(57)【要約】【課題】耐熱性に優れ、寿命の長い接続が可能な多層プリント配線板を提供する。【解決手段】外層配線層（１１）および絶縁層（４）に明けられ、内層配線層（２）に達し、さらに、内層配線層（２）に凹部を形成する非貫通穴（３）に、導電性ペースト（９）を埋めることにより、外層配線層（１１）と内層配線層（２）との電気的接続を行う。非貫通穴（３）は、ドリルにより明けられ、凹部は、非貫通穴（３）と同じ径を有する円錐形状であるか、非貫通穴（３）と同じ径を有する円筒形状に、非貫通穴（３）と同じ径を有する円錐形状が加わった形状であることが望ましい。あるいは、非貫通穴（３）は、レーザーにより明けられ、凹部は、非貫通穴（３）と同じ径を有する円筒形状であることが望ましい。【選択図】  図１
2005005417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層配線層および絶縁層に明けられ、内層配線層に達し、さらに、該内層配線層に凹部を形成する非貫通穴に、導電性ペーストを埋めることにより、外層配線層と内層配線層との電気的接続を行う多層プリント配線板。
【請求項２】
前記非貫通穴は、ドリルにより明けられ、前記凹部は、該非貫通穴と同じ径を有する円錐形状であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板。
【請求項３】
前記非貫通穴は、ドリルにより明けられ、前記凹部は、該非貫通穴と同じ径を有する円筒形状に、該非貫通穴と同じ径を有する円錐形状が加わった形状であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板。
【請求項４】
前記非貫通穴は、レーザーにより明けられ、前記凹部は、該非貫通穴と同じ径を有する円筒形状であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板。
【請求項５】
外層配線層と内層配線層との電気的接続を行うために、外層配線層および絶縁層を貫通し、内層配線層に達し、さらに、該内層配線層に凹部を形成するように、非貫通穴を明けて、かつ、該非貫通穴に導電性ペーストを埋めることを特徴とする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】
本発明は、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】
電子機器の軽薄短小化および多機能化に伴い、電子機器に使用するプリント配線板にも、高速度化、薄板化の要求が高まっている。また、電子機器に使用する電子部品の再配線用に、プリント配線板を用いることが増えているが、その場合には、一層の高密度化、薄板化が求められ、その一手段として多層化が用いられる。
【０００３】
従来の多層プリント配線板は、スルーホールに樹脂や非導電性の銅ペーストを詰めた後に、更に表面に蓋状に銅めっきを施すことにより、表面にスルーホールの開口を無くして、内層配線層と外層配線層との電気的接続を行う方法が採られてきたが、部品配置の高密度化のためには、スルーホールの存在が邪魔になる。そこで、最近の多層プリント配線板では、ペースト技術の進歩に伴い、導電性ペーストのみで、内層配線層と外層配線層との電気的接続を取ることが可能となってきた。
【０００４】
非貫通穴に導電性ペーストを埋めて、内層配線層と外層配線層との電気的接続を取る多層プリント配線板の一般的な製造方法は次の通りである。図面を参照して、説明する。図３は、従来技術により、銅張り積層板を用いた多層プリント配線板の製造方法を示す一連の断面図である。
【０００５】
（Ｉ）絶縁体基板（１）の表裏両面または片面に銅箔（２）を設けることにより、積層板を得て（図３（Ａ））、該積層板の銅箔（２）を選択エッチングすることにより、内層配線層を有する内層配線板を形成する（図３（Ｂ））。
【０００６】
（ＩＩ）得られた内層配線板を、銅箔（５）、接着シート（４）、プリプレグ（ガラス繊維布に絶縁樹脂を含浸させ、半硬化させたもの。図示略）等と組み合わせて、加熱圧着することにより、多層配線板を製造する（図３（Ｃ））。
【０００７】
（ＩＩＩ）得られた多層配線板に、貫通孔（６）および非貫通穴（７）を明ける（図３（Ｄ）、（Ｅ））。非貫通穴（７）を明けるには、一般に炭酸ガスレーザーを用いて、貫通孔（６）を明けるには、一般にドリルを用いる。非貫通穴（７）の深さは、内層配線層（２）に達する位置までに制御される。
【０００８】
（ＩＶ）貫通孔（６）および非貫通穴（７）に、導電性ペースト（８）、（９）を詰めて、表面を研磨することにより、平坦にする（図３（Ｆ））。
【０００９】
（Ｖ）さらに、銅めっき（１０）を施す（図３（Ｇ））。その後、銅箔（５）および銅めっき（１０）を選択的にエッチングすることにより、外層配線層（１１）を得る（図３（Ｈ））。
【００１０】
あるいは、内層配線板の代わりに、メタルコア板を使用する場合もある。この場合の一般的な製造方法は次の通りである。図面を参照して、説明する。図４は、従来技術により、銅材を用いた多層プリント配線板の製造方法を示す一連の断面図である。
【００１１】
（Ｉ）メタルコア板（１３）を選択エッチングすることにより、内層配線層である内層配線板を形成する（図４（Ａ）、（Ｂ））。
【００１２】
（ＩＩ）該内層配線板を、銅箔（５）、接着シート（４）、プリプレグ（図示略）等と組み合わせて、加熱圧着することにより、多層配線板を製造する（図４（Ｃ））。
【００１３】
（ＩＩＩ）得られた多層配線板に、貫通孔（６）および非貫通穴（７）を明ける（図４（Ｄ）、（Ｅ））。非貫通穴（７）を明けるには、一般に炭酸ガスレーザーを用いて、貫通孔（６）を明けるには、一般にドリルを用いる。非貫通穴（７）の深さは、内層配線層（２）に達する位置までに制御される。
【００１４】
（ＩＶ）貫通孔（６）および非貫通穴（７）に、導電性ペースト（８）、（９）を詰めて、表面を研磨することにより、平坦にする（図４（Ｆ））。
【００１５】
（Ｖ）さらに、銅めっき（１０）を施す（図４（Ｇ））。その後、銅箔（５）および銅めっき（１０）を選択的にエッチングすることにより、外層配線層を得る（図４（Ｈ））。
【００１６】
以上により、非貫通穴に導電性ペーストを埋めて、内層配線層と外層配線層との電気的接続を取る多層プリント配線板を製造する。
【００１７】
絶縁体基板（１）や接着シート（４）の熱膨張率は、一般に導電性ペースト（９）の熱膨張率よりも大きいため、従来技術による多層プリント配線板に熱がかかった場合、熱膨張率の差により、内層配線層に使用した銅箔（２）や、内層配線層としたメタルコア板（１３）と、導電性ペースト（９）の接合部には、接合を引き離そうとする力が加わる。このため、多数回の熱履歴が加わると、遂には接合面が剥離し、接続不良に至るという問題があった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐熱性に優れ、寿命の長い接続が可能な多層プリント配線板を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層プリント配線板は、外層配線層および絶縁層に明けられ、内層配線層に達し、さらに、該内層配線層に凹部を形成する非貫通穴に、導電性ペーストを埋めることにより、外層配線層と内層配線層との電気的接続を行う。
【００２０】
前記非貫通穴は、ドリルにより明けられ、前記凹部は、該非貫通穴と同じ径を有する円錐形状であるか、該非貫通穴と同じ径を有する円筒形状に、該非貫通穴と同じ径を有する円錐形状が加わった形状であることが望ましい。
【００２１】
円錐形状の穴とは、いわゆるすりばち状の穴であり、通常のドリルビットの先端形状が嵌る穴の形状を指している。また、円筒形状の穴に、円錐形状の穴が加わった形状の穴とは、通常のドリルビットでさらに明け進んだ状態の穴の形状を指している。従って、本発明により形成される凹部は、通常のドリルビットにより明けられる非貫通の穴の全般を指す。
【００２２】
あるいは、前記非貫通穴は、レーザーにより明けられ、前記凹部は、該非貫通穴と同じ径を有する円筒形状であることが望ましい。
【００２３】
円筒形状の穴とは、円形の底部と、該底部に達する断面一様な穴であり、レーザーにより、焦点にほぼ一様な光束を集中させて得られる非貫通の穴の全般を指す。
【００２４】
本発明の多層プリント配線板の製造方法は、外層配線層と内層配線層との電気的接続を行うために、外層配線層および絶縁層を貫通し、内層配線層に達し、さらに、該内層配線層に凹部を形成するように、非貫通穴を明けて、かつ、該非貫通穴に導電性ペーストを埋める。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明により、非貫通穴に導電性ペーストを埋めて、外層配線層と内層配線層との電気的接続を取る多層プリント配線板の製造方法は次の通りである。図面を参照して、説明する。図１は、本発明の一実施例により、銅張り積層板を用いた多層プリント配線板の製造方法を示す一連の断面図である。
【００２６】
（Ｉ）絶縁体基板（１）の表裏両面または片面に銅箔（２）を設けることにより、積層板を得て（図１（Ａ））、該積層板の銅箔（２）を選択エッチングすることにより、内層配線層（２）を有する内層配線板を形成する（図１（Ｂ））。
【００２７】
さらに、接着シートとの密着向上のために、銅箔（２）の表面の化学処置を行う。化学処理は、酸化剤とアルカリの混合溶液により、銅箔の表面に酸化銅結晶を形成する方法や、ソフトエッチングにより銅箔の表面を溶かして、粗な面を形成する方法を用いる。
【００２８】
（ＩＩ）得られた内層配線板を、銅箔（５）、接着シート（４）、プリプレグ（ガラス繊維布に絶縁樹脂を含浸させ、半硬化させたもの。図示略）等と組み合わせて、加熱圧着することにより、多層配線板を製造する（図１（Ｃ））。
【００２９】
（ＩＩＩ）得られた多層配線板に、貫通孔（６）および非貫通穴（３）を明ける（図１（Ｄ）、（Ｅ））。非貫通穴（３）および貫通孔（６）を明けるには、ドリルを用いる。非貫通穴（３）の深さは、内層配線層（２）に凹部を形成するように、明け進める。
【００３０】
あるいは、非貫通穴（３）および貫通孔（６）を、レーザーにより明けてもよい。この場合も、非貫通穴（３）の深さは、内層配線層（２）に凹部を形成するように、明け進める。
【００３１】
（ＩＶ）貫通孔（６）および非貫通穴（３）に、導電性ペースト（８）、（９）を詰める（図１（Ｆ））。
【００３２】
導電性ペースト（８）、（９）としては、銅ペースト、銀ペースト、銀被覆銅ペースト等を用いることができる。一例としては、タツタシステムエレクトロニクス株式会社製、ＡＥ１２４４、ＡＥ３０３０等を用いることができる。
【００３３】
さらに、必要により、表面を研磨して、平坦にする。
【００３４】
（Ｖ）さらに、銅めっき（１０）を施す（図１（Ｇ））。その後、銅箔（５）および銅めっき（１０）を選択的にエッチングすることにより、外層配線層（１１）を得る（図１（Ｈ））。
【００３５】
以下に、内層配線板の代わりに、メタルコア板を使用する実施例を示す。この場合の製造方法は次の通りである。図面を参照して、説明する。図２は、本発明の一実施例により、銅材を用いた多層プリント配線板の製造方法を示す一連の断面図である。
【００３６】
（Ｉ）メタルコア板（１３）を選択エッチングすることにより、内層配線層である内層配線板を形成する（図２（Ａ）、（Ｂ））。
【００３７】
（ＩＩ）該内層配線板を、銅箔（５）、接着シート（４）、プリプレグ（図示略）等と組み合わせて、加熱圧着することにより、多層配線板を製造する（図２（Ｃ））。
【００３８】
（ＩＩＩ）得られた多層配線板に、貫通孔（６）および非貫通穴（３）を明ける（図２（Ｄ）、（Ｅ））。非貫通穴（３）および貫通孔（６）を明けるには、ドリルを用いる。非貫通穴（３）の深さは、内層配線層（１３）に凹部を形成するように、明け進める。
【００３９】
あるいは、非貫通穴（３）および貫通孔（６）を、レーザーにより明けてもよい。この場合も、非貫通穴（３）の深さは、内層配線層（１３）に凹部を形成するように、明け進める。
【００４０】
（ＩＶ）貫通孔（６）および非貫通穴（３）に、導電性ペースト（８）、（９）を詰める（図２（Ｆ））。さらに、必要により、表面を研磨して、平坦にする。
【００４１】
（Ｖ）さらに、銅めっき（１０）を施す（図２（Ｇ））。その後、銅箔（５）および銅めっき（１０）を選択的にエッチングすることにより、外層配線層（１１）を得る（図２（Ｈ））。
【００４２】
以上により、非貫通穴に導電性ペーストを埋めて、内層配線層と外層配線層との電気的接続を取る多層プリント配線板を製造する。
【００４３】
本発明の多層プリント配線板では、内層配線層に凹部を形成するように、ドリルで明け進めて、非貫通穴を明ける。これにより、内層配線層と、導電性ペーストの接触面が円錐形状、または円筒形状と円錐形状を加えた形状となり、接触面積が増えるので、導電性ペーストの固着力に対する単位面積当たりの剥離力が小さくなる。
【００４４】
さらに、前述したように、絶縁体の熱膨張率と、導電性ペーストの熱膨張率との差により生じる力は、接合面を剥がそうとするが、本発明の場合には、円錐形状の底面で、傾斜をもった面において、その力が、接合面を剥がそうとする法線方向成分と、接合面を剪断しようとする接線方向成分とに分けられる。従って、接合面を剥がそうとする単位面積あたりの力は、さらに小さくなる。
【００４５】
あるいは、レーザーにより明けられ、円筒形状の非貫通穴であれば、内層配線層に形成される凹部の側面の分だけ、力に対する強度が向上する。
【００４６】
従って、本発明により、非貫通穴の接続信頼性が向上し、多数回の熱履歴がかかっても故障しにくくなるという顕著な効果を得ることができる。
【００４７】
【実施例】
（実施例１）
銅張り積層板を用いた多層プリント配線板を、図１に示し、前述のような本発明の製造方法により、１０枚、製造した。内層配線層（２）の厚さ７０μｍに対し凹部の深さは４０μｍであった。非貫通穴（３）による外層配線層と内層配線層との電気的接続は、１枚につき１００箇所、形成し、合計１０００箇所、形成した。
【００４８】
得られた多層プリント配線板を、２６０〜２０℃、１００サイクルの熱サイクル試験にかけたが、処理前に比べて電気抵抗値の増加は５％以下であった。
【００４９】
（実施例２）
銅材を用いた多層プリント配線板を、図２に示し、前述のような本発明の製造方法により、実施例１と同様の数量を製造した。
【００５０】
得られた多層プリント配線板を、実施例１と同様の熱サイクル試験にかけたが、処理前に比べて電気抵抗値の増加は５％以下であった。
【００５１】
（比較例１）
銅張り積層板を用いた多層プリント配線板を、図３に示し、前述のような従来技術の製造方法により、実施例１と同様の数量を製造した。
【００５２】
得られた多層プリント配線板を、実施例１と同様の熱サイクル試験にかけたところ、処理前に対して１０％以上の電気抵抗値の増加がみられた。
【００５３】
（比較例２）
銅材を用いた多層プリント配線板を、図４に示し、前述のような従来技術の製造方法により、実施例１と同様の数量を製造した。
【００５４】
得られた多層プリント配線板を、実施例１と同様の熱サイクル試験にかけたところ、処理前に対して１０％以上の電気抵抗値の増加がみられた。
【００５５】
【発明の効果】
本発明により、耐熱性に優れ、寿命の長い接続が可能な多層プリント配線板を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例により、銅張り積層板を用いた多層プリント配線板の製造方法を示す一連の断面図である。
【図２】本発明の一実施例により、銅材を用いた多層プリント配線板の製造方法を示す一連の断面図である。
【図３】従来技術により、銅張り積層板を用いた多層プリント配線板の製造方法を示す一連の断面図である。
【図４】従来技術により、銅材を用いた多層プリント配線板の製造方法を示す一連の断面図である。
【符号の説明】
１  絶縁体基板
２  内層配線層
３、７  非貫通穴
４  絶縁体
５、１０  銅箔
６  貫通孔
８、９  導電性ペースト
１１  外層配線層
１２  多層プリント配線板
１３  メタルコア板
【図１】
2005005417.tif 000003
【図２】
2005005417.tif 000004
【図３】
2005005417.tif 000005
【図４】
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