(57)【要約】【課題】多層プリント配線板を成形する際のプレス成形性を向上して、回路間への接着層の樹脂の充填性を高めることができ、高信頼性の多層プリント配線板に加工することができるプリント配線材料を提供する。【解決手段】絶縁基材１の両面に接着層２を設けると共に両面で開口する貫通孔３に導電性材料４を充填して形成されるプリント配線板材料に関する。両面の接着層２のうち、一方の接着層２ａの厚みを他方の接着層２ｂの厚みより厚く形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材の両面に接着層を設けると共に両面で開口する貫通孔に導電性材料を充填して形成されるプリント配線材料において、両面の接着層のうち、一方の接着層の厚みを他方の接着層の厚みより厚く形成して成ることを特徴とするプリント配線材料。
【請求項２】
導電性材料の両端部は各接着層の表面より突出していることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線材料。
【請求項３】
各接着層の表面側には離型フィルムが積層されており、貫通孔は離型フィルムの表面で開口するように形成されていると共に、導電性材料は貫通孔内において離型フィルムの表面まで充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線材料。
【請求項４】
絶縁基材の両面に一方の厚みが他方の厚みより厚い接着層をそれぞれ積層すると共に各接着層の表面側に離型フィルムを積層し、両面に開口する貫通孔を形成して、この貫通孔に導電性材料を充填した後に、各離型フィルムを剥離することを特徴とするプリント配線材料の製造方法。
【請求項５】
両面に回路を形成した内層回路板の各表面に、請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント配線材料をそれぞれ厚みの厚い接着層の側で重ねると共に、各プリント配線材料の厚みの薄い側の接着層の表面に金属箔を重ね、これを加熱加圧成形す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インタースティシャルバイアホール（Interstitial viahole：ＩＶＨ）で層間接続をする多層プリント配線板の製造に用いられるプリント配線材料、及びこのプリント配線材料の製造方法に関するものであり、またこのプリント配線材料を用いた多層プリント配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型軽量化および電子回路のディジタル化、高速化が一段と進んでいる。そしてこれらの電子機器に搭載するためのプリント配線板もより高密度なものが要求されている。特に、プリント配線板に配置される半導体は、集積度の増大と高機能化のためチップサイズおよび端子数がますます増大している。事実、端子ピッチは従来の０．５ｍｍから現在では０．３ｍｍピッチに狭ピッチ化が進んでおり、現在のプリント配線板ではピン間を１〜２本通す信号層を確保するのが限界である為、層数を増加して対処しているのが現状である。
【０００３】
このような状況の中、限られた層数のプリント配線板の構成で、内部回路を外部にファンアウトさせる最も有効な手段として、全層にＩＶＨ機能を持ち、ＩＶＨがプリント配線板の厚み方向に直線的に並ぶように配置したスタックビア構成により信号線を外部に出す全層接続型のプリント配線板の設計が注目され実用化されてきている。例えば特許文献１に記載のプリント配線板の製造方法は、多層基板を構成する単一ユニットに硬化されたＣＣＬ材料を用いることにより、優れた実装性を有することが期待できる工法である。
【０００４】
図３はこのような工法の一例を示すものであり、図３（ａ）のように絶縁基材１の両面にそれぞれ同じ厚みの接着層２を積層すると共に各接着層２の表面に離型フィルム５を積層し、これに貫通孔３を図３（ｂ）のように穿孔加工した後、この貫通孔３に導電性材料４を図３（ｃ）のように充填し、そして離型フィルム５を剥がすことによって、図３（ｄ）のようなプリント配線材料Ａ´を作製することができる。このプリント配線材料Ａ´において、貫通孔３に充填された導電性材料４は、その両端部が離型フィルム５の厚み分、接着層２の表面より突出してバンプとなっている。
【０００５】
このプリント配線材料Ａ´を用いて多層プリント配線板Ｂ´が製造されるものである。内層回路板７としては絶縁基板１５の両面に回路６を形成したものが用いられるものであり、この内層回路板７としては、図３（ｅ）のように、絶縁基板１５に設けた貫通孔１６に導電性材料１７を充填し、硬化した接着層１８によって絶縁基板１５に積層された両面の回路６が、貫通孔１６によるＩＶＨの導電性材料１７で導通接続されたＩＶＨ型の両面回路板７を用いることができる。この内層回路板７は、上記の図３（ｄ）のプリント配線材料Ａ´の両面に金属箔を重ねて加熱加圧成形することによって、導電性材料１７に密着させた状態で金属箔を貼り付け、この金属箔をリソグラフィ法で加工して回路形成したものを用いることができる。
【０００６】
そして、図３（ｅ）に示すように、内層回路板７の両面にそれぞれプリント配線材料Ａ´を重ねると共に、各プリント配線材料Ａ´の外面に金属箔８を重ね、これを加熱加圧成形することによって、各プリント配線材料Ａ´を内側の接着層２で内層回路板７に接着すると共に各プリント配線材料Ａ´の外面に外側の接着層２で金属箔８を接着し、図３（ｆ）のような４層構成の多層プリント配線板Ｂ´を得ることができるものであり、さらに外層の各金属箔８をリソグラフィ法で加工して回路形成することによって多層プリント配線板Ｂ´として仕上げることができる。また、この４層構成の多層プリント配線板Ｂ´を内層回路板７として用いて、その両面に上記と同様にプリント配線材料Ａ´と金属箔８を重ねて加熱加圧成形すると共に金属箔８で回路形成することによって、さらに多層のプリント配線板Ｂ´を作製することができるものである。
【特許文献１】特許第３２０７６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように内層回路板７にプリント配線材料Ａ´を積層して多層プリント配線板Ｂ´を作製するにあたって、内層回路板７の表面には回路６が設けられているため、回路６の部分は他の部分よりも凸になっている。従って、内層回路板７にプリント配線材料Ａを重ねて加熱加圧成形する際に回路６の部分にプレス圧力が集中し、全面に均一に圧力を作用させることが難しい。この結果、回路６間にプリント配線材料４の接着層２の樹脂を十分に充填させることが難しいという問題があった。
【０００８】
特に、ＩＶＨが厚み方向に直線的に並ぶスタックビア構成をとる多層プリント配線板Ｂ´を作製する場合、図３（ｅ）のように、ＩＶＨを形成するプリント配線材料Ａ´の貫通孔３と内層回路板７の貫通孔１６とが上下に一致するように内層回路板７にプリント配線材料Ａ´を重ねて加熱加圧成形を行なうが、貫通孔３に充填された導電性材料４は図３（ｄ）のように離型フィルム５の厚み分、接着層２の表面から突出している。そして加熱加圧成形の際に、プレス圧力は導電性材料４の突出部分に集中し、プレス圧によって導電性材料４の突出部は平坦化されるが、その反動として、導電性材料４のない部分には圧力が掛かりにくくなるという現象が顕著に現れ、内層回路板７の回路６間への接着層２の充填が不足し、十分な硬化も得られず、「かすれ」と呼ばれる絶縁層の不足による絶縁不良の問題が生じるおそれが大きくなるものであった。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、多層プリント配線板を成形する際のプレス成形性を向上して、回路間への接着層の樹脂の充填性を高めることができ、高信頼性の多層プリント配線板に加工することができるプリント配線材料、プリント配線材料の製造方法、多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係るプリント配線材料は、絶縁基材１の両面に接着層２を設けると共に両面で開口する貫通孔３に導電性材料４を充填して形成されるプリント配線材料において、両面の接着層２のうち、一方の接着層２ａの厚みを他方の接着層２ｂの厚みより厚く形成して成ることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項２の発明は、請求項１において、導電性材料４の両端部は各接着層２の表面より突出していることを特徴とするものである。
【００１２】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、各接着層２の表面側には離型フィルム５が積層されており、貫通孔３は離型フィルム５の表面で開口するように形成されていると共に、導電性材料４は貫通孔３内において離型フィルム５の表面まで充填されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また本発明の請求項４に係るプリント配線材料の製造方法は、絶縁基材１の両面に一方の厚みが他方の厚みより厚い接着層２をそれぞれ積層すると共に各接着層２の表面側に離型フィルム５を積層し、両面に開口する貫通孔３を形成して、この貫通孔３に導電性材料４を充填した後に、各離型フィルム５を剥離することを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明の請求項５に係る多層プリント配線板の製造方法は、両面に回路６を形成した内層回路板７の各表面に、請求項１に記載のプリント配線材料Ａをそれぞれ厚みの厚い接着層２ａの側で重ねると共に、各プリント配線材料Ａの厚みの薄い側の接着層２ｂの表面に金属箔８を重ね、これを加熱加圧成形することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
プリント配線材料Ａは、両面の接着層２のうち、一方の接着層２ａの厚みを他方の接着層２ｂの厚みより厚く形成しているため、このプリント配線材料Ａを厚みの厚い側の接着層２ａで内層回路板７に重ねて加熱加圧成形するにあたって、厚みの厚い接着層２ａでプレス圧力を均一化することができると共に、内層回路板７の回路６間に接着層２ａの樹脂を充填することができ、回路６間への接着層２の樹脂の充填性を高めて高信頼性の多層プリント配線板を得ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１７】
本発明のプリント配線材料Ａにおいて、絶縁基材１としては、特に限定されるものではないが、紙、アラミド（芳香族ポリアミド）など有機繊維やガラス繊維など無機繊維の織布あるいは不織布からなる補強材に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸・乾燥し、これを加熱加圧成形して得られるアンクラッド板を用いることができる。
【００１８】
この絶縁基材１の両面に接着層２及び離型フィルム５を積層するにあたっては、図２（ａ）（ｂ）のように離型フィルム５の片面に接着層２を形成し、絶縁基材１の両面にそれぞれ接着層２の側でこれを貼り付けることによって、行なうことができる。この接着層２としては、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができるものである。接着層２を構成する熱硬化性樹脂は半硬化状態であり、加熱することによって溶融し、接着性を発揮するものである。また離型フィルム５としては、ポリエステルフィルムなどの熱可塑性樹脂フィルムを用いることができる。
【００１９】
ここで本発明では、接着層２として、図２（ａ）（ｂ）のように厚みの異なる２種類の接着層２ａ，２ｂを用いるものであり、図２（ｃ）のように絶縁基材１の一方の片面に積層する接着層２ａと他方の片面に積層する接着層２ｂの厚みが異なるようにするものである。
【００２０】
このように絶縁基材１の両面にそれぞれ接着層２ａ，２ｂと離型フィルム５，５を積層した後、図２（ｄ）のように絶縁基材１、接着層２ａ，２ｂ、離型フィルム５，５に亘る貫通孔３を形成する。貫通孔３の形成は、レーザー加工やドリル加工などで行なうことができる。
【００２１】
次に図２（ｅ）のように、この貫通孔３に導電性材料４を充填する。導電性材料４としては導電ペーストを用いることができる。そしてこのように貫通孔３に導電性材料４を充填した後、各接着層２ａ，２ｂの表面から離型フィルム５を剥離することによって、図２（ｆ）のようなプリント配線材料Ａを得ることができるものである。このプリント配線材料Ａにおいて、貫通孔３内において柱状に形成されている導電性材料４の両端部は、剥離した離型フィルム５の厚み寸法分、接着層２ａ，２ｂの表面から突出することになる。
【００２２】
そしてこのプリント配線材料Ａを用いて多層プリント配線板Ｂを作製するにあたっては、図１（ａ）のように絶縁基板１５の両面に回路６を形成した内層回路板７の両面にそれぞれこのプリント配線材料Ａを重ね、さらに各プリント配線材料Ａの外側に銅箔などの金属箔８を重ねる。このとき、各プリント配線材料Ａはその厚みの厚い接着層２ａの側で内層回路板７に重ねるものであり、各プリント配線材料Ａの厚みの薄い接着層２ｂの外面に金属箔８を重ねるものである。また内層回路板７の回路６の位置に導電性材料４を位置合わせした状態でプリント配線材料Ａを重なるものである。
【００２３】
ここで、内層回路板７としては、上記の図３（ｄ）のような両面の接着層２の厚みが等しいプリント配線材料Ａ´を用い、このプリント配線材料Ａ´の両面に銅箔などの金属箔を重ねて加熱加圧成形することによって、貫通孔１６に充填した導電性材料１７に密着させた状態で金属箔を貼り付け、この金属箔をリソグラフィ法で加工して回路６を形成して、作製したものを用いることができる。このように作製される内層回路板７において、両面の回路６は貫通孔１６で形成されるＩＶＨの導電性材料１７によって導通接続されている。
【００２４】
このように内層回路板７の両面にプリント配線材料Ａ及び金属箔８を重ねた状態で、これを加熱加圧成形することによって、プリント配線材料Ａの各接着層２ａが溶融・硬化して、内層回路板７の両面にそれぞれプリント配線材料Ａを積層接着することができると共に、プリント配線材料Ａの各接着層２ｂが溶融・硬化して、プリント配線材料Ａの各外面に金属箔８を積層接着することができるものであり、図１（ｂ）のような多層プリント配線板Ｂを得ることができるものである。
【００２５】
ここで、上記のように内層回路板７に重ねる側のプリント配線材料Ａの接着層２ａは厚みを厚く形成してあるので、内層回路板７にプリント配線材料Ａを重ねて加熱加圧成形するにあたって、内層回路板７の表面に回路６が突出していても、またプリント配線材料Ａから導電性材料４が突出していても、これらの突出部の間が接着層２ａの樹脂で埋められるようにして、均一なプレス圧力で成形することができるものであり、プレス成形性を向上して、回路６間への接着層２ａの樹脂の充填性を高めることができ、高信頼性の多層プリント配線板Ｂを得ることができるものである。この接着層２ａの厚みは内層回路板７の回路６間への充填性を確保するために、回路６の厚みより厚く形成することが望ましいものであり、２０μｍ以上であることが好ましい。ただ、接着層２ａの厚みが厚過ぎると多層プリント配線板Ｂの全体の板厚が厚くなって、基板空間としての高密度化に逆行することになるので、接着層２ａの厚みは２０〜５０μｍの範囲が好ましい。勿論、この厚みに限定されるものではない。
【００２６】
一方、プリント配線材料Ａの外側の薄い厚みの接着層２ｂは金属箔８を強度高く接着することができる厚みが確保できればよい。ただ、金属箔８のマット面の凹凸（アンカー部分）を埋めて接着することができる厚みは必要であり、金属箔８のマット面の凹凸は１〜５μｍ程度であるので、この接着層２ｂの厚みは５μｍ以上であることが望ましい。接着層２ｂの厚みが厚過ぎると多層プリント配線板Ｂの全体の板厚が厚くなるので、接着層２ｂの厚みは５〜２０μｍの範囲が好ましい。勿論、この厚みに限定されるものではない。
【００２７】
そして上記の図１（ｂ）のように作製した多層プリント配線板Ｂにおいて、両外面の金属箔８をリソグラフィ法で加工して外層の回路２０を形成することによって、図１（ｃ）のような４層回路構成の多層プリント配線板Ｂとして仕上げることができるものである。この多層プリント配線板Ｂにあっては、内層の回路６や外層の回路２０を、貫通孔３，１６で形成されるＩＶＨの導電性材料４，１７で導通接続することができるものであり、またこのＩＶＨが板厚方向に直線的に並ぶスタックビア構造に形成することができるものである。また、この４層回路構成の多層プリント配線板Ｂを内層回路板７として用いて、その両面に上記の図１（ａ）と同様にプリント配線材料Ａと金属箔８を重ねて加熱加圧成形し、さらに金属箔８をリソグラフィ法で加工して回路形成することによって、さらに多層のプリント配線板Ｂを作製することができるものであり、この工程を繰り返すことによって、任意の多層のプリント配線板Ｂを作製することができるものである。
【００２８】
尚、上記の実施の形態では、内層回路板７としてＩＶＨを形成する貫通孔１６に充填した導電性材料１７で両面の回路６を導通接続したものを用いたが、本発明はこのような内層回路板７に限定されるものではない。例えば、スタックビア構造を形成する為に、スルーホール上に銅などの金属皮膜が形成されているものが必要な場合には、通常のスルーホール基板にエポキシ樹脂を充填した上に、蓋めっきを施した基板や、両面銅り張積層板の片側から反対の銅箔面までレーザー加工を施した後、電気めっき法でフィリングめっきを施し、回路形成した基板や、銅箔上にバンプを印刷したのちプリプレグを貫通させ、銅箔とプレスして得られた内層接続機能付銅張り積層板を回路形成した基板や、カバーフィルムを配したガラスクロスプリプレグやアラミドプリプレグ、熱硬化型樹脂が配置された絶縁基板などに、穴あけ、金属ペーストの充填、カバーフィルムの剥離後に銅箔とプレスして得られた内層接続機能付銅張り積層板を回路形成した基板など、各種のものを用いることができる。また、多層化されたプリント配線基板、スルーホール機能のないプリント配線板などを用いてもよい。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３０】
（実施例１）
離型フィルム５として厚み約１２μｍのポリエステルフィルムを用い、この離型フィルム５の片面にＦＲ−４相当の耐熱性を有するエポキシ樹脂のワニスをコーター法で塗装して乾燥することによって、接着層２を形成した。このとき、塗布厚み１０μｍの接着層２ｂと塗布厚み３０μｍの接着層２ａを形成した（図２（ａ）（ｂ）参照）。
【００３１】
次に絶縁基材１としてＦＲ−４の厚み０．０６ｍｍのアンクラッド板を用い、真空ラミネーターを用いて、真空下、８０℃、０．１ＭＰａの温度・圧力条件で接着層２付の離型フィルム５を絶縁基材１の両面に積層した。このとき、絶縁基材１の片面に厚み３５μｍの接着層２ａを、他方の片面に厚み１５μｍの接着層２ｂを積層した（図２（ｃ）参照）。
【００３２】
このように離型フィルム５と接着剤２ａ，２ｂを積層した後、所定の箇所にドリル加工で孔径約１５０μｍの貫通孔３を形成した（図２（ｄ）参照）。
【００３３】
次に貫通孔３を形成したこの基材を印刷機のテーブル上に設置し、導電性ペーストを離型フィルム５の上から印刷することによって、貫通孔３に導電性ペーストからなる導電性材料４を充填した（図２（ｅ））。この導電性ペーストとしては、導電性のフィラーとして平均粒径２μｍの球状銀粉末と、バインダーとして熱硬化樹脂を含有するものを用いた。
【００３４】
この後、離型フィルム５を剥離することによって、プリント配線材料Ａを得た（図２（ｆ）。
【００３５】
一方、内層回路板７として、ＦＲ４のアンクラッド板の両面に、図２(ａ)の１０μｍの接着層２付の離型フィルム５を張り、貫通孔１６の形成、導電性材料１７の充填、離型フィルムの剥離を上記と同様にして行なった後、両面に厚み１８μｍの銅箔を重ねて加熱加圧成形し、さらに銅箔をフォトリソグラフ法で加工して両面に回路６を形成をして得られたものを用いた。そしてこの内層回路板７の両面に３０μｍ厚の接着層２ａの側でプリント配線材料ＡをＩＶＨの位置合わせをしながら重ね、さらに各プリント配線材料Ａの１０μｍ厚の接着層２ｂの側に厚み１８μｍの銅箔からなる金属箔８を重ねた（図１（ａ）参照）。
【００３６】
この構成で重ねて組み上げたものを、真空下、１８０℃、３．９ＭＰａ（４０ｋｇｆ／ｃｍ２）の条件下で１００分間、プレス成形することによって、多層プリント配線板Ｂを得た（図１（ｂ）参照）
この後、この多層プリント配線板Ｂの両面の金属箔８にドライフィルムレジストラミネート（ＤＦＲ）、紫外線硬化、ＤＦＲ現像、エッチング、ＤＦＲ剥離の各工程からなるフォトリソグラフ法でパターニングを行なって回路２０を形成し、全層に内層接続機能を有する４層回路構成の多層プリント配線板を得た（図１（ｃ）参照）。
【００３７】
（実施例２）
接着層２ｂの厚みを１５μｍ、接着層２ａの厚みを２５μｍに設定するようにした他は、実施例１と同様にしてプリント配線材料Ａを作製し、さらに多層プリント配線板Ｂを作製した。
【００３８】
（比較例１）
接着層２ｂの厚みを２０μｍ、接着層２ａの厚みを２０μｍに設定するようにした他は、実施例１と同様にしてプリント配線材料Ａを作製し、さらに多層プリント配線板Ｂを作製した。
【００３９】
（比較例２）
接着層２ｂの厚みを２５μｍ、接着層２ａの厚みを１５μｍに設定するようにした他は、実施例１と同様にしてプリント配線材料Ａを作製し、さらに多層プリント配線板Ｂを作製した。
【００４０】
（比較例３）
接着層２ｂの厚みを３０μｍ、接着層２ａの厚みを１０μｍに設定するようにした他は、実施例１と同様にしてプリント配線材料Ａを作製し、さらに多層プリント配線板Ｂを作製した。
【００４１】
上記のようにして得た実施例１〜２及び比較例１〜３の多層プリント配線板について、プリント配線材料Ａと内層回路板７との間の接着層２ａにカスレが発生しているか否かを検査し、また層間接合のＩＶＨの１穴あたりの抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2007266325.tif 000003
【００４３】
表１に示すように、各実施例のものでは、接着層２ａにカスレが発生せず、良好な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）乃至（ｆ）はそれぞれ断面図である。
【図３】従来例を示すものであり、（ａ）乃至（ｆ）はそれぞれ断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  絶縁基材
２  接着層
３  貫通孔
４  導電性材料
５  離型フィルム
６  回路
７  内層回路板
８  金属箔
【図１】
2007266325.tif 000004
【図２】
2007266325.tif 000005
【図３】
2007266325.tif 000006