(57)【要約】【課題】貫通穴加工の生産性を向上させ、低コストで穴加工を行える高放熱性を有する多層プリント配線板を提供する。【解決手段】無機フィラーを含む熱硬化性樹脂からなる両面基板１０７に、樹脂が半硬化状態で貫通穴１０８をあける位置に予め貫通穴１０５をあけておき、両面基板１０７の両側に樹脂シート１０１、銅箔１０４を積層し樹脂が硬化する温度より低い温度でプレスして多層化した後、樹脂が半硬化状態で貫通穴１０８をあけた後、樹脂を本硬化させ、銅めっき、パターン形成を行い多層プリント配線板を得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物をシート状にした樹脂シートの片面又は両面に金属箔を接着し、その後プレスしながら加熱し半硬化させる第１の半硬化工程と、前記半硬化させた基板の所望位置に少なくとも第１の貫通穴を形成し、その後この基板を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し本硬化させる第１の本硬化工程と、前記本硬化させた基板に所望の回路パターン形成を行うパターン形成工程と、前記パターン形成された基板の両面をそれぞれ新たな無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物をシート化した樹脂シートおよびその外側に金属箔で挟みこみプレスしながら加熱し半硬化させる第２の半硬化工程と、前記半硬化させた基板の前記所望位置に形成された第１の貫通穴内に第２の貫通穴を形成し、その後この基板を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し本硬化させる第２の本硬化工程とを有する多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
第１の本硬化工程とパターン形成工程の間に、前記本硬化させた基板をめっきすることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂とパウダー状の熱可塑性樹脂とを成分として含み、かつ前記パウダー状の熱可塑性樹脂が液状の前記熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状になるものを用いる請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
第１の貫通穴および第２の貫通穴をパンチングにより形成することを特徴とする請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
パターン形成時に第１の貫通穴をスルーホールとして形成することを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項６】
第１の半硬化工程と第１の本硬化工程の間に、第１の貫通穴以外の貫通穴を形成するとともに、パターン形成時に前記貫通穴をスルーホールとして形成することを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項７】
熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくともひとつである請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
無機フィラーとして、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＢＮあるいはＡｌＮの少なくとも一種の無機フィラーである請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
無機フィラーが、７０〜９５重量％含まれる請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
無機フィラーの粒径が、０．１〜１００μｍである請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
金属箔が少なくとも片面粗面化された面を有する１２〜２００μｍ厚みの銅箔である請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１２】
第１の半硬化工程での加熱温度が１００〜１４０℃である請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１３】
第１の本硬化工程での硬化温度が１５０〜２３０℃である請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１４】
第２の半硬化工程での加熱温度が１００〜１４０℃である請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１５】
第２の本硬化工程での硬化温度が１５０〜２３０℃である請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１６】
第１の貫通穴の径が第２の貫通穴の径よりも大きいことを特徴とする請求項１または２または５記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１７】
第１の貫通穴の直径が第２の貫通穴の直径よりも０．１〜１．０ｍｍ大きいことを特徴とする請求項１６記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１８】
パターン形成された基板を少なくとも２枚以上用いて、それぞれの基板を位置合わせしながら新たな無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物をシート状にした樹脂シートで挟みこんで積層するとともに、両最外層に金属箔を積層し、その後プレスしながら加熱して半硬化させる第３の半硬化工程と、前記半硬化させた基板の前記所望位置に形成された第１の貫通穴内に第２の貫通穴を形成し、その後この基板を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し本硬化させる第３の本硬化工程とを有する多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１９】
複数のパターン形成された基板の内少なくとも一枚の基板が、第１の本硬化工程とパターン形成工程の間に、前記本硬化させた基板をめっきする請求項１８記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２０】
パターン形成時に第１の貫通穴をスルーホールとして形成することを特徴とする請求項１９記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２１】
第１の半硬化工程と第１の本硬化工程の間に、第１の貫通穴以外の貫通穴を形成するとともに、パターン形成時に前記貫通穴をスルーホールとして形成することを特徴とする請求項１９記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２２】
第３の半硬化工程での加熱温度が１００〜１４０℃である請求項１８または１９記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２３】
第３の本硬化工程での硬化温度が１５０〜２３０℃である請求項１８または１９記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２４】
第２の半硬化工程に代えて、パターン形成された基板の所望位置に設けられた第１の貫通穴内に樹脂を充填する工程と、その基板の両面をそれぞれ樹脂フィルムおよびその外側を金属箔で挟みこみプレス又はラミネートする工程を有する請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２５】
第１の貫通穴内に充填する樹脂として、無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物である請求項２４記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２６】
樹脂フィルムとして、低温低荷重で熱圧着が可能な熱硬化性樹脂を用いる請求項２４記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２７】
樹脂フィルムの中に無機フィラーとしてＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＢＮあるいはＡｌＮの少なくとも一種の無機フィラーを含む請求項２６記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２８】
樹脂フィルムおよびその外側を金属箔に代えて、樹脂付き銅箔で基板の両面を挟みこむことを特徴とする請求項２４記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２９】
樹脂フィルムの厚さが２０μｍ以上２００μｍ以下である請求項２４記載の多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層プリント配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、半導体の高密度、高機能化が望まれている。そのため、これを実装する回路基板も小型高密度のものが要望されている。この結果、部品、回路基板の放熱が大きな課題となってきている。放熱性の良い回路基板として、銅やアルミニウムなどの金属板を使用し、この金属板の片面に電気絶縁層を介して回路パターンを形成する金属ベース基板が知られている。しかし、比較的厚い金属板を用いるために重たくなり、小型軽量化が困難である。また、電気絶縁層の熱伝導が悪いため絶縁層を薄くしなければならないため、絶縁耐圧の問題が生じる場合もある。さらに、両面実装できる多層の金属コア基板は、金属板の両側にガラス−エポキシの両面板あるいは多層板を貼り付けるため熱伝導が悪くなり放熱性が低下してしまう。
【０００３】
この課題を解決する方法として、絶縁材料として熱硬化性樹脂の中に無機フィラーを高濃度に充填した樹脂を用いた高熱伝導の多層プリント配線板の製造方法が開示されている。この多層基板の製造方法を図５に示す。図５（Ａ）に示すように、離型性フィルム５０１上に、無機質フィラーと熱硬化性樹脂を含む熱伝導シート状物５０２を作製し、図５（Ｂ）に示すように、離型性フィルム５０１側から熱伝導シート状物５０２に貫通穴５０３を形成する。次に図５（Ｃ）に示すように、貫通穴５０３に導電性樹脂組成物５０４を充填する。このような導電性樹脂組成物５０４を充填した熱伝導シート状物５０２を複数枚用意し、離型性フィルム５０１を剥離し、そのうちの１枚（図５の（Ｄ））を除いて、図５（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）に示すように、熱伝導シート状物５０２の離型性フィルム５０１を剥離した面に導電性樹脂組成物５０４を用いて配線パターン５０５ａ〜５０５ｄを形成する。次に、熱伝導シート状物を図５（Ｈ）のように重ねさらにその両面に金属箔５０６を重ねる。これを加熱加圧し各々の熱伝導シート状物を硬化接着させ（図５（Ｉ））、最後に最外層の配線パターン５０７を形成する（図５（Ｊ））。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１７３０９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明では、貫通スルーホールの作製については記述されていない。挿入部品を実装したり、基板を機器に取りつけたりするためには、貫通スルーホールが必要である。一般的に、貫通スルーホールを作製するためには、図５（Ｉ）の多層構造基板に穴加工を行い貫通穴を形成後、銅めっきを行い貫通スルーホールを形成する。しかしながら、無機フィラーが樹脂中に高濃度に充填されているため（７０〜９５重量部）、例えば、ドリルによる穴加工では無機フィラーによりドリルが激しく磨耗するため、１００穴ぐらいでバリが発生し穴径が小さくなり高品質な穴を得ることができない。このように、一般のガラス−エポキシ基板に比べてドリルの寿命が短く、穴加工コストが増大し、また高品質の穴を得ることができないという課題を有している。また、パンチングによる穴加工では、熱硬化性樹脂が完全硬化しているため、パンチングが基板に挿入できないあるいは基板が割れる等で穴加工自体ができないという課題を有している。
【０００７】
また、穴加工を加熱加圧し各々の熱伝導シート状物を硬化させる前の図５（Ｈ）の積層した段階で行う方法が考えられる。しかしながら、熱伝導シート状物の樹脂が未硬化の状態で穴加工を行い、その後加熱加圧を行った場合、加熱により樹脂が軟化しその状態で加圧されるため、穴が変形してしまい、貫通スルーホールを形成できないという課題を有している。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、貫通穴の加工を容易にし生産性良く低コストで高放熱の多層プリント配線板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、特に、無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物をシート状にした樹脂シートの片面又は両面に金属箔を接着し、その後プレスしながら加熱し半硬化させる第１の半硬化工程と、前記半硬化させた基板の所望位置に少なくとも第１の貫通穴を形成し、その後この基板を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し本硬化させる第１の本硬化工程と、前記本硬化させた基板に所望の回路パターン形成を行うパターン形成工程と、前記パターン形成された基板の両面をそれぞれ新たな無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物をシート化した樹脂シートおよびその外側に金属箔で挟みこみプレスしながら加熱し半硬化させる第２の半硬化工程と、前記半硬化させた基板の前記所望位置に形成された第１の貫通穴内に第２の貫通穴を形成し、その後この基板を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し本硬化させる第２の本硬化工程とを有する多層プリント配線板の製造方法であり、第２の貫通穴を形成する位置に事前に第１の貫通穴を形成することにより、半硬化状態で第２の貫通穴を形成することができるようになり、穴加工治具の磨耗を抑制し穴加工を容易にできるという作用効果が得られる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１の本硬化工程とパターン形成工程の間に、前記本硬化させた基板をめっきする請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法であり、第１の貫通穴を通して両側の金属箔を電気的に接続することができるようになり、より高密度な基板が作製できるという作用効果が得られる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂パウダーとを成分として含み、かつ前記熱可塑性樹脂パウダーが液状の前記熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状になるものを用いる請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法であり、このような樹脂を用いることにより、熱硬化性樹脂が硬化しない温度で基板を半硬化状態にすることができ、穴加工治具の磨耗を抑制し穴加工を容易にできるという作用効果が得られる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の発明は、特に、第１の貫通穴および第２の貫通穴をパンチングにより形成することを特徴とする請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法であり、半硬化の状態でパンチングにより第１、第２の貫通穴の加工を行うので、パンチング治具と無機フィラーの接触距離が樹脂厚程度と非常に短いため、パンチング治具の磨耗が少なく高寿命で穴加工ができ、より高品質で低コストな穴加工ができるという作用効果が得られる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、パターン形成時に第１の貫通穴をスルーホールとして形成することを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線板の製造方法であり、第１の貫通穴を通して両側の金属箔を電気的に接続することができるようになり、より高密度な基板が作製できるという作用効果が得られる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の発明は、特に、第１の半硬化工程と第１の本硬化工程の間に、第１の貫通穴以外の貫通穴を形成するとともに、パターン形成時に前記貫通穴をスルーホールとして形成することを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線板の製造方法であり、第１の貫通穴以外の貫通穴を通して両側の金属箔を電気的に接続することができるようになり、より高密度な基板が作製できるという作用効果が得られる。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の発明は、特に、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくともひとつを含む構成であり、これらの樹脂により耐熱性や電気絶縁性に優れた多層プリント配線板を作製できるという作用効果が得られる。
【００１７】
本発明の請求項８に記載の発明は、特に、無機フィラーとして、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＢＮあるいはＡｌＮから選ばれた少なくとも一種の無機フィラーを用いることにより、放熱性に優れた電気絶縁性基板が得られるという作用効果が得られる。また、これら無機フィラーの組み合わせ、量をコントロールすることにより、所望の熱膨張係数をもつ多層プリント配線板を作製できるという作用効果も得られる。
【００１８】
本発明の請求項９に記載の発明は、特に、無機フィラーが、７０〜９５重量％含むことにより、高熱伝導の無機フィラーが高濃度に充填されているため放熱性に優れた基板が得られるという作用効果が得られる。
【００１９】
本発明の請求項１０に記載の発明は、特に、無機フィラーの粒径が、０．１〜１００μｍである構成にしたものであり、樹脂絶縁層の厚さが０．１〜２ｍｍであるため、粒径が大きくなり過ぎると均一に充填できなくなり、また、粒径が小さくなり過ぎると高価であり、また無機フィラーの取り扱いが難しくなる。この範囲の粒径の無機フィラーを使用することにより無機フィラーを樹脂中に均一に高充填することができ、熱伝導率の高い基板が得られるという作用効果が得られる。
【００２０】
本発明の請求項１１に記載の発明は、金属箔として少なくとも片面粗面化された面を有する１２〜２００μｍ厚みの銅箔を用いることにより、樹脂と金属箔との密着力を高めることができ、貫通穴作製時に樹脂と金属箔の剥離を抑え容易に穴加工ができるようになる。また銅を用いているため熱伝導率が高く、導電率も良いため微細なパターン形成が可能である。また、箔厚を厚くすると大電流を流すことができる。
【００２１】
本発明の請求項１２に記載の発明は、第１の半硬化工程での加熱処理を１００〜１４０℃ですることにより、熱硬化性樹脂の硬化が起こらずしかも熱硬化性樹脂組成物中の熱可塑性樹脂パウダーが液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤し固形状になり、樹脂が半硬化状態の基板を作製することができ、第１の貫通穴作製時の穴加工治具の磨耗を抑制し、穴加工を容易に行うことができるようになる。
【００２２】
本発明の請求項１３に記載の発明は、第１の本硬化工程での硬化温度を１５０〜２３０℃にすることにより、熱硬化性樹脂を硬化させることができ、次工程のめっき形成やパターン形成時に酸やアルカリ等の薬品に影響されない電気絶縁性の優れた樹脂を得ることができる。
【００２３】
本発明の請求項１４に記載の発明は、第２の半硬化工程での加熱処理を１００〜１４０℃ですることにより、熱硬化性樹脂の硬化が起こらずしかも熱硬化性樹脂組成物中の熱可塑性樹脂パウダーが液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤し固形状になり、樹脂が半硬化状態の基板を作製することができ、第２の貫通穴作製時の穴加工治具の磨耗を抑制し、穴加工を容易に行うことができるようになる。
【００２４】
本発明の請求項１５に記載の発明は、第２の本硬化工程での硬化温度を１５０〜２３０℃にすることにより、熱硬化性樹脂を硬化させることができ、熱的、耐薬品性、電気絶縁性に優れた樹脂を得ることができる。
【００２５】
本発明の請求項１６に記載の発明は、第１の貫通穴の径が第２の貫通穴の径よりも大きくすることにより、基板の収縮や貫通穴の位置ずれが起きても第２の貫通穴を加工するとき、加工治具が第１の貫通穴内の半硬化樹脂中を通過させることができ、穴加工治具の磨耗を抑制し、穴加工を容易に行うことができるようになる。
【００２６】
本発明の請求項１７に記載の発明は、特に、第１の貫通穴の直径を第２の貫通穴の直径よりも０．１〜１．０ｍｍ大きくするのが望ましい。０．１ｍｍより小さくなると第２の貫通穴加工時に位置ずれ等により硬化した樹脂部を加工する可能性があり、加工治具の磨耗、破損、基板にクラックの発生等が起こってしまう。さらに、第１の貫通穴をめっきしスルーホールを形成している場合は第１、第２のスルーホールの絶縁性が得られない場合がある。逆に第１の貫通穴の径を大きくし過ぎると、配線の自由度が下がり、高密度化の妨げとなるため、できれば第１の貫通穴の直径を第２の貫通穴の直径よりも１．０ｍｍ以内に抑えるのが良い。
【００２７】
本発明の請求項１８に記載の発明は、特に、パターン形成された基板を少なくとも２枚以上用いて、それぞれの基板を位置合わせしながら新たな無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物をシート状にした樹脂シートで挟みこんで積層するとともに、両最外層に金属箔を積層し、その後プレスしながら加熱して半硬化させる第３の半硬化工程と、前記半硬化させた基板の前記所望位置に形成された第１の貫通穴内に第２の貫通穴を形成し、その後この基板を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し本硬化させる第３の本硬化工程とを有する多層プリント配線板の製造方法であり、所望の位置に同一個所に貫通穴を形成した複数のパターン形成された基板を位置合わせしながら積層することにより、６層板以上の多層プリント基板を容易に作製できるという作用効果が得られる。
【００２８】
本発明の請求項１９に記載の発明は、特に、複数のパターン形成された基板の内少なくとも一枚の基板が、第１の本硬化工程とパターン形成工程の間に、前記本硬化させた基板をめっきする請求項１８記載の多層プリント配線板の製造方法であり、第１の貫通穴を通して両側の金属箔を電気的に接続することができるようになり、より高密度な基板が作製できるという作用効果が得られる。
【００２９】
本発明の請求項２０に記載の発明は、特に、パターン形成時に第１の貫通穴をスルーホールとして形成することを特徴とする請求項１９記載の多層プリント配線板の製造方法であり、第１の貫通穴を通して両側の金属箔を電気的に接続することができるようになり、より高密度な基板が作製できるという作用効果が得られる。
【００３０】
本発明の請求項２１に記載の発明は、特に、第１の半硬化工程と第１の本硬化工程の間に、第１の貫通穴以外の貫通穴を形成するとともに、パターン形成時に前記貫通穴をスルーホールとして形成することを特徴とする請求項１９記載の多層プリント配線板の製造方法であり、第１の貫通穴以外の貫通穴を通して両側の金属箔を電気的に接続することができるようになり、より高密度な基板が作製できるという作用効果が得られる。
【００３１】
本発明の請求項２２に記載の発明は、第３の半硬化工程での加熱処理を１００〜１４０℃ですることにより、熱硬化性樹脂の硬化が起こらずしかも熱硬化性樹脂組成物中の熱可塑性樹脂パウダーが液状の熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤し固形状になり、樹脂が半硬化状態の基板を作製することができ、第３の貫通穴作製時の穴加工治具の磨耗を抑制し、穴加工を容易に行うことができるようになる。
【００３２】
本発明の請求項２３に記載の発明は、第３の本硬化工程での硬化温度を１５０〜２３０℃にすることにより、熱硬化性樹脂を硬化させることができ、熱的、耐薬品性、電気絶縁性に優れた樹脂を得ることができる。
【００３３】
本発明の請求項２４に記載の発明は、特に、第２の半硬化工程に代えて、パターン形成された基板の所望位置に設けられた第１の貫通穴内に樹脂を充填する工程と、その基板の両面をそれぞれ樹脂フィルムおよびその外側を金属箔で挟みこみプレス又はラミネートする工程を有する請求項１または２記載の多層プリント配線板の製造方法であり、第１の貫通穴を樹脂で充填しているためその基板の両側を挟みこむ絶縁樹脂が、フィルムや流動性の少ない樹脂を使用することが可能となり安価に容易に放熱性の良い多層プリント基板が作製可能という作用効果が得られる。
【００３４】
本発明の請求項２５に記載の発明は、第１の貫通穴内に充填する樹脂として、無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物を用いることにより、穴加工がしやすく安価で放熱性の良い多層プリント配線板を得ることができるようになる。
【００３５】
本発明の請求項２６に記載の発明は、樹脂フィルムとして、低温低荷重で熱圧着が可能な熱硬化性樹脂を用いることにより、ラミネートにより安価で生産性の良い方法で多層プリント配線板を作製できるようになる。
【００３６】
本発明の請求項２７に記載の発明は、樹脂フィルムの中に無機フィラーとしてＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＢＮあるいはＡｌＮの少なくとも一種の無機フィラーを含むことにより、より放熱性の優れた多層プリント配線板が得られるようになる。また、これら無機フィラーの組み合わせ、量をコントロールすることにより、樹脂フィルムの熱膨張係数を両面基板の樹脂の熱膨張係数に近づけることができるため、歪、反り等の少ない信頼性の高い多層プリント配線板を作製できるという作用効果も得られる。
【００３７】
本発明の請求項２８に記載の発明は、特に、樹脂フィルムおよびその外側を金属箔に代えて、樹脂付き銅箔で基板の両面を挟みこむことを特徴とする請求項２４記載の多層プリント配線板の製造方法であり、樹脂付き銅箔を用いることにより、より簡便に安価に生産性良く多層プリント配線板を作製できるという作用効果も得られる。
【００３８】
本発明の請求項２９に記載の発明は、樹脂フィルムの厚さが２０μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましい。２０μｍより薄くなると絶縁信頼性に問題が生じてくる。また、２００μｍより厚くなると放熱性が低下する問題が生じるようになる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明について説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施の形態１における多層プリント配線板の製造工程を示す断面図である。
【００４１】
図において、１０１は無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂シートであり、７０〜９５重量部の無機材料からなる熱伝導性フィラーと熱硬化性樹脂組成物である。熱伝導性の無機フィラーとしては、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＢＮあるいはＡｌＮから選ばれた少なくとも一種の無機フィラーであり、この実施の形態ではＡｌ２Ｏ３を使用している。無機フィラーの粒径は０．１〜１００μｍが望ましく、この実施の形態では、平均粒径が３μｍと１２μｍの２種類の混合を用いている。大小２種類の粒径の無機フィラーを用いることによって、大きな粒径の無機フィラーの隙間に小さな粒径の無機フィラーが充填されるため、高密度に無機フィラーを充填することができた。無機フィラーの充填量は、８７重量％である。熱硬化性樹脂組成物は、液状の熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂パウダーとを成分として含み、この熱可塑性樹脂パウダーが液状の前記熱硬化性樹脂の液状成分を吸収して膨潤することにより固形状になるという特徴がある。熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはシアネート樹脂の少なくともひとつを含むものであり、この実施の形態ではビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂を用いている。さらに、硬化剤、硬化促進剤および難燃剤として臭素化エポキシ樹脂を添加している。液状エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤および臭素化エポキシ樹脂は約１１重量％である。また、エポキシ樹脂の硬化温度以下でシートが半硬化状態で可撓性を持たせるために熱可塑性樹脂パウダーを約２％含有している。この樹脂を押出し成形法によりシート状に形成する。他にもシート状の形成にドクターブレード法、コーター法あるいは圧延法を用いて行うこともある。
【００４２】
樹脂シート１０１の両側に、図１（Ａ）に示すように銅箔１０４を貼り付ける。樹脂シート１０１の樹脂表面は粘着性があるため、樹脂と銅箔の界面に空気が噛み込まないように、シートの端面からローラーをかけながら銅箔１０４を貼り付ける。銅箔１０４は樹脂シート１０１と接する面を５μｍ前後粗化しており、厚さは３５μｍである。尚、細線パターンが必要なときは１２，１８μｍの薄い銅箔を、大電流が流れるような製品では７０〜２００μｍの銅箔を用いると良い。
【００４３】
次に、図１（Ｂ）に示すように、プレスしながら加熱加圧して樹脂シート１０１を半硬化させる（第１の半硬化工程）。この時の最高温度は、エポキシ樹脂の硬化反応が起こらず、しかも熱可塑性樹脂パウダーが液状エポキシ樹脂の液状成分を吸収して膨潤し固形状になる温度にする必要がある。この第１の半硬化工程での加熱温度は１００〜１４０℃とするのが望ましく、この実施の形態では生産性とプロセスの安定性を考えて、１３０℃で３０分間プレスを行っている。一般のガラス−エポキシ基板では、１８０℃前後までの昇温時間およびエポキシ樹脂を完全に硬化させる必要があるため、２〜３時間プレスする必要がある。このため、ガラス−エポキシ基板に比べて短時間での成形が可能であり生産性が良い。
【００４４】
次に、図１（Ｃ）に示すように貫通スルーホールを形成したい所望の位置に穴加工を行い、第１の貫通穴１０５を形成する。貫通穴の形成方法としては、一般のガラス−エポキシ基板で用いられているドリル加工やパンチングマシンによる打ち抜き加工法や金型による打ち抜き加工法などがあり、特に、穴あけ治具の磨耗や生産性、コストを考えた場合パンチングマシンによる穴あけが望ましい。
【００４５】
穴あけした基板を恒温槽内でエポキシ樹脂が硬化する温度で加熱し樹脂１０３を硬化させる（第１の本硬化工程、図１（Ｄ））。この本硬化工程では、特に基板への加圧が必要でないため、安価な装置で大量に処理できるため低コストで基板作製が容易に行える。第１の本硬化工程での硬化温度は１５０〜２３０℃が望ましく、この実施の形態では１７０℃で２時間行っている。
【００４６】
次に、銅箔表面にドライフィルムレジストを貼り付け、回路パターンを露光、現像、エッチング、ドライフィルムレジスト剥離を行い、図１（Ｅ）に示すようなパターン形成された配線パターン１０６を有する両面基板１０７を形成する。
【００４７】
４層基板を作製するために、パターン形成された両面基板１０７の両側に無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂シート１０１とさらにその外側に銅箔１０４を積層する（図１（Ｆ））。次に、プレスしながら加熱加圧して樹脂シート１０１をパターン間や第１の貫通穴１０５内に充填するとともに銅箔１０４および両面基板１０７と接着させた後、半硬化させる（第２の半硬化工程、図１（Ｇ））。この第２の半硬化工程での加熱温度は１００〜１４０℃とするのが望ましく、この実施の形態では生産性とプロセスの安定性を考えて、１３０℃でプレスを行っている。
【００４８】
次に、内層にある銅パターンでできた認識マークをＸ線認識装置で認識し穴加工の位置合わせを行い、第１の貫通穴１０５内に第２の貫通穴１０８を形成する（図１（Ｈ））。形成方法は、第１の貫通穴と同じで良い。第１の貫通穴１０５内に第２の貫通穴１０８を形成するため、第１の貫通穴１０５の径は第２の貫通穴１０８よりも大きくする必要がある。穴加工時の認識装置での位置合わせ精度、穴加工位置精度、また基材の寸法収縮のばらつき等を考慮すると、第１の貫通穴１０５の直径は第２の貫通穴１０８の直径よりも０．１ｍｍ以上大きくするのが望ましい。しかしながら、第１の貫通穴１０５の穴径を大きくし過ぎると、高密度配線ができなくなったり、積層しプレスして多層化したときに、第１の貫通穴１０５内に樹脂が不足する場合があるため、第１の貫通穴１０５の直径は第２の貫通穴１０８の直径よりも１．０ｍｍ以上大きくしないほうが望ましい。次に、恒温槽内でエポキシ樹脂が硬化する温度で加熱し樹脂を硬化させる（第２の本硬化工程、図１（Ｉ））。この本硬化工程では、特に基板への加圧が必要でない。第２の本硬化工程での硬化温度は１５０〜２３０℃が望ましく、この実施の形態では１７０℃で行っている。
【００４９】
最外層１０４とその下の内層パターン１０６とを電気的に接続する場合は、スルーホールを形成したい所望の位置にエッチングにより外層の銅箔１０４の銅を除去した後、レーザー加工法により銅を除去した所にある樹脂１０３を除去し内層パターン１０６の表面を露出させる。その後は、銅めっき、パターン形成、ソルダーレジスト形成等を行い多層プリント配線板を形成した。
【００５０】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２、５、６に記載の発明について説明する。
【００５１】
図２は、本発明の実施の形態２における多層プリント配線板の製造工程を示す断面図である。
【００５２】
実施の形態１と同じように第１の半硬化工程まで実施する（図２（Ａ）、（Ｂ））。第１の貫通穴２０１を形成する穴加工工程において、図２（Ｃ）に示すように、第１の貫通穴２０１以外に貫通穴２０２を形成する。貫通穴２０２は上下の銅パターンの接続用であり、この貫通穴２０２内には後で述べる第２の貫通穴を形成しないため、その径は第１の貫通穴２０１より小さくすることができる。
【００５３】
次に実施の形態１と同じように第１の本硬化を行う（図２（Ｄ））。次に上下の銅箔１０４を電気的に接続するために銅めっき２０３を行う（図２（Ｅ））。銅めっき２０３の厚さは約２０μｍである。次に、銅箔１０４表面にドライフィルムレジストを貼り付け、回路パターンを露光、現像、エッチング、ドライフィルムレジスト剥離を行い、図２（Ｆ）に示すようなパターン形成された配線パターン２０４を有する両面基板２０６を形成する。この時、第１の貫通スルーホール２０５ａは、この図ではスルーホール内に銅めっき２０３があり、上下の配線パターン２０４が電気的に接続しているが、設計パターンによっては、パターン形成において穴内の銅めっき２０３を除去して、上下の配線パターン２０４を電気的に接続しない場合もある。
【００５４】
この後は、実施の形態１の４層基板作製のための積層工程以降と同一の工程を用いて多層プリント配線板を形成する（図２（Ｇ）〜（Ｊ））。
【００５５】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項１８、１９、２０、２１に記載の発明について説明する。
【００５６】
図３は、本発明の実施の形態３における多層プリント配線板の製造工程を示す断面図である。
【００５７】
実施の形態１あるいは２を用いてパターン形成された両面基板３０１を複数枚形成する。３０１ａは銅めっきされた両面基板であり、３０１ｂは銅めっきされていない基板である。銅めっきの有無は設計パターンによる。各両面基板３０１にある第１の貫通穴３０２はすべて同じ位置に形成されている。
【００５８】
図３（Ａ）に示すように、複数のパターン形成された両面基板３０１を位置合わせしながら無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂シート１０１を交互に挟みこみながら積層し、両最外層に銅箔１０４を積層する。
【００５９】
次に、実施の形態１と同じようにプレスしながら加熱加圧して半硬化させる（第３の半硬化工程、図３（Ｂ））。この第３の半硬化工程での加熱温度は１００〜１４０℃とするのが望ましい。この実施の形態では生産性とプロセスの安定性を考えて、１３０℃でプレスを行っている。次に、同じように内層にある認識マークを用いて穴加工の位置合わせを行い、第１の貫通穴３０２内に第２の貫通穴３０３を形成する（図３（Ｃ））。次に、恒温槽内でエポキシ樹脂が硬化する温度で加熱し樹脂を本硬化３０４させる（第３の本硬化工程、図３（Ｄ））。この本硬化工程では、特に基板への加圧が必要でない。第３の本硬化工程での硬化温度は１５０〜２３０℃が望ましく、この実施の形態では１７０℃で行っている。
【００６０】
その後は、実施の形態１と同じように、スルーホール加工、銅めっき、パターン形成、ソルダーレジスト形成等を行い多層プリント配線板を形成した。このような方法により、６層以上の多層プリント配線板を容易に得ることができるようになった。
【００６１】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項２４に記載の発明について説明する。
【００６２】
図４は、本発明の実施の形態４における多層プリント配線板の製造工程を示す断面図である。
【００６３】
パターン形成された両面基板４０３は実施の形態１あるいは２と同じ方法で形成する（図４（Ａ））。この図では貫通穴４０２に銅めっきは施されていないが、銅めっきを行い上下の銅パターンの導通を取ったものでも良い。この両面基板４０３に形成された貫通穴４０２内に樹脂４０４を充填する（図４（Ｂ））。充填する樹脂として、無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物で成分は樹脂シート１０１と同じである。ただし粘度は樹脂を充填しやすいように調整している。
【００６４】
この両面基板４０３の両側に樹脂フィルム４０６とさらにその外側に銅箔４０５を積層する（図４（Ｃ））。樹脂フィルム４０６として、低温低荷重で熱圧着が可能な熱硬化性樹脂（例えば、日立化成工業株式会社製低弾性接着フィルムＧＦ３６００）を用いると良い。この樹脂フィルム４０６の厚さは、２０〜２００μｍであり、これを用いることにより薄い多層基板を作製できるようになる。これを、プレスあるいはラミネートにより一体化する（図４（Ｄ））。この時の温度は、１００〜１３０℃で行うのが望ましく、この実施の形態では１２０℃で行っている。樹脂フィルム４０６の中に熱伝導率を上げるために無機フィラーを添加したものを用いるとさらに良い。無機フィラーとしてはＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＢＮあるいはＡｌＮの少なくとも１種類含むものを用いると良い。また、樹脂フィルム４０６と銅箔４０５の代わりに、樹脂付き銅箔（例えば、日立化成工業株式会社製ＭＣＦ−６０００Ｅ）を用いて積層しても良い。
【００６５】
次に、第１の貫通穴４０２の位置に穴加工を行い貫通穴４０７を形成する（図４（Ｅ））。最後に恒温槽内で加熱し、樹脂４０４と樹脂フィルム４０６を硬化させる（図４（Ｆ））。この時の硬化温度は１５０〜２３０℃が望ましく、この実施の形態では１７０℃で行っている。
【００６６】
このような方法で、絶縁層の薄い多層プリント配線板を簡便な方法で生産性良く得ることができるようになった。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物をシート状にした樹脂シートの片面又は両面に金属箔を接着し、その後プレスしながら加熱し半硬化させる第１の半硬化工程と、前記半硬化させた基板の所望位置に少なくとも第１の貫通穴を形成し、その後この基板を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し本硬化させる第１の本硬化工程と、前記本硬化させた基板に所望の回路パターン形成を行うパターン形成工程と、前記パターン形成された基板の両面をそれぞれ新たな無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂組成物をシート化した樹脂シートおよびその外側に金属箔で挟みこみプレスしながら加熱し半硬化させる第２の半硬化工程と、前記半硬化させた基板の前記所望位置に形成された第１の貫通穴内に第２の貫通穴を形成し、その後この基板を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し本硬化させる第２の本硬化工程と有することにより、第２の貫通穴を形成する位置に事前に第１の貫通穴を形成しその中を半硬化状態の樹脂が充填されているため、半硬化状態で第２の貫通穴を形成することができるようになり、穴加工治具の磨耗を抑制し高寿命化ができるため、高熱伝導の多層プリント配線板の穴加工を安価に行うことができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１における多層プリント配線板の製造工程を示す断面図
【図２】本発明の実施形態２における多層プリント配線板の製造工程を示す断面図
【図３】本発明の実施形態３における多層プリント配線板の製造工程を示す断面図
【図４】本発明の実施形態４における多層プリント配線板の製造工程を示す断面図
【図５】従来の高熱伝導の多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程の断面図
【符号の説明】
１０１  無機フィラーを含む軟体の熱硬化性樹脂シート
１０２  半硬化した樹脂
１０３  本硬化した樹脂
１０４  銅箔
１０５  第１の貫通穴
１０６  配線パターン
１０７  パターン形成された両面基板
１０８  第２の貫通穴
２０１  第１の貫通穴
２０２  第１の貫通穴以外の貫通穴
２０３  銅めっき
２０４  配線パターン
２０５ａ  スルーホール
２０５ｂ  スルーホール
２０６  パターン形成された両面基板
２０７  第２の貫通穴
３０１ａ、３０１ｂ  パターン形成された両面基板
３０２  第１の貫通穴
３０３  第２の貫通穴
３０４  本硬化した樹脂
４０１  配線パターン
４０２  第１の貫通穴
４０３  パターン形成された両面基板
４０４  樹脂
４０５  銅箔
４０６  樹脂フィルム
４０７  第２の貫通穴
５０１  離型性フィルム
５０２  熱伝導シート状物
５０３  貫通穴
５０４  導電性樹脂組成物
５０５ａ〜５０５ｄ  配線パターン
５０６  金属箔
５０７  配線パターン
【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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