JP2004127970A

JP2004127970A - 多層基板用素板の製造方法およびその素板を用いた多層基板の製造方法

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Publication number: JP2004127970A
Application number: JP2002285682A
Authority: JP
Inventors: Atsusuke Sakaida; 坂井田　敦資; Yoshitaro Yazaki; 矢崎　芳太郎; Keikichi Takada; 高田　慶吉; Kyoichi Takeda; 竹田　喬一; Toshihisa Taniguchi; 谷口　敏尚
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】保護フィルムを剥離するときに導電ペーストがビアホールから脱離することを防止することが可能な多層基板用素板および多層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）する。そして、このビアホール２４内に導電ペースト５０ａを充填した（（ｄ）に図示）後、高沸点溶剤を含有する導電ペースト５０ｂを充填する（（ｅ）に図示）。そして、高沸点溶剤が乾燥する前に、保護フィルム８１を剥離する（（ｆ）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多層基板を得る。
【選択図】　　　　図１

Description

【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導電ペーストが充填された多層基板用素板の製造方法、およびその素板を用いた多層基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、まず、絶縁基材に形成された導体パターンを底面とする有底ビアホール内に金属粒子と有機溶剤とを有する導電ペーストを充填した素板を形成し、次に、この素板を用いて、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多層基板の製造方法が知られている。
【０００３】
このような多層基板用素板を製造する場合には、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粘着剤付きの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する方法が知られている。
【０００４】
【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、多層基板を製造するために、素板に形成された保護フィルムを剥離するときに、ビアホール内に充填された導電ペーストが、保護フィルムとともにビアホールから脱離し、多層基板の導体パターンの層間接続不良が発生する場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明者らは、上記問題解決のために鋭意検討を行なったところ、以下のことが明らかになった。ビアホールへの充填時の流動性を確保するために導電ペーストに添加している有機溶剤が乾燥すると、金属粒子が凝集して若干体積を収縮し塊状となり充填時形状から変形し難くなる。そして、金属粒子が凝集した塊状の導電ペーストは、端部が保護フィルムに接していると、保護フィルム剥離時にビアホールから保護フィルムとともに脱離する場合がある。
【０００６】
特に、有底状のビアホールをレーザ光の照射により形成したときには、ビアホールは底面の径よりも保護フィルム形成面の径の方が大きくなり、導電ペーストは、端部が保護フィルムにより持ち上げられ易い形状となる。
【０００７】
したがって、本発明者らは、保護フィルムに接する部位の導電ペーストの金属粒子の凝集を抑制すれば、導電ペーストのビアホールからの脱離を防止することが可能であることを見出した。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、保護フィルムを剥離するときに導電ペーストがビアホールから脱離することを防止することが可能な多層基板用素板の製造方法およびその素板の製造方法により製造された素板を用いた多層基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、
多層基板（１００）を構成する素板（２１）の製造方法であって、
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）を穴あけして導体パターン（２２）を底面とする有底状のビアホール（２４）を形成するビアホール形成工程と、
第１の金属粒子と第１の有機溶剤とを有する第１の導電ペースト（５０ａ）を、絶縁基材（２３）に形成されたビアホール（２４）内に充填する第１充填工程と、
第１充填工程の後で、第２の金属粒子と第２の有機溶剤とを有する第２の導電ペースト（５０ｂ）を、絶縁基材（２３）に形成されたビアホール（２４）内に追加充填する第２充填工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】
これによると、第１充填工程においてビアホール（２４）内に充填された第１の導電ペースト（５０ａ）から第１の有機溶剤が乾燥してしまったとしても、第２充填工程において追加充填された第２の導電ペースト（５０ｂ）に含まれる第２の有機溶剤により、保護フィルム（８１）に接する部位の金属粒子の凝集を抑制することが可能である。したがって、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（５０ａ、５０ｂ）がビアホール（２４）から脱離することを防止することが可能である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明の素板の製造方法では、ビアホール形成工程では、レーザ光を照射してビアホール（２４）を形成することを特徴としている。
【００１２】
有底状のビアホール（２４）をレーザ光の照射により形成したときには、ビアホール（２４）は底面の径よりも保護フィルム（８１）形成面の径の方が大きくなり、導電ペースト（５０ａ、５０ｂ）は、端部が保護フィルム（８１）により持ち上げられ易い形状となる。したがって、本発明によれば、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（５０ａ、５０ｂ）がビアホール（２４）から脱離することを防止することができる効果は非常に大きい。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明の素板の製造方法では、第２の有機溶剤は、第１の有機溶剤より沸点が高いことを特徴としている。
【００１４】
これによると、第２充填工程において追加充填された第２の導電ペースト（５０ｂ）に含まれる第２の有機溶剤により、保護フィルム（８１）に接する部位の金属粒子の凝集を確実に抑制することが可能である。したがって、第２充填工程後、保護フィルム（８１）の剥離までに時間を要したとしても、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（５０ａ、５０ｂ）がビアホール（２４）から脱離することを確実に防止することが可能である。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明の素板の製造方法では、第１の有機溶剤と第２の有機溶剤とは、相溶性を有することを特徴としている。
【００１６】
これによると、第２の導電ペースト（５０ｂ）中の第２の有機溶剤が第１の導電ペースト（５０ａ）中に拡散し易い。したがって、保護フィルム（８１）に接する部位に第１の導電ペースト（５０ａ）が存在したとしても、第１の導電ペースト（５０ａ）の第１の金属粒子の凝集を抑制することが可能である。このようにして、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（５０ａ、５０ｂ）がビアホール（２４）から脱離することを一層確実に防止することが可能である。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明の素板の製造方法では、第２の金属粒子は、第１の金属粒子と同一構成であることを特徴としている。
【００１８】
これによると、多層基板（１００）を製造するときに、第１の有機溶剤および第２の有機溶剤を乾燥すれば、ビアホール（２４）内の導電ペースト（５０ａ、５０ｂ）の組成を均一にすることが可能である。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明の素板の製造方法では、保護フィルム（８１）の粘着剤層（８３）は、紫外線の照射により粘着力が低下する粘着剤からなることを特徴としている。
【００２０】
これによると、保護フィルム（８１）の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、加熱され難いので、第２の有機溶剤の乾燥を抑制することができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明の多層基板の製造方法では、
請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の多層基板用素板の製造方法により製造された素板（２１）の絶縁基材（２３）より、第２の有機溶剤が乾燥する前に、保護フィルム（８１）を剥離する剥離工程と、
保護フィルム（８１）が剥離された素板（２１）を複数枚積層する積層工程と、
積層工程の後で、導体パターン（２２）の層間を第１の導電ペースト（５０ａ）および第２の導電ペースト（５０ｂ）により層間接続するとともに、素板（２１）相互を接着する接着工程とを備えることを特徴としている。
【００２２】
これによると、請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の製造方法により製造された素板（２１）を用いて、導体パターン（２２）の層間を確実に接続した多層基板（１００）を製造することが可能である。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明の多層基板の製造方法では、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、接着工程では、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。
【００２４】
これによると、絶縁基材（２３）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。したがって、容易に多層基板（１００）を得ることが可能である。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明の多層基板の製造方法では、接着工程では、素板積層体の両面から加圧しつつ加熱することにより、樹脂フィルム（２３）相互の接着および導体パターン（２２）の層間接続を行なうことを特徴としている。
【００２６】
これによると、絶縁基材（２３）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。したがって、少ない加工工数で多層基板（１００）を得ることが可能である。
【００２７】
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。
【００２８】
【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。
【００２９】
図１および図２は、本実施形態における多層基板の製造工程を示す工程別断面図である。
【００３０】
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。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、導体パターン２２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。
【００３２】
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。
【００３３】
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５μｍ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５０ａ、５０ｂとの接触面積が増大し好ましくない。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。
【００３４】
図１（ｂ）に示すように、保護フィルム８１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を底面とする有底状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２４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。
【００３５】
このとき、当然ではあるが、保護フィルム８１にも開口８１ａが形成される。開口８１ａを含むビアホール２４の形状は、レーザ光照射の影響により、図示するように、略逆円錐台形状となる。すなわち、ビアホール２４の底面の径よりも開口８１ａの径の方が大きい形状となる。
【００３６】
ビアホール２４の形成には、炭酸ガスレーザ以外にＹＡＧレーザ等の紫外線レーザが使用可能である。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。
【００３７】
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内に層間接続材料として第１の導電ペーストである導電ペースト５０ａを充填する。導電ペースト５０ａは、平均粒径５μｍ、比表面積０．５ｍ^２／ｇの錫粒子３００ｇと、平均粒径１μｍ、比表面積１．２ｍ^２／ｇの銀粒子３００ｇとに、有機溶剤であるテレピネオール３０ｇ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。この錫粒子および銀粒子が本実施形態における第１の金属粒子であり、テレピネオールが本実施形態における第１の有機溶剤である。
【００３８】
導電ペースト５０ａ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５０ａ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５０ａを確実に充填することが容易である。
【００３９】
なお、図１（ｄ）では、導電ペースト５０ａの有機溶剤が乾燥して若干体積を収縮した状態を図示している。
【００４０】
ビアホール２４内への導電ペースト５０ａの充填が完了すると、次に、図１（ｅ）に示すように、ビアホール２４内に層間接続材料として第２の導電ペーストである導電ペースト５０ｂを追加充填する。導電ペースト５０ｂは、平均粒径５μｍ、比表面積０．５ｍ^２／ｇの錫粒子（導電ペースト５０ａの錫粒子に同じ）３００ｇと、平均粒径１μｍ、比表面積１．２ｍ^２／ｇの銀粒子（導電ペースト５０ｂの銀粒子に同じ）３００ｇとに、有機溶剤であるテトラエチレングリコール１２０ｇ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。この錫粒子および銀粒子が本実施形態における第２の金属粒子であり、テトラエチレングリコールが本実施形態における第２の有機溶剤である。
【００４１】
導電ペースト５０ｂ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内に導電ペースト５０ａを押し込むように印刷充填される。ビアホール２４内への導電ペースト５０ｂの充填は、本例ではスクリーン印刷機を用いたが、導電ペースト５０ａと同様に、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。
【００４２】
ここで、ペースト化のために添加する有機溶剤として、導電ペースト５０ａではテレピネオール（沸点２１９℃）を、導電ペースト５０ｂではテトラエチレングリコール（沸点３２３℃）を用いており、この両有機溶剤は相溶性がある。したがって、ビアホール２４内に導電ペースト５０ｂを追加充填するときに、導電ペースト５０ａに乾燥していないテレピネオールが残留していたとしても、導電ペースト５０ｂのテトラエチレングリコールが導電ペースト５０ａの金属粒子間に進入し易い。
【００４３】
また、ペースト化のために添加する有機溶剤として、導電ペースト５０ａではテレ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５０ａ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、ビアホール２４内の底部等に有機溶剤が残留する場合があり好ましくない。
【００４４】
導電ペースト５０ｂではテトラエチレングリコール以外を用いることも可能であるが、導電ペースト５０ａの有機溶剤と相溶性を有するとともに、導電ペースト５０ａの有機溶剤より沸点が高い有機溶剤が好ましく、沸点が３００℃を超える有機溶剤を用いることがより好ましい。これにより、乾燥に要する時間が長くなり、後述する保護フィルム８１を剥離するまでの許容時間が長くなるという利点がある。
【００４５】
また、本例では、導電ペースト５０ａ、５０ｂを構成する金属粒子として、平均粒径５μｍ、比表面積０．５ｍ^２／ｇの錫粒子と、平均粒径１μｍ、比表面積１．２ｍ^２／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０．１〜１．５ｍ^２／ｇであることが好ましい。
【００４６】
金属粒子の平均粒径が０．５μｍ未満であったり、比表面積が１．５ｍ^２／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と、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。
【００４７】
一方、金属粒子の平均粒径が２０μｍを超えたり、比表面積が０．１ｍ^２／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。
【００４８】
また、ビアホール２４内へ導電ペースト５０ａ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。
【００４９】
以上の工程により、後述する多層基板１００を構成する素板であるビアホール２４内に導電ペースト５０ａ、５０ｂが充填された片面導体パターンフィルム２１が得られる。
【００５０】
ビアホール２４内への導電ペースト５０ｂの充填が完了すると、紫外線ランプを用い保護フィルム８１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。
【００５１】
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（ｆ）に示すようなビアホール２４内に導電ペースト５０ａ、５０ｂ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。
【００５２】
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５０ｂを乾燥する工程も設けていない。したがって、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、保護フィルム８１近傍の導電ペースト５０ａ、５０ｂには有機溶剤（テトラエチレングリコール）が残っており、金属粒子は凝集していない（金属粒子が移動し易い状態にある）。
【００５３】
このように、導電ペースト５０ａ、５０ｂの保護フィルム８１近傍に有機溶剤が残っている状態（乾燥する前の状態）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５０ａ、５０ｂが保護フィルム８１により持ち上げられビアホール２４から脱離するという不具合は発生しない。
【００５４】
図１（ｆ）に示すようなビアホール２４内に導電ペースト５０ａ、５０ｂ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（ｇ）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３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１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。
【００５５】
すなわち、上側の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。
【００５６】
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２２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。
【００５７】
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３９ａが穴あけ加工されている。また、カバーレイヤー３６ｂ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。
【００５８】
図２（ｇ）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。
【００５９】
これにより、図２（ｈ）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３６ａ、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５０ａ、５０ｂ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基板１００が得られる。導電ペースト５０ａと導電ペースト５０ｂとは、金属粒子の組成が同一であるので、ビアホール２４内において均一な導電性組成物５１が形成される。
【００６０】
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５０ａ、５０ｂは、まず、真空加熱プレス機により加熱されるとともに減圧されることにより有機溶剤であるテトラエチレングリコールが（テレピネオールが若干残留している場合はテレピネオールも）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、次に、このペースト５０ａ、５０ｂが加圧されつつ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。
【００６１】
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５０ａ、５０ｂ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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
樹脂フィルム２３とカバーレイヤー３６ａ、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、２５０℃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。
【００６５】
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１〜１０００ＭＰａ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が移動したりして多層基板１００を形成し難い。
【００６６】
なお、図１（ｂ）に示す工程が本実施形態における保護フィルム形成工程、図１（ｃ）に示す工程が本実施形態におけるビアホール形成工程、図１（ｄ）に示す工程が本実施形態における第１充填工程、図１（ｅ）に示す工程が本実施形態における第２充填工程である。また、図１（ｆ）（図３（ｂ））に示す工程が本実施形態における剥離工程、図２（ｇ）に示す工程が本実施形態における積層工程、図２（ｈ）に示す工程が本実施形態における接着工程である。
【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８１を剥離する時に、保護フィルム８１近傍（保護フィルム８１に接する部位）の金属粒子の凝集を抑制することができる。したがって、保護フィルム８１を剥離するときに、導電ペースト５０ａ、５０ｂがビアホール２４から脱離することを防止することができる。このようにして、多層基板１００の層間接続不良の発生を防止することができる。
【００６８】
また、導電ペースト５０ｂには有機溶剤として比較的高沸点であるテトラエチレングリコールを採用している。したがって、保護フィルム８１に接する部位の金属粒子の凝集を長時間に渡り抑制することができる。これにより、導電ペースト５０ｂを充填した後、保護フィルム８１の剥離までに時間を要したとしても、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、導電ペースト５０ａ、５０ｂがビアホール２４から脱離することを確実に防止することができる。
【００６９】
また、テレピネオールとテトラエチレングリコールとは相溶性があるので、保護フィルム８１近傍の導電ペースト５０ａにテレピネオールが若干残留していたとしても、導電ペースト５０ｂのテトラエチレングリコールが導電ペースト５０ａの金属粒子間に進入し、導電ペースト５０ａの金属粒子の凝集を抑制することができる。
【００７０】
また、図２（ｇ）に示す積層工程では、導電ペースト５０ａ、５０ｂの樹脂フィルム２３から露出した部分が有機溶剤を含有しているので、導電ペースト５０ａ、５０ｂが崩れて落下することを防止できる。
【００７１】
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。したがって、保護フィルム８１を剥離する前の導電ペースト５０ｂ中のテトラエチレングリコールの蒸発乾燥を抑制することができる。
【００７２】
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３６ａ、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、多層基板１００の製造工程を簡素化することができる。
【００７３】
なお、本発明者らは、以下の試験１〜４の４つの評価試験を実施し、いずれにおいても、導電ペースト５０ａ、５０ｂがビアホール２４から脱離することがないことを確認している。試験１では、第１充填工程→１０分経過→第２充填工程→１０分経過→剥離工程を実施した。試験２では、第１充填工程→１０分経過→第２充填工程→２０時間経過→剥離工程を実施した。試験３では、第１充填工程→２０時間経過→第２充填工程→１０分経過→剥離工程を実施した。試験４では、第１充填工程→１０分経過→剥離工程（紫外線照射のみ）→１０分経過→第２充填工程→１０分経過→剥離工程（剥離のみ）を実施した。このように、第２充填工程を採用することで、工程間の自由度が向上することを確認している。
【００７４】
（他の実施形態）
上記一実施形態において、第１の有機溶剤（テレピネオール）と第２の有機溶剤（テトラエチレングリコール）とを異なる溶剤としたが、同一の溶剤であってもよい。例えば、両者にテレピネオールを採用し、すなわち、導電ペースト５０ａと導電ペースト５０ｂとを同一組成の導電ペーストとし、第２充填工程を剥離工程の直前に実施するものであってもよい。第２充填工程と剥離工程との間の時間的な余裕は小さくなるが、第１充填工程と第２充填工程とに同一の導電ペーストを採用するので、製造工程をシンプルにすることが可能である。
【００７５】
また、上記一実施形態において、導電ペースト５０ａ、５０ｂは、金属粒子（錫粒子と銀粒子）と有機溶剤（テレピネオールもしくはテトラエチレングリコール）のみからなるものであったが、例えば、導電ペースト５０ａ、５０ｂ中にバインダ成分等の樹脂成分を添加したものであってもよい。
【００７６】
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の他のフィルムを採用することもできる。
【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、ポリフェニレンサルファイ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、積層した片面導体パターンフィルム２１の外側にカバーレイヤー３６ａ、３６ｂを積層したが、最も外側に配置された片面導体パターンフィルム２１の導体パターン２２が電極部のみで形成されている場合等には、カバーレイヤーを廃止するものであってもよい。
【００８０】
また、上記一実施形態において、多層基板製造時に、図２（ｇ）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。
【００８１】
また、上記一実施形態において、多層基板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多層基板の概略の製造工程の一部を示す工程別断面図であり、（ａ）は片面導体パターンフィルム２１を示す図、（ｂ）は保護フィルム形成工程を示す図、（ｃ）はビアホール形成工程を示す図、（ｄ）は第１充填工程を示す図、（ｅ）は第２充填工程を示す図、（ｆ）は剥離工程を示す図である。
【図２】本発明における一実施形態の多層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り、（ｇ）は積層工程を示す図、（ｈ）は接着工程を示す図である。
【図３】本発明における一実施形態の多層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（素板）
２２　導体パターン
２３　樹脂フィルム（絶縁基材）
２４　ビアホール
５０ａ　導電ペースト（第１の導電ペースト）
５０ｂ　導電ペースト（第２の導電ペースト）
５１　導電性組成物
８１　保護フィルム
８２　樹脂フィルム
８３　粘着剤層
１００　多層基板

Claims

多層基板（１００）を構成する素板（２１）の製造方法であって、
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）を穴あけして導体パターン（２２）を底面とする有底状のビアホール（２４）を形成するビアホール形成工程と、
第１の金属粒子と第１の有機溶剤とを有する第１の導電ペースト（５０ａ）を、前記絶縁基材（２３）に形成された前記ビアホール（２４）内に充填する第１充填工程と、
前記第１充填工程の後で、第２の金属粒子と第２の有機溶剤とを有する第２の導電ペースト（５０ｂ）を、前記絶縁基材（２３）に形成された前記ビアホール（２４）内に追加充填する第２充填工程とを備えることを特徴とする多層基板用素板の製造方法。
前記ビアホール形成工程では、レーザ光を照射して前記ビアホール（２４）を形成することを特徴とする請求項１に記載の多層基板用素板の製造方法。
前記第２の有機溶剤は、前記第１の有機溶剤より沸点が高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層基板用素板の製造方法。
前記第１の有機溶剤と前記第２の有機溶剤とは、相溶性を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の多層基板用素板の製造方法。
前記第２の金属粒子は、前記第１の金属粒子と同一構成であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の多層基板用素板の製造方法。
前記粘着剤層（８３）は、紫外線の照射により粘着力が低下する粘着剤からなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の多層基板用素板の製造方法。
請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の多層基板用素板の製造方法により製造された素板（２１）の前記絶縁基材（２３）より、前記第２の有機溶剤が乾燥する前に、前記保護フィルム（８１）を剥離する剥離工程と、
前記保護フィルム（８１）が剥離された前記素板（２１）を複数枚積層する積層工程と、
前記積層工程の後で、前記導体パターン（２２）の層間を前記第１の導電ペースト（５０ａ）および前記第２の導電ペースト（５０ｂ）により層間接続するとともに、前記素板（２１）相互を接着する接着工程とを備えることを特徴とする多層基板の製造方法。
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、
前記接着工程では、各樹脂フィルム（２３）相互の接着を行なうことを特徴とする請求項７に記載の多層基板の製造方法。
前記接着工程では、前記素板積層体の両面から加圧しつつ加熱することにより、前記樹脂フィルム（２３）相互の接着および前記導体パターン（２２）の層間接続を行なうことを特徴とする請求項８に記載のプリント基板の製造方法。