、ガラス布をエポキシ等の有機樹脂で固めたものを
絶縁層として用いていた。しかし、ガラス布を用いると
絶縁層の厚さが０．１ｍｍ以上必要となる。一方、最近
は、高密度配線基板の需要が高まっており、配線幅が
０．１ｍｍ以下の薄膜配線が実用化されつつある。この
ように、配線幅を細くすると、配線のインピ−ダンスを
一定に保つために、絶縁層の厚さも薄くする必要があ
り、厚いガラス布を用いるプリント配線基板には、高密
度化に限界があった。そこで、高密度化に適した薄膜配
線が使用され始めているが、薄膜配線は、配線層および
絶縁層を一層ずつ順次積層して行くため、製造に要する
時間が長くなり、歩留りも悪い等の問題があった。

【０００３】そこで、ガラス布等のコア材を含まない有
機樹脂シ−ト上に配線パタ−ンを形成して、これを多数
枚重ねて電子回路基板を製造する方法が特開平４−１６
２５８９号公報に開示されている。この公報では、図５
および図６で示した方法と、図７および図８で示した方
法の２つの製造方法が開示されている。

【０００４】図５および図６の方法では、まず、複数の
ポリイミドシ−ト１００上に、それぞれ所望のパターン
の配線部１０８と、上下層を接続するための接続パッド
１０６と、接続パッド１０６を接続するためのビア部１
０７を設け、これにより電源シート１０１、Ｘ配線シー
ト１０２、Ｙ配線シート１０３、グランドシート１０４
をそれぞれ作成する。そして、各々のシ−ト１０２〜１
０４の表面に、未キュアのポリイミドを薄く塗布し、接
着層２０５を形成する。配線部１０８、接続パッド１０
６およびビア部１０７は、例えば金等の導体材料で形成
する。そして、各シート１０１〜１０４を重ね、ビア部
１０７と接続パッド１０６とが重なるように位置合わせ
して、圧着、加熱すると、ビア部１０７を構成する導体
材料と、接続パッド１０６を構成する導体材料とが、熱
拡散により金属接合され、電気的な導通が取れる。それ
と同時にその他の部分は接着層２０５である未キュアの
ポリイミドが固化し、上下のシートを接着することがで
き、配線シ−トおよび電源シートを多層に積層した配線
基板を得ることが出来るというものである。

【０００５】一方、図７および図８の方法は、ポリイミ
ドシ−ト３０２、３０３の表裏面に所望の配線パタ−ン
３０９、接続パッド３０６が形成される。また、ポリイ
ミドシート３０２、３０３には、シート３０２、３０３
の表面の接続パッド３０６と裏面の接続パッド３０６と
を接続するビア部３０１が設けられるとともに、シート
３０２の接続パッドをシート３０３の接続パッドに接続
するための突起状ビア部３０７が設けられる。そして、
突起状ビア部３０７の形状に合わせてビア挿入穴３０８
を設けた未キュアの接着シ−ト３０５を用意し、接着シ
ート３０５のビア挿入穴３０８に突起状ビア部３０７を
挿入して、シート３０２とシート３０３とを重ね合わ
せ、加熱、圧着を行なう。これにより、接着シート３０
５によりポリイミドシート３０２、３０３を接着すると
ともに、突起状ビア部３０７と接続パッド３０６とを接
合する以上に述べた２例によれば、ポリイミドと配線を
一層毎に逐一形成して多層の薄膜配線基板を形成する方
法に比べて、（１）一括積層ができるので製造期間が短
くなる、（２）各層毎に配線パタ−ンの検査を行った後
に良品シ−トを積層することができるため基板の製造歩
留まりが向上できる、（３）一括して加熱、圧着できる
ため、配線層に多数回の熱ダメ−ジを加えることなく多
層配線が形成できる等の利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５お
よび図６に示した方法では、ビア部１０７と接続パッド
とが接着層２０５を挟んで加熱圧着し、接合するため、
接着層２０５の構成する未キュアのポリイミドを接合部
から完全に排除することが難しく、接合部に導通不良が
発生しやすいという問題がある。例えば、接着層２０５
の材料として、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸を
用いた場合、ポリアミド酸は、１００〜２００℃の温度
でイミド化が進行し、粘度が急激に増加するため、加熱
しながら圧着すると薄い接着層２０５であっても、接合
部にポリイミドが生じ、接合部に固体化したポリイミド
が残ってしまう。

【０００７】また、図７および図８に示した方法では、
配線パタ−ンが高密度化、大規模化すると突起状ビア部
３０７およびビア挿入口３０８の形状が共に微細化する
ため、突起状ビア部３０７をビア挿入口３０８に挿入す
るのが困難になる。例えば、突起状ビア部３０７の直径
を３０μｍ、ビアピッチを３００μｍ、シ−ト３０２、
３０３、３０５のシートサイズを２００ｍｍ角とすると
約４００，０００個の突起状ビア部３０７をビア挿入穴
３０８に挿入して積層しなければならない。挿入が可能
なビア挿入穴３０８のサイズのクリアランスは、接着シ
−ト３０５の寸法安定性で決まるが、シ−ト３０２、３
０３と接着シ−ト３０５との間の熱膨張係数差や吸湿特
性の差を考えると寸法ばらつきを±０．２％程度は見込
まなければならない。この値から２００ｍｍ角のシ−ト
全面で突起状ビア部３０７が接着シ−ト３０５のビア挿
入穴３０８に全数挿入できるクリアランスを見積もると
±２００μｍ以上が必要となる。そのためには、接着シ
−ト３０５に４３０μｍの穴を明ける必要があり、３０
０μｍピッチでビア挿入穴３０８を設けることが不可能
になる。

【０００８】本発明の目的は、導体層が形成された絶縁
体シートを積層し、上下層を接着することにより製造さ
れる多層の電気回路基板において、上下シート間の導体
の接続を確実の行うことのできる電子回路基板およびそ
の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、以下のような電気回路基板が提供
される。

【００１０】すなわち、積層された複数の絶縁体フィル
ムと、前記絶縁体フィルムに設けられた導体パターン
と、前記積層された絶縁体フィルム間を接着する接着層
とを有し、前記導体パターンは、前記絶縁体フィルムを
貫通する部分を含み、前記複数の絶縁体フィルムのうち
少なくとも一つの絶縁体フィルムの導体パターンは、そ
の導体パターンよりも上層および下層の絶縁体フィルム
の導体パターンの少なくとも一方と接続され、該接続部
には、合金層が形成されていることを特徴とする電気回
路基板である。

【００１１】また、本発明では、上記目的を達成するた
めに、以下のような製造方法が提供される。

【００１２】すなわち、複数の絶縁体フィルムに導体パ
ターンと、これら複数の絶縁体フィルムを積層したとき
に前記導体パターンを相互に接続するための接続部とを
形成する第１の工程と、前記接続部に、第１の金属の層
および第２の金属の層のうちの少なくとも一方を形成す
る第２の工程と、前記複数の絶縁体フィルムを積層し、
加熱およびプレスすることにより、前記接続部の間に前
記第１の金属と第２の金属との合金層を形成する第３の
工程とを有することを特徴とする電気回路基板の製造方
法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について用い
て説明する。

【００１４】第１の実施の形態では、導体層を形成した
複数枚の絶縁シートを積層して電子回路基板を製造す
る。その際、導体層同士の接合部に、圧着により合金を
形成することにより、導体層を確実に接合する。具体的
には、本実施の形態の電子回路基板は、図２（ｈ）のよ
うに、それぞれ銅箔１３およびスルーホール１５により
配線パターン形成された２枚のポリイミドフィルム１５
が積層され電子回路基板を構成している。２枚のポリイ
ミドフィルム１５の上面には、それぞれ接着剤層１２が
配置されている。２枚のポリイミドフィルム１５の間に
位置する接着剤層１２は、２枚のポリイミドフィルム１
５を接着している。上下のスルーホール１５は、銀と錫
との合金層である銀／錫合金層２７によって接続されて
いる。

【００１５】以下、第１の実施の形態の電子回路基板の
製造方法を説明する。

【００１６】まず、銅箔１３の上に、絶縁層としてのポ
リイミドフィルム１１と、接着剤層１２とが順に積層さ
れているシートを用意する（図１（ａ））。本実施の形
態では、ポリイミドフィルム１１の膜厚は、４０μｍ、
銅箔１３の膜厚は、１８μｍ、接着剤層１２の膜厚は、
３５μｍのものを用いた。また、接着剤層１２は、ポリ
イミド骨格を有する接着剤、または、エポキシ骨格を有
する接着剤からなる層を用いることができる。本実施の
形態では、ポリイミド骨格を有する接着剤からなる接着
剤層１２を用いた。

【００１７】このシートに、炭酸ガスレーザをガルバノ
ミラー方式で位置あわせして照射することにより、ポリ
イミドフィルム１１と接着剤層１２とを酸化分解した
後、過マンガン酸ナトリウムを主体とするデスミア液を
用いて残さを除去することにより、スルーホール１４を
設けた（図１（ｂ））。なお、デスミアの他の方法とし
て、ドライエッチングを用いることも可能である。ドラ
イエッチングの方法としては、平行平板型の等方性ドラ
イエッチング装置を用い、圧力０．５Ｔｏｒｒの酸素ガ
スを反応ガスとし、出力８００Ｗ、時間７分３０秒の条
件で良好なスルーホール１４が得られている。

【００１８】つぎに、このスルーホール１４に、電気銅
めっきを用いて銅を充填し、導体が充填されたスルーホ
ール１５を形成した（図１（ｃ））。具体的には、ポリ
イミドフィルム１１の裏面側の銅箔１３を陰極とし、こ
れと対向させて、含リン銅を設置し、酸性硫酸銅溶液を
用いて電気銅めっきを行い、銅を充填した。その際、銅
箔１３表面に保護フィルムを貼り、銅箔１３の表面に銅
が析出しないように工夫した。また、装置の形状を工夫
して、銅箔１３の表面側にめっき液が触れないようにし
て、銅箔１３の表面に銅が析出しないようにすることも
できる。なお、電気銅めっきに限らず、無電解銅めっき
でスルーホール１４に銅を充填することもできる。

【００１９】つぎに、スルーホール１５の上に、スルー
ホール接合用の電極として金膜１６を電気金めっきを用
いて形成した（図１（ｄ））。電気金めっきは、シアン
化金を主体とするシアン浴を用い、給電用の膜として、
銅箔１３とスルーホール１５とを用いた。金膜１６の膜
厚は、０．５ミクロンとした。ここでも、銅箔１３の表
面に金が析出しないようにする必要があるため、図１
（ｃ）の工程で銅箔１３の表面に貼った保護フィルムを
剥がさず、そのまま電気金めっきを行った。なお、上述
のように、装置を工夫して、銅箔側にめっき液が入らな
いようにする方法を用いてもよい。また、電気金めっき
の代わりに、無電解金めっきを用いることも可能であ
る。

【００２０】つぎに、銅箔１３の表面にも、スルーホー
ル接合用の電極として錫膜２１を電気錫めっきを用いて
形成した（図２（ｅ））。まず、接着剤層１２および金
膜１６上に保護フィルム２２を貼り、銅箔（１３）の表
面にはレジスト膜２３を塗布した。レジスト膜２３を露
光、現像し、スルーホール１５の位置のみ銅箔１３が露
出されるレジストパターンを形成した。そして、硫酸第
一錫を主体とする酸性浴を用い、給電用の膜として、銅
箔１３を用いて電気錫めっきを行った。これにより、厚
さ１．５ミクロンの錫膜２１を形成した。なお、電気錫
めっきの代わりに、無電解錫めっきを用いることでも錫
膜２１を形成できる。また、本実施の形態では、金膜１
６を先に形成してから錫膜２１を形成する工程にしてい
るが、逆の順番、すなわち錫膜２１を先に形成してから
金膜１６を形成する工程にすることも可能である。

【００２１】つぎに、図２（ｅ）のレジスト膜２３を一
旦剥離し、再度銅箔１３表面にレジスト膜２４を形成す
る。そして、このレジスト膜２４を露光、現像すること
により、錫膜２１を保護するレジストパターン２５と、
形成すべき配線パターン１０３の形状のレジストパター
ン２６とを形成した（図２（ｆ））。

【００２２】そして、このレジストパターン２５、２６
をエッチングマスクとして、銅箔１３をエッチングし、
銅箔１３を、錫膜２１の形状および配線パターン２８の
形状に加工した。そして、レジストパターン２５、２６
および保護フィルム２２を剥離した（図２（ｇ））。

【００２３】図２（ｇ）の形状のシートを２枚用意し、
これらを重ねて上のシート２０１の錫膜２１と下のシー
ト２０２の金膜２１とがちょうど重なるように位置合わ
せした後、シート全体を加熱しながらプレスした。加熱
温度は、錫膜２１が溶融する２５０度とし、プレスの圧
力は、１平方センチメートル当たり２０ｋｇ、加熱およ
びプレスの時間は、１０〜３０分とした。これにより、
下のシート２０２の接着剤層１２が固化し、上のシート
２０１のポリイミドフィルム１１と接着される。また、
スルーホール１５の部分では、上のシート２０１の錫膜
２１が溶融し、図９のように、下のシート２０２の金膜
１６の金と合金化し、上下のスルーホール１５との界面
に、金／錫合金層２７を形成する。これにより、上下の
スルーホール１５が確実に接続される。また、この金／
錫合金層２７と、上のシート２０１の銅箔１３との間に
は、金／銅合金層１１０１が形成され、下のシート２０
２のスルーホール１５の銅との間には、銅／錫合金層１
１０２が形成される。これらは、金／錫合金層２７と上
下のスルーホール１５とを接続し、上下のスルーホール
１５の接続を強固にしている。

【００２４】このように、第１の実施の形態では、上下
のシート２０１、２０２を接着する際に、上下のポリイ
ミドフィルム１１を接着剤層１１で接着するとともに、
上下のスルーホール１５間に金／錫合金層２７が形成さ
れるように各シート２０１、２０２を構成しているた
め、上下のシート２０１、２０２間の電気的接続を確実
に行われた電気回路基板を製造することができる。ま
た、本実施の形態の電気回路基板は、予め接着剤層１２
が形成されたポリイミドフィルム１１にスルーホール１
５を設けるため、上下のスルーホール１５の接合面に接
着剤層１２が存在しない。よって、上下のシート２０
１、２０２を加熱およびブレスする工程で、上下のスル
ーホール１５間で接着剤層１２が固化して接合を妨げる
恐れがない。しかも、本実施の形態の製造方法では、加
熱しながらプレスする工程で、ポリイミドフィルム１１
の接着と、スルーホール１５の接合とを同時に行うこと
ができるため、製造工程が簡単である。

【００２５】なお、第１の実施の形態では、２枚のシー
トが積層された２層の電気回路基板について説明してき
たが、本実施の形態は２層の電気回路基板に限定される
ものではない。３層以上の電気回路基板を製造する際に
は、最後の加熱およびプレスの工程で、所望の層数のシ
ートを重ねて加熱およびプレスすることにより、２層の
場合と同じ工程で多層の電気回路基板を製造することが
できる。

【００２６】つぎに、本発明の第２の実施の形態につい
て説明する。第２の実施の形態は、第１の形態の製造工
程をより簡略化するものである。

【００２７】図１（ａ）〜（ｄ）の工程は、第１の実施
の形態と同じである。そして、図１（ｄ）の工程の後
に、図３（ｅ）のように接着剤層１２および金膜１６上
に保護フィルム２２を貼り、銅箔（１３）の表面にはレ
ジスト膜２３を塗布した。レジスト膜２３を露光、現像
して、スルーホール１５の形状および所望の配線パター
ン２８の形状のレジストパターンを形成した。そして、
このレジストパターンをエッチングマスクとして銅箔１
３をエッチングすることにより、スルーホール１５の形
状および配線パターン２８の形状に銅箔１３を残し、残
りの銅箔１３を取り除いた。

【００２８】このように加工された銅箔１３の上に、無
電解錫めっきにより、図３（ｆ）のように厚さ１．５ミ
クロンの錫膜２１を形成した。

【００２９】この後、保護フィルム２２を剥離すると、
スルーホール１５と配線パターンが形成されたシートと
なる。このシートを２枚用意し、これらを重ねて上側の
シート５０１の錫膜２１と下側のシート５０２の金膜２
１とがちょうど重なるように位置合わせした後、シート
全体を加熱しながらプレスした。加熱温度は、錫膜２１
が溶融する２５０度とし、プレスの圧力は、１平方セン
チメートル当たり２０ｋｇ、加熱およびプレスの時間
は、１０〜３０分とした。これにより、下のシート５０
２の接着剤層１２が固化し、上のシート５０１のポリイ
ミドフィルム１１と接着される。また、スルーホール１
５の部分では、上のシート５０１の錫膜２１が溶融し、
下のシート５０２の金膜１６の金と合金化し、上下のス
ルーホール１５の界面に金／錫合金層２７を形成する。
これにより、上下のスルーホール１５が確実に接続され
る。また、この金／錫合金層２７と、上のシート５０１
の銅箔１３との間には、第１の実施の形態と同様に図９
のように金／銅合金層１１０１が形成され、下のシート
５０２のスルーホール１５の銅との間には、銅／錫合金
層１１０２が形成され、上下のスルーホール１５の接続
を強固にしている。

【００３０】第２の実施の形態の電気回路基板の製造工
程は、銅箔１３をパターニングしてから錫めっきを行う
ため、レジスト膜２３を一度だけ形成すればよく、工程
が簡単であるという利点がある。その反面、配線パター
ンを構成する銅箔１３の上にも錫膜２１が形成されるた
め、配線パターンの抵抗値が、第１の実施の形態より高
くなる。したがって、第２の実施の形態の製造方法は、
配線パターンの抵抗値の上昇が許されるような用途の電
気回路基板を効率よく製造するのに適している。

【００３１】なお、第２の実施の形態において、図１
（ｄ）の金膜１６を形成する工程と、図３（ｅ）、
（ｆ）の錫膜２１の形成工程の順番を入れ替えることも
可能である。

【００３２】つぎに、本発明の第３の実施の形態につい
て説明する。第３の実施の形態は、別の製造方法で第１
の実施の形態と同じ構成の電気回路基板を製造する。

【００３３】図１（ａ）〜（ｃ）の工程は、第１の実施
の形態と同じである。そして、図１（ｃ）の後に、図４
（ｄ）のように接着剤層１２の上と銅箔１３の上にそれ
ぞれレジスト膜３２３を形成し、これをパターニングし
てスルーホール１５の上面と、スルーホール１５の底面
の位置の銅箔１３のみが露出されるようにする。

【００３４】そして、露出されたスルーホール１５の上
面と、銅箔１３との上に、電気金めっきを用いて、図４
（ｅ）のように金膜１６を形成する。電気金めっきは、
シアン化金を主体とするシアン浴を用い、給電用の膜と
しては、銅箔１３を用いた。金膜１６の膜厚は、０．５
ミクロンとした。ここでは、電気金めっきを用いたが、
無電解金めっきを用いることも可能であった。その後、
レジスト膜３２３を剥離し、図２（ｆ）と同様の工程に
より銅箔１３を配線パターン２８の形状に加工し、上層
側のシート４０１が完成する。

【００３５】一方、図４（ｄ）の工程までが終了した別
のポリイミドフィルム１１に、電気錫めっきにより錫膜
２１を形成する。その後、レジスト膜３２３を剥離し、
図２（ｆ）と同様の工程により銅箔１３を配線パターン
２８の形状に加工する。これにより、スルーホール１５
の上面と、スルーホール１５の底面の位置の銅箔１３と
の上に、錫膜２１を備えるシート４０２が形成される。
電気錫めっきは、硫酸第一錫を主体とする酸性浴を用
い、給電用の膜としては、銅箔１３を用いた。錫膜２１
の膜厚は、１．５ミクロンとした。このシート４０２
は、積層時に下層側のシートとなる。

【００３６】図４（ｆ）および（ｆ）’の工程で製造し
たシート４０１および４０２を積層し、加熱しながらプ
レスすることで、電気回路基板を完成させた。加熱およ
びプレスの条件は、第１の実施の形態と同じである。こ
の加熱・プレス工程で、第１の実施の形態と同様に、接
着剤層１２に固化によりポリイミドフィルム１１が接着
されるとともに、金／錫合金層２７等の合金層が形成さ
れる。

【００３７】なお、第３の実施の形態の製造方法で、３
層以上の電気回路基板を製造する場合には、図４（ｆ）
のシート４０１と図４（ｆ）’のシートとが交互になる
ように積層し、加熱およびプレスすることにより同様に
製造できる。

【００３８】第３の実施の形態の製造工程では、金膜１
６のみが形成されるシート４０１と、錫膜２１のみが形
成されるシート４０２の２種類にシートを分けることに
より、それぞれのシートの製造工程を簡単にすることが
できる。

【００３９】また、本発明のさらに別の実施の形態とし
ては、第３の実施の形態の図４（ｆ）の工程の後に、金
膜１６の上にさらに錫膜２１を形成することにより、金
膜１６と錫膜２１とが積層されたシートを形成してお
き、これを図１（ｃ）の金膜１６も錫膜２１も形成され
ていない形状のシートと交互に積層して、加熱およびプ
レスする製造方法にすることができる。この方法でも、
上下のシートのスルーホール１５の界面には、図９と同
じく、金／錫合金層２７、金／銅合金層１１０１、銅
／錫合金層１１０２が形成されるため、第１〜第３の実
施の形態と同様にスルーホール１５を接合することがで
きる。

【００４０】上述の第１〜第３の実施の形態では、錫膜
２１の錫は加熱およびプレスにより、全て合金化して金
／錫合金２７と銅／錫合金１１０２となり、錫膜２１と
しては全く残らないように構成している。これは、合金
化しない錫膜２１が残ると、加熱プレス時の２５０度の
温度のままプレスをはずした場合、錫が溶融しているた
め、金／錫合金２７と下側のスルーホール１５との間で
膜剥がれが生じるためである。したがって、錫膜２１の
厚さおよび加熱プレス時間は、全ての錫が合金化するよ
うに設計することが望ましい。また、錫膜２１が残るよ
うにこれらを設計する場合には、錫の融点よりも温度を
下げてからプレスをはずすようにする必要がある。

【００４１】また、第１〜第３の実施の形態では、互い
に接合する金膜１６および錫膜２１が、接着剤層１２や
ポリイミドフィルム１１よりも突出する構成にしてい
る。このように突出しているとシート２０１等を重ねた
ときにこれらが最も接触しやすく、接合させやすいとい
う利点がある。よって、スルーホール１５をわざと接着
剤層１２側に盛り上げるようにしてこの上に金膜１６を
形成してもよい。しかし、本実施の形態ではプレスして
接合させるので、金膜１６および錫膜２１が突出してい
なくとも十分に接合させることができるため、必ずして
も金膜１６および錫膜２１が突出していなくとも良い。

【００４２】また、第１〜第３の実施の形態では、金膜
１６および錫膜２１をスルーホール１５の上面および底
面と同形状になるように形成しているが、どちらかを大
きめに形成しておくことにより、接合時の位置合わせを
容易にすることができる。

【００４３】なお、上述の各実施の形態では、多層の電
気回路基板の上下のスルーホール１５の接合部に金／錫
合金層２７が形成されるようにしているが、金／錫合金
層２７以外の合金層が形成されるようにすることができ
る。本実施の形態で用いることのできる合金層は、２種
類の金属層を加熱して形成できる合金である。これらの
金属層は、一種類の元素からなるもののみならず、２以
上の元素からなる層、例えば合金の金属層であってもよ
い。そして、金／錫合金のように、合金になる前のそれ
ぞれの金属層の融点のうちの、融点が低い方の温度より
も、合金層となった後の融点が上昇するような合金を選
択することが望ましい。これは、上述してきた実施の形
態のように、加熱およびプレスにより多層のシートを接
着および接合するため、合金となった後の融点が合金と
なる前の融点よりも低いと、接合後にプレスをはずす時
点で、合金層の部分がまだ融液状態で接合がはずれてし
まうためである。このような場合には、プレス後に冷却
してからプレスをはずせば問題ないが、製造効率上好ま
しくないため、合金の融点が上昇するような金属層の組
み合わせを選択することが望ましいのである。例えば、
金属層の一方を、融点の高い金属、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、
Ｉｎのうちのいずれか、もしくは、２以上からなる金属
層とし、他方の金属層をＳｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｚｎのうち
のいずれか、もしくは２以上からなる金属層にすること
ができる。例えば、一方をＳｎ層、他方をＡｕ層とし、
接合部にＳｎ／Ａｕ合金層が形成されるような構成にす
ることができる。同様に、Ｐｔ層とＳｎ層とを接合し、
Ｐｔ／Ｓｎ合金層を形成する構成や、Ａｕ層とＳｎ層と
を接合し、Ａｕ／Ｓｎ合金層を形成する構成や、Ｉｎ層
とＳｎ層とを接合し、Ｉｎ／Ｓｎ合金層を形成する構成
にすることができる。また、低融点の金属同士を選択し
て、Ｓｎ層とＰｂ層とを接合し、Ｓｎ／Ｐｂ合金層を形
成する構成にすることもできる。これらの金属層は、Ｂ
ｉを除いてめっきで形成することができるため、効率よ
く金属層を形成できる。例えば、Ａｕ層、Ａｇ層、Ｓｎ
層、Ｐｂ層、Ｚｎ層は、無電解めっきでも電気メッキで
も形成できる。また、Ｉｎ層およびＰｔ層は、電気メッ
キで形成できる。なお、めっき以外の真空蒸着法やスパ
ッタ法等で金属層を形成することももちろん可能であ
る。

【００４４】なお、上述の各実施の形態では、ポリイミ
ドフィルム１１上に予め接着剤層１２が形成されている
シートを用い、ポリイミドフィルム１１および接着剤層
１２にスルーホール１５を形成する構成であった。その
ため、上下のスルーホール１５の接合部に接着剤層１２
が介在せず、加熱プレス時にキュアされた接着剤層が接
合を妨げる恐れがないという効果がある。しかしなが
ら、本発明は予め接着剤層が形成されているシートを用
いる工程に限定されるものではない。例えば、接着剤層
１２が形成されていないポリイミドフィルム１１を用い
て、加熱およびプレスの工程の前に、接着剤を塗布して
から加熱プレスする方法にすることができる。この方法
の場合、スルーホールの１５の接合部の金膜１６と錫膜
２１との間に、接着剤層が介在することになるが、加熱
プレスによって金と錫とが接着剤を押しのけて合金をつ
くろうとする力が大きいため、従来のように金属を圧着
する方法と異なり、接着剤層が存在しても電気的接続を
取ることができる。

【００４５】また、本実施の形態の電気回路基板は、絶
縁層の厚さが薄い（４０μｍのポリイミドフィルム１１
と３５μｍの接着剤層）ため、１００μｍ程度の微細ス
ルーホール１５を容易に形成できる。これは従来のプリ
ント基板に比べて半分以下のスルーホール径であり、高
密度配線基板の実現に有利となる。また、３０μｍ程度
の細い配線幅の配線パターンを形成しても、絶縁層が薄
いため、隣の層に形成する電源層と５０Ω程度のインピ
−ダンスマッチングを行うことが可能であり、高周波回
路基板として優れた特性を得られる。また、従来のよう
に、薄膜を一層一層逐次に積層する方法に比べると、同
一積層数の基板を短い製造期間で製造することができ、
多層基板の形成に優れた製造方法を提供できる。

【００４６】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
導体層が形成された絶縁体シートを積層し、上下層を接
着することにより製造される多層の電気回路基板におい
て、上下シート間の導体の接続を確実の行うことのでき
る電子回路基板およびその製造方法を提供することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）本発明の第一の実施の形態の電
気回路基板の製造工程を示す断面図。

【図２】（ｅ）〜（ｈ）本発明の第一の実施の形態の電
気回路基板の製造工程を示す断面図。

【図３】（ｅ）〜（ｇ）本発明の第二の実施の形態の電
気回路基板の製造工程を示す断面図。

【図４】（ｄ）〜（ｇ）本発明の第三の実施の形態の電
気回路基板の製造工程を示す断面図。

【図５】従来の多層配線基板の製造方法を示す説明図。

【図６】従来の多層配線基板の製造方法を示す断面図。

【図７】従来の多層配線基板の別の製造方法を示す断面
図。

【図８】図７の方法で製造した多層配線基板の断面図。

【図９】図２（ｈ）の電気回路基板の部分断面図。

【符号の説明】

１１…ポリイミドフィルム、１２…接着剤層、１３…銅
箔、１４…導体が充填されていないスルーホール、１５
…導体が充填されたスルーホール、１６…金膜、２１…
錫膜、２２…保護フィルム、２３、３２３…レジスト
膜、２４…レジスト膜、２８…配線パターン、２７…金
／錫合金層、１００…ポリイミドシート、１０１…電源
シート、１０２…Ｘ配線シート、１０３…Ｙ配線シー
ト、１０４…グランドシート、１０６…接続パッド、１
０７…ビア部、１０８…配線部、２０１、２０２…シー
ト、２０５…接着層、３０２、３０３…ポリイミドシ−
ト、３０５…接着シ−ト、３０７…突起状ビア部、３０
８…ビア挿入穴、３０９…配線パタ−ン、４０１、４０
２…シ−ト、５０１、５０２…シート、１１０１…金／
銅合金層、１１０２…銅／錫合金層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者雨宮恭子神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者御田護東京都千代田区丸の内二丁目１番２号日立電線株式会社内 (72)発明者佐藤隆東京都千代田区丸の内二丁目１番２号日立電線株式会社内 (72)発明者村上富男東京都千代田区丸の内二丁目１番２号日立電線株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】積層された複数の絶縁体フィルムと、前記
絶縁体フィルムに設けられた導体パターンと、前記積層
された絶縁体フィルム間を接着する接着層とを有し、前記導体パターンは、前記絶縁体フィルムを貫通する部
分を含み、前記複数の絶縁体フィルムのうち少なくとも一つの絶縁
体フィルムの導体パターンは、その導体パターンよりも
上層および下層の絶縁体フィルムの導体パターンの少な
くとも一方と接続され、該接続部には、合金層が形成さ
れていることを特徴とする電気回路基板。
【請求項２】請求項１に記載の電気回路基板において、
前記合金層を構成する合金の融点は、前記合金に含まれ
る金属のうち、最も融点の低い金属の融点よりも高いこ
とを特徴とする電気回路基板。
【請求項３】請求項１に記載の電気回路基板において、
前記合金層は、第１の金属と第２の金属との合金であ
り、前記導体パターンは、第３の金属からなり、前記接続部で接続されている上層側の導体パターンと前
記合金層との間には、前記第１の金属と前記第３の金属
との合金の層が形成され、下層側の導体パターンと前記
合金層との間には、前記第２の金属と前記第３の金属と
の合金の層が形成されていることを特徴とする電気回路
基板。
【請求項４】請求項１に記載の電気回路基板において、
前記合金層を構成する合金は、ＳｎとＡｕとの合金、Ｐ
ｔとＳｎとの合金、ＡｕとＳｎとの合金、ＳｎとＰｂと
の合金、ＩｎとＳｎとの合金のうちのいずれかであるこ
とを特徴とする電気回路基板。
【請求項５】請求項３に記載の電気回路基板において、
前記第１の金属は、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｉｎのうちのい
ずれかであり、前記第２の金属は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉ，
Ｚｎのうちのいずれかであることを特徴とする電気回路
基板。
【請求項６】複数の絶縁体フィルムに導体パターンと、
これら複数の絶縁体フィルムを積層したときに前記導体
パターンを相互に接続するための接続部とを形成する第
１の工程と、前記接続部に、第１の金属の層および第２の金属の層の
うちの少なくとも一方を形成する第２の工程と、前記複数の絶縁体フィルムを積層し、加熱およびプレス
することにより、前記接続部の間に前記第１の金属と第
２の金属との合金層を形成する第３の工程とを有するこ
とを特徴とする電気回路基板の製造方法。
【請求項７】請求項６に記載の電気回路基板の製造方法
において、前記第２の工程では、第１の金属の層および
第２の金属の層のうちの一方の金属の層を、積層時に上
層側になる前記絶縁体フィルムの前記接続部に形成し、
他方の金属の層を下層側の絶縁体フィルムの前記接続部
に形成することを特徴とする電気回路基板の製造方法。
【請求項８】請求項６に記載の電気回路基板の製造方法
において、前記第２の工程では、前記複数の絶縁体フィ
ルムのうち、積層したときに奇数番目の層となる絶縁体
フィルムの上面および下面の前記接続部に前記第１の金
属の層を形成し、偶数番目の層となる絶縁体フィルムの
上面および下面の前記接続部に第２の金属の層を形成す
ることを特徴とする電気回路基板の製造方法。
【請求項９】請求項６に記載の電気回路基板の製造方法
において、前記第３の工程では、前記加熱の温度は、前
記第１および第２の金属のうちの融点が低い方の金属の
融点よりも高い温度であることを特徴とする電気回路基
板の製造方法。
【請求項１０】請求項９に記載の電気回路基板の製造方
法において、前記第２の工程で形成される前記第１およ
び第２の金属のうちの融点が低い方の金属の層は、前記
第３の工程で当該金属の層がすべて合金となる厚さに形
成されることを特徴とする電気回路基板の製造方法。
【請求項１１】請求項６に記載の電気回路基板の製造方
法において、前記第１の金属は、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｉ
ｎのうちのいずれかであり、前記第２の金属は、Ｓｎ，
Ｐｂ，Ｂｉ，Ｚｎのうちのいずれかであることを特徴と
する電気回路基板。