(57)【要約】【課題】積層時に導電性ペーストの流動を効果的に抑制して、層間接続の信頼性を向上させる。【解決手段】多層プリント配線基板１００は、それぞれ第１、第２導体回路層１１、１２を形成した第１、第２プリント配線基材１０、２０が接着層９を介して複数積層されている。第１、第２プリント配線基材１０、２０は、積層方向に第１絶縁基材１９及び接着層９を貫通するビア１４を介して第１、第２導体回路層１１、１２が相互に接続されている。第１絶縁基材１９の面１０ｂに、ビア１４を構成する導電性部材が接着層９へ流出することを防止する流出防止部として機能する絶縁層１５を有する。第１、第２プリント配線基材１０、２０の加熱プレスを実行した場合、ビア１４を構成する導電性部材は絶縁層１５により、接着層９への流出・拡散が阻止され、層間接続の接続信頼性を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材に導体回路層を形成したプリント配線基材が接着層を介して複数積層され、積層方向に前記絶縁基材及び前記接着層を貫通するビアを介して前記導体回路層が相互に接続された多層プリント配線基板であって、
前記絶縁基材と前記接着層との接面に、導電性部材の流出防止部を有する
ことを特徴とする多層プリント配線基板。
【請求項２】
前記流出防止部は、絶縁性の樹脂材料により形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線基板。
【請求項３】
前記流出防止部は、金属材料により形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線基板。
【請求項４】
絶縁基材に導体回路層を形成したプリント配線基材が接着層を介して複数積層され、積層方向に前記絶縁基材及び前記接着層を貫通するビアを介して前記導体回路層が相互に接続された多層プリント配線基板の製造方法であって、
第１絶縁基材の第１の面に前記導体回路層を形成し、
第１絶縁基材の前記第１の面と反対側の第２の面の前記導体回路層に対応する位置に流出防止部を形成し、
前記第１絶縁基材の前記第２の面から、前記流出防止部を貫通して前記導体回路層に到達するビアホールを形成し、
前記流出防止部及び前記第１絶縁基材のビアホールに導電性部材を充填することによってビアを形成し、
前記第１絶縁基材の前記第２の面に前記接着層を形成し、
前記第１絶縁基材を前記接着層を介して第２絶縁基材に積層する
ことを特徴とする多層プリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導体回路層が層間接続される多層プリント配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導体回路層が層間接続される多層プリント配線基板においては、例えばＩＶＨ（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ）で層間を接続することが行われている。
【０００３】
下記特許文献１に開示された多層プリント配線板では、導体回路が形成された複数の絶縁基材を層間接着剤で接着して多層化し、各絶縁基材に形成したビアホールに導電性ペーストを充填して層間導通を取る構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７９７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示された多層プリント配線板では、積層体を形成する際に、複数の絶縁基材の間に設けられた接着剤を加熱・圧着する工程（以下、キュア工程と称することもある）を用いる。その際、樹脂製の絶縁基材同士を接続する接着剤の流動性が高くなると、接着剤からＩＶＨ内に形成される導電ペーストビアにかかる押圧が弱くなり、導電ペーストが拡がってしまうおそれがある。ビアを形成する導電ペーストが拡がった場合、ビアの接続信頼性が低下する。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、積層時に導電性ペーストの流動を効果的に抑制して、層間接続の信頼性を向上させることができる多層プリント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】
【０００７】
本発明に係る多層プリント配線基板は、絶縁基材に導体回路層を形成したプリント配線基材が接着層を介して複数積層され、積層方向に前記絶縁基材及び前記接着層を貫通するビアを介して前記導体回路層が相互に接続された多層プリント配線基板であって、前記絶縁基材と前記接着層との接面に、導電性部材の流出防止部を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る多層プリント配線基板によれば、プリント配線基材の絶縁基材の一方の面上に導体回路層が形成され、他方の面に接着層が形成される。また、絶縁基材の他方の面には、ビアを構成する導電性部材の流出を防止する流出防止部が形成されている。このため、複数のプリント配線基材の加熱プレスを実行した場合、ビアを構成する導電性部材は流出防止部により、接着層への流出・拡散が阻止される。その結果、導電性部材がプリント配線基材の他の回路へ近づくことがなく、層間接続の接続信頼性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の一つの実施形態においては、前記流出防止部は、絶縁性の樹脂材料により形成されている。また、本発明の他の実施形態においては、前記流出防止部は、金属材料により形成されている。
【００１０】
本発明に係る多層プリント配線基板の製造方法は、絶縁基材に導体回路層を形成したプリント配線基材が接着層を介して複数積層され、積層方向に前記絶縁基材及び前記接着層を貫通するビアを介して前記導体回路層が相互に接続された多層プリント配線基板の製造方法であって、第１絶縁基材の第１の面に前記導体回路層を形成し、第１絶縁基材の前記第１の面と反対側の第２の面の前記導体回路層に対応する位置に流出防止部を形成し、前記第１絶縁基材の前記第２の面から、前記流出防止部を貫通して前記導体回路層に到達するビアホールを形成し、前記流出防止部及び前記第１絶縁基材のビアホールに導電性部材を充填することによってビアを形成し、前記第１絶縁基材の前記第２の面に前記接着層を形成し、前記第１絶縁基材を前記接着層を介して第２絶縁基材に積層することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る多層プリント配線基板の製造方法によれば、プリント配線基材の絶縁基材の一方の面上に導体回路層を形成し、他方の面に接着層を形成する。また、絶縁基材の他方の面には、ビアを構成する導電性部材の流出を防止する流出防止部を形成するので、上述のように、複数のプリント配線基材の加熱プレスを実行した場合、ビアを構成する導電性部材は流出防止部により、接着層への流出・拡散が阻止される。その結果、層間接続の信頼性を向上させることができる多層プリント配線基板を製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、積層時に導電性ペーストの流動を効果的に抑制して、層間接続の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多層プリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図２】同多層プリント配線基板の製造工程順を示す断面図である。
【図３】比較例の同多層プリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る多層プリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図５】同多層プリント配線基板の製造工程順を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る多層プリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図７】同多層プリント配線基板の製造工程順を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る多層プリント配線基板及びその製造方法を詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る多層プリント配線基板１００の構造を示す断面図である。第１の実施形態に係る多層プリント配線基板１００は、第１プリント配線基材１０と第２プリント配線基材２０とを積層してなる。第１プリント配線基材１０は、第１絶縁基材１９と、この第１絶縁基材１９の一方の面１０ａ上に形成された第１導体回路層１１と、第１絶縁基材１９の他方の面１０ｂ側に形成された接着層９とを備えている。また、第１プリント配線基材１０は、第１絶縁基材１９に積層方向に貫通形成されたビアホール１３内に充填形成されたビア１４を備えている。
【００１６】
第２プリント配線基材２０は、第２絶縁基材２９と、この第２絶縁基材２９の一方の面２０ａ上に形成された第２導体回路層１２とを備えている。第１及び第２導体回路層１１、１２は、ビア１４によって電気的に層間接続されている。
【００１７】
そして、第１絶縁基材１９の面１０ｂ上には、ビア１４の周囲を囲むように絶縁層１５が形成されている。絶縁層１５は、例えば樹脂材料により形成され、第１絶縁基材１９の面１０ｂに沿って拡がるとともに、第１絶縁基材１９と同一の径で貫通形成されてビアホール１３の一部を構成している。この絶縁層１５は、ビア１４を構成する導電ペーストが接着層９内に流出・拡散することを防止する機能を有する。
【００１８】
第１及び第２絶縁基材１９、２９は、例えば厚さ２５μｍ程度の樹脂フィルムにより構成されている。樹脂フィルムとしては、例えば熱可塑性のポリイミド、ポリオレフィン、液晶ポリマーなどからなる樹脂フィルムや、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる樹脂フィルムなどを用いることができる。
【００１９】
ビア１４は、ビアホール１３内に充填された導電ペーストなどの導電材からなる。導電ペーストは、例えばニッケル、金、銀、亜鉛、アルミニウム、鉄、タングステンなどから選択される１種類以上の低電気抵抗の金属粒子と、ビスマス、インジウム、鉛などから選択される１種類以上の低融点の金属粒子とを含む。そして、導電ペーストは、これらの金属粒子に錫を成分として含有させ、エポキシ、アクリル、ウレタンなどを主成分とするバインダ成分を混合したペーストからなる。
【００２０】
このように構成された導電ペーストは、例えば含有された錫と低融点の金属が２００℃以下で溶融し合金を形成することができ、特に銅や銀などとは金属間化合物を形成することができる特性を備える。なお、導電ペーストは、例えば粒子径がナノレベルの金、銀、銅、ニッケル等のフィラーが、上記のようなバインダ成分に混合されたナノペーストで構成することもできる。その他、導電ペーストは、上記ニッケル等の金属粒子が、上記のようなバインダ成分に混合されたペーストで構成することもできる。この場合、導電ペーストは、金属粒子同士が接触することで電気的接続が行われる特性となる。
【００２１】
導電ペーストの充填方法としては、印刷工法、スピン塗布工法、スプレー塗布工法、ディスペンス工法、ラミネート工法、及びこれらの工法を併用した工法などを用いることができる。
【００２２】
第１及び第２導体回路層１１、１２は、第１及び第２絶縁基材１９、２９の面１０ａ、２０ａ上に、フォトリソグラフィ、印刷、インクジェットなどの方式により、パターン形成された厚さ１０〜２０μｍ程度の銅などの導体層（導電部材）からなる。
【００２３】
［製造方法］
このように構成された多層プリント配線基板１００は、例えば次のように製造される。図２は、多層プリント配線基板を製造工程順に示す断面図である。
【００２４】
まず、銅箔などの導体層が面１０ａ上に形成された第１絶縁基材１９を準備する。導体層が形成された第１絶縁基材１９としては、例えば片面銅張積層板（片面ＣＣＬ）などを用いることができる。次に、導体層上にマスク材を堆積し、露光・現像などを行って所望のパターンとなるように加工する。そして、エッチングを行い、第１導体回路層１１上のマスク材を除去して、図２（ａ）に示すように、パターン形成された第１導体回路層１１を形成する。
【００２５】
次に、図２（ａ）に示すように、第１絶縁基材１９の面１０ｂ上で、第１導体回路層１１に対応するビアを形成する場所に、絶縁層１５を形成する。絶縁層１５の膜厚については、接着時において、導電ペーストの接着層への流動を抑制することのできる膜厚に設定する。また、確実に接着することができるように、絶縁層１５の膜厚は、接着後の接着層の厚さよりも薄くなるように設定する。絶縁層１５の形成方法としては、例えば、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィや、インクジェット法により樹脂を付け、熱や光硬化により形成する方法がある。
【００２６】
そして、図２（ｂ）に示すように、第１導体回路層１１形成側の面１０ａとは反対側の面１０ｂ上に、ポリイミド系接着フィルムなどからなる接着層９を形成する。なお、接着層９はマスク付き接着フィルムにより構成されていてもよい。
【００２７】
その後、図２（ｃ）に示すように、例えば第１絶縁基材１９を反転させた上で、第１導体回路層１１に向けてレーザ照射装置からレーザ光を第１絶縁基材１９の面１０ｂ側の接着層９上から照射する。これにより、接着層９及び絶縁層１５を貫通して、第１導体回路層１１に到達するビアホール１３を第１絶縁基材１９に形成する。こののち、ビアホール１３の内壁に残った樹脂（スミア）を除去するデスミア工程により、スミアを除去する。
【００２８】
次に、図２（ｄ）に示すように、ビアホール１３内に各種半田、ＡＣＦ、銀ペースト、これらのペーストの混合材や、微量の異種金属を混合したペースト材などからなる、上述したような導電ペーストを充填する。これにより、ビアホール１３を埋め込む状態のビア１４を形成する。
【００２９】
そして、図２（ｅ）に示すように、第１プリント配線基材１０の第１絶縁基材１９の第１導体回路層１１形成側の面１０ａと反対側の面１０ｂに、別途形成しておいた第２導体回路層１２が形成された第２プリント配線基材２０を、第２導体回路層１２がビア１４の端部と対向するように配置して、加熱プレスする。これにより、図１に示すように、接着層９を介して第１及び第２プリント配線基材１０、２０が積層された多層プリント配線基板１００を製造することができる。
【００３０】
［効果］
このような多層プリント配線基板１００は、次のような特性を有する。図３は、比較例の多層プリント配線基板１０１の構造を示す断面図である。図３に示すように、比較例の多層プリント配線基板１０１は、第１絶縁基材１９の一方の面１０ａ上に第１導体回路層１１が形成され、他方の面１０ｂ上に接着層９が形成されている。第１絶縁基材１９には、第１導体回路層１１に到達するビアホール１３が形成され、このビアホール１３内に充填された導電ペーストにより、ビア１４が形成されている。
【００３１】
第１導体回路層１１の面１０ｂには、ビア１４を構成する導電性ペーストの流出を抑制する構成は形成されていない。このような状態で第１プリント配線基材１０と第２プリント配線基材２０との加熱プレスを実行した場合、接着層９の流動性が高くなると、接着層９からビア１４の導電ペーストにかかる押圧が弱くなり、導電ペーストが拡がってしまう問題がある。図３の符号Ａで示すように、ビア１４を形成する導電ペーストが拡がり、別の導体回路層１１’との間隔が狭まった場合、マイグレーション等の不良が発生し、ビア１４の接続信頼性が著しく低下する。
【００３２】
一方、図１に示すように、第１の実施形態に係る多層プリント配線基板１００は、第１プリント配線基材１０の第１絶縁基材１９の一方の面１０ａ上に第１導体回路層１１が形成され、他方の面１０ｂに接着層９が形成されている。また、第１絶縁基材１９の面１０ｂには、ビア１４を構成する導電ペーストの流出を防止する絶縁層１５が形成されている。
【００３３】
第１の実施形態に係る多層プリント配線基板１００では、第１プリント配線基材１０と第２プリント配線基材２０との加熱プレスを実行した場合、ビア１４を構成する導電ペーストは絶縁層１５により、接着層９への流出・拡散が阻止される。その結果、導電ペーストが第２プリント配線基材２０の他の回路へ近づくことがなく、層間接続の接続信頼性を向上させることができる。このように、流出防止部として機能する絶縁層１５を有する多層プリント配線基板１００は、導電ペーストの加熱・圧着による流出防止が可能となり、接続信頼性の高い基板を得ることができる。
【００３４】
［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態に係る多層プリント配線基板２００の構造を示す断面図である。第２の実施形態に係る多層プリント配線基板２００は、第１の実施形態に係る多層プリント配線基板１００と基本的に同様の構成となっているが、ビア１４の流出防止部を構成する材料が第１の実施形態と相違している。
【００３５】
本実施形態は、ビア１４を構成する導電ペーストの流出を防止するために、金属層１６を形成している。金属層１６の膜厚は、接着時において、導電ペーストの接着層９への流動を抑制することができるとともに、確実に接着することができるように、接着後の接着層９の厚さよりも薄くなるように設定する。このような構造によっても、金属層１６が、ビア１４を構成する導電ペーストの接着層９内への流出・拡散することを防止し、第１及び第２プリント配線基材１０、２０の第１及び第２導体回路層１１、１２間の層間接続の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【００３６】
［製造方法］
このように構成された多層プリント配線基板２００は、例えば次のように製造される。図５は、多層プリント配線基板を製造工程順に示す断面図である。
【００３７】
まず、銅箔などの導体層が面１０ａ、１０ｂ上に形成された第１絶縁基材１９を準備する。導体層が形成された第１絶縁基材１９としては、例えば両面銅張積層板（両面ＣＣＬ）などを用いることができる。次に、面１０ａ上の導体層上にマスク材を堆積し、露光・現像などを行って所望のパターンとなるように加工する。そして、エッチングを行い、第１導体回路層１１上のマスク材を除去して、図５（ａ）に示すように、パターン形成された第１導体回路層１１を形成する。
【００３８】
次に、図５（ａ）に示すように、面１０ｂ上の導体層上にマスク材を堆積し、露光・現像などを行って所望のパターンとなるように加工する。そして、エッチングを行い、金属層１６上のマスク材を除去して、図５（ａ）に示すように、第１導体回路層１１に対応する箇所に金属層１６を形成する。
【００３９】
なお、図５（ｂ）〜図５（ｅ）に示す多層プリント配線基板の製造方法は、図２（ｂ）〜図２（ｅ）に示す第１の実施の形態の製造方法と同様であるため、ここでは説明を省略する。これにより、図４に示すような第２の実施形態に係る多層プリント配線基板２００を製造することができる。
【００４０】
［効果］
図４に示すように、第２の実施形態に係る多層プリント配線基板２００は、第１プリント配線基材１０の第１絶縁基材１９の一方の面１０ａ上に第１導体回路層１１が形成され、他方の面１０ｂに接着層９が形成されている。また、第１絶縁基材１９の面１０ｂには、ビア１４を構成する導電ペーストの流出を防止する金属層１６が形成されている。
【００４１】
第２の実施形態に係る多層プリント配線基板２００でも、第１プリント配線基材１０と第２プリント配線基材２０との加熱プレスを実行した場合、ビア１４を構成する導電ペーストは金属層１６により、接着層９への流出・拡散が阻止される。その結果、導電ペーストが第２プリント配線基材２０の他の回路へ近づくことがなく、層間接続の接続信頼性を向上させることができる。このように、流出防止部として機能する金属層１６を有する多層プリント配線基板２００は、導電ペーストの加熱・圧着による流出防止が可能となり、接続信頼性の高い基板を得ることができる。
【００４２】
［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係る多層プリント配線基板３００の構造を示す断面図である。第３の実施形態に係る多層プリント配線基板３００は、第１及び第２の実施形態に係る多層プリント配線基板１００、２００と基本的に同様の構成となっているが、ビア１４の流出防止部を構成する材料が第１及び第２の実施形態と相違している。
【００４３】
本実施形態は、ビア１４を構成する導電ペーストの流出を防止する流出防止部として、接着層１７を形成している。接着層１７の膜厚は、接着時において、導電ペーストの接着層９への流動を抑制することができればよく、接着後に第２導体回路層１２に接触するような厚さであっても構わない。このような構造によっても、接着層１７が、ビア１４を構成する導電ペーストの接着層９内への流出・拡散することを防止し、第１及び第２プリント配線基材１０、２０の第１及び第２導体回路層１１、１２間の層間接続の接続信頼性を向上させることが可能となる。
【００４４】
［製造方法］
このように構成された多層プリント配線基板３００は、例えば次のように製造される。図７は、多層プリント配線基板を製造工程順に示す断面図である。
【００４５】
まず、銅箔などの導体層が面１０ａ上に形成された第１絶縁基材１９を準備する。導体層が形成された第１絶縁基材１９としては、例えば片面銅張積層板（片面ＣＣＬ）などを用いることができる。次に、導体層上にマスク材を堆積し、露光・現像などを行って所望のパターンとなるように加工する。そして、エッチングを行い、第１導体回路層１１上のマスク材を除去して、図７（ａ）に示すように、パターン形成された第１導体回路層１１を形成する。
【００４６】
次に、図７（ａ）に示すように、第１絶縁基材１９の面１０ｂ上で、第１導体回路層１１に対応するビアを形成する場所に、接着層１７を形成する。接着層１７の材料としては、接着時において、導電ペーストの流動を抑制することのできる材料であればよく、接着層９に使われる材料よりも融点の高い材料を用いることができる。
【００４７】
そして、図７（ｂ）に示すように、第１導体回路層１１形成側の面１０ａとは反対側の面１０ｂ上に、ポリイミド系接着フィルムなどからなる接着層９を形成する。なお、接着層９はマスク付き接着フィルムにより構成されていてもよい。
【００４８】
なお、図７（ｃ）〜図７（ｄ）に示す多層プリント配線基板の製造方法は、図２（ｃ）〜図２（ｄ）に示す第１の実施の形態の製造方法と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４９】
そして、図７（ｅ）に示すように、第１プリント配線基材１０の第１絶縁基材１９の第１導体回路層１１形成側の面１０ａと反対側の面１０ｂに、別途形成しておいた第２導体回路層１２が形成された第２プリント配線基材２０を、第２導体回路層１２がビア１４の端部と対向するように配置して、加熱プレスする。このとき、接着層９は接着層１７よりも融点が低いため、圧着時の流動性が高い。そのため接着層１７の下にある接着層９は、全て流動して除去され、接着層１７と第２導体回路層１２とが接触する。その場合であっても、接着層１７は接着性を有するため、第１プリント配線基材１０と第２プリント配線基材２０とは確実に接着される。これにより、図６に示すような第３の実施形態に係る多層プリント配線基板３００を製造することができる。
【００５０】
［効果］
第３の実施形態に係る多層プリント配線基板３００でも、第１プリント配線基材１０と第２プリント配線基材２０との加熱プレスを実行した場合、ビア１４を構成する導電ペーストは接着層１７により、接着層９への流出・拡散が阻止される。その結果、導電ペーストが第２プリント配線基材２０の他の回路へ近づくことがなく、層間接続の接続信頼性を向上させることができる。また、接着層９、１７により第１プリント配線基材１０と第２プリント配線基材２０とは確実に接着される。このように、流出防止部として機能する接着層１７を有する多層プリント配線基板３００は、導電ペーストの加熱・圧着による流出防止が可能となり、接続信頼性の高い基板を得ることができる。
【符号の説明】
【００５１】
９・・・接着層、  １０・・・第１プリント配線基材、  １１・・・第１導体回路層、  １２・・・第２導体回路層、  １３・・・ビアホール、  １４・・・ビア、  １５・・・絶縁層、  １６・・・金属層、  １７・・・接着層、  １９・・・第１絶縁基材、  ２０・・・第２プリント配線基材、  ２９・・・第２絶縁基材、  １００、２００、３００・・・多層プリント配線基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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