JP2004031803A - 多層配線基板および多層配線基板用基材 - Google Patents
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Abstract
【課題】導電層貫通孔による導電層裏面側での導通接触面積の減少を補償し、逆に導電層貫通孔が設けられることによって導電層と導電性樹脂組成物との間の接触電気抵抗を低下させる。
【解決手段】導電層貫通孔１４ｂの横断面積（直径）を絶縁部貫通孔１４ａの横断面積（直径）より小さくし、導電層貫通孔１４ｂの内側面の総面積が導電層貫通孔１４ｂの横断面積より大きいものにする。
【選択図】 図１
【解決手段】導電層貫通孔１４ｂの横断面積（直径）を絶縁部貫通孔１４ａの横断面積（直径）より小さくし、導電層貫通孔１４ｂの内側面の総面積が導電層貫通孔１４ｂの横断面積より大きいものにする。
【選択図】 図１
Description
【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）および多層配線基板用基材に関し、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および多層配線基板用基材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多層配線基板として、層間接続をスルーホールによらずにＩＶＨ（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（Ａｎｙ 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１２に示されているようなＩＶＨ部分を形成している。なお、図１２において、１０１は絶縁層を、１０２は銅箔部を、１０４は貫通孔を、１０５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孔径を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孔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１０μｍ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には、図１３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、ヘッド状部１０５Ａが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、汎用の銅張樹脂基材等を出発基材として、銅箔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。
【００１０】
これは、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす銅箔部等による導電層を設けられ、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（導電層貫通孔）の孔径を絶縁性基材部分（絶縁部貫通孔）の孔径より小さくする、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（導電層貫通孔）の孔径を絶縁性基材部分および接着層部分（絶縁部貫通孔）の孔径より小さくし、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。
【００１１】
銅箔部に設けられる絶縁部貫通孔より小さい導電層貫通孔は、貫通孔に対する導電性樹脂組成物充填時の空気抜き孔であり、ＩＶＨ内への気泡の入り込みを防ぐ役目がある。
【００１２】
導電層と貫通孔に充填されたＩＶＨの導電性樹脂組成物との導通接触を導電層裏面側でとる構造の場合、この導電層と導電性樹脂組成物との導通接触総面積は、導電層貫通孔がないほうが大きくなる可能性があり、導電層貫通孔があると導電層と導電性樹脂組成物との間の接触電気抵抗が高くなることがあった。
【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、導電層貫通孔による導電層裏面側での導通接触面積の減少を補償し、逆に導電層貫通孔が設けられることによって導電層と導電性樹脂組成物との間の接触電気抵抗を低下する多層配線基板用基材およびその多層配線基板用基材を用いた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、前記貫通孔は、前記絶縁性基材を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さく、前記導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されている。
【００１５】
この発明による多層配線基板用基材によれば、導電層と貫通孔に充填された導電性樹脂組成物との導通接触を導電層裏面側でとるために、導電層貫通孔の横断面積が絶縁部貫通孔の横断面積より小さいことに加えて、導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、絶縁部貫通孔と導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されているから、導電層貫通孔の内側面での導電性樹脂組成物との導通接触により、導電層と導電性樹脂組成物との導通接触面積が増大する。
【００１６】
また、上述の目的を達成するために、他の発明による多層配線基板用基材は、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、前記貫通孔は、前記絶縁性基材と前記接着層を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さく、前記導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されている。
【００１７】
他の発明による多層配線基板用基材でも、導電層と貫通孔に充填された導電性樹脂組成物との導通接触を導電層裏面側でとるために、導電層貫通孔の横断面積が絶縁部貫通孔の横断面積より小さいことに加えて、導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、絶縁部貫通孔と導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されているから、導電層貫通孔の内側面での導電性樹脂組成物との導通接触により、導電層と導電性樹脂組成物との導通接触面積が増大する。
他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、
前記貫通孔は、前記絶縁性基材を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さくなっており、前記導電層貫通孔の有る場合の前記導電層に対する前記導電性樹脂組成物の接触総面積が、前記導電層貫通孔の無い場合の接触総面積より大きくなるように前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されている。
【００１８】
導電層貫通孔が円形横断面の円筒形状の貫通孔である場合には、導電層貫通孔の直径が導電層の層厚の４倍以下であることにより、導電層貫通孔の内側面の面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きいと云う条件を満たすことができる。従って、導電層貫通孔が円形横断面の円筒形状の貫通孔である場合には、導電層貫通孔の直径が導電層の層厚の４倍以下に設定されればよい。
【００１９】
他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。
【００２０】
他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。
他の発明による多層配線基板用基材では、前記導電層貫通孔が平面に対して垂直な壁（内側面）を有する場合、前記導電層貫通孔の周縁長さ掛ける前記導電層貫通孔の高さが、前記導電層貫通孔の開口端の横断面積より大きくなっている。他の発明による多層配線基板用基材では、前記導電層貫通孔が平面に対して傾斜している壁（テーパ面）を有する。
他の発明による多層配線基板用基材では、前記導電層貫通孔が複数設けられている。
【００２１】
【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。
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。
【００２２】
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１３と絶縁樹脂層１１と導電層１２とを貫通する貫通孔１４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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
貫通孔１４のうち、接着層１３と絶縁樹脂層１１を貫通する部分、すなわち、絶縁部貫通孔１４ａは、円形横断面の円筒形状で、通常のバイアホール径とされている。貫通孔１４のうち導電層１２を貫通する部分、すなわち、導電層貫通孔１４ｂは、円形横断面の円筒形状で、絶縁部貫通孔１４ａの直径より小径になっている。これにより、導電層貫通孔１４ｂの横断面積は絶縁部貫通孔１４ａの横断面積より小さい。
【００２６】
また、導電層貫通孔１４ｂの内側面（内周面）の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きくなるよう、導電層貫通孔１４ｂの直径や、導電層１２の層厚を設定されている。このことは、言い換えるならば、導電層貫通孔１４ｂの有る場合の導電層１２に対する導電性樹脂組成物１５の接触総面積が、導電層貫通孔１４ｂの無い場合の接触総面積より大きくなることを意味する。
【００２７】
導電層貫通孔１４ｂの直径をＤ、導電層１２の層厚をｈとすると、導電層貫通孔１４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きいことの条件式は下式（１）、（２）で表される。
π・Ｄ・ｈ≧π（Ｄ／２）２ …（１）
Ｄ≦４ｈ …（２）
【００２８】
従って、導電層貫通孔１４ｂが円形横断面の円筒形状の貫通孔である場合には、導電層貫通孔１４ｂの直径Ｄが導電層１２の層厚ｈの４倍以下であることにより、導電層貫通孔１４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔１４ｂの横断面積より大きくなる。
また、他の言い方をすれば、導電層貫通孔１４ｂが平面に対して垂直な壁（内側面）を有する場合、導電層貫通孔１４ｂの周縁長さ掛ける導電層貫通孔１４ｂの高さｈが、導電層貫通孔１４ｂの開口端の横断面積より大きくなっている。
【００２９】
実例として、導電層１２の層厚ｈが８μｍであると、導電層貫通孔１４ｂの直径Ｄの最大値は３２μｍになり、以下、同様に、層厚ｈが９μｍであると、直径最大値は３６μｍ、層厚ｈが１２μｍであると、直径最大値は４８μｍ、層厚ｈが１５μｍであると、直径最大値は６０μｍ、層厚ｈが１８μｍであると、直径最大値は７２μｍ、層厚ｈが３６μｍであると、直径最大値は１４４μｍとなる。
【００３０】
ＩＶＨの導電性樹脂組成物１５は、導電機能を有する金属粉末を樹脂バインダに混入したものを、溶剤を含む粘性媒体に混ぜてペースト状にした導電性ペーストであり、接着層１３の側よりスクイジング等によって貫通孔１４、すなわち、絶縁部貫通孔１４ｂと導電層貫通孔１４ｂの全てに穴埋め充填される。
【００３１】
この穴埋め充填時の貫通孔１４内の空気抜きは、導電層貫通孔１４ｂによって行われ、貫通孔１４（絶縁部貫通孔１４ｂと導電層貫通孔１４ｂ）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との導通接触は、導電層１２の裏面１２ａと、導電層貫通孔１４ｂの内周面の各々で行われる。
【００３２】
導電層貫通孔１４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きいから、導電層１２に導電層貫通孔１４ｂがあけられているほうが、導電性樹脂組成物１５と導電層１２との導通接触面積が大きくなり、導電性樹脂組成物１５と導電層１２との間の接触電気抵抗が低下する。
【００３３】
図２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。
【００３４】
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、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に充填された導電性樹脂組成物１５と導電層１２との導通接触が、導電層１２の裏面１２ａと、導電層貫通孔１４ｂの内周面の各々で行われる。
【００３５】
そして、導電層貫通孔１４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きいから、導電層１２に導電層貫通孔１４ｂがあけられているほうが、導電性樹脂組成物１５と導電層１２との導通接触面積が大きくなり、導電性樹脂組成物１５と導電層１２との間の接触電気抵抗、ついては各層の導電層１２、あるいは導電層１２と１６の層間導通の接触電気抵抗が低下し、安定した良好な電気性能が得られる。
【００３６】
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３、図４を参照して説明する。
【００３７】
まず、図３（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、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。
【００３８】
つぎに、図３（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。
【００３９】
つぎに、図３（ｄ）に示されているように、接着層１３上にＰＥＴマスキングテープ１７を貼り付け、レーザ穴明け加工等により、図３（ｄ）に示されているように、ＰＥＴマスキングテープ１７、接着層１３、絶縁樹脂層１１、導電層１２を貫通する貫通孔１４を穿設する。
【００４０】
この貫通孔１４は、ＰＥＴマスキングテープ１７、接着層１３、絶縁樹脂層１１を貫通する絶縁部貫通孔１４ａの直径を通常のバイアホール径、例えば、１００μｍとすると、導電層１２の層厚が７．５〜１２．５μｍ程度で、導電層１２を貫通する導電層貫通孔１４ｂの直径は、バイアホール径より小径の３０〜５０μｍ程度になっている。ここで、導電層１２の層厚と導電層貫通孔１４ｂの直径の関係は、前述したように、導電層貫通孔１４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きくなるように設定される。
【００４１】
なお、大径の絶縁部貫通孔１４ａと小径の導電層貫通孔１４ｂとによる貫通孔１４は、レーザビーム照射によるレーザ穴明け加工により形成することができ、この他、エッチング、レーザビーム照射とエッチングとの組み合わせによっても加工することができる。
【００４２】
レーザ穴明け加工の場合には、まず、レーザビーム照射によって絶縁部貫通孔１４ａを穿設したのち、再びレーザビーム照射によって導電層１２に小さい導電層貫通孔１４ｂを穿設し、その後、導電性樹脂組成物（導電性ペースト）１５を貫通孔１４に穴埋め充填する方法をとってもよいが、通常、レーザビーム強度（レーザ強度）は、ビーム径方向に見て、ビーム中央が高く、周りは低くなっているために、これを利用して、導電層１２の中心部の小さい導電層貫通孔１４ｂと絶縁部の絶縁部貫通孔１４ａとを一度に穿設することができ、これによって、より短時間で上記構造のバイアホールを得ることができる。
【００４３】
貫通孔１４の穿孔が完了すれば、貫通孔１４内に残存している穿孔による樹脂や銅箔の酸化物等によるスミア１８を除去するデスミアを行う。デスミアは、プラズマによるソウトエッチングや、過マンガン塩素系のデスミア液によるウエットデスミアにより行うことができる。
【００４４】
図３（ｆ）に示されているように、デスミアが完了すれば、図３（ｇ）に示されているように、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）５０を使用してＰＥＴマスキングテープ１７の面側から導電性樹脂組成物（導電ペースト）１５をスクイジングによって貫通孔１４の絶縁部貫通孔１４ａと導電層貫通孔１４ｂの全てに穴埋め充填する。図３（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１４ｂ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】
この実施の形態では、基材表面にＰＥＴマスキングテープ１７が貼付されているために、メタルマスクやスクリーンマスクを介さず、スクイジプレート５０を直接基板に接触させてスクイジングを行ってよいが、もちろん、メタルマスクやスクリーンマスクを介してスクイジングすることにより、導電性樹脂組成物の無駄を削減することができる。
【００４７】
このスクイジングの際に、銅箔部（導電層１２）の小孔１４ｂから気泡が排出され、貫通孔１４内に気泡が残存することがなく、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１２ａと、導電層貫通孔１４ｂの内周面とで十分に行われる。
【００４８】
つぎに、図３（ｉ）に示されているように、表面に導電性樹脂組成物１５の残りが付いているＰＥＴマスキングテープ１７を剥がし、この１層目の基材１０Ａに、図３（ａ）〜（ｉ）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しつつ積層加熱圧着（ラミネーション）によってすることで、図４（ａ）、（ｂ）に示されているように、多層化が達成される。
【００４９】
ラミネーション法の際、基材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。
【００５０】
最後に、図４（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。
【００５１】
この発明による多層配線基板用基材は、他の実施形態として、図５に示されているように、絶縁性基材をなす絶縁樹脂層２１を、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など、絶縁樹脂層自体が層間接着のための接着性を有するもので構成することができる。この場合には、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、他方の面の積層する接着層を省略できる。
【００５２】
この多層配線基板用基材では、絶縁樹脂層２１と導電層２２とを貫通する貫通孔２４を穿設され、その貫通孔２４に導電性樹脂組成物２５が充填されてＩＶＨ（バイアホール）が形成される。
【００５３】
貫通孔２４のうち、絶縁樹脂層２１を貫通する部分、すなわち、絶縁部貫通孔２４ａは、円形横断面の円筒形状で、通常のバイアホール径とされている。貫通孔２４のうち導電層２２を貫通する部分、すなわち、導電層貫通孔２４ｂは、円形横断面の円筒形状で、絶縁部貫通孔２４ａの直径より小径になっている。これにより、導電層貫通孔２４ｂの横断面積は絶縁部貫通孔２４ａの横断面積より小さい。
【００５４】
また、導電層貫通孔２４ｂの内側面（内周面）の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きくなるよう、導電層貫通孔２４ｂの直径や、導電層２２の層厚を設定されている。すなわち、このことは、導電層貫通孔２４ｂの有る場合の導電層２２に対する導電性樹脂組成物２５の接触総面積が、導電層貫通孔２４ｂの無い場合の接触総面積より大きくなることを意味する。
【００５５】
この場合も、導電層貫通孔２４ｂの直径をＤ、導電層２２の層厚をｈとすると、導電層貫通孔２４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きいことの条件式は上述した式（１）、（２）で表され、導電層貫通孔２４ｂの直径Ｄが導電層２２の層厚ｈの４倍以下であることにより、導電層貫通孔２４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔２４ｂの横断面積より大きくなる。
【００５６】
ＩＶＨの導電性樹脂組成物２５は、導電機能を有する金属粉末を樹脂バインダに混入したものを、溶剤を含む粘性媒体に混ぜてペースト状にした導電性ペーストであり、絶縁樹脂層２１の側よりスクイジング等によって貫通孔２４、すなわち、絶縁部貫通孔２４ｂと導電層貫通孔２４ｂの全てに穴埋め充填される。
【００５７】
この穴埋め充填時の貫通孔２４内の空気抜きは、導電層貫通孔２４ｂによって行われ、貫通孔２４（絶縁部貫通孔２４ｂと導電層貫通孔２４ｂ）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、この実施形態でも、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との導通接触は、導電層２２の裏面１２ａと、導電層貫通孔２４ｂの内周面の各々で行われる。
【００５８】
導電層貫通孔２４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きいから、導電層２２に導電層貫通孔２４ｂがあけられているほうが、導電性樹脂組成物２５と導電層２２との導通接触面積が大きくなり、導電性樹脂組成物２５と導電層２２との間の接触電気抵抗が低下する。
【００５９】
図６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５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と２層目の基材２０Ｂとを絶縁樹脂層２１自体の接着性によって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、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に充填された導電性樹脂組成物２５と導電層２２との導通接触が、導電層２２の裏面２２ａと、導電層貫通孔２４ｂの内周面の各々で行われる。
【００６１】
そして、この実施形態でも、導電層貫通孔２４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きいから、導電層２２に導電層貫通孔２４ｂがあけられているほうが、導電性樹脂組成物２５と導電層２２との導通接触面積が大きくなり、導電性樹脂組成物２５と導電層２２との間の接触電気抵抗、ついては各層の導電層２２、あるいは導電層２２と１６の層間導通の接触電気抵抗が低下し、安定した良好な電気性能が得られる。
【００６２】
なお、図５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も、上述した製造方法と同等の製造方法によって製造することができる。
【００６３】
他の実施例として、層厚が１８μｍの導電層２２に、レーザ照射によって導電層貫通孔２４ｂの穴明けを行ったところ、図７に示されているように、約４５度のテーパがついた切頭円錐形状の貫通孔となった。
【００６４】
この場合には、図８に示されているように、導電層貫通孔２４ｂの導電層裏面側の直径をＤｘμｍ、とすると、２４ｂの内周面の面積は下式（３）で表される。
【数１】
よって、テーパ状の導電層貫通孔２４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きいことの条件式は下式（４）で表される。
【数２】
【００６５】
したがって、Ｄｘ≦７８．５となり、導電層貫通孔２４ｂの導電層裏面側の直径Ｄｘは７８．５μｍ以下であればよい。この条件を満たせば、導電層貫通孔２４ｂの有る場合の導電層２２に対する導電性樹脂組成物２５の接触総面積が、導電層貫通孔２４ｂの無い場合の接触総面積より大きくなる。
【００６６】
また、図９、図１０に示されているように、一つの貫通孔２４において、絶縁部貫通孔２４ａより小径で導電層貫通孔２４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きい導電層貫通孔２４ｂを複数個設けることによって導電層貫通孔２４ｂの内周面による導通接触面積を大きくすることもできる。
更には、図１１に示されているように、丸形の貫通孔より、内側面の面積がより大きくなる十字形状の導電層貫通孔２４ｂも化学エッチング等によって容易に形成することもできる。
なお、上記例では、十字形状の導電層貫通孔２４ｂを示したが、内側面の面積が大きくなる形状（導電層貫通孔２４ｂの周縁長さがより長くなる形状）であるなら十字形状以外のどの様な形状でも良い。
【００６７】
なお、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は、ポリイミドフィルムを使用したフレキシブルプリント配線板に限られることはなく、ポリエステルフィルム使用したフレキシブルプリント配線板、エボキシ樹脂や、ガラス布、アラミド不織布等によるプリプレグ材を絶縁材を使用したリジッドタイプのものにも同様に適用することができる。
【００６８】
【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および多層配線基板用基材その製造方法によれば、導電層と貫通孔に充填された導電性樹脂組成物との導通接触を導電層裏面側でとるために、導電層貫通孔の横断面積が絶縁部貫通孔の横断面積より小さいことに加えて、導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、絶縁部貫通孔と導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されているから、導電層貫通孔の内側面での導電性樹脂組成物との導通接触により、導電層と導電性樹脂組成物との導通接触面積が増大し、導電層と導電性樹脂組成物との間の接触電気抵抗が低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図２】この発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｈ）はこの発明の一つの実施形態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４】（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一つの実施形態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５】この発明の他の一つの実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図６】この発明の他の一つの実施形態に係わる多層配線基板を示す断面図である。
【図７】この発明の一つの実施例に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図８】この発明の一つの実施例に係わる多層配線基板用基材の導電層貫通孔の拡大断面図である。
【図９】この発明の他の実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【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を示す平面図である。
【図１１】この発明の他の実施形態に係わる多層配線基板用基材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構造を示す断面図である。
【図１３】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
１４ａ 絶縁部貫通孔
１４ｂ 導電層貫通孔
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
２４ａ 絶縁部貫通孔
２４ｂ 導電層貫通孔
２４ 貫通孔導電層貫通孔
２５ 導電性樹脂組成物
２６ 導電層
【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）および多層配線基板用基材に関し、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および多層配線基板用基材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多層配線基板として、層間接続をスルーホールによらずにＩＶＨ（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（Ａｎｙ 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１２に示されているようなＩＶＨ部分を形成している。なお、図１２において、１０１は絶縁層を、１０２は銅箔部を、１０４は貫通孔を、１０５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孔径を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孔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１０μｍ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には、図１３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、ヘッド状部１０５Ａが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、汎用の銅張樹脂基材等を出発基材として、銅箔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。
【００１０】
これは、絶縁性基材の片面に配線パターンをなす銅箔部等による導電層を設けられ、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（導電層貫通孔）の孔径を絶縁性基材部分（絶縁部貫通孔）の孔径より小さくする、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（導電層貫通孔）の孔径を絶縁性基材部分および接着層部分（絶縁部貫通孔）の孔径より小さくし、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。
【００１１】
銅箔部に設けられる絶縁部貫通孔より小さい導電層貫通孔は、貫通孔に対する導電性樹脂組成物充填時の空気抜き孔であり、ＩＶＨ内への気泡の入り込みを防ぐ役目がある。
【００１２】
導電層と貫通孔に充填されたＩＶＨの導電性樹脂組成物との導通接触を導電層裏面側でとる構造の場合、この導電層と導電性樹脂組成物との導通接触総面積は、導電層貫通孔がないほうが大きくなる可能性があり、導電層貫通孔があると導電層と導電性樹脂組成物との間の接触電気抵抗が高くなることがあった。
【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、導電層貫通孔による導電層裏面側での導通接触面積の減少を補償し、逆に導電層貫通孔が設けられることによって導電層と導電性樹脂組成物との間の接触電気抵抗を低下する多層配線基板用基材およびその多層配線基板用基材を用いた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、前記貫通孔は、前記絶縁性基材を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さく、前記導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されている。
【００１５】
この発明による多層配線基板用基材によれば、導電層と貫通孔に充填された導電性樹脂組成物との導通接触を導電層裏面側でとるために、導電層貫通孔の横断面積が絶縁部貫通孔の横断面積より小さいことに加えて、導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、絶縁部貫通孔と導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されているから、導電層貫通孔の内側面での導電性樹脂組成物との導通接触により、導電層と導電性樹脂組成物との導通接触面積が増大する。
【００１６】
また、上述の目的を達成するために、他の発明による多層配線基板用基材は、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、前記貫通孔は、前記絶縁性基材と前記接着層を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さく、前記導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されている。
【００１７】
他の発明による多層配線基板用基材でも、導電層と貫通孔に充填された導電性樹脂組成物との導通接触を導電層裏面側でとるために、導電層貫通孔の横断面積が絶縁部貫通孔の横断面積より小さいことに加えて、導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、絶縁部貫通孔と導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されているから、導電層貫通孔の内側面での導電性樹脂組成物との導通接触により、導電層と導電性樹脂組成物との導通接触面積が増大する。
他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、
前記貫通孔は、前記絶縁性基材を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さくなっており、前記導電層貫通孔の有る場合の前記導電層に対する前記導電性樹脂組成物の接触総面積が、前記導電層貫通孔の無い場合の接触総面積より大きくなるように前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されている。
【００１８】
導電層貫通孔が円形横断面の円筒形状の貫通孔である場合には、導電層貫通孔の直径が導電層の層厚の４倍以下であることにより、導電層貫通孔の内側面の面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きいと云う条件を満たすことができる。従って、導電層貫通孔が円形横断面の円筒形状の貫通孔である場合には、導電層貫通孔の直径が導電層の層厚の４倍以下に設定されればよい。
【００１９】
他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。
【００２０】
他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。
他の発明による多層配線基板用基材では、前記導電層貫通孔が平面に対して垂直な壁（内側面）を有する場合、前記導電層貫通孔の周縁長さ掛ける前記導電層貫通孔の高さが、前記導電層貫通孔の開口端の横断面積より大きくなっている。他の発明による多層配線基板用基材では、前記導電層貫通孔が平面に対して傾斜している壁（テーパ面）を有する。
他の発明による多層配線基板用基材では、前記導電層貫通孔が複数設けられている。
【００２１】
【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。
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。
【００２２】
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１３と絶縁樹脂層１１と導電層１２とを貫通する貫通孔１４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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
貫通孔１４のうち、接着層１３と絶縁樹脂層１１を貫通する部分、すなわち、絶縁部貫通孔１４ａは、円形横断面の円筒形状で、通常のバイアホール径とされている。貫通孔１４のうち導電層１２を貫通する部分、すなわち、導電層貫通孔１４ｂは、円形横断面の円筒形状で、絶縁部貫通孔１４ａの直径より小径になっている。これにより、導電層貫通孔１４ｂの横断面積は絶縁部貫通孔１４ａの横断面積より小さい。
【００２６】
また、導電層貫通孔１４ｂの内側面（内周面）の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きくなるよう、導電層貫通孔１４ｂの直径や、導電層１２の層厚を設定されている。このことは、言い換えるならば、導電層貫通孔１４ｂの有る場合の導電層１２に対する導電性樹脂組成物１５の接触総面積が、導電層貫通孔１４ｂの無い場合の接触総面積より大きくなることを意味する。
【００２７】
導電層貫通孔１４ｂの直径をＤ、導電層１２の層厚をｈとすると、導電層貫通孔１４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きいことの条件式は下式（１）、（２）で表される。
π・Ｄ・ｈ≧π（Ｄ／２）２ …（１）
Ｄ≦４ｈ …（２）
【００２８】
従って、導電層貫通孔１４ｂが円形横断面の円筒形状の貫通孔である場合には、導電層貫通孔１４ｂの直径Ｄが導電層１２の層厚ｈの４倍以下であることにより、導電層貫通孔１４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔１４ｂの横断面積より大きくなる。
また、他の言い方をすれば、導電層貫通孔１４ｂが平面に対して垂直な壁（内側面）を有する場合、導電層貫通孔１４ｂの周縁長さ掛ける導電層貫通孔１４ｂの高さｈが、導電層貫通孔１４ｂの開口端の横断面積より大きくなっている。
【００２９】
実例として、導電層１２の層厚ｈが８μｍであると、導電層貫通孔１４ｂの直径Ｄの最大値は３２μｍになり、以下、同様に、層厚ｈが９μｍであると、直径最大値は３６μｍ、層厚ｈが１２μｍであると、直径最大値は４８μｍ、層厚ｈが１５μｍであると、直径最大値は６０μｍ、層厚ｈが１８μｍであると、直径最大値は７２μｍ、層厚ｈが３６μｍであると、直径最大値は１４４μｍとなる。
【００３０】
ＩＶＨの導電性樹脂組成物１５は、導電機能を有する金属粉末を樹脂バインダに混入したものを、溶剤を含む粘性媒体に混ぜてペースト状にした導電性ペーストであり、接着層１３の側よりスクイジング等によって貫通孔１４、すなわち、絶縁部貫通孔１４ｂと導電層貫通孔１４ｂの全てに穴埋め充填される。
【００３１】
この穴埋め充填時の貫通孔１４内の空気抜きは、導電層貫通孔１４ｂによって行われ、貫通孔１４（絶縁部貫通孔１４ｂと導電層貫通孔１４ｂ）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との導通接触は、導電層１２の裏面１２ａと、導電層貫通孔１４ｂの内周面の各々で行われる。
【００３２】
導電層貫通孔１４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きいから、導電層１２に導電層貫通孔１４ｂがあけられているほうが、導電性樹脂組成物１５と導電層１２との導通接触面積が大きくなり、導電性樹脂組成物１５と導電層１２との間の接触電気抵抗が低下する。
【００３３】
図２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。
【００３４】
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、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に充填された導電性樹脂組成物１５と導電層１２との導通接触が、導電層１２の裏面１２ａと、導電層貫通孔１４ｂの内周面の各々で行われる。
【００３５】
そして、導電層貫通孔１４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きいから、導電層１２に導電層貫通孔１４ｂがあけられているほうが、導電性樹脂組成物１５と導電層１２との導通接触面積が大きくなり、導電性樹脂組成物１５と導電層１２との間の接触電気抵抗、ついては各層の導電層１２、あるいは導電層１２と１６の層間導通の接触電気抵抗が低下し、安定した良好な電気性能が得られる。
【００３６】
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３、図４を参照して説明する。
【００３７】
まず、図３（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、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。
【００３８】
つぎに、図３（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。
【００３９】
つぎに、図３（ｄ）に示されているように、接着層１３上にＰＥＴマスキングテープ１７を貼り付け、レーザ穴明け加工等により、図３（ｄ）に示されているように、ＰＥＴマスキングテープ１７、接着層１３、絶縁樹脂層１１、導電層１２を貫通する貫通孔１４を穿設する。
【００４０】
この貫通孔１４は、ＰＥＴマスキングテープ１７、接着層１３、絶縁樹脂層１１を貫通する絶縁部貫通孔１４ａの直径を通常のバイアホール径、例えば、１００μｍとすると、導電層１２の層厚が７．５〜１２．５μｍ程度で、導電層１２を貫通する導電層貫通孔１４ｂの直径は、バイアホール径より小径の３０〜５０μｍ程度になっている。ここで、導電層１２の層厚と導電層貫通孔１４ｂの直径の関係は、前述したように、導電層貫通孔１４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔１４ｂの絶縁部貫通孔１４ａに対する開口端の横断面積より大きくなるように設定される。
【００４１】
なお、大径の絶縁部貫通孔１４ａと小径の導電層貫通孔１４ｂとによる貫通孔１４は、レーザビーム照射によるレーザ穴明け加工により形成することができ、この他、エッチング、レーザビーム照射とエッチングとの組み合わせによっても加工することができる。
【００４２】
レーザ穴明け加工の場合には、まず、レーザビーム照射によって絶縁部貫通孔１４ａを穿設したのち、再びレーザビーム照射によって導電層１２に小さい導電層貫通孔１４ｂを穿設し、その後、導電性樹脂組成物（導電性ペースト）１５を貫通孔１４に穴埋め充填する方法をとってもよいが、通常、レーザビーム強度（レーザ強度）は、ビーム径方向に見て、ビーム中央が高く、周りは低くなっているために、これを利用して、導電層１２の中心部の小さい導電層貫通孔１４ｂと絶縁部の絶縁部貫通孔１４ａとを一度に穿設することができ、これによって、より短時間で上記構造のバイアホールを得ることができる。
【００４３】
貫通孔１４の穿孔が完了すれば、貫通孔１４内に残存している穿孔による樹脂や銅箔の酸化物等によるスミア１８を除去するデスミアを行う。デスミアは、プラズマによるソウトエッチングや、過マンガン塩素系のデスミア液によるウエットデスミアにより行うことができる。
【００４４】
図３（ｆ）に示されているように、デスミアが完了すれば、図３（ｇ）に示されているように、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）５０を使用してＰＥＴマスキングテープ１７の面側から導電性樹脂組成物（導電ペースト）１５をスクイジングによって貫通孔１４の絶縁部貫通孔１４ａと導電層貫通孔１４ｂの全てに穴埋め充填する。図３（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１４ｂ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】
この実施の形態では、基材表面にＰＥＴマスキングテープ１７が貼付されているために、メタルマスクやスクリーンマスクを介さず、スクイジプレート５０を直接基板に接触させてスクイジングを行ってよいが、もちろん、メタルマスクやスクリーンマスクを介してスクイジングすることにより、導電性樹脂組成物の無駄を削減することができる。
【００４７】
このスクイジングの際に、銅箔部（導電層１２）の小孔１４ｂから気泡が排出され、貫通孔１４内に気泡が残存することがなく、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１２ａと、導電層貫通孔１４ｂの内周面とで十分に行われる。
【００４８】
つぎに、図３（ｉ）に示されているように、表面に導電性樹脂組成物１５の残りが付いているＰＥＴマスキングテープ１７を剥がし、この１層目の基材１０Ａに、図３（ａ）〜（ｉ）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しつつ積層加熱圧着（ラミネーション）によってすることで、図４（ａ）、（ｂ）に示されているように、多層化が達成される。
【００４９】
ラミネーション法の際、基材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。
【００５０】
最後に、図４（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。
【００５１】
この発明による多層配線基板用基材は、他の実施形態として、図５に示されているように、絶縁性基材をなす絶縁樹脂層２１を、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など、絶縁樹脂層自体が層間接着のための接着性を有するもので構成することができる。この場合には、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、他方の面の積層する接着層を省略できる。
【００５２】
この多層配線基板用基材では、絶縁樹脂層２１と導電層２２とを貫通する貫通孔２４を穿設され、その貫通孔２４に導電性樹脂組成物２５が充填されてＩＶＨ（バイアホール）が形成される。
【００５３】
貫通孔２４のうち、絶縁樹脂層２１を貫通する部分、すなわち、絶縁部貫通孔２４ａは、円形横断面の円筒形状で、通常のバイアホール径とされている。貫通孔２４のうち導電層２２を貫通する部分、すなわち、導電層貫通孔２４ｂは、円形横断面の円筒形状で、絶縁部貫通孔２４ａの直径より小径になっている。これにより、導電層貫通孔２４ｂの横断面積は絶縁部貫通孔２４ａの横断面積より小さい。
【００５４】
また、導電層貫通孔２４ｂの内側面（内周面）の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きくなるよう、導電層貫通孔２４ｂの直径や、導電層２２の層厚を設定されている。すなわち、このことは、導電層貫通孔２４ｂの有る場合の導電層２２に対する導電性樹脂組成物２５の接触総面積が、導電層貫通孔２４ｂの無い場合の接触総面積より大きくなることを意味する。
【００５５】
この場合も、導電層貫通孔２４ｂの直径をＤ、導電層２２の層厚をｈとすると、導電層貫通孔２４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きいことの条件式は上述した式（１）、（２）で表され、導電層貫通孔２４ｂの直径Ｄが導電層２２の層厚ｈの４倍以下であることにより、導電層貫通孔２４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔２４ｂの横断面積より大きくなる。
【００５６】
ＩＶＨの導電性樹脂組成物２５は、導電機能を有する金属粉末を樹脂バインダに混入したものを、溶剤を含む粘性媒体に混ぜてペースト状にした導電性ペーストであり、絶縁樹脂層２１の側よりスクイジング等によって貫通孔２４、すなわち、絶縁部貫通孔２４ｂと導電層貫通孔２４ｂの全てに穴埋め充填される。
【００５７】
この穴埋め充填時の貫通孔２４内の空気抜きは、導電層貫通孔２４ｂによって行われ、貫通孔２４（絶縁部貫通孔２４ｂと導電層貫通孔２４ｂ）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、この実施形態でも、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との導通接触は、導電層２２の裏面１２ａと、導電層貫通孔２４ｂの内周面の各々で行われる。
【００５８】
導電層貫通孔２４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きいから、導電層２２に導電層貫通孔２４ｂがあけられているほうが、導電性樹脂組成物２５と導電層２２との導通接触面積が大きくなり、導電性樹脂組成物２５と導電層２２との間の接触電気抵抗が低下する。
【００５９】
図６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５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と２層目の基材２０Ｂとを絶縁樹脂層２１自体の接着性によって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、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に充填された導電性樹脂組成物２５と導電層２２との導通接触が、導電層２２の裏面２２ａと、導電層貫通孔２４ｂの内周面の各々で行われる。
【００６１】
そして、この実施形態でも、導電層貫通孔２４ｂの内周面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きいから、導電層２２に導電層貫通孔２４ｂがあけられているほうが、導電性樹脂組成物２５と導電層２２との導通接触面積が大きくなり、導電性樹脂組成物２５と導電層２２との間の接触電気抵抗、ついては各層の導電層２２、あるいは導電層２２と１６の層間導通の接触電気抵抗が低下し、安定した良好な電気性能が得られる。
【００６２】
なお、図５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も、上述した製造方法と同等の製造方法によって製造することができる。
【００６３】
他の実施例として、層厚が１８μｍの導電層２２に、レーザ照射によって導電層貫通孔２４ｂの穴明けを行ったところ、図７に示されているように、約４５度のテーパがついた切頭円錐形状の貫通孔となった。
【００６４】
この場合には、図８に示されているように、導電層貫通孔２４ｂの導電層裏面側の直径をＤｘμｍ、とすると、２４ｂの内周面の面積は下式（３）で表される。
【数１】
【数２】
したがって、Ｄｘ≦７８．５となり、導電層貫通孔２４ｂの導電層裏面側の直径Ｄｘは７８．５μｍ以下であればよい。この条件を満たせば、導電層貫通孔２４ｂの有る場合の導電層２２に対する導電性樹脂組成物２５の接触総面積が、導電層貫通孔２４ｂの無い場合の接触総面積より大きくなる。
【００６６】
また、図９、図１０に示されているように、一つの貫通孔２４において、絶縁部貫通孔２４ａより小径で導電層貫通孔２４ｂの内側面の面積が導電層貫通孔２４ｂの絶縁部貫通孔２４ａに対する開口端の横断面積より大きい導電層貫通孔２４ｂを複数個設けることによって導電層貫通孔２４ｂの内周面による導通接触面積を大きくすることもできる。
更には、図１１に示されているように、丸形の貫通孔より、内側面の面積がより大きくなる十字形状の導電層貫通孔２４ｂも化学エッチング等によって容易に形成することもできる。
なお、上記例では、十字形状の導電層貫通孔２４ｂを示したが、内側面の面積が大きくなる形状（導電層貫通孔２４ｂの周縁長さがより長くなる形状）であるなら十字形状以外のどの様な形状でも良い。
【００６７】
なお、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は、ポリイミドフィルムを使用したフレキシブルプリント配線板に限られることはなく、ポリエステルフィルム使用したフレキシブルプリント配線板、エボキシ樹脂や、ガラス布、アラミド不織布等によるプリプレグ材を絶縁材を使用したリジッドタイプのものにも同様に適用することができる。
【００６８】
【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および多層配線基板用基材その製造方法によれば、導電層と貫通孔に充填された導電性樹脂組成物との導通接触を導電層裏面側でとるために、導電層貫通孔の横断面積が絶縁部貫通孔の横断面積より小さいことに加えて、導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、絶縁部貫通孔と導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されているから、導電層貫通孔の内側面での導電性樹脂組成物との導通接触により、導電層と導電性樹脂組成物との導通接触面積が増大し、導電層と導電性樹脂組成物との間の接触電気抵抗が低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図２】この発明の一つの実施形態に係わる多層配線基板を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｈ）はこの発明の一つの実施形態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４】（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一つの実施形態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５】この発明の他の一つの実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図６】この発明の他の一つの実施形態に係わる多層配線基板を示す断面図である。
【図７】この発明の一つの実施例に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【図８】この発明の一つの実施例に係わる多層配線基板用基材の導電層貫通孔の拡大断面図である。
【図９】この発明の他の実施形態に係わる多層配線基板用基材を示す断面図である。
【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を示す平面図である。
【図１１】この発明の他の実施形態に係わる多層配線基板用基材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構造を示す断面図である。
【図１３】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
１４ａ 絶縁部貫通孔
１４ｂ 導電層貫通孔
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
２４ａ 絶縁部貫通孔
２４ｂ 導電層貫通孔
２４ 貫通孔導電層貫通孔
２５ 導電性樹脂組成物
２６ 導電層
Claims (10)
- 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、
前記貫通孔は、前記絶縁性基材を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さく、前記導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、
前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されていることを特徴とする多層配線基板用基材。 - 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、
前記貫通孔は、前記絶縁性基材と前記接着層を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さく、前記導電層貫通孔の内側面の総面積が当該導電層貫通孔の横断面積より大きく、
前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されていることを特徴とする多層配線基板用基材。 - 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、
前記貫通孔は、前記絶縁性基材を貫通する絶縁部貫通孔と、前記絶縁部貫通孔に連通し前記導電層を貫通する少なくとも一つの導電層貫通孔とにより構成され、前記導電層貫通孔の横断面積が前記絶縁部貫通孔の横断面積より小さくなっており、前記導電層貫通孔の有る場合の前記導電層に対する前記導電性樹脂組成物の接触総面積が、前記導電層貫通孔の無い場合の接触総面積より大きくなるように前記絶縁部貫通孔と前記導電層貫通孔とに導電性樹脂組成物が充填されていることを特徴とする多層配線基板用基材。 - 前記導電層貫通孔は円形横断面の円筒形状の貫通孔であり、当該導電層貫通孔の直径が前記導電層の層厚の４倍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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 前記導電層貫通孔が平面に対して垂直な壁（内側面）を有する場合、前記導電層貫通孔の周縁長さ掛ける前記導電層貫通孔の高さが、前記導電層貫通孔の開口端の横断面積より大きくなってい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。
- 前記導電層貫通孔が平面に対して傾斜している壁（テーパ面）を有す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。
- 前記導電層貫通孔が複数設けられてい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。
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