(57)【要約】【課題】絶縁性基板の表裏両面に導電回路を設け、該絶縁性基板に設けた貫通孔を介して導電性樹脂により導電回路を接続してなる回路基板において、導電回路と導電性樹脂との電気的接続を低抵抗で安定したものとする。【解決手段】絶縁性基板に設けた導電回路に開口を設け、この開口と貫通孔内に導電性樹脂を充填して、導電回路と導電性樹脂との接触面積を増やして両者の電気的接続を確実なものとし、低抵抗化を図る。開口の形状は歯車型、鋸歯型、花びら型、環状型、あるいはＳ字型などが利用できる。導電回路に開口を設けるには、レジストパターンを使用してエッチングにより貫通孔の形成と同時に形成することができる。【選択図】　　　　　図１
2004014559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板に貫通孔を有し、該貫通孔内に導電性樹脂が充填されており、該導電性樹脂と前記絶縁性基板の表面に形成された導電回路とを電気的に接続してなる回路基板であって、該導電回路の導体に平面形状が歯車型の開口を設けて該開口内に導電性樹脂を充填し、かつ該開口と前記絶縁性基板に設けた貫通孔とを重ね合わせて導電性樹脂を一体化することにより、該導電回路と導電性樹脂を電気的に接合してなることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
絶縁性基板に貫通孔を有し、該貫通孔内に導電性樹脂が充填されており、該導電性樹脂と前記絶縁性基板の表面に形成された導電回路とを電気的に接続してなる回路基板であって、該導電回路の導体に平面形状が鋸歯型の開口を設けて該開口内に導電性樹脂を充填し、かつ該開口と前記絶縁性基板に設けた貫通孔とを重ね合わせて導電性樹脂を一体化することにより、該導電回路と導電性樹脂を電気的に接合してなることを特徴とする回路基板。
【請求項３】
絶縁性基板に貫通孔を有し、該貫通孔内に導電性樹脂が充填されており、該導電性樹脂と前記絶縁性基板の表面に形成された導電回路とを電気的に接続してなる回路基板であって、該導電回路の導体に平面形状が花びら型の開口を設けて該開口内に導電性樹脂を充填し、かつ該開口と前記絶縁性基板に設けた貫通孔とを重ね合わせて導電性樹脂を一体化することにより、該導電回路と導電性樹脂を電気的に接合してなることを特徴とする回路基板。
【請求項４】
絶縁性基板に貫通孔を有し、該貫通孔内に導電性樹脂が充填されており、該導電性樹脂と前記絶縁性基板の表面に形成された導電回路とを電気的に接続してなる回路基板であって、該導電回路の導体に少なくとも一部が前記貫通孔と同じ位置にあり、かつ平面形状が環状または渦巻き型ないしはＳ字型の開口を設け、該開口の内に導電性樹脂を充填し、かつ該開口と前記絶縁性基板に設けた貫通孔とを重ね合わせて導電性樹脂を一体化することにより、該導電回路と導電性樹脂を電気的に接合してなることを特徴とする回路基板。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回路基板を、少なくとも１枚以上の積層してなることを特徴とする積層回路基板。
【請求項６】
少なくとも一方の面に導電体膜を具備した絶縁性基板の導電体膜上にフォトレジスト膜を形成した後、環状、歯車型、鋸歯型、花びら型、渦巻き型もしくはＳ字型から選ばれた１種の開口パターンを有する所定の回路パターンを露光して現像処理し、得られたフォトレジスト膜パターンをマスクとして前記導電体膜をエッチングし、次いで、得られた導電体パターンをマスクとして基板の所定位置に貫通孔を設けた後、導電体パターン表面の開口と前記貫通孔内に導電性樹脂を充填して、導電性樹脂と導電体膜とを電気的に接続することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の製造方法により得られた回路基板を、少なくとも１枚以上積層して接合する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、電子部品を実装する回路基板またはパッケージ基板に関し、特に基板に形成した回路の電気特性を向上させるための基板構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、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、プリント回路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回路基板の多層化は必要不可欠の技術となっている。この多層回路基板では、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となってきている。多層回路基板の第一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、孔の壁面に沿って導体をメッキして表裏の配線を接続している。例えば、ビルドアップ多層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、メッキで接続する方法を用いている（福田著：「はじめてのエレクトロニクス実装技術」工業調査会　ｐ．７１参照）。メッキを用いた回路配線の接続は、微細な回路を低く安定した接続抵抗で連結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、多層基板の用途を制限する要因となっていた。
【０００３】
近年、メッキに変わる安価な層間接続方法として導電性樹脂（導電ペースト）を用いた多層基板が実用化され、多層基板の用途も急速に拡大し始めた（例えば、白石ら：松下テクニカルジャーナル、Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．４、ｐ．４０１（１９９９）あるいは福岡ら：電子材料、Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１６、ｐ．９５（１９９５）参照）。この技術では、絶縁樹脂板を出発材料としてレーザを用いて貫通孔（ビアホール）を開口した後、印刷法によって導電性樹脂を貫通孔内に充填し、表裏接続回路としている。所望の箇所に導電性樹脂による接続部が設けられた絶縁基材を、銅箔で挟んで圧着することをくり返し、多層接続導電回路を構成している。
【０００４】
図１６は従来の多層回路基板の構造を示す図であり、図１６（ａ）は平面図を、図１６（ｂ）は線Ｇ−Ｇ’に沿った断面図を示している。
図に示すように樹脂フィルムからなる絶縁性基板１０１上に銅箔などからなる導電回路１０２が形成されており、導電回路１０２をとおして絶縁性基板１０１に貫通孔１０４が設けられている。貫通孔１０４内には導電性樹脂１０５が充填されている。図１６（ｂ）に示すようにこのような基板が貫通孔１０４を一致させて複数枚重ね合わされて多層回路基板１００が構成されている。この結果、導電性樹脂中に含まれる銅や銀などの導電性粒子を介して導電回路１０２と導電性樹脂１０５が電気的に接続されている。
【０００５】
図１７に上記のような従来の多層回路基板の製造工程の一例を示す。
絶縁性基板１０１を出発材料とし（工程（ａ）参照）、所定位置に貫通孔１０４を窄孔する（工程（ｂ）参照　）。次に貫通孔１０４内に導電性樹脂１０５を充填する（工程（ｃ）参照　）。
次に基板の両面にたとえば銅箔２ａを貼り付ける（工程（ｄ）参照　）。次いで銅箔２ａの表面にフォトレジスト膜を形成し、所定の回路パターンを露光・現像した後フォトレジスト膜をマスクとしてケミカルエッチングを行って、所定の導電回路１０２を形成する
次いでこのようにして得た所定の導電回路を有する回路基板１１０，１１４を必要枚数と銅箔１０２ａを上下に重ね合わせて熱圧着する（工程（ｆ）参照　）。このようにして図１７（ｇ）に示す多層回路基板１００を得ていた。
【０００６】
図１８には従来の多層回路基板２００を得るための別の一例を示す。
この方法では工程（ａ）から工程（ｄ）では片面に銅箔を貼った片面銅貼り基板を出発材料として使用して、図７と同様な手順で回路基板１１１を製作し、一方工程（ｅ）から工程（ｈ）では両面に銅箔２ａ，２ａを貼った両面銅貼り基板を出発材料として使用し、やはり図１７と同様の手順で回路基板１１４を作成し、工程（ｉ）で熱圧着し図１８（ｊ）に示すような回路基板２００を得ていた。
【０００７】
また、これ以外にも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貫通孔を形成したり、ケミカルエッチング（町田：表面実装技術　Ｖｏｌ．１７　Ｎｏ．１　ｐ．３１（１９９７））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提案されている。導電性樹脂を用いた多層回路基板の製造方法は、安価である反面、導電性樹脂部分の電気抵抗が高く、銅箔を使用した導電回路との接触抵抗が安定しない等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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、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１層の回路基板の厚さも減少する傾向にある。層厚の減少によって基板として使用する絶縁フィルム単体では基板の撓みや皺が発生し易くなり、寸法安定性が確保しにくくなっている。
層間接続に導電性樹脂を用いる多層基板の製造方法においては、素材として銅箔貼りフィルムを出発材料とすることにより、フィルムの剛性が高まり高い寸法精度を容易に維持できるが、なお次のような欠点が残っている。
【０００９】
図１９（貫通孔型）は従来の貫通孔型回路基板１１０の平面配置図（ａ）と線Ｈ−Ｈ’に沿った断面図（ｂ）である。図に示すように樹脂フィルムからなる絶縁性基板１０１上に銅箔などからなる導電回路１０２が形成されており、導電回路１０２をとおして絶縁性基板１０１に貫通孔１０４が設けられている。貫通孔１０４内には導電性樹脂１０５が充填されており、導電性樹脂１０５中に含まれる銅や銀などの導電性粒子を介して導電回路１０２と導電性樹脂１０５が電気的に接続されている。
図１９（ｂ）に示すように、導電回路１０２と導電性樹脂１０５との接続は、厚さ（ｈ）とする導電回路１０２の内面で行われているので点接触に近く、貫通孔が小さくしかも導電回路が薄くなるに従って導電回路１０２と導電性樹脂１０５との接触面積が小さくなり、両者の接触抵抗は急激に増加する。また、冷熱サイクルなどによって繰返し応力が発生すると上記接触部や導電性樹脂内の接触抵抗が上昇するため、多層回路を形成した時に良好な電気伝導特性が得られなくなる問題があった。特に回路の微細化に伴って導電回路の厚さが薄くなるほど、導電回路と導電性樹脂との接触面積は減少し、接触抵抗の増大は顕著になる。
【００１０】
上記の欠点を補い、導電回路と導電性樹脂との接触抵抗を安定して低く維持するために、図２０（蓋メッキ型）に示すように、貫通孔１０４内に導電性樹脂１０５を充填した後、導電回路１０２及び貫通孔１０４内の導電性樹脂１０５の表面にメッキ層１１４を形成して、導電回路１０２と導電性樹脂１０５との接触面積を確保した回路基板１１１とする方法が提案されている。この手段によれば導電回路と導電性樹脂との接触面積を広げることができるため、接触抵抗は充分低く抑えることができるが、メッキ処理によるコストアップは避けられず、導電性樹脂による層間接続法の利点は失われてしまう。
【００１１】
メッキを用いずに同様の構造を達成するために、導電回路を有する基板に表裏接続回路用の貫通孔をあける際に、導電回路を残して基板のみを貫通させ、形成された有蓋貫通孔に導電性樹脂を充填する方法が考えられている。図２１（有蓋貫通孔型）はこの方法によって得られた回路基板１１２の断面図を示している。この方法では導電性樹脂１０５と導電回路１０２との電気的接続は良好であるものの、有蓋貫通孔への導電性樹脂の充填に難点がある。貫通孔の場合の導電性樹脂の充填は、孔の片方から導電性樹脂を印刷、注入することにより容易に充填が達成されるが、有蓋貫通孔の場合には導電性樹脂の注入の過程で孔底に残った空気が排出されず、気泡として残留して導電性樹脂の充填が不完全となり易い。真空中で印刷することにより気泡を残留させることなく孔に充填することのできる装置も開発されているが、装置コスト、加工工数とも極端に増大してしまい、本工程を適用した製品は限定された分野にしか用いることができない。
【００１２】
一方、導電回路の表面を含み、貫通孔の開口部よりも一回り大きな範囲に導電性樹脂を印刷することによっても、導電性樹脂と導電回路との接触面積を拡大して接触抵抗を低く安定化させることができる。図２２（ランド積層型）はこの方法によって作られた回路基板１１３の断面を示している。図に示すようにこの回路基板１１３では、貫通孔１０４を含む導電回路１０２上に導電性樹脂からなるランド１１６が形成されており、導電回路１０２の表面でも導電回路１０２と導電性樹脂１０５とが接触しているので、接触面積は図１９（ｂ）の貫通孔型に比較して接触面積は増加している。この方法によれば絶縁性基板１０１に形成した貫通孔１０４に印刷法を用いて導電性樹脂１０５を充填する際、同時に貫通孔周りに導電性樹脂からなるランド１１６をパターン形成できるため、低コストで回路基板を得ることができる。
【００１３】
しかしながら、上記構造においては一層の回路基板の小型化・高密度化を目的とした回路ピッチの微細化や導体間の薄層化に対して障害が起こる恐れがある。すなわち、貫通孔周辺のランド部において導電回路１０２上に重ねて導電性樹脂を印刷するため、ランド厚さが極端に増大し基板の薄型化を妨げたり、多層積層後の基板全体の平坦性を損ない易くなる。また、導電性樹脂の印刷時にランドの中心と貫通孔の位置を整合させる必要があるため、印刷装置のアライメント精度よりランドの寸法を小さくできず、回路の微細化が制約されることとなる。したがって多層積層基板の層間の接続に導電性樹脂を使用し、低コストで優れた電気特性を維持しつつ高密度化に対応するためには層間接続方法のさらなる改良が望まれている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため本発明の回路基板は、絶縁性基板に貫通孔を有し、該貫通孔内に導電性樹脂が充填されており、該導電性樹脂と前記絶縁性基板の表面に形成された導電回路とを電気的に接続してなる回路基板であって、該導電回路の導体に平面形状が歯車型の開口を設けて該開口内に導電性樹脂を充填し、かつ該開口と前記絶縁性基板に設けた貫通孔とを重ね合わせて導電性樹脂を一体化することにより、該導電回路と導電性樹脂を電気的に接合してなる回路基板とした。
本発明の回路基板では、前記歯車型の開口に代えて環状、鋸歯型、花びら型、渦巻き型あるいはＳ字型の開口とすることも可能である。
回路基板をこのように構成することにより、特殊な装置を用いず工数の増大を最小限に留めた方法で、導電回路と導電性樹脂との接触面積を増大させて、接触抵抗を低位安定させ、良好な電気特性を有する回路基板とすることができる。
【００１５】
本発明の多層回路基板は、上記の本発明の回路基板を、少なくとも１枚以上の積層してなる多層回路基板である。
各回路基板の導電回路と導電性樹脂との接触抵抗が低いので、多層に積層しても全体として接触抵抗が低く、良好な電気特性を有する多層回路基板とすることができる。
【００１６】
また、本発明の回路基板の製造方法は、少なくとも一方の面に導電体膜を具備した絶縁性基板の導電体膜上にフォトレジスト膜を形成した後、環状、歯車型、鋸歯型、花びら型、渦巻き型もしくはＳ字型から選ばれた１種の開口パターンを有する所定の回路パターンを露光して現像処理し、得られたフォトレジスト膜パターンをマスクとして前記導電体膜をエッチングし、次いで、得られた導電体パターンをマスクとして基板の所定位置に貫通孔を設けた後、導電体パターン表面の開口と前記貫通孔内に導電性樹脂を充填して、導電性樹脂と導電体膜とを電気的に接続する製造方法を採用した。
【００１７】
さらに、本発明の多層回路基板の製造方法は、上記の本発明の製造方法により得られた回路基板を、少なくとも１枚以上積層して接合する方法を採用した。
この方法によれば、特殊な装置を用いずに工数の増大を最小限に抑えて安価に得られた回路基板を使用し、通常の方法で積層するので多層回路基板も安価に得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面を使用して本発明をさらに詳細に説明する。
なお、以下の図においては構造を分かり易く説明するため、縮尺は必ずしも正確ではない。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の回路基板の貫通孔部分を示す部分平面図である。また図２は図１に示す回路基板の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
図１および図２に示すように、本発明の回路基板１０では、樹脂等からなる絶縁性基板１に貫通孔４が設けてあり、絶縁性基板１の表面には銅箔等からなる所定のパターンの導電回路２が設けてある。導電回路２の表面には開口３が形成されており、本実施形態においては開口３の中心は貫通孔４の中心と同じに形成されている。また、開口３は貫通孔４と同心の円周に沿って形成されている。貫通孔４の内部と開口３の内部には、銅ペースト等の導電性樹脂５が充填されており、導電性樹脂５と導電回路２とは電気的に接続されている。
このため導電回路２と導電性樹脂５との接触面積は、図１９に示した従来の貫通孔型の回路基板の場合と比較して大幅に増加しており、導電回路２と導電性樹脂５との接触抵抗は低く、安定した電気特性を示す回路基板となる。
【００１９】
次に、図１及び図２に示すような本発明の回路基板の製造方法の一例について説明する。図３から図５は本発明の回路基板の製造方法の一例を示す工程断面図である。この例ではポリイミドフィルムからなる絶縁性基板１の片面に導電回路２となる銅箔２ａを貼り付けた片面銅貼り基板（　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｃｌａｄ　Ｌａｍｉｎａｔｅ：ＣＣＬ）６に接着剤７を貼り合わせた積層フィルム８を出発材料としている（図３（ａ）参照）。ＣＣＬにはポリイミド等の絶縁性樹脂と金属導体箔とを接着剤を用いて接合したタイプ、銅箔上にポリイミドの前駆体を塗布した後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、または蒸着膜をシード層としてメッキにより銅を成長させるタイプ等があり、本発明ではこれらのＣＣＬの銅と反対側に接着剤層が存在する張り合わせフィルムの他、全層が熱可塑性ポリイミドからなるＣＣＬも出発材料として適用できる。また、熱可塑性挙動を示す液晶ポリマーを絶縁層として用いたＣＣＬも出発材料として適用可能である。
【００２０】
次に、積層フィルム８の導電回路側の表面に、ロールラミネーターを用いてフォトレジストフィルム３５を熱圧着する（図３（ｂ）参照）。次いでフォトレジストフィルム３５に所定形状の回路パターンを露光し、現像処理してレジストマスクを形成する（図３（ｃ）参照）。この際フォトレジストフィルムには貫通孔部４１と貫通孔部４１に接続する開口３となるパターンも同時に形成しておく。
【００２１】
次いで、レジストマスクを形成した基板を塩化第二鉄を主成分とするアルカリエッチャント中に浸漬させケミカルエッチングし、銅箔の不要部分をエッチング除去する（図３（ｄ）参照）。
【００２２】
塩化第二鉄を主成分とする酸性エッチャントを用いたケミカルエッチングにより、開口３と貫通孔４の位置の銅箔をエッチング除去して絶縁性基板１が露出した時点で残留したフォトレジスト膜を溶解除去した後、たとえばレーザ照射を利用して絶縁性基板１及び接着剤７を貫通する貫通孔４を形成する。レーザ照射は貫通孔４の位置のみ照射するようにビーム走査を制御する（図３（ｅ）参照）。ここで図３（ｅ−２）は平面図を、図３（ｅ−１）は（ｅ−２）の線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図を示す。
樹脂製の絶縁性基板の穿孔には、レーザ照射を利用する以外にもプラズマエッチングや適当な薬剤を用いた化学エッチングを利用することもできる。エッチング終了後、必要に応じて貫通孔内を化学処理によってクリーニングする。
【００２３】
最後に、開口３と貫通孔４とを形成した積層フィルム８の導体回路２側に導電性樹脂５を印刷機を利用して塗布し、導体回路２の表面に直接スキージを接触させて、導電性樹脂５を開口３と貫通孔４に充填する（図４（ｆ）参照）。刷版を用いずに金属箔上に直接導電性樹脂を塗布し、スキージを用いて充填することにより凹部である開口３と貫通孔４ににのみ導電性樹脂５が残留する。この時、開口３と貫通孔４との導電性樹脂５は連続しており、後の焼成によって一体化する。
【００２４】
導電性樹脂はエポキシ系樹脂を主成分とするバインダーと平均粒径５μｍ程度の金属粒をフィラーとする、粘度５０〜１５０Ｐａ・ｓの加熱硬化型導電ペーストを使用する。金属粒としては銀粒子や銅粒子あるいは銅粒子をフィラーとし、銅粒子の表面を銀で被覆した粒子が利用できる。また、溶媒成分が少なく乾燥及び硬化時に体積減少が僅かであれば樹脂の種類は問わない。
【００２５】
導電性樹脂を乾燥させた後、再び回路パターン用のフォトレジスト膜を形成し、導電回路用のパターンを露光・現像して銅箔をエッチングして所定パターンの導電回路２を形成すれば、図４（ｇ）に示すような回路基板２０が得られる。ここで図４（ｇ−２）は平面配置図を示し、図４（ｇ−１）は図４（ｇ−２）の線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図である。
なお、回路基板２０は図１及び図２に示した回路基板１０において、導体回路表面に貫通孔に接続しない導電回路２’を設けたものである。
勿論この場合に図４（ｈ）に示すように、２個の導電回路２，２共に貫通孔４，４に接続するものであっても良い。ここで、図４（ｈ−２）は平面図を、図４（ｈ−１）は（ｈ−２）の線Ｄ−Ｄ’に沿った断面図を示す。
【００２６】
（第２の実施形態）
多層回路基板を製造する場合には、上記のようにして得られた本発明の回路基板を少なくとも１枚使用して、所望の電気回路を有する複数の回路基板を重ね合わせ、加熱圧着することにより層間を接続すると同時に、導電性樹脂を硬化させて層間の電気的接続を完全なものとすることにより得られる。
たとえば、図５（ｉ）は上記第１の実施形態で得られた回路基板２０を１枚と、貫通孔を２個有する別の回路基板２１を１枚と、さらに銅箔２ａを１枚とを貫通孔の一つを位置合わせして重ね合わせ、加熱圧着することにより図５（ｊ−１）に示すような３層の導電回路を有する多層回路基板５０とすることができる。図５（ｊ−２）はこのようにして得られた多層回路基板の平面図であって、２個の貫通孔４、４の周囲には、歯車型の開口３，３が設けられており、これらの開口３，３と貫通孔４，４内の導電性樹脂５，５とは、それぞれ電気的に一体接合されている。
【００２７】
（第３の実施形態）
図６は貫通孔４の周囲に設けられた開口３の別の実施形態を示す部分平面図である。この回路基板３１では、開口３は貫通孔４を中心にして星型に設けられている。この実施形態では星型の開口３を第１の実施形態と同様にして形成することにより、導電回路２と導電性樹脂５との接触面積が増加しているので、両者の接触抵抗を十分低くすることが可能である。
【００２８】
（第４の実施形態）
図７は貫通孔４の周囲に設けられた開口３のさらに他の実施形態を示す部分平面図である。この回路基板３２では、開口３は貫通孔４を中心にして花びら型に設けられている。この形状によっても導電回路２と導電性樹脂５との接触面積が増加しているので、両者の接触抵抗を十分低くすることが可能である。
【００２９】
（第５の実施形態）
次に、３枚の回路基板を積層した多層回路基板の製造方法を説明する。
図８は両面銅貼り基板に貫通孔と開口を形成した回路基板３１を１枚と、片面銅貼り基板に貫通孔と開口を形成した回路基板３０を２枚使用して図８（ａ）のように重ね合わせて熱圧着し、図８（ｂ）に示すような４面の導電回路２を有する３層の多層回路基板５１としたものである。この多層回路基板５１の少なくとも１面の導電回路には、開口３が形成されており、貫通孔４内の導電性樹脂５との接触面積が大きくなっているので、接触抵抗の低い多層回路基板とすることができる。
【００３０】
（第６の実施形態）
次に、図９は両面銅貼り基板に貫通孔と開口を形成した回路基板３１を１枚と、片面銅貼り基板に貫通孔と開口を形成した回路基板３０，３２を各１枚使用して図９（ａ）のように重ね合わせて熱圧着し、図９（ｂ）に示すような４面の導電回路２を有する３層の多層回路基板５２としたものである。このように重ね合わせる回路基板は必要に応じて任意の構造のものを使用することができ、使用する回路基板の少なくとも１面の導電回路に開口３を形成して導電性樹脂を充填しておけば、貫通孔４内の導電性樹脂５との接触面積が大きくなっているので、接触抵抗の低い多層回路基板とすることができる。
【００３１】
（第７の実施形態）
また、図５（ｉ）に示す第２の実施形態で、銅貼り回路基板２０に下側に銅箔２ａを重ね合わせる際に、銅箔の替わりに図１０（ａ）に示すように離型フィルム３６の表面にあらかじ銅箔からなる導電回路２を形成しておき、これを回路基板３０，３２と重ね合わせて熱圧着した後、離型フィルム３６を剥離して図１０（ｂ）に示すような多層回路基板５３を得る方法も利用できる。
【００３２】
（第８の実施形態）
図１１は、導電回路２の導体に一部が前記貫通孔と同じ位置にあり、かつ平面形状が環状の開口３を設け、該開口３の内に導電性樹脂５を充填し、かつ該開口３と前記貫通孔４とを重ね合わせて導電性樹脂５を一体化することにより、該導電回路２と導電性樹脂５を電気的に接合した回路基板３３を示す。ここで図１１（ａ）は平面図を、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の線Ｆ−Ｆ’に沿った断面図を示す。図に示すように開口３は半裁された環状をなしており、その中心部で貫通孔４に通じている。
回路基板をこのように構成しておけば、導電回路２と導電性樹脂５との接触面積が大きくなっているので、接触抵抗の低い回路基板とすることができる。
【００３３】
図１２は第８の実施形態における回路基板の製造方法の一例を示す断面工程図である。
出発材料は第１の実施形態の場合と同様にポリイミド等の絶縁性樹脂１の片面に銅箔２ａを貼り付け、裏面には接着剤７を貼り付けた片面銅貼り基板を使用した積層フィルム８である（図１２（ａ）参照）。
次に、積層フィルム８の導電回路側の表面に、ロールラミネーターを用いてフォトレジストフィルムを熱圧着し、フォトレジストフィルムに所定形状の回路パターンを露光し、現像処理してレジストマスクを形成する。この際フォトレジストフィルムには貫通孔４と貫通孔４に接続する開口３となるパターンも形成しておく。
次いで、レジストマスクを形成した基板を第二塩化鉄を主成分とするアルカリエッチャント中に浸漬させケミカルエッチングし、銅箔の不要部分をエッチング除去して導電回路２を形成する（図１２（ｂ）参照）。
【００３４】
開口３と貫通孔４の位置の銅箔をエッチング除去して絶縁性基板１を露出させた後、貫通孔４の位置にたとえばレーザ照射を利用して絶縁性基板１及び接着剤７を貫通する貫通孔４を形成する。レーザ照射は貫通孔４の位置のみ照射するようにビーム走査を制御する（図１２（ｃ）参照）。
最後に、開口３と貫通孔４とに導電性樹脂５を印刷機を利用して塗布し、導体回路２の表面に直接スキージを接触させて導電性樹脂５を開口３と貫通孔４に充填して回路基板３３を得る（図１２（ｄ）参照）。刷版を用いずに金属箔上に直接導電性樹脂を塗布し、スキージを用いて充填することにより凹部である開口３と貫通孔４にのみ導電性樹脂５が残留する。この時、開口３と貫通孔４との導電性樹脂５は連続しており、後の焼成によって一体化する。
【００３５】
（第９の実施形態）
図１３は上記第８に実施形態によって得られた回路基板を使用した、多層回路基板５４の断面構造を示している。第８に実施形態によって得られた３枚の回路基板を、各回路基板の表面または内部に設けたアライメントマーク、基準穴もしくは回路パターン等利用して位置決めした後、重ね合わせて真空キュアプレス機またはキュアプレス機を用いて熱圧着することにより、多層回路基板５４を得る。
多層回路基板をこのように構成しておけば、各導電回路２と導電性樹脂５との接触面積が大きくなっているので、接触抵抗の低い多層回路基板とすることができる。
【００３６】
（第１０の実施形態）
図１４は導電回路２に設ける開口３の別の形態を示す平面図である。この第１０の実施形態における回路基板３４では、開口３は中心が貫通孔４と同一の渦巻き型となっている。したがって開口３中の導電性樹脂５は渦巻きの中心部で貫通孔４内の導電性樹脂５と一体結合することとなる。
回路基板をこのように構成しておけば、導電回路２と導電性樹脂５との接触面積が大きくなっているので、接触抵抗の低い回路基板とすることができる。
【００３７】
（第１１の実施形態）
図１５は導電回路２に設ける開口３の他の形態を示す平面図である。この第１１の実施形態における回路基板３５では、開口３は中心が貫通孔４を通る逆Ｓ字型となっている。したがって開口３中の導電性樹脂５は逆Ｓ字型の中心部で貫通孔４内の導電性樹脂５と一体結合することとなる。
回路基板をこのように構成しておけば、導電回路２と導電性樹脂５との接触面積が大きくなっているので、接触抵抗の低い回路基板とすることができる。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
図３から図５に示す第１及び第２の実施形態の製造工程に従って、図５（ｊ）に示すような３層の導電回路を有する多層回路基板５０を製造した。本実施例では絶縁性基板としてポリイミドフィルムを使用し、導電回路２には厚さ１８μｍの銅箔を使用した。ロールラミネータを使用して銅箔上に厚さ１５μｍのフォトレジストフィルムを熱圧着した。
次いで、パターンを露光・現像して貫通孔と開口のレジストマスクパターンを形成した。貫通孔の直径は１００μｍ、開口の幅は１０μｍ、長さは１０μｍとした。
【００３９】
次に、塩化第二鉄を主成分とするエッチャントを用いて銅箔のケミカルエッチングを行った。エッチングにより銅箔に開口パターンをあけ、貫通孔部分にＣＯ２レーザを照射し、ポリイミド基板と接着剤を貫通させた。なお、本実施例では貫通孔の形成にＣＯ２レーザを用いたが、他のレーザ光源として例えばエキシマレーザやＮｄ・ＹＡＧレーザを用いることもできる。
次に、貫通孔と開口を形成した基板の表面に銀ペーストを塗布し、銅箔表面に直接スキージを接触させて銀ペーストを貫通孔及び開口内に充填した。
【００４０】
充填した銀ペーストを１００℃のオーブン中で乾燥した後、レジストフィルムを圧着し、回路パターンを露光・現像した。再度塩化第二鉄溶液を主成分とするエッチャントを使用して銅箔をエッチングして導電回路を形成した後、レジストを剥離して図４（ｇ）に示す構造の回路基板２０を完成させた。
【００４１】
次いで、同様の方法により図４（ｈ）に示すような構造の回路基板２１を作成し、１枚の回路基板２１と９９枚の回路基板２０と銅箔２ａを図５（ｉ）に示すよう重ね合わせ、１０〜５０Ｋｇ／ｃｍ２の加圧力を印荷しながら１５０〜２５０℃に加熱して熱圧着し、１００個の貫通孔を直列に接続した構造を有する多層回路基板５０’を作成して特性を評価した。
【００４２】
（比較例）
層間接続部の特性を比較評価するために、同様に１００個の貫通孔を直列に接続し、図１６に示す従来の貫通孔型の構造を有する多層回路基板を作成した。
【００４３】
本実施例及び比較例の多層基板の表面の導電回路と底面の導電回路間に直流電流を流した時の電気抵抗を比較したところ、本発明の多層基板では電気抵抗の変動値は±２０％以内の範囲で一定値を示した。これに対して従来型構造の層基板では、電気抵抗の変動値は±２００％にも達して不安定であり、電気抵抗の絶対値も本発明の場合に比較して１．５〜３倍も高かった。
さらに両基板を−２０℃〜＋６０℃の温度サイクル試験に１０００サイクル通した後、再び回路抵抗を測定した。
その結果、本発明の多層回路基板では５〜１０％抵抗値が増加していたのに対して、従来構造の多層回路基板では１０〜１００％も抵抗値が増加していた。
以上の評価結果より、導電樹脂と導電回路との接触抵抗が回路全体の電気抵抗に大きく影響していることが確認された。
【００４４】
【作用】
本発明の回路基板は、導電回路表面に開口を設け、この開口内に導電性樹脂を充填して導電回路と貫通孔内の導電性樹脂との接触面積を増大させることにより、接触抵抗を低くしたものである。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の回路基板によれば、薄い絶縁層厚を要求される回路基板においても導体厚さを増加させる必要はなく、導電性樹脂で構成される層間接続回路と絶縁性基板上の導電回路とを広い面積で接触させ、低抵抗で安定した層間接続を達成できるので、多層回路基板を構成した場合でも基板厚さを薄くすることができ、電子部品の軽薄短小化に寄与することができるようになる。
また、本発明の回路基板の製造方法によれば、従来の製造工程に比較して大幅な工程付加をする必要もなく、従来の材料や従来の装置を使用して容易に回路基板の薄型化が達成できる。また、導体ランド上に導電性樹脂を印刷するランド積層型に比較しても、導体厚さの増加がなく、絶縁層を薄くできると同時に印刷時のアライメント作業も不要となるので、製造工程が簡略化できる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路基板の貫通孔部の一例を示す部分平面図である。
【図２】図１に示した本発明の回路基板の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【図３】本発明の回路基板の製造方法の一例を示す断面工程図である。
【図４】図３に続く断面工程図である。
【図５】図４に続く本発明の多層回路基板の製造方法の断面工程図である。
【図６】本発明の他の回路基板の貫通孔部の例を示す平面図である。
【図７】本発明のさらに別の回路基板の貫通孔部の例を示す平面図である。
【図８】本発明の多層回路基板の製造方法の一例を示す断面行程図である。
【図９】本発明の多層回路基板の他の製造方法の例を示す断面行程図である。
【図１０】本発明の多層回路基板のさらに別の製造方法の例を示す断面行程図である。
【図１１】本発明の回路基板の開口の他の例を示す図である。
【図１２】図１０に示す回路基板の製造方法の一例を示す断面工程図である。
【図１３】図１２の方法によって得られた回路基板を使用した多層回路基板の断面図である。
【図１４】本発明の回路基板の開口の他の例を示す図である。
【図１５】本発明の回路基板の開口のさらに別の例を示す図である。
【図１６】従来の多層回路基板の構造を示す図である。
【図１７】図１６に示す従来の多層回路基板の製造方法を示す断面工程図である。
【図１８】従来の多層回路基板の別の製造方法を示す断面工程図である。
【図１９】従来の回路基板の貫通孔部分の構造を説明する図である。
【図２０】従来の回路基板の別の構造を説明する図である。
【図２１】従来の回路基板の他の構造を説明する図である。
【図２２】従来の回路基板のさらに別の構造を説明する図である。
【符号の説明】
１，１０１・・・・・・絶縁性基板、２，１０２・・・・・・導電回路、３・・・・・・開口、４，１０４・・・・・・貫通孔、５，１０５・・・・・・導電性樹脂、６・・・・・・片面銅貼り基板、７・・・・・・接着剤、８・・・・・・積層フィルム、１０，２０，２１，３０，３１，３２，３３，３４，３５，１１０，１１１，１１２，１１３・・・・・・回路基板、３６・・・・・・離型フィルム、５０，５１，５２，５３，５４，１００，２００・・・・・・多層回路基板、１１６・・・・・・ランド
【図１】
2004014559.tif 000003
【図２】
2004014559.tif 000004
【図３】
2004014559.tif 000005
【図４】
2004014559.tif 000006
【図５】
2004014559.tif 000007
【図６】
2004014559.tif 000008
【図７】
2004014559.tif 000009
【図８】
2004014559.tif 000010
【図９】
2004014559.tif 000011
【図１０】
2004014559.tif 000012
【図１１】
2004014559.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004014559.tif 000017
【図１６】
2004014559.tif 000018
【図１７】
2004014559.tif 000019
【図１８】
2004014559.tif 000020
【図１９】
2004014559.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2004014559.tif 000023
【図２２】
2004014559.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月23日(2002.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
図１７に上記のような従来の多層回路基板の製造工程の一例を示す。
絶縁性基板１０１を出発材料とし（工程（ａ）参照）、所定位置に貫通孔１０４を窄孔する（工程（ｂ）参照）。次に貫通孔１０４内に導電性樹脂１０５を充填する（工程（ｃ）参照）。
次に基板の両面にたとえば銅箔２ａを貼り付ける（工程（ｄ）参照）。次いで銅箔２ａの表面にフォトレジスト膜を形成し、所定の回路パターンを露光・現像した後フォトレジスト膜をマスクとしてケミカルエッチングを行って、所定の導電回路１０２を形成する。
次いでこのようにして得た所定の導電回路を有する回路基板１１０，１１４を必要枚数と銅箔１０２ａを上下に重ね合わせて熱圧着する（工程（ｆ）参照）。このようにして図１７（ｇ）に示す多層回路基板１００を得ていた。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
次いで、レジストマスクを形成した基板を塩化第二鉄を主成分とする酸性エッチャント中に浸漬させケミカルエッチングし、銅箔の不要部分をエッチング
除去する（図３（ｄ）参照）。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図１２は第８の実施形態における回路基板の製造方法の一例を示す断面工程図である。
出発材料は第１の実施形態の場合と同様にポリイミド等の絶縁性樹脂１の片面に銅箔２ａを貼り付け、裏面には接着剤７を貼り付けた片面銅貼り基板を使用した積層フィルム８である（図１２（ａ）参照）。
次に、積層フィルム８の導電回路側の表面に、ロールラミネーターを用いてフォトレジストフィルムを熱圧着し、フォトレジストフィルムに所定形状の回路パターンを露光し、現像処理してレジストマスクを形成する。この際フォトレジストフィルムには貫通孔４と貫通孔４に接続する開口３となるパターンも形成しておく。
次いで、レジストマスクを形成した基板を第二塩化鉄を主成分とする酸性エッチャント中に浸漬させケミカルエッチングし、銅箔の不要部分をエッチング除去して導電回路２を形成する（図１２（ｂ）参照）。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
充填した銀ペーストを１００℃のオーブン中で乾燥した後、レジストフィルムを圧着し、回路パターンを露光・現像した。再度塩化第二鉄を主成分とするエッチャントを使用して銅箔をエッチングして導電回路を形成した後、レジストを剥離して図４（ｇ）に示す構造の回路基板２０を完成させた。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
次いで、同様の方法により図４（ｈ）に示すような構造の回路基板２１を作成し、１枚の回路基板２１と９９枚の回路基板２０と銅箔２ａを図５（ｉ）に示すよう重ね合わせ、１〜５ＭＰａ（又は１０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２）の加圧力を印荷しながら１５０〜２５０℃に加熱して熱圧着し、１００個の貫通孔を直列に接続した構造を有する多層回路基板５０’を作成して特性を評価した。