JP3787179B2 - Manufacturing method of multilayer printed wiring board - Google Patents

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層プリント配線板およびその製造方法に係り、特に高精細なパターンを有する多層プリント配線板と、このような多層プリント配線板を簡便かつ低コストで製造することができる製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体技術の飛躍的な発展により、半導体パッケージの小型化、多ピン化、ファインピッチ化、電子部品の極小化などが急速に進み、いわゆる高密度実装の時代に突入した。それに伴って、プリント配線板も片面配線から両面配線へ、さらに多層化、薄型化が進められている。
【0003】
現在、プリント配線板の銅パターンの形成には、主としてサブトラクティブ法と、アディティブ法が用いられている。
【0004】
サブトラクティブ法は、銅張り積層板に穴を開けた後に、穴の内部と表面に銅メッキを行い、フォトエッチングによりパターンを形成する方法である。このサブトラクティブ法は技術的に完成度が高く、またコストも安いが、銅箔の厚さ等による制約から微細パターンの形成は困難である。
【0005】
一方、アディティブ法は無電解メッキ用の触媒を含有した積層板上の回路パターン形成部以外の部分にレジストを形成し、積層板の露出している部分に無電解銅メッキ等により回路パターンを形成する方法である。このアディティブ法は、微細パターンの形成が可能であるが、コスト、信頼性の面で難がある。
【0006】
多層基板の場合には、上記の方法等で作製した片面あるいは両面のプリント配線板を、ガラス布にエポキシ樹脂等を含浸させた半硬化状態のプリプレグと一緒に加圧積層する方法が用いれている。この場合、プリプレグは各層の接着剤の役割をなし、層間の接続はスルーホールを作成し、内部に無電解メッキ等を施して行っている。
【0007】
また、高密度実装の進展により、多層基板においては薄型、軽量化と、その一方で単位面積当りの高い配線能力が要求され、一層当たりの基板の薄型化、層間の接続や部品の搭載方法等に工夫がなされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のサブトラクティブ法により作製された両面プリント配線板を用いた多層基板の作製は、両面プリント配線板の穴形成のためのドリル加工の精度と、微細化限界の面から高密度化に限界があり、製造コストの低減も困難であった。
【0009】
一方、近年では上述のような要求を満たすものとして、基材上に導体パターン層と絶縁層とを順次積層して作製される多層配線板が開発されている。この多層配線板は、銅メッキ層のフォトエッチングと感光性樹脂のパターニングを交互に行って作製されるため、高精細な配線と任意の位置での層間接続が可能となっている。
【0010】
しかしながら、この方式では銅メッキとフォトエッチングを交互に複数回行うため、工程が煩雑となり、また、基板上に1層づつ積み上げる直列プロセスのため、中間工程でトラブルが発生すると、製品の再生が困難となり、製造コストの低減に支障を来していた。
【0011】
さらに、従来の多層配線板においては、層間の接続がバイアホールを作成することにより行われていたため、煩雑なフォトリソグラフィー工程が必要であり、製造コスト低減の妨げとなっていた。
【0012】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高精細なパターンを有する多層プリント配線板と、このような多層プリント配線板をフォトリソグラフィー工程を含まず基板上への転写積層方式により簡便に製造することが可能な製造方法とを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、少なくとも表面が導電性の転写基板上に疎水性の絶縁材料からなるパターンを形成し、前記パターンの形成されていない部位にメッキ法により親水性の導電性層を形成し、その後、前記転写基板の表面に、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁材料を接触させて前記導電性層上のみに絶縁層を形成し、さらに、前記絶縁層上に粘着性あるいは接着性の樹脂層を形成して、前記導電性層、前記絶縁層および前記樹脂層を有する配線パターン層を設けた配線パターン層転写版を複数作製し、次に、多層プリント配線板用の基板の一方の面に前記樹脂層を介して前記配線パターン層転写版を圧着し、前記転写基板を剥離することにより前記配線パターン層を転写する操作を順次繰り返し、前記基板上に複数の前記配線パターン層を形成するような構成とした。
【0017】
また、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、少なくとも表面が導電性の転写基板上に疎水性の絶縁材料からなるパターンを形成し、前記パターンの形成されていない部位にメッキ法により親水性の導電性層を形成し、その後、前記転写基板の表面に、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料を接触させて前記導電性層上のみに粘着性あるいは接着性の絶縁樹脂層を形成して、前記導電性層と前記絶縁樹脂層とを有する配線パターン層を設けた配線パターン層転写版を複数作製し、次に、多層プリント配線板用の基板の一方の面に前記絶縁樹脂層を介して前記配線パターン層転写版を圧着し、前記転写基板を剥離することにより前記配線パターン層を転写する操作を順次繰り返し、前記基板上に複数の前記配線パターン層を形成するような構成とした。
【0018】
さらに、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、前記配線パターン層が相互に交差する部位および/または前記配線パターン層が近接する部位の必要箇所に、各配線パターン層を構成する導電性層相互間に跨がるように接合部を形成することにより配線パターン層相互間を接続するような構成とした。
【0019】
このような本発明の多層プリント配線板では、基板に形成された配線パターン層は導電性層、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁材料からなる絶縁層および樹脂層で構成された積層体、あるいは導電性層と、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料からなる絶縁樹脂層とで構成された積層体を備えた、いわゆる重ね刷り型の構造であり、各配線パターン層の導電性層は部分的に常に裸出されており、上記配線パターンの形成は、配線パターン層転写版上の配線パターン層を基板上に順次転写することにより行われるため、基板上におけるメッキおよびフォトエッチング工程は不要であり、多層配線板の製造工程の簡略化が可能となる。また、製造工程において配線パターン層転写版は、疎水性のパターンと親水性の導電性層を利用して親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁層あるいは絶縁樹脂層を形成するので、工程が極めて簡便なものとなる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
【0021】
図1は本発明の多層プリント配線板の一例を示す概略断面図である。図1において、多層プリント配線板1は、絶縁性の基板2と、基板2上に設けられた第1層目の配線パターン層3と、この配線パターン層3上に形成された第2層目の配線パターン層4と、更に配線パターン層4上に形成された第3層目の配線パターン層5とを備た3層構成の多層プリント配線板である。
【0022】
この多層プリント配線板1を構成する各配線パターン層3,4,5は、それぞれ導電性層3a,4a,5aと、この導電性層の下部に形成された絶縁層3b,4b,5bおよび樹脂層3c,4c,5cとを有している。そして、多層プリント配線板1は、配線パターン層3を基板2の上に、また各配線パターン層4,5を下層の配線パターン層の上に順次転写した重ね刷り型の構造であり、各配線パターン層が相互に交差する部位(交差部)では、上下の配線パターン層間の絶縁は上層の配線パターン層を構成する絶縁層により保たれている。
【0023】
このため、本発明の多層プリント配線板1は、従来の多層プリント配線板に見られたような絶縁層による配線パターンの被覆がなく、各配線パターン層3,4,5の導電性層3a,4a,5aは部分的に常に裸出されており、後述するように、配線パターン層の交差部あるいは各配線パターン層が相互に近接する部位(近接部)における各配線パターン層相互の接続を容易に行うことができる。
【0024】
本発明の多層プリント配線板1を構成する基板2は、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板、アルミナセラミック基板、ガラスエポキシとポリイミドの複合基板等、多層プリント配線板用の基板として公知の基板を使用することができる。この基板2の厚さは5〜1000μmの範囲であることが好ましい。また、基板2として、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸させた半硬化状態のプリプレグ基板を使用することもできる。
【0025】
各配線パターン層3,4,5の厚みは、後述する積層転写における下層の配線パターン層の乗り越えを欠陥なく行うために、100μm以下、好ましくは10〜60μmの範囲とする。また、各配線パターン層3,4,5を構成する導電性層3a,4a,5aの厚みは、配線パターン層の電気抵抗を低く抑えるため1μm以上、好ましくは5〜40μmの範囲とする。さらに、絶縁層3b,4b,5bの厚みは、交差部において上下の配線パターン層間の絶縁を保つために少なくとも1μm以上、好ましくは3〜50μmの範囲とする。また、樹脂層3c,4c,5cの厚みは、1〜50μm程度が好ましい。このような配線パターン層3,4,5の線幅は、最小幅10μm程度まで任意に設定することができる。
【0026】
導電性層3a,4a,5aの材料は、メッキ法により薄膜形成が可能で、かつ、親水性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、銅、銀、金、ニッケル、クロム、亜鉛、すず、白金等を用いることができる。
【0027】
絶縁層3b,4b,5bは、従来公知の親水性基を有する又は親水性基と反応しうる電気絶縁材料により形成することができる。具体的には、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミック酸、エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【0028】
また、樹脂層3c,4c,5cは、粘着性あるいは接着性を有する樹脂を硬化させたものである。樹脂層3c,4c,5cを形成するための樹脂としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミック酸、エポキシ樹脂等の接着剤を使用することができる。
【0029】
次に、上記の多層プリント配線板1を例にして図2乃至図5を参照しながら本発明の多層プリント配線板の製造方法を説明する。
【0030】
まず、少なくとも表面が導電性である転写基板11上にフォトレジストを塗布し、所定のパターンを備えたフォトマスクを用いてフォトレジストを密着露光し現像することにより、レジスト層12を形成する(図2(A))。次に、疎水性で電着性の材料を転写基板11の露出部11aに電着して、疎水性の絶縁パターン13を形成し、転写基板11のうち配線パターン部分11bを露出させる(図2(B))。
【0031】
ここで、上記の疎水性で電着性の材料としては、下記のような電着性絶縁樹脂にフッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の疎水性樹脂を10〜100重量%の範囲で含有させた材料、あるいは、上記の疎水性樹脂にNi、Cu、Cr等の導電性金属粉末を0.1〜10重量%の範囲で含有させた材料を使用することができる。
【0032】
電着性絶縁樹脂としては、アニオン性、またはカチオン性の合成高分子樹脂を使用することができ、具体的には、アニオン性合成高分子樹脂として、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン化油樹脂、ポリブタジエン樹脂、エポキシ樹脂等を単独で、あるいは、これらの樹脂の任意の組み合わせによる混合物として使用できる。さらに、上記のアニオン性合成高分子樹脂とメラミン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂等の架橋性樹脂とを併用してもよい。
【0033】
また、カチオン性合成高分子樹脂として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等を単独で、あるいは、これらの任意の組み合わせによる混合物として使用できる。さらに、上記のカチオン性合成高分子樹脂とポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等の架橋性樹脂とを併用してもよい。
【0034】
上記の電着性絶縁樹脂には、絶縁性、耐熱性等の信頼性を高める目的で、ブロックイソシアネート等の熱重合性不飽和結合を有する公知の熱硬化性樹脂を添加し、多層プリント配線板の全層を転写形成後、熱処理によってすべての絶縁層を硬化させてもよい。勿論、熱硬化性樹脂以外にも、重合性不飽和結合(例えば、アクリル基、ビニル基、アリル基等)を有する樹脂を電着性絶縁樹脂に添加しておけば、多層プリント配線板の全層を転写形成後、電子線照射によってすべての絶縁層を硬化させることができる。
【0035】
尚、上記の疎水性のパターン13の他の形成方法として、疎水性の感光性材料、例えば、感光性シリコーン樹脂、感光性ポリブタジエン樹脂、感光性ノボラック樹脂等を転写基板11上に直接塗布し、この塗布膜を所定のパターンを備えたフォトマスクを用いて密着露光し現像することにより、転写基板11のうち配線パターン部分11bを露出させて疎水性のパターン13を形成することも可能である。
【0036】
次に、転写基板11の配線パターン部分11b上にメッキ法により親水性を有する導電性層14を形成する(図2(C))。
【0037】
次に、疎水性のパターン13と親水性の導電性層14が形成されている転写基板11上に、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁材料を接触させる。この接触は、親水性の絶縁材料液中に転写基板11を浸漬する方法、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁材料液を表面に保持したローラを回転移動させて絶縁材料を塗布する方法等、いずれの方法であってもよく限定されるものではない。このように疎水性のパターン13と親水性の導電性層14に、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁材料を接触させると、絶縁材料は導電性層14上のみに存在することになり、絶縁層15が形成される(図2(D))。
【0038】
上記の絶縁層15の形成工程は、疎水性のパターン13と親水性の導電性層14を利用して親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁層を形成するので、マスクのアライメントや露光、現像等の工程が不要であり、装置および工程の簡略化が可能となる。
【0039】
次に、絶縁層15上に粘着性あるいは接着性の樹脂層16を形成する(図2(E))。この樹脂層16の形成方法としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミック酸、エポキシ樹脂等の親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着剤あるいは接着剤を使用して、上述の絶縁層の形成と同様にして、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁層15上のみに樹脂層16を形成することができる。あるいは、スクリーン印刷法等によって粘着剤または接着剤を絶縁層15上のみに印刷して樹脂層16を形成することもできる。
【0040】
これにより、導電性層14、絶縁層15および粘着性あるいは接着性の樹脂層16を有する第1層用の配線パターン層17を設けた配線パターン層転写版10が得られる。
【0041】
同様にして、図3および図4に示されるように、転写基板21,31上に導電性層24,34、絶縁層25,35、および粘着性の樹脂層26,36を形成して、配線パターン層27,37を有する第2層用の配線パターン層転写版20、第3層用の配線パターン層転写版30を作製する。
【0042】
次に、絶縁性の基板2上に、上記の配線パターン層転写版10を粘着性の樹脂層16が基板2に当接するように圧着する。この圧着は、ローラ圧着、プレート圧着、真空圧着等、いずれの方法にしたがってもよい。また、上記の樹脂層16が加熱により粘着性あるいは接着性を発現する場合には、熱圧着を行うこともできる。その後、転写基板11を剥離して配線パターン層17を基板2上に転写することにより、導電性層3a、絶縁層3bおよび樹脂層3cを有する第1層目の配線パターン層3を基板2上に形成する(図5(A))。その後、第1層目の配線パターン層3が転写形成された基板2上に、第2層用の配線パターン層転写版20を用いて第1層目の配線パターン層に対する位置合わせを行ったうえで同様に配線パターン層の転写を行い、導電性層4a、絶縁層4bおよび樹脂層4cを有する第2層目の配線パターン層4を形成する(図5(B))。さらに、第1層目の配線パターン層3および第2層目の配線パターン層4が転写形成された基板2上に、第3層用の配線パターン層転写版30を用いて同様に位置合わせを行って配線パターン層の転写を行い、導電性層5a,絶縁層5bおよび樹脂層5cを有する第3層目の配線パターン層5を形成する(図5(C))。
【0043】
上述のように、各配線パターン層3,4,5の形成は、配線パターン層転写版10,20,30の配線パターン層17,27,37を基板上に順次転写することにより行われるため、多層プリント配線板1は各配線パターン層3,4,5からなる、いわゆる重ね刷り型の構造である。そして、例えば、この多層プリント配線板1を構成する配線パターン層3と配線パターン層4は、図6に示されるように、各配線パターン層3,4の導電性層3a,4aが部分的に常に裸出されたものとなり、交差部では、配線パターン層3と配線パターン層4との間の絶縁は上層である配線パターン層4を構成する絶縁層4bにより保たれている。また、配線パターン層の交差部、あるいは、図7に示されるように各配線パターン層が相互に近接する部位(近接部、図示例では配線パターン層3と配線パターン層4とが近接している)における各配線パターン層相互の接続を容易に行うことができる。
【0044】
図8は本発明の多層プリント配線板の他の例を示す概略断面図である。図8において、多層プリント配線板41は、絶縁性の基板42と、基板42上に設けられた第1層目の配線パターン層43と、この配線パターン層43上に形成された第2層目の配線パターン層44と、更に配線パターン層44上に形成された第3層目の配線パターン層45とを備えた3層構成の多層プリント配線板である。
【0045】
この多層プリント配線板41を構成する各配線パターン層43,44,45は、それぞれ導電性層43a,44a,45aと、この導電性層の下部に形成された絶縁樹脂層43b,44b,45bを有している。そして、多層プリント配線板41は、配線パターン層43を基板42の上に、また各配線パターン層44,45を下層の配線パターン層の上に順次転写した重ね刷り型の構造であり、各配線パターン層が相互に交差する部位(交差部)では、上下の配線パターン層間の絶縁は上層の配線パターン層を構成する絶縁樹脂層により保たれている。
【0046】
このため、本発明の多層プリント配線板41は、従来の多層プリント配線板に見られたような絶縁層による配線パターンの被覆がなく、各配線パターン層43,44,45の導電性層43a,44a,45aは部分的に常に裸出されており、後述するように、配線パターン層の交差部あるいは各配線パターン層が相互に近接する部位(近接部)における各配線パターン層相互の接続を容易に行うことができる。
【0047】
本発明の多層プリント配線板41を構成する基板42は、上述の多層プリント配線板1を構成する基板2と同様とすることができる。
【0048】
各配線パターン層43,44,45の厚みは、積層転写における下層の配線パターン層の乗り越えを欠陥なく行うために、100μm以下、好ましくは10〜60μmの範囲とする。また、各配線パターン層43,44,45を構成する導電性層43a,44a,45aの厚みは、配線パターン層の電気抵抗を低く抑えるため1μm以上、好ましくは5〜40μmの範囲とする。さらに、絶縁樹脂層43b,44b,45bの厚みは、交差部において上下の配線パターン層間の絶縁を保つために少なくとも1μm以上、好ましくは3〜50μmの範囲とする。このような配線パターン層43,44,45の線幅は、最小幅10μm程度まで任意に設定することができる。
【0049】
導電性層43a,44a,45aの材料は、上述の多層プリント配線板1の導電性層3a,4a,5aと同様に親水性の導電材料を使用することができる。
【0050】
絶縁樹脂層43b,44b,45bは、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料を硬化させたものである。絶縁樹脂層43b,44b,45bを形成するための親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミック酸、エポキシ樹脂等を使用することができる。
【0051】
次に、上記の多層プリント配線板41を例にして図9を参照しながら本発明の多層プリント配線板の製造方法の他の例を説明する。
【0052】
まず、少なくとも表面が導電性である転写基板51上にフォトレジストを塗布し、所定のパターンを備えたフォトマスクを用いてフォトレジストを密着露光し現像することにより、レジスト層52を形成する(図9(A))。次に、疎水性で電着性の材料を転写基板51の露出部51aに電着して、疎水性のパターン53を形成し、転写基板51のうち配線パターン部分51bを露出させる(図9(B))。使用する疎水性で電着性の材料としては、上述のパターン13の形成(図2参照)において使用したのと同じ材料を挙げることができる。また、上述のパターン13の形成の場合と同様に、疎水性の感光性材料を転写基板51上に直接塗布し、この塗布膜を所定のパターンを備えたフォトマスクを用いて密着露光し現像することにより、転写基板51のうち配線パターン部分51bを露出させて疎水性のパターン53を形成することも可能である。
【0053】
次に、転写基板51の配線パターン部分51b上にメッキ法により親水性を有する導電性層54を形成する(図9(C))。
【0054】
次いで、疎水性のパターン53と親水性の導電性層54が形成されている転写基板51上に親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料を接触させる。この接触は、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料液中に転写基板51を浸漬する方法、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料液を表面に保持したローラを回転移動させて粘着絶縁材料を塗布する方法等、いずれの方法であってもよく限定されるものではない。このように疎水性のパターン53と親水性の導電性層54に親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料を接触させると、粘着絶縁材料は導電性層54上のみに存在することになり、絶縁樹脂層55が形成される(図9(D))。この絶縁樹脂層55の形成工程は、疎水性のパターン53と親水性の導電性層54を利用して親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁樹脂層を形成するので、マスクのアライメントや露光、現像等の工程が不要であり、装置および工程の簡略化が可能となる。
【0055】
これにより、導電性層54および粘着性あるいは接着性の絶縁樹脂層55を有する第1層用の配線パターン層57を設けた配線パターン層転写版50が得られる。
【0056】
同様にして、転写基板上に導電性層および粘着性あるいは接着性の絶縁樹脂層を形成して、配線パターン層を有する第2層用の配線パターン層転写版、第3層用の配線パターン層転写版を作製する(図示せず)。
【0057】
次に、絶縁性の基板42上に、上記の配線パターン層転写版50を粘着性あるいは接着性の絶縁樹脂層55が基板42に当接するように圧着する。この圧着は、ローラ圧着、プレート圧着、真空圧着等、いずれの方法にしたがってもよい。また、上記の絶縁樹脂層が加熱により粘着性あるいは接着性を発現する場合には、熱圧着を行うこともできる。その後、転写基板51を剥離して配線パターン層57を基板42上に転写することにより、導電性層43aおよび絶縁樹脂層43bを有する第1層目の配線パターン層43を基板42上に形成することができる。また、第1層目の配線パターン層43が転写形成された基板42上に、第2層用の配線パターン層転写版を用いて第1層目の配線パターン層に対する位置合わせを行ったうえで同様に配線パターン層の転写を行い、導電性層44aおよび絶縁樹脂層44bを有する第2層目の配線パターン層44を形成する。さらに、第1層目の配線パターン層43および第2層目の配線パターン層44が転写形成された基板42上に、第3層用の配線パターン層転写版を用いて同様に位置合わせを行って配線パターン層の転写を行い、導電性層45aおよび絶縁樹脂層45bを有する第3層目の配線パターン層45を形成する。
【0058】
上述のように、各配線パターン層43,44,45の形成は、各配線パターン層転写版の配線パターン層を基板上に順次転写することにより行われるため、多層プリント配線板41は各配線パターン層43,44,45からなる、いわゆる重ね刷り型の構造である。そして、この多層プリント配線板41を構成する配線パターン層43と配線パターン層44は、上述の多層プリント配線板1を構成する配線パターン層3と配線パターン層4と同様に、各配線パターン層43,44の導電性層43a,44aが部分的に常に裸出されたものとなり、交差部では、配線パターン層43と配線パターン層44との間の絶縁は上層である配線パターン層44を構成する絶縁樹脂層44bにより保たれている。また、配線パターン層の交差部、あるいは、各配線パターン層が相互に近接する部位における各配線パターン層相互の接続を容易に行うことができる。
【0059】
次に、本発明の多層プリント配線板41を例に各配線パターン層の交差部あるいは近接部における接続について説明する。
【0060】
図10乃至図14は、多層プリント配線板41の配線パターン層の交差部の接続状態を示す斜視図である。図10は、上層の配線パターン層44に形成したスルーホールに接合部61を形成して接続したものである。また、図11は交差部の一部に接合部62を形成して配線パターン層43の導電性層43aと配線パターン層44の導電性層44aとを接続したものである。さらに、図12は配線パターン層43と配線パターン層44との交差部を覆うような接合部63を形成したものである。また、図13は近接部の一部に跨がるように接合部64を形成して配線パターン層43と配線パターン層44とを接続したものであり、図14は配線パターン層43と配線パターン層44との近接部を覆うような接合部65を形成して接続したものである。
【0061】
このような各配線パターン層の交差部あるいは近接部における接合部の形成による接続としては、(1) 印刷法、(2) ディスペンス法、(3) 超微粒子吹付け法、(4) レーザー描画法、(5) 選択無電解メッキ法、(6) 選択蒸着法、(7) 溶接接合法等が挙げられる。
【0062】
上記(1) の印刷法による多層プリント配線板1の配線パターン層の交差部あるいは近接部の接続は、印刷により各配線パターン層を構成する導電性層相互間に跨がるように導電ペーストまたはハンダを固着して接合部を形成することにより行うものである。用いる印刷方式は特に限定されるものではないが、一般に厚膜の印刷に適し、電子工業分野で多用されているスクリーン印刷が好ましい。スクリーン印刷を行う場合には、予め配線間の接続部に相当する部分に開孔部をもつスクリーン印刷版を作成し、多層配線板上に位置を合わせて配置し、銀ペースト等の導電性ペーストインキを印刷すればよい。
【0063】
また、上記(2) のディスペンス法による多層プリント配線板1の配線パターン層の交差部あるいは近接部の接続は、上記の印刷法に類似しているが、導電性のインキを微細なノズルから噴出させ、配線間に接合部を直接描画形成することにより行うものである。具体的には、一般に接着剤等を必要箇所に少量付着させるために用いられている針状の噴出口を有するディスペンサーが使用できる。また、使用する導電性インキの粘度によっては、コンピュータ等の出力装置に使用されているインクジェット方式も使用可能である。
【0064】
上記(3) の超微粒子吹付け法は、超微粒子を高速の気流に乗せて搬送し、多層プリント配線板に近接して設けられた微細なノズルから多層プリント配線板に吹き付けることによって、超微粒子と多層プリント配線板との衝突エネルギーにより相互に燒結して膜を形成する方法であり、ガスデポジション法と呼ばれている方法が利用できる。この方法に用いる装置は、基本的には高真空と低真空の2つの真空槽と、各真空槽を接続する接続パイプからなる。そして、超微粒子は、アルゴンガス等を導入した低真空槽内において真空蒸発法により形成され、また、基板は高真空槽内に設置されている。上記の接続パイプは、低真空槽内の超微粒子の発生する近傍と、高真空槽内の多層プリント配線板の近傍部であって、この配線板に直交する方向とに開口部を有している。各真空槽は、それぞれ真空排気系によって一定の圧力に保たれているため、各真空槽間の圧力差により接続パイプ内には低真空槽から高真空槽へ向かう高速の気流(ガス流)が発生し、低真空槽内で発生した超微粒子はこの気流に乗せられて高真空槽側へ搬送され、多層プリント配線板の配線パターン層に衝突して互いに燒結し膜状になる。金、銀、銅、ニッケル等の金属を母材にこの方法を用いることにより、配線間の接続を必要とする箇所に選択的に導電体(接合部)を形成することができる。
【0065】
上記(4) のレーザー描画法は、導電性の微粒子を分散した溶液を多層プリント配線板に塗布し、この塗膜の所望の箇所をレーザーによって加熱することにより、樹脂バインダーを分解あるいは蒸発させて除去し、この加熱箇所に導電性微粒子を析出、凝集させて選択的に導電体を形成するものである。溶液としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等に金、銀等の導電性微粒子を分散したものを用い、アルゴンレーザー等を絞って照射することにより、数十μm程度の細線を描画することができる。
【0066】
上記(5) の選択無電解メッキ法は、一般にフォトフォーミング法として知られている選択的な無電解メッキ技術を用いることができる。この技術は、還元可能で、かつ無電解メッキに対して触媒となる酸化状態の金属を含む感光剤層を多層プリント配線板上に形成し、この感光剤層を選択的に露光させることにより、無電解メッキに対して触媒となる金属粒子を析出させ、その後、無電解メッキ液に浸漬することにより露光部にのみ選択的なメッキを施すものである。
【0067】
また、上記(6) の選択蒸着法は、薄膜形成技術の一つである選択的膜堆積技術を用いるものである。すなわち、真空槽内に金属、炭素等の導電性元素を含む有機金属ガス、あるいは、導電性元素を含む有機物の蒸気を導入し、真空槽内に設置した多層プリント配線板表面に上記のガスあるいは蒸気を吸着させ、次に、レーザーあるいはイオンビームを、集光あるいは収束して基板に照射し、その部分に吸着しているガスあるいは蒸気を熱または衝突エネルギーによって分解して、金属、炭素等の導電性物質を多層プリント配線板上に堆積させるものである。このような選択蒸着法は、LSIの配線修正技術として実用化されている。具体的には、集光したアルゴンレーザーによってクロム、コバルト、白金、タングステン等を含む有機金属ガスを分解して、これらの金属を所望の修正箇所に堆積する技術、あるいは、ガリウムのイオンビームによってピレン等の有機材料の蒸気を分解して炭素膜を堆積する技術を用いることができる。
【0068】
さらに、上記(7) の溶接接合法は、配線パターン層の交差部をレーザーで選択的に加熱し、上下の配線パターン層の導電性層間に存在する絶縁樹脂層(上層を構成する絶縁樹脂層)を溶融・蒸発させ、さらに、導電性層自体も高温に加熱することによって、各配線パターン層を構成する導電性層を相互に融着して接合部を形成し接続するものである。
【0069】
さらに、本発明の多層プリント配線板を構成する配線パターン層相互の接続は、(8) ワイヤーボンディング法、(9) ワイヤーボンディング装置を用いた1ショット法、 (10) レーザーメッキ法、(11)導電体と半田メッキとの積層体の一括転写法、 (12) 金属塊挿入法、 (13) 無電解メッキ法等により行うことができる。上記(8) のワイヤーボンディング法は、例えば、図15に示されるように配線パターン層43,44の導通されていない近接部(交差部においても同様に対処可能である)を、ワイヤーボンディング装置を用いて、ワイヤーボンディングを行い、導電性層43aと44aとをワイヤーブリッジ66により接続する方法である。
【0070】
上記(9) のワイヤーボンディング装置を用いた1ショット法は、例えば、図16に示されるように配線パターン層43,44の導通されていない近接部(交差部においても同様に対処可能である)を、ワイヤーボンディング装置を用いて、1ショット(1回)のボンディングを行い、ブリッジなしの状態で導電性層43aと44aとをボンディング塊(パッド)67により接続する方法である。
【0071】
上記 (10) のレーザーメッキ法は、例えば、パラジウムメッキ液中に、接続操作前の多層プリント配線板を浸漬させた状態で、所定のスポット径、照射面でのパワー等を調整したレーザー(例えば、アルゴンレーザー)を、導通すべき近接部ないしは交差部に所定時間照射し、照射部分に例えばPd膜を所定厚さに析出させて接続する方法である。なお、好ましくは、パラジウムメッキ液を循環させながらレーザーを照射させるのがよい。また、メッキ液は水洗により除去され、図17に示されるごとく析出したメッキ膜68により導電性層43aと44aとの接続がなされる。
【0072】
上記(11)の導電体と半田メッキとの積層体の一括転写法は、図18(A),(B)に示されるごとく行われる。まず最初に、図18(B)に示されるように導電体層71と半田メッキ層72の積層体70を以下の要領で作製する。すなわち、導電性の基板75上に、レジスト法を用いて現像し所望のパターン(導電性パターン)を形成した転写基板の上に、例えば、電解メッキを施し導電体層71を形成し、この導電体層上に所定の半田メッキ浴組成物を用いて半田メッキを行い、半田メッキ層72を形成する。なお、半田メッキ層72は、半田メッキの他、半田ペーストのスクリーン印刷、ディッピングでも同様に形成可能である。このようにして積層した積層体70を、図18(A)に示されるように配線パターン層43,44の導通されていない近接部(交差部においても同様に対処可能である)に一括熱転写し、導電性層43aと44aとの接続を行う。この際、熱転写温度は半田メッキ層72が溶融変形可能な温度である200〜300℃程度の温度範囲で行われる。
【0073】
上記 (12) の金属塊挿入法は、図19(A)に示されるように配線パターン層43,44の導通されていない近接部の配線間隙に、例えば、直径30〜100μm程度の金属ボール81を配置し、しかる後、図19(B)に示されるようにその上から感圧接着剤を塗布したシート82を圧着し、導電性層43aと44aとを接続する方法である。なお、金属ボールの使用は、より好ましい使用態様であるが、球形でないいわゆる金属片(塊)のようなものでも使用可能である。また、このような金属ボール(塊)は、前記印刷法、ディスペンス法においても接続部の信頼性をより向上させるために使用することもできる。すなわち、金属ボールを設置した後に、前記の印刷ないしはディスペンスを行うのである。
【0074】
上記 (13) の無電解メッキ法を図20(A)〜(F)に基づいて説明する。まず、最初に図20(A)に示されるような配線パターン層43,44を備える多層プリント配線板上に無電解メッキ触媒を全面に塗布して触媒層91を形成する(図20(B))。次いで、この上にフォトレジストを塗布してレジスト層93を形成したのち、所定のフォトマスクを用いてレジスト層93を密着露光、現像し、配線パターンの接続すべき位置に相当する部分Hを露出させる(図20(C))。その後、この露出部分Hを活性化させた後、無電解メッキ行い接続部95を形成させ導電性層43aと44aとを接続する(図20(D))。しかる後、残余の不要なレジストおよび触媒層を順次、除去して、接続部95(触媒層91a)のみを残す(図20(E)、(F))。
【0075】
本発明の多層プリント配線板は、上述した(2) 〜(13)のような接続方式を用いることにより、スルーホールの形成箇所に拘束されずに任意の箇所で各配線パターン層間の接続ができるため、多層プリント配線板を作製した後の回路設計の変更の自由度が、従来の多層プリント配線板に比べて大きいものである。
【0076】
尚、上記の例では多層プリント配線板1は3層構成であるが、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、同様の積層転写を繰り返し行うことにより所望の数の配線パターン層を備えた多層プリント配線板を製造することができる。
【0077】
また、2層構造の本発明の多層プリント配線板は、従来の両面プリント配線板の問題点、すなわち、両面プリント配線板の穴形成のためのドリル加工の精度から生じる高密度化における問題を解決することができる。これは、上述したように、本発明の多層プリント配線板では、各配線パターン層の導電性層が部分的に常に裸出しており、スルーホールを形成することなく配線パターン層の交差部、あるいは、近接部における各配線パターン層相互の接続を容易に行うことができるからである。
【0078】
【実施例】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
(実施例1)
(1) 配線パターン層転写版における疎水性のパターン形成(図2(B)対応)
導電性の転写基板として、表面を研磨した厚さ0.2mmのステンレス板を準備し、このステンレス板上に市販のフォトレジスト(東京応化工業(株)製 PMER P-AR900)を厚さ20μmに塗布乾燥し、配線パターン状に透光部が形成されている3種のフォトマスクを用いてそれぞれ密着露光を行った後、現像・水洗・乾燥し、さらに熱硬化を行ってレジスト層を備えた転写基板(3種)を作製した。
【0079】
次に、フッ素含有アクリル系電着樹脂液((株)シミズ製 エレコートAMF400)に、上記の3種の転写基板の各々と白金電極とを対向させて浸漬し、直流電源の陰極に転写基板を接続し陽極に白金電極を接続して、50Vの電圧で1分間の電着を行って厚さ5μmの疎水性絶縁膜を形成し、その後、100℃、10分間で乾燥した。次に、この転写基板に対して全面密着露光を行った後、現像、水洗してフォトレジスト層の溶解除去を行った。その後、疎水性絶縁膜に対して200℃、30分間の条件で焼き付け処理を施して、疎水性のパターンを備え配線パターン部分が露出した転写基板(3種)を作製した。
(2) 配線パターン層転写版における導電性層の形成(図2(C)対応)
パターンを形成した上記の転写基板と白金電極を対向させて下記の組成のピロ燐酸銅メッキ浴(pH=8,液温=55℃)中に浸漬し、直流電源の陽極に白金電極を接続し、陰極に上記の転写基板を接続して、電流密度10A/dm2 で5分間の通電を行い、疎水性のパターンで被覆されていない転写基板の露出部に厚さ10μmの銅メッキ膜を形成し導電性層とした。この導電性層形成を3種の転写基板について行った。
【0080】
(ピロ燐酸銅メッキ浴の組成)
ピロ燐酸銅 … 94g/l
ピロ燐酸銅カリウム … 340g/l
アンモニア水 … 3g/l
(3) 絶縁材料の調製
攪拌機、還流冷却機および窒素導入管を備えた容器に、ビス[4-{4-(アミノフェノキシ)フェノキシ}フェニル]スルホン61.67g(0.1モル)と、N,N-ジメチルアセトアミド216gを入れ、室温で窒素雰囲気下において、ピロメリット酸二無水物21.8g(0.1モル)を溶液温度の上昇に注意しながら加え、その後、室温で約20時間攪拌した。
【0081】
次いで、このポリアミド酸溶液中にジメチルエタノールアミン17.8g(対カルボキシル当量90モル%)を徐々に加え、20分間室温で攪拌した後、室温にて攪拌しつつ水100gを徐々に加えて希釈して絶縁材料(樹脂濃度20重量%)を調製した。
(4) 配線パターン層転写版における絶縁層の形成(図2(D)対応)
上記(2)において導電性層を形成した3種の転写基板の各々を、亜塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合物(Enthone Inc.製 Ebonol C )680gを水3785gに溶解した液(液温90℃)に10分間浸漬させた後、上記(3)において調製した親水性基を有する絶縁材料液中に5分間浸漬し、その後、1mm/秒の速度で転写基板を引き上げ、120℃、30分間の乾燥を行って、導電性層上に厚さ3μmの親水性基を有する絶縁層を形成した。
(5)粘着性材料の調製
(5-1) 第1液の調製
反応容器にエポキシ485のエポキシ樹脂(シュル・ケミカル・カンパニー社製 エポン1001)970重量部、および、ポリカプロラクトンジオール(ユニオンカーバイド社製 PCP200)265重量部を仕込み、これに窒素雰囲気下で100℃に加熱し、ベンジルジメチルアミン0.46重量部を加えた。この反応混合物をさらに130℃に加熱し、この温度に1時間保持した後、110℃に冷却した。これにメチルイソブチルジケチミン73%メチルイソブチルケトン100重量部を加え、温度が70℃になるまで冷却し、この温度でジエチルアミン53.1重量部を加え、120℃に3時間保持した後、反応容器から内容物を取り出した。この内容物の不揮発成分は85%であった。
【0082】
(5-2) 第2液の調製
別の反応容器に 2,4-/2,6-トリレンジイソシアネートの80/20(重量比)混合物291重量部を仕込み、これに乾燥窒素雰囲気下で2−エチルヘキサノール218重量部を加え、外部から冷却し反応温度を38℃として30分間保持した。次いで、反応混合物を60℃に昇温してトリメチロールプロパン75重量部、触媒としてのジブチルジウラレート0.08重量部を加え、その後、121℃に1時間30分間保持し、IRスペクトルでイソシアネートの吸収が消失したことを確認し反応を終了した。次いで、これにエチレングリコールモノエチルエーテル249重量部を加えて希釈した。この反応生成物の不揮発成分は70%であった。
【0083】
(5-3) 粘着性材料の調製
上記の第1液576重量部と第2液217重量部とを混合し、これを氷酢酸12.3重量部で中和した後、脱イオン水705.5重量部でゆっくり希釈した。これに、エチレングリコールモノヘキシルエーテル39重量部および脱イオン水283.1重量部を加え、固形分37.5%の粘着性材料を得た。
(6) 配線パターン層転写版における樹脂層の形成(図2(E)対応)
上記(4)において導電性層上に絶縁層を形成した3種の転写基板の各々を、上記(5)において調製した親水性を有する又は親水性基と反応しうる粘着性材料液中に10分間浸漬し、その後、1mm/秒の速度で転写基板を引き上げ、80℃、10分間の乾燥を行って絶縁層上に厚さ3μmの粘着性樹脂層を形成して、3種の配線パターン層転写版A1、A2、A3を得た。
(7) 多層プリント配線板の作製(図5対応)
厚さ25μmのポリイミドフィルム基板上に、上記の(6)において作製した配線パターン層用の転写用原版A1を下記の条件で圧着して導電性層、絶縁層および粘着性の樹脂層からなる第1層目の配線パターン層を転写した。
【0084】
(圧着条件)
圧 力 : 10kgf/cm2
温 度 : 100℃
次に、第1層目の配線パターン層が形成されたフィルム基板上に、上記の(6)において作製した配線パターン層用の転写用原版A2を上記と同様の条件で圧着して導電性層、絶縁層および粘着性の樹脂層からなる第2層目の配線パターン層を転写した。
【0085】
同様に、第2層目の配線パターン層が形成されたフィルム基板上に、上記の(6)において作製した配線パターン層用の転写用原版A3を上記と同様の条件で圧着して導電性層、絶縁層および粘着性の樹脂層からなる第3層目の配線パターン層を転写した。
【0086】
次いで、200℃、60分の条件で絶縁層と粘着性の樹脂層とを硬化させて、図1に示されるような3層の配線パターン層を備えた本発明の多層プリント配線板を作製した。
(実施例2)
(1) 配線パターン層転写版における疎水性のパターン形成(図9(B)対応)
導電性の転写基板として、表面を研磨した厚さ0.2mmのステンレス板を準備し、このステンレス板上に、疎水性の感光性材料として紫外線硬化型シリコーン(信越化学(株)製X−24−8221)を厚さ1μmに塗布乾燥し、配線パターン状に遮光部が形成されている3種のフォトマスクを用いてそれぞれ密着露光を行った後、現像・水洗・乾燥し、さらに熱硬化を行って疎水性のパターンを備え配線パターン部分が露出した転写基板(3種)を作製した。
(2) 配線パターン層転写版における導電性層の形成(図9(C)対応))
上記(1)のパターンを形成した転写基板に、実施例1の(2)と同様にして、厚さ10μmの銅メッキ膜を形成して導電性層とした。この導電性層形成を3種の転写基板について行った。
(3) 粘着絶縁材料の調製
機械式攪拌機、試料採取管、冷却管およびガス導入管を備えた反応器にトリエチレンテトラミン1143重量部を入れ、窒素パージを開始し、内容物を93℃に加熱した。次いで、内容物の温度を93℃に保持しながらエポキシノボラック樹脂750重量部を反応器に1時間20分かけて添加した。このエポキシノボラック樹脂は、ダウケミカル社からアセトンに溶解した状態で市販されているDEN438を基材とするものであり、本発明において使用できるようにするために、アセトンをストリッピングにより除去し、得られたエポキシノボラックポリマーをトルエンに溶解させることが必要である。本実施例で使用した上記樹脂は、平均エポキシ官能価が3.6、トルエン固形分濃度が84%、エポキシ当たり重量(WPE)が184のものであった。次いで、上記のエポキシノボラック樹脂を添加して得られた混合物を91℃に約50分間保持し、その後、10Torrの真空下で約2時間かけて227℃まで徐々に加熱した。次いで、この混合物を約149℃に冷却して真空を解除し、約118℃の温度で2−プロポキシエタノール279重量部とメチルイソブチルケトン279重量部を反応器に添加した。次いで、クレシルグリシジルエーテル623重量部を反応混合物に約0.5時間かけて添加した。得られた混合物を127℃に約0.5時間保持した時点で、酢酸53重量部と2−プロポキシエタノール279重量部とメチルイソブチルケトン279重量部とを混合物に加えた。得られた生成物は、25℃カードナー・ホルト粘度がZ4、固形分含有率が58.9%、酸価が27.9であった。
【0087】
一方、エポキシ当たり重量が約600〜700の範囲内のビスフェノールA系ポリグリシジルエーテル288重量部をイオン交換水330重量部に溶解してエポキシ樹脂水分散液を調製した。このエポキシ樹脂水分散液に、上記の生成物150重量部、二酸化チタン250重量部、イオン交換水40重量部を加えて混合し、粘着絶縁材料を調製した。
(4) 配線パターン層転写版における絶縁樹脂層の形成(図9(D)対応)
上記(2)において導電性層を形成した3種の転写基板の各々を、亜塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合物(Enthone Inc.製 Ebonol C )680gを水3785gに溶解した液(液温90℃)に10分間浸漬させた後、上記(3)で調製した親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料液中に5分間浸漬し、その後、1mm/秒の速度で転写基板を引き上げ、80℃、10分間の乾燥を行って導電性層上に厚さ3μmの粘着性の絶縁樹脂層を形成して、3種の配線パターン層転写版B1、B2、B3を得た。
(5) 多層プリント配線板の作製
厚さ25μmのポリイミドフィルム基板上に、上記の(4)において作製した配線パターン層用の転写用原版B1を下記の条件で圧着して導電性層と粘着性の絶縁樹脂層からなる第1層目の配線パターン層を転写した。
【0088】
(圧着条件)
圧 力 : 10kgf/cm2
温 度 : 100℃
次に、第1層目の配線パターン層が形成されたフィルム基板上に、上記の(4)において作製した配線パターン層用の転写用原版B2を上記と同様の条件で圧着して導電性層と粘着性の絶縁樹脂層からなる第2層目の配線パターン層を転写した。
【0089】
同様に、第2層目の配線パターン層が形成されたフィルム基板上に、上記の(4)において作製した配線パターン層用の転写用原版B3を上記と同様の条件で圧着して導電性層と粘着性の絶縁樹脂層からなる第3層目の配線パターン層を転写した。
【0090】
次いで、180℃、30分の条件で粘着性の絶縁樹脂層を硬化させて、図8に示されるような3層の配線パターン層を備えた本発明の多層プリント配線板を作製した。
【0091】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば転写基板上に設けた配線パターン層を基板上に転写することにより、上部に導電性層を下部に親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁材料からなる絶縁層と樹脂層を備えた配線パターン層、あるいは、上部に導電性層を下部に親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料からなる絶縁樹脂層を備えた配線パターン層を、基板上に多層に形成することができ、この多層形成は、所定の配線パターン層を形成した転写基板を並行して複数作製し、これらの転写基板を用いて順次転写する並直列プロセスであるため、転写前の検査により不良品を排除することができ、製造歩留が向上するとともに、スループットが高く、さらに、従来基板上で行っていた配線層の形成やパターニングのためのメッキ、およびフォトエッチング工程は不要となり、製造工程の簡略化が可能となる。
【0092】
また、転写基板上に上記の配線パターン層を形成して配線パターン層転写版を作製する際に、疎水性のパターンと親水性の導電性層を利用して親水性の絶縁層あるいは絶縁樹脂層を形成するので、従来の転写基板に対する露光やマスクアライメントが不要となり、装置および工程の簡略化が可能となる。
【0093】
また、多層プリント配線板には、従来の多層プリント配線板に見られたような絶縁層による配線パターンの被覆がなく、各配線パターン層を構成する導電性層は部分的に常に裸出されており、各配線パターン層の交差部あるいは各配線パターン層が相互に近接する部位における各配線パターン層相互の接続を容易に行うことができ、汎用性の極めて高い多層プリント配線板が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層プリント配線板の一例を示す概略断面図である。
【図2】本発明の多層プリント配線板の製造方法を説明するための図面である。
【図3】本発明の多層プリント配線板の製造方法に使用する配線パターン層転写版の一例を示す概略断面図である。
【図4】本発明の多層プリント配線板の製造方法に使用する配線パターン層転写版の一例を示す概略断面図である。
【図5】本発明の多層プリント配線板の製造方法を説明するための図面である。
【図6】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の交差部を示す斜視図である。
【図7】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部を示す斜視図である。
【図8】本発明の多層プリント配線板の他の例を示す概略断面図である。
【図9】本発明の多層プリント配線板の製造方法の他の例を説明するための図面である。
【図10】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の交差部における接続状態を示す斜視図である。
【図11】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の交差部における接続状態を示す斜視図である。
【図12】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の交差部における接続状態を示す斜視図である。
【図13】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部における接続状態を示す斜視図である。
【図14】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部における接続状態を示す斜視図である。
【図15】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部における接続状態を示す斜視図である。
【図16】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部における接続状態を示す斜視図である。
【図17】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部における接続状態を示す斜視図である。
【図18】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部における接続状態を説明するための図である。
【図19】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部における接続を順次形成する状態を示す斜視図である。
【図20】本発明の多層プリント配線板の配線パターン層の近接部における接続状態を説明するための図である。
【符号の説明】
1,41…多層プリント配線板
2,42…基板
3,4,5,43,44,45…配線パターン層
3a,4a,5a,43a,44a,45a…導電性層
3b,4b,5b…絶縁層
3c,4c,5c…樹脂層
43b,44b,45b…絶縁樹脂層
10,20,30,50…配線パターン層転写版
11,51…転写基板
17,27,37,57…配線パターン層
61,62,63,64,65,66,67,68,70,81,91…接合部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer printed wiring board and a manufacturing method thereof, and more particularly to a multilayer printed wiring board having a high-definition pattern and a manufacturing method capable of manufacturing such a multilayer printed wiring board easily and at low cost.
[0002]
[Prior art]
Due to the dramatic development of semiconductor technology, semiconductor packages have rapidly become smaller, more pins, fine pitch, and miniaturized electronic components, and entered the era of so-called high-density packaging. Along with this, printed wiring boards are also being made thinner and thinner from single-sided wiring to double-sided wiring.
[0003]
Currently, a subtractive method and an additive method are mainly used for forming a copper pattern on a printed wiring board.
[0004]
The subtractive method is a method in which a hole is formed in a copper-clad laminate, copper is plated on the inside and the surface of the hole, and a pattern is formed by photoetching. This subtractive method is technically highly complete and low in cost, but it is difficult to form a fine pattern due to restrictions such as the thickness of the copper foil.
[0005]
On the other hand, in the additive method, a resist is formed on a part other than the circuit pattern forming part on the laminated board containing the electroless plating catalyst, and a circuit pattern is formed on the exposed part of the laminated board by electroless copper plating or the like. It is a method to do. Although this additive method can form a fine pattern, it is difficult in terms of cost and reliability.
[0006]
In the case of a multilayer substrate, a method is used in which a single-sided or double-sided printed wiring board produced by the above-described method is pressure-laminated together with a semi-cured prepreg in which a glass cloth is impregnated with an epoxy resin or the like. . In this case, the prepreg functions as an adhesive for each layer, and the connection between the layers is performed by creating a through hole and applying electroless plating or the like to the inside.
[0007]
In addition, with the progress of high-density packaging, multilayer boards are required to be thinner and lighter, while high wiring capacity per unit area is required, board thickness per layer, interlayer connection and component mounting methods, etc. Has been devised.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the production of multi-layer boards using double-sided printed wiring boards produced by the subtractive method described above will increase the density due to the precision of drilling for hole formation in double-sided printed wiring boards and the limit of miniaturization. There was a limit and it was difficult to reduce the manufacturing cost.
[0009]
On the other hand, in recent years, a multilayer wiring board produced by sequentially laminating a conductor pattern layer and an insulating layer on a substrate has been developed to satisfy the above requirements. Since this multilayer wiring board is produced by alternately performing photo-etching of the copper plating layer and patterning of the photosensitive resin, high-definition wiring and interlayer connection at an arbitrary position are possible.
[0010]
However, in this method, copper plating and photoetching are alternately performed a plurality of times, which makes the process complicated. In addition, because of the serial process of stacking one layer on the substrate, it is difficult to regenerate the product if trouble occurs in the intermediate process. This has hindered the reduction of manufacturing costs.
[0011]
Further, in the conventional multilayer wiring board, since the connection between the layers is made by creating a via hole, a complicated photolithography process is required, which hinders the reduction of the manufacturing cost.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a multilayer printed wiring board having a high-definition pattern, and a method for transferring such a multilayer printed wiring board to a substrate without including a photolithography process. It aims at providing the manufacturing method which can be manufactured more simply.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve such an object, the multilayer printed wiring board of the present inventionManufacturing methodIsA pattern made of a hydrophobic insulating material is formed on at least a surface of a conductive transfer substrate, and a hydrophilic conductive layer is formed by plating on a portion where the pattern is not formed. An insulating layer having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group is brought into contact with the surface to form an insulating layer only on the conductive layer, and an adhesive or adhesive resin layer is formed on the insulating layer. Forming a plurality of wiring pattern layer transfer plates provided with a wiring pattern layer having the conductive layer, the insulating layer, and the resin layer, and then on one surface of a substrate for a multilayer printed wiring board The operation of transferring the wiring pattern layer by repeatedly pressing the wiring pattern layer transfer plate through the resin layer and peeling the transfer substrate is sequentially repeated to form a plurality of wiring pattern layers on the substrate.The configuration is as follows.
[0017]
In the method for producing a multilayer printed wiring board of the present invention, a pattern made of a hydrophobic insulating material is formed on at least a surface of a conductive transfer substrate, and the portion where the pattern is not formed is made hydrophilic by plating. Then, an adhesive insulating material having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group is brought into contact with the surface of the transfer substrate, so that the adhesive layer is adhesive or adhesive only on the conductive layer. A plurality of wiring pattern layer transfer plates are formed by forming an insulating resin layer and providing a wiring pattern layer having the conductive layer and the insulating resin layer, and then one side of a substrate for a multilayer printed wiring board The wiring pattern layer transfer plate is pressure-bonded via the insulating resin layer, and the operation of transferring the wiring pattern layer by peeling the transfer substrate is sequentially repeated, and a plurality of the wiring patterns are formed on the substrate. It was such as to form configure.
[0018]
Furthermore, in the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention, the conductive layer constituting each wiring pattern layer is formed at a necessary portion of a portion where the wiring pattern layers intersect each other and / or a portion where the wiring pattern layer is adjacent. It was set as the structure which connects between wiring pattern layers by forming a junction part so that it may straddle between each other.
[0019]
In such a multilayer printed wiring board of the present invention, the wiring pattern layer formed on the substrate is composed of a conductive layer, an insulating layer having a hydrophilic group or made of an insulating material capable of reacting with the hydrophilic group, and a resin layer. Or a laminate composed of a conductive layer and an insulating resin layer made of an adhesive insulating material having a hydrophilic group or capable of reacting with a hydrophilic group, a so-called overprint type structure. The conductive layer of each wiring pattern layer is always partially exposed, and the wiring pattern is formed by sequentially transferring the wiring pattern layer on the wiring pattern layer transfer plate onto the substrate. Plating and photoetching processes on the substrate are unnecessary, and the manufacturing process of the multilayer wiring board can be simplified. Also, in the manufacturing process, the wiring pattern layer transfer plate forms an insulating layer or an insulating resin layer having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group using a hydrophobic pattern and a hydrophilic conductive layer. The process becomes very simple.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the multilayer printed wiring board of the present invention. In FIG. 1, a multilayer printed wiring board 1 includes an insulating substrate 2, a first wiring pattern layer 3 provided on the substrate 2, and a second layer formed on the wiring pattern layer 3. This is a multilayer printed wiring board having a three-layer structure including the wiring pattern layer 4 and a third wiring pattern layer 5 formed on the wiring pattern layer 4.
[0022]
Each of the wiring pattern layers 3, 4, and 5 constituting the multilayer printed wiring board 1 includes conductive layers 3a, 4a, and 5a, insulating layers 3b, 4b, and 5b formed under the conductive layer, and a resin. Layers 3c, 4c, 5c. The multilayer printed wiring board 1 has an overprint structure in which the wiring pattern layer 3 is transferred onto the substrate 2 and the wiring pattern layers 4 and 5 are sequentially transferred onto the lower wiring pattern layer. In portions (intersections) where the pattern layers intersect each other, the insulation between the upper and lower wiring pattern layers is maintained by the insulating layer constituting the upper wiring pattern layer.
[0023]
For this reason, the multilayer printed wiring board 1 of the present invention is not covered with the wiring pattern by the insulating layer as found in the conventional multilayer printed wiring board, and the conductive layers 3a, 4a and 5a are partly bare at all times, and as will be described later, it is easy to connect the wiring pattern layers to each other at an intersection of the wiring pattern layers or a portion where the wiring pattern layers are close to each other (proximity portion). Can be done.
[0024]
The substrate 2 constituting the multilayer printed wiring board 1 of the present invention uses a known substrate as a substrate for a multilayer printed wiring board, such as a glass epoxy substrate, a polyimide substrate, an alumina ceramic substrate, a glass epoxy and polyimide composite substrate. Can do. The thickness of the substrate 2 is preferably in the range of 5 to 1000 μm. Further, as the substrate 2, a semi-cured prepreg substrate in which a glass cloth is impregnated with an epoxy resin can also be used.
[0025]
The thickness of each wiring pattern layer 3, 4, 5 is set to a range of 100 μm or less, preferably 10 to 60 μm in order to overcome the wiring pattern layer in the lower layer in the layer transfer described later without any defects. The thickness of the conductive layers 3a, 4a, 5a constituting each wiring pattern layer 3, 4, 5 is set to 1 μm or more, preferably 5 to 40 μm in order to keep the electric resistance of the wiring pattern layer low. Furthermore, the thickness of the insulating layers 3b, 4b and 5b is set to at least 1 μm or more, preferably 3 to 50 μm in order to maintain insulation between the upper and lower wiring pattern layers at the intersection. The thickness of the resin layers 3c, 4c, 5c is preferably about 1 to 50 μm. The line widths of such wiring pattern layers 3, 4 and 5 can be arbitrarily set up to a minimum width of about 10 μm.
[0026]
The material of the conductive layers 3a, 4a, and 5a is not particularly limited as long as it can be formed into a thin film by a plating method and has hydrophilicity. For example, copper, silver, gold, nickel, chromium, zinc, Tin, platinum or the like can be used.
[0027]
The insulating layers 3b, 4b, and 5b can be formed of an electrically insulating material having a conventionally known hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group. Specifically, an acrylic resin, a phenol resin, a polyamic acid, an epoxy resin, etc. can be mentioned.
[0028]
The resin layers 3c, 4c, and 5c are obtained by curing a resin having adhesiveness or adhesiveness. As a resin for forming the resin layers 3c, 4c, and 5c, an adhesive such as an acrylic resin, a phenol resin, a polyamic acid, and an epoxy resin can be used.
[0029]
Next, a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5 taking the multilayer printed wiring board 1 as an example.
[0030]
First, a photoresist is applied onto a transfer substrate 11 having at least a surface of conductivity, and the photoresist is closely exposed and developed using a photomask having a predetermined pattern, thereby forming a resist layer 12 (see FIG. 2 (A)). Next, a hydrophobic and electrodepositable material is electrodeposited on the exposed portion 11a of the transfer substrate 11 to form a hydrophobic insulating pattern 13, and the wiring pattern portion 11b of the transfer substrate 11 is exposed (FIG. 2). (B)).
[0031]
Here, as the above-mentioned hydrophobic and electrodepositable material, a range of 10 to 100% by weight of a hydrophobic resin such as a fluororesin, a silicon resin, a polybutadiene resin and a polypropylene resin is added to the following electrodepositable insulating resin. Or a material containing conductive metal powder such as Ni, Cu, Cr, etc. in the above hydrophobic resin in the range of 0.1 to 10% by weight.
[0032]
As the electrodepositable insulating resin, an anionic or cationic synthetic polymer resin can be used. Specifically, as the anionic synthetic polymer resin, an acrylic resin, a polyester resin, a maleated oil resin, A polybutadiene resin, an epoxy resin, or the like can be used alone or as a mixture of any combination of these resins. Furthermore, you may use together said crosslinking | crosslinked resin, such as said anionic synthetic polymer resin, a melamine resin, a phenol resin, and a urethane resin.
[0033]
As the cationic synthetic polymer resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a urethane resin, a polybutadiene resin, a polyamide resin, a polyimide resin, or the like can be used alone or as a mixture of any combination thereof. Furthermore, you may use together said cationic synthetic polymer resin and crosslinkable resin, such as a polyester resin and a urethane resin.
[0034]
In order to increase the reliability of the electrodepositable insulating resin, such as insulation and heat resistance, a known thermosetting resin having a thermally polymerizable unsaturated bond, such as blocked isocyanate, is added to the multilayer printed wiring board. After transferring and forming all the layers, all the insulating layers may be cured by heat treatment. Of course, if a resin having a polymerizable unsaturated bond (for example, acrylic group, vinyl group, allyl group, etc.) is added to the electrodepositable insulating resin in addition to the thermosetting resin, the entire multilayer printed wiring board can be used. After the layer is transferred and formed, all insulating layers can be cured by electron beam irradiation.
[0035]
As another method for forming the hydrophobic pattern 13, a hydrophobic photosensitive material such as a photosensitive silicone resin, a photosensitive polybutadiene resin, or a photosensitive novolac resin is directly applied onto the transfer substrate 11, It is also possible to form the hydrophobic pattern 13 by exposing the wiring pattern portion 11b of the transfer substrate 11 by closely exposing and developing the coating film using a photomask having a predetermined pattern.
[0036]
Next, a hydrophilic conductive layer 14 is formed on the wiring pattern portion 11b of the transfer substrate 11 by plating (FIG. 2C).
[0037]
Next, an insulating material having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group is brought into contact with the transfer substrate 11 on which the hydrophobic pattern 13 and the hydrophilic conductive layer 14 are formed. For this contact, a method of immersing the transfer substrate 11 in a hydrophilic insulating material liquid, a roller holding an insulating material liquid having a hydrophilic group or capable of reacting with a hydrophilic group on a surface is rotated to move the insulating material. Any method, such as a coating method, is not limited. Thus, when the insulating material which has a hydrophilic group or can react with a hydrophilic group is made to contact the hydrophobic pattern 13 and the hydrophilic conductive layer 14, the insulating material exists only on the conductive layer 14. As a result, the insulating layer 15 is formed (FIG. 2D).
[0038]
Since the insulating layer 15 is formed by using the hydrophobic pattern 13 and the hydrophilic conductive layer 14 to form an insulating layer having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group, alignment of the mask is performed. In addition, processes such as exposure and development are not required, and the apparatus and process can be simplified.
[0039]
Next, an adhesive or adhesive resin layer 16 is formed over the insulating layer 15 (FIG. 2E). The resin layer 16 may be formed by using a pressure-sensitive adhesive or adhesive having a hydrophilic group such as an acrylic resin, a phenol resin, a polyamic acid, and an epoxy resin or capable of reacting with the hydrophilic group. Similarly to the formation of the resin layer 16, the resin layer 16 can be formed only on the insulating layer 15 having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group. Alternatively, the resin layer 16 can be formed by printing a pressure-sensitive adhesive or an adhesive only on the insulating layer 15 by a screen printing method or the like.
[0040]
As a result, the wiring pattern layer transfer plate 10 provided with the wiring pattern layer 17 for the first layer having the conductive layer 14, the insulating layer 15, and the adhesive or adhesive resin layer 16 is obtained.
[0041]
Similarly, as shown in FIGS. 3 and 4, conductive layers 24 and 34, insulating layers 25 and 35, and adhesive resin layers 26 and 36 are formed on transfer substrates 21 and 31, and wiring is performed. The wiring pattern layer transfer plate 20 for the second layer having the pattern layers 27 and 37 and the wiring pattern layer transfer plate 30 for the third layer are prepared.
[0042]
Next, the wiring pattern layer transfer plate 10 is pressure-bonded onto the insulating substrate 2 so that the adhesive resin layer 16 contacts the substrate 2. The pressure bonding may be performed by any method such as roller pressure bonding, plate pressure bonding, or vacuum pressure bonding. Moreover, when said resin layer 16 expresses adhesiveness or adhesiveness by heating, thermocompression bonding can also be performed. Thereafter, the transfer substrate 11 is peeled off and the wiring pattern layer 17 is transferred onto the substrate 2, whereby the first wiring pattern layer 3 having the conductive layer 3 a, the insulating layer 3 b and the resin layer 3 c is transferred onto the substrate 2. (FIG. 5A). After that, alignment with the first wiring pattern layer is performed on the substrate 2 on which the first wiring pattern layer 3 is transferred and formed using the wiring pattern layer transfer plate 20 for the second layer. Similarly, the wiring pattern layer is transferred to form the second wiring pattern layer 4 having the conductive layer 4a, the insulating layer 4b, and the resin layer 4c (FIG. 5B). Further, on the substrate 2 on which the first-layer wiring pattern layer 3 and the second-layer wiring pattern layer 4 are transferred, the same alignment is performed using the wiring pattern layer transfer plate 30 for the third layer. Then, the wiring pattern layer is transferred to form a third wiring pattern layer 5 having the conductive layer 5a, the insulating layer 5b, and the resin layer 5c (FIG. 5C).
[0043]
As described above, each of the wiring pattern layers 3, 4, 5 is formed by sequentially transferring the wiring pattern layers 17, 27, 37 of the wiring pattern layer transfer plates 10, 20, 30 onto the substrate. The multilayer printed wiring board 1 has a so-called overprint type structure composed of wiring pattern layers 3, 4, and 5. For example, the wiring pattern layer 3 and the wiring pattern layer 4 constituting the multilayer printed wiring board 1 are partially composed of the conductive layers 3a and 4a of the wiring pattern layers 3 and 4 as shown in FIG. At the intersection, the insulation between the wiring pattern layer 3 and the wiring pattern layer 4 is maintained by the insulating layer 4b constituting the wiring pattern layer 4 which is the upper layer. In addition, as shown in FIG. 7, the intersection of the wiring pattern layers, or a portion where the wiring pattern layers are close to each other (proximity portion, in the illustrated example, the wiring pattern layer 3 and the wiring pattern layer 4 are close to each other). ) Can be easily connected to each other.
[0044]
FIG. 8 is a schematic sectional view showing another example of the multilayer printed wiring board of the present invention. In FIG. 8, a multilayer printed wiring board 41 includes an insulating substrate 42, a first wiring pattern layer 43 provided on the substrate 42, and a second layer formed on the wiring pattern layer 43. A multilayer printed wiring board having a three-layer structure including the wiring pattern layer 44 and a third wiring pattern layer 45 formed on the wiring pattern layer 44.
[0045]
Each of the wiring pattern layers 43, 44, 45 constituting the multilayer printed wiring board 41 includes conductive layers 43a, 44a, 45a and insulating resin layers 43b, 44b, 45b formed below the conductive layers, respectively. Have. The multilayer printed wiring board 41 has an overprint structure in which the wiring pattern layer 43 is transferred onto the substrate 42 and the wiring pattern layers 44 and 45 are sequentially transferred onto the lower wiring pattern layer. In portions (intersections) where the pattern layers intersect each other, the insulation between the upper and lower wiring pattern layers is maintained by the insulating resin layer constituting the upper wiring pattern layer.
[0046]
For this reason, the multilayer printed wiring board 41 of the present invention is not covered with the wiring pattern by the insulating layer as seen in the conventional multilayer printed wiring board, and the conductive layers 43a, 43, 44a and 45a are partly bare at all times, and as will be described later, it is easy to connect the wiring pattern layers to each other at an intersection of the wiring pattern layers or a portion where the wiring pattern layers are close to each other (proximity portion). Can be done.
[0047]
The substrate 42 constituting the multilayer printed wiring board 41 of the present invention can be the same as the substrate 2 constituting the multilayer printed wiring board 1 described above.
[0048]
The thickness of each wiring pattern layer 43, 44, 45 is set to 100 μm or less, preferably in the range of 10 to 60 μm in order to overcome the lower wiring pattern layer in the lamination transfer without any defects. In addition, the thickness of the conductive layers 43a, 44a, 45a constituting each of the wiring pattern layers 43, 44, 45 is set to 1 μm or more, preferably in the range of 5 to 40 μm in order to keep the electric resistance of the wiring pattern layer low. Furthermore, the thickness of the insulating resin layers 43b, 44b, 45b is at least 1 μm or more, preferably in the range of 3-50 μm, in order to maintain insulation between the upper and lower wiring pattern layers at the intersection. The line widths of the wiring pattern layers 43, 44, and 45 can be arbitrarily set up to a minimum width of about 10 μm.
[0049]
As the material of the conductive layers 43a, 44a, 45a, a hydrophilic conductive material can be used in the same manner as the conductive layers 3a, 4a, 5a of the multilayer printed wiring board 1 described above.
[0050]
The insulating resin layers 43b, 44b and 45b are obtained by curing an adhesive insulating material having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group. As an adhesive insulating material having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group for forming the insulating resin layers 43b, 44b, 45b, an acrylic resin, a phenol resin, a polyamic acid, an epoxy resin, or the like can be used. .
[0051]
Next, another example of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention will be described with reference to FIG. 9 taking the multilayer printed wiring board 41 as an example.
[0052]
First, a photoresist is applied on a transfer substrate 51 having at least a conductive surface, and the photoresist is closely exposed and developed using a photomask having a predetermined pattern, thereby forming a resist layer 52 (see FIG. 9 (A)). Next, a hydrophobic and electrodepositable material is electrodeposited on the exposed portion 51a of the transfer substrate 51 to form a hydrophobic pattern 53, and the wiring pattern portion 51b of the transfer substrate 51 is exposed (FIG. 9 ( B)). Examples of the hydrophobic and electrodepositable material used include the same materials used in the formation of the pattern 13 (see FIG. 2). Further, as in the case of the above-described pattern 13 formation, a hydrophobic photosensitive material is directly applied onto the transfer substrate 51, and this coating film is closely exposed and developed using a photomask having a predetermined pattern. Thus, the hydrophobic pattern 53 can be formed by exposing the wiring pattern portion 51 b of the transfer substrate 51.
[0053]
Next, a hydrophilic conductive layer 54 is formed on the wiring pattern portion 51b of the transfer substrate 51 by plating (FIG. 9C).
[0054]
Next, an adhesive insulating material having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group is brought into contact with the transfer substrate 51 on which the hydrophobic pattern 53 and the hydrophilic conductive layer 54 are formed. This contact is performed by immersing the transfer substrate 51 in a pressure-sensitive insulating material liquid having a hydrophilic group or reacting with the hydrophilic group, the surface of the pressure-sensitive insulating material liquid having a hydrophilic group or reacting with the hydrophilic group. Any method such as a method of applying the adhesive insulating material by rotating and moving the roller held on the substrate is not limited. As described above, when the adhesive insulating material having a hydrophilic group or reacting with the hydrophilic group is brought into contact with the hydrophobic pattern 53 and the hydrophilic conductive layer 54, the adhesive insulating material is present only on the conductive layer 54. Thus, the insulating resin layer 55 is formed (FIG. 9D). Since the insulating resin layer 55 is formed by using the hydrophobic pattern 53 and the hydrophilic conductive layer 54, an insulating resin layer having a hydrophilic group or reacting with the hydrophilic group is formed. Processes such as alignment, exposure, and development are unnecessary, and the apparatus and process can be simplified.
[0055]
As a result, the wiring pattern layer transfer plate 50 provided with the first wiring pattern layer 57 having the conductive layer 54 and the adhesive or adhesive insulating resin layer 55 is obtained.
[0056]
Similarly, a conductive layer and a sticky or adhesive insulating resin layer are formed on a transfer substrate, and a wiring pattern layer transfer plate for a second layer having a wiring pattern layer, a wiring pattern layer for a third layer A transfer plate is prepared (not shown).
[0057]
Next, the wiring pattern layer transfer plate 50 is pressure-bonded onto the insulating substrate 42 such that the adhesive or adhesive insulating resin layer 55 contacts the substrate 42. The pressure bonding may be performed by any method such as roller pressure bonding, plate pressure bonding, or vacuum pressure bonding. Moreover, when said insulating resin layer expresses adhesiveness or adhesiveness by heating, thermocompression bonding can also be performed. Thereafter, the transfer substrate 51 is peeled off and the wiring pattern layer 57 is transferred onto the substrate 42, whereby the first wiring pattern layer 43 having the conductive layer 43a and the insulating resin layer 43b is formed on the substrate 42. be able to. In addition, after alignment with the first wiring pattern layer is performed on the substrate 42 on which the first wiring pattern layer 43 is transferred and formed, a second wiring pattern layer transfer plate is used. Similarly, the wiring pattern layer is transferred to form a second wiring pattern layer 44 having a conductive layer 44a and an insulating resin layer 44b. Further, alignment is performed in the same manner on the substrate 42 on which the first wiring pattern layer 43 and the second wiring pattern layer 44 are transferred and formed using a wiring pattern layer transfer plate for the third layer. The wiring pattern layer is transferred to form a third wiring pattern layer 45 having a conductive layer 45a and an insulating resin layer 45b.
[0058]
As described above, the formation of each wiring pattern layer 43, 44, 45 is performed by sequentially transferring the wiring pattern layer of each wiring pattern layer transfer plate onto the substrate, so that the multilayer printed wiring board 41 has each wiring pattern. This is a so-called overprint structure composed of layers 43, 44, and 45. The wiring pattern layer 43 and the wiring pattern layer 44 constituting the multilayer printed wiring board 41 are similar to the wiring pattern layer 3 and the wiring pattern layer 4 constituting the multilayer printed wiring board 1 described above. 44, the conductive layers 43a, 44a are always partially exposed, and at the intersection, the insulation between the wiring pattern layer 43 and the wiring pattern layer 44 constitutes the upper wiring pattern layer 44. It is held by the insulating resin layer 44b. In addition, the wiring pattern layers can be easily connected to each other at the intersections of the wiring pattern layers or at portions where the wiring pattern layers are close to each other.
[0059]
Next, the connection in the intersection part or proximity part of each wiring pattern layer is demonstrated using the multilayer printed wiring board 41 of this invention as an example.
[0060]
10 to 14 are perspective views showing the connection state of the intersections of the wiring pattern layers of the multilayer printed wiring board 41. FIG. FIG. 10 shows the connection 61 formed and connected to the through hole formed in the upper wiring pattern layer 44. Further, FIG. 11 shows a structure in which a joining portion 62 is formed at a part of the intersection, and the conductive layer 43a of the wiring pattern layer 43 and the conductive layer 44a of the wiring pattern layer 44 are connected. Further, FIG. 12 is a view in which a junction 63 is formed so as to cover the intersection between the wiring pattern layer 43 and the wiring pattern layer 44. Further, FIG. 13 shows a connection part 64 formed so as to straddle a part of the proximity part, and the wiring pattern layer 43 and the wiring pattern layer 44 are connected. FIG. 14 shows the wiring pattern layer 43 and the wiring pattern. A joining portion 65 is formed and connected so as to cover a proximity portion with the layer 44.
[0061]
Connections by forming joints at the intersections or adjacent parts of each wiring pattern layer include (1) printing method, (2) dispensing method, (3) ultrafine particle spraying method, and (4) laser drawing method. (5) Selective electroless plating method, (6) Selective vapor deposition method, (7) Welding and joining method, and the like.
[0062]
The connection of the intersecting or adjacent portions of the wiring pattern layers of the multilayer printed wiring board 1 by the printing method (1) described above is conducted with the conductive paste or the conductive paste so as to straddle between the conductive layers constituting each wiring pattern layer by printing. This is performed by fixing the solder to form a joint. The printing method to be used is not particularly limited, but screen printing generally suitable for thick film printing and frequently used in the electronics industry is preferable. When screen printing is performed, a screen printing plate having an opening in a portion corresponding to a connecting portion between wirings is prepared in advance, and aligned on a multilayer wiring board, and a conductive paste such as a silver paste. What is necessary is just to print an ink.
[0063]
In addition, the connection at the intersection or proximity of the wiring pattern layers of the multilayer printed wiring board 1 by the dispensing method (2) is similar to the above printing method, but the conductive ink is ejected from fine nozzles. Then, the bonding portion is directly drawn and formed between the wirings. Specifically, a dispenser having a needle-like spout that is generally used for attaching a small amount of adhesive or the like to a required portion can be used. Moreover, the inkjet system currently used for output devices, such as a computer, can also be used depending on the viscosity of the conductive ink to be used.
[0064]
In the ultrafine particle spraying method of (3) above, ultrafine particles are transported in a high-speed air stream, and are sprayed onto a multilayer printed wiring board from a fine nozzle provided close to the multilayer printed wiring board. The film is formed by mutually sintering by the collision energy between the substrate and the multilayer printed wiring board, and a method called a gas deposition method can be used. The apparatus used for this method basically comprises two vacuum chambers of high vacuum and low vacuum, and connection pipes connecting the vacuum chambers. The ultrafine particles are formed by a vacuum evaporation method in a low vacuum chamber into which argon gas or the like is introduced, and the substrate is placed in the high vacuum chamber. The connection pipe has an opening in the vicinity of the generation of ultrafine particles in the low vacuum chamber and in the vicinity of the multilayer printed wiring board in the high vacuum chamber, and in a direction perpendicular to the wiring board. Yes. Since each vacuum chamber is maintained at a constant pressure by the vacuum exhaust system, a high-speed air flow (gas flow) from the low vacuum chamber to the high vacuum chamber is generated in the connection pipe due to the pressure difference between the vacuum chambers. The ultrafine particles generated in the low-vacuum chamber are carried in this air stream and conveyed to the high-vacuum chamber side, collide with the wiring pattern layer of the multilayer printed wiring board, and are sintered together to form a film. By using this method using a metal such as gold, silver, copper, or nickel as a base material, a conductor (junction) can be selectively formed at a location that requires connection between wirings.
[0065]
In the laser drawing method (4), a solution in which conductive fine particles are dispersed is applied to a multilayer printed wiring board, and a desired portion of the coating film is heated by a laser to decompose or evaporate the resin binder. Then, the conductive fine particles are deposited and aggregated on the heated portion to selectively form a conductor. As the solution, a fine resin of about several tens of μm can be drawn by using a polyester resin, an acrylic resin, or the like in which conductive fine particles such as gold and silver are dispersed and irradiating with an argon laser.
[0066]
As the selective electroless plating method (5), a selective electroless plating technique generally known as a photoforming method can be used. In this technique, a photosensitizer layer containing a metal in an oxidized state that can be reduced and becomes a catalyst for electroless plating is formed on a multilayer printed wiring board, and the photosensitizer layer is selectively exposed, Metal particles that serve as a catalyst for electroless plating are deposited, and then immersed in an electroless plating solution, thereby selectively plating only the exposed portion.
[0067]
Further, the selective vapor deposition method (6) uses a selective film deposition technique which is one of thin film formation techniques. That is, an organic metal gas containing a conductive element such as metal, carbon or the like, or an organic vapor containing a conductive element is introduced into the vacuum chamber, and the above-mentioned gas or Vapor is adsorbed, and then a laser or ion beam is focused or focused to irradiate the substrate, and the gas or vapor adsorbed on that part is decomposed by heat or collision energy, so that metal, carbon, etc. A conductive substance is deposited on a multilayer printed wiring board. Such a selective vapor deposition method has been put into practical use as an LSI wiring correction technique. More specifically, a focused argon laser decomposes organometallic gases containing chromium, cobalt, platinum, tungsten, etc., and deposits these metals on the desired correction site, or pyrene by a gallium ion beam. A technique of depositing a carbon film by decomposing vapor of an organic material such as the above can be used.
[0068]
Further, the welding joint method of (7) described above is a method in which an intersection of wiring pattern layers is selectively heated with a laser, and an insulating resin layer (insulating resin layer constituting the upper layer) existing between conductive layers of the upper and lower wiring pattern layers. ) Are melted and evaporated, and the conductive layer itself is also heated to a high temperature, whereby the conductive layers constituting the respective wiring pattern layers are fused to each other to form a joint and connect them.
[0069]
Further, the interconnections of the wiring pattern layers constituting the multilayer printed wiring board of the present invention are (8) wire bonding method, (9) one-shot method using a wire bonding apparatus, (10) laser plating method, (11) It can be performed by a batch transfer method of a laminate of a conductor and solder plating, (12) a metal lump insertion method, (13) an electroless plating method, or the like. In the wire bonding method (8) described above, for example, as shown in FIG. 15, the wiring pattern layers 43 and 44 that are not electrically connected to the adjacent portion (which can be dealt with similarly in the crossing portion) are connected to the wire bonding apparatus. In this method, wire bonding is performed, and the conductive layers 43 a and 44 a are connected by the wire bridge 66.
[0070]
The one-shot method using the wire bonding apparatus (9) described above is, for example, as shown in FIG. 16, where the wiring pattern layers 43 and 44 are not electrically connected (can be dealt with similarly at the intersection). In this method, bonding is performed by one shot (one time) using a wire bonding apparatus, and the conductive layers 43a and 44a are connected by a bonding lump (pad) 67 without a bridge.
[0071]
The laser plating method of the above (10) is, for example, a laser in which a predetermined spot diameter, power on an irradiated surface, etc. are adjusted in a state in which a multilayer printed wiring board before connection operation is immersed in a palladium plating solution (for example, , Argon laser) is irradiated to a proximity portion or intersection portion to be conducted for a predetermined time, and a Pd film, for example, is deposited to a predetermined thickness and connected to the irradiated portion. It is preferable to irradiate the laser while circulating the palladium plating solution. Further, the plating solution is removed by washing with water, and the conductive layers 43a and 44a are connected by the plating film 68 deposited as shown in FIG.
[0072]
The batch transfer method for the laminate of the conductor (11) and the solder plating is performed as shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B). First, as shown in FIG. 18B, a laminate 70 of a conductor layer 71 and a solder plating layer 72 is produced in the following manner. That is, a conductive layer 71 is formed, for example, by electroplating on a transfer substrate on which a desired pattern (conductive pattern) is formed on a conductive substrate 75 by development using a resist method. Solder plating is performed on the body layer using a predetermined solder plating bath composition to form a solder plating layer 72. The solder plating layer 72 can be similarly formed by screen printing or dipping of solder paste in addition to solder plating. As shown in FIG. 18A, the laminated body 70 laminated in this way is collectively heat-transferred to a non-conducting proximity portion of the wiring pattern layers 43 and 44 (which can be dealt with similarly at the intersection). The conductive layers 43a and 44a are connected. At this time, the thermal transfer temperature is performed in a temperature range of about 200 to 300 ° C., which is a temperature at which the solder plating layer 72 can be melted and deformed.
[0073]
In the metal lump insertion method (12) described above, as shown in FIG. 19A, for example, a metal ball 81 having a diameter of about 30 to 100 μm is formed in the wiring gap in the adjacent portion of the wiring pattern layers 43 and 44 where no conduction is made. After that, as shown in FIG. 19B, a sheet 82 coated with a pressure-sensitive adhesive is pressure-bonded thereon to connect the conductive layers 43a and 44a. The use of metal balls is a more preferable use mode, but it is also possible to use so-called metal pieces (lumps) that are not spherical. Further, such metal balls (lumps) can also be used to improve the reliability of the connection part in the printing method and the dispensing method. That is, after the metal ball is installed, the printing or dispensing is performed.
[0074]
The electroless plating method (13) will be described with reference to FIGS. First, an electroless plating catalyst is applied on the entire surface of a multilayer printed wiring board having wiring pattern layers 43 and 44 as shown in FIG. 20A to form a catalyst layer 91 (FIG. 20B). ). Next, after a photoresist is applied thereon to form a resist layer 93, the resist layer 93 is closely exposed and developed using a predetermined photomask to expose a portion H corresponding to the position where the wiring pattern is to be connected. (FIG. 20C). Then, after this exposed portion H is activated, electroless plating is performed to form a connection portion 95 to connect the conductive layers 43a and 44a (FIG. 20D). Thereafter, the remaining unnecessary resist and the catalyst layer are sequentially removed to leave only the connection portion 95 (catalyst layer 91a) (FIGS. 20E and 20F).
[0075]
The multilayer printed wiring board of the present invention can be connected between each wiring pattern layer at any place without being restricted by the through hole formation place by using the connection method as described in (2) to (13) above. Therefore, the degree of freedom in changing the circuit design after producing the multilayer printed wiring board is greater than that of the conventional multilayer printed wiring board.
[0076]
In the above example, the multilayer printed wiring board 1 has a three-layer structure. However, the multilayer printed wiring board manufacturing method of the present invention includes a desired number of wiring pattern layers by repeating the same layer transfer. A multilayer printed wiring board can be manufactured.
[0077]
In addition, the multilayer printed wiring board of the present invention having a two-layer structure solves the problem of the conventional double-sided printed wiring board, that is, the problem of high density resulting from the precision of drilling for forming holes in the double-sided printed wiring board. can do. This is because, as described above, in the multilayer printed wiring board of the present invention, the conductive layer of each wiring pattern layer is always partially exposed, and the intersection of the wiring pattern layers without forming a through hole, or This is because the wiring pattern layers can be easily connected to each other in the proximity portion.
[0078]
【Example】
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail.
(Example 1)
(1) Formation of hydrophobic pattern in wiring pattern layer transfer plate (corresponding to FIG. 2 (B))
As a conductive transfer substrate, a 0.2 mm thick stainless steel plate with a polished surface is prepared, and a commercially available photoresist (PMER P-AR900, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is formed on the stainless steel plate to a thickness of 20 μm. After coating and drying, each of the three photomasks having a light-transmitting portion formed in a wiring pattern was subjected to contact exposure, followed by development, washing and drying, and further thermosetting to provide a resist layer. Transfer substrates (3 types) were prepared.
[0079]
Next, each of the above three types of transfer substrates and a platinum electrode are immersed in a fluorine-containing acrylic electrodeposition resin solution (ELECOAT AMF400, manufactured by Shimizu Corporation), and the transfer substrate is placed on the cathode of the DC power source. A platinum electrode was connected to the anode, electrodeposition was performed at a voltage of 50 V for 1 minute to form a hydrophobic insulating film having a thickness of 5 μm, and then dried at 100 ° C. for 10 minutes. Next, the entire surface of the transfer substrate was subjected to close contact exposure, and then developed and washed with water to dissolve and remove the photoresist layer. Thereafter, the hydrophobic insulating film was baked at 200 ° C. for 30 minutes to produce transfer substrates (three types) having hydrophobic patterns and exposed wiring pattern portions.
(2) Formation of conductive layer in wiring pattern layer transfer plate (corresponding to FIG. 2C)
The transfer substrate on which the pattern is formed and the platinum electrode are opposed to each other and immersed in a copper pyrophosphate plating bath (pH = 8, liquid temperature = 55 ° C.) having the following composition, and the platinum electrode is connected to the anode of the DC power supply. The transfer substrate is connected to the cathode, and the current density is 10 A / dm.2 Then, electricity was applied for 5 minutes, and a copper plating film having a thickness of 10 μm was formed on the exposed portion of the transfer substrate that was not covered with the hydrophobic pattern to form a conductive layer. This conductive layer was formed on three types of transfer substrates.
[0080]
(Composition of copper pyrophosphate plating bath)
Copper pyrophosphate: 94 g / l
Copper potassium pyrophosphate: 340 g / l
Ammonia water: 3 g / l
(3) Preparation of insulating material
In a container equipped with a stirrer, a reflux condenser and a nitrogen introduction tube, 61.67 g (0.1 mol) of bis [4- {4- (aminophenoxy) phenoxy} phenyl] sulfone and 216 g of N, N-dimethylacetamide were added. In a nitrogen atmosphere at room temperature, 21.8 g (0.1 mol) of pyromellitic dianhydride was added while paying attention to an increase in the solution temperature, and then stirred at room temperature for about 20 hours.
[0081]
Next, 17.8 g of dimethylethanolamine (90 mol% with respect to the carboxyl equivalent) was gradually added to the polyamic acid solution and stirred for 20 minutes at room temperature, and then diluted by gradually adding 100 g of water while stirring at room temperature. Thus, an insulating material (resin concentration: 20% by weight) was prepared.
(4) Formation of insulating layer in wiring pattern layer transfer plate (corresponding to FIG. 2D)
In each of the three types of transfer substrates on which the conductive layer was formed in the above (2), a solution obtained by dissolving 680 g of a mixture of sodium chlorite and sodium hydroxide (Ebonol C manufactured by Enthone Inc.) in 3785 g of water (liquid temperature 90 (10 ° C.) for 10 minutes, and then immersed in the insulating material solution having a hydrophilic group prepared in (3) above for 5 minutes. Thereafter, the transfer substrate is pulled up at a speed of 1 mm / second, and 120 ° C. for 30 minutes. Then, an insulating layer having a hydrophilic group having a thickness of 3 μm was formed on the conductive layer.
(5) Preparation of adhesive material
(5-1) Preparation of the first liquid
The reaction vessel was charged with 970 parts by weight of epoxy resin of Epoxy 485 (Epon 1001 manufactured by Sur Chemical Company) and 265 parts by weight of polycaprolactone diol (PCP200 manufactured by Union Carbide), and this was heated to 100 ° C. under a nitrogen atmosphere. Heated and 0.46 parts by weight of benzyldimethylamine was added. The reaction mixture was further heated to 130 ° C., held at this temperature for 1 hour, and then cooled to 110 ° C. To this was added 100 parts by weight of methyl isobutyl diketimine 73% methyl isobutyl ketone, cooled until the temperature reached 70 ° C., 53.1 parts by weight of diethylamine was added at this temperature, and maintained at 120 ° C. for 3 hours. The contents were taken out from. The nonvolatile component of this content was 85%.
[0082]
(5-2) Preparation of the second liquid
In a separate reaction vessel, 291 parts by weight of an 80/20 (weight ratio) mixture of 2,4- / 2,6-tolylene diisocyanate was charged, and 218 parts by weight of 2-ethylhexanol was added to the mixture under a dry nitrogen atmosphere. The reaction temperature was kept at 38 ° C. for 30 minutes. Next, the reaction mixture was heated to 60 ° C., 75 parts by weight of trimethylolpropane and 0.08 part by weight of dibutyl diurarate as a catalyst were added, and then held at 121 ° C. for 1 hour and 30 minutes. After confirming that the absorption of was disappeared, the reaction was terminated. Next, 249 parts by weight of ethylene glycol monoethyl ether was added thereto for dilution. The non-volatile component of this reaction product was 70%.
[0083]
(5-3) Preparation of adhesive material
576 parts by weight of the first liquid and 217 parts by weight of the second liquid were mixed, neutralized with 12.3 parts by weight of glacial acetic acid, and then slowly diluted with 705.5 parts by weight of deionized water. To this, 39 parts by weight of ethylene glycol monohexyl ether and 283.1 parts by weight of deionized water were added to obtain an adhesive material having a solid content of 37.5%.
(6) Formation of resin layer in wiring pattern layer transfer plate (corresponding to FIG. 2 (E))
Each of the three types of transfer substrates in which the insulating layer is formed on the conductive layer in (4) above is added to the adhesive material solution having the hydrophilicity or capable of reacting with the hydrophilic group prepared in (5) above. Then, the transfer substrate is pulled up at a speed of 1 mm / second, dried at 80 ° C. for 10 minutes to form an adhesive resin layer having a thickness of 3 μm on the insulating layer, and three kinds of wiring pattern layers Transfer plates A1, A2, and A3 were obtained.
(7) Fabrication of multilayer printed wiring board (corresponding to FIG. 5)
On the polyimide film substrate having a thickness of 25 μm, the wiring pattern layer transfer master A1 prepared in (6) above is pressure-bonded under the following conditions to form a conductive layer, an insulating layer, and an adhesive resin layer. The first wiring pattern layer was transferred.
[0084]
(Crimping conditions)
Pressure: 10kgf / cm2
Temperature: 100 ° C
Next, on the film substrate on which the first wiring pattern layer is formed, the transfer master A2 for wiring pattern layer produced in the above (6) is pressure-bonded under the same conditions as described above to form a conductive layer. Then, the second wiring pattern layer composed of the insulating layer and the adhesive resin layer was transferred.
[0085]
Similarly, on the film substrate on which the second wiring pattern layer is formed, the transfer master A3 for the wiring pattern layer produced in the above (6) is pressure-bonded under the same conditions as described above to form a conductive layer. Then, the third wiring pattern layer composed of the insulating layer and the adhesive resin layer was transferred.
[0086]
Next, the insulating layer and the adhesive resin layer were cured at 200 ° C. for 60 minutes to produce a multilayer printed wiring board of the present invention having three wiring pattern layers as shown in FIG. .
(Example 2)
(1) Formation of hydrophobic pattern in wiring pattern layer transfer plate (corresponding to FIG. 9B)
As a conductive transfer substrate, a 0.2 mm-thick stainless steel plate having a polished surface was prepared, and an ultraviolet curable silicone (X-24 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as a hydrophobic photosensitive material on the stainless steel plate. -8221) is applied and dried to a thickness of 1 μm, contact exposure is performed using three types of photomasks each having a light-shielding portion formed in a wiring pattern, and then development, washing, drying, and thermosetting are performed. Then, transfer substrates (three types) having a hydrophobic pattern and exposed wiring pattern portions were produced.
(2) Formation of conductive layer in wiring pattern layer transfer plate (corresponding to FIG. 9C))
A copper plating film having a thickness of 10 μm was formed on the transfer substrate on which the pattern of (1) was formed in the same manner as in (2) of Example 1 to form a conductive layer. This conductive layer was formed on three types of transfer substrates.
(3) Preparation of adhesive insulation material
A reactor equipped with a mechanical stirrer, sampling tube, cooling tube and gas inlet tube was charged with 1143 parts by weight of triethylenetetramine, a nitrogen purge was started, and the contents were heated to 93 ° C. Subsequently, 750 parts by weight of epoxy novolac resin was added to the reactor over 1 hour and 20 minutes while maintaining the temperature of the contents at 93 ° C. This epoxy novolac resin is based on DEN438, which is commercially available in the state of being dissolved in acetone from Dow Chemical Company. In order to be usable in the present invention, acetone is removed by stripping. It is necessary to dissolve the resulting epoxy novolac polymer in toluene. The resin used in this example had an average epoxy functionality of 3.6, a toluene solids concentration of 84%, and a weight per epoxy (WPE) of 184. The mixture obtained by adding the above epoxy novolac resin was then held at 91 ° C. for about 50 minutes and then gradually heated to 227 ° C. over about 2 hours under a vacuum of 10 Torr. The mixture was then cooled to about 149 ° C. to release the vacuum, and 279 parts by weight of 2-propoxyethanol and 279 parts by weight of methyl isobutyl ketone were added to the reactor at a temperature of about 118 ° C. Then, 623 parts by weight of cresyl glycidyl ether was added to the reaction mixture over about 0.5 hour. When the resulting mixture was held at 127 ° C. for about 0.5 hours, 53 parts by weight of acetic acid, 279 parts by weight of 2-propoxyethanol, and 279 parts by weight of methyl isobutyl ketone were added to the mixture. The obtained product had a 25 ° C. cardner-Holt viscosity of Z4, a solid content of 58.9%, and an acid value of 27.9.
[0087]
On the other hand, 288 parts by weight of bisphenol A-based polyglycidyl ether having a weight per epoxy in the range of about 600 to 700 was dissolved in 330 parts by weight of ion-exchanged water to prepare an aqueous epoxy resin dispersion. To this epoxy resin aqueous dispersion, 150 parts by weight of the above product, 250 parts by weight of titanium dioxide, and 40 parts by weight of ion-exchanged water were added and mixed to prepare an adhesive insulating material.
(4) Formation of insulating resin layer in wiring pattern layer transfer plate (corresponding to FIG. 9D)
In each of the three types of transfer substrates on which the conductive layer was formed in the above (2), a solution obtained by dissolving 680 g of a mixture of sodium chlorite and sodium hydroxide (Ebonol C manufactured by Enthone Inc.) in 3785 g of water (liquid temperature 90 (10 ° C.) for 10 minutes, then immersed in the adhesive insulating material solution having the hydrophilic group prepared in (3) or capable of reacting with the hydrophilic group for 5 minutes, and then transferred at a speed of 1 mm / second. The substrate was pulled up and dried at 80 ° C. for 10 minutes to form a 3 μm thick adhesive insulating resin layer on the conductive layer to obtain three types of wiring pattern layer transfer plates B1, B2, and B3. .
(5) Fabrication of multilayer printed wiring board
A first layer composed of a conductive layer and an adhesive insulating resin layer is bonded onto the polyimide film substrate having a thickness of 25 μm by pressing the wiring pattern layer transfer master B1 prepared in (4) above under the following conditions. The wiring pattern layer of the eye was transferred.
[0088]
(Crimping conditions)
Pressure: 10kgf / cm2
Temperature: 100 ° C
Next, on the film substrate on which the first wiring pattern layer is formed, the wiring pattern layer transfer master B2 prepared in the above (4) is pressure-bonded under the same conditions as described above to form a conductive layer. A second wiring pattern layer made of an adhesive insulating resin layer was transferred.
[0089]
Similarly, on the film substrate on which the second wiring pattern layer is formed, the transfer master B3 for the wiring pattern layer produced in the above (4) is pressure-bonded under the same conditions as described above to form a conductive layer. And a third wiring pattern layer composed of an adhesive insulating resin layer was transferred.
[0090]
Next, the adhesive insulating resin layer was cured at 180 ° C. for 30 minutes to produce a multilayer printed wiring board of the present invention having three wiring pattern layers as shown in FIG.
[0091]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the wiring pattern layer provided on the transfer substrate is transferred onto the substrate, so that the conductive layer on the upper portion has a hydrophilic group on the lower portion or reacts with the hydrophilic group. A wiring pattern layer provided with an insulating layer made of an insulating material and a resin layer, or an insulating resin layer made of an adhesive insulating material having a conductive layer at the top and a hydrophilic group at the bottom or capable of reacting with the hydrophilic group The wiring pattern layer can be formed in multiple layers on the substrate. In this multilayer formation, a plurality of transfer substrates on which a predetermined wiring pattern layer is formed are produced in parallel, and these transfer substrates are sequentially transferred. Because it is a parallel series process, defective products can be eliminated by inspection before transfer, manufacturing yield is improved, throughput is high, and wiring layer formation and patterning, which has been performed on conventional substrates, has also been achieved. Plating, and photolithography process is unnecessary, thereby simplifying the manufacturing process.
[0092]
In addition, when forming the wiring pattern layer transfer plate by forming the wiring pattern layer on the transfer substrate, a hydrophilic insulating layer or insulating resin layer using a hydrophobic pattern and a hydrophilic conductive layer is used. Therefore, exposure to the conventional transfer substrate and mask alignment are not required, and the apparatus and the process can be simplified.
[0093]
In addition, the multilayer printed wiring board does not have a wiring pattern covering with an insulating layer as seen in conventional multilayer printed wiring boards, and the conductive layers constituting each wiring pattern layer are always partially exposed. In addition, the wiring pattern layers can be easily connected to each other at the intersections of the wiring pattern layers or portions where the wiring pattern layers are close to each other, and a multilayer printed wiring board having extremely high versatility can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 2 is a drawing for explaining a method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a wiring pattern layer transfer plate used in the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a wiring pattern layer transfer plate used in the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 5 is a drawing for explaining a method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing an intersection of wiring pattern layers of the multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a proximity portion of a wiring pattern layer of a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic sectional view showing another example of the multilayer printed wiring board of the present invention.
FIG. 9 is a drawing for explaining another example of the method for producing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a connection state at an intersection of wiring pattern layers of the multilayer printed wiring board of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a connection state at an intersection of wiring pattern layers of the multilayer printed wiring board of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a connection state at the intersection of the wiring pattern layers of the multilayer printed wiring board of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing a connection state in the proximity portion of the wiring pattern layer of the multilayer printed wiring board of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing a connection state in the vicinity of the wiring pattern layer of the multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 15 is a perspective view showing a connection state in a proximity portion of a wiring pattern layer of a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 16 is a perspective view showing a connection state in the proximity portion of the wiring pattern layer of the multilayer printed wiring board of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view showing a connection state in the proximity portion of the wiring pattern layer of the multilayer printed wiring board of the present invention.
FIG. 18 is a diagram for explaining a connection state in a proximity portion of a wiring pattern layer of a multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 19 is a perspective view showing a state in which connections are sequentially formed at adjacent portions of the wiring pattern layer of the multilayer printed wiring board according to the present invention.
FIG. 20 is a view for explaining a connection state in a proximity portion of a wiring pattern layer of a multilayer printed wiring board according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 41 ... multilayer printed wiring board
2, 42 ... substrate
3, 4, 5, 43, 44, 45 ... wiring pattern layer
3a, 4a, 5a, 43a, 44a, 45a ... conductive layer
3b, 4b, 5b ... insulating layer
3c, 4c, 5c ... Resin layer
43b, 44b, 45b ... insulating resin layer
10, 20, 30, 50 ... wiring pattern layer transfer plate
11, 51 ... Transfer substrate
17, 27, 37, 57... Wiring pattern layer
61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 70, 81, 91...

Claims (3)

少なくとも表面が導電性の転写基板上に疎水性の絶縁材料からなるパターンを形成し、前記パターンの形成されていない部位にメッキ法により親水性の導電性層を形成し、その後、前記転写基板の表面に、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる絶縁材料を接触させて前記導電性層上のみに絶縁層を形成し、さらに、前記絶縁層上に粘着性あるいは接着性の樹脂層を形成して、前記導電性層、前記絶縁層および前記樹脂層を有する配線パターン層を設けた配線パターン層転写版を複数作製し、次に、多層プリント配線板用の基板の一方の面に前記樹脂層を介して前記配線パターン層転写版を圧着し、前記転写基板を剥離することにより前記配線パターン層を転写する操作を順次繰り返し、前記基板上に複数の前記配線パターン層を形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。  A pattern made of a hydrophobic insulating material is formed on a transfer substrate having a conductive surface at least, and a hydrophilic conductive layer is formed by plating on a portion where the pattern is not formed. An insulating layer having a hydrophilic group or capable of reacting with the hydrophilic group is brought into contact with the surface to form an insulating layer only on the conductive layer, and an adhesive or adhesive resin layer is formed on the insulating layer. Forming a plurality of wiring pattern layer transfer plates provided with a wiring pattern layer having the conductive layer, the insulating layer, and the resin layer, and then on one surface of a substrate for a multilayer printed wiring board A plurality of wiring pattern layers are formed on the substrate by sequentially repeating the operation of transferring the wiring pattern layer by pressing the wiring pattern layer transfer plate through the resin layer and peeling the transfer substrate. Method for manufacturing a multilayer printed wiring board, characterized in that. 少なくとも表面が導電性の転写基板上に疎水性の絶縁材料からなるパターンを形成し、前記パターンの形成されていない部位にメッキ法により親水性の導電性層を形成し、その後、前記転写基板の表面に、親水性基を有する又は親水性基と反応しうる粘着絶縁材料を接触させて前記導電性層上のみに粘着性あるいは接着性の絶縁樹脂層を形成して、前記導電性層と前記絶縁樹脂層とを有する配線パターン層を設けた配線パターン層転写版を複数作製し、次に、多層プリント配線板用の基板の一方の面に前記絶縁樹脂層を介して前記配線パターン層転写版を圧着し、前記転写基板を剥離することにより前記配線パターン層を転写する操作を順次繰り返し、前記基板上に複数の前記配線パターン層を形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。  A pattern made of a hydrophobic insulating material is formed on a transfer substrate having a conductive surface at least, and a hydrophilic conductive layer is formed by plating on a portion where the pattern is not formed. An adhesive insulating material having a hydrophilic group or capable of reacting with a hydrophilic group is brought into contact with the surface to form an adhesive or adhesive insulating resin layer only on the conductive layer, and the conductive layer and the A plurality of wiring pattern layer transfer plates provided with a wiring pattern layer having an insulating resin layer, and then the wiring pattern layer transfer plate via the insulating resin layer on one surface of a substrate for a multilayer printed wiring board The multilayer printed wiring board is characterized in that a plurality of wiring pattern layers are formed on the substrate by sequentially repeating the operation of transferring the wiring pattern layer by pressure bonding and peeling the transfer substrate. Manufacturing method. 前記配線パターン層が相互に交差する部位および/または前記配線パターン層が近接する部位の必要箇所に、各配線パターン層を構成する導電性層相互間に跨がるように接合部を形成することにより配線パターン層相互間を接続す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の製造方法。Forming a junction so as to straddle between the conductive layers constituting each wiring pattern layer at a portion where the wiring pattern layers intersect with each other and / or a portion where the wiring pattern layers are close to each other; The method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to claim 1, wherein the wiring pattern layers are connected to each other.
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