(57)【要約】【課題】ビア導体を有する配線基板の製造において、ビアペーストの充填後に保護フィルムを剥離するときにビアペーストがビア穴から脱離することを防止すること。【解決手段】絶縁性基板と、導体配線層と、前記絶縁性基板を貫通するビア導体とを備えるビア付き配線基板の製造方法であって、絶縁性基板と、導体配線層と、前記絶縁性基板の前記導体配線層と反対側の表面に貼り付けられた剥離可能な保護フィルムとを備える保護フィルム付き配線基板に対して、前記保護フィルムおよび前記絶縁性基板を貫通し、前記導体配線層を底部とするビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記ビア穴に露出した前記導体配線層の表面に、前記ビアペーストとの接合性を有するビア用プライマー成分を含むビア用プライマー層を形成するビア用プライマー層形成工程と、前記保護フィルム側から前記ビア穴内に、導電性材料および有機成分を含むビアペーストを充填する充填工程と、前記保護フィルムを前記絶縁性基板から剥離する剥離工程とをこの順で含むことを特徴とする、製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、導体配線層と、前記絶縁性基板を貫通するビア導体とを備えるビア付き配線基板の製造方法であって、
絶縁性基板と、導体配線層と、前記絶縁性基板の前記導体配線層と反対側の表面に貼り付けられた剥離可能な保護フィルムとを備える保護フィルム付き配線基板に対して、前記保護フィルムおよび前記絶縁性基板を貫通し、前記導体配線層を底部とするビア穴を形成するビア穴形成工程と、
前記ビア穴に露出した前記導体配線層の表面に、前記ビアペーストとの接合性を有するビア用プライマー成分を含むビア用プライマー層を形成するビア用プライマー層形成工程と、
前記保護フィルム側から前記ビア穴内に、導電性材料および有機成分を含むビアペーストを充填する充填工程と、
前記保護フィルムを前記絶縁性基板から剥離する剥離工程と
をこの順で含むことを特徴とする、製造方法。
【請求項２】
前記ビア用プライマー成分は、前記ビアペーストに含まれる有機成分との接合性を有する、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記ビア用プライマー成分は、前記ビアペーストの有機成分と同じ成分を含む、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ビア用プライマー成分はシラン系カップリング剤である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁性基板と前記導体配線層との間にプライマー層を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁性基板は樹脂を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂は熱可塑性樹脂である、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された複数の前記配線基板が積層されてなる多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビア付き配線基板の製造方法および多層配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表面に導体配線層（導体パターン）が形成された絶縁性基板を複数積層してなる、いわゆる多層配線基板が、回路基板や半導体素子を搭載したパッケージ等に適用されている。また、配線の多層化に伴い、異なる層間の導体配線層をビア導体により電気的に接続することも行われている。
【０００３】
このような多層配線基板の製造方法として、例えば、まず、樹脂シートに形成された導体配線層を底面とする有底ビア穴内に導電性材料と有機成分とを含むビアペーストを充填した配線基板（単層配線基板）を形成し、次に、複数の配線基板を積層して、ビア穴内に充填されたビアペーストにより、異なる配線基板上の導体配線層を接続する方法が知られている。
【０００４】
このような配線基板を製造する場合には、ビアペーストをビア穴に充填するときに、ビアペーストがビア穴以外の絶縁性基板の表面に付着しないように、ビア穴のビアペースト充填の入口側となる絶縁性基板の表面に粘着剤付きの保護フィルムを貼り付けてから、ビア穴内にビアペーストを充填する方法が用いられる。
【０００５】
かかる従来の製造方法では、図５に示されるように、保護フィルム３を絶縁性基板１から剥離する際に、絶縁性基板１のビア穴内に充填されたビアペースト４１が保護フィルム３に引っ張られ、ビア穴内に充填されたビアペーストがビア穴から脱離することにより、多層配線基板の層間の導体パターンの接続不良等が発生する場合があった。特に、有底ビア穴をレーザ光の照射により形成する場合は、一般に、ビア穴は底面の径よりも上面（保護フィルムが貼り付けられる面）の径が大きくなるため、ビアペーストがビア穴から脱離しやすくなる。
【０００６】
このようなビアペーストの脱離を防止するための方法として、例えば、特許文献１（特開２００４−１２７９７０号公報）には、多層配線基板を構成する素板の製造方法であって、粘着剤層を有する保護フィルムを、絶縁性基板の表面に形成する保護フィルム形成工程と、前記保護フィルムおよび前記絶縁性基板を穴あけして導体パターンを底面とする有底状のビア穴を形成するビア穴形成工程と、第１の金属粒子と第１の有機溶剤とを有する第１の導電ペーストを、前記絶縁性基板に形成された前記ビア穴内に充填する第１充填工程と、前記第１充填工程の後で、第２の金属粒子と第２の有機溶剤とを有する第２の導電ペーストを、前記絶縁性基板に形成された前記ビア穴内に追加充填する第２充填工程とを備えることを特徴とする多層配線基板用素板の製造方法が開示されている。
【０００７】
特許文献１には、２種類のビアペーストを用いることにより、第１の導電ペーストから第１の有機溶剤が乾燥してしまったとしても、第２の導電ペーストに含まれる第２の有機溶剤により、保護フィルムに接する部位の金属粒子の凝集を抑制することが可能となり、保護フィルムを剥離するときにビアペーストがビア穴から脱離することを防止できる旨記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１２７９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の製造方法によっても、保護フィルムを剥離する際にビアペーストがビア穴から脱離することは、必ずしも十分に抑止できていなかった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ビア導体を有する配線基板の製造において、ビアペーストの充填後に保護フィルムを剥離するときにビアペーストがビア穴から脱離することをより確実に抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、絶縁性基板と、導体配線層と、前記絶縁性基板を貫通するビア導体とを備えるビア付き配線基板の製造方法であって、
絶縁性基板と、導体配線層と、前記絶縁性基板の前記導体配線層と反対側の表面に貼り付けられた剥離可能な保護フィルムとを備える保護フィルム付き配線基板に対して、前記保護フィルムおよび前記絶縁性基板を貫通し、前記導体配線層を底部とするビア穴を形成するビア穴形成工程と、
前記ビア穴に露出した前記導体配線層の表面に、前記ビアペーストとの接合性を有するビア用プライマー成分を含むビア用プライマー層を形成するビア用プライマー層形成工程と、
前記保護フィルム側から前記ビア穴内に、導電性材料および有機成分を含むビアペーストを充填する充填工程と、
前記保護フィルムを前記絶縁性基板から剥離する剥離工程と
をこの順で含むことを特徴とする、製造方法である。
【００１２】
前記ビア用プライマー成分は、前記ビアペーストに含まれる有機成分との接合性を有することが好ましい。また、前記ビア用プライマー成分は、前記ビアペーストの有機成分と同じ成分を含むことが好ましい。また、前記ビア用プライマー成分は、シラン系カップリング剤であることが好ましい。
【００１３】
前記絶縁性基板と前記導体配線層との間にプライマー層を有することが好ましい。
前記絶縁性基板は樹脂を含むことが好ましく、前記樹脂は熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、上記の製造方法によって製造された複数の前記配線基板が積層されてなる多層配線基板にも関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の製造方法によれば、ビア穴を形成した後、ビアペーストの充填前に、ビア穴に露出した導体配線層の表面（ビア穴の底部）にビア用プライマー層を形成することにより、ビアペーストと導体配線層との接合性が向上するため、保護フィルムを剥離するときにビアペーストがビア穴から脱離することを防止できる。特に、ビア穴の底部からビアペーストの脱離を抑えることができることから安定してビアペーストの脱離を抑制できる。これにより、ビア付き配線基板を用いて製造された多層配線基板において、ビアペーストの脱離に起因して発生する電気的接続不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１のビア付き配線基板の製造方法を説明するための断面概略図である。
【図２】実施形態１のビア付き配線基板の製造方法を説明するための別の断面概略図である。
【図３】実施形態１のビア付き配線基板の製造方法を説明するためのさらに別の断面概略図である。
【図４】実施形態１の多層配線基板の製造方法を説明するための断面概略図である。
【図５】従来のビア付き配線基板の製造方法を説明するための断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のビア付き配線基板の製造方法は、
絶縁性基板と、導体配線層と、前記絶縁性基板の前記導体配線層と反対側の表面に貼り付けられた剥離可能な保護フィルムとを備える保護フィルム付き配線基板に対して、前記保護フィルムおよび前記絶縁性基板を貫通し、前記導体配線層を底部とするビア穴を形成するビア穴形成工程と、
前記ビア穴に露出した前記導体配線層の表面に、前記ビアペーストとの接合性を有するビア用プライマー成分を含むビア用プライマー層を形成するビア用プライマー層形成工程と、
前記保護フィルム側から前記ビア穴内に、導電性材料および有機成分を含むビアペーストを充填する充填工程と、
前記保護フィルムを前記絶縁性基板から剥離する剥離工程と
をこの順で含むことを特徴とする。
【００１８】
＜ビア付き配線基板＞
ビア付き配線基板は、絶縁性基板と、導体配線層と、前記絶縁性基板を貫通するビア導体とを備える。
【００１９】
（絶縁性基板）
絶縁性基板は、電気絶縁性を有する材料からなる板状またはフィルム状等の部材であれば特に限定されないが、好ましくは樹脂を含有する材料からなる。樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が挙げられ、好ましくは熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂としては、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドや、これらの樹脂の混合物が挙げられる。
【００２０】
（導体配線層）
導体配線層は、絶縁性基板の少なくとも一方の主面に形成されている。なお、絶縁性基板と導体配線層との接合性を高めるために、導体配線層は、絶縁性基板の表面に形成されたプライマー層を介して、絶縁性基板の少なくとも一方の主面に形成されていることが好ましい。ただし、導体配線層が直接、絶縁性基板の少なくとも一方の主面に形成されていてもよい。
【００２１】
導体配線層の構成材料としては、配線基板に用いられる種々公知の材質を使用することができる。例えば、銅、銀、アルミニウム、ＳＵＳ、ニッケル、金や、それらの合金などを用いることができ、好ましくは銅または銅合金である。さらに具体的には銅箔等の導体箔が用いられる。
【００２２】
（ビア導体）
ビア導体は、導電性材料および有機成分を含むビアペーストをビア穴に充填し、加熱、乾燥等により固化（金属化）することで形成される。特に、ビア付き配線基板が熱可塑性樹脂からなる多層配線基板である場合は、複数の熱可塑性樹脂層を熱圧着する際の熱によって固化（金属化）することで形成される。
【００２３】
ビアペーストに含まれる導電性材料としては、金属材料が挙げられ、ビアペーストに用いられる種々公知の材料を用いることができるが、好ましくはスズ、銀、ニッケル、ニッケル合金、銅または銅合金から選ばれる１以上の金属である。
【００２４】
また、ビアペーストに含まれる有機成分としては、ビアペーストの材料に用いられる種々公知の有機成分（フラックス成分）を用いることができ、例えば、ビヒクル、溶剤、チキソ剤、活性剤などが挙げられる。具体的には、例えば、エポキシ樹脂、テルペン樹脂、アクリレート樹脂が挙げられる。
【００２５】
（保護フィルム）
保護フィルムを構成する材料としては、特に限定されないが、好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）なども使用できる。保護フィルム３の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１０〜２００μｍである。
【００２６】
（ビア用プライマー層）
ビア用プライマー層を構成するビア用プライマー成分は、ビアペーストとの接合性を有する成分であれば限定されないが、前記ビアペーストに含まれる有機成分との接合性を有することが好ましい。
【００２７】
ここで、「接合性」とは、保護フィルムを剥離する際において、ビアペーストの脱落を抑止できるような強度の接合が形成されていることを意味する。
【００２８】
具体的には、ビア用プライマー成分は、ビアペーストの有機成分と同じ成分を含むことが好ましい。この場合、ビアペーストの有機成分と同様の材料をビア穴の底部に薄く塗布し乾燥させ、導体配線層と強固に密着させておき、同じ成分の密着力を利用して、ビアペーストを導体配線層との接合性を高めることができる。例えば、ビアペーストの有機成分がエポキシ樹脂、テルペン樹脂、アクリレート樹脂、アルキッド樹脂である場合は、ビア用プライマー成分がこれらと同じ成分を含有することが好ましい。
【００２９】
ビア用プライマー成分は、絶縁性基板と導体配線層との間にプライマー層が形成される場合における該プライマー層の構成成分と同様の成分であってもよく、例えば、シラン系カップリング剤が挙げられる。他にも、ビア用プライマー成分としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、テルペン樹脂、アクリレート樹脂、アルキッド樹脂等が挙げられる。
【００３０】
［実施形態１］
以下、本発明のビア付き配線基板および多層配線基板の製造方法の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
【００３１】
＜ビア付き配線基板の製造方法＞
まず、図１（ａ）に示すような、一方の表面に導体箔２０を備える絶縁性基板（樹脂シート）１を用意する。次に、この絶縁性基板１の導体箔２０の形成面と反対側の表面に、剥離可能な保護フィルムを貼付する（図１（ｂ））。そして、フォトリソグラフィー法などにより導体箔２０のパターン形成を行い、導体配線層２を形成する（図１（ｃ））。ただし、この導体箔２０のパターン形成（配線層形成工程）は、絶縁性基板１に保護フィルムを貼り付けた後で実施してもよく、絶縁性基板１に保護フィルムを貼り付ける前に実施してもよい。
【００３２】
また、導体配線層２を形成する方法としては、このように、絶縁性基板１の表面に導体箔を接着した後、または、導体箔のアンカー効果や、導体箔と絶縁性基板１との間に設けられたプライマー層の接合力などによって接着剤を用いないで絶縁性基板１の表面に導体箔を直接に貼り付けた後、導体箔をエッチングして配線回路を形成する方法が用いられる。
【００３３】
（ビア穴形成工程）
次に、保護フィルム側からレーザー等を照射して、保護フィルム３および絶縁性基板１は貫通するが導体配線層２は貫通しないビア穴４を形成する（図１（ｄ））。このようなビア穴４は炭酸ガスレーザーなどを用いることによって容易に形成することができる。このようにして、ビア穴４は導体配線層２上の所定範囲に形成され、導体配線層２がビア穴４の底部を形成する。必要に応じて、過マンガン酸等を用いた汎用の薬液処理などにより、レーザ加工により生じたビア穴内に残留するスミア(樹脂の残渣)が除去される。
【００３４】
なお、絶縁性基板１と導体配線層２（導体箔２０）との間には、両者の結合性を高めるためのプライマー層２１が形成されていることが多く、この場合、レーザー等によってビア穴４を形成する際に、導体配線層２の表面に形成されたプライマー層は、レーザーの熱や光分解反応により溶解または飛散してしまうため、ビア穴４の底部４０においてはプライマー層が消失した状態となる（図２参照）。このため、従来は、ビアペーストと導体配線層との接合性が低くなり、図５に示されるように、保護フィルム３を絶縁性基板１から剥離する際に、絶縁性基板１のビア穴内に充填されたビアペースト４１が保護フィルム３側に引っ張られてビア穴から脱離し易かった。
【００３５】
これに対して、本発明の製造方法では、後述するように、ビアペーストを充填する前に、ビア穴４の底部にビア用プライマー層２２を形成することで（図３参照）、ビアペーストと導体配線層との接合性を高めることができ、絶縁性基板１のビア穴内に充填されたビアペースト４１のビア穴からの脱離を抑止することができる。
【００３６】
なお、絶縁性基板１と導体配線層２との間にプライマー層２１が形成されない場合でも、ビアペーストを充填する前に、ビア穴４の底部にビア用プライマー層２２を形成することで、同様にビアペーストと導体配線層との接合性を高めることができ、ビアペーストの脱落を抑止することができる。
【００３７】
（ビア用プライマー層形成工程）
次に、ビア穴４の底部４０（ビア穴４に露出した導体配線層２の表面）に、シランカップリング剤などのプライマー処理剤をディスペンス法などにより塗布することで、ビア用プライマー層２２を形成する（図３参照。なお、図１ではビア用プライマー層２２は省略している。）。
【００３８】
なお、絶縁性基板と導体配線層（導体箔）との間に形成されることのあるプライマー層は、絶縁性基板を構成する樹脂等と導体配線層（導体箔）との接合性を考慮したものであるが、本発明の製造方法においては、これとは別に、ビア用プライマー層を設けるため、ビア用プライマー層を構成するビア用プライマー成分として、ビアペーストと導体配線層（導体箔）との接合性を高めるためにより適した成分を選択することができる。これにより、保護フィルムの剥離時におけるビアペーストの脱落をより一層抑止することができる。
【００３９】
（充填工程）
次に、スクリーン印刷法、真空充填法などにより、ビア穴４に、導電性材料および有機成分を含有するビアペースト４１を充填する（図１（ｅ））。
【００４０】
（剥離工程）
次に、保護フィルム３を絶縁性基板１から剥離し、ビアペースト４１を乾燥することで、図１（ｆ）に示すようなビア付き配線基板を得ることができる。
【００４１】
なお、図１（ｆ）に示すように、得られたビア付き配線基板では、ビア導体４２が絶縁性基板１の表面から突出した形状となっている。これは、保護フィルムのビア穴内に充填されたビアペーストの一部が残存しているためであり、ビア導体４２がこのような形状であることにより、多層配線基板におけるビア導体での接続の信頼性が高められる。
【００４２】
＜多層配線基板＞
以下に、上述のようにして得られたビア付き配線基板を複数用いた多層配線基板の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、上述のようにして得られた複数のビア付き配線基板を、図４（ａ）に示すように積層する。
【００４４】
次に、積層された複数枚のビア付き多層配線基板を加熱しつつ、その積層方向に加圧する。この積層時の熱により、ビアペーストも金属化する。このようにして、ビア付き配線基板間の接着は、接着剤（層）を設けることなく実施される。
【００４５】
さらに、熱圧着された複数枚のビア付き配線基板を冷却することで、図４（ｂ）に示すような多層配線基板を製造することができる。なお、必要に応じて、この後に、表面電極のめっきや、実装部品の積載等を実施してもよい。
【００４６】
本実施形態の多層配線基板の製造方法は、従来のビルドアップ工法に比べて、生産性や積み重ね精度が大幅に改善されている。また、ビア形成方法という観点では、一般的にはパンチによるスルーホール作成後のめっき加工が行われているが、生産性が悪く、コストが高くつき、小型化が難しいといった難点があるが、本実施形態の製造方法のようにビアペーストを充填した後に一括熱圧着する方法においては、これらの難点を解消できるメリットがある。
【００４７】
なお、この多層配線基板は、配線基板内部に空洞を設けて部品を内蔵したり、表面に部品を実装させてもよい。また、多層配線基板としては、ビア導体を有しない配線基板（シート）を部分的に介在させて作製してもよい。
【００４８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４９】
１  絶縁性基板、２  導体配線層、２０  導体箔、２１，２２  プライマー層、３  保護フィルム、４  ビア穴、４０  底面、４１  ビアペースト、４２  ビア導体。
【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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