JP2000013028A - 多層配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線パターン層間の接続状態を容易に視認で
き、信頼性の高い多層配線板を歩留まりよく得られる製
造方法の提供。 【解決手段】 導電体箔１の一主面に導電性突起２を設
ける工程と、剥離性支持体４の一主面に熱溶融ないし熱
軟化が可能な絶縁体層３を形成する工程と、前記導電体
箔１の導電性突起２形成面に、絶縁体層３を対向させて
剥離性支持体４を積層配置する工程と、前記積層体に加
熱加圧処理を施し、溶融化ないし軟化した絶縁体層３を
導電性突起２の先端部を貫挿させ、対向する剥離性支持
体４面に対接させる工程と、前記剥離性支持体４を剥離
除去し、互いに絶縁隔離する導電性突起２の先端部を露
出させる工程と、前記導電性突起２先端部の露出面に導
電体箔１′を積層配置し、加熱加圧処理を施して一体化
して両面接続型の導電体箔張り板６を形成する工程と、
前記両面導電体箔１，１′を配線パターニングする工程
とを有することを特徴とする多層配線板の製造方法であ
る。

Description

【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
方法に係り、さらに詳しくは配線パターン層間を貫通型
ビアで接続する多層配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】絶縁体層（層間絶縁体層）を介し、積層
・一体的に配設された配線パターン層間の電気的な接続
は、一般的に、絶縁体層に厚さ方向に貫通する孔を穿設
し、この孔の内壁面に導電性のメッキ層を設け、いわゆ
るスルホール接続もしくはビア接続で行っている。ま
た、層間接続工程の簡略化のため、絶縁体層に穿設した
貫通孔内に、導電性ペーストを充填して行うことも試み
られている。すなわち、前記配線パターン層間の電気的
な接続箇所に、層間絶縁体層を貫通（貫挿）する孔を設
け、この孔内壁面に導電性のメッキ層を成長させ、スル
ホール接続を形成する代りに、孔内に導電性ペーストを
充填・埋め込み、所要のスルホール接続を形成すること
が知られている。

【０００３】たとえば、両面型配線板の場合は、一般的
に、次のような手順で製造されている。先ず、ガラス布
にエポキシ樹脂を含浸・付着させた（ガラス・エポキシ
樹脂系）プリプレグ層の両主面側に、予め、所定位置に
導電性バンプ（導電性突起）を設けてある電解銅箔と、
導電性バンプを設けてない電解銅箔とを重ね・配置し、
加熱・加圧成型して両面銅張り積層板を製造する。

【０００４】ここで、プリプレグ層および電解銅箔の厚
さは、両面型配線板の設計仕様（配線板の厚さ、配線パ
ターン幅・配線密度）などによって選択・設定される。
また、前記加熱・加圧成型の過程で、層間絶縁体層を成
すガラス・エポキシ樹脂系プリプレグ層中の樹脂は、軟
化溶融状態を採るので、導電性バンプの先端部がプリプ
レグ層を貫通し、対向する電解銅箔面に対接して電気的
な接続が形成される。

【０００５】その後、両面銅張り積層板の電解銅箔面
に、フォトエッチング処理を施して配線パターニングす
ることにより、所望の配線パターンを有する両面型配線
板が製造される。

【０００６】一方、最近の軽薄・短小化傾向に伴って、
両面型配線板を含む各種配線板においても、軽薄化など
が要求されており、配線板の薄型化、配線の多層化、配
線の微細化ないし配線の高密度化などが図られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記導
電性バンプの層間絶縁体層の貫通によって、配線パター
ン層間のスルホール接続を行う方式の場合、次ぎのよう
な不具合が認められる。たとえば、厚さ 0.2mm程度の仕
様で、ガラス・エポキシ樹脂系プリプレグ層（絶縁体
層）および電解銅箔（導電体層）の厚さを選択・設定し
ても、それら素材の品質のバラツキによって、製造歩留
まりの低下が懸念される。また、製造工程・作業操作の
煩雑化などによって、製造コストの大幅なアップを招来
し易いなどの問題もある。

【０００８】すなわち、上記電性バンプの寸法・形状な
どは、層間接続部の分布や層間絶縁体層の厚さなどによ
って予め設定されるが、層間絶縁体層の組成や厚さのバ
ラツキ（不均質・不均一性）により、対向する導電体層
面に対する接続不良などを生じることもある。そして、
積層・一体化後においては、前記層間接続が所定通りに
成されているものとして、次工程の配線パターニングが
行われる。したがって、ビア接続が不十分な場合もあっ
て、配線板としての信頼性や歩留まりが損なわれる恐れ
がある。

【０００９】なお、上記多層配線板の製造工程におい
て、たとえばコア配線板の両主面に、導電性バンプによ
って層間接続を行う方式で、配線パターン層を多層化し
て行くとき、片面ごとに行うと層間絶縁体層の熱収縮性
などが影響して反りが生じ易く、良質な多層配線板を得
ることが困難である。

【００１０】本発明は、上記事情にに対処してなされた
もので、配線パターン層間の接続状態を容易に視認で
き、信頼性の高い多層配線板を歩留まりよく得られる製
造方法の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、導電
体箔の一主面に導電性突起を設ける工程と、剥離性支持
体の一主面に熱溶融ないし熱軟化が可能な絶縁体層を形
成する工程と、前記導電体箔の導電性突起形成面に、絶
縁体層を対向させて剥離性支持体を積層配置する工程
と、前記積層体に加熱加圧処理を施し、溶融化ないし軟
化した絶縁体層を導電性突起の先端部を貫挿させ、対向
する剥離性支持体面に対接させる工程と、前記剥離性支
持体を剥離除去し、互いに絶縁隔離する導電性突起の先
端部を露出させる工程と、前記導電性突起先端部の露出
面に導電体箔を積層配置し、加熱加圧処理を施して一体
化して両面接続型の導電体箔張り板を形成する工程と、
前記両面導電体箔を配線パターニングする工程とを有す
ることを特徴とする多層配線板の製造方法である。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載の多層配
線板の製造方法において、導電体箔が電解銅箔であるこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、少なくとも一主面に配
線パターンが設けられているコア配線板の、前記配線パ
ターンの所定位置に導電性突起を設ける工程と、剥離性
支持体の一主面に熱溶融ないし熱軟化が可能な絶縁体層
を形成する工程と、前記コア配線板の導電性突起形成面
に、絶縁体層を対向させて剥離性支持体を積層配置する
工程と、前記積層体に加熱加圧処理を施し、溶融化ない
し軟化した絶縁体層を導電性突起の先端部を貫挿させ、
対向する剥離性支持体面に対接させる工程と、前記剥離
性支持体を剥離除去し、互いに絶縁隔離する導電性突起
の先端部を露出させる工程と、前記導電性突起先端部の
露出面に導電体箔を積層配置し、加熱加圧処理を施して
一体化して層間接続型の導電体箔張り板を形成する工程
と、前記導電体箔を配線パターニングする工程とを有す
ることを特徴とする多層配線板の製造方法である。

【００１４】請求項４の発明は、請求項３記載の多層配
線板の製造方法において、導電体箔が電解銅箔であるこ
とを特徴とする。

【００１５】本発明において、導電性体としては、たと
えば厚さ12〜35μm 程度の電解銅箔やアルミ箔などが挙
げられ、その材質および厚さは、製造する多層配線板の
用途や厚さなどによって適宜選択する。また、コア配線
板は、製造する多層配線板の厚さの制御、および機械的
な強度に寄与するものであり、一般的に、厚さ 0.1〜1.
0mm程度であり、たとえばガラス・エポキシ樹脂系、ポ
リイミド樹脂系、ビスマレイミドトリアジン樹脂系、フ
ェノール樹脂系、ポリエステル樹脂系、メラミン樹脂
系、ポリカーボネート樹脂系のシート類（もしくはフィ
ルムないし薄板）などを絶縁体とした配線板が挙げられ
る。

【００１６】本発明において、導電体箔やコア配線板の
主面に対する導電性突起（導電性バンプ）の形成は、た
とえばメタルマスクを用い、導電性樹脂ペーストをスク
リーン印刷、印刷後の乾燥を適宜繰り返すことによっ
て、所定寸法（底面径，高さ）の円錐状もしくは角錐状
に形成できる。なお、上記導電性突起の大きさ・形状
は、前記例示の形状に限定されない。ここで、導電性樹
脂ペーストとしては、たとえば銀，金，銅，半田粉など
の導電性粉末、これらの合金粉末もしくは複合（混合）
金属粉末と、樹脂バインダー成分とを混合して調製され
たペースト類が挙げられる。

【００１７】なお、上記樹脂バインダー成分としては、
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、フェノキシ樹脂などの熱可過塑性樹
脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂な
どの熱硬化性樹脂などが一般的に挙げられる。その他、
メチルメタアクリレート、ジエチルメチルメタアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジエ
チレングリコールジエチルアクリレート、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ジエチレングリコ
ールエトキシレート、ε−カプロラクトン変性ジペンタ
エリスリトールのアクリレートなどのアクリル酸エステ
ル、メタアクリル酸エステルなどの紫外線硬化型樹脂も
しくは電子線照射硬化型樹脂などが挙げられる。

【００１８】本発明において、剥離性支持体は、層間絶
縁体層を形成する樹脂との相対的なもので、要するに層
間絶縁体層を転写できる程度の剥離性が要求され、たと
えば光沢面を有する銅箔、アルミニウム箔などが挙げら
れる。また、前記剥離性支持体面に担持される絶縁体層
としては、たとえば熱可塑性樹脂が挙げられ、その厚さ
は、一般的に、30〜 100μm 程度が好ましい。

【００１９】ここで、熱可塑性樹脂としては、たとえば
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
どのシート類が挙げられる。また、硬化前の状態に保持
される熱硬化性樹脂（プリプレグ）としては、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、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹
脂、あるいはブタジェンゴム、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のシート
類が挙げられる。これら合成樹脂は、単独でもよいが絶
縁性無機物や有機物系の充填物を含有してもよく、さら
にガラスクロスやマット、有機合成繊維布やマット、あ
るいは紙などの補強材と組み合わせた組成物であっても
よい。

【００２０】請求項１および請求項２の発明では、層間
接続を成す導電体先端部が、層間絶縁体層を確実に貫挿
し、かつ一定の接続用平坦面化が成されているか否かが
確認された状態で、配線パターン層を形成する導電体層
を配置・一体化する。つまり、十分かつ信頼性の高い層
間接続の形成可能を確認しながら、多層配線化が進行さ
れるため、高品質な多層配線板が歩留まりよく提供され
る。

【００２１】請求項３および請求項４の発明では、上記
請求項１〜２の発明の場合に加え、コア配線板の面に層
間接続された配線パターンが形成される。つまり、予
め、厚さが制御・規定され、かつ所定の機械的強度を保
証する配線板をコアとし、このコア配線板面に層間絶縁
体層を介して配線パターンが形成されるため、ほぼ一定
厚で、かつ適度の機械的な強度を有する多層配線板が歩
留まりよく製造される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図１(a) 〜(f) および図２
(a) 〜(h) を参照して実施例を説明する。

【００２３】図１(a) 〜(f) は、第１の実施例に係る多
層配線板の製造工程を模式的に示す断面図である。

【００２４】先ず、厚さ35μm の電解銅箔１の粗化面の
所定位置に、メタルスクリーン版を介して、銀粉末−フ
ェノール樹脂系の導電性ペーストをスクリーン印刷し
て、図１(a) に要部を断面的に示すごとく、高さ約 120
μm の円錐状導電性バンプ２を形成した。ここで、メタ
ルスクリーン版は、厚さ約0.15mmのステンレス鋼板製
で、厚さ約0.15mm径の孔が穿設されたもであり、また、
円錐状導電性バンプ２の形成は、スクリーン印刷および
乾燥を５回繰り返して行った。

【００２５】一方、厚さ約50μm 程度のエポキシ系樹脂
セミキュア（半硬化状態）層３を厚さ35μm の銅箔４の
光沢面に塗布／形成したものを用意した。次いで、図１
(b)に要部を断面的に示すごとく、前記電解銅箔１の円
錐状導電性バンプ２形成面に、エポキシ系樹脂セミキュ
ア層３を対向させて銅箔４を積層配置した。

【００２６】上記積層体を約 130℃に加熱し、圧力1kgf
／cm² のラミネータを送り速度0.5m／sec.で通過させて
一体化した。このラミネータ通過により、図１(c) に要
部を断面的に示すごとく、導電性バンプ２の先端部は、
熱軟化ないし溶融化したエポキシ系樹脂セミキュア層３
を貫挿し、対向する銅箔４の光沢面に対接する。冷却
後、前記エポキシ系樹脂セミキュア層３から銅箔４を剥
離すると、図１(d) に要部を断面的に示すごとく、エポ
キシ系樹脂セミキュア層３と同一平坦面をなし、かつ互
いに絶縁隔離して導電性バンプ２先端部が露出した銅箔
張り板５を得た。次に、図１(d) に要部を断面的に示す
ごとく、前記銅箔張り板５の導電性バンプ２先端部露出
面に、粗化面を対向させて厚さ35μm の電解銅箔１′を
積層し、加熱加圧して、図１(e) に要部を断面的に示す
ような、電解銅箔１，１′が導電性バンブ２で電気的に
接続した両面銅箔張板６を製造した。その後、前記両面
銅箔張板６の銅箔１，１′面にスクリーン印刷法で、所
要のエッチングパターンを印刷し、塩化第二鉄の水溶液
をエッチング液として不要部分銅箔をエッチング除去し
てから、エッチンクレジストを除去することにより、所
要のスルホール接続部を有する両面型の配線板を得た。

【００２７】上記によって製造した配線板は、初期導通
が良好であり、両面配線パターン層の接続抵抗は、たと
えば 2.1Ωで、この値は、銅箔のパターン抵抗（バンプ
1個当たりの銅箔パターン抵抗分1mΩ）を考慮すると、
スルホール接続抵抗の平均が1mΩとなって、ビア接続抵
抗および銅箔パターン抵抗ともバラツキが少ないもので
あった。また、半田耐熱試験（ 288℃×10sec.）後にお
ける抵抗値の変化率も10％以下であった。

【００２８】図２(a) 〜(h) は、第２の実施例に係る多
層配線板の製造工程を模式的に示す断面図である。

【００２９】先ず、図２(a) に要部を断面的に示すよう
な、両主面に配線パターン7a，7bが設けられたコア配線
板８を用意し、一方の配線パターン7aの所定位置に、上
記第１の実施例の場合と同様にして、高さ 230μm 程度
の円錐状導電性バンプ２を形成した。また、厚さ約80μ
m 程度のエポキシ系樹脂セミキュア（半硬化状態）層３
を厚さ35μm の銅箔４の光沢面に塗布／形成したものを
用意した。

【００３０】次いで、図２(b) に要部を断面的に示すご
とく、前記コア配線板８の円錐状導電性バンプ２形成面
に、エポキシ系樹脂セミキュア層３を対向させて銅箔４
を積層配置した。

【００３１】上記積層体を約 110℃に加熱し、圧力1kgf
／cm² のラミネータを送り速度0.5m／sec.で通過させて
一体化した。このラミネータ通過により、図２(c) に要
部を断面的に示すごとく、導電性バンプ２の先端部は、
熱軟化ないし溶融化したエポキシ系樹脂セミキュア層３
を貫挿し、対向する銅箔４の光沢面に対接する。冷却
後、図２(d) に要部を断面的に示すごとく、コア配線板
８の他の配線パターン7b形成面に、円錐状導電性バンプ
２を形成し、さらに、この円錐状導電性バンプ２を形成
面に、エポキシ系樹脂セミキュア層３を対向させて銅箔
４を積層配置する。 その後、上記と同様にラミネート
処理を行い、図２(e) に要部を断面的に示すような、積
層板を製造してから、前記両エポキシ系樹脂セミキュア
層３面の銅箔４を剥離すると、図１(f) に要部を断面的
に示すごとく、エポキシ系樹脂セミキュア層３と同一平
坦面をなし、かつ互いに絶縁隔離して導電性バンプ２先
端部が露出した配線素板５′を得た。

【００３２】次に、前記配線素板５′の導電性バンプ２
先端部露出面に、粗化面を対向させて厚さ35μm の電解
銅箔１′を積層し、加熱加圧して、図１(g) に要部を断
面的に示すような、電解銅箔１′が導電性バンブ２で電
気的に接続した両面銅箔張板６′を製造した。その後、
所定位置に、たとえばドリル加工によって貫通孔を穿設
し、この穿設孔内壁面のメッキ導通化し、スルホール接
続を行った。次いで、両面銅箔張板６′の両銅箔１′面
にスクリーン印刷法で、所要のエッチングパターンを印
刷し、塩化第二鉄の水溶液をエッチング液として不要部
分銅箔をエッチング除去してから、エッチンクレジスト
を除去して、図１(h) に要部を断面的に示すような、ス
ルホール接続部９を有する多層配線板を得た。

【００３３】上記によって製造した配線板は、その両面
配線パターン層の接続抵抗は、たとえば 2.1Ωで、この
値は、銅箔のパターン抵抗（バンプ 1個当たりの銅箔パ
ターン抵抗分1mΩ）を考慮すると、スルホール接続抵抗
の平均が1mΩとなって、ビア接続抵抗および銅箔パター
ン抵抗ともバラツキが少ないものであった。

【００３４】また、上記多層配線板につき、（ 260℃×
20sec.）後における抵抗値の変化率も10％以下であっ
た。

【００３５】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、いろいろ
の変形を採ることができる。たとえば層間絶縁体層は、
エポキシ樹脂系プリプレグの代りに、熱可塑性樹脂であ
ってもよいし、また、導電性突起は銀粉末−フェノール
樹脂以外の他の導電性組成物で形成することができる。
さらに、コア配線板は、たとえば第１の実施例で製造し
た層間接続を有する配線板であってもよい。

【００３６】

【発明の効果】請求項１，２の発明によれば、層間接続
部を形成する導電性突起の先端部が他の配線パターンを
形成する面に、確実に、また絶縁隔離して導出いるかを
製造工程において、用意に確認することができるので、
製造歩留まりの向上など図ることができる。特に、多層
配線板の高密度化、層間接続部の微小化などが要求され
つつある現状において、当を得た製造方法の提供といえ
る。

【００３７】請求項３，４の発明によれば、さらに、コ
ア配線板面をベースとした多層配線板化であるため、厚
さを一定に制御し易いし、また機械的な強度も良好な多
層配線板を歩留まりよく提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) ，(b) ，(c) ，(d) ，(e) ，(f) は第１の
実施例に係る多層配線板の製造方法の実施態様を実施順
に従い模式的に示す断面図。

【図２】(a) ，(b) ，(c) ，(d) ，(e) ，(f) ，(g) ，
(h) は第２の実施例に係る多層配線板の製造方法の実施
態様を実施順に従い模式的に示す断面図。

【符号の説明】

１，１′……電解銅箔 ２……導電性突起（導電性バンプ） ３……絶縁体層（エポキシ樹脂系プリプレグ） ４……剥離性支持体 ５……銅箔張板 ５′……配線素板 ６……両面銅箔張板 7a，7b……配線パターン ８……コア配線板 ９……スルホール接続部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E346 AA12 AA35 AA43 CC02 CC04 CC08 CC32 CC38 CC39 CC40 DD02 DD12 DD32 EE09 EE12 EE13 EE18 FF18 GG06 GG28 HH07 HH33

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電体箔の一主面に導電性突起を設ける
   工程と、 剥離性支持体の一主面に熱溶融ないし熱軟化が可能な絶
   縁体層を形成する工程と、 前記導電体箔の導電性突起形成面に、絶縁体層を対向さ
   せて剥離性支持体を積層配置する工程と、 前記積層体に加熱加圧処理を施し、溶融化ないし軟化し
   た絶縁体層を導電性突起の先端部を貫挿させ、対向する
   剥離性支持体面に対接させる工程と、 前記剥離性支持体を剥離除去し、互いに絶縁隔離する導
   電性突起の先端部を露出させる工程と、 前記導電性突起先端部の露出面に導電体箔を積層配置
   し、加熱加圧処理を施して一体化して両面接続型の導電
   体箔張り板を形成する工程と、 前記両面導電体箔を配線パターニングする工程と、を有
   することを特徴とする多層配線板の製造方法。
2. 【請求項２】 導電体箔が電解銅箔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。
3. 【請求項３】 少なくとも一主面に配線パターンが設け
   られているコア配線板の、前記配線パターンの所定位置
   に導電性突起を設ける工程と、 剥離性支持体の一主面に熱溶融ないし熱軟化が可能な絶
   縁体層を形成する工程と、 前記コア配線板の導電性突起形成面に、絶縁体層を対向
   させて剥離性支持体を積層配置する工程と、 前記積層体に加熱加圧処理を施し、溶融化ないし軟化し
   た絶縁体層を導電性突起の先端部を貫挿させ、対向する
   剥離性支持体面に対接させる工程と、 前記剥離性支持体を剥離除去し、互いに絶縁隔離する導
   電性突起の先端部を露出させる工程と、 前記導電性突起先端部の露出面に導電体箔を積層配置
   し、加熱加圧処理を施して一体化して層間接続型の導電
   体箔張り板を形成する工程と、 前記導電体箔を配線パターニングする工程と、を有する
   ことを特徴とする多層配線板の製造方法。
4. 【請求項４】 導電体箔が電解銅箔であることを特徴と
   する請求項３記載の多層配線板の製造方法。