JP2002204073A - フィルムコア多層プリント配線板 - Google Patents

フィルムコア多層プリント配線板

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JP2002204073A
JP2002204073A JP2001034640A JP2001034640A JP2002204073A JP 2002204073 A JP2002204073 A JP 2002204073A JP 2001034640 A JP2001034640 A JP 2001034640A JP 2001034640 A JP2001034640 A JP 2001034640A JP 2002204073 A JP2002204073 A JP 2002204073A
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film
circuit
printed wiring
wiring board
multilayer printed
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Tadashi Hirakawa
董 平川
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KARENTEKKU KK
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KARENTEKKU KK
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】フィルムで得られる高密度を維持しながら、高
精度の多層基板を得ること。また、内臓コンデンサや抵
抗、内臓インピーダンスコントロール回路を容易に得る
こと。 【解決手段】パターン化された両面銅箔フィルム21を
コア材として、ガラス繊維あるいはアラミド繊維等によ
り補強された樹脂層22に銅箔を貼り付けた絶縁層を積
層し、加熱圧着し、レーザー加工したビアホール25に
銅めっきした後、最外層をパターンニングして多層基板
を得る。また、フィルムに高誘電率の無機粉末を充填す
ることによりコンデンサの容量を大きく、一定に保つこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、高密度多層プリント配線板に関
し、さらに詳しくは、両面フィルム回路をコア材に用い
た、多層プリント配線板に関する。
【産業上の利用範囲】
【0002】本発明の多層プリント配線板は、携帯機
器、小型機器などの高密度実装機器の基板(マザーボー
ド)、および半導体パッケージに用いられる基板などに
用いることができる。さらに、コンデンサや抵抗を内蔵
することにより実装密度をさらに向上させ、あるいはイ
ンピーダンス整合をはかることにより高速伝送を達成す
ることが必要な高密度、高速基板に用いることができ
る。
【従来の技術】
【0003】従来、多層プリント配線板の製造法として
は、ガラス・エポキシなどの両面に銅箔を積層した積層
板を回路加工したものをコア材とし、同じくガラス・エ
ポキシなどのプリプレグと交互に積層したのち、貫通ス
ルーホールまたは閉塞ヴィアで層間接続し、さらに表面
を回路加工することにより得られる通常の多層板があっ
た。
【0004】さらに、特許公報第2601128号に開
示されているように、プリプレグ等の多孔質基材に貫通
孔を設け、この貫通孔に導電性ペーストを充填したあと
銅箔等と重ねて加熱・加圧してコア材を得、さらに上下
から多孔質基材を重ねて同様の工程を経ることによって
多層板を得る方法があった。ここではこの構造を「全層
ヴィア多層板」と呼ぶ。
【0005】さらに、最近では、高密度化をはかるた
め、いわゆるビルドアップ基板が多く使われるようにな
ってきた。これは通常の両面板または多層板をコアとし
て、その両面にフィルムをラミネートし、または液状樹
脂をコーティングし、あるいは銅箔に樹脂をコーティン
グしたいわゆる樹脂つき銅箔を積層することにより、順
次穴あけ、銅めっき、回路加工を行うことにより高密度
化と回路設計の自由度を向上させるものである。ここで
使用されるフィルムまたは液状樹脂は、感光性のものと
非感光性のものとがあり、非感光性のものはレーザーで
開口される。
【0006】このような従来の多層板ではそれぞれ密度
に限界があるため、フィルムを表層に用いる試みが提案
されている。その例として、特開2000−36666
号や特開2000−138460号が挙げられる。これ
らはいずれも「全層ヴィア多層板」の表層をフィルム回
路とするもので、表層の高密度化をその目的としてい
る。
【0007】フィルムを表層に用いる多層板は、表面を
高密度にできる反面、製造法として、まずフィルム回路
を2枚形成し、その後柱状ヴィアを有するプリプレグを
間にはさんで積層したり(特開2000−138460
号)あるいは接着剤で貼り付けたり(特開2000−3
6666号)するため、フィルムと柱状ヴィアプリプレ
グの位置相関(レジストレーション)の精度が不良で、
このため歩留りが低下したりランド径を大きくする必要
があるため実質的に高密度にならないという欠点があっ
た。
【発明が解決しようとする課題】
【0008】本発明が解決しようとする課題は、従来の
多層板の欠点である、密度とレジストレーションの問題
を解決し、実質的にこれまでにない高密度の回路を得る
ことにある。
【0009】すなわち、従来の多層板製造方法では、基
本的に硬質板の製造技術を基本としており、レジストと
してドライフィルムを使用するため、例えば40ミクロ
ン以下のファインパターンの形成が困難であった。一
方、フィルム回路は比較的容易に超ファインパターンが
得られるが、多層化は困難であり、上記のような表面に
フィルム層を有する多層板は実質的な密度が高くならか
なった。したがって、本発明の第一の課題はフィルムで
得られる高密度を維持しながら、高精度の多層板を得る
ことである。
【0010】さらに、従来、基板に内蔵されたコンデン
サとしては、米国特許第5,155,655号、第5,
162,977号などに開示されている。これらの特許
では、ガラス/エポキシ基板のエポキシ樹脂に高誘電率
の強誘電体粉末などを混合し、これをはさむ対向電極で
コンデンサを形成する技術が開示されている。しかしな
がら、一般にガラス/エポキシ基板は絶縁層の厚みが大
きく、このため十分大きなキャパシタンスを得ることが
できなかった。
【0011】このため、高キャパシタンスの内蔵コンデ
ンサを得るには、米国特許第Re−35,064号(米
国特許第5,065,284号の再発行)のように、2
枚のフレキシブルシートの間に高誘電率のペレットを並
べて挟み込み、この隙間に柔軟な樹脂を充填するとい
う、きわめて複雑なプロセスで内蔵コンデンサを形成す
る必要があった。したがって、本発明の第二の目的は、
内蔵コンデンサや抵抗、さらに内蔵インピーダンスコン
トロール回路を容易に得ることである。
【課題を解決するための手段】
【0012】本発明は、両面フィルム回路をコア材と
し、外層に繊維補強樹脂層を用いた多層プリント配線板
である。
【0013】さらに本発明は、フィルム回路の基材にポ
リイミドフィルムを用いた多層プリント配線板である。
【0014】さらに本発明は、外層にガラス繊維で補強
したエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を用いた多層プ
リント配線板である。
【0015】さらに本発明は、外層にアラミド繊維で補
強したエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂を用いた多層
プリント配線板である。
【0016】さらに本発明は、両面フィルム回路の少な
くとも一部に対向するパッドを設け、これをコンデンサ
として使用した、多層プリント配線板である。
【0017】さらに本発明は、両面フィルム回路の少な
くとも一部に抵抗体を有する、多層プリント配線板であ
る。
【0018】さらに本発明は、両面フィルム回路の少な
くとも一部に両面で並行する回路を設け、これをインピ
ーダンスコントロール回路として使用した、多層プリン
ト配線板である。
【発明の実施の形態】
【0019】本発明の多層板は、コアに両面フィルム回
路を有する。本発明に使用する両面フィルム回路は、ポ
リイミド、ポリエステル、液晶ポリマーなどの高分子フ
ィルムの両面に銅箔など金属箔からなる回路を形成した
ものである。両面フィルム回路の原材料としてはいかな
る材料、構造のものも用いることができる。すなわち、
ポリイミドとしては例えばユーピレックス、カプトン、
アピカルなどの単体ポリイミドフィルム、あるいはエス
パネックス、ユピセルなどの銅箔と一体化したものも用
いることができる。単体ポリイミドフィルムと金属箔を
一体化するため、接着材でラミネートし、あるいは金属
層をスパッタリングやめっきで成長させる方法もある。
【0020】本発明の多層板は、フィルムコアに繊維補
強樹脂層を積層して得られる。補強材としてガラス繊
維、アラミド繊維などからなるあらゆる補強材を用いる
ことができる。樹脂としてはエポキシ樹脂、ポリイミド
樹脂等を用いることができる。これらの繊維補強樹脂層
は、繊維からなる織物、不織布、紙状のものに樹脂を含
浸したのち、銅箔を外層にして積層、加熱、キュアされ
る。
【0021】多層板の構造としては、通常の多層板、全
層ヴィア多層板、ビルドアップ多層板、ポスト多層板な
ど、いかなる構造も用いることができる。
【0022】さらに、本発明に用いる高分子フィルムに
は、充填材を含んでいてもよい。とりわけフィルム回路
の一部をコンデンサとして用い、あるいはインピーダン
スコントロール回路として用いるときは、高誘電率化、
低誘電率化、あるいは低誘電正接化をはかるため、セラ
ミックや高分子などの粒子や中空球を充填したものを用
いることが好ましい。
【0023】さらに、本発明に用いる高分子フィルム
は、多層積層後における他の樹脂との密着性を向上させ
るため、表面を化学的、機械的、光学的などの各種処理
で活性化することができる。このような活性化処理の例
として、酸やアルカリによる処理、研磨処理、プラズマ
処理、紫外線処理などを挙げることができる。
【0024】いかなる材料を用いても、フィルム層の回
路加工は、ドライフィルムまたは液状のレジストを用い
て行われる。回路形成方法はサブトラクティブ法であっ
てもセミアディティブ法またはアディティブ法であって
もよい。TAB製造工程で用いられるような、液状レジ
ストと投影露光機を用いた回路形成法は、最も高密度の
回路形成が可能である。さらに、レジスト付与後、紫外
線または熱レーザーで露光する方法も採用することがで
きる。
【0025】また、両面フィルム回路には必要に応じて
金属層間の接続を行うことができる。層間接続として
は、貫通、閉塞の各種ヴィアを用いることができる。ま
た、穴明け方法としては、機械加工、レーザー加工など
を用いることができる。接続方法としては、めっきや導
電性樹脂の充填などのいかなる方法も用いることができ
る。
【0026】次に、両面フィルム回路と繊維補強樹脂層
の一体化の様態について例示する。
【0027】図1には、フィルム11の上に形成した回
路12をコアとし、繊維補強樹脂層13上に外層回路1
4を有する4層板の例を示す。ここでは、外層との接続
方法はスルーホール15により行われている。
【0028】図2には、フィルム21の上に形成した回
路22をコアとし、繊維補強樹脂層23上に外層回路2
4を有する4層板の例を示す。ここでは、外層との接続
は閉塞ヴィア25により行われる。
【0029】いずれの構造であっても、フィルム回路に
はその一部にコンデンサ、抵抗、またはインピーダンス
コントロール回路を有することができる。
【0030】フィルム回路にコンデンサを形成すると
き、フィルムには高誘電率、の無機粉末を充填すること
が好ましい。そのような高誘電率粉末の例としては、鉛
ジルコネートチタネート(PZT)が挙げられる。PT
Zは鉛ジルコネート(PbZrO)と鉛チタネート
(PbTiO)の固溶体である。
【0031】そのほか、無機粉末の例として、基板の使
用温度より高いキューリ温度をもつ、いくつかの強誘電
体を挙げることができる。すなわち、ペロフスカイト
(PZTもその一種)と呼ばれる一連の無機物で、例え
ばバリウムチタネート、およびカルシウム、ビスマス、
鉄、ランタナム、ストロンチウムを添加剤として含むP
ZTやバリウムチタネートを挙げることができる。
【0032】さらに一連のタングステン−青銅結晶構
造、例えば鉛メタニオベート(PbNb)、鉛メ
タタンタレート(PbTa)、ナトリウムバリウ
ムニオベート(NaBaNb15)、カリウムバ
リウムニオベート(KBaNb15)、ルビジウ
ムバリウムニオベート(RbBaNb15)およ
びビスマス、ランタナム、ソトロンチウムなどの添加物
を含む上記5種のタンタレートまたはニオベート化合物
を挙げることができる。
【0033】なお、コアに用いる両面フィルム回路の一
部にコンデンサ16(形状の例を図6に示す)またはイ
ンピーダンスコントロール部17の形状の例を図7に示
す)を有していてもよい。薄く、厚みの均一なフィルム
を用いることにより、コンデンサの容量を大きく、一定
に保つことができ、またインピーダンスコントロールを
容易に得ることができる。
【発明の効果】
【0034】本発明の多層板は、コアに両面フィルム回
路を含むため、従来の多層板にくらべて高密度化と優れ
たレジストレーションが得られ、実質的に高密度の回路
を形成できる。また場合によっては、フィルム回路の中
にコンデンサを含むことにより、埋め込みコンデンサを
内蔵する配線板が可能である。さらに、ビルドアップ構
造(図2)では、フィルムを外層に含む多層板にくらべ
て、位置精度を向上することができるため、さらに高密
度を達成することができる。さらにフィルムは複合材に
くらべて薄くできるため、小さな面積で所望の容量を得
ることができる。さらに、フィルム回路の一部に並行す
る回路を設けて一方を接地することにより、インピーダ
ンスコントロール回路を容易に形成でき、その精度も複
合材を用いた場合にくらべて優れている。
【0035】このため、本発明の多層板は、半導体実装
用基板、モジュール基板、携帯機器用基板など、小型
化、高密度化の要請の強い用途に用いることができる。
【実施例】(実施例1)
【0036】実施例1では、スルーホール構造の多層板
(図1)に適用した例を挙げる。コア・フィルムとして
は両面銅箔つきポリイミドフィルム(新日鉄化学株式会
社製、「エスパネックス」、ポリイミド層の厚み50μ
m、銅箔厚み18μm)を用い、このフィルムにヴィア
構造をもつ両面回路を形成したあと、コア・フィルムの
両側に厚み60μmのガラス繊維補強エポキシ樹脂から
なるビルドアップ層を積層した。表面銅箔は12μmで
あった。その後、径0.2mmのドリルで穴あけし、厚
み15μmで両面およびスルーホールを銅めっきしたの
ち最表面を回路加工した。コア層のライン/スペースは
20/20(ミクロン)、最表面のライン/スペースは
50/50(ミクロン)であった。 (実施例2)
【0037】実施例2ではヴィア構造(図2)の多層板
に適用した例を挙げる。実施例1と同様にフィルム両面
回路を得たのち、厚み60μmのアラミド繊維補強エポ
キシ樹脂からなるビルドアップ層を積層した。その後、
表面銅箔は12μmであった。その後、径0.1mmの
ヴィアをダイレクト法(銅箔と樹脂を一括して加工する
方法)によりUVレーザーで加工し、厚み12μmで両
面およびヴィアホールに銅めっきしたのち最表面を回路
加工した。コア層のライン/スペースは20/20(ミ
クロン)、最表面のライン/スペースは35/35(ミ
クロン)であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】スルーホール構造をもつ多層板の例
【図2】ヴィアホール構造をもつ多層板の例
【図3】コンデンサ回路の例
【図4】インピーダンスコントロール回路の例
【符号の説明】
11、21:フィルム基材(コア) 12、22:フィルム上の回路 13、23:繊維補強樹脂層 14、24:外層上の回路 15:スルーホール 25:ヴィアホール

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両面フィルム回路をコア材とし、外層に繊
    維補強樹脂層を用いた多層プリント配線板。
  2. 【請求項2】フィルム回路の基材にポリイミドフィルム
    を用いた請求項1の多層プリント配線板。
  3. 【請求項3】外層にガラス繊維で補強したエポキシ樹脂
    またはポリイミド樹脂を用いた請求項1の多層プリント
    配線板。
  4. 【請求項4】外層にアラミド繊維で補強したエポキシ樹
    脂またはポリイミド樹脂を用いた請求項1の多層プリン
    ト配線板。
  5. 【請求項5】両面フィルム回路の少なくとも一部に対向
    するパッドを設け、これをコンデンサとして使用した、
    請求項1の多層プリント配線板。
  6. 【請求項6】両面フィルム回路の少なくとも一部に抵抗
    体を有する、請求項1の多層プリント配線板。
  7. 【請求項7】両面フィルム回路の少なくとも一部に両面
    で並行する回路を設け、これをインピーダンスコントロ
    ール回路として使用した、請求項1の多層プリント配線
    板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038143B2 (en) 2002-05-16 2006-05-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Wiring board, fabrication method of wiring board, and semiconductor device
JP2009200108A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Nec Corp 配線基板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038143B2 (en) 2002-05-16 2006-05-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Wiring board, fabrication method of wiring board, and semiconductor device
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