(57)【要約】【課題】電気機器の回路基板として機能する２層以上の多層プリント配線板において、異なる層の回路間における接続信頼性を向上させ、かつ生産性も向上させた多層プリント配線板およびその製造方法を提供する。【解決手段】エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板であって、積層によって対向する一方のプリント配線板の表面に金属若しくは樹脂による凸部１が形成されているとともに、他方のプリント配線板に穴部２が形成されており、前記凸部１を穴部２に嵌合させることによって積層時に位置合わせした。【選択図】      図１
2004172473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板において、
積層によって対向する一方のプリント配線板の表面にバンプメッキによる凸部（１）が形成されているとともに、他方のプリント配線板に穴部（２）が形成されており、前記凸部（１）を穴部（２）に嵌合させることによって積層時に位置合わせしたこと特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板において、
積層によって対向する一方のプリント配線板の表面に樹脂による凸部（１）が形成されているとともに、他方のプリント配線板に穴部（２）が形成されており、前記凸部（１）を穴部（２）に嵌合させることによって積層時に位置合わせしたこと特徴とする多層プリント配線板。
【請求項３】
エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板において、
回路用金属層とバンプ用金属層をエッチングバリア層を介して積層した金属板の前記バンプ用金属層をエッチング処理して凸部（１）形成し、この凸部（１）を備えた金属板にベース基材をラミネートした後、回路用金属層をエッチング処理して回路形成したプリント配線板を使用し、
積層によって対向する一方のプリント配線板の表面に形成された前記凸部（１）と、他方のプリント配線板に形成された穴部（２）とを嵌合させることによって積層時に位置合わせしたこと特徴とする多層プリント配線板。
【請求項４】
エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板において、
回路用金属層と、この回路金属層と異なる金属からなるバンプ用金属層を積層した金属板の前記バンプ用金属層をエッチング処理して凸部（１）形成し、この凸部（１）を備えた金属板にベース基材をラミネートした後、回路用金属層をエッチング処理して回路形成したプリント配線板を使用し、
積層によって対向する一方のプリント配線板の表面に形成された前記凸部（１）と、他方のプリント配線板に形成された穴部（２）とを嵌合させることによって積層時に位置合わせしたこと特徴とする多層プリント配線板。
【請求項５】
穴部（２）が、基板を貫通して形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の多層プリント配線板。
【請求項６】
プリント配線板の基板表面に形成した凸部（１）が、２枚以上のプリント配線板の穴部（２）に嵌合していることを特徴とする請求項５に記載の多層プリント配線板。
【請求項７】
エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板を製造するにあたって、
積層によって対向する一方のプリント配線板の表面にバンプメッキによる凸部（１）を形成するとともに、他方のプリント配線板に穴部（２）を形成した後、前記凸部（１）を穴部（２）に嵌合することによって各層を位置合わせしながら積層し、
その後、加圧・加熱工程によって層間の接着層を硬化させて層間を接着することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板を製造するにあたって、
積層によって対向する一方のプリント配線板の表面に樹脂からなる凸部（１）を形成するとともに、他方のプリント配線板に穴部（２）を形成した後、
前記凸部（１）を穴部（２）に嵌合することによって各層を位置合わせしながら積層し、
その後加圧・加熱工程によって層間の接着層を硬化させて層間を接着することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板を製造するにあたって、
回路用金属層とバンプ用金属層をエッチングバリア層を介して積層した金属板の前記バンプ用金属層をエッチング処理して凸部（１）形成し、この凸部（１）を備えた金属板にベース基材をラミネートした後、回路用金属層をエッチング処理して回路形成することによって、プリント配線板の表面に凸部（１）を形成したプリント配線板を取得するとともに、積層によって対向する他方のプリント配線板に穴部（２）を形成した後、
前記凸部（１）を穴部（２）に嵌合することによって各層を位置合わせしながら積層し、
その後加圧・加熱工程によって層間の接着層を硬化させて層間を接着することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板を製造するにあたって、
回路用金属層と、この回路用金属層と異なる金属からなるバンプ用金属層とを積層した金属板の前記バンプ用金属層をエッチング処理して凸部（１）形成し、この凸部（１）を備えた金属板にベース基材をラミネートした後、回路用金属層をエッチング処理して回路形成することによって、プリント配線板の表面に凸部（１）を形成したプリント配線板を取得するとともに、積層によって対向する他方のプリント配線板に穴部（２）を形成した後、
前記凸部（１）を穴部（２）に嵌合することによって各層を位置合わせしながら積層し、
その後加圧・加熱工程によって層間の接着層を硬化させて層間を接着することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
回路形成工程後に、凸部（１）と穴部（２）を形成することを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１２】
ＮＣドリル或いはレーザー加工により穴部（２）を形成することを特徴とする請求項７から１１の何れか１項に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】
この発明は、電気機器の回路基板として機能する２層以上の多層プリント配線板において、異なる層にある回路間における接続信頼性を向上させ、かつ生産性も向上させた多層プリント配線板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２層以上の多層プリント配線板には、▲１▼硬質基材からなるリジット基板や、▲２▼可撓性基材からなるフレキシブル基板や、▲３▼リジット部とフレキシブル部の両方を有するリジットフレキシブル基板とがある。
【０００３】
リジット基板では、ガラス繊維強化エポキシ基板（以下、ＧＥ基板）が一般的に使用される。例えば、このＧＥ基板には予め、片面或いは両面に銅箔が貼られており、この銅箔表面に感光フィルムを貼り付けて、この感光フィルムを露光・現像して回路パターンを形成し、回路形成部分をマスキングした後、エッチング処理することによって回路を形成する（回路形成工程）。層間の接着には、熱硬化性接着剤を用い、片面或いは両面に回路が形成されたＧＥ基板を複数枚積層した後、加圧・加熱硬化し、層間を接着する。
なお層間の絶縁信頼性向上のため、熱硬化性接着剤にプリプレグ（樹脂成分が未硬化なＧＥ板）を用いることもある。
図５（ａ）はリジット基板の例を示すものであって、ＧＥ基板の片面或いは両面に回路３を形成後、このＧＥ基板３枚を積層し、層間を接着して多層プリント配線板を作製したものである。なおこの多層プリント配線板（リジット基板）には、全層を貫通するスルーホールＴＨやビアホールＶＨが形成されており、前記スルーホールＴＨやビアホールＶＨの壁面に形成された銅メッキ層４を介して、異なる層にある回路間の導通性が確保されている。
【０００４】
フレキシブル基板では、ポリイミド基板が一般的に使用される。例えば２５μｍ或いは１２．５μｍ程度の薄いフィルム状ポリイミドの片面或いは両面に銅箔が貼られたＣＣＬを使用し、銅箔表面に感光フィルムを貼り付け、この感光フィルムを露光・現像して回路パターンを形成し、回路形成部分をマスキングした後、エッチング処理によって回路を形成する（回路形成工程）。回路形成工程後、複数枚の基板を熱硬化性の接着シートを介在させて積層し、その後、加熱・加圧工程を経て層間を接着し、多層構造のフレキシブル基板を作製する。
なお層間の絶縁信頼性を向上するため、層間にポリイミドフィルム（ＣＬ基材）を挿入するのが一般的である。
図５（ｂ）はフレキシブル基板の例を示すものであって、エッチング処理によってＣＣＬの片面或いは両面に回路３を形成した後、回路３が形成されたＣＣＬ基板を３枚使用し、これらＣＣＬ基板の間にＣＬ基材を介在させて積層し、層間を接着シートにより接着して多層プリント配線板を作製したものである。
なお、この多層プリント配線板（フレキシブル基板）には、全層を貫通するスルーホールＴＨやビアホールＶＨが形成されており、前記スルーホールＴＨやビアホールＶＨの壁面に形成された銅メッキ層４を介して、異なる層にある回路間の導通性が確保されている。
【０００５】
リジットフレキシブル基板は、フレキシブル基板を挟んでその両面にリジット基板を積層した回路基板であって、リジット基板を部分的に配置することで、屈曲部しないリジット部と可撓性のあるフレキシブル部が混在した多層プリント配線板である。フレキシブル基板を挟んで対称にリジット基板を積層するのが一般的である。従来リジット基板同士のコネクターを介してフレキシブル基板で接続していたものを１枚にまとめ、コネクターレスで省スペース化している。リジット基板が積層されたリジット部では機械強度が高く、表面実装性に優れる。
図５（ｃ）はリジットフレキシブル基板の例を示すものであって、ＣＣＬの片面或いは両面に回路３を形成した後、この回路３を形成した基板を３枚積層し、層間を接着してフレキシブル基板を作製し、このフレキシブル基板を挟んで、その両面に対称的にリジット基板を部分的に配置し、さらにこれら層間を接着したものである。なお、このリジットフレキシブル基板には、全層を貫通するスルーホールＴＨやビアホールＶＨが形成されており、前記スルーホールＴＨやビアホールＶＨの壁面に形成された銅メッキ層４を介して、異なる層にある回路間の導通性が確保されている。
【０００６】
図５に示す多層プリント配線板では何れも、樹脂からなる絶縁層を介して、異なる層に導電性の回路３が形成されるとともに、異なる層にある回路間の導通を得るための手段としてスルーホールＴＨやビアホールＶＨが形成されている。
スルーホールＴＨは全層一括して穴をあけ、このホール壁面に形成したメッキ等（メッキ層４）により、異なる層にある回路間の導通性を確保するものである。またビアホールＶＨは、ドリル或いはレーザーなどで絶縁層１層に穴をあけ、メッキや導電性樹脂の充填などにより、相対する２層間（絶縁層の表側の回路と裏側の回路）の導通性を得るものである。
【０００７】
上記の多層プリント配線板を製造するにあたって、従来技術によれば例えば図６に示すように、予めプリント配線板１０や層間接着シートなどの積層すべき材料に基準となるガイド穴１１を数箇所形成しておき、このガイド穴１１に対応したガイドピン１０１を備えた治具１００に各材料（プリント配線板１０等）を積層し、前記ガイド穴１１とガイドピン１０１との嵌合によって、積層すべき材料（複数）を位置合わせし、積層する方法がある（例えば、特許文献１を参照）。
また、重ね合わせるプリント配線板にそれぞれに基準となる回路を設け、この基準となる回路をＸ線によって透視して位置合わせアライメントを行って積層する方法もある。
【０００８】
そして前記ガイドピン１０１を備えた治具１００の使用や、画像処理によるアライメントによって、積層すべき材料（複数）を位置合わせしながら積層した後、この積層板を位置合わせした状態のまま（ピンなどで固定した状態のまま）、基板間に介在する層間接着シート（接着層）をアイロン等で部分的に溶融させて部分接着し（仮貼り）、この仮貼り工程の後、積層板を固定しているピンなどを取外し、その後、仮貼りされた前記積層板を熱ロールラミネータ或いは真空ラミネータで全体を融着させ、加圧・加熱工程で層間接着シート（接着層）を硬化させて層間を完全に接着させていた。
【０００９】
【特許文献１】
特公平２−６２４０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しなしながら、ガイドピン１０１を備えた治具１００を使用して位置合わせしながらプリント配線板１０や層間接着シートなどを積層する場合、各材料の積層をスムーズに行うために、ガイド穴１１をガイドピン１０１よりも少し大きく形成していた。そして前記ガイドピン１０１とガイド穴１１の大きさの違いによって積層時の位置合わせにズレが生じ、層間接続信頼性低下の要因となっていた。
またフレキシブル基板では回路形成工程のときに膨張収縮が起こるが、治具１００を使用して前記フレキシブル基板を積層する場合、フレキシブル基板の寸法変化に対応できる設計上のあそびが前記治具１００に設けられ、一方この寸法変化を考慮するだけの精度を治具１００に持たせることもできず、層間接続信頼性低下の要因となっていた。
さらに、位置合わせして積層している間は、ある程度ズレが抑えられるものの、ガイドピン１０１を備えた治具１００から積層板を取外した後に、各層が位置ズレする虞があった。例えば積層後、治具１００から取外した積層板を加圧・加熱によって層間接着するときに各層に位置ズレがおこり、層間接続信頼性低下の要因となっていた。
【００１１】
そして前記層間接続信頼性の低下を回避するため、回路形成工程においてスルーホールＴＨやビアホールＶＨの形成予定位置にある程度大きな面積をもったランド部を形成しておき（図７（ａ）参照）、このランド部の範囲内にスルーホールＴＨやビアホールＶＨを形成することによって、層間接続による導通信頼性を確保していた。しかし位置ズレが大きいと、スルーホールＴＨやビアホールＶＨがランド部の範囲内におさまらず座切れ（ランド部における断線）が発生したり（図７（ｂ）参照）、また一方、前記ランド部の径（面積）が大きければ大きい程、スルーホールＴＨやビアホールＶＨがランド部からずれて形成される可能性は低くなるが、ランド部が大きいと基板上の配線（回路３）の妨げになり、高密度配線時に不具合があった。
【００１２】
なお加圧・加熱による層間接着時の位置ズレを回避するため、ガイドピンを備えた治具のように積層板を位置合わせしながら固定する機構を加熱プレス装置に設けることも考えられるが、このような特殊な機械を使用した場合、設備コストが高くなったり、作業性が低下していた。
【００１３】
そこで、この発明は上記の問題を鑑み、２層以上の基板が積層・接着されている多層プリント配線板において、層間の位置ズレを防止し、層間の接続信頼性を向上させるものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明による多層プリント配線板は、エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板において、積層によって対向する一方のプリント配線板の基板表面に金属若しくは樹脂による凸部が形成されているとともに、他方のプリント配線板の基板に穴部が形成されており、前記凸部を穴部に嵌合させることによって積層時に位置合わせしたものである。
【００１５】
またこの発明では、エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板を製造するにあたって、積層によって対向する一方のプリント配線板の表面に金属若しくは樹脂からなる凸部を形成するとともに、他方のプリント配線板に穴部を形成した後、前記凸部を穴部に嵌合することによって各層を位置合わせしながら積層し、その後、加圧・加熱工程によって層間の接着層を硬化させて層間を接着する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施例による基板の層間接続方法とこれを利用した回路基板について図面を参照して説明する。
【００１７】
この発明による多層プリント配線板は、エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント基板であって、積層によって対向する一方のプリント配線板の基板表面に金属若しくは樹脂による凸部１が形成されているとともに、他方のプリント配線板の基板に穴部２が形成されており、前記凸部１を穴部２に嵌合させることによって積層時に位置合わせするものであって、積層される各基板がセルフアライメント機構を持たせて、積層位置精度を向上させたものである。
【００１８】
基板の表面に形成される凸部１は、金属や樹脂などによるバンプ形成で設けることができ、例えば部分めっきによる金属バンプ加工や、印刷による樹脂バンプ加工、光造形法による樹脂バンプ加工等によって凸部１を形成することができ、何れにおいても高い位置精度を実現できる。また金属バンプ加工や、樹脂バンプ加工によれば、めっき処理時間を調整することによって凸部１を高く形成することができ、回路表面よりも高く（突出させて）凸部１を形成することによって、対向する基板に形成された穴部２に前記凸部１が確実に挿入され嵌合される。また積層される複数の基板の穴部２に前記凸部１を貫通させ、凸部１を複数の穴部２に嵌合させることもできる。
【００１９】
なお凸部１の形成方法については、金属バンプ加工や、樹脂バンプ加工に制限されるものではない。
【００２０】
回路用金属層とバンプ用金属層をエッチングバリア層を介在させて積層した金属板の前記バンプ用金属層をエッチング処理して凸部１を形成し、この凸部１を備えた金属板にベース基材をラミネートした後、回路用金属層をエッチング処理して回路形成したプリント配線板を使用してもよい。
例えば、回路用銅箔とバンプ用銅箔をニッケルからなるエッチングバリア層を介在させて積層した金属板を用い、この金属板のバンプ用銅箔をエッチングして必要部分を残してバンプ（凸部１）形成する。回路用銅箔とバンプ用銅箔の間にエッチングバリア層が介在することによって、バンプ用銅箔のエッチング処理の際に、回路用銅箔がエッチングバリア層によって保護され、回路用銅箔のエッチングが防止される。
そして、この凸部１が形成された金属板の回路用銅箔面にベース基材をラミネートした後、エッチングバリア層と回路用銅箔をエッチング処理してベース基材表面に回路を形成し、凸部１を備えたプリント配線板を取得する。
【００２１】
また、回路用金属層と、この回路用金属層と異なる金属からなるバンプ用金属層を積層した金属板の前記バンプ用金属層をエッチング処理して凸部１を形成し、この凸部１を備えた金属板にベース基材をラミネートした後、回路用金属層をエッチング処理して回路形成したプリント配線板を使用してもよい。
例えば、回路用銅箔と銅以外の金属からなるバンプ用金属層を積層した金属板を用い、この金属板のバンプ用金属層をエッチングして必要部分を残してバンプ（凸部１）形成する。バンプ用金属層を銅以外の金属にすることによって、バンプ用金属層のエッチング処理の際にバンプ用金属層のみを選択的にエッチングでき、回路用銅箔がエッチングされない。
そして、この凸部１が形成された金属板の回路用銅箔面にベース基材をラミネートした後、回路用銅箔をエッチング処理してベース基材表面に回路を形成し、凸部１を備えたプリント配線板を取得する。
【００２２】
上述したように、凸部１を備えた回路用銅箔にベース基材を貼り付けた後、回路用銅箔をエッチング処理して回路形成したプリント配線板を使用した場合も、バンプ層の層厚を調整することによって凸部１を高く形成することができ、回路表面よりも高く（突出させて）凸部１を形成することによって、対向する基板に形成された穴部２に前記凸部１が確実に挿入され嵌合される。また積層される複数の基板の穴部２に前記凸部１を貫通させ、凸部１を複数の穴部２に嵌合させることもできる。
【００２３】
一方、基板に形成される穴部２は、基板を貫通して形成することが好ましく、例えば、ＮＣドリル（掘削加工）や炭酸ガスレーザー照射（レーザー加工）により穴あけ加工することによって、高い位置精度および寸法精度の穴部２を形成することができる。
なお穴部２の形成方法については、ＮＣドリルによる穴あけや、レーザー加工による穴あけに制限されるものではない。
【００２４】
前記凸部１及び凹部２を回路形成と同時に形成する場合、回路形成工程における基板（特にフレキシブル基板）の膨張収縮による寸法変化を考慮する。
すなわち、基板の表面に回路３を形成するにあたって、基準となる回路３の加工による寸法変化に合わせて他の回路３の寸法に補正をかけ、層間回路３の位置を合わせるように加工するが、対向する凸部１と穴部２についても、この回路３による寸法変化に合わせて補正する。これによって、嵌合させる部分に設計上のあそびを設ける必要がない。
【００２５】
前記凸部１及び凹部２を回路形成後に形成する場合、回路形成工程における基板の寸法変化にともなう凸部１と穴部２の寸法変化を考慮することなく、常に一定の寸法で凸部１と穴部２を形成することができる。
【００２６】
なお、積層される各基板には凸部１または穴部２の何れか一方、若しくは両方を形成し、それぞれ対向する基板どうしを凸部１と穴部２を嵌合することによって、精確に位置合わせし積層する。
３枚以上の基板を積層させた多層プリント配線板を製造する場合、凸部１と穴部２との嵌合によって対向する基板どうしを位置合わせし積層していくことによって、最外層の２つの基板どうしも位置ズレすることなく積層される。
【００２７】
この実施例では、従来技術と同様にガイドピン１０１を備えた治具１００を使用し、各プリント配線板１０に形成されているガイド穴１１にガイドピン１０１を挿入（嵌合）し、積層した。
なお各基板の積層がしやすいように、ガイドピン１０１の径よりガイド穴１１の径は大きく設計されている。
そして、ガイドピン１０１をガイド穴１１に挿入（嵌合）することによって基板どうしが大まかに位置合わせするとともに、基板表面に形成されている凸部１と、それに対向する基板に形成された穴部２とを嵌合する（噛み合わせる）ことによって、基板どうしを精確に位置合わせする。
【００２８】
そして複数の基板を積層した後、例えば、基板間に介在する層間接着シート（接着層）をアイロン等で部分的に溶融させて部分接着し（仮貼り）、この仮貼り工程の後、積層板を固定しているピンなどを取外し、その後、仮貼りされた前記積層板を熱ロールラミネータ或いは真空ラミネータで全体を融着させ、加圧・加熱工程で層間接着シート（接着層）を硬化させて層間を完全に接着させる。
【００２９】
この発明によれば加圧・加熱工程の際に、一般の加熱プレス装置を使用しても（特殊な基板保持機構を備えた加熱プレス装置を使用しなくても）、層間において基板表面に形成した凸部１とそれに対向して形成された穴部２とが噛み合っているため、位置ズレすることがない。
なお、前記凸部１と穴部２とを噛み合わせて層間の位置ズレを防止した積層板においては、積層後、仮貼り工程を省略し、加熱プレスによる層間の接着を行うようにしてもよい。
【００３０】
図１ないし図４はこの発明の実施例による多層プリント配線板を示すものである。
【００３１】
図１は、この発明の多層プリント配線板の第１実施例および第５実施例を示すものである。第１実施例では樹脂による凸部１が形成されており、実施例５ではバンプメッキ（金属）による凸部１が形成されている。
なお図１（ａ）は、積層される各基板（第１層目と第２層目と第３層目）の積層状態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は各基板を積層し層間を接着することによって製造した多層プリント配線板の断面図を示すものである。
各層間に介在させた層間接着シート（接着層）については図中省略した。
【００３２】
第１実施例および第５実施例による多層プリント配線板は、両面基板（両面ＣＣＬ基板）を使用し、積層して層間を接着させた６層板であって、基板サイズは５００ｍｍ×４００ｍｍである。
これらの実施例では、ポリイミド基板の両面に銅箔が貼られている両面ＣＣＬを３枚使用し、回路形成工程後、第１層目のＣＣＬ基板の表面（上側表面）に第１凸部１ａを単数または複数形成するとともに、第１層目のＣＣＬ基板の上に積層される第２層目のＣＣＬ基板に、前記第１凸部１ａを嵌合する第１穴部２ａを形成する。この第１穴部２ａは基板を貫通して形成した。
また前記第２層目のＣＣＬ基板の基板表面（上側表面）に第２凸部１ｂを単数または複数形成するとともに、第２層目のＣＣＬ基板の上に積層される第３層目のＣＣＬ基板に、前記第２凸部１ｂを嵌合する第２穴部２ｂを形成する。この第２穴部２ｂは基板を貫通して形成した。
なお第２層目に形成される第１穴部２ａの形成位置と、同じく第２層目に形成される第２凸部１ｂの形成位置とが同一にならないよう、第１層目の第１凸部１ａと、第２層目の第２凸部１ｂについて、積層時に重ならないようずらして形成してある。
【００３３】
そして前記第１凸部１ａを第１穴部２ａに挿入し嵌合させることによって第１層目と第２層目の精確な位置合わせを行うとともに、前記第２凸部１ｂを第２穴部２ｂ挿入し嵌合させることによって第２層目と第３層目との精確な位置合わせを行い、３枚のＣＣＬ基板を精確に位置合わせし積層する（セルフアライメント機構）。なお積層後、加熱プレス装置によって基板層間に介在させた層間接着シートを溶融し硬化することによって層間を接着し、多層プリント配線板を製造した。
【００３４】
図２は、この発明の多層プリント配線板の第２実施例および第６実施例を示すものである。第２実施例では樹脂による凸部１が形成されており、実施例６ではバンプメッキ（金属）による凸部１が形成されている。
なお図２（ａ）は、積層される各基板（第１層目と第２層目と第３層目）の積層状態を示す斜視図であり、第２（ｂ）は各基板を積層し層間を接着することによって製造した多層プリント配線板の断面図を示すものである。
各層間に介在させた層間接着シート（接着層）については、図中省略した。
【００３５】
第２実施例および第６実施例による多層プリント配線板は、両面基板（両面ＣＣＬ）を使用し、積層して層間を接着させた６層板であって、基板サイズは５００ｍｍ×４００ｍｍである。
これらの実施例では、ポリイミド基板の両面に銅箔が貼られている両面ＣＣＬを３枚使用し、回路形成工程後、第１層目のＣＣＬ基板の表面（上側表面）に第３凸部１ｃを単数または複数形成するとともに、第１層目のＣＣＬ基板の上に積層される第２層目のＣＣＬ基板およびその上に積層される第３層目のＣＣＬ基板に、それぞれ第３穴部２ｃ１、２ｃ２（貫通孔）を重なるように（同位置に）形成し、第１層目の第３凸部１ｃを、第２層目の第３穴部２ｃ１と第３層目の第３穴部２ｃ２に貫通させ位置合わせした。
【００３６】
図２に示す実施例では、図１に示す実施例においてＣＣＬ基板の表面に形成した第１凸部１ａや第２凸部１ｂより、背の高い凸部（第３凸部１ｃ）を第１層目のＣＣＬ基板の表面（上側表面）に形成し、この第３凸部１ｃを、第１層目のＣＣＬ基板の上に積層される第２層目の第３穴部２ｃ１と、その上に積層される第３層目の第３穴部２ｃ２とに挿入し、嵌合させた。
なお前記第３凸部１ｃが円柱状である場合、第１層目の上に積層される第２層目と第３層目には同一のホール径の第３穴部２ｃ１、２ｃ２を形成し、前記第３凸部１ｃに対向する位置に、対応したホール径の第３穴部２ｃ１と２ｃ２とを各層に形成する。また前記第３凸部１ｃがテーパー状である場合、凸部のテーパーを考慮し、第２層目の第３穴部２ｃ１のホール径よりも、その上に積層される第２層目の第３穴部２ｃ２のホール径を小さく形成することが好ましく、前記第３凸部１ｃに対向する位置に、対応したホール径の第３穴部２ｃ１と２ｃ２とを各層に形成する。
【００３７】
そして前記第３凸部１ｃを第３穴部２ｃ１と２ｃ２に挿入し、嵌合させることによって第１層目と第２層目の精確な位置合わせを行うとともに、第１層目と第３層目との精確な位置合わせを行い、３枚のＣＣＬ基板を精確に位置合わせし、積層する（セルフアライメント機構）。なお積層後、加熱プレス装置によって基板層間に介在させた層間接着シートを溶融し硬化することによって、層間を接着させ、多層プリント配線板を製造した。
【００３８】
図１及び図２に示す実施例では、両面ＣＣＬ基板を３枚使用し、各層を基板に形成した凸部１と穴部２によって位置合わせしながら積層し、その後層間を接着することによって多層プリント配線板を製造するものであるが、まず２層目のＣＣＬ基板の両面に回路３を形成するとともに、この２層目のＣＣＬ基板を挟むように配設される１層目と３層目のＣＣＬ基板において、前記２層目のＣＣＬ基板と対向する側（内側）の面に回路３を形成した。
なお両面ＣＣＬ基板に回路３を形成するにあたっては、回路形成部をマスキングした後、エッチング処理して非マスキング部分の銅箔を除去し、回路３を形成した。
そして回路形成後、基板に凸部１または／および穴部２を形成し、対向する凸部１と穴部２とを噛み合わせることによって各層を位置合わせしながら、層間に接着シート（接着層）を介在させて積層し、その後の加圧・加熱工程において接着シートにより層間を接着した。
【００３９】
その後、３枚のＣＣＬ基板を積層して接着した前記積層板を、ＮＣドリルを使用して穴あけ加工し全層を貫通するホールを形成するとともに、ホール壁面に付着している切削屑（スミヤ）を除去した後、めっき処理し、壁面にメッキ層４を形成したスルーホールＴＨを形成した。
また、１層目と３層目のＣＣＬ基板において外側にも回路３を形成するとともに、壁面にメッキ層４を施したビアホールＶＨを形成し、その後、この積層板の表面にレジスト層５を形成した（図１（ｂ），図２（ｂ）を参照）。
【００４０】
図３は、この発明の多層プリント配線板の第３実施例および第７実施例を示すものである。第３実施例では樹脂による凸部１が形成されており、実施例７ではバンプメッキ（金属）による凸部１が形成されている。
なお図３（ａ）は、積層される各基板（第１層目と第２層目と第３層目）の積層状態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は各基板を積層し層間を接着することによって製造した多層プリント配線板の断面図を示すものである。
各層間に介在させた層間接着シート（接着層）については図中省略した。
【００４１】
第３実施例および第７実施例による多層プリント配線板は、両面基板（両面ＣＣＬ）をポリイミド（ＣＬ基材）で挟み込んだフレキシブル基板（以下、ＦＰＣ基板という）を１枚と、両面リジット基板（以下、ＲＰＣ基板という）を２枚使用し、前記ＦＰＣ基板をＲＰＣ基板で挟み込むように積層し、層間を接着させた６層板であって、基板サイズは５００ｍｍ×４００ｍｍである。
これらの実施例では、ＦＰＣ基板とＲＰＣ基板の回路形成工程後、第１層目のＲＰＣ基板の基板表面（上側表面）に第４凸部１ｄを単数または複数形成するとともに、第１層目のＲＰＣ基板の上に積層される第２層目のＦＰＣ基板に、前記第４凸部１ｄに対応する第４穴部２ｄを形成した。また前記第２層目のＦＰＣ基板の上に積層される第３層目のＲＰＣ基板の基板表面（下側表面）に第５凸部１ｅを単数または複数形成するとともに、第２層目のＦＰＣ基板に、前記第５凸部１ｅに対応する第５穴部２ｅを形成した。つまり、第２層目には基板を貫通して形成される第４穴部２ｄと第５穴部２ｅとが形成され、前記第４穴部２ｄは第１層目の第４凸部１ｄを嵌合し、前記第５穴部２ｅは第３層目の第５凸部１ｅを嵌合する。
なおこの実施例では第１層目に形成した第４凸部１ｄと第３層目に形成した第５凸部１ｅとが重ならないように、それぞれの位置をずらして形成してあり、第２層目には、第４穴部２ｄと第５穴部２ｅとがそれぞれ別々に形成されている。
【００４２】
そして前記第４凸部１ｄを第４穴部２ｄに挿入し嵌合させることによって第１層目と第２層目の精確な位置合わせを行うとともに、前記第５凸部１ｅを第５穴部２ｅに挿入し嵌合させることによって第２層目と第３層目との精確な位置合わせを行い、３枚の基板を精確に位置合わせして積層する（セルフアライメント機構）。なお積層後、加熱プレス装置によって基板層間に介在させた層間接着シートを溶融し硬化することによって、層間を接着させ、多層プリント配線板を製造した。
【００４３】
図４は、この発明の多層プリント配線板の第４実施例および第８実施例を示すものである。第４実施例では樹脂による凸部１が形成されており、実施例８ではバンプメッキ（金属）による凸部１が形成されている。
なお図４（ａ）は、積層される各基板（第１層目と第２層目と第３層目）および層間にガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）を介在させた積層状態を示す斜視図であり、図４（ｂ）は各基板を積層し層間を接着することによって製造した多層プリント配線板の断面図を示すものである。
各層間に介在させた層間接着シート（接着層）については図中省略した。
【００４４】
第４実施例および第８実施例による多層プリント配線板は、両面基板（両面ＣＣＬ基板）をポリイミド（ＣＬ基材）で挟み込んだＦＰＣ基板を３枚と、各層間に介在するガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）を２枚使用し、前記ＦＰＣ基板３枚をガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）を介在させて積層し、層間を接着させた６層板であって、基板サイズは５００ｍｍ×４００ｍｍである。
これらの実施例では、ＦＰＣ基板の回路形成工程後、第１層目のＦＰＣ基板の基板表面（上側表面）に第６凸部１ｆを単数または複数形成するとともに、第１層目のＦＰＣ基板の上に積層されるガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）およびその上に積層される第２層目のＦＰＣ基板に、それぞれ第６穴部２ｆ１と２ｆ２とを重なるように（同位置に）形成した。
また前記第２層目のＦＰＣ基板の基板表面（上側表面）に第７凸部１ｇを単数または複数形成するとともに、第２層目のＦＰＣ基板の上に積層されるガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）およびその上に積層される第３層目のＦＰＣ基板に、それぞれ第６穴部２ｇ１と２ｇ２とを重なるように（同位置に）形成した。
つまり、第１層目のＦＰＣ基板上に積層されるガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）とその上に積層される第２層目のＦＰＣ基板には、貫通して形成される第６穴部２ｆ１と２ｆ２がそれぞれ形成されるとともに、この第２層目のＦＰＣ基板の基板表面（上側表面）には第７凸部１ｇが形成されている。そして前記第２層目のＦＰＣ基板の上に積層されるガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）とその上に積層される第３層目のＦＰＣ基板には、貫通して形成される第７穴部２ｇ１と２ｇ２がそれぞれ形成されている。
【００４５】
なお前記第６凸部１ｆが円柱状である場合、第１層目の上に積層されるガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）と第２層目には同一のホール径の第６穴部２ｆ１、２ｆ２を形成し、前記第６凸部１ｆに対向する位置に、対応したホール径の第６穴部２ｆ１と２ｆ２とを形成する。また前記第６凸部１ｆがテーパー状である場合、凸部のテーパーを考慮し、ガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）の第３穴部２ｆ１のホール径よりも、その上に積層される第２層目の第６穴部２ｆ２のホール径を小さく形成することが好ましく、前記第６凸部１ｆに対向する位置に、対応したホール径の第６穴部２ｆ１と２ｆ２とを形成する。
【００４６】
そして第１層目に形成されている第６凸部１ｆを、第６穴部２ｆ１（ＧＥ）を貫通させ第２層目の２ｆ２に挿入し嵌合させることによって、層間にガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）を介在させた状態で第１層目と第２層目の精確な位置合わせを行うとともに、前記第２層目に形成されている第７凸部１ｇを、第６穴部２ｇ１（ＧＥ）を貫通させ第３層目の２ｇ２に挿入し嵌合させることによって、層間にガラスエポキシ製プリプレグ（ＧＥ）を介在させた状態で第２層目と第３層目の精確な位置合わせを行い、３枚の基板を精確に位置合わせして積層する（セルフアライメント機構）。なお積層後、加熱プレス装置によって基板層間に介在させたガラスエポキシ製プリプレグを溶融し硬化することによって、層間を接着させ、多層プリント配線板を製造した。
【００４７】
図３及び図４に示す実施例では、各層を基板に形成した凸部１と穴部２によって位置合わせしながら積層し、その後層間を接着することによって多層プリント配線板を製造するものであるが、基板を積層して接着し積層板を作製した後、ＮＣドリルを使用して穴あけ加工し全層を貫通するホールを形成するとともに、ホール壁面に付着している切削屑（スミヤ）を除去した後、めっき処理し、壁面にメッキ層４を形成したスルーホールＴＨを形成した。
また、１層目と３層目のＣＣＬ基板において外側にも回路３を形成するとともに、メッキ層４を施したビアホールＶＨを形成し、その後、この積層板の表面にレジスト層５を形成した（図３（ｂ），図４（ｂ）を参照）。
【００４８】
なお第１実施例ないし第４実施例における樹脂による凸部１（第１凸部１ａ〜第８凸部１ｇ）は、樹脂印刷によって所望とする位置に所望とする大きさの凸部１を形成した。
また、第５実施例ないし第８実施例における樹脂による凸部１（第１凸部１ａ〜第８凸部１ｇ）は、アディティブ法（めっき処理）によって所望とする位置に所望とする大きさの凸部１（バンプメッキ）を形成した。
そして、前記凸部１に対向して形成される穴部２（第１凸部２ａ〜第８凸部２ｇ）は、炭酸ガスレーザー照射によって所望とする位置に所望とする大きさの貫通孔を基板に形成した。
【００４９】
実施例１ないし実施例８による多層プリント配線板によれば、基板に形成した凸部１と穴部１を噛み合わせることによって、基板どうしを精確に位置合わせして積層することができる。
これら多層プリント配線板の積層位置精度を検討するため、実施例１ないし実施例８による多層プリント配線板のスルーホールの断面を観察して、ランド部の位置ズレを積層の位置ズレとして評価し、その結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
2004172473.tif 000003
【００５１】
評価基準として、第１層目と第３層目との位置ズレ量が±２５μｍ以内の場合は◎で示し、±５０μｍ以内の場合は○で示し、１００μｍ以内の場合は△で示した。
【００５２】
なお比較例１〜４として、それぞれ図１〜図４に示す構造の多層プリント配線板において、基板に凸部１および穴部２を形成せず、従来技術の如く（図６参照）、ガイドピン１０１を備えた治具１００を使用して位置合わせしながら積層し、その後、加熱プレスによって層間の接着した多層プリント配線板を製造した。
なお比較例１〜４による多層プリント配線板は、基板１に形成した凸部１と穴部２の噛み合わせによる位置合わせ以外は、実施例１〜４と同じ条件下で製造したものである。
【００５３】
表１に示すように、実施例１〜実施例４のように基板表面に樹脂製の凸部１が形成されているとともに、それに対向する基板に穴部２が形成され、前記凸部１と穴部２の噛み合わせによって位置合わせし積層された多層プリント配線板では、位置ズレ量が±５０μｍ以内であり、ガイドピン１０１を備えた治具１００を使用して位置合わせし積層した多層プリント配線板（位置ズレ量が±１００μｍ）よりも、積層位置精度が向上した。
また実施例５〜実施例８のように基板表面に金属製（バンプメッキ）の凸部１が形成されているとともに、それに対向する基板に穴部２が形成され、前記凸部１と穴部２の噛み合わせによって位置合わせし積層された多層プリント配線板では、位置ズレ量が±２５μｍ以内であり、さらに積層位置精度が向上した。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、エッチング処理によって基板の表面に回路が形成されたプリント配線板を複数枚位置合わせしながら積層し、接着層によって層間を接着した多層プリント配線板において、積層によって対向する一方のプリント配線板の基板表面にバンプメッキ或いは樹脂による凸部が形成されているとともに、他方のプリント配線板の基板に穴部が形成されており、前記凸部を穴部に嵌合させることによって積層時に位置合わせした多層プリント配線板では、積層位置精度が大きく向上し、異なる層の回路間における接続信頼性が向上した。
そして積層位置精度の向上によって、スルーホールやビアホールの形成位置に形成されているランド径を小さくすることができ、高密度な回路設計を行うことができる。
また基板に形成した凸部と穴部との噛み合わせによって位置合わせする基板自体のアライメント機構が設けられているので、積層工程や加圧・加熱工程において特殊な治具を使用することなく、各層の位置合わせを行うことができ、また位置合わせされた各層が位置ズレする心配もない。すなわち製造時に特殊な治具等を用いることなく、各層を積層することができるとともに、各層を位置ズレさせることなく層間を接着することができるため、積層位置精度が優れた多層プリント配線板の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による多層プリント配線板の第１および第５実施例。
【図２】この発明による多層プリント配線板の第２および第６実施例。
【図３】この発明による多層プリント配線板の第３および第７実施例。
【図４】この発明による多層プリント配線板の第４および第８実施例。
【図５】従来技術による多層プリント配線板。
【図６】従来技術による基板の積層方法を説明する図。
【図７】ランド部を示す図。
【符号の説明】
１ａ〜１ｇ    第１凸部〜第７凸部
２ａ〜２ｇ    第１穴部〜第７穴部
３    回路
４    メッキ層
５    レジスト層
ＴＨ  スルーホール
ＶＨ  ビアホール
１０  プリント配線板
１１    ガイド穴
１００  治具
１０１  ガイドピン
【図１】
2004172473.tif 000004
【図２】
2004172473.tif 000005
【図３】
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【図４】
2004172473.tif 000007
【図５】
2004172473.tif 000008
【図６】
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【図７】
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