JP2004146694A - 多層回路基板の製造方法およびそれにより製造される多層回路基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】回路パターンの形成工程を簡略化した多層回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂フィルム１に貫通孔６を形成する貫通孔形成工程と、貫通孔６に導電ペースト７を充填する導電ペースト充填工程と、インクジェット装置３０により、粒径がナノメータオーダの金属粒子２１を含むインク２０を樹脂フィルム１上に吐出し、樹脂フィルム１の表面にインクパターン２ｉを形成するインクパターン形成工程と、導電ペースト７が貫通孔６に充填され、インクパターン２ｉが表面に形成された複数枚の樹脂フィルム１２〜１３を積層する積層工程と、積層された樹脂フィルム１２〜１３を、熱プレス板により加熱・加圧して、樹脂フィルム１２〜１３を相互に貼り合わせると共に、導電ペースト７とインクパターン２ｉを焼結する加熱加圧工程とを有する。
【選択図】 図１
【解決手段】樹脂フィルム１に貫通孔６を形成する貫通孔形成工程と、貫通孔６に導電ペースト７を充填する導電ペースト充填工程と、インクジェット装置３０により、粒径がナノメータオーダの金属粒子２１を含むインク２０を樹脂フィルム１上に吐出し、樹脂フィルム１の表面にインクパターン２ｉを形成するインクパターン形成工程と、導電ペースト７が貫通孔６に充填され、インクパターン２ｉが表面に形成された複数枚の樹脂フィルム１２〜１３を積層する積層工程と、積層された樹脂フィルム１２〜１３を、熱プレス板により加熱・加圧して、樹脂フィルム１２〜１３を相互に貼り合わせると共に、導電ペースト７とインクパターン２ｉを焼結する加熱加圧工程とを有する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムが積層されてなる多層回路基板の製造方法、およびそれにより製造される多層回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムを積層してなる多層回路基板の製造方法が、例えば、特開２０００−３８４６４号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された多層回路基板の製造方法によれば、最初に、回路パターンと当該回路パターンを底面とする有底孔に導電ペーストが充填された樹脂フィルムを複数枚準備する。
【０００４】
図５（ａ）〜（ｇ）は、この樹脂フィルムの準備工程を示す工程別断面図である。
【０００５】
最初に、図５（ａ）に示すように、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム１に銅箔２を貼り付ける。
【０００６】
次に、図５（ｂ）に示すように、銅箔２上にレジスト３を塗布する。このレジスト３上に所望の回路パターンが形成されたマスク４によるマスキングを行い、露光する。
【０００７】
次に、図５（ｃ）に示すように、レジスト３を現像した後、銅箔２をエッチングする。
【０００８】
次に、図５（ｄ）に示すように、不要なレジスト３を除去して、銅箔による回路パターン２が形成された樹脂フィルム１０を得ることができる。
【０００９】
次に、図５（ｅ）に示すように、樹脂フィルム１０の両面に保護フィルム５を貼り付けた後、レーザにより、回路パターン２を底面とする有底孔６を形成する。
【００１０】
次に、図５（ｆ）に示すように、有底孔６内に導電ペースト７を充填する。
【００１１】
最後に、図５（ｇ）に示すように、保護フィルム５を剥がして、回路パターン２と有底孔６に導電ペースト７が充填された樹脂フィルム１０が完成する。
【００１２】
このようにして準備した複数枚の樹脂フィルム１０を用いて、特許文献１に開示された製造方法によれば、例えば両面に回路パターンを形成した樹脂フィルムと共に積層した後、所定の温度と圧力で加熱しつつ加圧する。これにより、隣接する樹脂フィルム１０が融着して一体化されると共に、導電ペースト７が焼結して各層の回路パターン２が電気的に接続される。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−３８４６４号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された製造方法によれば、加熱・加圧により、積層した複数枚の樹脂フィルム１０が一括して接着され、また同時に導電ペースト７が焼結して配線回路が形成されるため、多層化工程では製造リードタイムは短くて済む。
【００１５】
一方、図５（ａ）〜（ｇ）に示した樹脂フィルム１０の準備工程においては、回路パターン２の形成にフォトリソグラフィによるウェットプロセスを用いており、工程が多岐にわたって、加工工数が多い。また、各層毎にマスク４が必要であり、回路パターンに設計変更等があると、製造コストと工数増加の要因になる。さらに、図１に示す製造方法においては、厚い銅箔から回路パターン２を形成しているために、回路パターンの微細化に限界がある。
【００１６】
そこで本発明の第１の目的は、回路パターンの形成工程を簡略化した多層回路基板の製造方法を提供することにある。また本発明の第２の目的は、回路パターンの微細化を促進した多層回路基板を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムが積層されてなる多層回路基板の製造方法において、樹脂フィルムに、貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔に、導電ペーストを充填する導電ペースト充填工程と、インクジェット装置により、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクを樹脂フィルム上に吐出し、前記貫通孔の形成位置を含んで、樹脂フィルムの表面に当該インクによる回路パターンを形成するインクパターン形成工程と、前記導電ペーストが貫通孔に充填され、前記インクパターンが表面に形成された複数枚の樹脂フィルムを積層する積層工程と、前記積層された樹脂フィルムを、熱プレス板により加熱・加圧して、樹脂フィルムを相互に貼り合わせると共に、前記導電ペーストとインクパターンを焼結する加熱加圧工程とを有することを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、回路パターンの形成材料として、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクを用いることで、インクジェット装置によるインクパターンの形成が可能となる。また、金属粒子を含むインクを樹脂フィルム上に吐出して回路パターンを直接描画するため、回路パターン形成のためのマスクが不要となる。従って、回路パターンに設計変更等があってもＣＡＤによる設計データのみで直ちに対応することができ、製造コストと工数を低減することができる。このように本発明の製造方法においては、多層回路基板の積層される各樹脂フィルムの準備工程において、樹脂フィルム上に形成される回路パターンの形成工程を簡略化することができる。
【００１９】
さらに、本発明で用いる粒径がナノメータオーダの金属粒子は低温で焼結させることができるため、インクパターンの焼結を、樹脂フィルムの貼り合わせおよび導電ペーストの焼結と同時に行なうことができる。従って、加熱・加圧による多層化工程において、新たな工程が必要となることもない。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、前記多層回路基板の製造方法において、前記インクパターンを加熱して仮焼結させる仮焼結工程を有することを特徴としている。これにより、樹脂フィルムの表面に形成したインクパターンの取り扱いが容易になる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、前記導電ペーストが、前記粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクであり、前記貫通孔への充填が、インクジェット装置による当該インクの貫通孔への吐出であることを特徴としている。これにより、インクパターンの形成と同じ材料と装置を用いて、回路パターン同士を接続する接続導体を形成することができる。従って、これにより製造コストを低減することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記貫通孔へ充填したインクを加熱して仮焼結させることを特徴としている。これにより、貫通孔に充填したインクの取り扱いが容易になる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、前記樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなることを特徴としている。これにより、前記加熱加圧工程において、接着剤等を用いることなく、樹脂フィルム同士を相互に貼り合わせることができる。従って、これによって製造工程が簡略化され、製造コストと工数を低減することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、前記金属粒子の粒径が、５０ｎｍ以下であることを特徴としている。これによれば、金属粒子の融点および焼結温度が低下するため、処理が容易な低い温度で、樹脂フィルムを相互に貼り合わせると共に、当該金属粒子を含んだインクを焼結させて、緻密な回路パターンや接続導体を形成することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、前記回路パターンが、前記インクにより形成される回路パターンに較べて比抵抗が大きくなるように、前記インクに含まれる金属粒子の組成を変更して形成される抵抗素子パターンを含むことを特徴としている。
【００２６】
抵抗素子を含む多層回路基板であっても、インクに含まれる金属粒子の組成を変更して抵抗素子パターンを形成し、それを焼結して抵抗素子を形成することができる。従って、前記と同様の製造方法で、抵抗素子を含む多層回路基板を製造することができる。
【００２７】
請求項８〜１１に記載した発明は、前記の多層回路基板の製造方法によって製造される多層回路基板に関するものである。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムが積層されてなる多層回路基板であって、相互に貼り合わされた複数枚の樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成され、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクによるインクパターンが焼結されてなる回路パターンと、前記樹脂フィルムに形成された貫通孔に充填された導電ペーストが焼結されてなる、前記回路パターン同士の接続導体とを有することを特徴としている。
【００２９】
これによれば、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクパターンが焼結されてなる回路パターンは、従来の多層回路基板に用いられている金属箔のエッチングによる回路パターンと比較して、微細な回路パターンとすることができる。従って、本発明による多層回路基板は、微細な回路パターンを有し、配線密度の高い多層回路基板とすることができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、前記貫通孔に充填された導電ペーストが、前記粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクであり、前記回路パターンの接続導体が、当該インクが焼結されてなることを特徴としている。これによれば、回路パターン同士を接続する接続導体についても、微細化することができる。また、回路パターンと接続導体が同じ金属粒子を含むインクから形成されることで、製造コストが低減された多層回路基板とすることができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、前記樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなることを特徴としている。これによれば、樹脂フィルムを貼り合わせる接着剤等が必要なく、製造コストの低減された多層回路基板とすることができる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、前記回路パターンが、前記インクにより形成される回路パターンに較べて比抵抗が大きくなるように、前記インクに含まれる金属粒子の組成を変更して形成される抵抗素子パターンを含むことを特徴としている。これによれば、前記インクに含まれる金属粒子の組成を適宜変更して、抵抗素子を含んだ多層回路基板とすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多層回路基板の製造方法およびそれにより製造される多層回路基板を、図に基づいて説明する。
【００３４】
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの準備工程を示す工程別断面図である。尚、図１（ａ）〜（ｅ）において、図５（ａ）〜（ｇ）に現れる各部と同様の部分については、同じ符号を付けた。
【００３５】
最初に、図１（ａ）に示すように、一方の側に保護フィルム１ｃが貼り付けられた樹脂フィルム１を準備する。樹脂フィルム１は、熱可塑性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）からなる。樹脂フィルム１の材料は、ＬＣＰ以外に、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン／ポリエーテルイミド混合物、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂であっても良い。また、樹脂フィルム１の材料は、ガラス繊維含有エポキシ材等の熱硬化性樹脂であってもよい。
【００３６】
次に、図１（ｂ）に示すように、保護フィルム１ｃを貼り付けた樹脂フィルム１に、保護フィルム１ｃごとレーザにより貫通孔６を開ける。
【００３７】
次に、図１（ｃ）に示すように、貫通孔６が形成された樹脂フィルム１に対して、保護フィルム１ｃと反対側に保護フィルム１ｃ’を貼り付けて、樹脂フィルム１に形成された貫通孔６に蓋をする。その後、ペースト充填装置を用いて、蓋された貫通孔６内に導電ペースト７をスキージにより押し込み充填する。
【００３８】
導電ペースト７は、銀（Ａｇ）とスズ（Ｓｎ）の金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加え、これを混練してペースト化したものである。導電ペースト７は、金（Ａｕ）とスズ（Ｓｎ）、または銅（Ｃｕ）とスズ（Ｓｎ）の金属粒子を含んだペーストであってもよい。このように、導電ペースト７にはＳｎが混合されているため、後工程において、比較的低い温度で焼結させることができる。
【００３９】
次に、図１（ｄ）に示すように、両側に貼り付けてあった保護フィルム１ｃ，１ｃ’を剥がす。これにより、貫通孔６に導電ペースト７が充填された樹脂フィルム１が得られる。
【００４０】
次に、図１（ｅ）に示すようにインクパターン２ｉを形成する。このインクパターン２ｉの形成について、図２（ａ），（ｂ）を用いて詳細に説明する。
【００４１】
図２（ａ）は、図１（ｅ）のインクパターン２ｉの形成に用いるインクの模式図である。図２（ａ）のインク２０は、粒径がナノメータオーダの金属粒子２１を、溶媒２４中に独立分散させたものである。ナノメータオーダの金属粒子２１の表面は湿式処理によって分散剤２２によって被覆されており、これによって金属粒子２１の凝集が防止されている。また、溶媒２４中には、後工程の金属粒子２１の焼結時に分散剤２２を捕捉する捕捉剤２３が混合されている。
【００４２】
ナノメータオーダの金属粒子２１としては、例えば銀（Ａｇ）が用いられ、後工程の加熱加圧による焼結をできるだけ低温化するため、粒径は５０ｎｍ以下が好ましい。
【００４３】
また、分散剤２２としては、窒素、酸素またはイオウ原子の孤立電子対を持つ基を有し、金属粒子２１と配位的な結合をする材料が利用できる。例えば、窒素原子の孤立電子対を持つ基としては、アミノ基を有するＣ８〜Ｃ１８のアルキルアミンがある。イオウ原子の孤立電子対を持つ基としては、スルファニル基（−ＳＨ−）を有するＣ８〜Ｃ１８のアルカンチオールがある。また、酸素原子の孤立電子対を持つ基としては、ヒドロキシ基を有するエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のアルカンジオールがある。
【００４４】
次に、捕捉剤２３としては、加熱した際、分散剤２２が有する窒素、酸素、またはイオウ原子を含む基と反応し、分散剤２２による被覆層を除去することができる材料が用いられる。具体的には、有機の酸無水物もしくはその誘導体、または有機酸を用いることができ、例えば、酸無水物もしくはその誘導体は、加熱に伴い分散剤２２であるアミン化合物やチオール化合物と反応して、エステルやチオエステルを形成する。これによって、金属粒子２１を覆っていた分散剤２２が、金属粒子２１の表面から除去される。
【００４５】
図２（ｂ）は、インクジェット装置３０によるインクパターン２ｉの形成の様子を示す模式図である。尚、図２（ｂ）の樹脂フィルム１においては、図１（ｅ）に示す貫通孔６と導電ペースト７は図示を省略してある。
【００４６】
インクジェット装置３０は、電圧をかけると変形するピエゾ素子３３を用い、インク２０が貯められた容器３１の壁３２を図中の矢印のように押すことで、インク２０を微小液滴で吐出する装置である。インク２０の液滴容積は数〜数十ｐｌ（ピコリットル）で、インク液滴が安定して飛翔するために、インク２０の粘度は数ｍＰａ・ｓに調整される。図２（ｂ）に示すインクジェット装置３０は、容器３１側もしくは樹脂フィルム１側をＸ−Ｙ駆動しながらインク２０を吐出して、樹脂フィルム１上に回路に対応したインクパターン２ｉを直接描画する。
【００４７】
このようにして形成したインクパターン２ｉを乾燥して、図２（ａ）に示す溶媒２４を揮発させることにより、図１（ｅ）に示す導電ペースト７が充填された貫通孔６とインクパターン２ｉ有する樹脂フィルム１１が完成する。尚、後工程で複数の樹脂フィルム１１が積層されて各樹脂フィルム１１のインクパターン２ｉ同士が導電ペースト７により接続されるため、インクパターン２ｉは図のように導電ペースト７が充填された貫通孔６の形成位置を含んで形成される。
【００４８】
図１（ｅ）に示すインクパターン２ｉを形成した樹脂フィルム１１は、１００〜１５０℃に加熱してインクパターン２ｉを仮焼結させておくと、次に示す後工程での取り扱いが容易になる。
【００４９】
以上のように、回路パターンの形成材料として、粒径がナノメータオーダの金属粒子２１を含むインク２０を用いることで、インクジェット装置３０によるインクパターン２ｉの形成が可能となる。また、金属粒子２１を含むインク２０を樹脂フィルム１上に吐出して回路パターンを直接描画するため、回路パターン形成のためのマスクが不要となる。従って、回路パターンに設計変更等があってもＣＡＤによる設計データのみで直ちに対応することができ、製造コストと工数を低減することができる。このように、図１（ａ）〜（ｅ）に示した多層回路基板の製造時に積層される樹脂フィルム１１の準備工程において、樹脂フィルム１１上に形成される回路パターンの形成工程を、図５（ａ）〜（ｇ）の工程と比較して、簡略化することができる。
【００５０】
次に、以上のようにして準備した導電ペーストとインクパターンを有する樹脂フィルムを複数枚積層し、加熱・加圧してそれら貼り合わせることにより、多層回路基板を製造する。
【００５１】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの貼り合わせの様子を示す工程別断面図である。
【００５２】
最初に、図３（ａ）に示すように、図１（ａ）〜（ｅ）の工程で準備した樹脂フィルム１２〜１５を積層して、付着防止フィルム５１、緩衝材５２、金属板５３を介して、ヒータ５５が埋設された一対の熱プレス板５４の間に挿入する。付着防止フィルム５１は、加熱・加圧時の樹脂フィルム１が周りの部材へ付着したり、樹脂フィルム１とインクパターン２ｉに傷がついたりするのを防止するもので、例えばポリイミドフィルム等が用いられる。緩衝材５２は、樹脂フィルム１２〜１３を均等に加圧するためのもので、例えばステンレス等の金属を繊維状に裁断し、その繊維状金属を厚さ約１ｍｍの板状に成型したものが用いられる。金属板５３は、熱プレス板５４に傷が入るのを防止するためのもので、例えばステンレス（ＳＵＳ）やチタン（Ｔｉ）の厚さ約２ｍｍの板が用いられる。
【００５３】
尚、樹脂フィルム１の材料としてガラス繊維含有エポキシ材等の熱硬化性樹脂を用いる場合には、各樹脂フィルム１２〜１５の間に接着剤を挿入する。
【００５４】
次に図３（ｂ）に示すように、最初にヒータ５５を発熱し、圧力を印加しない状態で全体を１５０℃以下で５分間加熱する。次に、図示しないプレス機により熱プレス板５４を介して、積層体に２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を印加する。次に、全体の温度を２００〜２５０℃に設定し、１０〜３０分間、加熱・加圧する。加熱・加圧は大気中で行なってもよいが、インクパターン２ｉや導電ペースト７中に含まれる金属粒子の酸化を抑制するため、好ましくは真空中で行なうのがよい。
【００５５】
以上の加熱・加圧により、樹脂フィルム１２〜１５の熱可塑性樹脂１が互いに接着すると共に、インクパターン２ｉと導電ペースト７中に含まれる金属粒子が焼結する。このインクパターン２ｉに含まれる金属粒子の焼結過程について、図４（ａ），（ｂ）を用いて詳細に説明する。
【００５６】
図４（ａ）は、焼結開始前のインクパターン２ｉに含まれる金属粒子の模式図である。この焼結過程においては、加熱により図４（ａ）に示すように分散剤２２が捕捉剤２３に捕捉され、金属粒子２１の表面から分散剤２２が除去されて、活性な金属粒子２１の表面が露出する。
【００５７】
図４（ｂ）は、焼結開始後のインクパターン２ｉに含まれる金属粒子の模式図である。分散剤２２が除去されてナノメータオーダの活性な金属粒子２１の表面が露出すると、図４（ｂ）に示すように、互いの金属粒子２１の表面同士が接触して、界面での物質移動すなわち焼結が起こり、金属膜２１’が形成される。本実施形態の粒径が５０ｎｍ以下のＡｇ粒子を用いる場合には、２００℃程度で焼結させることができる。
【００５８】
以上のようにして、図３（ｃ）に示すように、樹脂フィルム１２〜１５の各熱可塑性樹脂１が接着して一体化した絶縁材１’と、各インクパターン２ｉが焼結して形成された回路パターン２ｉ’と、導電ペースト７が焼結して形成された接続導体７’とを有する多層回路基板１００が製造される。
【００５９】
このように、図４（ａ），（ｂ）に示した粒径がナノメータオーダの金属粒子２１は、低温で焼結させることができるため、インクパターン２ｉの焼結を、樹脂フィルム１の貼り合わせ、および導電ペースト７の焼結と同時に行なうことができる。従って、加熱・加圧による多層化工程において、新たな工程が必要となることもない。
【００６０】
（他の実施形態）
図１（ｃ）では保護フィルム１ｃ’により蓋された貫通孔６内にペースト充填装置を用いて導電ペースト７を充填したが、図２（ｂ）のインクジェット装置３０を用いて、蓋された貫通孔６内に図２（ａ）のインク２０を充填することもできる。蓋された貫通孔６内へのインク２０の充填は、インク２０の液滴を貫通孔６内へ数回打ち込むことにより充填する。貫通孔６内へ充填したインク２０は、乾燥して溶媒２４を揮発させ、あるいは１００〜１５０℃に加熱して仮焼結させ取り扱いを容易にした後、次工程に移す。貫通孔６内へ充填したインク２０は、図３（ｂ）に示す加熱・加圧により、インクパターン２ｉと共に焼結する。
【００６１】
このように、図１（ｅ）のインクパターン２ｉの形成と同じ材料と装置を用いて、図３（ｃ）に示す回路パターン同士を接続する接続導体７’を形成することができる。従って、これにより製造コストを低減することができる。
【００６２】
図２（ａ）では、ナノメータオーダの金属粒子２１として銀（Ａｇ）を用いる例を示した。これによれば、図３（ｃ）に示す多層回路基板１００においては、Ａｇからなる回路パターン２ｉ’が形成される。インク２０に含まれるナノメータオーダの金属粒子２１としては、Ａｇに限らず、例えば金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）の金属粒子を用いることができる。
【００６３】
また、インク２０に含まれる金属粒子２１は、単一組成の金属粒子には限られない。インク２０に含まれる金属粒子２１の組成を変更して、例えば５０ｎｍ以下のＡｇ粒子と５０ｎｍ以下のパラジウム（Ｐｄ）粒子の混合組成を用いれば、前記と同様の加熱・加圧による焼結時にＡｇとＰｄが合金化して、抵抗膜を形成することができる。従って、例えば、Ａｇ粒子のみのインクで形成したインクパターンに連結して、Ａｇ粒子とＰｄ粒子を含むインクでインクパターンを形成すれば、前記と同様の製造方法を用いて、抵抗素子パターンを含む回路パターンを有した多層回路基板を製造することができる。
【００６４】
図３（ａ）〜（ｃ）では、ナノメータオーダの金属粒子とインクジェット装置による図１（ａ）〜（ｅ）の工程で準備した樹脂フィルム１２〜１５を積層して、多層回路基板１００を形成する例を示した。これに限らず、積層される樹脂フィルムは、全てが図１（ａ）〜（ｅ）の工程による樹脂フィルムでなくともよい。例えば、従来の銅箔を用いた図５（ａ）〜（ｇ）の工程で準備した樹脂フィルムに、ナノメータオーダの金属粒子とインクジェット装置による図１（ａ）〜（ｅ）の工程で準備した樹脂フィルムを必要個所だけ積層し、多層回路基板を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの準備工程を示す工程別断面図である。
【図２】（ａ）は、インクパターンの形成に用いるインクの模式図であり、（ｂ）は、インクジェット装置によるインクパターンの形成の様子を示す模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの貼り合わせの様子を示す工程別断面図である。
【図４】（ａ）は、焼結開始前のインクパターンに含まれる金属粒子の模式図であり、（ｂ）は、焼結開始後のインクパターンに含まれる金属粒子の模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、従来の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの準備工程を示す工程別断面図である。
【符号の説明】
１００ 多層回路基板
１ 樹脂フィルム
１’ 絶縁材
２ｉ インクパターン
２ｉ’ 回路パターン
６ 貫通孔
７ 導電ペースト
７’ 接続導体
１０ 銅箔による回路パターンが形成された樹脂フィルム
１１〜１５ インクパターンが形成された樹脂フィルム
２０ インク
２１ ナノメータオーダの金属粒子
２２ 分散剤
２３ 捕捉剤
２４ 溶媒
３０ インクジェット装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムが積層されてなる多層回路基板の製造方法、およびそれにより製造される多層回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムを積層してなる多層回路基板の製造方法が、例えば、特開２０００−３８４６４号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された多層回路基板の製造方法によれば、最初に、回路パターンと当該回路パターンを底面とする有底孔に導電ペーストが充填された樹脂フィルムを複数枚準備する。
【０００４】
図５（ａ）〜（ｇ）は、この樹脂フィルムの準備工程を示す工程別断面図である。
【０００５】
最初に、図５（ａ）に示すように、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム１に銅箔２を貼り付ける。
【０００６】
次に、図５（ｂ）に示すように、銅箔２上にレジスト３を塗布する。このレジスト３上に所望の回路パターンが形成されたマスク４によるマスキングを行い、露光する。
【０００７】
次に、図５（ｃ）に示すように、レジスト３を現像した後、銅箔２をエッチングする。
【０００８】
次に、図５（ｄ）に示すように、不要なレジスト３を除去して、銅箔による回路パターン２が形成された樹脂フィルム１０を得ることができる。
【０００９】
次に、図５（ｅ）に示すように、樹脂フィルム１０の両面に保護フィルム５を貼り付けた後、レーザにより、回路パターン２を底面とする有底孔６を形成する。
【００１０】
次に、図５（ｆ）に示すように、有底孔６内に導電ペースト７を充填する。
【００１１】
最後に、図５（ｇ）に示すように、保護フィルム５を剥がして、回路パターン２と有底孔６に導電ペースト７が充填された樹脂フィルム１０が完成する。
【００１２】
このようにして準備した複数枚の樹脂フィルム１０を用いて、特許文献１に開示された製造方法によれば、例えば両面に回路パターンを形成した樹脂フィルムと共に積層した後、所定の温度と圧力で加熱しつつ加圧する。これにより、隣接する樹脂フィルム１０が融着して一体化されると共に、導電ペースト７が焼結して各層の回路パターン２が電気的に接続される。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−３８４６４号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された製造方法によれば、加熱・加圧により、積層した複数枚の樹脂フィルム１０が一括して接着され、また同時に導電ペースト７が焼結して配線回路が形成されるため、多層化工程では製造リードタイムは短くて済む。
【００１５】
一方、図５（ａ）〜（ｇ）に示した樹脂フィルム１０の準備工程においては、回路パターン２の形成にフォトリソグラフィによるウェットプロセスを用いており、工程が多岐にわたって、加工工数が多い。また、各層毎にマスク４が必要であり、回路パターンに設計変更等があると、製造コストと工数増加の要因になる。さらに、図１に示す製造方法においては、厚い銅箔から回路パターン２を形成しているために、回路パターンの微細化に限界がある。
【００１６】
そこで本発明の第１の目的は、回路パターンの形成工程を簡略化した多層回路基板の製造方法を提供することにある。また本発明の第２の目的は、回路パターンの微細化を促進した多層回路基板を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムが積層されてなる多層回路基板の製造方法において、樹脂フィルムに、貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔に、導電ペーストを充填する導電ペースト充填工程と、インクジェット装置により、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクを樹脂フィルム上に吐出し、前記貫通孔の形成位置を含んで、樹脂フィルムの表面に当該インクによる回路パターンを形成するインクパターン形成工程と、前記導電ペーストが貫通孔に充填され、前記インクパターンが表面に形成された複数枚の樹脂フィルムを積層する積層工程と、前記積層された樹脂フィルムを、熱プレス板により加熱・加圧して、樹脂フィルムを相互に貼り合わせると共に、前記導電ペーストとインクパターンを焼結する加熱加圧工程とを有することを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、回路パターンの形成材料として、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクを用いることで、インクジェット装置によるインクパターンの形成が可能となる。また、金属粒子を含むインクを樹脂フィルム上に吐出して回路パターンを直接描画するため、回路パターン形成のためのマスクが不要となる。従って、回路パターンに設計変更等があってもＣＡＤによる設計データのみで直ちに対応することができ、製造コストと工数を低減することができる。このように本発明の製造方法においては、多層回路基板の積層される各樹脂フィルムの準備工程において、樹脂フィルム上に形成される回路パターンの形成工程を簡略化することができる。
【００１９】
さらに、本発明で用いる粒径がナノメータオーダの金属粒子は低温で焼結させることができるため、インクパターンの焼結を、樹脂フィルムの貼り合わせおよび導電ペーストの焼結と同時に行なうことができる。従って、加熱・加圧による多層化工程において、新たな工程が必要となることもない。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、前記多層回路基板の製造方法において、前記インクパターンを加熱して仮焼結させる仮焼結工程を有することを特徴としている。これにより、樹脂フィルムの表面に形成したインクパターンの取り扱いが容易になる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、前記導電ペーストが、前記粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクであり、前記貫通孔への充填が、インクジェット装置による当該インクの貫通孔への吐出であることを特徴としている。これにより、インクパターンの形成と同じ材料と装置を用いて、回路パターン同士を接続する接続導体を形成することができる。従って、これにより製造コストを低減することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記貫通孔へ充填したインクを加熱して仮焼結させることを特徴としている。これにより、貫通孔に充填したインクの取り扱いが容易になる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、前記樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなることを特徴としている。これにより、前記加熱加圧工程において、接着剤等を用いることなく、樹脂フィルム同士を相互に貼り合わせることができる。従って、これによって製造工程が簡略化され、製造コストと工数を低減することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、前記金属粒子の粒径が、５０ｎｍ以下であることを特徴としている。これによれば、金属粒子の融点および焼結温度が低下するため、処理が容易な低い温度で、樹脂フィルムを相互に貼り合わせると共に、当該金属粒子を含んだインクを焼結させて、緻密な回路パターンや接続導体を形成することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、前記回路パターンが、前記インクにより形成される回路パターンに較べて比抵抗が大きくなるように、前記インクに含まれる金属粒子の組成を変更して形成される抵抗素子パターンを含むことを特徴としている。
【００２６】
抵抗素子を含む多層回路基板であっても、インクに含まれる金属粒子の組成を変更して抵抗素子パターンを形成し、それを焼結して抵抗素子を形成することができる。従って、前記と同様の製造方法で、抵抗素子を含む多層回路基板を製造することができる。
【００２７】
請求項８〜１１に記載した発明は、前記の多層回路基板の製造方法によって製造される多層回路基板に関するものである。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムが積層されてなる多層回路基板であって、相互に貼り合わされた複数枚の樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成され、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクによるインクパターンが焼結されてなる回路パターンと、前記樹脂フィルムに形成された貫通孔に充填された導電ペーストが焼結されてなる、前記回路パターン同士の接続導体とを有することを特徴としている。
【００２９】
これによれば、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクパターンが焼結されてなる回路パターンは、従来の多層回路基板に用いられている金属箔のエッチングによる回路パターンと比較して、微細な回路パターンとすることができる。従って、本発明による多層回路基板は、微細な回路パターンを有し、配線密度の高い多層回路基板とすることができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、前記貫通孔に充填された導電ペーストが、前記粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクであり、前記回路パターンの接続導体が、当該インクが焼結されてなることを特徴としている。これによれば、回路パターン同士を接続する接続導体についても、微細化することができる。また、回路パターンと接続導体が同じ金属粒子を含むインクから形成されることで、製造コストが低減された多層回路基板とすることができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、前記樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなることを特徴としている。これによれば、樹脂フィルムを貼り合わせる接着剤等が必要なく、製造コストの低減された多層回路基板とすることができる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、前記回路パターンが、前記インクにより形成される回路パターンに較べて比抵抗が大きくなるように、前記インクに含まれる金属粒子の組成を変更して形成される抵抗素子パターンを含むことを特徴としている。これによれば、前記インクに含まれる金属粒子の組成を適宜変更して、抵抗素子を含んだ多層回路基板とすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多層回路基板の製造方法およびそれにより製造される多層回路基板を、図に基づいて説明する。
【００３４】
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの準備工程を示す工程別断面図である。尚、図１（ａ）〜（ｅ）において、図５（ａ）〜（ｇ）に現れる各部と同様の部分については、同じ符号を付けた。
【００３５】
最初に、図１（ａ）に示すように、一方の側に保護フィルム１ｃが貼り付けられた樹脂フィルム１を準備する。樹脂フィルム１は、熱可塑性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）からなる。樹脂フィルム１の材料は、ＬＣＰ以外に、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン／ポリエーテルイミド混合物、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂であっても良い。また、樹脂フィルム１の材料は、ガラス繊維含有エポキシ材等の熱硬化性樹脂であってもよい。
【００３６】
次に、図１（ｂ）に示すように、保護フィルム１ｃを貼り付けた樹脂フィルム１に、保護フィルム１ｃごとレーザにより貫通孔６を開ける。
【００３７】
次に、図１（ｃ）に示すように、貫通孔６が形成された樹脂フィルム１に対して、保護フィルム１ｃと反対側に保護フィルム１ｃ’を貼り付けて、樹脂フィルム１に形成された貫通孔６に蓋をする。その後、ペースト充填装置を用いて、蓋された貫通孔６内に導電ペースト７をスキージにより押し込み充填する。
【００３８】
導電ペースト７は、銀（Ａｇ）とスズ（Ｓｎ）の金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加え、これを混練してペースト化したものである。導電ペースト７は、金（Ａｕ）とスズ（Ｓｎ）、または銅（Ｃｕ）とスズ（Ｓｎ）の金属粒子を含んだペーストであってもよい。このように、導電ペースト７にはＳｎが混合されているため、後工程において、比較的低い温度で焼結させることができる。
【００３９】
次に、図１（ｄ）に示すように、両側に貼り付けてあった保護フィルム１ｃ，１ｃ’を剥がす。これにより、貫通孔６に導電ペースト７が充填された樹脂フィルム１が得られる。
【００４０】
次に、図１（ｅ）に示すようにインクパターン２ｉを形成する。このインクパターン２ｉの形成について、図２（ａ），（ｂ）を用いて詳細に説明する。
【００４１】
図２（ａ）は、図１（ｅ）のインクパターン２ｉの形成に用いるインクの模式図である。図２（ａ）のインク２０は、粒径がナノメータオーダの金属粒子２１を、溶媒２４中に独立分散させたものである。ナノメータオーダの金属粒子２１の表面は湿式処理によって分散剤２２によって被覆されており、これによって金属粒子２１の凝集が防止されている。また、溶媒２４中には、後工程の金属粒子２１の焼結時に分散剤２２を捕捉する捕捉剤２３が混合されている。
【００４２】
ナノメータオーダの金属粒子２１としては、例えば銀（Ａｇ）が用いられ、後工程の加熱加圧による焼結をできるだけ低温化するため、粒径は５０ｎｍ以下が好ましい。
【００４３】
また、分散剤２２としては、窒素、酸素またはイオウ原子の孤立電子対を持つ基を有し、金属粒子２１と配位的な結合をする材料が利用できる。例えば、窒素原子の孤立電子対を持つ基としては、アミノ基を有するＣ８〜Ｃ１８のアルキルアミンがある。イオウ原子の孤立電子対を持つ基としては、スルファニル基（−ＳＨ−）を有するＣ８〜Ｃ１８のアルカンチオールがある。また、酸素原子の孤立電子対を持つ基としては、ヒドロキシ基を有するエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のアルカンジオールがある。
【００４４】
次に、捕捉剤２３としては、加熱した際、分散剤２２が有する窒素、酸素、またはイオウ原子を含む基と反応し、分散剤２２による被覆層を除去することができる材料が用いられる。具体的には、有機の酸無水物もしくはその誘導体、または有機酸を用いることができ、例えば、酸無水物もしくはその誘導体は、加熱に伴い分散剤２２であるアミン化合物やチオール化合物と反応して、エステルやチオエステルを形成する。これによって、金属粒子２１を覆っていた分散剤２２が、金属粒子２１の表面から除去される。
【００４５】
図２（ｂ）は、インクジェット装置３０によるインクパターン２ｉの形成の様子を示す模式図である。尚、図２（ｂ）の樹脂フィルム１においては、図１（ｅ）に示す貫通孔６と導電ペースト７は図示を省略してある。
【００４６】
インクジェット装置３０は、電圧をかけると変形するピエゾ素子３３を用い、インク２０が貯められた容器３１の壁３２を図中の矢印のように押すことで、インク２０を微小液滴で吐出する装置である。インク２０の液滴容積は数〜数十ｐｌ（ピコリットル）で、インク液滴が安定して飛翔するために、インク２０の粘度は数ｍＰａ・ｓに調整される。図２（ｂ）に示すインクジェット装置３０は、容器３１側もしくは樹脂フィルム１側をＸ−Ｙ駆動しながらインク２０を吐出して、樹脂フィルム１上に回路に対応したインクパターン２ｉを直接描画する。
【００４７】
このようにして形成したインクパターン２ｉを乾燥して、図２（ａ）に示す溶媒２４を揮発させることにより、図１（ｅ）に示す導電ペースト７が充填された貫通孔６とインクパターン２ｉ有する樹脂フィルム１１が完成する。尚、後工程で複数の樹脂フィルム１１が積層されて各樹脂フィルム１１のインクパターン２ｉ同士が導電ペースト７により接続されるため、インクパターン２ｉは図のように導電ペースト７が充填された貫通孔６の形成位置を含んで形成される。
【００４８】
図１（ｅ）に示すインクパターン２ｉを形成した樹脂フィルム１１は、１００〜１５０℃に加熱してインクパターン２ｉを仮焼結させておくと、次に示す後工程での取り扱いが容易になる。
【００４９】
以上のように、回路パターンの形成材料として、粒径がナノメータオーダの金属粒子２１を含むインク２０を用いることで、インクジェット装置３０によるインクパターン２ｉの形成が可能となる。また、金属粒子２１を含むインク２０を樹脂フィルム１上に吐出して回路パターンを直接描画するため、回路パターン形成のためのマスクが不要となる。従って、回路パターンに設計変更等があってもＣＡＤによる設計データのみで直ちに対応することができ、製造コストと工数を低減することができる。このように、図１（ａ）〜（ｅ）に示した多層回路基板の製造時に積層される樹脂フィルム１１の準備工程において、樹脂フィルム１１上に形成される回路パターンの形成工程を、図５（ａ）〜（ｇ）の工程と比較して、簡略化することができる。
【００５０】
次に、以上のようにして準備した導電ペーストとインクパターンを有する樹脂フィルムを複数枚積層し、加熱・加圧してそれら貼り合わせることにより、多層回路基板を製造する。
【００５１】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの貼り合わせの様子を示す工程別断面図である。
【００５２】
最初に、図３（ａ）に示すように、図１（ａ）〜（ｅ）の工程で準備した樹脂フィルム１２〜１５を積層して、付着防止フィルム５１、緩衝材５２、金属板５３を介して、ヒータ５５が埋設された一対の熱プレス板５４の間に挿入する。付着防止フィルム５１は、加熱・加圧時の樹脂フィルム１が周りの部材へ付着したり、樹脂フィルム１とインクパターン２ｉに傷がついたりするのを防止するもので、例えばポリイミドフィルム等が用いられる。緩衝材５２は、樹脂フィルム１２〜１３を均等に加圧するためのもので、例えばステンレス等の金属を繊維状に裁断し、その繊維状金属を厚さ約１ｍｍの板状に成型したものが用いられる。金属板５３は、熱プレス板５４に傷が入るのを防止するためのもので、例えばステンレス（ＳＵＳ）やチタン（Ｔｉ）の厚さ約２ｍｍの板が用いられる。
【００５３】
尚、樹脂フィルム１の材料としてガラス繊維含有エポキシ材等の熱硬化性樹脂を用いる場合には、各樹脂フィルム１２〜１５の間に接着剤を挿入する。
【００５４】
次に図３（ｂ）に示すように、最初にヒータ５５を発熱し、圧力を印加しない状態で全体を１５０℃以下で５分間加熱する。次に、図示しないプレス機により熱プレス板５４を介して、積層体に２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を印加する。次に、全体の温度を２００〜２５０℃に設定し、１０〜３０分間、加熱・加圧する。加熱・加圧は大気中で行なってもよいが、インクパターン２ｉや導電ペースト７中に含まれる金属粒子の酸化を抑制するため、好ましくは真空中で行なうのがよい。
【００５５】
以上の加熱・加圧により、樹脂フィルム１２〜１５の熱可塑性樹脂１が互いに接着すると共に、インクパターン２ｉと導電ペースト７中に含まれる金属粒子が焼結する。このインクパターン２ｉに含まれる金属粒子の焼結過程について、図４（ａ），（ｂ）を用いて詳細に説明する。
【００５６】
図４（ａ）は、焼結開始前のインクパターン２ｉに含まれる金属粒子の模式図である。この焼結過程においては、加熱により図４（ａ）に示すように分散剤２２が捕捉剤２３に捕捉され、金属粒子２１の表面から分散剤２２が除去されて、活性な金属粒子２１の表面が露出する。
【００５７】
図４（ｂ）は、焼結開始後のインクパターン２ｉに含まれる金属粒子の模式図である。分散剤２２が除去されてナノメータオーダの活性な金属粒子２１の表面が露出すると、図４（ｂ）に示すように、互いの金属粒子２１の表面同士が接触して、界面での物質移動すなわち焼結が起こり、金属膜２１’が形成される。本実施形態の粒径が５０ｎｍ以下のＡｇ粒子を用いる場合には、２００℃程度で焼結させることができる。
【００５８】
以上のようにして、図３（ｃ）に示すように、樹脂フィルム１２〜１５の各熱可塑性樹脂１が接着して一体化した絶縁材１’と、各インクパターン２ｉが焼結して形成された回路パターン２ｉ’と、導電ペースト７が焼結して形成された接続導体７’とを有する多層回路基板１００が製造される。
【００５９】
このように、図４（ａ），（ｂ）に示した粒径がナノメータオーダの金属粒子２１は、低温で焼結させることができるため、インクパターン２ｉの焼結を、樹脂フィルム１の貼り合わせ、および導電ペースト７の焼結と同時に行なうことができる。従って、加熱・加圧による多層化工程において、新たな工程が必要となることもない。
【００６０】
（他の実施形態）
図１（ｃ）では保護フィルム１ｃ’により蓋された貫通孔６内にペースト充填装置を用いて導電ペースト７を充填したが、図２（ｂ）のインクジェット装置３０を用いて、蓋された貫通孔６内に図２（ａ）のインク２０を充填することもできる。蓋された貫通孔６内へのインク２０の充填は、インク２０の液滴を貫通孔６内へ数回打ち込むことにより充填する。貫通孔６内へ充填したインク２０は、乾燥して溶媒２４を揮発させ、あるいは１００〜１５０℃に加熱して仮焼結させ取り扱いを容易にした後、次工程に移す。貫通孔６内へ充填したインク２０は、図３（ｂ）に示す加熱・加圧により、インクパターン２ｉと共に焼結する。
【００６１】
このように、図１（ｅ）のインクパターン２ｉの形成と同じ材料と装置を用いて、図３（ｃ）に示す回路パターン同士を接続する接続導体７’を形成することができる。従って、これにより製造コストを低減することができる。
【００６２】
図２（ａ）では、ナノメータオーダの金属粒子２１として銀（Ａｇ）を用いる例を示した。これによれば、図３（ｃ）に示す多層回路基板１００においては、Ａｇからなる回路パターン２ｉ’が形成される。インク２０に含まれるナノメータオーダの金属粒子２１としては、Ａｇに限らず、例えば金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）の金属粒子を用いることができる。
【００６３】
また、インク２０に含まれる金属粒子２１は、単一組成の金属粒子には限られない。インク２０に含まれる金属粒子２１の組成を変更して、例えば５０ｎｍ以下のＡｇ粒子と５０ｎｍ以下のパラジウム（Ｐｄ）粒子の混合組成を用いれば、前記と同様の加熱・加圧による焼結時にＡｇとＰｄが合金化して、抵抗膜を形成することができる。従って、例えば、Ａｇ粒子のみのインクで形成したインクパターンに連結して、Ａｇ粒子とＰｄ粒子を含むインクでインクパターンを形成すれば、前記と同様の製造方法を用いて、抵抗素子パターンを含む回路パターンを有した多層回路基板を製造することができる。
【００６４】
図３（ａ）〜（ｃ）では、ナノメータオーダの金属粒子とインクジェット装置による図１（ａ）〜（ｅ）の工程で準備した樹脂フィルム１２〜１５を積層して、多層回路基板１００を形成する例を示した。これに限らず、積層される樹脂フィルムは、全てが図１（ａ）〜（ｅ）の工程による樹脂フィルムでなくともよい。例えば、従来の銅箔を用いた図５（ａ）〜（ｇ）の工程で準備した樹脂フィルムに、ナノメータオーダの金属粒子とインクジェット装置による図１（ａ）〜（ｅ）の工程で準備した樹脂フィルムを必要個所だけ積層し、多層回路基板を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの準備工程を示す工程別断面図である。
【図２】（ａ）は、インクパターンの形成に用いるインクの模式図であり、（ｂ）は、インクジェット装置によるインクパターンの形成の様子を示す模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの貼り合わせの様子を示す工程別断面図である。
【図４】（ａ）は、焼結開始前のインクパターンに含まれる金属粒子の模式図であり、（ｂ）は、焼結開始後のインクパターンに含まれる金属粒子の模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、従来の多層回路基板の製造方法における、樹脂フィルムの準備工程を示す工程別断面図である。
【符号の説明】
１００ 多層回路基板
１ 樹脂フィルム
１’ 絶縁材
２ｉ インクパターン
２ｉ’ 回路パターン
６ 貫通孔
７ 導電ペースト
７’ 接続導体
１０ 銅箔による回路パターンが形成された樹脂フィルム
１１〜１５ インクパターンが形成された樹脂フィルム
２０ インク
２１ ナノメータオーダの金属粒子
２２ 分散剤
２３ 捕捉剤
２４ 溶媒
３０ インクジェット装置
Claims (11)
- 回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムが積層されてなる多層回路基板の製造方法において、
樹脂フィルムに、貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔に、導電ペーストを充填する導電ペースト充填工程と、
インクジェット装置により、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクを樹脂フィルム上に吐出し、前記貫通孔の形成位置を含んで、樹脂フィルムの表面に当該インクによる回路パターンを形成するインクパターン形成工程と、
前記導電ペーストが貫通孔に充填され、前記インクパターンが表面に形成された複数枚の樹脂フィルムを積層する積層工程と、
前記積層された樹脂フィルムを、熱プレス板により加熱・加圧して、樹脂フィルムを相互に貼り合わせると共に、前記導電ペーストとインクパターンを焼結する加熱加圧工程とを有することを特徴とする多層回路基板の製造方法。 - 前記多層回路基板の製造方法において、前記インクパターンを加熱して仮焼結させる仮焼結工程を有することを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
- 前記導電ペーストが、前記粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクであり、前記貫通孔への充填が、インクジェット装置による当該インクの貫通孔への吐出であることを特徴とする請求項１または２に記載の多層回路基板の製造方法。
- 前記貫通孔へ充填したインクを加熱して仮焼結させることを特徴とする請求項３に記載の多層回路基板の製造方法。
- 前記樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多層回路基板の製造方法。
- 前記金属粒子の粒径が、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多層回路基板の製造方法。
- 前記回路パターンが、前記インクにより形成される回路パターンに較べて比抵抗が大きくなるように、前記インクに含まれる金属粒子の組成を変更して形成される抵抗素子パターンを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の多層回路基板の製造方法。
- 回路パターンが形成された複数枚の樹脂フィルムが積層されてなる多層回路基板であって、
相互に貼り合わされた複数枚の樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルム上に形成され、粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクによるインクパターンが焼結されてなる回路パターンと、
前記樹脂フィルムに形成された貫通孔に充填された導電ペーストが焼結されてなる、前記回路パターン同士の接続導体とを有することを特徴とする多層回路基板。 - 前記貫通孔に充填された導電ペーストが、前記粒径がナノメータオーダの金属粒子を含むインクであり、前記回路パターンの接続導体が、当該インクが焼結されてなることを特徴とする請求項８に記載の多層回路基板。
- 前記樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項８または９に記載の多層回路基板。
- 前記回路パターンが、前記インクにより形成される回路パターンに較べて比抵抗が大きくなるように、前記インクに含まれる金属粒子の組成を変更して形成される抵抗素子パターンを含むことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の多層回路基板。
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