(57)【要約】【課題】多層積層時の層間ずれ（横ずれ）を防止し、高い積層精度を有する多層基板を得ること。【解決手段】絶縁性基材１１と接着層１３を貫通する複数個の穴のうちの一部の穴１５に接着剤１７を充填し、接着層１３による層間接着に先だって接着剤１７によって仮接着を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材の一方の面に回路パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材の他方の面に層間接着のための接着層が設けられ、前記絶縁性基材と前記接着層を貫通する複数個の穴が形成され、前記複数個の穴のうちの一部には層間導通を得るために導電性樹脂組成物が充填され、残りの穴には接着剤が充填されている多層基板用基材。
【請求項２】
前記接着層が熱可塑性樹脂により構成され、前記穴に充填された接着剤は硬化温度が前記接着層を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度より低い熱硬化性樹脂接着剤により構成されている請求項１記載の多層基板用基材。
【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、前記絶縁性基材を貫通する複数個の穴が形成され、前記複数個の穴のうちの一部には層間導通を得るために導電性樹脂組成物が充填され、残りの穴には接着剤が充填されている多層基板用基材。
【請求項４】
前記絶縁性基材が熱可塑性樹脂により構成され、前記穴に充填された接着剤は硬化温度が前記絶縁性基材を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度より低い熱硬化性樹脂接着剤により構成されている請求項３記載の多層基板用基材。
【請求項５】
前記穴に充填された接着剤が紫外線硬化型の接着剤である請求項１または３記載の多層基板用基材。
【請求項６】
前記穴に充填されて仮硬化された接着剤部分に当該接着剤部分の外径より小さい内径のピンアライメント用基準穴があけられている請求項１〜５の何れか１項記載の多層基板用基材。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項記載の多層基板用基材を含む多層基板。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか１項記載の多層基板用基材を含む多層基板の製造方法であって、
積層する多層基板用基材の位置合わせ後に、多層化のための層間接着に先立って前記穴に充填された接着剤によって仮接着を行う仮接着工程を含む多層基板の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜５の何れか１項記載の多層基板用基材を含む多層基板の製造方法であって、
積層する多層基板用基材の位置合わせ後に、多層化のための層間接着に先立って前記穴に充填された接着剤によって仮接着を行う仮接着工程と、
前記仮接着工程後に、前記穴に充填されて硬化された接着剤部分に当該接着剤部分の外径より小さい内径のピンアライメント用基準穴をあける基準穴あけ工程と、
を含む多層基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項６記載の多層基板用基材を含む多層基板の製造方法であって、
積層する層基板用基材のピンアライメント用基準穴を用いたピンアライメント法による位置合わせ後に、多層化のための層間接着に先立って前記穴に充填された接着剤によって仮接着を行う仮接着工程を含む多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多層基板用基材、多層基板およびその製造方法に関し、特に、電子部品を実装する配線板、パッケージ基板として用いられる多層基板およびその製造方法および多層基板用基材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、端子の狭ピッチ化に伴い、電子部品を実装する配線基板やパッケージ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接続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】
多層基板には、絶縁性基材に形成されたバイアホールに充填された導電性ペーストによって層間導通を得るもの（例えば、特許文献１、２）、絶縁性基材をポリイミド等の可撓性樹脂フィルムで構成したもの（例えば、特許文献２、３）等がある。
【０００４】
多層基板の高密度化に伴い配線基板に形成される回路パターンの微細化が進み、積層数が多くなる傾向がある。多層基板では、多層基板用基材の積層精度（位置合わせ精度）が、多層基板の性能を左右するから、積層数の増加に伴い、積層精度が高い積層方法の開発が望まれている。
【０００５】
配線基板の多層積層は、積層対象の全ての多層基板用基材に位置合わせ用の基準穴をあけ、この基準穴にピンを通して位置合わせを行うピンラミネーション法（例えば、非特許文献１）や、画像処理を用いたアライメント法や、これらを組み合わせた方法によって位置合わせを行い、その後に、加熱可能な真空プレス装置を用いて一括積層を行う。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３０２９５７号公報
【特許文献２】
特開平９−８２８３５号公報
【特許文献３】
特開２００２−３５３６２１号公報
【０００７】
【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、１７６頁〜１７７頁
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多層基板では、多層積層に先立って各種アライメント法によって位置合わせを行っているが、加熱可能な真空プレス装置等を用いたその後の多層積層時に、多層基板用基材同士を接着する層間接着層で横滑りが生じ、積層精度の低下が生じる。
【０００９】
特に、層間接着のための接着層が熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂の場合、ホットプレスによる多層基板用基材の多層積層時に、接着層が軟化流動し、各層同士で横ずれを生じる。このため、位置合わせした効果がなくなり、積層精度の低下が生じる。
【００１０】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、多層積層時の層間ずれ（横ずれ）を防止し、高い積層精度を有する多層基板およびその製造方法、多層基板用基材を提供することを目的としている。
【００１１】
【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基板用基材は、絶縁性基材の一方の面に回路パターンをなす導電層が設けられ、前記絶縁性基材の他方の面に層間接着のための接着層が設けられ、前記絶縁性基材と前記接着層を貫通する複数個の穴が形成され、前記複数個の穴のうちの一部には層間導通を得るために導電性樹脂組成物が充填され、残りの穴には接着剤が充填されている。
【００１２】
この発明による多層基板用基材は、前記接着層が熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂により構成され、前記穴に充填された接着剤は硬化温度が前記接着層を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度より低いエポキシ樹脂系接着剤のような熱硬化性樹脂接着剤により構成されている。
【００１３】
また、上述の目的を達成するために、この発明による多層基板用基材は、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、前記絶縁性基材を貫通する複数個の穴が形成され、前記複数個の穴のうちの一部には層間導通を得るために導電性樹脂組成物が充填され、残りの穴には接着剤が充填されている。層間接着のための接着層を兼ねた絶縁性基材としては、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリイミドに熱硬化機能を付与したもの、あるいは液晶ポリマ等による熱可塑性樹脂がある。
【００１４】
この発明による多層基板用基材は、前記絶縁性基材が熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂により構成され、前記穴に充填された接着剤は硬化温度が前記絶縁性基材を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度より低いエポキシ樹脂系接着剤のような熱硬化性樹脂接着剤により構成されている。
【００１５】
また、この発明による多層基板用基材は、前記穴に充填された接着剤が紫外線硬化型の接着剤である。
【００１６】
また、この発明による多層基板用基材は、前記穴に充填されて仮硬化された接着剤部分に当該接着剤部分の外径より小さい内径のピンアライメント用基準穴があけられている。
【００１７】
上述の目的を達成するために、この発明による多層基板は、上述の発明による多層基板用基材を含むものである。
【００１８】
上述の目的を達成するために、この発明による多層基板の製造方法は、上述の発明による多層基板用基材を含む多層基板の製造方法であって、積層する多層基板用基材の位置合わせ後に、多層化のための層間接着に先立って前記穴に充填された接着剤によって仮接着を行う仮接着工程を含む。
【００１９】
また、上述の目的を達成するために、この発明による多層基板の製造方法は、上述の発明による多層基板用基材を含む多層基板の製造方法であって、積層する多層基板用基材の位置合わせ後に、多層化のための層間接着に先立って前記穴に充填された接着剤によって仮接着を行う仮接着工程と、前記仮接着工程後に、前記穴に充填されて硬化された接着剤部分に当該接着剤部分の外径より小さい内径のピンアライメント用基準穴をあける基準穴あけ工程とを含む。
【００２０】
また、上述の目的を達成するために、この発明による多層基板の製造方法は、上述の発明による多層基板用基材を含む多層基板の製造方法であって、積層する層基板用基材のピンアライメント用基準穴を用いたピンアライメント法による位置合わせ後に、多層化のための層間接着に先立って前記穴に充填された接着剤によって仮接着を行う仮接着工程を含む。
【００２１】
この発明による多層基板およびその製造方法、多層基板用基材によれば、積層する多層基板用基材の位置合わせ後に、多層化のための層間接着に先立って穴に充填された接着剤によって仮接着が行われるから、多層積層時に層間接着のための接着層が軟化流動性を示しても、仮接着効果によって層間ずれ（横ずれ）が生じることが防止され、高い積層精度が得られる。
【００２２】
特に、接着剤を充填された穴が、積層状態時に、ビアオンビア構造になるようにすることによって横ずれ防止の効果が増す。
【００２３】
【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（ａ）〜（ｄ）はこの発明による多層基板用基材、多層基板およびその製造方法の一つの実施形態を示している。
【００２４】
多層基板用基材１０は、図１（ａ）に示されているように、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回路パターン部（導電層）１２を有し、他方の面に層間接着のための接着層１３を有している。
【００２５】
ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）の場合、絶縁樹脂層１１は、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る。接着層１３は、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、液晶ポリマ等の熱可塑性樹脂により構成される。
【００２６】
絶縁樹脂層１１と回路パターン部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（片面銅張り積層板）を出発材とし、それ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することができる。
【００２７】
多層基板用基材１０には、絶縁樹脂層１１と接着層１３とを貫通する穴１４、１５が形成されている。穴１４にはバイアホールとして層間導通を得るための導電性ペースト（導電性樹脂組成物）１６が充填されている。
【００２８】
導電性ペースト１６は、銀、銅等の導電機能を有する金属粉末（導電性フィラー）をエポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂バインダに混入したものを、溶剤を含む粘性媒体に混ぜてペースト状にしたものである。導電性ペースト１６は接着層１３の側よりスクリーン印刷法で用いられるスクイジング等によって穴１４に穴埋め充填される。
【００２９】
穴１５には接着剤１７が穴埋め充填されている。接着剤１７は硬化温度が接着層１３を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度より低いエポキシ樹脂系接着剤のような熱硬化性樹脂接着剤により構成されている。
【００３０】
多層基板の製造に際しては、図１（ｂ）に示されているように、まず、複数枚の多層基板用基材１０と最下層用の多層基板用基材２０とを積層し、画像処理によるアライメント法等によって位置合わせを行う。なお、最下層用の多層基板用基材２０は、多層基板用基材１０と同等の絶縁樹脂層２１と回路パターン部２２を有する。
【００３１】
位置合わせ後に、図１（ｃ）に示されているように、ヒータチップ１００を用いて穴１５に充填されている接着剤１７を加熱硬化させる。これにより、積層する多層基板用基材１０と最下層用の多層基板用基材２０とが接着剤１７によって仮接着される。この仮接着工程での加熱温度は、接着剤１７の硬化温度相当でよく、接着層１３の軟化温度より低いから、仮接着工程時に接着層１３が軟化することがなく、位置合わせ精度（積層アライメント精度）が保たれる。
【００３２】
接着剤１７を充填された各多層基板用基材１０の穴１５は、図１（ｂ）、（ｃ）に示されているように、ビアオンビア構造をなし、ビアオンビア構造で相互に接着が行われる。
【００３３】
上述の仮接着工程後に、図１（ｄ）に示されているように、複数枚の多層基板用基材１０と最下層用の多層基板用基材２０を、加熱可能な真空プレス装置（ホットプレス）等によって一括積層する。この一括積層は、接着層１３の軟化温度以上の加熱によって行われ、接着層１３によって層間接着が行われる。
【００３４】
このホットプレス時に接着層１３が軟化しても、接着剤１７によって既に仮接着が行われているから、層間で横滑りが生じることがない。これにより、高い積層精度をもつ多層基板３０が完成する。
【００３５】
なお、接着剤１７を充填される穴１５の部分の導体パターン部は、必須でなくてもよい。接着剤１７による仮接着箇所の個数は、基板の大きさによるが、最低で、２〜３個程度でよい。
【００３６】
また、接着剤１７は、紫外線硬化型の接着剤により構成することもできる。紫外線硬化型の接着剤の場合には、仮接着工程時に、穴１５の接着剤１７に紫外線を照射し、接着層１３の軟化を伴うことなく、接着剤１７を硬化させる。
【００３７】
図２（ａ）〜（ｄ）、図３（ｅ）、（ｆ）はこの発明による多層基板用基材、多層基板およびその製造方法の他の実施形態を示している。なお、図２、図３において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００３８】
図２（ａ）に示されている多層基板用基材１０、図２（ｂ）に示されている位置合わせ工程、図２（ｃ）に示されている仮接着工程は、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同じである。
【００３９】
この実施形態では、仮接着工程後に、図２（ｄ）に示されているように、ビアオンビア構造の穴１５に充填されて硬化した接着剤１７部分に、当該接着剤部分の外径より小さい内径のピンアライメント用基準穴１８を全層一括で貫通形成する。
【００４０】
つぎに、図３（ｅ）に示されているように、積層型１０１に設けられているアライメントピン１０２をピンアライメント用基準穴１８に通し、真空プレス機を用いて加圧・加熱処理し、積層を高い精度で行う。これにより、図３（ｆ）に示されているような多層基板３０が完成する。
【００４１】
この実施形態では、ピンアライメント用基準穴１８にアライメントピン１０１を通したピンアライメント状態で一括積層が行われるので、より一層高い積層精度を有する多層基板３０が完成する。
【００４２】
図４（ａ）〜（ｅ）はこの発明による多層基板用基材、多層基板およびその製造方法のもう一つの実施形態を示している。なお、図４において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００４３】
図４（ａ）に示されているように、多層基板用基材１０の穴１５には接着剤１７が穴埋め充填されている。接着剤１７は、前述の実施形態と同様に、硬化温度が接着層１３を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度より低いエポキシ樹脂系接着剤のような熱硬化性樹脂接着剤により構成されている。
【００４４】
この実施形態では、図４（ｂ）に示されているように、穴１５に充填された接着剤１７を仮硬化させ、この接着剤１７部分に、当該接着剤部分の外径より小さい内径のピンアライメント用基準穴１９を各多層基板用基材１０毎にあける。
【００４５】
多層基板の製造に際しては、図４（ｃ）に示されているように、まず、複数枚の多層基板用基材１０と最下層用の多層基板用基材２０とを積層する。なお、最下層用の多層基板用基材２０は、絶縁樹脂層２１と回路パターン部２２を有する。また、多層基板用基材２０にはピンアライメント用基準穴２３があけられている。
【００４６】
つぎに、図４（ｄ）に示されているように、積層型１０１に設けられているアライメントピン１０２を多層基板用基材１０、２０のピンアライメント用基準穴１９、２３に通し、ピンアライメント法による位置合わせを行う。このピンアライメント状態で、ヒータチップ（図示省略）を用いて穴１５に充填されている接着剤１７を加熱硬化させる。
【００４７】
これにより、積層する多層基板用基材１０と最下層用の多層基板用基材２０とが接着剤１７によって仮接着される。この仮接着工程での加熱温度は、接着剤１７の硬化温度相当でよく、接着層１３の軟化温度より低いから、仮接着工程時に接着層１３が軟化することがなく、位置合わせ精度（積層アライメント精度）が保たれる。
【００４８】
上述の仮接着工程後に、図４（ｅ）に示されているように、複数枚の多層基板用基材１０と最下層用の多層基板用基材２０を、加熱可能な真空プレス装置（ホットプレス）等によって一括積層する。この一括積層は、接着層１３の軟化温度以上の加熱によって行われ、接着層１３によって層間接着が行われる。
【００４９】
このホットプレス時に接着層１３が軟化しても、接着剤１７によって既に仮接着が行われているから、層間で横滑りが生じることがない。これにより、高い積層精度をもつ多層基板３０が完成する。
【００５０】
この発明による多層基板用基材は、絶縁性基材をなす絶縁樹脂層を、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や液晶ポリマなど、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もできる。この場合には、図５に示されているように、多層基板用基材３０の絶縁樹脂層３１の一方の面に回路パターン部３２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。また、図６は多層基板用基材３０による多層基板４０を示している。
【００５１】
この実施形態では、絶縁樹脂層３１を貫通する穴３３、３４が形成されている。穴３３にはバイアホールとして層間導通を得るための導電性ペースト３５が充填される。穴３４には接着剤３６が穴埋め充填される。接着剤３６は、硬化温度が絶縁樹脂層３１を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度より低いエポキシ樹脂系接着剤のような熱硬化性樹脂接着剤により構成されている。
【００５２】
この実施形態でも、積層する多層基板用基材の位置合わせ後に、多層化のための層間接着に先立って穴３４に充填された接着剤３６によって仮接着を行うことにより、多層積層時に絶縁樹脂層３１が軟化流動性を示しても、仮接着効果によって層間ずれ（横ずれ）が生じることが防止され、高い積層精度が得られる。
【００５３】
【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基板およびその製造方法、多層基板用基材によれば、多層積層時に層間ずれ（横ずれ）を生じることがなく、高い積層精度を有する多層基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）はこの発明による多層基板用基材、多層基板およびその製造方法の一つの実施形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はこの発明による多層基板用基材および多層基板の製造方法の他の実施形態を示す断面図である。
【図３】（ｅ）、（ｆ）はこの発明による多層基板およびその製造方法の他の実施形態を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）はこの発明による多層基板用基材、多層基板およびその製造方法のもう一つの実施形態を示す断面図である。
【図５】この発明の他の実施形態に係わる多層基板用基材を示す断面図である。
【図６】この発明の他の実施形態に係わる多層基板を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  多層基板用基材
１１  絶縁樹脂層
１２  回路パターン部
１３  接着層
１４、１５  穴
１６  導電性ペースト
１７  接着剤
３０  多層基板用基材
３１  絶縁樹脂層
３２  回路パターン部
３３、３４  穴
３５  導電性ペースト
３６  接着剤
【図１】
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【図２】
2005026587.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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