JP2006032494A - 多層回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱プレスの際、均一に加圧することができる多層回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】 積層体(29)の上下に、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む緩衝材(18a,18b)を配置して、熱プレスにより加熱、加圧処理し、緩衝材(18a,18b)に含まれる熱硬化性樹脂を溶融させて、緩衝材(18a,18b)を積層体(29)の表面(15a,16a)の形状に沿って転写させ、更に、熱プレスにより加熱、加圧処理し、第１及び第２配線基板(15,16)の配線パターン(13)の所望の配線間をビアホール(10)内に形成されたビア導体(25)で電気的に接続する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、多層回路基板の製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化及び高機能化が求められており、それに伴い電子機器に組み込まれる回路基板の多層化や、回路基板に設けられる配線のファイン化等の要求がますます厳しくなってきている。特に、多層回路基板に関しては、設計ルールが厳しくなっているため、回路基板の多層化に関する様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１等）。

図１２は、特許文献１の熱プレス装置を用いた多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。この製造方法では、熱プレスの際、図中上方から、上部固定板１０１、上部断熱板１０２ａ、上部緩衝材１０３ａ、上部熱板１０４ａ、多層回路基板を構成する積層構成物１１０、下部熱板１０４ｂ、下部緩衝材１０３ｂ、下部断熱板１０２ｂ、下部可動板１０５及び油圧シリンダ（図示せず）を配置する。

ここで、積層構成物１１０は、第１配線基板１１５ａ及び第２配線基板１１５ｂと、第１配線基板１１５ａと第２配線基板１１５ｂとの間に配置されたシート材１１６とからなる。そして、第１配線基板１１５ａ及び第２配線基板１１５ｂは、それぞれ３層の電気絶縁基材１１１と、電気絶縁基材１１１の表面及び各々の電気絶縁基材１１１間に形成された配線パターン１１２と、上下の配線パターン１１２の所望の配線間を電気的に接続するためのビア導体１１３とを有する。また、シート材１１６は、プリプレグシート１１６ａと、プリプレグシート１１６ａに形成されたビアホール１１７に充填された導電性ペースト１１８とを有している。

そして、積層構成物１１０を加熱、加圧処理する際は、図１２に示す状態から、油圧シリンダ（図示せず）により下部可動板１０５を上方へ駆動させて行う。これにより、第１及び第２配線基板１１５ａ，１１５ｂの配線パターン１１２の所望の配線間をビアホール１１７内に形成されたビア導体（図示せず）で電気的に接続し、多層回路基板（図示せず）が得られる。
特開２００２−３６１５００号公報

しかし、特許文献１の熱プレス装置を用いて加熱、加圧処理する際は、第１及び第２配線基板１１５ａ，１１５ｂが、上部及び下部熱板１０４ａ，１０４ｂに対し、配線パターン１１２等の突起物で接触しており、配線パターン１１２等以外の凹部１１９が、上部及び下部熱板１０４ａ，１０４ｂに接触していないため、均一な加圧が困難となる場合がある。その結果、多層回路基板が変形した状態で形成されるおそれがある。

図１３Ａに、特許文献１の熱プレス装置により製造した多層回路基板の断面形状を模式的に表した断面図を示す。また、図１３Ｂに、特許文献１の熱プレス装置により製造した多層回路基板において、表面に形成された配線間に挟まれた部分（図１３Ａの領域１２１等に相当する部分）をレーザー測長器でスキャンして測定した形状プロファイルを示す。

図１３Ａ，Ｂに示すように、多層回路基板１２０は、領域１２１等において、配線間に、高さ１０μ程度の凸部１２２を有していることがわかった。これは、前述したように、熱プレスの際、多層回路基板１２０の表面の一部が、上部及び下部熱板１０４ａ，１０４ｂ（図１２参照）に接触していなかったため、均一な加圧が行われなかったことによるものと考えられる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、熱プレスの際、均一に加圧することができる多層回路基板の製造方法を提供する。

本発明の多層回路基板の製造方法は、
半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む電気絶縁シートと、前記電気絶縁シートに設けられたビアホールに充填された導電性ペーストとを含むシート材を準備し、
別に、電気絶縁層と、前記電気絶縁層の上下面に形成された配線パターンと、上下の前記配線パターンの所望の配線間を電気的に接続するためのビア導体とを含む配線基板を２枚準備し、
前記配線基板のそれぞれに形成された前記配線パターンの所望の配線間に前記ビアホールが配置されるように、前記シート材の上下面に対して前記配線基板をそれぞれ位置合わせした後、２枚の前記配線基板で前記シート材を挟持して積層体を形成し、
前記積層体の上下に半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む緩衝材を配置し、更にその上下にプレス治具を載置して、熱プレスにより加熱、加圧処理し、前記緩衝材に含まれる前記熱硬化性樹脂を溶融させて、前記緩衝材を前記積層体の表面形状に沿って転写させ、
更に、熱プレスにより加熱、加圧処理し、前記配線基板のそれぞれに形成された前記配線パターンの所望の配線間を前記ビアホール内に形成されたビア導体で電気的に接続する。

ここで、前記「半硬化状態」とは、前記熱硬化性樹脂の硬化反応を中間段階で止めた状態をいう。なお、半硬化状態の前記熱硬化性樹脂を更に加熱すると、一度軟化（溶融）し、完全硬化に至る。また、前記「転写」とは、前記緩衝材に含まれる前記熱硬化性樹脂が溶融することにより、前記緩衝材が前記積層体の表面形状に沿って変形した後、前記緩衝材が緩衝機能を発揮できる粘度まで硬化した状態をいう。

本発明の多層回路基板の製造方法によれば、熱プレスにより加熱、加圧処理する際、緩衝材に含まれる熱硬化性樹脂を溶融させて、緩衝材を積層体の表面形状に沿って転写させるため、積層体の表面に対し、均一に加圧することができる。これにより、例えば多層回路基板の変形を防ぐことができる。

本発明の多層回路基板の製造方法は、まず、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む電気絶縁シートと、この電気絶縁シートに設けられたビアホールに充填された導電性ペーストとを含むシート材を準備する。電気絶縁シートとしては、アラミド不織布又はガラス織布２０重量％以上〜７０重量％以下と熱硬化樹脂３０重量％以上〜８０重量％以下とを含むプリプレグシートや、無機質フィラー７０〜９５重量％と熱硬化性樹脂５〜３０重量％とを含むコンポジットシート等が使用できる。熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、熱硬化後の耐熱性が高いエポキシ樹脂が好ましい。無機質フィラーは、熱プレス時における電気絶縁シートの形状安定性の観点から、アルミナ、マグネシア、シリカ、窒化アルミナ及び窒化珪素から選ばれた少なくとも１つを含むものが好ましい。また、電気絶縁シートとして、前記プリプレグシートや前記コンポジットシートを用いる場合は、例えば、厚み１００〜３００μｍのものが使用できる。ビアホールの形成方法としては、例えば、パンチ加工やレーザー加工等の手段を用いることができる。導電性ペーストとしては、電気接続の信頼性の観点から、金、銀、銅及びニッケルから選ばれた少なくとも１種類の金属粉体と、熱硬化性樹脂とを含むものが好ましい。また、導電性ペーストの充填方法としては、例えば、印刷法等の手段を用いることができる。

そして、別に、電気絶縁層と、前記電気絶縁層の上下面に形成された配線パターンと、上下の前記配線パターンの所望の配線間を電気的に接続するためのビア導体とを含む配線基板を２枚準備する。電気絶縁層は、１層の電気絶縁基材からなるものでもよいし、複数層の電気絶縁基材からなるものでもよい。複数層の電気絶縁基材からなる場合は、各々の電気絶縁基材間に配線パターンが形成されていてもよい。電気絶縁基材としては、例えば、前述したプリプレグシート等が使用できる。配線パターンは公知の方法で形成することができ、例えば、電気絶縁基材上に熱プレスにより接着された銅箔等の金属箔をフォトリソグラフィー法によりパターニングすることによって得られる。この際、配線の高さは、例えば１０〜２０μｍとすればよい。また、配線のピッチは、例えば５０〜１００μｍとすればよい。ビア導体は、高密度に部品を実装させるためには、電気絶縁基材に設けたビアホール内に導電性ペーストを充填させた後、圧縮して形成することが好ましい。

次に、配線基板のそれぞれに形成された配線パターンの所望の配線間にビアホールが配置されるように、シート材の上下面に対して配線基板をそれぞれ位置合わせした後、２枚の配線基板でシート材を挟持して積層体を形成する。積層体は、例えば、２枚の配線基板でシート材を挟持した後、部分的（例えば四隅）に加熱、加圧処理を行って仮止めして形成することができる。

続いて、積層体の上下に半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む緩衝材を配置し、更にその上下にプレス治具を載置して、熱プレスにより加熱、加圧処理し、緩衝材に含まれる熱硬化性樹脂を溶融させて、緩衝材を積層体の表面形状に沿って転写させる。この際、緩衝材は、積層体の表面形状に沿って一旦変形した後、緩衝機能を発揮できる粘度（例えば、９０〜１００（Ｐａ・ｓ））まで硬化する。この際の、熱プレス条件は、例えば、温度１００〜１４０℃、圧力１〜５ＭＰａ、時間１５〜４５分とすればよい。緩衝材としては、紙にフェノール樹脂を含浸させた紙基材フェノール樹脂、紙にエポキシ樹脂を含浸させた紙基材エポキシ樹脂、アラミド繊維織物にエポキシ樹脂を含浸させたアラミド繊維基材エポキシ樹脂及びガラス布にエポキシ樹脂を含浸させたガラス布基材エポキシ樹脂のうちいずれか１つの材料を含むものを使用するのが好ましい。より容易に転写させることができるからである。また、緩衝材の厚みは、例えば１００〜３００μｍである。また、緩衝材として、その硬化温度が電気絶縁シートの硬化温度より低いものや、そのゲルタイムが電気絶縁シートのゲルタイムより短いものを用いると、緩衝材が緩衝機能を発揮できる粘度まで容易に上昇させることができるため、更に容易に転写させることができる。例えば、緩衝材として、その硬化温度が電気絶縁シートの硬化温度より２０℃以上低いものや、そのゲルタイムが電気絶縁シートのゲルタイムより３０秒以上短いものを用いることが好ましい。なお、緩衝材の硬化温度は、例えば緩衝材の製造時において、緩衝材に含まれる熱硬化樹脂を半硬化させる際、硬化剤の種類等を適宜変更して調整することができる。また、緩衝材のゲルタイムは、例えば緩衝材の製造時において、緩衝材に含まれる熱硬化樹脂を半硬化させる際、硬化剤の種類、硬化剤の量、乾燥温度等を適宜変更して調整することができる。

続いて、更に、熱プレスにより加熱、加圧処理し、配線基板のそれぞれに形成された配線パターンの所望の配線間をビアホール内に形成されたビア導体で電気的に接続する。この際の、熱プレス条件は、例えば、温度１４０〜２４０℃、圧力１〜５ＭＰａ、時間８０〜１２０分とすればよい。これにより、緩衝材を積層体の表面形状に沿って転写させた状態で加圧することができるため、積層体の表面に対し、均一に加圧することができる。

また、本発明の多層回路基板の製造方法は、シート材に貫通孔が形成されており、更に２枚の配線基板の少なくともいずれか一方の配線パターン上に貫通孔に収容される回路部品が実装されており、シート材の上下面に対して、配線基板をそれぞれ位置合わせする際、配線基板のそれぞれに形成された配線パターンの所望の配線間にビアホールが配置され、かつ貫通孔が回路部品に面する位置に配置されるように位置合わせし、熱プレスにより加熱、加圧処理する際、回路部品を貫通孔に収容して行う多層回路基板の製造方法としてもよい。これにより、熱プレス時に、回路部品へダメージを与えることなく多層回路基板に回路部品を内蔵することができる。なお、実装される回路部品としては、半導体、抵抗、コンデンサ、インダクタ等を用いることができる。また、この場合は、シート材を構成する電気絶縁シートとして、無機質フィラー７０〜９５重量％と、熱硬化性樹脂５〜３０重量％とを含むコンポジットシートを用いるのが好ましい。電気絶縁シートに貫通孔を形成しても、熱プレス時においてその形状を容易に維持することができるからである。

また、本発明の多層回路基板の製造方法は、積層体の上下に緩衝材を配置する際、それぞれの緩衝材と積層体との間に離型材を介して配置する多層回路基板の製造方法としてもよい。これにより、緩衝材と積層体との接着を防止することができる。離型材としては、積層体及び緩衝材のいずれにも接着しない材料であって、熱プレスの際、積層体の表面形状に沿って変形する材料であれば特に限定されないが、金属箔、樹脂フィルム及び樹脂粉末のうちいずれか１つの材料で構成されている場合に、特に前記効果を発揮することができる。また、離型材の厚みは、例えば、１０〜２０μｍである。以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図１〜図３は、第１実施形態に係る多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。なお、図３では、プレス治具を省略して描いている。

まず、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含むプリプレグシート１を準備し（図１Ａ参照）、プリプレグシート１の所望の位置に、レーザー等によりビアホール１０を形成し、このビアホール１０内に、導電性ペースト１１を印刷法等の手段により充填してシート材２を形成する（図１Ｂ参照）。

別に、３層の電気絶縁基材１２ａ〜１２ｃと、電気絶縁基材１２ａ，１２ｃの表面及び電気絶縁基材１２ａ〜１２ｃ間に形成された配線パターン１３と、上下の配線パターン１３間を電気的に接続するためのビア導体１４とを含む２枚の配線基板（第１配線基板１５及び第２配線基板１６）を準備する（図１Ｃ参照）。

そして、第１及び第２配線基板１５，１６の配線パターン１３の所望の配線間にシート材２のビアホール１０が配置されるように、精密位置決め装置等によってシート材２の上下面に対して第１及び第２配線基板１５，１６を位置合わせする（図１Ｃ参照）。そして、位置合わせした後に、第１及び第２配線基板１５，１６でシート材２を挟持して、部分的（例えば四隅）に加熱、加圧処理を行って仮止めし、積層体２９を形成する。

次に、積層体２９の上下に、離型材１７ａ，１７ｂを介して、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む緩衝材１８ａ，１８ｂを配置し（図１Ｄ参照）、更に、その上下に、図２に示すプレス治具２０ａ，２０ｂを載置する。プレス治具２０ａは、緩衝材１８ａ側から順に、離型材２１ａ、熱板２２ａ、断熱板２３ａ及び加圧板２４ａからなる。また、プレス治具２０ｂは、緩衝材１８ｂ側から順に、離型材２１ｂ、熱板２２ｂ、断熱板２３ｂ及び加圧板２４ｂからなる。離型材２１ａ，２１ｂは、離型材１７ａ，１７ｂと同様のものが使用でき、例えば、金属箔、樹脂フィルム、樹脂粉末等からなるものが使用できる。熱板２２ａ，２２ｂ、断熱板２３ａ，２３ｂ及び加圧板２４ａ，２４ｂとしては、例えばそれぞれ
銅合金板、ステンレス合金板及びステンレス合金板を用いることができる。また、熱板２２ａ，２２ｂ、断熱板２３ａ，２３ｂ及び加圧板２４ａ，２４ｂの好適な厚みは、いずれも１〜３ｍｍである。

そして、熱プレスにより加熱、加圧処理し、図３Ａに示すように、緩衝材１８ａ，１８ｂに含まれる熱硬化性樹脂を溶融させて、緩衝材１８ａ，１８ｂを積層体２９の表面１５ａ，１６ａの形状に沿って転写させる。なお、この際、図３Ａに示すように、離型材１７ａ，１７ｂは、積層体２９の表面１５ａ，１６ａの形状に沿って変形する。

そして、更に、熱プレスにより加熱、加圧処理し、第１及び第２配線基板１５，１６の配線パターン１３の所望の配線間をビアホール１０内に形成されたビア導体２５で電気的に接続して、多層回路基板３０が得られる（図３Ｂ参照）。本製造方法によれば、緩衝材１８ａ，１８ｂ（図３Ａ参照）を積層体２９の表面１５ａ，１６ａの形状に沿って転写させた状態で加圧することができるため、積層体２９の表面１５ａ，１６ａに対し、均一に加圧することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について適宜図面を参照して説明する。参照する図４及び図５は、第２実施形態に係る多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。なお、図５では、プレス治具を省略して描いている。

まず、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含むコンポジットシート４０を準備し、コンポジットシート４０の所望の位置に、レーザー等の手段を用いて、ビアホール４１を形成し、ビアホール４１内に、導電性ペースト４２を印刷法等の手段により充填してシート材３を形成する（図４Ａ参照）。次に、シート材３の所望の位置に、パンチ加工等の手段を用いて、貫通孔４４ａ，４４ｂを形成する（図４Ｂ参照）。

別に、電気絶縁基材４５と、電気絶縁基材４５の表面に形成された配線パターン４６と、上下の配線パターン４６の所望の配線間を電気的に接続するためのビア導体４７とを含む２枚の配線基板（第１配線基板４８及び第２配線基板４９）を準備する。次に、第１及び第２配線基板４８，４９に形成された配線パターン４６上に、貫通孔４４ａ，４４ｂ（図４Ｂ参照）に収容される回路部品４３ａ，４３ｂを、例えばフリップチップ接合方式等により実装する（図４Ｃ参照）。

そして、第１及び第２配線基板４８，４９の配線パターン４６の所望の配線間にシート材３のビアホール４１が配置され、かつ、貫通孔４４ａ，４４ｂが回路部品４３ａ，４３ｂに面する位置に配置されるように、精密位置決め装置等によってシート材３の上下面に対して第１及び第２配線基板４８，４９を位置合わせする（図４Ｃ参照）。更に、位置合わせした後に、第１及び第２配線基板４８，４９でシート材３を挟持し、部分的（例えば四隅）に加熱、加圧処理を行って仮止めして、積層体５９を形成する。

次に、積層体５９の上下に、離型材５０ａ，５０ｂを介して、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む緩衝材５１ａ，５１ｂを配置し（図４Ｄ参照）、更に、その上下に、第１実施形態と同様のプレス治具２０ａ，２０ｂ（図２参照）を載置する。そして、熱プレスにより加熱、加圧処理し、図５Ａに示すように、緩衝材５１ａ，５１ｂに含まれる熱硬化性樹脂を溶融させて、緩衝材５１ａ，５１ｂを積層体５９の表面４８ａ，４９ａの形状に沿って転写させる。同時に、回路部品４３ａ，４３ｂを、貫通孔４４ａ，４４ｂに収容する。なお、この際、図５Ａに示すように、離型材５０ａ，５０ｂは、積層体５９の表面４８ａ，４９ａの形状に沿って変形する。

そして、更に、熱プレスにより加熱、加圧処理し、第１及び第２配線基板４８，４９の配線パターン４６の所望の配線間をビアホール４１内に形成されたビア導体５５で電気的に接続して、多層回路基板６０が得られる（図５Ｂ参照）。本製造方法によれば、緩衝材５１ａ，５１ｂ（図５Ａ参照）を積層体５９の表面４８ａ，４９ａの形状に沿って転写させた状態で加圧することができるため、積層体５９の表面４８ａ，４９ａに対し、均一に加圧することができる。また、熱プレスの際、回路部品４３ａ，４３ｂへダメージを与えることなく多層回路基板６０に回路部品４３ａ，４３ｂを内蔵することができる。

以下、実施例を用いて本発明を説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されない。

（実施例１）
まず、実施例１として、前述した第１実施形態に係る実施例について、図１〜図３を参照して説明する。

プリプレグシート１（図１Ａ参照）には、無機フィラーが添加されたガラスクロス（厚み１００μm）にエポキシ樹脂を含浸させた複合材からなるプリプレグシート（日立化成製、ＧＥＡ−６７９Ｆ、樹脂量５４ｗｔ％）を使用した。このプリプレグシート１の所望の位置に、炭酸ガスレーザーで孔径２００μｍのビアホール１０を形成し、ビアホール１０内にＣｕ粉末と熱硬化型エポキシ樹脂からなる導電性ペースト１１を印刷法により充填し、シート材２を形成した（図１Ｂ参照）。

別に、３層の電気絶縁基材１２ａ〜１２ｃと、電気絶縁基材１２ａ，１２ｃの表面及び電気絶縁基材１２ａ〜１２ｃ間に形成された銅からなる配線パターン１３と、上下の配線パターン１３の所望の配線間を電気的に接続するためのビア導体１４とを含む第１配線基板１５及び第２配線基板１６を準備した（図１Ｃ参照）。なお、配線パターン１３の厚みは１２μmとした。

そして、第１及び第２配線基板１５，１６の配線パターン１３の所望の配線間にシート材２のビアホール１０が配置されるように、画像認識を利用した精密位置決め装置によってシート材２の上下面に対して第１及び第２配線基板１５，１６を位置合わせした（図１Ｃ参照）。そして、第１及び第２配線基板１５，１６でプリプレグシート１を挟持し、四隅を加熱、加圧処理して仮止めして、積層体２９を形成した。

次に、緩衝材１８ａ，１８ｂとして、回路基板形成用のエポキシ樹脂シート（日立化成製ＦＲ−４シート、ＧＥＡ−６７Ｎ、ガラスクロス厚み１００μm、樹脂量５４ｗｔ％、最低溶融粘度１０００（Ｐａ・ｓ））を準備した。この緩衝材１８ａ，１８ｂは、図６に示すように、その硬化温度（粘度が１０００００（Ｐａ・ｓ）となった時の温度）が、プリプレグシート１の硬化温度より低い。また、離型材１７ａ，１７ｂとして、厚み１２μmのフッ素樹脂フィルムを準備した。そして、積層体２９の上下に、離型材１７ａ，１７ｂを介して、緩衝材１８ａ，１８ｂを配置し（図１Ｄ参照）、更に、その上下に、図２に示すプレス治具２０ａ，２０ｂを載置して、熱プレスにより加熱、加圧処理した。この熱プレスの際の、温度・圧力プロファイルを図７に示す。図７に示すように、熱プレスの開始から３０分後に、緩衝材１８ａ，１８ｂが溶融する１２０℃に到達させ、この温度で圧力を２ＭＰａとして、３０分間保持した。この間に、緩衝材１８ａ，１８ｂに含まれるエポキシ樹脂を溶融させて、緩衝材１８ａ，１８ｂを積層体２９の表面１５ａ，１６ａの形状に沿って転写させた（図３Ａ参照）。

そして、熱プレスの開始から６０分経過した後、温度を３℃／分の上昇速度で２００℃まで上昇させ、同時に圧力も０．５ＭＰａ／分の上昇速度で５ＭＰａまで上昇させて、更に加熱、加圧処理した。これにより、第１及び第２配線基板１５，１６の配線パターン１３の所望の配線間をビアホール１０内に形成されたビア導体２５で電気的に接続して、多層回路基板３０を得た（図３Ｂ参照）。なお、実施例１の製造方法で得られた多層回路基板３０について、その表面１５ａ，１６ａの形状をレーザー測長器で測定したところ、配線間において凸部が観測されたが、その凸部の高さは２μｍ以下であった。

（実施例２）
次に、実施例２として、前述した第１実施形態に係る別の実施例について、図１〜図３を参照して説明する。

実施例２の多層回路基板の製造方法は、実施例１に対して、緩衝材１８ａ，１８ｂ及び熱プレス時の温度・圧力プロファイルのみが異なり、その他は全て同じ条件で多層回路基板３０を作製した。実施例２で使用した緩衝材１８ａ，１８ｂは、回路基板形成用のエポキシ樹脂シート（日立化成製ＦＲ−４シート、ＧＥＡ−６７Ｎ、ガラスクロス厚み１００μm、樹脂量５４ｗｔ％、最低溶融粘度１０００（Ｐａ・ｓ）、ゲルタイム９０秒）で、プリプレグシート１のゲルタイム（１２０秒）より短いものを用いた。また、熱プレスは、図８に示す温度・圧力プロファイルに従って行った。この際、プリプレグシート１の硬化を確実に行うため、２００℃での加圧時間を、実施例１と比較して３０分増加させた。

実施例２の製造方法で得られた多層回路基板３０についても、その表面１５ａ，１６ａの形状をレーザー測長器で測定したところ、配線間において凸部が観測されたが、その凸部の高さは２μｍ以下であった。

（実施例３）
次に、実施例３として、前述した第２実施形態に係る実施例について、図４及び図５を参照して説明する。

コンポジットシート４０には、エポキシ樹脂３０重量％と無機質フィラー７０重量％とからなるものを用いた。このコンポジットシート４０の所望の位置に、プレス加工で孔径２００μｍのビアホール４１を形成し、ビアホール４１内にＣｕ粉末と熱硬化型エポキシ樹脂からなる導電性ペースト４２を印刷法により充填してシート材３を形成した（図４Ａ参照）。そして、パンチ加工により、回路部品４３ａ，４３ｂ（図４Ｃ参照）を収容する貫通孔として、孔径２００μｍの貫通孔４４ａ，４４ｂを形成した（図４Ｂ参照）。

別に、電気絶縁基材４５と、電気絶縁基材４５の表面に形成された銅からなる配線パターン４６と、上下の配線パターン４６間を電気的に接続するためのビア導体４７とを含む第１配線基板４８及び第２配線基板４９を準備し、第１及び第２配線基板４８，４９に形成された配線パターン４６上に、回路部品４３ａ，４３ｂを、フリップチップ接合方式により実装した（図４Ｃ参照）。なお、配線パターン４６の厚みは１２μmとした。

そして、第１及び第２配線基板４８，４９の配線パターン４６の所望の配線間にシート材３のビアホール４１が配置され、かつ、貫通孔４４ａ，４４ｂが回路部品４３ａ，４３ｂに面する位置に配置されるように、画像認識を利用した精密位置決め装置によってシート材３の上下面に対して第１及び第２配線基板４８，４９を位置合わせした（図４Ｃ参照）。そして、第１及び第２配線基板４８，４９でシート材３を挟持し、四隅を加熱、加圧処理して仮止めして、積層体５９を形成した。

次に、緩衝材５１ａ，５１ｂとして、実施例１と同じ回路基板形成用のエポキシ樹脂シートを準備した。この緩衝材５１ａ，５１ｂは、図９に示すように、その硬化温度が、コンポジットシート４０の硬化温度より低い。また、離型材５０ａ，５０ｂとして、実施例１と同じフッ素樹脂フィルムを準備した。そして、積層体５９の上下に、離型材５０ａ，５０ｂを介して、緩衝材５１ａ，５１ｂを配置し（図４Ｄ参照）、更にその上下に、図２に示すプレス治具２０ａ，２０ｂを載置して、熱プレスにより加熱、加圧処理した。この熱プレスの際の、温度・圧力プロファイルを図１０に示す。図１０に示すように、熱プレスの開始から３０分後に、緩衝材５１ａ，５１ｂが溶融する１２０℃に到達させ、この温度で圧力を２ＭＰａとして、３０分間保持した。この間に、緩衝材５１ａ，５１ｂに含まれるエポキシ樹脂を溶融させて、緩衝材５１ａ，５１ｂを積層体５９の表面４８ａ，４９ａの形状に沿って転写させた（図５Ａ参照）。また、この際、回路部品４３ａ，４３ｂを、貫通孔４４ａ，４４ｂに収容した。

そして、熱プレスの開始から６０分経過した後、温度を３℃／分の上昇速度で２００℃まで上昇させ、同時に圧力も０．１５ＭＰａ／分の上昇速度で３ＭＰａまで上昇させて、更に加熱、加圧処理した。これにより、第１及び第２配線基板４８，４９の配線パターン４６の所望の配線間をビアホール４１内に形成されたビア導体５５で電気的に接続して、多層回路基板６０を得た（図５Ｂ参照）。実施例３の製造方法で得られた多層回路基板６０について、その表面４８ａ，４９ａの形状をレーザー測長器で測定したところ、配線間において凸部が観測されたが、その凸部の高さは２μｍ以下であった。

（実施例４）
次に、実施例４として、前述した第２実施形態に係る別の実施例について、図４及び図５を参照して説明する。

実施例４の多層回路基板の製造方法は、実施例３に対して、緩衝材５１ａ，５１ｂ及び熱プレス時の温度・圧力プロファイルのみが異なり、その他は全て同じ条件で多層回路基板６０を作製した。実施例４で使用した緩衝材５１ａ，５１ｂは、回路基板形成用のエポキシ樹脂シート（日立化成製ＦＲ−４シート、ＧＥＡ−６７Ｎ、ガラスクロス厚み１００μm、樹脂量５４ｗｔ％、最低溶融粘度１０００（Ｐａ・ｓ）、ゲルタイム９０秒）で、コンポジットシート４０のゲルタイム（１２０秒）より短いものを用いた。また、熱プレスは、図１１に示す温度・圧力プロファイルに従って行った。この際、コンポジットシート４０の硬化を確実に行うため、２００℃での加圧時間を、実施例３と比較して３０分増加させた。

実施例４の製造方法で得られた多層回路基板６０についても、その表面４８ａ，４９ａの形状をレーザー測長器で測定したところ、配線間において凸部が観測されたが、その凸部の高さは２μｍ以下であった。

以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、前記実施形態及び実施例では、シート材を１層のみ用いた多層回路基板の製造方法としたが、シート材を複数層用いた多層回路基板の製造方法としてもよい。

Ａ〜Ｄは、本発明の第１実施形態に係る多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態に係る多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。 Ａ，Ｂは、本発明の第１実施形態に係る多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。 Ａ〜Ｄは、本発明の第２実施形態に係る多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。 Ａ，Ｂは、本発明の第２実施形態に係る多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施例１で用いたプリプレグシート及び緩衝材について、加熱温度と粘度との関係を示すグラフである。 本発明の実施例１において、熱プレス時の温度・圧力プロファイルを示すグラフである。 本発明の実施例２において、熱プレス時の温度・圧力プロファイルを示すグラフである。 本発明の実施例３で用いたコンポジットシート及び緩衝材について、加熱温度と粘度との関係を示すグラフである。 本発明の実施例３において、熱プレス時の温度・圧力プロファイルを示すグラフである。 本発明の実施例４において、熱プレス時の温度・圧力プロファイルを示すグラフである。 従来の熱プレス装置を用いた多層回路基板の製造方法を説明するための断面図である。 Ａは、従来の熱プレス装置により製造した多層回路基板の断面形状を模式的に表した断面図で、Ｂは、従来の熱プレス装置により製造した多層回路基板において、表面に形成された配線間に挟まれた部分をレーザー測長器でスキャンして測定した結果を示す形状プロファイルである。

符号の説明

１ プリプレグシート（電気絶縁シート）
２，３ シート材
１０，４１ ビアホール
１１，４２ 導電性ペースト
１３，４６ 配線パターン
１４，４７，２５，５５ ビア導体
１５，４８ 第１配線基板
１５ａ，１６ａ，４８ａ，４９ａ 表面
１６，４９ 第２配線基板
１７ａ，１７ｂ，２１ａ，２１ｂ，５０ａ，５０ｂ 離型材
１８ａ，１８ｂ，５１ａ，５１ｂ 緩衝材
２０ａ，２０ｂ プレス治具
２２ａ，２２ｂ 熱板
２３ａ，２３ｂ 断熱板
２４ａ，２４ｂ 加圧板
２９，５９ 積層体
３０，６０ 多層回路基板
４０ コンポジットシート（電気絶縁シート）
４３ａ，４３ｂ 回路部品
４４ａ，４４ｂ 貫通孔

Claims (8)

1. 半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む電気絶縁シートと、前記電気絶縁シートに設けられたビアホールに充填された導電性ペーストとを含むシート材を準備し、
   別に、電気絶縁層と、前記電気絶縁層の上下面に形成された配線パターンと、上下の前記配線パターンの所望の配線間を電気的に接続するためのビア導体とを含む配線基板を２枚準備し、
   前記配線基板のそれぞれに形成された前記配線パターンの所望の配線間に前記ビアホールが配置されるように、前記シート材の上下面に対して前記配線基板をそれぞれ位置合わせした後、２枚の前記配線基板で前記シート材を挟持して積層体を形成し、
   前記積層体の上下に半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む緩衝材を配置し、更にその上下にプレス治具を載置して、熱プレスにより加熱、加圧処理し、前記緩衝材に含まれる前記熱硬化性樹脂を溶融させて、前記緩衝材を前記積層体の表面形状に沿って転写させ、
   更に、熱プレスにより加熱、加圧処理し、前記配線基板のそれぞれに形成された前記配線パターンの所望の配線間を前記ビアホール内に形成されたビア導体で電気的に接続する多層回路基板の製造方法。
2. 前記シート材には貫通孔が形成されており、かつ２枚の前記配線基板の少なくともいずれか一方の前記配線パターン上には前記貫通孔に収容される回路部品が実装され、
   前記シート材の上下面に対して前記配線基板をそれぞれ位置合わせする際、前記配線基板のそれぞれに形成された前記配線パターンの所望の配線間に前記ビアホールが配置され、かつ前記貫通孔が前記回路部品に面する位置に配置されるように位置合わせし、
   熱プレスにより加熱、加圧処理する際、前記回路部品を前記貫通孔に収容して行う請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
3. 前記電気絶縁シートは、無機質フィラー７０〜９５重量％と、熱硬化性樹脂５〜３０重量％とを含む請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
4. 前記緩衝材は、紙基材フェノール樹脂、紙基材エポキシ樹脂、アラミド繊維基材エポキシ樹脂及びガラス布基材エポキシ樹脂のうちいずれか１つの材料を含む請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
5. 前記積層体の上下に前記緩衝材を配置する際、それぞれの前記緩衝材と前記積層体との間に離型材を介して配置する請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
6. 前記離型材は、金属箔、樹脂フィルム及び樹脂粉末のうちいずれか１つの材料からなる請求項５に記載の多層回路基板の製造方法。
7. 前記緩衝材の硬化温度は、前記電気絶縁シートの硬化温度より低い請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
8. 前記緩衝材のゲルタイムは、前記電気絶縁シートのゲルタイムより短い請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。

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