JP2003258431A - 多層配線基板、多層配線基板用基材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バイアホールに充填された導電性樹脂組成物
中に気泡が残存し難く、導電性樹脂組成物と銅箔部との
導通が信頼性高く行われるようすること。 【解決手段】 バイアホールを形成する貫通孔１４の導
電層部分１４ｃの口径が絶縁性基材部分１４ｂおよび接
着層部分１４ａの口径より小さく、貫通孔１４の絶縁性
基材部分１４ｂの内壁面が縦断面で見て曲線状で、貫通
孔１４の内壁面と導電層裏面１２ａとの接続が、角張っ
た変局部を含むことなく滑らかに行われ、貫通孔１４に
対する導電性樹脂組成物１４の充填時の貫通孔１４内の
空気抜きがすべて良好に行われるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多層配線基板
（多層プリント配線板）、多層配線基板用基材およびそ
の製造方法に関し、特に、フリップチップ実装などの高
密度実装が可能な多層のフレキシブルプリント配線板等
の多層配線基板、多層配線基板用基材およびその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】層間接続をスルーホールによらずにＩＶ
Ｈ（Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）に
よって行い、ビア・オン・ビアが可能な樹脂多層プリン
ト配線板、例えば、松下電器産業社のＡＬＩＶＨ（Ａｎ
ｙ Ｌａｙｅｒ Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ Ｖｉａ
Ｈｏｌｅ）基板や、ポリイミドによるＦＰＣをスルーホ
ールを使用せずにビルドアップ方式で多層に積層するソ
ニーケミカル社のポリイミド複合多層ビルドアップ集積
回路基板（ＭＯＳＡＩＣ）が開発されている。

【０００３】また、ポリイミドフィルムを絶縁層として
それの片面に銅箔による導電層を貼り付けられている汎
用の銅張樹脂基材を出発基材として、簡便な工程により
ＩＶＨ構造の多層ＦＰＣを得る構造と製法が本願出願人
と同一の出願人による特願２００１−８５２２４号で提
案されている。

【０００４】特願２００１−８５２２４号で提案されて
いる多層配線基板用基材では、絶縁層の一方の面に銅箔
を設けた銅張樹脂基材に貫通孔（バイアホール）を穴あ
けした後、導電性樹脂組成物（樹脂系の導電性ペース
ト）を銅箔側からスクリーン印刷法等による印刷法によ
って充填することで、図１１に示されているようなＩＶ
Ｈ部分を形成している。なお、図１１において、１０１
は絶縁層を、１０２は銅箔部を、１０４は貫通孔を、１
０５は貫通孔１０４に充填された導電性樹脂組成物を各
々示している。

【０００５】そして、スクリーン印刷時のマスクの開口
部の口径をＩＶＨ径より大きくすることにより、印刷時
の位置合わせ精度にある程度の余裕ができると共に、銅
箔部１０２上に導電性樹脂組成物１０５によってマスク
開口部口径相当の大きさのヘッド状部１０５Ａが形成さ
れ、貫通孔１０４に充填された導電性樹脂組成物１０５
と銅箔部１０２との接触面積を大きくすることができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】印刷用マスクを使用し
た印刷法によってバイアホールに導電性樹脂組成物を充
填する場合、ヘッド状部１０５Ａは印刷用マスクの厚さ
等により基材表面よりも数十μｍ程度の厚さをもって突
出する。このため、多層配線基板の表面平滑性を確保す
るためには、ヘッド状部１０５Ａの全体を層間接着剤の
層内に埋め込むに十分な接着層の厚さが必要になる。

【０００７】しかし、この場合には、接着層の厚さが厚
くなることにより、多層配線基板の厚膜化を招くことに
なる。これに対し、接着層を厚くしない場合には、多層
配線基板の表面平滑性が損ねられる。

【０００８】導電性樹脂組成物が完全に硬化する以前
に、多層積層を行うことで、導電性樹脂組成物と他層の
銅箔との接触が密接に行われるようにした場合、図１２
に示されているように、導電性樹脂組成物１０５の銅箔
部１０２より上の部分（ヘッド状部１０５Ａ）が、多層
積層時の積層圧Ｐによって押しつぶれ、圧潰状態で広が
ってしまい、基板表面上から見たヘッド状部１０５Ａの
大きさを均一化することが困難であるばかりか、他配線
部１０２’までヘッド状部１０５Ａの導電性樹脂組成物
が広がってしまい、回路の短絡を招く虞れがある。

【０００９】こういった問題を解決すべく、銅回路と導
電性樹脂組成物との導通接触を銅箔裏面側でとる構造が
考えられている。即ち、これは、絶縁性基材の片面に配
線パターンをなす導電層を設けられ、前記絶縁性基材と
前記導電層を貫通する貫通孔に層間導通を得るための導
電性樹脂組成物を充填された多層配線基板用基材におい
て、貫通孔の導電層部分の口径を絶縁性基材部分の口径
より小さくする、あるいは、絶縁性基材の一方の面に配
線パターンをなす導電層を、他方の面に層間接着のため
の接着層を設けられ、前記導電層と前記絶縁性基材と前
記接着層を貫通する貫通孔に層間導通を得るための導電
性樹脂組成物を充填された多層配線基板用基材におい
て、貫通孔の導電層部分の口径を絶縁性基材部分および
接着層部分の口径より小さくし、このような多層配線基
板用基材を、複数枚、重ね合わせて接合するものであ
る。なお、銅箔部に設けられる樹脂部（絶縁性基材ある
いは絶縁性基材＋接着層）よりも小さい穴はＩＶＨ内へ
の気泡の入り込みを防ぐものである。

【００１０】上述したような貫通孔の穴あけに関して
は、レーザ加工による穴あけが提案されているが、レー
ザ加工で貫通孔を穿該した場合には、図１３に示されて
いるように、絶縁性基材１０１部分の貫通孔１０６の内
壁面１０６Ａの断面形状は、極めて直線的なものにな
り、貫通孔１０６の内壁面１０６Ａと銅箔部１０２の裏
面１０２Ａとの接続が、角張った隅角部（変局部）１０
７によって行われることになる。

【００１１】このため、この貫通孔１０６に導電性樹脂
組成物１０５を穴埋め充填する際に、貫通孔１０６内の
銅箔部１０２と絶縁性基材１０１との境界部、即ち、図
１４に〇印で示されている部分が澱み領域になってこの
部分の空気抜きが良好に行われず、この部分の導電性樹
脂組成物１０５に気泡が入り込み、導電性樹脂組成物１
０５内に気泡が残存し易いと云う問題がある。

【００１２】この気泡の残存は、銅箔部１０２の裏面１
０２Ａにおける導電性樹脂組成物１０５と銅箔部１０２
との接触面積の変動を招き、導電性樹脂組成物１０５と
銅箔部１０２との導通を不安定なものにする原因にな
る。

【００１３】この発明は、上述の如き問題点を解消する
ためになされたもので、バイアホールに充填された導電
性樹脂組成物と銅箔部（導電層）との導通を銅箔裏面側
でとる構造のものにおいて、バイアホールに充填された
導電性樹脂組成物中に気泡が残存し難く、導電性樹脂組
成物と銅箔部との導通信頼性が高い多層配線基板用基材
およびその製造方法および多層配線基板を提供すること
を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による多層配線基板用基材は、絶縁性基
材の片面に配線パターンをなす導電層を設けられ、前記
絶縁性基材と前記導電層を貫通する貫通孔に層間導通を
得るための導電性樹脂組成物を充填された多層配線基板
用基材であって、前記貫通孔の導電層部分の口径が絶縁
性基材部分の口径より小さく、当該貫通孔の前記絶縁性
基材部分の内壁面が縦断面で見て曲線状、あるいは、絶
縁性基材の一方の面に配線パターンをなす導電層を、他
方の面に層間接着のための接着層を設けられ、前記導電
層と前記絶縁性基材と前記接着層を貫通する貫通孔に層
間導通を得るための導電性樹脂組成物を充填された多層
配線基板用基材であって、前記貫通孔の導電層部分の口
径が絶縁性基材部分および接着層部分の口径より小さ
く、当該貫通孔の絶縁性基材部分の内壁面が縦断面で見
て曲線状である。

【００１５】貫通孔の絶縁性基材部分の内壁面が縦断面
で見て曲線状であることにより、貫通孔の絶縁性基材部
分の形状がすり鉢状になり、貫通孔の内壁面と導電層裏
面との接続が、角張った変局部を含むことなく滑らかに
行われ、貫通孔に対する導電性樹脂組成物の充填時の貫
通孔内の空気抜きがすべて良好に行われるようになり、
貫通孔に穴埋め充填された導電性樹脂組成物内に気泡が
残存しなくなる。

【００１６】更に、詳細には、貫通孔の内壁面は、円弧
面をもって前記導電層の裏面と滑らかに接続されている
ことが好ましく、貫通孔がエッチングにより形成された
孔である場合、（絶縁性基材厚さＴ）／（サイドエッチ
Ｌ）＝（エッチングファクタ）とし、エッチングファク
タが１以下であることが好ましい。

【００１７】この発明による多層配線基板用基材では、
絶縁性基材をポリイミド等の可撓性樹脂フィルムにより
構成し、可撓性樹脂フィルムの一方の面に銅箔による導
電層を貼り付けられている汎用の銅張樹脂基材を出発基
材とすることができる。また、接着層は熱可塑性ポリイ
ミドにより構成することができる。

【００１８】この発明による多層配線基板は、上述の発
明による多層配線基板用基材を複数枚、重ねて接合した
ものである。

【００１９】上述の目的を達成するために、この発明に
よる多層配線基板用基材の製造方法は、絶縁性基材の片
面に配線パターンをなす導電層を設けられたものに、導
電層部分の口径が絶縁性基材部分の口径より小さく、当
該貫通孔の前記絶縁性基材部分の断面形状が近円弧状の
貫通孔を穿孔する穿孔工程と、導電性樹脂組成物を前記
貫通孔に充填する充填工程とを有する。

【００２０】また、上述の目的を達成するために、この
発明による多層配線基板用基材の製造方法は、絶縁性基
材の一方の面に配線パターンをなす導電層を、他方の面
に層間接着のための接着層を設けられたものに、導電層
部分および接着層部分の口径が絶縁性基材部分の口径よ
り小さく、当該貫通孔の前記絶縁性基材部分の断面形状
が近円弧状の貫通孔を穿孔する穿孔工程と、導電性樹脂
組成物を前記貫通孔に充填する充填工程とを有する。

【００２１】この発明による多層配線基板用基材の製造
方法における穿孔工程は、エッチングによって絶縁性基
材部分の貫通孔を形成することができ、絶縁性基材がポ
リイミド等の可撓性樹脂フィルムである場合には、液状
エッチャントによってエッチングして絶縁性基材に貫通
孔を形成することができる。

【００２２】絶縁性基材部を液状エッチャントによって
エッチングして貫通孔を形成する場合、液状エッチャン
トの粘性や、反応・物質移動の等方性により、エッチン
グのキャビティ形状が近円弧状になることはよく知られ
ており、この発明による多層配線基板用基材の製造方法
は、これを応用したものである。

【００２３】また、絶縁性基材をポリイミド樹脂とし、
接着層としてもポリイミド基材を使用した場合には、市
販のポリイミドエッチング液によって容易にエッチング
することができるうえに、製品としての耐熱性、対薬品
性、電気絶縁性等に優れる。

【００２４】そして、このようなエッチングによる貫通
孔の形成の場合、（絶縁性基材厚さＴ）／（サイドエッ
チＬ）＝（エッチングファクタ）とし、エッチングファ
クタを１以下である孔を絶縁性基材部分に形成すること
ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施形態を詳細に説明する。 （実施形態１）図１はこの発明による一実施形態に係わ
る多層配線基板用基材の基本構成を示している。

【００２６】図１に示されている多層配線基板用基材
は、絶縁性基材をなす絶縁樹脂層１１の一方の面に配線
パターンをなす銅箔等による導電層１２を、他方の面に
層間接着のための接着層１３を各々設けられ、接着層１
３と絶縁樹脂層１１と導電層１２とを貫通する貫通孔１
４を穿設されている。貫通孔１４には導電性樹脂組成物
１５が充填され、ＩＶＨ（バイアホール）を形成してい
る。

【００２７】ＦＰＣでは、絶縁樹脂層１１は、全芳香族
ポリイミド（ＡＰＩ）等によるポリイミドフィルムやポ
リエステルフィルム等の可撓性を有する樹脂フィルムで
構成され、絶縁樹脂層１１と導電層１２と接着層１３と
の３層構造は、汎用の片面銅箔付きポリイミド基材のポ
リイミド部（絶縁樹脂層１１）の銅箔（導電層１２）と
は反対側の面に接着層１３としてポリイミド系接着材を
貼付したもので構成できる。

【００２８】ポリイミド系接着材による接着層１３は、
熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）あるいは熱可塑性ポリイ
ミドに熱硬化機能を付与したフィルムの貼り付けにより
形成することができる。熱可塑性ポリイミドの場合、基
板の耐熱性を考慮し、ガラス転移点の高いものを使用す
るのが好ましい。

【００２９】貫通孔１４のうち、接着層１３を貫通する
部分１４ａと絶縁樹脂層１１を貫通する部分１４ｂの口
径は通常のバイアホール径とされ、導電層１２を貫通す
る部分１４ｃの口径は絶縁樹脂層１１および接着層１３
を貫通する部分１４ａ、１４ｂの口径より小径になって
おり、絶縁性基材部分１４ｂの断面形状が近円弧状にな
っている。すなわち、貫通孔１４の絶縁性基材部分１４
ｂの形状がすり鉢状をなし、貫通孔１４の内壁面が近円
弧面１４ｅをもって導電層１２の裏面１２ａに接続され
ている。すなわち、図１の縦断面図に示す様に、絶縁樹
脂層１１の内壁面１４ｅが縦断面で見て曲線状となって
いる。ここで、近円弧面１４ｅとは、全体が一つの曲率
による湾曲面（球面）、異なる複数の曲率による湾曲面
が滑らかに連続した曲面、その他、回転楕円面、回転放
物線面等、各種曲面の総称とする。

【００３０】ポリイミドによる絶縁樹脂層１１部分の貫
通孔１４ｂは、液状エッチャントによってエッチングに
よって形成することができ、液状エッチャントの粘性
や、反応・物質移動の等方性により、エッチングのキャ
ビティ形状が近円弧状になることを利用して貫通孔１４
の内壁面を近円弧面１４ｅとすることができる。これに
より、図２に示されているように、（絶縁性基材厚さ
Ｔ）／（サイドエッチＬ）＝（エッチングファクタ）と
すると、エッチングファクタは１以下になり、貫通孔１
４の内壁面が近円弧面１４ｅをもって、角張った変局部
を含むことなく、導電層１２の裏面１２ａと滑らかに接
続される。

【００３１】これにより、貫通孔１４に対する導電性樹
脂組成物１５の充填時の貫通孔１４内の空気抜きがすべ
て良好に行われるようになり、貫通孔１４に穴埋め充填
された導電性樹脂組成物１５内に気泡が残存しなくな
り、バイアホール（貫通孔１４）に充填された導電性樹
脂組成物１５と導電層１２の裏面１２ａとの接触による
導通が所要の接触面積をもって信頼性高く行われる。

【００３２】図３はこの発明による多層配線基板の一つ
の実施形態を示している。この多層配線基板は、図１に
示されている構造の多層配線基板用基材を、１層目の基
材１０Ａと２層目の基材１０Ｂとして、２枚重ね合わ
せ、１層目の基材１０Ａの接着層１３によって１層目の
基材１０Ａと２層目の基材１０Ｂとを互いに接着接合し
てなる。２層目の基材１０Ｂの接着層１３上には表面部
の配線パターンをなす銅箔による導電層１６が形成され
ている。

【００３３】導電性樹脂組成物１５を充填された各貫通
孔１４はＩＶＨをなし、各貫通孔１４の内壁面が近円弧
面１４ｅをもって、角張った変局部を含むことなく、導
電層１２の裏面１２ａと滑らかに接続される形状になっ
ているから、貫通孔１４に穴埋め充填された導電性樹脂
組成物１５内に気泡が残存することがなく、貫通孔１４
に穴埋め充填された導電性樹脂組成物１５によって、各
層の導電層１２、あるいは導電層１２と１６の層間導通
が信頼性高く行われる。

【００３４】つぎに、図１に示されている多層配線基板
用基材、およびその多層配線基板用基材による多層配線
基板の製造方法の一実施形態を図４、図５を参照して説
明する。

【００３５】まず、図４（ａ）、（ｂ）に示されている
ように、絶縁樹脂層（ポリイミドフィルム）１１の片面
に銅箔による導電層１２を設けられた基材の絶縁樹脂層
１１側に、熱可塑性ポリイミドあるいは熱可塑性ポリイ
ミドに熱硬化機能を付与したフィルムを貼り付けて接着
層１３を形成する。

【００３６】つぎに、図４（ｃ）に示されているよう
に、導電層１２にエッチングを行って導電層１２による
配線パターン（回路パターン）を形成する。導電層１２
が銅箔の場合、銅箔のエッチングは、塩化第２鉄を主成
分とした水溶液、塩化第２銅を主成分としたエッチャン
トを用いて行うことができる。

【００３７】つぎに、図４（ｄ）に示されているよう
に、接着層１３の表面にエッチングレジスト（図示省
略）を形成し、接着層１３をエッチングして当該部分の
孔１４ａを形成する。

【００３８】接着層１３が熱可塑性ポリイミドである場
合には、接着層１３は、水酸化カリウムとヒドラジンと
エチレンジアミンの混合物や水酸化アルカリとヒドラジ
ンと１．３−ジメチル−２−イミダゾリジノンを主成分
とする熱可塑性ポリイミド用液状エッチャントによって
エッチングすることができる。その後、接着層表面のエ
ッチングレジストは除去する。

【００３９】つぎに、図４（ｅ）に示されているよう
に、絶縁樹脂層（ポリイミドフイルム）１１のエッチン
グのためのエッチングレジスト（図示省略）を接着層１
３の表面に形成し、絶縁樹脂層１１をエッチングして当
該部分の孔１４ｂを形成する。

【００４０】ポリイミドフィルム１１のエッチングは、
熱可塑性ポリイミド用液状エッチャントと同等のポリイ
ミド用液状状エッチャントで行うことができるが、ポリ
イミドフィルムと接着層（熱可塑性ポリイミド）１３と
の境界に段差ができないよう、エッチング条件を決定す
る必要がある。

【００４１】また、ＩＶＨ（貫通孔１４）内における導
電層１２と絶縁樹脂層１１との境界付近は、絶縁樹脂層
１１のエッジが急峻であると、後の工程である貫通孔１
４に対する導電性樹脂組成物充填の際に気泡が入り込ん
でしまうが、液状エッチャントで絶縁樹脂層１１をエッ
チングしたところ、図２で定義しているエッチングファ
クタは１以下となり、エッジが急峻にならず、絶縁樹脂
層１１の部分の貫通孔１４の内壁面が近円弧面１４ｅを
もって、角張った変局部（隅角部）を含むことなく、導
電層１２の裏面１２ａと滑らかに接続される形状にな
り、気泡排出の効率がよくなる。

【００４２】なお、接着層１３と絶縁樹脂層１１のエッ
チングは、エッチレートが同じエッチング液が使用され
れば、２層一括でエッチングできる。

【００４３】つぎに、図４（ｆ）に示されているよう
に、エッチングあるいはレーザ加工等により、導電層１
２に小さい孔１４ｃを穿設し、貫通孔１４を完成する。

【００４４】貫通孔１４の穿孔が完了すれば、図４
（ｇ）に示されているように、接着層１３上にメタルマ
スク５０を載せ、メタルマスク５０の開口５０ａが各貫
通孔１４に整合するように、マスク合わせを行い、スク
リーン印刷で使用するようなスクイジプレート（スキー
ジプレート）５１を使用してメタルマスク５０の面側か
ら導電性樹脂組成物（導電ペースト）１５をスクイジン
グ（印刷法）によって貫通孔１４に穴埋め充填する。図
４（ｈ）は、導電性樹脂組成物１５の穴埋め充填完了状
態を示している。

【００４５】導電性樹脂組成物１５は、後の工程におけ
る加熱に対する酸化を避けるため、銀ペーストを使用し
た。この時、粘度を３００ｄＰａ・ｓのものを使用した
ところ、銅箔部（導電層１２）の小孔１４ｃから導電ペ
ーストが抜け落ちることなく的確に穴埋め充填すること
ができた。なお、導電性樹脂組成物１５としては、銀ペ
ースト以外に、銅フィラーやカーボン混合物による導電
性ペーストを使用することも可能である。

【００４６】印刷法による導電性樹脂組成物１５の充填
は、マスクを介して行うが、スクリーンマスクを使用し
た場合にはスクリーン開口部のメッシュに導電性樹脂組
成物が持っていかれてしまい、積層後の電気的信頼性を
確保できないため、メタルマスク５０を介して印刷を行
ったところ、このような不具合が解消された。

【００４７】この際、ＩＶＨ（貫通孔１４）断面の絶縁
樹脂層部分（ポリイミド部分）１４ｂの形状が滑らかな
近円弧状であるため、銅箔（導電層１２）の小孔１４ｃ
から気泡が速やかに排出され、銅箔部（導電層１２）と
導電性樹脂組成物１５との密着が導電層１２の裏面１２
ａで十分に行われる。また、図４（ｈ）に示すように、
この実施形態では、導電性樹脂組成物１５の後端１５ａ
は、接続を良くするため、接着層１３の上端より少し突
出している。

【００４８】導電層１２の小孔１４ｃの径は、導電性樹
脂組成物１５との接触抵抗からの要求に加えて、導電性
樹脂組成物１５の粘度やチキソ性といった諸特性に応
じ、気泡の残留と導電性樹脂組成物１５の脱落を回避で
きるように選択することになり、例えば、接着層１３、
絶縁樹脂層１１を貫通する部分１４ａ、１４ｂの口径を
通常のバイアホール径、例えば、１００μｍとすると、
導電層１２を貫通する部分１４ｃの口径は、バイアホー
ル径より小径の３０〜５０μｍ程度になる。

【００４９】導電性樹脂組成物１５の充填が完了すれ
ば、図４（ｈ）に示されているようにメタルマスク５０
を外して１枚の基材１０Ａを完成する。

【００５０】この基材１０Ａを１層目の基材とし、図４
（ａ）〜（ｈ）に示されているこれまでと同様の製法で
作製した基材１０Ｂと、銅箔による導電層１６を各々適
当な位置合わせ法によって位置合わせしつつ積層加熱圧
着（ラミネーション）することで、図５（ａ）、（ｂ）
に示されているように、多層化が達成される。

【００５１】ラミネーションの際、基板を真空下に曝し
ながら加熱圧着することで、導電層１２による回路パタ
ーンの凹凸に対する接着層１３の追従性を高くすること
ができる。また、導電性樹脂組成物１５が柔らかい状態
で積層を行い、導電性樹脂組成物１５と他層の銅箔との
接触を密接にすることができる。

【００５２】最後に、図５（ｃ）に示されているよう
に、最外層の導電層１６をエッチングによって回路形成
することで、多層配線板として完成を見る。

【００５３】（実施形態２）図６はこの発明による他の
実施形態に係わる多層配線基板用基材の基本構成を示し
ている。

【００５４】図６に示されている多層配線基板用基材
は、絶縁性基材をなす絶縁樹脂層２１自体が層間接着の
ための接着性を有しており、絶縁樹脂層２１の一方の面
に配線パターンをなす銅箔等による導電層２２を設けら
れ、絶縁樹脂層２１と導電層２２とを貫通する貫通孔２
４を穿設されている。貫通孔２４には導電性樹脂組成物
２５が充填され、ＩＶＨ（バイアホール）を形成してい
る。

【００５５】ＦＰＣでは、接着性を有する絶縁樹脂層２
１は、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）あるいは熱可塑性
ポリイミドに熱硬化機能を付与したもので構成される。
熱可塑性ポリイミドの場合、基板の耐熱性を考慮し、ガ
ラス転移点の高いものを使用するのが好ましい。

【００５６】貫通孔２４のうち、絶縁樹脂層２１を貫通
する部分２４ｂの口径は通常のバイアホール径とされ、
導電層２２を貫通する部分２４ｃの口径は絶縁樹脂層２
１を貫通する部分２４ｂの口径より小径になっており、
絶縁性基材部分２４ｂの断面形状が近円弧状になってい
る。すなわち、貫通孔２４の絶縁性基材部分２４ｂの形
状がすり鉢状をなし、貫通孔２４の内壁面が近円弧面２
４ｅをもって導電層２２の裏面２２ａに接続されてい
る。すなわち、図６の縦断面図に示す様に、絶縁樹脂層
２１の内壁面２４ｅが縦断面で見て曲線状となってい
る。

【００５７】熱可塑性ポリイミドによる絶縁樹脂層２１
部分の貫通孔２４は、液状エッチャントによってエッチ
ングによって形成することができ、液状エッチャントの
粘性や、反応・物質移動の等方性により、エッチングの
キャビティ形状が円弧状になることを利用して貫通孔２
４の内壁面を近円弧面２４ｅとすることができる。これ
により、この場合も、図２に示されているように、（絶
縁性基材厚さＴ）／（サイドエッチＬ）＝（エッチング
ファクタ）とし、エッチングファクタは１以下になり、
貫通孔２４の内壁面が近円弧面２４ｅをもって、角張っ
た変局部を含むことなく、導電層２２の裏面２２ａと滑
らかに接続される。

【００５８】これにより、貫通孔２４に対する導電性樹
脂組成物２５の充填時の貫通孔２４内の空気抜きがすべ
て良好に行われるようになり、貫通孔２４に穴埋め充填
された導電性樹脂組成物２５内に気泡が残存しなくな
り、バイアホール（貫通孔２４）に充填された導電性樹
脂組成物２５と導電層２２の裏面２２ａとの接触による
導通が所要の接触面積をもって信頼性高く行われる。

【００５９】図７はこの発明による多層配線基板の一つ
の実施形態を示している。この多層配線基板は、図６に
示されている構造の多層配線基板用基材を、１層目の基
材２０Ａと２層目の基材２０Ｂとして、２枚重ね合わ
せ、１層目の基材２０Ａの接着性を有する絶縁樹脂層２
１によって１層目の基材２０Ａと２層目の基材２０Ｂと
を互いに接着接合してなる。２層目の基材２０Ｂの絶縁
樹脂層２１上には表面部の配線パターンをなす銅箔によ
る導電層２６が形成されている。

【００６０】導電性樹脂組成物２５を充填された各貫通
孔２４はＩＶＨをなし、各貫通孔２４の内壁面が近円弧
面２４ｅをもって、角張った変局部（隅角部）を含むこ
となく、導電層２２の裏面２２ａと滑らかに接続される
形状になっているから、貫通孔２４に穴埋め充填された
導電性樹脂組成物２５内に気泡が残存することがなく、
貫通孔２４に穴埋め充填された導電性樹脂組成物２５に
よって、各層の導電層２２、あるいは導電層２２と２６
の層間導通が信頼性高く行われる。

【００６１】つぎに、図６に示されている多層配線基板
用基材、およびその多層配線基板用基材による多層配線
基板の製造方法の一実施形態を図８、図９を参照して説
明する。

【００６２】まず、図８（ａ）、（ｂ）に示されている
ように、絶縁樹脂層（熱可塑性ポリイミドフィルム）２
１の片面に銅箔による導電層２２を貼り付ける。逆に云
えば、銅箔による導電層２２の片面に熱可塑性ポリイミ
ドフィルム（ポリイミド系接着材）を貼り付ける。

【００６３】つぎに、図８（ｃ）に示されているよう
に、導電層２２にエッチングを行って導電層２２による
配線パターン（回路パターン）を形成する。導電層２２
が銅箔の場合、銅箔のエッチングは、塩化第２鉄を主成
分とした水溶液、塩化第２銅を主成分としたエッチャン
トを用いて行うことができる。

【００６４】つぎに、図８（ｄ）に示されているよう
に、絶縁樹脂層（熱可塑性ポリイミドフイルム）２１の
エッチングのためのエッチングレジスト（図示省略）を
絶縁樹脂層２１の表面に形成し、絶縁樹脂層２１をエッ
チングして当該部分の孔２４ｂを形成する。

【００６５】絶縁樹脂層２１が熱可塑性ポリイミドであ
る場合には、絶縁樹脂層２１は、水酸化カリウムとヒド
ラジンとエチレンジアミンの混合物や水酸化アルカリと
ヒドラジンと１．３−ジメチル−２−イミダゾリジノン
を主成分とする熱可塑性ポリイミド用液状エッチャント
によってエッチングすることができる。その後、接着層
表面のエッチングレジストは除去する。

【００６６】ＩＶＨ（貫通孔２４）内における導電層２
２と絶縁樹脂層２１との境界付近は、絶縁樹脂層２１の
エッジが急峻であると、後の工程である貫通孔２４に対
する導電性樹脂組成物充填の際に気泡が入り込んでしま
うが、液状エッチャントで絶縁樹脂層２１をエッチング
したところ、この場合も、図２で定義しているエッチン
グファクタは１以下となり、エッジが急峻にならず、絶
縁樹脂層２１の部分の貫通孔２４の内壁面が近円弧面２
４ｅをもって、角張った変局部（隅角部）を含むことな
く、導電層２２の裏面２２ａと滑らかに接続される形状
になり、気泡排出の効率がよくなる。

【００６７】つぎに、図８（ｅ）に示されているよう
に、エッチングあるいはレーザ加工等により、導電層２
２に小さい孔２４ｃを穿設し、貫通孔２４を完成する。

【００６８】貫通孔２４の穿孔が完了すれば、図８
（ｆ）に示されているように、絶縁樹脂層２１上にメタ
ルマスク５０を載せ、メタルマスク５０の開口５０ａが
各貫通孔２４に整合するように、マスク合わせを行い、
スクリーン印刷で使用するようなスクイジプレート（ス
キージプレート）５１を使用してメタルマスク５０の面
側から導電性樹脂組成物（導電ペースト）２５をスクイ
ジング（印刷法）によって貫通孔２４に穴埋め充填す
る。図８（ｇ）は、導電性樹脂組成物２５の穴埋め充填
完了状態を示している。

【００６９】導電性樹脂組成物２５は、後の工程におけ
る加熱に対する酸化を避けるため、銀ペーストを使用し
た。この時、粘度を３００ｄＰａ・ｓのものを使用した
ところ、銅箔部（導電層２２）の小孔２４ｃから導電ペ
ーストが抜け落ちることなく的確に穴埋め充填すること
ができた。なお、導電性樹脂組成物２５としては、銀ペ
ースト以外に、銅フィラーやカーボン混合物による導電
性ペーストを使用することも可能である。

【００７０】印刷法による導電性樹脂組成物２５の充填
は、マスクを介して行うが、スクリーンマスクを使用し
た場合にはスクリーン開口部のメッシュに導電性樹脂組
成物が持っていかれてしまい、積層後の電気的信頼性を
確保できないため、メタルマスク５０を介して印刷を行
ったところ、このような不具合が解消された。

【００７１】この際、ＩＶＨ（貫通孔２４）断面の絶縁
樹脂層部分（熱可塑性ポリイミド部分）２４ｂの形状が
滑らかな近円弧状であるため、銅箔（導電層２２）の小
孔２４ｃから気泡が速やかに排出され、銅箔部（導電層
２２）と導電性樹脂組成物２５との密着が導電層２２の
裏面２２ａで十分に行われる。また、図８（ｇ）に示す
ように、この実施形態では、導電性樹脂組成物２５の後
端２５ａは、接続を良くするため、絶縁樹脂層２１の上
端より少し突出している。

【００７２】導電層２２の小孔２４ｃの径は、導電性樹
脂組成物２５との接触抵抗からの要求に加えて、導電性
樹脂組成物２５の粘度やチキソ性といった諸特性に応
じ、気泡の残留と導電性樹脂組成物２５の脱落を回避で
きるように選択することになり、例えば、絶縁樹脂層２
１を貫通する部分２４ｂの口径を通常のバイアホール
径、例えば、１００μｍとすると、導電層２２を貫通す
る部分２４ｃの口径は、バイアホール径より小径の３０
〜５０μｍ程度になる。

【００７３】導電性樹脂組成物２５の充填が完了すれ
ば、図８（ｇ）に示されているようにメタルマスク５０
を外して１枚の基材２０Ａを完成する。

【００７４】この基材２０Ａを１層目の基材とし、図８
（ａ）〜（ｆ）に示されているこれまでと同様の製法で
作製した基材２０Ｂと、銅箔による導電層２６を各々適
当な位置合わせ法によって位置合わせしつつ積層加熱圧
着（ラミネーション）することで、図９（ａ）、（ｂ）
に示されているように、多層化が達成される。

【００７５】ラミネーションの際、基板を真空下に曝し
ながら加熱圧着することで、導電層２２による回路パタ
ーンの凹凸に対する絶縁樹脂層２１の追従性を高くする
ことができる。また、導電性樹脂組成物２５が柔らかい
状態で積層を行い、導電性樹脂組成物２５と他層の銅箔
との接触を密接にすることができる。

【００７６】最後に、図９（ｃ）に示されているよう
に、最外層の導電層２６をエッチングによって回路形成
することで、多層配線板として完成を見る。（その他の
実施形態）

【００７７】なお、貫通孔２４は、エッチングファクタ
が必ずしも１以下のものでなくてもよく、例えば、図１
０に示されているように、絶縁樹脂層２１の部分の貫通
孔２４の内壁面がＲ面２４ｆをもって角張った変局部を
含むことなく導電層２２の裏面２２ａと滑らかに接続さ
れる形状であってもよい。このことは、実施形態１のも
のでも同様である。

【００７８】また、上述の実施形態では、いずれも、フ
レキシブルプリント配線板について述べたが、この発明
はこれに限られることはなく、リジットタイプのプリン
ト配線板にも同様に適用でき、絶縁性基材が、エポキシ
樹脂系やプリプレグによるものである場合には、プラズ
マエッチングによって貫通孔形状を上述の実施形態と同
様に、すり鉢状にすることができる。

【００７９】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による多層配線基板、多層配線基板用基材およびその
製造方法によれば、貫通孔の絶縁性基材部分の内壁面が
縦断面で見て曲線状であることにより、貫通孔の内壁面
と導電層裏面との接続が、角張った変局部を含むことな
く滑らかに行われ、貫通孔に対する導電性樹脂組成物の
充填時の貫通孔内の空気抜きがすべて良好に行われるよ
うになり、貫通孔に穴埋め充填された導電性樹脂組成物
内に気泡が残存しなくなるから、導電性樹脂組成物と導
電層との導通が高い信頼性をもって安定して行われるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１に係わる多層配線基板用
基材の基本構成を示す断面図である。

【図２】この発明の実施形態１に係わる多層配線基板用
基材の貫通孔形状を示す断面図である。

【図３】この発明の実施形態１に係わる多層配線基板を
示す断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｈ）はこの発明の実施形態１に係わ
る多層配線基板用基材の製造方法の一実施形態を示す工
程図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）はこの発明の実施形態１に係わ
る多層配線基板の製造方法の一実施形態を示す工程図で
ある。

【図６】この発明の実施形態２に係わる多層配線基板用
基材の基本構成を示す断面図である。

【図７】この発明の実施形態２に係わる多層配線基板を
示す断面図である。

【図８】（ａ）〜（ｇ）はこの発明の実施形態２に係わ
る多層配線基板用基材の製造方法の一実施形態を示す工
程図である。

【図９】（ａ）〜（ｃ）はこの発明の実施形態２に係わ
る多層配線基板の製造方法の一実施形態を示す工程図で
ある。

【図１０】この発明の他の実施形態に係わる多層配線基
板用基材の基本構成を示す断面図である。

【図１１】従来の多層配線基板用基材のＩＶＨ構造を示
す断面図である。

【図１２】従来の多層配線基板用基材のＩＶＨ構造にお
ける不具合を示す断面図である。

【図１３】従来の多層配線基板用基材の貫通孔形状を示
す断面図である。

【図１４】従来の多層配線基板用基材のＩＶＨ構造にお
ける不具合を示す断面図である。

【符号の説明】

１０Ａ １層目の基材 １０Ｂ ２層目の基材 １１ 絶縁樹脂層 １２ 導電層 １３ 接着層 １４ 貫通孔 １４ｅ 近円弧面 １５ 導電性樹脂組成物 １６ 導電層 ２０Ａ １層目の基材 ２０Ｂ ２層目の基材 ２１ 絶縁樹脂層 ２２ 導電層 ２４ 貫通孔 ２４ｅ 近円弧面 ２５ 導電性樹脂組成物 ２６ 導電層

フロントページの続き (72)発明者 中尾 知 千葉県佐倉市六崎1440 株式会社フジクラ 佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 5E317 AA24 BB03 BB12 BB14 CC22 CC25 CD32 GG11 5E346 AA43 CC10 CC32 DD12 FF18 GG15 HH07

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基材の片面に配線パターンをなす
   導電層を設けられ、前記絶縁性基材と前記導電層を貫通
   する貫通孔に層間導通を得るための導電性樹脂組成物を
   充填された多層配線基板用基材であって、 前記貫通孔の導電層部分の口径が絶縁性基材部分の口径
   より小さく、当該貫通孔の前記絶縁性基材部分の内壁面
   が縦断面で見て曲線状であることを特徴とする多層配線
   基板用基材。
2. 【請求項２】 絶縁性基材の一方の面に配線パターンを
   なす導電層を、他方の面に層間接着のための接着層を設
   けられ、前記導電層と前記絶縁性基材と前記接着層を貫
   通する貫通孔に層間導通を得るための導電性樹脂組成物
   を充填された多層配線基板用基材であって、 前記貫通孔の導電層部分の口径が絶縁性基材部分および
   接着層部分の口径より小さく、当該貫通孔の絶縁性基材
   部分の内壁面が縦断面で見て曲線状であることを特徴と
   する多層配線基板用基材。
3. 【請求項３】 前記貫通孔の内壁面が近円弧面をもって
   前記導電層の裏面と滑らかに接続されていることを特徴
   とする請求項１または２記載の多層配線基板用基材。
4. 【請求項４】 前記貫通孔はエッチングにより形成され
   た孔であり、（絶縁性基材厚さＴ）／（サイドエッチ
   Ｌ）＝（エッチングファクタ）とし、エッチングファク
   タが１以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れ
   か１項記載の多層配線基板用基材。
5. 【請求項５】 前記絶縁性基材はポリイミド等の可撓性
   樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１〜４の何
   れか１項記載の多層配線基板用基材。
6. 【請求項６】 接着層は熱可塑性ポリイミドにより構成
   されていることを特徴とする請求項２〜５の何れか１項
   記載の多層配線基板用基材。
7. 【請求項７】 請求項１〜６の何れか１項記載の多層
   配線基板用基材を複数枚、重ねて接合してなる多層配線
   基板。
8. 【請求項８】 絶縁性基材の片面に配線パターンをなす
   導電層を設けられたものに、導電層部分の口径が絶縁性
   基材部分の口径より小さく、当該貫通孔の前記絶縁性基
   材部分の断面形状が近円弧状の貫通孔を穿孔する穿孔工
   程と、 導電性樹脂組成物を前記貫通孔に充填する充填工程と、 を有する多層配線基板用基材の製造方法。
9. 【請求項９】 絶縁性基材の一方の面に配線パターンを
   なす導電層を、他方の面に層間接着のための接着層を設
   けられたものに、導電層部分および接着層部分の口径が
   絶縁性基材部分の口径より小さく、当該貫通孔の前記絶
   縁性基材部分の断面形状が近円弧状の貫通孔を穿孔する
   穿孔工程と、 導電性樹脂組成物を前記貫通孔に充填する充填工程と、 を有する多層配線基板用基材の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記穿孔工程はエッチングによって前
    記絶縁性基材部分の前記貫通孔を形成する請求項８また
    は９記載の多層配線基板用基材の製造方法。
11. 【請求項１１】 絶縁性基材をポリイミド等の可撓性樹
    脂フィルムにより構成し、当該絶縁性基材を液状エッチ
    ャントによってエッチングして前記貫通孔を形成する請
    求項１０記載の多層配線基板用基材の製造方法。
12. 【請求項１２】 （絶縁性基材厚さＴ）／（サイドエッ
    チＬ）＝（エッチングファクタ）とし、エッチングファ
    クタを１以下である孔を前記絶縁性基材部分に形成する
    請求項１０または１１記載の多層配線基板用基材の製造
    方法。