(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着テーブル上に通気性シートを挟んで絶縁シートを吸着固定するとともに、該絶縁シートの上面側からレーザを照射して前記絶縁シートに貫通孔を形成する絶縁シートの穿孔方法であって、前記通気性シートは、レーザ照射時に液相が形成されて溶融することにより貫通孔が形成される樹脂材料から成り、その上面から下面にかけて空気を通過させるとともにミクロンサイズのレーザ加工屑を通過さないナノ多孔質領域が形成されていることを特徴とする絶縁シートの穿孔方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法により貫通孔が形成された絶縁シートの前記貫通孔内に導電ペーストを充填するとともに、該導電ペーストが充填された前記絶縁シートの表面に金属箔から成る配線導体を前記導電ペーストと接続するように積層する工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁シートにレーザ加工により貫通孔を穿孔する絶縁シートの穿孔方法およびこの穿孔方法を用いた配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板として、ガラスクロス等の耐熱性繊維基材に未硬化熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートを熱硬化させて成る絶縁層と銅箔等の金属箔から成る配線導体とを交互に積層すると共に、絶縁層を挟んで上下に位置する配線導体同士を、絶縁層に形成された貫通孔内に充填された導電ペーストを硬化させて成る貫通導体により電気的に接続して成る配線基板が知られている。
【０００３】
この配線基板は、例えば下記のようにして製造される。
（ａ）耐熱性繊維基材に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートの両主面にポリエチレンテレフタレートから成る厚みが５〜１５μｍ程度の樹脂フィルムを剥離可能に密着させる。
（ｂ）次に、樹脂フィルムが密着された絶縁シートを間に紙や布等の通気性シートを挟んで吸着テーブル上に吸着した状態で樹脂フィルム上からレーザ加工を施すことにより上下の樹脂フィルムおよび絶縁シートを連通する貫通孔を形成する。
（ｃ）次に、樹脂フィルムおよび絶縁シートを連通する貫通孔内に金属等の導電粉末および未硬化の熱硬化性樹脂から成る導電ペーストを上面側の樹脂フィルム上からスクリーン印刷（圧入）で充填する。なお、この場合、貫通孔の形成された樹脂フィルムが印刷用のマスクとして用いられる。
（ｄ）次に、貫通孔内に導電ペーストが充填された絶縁シートの両主面から樹脂フィルムを剥離して除去する。このとき、絶縁シートの貫通孔内に充填された導電ペーストは樹脂フィルムの厚み分に対応して絶縁シートの主面から突出した状態となる。
（ｅ）次に、別途、転写用フィルム上に所定パターンに形成しておいた金属箔から成る配線導体を、絶縁シートの少なくとも一方の主面に、導電ペーストの端部を覆うようにして圧接して積層する。
（ｆ）ついで、配線導体が積層された絶縁シートを複数枚積層し、１８０〜２４０℃の温度で数分〜数時間、熱プレスを用いて加熱加圧し、前記絶縁シートおよび前記導電ペーストを硬化させて配線基板を得る。
【０００４】
しかしながら、上述のように、樹脂フィルムが密着された絶縁シートを間に紙や布から成る通気性シートを挟んで吸着テーブル上に吸着した状態で樹脂フィルム上からレーザ加工を施すことにより上下の樹脂フィルムおよび絶縁シートを連通する貫通孔を形成すると、通気性シートを構成する紙や布は繊維からなり、レーザ照射により加工屑として数μｍ程度の大きさの繊維屑が発生して周囲に飛び散りやすいこと、および繊維の間に数μｍ〜数十μｍ程度の大さの隙間があることから、レーザ加工により発生した繊維屑が貫通孔内に飛散して絶縁シートの貫通孔内に付着したり、通気性シートの繊維の間の隙間を通って樹脂フィルム表面の貫通孔周囲に付着したりする。絶縁シートの貫通孔内や樹脂フィルムの表面に繊維屑が付着していると、貫通孔内に導電ペーストを充填する際に繊維屑が導電ペースト内に巻き込まれて異物となってしまう。そして、貫通孔内の導電ペーストを硬化させて貫通導体とした場合に、貫通導体における金属粉末同士の接触を異物として巻き込まれた繊維屑が阻害して貫通導体の電気抵抗が高くなり、その結果、搭載される半導体素子との間の電気信号のやりとりを良好にできなくなってしまうという問題点があった。
【特許文献１】特開２００３−２８３１２９号公報
【特許文献２】特開平１１−９０６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、絶縁シートの貫通孔内や貫通孔周辺にレーザ加工屑が付着することがない絶縁シートの穿孔方法を提供することにある。また、本発明の別の課題は、導電ペーストを硬化させて成る貫通導体の電気抵抗が異物により高くなることがなく、搭載される半導体素子との間の電気信号のやりとりを良好に行なうことが可能な配線基板を製造することが可能な配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の絶縁シートの穿孔方法は、吸着テーブル上に通気性シートを挟んで絶縁シートを吸着固定するとともに、該絶縁シートの上面側からレーザを照射して前記絶縁シートに貫通孔を形成する絶縁シートの穿孔方法であって、前記通気性シートは、レーザ照射時に液相が形成される樹脂材料から成ることを特徴とするものである。
さらに、本発明の絶縁シートの穿孔方法は、前記通気性シートは、大きさが５〜２０ｎｍのボイドにより形成されたナノ多孔質領域がその厚み方向に縞状に並んで形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の配線基板の製造方法は、上記本発明の絶縁シートの穿孔方法により貫通孔が形成された絶縁シートの前記貫通孔内に導電ペーストを充填するとともに、該導電ペーストが充填された前記絶縁シートの表面に金属箔から成る配線導体を前記導電ペーストと接続するように積層する工程を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の絶縁シートの穿孔方法によれば、通気性シートは、レーザ照射時に液相が形成される樹脂材料から成ることから、レーザ加工により溶融はするものの、溶融物は飛び散ることがなく、したがって絶縁シートに形成された貫通孔内に付着することはない。
さらに前記通気性シートが、大きさが５〜２０ｎｍのボイドにより形成されたナノ多孔質領域をその厚み方向に縞状に有したものの場合、例え大きさが数μｍ程度の屑が発生したとしても、その屑がナノ多孔質領域を通過して貫通孔の周辺に付着することはない。
また、本発明の配線基板の製造方法によれば、上記本発明の絶縁シートの穿孔方法により貫通孔が形成された絶縁シートの前記貫通孔内に導電ペーストを充填することから、貫通孔内に充填された導電ペーストに異物が混入することがない。したがって、導電ペーストを硬化させて成る貫通導体の電気抵抗が高くなることがなく、搭載される半導体素子との間の電気信号のやりとりを良好に行なうことが可能な配線基板を歩留り良く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】
【０００９】
次に、本発明の実施形態にかかる絶縁シートの穿孔方法について、添付の図面を基に説明する。図１〜図３は、本実施形態の絶縁シートの穿孔方法を説明するための工程毎の概略断面図であり、これらの図中、１は絶縁シート、２は樹脂フィルム、３は貫通孔、２０は通気性シート、３０は吸着テーブルである。
【００１０】
先ず、図１に示すように、上下両主面に樹脂フィルム２が貼着された絶縁シート１と、通気性シート２０と、吸着テーブル３０とを準備する。
【００１１】
絶縁シート１は、厚みが３０〜２００μｍ程度、幅および長さがそれぞれ２０〜６０ｃｍ程度の長方形であり、耐熱繊維の束を縦横に織ってシート状にした耐熱繊維基材に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた後、乾燥あるいは半硬化状態としたものであり、耐熱繊維としては、例えばガラス繊維やアラミド繊維・全芳香族エステル繊維等が用いられ、また熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂、アリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂等が用いられる。また、樹脂フィルム２は、厚みが５〜１５μｍ程度であり、例えばポリエチレンテレフタレート等のフィルムが用いられており、図示しない粘着材を介して絶縁シート１の両主面に剥離可能に貼着されている。
【００１２】
また、通気性シート２０は、例えばポリエチレンやポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド等の樹脂から成り、厚みが１００〜３００μｍ程度である。そしてその上面から下面にかけて５〜２０ｎｍ程度の微小なボイドが形成された幅が５〜１０μｍ程度のナノ多孔質領域が２０〜３０μｍの間隔で規則的に並んだ構造を有しており、ナノ多孔質領域を通してその上面側から下面側に空気を通過させる通気性を有している。通気性シート２０における空気の通過量としては、０．１〜２ｃｃ／分程度が好ましい。このような通気性シート２０は、例えばポリエステルから成る樹脂シートを、その分子配向方向と略平行に折り曲げて折り曲げ部を形成し、その後、樹脂シートを前記折り曲げ部における折り曲げ線に対して直交する方向に引っ張って分子配向方向と略平行に連続的な縞状のナノ多孔質領域を形成することにより得ることができる。
【００１３】
また、吸着テーブル３０は、例えばアルミナ粒子をガラスで固めて焼成して形成した多孔質セラミックから成る厚みが５〜５０ｍｍ程度の平板であり、その下面側が図示しない吸引装置に接続されている。そして、その上面側から空気を吸い込むことによりその上面に載置された被載置物を吸引固定することができる。
【００１４】
次に、図２に示すように、樹脂フィルム２が貼着された絶縁シート１を通気性シート２０を介して吸着テーブル３０の上に載置するとともに、図示しない吸引装置により吸着テーブル３０の下面側から吸着テーブル３０および通気性シート２０を通して空気を吸引することにより吸着テーブル３０上に前記絶縁シート１を吸着固定する。
【００１５】
次に、図３に示すように、樹脂フィルム２が貼着された絶縁シート１の上方からレーザＬを照射して樹脂フィルム２および絶縁シート１を貫通する複数の貫通孔３を形成する。このとき、通気性シート２０にも貫通孔が形成される。しかしながら、通気性シート２０は、前述したように樹脂からなることから、レーザＬの照射によって液相を形成して溶融するものの、溶融物は飛び散ることがなく、したがって絶縁シート１に形成された貫通孔３内にレーザ加工屑が付着することはない。さらに、通気性シート２０は、５〜２０ｎｍ程度の微小なボイドが形成された幅が５〜１０μｍ程度のナノ多孔質領域が２０〜３０μｍの間隔で規則的に並んだ構造のため、例え大きさが数μｍの微小なレーザ加工屑が発生したとしても、その屑が通気性シートを透過して樹脂フィルム２表面の貫通孔３周辺に付着することはない。かくして本発明の絶縁シートの穿孔方法によれば、絶縁シートの貫通孔内およびその周辺にレーザ加工屑の付着がない絶縁シートの穿孔方法を提供することができる。
【００１６】
次に、本発明の実施形態にかかる配線基板の製造方法について説明する。図４（ａ）〜図６（ｈ）は本実施形態の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略断面図であり、これらの図中、１は絶縁シート、２は樹脂フィルム、３は貫通孔、４は導電ペースト、５は配線導体である。
【００１７】
先ず、図４（ａ）に示すように、上述した方法により貫通孔３が形成された絶縁シート１を準備する。なお、絶縁シート１の両主面には上述したように樹脂フィルム２を貼着しておく。次に、図４（ｂ）に示すように、樹脂フィルム２および絶縁シート１を連通する貫通孔３内に導電ペースト４を充填する。貫通孔３内に導電ペースト４を充填するには、上面側の樹脂フィルム２上に導電ペースト４を供給するとともに、その上を硬質ゴム製のスキージを導電ペースト４を掻きながら摺動させることにより充填する方法が採用される。このとき、絶縁シート１の貫通孔３内および樹脂フィルム２の表面にはレーザ加工に伴う加工屑がないことから貫通孔３内に充填された導電ペースト４に異物が混入することはない。
【００１８】
導電ペースト４は、例えば錫と銀とビスマスと銅との合金から成る金属粉末とトリアリルシアヌレートやトリアリルイソシアヌレート、トリスエポキシプロピルイソシアヌレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート等のトリアジン系熱硬化性樹脂とを含有している。そして、前記金属粉末同士の接触により導電性を呈する。なお、前記金属粉末の含有量は、導電ペースト４の総量に対して、８０〜９５重量％が好ましい。金属粉末の含有量が８０重量％より少ないと、トリアジン系熱硬化性樹脂により金属粉末同士の接続が妨げられ、導通抵抗が上昇してしまう傾向があり、９５重量％を超えると、金属粉末およびトリアジン系熱硬化性樹脂を含有した導電ペーストの粘度が上がり過ぎて良好に充填ができない傾向にある。したがって、金属粉末の含有量は８０〜９５重量％が好ましい。
【００１９】
次に、図４（ｃ）に示すように、絶縁シート１の両主面から樹脂フィルム２を剥離して除去する。このとき、樹脂フィルム２の貫通孔３内に充填されていた導電ペースト４は樹脂フィルム２の厚みに応じた高さだけ突出した状態で残ることとなる。なおこのとき、樹脂フィルム２の厚みが５μｍ未満であると、絶縁シート１の主面から突出する導電ペースト４の高さが低いものとなって、後述するように、絶縁シート１の主面に導電ペースト４の端部を覆うように配線導体５を積層する際に、導電ペースト４と配線導体５との密着が弱いものとなる危険性が高くなり、逆に１５μｍを超えると、絶縁シート１の主面から突出する導電ペースト４の高さが高いものとなって、絶縁シート１の主面に導電ペースト４の端部を覆うように配線導体５を積層する際に、導電ペースト４の突出部が横に大きく潰れて配線導体５からはみ出してしまう危険性が高くなる。したがって、樹脂フィルム２の厚みは５〜１５μｍの範囲が好ましい。
【００２０】
次に、図５（ｄ）に示すように、別途、ポリエチレンナフタレート等の樹脂フィルムから成る転写用フィルム６の一方の主面上に剥離可能に密着された銅箔等の金属箔から成る配線導体５を準備する。この転写用フィルム６上の配線導体５は、転写用フィルム６の一方の主面に銅箔等の金属箔を間に図示しない粘着材を介して密着した後、その金属箔をフォトリソグラフィー技術により所定のパターンにエッチングすることにより形成される。配線導体５の厚みは５〜３０μｍ程度である。
【００２１】
次に、図５（ｅ）に示すように、絶縁シート１の上に転写用フィルム６上の配線導体５を導電ペースト４の端部を覆うように重ねてプレスすることにより積層した後、図５（ｆ）に示すように、転写用フィルム６を除去することにより、配線導体５を転写する。
【００２２】
次に、図６（ｇ）に示すように、上述のようにして貫通孔３に導電ペースト４が充填されているとともに表面に配線導体５が積層された絶縁シート１を配線基板の製造に必要な形態で複数枚揃える（ここでは絶縁シート１が３枚の場合を示している）。
【００２３】
次に、図６（ｈ）に示すように、上記複数枚の絶縁シート１を所定の配置で上下に重ね合わせた状態でプレスしながら加熱し、絶縁シート１の熱硬化性樹脂および導電ペースト４の熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより、複数の絶縁シート１が硬化した絶縁層１１と配線導体５とが交互に積層されているとともに、導電ペースト４が硬化した貫通導体１４により上下の配線導体５が電気的に接続された配線基板１０が得られる。このとき、貫通孔３内に充填された導電ペースト４には異物が混入していないことから、導電ペースト４を硬化させて成る貫通導体１４の電気抵抗が高くなることがなく、搭載される半導体素子との間の電気信号のやりとりを良好に行なうことが可能な配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】は、本発明の絶縁シートの穿孔方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図２】は、本発明の絶縁シートの穿孔方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図３】は、本発明の絶縁シートの穿孔方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図５】（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【図６】（ｇ），（ｈ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    絶縁シート
２    樹脂フィルム
３    貫通孔
４    導電ペースト
５    配線導体
１０    配線基板
２０    通気性シート
３０    吸着テーブル
【図１】
0005106206.tif 000002
【図２】
0005106206.tif 000003
【図３】
0005106206.tif 000004
【図４】
0005106206.tif 000005
【図５】
0005106206.tif 000006
【図６】
0005106206.tif 000007