JP2003069235A - 多層プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性樹脂を絶縁体層としながら、比較的
大きい電流を流す用途の回路構成や、高速動作を要する
回路構成などに適する信頼性の高い多層プリント配線板
及びそのような多層プリント配線板を製造し得る製造方
法の提供を目的とする。 【構成】 プリント配線板の熱可塑性樹脂層１ａと熱可
塑性樹脂層１ｂとの間には、導体パターン２ｂが配置さ
れている。また、熱可塑性樹脂層１ａ上には、導体パタ
ーン２ａが配置されている。導体パターン２ａと熱可塑
性樹脂層１ａとには接続用の貫通孔３ａが形成されてお
り、貫通孔３ａには導体パターン２ａと導体パターン２
ｂとが電気的に接続されるように導電性組成物４ａが充
填・埋設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層プリント配線板及び
その製造方法に係り、特に熱可塑性樹脂を絶縁体層とし
た多層プリント配線板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、配線の高密度化ないし回路部品の
小形化を目的にした多層プリント配線板の一つの形式と
して、たとえばポリカーボネート樹脂やポリスルフォン
樹脂のような熱可塑性樹脂のフィルムを絶縁体層とした
多層プリント配線板が知られている。すなわち、所要の
導体パターン層間の接続用貫通孔を穿設した熱可塑性樹
脂フィルムの少なくとも一主面に、たとえば導電性ペー
ストの印刷、乾燥・焼き付けにより、ランド部を含む所
要の導体パターン（回路パターン）を形成した後、その
回路素板の複数枚を、それぞれ接着剤層を介して位置合
わせ・積層し、加熱・加圧成形により一体化する。一
方、前記ランド部を形成している導電性ペーストの、接
続用貫通孔内への圧入によって、所要の多層プリント配
線板を得る手段が知られている（たとえば特公平2-3987
7号公報）。

【０００３】そして、この種の多層プリント配線板の製
造方法は、実用上多くの関心が持たれている。たとえ
ば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂
が、薄いフィルム状にして使用することの困難さ、換言
すると一層当たりの絶縁層の厚さを薄くする上で限界が
あること、さらに柔軟性が劣り使用態様が制限されるこ
となどに対して、熱可塑性樹脂を絶縁体層とした場合、
これらの点が大幅に改善されるからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来知
られている熱可塑性樹脂を絶縁体層とした多層プリント
配線板の製造方法の場合は、次のような不都合が認めら
れる。すなわち、製造された多層プリント配線板は、比
較的薄型で柔軟性に富むので使用し易いなどの特長を有
する一方、導電性ペーストで形成されている回路パター
ンの電気抵抗が比較的高いため、比較的大きい電流を流
す用途の回路や、高速動作を要する回路などに使用し難
いという問題がある。さらに、この種のフレキシブル型
多層プリント配線板の場合には、多層化が進むに従い層
間に介在させた接着剤層の、接続用貫通孔内への流れ込
みなどにより、一体化の強度の不十分さや回路パターン
層間の電気的な接続の信頼性低下を招来し易いという問
題がある。

【０００５】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、熱可塑性樹脂を絶縁体層としながら、比較的大きい
電流を流す用途の回路構成や、高速動作を要する回路構
成などに適する信頼性の高い多層プリント配線板及びそ
のような多層プリント配線板を製造し得る製造方法の提
供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る多層プリン
ト配線板は、熱可塑性樹脂から形成された第１の絶縁体
層と、熱可塑性樹脂から形成され、前記第１の絶縁体層
と界面をなすように隣接して配置され、かつ該界面の一
部において該第１の絶縁層と融着している第２の絶縁体
層と、前記界面に配置された第１の導体箔と、前記界面
と異なる前記第１の絶縁体層の一主面に配置された第２
の導体箔と、前記第１の絶縁体層及び前記第２の導体箔
を貫通して形成された貫通孔と、金属粉または半導電性
粉末を含む材料によって形成され、かつ前記貫通孔に充
填されて前記第１、第２の導体箔を電気的に接続する導
電性組成物であって、前記界面において前記第１の導体
箔と接続されている導電性組成物と、を具備して成るこ
とを特徴とする。また、本発明に係る多層プリント配線
板の製造方法は、熱塑性樹脂層の少なくとも一方の主面
に形成された導体箔を選択エッチングして所要の導体パ
ターンを形成する工程と、前記導体パターン及び前記熱
可塑性樹脂層に、それらの厚さ方向において連通する導
体パターン間接続用の貫通孔を穿設する工程と、前記貫
通孔内に金属粉または半導電性粉末を含む導電性組成物
を充填・埋設する工程と、前記貫通孔内に導電性組成物
を充填・埋設した熱可塑性樹脂層を複数層、位置合わせ
し、積層することで、いずれかの熱可塑性樹脂層の主面
において、いずれかの貫通孔内に充填された導電性組成
物といずれかの導体パターンとが接続された積層体を形
成する工程と、前記積層体に加熱・加圧成形処理を施し
て一体化する工程とを具備して成ることを特徴とする。

【０００７】本発明において、絶縁体層を成す熱可塑性
樹脂としては、たとえばポリサルフォン樹脂，ポリスル
フォン樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリスチレン樹
脂，ポリエーテルスルホン樹脂，ポリアセタール樹脂，
ポリエーテルケトン樹脂，ポリエーテルイミド樹脂，ポ
リフェニレンサルファイド樹脂，ポリフェニレンオキサ
イド樹脂，アクリル樹脂，ポリエチレン樹脂，ＡＢＳ樹
脂，ポリアミド樹脂，ポリ塩化ビニル樹脂，フッ素樹
脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂などのフィルムを
使用することができる。また、その厚さや多層化する層
数なども、製造する多層回路基板の用途などに応じて適
宜選択設定される。

【０００８】一方、上記絶縁体層の少なくとも一種面に
形成された導体箔としては、たとえば銅，金，銀，アル
ミニウム，ニッケル，錫などの厚さ 0.1〜 3.0μm 程度
の蒸着またはスパッタリング層、 1〜20μm 程度のメッ
キ層あるいは 5〜40μm 程度の貼着箔などが挙げられ
る。さらに、接続用の貫通孔内に充填・埋設する導電性
組成物としては、前記熱可塑性樹脂をバインダとし、た
とえば銀，金，銅，ニッケル，タングステン，錫，モリ
ブデン，アルミニウム，白金などの金属粉や、カーボン
粉，炭化ケイ素粉，五酸化バナジウム粉などの半導電性
粉末を含有分散させたものを用いてもい。そして、この
導電性組成物の充填・埋設は、スクリーン印刷，ディス
ペンサーの使用，マスクを介しての塗布などの手段で行
われる。

【０００９】

【作用】上記本発明に係る多層プリント配線板の製造方
法においては、熱可塑性樹脂を絶縁体層として比較的薄
い多層構造を採りながら、回路パターンを導体箔から形
成して電気抵抗の低い回路化が図られる。一方、多層化
された回路パターン層間の電気的な接続は、接続用の貫
通孔内に導電性組成物を充填・埋設して行う構成を採っ
ているため、層間の電気的な接続も確実に（信頼性高
い）行われ、また絶縁層間の接着・一体化も強固に行わ
れるので、信頼性の高い回路として機能する多層プリン
ト配線板が、常にかつ容易に得られることになる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図（図１(a)〜 (d)）を参照して
本発明の実施例を説明する。

【００１１】図１(a)〜 (d)は、本発明の実施態様を、
実施段階ごとに、要部を模式的に示した断面図で、先
ず、一主面に厚さ 100nmの銅の蒸着層（導体箔）を形成
・具備し、かつ所要の寸法にカットした３枚のポリエー
テルイミド樹脂フィルム1a，1b，1cを用意し、これらポ
リエーテルイミド樹脂フィルム1a，1b，1cの蒸着層１に
ついて、選択的なホォトエッチング処理を施して、それ
ぞれ所要の回路パターン化した後、前記回路パターン化
面上に、さらに厚さ15μm の銅メッキ層を肉盛りし、所
要の回路パターン2a，2b，2cを形成してから、所定の位
置（箇所）に直径0.2mmの接続用貫通孔（スルホール）3
a，3b，3cを、それぞれドリル加工によって穿設した
（図１(a)）。なお、ここでドリル加工の代わりに、エ
ッチング，パンチング，レーザ光によって穿設すること
も可能である。

【００１２】次いで、前記ポリエーテルイミド樹脂フィ
ルム1a，1b，1cの接続用貫通孔（スルホール）3a，3b，
3c内に、スクリーン印刷法によって銀ペースト（導電性
組成物）4a，4b，4cをそれぞれ充填・埋設したポリエー
テルイミド樹脂フィルム1a，1b，1cを、位置合わせし積
層的に配置し（図１(b)，図１(c)）、たとえばオートク
レーブ中、 290℃，200kPaの条件で加熱加圧処理するこ
とによって、図１(d)に示すように、回路パターン2a，2
b，2cを具備するポリエーテルイミド樹脂フィルム1a，1
b，1cが強固（完全）に一体化し、かつ回路パターン2
a，2b，2c間が導電性組成物4a，4b，4cによって確実に
電気的に接続した構成を採る多層プリント配線板が得ら
れた。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
可塑性樹脂を絶縁体層として比較的薄い多層構造を採り
ながら、導体箔を素材として回路パターンを形成する手
段の採用により、電気抵抗の低い回路化が容易に図られ
る。一方、多層化された回路パターン層間の電気的な接
続は、接続用の貫通孔内に導電性組成物を充填・埋設に
より、緻密な導電性組成物領域にて行われるため、層間
の電気的な接続も確実に（信頼性高い）行われ一方、各
絶縁層間の接着・一体化も強固に成されるので、製造さ
れる多層プリント配線板は、信頼性の高い回路として機
能することになり、前記薄型化や柔軟性などと相俟っ
て、大電流用の回路構成、高速動作用の回路構成などに
おいて、実用上多くの利点をもたらす製造方法といえ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多層プリント配線板の製造方法の
実施態様例を模式的に示すものであり、 (a)は回路パタ
ーンを形成した絶縁体層の所定の位置に接続用貫通孔を
穿設した状態を示す断面図、 (b)は接続用貫通孔内に導
電性組成物を充填・埋設した状態を示す断面図、 (c)は
導電性組成物で接続用貫通孔内を充填・埋設した絶縁体
層を位置合わせし積層的に配置した状態を示す断面図、
(d)は積層・配置した絶縁体層を加熱加圧して一体化し
た状態を示す断面図。

【符号の説明】

1a、1b、1c…熱可塑性樹脂絶縁体層 2a、2b、2c…回路
パターン（導電パターン） 3a、3b、3c…回路パターン
層間接続用貫通孔 4a、4b、4c…導電性組成物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂から形成された第１の絶縁
   体層と、 熱可塑性樹脂から形成され、前記第１の絶縁体層と界面
   をなすように隣接して配置され、かつ該界面の一部にお
   いて該第１の絶縁層と融着している第２の絶縁体層と、 前記界面に配置された第１の導体箔と、 前記界面と異なる前記第１の絶縁体層の一主面に配置さ
   れた第２の導体箔と、 前記第１の絶縁体層及び前記第２の導体箔を貫通して形
   成された貫通孔と、 金属粉または半導電性粉末を含む材料によって形成さ
   れ、かつ前記貫通孔に充填されて前記第１、第２の導体
   箔を電気的に接続する導電性組成物であって、前記界面
   において前記第１の導体箔と接続されている導電性組成
   物と、 を具備して成ることを特徴とする多層プリント配線板。
2. 【請求項２】 前記貫通孔内が、前記導電性組成物のみ
   によって充填されていることを特徴とする請求項１に記
   載の多層プリント配線板。
3. 【請求項３】 熱塑性樹脂層の少なくとも一方の主面に
   形成された導体箔を選択エッチングして所要の導体パタ
   ーンを形成する工程と、 前記導体パターン及び前記熱可塑性樹脂層に、それらの
   厚さ方向において連通する導体パターン間接続用の貫通
   孔を穿設する工程と、 前記貫通孔内に金属粉または半導電性粉末を含む導電性
   組成物を充填・埋設する工程と、 前記貫通孔内に導電性組成物を充填・埋設した熱可塑性
   樹脂層を複数層、位置合わせし、積層することで、いず
   れかの熱可塑性樹脂層の主面において、いずれかの貫通
   孔内に充填された導電性組成物といずれかの導体パター
   ンとが接続された積層体を形成する工程と、 前記積層体に加熱・加圧成形処理を施して一体化する工
   程とを具備して成ることを特徴とする多層プリント配線
   板の製造方法。