JP2000156566A

JP2000156566A - プリント配線基板の製造方法および電子部品実装配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2000156566A
Application number: JP10330475A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Ishimaru; 幸宏石丸; Hideo Hatanaka; 秀夫畠中; Yasuhiro Nakaya; 安広仲谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】優れた電気的接続の信頼性で電子部品を接続
できるプリント配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】（ａ）導電性材料１０４が充填された貫
通孔１０３を有し、熱硬化性樹脂を基材に含浸して形成
された絶縁基板１０１を準備し、（ｂ）前記絶縁基板の
両面に、金属層１０２を配置して、（ｃ）前記金属層お
よび絶縁基板に対し、１回目の加熱加圧処理を行い一体
化した後、（ｄ）前記一体化物に対し、前記熱硬化性樹
脂の硬化後のガラス転移温度よりも高い温度で、かつ前
記１回目の処理圧力より低い圧力で、２回目の加熱加圧
処理を行い、（ｅ）前記各金属層を配線パターン状に加
工する。前記２回目の加熱加圧処理は、真空中または不
活性ガス中で行うことが好ましく、また、前記基材とし
ては、アラミド不織布、前記熱硬化性樹脂としては、エ
ポキシ樹脂等がそれぞれ使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
の製造方法および電子部品実装配線基板の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、薄型化、軽量
化、高機能化が進展する中、前記電子機器を構成する各
種電子部品の小型化や薄型化等と伴に、これらの電子部
品を実装するプリント配線基板についても、高密度実装
が求められ、様々な技術開発が行われている。

【０００３】特に最近は、急速な実装技術の進展に伴
い、ＬＳＩ等の半導体チップを高密度に実装でき、かつ
高速信号処理回路にも対応できる多層プリント配線基板
が、安価に供給されることが強く要望されている。この
ような多層プリント配線基板は、微細な配線ピッチで形
成された、複数層の配線パターン間において、電気的接
続の高い信頼性や、優れた高周波数特性を備えることが
重要である。

【０００４】このような高性能、高機能化された電子機
器における要求に対し、スルーホール構造により層間の
電気接続が行われる、従来の多層プリント配線基板で
は、前記要求を満たすことは極めて困難である。そこ
で、このような問題を解決するために、新しい構造を備
えた配線基板や、高密度配線を目的とする配線基板の製
造方法が開発されている。

【０００５】例えば、前記従来の多層プリント配線基板
における、層間接続の主流であったスルーホール内壁の
銅めっき導体に代えて、特開平６−２６８３４５号公報
には、配線基板にインナーバイアホール（以下、「ＩＶ
Ｈ」という）を設け、ここに導電性ペーストを充填した
全層ＩＶＨ構造の樹脂系多層プリント配線基板が開示さ
れている。このように、前記ＩＶＨに導電性ペーストを
充填することにより、電気的接続の信頼性の向上を図る
とともに、前記プリント配線基板の中空に貫通孔がな
く、前記導電性ペーストが充填された貫通孔上に、配線
パターン（導体ランド）を介して電子部品の実装を行う
ことができる。また、部品ランド直下や任意の層間にＩ
ＶＨを形成することができる。このため、微細な配線パ
ターンの形成や、基板サイズの小型化が可能となり、高
配線収容性と高密度実装性と有するプリント配線基板を
得ることができる。

【０００６】このような、ＩＶＨ構造を有するプリント
配線基板は、例えば、以下に示すようにして作製でき
る。

【０００７】まず、基材に熱硬化性樹脂を含浸した後、
これを乾燥し、前記熱硬化性樹脂を半硬化状態にするこ
とによって、絶縁基板を作製する。

【０００８】そして、前記絶縁基板の両面に、剥離性フ
ィルムをそれぞれ配置し、前記絶縁基板と剥離性フィル
ムとを貫通する貫通孔を設け、前記貫通孔に導電性ペー
ストを充填した後、前記剥離性フィルムを剥離、除去す
る。

【０００９】つぎに、前記絶縁基板の両面に、配線パタ
ーン形成用の金属層を重ね、さらに、その外側に熱板を
配置し、前記熱板の外側から前記絶縁基板の方向に向か
って、加熱加圧処理して、前記絶縁基板と金属層とを接
着する。前記加熱処理では、前記絶縁基板中の熱硬化性
樹脂を一度流動させるために、前記熱硬化性樹脂の軟化
温度で一定時間処理し、つぎに、硬化させるために、そ
の硬化温度で一定時間処理した後、室温に戻すことが一
般的である。また、前記加圧処理は、前記加熱処理と並
行して行い、前記熱硬化性樹脂を十分に流動させるため
に、４０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力をかけ、前記熱硬
化性樹脂が十分に硬化した後に、前記熱板を外し、常圧
に戻すことが一般的である。

【００１０】最後に、前記金属層を配線パターン状に加
工して、プリント配線基板が作製できる。

【００１１】また、前記ＩＶＨ構造を有する多層プリン
ト配線基板は、例えば、以下に示すようにして作製でき
る。

【００１２】まず、少なくとも一方の表面に配線パター
ンを有するプリント配線基板と、前述と同様に、所望の
位置に貫通孔を有し、前記貫通孔に導電性ペーストが充
填された絶縁基板とを準備し、前記プリント配線基板の
両面に、前記絶縁基板を配置する。そして、この積層体
の両面に、配線パターン形成用の金属層を配置し、さら
に、前記金属層の外側に熱板を配置して、前記熱板の外
側から、前記絶縁基板の方向に向かって加熱加圧処理を
行う。最後に、前記金属層を配線パターン状に加工し
て、多層配線基板が作製できる。

【００１３】このような、ＩＶＨ構造を有する前記プリ
ント配線基板に対する電子部品の実装方法としては、例
えば、チップ抵抗やチップコンデンサ等のディスクリー
ト部品の端子電極、または樹脂パッケージされた半導体
集積回路部品のリード端子等が、前記プリント配線基板
の電極ランドに半田付けされる方法が一般的である。

【００１４】しかしながら、例えば、前記樹脂パッケー
ジタイプの半導体集積回路部品は、半導体チップよりも
大きな面積を有するキャリヤ基板上にダイボンディング
されており、また、その半導体チップから電極を引き出
すためのワイヤボンディング構造を有する場合、プリン
ト配線基板上の面積を広く占有するため、高密度実装を
妨げるおそれがある。特に、高密度配線、高密度実装を
目的として開発された前記全層ＩＶＨ構造の樹脂系多層
プリント配線基板では、その特長が十分活用されていな
かった。

【００１５】そこで、プリント配線基板の高密度配線
化、高密度実装化および小型化を図るために、半導体集
積回路素子（以下、「半導体素子」という）のベアチッ
プ（半導体チップ）を、配線基板に直接フリップチップ
ボンディング等によって搭載したＣＳＰ（チップサイズ
・パッケージ）やＣＯＢ（チップ・オン・ボード）によ
る、前記プリント配線基板への直接実装が実用化されつ
つある。

【００１６】前記半導体素子のプリント配線基板への実
装方法の一例を、図６に基づいて以下に説明する。図６
（ａ）〜（ｄ）は、プリント配線基板への半導体素子の
実装工程の一例の概略を示す断面図であり、同図（ｅ）
は、半導体素子実装配線基板の一例の構成概略を示す断
面図である。

【００１７】まず、同図（ａ）に示すように、バンプ３
０２を備える半導体素子３０１を準備し、同図（ｂ）に
示すように、前記バンプ３０２先端に、導電性接着剤層
３０３を形成する。一方、絶縁基板１０１上に配線パタ
ーン１０６が形成されたプリント配線基板を準備し、同
図（ｃ）に示すように、前記バンプ３０２と前記配線パ
ターン１０６とが、前記導電性接着剤３０３を介して接
触するように、前記プリント配線基板上に半導体素子３
０１を配置する。そして、同図（ｄ）に示すように、前
記プリント配線基板と半導体素子３０１との空隙に、エ
ポキシ系樹脂等のアンダーフィル３０４を注入し、これ
を硬化させて固定することにより、前記プリント配線基
板に前記半導体素子を実装できる。

【００１８】このようにして、前記プリント配線基板に
前記半導体素子を実装する場合、前記半導体素子の電極
面積が、極めて小さく、また狭ピッチであることから、
前記プリント配線基板における前記半導体素子を実装す
る部分の反りや平滑性が、非常に重要な課題となってい
る。

【００１９】前記半導体素子を配線基板に実装するの
は、多くの場合、チップ抵抗やチップコンデンサ等のデ
ィスクリート部品が、リフロー等で半田等により前記プ
リント配線基板表面に実装された後である。このため、
前記半田付けにより、前記プリント配線基板が加熱され
てから、前記アンダーフィルが十分に硬化するまでの
間、前記プリント配線基板に反りが生じることなく、平
滑性に優れることが必要とされる。例えば、図６（ｅ）
に示すように、絶縁基板１０１が反りを有し、その平滑
性が十分でない場合、前記プリント配線基板と半導体素
子３０１とが、部分的に接続不良となるおそれがある。

【００２０】前記従来の製造方法により作製したプリン
ト配線基板は、前述のような問題が生じるおそれがある
ため、この問題に対し、特開平８−２６４９４３号公報
には、配線パターンを形成した後に、プリント配線基板
を熱処理する工程を含む製造方法が開示されている。し
かし、この方法によれば、半田付け等の際に生じる反り
は低減されるが、前記熱処理によって絶縁基板中のエポ
キシ系樹脂等の硬化が進行し、配線パターンを形成する
金属層やビアの分布により、局所的にうねり等の変形が
生じるため、平滑性を損なうおそれがあった。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、半導体素子等の電子部品を確実に安定して接続で
き、電気的接続の信頼性に優れたプリント配線基板の製
造方法および電子部品実装配線基板の製造方法を提供す
ることである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者らは、以下に示すように、プリント配線基
板の３つの製造方法を開発した。

【００２３】第１の製造方法は、絶縁基板の両面に配線
パターンが形成され、前記双方の配線パターンが電気的
に接続されている単層プリント配線基板の製造方法であ
って、以下の（ａ）〜（ｅ）の工程を含むことを特徴と
する。（ａ）導電性材料が充填された貫通孔を有し、熱硬化
性樹脂を基材に含浸して形成された絶縁基板を準備する
工程。（ｂ）前記絶縁基板の両面に、金属層を配置する工
程。（ｃ）前記金属層および絶縁基板に対し、１回目の加
熱加圧処理を行い一体化する工程。（ｄ）前記一体化物に対し、前記熱硬化性樹脂の硬化
後のガラス転移温度よりも高い温度で、かつ前記１回目
の処理圧力より低い圧力で、２回目の加熱加圧処理を行
う工程。（ｅ）前記各金属層を配線パターン状に加工する工
程。

【００２４】このように、前記１回目の加熱加圧処理後
に、前記条件で２回目の加熱加圧処理を行うことによ
り、前記１回目の加熱加圧処理において生じる残留応力
を低減できるため、得られるプリント配線基板は、例え
ば、前述のように、半田付け等により加熱されても、そ
の熱によって反りが生じることを抑制できる。また、前
記熱硬化性樹脂が十分に硬化され、硬化度が部分的に異
なることを防ぐため、局所的なうねりの発生も抑制でき
る。以上のことから、例えば、電子部品である半導体素
子の実装時に必要な平滑性を十分に保持でき、電気的接
続の信頼性に優れるプリント配線基板を製造できる。

【００２５】なお、前記ガラス転移温度は、例えば、Ｔ
ＭＡ、ＤＳＣ、ＤＭＡ等を用いて常法により求めること
ができる。

【００２６】第２の製造方法は、多層プリント配線基板
の製造方法であって、前記第１の製造方法において、前
記（ｂ）工程に代えて、以下の（ｆ）工程および（ｇ）
工程を含む方法である。（ｆ）少なくとも一方の表面に配線パターンを有する
配線基板の両面に、前記（ａ）工程の絶縁基板を積層す
る工程。（ｇ）前記積層体の両面に、金属層を配置する工程。

【００２７】この製造方法によれば、前述と同様の理由
から、十分な平滑性を有した、電気的接続の信頼性に優
れる多層プリント配線基板を製造できる。

【００２８】第３の製造方法は、多層プリント配線基板
の製造方法であって、前記第１の製造方法において、前
記（ｃ）工程の後、前記（ｄ）工程の前に、以下の
（ｈ）〜（ｊ）の工程を含む方法である。（ｈ）前記各金属層を配線パターン状に加工する工
程。（ｉ）得られた配線基板の両面に、前記（ａ）工程の
絶縁基板を積層する工程。（ｊ）前記積層体の両面に、金属層を配置する工程。

【００２９】この製造方法によれば、前述と同様の理由
から、十分な平滑性を有した、電気的接続の信頼性に優
れる多層プリント配線基板を製造できる。なお、この第
３の製造方法における、前記（ｄ）工程の一体化物と
は、前記配線基板、前記絶縁基板および前記金属層から
なる積層体のことをいう。

【００３０】前記第２および第３の製造方法において、
前記（ｆ）工程または（ｉ）工程では、前記配線基板を
二層以上に積層し、その積層体の両面に、前記絶縁基板
を積層することが好ましい。

【００３１】前記第１、第２および第３の製造方法にお
いて、前記（ａ）工程では、その表面から、導電性材料
が突出している構造の絶縁基板を用いることが好まし
い。これにより、前記絶縁基板上に形成される配線パタ
ーンと、前記導電性材料との接触性に優れ、電気的接続
の信頼性が向上する。このような絶縁基板は、基材に熱
硬化性樹脂を含浸した基板の両面に、剥離性フィルムを
配置し、前記基板と前記剥離性フィルムとを貫通する貫
通孔を設け、前記貫通孔に導電性材料を充填した後、前
記剥離性フィルムを除去することにより製造できる。

【００３２】前記第１、第２および第３の製造方法にお
いて、前記１回目の加熱加圧処理を行った後、前記絶縁
基板を室温に戻し、かつ圧力解除することが好ましい。

【００３３】前記第１、第２および第３の製造方法にお
いて、前記基材が、繊維不織布および繊維織布の少なく
とも一方であることが好ましく、前記繊維としては、ガ
ラス繊維、アラミド繊維および芳香族ポリエステル繊維
からなる群から選択された少なくとも一つの繊維である
ことが好ましい。なお、前記繊維は、一種類でもよい
し、二種類以上を併用してもよい。

【００３４】前記第１、第２および第３の製造方法にお
いて、前記熱硬化性樹脂が、エポキシ系樹脂、フェノー
ル系樹脂、ナフタレン系樹脂、ユリア系樹脂、アミノ系
樹脂、アルキド系樹脂、ケイ素系樹脂、フラン系樹脂、
不飽和ポリエステル系樹脂およびポリウレタン系樹脂か
らなる群から選択された少なくとも一つの樹脂であるこ
とが好ましい。

【００３５】前記第１、第２および第３の製造方法にお
いて、前記（ｄ）工程では、前記２回目の加熱加圧処理
の加圧条件が、前述のように、前記１回目の処理圧力よ
り低ければ、特に制限されないが、１ｋｇｆ／ｃｍ²以
下であることが好ましい。

【００３６】前記第１、第２および第３の製造方法にお
いて、前記（ｄ）工程では、真空中または不活性ガス中
で、前記２回目の加熱加圧処理を行うことが好ましい。
これによれば、前記金属層の酸化を防止できるため、例
えば、得られるプリント配線基板に、電子部品である半
導体素子を実装した場合に、その電気的接続の信頼性を
向上できる。

【００３７】前記第１、第２および第３の製造方法にお
いて、前記絶縁基板表面に形成される配線パターンの微
細化に応じて、微細な貫通孔を、高速かつ容易に形成で
きることから、前記（ａ）工程の絶縁基板の貫通孔が、
レーザ加工により形成されることが好ましい。

【００３８】前記第１、第２および第３の製造方法にお
いて、前記（ａ）工程では、前記導電性材料として、流
動性の導電性ペーストを用いることが好ましい。これに
よれば、配線パターンの微細化に伴い、形成される貫通
孔の孔径が小さくなっても、十分な充填性と、信頼性の
高い電気的接続を確保することができる。

【００３９】つぎに、本発明の電子部品実装配線基板の
第１の製造方法は、バンプを有する電子部品を、前記バ
ンプと、本発明のプリント配線基板の第１の製造方法に
より得られたプリント配線基板の少なくとも一方の表面
の配線パターンとが、導電性接着剤を介して接触するよ
うに、前記プリント配線基板上に実装する方法である。
これにより、電気的接続の信頼性に優れる電子部品実装
単層配線基板を作製できる。

【００４０】本発明の電子部品実装配線基板の第２の製
造方法は、バンプを有する電子部品を、前記バンプと、
本発明のプリント配線基板の第２または第３の製造方法
により得られたプリント配線基板の少なくとも一方の表
面の配線パターンとが、導電性接着剤を介して接触する
ように、前記プリント配線基板上に実装する方法であ
る。これにより、電気的接続の信頼性に優れる電子部品
実装多層配線基板を作製できる。

【００４１】前記電子部品実装配線基板の第１および第
２の製造方法において、前記バンプの先端が平坦である
ことが好ましい。これにより、導電性接着剤を介したプ
リント配線基板と電子部品との電気的接続の信頼性が向
上する。

【００４２】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）プリント配線
基板の前記第１の製造方法の一例について、図１に基づ
いて説明する。図１は、単層プリント配線基板の製造工
程の一例の概略を示す断面図である。

【００４３】まず、基材に熱硬化性樹脂を含浸した後、
これを乾燥し、前記熱硬化性樹脂を半硬化状態にするこ
とによって、同図（ａ）に示すような絶縁基板１０１を
作製する。前記含浸は、前記絶縁基板１０１全体におけ
る前記熱硬化性樹脂の割合が、４０〜６０重量％になる
ように行うことが好ましい。なお、前記絶縁基板１０１
の厚みは、通常、５０〜１２０μｍの範囲である。

【００４４】前記基材は、前記熱硬化性樹脂を保持でき
るものであれば、特に制限されないが、通常、前述のも
のが使用でき、特に好ましくは、アラミド不織布であ
る。また、前記熱硬化性樹脂は、前述のものが使用で
き、この中でも特に好ましくは、エポキシ樹脂である。
前記基材および熱硬化性樹脂は、それぞれ一種類でもよ
いし、二種類以上を併用してもよい。

【００４５】そして、同図（ｂ）に示すように、前記絶
縁基板１０１の両面に、剥離性フィルム１０２を積層し
た積層体を形成する。前記剥離性フィルム１０２として
は、通常、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポ
リエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ナイロン、アラミド等の公知のフィルムが使用で
き、この中でもＰＥＴが好ましい。また、その厚みは、
通常、５〜５０μｍの範囲であり、この厚み分だけ、後
述する導電性材料１０４が、前記絶縁基板１０１の表面
から突出した構造となる。

【００４６】つぎに、同図（ｃ）に示すように、前記積
層体の所望の位置に、貫通孔１０３を設け、同図（ｄ）
に示すように、前記貫通孔１０３に導電性材料１０４を
充填した後、同図（ｅ）に示すように、前記積層体から
前記剥離性フィルム１０２を剥離除去する。

【００４７】前記貫通孔１０３の形成方法は、前述のよ
うに、レーザー加工による方法が好ましいが、これには
制限されず、この他に、例えば、ドリル加工、パンチン
グマシーンによる加工等があげられる。

【００４８】前記貫通孔１０３の大きさは、特に制限さ
れないが、通常、直径３０〜５００μｍの範囲であり、
好ましくは、５０〜２５０μｍの範囲である。

【００４９】また、前記貫通孔１０３の位置は、後述す
る配線パターン１０６と接触するように形成されれば、
特に制限されないが、通常、ピッチが５０〜１０００μ
ｍの間隔である位置に形成される。

【００５０】前記導電性材料１０４は、導電性を有して
いれば、特に制限されないが、導電性ペーストであるこ
とが好ましく、通常、導電性金属材料の粒子を含有する
樹脂等が使用できる。前記導電性金属材料としては、例
えば、金、銀、銅、銀パラジウム等が使用でき、前記樹
脂としては、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ナフ
タレン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂等の熱硬化性
樹脂が使用できる。また、前記導電性ペースト中の前記
導電性金属材料の含有量は、通常、７０〜９８重量％の
範囲であり、好ましくは、８０〜９５重量％の範囲であ
る。

【００５１】なお、前記導電性ペーストは、例えば、ス
クリーン印刷法等により、前記貫通孔に充填できる。

【００５２】つぎに、同図（ｆ）に示すように、前記絶
縁基板１０１の両面に、配線パターン形成用の金属層１
０５を配置し、さらに、前記各金属層１０５の外側に熱
板（図示せず）を配置して、矢印方向に向かい、１回目
の加熱加圧処理を行うことによって、前記絶縁基板１０
１と金属層１０５とを一体化する。

【００５３】前記加熱加圧処理の方法としては、前述の
ように、熱板を用いた方法があげられるが、この他に
も、例えば、恒温層、ベルト炉、ヒーター内蔵の熱板等
を用いた方法が採用できる。

【００５４】前記１回目の加熱加圧処理の条件は、例え
ば、前記絶縁基板１０１中の熱硬化性樹脂の種類に応じ
て適宜決定されるが、通常、温度１５０〜２３０℃、圧
力２５〜１００ｋｇｆ／ｃｍ²、時間３０〜１８０分で
ある。より好ましくは、温度１００〜１３０℃、圧力４
０〜５０ｋｇｆ／ｃｍ²、時間５〜３０分で処理して、
前記熱硬化性樹脂を十分に流動させた後、温度１５０〜
２３０℃に上昇させ、時間３０〜８０分処理することに
より前記熱硬化性樹脂を硬化させる。

【００５５】前記熱硬化性樹脂がエポキシ系樹脂の場合
は、通常、温度１２０℃、圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ²、時
間１５分の条件で処理した後、温度１８０℃、圧力５０
ｋｇｆ／ｃｍ²、時間６０分の条件で処理する。

【００５６】また、前記１回目の加熱加圧処理も、後述
する２回目の加熱加圧処理と同様に、真空中または不活
性ガス中で行うことが好ましい。

【００５７】前記配線パターン形成用の金属層１０５と
しては、通常、銅箔、銀箔、ニッケル箔等の金属箔が使
用でき、この中でも、好ましくは銅箔であり、特に好ま
しくは、電解銅箔である。なお、前記金属層１０５に含
まれる金属は、一種類でもよいし、二種類以上であって
もよい。

【００５８】前記金属層１０５の製造方法としては、特
に制限されず、通常、公知の製箔方法等により前記金属
箔を製造でき、この金属箔を、例えば、ロールラミネー
ト法等によって、前記絶縁基板１０１上に接着すること
により行うことができる。また、電解メッキ法、無電解
メッキ法等により、前記金属層１０５を、直接、前記絶
縁基板１０１上に形成することもできる。

【００５９】前記１回目の加熱加圧処理後、通常、前記
熱板を取り外し、圧力解除して、前記絶縁基板と金属層
との一体化物を、常圧に戻し、かつその温度を常温に戻
す。

【００６０】つぎに、この一体化物を、前記１回目の加
熱加圧処理と同様にして、再度、熱板で挟み、２回目の
加熱加圧処理を行う。なお、前記２回目の加熱加圧処理
は、前述のように、真空中または不活性ガス中で行うこ
とが好ましい。

【００６１】この２回目の加熱加圧処理において、加熱
条件は、前述のように、前記絶縁基板１０１中の熱硬化
性樹脂の硬化後のガラス転移温度よりも高い温度であれ
ば、特に制限されないが、通常、温度１５０〜２３０℃
であり、加圧条件は、前述のとおりである。前記処理時
間は、通常、時間５〜８０分間である。

【００６２】前記熱硬化性樹脂が、エポキシ系樹脂の場
合は、硬化後のガラス転移温度が、約１８０℃であるこ
とから、通常、温度２３０℃、圧力０．２ｋｇｆ／ｃｍ
²、時間３０分で２回目の加熱加圧処理を行う。

【００６３】最後に、同図（ｇ）に示すように、前記金
属層１０５を配線パターン状に加工し、前記絶縁基板１
０１の両面に所望の配線パターン１０６を形成すること
により、プリント配線基板１が作製できる。

【００６４】前記金属層１０５を配線パターン状に加工
する方法は、前記エッチング方法の他に、例えば、サン
ドブラスト法等があげられる。

【００６５】（第２の実施形態）多層プリント配線基板
の製造方法である前記第２の製造方法の一例を、図２に
基づいて説明する。図２は、多層プリント配線基板の製
造工程の一例の概略を示す断面図であり、図１と同一箇
所には、同一符号を付している。

【００６６】まず、同図（ａ）に示すように、両面に配
線パターンを有する単層配線基板を準備する。これは、
１回目および２回目の加熱加圧処理を行わない以外は、
前記第１の実施形態と同様にして作製できる。同図
（ａ）において、２０１は、加熱加圧処理を受けていな
い絶縁基板を示す。

【００６７】なお、前記単層配線基板は、前記方法によ
り作製されるものに制限されず、加熱加圧処理したもの
であっても、未処理のものであってもよい。また、配線
パターンの形成面も、特に制限されない。

【００６８】そして、前記第１の実施形態と同様にし
て、貫通孔に導電性ペースト１０４が充填された絶縁基
板１０１を作製し、同図（ｂ）に示すように、これを前
記配線基板の両面に積層してから、この積層体の両面
に、金属層１０５を配置する。

【００６９】さらに、前記各金属層１０５の外側に、熱
板（図示せず）を配置して、同図（ｃ）に示すように、
前記第１の実施形態と同様にして、１回目および２回目
の加熱加圧処理を行う。この後、前記熱板を取り外し、
前記金属層１０５を配線パターン状に加工することによ
り、所望の配線パターン１０６を有する多層プリント配
線基板２が作製できる。

【００７０】なお、前述のように、前記単層配線基板を
二層以上に積層してから、この積層体の両面に前記絶縁
基板を配置してもよい。この場合、前記配線基板の積層
数は、特に制限されないが、通常、２〜２０層であり、
好ましくは、２〜１０層である。

【００７１】（第３の実施形態）多層プリント配線基板
の製造方法である、前記第３の製造方法の一例を、前記
第２の実施形態と同様に、図２に基づいて、以下に説明
する。

【００７２】まず、２回目の加熱加圧処理を行わない以
外は、前記第１の実施形態と同様にして、同図（ａ）に
示すような、単層の配線基板を作製する。同図（ａ）に
おいて、２０１は、１回目の加熱加圧処理が行われた絶
縁基板を示す。

【００７３】そして、前記第１の実施形態と同様にし
て、貫通孔に導電性ペーストが充填された絶縁基板１０
１を作製して、同図（ｂ）に示すように、これを前記配
線基板の両面に積層してから、この積層体の両面に金属
層１０５を配置する。

【００７４】さらに、前記各金属層１０５の外側に、熱
板（図示せず）を配置して、同図（ｃ）に示すように、
前記第１の実施形態と同様にして、２回目の加熱加圧処
理を行う。この後、前記熱板を取り外し、前記金属層１
０５を配線パターン状に加工することにより、所望の配
線パターン１０６を有する多層プリント配線基板２が作
製できる。

【００７５】なお、前述のように、前記１回目の加熱加
圧処理を行った単層配線基板を二層以上に積層してか
ら、この積層体の両面に前記絶縁基板を配置してもよ
い。

【００７６】（第４の実施形態）本発明のプリント配線
基板の製造方法により作製したプリント配線基板を用い
て、これに電子部品を実装する一例を、図３に基づいて
説明する。図３は、電子部品実装配線基板の一例の構成
概略を示す断面図である。なお、同図において、図２と
同一部分には、同一符号を付した。

【００７７】まず、前記第２または第３の実施形態と同
様にして、多層プリント配線基板２を作製する。なお、
前記電子部品を実装するプリント配線基板としては、本
発明の第１、第２および第３の製造方法により作製され
たプリント配線基板であれば、特に制限されず、単層で
あっても多層であってもよい。

【００７８】他方、電子部品である半導体素子３０１の
電極パット（図示せず）上に、バンプ３０２を形成し、
その先端に導電性接着剤３０３を転写する。

【００７９】前記バンプ３０２としては、例えば、金、
Ｃｕ、Ｎｉ、半田等の導電性材料が使用でき、この中で
も、金バンプが特に好ましい。前記バンプの形成方法と
しては、例えば、ワイヤボンド法、めっきによる形成方
法等が採用できる。また、前述のように、前記バンプを
平坦化することが好ましく、例えば、研磨や押しつぶし
等の方法により平坦化できる。

【００８０】前記導電性接着剤３０３としては、通常、
導電性金属材料の粒子を含有する樹脂等が使用でき、前
記導電性金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ｎｉ、パラジウム等、前記樹脂としては、エポキシ
系、シリコーン系、ポリイミド系、フェノール系等の熱
硬化性樹脂およびフェノキシ系樹脂等の熱可塑性樹脂等
がそれぞれ使用できる。

【００８１】つぎに、同図に示すように、前記バンプ３
０２と前記配線パターン１０６とが、前記導電性接着剤
３０３を介して当接し、電気的接続が行えるように、前
記半導体素子３０１を前記多層プリント配線基板２上に
配置する。

【００８２】そして、前記半導体素子３０１と多層プリ
ント配線基板２との間に、アンダーフィル３０４を注入
し、これを硬化させることにより、前記半導体素子実装
配線基板３が得られる。

【００８３】前記アンダーフィル３０４としては、絶縁
樹脂であれば特に制限されないが、通常、エポキシ系樹
脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド
系樹脂、ナフタレン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂
等が使用でき、特に好ましくは、エポキシ系樹脂であ
る。また、前記硬化条件は、前記樹脂の種類等により適
宜決定されるが、通常、温度１００〜１５０℃、時間１
５分〜１０時間である。

【００８４】

【実施例】本発明の実施例について、比較例と併せて、
図に基づいて説明する。

【００８５】（実施例１）まず、エポキシ樹脂にアラミ
ド不織布を含浸させ、前記エポキシ樹脂を半硬化するこ
とにより、厚み１１０μｍの絶縁基板を作製し、この両
面に、剥離性フィルムとして、厚み２０μｍのＰＥＴフ
ィルムを積層し、これらを接着した。そして、この積層
体に、レーザー法により、孔径２００μｍの貫通孔を、
ピッチ０．７〜５ｍｍの間隔で設け、前記貫通孔に、エ
ポキシ樹脂に導電性材料としてＣｕを混合した導電性ペ
ーストを、スクリーン印刷法により充填した。

【００８６】つぎに、前記積層体から、前記剥離性フィ
ルムを除去し、前記絶縁基板の両面に、厚み１８μｍの
銅箔を配置し、さらに、前記銅箔の外側に熱板を配置し
て、真空中、温度１８０℃、圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ²、
時間１２０分の条件で１回目の加熱加圧処理を行った。
前記処理後、前記絶縁基板と銅箔とからなる積層体か
ら、前記熱板を取り外し、圧力解除して常圧に戻し、そ
の温度を室温に戻した。

【００８７】そして、再度、前記積層体を熱板で挟み、
真空中、温度２３０℃、圧力０．２ｋｇｆ／ｃｍ²、時
間３０分の条件で、２回目の加熱加圧処理を行った。な
お、前記エポキシ樹脂の硬化後のガラス転移温度は、１
８５℃である。前記２回目の加熱加圧処理後、エッチン
グ法により、前記銅箔を配線パターン状に加工すること
により、縦、横４０ｍｍ角で、厚み０．６ｍｍのプリン
ト配線基板が得られた。

【００８８】一方、縦、横１１ｍｍ角で、厚み０．４ｍ
ｍである半導体素子を準備し、図４に示すように、前記
半導体素子３０１上に、一段のペリフェラル構造となる
ように、１２５μｍ間隔のピッチで金バンプ３０２を配
置した。なお、図４において、図３と同一箇所には、同
一符号を付した。

【００８９】そして、前記金バンプ先端に、導電性接着
剤を塗布し、前記プリント配線基板を二回リフロー炉に
通した後、前記金バンプとプリント配線基板の配線パタ
ーンとが当接し、電気的接続が行えるように、前記半導
体素子を前記プリント配線基板上に配置した。そして、
温度１５０℃で２時間、加熱処理することにより、前記
導電性接着剤を硬化させた後、前記半導体素子とプリン
ト配線基板との間にアンダーフィルとしてエポキシ樹脂
を注入し、１２０℃で２時間処理して、これを硬化させ
た。このようにして、前記両者を接続固定し、これを半
導体素子実装配線基板とした。

【００９０】前述の方法と同様にして、全３０個のプリ
ント配線基板を作製し、これらを用いて半導体素子実装
配線基板を作製した。そして、これらの半導体素子実装
配線基板について、前記半導体素子とプリント配線基板
との電気的接続を、電気検査により評価した。この評価
は、図５に示すように、前記金バンプ３０２と配線パタ
ーン１０６とが、図中の矢印に示すように接続され、電
気の流れがデイジーチェーン状であるものを、電気的接
続されているとした。結果として、この電気検査によ
り、全３０個のプリント配線基板のうち、半導体素子を
電気的接続できた個数を下記の表１に示した。なお、図
５において、図３と同一箇所には、同一符号を付した。

【００９１】（実施例２）２回目の加熱加圧処理におけ
る温度を、１９０℃に設定した以外は、前記実施例１と
同様にして、プリント配線基板を全３０個作製し、これ
らに半導体素子を実装して、その電気検査を行った。こ
の結果を、下記表１に併せて示す。

【００９２】（比較例１）２回目の加熱加圧処理を行わ
ない以外は、前記実施例１と同様して、プリント配線基
板を全３０個作製し、これらに半導体素子を実装して、
その電気検査を行った。この結果を、下記表１に併せて
示す。

【００９３】（比較例２）２回目の加熱加圧処理を行わ
ない以外は、前記実施例１と同様にして、銅箔をパター
ン状に加工する工程まで行い、この後、前記実施例１と
同じ条件で、２回目の加熱加圧処理を行い、これをプリ
ント配線基板とし、全３０個作製した。そして、前記実
施例１と同様にして、これらのプリント配線基板に半導
体素子を実装し、その電気検査を行った。この結果を、
下記表１に併せて示す。

【００９４】（比較例３）前記２回目の加熱加圧処理に
おける温度を、１５０℃に設定した以外は、前記実施例
１と同様にして、プリント配線基板を全３０個作製し、
これらに半導体素子を実装して、その電気検査を行っ
た。この結果を、下記表１に併せて示す。

【００９５】

【表１】実施例１実施例２比較例１比較例２比較例３接続できた個数３０２５２１０２（個）

【００９６】実施例１および実施例２のプリント配線基
板は、前記プリント配線基板中のエポキシ樹脂の硬化後
のガラス転移温度（１８５℃）より高い温度で、２回目
の加熱加圧処理を行っているため、前記表１に示すよう
に、比較例のプリント配線基板に比べて、高い割合で電
気的接続が行われていた。一方、前記比較例１のプリン
ト配線基板は、最大０．２ｍｍ反っており、前記比較例
２のプリント配線基板は、最大２０μｍの大きさで局所
的な変形が起きていた。また、前記ガラス転移温度より
低い温度で２回目の加熱加圧処理を行った、前記比較例
３のプリント配線基板は、最大０．５ｍｍ反っていた。
このため、これらの比較例のプリント配線基板は、前記
半導体素子との電気的接続が不十分であった。

【００９７】また、層間接続を電解メッキあるいは無電
解メッキによって行うガラスエポキシ基板や、基材とし
て織布を用いた場合も、前記実施例および比較例と同様
の結果が得られた。なお、２回目の加熱加圧処理を、１
回目の処理圧力と同様の圧力で行った場合、半導体素子
の実装による電気的接続の信頼性が得られず、貫通孔に
充填された導電性ペーストによる層間の電気的接続も行
えない場合があった。

【００９８】

【発明の効果】以上のように、本発明のプリント配線基
板の製造方法によれば、反りやうねりが抑制され、平滑
性に優れたプリント配線基板を作製できる。このような
製造方法により作製されるプリント配線基板を用いれ
ば、例えば、半導体素子を実装する場合でも、前記両者
の電気的接続の信頼性に優れた電子部品実装配線基板を
作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の一実施形態におけ
るプリント配線基板の製造工程の概略を示す断面図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のその他の実施形態
におけるプリント配線基板の製造工程の概略を示す断面
図である。

【図３】本発明のさらにその他の実施形態における半導
体素子実装配線基板の構成概略を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例における半導体素子へのバン
プの配置概略を示す平面図である。

【図５】本発明の一実施例における半導体素子実装配線
基板の電気の流れの概略を示す断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は、従来のプリント配線基板へ
の半導体素子の実装工程の概略を示す断面図であり、
（ｅ）は、半導体素子実装配線基板の構成概略を示す断
面図である。

【符号の説明】

１、２プリント配線基板１０１、２０１絶縁基板１０２剥離性フィルム１０３貫通孔１０４導電性材料１０５金属層１０６配線パターン３半導体素子実装配線基板３０１半導体素子３０２バンプ３０３導電性接着剤３０４アンダーフィル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仲谷安広大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5E317 AA24 BB02 BB12 BB13 BB14 BB15 BB18 BB19 BB25 CC22 CC25 CD21 CD34 GG07 GG20 5E346 AA02 AA06 AA12 AA15 AA43 BB01 CC04 CC05 CC08 CC09 CC12 CC13 CC31 DD02 DD12 DD32 EE02 EE06 EE07 EE09 EE13 EE14 EE31 FF18 FF35 FF45 GG02 GG15 GG19 GG28 HH11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板の両面に配線パターンが形成さ
れ、前記双方の配線パターンが電気的に接続されている
プリント配線基板の製造方法であって、以下の（ａ）〜
（ｅ）の工程を含む製造方法。（ａ）導電性材料が充填された貫通孔を有し、熱硬化
性樹脂を基材に含浸して形成された絶縁基板を準備する
工程。（ｂ）前記絶縁基板の両面に、金属層を配置する工
程。（ｃ）前記金属層および絶縁基板に対し、１回目の加
熱加圧処理を行い一体化する工程。（ｄ）前記一体化物に対し、前記熱硬化性樹脂の硬化
後のガラス転移温度よりも高い温度で、かつ前記１回目
の処理圧力より低い圧力で、２回目の加熱加圧処理を行
う工程。（ｅ）前記各金属層を配線パターン状に加工する工
程。
【請求項２】請求項１記載のプリント配線基板の製造
方法において、（ｂ）工程に代えて、以下の（ｆ）工程
および（ｇ）工程を含むプリント配線基板の製造方法。（ｆ）少なくとも一方の表面に配線パターンを有する
配線基板の両面に、（ａ）工程の絶縁基板を積層する工程。（ｇ）前記積層体の両面に、金属層を配置する工程。
【請求項３】請求項１記載のプリント配線基板の製造
方法において、（ｃ）工程の後、（ｄ）工程の前に、以
下の（ｈ）〜（ｊ）の工程を含むプリント配線基板の製
造方法。（ｈ）各金属層を配線パターン状に加工する工程。（ｉ）得られた配線基板の両面に、前記（ａ）工程の
絶縁基板を積層する工程。（ｊ）前記積層体の両面に、金属層を配置する工程。
【請求項４】（ｆ）工程または（ｉ）工程において、
配線基板を二層以上に積層し、その積層体の両面に、絶
縁基板を積層する請求項２または３記載の製造方法。
【請求項５】（ａ）工程において、その表面から、導
電性材料が突出している構造の絶縁基板を用いる請求項
１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】（ａ）工程の絶縁基板が、基材に熱硬化
性樹脂を含浸した基板の両面に、剥離性フィルムを配置
し、前記基板と前記剥離性フィルムとを貫通する貫通孔
を設け、前記貫通孔に導電性材料を充填した後、前記剥
離性フィルムを除去することにより製造される請求項５
記載の製造方法。
【請求項７】１回目の加熱加圧処理を行った後、絶縁
基板を室温に戻し、かつ圧力解除する請求項１〜６のい
ずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】基材が、繊維不織布および繊維織布の少
なくとも一方である請求項１〜７のいずれか一項に記載
の製造方法。
【請求項９】繊維が、ガラス繊維、アラミド繊維およ
び芳香族ポリエステル繊維からなる群から選択された少
なくとも一つの繊維である請求項８記載の製造方法。
【請求項１０】熱硬化性樹脂が、エポキシ系樹脂、フ
ェノール系樹脂、ナフタレン系樹脂、ユリア系樹脂、ア
ミノ系樹脂、アルキド系樹脂、ケイ素系樹脂、フラン系
樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂およびポリウレタン系
樹脂からなる群から選択された少なくとも一つの樹脂で
ある請求項１〜９のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１１】（ｄ）工程において、２回目の加熱加
圧処理の加圧条件が、１ｋｇｆ／ｃｍ²以下である請求
項１〜１０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１２】（ｄ）工程において、真空中または不
活性ガス中で２回目の加熱加圧処理を行う請求項１〜１
１のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１３】（ａ）工程の絶縁基板の貫通孔が、レ
ーザ加工により形成される請求項１〜１２のいずれか一
項に記載の製造方法。
【請求項１４】（ａ）工程において、導電性材料とし
て、流動性の導電性ペーストを用いる請求項１〜１３の
いずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１５】バンプを有する電子部品を、前記バン
プと、請求項１記載の製造方法により得られたプリント
配線基板の少なくとも一方の表面の配線パターンとが、
導電性接着剤を介して接触するように、前記プリント配
線基板上に実装する電子部品実装配線基板の製造方法。
【請求項１６】バンプを有する電子部品を、前記バン
プと、請求項２または３記載の製造方法により得られた
プリント配線基板の少なくとも一方の表面の配線パター
ンとが、導電性接着剤を介して接触するように、前記プ
リント配線基板上に実装する電子部品実装配線基板の製
造方法。
【請求項１７】バンプの先端が平坦である請求項１５
または１６記載の電子部品実装配線基板の製造方法。