(57)【要約】多層基板の製造方法は、平板形状のコア基材の少なくとも一方の面にパターン化された第１の導電層を形成してコア基板を形成するコア基板形成工程と、前記コア基板の両面側に絶縁材料からなる絶縁基材を配し、さらにその外側に金属膜を配する積層工程と、前記コア基板、前記絶縁基材、前記金属膜を真空加圧により互いに押しつけるプレス工程と、前記金属膜をパターン化して第２の導電層を形成するパターン形成工程とを備え、前記プレス工程にて、前記コア基材を断面波形形状となるように複数箇所を撓ませる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板形状のコア基材の少なくとも一方の面にパターン化された第１の導電層を形成してコア基板を形成するコア基板形成工程と、
前記コア基板の両面側に絶縁材料からなる絶縁基材を配し、さらにその外側に金属膜を配する積層工程と、
前記コア基板、前記絶縁基材、前記金属膜を真空加圧により互いに押しつけるプレス工程と、
前記金属膜をパターン化して第２の導電層を形成するパターン形成工程とを備え、
前記プレス工程にて、前記コア基材を断面波形形状となるように複数箇所を撓ませることを特徴とする多層基板の製造方法。
【請求項２】
前記コア基板形成工程にて、前記コア基材の弾性率は、前記積層工程にて積層されるべき前記絶縁基材の弾性率より低いことを特徴とする請求項１に記載の多層基板の製造方法。
【請求項３】
前記コア基板形成工程にて、前記第１の導電層を形成する前に前記コア基材の表面全域に平滑剤を配する平滑処理を施し、
該平滑剤は、一分子内にＯＨ基又はＯＨ生成基、アジド基、トリアジン環の全てが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の多層基板の製造方法。
【請求項４】
前記コア基材の両面側にそれぞれ前記絶縁基材が配され、
前記第１の導電層は、前記コア基材の両面を製品毎に区画して形成された製品領域内に形成され、
該製品領域は前記コア基材から突出して設けられた枠により囲まれて形成され、
前記コア基材は、前記枠を介して前記製品領域と区分けされた捨て領域を有し、
前記捨て領域には、前記第１の導電層が非形成であることを特徴とする請求項1〜３のいずれかに記載の多層基板の製造方法を用いて製造された多層基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板製造方法に関し、より詳しくは、導電層が形成されたコア基材と絶縁基材とを積層してプレスする工程を含む多層基板の製造方法及び多層基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線パターンとして形成された導電層を基板の両面及び内部に複数有するいわゆる多層基板が知られている。この多層基板は、両面に導電層を有するコア基板に対して絶縁基材と金属膜を両側からそれぞれ積層してプレスして製造される。プレスして絶縁基材が硬化した際に、絶縁基材内に気泡による空洞が生じてしまうことがある。このような空洞をボイドあるいはかすれという。このボイドはコア基板の両面に導電層がない部分で生じることが多く、それはこの部分で絶縁基材が硬化後に他の部分に比べて厚くなってしまうことが原因と考えられている。導電層がない部分が厚くなるのは、プレス時にコア基板に対して導電層がある部分とない部分で圧力が不均一にかかってしまい、導電層がない部分が低圧力となってしまうためである。このような現象は、実装リフロー時に層間剥離を誘発させたり、耐絶縁劣化特性を低下させるなど、基板の信頼性品質を損なう恐れがある。【０００３】
上記ボイドやかすれを防止するため、導電層がない部分に対応した部分に凸部を形成した凸状部材を積層してプレスする方法が知られている（例えば特許文献１参照）。この方法では、プレス時の圧力の不均一化を抑制し、ボイドやかすれが発生しないようにしている。他の方法としては、金属膜の外側にフィルムをさらに積層することで、プレス時の真空を利用することで金属膜をフィルムごと撓ませ、導電層がない部分に入り込ませて圧力をこの部分にかけるものがある。【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法では、積層時に凸状部材が必要となるので、その厚みの分多層基板の製造枚数が減少してしまう。またコア基板の導電層のデザインに応じた位置に凸部が形成された凸状部材を用意する必要がある。近年、スマートフォンに代表されるようにマザーボード及びモジュール基板は高密度化、複雑化しているため、それぞれに応じて凸状部材を用意することは現実的ではない。【０００５】
また他の方法として上述したフィルムをさらに積層する方法は、金属膜がフィルムごと撓んだ状態となり、基板表面の平坦度が悪化することになる。このことは将来的にエッチングレジストであるドライフィルムの金属膜への密着を阻害することになり、エッチング処理により回路不良を生じてしまう。また撓んだ金属膜で回路を形成するので、部品実装時にワイヤボンディング不良を生じる原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７７０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、ボイドやかすれが生じることのない多層基板の製造方法及び多層基板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明では、平板形状のコア基材の少なくとも一方の面にパターン化された第１の導電層を形成してコア基板を形成するコア基板形成工程と、前記コア基板の両面側に絶縁材料からなる絶縁基材を配し、さらにその外側に金属膜を配する積層工程と、前記コア基板、前記絶縁基材、前記金属膜を真空加圧により互いに押しつけるプレス工程と、前記金属膜をパターン化して第２の導電層を形成するパターン形成工程とを備え、前記プレス工程にて、前記コア基材を断面波形形状となるように複数箇所を撓ませることを特徴とする多層基板の製造方法を提供する。【０００９】
好ましくは、前記コア基板形成工程にて、前記コア基材の弾性率は、前記積層工程にて積層されるべき前記絶縁基材の弾性率より低い。【００１０】
好ましくは、前記コア基板形成工程にて、前記第１の導電層を形成する前に前記コア基材の表面全域に平滑剤を配する平滑処理を施し、該平滑剤は、一分子内にＯＨ基又はＯＨ生成基、アジド基、トリアジン環の全てが含まれている。【００１１】
また、前記コア基材の両面側にそれぞれ前記絶縁基材が配され、前記第１の導電層は、前記コア基材の両面を製品毎に区画して形成された製品領域内に形成され、該製品領域は前記コア基材から突出して設けられた枠により囲まれて形成され、前記コア基材は、前記枠を介して前記製品領域と区分けされた捨て領域を有し、前記捨て領域には、前記第１の導電層が非形成であることを特徴とする多層基板を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プレス工程にて、コア基材が断面波形形状となるように複数箇所を撓ませるため、上下方向からかかる圧力に対してコア基材は均一に圧力を受けることになる。すなわちコア基材が圧力を均一に受けるので、絶縁基材はその全域において均一に圧力をかけられることになる。このためボイドが発生することを防止でき、かすれも防止できる。【００１３】
また、コア基材の弾性率を絶縁基材の弾性率より低くすることで、プレス工程で圧力がかかったときにコア基材は絶縁基材よりも圧力の影響を受けて圧力を均一に受けるように追従し、その形状を変化させる。このため、絶縁基材はコア基材とプレス機との間でその全域で均一に押圧され、ボイドの発生を防止できる。またかすれも防止できる。【００１４】
また、コア基板形成工程にてコア基材の表面全域に平滑剤を配することで、コア基材の表面が平滑化される。このため、プレス工程にて絶縁基材がコア基材の表面に接して流動しやすくなり、コア基材の全域に絶縁基材が行き渡る。このため、ボイドの発生をさらに抑制できる。なお、コア基材の表面を平滑化してしまうとコア基材と第１の導電層との接着性（めっき付着性）が低下するおそれがあるが、一分子内にＯＨ基又はＯＨ生成基、アジド基、トリアジン環の全てが含まれている平滑剤を利用することで、金属からなる第１の導電層とコア基材との接着性能が向上することが分かっている。このため第１の導電層との接着性を向上させるために通常行っているコア基材表面の粗面化処理が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る多層基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】コア基板の概略平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】積層工程を示す概略図である。
【図５】プレス工程を示す概略図である。
【図６】パターン形成工程を示す概略図であり、且つ本発明に係る多層基板の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すフローチャートを図２〜図６を参照して説明する。
【００１７】
本発明に係る多層基板の製造方法は、コア基板形成工程から始まる（ステップＳ１）。このコア基板形成工程では、図２及び図３に示すようなコア基板１を形成する。具体的には、平板形状のコア基材２の少なくとも一方の面（図の例では両方の面）に第１の導電層３を形成する。第１の導電層３は例えばアディティブ法やサブトラクティブ法を用いて導体パターンとして形成されている。なお、図２ではパターン化された第１の導電層３は省略している。ここでコア基板１は製品基板となるべき複数（図の例では６個）の製品領域４を一つのコア基材２に有して形成されている。したがって、コア基板１から複数の製品基板を得ることができる。コア基材２のうち、製品領域４以外の領域は捨て領域６となっている。
【００１８】
各製品領域４の周囲は枠５で囲まれている。枠５は、コア基材２から突出するように設けられ、各製品領域４と捨て領域６との境界の役割を果たしている。捨て領域６では、コア基材２の表面が露出した状態となっている。製品領域４には、上述したように導電層３が形成されている。製品領域４には、両面側に導電層３が配されていない両面セクション１２と、片面側のみに導電層３が配されていない片面セクション１３とが形成されている。
【００１９】
次に、積層工程を行う（ステップＳ２）。この積層工程では、図４に示すように、コア基板１の両面側に絶縁材料からなる絶縁基材７を配し、さらにその外側に金属膜８を配する。絶縁基材７は例えばプリプレグであり、このプリプレグはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から形成されている。絶縁基材７もコア基材２と同様、平板形状である。なお、絶縁基材７にはガラスクロス（不図示）が略全域に亘って埋設されている。ガラスクロスはガラス繊維の糸で織った布であり、シート形状を有している。
【００２０】
一方で金属膜８は銅箔である。支持板９は絶縁基材７やコア基材２と同様平板形状であり、剛性のあるＳＵＳ（ステンレス）板である。コア基板１に対しては、支持板９が最も外側となるように積層される。
【００２１】
次に、プレス工程を行う（ステップＳ３）。このプレス工程では、図５に示すように、コア基板１、絶縁基材７、金属膜８を真空加圧により互いに押しつける。具体的には、プレス機（不図示）を用いて支持板９を押圧し、加熱により絶縁基材７を流動させる。これにより、コア基板１の第１の導電層３がない部分（両面セクション１２や片面セクション１３）や捨て領域６の隅々まで絶縁基材７を行き渡らせる。
【００２２】
このとき、コア基材２を断面波形形状となるように複数箇所を撓ませる。すなわちコア基材２を変形させる。このコア基材２の変形は、プレス機の押圧により押圧力がコア基材２に伝達することで行われる。このようなコア基材２の変形によって、上下方向からかかる圧力に対してコア基材２は均一に圧力を受けることになる。コア基材２が圧力を均一に受けるので、絶縁基材７はその全域において均一に圧力をかけられることになる。詳しくいえば、上下方向からの押圧によって絶縁基材７が流動するが、捨て領域６などのコア基材２の表面が露出している領域は第１の導電層８や枠５がある部分に比べて低圧となっている。この部分では絶縁基材７が圧密とならなくなってしまうが、真空加圧によりコア基材２が変形することで、押圧方向に対してほぼ均等な圧力を受けるようになる。このためボイドが発生することを防止でき、かすれも防止できる。
【００２３】
このようなプレス工程でのコア基材２の変形は次のようにして具体的に実現することができる。すなわち、コア基材２として、絶縁基材７の弾性率（引張り弾性率特性）より低い弾性率の材料を用いる。例えば、ポリイミドやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、あるいはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）である。これらの材料は、温度１００℃〜２００℃でも最小弾性率が３ＧＰａ〜５ＧＰａであり、通常のプリプレグたる絶縁基材７よりも弾性率は低い。このような材料を用いることでコア基材２はかなりの可撓性を有することになり、プレス工程での変形が促進されることになる。
【００２４】
このように、コア基材２の弾性率を絶縁基材７の弾性率より低くすることで、プレス工程で圧力がかかったときにコア基材２は絶縁基材７よりも圧力の影響を受けて圧力を均一に受けるように追従し、その形状を変化させる。このため、絶縁基材７はコア基材２とプレス機との間でその全域で均一に押圧され、ボイドの発生を防止できる。またかすれも防止できる。
【００２５】
次に、パターン形成工程を行う（ステップＳ４）。このパターン形成工程では、図６に示すように、金属膜８をパターン化して第２の導電層１０を形成する。具体的には、まず支持板９を除去し、露出した金属膜８に対して印刷法または写真法により所定回路のマスク形成を行った後、塩化第二鉄等のエッチング液により不要な部分の金属膜８を除去する。いわゆるサブトラクティブ法である。これにより第２の導電層１０が形成される。
【００２６】
このようにして、本発明に係る多層基板１１が製造される。すなわち多層基板１１は、コア基材２の両面側にそれぞれ絶縁基材７が配されて形成されている。コア基材２の表面は複数の製品領域４と捨て領域６が形成され、これらは枠５にて区分けされている。換言すれば、枠５は製品領域４と捨て領域６との境界として機能している。製品領域４には導体パターンとしての第１の導電層３が形成されている。さらに、製品領域４には両面セクション１２と片面セクション１３とが形成されている。将来的には枠５内の製品領域４を含む部分が製品基板として多層基板１１から切断されて形成される。一方で捨て領域６には第１の導電層３は形成されていない。
【００２７】
多層基板１１は、絶縁基材７内にコア基板１の側面のみを露出させて埋設した構成となっている。コア基板１のコア基材２は、断面が波形形状となっていて、その表面は凹凸を繰り返して撓んでいる。一方で、絶縁基材７の露出している両面は平滑である。すなわち、コア基材２の表裏面と多層基板１１の表裏面とは平行ではなく、非平行である。このように非平行であるため、プレス工程時にプレス機からの押圧を均一に受けることができている。これは上述したように、第１の導電層３が形成されている領域（製品領域４）と形成されていない領域（捨て領域６）があるようなコア基板１を積層する多層基板１１を製造する際にボイドやかすれを防止する観点で有効である。なお、製品領域４内にも第１導電層３が形成されていない部分(両面セクション１２や片面セクション１３)もあるため、この部分においてもコア基材２は撓んで均一に押圧を受けるように変形する。特に製品領域４内での両面セクション１２や片面セクション１３でのボイド発生を抑制できることは、製品基板の歩留まりの観点からも有効である。
【００２８】
なお、コア基板形成工程にて、第１の導電層３を形成する前にコア基材２の表面全域に平滑剤を配する平滑処理を施してもよい。このように平滑処理を施すことで、コア基材２の表面が平滑化される。このため、プレス工程にて絶縁基材７がコア基材２の表面に接して流動しやすくなり、コア基材２の全域に絶縁基材７が行き渡る。このため、ボイドの発生をさらに抑制できる。近年基板の薄型化が進み、絶縁基材７が硬化時の反りを軽減させるためにガラス転移点が高く、流動性の低いものが用いられる傾向にある。このため第１の導電層３の側面に密に沿うように絶縁基材７が行き渡らないことが懸念されている。しかしコア基材２の表面に平滑処理を施すことで、絶縁基材７をコア基材２の全面に行き渡らせることができるようになる。
【００２９】
平滑剤としては、一分子内にＯＨ基又はＯＨ生成基、アジド基、トリアジン環の全てが含まれているものを用いる。このような化合物からなる平滑剤を用いることで、第１の導電層３とコア基材２との接着性（めっき付着性）を低下することなく、逆に接着性能が向上することが分かっている。このため第１の導電層３の接着性を向上させるために通常行っているコア基材２表面の粗面化処理が不要となる。すなわち平滑処理をすれば、例えば銅めっき処理のような簡単な製法で第１の導電層３を形成できる。
【００３０】
ここで、平滑剤としては、以下のような化学式のものが用いられる。
【００３１】
【化１】
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【００３２】
ここで、Ｒ１は炭化水素基であり、Ｒ２はアルコキシシリル基を含む基である。また、ＱはＮ３又はＮＲ３（Ｒ４）である（Ｒ３、Ｒ４は炭化水素基）。このような化学式で示される化合物の例としては、６−アジド−２，４−ビス（エタノールアミノ）−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（ヘキサノールアミノ）−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（デカノールアミノ）−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３，４−ビスヒドロキフェニル）アミノ）−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（２，２−ジヒドロキシメチル）エチルアミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（トリスメタノールメチル）メチルアミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−（１，２−ジヒドロキシプロピル）アミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３−トリエトキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン（ＴＥ−ＭＡＺ）、６−アジド−２，４−ビス（３−メチルエチルケトキシミノシリル）プロピルアミノ−１,３,５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３−メチルエチルケトキシミノシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３−トリイソプロポキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３−トリアセトキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３−トリイソプロペノオキシシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３−トリイソプロポキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３−トリベンゾキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（ジエタノールアミノ）−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（ジヘキサノールアミノ）−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（ジデカノールアミノ）−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（６−トリエトキシシリルへキシル）アミノ−１，３，５−トリアジン、６−アジド−２，４−ビス（１０−トリエトキシシリルドデシル）アミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（Ｎ，Ｎ−ジエタノール）アミノ−１，３，５−トリアジン（ＤＥＡ−ＤＡＺ）、２，４−ジアジド−６−（Ｎ，Ｎ−ジデカノール）アミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（３，４−ビスヒドロキフェニル）アミノ）−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（２，２−ジヒドロキシメチル）エチルアミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（トリスメタノールメチル）メチルアミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（１，２−ジヒドロキシプロピル）アミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（３−トリエトキシシリルプロピル）アミノ−１，３，５−トリアジン（ＴＥ−ＤＡＺ）、２，４−ジアジド−６−ビス（３−メチルエチルケトキシミノシリル）プロピルアミ���−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−ビス（３−メチルエチルケトキシミノシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（３−トリイソプロポキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（３−トリアセトキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（３−トリイソプロペノオキシシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（３−トリイソプロポキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（３−トリベンゾキシシリル）プロピルアミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−ビス（ジヒドロキシエチル）アミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（Ｎ，Ｎ−ジヘキサノール）アミノ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（Ｎ，Ｎ−ジデカノール）アミノ−１,３,５−トリアジン、２，４−ジアジド−６−（Ｎ，Ｎ−ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミノ−１，３，５−トリアジン（ＢＴＥ−ＤＡＺ）、２，４−ジアジド−６−（Ｎ，Ｎ−ビス（６−トリエトキシシリルヘキシル）アミノ−１，３，５−トリアジン、６−（１１−トリエトキシシリルウンデシル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジアジド（ＴＥＵ−ＤＡＺ）、６−（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジアジド（ＤＥＭ−ＤＡＺ）、６−（４−トリエトキシシリルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジアジド（ＴＥＢ−ＤＡＺ）等が挙げられる。
【符号の説明】
【００３３】
１：コア基板、２：コア基材、３：第１の導電層、４：製品領域、５：枠、６：捨て領域、７：絶縁基材、８：金属膜、９：支持板、１０：第２の導電層、１１：多層基板、１２：両面セクション、１３：片面セクション
【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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【国際調査報告】
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2015189955.tif 000011
2015189955.tif 000012
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