(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に充填された導電性樹脂による導電部を、ビアホール１４の内周面を取り巻く低温融着型の導電性樹脂による第１導電部１５と、第１導電部１５の内側を埋めるポリマー型の導電性樹脂による第２導電部１６とによる２重構造とする。【選択図】　　　図１
2004103739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビアホールに導電性樹脂が充填され導電部を形成し、前記導電部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導電性樹脂による導電部が、
前記ビアホールの内周面を取り巻く第１の導電性樹脂による第１導電部と、
前記第１導電部の内側を埋める第２の導電性樹脂による第２導電部と、
による２重構造を有す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ビアホールに層間導通を得るための導電性樹脂を充填された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導電性樹脂による導電部が、
前記ビアホールの内周面を取り巻く第１の導電性樹脂による第１導電部と、
前記第１導電部の内側を埋める第２の導電性樹脂による第２導電部と、
による２重構造を有する多層配線基板用基材。
【請求項３】
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ビアホールに層間導通を得るための導電性樹脂を充填された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導電性樹脂による導電部が、
前記ビアホールの内周面を取り巻く第１の導電性樹脂による第１導電部と、
前記第１導電部の内側を埋める第２の導電性樹脂による第２導電部と、
による２重構造を有する多層配線基板用基材。
【請求項４】
前記導電層に前記ビアホールの口径より小径の小孔があけられている請求項２または３記載の多層配線基板用基材。
【請求項５】
前記絶縁性基材と共に前記導電層にも前記ビアホールが形成され、前記第１導電部は前記導電層の表面に接触して広がる拡大導電部を有する請求項２または３記載の多層配線基板用基材。
【請求項６】
前記第１導電部は、融着型の導電性樹脂により構成され、前記第２導電部はポリマー型の導電性樹脂により構成されている請求項１〜５の何れか１項記載の多層配線基板用基材。
【請求項７】
前記第１導電部は、ナノサイズの導電性微粒子を用いた低温融着型の導電性樹脂により構成されている請求項６項記載の多層配線基板用基材。
【請求項８】
前記第２導電部は、平均粒子径が３μｍ〜１０μｍの導電性フィラーを樹脂バインダで固着したポリマー型の導電性樹脂により構成されている請求項６または７記載の多層配線基板用基材。
【請求項９】
請求項１〜８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１０】
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と、
前記ビアホールに低温融着型の導電性樹脂ペーストを充填する第１の充填工程と、
前記ビアホールに充填された前記低温融着型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第１導電部を形成する第１の加熱硬化工程と、
前記ビアホールの前記第１導電部の内側にポリマー型の導電性樹脂ペーストを充填する第２の充填工程と、
前記第１導電部の内側に充填された前記ポリマー型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第２導電部を形成する第２の加熱硬化工程と、
を有する多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項１１】
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、
前記ビアホールに低温融着型の導電性樹脂ペーストを充填する第１の充填工程と、
前記ビアホールに充填された前記低温融着型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第１導電部を形成する第１の加熱硬化工程と、
前記ビアホールの前記第１導電部の内側にポリマー型の導電性樹脂ペーストを充填する第２の充填工程と、
前記第１導電部の内側に充填された前記ポリマー型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第２導電部を形成する第２の加熱硬化工程と、
を有する多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項１２】
前記低温融着型の導電性樹脂ペーストとして、ナノサイズの導電性微粒子を有機溶剤に混ぜてペースト状にしたものを用いる請求項１０または１１記載の多層配線基板用基材の製造方法。
【請求項１３】
ポリマー型の導電性樹脂ペーストとして、平均粒子径が３μｍ〜１０μｍを樹脂バインダに混入したものを溶剤に混ぜてペースト状にしたものを用いる請求項１０〜１２の何れか１項記載の多層配線基板用基材の製造方法。
【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（例えば、非特許文献１参照）。
【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樹脂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（例えば、非特許文献２参照）。
【０００７】
ＡＬＩＶＨでは、図９（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（バイアホール）１０２をあけ、印刷法によってビアホール１０２に導電性樹脂（導電性ペースト）１０３を充填し、この導電性樹脂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１０（ａ）〜（ｆ）に示されているように、銅箔付きフィルム２０１を出発材とし、銅箔付きフィルム２０１にビアホール（バイアホール）２０２をあけ、ビアホール２０２に導電性樹脂（導電性ペースト）２０３を充填してインナビアを形成し、銅箔付きフィルム２０１の銅箔２０４をエッチングして配線パターン（銅箔回路）２０５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に銅箔による導電層を貼り付けられている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】
【非特許文献１】
高木　清著　「ビルドアップ多層プリント基板配線板技術」日刊工業新聞社出版、２００１年６月１５日、初版２刷、５３頁〜７６頁
【非特許文献２】
高木　清著　「ビルドアップ多層プリント基板配線板技術」日刊工業新聞社出版、２００１年６月１５日、初版２刷、７７頁〜７９頁
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、一般的に、多層配線基板のビアホールに使用される導電性樹脂は、図１１、図１２に示されているように、導電性フィラーとして含まれる平均粒子径が３μｍ〜１０μｍの銀や銅などの導電性粒子３０１をエポキシ系樹脂等の樹脂バインダ３０２で固着したポリマー型の導電性樹脂３００であり、導電性粒子３０１同士の接触によって電気伝導性を得ている。このため、絶縁基板３１０のビアホール３１１に充填された導電性樹脂３００の導電性粒子３０１同士の接触、導電性粒子３０１と絶縁基板３１０上の銅箔等による回路導体層３１２との間の導通接触は、点接触に近い。このため、ポリマー型の導電性樹脂３００による層間導通では、十分な導電率を得ることができないことがある。
【００１５】
特に、回路の微細化に伴い、ビアホール径が小径化するほど、導電性粒子同士の接点数が減少するため、見かけの導電率が減少し、ビアの電気抵抗を上昇するにとどまらず、インピダンス整合を難しくし、高周波伝送における損失を著しく増大することになる。
【００１６】
また、冷熱サイクルなどによって繰り返しの応力が発生すると、導電性粒子同士の接触部や導電性粒子と回路導体層との間の導通接触部の接触抵抗が増加するため、多層配線基板を搭載した製品の使用環境によって伝送特性が不安定になる問題がある。
【００１７】
ポリマー型と呼ばれる上述の導電性樹脂材料に対して、セラミック配線板の導体などに用いられる導電性樹脂材料では、印刷して導電性樹脂を５００〜１０００℃の高温に加熱することにより、フィラーを融着させ、冷熱サイクルにおいても安定した低抵抗による導通性を実現している。
【００１８】
従来、この種の導電性樹脂材料は、高温での焼成を必要としているため、樹脂基板では使用することができなかったが、近年、２００℃以下の低温でも、フィラーを融着できる導電性樹脂材料として、ナノオーダの微粒子（ナノ粒子）を用いた低温融着型の導電性樹脂材料が注目を集めている。
【００１９】
ナノ粒子を用いた低温融着型の導電性樹脂は、導電性粒子同士の融着により比抵抗１０−６Ω／ｃｍ程度の高い導電性を示し、印刷回路の導体として高い評価を受けている。
【００２０】
しかし、ナノ粒子を用いた低温融着型の導電性樹脂は、ペーストの状態では、有機溶剤やナノ粒子を分散させるための分散剤や粒子の結合を補助する揮発性の薬剤を大量に含んでいるため、加熱硬化後の体積収縮が、ポリマー型の導電性樹脂等に比して著しく大きく、多層配線基板のビアホールに充填される導電性樹脂としては、適していない。
【００２１】
この発明は、上述の如き課題を解決するためになされたもので、多層配線基板のビアホールに充填する導電性樹脂として、ナノ粒子を用いた低温融着型の導電性樹脂とポリマー型の導電性樹脂の両方を使用し、その両者の欠点を補い合って長所を活かし合い、多層接続電気回路の電気抵抗が低く、電気的特性に優れ、高周波帯域での伝送特性を改善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、および多層配線基板用基材の製造方法を提供することを目的としている。
【００２２】
【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、ビアホールに導電性樹脂が充填され導電部を形成し、前記導電部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導電性樹脂による導電部が、前記ビアホールの内周面を取り巻く第１の導電性樹脂による第１導電部と、前記第１導電部の内側を埋める第２の導電性樹脂による第２導電部とによる２重構造を有している。
【００２３】
この発明による多層配線基板用基材によれば、第１導電部（第１の導電性樹脂）を低温融着型の導電性樹脂で構成し、第２導電部（第２の導電性樹脂）をポリマー型の導電性樹脂より構成することが可能になり、ビアホールの内周面（ビア外周部）を取り巻く低温融着型の導電性樹脂による第１導電部によって層間導通の導電率を高めることができ、第１導電部をなす低温融着型の導電性樹脂が加熱硬化によって体積収縮しても、体積収縮により第１導電部の内側に生じる空間がポリマー型の導電性樹脂による第２導電部によって埋められ、ビアホール内部に構造欠陥となるような空洞が生じることがなく、多層化の積層プレス時に他層の導電層に対して安定した突き刺し接触を得ることができる。
【００２４】
また、この発明による多層配線基板用基材は、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、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を充填された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導電性樹脂による導電部が、前記ビアホールの内周面を取り巻く第１の導電性樹脂による第１導電部と、前記第１導電部の内側を埋める第２の導電性樹脂による第２導電部とによる２重構造を有している。
【００２５】
この発明による多層配線基板用基材でも、第１導電部を低温融着型の導電性樹脂で構成し、第２導電部をポリマー型の導電性樹脂より構成することが可能になり、絶縁性基材、接着層に形成されたビアホールの内周面（ビア外周部）を取り巻く低温融着型の導電性樹脂による第１導電部によって層間導通の導電率を高めることができ、第１導電部をなす低温融着型の導電性樹脂が加熱硬化によって体積収縮しても、体積収縮により第１導電部の内側に生じる空間がポリマー型の導電性樹脂による第２導電部によって埋められ、ビアホール内部に構造欠陥となるような空洞が生じることがなく、多層化の積層プレス時に他層の導電層に対して安定した突き刺し接触を得ることができる。
【００２６】
また、この発明による多層配線基板用基材は、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を充填された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導電性樹脂による導電部が、前記ビアホールの内周面を取り巻く第１の導電性樹脂による第１導電部と、前記第１導電部の内側を埋める第２の導電性樹脂による第２導電部とによる２重構造を有している。
【００２７】
この発明による多層配線基板用基材でも、第１導電部を低温融着型の導電性樹脂で構成し、第２導電部をポリマー型の導電性樹脂より構成することが可能になり、絶縁性基材に形成されたビアホールの内周面（ビア外周部）を取り巻く低温融着型の導電性樹脂による第１導電部によって層間導通の導電率を高めることができ、第１導電部をなす低温融着型の導電性樹脂が加熱硬化によって体積収縮しても、体積収縮により第１導電部の内側に生じる空間がポリマー型の導電性樹脂による第２導電部によって埋められ、ビアホール内部に構造欠陥となるような空洞が生じることがなく、多層化の積層プレス時に他層の導電層に対して安定した突き刺し接触を得ることができる。
【００２８】
また、この発明による多層配線基板用基材は、ビアホールに対する樹脂ペースト充填時の空気抜き孔として、前記導電層に前記ビアホールの口径より小径の小孔があけられていてよい。
【００２９】
この場合、ビアホールの底面は、導電層の裏面により与えられ、ビアホールと小孔の口径差による面積を有し、第１導電部は、この導電層裏面で、比較的広い面積をもって導電層と導通接触することができ、第１導電部と導電層との接触抵抗が低減する。
【００３０】
また、この発明による多層配線基板用基材は、前記絶縁性基材と共に前記導電層にも前記ビアホールが形成され、前記第１導電部は前記導電層の表面に接触して広がる拡大導電部を有する構造にすることもできる。
【００３１】
この場合、拡大導電部によって第１導電部と導電層との接触面積が増大し、第１導電部と導電層との接触抵抗が低減する。
【００３２】
この発明による多層配線基板用基材において、第１導電部をなす低温融着型の導電性樹脂としては、ナノサイズの導電性微粒子を用いた低温融着型の導電性樹脂が好適であり、また、第２導電部をなすポリマー型の導電性樹脂としては、平均粒子径が３μｍ〜１０μｍの導電性フィラーを樹脂バインダで固着したポリマー型の導電性樹脂が好適である。
【００３３】
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り、電気抵抗が低い多層接続電気回路を得ることができる。
【００３４】
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と、前記ビアホールに低温融着型の導電性樹脂ペーストを充填する第１の充填工程と、前記ビアホールに充填された前記低温融着型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第１導電部を形成する第１の加熱硬化工程と、前記ビアホールの前記第１導電部の内側にポリマー型の導電性樹脂ペーストを充填する第２の充填工程と、前記第１導電部の内側に充填された前記ポリマー型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第２導電部を形成する第２の加熱硬化工程とを有する。
【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用基材の製造方法は、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、前記ビアホールに低温融着型の導電性樹脂ペーストを充填する第１の充填工程と、前記ビアホールに充填された前記低温融着型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第１導電部を形成する第１の加熱硬化工程と、前記ビアホールの前記第１導電部の内側にポリマー型の導電性樹脂ペーストを充填する第２の充填工程と、前記第１導電部の内側に充填された前記ポリマー型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第２導電部を形成する第２の加熱硬化工程とを有する。
【００３６】
これらの発明による多層配線基板用基材の製造方法によれば、第１の充填工程として、ビアホールに低温融着型の導電性樹脂ペーストを充填し、つづく第１の加熱硬化工程で、ビアホールに充填された低温融着型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化する。この加熱硬化により低温融着型の導電性樹脂ペーストが体積収縮し、加熱硬化した低温融着型の導電性樹脂による第１導電部は、内側に空間を生じ、ビアホールの内周面を取り巻く。この第１導電部によってビア部分の導電率を高めることができる。
【００３７】
つぎに、第２の充填工程として、第１導電部の内側にポリマー型の導電性樹脂ペーストを充填し、つづく第２の加熱硬化工程で、第１導電部の内側に充填されたポリマー型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化する。これにより、ビアホール内部に構造欠陥となるような空洞が生じることなく、多層化の積層プレス時に他層の導電層に対して安定した突き刺し接触を得ることができる。
【００３８】
この発明による多層配線基板用基材の製造方法で使用する低温融着型の導電性樹脂ペーストとしては、ナノサイズの導電性微粒子を有機溶剤に混ぜてペースト状にしたものがあり、ポリマー型の導電性樹脂ペーストとしては、平均粒子径が３μｍ〜１０μｍを樹脂バインダに混入したものを溶剤に混ぜてペースト状にしたものがある。
【００３９】
【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。
【００４０】
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とを貫通するビアホール（バイアホール）１４を穿設されている。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
ビアホール１４は、当該ビアホール１４に充填された導電性樹脂によって層間導通のため導通部（ＩＶＨ）をなす。この導通部は、ビアホール１４の内周面（ビア外周部）を取り巻く低温融着型の導電性樹脂（第１の導電性樹脂）（低温で粒子同志が融着するフィラーを含む導電性樹脂）による第１導電部１５と、第１導電部１５の内側を埋めるポリマー型の導電性樹脂（第２の導電性樹脂）による第２導電部１６とによる２重構造を有している。
【００４４】
第１導電部１５をなす低温融着型の導電性樹脂とは、低温で粒子同志が融着するフィラーを含む導電性樹脂のことであり、粒径が数ｎｍのナノサイズの酸化銀等による導電性微粒子を用いた低温融着型の導電性樹脂が好適である。低温融着型の導電性樹脂は、２００℃程度の加熱によって導電性微粒子同士が融着し、比抵抗１０−６Ω／ｃｍ程度の高い導電性を示す。
【００４５】
第２導電部１６をなすポリマー型の導電性樹脂としては、銀、銅等の導電機能を有する平均粒子径が３μｍ〜１０μｍ程度の金属粉末、すなわち導電性フィラー１６Ａをエポキシ樹脂等による熱硬化型の樹脂バインダ１６Ｂで固着したポリマー型導電性樹脂等、加熱硬化によって体積収縮がないもの、少ないものが好適である。
【００４６】
この多層配線基板用基材１０によれば、ビアホール１４の内周面を取り巻く低温融着型の導電性樹脂による第１導電部１５によって層間導通の導電率を高めることができ、第１導電部１５をなす低温融着型の導電性樹脂が加熱硬化によって体積収縮しても、体積収縮により第１導電部１５の内側に生じる空間がポリマー型の導電性樹脂による第２導電部１６によって埋められ、ビアホール１４の内部に構造欠陥となるような空洞が生じることがない。これにより、多層化の積層プレス時に他層の導電層に対して安定した突き刺し接触を得ることができる。
【００４７】
つぎに、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製造方法の一実施形態を図２を参照して説明する。
【００４８】
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、熱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。
【００４９】
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。
【００５０】
つぎに、ロールラミネータを用いて銅箔２２の表面にレジストフィルム（図示省略）を熱圧着し、パターンを露光・現像してレジストマスクパターン（図示省略）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（ｂ）に示されているように、銅回路部２４を形成する。
【００５１】
つぎに、図２（ｃ）に示されているように、ビアホール穿孔工程として、接着層２３の表面側からＹＡＧレーザを照射してポリイミドフィルム２１、接着層２３に、直径が１００μｍ程度のビアホール２５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。このポリイミドフィルム２１、接着層２３の穴あけは、レーザ加工法以外に、プラズマエッチングや適当な薬液を用いた化学エッチングを適用することもできる。
【００５２】
続いて、銅回路部２４にＹＡＧレーザによって小孔２６を穿設する。小孔２６の直径は、ビアホール２５の孔径半分以下、たとえば、３０〜５０μｍ程度とする。小孔２６は、ビアホール２５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。
【００５３】
つぎに、図２（ｄ）に示されているように、第１の樹脂ペースト充填工程として、接着層２３の表面側からスクリーン印刷法等によって、低温融着型の導電性樹脂ペースト２７を、ビアホール２５と小孔２６の全てに穴埋め充填する。低温融着型の導電性樹脂ペースト２７は、粒径が数ｎｍのナノサイズ酸化銀等による導電性微粒子を還元剤や分散剤等と共に有機溶剤に混ぜてペースト状にしたものである。
【００５４】
つぎに、第１の加熱硬化工程として、ビアホール２５、小孔２６に充填された低温融着型の導電性樹脂ペースト２７を２００℃程度の加熱によって加熱硬化し、図２（ｅ）に示されているように、第１導電部２８を形成する。
【００５５】
低温融着型の導電性樹脂ペースト２７は、加熱硬化により体積を１／３程度に収縮する。これにより、図２（ｅ）に示されているように、ビアホール２５の底面およびビアホール２５、小孔２６の内周面を取り巻くように固化した低温融着型の導電性樹脂によって第１導電部２８が形成される。そして、第１導電部２８の内側に空間２９が形成される。
【００５６】
ビアホール２５の底面は、銅回路部２４の裏面２４ａとなり、ビアホール２５と小孔２６の口径差による面積を有し、第１導電部２８は、この銅回路部裏面２４ａで、比較的広い面積をもって銅回路部２４と導通接触する。
【００５７】
低温融着型の導電性樹脂は、焼結によって導電性微粒子同士が融着するので、第１導電部２８では比抵抗１０−６Ω／ｃｍ程度の高い導電性が得られ、しかも、第１導電部２８と銅回路部２４とが銅回路部裏面２４ａで比較的広い面積をもって導通接触するから、第１導電部２８と銅回路部２４との接触抵抗が著しく低減する。
【００５８】
つぎに、第２の樹脂充填工程として、図２（ｆ）に示されているように、ビアホール２５および小孔２６に形成されている第１導電部２８の内側の空間２９の全体に、ポリマー型の導電性樹脂ペースト３０をスクリーン印刷法等によって穴埋め充填する。小孔２６は、この樹脂ペースト充填時に、ビアホール２５の空気抜き孔として作用する。
【００５９】
ポリマー型の導電性樹脂ペースト３０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の銀をフィラーとする粘度５０〜１５０Ｐａ・ｓの加熱硬化型ペーストを使用した。ビアホール２５および小孔２６に充填する導電性樹脂としては、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ー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。
【００６０】
つぎに、第２の加熱硬化工程加熱硬化工程として、充填したポリマー型の導電性樹脂ペースト３０を１００℃のオーブン中で加熱硬化させ、第２導電部３１（図２（ｆ）参照）を形成する。
【００６１】
ポリマー型の導電性樹脂ペースト３０は、揮発性溶媒成分を殆ど含まず、硬化後の体積収縮がない、あるいは極く少ないので、硬化したポリマー型の導電性樹脂による第２導電部３１は、ビアホール２５および小孔２６内を隙間なく満たし、ビアホール２５の内部に構造欠陥となるような空洞が生じることを回避する。
【００６２】
以上で、１枚の多層配線基板用基材（基本配線板）４０が完成する。
【００６３】
多層配線基板の製作は、図３に示されているように、複数枚の多層配線基板用基材４０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、接着層２３を構成する熱可塑性ポリイミドのガラス転移温度と接着層２３に対する銅回路部２４の埋め込み状態に応じて、１０〜５０ｋＰａ程度の加圧力を印加しつつ、１５０〜２５０℃程度に加熱して行う。これにより、多層配線基板５０が完成する。
【００６４】
完成した多層配線基板５０を観察すると、図４に示されているように、ビアホール２５の内周には低温融着型の導電性樹脂ペーストの加熱硬化により得られたナノ粒子融着層による約１０μｍ厚の第１導通部２８が存在し、その内側にポリマー型の導電性樹脂による第２導通部３１が形成され、２重構造の導体部（ＩＶＨ）が形成されていた。
【００６５】
この多層配線基板５０の導体部による層間導通の電気抵抗は、抵抗が低いナノ粒子融着層による第１導通部２９の存在により、通常のポリマー型の導電性樹脂だけによる場合に比して低くなる。
【００６６】
特に、高周波の伝送では、表皮効果により、図４に示されているように、電流Ａの多くは、ビア外周部（ビアホール２５の内周面）に沿って流れるので、その差は拡大する。シミュレーションでは、５００ＭＨｚ以上の周波数になると、通常のポリマー型の導電性樹脂だけによるＩＶＨに比して抵抗の差が顕著に拡大し始めることが予測できた。
【００６７】
第２導通部３１をなすポリマー型の導電性樹脂のフィラーは、従来のものと同様に、平均粒径が３〜１０μｍの金属粒子を含んでいる。なぜならば、金属粒子の粒径が１０μｍ以上の大きいで粒径あると、粒径がビアホール径に近づき、ビアホール内における金属粒子同士の接点数が減少し、見かけの抵抗率が増加するからである。粒径が１０μｍでは、ビアホール径が１００μｍ以下になると、抵抗の増加が無視できなくなる。
【００６８】
一方、金属粒子の粒径が小さいほど、小径ビアホールへの適合性は良好になるが、金属粒子の凝集によりバインダ中に金属粒子を均一に分散させることが難しくなる。また、金属粒子の粒径が小さすぎると、銅箔との接触抵抗が不安定になる傾向が見られる。このことは、多層化の積層プレス時の加圧力によって安定した突き刺し接触を得るためには、ある程度の大きさの粒子径が必要であることを示唆している。
【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５（ａ）に示されているように、ビアホール形成以前に、接着層２３の表面側にＰＥＴフィルム等によるマスキングテープ３２を貼着し、ビアホール２５を形成する。
【００７０】
そして、マスキングテープ貼着状態で、ビアホール２５に低温融着型の導電性樹脂ペーストを充填する第１の充填工程と、ビアホール２５に充填された低温融着型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第１導電部２８を形成する第１の加熱硬化工程と、ビアホール２５の第１導電部２８の内側にポリマー型の導電性樹脂ペーストを充填する第２の充填工程と、第１導電部２８の内側に充填されたポリマー型の導電性樹脂ペーストを加熱硬化して第２導電部３１を形成する第２の加熱硬化工程を順に行う。
【００７１】
第２の加熱硬化工程完了後に、マスキングテープ３２を剥がす。これにより、図５（ｂ）に示されているように、接着層２３の側に、マスキングテープ３２の厚さに相当する寸法の導電性樹脂突起部３３が形成される。導電性樹脂突起部３３は、多層化の積層プレスによる他層の導電層に対する突き刺し接触を良好にし、接触抵抗を小さくする効果を生じる。
【００７２】
また、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３４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３４の一方の面に銅回路部２４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。
【００７３】
この多層配線基板用基材では、絶縁樹脂層３４にビアホール２５が穿設され、銅回路部２４に小孔２６が穿設され、前述の実施形態と同様に、ビアホール２５、小孔２６の内周面（ビア外周部）を取り巻く低温融着型の導電性樹脂による第１導電部２８と、第１導電部２８の内側を埋めるポリマー型の導電性樹脂による第２導電部３１とによる２重構造になっている。
【００７４】
この実施形態でも、ビアホール２５の内周面を取り巻く低温融着型の導電性樹脂による第１導電部２８によって層間導通の導電率を高めることができ、第１導電部２８をなす低温融着型の導電性樹脂が加熱硬化によって体積収縮しても、体積収縮により第１導電部２８の内側に生じる空間がポリマー型の導電性樹脂による第２導電部３１によって埋められ、多層化の積層プレス時に他層の導電層に対して安定した突き刺し接触を得ることができる。
【００７５】
また、この発明の多層配線基板用基材は、出発材料として、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を使用することもできる。
【００７６】
また、上述の実施形態では、銅回路部２４に小孔２６をあけたが、この発明は、図７に示されているように、銅回路部２４に小孔２６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。
【００７７】
この実施形態では、樹脂ペースト充填時の気泡の巻き込みを抑制し、樹脂ペースト充填量を精密に制御する目的で、真空印刷機を用いて樹脂ペーストの充填が行われることが好ましい。
【００７８】
図８（ａ）〜（ｃ）は、この発明による多層配線基板用基材の他の実施形態を示している。この実施形態では、ビアホール２５が、ポリイミドフィルム２１、接着層２３、銅回路部２４の全てをストレートに貫通している。
【００７９】
この場合、図８（ａ）に示されているように、第１の樹脂ペースト充填工程として、ビアホール２５の口径より大きいパターンを有するマスキングテープ（図示省略）を銅回路部２４の側に貼り付け、接着層２３の表面側からスクリーン印刷法等によって、低温融着型の導電性樹脂ペースト２７を、ビアホール２５に穴埋め充填する。これにより、銅回路部２４の表面に接触して広がる低温融着型導電性樹脂ペーストによる拡張部２７Ａが形成される。
【００８０】
つぎに、第１の加熱硬化工程として、ビアホール２５に充填された低温融着型の導電性樹脂ペースト２７を２００℃程度の加熱によって加熱硬化し、第１導電部２８を形成する。
【００８１】
低温融着型の導電性樹脂ペースト２７は、加熱硬化により体積収縮する。これにより、図８（ｂ）に示されているように、ビアホール２５の内周面を取り巻くように固化した低温融着型の導電性樹脂によって第１導電部２８が形成される。そして、第１導電部２８の内側に空間２９が形成される。拡張部２７Ａは、銅回路部２４の表面に接触して広がる拡大導電部２８Ａとなり、第１導電部２８と銅回路部２４との接触面積を増大し、第１導電部２８と銅回路部２４との接触抵抗を低減する。
【００８２】
つぎに、第２の樹脂充填工程として、図８（ｃ）に示されているように、ビアホール２５に形成されている第１導電部２８の内側の空間２９の全体に、ポリマー型の導電性樹脂ペースト３０をスクリーン印刷法等によって穴埋め充填する。
【００８３】
つぎに、第２の加熱硬化工程加熱硬化工程として、充填したポリマー型の導電性樹脂ペースト３０を１００℃のオーブン中で加熱硬化させ、第２導電部３１（図８（ｃ）参照）を形成する。
【００８４】
ポリマー型の導電性樹脂ペースト３０は、揮発性溶媒成分を殆ど含まず、硬化後の体積収縮がない、あるいは極く少ないので、この実施形態でも、硬化したポリマー型の導電性樹脂による第２導電部３１（図８（ｃ）参照）は、ビアホール２５内を隙間なく満たし、ビアホール２５の内部に構造欠陥となるような空洞が生じることを回避する。
【００８５】
【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、多層配線基板用基材およびその製造方法によれば、ビアホールに充填された導電性樹脂による導電部が、ビアホールの内周面を取り巻く低温融着型の導電性樹脂による第１導電部と、第１導電部の内側を埋めるポリマー型の導電性樹脂による第２導電部とによる２重構造になっているので、多層接続電気回路の電気抵抗が低く、電気的特性に優れ、高周波帯域での伝送特性を改善できる。
【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）〜（ｆ）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】この発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板の一実施形態を示す断面図である。
【図４】この発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板の導通特性を模式的に示す説明図である。
【図５】（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用基材の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【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８】（ａ）〜（ｃ）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用基材の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図９】（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１０】（ａ）〜（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１１】従来の多層配線基板のビア部分を示す断面図である。
【図１２】従来の多層配線基板のビア部分を示す拡大断面図である。
【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　第１導電部
１６　第２導電部
２１　ポリイミドフィルム
２２　銅箔
２０　片面銅張基板
２４　銅回路部
２５　ビアホール
２６　小孔
２７　低温融着型の導電性樹脂ペースト
２８　第１導電部
３０　ポリマー型の導電性樹脂ペースト
３１　第２導電部
３４　絶縁樹脂層
４０　多層配線基板用基材
５０　多層配線基板
【図１】
2004103739.tif 000003
【図２】
2004103739.tif 000004
【図３】
2004103739.tif 000005
【図４】
2004103739.tif 000006
【図５】
2004103739.tif 000007
【図６】
2004103739.tif 000008
【図７】
2004103739.tif 000009
【図８】
2004103739.tif 000010
【図９】
2004103739.tif 000011
【図１０】
2004103739.tif 000012
【図１１】
2004103739.tif 000013
【図１２】
2004103739.tif 000014