(57)【要約】【課題】貫通孔内に充填された導電ペーストのはみ出しを防止し、十分に熱加圧する。【解決手段】少なくとも一面に銅箔３が貼着された基材２の銅箔３が貼着された面に開口部６を形成する工程と、開口部６が形成された面にマスク４を貼着する工程と、開口部６の内側領域で、開口部６が形成された面側からマスク４及び基材２を貫通させ、マスク４に充填孔４ａを形成するとともに２基材に有底孔５を形成する工程と、充填孔４ａを介して有底孔５内に導電性ペースト７を充填する工程と、マスク４を除去する工程と、導電性ペースト７が充填された基材２を熱加圧する工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面に銅箔が貼着された基材の上記銅箔が貼着された面に開口部を形成する工程と、
上記開口部が形成された面にマスクを貼着する工程と、
上記開口部の内側領域で、上記開口部が形成された面側から上記マスク及び上記基材を貫通させ、上記マスクに充填孔を形成するとともに上記基材に有底孔を形成する工程と、
上記充填孔を介して上記有底孔内に導電性ペーストを充填する工程と、
上記マスクを除去する工程と、
上記導電性ペーストが充填された上記基材を熱加圧する工程とを備えるプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
上記熱加圧工程では、上記導電性ペーストが充填された複数の上記基材を、一括積層する請求項１記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
基材に貼着された銅箔に第１の径の開口部を形成し、上記開口部が形成された面にマスクを貼着し、上記開口部の内側の領域で、上記開口部が形成された面側から上記マスク及び上記基材を貫通させ、上記マスクに充填孔を形成するとともに上記基材に有底孔を形成し、上記充填孔を介して導電性ペーストを充填し、上記マスクを除去した後、上記導電性ペーストが充填された上記基材を熱加圧したプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビアホールに導電性ペーストを充填することにより層間を電気的に接続するプリント配線板の製造方法及び、この製造方法を用いて製造されるプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板に形成された複数の導電層を接続するために、導電層間を貫通するビアホールを設け、当該ビアホール内に導電性ペーストを充填する方法が用いられている。
【０００３】
かかるビアホールに導電性ペーストを充填する工法としては、例えば、図４（ａ）に示すように、基材２１の両面に銅箔２２が貼着された銅貼り基板２０の表面にマスクフィルム２３が貼着され、図４（ｂ）に示すように、レーザやドリル、エッチングなどでマスクフィルム２３、銅箔２２及び基材２１を貫通する貫通孔２４を形成する。これにより、銅貼り基板２０は、マスクフィルム２３に導電性ペースト２６を充填させる充填孔２３ａが形成され、銅箔２２に銅箔孔２２ａが形成され、基材２１にビアホール２５が形成される。
【０００４】
次いで、ビアホール２５をデスミアした後、図４（ｃ）に示すように、マスクフィルム２３の充填孔２３ａを介して導電性ペースト２６をビアホール２５内に充填する。その後、図４（ｄ）に示すように、マスクフィルム２３を除去する。次いで、図４（ｅ）に示すように、導電性ペースト２６が充填された銅貼り基板２０を熱加圧することにより、導電性ペースト２６内の導電性粒子を拡散させるとともに熱硬化させて導電層間の電気的な接続を図る。その後、適宜、両面銅箔２２をパターニングして導電パターンを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３２９０８号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したビアホールに導電性ペーストを充填する工法においては、銅貼り基板２０の表面にマスクフィルム２３を貼着し、当該マスクフィルム２３を介して導電性ペースト２６を充填しているが、マスクフィルム２３が銅貼り基板２０と同時に開口されることから、マスクフィルム２３の充填孔２３ａ、銅箔２２の銅箔孔２２ａ及びビアホール２５の開口径は同径に形成されている。また、導電性ペースト２６の充填後、マスクフィルム２３を除去すると、図４（ｄ）に示すように、導電性ペースト２６は、マスクフィルム２３の厚さ分だけ銅貼り基板２０の表面から突出する突起２６ａが形成される。
【０００７】
かかる状態で銅貼り基板２０を熱加圧すると、図４（ｅ）に示すように、銅貼り基板２０の表面から突出する突起２６ａがつぶれてビアホール２５の周囲にはみ出し、当該はみ出し部分が硬化することにより、銅貼り基板２０の表面に凹凸形状ができてしまうとともに、ビアホール２５内の導電性ペースト２６まで圧力が十分に伝わらなくなる。
【０００８】
また、マスクフィルム２３を貼着する前にビアホール２５を形成し、ビアホール２５よりも小径の開口パターンを有するマスクフィルムをビアホール２５上に貼着した場合も、マスクフィルムの厚さ分だけ導電性ペーストの突起が貫通孔上に突出し、同様に熱加圧時に貫通孔の周囲にはみ出して、当該はみ出し部分が硬化することによって、凹凸形状ができるとともに、ビアホール２５内の導電性ペースト２６まで圧力が十分伝わらなくなる。
【０００９】
このため、ビアホール２５内に充填された導電性ペースト２６は、高密度に形成できずに導電性粒子の拡散が不十分であることから高抵抗となり、また熱抵抗の変化率も大きい。
【００１０】
そこで、本発明は、貫通孔内に充填された導電性ペーストが、熱加圧時に銅貼り基板表面にはみ出すことなく、銅貼基板を平坦に形成すると共に、貫通孔内に導電性ペーストを高密度に充填することができるプリント配線板の製造方法及びこの方法を用いたプリント配線板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】
【００１１】
上述した課題を解決するために、本発明に係るプリント配線板の製造方法は、少なくとも一面に銅箔が貼着された基材の上記銅箔が貼着された面に開口部を形成する工程と、上記開口部が形成された面にマスクを貼着する工程と、上記開口部の内側領域で、上記開口部が形成された面側から上記マスク及び上記基材を貫通させ、上記マスクに充填孔を形成するとともに上記基材に有底孔を形成する工程と、上記充填孔を介して上記有底孔内に導電性ペーストを充填する工程と、上記マスクを除去する工程と、上記導電性ペーストが充填された上記基材を熱加圧する工程とを備えるものである。
【００１２】
また、本発明に係るプリント配線板は、基材に貼着された銅箔に第１の径の開口部を形成し、上記開口部が形成された面にマスクを貼着し、上記開口部の内側の領域で、上記開口部が形成された面側から上記マスク及び上記基材を貫通させ、上記マスクに充填孔を形成するとともに上記基材に有底孔を形成し、上記充填孔を介して導電性ペーストを充填し、上記マスクを除去した後、上記導電性ペーストが充填された上記基材を熱加圧したプリント配線板である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱加圧工程において、導電性ペーストが開口部に流入するため、導電性ペーストが銅箔が貼着された基材の表面にはみ出すことを防止することができる。したがって、基材表面を平坦化することができ、また、有底孔内に充填された導電性ペーストに対して圧力が十分に伝わり、高密度に充填することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プリント配線板の製造工程を示す図である。
【図２】実施例及び比較例におけるビアホールを示す断面図である。
【図３】複数の銅貼り基板を積層し、一括して熱加圧する工程を説明するための図である。の図である。
【図４】従来のプリント配線板の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明が適用されたプリント配線板の製造方法及びプリント配線板について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
このプリント配線板の製造方法は、先ず、図１（ａ）に示すように、基材２の両面に銅箔３が貼着された銅貼り基板１を用いる。基材２は、ガラス布基材銅貼積層板等のリジッド基材や、ポリイミドフィルムなどフレキシブル基材であり、用途に応じて適宜選択される。この銅貼り基板１は、図１（ｂ）に示すように、一面１ａの銅箔３に、導電性ペースト７が充填され導電層間を接続するビアホール５の形成箇所に応じて、エッチングなどの方法により開口部６が形成される。
【００１７】
開口部６は、後述するように、熱加圧工程において、ビアホール５の上部に形成された導電性ペースト７の突起７ａが流入する領域であり、導電性ペースト７のはみ出しを防止するに必要なビアホール５の開口径に対する開口部６の開口径の比率は、導電性ペースト７の粘度やビアホール５のサイズ等に応じて適宜決定される。
【００１８】
次いで、図１（ｃ）に示すように、銅貼り基板１は、一面１ａ側にマスクフィルム４が貼着され、一面１ａ側からレーザ光等によってマスクフィルム４及び基材２が開口される。これにより、図１（ｄ）に示すように、マスクフィルム４は、導電性ペースト７が充填する充填孔４ａが形成され、基材２には、導電性ペースト７が充填する有底のビアホール５が形成される。なお、ビアホール５は、必要に応じてスミア除去が行われる。
【００１９】
ここで、充填孔４ａ及びビアホール５は、レーザ光等によって一括して形成されることから、同じ開口径を有する。また、充填孔４ａ及びビアホール５は、先に形成されている開口部６の内側領域に形成される。すなわち、充填孔４ａ及びビアホール５は、開口部６の開口径よりも小さい開口径で形成される。したがって、マスクフィルム４が貼着された銅貼り基板１は、充填孔４ａとビアホール５との間に、充填孔４ａ及びビアホール５よりも広い開口部６が形成されている。
【００２０】
次いで、図１（ｅ）に示すように、スキージ印刷等によってマスクフィルム４を介してビアホール５内に導電性ペースト７が充填される。このとき、開口部６にも、導電性ペースト７が充填されるが、実験等を行い開口部６の開口径を適宜設計することにより、後述する熱加圧工程において導電性ペースト７の突起７ａの分が流入可能な容量は残っている。
【００２１】
充填された導電性ペースト７が乾燥した後、図１（ｆ）に示すように、銅貼り基板１は、マスクフィルム４が除去される。これにより、銅貼り基板１は、ビアホール５と同径の突起７ａがマスクフィルム４の厚さ分だけビアホール５の上部に形成される。
【００２２】
次いで、銅貼り基板１は、熱加圧されることにより、ビアホール５内の導電性ペースト７を硬化させ、一面１ａと他面１ｂの各銅箔を導通させる。このとき、図１（ｇ）に示すように、銅貼り基板１は、熱加圧されることにより、突起７ａが開口部６内に流入するため、導電性ペースト７が開口部６より一面１ａ側の銅箔３の表面にはみ出すことを防止することができる。
【００２３】
したがって、銅貼り基板１は、熱加圧工程において、はみ出し部分が硬化することにより表面に凹凸が形成されることがない。また、これにより、銅貼り基板１は、熱加圧による圧力をビアホール５内に充填された導電性ペースト７に十分に伝えることができ、導電性ペースト７の導電粒子をビアホール５内に均一に拡散させると共に、ボイドの発生を抑え、高密度に充填させることができる。
【００２４】
その後、銅貼り基板１は、適宜、両面１ａ，１ｂの各銅箔３をパターニングして導電パターンを形成しプリント配線板１０を形成する。
【実施例】
【００２５】
以下、上述した工程を経て製造したプリント配線板１０（実施例１〜４）と、従来どおり、開口部６を形成することなく製造したプリント配線板（比較例１〜４）について説明する。
【００２６】
実施例１〜４のプリント配線板１０は、上述した通り、開口部６の内側領域にマスクフィルム４の充填孔４ａ及びビアホール５を形成し導電性ペースト７を充填、マスクフィルム４を剥離した後に熱加圧することにより製造した（図１（ｆ）参照）。また、比較例１〜４は、従来通り、マスクフィルム２３を銅箔２２上にラミネートし、マスクフィルム２３、銅箔２２、基材２１とも同じ径の開口を形成した後に導電性ペースト２６を充填、マスクフィルム２３を剥離した後に熱加圧して製造した（図４（ｅ）参照）。
【００２７】
実施例１〜４は、ビアホール５の開口径を８０μｍとし、開口部６の開口径を１１０μｍとした。比較例１〜４は、マスクフィルム２３の充填孔２３ａ及びビアホール２５の開口径を実施例１〜４のビアホール５の開口径と同じ８０μｍとした。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１中、「突起」とは、実施例１〜４では図１（ｆ）に示す突起７ａを示し、比較例１〜４では図４（ｄ）に示す突起２６ａ示す。また、「直径（μｍ）」は、熱加圧後の導電性ペースト７，２６の直径であり、実施例１〜４では開口部６（開口径：１１０μｍ）からの導電性ペースト７のはみ出しの程度がわかり、比較例１〜４ではビアホール２５（開口径：８０μｍ）からの導電性ペースト２６のはみ出しの程度がわかる。「高さ（μｍ）」は、熱加圧後における導電性ペースト７，２６の銅貼り基板１，２０の表面からの突出高さであり、熱加圧後の銅貼り基板１，２０の平坦度がわかる。
【００３０】
また、表１中、「抵抗値（ｍΩ／ｖｉａ）」は、室温において、ビアホール５を介して測定した両面銅箔３，３間の抵抗値、及びビアホール２５を介して測定した両面銅箔２２，２２間の抵抗値である。また、「抵抗変化率（％）」は、室温時と、２６０℃まで上昇させたときの、当該「抵抗値（ｍΩ／ｖｉａ）」の変化率である。
【００３１】
また、図２中（ａ）は実施例のうちの一例を示し、（ｂ）は比較例のうちの一例を示す。
【００３２】
表１及び図２に示すように、実施例１〜４では、導電性ペースト７が開口部６（開口径：１１０μｍ）及びビアホール５内にほぼ収まり、また、銅貼り基板１の表面からの高さも１．２μｍ〜１．４μｍに抑えることができた。
【００３３】
一方、比較例１〜４では、導電性ペースト２６がビアホール２５（開口径：８０μｍ）から大幅にはみ出し、また、銅貼り基板２０の表面からの高さも１．９μｍ〜４．３μｍであり、凹凸が形成されている。
【００３４】
また、実施例１〜４における「抵抗変化率（％）」は１．１％〜１．５％と、抵抗値に殆ど変化が見られない。一方、比較例１〜４では、「抵抗変化率（％）」は２．１％〜３．７％と抵抗値が大きく変化している。
【００３５】
これは、実施例１〜４では、導電性ペースト７のはみ出しや突出高さが抑えられることにより熱加圧による圧力が十分にビアホール５内の導電性ペースト７に伝わり、導電性ペースト７が高密度に充填されていることによる（図２（ａ）参照）。したがって、実施例１〜４では、高温環境下においても導電性ペースト７が膨張しにくく、膨張に伴う抵抗値の上昇も抑えられていることがわかる。
【００３６】
一方、比較例１〜４では、導電性ペースト２６がビアホール２５から銅貼り基板２０の表面にはみ出し、突出高さも抑えられていないことから、はみ出し部分が硬化して熱加圧による圧力が十分にビアホール２５内の導電性ペースト２６に伝わらず、導電性ペースト２６の充填密度が低い（図２（ｂ）参照）。したがって、比較例１〜４では、高温環境下においては膨張が生じやすく、熱膨張に伴って抵抗値が上昇していることがわかる。
【００３７】
なお、「抵抗値（ｍΩ／ｖｉａ）」に関し、実施例１〜４と比較例１〜４とで大差がないのは、実施例１〜４においては導電性ペースト７が高密度で充填されているため抵抗値の上昇が抑えられてはいるが、銅箔３と接している導電性ペースト７が開口部６に流入した部分のみであり銅箔３と導電性ペースト７との接触面積が小さいため、結果的に抵抗値が上昇することによる。比較例１〜４では、導電性ペースト２６の充填密度が低く高抵抗となっているが、突起２６ａに相当する量が銅箔２２上にもはみ出し、銅箔３と導電性ペースト７との接触面積が大きくなっていることから、結果的に銅箔３と導電性ペースト７との界面における抵抗値の上昇が抑えられている。
【００３８】
以上のように、実施例１〜４では、突起７ａの銅貼り基板１の表面へのはみ出し、及び銅貼り基板１の表面からの突出高さがいずれも抑えられ、凹凸の少ないプリント配線板１０を形成することができる。また、これにより、実施例１〜４では、熱加圧工程において、ビアホール５内に充填された導電性ペースト７を十分な圧力で加圧させることができ、高密度に充填することができる。
【００３９】
また、銅貼り基板１は、熱加圧工程において、図３に示すように、開口部６の内側領域にマスクフィルム４の充填孔４ａ及びビアホール５を形成した後、導電性ペースト７を充填しマスクフィルム４を除去した銅貼り基板１をコア部品として、他の積層部品１１と積層し、一括して熱加圧してもよい。他の積層部品１１は、一面に銅箔が貼着された片面銅貼り基板の他面側に、マスクフィルム貼着、ビアホールの形成、導電性ペーストの充填、マスクフィルム剥離の各工程を経て形成される。そして、熱加圧工程においては、コア部品となる銅貼り基板１の導電性ペーストが充填されている一面１ａに、積層部品１１の導電性ペーストが充填されている他面１１ａを対向させる。また、銅貼り基板１の銅箔３が貼着された面に他の積層部品１１の導電性ペーストが充填されている他面１１ａを対向させ、また、他の積層部品１１の銅箔が貼着された面にも他の積層部品１１の導電性ペーストが充填されている他面１１ａを対向させる。
【符号の説明】
【００４０】
１  銅貼り基板、２  基材、３  銅箔、４  マスクフィルム、４ａ  充填孔、５  ビアホール、６  開口部、７  導電性ペースト、７ａ  突起、１０  プリント配線板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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