JP3538877B2 - 多層配線板の製造法 - Google Patents
多層配線板の製造法Info
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多層配線板の製造法に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、多層配線板の高密度化、薄型化が
進展し、ガラスクロスを使用しない多層配線板製造法が
検討されており、隣接する配線層のみ接続を行う、いわ
ゆるインタースティシャルバイアホールを形成する方法
が検討されている。このような例として、絶縁接着層と
銅箔からなる基材にあらかじめ層間接続用穴を明けたも
のを、回路基板に積層し、回路基板上の回路と基材の銅
箔を電気的に接続する方法が知られている。
進展し、ガラスクロスを使用しない多層配線板製造法が
検討されており、隣接する配線層のみ接続を行う、いわ
ゆるインタースティシャルバイアホールを形成する方法
が検討されている。このような例として、絶縁接着層と
銅箔からなる基材にあらかじめ層間接続用穴を明けたも
のを、回路基板に積層し、回路基板上の回路と基材の銅
箔を電気的に接続する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
方法においては、以下のような課題があった。すなわ
ち、絶縁接着層の流動性を大きくすると、回路充填性は
向上するが、層間接続用穴から絶縁接着層のしみだしが
大きくなり、回路基板上の回路に拡がって、接続面積が
減り層間接続信頼性が低下し、逆に、絶縁接着層の流動
性を小さくすると、層間接続用穴からの絶縁接着材料の
しみだしは小さくなり層間接続信頼性が向上するもの
の、回路充填剤性が低下し、その結果充填されない箇所
に、ボイド、ふくれなどが発生した。また、このように
回路充填性と層間接続信頼性の向上を同時に行うことは
難しく、そのため、銅箔厚みが厚い場合もしくは、層間
接続穴径が小さい場合には、対応できないという課題が
あった。
方法においては、以下のような課題があった。すなわ
ち、絶縁接着層の流動性を大きくすると、回路充填性は
向上するが、層間接続用穴から絶縁接着層のしみだしが
大きくなり、回路基板上の回路に拡がって、接続面積が
減り層間接続信頼性が低下し、逆に、絶縁接着層の流動
性を小さくすると、層間接続用穴からの絶縁接着材料の
しみだしは小さくなり層間接続信頼性が向上するもの
の、回路充填剤性が低下し、その結果充填されない箇所
に、ボイド、ふくれなどが発生した。また、このように
回路充填性と層間接続信頼性の向上を同時に行うことは
難しく、そのため、銅箔厚みが厚い場合もしくは、層間
接続穴径が小さい場合には、対応できないという課題が
あった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の多層配線板の製
造法は、ａ．銅箔に絶縁接着層を形成した基材の所定位
置に穴明けを行う工程 ｂ．回路基板上に、上記穴明けをした基材を、絶縁接着
層が接するように重ね、さらにその上にクッション材を
重ねて加熱加圧して積層一体化する工程 ｃ．前記基材に設けた穴を介して、回路基板上の回路
と、基材の銅箔との電気的接続を行う工程 ｄ．回路を形成する工程 ｅ．これらの一連の工程を任意の回数繰り返し行う工程 を有することを特徴とする。
造法は、ａ．銅箔に絶縁接着層を形成した基材の所定位
置に穴明けを行う工程 ｂ．回路基板上に、上記穴明けをした基材を、絶縁接着
層が接するように重ね、さらにその上にクッション材を
重ねて加熱加圧して積層一体化する工程 ｃ．前記基材に設けた穴を介して、回路基板上の回路
と、基材の銅箔との電気的接続を行う工程 ｄ．回路を形成する工程 ｅ．これらの一連の工程を任意の回数繰り返し行う工程 を有することを特徴とする。
【０００５】本発明に用いることのできる絶縁接着層の
組成は、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル変性樹脂系、
あるいはポリイミド樹脂系接着剤などが使用できる。
組成は、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル変性樹脂系、
あるいはポリイミド樹脂系接着剤などが使用できる。
【０００６】また、発熱量の大きい電子部品を搭載する
場合には、この絶縁接着層に、アルミナ、シリカ、窒化
アルミなどの無機フィラーを加えることができ、添加量
は、５０体積％以下の範囲が好ましい。この添加量は、
多くなるに従い放熱性が向上するが、その反面接着シー
トの流動性が低下し、銅箔と接着シートとの接着性は低
下するため、添加量が５０体積％を越えると十分なはん
だ耐熱信頼性を得ることができない。
場合には、この絶縁接着層に、アルミナ、シリカ、窒化
アルミなどの無機フィラーを加えることができ、添加量
は、５０体積％以下の範囲が好ましい。この添加量は、
多くなるに従い放熱性が向上するが、その反面接着シー
トの流動性が低下し、銅箔と接着シートとの接着性は低
下するため、添加量が５０体積％を越えると十分なはん
だ耐熱信頼性を得ることができない。
【０００７】絶縁接着層は、回路充填性と接着剤のしみ
だし量のバランスを取るために、硬化状態の異なる２層
以上の構成にすることができる。このような２層以上の
構成とするためには、銅箔上に塗膜第１層としてワニス
を塗布し、これをＢまたはＣステージ状態にまで加熱硬
化し、この上に塗膜第２層を塗工し、これを前記加熱硬
化よりゆるやかな条件で、ＡまたはＢステージ状態にま
で加熱硬化することによって実現できる。あるいは塗膜
第１層として、ガラス−エポキシ樹脂積層板、フレキシ
ブル基板等あるいは高分子量のゴム、フェノキシ樹脂、
高分子量エポキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂などを主
成分とした流動性の少ない層を用い、この上に塗膜第２
層を塗布し、これをＡまたはＢステージ状態に加熱硬化
することによっても実現できる。
だし量のバランスを取るために、硬化状態の異なる２層
以上の構成にすることができる。このような２層以上の
構成とするためには、銅箔上に塗膜第１層としてワニス
を塗布し、これをＢまたはＣステージ状態にまで加熱硬
化し、この上に塗膜第２層を塗工し、これを前記加熱硬
化よりゆるやかな条件で、ＡまたはＢステージ状態にま
で加熱硬化することによって実現できる。あるいは塗膜
第１層として、ガラス−エポキシ樹脂積層板、フレキシ
ブル基板等あるいは高分子量のゴム、フェノキシ樹脂、
高分子量エポキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂などを主
成分とした流動性の少ない層を用い、この上に塗膜第２
層を塗布し、これをＡまたはＢステージ状態に加熱硬化
することによっても実現できる。
【０００８】本発明でいう、Ａ，Ｂ，Ｃステージとは、
絶縁接着材料の硬化の程度を示すもので、Ａステージと
は、ほぼ未硬化でゲル化していない状態であり、全硬化
発熱量の０〜２０％の発熱を終えた状態とし、Ｂステー
ジとは、若干硬化しゲル化が進んだ状態であり、全硬化
発熱量の２０〜６０％の発熱を終えた状態とし、Ｃステ
ージとは、かなり硬化が進みゲル化した状態であり、全
硬化発熱量の６０〜１００％の発熱を終えた状態とす
る。
絶縁接着材料の硬化の程度を示すもので、Ａステージと
は、ほぼ未硬化でゲル化していない状態であり、全硬化
発熱量の０〜２０％の発熱を終えた状態とし、Ｂステー
ジとは、若干硬化しゲル化が進んだ状態であり、全硬化
発熱量の２０〜６０％の発熱を終えた状態とし、Ｃステ
ージとは、かなり硬化が進みゲル化した状態であり、全
硬化発熱量の６０〜１００％の発熱を終えた状態とす
る。
【０００９】なお、この絶縁接着層を形成するにあたっ
て、ワニスを銅箔やフィルムに塗布する方法としては、
バーコータ、リップコータ、ロールコータなどがあるが
クレータ、ボイドなどの欠陥が少なく、塗膜厚をほぼ均
一に塗布できる方法ならば、どのような方法でも良い。
て、ワニスを銅箔やフィルムに塗布する方法としては、
バーコータ、リップコータ、ロールコータなどがあるが
クレータ、ボイドなどの欠陥が少なく、塗膜厚をほぼ均
一に塗布できる方法ならば、どのような方法でも良い。
【００１０】次に、基材の穴明けは、基材を１枚から２
０枚程度積み重ね、一括して穴明けを行うことができ
る。この積み重ね枚数は、多いほど作業能率が向上する
点で好ましいが、２０枚以上積み重ねると、穴径のばら
つき、ばりの発生などの問題が生じるため好ましくな
い。
０枚程度積み重ね、一括して穴明けを行うことができ
る。この積み重ね枚数は、多いほど作業能率が向上する
点で好ましいが、２０枚以上積み重ねると、穴径のばら
つき、ばりの発生などの問題が生じるため好ましくな
い。
【００１１】次に、積層接着方法については、特に制限
するものではないが、プレス、ホットロールラミネー
タ、真空ラミネータなどによることができる。この積層
接着工程に用いるクッション材は、積層時に絶縁接着材
料付き銅箔の穴明け部付近の銅箔を、絶縁接着材料の塗
布面側に曲げるのに適したものであることが必要があ
る。このためには、 （１）加熱、加圧下で、基材の穴に流動するに充分な流
動性 （２）加熱、加圧下で銅箔を曲げ変形せしめるに足り
る、適度な強度、引っ張り強さ を有することが必要である。
するものではないが、プレス、ホットロールラミネー
タ、真空ラミネータなどによることができる。この積層
接着工程に用いるクッション材は、積層時に絶縁接着材
料付き銅箔の穴明け部付近の銅箔を、絶縁接着材料の塗
布面側に曲げるのに適したものであることが必要があ
る。このためには、 （１）加熱、加圧下で、基材の穴に流動するに充分な流
動性 （２）加熱、加圧下で銅箔を曲げ変形せしめるに足り
る、適度な強度、引っ張り強さ を有することが必要である。
【００１２】このようなクッション材としては、紙、ゴ
ムシート、シリコンゴムシート、各種フィルム材料、例
えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリふっ化ビニリデン、ポリ４ふっ化エチレン、ポリビ
ニルアルコール、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、
ポリアミドセロファンなどを用いることができるが、１
種類の材料のみでは、上記の性質を満足することが難し
いので、紙、ゴム、各種熱可塑性フィルムなどを複数組
み合わせて用いることが好ましく、また、複数の熱可塑
性フィルムなどを組み合わせても、流動性などを調整す
ることができる。
ムシート、シリコンゴムシート、各種フィルム材料、例
えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリふっ化ビニリデン、ポリ４ふっ化エチレン、ポリビ
ニルアルコール、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、
ポリアミドセロファンなどを用いることができるが、１
種類の材料のみでは、上記の性質を満足することが難し
いので、紙、ゴム、各種熱可塑性フィルムなどを複数組
み合わせて用いることが好ましく、また、複数の熱可塑
性フィルムなどを組み合わせても、流動性などを調整す
ることができる。
【００１３】このクッション材の構成は、絶縁接着材料
の膜厚、積層温度、圧力などにより適切に設定する必要
がある。例えば、絶縁接着材料の膜厚が１４０μｍ、銅
箔厚が３５μｍ、積層条件が温度１７０℃、圧力１０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2の場合、絶縁接着材料付き銅箔側に、厚さ
５０μｍのポリイミドフィルム、その上に膜厚１５０μ
ｍのポリエチレンフィルムを用いた場合が良好であっ
た。この積層接着工程に用いる銅箔は、その変形量が小
さいと、絶縁接着層のしみだし量が大きく好ましくない
ので、銅箔の変形量が大きいものを用いることが、絶縁
接着層のしみだし量を抑制でき好ましい。層間接続に関
しては導電ペースト、めっき、はんだ、ワイヤボンディ
ング、などによる方法を用いることができる。
の膜厚、積層温度、圧力などにより適切に設定する必要
がある。例えば、絶縁接着材料の膜厚が１４０μｍ、銅
箔厚が３５μｍ、積層条件が温度１７０℃、圧力１０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2の場合、絶縁接着材料付き銅箔側に、厚さ
５０μｍのポリイミドフィルム、その上に膜厚１５０μ
ｍのポリエチレンフィルムを用いた場合が良好であっ
た。この積層接着工程に用いる銅箔は、その変形量が小
さいと、絶縁接着層のしみだし量が大きく好ましくない
ので、銅箔の変形量が大きいものを用いることが、絶縁
接着層のしみだし量を抑制でき好ましい。層間接続に関
しては導電ペースト、めっき、はんだ、ワイヤボンディ
ング、などによる方法を用いることができる。
【００１４】
【作用】本発明の、積層時にクッション材を用いる方法
により、絶縁接着材料付き銅箔の穴明け部付近の銅箔
を、絶縁接着材料塗布面側に曲げることができ、銅箔の
みでなく流動性の小さい層が共に障壁となり、流動性の
良い層の流動を抑制し、絶縁接着材料の穴明け部へのし
みだし量を低減できる。また、絶縁接着層を２層以上の
硬化状態の異なる層構成とすることにより、銅箔に近い
層の流動性が低いため接着シートをはさむ銅箔上下間の
絶縁性を確保することができ、最外層の流動性が高いた
め銅箔パターンの間隙を埋めることができる。さらに、
これらの方法は、加工工程数、加工時間に与える影響が
ない。
により、絶縁接着材料付き銅箔の穴明け部付近の銅箔
を、絶縁接着材料塗布面側に曲げることができ、銅箔の
みでなく流動性の小さい層が共に障壁となり、流動性の
良い層の流動を抑制し、絶縁接着材料の穴明け部へのし
みだし量を低減できる。また、絶縁接着層を２層以上の
硬化状態の異なる層構成とすることにより、銅箔に近い
層の流動性が低いため接着シートをはさむ銅箔上下間の
絶縁性を確保することができ、最外層の流動性が高いた
め銅箔パターンの間隙を埋めることができる。さらに、
これらの方法は、加工工程数、加工時間に与える影響が
ない。
【００１５】
実施例１
（１）厚さ３５μｍの銅箔に、塗膜第１層として、乾燥
後の膜厚さが７０μｍになるようにエポキシ樹脂系接着
剤を塗布し、１１０℃１０分、１５０℃１０分乾燥し、
塗膜第２層として、乾燥後の膜厚が第１層、第２層合わ
せて１４０μｍになるようにエポキシ樹脂系接着剤を塗
布し、８０℃１０分、１１０℃１０分乾燥し、絶縁接着
材料付き銅箔を作製する。 （２）上記の絶縁接着材料付き銅箔の、層間接続を行う
部所に、ドリルで直径が０．８ｍｍの穴明けを行う。 （３）クッション材として、絶縁接着材料付き銅箔側
に、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム、反対面に膜厚
１５０μｍのポリエチレンフィルムを積層したものを用
い、穴明けした絶縁接着材料銅箔と、銅箔回路厚が７０
μｍの回路基板とをプレスにて加圧・加熱（積層温度１
７０℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2）して積層一体化す
る。 （４）表面の銅箔の不要な箇所を、エッチング除去し、
回路を形成する。 （５）銅メッキによって、上下回路間の層間接続を行
う。
後の膜厚さが７０μｍになるようにエポキシ樹脂系接着
剤を塗布し、１１０℃１０分、１５０℃１０分乾燥し、
塗膜第２層として、乾燥後の膜厚が第１層、第２層合わ
せて１４０μｍになるようにエポキシ樹脂系接着剤を塗
布し、８０℃１０分、１１０℃１０分乾燥し、絶縁接着
材料付き銅箔を作製する。 （２）上記の絶縁接着材料付き銅箔の、層間接続を行う
部所に、ドリルで直径が０．８ｍｍの穴明けを行う。 （３）クッション材として、絶縁接着材料付き銅箔側
に、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム、反対面に膜厚
１５０μｍのポリエチレンフィルムを積層したものを用
い、穴明けした絶縁接着材料銅箔と、銅箔回路厚が７０
μｍの回路基板とをプレスにて加圧・加熱（積層温度１
７０℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2）して積層一体化す
る。 （４）表面の銅箔の不要な箇所を、エッチング除去し、
回路を形成する。 （５）銅メッキによって、上下回路間の層間接続を行
う。
【００１６】実施例２
クッション材として、シリコンゴムシートを用いる他
は、実施例１と同様にする。
は、実施例１と同様にする。
【００１７】比較例１
クッション材を用いない他は、実施例１と同様にする。
【００１８】以上に述べたようにして作製した多層配線
板を、以下のようにして評価し、評価した結果を表１に
示す。
板を、以下のようにして評価し、評価した結果を表１に
示す。
【００１９】（銅箔変形量）上記の条件で、銅箔の先端
が変位した長さ。 （しみだし量）直径１．０ｍｍの孔を開けた接着シート
を、回路基板上に積層し、積層後に孔からしみだした絶
縁性接着剤の距離を測定した。 （最小接続穴径）絶縁接着材料のしみだしによって被覆
されず、表面に露出する下層銅箔の直径が１００μｍ以
上になるときの、最小の孔径を測定した。 （ボイド発生量）顕微鏡観察を行い、下層銅箔と絶縁接
着材料との間に、直径１０μｍを越える空隙の発生がな
いものを良好とし、直径が１０μｍ以上の空隙が発生し
ているものを不良とした。
が変位した長さ。 （しみだし量）直径１．０ｍｍの孔を開けた接着シート
を、回路基板上に積層し、積層後に孔からしみだした絶
縁性接着剤の距離を測定した。 （最小接続穴径）絶縁接着材料のしみだしによって被覆
されず、表面に露出する下層銅箔の直径が１００μｍ以
上になるときの、最小の孔径を測定した。 （ボイド発生量）顕微鏡観察を行い、下層銅箔と絶縁接
着材料との間に、直径１０μｍを越える空隙の発生がな
いものを良好とし、直径が１０μｍ以上の空隙が発生し
ているものを不良とした。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明は、積層時に絶縁接着層と銅箔か
らなる基材の穴周辺の銅箔を、絶縁接着層層の塗布面側
に曲げることにより、穴からの接着剤のしみだし量を低
減し、層間接続の信頼性を向上させることができる。ま
た、２層以上の塗膜を用いるので、回路充填性を損なう
こと無く、層間接続信頼性を向上させることができ、従
来法では困難であった、銅箔厚みが厚い場合もしくは、
層間接続穴径が小さい場合など、より広い用途に使用で
きる。さらに、加工工程数、加工時間に影響がないの
で、製造コストが従来と同等である。
らなる基材の穴周辺の銅箔を、絶縁接着層層の塗布面側
に曲げることにより、穴からの接着剤のしみだし量を低
減し、層間接続の信頼性を向上させることができる。ま
た、２層以上の塗膜を用いるので、回路充填性を損なう
こと無く、層間接続信頼性を向上させることができ、従
来法では困難であった、銅箔厚みが厚い場合もしくは、
層間接続穴径が小さい場合など、より広い用途に使用で
きる。さらに、加工工程数、加工時間に影響がないの
で、製造コストが従来と同等である。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平５−191046（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−62095（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−58885（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−191050（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05K 3/46
Claims (3)
- 【請求項１】 ａ．銅箔に絶縁接着層を形成した基材の
所定位置に穴明けを行う工程；ｂ．回路基板上に、上記
穴明けをした基材を、絶縁接着層が接するように重ね、
さらにその上にクッション材を重ねて加熱加圧して積層
一体化する工程；ｃ．前記基材に設けた穴を介して、回
路基板上の回路と、基材の銅箔との電気的接続を行う工
程；ｄ．前記基材の銅箔に回路を形成する工程；ｅ．こ
れらの一連の工程を任意の回数繰り返し行う工程、を有
する多層配線板の製造法であって、前記クッション材と
して、加熱・加圧下で銅箔を曲げ変形することのできる
強度と引っ張り強さを有する材料（２）と、加熱・加圧
下で基材に設けた穴に流動するに充分な流動性を有する
材料（１）とを組み合わせたものを用い、前記材料
（２）側が前記基材の銅表面に接する側となることを特
徴とする多層配線板の製造法。 - 【請求項２】 絶縁接着層が２層の塗膜からなり、銅箔
に接する塗膜第１層をＢまたはＣステージに加熱硬化
し、塗膜第２層を塗膜第１層よりも硬化の程度の少ない
ＡまたはＢステージにしたことを特徴とする請求項１に
記載の多層配線板の製造法。 - 【請求項３】 絶縁接着層が２層以上の塗膜からなり、
最外層に流動性の大きい材料を用い、最外層以外は、最
外層より流動性の小さい材料を用いることを特徴とする
請求項１又は２に記載の多層配線板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1650294A JP3538877B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 多層配線板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1650294A JP3538877B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 多層配線板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226582A JPH07226582A (ja) | 1995-08-22 |
| JP3538877B2 true JP3538877B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=11918056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1650294A Expired - Fee Related JP3538877B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 多層配線板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3538877B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006278688A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | クッション材および配線板の製造方法 |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP1650294A patent/JP3538877B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07226582A (ja) | 1995-08-22 |
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