JP2010205909A - 多層プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性ペーストを介した第１の導電層と第２の導電層との電気的な接続の信頼性を向上することができる多層プリント配線板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】多層プリント配線板１は、第１の基板１１に設けられた第１の導電層１２と、第２の基板２１に設けられた第２の導電層２２と、第２の基板２１を貫通するとともに第１の導電層１２を底面とする貫通孔２とを備えている。貫通孔２には、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペースト３が充填されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の基板の各々に設けられた導電層を接続するために、基板に設けられた貫通孔に導電性ペーストが充填される多層プリント配線板およびその製造方法に関する。

近年、電子機器分野においては、電子機器の高密度化や小型化等に伴い、種々の用途に、プリント配線板が広く用いられており、多くの配線を形成するために複数の基板を積層した多層プリント配線板が知られている。複数の基板を有する多層プリント配線板は、第１の基板に設けられた第１の導電層と、第２の基板に設けられた第２の導電層とを備えている。

また、第１の導電層と第２の導電層とを電気的に接続するために、第２の基板に貫通孔を設けることが知られており、この貫通孔が設けられた基板にめっきを施すことにより、第１の導電層と第２の導電層とを電気的に接続することができる。

ところで、基板にめっきを施す場合は、種々の問題があった。例えば、基板にめっきを施す場合は、貫通孔の壁面や底面のデスミアが充分でなければ、電気的な接続の信頼性に問題があり、また、配線パターンのファインピッチ化を図ることができない場合があるという問題がある。さらに、基板にめっきを施す場合は、めっきマスクを作製する必要があるため低コスト化を図ることができないという問題や、めっき廃液が生じるため環境負荷が高いという問題があった。

そこで、多層プリント配線板において、めっきを施さないものとして、第１の導電層と第２の導電層とを電気的に接続するために、第２の基板を貫通する貫通孔に、導電性ペーストを充填することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載される導電性ペーストを用いた多層プリント配線板の製造方法は、第１の積層体と第２の積層体を製造して、これらの積層体を積層して多層プリント配線板を製造する。

具体的には、まず、図７（ａ）に示すように、第１の導電層１１２が設けられた第１の基板１１１を用意し、次に、図７（ｂ）に示すように、第１の基板１１１において第１の導電層１１２が設けられていない面に接着剤層１６０を設ける。次いで、図７（ｃ）に示すように、第１の導電層１１２に所定の配線パターンを形成し、次に、図７（ｄ）に示すように、接着剤層１３１と樹脂フィルム１３２とにより形成されたカバーレイフィルム１３０を貼り合わせる。次いで、図７（ｅ）に示すように、マスキングテープ１７０を設けて、次に、図７（ｆ）に示すように、第１の基板１１１を貫通する貫通孔１０４を形成する。次いで、図７（ｇ）に示すように、貫通孔１０４に導電性ペースト１０５を充填し、そして、図７（ｈ）に示すように、マスキングテープ１７０を剥離することにより、第１の積層体を製造する。

さらに、図８（ａ）に示すように、第２の導電層１２２が設けられた第２の基板１２１を用意し、次に、図８（ｂ）に示すように、第２の基板１２１において第２の導電層１２２が設けられていない面に接着剤層１６０を設ける。次いで、図８（ｃ）に示すように、第２の導電層１２２に所定の配線パターンを形成し、次に、図８（ｄ）に示すように、マスキングテープ１７０を設けて、図８（ｅ）に示すように、第２の基板１２１を貫通する貫通孔１０２を形成する。次に、図８（ｆ）に示すように、貫通孔１０２に導電性ペースト１０３を充填し、そして、図８（ｇ）に示すように、マスキングテープ１７０を剥離することにより、第２の積層体を製造する。

さらに、図９（ａ）に示すように、第１の積層体と第２の積層体との位置合わせを行い、図９（ｂ）に示すように、第１の積層体と第２の積層体と他の導電層１１３とを積層する。次いで、図９（ｃ）に示すように、最外層となっている他の導電層１１３に所定の配線パターンを形成する。そして、図９（ｄ）に示すように、接着剤層１４１と樹脂フィルム１４２とにより形成されたカバーレイフィルム１４０を貼り合わせるとともに、接着剤層１５１と樹脂フィルム１５２とにより形成されたカバーレイフィルム１５０を貼り合わせて、多層プリント配線板１０１を製造する。

特許第３９９６５２１号公報

しかし、上記特許文献１に記載される多層プリント配線板は、導電性ペーストを貫通孔に充填させた後に２つの基板を積層するため、位置合わせが容易でないという問題がある。即ち、図９（ａ）に示したようにカバーレイフィルム１３０の開口に対して導電性ペースト１０３を対向せるように位置合わせする必要があり、位置合わせを容易に行うことができないという問題があった。

そこで、複数の基板が積層された後に、貫通孔を形成して導電性ペーストを充填させることが考えられるが、導電性ペーストを充填する貫通孔が長くなるため、導電性ペーストが十分に充填されないという問題があった。具体的には、導電性ペーストが十分に充填されず、貫通孔を覆うように設けられるカバーレイフィルムを構成する接着剤層が、溶融することによって、導電性ペーストと混ざって貫通孔に入り込む場合がある。その結果、導電性ペーストを介した第１の導電層と第２の導電層との電気的な接続の信頼性が十分でないという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、導電性ペーストを介した第１の導電層と第２の導電層との電気的な接続の信頼性を向上することができる多層プリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、第１の基板に設けられた第１の導電層と、第２の基板に設けられた第２の導電層と、第２の基板及び第２の導電層を貫通するとともに第１の導電層を底面とする貫通孔と、貫通孔を覆うように設けられるカバーレイフィルムとを備える多層プリント配線板であって、貫通孔には、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペーストが充填されていることを特徴とする。

同構成によれば、貫通孔に充填される導電性ペーストは導電性フィラーとして平板状フィラーを含有している。このような導電性ペーストは、従来の導電性ペーストに比べて低い流動性を示し、カバーレイフィルムを構成する接着剤層の材料が、導電性ペーストと混ざって貫通孔に入り込むことを抑制することができるという際だって優れた効果を有する。即ち、従来の導電性ペーストを貫通孔に充填させる場合に比べて、カバーレイフィルムを構成する接着剤層の材料が貫通孔に入り込むことを抑制することができる。従って、貫通孔に充填された導電性ペーストと、貫通孔の底面となる第１の導電層とを、確実に接続することができ、導電性ペーストを介した第１の導電層と第２の導電層との電気的な接続の信頼性を向上することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多層プリント配線板であって、平板状フィラーの割合が、導電性フィラー全体に対して６７〜１００質量％であることを特徴とする。

同構成によれば、導電性ペーストに含有される平板状フィラーの割合が、導電性フィラー全体に対して６７〜１００質量％である。このような導電性ペーストは、従来の導電性ペーストに比べてより低い流動性を示し、カバーレイフィルムを構成する接着剤層の材料が、導電性ペーストと混ざって貫通孔に入り込むことをより抑制することができるという際だって優れた効果を有する。その結果、導電性ペーストを介した第１の導電層と第２の導電層との電気的な接続の信頼性をより向上することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の多層プリント配線板であって、貫通孔の直径が、３０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする。
同構成によれば、貫通孔の直径が２００μｍ以下であるため、貫通孔の直径を小さくして、第２の基板におけるファインピッチ化を図ることができ、貫通孔の直径が３０μｍ以上であるため、貫通孔に導電性ペーストを容易に充填することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の多層プリント配線板であって、貫通孔に充填された導電性ペーストは、第２の導電層上に連続して設けられており、第２の導電層上に設けられた導電性ペーストの直径と、貫通孔の直径との差が、２０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする。

同構成によれば、第２の導電層上の導電性ペーストの直径と貫通孔の直径との差が２００μｍ以下であるため、第２の導電層上の導電性ペーストの直径を小さくして、第２の基板におけるファインピッチ化を図ることができる。また、第２の導電層上の導電性ペーストの直径と貫通孔の直径との差が２０μｍ以上であるため、貫通孔に充填された導電性ペーストと、導電性ペーストが設けられた第２の導電層とを、確実に接続することができる。

請求項５に記載の発明は、第１の基板に設けられた第１の導電層と、第２の基板に設けられた第２の導電層と、第２の基板を貫通するとともに第１の導電層を底面とする貫通孔とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、貫通孔が設けられた第２の基板に、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペーストを印刷する印刷工程と、導電性ペーストが印刷された第２の基板に導電性ペーストを覆うカバーレイフィルムを設けるために、第２の基板に対してカバーレイフィルムを加圧する加圧工程とを含み、加圧工程においてカバーレイフィルムとともに加圧されることにより導電性ペーストが貫通孔に充填されることを特徴とする。

同構成によれば、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペーストが、第２の基板に印刷された後、貫通孔に充填される。上記のような導電性ペーストは、従来の導電性ペーストに比べて低い流動性を示し、カバーレイフィルムを構成する接着剤層の材料が、導電性ペーストと混ざって貫通孔に入り込むことを抑制することができるという際だって優れた効果を有する。即ち、従来の導電性ペーストを貫通孔に充填させる場合に比べて、カバーレイフィルムを構成する接着剤層の材料が貫通孔に入り込むことを抑制することができる。従って、貫通孔に充填される導電性ペーストと、貫通孔の底面となる第１の導電層とを、確実に接続することができ、導電性ペーストを介した第１の導電層と第２の導電層との電気的な接続の信頼性を向上することができる。また、第２の基板に対してカバーレイフィルムを加圧する加圧工程において、カバーレイフィルムとともに導電性ペーストが加圧されて貫通孔に充填されるため、上記加圧工程以外に導電性ペーストを貫通孔に充填させるための他の工程が不要となり、製造工程の工程数が増えないようにすることができる。

本発明によれば、従来の導電性ペーストを貫通孔に充填させる場合に比べて、カバーレイフィルムを構成する接着剤層の材料が貫通孔に入り込むことを抑制することができる。その結果、導電性ペーストを介した第１の導電層と第２の導電層との電気的な接続の信頼性を向上することができる。

本発明の実施形態に係る多層プリント配線板を示す断面図。 本発明の実施形態に係る導電性ペーストを示す電子顕微鏡写真。 （ａ）〜（ｃ）本発明の実施形態に係る多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図。 （ａ）、（ｂ）本発明の実施形態に係る多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図。 （ａ）〜（ｄ）本発明の実施形態に係る多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図。 実施例１〜４に係る多層プリント配線板の概略構成を示す断面図。 （ａ）〜（ｈ）従来の多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図。 （ａ）〜（ｇ）従来の多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図。 （ａ）〜（ｄ）従来の多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図。

以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明に係る多層プリント配線板の構成を示す断面図である。なお、本実施形態においては、柔軟性を有する２つのプリント配線板が積層された多層プリント配線板を例に挙げて説明する。

図１に示すように、多層プリント配線板１は、第１のプリント配線板１０と、第２のプリント配線板２０と、第１のプリント配線板１０を覆うカバーレイフィルム３０，４０と、第２のプリント配線板２０を覆うカバーレイフィルム５０と、各プリント配線板１０，２０を貼り合わせるための接着剤層６０とを備えている。

第１のプリント配線板１０は、両面に配線パターンが印刷されて形成される両面プリント配線板であって、第１の基板１１と、第１の基板１１の一方の面に形成された第１の導電層１２と、第１の基板１１の他方の面に形成された他の導電層１３とを備えている。

また、第２のプリント配線板２０は、片側の面のみに配線パターンが印刷されて形成される片面プリント配線板であって、第２の基板２１と、第２の基板２１の一方の面に形成された第２の導電層２２とを備えている。

各基板１１，２１としては、柔軟性に優れた樹脂材料が使用できる。即ち、各基板１１，２１を形成する樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリエステル等の、プリント配線板用として汎用性のある樹脂を使用することができる。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有していることが好ましく、このような樹脂としては、例えば、ポリアミド系の樹脂や、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系の樹脂が好適に使用される。また、本実施形態においては、各基板１１，２１の厚みは、１０μｍ以上５０μｍ以下である。

各導電層１２，１３，２２としては、銅等の金属が使用される。例えば銅箔等の金属箔を、常法によりエッチングして加工することにより、所定の配線パターンを有する各導電層１２，１３，２２が形成されている。また、各導電層１２，１３，２２が有する配線パターンを、セミアディティブ法によりめっきにて形成することもできる。また、本実施形態においては、各導電層１２，１３，２２の厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下である。

また、カバーレイフィルム３０は、第１の導電層１２を覆うための絶縁層であって、第１の導電層１２を覆うべく、第１の導電層１２上に積層される接着剤層３１と、その上に積層された樹脂フィルム３２とにより構成されている。接着剤層３１が第１の基板１１の一方の面及び第１の導電層１２に接着されて積層されることにより、カバーレイフィルム３０が第１のプリント配線板１０に設けられて、第１の導電層１２をカバーレイフィルム３０が覆う構成となっている。

また、カバーレイフィルム４０は、他の導電層１３を覆うための絶縁層であって、他の導電層１３を覆うべく、他の導電層１３上に積層される接着剤層４１と、その上に積層された樹脂フィルム４２とにより構成されている。接着剤層４１が第１の基板１１の他方の面及び他の導電層１３に接着されて積層されることにより、カバーレイフィルム４０が第１のプリント配線板１０に設けられて、他の導電層１３をカバーレイフィルム４０が覆う構成となっている。

また、カバーレイフィルム５０は、第２の導電層２２を覆うための絶縁層であって、第２の導電層２２を覆うべく、第２の導電層２２上に積層される接着剤層５１と、その上に積層された樹脂フィルム５２とにより構成されている。接着剤層５１が第２の基板２１の一方の面及び第２の導電層２２に接着されて積層されることにより、カバーレイフィルム５０が第２のプリント配線板２０に設けられて、第２の導電層２２をカバーレイフィルム５０が覆う構成となっている。

各接着剤層３１，４１，５１を構成する接着剤としては、柔軟性や耐熱性にすぐれたものが好ましく、例えば、ナイロン系、エポキシ樹脂系、ブチラール樹脂系、アクリル樹脂系などの、各種の樹脂系の接着剤を使用することができる。また、各樹脂フィルム３２，４２，５２としては、上述の各基板１１，２１を構成する樹脂材料と同様のものを使用することができる。また、本実施形態においては、各カバーレイフィルム３０，４０，５０の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。

また、接着剤層６０は、第１のプリント配線板１０と第２のプリント配線板２０を積層して接着するための層間接着剤により形成された層間接着剤層であって、層間接着剤は、フィルム形状を有している。この接着剤層６０は、第１のプリント配線板１０と第２のプリント配線板２０との間に設けられている。具体的には、接着剤層６０は、第１のプリント配線板１０上に設けられたカバーレイフィルム３０とプリント配線板２０との間に設けられ、カバーレイフィルム３０の樹脂フィルム３２と第２のプリント配線板２０の第２の基板２１が、接着剤層６０に接着されている。

接着剤層６０を構成する接着剤としては、上述の各接着剤層３１，４１，５１を構成する接着剤と同様のものを使用することができる。また、本実施形態においては、接着剤層６０の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。

また、多層プリント配線板１は、第１の導電層１２と第２の導電層２２とを電気的に接続するために、貫通孔２に充填された導電性ペースト３と、第１の導電層１２と他の導電層１３とを電気的に接続するために、貫通孔４に充填された導電性ペースト５とを備えている。

貫通孔２は、第２の基板２１及び第２の導電層２２及び接着剤層６０を貫通することにより第２のプリント配線板２０に設けられた有底のビアである。具体的には、貫通孔２は、第１の導電層１２を底面とするとともに、カバーレイフィルム３０と接着剤層６０と第２の基板２１と第２の導電層２２を壁面とする、めっきが施されていないビアである。本実施形態においては、この貫通孔２の直径Ｄ１は、３０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。なお、貫通孔２の形状は、円形状のほか、例えば、楕円形状や断面多角形状等の任意の形状とすることができ、円形状以外の場合は、開口の最大長さを貫通孔２の直径Ｄ１とする。

また、貫通孔４は、第１の基板１１及び他の導電層１３を貫通することにより第１のプリント配線板１０に設けられた有底のビアである。具体的には、貫通孔４は、第１の導電層１２を底面とするとともに、第１の基板１１と他の導電層１３を壁面とする、めっきが施されていないビアである。この貫通孔４の直径も、貫通孔２の直径Ｄ１と同様に、３０μｍ以上２００μｍ以下である。

導電性ペースト３，５としては、金属粒子等の導電性フィラーをバインダー樹脂中に分散したものが使用できる。導電性フィラーである金属粒子としては、例えば、銀、白金、金、銅、ニッケルおよびパラジウム等が使用でき、銀粉末や銀コート銅粉末を使用すると優れた導電性を示すため、好ましい。また、バインダー樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリアミドイミド樹脂等を使用することができる。また、これらのうち、導電性ペーストの耐熱性を向上させるとの観点から、熱硬化性樹脂を使用することが好ましく、本実施形態においては、エポキシ樹脂を使用することが好ましい。

なお、使用するエポキシ樹脂は、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、またはビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。

また、バインダー樹脂は溶剤に溶解して使用することができる。使用する溶剤としては、例えば、エステル系、エーテル系、ケトン系、エーテルエステル系、アルコール系、炭化水素系、アミン系等の有機溶剤を使用することができる。ここで、導電性ペースト３，５は、これを貫通孔２，４に充填するためにスクリーン印刷されるため、印刷性に優れた高沸点溶剤を使用することが好ましく、より具体的には、カルビトールアセテートやブチルカルビトールアセテートを使用することが好ましい。これらの溶剤を複数種類、組み合わせて使用することもできる。これらの材料を三本ロール、回転攪拌脱泡機等により混合、分散して、均一な状態とし、導電性ペースト３，５を作製する。

以上のように、本発明に係る多層プリント配線板１は、第１の基板１１に設けられた第１の導電層１２と、第２の基板２１に設けられた第２の導電層２２と、第１の導電層１２と第２の導電層２２とを電気的に接続するために、第２の基板２１及び第２の導電層２２を貫通するとともに第１の導電層１２を底面とする貫通孔２と、貫通孔２を覆うように設けられるカバーレイフィルム５０とを備える構成となっている。

ここで、本実施形態においては、貫通孔２には、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペースト３が充填されている点に特徴がある。ここでいう平板状フィラーとは、図２に示すような平板状（鱗片状）の導電性フィラーであって、互いに直交する３方向（長さ方向、幅方向、厚み方向）の大きさのうち、１方向（厚み方向）の大きさが、他の２方向（長さ方向、幅方向）における大きさの最大値の１／２以下である導電性フィラーのことをいう。

導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペースト３は、従来の導電性ペーストに比べて低い流動性を示し、カバーレイフィルム５０を構成する接着剤層５１の材料が、導電性ペースト３と混ざって貫通孔２に入り込むことを抑制することができるという際だって優れた効果を有する。また、平板状フィラーの割合は、導電性フィラー全体に対して６７〜１００質量％であることが好ましく、このような割合であれば、導電性ペースト３は、より低い流動性を示し、接着剤層５１の材料が、導電性ペースト３と混ざって貫通孔２に入り込むことをより抑制することができるという際だって優れた効果を有する。

具体的には、導電性ペースト３は、導電性フィラーとして、例えば、９９％累積粒度径が１５μｍ以下の平板状フィラーを含有している。９９％累積粒度径を１５μｍ以下とすることで、貫通孔２への充填性を向上させるとともに導電性ペースト３中の充填密度を向上させて、導電性の高い導電性ペーストを得ることが可能となる。ここで、ｘ％累積粒度径（ｘは任意の数）とは、粒度分布測定において累積値がｘ％となる粒子径であり、粒度分布測定装置〔日機装（株）製、マイクロトラック粒度分布測定装置 ９３２０ＨＲＡ（Ｘ−１００）〕等により測定することができる。

また、導電性フィラーである平板状フィラーは、平均粒径（即ち、５０％累積粒度径）が１μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。平均粒径をこのような範囲に規定することで、さらに導電性の高い導電性ペーストを得ることが可能となる。

また、導電性フィラーである平板状フィラーは、単位質量あたり表面積である比表面積が例えば１．３ｍ^２／ｇであって、タップ密度が例えば２．９ｇ／ｃｍ^３であるものが使用できる。タップ密度は、密度測定装置〔（株）島津製作所製、アキュピックＩＩ １３４０〕によって測定される密度である。

また、平板状フィラーの表面には、銀と銅の合金層が形成されている。従って、所定の温度、圧力により加圧されて貫通孔２に充填された導電性ペースト３において、含有される平板状フィラーは、接続対象となる第１の導電層１２及び第２の導電層２２の一部と金属有着する。表面に銀と銅の合金層を有する平板状フィラーは、例えば、表面に銅層を有する金属粉末の表面に銀層を形成した後、湿式還元雰囲気中で加熱することにより得られる。

なお、導電性ペースト３に含まれる平板状フィラー以外の導電性フィラーとしては、球状フィラーが挙げられる。球状フィラーは、完全な球形ではないものや、表面に若干の凹凸があるもの、及び断面が楕円状であるものも含むものとする。球状フィラーの平均粒径は本発明の趣旨を損なわない範囲において限定されないが、１０μｍ以下のものが好ましく使用できる。導電性ペースト３の流動性は球状フィラーを含有することにより高まる。

また、本実施形態においては、貫通孔２に充填された導電性ペースト３は、第２の導電層２２上に連続して設けられており、第２の導電層２２上に設けられた導電性ペースト３の直径Ｄ２と、貫通孔２の直径Ｄ１との差を、２０μｍ以上２００μｍ以下としている。

次に、図１に示す多層プリント配線板の製造方法に係る工程について、図３乃至図５を参照して説明する。なお、図３（ａ）〜（ｃ）は、第１の積層体の製造方法を説明するための断面図であって、図４（ａ）、（ｂ）は、第２の積層体の製造方法を説明するための断面図である。また、図５（ａ）〜（ｄ）は、第１の積層体と第２の積層体とを積層する多層プリント配線板の製造方法を説明するための断面図である。

まず、図３（ａ）に示すように、第１の積層体を製造するために、各導電層１２，１３が両面に設けられた第１の基板１１を用意する。なお、接着剤層（不図示）を介して各導電層１２，１３を第１の基板１１に設けてもよいが、屈曲性・柔軟性を考慮して、接着剤層を介さずに第１の基板１１に各導電層１２，１３を設けることが好ましい。

次いで、図３（ｂ）に示すように、第１の導電層１２をマスキングして化学エッチング（例えば、ウェットエッチング）等の公知のエッチング法により、第１の導電層１２に所定の配線パターンを形成する。

次いで、図３（ｃ）に示すように、カバーレイフィルム３０の接着剤層３１を、第１の基板１１の一方の面及び第１の導電層１２に接着させることにより、カバーレイフィルム３０を第１のプリント配線板１０に設けて、第１の積層体の製造を完了する。

また、図４（ａ）に示すように、第２の積層体を製造するために、第２の導電層２２が片側の面に設けられた第２の基板２１を用意する。なお、接着剤層（不図示）を介して第２の導電層２２を第２の基板２１に設けてもよいが、屈曲性・柔軟性を考慮して、接着剤層を介さずに第２の基板２１に第２の導電層２２を設けることが好ましい。

次いで、図４（ｂ）に示すように、第２の基板２１の他方の面である第２の導電層２２が設けられていない面に、接着剤層６０を貼り合わせて、接着剤層６０を第２のプリント配線板２０の第２の基板２１に接着させ、第２の積層体の製造を完了する。

そして、以上のようにして製造された各積層体を、図５（ａ）に示すように積層する。即ち、第２の基板２１に設けられた接着剤層６０を、カバーレイフィルム３０の樹脂フィルム３２に接着させる。次に、最外層となっている第２の導電層２２と他の導電層１３とをマスキングして、化学エッチング（例えば、ウェットエッチング）等の公知のエッチング法により、第２の導電層２２及び他の導電層１３に所定の配線パターンを形成する。

次いで、図５（ｂ）に示すように、第２の導電層２２と第２の基板２１と接着剤層６０とカバーレイフィルム３０とに、ＣＯ_２レーザ（ＹＡＧレーザ）やポリイミドエッチング液等を用いて穴をあけることにより、貫通孔２を形成するとともに、他の導電層１３と第１の基板１１とに、同様にして穴をあけることにより、貫通孔４を形成する。次に、各貫通孔２，４内に残存している穿孔によるスミアを除去するために、アルカリと過マンガン酸カリウムを用いた湿式デスミア処理もしくはプラズマ処理を施して、各貫通孔２，４内を清掃する。

次いで、図５（ｃ）に示すように、貫通孔２に充填されるように導電性ペースト３を印刷し、また、貫通孔４に充填されるように導電性ペースト５を印刷する。このようにして導電性ペースト３を貫通孔２内に設け、導電性ペースト５を貫通孔４内に設ける。導電性ペースト３，５を印刷する方法としては、例えばスクリーン印刷法が採用できる。従って、本実施形態においては、第１の積層体と第２の積層体が積層された後（即ち、第１の基板１１と第２の基板２１が積層された後）に、貫通孔２を形成するため、第１の基板１１と第２の基板２１の位置合わせを容易に行うことができる。また、従来の多層プリント配線板１０１の製造方法において用いるマスキングテープ１７０が不要となる。

次いで、図５（ｄ）に示すように、カバーレイフィルム４０の接着剤層４１を、第１の基板１１の他方の面、他の導電層１３、及び導電性ペースト５に接着させ、また、カバーレイフィルム５０の接着剤層５１を、第２の基板２１の一方の面、第２の導電層２２、及び導電性ペースト３に接着させる。接着剤層５１を第２の基板２１の一方の面、第２の導電層２２、及び導電性ペースト３に接着させる際には、長い貫通孔２内に導電性ペースト３を充填させるために、第２の基板２１に対してカバーレイフィルム５０を２００℃のプレス温度、２．５ＭＰａの圧力で加圧する。この際にカバーレイフィルム５０とともに導電性ペースト３が加圧されて、貫通孔２に導電性ペースト３が充填される。このようにしてカバーレイフィルム４０，５０が設けられて多層プリント配線板１が製造される。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）貫通孔２には、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペースト３が充填される。即ち、貫通孔２に充填される導電性ペースト３は導電性フィラーとして平板状フィラーを含有している。このような導電性ペースト３は、従来の導電性ペーストと比べて低い流動性を示し、カバーレイフィルム５０を構成する接着剤層５１の材料が、導電性ペースト３と混ざって貫通孔２に入り込むことを抑制することができるという際だって優れた効果を有する。即ち、従来の導電性ペーストを貫通孔２に充填させる場合に比べて、カバーレイフィルム５０を構成する接着剤層５１の材料が貫通孔２に入り込みことを抑制することができる。従って、貫通孔２に充填された導電性ペースト３と、貫通孔２の底面となる第１の導電層１２とを、確実に接続することができ、導電性ペースト３を介した第１の導電層１２と第２の導電層２２との電気的な接続の信頼性を向上することができる。

（２）導電性ペースト３に含有される平板状フィラーの割合が、導電性フィラー全体に対して６７〜１００質量％であれば、導電性ペースト３は、従来の導電性ペーストに比べてより低い流動性を示す。従って、カバーレイフィルム５０を構成する接着剤層５１の材料が、導電性ペースト３と混ざって貫通孔２に入り込むことをより抑制することができるという際だって優れた効果を有する。その結果、導電性ペースト３を介した第１の導電層１２と第２の導電層２２との電気的な接続の信頼性をより向上することができる。

（３）貫通孔２の直径Ｄ１が、３０μｍ以上２００μｍ以下である。従って、貫通孔２の直径Ｄ１が２００μｍ以下であるため、貫通孔２の直径Ｄ１を小さくして、第２の基板２１におけるファインピッチ化を図ることができ、貫通孔２の直径Ｄ１が３０μｍ以上であるため、貫通孔２に導電性ペースト３を容易に充填することができる。

（４）貫通孔２に充填された導電性ペースト３は、第２の導電層２２上に連続して設けられており、第２の導電層２２上に設けられた導電性ペースト３の直径Ｄ２と、貫通孔２の直径Ｄ１との差が、２０μｍ以上２００μｍ以下である。従って、第２の導電層２２上の導電性ペースト３の直径Ｄ２と貫通孔２の直径Ｄ１との差が２００μｍ以下であるため、第２の導電層２２上の導電性ペースト３の直径Ｄ２を小さくして、第２の基板２１におけるファインピッチ化を図ることができる。また、第２の導電層２２上の導電性ペースト３の直径Ｄ２と貫通孔２の直径Ｄ１との差が２０μｍ以上であるため、貫通孔２に充填された導電性ペースト３と、導電性ペースト３が設けられた第２の導電層２２とを、確実に接続することができる。

（５）多層プリント配線板１の製造方法において、貫通孔２が設けられた第２の基板２１に、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペースト３を印刷する印刷工程と、導電性ペースト３が印刷された第２の基板２１に導電性ペースト３を覆うカバーレイフィルム５０を設けるために、第２の基板２１に対してカバーレイフィルム５０を加圧する加圧工程とを含み、加圧工程においてカバーレイフィルム５０とともに加圧されることにより導電性ペースト３が貫通孔２に充填される。従って、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペースト３が、第２の基板２１に印刷された後、貫通孔２に充填される。上記のような導電性ペーストは、従来の導電性ペーストに比べて低い流動性を示し、カバーレイフィルム５０を構成する接着剤層５１の材料が、導電性ペースト３と混ざって貫通孔２に入り込むことを抑制することができるという際だって優れた効果を有する。即ち、従来の導電性ペーストを貫通孔２に充填させる場合に比べて、カバーレイフィルム５０を構成する接着剤層５１の材料が貫通孔２に入り込むことを抑制することができる。従って、貫通孔２に充填された導電性ペースト３と、貫通孔２の底面となる第１の導電層１２とを、確実に接続することができ、導電性ペースト３を介した第１の導電層１２と第２の導電層２２との電気的な接続の信頼性を向上することができる。また、第２の基板２１に対してカバーレイフィルム５０を加圧する加圧工程において、カバーレイフィルム５０とともに導電性ペースト３が加圧されて貫通孔２に充填されるため、上記加圧工程以外に導電性ペースト３を貫通孔２に充填させるための他の工程が不要となり、製造工程の工程数が増えないようにすることができる。その結果、多層プリント配線板１の製造コストの低減を図ることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更して実施してもよい。

・導電性フィラーをバインダー樹脂中に分散させた導電性ペースト３，５に、潜在性硬化剤を配合させてもよい。この硬化剤としては、例えば、バインダー樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合には、アミン化合物、イミダゾール化合物を使用することができ、バインダー樹脂としてポリエステル樹脂を使用する場合には、イソシアネート化合物を使用することができる。

以下に、図６を用いて本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

（導電性ペーストの作製）
（実施例１）
導電性ペースト３を作製するにあたり、バインダー樹脂であるエポキシ樹脂として、（１）分子量が約５００００のビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン（株）製、ｊＥＲ（登録商標）１２５６〕と、（２）分子量が約３８０のビスフェノールＦ型のエポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン（株）製、ｊＥＲ（登録商標）８０６〕とを使用し、また、潜在性硬化剤として、（３）イミダゾール系の潜在性硬化剤〔旭化成ケミカルズ（株）製、ノバキュア（登録商標）ＨＸ−３９４１ＨＰ〕を使用した。また、導電性フィラーとして、（４）９９％累積粒径度が約５．９μｍであって平均粒径が２．３μｍであり、比表面積が１．３ｍ^２／ｇであってタップ密度が２．９ｇ／ｃｍ^３である平板状フィラーを使用した。なお、平板状フィラーとしては、銀の割合が平板状フィラー全体に対して２０質量％の銀コート銅粉末を用いた。また、溶剤として、ブチルカルビトールアセテートを使用し、溶剤中に（１）〜（４）を重量比で（１）７２／（２）７９／（３）２６／（４）１３３３の割合で溶解した。そして、溶液中の固形分が７５質量％となるように三本ロールを用いて（１）〜（４）の分散、混練を行い、導電性ペースト３を作製した。即ち、実施例１においては、導電性フィラー全体に対する平板状フィラーの割合が１００質量％である導電性ペースト３を作製した。

（実施例２）
導電性ペースト３を作製するにあたり、導電性フィラーとして、平板状フィラーのみならず、（５）平均粒径が０．５μｍである球状フィラーを使用し、溶剤中に（１）〜（５）を重量比で（１）７２／（２）７９／（３）２６／（４）８９３／（５）４４０の割合で溶解したこと以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト３を作製した。即ち、実施例２においては、導電性フィラー全体に対する平板状フィラーの割合が６６．９質量％である導電性ペースト３を作製した。

（実施例３）
導電性ペースト３を作製するにあたり、導電性フィラーとして、平板状フィラーのみならず、（５）平均粒径が０．５μｍである球状フィラーを使用し、溶剤中に（１）〜（５）を重量比で（１）７２／（２）７９／（３）２６／（４）６６７／（５）６６７の割合で溶解したこと以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト３を作製した。即ち、実施例３においては、導電性フィラー全体に対する平板状フィラーの割合が５０質量％である導電性ペースト３を作製した。

（実施例４）
導電性ペースト３を作製するにあたり、導電性フィラーとして、平板状フィラーのみならず、（５）平均粒径が０．５μｍである球状フィラーを使用し、溶剤中に（１）〜（５）を重量比で（１）７２／（２）７９／（３）２６／（４）２００／（５）１１３３の割合で溶解したこと以外は、実施例１と同様にして導電性ペースト３を作製した。即ち、実施例４においては、導電性フィラー全体に対する平板状フィラーの割合が１５質量％である導電性ペースト３を作製した。

（多層プリント配線板の作製）
実施例１〜４により得られた導電性ペースト３の各々を用いて多層プリント配線板１を作製した。即ち、実施例１における導電性ペースト３を用いた多層プリント配線板１、実施例２における導電性ペースト３を用いた多層プリント配線板１、実施例３における導電性ペースト３を用いた多層プリント配線板１、実施例４における導電性ペースト３を用いた多層プリント配線板１を、それぞれ作製した。

多層プリント配線板１を作製するにあたり、まず、第１の基板１１に第１の導電層１２が積層された第１のプリント配線板１０を用意する。第１の基板１１として、厚みが２５μｍであるポリイミドを使用し、第１の導電層１２として、厚みが１８μｍの銅箔を使用した。次に、後の工程において形成される貫通孔２がデイジーチェーン構造により接続されるように、第１の導電層１２に配線パターンを形成した。

次いで、接着剤層３１と樹脂フィルム３２により構成されたカバーレイフィルム３０を第１のプリント配線板１０に設けて第１の積層体を形成する。カバーレイフィルム３０としては、厚みが２７μｍのものを使用した。カバーレイフィルム３０を構成する接着剤層３１の厚みは１５μｍであって、カバーレイフィルム３０を構成する樹脂フィルム３２の厚みは１２μｍである。

次いで、第２の基板２１に第２の導電層２２が積層された第２のプリント配線板２０を用意する。第２の基板２１として、厚みが２５μｍであるポリイミドを使用し、第２の導電層２２として、厚みが１８μｍの銅箔を使用した。次に、後の工程において形成される貫通孔２がデイジーチェーン構造により接続されるように、第２の導電層２２に配線パターンを形成した。

次いで、第２の基板２１に接着剤層６０を貼り合わせて第２の積層体を形成する。接着剤層６０としては、厚みが２５μｍのものを使用した。次いで、第２の基板２１に設けられた接着剤層６０をカバーレイフィルム３０の樹脂フィルム３２に接着させて、第１の積層体と第２の積層体とを積層した。

次いで、第２の導電層２２と第２の基板２１と接着剤層６０とカバーレイフィルム３０とを貫通する１２９６個の貫通孔２を形成する。第２の基板２１に形成された１２９６個の貫通孔２はデイジーチェーン構造により接続され、貫通孔２の直径Ｄ１が１００μｍとなるように形成した。次に、デスミア処理を施して貫通孔２内を清掃する。

次いで、貫通孔２に充填されるように導電性ペースト３を印刷する。導電性ペースト３は、第２の導電層２２上に連続して設けられて、第２の導電層２２上に設けられた導電性ペースト３の直径Ｄ２と、貫通孔２の直径Ｄ１との差が、３０μｍとなるように印刷した。

次いで、接着剤層５１と樹脂フィルム５２により構成されるカバーレイフィルム５０を、貫通孔２を覆うように設ける。貫通孔２を覆うようにカバーレイフィルム５０を設ける際には、第２の基板２１に対して２００℃のプレス温度、２．５ＭＰａの圧力でカバーレイフィルム５０とともに導電性ペースト３を加圧することによって、導電性ペースト３を貫通孔２に充填させた。

（接続抵抗の測定）
得られた多層プリント配線板１の各々について、電子部品（電子部品）をリフローにより実装する場合の一般的なリフロープロファイルと同様に行う加熱処理の前後において、第１の導電層１２、第２の導電層２２、及び導電性ペースト３により形成される回路の抵抗を測定した。具体的には、得られた加熱処理前の多層プリント配線板１について、導電性ペースト３を含む回路の抵抗（以下、「初期抵抗」という）を４端子法により測定した。そして、２６０℃をピーク温度とするリフロー炉に６回通した加熱処理後の多層プリント配線板１について、導電性ペースト３を含む回路の抵抗（以下、「リフロー後の抵抗」という）を４端子法により測定した。なお、抵抗値は、貫通孔２に充填された導電性ペースト３の抵抗、第１の導電層１２、第２の導電層２２、第１の導電層１２と導電性ペースト３の接触抵抗、及び第２の導電層２２と導電性ペースト３の接触抵抗の合計と考えられる。

（接続信頼性の評価）
加熱処理を行った場合の接続信頼性を評価するために、初期抵抗と比べた場合のリフロー後の抵抗の上昇率（以下、「抵抗上昇率」という）を算出した。以上の結果を表１に示す。

表１から、導電性ペーストに導電性フィラーとして平板状フィラーが含有されるほど抵抗上昇率が低くなり、接続信頼性が向上することが判る。即ち、導電性ペースト３は、従来の導電性ペーストに比べて低い流動性を示すと言え、導電性ペースト３は、カバーレイフィルム５０を構成する接着剤層５１の材料が、導電性ペースト３と混ざって貫通孔２に入り込むことをより抑制することができるという際だって優れた効果を導電性ペースト３が有すると言える。特に、実施例１、２の場合においては、抵抗上昇率が１％となり良好な接続信頼性を示した。従って、導電性フィラー全体に対する平板状フィラーの割合が６７質量％以上であれば、カバーレイフィルム５０を構成する接着剤層５１の材料が、導電性ペースト３と混ざって貫通孔２に入り込むことをより抑制することができるという際だって優れた効果を導電性ペースト３が有すると言える。

本発明の活用例としては、複数の基板の各々に設けられた導電層を接続するために、基板に設けられた貫通孔に導電性ペーストが充填される多層プリント配線板およびその製造方法が挙げられる。

１…多層プリント配線板、２，４…貫通孔、３，５…導電性ペースト、１０…第１のプリント配線板、１１…第１の基板、１２…第１の導電層、１３…他の導電層、２０…第２のプリント配線板、２１…第２の基板、２２…第２の導電層、３０、４０，５０…カバーレイフィルム、３１，４１，５１…接着剤層、３２，４２，５２…樹脂フィルム、６０…接着剤層。

Claims (5)

1. 第１の基板に設けられた第１の導電層と、第２の基板に設けられた第２の導電層と、前記第２の基板及び前記第２の導電層を貫通するとともに前記第１の導電層を底面とする貫通孔と、前記貫通孔を覆うように設けられるカバーレイフィルムとを備える多層プリント配線板であって、
   前記貫通孔には、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペーストが充填されていることを特徴とする多層プリント配線板。
2. 前記平板状フィラーの割合が、前記導電性フィラー全体に対して６７〜１００質量％であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板。
3. 前記貫通孔の直径が、３０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層プリント配線板。
4. 前記貫通孔に充填された前記導電性ペーストは、前記第２の導電層上に連続して設けられており、
   前記第２の導電層上に設けられた前記導電性ペーストの直径と、前記貫通孔の直径との差が、２０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の多層プリント配線板。
5. 第１の基板に設けられた第１の導電層と、第２の基板に設けられた第２の導電層と、前記第２の基板を貫通するとともに前記第１の導電層を底面とする貫通孔とを備える多層プリント配線板の製造方法であって、
   前記貫通孔が設けられた前記第２の基板に、導電性フィラーとして平板状フィラーを含有する導電性ペーストを印刷する印刷工程と、
   前記導電性ペーストが印刷された前記第２の基板に前記導電性ペーストを覆うカバーレイフィルムを設けるために、前記第２の基板に対して前記カバーレイフィルムを加圧する加圧工程とを含み、
   前記加圧工程において前記カバーレイフィルムとともに加圧されることにより前記導電性ペーストが前記貫通孔に充填される
   ことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。