JP2001326458A - プリント配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電ペースト等の導電体にて層間の電気的接
続を行う多層配線基板において、微細で高信頼性の層間
接続を有する配線基板を提供する。 【解決手段】 電気絶縁性基材１０２の両面に接着剤層
１０１を形成し、貫通孔１０４に導電体１０５を充填す
る。両面の接着剤層１０１に所定パターンの配線層１０
７を埋設し、配線層１０７間を導電体１０５で電気的に
接続する。導電体１０５は充分圧縮され、高信頼性の微
細な層間接続が形成できる。さらに、加熱加圧の際のプ
レスプレートと配線層と配線基板の各熱膨張係数を調節
することによって、配線層１０７が電気絶縁性基材１０
２に対して積層面と平行方向に圧縮応力を付与するよう
にする。その結果、配線ピッチが微細になっても配線層
が切れにくく、配線層と導電体との接続信頼性も向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高密度実装に好適な
プリント配線基板及びその製造方法に関する。特に、配
線層、支持基材およびプレスプレートの熱膨張係数をそ
れぞれ調整することによって、配線層が電気絶縁性基材
を積層面と平行方向に圧縮するように圧縮応力が付与さ
れた、高い信頼性を得ることが可能なプリント配線基板
およびそ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で、電子機器を構成する各種
電子部品とともに、これら電子部品が実装されるプリン
ト配線基板においても高密度実装を可能とする様々な技
術開発が盛んに行なわれている。特に最近は急速な実装
技術の進展にともなって、ＬＳＩ等の半導体チップを高
密度に実装できると同時に高速回路にも対応できる多層
配線基板が安価に供給されることが強く要望されてきて
いる。このようなプリント配線基板では微細な配線ピッ
チで形成された複数層の配線パターン間の高い電気的接
続信頼性や優れた高周波特性を備えていることが重要で
ある。

【０００３】これに対して最近、導電ペーストにて層間
の電気的接続を行うプリント配線基板が提案されている
（特許第２６０１１２８号公報）。図６に前記プリント
配線基板の製造方法を示す。

【０００４】まず、図６（ａ）に示すように、芳香性ポ
リアミド繊維に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた多孔
質基材６０２の両面にポリエステル等の離形フィルム６
０１をラミネートする。

【０００５】次に図６（ｂ）に示すように、多孔質基材
６０２の所定の箇所にレーザー加工法により貫通孔６０
３を形成する。

【０００６】次に図６（ｃ）に示すように、貫通孔６０
３に導電ペースト６０４を充填する。充填は、貫通孔６
０３を有する多孔質基材６０２をスクリーン印刷機のテ
ーブル上に設置し、直接導電ペースト６０４を離形フィ
ルム６０１の上から印刷することにより行なう。この
際、印刷面側の離形フィルム６０１は印刷マスクとして
の役割と多孔質基材６０２表面の汚染防止としての役割
を果たしている。次に多孔質基材６０２の両面から離形
フィルム６０１を剥離する。

【０００７】次に、多孔質基材６０２の両面に銅箔等の
金属箔６０５を貼り付ける。この状態で加熱加圧するこ
とにより、図６（ｄ）に示すように、多孔質基材６０２
は圧縮され、その厚さは薄くなる。その際、貫通孔６０
３内の導電ペースト６０４も圧縮される。この時、導電
ペースト６０４内のバインダ成分が押し出され、導電ペ
ースト６０４中の導電物質が緻密化され、導電成分同士
および導電成分と金属箔６０５との間の結合が強固にな
り、表裏の金属箔６０５間の電気的接続が得られる。そ
の後、多孔質基材６０２の構成成分である熱硬化性樹脂
および導電ペースト６０４が硬化する。

【０００８】そして、図６（ｅ）に示すように、金属箔
６０５を所定のパターンに選択エッチングして両面配線
基板が完成する。

【０００９】このようにして得られた両面配線基板の両
面に、図６（ｆ）に示すように、厚さ方向の貫通孔に導
電性ペースト６０８が印刷充填された多孔質基材６０６
（多孔質基材６０２と同様のもの）と、金属箔６０７と
を順に貼り合わせ、図６（ｄ）と同様に加熱加圧して、
多孔質基材６０６の熱硬化性樹脂及び導電性ペースト６
０８とを硬化させる。

【００１０】最後に、図６（ｇ）に示すように、両表層
の金属箔６０７を所定のパターンに選択エッチングして
多層配線基板が完成する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような配線基板の構成および製造方法において、貫通孔
６０３を微細にすると初期電気抵抗が高くなり、またそ
のばらつきも大きくなる。これは、貫通孔６０３を微細
にすると貫通孔６０３の径と多孔質基材６０２の厚さと
の比であるアスペクト比が１に近づき、電気的接続を安
定化させるために必要な圧縮率が得られなくなるためで
ある。

【００１２】さらに、配線層６０５と基材６０２の熱膨
張係数が異なっているために（配線層６０５の熱膨張係
数は基材６０２の熱膨張係数より大きい）、高温におい
て配線層６０５は電気絶縁性基材６０２に対して基材６
０２を伸張させようとする引っ張り応力を付与する。よ
って、貫通孔６０３あるいは配線層６０５を微細にする
と、配線層６０５が切れ易くなったり、配線層６０５と
導電ペースト６０４との接続部分にずり応力（剪断応
力）が発生し、クラックが生じ易くなる。よって、温度
サイクル試験やプレッシャークッカー試験等の信頼性試
験により接続抵抗値が変化するという課題があった。

【００１３】また、配線層と基材の熱膨張係数が異なっ
ているために、加熱加圧によって基板を積層する際、配
線層と貫通孔との合致精度を確保するのが困難であると
いう課題もあった。

【００１４】本発明は上記の問題を解決し、微細で高い
信頼性を有するビアホールおよび配線層を備えたプリン
ト配線基板およびその製造方法を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は以下の構成とする。

【００１６】本発明に係るプリント配線基板は、電気絶
縁性基材の両面に所定のパターンの配線層が形成され、
前記両面の配線層は前記電気絶縁性基材の厚さ方向の貫
通孔に充填された導電体により電気的に接続され、前記
電気絶縁性基材の少なくとも片面には接着剤層が形成さ
れ、前記配線層は前記接着剤層に埋設されており、常温
下において前記配線層は前記電気絶縁性基材に対して積
層面と平行方向の圧縮力を付与していることを特徴とす
る。かかる構成によれば、微細で高い信頼性を有するビ
アホールおよび配線層を形成することができる。すなわ
ち、少なくとも片面の配線層が接着剤層に埋設されてい
ることにより、貫通孔内の導電体は充分に圧縮され、そ
の結果導電体の導体成分が緻密化される。さらに、配線
層は常温下で電気絶縁性基材に対して圧縮応力を付与し
ているため、高温時の配線層の膨張により配線層が電気
絶縁性基材に付与する引っ張り応力が緩和される。よっ
て、配線層は切れにくくなる。さらに電気絶縁性基材の
厚さ方向に開けられた貫通孔に充填された導電体と配線
層とのずり応力が緩和され、クラックの発生を抑えるこ
とができる。この結果、初期抵抗が低く、高信頼性を有
するビアホール接続が可能になる。

【００１７】また、本発明に係る多層プリント配線基板
は、電気絶縁性基材の片面に所定パターンの配線層が形
成されたプリント配線基板を複数枚積層してなる多層プ
リント配線基板であって、前記配線層は、前記電気絶縁
性基材の片面に形成された接着剤層に埋設されるととも
に、前記電気絶縁性基材の厚さ方向の貫通孔に充填され
た導電体と電気的に接続され、常温下において前記配線
層は前記電気絶縁性基材に対して積層面と平行方向の圧
縮力を付与していることを特徴とする。かかる構成によ
れば、上記プリント配線基板と同様に、高信頼性で微細
なビアホール接続を有する多層プリント配線基板を提供
できる。

【００１８】また、本発明の第１の構成に係るプリント
配線基板の製造方法は、両面に接着剤層が形成された電
気絶縁性基材に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔に導
電ペーストを充填する工程と、前記電気絶縁性基材の少
なくとも片面に、所定のパターンの配線層が形成された
支持基材を重ねる工程と、前記支持基材と前記電気絶縁
性基材とを２枚のプレスプレートの間に挟んで両側から
加熱加圧することにより、前記接着剤層に前記配線層を
埋設する工程と、前記配線層を残して前記支持基材を除
去する工程とを有するプリント配線基板の製造方法であ
って、前記配線層の熱膨張係数が前記プレスプレートの
熱膨張係数より大きいことを特徴とする。かかる構成に
よれば、支持基材にパターニングした配線層を支持して
おき、積層プレス後に支持基材を除去するという簡便な
製造方法を提供できる。さらに、配線層の熱膨張係数が
プレスプレートのそれより大きいため、加熱加圧後に配
線層は電気絶縁性基材に対して圧縮応力を付与した状態
となり、高信頼性を有するプリント配線基板を提供する
ことが可能となる。

【００１９】本発明の第２の構成に係るプリント配線基
板の製造方法は、両面に接着剤層が形成された電気絶縁
性基材に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔に導電ペー
ストを充填する工程と、前記電気絶縁性基材の少なくと
も片面に、所定のパターンの配線層が形成された支持基
材を重ねる工程と、前記支持基材と前記電気絶縁性基材
とを２枚のプレスプレートの間に挟んで両側から加熱加
圧することにより、前記接着剤層に前記配線層を埋設す
る工程と、前記配線層を残して前記支持基材を除去する
工程とを有するプリント配線基板の製造方法であって、
前記支持基材の熱膨張係数が前記プレスプレートの熱膨
張係数より大きいことを特徴とする。かかる構成によれ
ば、支持基材にパターニングした配線層を支持してお
き、積層プレス後に支持基材を除去するという簡便な製
造方法を提供できる。さらに、支持基材の熱膨張係数が
プレスプレートのそれより大きいため、加熱加圧後に支
持基材は配線層に対して圧縮応力を付与し、その結果、
さらに配線層は電気絶縁性基材に対して圧縮応力を付与
した状態となる。支持基材を除去してもこの状態は維持
されるので、高信頼性を有するプリント配線基板を提供
することが可能となる。

【００２０】上記第１及び第２の製造方法において、支
持基材の熱膨張係数が配線層のそれより大きいと、支持
基材は配線層に対してより大きな圧縮応力をかけること
が可能となる。その結果、配線層は電気絶縁性基材に対
して更に大きな圧縮応力を付与した状態となる。支持基
材を除去してもこの状態は維持されるので、より一層高
信頼性を有するプリント配線基板を提供することが可能
となる。

【００２１】また、上記第１及び第２の製造方法におい
て、支持基材と配線層の各熱膨張係数がほぼ等しいと、
配線層と支持基材の熱膨張係数の差によって生じる反り
を抑えることが可能となり、その結果プリント配線基板
の反りを抑えることが可能となる。ここで、両者の「熱
膨張係数がほぼ等しい」とは、具体的にはその差が好ま
しくは２ｐｐｍ以下、より好ましくは１ｐｐｍ以下であ
ることを意味する。

【００２２】また、本発明の第３の構成に係るプリント
配線基板の製造方法は、両面に接着剤層が形成された電
気絶縁性基材に貫通孔を設ける工程と、前記貫通孔に導
電ペーストを充填する工程と、前記電気絶縁性基材の少
なくとも片面に、所定のパターンの配線層が形成された
支持基材を重ねる工程と、前記支持基材と前記電気絶縁
性基材とを２枚のプレスプレートの間に挟んで両側から
加熱加圧することにより、前記接着剤層に前記配線層を
埋設する工程と、前記配線層を残して前記支持基材を除
去する工程とを有するプリント配線基板の製造方法であ
って、前記プレスプレートと前記支持基材と前記配線層
の各熱膨張係数がほぼ等しいことを特徴とする。かかる
構成によれば、支持基材にパターニングした配線層を支
持しておき、積層プレス後に支持基材を除去するという
簡便な製造方法を提供できる。さらに、プレスプレート
と支持基材と配線層の各熱膨張係数がほぼ等しいので、
加熱加圧時の支持基材と配線層の寸法変化がプレスプレ
ートの存在によって影響されないので、プリント配線基
板を積層する際の配線層と貫通孔との合致精度を向上さ
せることが可能となる。ここで、三者の「熱膨張係数が
ほぼ等しい」とは、具体的には三者の最大値と最小値の
差が好ましくは２ｐｐｍ以下、より好ましくは１ｐｐｍ
以下であることを意味する。合致精度を向上させるとい
う点からは、プレスプレート、支持基材、及び配線層の
各熱膨張係数が全て一致していることが望ましいが、配
線層が電気絶縁性基材に対して圧縮応力を付与する状態
を形成し、配線層と導電体の接続信頼性を向上させるた
めには、プレスプレートの熱膨張係数と、配線層及び支
持基材の熱膨張係数とを近似させながら（即ち、両者の
熱膨張係数の差を好ましくは２ｐｐｍ以下、より好まし
くは１ｐｐｍ以下としながら）、両者間に、上記第１又
は第２の製造方法で規定した関係を満足させることが好
ましい。

【００２３】上記第１〜第３の製造方法において、プリ
ント配線基板を加熱加圧する際の２枚のプレスプレート
の熱膨張係数が異なると、表裏で熱膨張係数の異なる複
合基材を加熱加圧する場合でも反りを抑えることができ
る。

【００２４】また、上記第１〜第３の製造方法におい
て、プレスプレートの硬さがビッカース硬度３００（Ｈ
Ｖ）以上であると、高圧力下でもプレスプレートが変形
することはなく、プリント配線基板全体に均等に圧力を
かけることが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、具体的な実施例とともに、図面を参照しながら説明
する。

【００２６】（実施の形態１）図１（ａ）〜（ｈ）は、
本発明の第１の実施の形態における両面配線基板の製造
方法を工程順に示した断面図である。

【００２７】まず、図１（ａ）に示すように、両面に接
着剤層１０１が形成された電気絶縁性基材１０２を準備
する。

【００２８】電気絶縁性基材１０２としては、寸法安定
性と耐熱性に優れたフィルム状材料が用いられる。この
ようなフィルムとしては、ポリイミドフィルムやアラミ
ドフィルム等がある。ポリイミドフィルムとしては"カ
プトン"（東レ・デュポン株式会社の商標）、"ユーピレ
ックス"（宇部興産株式会社の商標）、"アピカル"（鐘
淵化学株式会社の商標）等があるが、グレードにより低
吸水であることが特徴である。アラミドフィルムとして
は"アラミカ"（旭化成株式会社の商標）、"ミクトロン"
（東レ株式会社の商標）があるが、ポリイミドフィルム
に比較して剛性が強く、延びにくいことが特徴である。

【００２９】接着剤１０１としては熱硬化性樹脂として
エポキシ系接着剤やイミド系接着剤を、熱可塑性接着剤
としてはシリコン系の高耐熱グレードの接着剤を用いる
ことができる。熱硬化性樹脂は後述する配線層の埋め込
み性を確保するために半硬化状態にしておくのが好まし
い。

【００３０】実施例としては、電気絶縁性基材１０２と
して１２μｍ厚の"アラミカ"フィルムを、接着剤１０１
としてゴム変成のエポキシ樹脂を用いた。ゴム変成した
のはフィルム基材１０２とのなじみを良くするためであ
る。エポキシ樹脂はパターン埋め込み性を確保するため
に塗布後乾燥し、半硬化状態にしておいた。接着剤層１
０１の厚さは片側１０μｍずつとした。

【００３１】次に図１（ｂ）に示すように、両面に接着
剤層１０１が形成された電気絶縁性基材１０２の両面に
ポリエステル等の離形フィルム１０３をラミネートす
る。

【００３２】本実施例ではラミネートは８０℃程度の温
度で行った。これにより、接着剤層１０１の表面がわず
かに溶融して離形フィルム１０３を貼り付けることがで
きた。本実施例では離形フィルム１０３として１６μｍ
厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを
用いた。離形フィルム１０３を入れた総厚さは５４μｍ
となった。

【００３３】次に、図１（ｃ）に示すように離形フィル
ム１０３を設けた絶縁性基材１０２にレーザーにより貫
通孔１０４を形成する。レーザーとしては波長３０７ｎ
ｍのエキシマレーザーや波長３５５ｎｍの３倍高調波Ｙ
ＡＧ固体レーザー等の短波長レーザーを用いることがで
きる。本実施例では上記短波長レーザーにより孔径約５
０μｍの貫通孔１０４を形成した。

【００３４】次に、図１（ｄ）に示すように貫通孔１０
４に導電ペースト１０５を充填する。充填方法として
は、スクリーン印刷機により、直接導電ペースト１０５
を離形フィルム１０３上から印刷することで充填するこ
とができる。この際、印刷面と反対側より和紙等の多孔
質シートを介して真空吸着することにより、貫通孔１０
４内の導電ペースト１０５中の樹脂成分を吸い取り、導
体成分の割合を増加させることで導体成分を更に緻密に
充填することができる。離形フィルム１０３は印刷マス
クとしての役割と接着剤層１０１表面の汚染防止として
の役割を果たす。

【００３５】本実施例では、貫通孔１０４の孔径５０μ
ｍに対して総厚さ５４μｍであり、アスペクト比は１以
下である。なお、本発明者らの実験によれば、アスペク
ト比が０．３程度、すなわち孔径２０μｍ程度までは上
記方法で導電ペーストを充填することができた。

【００３６】次に、図１（ｅ）に示すように、離形フィ
ルム１０３を両面より剥離する。本実施例では、貫通孔
１０４の孔径が５０μｍと微細であるため、離型フィル
ム１０３の貫通孔の端部の影響が無視できず、離形フィ
ルム１０３の貫通孔内の導電ペースト１０５は離形フィ
ルム１０３とともに一部又は全部が取られてしまう場合
がある。導電ペースト１０５の残り方は様々であるが、
接着剤層１０１の表面より下にえぐられることはない。
最悪でも、残存する導電性ペースト１０５の表面は接着
剤層１０１の表面とほぼ同じ高さとなる。このような離
形フィルム１０３の剥離により導電ペースト１０５が持
ち去られる現象は、貫通孔１０４の孔径が１００μｍ以
下から顕著になる。

【００３７】次に、図１（ｆ）に示すように、所定の形
状に形成された配線層１０７を備えた支持基材１０６
を、少なくとも導電ペースト１０５が充填された貫通孔
１０４の真上に配線層１０７がくるように、電気絶縁性
基材１０２の両側から重ね合わせる。そして、これらを
２枚のプレスプレートの間に挟んで加熱加圧する。加熱
加圧は真空プレスにより行う。本実施例ではプレスプレ
ートとして、日新製鋼のＮＳＳ４３１ＤＰ−２を用い
た。また、支持基材１０６としてアルミ箔を、配線層１
０７として銅箔を用いた。

【００３８】この加熱加圧により、図１（ｇ）に示すよ
うに接着剤層１０１は流動し、両面の配線層１０７は接
着剤層１０１内に埋め込まれた。このように配線層１０
７が接着剤層１０１に埋め込まれることにより、貫通孔
１０４内の導電ペースト１０５が圧縮され、導電ペース
ト１０５内の樹脂成分が接着剤層１０１に流れ出し、導
電ペースト１０５中の導体成分が緻密化され、電気絶縁
性基材１０２の表裏の配線層１０７間の電気的接続が得
られる。その後、接着剤層１０１と導電ペースト１０５
が硬化する。

【００３９】最後に図１（ｈ）に示すように、接着剤層
１０１に埋め込まれた配線層１０７を残して支持基材１
０６を除去し、両面配線基板を完成させる。

【００４０】本実施例では、支持基材１０６にアルミ箔
を、配線層１０７に銅箔を用いている。支持基材１０６
の除去にはアルミ箔と銅箔の選択エッチングにより、ア
ルミ箔を溶解除去することにより行った。溶解除去によ
り支持基材１０６を除去することにより、両面配線基板
に応力が付与されて配線層１０７等が破壊されることが
なくなる。また一環ラインで除去できるため生産性が向
上する。選択エッチング液としては過硫酸アンモン等を
用いることができる。

【００４１】なお、配線層１０７を所定パターンに形成
するのにも同様な選択エッチング法を用いた。アルミ箔
と銅箔の複合材としては、例えば三井金属株式会社製の
アルミキャリア付き銅箔ＵＴＣ−Ｆｏｉｌがある。本複
合材では銅箔厚さが５μｍもしくは９μｍと薄いため、
ファインパターン形成が可能となる。

【００４２】あるいは、アルミ箔上にあらかじめレジス
トパターンを形成しておき、酸性のジンケート処理後、
電解銅めっきを行うことにより所定パターンの銅箔層を
有する同様の複合材を得ることもできる。電解めっきに
よる方法ではファインパターンでなおかつ銅箔厚さの厚
いものを得ることができる。本方法では、ライン幅１０
μｍ、スペース１０μｍで銅箔厚さ１５μｍのものを試
作できた。

【００４３】本実施例で用いた配線層（銅箔）１０７の
厚さは９μｍ、支持基材（アルミ箔）１０６の厚さは４
０μｍであり、配線層よりも支持基材の方を厚く設定し
た。プレスプレートＮＳＳ４３１ＤＰ−２の厚さは１ｍ
ｍ、硬さは３６０（ＨＶ）のものを使用した。熱膨張係
数は、配線層（銅箔）が１６．５ｐｐｍ、支持基材（ア
ルミ箔）が２３．１ｐｐｍ、プレスプレート（ＮＳＳ４
３１ＤＰ−２）が１０．３ｐｐｍとなっている。

【００４４】加熱加圧する工程において、所定温度（例
えば２００℃）まで昇温すると、高圧下での熱運動エネ
ルギーによって配線層と支持基材の残留歪が緩和され
る。その後冷却すると、配線層、支持基材、及びプレス
プレートは熱収縮を開始する。配線層（銅箔）及び支持
基材（アルミ箔）はプレスプレート（ＮＳＳ４３１ＤＰ
−２）より熱膨張係数が大きいのでプレスプレートより
大きく収縮しようとするが、プレスプレートによって収
縮が拘束されて、配線層と支持基材に内部応力が蓄積さ
れていく。そして、接着剤層１０１、基材１０２、及び
導電ペースト１０５の硬化温度（例えば１５０℃）に到
達し、基材１０２と配線層とが接着される。その後、常
温まで冷却し、プレスプレートを除去して加圧を開放し
た時、配線層と支持基材に収縮が起こる。この時、配線
層（銅箔）よりも支持基材（アルミ箔）の方が厚いので
配線層の収縮量は主として支持基材の収縮量に依存す
る。支持基材（アルミ箔）の熱膨張係数は配線層（銅
箔）の熱膨張係数より大きいので、配線層は支持基材に
よって大きな圧縮応力が付与された状態となる。その
後、支持基材（アルミ箔）１０６を除去すると、支持基
材による圧縮応力は除去される。しかしながら、配線層
（銅箔）１０７の熱膨張係数は基材１０２の熱膨張係数
より大きいから、これに起因して配線層１０７が基材１
０２を積層面と平行方向に圧縮した状態が維持される。

【００４５】従って、このような状態の両面配線基板が
その後の工程で高温にさらされて基材１０２と配線層１
０７の熱膨張係数の差によって配線層１０７がより大き
く熱膨張しても、配線層１０７と基材１０２との積層界
面において大きな剪断力が生じない。この結果、配線層
１０７の破断や配線層１０７と導電ペースト１０５との
ずり応力によるクラック等の発生を抑えることができ
る。

【００４６】（実施の形態２）次に本発明の第２の実施
の形態における両面配線基板の製造方法について、図２
（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。

【００４７】まず、図２（ａ）に示すように、第１の実
施の形態の図１（ｅ）までの工程と同様の工程を経て、
両面に接着剤層２０１が形成された電気絶縁性基材２０
２の貫通孔２０４に導電ペースト２０５を充填する。実
施例では、実施の形態１の実施例と同様に行なった。

【００４８】次に、図２（ｂ）に示すように、所定の形
状に形成された配線層２０７を備えた支持基材２０６
を、少なくとも導電ペースト２０５が充填された貫通孔
２０４の真上に配線層２０７がくるように片側から重ね
合わせ、もう一方の側に銅箔２０８を重ね合わせる。そ
の後、２枚のプレスプレートの間にこれらを挟み真空プ
レスにより加熱加圧を行なう。本実施例ではプレスプレ
ートとして、日新製鋼のＮＳＳ４３１ＤＰ−２を用い
た。また、支持基材２０６としてＳＵＳ３０１ ３／４
を、配線層２０７として銅箔を用いた。

【００４９】この加熱加圧により、図２（ｃ）に示すよ
うに接着剤層２０１は流動し、配線層２０７は接着剤層
２０１内に埋め込まれる。このように配線層２０７が接
着剤層２０１に埋め込まれることにより、電気絶縁性基
材２０２は銅箔２０８側にわずかに変形（図示せず）す
るとともに、貫通孔２０４内の導電ペースト２０５が圧
縮され、導電ペースト２０５内の樹脂成分が接着剤層２
０１に流れ出し、導電ペースト２０５中の導体成分が緻
密化され、電気絶縁性基材２０２の表裏の配線層２０７
と銅箔２０８との間の電気的接続が得られる。その後、
接着剤層２０１と導電ペースト２０５が硬化する。

【００５０】最後に図２（ｄ）に示すように、接着剤層
２０１に埋め込まれた配線層２０７を残して支持基材２
０６を除去し、両面配線基板を完成させる。

【００５１】本実施の形態が第１の実施の形態と異なる
のは、突出して形成された配線層２０７を片面のみに配
置して、電気絶縁性基材２０２を圧縮していることであ
る。

【００５２】本実施例では、支持基材２０６にＳＵＳ３
０１ ３／４を、配線層２０７に銅箔を用いた。ＳＵＳ
３０１ ３／４と銅箔とからなる複合材では銅箔厚さが
９μｍと薄いため、ファインパターン形成が可能とな
る。あるいは、ＳＵＳ３０１３／４上にあらかじめレジ
ストパターンを形成しておき、酸性のジンケート処理
後、電解銅めっきを行うことにより所定のパターンに銅
箔層を形成することができる。電解めっきによる方法で
はファインパターンでなおかつ銅箔厚さの厚いものを得
ることができる。本方法では、ライン幅１０μｍ、スペ
ース１０μｍで銅箔厚さ１５μｍのものを試作できた。

【００５３】本実施例で用いた配線層（銅箔）２０７及
び銅箔２０８の厚さは９μｍ、支持基材（ＳＵＳ３０１
３／４）２０６の厚さは４０μｍであり、配線層２０
７及び銅箔２０８よりも支持基材２０６の方を厚く設定
した。プレスプレートＮＳＳ４３１ＤＰ−２の厚さは１
ｍｍ、硬さは３６０（ＨＶ）のものを使用した。熱膨張
係数は、配線層（銅箔）及び銅箔が１６．５ｐｐｍ、支
持基材（ＳＵＳ３０１３／４）が１６．４ｐｐｍ、プレ
スプレート（ＮＳＳ４３１ＤＰ−２）が１０．３ｐｐｍ
となっている。

【００５４】加熱加圧する工程において、所定温度（例
えば２００℃）まで昇温すると、高圧下での熱運動エネ
ルギーによって配線層と銅箔と支持基材の残留歪が緩和
される。その後冷却すると、配線層、銅箔、支持基材、
及びプレスプレートは熱収縮を開始する。配線層、銅箔
及び支持基材はプレスプレートより熱膨張係数が大きい
のでより大きく収縮しようとするが、プレスプレートに
よって収縮が拘束されて、配線層、銅箔及び支持基材に
内部応力が蓄積されていく。そして、基材２０２、接着
剤２０１及び導電ペースト２０５の硬化温度（例えば１
５０℃）に到達し、これらが硬化する。その後、常温ま
で冷却し、プレスプレートを除去して加圧を開放した
時、配線層と銅箔と支持基材に収縮が起こる。配線層と
銅箔と支持基材の熱膨張係数は略同等であり、これらは
いずれも基材２０２の熱膨張係数より大きいから、配線
層（銅箔）２０７と銅箔２０８と支持基材（ＳＵＳ３０
１３／４）２０６は基材２０２に対して圧縮力を付与し
た状態となる。その後、支持基材２０６を除去すると、
支持基材２０６による圧縮応力は除去される。しかしな
がら、配線層２０７及び銅箔２０８が基材２０２を積層
面と平行方向に圧縮した状態は維持される。

【００５５】本実施の形態は、実施の形態１と同様に、
配線層２０７の破断や配線層２０７と導電ペースト２０
５とのずり応力によるクラック等の発生を抑えることが
できる。

【００５６】また、配線層（銅箔）２０７と支持基材
（ＳＵＳ３０１ ３／４）２０６の熱膨張係数がほぼ等
しいため、支持基材２０６を除去しても圧縮力の変動が
少ない。よって、プレス解放後に得られる両面配線基板
の反りを抑えることができる。

【００５７】（実施の形態３）次に本発明の第３の実施
の形態における多層配線基板の製造方法について、図３
（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。

【００５８】まず、図３（ａ）に示すように、第２の実
施の形態の図２（ｄ）までの工程と同様の工程を経て、
両面配線基板を作製する。３０１は接着剤層、３０２は
電気絶縁性基材、３０４は電気絶縁性基材３０２に設け
られた貫通孔である。貫通孔３０４内には導電ペースト
３０５が充填されている。貫通孔３０４内の導電ペース
ト３０５は配線層３０７により片側から圧縮されてい
る。３０８は銅箔である。

【００５９】上記のように形成された両面配線基板の配
線層３０７側に、図３（ｂ）に示すように、両面に接着
剤層３１１が積層され、所定位置に導電ペースト３１５
が充填された貫通孔３１４が設けられた電気絶縁性基材
３１２（図１（ｅ）によって得られる基材と同様のも
の）と、所定パターンに形成された配線層３１７を備え
る支持基材３１６とを順に重ね合わせる。

【００６０】その後、２枚のプレスプレートの間にこれ
らを挟み、図３（ｃ）に示すように真空プレスにより加
熱加圧を行い、配線層３０７と３１７間の電気的接続を
行う。実施例として、プレスプレートとして日新製鋼の
ＳＵＳ３０１ ３／４Ｈを用いた。また、支持基材３１
６としてアルミ箔を、配線層３１７として銅箔を用い
た。

【００６１】次に図３（ｄ）に示すように、支持基材３
１６を除去する。本実施例では、支持基材３１６の除去
にはアルミ箔（支持基材３１６）と銅箔（配線層３１
７）の選択エッチングにより、アルミ箔を溶解除去する
ことにより行った。溶解除去により支持基材３１６を除
去することにより、応力が付与されて配線層３１７等が
破壊されることがなくなる。また一環ラインで除去でき
るため生産性が向上する。選択エッチング液としては過
硫酸アンモン等を用いることができる。

【００６２】なお、配線層３１７を所定パターンに形成
するのにも同様な選択エッチング法を用いた。アルミ箔
と銅箔の複合材としては、例えば三井金属株式会社製の
アルミキャリア付き銅箔ＵＴＣ−Ｆｏｉｌがある。本複
合材では銅箔厚さが５μｍもしくは９μｍと薄いため、
ファインパターン形成が可能となる。

【００６３】あるいは、アルミ箔上にあらかじめレジス
トパターンを形成しておき、酸性のジンケート処理後、
電解銅めっきを行うことにより所定パターンの銅箔層を
有する同様な複合材を得ることもできる。電解めっきに
よる方法ではファインパターンでなおかつ銅箔厚さの厚
いものを得ることができる。本方法では、ライン幅１０
μｍ、スペース１０μｍで銅箔厚さ１５μｍのものを試
作できた。

【００６４】本実施例で用いた配線層（銅箔）３１７の
厚さは９μｍ、支持基材（アルミ箔）３１６の厚さは５
μｍであり、支持基材よりも配線層の方を厚く設定し
た。プレスプレートＳＵＳ３０１ ３／４Ｈの厚さは１
ｍｍ、硬さは３７０（ＨＶ）のものを使用した。熱膨張
係数は、配線層（銅箔）が１６．５ｐｐｍ、支持基材
（アルミ箔）が２３．１ｐｐｍ、プレスプレート（ＳＵ
Ｓ３０１ ３／４Ｈ）が１６．４ｐｐｍとなっている。

【００６５】加熱加圧する工程において、所定温度（例
えば２００℃）まで昇温すると、高圧下での熱運動エネ
ルギーによって配線層と支持基材の残留歪が緩和され
る。その後冷却すると、配線層、支持基材、及びプレス
プレートは熱収縮を開始する。基材３１２、接着剤３１
１及び導電ペースト３１５の硬化温度（例えば１５０
℃）に到達し、これらが硬化する。その後、常温まで冷
却し、プレスプレートを除去して加圧を開放した時、配
線層と支持基材に収縮が起こる。支持基材よりも配線層
の方が厚いので、支持基材の収縮量は配線層の収縮量に
依存する。配線層３１７の熱膨張係数は基材３１２の熱
膨張係数より大きいから、配線層３１７が基材３１２を
積層面と平行方向に圧縮する。この状態は、その後支持
基材３１６を除去した後も維持される。

【００６６】図３（ｂ）〜（ｄ）の工程を所定回数を繰
り返し、所定層数積層した後、図３（ｅ）に示すように
銅箔３０８を所定形状にエッチングして多層基板が完成
する。

【００６７】（実施の形態４）次に本発明の第４の実施
の形態における多層配線基板の製造方法について、図４
（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。

【００６８】まず、第３の実施の形態と同様に作製され
た多層配線基板４１０と、所定の絶縁層と配線パターン
を有するコア基板４１１を準備する。実施例として、多
層配線基板４１０として図３（ｄ）に示すものを用い
た。また、コア基板４１１として図６（ｇ）で得た多層
配線基板を用いた。図４（ａ）において、４１２は多孔
質基材、４１５，４２７は金属配線層、４１４は貫通孔
に充填され、両面の金属配線層を接続する導電ペースト
である。

【００６９】次に図４（ａ）に示すように、多層配線基
板４１０とコア基板４１１とを、両面に接着剤層４０１
が形成され、所定位置に導電ペースト４０５が充填され
た貫通孔４０４を備える電気絶縁性基材４０２（図１
（ｅ）によって得られる基材と同様のもの）を介して重
ね合わせる。

【００７０】その後、図４（ｂ）に示すように、加熱加
圧してコア基板４１１表層の金属配線層４２７を接着剤
層４０１に埋め込むことにより、貫通孔４０４内の導電
ペースト４０５を圧縮して、多層配線基板４１０とコア
基板４１１間の電気的接続を行う。

【００７１】最後に図４（ｃ）に示すように、多層配線
基板４１０の表層の銅箔４０８を所定の形状に選択エッ
チングして表層に微細配線ルールを持つ多層配線基板が
完成する。得られた多層配線基板は配線収容性に優れる
基板であり、その表層に微細配線パターンを設けること
で、更に配線収容性率が向上する。また、半導体ベアチ
ップを実装するには、そのパッドピッチに対応した微細
な配線が表層に必要となるが、本実施の形態はこのよう
な半導体ベアチップ実装にも対応できる。

【００７２】なお、本実施の形態ではコア基板４１１の
片面に多層配線基板４１０を設けた例について説明した
が、多層配線基板４１０を両面に設けた方が配線基板全
体の反り等で有利である。

【００７３】また、本発明の多層配線基板では、コア基
板４１１として前記多層配線基板を用いた例について説
明したが、例えばコア基板４１１としてガラスエポキシ
多層配線基板を用いることも可能である。

【００７４】また、実施例として、図３（ａ）〜図３
（ｄ）の工程に従って多層配線基板４１０を得るに際し
て、支持基材３１６としてＳＵＳ３０１ ３／４Ｈを用
い、配線層３１７として銅箔を用いた。さらにプレスプ
レートとして、厚さ１ｍｍ、硬さは３７０（ＨＶ）のＳ
ＵＳ３０１ ３／４Ｈを用いた。熱膨張係数は、配線層
（銅箔）が１６．５ｐｐｍ、支持基材及びプレスプレー
ト（ＳＵＳ３０１ ３／４Ｈ）が１６．４ｐｐｍとなっ
ている。これによって、プレスプレートと支持基材と配
線層の熱膨張係数がほぼ等しくなるので、加熱加圧後、
常温に戻し、支持基材３１６を除去しても、配線層３１
７はほとんど寸法変化を生じなかった。

【００７５】さらに、所定回数上記工程を繰り返し、所
定層数積層する際の配線層と貫通孔との合致精度を向上
させることができた。

【００７６】また、本実施の形態の多層配線基板の製造
方法を用いると、表層の多層配線基板４１０とコア基板
４１１は別々に製造して検査できるため、総合的な歩留
まりを向上させることができる。

【００７７】（実施の形態５）次に本発明の第５の実施
の形態における両面配線基板の製造方法について図５
（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。

【００７８】まず、図５（ａ）に示すように、第１の実
施の形態の図１（ｅ）までの工程と同様の工程を経て、
両面に接着剤層５０１が形成された電気絶縁性基材５０
２の貫通孔５０４に導電ペースト５０５を充填する。実
施例では、実施の形態１の実施例と同様に行なった。

【００７９】次に、図５（ｂ）に示すように、所定の形
状に形成された配線層５０７を備えた支持基材５０６ａ
を、少なくとも導電ペースト５０５が充填された貫通孔
５０４の真上に配線層５０７がくるように片側から重ね
合わせ、もう一方の側に銅箔５０８を備えた支持基材５
０６ｂを重ね合わせる。その後、２枚のプレスプレート
の間にこれらを挟み真空プレスにより加熱加圧を行な
う。本実施例では、熱膨張係数が異なるプレスプレート
を両側に配置した。即ち、支持基材５０６ａ側のプレス
プレートとしてＮＳＳ４３１ＤＰ−２を、支持基材５０
６ｂ側のプレスプレートとしてＳＵＳ３０１ ３／４Ｈ
を用いた。

【００８０】この加熱加圧により、図５（ｃ）に示すよ
うに接着剤層５０１は流動し、配線層５０７は接着剤層
５０１内に埋め込まれる。このように配線層５０７が接
着剤層５０１に埋め込まれることにより、電気絶縁性基
材５０２は銅箔５０８側にわずかに変形（図示せず）す
るとともに、貫通孔５０４内の導電ペースト５０５が圧
縮され、導電ペースト５０５内の樹脂成分が接着剤層５
０１に流れ出し、導電ペースト５０５中の導体成分が緻
密化され、電気絶縁性基材５０２の表裏の配線層５０７
と銅箔５０８との間の電気的接続が得られる。その後、
接着剤層５０１と導電ペースト５０５が硬化する。

【００８１】最後に図５（ｄ）に示すように、接着剤層
５０１に埋め込まれた配線層５０７と銅箔５０８とを残
して支持基材５０６ａ，５０６ｂを除去し、両面配線基
板を完成させる。本実施の形態が、第２の実施の形態と
異なるのは、本実施の形態では電気絶縁性基材５０２の
両面に支持基材５０６ａ，５０６ｂが配置される点であ
る。

【００８２】本実施例では、支持基材５０６ａ，５０６
ｂにアルミ箔を、配線層５０７に銅箔を用いていた。配
線層（銅箔）５０７及び銅箔５０８の厚さは９μｍ、支
持基材（アルミ箔）５０６ａ，５０６ｂの厚さは５μｍ
であり、配線層５０７及び銅箔５０８を支持基材５０６
ａ，５０６ｂよりも厚く設定した。プレスプレートＮＳ
Ｓ４３１ＤＰ−２、ＳＵＳ３０１ ３／４Ｈの厚さはい
ずれも１ｍｍ、硬さは３６０（ＨＶ）のものを使用し
た。熱膨張係数は、配線層（銅箔）及び銅箔が１６．５
ｐｐｍ、支持基材（アルミ箔）が２３．１ｐｐｍ、プレ
スプレートとしてのＮＳＳ４３１ＤＰ−２が１０．３ｐ
ｐｍ、ＳＵＳ３０１ ３／４Ｈが１６．４となってい
る。

【００８３】加熱加圧する工程において、所定温度（例
えば２００℃）まで昇温すると、高圧下での熱運動エネ
ルギーによって配線層と支持基材の残留歪が緩和され
る。その後冷却すると、配線層、銅箔、支持基材、及び
プレスプレートは熱収縮を開始する。配線層、銅箔及び
支持基材はプレスプレートより熱膨張係数が大きいので
より大きく収縮しようとするが、プレスプレートによっ
て収縮が拘束されて、配線層と銅箔と支持基材に内部応
力が蓄積されていく。そして、基材５０２、接着剤５０
１及び導電ペースト５０５の硬化温度（例えば１５０
℃）に到達し、これらが硬化する。その後、常温まで冷
却し、プレスプレートを除去して加圧を開放した時、配
線層、銅箔及び支持基材に収縮が起こる。配線層及び銅
箔の方が支持基材より厚いので収縮は主として配線層及
び銅箔に依存する。また、配線層５０７の残銅率が小さ
くなると配線層全体の収縮量は銅箔５０８のそれより小
さくなる。本実施の形態では、ＮＳＳ４３１ＤＰ−２の
ような銅よりも熱膨張係数の小さなプレスプレートを配
線層５０７側に用いることによって、配線層５０７とＮ
ＳＳ４３１ＤＰ−２からなるプレスプレートとの収縮量
の差を小さくしている。この結果、配線層５０７と銅箔
５０８が基材５０２にそれぞれ付与する圧縮力の差を小
さくすることができ、得られる両面配線基板の反りを抑
えることが出来る。

【００８４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
はプレスプレートと配線層と支持基材との熱膨張係数を
調整することによって、常温下で配線層が電気絶縁性基
材に対して圧縮応力を付与したプリント配線基板を得
る。これにより、微細で高い信頼性を有するビアホール
および配線層を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態における両面配線
基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。

【図２】 本発明の第２の実施の形態における両面配線
基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。

【図３】 本発明の第３の実施の形態における多層配線
基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。

【図４】 本発明の第４の実施の形態における多層配線
基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。

【図５】 本発明の第５の実施の形態における両面配線
基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。

【図６】 従来の多層配線基板であるＡＬＩＶＨ基板
（松下電器産業株式会社の登録商標）の製造方法を工程
順に示す工程断面図である。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０１，３１１，４０１，５０１ 接
着剤層 １０２，２０２，３０２，３１２，４０２，５０２ 電
気絶縁性基材 １０３ 離形フィルム １０４，２０４，３０４，３１４，４０４，５０４ 貫
通孔 １０５，２０５，３０５，３１５，４０５，４１４，５
０５ 導電ペースト １０６，２０６，３１６，５０６ａ，５０６ｂ 支持基
材 １０７，２０７，３０７，３１７，５０７ 配線層 ２０８，３０８，４０８，５０８ 銅箔 ４１０ 多層配線基板 ４１１ コア基板 ４１２ 多孔質基材 ４１５，４２７ 金属配線層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｇ (72)発明者 西山 東作 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安藤 大蔵 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 BB01 BB11 CC13 CC22 CC25 CC53 CD40 GG14 5E343 AA02 AA07 AA12 AA18 AA33 AA38 BB02 BB15 BB21 BB66 BB72 CC01 DD56 EE21 ER50 GG01 GG08 5E346 AA41 CC04 CC08 CC09 CC10 CC32 CC41 DD12 EE02 EE06 EE08 EE12 FF18 GG06 GG13 GG15 GG28 HH07 HH11

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁性基材の両面に所定のパターン
   の配線層が形成され、前記両面の配線層は前記電気絶縁
   性基材の厚さ方向の貫通孔に充填された導電体により電
   気的に接続され、前記電気絶縁性基材の少なくとも片面
   には接着剤層が形成され、前記配線層は前記接着剤層に
   埋設されており、常温下において前記配線層は前記電気
   絶縁性基材に対して積層面と平行方向の圧縮力を付与し
   ていることを特徴とするプリント配線基板。
2. 【請求項２】 電気絶縁性基材の片面に所定パターンの
   配線層が形成されたプリント配線基板を複数枚積層して
   なる多層プリント配線基板であって、 前記配線層は、前記電気絶縁性基材の片面に形成された
   接着剤層に埋設されるとともに、前記電気絶縁性基材の
   厚さ方向の貫通孔に充填された導電体と電気的に接続さ
   れ、常温下において前記配線層は前記電気絶縁性基材に
   対して積層面と平行方向の圧縮力を付与していることを
   特徴とする多層プリント配線基板。
3. 【請求項３】 両面に接着剤層が形成された電気絶縁性
   基材に貫通孔を設ける工程と、 前記貫通孔に導電ペーストを充填する工程と、 前記電気絶縁性基材の少なくとも片面に、所定のパター
   ンの配線層が形成された支持基材を重ねる工程と、 前記支持基材と前記電気絶縁性基材とを２枚のプレスプ
   レートの間に挟んで両側から加熱加圧することにより、
   前記接着剤層に前記配線層を埋設する工程と、前記配線
   層を残して前記支持基材を除去する工程とを有するプリ
   ント配線基板の製造方法であって、 前記配線層の熱膨張係数が前記プレスプレートの熱膨張
   係数より大きいことを特徴とするプリント配線基板の製
   造方法。
4. 【請求項４】 両面に接着剤層が形成された電気絶縁性
   基材に貫通孔を設ける工程と、 前記貫通孔に導電ペーストを充填する工程と、 前記電気絶縁性基材の少なくとも片面に、所定のパター
   ンの配線層が形成された支持基材を重ねる工程と、 前記支持基材と前記電気絶縁性基材とを２枚のプレスプ
   レートの間に挟んで両側から加熱加圧することにより、
   前記接着剤層に前記配線層を埋設する工程と、 前記配線層を残して前記支持基材を除去する工程とを有
   するプリント配線基板の製造方法であって、 前記支持基材の熱膨張係数が前記プレスプレートの熱膨
   張係数より大きいことを特徴とするプリント配線基板の
   製造方法。
5. 【請求項５】 前記支持基材の熱膨張係数が前記配線層
   の熱膨張係数より大きい請求項３又は４に記載のプリン
   ト配線基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記支持基材の熱膨張係数と前記配線層
   の熱膨張係数とがほぼ等しい請求項３又は４に記載のプ
   リント配線基板の製造方法。
7. 【請求項７】 両面に接着剤層が形成された電気絶縁性
   基材に貫通孔を設ける工程と、 前記貫通孔に導電ペーストを充填する工程と、 前記電気絶縁性基材の少なくとも片面に、所定のパター
   ンの配線層が形成された支持基材を重ねる工程と、 前記支持基材と前記電気絶縁性基材とを２枚のプレスプ
   レートの間に挟んで両側から加熱加圧することにより、
   前記接着剤層に前記配線層を埋設する工程と、 前記配線層を残して前記支持基材を除去する工程とを有
   するプリント配線基板の製造方法であって、 前記プレスプレートと前記支持基材と前記配線層の各熱
   膨張係数がほぼ等しいことを特徴とするプリント配線基
   板の製造方法。
8. 【請求項８】 前記２枚のプレスプレートの熱膨張係数
   が異なる請求項３〜７のいずれかに記載のプリント配線
   基板の製造方法。
9. 【請求項９】 プレスプレートの硬さがビッカース硬度
   ３００（ＨＶ）以上である請求項３〜８のいずれかに記
   載のプリント配線基板の製造方法。