(57)【要約】【課題】試作用などの少量生産の場合でも、良好な生産性を得る。【解決手段】多層配線基板１を、熱可塑性樹脂からなり、配線パターン３が設けられた例えば１２層の絶縁層を積層して構成する。多層配線基板１を製造するにあたっては、絶縁層となる熱可塑性樹脂製のシートに配線パターン３（Ａ）〜３（Ｌ）を形成した１２枚の基材６（Ａ）〜６（Ｌ）を積層し、熱プレスを行なう。大形の原シート７´の１２個の領域に夫々配線パターン３（Ａ）〜３（Ｌ）を形成した基材シート９を製作し、それを切断して分離することにより、各基材６（Ａ）〜６（Ｌ）を得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが設けられた熱可塑性樹脂からなる絶縁層を、多数積層状態に備えた多層配線基板を製造するための方法であって、
前記絶縁層を構成する熱可塑性樹脂からなり該絶縁層の複数層分の大きさを有するシートに、複数層分の前記配線パターンを並列的に形成する基材シート形成工程と、
前記基材シートを一層分ずつ切断して個々の基材に分離する切断工程と、
前記基材を多数枚積層する積層工程と、
積層された前記基材を一括して加熱しながら加圧することにより一体化する熱プレス工程とを含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
配線パターンが設けられた熱可塑性樹脂からなる絶縁層を、多数積層状態に備えた多層配線基板の製造に用いられる多層配線基板用の基材シートであって、
前記絶縁層を構成する熱可塑性樹脂からなり該絶縁層の一層分に相当する厚みを有し且つ複数層分の大きさを有するシートに、複数の異なる層に対応する配線パターンが並列的に形成されていることを特徴とする多層配線基板用の基材シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線パターンが設けられた熱可塑性樹脂からなる絶縁層を、多数積層状態に備えた多層配線基板の製造方法、及び、それに用いるための多層配線基板用の基材シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、多層配線基板の絶縁層を構成する材料としては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはセラミックが採用されることが一般的であった。ところが、この種従来の多層配線基板では、生産性が悪い、寸法精度が低い、リサイクル性に劣るなどの不具合がある。そこで、近年では、絶縁層を構成する材料として熱可塑性樹脂製のシートを用い、これに配線パターンを形成した基材を多数枚積層し、一括して熱プレスすることにより、多層配線基板を製造することが考えられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２４６７１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記多層配線基板の製造にあたっては、熱可塑性樹脂製のシート（フィルム）に配線パターンを形成する工程が行なわれるのであるが、この配線パターンの形成は、積層される機材の大きさに予め切断されたシート１枚１枚に対して行なわれるのではなく、複数枚分の基材を取ることができる大形のシートに対し、同一の配線パターンを複数個一括して形成し（これを基材シートと称する）、その後、その基材シートを切断して個々の基材とすることが行なわれる。例えば図５（ａ）に示すように、シートＡＡに対しては、例えば１２個の配線パターンＡが配列されて形成され、同図（ｂ）に示すように、シートＢＢに対しては、例えば１２個の配線パターンＢが配列されて形成されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、上記のような大形のシートに、同一の配線パターンを複数形成するものでは、多層配線基板を製造するために、その絶縁層の層数分だけの種類の基材シートを形成する必要があり、例えば１２層の多層配線基板を製造する場合、少なくとも１２枚の大形のシートに対する加工（配線パターンの形成及びその後の切断）が必要になる。そのため、同一種類の多層配線基板を大量生産するような場合には特に問題とはならないものの、例えば試作用のものを少量生産するような場合には、生産性が大幅に悪化してしまうことになる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、試作用などの少量生産の場合でも、良好な生産性を得ることができる多層配線基板の製造方法及び多層配線基板用の基材シートを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層配線基板の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる絶縁層に配線パターンを設けて構成される基材を、多数枚積層し、それらを一括して加熱しながら加圧することにより一体化して多層配線基板を製造するものにあって、前記絶縁層を構成する熱可塑性樹脂からなり該絶縁層の複数層分の大きさを有するシートに、複数層分の配線パターンを並列的に形成した基材シートを形成し、その基材シートを一層分ずつ切断して個々の基材に分離するようにしたところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００８】
これによれば、１枚の大形シートに対して同一の配線パターンを複数形成する場合と異なり、１枚の基材シートから、複数層分の基材を得ることができる。従って、多層配線基板の絶縁層の層数に対して、形成すべき基材シートの種類を十分に少なくすることができ、少量の多層配線基板を製造する場合には、少ない枚数の基材シートを形成すれば済み、短時間で効率的に製造することが可能となる。この結果、本発明の多層配線基板の製造方法によれば、試作用などの少量生産の場合でも、良好な生産性を得ることができる。
【０００９】
本発明の多層配線基板用の基材シートは、多層配線基板の絶縁層を構成する熱可塑性樹脂からなり該絶縁層の一層分に相当する厚みを有し且つ複数層分の大きさを有するシートに、複数の異なる層に対応する配線パターンが並列的に形成されているところに特徴を有する（請求項２の発明）。これによれば、上記と同様に、１枚の基材シートから、複数層分の基材を得ることができる。従って、十分に少ない種類の基材シートから多層配線基板を製造することができ、試作用などの少量生産の場合でも、良好な生産性を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施例について、図１ないし図４を参照しながら説明する。尚、本実施例では、例えば１２層の多層配線基板を製造する場合を具体例としているが、実際には、例えば十数層〜数十層の任意の層数に形成することができる。
【００１１】
本実施例に係る製造方法により製造される多層配線基板１は、図３（ｈ）に概略的に示すように、後述する熱可塑性樹脂材料からなる多数の絶縁層２を積層して構成されており、それら各絶縁層２には、配線パターン３が設けられている。前記配線パターン３は、例えば銅箔からなり絶縁層２の表面に設けられる表面導体パターン４と、層間の表面導体パターン４を電気的に接続する層間接続部５とを含んでいる。尚、図３では、作図の関係上、絶縁層２の層数を６層に簡略化して図示している。
【００１２】
ここで、詳細は後述するが、前記多層配線基板１を製造するにあたっては、基本的には、まず、図３（ｆ）、（ｇ）に示すような、多層配線基板１の各層を構成する１２層分の基材６を形成することが行なわれる。この後、図１（ｂ）にも示すように、複数枚（この場合１２枚）の基材６を、多層配線基板１の最終形態に応じた形態に上下に積層する積層工程が実行される。次いで、その積層物を一括して熱プレスする工程が実行されることにより、多層配線基板１が得られるようになっている。
【００１３】
前記基材６は、図３（ｆ）、（ｇ）に示すように、前記多層配線基板１の各絶縁層２を構成する結晶転移型の熱可塑性樹脂からなるシート（フィルム）７に、配線パターン３を有して構成される。この時点では、配線パターン３は、シート７の表面に、必要な表面導体パターン４を形成すると共に、シート７の要所に形成されたビアホール７ａ（図３（ｃ）参照）内に導電ペースト８を充填して構成される。ビアホール７ａ内の導電ペースト８が、後に前記層間接続部５となる。
【００１４】
このとき、前記シート７は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂３５〜６５重量％と、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂３５〜６５重量％とを含んだ材料からなり（商品名「ＰＡＬ−ＣＬＡＤ」）、絶縁層２一層分に相当する厚み、具体的には例えば厚み２５〜７５ミクロンの、多層配線基板１の大きさ（形状）に対応した形状をなしている。この樹脂材料は、図４に示すように、例えば２００℃付近では軟質となるが、それより低い温度でも高い温度でも硬質となる（さらに高い温度（約４００℃）では溶解する）性状を呈し、また、高温から温度低下する際には、２００℃付近でも硬質を保つものとなっている。
【００１５】
さて、前記基材６は、図１（ａ）に示すような、本実施例に係る基材シート９を、切断して分離することにより得られるようになっている。前記基材シート９は、図３（ｅ）にも示すように、多層配線基板１の絶縁層２を構成する熱可塑性樹脂からなり、該絶縁層２の一層分に相当する厚みを有し且つ複数層分の大きさを有するシート７´（１枚の基材６のシート７と区別するため原シート７´と称することとする）に、複数の異なる層に対応する配線パターン３（図１（ａ）では便宜上配線パターン３形成領域を破線で示す）を並列的に形成して構成されている。このとき本実施例では、１枚の原シート７´は、基材６の１２枚（１２層）分の大きさを有しており、１枚の基材シート９には、１２層分の配線パターン３が形成されるようになっている。
【００１６】
尚、前記各層を構成するための基材６を区別する必要がある場合には、図１（ｂ）に示すように、多層配線基板１の上層から順に、符号６の後に（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），‥，（Ｌ）を付して区別することとする。従って、基材６（Ａ）は１層目（最上層）を構成するものであり、基材６（Ｂ）は２層目を構成するものである。また、図１（ａ）に示すように、前記配線パターン３についても同様に、必要に応じ、符号３の後に（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），‥，（Ｌ）を付して区別することとする。
【００１７】
次に、上記構成の多層配線基板１を製造するための本実施例に係る製造方法について述べる。図２は、多層配線基板１の製造の工程の流れ（手順）を示しており、まず、Ｐ１〜Ｐ５にて、前記基材シート９を製作する基材シート形成工程が実行される。この基材シート形成工程では、配線層形成工程Ｐ１、マスク塗布工程Ｐ２、エッチング工程Ｐ３、穴あけ工程Ｐ４、ペースト埋め工程Ｐ５が順に実行される。
【００１８】
即ち、配線層形成工程Ｐ１では、図３（ａ）に示すように、前記原シート７´の表面（上面）全体に、導体箔この場合例えば厚さ１８ミクロンの銅箔１０を貼付けて配線層を形成することが行なわれる。次のマスク塗布工程Ｐ２では、前記銅箔１０の表面に、配線パターン３（表面導体パターン４）に対応するマスクパターン（図示せず）が塗布され、次のエッチング工程Ｐ３にて、銅箔１０のうちマスクが塗布されていない部分がエッチングにより除去され、もって、図３（ｂ）に示すように、原シート７´の表面に表面導体パターン４が形成される。尚、表面導体パターン４の形成後、前記マスクパターンが除去されると共に、原シート７´の裏面（下面）に、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）製の保護フィルム１１が貼付される。
【００１９】
このとき、図示はしないが、前記マスク塗布工程Ｐ２では、サーバから、マスク塗布装置の制御装置に対して、マスクパターンのデータがダウンロードされ、マスク塗布装置はそのデータに基づいてマスクパターンを塗布するのであるが、本実施例では、１枚の原シート７´を１２の領域（図１で横２列、縦６列の領域）に区画し、それら各領域に対し、基材６の１２層分のマスクパターンが夫々形成され、ひいては、エッチング工程Ｐ３にて、基材６の１２層分の表面導体パターン４が並列的に形成されるようになっている。
【００２０】
次の穴あけ工程Ｐ４では、図３（ｃ）に示すように、保護フィルム１１側からの例えば炭酸ガスレーザの照射により、原シート７´の要所（各基材６の層間接続部５に対応する位置）に前記表面導体パターン４を底面とする有底のビアホール７ａを形成する工程が実行される。この場合、炭酸ガスレーザの出力及び照射時間の調整により、表面導体パターン４に穴が開かないようにしている。尚、このビアホール７ａの形成には、炭酸ガスレーザ以外にもエキシマレーザ等も使用可能である。また、ドリル加工等の機械的加工も可能であるが、微細な穴を開けるためには、レーザ加工が望ましい。
【００２１】
次いで、ペースト埋め工程Ｐ５では、図３（ｄ）に示すように、前記各ビアホール７ａ内に、導電ペースト８が充填される。この導電ペースト８は、例えば銅、銀、スズ等の金属粒子に、バインダ樹脂や有機溶剤を加えて混練してペースト状としたものであり、メタルマスクを用いたスクリーン印刷等の方法によりビアホール７ａ内に印刷充填される。この導電ペースト８の充填後、図３（ｅ）に示すように、原シート７´から保護フィルム１１が剥がされ、基材シート９が完成する。
【００２２】
上述のように、この基材シート９は、基材６を１２枚とることができる大きさの原シート７´に、図１（ａ）にも示すように、１２層分の配線パターン３（Ａ）〜３（Ｌ）を並列的に形成して構成されるものとなる。言い換えれば、基材シート９は、１２層分の基材６（Ａ）〜６（Ｌ）を１枚に連結した状態で一体的に備えたものとなっている。
【００２３】
次に、図２に示したように、切断工程Ｐ６、積層工程Ｐ７、熱プレス工程Ｐ８が順に実行される。そのうち切断工程Ｐ６では、図３（ｆ）に示すように、前記基材シート９を、図示しないスクライブラインにて一層分ずつ切断してする個々の基材に分離することが行なわれる。これにて、シート７に夫々配線パターン３（Ａ）〜３（Ｌ）を形成してなる１２層分（１２枚）の基材６（Ａ）〜６（Ｌ）が得られる。
【００２４】
積層工程Ｐ７では、上記複数枚（１２枚）の基材１２を、多層配線基板１の最終形態に応じた形態に上下に積層することが行なわれる。この工程では、図３（ｇ）に示すように、多数枚（図３では便宜上６枚）の基材６が、表面導体パターン４側を下にして（図３（ｆ），（ｈ）等とは上下反転した状態で）上下に積層されるのであるが、このとき、最下層を構成する基材６（Ａ）の下面（表面導体パターン４の露出面）側には、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）製のフィルムからなるカバーレイヤ１２が配置されるようになっている。このカバーレイヤ１２は、例えば弾性率が１〜１０００ＭＰａのものが使用される。
【００２５】
そして、次の熱プレス工程では、上記積層物が真空加圧プレス機にセットされ、例えば２００〜３５０℃に加熱されながら、０．１〜１０Ｍｐａの圧力で上下方向に加圧される。このとき、上記各基材６を構成するシート７は、図４に示すような温度に対する弾性率変化を生ずるので、この熱プレスの工程により、図３（ｈ）に示すように、各シート７が熱により一旦軟化した状態で加圧されることによって相互に融着し、その後結晶化（硬化）して一体化するようになる。
【００２６】
また、これと共に、ビアホール７ａ内の導電ペースト８が硬化して層間接続部５が形成されるようになる。これにて、多層の絶縁層２間に表面導体パターン４が埋込まれると共に、それら表面導体パターン４が層間接続部５により接続された多層配線基板１が得られるようになるのである。この熱プレス工程後、前記カバーレイヤ１２は取外される。
【００２７】
このように本実施例における多層配線基板１の製造方法によれば、１枚の大形の原シート７´に１２層分の配線パターン３を並列的に形成した基材シート９から、複数層分ここでは１２層全ての層の基材６を得ることができる。従って、１枚の大形シートに対して同一の配線パターンを複数形成するようにしていた従来と異なり、多層配線基板１の絶縁層２の層数に対して、形成すべき基材シート９の種類を十分に少なくすることができ、本実施例では１種類の基材シート９で済ませることができる。
【００２８】
この結果、本実施例の多層配線基板１の製造方法によれば、少量の多層配線基板１を製造する場合には、少ない枚数の基材シート９を形成すれば済み、短時間で効率的に製造することが可能となるので、試作用などの少量生産の場合でも、良好な生産性を得ることができる。また、本実施例の基材シート９によれば、１枚の基材シート９から、複数層分の基材６を得ることができるので、十分に少ない種類の基材シート９から多層配線基板１を製造することができ、試作用などの少量生産の場合でも、良好な生産性を得ることができるものである。
【００２９】
尚、上記実施例では、１枚の基材シート９から、１２層分つまり全層分の基材６を得るように構成したが、全層分の基材を複数の基材シートにまたがって得ることも考えられ、また、１枚の基材シートから複数種類の基材を複数枚ずつ得るように構成しても良いなど、１枚の基材シートからどのように基材をとるか（どのように配線パターンを形成するか）の形態等については、種々の変形が可能である。
【００３０】
その他、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、例えば、絶縁層（シート）を構成する結晶転移型の熱可塑性樹脂として、ＰＥＥＫ樹脂単体、あるいはＰＥＩ樹脂単体、さらにはそれらにフィラーを添加したもの等を採用することも可能であり、また、本発明の多層配線基板は大量生産の場合にも適用できることは勿論であるなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、基材シートの概略的な平面図（ａ）及び基材を積層した状態の概略的な正面図（ｂ）
【図２】多層配線基板の製造工程を示す流れ図
【図３】多層配線基板の製造の工程を説明するための概略的縦断面図
【図４】熱可塑性樹脂材料の温度変化と弾性率との関係を示す図
【図５】従来例を示す図１（ａ）相当図
【符号の説明】
図面中、１は多層配線基板、２は絶縁層、３は配線パターン、４は表面導体パターン、５は層間接続部、６は基材、７はシート、７´は原シート、９は基材シートを示す。
【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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