JP2006165282A - 回路配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 絶縁基板を挟んで設けられた複数の配線層とこれら相互間の層間導電路（層間配線）とが機械的及び電気的に確実かつ強固に接続された回路配線基板及びその製造方法を提供するものである。
【解決手段】 回路配線基板において、絶縁基板１と、その両面にそれぞれ設けられ回路配線パターンを構成する第１及び第２配線層２、３と、前記第１配線層２と第２配線層３とを電気的に接続するために前記絶縁基板１の一部を貫通して埋め込まれた縦断面形状がほぼ錐状の成形金属片６によって構成された層間導電路４とを備え、前記層間導電路の成形金属片６の錐底面は前記第１配線層に導電性接着層５によって接続され、前記成形金属片６の錐先端側の部分が前記第２配線層３に圧着接続されていることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気、電子機器用の機能素子が実装される両面配線構造或いは多層配線構造を有するタイプの回路配線基板及びその製造方法に関する。

例えば、携帯電話機やデジタルカメラなどのような小型電子機器は益々薄型化及び軽量化の方向に進んでおり、小さなケーススペースをもつ機器に装着される回路機能素子や回路配線基板などの電子部品にもコンパクト化、軽量化更には多機能化などの要求が一段と高まってきている。

これらの要求に対応する前記回路配線基板として、両面配線層構造或いは多層配線構造の配線基板が従来から広く使用されていて、その基板厚方向に相互離間して配置された複数層の配線層相互を電気的に接続する層間導電路（層間配線）が設けられている。

例えば前記両面配線構造の回路配線基板における層間導電路としては、従来から、絶縁基板とその両面配線層との全厚を通して穿たれた貫通孔（スルーホール）、或いは例えばレーザー加工により一方の配線層と絶縁基板とを貫いて形成されたビアホール（他方の配線層を底とする有底穴）に導電材料を例えばメッキして形成したものがある。

前記貫通孔やビアホールを利用した場合は、前記メッキが配線層の表層にまで及ぶためにその層厚が増加して、その表面側に新たな微細な配線パターンを形成しようとしてもファインパターン形成が困難となり易い。また、これら貫通孔やビアホールによる穴明き空間が生じ、基板表面全体の平坦性が失われると共に、その穴明き空間位置への電子部品の実装が妨げられるために、その分実装密度が低下するという問題がある。

この問題を改善する従来技術として、両配線層に対する層間導電路は、錐状の導電性材料突起物で構成され、その錐底面が一方の配線層に接続され、その錐先端側が絶縁基板を通して他方の配線層に接続された構成のものが知られている（第１従来例；特許文献１、第２従来例；特許文献２を参照）。この層間導電路用の錐状材料突起物は、絶縁基板に、その先端側から直接刺し込んで無空状態に埋め込まれているために、配線基板には前記のような穴明き空間が形成されず、その表面全体の平坦性が得られている。

そして、前記層間導電路用の錐状の導電性材料突起物を形成する方法としては、前記第１従来例では導電性ペーストをスクリーン印刷及び乾燥の繰返しによって導電性バンプを形成する方法が、また、前記第２従来例では平板状の金属箔をフォトレジストマスクを用いて選択的エッチングすることによって突起を形成する方法がそれぞれ採用されている。
特許第３４７４９１０号特許公報 特開２００１−３２６４５９号公開特許公報

ところで、前記層間導電路には、前記錐状材料突起物が、絶縁基板に直接刺し込まれる際に欠損又は潰れることなく確実に基板を貫通し、対向配線層に確実に接続され、前記層間導電路と配線層との接続状態が良好に長時間維持できることが要求される。

しかしながら、前記第１従来例の導電性ペースト材による突起物は、その材料や形成方法に起因して絶縁基板に対する高い剛性や先端鋭利な形状が得難いために、絶縁基板への貫通作用時に欠損や潰れが生じ易く、前記ペースト硬化時にその溶剤成分が揮発してその突起物の所期の高さが得られないことや各突起物相互の高さが不揃いとなることが起こり、その貫通及び対向配線層に対する突合せが不十分となり易い。また、前記印刷と乾燥の繰返し工程を要し、その製造が煩雑となりプロセスタイムが長くなる。

前記第２従来例においては、錐状突起物が金属箔の選択エッチングによって形成されるため、その突起物はその先端部が絶縁基板を貫通して対向配線層に確実かつ強固に直接突合せ接合されるほどの高さに形成することが困難であり、突起物の先端面に格別に導電性ペーストを被せてその高さを補う必要があるなどの問題がある（特許文献２の図１参照）。

本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、絶縁基板を挟んで設けられた複数の配線層とこれら相互間の層間導電路（層間配線）とが機械的及び電気的に確実かつ強固に接続された回路配線基板及びその製造方法を提供するものである。

請求項１に記載の発明の回路配線基板は、絶縁基板と、その両面にそれぞれ設けられ回路配線パターンを構成する第１配線層及び第２配線層と、前記第１配線層と第２配線層とを電気的に接続するために前記絶縁基板の一部を貫通して埋め込まれた縦断面形状がほぼ錐状の成形金属片によって構成された層間導電路とを備え、前記層間導電路の成形金属片の錐底面は前記第１配線層に導電性接着層によって接続され、前記成形金属片の錐先端側の部分が前記第２配線層に圧着接続されていることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回路配線基板において、前記第１及び第２配線層の少なくとも一方側に積層された他の絶縁基板と、前記他の絶縁基板の前記第１又は第２配線層とは反対の面に形成された他の配線層と、前記各絶縁性基板の配線層相互を電気的に接続するために前記他の絶縁基板の一部を貫通して埋め込まれた縦断面形状がほぼ錐状の他の成形金属片によって構成された他の層間導電路とを備えた多層配線構造が構成され、前記他の層間導電路を構成する前記他の成形金属片の錐底面は前記第１又は第２配線層に導電性接着層によって接続され、前記他の成形金属片の錐先端側の部分が前記他の配線層に圧着接続されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、絶縁基板両面にそれぞれ設けられ回路配線パターンを構成する第１配線層と第２配線層とを電気的に接続するために、前記絶縁基板の一部を貫通して基板内に埋め込まれた層間導電路を備えた回路配線基板の製造方法であって、前記層間導電路用の金属片素材を成形加工して前記絶縁基板の厚さ寸法よりも大きな高さ寸法を有する縦断面形状が錐状の成形金属素片を形成する工程と、前記第１配線層用の第１金属素板の前記層間導電路の配置パターンに対応する位置に導電性接着層を介して前記成形金属素片の錐底面を接着する工程と、前記成形金属素片の錐先端側において、前記絶縁基板及び前記第２配線層用の第２金属素板をこの順序で前記第１金属素板に対向配置する工程と、前記成形金属素片の先端側が前記絶縁基板を貫通するように前記第１及び第２金属素板を加熱プレスすることによって前記成形金属素片の先端側の部分を前記第２金属素板に圧着して成形金属片による層間導電路を形成する工程と、前記各金属素板を前記絶縁基板の両面にそれぞれ接着する工程と、前記第１及び第２配線層の回路配線パターンを構成するように前記第１及び第２金属素板をパターニングする工程とを備えていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、絶縁基板両面にそれぞれ設けられ回路配線パターンを構成する第１配線層と第２配線層とを電気的に接続するために、前記絶縁基板の一部を貫通してその基板内に埋め込まれた層間導電路を備えた回路配線基板の製造方法であって、前記絶縁基板の厚さ寸法よりも大きな深さ寸法の縦断面形状が錐状の成型用凹穴を有する第１金型及びこれに対向する第２金型を準備する工程と、この成型用凹穴の位置に前記層間導電路用の金属片素材を配置する工程と、前記両金型相互のプレス作用によって前記金属片素材を成型用凹穴に圧入することによって縦断面形状が錐状の成形金属素片を形成する工程と、導電性接着層を前記成形金属素片の錐底面に被着する工程と、前記第１配線層用の第１金属素板を前記第１金型のプレス作用面に対向配置して加熱プレスすることによって前記第１金属素板に前記導電性接着層を介して前記成形金属素片の錐底面を接着する工程と、前記成形金属素片の錐先端側において前記絶縁基板及び前記第２配線層用の第２金属素板をこの順序で前記第１金属素板に対向配置する工程と、前記成形金属素片の先端側が前記絶縁基板を貫通するように前記第１及び第２金属素板を加熱プレスすることによって前記成形金属素片の先端側の部分を前記第２金属素板に圧着して成形金属片による層間導電路を形成する工程と、前記各金属素板を前記絶縁基板の両面にそれぞれ接着する工程と、前記第１及び第２配線層の回路配線パターンを構成するように前記第１及び第２金属素板をパターニングする工程とを備えていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の回路配線基板の製造方法において、前記第１及び第２配線層の少なくとも一方に積層された他の絶縁基板と、前記他の絶縁基板の前記第１又は第２配線層とは反対の面に形成された他の配線層と、前記各絶縁基板の配線層相互を電気的に接続するために前記他の絶縁基板を貫通して埋め込まれた他の層間導電路とを備えた多層配線構造の回路配線基板の製造方法であって、前記第１及び第２金属素板のうち少なくとも一方の素板をパターニングした後、前記他の絶縁基板の厚さ寸法よりも大きな高さ寸法の縦断面形状が錐状に成形加工された前記他の層間導電路用の成形金属素片の錐底面を導電性接着層を介して前記パターニングされた配線層に接着する工程と、前記成形金属素片の先端側において、前記パターニングされた配線層に対して、前記他の絶縁基板及び前記他の配線層用の金属素板をこの順序で対向配置する工程と、前記成形金属素片の先端側が前記他の絶縁基板を貫通するように前記パターニングされた配線層と前記他の絶縁基板と前記他の配線層用金属素板とを挟む方向に加熱プレスすることによって前記成形金属素片の先端側の部分を前記他の配線層用金属素板に圧着して成形金属片による他の層間導電路を形成する工程と、前記金属素板を前記他の絶縁基板に接着する工程と、前記他の配線層の回路配線パターンを構成するように前記金属素板をパターニングする工程とを備えていることを特徴とするものである。

本発明の回路配線基板によれば、層間導電路を構成する錐状の成形金属片が、金属片素材塊を成形加工した剛性の高いものであるために、絶縁基板の剛性に抗してその絶縁基板を容易に貫通して埋め込まれる。しかも、前記成形金属片の錐先端側は対向配線層に対する圧着による金属結合をもって機械的かつ電気的に接続されるために、前記複数の配線層と層間導電路（層間配線）との確実かつ安定な電気的接続状態が得られる。

本発明の回路配線基板の製造方法によれば、層間導電路用の成形金属片が、金属片素材を絶縁基板厚さ寸法よりも大きな高さ寸法の縦断面形状が錐状に予め先端鋭利な錐状に成形加工されていて、その金属片素材の絶縁基板貫通に抗する高い剛性により、その先端鋭利な形状が保たれた状態で絶縁基板を貫通し、対向配線層に確実に到達接触する。更に加熱プレス作用により、前記成形金属片の錐先端部は押し潰し変形されつつ対向配線層に対して金属結合をもって強固に圧着されるために、前記複数の配線層と層間導電路（層間配線）とが機械的及び電気的に確実かつ強固に接続されるという効果を奏する。

以下に、本発明による回路配線基板及びその製造方法の第１及び第２の実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。

第１実施形態：
図1は本発明の第１実施形態に係る両面配線構造の回路配線基板を示す縦断面図で、図２は図１の一部拡大縦断面図であり、回路配線基板用の平板状の絶縁基板１は厚さ約２５μｍの例えばポリイミド或いは液晶ポリマーなどの絶縁性樹脂材で構成されている。前記絶縁基板１の両板面（上下面）にそれぞれ設けられた第１配線層２（基板下面側）及び第２配線層３（基板上面側）は、それぞれの面に例えば熱圧着により張合わせ接着された厚さ約１２μｍの銅箔或いは銅合金箔材にパターニングを施すことによって、いずれも回路機能ブロックの配線に応じた所望の回路配線パターン形状をもつように形成され複数の配線層の群で構成されている。

前記絶縁基板１を貫通して設けられた複数の層間導電路４は、前記絶縁基板１の上面側及び下面側にそれぞれ配置された各回路機能ブロック相互を電気的に接続するものであり、このような電気的接続点は複数存在し、これらの接続点に相応する所望の配置パターンに対応して配置されている。また、前記第１及び第２配線層２、３には、前記層間導電路４との電気的接続を確実にするために、前記複数の層間導電路４の配置パターンに対応する位置に、配線層幅よりも大きな層幅の接続パット層部（図示略）が形成されている。

前記各層間導電路４は、いずれも前記第１配線層２の表面に導電性接着層５を介して接着かつ固定された縦断面ほぼ錐状の成形金属片６によってそれぞれ構成されていて、これらの各成形金属片６は、前記絶縁基板貫通時に変形し難いほどの高い剛性を有する例えば銅又は銅合金の金属片素材塊を後述する方法により円錐形に成形加工することによって得られたものである。

前記接着層５としては、前記第１配線層２の表面と前記成形金属片６の錐底面とが充分な接着強度をもって確実な電気的接続を得ることのできる導電性接着材料が用いられ、ここでは半田、或いは銅又は銀などの良導電性金属粒を含む導電ペーストなどの導電性の熱溶着性材料が使用されていて、その厚さは例えば数μｍ程度とされている。

前記各成形金属片６は、その各錐先端部からこれらに対向する前記絶縁基板１の各一部にその厚さ方向に突き通すことによって貫通し、前記基板内に無空状態に埋め込まれた状態となっていて、前記各成形金属片６の錐先端部は前記第２配線層３に突合せ圧着され、機械的及び電気的に接続されている。

この突合せ圧着に際して、前記成形金属片６の錐先端部は、図２に示すように、その突合せ方向に押し潰されその方向とほぼ直交する放射方向に膨出した変形部６ａが形成されているために、この膨出により変形部６ａと前記第２配線層３との境界面積が大きくなり、これら双方の境界部分で相互の金属間結合によって強固に接合されている。

前述のように前記配線層及び成形金属片が例えば銅材料となっていて相互に同一金属材料である場合は、前記金属間結合は、材料同士のなじみ易さにより、より一層強固となる。

また、前記成形金属片６は、前記変形部６ａの形成により、その上下両端における横断面の外径よりも小さな外径のくびれ部６ｂが形成されているために、このくびれ部６ｂの凹みに絶縁基板１の一部内壁が食い込んで、絶縁基板１に強固に固定される。

前記第１実施形態の回路配線基板においては、前記層間導電路４は絶縁性基板１を貫通してその基板内に無空状態に埋め込まれているために、回路配線基板表面全体の平坦性が得られ、この基板への回路機能素子の高実装密度化が図れる。

また、前記成形金属片６の錐底面は対応する配線層２に導電性接着層５によって機械的かつ電気的に確実に接続され、前記成形金属片の錐先端側は対向配線層３に対する圧着による金属結合をもって機械的かつ電気的に接続されているために、前記複数の配線層２、３と層間導電路（層間配線）４との電気的接続抵抗は小さく、それらの機械的接着強度が長時間に亘って高く維持される。

次に前記両面配線構造の回路配線基板の製造方法について、図３（ａ）乃至（ｅ）を参照して説明する。

まず、図３（ａ）に示す工程において、加熱プレス装置に設置される第１金型Ｘ１（図中下側）と第２金型Ｘ２（図中上側）とは相互に上下方向移動可能な状態に対向配置されていて、第１金型Ｘ１はその上面にプレス作用面Ｘ１ａを有し、第２金型Ｘ２はその下面に全体的に平坦なプレス作用面Ｘ２ａを有している。

前記第１金型のプレス作用面Ｘ１ａ側には、前記回路配線基板における層間導電路（層間配線）４の配置パターンに対応する位置に複数の成形用凹穴Ｘ１ｂが設けられている。

各成形用凹穴Ｘ１ｂは、円錐状で、その深さ（円錐の高さ）が前記絶縁基板１の板厚寸法の例えば２倍程度となる約５０μｍに形成されていて、その凹穴は最深方向に向かって鋭利な錐状となっている。前記成形用凹穴Ｘ１ｂは、前記第１金型Ｘ１の上面にプレス作用面Ｘ１ａにレーザ加工、放電加工或いは精密旋盤加工などによって高精度の形状及び寸法をもって簡単に形成される。

そこで、前記各金型のプレス作用面Ｘ１ａとＸ２ａとを所望の間隔で離間させておき、層間導電路用の例えば銅或いは銅合金からなる球塊状の複数の金属片素材６ｘを前記各成形用凹穴Ｘ１ｂの位置にそれぞれ対向配置する。この各金属片素材６ｘは、その体積が前記各凹穴Ｘ１ｂの内容積とほぼ同等或いは幾分大き目とされていて、前記各金型のプレス作用面Ｘ１ａとＸ２ａとにより、例えば５００℃程度の温度にて、矢印方向に加熱プレス作用を行うことによって、各金属片素材６ｘが各成形用凹穴Ｘ１ｂに圧入成形される。

図３（ｂ）には、その圧入成形工程によって得られた縦断面形状が円錐状の成形金属素片６ｙが示されていて、前記各成形金属素片６ｙは、前記絶縁基板１の板厚寸法の例えば２倍程度の高さ（約５０μｍ）と鋭利な錐先端形状を有し、その形状及び寸法は前記金型の各成形用凹穴Ｘ１ｂと同様に高精度となっている。そして、前記各成形金属素片６ｙの錐底面にそれぞれ導電性接着層５が接着される。これら導電性接着層５は、例えば半田の被着、或いは銅又は銀などの良導電性金属粒を含浸させた導電ペーストの被着によって数μｍ程度の厚さに形成され、前記成形金属素片６ｙと対向配線層２との接着強度及び導電性の高い材料が使用されている。

ここで、前記成形金属素片６ｙと前記第２従来例の錐状突起物とを比較説明しておく。その第２従来例に相当する特許文献２には先端鋭利な突起物についても例示されているが、希望する高い高さの先端鋭利な突起物を形成するには、レジストマスクを利用したサイドエッチングを行いつつ金属箔厚さ方向の急峻なテーパエッチングを行うことが要求される。その際、その厚さ方向とこれに交わる横方向とのエッチングレイトの選択、それに適するエッチング液の選択及びマスク幅など多くの条件選択が必要となり、前記突起物の所望の形状及び寸法を得ることが難しい。これに対して本実施形態における前記各成形金属素片６ｙは、金型の成形用凹穴Ｘ１ｂを利用した加熱プレスによる成形によって所望の形状及び寸法が高精度かつ簡単に得られる。

次に、図３（ｃ）に示すように、前記第１配線層２用の例えば厚さ１２μｍ程度の平面形状が矩形状の一枚の銅箔製第１金属素板２ｘを前記各導電性接着層５全体に跨って前記プレス作用面Ｘ１ａ上に配置する。そして、例えば４００℃程度の温度にて、前記各金型のプレス作用面Ｘ１ａとＸ２ａとにより矢印方向（上下方向）に加熱プレス作用を行う。この加熱プレス作用に際して、各導電性接着層５によって前記各成形金属素片６ｙの錐底面が前記第１金属素板２ｘに接着されて、これら部材が一体化されると共に、大きな接着強度及び良好な電気的接続が長時間維持できるようになされている。

これらの一体化部材は前記第１及び第２金型Ｘ１、Ｘ２から取り出され、図３（ｄ）に示されるように、前記各成形金属素片６ｙの先端部が上向きとなるように、前記第１金属素板２ｘが、加熱プレス装置の上下の金型（図示せず）間に、裏返し配置される。前記第１金属素板２ｘとほぼ同一な平面形状及び寸法の絶縁基板１及び第２配線用の第２金属素板３ｘをこの順序で各成形金属素片６ｙの先端部側に重なり合うように対向配置する。

前記絶縁基板１は、厚さが例えば２５μｍ程度のもので、例えばフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）やフィルム状のフレキシブルケーブルなどに用いられる比較的柔軟性のあるポリイミド或いは液晶ポリマーなどの絶縁樹脂材で構成され、前記第２金属素板３ｘには、第１金属素板とほぼ同様な形状及び寸法の銅又は銅合金箔が用いられている。

そこで、重ね合わせ配置された前記各部材を例えば３００℃程度の温度にて、矢印方向に上下から加熱プレスする際、前記各成形金属素片６ｙは、その鋭利な先端部を有する時点で、加熱プレスの進行に従って、まず、絶縁基板１の下面に突き刺さり、次第に絶縁基板１を突き通して前記第２金属素板３ｘに突合せられように絶縁基板１を貫通する。

更に、加熱プレス作用が進められると、前記成形金属素片６ｙ（成形金属片６）の錐先端部は、図２に示すように、その突合せ方向に押し潰されその方向とほぼ直交する放射方向に膨出する変形部６ａ及び径小のくびれ部６ｂを有する形状に変形されると共に、この変形部６ａと前記第２配線層３とはこれら双方の境界部分で相互の金属間結合によって接合される。このように、前記成形金属素片６ｙは、図３（ｂ）に示す先端鋭利な円錐形から、最終的には図１、図２及び図３（ｅ）に示すように、截頭形の縦断面形状がほぼ錐状（台形）に変形されており、この変形後の最終構造物を成形金属片６と表す。

前記加熱プレス工程は、図３（ｅ）に示されているように、前記第１及び第２金属素板２ｘ、３ｘが絶縁基板１の両面に熱圧着により接着固定されるまで続けられ、この工程中に、導電性接着層５及び成形金属片６で構成された複数の層間導電路４が形成される。

この加熱プレス工程後、図１に示すように、前記第１及び第２金属素板２ｘ、３ｘに例えば写真蝕刻技術による選択エッチングを施すことによって、所定の回路配線パターンを有する第１及び第２配線層２、３が形成されて両面配線構造の回路配線基板が得られる。

この実施形態の回路配線基板の製造方法によれば、金属片素材６ｘ成形による成形金属素片６ｙの形成、成形金属素片６ｙの一配線層用金属素板２ｘへの接着、層間導電路４の形成及び各配線層用の各金属素板２ｘ、３ｘの絶縁基板１への接着に係るこれら一連の工程を加熱プレス作用により一貫して簡単な操作で短時間に行える。

更に、各成形金属素片６ｙは、複数の層間導電路の配置パターンに対応する位置に設けられた成型用凹穴Ｘ１ｂを有する金型Ｘ１を用いて形成されるために、複数の層間導電路の形成位置が工程初期から製造容易にして正確に定まるという利点がある。

また、前記各成形金属素片６ｙの前記配置パターン対応位置決めの他の手段としては、前記実施形態に比して工程数は増えるが、例えば、予め形成された個々の成形金属素片６ｙを、前記配置パターン対応位置決め孔を有する位置決め枠体を用いる手段や前記配置パターンを記憶させたコンピュータ制御によって位置決めする手段を採用してもよい。

第２実施形態：
この第２実施形態は、前記第１実施形態の両面配線構造の回路配線基板に更に他の絶縁基板及び他の配線層を積層した多層配線構造の回路配線基板に関するものであり、その製造工程については、前記第１実施形態に係る図３（ａ）乃至（ｅ）に示された工程を共用している。

従って、この第２実施形態の回路配線基板の新たな構造及び工程について図４を追加参照して以下説明する。また、第１実施形態と同一構成の部分については同一符号を付してその説明を省略する。

まず、前記図３（ｅ）の工程における一方の金属素板である第２金属素板３ｘに選択エッチングによるパターニングを施して、図４（ａ）に示されているように、所定の回路配線パターンを有する複数の第２配線層３を形成する。そして、この各第２配線層３の表面上で層間導電路形成予定の配置パターンに対応する位置に、それぞれ他の導電性接着層５１を介して他の成形金属素片６１ｙを接着固定する。これら成形金属素片６１ｙは、前記第１実施形態における成形金属素片６ｙとほぼ同様な形状、寸法条件をもって金属片素材を加熱プレス作用によって先端部鋭利な円錐状に成形して得られる（図３（ａ）乃至図３（ｂ）及びその説明を参照）。

前記他の成形金属素片６１ｙの錐底面への他の導電性接着層５１の被着は、前記導電性接着層５の被着方法と同様な方法で行われる（図３（ｂ）及びその説明を参照）。

次に前記絶縁基板１の表面に設けられた複数の第２配線層３を前記他の導電性接着層５１に重ね合わせて接着させる。この接着は、図３（ｃ）の第１金属素板２ｘの代わりに、前記絶縁基板１及びその表面に設けられた複数の第２配線層３を加熱プレス作用面Ｘ１ａ上に配置し、前記各金型のプレス作用面Ｘ１ａとＸ２ａとによって加熱プレスすることにより行う。

次に、加熱プレス装置の上下の金型（図示せず）間にて、図４（ａ）に示すように前記複数の成形金属素片６１ｙ群の各先端側に対向して、他の絶縁基板１１及び他の金属素板３１ｘをこの順序で重ね合わせて配置し、前記パターニングされた第２配線層３と他の絶縁基板１１と他の金属素板３１ｘとを矢印方向に挟むように上下から加熱プレスする。

この工程において、前記各成形金属素片６１ｙは、前記第１実施形態における各成形金属素片６ｙと同様に、他の絶縁基板１１に対する高い剛性をもってその基板を貫通し、前記他の金属素板３１ｘに突き当たる。更に、加熱プレス作用が進められると、前記成形金属素片６１ｙ（成形金属片６１）の錐先端部は押し潰され、図４（ｂ）に示されているように前記絶縁基板１１内に無空状態に埋め込まれた截頭形の縦断面ほぼ錐状（台形）の成形金属片６１が形成される。

この各成形金属片６１は、前記他の導電性接着層５１と共に複数の他の層間導電路４１を構成しており、図２に示された成形金属片６と同様に、膨出する変形部及びくびれ部を有し、前記第２配線層３に対して金属間結合によって確実かつ強固に圧着接合されている。

そして、前記加熱プレス工程において、前記金属素板２ｘ及び３１ｘは、絶縁基板１及び１１の各外表面にそれぞれ熱圧着されており、絶縁基板１と１１とはその間に各配線層３を挟んだ状態で相互に圧着されている。

ところで、図４（ｂ）に示された前記絶縁基板１及び１１は適度の熱軟化性を持ち前記配線層の厚さに比較して充分に厚い例を示したものであり、前記加熱プレスの際に、各絶縁基板を構成する樹脂が前記各配線層３相互間の間隙に圧入充填されている。もし、その圧入充填が困難な絶縁基板を使用する場合は、前記絶縁基板１１を前記配線層３表面上に接着する前に、前記各配線層３相互間の間隙に、予めポリイミド樹脂などの絶縁樹脂を被着して平坦化しておくとよい。

次に、前記第１金属素板２ｘ及び他の金属素板３１ｘに例えば選択エッチングを施して、所望の回路配線パターンを有する第１配線層２及び他の配線層３１を形成することによって多層配線構造の回路配線基板を製作する。

この第２実施形態においては、第１金属素板２ｘのパターニングを他の金属素板３１ｘのパターニングの時期に行うようにしたが、前記図３（ｅ）の工程直後、第２金属素板３ｘのパターニングの時期に行って、予め複数の第１配線層２を形成しておいてもよい。また、この例では、配線層が基板厚さ方向に３層に積層された多層配線構造を製作したが、図３及び図４に示した各製造工程を適宜組合せ繰り返すことにより４層以上に積層されたの多層配線構造を製作することもできる。

各実施形態における前記各成形金属素片６ｙや６１ｙは比較的高い剛性を有し、鋭利な先端形状を有するので、その形状をほぼ保って、例えばリジッド配線基板（ＲＰＣ）に使用されるガラスエポキシ樹脂材のようなリジッド絶縁基板に対しても刺し込み貫通させることができるので、様々な材料の絶縁基板にも広く適用できる。

また、前記各成形金属素片６ｙや６１ｙは円錐状に限らず、三角錐や四角錐などの角錐状或いは楔形などであっても、或いは横断面が例えば十字形であっても、先端部が鋭利な形状を持つように少なくとも一部縦断面に傾斜が形成されているものであればよく、またこれらを含む形状として縦断面形状が錐状との表現をとっている。

本発明の第１の実施形態に係る回路配線基板を示す縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る回路配線基板の層間導電路と配線層との接続構造を示す拡大縦断面である。 本発明の第１の実施形態に係る回路配線基板の製造工程を示す縦断面である。 本発明の第２の実施形態に係る回路配線基板の構造および製造方法を説明するための縦断面図である。

符号の説明

１ 絶縁基板
２ 第１配線層
２ｘ 第１金属素板（第１配線層用）
３ 第２配線層
３ｘ 第２金属素板（第２配線層用）
４ 層間導電路
５ 導電性接着層
６ 成形金属片
６ａ 成形金属片の変形部
６ｂ 成形金属片のくびれ部
６ｘ 金属片素材
６ｙ 成形金属素片
１１ 他の絶縁基板
３１ 他の配線層
３１ｘ 他の金属素板（他の配線層用）
４１ 他の層間導電路
５１ 他の導電性接着層
６１ 他の成形金属片
６１ｙ 他の成形金属素片
Ｘ１ 第１金型
Ｘ１ｂ 成形用凹穴
Ｘ２ 第２金型

Claims (5)

1. 絶縁基板と、その両面にそれぞれ設けられ回路配線パターンを構成する第１配線層及び第２配線層と、前記第１配線層と第２配線層とを電気的に接続するために前記絶縁基板の一部を貫通して埋め込まれた縦断面形状がほぼ錐状の成形金属片によって構成された層間導電路とを備え、前記層間導電路の成形金属片の錐底面は前記第１配線層に導電性接着層によって接続され、前記成形金属片の錐先端側の部分が前記第２配線層に圧着接続されていることを特徴とする回路配線基板。
2. 請求項１に記載の回路配線基板において、前記第１及び第２配線層の少なくとも一方側に積層された他の絶縁基板と、前記他の絶縁基板の前記第１又は第２配線層とは反対の面に形成された他の配線層と、前記各絶縁性基板の配線層相互を電気的に接続するために前記他の絶縁基板の一部を貫通して埋め込まれた縦断面形状がほぼ錐状の他の成形金属片によって構成された他の層間導電路とを備えた多層配線構造が構成され、前記他の層間導電路を構成する前記他の成形金属片の錐底面は前記第１又は第２配線層に導電性接着層によって接続され、前記他の成形金属片の錐先端側の部分が前記他の配線層に圧着接続されていることを特徴とする回路配線基板。
3. 絶縁基板両面にそれぞれ設けられ回路配線パターンを構成する第１配線層と第２配線層とを電気的に接続するために、前記絶縁基板の一部を貫通して基板内に埋め込まれた層間導電路を備えた回路配線基板の製造方法であって、前記層間導電路用の金属片素材を成形加工して前記絶縁基板の厚さ寸法よりも大きな高さ寸法を有する縦断面形状が錐状の成形金属素片を形成する工程と、前記第１配線層用の第１金属素板の前記層間導電路の配置パターンに対応する位置に導電性接着層を介して前記成形金属素片の錐底面を接着する工程と、前記成形金属素片の錐先端側において、前記絶縁基板及び前記第２配線層用の第２金属素板をこの順序で前記第１金属素板に対向配置する工程と、前記成形金属素片の先端側が前記絶縁基板を貫通するように前記第１及び第２金属素板を加熱プレスすることによって前記成形金属素片の先端側の部分を前記第２金属素板に圧着して成形金属片による層間導電路を形成する工程と、前記各金属素板を前記絶縁基板の両面にそれぞれ接着する工程と、前記第１及び第２配線層の回路配線パターンを構成するように前記第１及び第２金属素板をパターニングする工程とを備えていることを特徴とする回路配線基板の製造方法。
4. 絶縁基板両面にそれぞれ設けられ回路配線パターンを構成する第１配線層と第２配線層とを電気的に接続するために、前記絶縁基板の一部を貫通して基板内に埋め込まれた層間導電路を備えた回路配線基板の製造方法であって、前記絶縁基板の厚さ寸法よりも大きな深さ寸法の縦断面形状が錐状の成型用凹穴を有する第１金型及びこれに対向する第２金型を準備する工程と、この成型用凹穴の位置に前記層間導電路用の金属片素材を配置する工程と、前記両金型相互のプレス作用によって前記金属片素材を成型用凹穴に圧入することによって縦断面形状が錐状の成形金属素片を形成する工程と、導電性接着層を前記成形金属素片の錐底面に被着する工程と、前記第１配線層用の第１金属素板を前記第１金型のプレス作用面に対向配置して加熱プレスすることによって前記第１金属素板に前記導電性接着層を介して前記成形金属素片の錐底面を接着する工程と、前記成形金属素片の錐先端側において前記絶縁基板及び前記第２配線層用の第２金属素板をこの順序で前記第１金属素板に対向配置する工程と、前記成形金属素片の先端側が前記絶縁基板を貫通するように前記第１及び第２金属素板を加熱プレスすることによって前記成形金属素片の先端側の部分を前記第２金属素板に圧着して成形金属片による層間導電路を形成する工程と、前記各金属素板を前記絶縁基板の両面にそれぞれ接着する工程と、前記第１及び第２配線層の回路配線パターンを構成するように前記第１及び第２金属素板をパターニングする工程とを備えていることを特徴とする回路配線基板の製造方法。
5. 請求項３又は請求項４に記載の回路配線基板の製造方法において、前記第１及び第２配線層の少なくとも一方に積層された他の絶縁基板と、前記他の絶縁基板の前記第１又は第２配線層とは反対の面に形成された他の配線層と、前記各絶縁基板の配線層相互を電気的に接続するために前記他の絶縁基板を貫通して埋め込まれた他の層間導電路とを備えた多層配線構造の回路配線基板の製造方法であって、前記第１及び第２金属素板のうち少なくとも一方の素板をパターニングした後、前記他の絶縁基板の厚さ寸法よりも大きな高さ寸法の縦断面形状が錐状に成形加工された前記他の層間導電路用の成形金属素片の錐底面を導電性接着層を介して前記パターニングされた配線層に接着する工程と、前記成形金属素片の先端側において、前記パターニングされた配線層に対して、前記他の絶縁基板及び前記他の配線層用の金属素板をこの順序で対向配置する工程と、前記成形金属素片の先端側が前記他の絶縁基板を貫通するように前記パターニングされた配線層と前記他の絶縁基板と前記他の配線層用金属素板とを挟む方向に加熱プレスすることによって前記成形金属素片の先端側の部分を前記他の配線層用金属素板に圧着して成形金属片による他の層間導電路を形成する工程と、前記金属素板を前記他の絶縁基板に接着する工程と、前記他の配線層の回路配線パターンを構成するように前記金属素板をパターニングする工程とを備えていることを特徴とする回路配線基板の製造方法。
   
   
   
   

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