| 【発明の名称】 |
多層プリント配線板の製造法 |
| 【発明者】 |
【氏名】菅野 雅雄
【氏名】▲つる▼ 義之
【氏名】小野寺 教予
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| 【要約】 |
【課題】高密度で信頼性に優れる多層プリント配線板を効率良く製造する方法を提供する。
【解決手段】導体層と回路層の間に設けられた非貫通穴内に導電性ペーストを充填して導体間の電気的接続を行う多層プリント配線板の製造法であって、非貫通穴内に導電性ペーストを充填した後、真空内雰囲気中に一定時間放置する多層プリント配線板の製造法。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】導体層と回路層の間に設けられた非貫通穴内に導電性ペーストを充填して導体間の電気的接続を行う多層プリント配線板の製造法であって、非貫通穴内に導電性ペーストを充填した後、真空内雰囲気中に一定時間放置することを特徴とする多層プリント配線板の製造法。
【請求項２】以下の工程からなることを特徴とする多層プリント配線板の製造法。
ａ．内層回路を形成した内層基板の表面に、金属箔と絶縁性接着剤層からなる金属箔張り接着剤層を、金属箔が外側になるように位置合わせして重ね、加圧・加熱して積層一体化する工程。
ｂ．内層回路と金属箔の電気的接続を行う箇所の金属箔と絶縁性接着剤層を除去して非貫通穴を形成する工程。
ｃ．前記非貫通穴に導電性ペーストを充填した後、真空内雰囲気中に一定時間放置する工程。
ｄ．前記金属箔の不要な箇所を、選択的にエッチング除去する工程。
【請求項３】工程ａ〜工程ｄを繰り返すことを特徴とする請求項２に記載の多層プリント配線板の製造法。
【請求項４】以下の工程からなることを特徴とする多層プリント配線板の製造法。
ｅ．金属箔の片面に絶縁性接着剤層を形成し、更にその絶縁性接着剤層の表面に引き剥がし可能な有機フィルムを積層した、保護フィルム付き金属箔張り接着剤層の有機フィルム面の、前記金属箔と内層回路との電気的接続を行う箇所にレーザーを照射して、前記金属箔に到達する非貫通穴をあける工程。
ｆ．前記非貫通穴に、導電性ペーストを充填した後、真空内雰囲気中に一定時間放置した後、この導電性ペーストを半硬化状態にする工程。
ｇ．前記保護フィルム付き金属箔張り接着剤層から、有機フィルムを引き剥がして、非貫通穴付き金属箔張り接着剤層とする工程。
ｈ．内層回路を形成した配線基板の表面に、前記非貫通穴付き金属箔張り接着剤層を、金属箔が外側になるように位置合わせして重ね、加圧・加熱して積層一体化する工程。
ｉ．前記金属箔の不要な箇所を、選択的にエッチング除去する工程。
【請求項５】工程ｅ〜工程ｉを繰り返すことを特徴とする請求項４に記載の多層プリント配線板の製造法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線板の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型化、高性能化、多機能化に伴い、多層プリント配線板には、よりいっそうの高密度化が求められるようになってきている。これらの要求を満たすために、層間の薄型化、配線の微細化が行われ、また、隣接する導体層間のみを接続するビアホール等が用いられるようになり、このビアホールも小型化されつつある。
【０００３】配線の多層化には、通常、内層基板の上に、複数の導体層と該間の層間絶縁層をまとめて重ね、加圧・加熱して積層一体化し、必要な箇所に穴をあけて電気的に接続する方法と、内層基板の上に層間絶縁層を形成し、その上に回路と層間の接続穴を形成し、というように回路層と層間絶縁層とを順次形成するビルドアップ法と呼ばれる方法とがある。
【０００４】このビルドアップ法の一つとして、金属箔と絶縁性接着剤層からなる金属箔付き接着剤層を内層基板の上にラミネートし、所定の部分の金属箔と絶縁性接着剤層を除去し、導電性ペーストを充填して、金属箔と内層回路の電気的接続を行う方法がある。この後必要に応じ、上記と同様の工程を繰り返すことにより、必要とする多層回路が形成できる。
【０００５】多層プリント配線板の高密度化のために、近年ビアホール径は、ますます小さくなっており、直径０．３ｍｍから、０．２ｍｍ、更には０．１ｍｍ以下のものも要求されつつある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属箔付きの接着剤層を内層基板にラミネートし、所定の部分の金属箔と絶縁性接着剤層を除去し、導電性ペーストを充填して、金属箔と内層回路の電気的接続を行う場合、ビアホールは非貫通穴となるため、直径が０．２ｍｍ以下の小径になると印刷充填時に巻き込んだエアーの抜け道がなく、ビアホール内にエアーが残存してしまうことによって、接続信頼性が低下するという課題があった。
【０００７】本発明は、高密度で信頼性に優れる多層プリント配線板を効率良く製造する方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の多層プリント配線板の製造法は、導体層と回路層の間に設けられた非貫通穴内に導電性ペーストを充填して導体間の電気的接続を行う多層プリント配線板の製造法であって、非貫通穴内に導電性ペーストを充填した後、真空内雰囲気中に一定時間放置することを特徴とする。
【０００９】このような多層プリント配線板の製造法としては、以下の工程からなる方法により実現できる。
ａ．内層回路を形成した内層基板の表面に、金属箔と絶縁性接着剤層からなる金属箔張り接着剤層を、金属箔が外側になるように位置合わせして重ね、加圧・加熱して積層一体化する工程。
ｂ．内層回路と金属箔の電気的接続を行う箇所の金属箔と絶縁性接着剤層を除去して非貫通穴を形成する工程。
ｃ．前記非貫通穴に導電性ペーストを充填した後、真空内雰囲気中に一定時間放置する工程。
ｄ．前記金属箔の不要な箇所を、選択的にエッチング除去する工程。
【００１０】このような多層プリント配線板の製造法としては、また、以下の工程からなる方法により実現できる。
ｅ．金属箔の片面に絶縁性接着剤層を形成し、更にその絶縁性接着剤層の表面に引き剥がし可能な有機フィルムを積層した、保護フィルム付き金属箔張り接着剤層の有機フィルム面の、前記金属箔と内層回路との電気的接続を行う箇所にレーザーを照射して、前記金属箔に到達する非貫通穴をあける工程。
ｆ．前記非貫通穴に、導電性ペーストを充填した後、真空内雰囲気中に一定時間放置した後、この導電性ペーストを半硬化状態にする工程。
ｇ．前記保護フィルム付き金属箔張り接着剤層から、有機フィルムを引き剥がして、非貫通穴付き金属箔張り接着剤層とする工程。
ｈ．内層回路を形成した配線基板の表面に、前記非貫通穴付き金属箔張り接着剤層を、金属箔が外側になるように位置合わせして重ね、加圧・加熱して積層一体化する工程。
ｉ．前記金属箔の不要な箇所を、選択的にエッチング除去する工程。
【００１１】上記の方法はいずれも繰り返して、必要な数の層を重ねることができ、例えば、最初の方法であると、工程ａ〜工程ｄを繰り返すことによって実現でき、２番目の方法であると、工程ｅ〜工程ｉを繰り返すことによって実現できるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の工程ｃまたは工程ｆにおいて、非貫通穴内に導電性ペーストを充填した後、真空内雰囲気中に放置する一定時間は、例えば、真空雰囲気が５．０×１-6Ｐａの場合、３分程度でエアーの除去が可能である。また、エアーの除去によって穴内の導電性ペーストの液面が下がった場合、更に導電性ペーストを充填しても良い。
【００１３】本発明に用いる金属箔としては、通常は銅箔を用い、アルミニウム箔も用いることができる。
【００１４】本発明の工程ａと工程ｅに用いる絶縁性接着剤層としては、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂を成分として含むものであり、市販のものとしては、分子量１０万以上の高分子量エポキシ重合体を主成分としたエポキシ系接着フィルムであるＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）、変成ゴムを添加したエポキシ系のものとしてＧＦ−３５００（日立化成工業株式会社製、商品名）、ポリイミド系のものとしてはＡＳ−２５００（日立化成工業株式会社製、商品名）、直径が０．１μｍ〜６μｍで、長さが約５μｍ〜１ｍｍの繊維状物質をエポキシ樹脂中に分散させたエポキシ系接着剤フィルムとして、ＭＣＦ−６０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）が使用できる。
【００１５】工程ｅに用いる引き剥がし可能な有機フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリフッ化エチレンフィルム等が使用できる。
【００１６】工程ｂや工程ｅに用いる、所定の箇所の絶縁性接着剤層の除去には、レーザーを使用する。レーザーとしては、エキシマレーザーや炭酸ガスレーザー等があるが、加工速度や加工費等の点から炭酸ガスレーザーが好適である。
【００１７】前記金属箔と絶縁性接着剤層を除去した非貫通穴に充填する導電性材料としては、金属粒子、導電性有機物、カーボン等の導電性粒子を混入した熱硬化性の導電性ペーストが使用できる。
【００１８】本発明の方法は、非貫通穴に導電性ペーストを充填する際、真空を用いて行うので、エアーの残存のない充填が可能である。このため層間の接続信頼性に優れる。
【００１９】
【実施例】
実施例１厚さ０．６ｍｍのガラス布−エポキシ樹脂含浸の基材４の両面に、厚さ１８μｍの銅箔１を貼り合わせた、両面銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）に穴をあけ、無電解銅めっきによるめっき銅を形成し、不要な銅をエッチング除去して内層回路５を形成し、続いて、穴埋め樹脂３として、熱硬化性樹脂であるＣＣＲ−５０６（株式会社アサヒ化学研究所、商品名）をシルクスクリーン印刷法によって塗布し、加熱硬化後、穴からはみ出した樹脂を研磨により除去し、図１（ａ）に示すように、内層基板を作製した。金属箔６として厚さ１８μｍの銅箔を用い、絶縁性接着剤層７として、厚さ５５μｍのエポキシ系接着剤層を設けた金属箔張り接着剤層であるＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、前工程で作製した内層基板の両側に重ね、圧力２．９４ＭＰａ、温度１７５℃で、９０分間、加熱・加圧して、図１（ｂ）に示すように、積層一体化した。前工程で作製した積層基板の両面に、エッチングレジストフィルムＨＫ−４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネートし、非貫通穴の箇所以外の箇所に透過するフォトマスクを重ねて紫外線を照射し、現像して、エッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した非貫通穴の箇所のみの銅をエッチング除去し、非貫通穴用開口部８を形成した後、図１（ｃ）に示すように、エッチングレジストを剥離除去した。次いで、炭酸ガスインパクトレーザー孔あけ機Ｌ−５００（住友重機械工業株式会社製、商品名）により、周波数＝１５０Ｈｚ、電圧＝２０ｋＶ、パルスエネルギー＝８５ｍＪ、ショット数＝７ショットの条件で、前記非貫通穴用開口部８の箇所に、レーザーを照射し、図１（ｄ）に示すように、絶縁性接着剤層７を取り除き、内層回路５まで届く直径０．１５ｍｍの非貫通穴９をあけた。続いて、図１（ｅ）に示すように、導電性ペースト１０としてＭＰ−２００Ｖ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、非貫通穴９に、スキージを用いて、シルクスクリーン印刷法で充填した。図１（ｆ）に示すように、導電性ペースト１０を印刷充填した基板を、真空度１．０×１０-6Ｐａの真空チャンバー１１に入れ、５分間放置して、印刷充填の際に、残存したエアーを除去し、図１（ｇ）に示すように、１６０℃−９０分加熱して、導電性ペースト１０を硬化した。基板に、エッチングレジストフィルムＨＫ−４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネートし、回路の形状に透過するフォトマスクを用い、紫外線を露光し、現像してエッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出している金属箔６の不要な箇所をエッチング除去して、外層回路１２を形成して、図１（ｈ）に示すように、多層プリント配線板を作製した。この実施例の非貫通穴の導通抵抗は、１穴あたり平均１０ｍΩであった。
【００２０】実施例２図２（ａ）に示すように、実施例１と同様の方法により、内層基板を作製した。金属箔６として厚さ１８μｍの銅箔を用い、その片面に、絶縁性接着剤層７として、厚さ５５μｍのエポキシ系接着剤層を用いた、金属箔張り接着剤層であるＭＣＦ−３０００Ｅ（日立化成工業株式会社製、商品名）の、絶縁性接着剤層７の表面に、引き剥がし可能な有機フィルム１３として、厚さ１５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを、ロールラミネーターで貼り合わせた。その有機フィルムの表面に、炭酸ガスインパクトレーザー孔あけ機Ｌ−５００（住友重機械工業株式会社製、商品名）により、周波数＝１５０Ｈｚ、電圧＝２０ｋＶ、パルスエネルギー＝８５ｍＪ、ショット数＝７ショットの条件で、レーザーを照射し、図２（ｂ）に示すように、金属箔６まで届く直径０．１５ｍｍの非貫通穴９をあけた。図２（ｃ）に示すように、導電性ペースト１０としてＭＰ−２００Ｖ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの非貫通穴９に、印刷充填した。図２（ｄ）に示すように、この金属箔張り接着剤層を、真空度１．０×１０-6Ｐａの真空チャンバー１１に入れ、５分間放置して、導電ペースト１０の印刷充填の際に残存したエアーを除去した。図２（e）に示すように、この金属箔張り接着剤層を、１６０℃−１０分間放置して、導電性ペースト１０を半硬化状態にした。図２（ｆ）に示すように、この金属箔張り接着剤層から、有機フィルム１１であるポリエチレンテレフタレートフィルムを引き剥がした。図２（ｇ）に示すように、この金属箔張り接着剤層を、内層基板の両側に重ね、圧力２．９４ＭＰａ、温度１７５℃、９０分の条件で積層一体化した。図２（ｈ）に示すように、前の工程で作製した基板の両面に、エッチングレジストフィルムＨＫ−４２５（日立化成工業株式会社製、商品名）をラミネートし、回路の形状に透過するフォトマスクを介して、紫外線を露光し、現像して、エッチングレジストを形成し、エッチングレジストから露出した銅箔をエッチング除去して、所定の外層回路１２を形成して、多層プリント配線板を作製した。この実施例の非貫通穴の導通抵抗は、１穴あたり５ｍΩであった。
【００２１】比較例１実施例１において、導電性ペースト１０を印刷充填した後の、真空チャンバー１１に入れること以外は、実施例１と同様にして多層プリント配線板を作製した。このときの非貫通穴は、穴内にエアーが残存し、導通抵抗は１穴あたり５００ｍΩであった。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によって、簡単な工程で高密度で信頼性に優れる多層プリント配線板の製造が可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４４５５
【氏名又は名称】日立化成工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月２２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】若林 邦彦
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１２６９６８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月１１日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２８９５９８ |
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