JP2562373B2 - 多層回路基板の層間導通構造の形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は可撓性回路基板等の多層回路基板に於いて、
層間導通部を形成すべき個所に段状孔部を形成し、この
段状孔部を導通化する手法で積層時の各層の位置合わせ
処理を格段に軽減し且つ微細な相互導通部をも好適に達
成可能な多層回路基板の層間導通構造の形成法に関す
る。

「従来の技術」 可撓性回路基板等の多層回路基板に対して所要の層間
導通部を構成する為の従来手法としては、相互接続すべ
き各層のランドを位置合わせしながら各回路基板を積層
し、次いで、それらランドに共通な貫通孔をドリルで穿
設した後、この貫通孔を無電解メッキ手法で導通化する
のが通常である。

「発明が解決しようとする課題」 スルーホール孔をドリルで穿設する上記の如き従来手
法では、高回転のドリル穿孔時の摩擦熱により回路基板
の絶縁樹脂が溶融し、これが導通層孔部内壁に付着して
絶縁膜を形成するという所謂スミア発生の問題があるの
で、スルーホール穿設工程後にはプラズマ手段等で斯か
る絶縁膜の十分な除去処理を施す必要がある。また、可
撓性回路基板等では構成材料が柔軟である為、ドリル穿
孔法では直径0.3mm程度の穿孔が限度であるなど、小径
孔を形成することは困難である他、上記工程に際して必
要な各層のランド位置合わせ処理及び穿孔位置合わせ処
理も相当な困難を伴なう。

「発明の目的及び構成」 本発明はドリル穿孔法を主体とする従来の如き多層回
路基板の層間導通手法に内在する上記問題を解消すべ
く、層間導通部を形成すべき所要対応個所に於いて各層
の導電層にこの孔径が漸次大きくなる導通用孔を形成し
た段状孔部を設け、この段状孔部に無電解メッキ又はこ
れに加えて電解メッキ手段で形成した層間導通部材を具
備させることにより層間導通導通部材を備えるように構
成可能な多層回路基板の層間導通構造を提供できるよう
に、上下両外層の回路基板を除き、内層の回路基板には
予め所要の回路配線パターンを形成し、また、これら内
外層各回路基板に対して層間導通部を形成すべき所要対
応個所に於いて各層の導電層にその孔径が漸次増大する
導通用孔を形成し、次にこれら内外層各回路基板相互を
積層接合した後、上記層間導通部を形成すべき対応個所
の各回路基板絶縁層をエキシマレザー等の手段を用いて
除去することにより各層の導電層部分が段状に露出する
段状孔部を形成し、次にこの段状孔部に無電解メッキ又
はこれに加えて電解メッキ手段で層間導通部材を形成す
ることにより層間導通部材を形成し、最後に上記両外層
の回路基板に対して所要の回路配線パターンを形成する
という各工程の採用が好適である。

「実 施 例」 以下、図示の実施例を参照しながら本発明を更に詳述
すると、第１図は本発明による可撓性多層回路基板の一
実施例に従って構成された層間導通構造の要部拡大断面
構成図を示し、図中、１、３及び６は例えばポリイミド
フィルム等を使用できる適宜な可撓性絶縁材を示し、ま
た２、４、５及び７は典型的には銅箔等で代表される導
電層であって、可撓性絶縁材１と導電層２及び可撓性絶
縁材６と導電層７は外層の可撓性回路基板を構成し、ま
た、可撓性絶縁材３とその両面の導電層４及び５は内層
の可撓性回路基板を構成している。ここで、内層の導電
層４と５は説明の便宜上、所要の回路配線パターンの一
部として図示され、また、外層の導電層２と７はランド
等の接続部として示されている。そして、これら内外層
の可撓性回路基板は図示の如く相互に積層接合され、且
つ内外層の導電層１、３及び６に共通の層間導通部を形
成すべき個所には図の如き段状の孔部８を設け、この段
状孔部８には無電解メッキ処理或いはその無電解メッキ
と電解メッキ処理によって形成される段状の層間導通部
材９を具備するように構成され、これによって多層回路
基板の層間導通構造を構成することが可能となる。9Aは
その段状導通部材９の形成時に外層の導電層２、７上に
同時に形成される付加的な導電層である。

上記に於いて、層間導通構造を与える段状層間導通部
材９の形成に必要な段状の孔部８は後述の如く、各導電
層５、４、２に移行するに応じてその孔径が漸次増大し
上部の孔径が下部回路基板の位置合わせ最大ずれ量を吸
収し得るに十分な態様を以って形成され、これにより内
外層各回路基板の相互積層接合処理を格段に軽減化させ
る。

上記の如きメッキ手法に従った段状の層間導通部材９
に代えて上記段状孔部内に第２図のとおり直接に銀ペー
スト、半田或いは半田ペースト等の可充填自在な適宜な
導電部材を設けることにより同図の如き充填導通導電部
材10を形成することも可能である。

第３図は斯かる多層回路基板の層間導通構造を具備す
る可撓性多層回路基板を製作する為の主要な工程図を示
し、同図（１）の如き内層に位置する可撓性回路基板に
関してはその両面の導電層４、５に対して所要の回路配
線パターンをフォトエッチング手段等で適宜形成すると
共に外層の可撓性回路基板との間に層間導通部を形成す
べき個所に対応させてその導電層４、５の一部分を同時
的にエッチング除去し、δを積層すべき基板の位置合わ
せ最大ずれ量としてφ_２≧φ_３＋δの関係を以ってφ_２
及びφ_３で示す大小の孔部12、13を形成する。一方、最
下層の可撓性回路基板は回路配線パターンニング並びに
上記の如き孔部も形成処理しない可撓性片面銅張積層板
等の未加工部材を用意し、これに対して最上層の可撓性
回路基板についてはその導電層２に上記孔部12、13と対
応する位置に同じくフォトエッチング手段等でφ_１≧φ
_３＋２δの関係下に孔部11を除去形成する。従って、こ
れら三者の孔部11、12及び13の間にはφ_１＞φ_２＞φ_３
の関係を有するので、下部導電層から上部導電層に移行
する応じてそれに形成される孔部は漸次的に増大して下
部の孔部はその上部の孔部に包含される態様で形成さ
れ、以下の各層の積層処理時に於ける基板の位置ずれの
問題を格段に軽減することとなる。

そこで、上記孔部11、12及び13を位置合わせしながら
同図（２）のように適当なプリプレグ又は接着剤の使用
下に各層間を積層接合し、次に上記孔部の形成により露
出する絶縁材部位を除去して同図（３）に示す如き段状
孔部８を形成するものである。その際には適当なマスク
手段の併用による化学的樹脂エッチング手法も採用可能
であるが、エキシマレーザー手段を要いて絶縁材に対す
る除去処理を行うのが好適あって、この場合には煩雑な
マスク形成処理等を要することなく、各々孔部端の導電
層部位をマスク相当部材として機能させながら高能率迅
速に上記各孔径の関係で構成される段状孔部８を形成処
理可能である。

斯かる段状孔部８を形成した段階に於いてこの積層体
を無電解銅メッキ処理に付し、更に必要ならばその上に
電解銅メッキ処理を施して前工程で形成した段状孔部８
の内周面に同図（４）に示すように段状層間導通層９を
形成する。この層間導通層９の形成工程により最上下の
導電層２、７の表面にも付加的な導電層9Aが形成され
る。斯して最後の最上下の導電層２、７に対するフォト
リソグラフ等の公知手法の採用による所要の回路配線パ
ターンニング処理を施すと、第１図に示す如き段状の層
間導通部材９を具備する可撓性多層回路基板を製作でき
る。

また、同図（３）に示した段状孔部８の形成段階でこ
の段状孔部８の内部に直接的に既述の可充填自在な導電
部材を充填することによって第２図の充填導通導電部材
10を具備する層間導通構造も任意に製作できる。この場
合に於いて、充填導通導電部材10の形成処理は、終段の
回路配線パターンニング工程後に施すことも可能であ
る。

以上の説明に於いて、多層回路基板を構成する基板と
しては可撓性のものを例に挙げたが、その回路基板は硬
質回路基板であってもよく、同様に可撓性と硬質の混成
方式の多層回路基板にも上記手法で本発明を実施可能で
ある。

「発明の効果」 本発明に係る多層回路基板の層間導通構造は、上記の
とおり、可撓性回路基板等の多層回路基板に於いて、層
間導通部を形成すべき所要対応個所に於ける各層の導電
層にその孔径が漸次増大する導通用孔を形成した段状孔
部を形成し、この段状孔部の各層の導電層部分を電気的
に接続する為の層間導通部材を設けるように構成したの
で、上記の如き段状孔部の配設による各回路基板相互間
の位置合わせ積層工程に付随する位置ずれの問題を好適
に解消でき、その位置合わせ積層工程を格段に容易化す
ることが可能である。

このような段状孔部はエキシマレーザー手段等で工程
の大幅な削減下に高能率迅速に形成することが可能であ
り、また微小孔の形成も好適に処理することができる。

従前のドリル穿孔法に於いて障害となるスミア発生の
問題も好適に解消でき、またドリリングでは困難な可撓
性回路基板等の柔軟な材料に対しても良好な穿孔処理を
施すことが可能である。

段状孔部を基本にして層間導通構造である為、機械強
度及び電気的特性に優れた導通部の構造を構成すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多層回路基板の層間導通構造の概
念的拡大断面構成図、 第２図は同じく他の実施例による多層回路基板の層間導
通構造の同様な拡大断面構成図、そして、 第３図（１）乃至（４）はその層間導通構造を製作する
為の主要な製造工程図である。 １、３、6:可撓性絶縁材 ２、４、５、7:導電層 8:段状孔部 9:段状層間導通層 9A:付加導電層 10:充填導通導電部 11、12、13:導通用孔部

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外層の回路基板を除いて内層の回路基板に
   は予め所要の回路配線パターンを形成し、該内外層各回
   路基板に対して層間導通部を形成すべき所要対応個所に
   於いて上記各層の導電層にその孔径が漸次増大する導通
   用孔を形成した後、該内外層各回路基板相互を積層接合
   し、上記層間導通部を形成すべき対応個所の各回路基板
   絶縁層を除去して各層の導電層部分が段状に露出する段
   状孔部を形成し、この段状孔部に層間導通部材を形成し
   た後、上記両外層の回路基板に対して所要の回路配線パ
   ターンを形成する各工程を含む多層回路基板の層間導通
   部の形成法。
2. 【請求項２】前記各層の導電層にその孔径が漸次増大す
   る導通用孔を形成する際に、大きな孔径がその下層の孔
   径の位置ずれ量を含むように形成される請求項１の回路
   基板の層間導通部の形成法。
3. 【請求項３】前記各回路基板絶縁層の除去処理工程が化
   学的樹脂エッチング手段若しくはエキシマレーザー手段
   を用いて行われる請求項１又は２に記載の多層回路基板
   の層間導通部の形成法。
4. 【請求項４】前記段状孔部に対する層間導通部材の形成
   が無電解メッキ手段又はこれに加えて電解メッキ手段で
   行われる請求項１乃至３の多層回路基板の層間導通部の
   形成法。
5. 【請求項５】前記段状孔部に対する層間導通部材の形成
   がその段状孔部に導通導電部材を充填する工程で行われ
   る請求項１乃至３の多層回路基板の層間導通部の形成
   法。
6. 【請求項６】前記導通導電部材が銀ペースト、半田或い
   は半田ペーストを上記段状導通孔部に充填することによ
   り形成される請求項５の多層回路基板の層間導通部の形
   成法。