(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に絶縁シートを重ねて加熱し、絶縁シートの樹脂を硬化させてこの回路基板上に絶縁層を密着形成し、その後この絶縁層上に導電層を形成する多層配線板の製造方法において、上記絶縁シートの樹脂を硬化させる際に、まず回路基板上に絶縁シートを重ねた積層体を長尺のキャリアシート間に載置して真空成形機に導入し、この積層体を減圧下で加熱加圧成形し、その後に上記キャリアシートを剥がして、この絶縁シートが形成した絶縁層の外側表面に、加熱温度に対して耐熱性と、絶縁層との離型性を有するシート材を配置して再度加熱することを特徴とする多層配線板の製造方法。
【請求項２】
上記絶縁層の外側表面に配置するシート材が、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂のうち少なくとも１つの樹脂からなるものであることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
【請求項３】
上記シート材が、樹脂フィルムであることを特徴とする請求項２記載の多層配線板の製造方法。
【請求項４】
上記シート材が、ガラス繊維、ガラス不織布、アラミド繊維、アラミド不織布のいずれかに樹脂を含有したものであることを特徴とする請求項２記載の多層配線板の製造方法。
【請求項５】
上記絶縁層の外側表面に配置するシート材が、銅箔、又は、アルミニウム箔のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の多層配線板の製造方法。
【請求項６】
上記キャリアシートがポリエチレンテレフタラートのフィルムであることを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか１項に記載の多層配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層配線板の製造方法に関し、具体的には、ビルドアップ方式で行う多層配線板の製造方法であって、回路基板上に絶縁シートを重ねて加熱し、絶縁シートの樹脂を所望の硬度に硬化させてこの回路基板上に絶縁層を密着形成する多層配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器、電気機器に用いられる多層のプリント配線板は、回路を形成した内層用の回路基板面に、基材に樹脂を含浸し半硬化したプリプレグを重ね、その外側に回路基板、または、銅箔を重ね、加熱加圧することにより製造する。近年、高密度化、小型化、薄型化の要求に伴って、プリプレグに代わり、エポキシ樹脂等の樹脂を主成分とした絶縁層を形成するビルドアップ方式が採用されている。このビルドアップ方式による絶縁層の形成は、例えば、回路基板上に液状の絶縁材料を塗工または印刷した後、乾燥硬化する方法、または、回路基板上に樹脂を主成分とした絶縁材料からなる絶縁シートを重ね、加熱加圧して密着する方法が挙げられる。液状の絶縁材料を塗工または印刷する方法は、絶縁材料の塗工又は印刷作業が煩雑なため、品質の安定や生産効率の点で工業的に不十分な状況である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、絶縁シートを重ねて加熱加圧する方法は、例えば、回路基板上に絶縁シートを重ねた積層体を上下からキャリアフィルムに挟んでキャリアフィルム内を真空条件で１１０〜１３０℃程度で加熱加圧して一次密着させた後に、一次密着した温度より高い１５０〜２００℃程度で樹脂の硬化を進行させ、絶縁層を形成している。この方法によって形成した絶縁層は、その後、この絶縁層の上に回路となる導電層を形成する。導電層を形成するために、絶縁層は、その表面を研磨等で製面した後に化学処理による粗化、及び、メッキが施され、導電層となるメッキ層を形成する。上記絶縁層は、メッキ層の密着を良好とするために粗化を行うので、均一な硬度を有していることが求められている。そこで、絶縁層内に粗化され易い組成物をあらがじめ配合されておく方法が知られている（例えば、特公平７−８３１８２号公報等）。しかし、この方法においても、絶縁層の硬度が不均一な場合に、十分なメッキ層の密着性が得られない恐れがある。また、上記絶縁層は、表面に異物等が付着していると均一なメッキ層の形成に支障をきたす恐れがある。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ビルドアップ方式で行う多層配線板の製造方法にあって、絶縁層の硬度の均一性を向上し、且つ、異物等の付着を防止して、メッキ層の密着性がより良好な多層配線板の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、絶縁層を形成するために加熱したとき、絶縁層の表面が酸化されるが、絶縁層の表面の位置によって樹脂が硬化する程度が異なっていたりするとメッキ層の密着性がばらつくこと、また、絶縁層の表面と内部とで樹脂が硬化する程度が異なるため、メッキ層に良好で均一な密着性が得られないことを見出し、さらに、研究を重ねた結果、絶縁層を形成するために加熱する際に、加熱温度に対して耐熱性を有し、絶縁層と離型性を有する、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂のうち少なくとも１つの樹脂からなる樹脂フィルムや、銅箔、アルミニウム箔等のシート材で、絶縁層の外側表面を覆っておくと、絶縁層の樹脂が硬化する程度が均一になり、その結果、メッキ層の密着性が良好となることを見出し、本発明の完成に至ったものである。さらに、上記シート材が、絶縁層の外側表面を覆うので、作業中に異物が付着したり、汚れたりすることが防止できるものである。
【０００６】
請求項１記載の多層配線板の製造方法は、回路基板上に絶縁シートを重ねて加熱し、絶縁シートの樹脂を硬化させてこの回路基板上に絶縁層を密着形成し、その後この絶縁層上に導電層を形成する多層配線板の製造方法において、上記絶縁シートの樹脂を硬化させる際に、まず回路基板上に絶縁シートを重ねた積層体を長尺のキャリアシート間に載置して真空成形機に導入し、この積層体を減圧下で加熱加圧成形し、その後に上記キャリアシートを剥がして、この絶縁シートが形成した絶縁層の外側表面に、加熱温度に対して耐熱性と、絶縁層との離型性を有するシート材を配置して再度加熱することを特徴とする
【０００７】
請求項２記載の多層配線板の製造方法は、請求項１記載の多層配線板の製造方法において、上記絶縁層の外側表面に配置するシート材が、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂のうち少なくとも１つの樹脂からなるものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の多層配線板の製造方法は、請求項２記載の多層配線板の製造方法において、上記シート材が、樹脂フィルムであることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の多層配線板の製造方法は、請求項２記載の多層配線板の製造方法において、上記シート材が、ガラス繊維、ガラス不織布、アラミド繊維、アラミド不織布のいずれかに樹脂を含有したものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の多層配線板の製造方法は、請求項１記載の多層配線板の製造方法において、上記絶縁層の外側表面に配置するシート材が、銅箔、又は、アルミニウム箔のいずれかであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の多層配線板の製造方法は、請求項１乃至請求項５いずれか１項に記載の多層配線板の製造方法において、上記キャリアシートがポリエチレンテレフタラートのフィルムであることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に対応する実施の形態の一例を、図１〜５に基づいて説明する。図１は絶縁シートの樹脂を硬化させるステップを説明した断面図、図２は硬化後のステップを説明した断面図、図３は多層配線板の断面図、図４は回路基板と絶縁シートの配置を説明した断面図、図５は本発明で用いる真空成形装置の全体を説明する概略図である。
【００１４】
本発明の対象となる多層配線板は、いわゆる、ビルドアップ方式で製造されるものである。上記多層配線板は、図４に示すように、内層用の回路５を形成した回路基板２上に絶縁シート３を重ねて加熱し、絶縁シート３の樹脂を硬化させてこの回路基板２上に絶縁層３ａを密着形成し、その後、図３に示すように、この絶縁層３ａ上に外側の回路６を形成して製造されるものである。上記回路基板２は、エポキシ樹脂ガラス基材等の絶縁基板１５の表面に内層用の回路５を形成したものである。なお、上記回路基板２は、図４に示す絶縁基板１５が一層でその両側に回路５を形成した単層の回路基板２でも、複数の絶縁基板の層と回路の層を有した、多層の回路基板でもよい。
【００１５】
上記絶縁シート３は、エポキシ樹脂等の熱硬化製樹脂組成物を半硬化状態（Ｂステージ）としてシート状にしたものが用いられる。上記絶縁シート３は、回路形成に必要な範囲に対応する寸法に形成してある。上記絶縁シート３は、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の支持体９が付設した状態で作製される。取り扱いの便宜性等から、上記絶縁シート３は、外側に支持体９を付設した状態で積層される。
【００１６】
上記多層配線板の製造方法においては、回路基板２上に絶縁シート３を重ねた積層体１を上下からキャリアフィルム７、８に挟んで真空成形機１０に導入し、この積層体１を真空条件で１１０〜１３０℃程度で加熱加圧して一次密着させた後に、一次密着した温度より高い温度で樹脂の硬化を進行させ、絶縁層３ａを形成する方法が、生産の効率化から多用されている。
【００１７】
上記一次密着で用いられる真空成形装置について、図５に基づいて説明する。上記一次密着においては、回路基板２に絶縁シート３を重ねて構成した積層体１が、長尺のキャリアシート７上に載置した状態で真空成形機１０に導入される。また、真空成形機１０に導入される積層体１の上側に、同様の長尺のキャリアシート８が配置される。上記キャリアシート７、８としては、加熱加圧した後に絶縁層を剥離する際の作業性から、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等のフィルムが用いられる。
【００１８】
上記成形装置は、真空成形機１０の前工程にセットテーブル１３を備え、このセットテーブル１３でロール状に巻かれたキャリアシート７に上記積層体１が載置される。また、上記成形装置は、セットテーブル１３の上側にも、ロール状に巻かれたキャリアシート８を備える。上記成形装置は、真空成形機１０の後工程に上記キャリアシート７、８を巻き取る巻き取り装置１７、１８を備え、巻き取り装置１７、１８をモータ等で稼動させることによって、上記キャリアシート７、８を真空成形機１０に導入、及び、搬出することができる。上記真空成形機１０は、積層体１を導入すると、下熱盤１１が可動して上熱盤１２との間で型締めすると、密着状態を形成できるものである。上記下熱盤１１と上熱盤１２は、ヒータを内蔵しており、上記積層体１を加熱加圧する。上記製造方法にあっては、上記真空成形機１０に導入した積層体１は、加熱加圧されることで、積層体１が一体化すると共に、上下より一対のキャリアシート７、８に内包された状態となる。上記成形装置は、真空成形機１０の後工程側の近傍でキャリアシート８の上側に、キャリアシート離脱機１４を備え、真空成形機１０からの搬出が円滑にいくようにしている。
【００１９】
上記真空成形機１０での成形にあっては、加熱温度は、回路基板２に接した絶縁シート３の樹脂が溶融する程度の温度でよく、例えば、１１０〜１３０℃程度が好適であり、加圧時間は、回路基板２に絶縁シート３が密着すればよく、例えば５０〜９０秒程度でよい。
【００２０】
次に、上記絶縁シート３は、真空成形機１０で一次密着させた後に、さらに、例えば１５０〜２００℃程度に加熱して、より硬化が進行した状態（ＢとＣステージの間）に絶縁層３ａを形成する。
【００２１】
上記多層配線板の製造方法においては、図１に示すように、この絶縁シート３の樹脂をより硬化が進行した状態とする際に、この絶縁シート３の外側表面に、シート材４を配置して加熱する。この際、上記製造方法においては、絶縁シート３に付設したＰＥＴの支持体９は、剥離しておく。上記シート材４としては、加熱温度に対して軟化することのない耐熱性を有するものであり、また、硬化後に剥離するので、絶縁層３ａと離型性を有するものである。上記シート材４としては、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂のうち少なくとも１つの樹脂からなるものが挙げられ、この場合、上記シート材４は、上記樹脂のフィルムでもよいし、また、ガラス繊維、ガラス不織布、アラミド繊維、アラミド不織布等の補強材に樹脂を含有したものでもよい。また、上記シート材４としては、銅箔、又は、アルミニウム箔のいずれかでもよい。また、上記加熱する温度と加熱時間は、絶縁シート３の所望する硬化の程度により適宜選択される。
【００２２】
次に、上記絶縁層３ａを密着形成した回路基板２は、図２に示すように、シート材４を剥離した後、絶縁層３ａの表面を粗化する。上記粗化は、研磨機で製面した後に、ＫＭｎＯ4 等を用いて化学処理を行う方法が汎用される。その後、上記絶縁層３ａを密着形成した回路基板２は、絶縁層３ａ上にメッキが施され、図３に示すように、回路６が形成される。なお、上記多層配線板にあっては、回路６のパターニング、及びそれに伴う加熱によって絶縁層３ａの樹脂は、完全硬化（Ｃステージ）するものである。
【００２３】
上記多層配線板の製造方法は、絶縁シート３の外側表面にシート材４を配置して加熱するため、絶縁層３ａの表面が空気中の酸素によって酸化されることを低減すると共に、表面の位置による樹脂の硬化する程度や、絶縁層３ａの表面と内部とによる樹脂が硬化する程度を、従来に比較しより均一にすることができる。また、上記多層配線板の製造方法は、シート材４によって、絶縁層３ａの表面に異物が付着したり、汚れたりすることが防止できる。その結果、上記多層配線板の製造方法は、絶縁層３ａに密着性がより良好なメッキ層を形成できる。
【００２４】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されず、真空成形機から排出後にシート材４を配置したが、絶縁シート３に付設した支持体９に代わり、シート材４を配置した状態で長尺のキャリアシート７，８上に載置して真空成形機１０に導入してもよい。
【００２５】
【実施例】
（実施例１）
表裏面に内層用の回路を形成した回路基板（松下電工株式会社製：Ｒ−１７６６、厚さ０．８ｍｍ、サイズ２５０×２５０ｍｍ）を用い、この回路基板の表裏に熱硬化性エポキシ樹脂の絶縁シート（味の素株式会社製：ＡＢＦ−ＳＨ、厚み０．７ｍｍ、サイズ２３０×２３０ｍｍ）を重ね、キャリアシート（ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）のフィルム）上に載置して真空成形機（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００／６００）に導入した。成形は、真空引き時間が３０秒、真空度が４ｈＰａ（３ｔｏｒｒ）、上下の熱盤温度が１１０℃、圧力が０．１ＭＰａ、加圧保持時間が４０秒の条件で行った。
【００２６】
シート材として、ポリイミド樹脂フィルム（デュポン株式会社製、カプトン、厚さ５０μｍ、サイズ２４０×２４０ｍｍ）を用いた。上記真空成形機から搬出後、直ちにキャリアシートを剥離し、ポリイミド樹脂フィルムで覆った。その後、１７０℃、３０分加熱して、絶縁シートの樹脂を硬化させてこの回路基板上に絶縁層を密着形成した。
【００２７】
次に、ポリイミド樹脂フィルムを剥離し、樹脂層をバブブラシを装着した研磨機で製面した後に、ＫＭｎＯ4 で化学処理を行い、その後に化学銅メッキ、及び、電気メッキ処理を施すことによって、厚み３５μｍのメッキ層を形成した。
【００２８】
ポリイミド樹脂フィルムを剥離した際に、絶縁層の外観を目視で検査した。また、得られたメッキ層の引っ張り強度をＪＩＳ−Ｃ６４８１に基づいて測定した。
【００２９】
結果は、外観は異物付着がなくて良好であり、引っ張り強度は、１．２Ｋｇｆ／ｃｍと良好であった。
【００３０】
（実施例２）
シート材として、離型機能の高いフッ素樹脂フィルム（日東電工株式会社製、ニトフロン、厚さ５０μｍ、サイズ２４０×２４０ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして多層配線板を作製した。結果は、外観は異物付着がなくて良好であり、引っ張り強度は、１．２Ｋｇｆ／ｃｍと良好であった。
【００３１】
（比較例１）
実施例１と同様にして、真空成形機で加熱加圧成形した後、キャリアシートが耐熱性を有しないので、キャリアシートを剥離し、絶縁シートを露出した状態で１７０℃、３０分加熱して、絶縁シートの樹脂を硬化させた。その後、実施例１と同様にして多層配線板を作製した。結果は、外観は異物付着が有り、引っ張り強度は、０．８Ｋｇｆ／ｃｍと低かった。
【００３２】
【表１】
0004980517.tif 000002
【００３３】
【発明の効果】
本発明の多層配線板の製造方法は、絶縁シートの樹脂を硬化させる際に、シート材を配置して加熱するので、絶縁層の樹脂が硬化する程度が均一にすることができ、また、異物が付着したり、汚れたりすることが防止できる。その結果、多層配線板の製造方法は、絶縁層に密着性がより良好なメッキ層を形成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、絶縁シートの樹脂を硬化させるステップを説明した断面図である。
【図２】同上の硬化後のステップを説明した断面図である。
【図３】同上の多層配線板の断面図である。
【図４】回路基板と絶縁シートの配置を説明した断面図である。
【図５】真空成形装置の全体を説明する概略図である。
【符号の説明】
１        積層体
２        回路基板
３        絶縁シート
３ａ      絶縁層
４        シート材
５、６    回路
７、８    キャリアシート
１０      真空成形機
【図１】
0004980517.tif 000003
【図２】
0004980517.tif 000004
【図３】
0004980517.tif 000005
【図４】
0004980517.tif 000006
【図５】
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