JP2005142190A

JP2005142190A - 配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2005142190A
Application number: JP2003374123A
Authority: JP
Inventors: Rikiya Okimoto; 力也沖本; Hideki Higashiya; 秀樹東谷; Yasuhiro Nakaya; 安広仲谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2023-11-04
Also published as: JP4470452B2

Abstract

【課題】高精度な全層ＩＶＨ構造の多層配線基板を形成することができる配線基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】配線形成工程と、保護フィルム形成工程と、貫通孔形成工程と、導電性ペースト充填工程と、電気絶縁性基材１０１から保護フィルム１０２を剥離すると共に電気絶縁性基材１０１を被積層体１０５の上に位置決め積層する位置決め積層工程とからなり、この位置決め積層工程で電気絶縁性基材１０１を所定の寸法に延伸させ、被積層体１０５の上に位置決めする構成とした配線基板１０９の製造方法であり、電気絶縁性基材１０１を意図的に所定の寸法に延伸させることで、保護フィルム１０２の剥離時に生じる寸法変化および基材ごとのばらつきを無視することができ、被積層体１０５と電気絶縁性基材１０１とを高精度に位置決めすることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は配線基板の各配線層間を電気的に接続するビアとランドが高精度に位置決めされた配線基板の製造方法に関するものである。

近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い産業用にとどまらず広く民生用機器の分野においてもＬＳＩ等の半導体チップを高密度に実装できる多層の配線基板が安価に供給されることが強く要望されてきている。このような多層の配線基板では微細な配線ピッチで形成された複数層の配線パターン間を高い接続信頼性で電気的に接続できることが重要である。

このような市場の要望に対して従来の多層の配線基板の層間接続の主流となっていたスルーホール内壁の金属めっき導体に代えて、多層の配線基板の所定の電極を所定の配線パターン位置において層間接続できるインナービアホール接続法すなわち全層ＩＶＨ構造樹脂多層基板と呼ばれるものがある（特開平０６−２６８３４５号公報）。これは多層の配線基板のビアホール内に導電体を充填して必要な各層間のみを接続することが可能であり、部品ランドの直下にインナービアホールを設けることができるために、基板サイズの小型化や高密度実装を実現することができる。また、インナービアホールにおける電気的接続は導電性ペーストを用いているために、ビアホールにかかる応力を緩和することができ、熱衝撃等による寸法変化に対して安定な電気的接続を実現することができる。

また、従来の配線基板の製造方法としては、図９に示すものがある。図９（ａ）〜（ｉ）は従来の配線基板の製造方法の主要工程を示す断面図である。

まず、図９（ａ）に示すように１１は電気絶縁性基材である。電気絶縁性基材１１としては被圧縮性を有する多孔質基材やコアフィルムの両側に接着剤層が形成された３層構造のもの、繊維と樹脂の複合基材等が用いられる。図９（ａ）に示すように電気絶縁性基材１１の両側に保護フィルム１２をラミネート加工によって貼り付ける。

そして、図９（ｂ）に示すように電気絶縁性基材１１と保護フィルム１２の全てを貫通するビアホール１３をレーザー等によって形成する。さらに図９（ｃ）に示すようにビアホール１３に導電性ペースト１４を充填する。この保護フィルム１２は電気絶縁性基材１１に導電性ペースト１４が残存しないようにすると共に保護フィルム１２の厚み分の導電性ペースト１４の量を確保する役割を果たす。そして図９（ｄ）に示すように両側の保護フィルム１２を剥離しこの状態で両側から箔状の配線材料１８を積層配置する。

ここで、電気絶縁性基材１１の表面の保護フィルム１２を剥離する際に、電気絶縁性基材１１の面方向の寸法変化が発生する。この寸法変化は保護フィルム１２を電気絶縁性基材１１に形成する際に発生した保護フィルム１２と電気絶縁性基材１１の間の応力が開放されるために生じる。

次に図９（ｅ）に示すように配線材料１８を加熱加圧することにより電気絶縁性基材１１に接着させる。この時電気絶縁性基材１１が被圧縮性の特徴を持つ場合には加熱加圧によって厚み方向に収縮することとなる。またこの加熱加圧工程によって導電性ペースト１４は厚み方向に圧縮される。この圧縮によって導電性ペースト１４の内部の金属フィラどうしが高密度に接触し、配線材料１８と導電性ペースト１４の電気的接続が実現されることとなる。

次に、図９（ｆ）に示すように配線材料１８をパターニングすることによって両面配線基板２０が完成する。そして図９（ｇ）に示すように両面配線基板２０の両側に図９（ａ）〜（ｄ）に示したのと同様の工程で形成した導電性ペースト１４が充填された電気絶縁性基材１１と配線材料１８を積層配置させる。この電気絶縁性基材１１に形成されているビアホール１３は既に形成されている両面配線基板２０の配線パターンを位置確認し、両面配線基板２０の面方向の寸法変化測定結果をもとに、レーザー加工データを補正した状態で形成されている。

この電気絶縁性基材１１が既に述べた例と同様に、保護フィルム１２の剥離の際に寸法変化することとなる。

図９（ｈ）に示すように配線材料１８を加熱加圧することにより、電気絶縁性基材１１に接着させる。このとき同時に両面配線基板２０と電気絶縁性基材１１も接着することになる。この加熱加圧工程で図９（ｅ）に示した工程と同様に電気絶縁性基材１１が厚み方向に収縮し、導電性ペースト１４が厚み方向に圧縮される。この圧縮によって導電性ペースト１４が配線材料１８と両面配線基板２０の上の配線１７と高密度に接触し電気的な接続が実現されるのである。

さらに、図９（ｉ）に示すように表層の配線材料１８をパターニングすることによって配線基板１９が完成する。

ここでは、多層の配線基板１９として４層基板の例を示したが、多層の配線基板１９の層数は４層に限定されるものではなく、同様の工程でさらに多層化することができる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平７−２８３５３４号公報

しかしながら上記従来の製造方法では、電気絶縁性基材１１の表面に形成した保護フィルム１２を剥離する際の電気絶縁性基材１１の寸法変化が原因となり、配線パターンとして形成されたランドと、電気絶縁性基材１１に設けられたビアホール１３を合致させるため、寸法変化ばらつきを許容できる程度までランド径を大きくする必要がある。

すなわち、全層ＩＶＨ構造の多層の配線基板１９を製造する場合に上記寸法変化ばらつきを許容するためにランド径を大きくする必要があり、これがランド径を微小化し、高密度な配線形成を実現する上での課題となっていた。またこの寸法変化はさらに高密度な配線基板１９を製造すべくビアホール１３を小径化し電気絶縁性基材１１を薄手化した際に顕著となり、高精細な多層の配線基板１９を製造する際の課題となっている。

本発明は高精度な全層ＩＶＨ構造の多層の配線基板の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１に記載の発明は、被積層体表面に配線を形成する配線形成工程と、熱硬化性樹脂を含む電気絶縁性基材の両面に保護フィルムを形成する保護フィルム形成工程と、前記電気絶縁性基材に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する導電性ペースト充填工程と、前記電気絶縁性基材から前記保護フィルムを剥離すると共に前記電気絶縁性基材を前記被積層体上に位置決め積層する位置決め積層工程とからなり、前記位置決め積層工程を前記電気絶縁性基材を所定の寸法に延伸させ、前記被積層体上に位置決め固定する構成とした配線基板の製造方法であり、電気絶縁性基材を意図的に所定の寸法に延伸させることで、保護フィルム剥離時に生じる寸法変化および基材ごとのばらつきを補正することができ、被積層体と電気絶縁性基材とを高精度に位置決めすることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、位置決め積層工程を電気絶縁性基材上に形成された保護フィルムを両面共に剥離すると共に前記電気絶縁性基材の表面に配線材料を重ね合わせた状態で被積層体と前記電気絶縁性基材及び前記配線材料とを固定する構成とした請求項１に記載の配線基板の製造方法であり、電気絶縁性基材を被積層体上に固定する際に配線材料も同時に固定するので、積層工程を簡略化することができ生産性に優れた方法で配線基板を製造することができ、固定の際に被積層体、電気絶縁性基材、配線材料を一度に全面で固定することで、積層後のビアホール位置ずれを抑制することができ、結果として高精度に被積層体と電気絶縁性基材を位置決めすることが可能となると共に電気絶縁性基材には導電性ペーストが充填されたビアホールが形成されており、前記保護フィルムを剥離した状態では、前述のように電気絶縁性基材表面から略保護フィルム厚み分の突出した導電性ペーストをビアホールにて厚み方向に圧縮し、積層後のビアホール位置ずれを抑制することで、より効率良く、導電性ペーストを厚み方向に圧縮することが可能となり、結果として低抵抗安定化したビアホールでの電気的接続を実現することができる。

請求項３に記載の発明は、位置決め積層工程として被積層体と接する側の保護フィルムのみ剥離した状態で、前記被積層体と電気絶縁性基材とを固定する構成とした請求項１に記載の配線基板の製造方法であり、片側の保護フィルムのみを剥離した状態で電気絶縁性基材を取り扱うことができるので、残存する片側の保護フィルムの剛性によって、薄手で剛性の低い電気絶縁性基材を扱う場合でも、ハンドリング性を損ねることがなく、また片側の保護フィルムを残存させた状態で被積層体に積層するので、残存する保護フィルム側を全面で真空吸着等によって治具等に固定しても、導電性ペーストを欠損させることがないため、位置決め積層工程において、簡便な方法で電気絶縁性基材を取り扱うことができる。

請求項４に記載の発明は、位置決め積層工程を電気絶縁性基材が粘着性を発揮する温度以上で加熱し固定する構成とした請求項１に記載の配線基板の製造方法であり、電気絶縁性基材が粘着性を発揮した状態で位置決め積層するので、ヒートツール等を用いることなく簡便な方法で電気絶縁性基材を全面で被積層体に固定することができる。

請求項５に記載の発明は、位置決め積層工程を電気絶縁性基材と被積層体との間を真空吸引し密着させた状態で加熱し固定する構成とした請求項１に記載の配線基板の製造方法であり、ヒートツール等によって加熱固定する前に電気絶縁性基材と被積層体を密着させるので、ヒートツール等によって加熱固定する際に、電気絶縁性基材が位置ずれすることを抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、位置決め積層工程を電気絶縁性基材を加圧して変形させ固定する構成とした請求項１に記載の配線基板の製造方法であり、電気絶縁性基材を加圧することにより電気絶縁性基材の樹脂成分を変形させ、アンカー効果を得ることで固定するためより低温で固定することが可能となる。その結果、熱による寸法変化の影響を低減することができ、高精度に位置決め積層できる。

請求項７に記載の発明は、位置決め積層工程を被積層体と電気絶縁性基材を複数領域においてこの領域周辺を固定する構成とした請求項１に記載の配線基板の製造方法であり、電気絶縁性基材を複数領域に分けてその周辺領域で固定することで固定領域を増やし、電気絶縁性基材が収縮する方向に発生する応力を分散させることで、クリープを抑制し、電気絶縁性基材の寸法変化を抑制することができる。

請求項８に記載の発明は、位置決め積層工程として、電気絶縁性基材を面加圧してプロファイル加熱する構成とした請求項２、３のいずれかに記載の配線基板の製造方法であり、電気絶縁性基材に対し低温状態のヒートツールを全面で加圧接触させ、電気絶縁性基材が面方向に寸法変化しない状態を確保した後にヒートツールを加熱し、電気絶縁性基材の寸法変化を抑制した状態で全面で固定することが可能となる。なおこの加熱は昇温、温度保持、降温の温度プロファイルによってなされることが好ましく、ここでは、プロファイル加熱として記載するものとする。

請求項９に記載の発明は、位置決め積層工程における延伸方法を電気絶縁性基材の周辺部を真空吸引し、この吸引力を調整することにより行う構成とした請求項１に記載の配線基板の製造方法であり、真空吸引により電気絶縁性基材を延伸させるため、吸引力を調整する簡便な方法で容易に寸法を合わせ込むことができる。

請求項１０に記載の発明は、周辺部の真空吸引を複数の吸引部より構成する請求項９に記載の配線基板の製造方法であり、吸引部を複数箇所設け、それぞれの吸引力を別系統で調整することにより電気絶縁性基材の面内での寸法変化ばらつきを局所的に微調することができ、高精度に位置決め積層できる。

請求項１１に記載の発明は、位置決め積層工程をあらかじめ電気絶縁性基材の目標延伸量を算出して延伸する構成とした請求項１に記載の配線基板の製造方法であり、あらかじめ電気絶縁性基材の目標延伸量を計測し、算出される延伸力を付与することで、粗いアライメント工程を省略することが可能となり生産性を向上することができる。

本発明にかかる配線基板の製造方法によれば、電気絶縁性基材を意図的に所定の寸法に延伸させることで、保護フィルム剥離時に生じる寸法変化および基材ごとのばらつきを補正することができ、被積層体と電気絶縁性基材とを高精度に位置決めすることが可能となり、ビアホールとランドが高精度に位置決めされた配線基板を製造することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｈ）は本発明の実施の形態１における配線基板の製造方法を示す工程断面図である。

図１（ａ）に示すように電気絶縁性基材１０１の両側に保護フィルム１０２をラミネート加工により貼り付ける。電気絶縁性基材１０１としてはガラスエポキシ、アラミド不織布とエポキシ樹脂の複合材料等を用いることができる。またポリイミドフィルム、アラミドフィルム、液晶ポリマーフィルムなどを用いてもよい。実施の形態１では電気絶縁性基材１０１として１２μｍ厚のポリイミドフィルムの両側に接着剤層が形成された材料を用いた。電気絶縁性基材１０１の両面に形成された接着剤層（図示せず）には塗布後乾燥した半硬化状態の１０μｍ厚のエポキシ樹脂を用いている。

また、保護フィルム１０２としてはＰＥＴ、ＰＥＮ等の樹脂フィルムを用いることができ、実施の形態１においては厚み約９μｍのＰＥＮフィルムを用いた。この保護フィルム１０２のラミネートの際に電気絶縁性基材１０１と保護フィルム１０２とが高温状態で接着するため電気絶縁性基材１０１と保護フィルム１０２との熱膨張係数の違いに起因する応力が電気絶縁性基材１０１と保護フィルム１０２との界面に発生している。またラミネート加工は保護フィルム材料に張力を加えながら実施するので、張力による保護フィルム１０２の寸法変化も応力を発生させる一つの要因となっている。

次に、図１（ｂ）に示すように電気絶縁性基材１０１を貫通するビアホール１０３を形成する。ここでのビアホール１０３を加工する位置座標は電気絶縁性基材１０１を延伸することで所望の座標に合わせ込むために設計座標に比べて縮小方向に補正したものとしている。レーザーとしてはＵＶ−ＹＡＧレーザーを用いて孔径約５０μｍのビアホール１０３を形成した。レーザーは特に限定するものではなく電気絶縁性基材１０１が除去されるものであればよく、例えば炭酸ガスレーザー、エキシマレーザーなどを用いることができる。

図１（ｃ）に示すようにこのビアホール１０３に導電性ペースト１０４を充填する。導電性ペースト１０４としてはエポキシ樹脂と導電性粒子より構成される材料が用いられ、導電性粒子としてはＣｕやＡｇの貴金属を用いるのが導電性ペースト１０４による電気的接続を確保する上で好ましい。ビアホール１０３への安定した導電性ペースト１０４の充填を実現するために印刷は繰り返し行われることが望ましく、充填方法としてはスクリーン印刷法、真空遠心法、ローラ加圧法等があるが、実施の形態１においてはスクリーン印刷法により導電性ペースト１０４の充填を行った。

次に、図１（ｄ）に示すように被積層体１０５は支持基材１０６と支持基材１０６の上に所望のパターンが形成された配線１０７によって構成されており、支持基材１０６の上に形成された配線１０７と、電気絶縁性基材１０１に形成されたビアホール１０３とを合致させるよう電気絶縁性基材１０１を所定の寸法に延伸させて位置決め積層を行う。

具体的な一例としては電気絶縁性基材１０１の両面に形成された保護フィルム１０２を両面共に剥離して電気絶縁性基材１０１を皺、弛みの無い状態で保持して所定の寸法に延伸させる。

図２（ａ）は本発明の電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す断面図、図２（ｂ）は本発明の電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す平面図である。

電気絶縁性基材１０１の保持方法としては保護フィルム１０２を剥離するとビアホール１０３に充填された導電性ペースト１０４が電気絶縁性基材１０１より突出していることを考慮し、図２（ａ），（ｂ）に示すような中央部をくり貫いた枠状の支持体２０１に真空吸引部２０２を設け、電気絶縁性基材１０１の周辺を吸引することで行った。このような支持体２０１を用いることで導電性ペースト１０４の突出部を欠損させることなく位置決め積層できると共に支持体２０１の真空吸引部２０２からの吸引力を調整することにより電気絶縁性基材１０１を所定の寸法に延伸させることができるのである。

図３は本発明の実施の形態１における支持体の吸引部を示す平面図である。

電気絶縁性基材１０１の延伸を部分的に微調する場合には、図３に示すように真空吸引部２０２を複数箇所設け、それぞれを別系統で吸引することにより行う。

なお、図２、図３に示した支持体２０１には真空吸引部２０２が一列で配置された例を示しているが、真空吸引部２０２が複数列形成されていても構わない。図２に示した周辺での真空吸引部２０２の内側に図３に示した真空吸引部２０２をさらに設けることでより微妙な延伸調整が可能となりより好ましい。

図４は本発明の実施の形態１における電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す断面図である。

図４に示すように電気絶縁性基材１０１の周辺を複数箇所において上下面より保持装置４０１により圧力をかけ保持し、送りねじ機構、シリンダ機構等により電気絶縁性基材１０１を所定の寸法に延伸させてもよい。

また、積層工程での電気絶縁性基材１０１の延伸はビアホールパターンとして形成されたアライメントマークを広い視野で位置認識し粗く延伸アライメントする工程と、狭い視野で拡大して位置認識し高精度に延伸アライメントする工程で構成することが延伸工程を生産性よく自動化する上で重要である。

そこで、あらかじめ電気絶縁性基材１０１に形成されたビアホール１０３の座標位置と、被積層体１０５の配線１０７の座標を計測することで目標延伸量を算出する。その後あらかじめ計測した電気絶縁性基材１０１に対する延伸力と延伸量の関係を用いて延伸力を決定し付与することで、前述した粗いアライメント工程を省略することが可能となり生産性を向上することができる。

また、電気絶縁性基材１０１の延伸は電気絶縁性基材１０１に形成されたビアホール１０３と被積層体１０５の配線１０７との座標位置をカメラ等で認識しながら吸引力または張力を調整する方法が好ましい。電気絶縁性基材１０１が透過性を持つ場合には電気絶縁性基材１０１の上にビアホール１０３として形成されるアライメントマークと被積層体１０５の上に配線１０７として形成されたアライメントマークをカメラで位置認識しながら延伸することで高精度に位置決めすることができるものである。

次に図１（ｅ）に示す工程で被積層体１０５上に延伸によって位置合わせを行った電気絶縁性基材１０１を積層固定し、さらにその上から配線材料１０８を積層する。ここで電気絶縁性基材１０１は周辺に粘着剤を用いて固定することができる。

なお、電気絶縁性基材１０１の固定については表面に積層する配線材料１０８と同時に行うことがより好ましい。電気絶縁性基材１０１を被積層体１０５の上に固定する際に配線材料１０８も同時に固定するので積層工程を簡略化することができ生産性に優れる。また固定の際に被積層体１０５、電気絶縁性基材１０１、配線材料１０８を一度に全面で固定することで積層後のビアホール１０３の位置ずれを抑制することができ、結果として高精度に被積層体１０５と電気絶縁性基材１０１を位置決めすることが可能となるのである。

また、前述のように電気絶縁性基材１０１の表面から略保護フィルム１０２の厚み分の導電性ペースト１０４が突出した状態となっている。積層後のビアホール１０３の位置ずれを抑制することで、より効率良く導電性ペースト１０３を厚み方向に圧縮することが可能となり、結果として低抵抗安定化したビアホール１０３での電気的接続を実現することができる。

ここで、前述した電気絶縁性基材１０１の全面固定は全面にヒートツールを用いて、加熱し、電気絶縁性基材１０１の粘着性を発揮させ固定することができる。しかし一般的なヒートツールを加熱した状態で電気絶縁性基材１０１を全面で固定する場合には、電気絶縁性基材１０１が固定されていない状態で温度上昇し、電気絶縁性基材１０１の粘着性が発生した状態で固定されることになる。このような方法では電気絶縁性基材１０１にかかる熱むらによって電気絶縁性基材１０１が不均一に寸法変化した状態で固定され、電気絶縁性基材１０１の位置決め精度が悪いという課題がある。

そこで、電気絶縁性基材１０１に対し低温状態のヒートツールを全面で加圧接触させ、電気絶縁性基材１０１が面方向に寸法変化しない状態を確保した後にヒートツールを加熱する。その結果電気絶縁性基材１０１の寸法変化を抑制した状態で全面で固定することが可能となる。なおこの加熱は昇温、温度保持、降温の温度プロファイルによってなされることが好ましく、ここではプロファイル加熱として記載している。

また、電気絶縁性基材１０１を加圧することにより電気絶縁性基材１０１の樹脂成分を変形させ、アンカー効果を得ることで固定することもできる。ここで電気絶縁性基材１０１の表面に積層される配線材料１０８の表面を粗化すると共に被積層体１０５の表面も支持基材１０６、配線１０７に粗化することによって、より効果的にアンカー効果を得ることができる。このような固定方法を用いれば、より低温で固定することが可能となる。その結果熱による寸法変化の影響を低減することができ、高精度に位置決め積層できるのである。

また、前記位置決め積層工程では電気絶縁性基材１０１の全体を電気絶縁性基材１０１が粘着性を発揮する温度以上で加熱し固定することもできる。加熱はランプヒータを用いて行っても構わないが、一般的に恒温槽に用いられる熱風を用いた加熱が温度均一性を確保する点でより好ましい。このように電気絶縁性基材１０１が粘着性を発揮した状態で位置決め積層するので、ヒートツール等を用いることなく簡便な方法で電気絶縁性基材１０１を全面で被積層体１０５に固定することができる。

図５（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１における電気絶縁性基材の位置決め積層工程を示す断面図である。位置決め積層の方法としては図５（ａ），（ｂ）に示した製造方法によっても行うことができる。図５（ａ）に示したように電気絶縁性基材１０１が支持体２０１に設けられた真空吸引部２０２によって固定されており、表面の保護フィルム１０２が除去されている。図５（ａ）は既に電気絶縁性基材１０１を所望寸法まで延伸し位置決めを行った状態である。

一方、被積層体１０５は支持体２０１の内側に設けられた真空吸引部２０２にて固定されている。ここで電気絶縁性基材１０１は被積層体１０５より大きく設定されており、被積層体１０５の周辺で支持体２０１の真空吸引部２０２が露出している。

次に、図５（ｂ）に示すように電気絶縁性基材１０１を積層した後に真空吸引部２０２で吸引することで電気絶縁性基材１０１と被積層体１０５の間を排気し、密着させ固定した後に真空吸引部２０２の吸引を開放することで、電気絶縁性基材１０１を支持体２０１に固定する。この真空吸引部２０２の吸引を開放する際に真空吸引部２０２を正圧にし、完全に吸引力を除去することがより好ましい。このようにヒートツールによって加熱固定する前に電気絶縁性基材１０１と被積層体１０５を密着させることでヒートツール等によって加熱固定する際に電気絶縁性基材１０１が位置ずれすることを抑制することができる。

なお、この加熱はランプヒータ等によって非接触で実施してもよい。この加熱固定方法は保護フィルム１０２を両面剥離した状態の電気絶縁性基材１０１に適用することがより好ましく、ハンドリング中のビアホール１０３の内部の導電性ペースト１０４の欠損を抑制することができる。

図６は本発明の実施の形態１における電気絶縁性基材の位置決め積層工程を示す平面図である。

固定箇所としては既に述べた電気絶縁性基材１０１の周辺を固定する方法、全面を固定する方法の他に、図６に示した固定箇所にて行うこともできる。図６に示したように被積層体１０５と電気絶縁性基材１０１とを位置決め積層を行った後、複数の領域６０１においてその領域周辺６０２を固定する。

本発明にかかる配線基板１０９の製造方法によれば、電気絶縁性基材１０１を延伸した状態で固定するので固定後に固定部には電気絶縁性基材１０１が収縮する方向に応力が発生する。長時間固定状態で放置した場合にはこの応力によって固定部がクリープし電気絶縁性基材１０１の収縮寸法変化を誘発する。

そこで、本発明のように電気絶縁性基材１０１を複数領域に分けてその周辺領域で固定することで固定領域６０１を増やし、電気絶縁性基材１０１が収縮する方向に発生する応力を分散させることで前述したクリープを抑制し、その結果電気絶縁性基材１０１の寸法変化を抑制することができるのである。

なお、電気絶縁性基材１０１を分割する領域については図６に示した例に限定されるものでなく、固定領域６０１を増やすことで同様の効果を得ることができる。

引き続き、図１（ｆ）に示すように加熱加圧によって被積層体１０５、電気絶縁性基材１０１、配線材料１０８を接着する。このとき電気絶縁性基材１０１に配線転写基材上の配線が埋設されることとなる。ビアホール１０３の内部に充填された導電性ペースト１０４が配線１０７の埋設によって効果的に圧縮され、導電性ペースト１０４の内部の金属フィラが高密度に接触し、配線１０７、配線材料１０８の間の電気的接続が確保されるのである。

この加熱加圧工程は電気絶縁性基材１０１が完全に被積層体１０５と接着する条件で行われる。つまり電気絶縁性基材１０１に含まれる熱硬化性樹脂が完全に硬化する条件で行われる。また導電性ペースト１０４に熱硬化性の樹脂が含まれる場合にはこの加熱加圧工程で導電性ペースト１０４の内部の樹脂も硬化させることが必要である。具体的には熱硬化性の樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合に５０ｋｇｆ／ｃｍ²、２００℃、１時間の加熱加圧条件でこれらの硬化を実施することができている。

また、この加熱加圧工程の際に導電性ペースト１０４に含まれる金属フィラが高密度に接触することが電気的接続を安定化する点で重要である。電気絶縁性基材１０１として被圧縮性のものを用いると、この加熱加圧工程の際に厚み方向に電気絶縁性基材１０１が収縮し、金属フィラのより高密度な接触が実現される。

次に、表面の配線材料１０８をエッチングによってパターニングすると図１（ｇ）に示す配線層が２層の配線基板１０９が形成される。その後支持基材１０６を除去すれば、図１（ｈ）に示す両面配線基板１１０が形成できる。ここで支持基材１０６として樹脂材料を用いた場合には機械的に剥離するのが簡便な方法である。また支持基材１０６として金属材料を用いた場合には薬液を用いて溶解除去するのが配線基板１０９に物理的負荷をかけない簡便な方法である。

なお、実施の形態１において被積層体１０５としては、支持基材１０６の上に配線１０７が形成された構成のものを用いたが、両面配線基板１１０もしくは４層以上の多層の配線基板１０９でも適用できるということは言うまでもない。

また、実施の形態１では支持基材１０６の上に配線１０７が形成された被積層体１０５の上へ電気絶縁性基材１０１を位置決め積層する例を用いて説明したが、被積層体１０５はこれに限定されるものではなく、従来例で示したような配線基板１９を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。

このような製造方法により、電気絶縁性基材１０１を意図的に延伸させることで、工程中の電気絶縁性基材１０１の面方向の寸法変化を補正することができ、ビアホール１０３とランドとの合致精度を高められる。その結果ランド径を小さくし、より高密度な配線基板を提供することができるのである。

（実施の形態２）
図７（ａ）〜（ｉ）は本発明の実施の形態２における配線基板の製造方法を示す工程断面図である。なお実施の形態１で示した例と重複する部分については簡略化して説明する。

図７（ａ）に示すように電気絶縁性基材１０１の両側に保護フィルム１０２が形成されている。次に図７（ｂ）に示すように電気絶縁性基材１０１を貫通するビアホール１０３を形成する。このビアホール１０３に導電性ペースト１０４を充填すると図１（ｃ）の状態となる。

次に、図１（ｄ）に示した被積層体１０５は支持基材１０６と支持基材１０６の上に所望のパターンが形成された配線１０７によって構成されており、この工程では支持基材１０６の上に形成された配線１０７と、電気絶縁性基材１０１に形成されたビアホール１０３とを合致させるよう電気絶縁性基材１０１を所定の寸法に延伸させて位置決め積層を行う。

具体的には、まず、電気絶縁性基材１０１の片側の保護フィルム１０２を剥離した状態で実施の形態１と同様の方法で電気絶縁性基材１０１を延伸し、ビアホール１０３と配線１０７の位置決めを行う。このように電気絶縁性基材１０１の片側に保護フィルム１０２を残存させることで電気絶縁性基材１０１の厚みが薄くなり、剛性が低下した場合にもハンドリング性を損ねることがなく、皺、弛みの発生を抑制することができるのである。

そして、図７（ｅ）に示すように電気絶縁性基材１０１を被積層体１０５に固定する。ここでの固定方法についても既に実施の形態１で述べたものと同様に加熱、加圧、粘着剤等の方法を用いることができる。また実施の形態２においては片側の保護フィルム１０２が残存しており、保護フィルム１０２の側を保持してもビアホール１０３に充填された導電性ペースト１０４の欠損を誘発しないことから電気絶縁性基材１０１の全面を固定する方法がより好ましい。

図８（ａ）は本発明の実施の形態２における電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す断面図、図８（ｂ）は本発明の実施の形態２における電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す平面図である。なお片側に保護フィルム１０２を残存させた電気絶縁性基材１０１は図８に示した方法でも実現できる。

図８（ｂ）に示したように周辺に真空吸着溝が設けられた支持体２０１に対して図８（ａ）に示すように電気絶縁性基材１０１を保持し、その後に表面カバーフィルムを除去すると、図７（ｄ）に示すような片側の保護フィルム１０２が残存した状態を実現できるのである。この状態で真空吸着溝の吸引力を調整し、所定の寸法まで延伸する方法を用いると、電気絶縁性基材１０１を単独で取り扱うことなく位置決め積層することが可能となる。すなわち電気絶縁性基材１０１が薄手化し剛性が低下した場合や電気絶縁性基材１０１が大判化した場合には積層時の固定が困難となるため、上記したように電気絶縁性基材１０１を単独で扱わない方法が有効である。

次に、残存していた表面の保護フィルム１０２を除去すると共に配線材料１０８を積層すると図７（ｆ）に示す状態となる。ここで電気絶縁性基材１０１は被積層体１０５の上に全面で固定されているために保護フィルム１０２を剥離する際に面方向に寸法変化することはない。

その後、図７（ｇ）に示すように加熱加圧によって電気絶縁性基材１０１を硬化させ配線材料１０８を接着する。この加熱加圧の際にビアホール１０３に充填された導電性ペースト１０４が圧縮し、硬化し電気的接続が確保される。

次に、表面の配線材料１０８をパターニングすると図７（ｈ）に示す状態となる。その後に支持基材１０６を除去すると図７（ｉ）に示した両面配線基板１１０を形成することができる。

なお、実施の形態１で示した例と同様に実施の形態２において被積層体１０５としては支持基材１０６の上に配線１０７が形成された構成のものを用いたが、両面配線基板１１０もしくは４層以上の多層の配線基板１０９でも適用できることは言うまでもない。

また、実施の形態２では支持基材１０６の上に配線１０７が形成された被積層体１０５の上へ電気絶縁性基材１０１を位置決め積層する例を用いて説明したが、被積層体１０５はこれに限定されるものではなく、従来例で示したような配線基板１９を用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。

このような製造方法により、電気絶縁性基材１０１を意図的に延伸させることで、工程中の電気絶縁性基材１０１の面方向の寸法変化を補正することができ、ビアホール１０３とランドとの合致精度を高められる。その結果ランド径を小さくし、より高密度な配線基板１０９を提供することができるのである。

本発明にかかる配線基板の製造方法は、電気絶縁性基材を意図的に所定の寸法に延伸させることで、保護フィルムの剥離時に生じる寸法変化および基材ごとのばらつきを無視することができ、被積層体と電気絶縁性基材とを高精度に位置決めすることができ、高精細な全層ＩＶＨ構造の多層配線基板を製造する際に有用である。

本発明の実施の形態１における配線基板の製造方法を示す工程断面図（ａ）本発明の電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す断面図、（ｂ）本発明の電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す平面図本発明の実施の形態１における支持体の真空吸引部を示す平面図本発明の実施の形態１における電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す断面図（ａ），（ｂ）本発明の実施の形態１における電気絶縁性基材の位置決め積層工程を示す断面図本発明の実施の形態１における電気絶縁性基材の位置決め積層工程を示す平面図（ａ）〜（ｉ）本発明の実施の形態２における配線基板の製造方法を示す工程断面図（ａ）本発明の実施の形態２における電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す断面図、（ｂ）本発明の実施の形態２における電気絶縁性基材の支持体への保持方法を示す平面図従来の配線基板の製造方法の主要工程を示す断面図

符号の説明

１０１電気絶縁性基材
１０２保護フィルム
１０３ビアホール
１０４導電性ペースト
１０５被積層体
１０６支持基材
１０７配線
１０８配線材料
１０９配線基板
１１０両面配線基板
２０１支持体
２０２真空吸引部
４０１保持装置
６０１固定領域
６０２固定領域周辺

Claims

被積層体の表面に配線を形成する配線形成工程と、熱硬化性樹脂を含む電気絶縁性基材の両面に保護フィルムを形成する保護フィルム形成工程と、前記電気絶縁性基材に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する導電性ペースト充填工程と、前記電気絶縁性基材から前記保護フィルムを剥離すると共に前記電気絶縁性基材を前記被積層体上に位置決め積層する位置決め積層工程とからなり、前記位置決め積層工程として前記電気絶縁性基材を所定の寸法に延伸させ、前記被積層体上に位置決め固定するようにした配線基板の製造方法。
位置決め積層工程として電気絶縁性基材上に形成された保護フィルムを両面共に剥離すると共に前記電気絶縁性基材の表面に配線材料を重ね合わせた状態で被積層体と前記電気絶縁性基材及び前記配線材料とを固定するようにした請求項１に記載の配線基板の製造方法。
位置決め積層工程として被積層体と接する側の保護フィルムのみ剥離した状態で、前記被積層体と電気絶縁性基材とを固定するようにした請求項１に記載の配線基板の製造方法。
位置決め積層工程として電気絶縁性基材が粘着性を発揮する温度以上で加熱し固定するようにした請求項１に記載の配線基板の製造方法。
位置決め積層工程として電気絶縁性基材と被積層体との間を真空吸引し密着させた状態で加熱し固定するようにした請求項１に記載の配線基板の製造方法。
位置決め積層工程として電気絶縁性基材を加圧して変形させ固定するようにした請求項１に記載の配線基板の製造方法。
位置決め積層工程として被積層体と電気絶縁性基材を複数領域においてこの領域周辺を固定するようにした請求項１に記載の配線基板の製造方法。
位置決め積層工程として電気絶縁性基材を面加圧してプロファイル加熱するようにした請求項２または３に記載の配線基板の製造方法。
位置決め積層工程における延伸方法を電気絶縁性基材の周辺部を真空吸引しこの吸引力を調整することにより行うようにした請求項１に記載の配線基板の製造方法。
周辺部の真空吸引を複数の吸引部より吸引するようにした請求項９に記載の配線基板の製造方法。
位置決め積層工程を予め電気絶縁性基材の目標延伸量を算出して延伸するようにした請求項１に記載の配線基板の製造方法。