JP2007173343A - 多層基板および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、内層回路の歪みおよび回路基板の波打ちの少ない多層基板を提供することにある。
【解決手段】 本発明の多層基板は、コア基材の両面にコア導体回路が形成されたコア基板と、内層基材の少なくとも片面に内層導体回路が形成されている内層基板と、外層基材の少なくとも片面に外層導体回路が形成されている外層基板とがこの順に積層されてなる多層基板であって、前記コア基板と前記内層基板との間には、第１接着剤層が配置され、前記内層基板と前記外層基板との間には、第２接着剤層が配置され前記内層基板および前記コア基板の少なくとも一方の一部に、貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、多層基板および電子機器に関する。

近年の電子機器の高密度化に伴い、これに用いられるフレキシブル回路基板等の回路基板の多層化が進んでいる。このような多層の回路基板を積層する技術として、２つの方式が挙げられる、１層ずつを順次積層していく逐次積層法と、複数層の基板を予め別々に作製しておき一回の積層で完結させる一括積層法がある。逐次積層法としてはビルドアップ法が挙げられ、樹脂のみで構成される樹脂層と導体層とを積み重ねながら、隣接層間で層間接続と積層をする方法である（例えば、特許文献１参照）。

ビルドアップ法に代表される逐次積層法よる多層基板の製造に対して一括積層法による多層基板の製造では、各層を別々に作製するので良品のみを積層に使用できる。さらに１回の積層工程にて積層を完結させるゆえに、工程を短縮することができ、かつ高い歩留が望める手法である。

しかし、一括積層法では、回路配線の密度の違い、接続部の全てがスタックした状態では無い等の理由により、加圧して層間接続を行って回路基板を製造する時には、基板の面方向で圧力分布が均一にならない場合があった。そのため、内層基板が歪んだり、内層基板の歪みに起因して内層導体回路が波打ちしたりする場合があった。特に、内層基板を重ねる枚数が多いほど、前記歪みや波打ちは顕著となる傾向があり、これが原因で層間接続が不安定になり、歩留を低下させる場合があった。

特開平８−３１６５９８号公報

本発明の目的は、内層導体回路の歪みおよび回路基板の波打ちの少ない多層基板およびそれを用いた電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１０）に記載の本発明により達成される。
（１）コア基材の両面にコア導体回路が形成されたコア基板と、内層基材の少なくとも片面に内層導体回路が形成されている内層基板と、外層基材の少なくとも片面に外層導体回路が形成されている外層基板とがこの順に積層されてなる多層基板であって、前記コア基板と前記内層基板との間には、第１接着剤層が配置され、前記内層基板と前記外層基板との間には、第２接着剤層が配置され、前記内層基板および前記コア基板の少なくとも一方の一部に、貫通孔が形成されていることを特徴とする多層基板。
（２）前記貫通孔の内部には、前記第１接着剤層および前記第２接着剤層の少なくとも一方の一部で埋め込まれているものである上記（１）に記載の多層基板。
（３）前記貫通孔の直径は、２０〜３００μｍである上記（１）または（２）に記載の多層基板。
（４）前記コア導体回路は、前記コア基板の表面に密に形成されている部分と、疎に形成されている部分とを有しているものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の多層基板。
（５）前記貫通孔は、前記疎に形成されている部分の近傍に形成されているものである上記（４）に記載の多層基板。
（６）前記内層導体回路は、前記内層基板の表面に密に形成されている部分と、疎に形成されている部分とを有しているものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の多層基板。
（７）前記貫通孔は、前記疎に形成されている部分の近傍に形成されているものである上記（６）に記載の多層基板。
（８）前記内層基板は、複数枚以上の基板で構成されているものである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の多層基板。
（９）前記多層基板は、フレキシブル回路基板として用いるものである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の多層基板。
（１０）上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の多層基板を有する電子機器。

本発明によれば、内層導体回路の歪みおよび回路基板の波打ちの少ない多層基板およびそれを用いた電子機器を得ることができる。
また、貫通孔の位置を回路が疎に形成されている部分の近傍に設けた場合、特に層のうねりを防止することができ、それによって接続信頼性を向上することができる。

以下、本発明の多層基板について好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４は、多層基板の製造方法を示す断面図である。図５は、多層基板の断面図である。
図５に示すように、本発明の多層基板１００は、コア基材３１の両面にコア導体回路３２１が形成されたコア基板３と、内層基材２１の少なくとも片面に内層導体回路２２１が形成されている内層基板２と、外層基材１１の少なくとも片面に外層導体回路１２１が形成されている外層基板１とがこの順に積層されてなる多層基板１００であって、コア基板３と内層基板２との間には、第１接着剤層が配置され、内層基板２と外層基板１との間には、第２接着剤層が配置され、コア基板３の一部に、貫通孔（ビア）２１２が形成されていることを特徴とする。

（外層基板）
まず外層基板について説明する。
図１に示すように、外層基材１１の一方面側に金属箔１２が積層された積層体１３を用意する（図１（ａ））。外層基材１１としては、例えばポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、液晶ポリマー等で構成される樹脂フィルムが挙げられる。外層基材１１の厚さは、特に限定されないが、５〜１２５μｍが好ましく、特に１０〜５０μｍが好ましい。これにより、作業性が向上し、工程の短縮化が可能となる。
積層体１３の金属箔１２をエッチング等の処理により外層導体回路１２１を形成する（図１（ｂ））。次に、外層導体回路１２１に表面被覆層１４を形成する（図１（ｃ））。この表面被覆層１４を形成する方法は、絶縁樹脂に接着剤を塗布したオーバーレイフィルムを貼付または、インクを直接基材に印刷する方法等がある。

次いで、外層基材１１の外層導体回路１２１が形成されているのと反対側の面から、外層導体回路１２１が露出するまで、基材開口部１１１を形成する（図１（ｄ））。この際、レーザー法を用いると基材開口部１１１を容易に形成することができ、かつ小径もあけることができる。更に、過マンガン酸カリウム水溶液によるウェットデスミアまたはプラズマによるドライデスミア等の方法により、基材開口部１１１内に残存している樹脂を除去すると層間接続の信頼性が向上し好ましい。この基材開口部１１１内に導体ポスト１５が外層基材１１の面から突出するまで形成する（図１（ｆ））。

導体ポスト１５の形成方法としては、ペーストまたはメッキ法などで、銅ポスト１５１を形成後（ｅ）、金属または合金にて被覆層１５２を形成する。銅ポスト１５１の高さは、特に限定されないが、外層基材１１の表面から２〜３０μｍが好ましく、特に５〜２０μｍが好ましい。金属としては、錫からなることが好ましい。合金としては錫、鉛、銀、亜鉛、ビスマス、アンチモン、銅から選ばれた少なくとも２種類以上の金属で構成される半田であることが好ましい。例えば錫−鉛系、錫−銀系、錫−亜鉛系、錫−ビスマス系、錫−アンチモン、錫−銀−ビスマス系、錫−銅系等があるが、半田の金属組合せや組成に限定されず、最適なものを選択すればよい。被覆層１５２の厚さは、特に限定されないが、２μｍ以上が好ましく、特に５〜２０μｍが好ましい。この際、同時に表面被覆層の開口部１４１の表面にも前記同様の半田または金属や合金により表面処理１４２しても良い（図１（ｆ））。
なお、先に基材開口部１１１を形成した後に銅ポスト１５１を形成し、引き続き外層導体回路１２１を形成した後に被覆層１５２を設けてもよい。

さらに、突出している導体ポスト１５を覆うようにフラックス機能付き接着剤１６(図１(ｇ))層を形成する。このフラックス機能付き接着剤層１６は、印刷法により外層基材１１にフラックス機能付き接着剤１６を塗布する方法等があるが、シート状になった接着剤を外層基材１１にラミネートする方法により形成してもよい。最後に、多層部のサイズに応じて切断し、外層基板１を得る(図１(ｇ))。

本発明に用いるフラックス機能付き接着剤１６は、金属表面の清浄化機能、例えば、金属表面に存在する酸化膜の除去機能や、酸化膜の還元機能を有した接着剤であり、第１の好ましいフラックス機能付き接着剤１６の構成としては、フェノール性水酸基を有するフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂等の（固形の）フェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）と、前記樹脂の硬化剤（固形の硬化剤として作用する樹脂）（Ｂ）を含むものである。前記硬化剤としては、例えばビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系、レゾルシノール系などのフェノールベースの化合物や、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族などの骨格をベースとしてエポキシ化されたエポキシ樹脂やイソシアネート化合物が挙げられる。

フェノール性水酸基を有する樹脂の含有量は、特に限定されないが、全接着剤中２０〜８０重量％が好ましく、特に３５〜６０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると金属表面を清浄化する作用が低下する場合があり、前記上限値を超えると十分な硬化物を得られず、その結果として接合強度と信頼性が低下する場合がある。

また、硬化剤として作用する樹脂或いは化合物の含有量は、特に限定されないが、全接着剤中２０〜８０重量％が好ましく、特に３５〜６５重量％が好ましい。フラックス機能付き接着剤１６には、必要に応じて着色剤、無機充填材、各種のカップリング剤、溶媒等を添加してもよい。

第２の好ましいフラックス機能付き接着剤１６の構成としては、ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系、レゾルシノール系などのフェノールベースや、脂肪族、環状脂肪族や不飽和脂肪族などの骨格をベースとしてエポキシ化されたエポキシ樹脂（Ｃ）と、イミダゾール環を有する前記エポキシ樹脂の硬化剤（Ｄ）とを含むものである。
前記イミダゾール環を有する硬化剤としては、例えばイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、ビス（２−エチル−４−メチル−イミダゾール）等が挙げられる。

前記エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、全接着剤中３０重量％〜９９重量％が好ましく、特に４０〜９０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると十分な硬化物が得られない場合があり、前記上限値を超えると脆くなる場合がある。

イミダゾール環を有する前記エポキシ樹脂の硬化剤の含有量としては、特に限定されないが、全接着剤中１〜１０重量％が好ましく、特に２〜８重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると金属表面を清浄化する作用が低下し、エポキシ樹脂を十分に硬化できない場合があり、前記上限値を超えると硬化反応が急激に進行し、フラックス機能付き接着剤１６の流動性が低下する場合がある。

前記第２の好ましいフラックス機能付き接着剤１６の構成は、上記２成分以外に、シアネート樹脂、アクリル酸樹脂、メタクリル酸樹脂、マレイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を含有してもよい。さらに、必要に応じて着色剤、無機充填材、各種のカップリング剤、溶媒等を添加してもよい。

フラックス機能付き接着剤１６の調整方法は、例えば固形のフェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）と、固形の硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）を溶媒に溶解して調整する方法、固形のフェノール性水酸基を有する樹脂（Ａ）を液状の硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）に溶解して調整する方法、固形の硬化剤として作用する樹脂（Ｂ）を液状のフェノール性水酸基を有する樹脂（Ｂ）に溶解して調整する方法、また固形のエポキシ樹脂（Ｃ）を溶媒に溶解した溶液に、イミダゾール環を有する前記エポキシ樹脂の硬化剤（Ｄ）を分散もしくは溶解する方法などが挙げられる。使用する溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサン、トルエン、ブチルセルソブル、エチルセロソブル、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチルラクトンなどが挙げられる。好ましくは沸点が２００℃以下の溶媒である。

（内層基板）
次に、内層基板２について説明する。
図２に示すように、内層基材２１の一方面側に金属箔２２が積層された積層体２３を用意する（図２（ａ））。内層基材２１としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、液晶ポリマー等の樹脂フィルムが挙げられる。この内層基材２１の片面にある金属箔２２をエッチングにより内層導体回路（配線パターン）２２１および導体ポスト１５を受けることができる導体パッド２２２を形成する(図２(ｂ))。

次いで、基材２１側の面から、内層導体回路２２１および導体パッド２２２が露出するまで、基材開口部２１１を形成すると共に貫通孔２１２を形成する(図２（ｃ）)。
この際、レーザー法を用いると基材開口部２１１を容易に形成することができ、かつ貫通孔２１２も容易に形成することができる。
また、基材開口部２１１は、過マンガン酸カリウム水溶液によるウェットデスミアまたはプラズマによるドライデスミア等の方法により、基材開口部２１１内に残存している樹脂を除去することで層間接続の信頼性が向上し好ましい。この基材開口部２１１内に導体ポスト２４が基材２１の面から突出するまで形成する（図２（ｅ））。

導体ポスト２４の形成方法としては、ペーストまたはメッキ法等で、銅ポスト２４１を形成後（ｅ）、金属または合金にて被覆層２４２を形成する。銅ポスト２４１の高さは、特に限定されないが、内層基材２１の表面から２〜３０μｍが好ましく、特に５〜２０μｍが好ましい。金属としては、錫からなることが好ましい。合金としては錫、鉛、銀、亜鉛、ビスマス、アンチモン、銅から選ばれた少なくとも２種類以上の金属で構成される半田であることが好ましい。例えば錫−鉛系、錫−銀系、錫−亜鉛系、錫−ビスマス系、錫−アンチモン、錫−銀−ビスマス系、錫−銅系等があるが、半田の金属組合せや組成に限定されず、最適なものを選択すればよい。被覆層２４２の厚さは、特に限定されないが、２μｍ以上が好ましく、特に５〜２０μｍが好ましい。
なお、先に基材開口部２１１を形成すると共に貫通孔２１２を形成した後に、銅ポスト２４１を形成し、引き続き被覆層２４２を設けた後に内層導体回路２２１を形成形成してもよい。

さらに、突出している導体ポスト２４を覆うようにフラックス機能付き接着剤２５(図２(ｆ))層を形成する。このフラックス機能付き接着剤層２５は、上述したフラックス機能付き接着剤層１６と同様のものを用いることができる。

貫通孔２１２は、内層基板の歪みおよび内層導体回路の波打ちの少ない多層基板を提供するのに有効なものである。従来の多層基板で内層基板の歪み等は、多層基板を構成する基材、接着剤層等が回路配線パターンを埋め込むのに回路の粗密により圧力のかかりが不均一さを生じることによって発生していた。これに対して、貫通孔２１２を設けることにより、回路が密な部分で生じた圧力が高い部分の接着剤層等が貫通孔２１２内部に侵入することが可能となり、場合によっては別の層へ移動することも可能となる。したがって、接着剤層にかかる圧力を均一にすることができ、内層導体回路の歪み等を抑制することができるものである。

このような貫通孔２１２は、内層基板２の内層導体回路２２１が疎に形成されている部分の近傍と、密に形成されている部分の近傍とのいずれに形成されていても構わないが、疎に形成されている部分の近傍に形成されていることが好ましい。これにより、層のうねりによる層間接続の不良を抑制し、層間接続信頼性を向上することができる。
内層導体回路２２１が疎に形成されている部分は、内層導体回路２２１が無いため基材２１への圧力が弱くなり、接着剤層が集まり易く、接着剤層の厚さが厚くなり層間接続が阻害されるからである。

貫通孔２１２の大きさは、特に限定されないが、２５〜２００μｍφが好ましく、特に５０〜１００μｍφが好ましい。これにより、過剰な接着剤層が厚くなるのを防止することができ、内層回路等の歪を低減することができる。
また、貫通孔２１２は、完全に貫通している必要が無く、過剰な接着剤層等を埋め込むことができるような空間が設けられている程度で有っても良い。

（コア基板）
次に、コア基板３について説明する。
コア基板３を加工する方法としては、例えばポリイミド等のフレキシブル配線板に用いられる耐熱性のコア基材（例えば樹脂フィルム）３１の両面に銅箔３２が形成されている両面板３１１を準備する(図３(ａ))。両面板３１１は、フレキシブル部の素材となる。すなわち、可とう性を有している。したがって、銅箔３２とコア基材３１との間には、屈曲性・折り曲げ性を高めるために接着剤層は存在しない方が好ましいが存在しても構わない。

この両面板３１１にスルーホール３３を形成した後、メッキにて表裏の電気的導通を形成した後（図３（ｂ））、エッチングにより、配線パターン（第１の導体回路）３２１、および導体ポスト２４を受けることができる導体パッド３２２を形成する(図３(ｃ))。

次いで、配線パターン３２１の一部を覆うようにポリイミド等で構成される被覆層３４を施し、コア基板３を得る(図３(ｄ))。

被覆層３４は、特に限定されないが、樹脂層３４１と、接着層３４２との２層で構成されていることが好ましい。
樹脂層３４１を構成する材料としては、例えばポリエステル系樹脂、ポリイミド、液晶ポリマー等が挙げられる。これらの中でもポリイミドが好ましい。これにより、耐熱性と屈曲性を向上することができる。

樹脂層３４１の厚さは、特に限定されないが、５〜５０μｍであることが好ましく、特に１０〜３０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると樹脂層の強度が低下する場合があり、前記上限値を超えると摺動性や屈曲性が低下する場合がある。

接着層３４２を構成する材料としては、例えばアクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤等が挙げられる。これらの中でもエポキシ系接着剤が好ましい。これにより、耐熱性と屈曲性を向上することができる。

接着層３４２の厚さは、特に限定されないが、５〜４０μｍであることが好ましく、特に１０〜３０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると回路の埋め込みが不十分となる場合があり、前記上限値を超えると接着層３４２の染み出し量が増加したり、多層プリント配線板では層間接続信頼性が低下したりする場合がある。

被覆層３４の厚さ（樹脂層３４１と接着層３４２の合計）は、特に限定されないが、１５２０〜６０μｍであることが好ましく、特に２５３０〜５０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると密着性が低下する場合があり、前記上限値を超えると屈曲性が低下する場合がある。

コア基板３は、特に限定されないが、可とう性を有することが好ましい。これにより、多層基板のフレキシブル性を向上することができる。
前記コア基板３の弾性率は、特に限定されないが、１．０〜１０ＧＰａが好ましく、特に２．０〜９．０ＧＰａが好ましい。弾性率が前記範囲内であると、特に屈曲性に優れる。
前記弾性率は、例えばＡＳＴＭ Ｄ８８２に準じて測定することができる。

なお、本実施の形態では内層基板２に貫通孔２１２が形成されているものについて説明したが、これに限定されず、コア基板３に貫通孔が形成されているものでも良い。また、内層基板２およびコア基板３の両方に貫通孔が形成されていても良い。

（多層基板）
次に、多層基板１００の製造方法について説明する。
図４に示すように、上述したコア基板３の両面に内層基板２を積層し、さらにその外側に外層基板１を積層する。この時の位置合わせは、例えば、各層の導体回路に予め形成されている位置決めマーク（図示せず）を画像認識装置により読み取り、位置合わせする方法、位置合わせ用のピンで位置合わせする方法等を用いることができる。なお、図４では、内層基板が１層についてのみ例示したが、複数枚以上積層する場合には、内層基板２を所望の枚数積層すれば良い。
次に、重ねられた内層基板２、外層基板１およびコア基板３を積層、一体化する。このような多層化は、熱圧着、すなわち加熱下で圧着しつつ行う。その方法（熱圧着方法）は、特に限定されず、中心層になるコア基板３に内層基板２をそれぞれレイアップするごとに熱圧着しても良いし、全ての内層基板２および外層基板をレイアップした後、一括して熱圧着してもよい。また、レイアップの仮接着時に、半田の融点を超える温度の熱を加えることにより、導体ポストと接続されるパッド部の半田を溶融して接合し、その後、融点以下の温度に加熱してこの層間の接着剤層の接着剤を硬化させ、積層、一体化することもできる。

このレイアップにおける熱圧着時に内層基板２に設けた貫通孔２１２に、外層基材１１、内層基材２１または接着剤層等が埋め込まれる。これにより、接着剤層が過剰な部分から不足部分へと移動することが可能となり、内層回路の歪みおよび回路基板の波打ちを低減することができる。

これらの積層、一体化は、具体的には半田接合が可能な温度（ろう材が溶融する第１の温度）に加熱して、導体ポスト１０７、４０８を、フラックス機能付き接着剤層１１１、４１２を介して、導体ポスト１５、２４の金属被覆層１５２、２４２と内層基板２のパッド２２２およびコア基板３のパッド３２２とが溶融接合するまで、熱圧着する。そして、この熱圧着が行われた後、前記より低い温度（半田が溶融しない温度でかつ接着剤が硬化するのに適した第２の温度）で再加熱してフラックス機能付き接着剤層１６、２５を硬化させ、層間を接着させる。このようにして、コア基板３の両面にそれぞれ内層基板２が重ねられ、さらにその両面に外層基板１が重ねられた多層基板１００が積層、一体化されて得られる(図４(ｂ))。

熱圧着する条件としては、例えばレイアップ時は接着剤層が半溶融状態となるような温度（具体的には１５０〜２５０℃程度）で部分的に圧着し、次に１３０〜１５０℃程度で２Ｍａ以下の低圧で回路埋め込みを行い、最終的に２３０〜２６０℃程度で２Ｍａ以下の低圧で半田接合を行うことが挙げられる。

次に本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
１．外層基板の製造
厚さ２５μｍのポリイミド樹脂の絶縁基材に厚さ１２μｍの銅箔が付いた第１基材（宇部興産製 ユピセル ＳＥ１３１０）の絶縁基材側の面から、ＵＶレーザーにより５０μｍ径の開口部を形成し、ドライデスミア装置によりデスミアを行った。この開口部内に電解銅メッキを施し導体部材である銅ポストを銅箔のある反対面側の絶縁層表面より高さ１０μｍとした後、ろう接部材（半田メッキ、錫９７．５重量％と銀２．５重量％とのブレンド物）を厚さ１５μｍで施し、導体ポストを形成した。次いで銅箔をエッチングし、配線パターンを形成した。次に、厚さ２５μｍの熱硬化性のフラックス機能付き接着剤シート（住友ベークライト製 層間接着シート）を真空ラミネーターにてラミネートした後、積層サイズ（１２０×１７０ｍｍ）に外形加工して、第１基板（外層基板）１を得た。

２．内層基板の製造
厚さ２５μｍのポリイミド樹脂の絶縁基材に厚さ１２μｍの銅箔が付いた第２基材ａ（宇部興産製 ユピセル ＳＥ１３１０）の絶縁基材側の面から、ＵＶレーザーにより５０μｍ径の基材開口部を形成し、ドライデスミアによるデスミアを施した。この時に層間接続用の孔と層の歪み、うねり抑制用の孔（貫通孔）も形成した。孔径は、共に同じ５０μｍとした。層の歪み、うねり抑制用の孔（貫通孔）は、配線パターン（内層導体回路）と重複しない位置に配置し、３ｍｍピッチで配置した。この基材開口部内に電解銅メッキを施し、導体部材である銅ポストを銅箔のある反対面側の絶縁基材表面より高さ１０μｍとした後、ろう接部材（半田メッキ、錫９７．５重量％と銀２．５重量％とのブレンド物）を厚さ１５μｍで施し、導体ポストを形成した。次いで、銅箔をエッチングし、配線パターンと、第１基板の導体部材である導体ポストを受ける電極部材であるパッドを形成した。この時に、貫通孔に相当する部分には、エッチングレジストを被覆しないことで最終的に貫通孔を形成した。次に、厚さ２５μｍの熱硬化性のフラックス機能付き接着剤シート（住友ベークライト製 層間接着シート）を真空ラミネーターにてラミネートすることにより形成した後、積層部サイズ（１２０×１７０ｍｍ）に外形加工して、第２基板ａ（内層回路基板）２を得た。

３．コア基板の製造
厚さ２５μｍのポリイミド樹脂フィルムの絶縁基材の両面に厚さ１２μｍの銅箔が付いた第２基材ｂ（コア基材）（三井化学製 ＮＥＸ２３ＦＥ（２５Ｔ））を、ドリルによって穴明けしてスルーホールを形成した後、ダイレクトメッキおよび電解銅メッキにより表裏の電気的導通を行なった。次に、銅箔をエッチングすることにより、配線パターンおよび導体部材である導体ポストを受ける電極部材であるパッドを形成した。
次に、フレキシブル部に相当する部分の配線パターンに、厚さ１２．５μｍのポリイミドに厚さ２５μｍのエポキシ樹脂系接着剤が予め塗布されたカバーレイフィルム（有沢製作所製 ＣＶＡ０５２５）で表面被覆層を形成した。最後に、積層サイズ（１２０×１７０ｍｍ）に切断し、第２基板ｂ（コアとなる回路基板）３００を得た。

４．多層基板の製造
（多層フレキシブル回路基板の製造）
１．積層工程
外層基板と、内層基板と、コア基板と、内層基板と、外層基板とをこの順に、位置合わせ用のピンガイド付き治具を用いてレイアップした。その後、スポットヒーターで部分的に２００℃となるように加熱して、外層基板、内層基板、コア基板を部分的に仮接着して、位置決めを行った。
次に、真空式プレスで１５０℃、０．５ＭＰａで６０秒間加熱・加圧成形し、導体ポストが導体パッドに接するまでプレス成形を行った。この際、導体パッドがある内層基板とコア基板の回路の周囲が気泡無く、接着剤が充填されるようにした。

２．接合工程
次いで、得られた積層体をプレスで次のような条件で加熱して導体部材である導体ポストと、電極部材であるパッドとをろう接部材である半田を介して接合した。
加熱の条件は、２６０℃以上で３００秒間保持した。
ここで、接合時の圧力は１ＭＰａで行った。半田を介した導体ポストとパッドとの接合は、半田が溶融接合し、半田フィレットを形成していた。

３．硬化工程
次に、フラックス機能付き接着剤を硬化させるために、１８０℃で６０分間加熱し、接着剤層を硬化した。

４．最外層の表面処理
外層の両表面に、液状レジスト（日立化成製 ＳＲ９０００Ｗ）を印刷し、露光、現像することにより表面被膜を施し、開口部もあわせて形成した。次に、開口部に表面処理として金メッキを施し最終的に６層の多層フレキシブル回路基板を得た。

（実施例２）
内層基板の作製において、層の歪みとうねり抑制用の孔（貫通孔）の径を３０μｍに変更した以外は実施例１と同様にした。

（実施例３）
内層基板の作製において、層の歪みとうねり抑制用の孔（貫通孔）の配置ピッチを５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にした。

（比較例１）
内層基板の作製において、層の歪みとうねり抑制用の孔（貫通孔）を配置しなかった以外は実施例１と同様にした。

各実施例および比較例で得られた回路基板について、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
１．内層回路の歪み
（１）層間接続
導通を電気チェッカーにて検査した。
内層回路の歪みは、断面を作製し、顕微鏡にて観察し評価した。各符号は、以下の通りである。
○：１００％導通および層間接続には問題なし。
△：層の歪み、うねりがあり、導通の取れていない場所が、全体の１％未満。
×：層の歪み、うねりがあり、導通の取れていない場所が、全体の１％以上。

（２）内層回路の歪みの測定
内層回路の歪みは、断面を作製し、顕微鏡にて観察し評価した。外層基板と内層基板間の層間接着剤の厚さを測定し、歪み量とした。測定方法は、外層基材と内層基材間での接着剤の厚さの最小値と最大値の差を評価した。
◎：厚さの差が５μｍ以下
○：厚さの差が５以上１０μｍ未満
△：厚さの差が１０以上１５μｍ未満
×：厚さの差が１５μｍ以上

２．耐熱性
耐熱性は、リフロー処理（２６０℃以上１５秒、最高２６５℃）を２回通し、その外観を観察し評価した。
◎：基板全体に膨れ、剥がれ等の異常が無かった。
○：基板周辺部の製品部分以外に、剥がれが発生した。
△：基板の製品部分に１ｍｍ未満の大きさの膨れ、剥がれが発生した。
×：基板の製品部分に１ｍｍ以上の大きさの膨れ、剥がれ等の異常が発生した。

３．接続信頼性
接続信頼性は、熱衝撃試験（ホットオイル２６０℃１０秒⇔常温２０秒 １００サイクル）を行い、その外観、及び導通抵抗を測定し、評価した。
◎：外観に異常がなく、導通抵抗の初期値からの変化率が、±５％未満である。
○：外観に異常がなく、導通抵抗の初期値からの変化率が、±５％以上で±８％未満である。
△：外観に異常がなく、導通抵抗の初期値からの変化率が、±８％以上で±１０％未満である。
×：外観に膨れ、剥がれ等の異常がある、または導通抵抗の初期値からの変化率が±１０％以上である。

４．密着性
密着性は、層間のピール強度ＪＩＳ Ｃ ５０１６に準拠して評価した。０．６Ｎ／ｍｍ以上を合格とした。

表１から明らかなように、実施例１〜３で得られた多層回路基板は、内層回路の歪みが小さく、耐熱性にも優れていた。
また、実施例１および２で得られた多層回路基板は、接続信頼性に特に優れていた。
また、実施例１〜３で得られた多層回路基板は、密着性にも優れていた。
また、実施例１〜３の多層回路基板の断面観察を行った結果、貫通孔に接着剤層の一部が埋め込まれていることが確認され、これにより内層導体回路の歪が小さくなったと考えられる。
また、これらの多層回路基板を有する電子機器も正常に作動した。

本発明の多層基板は、特にフレキシブル回路基板（特に多層フレキシブル回路基板）に好適に用いることができるものである。

本発明の多層基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の多層基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の多層基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の多層基板の製造方法を示す断面図である。 本発明の多層基板の断面図である。

符号の説明

１ 外層基板
１１ 外層基材
１１１ 基材開口部
１２ 金属箔
１２１ 外層導体回路
１３ 積層体
１４ 表面被覆層
１４１ 開口部
１４２ 表面処理
１５ 導体ポスト
１５１ 銅ポスト
１５２ 被覆層
１６ フラックス機能付き接着剤
２ 内層基板
２１ 内層基材
２２ 金属箔
２２１ 配線パターン
２２２ 導体パッド
２１１ 基材開口部
２１２ 貫通孔
２３ 積層体
２４ 導体ポスト
２４１ 銅ポスト
２４２ 被覆層
２５ フラックス機能付き接着剤
３ コア基板
３１ コア基材
３１１ 両面版
３２ 銅箔
３２１ 配線パターン
３２２ 導体パッド
３３ スルーホール
３４ 被覆層
３４１ 樹脂層
３４２ 接着層
１００ 多層基板

Claims (10)

1. コア基材の両面にコア導体回路が形成されたコア基板と、内層基材の少なくとも片面に内層導体回路が形成されている内層基板と、外層基材の少なくとも片面に外層導体回路が形成されている外層基板とがこの順に積層されてなる多層基板であって、
   前記コア基板と前記内層基板との間には、第１接着剤層が配置され、
   前記内層基板と前記外層基板との間には、第２接着剤層が配置され、
   前記内層基板および前記コア基板の少なくとも一方の一部に、貫通孔が形成されていることを特徴とする多層基板。
2. 前記貫通孔の内部には、前記第１接着剤層および前記第２接着剤層の少なくとも一方の一部で埋め込まれているものである請求項１に記載の多層基板。
3. 前記貫通孔の直径は、２０〜３００μｍである請求項１または２に記載の多層基板。
4. 前記コア導体回路は、前記コア基板の表面に密に形成されている部分と、疎に形成されている部分とを有しているものである請求項１ないし３のいずれかに記載の多層基板。
5. 前記貫通孔は、前記疎に形成されている部分の近傍に形成されているものである請求項４に記載の多層基板。
6. 前記内層導体回路は、前記内層基板の表面に密に形成されている部分と、疎に形成されている部分とを有しているものである請求項１ないし５のいずれかに記載の多層基板。
7. 前記貫通孔は、前記疎に形成されている部分の近傍に形成されているものである請求項６に記載の多層基板。
8. 前記内層基板は、複数枚以上の基板で構成されているものである請求項１ないし７のいずれかに記載の多層基板。
9. 前記多層基板は、フレキシブル回路基板として用いるものである請求項１ないし９のいずれかに記載の多層基板。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の多層基板を有する電子機器。

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