(57)【要約】【課題】多層接続電気回路の電気抵抗が低く電気的特性に優れ、しかも優れたアライメント精度を確保して寸法精度にも優れた多層配線基板を得ること。【解決手段】ビアホール１４に充填された銀ペースト等による導電性樹脂組成物１５の他層との導通接続端面１５Ａにはんだ層１６を形成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔に導電性樹脂組成物が充填され、前記導電性樹脂組成物により層間導通を得る多層配線基板用基材であって、
前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物の端面に、はんだ層が形成されている多層配線基板用基材。
【請求項２】
絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を、絶縁性基材の他方の面に層間接着のための接着層を設けられ、少なくも前記絶縁性基材と前記接着層に連続形成された貫通孔に導電性樹脂組成物を充填された多層配線基板用基材であって、
前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物の端面に、はんだ層が形成されている多層配線基板用基材。
【請求項３】
前記絶縁性基材はポリイミドの可撓性樹脂フィルムである請求項２記載の多層配線基板用基材。
【請求項４】
前記接着層は熱可塑性ポリイミドにより構成されている請求項２または３記載の多層配線基板用基材。
【請求項５】
層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を設けられ、少なくとも前記絶縁性基材に形成された貫通孔に導電性樹脂組成物を充填された多層配線基板用基材であって、
前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物の端面に、はんだ層が形成されている多層配線基板用基材。
【請求項６】
前記絶縁性基材は熱可塑性ポリイミドにより構成されている請求項５記載の多層配線基板用基材。
【請求項７】
前記接着層あるいは層間接着のための接着層を兼ねた前記絶縁性基材はガラス転移温度が前記はんだ層の溶融温度より低い熱可塑性樹脂によって構成されている請求項２〜６の何れか１項記載の多層配線基板用基材。
【請求項８】
前記はんだ層は、鉛、錫による共晶はんだにより構成されている請求項１〜７の何れか１項記載の多層配線基板用基材。
【請求項９】
前記はんだ層は、鉛フリーはんだにより構成されている請求項１〜７の何れか１項記載の多層配線基板用基材。
【請求項１０】
前記はんだ層は多層配線基板用基材の層間接着面より突出した突起層をなしている請求項１〜９の何れか１項記載の多層配線基板用基材。
【請求項１１】
前記はんだ層は蓋めっきによるものである請求項１〜１０の何れか１項記載の多層配線基板用基材。
【請求項１２】
前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面と前記はんだ層との間にニッケルめっき層が形成されている請求項１〜１０の何れか１項記載の多層配線基板用基材。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか１項記載の多層配線基板用基材を複数枚、重ねて接合してなる多層配線基板。
【請求項１４】
絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を、絶縁性基材の他方の面に層間接着のための接着層を設けられたものの、少なくも前記絶縁性基材と前記接着層に貫通孔を穿孔する穿孔工程と、
前記貫通孔に導電性樹脂組成物を充填する充填工程と、
前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物を加熱硬化する加熱硬化工程と、
硬化後の前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面に、はんだ層を形成するはんだ層形成工程と、
を有する多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項１５】
層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を設けらたものの、少なくも前記絶縁性基材に貫通孔を穿孔する穿孔工程と、
前記貫通孔に導電性樹脂組成物を充填する充填工程と、
前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物を加熱硬化する加熱硬化工程と、
硬化後の前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面に、はんだ層を形成するはんだ層形成工程と、
を有する多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項１６】
絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を、絶縁性基材の他方の面に層間接着のための接着層を設けられたものの、少なくも前記絶縁性基材と前記接着層に貫通孔を穿孔する穿孔工程と、
前記貫通孔に導電性樹脂組成物を充填する充填工程と、
前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物を加熱硬化する加熱硬化工程と、
硬化後の前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面に、ニッケルめっき層を形成するニッケルめっき層形成工程と、
前記ニッケルめっき層の表面に、はんだ層を形成するはんだ層形成工程と、
を有する多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項１７】
層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を設けらたものの、少なくも前記絶縁性基材に貫通孔を穿孔する穿孔工程と、
前記貫通孔に導電性樹脂組成物を充填する充填工程と、
前記貫通孔に充填された前記導電性樹脂組成物を加熱硬化する加熱硬化工程と、
硬化後の前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面に、ニッケルめっき層を形成するニッケルめっき層形成工程と、
前記ニッケルめっき層の表面に、はんだ層を形成するはんだ層形成工程と、
を有する多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項１８】
前記はんだ層形成工程は、電解めっき法による蓋めっきによって前記はんだ層を形成する請求項１４〜１７の何れか１項記載の多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項１９】
前記はんだ層形成工程は、前記はんだ層を多層配線基板用基材の層間接着面より突出した突起層として形成する請求項１４〜１８の何れか１項記載の多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項２０】
前記接着層あるいは層間接着のための接着層を兼ねた前記絶縁性基材として、ガラス転移温度が前記はんだ層の溶融温度より低い熱可塑性樹脂を用いる請求項１４〜１９の何れか１項記載の多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項２１】
前記接着層あるいは層間接着のための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を用いる請求項１４〜２０の何れか１項記載の多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項２２】
前記はんだ層を、鉛、錫による共晶はんだにより構成する請求項１４〜２１の何れか１項記載の多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項２３】
前記はんだ層を、鉛フリーはんだにより構成する請求項１３〜２１の何れか１項記載の多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項２４】
請求項７記載の多層配線基板用基材を複数枚、重ね合わせ、前記はんだ層の溶融温度より高温で加熱プレスして多層配線基板を製造する多層配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層配線基板（多層プリント配線板）、多層配線基板用基材およびその製造方法に関し、特に、ベアチップ等の高密度実装が可能な多層配線基板、多層配線基板用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】
電子機器の軽薄短小化、半導体チップや部品の小型化および端子の狭ピッチ化に連動して、プリント基板（配線基板）にも実装面積の縮小や配線の精細化が進んでいる。同時に、情報関連機器では、信号周波数の広帯域化に対応して部品間を連結する配線の短距離化が求められており、高密度、高性能を達成するためのプリント基板の多層化は必要不可欠の技術となっている。
【０００３】
多層配線基板では、従来の平面回路にはなかった層間を電気的に接続する回路形成がキーテクノロジーである。多層配線基板の第１ステップである両面配線基板は、絶縁基材に貫通孔をあけ、貫通孔の壁面に沿って導体をめっきして表裏の配線を導通接続している。
【０００４】
ＩＢＭ社のＳＬＣ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｌａｍｉｎａｒ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）に代表されるビルドアッブ多層配線基板においても、回路層間の絶縁層の一部をレーザ等で除去し、めっきで導通接続する方法を用いている。
【０００５】
めっきを用いた配線の導通接続は、微細な回路を低抵抗で導通接続できる利点を持つが、工程が複雑で、工数も多いため、コストが高くなり、多層配線基板の用途を制限する要因となっている。
【０００６】
近年、めっきに代わる安価な層間接続方法として、松下グループのＡＬＩＶＨ（Ａｎｙ　Ｌａｙｅｒ　Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ　Ｖｉａ　Ｈｏｌｅ）基板や、東芝グループのＢ２ｂｉｔ（Ｂｕｒｉｅｄ　Ｂｕｍｐ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）に代表される導電性性樹脂（導電性ペースト）を用いた多層配線基板が実用化され、多層配線基板の用途が急速に拡大し始めている。
【０００７】
ＡＬＩＶＨでは、図１０（ａ）〜（ｈ）に示されているように、絶縁樹脂板／フィルム１０１を出発材としてレーザを用いてビアホールあるいはバイアホール（貫通孔）１０２をあけ、印刷法によってビアホール１０２に導電性性樹脂１０３を充填し、この導電性性樹脂１０３の充填によって所望の箇所に表裏導通接続部を有する絶縁層１０４を作成する。そして、絶縁層１０４の表裏に銅箔１０５を貼り付け、銅箔１０５をエッチングして配線パターン（銅箔回路）１０６を形成したものを、複数枚、貼り合わせて多層配線基板１００を得る。
【０００８】
ＡＬＩＶＨの工法以外にも、ＳＬＣのように、絶縁層として感光性樹脂を用いて露光・現像を行うことにより、ビアホールを形成したり、ケミカルあるいはドライエッチングによって樹脂を除去する方法も適用できる可能性がある。
【０００９】
導電性樹脂を用いた多層配線基板は、安価である反面、導電性樹脂部分の電気抵抗が高く、銅箔回路との接触抵抗が安定しないなどのいくつかの欠点もあるが、それらも徐々に克服されつつある。
【００１０】
マルチチップモジュールなど、ベアチップを実装する基板では、配線の高密度化に伴って多層板を構成する積層板（多層配線基板用基材）の単層の厚さも減少する傾向にある。この積層板の層厚の減少によって絶縁フィルム単体では、基板のたわみやしわが発生し易くなり、寸法安定性が確保し難くなっている。
【００１１】
このことに対し、層間接続に導電性樹脂を用いる多層配線基板の製造方法として、図１１（ａ）〜（ｄ）と（ａ’）〜（ｄ’）および（ｅ）、（ｆ）に示されているように、片面銅箔付きフィルム２０１や両面銅箔付きフィルム３０１を出発材とし、これら銅箔付きフィルム２０１、３０１にビアホール（バイアホール）２０２、３０２をあけ、ビアホール２０２、３０２に導電性性樹脂２０３、３０３を充填してインナビアを形成し、銅箔付きフィルム２０１、３０１の銅箔２０４、３０４をエッチングして配線パターン（銅箔回路）２０５、３０５を形成したものを貼り合わせて多層配線基板２００を得る製造方法がある。
【００１２】
この製造方法では、樹脂フィルムを絶縁層としてそれの片面に銅箔による導電層を貼り付けられている片面銅張基板や樹脂フィルムの両面に銅箔を貼り付けられている両面銅張基板を出発材としていることにより、フィルムの剛性が高まり、高い寸法精度を維持できる。このような多層配線基板の製造方法は、本願出願人と同一の出願人による特願２００１−８５２２４号で提案されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
銅箔付きフィルムを出発材としてインナビアを導電性樹脂で構成する多層配線基板の構造および製造方法には、以下のような欠点がある。
【００１４】
図１２に示されているように、積層前の基本配線板（多層配線基板用基材）、つまり多層配線基板を構成する単層４００は、銅ランド部（銅回路）４０１と、導電性樹脂によって形成されたインナビア４０２と、絶縁層４０３と、接着層４０４とから構成される。
【００１５】
各単層４００を積層する際、銅ランド部４０１とインナビア４０２の接合部における電気抵抗を小さくするために、通常、導電性樹脂からなるインナビア４０２に突起部４０２Ａが形成される。
【００１６】
導電性樹脂は、銀や銅などの金属フィラと熱硬化型樹脂との混合物である。したがって、熱硬化型樹脂が硬化する前は、突起部４０２Ａが、外部応力や衝撃などにより変形したり、欠損を生じ易い。
【００１７】
また、突起部４０２Ａを形成するために、多くの場合、図１３に示されているように、突起部形成用にパターン化されたマスクフィルム４０５が用いられるため、突起形成後、マスクフィルム４０５を剥がす際に、剥離力が突起部４０２Ａに作用し、突起部４０２Ａが変形、欠損を生じ易い。
【００１８】
以上述べたように、導電性樹脂で形成されたインナビア４０２の突起部４０２Ａは、その形成プロセスや積層時において、変形や欠損を生じ易いために、これを積層した配線板では、多層接続電気回路に導通不良や電気抵抗不良の不具合が生じ易い。
【００１９】
また、上述したような基本配線板を３層以上の多層配線基板に一括積層する際、中央部の基本配線板と上下の基本配線板とにアライメントのずれが生じ易い。それは以下の理由によると推定される。
【００２０】
図１４に示されているように、上下各層の基本配線板４００Ａ、４００Ｃの絶縁層４０３と、中間層の基本配線板４００Ｃの絶縁層４０３とを接合しているのは、各々熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂による接着層４０４である。
【００２１】
基本配線板を３枚以上を積み重ねて一括接着させるには、接着層４０４を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇ以上の温度に加熱する必要がある。この加熱による接着層４０４の軟化、つまり接着層４０４の流動化が上述したアライメントずれを発生する原因と考えられる。このアライメントずれは、多層接続電気回路の導通性能、つまり電気的特性を低下させる原因になる。
【００２２】
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、多層接続電気回路の電気抵抗が低く、電気的特性に優れ、しかも優れたアライメント精度を確保して寸法精度にも優れた多層配線基板を得ることができる多層配線基板用基材およびその多層配線基板用基材を用いた多層配線基板、およびそれらの製造方法を提供することを目的としている。
【００２３】
【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配線基板用基材は、ビアホール（バイアホール）に導電性樹脂組成物が充填され、前記導電性樹脂組成物により層間導通を得る多層配線基板用基材であって、前記ビアホールに充填された前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面、すなわち積層面に、はんだ層が形成されている。
【００２４】
この発明による多層配線基板用基材は、適用できる多層配線基板用基材の型式として、ポリイミド等の可撓性樹脂フィルムにより構成された絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす銅箔等による導電層を、絶縁性基材の他方の面に層間接着のための熱可塑性ポリイミド等による接着層を設けられ、少なくも前記絶縁性基材と前記接着層に連続形成されたビアホールに層間導通を得るための導電性樹脂組成物を充填された多層配線基板用基材や、層間接着のための接着層を兼ねた熱可塑性ポリイミド等による絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を設けられ、少なくとも前記絶縁性基材に形成されたビアホールに層間導通を得るための導電性樹脂組成物を充填された多層配線基板用基材があり、これら多層配線基板用基材の前記ビアホールに充填された前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面、すなわち積層面に、はんだ層が形成されている。
【００２５】
この発明による多層配線基板用基材によれば、ビアホールに充填された導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面に、はんだ層が形成されているから、このはんだ層をもってビアホールの導電性樹脂組成物と他層の導電層（回路部）との導通接続が行われる。多層化のための積層工程時の加熱によって、はんだ層が溶融することにより、ビアホールの導電性樹脂組成物がはんだ層によって導電層（回路部）にはんだ付けされ、ビアホールの導電性樹脂組成物と導電層（回路部）との接続電気抵抗が小さい多層配線基板を得ることができる。
【００２６】
この発明による多層配線基板用基材におけるはんだ層は、導電性樹脂組成物によるインナビアの突起部に代えて多層配線基板用基材の層間接着面（多層化の積層面）より突出形成することができる。
【００２７】
この場合、インナビアの突起部は、はんだ層で形成され、樹脂突起でないから、その形成時から積層までの製造工程において、変形、欠損を生じることがなく、突起部の健全性が保たれる。また、突起部に適用されているはんだ層の溶融、凝固によるインナビアと回路部との接合が、アライメント精度を向上させるピンガイドとして作用する。
【００２８】
この発明による多層配線基板用基材における接着層あるいは層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材は、ガラス転移温度がはんだ層の溶融温度より低い熱可塑性樹脂によって構成される。この場合、多層化のための積層工程時の加熱をはんだ層の溶融温度以上の温度で行うことにより、積層工程時に、接着層あるいは層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材は可塑状態にあるため、はんだ層は、フリップチップ実装におけるはんだボールによるセルフアライメント機能と同等のセルフアライメント機能として作用する。
【００２９】
はんだ層は、鉛と錫による共晶はんだ、鉛フリーはんだ、錫等、融点が１００〜２５０℃程度の低溶融金属であればよく、このはんだ層は、電解めっき法による蓋めっきにより形成することができる。
【００３０】
更には、前記ビアホールに充填された前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面と前記はんだ層との間にニッケルめっき層が形成されていてもよい。ビアホールの導電性樹脂組成物がニッケルめっき層によって蓋されるので、電位差によるイオン移動であるイオンマイグレーションの発生が確実に防止される。
【００３１】
この発明による多層配線基板は、上述の発明による多層配線基板用基材を複数枚、重ねて接合したものである。
【００３２】
また、上述の目的を達成するために、この発明による多層配線基板用基材の製造方法は、絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を、絶縁性基材の他方の面に層間接着のための接着層を設けられたものの、少なくも前記絶縁性基材と前記接着層にビアホールを穿孔する穿孔工程、あるいは層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を設けらたものの、少なくも前記絶縁性基材にビアホールを穿孔する穿孔工程と、前記ビアホールに導電性樹脂組成物を充填する充填工程と、前記ビアホールに充填された前記導電性樹脂組成物を加熱硬化する加熱硬化工程と、硬化後の前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面に、鉛、錫による共晶はんだや鉛フリーはんだ等によるはんだ層を形成するはんだ層形成工程とを有する。
【００３３】
また、上述の目的を達成するために、この発明による多層配線基板用基材の製造方法は、絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を、絶縁性基材の他方の面に層間接着のための接着層を設けられたものの、少なくも前記絶縁性基材と前記接着層にビアホールを穿孔する穿孔工程、あるいは層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を設けらたものの、少なくも前記絶縁性基材にビアホールを穿孔する穿孔工程と、前記ビアホールに導電性樹脂組成物を充填する充填工程と、前記ビアホールに充填された前記導電性樹脂組成物を加熱硬化する加熱硬化工程と、硬化後の前記導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面に、ニッケルめっき層を形成するニッケルめっき層形成工程と、前記ニッケルめっき層の表面に、鉛、錫による共晶はんだや鉛フリーはんだ等によるはんだ層を形成するはんだ層形成工程とを有する。
【００３４】
この発明による多層配線基板用基材の製造方法における前記はんだ層形成工程は、電解めっき法による蓋めっきによって前記はんだ層を形成することができ、はんだ層を多層配線基板用基材の層間接着面より突出した突起層として形成する。また、前記接着層あるいは層間接着のための接着層を兼ねた前記絶縁性基材として、ガラス転移温度が前記はんだ層の溶融温度より低い熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００３５】
また、上述の目的を達成するために、この発明による多層配線基板の製造方法は、ガラス転移温度がはんだ層の溶融温度より低い熱可塑性樹脂によって接着層あるいは層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材が構成された多層配線基板用基材を複数枚、重ね合わせ、前記はんだ層の溶融温度より高温で加熱プレスして多層配線基板を製造する。
【００３６】
【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はこの発明による一実施形態に係わる多層配線基板用基材の基本構成を示している。
【００３７】
図１に示されている多層配線基板用基材１０は、絶縁性基材をなす絶縁樹脂層１１の一方の面に銅箔等による配線パターン部（導電層）１２を、他方の面に層間接着のための接着層１３を各々設けられ、接着層１３と絶縁樹脂層１１と配線パターン部１２とを貫通するビアホールあるいはバイアホール（貫通孔）１４を穿設されている。ビアホール１４には導電性樹脂組成物１５が充填されている。
【００３８】
上記絶縁樹脂層１１は、全芳香族ポリイミド（ＡＰＩ）等によるポリイミドフィルムやポリエステルフィルム等の可撓性を有する樹脂フィルムで構成され、絶縁樹脂層１１と配線パターン部１２と接着層１３との３層構造は、汎用の片面銅箔付きポリイミド基材の銅箔とは反対側の面に接着層１３としてポリイミド系接着材を貼付したもので構成できる。
【００３９】
ポリイミド系接着材による接着層１３は、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フィルムの貼り付けにより形成することができる。
【００４０】
ビアホール１４のうち、接着層１３と絶縁樹脂層１１を連続貫通する部分、すなわち、絶縁部ビアホール１４Ａは、円形横断面の円筒形状で、通常のビアホール径とされている。ビアホール１４のうち配線パターン部１２を貫通する部分、すなわち、導電部ビアホール（小孔）１４Ｂは、円形横断面の円筒形状で、絶縁部ビアホール１４Ａより小径になっている。
【００４１】
導電性樹脂組成物１５は、銀、銅等の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導電性ペーストである。導電性樹脂組成物１５は、接着層１３の側よりスクイジング等によってビアホール１４、すなわち、絶縁部ビアホール１４Ａと導電部ビアホール１４Ｂの全てに穴埋め充填される。この穴埋め充填時に導電部ビアホール１４Ｂがビアホール１４内の空気抜き孔として機能する。
【００４２】
ビアホール１４に充填された導電性樹脂組成物１５と自層の配線パターン部１２との導通接触は、配線パターン部１２の裏面１２Ａで行われる。
【００４３】
ビアホール１４に充填された導電性樹脂組成物１５の他層との導通接続端面１５Ａに蓋めっきによるはんだ層１６が突起部（突起層）として形成されている。この蓋めっきによるはんだ層１６は、Ｐｂ−Ｓｎはんだ、あるいはＳｎ−Ｃｕ系やＳｎ−Ａｇ系等の鉛フリーはんだのような低融点金属材料で形成され、接着層１３を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、はんだ層１６の融点Ｔｍより低い温度となっている。
【００４４】
はんだのような低融点金属材料は、導電性樹脂組成物（銀ペースト）１５に比較して外部応力や衝撃に対する耐久性に優れ、従来の銀ペースト１５の突起部に比して突起部としてのはんだ層１６の変形や欠損が生じ難く、突起部の形成時から多層化の積層までの製造工程において突起部の機能性が保たれる。
【００４５】
多層配線基板用基材（基本配線板）１０の複数枚を一括積層する際、Ｐｂ−Ｓｎはんだや鉛フリーはんだによって形成されたはんだ層１６が、その融点Ｔｍ以上に加熱されると、はんだ層１６による突起部が溶融して他層の銅ランド部（配線パターン部１２）の銅と漏れ、一括積層後（加圧／加熱）の冷却時に、積層板（多層配線基板用基材１０）の温度がはんだ層１６の融点Ｔｍ以下になると、はんだ／銅（突起部／ランド部表面）界面で合金が形成される。
【００４６】
ここで、接着層１３を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇがはんだ層１６の融点Ｔｍより低い温度となっているので、はんだ層１６の融点Ｔｍ以上およびはんだ層１６の融点Ｔｍと接着層１３を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇとの間の温度において上記接着層１３が可塑性を有しているので、前記はんだ層１６による合金形成過程によるセルフアライメントが可能となる。言い換えるならば、はんだ層１６と他層の銅ランド部（配線パターン部１２）との接合部は、一括積層プロセスにおいて、昇温時におけるはんだ層１６の融点以上の温度範囲、さらに降温時における熱可塑性樹脂製の接着層１３のガラス転移温度Ｔｇ以上の温度範囲で、ピンアライメントとして作用する。
【００４７】
したがって、多層配線基板用基材１０を複数枚、一括積層した場合、積層中間層の多層配線基板用基材１０とそれの上下層の多層配線基板用基材１０とのアライメントずれが小さくなり、寸法精度がよい多層配線基板が得られる。
【００４８】
また、導電性樹脂組成物１５の導通接続端面１５Ａがはんだ層１６によって覆蓋されるので、電位差によるイオン移動であるイオンマイグレーションの発生が防止され、導電性樹脂組成物１５中の導電物質のイオンマイグレーションに起因する短絡の発生を防止できる。
【００４９】
つぎに、図１に示されているタイプの多層配線基板用基材、およびその多層配線基板用基材による多層配線基板の製造方法の一実施形態を図２、図３を参照して説明する。
【００５０】
図２（ａ）に示されているように、絶縁樹脂層をなすポリイミドフィルム２１の片面に導電層をなす銅箔２２を設けられた片面銅張基板（ＣＣＬ：Ｃｏｐｐｅｒ　Ｃｌａｄ　Ｌａｍｉｎａｔｅ）２０を準備し、これのポリイミドフィルム表面側（銅箔２２とは反対側の表面）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による接着層２３を貼り合わせた積層フィルムを出発材料とする。
【００５１】
ここで使用するＣＣＬには、ポリイミド等の絶縁樹脂と導体箔とを接着剤を用いて接着したタイプ、銅箔上にポリイミドの前駆体を塗布して加熱焼成したタイプやポリイミドフィルム上に金属膜を蒸着したタイプ、蒸着した金属膜をシード層としてめっきにより銅を成長させたタイプがある。
【００５２】
接着層２３を構成する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には、ガラス転移温度Ｔｇが、後述のはんだ層２８の溶融温度（１８３℃）より低い温度、たとえば、１６０℃程度のものを用いる。
【００５３】
つぎに、図２（ｂ）に示されているように、ビアホール穿孔工程として、ポリイミドフィルム２１にＹＡＧレーザを照射してポリイミドフィルム２１に、直径が１００μｍ程度のインナビアホール２４を形成する。穴あけ用のレーザとしては、ＹＡＧレーザ以外にもＣＯ２レーザやエキシマレーザを用いることもできる。
【００５４】
続いて、銅箔２２にＹＡＧレーザによって小孔２５を穿設する。小孔２５の直径は、インナビアホール２４の孔径半分以下、たとえば、３０〜５０μｍ程度とする。小孔２５は、インナビアホール２４を形成する前に、レジストマスクを利用して銅のケミカルエッチングによって形成することもできる。
【００５５】
つぎに、図２（ｃ）に示されているように、導電性樹脂ペースト充填工程として、スクリーン印刷で使用するようなスキージプレートを使用して接着層２３の表面側から、導電性樹脂組成物として、銀ペースト２６をスクイジングによってインナビアホール２４と小孔２５の全てにすり切り状に穴埋め充填する。
【００５６】
銀ペースト２６には、エポキシ系樹脂を主成分とするバインダと、平均粒子径５μｍの銀をフィラとする粘度５０〜１５０Ｐａ・ｓの加熱硬化型ペーストを使用した。インナビアホール２４に充填する導電性樹脂組成物としては、銀ペースト以外に、銅粒子や表面を銀で被覆した銅粒子をフィラとするペーストを使用することもできる。また、溶媒成分が少なく、乾燥および硬化時の体積減少が僅かであれば、樹脂の種類を問わない。
【００５７】
つぎに、加熱硬化工程として、充填した銀ペースト２６を１００℃のオーブン中で加熱乾燥（硬化）させる。
【００５８】
硬化完了後に、図２（ｄ）に示されているように、はんだ層形成工程として、銅箔２２の表面にＰＥＴマスキングテープ２７を貼り付け、銅箔２２側から母極端子を取り出し、その反対側の銀ペースト２６の他層との導通接続端面２６Ａに、電解めっき法によってはんだ層２８を蓋めっきによる突起部（突起層）として形成する。
【００５９】
はんだ層２８は、６０Ｓｎ−４０Ｐｂの共晶はんだで形成し、その厚さを５〜３０μｍ程度とした。はんだ層２８の厚さが５μｍ以下であると、セルフアライメント機能が弱くなり、はんだ層２８の厚さが３０μｍ以上であると、はんだ層が過剰になり、無駄なコストアップになる。
【００６０】
つぎに、銅箔表面のＰＥＴマスキングテープ２７を剥がし、銅箔２２の表面のにレジストフィルムを熱圧着し、パターンを露光現像してレジストマスクを形成した後、塩化第二鉄を主成分とするエッチング液を用いて銅のケミカルエッチングを行い、図２（ｅ）に示されているように、銅ランド部や銅回路部２９を形成する。これにより、１枚の多層配線基板用基材（基本配線板）２０が完成する。
【００６１】
上述の多層配線基板用基材２０を複数枚積層して多層配線基板を作製する際、インナビア突起部をなすはんだ層２８について、全数目視検査を実施した。この目視検査によってインナビア突起部をなすはんだ層２８に、変形や欠損が生じてないことが確認できた。
【００６２】
つぎに、図３（ａ）に示されているように、複数枚の多層配線基板用基材２０と下側銅箔３０とを重ね合わせて多層化接合を行う。この多層化接合工程は、加熱プレス装置を用い、はんだ層２８を構成している６０Ｓｎ−４０Ｐｂの共晶はんだの融点１８３℃以上の温度に加熱し、１０〜５０ｋＰａ程度の圧力を印加して行う。なお、この時、上記加熱温度１８３℃以上は接着層２３のガラス転移温度１６０℃以上であるので上記接着層２３による接着が確実に行われる。
【００６３】
積層完了後に、図３（ｂ）に示されているように、下側銅箔３０を銅箔２２のケミカルエッチングと同様の方法でケミカルエッチングし、銅ランド部や銅回路部３１を形成した。これにより、多層配線基板が完成する。
【００６４】
完成後、多層配線基板の寸法精度を測定したところ、従来品では最大１５０μｍのアライメントずれが生じていたが、本発明の実施形態品ではアライメントずれが最大８０μｍまで改善された。
【００６５】
このアライメントずれの改善は、図４に模式的に示されているように、インナビアの銀ペースト２６の位置と、これと導通接続する他層の銅ランド部２９の位置とが多少ずれていても、はんだ層２８が多層化接合時の加熱によって溶融し、はんだ層２８と銅ランド部２９との濡れによって、はんだ層２８がずれに応じて横流れを生じ、このずれを戻そうとする力が接合する２層の多層配線基板用基材２０間にセルフアライメント力Ｆして作用し、フリップチップ実装のはんだボールと同様のセルフアライメント作用によってアライメントずれが減少することによると考えられる。
【００６６】
これにより、インナビアの銀ペースト２６の位置と、これと導通接続する銅ランド部２９の位置とが多少ずれていても、セルフアライメントが行われ、層間導通接続が低電気抵抗で良好に行われる。
【００６７】
はんだ層２８は、６０Ｓｎ−４０Ｐｂの共晶はんだ以外に、Ｓｎ−Ｃｕ系やＳｎ−Ａｇ系等の鉛フリーはんだで構成してもよい。他の実施形態として、６０Ｓｎ−４０Ｐｂの共晶はんだに代えて、Ｓｎ−１％Ａｇ−０．５％Ｃｕの鉛フリーはんだによってはんだ層２８を形成し、多層化接合工程時の加熱温度を鉛フリーはんだの融点２２７℃以上にしたこと以外は、上述の実施形態と同じ方法で多層化接合して多層配線基板を作製したところ、上述の実施形態と同様の良好な結果が得られた。
【００６８】
なお、上述の実施形態では、銅箔２２に小孔２５をあけたが、この発明は、図５に示されているように、小孔２５があけられていないものにも、同様に適用でき、同様の効果を得ることができる。
【００６９】
この発明による多層配線基板用基材は、他の実施形態として、図６に示されているように、絶縁性基材をなす絶縁樹脂層４１を、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など、絶縁樹脂層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ができる。この場合には、絶縁樹脂層４１の一方の面に配線パターン部４２をなす銅箔等による導電層を設け、他方の面の接着層を省略できる。
【００７０】
この多層配線基板用基材４０では、絶縁樹脂層４１と配線パターン部４２とを貫通するビアホール４３を穿設され、ビアホール４３に導電性樹脂組成物４４が充填されている。
【００７１】
ビアホール４３に充填された導電性樹脂組成物４４の他層との導通接続端面４４Ａに蓋めっきによるはんだ層４５が突起部（突起層）として形成されている。この蓋めっきによるはんだ層４５も、Ｐｂ−Ｓｎはんだ、あるいはＳｎ−Ｃｕ系やＳｎ−Ａｇ系等の鉛フリーはんだの金属材料で形成される。
【００７２】
したがって、この実施形態でも、銀ペースト製の突起部に比して突起部としてのはんだ層４５の変形や欠損が生じ難く、突起部の形成時から多層化の積層までの製造工程において突起部の健全性が保たれる。
【００７３】
図７に示されているように、多層配線基板用基材（基本配線板）４０の複数枚を一括積層する際、Ｐｂ−Ｓｎはんだや鉛フリーはんだによって形成されたはんだ層４５がその融点以上に加熱されると、はんだ層４５による突起部が溶融して他層の銅ランド部（配線パターン部４２）の銅と漏れ、一括積層後（加圧／加熱）の冷却時に、積層板（多層配線基板用基材４０）の温度がはんだ層４５の融点以下になると、はんだ／銅（突起部／ランド部表面）界面で合金が形成される。
【００７４】
ここで、接着層を兼ねた絶縁樹脂層４１を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇがはんだ層４５の融点より低い温度となっているので、はんだ層４５の融点以上およびはんだ層４５の融点と接着層を兼ねた絶縁樹脂層４１を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度Ｔｇとの間の温度において上記絶縁樹脂層４１が可塑性を有しているので、前記はんだ層４５による合金形成過程によるセルフアライメントが可能となる。言い換えるならば、はんだ層４５と他層の銅ランド部（配線パターン部４２）との接合部は、一括積層プロセスにおいて、昇温時におけるはんだ層４５の融点以上の温度範囲、さらに降温時における熱可塑性樹脂製の絶縁樹脂層４１のガラス転移温度Ｔｇ以上の温度範囲で、ピンアライメントとして作用する。
【００７５】
したがって、この実施形態でも、多層配線基板用基材４０を複数枚、一括積層した場合、積層中間層の多層配線基板用基材４０とそれの上下層の多層配線基板用基材４０とのアライメントずれが小さくなり、寸法精度がよい多層配線基板が得られる。
【００７６】
図６に示されているような多層配線基板用基材４０および図７に示されているような複数枚の多層配線基板用基材４０による多層配線基板は、図２、図３に示されている前述の実施形態と同様の、穿孔工程、樹脂ペースト充填工程、加熱硬化工程、はんだ層形成工程、多層化接合工程によって、同様に製造することができる。
【００７７】
図８（ａ）、（ｂ）はこの発明による多層配線基板用基材およびその多層配線基板用基材による多層配線基板の他の実施形態を示している。なお、図８（ａ）、（ｂ）において、図３（ａ）、（ｂ）に対応する部分は、図３（ａ）、（ｂ）に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００７８】
この実施形態では、インナビアホール２４の銀ペースト２６の他層との導通接続端面２６Ａに、まず下地層としてニッケルめっき層３２が電解めっき法によって形成され、ニッケルめっき層３２の表面にはんだ層２８が蓋めっきされている。つまり、導電性樹脂組成物である銀ペースト２６の他層との導通接続端面２６Ａとはんだ層２８との間にニッケルめっき層３２が形成されている。ニッケルめっき層３２の厚さは１〜５μｍ程度でよい。
【００７９】
ニッケルめっき層３２は、銀ペースト２６、はんだ層２８の双方に対して高い耐剥離強度を示し、銀ペースト２６の導通接続端面２６Ａに、はんだ層２８が直接に蓋めっきされる場合に比して高い耐剥離強度が得られ、層間導通接続の信頼性、安定性がより一層向上する。
【００８０】
また、銀ペースト２６の導通接続端面２６Ａがニッケルめっき層３２によって覆蓋されるので、電位差によるイオン移動であるイオンマイグレーションにより導電性樹脂組成物１５中の導電物質が飛散することが確実に防止され、イオンマイグレーションに起因する短絡の発生が確実に防止される。
【００８１】
この実施形態でも、はんだ層２８は、セルフアライメント作用を行い、上述の実施形態のものと同様の効果も得られる。
【００８２】
図８（ａ）に示されている多層配線基板用基材２０は、図２に示されている前述の実施形態と同様の、インナビアホール２４、小孔２５を穿孔する穿孔工程と、インナビアホール２４と小孔２５に銀ペースト２６を充填する充填工程と、インナビアホール２４と小孔２５に充填された銀ペースト２６を加熱硬化する加熱硬化工程の後に、硬化後の銀ペースト２６の他層との導通接続端面２６Ａに、電解めっき法によってニッケルめっき層３２を形成するニッケルめっき層形成工程があり、このニッケルめっき層形成工程後に、ニッケルめっき層３２の表面にはんだ層２８を形成するはんだ層形成工程がある製造方法によって製造することができる。
【００８３】
図８（ｂ）に示されている多層配線基板用基材２０による多層配線基板は、図３に示されている前述の実施形態と同様の、多層化接合工程によって、同様に製造することができる。
【００８４】
ニッケルめっき層３２を含むものは、図９に示されているように、絶縁樹脂層４１が、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など、絶縁樹脂層自体が層間接着のための接着性を有するもので構成されたものにも同様に適用することができる。
【００８５】
図９に示されている多層配線基板用基材４０は、図２に示されている前述の実施形態と同様の、ビアホール４３を穿孔する穿孔工程と、ビアホール４３に導電性樹脂組成物４４を充填する充填工程と、ビアホール４３に充填された導電性樹脂組成物４４を加熱硬化する加熱硬化工程の後に、硬化後の導電性樹脂組成物４４の他層との導通接続端面に、電解めっき法によってニッケルめっき層３２を形成するニッケルめっき層形成工程があり、このニッケルめっき層形成工程後に、ニッケルめっき層３２の表面にはんだ層４５を形成するはんだ層形成工程がある製造方法により製造することができる。
【００８６】
また、この場合の多層配線基板用基材４０による多層配線基板も、図３に示されている前述の実施形態と同様の、多層化接合工程によって、同様に製造することができる。
【００８７】
【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配線基板および多層配線基板用基材その製造方法によれば、ビアホールに充填された銀ペースト等による導電性樹脂組成物の他層との導通接続端面に、はんだ層が形成されていることにより、多層接続電気回路の電気抵抗が低く、優れた電気的特性が得られ、しかも優れたアライメント精度を確保して寸法精度にも優れた多層配線基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）はこの発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板用基材の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はこの発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図４】この発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板で得られるセルフアライメント作用を模式的に示す断面図である。
【図５】この発明の他の一つの実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図６】この発明の他の一つの実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図７】この発明の一つの実施例に係わる多層配線基板を示す断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はこの発明の他の一つの実施形態に係わる多層配線基板の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図９】この発明の他の実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｈ）は従来の多層配線基板の製造工程を示す工程図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）、（ａ’）〜（ｄ’）および（ｅ）、（ｆ）は従来の他の多層配線基板の製造工程を示す工程図である。
【図１２】従来の多層配線基板用基材のインナビアを示す断面図である。
【図１３】従来の多層配線基板用基材のインナビアにおける突起形成過程を示す断面図である。
【図１４】従来の多層配線基板の断面図である。
【符号の説明】
１０　多層配線基板用基材
１１　絶縁樹脂層
１２　配線パターン部
１３　接着層
１４　ビアホール
１５　導電性樹脂組成物
１６　はんだ層
２０　多層配線基板用基材
２１　ポリイミドフィルム
２２　銅箔
２３　接着層
２４　インナビアホール
２５　小孔
２６　銀ペースト
２８　はんだ層
２９　銅ランド部、銅回路部
３０　下側銅箔
３１　銅ランド部、銅回路部
３２　ニッケルめっき層
４０　多層配線基板用基材
４１　絶縁樹脂層
４２　配線パターン部
４３　ビアホール
４４　導電性樹脂組成物
４５　はんだ層
【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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【図７】
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【図８】
2004087975.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004087975.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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