JP2007335631A

JP2007335631A - 積層配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2007335631A
Application number: JP2006165773A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Hoshi; 幸紀星
Original assignee: Daisho Denshi Co Ltd
Current assignee: Daisho Denshi Co Ltd
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】本発明では、複数層の配線パターンの形成の操作と絶縁層の導通孔形成の操作とを並行して行うことにより積層配線板の製造納期を短縮することができる、積層配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】両面に接着材層２３を備えるとともに、この接着層２３の上層に剥離可能なカバーフィルム２４を備える接着材付き絶縁基材の所定の位置にカバーフィルム２４が付いた状態で、導電性樹脂７で充填された複数の貫通孔８を形成し、両面に配線層が形成されるとともに、これら両面の配線層を導通させるフィルドビアが形成された複数の導体付き絶縁基材と、カバーフィルム２４を剥がされた前記接着材付き絶縁基材とを積層プレスにて一括に積層する。
【選択図】図４

Description

本発明は、積層配線板の製造方法、特に、ビルドアップ法により多層配線を形成する積層配線板の製造方法に関する。

半導体素子等の電子部品を搭載する配線基板として、層間に絶縁層を介して形成された複数の配線層を電気的に接続しつつ積層して形成した多層配線基板が多く用いられている。従来、この種の多層配線基板はいわゆるビルドアップ法を用いて製造されることが多い（例えば、特許文献１参照）。ビルドアップ法とは、絶縁層に導電性を有するビアを形成し、このビアを介して配線層に形成された配線パターンを層間接続しつつ配線層と絶縁層とを積層していく方法である。

従来のビルドアップ法による多層配線板の製造方法の１例について以下に説明する。
まず、表裏に配線層としての銅箔の付いた絶縁性樹脂または絶縁性樹脂とガラス繊維とからなるコア基板の所定の位置にドリルによって貫通孔を開け、この貫通孔の内表面に無電解メッキと電解メッキを順次施すことによって銅を析出させ、表裏間の導通を取れるようにした銅メッキ付き貫通穴（ＰｌａｔｅｄＴｈｒｏｕｇｈＨｏｌｅ（以下ＰＴＨと称する））を形成する。そして、表裏の配線層の銅箔を所定の厚みまでエッチングした後、フォトリソグラフィーで表裏の配線パターンを形成する。

次に、片面に配線層としての銅箔の付いた２枚の絶縁板をそれぞれ銅箔のついた面を外側にして前記コア基板の両面に重ね合わせた状態で、熱間プレスによって積層する。この後、これら２枚の絶縁板の所定の位置の銅箔をフォトリソグラフィーで除去して開口部を形成し、この開口部にレーザーを照射して絶縁板を貫通しコア基板の表面で止まる穴（以下ビアと称する）を形成する。そして、このビアを無電解メッキと電解めっきによって銅で充填し、銅が充填されたビア（以下フィルドビアと称する）を形成する。次に、表裏両面に露出している配線層の銅を所定の厚みまでエッチングして薄くし、フォトリソグラフィーでそれぞれ配線パターンを形成する。

さらに、片面に銅箔の付いた絶縁板を積層する操作、フィルドビア形成の操作、配線パターンの形成の操作を順次繰り返すことによって、所定の配線層数を有する多層配線基板を製造することができる。
しかし、このように従来の製造方法では絶縁層と導体層を順次積み上げていくことによって多層配線基板を製造するので、積層プレス工程を複数回行う必要があるなど、一枚の多層配線基板を製造するための工程数が多く、さらにそれらの操作を順次行う必要があるため納期が長いという問題がある。
特開２００４−５５６３３号公報

本発明では、複数の導体層の形成と、複数の絶縁基材に設けられ、これらの導体層間を導通する貫通孔の形成とを並行して行うことができ、納期を短縮することができる、積層配線板の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供している。
本発明に係る積層配線板を製造する方法は、複数の導体層と複数の絶縁基材とを交互に積層してなるとともに、前記複数の導体層は前記絶縁基材に形成された貫通孔を介して導通状態に接続された積層配線板を製造する方法であって、両面に接着層を備えるとともに、この接着層の上層に剥離可能なカバーフィルムを備える接着材付き絶縁基材の所定の位置に、前記カバーフィルムが付いた状態で前記貫通孔を形成し、この貫通孔の内部に少なくとも表裏導通する導電性材料を付着した後、前記接着材付き絶縁基材の両面の前記カバーフィルムを剥がし、このカバーフィルムを剥がされた前記接着材付き絶縁基材と、両面に前記導体層が形成されるとともに前記両導体層を導通状態とする前記貫通孔が形成された複数の導体付き絶縁基材とを交互に重ね合わせ、積層プレスにて一括に積層することを特徴とする。

このような製造方法で積層配線板を製造すると、導体層の形成、およびこれらの導体層間を導通する貫通孔の形成を必要とする複数の絶縁基材の製造を並行して行うことができる。

本発明に係る積層配線板を製造する方法において、前記導電性材料は前記貫通孔に充填された導電性樹脂であることを特徴とする。

カバーフィルムの付いた接着材付き絶縁基材に形成された貫通孔に導電性樹脂からなるペーストを印刷して充填すると、この導電性樹脂を介して接着材付き絶縁基材の両面に積層された導体付き絶縁基材の導体層同士を導通させることができ、無電解メッキおよび電解メッキを用いてＰＴＨを形成する方法に比べ、工程を簡略化して工程数を削減することができる。

本発明によれば、１回の積層プレス工程で複数の導体層付き絶縁基板と複数の接着材付き絶縁基板とを一括して積層して多層配線基板を製造するので、導体層とこの導体層間を導通する貫通孔を有する複数の導体層付き絶縁基材の製造と、導電性の貫通孔を有する複数の接着材付き絶縁基材の製造とを並行して行うことができ、多層配線基板の製造にかかる納期を短縮することができる。

また、カバーフィルムの付いた接着材付き基材に形成された貫通孔に導電性樹脂からなるペーストを印刷して充填することによって、無電解メッキおよび電解メッキを用いてＰＴＨを形成する場合に比べて、工程を簡単化することができるとともに、工程数を削減できるので、納期を短縮することができる。

本発明の一実施形態である積層配線板を製造する方法を図１〜図４に基づいて説明する。
図１は本発明の積層配線板を製造する方法によって製造されたビルドアップ８層積層板１を示す。
ビルドアップ８層積層板１は、図１に示すように、銅（Ｃｕ）からなる第１配線層２ａ、第２配線層２ｂ、第３配線層２ｃ、第４配線層２ｄ、第５配線層２ｅ、第６配線層２ｆ、第７配線層２ｇ、および第８配線層２ｈと、４層の絶縁層３ａおよび３層の絶縁層３ｂとが交互に積層された構成となっており、第１配線層２ａと第２配線層２ｂ、第３配線層２ｃと第４配線層２ｄ、第５配線層２ｅと第６配線層２ｆ、および第７配線層２ｇと第８配線層２ｈとの間はそれぞれ４層の絶縁層３ａに形成された複数のフィルドビア５によって接続され、第２配線層２ｂと第３配線層２ｃ、第４配線層２ｄと第５配線層２ｅ、および第６配線層２ｆと第７配線層２ｇとはそれぞれ絶縁層３ｂに形成され、導電性樹脂７が充填された貫通孔８によって接続されている。ここで、フィルドビア５は絶縁層３ａに形成された小径の貫通孔（以下ビアと称する）の内部が銅などの導電体材料で充填されたものをいう。

これら第１配線層２ａから第８配線層２ｈに形成された配線パターン２０、フィルドビア５、および導電性樹脂７が充填された貫通孔８によって、ビルドアップ８層積層板１には所定の電気回路が形成されている。

次に、このような構成のビルドアップ８層積層板１の製造方法について説明する。
最初に、必要な枚数の導体付き絶縁基材１１と接着材付き絶縁基材２１とをそれぞれ製造する。本実施形態においては配線層２が８層必要なので、４枚の導体付き絶縁基材１１と３枚の接着材付き絶縁基材２１とが必要になる。

以下に、導体付き絶縁基材１１の製造方法について説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させ半硬化させたプリプレグ１２の両面に銅（Ｃｕ）箔１３を貼った両面コア基板１４のエポキシ樹脂を硬化させた後、図２（ｂ）に示すように、両面の銅（Ｃｕ）箔１３をフォトリソグラフィーでエッチングして、所定の位置に小径の開口部１５を形成するとともに、銅（Ｃｕ）箔１３の厚みを所定の厚みまで薄くする。そして、図２（ｃ）に示すように、この開口部１５に炭酸ガスレーザーまたはＵＶ-ＹＡＧレーザーを照射してプリプレグ１２を貫通する小径の貫通孔であるビア１７を形成する。

次に、図２（ｄ）に示すように、無電解銅メッキ、電解銅メッキを順次行うことによってビア１７の内部を銅（Ｃｕ）で充填しフィルドビア１８を形成する。ビア１７の内部を導電性金属である銅（Ｃｕ）で充填したフィルドビア１８にすることによって、プリプレグ１２の両面の銅（Ｃｕ）箔１３およびその表面に析出したメッキ銅１９はフィルドビア１８を介して導通される。

次に、図２（ｅ）に示すように、フィルドビア１８を形成するために行った無電解銅メッキ、および電解銅メッキによって銅（Ｃｕ）箔１３の表面に過剰に析出したメッキ銅（Ｃｕ）１９をエッチングすることによって、銅（Ｃｕ）箔１３の厚みとメッキ銅（Ｃｕ）１９の厚みとの合計を所定の厚みになるようにして配線層２とし、図２（ｆ）に示すように、この配線層２にフォトリソグラフィーによって配線パターン２０を形成することによって導体付き絶縁基材１１を製造する。

上記に説明した導体付き絶縁基材１１の製造と並行して、導電性樹脂７を充填された貫通孔８を備える接着材付き絶縁基材２１を以下のように準備する。
まず、図３（ａ）に示すように、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させ、この含浸させたエポキシ樹脂を十分に硬化させた絶縁基材２２の両面に接着材層２３を設け、さらにこの接着材層２３の上を剥離可能なカバーフィルム２４で覆った接着材付き絶縁基材２１を準備する。

次に、図３（ｂ）に示すように、カバーフィルム２４が付いたままの状態の接着材付き絶縁基材２１の所定の位置に、ＮＣドリリングマシンで貫通孔８を開け、図３（ｃ）に示すように、この貫通孔８に導電性樹脂７のペーストを印刷法によって充填する。

このようにカバーフィルム２４が付いたままの状態で貫通孔８に導電性樹脂７を充填すると、図３（ｄ）に示すように、カバーを剥がされた接着材付き絶縁基材２１を、貫通孔８に充填した導電性樹脂７の先端部２６が両面からカバーフィルム２４の厚み分だけ突出した状態にすることができる。また、接着材層２３がカバーフィルム２４で覆われているので取り扱いが容易である。

以上のように製造された４枚の導体付き絶縁基材１１と３枚の接着材付き絶縁基材２１とを、図４の組み立て構成図に示すように、３枚の接着材付き絶縁基材２１のカバーフィルム２４を剥がして交互に積層し一括に熱間プレスする。すると、接着材付き絶縁基材２１の両面から突出した導電性樹脂７の先端部２６が導体付き絶縁基材１１の配線パターン２０に当接することによって、配線層２ｂと配線層２ｃ、配線層２ｄと配線層２ｅ、および配線層２ｆと配線層２ｇとが接続される。

この結果、各導体付き絶縁基材１１に形成された配線層２ａ〜２ｈは、接着材付き絶縁基材２１に形成され、導電性樹脂７で充填された貫通孔８と導体付き絶縁基材１１に形成されたフィルドビア５とによって導通される。

さらに、熱間プレスの熱と圧力とによって、各配線層２ａ〜２ｈの銅（Ｃｕ）が接着材付き絶縁基材２１の貫通孔８に充填された導電性樹脂７、および導体付き絶縁基材１１に形成されたフィルドビア５の銅（Ｃｕ）と強固に接着されるとともに、導体付き絶縁基材１１の両面の接着材層が導体付き絶縁基材１１と接着材付き絶縁基材２１とを隙間がないように密着させた状態で硬化し、４枚の導体付き絶縁基材１１と３枚の接着材付き絶縁基材２１とは積層される。

すなわち、導体付き絶縁基材１１のプリプレグ１２が図１の絶縁層３ａとされ、接着材付き絶縁基材２１が絶縁層３ｂとされている。
そして、このようにして絶縁層３ａおよび絶縁層３ｂと導体層である配線層３とを積層した後、積層後の両面にソルダーレジストなどの保護膜を貼ることによってビルドアップ８層積層板１を完成することができる。

本実施形態のビルドアップ８層積層板１を製造する方法では、１回の積層プレス工程で一括して４枚の導体付き絶縁基材１１と３枚の接着材付き絶縁基材２１とを積層してビルドアップ８層積層板１を積層することができるので、４枚の導体付き絶縁基材１１に複数のフィルドビア１８を形成する工程、および配線パターン２０を形成する工程と、３枚の接着材付き絶縁基材２１に導電性樹脂７を充填した貫通孔８を形成する工程とを並行して行うことができる。このことによって、一枚のビルドアップ８層積層板１を製造するのにかかる納期を、導体層と導通孔を形成した絶縁層とを順次積層していく従来の製造方法に比べて大幅に短縮することができる。

また、カバーフィルム２４の付いた接着材付き絶縁基材２１に形成された貫通孔８に、導電性樹脂７をペースト印刷して充填しているので、無電解メッキおよび電解メッキを用いて貫通孔８をＰＴＨに形成する場合に比べて工程を簡単化することができるとともに、複雑で工程数の多いメッキ工程を経る必要がなく、さらに納期を短縮することができる。

なお、本実施形態ではビルドアップ８層積層板１を製造する方法を示したが、本発明に係る積層基板を製造する方法によれば、８層積層板に限られず、配線層２が８層より少ない積層板や８層より多い積層板を同様にして製造することができる。

また、本実施形態では接着材付き絶縁基材２１に形成された貫通孔８に、導電性樹脂７をペースト印刷することにより充填して接着材付き絶縁基材２１の上下に積層される配線層２を接続しているが、無電解メッキおよび電解メッキを用いて貫通孔８の内周面に銅（Ｃｕ）を析出させたＰＴＨを用いて接着材付き絶縁基材２１の上下に積層される配線層２を接続しても良い。

また、本実施形態では、絶縁層２ａ、２ｂともにエポキシ樹脂を含浸させたガラスクロス基板を用いているが、これに限られず、絶縁層２ａ、２ｂの一方または双方にＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジンレジン）などの非導電性樹脂製基板を用いても良い。

さらに、本実施形態では、接着材付き絶縁基材２１の貫通孔８をドリルで孔あけしているが、厚みの薄い接着材付き絶縁基材２１を用いてレーザーで貫通孔８を形成することによってさらに高密度の積層基板を形成することもできる。

本発明の一実施形態に係る積層基板を製造する方法によって製造されたビルドアップ８層積層板の断面図である。絶縁基板を作製する工程断面図である。接着材付き基板に導電性樹脂で充填された貫通孔を作製する工程断面図である。ビルドアップ８層積層板の組立断面図である。

符号の説明

１・・・ビルドアップ８層積層板（積層配線板）、２・・・配線層（導体層）、２ａ・・・第１配線層、２ｂ・・・第２配線層、２ｃ・・・第３配線層、２ｄ・・・第４配線層、２ｅ・・・第５配線層、２ｆ・・・第６配線層、２ｇ・・・第７配線層、２ｈ・・・第８配線層、３ａ、３ｂ・・・絶縁層（絶縁基板）、５・・・フィルドビア、７・・・導電性樹脂（導電性材料）、８・・・貫通孔、１１・・・導体層付き絶縁基材、１２・・・プリプレグ、１３・・・銅箔、１４・・・両面コア基板１５・・・開口部、１７・・・ビア、１８・・・フィルドビア（導通孔）、１９・・・メッキ銅、２０・・・配線パターン、２１・・・接着材付き絶縁基材、２２・・・絶縁基材、２３・・・接着材層、２４・・・カバーフィルム、２６・・・先端部、

Claims

複数の導体層と複数の絶縁基材とを交互に積層してなるとともに、前記複数の導体層は前記絶縁基材に形成された貫通孔を介して導通状態に接続された積層配線板を製造する方法であって、
両面に接着層を備えるとともに、この接着層の上層に剥離可能なカバーフィルムを備える接着材付き絶縁基材の所定の位置に、前記カバーフィルムが付いた状態で前記貫通孔を形成し、
この貫通孔の内部に少なくとも表裏導通する導電性材料を付着した後、
前記接着材付き絶縁基材の両面の前記カバーフィルムを剥がし、
このカバーフィルムを剥がされた前記接着材付き絶縁基材と、両面に前記導体層が形成されるとともに前記両導体層を導通状態とする前記貫通孔が形成された複数の導体付き絶縁基材とを交互に重ね合わせ、積層プレスにて一括に積層する、積層配線板を製造する方法。
前記導電性材料は前記貫通孔に充填された導電性樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載の積層配線板を製造する方法。