【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層配線基板及びその製造方法に関し、詳しくは、フレキシブル部及びリジッド部を有する多層配線基板において、ビルドアップ層を設けることにより、配線密度を向上させ、配線基板の表裏両面への小型電子部品の搭載を可能にし、且つバイアホール内部への樹脂などの充填が不要となり、収率が飛躍的に向上し得るフレキシブル・コンポジット・ビルドアップ多層配線基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレキシブル部及びリジッド部を有する多層配線基板としては、フレックスリジッド配線基板が知られている。
上記フレックスリジッド配線基板としては、図７に示すような、フレキシブル層１を中間層とし、該フレキシブル層１の両面にそれぞれコンポジット層２及びコンポジット層２’を積層した構造のものが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。図７中、１１はフレキシブル基板、１ａは導電体回路、２１及び２１’はリジッド基板、２ａ及び２ａ’は導電体回路、４はスルーホール、６はボンディングシート、７はメッキ層、８はソルダーレジストである。
また、複数のリジッドプリント基板をフレキシブルプリント基板により接続した構造の多層配線基板も知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３を参照）。
【０００３】
また、多層配線基板は、軽量化、小型化の要請に伴い、小型電子部品を高密度で搭載すべく、配線の微細化及び高密度化が要求されている。配線の微細化及び高密度化を達成する多層配線基板として、ビルドアップ工法を用いた多層配線基板（ビルドアップ多層配線基板）が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。ビルドアップ工法は、絶縁層の形成工程、該絶縁層にバイアホールを形成する工程及び該バイアホールの内部を含めた上記絶縁層に導電体回路（配線回路パターン）を形成する工程を順次繰り返して積層していくものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−９１７４５号公報（図１）
【特許文献２】
特開平８−１１６１４７号公報（段落〔０００５〕、図５（ｂ））
【特許文献３】
特開平８−１８６３８０号公報（段落〔００１３〕、図３）
【特許文献４】
特開２００３−２３２５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すような従来のフレックスリジッド配線基板は、その構造上、フレキシブル層１が、表層に配置されておらず、コンポジット層２，２’間の配線にのみ使用されているため、フレキシブル層１に電子部品を搭載することができない。
また、特許文献２及び特許文献３に記載されているような「複数のリジッドプリント基板をフレキシブルプリント基板により接続した構造の多層配線基板」は、フレキシブルプリント基板が表層に配置されているので、フレキシブルプリント基板への電子部品の搭載が可能である。しかし、この多層配線基板は、フレキシブルプリント基板と、コンポジット層からなるリジッドプリント基板とが、積層された構造のものであるため、スルーホールとバイアホールのメッキを同時に行うことができない。そのため、例えば図８に示すように、コンポジット層２の表層側のメッキ層厚が厚くなるため、コンポジット層２の導電体回路の細線化が困難となり、コンポジット層２への小型電子部品の搭載ができない。
【０００６】
また、図８に示すように、上記の「複数のリジッドプリント基板をフレキシブルプリント基板により接続した構造の多層配線基板」は、その構造上、コンポジット層２のバイアホール５内部に樹脂９を充填する必要がある。この樹脂の充填は、フレキシブル層１との積層後は不可能であるため、フレキシブル層１と積層する前に行わなければならない。そして、この樹脂の充填は、ロールコート、印刷法などの方法により行われているが、何れの方法により行っても、充填した樹脂がバイアホール５内部からはみ出るため、これを研磨除去しなければならない。この研磨除去によりコンポジット層２の基板の伸縮が発生し、フレキシブル層１との積層において回路の位置精度が悪く、収率が著しく悪いとの問題が生じている。尚、図８中、２１はリジッド基板、２ａは導電体回路、４はスルーホール、５はバイアホール、６はボンディングシート、７はメッキ層、８はソルダーレジスト、９はバイアホール５内部に充填された樹脂である。
【０００７】
また、ビルドアップ工法は、配線自由度が向上し、配線の微細化及び高密度化に比較的適した方法である。しかし、特許文献４に記載されたビルドアップ多層プリント配線板では、バイアホール内部に銅ペーストなどの導電性物質を充填する必要があり、上記の「複数のリジッドプリント基板をフレキシブルプリント基板により接続した構造の多層配線基板」における樹脂の充填による問題と同様の問題が生じる。
【０００８】
従って、本発明の目的は、配線密度を向上させ、配線基板の表裏両面への小型電子部品の搭載を可能にし、且つバイアホール内部への樹脂などの充填が不要となり、収率が飛躍的に向上し得る、フレキシブル部及びリジッド部を有する多層配線基板及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々検討した結果、リジッド基板とフレキシブル基板材を重ね合わせた基板のコンポジット層に、ビルドアップ層を配置することにより、上記目的を達成し得る多層配線基板が得られることを知見した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、リジッド基板及び該リジッド基板の少なくともビルドアップ層側の表面に形成された導電体回路からなるコンポジット層を中間層とし、上記コンポジット層の一方の面に、フレキシブル基板及び該フレキシブル基板の表層側の表面に形成された導電体回路からなるフレキシブル層が積層され、上記コンポジット層の他方の面に、絶縁層及び該絶縁層の表層側の表面に形成された導電体回路からなるビルドアップ層が積層されている層構造を有する多層配線基板であって、上記フレキシブル層の導電体回路、上記コンポジット層の導電体回路及び上記ビルドアップ層の導電体回路が、上記多層配線基板を貫通するスルーホールを介して電気的に接続され、上記コンポジット層の導電体回路と上記ビルドアップ層の導電体回路が、上記ビルドアップ層に形成されたバイアホールを介して電気的に接続されている、フレキシブル・コンポジット・ビルドアップ多層配線基板を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、上記の本発明のフレキシブル・コンポジット・ビルドアップ多層配線基板の製造方法の好ましい一例として、リジッド基板の少なくともビルドアップ層側の表面に所定の導電体回路を形成してコンポジット層を作製する工程、フレキシブル層の導電体回路を形成するための導電体層、フレキシブル基板、上記コンポジット層、ビルドアップ層の絶縁層、ビルドアップ層の導電体回路を形成するための導電体層の順の層構造を有する積層板を作製する工程、上記積層板にスルーホールを形成する工程、上記ビルドアップ層にバイアホールを形成する工程、上記スルーホール、上記バイアホール、上記フレキシブル層の導電体層及び上記ビルドアップ層の導電体層にメッキ層を被覆する工程、上記フレキシブル層の導電体層及びメッキ層、並びに上記ビルドアップ層の導電体層及びメッキ層をそれぞれ所定の配線回路パターンに形成する工程、上記配線回路パターンが形成された上記フレキシブル層及び上記ビルドアップ層のそれぞれの所定箇所を、ソルダーレジストによって被覆する工程を有する、フレキシブル・コンポジット・ビルドアップ多層配線基板の製造方法（以下、本発明の第１の製造方法という）を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、上記の本発明のフレキシブル・コンポジット・ビルドアップ多層配線基板の製造方法の他の好ましい一例として、フレキシブル基板の表層側の表面に導電体回路を形成するための導電体層を有するフレキシブル層と、リジッド基板の少なくともビルドアップ層側の表面に導電体回路を有するコンポジット層とからなる積層板を作製する工程、上記コンポジット層のビルドアップ層側の表面に、ビルドアップ層の絶縁層を形成する工程、上記絶縁層にバイアホールを形成する工程、上記絶縁層の形成された上記積層板にスルーホールを形成する工程、上記スルーホール、上記バイアホール、上記フレキシブル層の導電体層及び上記ビルドアップ層の絶縁層にメッキ層を被覆する工程、上記フレキシブル層の導電体層及びメッキ層、並びに上記ビルドアップ層のメッキ層をそれぞれ所定の配線回路パターンに形成する工程、上記配線回路パターンが形成された上記フレキシブル層及び上記ビルドアップ層のそれぞれの所定箇所を、ソルダーレジストによって被覆する工程を有する、フレキシブル・コンポジット・ビルドアップ多層配線基板の製造方法（以下、本発明の第２の製造方法という）を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフレキシブル・コンポジット・ビルドアップ多層配線基板（以下、ＦＣＢ配線基板ともいう）及びその製造方法を、それらの好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明のＦＣＢ配線基板の第１の実施形態を示す概略断面図である。図２は、本発明のＦＣＢ配線基板の第２の実施形態を示す概略断面図である。図３は、本発明のＦＣＢ配線基板の第３の実施形態を示す概略断面図である。図４は、本発明のＦＣＢ配線基板の第４の実施形態を示す概略断面図である。図５は、図１に示す第１の実施形態のＦＣＢ配線基板を製造する工程の一例を説明する概略断面図である。図６は、図３に示す第３の実施形態のＦＣＢ配線基板を製造する工程の一例を説明する概略断面図である。
【００１４】
図１に示す第１の実施形態のＦＣＢ配線基板Ａは、リジッド基板２１及び該リジッド基板２１の両面にそれぞれ形成された所定パターンの導電体回路２ａ及び２ａ’からなるコンポジット層２を中間層とし、上記コンポジット層の導電体回路２ａ’が形成されている面に、フレキシブル基板１１及び該フレキシブル基板１１の表層側の表面に形成された所定パターンの導電体回路１ａからなるフレキシブル層１が積層され、上記コンポジット層２の導電体回路２ａが形成されている面に、絶縁層３１及び該絶縁層３１の表層側の表面に形成された所定パターンの導電体回路３ａからなるビルドアップ層３が積層されている層構造を有する。
【００１５】
そして、ＦＣＢ配線基板Ａの所定箇所には、ＦＣＢ配線基板Ａの厚さ方向を貫通するスルーホール４が形成され、またビルドアップ層３の所定箇所には、バイアホール５が形成されている。
スルーホール４、バイアホール５、フレキシブル層１の導電体回路１ａ及びビルドアップ層３の導電体回路３ａは、メッキ層７により被覆されている。
また、フレキシブル層１とコンポジット層２とは、ボンディングシート６を介して積層され、またフレキシブル層１の表層側の表面及びビルドアップ層３の表層側の表面は、それぞれソルダーレジスト８により所定箇所が被覆されている。
【００１６】
フレキシブル層１の導電体回路１ａと、コンポジット層２の導電体回路２ａ及び２ａ’と、ビルドアップ層３の導電体回路３ａとは、ＦＣＢ配線基板Ａを貫通するスルーホール４を介してメッキ層７により電気的に接続されている。
また、コンポジット層２の導電体回路２ａと、ビルドアップ層３の導電体回路３ａとは、ビルドアップ層３の絶縁層３ａに形成されたバイアホール５を介してメッキ層７により電気的に接続されている。
ソルダーレジスト８から露呈しているフレキシブル層１の導電体回路１ａ及びビルドアップ層３のバイアホール５のメッキ層上には、電子部品（図示せず）が搭載される。
【００１７】
図２に示す第２の実施形態のＦＣＢ配線基板Ｂは、コンポジット層２が、リジッド基板２１のビルドアップ層側の表面のみに導電体回路２ａが形成されたものである以外は、上記の第１の実施形態のＦＣＢ配線基板Ａと同様に構成されている。
【００１８】
図３に示す第３の実施形態のＦＣＢ配線基板Ｃは、ビルドアップ層３の絶縁層３１の表層側の表面の配線回路パターンが、メッキ層７のみにより形成されている以外は、上記の第１の実施形態のＦＣＢ配線基板Ａと同様に構成されている。
【００１９】
図４に示す第４の実施形態のＦＣＢ配線基板Ｄは、コンポジット層２が、リジッド基板２１のビルドアップ層側の表面のみに導電体回路２ａが形成されたものである以外は、上記の第３の実施形態のＦＣＢ配線基板Ｃと同様に構成されている。
【００２０】
尚、上記のフレキシブル基板１１、リジッド基板２１、導電体回路１ａ、２ａ、２ａ’及び３ａ、ボンディングシート６、メッキ層７及びソルダーレジスト８は、この種の多層配線基板に通常使用されているものでよく、それらの形成材や厚みなどが特に制限されるものではない。例えば、フレキシブル基板１１としては、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂などからなる折り曲げ可能なフィルム材が用いられ、厚みは１２〜１００μｍ程度であり、リジッド基板２１としては、ＦＲ−４、ＢＴレジンなどのコンポジット材が用いられ、厚みは５０〜１，０００μｍ程度である。また、上記導電体回路の形成材としては、銅、銀、金、ニッケル、クロム、亜鉛、錫、白金などが用いられる。
また、ビルドアップ層３の絶縁層３１の形成材としては、ガラスクロス入り絶縁材料（絶縁材料の例：ＦＲ−４、ＦＲ−５、ＢＴレジン、ポリイミド樹脂など）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ＰＥＴなどからなるシート材又はフィルム材が用いられる他、熱硬化型液状樹脂、ＵＶ硬化型液状樹脂、フォトイメージング型液状樹脂などが用いられ、該絶縁層３１の厚みは８０〜１，２００μｍ程度である。
【００２１】
本発明のＦＣＢ配線基板は、上記の第１〜第４の実施形態に限定されるものではなく、例えば、必要に応じてコンポジット層を更に多層化した構成としてもよい。
【００２２】
以上のように構成された本発明のＦＣＢ配線基板は、メッキ層が一層であるため、ＦＣＢ配線基板の表裏両面の回路の細線化が容易であり、且つＦＣＢ配線基板の表裏両面への小型電子部品の搭載が可能である。特に、上記の第１及び第２の実施形態では、フレキシブル層１の回路厚（導電体回路厚とメッキ層厚の合計厚）と、ビルドアップ層３の回路厚が同じであるため、ＦＣＢ配線基板の表裏両面での回路形成可能な最小線幅の設計値を同じにすることができる。また、本発明のＦＣＢ配線基板は、バイアホール内部への樹脂などの充填が不要である。
【００２３】
次に、本発明の第１の製造方法の好ましい一例を、上記第１の実施形態のＦＣＢ配線基板Ａを製造する工程の一例を説明する図５に基づいて詳述する。
図５に示す実施形態は、ビルドアップ層３の絶縁層３１の形成材として、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジンなどからなるボンディングシートを用いた場合の製造例である。
【００２４】
まず、図５▲１▼に示すようなリジッド基板２１の両面にそれぞれ所定の導電体回路２ａ、２ａ’を形成したコンポジット層２を作製する。
コンポジット層２の導電体回路２ａ、２ａ’の形成は、サブトラクティブ法、アディティブ法、セミアディティブ法などの公知の方法により行えばよい。
【００２５】
次に、図５▲２▼に示すように、フレキシブル基板１１の表層側の表面に導電体回路を形成するための導電体層としての銅箔１ｂが積層されたフレキシブル層１、ボンディングシート６、上記コンポジット層２、ビルドアップ層３の絶縁層を形成する絶縁性を有するボンディングシート３１’、ビルドアップ層３の導電体回路を形成するための導電体層としての銅箔３ｂを、この順に配置し、ラミネートして、積層板を作製する。
フレキシブル層１とコンポジット層２とは、ボンディングシート６により接着し、またコンポジット層２とビルドアップ層３とは、絶縁性を有するボンディングシート３１’により接着する。また、上記ボンディングシート６は、不要部分をくり抜いた穴あきシートとしてある。
【００２６】
次いで、図５▲３▼に示すように、上記積層板の所定箇所にスルーホール４を形成する。
該スルーホール４の形成は、公知の手段、例えばドリル穿孔、レーザ穿孔、エッチングなどにより行えばよい。
【００２７】
次いで、図５▲４▼に示すように、上記積層板のビルドアップ層３の所定箇所にバイアホール５を形成する。
該バイアホール５の形成は、上記スルーホール４の形成と同様の手段で行えばよい。
【００２８】
次いで、図５▲５▼に示すように、上記スルーホール４、上記バイアホール５、上記フレキシブル層１の導電体層（銅箔）１ｂ及び上記ビルドアップ層３の導電体層（銅箔）３ｂをメッキ層７で被覆する。
該メッキ層７の形成は、無電解メッキ、蒸着などの公知の手段により行えばよい。
上記メッキ層７により、フレキシブル層１の導電体層１ｂと、コンポジット層２の導電体回路２ａ及び２ａ’と、ビルドアップ層３の導電体層３ｂとが、上記スルーホール４のメッキ層７により電気的に接続され、またコンポジット層２の導電体回路２ａと、ビルドアップ層３の導電体層３ｂとが、上記バイアホール５のメッキ層７により電気的に接続される。
【００２９】
次いで、図５▲６▼に示すように、上記メッキ層７が形成された、上記フレキシブル層１の導電体層１ｂ及び上記ビルドアップ層３の導電体層３ｂを、それぞれ、所定の配線回路パターンに形成し、導電体回路１ａ及び導電体回路３ａを作製する。
上記導電体層１ｂ及び３ｂの配線回路パターンの形成は、感光性エッチングレジスト膜を用い、エッチングにより配線部分以外の導電体を削除する方法などにより行われる。
【００３０】
次いで、図５▲７▼に示すように、上記配線回路パターンが形成された上記フレキシブル層１及び上記ビルドアップ層３のそれぞれの所定箇所を、ソルダーレジスト８によって被覆する。
該被覆後、図５▲８▼に示すように、コンポジット層２及びビルドアップ層３の不要部分をドリル加工、レーザ加工、エッチングなどにより削除し、第１の実施形態のＦＣＢ配線基板Ａを得る。
【００３１】
本発明の第１の製造方法は、図５に示す実施形態に制限されるものではなく、例えば、フレキシブル層１の導電体回路１ａ及びビルドアップ層３の導電体回路３ａは、メッキ層７の形成後ではなく、コンポジット層２と積層する際に予め形成しておいてもよく、またスルーホール４の形成及びバイアホール５の形成は、何れを先に行っても構わない。
【００３２】
本発明の第１の製造方法によれば、フレキシブル層１及びビルドアップ層３の表面へのメッキが１回であり、フレキシブル層１の回路厚（導電体回路厚とメッキ層厚の合計厚）と、ビルドアップ層３の回路厚が同じとなり、またスルーホール４とバイアホール５のメッキを同時に行うことができるため、ＦＣＢ配線基板の表裏両面での回路形成可能な最小線幅の設計値を同じにすることができる。また、ビルドアップ層３とコンポジット層２との接続を、ビルドアップ層３の絶縁層３１に形成したバイアホール５により行うことができるため、バイアホール内部への樹脂などの充填が不要である。
【００３３】
次に、本発明の第２の製造方法の好ましい一例を、上記第３の実施形態のＦＣＢ配線基板Ｃを製造する工程の一例を説明する図６に基づいて詳述する。
図６に示す実施形態は、ビルドアップ層３の絶縁層３１の形成材として、熱硬化型液状樹脂、ＵＶ硬化型液状樹脂、フォトイメージング型液状樹脂などの硬化型液状樹脂を用いた場合の製造例である。
【００３４】
まず、両面に導電体回路を形成するための導電体層としての銅箔２ｂが積層されたリジッド基板２１のフレキシブル層側の表面の銅箔を、所定の配線回路パターンに形成して導電体回路２ａ’となした図６▲１▼に示すようなコンポジット層２を作製する。
コンポジット層２の導電体回路２ａ’の形成は、感光性エッチングレジスト膜を用い、エッチングにより配線部分以外の導電体を削除する方法などにより行われる。
【００３５】
次に、図６▲２▼に示すように、フレキシブル基板１１の表層側の表面に導電体回路を形成するための導電体層としての銅箔１ｂが積層されたフレキシブル層１、ボンディングシート６、上記コンポジット層２を、この順に配置し、ラミネートして、積層板を作製する。
フレキシブル層１とコンポジット層２とは、ボンディングシート６により接着する。また、上記ボンディングシート６は、不要部分をくり抜いた穴あきシートとしてある。
【００３６】
次いで、図６▲３▼に示すように、リジッド基板２１のビルドアップ層側の表面の銅箔を、導電体回路２ａ’の形成方法と同様な方法により所定の配線回路パターンに形成し、導電体回路２ａを作製する。
【００３７】
次いで、図６▲４▼に示すように、上記コンポジット層２のビルドアップ層側の表面に、ビルドアップ層３の絶縁層３１を形成する。
ビルドアップ層３の絶縁層３１の形成は、上記硬化型液状樹脂を塗布し、硬化させることにより行われる。
【００３８】
次いで、図６▲５▼に示すように、上記ビルドアップ層３の絶縁層３１の所定箇所にバイアホール５を形成する。
該バイアホール５の形成は、公知の手段、例えばドリル穿孔、レーザ穿孔、エッチングなどにより行えばよい。
【００３９】
次いで、図６▲６▼に示すように、上記絶縁層３１が形成された積層板の所定箇所にスルーホール４を形成する。
該スルーホール４の形成は、上記バイアホール５の形成と同様の手段で行えばよい。
【００４０】
次いで、図６▲７▼に示すように、上記スルーホール４、上記バイアホール５、上記フレキシブル層１の導電体層（銅箔）１ｂ及び上記ビルドアップ層３の絶縁層３１をメッキ層７で被覆する。
該メッキ層７の形成は、無電解メッキ、蒸着などの公知の手段により行えばよい。
上記メッキ層７により、フレキシブル層１と、コンポジット層２と、ビルドアップ層３とが、電気的に接続される。
【００４１】
次いで、図６▲８▼に示すように、上記フレキシブル層１の導電体層１ｂ及びメッキ層７、並びに上記ビルドアップ層３のメッキ層７を、それぞれ、所定の配線回路パターンに形成し、導電体回路１ａ及び導電体回路３ａを作製する。
該配線回路パターンの形成は、感光性エッチングレジスト膜を用い、エッチングにより配線部分以外の導電体を削除する方法などにより行われる。
【００４２】
次いで、図６▲９▼に示すように、上記配線回路パターンが形成された上記フレキシブル層１及び上記ビルドアップ層３のそれぞれの所定箇所を、ソルダーレジスト８によって被覆する。
該被覆後、図６（１０）に示すように、コンポジット層２及びビルドアップ層３の不要部分をドリル加工、レーザ加工、エッチングなどにより削除し、第３の実施形態のＦＣＢ配線基板Ｃを得る。
【００４３】
本発明の第２の製造方法は、図６に示す実施形態に制限されるものではなく、例えば、コンポジット層２の導電体回路２ａの形成は、導電体回路２ａ’の形成時に行ってもよく、またスルーホール４の形成及びバイアホール５の形成は、何れを先に行っても構わない。
【００４４】
本発明の第２の製造方法によれば、フレキシブル層１及びビルドアップ層３の表面へのメッキが１回であるため、ＦＣＢ配線基板の表裏両面の回路の細線化が容易であり、また、ビルドアップ層３とコンポジット層２との接続を、ビルドアップ層３の絶縁層３１に形成したバイアホール５により行うことができるため、バイアホール内部への樹脂などの充填が不要である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、配線密度を向上させ、配線基板の表裏両面への小型電子部品の搭載を可能にし、且つバイアホール内部への樹脂などの充填が不要となり、収率が飛躍的に向上し得る、フレキシブル部及びリジッド部を有する多層配線基板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のＦＣＢ配線基板の第１の実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明のＦＣＢ配線基板の第２の実施形態を示す概略断面図である。
【図３】図３は、本発明のＦＣＢ配線基板の第３の実施形態を示す概略断面図である。
【図４】図４は、本発明のＦＣＢ配線基板の第４の実施形態を示す概略断面図である。
【図５】図５は、図１に示す第１の実施形態のＦＣＢ配線基板を製造する工程の一例を説明する概略断面図である。
【図６】図６は、図３に示す第１の実施形態のＦＣＢ配線基板を製造する工程の一例を説明する概略断面図である。
【図７】図７は、従来のフレックスリジッド配線基板の一例を示す概略断面図である。
【図８】図８は、複数のリジッドプリント基板をフレキシブルプリント基板により接続した構造の多層配線基板の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ ＦＣＢ配線基板
１ フレキシブル層
１１ フレキシブル基板
１ａ 導電体回路
２ コンポジット層
２１ リジッド基板
２ａ，２ａ’ 導電体回路
３ ビルドアップ層
３１ 絶縁層
３ａ 導電体回路
４ スルーホール
５ バイアホール
６ ボンディングシート
７ メッキ層
８ ソルダーレジスト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer wiring board and a method for manufacturing the same. More specifically, in a multilayer wiring board having a flexible portion and a rigid portion, by providing a build-up layer, the wiring density is improved, The present invention relates to a flexible composite build-up multi-layer wiring board capable of mounting electronic components and eliminating the need to fill the inside of a via hole with a resin or the like and capable of dramatically improving the yield, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As a multilayer wiring board having a flexible part and a rigid part, a flex-rigid wiring board is known.
As shown in FIG. 7, the flex-rigid wiring board generally has a structure in which a flexible layer 1 is used as an intermediate layer, and a composite layer 2 and a composite layer 2 'are laminated on both sides of the flexible layer 1, respectively. (See, for example, Patent Document 1). In FIG. 7, 11 is a flexible board, 1a is a conductor circuit, 21 and 21 'are rigid boards, 2a and 2a' are conductor circuits, 4 is a through hole, 6 is a bonding sheet, 7 is a plating layer, and 8 is a solder. It is a resist.
Further, a multilayer wiring board having a structure in which a plurality of rigid printed boards are connected by a flexible printed board is also known (for example, see Patent Documents 2 and 3).
[0003]
Further, with the demand for weight reduction and miniaturization of the multilayer wiring board, finer wiring and higher density are required in order to mount small electronic components at high density. As a multilayer wiring board that achieves finer wiring and higher density wiring, a multilayer wiring board using a build-up method (build-up multilayer wiring board) has been proposed (for example, see Patent Document 4). The build-up method sequentially repeats a step of forming an insulating layer, a step of forming a via hole in the insulating layer, and a step of forming a conductor circuit (wiring circuit pattern) in the insulating layer including the inside of the via hole. They are to be stacked.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-91745 (FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-8-116147 (paragraph [0005], FIG. 5 (b))
[Patent Document 3]
JP-A-8-186380 (paragraph [0013], FIG. 3)
[Patent Document 4]
JP-A-2003-23254
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional flex-rigid wiring substrate as shown in FIG. 7, the flexible layer 1 is not disposed on the surface layer due to its structure, and is used only for wiring between the composite layers 2 and 2 ′. 1 cannot mount electronic components.
Further, the “multi-layer wiring board having a structure in which a plurality of rigid printed boards are connected by a flexible printed board” as described in Patent Literature 2 and Patent Literature 3 is flexible because the flexible printed board is disposed on the surface layer. Electronic components can be mounted on a printed circuit board. However, since this multilayer wiring board has a structure in which a flexible printed board and a rigid printed board made of a composite layer are laminated, plating of through holes and via holes cannot be performed simultaneously. For this reason, as shown in FIG. 8, for example, the thickness of the plating layer on the surface layer side of the composite layer 2 is increased, so that it is difficult to make the conductor circuit of the composite layer 2 finer, and mounting of small electronic components on the composite layer 2 becomes difficult. Can not.
[0006]
As shown in FIG. 8, the above-mentioned “multi-layer wiring board having a structure in which a plurality of rigid printed boards are connected by a flexible printed board” has a structure in which a resin 9 is filled inside the via holes 5 of the composite layer 2. There is a need. This resin filling is not possible after lamination with the flexible layer 1 and must be performed before lamination with the flexible layer 1. The filling of the resin is performed by a method such as a roll coating method or a printing method. However, in any method, since the filled resin protrudes from the inside of the via hole 5, it must be removed by polishing. No. Due to this polishing removal, the substrate of the composite layer 2 expands and contracts, and the lamination with the flexible layer 1 causes a problem that the positional accuracy of the circuit is poor and the yield is extremely poor. In FIG. 8, 21 is a rigid substrate, 2a is a conductor circuit, 4 is a through hole, 5 is a via hole, 6 is a bonding sheet, 7 is a plating layer, 8 is a solder resist, and 9 is the inside of the via hole 5. It is the resin which was done.
[0007]
Further, the build-up method is a method that improves the degree of freedom of wiring and is relatively suitable for finer wiring and higher density wiring. However, in the build-up multilayer printed wiring board described in Patent Document 4, it is necessary to fill a conductive substance such as a copper paste inside the via hole, and the above-mentioned "Connecting a plurality of rigid printed boards by a flexible printed board" The same problem as that caused by the filling of the resin in the “multilayer wiring board having the structure” occurs.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to increase the wiring density, to enable mounting of small electronic components on both front and back surfaces of a wiring board, and to eliminate the need to fill the inside of the via hole with a resin or the like, thereby dramatically increasing the yield. An object of the present invention is to provide a multilayer wiring board having a flexible portion and a rigid portion and a method of manufacturing the same, which can be improved.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted various studies and found that a multilayer wiring board that can achieve the above object can be obtained by arranging a build-up layer on a composite layer of a rigid board and a flexible board material laminated on each other. I learned.
The present invention has been made based on the above findings, a rigid substrate and a composite layer composed of a conductor circuit formed on at least the surface of the rigid substrate on the build-up layer side as an intermediate layer, one of the composite layers On the surface, a flexible layer comprising a flexible substrate and a conductor circuit formed on the surface side of the flexible substrate is laminated, and on the other surface of the composite layer, an insulating layer and a surface on the surface side of the insulating layer are provided. A multilayer wiring board having a layer structure in which a build-up layer including a formed conductor circuit is laminated, wherein the conductor circuit of the flexible layer, the conductor circuit of the composite layer, and the conductor of the build-up layer A circuit is electrically connected through a through hole penetrating the multilayer wiring board, and the conductor circuit of the composite layer and the circuit are connected to each other. Conductor circuits Rudoappu layer are electrically connected through via holes formed in the build-up layer is to provide a flexible composite build-up multilayer wiring board.
[0010]
Further, the present invention provides a flexible composite build-up multilayer wiring board according to a preferred example of the method of the present invention, wherein a predetermined conductor circuit is formed on at least a surface of the rigid board on the build-up layer side to form a composite layer. A process of forming a conductor layer for forming a conductor circuit of a flexible layer, a flexible substrate, the above composite layer, an insulation layer of a build-up layer, and a conductor layer for forming a conductor circuit of a build-up layer. Forming a laminated plate having a sequential layer structure, forming a through hole in the laminated plate, forming a via hole in the build-up layer, conducting the through hole, the via hole, and the conductor of the flexible layer Coating a plating layer on the conductive layer of the layer and the build-up layer, the conductive layer of the flexible layer and A step of forming a conductor layer and a plating layer of the build-up layer in a predetermined wiring circuit pattern, respectively, a predetermined position of each of the flexible layer and the build-up layer in which the wiring circuit pattern is formed. And a method of manufacturing a flexible composite build-up multilayer wiring board having a step of coating with a solder resist (hereinafter, referred to as a first manufacturing method of the present invention).
[0011]
Further, the present invention provides, as another preferred example of the method for producing a flexible composite build-up multilayer wiring board of the present invention, a conductor layer for forming a conductor circuit on a surface on a surface layer side of the flexible board. Forming a laminate comprising a flexible layer and a composite layer having a conductor circuit on at least the surface of the rigid substrate on the side of the build-up layer; insulating the build-up layer on the surface of the composite layer on the side of the build-up layer Forming a layer, forming a via hole in the insulating layer, forming a through hole in the laminate on which the insulating layer is formed, forming the through hole, the via hole, and a conductor layer of the flexible layer. And a step of covering the insulating layer of the build-up layer with a plating layer, the conductor layer of the flexible layer and plating Forming a plating layer of the build-up layer into a predetermined wiring circuit pattern, and covering a predetermined portion of each of the flexible layer and the build-up layer on which the wiring circuit pattern is formed with a solder resist. The present invention provides a method for manufacturing a flexible composite build-up multilayer wiring board having the following (hereinafter, referred to as a second manufacturing method of the present invention).
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a flexible composite build-up multilayer wiring board (hereinafter, also referred to as an FCB wiring board) of the present invention and a method for manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0013]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the FCB wiring board of the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the FCB wiring board of the present invention. FIG. 3 is a schematic sectional view showing a third embodiment of the FCB wiring board of the present invention. FIG. 4 is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the FCB wiring board of the present invention. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a step of manufacturing the FCB wiring board of the first embodiment shown in FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a step of manufacturing the FCB wiring board according to the third embodiment shown in FIG.
[0014]
The FCB wiring board A according to the first embodiment shown in FIG. 1 has a rigid board 21 and a composite layer 2 composed of conductor circuits 2a and 2a ′ having a predetermined pattern formed on both surfaces of the rigid board 21 as an intermediate layer. On the surface of the composite layer on which the conductor circuit 2a 'is formed, the flexible layer 1 composed of the flexible substrate 11 and the conductor circuit 1a of a predetermined pattern formed on the surface on the surface side of the flexible substrate 11 is laminated. On the surface of the composite layer 2 where the conductor circuits 2a are formed, a build-up layer 3 composed of an insulating layer 31 and a conductor pattern 3a of a predetermined pattern formed on the surface of the insulating layer 31 on the surface layer is laminated. Having a layered structure.
[0015]
A through hole 4 is formed at a predetermined location of the FCB wiring board A in a thickness direction of the FCB wiring board A, and a via hole 5 is formed at a predetermined location of the build-up layer 3.
The through hole 4, the via hole 5, the conductor circuit 1a of the flexible layer 1 and the conductor circuit 3a of the build-up layer 3 are covered with a plating layer 7.
The flexible layer 1 and the composite layer 2 are laminated via a bonding sheet 6, and the surface of the flexible layer 1 on the surface side and the surface of the build-up layer 3 on the surface side are formed at predetermined locations by a solder resist 8. Coated.
[0016]
The conductor circuit 1a of the flexible layer 1, the conductor circuits 2a and 2a 'of the composite layer 2, and the conductor circuit 3a of the build-up layer 3 are plated through a through hole 4 penetrating the FCB wiring board A. 7 are electrically connected.
Further, the conductor circuit 2a of the composite layer 2 and the conductor circuit 3a of the build-up layer 3 are electrically connected by the plating layer 7 via the via hole 5 formed in the insulating layer 3a of the build-up layer 3. Have been.
Electronic components (not shown) are mounted on the conductor circuit 1a of the flexible layer 1 exposed from the solder resist 8 and the plating layer of the via hole 5 of the build-up layer 3.
[0017]
The FCB wiring board B according to the second embodiment shown in FIG. 2 has the same structure as that of the second embodiment except that the composite layer 2 has the conductor circuit 2a formed only on the surface of the rigid board 21 on the build-up layer side. The configuration is the same as that of the FCB wiring board A of the first embodiment.
[0018]
The FCB wiring board C according to the third embodiment shown in FIG. 3 has the same structure as that of the first embodiment except that the wiring circuit pattern on the surface layer side of the insulating layer 31 of the build-up layer 3 is formed only by the plating layer 7. The configuration is the same as that of the FCB wiring board A of the first embodiment.
[0019]
The FCB wiring board D according to the fourth embodiment shown in FIG. 4 has the same structure as that of the above-described embodiment except that the composite layer 2 has the conductor circuit 2a formed only on the surface of the rigid board 21 on the side of the buildup layer. It is configured similarly to the FCB wiring board C of the third embodiment.
[0020]
The flexible substrate 11, the rigid substrate 21, the conductor circuits 1a, 2a, 2a 'and 3a, the bonding sheet 6, the plating layer 7, and the solder resist 8 are those commonly used in this type of multilayer wiring board. The forming material and thickness thereof are not particularly limited. For example, as the flexible substrate 11, a bendable film material made of a polyimide resin, a polyester resin, or the like is used, and the thickness is about 12 to 100 μm. As the rigid substrate 21, a composite material such as FR-4 or BT resin is used. Is used, and the thickness is about 50 to 1,000 μm. As the material for forming the conductor circuit, copper, silver, gold, nickel, chromium, zinc, tin, platinum, or the like is used.
Examples of the material for forming the insulating layer 31 of the build-up layer 3 include insulating materials containing glass cloth (examples of insulating materials: FR-4, FR-5, BT resin, polyimide resin, etc.), epoxy resin, polyimide resin, BT In addition to a sheet material or a film material made of resin, PET, or the like, a thermosetting liquid resin, a UV-curable liquid resin, a photo-imaging liquid resin, or the like is used. The thickness of the insulating layer 31 is 80 to 1,200 μm. It is about.
[0021]
The FCB wiring board of the present invention is not limited to the above-described first to fourth embodiments. For example, the FCB wiring board may have a configuration in which a composite layer is further multilayered as necessary.
[0022]
Since the FCB wiring board of the present invention configured as described above has a single plating layer, it is easy to make the circuit on both the front and back sides of the FCB wiring board thin, and small electronic devices on both the front and back sides of the FCB wiring board. Mounting of components is possible. In particular, in the first and second embodiments, since the circuit thickness of the flexible layer 1 (the total thickness of the conductor circuit thickness and the plating layer thickness) and the circuit thickness of the build-up layer 3 are the same, the FCB wiring The design value of the minimum line width for forming a circuit on both the front and back surfaces of the substrate can be made the same. Further, the FCB wiring board of the present invention does not require filling the inside of the via hole with resin or the like.
[0023]
Next, a preferred example of the first manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5 illustrating an example of a process of manufacturing the FCB wiring board A of the first embodiment.
The embodiment shown in FIG. 5 is a manufacturing example in which a bonding sheet made of an epoxy resin, a polyimide resin, BT resin, or the like is used as a material for forming the insulating layer 31 of the buildup layer 3.
[0024]
First, a composite layer 2 having predetermined conductor circuits 2a and 2a 'formed on both surfaces of a rigid substrate 21 as shown in FIG.
The formation of the conductor circuits 2a and 2a 'in the composite layer 2 may be performed by a known method such as a subtractive method, an additive method, and a semi-additive method.
[0025]
Next, as shown in FIG. 5 (2), a flexible layer 1 in which a copper foil 1b as a conductor layer for forming a conductor circuit is laminated on a surface on a surface layer side of the flexible substrate 11, a bonding sheet 6, The composite layer 2, the bonding sheet 31 'having an insulating property to form an insulating layer of the build-up layer 3, and the copper foil 3b as a conductor layer for forming a conductor circuit of the build-up layer 3 are arranged in this order. Then, lamination is performed to produce a laminate.
The flexible layer 1 and the composite layer 2 are bonded by a bonding sheet 6, and the composite layer 2 and the build-up layer 3 are bonded by an insulating bonding sheet 31 '. The bonding sheet 6 is a perforated sheet in which unnecessary portions are cut out.
[0026]
Next, as shown in FIG. 5 (3), through holes 4 are formed at predetermined positions of the laminate.
The formation of the through holes 4 may be performed by a known means, for example, drilling, laser drilling, etching or the like.
[0027]
Next, as shown in FIG. 5 (4), via holes 5 are formed in predetermined portions of the build-up layer 3 of the laminate.
The formation of the via hole 5 may be performed by the same means as the formation of the through hole 4.
[0028]
Next, as shown in FIG. 5 (5), the through hole 4, the via hole 5, the conductor layer (copper foil) 1b of the flexible layer 1, and the conductor layer (copper foil) 3b of the build-up layer 3 Is covered with a plating layer 7.
The formation of the plating layer 7 may be performed by known means such as electroless plating and vapor deposition.
The conductive layer 1b of the flexible layer 1, the conductive circuits 2a and 2a 'of the composite layer 2, and the conductive layer 3b of the build-up layer 3 are formed by the plated layer 7 of the through-hole 4. The conductor circuit 2a of the composite layer 2 and the conductor layer 3b of the build-up layer 3 are electrically connected by the plating layer 7 of the via hole 5.
[0029]
Next, as shown in FIG. 5 (6), the conductor layer 1b of the flexible layer 1 and the conductor layer 3b of the build-up layer 3 on which the plating layer 7 is formed are respectively connected to a predetermined wiring circuit pattern. To form a conductor circuit 1a and a conductor circuit 3a.
The formation of the wiring circuit patterns of the conductor layers 1b and 3b is performed by a method of removing a conductor other than the wiring portion by etching using a photosensitive etching resist film.
[0030]
Next, as shown in FIG. 5 (7), predetermined portions of the flexible layer 1 and the build-up layer 3 on which the wiring circuit patterns are formed are covered with a solder resist 8.
After the coating, unnecessary portions of the composite layer 2 and the build-up layer 3 are removed by drilling, laser processing, etching, or the like as shown in FIG. 5 (8) to obtain the FCB wiring board A of the first embodiment. .
[0031]
The first manufacturing method of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 5. For example, the conductor circuit 1 a of the flexible layer 1 and the conductor circuit 3 a of the build-up layer 3 It may be formed before laminating the composite layer 2 instead of after the formation, and either the formation of the through hole 4 or the formation of the via hole 5 may be performed first.
[0032]
According to the first manufacturing method of the present invention, plating on the surfaces of the flexible layer 1 and the build-up layer 3 is performed once, and the circuit thickness of the flexible layer 1 (the total thickness of the conductor circuit thickness and the plating layer thickness). Since the circuit thickness of the build-up layer 3 becomes the same and the plating of the through hole 4 and the via hole 5 can be performed at the same time, the design value of the minimum line width that can form a circuit on both the front and back surfaces of the FCB wiring board is reduced. Can be the same. In addition, since the connection between the build-up layer 3 and the composite layer 2 can be performed by the via hole 5 formed in the insulating layer 31 of the build-up layer 3, it is not necessary to fill the inside of the via hole with resin or the like.
[0033]
Next, a preferable example of the second manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6 illustrating an example of a process of manufacturing the FCB wiring board C of the third embodiment.
The embodiment shown in FIG. 6 is a case where a curable liquid resin such as a thermosetting liquid resin, a UV-curable liquid resin, or a photo-imaging liquid resin is used as a material for forming the insulating layer 31 of the build-up layer 3. It is an example.
[0034]
First, the copper foil on the flexible layer side of the rigid board 21 on which the copper foil 2b as the conductor layer for forming the conductor circuit is formed on both surfaces is formed in a predetermined wiring circuit pattern to form a conductor circuit. A composite layer 2 as shown in FIG.
The formation of the conductor circuit 2a 'of the composite layer 2 is performed by a method of removing a conductor other than the wiring portion by etching using a photosensitive etching resist film.
[0035]
Next, as shown in FIG. 6B, the flexible layer 1 in which a copper foil 1b as a conductor layer for forming a conductor circuit is laminated on the surface of the flexible substrate 11 on the surface layer side, a bonding sheet 6, The composite layer 2 is arranged in this order and laminated to produce a laminate.
The flexible layer 1 and the composite layer 2 are bonded with a bonding sheet 6. The bonding sheet 6 is a perforated sheet in which unnecessary portions are cut out.
[0036]
Next, as shown in FIG. 6 (3), the copper foil on the surface of the rigid substrate 21 on the side of the buildup layer is formed into a predetermined wiring circuit pattern by the same method as the method of forming the conductor circuit 2a '. The body circuit 2a is manufactured.
[0037]
Next, as shown in FIG. 6 (4), an insulating layer 31 of the build-up layer 3 is formed on the surface of the composite layer 2 on the side of the build-up layer.
The formation of the insulating layer 31 of the build-up layer 3 is performed by applying and curing the above-mentioned curable liquid resin.
[0038]
Next, as shown in FIG. 6 (5), via holes 5 are formed in predetermined portions of the insulating layer 31 of the build-up layer 3.
The formation of the via hole 5 may be performed by a known means, for example, drilling, laser drilling, etching or the like.
[0039]
Next, as shown in FIG. 6 (6), a through hole 4 is formed at a predetermined position of the laminated plate on which the insulating layer 31 is formed.
The formation of the through hole 4 may be performed by the same means as the formation of the via hole 5.
[0040]
Next, as shown in FIG. 6 (7), the through-hole 4, the via-hole 5, the conductor layer (copper foil) 1b of the flexible layer 1 and the insulating layer 31 of the build-up layer 3 are plated with a plating layer 7. Cover.
The formation of the plating layer 7 may be performed by known means such as electroless plating and vapor deposition.
By the plating layer 7, the flexible layer 1, the composite layer 2, and the build-up layer 3 are electrically connected.
[0041]
Next, as shown in FIG. 6 (8), the conductor layer 1b and the plating layer 7 of the flexible layer 1 and the plating layer 7 of the build-up layer 3 are formed in a predetermined wiring circuit pattern, respectively. The body circuit 1a and the conductor circuit 3a are manufactured.
The formation of the wiring circuit pattern is performed by using a photosensitive etching resist film, for example, by removing a conductor other than the wiring portion by etching.
[0042]
Next, as shown in FIG. 6 (9), predetermined portions of the flexible layer 1 and the build-up layer 3 on which the wiring circuit patterns are formed are covered with a solder resist 8.
After the coating, as shown in FIG. 6 (10), unnecessary portions of the composite layer 2 and the build-up layer 3 are removed by drilling, laser processing, etching or the like to obtain the FCB wiring board C of the third embodiment. .
[0043]
The second manufacturing method of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 6, for example, the formation of the conductor circuit 2a of the composite layer 2 may be performed at the time of forming the conductor circuit 2a '. Either of the formation of the through hole 4 and the formation of the via hole 5 may be performed first.
[0044]
According to the second manufacturing method of the present invention, the plating on the surfaces of the flexible layer 1 and the build-up layer 3 is performed only once, so that the circuit on both the front and back surfaces of the FCB wiring board can be easily thinned. Since the connection between the build-up layer 3 and the composite layer 2 can be performed by the via hole 5 formed in the insulating layer 31 of the build-up layer 3, it is not necessary to fill the inside of the via hole with resin or the like.
[0045]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the wiring density is improved, small electronic components can be mounted on both the front and back surfaces of the wiring board, and the filling of the via holes with resin or the like becomes unnecessary, and the yield is reduced. It is possible to provide a multilayer wiring board having a flexible portion and a rigid portion and a method of manufacturing the same, which can dramatically improve the efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of an FCB wiring board of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the FCB wiring board of the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a third embodiment of the FCB wiring board of the present invention.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a fourth embodiment of the FCB wiring board of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a step of manufacturing the FCB wiring board of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a step of manufacturing the FCB wiring board according to the first embodiment shown in FIG.
FIG. 7 is a schematic sectional view showing an example of a conventional flex-rigid wiring board.
FIG. 8 is a schematic sectional view showing an example of a multilayer wiring board having a structure in which a plurality of rigid printed boards are connected by a flexible printed board.
[Explanation of symbols]
A, B FCB wiring board 1 Flexible layer 11 Flexible board 1a Conductor circuit 2 Composite layer 21 Rigid board 2a, 2a 'Conductor circuit 3 Build-up layer 31 Insulating layer 3a Conductor circuit 4 Through hole 5 Via hole 6 Bonding sheet 7 Plating layer 8 Solder resist
