(57)【要約】【課題】特に、回路配線のファインパターン化に適した層間導電ビアを簡単かつ容易に形成することを可能とした多層配線基板及びその製造方法を提供すること。【解決手段】多層配線基板は、絶縁基板２、６、９の両面にそれぞれ配置された複数の回路配線層３、４、７、１０を有する多層配線基板において、前記複数の回路配線層及び多層配線基板の全層を貫通してスルーホールＴＨが形成され、前記スルーホール内に少なくとも表面が金属からなる導電性ボール１４ａ、１５ａを圧入充填し前記複数の回路配線層と金属接合された層間導電ビア１３が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の両面にそれぞれ配置された複数の回路配線層を有する多層配線基板において、前記複数の回路配線層及び多層配線基板の全層を貫通してスルーホールが形成され、前記スルーホール内に少なくとも表面が金属からなる導電性ボールを圧入充填し前記複数の回路配線層と金属接合された層間導電ビアが設けられていることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
フレキシブル絶縁基板の表面に回路配線層が形成されたフレキシブル基板と前記フレキシブル基板の一部に積層されリジッド絶縁基板の表面に回路配線層が形成されたリジッド基板とを備え、前記スルーホールは積層された前記フレキシブル基板及びリジッド基板の全層を貫通して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。
【請求項３】
前記金属接合は前記層間導電ビアと前記各回路配線層との接触界面に超音波接合を施すことによって形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層配線基板。
【請求項４】
前記導電性ボールは、全てが金属材料で構成された金属球体及び球状弾性体の表面に金属層が被覆された金属被覆球体のうちから選択された材料からなることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか１つに記載の多層配線基板。
【請求項５】
（Ａ）絶縁基板の両面にそれぞれ配置された複数の回路配線層または回路配線基材層を有する多層配線基板材を用意する工程と、
（Ｂ）前記複数の回路配線層または回路配線基材層、及び多層配線基板材の全層厚を貫通するスルーホールを形成する工程と、
（Ｃ）前記スルーホールの内容積よりも大きな体積を有する少なくとも表面が金属からなる導電性ボールを前記スルーホールの開口部に配置する工程と、
（Ｄ）前記導電性ボールを前記スルーホール内に圧入充填して嵌め込み、前記複数の回路配線層との接触界面において相互に金属接合させることによって層間導電ビアを形成する工程と、
を備えていることを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記（Ｃ）工程において、前記スルーホールの両開口部にそれぞれ対応して導電性ボールを配置し、その際、前記各導電性ボールは、これらの総体積が前記スルーホールの内容積よりも大きくなるような体積を有するものとし、前記（Ｄ）工程において、前記各導電性ボールを前記スルーホール内に圧入充填して嵌め込む段階を含むことを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記工程（Ｄ）において、前記層間導電ビアと前記各回路配線層との接触界面に超音波接合を施すことによって、金属接合を行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多層配線基板及びその製造方法に関し、特に、回路配線のファインパターン化に適した層間導電ビアを有する多層配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、電子機器の小型化、軽量化、高機能化の要求に伴って、電子機器に装着されるプリント基板は、基板間の電気信号の増加に対応するために、三次元的に活用可能な形態の多層配線基板を採用する傾向が益々高まってきている。また、基板内の電気信号経路を小スペース内に収めなければならず、基板内の回路配線層をより狭ピッチにする必要があり、回路配線層自身のファインパターン化が益々要求されてきている。
【０００３】
そして、折り畳み式携帯電話機やデジタルカメラ等のように狭隘な収納スペースを有する電子機器に収納される多層配線基板は、例えば折り畳み収納を可能としたり、収納後の電子機器の機械的操作に追従してフレキシブルに折り畳み或いは屈曲変形可能とするために、リジット部及びフレキシブル部を有するリジッド・フレキシブル形態の多層配線基板が普及してきている。
【０００４】
このようなリジッド・フレキシブル配線基板の一般的構造は、一例として特許文献１に示されているように、回路配線層を有するフレキシブル基板の一部をフレキシブル部として露出させた状態で、少なくとも最外表面（表層）に回路配線層を有するリジッド基板を、前記フレキシブル基板の両面に積層した形態をとることが多い。また、前記フレキシブル基板とリジッド基板とが積層されたリジッド部には、その全層を貫通するスルーホールが形成され、前記スルーホール内壁にめっきによる導体層即ち層間導電ビアが形成され、前記表層の回路配線層及び内層の回路配線層に亘る層間接続がなされている。一般的に、前記スルーホール内壁へのめっきは、前記表層の回路配線層にも波及的に行われる。
【０００５】
ところが、このような従来技術では、リジッド部の全層厚が厚く、スルーホールの全長が長く奥行きが深いために、めっき厚のアスペクト比が大きくなって内層側に向かうに従ってめっきの析出量が小さくなる。従って、確実な層間導通を得るためには、めっき厚を増加させる必要がある。その結果、前記表層の回路配線層の表面におけるめっき厚も増加し、表層回路配線層のトータルの厚さが増大するために、回路配線層の狭ピッチ化並びにファインパターン化が困難となる問題点がある。
【０００６】
また、特許文献２には、前述のようにスルーホールのめっき厚が増加しても、表層の回路配線層のトータルの厚さを抑制するために、表層の回路配線層の基材である銅箔にキャリヤ付の極薄銅箔（厚さ１〜５μｍ）を用いることが開示されている。この場合、前記極薄銅箔は、極めて変形し易いために製造工程中に本来の形状を維持して作業性や操作性を保つための特別なキャリヤに剥離可能に貼り付けて用いられ、価格的に高価な極薄銅箔が使用されることになって製造コストが大幅に増加してしまうという問題点がある。
【０００７】
更に、特許文献３には、層間導電ビアを形成するために、多層配線基板に全層を貫通するスルーホールを形成し、一方の面に接着剤によって銅箔を貼り付けめっきレジストを被覆した後、他方の面のスルーホール開口側から銅めっきを施し、スルーホール内を銅めっきで充填する他の従来技術が開示されている。この場合、全層フィルドビアのビルドアップの実現、また、ボトムアップ形成のための第１電解めっきとスルーホールの完全充填のための第２電解めっきの組み合わせにより表裏の配線層のファインパターン化を図るという概念が示されている。しかしながら、表裏配線層のファインパターン化が必ずしも向上するとはいえず、アスペクト比の大きいスルーホール内の全てをめっきで充填するのに多大な時間を要するために、タクトタイムが増加する上に、最外層の回路配線層には、めっき工程の前後でめっきレジストの形成及び剥離工程が必要となるために、工程数並びに製造コストが大幅に増大するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平  ５―９０７５６号特許公開公報
【特許文献２】特開２００６―２７８７７４号特許公開公報
【特許文献３】特許第４１５３３２８号特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点を解決するものであり、特に、回路配線のファインパターン化に適した層間導電ビアを簡単かつ容易に形成することを可能とした多層配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の本発明の多層配線基板は、絶縁基板の両面にそれぞれ配置された複数の回路配線層を有する多層配線基板において、前記複数の回路配線層及び多層配線基板の全層を貫通してスルーホールが形成され、前記スルーホール内に少なくとも表面が金属からなる導電性ボールを圧入充填し前記複数の回路配線層と金属接合された層間導電ビアが設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の多層配線基板において、フレキシブル絶縁基板の表面に回路配線層が形成されたフレキシブル基板と前記フレキシブル基板の一部に積層されリジッド絶縁基板の表面に回路配線層が形成されたリジッド基板とを備え、前記スルーホールは積層された前記フレキシブル基板及びリジッド基板の全層を貫通して形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の多層配線基板において、前記金属接合が前記層間導電ビアと前記各回路配線層との接触界面に超音波接合を施すことによって形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか１つに記載の多層配線基板において、前記導電性ボールは、全てが金属材料で構成された金属球体及び球状弾性体の表面に金属層が被覆された金属被覆球体のうちから選択された材料からなることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の本発明の多層配線基板の製造方法は、（Ａ）絶縁基板の両面にそれぞれ配置された複数の回路配線層または回路配線基材層を有する多層配線基板材を用意する工程と、（Ｂ）前記複数の回路配線層または回路配線基材層、及び多層配線基板材の全層厚を貫通するスルーホールを形成する工程と、（Ｃ）前記スルーホールの内容積よりも大きな体積を有する少なくとも表面が金属からなる導電性ボールを前記スルーホールの開口部に配置する工程と、（Ｄ）前記導電性ボールを前記スルーホール内に圧入充填して嵌め込み、前記複数の回路配線層との接触界面において相互に金属接合させることによって層間導電ビアを形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載の多層配線基板の製造方法において、前記（Ｃ）工程では、前記スルーホールの両開口部にそれぞれ対応して導電性ボールを配置し、その際、前記各導電性ボールは、これらの総体積が前記スルーホールの内容積よりも大きくなるような体積を有するものとし、前記（Ｄ）工程では、前記各導電性ボールを前記スルーホール内に圧入充填して嵌め込む段階を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の本発明は、請求項５または請求項６に記載の多層配線基板の製造方法において、前記工程（Ｄ）では、前記層間導電ビアと前記各回路配線層との接触界面に超音波接合を施すことによって、金属接合を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の多層配線基板及びその製造方法によれば、前記従来の問題点が解決され、特に、回路配線のファインパターン化に適した層間導電ビアを得ることができると共に、多層配線基板の製造工程を簡単かつ容易化し製造コストの低減を図れるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る多層配線基板を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る多層配線基板の製造方法を説明するための図であり、（ａ）〜（ｃ）はその工程別断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る多層配線基板を示す断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る多層配線基板の製造方法を説明するための図であり、（ａ）〜（ｄ）はその工程別断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の多層配線基板の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。
【００２０】
厚さ方向の中央に位置する内層或いはコア基板としての第１フレキシブル配線基板１は、例えば、厚さ２５μｍのポリイミド樹脂フィルムからなるフレキシブル絶縁基板２の両面に厚さ１８μｍの銅箔をそれぞれ積層した両面銅張フレキシブル基材を用い、前記各銅箔にそれぞれ回路パターン化を施すことによって形成された第１及び第２回路配線層３、４を有する。なお、前記第１及び第２回路配線層３、４は第１フレキシブル配線基板１に形成したスルーホルめっきなどより層間接続されている。
【００２１】
前記第１フレキシブル配線基板１の一方の面（図中上面）に配置された第２フレキシブル配線基板５は、厚さ２５μｍのポリイミド樹脂フィルムからなるフレキシブル絶縁基板６の片面に厚さ１８μｍの銅箔を積層した片面銅張フレキシブル基材を用い、前記銅箔に回路パターン化を施すことによって形成された第３回路配線層７を有する。
【００２２】
また、前記第１フレキシブル配線基板１の他方の面（図中下面）に配置された第３フレキシブル配線基板８は、厚さ２５μｍのポリイミド樹脂フィルムからなるフレキシブル絶縁基板９の片面に厚さ１８μｍの銅箔を積層した片面銅張フレキシブル基材を用い、前記銅箔に回路パターン化を施すことによって形成された第４回路配線層１０を有する。
【００２３】
そして、前記第２及び第３フレキシブル配線基板５、８は、前記第３及び第４回路配線層７、１０が第１フレキシブル配線基板１から離反する表層側となるようにして、第１フレキシブル配線基板１の両面に、厚さ５０μｍの接着材層１１、１２を介してそれぞれ貼り付けられている。このようにして、第１〜第３フレキシブル配線基板１、５、８の積層体からなる全層フレキシブル型の多層配線基板の本体部が構成されている。
【００２４】
前記多層配線基板の本体部の全層間接続を設ける部分においては、第１〜第３フレキシブル配線基板１、５、８の全層厚を貫通する直径１４０μｍのスルーホールＴＨが、例えばドリル、ＹＡＧレーザ或いはＣＯ2レーザなどの穿設加工によって形成されている。
【００２５】
前記スルーホールＴＨ内に圧入充填された少なくとも表面が金属からなる層間導電ビア１３は、その側周壁と前記第１〜第４回路配線層３、４、７、１０のスルーホールＴＨ内に望む側壁との接触界面が金属接合されていて、前記第１〜第４回路配線層を相互に電気的に層間接続している。
【００２６】
前記層間導電ビア１３は、ここでは、突き合わされ相互に金属接合されて一体化された第１導電部１４及び第２導電部１５からなっている。前記第１及び第２導電部１４、１５は、いずれも前記スルーホールＴＨの直径よりも大きい例えば直径１５０μｍの金球体からなる導電性ボールを基材料とし、前記スルーホールＴＨの上下の両開口部に前記各導電性ボールをそれぞれ嵌め合わせ、前記スルーホールＴＨ内に圧入充填して嵌め込むことによって形成される。
【００２７】
前記第１及び第２導電部１４、１５相互並びに前記層間導電ビア１３と前記第１〜第４回路配線層３、４、７、１０との金属接合は、前記圧入充填を例えば加熱加圧条件下で行うことによって得ることができる。また、前記導電性ボールの圧入充填中或いは後に、前記各部材の接触界面において、前記各導電性ボールの重なりの両側から超音波接合を施すことによって、接触若しくは接続抵抗の極めて小さい良導電接続の金属間接合を得ることができる。
【００２８】
ところで、前記各導電性ボールの総体積は、前記層間導電ビア１３が前記スルーホールＴＨ内を埋め尽くし、両表層に位置する前記第３及び第４回路配線層７、１０を貫通して確実に接続できるように各導電性ボールの直径及び体積が設定され、スルーホールＴＨ内容積よりも大きくなされている。
【００２９】
そして、前記導電性ボールは、全てが金属材料で構成された金属球体、及び弾性率の高いプラスチック樹脂等の球状弾性体の表面に良導電性の金属層がコーティング（被覆）された金属被覆球体のうちから選択して構成することができる。また、前記金属材料としては金に限らず銅或いははんだボールなどを用いることができる。
【００３０】
前記多層配線基板の本体部の上下両面には、絶縁被覆としての可撓性の第１及び第２カバーレイ１６、１７がそれぞれ配置されていて、第１カバーレイ１６は厚さ１５μｍの接着材層１６ａと厚さ１２μｍの例えばポリミド樹脂からなる絶縁フィルム１６ｂとをラミネートして構成され、第２カバーレイ１７は同様な材料及び厚さを有する接着材層１７ａと絶縁フィルム１７ｂとをラミネートして構成されている。そして、接着材層１６ａ、１７ａによって前記多層配線基板の本体部の両面に接着された前記第１及び第２カバーレイ１６、１７は、前記多層配線基板の本体部の上下両最外表面（表層）に位置する第３回路配線層７及び第４回路配線層１０表面を被覆し保護する。
【００３１】
このような第１の実施形態の多層配線基板によれば、スルーホールにおける層間導電ビアが導電性ボールの圧入充填と金属接合によって、各回路配線層相互の層間接続を得ているために良導電接続が確保され、層間接続工程を含む多層配線基板の製造工程が簡素化され製造コストを低減化することができる。しかも、各回路配線層は従来技術にみられるようなめっき厚による厚さの増大化を招くことなく希望する当初の層厚を維持することができ、各回路配線層は当初の狭ピッチ回路設計をもって形成されたファインパターンを確保することができる。
【００３２】
次に、前記第１の実施形態に係る多層配線基板の製造方法について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示す各構成部分と同一部分については同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００３３】
まず、図２（ａ）に示す工程では、前記第１のフレキシブル絶縁基板２の両面に厚さ１８μｍの銅箔をそれぞれ積層した両面銅張フレキシブル基材を用い、前記各銅箔に回路パターン化処理を施して形成された第１及び第２回路配線層３、４を有する第１フレキシブル配線基板１を用意する。
【００３４】
また、厚さ２５μｍのポリイミド樹脂フィルムからなる第２及び第３のフレキシブル絶縁基板６、９の各片面に、厚さ１８μｍの銅箔７ａ、１０ａがそれぞれ積層された２つの片面銅張フレキシブル基材５ａ、８ａを用意する。
【００３５】
そして、第１フレキシブル配線基板１の上下両面に、前記各片面銅張フレキシブル基材５ａ、８ａの各銅箔７ａ、１０ａを上下の両外方にそれぞれ向けて、第２及び第３のフレキシブル絶縁基板６、９を、例えば熱硬化性樹脂フィルムからなる厚さ５０μｍの接着材層１１、１２をそれぞれ介して重ね合わせる。これら重ね合わせ体を加熱条件下で、上下両方から厚さ方向に一括して加圧して接着材層１１、１２によって相互接着及び積層された多層配線基板本体部を形成する。従って、前記各銅箔７ａ、１０ａは、多層配線基板本体部の表層側に位置する。
【００３６】
次に、前記多層配線基板本体部の全層間接続予定部分において、第１フレキシブル配線基板１及び前記各片面銅張フレキシブル基材５ａ、８ａの全層厚を貫通する直径１４０μｍのスルーホールＴＨを、例えばドリル、ＹＡＧレーザ或いはＣＯ2レーザなどの穿設加工によって形成する。
【００３７】
前記スルーホールＴＨの上下両開口部に、スルーホールＴＨの直径よりも大きな直径１５０μｍを有する導電性ボール１４ａ及び１５ａをそれぞれ嵌め合わせる。前記導電性ボール１４ａ、１５ａは、その転がりを利用することによって、多層配線基板本体部に設けられた多数のスルーホールに対して、ホールを通じての落下を生じることなく、簡便に供給することができる。
【００３８】
また、この際、各導電性ボールに対して多層配線基板本体部の反対面からのエアー吸引や真空吸着を適用することによって、スルーホールＴＨの開口部への嵌め合わせ或いは嵌め込みをスピーディにかつ容易に行うことができ、嵌め合わせ状態を強固に保って工程途中でのボール落下をより一層効果的に防止することができる。
【００３９】
ところで、前記導電性ボール１４ａ及び１５ａは、いずれも全てが金属材料で構成された金属球体、及び弾性率の高いプラスチック樹脂等の球状弾性体の表面に良導電性の金属層がコーティング（被覆）された金属被覆球体のうちから選択したものとされるが、ここでは、金ボールを用いた。
【００４０】
図２（ｂ）に示す工程では、前記多層配線基板本体部の上下両面側から内層に位置する第１フレキシブル配線基板１に向けて、前記導電性ボール１４ａ、１５ａを加圧体（図示せず）によって、前記スルーホールＴＨ内方に圧入充填する。前記圧入充填に当たっては、前記加圧体に超音波振動を与えて前記導電性ボール１４ａ、１５ａを塑性変形させつつボール相互を超音波接合によって金属接合させて柱状の層間導電ビア１３を形成する。また、その際に、前記層間導電ビア１３の側周壁は、スルーホールＴＨ内に臨む第１、第２回路配線３、４の側壁及び各銅箔７ａ、１０ａの側壁との接触界面に超音波接合によって金属接合される。なお、前記導電性ボールに用いる金属の種類によって硬度が異なるので、適宜の加熱条件下で前記圧入充填を行えば、各種導電性ボールのいずれに対しても円滑な圧入充填を行える。
【００４１】
次に、図２（ｃ）に示す工程では、前記各銅箔７ａ、１０ａを回路パターニングすることによって、第３及び第４回路配線層７、１０を形成する。このようにして、第１フレキシブル配線基板１の両面に一体化して積層された第２及び第３フレキシブル配線基板５、８を有する４層フレキシブル型の多層配線基板が形成される。その後、図１に示すように、前記第２、第３フレキシブル配線基板５、８の各表層を、前記第１、第２カバーレイ１６、１７によってそれぞれ被覆し保護する。
【００４２】
このような製造方法によれば、第１の実施形態の多層配線基板における層間導電ビアの金属接合による良導電接続の確保及び表層における回路配線層の狭ピッチかつファインパターン化の確保が簡単かつ確実に得られる。しかも、導電性ボールの供給や圧入充填並びに層間導電ビア１３の形成は、めっきレスの乾式工程で行え、前記各特許文献に示されているような湿式工程による層間接続を行っている従来技術に比して、短時間のうちに行えてタクトタイムを小さくでき、その製造コストを著しく低減することができる。
【００４３】
次に、本発明の多層配線基板の第２の実施形態について、リジッド・フレキシブル型の多層配線基板を一例として掲げて、図３を参照して説明する。前記第１の実施形態に係わる多層配線基板と同一或いは同様な構成部分については、同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００４４】
前記リジッド・フレキシブル型の多層配線基板は、図３中、横方向に離間する第１及び第２リジッド部Ｒ１、Ｒ２を有し、これらリジッド部Ｒ１とＲ２との間にフレキシブル部Ｆを有する。なお、前記フレキシブル部Ｆは、ここでは短尺に図示されているが、必要に応じて適宜の長さの長尺にすることもできる。
【００４５】
第１フレキシブル配線基板１は、第１の実施形態の場合と同様に、厚さ２５μｍのフレキシブル絶縁基板２の両面に、所定形状の回路パターンをもって形成された厚さ１８μｍの銅箔からなる第１及び第２回路配線層３、４を有する。また、前記第１、第２回路配線層３、４のフレキシブル部Ｆに対応する各配線部分３ａ、４ａは、可撓性のカバーレイＣＬ１及びＣＬ２をそれぞれラミネートすることによって表面保護されている。各カバーレイＣＬ１、ＣＬ２は、いずれも厚さ１５μｍの接着材層が貼着された厚さ１２μｍのポリイミド樹脂フィルムからなっていて、前記各配線部分３ａ、４ａをそれぞれ覆い、その接着材層によって接着されている。
【００４６】
前記フレキシブル部Ｆを境に左右に分離された形態の第１及び第２リジッド部Ｒ１、Ｒ２においては、前記第１フレキシブル配線基板１の一方の面（図中上面）に、第１リジッド配線基板２１を分割或いは分離して形成された各部分が各リジッド部Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ対応して配置されている。
【００４７】
そして、前記第１リジッド配線基板２１は、厚さ１００μｍのガラスエポキシ樹脂からなるリジッド絶縁基板２２の片面に厚さ１８μｍの銅箔を積層した片面銅張リジッド基材を用い、前記銅箔に回路パターン化を施すことによって形成された第３回路配線層２３を有する。
【００４８】
前記第１フレキシブル配線基板１の他方の面（図中下面）には、第２リジッド配線基板２４が、前記第１リジッド配線基板２１と同様に分割或いは分離され、各リジッド部Ｒ１、Ｒ２に対応して配置されている。前記第２リジッド配線基板２４は、第１リジッド配線基板２１と同様の材料及び厚さからなるリジッド絶縁基板２５の片面に形成された銅箔製の回路パターンからなる第４回路配線層２６を有する。
【００４９】
そして、前記第１及び第２リジッド配線基板２１、２４は、それぞれの第３及び第４回路配線層２３、２６が第１フレキシブル配線基板１から遠い表層側に向けられ、第１フレキシブル配線基板１の両面に、厚さ５０μｍの接着材層１１、１２を介してそれぞれ貼り付けられている。このようにして、第１フレキシブル配線基板１と第２、第３リジッド配線基板２１、２４の積層体からなる多層配線基板の本体部が構成されている。
【００５０】
図中左側に示されているように、一方のリジッド部Ｒ１では、前記多層配線基板の本体部の全層間接続の予定部分において、第１フレキシブル配線基板１、第１及び第２リジッド配線基板２１、２４の全層厚を貫通する直径１４０μｍのスルーホールＴＨが、例えばドリル、ＹＡＧレーザ或いはＣＯ2レーザなどの穿設加工によって形成されている。
【００５１】
前記スルーホールＴＨ内に圧入充填された少なくとも表面が金属からなる層間導電ビア１３は、その側周壁と前記第１〜第４回路配線層３、４、２３、２６のスルーホールＴＨ内に望む側壁との接触界面が金属接合されていて、前記第１〜第４回路配線層を相互に電気的に層間接続している。
【００５２】
前記層間導電ビア１３は、互いに突き合わせて金属接合された第１導電部１４及び第２導電部１５からなっていて、第１の実施形態と同様の部材を用いて形成されたものであり、前記第１及び第２導電部１４、１５は、いずれも前記スルーホールＴＨの直径よりも大きい例えば直径１５０μｍ以上の金球体からなる導電性ボールを基材料とし、前記スルーホールＴＨの上下の両開口部に前記各導電性ボールをそれぞれ嵌め合わせ、前記スルーホールＴＨ内に圧入充填して嵌め込むことによって形成されている。
【００５３】
前記第１及び第２導電部１４、１５相互並びに前記層間導電ビア１３と前記第１〜第４回路配線層３、４、２３、２６との金属接合は、前記圧入充填を加熱加圧条件下で行うことによって得ることができる。また、前記導電性ボールの圧入充填中或いは後に、前記各部材の接触界面において、前記各導電性ボールの重なりの両側から超音波接合を施すことによって、接触若しくは接続抵抗の極めて小さい良導電接続の金属間接合を得ることができる。
【００５４】
ところで、本第２実施形態においては、第１及び第２リジッド配線基板２１、２４のリジッド絶縁基板２２、２５の各厚さが１００μｍであり、第１実施形態における第２及び第３フレキシブル配線基板５、８のフレキシブル絶縁基板６、９の各厚さ２５μｍよりも４倍も厚くなっている。なお、この厚さ関係は、リジッド・フレキシブル型の基板において一般的である。
【００５５】
従って、本第２実施形態における前記スルーホールＴＨは、第１実施形態の場合に比して、奥行きが深く内容積が大きくなっているので、前記各導電性ボールは、前記層間導電ビア１３が前記スルーホールＴＨ内を埋め尽くし、両表層に位置する前記第３及び第４回路配線層２３、２６を貫通して確実に接続できるように、その直径及び体積が大きめに設定されている。
【００５６】
前記多層配線基板の本体部の上下両最外表面（表層）に位置する第３回路配線層２３及び第４回路配線層２６表面は、多層配線基板本体部の両面にラミネートされた第１及び第２カバーレイ１６、１７によって第１実施形態と同様に被覆保護されている。
【００５７】
このような第２実施形態の多層配線基板に係わる本発明によれば、第１実施形態の場合と同様な効果を有することは勿論であり、第１実施形態の場合に比して多層配線基板のリジッド部の厚さが厚いだけに、従来技術のスルーホルめっきにみられるようなめっき厚の増大化の問題をより効果的に解決することができる。
【００５８】
次に、前記第２の実施形態に係る多層配線基板の製造方法について、図３及び図４を参照して説明する。図１〜図３に示す各構成部分と同一部分については同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
【００５９】
まず、図４（ａ）に示す工程では、厚さ２５μｍのポリイミド樹脂フィルムからなる第１フレキシブル絶縁基板２の両面に厚さ１８μｍの銅箔をそれぞれ積層した両面銅張フレキシブル基材を用い、前記各銅箔に回路パターン化処理を施して形成された第１及び第２回路配線層３、４を有する第１フレキシブル配線基板１を用意する。ここで、前記第１及び第２回路配線層３、４のフレキシブル部Ｆに対応する各配線部分３ａ、４ａを可撓性のカバーレイＣＬ１、ＣＬ２によって被覆して表面保護する。
【００６０】
また、厚さ１００μｍのガラスエポキシ樹脂からなる第１及び第２のリジッド絶縁基板２２、２５の各片面に、厚さ１８μｍの銅箔２３ａ、２６ａがそれぞれ積層された２つの片面銅張リジッド基材２１ａ、２４ａを用意する。
【００６１】
そして、第１フレキシブル配線基板１の上下両面に、前記各片面銅張リジッド基材２１ａ、２４ａの各銅箔２３ａ、２６ａを上下の両外方にそれぞれ向けて、第１及び第２のリジッド絶縁基板２２、２５を、例えば熱硬化性樹脂フィルムからなる厚さ５０μｍの接着材層１１、１２をそれぞれ介して重ね合わせる。
【００６２】
前記接着材層１１、１２は、いずれもフレキシブル部Ｆに対応する部分で左右に分ける溝部或いは空間部１１ｈ、１２ｈをそれぞれ有していて、第１フレキシブル配線基板１の各カバーレイＣＬ１、ＣＬ２表面を覆うことなく露出させた形態となっている。
【００６３】
一方、前記第１及び第２のリジッド絶縁基板２２、２５の内層側の各表面には、予め、前記リジッド部Ｒ１、Ｒ２とフレキシブル部Ｆ両端との境界部分に刻み或いは切り込み２２ｃ、２５ｃがそれぞれ刻まれていて、後述するリジッド部の打ち抜き分離加工の容易化が図られている。
【００６４】
前記第１フレキシブル配線基板１とリジッド基材２１ａ、２４ａとの重ね合わせ体を例えば加熱条件下で、上下両方から厚さ方向に一括して加圧して接着材層１１、１２によって相互接着して、フレキシブル部Ｆ及びその両側のリジッド部Ｒ１、Ｒ２を有する積層されたリジッド・フレキシブル型の多層配線基板本体部を形成する。この段階では、前記各片面銅張リジッド基材２１ａ、２４ａは、まだ分離されておらず、前記各銅箔２３ａ、２６ａは、多層配線基板本体部の表層側に位置する。
【００６５】
次に、例えば一方のリジッド部Ｒ１の前記多層配線基板本体部の全層間接続予定部分において、第１フレキシブル配線基板１及び前記各片面銅張リジッド基材２１ａ、２４ａの全層厚を貫通する直径１４０μｍのスルーホールＴＨを、例えばドリル、ＹＡＧレーザ或いはＣＯ2レーザなどの穿設加工によって形成する。
【００６６】
前記スルーホールＴＨの上下両開口部に、スルーホールＴＨの直径よりも大きな直径１５０μｍを有する導電性ボール１４ａ及び１５ａをそれぞれ嵌め合わせる。前記導電性ボール１４ａ及び１５ａは、第１実施形態の場合と同様な材料選択及び供給方法の適用により、金ボールをスルーホールＴＨの開口部に転がし供給し、前記エアー吸引や真空吸着を併用することによって、スルーホールＴＨの開口部への嵌め合わせ或いは嵌め込みを行う。
【００６７】
次に、図４（ｂ）に示す工程では、前記多層配線基板本体部の上下両面側から内層に位置する第１フレキシブル配線基板１に向けて、前記導電性ボール１４ａ、１５ａを加圧体（図示せず）によって、前記スルーホールＴＨ内方に圧入充填する。
【００６８】
前記圧入充填に当たっては、例えば加熱条件下にて、前記加圧体に超音波振動を与えて前記導電性ボール１４ａ、１５ａを塑性変形させつつボール相互を超音波接合によって金属接合させて柱状の第１、第２導電部１４、１５からなる層間導電ビア１３を形成する。また、その際に、前記層間導電ビア１３の側周壁は、スルーホールＴＨ内に臨む第１、第２回路配線３、４の側壁及び各銅箔２３ａ、２６ａの側壁との接触界面に超音波接合によって金属接合される。
【００６９】
次に、図４（ｃ）に示す工程では、前記各銅箔２３ａ、２６ａを回路パターニングすることによって、第３及び第４回路配線層２３、２６を形成する。このようにして、第１フレキシブル配線基板１の両面に一体化して積層された第１及び第２リジッド配線基板２１、２６からなる４層型の多層配線基板が形成される。
【００７０】
そして、図４（ｄ）に示す工程では、第１実施形態の場合と同様に、前記第１、第２リジッド配線基板２１、２４の各表層を、第１実施形態における場合と同様の前記第１、第２カバーレイ１６、１７によってそれぞれ被覆し保護する。
【００７１】
その後、図３に示すように、前記第１、第２リジッド配線基板２１、２４及び前記第１、第２カバーレイ１６、１７からなる積層体のフレックス部Ｆに対応する部分を例えば打ち抜き加工することによって除去する。このようにして、第１フレキシブル配線基板１の第１、第２回路配線の配線部分３ａ、４ａ上の各カバーレイＣＬ１、ＣＬ２を露出させることにより、フレキシブル部Ｆ、その左右に分離されたリジッド部Ｒ１、Ｒ２を有するリジッド・フレキシブル型の４層多層配線基板が作製される。
【００７２】
前記フレキシブル部Ｆにあっては、図４（ａ）の工程で示すように、接着材層１１、１２に予め空間部１１ｈ、１２ｈが形成されており、前記第１、第２のリジッド絶縁基板２２、２５の内面に切り込み２２ｃ、２５ｃが形成されているので、前記打ち抜き加工の際に、打ち抜き加圧力を比較的低く抑え、フレキシブル部Ｆの部材に損傷を与えることなく、容易かつ簡単にリジッド部Ｒ１、Ｒ２の分離が行える。なお、例えばリジッド部Ｒ２を形成せず、その部分の第１フレキシブル配線基板１を露出させてフレキシブル部Fを拡張することも可能であり、この露出面はカバーレイで被覆しておくことができる。
【００７３】
このような第２実施形態のリジッド・フレキシブル型の多層配線基板は、第１実施形態の全層フレキシブル型の多層配線基板よりも基板の総厚及びスルーホールＴＨの奥行きが著しく大きくなるが、このような場合でも、層間導電ビア１３の金属接合による良導電接続の確保及び表層における回路配線層の狭ピッチかつファインパターン化の確保が簡単かつ確実に得られ、製造コストを低減できる。
【００７４】
このような第２実施形態の多層配線基板に係わる本発明の構造及び製造方法は、従来技術のスルーホールめっきによる層間接続の場合、基板総厚及びスルーホールＴＨの奥行が大きくなるほど良導電接続及び表層における回路配線層の狭ピッチかつファインパターン化が難しくなるのであるから、より大きな効果を発揮できるものということができる。
【００７５】
なお、導電性ボールを用いた層間導電ビア１３による本発明の層間接続は、絶縁基板の両面に回路配線層を有する２層型の多層配線基板において、スルーホールめっきに代えて適用することも可能であり、その際に用いる導電性ボールは、一スルーホール当たり１個であっても、基板両面の各開口に対応する２個であってもよい。前記２層型の多層配線基板の場合は、前記第１、第２実施形態の場合よりもスルーホールの奥行きが小さいので、スルーホールの直径や導電性ボールの直径が小さくなるが、スルーホールの直径及び内容積と導電性ボールの直径や総体積との関係は、前記各実施形態において述べた通りである。
【符号の説明】
【００７６】
１、５、８    第１、第２、第３フレキシブル配線基板
２、６、９    フレキシブル絶縁基板
３、４    第１、第２回路配線層
３ａ、４ａ    第１、第２回路配線層のフレキシブル部Ｆ上の配線部分
５ａ、８ａ    片面銅張フレキシブル基材
７、２３    第３回路配線層
７ａ、１０ａ、２３ａ、２６ａ    銅箔
１０、２６    第４回路配線層
１１、１２、１６ａ、１７ａ    接着材層
１１ｈ、１２ｈ    空間部
１３    層間導電ビア
１４、１５    第１、第２導電部
１４ａ、１５ａ    導電性ボール
１６、１７    第１、第２カバーレイ
１６ｂ、１７ｂ    絶縁フィルム
２１、２４    第１、第２リジッド配線基板
２１ａ、２４ａ    片面銅張リジッド基材
２２、２５    リジッド絶縁基板
２２ｃ、２５ｃ    切り込み（刻み）
ＣＬ１、ＣＬ２    配線部分表面のカバーレイ
Ｆ    フレキシブル部
Ｒ１、Ｒ２    リジッド部
ＴＨ    スルーホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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