(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属により構成された導電性突起により多層フレキシブル回路基板の層間接続を行う多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材において、
前記導電性突起の頂部に凹部をそなえた
ことを特徴とする多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材。
【請求項２】
請求項１記載の多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材において、
前記導電性突起の立設している部位により、前記導電性突起の頂部と内層となるフレキシブル基板との接触面積、および前記導電性突起の頂部に形成する凹部の深さが異なる
ことを特徴とする多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材。
【請求項３】
金属により構成された導電性突起を有する多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材を用いて層間接続を行う多層フレキシブル回路基板の製造方法において、
前記導電性突起の頂部に凹部がある多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材を用意し、
別工程で作製したコア基板を用意し、
前記コア基板に前記多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材を積層する、
ことを特徴とする多層フレキシブル回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の構造およびその製造方法に関し、とくに導電性突起を有するビルドアップ基材を用いた多層フレキシブル回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化および高機能化はますます促進されてきており、そのため、回路基板に対する高密度化の要求が高まっている。そこで、回路基板を片面から両面、または３層以上の多層フレキシブル回路基板とすることにより、回路基板の高密度化を図っている。
【０００３】
この一環として、各種電子部品を実装する多層フレキシブル回路基板や硬質回路基板間を、コネクタ等を介して接続するフレキシブル配線基板やフレキシブルフラットケーブルを一体化した可撓性ケーブル部を有する多層フレキシブル回路基板が、携帯電話などの小型電子機器を中心に広く普及している。
【０００４】
一般的な多層フレキシブル回路基板の代表的な構造は、両面もしくは片面の回路基板を内層として使用し、それに外層となる回路基板を積層し、加熱、加圧により一体化した後、貫通穴の穴明け加工、およびめっき処理による配線層間の電気的な接続を施すことにより得られる構造が一般的である。
【０００５】
しかしながら、上記の方法では、電気的な層間接続を得るため、めっき処理を行うことが必要となる。めっき処理は、めっき処理工程自体の歩留まりが悪い、層間絶縁樹脂層の導通をとるための工程が煩雑である、また、めっき処理工程の安定した管理が難しく、導体厚みのばらつきがあるという欠点を有する。その結果、表層の平坦性、穴あけ部に対するめっき処理の信頼性確保の問題が課題として挙げられる。そして、厚みのばらつきは、そのまま回路形成能力にも影響し、高密度な表面実装などを行う上で不利となる。
【０００６】
そこで、特許文献１（請求項１〜１２参照）に示す方法では、エッチングにより導電性突起を銅層上に形成し、層間絶縁樹脂に導電性突起を貫挿して順次積層し、加熱加圧により一体化する方法が示されている。
【０００７】
この方法では、内層となる回路基板と導電性突起を有するビルドアップ基材との電気的な層間接続は、導電性突起と内層となる回路基板とが加熱、加圧により一体化することにより得られるため、めっきが不要となる。
【０００８】
めっきが不要となることから、金属層の厚みが安定して得られ、積層後の多層フレキシブル回路基板の平坦性が確保されるという点、表層の銅厚みが安定している点から回路形成に有利であること、また導通を得る金属部分の信頼性が確保されるだけではなく、導通部分の金属の体積が比較的大きいことから、電気的に大容量であることが利点として挙げられる。
【０００９】
図２５ないし図３２は、特許文献１（請求項１〜１２参照）に示す導電性突起を使用し、導電性突起を用いた接続による多層フレキシブル回路基板の製造方法を示す断面工程図である。
【００１０】
まず図２５(1)に示すように、厚い銅層２０１／ニッケルなどからなるエッチングストッパー層２０２／薄い銅層２０３の３層構造を有する金属基材２０４を用意する。なお、銅層のみの金属基材を使用することも可能であるが、安定した形状の導電性突起を形成するため、ニッケルなどからなるエッチングストッパー層２０２を有する金属基材２０４を使用することが望ましい。
【００１１】
次に、図２５(2)に示すように、金属基材２０４の銅層２０１と銅層２０３とをフォトレジスト膜２０５で保護する。次いで、図２５(3)に示すように、それとは反対面となる導電性突起を形成する面となる銅層２０１にレジストパターン２０６を選択的に形成する。
【００１２】
続いて、図２５(4)に示すように、導電性突起２０７を銅層２０３上に、選択的なエッチング手法を用いて形成する。このとき、通常の銅のエッチング工程で使用するエッチング液、例えば塩化第２銅を含むエッチング液を用いて、銅層２０１の全体厚みの８０から９０％程度をエッチングし、次にニッケルに対する腐食性が低く、銅を選択的にエッチングするエッチング液、例えばアンモニアを含むアルカリ性のエッチング液を使用し、銅層２０１の残存部をエッチング除去してニッケル層２０２を露出させる。
【００１３】
この後、図２６(5)に示すように、フォトレジスト２０５、レジストパターン２０６を除去する。次に、図２６(6)に示すように、銅に対する腐食性が低く、ニッケルを選択的にエッチングするエッチング液、例えば過酸化水素や硝酸を含むエッチング液を用いて表面に露出しているニッケル層２０２をエッチングにより除去することにより、同図（６）に示す構造とし、回路基材２０８とする。なお、導電性突起２０７の頂部の直径は約１００〜５００μｍ程度まで選択可能で、２００μｍ以下が望ましい。
【００１４】
次いで、図２６(7)に示すように、Ｂステージ状態のプリプレグ２０９、剥離シート２１０を導電性突起２０７が形成された面にプレス、ラミネーター等で貼り付ける。なお、プリプレグ２０９の代わりに、両面に熱可塑性ポリイミド樹脂を有するポリイミド樹脂等の接着性を有する絶縁性の樹脂を適用することも可能である。
【００１５】
続いて、図２６(8)に示すように導電性突起の頂部２１１を剥離シート２１０から露出させるために、ロール研磨等の機械研磨・ＣＭＰ等の化学研磨等を行う。ここまでの工程で、導電性突起２０７が剥離シート２１０を貫通する構造を得る。この後、図２７(9)に示すように剥離シート２１０を除去することで、導電性突起２０７がプリプレグ２０９を貫通したビルドアップ基材２１２を得る。
【００１６】
次に、図２７(10)に示すように、ポリイミド樹脂などの可撓性絶縁ベース材２１３の両面に銅層等の導電層２１４,２１５を有する、所謂、両面銅張板２１６を用意する。次いで、図２７(11)に示すように、この両面銅張板２１６の導電層２１４,２１５に対し、通常のフォトファブリケーション手法によるエッチング手法等を用いて回路パターンを形成し、内層回路２１７を形成する。
【００１７】
続いて、図２７(12)に示すように、内層回路２１７にポリイミド樹脂２１８を接着剤２１９を介し、張り合わせることでカバーフィルム２２０を形成し、内層回路基板とする。
【００１８】
この後、図２８(13)に示すように、可撓性絶縁ベース材２２２の片面に銅箔等の導電層２２３を有する、所謂、片面銅張板２２４およびこれを金型等により所望の形状に打抜き加工した図２７(12)の内層回路基板に張り合わせるための接着剤２２５を用意する。
【００１９】
次に、図２８(14)に示すように、片面銅張板２２４と接着剤２２５を張り合わせ、これを金型等により所望の形状に打抜き加工し、接着剤付き片面銅張板２２６を得る。次いで、図２８(15)に示すように、図２８(13)に示した内層回路基板に接着剤２２２を介して図２８(14)に示した接着剤付き片面銅張板２２６を積層する。
【００２０】
続いて、図２９(16)に示すように、ＮＣドリル等で導通用孔２２７を形成する。このとき、内層のカバーフィルム２２０のポリイミド樹脂２１８と接着剤２１９がドリル加工時に熱ダレを起こし、内層回路２１７へのスルーホールめっき付き周りが悪化するため、デスミア処理を行う。この後、図２９(17)に示すように、導通用孔２２７に無電解めっきまたは導電化処理等を施した後、電気めっきでスルーホール２２８を形成する。
【００２１】
次に、図３０(18)に示すように、上記スルーホール面に対し、通常のフォトファブリケーション手法によるエッチング手法を用いて回路パターン２２９を形成し、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の内層となるコア基板２３０を得る。
【００２２】
次いで、図３１(19)に示すように、図１５(9)で得たビルドアップ基材２１２を用意し、内層となるコア基板２３０に、ビルドアップ基材２１２の導電性突起２０７の面が対峙するよう臨ませる。
【００２３】
最後に、図３２(20)に示すごとく加熱加圧による積層を行い、ビルドアップ基材２１２を内層となるコア基板に積層する。この後、必要に応じて基板表面にフォトソルダーレジスト層の形成、半田めっき、ニッケルめっき、金めっき等の表面処理を施し、外形加工を行うことで多層フレキシブル回路基板２３１を得る。
【００２４】
しかしながら、図２６に示すように、導電性突起を有するビルドアップ基材と内層となる回路基板の層間の電気接続を得る場合、導電性突起を有するビルドアップ基材と内層となる回路基板の接続信頼性は、加熱加圧の条件により導電性突起に圧力をかけることが必要となり、コア基板の総厚み、コア基板に使用する層間絶縁樹脂の硬度、導電性突起の有無や導電性突起の配置されている密度により、コア基板に変形を与える場合がある。
【００２５】
例えば、多層フレキシブル回路基板に導電性突起を有するビルドアップ基材を用いてビルドアップを行う場合、内層となる回路基板が樹脂フィルム等の柔らかい構成材料で構成されている場合、導電性突起を持つビルドアップ基材を積層後、コア基板の配線パターンへの歪み、クラックの発生が課題となる。
【００２６】
そこで、その課題への対策として、特許文献２（請求項１〜８参照）に示す方法では、配線パターンの被接合面の少なくとも一部に配線パターン変形防止用の導電性ペースト製補強層を被覆形成し、導電性突起を有するビルドアップ基材を用いて積層する際、内層となる基板への変形を防ぐ方法が提案されている。
【００２７】
しかしながら、導電性ペースト製補強層を被覆形成した場合、導電性ペーストを被覆形成する工程が増える欠点、導電性ペースト製補強層の厚み管理が難しく、厚みばらつきを有する欠点、コア基板の表層に導電性ペーストが被覆形成されることから、積層時に層間絶縁樹脂の充填性が不均一になる欠点が挙げられる。
【００２８】
さらには導電性突起と銅層の接続を得る際、導電性ペーストを介することで、銅―銅接合がとれなくなり、銅―銅接合と比較して、導電性突起と銅層の接続信頼性が低下する欠点、導体抵抗値が上昇する欠点も挙げられる。そのため、特許文献２（請求項１〜８参照）による解決方法では、従来の課題を完全に解決できないことに加え、新たな課題が発生することが挙げられる。
【特許文献１】特開2002-141629号公報
【特許文献２】特許第3348004号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
これらのことから、導電性突起を有するビルドアップ基材を使用する多層フレキシブル回路基板において、コア基板の配線パターンへの歪み、クラックの発生を防ぐことが可能となる製造方法が望まれている。
【００３０】
本発明は、導電性突起を有するビルドアップ基材を使用した多層フレキシブル回路基板において、導電性突起による導通信頼性の確保とコア基板の配線パターンへの歪み、クラックの発生を抑えることの両立を可能とする多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材、およびそのような多層フレキシブル回路基板を安価かつ安定的に製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記目的達成のため、本願では、次の各発明を提供する。
【００３２】
第１の発明は、
金属により構成された導電性突起により多層フレキシブル回路基板の層間接続を行う多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材において、前記導電性突起の頂部に凹部をそなえたことを特徴とする。
【００３３】
第２の発明は、
第１の発明における前記導電性突起の立設している部位により、前記導電性突起の頂部に形成する凹部と内層となるフレキシブル基板との接触面積、および前記導電性突起の頂部に形成する凹部の深さが異なることを特徴とする。
【００３４】
第３の発明は、
金属により構成された導電性突起を有する多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材を用いて層間接続を行う多層フレキシブル回路基板の製造方法において、
前記導電性突起の頂部に凹部がある多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材を用意し、
別工程で作製したコア基板を用意し、
前記コア基板に前記多層フレキシブル回路基板用ビルドアップ基材を積層する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
これらの特徴により、本発明は次のような効果を奏する。
【００３６】
本発明によれば、導電性突起の頂部に凹部を形成し、ビルドアップ時に導通を確保する導電性突起の接触面積、凹部の深さを加工したビルドアップ基材を用いることで、コア基板と導電性突起とが接触し、導電性突起の頂部から加わる総圧力を減らすことができ、この結果、層間接続の安定した信頼性を確保することだけではなく、コア基板の配線パターンへの歪み、クラックの発生を抑えることが可能となる。
【００３７】
この結果、本発明によれば、従来の製造方法では困難であった導電性突起をビルドアップ基材として使用した多層フレキシブル回路基板を安価かつ安定的に製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図１ないし図２３を参照して本発明に係る方法の実施形態を、また図２４を参照して本発明に係るビルドアップ基材の実施形態をそれぞれ説明する。
【実施形態１】
【００３９】
図１ないし図３は、本発明の実施形態１を示す断面工程図である。
【００４０】
まず図１(1)に示すように、厚い銅層１（例えば厚さ１００μm）／ニッケルなどからなるエッチングストッパー層２（例えば、厚さ２μｍ）／薄い銅層３（例えば、厚さ１８μｍ）の３層構造を有する金属基材４を用意する。なお、銅層のみの金属基材を使用することも可能であるが、安定した形状の導電性突起を形成するため、ニッケルなどからなるエッチングストッパー層２を有する金属基材４を使用することが望ましい。
【００４１】
次いで、図１(2)に示すように、金属基材４の銅層１および銅層３をフォトレジスト膜５で保護する。続いて、図１(3)に示すように、それとは反対面となる導電性突起を形成する面となる銅層１にレジストパターン６を選択的に形成する。
【００４２】
この後、図１(4)に示すように、銅層３上に、選択的なエッチング手法を用いて導電性突起７を形成する。このとき、通常の銅のエッチング工程で使用するエッチング液、例えば塩化第２銅を含むエッチング液を用いて、銅層１の全体厚みの８０から９０％程度をエッチングし、次にニッケルに対する腐食性が低く、銅を選択的にエッチングするエッチング液、例えばアンモニアを含むアルカリ性のエッチング液を使用し、銅層１の残存部をエッチング除去してニッケル層２を露出させる。
【００４３】
次に、図２(5)に示すように、フォトレジスト５、レジストパターン６を除去する。次いで、図２(6)に示すように、銅に対する腐食性が低く、ニッケルを選択的にエッチングするエッチング液、例えば過酸化水素や硝酸を含むエッチング液を用いて表面に露出しているニッケル層２をエッチングによって除去することにより、図２（６）に示す構造とし、回路基材８とする。なお、導電性突起７の頂部の直径は、約１００〜５００μｍ程度まで選択可能で、２００μｍ以下が望ましい。
【００４４】
続いて、図２(7)に示すように、Ｂステージ状態のプリプレグ９、剥離シート１０を導電性突起７が形成された面にプレス、ラミネーター等で貼り付ける。なお、プリプレグ９の代わりに、両面に熱可塑性ポリイミド樹脂を有するポリイミド樹脂等の接着性を有する絶縁性の樹脂を適用することも可能である。
【００４５】
この後、図２(8)に示すように導電性突起の頂部１１を剥離シート１０から露出させるために、ロール研磨等の機械研磨・ＣＭＰ等の化学研磨等を行う。ここまでの工程で、導電性突起７が剥離シート１０を貫通する構造を得る。
【００４６】
次に、図３(9)に示すように、導電性突起７の形状、例えば導電性突起７（例えば、頂部の直径１５０μm）に対し、導電性突起７の頂部に設けた凹部の形状（例えば、頂部の直径φ３０μm）により接触面積を変え、導電性突起７の高さ方向の加工量（例えば、５０μm）を変えた形状が凹部となる導電性突起１２を形成する。導電性突起１２の凹部を形成する手段は特に限定するものではないが、エッチングにより導電性突起７を形成すると同時に凹部を形成することも可能である。エッチングによる方法を適用することで、導電性突起７を形成する際に一括して形状を変化させることが可能となるため、工程数、コスト面で利点を有する。
【００４７】
また、レーザービームを照射し、凹部を形成する手段も適用可能で、レーザーの種類には炭酸ガスレーザー、紫外線レーザーなどが挙げられるが、導電性突起１２への熱履歴の影響、凹部の加工性を考えると、レーザーの中でも紫外線レーザーを使用することが望ましい。レーザー加工の位置精度は高く、導電性突起１２を形成後でも充分加工可能となる。
【００４８】
エッチングでは、導電性突起の密集度により導電性突起１２の形状が変わる可能性があるが、レーザー加工の場合、密集度によらず安定した加工が可能となる。この導電性突起７の形状を変更する工程は、必要とする導電性突起１２の形状に応じて選択可能とし、特に限定するものではない。
【００４９】
また、導電性突起１２の形状を変更する工程の順序についても、特に限定するものではない。例えば、レーザービームを使用して導電性突起７に凹部を形成する場合、剥離シート１０も積層し、プリプレグ９の研磨後であれば、研磨により発生する異物の影響を低減することが可能となる。また、形成する配線パターンの微細化よりも導通部の電気容量を確保することを優先する場合、導電性突起７の大きさは大きくなる。
【００５０】
導電性突起７の大きさが変わることで導電性突起１２の凹部の形成する穴が大きくなる場合（例えば、頂部の直径φ１３０μm）、レーザー加工だけではなく、エッチングと組み合わせた導電性突起１２の凹部の加工も行うことができる。また、ダイシングソーのような機械加工により、導電性突起１２の頂部の凹部を形成することも可能である。
【００５１】
このような加工手段を組み合わせることにより、導電性突起１２の頂部に凹部を加工する。また、この凹部の形状は特に限定するものではなく、図２４に示す凹部１５１〜１５４のような形状を取ることができる。さらには、凹部の深さ、断面形状も特に限定するものではない。
【００５２】
次いで、図３(10)に示すように剥離シート１０を除去することで、導電性突起１２がプリプレグ９を貫通したビルドアップ基材１３を得る。
【実施形態２】
【００５３】
図４ないし図１２は、本発明の実施形態２を示す断面工程図である。
【００５４】
まず図４(1)に示すように、厚い銅層５１（例えば、厚さ１００μm）／ニッケルなどからなるエッチングストッパー層５２（例えば、厚さ２μｍ）／薄い銅層５３（例えば、厚さ１８μｍ）の３層構造を有する金属基材５４を用意する。なお、銅層のみの金属基材を使用することも可能であるが、安定した形状の導電性突起を形成するため、ニッケルなどからなるエッチングストッパー層２を有する金属基材５４を使用することが望ましい。
【００５５】
次に、図４(2）に示すように、金属基材５４の銅層５１と銅層５３とをフォトレジスト膜５５で保護する。次いで、図４(3)に示すように、それとは反対面となる導電性突起を形成する面となる銅層１に、レジストパターン５６を選択的に形成する。
【００５６】
続いて、図４(4)に示すように、導電性突起５７を銅層５３上に、選択的なエッチング手法を用いて形成する。このとき、通常の銅のエッチング工程で使用するエッチング液、例えば塩化第２銅を含むエッチング液を用いて、銅層５１の全体厚みの８０から９０％程度をエッチングし、次にニッケルに対する腐食性が低く、銅を選択的にエッチングするエッチング液、例えばアンモニアを含むアルカリ性のエッチング液を使用し、銅層５１の残存部をエッチング除去してニッケル層５２を露出させる。
【００５７】
この後、図５(5)に示すように、フォトレジスト５５、フォトレジスト５６を除去する。次に、図５(6)に示すように、銅に対する腐食性が低く、ニッケルを選択的にエッチングするエッチング液、例えば過酸化水素や硝酸を含むエッチング液を用いて表面に露出しているニッケル層５２をエッチングにより除去することにより、図５(6)に示す構造とし、回路基材５８とする。なお、導電性突起５７の頂部の直径は約１００〜５００μｍ程度まで選択可能で、２００μｍ以下が望ましい。
【００５８】
次いで、図５(7)に示すように、Ｂステージ状態のプリプレグ５９、剥離シート６０を導電性突起５７が形成された面にプレス、ラミネーター等で貼り付ける。なお、プリプレグ５９の代わりに、両面に熱可塑性ポリイミド樹脂を有するポリイミド樹脂等の接着性を有する絶縁性の樹脂を適用することも可能である。
【００５９】
続いて、図５(8)に示すように、導電性突起の頂部６１を剥離シート６０から露出させるために、ロール研磨等の機械研磨・ＣＭＰ等の化学研磨等を行う。ここまでの工程で、導電性突起５７が剥離シート６０を貫通する構造を得る。
【００６０】
この後、図６(9)に示すように、導電性突起５７の形状、例えば導電性突起５７（例えば、頂部の直径１５０μm）に対し、導電性突起５７の凹部の形状（例えば、頂部の直径φ３０μm）により接触面積を変え、導電性突起５７の高さ方向の加工量（例えば、５０μm）を変えた形状が凹部となる導電性突起６２を形成する。導電性突起６２の凹部を形成する手段は特に限定するものではないが、エッチングにより導電性突起５７を形成すると同時に凹部を形成することも可能である。
【００６１】
エッチングによる方法を適用することで、導電性突起５７を形成する際に一括して形状を変化させることが可能となるため、工程数、コスト面で利点を有する。また、レーザービームを照射し、凹部を形成する手段も適用可能で、レーザーの種類には炭酸ガスレーザー、紫外線レーザーなどが挙げられるが、導電性突起６２への熱履歴の影響、凹部の加工性を考えると、レーザーの中でも紫外線レーザーを使用することが望ましい。レーザーの位置精度は高く、導電性突起６２を形成後でも充分加工可能となる。
【００６２】
エッチングでは、導電性突起の密集度により導電性突起６２の形状が変わる可能性があるが、レーザーを使用した場合、密集度によらず安定した加工が可能となる。この導電性突起５７の形状を変更する工程は必要とする導電性突起６２の形状に応じて選択可能とし、特に限定するものではない。また、導電性突起６２の形状を変更する工程の順序についても特に限定するものではない。
【００６３】
例えば、レーザーを使用して導電性突起５７に凹部を形成する場合、剥離シート６０も積層し、プリプレグ５９の研磨後であれば、研磨により発生する異物の影響を低減することが可能となる。また、形成する配線パターンの微細化よりも導通部の電気容量を確保することを優先する場合、導電性突起７の大きさは大きくなる。導電性突起７の大きさが変わることで導電性突起６２の凹部の形成する穴が大きくなる場合（例えば、頂部の直径φ１３０μm）、レーザー加工だけではなく、エッチングと組み合わせた導電性突起６２の凹部の加工も行うことができる。
【００６４】
また、ダイシングソーのような機械加工により導電性突起６２の頂部の凹部を形成することも可能である。このような加工手段を組み合わせることにより、導電性突起６２の頂部の凹部の形状を加工する。また、この凹部の形状は特に限定するものではなく、図２４に示す凹部１５１〜１５４のような形状を取ることができる。さらには、凹部の深さ、断面形状も特に限定するものではない。次に、図６(10)に示すように剥離シート６０を除去することで、導電性突起６２がプリプレグ５９を貫通したビルドアップ基材６３を得る。
【００６５】
次いで、図７(11)に示すように、ポリイミド樹脂などの可撓性絶縁ベース材６４の両面に銅箔等の導電層６５，６６を有する、所謂、両面銅張板６７を用意する。続いて、図７(12)に示すように、この両面銅張板６７の導電層６５に対し、通常のフォトファブリケーション手法によるエッチング手法等を用いて回路パターンを形成し、内層回路６８とする。
【００６６】
この後、図７(13)に示すように、内層回路６８に接着剤７０を介してポリイミド樹脂６９を張り合わせることでカバーフィルム７１を形成し、カバーフィルム付き両面銅張板７２とする。
【００６７】
次に、図８(14)に示すように、可撓性絶縁ベース材７３の片面に銅箔等の導電層７４を有する、所謂、片面銅張板７５およびこれを金型等により所望の形状に打抜き加工した図８(13)のカバーフィルム付き両面銅張板７２に張り合わせるための接着剤７６を用意する。このときの銅箔層７４の厚みは５０μm以下とし、特に３５μm以下が好ましい。
【００６８】
次いで、図８(15)に示すように、片面銅張板７５と接着剤７６とを張り合わせ、これを金型等により所望の形状に打抜き加工し、接着剤付き片面銅張板７７を得る。続いて、図８(16)に示すように、図７(13)のカバーフィルム付き両面銅張板７２に接着剤７６を介して図８(15)の接着剤付き片面銅張板７７を積層する。
【００６９】
この後、図９(17)に示すように、ＮＣドリル等で導通用孔７８を形成する。このとき、内層のカバーフィルム７１のポリイミド樹脂６９および接着剤７０がドリル加工時に熱ダレを起こし、内層回路６８の導電層６５，６６へのスルーホールめっき付き周りが悪化するため、デスミア処理を行う。
【００７０】
次に、図９(18)に示すように、導通用孔７８に無電解めっきまたは導電化処理等を施した後、電気めっきでスルーホール７９を形成する。このときのスルーホール７９のめっき厚みは、信頼性を確保する上では３０〜５０μｍ程度が好ましいとされる。
【００７１】
次いで、図１０(19)に示すように、上記スルーホール面に対し、通常のフォトファブリケーション手法によるエッチング手法を用いて回路パターン８０を形成し、多層フレキシブル回路基板のコア基板８１を得る。
【００７２】
続いて、図１１(20)に示すように、図６(10)で得たビルドアップ基材６３を用意し、コア基板８１に、ビルドアップ基材６３の導電性突起６２の面が対峙するよう臨ませる。
【００７３】
最後に、図１２(21)に示すごとく加熱加圧による積層を行い、ビルドアップ基材６３を内層となるコア基板８２に積層する。この後、必要に応じて基板表面にフォトソルダーレジスト層の形成、半田めっき、ニッケルめっき、金めっき等の表面処理を施し、外形加工を行うことで多層フレキシブル回路基板８２を得る。
【実施形態３】
【００７４】
図１３ないし図２３は、本発明の実施形態３を示す断面工程図である。
【００７５】
まず図１３(1)に示すように、厚い銅層１０１（例えば、厚さ１００μm）／ニッケルなどからなるエッチングストッパー層１０２（例えば、厚さ２μｍ）／薄い銅層１０３（例えば、厚さ１８μｍ）の３層構造を有する金属基材１０４を用意する。なお、銅層のみの金属基材を使用することも可能であるが、安定した形状の導電性突起を形成するため、ニッケルなどからなるエッチングストッパー層１０２を有する金属基材１０４を使用することが望ましい。
【００７６】
次に、図１３(2)に示すように、金属基材１０４の銅層１０１と銅層１０３とをフォトレジスト膜１０５で保護する。次いで、図１３(3)に示すように、それとは反対面となる導電性突起を形成する面となる銅層１０１にレジストパターン１０６を選択的に形成する。
【００７７】
続いて、図１３(4)に示すように、導電性突起１０７を銅層１０３上に、選択的なエッチング手法を用いて形成する。このとき、通常の銅のエッチング工程で使用するエッチング液、例えば塩化第２銅を含むエッチング液を用いて、銅層１０１の全体厚みの８０から９０％程度をエッチングし、次にニッケルに対する腐食性が低く、銅を選択的にエッチングするエッチング液、例えばアンモニアを含むアルカリ性のエッチング液を使用し、銅層１０１の残存部をエッチング除去してニッケル層１０２を露出させる。
【００７８】
この後、図１４(5)に示すように、フォトレジスト１０５、レジストパターン１０６を除去する。次に、図１４(6)に示すように、銅に対する腐食性が低く、ニッケルを選択的にエッチングするエッチング液、例えば過酸化水素や硝酸を含むエッチング液を用いて表面に露出しているニッケル層１０２をエッチングによって除去することにより、同図（６）に示す構造とし、回路基材１０８とする。なお、導電性突起１０７の頂部の直径は、約１００〜５００μｍ程度まで選択可能で、２００μｍ以下が望ましい。
【００７９】
次いで、図１４(7)に示すように、Ｂステージ状態のプリプレグ１０９、剥離シート１１０を導電性突起１０７が形成された面にプレス、ラミネーター等で貼り付ける。なお、プリプレグ１０９の代わりに、両面に熱可塑性ポリイミド樹脂を有するポリイミド樹脂等の接着性を持った絶縁性の樹脂を適用することも可能である。
【００８０】
続いて、図１４(8)に示すように導電性突起の頂部１１１を剥離シート１１０から露出させるために、ロール研磨等の機械研磨・ＣＭＰ等の化学研磨等を行う。ここまでの工程で、導電性突起１０７が剥離シート１１０を貫通する構造を得る。
【００８１】
この後、図１５(9)に示すように、導電性突起１０７の形状、例えば導電性突起１０７（例えば、頂部の直径１５０μm）に対し、導電性突起１０７の凹部の形状（例えば、頂部の直径φ３０μm）により接触面積を変え、導電性突起１０７の高さ方向の加工量（例えば、５０μm）を変えた形状が凹部となる導電性突起１１２、導電性突起１０７の凹部の形状（例えば、頂部の直径φ５０μm）により接触面積を変え、導電性突起１０７の高さ方向の加工量（例えば、５０μm）を変えた形状が凹部となる導電性突起１１３を形成する。
【００８２】
なお、得られる導電性突起１１２，１１３の凹部の形状は、この後積層され、内層となる回路基板の内層の層構成、および材料により異なる形状を取ることも可能である。導電性突起１１２，１１３の凹部を形成する手段は特に限定するものではないが、エッチングにより導電性突起１０７を形成すると同時に、凹部を形成することも可能である。エッチングによる方法を適用することで、導電性突起１０７を形成する際に一括して形状を変化させることが可能となるため、工程数、コスト面で利点を有する。
【００８３】
また、レーザービームを照射して凹部を形成する手段も適用可能で、レーザーの種類には炭酸ガスレーザー、紫外線レーザーなどが挙げられるが、導電性突起１１２，１１３への熱履歴の影響、凹部の加工性を考えると、レーザーの中でも紫外線レーザーを使用することが望ましい。レーザーの位置精度は高く、導電性突起１１２，１１３を形成後でも充分加工可能となる。エッチングでは、導電性突起の密集度により導電性突起１１３，１１４の形状が変わる可能性があるが、レーザーを使用した場合、密集度によらず安定した加工が可能となる。この導電性突起１１２，１１３の形状を変更する工程は、必要とする導電性突起１１２，１１３の形状に応じて選択可能とし、特に限定するものではない。
【００８４】
また、導電性突起１１２，１１３の形状を変更する工程の順序についても特に限定するものではない。例えば、レーザーを使用して導電性突起１１２，１１３に凹部を形成する場合、剥離シート１１０も積層し、プリプレグ１０９の研磨後であれば、研磨により発生する異物の影響を低減することが可能となる。
【００８５】
また、形成する配線パターンの微細化よりも導通部の電気容量を確保することを優先する場合、導電性突起１０７の大きさは大きくなる。導電性突起１０７の大きさが変わることで導電性突起１１２，１１３の凹部の形成する穴が大きくなる場合（例えば、頂部の直径φ１３０μm）、レーザー加工だけではなく、エッチングと組み合わせた導電性突起１１２，１１３の凹部の加工も行うことができる。
【００８６】
また、ダイシングソーのような機械加工により導電性突起１０７の頂部の凹部を形成することも可能である。このような加工手段を組み合わせることにより、導電性突起１０７の頂部の凹部の形状を加工する。また、この凹部の形状は特に限定するものではなく、図２４に示す凹部１５１〜１５４のような形状を取ることができる。さらには凹部の深さ、断面形状も特に限定するものではない。
【００８７】
次に、図１５(10)に示すように剥離シート１１０を除去することで、導電性突起１１２，１１３がプリプレグ１０９を貫通したビルドアップ基材１１４を得る。
【００８８】
次いで、図１６(11)に示すように、ポリイミド樹脂などの可撓性絶縁ベース材１１５の両面に銅箔等の導電層１１６，１１７を有する、所謂、両面銅張板１１８を用意する。続いて、図１６(12)に示すように、この両面銅張板１１８の導電層１１６，１１７に対し、通常のフォトファブリケーション手法によるエッチング手法等を用いて回路パターンを形成し、内層回路１１９とする。
【００８９】
この後、図１６(13)に示すように、内層回路１１９に接着剤１２１を介してポリイミド樹脂１２０を張り合わせることでカバーフィルム１２２を形成し、カバーフィルム付き両面銅張板１２３とする。
【００９０】
次に、図１７(14)に示すように、可撓性絶縁ベース材１２４の片面に銅箔等の導電層１２５を有する、所謂、片面銅張板１２６およびこれを金型等により所望の形状に打抜き加工した図１６(13)のカバーフィルム付き両面銅張板１２３に張り合わせるための接着剤１２７を用意する。このときの銅箔層１２５の厚みは５０μm以下とし、特に３５μm以下が好ましい。
【００９１】
次いで、図１７(15)に示すように、片面銅張板１２６と接着剤１２７とを張り合わせ、これを金型等により所望の形状に打抜き加工し、接着剤付き片面銅張板１２８を得る。続いて、図１７(16)に示すように、図１６(13)のカバーフィルム付き両面銅張板１２３に接着剤１２７を介して図１７(15)の接着剤付き片面銅張板１２８を積層する。
【００９２】
この後、図１８(17)に示すように、ＮＣドリル等で導通用孔１２９を形成する。このとき、内層のカバーフィルム１２２のポリイミド樹脂１２０と接着剤１２６とがドリル加工時に熱ダレを起こし、カバーフィルム付き両面銅張板１２３の導電層１１６，１１７へのスルーホールめっき付き周りが悪化するため、デスミア処理を行う。
【００９３】
次に、図１８(18)に示すように、導通用孔１２９に無電解めっきまたは導電化処理等を施した後、電気めっきでスルーホール１３０を形成する。このときのスルーホール１３０のめっき厚みは、３０〜５０μｍ程度が信頼性を確保する上では好ましいとされる。
【００９４】
次いで、図１９(19)に示すように、上記スルーホール面に対し、通常のフォトファブリケーション手法によるエッチング手法を用いて回路パターン１３１を形成し、ビルドアップ型多層フレキシブル回路基板の内層となるコア基板１３２を得る。
【００９５】
続いて、図２０(20)に示すように、ローフロータイプのプリプレグ（特開2004-247761号公報、請求項１参照）やボンディングシート等の流れ出しの少ない接着性絶縁樹脂１３３の片面に銅箔等の導電層１３４を有する、プリプレグ付き銅箔１３５を用意する。この後、図２０(21)に示すように、図１９(19)で得た、コア基板１３２にプリプレグ付き銅箔１３５を積層する。
【００９６】
次に、図２１(22)に示すように、レーザー等で導通用孔１３６を形成する。次いで、図２１(23)に示すように、導通用孔１３６に無電解めっきまたは導電化処理等を施した後、電気めっきでビアホール１３７を形成し、この後、必要に応じて基板表面にフォトソルダーレジスト層の形成、半田めっき、ニッケルめっき、金めっき等の表面処理を施し、外形加工を行うことでビルドアップ基材付きコア基板１３８を得る。
【００９７】
続いて、図２２(24)に示すように、図１５(10)で得たビルドアップ基材１１５を用意し、ビルドアップ基材付きコア基板１３８に、ビルドアップ基材１１４の導電性突起１１２、１１３の面が対峙するよう臨ませる。
【００９８】
最後に、図２３(25)に示すごとく加熱加圧による積層を行い、ビルドアップ基材１１４をビルドアップ基材付きコア基板１３８に積層する。この後、必要に応じて基板表面にフォトソルダーレジスト層の形成、半田めっき、ニッケルめっき、金めっき等の表面処理を施し、外形加工を行うことで多層フレキシブル回路基板１３９を得る。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施形態１を示す概念的断面構成図。
【図２】本発明の実施形態１を示す概念的断面構成図。
【図３】本発明の実施形態１を示す概念的断面構成図。
【図４】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図５】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図６】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図７】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図８】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図９】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図１０】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図１１】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図１２】本発明の実施形態２を示す概念的断面構成図。
【図１３】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図１４】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図１５】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図１６】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図１７】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図１８】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図１９】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図２０】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図２１】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図２２】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図２３】本発明の実施形態３を示す概念的断面構成図。
【図２４】本発明の実施形態１ないし３による導電性突起の平面形状を示す概念的断面構成図。
【図２５】従来工法による導電性突起を有する多層フレキシブル回路基板の製造方法の概念的断面構成図。
【図２６】同じく従来工法による製造方法の概念的断面構成図。
【図２７】同じく従来工法による製造方法の概念的断面構成図。
【図２８】同じく従来工法による製造方法の概念的断面構成図。
【図２９】同じく従来工法による製造方法の概念的断面構成図。
【図３０】同じく従来工法による製造方法の概念的断面構成図。
【図３１】同じく従来工法による製造方法の概念的断面構成図。
【図３２】同じく従来工法による製造方法の概念的断面構成図。
【符号の説明】
【０１００】
１  厚い銅層
２  ニッケルなどからなるストッパー層
３  薄い銅層
４  金属基材
５  フォトレジスト膜
６  レジストパターン
７  導電性突起
８  回路基材
９  プリプレグ
１０  剥離シート
１１  導電性突起の頂部
１２  頂部を加工され凹部となった導電性突起
１３  ビルドアップ基材
５１  厚い銅層
５２  ニッケルなどからなるストッパー層
５３  薄い銅層
５４  金属基材
５５  フォトレジスト膜
５６  レジストパターン
５７  導電性突起
５８  回路基材
５９  プリプレグ
６０  剥離シート
６１  導電性突起の頂部
６２  頂部を加工され凹部となった導電性突起
６３  ビルドアップ基材
６４  可撓性絶縁ベース材
６５  銅箔
６６  銅箔
６７  両面銅張板
６８  内層回路
６９  ポリイミド樹脂
７０  接着剤
７１  カバーフィルム
７２  内層回路基板
７３  可撓性絶縁ベース材
７４  銅箔
７５  片面銅張板
７６  接着剤
７７  接着剤付き片面銅張板
７８  導通用孔
７９  スルーホール
８０  回路パターン
８１  コア基板
８２  多層フレキシブル回路基板
１０１  厚い銅層
１０２  ニッケルなどからなるストッパー層
１０３  薄い銅層
１０４  金属基材
１０５  フォトレジスト膜
１０６  レジストパターン
１０７  導電性突起
１０８  回路基材
１０９  プリプレグ  
１１０  剥離シート
１１１  導電性突起の頂部
１１２  頂部を加工され凹部となった導電性突起
１１３  頂部を加工され凹部となった導電性突起
１１４  ビルドアップ基材
１１５  可撓性絶縁ベース材
１１６  銅箔
１１７  銅箔
１１８  両面銅張板
１１９  内層回路
１２０  ポリイミド樹脂
１２１  接着剤
１２２  カバーフィルム
１２３  内層回路基板
１２４  可撓性絶縁ベース材
１２５  銅箔
１２６  片面銅張板
１２７  接着剤
１２８  接着剤付き片面銅張板
１２９  導通用孔
１３０  スルーホール
１３１  回路パターン
１３２  コア基板
１３３  プリプレグ
１３４  銅箔
１３５  プリプレグ付き銅箔
１３６  導通用孔
１３７  ビアホール
１３８  ビルドアップ基材付きコア基板
１３９  多層フレキシブル回路基板
１５１  導電性突起の頂部の凹部の形状
１５２  導電性突起の頂部の凹部の形状
１５３  導電性突起の頂部の凹部の形状
１５４  導電性突起の頂部の凹部の形状
２０１  厚い銅層
２０２  ニッケルなどからなるストッパー層
２０３  薄い銅層
２０４  金属基材
２０５  フォトレジスト膜
２０６  レジストパターン
２０７  導電性突起
２０８  回路基材
２０９  プリプレグ  
２１０  剥離シート
２１１  導電性突起の頂部
２１２  ビルドアップ基材
２１３  可撓性絶縁ベース材
２１４  銅箔
２１５  銅箔
２１６  両面銅張板
２１７  内層回路
２１８  ポリイミド樹脂
２１９  接着剤
２２０  カバーフィルム
２２１  内層回路基板
２２２  可撓性絶縁ベース材
２２３  銅箔
２２４  片面銅張板
２２５  接着剤
２２６  接着剤付き片面銅張板
２２７  導通用孔
２２８  スルーホール
２２９  回路パターン
２３０  コア基板
２３１  多層フレキシブル回路基板
【図１】
0004794975.tif 000002
【図２】
0004794975.tif 000003
【図３】
0004794975.tif 000004
【図４】
0004794975.tif 000005
【図５】
0004794975.tif 000006
【図６】
0004794975.tif 000007
【図７】
0004794975.tif 000008
【図８】
0004794975.tif 000009
【図９】
0004794975.tif 000010
【図１０】
0004794975.tif 000011
【図１１】
0004794975.tif 000012
【図１２】
0004794975.tif 000013
【図１３】
0004794975.tif 000014
【図１４】
0004794975.tif 000015
【図１５】
0004794975.tif 000016
【図１６】
0004794975.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0004794975.tif 000019
【図１９】
0004794975.tif 000020
【図２０】
0004794975.tif 000021
【図２１】
0004794975.tif 000022
【図２２】
0004794975.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
0004794975.tif 000025
【図２５】
0004794975.tif 000026
【図２６】
0004794975.tif 000027
【図２７】
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【図２８】
0004794975.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
0004794975.tif 000031
【図３１】
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【図３２】
0004794975.tif 000033