(57)【要約】【課題】製造工程を簡素化し、安価に形成することができる多層基板の製造方法及び多層基板を提供する。【解決手段】第１基材２１に接着し、且つ、第１導体パターン３１のランド３４がビアホール２３から露出するように、第１基材２１の一面２１ａ上に、ビアホール２３を有した第２基材２２を形成する。次いで、熱プレスにより、金属箔２５を所定形状に打ち抜いて第２導体パターン３２を形成しつつ、第２導体パターン３２の一部を第２基材２２の一面２２ｂに熱圧着させて第２配線３５とし、第２導体パターン３２の残りをビアホール２３内に押し込み、押し込んだ一部をビアホール２３の傾斜面２３ａに沿いつつ該傾斜面２３ａに熱圧着させて層間接続部３６とし、押し込んだ残りの接続部３７をランド３４に電気的に接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂を用いて形成された第１基材及び第２基材を相互に接着するとともに、前記第１基材の一面に形成された第１配線と、前記第２基材における第１基材との接着面と反対の一面に形成された第２配線とを、前記第２基材のビアホール内に配置された層間接続部により、電気的に接続してなる多層基板の製造方法であって、
前記第１基材に接着し、且つ、前記第１配線のランドが前記ビアホールから露出するように、前記第１配線を有した第１基材の一面上に、前記ビアホールを有した第２基材を形成する第２基材形成工程と、
熱プレスにより、金属箔を所定形状に打ち抜いて導体パターンを形成しつつ、該導体パターンの一部を前記第２基材の一面に熱圧着させて前記第２配線とし、前記導体パターンの残りを前記ビアホール内に押し込み、押し込んだ該導体パターンの一部を前記ビアホールの壁面に沿いつつ該壁面に熱圧着させて前記層間接続部とし、押し込んだ該導体パターンの残りを前記第１配線のランドと電気的に接続する熱プレス工程と、を備え、
前記第２基材形成工程では、前記ビアホールの壁面のうち、前記層間接続部をなす導体パターンの熱圧着される部分が、前記第１配線と前記第２配線の積層方向において、前記第１配線のランドから遠ざかるほど、前記積層方向に垂直な方向において、前記第１配線のランドの露出部分から遠ざかる傾斜を有するように、前記第２基材を形成することを特徴とする多層基板の製造方法。
【請求項２】
前記熱プレス工程では、前記導体パターンを前記第１配線のランドに熱圧着させることを特徴とする請求項１に記載の多層基板の製造方法。
【請求項３】
前記第１配線のランドにプラズマを照射し、該ランドの表面を活性化させた状態で、前記熱プレス工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の多層基板の製造方法。
【請求項４】
前記熱プレス工程後、前記導体パターンと前記第１配線のランドとの熱圧着部に、レーザ光を照射して、前記導体パターンと前記第１配線のランドとを溶着する溶着工程を備えることを特徴とする請求項２に記載の多層基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２基材形成工程後、前記第１配線のランド上に、金属粒子を含むペーストを配置し、
前記熱プレス工程では、熱プレスにより、前記金属粒子を焼結させて、前記導体パターンと前記第１配線のランドとを電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の多層基板の製造方法。
【請求項６】
前記第２基材形成工程では、前記第１配線を有する第１基材をインサート部品として、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により、前記第２基材を前記第１基材の一面上に形成することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の多層基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２基材形成工程の前に、熱プレスにより、金属箔を所定形状に打ち抜いて前記第１配線を形成するとともに、前記第１基材の一面に前記第１配線を熱圧着させて、前記第１配線を有した第１基材を形成する第１基材形成工程を備えることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の多層基板の製造方法。
【請求項８】
合成樹脂を用いて形成された絶縁基材と、
該絶縁基材に多層に配置された配線と、
前記絶縁基材に配置され、前記配線として隣りの層に位置する第１配線と第２配線とを電気的に接続する層間接続部と、を備えた多層基板であって、
前記第２配線は、金属箔がパターニングされてなる導体パターンの一部として構成され、
前記導体パターンは、前記第２配線とともに、前記層間接続部、及び、熱圧着により前記第１配線のランドと電気的に接続された接続部を一体的に有しており、
前記導体パターンのうち、前記第２配線及び前記層間接続部の部分における第１配線側の面が粗化され、前記絶縁基材に熱圧着されており、
前記導体パターンの層間接続部は、多層に配置された前記配線の積層方向において、前記第１配線のランドから遠ざかるほど、前記積層方向に垂直な方向において、前記導体パターンの接続部から遠ざかる傾斜配置とされていることを特徴とする多層基板。
【請求項９】
前記導体パターンは、その両端に前記第２配線をそれぞれ有するとともに、各第２配線と前記接続部との間に前記層間接続部をそれぞれ有することを特徴とする請求項８に記載の多層基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂を用いて形成された絶縁基材に対し、配線が多層に配置された多層基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成樹脂を用いて形成された第１基材及び第２基材を相互に接着するとともに、第１基材の一面に形成された第１配線と、第２基材における第１基材との接着面と反対の一面に形成された第２配線とを、第２基材に形成されたビアホール内の層間接続部により、電気的に接続してなる多層基板及びその製造方法として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
特許文献１では、先ず、片面に金属箔が貼着された熱可塑性樹脂フィルム（上記第２基材に相当）を準備し、エッチングにより金属箔をパターニングして導体パターンを形成する。そして、導体パターンを底部として第２基材にレーザ光を照射し、ビアホールを形成する。このとき、第２配線を構成する導体パターンについては、その一部がビアホール上に片持ち支持される（ビアホールに突出する）ように形成する。
【０００４】
また、片面に導体パターン（第１配線に相当）を有する熱可塑性樹脂フィルム（上記第１基材に相当）を別途準備し、第１基材における導体パターンの形成面と、第２基材における導体パターンの形成面と反対の面とが向かい合うように、第１基材及び第２基材を積層して積層体とする。そして、加熱プレス機により、この積層体を積層方向上下から加圧しつつ加熱する。
【０００５】
このとき、加熱プレス機と第２基材との間に介在される緩衝材がビアホール内に入り込み、第２配線を構成する導体パターンのうち、ビアホール上に位置する部分が下方に押圧されて、第１基材の導体パターン（第１配線のランド）に当接する。この当接状態で、スクリーン印刷により、ビアホール内に導電ペーストを充填し、加熱することで、導電ペーストを焼結してなる層間接続部により、第２配線と第１配線とを電気的に接続する。
【０００６】
このように特許文献１では、第２配線を構成する導体パターンの一部をビアホール内に押し込み、第１配線のランドに接触させることで、ビアホール内に導体パターンが存在しない構成に較べて、層間接続部を構成する導電ペーストがビアホール内を濡れ拡がりやすいようにしている。そして、これにより、ビアホール内にボイドが残るのを抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３１７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、特許文献１に記載の製造方法では、第１配線を有する第１基材の準備を除く工程として、１）エッチングによる、第２配線を構成する導体パターンの形成、２）第２基材へのビアホール形成、３）加圧・加熱により、第１基材と第２基材の一体化及びビアホール内への導体パターンの押し込み、４）ビアホールへの導電ペーストの充填、５）導電ペーストの焼結（層間接続部形成）の工程が必要である。このように特許文献１の製造方法によれば、第１基材と第２基材とを相互に接着し、第１配線と第２配線とを電気的に接続するのに要する工程数が多い。また、工程数に応じた設備も必要である。
【０００９】
また、特許文献１では、第２基材に導体パターン（第２配線）を形成する際に、エッチングにより金属箔をパターニングする。すなわち、ウェット工程にて、導体パターンを形成する。一方、第２基材にビアホールを形成する際に、レーザ光を照射してビアホールを形成する。すなわち、ドライ工程にてビアホールを形成する。なお、第１基材と第２基材との接着（加圧・加熱）などもドライ工程で行う。このように、ウェット工程とドライ工程とが混在しており、製造工程が複雑である。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑み、製造工程を簡素化し、安価に形成することができる多層基板の製造方法及び多層基板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】
【００１１】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、
合成樹脂を用いて形成された第１基材及び第２基材を相互に接着するとともに、第１基材の一面に形成された第１配線と、第２基材における第１基材との接着面と反対の一面に形成された第２配線とを、第２基材のビアホール内に配置された層間接続部により、電気的に接続してなる多層基板の製造方法であって、
第１基材に接着し、且つ、第１配線のランドがビアホールから露出するように、第１配線を有した第１基材の一面上に、ビアホールを有した第２基材を形成する第２基材形成工程と、
熱プレスにより、金属箔を所定形状に打ち抜いて導体パターンを形成しつつ、該導体パターンの一部を第２基材の一面に熱圧着させて第２配線とし、導体パターンの残りをビアホール内に押し込み、押し込んだ該導体パターンの一部をビアホールの壁面に沿いつつ該壁面に熱圧着させて層間接続部とし、押し込んだ該導体パターンの残りを第１配線のランドと電気的に接続する熱プレス工程と、を備え、
第２基材形成工程では、ビアホールの壁面のうち、層間接続部をなす導体パターンの熱圧着される部分が、第１配線と第２配線の積層方向において、第１配線のランドから遠ざかるほど、積層方向に垂直な方向において、第１配線のランドの露出部分から遠ざかる傾斜を有するように、第２基材を形成することを特徴とする。
【００１２】
本発明では、ビアホールの壁面のうち、層間接続部をなす導体パターンが熱圧着される部分が、上記傾斜を有するように、第２基材を形成するため、熱プレスにより金属箔を打ち抜いて導体パターンを形成しつつ、この導体パターンをビアホールの壁面に熱圧着させることができる。
【００１３】
また、熱プレスにより、金属箔を打ち抜いて、第２配線を構成する導体パターンを形成するとともに、導体パターンにおける第２配線の部分を、加熱により軟化した第２基材の表面に圧着（熱圧着）させる。また、打ち抜きにより形成した導体パターンの一部をプレスの型によりビアホール内に押し込み、ビアホール内に押し込んだ導体パターンの一部を、加熱により軟化したビアホールの壁面（第２基材の表面）に熱圧着させる。さらには、ビアホール内に押し込んだ導体パターンの一部を、加熱・加圧により第１配線のランドと電気的に接続する。このように、１つの工程（熱プレス工程）にて、第２配線を構成する導体パターンの形成しつつ、ビアホール内へ導体パターンを押し込んで、第１配線と第２配線を電気的に接続することができる。このため、従来に較べて、製造工程を簡素化することができる。
【００１４】
また、熱プレスにより、第２配線を形成しつつ、第２配線と第１配線の電気的な接続を行う。したがって、第１配線を有する第１基材上に、ドライ工程のみで、第２配線を有する第２基材を形成しつつ、第１配線と第２配線の電気的な接続を行うことができる。これにより、従来のようにウェット工程も含む構成に較べて、製造工程を簡素化することができる。
【００１５】
以上から、本発明によれば、多層基板の製造工程を簡素化し、且つ、多層基板を安価に形成することができる。
【００１６】
請求項２に記載のように、熱プレス工程では、導体パターンを第１配線のランドに熱圧着させることが好ましい。このように、第２配線を構成する導体パターンと第１配線のランドとを熱圧着させる（拡散接合させる）と、導体パターンと第１配線を直接的に接続するため、製造工程をより簡素化することができる。
【００１７】
請求項３に記載のように、第１配線のランドにプラズマを照射し、該ランドの表面を活性化させた状態で、熱プレス工程を行うと良い。これによれば、熱圧着しやすくなる。なお、プラズマ照射の工程を加えても、従来に較べて製造工程を簡素化することができる。
【００１８】
請求項４に記載のように、熱プレス工程後、導体パターンと第１配線のランドとの熱圧着部に、レーザ光を照射して、導体パターンと第１配線のランドとを溶着する溶着工程を備えても良い。これによれば、熱圧着のみにより、導体パターンと第１配線のランドとを電気的に接続する構成に較べて、接続信頼性を向上することができる。なお、溶着工程を加えても、従来に較べて製造工程を簡素化することができる。
【００１９】
請求項５に記載のように、第２基材形成工程後、第１配線のランド上に、金属粒子を含むペーストを配置し、
熱プレス工程では、熱プレスにより、金属粒子を焼結させて、導体パターンと第１配線のランドとを電気的に接続しても良い。
【００２０】
この場合、ペースト配置の工程が増えることとなるが、このペースト配置工程を加えても、従来に較べて製造工程を簡素化することができる。
【００２１】
請求項６に記載のように、第２基材形成工程では、第１配線を有する第１基材をインサート部品として、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により、第２基材を第１基材の一面上に形成すると良い。
【００２２】
これによれば、第２基材形成工程が、ビアホールを有する第２基材を準備する工程と、この第２基材を第１基材に接着する工程を備える構成に較べて、製造工程をより簡素化することができる。なお、第２基材形成工程が、上記した準備工程と接着工程を備えるようにしても、従来に較べて製造工程を簡素化することができる。
【００２３】
請求項７に記載のように、第２基材形成工程の前に、熱プレスにより、金属箔を所定形状に打ち抜いて第１配線を形成するとともに、第１基材の一面に第１配線を熱圧着させて、第１配線を有した第１基材を形成する第１基材形成工程を備えると良い。これによれば、第１配線の形成もドライ工程で行うため、多層基板をドライ工程のみで形成することができる。したがって、製造工程をさらに簡素化することができる。
【００２４】
次に、請求項８に記載の発明は、
合成樹脂を用いて形成された絶縁基材と、
該絶縁基材に多層に配置された配線と、
絶縁基材に配置され、配線として隣りの層に位置する第１配線と第２配線とを電気的に接続する層間接続部と、を備えた多層基板であって、
第２配線は、金属箔がパターニングされてなる導体パターンの一部として構成され、
導体パターンは、第２配線とともに、層間接続部、及び、熱圧着により第１配線のランドと電気的に接続された接続部を一体的に有しており、
導体パターンのうち、第２配線及び層間接続部の部分は、第１配線側の面が粗化され、絶縁基材に熱圧着されており、
導体パターンの層間接続部は、多層に配置された配線の積層方向において、第１配線のランドから遠ざかるほど、積層方向に垂直な方向において、導体パターンの接続部から遠ざかる傾斜配置とされていることを特徴とする。
【００２５】
このような構成の多層基板は、上記した請求項２に記載の製造方法により形成される。すなわち、請求項１，２に記載の発明の同じ作用効果を奏することができる。
【００２６】
なお、従来のように、レーザ光を照射して導体パターンを底部するビアホールを形成する場合、例えばＣＯ２レーザにより絶縁基材にビアホールを形成した後、ＵＶレーザにてスミア（残渣）を除去することとなる。導体パターンの、レーザ光が照射される側の面は絶縁基材との接着性向上のため予め粗化されているが、上記レーザ光の照射により、ビアホール上の部分（レーザ光が照射された部分）は平坦化される。このため、レーザ光が照射された部分は、絶縁基材などとの接着性が低下する。これに対し、本発明では、ビアホールを有する第２基材に対し、熱プレスによって、金属箔を打ち抜いた導体パターンを熱圧着させる。したがって、第１配線側の面に、ビアホールを形成するためのレーザ光を照射しなくとも良い。このため、導体パターンのうち、第２配線及び層間接続部の部分は、第１配線側の面が粗化された状態で残り、絶縁基材に対して良好に接着することができる。
【００２７】
請求項９に記載のように、導体パターンは、その両端に第２配線をそれぞれ有するとともに、各第２配線と接続部との間に層間接続部をそれぞれ有する構成としても良い。これによれば、一端に第２配線を有し、他端に接続部を有する構成に較べて、層間接続部を含めた配線の配置の自由度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係る多層基板の概略構成を示す上面視平面図である。導体パターン及びビアホールについては、便宜上、二点鎖線で囲まれた領域Ａ内のみを図示している。また、内層の導体パターンについても破線で図示している。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２に示す多層基板の製造方法を示す断面図であり、（ａ）は第１導体パターンを有する第１基材の準備工程、（ｂ）ビアホールを有する第２基材の形成工程、（ｃ）熱プレス工程を示す。
【図４】製造方法の変形例を示す断面図であり、プラズマ照射による前処理工程を示す。
【図５】製造方法の変形例を示す断面図であり、レーザ光による溶着工程を示す。
【図６】第２実施形態に係る多層基板の製造方法を断面図であり、（ａ）はペースト塗布工程、（ｂ）は熱プレス工程を示す。
【図７】第３実施形態に係る多層基板の概略構成を示す断面図である。
【図８】多層基板のその他変形例を示す断面図である。
【図９】多層基板のその他変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、多層に配置された配線の積層方向、換言すれば絶縁基材の厚さ方向を単に積層方向と示す。また、該積層方向に垂直な方向を単に垂直方向と示す。
【００３０】
（第１実施形態）
図１及び図２に示す多層基板１０は、合成樹脂を用いて形成された絶縁基材２０と、この絶縁基材２０に対して多層に配置された配線３３，３５と、絶縁基材２０に配置され、隣りの層に位置する配線３３，３５同士を電気的に接続する層間接続部３６と、を備えている。本実施形態では、一例として、多層基板１０が２層の配線３３，３５を備えている。
【００３１】
絶縁基材２０は、少なくとも合成樹脂を構成材料として含むものである。合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも採用することができるが、後述する成形性及び導体パターン３０との接着性を考慮すると熱可塑性樹脂のほうが好ましい。後述する熱プレスの加圧・加熱条件において、全体が大きく流動するものではなく、その表面が軟化する程度のもの（導体パターン３１，３２が接着できる程度のもの）を採用することが好ましい。
【００３２】
本実施形態では、熱可塑性樹脂からなる第１基材２１及び第２基材２２の２つの基材２１，２２が相互に接着されて、絶縁基材２０が構成されている。なお、熱可塑性樹脂としては、ＰＢＴやＰＰＳなどを用いることができる。２つの基材２１，２２を構成する樹脂材料としては互いに異なるものを採用することができるが、好ましくは同一材料を採用すると良い。本実施形態においても、２つの基材２１，２２が同一の熱可塑性樹脂を用いて形成されている。
【００３３】
２つの基材２１，２２のうち、第１基材２１は、所定厚さを有する平面矩形の平板状に形成されている。そして、第１基材２１の一面２１ａに、第１配線３３を構成する第１導体パターン３１が固定されている。一方、第２基材２２は、第１基材２１の一面２１ａに接着固定されており、第１基材２１の一面２１ａを覆うように、その外形輪郭が第１基材２１と一致している。また、第２基材２２には、第１配線３３と第２配線３５とを電気的に接続する層間接続部３６を配置するためのビアホール２３が形成されている。そして、この第２基材２２に第２配線３５を構成する第２導体パターン３２が固定されている。
【００３４】
ビアホール２３は、第２基材２２を貫通しており、第２基材２２における第１基材２１との接着面２２ａと反対の一面２２ｂに開口している。また、ビアホール２３の壁面のうち、層間接続部３６をなす導体パターン３２が熱圧着された面２３ａは、積層方向において、第１導体パターン３１（ランド３４）から遠ざかるほど、垂直方向において、第１導体パターン３１のランド３４の露出部分から遠ざかる傾斜を有する。以下、面２３ａを傾斜面２３ａと示す。なお、ランド３４の露出部分とは、ランド３４のうち、ビアホール２３内に位置する部分である。本実施形態では、ビアホール２３が四角錘台状をなしており、導体パターン３２が熱圧着された傾斜面２３ａ以外についても傾斜形状となっている。すなわち、ビアホール２３は、その開口面積が、積層方向において第１導体パターン３１から離れるほど大きくなっている。また、積層方向において、ビアホール２３の単位長さあたりの開口面積の変化量は一定となっている。
【００３５】
上記したように多層基板１０は、配線３３,３５を構成する導体パターン３０（３１，３２）を多層に有している。この導体パターン３０のうち、第１基材２１の一面２１ａに形成された第１導体パターン３１は、第１配線３３と、第２配線３５との電気的な接続に供せられるランド３４と、を有している。このランド３４は、第１配線３３のうち、第２配線３５との電気的な接続に供せられる部分とも言える。第１配線３３は、絶縁基材２０の内部に配置された内層配線となっており、ランド３４は、その一部がビアホール２３を介して外部に露出されている。
【００３６】
このような第１導体パターン３１の構成は特に限定されるものではない。本実施形態では、金属箔を打ち抜いてなる第１導体パターン３１を採用しており、この第１導体パターン３１が、熱可塑性樹脂からなる第１基材２１の一面２１ａに、熱圧着により固定されている。なお、第１導体パターン３１は、第１基材２１側の面が粗化されており、第１基材２１と反対側の面が粗化されていない状態となっている。
【００３７】
一方、第２導体パターン３２は、第２基材２２の一面２２ｂに形成された第２配線３５と、第１配線３３と第２配線３５とを電気的に接続する層間接続部３６と、第１導体パターン３１のランド３４の露出部分に電気的に接続される接続部３７と、を有している。この第２導体パターン３２は、第２基材２２側（第１導体パターン３１側）の面３２ａが粗化されており、第２基材２２と反対側の面が粗化されていない状態となっている。
【００３８】
層間接続部３６は、第２導体パターン３２において、第２配線３５と接続部３７とを連結しており、第２基材２２に形成されたビアホール２３の傾斜面２３ａに沿って、該傾斜面２３ａに、熱圧着により固定されている。すなわち、層間接続部３６は、第２基材２に対し、積層方向において、第１導体パラーン３１（ランド３４）から遠ざかるほど、垂直方向において、接続部３７（換言すれば、ランド３４の露出部分）から遠ざかる傾斜配置となっている。
【００３９】
接続部３７は、第１導体パターン３１のランド３４の露出部分に対向配置されており、第２導体パターン３２は、この接続部３７にて、第１導体パターン３１と電気的に接続されている。本実施形態では、接続部３７が、ランド３４の露出部分に対し、熱圧着により固定（電気的且つ機械的に接続）されている。すなわち、接続部３７とランド３４の露出部分との界面において拡散接合が生じ、これにより、第１導体パターン３１と第２導体パターン３２（第１配線３３と第２配線３５）が電気的に接続されている。
【００４０】
次に、このように構成される多層基板１０の製造方法を、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００４１】
先ず、図３（ａ）に示すように、第１導体パターン３１（第１配線３３）を有する第１基材２１を準備する。本実施形態では、別途準備した第１基材２１に対して、その一面２１ａに例えば厚さ１８μｍの金属箔２４（銅箔）を配置し、下型１００にて第１基材２１を保持した状態で上型１０１を下降させ、上型１０１の凸部１０２にて金属箔２４を打ち抜く。このとき、型１００，１０１の少なくとも一方（本実施形態では上型１０１）は図示しないヒータなどによって加熱されており、この熱で第１基材２１の表面が軟化する。したがって、打ち抜かれた金属箔２４、すなわち第１導体パターン３１は、第１基材２１の一面２１ａに押し込まれて溶着（熱圧着）する。このように、上型１０１にて金属箔２４を打ち抜き、熱圧着させて、第１基材２１に第１導体パターン３１を形成する。なお、金属箔２４のうち、凸部１０２以外の部分は上型１０１によって押し込まれずに図３（ａ）に示すごとく残るため、型開き後に除去することができる。以上が、特許請求の範囲に記載の第１基材２１の準備工程に相当する。
【００４２】
次いで、図３（ｂ）に示すように、第１基材２１の一面２１ａ上に、ビアホール２３を有する第２基材２２を形成する。本実施形態では、第１導体パターン３１を有する第１基材２１をインサート部品として、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により、第２基材２２を第１基材２１の一面２１ａ上に形成する。このため、第２基材２２は、図示しない型の形状に沿って、ビアホール２３を有する上記形状で成形されるとともに、第１基材２１に接着固定される。以上が、特許請求の範囲に記載の第２基材形成工程に相当する。
【００４３】
次いで、図３（ｃ）に示すように、第２導体パターン３２を形成して第２基材２２に固定するとともに、形成した第２導体パターン３２を第１導体パターン３１と電気的に接続する。この工程では、第１導体パターン３１（第１配線３３）を有する第１基材２１の準備同様、熱プレスにより行う。例えば厚さ１８μｍの金属箔２５（銅箔）を、ビアホール２３を塞ぐように第２基材２２の一面２２ｂに配置し、下型１１０にて第１基材２１を保持した状態で上型１１１を下降させ、上型１１１の凸部１１２，１１３にて金属箔２５を打ち抜く。なお、凸部１１２，１１３のうち、第１凸部１１２は、第２配線３５に相当する部分を打ち抜き、第１凸部１１２よりもさらに突出する第２凸部１１３は、層間接続部３６及び接続部３７に相当する部分を打ち抜く部分である。第２凸部１１３は、層間接続部３６をビアホール２３の傾斜面２３ａに沿って熱圧着させるべく、傾斜面２３ａに対応する傾斜面１１３ａを有している。また、接続部３７を第１導体パターン３１のランド３４に熱圧着させるべく、下型１１０の第１基材搭載面に平行な先端面１１３ｂを有している。
【００４４】
このとき、型１１０，１１１の少なくとも一方（本実施形態では上型１１１）は図示しないヒータなどによって加熱されており、この熱で第２基材２２の表面が軟化する。したがって、打ち抜かれた金属箔２５、すなわち第２導体パターン３２のうち、第２配線３５は、上型１１１の第１凸部１１２により、第２基材２２の一面２２ｂに押し込まれて溶着（熱圧着）する。また、第２導体パターン３２のうち、第２配線３５を除く部分は、上型１１１の第２凸部１１３により、ビアホール２３に押し込まれる。そして、第２導体パターン３２のうち、層間接続部３６は、上型１１１の第２凸部１１３の傾斜面１１３ａにより、ビアホール２３の傾斜面２３ａに押し込まれ、傾斜面２３ａに沿って該傾斜面２３ａに溶着（熱圧着）する。また、第２導体パターン３２のうち、接続部３７は、上型１１１の第２凸部１１３の先端面１１３ｂにより、第１導体パターン３１のランド３４に押し込まれ、ランド３４に熱圧着する。すなわち、拡散接合を形成する。
【００４５】
このように、上型１１１にて金属箔２５を打ち抜き、熱圧着させて、第２基材２２に第２導体パターン３２を形成するとともに、第２導体パターン３２を第１導体パターン３１と電気的に接続する。なお、金属箔２５のうち、凸部１１２，１１３以外の部分は上型１１１によって押し込まれずに図３（ｃ）に示すごとく残るため、型開き後に除去することができる。以上が、特許請求の範囲に記載の熱プレス工程に相当する。このようにして、図１及び図２に示す多層基板１０を形成することができる。
【００４６】
次に、本実施形態に係る多層基板１０及びその製造方法について、特徴部分の効果を説明する。
【００４７】
本実施形態では、ビアホール２３の壁面のうち、第２導体パターン３２の層間接続部３６が熱圧着される部分２３ａを上記した傾斜面とする。したがって、熱プレスにより金属箔２５を打ち抜いて第２導体パターン３２を形成しつつ、この第２導体パターン３２をビアホール２３の壁面に熱圧着させることができる。
【００４８】
また、熱プレスにより、金属箔２５を打ち抜いて、第２導体パターン３２を形成するとともに、第２導体パターン３２における第２配線３５を、加熱により軟化した第２基材２２の一面２２ｂに圧着（熱圧着）させる。また、第２導体パターン３２の第２配線３５を除く部分を上型１１１の第２凸部１１３によりビアホール２３内に押し込み、第２導体パターン３２の層間接続部３６を、加熱により軟化したビアホール２３の傾斜面２３ａに熱圧着させる。さらには、第２導体パターン３２の接続部３７を、第１導体パターン３１のランド３４に熱圧着させる。このように、１つの工程（熱プレス工程）にて、第２配線３５を構成する第２導体パターン３２を形成しつつ、ビアホール２３内へ第２導体パターン３２の一部を押し込んで、第１配線３３と第２配線３５を電気的に接続することができる。このため、従来に較べて、製造工程を簡素化することができる。詳しくは、本実施形態によれば、第１配線３３を有する第１基材２１の準備を除く工程として、１）ビアホール２３を有する第２基材２２の形成及び第１基材２１との接着工程、２）熱プレスによる第２導体パターン３２の形成、第２基材２２への接着、及び配線３３，３５の電気的接続工程、の２つの工程のみで良い。このため、［発明が解決しようとする課題］にて記載した従来の製造方法に較べて、大幅に製造工程数を削減することができる。
【００４９】
また、熱プレスにより、第２導体パターン３２（第２配線３５）を形成しつつ、第２導体パターン３２（第２配線３５）と第１導体パターン３１（第１配線３３）の電気的な接続を行う。したがって、第１配線３３を有する第１基材２１上に、ドライ工程のみで、第２配線３５を有する第２基材２２を形成しつつ、第１配線３３と第２配線３５の電気的な接続を行うことができる。これにより、従来のようにウェット工程も含む構成に較べて、製造工程を簡素化することができる。
【００５０】
以上から、本実施形態によれば、多層基板１０の製造工程を簡素化し、且つ、多層基板１０を安価に形成することができる。
【００５１】
ところで、従来のように、レーザ光を照射して、導体パターンを底部とするビアホールを形成する場合、例えばＣＯ２レーザにより絶縁基材にビアホールを形成した後、ＵＶレーザにてスミア（残渣）を除去することとなる。導体パターンの、レーザ光が照射される側の面は絶縁基材との接着性向上のため予め粗化されているが、上記レーザ光の照射により、ビアホール上の部分は平坦化される。このため、レーザ光が照射された部分は、絶縁基材などとの接着性が低下する。これに対し、本実施形態では、ビアホール２３を有する第２基材２２に対し、熱プレスによって、金属箔２５を打ち抜いてなる第２導体パターン３２を熱圧着させる。したがって、第２導体パターン３２の第１導体パターン３１側の面３２ａに、ビアホール２３を形成するためのレーザ光を照射しなくとも良い。このため、第２導体パターン３２のうち、第２配線３５及び層間接続部３６の部分は、第１導体パターン３１側の面が粗化された状態で残り、第２基材２２に対して良好に接着することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、第１導体パターン３１（第１配線３３）を有する第１基材２１をインサート部品として、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により、第２基材２２を第１基材２１の一面２１ａ上に形成する。すなわち、第２基材２２の形成と、第１基材２１及び第２基材２２相互の接着とを同時に行う。したがって、第２基材形成工程が、ビアホール２３を有する第２基材２２を準備する工程と、この第２基材２２を第１基材２１に接着する工程を備える構成に較べて、製造工程をより簡素化することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、第１基材２１の準備工程において、熱プレスにより、金属箔２４を所定形状に打ち抜いて第１導体パターン３１（第１配線３３）を形成するとともに、第１基材２１の一面２１ａに第１導体パターン３１を熱圧着させて、第１導体パターン３１を有した第１基材２１を形成する。これによれば、第１基材２１の準備もドライ工程で行うため、多層基板１０全体を、ドライ工程のみで形成することができる。したがって、製造工程をさらに簡素化することができる。
【００５４】
（変形例）
本実施形態では、第２基材形成工程において、第１導体パターン３１（第１配線３３）を有する第１基材２１をインサート部品とし、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により、第２基材２２を第１基材２１の一面２１ａ上に形成する例を示した。しかしながら、第２基材形成工程が、ビアホール２３を有する第２基材２２を準備する工程と、この第２基材２２を第１基材２１に接着する工程を備えても良い。具体的には、レーザ加工やドリル加工などにより、第２基材２２のビアホール２３を形成し、次いで、例えば加圧しつつ加熱して、ビアホール２３を有する第２基材２２と第１基材２１を相互に接着する。この場合、上記実施形態より製造工程が増えるものの、従来に比べて製造工程数を削減することができる。なお、第２基材２２として、熱可塑性樹脂だけでなく、Ｂステージ状態の熱硬化性樹脂を採用することもできる。
【００５５】
本実施形態では、第１導体パターン３１も、熱プレスにより形成する例を示した。しかしながら、第１導体パターン３１の形成方法は、上記実施形態に示す例に限定されるものではない。例えば導体箔のエッチング、メッキ、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷などにより、形成しても良い。この場合、上記実施形態より製造工程が増えるものの、従来に比べて製造工程数を削減することができる。なお、第１基材２１の構成材料としては熱可塑性樹脂に限定されず、熱硬化性樹脂を採用することもできる。
【００５６】
また、図４に示すように、熱プレス工程の前に、第１導体パターン３１のランド３４の露出部分に、プラズマ源１２０からプラズマ１２１（ガスをプラズマ化して少なくともラジカルを含む状態としたもの）を照射して、該ランド３４の表面を活性化させ、この状態で、熱プレス工程を行うようにしても良い。これによれば、第２導体パターン３２の接続部３７を第１導体パターン３１のランド３４に熱圧着させやすくなる。換言すれば、拡散接合を形成しやすくなる。これにより、第１導体パターン３１と第２導体パターン３２の電気的な接続信頼性を向上することができる。このプラズマ照射の工程を加えても、従来に較べて製造工程を簡素化することができる。なお、大気圧プラズマ、真空プラズマのいずれも採用することができる。また、ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅなどの不活性ガスや、二酸化炭素、窒素などを採用することができる。
【００５７】
また、熱プレス工程後、図５に示すように、第２導体パターン３２の接続部３７と、第１導体パターン３１のランド３４との熱圧着部に、光源１３０からレーザ光１３１を照射して、接続部３７とランド３４とを溶着するようにしても良い。これによれば、熱圧着のみにより、接続部３７とランド３４とを接続する構成に較べて、接続信頼性を向上することができる。なお、溶着工程を加えても、従来に較べて製造工程を簡素化することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した多層基板１０及びその製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。第１実施形態では、熱プレス工程において、第２導体パターン３２の接続部３７と、第１導体パターン３１のランド３４に熱圧着させることで、第１配線３３と第２配線３５を電気的に接続する例を示した。
【００５９】
これに対し、本実施形態では、第１実施形態で示した第２基材２２の形成後、図６（ａ）に示すように、ビアホール２３から露出する第１導体パターン３１のランド３４上に、金属粒子を含むペースト３８を配置する。
【００６０】
ペースト３８は、単一金属の粒子、複数の金属粒子、複合金属の粒子のいずれかを、溶媒中に分散してなる。複数の金属粒子とは、例えばＡｇ粒子とＳｎ粒子のように、金属粒子を複数含むことを指し、複合金属の粒子とは、例えばＡｇＳｎ粒子などのように、合金の粒子を指す。この金属粒子としては、熱プレスの加圧・加熱条件により、焼結するものを採用する。例えば低融点の金属粒子を採用すると良い。また、平均粒径が小さいものを採用することが好ましい。本実施形態では、周囲を有機保護膜でコーティングされた、平均粒径がナノオーダーの金属粒子を採用する。このようなペースト３８は、例えばインクジェット法を用いると、ランド３４上に局所的に配置することができる。
【００６１】
そして、ペースト３８を配置した後、図６（ｂ）に示すように、第１実施形態同様の熱プレス工程を行う。この熱プレス工程では、上型１１１により、第２導体パターン３２の接続部３７を介してペースト３８が押圧されるとともに、例えば上型１１１から接続部３７を介してペースト３８に熱が伝達される。これにより、ペースト３８中の溶媒が気化し、金属粒子が焼結して接合部材３９となる。そして、接合部材３９を介して、第２導体パターン３２の接続部３７と第１導体パターン３１のランド３４とが、電気的に接続される。
【００６２】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、第１実施形態（図３参照）に較べてペースト配置の工程が増えることとなるが、このペースト配置工程を加えても、従来に較べて製造工程を簡素化することができる。
【００６３】
（第３実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した多層基板１０及びその製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。上記実施形態では、第２導体パターン３２が、その一端に第２配線３５を有し、他端に接続部３７を有し、第２配線３５と接続部３７の間に層間接続部３６を有する例を示した。
【００６４】
これに対し、本実施形態では、図７に示すように、第２導体パターン３２が、その両端に第２配線３５をそれぞれ有するとともに、各第２配線３５と接続部３７との間に層間接続部３６をそれぞれ有している。
【００６５】
第２導体パターン３２としてこのような構成を採用すると、一端に第２配線３５を有し、他端に接続部３７を有する構成に較べて、多層基板１０における配線設計の自由度を向上することができる。なお、なお、第２配線３５として後述するランド４０を含んでも良い。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００６７】
上記実施形態では、多層基板１０として２層配線の例を示した。しかしながら、配線の層数は２層に限定されるものではなく、３層以上としても良い。例えば図８に示す例では、３層配線の多層基板１０となっている。図８では、図２に示した多層基板１０を、特許請求の範囲に記載の第１基材、第２導体パターン３２（第２配線３５）を、特許請求の範囲に記載の第１配線とし、この多層基板１０に対し、第３導体パターン４１を有する第３基材２６を配置している。すなわち、第３基材２６が、特許請求の範囲に記載の第２基材に相当し、第３導体パターンが、特許請求の範囲に記載の第２配線を有する導体パターンに相当する。したがって、第３基材２６を、上記した第２基材形成工程の方法で形成し、第３導体パターン４１を、上記した熱プレス工程の方法で形成する。なお、図８に示す符号４０は、第２導体パターン３２において、第２配線３５のうち、第３導体パターン４１が接続されるランド、符号４２は第３基材２６の一面２６ａに熱圧着された第３配線、符号４３は、第３基材２６に形成されたビアホール２３の傾斜面２３ａに熱圧着された層間接続部、符号４４は、第２導体パターン３２のランド４０と電気的に接続された接続部である。また、第３導体パターン４１における第３基材２６側の面４１ａは粗化されている。
【００６８】
上記実施形態では、第２導体パターン３２、ビアホール２３、第１導体パターン３１のランド３４の一部、及び第２基材２２の一面２２ｂが、外部に露出される例を示した。しかしながら、例えば図９に示すように、第２基材２２の一面２２ｂ上にカバー用基材２７を設け、このカバー用基材２７に形成した外部接続用開口部２８を介して、第２導体パターン３２のうち、第２配線３５のランド４０のみが外部に露出される構成としても良い。なお、カバー用基材２７は、熱可塑性樹脂を用いた射出成形、熱硬化樹脂を用いたトランスファ成形、熱硬化性樹脂やＢステージ状態の熱硬化性樹脂からなるフィルムの貼り付けにより、第２基材２２の一面２２ｂ上に形成することができる。
【００６９】
上記実施形態では、ビアホール２３が四角錘台状をなす例を示した。しかしながら、ビアホール２３の形状としては、第２導体パターン３２の層間接続部３６が熱圧着される面が、積層方向において、第１導体パターン３１のランド３４から遠ざかるほど、垂直方向において、ランド３４の露出部分から遠ざかる傾斜を有するものであれば良い。例えば円錐台形状としても良いし、四角錘以外の角錐台形状としても良い。さらには、角錐台形状のうち、第２導体パターン３２の層間接続部３６が熱圧着される面のみを傾斜とし、それ以外の面を積層方向と平行としても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１０・・・多層基板
２０・・・絶縁基材
２１・・・第１基材
２２・・・第２基材
２３・・・ビアホール
２３ａ・・・傾斜面
２４，２５・・・金属箔
３１・・・第１導体パターン
３２・・・第２導体パターン
３３・・・第１配線
３４・・・ランド
３５・・・第２配線
３６・・・層間接続部
３７・・・接続部
１１０・・・下型
１１１・・・上型
１１２・・・第１凸部
１１３・・・第２凸部
【図１】
2013021126.tif 000003
【図２】
2013021126.tif 000004
【図３】
2013021126.tif 000005
【図４】
2013021126.tif 000006
【図５】
2013021126.tif 000007
【図６】
2013021126.tif 000008
【図７】
2013021126.tif 000009
【図８】
2013021126.tif 000010
【図９】
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