JP2005050992A - 配線基板および多層配線基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板上に高度な導電性の回路パターンが形成され、また、導電性の回路パターンの導体層を良好に形成することができ、低コスト化、多種少量生産化を図ることができる配線基板および多層配線基板を提供することを目的とする。
【解決手段】配線基板１０は、基材１１と、基材１１上に選択的に形成された非導電性の金属含有樹脂層１２と、この金属含有樹脂層１２上に形成された導電性の導体金属層１３と、基材１１上に選択的に形成された樹脂層１４から構成されている。金属含有樹脂層１２をメッキ処理する前に、金属含有樹脂層１２の表面をエッチング処理し、金属含有樹脂層１２の表面に導電性の金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させる処理を施す。これによって、金属含有樹脂層１２に含有される金属粒子２０ｂは、無電解メッキの核となり、メッキ反応の進行に対して触媒的な作用を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式により形成された配線基板および多層配線基板に関する。
従来、配線基板や多層配線基板を構成する基板上に回路パターンを形成する方法として、スクリーン印刷方式が広く採用されていた。このスクリーン印刷方式は、銀、白金、銅、パラジウムなどの金属粉と、エチルセルロースなどのバインダーとを混合したものをテルピネオール、テトラリン、ブチルカルビトールなどの溶媒で粘度を調整してペーストを作成し、このペーストを基板上に所定の回路パターンで塗布するものである。
しかし、このスクリーン印刷方式では、各回路パターンに対応した専用マスクを用意する必要があり、特に多品種小量生産になりがちな多層配線基板などの場合、専用マスクの種類が多くなり、専用マスクを作製する時間が長くなるとともに、多層配線基板の製造コストが多大になるという問題がある。また、回路パターンの部分的な変更でも、専用マスクを再作成しなければならず、柔軟な対応が取れないという問題もある。
このようなスクリーン印刷方式の問題点を解消するために、近年、電子写真方式により基板上に回路パターンを形成する方法が開発されている。この電子写真方式による回路パターン形成方法では、感光体上に所定のパターンの静電潜像を形成し、この静電潜像に、絶縁性樹脂の表面に金属粒子を付着させた粒子を静電的に付着させて可視像を形成し、その可視像を基板に転写して回路パターンを形成していた（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−３４０６１０７号公報
しかしながら、このような電子写真方式では、絶縁性樹脂の表面に付着された導電性の金属粒子に帯電性を付与することが原理的に不可能であり、かろうじて金属酸化膜であれば帯電性を付与することができるが、酸化膜の膜厚や膜質の調整、帯電量の制御が極めて難しいため、高精度な導電性の回路パターンを形成することが難しかった。
このように、電子写真方式を用いて導電性の回路パターンを形成する場合には、導電性と帯電性付与とはトレードオフの関係にあるため、帯電性を維持しながら所定の導電性を得ることが困難であるという問題があった。特に、回路パターンのような微細なパターンを精度よく形成するためには、帯電性のコントロールが極めて重要となり、良好な回路形成精度と電気特性を両立させる導電性樹脂層の製造は、工業的に極めて困難であった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、基板上に高度な導電性の回路パターンが形成され、また、導電性の回路パターンの導体層を良好に形成することができ、低コスト化、多種少量生産化を図ることができる配線基板および多層配線基板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、可視像を基板に転写する電子写真方式により形成された配線基板であって、可視像が転写される基板と、前記基板上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の金属含有樹脂層と、前記金属含有樹脂層上に形成された導電性の導電金属層と、前記基板上の金属含有樹脂層の間に形成された樹脂層とを具備することを特徴とする配線基板が提供される。
また、本発明の一態様によれば、可視像を基板に転写する電子写真方式により形成された多層配線基板であって、可視像が転写される基板と、前記基板上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の第１の金属含有樹脂層と、前記第１の金属含有樹脂層上に形成された導電性を有する第１の導電金属層と、前記基板上の第１の金属含有樹脂層の間および前記第１の導電金属層上に形成された第１の樹脂層と、前記第１の導電金属層の表面を底面とし、前記第１の樹脂層を側面として構成される凹部に形成された第１の導電部と、前記第１の樹脂層上および前記第１の導電部上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の第２の金属含有樹脂層と、前記第２の金属含有樹脂層上から前記第１の導電部上にかけて形成された導電性を有する第２の導電金属層と、前記第１の樹脂層上の第２の金属含有樹脂層の間および前記第２の導電金属層上に形成された第２の樹脂層と、前記第２の導電金属層の表面を底面とし、前記第２の樹脂層を側面として構成される凹部に形成された第２の導電部とを具備することを特徴とする多層配線基板が提供される。
さらに、本発明の一態様によれば、可視像を基板に転写する電子写真方式により形成された多層配線基板であって、所定の位置に貫通孔が形成され、可視像が転写される基板と、前記基板の少なくとも一方の面上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の第１の金属含有樹脂層と、前記第１の金属含有樹脂層上に形成された導電性を有する第１の導電金属層と、前記基板の一方に形成された第１の導電金属層を、前記貫通孔を介して前記基板の他方の側に導通させる第１の導電部と、前記基板上の第１の金属含有樹脂層の間および前記第１の導電部上に形成された第１の樹脂層と、前記第１の導電金属層の表面を底面とし、前記第１の樹脂層を側面として構成される凹部に形成された第２の導電部と、前記第１の樹脂層上および前記第２の導電部上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の第２の金属含有樹脂層と、前記第２の金属含有樹脂層上から前記第２の導電部上にかけて形成された導電性を有する第２の導電金属層と、前記第１の樹脂層上の第２の金属含有樹脂層の間および前記第２の導電金属層上に形成された第２の樹脂層と、前記第２の導電金属層の表面を底面とし、前記第２の樹脂層を側面として構成される凹部に形成された第３の導電部とを具備することを特徴とする多層配線基板が提供される。
本発明の一態様による配線基板および多層配線基板によれば、基板上に高度な導電性の回路パターンが形成され、また、導電性の回路パターンの導体層を良好に形成することができ、さらにマスク作製が不要となり、低コスト化、多種少量生産化を図ることができる。
以下、本発明の一実施の形態を、図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１には、本発明の第１の実施の形態の単層からなる配線基板１０の断面図が模式的に示されている。
配線基板１０は、基材１１と、基材１１上に選択的に形成された非導電性の金属含有樹脂層１２と、この金属含有樹脂層１２上に形成された導電性の導体金属層１３と、基材１１上に選択的に形成された樹脂層１４から構成されている。
この配線基板１０の形成工程の一例を図２および図３を参照して説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態における導体パターンの形成工程を模式的に示す図である。また、図３は、第１の実施の形態における絶縁パターンの形成工程を模式的に示す図である。さらに、図４には、導体パターンを形成するための非導電性の金属含有樹脂層１２を形成する金属含有樹脂粒子２０の断面図が模式的に示されている。
図２および図３に示された導体パターンまたは絶縁パターンを形成する製造装置は、感光体ドラム２００、帯電器２０１、レーザ発生・走査装置２０２、現像装置２０３、転写装置２０４、配線基板形成用の基材１１、加熱あるいは光照射による樹脂硬化装置２０５、樹脂エッチング装置２０６、無電解メッキ槽２０７から主に構成される。
次に、図２を参照して、導体パターンの形成工程を説明する。
まず、感光体ドラム２００を矢印方向に回転させながら、帯電器２０１により感光体ドラム２００の表面電位を一定電位（例えばマイナス電荷）に均一に帯電させる。具体的な帯電方法としては、スコロトロン帯電法、ローラ帯電法、ブラシ帯電法などがある。次に、レーザ発生・走査装置２０２により、画像信号に応じてレーザ光２０２ａを感光体ドラム２００に照射し、照射部分のマイナス電荷を除去し、感光体ドラム２００の表面に所定パターンの電荷の像（静電潜像）を形成する。
次に、感光体ドラム２００上の静電潜像に、現像装置２０３に貯留された帯電した金属含有樹脂粒子２０を供給機構によって静電的に付着させ可視像を形成する。このとき、正現像法あるいは反転現像法を用いることができる。また、現像装置２０３には、公知の電子写真式複写システムにおける乾式または湿式のトナー転写技術を適用することができる。
現像装置２０３が乾式の場合、現像装置２０３には、３〜５０μｍの粒径の金属含有樹脂粒子２０が貯留される。ここで、金属含有樹脂粒子２０のより好ましい粒径は、５〜１０μｍである。一方、現像装置２０３が湿式の場合、現像装置２０３には、３μｍ以下の粒径の金属含有樹脂粒子２０が貯留される。
ここで、金属含有樹脂粒子２０を構成する樹脂としては、常温で固体のＢステージの熱硬化性樹脂を用いることができる。Ｂステージとは、熱硬化性樹脂の少なくとも一部は硬化しておらず、所定の熱を加えるとその硬化していない部分が溶融する状態をいう。Ｂステージの熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等を使用することができ、必要により帯電制御剤を添加してもよい。
また、金属含有樹脂粒子２０は、図４に示すように、Ｂステージの熱硬化性樹脂２０ａを主体とし、これに例えば粒径０．６μｍ以下の導電性の金属粒子２０ｂが１０〜９０重量％の割合で、ほぼ均一に分散された状態で含有されている。金属含有樹脂粒子２０に含有される導電性の金属粒子２０ｂのより好ましい含有率は、３０〜７０重量％で、さらに好ましい含有率は、４０〜６０重量％である。ここで、導電性の金属粒子２０ｂとしては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｇから成る群から選択される少なくとも一種の金属微粒子を用いることが望ましい。これらの金属微粒子は、後述する無電解メッキの核となり、メッキ反応の進行に対して触媒的な作用を有する。これらの中でも、特にＰｄの使用が望ましい。
続いて、感光体ドラム２００の表面に、金属含有樹脂粒子２０により形成された可視像（パターン）は、転写装置２０４によって感光体ドラム２００から所望の基材１１上に静電転写される。転写後の感光体ドラム２００において、図示を省略したクリーニング装置により、表面に残った金属含有樹脂粒子２０は除去され回収される。
次いで、基材１１上に転写されたＢステージの金属含有樹脂粒子２０を、加熱あるいは光照射による樹脂硬化装置２０５を通し、金属含有樹脂粒子２０に含有される熱硬化性樹脂を溶融し硬化させ、金属含有樹脂粒子２０が一体化された金属含有樹脂層１２を形成する。この金属含有樹脂層１２は、導電性を有しないため、金属含有樹脂層１２をＣｕの無電解メッキ槽２０７に浸し、金属含有樹脂層１２上に前述した導電性の金属粒子２０ｂを核としてＣｕを選択的に析出させ、導体金属層１３を形成する。このようにして、良好な導電性を有する導体パターンを形成することができる。なお、ここでは、無電解メッキ槽２０７のみで構成されるメッキ槽を示したが、これに限るものではなく、無電解メッキと電解メッキの双方を行うメッキ槽を用いてもよい。
また、無電解メッキを効率的に行うために、金属含有樹脂層１２をメッキ処理する前に、樹脂エッチング装置２０６において、金属含有樹脂層１２の表面に金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させる処理を施してもよい。この樹脂エッチング装置２０６は、金属含有樹脂層１２の表面の樹脂の一部をエッチング除去するするものであり、樹脂エッチング装置２０６では、金属含有樹脂層１２の表面を、例えば、アセトンなどの溶剤、酸、アルカリなどのエッチング液に浸けることによって化学的にエッチング除去を行う。また、樹脂エッチング装置２０６では、化学的にエッチング除去を行う以外に、例えば、ショットブラストやエアーブラストなどによって研磨して機械的にエッチング除去を行うこともできる。
なお、金属含有樹脂層１２が完全に硬化した状態でない場合には、アルカリのメッキ液を採用することで、メッキ中に金属含有樹脂層１２の表面の樹脂を除去して、メッキ処理することができるため、樹脂エッチング装置２０６によるエッチング除去は不要となる。また、金属含有樹脂層１２の表面に形成される導体金属層１３の厚みは、メッキ条件により制御することができる。メッキ処理後には、基材１１と金属含有樹脂層１２をより密着させ、剥離などを防止するために、樹脂硬化装置２０５で加熱あるいは光照射を行って、金属含有樹脂層１２を完全に硬化させることが望ましい。
導体パターンの形成において、上述したように、金属含有樹脂粒子２０のより好ましい粒径は５〜１０μｍである。導体パターンの形成においては、金属含有樹脂粒子２０中の導電性の金属粒子２０ｂが無電解メッキの核となればよく、また微細配線パターンを形成する必要性から、金属含有樹脂粒子２０の粒径は小さい方が望ましい。例えば、Ｐｄ微粒子を含有する粒径１０μｍのエポキシ樹脂粒子を使用し、約６００ｄｐｉの精度を有するレーザ照射装置および感光体ドラム装置を用いることで、ライン／スペース＝１００μｍ／１００μｍの微細な導体配線パターンを形成することができた。さらに、Ｐｄ微粒子を含有する粒径５μｍのエポキシ樹脂粒子を使用し、約１２００ｄｐｉの精度を有するレーザ照射装置および感光体ドラム装置を用いることで、ライン／スペース＝３０μｍ／３０μｍの微細な導体配線パターンを形成することができた。
次に、図３を参照して、絶縁パターンの形成工程を説明する。
まず、感光体ドラム２００を矢印方向に回転させながら、帯電器２０１により感光体ドラム２００の表面電位を一定電位（例えばマイナス電荷）に均一に帯電させる。次に、レーザ発生・走査装置２０２により、画像信号に応じてレーザ光２０２ａを感光体ドラム２００に照射し、照射部分のマイナス電荷を除去し、感光体ドラム２００の表面に所定パターンの電荷の像（静電潜像）を形成する。
続いて、感光体ドラム２００上の静電潜像に、現像装置２０３に貯留された帯電した樹脂粒子２２を供給機構によって静電的に付着させ、可視像を形成する。このとき、正現像法あるいは反転現像法を用いることができる。また、現像装置２０３には、公知の電子写真式複写システムにおける乾式または湿式のトナー転写技術を適用することができる。
現像装置２０３が乾式の場合、現像装置２０３には、３〜５０μｍの粒径の樹脂粒子２２が貯留される。ここで、樹脂粒子２２のより好ましい粒径は、８〜１５μｍである。一方、現像装置２０３が湿式の場合、現像装置２０３には、３μｍ以下の粒径の樹脂粒子２２が貯留される。絶縁パターンの形成においては、電気絶縁性の観点から絶縁厚が厚いことが望ましく、したがって樹脂粒子２２の粒径は、金属含有樹脂粒子２０に比べて大きい。
ここで、樹脂粒子２２を構成する樹脂としては、常温で固体のＢステージの熱硬化性樹脂を用いることができる。Ｂステージの熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等を使用することができ、必要により帯電制御剤を添加してもよい。また、樹脂粒子２２中に所定の割合で含有されたシリカなどの微粒子を分散させてもよく、これによって、特に、多層配線基板において、剛性、熱膨張係数など特性を制御することができ、基板の信頼性の向上を図ることができる。
感光体ドラム２００の表面に樹脂粒子２２により形成された可視像（パターン）は、転写装置２０４によって感光体ドラム２００から所望の基材１１上に静電転写される。転写後の感光体ドラム２００において、図示を省略したクリーニング装置により、表面に残った樹脂粒子２２は除去され回収される。
次いで、基材１１上に転写されたＢステージの樹脂粒子２２を、加熱あるいは樹脂硬化装置２０５を通し、Ｂステージの熱硬化性樹脂を含む樹脂粒子２２を溶融し硬化させ、樹脂粒子２２が一体化された樹脂層１４を形成する。
このようにして、配線基板用の基材１１上に十分に良好な熱的特性、機械的特性、耐環境的特性を有する絶縁パターンを形成することができる。また、導体パターンの形成と絶縁パターンの形成のいずれの工程においても、Ｂステージ化された熱硬化性樹脂を主体とする樹脂を、加熱あるいは光照射により硬化させる前であれば、溶剤等により容易に除去することができるので、パターンの除去あるいは修正が可能である。
次に、金属含有樹脂粒子２０に含有される金属粒子２０ｂの含有率を１０〜９０重量％と定めた経緯について、図５を参照して説明する。図５には、金属含有樹脂粒子２０に含有される銅の含有率（重量％）に対する金属含有樹脂粒子２０の帯電量（μＣ／ｇ）の関係が示されている。
電子写真方式では、感光体ドラム２００上に正または負に帯電した静電潜像パターンを形成し、この静電潜像パターンに対して電荷を持つ金属含有樹脂粒子２０を静電的に付着させる。このとき、金属含有樹脂粒子２０の持つ電荷（帯電量）が小さい場合には、金属含有樹脂粒子２０は感光体ドラム２００上に付着しないか、または静電潜像パターンから逸脱した位置に付着する。一方、帯電量が大きい場合には、解像度はよくなるが、感光体ドラム２００に付着できる金属含有樹脂粒子２０の個数が減り、画像濃度が薄くなる。これらのことから、精度よく導体パターンを形成するためには、金属含有樹脂粒子２０の帯電量の制御が必要となる。
そこで、エポキシ樹脂を主体とし、平均粒子径が０．６μｍ程度の銅微粒子をエポキシ樹脂中にほぼ均一に分散させた銅の含有量の異なる複数の金属含有樹脂粒子を試作して、銅の含有率（重量％）に対する帯電量（μＣ／ｇ）の関係を調べた。
ここで、試験に用いた金属含有樹脂粒子に含有される銅の含有率は、０（樹脂のみ）、２０、５０、７０および９０重量％である。なお、金属含有樹脂粒子の帯電量が最も高くなるように外添剤添加条件を調整して試験を行った。
この測定結果から、銅の含有率の増加に伴って、金属含有樹脂粒子の帯電量がほぼ一次関数的に減少することがわかった。また、帯電量が２μＣ/ｇ以下になると、感光体ドラム２００上の解像度が著しく悪化し、導体パターンを形成することが不可能となった。また、銅の含有率が１０重量％以下になると、導体パターンのめっき析出性が悪くなり、導体層が形成できなくなった。
これらの実験結果に基づき、金属粒子２０ｂの含有率を１０〜９０重量％とし、より好ましい含有率は、金属含有樹脂層１２の帯電量と金属含有樹脂層１２上に形成されるメッキ層のメッキ析出性との釣り合いとれた状態となる３０〜７０重量％であり、さらに好ましい含有率は、４０〜６０重量％である。
上記したように第１の実施の形態の配線基板１０は、電子写真方式により導電性の金属粒子２０ｂを含有する導体パターンを形成し、例えば、樹脂エッチング装置２０６において、金属含有樹脂層１２の表面に金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させる処理を施し、その突出した金属粒子２０ｂをメッキ核としてメッキ処理を行うことができる。これによって、金属粒子２０ｂがメッキ反応の進行に対して触媒的な作用を有し、金属含有樹脂層１２の表面に好ましい状態の導体金属層１３が適確に形成された配線基板１０を得ることができる。
また、金属含有樹脂層１２に含有される金属粒子２０ｂの含有率を所定の範囲に設定することで、金属含有樹脂層１２の帯電量が最適な状態で導体パターンを形成することができ、さらに、金属含有樹脂層１２上に形成されるメッキ層のメッキ析出性を向上させ、最適な導体金属層１３を形成することができる。
また、電子写真方式により金属粒子２０ｂを含有する金属含有樹脂層１２を形成し、さらにその金属含有樹脂層１２上に無電解メッキを行って導体金属層１３を形成する工程と、同様な電子写真方式により樹脂層１４を形成する工程とを順に実施することにより、露光マスクを使用することなく配線基板１０を形成することができる。
さらに、配線基板１０は、デジタル化された設計データからダイレクトに形成されるので、低コスト化、製造時間の短縮化を図ることができる。また、配線基板１０の形成工程は、少量多品種生産に好適している。
また、パターンを形成するための樹脂として、感光性樹脂を使用する必要がないうえに、チクソ性や粘度等の印刷性も特に必要としないため、樹脂の物性値（例えば、ヤング率、ガラス転移温度Ｔｇ、吸湿性など）に対する自由度が高く、結果的に信頼性の向上が可能である。そして、Ｂステージ化された熱硬化性樹脂が使用され、樹脂層の硬化後の熱特性が良好であるため、通常のはんだ付け温度（２２０〜２６０℃程度）での耐熱性を十分に満足させる配線基板を得ることができる。
さらに、基材として従来の方法で製造された低コスト回路基板（例えば、ビルドアップ基板）を使用し、その上に第１の実施の形態と同様にして導体パターンを形成してもよい。また、コネクタ用の配線基板のような耐熱性が要求されない基板の製造では、Ｂステージ化された熱硬化性樹脂の代わりに、アクリル系などの熱可塑性樹脂を使用することもできる。
なお、ここでは、導体パターンおよび絶縁パターンの形成工程に、電子写真方式を用い、転写装置２０４により静電的に基材１１上に金属含有樹脂粒子２０または樹脂粒子２２を転写する方式ついて述べたが、この転写方式に限るものではない。例えば、転写装置２０４の代わりに、製造装置に中間転写体ドラム、中間転写体加熱装置を備え、中間転写体加熱装置によって軟化された金属含有樹脂層または樹脂層を、軟化状態のままで中間転写体ドラムから所望の基材上に接触させ加圧して、金属含有樹脂層または樹脂層の粘着性により転写させてもよい。
（第２の実施の形態）
上記した導体パターンの形成工程と絶縁パターンの形成工程とを交互に行うことにより形成された第２の実施の形態の多層配線基板３０の断面図を図６に示す。なお、第１の実施の形態の配線基板１０の構成と同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。また、第２の実施の形態の多層配線基板３０は、第１の実施の形態の配線基板１０と同様に、電子写真方式により形成される。
図６に示された多層配線基板を構成する第１の層は、基材３１と、基材３１上に選択的に形成された非導電性の金属含有樹脂層３２と、この金属含有樹脂層３２上に形成された導電性の導体金属層３３と、基材３１および導体金属層３３上に選択的に形成された樹脂層３４と、導体金属層３３と樹脂層３４とにより構成される凹部に形成されるビア層３５とから構成されている。さらに、第１の層上に形成された第２の層は、樹脂層３４およびビア層３５上に選択的に形成された金属含有樹脂層３６と、金属含有樹脂層３６およびビア層３５上に形成された導電性の導体金属層３７と、樹脂層３４および導体金属層３７上に選択的に形成された樹脂層３８と、導体金属層３７と樹脂層３８とにより構成される凹部に形成されるビア層３９とから構成されている。
なお、上記した構成をさらに積層し、第３の層、第４の層などを形成することもできる。
ここで、上記した金属含有樹脂層は、ビア層の一部に接触して配設されていれば足り、そのビア層上に形成される金属含有樹脂層の形状の一例について、図７に示したビア層３５の上方からみた平面図を参照して説明する。
図７の（ａ）に示された例では、金属含有樹脂層３６は、ビア層３５上の一部にかかるように配設されている。
図７の（ｂ）に示された例では、金属含有樹脂層３６は、ビア層３５上を覆うように配設され、さらに、金属含有樹脂層３６には、ビア層３５上に連通する少なくとも１つの連通孔４０が開口されている。
図７の（ｃ）に示された例では、金属含有樹脂層３６は、ビア層３５の端縁部にかかるように、ビア層３５の周囲に配設されている。
図７に示した一例のように、金属含有樹脂層３６は、ビア層３５の一部に接触させて配設されていればよい。なお、金属含有樹脂層３６は、非導電性であるため、ビア層３５と金属含有樹脂層３６上に形成される導体金属層３７とを導通させる必要がある。そのためビア層３５には、金属含有樹脂層３６で覆われていない部分を少なくとも一部有し、その部分に、例えば、非電解メッキなどで導体金属層３７とビア層３５とを導通させる導通部が形成される。
次に、ビア層を有する多層配線基板３０の形成工程の一例について、図８を参照して説明する。図８には、多層配線基板３０の形成工程を示す断面図が示されている。
基材３１上に、所定の導体パターンで金属含有樹脂層３２を形成する（図８（ａ））。続いて、金属含有樹脂層３２の表面を、例えば、エッチング処理して、金属含有樹脂層３２に含有される導電性の金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させ、無電界メッキ処理を施し、金属含有樹脂層３２の表面にＣｕなどのメッキ層からなる導体金属層３３を形成する（図８（ｂ））。
導体金属層３３上のビア層３５を形成する一部を除く領域および基材３１上に樹脂層３４を形成する（図８（ｃ））。
導体金属層３３上のビア層３５を形成するための凹部に無電界メッキ処理を施しビア層３５を形成する（図８（ｄ））。
続いて、第２の層を形成するため、ビア層３５に架かる一部の領域上および樹脂層３４上に金属含有樹脂層３６を所定の導体パターンで形成する（図８（ｅ））。
ビア層３５に架かる一部の領域上および樹脂層３４上に形成された金属含有樹脂層３６の表面を、例えば、エッチング処理して、金属含有樹脂層３６に含有される導電性の金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させ、無電界メッキ処理を施し、金属含有樹脂層３６の表面およびビア層３５の表面にメッキ層からなる導体金属層３７を形成する（図８（ｆ））。
続いて、導体金属層３７上のビア層３９を形成する一部を除く領域および樹脂層３４上に樹脂層３８を形成する（図８（ｇ））。
以後、導体金属層３７上のビア層３９を形成するための凹部に無電界メッキ処理を施しビア層を形成する図８（ｄ）に示した工程と同様の工程を行い、さらに、図８（ｄ）に示した工程からそれ以降の工程までを繰り返して、ビア層を有する多層配線基板３０を形成する。
上記したように、導体パターン工程および絶縁パターン工程を交互に繰り返すことで、任意の設計の多層配線基板３０を形成することができる。
上記したように第２の実施の形態の多層配線基板３０は、電子写真方式によりＰｄのような導電性の金属粒子２０ｂを含有する導体パターンを形成し、例えば、樹脂エッチング装置２０６において、金属含有樹脂層３２、３６の表面に導電性の金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させる処理を施し、その突出した金属粒子２０ｂをメッキ核としてメッキ処理を行うことができる。これによって、金属粒子２０ｂがメッキ反応の進行に対して触媒的な作用を有し、金属含有樹脂層３２、３６の表面に好ましい状態の導体金属層３３、３７が適確に形成された多層配線基板３０を得ることができる。
また、電子写真方式により金属粒子２０ｂを含有する金属含有樹脂層３２、３６を形成し、さらにその金属含有樹脂層３２、３６に無電解メッキを行って導体金属層３３、３７を形成する工程と、同様な電子写真方式により樹脂層３４、３８を形成する工程とを順に実施することにより、露光マスクを使用することなく多層配線基板３０を形成することができる。
さらに、多層配線基板３０は、デジタル化された設計データからダイレクトにを形成されるので、低コスト化、製造時間の短縮化を図ることができる。また、多層配線基板３０の形成工程は、少量多品種生産に好適している。
また、パターンを形成するための樹脂として、感光性樹脂を使用する必要がないうえに、チクソ性や粘度等の印刷性も特に必要としないため、樹脂の物性値（例えば、ヤング率、ガラス転移温度Ｔｇ、吸湿性など）に対する自由度が高く、結果的に信頼性の向上が可能である。そして、Ｂステージ化された熱硬化性樹脂が使用され、樹脂層の硬化後の熱特性が良好であるため、通常のはんだ付け温度（２２０〜２６０℃程度）での耐熱性を十分に満足させる多層配線基板３０を得ることができる。
なお、第２の実施の形態では、絶縁パターンの形成と導体パターンの形成とを交互に行うことにより、多層配線基板３０を製造する方法について説明したが、導体パターンの形成工程と絶縁パターンの形成工程との少なくとも一方を第１の実施の形態と同様に行い、他方の工程を他の公知の方法（スクリーン印刷法、インクジェット法など）により行った場合でも、十分な効果を挙げることができる。
また、基材３１として、ＰＴＦＥ樹脂から成る基板またはシートを使用し、その上に第２の実施の形態と同様にして導体パターンおよび絶縁パターンを交互に形成した後、こうして形成された多層配線部分を基材３１から剥離することにより、フレキシブル多層回路配線基板を製造することができる。
さらに、基材３１として従来の方法で製造された低コスト回路基板（例えば、ビルドアップ基板）を使用し、その上に第２の実施の形態と同様にして導体パターンを形成してもよい。また、コネクタ用の配線基板のような耐熱性が要求されない基板の製造では、Ｂステージ化された熱硬化性樹脂の代わりに、アクリル系などの熱可塑性樹脂を使用することもできる。
なお、第２の実施の形態の多層配線基板３０は、図９に示すような多層配線基板４５の構成を採ることもできる。ここで、多層配線基板３０の構成と同一部分には同一符号を付してある。
図９に示された多層配線基板４５では、ビア層３５を形成する凹部内にも、樹脂層３４上に所定の導体パターンで形成される金属含有樹脂層３６が形成されている。そして、金属含有樹脂層３６上に導体金属層３７を形成する際、同時にビア層３５を形成する。これによって、ビア層３５を単独で形成する工程を省くことができるので、さらに製造時間の短縮化を図ることができる。
（第３の実施の形態）
上記した導体パターンの形成工程と絶縁パターンの形成工程とを交互に行うことにより形成された第３の実施の形態の多層配線基板５０の断面図を図１０に示す。なお、第１および第２の実施の形態の構成と同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。また、第３の実施の形態の多層配線基板５０は、第１および第２の実施の形態と同様に、電子写真方式により形成される。
図１０に示された多層配線基板５０は、少なくとも１つの貫通孔５７が開口された基材５１と、基材５１の表裏面上に選択的に形成された非導電性の金属含有樹脂層５２と、この金属含有樹脂層５２上に形成された導電性の導体金属層５３と、この表裏面に形成された導体金属層５３のそれぞれを導通させる貫通孔５７に設けられた導体部５４とを備えている。さらに、多層配線基板５０は、基材５１および導体金属層５３上に選択的に形成された樹脂層５５と、導体金属層５３と樹脂層５５とにより構成される凹部に形成されるビア層５６とから構成されている。
なお、上記した構成をさらに積層して、多層配線基板５０を構成することもできる。
次に、多層配線基板５０の形成工程の一例について、図１１を参照して説明する。図１１には、多層配線基板５０の形成工程を示す断面図が示されている。
貫通孔５７が開口された基材５１の表裏面上に、所定の導体パターンで金属含有樹脂層５２を形成する（図１１（ａ））。
続いて、金属含有樹脂層５２の表面を、例えば、エッチング処理して、金属含有樹脂層５２に含有される導電性の金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させ、無電界メッキ処理を施し、金属含有樹脂層５２の表面にＣｕなどのメッキ層からなる導体金属層５３を形成し、さらに、基材５１の表裏面に形成された導体金属層５３のそれぞれと導通する導体部５４を貫通孔５７に形成する（図１１（ｂ））。
導体金属層５３上のビア層５６を形成する一部を除く領域および基材５１上に樹脂層５５を形成する（図１１（ｃ））。
導体金属層５３上のビア層５６を形成するための凹部に無電界メッキ処理を施しビア層５６を形成する（図１１（ｄ））。
上記したように、導体パターン工程および絶縁パターン工程を交互に繰り返すことで、任意の設計の多層配線基板５０を形成することができる。また、図１１（ｄ）に示された多層配線基板５０上に所定の導体パターンで金属含有樹脂層を形成し、その金属含有樹脂層の表面を、例えば、エッチング処理して、金属含有樹脂層に含有される金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させ、無電界メッキ処理を施し、金属含有樹脂層の表面に導体金属層を形成することもできる。さらに、この導体金属層上のビア層を形成する一部を除く領域および樹脂層５５上に樹脂層を形成し、導体金属層上のビア層を形成するための凹部に無電界メッキ処理を施しビア層を形成することもできる。このように、金属含有樹脂層、導体金属層、樹脂層およびビア層からなる層を積層することによって、さらに多層の配線基板を形成することができる。
なお、ここでは、基材５１の表裏面に積層された多層配線を有する多層配線基板５０について述べたが、多層配線は、基材５１の一方の面にのみ形成されてもよい。多層配線を基材５１の一方の面にのみ形成した場合には、一方の面側と他方の面側との導通は、導体部５４によってとられる。
上記したように第３の実施の形態の多層配線基板５０は、電子写真方式により導電性の金属粒子２０ｂを含有する導体パターンを形成し、例えば、樹脂エッチング装置２０６において、金属含有樹脂層５２の表面にＰｄのような導電性の金属粒子２０ｂの少なくとも一部を突出させる処理を施し、その突出した金属粒子２０ｂをメッキ核としてメッキ処理を行うことができる。これによって、金属粒子２０ｂがメッキ反応の進行に対して触媒的な作用を有し、金属含有樹脂層５２の表面に好ましい状態の導体金属層５３が適確に形成された多層配線基板５０を得ることができる。
また、電子写真方式により金属粒子２０ｂを含有する金属含有樹脂層５２を形成し、さらにその金属含有樹脂層５２に無電解メッキを行って導体金属層５３を形成する工程と、同様な電子写真方式により樹脂層５５を形成する工程とを順に実施することにより、露光マスクを使用することなく多層配線基板５０を形成することができる。
さらに、基材５１の表裏面に貫通した導体部５４を有する多層配線基板５０の形成において、基材５１の表裏面に形成された多層配線をより精度を高めて形成することができるとともに、より容易に作製可能となり、歩留まりを向上させることができる。
また、多層配線基板５０は、デジタル化された設計データからダイレクトに形成されるため、低コスト化、製造時間の短縮化を図ることができる。また、多層配線基板５０の形成工程は、少量多品種生産に好適している。
また、パターンを形成するための樹脂として、感光性樹脂を使用する必要がないうえに、チクソ性や粘度等の印刷性も特に必要としないため、樹脂の物性値（例えば、ヤング率、ガラス転移温度Ｔｇ、吸湿性など）に対する自由度が高く、結果的に信頼性の向上が可能である。そして、Ｂステージ化された熱硬化性樹脂が使用され、樹脂層の硬化後の熱特性が良好であるため、通常のはんだ付け温度（２２０〜２６０℃程度）での耐熱性を十分に満足させる多層配線基板５０を得ることができる。
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限られるものではなく、電子写真方式により、樹脂中に導電性の金属微粒子をほぼ均一に所定の含有率で含有した金属含有樹脂粒子を用いて導体パターンが形成された単層配線基板や多層配線基板であれば本発明の実施の形態に含まれる。また、本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想の範囲で拡張、変更することができ、この拡張、変更した実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の一実施の形態のうち、第１の実施の形態の配線基板を模式的に示す断面図。 本発明の一実施の形態のうち、第１の実施の形態における導体パターンの形成工程を模式的に示す図。 本発明の一実施の形態のうち、第１の実施の形態における絶縁パターンの形成工程を模式的に示す図。 金属含有樹脂粒子の構成の一例を模式的に示す断面図。 金属含有樹脂粒子に含有される銅の含有率に対する帯電量の関係を示す図。 本発明の一実施の形態のうち、第２の実施の形態の多層配線基板を模式的に示す断面図。 ビア層上に形成される金属含有樹脂層の形状の一例を模式的に示す平面図。 本発明の一実施の形態のうち、第２の実施の形態における導体パターンの形成工程または絶縁パターンの形成工程を模式的に示す図。 本発明の一実施の形態のうち、第２の実施の形態の多層配線基板の他の一例を模式的に示す断面図。 本発明の一実施の形態のうち、第３の実施の形態の多層配線基板を模式的に示す断面図。 本発明の一実施の形態のうち、第３の実施の形態における導体パターンの形成工程または絶縁パターンの形成工程を模式的に示す図。
符号の説明
１０…配線基板、１１…基材、１２…金属含有樹脂層、１３…導体金属層、１４…樹脂層。

Claims (9)

  1. 可視像を基板に転写する電子写真方式により形成された配線基板であって、
    可視像が転写される基板と、
    前記基板上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の金属含有樹脂層と、
    前記金属含有樹脂層上に形成された導電性の導電金属層と、
    前記基板上の金属含有樹脂層の間に形成された樹脂層と
    を具備することを特徴とする配線基板。
  2. 前記金属含有樹脂層を構成する樹脂が、熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
  3. 前記金属微粒子が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｇから成る群から選択される少なくとも１種の金属で形成されることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板。
  4. 前記導電金属層が、無電解メッキ、または無電解メッキと電解メッキの双方のメッキのいずれかのメッキを施すことにより形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の配線基板。
  5. 可視像を基板に転写する電子写真方式により形成された多層配線基板であって、
    可視像が転写される基板と、
    前記基板上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の第１の金属含有樹脂層と、
    前記第１の金属含有樹脂層上に形成された導電性を有する第１の導電金属層と、
    前記基板上の第１の金属含有樹脂層の間および前記第１の導電金属層上に形成された第１の樹脂層と、
    前記第１の導電金属層の表面を底面とし、前記第１の樹脂層を側面として構成される凹部に形成された第１の導電部と、
    前記第１の樹脂層上および前記第１の導電部上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の第２の金属含有樹脂層と、
    前記第２の金属含有樹脂層上から前記第１の導電部上にかけて形成された導電性を有する第２の導電金属層と、
    前記第１の樹脂層上の第２の金属含有樹脂層の間および前記第２の導電金属層上に形成された第２の樹脂層と、
    前記第２の導電金属層の表面を底面とし、前記第２の樹脂層を側面として構成される凹部に形成された第２の導電部と
    を具備することを特徴とする多層配線基板。
  6. 可視像を基板に転写する電子写真方式により形成された多層配線基板であって、
    所定の位置に貫通孔が形成され、可視像が転写される基板と、
    前記基板の少なくとも一方の面上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の第１の金属含有樹脂層と、
    前記第１の金属含有樹脂層上に形成された導電性を有する第１の導電金属層と、
    前記基板の一方に形成された第１の導電金属層を、前記貫通孔を介して前記基板の他方の側に導通させる第１の導電部と、
    前記基板上の第１の金属含有樹脂層の間および前記第１の導電部上に形成された第１の樹脂層と、
    前記第１の導電金属層の表面を底面とし、前記第１の樹脂層を側面として構成される凹部に形成された第２の導電部と、
    前記第１の樹脂層上および前記第２の導電部上に選択的に形成され、金属微粒子を分散して含有した非導電性の第２の金属含有樹脂層と、
    前記第２の金属含有樹脂層上から前記第２の導電部上にかけて形成された導電性を有する第２の導電金属層と、
    前記第１の樹脂層上の第２の金属含有樹脂層の間および前記第２の導電金属層上に形成された第２の樹脂層と、
    前記第２の導電金属層の表面を底面とし、前記第２の樹脂層を側面として構成される凹部に形成された第３の導電部と
    を具備することを特徴とする多層配線基板。
  7. 前記金属含有樹脂層を構成する樹脂が、熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項５または６記載の多層配線基板。
  8. 前記金属微粒子が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｇから成る群から選択される少なくとも１種の金属で形成されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項記載の多層配線基板。
  9. 前記導電金属層が、無電解メッキ、または無電解メッキと電解メッキの双方のメッキのいずれかのメッキを施すことにより形成されることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項記載の多層配線基板。
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