JP2005072187A - 多層回路基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波特性に優れ、表面に露出した導体パターンの密着強度が高い多層回路基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁性の樹脂基板１に、導体パターンが多層に形成される多層回路基板１００〜１０３であって、樹脂基板１は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層１ａと、第１樹脂層１ａより耐熱性の高い第２樹脂層２ａ，２ｂとを有し、導体パターンは、多層回路基板１００〜１０３の内部に埋め込まれる導体パターン３ｉと、多層回路基板１００〜１０３の表面に露出する導体パターン３ｓａ，３ｓｂとからなり、内部に埋め込まれる導体パターン３ｉは、第１樹脂層１ａに形成され、表面に露出する導体パターン３ｓａ，３ｓｂは、第２樹脂層２ａ，２ｂ上に形成されてなる多層回路基板１００〜１０３とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多層回路基板およびその製造方法に関する。

熱可塑性樹脂からなるフィルム上に導体パターンが形成された樹脂フィルムを複数枚積層し、加熱加圧により貼り合わせて製造される多層回路基板が、例えば、特開２０００−３８４６４号公報（特許文献１）に開示されている。

図８（ａ）〜（ｃ）は、特許文献１に開示された製造方法とそれにより製造される多層回路基板の一例を示す、模式的な断面図である。図８（ａ）は、１枚の樹脂フィルム９０ｂを示す図であり、図８（ｂ）は、４枚の樹脂フィルム９０ａ〜９０ｄの積層配置を示す図である。また、図８（ｃ）は、樹脂フィルム９０ａ〜９０ｄが貼り合わされて製造された多層回路基板９０を示す図である。

図８（ａ）に示す樹脂フィルム９０ｂは、熱可塑性樹脂からなるフィルム１ｆ上に、導体パターン３が形成されている。また樹脂フィルム９０ｂには、熱可塑性樹脂１ｆを貫通し、導体パターン３を底面とする有底孔１ｆｈが形成されており、有底孔１ｆｈ内には導電ペースト４ｐが充填されている。図８（ｂ）のように積層配置された樹脂フィルム９０ａ〜９０ｄは、加熱しつつ加圧することにより相互に貼り合わされて一体化し、絶縁性の樹脂基板１となって、図８（ｃ）の多層回路基板９０が製造される。尚、この加熱加圧工程により、図８（ａ）の導電ペースト４ｐが焼結されて、導体パターン３を層間接続する接続導体４が形成される。

一方、従来から、図９（ａ）〜（ｃ）に示す製造方法により製造される多層回路基板９１が知られている。図９（ａ）は、１枚の樹脂フィルム９１ｂを示す図であり、図９（ｂ）は、４枚の樹脂フィルム９１ａ〜９１ｄの積層配置を示す図である。また、図９（ｃ）は、樹脂フィルム９１ａ〜９１ｄが貼り合わされて製造された多層回路基板９１を示す図である。

図９（ａ）に示す樹脂フィルム９１ｂは、熱可塑性樹脂１ｆ、熱硬化性樹脂２ｆ、接着剤層６ｆの３層からなるフィルム上に、導体パターン３が形成されている。また、樹脂フィルム９１ｂには、熱可塑性樹脂１ｆ、熱硬化性樹脂２ｆ、接着剤層６ｆの３層を貫通し、導体パターン３を底面とする有底孔１ｆ２ｆ６ｆｈが形成されており、有底孔１ｆ２ｆ６ｆｈ内には導電ペースト４ｐが充填されている。図９（ｂ）のように積層配置された樹脂フィルム９１ａ〜９１ｄは、接着剤層６ｆにより相互に貼り合わされて、図９（ｃ）の多層回路基板９１が製造される。
特開２０００−３８４６４号公報

図８（ｃ）の多層回路基板９０は、樹脂基板１が熱可塑性樹脂からなる均一材質でできており、また低誘電率であるため、高周波特性に優れている。一方、部品実装される表面に露出した導体パターン３は、樹脂基板１に対する密着強度が低く、部品実装時の半田付けに際して印加される熱と応力により、剥がれが生じ易い。

一方、図９（ｃ）の多層回路基板９１では、表面に露出した導体パターンを含めて全ての導体パターン３が接着剤層６ｆにより熱硬化性樹脂２ｆに接着されるため、導体パターン３の密着強度が高く、部品実装時の剥がれは生じ難い。しかしながら、熱硬化性樹脂は一般的に熱可塑性樹脂より誘電率が高く、また図９（ｃ）に示すように樹脂基板１が熱可塑性樹脂１ｆと接着剤層６ｆおよび熱硬化性樹脂２ｆの層状構造となるため、多層回路基板９１は高周波特性がよくない。
そこで本発明は、高周波特性に優れ、表面に露出した導体パターンの密着強度が高い多層回路基板およびその製造方法を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、絶縁性の樹脂基板に、導体パターンが多層に形成される多層回路基板であって、前記樹脂基板は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層より耐熱性の高い第２樹脂層とを有し、前記導体パターンは、多層回路基板の内部に埋め込まれる導体パターンと、多層回路基板の表面に露出する導体パターンとからなり、前記内部に埋め込まれる導体パターンは、前記第１樹脂層に形成され、前記表面に露出する導体パターンは、前記第２樹脂層上に形成されてなることを特徴としている。

これによれば、表面に露出する導体パターンは、耐熱性の高い第２樹脂層上に形成されており、十分な密着強度が確保されている。このため、部品実装時の半田付けに際して表面に露出する導体パターンに熱や応力が印加されても、導体パターンの剥がれが生じ難い。一方、当該多層回路基板の高周波特性は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と内部に埋め込まれる導体パターンにより確保することができる。従って、上記多層回路基板を、高周波特性が損なわれることなく、部品実装される導体パターンの密着強度が高い多層回路基板とすることができる。

請求項２に記載のように、前記第２樹脂層は、熱硬化性樹脂もしくは前記第１樹脂層より高融点の熱可塑性樹脂からなることが好ましい。また、請求項３に記載のように、前記第２樹脂層は、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、ＢＴレジン、ガラス繊維含有エポキシ材、ガラス繊維含有ＢＴレジン材、ガラス繊維含有ポリイミド材、アラミド繊維含有エポキシ材、アラミド繊維含有ＢＴレジン材、アラミド繊維含有ポリイミド材、セラミック粒子含有エポキシ材、セラミック粒子含有ＢＴレジン材、セラミック粒子含有ポリイミド材のいずれかであることが特に好ましい。これらの材料からなる第２樹脂層上に形成された導体パターンは、十分な密着強度が確保され、部品実装時の半田付けに際して熱や応力が印加されても、剥がれが生じ難い。

請求項４に記載のように、前記第１樹脂層は、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、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のいずれかであることが好ましい。これらの材料を用いた第１樹脂層は、低誘電率で高周波損失も小さく、内部に埋め込まれる導体パターンと共に用いられて、高周波特性に優れる多層回路基板とすることができる。

請求項５に記載のように、前記導体パターンは、銅箔からなることが好ましい。銅箔は高い導電率と強度を兼ね備えており、これを多層回路基板の各層に形成される導体パターンとして用いることで、導体パターンの密着強度が高く、高周波特性に優れる多層回路基板を形成することができる。

請求項６に記載のように、前記表面に露出する導体パターンは、第２樹脂層に形成された孔を介して、多層回路基板の表面に露出してもよい。また、請求項７に記載のように、多層回路基板の表面に熱可塑性樹脂からなる第３樹脂層が形成され、当該第３樹脂層に形成された孔を介して、多層回路基板の表面に露出してもよい。これによれば、前記第２樹脂層や第３樹脂層は、表面に導体パターンを露出する孔を除いて、多層回路基板の表面保護層として働く。このため、部品実装時の半田付けに際して、半田流れ等による表面汚れが防止できる。

請求項８に記載の発明は、前記第２樹脂層の厚さが、前記内部に埋め込まれる導体パターンの最小層間距離より小さいことを特徴としている。これによれば、多層回路基板の製造が容易になり、安価な多層回路基板とすることができる。

請求項９〜２１に記載の発明は、上記多層回路基板の製造方法に関する発明である。

請求項９に記載の発明は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層より耐熱性の高い第２樹脂層とを有する絶縁性の樹脂基板に、導体パターンが多層に形成される多層回路基板の製造方法であって、前記第１樹脂層となる熱可塑性樹脂からなるフィルムの一方の面上に、前記導体パターンが形成された第１樹脂フィルムを準備する第１樹脂フィルム準備工程と、前記第２樹脂層となる耐熱性の高いフィルムの一方の面上に、前記導体パターンが形成された第２樹脂フィルムを準備する第２樹脂フィルム準備工程と、前記第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムをそれぞれ所定枚数準備し、前記第２樹脂フィルムを端に配置して、所定枚数の第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムを積層する積層工程と、前記積層された第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムを加熱しつつ加圧することにより、相互に貼り合わせる加熱加圧工程とを有することを特徴としている。

これによれば、導体パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる第１樹脂フィルムと、導体パターンが形成された耐熱性の高い第２樹脂フィルムとが、積層されて加熱加圧されることで、熱可塑性樹脂の軟化により相互に貼り合わされる。これにより、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層より耐熱性の高い第２樹脂層とを有する多層回路基板が製造される。この製造方法によれば、積層された第１樹脂フィルと第２樹脂フィルムが、一度の加熱加圧工程により一括して貼り合わされ、多層回路基板が製造される。これによって、多層回路基板の製造コストを低減することができる。

また上記の製造方法においては、耐熱性の高い第２樹脂フィルムを端に配置して積層し貼り合わせるため、この第２樹脂フィルムに形成された導体パターンは、製造される多層回路基板の表面に露出する導体パターンとすることができる。一方、多層回路基板の高周波特性は、第１樹脂フィルムが貼り合わされた熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と、内部に埋め込まれる導体パターンにより確保することができる。このため、高周波特性が損なわれることなく、部品実装時の半田付けに際して、表面に露出する導体パターンの剥がれが生じ難い多層回路基板が製造できる。

請求項１０に記載の発明は、前記第２樹脂フィルムが、前記耐熱性の高いフィルムの導体パターンが形成される面と反対の面上に、熱可塑性樹脂からなるフィルムを有することを特徴特徴としている。これによれば、第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムを貼り合わせる場合に、第２樹脂フィルムに形成された熱可塑性樹脂からなるフィルムと第１樹脂フィルムとを対向させて、貼り合わせることができる。この２つのフィルムは、同じ熱可塑性樹脂からできているため、加熱加圧により一括して行う貼り合わせが確実になる。

請求項１１に記載の発明は、前記第２樹脂フィルムにおける耐熱性の高いフィルムの厚さが、前記第１樹脂フィルムにおける熱可塑性樹脂からなるフィルムの厚さに較べて小さいことを特徴としている。これによれば、第２樹脂フィルムを耐熱性の高いフィルムと熱可塑性樹脂からなるフィルムの２層からなるフィルムとしても、第２樹脂フィルムの厚さを第１樹脂フィルムの厚さと同程度にすることができる。このため、第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムへのレーザ加工による孔形成を同じ条件にすることができ、多層回路基板の製造が容易になって、製造コストを低減することができる。

請求項１２に示すように積層し貼り合わせることで、導体パターンが両側の表面に露出する多層回路基板とすることができる。

請求項１３に示すように積層し貼り合わせることで、反転層のない多層回路基板とすることができ、積層ばらつきの小さい多層回路基板とすることができる。

請求項１４と１５に記載のように、第１樹脂フィルムもしくは第２樹脂フィルムには導体パターンを底面とする有底孔が形成され、有底孔内に充填された導電ペーストを加熱加圧工程において焼結し、導体パターンを層間接続する接続導体とすることが好ましい。 これによれば、第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムを貼り合わせる際の加熱加圧により、同時に接続導体を形成できるため、多層回路基板の製造コストをより低減することができる。

また、導電ペーストを充填していない有底孔が形成された第２樹脂フィルムを、有底孔を外側に向けて積層することで、有底孔を介して導体パターンが表面に露出する多層回路基板を製造することができる。尚、請求項１６と１７に記載のように、熱可塑性樹脂からなる第３樹脂フィルムを第２樹脂フィルムの外側に配置して積層し、第３樹脂フィルムに形成した貫通孔を介して導体パターンが表面に露出する多層回路基板を製造することもできる。

請求項１８に記載の発明は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層より耐熱性の高い第２樹脂層とを有する絶縁性の樹脂基板に、導体パターンが多層に形成される多層回路基板の製造方法であって、前記第１樹脂層となる熱可塑性樹脂からなる基板に、前記導体パターンが形成された第１樹脂基板を準備する第１樹脂基板準備工程と、前記第２樹脂層となる耐熱性の高いフィルムの一方の面上に、導体箔が形成された第２樹脂フィルムを準備する第２樹脂フィルム準備工程と、前記第１樹脂基板と１枚もしくは２枚の第２樹脂フィルムを準備し、前記第２樹脂フィルムを端に配置して、第１樹脂基板と第２樹脂フィルムを積層する積層工程と、前記積層された第１樹脂基板と第２樹脂フィルムを加熱しつつ加圧することにより、相互に貼り合わせる加熱加圧工程とを有することを特徴としている。

このように、第１樹脂基板から出発して、ビルドアップにより第２樹脂フィルムを貼り合わせ、高周波特性が損なわれることなく、表面に露出する導体パターンの剥がれが生じ難い多層回路基板を製造することができる。

請求項１９に記載の発明による効果は、請求項１０に記載の発明による効果と同様である。

尚、請求項２０に記載した第２樹脂フィルムの導体箔のパターニングは、第１樹脂基板との貼り合わせ後でもよいし、第１樹脂基板との貼り合わせ前でもよい。また、請求項２１に記載した接続導体の形成は、導電ペーストを用いてもよいし、メッキを用いてもよい。

以下、本発明の多層回路基板を、図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態における４つの多層回路基板１００〜１０３を示す模式的な断面図である。尚、図１（ａ）〜（ｄ）の多層回路基板１００〜１０３において、図８（ｃ）および図９（ｃ）に示す多層回路基板９０，９１と同様の部分については、同じ符号を付けた。

図１（ａ）の多層回路基板１００は、絶縁性の樹脂基板１に、導体パターン３ｉ，３ｓａ，３ｓｂが多層に形成されてなる多層回路基板である。樹脂基板１は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層１ａと、第１樹脂層１ａより耐熱性の高い第２樹脂層２ａ，２ｂとからなっており、第２樹脂層２ａ／第１樹脂層１ａ／第２樹脂層２ｂの順に並んで構成されている。また多層回路基板１００において、内部に埋め込まれる導体パターン３ｉは第１樹脂層１ａに形成され、表面に露出する導体パターン３ｓａ，３ｓｂは第２樹脂層２ａ，２ｂ上に形成されている。

熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層１ａは、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）／ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）混合物のいずれかであることが好ましい。これらの材料を用いた第１樹脂層１ａは、低誘電率で高周波損失も小さく、内部に埋め込まれる導体パターン３ｉと共に用いられて、高周波特性に優れる多層回路基板とすることができる。

第１樹脂層１ａより耐熱性の高い第２樹脂層２ａ，２ｂは、熱硬化性樹脂もしくは第１樹脂層１ａより高融点の熱可塑性樹脂からなることが好ましい。特に、第２樹脂層２ａ，２ｂとして、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、ＢＴレジン、ガラス繊維含有エポキシ材、ガラス繊維含有ＢＴレジン材、ガラス繊維含有ポリイミド材、アラミド繊維含有エポキシ材、アラミド繊維含有ＢＴレジン材、アラミド繊維含有ポリイミド材、セラミック粒子含有エポキシ材、セラミック粒子含有ＢＴレジン材、セラミック粒子含有ポリイミド材のいずれかが好適である。

図２（ａ），（ｂ）は、上記の第１樹脂層１ａに用いられる樹脂材料と第２樹脂層２ａ，２ｂに用いられる樹脂材料の代表的なものについて、ランド（導体パターン）の密着強度を、はんだボール引っ張り試験を用いて調べた結果である。図２（ａ）は試験構成を示し，図２（ｂ）は試験結果である。

図２（ｂ）の結果からわかるように、上記の第２樹脂層２ａ，２ｂに用いられる樹脂材料に形成されたランドは、上記の第１樹脂層１ａに用いられる樹脂材料に形成されたランドに較べて、はんだボール引っ張り試験で、３倍以上の密着強度がある。従って、上記の材料からなる第２樹脂層２ａ，２ｂ上に形成された導体パターン３ｓａ，３ｓｂは、十分な密着強度が確保され、熱や応力が印加されても剥がれが生じ難い。

図１（ａ）の多層回路基板１００において、内部に埋め込まれる導体パターン３ｉおよび表面に露出する導体パターン３ｓａ，３ｓｂは、銅箔からなることが好ましい。銅箔は高い導電率と強度を兼ね備えており、これを多層回路基板１００の各層に形成される導体パターン３ｉ，３ｓａ，３ｓｂとして用いることで、導体パターン３ｉ，３ｓａ，３ｓｂの密着強度が高く、高周波特性に優れる多層回路基板とすることができる。

図１（ｂ）の多層回路基板１０１では、図１（ａ）の多層回路基板１００の両表面に熱可塑性樹脂からなる第３樹脂層１ｂ，１ｃが追加形成されおり、第３樹脂層１ｂ／第２樹脂層２ａ／第１樹脂層１ａ／第２樹脂層２ｂ／第３樹脂層１ｃの順に並んで、樹脂基板１が構成されている。第３樹脂層１ｂ，１ｃは、第１樹脂層１ａと同じ熱可塑性樹脂を用いてもよいし、異なる熱可塑性樹脂を用いることもできる。多層回路基板１０１においても、図１（ａ）の多層回路基板１００と同様に、内部に埋め込まれる導体パターン３ｉは第１樹脂層１ａに形成されている。また、表面に露出する導体パターン３ｓａ，３ｓｂも第２樹脂層２ａ，２ｂ上に形成されているが、これらはそれぞれ、第３樹脂層１ｂ，１ｃに形成された孔１ｂｈ，１ｃｈを介して、多層回路基板１０１の表面に露出されている。図１（ａ）の多層回路基板１００に追加形成された第３樹脂層１ｂ，１ｃは、多層回路基板１０１の表面保護層として働く。これにより、部品実装時の半田付けに際して、半田流れ等による多層回路基板１０１の表面汚れが防止できる。

図１（ｃ）の多層回路基板１０２では、図１（ａ）の多層回路基板１００と同様に、樹脂基板１が第２樹脂層２ａ／第１樹脂層１ａ／第２樹脂層２ｂの順に並んで構成されている。一方、図１（ａ）の多層回路基板１００と異なり、第２樹脂層２ｂ上に形成されている導体パターン３ｓｂは、第２樹脂層２ｂに形成された孔２ｂｈを介して、多層回路基板１０２の表面に露出されている。多層回路基板１０２の第２樹脂層２ｂについても、上記と同様に多層回路基板１０２の表面保護層として働き、部品実装時の半田流れ等による表面汚れが防止される。

図１（ｄ）の多層回路基板１０３では、樹脂基板１が第２樹脂層２ａ／第１樹脂層１ａ／第２樹脂層２ｂ／第３樹脂層１ｂの順に並んで構成され、第２樹脂層２ｂ上に形成されている導体パターン３ｓｂが、第３樹脂層１ｂと第２樹脂層２ｂを貫通して形成された孔１ｂ２ｂｈを介して、多層回路基板１０３の表面に露出されている。多層回路基板１０３における第２樹脂層２ｂ／第３樹脂層１ｂについても、上記と同様に、多層回路基板１０３の表面保護層として働いている。

図１（ａ）〜（ｄ）に示す多層回路基板１００〜１０３においては、いずれも、表面に露出する導体パターン３ｓａ，３ｓｂが耐熱性の高い第２樹脂層２ａ，２ｂ上に形成されており、十分な密着強度が確保されている。このため、部品実装時の半田付けに際して導体パターン３ｓａ，３ｓｂに熱や応力が印加されても、導体パターン３ｓａ，３ｓｂの剥がれが生じ難い。一方、多層回路基板１００〜１０３の高周波特性は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層１ａと内部に埋め込まれる導体パターン３ｉにより確保することができる。従って、図１（ａ）〜（ｄ）の多層回路基板１００〜１０３は、高周波特性に優れ、表面に露出した導体パターン３ｓａ，３ｓｂの密着強度が高い多層回路基板とすることができる。

次に、図１（ａ）の多層回路基板１００を例にして、その製造方法を説明する。

図３（ａ）〜（ｄ）と図４（ａ），（ｂ）は、図１（ａ）の多層回路基板１００の製造方法を示す工程別断面図である。

最初に、図３（ａ）に示すように、第１樹脂フィルム１００ｂと第２樹脂フィルム１００ａをそれぞれ準備する。第１樹脂フィルム１００ｂは、熱可塑性樹脂からなるフィルム１ｆの一方の面上に、銅箔３ｈが貼り合わされた樹脂フィルムである。第２樹脂フィルム１００ａは、上記フィルム１ｆより耐熱性の高いフィルム２ｆの一方の面上に銅箔３ｈが貼り合わされ、他方の面上に上記熱可塑性樹脂からなるフィルム１ｆと同じ熱可塑性樹脂からなるフィルム１ｆａを有する樹脂フィルムである。第２樹脂フィルム１００ａにおけるフィルム１ｆａは、後述する図４（ｂ）の工程で第１樹脂フィルム１００ｂと第２樹脂フィルム１００ａを一括して貼り合わせる場合に、貼り合わせを確実にするために形成されたものである。第２樹脂フィルム１００ａにおけるフィルム２ｆの厚さは、第１樹脂フィルム１００ｂにおけるフィルム１ｆの厚さに較べて小さいことが好ましい。これによって、２層のフィルム２ｆ／１ｆａからなる第２樹脂フィルム１００ａの厚さを、第１樹脂フィルム１００ｂの厚さと同程度にすることができる。このため、後述する図３（ｃ）の第１樹脂フィルム１００ｂと第２樹脂フィルム１００ａへのレーザ加工による孔形成を同じ条件にすることができ、多層回路基板の製造が容易になって、製造コストを低減することができる。尚、第１樹脂フィルム１００ｂを準備する場合には、フィルム１ｆと銅箔３ｈを積層し、加熱加圧することにより両者を貼り合わせる。また、第２樹脂フィルム１００ａを準備する場合には、フィルム２ｆと銅箔３ｈの間に接着剤（図示省略）を挿入し、フィルム１ｆａと共に積層し加熱加圧することにより、これらを貼り合わせる。

次に、図３（ｂ）に示すように、第１樹脂フィルム１００ｂと第２樹脂フィルム１００ａの銅箔３ｈをパターニングして、それぞれ所定の形状の導体パターン３を形成する。

次に、図３（ｃ）に示すように、第１樹脂フィルム１００ｂおよび第２樹脂フィルム１００ａにおいて、それぞれ、導体パターン３を底とする有底孔１ｆｈ，１ｆａ２ｆｈをレーザ加工により形成する。

次に、図３（ｄ）に示すように、図３（ｃ）で形成した有底孔１ｆｈ，１ｆａ２ｆｈ内に、導電ペースト４ｐを充填する。導電ペースト４ｐには、例えば、銀と錫を導電性フィラーとする導電ペーストが用いられる。

以上で、第１樹脂フィルム１００ｂと第２樹脂フィルム１００ａの加工が完了する。

次に、図４（ａ）に示すように、上記図３（ａ）〜（ｄ）の工程を用いて準備した第１樹脂フィルム１００ｂ，１００ｃと第２樹脂フィルム１００ａ，１００ｄを、図に示す向きと配列で積層する。すなわち、図４（ａ）に示す積層では、一組の隣り合う第１樹脂フィルム１００ｂ／１００ｃ同士は、導体パターン３が形成されていない面同士が向かい合うように反転して積層され、残りの隣り合う第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムの組１００ａ／１００ｂ，１００ｃ／１００ｄは、導体パターン３が形成された面と導体パターン３が形成されていない面とが向かい合うように反転せずに積層されている。これにより、第２樹脂フィルム１００ａ，１００ｄの導体パターン３が両側の表面に露出する多層回路基板を製造することができる。また、図４（ａ）の積層では、第２樹脂フィルム１００ａ，１００ｄに形成された熱可塑性樹脂からなるフィルム１ｆａと、第１樹脂フィルム１００ｂ，１００ｃのフィルム１ｆとを対向させている。この２つのフィルム１ｆａ，１ｆは、同じ熱可塑性樹脂からできているため、次の加熱加圧により一括して行う積層体の貼り合わせが確実になる。

次に、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）の向きと配列で積層配置した樹脂フィルム１００ａ〜１００ｄを、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の間に挿入して、加熱しつつ加圧する。尚、図４（ｂ）において、付着防止フィルム５１は、熱可塑性樹脂からなるフィルム１ｆが周りの部材へ付着するのと導体パターン３が傷つくのを防止するためのもので、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、その繊維状金属を成形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）の板が用いられる。尚、図４（ｂ）において、緩衝材５２と金属板５３の積層順序を逆にしてもよい。

図４（ｂ）の加熱加圧により、図４（ａ）の各樹脂フィルム１００ａ〜１００ｄにおける熱可塑性樹脂からなるフィルム１ｆは、軟化して相互に貼り合わされ、図１（ａ）に示す樹脂基板１の第１樹脂層１ａが形成される。また、図４（ａ）の第２樹脂フィルム１００ａ，１００ｄにおけるフィルム２ｆは、それぞれ、図１（ａ）に示す樹脂基板１の第２樹脂層２ａ，２ｂとなる。このようにして、各樹脂フィルム１００ａ〜１００ｄが一括して貼り合わされ、絶縁性の樹脂基板１が第２樹脂層２ａ／第１樹脂層１ａ／第２樹脂層２ｂで構成される図１（ａ）の多層回路基板１００が製造される。尚、上記加熱加圧により導電ペースト４ｐは焼結されて、導体パターン３を層間接続する接続導体４となる。

図１（ｂ）〜（ｄ）の多層回路基板１０１〜１０３についても、図３（ａ）〜（ｄ）に示した工程により準備した第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムを用い、同様に製造することができる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１（ｂ）〜（ｄ）の多層回路基板１０１〜１０３を製造するにあたって、第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムの向きと配列を示す積層配置図である。

図５（ａ）では、図４（ａ）と同様の第１樹脂フィルム１０１ｃ，１０１ｄと第２樹脂フィルム１０１ｂ，１０１ｅの積層に加えて、両端に、貫通孔１ｆｈが形成された熱可塑性樹脂からなる第３樹脂フィルム１０１ａ，１０１ｆが積層されている。この両端に積層された第３樹脂フィルム１０１ａ，１０１ｆは、図１（ｂ）の多層回路基板１０１における第３樹脂層１ｂ，１ｃとなる。

図５（ｂ）では、第１樹脂フィルム１０２ｂ，１０２ｃと第２樹脂フィルム１０２ａ，１０２ｄが、図に示す向きと配列で積層される。すなわち、図５（ｂ）の積層では、第１樹脂フィルム１０２ｂ，１０２ｃと第２樹脂フィルム１０２ａ，１０２ｄのいずれの隣り合う組１０２ａ／１０２ｂ，１０２ｂ／１０２ｃ，１０２ｃ／１０２ｄも、導体パターン３が形成された面と導体パターン３が形成されていない面とが向かい合うように反転せずに積層されている。これにより、反転層のない多層回路基板とすることができ、積層ばらつきの小さい多層回路基板とすることができる。尚、第２樹脂フィルム１０２ｄは、熱可塑性樹脂からなるフィルム１ｆａが貼り合わされておらず、耐熱性の高いフィルム２ｆのみからなる樹脂フィルムである。また、第２樹脂フィルム１０２ｄには、導体パターンを底とする有低孔２ｆｈが形成されているが、有低孔２ｆｈ内に導電ペーストは充填されていない。この第２樹脂フィルム１０２ｄにおけるフィルム２ｆは、図１（ｃ）の多層回路基板１０２における第２樹脂層２ｂとなる。

図５（ｃ）では、第１樹脂フィルム１０３ｂ，１０３ｃと第２樹脂フィルム１０３ａ，１０３ｄが、図に示す向きと配列で積層配置される。尚、第２樹脂フィルム１０３ｄには、導体パターンを底とする有低孔１ｆａ２ｆｈが形成されているが、有低孔１ｆａ２ｆｈ内に導電ペーストが充填されていない。この第２樹脂フィルム１０３ｄにおけるフィルム２ｆ／１ｆａは、図１（ｄ）の多層回路基板１０３における第２樹脂層２ｂ／第３樹脂層１ｂとなる。

これら図５（ａ）〜（ｃ）に示した積層体は、図４（ｂ）に示した加熱加圧工程により貼り合わされ、それぞれ、図１（ｂ）〜（ｄ）に示す多層回路基板１０１〜１０３が製造される。尚、図５（ａ）〜（ｃ）では、孔１ｆｈ，２ｆｈ，１ｆａ２ｆｈが形成されたフィルム１０１ａ，１０１ｆおよび第２樹脂フィルム１０２ｄ，１０３ｄを貼り合わせたが、孔１ｆｈ，２ｆｈ，１ｆａ２ｆｈの形成は、貼り合わせの後に行ってもよい。

また、図５（ｃ）に示したように、第２樹脂フィルム１０３ｄにおけるフィルム２ｆの厚さＬ２ｆは、第１樹脂フィルム１０３ｂにおけるフィルム１ｆの厚さＬ１ｆに較べて小さく設定され、第２樹脂フィルム１０３ｄの全体厚さは、第１樹脂フィルム１０３ｂの全体厚さと同程度になっている。このように、第２樹脂フィルム１０３ｄの全体厚さを第１樹脂フィルム１０３ｂの全体厚さと同程度にすることで、図３（ａ）で説明したように、レーザ加工による孔形成が容易になって、を多層回路基板の製造コストを低減することができる。尚、これにより製造される図１（ｄ）の多層回路基板１０３では、第２樹脂層２ｂの厚さＬ２が、内部に埋め込まれる導体パターン３ｉの最小層間距離Ｌ１より小さくなる。

上記図３（ａ）〜（ｄ）と図４（ａ），（ｂ）および図５（ａ）〜（ｃ）に示した多層回路基板１００〜１０３の製造方法によれば、図１（ａ）〜（ｄ）の第１樹脂層１ａ〜１ｃとなる第１樹脂フィルムおよび第２樹脂層２ａ，２ｂとなる第２樹脂フィルムが、一度の加熱加圧工程により、一括して貼り合わされる。従って、製造工程が簡略化されるため、多層回路基板１００〜１０３の製造コストを低減することができる。また、同じ加熱加圧工程により導電ペースト４ｐが同時に焼結されて、接続導体４が形成される。従って、これによっても製造工程が簡略化され、多層回路基板１００〜１０３の製造コストを低減することができる。

（第２実施形態）
図６（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の多層回路基板とその製造方法を示す模式的な断面図である。図６（ａ）〜（ｃ）は、製造途中の多層回路基板を示す図であり、図６（ｄ）が、完成した多層回路基板を示す図である。尚、図６（ａ）〜（ｄ）では、図１（ａ）、図３（ａ）〜（ｄ）および図４（ａ），（ｂ）に示す多層回路基板１００とその製造途中における各部と同様の部分については、同じ符号を付けた。

第１実施形態の多層回路基板１００〜１０３は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂フィルムと耐熱性の高い第２樹脂フィルムが、一括して貼り合わされ、製造された。本実施形態の多層回路基板１０４は、図６（ａ）に示す第１樹脂基板１０４ｂから出発し、これに第２樹脂フィルム１０４ａ，１０４ｃがビルドアップされて製造される。図６（ａ）に示す第１樹脂基板１０４は、図８（ｃ）に示した従来の多層回路基板９０と同様のもので、熱可塑性樹脂からなる基板１ａに導体パターン３が形成され、それらが接続導体４によって層間接続された多層回路基板である。図６（ａ）の第１樹脂基板１０４ｂは、図８（ａ），（ｂ）と同様の工程を経て、製造される。

次に、図６（ｂ）に示すように、第１樹脂基板１０４ｂの両側に、第１樹脂基板１０４ｂの熱可塑性樹脂より耐熱性の高い第２樹脂フィルム１０４ａ，１０４ｃを積層し、図６（ｃ）に示すように相互に貼り合わせて、多層回路基板１０４を形成する。

最後に、図６（ｄ）に示すように、表面の導体箔３ｈをパターニングして導体パターン３ｓａ，３ｓｂを形成し、接続導体５ａ，５ｂによって、表面に露出する導体パターン３ｓａ，３ｓｂと内部に埋め込まれた導体パターン３ｉを接続する。接続導体５ａ，５ｂの形成は、レーザで孔加工し、前記と同様にして導電ペーストを充填して行ってもよいし、メッキにて形成してもよい。尚、図６（ｂ）〜（ｄ）の製造工程では、第１樹脂基板１０４ｂと第２樹脂フィルム１０４ａ，１０４ｃの貼り合わせを行ってから導体箔３ｈをパターニングしたが、貼り合わせ前に導体箔３ｈをパターニングして導体パターン３ｓａ，３ｓｂを形成してもよい。

図７は、本実施形態における別の多層回路基板を示す模式的な断面図である。図７の多層回路基板１０５では、第２樹脂層２ａが２ａｍと２ａｎに、また第２樹脂層２ｂが２ｂｍと２ｂｎにそれぞれ分割されている。このように、第２樹脂層２ａ，２ｂは、多層回路基板の表層に部分的に積層形成されてもよい。

図６（ｄ）と図７に示す多層回路基板１０４，１０５に関しても、表面に露出する導体パターン３ｓａ，３ｓｂが耐熱性の高い第２樹脂層２ａ，２ｂ上に形成されており、十分な密着強度が確保されている。このため、部品実装時の半田付けに際して熱や応力が印加されても、導体パターン３ｓａ，３ｓｂの剥がれが生じ難い。一方、多層回路基板１０４，１０５の高周波特性は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層１ａと内部に埋め込まれる導体パターン３ｉにより確保することができる。従って、図６（ｄ）と図７に示す多層回路基板１０４，１０５についても、高周波特性に優れ、表面に露出した導体パターン３ｓａ，３ｓｂの密着強度が高い多層回路基板とすることができる。

（他の実施形態）
上記の各実施形態においては、導体パターンが銅箔からなる場合の例を示したが、銀、金、アルミニウム等の金属箔であってもよい。

（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１実施形態における４つの多層回路基板を示す模式的な断面図である。 第１樹脂層と第２樹脂層に用いられる樹脂材料の代表的なものについて、密着強度を調べた結果である。（ａ）は試験構成を示し，（ｂ）は試験結果である。 （ａ）〜（ｄ）は、図１（ａ）の多層回路基板の製造方法を示す工程別断面図である。 （ａ），（ｂ）は、図１（ａ）の多層回路基板の製造方法を示す工程別断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１（ｂ）〜（ｄ）の多層回路基板を製造するにあたって、第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムの向きと配列を示す積層配置図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２実施形態における多層回路基板とその製造方法を示す模式的な断面図である。 第２実施形態における別の多層回路基板を示す模式的な断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、従来の多層回路基板とその製造方法を示す模式的な断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、従来の別の多層回路基板とその製造方法を示す模式的な断面図である。

符号の説明

９０，９１，１００〜１０５ 多層回路基板
１ 樹脂基板
１ａ 第１樹脂層
１ｂ，１ｃ 第３樹脂層
２ａ，２ｂ 第２樹脂層
３ｓａ，３ｓｂ 表面に露出する導体パターン
３ｉ 内部に埋め込まれる導体パターン
１００ａ 第２樹脂フィルム
２ｆ 耐熱性の高いフィルム
１ｆａ 熱可塑性樹脂からなるフィルム
１００ｂ 第１樹脂フィルム
１ｆ 熱可塑性樹脂からなるフィルム
３ｈ 銅箔
３ 導体パターン
４ｐ 導電ペースト
４ 接続導体

Claims (21)

1. 絶縁性の樹脂基板に、導体パターンが多層に形成される多層回路基板であって、
   前記樹脂基板は、熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層より耐熱性の高い第２樹脂層とを有し、
   前記導体パターンは、多層回路基板の内部に埋め込まれる導体パターンと、多層回路基板の表面に露出する導体パターンとからなり、
   前記内部に埋め込まれる導体パターンは、前記第１樹脂層に形成され、
   前記表面に露出する導体パターンは、前記第２樹脂層上に形成されてなることを特徴とする多層回路基板。
2. 前記第２樹脂層が、熱硬化性樹脂もしくは前記第１樹脂層より高融点の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板。
3. 前記第２樹脂層が、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、ＢＴレジン、ガラス繊維含有エポキシ材、ガラス繊維含有ＢＴレジン材、ガラス繊維含有ポリイミド材、アラミド繊維含有エポキシ材、アラミド繊維含有ＢＴレジン材、アラミド繊維含有ポリイミド材、セラミック粒子含有エポキシ材、セラミック粒子含有ＢＴレジン材、セラミック粒子含有ポリイミド材のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の多層回路基板。
4. 前記第１樹脂層が、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、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のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層回路基板。
5. 前記導体パターンが、銅箔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。
6. 前記表面に露出する導体パターンが、前記第２樹脂層に形成された孔を介して、多層回路基板の表面に露出されてな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。
7. 前記多層回路基板の表面に、熱可塑性樹脂からなる第３樹脂層が形成され、
   当該第３樹脂層に形成された孔を介して、前記表面に露出する導体パターンが、多層回路基板の表面に露出されてな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。
8. 前記第２樹脂層の厚さが、前記内部に埋め込まれる導体パターンの最小層間距離より小さいことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の多層回路基板。
9. 熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層より耐熱性の高い第２樹脂層とを有する絶縁性の樹脂基板に、導体パターンが多層に形成される多層回路基板の製造方法であって、
   前記第１樹脂層となる熱可塑性樹脂からなるフィルムの一方の面上に、前記導体パターンが形成された第１樹脂フィルムを準備する第１樹脂フィルム準備工程と、
   前記第２樹脂層となる耐熱性の高いフィルムの一方の面上に、前記導体パターンが形成された第２樹脂フィルムを準備する第２樹脂フィルム準備工程と、
   前記第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムをそれぞれ所定枚数準備し、前記第２樹脂フィルムを端に配置して、所定枚数の第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムを積層する積層工程と、
   前記積層された第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムを加熱しつつ加圧することにより、相互に貼り合わせ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。
10. 前記第２樹脂フィルムが、前記耐熱性の高いフィルムの導体パターンが形成される面と反対の面上に、熱可塑性樹脂からなるフィルムを有することを特徴とする請求項９に記載の多層回路基板の製造方法。
11. 前記第２樹脂フィルムにおける耐熱性の高いフィルムの厚さが、前記第１樹脂フィルムにおける熱可塑性樹脂からなるフィルムの厚さに較べて小さいことを特徴とする請求項１０に記載の多層回路基板の製造方法。
12. 前記積層工程において、
    一組の隣り合う第１樹脂フィルム同士、もしくは一組の隣り合う第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムは、導体パターンが形成されていない面同士が向かい合うように反転して積層し、
    残りの隣り合う組の第１樹脂フィルムもしくは第２樹脂フィルムは、導体パターンが形成された面と導体パターンが形成されていない面とが向かい合うように反転せずに積層することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の多層回路基板の製造方法。
13. 前記積層工程において、
    いずれの隣り合う組の第１樹脂フィルムもしくは第２樹脂フィルムも、導体パターンが形成された面と導体パターンが形成されていない面とが向かい合うように反転せずに積層することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の多層回路基板の製造方法。
14. 前記第１樹脂フィルムもしくは第２樹脂フィルムに、導体パターンを底面とする有底孔を形成する有底孔形成工程を有することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の多層回路基板の製造方法。
15. 前記有底孔内に導電ペーストを充填する導電ペースト充填工程を有し、
    前記加熱加圧工程において、前記導電ペーストが焼結されて、前記導体パターンを層間接続する接続導体が形成されることを特徴とする請求項１４に記載の多層回路基板の製造方法。
16. 熱可塑性樹脂からなる第３樹脂フィルムを準備する第３樹脂フィルム準備工程を有し、
    前記積層工程において、
    前記第３樹脂フィルムを、前記端に配置された第２樹脂フィルムの外側に配置して、所定枚数の第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムおよび第３樹脂フィルムを積層し、
    前記積層された第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムおよび第３樹脂フィルムを加熱しつつ加圧することにより、相互に貼り合わせることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の多層回路基板の製造方法。
17. 前記第３樹脂フィルムに、所定の貫通孔を形成する第３樹脂フィルム貫通孔形成工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の多層回路基板の製造方法。
18. 熱可塑性樹脂からなる第１樹脂層と、前記第１樹脂層より耐熱性の高い第２樹脂層とを有する絶縁性の樹脂基板に、導体パターンが多層に形成される多層回路基板の製造方法であって、
    前記第１樹脂層となる熱可塑性樹脂からなる基板に、前記導体パターンが形成された第１樹脂基板を準備する第１樹脂基板準備工程と、
    前記第２樹脂層となる耐熱性の高いフィルムの一方の面上に、導体箔が形成された第２樹脂フィルムを準備する第２樹脂フィルム準備工程と、
    前記第１樹脂基板と１枚もしくは２枚の第２樹脂フィルムを準備し、前記第２樹脂フィルムを端に配置して、第１樹脂基板と第２樹脂フィルムを積層する積層工程と、
    前記積層された第１樹脂基板と第２樹脂フィルムを加熱しつつ加圧することにより、相互に貼り合わせ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。
19. 前記第２樹脂フィルムが、前記耐熱性の高いフィルムの導体箔が形成される面と反対の面上に、熱可塑性樹脂からなるフィルムを有することを特徴とする請求項１８に記載の多層回路基板の製造方法。
20. 前記第２樹脂フィルムの導体箔をパターニングして導体パターンとする、第２樹脂フィルム導体パターン形成工程を有することを特徴とする項１８または１９に記載の多層回路基板の製造方法。
21. 前記第１樹脂基板に形成された導体パターンと前記第２樹脂フィルムに形成された導体パターンを層間接続する接続導体を形成する、導体パターン接続工程を有することを特徴とする請求項２０に記載の多層回路基板の製造方法。

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