(57)【要約】【課題】基材に設けられた微小ビアホールに導電性ペーストを確実に充填でき、高信頼性で接続不良も無く生産性に優れた方法を提供する。【解決手段】被圧縮性を有する発泡性基材１の所定位置に形成された微小ビアホールに導電性ペーストを充填するに際し、ノズル８ａから導電性ペーストを吐出するインクジェット式充填ヘッド８により導電性ペーストＰを微小ビアホール３に充填し、基材１のペースト膨出側に導電性ペーストＰのバインダを吸着可能な多孔質紙１２を密接配置し、基材１および多孔質紙１２を厚み方向に圧縮するとともに、受け台１４側および多孔質紙１２側から吸引し、基材１を微小ビアホール径以上に水平移動させた後、基材１と多孔質紙１２とを分離する。【選択図】        図１
2004247437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に形成されたビアホールにペーストを充填するペースト充填方法であって、
ノズルから前記ペーストを吐出してビアホールに充填する充填工程と、
多孔質材を前記基材のビアホールに接触させてビアホール内のペーストを吸収する吸収工程からなる
ことを特徴とするペースト充填方法。
【請求項２】
吸収工程後、多孔質材および基材の少なくとも一方を接触面に沿って移動させた後に、前記多孔質材を基材から分離する移動工程を含む
ことを特徴とする請求項１記載のペースト充填方法。
【請求項３】
吸収工程で基材および多孔質材を厚み方向に加圧し、
移動工程で基材および多孔質材を厚み方向に加圧し、
該吸収工程おける加圧力を、移動工程における加圧力よりも大きくした
ことを特徴とする請求項２記載のペースト充填方法。
【請求項４】
充填工程において、ビアホールの容積に対する充填率を１００％以上とした
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のペースト充填方法。
【請求項５】
充填工程において、遠心脱泡されたペーストを使用する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のペースト充填方法。
【請求項６】
多孔質材は、通気性とバインダー吸収性を有する吸着材からなる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のペースト充填方法。
【請求項７】
ペーストにより層間接続を行う多層回路基板の製造方法であって、
ａ．基材の所定位置にビアホールを形成する穴加工工程と、
ｂ．請求項１乃至６のいずれかに記載のペースト充填方法によるペースト充填工程と、
ｃ．金属膜を積層する積層工程と、
ｄ．金属膜をパターン化するパターニング工程と、
上記ａ乃至ｄの工程を複数回繰り返す
ことを特徴とする多層回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性ペーストを微小ビアホールに充填する方法および導電性ペーストで層間接続された多層回路基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、回路基板は特に小型化、高密度化が進展し、それに伴い層間接続のためのビアホールは微小化している。導電性のペーストを用いてビアホールにペースト充填する場合、特に微小ビアホールになると基材全面にわたり均一にペースト充填を行うことが困難となる。また、ペーストが基板表面まで十分充填されている場合は、層間の接続は得られるが、ペーストが基板表面より凹んだ状態の充填では層間の接続抵抗は高くなる。ビアホールが微小化すればするほど、充填率の抵抗値への影響度はさらに大きくなる。
【０００３】
旧来の多層回路基板の層間接続の主流になっていたスルーホール内蔵の金属めっき導体に代えて、多層回路基板の任意の電極を任意の配線パターン位置において層間接続できるインナービアホール（ＩＶＨ）接続法を採用した多層回路基板、すなわち全層ＩＶＨ構造樹脂多層回路基板と呼ばれている特許文献１が知られている。
【０００４】
この全層ＩＶＨ構造樹脂多層回路基板は、多層回路基板のビアホール内に導電ペーストを充填することにより、必要な層間のみを接続することが可能であり、部品ランド直下にインナービアホールを設けることができるために、基板サイズの小型化や高密度実装を実現することができる。
【０００５】
従来の導電ペースト充填方法について以下に説明する。
まず多層回路基板の作製方法について、図５を参照して説明する。
図５（ａ）に示す基材１１０は、回路パターン１０１ａが形成された支持基材１０２上に、両面に接着剤層（図示せず）が形成された絶縁性基材１０３と、離型フイルム１０４が貼り合わされている。そして回路パターン１０１ａに合致する直径が数１０μｍの微小ビアホール１０５がレーザにより形成されている。ここで、微小ビアホール１０５はレーザにより形成されていることから、レーザの熱による溶融収縮作用により数μｍ程度盛り上がったリング状突起部１０５ａが離型フイルム１０４に生成される。その後、導電性ペーストＰをスキージ１０７を移動させて微小ビアホール１０５内に充填する。
【０００６】
図５（ｂ）は、基材１１０に導電性ペーストＰを充填した後に、離型フイルム１０４を剥離した状態を示し、微小ビアホール１０５内の導電性ペーストＰは、離型フイルム１０４の厚み分盛り上がる。
【０００７】
図５（ｃ）は、基材１１０に金属箔１０８を積層して熱プレスした状態を示す。この時、金属箔１０８は、下層に回路パターン１０１ａがある部分は凸に、下層に回路パターン１０１ａがない部分は凹になり、僅かにうねりを生じている。
【０００８】
図５（ｄ）は、表層の金属箔１０８をパターニングして回路パターン１０１ｂを形成した状態を示す。
図５（ｅ）は、回路パターン１０１ｂ上に、両面に接着剤層（図示せず）が形成された絶縁性基材１０３’と離型フイルム１０４が積層されて貼り合わされた積層回路基板２１０を示し、この積層回路基板２１０には、回路パターン１０１ｂに合致する微小ビアホール１０５がレーザにより形成されている。この時、離型フイルム１０４の表面は、下層に回路パターン１０１ｂがある部分は凸に、下層に回路パターン１０１ｂがない部分は凹になり、さらに複雑なうねりを生じている。
【０００９】
基板をさらに多層化する場合には、これらの工程を繰り返し行うことで形成される。
次にペーストの充填方法について、ゴム製の平スキージを傾斜させてペースト充填を行う第１の従来例を図６を用いて説明する。
【００１０】
図６は図５（ｅ）に示す積層回路基板２１０を示している。スキージ２０１の材質はゴム硬度７０°〜９０°の硬質ウレタンゴムから成り、スキージ進行方向前部上方から後部下方に傾斜している。この傾斜により、導電性ペーストＰはローリング運動し易くなって微小ビアホール１０５へのペースト充填が容易になる。また、離型フイルム１０４と接するスキージ２０１の角部の稜線がスキージ２０１の底部２０１ａを研磨することで、真直精度を高めている。さらに、スキージ２０１はホルダー（図示せず）に挟み込まれ適度な弾力が得られるように突き出して保持されている。これにより離型フイルム１０４の表面にうねりを生じても、追従しながら移動して導電性ペーストＰを均一に充填することができる。
【００１１】
第２の従来例として、弾力性を有する厚みの薄い金属板からなるスキージを用いてのペースト充填を図５を用いて説明する。
図７は図５（ｅ）に示す積層回路基板２１０を示している。金属スキージ３０１はスキージ進行方向前部上方から後部下方に傾斜している。この傾斜により導電性ペーストＰは、ローリング運動し易くなり微小ビアホール１０５への充填が容易になる。さらに、金属スキージ３０１はホルダー（図示せず）に挟み込まれ適度な弾力が得られるように突き出して保持されており、これにより離型フイルム１０４の表面がうねりを生じていても追従しながら移動してペーストＰを微小ビアホール１０５に良好に充填することができる。
【００１２】
第３の従来例として、ペーストＰを充填する容器の底面部にペーストＰを通過させることのできる微細孔膜を用いてのペーストＰの充填を行う特許文献２を図８に示す。特許文献２において、吐出部に多孔質膜を有するペースト充填ノズル４０１と、容器内の圧力を制御できる加圧エアー装置４０２とを備えた密閉型ペースト充填容器４０３を設け、充填容器４０３の内圧力と、真空吸着ステージ４０４の減圧力とを調整して、真空吸着ステージ４０４上に置いた微小ビアホール（図示せず）を有する基材１１０の上面にペースト充填ノズル４０１を密着させつつ移動することにより、導電性ペーストＰを積層基板２１０の微小ビアホールに充填するものである。
【００１３】
【特許文献１】
特許第２６０１１２８号公報
【００１４】
【特許文献２】
特開平１０−２３０５８５号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１では、スキージ２０１の離型フイルム１０４に接触する角部はシャープなエッジを有しており、先端に近い側ほど剛性が低くなっている。このため、ペースト充填中のスキージ２０１の先端部がその押しつけ力により微小ビアホール１０５内に入り込んでしまう。これにより、微小ビアホール１０５に充填された導電性ペーストＰの表面が凹形状にえぐられて、導電性ペーストの充填量が不足する。
【００１６】
このような現象は、スキージ２０１の押付力により異なり、押付力を強くするとスキージ２０１の先端部がビアホール内に入り込む面積が多くなり、導電性ペーストＰの表面が大きく凹形状にえぐられる。逆に、スキージ２０１の押付力を弱めると、スキージ２１０の先端部の入り込み量は減少するが、導電性ペーストＰが離型フイルム１０４表面に残存してしまうおそれがある。導電性ペーストＰが離型フイルム１０４上に残存すると、離型フイルム１０４を剥離する工程で、離型フイルム１０４に付着された導電性ペーストＰに、既に充填した導電性ペーストＰがくっついたまま同伴されて微小ビアホール１０５から引き剥がされる。さらに、導電性ペーストＰのバインダ（樹脂成分）が離型フイルム１０５に付着してしまうことで、導電性ペーストＰの溶剤成分が抜けて粘度が急激に上昇し導電性ペーストＰの充填量不足を招き、これによる接続不良及び導電性ペーストの寿命が短くなることによる導電性ペーストＰの使用量増大の要因となる。
【００１７】
また、微小ビアホール１０５へのペースト充填においては、導電性ペーストＰ中に混入している気泡やペースト充填時のローリング運動による空気の巻き込みによる気泡が微小ビアホール１０５内に留まってしまうことがあり、ビアホール径が大きい場合は問題がないが、微小になればなる程、気泡の影響による接続抵抗不良が発生し、歩留まり低下の要因となる。
【００１８】
また、導電性ペーストＰは高価であり、上記のようなスキージ２０１を用いるスクリーン印刷法では、スキージ２０１周辺に導電性ペーストＰが漏れて導電性ペーストＰの利用率が低くコストアップの要因となる。
【００１９】
従来例２では、金属製スキージ３０１の離型フイルム１０４への接触部は、剛体であることから、微小ビアホール１０５を通過中にスキージ３０１の先端がビアホール１０５内に入り込んでしまう現象はない。しかし、微小ビアホール１０５はレーザにより形成されていることから、レーザの熱により離型フイルム１０４の表面に微小ビアホール１０５周囲で数μｍ程度飛び出たリング状の突起部１０５ａが生成されている。したがって、押付力を加えた状態でスキージ３０１を移動させると、突起部１０５ａがスキージ３０１の先端で削り取られ、その屑が微小ビアホール１０５の内部に入り込んだり、導電性ペーストＰ中に混入することがある。これにより、導電性ペーストＰの充填量不足が生じたり、削り屑混入による接続不良が生じる要因となる。また、従来例１と同様に、スクリーン印刷法による気泡による不具合やペースト利用率の課題が同様に発生する。
【００２０】
従来例３では、微小ビアホール１０５内の導電性ペーストＰ表面のえぐれ現象や気泡の巻き込み、導電性ペーストＰの低利用率などの不具合は改善されるが、先端の接触面に多孔質樹脂を有するペースト充填ノズル４０１が離型フイルム１０４と接触しながらペースト充填するため、微小ビアホール１０５周囲の突起部１０５ａの凹凸や複雑なうねりにペースト充填ノズル４０１が追従しきれずに、離型フイルム１０４の表面に導電性ペーストＰが残存するおそれがある。また、押付力を強くすると、微小ビアホール１０５の突起部１０５ａを強く擦るため、突起部１０５ａが微小ビアホール１０５内側まで押し曲げられたり、削り取られた屑が微小ビアホール１０５内に入り込み、接続不良の要因となる。
【００２１】
本発明は上記従来の課題を解決するためのもので、基材に設けられた微小ビアホールに導電性ペーストを確実に充填でき、高信頼性で接続不良もの無く生産性に優れたペースト充填方法および多層回路基板の製造方法を提供するものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１記載の本発明は、基材に形成されたビアホールにペーストを充填するペースト充填方法であって、ノズルから前記ペーストを吐出してビアホールに充填する充填工程と、多孔質材を前記基材のビアホールに接触させてビアホール内のペーストを吸収する吸収工程からなるものである。
【００２３】
上記方法によれば、ノズルを介してビアホールにペーストを充填することにより、従来のスクリーン印刷法のようにスキージの影響による導電性ペースト表面の不具合の発生や気泡、異物等の混入もなく、全てのビアホールに確実に導電性ペーストを充填でき、高歩留まりが可能となる。また、スクリーン印刷法と比較してペーストの粘度変化影響が少なく、ペーストの使用量が削減できて、コスト削減も実現できる。また吸収工程により、ビアホール内のペースト中のバインダ（油脂分）を多孔質材に吸収させてペースト中のフィラーを高密度とし、接続抵抗を安定させて高信頼性のビアホール接続が可能となる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、吸収工程後、多孔質材および基材の少なくとも一方を接触面に沿って移動させた後に、前記多孔質材を基材から分離する移動工程を含むものである。
【００２５】
上記方法によれば、基材および多孔質材の少なくとも一方を接触面に沿って移動させることで、多孔質材に付着したペーストがビアホールの開口縁部で掻き取られて分離され、基材から多孔質材を剥離する時に、多孔質材側にペーストが付着してビアホールから引き剥がされることがなくなり、ペーストの表面に凹み発生して導電性ペーストが不足するようなことがない。
【００２６】
請求項３記載の発明は、吸収工程で基材および多孔質材を厚み方向に加圧し、移動工程で基材および多孔質材を厚み方向に加圧し、該移動工程おける加圧力を、吸収工程における加圧力よりも小さくしたものである。
【００２７】
上記構成によれば、基材を圧縮して微細ビアホールの容積を収縮させ導電性ペーストを加圧することにより、ペースト中のバインダ（油脂分）を多孔質材に効果的に吸収させることができる。また移動工程での加圧力を小さくすることで、多孔質材および／または基材の移動をスムーズに行えて、ビアホールの開口縁部によるペーストの掻き取りが効果的に行える。
【００２８】
請求項４記載の発明は、充填工程において、ビアホールの容積に対する充填率を１００％以上としたものである。
上記方法によれば、ペーストを基材の表面から凸状に膨出させ、多孔質材によりペーストのバインダを効果的に吸収できるとともに、またバインダの吸引によりペーストの充填量が減少しても、適量を微小ビアホールに残存させることができ、接続抵抗の不良具合やペースト充填量のバラツキに対処することができる。
【００２９】
請求項５記載の発明は、充填工程において、遠心脱泡されたペーストを使用するものである。
上記方法によれば、遠心脱泡法により脱泡することにより、導電性ペーストから確実に気泡を除去することができ、微細ビアホール内への気泡の混入を防止できて導電不良を防止することができる。
【００３０】
請求項６記載の発明は、多孔質材は、通気性とバインダー吸収性を有する吸着材からなるものである。
請求項７記載の発明は、ペーストにより層間接続を行う多層回路基板の製造方法であって、ａ．基材の所定位置にビアホールを形成する穴加工工程と、ｂ．請求項１乃至６のいずれかに記載のペースト充填方法によるペースト充填工程と、ｃ．金属膜を積層する積層工程と、ｄ．金属膜をパターン化するパターニング工程と、上記ａ乃至ｄの工程を複数回繰り返すものである。
【００３１】
上記方法によれば、請求項１に記載のペースト充填方法を採用して、導電性ペーストで層間接続を行う多層回路基板を製造することにより、微細ビアホール内の導電性ペースト中の導電性フィラーを高密度として、接続抵抗が安定した高信頼性のインナービアホール接続が各層の回路パターン間で可能となり、電気的に安定した多層回路基板を製造することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るペースト充填方法の実施の形態を図１および図２を参照して説明する。
【００３３】
このペースト充填方法は、被圧縮性の発泡性基材の所定位置に形成された微小ビアホールに導電性ペーストを充填するに際し、ノズルから導電性ペーストを吐出するインクジェット式充填ヘッドにより、導電性ペーストを微小ビアホールに充填し、前記基材のペースト膨出側に導電性ペーストのバインダを吸着可能な多孔質材を密接配置し、前記基材および多孔質材を厚み方向に圧縮するとともに、少なくとも多孔質材側から吸引し、前記基材および多孔質材の少なくとも一方を微小ビアホール直径以上に水平移動させた後、基材と多孔質材とを分離するものである。
【００３４】
また上記方法において、微小ビアホールに充填された前記導電性ペーストを、基材の表面から凸状に膨出させ、前記導電性ペーストは、遠心脱泡法により脱泡されたものを使用し、前記多孔質材は、通気性とバインダーの吸収性を備えた吸着材からなるものである。
【００３５】
さらに上記方法において、基材を加圧吸引後、基材および多孔質材の少なくとも一方をビアホール径以上に水平移動させる時の加圧力を、前記基台の加圧吸引時の圧力よりも小さくしたものである。
【００３６】
以下詳細を説明する。
図１（ａ）に示すように、所定の回路パターン２に微小ビアホール（ビアホール）３を加工した基材１を準備する。この基材１は、たとえばフッ素系多孔質材により形成されて回路パターン２が形成された支持基材４上に、両面に接着剤層（図示せず）が形成された多孔質で被圧縮性の絶縁性基材５と、離型フイルム６が貼り合わされている。そして回路パターン２に形成された微小ビアホール３は、レーザ加工により直径が５０μｍに穿設されている。
【００３７】
次にインクジェット式の充填ヘッド８からノズル８ａを介して微小ビアホール３に導電性ペースト（ペースト）Ｐを充填する［充填工程］。インクジェト式としては、各種方式を使用できるが、例えばピエゾ素子に電圧信号をかけることにより、導電性ペーストＰの吐出を制御して印字等を行うものがある。すなわち、図２に示すように、この充填ヘッド８は、ペースト室８ｂとノズル８ａに対応してピエゾ素子８ｃが設けられている。電圧を印加してピエゾ素子８ｃを矢印Ａ方向に進展させることで導電性ペーストＰが吸入バルブ８ｄからペースト室８ｂに供給され、ピエゾ素子８ｃを矢印Ｂ方向に収縮させることでペースト室８ｂの導電性ペーストＰが排出バルブ８ｅを通してノズル８ａから所定量吐出させるようになっている。この充填ヘッド８は、図示しないが、複数個配列され、入力データに基づいて移動されてノズル８ａを順次微小ビアホール３の直上位置に停止させ導電性ペーストＰを充填するように構成されている。
【００３８】
導電性ペーストＰは、導電物質がＣｕ、Ａｇ、Ａｕおよびこれらの合金からなる群から選択された少なくともひとつの金属粉末を含むもので、たとえば平均粒子直径２μｍの銅の粉末を導電性フィラー（導電性物質）として用い、熱硬化型エポキシ樹脂（無溶剤型）をバインダーとして用い、酸無水系の硬化剤を硬化剤として用いた。その配合割合は、銅の粉末８５重量％、エポキシ樹脂１２．５重量％、硬化剤２．５重量％としており、十分混練した後、気泡混入を防止するために、遠心脱泡装置（図示せず）を使用して遠心脱泡法により脱泡して使用した。
【００３９】
また充填ヘッド８から微小ビアホール３へのペースト充填量は、接続抵抗の不良具合やペースト充填バラツキを考慮して、導電性ペーストＰを基材１の表面から凸形状に膨出した状態になるよう設定される。
【００４０】
次に図１（ｂ）に示すように、真空吸着機構６を具備した吸着装置１０のテーブル１１に、ペースト充填された基材１を取り付けた後、基材１のペースト膨出側（表面）に、多孔質材として通気性とバインダー吸収性を有する多孔質紙（吸着材）１２を当接させる。なお、多孔質紙１２に代わる吸着材として、不織布や多孔質材を通気性とバインダー吸収性を有する多孔質樹脂フイルムであってもよい。
【００４１】
この多孔質紙１２は、連続して使用可能でかつ取り外しの時に移動可能なロール式多孔質紙供給装置１３が採用され、供給リール１３ａからガイドロール１３ｂを介して繰出され、使用後はガイドロール１３ｃを介して巻取りリール１３ｄに巻き取るように構成されている。この多孔質紙供給装置１３は、昇降加圧機構（図示せず）を介して昇降されて、多孔質紙１２を基材１のペースト膨出側に接近当接離間自在に構成されている。
【００４２】
また吸着装置１０には、テーブル１１上に設置された受け台１４と、この受け台１４の上方に多孔質紙１２を介して昇降加圧自在な加圧台１５が配置されており、受け台１４と加圧台１５を介して真空吸引する真空吸着機構１６が付設されている。すなわち真空吸着機構１６は、受け台１４と加圧台１５を所定の強度を有する多孔質材により形成され、基材１を受け台１４または加圧台１５を介して吸引する吸引ヘッダ１６ａ，１６ｂがそれぞれ設けられ、吸引ヘッダ１６ａ，１６ｂが吸引ホースを介して真空ポンプ（図示せず）に接続されて構成されている。また加圧台１５を昇降駆動して所定の設定圧加圧する加圧駆動装置（図示せず）が設けられている。
【００４３】
したがって、受け台１４上に配置されてペースト充填された基材１に対して、加圧台１５により多孔質紙１２を介して所定圧力で加圧すると同時に、真空吸引機構１６で吸引することにより、基材１を厚さ方向に加圧し微小ビアホール３を高さ方向に圧縮して導電性ペーストＰを加圧し、さらに導電性ペーストＰを多孔質紙１２を介して加圧台１５側に吸引するとともに、多孔質の基材１を介して受け台１４側に吸引することで、導電性ペーストＰ中のバインダ（油脂分）を多孔質紙１２と基材１の多孔質部分にそれぞれ効果的に吸収する［吸収工程］ことができる。これにより微細ビアホール３内に充填された導電性ペーストＰ中の導電性フィラーが高密度にされて、接続抵抗が安定した高信頼性のインナービアホール接続が可能となる。
【００４４】
また吸引加圧後に、真空吸着機構１６による加圧台１５及び受け台１４からの吸引を解除し、加圧時より小さい圧力で加圧しつつ、多孔質紙１２を固定した状態で、基材ずらし機構（図示せず）により基材１のみを水平方向（前方、後方、左方、右方など）に少なくとも微細ビアホール３の直径以上移動させた後、加圧台１５による加圧を解除して、加圧台１５および多孔質紙１２を上昇させ基材１から多孔質紙１２を剥離して分離する［水平移動工程（移動工程）］。
【００４５】
なお、真空吸着機構１６による吸引を解除し、加圧時より小さい圧力で加圧しつつ、基材１を固定手段（図示せず）により固定した状態で、多孔質紙供給装置１３により多孔質紙１２のみを水平方向に少なくとも微細ビアホール３直径以上移動させてから加圧台１５による加圧を解除し、加圧台１５および多孔質紙１２を上昇させて基材１から剥離し分離してもよい。また基材１と多孔質紙１２とを相対方向に水平移動させることもできる。
【００４６】
このように、基材２および多孔質紙１２の少なくとも一方を水平方向に微細ビアホール３の直径以上移動させることで、多孔質紙１２の表面に付着した導電性ペーストＰが微細ビアホール３の開口縁部で掻き取られて分離されることで、基材１と多孔質紙１２とを剥離する時に、多孔質紙３側に導電性ペーストＰが付着して微細ビアホール３内から引き剥がされることがなく、導電性ペーストＰの表面に凹み発生して導電性ペーストＰが不足することがない。
【００４７】
また、微細ビアホール３内には予め導電性ペーストＰが基材１の表面から凸形状に膨出するように供給されていることから、バインダの吸収により導電性ペーストＰが減少しても、微細ビアホール３内での導電性ペーストＰが不足することがなく、接続抵抗の不良具合が生じることがない。また導電性ペーストＰが基材１の表面から凸形状に膨出されることで、充填ヘッド８から微細ビアホール３へのペースト充填量のバラツキを吸収することができる。
【００４８】
なお、基材２および多孔質紙１２の少なくとも一方を微小ビアホール３の直径以上移動させる時の加圧台１５の加圧力は、離脱しない程度に小さくしてもよい。
【００４９】
次に本発明に係る４層基板の製造方法の実施の形態について図３および図４を参照して説明する。
この４層基板の製造方法は、導電性ペーストで層間接続を行う多層回路基板の製造方法であって、ａ．支持基材の表面に導電体からなる回路パターンと認識マークを所定の位置に形成する工程、ｂ．両面に接着剤層が形成されるとともに、表面に前記接着剤層を介して離型フイルムがラミネートされた絶縁性基材の裏面を、前記接着剤層を介して支持基材の回路パターンに当接するように重ね、前記接着剤層の硬化温度より低温で加圧加熱して仮止めし積層固定する工程、ｃ．電気的接続を行う箇所にレーザを照射して離型フイルムを介して絶縁性基材に前記回路パターン表面に到達する非貫通の微小ビアホールを形成する工程（穴加工工程）、ｄ．前記ペースト充填方法により前記微小ビアホールに導電性ペーストを充填する工程（ペースト充填工程）、ｅ．前記離型フイルムを剥離後、金属箔を支持基材上に位置決めして積層し、前記接着剤層の硬化温度以上で加熱加圧して積層固定する工程（積層工程）、ｆ．前記金属箔面に、露光用マスクと支持基材の認識マークの位置及び形状を有するフォトレジスト層を形成する工程、ｇ．認識装置により、前記露光用マスクと支持基材の認識マークの位置及び形状を認識して位置決めし、フォトエッチング法により前記金属箔を所定の回路パターンを形成する工程（パターニング工程）、ｈ．工程ｂ〜工程ｇを繰り返し、必要積層数の回路パターンを形成する工程、ｉ．前記支持基材の回路パターンを残して、支持基材を除去する工程を含むものである。
【００５０】
また上記方法において、前記絶縁性基材がポリイミドフイルム、液晶ポリマーフイルム、アラミドフイルムから選択された少なくともひとつの材料とし、かつ該絶縁性基材の接着剤層が半硬化状態の有機樹脂であるものである。さらに上記方法において、前記絶縁性基材に回路パターンと接続する所定位置に、非貫通の微小ビアホールを形成して導電製ペーストを充填したものである。さらにまた上記方法において、前記導電性ペーストの導電物質がＣｕ、Ａｇ、Ａｕおよびこれらの合金からなる群から選択された少なくともひとつの金属粉末を含むものである。また加圧する前の絶縁性基材に形成された接着剤層の厚さが、前記接着剤層に埋設される回路パターンの厚さとほぼ等しいか薄くしたものである。
【００５１】
以下詳細を説明する。
図３（ａ）に示すように片面に回路パターン３１ａ、アライメントマーク３１ｂが形成された支持基材３１を用意する。このような材料としては例えば古川サーキットフォイル（株）製のアルミキャリア付き銅箔（商品名はＵＴＣ銅箔）がある。これは支持基材３１として厚さ４０μｍ程度のアルミニウム箔の片面にジンケート処理を行いその後、電解めっきにて厚さ５〜２０μｍ程度の銅を析出させ、表面に粗化処理したものである。この実施の形態では、支持基材３１として厚さ４０μｍのアルミニウム箔に厚さ９μｍの銅めっきしたＵＴＣ銅箔を用いて、感光性レジスト塗布、レジストベーク、マスク露光、現像等を行い、硫酸−過酸化水素水系溶液により銅の部分を選択エッチングして回路パターン３１ａ及び認識マーク３１ｂを形成したものを使用した。
【００５２】
図３（ｂ）に示すように、絶縁性基材３２の両面に接着剤層３３が形成され、さらに接着剤層３３に離型フイルム３４がラミネートされた構成からなる絶縁基材合成体３５において、絶縁基材合成体３５の片面の離型フイルム３４が剥離されたものを準備し、離型フイルム３４が剥離された側の接着剤層３３と支持基材３１の回路パターン３１ａ及び認識マーク３１ｂに当接するように重ね、ラミネート、真空熱プレス、オートクレーブ等により接着剤層３３の硬化温度より低温で加圧加熱することにより仮止め積層固定する。
【００５３】
前記絶縁性基材３２は特に限定されることなく、例えば、ポリイミドフイルム、アラミドフイルム、液晶ポリマーフイルムから選択された一つの材料を用いることができる。この実施の形態では絶縁性基材３２として多孔質で被圧縮性の１２μｍ厚のポリイミドフイルムを用いた。離型フイルム３４として９μｍ厚のＰＥＮフイルムを用いた。
【００５４】
前記接着剤層３３として半硬化状態の有機樹脂が使用され、例えば熱硬化型のエポキシ樹脂やポリイミド樹脂を用い、熱硬化型樹脂は回路パターン３１ａ及ビアホールライメントマークの埋め込み性を確保するために半硬化状態にしておく。また加圧する前の絶縁性基材３２に形成される接着剤層３３の厚さは、接着剤層３３に埋設される回路パターン３１ａの厚さとほぼ等しいかまたは薄く形成される。この実施の形態では、接着剤層３３としては塗布後乾燥した半硬化状態の５μｍ厚のエポキシ樹脂を用いた。
【００５５】
前記離型フイルム３４としては、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フイルムやＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フイルムを用いることができる。但し、波長３５１ｎｍのＹＡＧレーザで微小ビアホール３６を加工する場合は、ＰＥＴフイルムは波長３５１ｎｍのレーザ光を吸収しないので、波長３５１ｎｍのレーザ光を吸収する紫外線吸収剤をＰＥＴフイルムに混ぜたり、ＰＥＴフイルムの表面にコーティングすればよい。この実施の形態では、仮止め積層固定として真空ラミネートにより圧力４９×１０４Ｐａ（５ｋｇ／ｃｍ２）、温度７０〜８０℃、５分間加圧加熱した。
【００５６】
図３（ｃ）に示すように、絶縁性基材３２の回路パターン３１ｂの位置および形状を認識しながら電気的接続を行う所定位置に、離型フイルム３４上からレーザを照射して回路パターン３１ａの表面に到達する非貫通の直径約５０μｍの微細ビアホール３６を形成した［穴加工工程］。レーザとしては波長３５１ｎｍの３倍高調波ＹＡＧ固体レーザを用いた。
【００５７】
図３（ｄ）に示すように、先の実施の形態に示した方法および装置により、非貫通孔の微小ビアホール３６に導電性ペーストＰを充填した［ペースト充填工程（充填工程）（吸収工程）（水平移動工程）］。ここで、導電性ペーストＰは、導電物質がＣｕ、Ａｇ、Ａｕおよびこれらの合金からなる群から選択された少なくともひとつの金属粉末を含むものである。ここで、離型フイルム３４は接着剤層３３の表面汚染防止の役割を果たしている。
【００５８】
図４（ｅ）に示すように、離型フイルム３４を剥離した接着剤層３３上に、認識マーク３１ｂの位置に対応する開口部３８を有する金属箔３７を重ね合わせ、真空熱プレスで圧力１４７０〜１９６０×１０４Ｐａ（１５０〜２００ｋｇ／ｃｍ２）、接着材層３３の硬化温度以上の温度７０〜８０℃で１０ｍｉｎ加圧加熱して仮止め積層固定した［積層工程］。金属箔３７として厚みは９μｍの両面を１〜１．５μｍ程度、粗化処理したＣｕ箔を用いた。
【００５９】
図４（ｆ）に示すように、仮止め積層固定した金属箔３７の開口部３８に対応した認識マーク３１ｃと露光マスク（図示せず）の認識マークを画像認識して位置決めを行い、所望の回路パターン３７ａおよび次層の認識マーク３７ｂを形成した［パターニング工程］。
【００６０】
図４（ｇ）に示すように、図３（ｂ）〜図４（ｆ）を繰り返してたとえば４層積層基材３９を形成した後、最表層の回路パターン３７ａ形成する際、金属箔３７を積層後、接着剤層３３の硬化温度以上で真空熱プレスしてから回路パターン３７ａを形成する。この真空熱プレスの加圧力は１４７０〜１９６０×１０４Ｐａ（１５０〜２００ｋｇ／ｃｍ２）、温度は２００℃で１時間（Ｈｒ）加圧加熱した。
【００６１】
この加圧加熱により接着剤層３３は流動し、回路パターン３１ａ、３７ａが接着剤層３３に埋め込まれることにより絶縁性基材３２は変形し、非貫通の微小ビアホール３６内の導電性ペーストＰが加圧されて、導電性ペーストＰ内のバインダ（樹脂成分）が接着剤層３３に流れ出し、導電性ペーストＰ内の導体フィラーが高密度化されることにより、各層の回路パターン３１ａ、３７ｂとの良好で安定した電気的接続が得られる。
【００６２】
次に図３（ｈ）に示すように支持基材３１の銅材料からなる回路パターン３１ａを残して支持基材３１を選択除去して４層基板が得られる。このとき支持基材３１のアルミニウム箔の選択除去としては塩酸：純水＝１：１の割合のエッチング液を用いることで容易に除去が可能である。
【００６３】
上記実施の形態によれば、先の実施の形態で示したペースト充填方法により、導電性ペーストＰで層間接続を行う多層回路基板を製造することにより、微細ビアホール１０５であっても、導電性ペーストＰを確実に充填し、さらに微細ビアホール１０５内に充填された導電性ペーストＰ中の導電性フィラーを高密度化して、接続抵抗が安定した高信頼性のインナービアホール接続が各層の回路パターン間で可能となり、電気的に安定した多層回路基板を製造することができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態では、４層基板までの製造方法を説明したが、上記工程を繰り返すことで所望層数の多層回路基板を得ることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上に述べたように請求項１記載の発明は、ノズルを介してビアホールにペーストを充填することにより、従来のスクリーン印刷法のようにスキージの影響による導電性ペースト表面の不具合の発生や気泡、異物等の混入もなく、全てのビアホールに確実に導電性ペーストを充填でき、高歩留まりが可能となる。また、スクリーン印刷法と比較してペーストの粘度変化影響が少なく、ペーストの使用量が削減できて、コスト削減も実現できる。また吸収工程により、ビアホール内のペースト中のバインダ（油脂分）を多孔質材に吸収させてペースト中のフィラーを高密度とし、接続抵抗を安定させて高信頼性のビアホール接続が可能となる。
【００６６】
請求項２記載の発明によれば、基材および多孔質材の少なくとも一方を接触面に沿って移動させることで、多孔質材に付着したペーストがビアホールの開口縁部で掻き取られて分離され、基材から多孔質材を剥離する時に、多孔質材側にペーストが付着してビアホールから引き剥がされることがなくなり、ペーストの表面に凹み発生して導電性ペーストが不足するようなことがない。
【００６７】
請求項３記載の発明によれば、基材を圧縮して微細ビアホールの容積を収縮させ導電性ペーストを加圧することにより、ペースト中のバインダ（油脂分）を多孔質材に効果的に吸収させることができる。また移動工程での加圧力を小さくすることで、多孔質材および／または基材の移動をスムーズに行えて、ビアホールの開口縁部によるペーストの掻き取りが効果的に行える。
【００６８】
請求項４記載の発明によれば、ペーストを基材の表面から凸状に膨出させ、多孔質材によりペーストのバインダを効果的に吸収できるとともに、またバインダの吸引によりペーストの充填量が減少しても、適量を微小ビアホールに残存させることができ、接続抵抗の不良具合やペースト充填量のバラツキに対処することができる。
【００６９】
請求項５記載の発明によれば、遠心脱泡法により脱泡することにより、導電性ペーストから確実に気泡を除去することができ、微細ビアホール内への気泡の混入を防止できて導電不良を防止することができる。
【００７０】
請求項７記載の発明によれば、請求項１に記載のペースト充填方法を採用して、導電性ペーストで層間接続を行う多層回路基板を製造することにより、微細ビアホール内の導電性ペースト中の導電性フィラーを高密度として、接続抵抗が安定した高信頼性のインナービアホール接続が各層の回路パターン間で可能となり、電気的に安定した多層回路基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るペースト充填方法の実施の形態を示し、（ａ）は充填状態を示す回路基板の部分断面図、（ｂ）は加圧吸引状態を示す構成図である。
【図２】同ペーストの充填に使用する充填ヘッドを示す縦断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る多層回路基板の製造方法の実施の形態を示し、製造工程を説明する回路基板の断面図である。
【図４】（ｅ）〜（ｈ）は、同多層回路基板の次の製造工程を説明する回路基板の断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ基材の作成方法を模式的に示す図である。
【図６】第１の従来例でゴム製のスキージによるペースト充填を示す説明図である。
【図７】第２の従来例で金属製のスキージによるペースト充填を示す説明図である。
【図８】第３の従来例で、特許文献２の代表図である。
【符号の説明】
Ｐ    導電性ペースト
１    基材
２    回路パターン
３    微小ビアホール
４    支持基材
５    絶縁性基材
６    離型フイルム
８    充填ヘッド
１０    吸着装置
１１    テーブル
１２    多孔質紙
１３    多孔質紙供給装置
１４    受け台
１５    加圧台
１６    真空吸着機構
３１    支持基材
３１ａ  回路パターン
３１ｂ  アライメントマーク
３２    絶縁性基材
３３    接着材層
３４    離型フイルム
３５    絶縁基材合成体
３６    微小ビアホール
３７    金属箔
【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】
2004247437.tif 000008
【図７】
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【図８】
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