(57)【要約】【課題】その両表面に高密度での部品実装が可能な多層プリント配線板、及び、この多層プリント配線板を、簡易な工程で製造できる製造方法を提供する。【解決手段】少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールを有する配線板基材の２枚、及び、両端の開口部がそれぞれ、前記ビアホールの開口部を含むようにその開口部と接する貫通孔、を有する接着剤層、並びに、前記ビアホール及び前記貫通孔に、導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる回路間導電部、を有する積層体を含むことを特徴とする多層プリント配線板、並びに、その製造方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールを有する配線板基材の２枚、及び、
両端の開口部がそれぞれ、前記ビアホールの開口部を含むようにその開口部と接する貫通孔、を有する接着剤層、並びに、
前記ビアホール及び前記貫通孔に、導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる回路間導電部、
を有する積層体を含むことを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
前記絶縁性基板が、ポリイミドを主体とする樹脂フィルム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】
前記接着剤層の弾性率が、０．００１〜１ＧＰａの範囲内にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多層プリント配線板。
【請求項４】
前記接着剤層が、２以上の部材の複合体であり、その中の少なくとも１部材の弾性率が、０．００１〜１ＧＰａの範囲内にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多層プリント配線板。
【請求項５】
最外層に、金属箔回路を有する配線板基材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の多層プリント配線板。
【請求項６】
前記金属箔回路が、銅を主体とする材質よりなることを特徴とする請求項５に記載の多層プリント配線板。
【請求項７】
少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる導電樹脂部を有する配線板基材ａ、並びに、
少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる導電樹脂部を有し、さらに前記導電樹脂部上に、導電性樹脂組成物Ｂにより形成されたバンプを有する配線板基材ｂ、
の２枚を少なくとも含む複数の配線板基材を、配線板基材ａの導電樹脂部と、配線板基材ｂのバンプが接触するように、かつ配線板基材間に接着剤を挟持して積層し、これらを一括して積層プレスすることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる導電樹脂部を有し、さらに前記導電樹脂部上に、導電性樹脂組成物Ｂにより形成されたバンプを有する配線板基材ｂの２枚を少なくとも含む複数の配線板基材を、
２枚の配線板基材ｂの前記バンプが互いに接触するように、かつ配線板基材間に接着剤を挟持して積層し、積層プレスすることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
前記複数の配線板基材が、配線板基材ａ及び／又は配線板基材ｂに加えて、さらに、少なくともその１表面上に金属箔回路又は導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる導電樹脂部を有し、さらに前記導電樹脂部上に、導電性樹脂組成物Ｂにより形成されたバンプを有する配線板基材を含み、このバンプと他の配線板基材の回路が接触するように積層することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
最外層が、金属箔回路を有する配線板基材であるように配置して積層することを特徴とする請求項９に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
前記配線板基材間に挟持される接着剤が、前記バンプに対応する位置に貫通孔を有する接着剤シートであり、かつ前記バンプが前記貫通孔内に挿入されるように接着剤シートを配置して積層プレスすることを特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１２】
前記接着剤シートの１００〜２５０℃における最低溶融粘度が、５００〜５００００Ｐａ・ｓの範囲内であることを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１３】
前記接着剤シートが、１００〜２５０℃における最低溶融粘度が５００〜５００００Ｐａ・ｓの範囲内の溶融粘度を有する部材を含む複合体であることを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれかに記載の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、複数のプリント配線板が積層されてなる多層プリント配線板、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層プリント配線板は、部品の高密度の実装を可能とし、部品間を最短距離で接続（電気的に導通することを意味する。以下、単に「接続」という。）できる技術として知られている。
【０００３】
例えば、特開２００４−９５９６３号公報（特許文献１）には、片面に配線パターンをなす導電層（導電体回路）を設けた絶縁性基材（片面基板）に、導電層に至り、他表面に突出するバンプを有する導電樹脂部を形成した配線板基材の複数を、バンプが他の配線板基材の導電層と接触するように、かつ配線板基材間に接着剤を挟持しながら積層プレスする多層プリント配線板の製造方法が記載されている。しかし、この方法では、片面基板を順に一方向で積層し、一括積層プレスするため、最外側に位置する片面基板では、絶縁性基材の面が外側になり、従って、両表面への部品実装が、不可能となる。
【０００４】
両表面への部品実装を可能とするためには、最外側に位置する絶縁性基材の表面上に銅箔を置いて積層し、積層プレスの後、この銅箔をエッチング加工（回路エッチング）して回路を形成する方法が考えられる。又、両表面に金属箔回路を設けた絶縁性基材（両面基板）を中央に使用し、この両外側に前記のような片面基板を積層する方法によっても、両表面への部品実装を可能とすることができる（特許文献２：特開２００１−１５９２０号公報）。
【０００５】
しかし、前者の方法では一括積層後にエッチング加工が必要となり、後者の方法でも両面基板や片面基板の金属箔回路形成にエッチング加工が必要なので工程面で非常に煩わしくなる。又、前者の方法では、寸法変化が生じる積層プレス後にエッチング加工を行うので、エッチング加工の際に回路の位置ずれも生じやすいとの問題があり、後者の方法では表面層以外の部分の金属箔をエッチングする必要があり、例えば銅箔などの高価な金属を除去してしまうため、コストが高いという問題点がある。
【特許文献１】特開２００４−９５９６３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、その両表面に高密度での部品実装が可能な多層プリント配線板を提供することを課題とする。本発明は、又、その両表面に高密度での部品実装が可能な多層プリント配線板を、低コストで簡易な工程で製造できる多層プリント配線板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、検討の結果、少なくともその１表面に導電性樹脂組成物から形成される回路を有する絶縁性基板の２枚を、接着剤で、前記回路が少なくともその両外側に来るように貼り合わせてなる積層体であって、絶縁性基板内及び接着剤の層内に形成された導電性樹脂組成物からなる導電部により両側の回路間を接続した積層体を含む多層プリント配線板が、前記の課題を解決することを見出した。
【０００８】
又、本発明者は、少なくともその１表面に導電性樹脂組成物から形成される回路を有する絶縁性基板からなり、この絶縁性基板内に導電性樹脂組成物により形成される導電部、及び、その導電部上に導電性樹脂組成物により形成されるバンプを有する配線板基材を用い、かつそのバンプにより配線板基材の導電部間を接続するように積層する方法により、前記の多層プリント配線板を、簡易な工程で製造できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づき完成されたものである。
【０００９】
本発明は、少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールを有する配線板基材の２枚、及び、両端の開口部がそれぞれ、前記ビアホールの開口部を含むようにその開口部と接する貫通孔、を有する接着剤層、並びに、前記ビアホール及び前記貫通孔に、導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる回路間導電部、を有する積層体を含むことを特徴とする多層プリント配線板を提供する（請求項１）。
【００１０】
ここで絶縁性基板としては、絶縁性の樹脂フィルムを用いることができ、例えば、ＰＥＴやポリイミドを主体とする樹脂フィルムが例示される。中でも、ポリイミドを主体とする樹脂フィルムは耐熱フィルムであり、鉛フリーはんだ採用に対応した高耐熱化の要求に応えることができ、又、セラミック、ガラスクロス入りの樹脂に比べ高周波伝送における損失が小さく、かつ絶縁性基板の薄厚化、高強度化を達成できるので、好ましい（請求項２）。
【００１１】
配線板基材を構成する絶縁性基板には、その少なくとも１表面に導電性樹脂組成物からなる回路を設ける。この回路は、絶縁性基板の一表面に設けられていてもよいし、両表面に設けられていてもよい。なお、この回路を形成する導電性樹脂組成物を、導電性樹脂組成物Ａとする。
【００１２】
導電性樹脂組成物Ａとしては、導電性粒子、例えば金属微粒子や金属フィラー、炭素微粒子等を、容易に塑性変形する樹脂に混練したものが例示され、具体的には、銀ペーストや、銀コート銅フィラー、銅フィラーやカーボン混合物のペースト等が例示される。
【００１３】
回路は、この導電性樹脂組成物Ａを、スクリーン印刷等の手段により、絶縁性基板上に塗工することにより形成することができる。従って、金属箔回路により形成される導体層とは異なり、エッチング加工等の処理を必要とせず、工程の簡略化が図ることができる。
【００１４】
前記絶縁性基板中には、１回路に至り、他表面で開口するビアホール（有底の孔）が形成されている。ここで、「１回路に至り」とは、１回路をビアホールの底とすることを意味している。絶縁性基板の両表面に回路が設けられている場合、ビアホールは、１方の回路を底とし、絶縁性基板及び他方の回路を貫通し、他方の回路上に開口部を形成する。
【００１５】
ビアホールは、この絶縁性基板の層間接続が所望される位置に、レーザ、ドリル、金型等を用いて穴あけ加工を行うことにより形成することができる。金属箔回路を有する片面基板や両面基板へビアホールを形成する場合と異なり、多数枚を重ねて加工することができたり、ビアホール部分の銅箔部分のスミア除去の工程が不要となる等、製造コスト面で有利である。
【００１６】
本発明の多層プリント配線板は、少なくともその一部（厚み方向の中央部）に、前記の配線板基材の２枚が、接着剤により接着された積層体を含むことを特徴とする。接着剤の層は、貫通孔を有する。２枚の配線板基材及び接着剤は、得られる積層体の両方の外側（表面）に回路を有するように、かつ、接着剤の貫通孔の両端の開口部が、２枚の配線板基材のビアホールの開口部をそれぞれ含むように配置される。ここで、「貫通孔の開口部が、ビアホールの開口部を含むように配置される」とは、ビアホールの開口部の大部分又は全部分が、貫通孔の開口部内となるように、両者が接触することを意味する。
【００１７】
接着剤層の弾性率が１ＧＰａ以下の場合、多層プリント配線板に部品を実装する際のリフロー時の応力が小さくなり、耐リフロー性と信頼性に優れるので好ましい。一方、弾性率が０．００１ＧＰａ未満では、変形量（伸び）が大きくなりすぎ扱いが困難となる場合があるので、０．００１ＧＰａ以上が好ましい（請求項３の発明）。
【００１８】
しかし、２部材以上からなる複合体の場合、弾性率が０．００１〜１ＧＰａである部材が含まれている場合は、全体の弾性率が１ＧＰａを越える場合であっても、その部分でリフロー時の応力を小さくし、耐リフロー性と信頼性を向上することができるので、請求項３の態様と同様に好ましい（請求項４の発明）。
【００１９】
２部材以上からなる複合体の接着剤としては、高剛性の多孔性材料に接着剤を含浸させてなるシートや、２層の接着剤層間に、高剛性の絶縁フィルム層を挟持させてなるシート等が例示される。
【００２０】
接着剤シートを形成する接着剤としては、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ポリイミドを主体として熱硬化機能を一部有する樹脂、エポキシ樹脂やイミド系樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。中でも、熱可塑性ポリイミドを主体として熱硬化機能を一部有する樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂及び熱硬化性イミド系樹脂の場合は、加熱硬化後、充分な接着力が確保されるので好ましい。又、貫通孔の形成方法は特に限定されず、レーザによる穴あけ加工や、ドリル等を用いて機械的に穴あけを行う方法等を採用することができる。
【００２１】
前記のように、接着剤の貫通孔の両端の開口部は、２枚の配線板基材のビアホールの開口部をそれぞれ含むので、この貫通孔及び２つのビアホールにより、積層体の両方の外側にある回路にその両端に至る孔が形成される。本発明の多層プリント配線板では、この孔内に導電性樹脂組成物が充填されており、積層体の両方の外側にある回路間が接続されている。（この導電性樹脂組成物を導電性樹脂組成物Ｂとする。導電性樹脂組成物Ｂが充填されている孔を、以後、単に「導電部」という）。
【００２２】
導電性樹脂組成物Ｂとしては、導電性樹脂組成物Ａと同様に、導電性粒子、例えば金属微粒子や金属フィラー、炭素微粒子等を、容易に塑性変形する樹脂に混練したものが例示され、具体的には、銀ペーストや、銀コート銅フィラー、銅フィラーやカーボン混合物のペースト等が例示される。容易に塑性変形する樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー等が例示される。
【００２３】
導電性樹脂組成物Ａと導電性樹脂組成物Ｂとは、異なる配合組成の導電性樹脂組成物であってもよいが、工程の簡略化、及び、両者の界面における電流値、抵抗値の変化等の面より、同一のものを用いるのが好ましい。
【００２４】
本発明の多層プリント配線板は、前記の積層体、すなわち導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路をその両表面に有する積層体を含むものであるが、通常、その両表面の回路のさらに外側に、他の配線板基材が、接着剤により接着され積層されている。他の配線板基材としては、絶縁性基板、及びその少なくとも１表面上に設けられた導体層を有するもので、この絶縁性基板内及び接着剤内に設けられた導電部により、積層体の外側にある回路と他の配線板基材の導体層が接続される。導電部は、例えば、絶縁性基板内に設けられたビアホール、及び接着剤内に設けられその開口部がビアホールの開口部と接している貫通孔に、導電性樹脂組成物を充填することにより得ることができる。
【００２５】
他の配線板基材の導体層とは、金属箔や導電性樹脂組成物からなる回路である。前記のようにして多層の回路を導電部により接続して多層プリント配線板が形成される。また、この積層された他の配線板基材のさらに外側にも、同様な配線板基材を１層又は複数層、積層することができ、さらに多くの回路層からなる多層プリント配線板が形成される。
【００２６】
前記のように、他の配線板基材の導体層としては、金属箔回路や導電性樹脂組成物からなる回路が例示される。金属箔回路の形成にはエッチング等の煩雑な工程を要するのに対し、導電性樹脂組成物からなる回路は、スクリーン印刷等の比較的簡易な工程で形成することができるなどの点で優れており、多層プリント配線板の最外層以外の回路については、導電性樹脂組成物からなる回路が好ましく用いられる。
【００２７】
しかし、導電性樹脂組成物からなる回路は、高温耐熱性については金属箔回路より劣るので、最外層の回路上に部品を実装するときのリフローにおいて、導電性不良等の不具合が、金属箔回路の場合よりは発生しやすい。そこで、最外層の回路については、金属箔回路が好ましい。請求項５は、この好ましい態様に該当する。
【００２８】
金属箔回路は、例えば、絶縁性基板上に貼り付けられた銅箔等の金属箔にエッチング加工を施すことにより形成することができる。例えば、金属箔上に、レジスト層の回路パターンを形成した後、金属箔を腐食するエッチャントに浸漬して、回路パターン以外の部分を取り除き、その後レジスト層を除去する化学エッチング（湿式エッチング）が例示される。この場合のエッチャントとしては、塩化第二鉄が主成分である塩化第二鉄系エッチャントや、塩化第二銅系エッチャント、アルカリエッチャント等が挙げられる。又、金属箔を貼り付けた絶縁性基板としては、銅箔付きポリイミド樹脂基材（ＣＣＬ）が例示される。
【００２９】
前記金属箔回路を形成する材質としては、銅を主体とする材質が、その導電性、耐久性や入手しやすさ等の観点から好ましく例示される（請求項６）。銅を主体とする材質としては、銅又は銅を主成分とする合金が例示される。金属箔回路の材質としては、銅以外にも、銀、アルミ、ニッケル等が用いられる。
【００３０】
本発明は、さらに、前記の多層プリント配線板の製造方法を提供する。
【００３１】
すなわち本発明は、その請求項７において、少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる導電樹脂部を有する配線板基材ａ、並びに、少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる導電樹脂部を有し、さらに前記導電樹脂部上に、導電性樹脂組成物Ｂにより形成されたバンプを有する配線板基材ｂ、の２枚を少なくとも含む複数の配線板基材を、配線板基材ａの導電樹脂部と、配線板基材ｂのバンプが接触するように、かつ配線板基材間に接着剤を挟持して積層し、これらを一括して積層プレスすることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法を提供する。
【００３２】
配線板基材ａ及び配線板基材ｂの、絶縁性基板、回路及びビアホールは、本発明の多層プリント配線板の前記の説明において述べた絶縁性基板、回路及びビアホールと同様である。
【００３３】
配線板基材ａは、そのビアホールに導電性樹脂組成物を充填してなる導電樹脂部を有することを特徴とする。この導電樹脂部は、前記の回路間導電部を形成するものであるので、この導電樹脂部を形成する導電性樹脂組成物は、前記の導電性樹脂組成物Ｂである。導電性樹脂組成物Ｂの充填方法は特に限定されないが、例えば、スクリーン印刷により充填する方法が挙げられる。
【００３４】
配線板基材ｂは、配線板基材ａの導電樹脂部上のさらに導電物のバンプが形成されたものである。導電物のバンプとは導電物の突起である。この導電物のバンプも、前記の回路間導電部を形成するものであるので、これを形成する導電性樹脂組成物も、前記の導電性樹脂組成物Ｂである。
【００３５】
導電物のバンプの形成方法は特に限定されないが、例えば、絶縁性基板上にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる離型層を形成して、この絶縁性基板及び離型層を貫通するビアホールを形成し、このビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填した後、離型層を剥がして、突出部を形成する方法が例示される。導電物のバンプを形成する他の方法として、ビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填した後、さらにその上に導電性樹脂組成物Ｂをスクリーン印刷で塗布する方法も挙げられる。
【００３６】
前記請求項７の多層プリント配線板の製造方法では、配線板基材ａと配線板基材ｂの少なくとも２枚を含む複数の配線板基材が、積層される。積層は、配線板基材ａの導電樹脂部と、配線板基材ｂのバンプが接触するように行われる。
【００３７】
積層は、配線板基材ａと配線板基材ｂ間に接着剤を挟持して行われる。又他の配線板基材を、さらに積層する場合は、この他の配線板基材との間にも、接着剤が挟持され、これらを一括して積層プレスがされる。この積層プレスにより、バンプが変形され、導電部が配線板基材間に形成されるが、この導電部は、配線板基材ａの導電樹脂部の表面部を覆うので、配線板基材ａの回路と配線板基材ｂの回路の間が、配線板基材の導電樹脂部及びバンプが変形されて形成された導電部により接続される。
【００３８】
本発明は、さらに、その請求項８において、少なくともその１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けた絶縁性基板よりなり、この絶縁性基板中に、１回路に至り他表面で開口するビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる導電樹脂部を有し、さらに前記導電樹脂部上に、導電性樹脂組成物Ｂにより形成されたバンプを有する配線板基材ｂの２枚を少なくとも含む複数の配線板基材を、２枚の配線板基材ｂの前記バンプが互いに接触するように、かつ配線板基材間に接着剤を挟持して積層し、積層プレスすることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法を提供する。
【００３９】
請求項８の態様は、バンプを有する２枚の配線板基材ｂを、それらのバンプが互いに接触するように、積層することを特徴とし、他の点では請求項７の態様と同様である。積層プレスにより両者のバンプは、いずれも変形され一体化され、導電部が配線板基材間に形成される。それぞれのバンプは、それぞれの配線板基材の導電樹脂部とつながっているので、この一体化により、２つの配線板基材ｂの回路の間が接続される。
【００４０】
なお、いずれの態様においても、積層プレスは、キュアプレス等により、加熱、加圧することにより行うことができる。
【００４１】
本発明の、多層プリント配線板の製造方法においては、通常、配線板基材ａ及び／又は配線板基材ｂの外側に、さらに配線板基材を加えて積層される。この配線板基材は、その１表面上に、導体層が設けられた絶縁性基板よりなり、該絶縁性基板中に、１導体層に至り他表面で開口するビアホールに導電性樹脂組成物Ｂを充填してなる導電樹脂部、及び前記導電樹脂部上に導電性樹脂組成物Ｂにより形成されたバンプを有するものであり、このバンプと他の配線板基材（配線板基材ａ又は配線板基材ｂを含む。）の回路が接触するようにして積層される（請求項９）。この方法により、３層以上の多層プリント配線板が得られる。ここで導体層とは、金属箔回路や導電性樹脂組成物からなる回路が例示される。
【００４２】
さらに本発明は、その請求項１０において、前記の３層以上の多層プリント配線板の製造方法であって、金属箔回路をその１表面上に設けた絶縁性基板よりなる配線板基材を、前記金属箔回路が、最外層となるように配置して積層することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法を提供する。最外層を金属箔回路とすることにより、部品実装の際のリフローに充分耐えられる高い耐リフロー性と信頼性を有する３層以上の多層プリント配線板が得られる。
【００４３】
本発明の多層プリント配線板の製造方法においては、配線板基材ａ及び／又は配線板基材ｂ、前記他の配線板基材を、それらの間に接着剤を挟持して重ね、これらを一括して積層プレスする。すなわち、一回の積層プレスにより、本発明の多層プリント配線板を製造することができるので、高い生産性が得られる。
【００４４】
接着剤を挟持する方法としては、接着剤シートを用い、このシートを挟持する方法が挙げられる。例えば、バンプに対応する位置に、貫通孔を有する接着剤シートを用い、バンプが貫通孔内に挿入されるように配線板基材ｂと接着剤シートを重ねる方法が挙げられる。請求項１１は、この接着剤シートを用いる態様に該当する。
【００４５】
貫通孔の径としては、前記バンプの径（最大径）の、０．５〜５倍程度が好ましい。０．５倍以上であれば、貫通孔とバンプの位置あわせが容易になる。この場合、積層プレス前では、接着剤シートとバンプとの間に間隙があるが、貫通孔の径がバンプの径の５倍程度以下であれば、積層プレスにより、接着剤シートが拡がり、又バンプも塑性変形して、バンプの導電物と接着剤が接触し、この間隙は解消しやすい。
【００４６】
なお、接着剤シート及び配線板基材を重ねる際には、積層中や積層プレス中のずれを防ぐために簡易な接着である仮貼りをすることが好ましいが、仮貼りは、従来技術での貼り合せに比べるとはるかに温和な条件で行われる。
【００４７】
接着剤シートの溶融粘度としては、前記接着剤シートが、１００〜２５０℃における最低溶融粘度が５００〜５００００Ｐａ・ｓの範囲内が好ましい。溶融粘度がこの範囲の上限より高いと、積層の際に、バンプと接着剤シート間の間隙が解消しにくくなる場合がある。一方、この範囲の下限より低いとバンプ間や導電樹脂部とバンプ間の界面に接着剤が流れ込みやすくなり、接続不良が生じやすくなる場合がある。請求項１２はこの好ましい態様に該当する。
【００４８】
しかし、接着剤シートが２部材以上からなる複合体の場合、１００〜２５０℃における最低溶融粘度が５００〜５００００Ｐａ・ｓの範囲内の溶融粘度を有する部材が含まれている場合は、その部分でバンプと接着剤シート間の間隙を解消することができるので、請求項１１の態様と同様に好ましい。請求項１３はこの好ましい態様に該当する。
【００４９】
２部材以上からなる複合体の接着剤シートとしては、多孔性材料に接着剤を含浸させてなるシートや、２層の接着剤層間に、絶縁フィルム層を挟持させてなるシートが例示される。
【発明の効果】
【００５０】
本発明の多層プリント配線板は、その両表面に高密度での部品実装が可能であり、配線板間の位置ずれも少ないので、信頼性の高いものであり、種々の電気器具の製造に好適に用いられる。又、多層プリント配線板を構成する回路を、導電性樹脂組成物の印刷等の簡易な工程で形成することができ、エッチング等の煩雑な工程を必要としないので、容易に製造することができるものである。又、本発明の多層プリント配線板の製造方法によれば、この優れた多層プリント配線板を、簡易な工程で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
次に本発明を実施するための最良の形態を、図を用いて説明する。なお、本発明の範囲はこの形態や、後述する実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない限り、他の形態への変更も可能である。
【００５２】
本発明の多層プリント配線板に含まれる前記積層体は、２枚の配線板基材から構成され、この２枚の配線板基材は、それぞれ、その少なくとも１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設けるものである。すなわち、２枚の配線板基材の組合せとしては、１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設ける片面基材の２枚の組合せ、１表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設ける片面基材と両表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設ける両面基材との組合せ、両表面上に導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路を設ける両面基材の２枚の組合せが考えられる。
【００５３】
図１は、前記積層体が片面基材の２枚の組合せである場合の、本発明の多層プリント配線板を示す模式断面図である。図１において、積層体５１は、ポリイミドフィルム２１及び導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１１（以後単に回路１１と言う。）からなる片面基材３１と、ポリイミドフィルム２２及び導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１２（以後単に回路１２と言う。）からなる片面基材３２とが、弾性率が０．００１〜１ＧＰａの接着剤層４１を介して、ポリイミドフィルム２１とポリイミドフィルム２２間で接着されている。
【００５４】
積層体５１内には、回路１１から回路１２に至り、ポリイミドフィルム２１、ポリイミドフィルム２２及び接着剤層４１を貫通する孔が形成され、この孔内に導電性樹脂組成物Ｂが充填され、導電部６１が形成される。その結果、回路１１と回路１２が接続される。導電部６１が形成される孔は、ポリイミドフィルム２１及びポリイミドフィルム２２のそれぞれに形成されたビアホール２１５及び２２５と、接着剤層４１内に形成された貫通孔４１２とを連結したものであり、図１に示されるように、貫通孔４１２の両端の開口部は、ビアホール２１５及び２２５の開口部より大きく、それぞれを含んでいる。
【００５５】
積層体５１の両方の外側には、それぞれ、導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１３（以後単に回路１３と言う。）をポリイミドフィルム２３上に形成した片面基材３３、及び、導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１４（以後単に回路１４と言う。）をポリイミドフィルム２４上に形成した片面基材３４が、積層される。積層は、それぞれ、接着剤層４２、４３により、ポリイミドフィルム２３、２４を貼り合せることにより行われる。
【００５６】
ポリイミドフィルム２３の中のビアホールと接着剤層４２の中の貫通孔とが連結された孔内には、導電性樹脂組成物Ｂが充填され、導電部６２が形成される。同様に、ポリイミドフィルム２４の中のビアホールと接着剤層４３の中の貫通孔とが連結された孔内には、導電性樹脂組成物Ｂが充填され、導電部６３が形成される。導電部６２、６３により、回路１３及び回路１４が、それぞれ、積層体５１上の回路１１、回路１２と接続される。
【００５７】
同様にして、回路１３及び回路１４上には、それぞれ、導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１５（以後単に回路１５と言う。）をポリイミドフィルム２５上に形成した片面基材３５、及び、導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１６（以後単に回路１６と言う。）をポリイミドフィルム２６上に形成した片面基材３６が積層され、それぞれ接着剤層４４、４５により貼り合されている。そして、ポリイミドフィルム２５、２６中のビアホールと接着剤層４４、４５の中の貫通孔とに、導電性樹脂組成物Ｂを充填して形成した導電部６４、６５により、回路１５及び回路１６が、それぞれ、回路１３、回路１４と接続され、多層プリント配線板が形成されている。
【００５８】
図２は、前記の本発明の多層プリント配線板の製造の一工程を示す模式断面図である。図２において、３１’及び３２’は、それぞれ配線板基材ｂ及び配線板基材ａである。配線板基材ｂ３１’は、ポリイミドフィルム２１と、その一表面上に形成された回路１１とからなる。ここで、回路１１は、導電性樹脂組成物Ａをスクリーン印刷することにより得られる（以下の導電性樹脂組成物からなる回路についても同様）。ポリイミドフィルム２１中には、回路１１を底とし他の表面で開口するビアホールが形成され、導電性樹脂組成物Ｂをスクリーン印刷することにより、ビアホール内を導電性樹脂組成物Ｂで充填した導電樹脂部８１１が形成され、さらに導電樹脂部８１１上には、導電性樹脂組成物Ｂをスクリーン印刷することによりバンプ８１２が形成されている。
【００５９】
配線板基材ａ３２’は、ポリイミドフィルム２２及びその一表面上に形成された回路１２からなる。ポリイミドフィルム２２中には回路１２を底とし他の表面で開口するビアホールが形成され、導電性樹脂組成物Ｂをスクリーン印刷することにより、ビアホール内を導電性樹脂組成物Ｂで充填した導電樹脂部８２１が形成されている。
【００６０】
配線板基材ａ３２’と配線板基材ｂ３１’の間には、硬化後の弾性率が０．００１〜１ＧＰａの接着剤からなる接着剤シート４１１が配置され、導電樹脂部８２１とバンプ８１２が対向するように、かつ接着剤シート４１１に形成された貫通孔４１２に、バンプ８１２が挿入されるように配線板基材ａ３２’、配線板基材ｂ３１’及び接着剤シート４１１が配置される。
【００６１】
配線板基材ｂ３１’の外側には、硬化後の弾性率が０．００１〜１ＧＰａの接着剤からなる接着剤シート４２１が配置され、さらに外側には、ポリイミドフィルム２３とその一表面上に形成した回路１３からなり、ポリイミドフィルム２３中のビアホールに、導電性樹脂組成物Ｂをスクリーン印刷することにより形成された導電樹脂部８３１及びバンプ８３２を有する片面基材３３’が、配置される。配線板基材ｂ３１’、接着剤シート４２１及び片面基材３３’は、回路１１とバンプ８３２が対向するように、かつ接着剤シート４２１に形成された貫通孔４２２に、バンプ８３２が挿入されるように配置される。
【００６２】
同様にして、片面基材３３’のさらに外側には、硬化後の弾性率が０．００１〜１ＧＰａの接着剤からなる接着剤シート４４１が配置され、さらに外側にはポリイミドフィルム２５とその一表面上に形成した回路１５からなり、ポリイミドフィルム２５中のビアホールに、導電性樹脂組成物Ｂをスクリーン印刷することにより形成された導電樹脂部８５１及びバンプ８５２を有する片面基材３５’が、回路１３とバンプ８５２が対向するように、かつ接着剤シート４４１に形成された貫通孔４４２に、バンプ８５２が挿入されるように配置される。
【００６３】
配線板基材ａ３２’の外側についても同様であり、接着剤シート４３１、ポリイミドフィルム２４とその一表面上に形成した回路１４からなり、ポリイミドフィルム２４中のビアホールに、導電性樹脂組成物Ｂをスクリーン印刷することにより形成された導電樹脂部８４１及びバンプ８４２を有する片面基材３４’、接着剤シート４５１、ポリイミドフィルム２６とその一表面上に形成した回路１６からなり、ポリイミドフィルム２６中のビアホールに、導電性樹脂組成物Ｂをスクリーン印刷することにより形成された導電樹脂部８６１及びバンプ８６２を有する片面基材３６’の順に、接着剤シート４３１、接着剤シート４５１にそれぞれ形成された貫通孔４３２、４５２に、バンプ８４２、８６２がそれぞれ挿入され、かつバンプ８４２、８６２がそれぞれ、回路１２、１４と対向するように配置される。
【００６４】
上記のように接着剤シート、片面基材、配線板基材を配置した後、これらは、キュアプレスにより一括して加圧プレスされる。加圧プレスにより、各バンプは塑性変形され、又、各接着剤シートも塑性変形され、各接着剤シートと各バンプ間にあった間隙は解消され、図１で示す本発明の多層プリント配線板が形成される。そして、各導電樹脂部及びバンプにより、回路間導電部や導電部が形成される。
【００６５】
前記の製造方法は、配線板基材ｂ３１’及び配線板基材ａ３２’の代りに、配線板基材ｂの２枚を用いても同様に行うことができる。この場合では、それぞれのバンプ同士が対向するように、２枚の配線板基材ｂを、接着剤シートを挟んで配置するが、他の点では、前記の製造方法と同じであり、図１で示す本発明の多層プリント配線板が形成される。
【００６６】
図３は、前記積層体が片面基材と両面基材の組合せである場合の、本発明の多層プリント配線板を示す模式断面図である。図３において、積層体５２は、ポリイミドフィルム２１１及びその表面上に形成された導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１１１（以後単に回路１１１と言う。）からなる片面基材３１１、及び、ポリイミドフィルム２２１及びその両表面上に形成された導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１２１（以後単に回路１２１と言う。）及び１２２からなる両面基材３２１を、弾性率が０．００１〜１ＧＰａの接着剤層４６で、ポリイミドフィルム２１１と導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１２２（以後単に回路１２２と言う。）間を接着して形成されたものである。以上の点以外は、図１の例と同様であり（ただし、積層される片面基材数は少ない。）、同様な方法により製造することができる。
【００６７】
図４は、前記積層体が両面基材の２枚の組合せである場合の、本発明の多層プリント配線板を示す模式断面図である。図４において、積層体５３は、ポリイミドフィルム２１２及びその両表面上に形成された導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１１２及び１１３（以後それぞれ単に回路１１２及び１１３と言う。）からなる両面基材３１２、及びポリイミドフィルム２２２及びその両表面上に形成された導電性樹脂組成物Ａにより形成された回路１２３及び１２４（以後それぞれ単に回路１２３及び１２４と言う。）からなる両面基材３２２を、弾性率が０．００１ＧＰａ以上で１ＧＰａ以下である接着剤層４７で、回路１１３、１２４間を接着して形成されたものである。以上の点以外は、図１の例と同様であり、同様な方法により製造することができる。
【００６８】
なお、最外層に金属箔回路を有することを特徴とする多層プリント配線板（請求項５の発明）は、図１〜図４に示された積層体の最外層の回路（例えば、図１、図２における１５，１６）を、金属箔回路に代え、他は前記と同様な方法により形成することができる。
【実施例１】
【００６９】
［導電性ペーストの作製］
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂７０重量部（エポキシ当量７０００〜８５００）とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂３０重量部（エポキシ当量１６０〜１７０）からなるエポキシ樹脂に、ブチルカルビトールアセテートを溶媒とした溶液を作り、これに、イミダゾール系の潜在性硬化剤を添加して、銀ペーストを作製し、導電性ペースト（導電性樹脂組成物Ａ、Ｂ）とした。塗布に際しては、必要に応じて、溶媒を用いて粘度調整を行った。
【００７０】
［片面ペースト配線板基材の作製］
ドリルにより貫通孔（開口径１５０μｍ）を計８個形成したポリイミドフィルム（ＰＩ）の片面に、導電性ペーストをスクリーン印刷により塗布して回路を設け基板（ＰＩ：２５μｍ、層厚：１８μｍ）を作製した。なお、スクリーン印刷の際には、印刷面の裏側に微粘着ポリエステルフィルム等を貼り、貫通孔からのペーストの漏れを防いだ。
【００７１】
印刷面の裏側のそれぞれの貫通孔を開けた部分にそれぞれのビアホールに、導電性ペーストを、スクリーン印刷により充填し、仮硬化を実施した。さらに、導電性ペーストをスクリーン印刷して、径２５０μｍ、高さ６０μｍのバンプ（凸部）を計８個形成し、仮硬化を実施した。このようにして、バンプを有する配線板基材であって、図２における、３１’、３３’、３４’に相当する片面ペースト配線板基材（バンプ付）を作製した。
【００７２】
また、バンプを形成しない以外は上記方法と同様にして、図２における３２’に相当する片面ペースト配線板基材（バンプなし）を作製した。
【００７３】
［片面銅箔配線板基材の作製］
ポリイミド２５ミクロン、銅箔１８μｍの銅貼り積層基板の片側に回路を形成して、その反対側から、レーザにより、１５０ミクロン径のビアホールを８個形成した。ビアホール部分に導電性ペーストを、スクリーン印刷により充填し、仮硬化を実施した。さらに、導電性ペーストをスクリーン印刷して、径２５０μｍ、高さ６０μｍのバンプ（凸部）を計８個形成し、仮硬化を実施し片面配線板基材を作製した。
【００７４】
［層間接着用絶縁シートの作製］
厚み２５μｍのエポキシ樹脂（ＴＬＦ−Ｙ３０：巴川製紙所製、１００〜２５０℃における最低溶融粘度が４７００Ｐａ・ｓ）からなる接着剤のシートの所定の位置に、ドリルを用いて径３５０μｍの貫通孔を形成した。
【００７５】
［積層プレス］
前記のようにして得られた片面銅箔配線板基材の２層を最外側に配置し、その内側に前記のようにして得られた片面ペースト配線板基材（バンプ付）の３層及び片面ペースト配線板基材（バンプなし）の１層を、図２における３１’、３２’、３３’及び３４’の場合と同様に配置し、さらにそれらの配線板基材の間に、層間接着用絶縁シートの５層を、層間接着用絶縁シートの貫通孔にバンプを挿入するように重ね合わせた後、真空プレスにより接合処理を実施し、その後、４０個の層間接続部分が、デイジーチェーンとなるように回路を形成し、多層プリント配線板を作製した。
【実施例２】
【００７６】
実施例１において使用した片面ペースト配線板基材（バンプなし）の代りに、片面ペースト配線板基材（バンプ付）を用いた。また、５層の層間接着用絶縁シートの中央部（図２におけるシート４１１に相当する位置）のシートのみ、厚み３５μｍのエポキシ樹脂（ＴＬＦ−Ｙ３０：巴川製紙所製）からなる接着剤のシートの所定の位置に、ドリルを用いて径３００μｍの貫通孔を形成したものを用いた。他の点では、実施例１と同様にして多層プリント配線板を作製した。
【実施例３】
【００７７】
実施例１において使用した層間接着用絶縁シートの代わりに、厚み２５μｍのエポキシ樹脂（ＴＬＦ−Ｙ３０Ｆ：巴川製紙所製、１００〜２５０℃における最低溶融粘度が２１０００Ｐａ・ｓ）のシートを用いた以外は、実施例１と同様にして多層プリント配線板を作製した。
【実施例４】
【００７８】
実施例１において使用した層間接着用絶縁シートの代わりに、厚み２５μｍのエポキシ樹脂（ＴＬＦ−Ｙ２０：巴川製紙所製、１００〜２５０℃における最低溶融粘度が７００Ｐａ・ｓ）のシートを用いた。
【実施例５】
【００７９】
実施例１において使用した層間接着用絶縁シートの代わりに、アラミド不織布に樹脂を含浸したもの（ＥＡ５４１：新神戸電機、１００〜２５０℃における樹脂の最低溶融粘度が６３Ｐａ・ｓ）を用いた。
【００８０】
［評価試験］
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４のいずれにおいても、導通が得られ、鉛フリーのリフロー試験を３回行っても、抵抗変化率は１０％以下であった。一方、実施例５では、抵抗変化率は１５％であった。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の多層プリント配線板の一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の多層プリント配線板の製造の一工程を示す模式断面図である。
【図３】本発明の多層プリント配線板の一例を示す模式断面図である。
【図４】本発明の多層プリント配線板の一例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１１１、１１２、１１３、１２１、１２２、１２３、１２４    導電性樹脂組成物より形成された回路
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２１１、２２１、２１２、２２２      ポリイミドフィルム
２１５、２２５    ビアホール
３１’            配線板基材ｂ
３２’            配線板基材ａ
３１、３２、３３、３３’、３４、３４’、３５、３５’、３６、３６’、３１１    片面基材
３１２、３２１、３２２    両面基材
４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７    接着剤層
４１２、４２２、４３２、４４２、４５２    貫通孔
５１、５２、５３      積層体
６１、６２、６３、６４、６５        導電部
８１１、８２１、８３１、８４１、８５１、８６１    導電樹脂部
８１２、８３２、８４２、８５２、８６２    バンプ
４１１、４２１、４３１、４４１、４５１    接着剤シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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