(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性金属箔面の所定位置に銀粉末を含む導電性ペーストを用いて多数の層間接続用の導電性バンプを形成する工程と、
前記導電性金属箔の導電性バンプ形成面に、前記導電性バンプと異色の合成樹脂シートの主面側を重ねて位置合わせする工程と、
前記位置合わせした積層体を厚さ方向に加圧し、導電性バンプ先端部を合成樹脂シートの他面側に貫挿・露出させる工程と、
前記導電性バンプ先端部の露出状態の良否を光学的手段を用いて判定する工程と、
前記導電性金属箔を配線パターニングする工程と
を有することを特徴とする多層配線板の製造方法。
【請求項２】
導電性金属箔面の所定位置に銀粉末を含む導電性ペーストを用いて多数の層間接続用の導電性バンプを形成する工程と、
前記導電性金属箔の導電性バンプ形成面に、前記導電性バンプと異色の合成樹脂シートの主面側を重ねて位置合わせする工程と、
前記位置合わせした積層体を厚さ方向に加圧し、導電性バンプ先端部を合成樹脂シートの他面側に貫挿・露出させる工程と、
前記導電性バンプ先端部の露出状態の良否を光学的手段を用いて判定する工程と、
前記光学的手段を用いて良品と判定された前記導電性バンプ先端部を貫挿・露出させた合成樹脂シート面に導電性金属箔を積層・一体化する工程と、
前記各導電性金属箔を配線パターニングする工程と
を有することを特徴とする多層配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層配線板の製造方法に係り、さらに詳しくは層間絶縁体を貫挿させた導電性バンブによって配線パターン層間を電気的に接続する構成の多層配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路装置のコンパクト化などを図る手段として、絶縁体層と回路パターン層とを交互に積層した構成の多層配線板が広く実用に供されている。そして、この種の多層配線板においては、回路の高密度化や高機能化の要求に対応して、回路パターン層の多層化、回路パターン層間のビア接続やスルホール接続が行われている。
【０００３】
そして、この種の多層配線板の製造手段として、たとえばビア接続形成部に導電性バンプを配置しておき、この導電性バンプ配置面に、絶縁性の合成樹脂シートを介して導電性金属箔を積み重ね、この積層体を加熱・加圧し、一体化する製造方法が開発されている。すなわち、前記積層体を加熱・加圧して一体化する過程で、層間絶縁体を成す合成樹脂シートの反対面側に、導電性バンプの先端部を貫挿させ、その貫挿させた導電性バンプの先端部を、対向する配線パターンに対接・一体化して配線パターン層間の電気的な接続を行う方式が知られている。
【０００４】
この多層配線板の製造方法は、従来の、層間接続用のドリル加工による穿孔、穿孔内壁面のメッキによる導電性層形成など、煩雑な工程を省略できるだけでなく、微細な配線パターン間の接続も行い易いので、注目されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記多層配線板の製造においては、導電性金属箔および絶縁性の合成樹脂シートなどの積み重ねの位置決めがポイントになるだけでなく、導電性バンプの先端部が確実に貫挿・露出しているか否かが重要なポイントとなる。
【０００６】
そして、前記位置決めは、導電性金属箔および絶縁性の合成樹脂シートに、予め設けておいた位置合わせ用の穴（ガイドホール）を、ステンレス鋼板製（通常  ８ｍｍ厚程度）の積層用金型に植立したピンに挿通させて積み重ね・位置決めするか、あるいは位置合わせ用の穴を利用してハト目で仮固定する方式が採られている。すなわち、積層用金型に積み重ね・位置決めした状態で、鏡板を介して積層用金型板で挟み加熱・圧着（加圧）するか、あるいはハト目で仮固定した状態で、積層用金型板で挟み加熱・圧着（加圧）して、積層・一体化した多層配線板を得ている。
【０００７】
一方、多層配線板においては、配線パターン層間の電気的な接続の信頼性が重要である。すなわち、上記多層配線版の製造工程において、導電性バンプの先端部が、合成樹脂シートを確実に貫挿・露出しており、合成樹脂シート面に形成する配線パターンに対し、所要の層間接続が確実に形成・確保できることが前提になる。こうした問題を考慮して、一般的に、介挿する合成樹脂シートの材質・厚さとの組み合わせに応じて、導電性バンプの高さ・形状などを安全性を見込んだ形で適宜設定している。
【０００８】
つまり、導電性バンプの先端部が、合成樹脂シートを所要の電気的な接続が達成できるような貫挿・露出とするために、必要・十分な程度を超えた高さ・形状の導電性バンプを形設している。しかし、このような対応は、導電性バンプ形成材料の効率的な利用を損なうだけでなく、不所望な近接する配線パターンとの短絡を招来する恐れもあり、信頼性の点でも問題が懸念される。
【０００９】
たとえば、導電性金属箔（たとえば銅箔）１面に、銀ペーストの印刷・乾燥の繰り返しで導電性バンプ２を形成した後、前記導電性バンプ２形成面に合成樹脂シート  ３３０５Ｈ（利昌工業製，プリフレグ）３を重ね・積層し、これを加圧・一体化して、図３  （ａ）に、要部を断面的に示すような積層体を得る。この積層体においては、合成樹脂シート３の積層・一体化面を観察（光学的検査）した場合、合成樹脂シート３および導電性バンプ２の色調差が、容易に判別できる程でないため、導電性バンプ２先端部が、合成樹脂シート３を確実に、かつ十分に貫挿・露出しているが否かを見落とすことがある。
【００１０】
したがって、その後に、図３ (b)に、要部を断面的に示すごとく、前記導電性バンプ２先端部の貫挿・露出面に、たとえば銅箔１’を積層・一体化した場合、両銅箔１，１’間の導電性バンプ２による接続が確実になされない領域を発生する恐れがある。
【００１１】
本発明は、上記事情に対処してなされたもので、高品質の多層配線板を歩留まりよく、かつ低コストに実現できる製造方法の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、導電性金属箔面の所定位置に銀粉末を含む導電性ペーストを用いて多数の層間接続用の導電性バンプを形成する工程と、前記導電性金属箔の導電性バンプ形成面に、前記導電性バンプと異色の合成樹脂シートの主面側を重ねて位置合わせする工程と、前記位置合わせした積層体を厚さ方向に加圧し、導電性バンプ先端部を合成樹脂シートの他面側に貫挿・露出させる工程と、前記導電性バンプ先端部の露出状態の良否を光学的手段を用いて判定する工程と、
前記導電性金属箔を配線パターニングする工程とを有することを特徴とする多層配線板の製造方法である。
【００１４】
請求項２の発明は、導電性金属箔面の所定位置に銀粉末を含む導電性ペーストを用いて多数の層間接続用の導電性バンプを形成する工程と、前記導電性金属箔の導電性バンプ形成面に、前記導電性バンプと異色の合成樹脂シートの主面側を重ねて位置合わせする工程と、前記位置合わせした積層体を厚さ方向に加圧し、導電性バンプ先端部を合成樹脂シートの他面側に貫挿・露出させる工程と、前記導電性バンプ先端部の露出状態の良否を光学的手段を用いて判定する工程と、前記光学的手段を用いて良品と判定された前記導電性バンプ先端部を貫挿・露出させた合成樹脂シート面に導電性金属箔を積層・一体化する工程と、前記各導電性金属箔を配線パターニングする工程とを有することを特徴とする多層配線板の製造方法である。
【００１５】
請求項１又は２の発明において、導電性金属箔は、たとえば銅箔、アルミニウム箔などが一般的であるが、これらの金属箔をフォトエッチング処理してパターン化したものであってもよし、絶縁基板に支持された回路パターンであってもよい。つまり、配線パターニングの工程を、積層・一体化前に行う方式を採ることもできる。
【００１６】
また、導電性バンプは、一般的に、導電性組成物を素材として形成されている。ここで、導電性組成物としては、たとえば銀，金，銅，半田粉などの導電性粉末、これらの合金粉末もしくは複合（混合）金属粉末と、樹脂系バインダー成分とを混合して調製されたペースト類が挙げられる。なお、樹脂系バインダー成分としては、たとえばポリカーボネート樹脂，ポリスルホン樹脂，ポリエステル樹脂，フェノキシ樹脂などの熱可過塑性樹脂、フェノール樹脂，ポリイミド樹脂，エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などが一般的に挙げられる。その他、メチルメタアクリレート、ジエチルメチルメタアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジエチレングリコールジエチルアクリレート、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ジエチレングリコールエトキシレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールのアクリレートなどのアクリル酸エステル，メタアクリル酸エステルなどの紫外線硬化型樹脂もしくは電子線照射硬化型樹脂などが挙げられる。
【００１７】
そして、前記導電性バンプ（円錐体など）の形設は、たとえば比較的厚いメタルマスクを用いた印刷法により、アスペクト比の高い突起（柱状体）を形成でき、その突起ないし柱状体の高さ、径および分布は、形成する貫通型の導体配線部の構成に応じて適宜設定される。具体的には最終的に構成する、貫通型の導体配線部の配置構造などを考慮して決められ、たとえば合成樹脂系シートが、ガラスクロス入りのＢステージエポキシ樹脂層の場合、その樹脂層厚の  １８０〜  ４００％程度の高さが好ましい。なお、前記突起（柱状体）の配置は、たとえば厚さ  ０．３ｍｍ程度のステンレス板の所定位置に、  ０．３ｍｍの孔を明けて成るマスクを筐体の全面に配置し、この筐体内に収容した導電性組成物（ペースト）を加圧して、マスクの孔から押し出す構成のスタンプ方式などで形成される。
【００１８】
さらに、合成樹脂シートは、前記Ｂステージエポキシ樹脂シートなどのプリプレグ型の他、たとえばポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、４フッ化ポリエチレン樹脂、６フッ化ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの加熱溶融性シート類、あるいは未硬化状のエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ブタジェンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴムなどの生ゴムのシート類など、加熱によって溶融して接着性を呈するものが挙げられる。これら合成樹脂は、単独でもよいが絶縁性無機物や有機物系の充填物を含有してもよく、さらにガラスクロスやマット、有機合成繊維布やマット、あるいは紙などの補強材と組み合わせて成るシートであってもよい。
【００１９】
しかし、いずれの合成樹脂シートを使用する場合であっても、上記導電性バンプの色とは異なった色に着色（無色でも可）したものを選択する必要がある。ここで、着色とは、前記導電性バンプの色に対して相対的なものであり、要するに、導電性バンプの領域が合成樹脂シートと明確に区分ないし識別できればよいものである。したがって、導電性バンプが着色ないし不透明な場合は、無色ないし透明な合成樹脂シートを組み合わせてもよいことになる。
【００２０】
本発明においては、導電性バンプを形設した金属導電性箔面に、合成樹脂シートを積層・配置して成る積層体を加熱・加圧するとき、両側に当て板として、寸法や変形の少ない金属板もしくは耐熱性樹脂板、たとえばステンレス板、真鍮板、ポリイミド樹脂板（シート）、ポリテトラフロロエチレン樹脂板（シート）などを使用することが望ましい。また、積層体の加圧を加熱によって合成樹脂シートの樹脂分が柔らかく成った状態で行うと、導電性バンプが合成樹脂シートを貫挿し易くなる。
【００２１】
請求項１又は２の発明では、導電性バンプ、この導電性バンプが貫挿する合成樹脂シートが互いに異なる色に選択・設定される。したがって、層間絶縁体層を形成する合成樹脂シートの所要位置における導電性バンプ先端部の貫挿・露出の有無、貫挿・露出した導電性バンプ先端部の形状・大きさなどを目視的もしくは光学的に容易に検出ないし識別できる。つまり、製造工程において、層間接続部構成の良否を、目視的もしくは光学的に検出ないし識別し、選別した良品に対して後工程を続行するため、歩留まりよく、かつ低コスト化を図りながら、信頼性の高い多層配線板が製造されることになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１  （ａ），  （ｂ），  （ｃ）およびだ２図を参照して実施例を説明する。
【００２３】
図１  （ａ），  （ｂ），  （ｃ）は、多層配線板の製造工程の第１の実施態様例を模式的に示したものである。先ず、厚さ１８μｍ  の電解銅箔１の一主面に、所定位置に  ０．３ｍｍ径の孔を穿設して成る厚さ  ３００μｍ  のステンレス綱製のメタルマスクを位置決め，配置し、銀粉末−フェノール樹脂系の導電性ペーストを印刷した。印刷した導電性ペーストを乾燥処理した後、同一マスクを用い同一位置に印刷，乾燥処理を３回繰り返してから加熱効果処理を施し、高さ  ３００μｍ  程度の導電性バンプ２形成する。
【００２４】
その後、前記電解銅箔１の導電性バンプ２形成面に、厚さ  ２００ｍｍ程度の合成樹脂シートＧＨＰＬ−８３２（黒色系統のプリプレグ，三菱ガス化学社製）３の一主面を積層・配置する。この積層体を加熱加圧プレスに当て板を介してセットし、加圧プレスを行い、導電性バンプ２先端部を、合成樹脂シート３の反対面（他面）側に貫挿・露出させた。この導電性バンプ２先端部を貫挿・露出させた状態は、図１  （ａ）に断面的に、また図１  （ｂ）に平面的にそれぞれ示すごとくであった。
【００２５】
すなわち、導電性バンプ２先端部が、合成樹脂シート３から十分に貫挿・露出していると、その領域面が導電性バンプ２と合成樹脂シート３の彩色・色調の相違によって、導電性バンプ２先端部が合成樹脂シート３を確実に貫挿し、反対面側に露出していることが容易に識別できた。一方、導電性バンプ２先端部が、合成樹脂シート３を貫挿・露出していないか、あるいは貫挿・露出が不十分であると、その領域面の彩色・色調が合成樹脂シート３の彩色・色調に占められる。
【００２６】
したがって、容易に識別できる程の彩色・色調の相違が出ず、導電性バンプ２先端部が合成樹脂シート３を貫挿し、反対面側に露出していないことが容易に識別できる。
【００２７】
なお、ここで、導電性バンプ２および合成樹脂シート３の彩色・色調差から、導電性バンプ２先端部の合成樹脂シート３貫挿・露出の識別は、上記のように視認ないし目視で行ってもよいが、たとえばテレビカメラによる撮像など反射率の相違を利用する光学的な方式で行うこともできる。
【００２８】
上記合成樹脂シート３を貫挿・露出させた導電性バンプ２先端部の露出状態から良品として判別・選択した後、導電性バンプ２先端部の貫挿・露出面に、電解銅箔１′を積層・配置し、この積層体を加熱加圧プレスに当て板を介してセットし、加熱・加圧プレスを行う。この加熱・加圧プレスによって、第１図  （ｃ）に断面的に示すような、導電性バンプ２先端部を電解銅箔１′面に対接させ、かつ合成樹脂シート３を熱硬化させることにより、電解銅箔１，１′が合成樹脂シート３を介し、また、導電性バンプ２によって電気的に接続一体化した両面銅箔張り板を得る。
【００２９】
次いで、前記電解銅箔１，１′面に、スクリーン印刷法で所要のエッチングパターンを印刷し、塩化二鉄の水溶液をエッチング液として不要部分銅箔をエッチング除去してから、エッチンクレジストを除去することにより、接続部を４０００個有する両面型の配線板を製造した。
【００３０】
上記によって製造した両面型配線板の配線パターンの接続抵抗は  ２．１Ωで、この値は、銅箔のパターン抵抗（バンプ  １個当たりの銅箔パターン抵抗分１ｍΩ）を考慮すると、バンプ抵抗の平均が１ｍΩとなって、バンプ抵抗および銅箔パターン抵抗ともバラツキが少ないものであった。
【００３１】
図２は、第２の実施態様例を模式的に示したものである。すなわち、上記製造した両面型配線板４の両面配線パターンの所要位置に、前記手段に準じて、それぞれ導電性バンプ２を形設し、同様に合成樹脂シート３を両面側に、それぞれ積層・配置して、加圧プレス加工を行って、導電性バンプの先端部２を合成樹脂シート３の他面側に貫挿・露出させ、この導電性バンプ２先端部の露出状態から良品として判別・選択した。その後、導電性バンプ２先端部の貫挿・露出面に、電解銅箔１″をそれぞれ積層・配置し、この積層体を加熱加圧プレスに当て板を介してセットし、加熱・加圧プレスを行い、導電性バンプ２先端部を電解銅箔１″面にそれぞれ対接させ、かつ合成樹脂シート３を熱硬化させることにより、電解銅箔１″が合成樹脂シート３を介し、また、導電性バンプ２によって電気的に接続一体化した両面銅箔張り配線板を得る。
【００３２】
次いで、前記電解銅箔１″面に、スクリーン印刷法で所要のエッチングパターンを印刷し、塩化二鉄の水溶液をエッチング液として不要部分銅箔をエッチング除去してから、エッチンクレジストを除去することにより、接続部を４０００個有する両面型の配線板を製造した。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。たとえば、導電性金属箔は銅箔の代りにアルミニウム箔、また、導電性バンプも銀ペーストの代りに、カーボン系などでもよいし、さらに、合成樹脂シートもエポキシ樹脂系プリプレグ、熱可塑性樹脂シート類であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１又は２の発明によれば、積層一体化するに当たって、配線パターン層間の電気的な接続に寄与する導電性バンプが、層間絶縁体を成す合成樹脂シートを、確実に、貫通・配置されているか、また、その状態ないし位置精度など十分かが、予め判別ないし識別される。すなわち、不良品や不良品化を招来する恐れがある被積層用素材は、その製造工程において適宜選別・除去されるので、信頼性の高い多層配線板を歩留まりよく提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施態様例を模式的に示すもので、  （ａ）導電性バンプの貫通状態を示す断面図、  （ｂ）は導電性バンプの貫通露出面の状態を示す平面図、  （ｃ）は導電性バンプの貫通露出面に銅箔を接合一体化した銅箔張り板の断面図。
【図２】第２の実施態様例において被積層用素体の積み重ね状態を模式的に示す断面図。
【図３】従来の導電性バンプ方式の実施態様例を模式的に示すもので、  （ａ）導電性バンプの貫通状態を示す断面図、  （ｂ）は導電性バンプの貫通露出面に銅箔を接合一体化した銅箔張り板の断面図。
【符号の説明】
１，１′，１″……導電性金属箔（銅箔）
２……導電性バンプ
３……合成樹脂シート
４……両面型配線板
【図１】
0003628155.tif 000002
【図２】
0003628155.tif 000003
【図３】
0003628155.tif 000004