JP3440174B2 - 多層プリント配線基板とその製造方法 - Google Patents
多層プリント配線基板とその製造方法Info
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- JP3440174B2 JP3440174B2 JP30556895A JP30556895A JP3440174B2 JP 3440174 B2 JP3440174 B2 JP 3440174B2 JP 30556895 A JP30556895 A JP 30556895A JP 30556895 A JP30556895 A JP 30556895A JP 3440174 B2 JP3440174 B2 JP 3440174B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩや受動部品
などの電子部品を搭載し、回路配線を設けた電子機器用
の多層プリント配線基板およびその製造方法に関するも
のである。
などの電子部品を搭載し、回路配線を設けた電子機器用
の多層プリント配線基板およびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器に対して小型軽量化はも
ちろんのこと高機能化のため電子回路のデジタル化，高
速化が一層望まれている。そしてこれら電子機器に搭載
するための回路基板もより高密度なものが要求されてお
り、新規な電子機器の開発には半導体素子やプリント基
板そのものの開発やそれらの実装技術も重要な要素とな
っている。
ちろんのこと高機能化のため電子回路のデジタル化，高
速化が一層望まれている。そしてこれら電子機器に搭載
するための回路基板もより高密度なものが要求されてお
り、新規な電子機器の開発には半導体素子やプリント基
板そのものの開発やそれらの実装技術も重要な要素とな
っている。
【０００３】半導体素子は周知の通り集積度の増大と高
機能化のためさらに狭ピッチ、多ピン化がますます進展
しており、例えば端子ピッチにおいては0.5mmから現在
では0.3mmピッチまでの狭ピッチ化が進んでいる。しか
しそれ以上の狭ピッチ化は半田による従来の実装方法で
は困難なものとなっている。そのため、今後は、チップ
サイズパッケージＣＳＰや、パッケージではなく半導体
素子を直接基板に実装するチップオンボードＣＯＢ技術
等が重要と考えられており、これらの開発が各方面で検
討されている。
機能化のためさらに狭ピッチ、多ピン化がますます進展
しており、例えば端子ピッチにおいては0.5mmから現在
では0.3mmピッチまでの狭ピッチ化が進んでいる。しか
しそれ以上の狭ピッチ化は半田による従来の実装方法で
は困難なものとなっている。そのため、今後は、チップ
サイズパッケージＣＳＰや、パッケージではなく半導体
素子を直接基板に実装するチップオンボードＣＯＢ技術
等が重要と考えられており、これらの開発が各方面で検
討されている。
【０００４】一方、プリント基板もこれら電子機器の要
求に対し、小型，軽量化および高密度実装化が要求され
ており、なおかつ高密度実装化を実現することにより一
層の高速信号処理化が願望されている。したがって、今
後の電子機器の高密度実装を実現する上では、表面実装
部品とともにプリント基板技術も重要なポイントであ
る。
求に対し、小型，軽量化および高密度実装化が要求され
ており、なおかつ高密度実装化を実現することにより一
層の高速信号処理化が願望されている。したがって、今
後の電子機器の高密度実装を実現する上では、表面実装
部品とともにプリント基板技術も重要なポイントであ
る。
【０００５】現在、高密度実装のためのプリント基板と
して一般的なものに、ガラス−エポキシ多層基板があ
る。これは、ガラス織布に耐熱性のエポキシ樹脂を含浸
させた未硬化状態の絶縁基板材料(以下、プリプレグと
呼称)を用い、このプリプレグと導電性の配線パターン
とを交互に積層したものであり、ガラス−エポキシ多層
基板は、過去コンピュータ用として開発されたものであ
るが、現在では民生用にも広く利用されている。
して一般的なものに、ガラス−エポキシ多層基板があ
る。これは、ガラス織布に耐熱性のエポキシ樹脂を含浸
させた未硬化状態の絶縁基板材料(以下、プリプレグと
呼称)を用い、このプリプレグと導電性の配線パターン
とを交互に積層したものであり、ガラス−エポキシ多層
基板は、過去コンピュータ用として開発されたものであ
るが、現在では民生用にも広く利用されている。
【０００６】図４はガラス−エポキシ多層基板の構造を
示す概略図であり、50は、補強材としてガラス織布を用
い、このガラス織布にエポキシ樹脂を含浸させ、さらに
硬化させた絶縁基板である。なお、この絶縁基板50につ
いて、エポキシ樹脂が硬化する前の状態の場合はプリプ
レグ50と呼称を変えることにする。51は銅箔からなる配
線パターンであり、プリプレグ50の両面に配線パターン
51を形成し、さらに配線パターン51，51上にプリプレグ
50，50を積層することにより多層積層体が構成されてい
る。52は多層積層体の構成後に穿設した貫通孔、53はメ
ッキ法によって貫通孔52の内壁に形成されたＣu層であ
り、54は多層積層体の最上層に形成された銅箔からなる
配線パターンである。
示す概略図であり、50は、補強材としてガラス織布を用
い、このガラス織布にエポキシ樹脂を含浸させ、さらに
硬化させた絶縁基板である。なお、この絶縁基板50につ
いて、エポキシ樹脂が硬化する前の状態の場合はプリプ
レグ50と呼称を変えることにする。51は銅箔からなる配
線パターンであり、プリプレグ50の両面に配線パターン
51を形成し、さらに配線パターン51，51上にプリプレグ
50，50を積層することにより多層積層体が構成されてい
る。52は多層積層体の構成後に穿設した貫通孔、53はメ
ッキ法によって貫通孔52の内壁に形成されたＣu層であ
り、54は多層積層体の最上層に形成された銅箔からなる
配線パターンである。
【０００７】ガラス−エポキシ多層基板の製造プロセス
は、プリプレグ50に銅箔を熱プレスにより接着させ、フ
ォトリソグラフ技術により配線パターン51を形成したも
のを基本とし、これに別のプリプレグ50と銅箔でさらに
熱プレスした後、配線パターン51を形成し、これらの工
程を繰り返すことで多層積層体を形成する。次に、この
多層積層体にドリルにより貫通孔52を穿設し、その貫通
孔52の内壁にメッキ法によってＣu層53を形成し、この
Ｃu層53を電極としてそれぞれの層間の配線パターン5
4，51，51，54との電気的接続を行うことによりガラス
−エポキシ多層基板が構成される。なお、配線パターン
54はエッチング法で形成するのが一般的である。
は、プリプレグ50に銅箔を熱プレスにより接着させ、フ
ォトリソグラフ技術により配線パターン51を形成したも
のを基本とし、これに別のプリプレグ50と銅箔でさらに
熱プレスした後、配線パターン51を形成し、これらの工
程を繰り返すことで多層積層体を形成する。次に、この
多層積層体にドリルにより貫通孔52を穿設し、その貫通
孔52の内壁にメッキ法によってＣu層53を形成し、この
Ｃu層53を電極としてそれぞれの層間の配線パターン5
4，51，51，54との電気的接続を行うことによりガラス
−エポキシ多層基板が構成される。なお、配線パターン
54はエッチング法で形成するのが一般的である。
【０００８】このように、ガラス−エポキシ多層基板に
おける内層および外層の配線パターン間の電気的接続を
行うために、ドリルにより貫通孔を形成し、その内壁に
銅メッキを施すという技術は、長年の技術開発により確
立されたもので広く世の中で認められている。
おける内層および外層の配線パターン間の電気的接続を
行うために、ドリルにより貫通孔を形成し、その内壁に
銅メッキを施すという技術は、長年の技術開発により確
立されたもので広く世の中で認められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、今後一層切実
になる高密度化の要求に対して、前述したガラス−エポ
キシ多層基板が十分に応えられるものであるとはいえな
い。それは、通常のガラス−エポキシ多層基板は貫通孔
を用いて内層および外層の配線パターンとの電気的接続
を行うために高密度の配線を行う場合、貫通孔が配線ス
ペースを阻害し、引き回したい配線を迂回させる必要が
生じ、結果的に配線長が長くなる。また配線スペースが
少なくなるため、ＣＡＤによる自動配線が困難となる。
さらに今後の小径の穴空けに対しドリル加工が困難とな
り、今以上にドリル加工に要するコスト比率が高くなっ
てくる。さらにまた、貫通孔に必要な銅メッキ工程は、
地球環境の上からも問題となる可能性がある。このこと
は両面基板においても同様の課題を有しており、特に部
品実装において、貫通孔がある場合、その部分に部品が
実装できないため高密度の基板が得られない。
になる高密度化の要求に対して、前述したガラス−エポ
キシ多層基板が十分に応えられるものであるとはいえな
い。それは、通常のガラス−エポキシ多層基板は貫通孔
を用いて内層および外層の配線パターンとの電気的接続
を行うために高密度の配線を行う場合、貫通孔が配線ス
ペースを阻害し、引き回したい配線を迂回させる必要が
生じ、結果的に配線長が長くなる。また配線スペースが
少なくなるため、ＣＡＤによる自動配線が困難となる。
さらに今後の小径の穴空けに対しドリル加工が困難とな
り、今以上にドリル加工に要するコスト比率が高くなっ
てくる。さらにまた、貫通孔に必要な銅メッキ工程は、
地球環境の上からも問題となる可能性がある。このこと
は両面基板においても同様の課題を有しており、特に部
品実装において、貫通孔がある場合、その部分に部品が
実装できないため高密度の基板が得られない。
【００１０】以上のように電子機器の高密度化を達成す
る上でプリント基板として重要な点は、多層基板の場
合、各層間で接続できるインナービア接続可能な基板を
得ることであり、両面基板の場合では貫通孔がない接続
手段が必要とされる。
る上でプリント基板として重要な点は、多層基板の場
合、各層間で接続できるインナービア接続可能な基板を
得ることであり、両面基板の場合では貫通孔がない接続
手段が必要とされる。
【００１１】このような課題に対し、高密度実装を実現
するために、特願平5−77840号明細書等において、新し
い多層プリント基板の提案がなされている。
するために、特願平5−77840号明細書等において、新し
い多層プリント基板の提案がなされている。
【００１２】しかしながら前述の特願平5−77840号明細
書では、絶縁基板を構成するための補強材として有機質
不織布を用いている。有機質不織布を用いた場合、絶縁
基板と銅箔との密着性が悪く、部品半田付け後の実装強
度に問題があるとされている。
書では、絶縁基板を構成するための補強材として有機質
不織布を用いている。有機質不織布を用いた場合、絶縁
基板と銅箔との密着性が悪く、部品半田付け後の実装強
度に問題があるとされている。
【００１３】一般に不織布を補強材とする絶縁基板は、
ガラス織布を用いたものに比べ銅箔との密着力が弱いと
言われている。これに対し、ガラスーエポキシ基板では
ガラス織布と銅箔の間に熱硬化性樹脂だけの層が存在す
るため密着強度が高いとされている。また、不織布の場
合は、基板材料と銅箔の間に含浸樹脂が存在する確率が
低いとされている。これは、不織布と含浸した熱硬化性
樹脂からなる基板材料を熱プレスにより硬化したとき、
熱硬化性樹脂と銅箔の間に、接着に寄与しない不織布の
繊維が存在するためである。
ガラス織布を用いたものに比べ銅箔との密着力が弱いと
言われている。これに対し、ガラスーエポキシ基板では
ガラス織布と銅箔の間に熱硬化性樹脂だけの層が存在す
るため密着強度が高いとされている。また、不織布の場
合は、基板材料と銅箔の間に含浸樹脂が存在する確率が
低いとされている。これは、不織布と含浸した熱硬化性
樹脂からなる基板材料を熱プレスにより硬化したとき、
熱硬化性樹脂と銅箔の間に、接着に寄与しない不織布の
繊維が存在するためである。
【００１４】また、一般に不織布を補強材とする基板材
料は、ガラス織布を用いたものに比べ、熱プレス時の加
圧力が高い。このことは、含浸した樹脂を十分に流動さ
せ、ポアー(プリプレグ内部に残る気泡)の除去や、配線
間の隙間を充填させるには、不織布繊維の存在が抵抗と
して働くことに起因するためである。その結果、多層基
板を形成する場合、内層配線間の樹脂埋り性が悪くな
り、配線間にポアーが生じ、後の半田付けのための熱履
歴でブリスター(膨れ)を発生させる原因となる。
料は、ガラス織布を用いたものに比べ、熱プレス時の加
圧力が高い。このことは、含浸した樹脂を十分に流動さ
せ、ポアー(プリプレグ内部に残る気泡)の除去や、配線
間の隙間を充填させるには、不織布繊維の存在が抵抗と
して働くことに起因するためである。その結果、多層基
板を形成する場合、内層配線間の樹脂埋り性が悪くな
り、配線間にポアーが生じ、後の半田付けのための熱履
歴でブリスター(膨れ)を発生させる原因となる。
【００１５】また、不織布を補強材とする多層基板は、
ガラス繊維によるガラス織布を用いた多層基板に比べて
基板のそり、ねじれが大きいとされている。これは、不
織布中の短繊維を均一に分散させることが困難であるた
めであり、平均的に繊維の向き、すなわち繊維配向を持
つため熱プレス時や基板作製後の物性、例えば熱膨張
性、弾性率などが基板面内に方向性を持ち、このことが
基板にそりやねじれを生じさせる原因となっているから
である。このため従来より一般的に用いられているガラ
ス不織布を補強材とするプリント基板では、内部の層に
不織布によるプリプレグを用い最外層部分にはガラス織
布よりなるプリプレグを使用することで基板のそり、ね
じれを防いでいる。
ガラス繊維によるガラス織布を用いた多層基板に比べて
基板のそり、ねじれが大きいとされている。これは、不
織布中の短繊維を均一に分散させることが困難であるた
めであり、平均的に繊維の向き、すなわち繊維配向を持
つため熱プレス時や基板作製後の物性、例えば熱膨張
性、弾性率などが基板面内に方向性を持ち、このことが
基板にそりやねじれを生じさせる原因となっているから
である。このため従来より一般的に用いられているガラ
ス不織布を補強材とするプリント基板では、内部の層に
不織布によるプリプレグを用い最外層部分にはガラス織
布よりなるプリプレグを使用することで基板のそり、ね
じれを防いでいる。
【００１６】本発明は、このような問題点を解決し、基
材樹脂組成物の構成と銅箔間の密着性を向上させ、かつ
基板そり、ねじれの少ない信頼性の高いプリント配線基
板及びその製造方法を提供するとともに、高信頼性およ
び高品質の高密度実装を可能にした多層プリント配線基
板およびその製造方法を提供することをその課題とす
る。
材樹脂組成物の構成と銅箔間の密着性を向上させ、かつ
基板そり、ねじれの少ない信頼性の高いプリント配線基
板及びその製造方法を提供するとともに、高信頼性およ
び高品質の高密度実装を可能にした多層プリント配線基
板およびその製造方法を提供することをその課題とす
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記課題を有効に解決達
成するための技術手段として、本発明の多層プリント配
線基板は、補強材に熱硬化性樹脂を含浸した絶縁基板と
導電性の配線パターンとを交互に積層し、前記配線パタ
ーンを少なくとも２層備えたプリント配線基板と、少な
くとも熱硬化性樹脂と無機フィラーとの混合物からな
り、前記プリント配線基板の片面もしくは両面に積層さ
れた絶縁層と、金属箔からなり前記絶縁層に形成される
配線パターンと、前記絶縁層に設けた貫通孔と、前記貫
通孔に充填され、熱硬化性樹脂と導電フィラーを有する
導電性ペーストとを備え、前記貫通孔を覆うように前記
絶縁層上の配線パターンが設けられ、前記絶縁層上の配
線パターンが前記プリント配線基板上の配線パターンと
前記導電性ペーストにより電気的に接続されていること
を特徴とするものである。また、このような構成により
２層以上の配線パターンを有するプリント配線基板を基
本とし、その片面もしくは両面に熱硬化性樹脂と無機フ
ィラーとからなる絶縁層を積層することにより、簡単に
多層を積み重ねることができ、しかもその層間の配線パ
ターンの電気接続に導電性ペーストを用いるため、完全
なインナービアホール構造が実現できる。
成するための技術手段として、本発明の多層プリント配
線基板は、補強材に熱硬化性樹脂を含浸した絶縁基板と
導電性の配線パターンとを交互に積層し、前記配線パタ
ーンを少なくとも２層備えたプリント配線基板と、少な
くとも熱硬化性樹脂と無機フィラーとの混合物からな
り、前記プリント配線基板の片面もしくは両面に積層さ
れた絶縁層と、金属箔からなり前記絶縁層に形成される
配線パターンと、前記絶縁層に設けた貫通孔と、前記貫
通孔に充填され、熱硬化性樹脂と導電フィラーを有する
導電性ペーストとを備え、前記貫通孔を覆うように前記
絶縁層上の配線パターンが設けられ、前記絶縁層上の配
線パターンが前記プリント配線基板上の配線パターンと
前記導電性ペーストにより電気的に接続されていること
を特徴とするものである。また、このような構成により
２層以上の配線パターンを有するプリント配線基板を基
本とし、その片面もしくは両面に熱硬化性樹脂と無機フ
ィラーとからなる絶縁層を積層することにより、簡単に
多層を積み重ねることができ、しかもその層間の配線パ
ターンの電気接続に導電性ペーストを用いるため、完全
なインナービアホール構造が実現できる。
【００１８】また、本発明の多層プリント配線基板の製
造方法は、剥離可能なフィルム材の片面に、少なくとも
未硬化状態の熱硬化性樹脂と無機フィラーとの混合物か
らなる絶縁層を形成させる工程と、前記絶縁層を有する
前記フィルム材の所定の位置に貫通孔を形成する工程
と、前記貫通孔に少なくとも熱硬化性樹脂と導電性フィ
ラーとからなる導電性ペーストで充填させる工程と、さ
らに導電性ペーストを充填したフィルム材を、補強材に
熱硬化性樹脂を含浸してなる絶縁基板と配線パターンと
を交互に積層した積層体であり、かつ少なくとも２層以
上の配線パターンを有するプリント配線基板の片面もし
くは両面に、前記フィルム材面を外側にして加熱加圧
し、前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の軟化によって貼着さ
せる工程と、前記プリント配線基板の片面もしくは両面
の前記フィルム材を剥離する工程と、剥離済みの前記プ
リント配線基板の表面に銅箔を配し、加熱加圧すること
により前記絶縁層中に含まれる熱硬化性樹脂と導電性ペ
ースト中の熱硬化性樹脂を硬化させて前記銅箔を接着さ
せる工程と、前記プリント配線基板の表面の銅箔をパタ
ーニングする工程とを少なくとも１回以上繰り返し行う
ことを特徴とする。そしてこのような方法により、絶縁
層を繰り返し貼着させることで簡単な積層化が行える。
造方法は、剥離可能なフィルム材の片面に、少なくとも
未硬化状態の熱硬化性樹脂と無機フィラーとの混合物か
らなる絶縁層を形成させる工程と、前記絶縁層を有する
前記フィルム材の所定の位置に貫通孔を形成する工程
と、前記貫通孔に少なくとも熱硬化性樹脂と導電性フィ
ラーとからなる導電性ペーストで充填させる工程と、さ
らに導電性ペーストを充填したフィルム材を、補強材に
熱硬化性樹脂を含浸してなる絶縁基板と配線パターンと
を交互に積層した積層体であり、かつ少なくとも２層以
上の配線パターンを有するプリント配線基板の片面もし
くは両面に、前記フィルム材面を外側にして加熱加圧
し、前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の軟化によって貼着さ
せる工程と、前記プリント配線基板の片面もしくは両面
の前記フィルム材を剥離する工程と、剥離済みの前記プ
リント配線基板の表面に銅箔を配し、加熱加圧すること
により前記絶縁層中に含まれる熱硬化性樹脂と導電性ペ
ースト中の熱硬化性樹脂を硬化させて前記銅箔を接着さ
せる工程と、前記プリント配線基板の表面の銅箔をパタ
ーニングする工程とを少なくとも１回以上繰り返し行う
ことを特徴とする。そしてこのような方法により、絶縁
層を繰り返し貼着させることで簡単な積層化が行える。
【００１９】また、剥離可能なフィルム材の片面に、少
なくとも未硬化状態の熱硬化性樹脂と無機フィラーとの
混合物からなる絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を
有する前記フィルム材の所定の位置に貫通孔を形成する
工程と、前記貫通孔に少なくとも熱硬化性樹脂と導電性
フィラーとからなる導電性ペーストで充填する工程と、
さらに導電性ペーストを充填したフィルム材を、補強材
に熱硬化性樹脂を含浸してなる絶縁基板と配線パターン
とを交互に積層した積層体であり、かつ少なくとも２層
以上の配線パターンを有するプリント配線基板の片面も
しくは両面に、前記フィルム材面を外側にして加熱加圧
し、前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の軟化によって貼着さ
せる工程と、前記プリント配線基板の片面もしくは両面
の前記フィルム材を剥離する工程と、剥離済みの前記プ
リント配線基板の表面に銅箔を配し、前記絶縁層中の熱
硬化温度より低温で加熱加圧することにより貼着させる
工程と、銅箔が接着済の前記プリント配線基板をパター
ニングする工程とを少なくとも１回以上繰り返し行い、
しかる後、加熱することにより前記絶縁層中に含まれる
熱硬化性樹脂と導電性ペースト中の熱硬化性樹脂を硬化
させることを特徴とする。そして、このような方法によ
り、フィルム材を剥離した絶縁層を、２層以上のプリン
ト基板に所定の数だけ交互に配し、加熱加圧して、前記
プリント配線基板と未硬化樹脂層を有する基材を積層し
て最後に加熱によりすべての熱硬化性樹脂を硬化させる
ことでも多層配線を得ることができる。
なくとも未硬化状態の熱硬化性樹脂と無機フィラーとの
混合物からなる絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を
有する前記フィルム材の所定の位置に貫通孔を形成する
工程と、前記貫通孔に少なくとも熱硬化性樹脂と導電性
フィラーとからなる導電性ペーストで充填する工程と、
さらに導電性ペーストを充填したフィルム材を、補強材
に熱硬化性樹脂を含浸してなる絶縁基板と配線パターン
とを交互に積層した積層体であり、かつ少なくとも２層
以上の配線パターンを有するプリント配線基板の片面も
しくは両面に、前記フィルム材面を外側にして加熱加圧
し、前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の軟化によって貼着さ
せる工程と、前記プリント配線基板の片面もしくは両面
の前記フィルム材を剥離する工程と、剥離済みの前記プ
リント配線基板の表面に銅箔を配し、前記絶縁層中の熱
硬化温度より低温で加熱加圧することにより貼着させる
工程と、銅箔が接着済の前記プリント配線基板をパター
ニングする工程とを少なくとも１回以上繰り返し行い、
しかる後、加熱することにより前記絶縁層中に含まれる
熱硬化性樹脂と導電性ペースト中の熱硬化性樹脂を硬化
させることを特徴とする。そして、このような方法によ
り、フィルム材を剥離した絶縁層を、２層以上のプリン
ト基板に所定の数だけ交互に配し、加熱加圧して、前記
プリント配線基板と未硬化樹脂層を有する基材を積層し
て最後に加熱によりすべての熱硬化性樹脂を硬化させる
ことでも多層配線を得ることができる。
【００２０】また、前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の主成
分がエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂の
いずれかであることを特徴とする。このような構成およ
び方法により、耐熱面から実用性に優れたものとなる。
分がエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂の
いずれかであることを特徴とする。このような構成およ
び方法により、耐熱面から実用性に優れたものとなる。
【００２１】また、前記無機フィラーが、Ａl2Ｏ3，Ｔi
Ｏ2，ＭgＯ，ＳiＯ2のいずれか、もしくはその混合物か
らなることを特徴とする。このような構成および方法に
より、絶縁層に無機フィラーを用いることで基板として
の熱膨張係数が有機樹脂だけの場合に比べ小さい。その
結果、半導体などのベアーチップ(裸のＩＣ)を実装する
ＣＳＰ(Chip Size Package)、ＣＯＢ(Chip On Board)用
途に適している。また同様に熱伝導性も良好になる。
Ｏ2，ＭgＯ，ＳiＯ2のいずれか、もしくはその混合物か
らなることを特徴とする。このような構成および方法に
より、絶縁層に無機フィラーを用いることで基板として
の熱膨張係数が有機樹脂だけの場合に比べ小さい。その
結果、半導体などのベアーチップ(裸のＩＣ)を実装する
ＣＳＰ(Chip Size Package)、ＣＯＢ(Chip On Board)用
途に適している。また同様に熱伝導性も良好になる。
【００２２】また、前記無機フィラーがガラス粉末であ
ることを特徴とする。このような構成および方法によ
り、基板としての熱膨張係数が有機樹脂だけの場合に比
べて小さい絶縁層を形成することができる。
ることを特徴とする。このような構成および方法によ
り、基板としての熱膨張係数が有機樹脂だけの場合に比
べて小さい絶縁層を形成することができる。
【００２３】また、前記絶縁層中で無機フィラー量の占
める体積が５％〜45％の範囲であることを特徴とする。
このような構成および方法により、信頼性の高い多層プ
リント配線基板を形成することができる。
める体積が５％〜45％の範囲であることを特徴とする。
このような構成および方法により、信頼性の高い多層プ
リント配線基板を形成することができる。
【００２４】また、前記導電性ペーストの熱硬化性樹脂
の主成分がエポキシ樹脂からなることを特徴とする。こ
のような構成および方法により、耐熱性に優れた導電性
ペーストを得ることができるようになる。
の主成分がエポキシ樹脂からなることを特徴とする。こ
のような構成および方法により、耐熱性に優れた導電性
ペーストを得ることができるようになる。
【００２５】また、前記導電性ペーストの導電性フィラ
ーがＡg，Ｃu、もしくはＮiのうち少なくとも１種以上
の粉末からなることを特徴とする。このような構成およ
び方法により、導電性の良い導電性ペーストを得ること
ができるようになる。
ーがＡg，Ｃu、もしくはＮiのうち少なくとも１種以上
の粉末からなることを特徴とする。このような構成およ
び方法により、導電性の良い導電性ペーストを得ること
ができるようになる。
【００２６】また、前記絶縁基板の形成する熱硬化性樹
脂の主成分がエポキシ樹脂であり、前記補強材がガラス
織布であることを特徴とする。このような構成および方
法により、不織布を補強材として使用しないので絶縁部
材と配線パターンとの間の密着性が改善され、かつ基板
のそりやねじれの発生が少ない多層プリント配線基板が
得られる。
脂の主成分がエポキシ樹脂であり、前記補強材がガラス
織布であることを特徴とする。このような構成および方
法により、不織布を補強材として使用しないので絶縁部
材と配線パターンとの間の密着性が改善され、かつ基板
のそりやねじれの発生が少ない多層プリント配線基板が
得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態における
プリント配線基板およびその製造方法について、図面を
参照しながら説明する。
プリント配線基板およびその製造方法について、図面を
参照しながら説明する。
【００２８】（第１実施形態）図１は本発明の多層プリ
ント配線基板の第１実施形態の内部構造を示す多層プリ
ント配線基板の断面図であり、１はプリント配線基板、
２，３，４は配線パターン、５，６は補強材に熱硬化性
樹脂を含浸させ、さらに硬化させてなる絶縁基板であ
る。なお、従来例と同様に熱硬化性樹脂が硬化した場合
は絶縁基板５，６と称し、未硬化の場合はプリプレグ
５，６と称し、呼称を区別することにする。プリント配
線基板１は、プリプレグ５の両面に配線パターン２を形
成し、さらにその上にプリプレグ６，６を重ね、さらに
プリプレグ６，６を硬化させ、絶縁基板６，６上に配線
パターン３，３および配線パターン４，４を形成した構
造であり、内部に２層の配線パターン２を備えている。
ント配線基板の第１実施形態の内部構造を示す多層プリ
ント配線基板の断面図であり、１はプリント配線基板、
２，３，４は配線パターン、５，６は補強材に熱硬化性
樹脂を含浸させ、さらに硬化させてなる絶縁基板であ
る。なお、従来例と同様に熱硬化性樹脂が硬化した場合
は絶縁基板５，６と称し、未硬化の場合はプリプレグ
５，６と称し、呼称を区別することにする。プリント配
線基板１は、プリプレグ５の両面に配線パターン２を形
成し、さらにその上にプリプレグ６，６を重ね、さらに
プリプレグ６，６を硬化させ、絶縁基板６，６上に配線
パターン３，３および配線パターン４，４を形成した構
造であり、内部に２層の配線パターン２を備えている。
【００２９】７はプリント配線基板１の面に複数設けら
れた貫通孔、８は貫通孔７の壁面に銅メッキを施すこと
により形成されたＣu層を示し、このＣu層８により、プ
リント配線基板１内部の配線パターン２とプリント配線
基板１外部の配線パターン３，３とが電気的に連結され
る。９は貫通孔７に充填された樹脂ペーストを示し、こ
の樹脂ペースト９と配線パターン３との接続部分は配線
パターン４によって覆われている。
れた貫通孔、８は貫通孔７の壁面に銅メッキを施すこと
により形成されたＣu層を示し、このＣu層８により、プ
リント配線基板１内部の配線パターン２とプリント配線
基板１外部の配線パターン３，３とが電気的に連結され
る。９は貫通孔７に充填された樹脂ペーストを示し、こ
の樹脂ペースト９と配線パターン３との接続部分は配線
パターン４によって覆われている。
【００３０】10はプリント配線基板１の両面側でかつ配
線パターン４上に形成された絶縁層である混合物層であ
り、この混合物層10は熱硬化性樹脂と無機フィラーとに
より構成されている。11は混合物層10，10面に形成され
た金属箔からなる配線パターン、12は混合物層10と同じ
材質でかつ配線パターン11を含む混合物層10上に形成さ
れた混合物層、13は混合物層12，12面に形成された金属
箔からなる配線パターン、14は配線パターン11と配線パ
ターン４とを電気的に接続する導電性ペースト、15は配
線パターン11と配線パターン13とを電気的に接続する導
電性ペーストで、これらの導電性ペースト14，15は熱硬
化性樹脂と導電性フィラーとにより構成されている。
線パターン４上に形成された絶縁層である混合物層であ
り、この混合物層10は熱硬化性樹脂と無機フィラーとに
より構成されている。11は混合物層10，10面に形成され
た金属箔からなる配線パターン、12は混合物層10と同じ
材質でかつ配線パターン11を含む混合物層10上に形成さ
れた混合物層、13は混合物層12，12面に形成された金属
箔からなる配線パターン、14は配線パターン11と配線パ
ターン４とを電気的に接続する導電性ペースト、15は配
線パターン11と配線パターン13とを電気的に接続する導
電性ペーストで、これらの導電性ペースト14，15は熱硬
化性樹脂と導電性フィラーとにより構成されている。
【００３１】このように第１実施形態の多層プリント配
線基板は、４層の配線パターン２，２，３，３を有する
プリント配線基板１の両面に混合物層10，12と金属箔か
らなる配線パターン11，13からなる配線パターンを交互
に積み重ねた構造を有し、かつ配線パターン４と配線パ
ターン11および配線パターン11と配線パターン13との間
に少なくとも熱硬化性樹脂と導電性フィラーよりなる導
電性ペースト14，15により電気的に接続する箇所を有す
る構成である。
線基板は、４層の配線パターン２，２，３，３を有する
プリント配線基板１の両面に混合物層10，12と金属箔か
らなる配線パターン11，13からなる配線パターンを交互
に積み重ねた構造を有し、かつ配線パターン４と配線パ
ターン11および配線パターン11と配線パターン13との間
に少なくとも熱硬化性樹脂と導電性フィラーよりなる導
電性ペースト14，15により電気的に接続する箇所を有す
る構成である。
【００３２】図２(a)〜(h)は図１の多層プリント配線基
板の製造工程を示す工程断面図である。
板の製造工程を示す工程断面図である。
【００３３】まず、図２(a)に示すように、厚さ75μmの
ポリエチレンテレフタレートからなるフィルム材である
離型フィルム20を準備する。次に熱硬化性エポキシ樹脂
(たとえば、Shell社製“EPON1151B60”)をメチルエチル
ケトン(以下、ＭＥＫと称する)で希釈したものに平均粒
径１μmのＴiＯ2粉末を全体積の20％となる量だけ添加
して充分混合し、離型フィルム20上に塗布する。その塗
布方法は、ドクターブレード法やコーターによる方法な
どが有効であるが、第１実施形態ではドクターブレード
法で塗布し、厚みを150μmとした。この後、100℃の温
度でＭＥＫが飛散する温度で乾燥する。これにより図２
(b)に示したように離型フィルム20上に混合物層10(厚み
約70μm)が形成される。なお、図示しないが以上の工程
は連続した装置で行われる。
ポリエチレンテレフタレートからなるフィルム材である
離型フィルム20を準備する。次に熱硬化性エポキシ樹脂
(たとえば、Shell社製“EPON1151B60”)をメチルエチル
ケトン(以下、ＭＥＫと称する)で希釈したものに平均粒
径１μmのＴiＯ2粉末を全体積の20％となる量だけ添加
して充分混合し、離型フィルム20上に塗布する。その塗
布方法は、ドクターブレード法やコーターによる方法な
どが有効であるが、第１実施形態ではドクターブレード
法で塗布し、厚みを150μmとした。この後、100℃の温
度でＭＥＫが飛散する温度で乾燥する。これにより図２
(b)に示したように離型フィルム20上に混合物層10(厚み
約70μm)が形成される。なお、図示しないが以上の工程
は連続した装置で行われる。
【００３４】次に、図２(c)に示すように、この混合物
層10を有する離型フィルム20の所定の箇所に、たとえば
炭酸ガスレーザなどを用いたレーザ加工法で離型フィル
ム20側から厚さ方向に加工を施し、孔径200μmの貫通孔
21を形成した。このとき炭酸ガスレーザ以外にもドリル
による加工や金型によるパンチング加工でも貫通孔21を
形成することができるが、その場合、離型フィルム20側
から加工する方が貫通孔21の加工形状は良好である。
層10を有する離型フィルム20の所定の箇所に、たとえば
炭酸ガスレーザなどを用いたレーザ加工法で離型フィル
ム20側から厚さ方向に加工を施し、孔径200μmの貫通孔
21を形成した。このとき炭酸ガスレーザ以外にもドリル
による加工や金型によるパンチング加工でも貫通孔21を
形成することができるが、その場合、離型フィルム20側
から加工する方が貫通孔21の加工形状は良好である。
【００３５】次に、図２(d)に示すように、貫通孔21に
導電性ペースト14を充填する。ここで導電性ペースト14
は、導電物質としての平均粒子直径２μmの銅パウダ
ー、およびバインダ樹脂としての無溶剤型のエポキシ樹
脂からなり、銅パウダーの含有量は導電性ペースト14の
総重量の85％であり、銅パウダーとバインダ樹脂を三本
ロールにて混練して製作したものである。導電性ペース
ト14を充填する方法としては、貫通孔21を有する基材、
ここでは混合物層10を有する離型フィルム20を印刷機
(図示せず)のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト
14を離型フィルム20の上から印刷する。印刷法として
は、たとえばロール転写印刷を用いることができる。こ
のとき、上面の離型フィルム20は、印刷マスクの役割
と、混合物層10の表面の汚染防止の役割とを果たしてい
る。
導電性ペースト14を充填する。ここで導電性ペースト14
は、導電物質としての平均粒子直径２μmの銅パウダ
ー、およびバインダ樹脂としての無溶剤型のエポキシ樹
脂からなり、銅パウダーの含有量は導電性ペースト14の
総重量の85％であり、銅パウダーとバインダ樹脂を三本
ロールにて混練して製作したものである。導電性ペース
ト14を充填する方法としては、貫通孔21を有する基材、
ここでは混合物層10を有する離型フィルム20を印刷機
(図示せず)のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト
14を離型フィルム20の上から印刷する。印刷法として
は、たとえばロール転写印刷を用いることができる。こ
のとき、上面の離型フィルム20は、印刷マスクの役割
と、混合物層10の表面の汚染防止の役割とを果たしてい
る。
【００３６】次に、図２(e)に示すように導電性ペース
ト14を充填した混合物層10を有する離型フィルム20を用
いてプリント配線基板１の両面に混合物層10の多層積層
を行う。この時使用する既存のプリント配線基板１の製
作方法の一例を図３(a)〜(g)をもとに説明する。この方
法はプリント配線基板１の既存の製作方法であり、プリ
ント配線基板１の製作については本製作方法に限定する
ものではない。
ト14を充填した混合物層10を有する離型フィルム20を用
いてプリント配線基板１の両面に混合物層10の多層積層
を行う。この時使用する既存のプリント配線基板１の製
作方法の一例を図３(a)〜(g)をもとに説明する。この方
法はプリント配線基板１の既存の製作方法であり、プリ
ント配線基板１の製作については本製作方法に限定する
ものではない。
【００３７】図３(a)に示したのは、ガラス織布にエポ
キシ樹脂を含浸してなるプリプレグ５の両面に、銅箔を
張り合わせて硬化させパターニングすることで配線パタ
ーン２を形成してなる、厚み0.6mmの両面配線基板22で
ある。次に図３(b)に示したように、両面配線基板22の
両サイドに両面配線基板22と同様のガラス織布にエポキ
シ樹脂を含浸させたプリプレグ６(厚み0.1mm)で挟み、
さらに銅箔23で挟さみ、加熱加圧により積層した状態で
一体化させることにより積層体24を構成する。加熱温度
は180℃で約１時間真空中に保持し、50kg／cm2の圧力で
加圧して行われる。この状態を示したのが図３(c)であ
り、含浸したエポキシ樹脂は、この時熱硬化して内部の
両面配線基板22および両サイドの銅箔23と強固に接着し
た状態となる。
キシ樹脂を含浸してなるプリプレグ５の両面に、銅箔を
張り合わせて硬化させパターニングすることで配線パタ
ーン２を形成してなる、厚み0.6mmの両面配線基板22で
ある。次に図３(b)に示したように、両面配線基板22の
両サイドに両面配線基板22と同様のガラス織布にエポキ
シ樹脂を含浸させたプリプレグ６(厚み0.1mm)で挟み、
さらに銅箔23で挟さみ、加熱加圧により積層した状態で
一体化させることにより積層体24を構成する。加熱温度
は180℃で約１時間真空中に保持し、50kg／cm2の圧力で
加圧して行われる。この状態を示したのが図３(c)であ
り、含浸したエポキシ樹脂は、この時熱硬化して内部の
両面配線基板22および両サイドの銅箔23と強固に接着し
た状態となる。
【００３８】さらに図３(d)に示したように積層体24に
0.3mm径のドリルにより所望の位置に貫通孔７を形成す
る。図３(e)は、その後貫通孔７を含む積層体24の全表
面に銅メッキを行い、Ｃu層８を形成したところであ
る。さらに図３(f)では銅メッキによりＣu層８が形成さ
れた貫通孔７にエポキシ樹脂からなる樹脂ペースト９を
充填、硬化させ、さらに表面を研磨して平坦化したとこ
ろで表面をさらに銅メッキを行い、Ｃu層25を形成す
る。このようにして製作されたＣu層25の表面をパター
ニングし、配線パターン３，４を形成する。この時の配
線パターン３，４の形成方法は、既存のドライフィルム
レジストを用い、紫外線硬化、現像、エッチング、ドラ
イフィルム剥離の連続した工程で行われる。このように
して貫通孔がない４層配線基板であるプリント配線基板
１が製作される。
0.3mm径のドリルにより所望の位置に貫通孔７を形成す
る。図３(e)は、その後貫通孔７を含む積層体24の全表
面に銅メッキを行い、Ｃu層８を形成したところであ
る。さらに図３(f)では銅メッキによりＣu層８が形成さ
れた貫通孔７にエポキシ樹脂からなる樹脂ペースト９を
充填、硬化させ、さらに表面を研磨して平坦化したとこ
ろで表面をさらに銅メッキを行い、Ｃu層25を形成す
る。このようにして製作されたＣu層25の表面をパター
ニングし、配線パターン３，４を形成する。この時の配
線パターン３，４の形成方法は、既存のドライフィルム
レジストを用い、紫外線硬化、現像、エッチング、ドラ
イフィルム剥離の連続した工程で行われる。このように
して貫通孔がない４層配線基板であるプリント配線基板
１が製作される。
【００３９】図２(e)において、導電性ペースト14を充
填した混合物層10を有する離型フィルム20を用いて、プ
リント配線基板１の両面に混合物層10を積層する。この
時離型フィルム20に形成した混合物層10がプリント配線
基板１に対向するように配置し、重ね合わせ、加熱，加
圧により貼着させる。加熱温度は120℃で１分間保持
し、15kg／cm2の圧力で行った。この時、プリント配線
基板１と混合物層10を有する離型フィルム20は完全に位
置を合わせて行うことが肝要である。また第１実施形態
では金型を用い(図示せず)貼着を行ったが前記のように
位置合わせが可能であれば、加熱した金属やゴムのロー
ラ間にプリント配線基板１と離型フィルム20を通すこと
でも製作できることはいうまでもなく、工業的には連続
的に製作できる後者のほうが良い。
填した混合物層10を有する離型フィルム20を用いて、プ
リント配線基板１の両面に混合物層10を積層する。この
時離型フィルム20に形成した混合物層10がプリント配線
基板１に対向するように配置し、重ね合わせ、加熱，加
圧により貼着させる。加熱温度は120℃で１分間保持
し、15kg／cm2の圧力で行った。この時、プリント配線
基板１と混合物層10を有する離型フィルム20は完全に位
置を合わせて行うことが肝要である。また第１実施形態
では金型を用い(図示せず)貼着を行ったが前記のように
位置合わせが可能であれば、加熱した金属やゴムのロー
ラ間にプリント配線基板１と離型フィルム20を通すこと
でも製作できることはいうまでもなく、工業的には連続
的に製作できる後者のほうが良い。
【００４０】次に、図２(f)のように最上層の離型フィ
ルム20を剥離する。この作業は室温で行ってもよいが若
干加熱した状態で行う方が剥離後の混合物層10の平滑性
がよい。なお、加熱する最適温度は70℃が最適である。
さらに図２(g)に示すように、離型フィルム20を剥離し
た面に金属箔として厚み35μｍの銅箔26を貼り付ける。
この状態で加熱加圧することにより混合物層10中の熱硬
化性樹脂層と銅箔26とが接着される。このとき熱硬化性
樹脂層においては、導電性ペースト14と銅箔26との間の
機械的接着が行われる。そして、最後に図２(h)に示す
ように、銅箔26を常法のエッチングにより配線パターン
11を形成する。
ルム20を剥離する。この作業は室温で行ってもよいが若
干加熱した状態で行う方が剥離後の混合物層10の平滑性
がよい。なお、加熱する最適温度は70℃が最適である。
さらに図２(g)に示すように、離型フィルム20を剥離し
た面に金属箔として厚み35μｍの銅箔26を貼り付ける。
この状態で加熱加圧することにより混合物層10中の熱硬
化性樹脂層と銅箔26とが接着される。このとき熱硬化性
樹脂層においては、導電性ペースト14と銅箔26との間の
機械的接着が行われる。そして、最後に図２(h)に示す
ように、銅箔26を常法のエッチングにより配線パターン
11を形成する。
【００４１】以上の方法により４層の配線パターンを有
するプリント配線基板１を用いて簡単に６層の配線パタ
ーンを有する多層プリント配線基板を製造することがで
きた。さらに多層化する場合は、上述したように構成さ
れた６層の配線パターンを有する多層プリント配線基板
の両面に、再度導電性ペーストを充填した混合物層を有
する離型フィルムの張り合わせ、離型フィルムの剥離、
銅箔の接着、加熱加圧による熱硬化性樹脂の硬化、さら
には、配線のパターン形成を繰り返し行うことで、例え
ば図１に示す８層の配線パターンを有する多層プリント
配線基板を簡単に製作できる。
するプリント配線基板１を用いて簡単に６層の配線パタ
ーンを有する多層プリント配線基板を製造することがで
きた。さらに多層化する場合は、上述したように構成さ
れた６層の配線パターンを有する多層プリント配線基板
の両面に、再度導電性ペーストを充填した混合物層を有
する離型フィルムの張り合わせ、離型フィルムの剥離、
銅箔の接着、加熱加圧による熱硬化性樹脂の硬化、さら
には、配線のパターン形成を繰り返し行うことで、例え
ば図１に示す８層の配線パターンを有する多層プリント
配線基板を簡単に製作できる。
【００４２】このようにして製作された多層プリント配
線基板に対して各種の信頼性評価を行った結果、多層プ
リント配線基板の第１実施形態のそれぞれの層間の接続
抵抗は、４端子法で測定したところ各ビア当たり1.9mΩ
であった。銅箔ピール強度(銅箔に対する接着強度)は、
1.8(kg／cm幅)以上であり、不織布を補強材として使用
した場合のプリント配線基板に比べ約0.2(kg／cm幅)大
きな値を示した。またその接続抵抗の信頼性は、500個
のビアが直列に接続されている回路で評価したところ、
オイルディップ試験、半田フロー試験、半田リフロー試
験のいずれにおいてもその接続の抵抗変化は１ビア当た
り0.5mΩ上昇する程度であった。また基板そりも基板の
長さに対して、基板の端部や中央部の浮き上がりで評価
したところ0.5％(基板長さ100mmで0.5mmの浮き上がりを
意味する)であり、通常のガラス−エポキシ基板と遜色
ないものが得られた。
線基板に対して各種の信頼性評価を行った結果、多層プ
リント配線基板の第１実施形態のそれぞれの層間の接続
抵抗は、４端子法で測定したところ各ビア当たり1.9mΩ
であった。銅箔ピール強度(銅箔に対する接着強度)は、
1.8(kg／cm幅)以上であり、不織布を補強材として使用
した場合のプリント配線基板に比べ約0.2(kg／cm幅)大
きな値を示した。またその接続抵抗の信頼性は、500個
のビアが直列に接続されている回路で評価したところ、
オイルディップ試験、半田フロー試験、半田リフロー試
験のいずれにおいてもその接続の抵抗変化は１ビア当た
り0.5mΩ上昇する程度であった。また基板そりも基板の
長さに対して、基板の端部や中央部の浮き上がりで評価
したところ0.5％(基板長さ100mmで0.5mmの浮き上がりを
意味する)であり、通常のガラス−エポキシ基板と遜色
ないものが得られた。
【００４３】このことから多層プリント配線基板の第１
実施形態の多層プリント配線基板は、貫通孔が存在しな
いインナービア構造を有し、表面が平滑でさらに高信頼
性、高密度を実現した基板といえる。
実施形態の多層プリント配線基板は、貫通孔が存在しな
いインナービア構造を有し、表面が平滑でさらに高信頼
性、高密度を実現した基板といえる。
【００４４】なお多層プリント配線基板の第１実施形態
では無機フィラーにＴiＯ2粉末を用いたが、混合物層に
要求される物性によってＡl2Ｏ3，ＭgＯ，ＳiＯ2やガラ
ス粉末から選択するかもしくはその混合粉を使用するこ
とができる。例えば絶縁特性のうち、誘電率の低い材料
が要求されるような高周波用途にはＴiＯ2が、熱伝導性
にはＭgＯ、熱膨張係数の制御にはガラスなどが有効で
ある。
では無機フィラーにＴiＯ2粉末を用いたが、混合物層に
要求される物性によってＡl2Ｏ3，ＭgＯ，ＳiＯ2やガラ
ス粉末から選択するかもしくはその混合粉を使用するこ
とができる。例えば絶縁特性のうち、誘電率の低い材料
が要求されるような高周波用途にはＴiＯ2が、熱伝導性
にはＭgＯ、熱膨張係数の制御にはガラスなどが有効で
ある。
【００４５】次に、多層プリント配線基板の製造方法の
第２実施形態について説明する。
第２実施形態について説明する。
【００４６】この多層プリント配線基板の製造方法の第
２実施形態において、図２の(a)〜(h)で示した第１実施
形態における製造方法に比較して異なる点は、図２(g)
において銅箔26を張り合わせるときに、熱硬化性樹脂を
硬化させるのではなく銅箔26が接着する程度の低温で加
熱加圧し、熱硬化性樹脂を未硬化の状態で保持する点に
ある。
２実施形態において、図２の(a)〜(h)で示した第１実施
形態における製造方法に比較して異なる点は、図２(g)
において銅箔26を張り合わせるときに、熱硬化性樹脂を
硬化させるのではなく銅箔26が接着する程度の低温で加
熱加圧し、熱硬化性樹脂を未硬化の状態で保持する点に
ある。
【００４７】具体的な加熱加圧条件は、前述の混合物層
10の接着と同じ120℃、１分間保持で圧力が15kg／cm2で
行う。この程度の温度では前記の熱硬化性樹脂は硬化し
ないままであるため、これによりこのあと銅箔のパター
ニングしさらに図２(e)〜(h)を繰り返し行い多層積層
し、最後に180℃程度で硬化させることで完全な多層プ
リント配線基板が得られるというものである。
10の接着と同じ120℃、１分間保持で圧力が15kg／cm2で
行う。この程度の温度では前記の熱硬化性樹脂は硬化し
ないままであるため、これによりこのあと銅箔のパター
ニングしさらに図２(e)〜(h)を繰り返し行い多層積層
し、最後に180℃程度で硬化させることで完全な多層プ
リント配線基板が得られるというものである。
【００４８】したがって、製造方法の第１実施形態であ
れば、積層を繰り返して多層化するごとに完全な熱硬化
が必要であるため、長時間の加熱加圧が必要となる。そ
れに対し、製造方法の第２実施形態では単に銅箔26の接
着のみを行えばよいのでパターン形成さえ可能であれば
前述のようにロール加熱を採用することで短時間に製作
できるため、量産化に有利な方法となる。また、第２実
施形態では、最後に熱硬化性樹脂を硬化させる場合、加
熱とともに加圧することで、最上層配線パターンが混合
物層に埋め込まれ、平坦な面となる。したがってこのよ
うな基板は後の部分実装時に極めて有利である。
れば、積層を繰り返して多層化するごとに完全な熱硬化
が必要であるため、長時間の加熱加圧が必要となる。そ
れに対し、製造方法の第２実施形態では単に銅箔26の接
着のみを行えばよいのでパターン形成さえ可能であれば
前述のようにロール加熱を採用することで短時間に製作
できるため、量産化に有利な方法となる。また、第２実
施形態では、最後に熱硬化性樹脂を硬化させる場合、加
熱とともに加圧することで、最上層配線パターンが混合
物層に埋め込まれ、平坦な面となる。したがってこのよ
うな基板は後の部分実装時に極めて有利である。
【００４９】次に、製造方法の第２実施形態で製作した
多層プリント配線基板の評価結果とそれに使用した混合
物層の材料組成とを(表１)に示す。(表１)に示すよう
に、無機フィラーにＡl2Ｏ3粉末(平均粒径1.2μm)を使
用し、熱硬化性樹脂にはエポキシ樹脂(ＤＯＷ社製ＤＥ
Ｒ５３２Ａ８０)を使用したものである。
多層プリント配線基板の評価結果とそれに使用した混合
物層の材料組成とを(表１)に示す。(表１)に示すよう
に、無機フィラーにＡl2Ｏ3粉末(平均粒径1.2μm)を使
用し、熱硬化性樹脂にはエポキシ樹脂(ＤＯＷ社製ＤＥ
Ｒ５３２Ａ８０)を使用したものである。
【００５０】
【表１】
【００５１】６層の配線パターンを有するプリント配線
基板を各種の信頼性評価を行った結果、Ａl2Ｏ3粉末が
全体積の５％以下では熱膨張係数がエポキシ樹脂と同程
度に大きく問題である。また基板そりも大きい。一方同
様に45％以上では銅箔との接着強度が小さく、部品実装
上問題である。また55％では高粘度になりすぎるため混
合物層の形成そのものが行えなかった。その他それぞれ
の層間接続抵抗、またその接続抵抗の信頼性(オイルデ
ィップ試験、半田フロー試験、半田リフロー試験)のい
ずれにおいてもその接続の抵抗変化は小さく良好であっ
た。
基板を各種の信頼性評価を行った結果、Ａl2Ｏ3粉末が
全体積の５％以下では熱膨張係数がエポキシ樹脂と同程
度に大きく問題である。また基板そりも大きい。一方同
様に45％以上では銅箔との接着強度が小さく、部品実装
上問題である。また55％では高粘度になりすぎるため混
合物層の形成そのものが行えなかった。その他それぞれ
の層間接続抵抗、またその接続抵抗の信頼性(オイルデ
ィップ試験、半田フロー試験、半田リフロー試験)のい
ずれにおいてもその接続の抵抗変化は小さく良好であっ
た。
【００５２】製造方法の第２実施形態では、組み合わせ
る熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いたが、その他
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂との組み合わせも有効
であることはいうまでもない。
る熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いたが、その他
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂との組み合わせも有効
であることはいうまでもない。
【００５３】
【発明の効果】本発明のプリント配線基板によれば、イ
ンナービア接続も安定なプリント基板が得られ高密度実
装に最適なものとなる。また、絶縁層に無機フィラーを
用いることで基板としての熱膨張係数を小さくでき、半
導体などのベアーチップを実装するＣＳＰ，ＣＯＢ用途
に適した基板が得られる。
ンナービア接続も安定なプリント基板が得られ高密度実
装に最適なものとなる。また、絶縁層に無機フィラーを
用いることで基板としての熱膨張係数を小さくでき、半
導体などのベアーチップを実装するＣＳＰ，ＣＯＢ用途
に適した基板が得られる。
【００５４】また、本発明のプリント配線基板によれ
ば、銅箔との密着性に優れ、かつ表面の平滑性に優れ、
かつ基板そり、ねじれの少ない、インナービア構成の多
層プリント配線基板が簡単に得られる。また本発明のプ
リント配線基板の製造方法によれば、ビア導体を充填し
てから銅箔を接着することができるので、メッキによる
銅電極層の形成が不必要になり、地球環境上有利であ
る。
ば、銅箔との密着性に優れ、かつ表面の平滑性に優れ、
かつ基板そり、ねじれの少ない、インナービア構成の多
層プリント配線基板が簡単に得られる。また本発明のプ
リント配線基板の製造方法によれば、ビア導体を充填し
てから銅箔を接着することができるので、メッキによる
銅電極層の形成が不必要になり、地球環境上有利であ
る。
【図１】本発明の多層プリント配線基板の第１実施形態
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の多層プリント配線基板の製造方法の第
１および第２実施形態の製造方法を示す工程断面図であ
る。
１および第２実施形態の製造方法を示す工程断面図であ
る。
【図３】本実施形態に使用する熱硬化性樹脂と補強材か
らなる２層以上の配線パターンを有する既存のプリント
配線基板製作の工程断面図である。
らなる２層以上の配線パターンを有する既存のプリント
配線基板製作の工程断面図である。
【図４】従来のガラスエポキシ多層基板の構成を示す断
面図である。
面図である。
１…プリント配線基板、 ２，３，４，11，13，51，54
…配線パターン、 ５，６，50…絶縁基板(プリプレ
グ)、 ７，21，52…貫通孔、 ８，25，53…Ｃu層、
９…樹脂ペースト、 10，12…混合物層、 14，15…導
電性ペースト、20…離型フィルム、 22…両面配線基
板、 23，26…銅箔、 24…積層体。
…配線パターン、 ５，６，50…絶縁基板(プリプレ
グ)、 ７，21，52…貫通孔、 ８，25，53…Ｃu層、
９…樹脂ペースト、 10，12…混合物層、 14，15…導
電性ペースト、20…離型フィルム、 22…両面配線基
板、 23，26…銅箔、 24…積層体。
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05K 3/46
Claims (17)
- 【請求項１】 補強材に熱硬化性樹脂を含浸した絶縁基
板と導電性の配線パターンとを交互に積層し、前記配線
パターンを少なくとも２層備えたプリント配線基板と、
少なくとも熱硬化性樹脂と無機フィラーとの混合物から
なり、前記プリント配線基板の片面もしくは両面に積層
された絶縁層と、金属箔からなり前記絶縁層に形成され
る配線パターンと、前記絶縁層に設けた貫通孔と、前記
貫通孔に充填され、熱硬化性樹脂と導電フィラーを有す
る導電性ペーストとを備え、前記貫通孔を覆うように前
記絶縁層上の配線パターンが設けられ、前記絶縁層上の
配線パターンが前記プリント配線基板上の配線パターン
と前記導電性ペーストにより電気的に接続されているこ
とを特徴とする多層プリント配線基板。 - 【請求項２】 前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の主成分が
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂のいず
れかであることを特徴とする請求項１記載の多層プリン
ト配線基板。 - 【請求項３】 前記無機フィラーが、Ａl2Ｏ3，Ｔi
Ｏ2，ＭgＯ，ＳiＯ2のいずれか、もしくはその混合物か
らなることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント
配線基板。 - 【請求項４】 前記無機フィラーがガラス粉末であるこ
とを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線基板。 - 【請求項５】 前記絶縁層中で無機フィラー量の占める
体積が５％〜45％の範囲であることを特徴とする請求項
１記載の多層プリント配線基板。 - 【請求項６】 前記導電性ペーストの熱硬化性樹脂の主
成分がエポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項１
記載の多層プリント配線基板。 - 【請求項７】 前記導電性ペーストの導電性フィラーが
Ａg，Ｃu、もしくはＮiのうち少なくとも１種以上の粉
末からなることを特徴とする請求項１記載の多層プリン
ト配線基板。 - 【請求項８】 前記絶縁基板を形成する熱硬化性樹脂の
主成分がエポキシ樹脂であり、前記補強材がガラス織布
であることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配
線基板。 - 【請求項９】 剥離可能なフィルム材の片面に、少なく
とも未硬化状態の熱硬化性樹脂と無機フィラーとの混合
物からなる絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を有す
る前記フィルム材の所定の位置に貫通孔を形成する工程
と、前記貫通孔に少なくとも熱硬化性樹脂と導電性フィ
ラーとからなる導電性ペーストで充填させる工程と、さ
らに導電性ペーストを充填したフィルム材を、補強材に
熱硬化性樹脂を含浸させてなる絶縁基板と配線パターン
とを交互に積層した積層体であり、かつ少なくとも２層
以上の配線パターンを有するプリント配線基板の片面も
しくは両面に、前記フィルム材面を外側にして加熱加圧
し、前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の軟化によって貼着さ
せる工程と、前記プリント配線基板の片面もしくは両面
の前記フィルム材を剥離する工程と、剥離済みの前記プ
リント配線基板の表面に銅箔を配し、加熱加圧すること
により前記絶縁層中に含まれる熱硬化性樹脂と導電性ペ
ースト中の熱硬化性樹脂を硬化させて前記銅箔を接着す
る工程と、前記プリント配線基板の表面の銅箔をパター
ニングする工程とを少なくとも１回以上繰り返し行うこ
とを特徴とする多層プリント配線基板の製造方法。 - 【請求項１０】 剥離可能なフィルム材の片面に、少な
くとも未硬化状態の熱硬化性樹脂と無機フィラーとの混
合物からなる絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を有
する前記フィルム材の所定の位置に貫通孔を形成する工
程と、前記貫通孔に少なくとも熱硬化性樹脂と導電性フ
ィラーとからなる導電性ペーストで充填させる工程と、
さらに導電性ペーストを充填したフィルム材を、補強材
に熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁基板と配線パターンと
を交互に積層した積層体であり、かつ少なくとも２層以
上の配線パターンを有するプリント配線基板の片面もし
くは両面に、前記フィルム材面を外側にして加熱加圧
し、前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の軟化によって貼着さ
せる工程と、前記プリント配線基板の片面もしくは両面
の前記フィルム材を剥離する工程と、剥離済みの前記プ
リント配線基板の表面に銅箔を配し、前記絶縁層中の熱
硬化温度より低温で加熱加圧することにより貼着させる
工程と、銅箔が接着済の前記プリント配線基板をパター
ニングする工程とを少なくとも１回以上繰り返し行い、
しかる後、加熱することにより前記絶縁層中に含まれる
熱硬化性樹脂と導電性ペースト中の熱硬化性樹脂を硬化
させることを特徴とする多層プリント配線基板の製造方
法。 - 【請求項１１】 前記絶縁層中の熱硬化性樹脂の主成分
がエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂のい
ずれかであることを特徴とする請求項９または10記載の
多層プリント配線基板の製造方法。 - 【請求項１２】 前記無機フィラーが、Ａl2Ｏ3，ＴiＯ
2，ＭgＯ，ＳiＯ2のいずれか、もしくはその混合物から
なることを特徴とする請求項９または10記載の多層プリ
ント配線基板の製造方法。 - 【請求項１３】 前記無機フィラーがガラス粉末である
ことを特徴とする請求項９または10記載の多層プリント
配線基板の製造方法。 - 【請求項１４】 前記絶縁層中で無機フィラー量の占め
る体積が５％〜45％の範囲であることを特徴とする請求
項９または10記載の多層プリント配線基板の製造方法。 - 【請求項１５】 前記導電性ペーストの熱硬化性樹脂の
主成分がエポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項
９または10記載の多層プリント配線基板の製造方法。 - 【請求項１６】 前記導電性ペーストの導電性フィラー
がＡg，Ｃu、もしくはＮiのうち少なくとも１種以上の
粉末からなることを特徴とする請求項９または10記載の
多層プリント配線基板の製造方法。 - 【請求項１７】 前記絶縁基板を形成する熱硬化性樹脂
の主成分がエポキシ樹脂であり、前記補強材がガラス織
布であることを特徴とする請求項９または10記載の多層
プリント配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30556895A JP3440174B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 多層プリント配線基板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30556895A JP3440174B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 多層プリント配線基板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148738A JPH09148738A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3440174B2 true JP3440174B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=17946719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30556895A Expired - Fee Related JP3440174B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 多層プリント配線基板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440174B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6376049B1 (en) | 1997-10-14 | 2002-04-23 | Ibiden Co., Ltd. | Multilayer printed wiring board and its manufacturing method, and resin composition for filling through-hole |
| TWI242398B (en) | 2000-06-14 | 2005-10-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Printed circuit board and method of manufacturing the same |
| JP4972825B2 (ja) * | 2001-04-05 | 2012-07-11 | 日立化成工業株式会社 | プリント配線板 |
| US7181839B2 (en) | 2003-01-14 | 2007-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing a circuit board |
| JP4307094B2 (ja) * | 2003-02-04 | 2009-08-05 | パナソニック株式会社 | Ｌｅｄ光源、ｌｅｄ照明装置、およびｌｅｄ表示装置 |
| US20060043382A1 (en) * | 2003-02-07 | 2006-03-02 | Nobuyuki Matsui | Metal base wiring board for retaining light emitting elements, light emitting source, lightning apparatus, and display apparatus |
| CN103199070A (zh) * | 2012-04-25 | 2013-07-10 | 日月光半导体制造股份有限公司 | 具有钝化区段的半导体元件及其制造方法 |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP30556895A patent/JP3440174B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09148738A (ja) | 1997-06-06 |
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