(57)【要約】【課題】製造過程で、導電性ペーストの突起部に欠損不良が生じることがなく、導電性ペーストによる層間導通を、低抵抗で、信頼性高く行う多層基板用基材を製造すること。【解決手段】導電性ペースト充填後に、バイアホール１５に穴埋された導電性ペースト１７を残して接着層１３の層間接着面１３Ａ側をハーフエッチング等により除去し、接着層１３の厚さを薄くすることにより、接着層１３の層間接着面１３Ａ側に導電性ペースト１７による突起部１８を形成する。【選択図】        図１
2004349534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材の一方の面に導電層を、他方の面に接着層を有する積層材にバイアホールが形成され、前記バイアホールに層間導通を得るための導電性ペーストが充填され、前記接着層の層間接着面側に前記導電性ペーストによる突起部を有する多層基板用基材の製造方法において、
前記絶縁性基材と前記接着層にバイアホールを形成するバイアホール形成工程と、
前記バイアホールに導電性ペーストを穴埋め充填する充填工程と、
前記バイアホールに穴埋された導電性ペーストを残して前記接着層の層間接着面側を除去し前記接着層の厚さを薄くする除去工程とを有し、
前記接着層の厚さを薄くすることにより、前記接着層の層間接着面側に前記導電性ペーストによる突起部を形成する多層基板用基材の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁性基材として、ポリイミド等の可撓性樹脂フィルムを使用し、前記接着層として、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したもの、液晶ポリマ、あるいはオレフィンを使用する請求項１記載の多層基板用基材の製造方法。
【請求項３】
層間接着を行う接着層を兼ねた絶縁性基材の一方の面に導電層を有する積層材にバイアホールが形成され、前記バイアホールに層間導通を得るための導電性ペーストが充填され、前記絶縁性基材の層間接着面側に前記導電性ペーストによる突起部を有する多層基板用基材の製造方法において、
前記絶縁性基材にバイアホールを形成するバイアホール形成工程と、
前記バイアホールに導電性ペーストを穴埋め充填する充填工程と、
前記バイアホールに穴埋された導電性ペーストを残して前記絶縁性基材の層間接着面側を除去し前記絶縁性基材の厚さを薄くする除去工程とを有し、
前記絶縁性基材の厚さを薄くすることにより、前記絶縁性基材の層間接着面側に前記導電性ペーストによる突起部を形成する多層基板用基材の製造方法。
【請求項４】
層間接着を行う接着層を兼ねた前記絶縁性基材として、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したもの、液晶ポリマ、あるいはオレフィンを使用する請求項３記載の多層基板用基材の製造方法。
【請求項５】
前記除去工程は、化学的エッチング法、物理的エッチング法、レーザアブレーション法の何れかにより行う請求項１〜４の何れか１項記載の多層基板用基材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項記載の製造方法によって製造された多層基板用基材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層基板用基材およびその製造方法に関し、特に、導電性ペーストによるＩＨＶ多層基板用の基材およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器小型化により、電子部品を実装する配線基板やパッケージ基板を多層基板で構成することが進められている。多層基板として、片面あるいは両面に導電層を有する絶縁性基材にバイアホールを形成し、バイアホールに導電性ペーストを充填し、導電性ペーストによって層間導通を得るものがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
更に、バイアホールの導電性ペーストを絶縁性基材の層間接着面側に突出させて突起部を形成し、多層化工程時のプレス圧によって導電性ペースト突起部を積層相手の導電層に押し付けたり、突き刺したりすることにより、導電性ペーストによる層間導通の接続抵抗を低減するものがある（例えば、特許文献２、３、４）。
【０００４】
導電性ペーストの突起部の形成は、図３（ａ）に示されているように、絶縁性基材１０１の一方の面（導電層１０６の反対面）に貼り合わせられた接着層１０２に剥離可能なＰＥＴ等によるマスクフィルム１０３を貼り付け、このフィルム貼付状態で、バイアホール１０４の加工を行い、マスクフィルム１０３上から印刷法によって導電性ペースト１０５の穴埋め充填を行う。ペースト充填後に、図３（ｂ）に示されているように、マスクフィルム１０３を接着層１０２より剥がすことにより、接着層１０２の側にマスクフィルム１０３の厚さ相当の突起部１０５Ａを形成することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３０２９５７号公報
【特許文献２】
特開平７−１４７４６４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２６５２２号公報
【特許文献４】
特開２００３−３５３６２１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マスクフィルム１０３を接着層１０２より剥がす際に、導電性ペースト１０５の一部がマスクフィルム１０３と共に持ち去られ、剥離欠損を生じる。このため、図３（ｃ）に示されているように、導電性ペースト１０５の突起部１０５Ａが欠損により不揃いなものになる。
【０００７】
このような基材によって多層基板を構成すると、図４に示されているように、導電性ペースト１０５による層間導通部に、接触不良部分が生じ、層間導通ビア−導電層（銅箔）間の電気接続の信頼性が低下し、電気接続性能について製品毎のばらつきが生じる。
【０００８】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、製造過程で、導電性ペーストの突起部に欠損不良が生じることを確実になくし、導電性ペーストによる層間導通を、低抵抗で、信頼性高く行う多層基板用基材およびその製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による多層基板用基材の製造方法は、絶縁性基材の一方の面に導電層を、他方の面に接着層を有する積層材にバイアホールが形成され、前記バイアホールに層間導通を得るための導電性ペーストが充填され、前記接着層の層間接着面側に前記導電性ペーストによる突起部を有する多層基板用基材の製造方法において、前記絶縁性基材と前記接着層にバイアホールを形成するバイアホール形成工程と、前記バイアホールに導電性ペーストを穴埋め充填する充填工程と、前記バイアホールに穴埋された導電性ペーストを残して前記接着層の層間接着面側を除去し前記接着層の厚さを薄くする除去工程とを有し、前記接着層の厚さを薄くすることにより、前記接着層の層間接着面側に前記導電性ペーストによる突起部を形成する。
【００１０】
この発明による多層基板用基材の製造方法によれば、除去工程によって接着層の厚さを薄くすることにより、接着層の層間接着面側に、浮き彫り式に前記導電性ペーストによる突起部が形成される。この突起部形成ではマスクフィルムの剥離等を伴わず、突起部形成時に導電性ペースト突起部に欠損を生じさせるような力が作用することがない。これにより、製造過程で、導電性ペーストの突起部に欠損不良が生じることが確実に回避され、導電性ペーストによる層間導通を、低抵抗で、信頼性高く行うことができるようになる。
【００１１】
この発明による多層基板用基材の製造方法では、前記絶縁性基材として、ポリイミド等の可撓性樹脂フィルムを使用し、前記接着層として、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したもの、液晶ポリマ、あるいはオレフィンを使用することができる。
【００１２】
また、上述の目的を達成するために、この発明による多層基板用基材の製造方法は、層間接着を行う接着層を兼ねた絶縁性基材の一方の面に導電層を有する積層材にバイアホールが形成され、前記バイアホールに層間導通を得るための導電性ペーストが充填され、前記絶縁性基材の層間接着面側に前記導電性ペーストによる突起部を有する多層基板用基材の製造方法において、前記絶縁性基材にバイアホールを形成するバイアホール形成工程と、前記バイアホールに導電性ペーストを穴埋め充填する充填工程と、前記バイアホールに穴埋された導電性ペーストを残して前記絶縁性基材の層間接着面側を除去し前記絶縁性基材の厚さを薄くする除去工程とを有し、前記絶縁性基材の厚さを薄くすることにより、前記絶縁性基材の層間接着面側に前記導電性ペーストによる突起部を形成する。
【００１３】
この発明による多層基板用基材の製造方法によれば、除去工程によって絶縁性基材の厚さを薄くすることにより、絶縁性基材の層間接着面側に、浮き彫り式に導電性ペーストによる突起部が形成される。この突起部形成ではマスクフィルムの剥離等を伴わず、突起部形成時に導電性ペースト突起部に欠損を生じさせるような力が作用することがない。これにより、製造過程で、導電性ペーストの突起部に欠損不良が生じることが確実に回避され、導電性ペーストによる層間導通を、低抵抗で、信頼性高く行うことができるようになる。
【００１４】
この発明による多層基板用基材の製造方法では、層間接着を行う接着層を兼ねた絶縁性基材として、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したもの、液晶ポリマ、あるいはオレフィンを使用することができる。
【００１５】
この発明による多層基板用基材の製造方法では、前記除去工程は、化学的エッチング法、物理的エッチング法、レーザアブレーション法の何れかにより行うことができる。
【００１６】
この発明による多層基板用基材は、上述の発明による製造方法によって製造されたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｅ）は、この発明による多層基板用基材およびその製造法の一つの実施形態を示している。
【００１８】
まず、図１（ａ）に示されているように、ポリイミドフィルム等の可撓性フィルムにより構成された絶縁樹脂層（絶縁基材）１１の片面に導電層をなす銅箔１２を有する片面銅張り基板（ＣＣＬ）１０を出発材とし、絶縁樹脂層１１の銅箔１２とは反対の面に、可塑性ポリイミド、あるいは熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したフィルム状接着剤を貼り付けて接着層１３を形成し、３層積層材を得る。接着層１３は、フィルム状接着剤以外に、液晶ポリマ、あるいはオレフィンによって構成することができる。
【００１９】
何れの場合も、接着層１３は、ここでは、多層基板用基材の多層化のために必要な接着層厚さより、必要とされる導電性ペースト突起高さ分、厚く構成する。
【００２０】
つぎに、図１（ｂ）に示されているように、銅箔１２にエッチングを行って銅ランド部１４を含む配線パターンを形成する。銅箔１２のエッチングは、塩化第２鉄を主成分とした水溶液、塩化第２銅を主成分としたエッチャントを用いて行うことができる。
【００２１】
この後に、バイアホール形成工程として、接着層１３、絶縁樹脂層１１に、バイアホール１５を貫通形成する。バイアホール１５に整合する銅ランド部１４にはバイアホール１５より小径の小孔１６を穿設する。
【００２２】
バイアホール１５、小孔１６は、レーザビーム照射によるレーザ穴明け加工により形成することができる。バイアホール１５、小孔１６は、この他、エッチング、レーザビーム照射とエッチングとの組み合わせによっても加工することができる。
【００２３】
レーザ穴明け加工の場合には、まず、レーザビーム照射によってバイアホール１５を穿設したのち、再びレーザビーム照射によって銅ランド部１４に小孔１６を穿設してもよいが、通常、レーザビーム強度（レーザ強度）は、ビーム径方向に見て、ビーム中央が高く、周りは低くなっているために、これを利用して、銅ランド部１４の中心部の小孔１６と樹脂部分のバイアホール１５とを一度に穿設することができ、これによって、より短時間で上記構造のバイアホールを得ることができる。
【００２４】
バイアホール１５、小孔１６の穿孔が完了すれば、図１（ｃ）に示されているように、充填工程として、スクリーン印刷で使用するようなスキージプレート５０を使用して接着層１３の層間接着面１３Ａ側（銅ランド部１４とは反対の面）から導電性ペースト１７をスクイジングによってバイアホール１５と小孔１６の全てに穴埋め充填する。
【００２５】
導電性ペースト１７は、銀、銅、カーボン等、導電機能を有する金属粉末を樹脂バインダに混入したものを、溶剤を含む粘性媒体に混ぜてペースト状にしたポリマ型のものである。ここでは、後の工程における加熱に対する酸化を避けるため、銀ペーストを使用した。なお、導電性ペースト１７としては、銀ペースト以外に、銅フィラーやカーボン混合物による導電性ペーストを使用することも可能である。
【００２６】
導電性ペースト１７の穴埋め充填時に、小孔１６は空気抜き孔として作用し、孔内に気泡が残存することなく、導電性ペースト１７をバイアホール１５、小孔１６に、満遍なく穴埋め充填することができた。これにより、銅ランド部１４と導電性ペースト１７との密着が、銅ランド部１４の裏面と、小孔１６の内周面とで十分に行われる。
【００２７】
つぎに、図１（ｄ）に示されているように、除去工程として、接着層１３の層間接着面１３Ａを、酸やアルカリ溶液によるエッチング液を用いて化学エッチングする。この化学エッチングは、樹脂製の接着層１３は酸やアルカリ溶液によって溶解し易く、これに対して、金属粉末を含む導電性ペースト１７は酸やアルカリ溶液に溶け難い性質を利用したものであり、エッチング液濃度、エッチング時間設定により、バイアホール１５の導電性ペースト１７を残して接着層１３の層間接着面１３Ａを所定厚さΔｔ、溶解除去することができる。
【００２８】
これにより、図１（ｅ）に示されているように、接着層１３の層間接着面１３ＡがΔｔだけ基下げ（面を平行に引き下げる）され、その分、接着層１３の厚さが薄くなり、接着層１３の厚さが薄くなった分、導電性ペースト１７の層間接着面１３Ａ側が層間接着面１３Ａより突出し、浮き彫り式に導電性ペースト突起部１８が形成される。
【００２９】
この導電性ペースト突起部１８の突出量（高さ）は、多層化のために必要な接着層１３の厚さを確保した範囲内で、化学エッチング（ハーフエッチング）による接着層１３の溶解除去厚さ（Δｔ）により任意の値に設定できる。
【００３０】
上述したように、接着層１３の厚さを薄くすることにより、接着層１３の層間接着面１３Ａ側に、浮き彫り式に導電性ペースト突起部１８が形成されるから、この突起部形成では、マスクフィルムの剥離等を伴わず、突起部形成時に導電性ペースト突起部１８に欠損を生じさせるような力が作用することがない。
【００３１】
これにより、製造過程で、導電性ペースト突起部１８に欠損不良が生じることが確実に回避され、バイアホール１５の導電性ペースト１７による層間導通を、低抵抗で、信頼性高く行うことができるようになる。
【００３２】
除去工程は、化学的エッチング法以外に、ＣＦ４プラズマやＳＦ６プラズマを接着層１３の層間接着面１３Ａ側に照射し、接着層１３の層間接着面１３Ａ側を物理的に除去する物理的エッチング法によって行うこともできる。
【００３３】
この場合、導電性ペースト１７の端面もエッチングされることがあるが、樹脂製の接着層１３のエッチング速度に比して金属粉末を含む導電性ペースト１７のエッチング速度が遅いので、この場合も、導電性ペースト１７の端面（表面）が多少基下げされても、欠損がない良好な形状の導電性ペースト突起部１８が得られる。
【００３４】
除去工程は、高エネルギのレーザ光照射によって物質表面の分子を蒸発させて表面除去を行うレーザアブレーション法によって行うこともできる。
【００３５】
この発明による多層基板用基材の製造方法が実施可能な絶縁性基材は、ポリイミドフィルムに限られることはなく、その他の可撓性フィルム、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）あるいは熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したもの、液晶ポリマ、オレフィンなど、絶縁性基材自体が層間接着のための接着性を有するもので構成することもできる。
【００３６】
図２（ａ）〜（ｅ）は、この発明による多層基板用基材およびその製造法を、絶縁性基材が層間接着を行う接着層を兼ねたものによる場合の実施形態を示している。
【００３７】
図２（ａ）に示されているように、熱可塑性ポリイミドフィルム等による層間接着層を兼ねた絶縁樹脂層（絶縁基材）２１の片面に導電層をなす銅箔２２を有する片面銅張り基板同等品を出発材（２層積層材）とする。この場合、絶縁樹脂層２１は、絶縁基材および多層基板用基材の多層化のために必要な接着層厚さより、必要とされる導電性ペースト突起高さ分、厚く構成する。
【００３８】
まず、図２（ｂ）に示されているように、銅箔２２にエッチングを行って銅ランド部２３を含む配線パターンを形成する。銅箔２２のエッチングは、塩化第２鉄を主成分とした水溶液、塩化第２銅を主成分としたエッチャントを用いて行うことができる。
【００３９】
この後に、バイアホール形成工程として、レーザ穴明け加工等によって絶縁樹脂層２１に、バイアホール２４を貫通形成する。バイアホール２４に整合する銅ランド部２３にはバイアホール２４より小径の小孔２５を穿設する。
【００４０】
バイアホール２４、小孔２５の穿孔が完了すれば、図２（ｃ）に示されているように、充填工程として、スクリーン印刷で使用するようなスキージプレート５０を使用して絶縁樹脂層２１の層間接着面２１Ａ側（銅ランド部２３とは反対の面）から導電性ペースト２６をスクイジングによってバイアホール２４と小孔２５の全てに穴埋め充填する。
【００４１】
導電性ペースト２６は、前述の実施形態の導電性ペースト１７と同様のポリマ型のものである。ここでも、後の工程における加熱に対する酸化を避けるため、銀ペーストを使用した。
【００４２】
つぎに、図２（ｄ）に示されているように、除去工程として、絶縁樹脂層２１の層間接着面２１Ａ側を、酸やアルカリ溶液によるエッチング液を用いて化学エッチングする。この化学エッチングは、樹脂製の絶縁樹脂層２１は酸やアルカリ溶液によって溶解し易く、これに対して、金属粉末を含む導電性ペースト２６は酸やアルカリ溶液に溶け難い性質を利用したものであり、エッチング液濃度、エッチング時間設定により、バイアホール２４の導電性ペースト２６を残して絶縁樹脂層２１の層間接着面２１Ａを所定厚さΔｔ、溶解除去することができる。
【００４３】
これにより、図２（ｅ）に示されているように、絶縁樹脂層２１がΔｔだけ基下げされ、その分、絶縁樹脂層２１の厚さが薄くなり、絶縁樹脂層２の厚さが薄くなった分、導電性ペースト２６の層間接着面２１Ａ側が層間接着面２１Ａより突出し、浮き彫り式に導電性ペースト突起部２７が形成される。
【００４４】
この導電性ペースト突起部２７の突出量（高さ）も、多層化のために必要な接着層１３の厚さを確保した範囲内で、化学エッチングによる絶縁樹脂層２１の溶解除去厚さ（Δｔ）により任意の値に設定できる。
【００４５】
上述したように、絶縁樹脂層２１の厚さを薄くすることにより、絶縁樹脂層２１の層間接着面２１Ａ側に、浮き彫り式に導電性ペースト突起部２７が形成されるから、この突起部形成では、マスクフィルムの剥離等を伴わず、突起部形成時に導電性ペースト突起部２７に欠損を生じさせるような力が作用することがない。これにより、製造過程で、導電性ペースト突起部２７に欠損不良が生じることが確実に回避され、バイアホール２４の導電性ペースト２６による層間導通を、低抵抗で、信頼性高く行うことができるようになる。
【００４６】
この実施形態でも、除去工程は、化学的エッチング法以外に、ＣＦ４プラズマやＳＦ６プラズマを絶縁樹脂層２１の層間接着面２１Ａに照射し、絶縁樹脂層２１の層間接着面２１Ａ側を物理的に除去する物理的エッチング法や、高エネルギのレーザ光照射によって物質表面の分子を蒸発させて表面除去を行うレーザアブレーション法によって行うこともできる。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明による多層基板用基材およびその製造方法によれば、化学的エッチング法、物理的エッチング、レーザアブレーション法等による除去工程によって接着層あるいは接着層を兼ねた絶縁性基材の厚さを薄くすることにより、層間接着面側に、浮き彫り式に導電性ペーストによる突起部が形成されるから、マスクフィルムの剥離等を伴わず、製造過程で、導電性ペーストの突起部に欠損不良が生じることが確実に回避され、導電性ペーストによる層間導通を、低抵抗で、信頼性高く行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｅ）はこの発明による多層基板用基材およびその製造方法の一つの実施形態を示す工程図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）はこの発明による多層基板用基材およびその製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は従来の多層基板用基材の製造方法を示す工程図である。
【図４】従来の多層基板用基材の製造方法で製造された多層基板用基材による多層配線基板を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  片面銅張り基板
１１  絶縁樹脂層
１２  銅箔
１３  接着層
１４  銅ランド部
１５  バイアホール孔
１６  小孔
１７  導電性ペースト
１８  突起部
２１  絶縁樹脂層
２２  銅箔
２３  銅ランド部
２４  バイアホール孔
２５  小孔
２６  導電性ペースト
２７  突起部
【図１】
2004349534.tif 000003
【図２】
2004349534.tif 000004
【図３】
2004349534.tif 000005
【図４】
2004349534.tif 000006