JP2003008226A

JP2003008226A - プリント基板の製造方法

Info

Publication number: JP2003008226A
Application number: JP2001195374A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Shiraishi; 芳彦白石; Tomohiro Yokochi; 智宏横地; Yoshitaro Yazaki; 芳太郎矢▲崎▼
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-10
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP3900862B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ビアホール内に充填した金属リッチな導電ペ
ーストが保護フィルム剥離時に崩壊することを防止する
ことが可能なプリント基板の製造方法を提供すること。【解決手段】片面導体パターンフィルム２１に粘着剤
層が紫外線硬化型の保護フィルム８１を貼着した
（（ｂ）に図示）後ビアホール２４を形成し（（ｃ）に
図示）、このビアホール２４内に金属粒子と有機溶剤の
みからなる導電ペースト５０を充填する（（ｄ）に図
示）。そして、紫外線照射して保護フィルム８１の粘着
力を低下させ、導電ペースト５０中の有機溶剤が金属粒
子に対し６重量％未満まで乾燥する前の導電ペースト５
０が保形性を有する状態のときに、保護フィルム８１を
剥離する（（ｅに図示））。その後片面導体パターンフ
ィルム２１を積層、真空加熱プレスしてプリント基板を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基材に形成さ
れたビアホール内に充填された導電ペーストにより、複
数の導体パターン層の層間接続を行なうプリント基板の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、絶縁基材に形成されたビアホ
ール内に、例えば、金属粒子と有機溶剤とにバインダ樹
脂成分を添加した導電ペーストを充填し、このビアホー
ル内に充填された導電ペーストにより、複数の導体パタ
ーン層の層間接続を行なうプリント基板の製造方法があ
る。

【０００３】このようなプリント基板の製造方法におい
ては、導電ペーストをビアホールに充填するときに、導
電ペーストがビアホール以外の絶縁基材表面に付着しな
いように、ビアホールの導電ペースト充填入口側となる
絶縁基材の表面に保護フィルムを形成し、ビアホール内
に導電ペーストを充填して有機溶剤を乾燥した後に、絶
縁基材から保護フィルムを剥離する方法が知られてい
る。

【０００４】また、この方法に用いる保護フィルムとし
ては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂等からな
るフィルムの片面に、熱硬化性もしくは紫外線硬化性の
粘着剤層が設けられたものがある。これらの保護フィル
ムは、加熱もしくは紫外線照射により粘着剤層の粘着力
を低下させることにより、絶縁基材への保護フィルム形
成時には強力に粘着し、保護フィルム剥離前に加熱もし
くは紫外線照射することにより、剥離時には容易に剥離
できるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、層間接続の信頼性を向上するために、バ
インダ樹脂成分を含有しない金属含有率が極めて高い導
電ペースト（例えば、金属粒子と有機溶剤のみからなる
導電ペースト、もしくはこれらに僅かな樹脂成分のみを
添加した導電ペースト）を採用した場合には、保護フィ
ルム剥離時に、有機溶剤を乾燥した導電ペーストの保形
性が不充分であり、導電ペーストが崩れ易いという問題
がある。

【０００６】例えば、図５（ａ）に示すように、まず、
絶縁基材である樹脂フィルム１２３の表面に、樹脂フィ
ルム１８２の片面に熱硬化性の粘着剤層１８３を有する
保護フィルム１８１を貼着した後ビアホール１２４を形
成し、このビアホール１２４内に金属粒子と有機溶剤の
みからなる導電ペースト１５０を印刷充填する。次に、
これを加熱して粘着剤層１８３を硬化するとともに、導
電ペースト１５０中の有機溶剤を乾燥する。

【０００７】そして、図５（ｂ）に示すように、粘着剤
層１８３の粘着力が低下した保護フィルム１８１を樹脂
フィルム１２３から剥離するときに、金属粒子間の有機
溶剤が乾燥することで脆くなった導電ペースト１５０
は、一部が保護フィルム１８１とともに持ち去られた
り、崩壊して樹脂フィルム１２３上に落下したりする。

【０００８】樹脂フィルム上に落下した導電ペースト１
５０ａは、落下位置によっては導体パターンの絶縁不良
という不具合を引き起こす場合がある。

【０００９】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
保護フィルムを用いてビアホール内に充填する導電ペー
ストの金属含有率が極めて高い場合に、保護フィルムを
剥離するときに導電ペーストが崩壊することを防止する
ことが可能なプリント基板の製造方法を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、紫外線の照射により粘
着力が低下する粘着剤層（８３）を有する保護フィルム
（８１）を、絶縁基材（２３）の表面に形成する保護フ
ィルム形成工程と、保護フィルム（８１）および絶縁基
材（２３）を穴あけしてビアホール（２４）を形成する
ビアホール形成工程と、金属粒子と有機溶剤とを有し、
さらに選択的に金属粒子全体の形状を保持するバインダ
ー成分を金属粒子の１．５重量％以下含む導電ペースト
（５０）を、絶縁基材（２３）に形成されたビアホール
（２４）内に充填する充填工程と、保護フィルム（８
１）に紫外線を照射して粘着剤層（８３）の粘着力を低
下させた後で、かつ前記有機溶剤が乾燥する前に、保護
フィルム（８１）を絶縁基材（２３）より剥離する剥離
工程と、ビアホール（２４）に充填された導電ペースト
（５０）によって複数の導体パターン（２２）層の層間
接続を行なう接続工程とを備えることを特徴としてい
る。

【００１１】これによると、ビアホール（２４）内に、
金属粒子と有機溶剤とを有し、選択的に金属粒子の１．
５重量％以下のバインダー成分を含む導電ペースト（５
０）を充填した場合であっても、導電ペースト（５０）
中の有機溶剤が乾燥する前に、保護フィルム（８１）が
剥離される。また、保護フィルム（８１）は、粘着剤層
（８３）が所謂紫外線硬化型であるため、剥離前に粘着
力を低下させるために紫外線が照射されるが、熱硬化型
のように加熱する必要がないので、導電ペースト（５
０）中の有機溶剤の乾燥を抑制することができる。

【００１２】従って、保護フィルム（８１）剥離時に導
電ペースト（５０）が脆くなることはない。このように
して、保護フィルム（８１）剥離時の導電ペースト（５
０）の崩壊を防止することが可能となる。

【００１３】また、請求項２に記載の発明のように、請
求項１に記載の発明において、具体的には、剥離工程に
おいて保護フィルム（８１）を絶縁基材（２３）から剥
離するときに、導電ペーストが金属粒子に対し２重量％
以上の有機溶剤を含有している場合に、導電ペーストの
崩壊を防止することができる。

【００１４】また、請求項３に記載の発明では、絶縁基
材（２３）に形成されたビアホール（２４）内に、金属
粒子と有機溶剤のみからなる導電ペースト（５０）を充
填する充填工程を備え、ビアホール（２４）内に充填さ
れた導電ペースト（５０）により、複数の導体パターン
（２２）層の層間接続を行なうプリント基板の製造方法
であって、絶縁基材（２３）にビアホール（２４）が形
成される前に、充填工程においてビアホール（２４）の
導電ペースト（５０）充填入口側となる絶縁基材（２
３）の表面に、紫外線を照射することにより絶縁基材
（２３）への粘着力が低下する粘着剤層（８３）を有す
る保護フィルム（８１）が形成され、この保護フィルム
（８１）および絶縁基材（２３）を穴あけしてビアホー
ル（２４）を形成し、充填工程後に、保護フィルム（８
１）に紫外線を照射した後、導電ペースト（５０）中の
有機溶剤が乾燥する前に、保護フィルム（８１）が絶縁
基材（２３）より剥離されることを特徴としている。

【００１５】これによると、ビアホール（２４）内に充
填された金属粒子と有機溶剤のみからなる導電ペースト
（５０）中の有機溶剤が乾燥する前に、保護フィルム
（８１）が剥離される。また、保護フィルム（８１）
は、粘着剤層（８３）が所謂紫外線硬化型であるため、
剥離前に粘着力を低下させるために紫外線が照射される
が、熱硬化型のように加熱する必要がないので、導電ペ
ースト（５０）中の有機溶剤の乾燥を抑制することがで
きる。

【００１６】従って、保護フィルム（８１）剥離時に導
電ペースト（５０）が脆くなることはない。このように
して、保護フィルム（８１）剥離時の導電ペースト（５
０）の崩壊を防止することが可能となる。

【００１７】また、請求項４に記載の発明のように、請
求項３に記載の発明において、具体的には、保護フィル
ム（８１）剥離時に、導電ペースト（５０）が金属粒子
に対し６重量％以上の有機溶剤を含有している場合に、
導電ペースト（５０）の崩壊を確実に防止することがで
きる。

【００１８】また、請求項５に記載の発明では、絶縁基
材（２３）に形成されたビアホール（２４）内に、金属
粒子と有機溶剤とに、この金属粒子の０．０１〜１．５
重量％の樹脂成分のみを添加してなる導電ペーストを充
填する充填工程を備え、ビアホール（２４）内に充填さ
れた導電ペーストにより、複数の導体パターン（２２）
層の層間接続を行なうプリント基板の製造方法であっ
て、絶縁基材（２３）にビアホール（２４）が形成され
る前に、充填工程においてビアホール（２４）の導電ペ
ースト充填入口側となる絶縁基材（２３）の表面に、紫
外線を照射することにより絶縁基材（２３）への粘着力
が低下する粘着剤層（８３）を有する保護フィルム（８
１）が形成され、この保護フィルム（８１）および絶縁
基材（２３）を穴あけしてビアホール（２４）を形成
し、充填工程後に、保護フィルム（８１）に紫外線を照
射した後、導電ペースト中の有機溶剤が乾燥する前に、
保護フィルム（８１）が絶縁基材（２３）より剥離され
ることを特徴としている。

【００１９】これによると、ビアホール（２４）内に、
金属粒子と有機溶剤とに、導電ペーストの抵抗値に影響
しない程度である金属粒子の０．０１〜１．５重量％の
樹脂成分のみを添加してなる導電ペーストを充填した場
合であっても、導電ペースト中の有機溶剤が乾燥する前
に、保護フィルム（８１）が剥離される。また、保護フ
ィルム（８１）は、粘着剤層（８３）が所謂紫外線硬化
型であるため、剥離前に粘着力を低下させるために紫外
線が照射されるが、熱硬化型のように加熱する必要がな
いので、導電ペースト中の有機溶剤の乾燥を抑制するこ
とができる。

【００２０】従って、保護フィルム（８１）剥離時に導
電ペーストが脆くなることはない。このようにして、保
護フィルム（８１）剥離時の導電ペーストの崩壊を防止
することが可能となる。

【００２１】また、請求項６に記載の発明のように、請
求項５に記載の発明において、具体的には、保護フィル
ム（８１）剥離時に、導電ペーストが金属粒子に対し２
重量％以上の有機溶剤を含有している場合に、導電ペー
ストの崩壊を確実に防止することができる。

【００２２】また、請求項７に記載の発明では、充填工
程は、絶縁基材（２３）の一表面に導体パターン（２
２）を形成する導体パターン形成工程後に行なわれ、導
体パターン形成工程においては、ビアホール（２４）に
対応する位置に電極となる導体パターン（２２）を形成
することにより、導電ペースト（５０）は、導体パター
ン（２２）を底面とする有底ビアホール（２４）に充填
されることを特徴としている。

【００２３】これによると、導電ペースト（５０）を充
填するビアホール（２４）が有底状であるため、導電ペ
ースト（５０）を確実に充填し易い。また、充填した導
電ペースト（５０）の露出面積が貫通状のビアホールの
場合よりも小さいため、充填した導電ペースト（５０）
が乾燥し難い。

【００２４】また、請求項８に記載の発明では、導電ペ
ースト（５０）中の有機溶剤は、沸点が１５０℃以上で
あることを特徴としている。

【００２５】このように、有機溶剤の沸点は、１５０℃
以上であると短時間に乾燥し難く好ましい。

【００２６】また、請求項９に記載の発明では、絶縁基
材（２３）は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム（２
３）であり、この樹脂フィルム（２３）を複数枚積層し
た後、各樹脂フィルム（２３）相互の接着を行なうこと
を特徴としている。

【００２７】これによると、絶縁基材である樹脂フィル
ム（２３）は熱可塑性樹脂により形成されているので、
複数枚の樹脂フィルム（２３）を相互に容易に接着でき
る。従って、容易に多層化されたプリント基板を得るこ
とが可能である。

【００２８】また、請求項１０に記載の発明では、樹脂
フィルム（２３）を複数枚積層した後、積層体の両面か
ら加圧しつつ加熱することにより、各樹脂フィルム（２
３）相互の接着および複数の導体パターン（２２）層の
層間接続を行なうことを特徴としている。

【００２９】これによると、絶縁基材である複数枚の樹
脂フィルム（２３）を一括して接着し、同時に導体パタ
ーン（２２）の層間を接続することができる。従って、
少ない加工工数で多層化されたプリント基板を得ること
が可能である。

【００３０】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示す。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００３２】図１および図２は、本実施形態におけるプ
リント基板の製造工程を示す工程別断面図である。

【００３３】図１（ａ）において、２１は絶縁基材であ
る樹脂フィルム２３の片面に貼着された導体箔（本例で
は厚さ１８μｍの銅箔）をエッチングによりパターン形
成した導体パターン２２を有する片面導体パターンフィ
ルムである。本例では、樹脂フィルム２３としてポリエ
ーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエー
テルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる厚さ２５〜
７５μｍの熱可塑性樹脂フィルムを用いている。

【００３４】図１（ａ）に示すように、導体パターン２
２の形成が完了すると、次に、図１（ｂ）に示すよう
に、片面導体パターンフィルム２１の導体パターン２２
が形成された面と対向する面に保護フィルム８１をラミ
ネータ等を用いて貼着する。

【００３５】図１（ｂ）には図示していないが、保護フ
ィルム８１は、図３（ａ）に示すように、樹脂フィルム
８２と、この樹脂フィルム８２の樹脂フィルム２３への
貼着面側にコーティングされた粘着剤層８３とからな
る。粘着剤層８３を形成する粘着剤は、アクリレート樹
脂を主成分とする所謂紫外線硬化型の粘着剤であり、紫
外線が照射されると架橋反応が進行し、粘着力が低下す
る特性を有するものである。

【００３６】本例では、厚さ１２μｍのポリエチレンテ
レフタレート樹脂からなる樹脂フィルム８２に厚さ５μ
ｍの粘着剤層をコーティングした保護フィルム８１を採
用している。樹脂フィルムの厚さが８μｍ未満である
と、保護フィルムのハンドリング性が悪化する。また、
樹脂フィルムの厚さが５０μｍを超えると、後述する保
護フィルム剥離時に保護フィルム８１と導電ペースト５
０との接触面積が増大し、導電ペースト５０に過大な応
力が加わり好ましくない。上記両要因を考慮すると、樹
脂フィルム８２の厚さは１２μｍ前後が特に好ましい。

【００３７】図１（ｂ）に示すように、保護フィルム８
１の貼着が完了すると、次に、図１（ｃ）に示すよう
に、保護フィルム８１側から炭酸ガスレーザを照射し
て、樹脂フィルム２３に導体パターン２２を底面とする
有底ビアホールであるビアホール２４を形成する。導体
パターン２２のビアホール２４の底面となる部位は、後
述する導体パターン２２の層間接続時に電極となる部位
である。なお、ビアホールの形成は、炭酸ガスレーザの
出力と照射時間等を調整することで、導体パターン２２
に穴を開けないようにしている。

【００３８】このとき、当然ではあるが、保護フィルム
８１にも、ビアホール２４と略同径の開口８１ａが形成
される。

【００３９】ビアホール２４の形成には、炭酸ガスレー
ザ以外にエキシマレーザ等が使用可能である。レーザ以
外のドリル加工等のビアホール形成方法も可能である
が、レーザビームで穴あけ加工すると、微細な径で穴あ
けでき、導体パターン２２にダメージを与えることが少
ないため好ましい。

【００４０】図１（ｃ）に示すように、ビアホール２４
の形成が完了すると、次に、図１（ｄ）に示すように、
ビアホール２４内に層間接続材料である導電ペースト５
０を充填する。導電ペースト５０は、平均粒径５μｍ、
比表面積０．５ｍ²／ｇの錫粒子３００ｇと、平均粒径
１μｍ、比表面積１．２ｍ²／ｇの銀粒子３００ｇと
に、有機溶剤であるテルピネオール６０ｇを加え、これ
をミキサーによって混練しペースト化したものである。

【００４１】導電ペースト５０は、スクリーン印刷機に
より、保護フィルム８１の開口８１ａ側から片面導体パ
ターンフィルム２１のビアホール２４内に印刷充填され
る。ビアホール２４内への導電ペースト５０の充填は、
本例ではスクリーン印刷機を用いたが、確実に充填がで
きるのであれば、ディスペンサ等を用いる他の方法も可
能である。なお、本例では、ビアホール２４は有底ビア
ホールであるため、導電ペースト５０を確実に充填する
ことが容易である。

【００４２】ここで、ペースト化のために添加する有機
溶剤として、テルピネオール以外を用いることも可能で
あるが、沸点が１５０〜３００℃の有機溶剤を用いるこ
とが好ましい。沸点が１５０℃未満の有機溶剤は乾燥し
易く好ましくない。また、ビアホール２４内への印刷充
填前において導電ペースト５０の粘度の経時変化が大き
くなるという不具合を発生し易い。一方、沸点が３００
℃を超える有機溶剤では、乾燥に要する時間が長くな
り、後述する層間接続時の真空加熱プレス工程において
有機溶剤が残留する場合があり好ましくない。

【００４３】また、本例では、導電ペースト５０を構成
する金属粒子として、平均粒径５μｍ、比表面積０．５
ｍ²／ｇの錫粒子と、平均粒径１μｍ、比表面積１．２
ｍ²／ｇの銀粒子とを用いたが、これらの金属粒子は、
平均粒径が０．５〜２０μｍであるとともに、比表面積
が０．１〜１．５ｍ²／ｇであることが好ましい。

【００４４】金属粒子の平均粒径が０．５μｍ未満であ
ったり、比表面積が１．５ｍ²／ｇを超える場合には、
ビアホール充填に適した粘度にペースト化するために多
量の有機溶剤を必要とする。多量の有機溶剤を含んだ導
電ペーストは乾燥に時間を要し、層間接続時の真空加熱
プレス工程において有機溶剤が残留し、ビアホール２４
内にボイドが発生し易く、層間接続信頼性を低下させ
る。

【００４５】一方、金属粒子の平均粒径が２０μｍを超
えたり、比表面積が０．１ｍ²／ｇ未満の場合には、ビ
アホール２４内に充填し難くなるとともに、金属粒子が
偏在し易くなり、加熱しても均一な合金からなる後述す
る導電性組成物５１を形成し難く、層間接続信頼性を確
保し難いという問題があり好ましくない。

【００４６】また、ビアホール２４内へ導電ペースト５
０を充填する前に、導体パターン２２のビアホール２４
に面する部位を薄くエッチング処理したり還元処理して
もよい。これによると、後述するビア接続が一層良好に
行なわれる。

【００４７】ビアホール２４内への導電ペースト５０の
充填が完了すると、紫外線ランプを用い保護フィルム８
１側から紫外線を照射する。これにより、図３（ａ）に
図示した保護フィルム８１の粘着剤層８３が硬化され粘
着剤層８３の粘着力が低下する。本例では、紫外線照射
前の樹脂フィルム２３からの剥離強度が３Ｎ／２５ｍｍ
であるものが、紫外線照射後には０．２Ｎ／２５ｍｍに
低下する保護フィルム８１を採用した。

【００４８】保護フィルム８１への紫外線照射が完了す
ると、片面導体パターンフィルム２１から保護フィルム
８１を剥離除去し、図１（ｅ）に示すようなビアホール
２４内に導電ペースト２４を充填配置した片面導体パタ
ーンフィルム２１を得る。保護フィルム８１を剥離除去
するとき、図３（ｂ）に示す粘着剤層８３は粘着力が低
下しているので、樹脂フィルム２３に大きなストレスを
加えることなく容易に保護フィルム８１を剥離すること
ができる。

【００４９】粘着剤層８３を形成する粘着剤は熱硬化型
ではないので、粘着剤層８３の粘着力低下のために加熱
する必要もない。また、導電ペースト５０を乾燥する工
程も設けていない。従って、保護フィルム８１を片面導
体パターンフィルム２１から剥離するときには、導電ペ
ースト５０中の有機溶剤は乾燥しておらず、導電ペース
ト５０は脆くなっていない。

【００５０】また、本例のビアホール２４は有底ビアホ
ールであるため、貫通状のビアホールの場合よりも充填
した導電ペースト（５０）の露出面積が小さいく、充填
した導電ペースト（５０）が乾燥し難い。

【００５１】このように、導電ペースト５０の有機溶剤
が乾燥していない保形性が良好な状態で片面導体パター
ンフィルム２１から保護フィルム８１を剥離するので、
図３（ｂ）に示すように、導電ペースト５０の一部が崩
壊し、樹脂フィルム２３上に落下する等の不具合は発生
しない。

【００５２】なお、導電ペースト５０が良好な保形性を
有するためには、導電ペースト５０中に、金属粒子（本
例では、錫粒子と銀粒子）に対し６重量％以上の有機溶
剤が含まれていることが好ましい。

【００５３】図４は、本発明者らが行なった導電ペース
ト５０の保形性評価結果を示す表である。評価方法は、
本実施形態において、厚さ７５μｍの樹脂フィルム２３
に直径１００μｍのビアホール２４を形成し、このビア
ホール２４内に、前述の導電ペースト５０（金属粒子６
００ｇに対し有機溶剤６０ｇ添加したペースト）や導電
ペースト５０よりも有機溶剤含有率の低い導電ペースト
を充填し、保護フィルム８１を剥離したときの導電ペー
ストの保形性を確認した。

【００５４】図４に示すように、金属粒子に対し有機溶
剤の含有率が６重量％以上であれば、保護フィルム８１
剥離時に導電ペーストが崩れ、樹脂フィルム２３上に落
下することはなかった。ちなみに、ビアホール２４内へ
の導電ペースト５０充填時（金属粒子に対する有機溶剤
含有率１０重量％）から、有機溶剤含有率が６重量％と
なるまでの時間は、約２５℃に温度管理され換気を充分
に行なった製造工程においては約１５分であることを確
認している。

【００５５】図１（ｅ）に示すようなビアホール２４内
に導電ペースト５０を充填した片面導体パターンフィル
ム２１が得られると、図２（ｆ）に示すように、片面導
体パターンフィルム２１を複数枚（本例では４枚）積層
する。このとき、下方側の２枚の片面導体パターンフィ
ルム２１は導体パターン２２が設けられた側を下側とし
て、上方側の２枚の片面導体パターンフィルム２１は導
体パターン２２が設けられた側を上側として積層する。

【００５６】すなわち、中央の２枚の片面導体パターン
フィルム２１を導体パターン２２が形成されていない面
同士を向かい合わせて積層し、残りの２枚の片面導体パ
ターンフィルム２１は、導体パターン２２が形成された
面と導体パターン２２が形成されていない面とが向かい
合うように積層する。

【００５７】そしてさらに、積層された複数層の片面導
体パターンフィルム２１の上方側には、最上層の導体パ
ターン２２を覆うようにレジスト膜であるカバーレイヤ
ー３６ａを積層し、積層された複数層の片面導体パター
ンフィルム２１の下方側には、最下層の導体パターン２
２を覆うようにレジスト膜であるカバーレイヤー３６ｂ
を積層する。

【００５８】カバーレイヤー３６ａには、最上層の導体
パターン２２の電極となるべき位置に対応して、開口３
９ａが穴あけ加工されている。また、カバーレイヤー３
６ｂには、最下層の導体パターン２２の電極となるべき
位置に対応して、開口３９ｂが穴あけ加工されている。
本例では、カバーレイヤー３６ａ、３６ｂには、樹脂フ
ィルム２３と同じ熱可塑性樹脂材料であるポリエーテル
エーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイ
ミド樹脂３５〜６５重量％とからなる樹脂フィルムを用
いている。

【００５９】図２（ｆ）に示すように片面導体パターン
フィルム２１およびカバーレイヤー３６ａ、３６ｂを積
層したら、これらの上下両面から真空加熱プレス機によ
り加熱しながら加圧する。本例では、２５０〜３５０℃
の温度に加熱し１〜１０ＭＰａの圧力で１０〜２０分間
加圧した。

【００６０】これにより、図２（ｇ）に示すように、各
片面導体パターンフィルム２１およびカバーレイヤー３
６ａ、３６ｂ相互が接着される。樹脂フィルム２３およ
びカバーレイヤー３６ａ、３６ｂが熱融着して一体化す
るとともに、ビアホール２４内の導電ペースト５０が焼
結して一体化した導電性組成物５１となり、隣接する導
体パターン２２間を層間接続した多層のプリント基板１
００が得られる。

【００６１】ここで、導体パターン２２の層間接続のメ
カニズムを簡単に説明する。ビアホール２４内に充填さ
れた導電ペースト５０は、真空加熱プレス機により減圧
されることにより有機溶剤であるテルピネオールが蒸発
乾燥し、錫粒子と銀粒子とが混合された状態にある。そ
して、このペースト５０が２５０〜３５０℃に加熱され
ると、錫粒子の融点は２３２℃であり、銀粒子の融点は
９６１℃であるため、錫粒子は融解し、銀粒子の外周を
覆うように付着する。

【００６２】この状態で加熱が継続すると、融解した錫
は、銀粒子の表面から拡散を始め、錫と銀との合金（融
点４８０℃）を形成する。このとき、導電ペースト５０
には１〜１０ＭＰａの圧力が加えられているため、錫と
銀との合金形成に伴い、ビアホール２４内には、焼結に
より一体化した合金からなる導電性組成物５１が形成さ
れる。

【００６３】ビアホール２４内で導電性組成物５１が形
成されているときには、この導電性組成物５１は加圧さ
れているため、導体パターン２２のビアホール２４の底
部を構成している面に圧接される。これにより、導電性
組成物５１中の錫成分と、導体パターン２２を構成する
銅箔の銅成分とが相互に固相拡散し、導電性組成物５１
と導体パターン２２との界面に固相拡散層を形成して電
気的に接続する。

【００６４】すなわち、導体パターン２２の層間では、
焼結一体化した導電性組成物５１と固相拡散層とによ
り、接触導通によらない確実な層間接続が行なわれる。

【００６５】樹脂フィルム２３とカバーレイヤー３６
ａ、３６ｂとは同じ熱可塑性樹脂材料によって形成され
ており、真空加熱プレス機により加圧しつつ加熱されて
いるとき、樹脂フィルム２３とカバーレイヤー３６ａ、
３６ｂの弾性率は約５〜４０ＭＰａに低下している。ま
た、導体パターン２２および導電性組成物５１は、２５
０℃以上に加熱されることで表面の活性度が向上してい
る。従って、各樹脂フィルム２３相互を確実に接着でき
るとともに、導体パターン２２および導電性組成物５１
と樹脂フィルム２３とを確実に接着することができる。

【００６６】なお、加熱プレス時の樹脂フィルム２３と
カバーレイヤー３６ａ、３６ｂの弾性率は１〜１０００
ＭＰａであることが好ましい。弾性率が１０００ＭＰａ
より大きいと樹脂フィルム２３間等が熱融着し難く、加
圧により導体パターン２２に大きな応力が加わり断線等
の不具合が発生し易い。また、弾性率が１ＭＰａより小
さいと加圧により樹脂フィルム等が流れ易く、導体パタ
ーン２２が移動したりしてプリント基板１００を形成し
難い。

【００６７】上述の製造方法によれば、図３（ｂ）に示
す片面導体パターンフィルム２１からの保護フィルム８
１を剥離する時に、導電ペースト５０が崩壊し樹脂フィ
ルム２３上に落下することを防止できる。従って、片面
導体パターンフィルム２１を積層してプリント基板１０
０を形成しても、絶縁不良等の不具合が発生することを
防止できる。

【００６８】また、粘着剤層８３が紫外線で硬化する所
謂紫外線硬化型の保護フィルム８１を採用しているの
で、所謂熱硬化型の保護フィルムのように加熱する必要
がない。従って、導電ペースト５０中の有機溶剤の蒸発
乾燥を抑制することができる。

【００６９】ここで、粘着剤層に粘着力が変化しないタ
イプの保護フィルムもあるが、このタイプの保護フィル
ムは剥離時の粘着力も強力であり、剥離時に絶縁基材だ
けでなく導電ペーストにも過大な応力が加わりやすく、
導電ペーストの崩壊を招き易いという問題があり好まし
くない。

【００７０】また、１回の真空加熱プレスにより各片面
導体パターンフィルム２１およびカバーレイヤー３６
ａ、３６ｂ相互の接着と、導体パターン２２の層間接続
とを一括して行なうことができる。従って、プリント基
板１００の製造工程を簡素化することができる。

【００７１】（他の実施形態）上記一実施形態におい
て、導電ペースト５０は、金属粒子（錫粒子と銀粒子）
と有機溶剤（テルピネオール）のみからなるものであっ
たが、例えば、導電ペースト５０中に金属粒子を均一分
散させ易くするための分散剤等の樹脂成分を金属粒子に
対し０．０１〜１．５重量％添加したものであってもよ
い。分散剤等の樹脂成分は、金属粒子全体の形状を保持
するバインダー成分としても機能するものである。

【００７２】なお、導電ペースト５０に金属粒子および
有機溶剤以外に添加されるものとしては、分散剤以外の
樹脂成分であってバインダー成分として機能するもので
あってもよいし、樹脂以外のバインダー成分であっても
かまわない。

【００７３】なお、樹脂成分の添加量は、０．０１重量
％未満では添加効果が得られ難く、１．５重量％を超え
ると焼結により導電性組成物５１が一体化することを妨
げ易い。なお、上記のように導電ペースト５０に樹脂成
分を添加した場合であっても、ビアホール２４内に充填
された導電ペースト５０が乾燥する前に、保護フィルム
８１を剥離すれば、導電ペースト５０の崩壊を防止する
ことが可能である。

【００７４】発明者らは、導電ペースト５０に樹脂成分
を添加した場合においても、保護フィルム８１を剥離し
たときの導電ペースト５０の保形性評価を行なってい
る。樹脂成分が添加された場合には、樹脂成分がバイン
ダー成分として機能するため、金属粒子に対し有機溶剤
の含有率が２重量％以上であれば、保護フィルム８１剥
離時に導電ペーストが崩れて樹脂フィルム２３上に落下
することはなく、含有率が１重量％以下では導電ペース
トが崩れることを確認している。

【００７５】また、上記一実施形態において、保護フィ
ルム８１の樹脂フィルム８２には、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂フィルムを用いたが、穴あけ加工が容易に
行なえるものであれば、ポリエチレンナフタレート樹脂
フィルム等を採用することもできる。

【００７６】また、上記一実施形態において、保護フィ
ルム８１を剥離した後、真空加熱プレスを行なうまで導
電ペースト５０の乾燥を行なわなかったが、図２（ｆ）
に示すように片面導体パターンフィルム２１等を積層し
た後に、必要に応じて導電ペーストの乾燥を行ない、真
空加熱プレス工程における溶剤乾燥量を低減するもので
あってもよい。

【００７７】また、上記一実施形態において、樹脂フィ
ルム２３およびカバーレイヤー３６ａ、３６ｂとしてポ
リエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリ
エーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる樹脂フ
ィルムを用いたが、これに限らず、ポリエーテルエーテ
ルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂に非導電性フィ
ラを充填したフィルムであってもよいし、ポリエーテル
エーテルケトン（ＰＥＥＫ）もしくはポリエーテルイミ
ド（ＰＥＩ）を単独で使用することも可能である。

【００７８】さらに、熱可塑性ポリイミド、または所謂
液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂を用いてもよい。加熱プ
レス時の加熱温度において弾性率が１〜１０００ＭＰａ
であり、後工程である半田付け工程等で必要な耐熱性を
有する樹脂フィルムであれば好適に用いることができ
る。

【００７９】また、上記一実施形態において、プリント
基板製造時に、図２（ｆ）に示すように片面導体パター
ンフィルム２１を積層したが、層間接続が必要な多層プ
リント基板もしくは両面プリント基板を得るための構成
であれば、この積層パターンに限定されるものではな
い。

【００８０】また、上記一実施形態において、プリント
基板１００は４層基板であったが、複数の導体パターン
層を有するものであれば、層数が限定されるものではな
いことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における一実施形態のプリント基板の概
略の製造工程の一部を示す工程別断面図である。

【図２】本発明における一実施形態のプリント基板の概
略の製造工程の一部（図１に示した工程に続く工程）を
示す工程別断面図である。

【図３】本発明における一実施形態のプリント基板の製
造工程において、（ａ）は保護フィルムの剥離前の状
態、（ｂ）は保護フィルムの剥離後の状態を示す要部断
面図である。

【図４】本発明における一実施形態の導電ペーストの保
形性評価結果を示す表である。

【図５】従来のプリント基板の製造工程において、
（ａ）は保護フィルムの剥離前の状態、（ｂ）は保護フ
ィルムの剥離後の状態を示す要部断面図である。

【符号の説明】

２１片面導体パターンフィルム２２導体パターン２３樹脂フィルム（絶縁基材）２４ビアホール（有底ビアホール）５０導電ペースト（層間接続材料）５１導電性組成物（層間接続材料）８１保護フィルム８２樹脂フィルム８３粘着剤層１００プリント基板

フロントページの続き (72)発明者矢▲崎▼ 芳太郎愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 5E346 AA05 AA12 AA15 AA22 AA32 AA43 AA51 BB16 CC02 CC08 CC32 CC33 DD12 DD32 EE07 EE09 EE13 EE14 EE18 FF01 FF18 GG15 GG18 GG19 GG22 GG28 HH11 HH31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線の照射により粘着力が低下する粘
着剤層（８３）を有する保護フィルム（８１）を、絶縁
基材（２３）の表面に形成する保護フィルム形成工程
と、前記保護フィルム（８１）および前記絶縁基材（２３）
を穴あけしてビアホール（２４）を形成するビアホール
形成工程と、金属粒子と有機溶剤とを有し、さらに選択的に前記金属
粒子全体の形状を保持するバインダー成分を前記金属粒
子の１．５重量％以下含む導電ペースト（５０）を、前
記絶縁基材（２３）に形成された前記ビアホール（２
４）内に充填する充填工程と、前記保護フィルム（８１）に紫外線を照射して前記粘着
剤層（８３）の粘着力を低下させた後で、かつ前記有機
溶剤が乾燥する前に、前記保護フィルム（８１）を前記
絶縁基材（２３）より剥離する剥離工程と、前記ビアホール（２４）に充填された導電ペースト（５
０）によって複数の導体パターン（２２）層の層間接続
を行なう接続工程とを備えることを特徴とするプリント
基板の製造方法。
【請求項２】前記剥離工程において、前記導電ペース
ト（５０）が前記金属粒子に対し２重量％以上の有機溶
剤を含有しているときに、前記保護フィルム（８１）を
前記絶縁基材（２３）から剥離することを特徴とする請
求項１に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項３】絶縁基材（２３）に形成されたビアホー
ル（２４）内に、金属粒子と有機溶剤のみからなる導電
ペースト（５０）を充填する充填工程を備え、前記ビアホール（２４）内に充填された前記導電ペース
ト（５０）により、複数の導体パターン（２２）層の層
間接続を行なうプリント基板の製造方法であって、前記絶縁基材（２３）に前記ビアホール（２４）が形成
される前に、前記充填工程において前記ビアホール（２
４）の前記導電ペースト（５０）充填入口側となる前記
絶縁基材（２３）の表面に、紫外線を照射することによ
り前記絶縁基材（２３）への粘着力が低下する粘着剤層
（８３）を有する保護フィルム（８１）が形成され、この保護フィルム（８１）および前記絶縁基材（２３）
を穴あけして前記ビアホール（２４）を形成し、前記充填工程後に、前記保護フィルム（８１）に紫外線
を照射した後、前記導電ペースト（５０）中の前記有機
溶剤が乾燥する前に、前記保護フィルム（８１）が前記
絶縁基材（２３）より剥離されることを特徴とするプリ
ント基板の製造方法。
【請求項４】前記保護フィルム（８１）を前記絶縁基
材（２３）より剥離するときに、前記導電ペースト（５
０）は、前記金属粒子に対し６重量％以上の前記有機溶
剤を含有していることを特徴とする請求項３に記載のプ
リント基板の製造方法。
【請求項５】絶縁基材（２３）に形成されたビアホー
ル（２４）内に、金属粒子と有機溶剤とに、この金属粒
子の０．０１〜１．５重量％の樹脂成分のみを添加して
なる導電ペーストを充填する充填工程を備え、前記ビアホール（２４）内に充填された前記導電ペース
トにより、複数の導体パターン（２２）層の層間接続を
行なうプリント基板の製造方法であって、前記絶縁基材（２３）に前記ビアホール（２４）が形成
される前に、前記充填工程において前記ビアホール（２
４）の前記導電ペースト充填入口側となる前記絶縁基材
（２３）の表面に、紫外線を照射することにより前記絶
縁基材（２３）への粘着力が低下する粘着剤層（８３）
を有する保護フィルム（８１）が形成され、この保護フィルム（８１）および前記絶縁基材（２３）
を穴あけして前記ビアホール（２４）を形成し、前記充填工程後に、前記保護フィルム（８１）に紫外線
を照射した後、前記導電ペースト中の前記有機溶剤が乾
燥する前に、前記保護フィルム（８１）が前記絶縁基材
（２３）より剥離されることを特徴とするプリント基板
の製造方法。
【請求項６】前記保護フィルム（８１）を前記絶縁基
材（２３）より剥離するときに、前記導電ペーストは、
前記金属粒子に対し２重量％以上の前記有機溶剤を含有
していることを特徴とする請求項５に記載のプリント基
板の製造方法。
【請求項７】前記充填工程は、前記絶縁基材（２３）
の一表面に前記導体パターン（２２）を形成する導体パ
ターン形成工程後に行なわれ、前記導体パターン形成工程においては、前記ビアホール
（２４）に対応する位置に電極となる導体パターン（２
２）を形成することにより、前記導電ペースト（５０）
は、前記導体パターン（２２）を底面とする有底ビアホ
ール（２４）に充填されることを特徴とする請求項１〜
請求項６のいずれか１つに記載のプリント基板の製造方
法。
【請求項８】前記導電ペースト（５０）中の前記有機
溶剤は、沸点が１５０℃以上であることを特徴とする請
求項１〜請求項７のいずれか１つに記載のプリント基板
の製造方法。
【請求項９】前記絶縁基材（２３）は、熱可塑性樹脂
からなる樹脂フィルム（２３）であり、この樹脂フィル
ム（２３）を複数枚積層した後、各樹脂フィルム（２
３）相互の接着を行なうことを特徴とする請求項１〜請
求項８のいずれか１つに記載のプリント基板の製造方
法。
【請求項１０】前記樹脂フィルム（２３）を複数枚積
層した後、積層体の両面から加圧しつつ加熱することに
より、各樹脂フィルム（２３）相互の接着および前記複
数の導体パターン（２２）層の層間接続を行なうことを
特徴とする請求項９に記載のプリント基板の製造方法。