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【発明の名称】 両面配線回路基板
【発明者】 【氏名】内藤 俊樹
【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東電工株式会社内

【氏名】吉見 武
【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東電工株式会社内
【要約】 【課題】貫通孔の上にも、配線回路パターンを形成したり、電子部品を実装することができ、高密度化を図ることのできる、両面配線回路基板を提供すること。

【解決手段】絶縁層１と、その絶縁層１の両面に形成されている導体層３とを備える両面配線回路基板において、絶縁層１に、厚さ方向を貫通する貫通孔２を形成した後、その貫通孔２に、電解めっきにより、実質的に隙間なく銅を充填することにより、各導体層３を電気的に導通する導通部４を形成する。これによって、導通部４の上を、部品の搭載部分とすることができるので、その搭載部分に、導体層３の配線回路パターンを形成したり、電子部品を実装することにより、高密度化を図ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、前記絶縁層の両面に形成されている導体層とを備える両面配線回路基板であって、
前記絶縁層には、厚さ方向を貫通する貫通孔が形成されており、
前記貫通孔には、金属が充填されていることを特徴とする、両面配線回路基板。
【請求項２】
前記金属が、電解めっきにより形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の両面配線回路基板。
【請求項３】
前記貫通孔における前記金属の端部が、部品の搭載部分とされていることを特徴とする、請求項１または２に記載の両面配線回路基板。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面配線回路基板、詳しくは、絶縁層の両面に導体層が形成されている両面配線回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
両面フレキシブル配線回路基板は、ポリイミドなどからなる絶縁基板の両面に、銅箔などからなる配線回路パターンが、それぞれ形成されている配線回路基板である。
【０００３】
このような両面フレキシブル配線回路基板には、各配線回路パターンを電気的に導通するために、通常、絶縁基板には、スルーホールが形成されており、そのスルーホールの内周面に、スルーホールめっきが形成されている。
【０００４】
例えば、絶縁基材の両面に、導体回路を形成するための金属箔を一体化して、両側の導体回路をスルーホールによって電気的に接続するようにした長尺フレキシブル基板が知られている（特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１３６５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、配線回路基板には、配線回路パターンや電子部品の高密度化が要求されている一方で、スルーホールめっきは、スルーホールの内周面に沿ってリング状に形成されており、スルーホールの中央は、中空状であり、めっきが充填されていないため、そのスルーホールの上に、配線回路パターンを形成することや、電子部品を実装することが困難である。
【０００７】
本発明の目的は、貫通孔の上にも、配線回路パターンを形成したり、電子部品を実装することができ、高密度化を図ることのできる、両面配線回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の両面配線回路基板は、絶縁層と、前記絶縁層の両面に形成されている導体層とを備える両面配線回路基板であって、前記絶縁層には、厚さ方向を貫通する貫通孔が形成されており、前記貫通孔には、金属が充填されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の両面配線回路基板においては、前記金属が、電解めっきにより形成されていることが好適である。
【００１０】
また、本発明の両面配線回路基板においては、前記貫通孔における前記金属の端部を、部品の搭載部分とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の両面配線回路基板によれば、貫通孔には、金属が充填されているので、その金属の端部を、部品の搭載部分とすることができる。そのため、その搭載部分に、配線回路パターンを形成したり、電子部品を実装することができるので、高密度化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の両面配線回路基板の第１実施形態としての両面フレキシブル配線回路基板の製造工程図である。まず、図１を参照して、第１実施形態の両面フレキシブル配線回路基板の製造方法について説明する。
【００１３】
この方法では、図１（ａ）に示すように、まず、絶縁層１を用意する。絶縁層１は、フレキシブル配線回路基板の絶縁層として使用できるものであれば、特に制限されず、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などの合成樹脂のフィルムが挙げられる。好ましくは、ポリイミド樹脂フィルムが用いられる。
【００１４】
絶縁層１の厚みは、例えば、５〜５００μｍ、好ましくは、１０〜５０μｍである。
【００１５】
次いで、この方法では、図１（ｂ）に示すように、絶縁層１に、絶縁層１の厚さ方向を貫通する貫通孔２を形成する。貫通孔２の形成は、特に制限されず、例えば、ドリル加工やパンチング加工などの機械加工、ＹＡＧレーザやエキシマレーザなどのレーザ加工、化学エッチング加工などの公知の方法が用いられる。また、感光性の合成樹脂を用いて、露光および現像することにより、絶縁層１の形成と同時に貫通孔２を形成することもできる。
【００１６】
貫通孔２の形状および大きさは、その目的および用途などにより、適宜選択されるが、例えば、円形であれば、最大直径が２０〜３００μｍ、高密度化の観点より、好ましくは、３０〜１５０μｍである。
【００１７】
また、貫通孔２は、図３（ａ）に示すように、機械加工などにより、絶縁層１の長手方向に対して直交方向（側断面視矩形状）に形成してもよく、図３（ｂ）に示すように、レーザ加工や化学エッチング加工などにより、絶縁層１における一方の面から他方の面に向かって、次第に幅狭となる（または、図示しないが次第に幅広となる）テーパ形状（側断面視台形状）に形成するか、あるいは、図３（ｃ）に示すように、レーザ加工や化学エッチング加工などにより、絶縁層１の長手方向およびその長手方向に対する直交方向に対して傾斜方向（側断面視平行四辺形状）に形成してもよい。
【００１８】
なお、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示す、絶縁層１の長手方向（表面または裏面が延びる方向）に沿う基準ラインＬに対する貫通孔２の傾斜角度θは、４０〜７０°であることが好ましい。
【００１９】
また、後述する金属薄膜５をスパッタリングにより形成する場合には、貫通孔２を、図３（ａ）に示すように、内周面が垂直となる直交方向に形成すると、薄膜の形成が困難となる場合があるため、貫通孔２は、図３（ｂ）に示すテーパ形状や、図３（ｃ）に示す傾斜方向に形成することが好ましい。なお、貫通孔２を、図３（ｃ）に示す傾斜方向に形成する場合には、絶縁層１の両面からスパッタリングする。
【００２０】
その後、この方法では、図１（ｃ）〜図１（ｇ）に示すように、サブトラクティブ法により、絶縁層１の両面に、導体層３を配線回路パターンとして形成する。また、各導体層３の形成と同時に、貫通孔２内には、各導体層３の間を電気的に導通する導通部４を、その貫通孔２内が実質的に隙間なく充填されるように形成する。
【００２１】
すなわち、まず、図１（ｃ）に示すように、絶縁層１の両面および貫通孔２の内周面に、種膜として金属薄膜５を形成する。金属薄膜５は、クロム、銅など、好ましくは、銅からなり、特に制限されないが、例えば、無電解めっきやスパッタリング、好ましくは、スパッタリングにより形成する。
【００２２】
金属薄膜５の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは、５０〜５００ｎｍである。
【００２３】
次いで、図１（ｄ）に示すように、絶縁層１の両面に形成された金属薄膜５の各表面に導体層３をそれぞれ形成するとともに、貫通孔２の内周面に形成された金属薄膜５内が充填されるように、導通部４を形成する。
【００２４】
なお、このような各導体層３および導通部４の形成においては、各導体層３は、貫通孔２内に形成される導通部４の長手方向（上下方向）両端部がそれぞれ連続するように、導通部４の長手方向（上下方向）両端部の上にも形成する。
【００２５】
各導体層３および導通部４は、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはこれらの合金などの金属、好ましくは、銅からなり、特に制限されないが、好ましくは、電解めっき、より好ましくは、電解銅めっきにより、各導体層３と導通部４とを同時に形成する。
【００２６】
電解銅めっきでは、めっき液として、例えば、添加剤が配合された硫酸銅めっき液が用いられる。添加剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、例えば、チオ尿酸系化合物、ジスルフィド系化合物などのイオウ系化合物、例えば、ヤーヌスグリーンのような染料からなる窒素系化合物などが用いられる。なお、このようなめっき液は、市販品を使用することができる。また、電流密度は、例えば、０．１〜５Ａ／ｄｍ２、好ましくは、０．５〜３Ａ／ｄｍ２に設定される。
【００２７】
各導体層３の厚みは、例えば、３〜３０μｍ、好ましくは、５〜１５μｍである。
【００２８】
その後、図１（ｅ）に示すように、各導体層３の上に、エッチングレジスト６を配線回路パターンと同一パターンでそれぞれ形成する。エッチングレジスト６は、例えば、ドライフィルムレジストをラミネートして、露光および現像する公知の方法により、上記したレジストパターンとして形成する。また、エッチングレジスト６は、少なくとも、導通部４の上を覆うパターンとして形成する。
【００２９】
その後、図１（ｆ）に示すように、エッチングレジスト６から露出する導体層３を、エッチングする。エッチングは、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法が用いられる。なお、このエッチングでは、エッチングレジスト６から露出する導体層３が形成されている部分の金属薄膜５も同様にエッチングする。
【００３０】
そして、図１（ｇ）に示すように、エッチングレジスト６を除去することにより、導体層３を配線回路パターンとして形成する。エッチングレジスト６の除去は、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法を用いるか、または、剥離する。
【００３１】
これによって、貫通孔２内には、導通部４が実質的に隙間なく形成されるとともに、その導通部４が、配線回路パターンとして形成された各導体層３と連続して一体的に形成されるので、各導体層３が導通部４によって電気的に接続される。
【００３２】
そして、このようにして得られた両面配線回路基板では、貫通孔２内が、導通部４によって中実状（すなわち、貫通孔２の開口断面部分が埋まるよう）に充填されているので、その導通部４の長手方向（上下方向）両端部を、部品の搭載部分とすることができる。そのため、その搭載部分に、この第１実施形態のように、導体層３の配線回路パターンを形成したり、あるいは、図示しないが、電子部品を実装することができるので、高密度化を図ることができる。
【００３３】
図２は、本発明の両面配線回路基板の第２実施形態としての両面フレキシブル配線回路基板の製造工程図である。次に、図２を参照して、第２実施形態の両面フレキシブル配線回路基板の製造方法について説明する。
【００３４】
この方法では、図２（ａ）に示すように、まず、絶縁層１を用意する。絶縁層１は、第１実施形態の絶縁層１と同様のものが用いられる。
【００３５】
次いで、この方法では、図２（ｂ）に示すように、絶縁層１に貫通孔２を形成する。貫通孔２は、第１実施形態と同様の方法により、同様の大きさおよび形状で形成することができる。
【００３６】
その後、この方法では、図２（ｃ）〜図２（ｇ）に示すように、セミアディティブ法により、絶縁層１の両面に、導体層３を配線回路パターンとして形成する。また、各導体層３の形成と同時に、貫通孔２内には、各導体層３の間を電気的に導通する導通部４を、その貫通孔２内が実質的に隙間なく充填されるように形成する。
【００３７】
すなわち、まず、図２（ｃ）に示すように、絶縁層１の両面および貫通孔２の内周面に、種膜として金属薄膜５を形成する。金属薄膜５は、第１実施形態と同様の方法により、同様の厚みで形成することができる。好ましくは、スパッタリングにより、クロム薄膜および銅薄膜を順次積層することにより金属薄膜５を形成する。
【００３８】
次いで、図２（ｄ）に示すように、絶縁層１の両面に形成された金属薄膜５の各表面に、めっきレジスト７を、配線回路パターンの反転パターンで形成する。めっきレジスト７は、例えば、ドライフィルムレジストをラミネートして、露光および現像する公知の方法により、上記した配線回路パターンの反転パターンとして形成する。なお、このめっきレジスト７は、貫通孔２の対向部分には形成しないようにする。
【００３９】
次いで、図２（ｅ）に示すように、めっきレジスト７から露出する金属薄膜５の各表面に導体層３をそれぞれ形成するとともに、貫通孔２の内周面に形成された金属薄膜５内が充填されるように、導通部４を形成する。
【００４０】
なお、このような各導体層３および導通部４の形成においては、各導体層３は、貫通孔２内に形成される導通部４の長手方向（上下方向）両端部がそれぞれ連続するように、導通部４の長手方向（上下方向）両端部の上にも形成する。
【００４１】
各導体層３および導通部４は、例えば、第１実施形態と同様の金属、好ましくは、銅からなり、特に制限されないが、好ましくは、電解めっき、より好ましくは、電解銅めっきにより、各導体層３と導通部４とを同時に形成する。なお、電解銅めっきでは、めっき液として、第１実施形態と同様のめっき液が用いられ、第１実施形態と同様の電流密度が設定される。
【００４２】
各導体層３の厚みは、例えば、３〜３０μｍ、好ましくは、５〜１５μｍである。
【００４３】
その後、図２（ｆ）に示すように、めっきレジスト７を除去することにより、導体層３を配線回路パターンとして形成する。めっきレジスト７の除去は、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法を用いるか、または、剥離する。
【００４４】
次いで、この方法では、図２（ｇ）に示すように、導体層３および導通部４が形成されている部分以外の金属薄膜５を除去する。金属薄膜５の除去は、例えば、化学エッチング（ウェットエッチング）などの公知のエッチング法が用いられる。
【００４５】
これによって、貫通孔２内には、導通部４が実質的に隙間なく形成されるとともに、その導通部４が、配線回路パターンとして形成された各導体層３と連続して一体的に形成されるので、各導体層３が導通部４によって電気的に接続される。
【００４６】
そして、このようにして得られた第２実施形態の両面配線回路基板では、第１実施形態の両面配線回路基板と同様に、貫通孔２内が、導通部４によって中実状（すなわち、貫通孔２の開口断面部分が埋まるよう）に充填されているので、その導通部４の長手方向両端部を、部品の搭載部分とすることができる。そのため、その搭載部分に、この第２実施形態のように、導体層３の配線回路パターンを形成したり、あるいは、図示しないが、電子部品を実装することができるので、高密度化を図ることができる。
【００４７】
以上、本発明の両面配線回路基板の実施形態について説明したが、本発明の両面配線回路基板は、上記の実施形態に限らず、絶縁層に形成された貫通孔（スルーホール）に、金属が充填されているその他の両面配線回路基板が含まれる。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例に限定されることはない。
【００４９】
実施例１
厚さ２５μｍのポリイミドフィルムからなる絶縁層を用意した（図１（ａ）参照）。この絶縁層に、レーザ加工により、絶縁層における一方の面から他方の面に向かって次第に幅狭となる、一方の面の直径が６０μｍ、他方の面の直径が３０μｍ、傾斜角度が６０°の円錐台形状の貫通孔を形成した（図１（ｂ）参照）。
【００５０】
次いで、絶縁層の両面および貫通孔の内周面に、無電解銅めっきにより、厚さ０．２μｍの銅薄膜からなる金属薄膜を形成した（図１（ｃ）参照）。その後、電解銅めっきにより、導体層の両面に形成された金属薄膜の各表面に、厚さ１５μｍの銅箔からなる導体層をそれぞれ形成するとともに、貫通孔の内周面に形成された金属薄膜内が充填されるように、銅からなる導通部を形成した。なお、各導体層は、貫通孔内に形成される導通部の長手方向両端部がそれぞれ連続するように、導通部の長手方向両端部の上にも形成した（図１（ｄ）参照）。
【００５１】
なお、この電解銅めっきは、めっき液として、硫酸銅めっき液（荏原ユージライト社製、ユージライトＶＦＩＩ）を用い、電流密度を２Ａ／ｄｍ２に設定した。
【００５２】
そして、各導体層の上に、ドライフィルムレジストからなるエッチングレジストをラミネートし、露光および現像することにより、配線回路パターンと同一パターンでそれぞれ形成した後（図１（ｅ）参照）、エッチングレジストから露出する導体層およびその導体層が形成されている部分の金属薄膜を化学エッチングし（図１（ｆ）参照）、その後、化学エッチングにより、エッチングレジストを除去することにより（図１（ｇ）参照）、両面配線回路基板を得た。
【００５３】
この両面配線回路基板では、導通部の長手方向両端部に、導体層の配線回路パターンを連続して形成することができたので、微細な配線回路パターンを高密度に形成することができた。
【００５４】
実施例２
厚さ２５μｍのポリイミドフィルムからなる絶縁層を用意した（図２（ａ）参照）。この絶縁層に、レーザ加工により、絶縁層における一方の面から他方の面に向かって次第に幅狭となる、一方の面の直径が６０μｍ、他方の面の直径が３０μｍ、傾斜角度が６０°の円錐台形状の貫通孔を形成した（図２（ｂ）参照）。
【００５５】
次いで、絶縁層の両面および貫通孔の内周面に、スパッタリングにより、厚さ０．０２μｍのクロム薄膜および厚さ０．１μｍの銅薄膜を順次積層して、金属薄膜を形成した（図２（ｃ）参照）。その後、絶縁層の両面に形成された金属薄膜の各表面に、ドライフィルムレジストからなるめっきレジストをラミネートし、露光および現像することにより、配線回路パターンの反転パターンで形成した（図２（ｄ）参照）。次いで、めっきレジストから露出する金属薄膜の各表面に、厚さ１５μｍの導体層をそれぞれ形成するとともに、貫通孔の内周面に形成された金属薄膜内が充填されるように、銅からなる導通部を形成した。なお、各導体層は、貫通孔内に形成される導通部の長手方向両端部がそれぞれ連続するように、導通部の長手方向両端部の上にも形成した（図２（ｅ）参照）。
【００５６】
なお、この電解銅めっきは、めっき液として、硫酸銅めっき液（奥野製薬社製、トップルチナα）を用い、電流密度を２Ａ／ｄｍ２に設定した。
【００５７】
その後、めっきレジストを化学エッチングにより除去し（図２（ｆ）参照）、さらに、導体層および導通部が形成されている部分以外の金属薄膜を、化学エッチングにより除去することにより（図２（ｇ）参照）、両面配線回路基板を得た。
【００５８】
この両面配線回路基板では、導通部の長手方向両端部に、導体層の配線回路パターンを連続して形成することができたので、微細な配線回路パターンを高密度に形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の両面配線回路基板の第１実施形態としての両面フレキシブル配線回路基板の製造工程図であって、（ａ）は、絶縁層を用意する工程、（ｂ）は、絶縁層に貫通孔を形成する工程、（ｃ）は、絶縁層の両面および貫通孔の内周面に金属薄膜を形成する工程、（ｄ）は、絶縁層の両面に形成された金属薄膜の各表面に導体層をそれぞれ形成するとともに、貫通孔の内周面に形成された金属薄膜内が充填されるように、導通部を形成する工程、（ｅ）は、各導体層の上に、エッチングレジストを配線回路パターンと同一パターンでそれぞれ形成する工程、（ｆ）は、エッチングレジストから露出する導体層をエッチングする工程、（ｇ）は、エッチングレジストを除去する工程を示す。
【図２】本発明の両面配線回路基板の第２実施形態としての両面フレキシブル配線回路基板の製造工程図であって、（ａ）は、絶縁層を用意する工程、（ｂ）は、絶縁層に貫通孔を形成する工程、（ｃ）は、絶縁層の両面および貫通孔の内周面に金属薄膜を形成する工程、（ｄ）は、絶縁層の両面に形成された金属薄膜の各表面に、めっきレジストを配線回路パターンの反転パターンで形成する工程、（ｅ）は、めっきレジストから露出する金属薄膜の各表面に導体層をそれぞれ形成するとともに、貫通孔の内周面に形成された金属薄膜内が充填されるように、導通部を形成する工程、（ｆ）は、めっきレジストを除去することにより、導体層を配線回路パターンとして形成する工程、（ｇ）は、導体層および導通部が形成されている部分以外の金属薄膜を除去する工程を示す。
【図３】絶縁層に形成される貫通孔の形状を示す要部拡大断面図であって、（ａ）は、貫通孔を、絶縁層の長手方向に対して直交方向に形成する態様、（ｂ）は、貫通孔を、絶縁層における一方の面から他方の面に向かって、次第に幅狭となるテーパ形状に形成する態様、（ｃ）は、絶縁層の長手方向およびその長手方向に対する直交方向に対して傾斜方向に形成する態様を示す。
【符号の説明】
【００６０】
１ 絶縁層
２ 貫通孔
３ 導体層
４ 導通部
【出願人】 【識別番号】０００００３９６４
【氏名又は名称】日東電工株式会社
【住所又は居所】大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号
【出願日】 平成１５年１１月１３日（２００３．１１．１３）
【代理人】 【識別番号】１００１０３５１７
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 寛之
【公開番号】 特開２００５−１５０２６３（Ｐ２００５−１５０２６３Ａ）
【公開日】 平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【出願番号】 特願２００３−３８３２２８（Ｐ２００３−３８３２２８）