(57)【要約】      （修正有）【課題】  多層配線板の一括積層方法において、位置精度に優れた積層をすることができる多層配線板の製造方法を提供する。【解決手段】  層間位置ズレ防止用接合部が形成された接続用基板１０７と、接続用基板の層間位置ズレ防止用接合部と対向する位置に層間位置ズレ防止用被接合部が形成された被接続用基板１１０とを熱圧着して多層配線板を製造する方法であって、層間位置ズレ防止用接合部１１２と前記層間位置ズレ防止用被接合部１１２とを接合し、層間位置ズレ防止用固定部を形成して熱圧着する多層配線板の製造方法。【選択図】図１
2006278991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層間位置ズレ防止用接合部が形成された接続用基板と、前記接続用基板の層間位置ズレ防止用接合部と対向する位置に層間位置ズレ防止用被接合部が形成された被接続用基板とを熱圧着して多層配線板を製造する方法であって、前記層間位置ズレ防止用接合部と前記前記層間位置ズレ防止用被接合部とを接合し、層間位置ズレ防止用固定部を形成して熱圧着することを特徴とする多層配線板の製造方法。
【請求項２】
前記位置ズレ防止用の固定部は、前記接合部を構成する金属と被接合部を構成する金属により形成された合金で構成されるものである請求項１記載の多層配線板の製造方法。
【請求項３】
前記合金は、前記前記接合部を構成する金属または被接合部を構成する金属よりも、高い融点を有するものである請求項２に記載の多層配線板の製造方法。
【請求項４】
前記合金は、Ｓｎと、Ａｇ、Ｃｕ、ＡｕおよびＮｉから選ばれる少なくとも１種とを含むものである請求項２または３に記載の多層配線板。
【請求項５】
前記位置ズレ防止用固定部の形成は、仮積層の際に行うものである請求項１乃至４のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
【請求項６】
前記層間位置ズレ防止用固定部の形成は、固定部材質の融点未満、前記接合部を構成する金属の融点および非接合部を構成する金属の融点のうち高い方の融点超、の温度で加熱して行うものである請求項１乃至５のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
【請求項７】
前記熱圧着は、前記接続用基板と被接続用基板とを複数枚積層し一括して行うものである請求項１乃至６のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
【請求項８】
熱圧着後の前記層間位置ズレ防止用接合部の中心部と、層間位置ズレ防止用被接合部の中心部との距離が、５０μm以下である請求項１乃至７のいずれかに記載の多層配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多層配線板の製造方法として、複数枚の多層配線板製造用基板を一括で熱圧着して製造する方法がある。一括で積層する際、近来の配線の微細化、高密度化に伴い、回路基板間の位置精度の向上が大きな課題となっている。
【０００３】
従来の技術として、熱圧着時の位置ズレを抑制するために、ピンにより位置合わせするピンラミネーション方式により複数の回路基板を位置合わせしたのち、ピンを挿入したまま熱圧着を行なう方法がある（例えば、特許文献１参照）。さらには、複数の回路基板を位置合わせしたのちハトメピン等によりカシメを行なう方法やプリプレグ等の接着性のある部材を用いて部分的に熱溶着する方法、またはこれらを同時に行なったのち、一括熱圧着を行なう方法がある（例えば、特許文献２参照）。これらの方法により、熱圧着時の内層回路基板の位置ズレをある程度抑制することが出来る。
【０００４】
しかしながら、ピンやハトメピン等を用いる場合、熱圧着時にピン挿入用の穴のクリアランス分だけ位置ズレが生じる。また、熱圧着時にピンのクリアランス部に溶融した樹脂が入ることで、ピンが抜けにくくなり、ピンを抜く工程が面倒になる。さらには、ハトメピン等の仮止め用のピンを用いてかしめる方法では仮止めピンを使い捨てすることになり、コストもかかる。プリプレグ等の接着性のある部材をもちいて、熱溶着により各層間の位置ズレを抑制する方法では、熱圧着時の加熱により熱溶着部分が再溶融することで、各層間の位置ズレが生じる。
【特許文献１】特開２００２−１０１２５３号公報（第２項）
【特許文献２】特開２００２−１９８６４４号公報（第２項）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決すべく、多層配線板の一括積層方法において、高精度に積層することができる多層配線板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】
【０００６】
即ち、本発明は、
（１）  層間位置ズレ防止用接合部が形成された接続用基板と、前記接続用基板の層間位置ズレ防止用接合部と対向する位置に層間位置ズレ防止用被接合部が形成された被接続用基板とを熱圧着して多層配線板を製造する方法であって、前記層間位置ズレ防止用接合部と前記前記層間位置ズレ防止用被接合部とを接合し、層間位置ズレ防止用固定部を形成して熱圧着することを特徴とする多層配線板の製造方法、
（２）  前記位置ズレ防止用の固定部は、前記接合部を構成する金属と被接合部を構成する金属により形成された合金で構成されるものである第（１）項に記載の多層配線板の製造方法、
（３）  前記合金は、前記前記接合部を構成する金属または被接合部を構成する金属よりも、高い融点を有するものである第（２）項に記載の多層配線板の製造方法、
（４）  前記合金は、Ｓｎと、Ａｇ、Ｃｕ、ＡｕおよびＮｉから選ばれる少なくとも１種とを含むものである第（２）項または第（３）項に記載の多層配線板、
（５）  前記位置ズレ防止用固定部の形成は、仮積層の際に行うものである第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の多層配線板の製造方法、
（６）  前記層間位置ズレ防止用固定部の形成は、固定部材質の融点未満、前記接合部を構成する金属の融点および非接合部を構成する金属の融点のうち高い方の融点超、の温度で加熱して行うものである第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の多層配線板の製造方法、
（７）  前記熱圧着は、前記接続用基板と被接続用基板とを複数枚積層し一括して行うものである第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の多層配線板の製造方法、
（８）  熱圧着後の前記層間位置ズレ防止用接合部の中心部と、層間位置ズレ防止用被接合部の中心部との距離が、５０μm以下である第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の多層配線板の製造方法、
を提供するものである。
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱圧着時の多層配線板の層間の位置ズレを抑制し、高精度に位置決めされた多層配線板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、層間位置ズレ防止用接合部が形成された接続用基板と、前記接続用基板の層間位置ズレ防止用接合部と対向する位置に層間位置ズレ防止用被接合部が形成された被接続用基板とを熱圧着して多層配線板を製造する方法であって、前記層間位置ズレ防止用接合部と前記前記層間位置ズレ防止用被接合部とを接合し、層間位置ズレ防止用固定部を形成して熱圧着することを特徴とする多層配線板の製造方法であり、多層配線板の熱圧着工程において、内層回路基板同士の位置ズレを抑制し、位置精度よく熱圧着できるものである。
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００１０】
まず、絶縁層１０１から一方の面を露出するように、絶縁層中に埋め込まれた導体回路１０２とランド１０３の、露出面と反対側の面上に、前記絶縁層を貫通し、先端が凸状になっている導体ポスト１０４が、その先端部分を絶縁層から突出して形成され、更に導体回路およびランドと導体ポスト先端の少なくとも一方に半田１０５が形成され、更に前記導体ポストの先端が突出している前記絶縁層の表面、および前記導体ポストの先端が、接着剤層１０６で覆われている多層配線板製造用基板（接続用基板）１０７を、ベース銅箔に導体回路１０８とランド１０９が形成された被接続用基板１１０を対向させるように配置する（図１（a））。
ここで、層間位置ズレ防止用固定部を構成するものは、前記接続用基板における層間位置ズレ防止用接合部としては、導体ポスト１０４および半田１０５を用いるとことができ、前記被接続用基板における層間位置ズレ防止用被接合部としては、前記層間位置ズレ防止用接合部の対向する位置に設けられたランド１０９を用いることができ、予め、多層配線板内に位置ズレ防止用固定部を形成するランド、導体ポスト、半田を、層間の電気的接続に無関係な部分に設計しておくことが好ましい。
前記接合部を構成する半田は、ＳｎとＩｎ、あるいはＳｎと、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂｉ、Ｐｄ、Ｓｂ、Ｐｂ、ＩｎおよびＡｕの中から選ばれる１種以上とからなるものなどが挙げられる。また、導体ポストとしては、銅や導電ペーストなどで構成されるものが挙げられるが挙げられるが、導体ポストが前記半田層と同じ材質で構成されるものであれば、導体ポスト先端に半田層を形成する必要は無い。
【００１１】
上記多層配線板製造用配線基板１０７および被接続用基板１１０の製造方法は、詳細に記述しないが、例えば、金属板上に、パターニングされためっきレジストを形成し、金属板を電解めっき用リード（給電用電極）として、レジスト金属層、導体回路を順に電解めっきにより形成する。次に、めっきレジストを除去すると被接続用基板を得る。続いて、形成した導体回路上に絶縁層を形成し、形成した絶縁層にビアを形成する。次に、金属板を電解めっき用リード（給電用電極）として、導体ポストを電解めっきにより形成する。この電解めっきにより、絶縁層のビアが形成されている部分に、導体ポストが形成しさらにその先端表面に半田を形成する。次に、接合用金属材料層の先端表面と絶縁層を覆うように、接着剤層を形成し、金属板をエッチングで除去することで、本発明の絶縁層から一方の面を露出するように絶縁層中に埋め込まれた導体回路を有する多層配線板製造用配線基板を得ることができる。
【００１２】
次に、多層配線板製造用基板１０７と被接続用基板１１０を位置合わせし、前記半田が溶融せず接着剤が溶融し前記基板同士が接着剤を介して密着する温度で熱圧着し、仮積層した多層配線板１１１を得る（図１（ｂ））。位置合わせ方法としては、図示しないが、ピンラミネーションによる方法のときには、予め多層配線板および被接続用基板の所定の個所へピン挿入用孔を形成し、所定の位置にピンが設置された治具を用いて、前記ピン挿入用孔に前記ピンを挿入して設置する。画像認識装置を用いる場合には、吸着機構を有する貼り合わせ用のステージへ、接続用基板と被接続用基板を、それぞれ載置する。吸着機構としては、真空吸着、静電チャックによる吸着などが利用できる。また、ステージには、位置合わせを行なうための微調整が可能な駆動を行なう機構や、加圧、貼り合わせを行うための機構を有することが好ましい。
【００１３】
次に、仮積層した多層配線板１１１の位置ズレ防止用固定部を形成したい箇所の層間位置ズレ防止用接合部（ランド１０３、導体ポスト１０４、半田１０５）を、多層配線板製造用基板１０７側から、接合用機構１１３により半田融点以上の温度で、部分的に熱圧着を行い、位置ズレ防止用固定部１１２を形成し、仮積層体１１４を得る（図１（ｃ））。
本発明で用いる接合用機構としては、位置ズレ防止用固定部を局所的に半田融点以上の温度まで加熱し加圧できるものが好ましく、例えば半田ごてを用いて、位置ズレ防止用固定部を形成したい場所を多層配線板製造用基板側から押し付ける方法が挙げられる。
前記層間位置ズレ防止用固定部の形成は、固定部材質の融点未満、前記接合部を構成する金属の融点および非接合部を構成する金属の融点のうち高い方の融点超、の温度で加熱して行うことが好ましい。
【００１４】
このようにして得られた位置ズレ防止用固定部は、前記接合部を構成する金属と被接合部を構成する金属により形成された合金で構成されることが好ましく、前記前記接合部を構成する金属または被接合部を構成する金属よりも、高い融点を有するものであることがより好ましい。合金化することにより融点が高くなり、圧着における加熱温度を調整することができ、金属が溶融し流動することが抑制でき、位置ズレ防止ができる。このような位置ズレ防止用固定部の合金の具体例としては、半田固定部を構成する材質としては、Ｓｎと、Ａｇ、Ｃｕ、ＡｕおよびＮｉから選ばれる少なくとも１種とを含む合金が好ましく、半田接合時に合金化し融点が上昇する系であるＳｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｎｉ合金、Ｓｎ−Ａｕ合金を含む合金組成がより好ましい。接合部へ前記の系を構成するためには、例えば、導体ポストへ形成する半田へＳｎ−Ａｇ半田を用い、ランドの半田と接触する部分へは、Ａｕを形成する。仮積層体を熱圧着するときに、半田固定部がない状態では、熱圧着した場合には、半田の溶融と同時に多層配線板製造用基板と被接続用基板は圧着する力によりせん断応力や接着材の流れ方向の層間がずれる力がはたらき、層間の位置が大きくずれることとなるが、半田固定部を形成することで、熱圧着時に半田固定部にクラックが入ったり、バンプと半田の濡れの中心部分がずれたりするものの、層間がずれる力を大きく抑制することができるため、層間の位置ズレを大幅に抑制できる。さらに半田固定部に形成する合金を半田よりも融点を高くしておくことで、半田が溶融する温度で、半田固定部は固体であり、せん断応力や接着材の流れによる層間のずれをさらに小さくすることが出来る。これらにより、多層配線板の製造において、一括熱圧着することができる。
【００１５】
更に多層配線板の層数を多くしたい場合には、所定の回数だけ前述の仮積層工程を繰り返すと良いが、例として、もう1層仮積層した場合について図を用いて説明する。仮積層体１１４へ多層配線板製造用基板１１５を対向させ（図１（ｄ））、位置合わせして貼り合わせを行ない仮積層された多層配線板１１６を得る（図２（ｅ））。このとき層間位置ズレ防止用固定部を形成した場所は、局所的に熱圧着するため、凹みが発生するが、仮積層時の熱圧着により接着剤層が溶融し、接着材で凹みを埋めることとなる。ここで、真空雰囲気で熱圧着することで、凹みが確実に接着剤により埋まる為、一括積層した多層配線板内にボイドを含みづらくなり好ましい。さらに仮積層した多層配線板１１６の位置ズレ防止用固定部を形成したい場所に多層配線板製造用基板１１５がわから、接合用機構１１３により半田融点以上の温度で熱圧着を行い、位置ズレ防止用固定部１１８を形成し、仮積層体１１７を得る。
【００１６】
次に、仮積層体１１７を一括で熱圧着して、多層配線板１１９を得る（図２（ｇ））。このとき、各内層間は位置ズレ防止用の固定部のために層間の位置ズレが大幅に抑制され、位置精度に優れた多層配線板を得ることが出来る。このとき、位置ズレ防止用固定部を形成するためにできた多層配線板製造用基板がわにある凹みを矯正するように圧着されるため、導体ポストの中心と、位置ズレ防止用固定部を形成したときにできた半田塗れ部分の中心の距離は５０μｍ以内でずれることとなるが、位置ズレ防止用固定部を形成しない場合には、さらに大きくずれるため、歩留まりが悪化する。
【００１７】
次に、ベース銅箔をエッチングにより除去することで、多層配線板１２０を得る（図２（ｇ））。このとき、図示しないが、導体回路１０８およびランド１０９には、エッチングバリアとしてのレジスト金属層が形成されていることが好ましく、その形成方法としては、ベース銅箔に電解めっきにより導体回路１０８およびランド１０９を形成する前に電解めっきによりレジスト金属層を形成することで、レジスト金属層を形成できる。
【実施例】
【００１８】
以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００１９】
まず、多層配線板製造用配線基板および被接続用基板の製造方法について詳細に説明する。
【００２０】
＜多層配線板製造用配線基板および被接続用基板の製造＞
表面を粗化処理した１５０μｍ厚の圧延銅板（金属板１０１・古川電気工業製、ＥＦＴＥＣ−６４Ｔ）に、ドライフィルムレジスト（旭化成製、ＡＱ−２０５８）をロールラミネートし、所定のネガフィルムを用いて露光・現像し、導体回路、ランドの形成に必要なめっきレジストを形成した。
次に、圧延銅板を電解めっき用リードとして、レジスト金属として金を電解めっきにより形成し、さらに電解銅めっきすることにより導体回路とランドを形成した。導体回路は、線幅／線間／厚み＝４０μｍ／４０μｍ／１０μｍとした。
次に、ドライフィルムレジストを剥離した。ここで、被接続用基板のみに半田との濡れ性をあげるため、導体回路およびランドの上に電解めっきにより金を形成し、５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに個片化して被接続用基板を得た。
次に、剥離したあとの基板に支持基材であるＰＥＴフィルムが付いた絶縁層（住友ベークライト製）を真空ラミネートにより導体回路の凹凸を埋め込みながら成形し、ＰＥＴフィルムを剥がして、２５μｍ厚の絶縁層を形成した。
次に、５０μｍ径のビアを、ＵＶ−ＹＡＧレーザにより形成し、ビア内部および周辺の加工残渣を、超音波を併用したウエットデスミア処理によって洗浄除去した。
続いて、圧延銅板を電解めっき用リードとして、電解銅めっきすることによりビアを銅で充填し、導体ポストおよび半田固定部形成用の導体ポストを形成した。
次に、圧延銅板を電解めっき用リードとして、導体ポスト上にＳｎ−Ａｇ半田を電解めっきにより厚み５μｍとなるよう形成した。次に５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに個片化した。
次に、接着剤をＰＥＴフィルムに塗布し、８０℃２０分間乾燥させドライフィルム状にし、絶縁層の表面、すなわち半田が形成された面に接着剤層をドライフィルムラミネーター（大成ラミネーター（株）製）で形成した。最後に圧延銅箔を塩化第二鉄溶液で全面エッチングして、多層配線板製造用配線基板を得た。
【００２１】
続いて、上記の多層配線板製造用配線基板を用いた、多層配線板の製造方法について詳細に説明する。
【００２２】
＜多層配線板の製造＞
上記の工程により得られた多層配線板製造用配線基板と、被接続用基板に予め形成されている位置決めマークを、画像認識貼り合わせ装置（（株）システム開発製）により読み取り、両者を位置合わせして重ね合わせた。重ね合わせたのち、予め設けていた半田固定部を形成する部分に多層配線板製造用基板がわから２８０℃に加温したはんだごてを押し付けることにより、半田固定部を形成した。このとき半田固定部を中心として、多層配線板製造用基板に凹みを生じた。
さらに多層配線板製造用基板の表面に露出したマークと次に積相する多層配線板製造用基板とを画像認識により位置合わせして貼り合わせ、半田固定部を形成する工程を２回繰り返し、被接続用基板に３層だけ多層配線板製造用基板が形成された多層配線板を得た。
次に、パルスヒート加熱方式による熱圧着プレスにより、２５０℃まで１０秒で昇温した後、０．１ＭＰａの圧力で加圧し、導体ポストとランドの全点接続を行なうとともに、層間を接着剤層によって接着した。
次に、塩化第二鉄液を用いて圧延銅箔をエッチングにより除去して、多層配線板製造用配線基板が３層積層された多層配線板を得た。
次に、予め基板の４隅に配置されたアライメントマークをＸ線検査装置（東芝ＩＴコントロールシステム（株）製）で各層間ごとのアライメントマークのズレ量を測定した結果、位置ズレ量の平均は４６μmであった。基板表面からX線透過により観察した時の半田接合部のバンプの中心と、ランドに残った濡れの中心の距離は、５０μm以内であった。
比較例として、上記実施例の多層配線板の製造方法のうち、半田固定部を形成する工程を除いて比較例の基板を形成し、得られた基板のズレ量は、平均６８μmであった。最後に被接続用基板の圧延銅箔を塩化第二鉄溶液で全面エッチングした。以上により、半田接合部を形成することで、層間の位置精度に優れた多層配線板を得た。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明により得られる多層配線板は、半導体チップ搭載用基板などに好適であり、さらに微細配線、高密度配線および薄型化が要求されている電子部品に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態である多層配線板の製造方法の一例を説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施形態である多層配線板の製造方法の一例を説明するための断面図である（図１の続き）。
【符号の説明】
【００２５】
１０１  ：  絶縁層
１０２  ：  導体回路
１０３  ：  ランド
１０４  ：  導体ポスト
１０５  ：  半田
１０６  ：  接着剤層
１０７  ：  多層配線板製造用基板
１０８  ：  導体回路
１０９  ：  ランド
１１０  ：  被接続用基板
１１１  ：  多層配線板
１１２  ：  位置ズレ防止用固定部
１１３  ：  接合用機構
１１４  ：  仮積層体
１１５  ：  多層配線板製造用基板
１１６  ：  仮積層した多層配線板
１１７  ：  仮積層体
１１８  ：  位置ズレ防止用固定部
１１９  ：  多層配線板
１２０  ：  多層配線板
【図１】
2006278991.tif 000003
【図２】
2006278991.tif 000004