(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の銅箔の一主面上の所定位置に導電性ペーストをスクリーン印刷し硬化させて導電性バンプを形成する工程と、前記導電性バンプ形成面上に絶縁シートおよび第２の銅箔を順に積層する工程と、前記積層体を加圧して、前記導電性バンプの先端が前記絶縁性シートを貫通して前記第２の銅箔に接合した銅箔張り積層板を形成する工程と、前記第１および第２の銅箔に所要の配線パターンを形成する工程とを有する印刷配線板の製造方法であって、
導電性ペーストを印刷した後、その印刷部先端を針状体により引上げ、次いで硬化させることを特徴とする印刷配線板の製造方法。
【請求項２】
導電性ペーストとして、磁性体を含有するものを用いることを特徴とする請求項１記載の印刷配線板の製造方法。
【請求項３】
導電性ペーストは、前記第１の銅箔の一主面に対し垂直方向下向きの磁場を印可しつつ印刷されることを特徴とする請求項２記載の印刷配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷配線板の製造方法に係り、さらに詳しくは、いわゆる導電性バンプによる層間接続部を備えた印刷配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、両面型印刷配線板もしくは多層型印刷配線板においては、配線パターン層間の電気的な接続を、次のように行っている。
【０００３】
すなわち、たとえば両面型印刷配線板の場合には、両面銅箔張り基板の所定位置にドリルなどで穴明け加工を施した後、穿設した穴の内壁面を含む全面に化学メッキ処理を施し、次いで電気メッキ処理で厚付けすることにより、配線パターン層間の電気的な接続を行っている。
【０００４】
また、多層型印刷配線板の場合には、基板の両面に張られた銅箔をそれぞれ配線パターニングした後、その配線パターニング面上に絶縁シート（たとえばプリプレグ）を介して銅箔を積層配置し、加熱加圧して一体化させ、次いで、得られた成型体に、両面型印刷配線板のときと同様に、穴明け加工およびメッキ処理を順に施すことにより、配線パターン層間の電気的な接続を行っている。なお、より配線層の多い多層型印刷配線板の場合は、中間に介挿させる両面型印刷配線板の数を増加させる。
【０００５】
また、上記のようなメッキ法によらない方法として、穴明け加工により穿設した穴に、導電性ペーストを印刷法などにより流し込み、この流し込んだ導電性ペーストの樹脂分を硬化させて、配線パターン層間を電気的に接続することも行われている。
【０００６】
しかしながら、これらの方法は、いずれも穴明け工程を要するため、近年の低コスト化や歩留まり向上などの要望に応えるには限度があるうえ、印刷配線板の表裏面に配線パターン層間接続用の導電体穴が設置されるため、それらの穴の領域に配線を形成することはできず、また電子部品を搭載することもできないため、配線密度や電子部品の実装密度の向上も制限されるという問題があった。
【０００７】
このような中で、近時、銅箔面に突起状の導電性バンプを設け、その先端側を、絶縁性のシートを介して対向配置した他の銅箔面側に、加圧によって前記絶縁性シートを貫通させて接触させることにより、銅箔層間の電気的な接続を行う方式が開発されている。この方式では、ドリルなどによる穴明け加工を省略でき、また、穴内壁面のメッキ法による金属層化の処理も不要になるため、従来の方式に比べ、製造工程が大幅に簡略化されるうえ、高密度配線、高密度実装も可能となる。
【０００８】
ところで、このような方式では、突起状の導電性バンプは、導電性ペーストを銅箔面にスクリーン印刷することにより形成しているが、 1度の印刷ではシートの貫通に必要な形状や高さを確保することが困難であるため、印刷およびそれに続く仮乾燥（セミキュア）工程を複数回（通常、 5〜6 回程度）繰り返すことで対応している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、突起状の導電性バンプ先端側を、層間絶縁層としてのシートを貫通させることにより、配線パターン層間の電気的接続を行う方式を用いた印刷配線板は、従来の方式によるものに比べ、製造工程やその管理を大幅に簡略化できるばかりか、ファインパターン化も容易に行うことができるなど、実用上多くの利点がある。しかしながら、導電性バンプの形状や高さをシート貫通が可能なまでにするために、スクリーン印刷を複数回繰り返す必要があり、製造工程のさらなる簡略化やコスト低減を図るうえで、なお改善すべき点があった。
【００１０】
本発明はこのような点に対処してなされたもので、突起状の導電性バンプの印刷工程を簡略化することができ、突起状の導電性バンプによる層間接続方式を用いた印刷配線板の製造工程のいっそうの簡略化およびコストの低減を図ることができる印刷配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の印刷配線板の製造方法は、第１の銅箔の一主面上の所定位置に導電性ペーストをスクリーン印刷し硬化させて導電性バンプを形成する工程と、前記導電性バンプ形成面上に絶縁シートおよび第２の銅箔を順に積層する工程と、前記積層体を加圧して、前記導電性バンプの先端が前記絶縁性シートを貫通して前記第２の銅箔に接合した銅箔張り積層板を形成する工程と、前記第１および第２の銅箔に所要の配線パターンを形成する工程とを有する印刷配線板の製造方法であって、導電性ペーストを印刷した後、その印刷部先端を針状体により引上げ、次いで硬化させることを特徴としている。
【００１４】
このような方法においては、導電性ペースト印刷部先端を針状体により引上げることによって、高い突起が形成される。したがって、少ない印刷回数で所要の高さが得られ、印刷回数を減らすことができる。また、その際の針状体の先端の形状や導電性ペースト印刷部に対する侵入深度、針状体の引上げ速度などを適宜制御することにより、突起を絶縁シートの貫通に適した円錐状に形成することができる。
【００１５】
本発明においては、前記導電性ペーストとして磁性体を含有するものを用いることができる。この場合、導電性ペーストは、前記第１の銅箔の一主面に対し垂直方向下向きの磁場を印可しつつ印刷することが望ましい。このような印刷方法を採ることにより、 1回の印刷による印刷量を増大させることができ、印刷回数をさらに削減することが可能になるとともに、歩留まりも向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る印刷配線板の製造方法の一実施形態を模式的に示す図である。
【００１８】
本実施形態においては、まず、銅箔１の一主面上に導電性ペーストをスクリーン印刷して突起状の導電性バンプ２を形成する（図１（Ａ））。
【００１９】
ここで使用される導電性ペーストは、少なくともコバルト、鉄、ニッケルなどの磁性体材料を含有するものであり、たとえば銀、金、銅、白金、タングステン、モリブデン、パラジウム、ロジウム、半田粉などから選ばれた少なくとも１種の導電性粉末と、たとえばポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂系もしくはガラスフリット系のバインダー成分とを混合して調製されたものに、さらに、コバルト、鉄、ニッケルなどの磁性体材料を添加したものなどが使用される。前記バインダー成分に導電性粉末としてニッケルを混合して調製されたものも使用可能である。
【００２０】
そして、このような磁性体含有導電性ペーストを、銅箔１の一主面上に、所定の孔が設けられたメタルスクリーンを位置合わせして配置し印刷する。次いで、この印刷された導電性ペーストを仮乾燥させるが、その際、導電性ペーストが硬化する前に、図１（Ａ）の矢印ａで示す方向、すなわち、導電性ペーストの印刷面に対し垂直方向上向きの磁場を印可する。磁場を印可することによって磁性体を含む導電性ペーストは水平方向に広がらずに上向きに伸び硬化する。この後、必要ならば、再度、メタルスクリーンを配置し、同様にして、導電性ペーストの印刷、仮乾燥を繰り返し、所要の高さの突起が得られたところで、印刷した導電性ペーストを完全硬化させ、導電性バンプ２を得る。
【００２１】
このような方法によれば、 1回の印刷工程でアスペクト比の高い突起が形成されるため、従来の方法に比べ、少ない印刷回数で所要の高さの導電性バンプを形成することができる。
【００２２】
次いで、このように導電性バンプ２が形成された銅箔１の導電性バンプ２形成面に、厚さ0.03mm〜0.2mm 程度の絶縁シート３を位置合わせして積層配置し、加熱加圧して、導電性バンプ２の先端が絶縁シート３を貫通して突出した積層体を得る（図１（Ｂ））。
【００２３】
上記絶縁シート３としては、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、４フッ化ポリエチレン樹脂、６フッ化ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの熱可塑性樹脂シートや、半硬化状態に保持されたエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂シート、あるいはブタジエンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴムなどの生ゴムからなるシートなどがあげられる。これらのシートは、絶縁性の無機系もしくは有機系の充填剤を含有していてもよく、また、ガラスクロスやガラスマット、合成繊維布や合成繊維マット、あるいは紙などの補強材との複合シートであってもよい。
【００２４】
この後、導電性バンプ２の先端が突出した絶縁シート３上に、前記と同様の銅箔４を位置合わせして積層配置し、加熱加圧して、両面銅張り積層板を得る（図１（Ｃ））。
【００２５】
さらに、前記両面銅張り積層板の銅箔１、４に常法により配線パターン５、６を形成し、印刷配線板を得る（図１（Ｄ））。
【００２６】
このような製造方法においては、導電性バンプ２の形成にあたり、磁性体を含有する導電性ペーストを用いるとともに、かかる導電性ペースト印刷後、硬化する前にその印刷面に対し垂直方向上向きの磁場を印可するので、導電性ペーストは含有する磁性体と磁場の作用に水平方向の広がらずに上向きに成長する。したがって、少ない印刷回数で所要の高さが得られ、印刷回数を減らすことができる。
【００２７】
なお、本発明においては、導電性バンプの形成は、上記のように磁場を印加する方法に変えて、導電性ペーストを印刷後、導電性バンプが半硬化する前に、その先端に針状体を接触乃至侵入させて引上げる操作を施すようにしてもよい。この操作によって、印刷した導電性ペーストの水平方向の広がりが防止され、より高い突起の形成が可能となり、上記の例の場合と同様、印刷回数を減らすことができる。また、針状体の先端形状や導電性ペースト体への侵入深度、引上げ速度、導電性ペーストの粘度などを適宜制御することにより、突起形状を、シート貫通に適した円錐形状に形成することができる。針状体による引上げは、印刷した導電性ペーストに個々に順に施すようにしてもよいが、金属板などの片面に針状体を形成すべき導電性バンプに対応させて設けたものを用いる方法が、1 回の操作ですべての導電性ペーストに対し均一な引上げを行うことができることから望ましい。なお、このような針状体による引上げを行う方法では、導電性ペーストには、磁性体材料未添加の通常の導電性ペーストを用いることができる。
【００２８】
また、本発明においては、前述した磁場を印加する方法と、このような針状体による引上げを行う方法の併用も可能である。この併用によって、シート貫通に適した形状と高さを持った導電性バンプを、さらに少ない印刷回数で形成することが可能になる。
【００２９】
さらに、本発明においては、歩留まりを向上させる目的で、導電性ペーストを印刷する際（少なくともスクリーンを銅箔から引離す際）、銅箔の導電性ペースト印刷面に対し垂直方向下向き（図１（Ａ）の矢印ｂで示す方向）の磁場を印可するようにしてもよい。導電性ペーストのスクリーン板の孔内への残留が低減され、1 回の印刷量を増やすことができる。したがって、歩留まりを向上させることができるとともに、印刷回数もさらに削減することができる。
【００３０】
以上説明した例は、本発明をいわゆる両面印刷配線板の製造に適用した例であるが、本発明はより配線層の多いいわゆる多層型印刷配線板の製造にも適用可能である。
【００３１】
この場合には、図２や図３に示すように、上記で得られた両面印刷配線板の配線パターン５、６上に、上記と同様にして導電性バンプ２を形成した後、導電性バンプ２形成面に、絶縁シートを位置合わせして積層配置し、加熱加圧して、導電性バンプ２の先端が絶縁シートを貫通して突出した積層体を得、その後、導電性バンプ２の先端が貫通して突出した絶縁シート上に、銅箔を位置合わせして積層配置し、加熱加圧するなど、前記工程を繰り返すようにすればよく、両面印刷配線板の場合と同様、製造工程の簡略化、歩留まりの向上、コストの削減などを図ることができる。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００３３】
実施例１
粗面側に常法によりコブ付け処理した厚さ35μｍの銅箔上に、直径0.3mm の穴が形成されたメタルスクリーンを位置合わせして配置し、銀粉、ニッケル粉およびフェノール樹脂からなる導電性ペーストを印刷した後、この印刷面に対し垂直方向上向きの磁場を印加し、そのまま仮乾燥させた。この工程をさらに2 回繰り返したところ、底面の直径0.3mm 、高さ0.3mm の円錐状の導電性バンプが形成された。
【００３４】
次いで、銅箔の導電性バンプ形成面に、厚さ0.1mm のガラスエポキシ系プリプレグを位置合わせして積層配置し、加熱加圧して、導電性バンプの先端がガラスエポキシ系プリプレグを貫通して突出した積層体を得た。
【００３５】
さらに、導電性バンプの先端が突出したガラスエポキシ系プリプレグ上に、前記と同様にコブ付け処理した厚さ35μｍの銅箔を位置合わせして積層配置し、真空型加熱加圧プレス機を用いて、170 ℃、 40kg/cm2 （樹脂圧）の条件で加熱加圧して、両面銅張り積層板を得た。
【００３６】
この後、この両面銅張り積層板両面の銅箔に、フォトエッチング処理を施して配線パターン形成を行い、両面印刷配線板を得た。
【００３７】
実施例２
粗面側に常法によりコブ付け処理した厚さ35μｍの銅箔上に、直径0.3mm の穴が形成されたメタルスクリーンを位置合わせして配置し、銀粉およびフェノール樹脂からなる導電性ペーストを印刷した後、その上方より導電性ペースト印刷部に対応する位置に、針状体が設けられた金属板を、針状体を印刷された導電性ペーストに向けて接近させ、先端が導電性ペーストの中心に約0.05mm侵入したところで、上方に約0.5m/secの速度で引き上げ導電性ペーストから引き離し、そのまま導電性ペーストを仮乾燥させた。この工程をさらに 2回繰り返したところ、底面の直径0.3mm 、高さ0.3mm の円錐状の導電性バンプが形成された。
【００３８】
この後、実施例１と同様にして、銅箔の導電性バンプ形成面に、厚さ0.1mm のガラスエポキシ系プリプレグを位置合わせして積層配置し、加熱加圧して、導電性バンプの先端がガラスエポキシ系プリプレグを貫通して突出した積層体を得、さらに、導電性バンプの先端が突出したガラスエポキシ系プリプレグ上に、前記と同様にコブ付け処理した厚さ35μｍの銅箔を位置合わせして積層配置し、真空型加熱加圧プレス機を用いて、170 ℃、 40kg/cm2 （樹脂圧）の条件で加熱加圧して、両面銅張り積層板を得た後、この両面銅張り積層板両面の銅箔に、フォトエッチング処理を施して配線パターン形成を行い、両面印刷配線板を得た。
【００３９】
実施例３
粗面側に常法によりコブ付け処理した厚さ35μｍの銅箔上に、直径0.3mm の穴が形成されたメタルスクリーンを位置合わせして配置し、銀粉、ニッケル粉およびフェノール樹脂からなる導電性ペーストを印刷した。このとき、導電性ペーストの印刷面に対し垂直方向下向きの磁場を印加した。次いで、磁場の方向を印刷面に対し垂直方向上向きに変え、そのまま導電性ペーストを仮乾燥させた。この工程をさらに 1回繰り返したところ、底面の直径0.3mm 、高さ0.3mm の円錐状の導電性バンプが形成された。
【００４０】
この後、実施例１と同様にして、銅箔の導電性バンプ形成面に、厚さ0.1mm のガラスエポキシ系プリプレグを位置合わせして積層配置し、加熱加圧して、導電性バンプの先端がガラスエポキシ系プリプレグを貫通して突出した積層体を得、さらに、導電性バンプの先端が突出したガラスエポキシ系プリプレグ上に、前記と同様にコブ付け処理した厚さ35μｍの銅箔を位置合わせして積層配置し、真空型加熱加圧プレス機を用いて、170 ℃、 40kg/cm2 （樹脂圧）の条件で加熱加圧して、両面銅張り積層板を得た。
【００４１】
比較のために、粗面側に常法によりコブ付け処理した厚さ35μｍの銅箔上に、直径0.3mm の穴が形成されたメタルスクリーンを位置合わせして配置し、銀粉およびフェノール樹脂からなる導電性ペーストを印刷した後、そのまま半乾燥させる工程を繰り返して導電性バンプの形成を試みたところ、 3回の印刷では、底面の直径0.3mm 、高さ0.3mm の円錐状の導電性バンプは得られず、さらに、2 回繰り返して、ほぼ所望の導電性バンプが形成された。
【００４２】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変形して実施することが可能であることはいうまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の印刷配線板の製造方法によれば、導電性バンプの形成に要する導電性ペーストの印刷回数を削減することができ、製造工程をさらに簡略化することができるとともに、歩留まりの向上、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の印刷配線板の製造方法の一実施形態を模式的に説明する図。
【図２】本発明の印刷配線板の製造方法の他の実施形態を模式的に説明する図。
【図３】本発明の印刷配線板の製造方法のさらに他の実施形態を模式的に説明する図。
【符号の説明】
１、４………銅箔
２………導電性バンプ
３………絶縁シート
５、６………配線パターン
【図１】
0004326629.tif 000002
【図２】
0004326629.tif 000003
【図３】
0004326629.tif 000004