JP4123206B2 - 多層配線板及び多層配線板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、オーダーが入ってから生産する、いわゆるビルド・ツー・オーダー生産による短納期で多品種少量生産するのに好適な多層配線板及び多層配線板の製造方法に関する。

従来の一般的な多層プリント配線板の製造工程の例について図９を参照して説明する。多層プリント配線板は、例えば略５００ｍｍ角のガラス布入りエポキシ樹脂などの樹脂基材の両面に銅箔がラミネートされた両面銅張積層板を用い（Ｓ１）、初めに、配線板の内層のパターン形成（Ｓ１〜Ｓ７）がいわゆるフォトリソグラフィ法により、ドライフィルム（フォトレジスト）が張付けられた銅張積層板（Ｓ２）に対し、内層配線パターンが作画されたフォトマスクを用いて、露光（Ｓ３）、現像（Ｓ４）、エッチング（Ｓ５）、ドライフィルム剥離（Ｓ６）、水洗（Ｓ７）、乾燥（Ｓ８）が行われる。

次に、パターン形成された内層基板の表裏面に熱硬化性樹脂（プリプレグ）を間に挟んで銅箔を重ね（Ｓ９）、加圧・加熱して積層接着する（Ｓ１０）。そして外層のパターンが内層パターン形成（Ｓ２〜Ｓ８）と同様に工程（Ｓ１１〜Ｓ１７）により形成される。そして、パターン形成された外層にはビアホールが穿孔され（ステップ１８）、そのビアホールの内部を清浄化した後内部の配線と外層などとを電気的に接続するためビアホールの銅めっきが行われる（ステップ１９）。

次に、耐湿性などの信頼性を確保するため、積層された配線板の後処理が行われる。すなわち、外層配線パターンが形成された積層配線板の表裏面にソルダーレジストのパターンを形成し（ステップ２０）、ランド、パッドなどの接続端子部を除く略全面を覆うようにする。そして、当該基板の型番や文字・記号などをシルク印刷する（ステップ２１）。そして、所定の外形寸法に加工するとともに、多数個取り基板のときには必要に応じて後の工程で個片化し易いようにＶ溝などが形成される（ステップ２２）。そして、外観検査・導通検査などのチェック（ステップ２３）を行い、ソルダーレジストパターンから剥き出しになっているランド、パッドに、めっきあるいは防錆処理などの表面処理を施し（ステップ２４）、多層プリント配線板が完成する。

多層プリント配線板は、ＱＦＰ（Quad Flat Package）のＩＣ部品やチップ部品などの表面実装部品の場合、はんだペーストが印刷された（ステップ２５）後、部品搭載され（Ｓ２６）、リフロー加熱されて所定位置にはんだ付けされる（ステップ２７）。そして、特に実装される部品が高周波などに敏感なときには当該部品を含む領域に電磁シールドのためのシールドケースを固定し、さらにケース自体をグランドと導通させるためにはんだ付け作業が行われる（ステップ２８）。

ここで、配線パターンが表裏面を含めて４層の場合は、例えば内層用として両面銅張積層板が１枚と表裏面の外層用に銅箔が２枚用いられ、４枚のフォトマスクを使用しそれぞれ露光、現像、エッチング、レジスト剥離処理され、６層の場合は、例えば内層用１枚、外層用２枚の両面銅張積層板が用いられ、６枚のフォトマスクを使用しパターン形成される。
このような従来知られているプリント配線板には特許文献１及び特許文献２に開示されているものがある。
特開２００２−３３５０７７号公報（図３） 特開２０００−３５３８６３号公報（図４）

しかしながら、従来の多層プリント配線板の製造方法では大量生産するには有利であるが、露光に要するフォトマスクはその層毎に必要となり、各層毎にパターンを形成していくため段取り時間がかかり、形成する層によって歩留りが異なり材料を多く要していた。
すなわち、各層毎にパターン形成するため、同一の装置を使用すると生産リードタイムが著しく長くなり、一方並列に生産する場合には装置が複数台必要となり生産スペースおよび投資が必要になる。また各層毎のパターン形成歩留りが異なり易いため、材料投入を一番歩留りが悪い処理工程に合わせて行うこととなり、材料を多く要す結果となっていた。
こうして作製された多層プリント配線板を含むプリント配線板は電子部品が実装されて使用されるが、特に高周波回路を構成する部分については金属ケースなどを被せて電磁シールドが行われ、結果として電子部品が占める実装領域が大きくなり、プリント配線板自体も大きくする必要があった。この場合、電磁シールド用のケースはプリント配線板に被せグランドに接続されるため、はんだ付けの追加作業が発生するだけでなく、配線板自体が受ける振動によりケースが外れる不都合があった。

また、多層プリント配線板と同等の構成を得るために、薄い基材に配線パターンが形成されたフレキシブル基板に電子部品を実装し、電子部品の実装領域外に配されるフレキシブル基板部分を曲げ、他の電子部品に設けられるフレキシブル基板部分と重ねて接続して使用する方法がある。しかし、この場合、上下に重ねられたフレキシブル基板同士の導通は、フレキシブル基板の両端の重ねられた部分からしか取れないため、長くなった配線の途中からノイズを発生したり吸収してしまい他の部品との間での電磁的相互作用の授受による影響が大きくなる不都合があった。

本発明はかかる点に鑑み、多品種少量生産に向き、電子部品を電磁シールドした構成も簡便に実現することができる、多層配線板及び多層配線板の製造方法を提案するものである。

本発明に係る多層配線板は、１枚の横長形状の絶縁シートの片面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンが形成され、前記絶縁シートにおける所要の前記領域の所要位置に導通穴が設けられ、前記導通穴は配線パターンが形成された領域において該配線パターンの導体面が露出するように形成され、前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に導電材による突起が形成され、前記配線パターンが形成された面に前記突起を除いて絶縁接着層が形成され、前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートが一方の端部に対応した領域から順に巻き込まれた構成をなし、前記導電材による突起が積層方向に隣接する領域の前記導通穴を通して該隣接する領域の配線パターンに電気的に接続され、前記絶縁接着層を介して前記複数の領域が接着されて、３次元的な電気配線が形成されて成ることを特徴とする。

本発明に係る多層配線板は、１枚の横長形状の絶縁シートの両面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンが形成され、前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に導電材による突起が形成され、前記突起を有する配線パターンが形成された面に前記突起を除いて絶縁接着層が形成され、前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートが一方の端部に対応した領域から順に巻き込まれた構成をなし、前記導電材による突起が積層方向に隣接する領域の配線パターンに電気的に接続され、前記絶縁接着層を介して前記複数の領域が接着されて、３次元的な電気配線が形成され、最外面の略全体がソルダーレジスト層又は絶縁性樹脂層で覆われて成ることを特徴とする。

本発明に係る多層配線板は、１枚の横長形状の接着性を有する絶縁シートの片面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンが形成され、前記絶縁シートの、前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に開口部が形成され、前記開口部内に導電性材が埋め込まれ、前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートが一方の端部に対応した領域から順に巻き込まれた構成をなし、前記導電性材が積層方向に隣接する領域の配線パターンに電気的に接続され、前記絶縁シートの接着性を介して前記複数の領域が接着されて、３次元的な電気配線が形成されて成ることを特徴とする。

本発明に係る多層配線板は、上記いずれかの多層配線板において、前記巻き込まれた内層の前記領域の配線パターンに電子部品が接続され、前記電子部品が前記領域に形成された配線パターンによる電磁シールド層で電磁シールドされて成ることを特徴とする。

本発明に係る多層配線板の製造方法は、１枚の横長形状の絶縁シートの片面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンを形成すると共に、前記絶縁シートにおける所要の前記領域の所要位置に前記配線パターンが露出するように導通穴を形成する工程と、前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に導電材による突起を形成する工程と、前記配線パターンが形成された面に前記突起を除いて絶縁接着層を形成する工程と、前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートを一方の端部に対応した前記領域から順に巻き込む工程と、加熱、加圧して前記絶縁接着層を介して前記複数の領域を接着する工程を有することを特徴とする。

本発明に係る多層配線板の製造方法は、１枚の横長形状の絶縁シートの両面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンを形成する工程と、前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に導電材による突起を形成する工程と、前記突起を有する配線パターンが形成された面に前記突起を除いて絶縁接着層を形成する工程と、前記領域のうち、巻き込んだときに最外面となる領域の面の略全体にソルダーレジスト又は絶縁性樹脂層を形成する工程と、前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートを一方の端部に対応した前記領域から順に巻き込む工程と、加熱、加圧して前記絶縁接着層を介して前記複数の領域を接着する工程を有することを特徴とする。

本発明に係る多層配線板の製造方法は、１枚の横長形状の接着性を有する絶縁シートに、該絶縁シートを複数の領域に分けて所要の領域の所要位置に開口部を形成する工程と、前記開口部内に導電性材を埋め込み、前記絶縁シートの片面に一部前記導電性材と電気的に接続されるように多層配線を構成する全配線パターンを形成する工程と、前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートを一方の端部に対応した領域から順に巻き込む工程と、加熱、加圧して前記絶縁シートの接着性により前記複数の領域を接着する工程を有することを特徴とする。

本発明に係る多層配線板及び多層配線板の製造方法によれば、配線パターンの形成処理時間の大幅な短縮化が図れるとともに、層間における信頼性の高い電気的接続を確保でき、また、電子部品を内蔵させた場合でも外部との電磁的影響の授受をなくす電磁シールド構造を容易に実現することができ、短いリードタイムで多品種少量の生産に好適な処理工程とすることができるだけでなく、処理設備も各１台あれば十分なため設備コストの圧縮を実現することができる。

本発明の多層配線板は、１枚の横長形状の絶縁シートを、複数の領域が相互に積層されるように、一方に端部に対応する領域から順に巻き込むように構成されているので、隣接する領域に跨って連続して配線パターンが形成された場合であっても、確実に配線パターンを外部から保護することができる。また、積層数を多くした多層配線板を形成することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る多層配線板は、複数の配線層を有する多層配線板において、１枚の絶縁シートに、全配線層の配線パターンを所定位置に並べて配置形成し、配線パターンが形成された絶縁シートを、所定順序で位置決めしつつ折り畳んで重ね合わせたのち真空加熱するとともに加圧して３次元的に電気配線を形成したものである。

このように構成した多層配線板によれば、（絶縁層の層数）×（当該多層配線板層当たりの面積）＜（ワークサイズ）のとき、単一の絶縁シートに一括で全層分の配線パターンを形成することができるため、配線パターン形成の処理時間の大幅な短縮化が図れ、処理設備も各１台で実施できる。

また、上記記載の多層配線板において、絶縁シートに配線パターンの導体面を露出させる穴を設け、配線パターンの形成面に導電材による突起を形成するとともに、この突起の頭部が露出するように絶縁性の接着層を設け、絶縁シートを折り畳んで重ね合わせたとき、穴から露出した導体面と突起とが電気的に接続されるように構成することができる。

このように構成した多層配線板によれば、接着層が配線パターン間の絶縁層を形成するとともに、絶縁シートに形成した穴から露出した配線パターンと突起とが圧接接合され、層間において信頼性の高い電気的接続を行うことができる。

また、上記記載の多層配線板において、最外面の略全体が硬化した絶縁性の樹脂で覆われるように構成することができる。

このように構成した多層配線板によれば、この多層配線板の露出された穴の銅箔面に電子部品を実装したり、さらに大きなプリント配線板に搭載することができ、外面が硬化した絶縁性の樹脂で覆われているため、別工程でソルダーレジストを表面に形成しなくても、配線パターンが透湿などにより腐食するおそれを大幅に低減させることができる。

また、上記記載の多層配線板において、配線パターン上に電子部品が設けられるとともに、折り畳んで重ね合わせたとき電子部品が内層に配されるように構成することができる。

このように構成した多層配線板によれば、電子部品が絶縁性の樹脂中に埋設される構造となるため、当初の性能と接続信頼性を長く維持することができる。

また、上記記載の多層配線板において、電子部品を、所望のペーストの焼成により形成される抵抗体あるいは蓄電体で構成することができる。

このように構成した多層配線板によれば、はんだペーストの印刷、電子部品の搭載、リフロー加熱処理などを要さず、電子部品が配線パターン形成と同様の工程で作製できるため接続信頼性に優れた電子部品内蔵多層配線板とすることができる。

また、上記記載の多層配線板において、折り畳みのとき、電子部品の外側に配線パターンによる電磁シールド層を配するようにした構成とすることができる。

このように構成した多層配線板によれば、絶縁シートを折り畳み重ね合わせることにより電子部品がプリント配線板の内層に実装され、この電子部品のまわりに配される配線パターンに、容易に電磁シールド層としての役割を与えることができ、電磁的影響の授受をなくすことができるとともに、この多層配線板自体の厚さも大きく変えることなく、振動によっても信頼性を損なうことのないものとすることができる。

本発明に係る多層配線板の製造方法は、複数の配線層を有する多層配線板の製造方法において、１枚の絶縁シートに、全配線層分の配線パターンを所定順に並べて配置形成する工程と、絶縁シートに配線パターンとの導通穴を設ける工程と、絶縁シートを、所定順序に位置決めしつつ折り畳み重ね合わせる工程と、折り畳み重ね合わされた絶縁シートを真空加熱するとともに加圧し、導通穴を介して３次元的に電気配線が形成される工程と、を有するものである。

このように構成した多層配線板の製造方法によれば、単一の絶縁シートに一括で全層分の配線パターンを形成することができるため、配線パターン形成の処理時間の大幅な短縮化が図れ、多品種少量の生産に好適な処理工程とすることができるだけでなく、処理設備も各１台で十分なため設備コストの圧縮を実現することができる。

以下、本発明の多層配線板及び多層配線板の製造方法を実施するための最良の形態の例を、図１〜図４を参照して説明する。
図１は本例の多層配線板を示し、図１Ａは斜視図、図１Ｂは正面断面図である。図２は本例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、図２Ａは銅箔上の感光性ポリイミドに導通孔形成後、図２Ｂは配線パターン形成後、図２Ｃはバンプ形成後、図２Ｄは絶縁接着層形成後を示し、図２Ｅは端部の折り曲げ後、図２Ｆは巻き構造に折り畳まれ硬化後の多層配線板を示している。また、図３は、図２Ａ〜Ｆに対応させた斜視図であり、ここで図２の断面図２Ａに対し図３では斜視図３Ａ-1及び図３Ａ-２が、断面図２Ｂに対し斜視図３Ｂ-1及び図３Ｂ-２が対応している。また、図４は、図１の多層配線板を一括で多数作製する手順を説明する、図４Ａは銅箔上の感光性ポリイミドのパターン、図４Ｂは折り畳み状態の平面図、図４Ｃは図４Ｂの正面図である。

図１Ａ及びＢにおいて、１０は多層配線板を示し、この多層配線板１０は、例えば大きさが幅２５ｍｍ奥行き２０ｍｍ厚さ０．５mm程度で配線パターン層が４層構成のものである。また、１１は感光性ポリイミドがシート状に硬化形成されたポリイミドシート、１２は銅箔による配線パターン、１３は絶縁接着層、１１ａはポリイミドシート１１に明けられた導通穴、１４は導体によるバンプ（突起）である。
多層配線板１０は、図１Ａに示すように穴１１ａ，１１ａ，…が設けられたポリイミドシート１１を、絶縁接着層を間に挟んで巻いた構造をなしており、図１Ｂに示すように、内層に配されるポリイミドシート１１の穴１１ｃ，１１ｄ，１１ｅをバンプ１４が貫通して他の層の配線パターンと接続され、３次元的な回路が形成される。

以下、図１Ａ及びＢに示す本例の多層配線板１０の作製手順を図２〜図４を参照して説明する。

先ず、図２Ａ及び図３Ａ-1に示すように、銅箔９上に感光性ポリイミドを塗布して乾燥させ、導通穴１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ及び貫通孔１１ｅ形成用のフォトマスクを用いて露光、そして現像して所定配置に導通穴１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ及び貫通孔１１eのパターンを設け、この状態で加熱硬化させてシート状のポリイミドシート１１が形成される。
以下では、硬化後は感光性ポリイミドで形成されたシートは感光性を有しないので単にポリイミドシート１１と述べる。
このとき、図２Ａ及び図３Ａ-1に示すように、ポリイミドシート１１を５つに分割した領域Ｒ１から領域Ｒ５の、領域Ｒ１に４つの導通穴１１ａ、領域Ｒ２に２つの導通穴１１ｂ、領域Ｒ３に２つの導通穴１１ｃ、領域Ｒ４に２つの導通穴１１ｄ、領域Ｒ５に４つの穴１１ｅが配設される。そして、形成された導通穴１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ及び穴１１ｅから、図３Ａ-1に示すように、銅箔９の上面が露呈される。

次に、図２Ａ及び銅箔９側からの斜視図３Ａ−２に示す銅箔９面側に、感光性レジストを塗布したのち、全層の配線パターン（本例では４層分）１２が一括で作画された１枚のフォトマスクを用いて露光し、それから現像、エッチング、レジスト剥離を経て、図２Ｂ及び図３Ｂ−1に示すように、ポリイミドシート１１の裏面に銅箔９による配線パターン１２を転写、形成する（以下において、銅箔９がエッチングされて形成された導体による配線パターンを１２で記す）。
このとき、図３Ｂ-1に示す領域Ｒ１〜Ｒ５に対応しポリイミドシート１１の裏面には、領域Ｒ１に第１層、領域Ｒ２に第４層、領域Ｒ３に第２層、領域Ｒ４に第３層の配線パターン１２が形成されるとともに、領域Ｒ５の銅箔９はエッチングにより完全に除去され貫通孔１１ｅが形成される。そして、このとき必要に応じて配線パターン１２の回路の検査を行う。なお、図３Ｂ-2は、配線パターン１２が形成された基板をポリイミドシート１１の側から見たものである。

次に、図２Ｃ及び図３Ｃに示すように、配線パターン１２の形成面に導電性ペーストによるバンプ（突起）１４，１４，…を、印刷法などにより設ける。ここで導電性ペーストは、銀粒子をエポキシ樹脂などに含有させ、比較的低温で硬化でき硬化後には低抵抗特性と耐屈曲性と密着性を兼ね備えるようにしたものである。

次に、図２Ｄ及び図３Ｄに示すように、配線パターン１２の形成面のうち領域Ｒ２から領域Ｒ５を覆い、かつバンプ１４の頭部が埋まることなく突設するような厚さに絶縁性の接着材料を塗布して絶縁接着層１３を形成し、べとつきのない状態まで硬化させる。ここで使用される接着材料は、エポキシ樹脂ベースでポリイミド樹脂と金属に対する密着性改善添加剤が微量添加されているものである。

次に、図２Ｅ及び図３Ｅに示すように、貫通孔１１ｅが設けられる領域Ｒ５の部分を折り曲げ、裏面が領域Ｒ４の配線パターン１２の形成面と密着するようにし、以降、領域Ｒ４と領域Ｒ３との境界、領域Ｒ３と領域Ｒ２との境界、領域Ｒ２と領域Ｒ１との境界の順に折り畳み、図２Ｆ及び図３Ｆに示すように、ポリイミドシート１１を基材とした巻き構造で多層化する（折り畳み工程）。
このとき領域Ｒ４に設けられるバンプが貫通孔１１ｅを貫通して領域Ｒ３の配線パターン１２と接続され、領域Ｒ２に形成されるバンプが領域Ｒ４の導通穴１１ｄに露呈されている銅箔面に接続され、領域Ｒ１に形成されるバンプが領域Ｒ３の導通穴１１ｃに露呈されている銅箔面に接続される（図１Ｂ参照）。なお、折り畳むに当たり不要となる端面を切除しておく。

次に、図２Ｆ及び図３Ｆに示すように、巻き構造とされた配線板を図示しない治具に収納して、減圧雰囲気中で脱泡しながら、加熱するとともに、例えば図に示す上方から導通穴１１ａの形成面を面加圧し、層間を密着させ導通を確保し所定の厚さに保った状態で絶縁接着層１３を硬化させ所定の外形寸法として多層配線板とする。

最後に、硬化後の多層配線板からはみ出した樹脂を除去し、最終外形サイズにトリミングし個片とする。そして最終検査を行い、必要に応じて上下面に形成されている導通穴１１ａ，１１ｂで露呈されている配線パターン１２によるランドに防錆のために金めっきあるいはプリフラックス処理を行う。

図１例の多層配線板の製造をより効率よく実施する手順を、図４を参照して説明する。
図４Ａは１枚のワークサイズシートで３つの多層配線板を一括で製作するため、図２Ａ及び図３Ａに示す導通穴１１ａ〜１１ｄ，穴１１ｅが設けられたポリイミドシート１１が上面に形成された銅箔９を、縦に３枚並べたものである（図４Ａの実線で示す３つの矩形枠）。
すなわち、銅箔９は大きめのものが用意され、図４Ａに示すように、複数の多層配線板１０を一括で作製するため、例えば銅箔９の上辺側と下辺側に位置決めピン挿通用の孔９−１，９−１，…を必要とする領域Ｒの数だけ予め設ける（図示では上下それぞれ５つ）。そして、この位置決め孔９-1，９-1，…を基準として、横長で矩形の配線パターン１２を縦方向に必要数だけ（図示では３箇所１０−１〜１０−３）並べて形成する。

そして、上述図２及び図３で説明したと同様の手順で、銅箔９の上面に横長の短冊状に塗布されたポリイミドシート１１に導通孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ及び貫通孔１１ｅを３つ縦に並べて形成した後、裏面の銅箔９が加工されて配線パターン１２が３つ縦に並べて形成される。
そして、図４Ａに示す捨て基板領域Ｒ９ａ，Ｒ９ｂを切除したのち、バンプ１４（図２Ｃ及び図３Ｃ参照）を形成して絶縁性の材料の絶縁接着層１３を設け（図２Ｄ及び図３Ｄ参照）、図示しない折り畳み治具に設けられた２つの位置決めピンに、位置決め孔９−１，９−１，…を順次挿通しながら、領域Ｒ５の方から巻き（図２Ｅ及び図３Ｅ参照）、図４Ｂ及び図４Ｃに示す折り畳まれた状態とする。

次に、図４Ｂ及び図４Ｃに示す状態で、減圧雰囲気中で脱泡しながら、加熱するとともに加圧して層間が密着した状態で樹脂を硬化させ層間の導通を確保する。
最後に、図４Ｂに示す破線部を切断し、上下の位置決め孔９-1の部分と、中の３つの多層配線板を分離し３つの多層配線板を作製する。
なお、折り畳み前にバンプ１４の先端あるいは導通穴１１ａ〜１１dから露呈している銅箔９の上面に、本願出願人による公開公報（特開２００３−８２０９，特開２００３−３１８５４５）に開示されている導電接合材を設けることにより、折り畳まれ加圧接着された後の層間の配線同士の電気的接続信頼性を確保することができる。

図１〜図４例の多層配線板及び多層配線板の製造方法によれば、銅箔９とこの銅箔９に塗布したポリイミドシート１１に全層分の配線パターン１２を形成し、折り重ねて減圧雰囲気中で加熱加圧することにより各層の配線パターン１２同士が電気的に接続されるとともに、（絶縁層の層数）×（当該多層配線板層当たりの面積）＜（ワークサイズ）のとき、単一の絶縁シートに一括で全層分の配線パターンを形成することができるため、配線パターン１２の形成工程を１回の処理で済ませることができ、また多数個取り化が容易なため、多品種少量生産で短納期の特に小形の多層プリント配線の生産に好適なものとなり、さらに必要とする処理装置が各１台で実施できるため設備コストを圧縮することができる。

本発明の多層配線板及び多層配線板の製造方法を実施するための最良の形態の他の例を、図５を参照して説明する。
図５は本例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、図５Ａは両面銅張フレキシブル基板の両面に配線パターン形成後、図５Ｂはビア形成後、図５Ｃはめっきレジスト形成後、図５Ｄはバンプ形成後、図５Ｅはソルダーレジスト形成後、図５Ｆは絶縁接着層形成後、図５Ｇは巻き構造に折り畳まれ硬化後の多層配線板を示している。

本例の多層配線板及び多層配線板の製造方法は、図１〜図４例が銅箔９に塗布した感光性ポリイミドに導通穴を設けた後、銅箔９にパターン形成を行ったものであるのに対し、ポリイミド樹脂シートの両面銅張板を用いたものである。
以下では、この図５を説明するに図１〜図４に対応する部分には同一の符号を付し説明する。

先ず、両面銅張板の両面の銅箔に感光性レジストを塗布し、全層のうち半分の配線パターン１２が並べて作画された２枚のフォトマスクを用いて露光し、現像、エッチング、レジスト剥離の各処理を行い、表裏面に、図５Ａに示すように、銅箔による配線パターン１２ａを図示の上面に、配線パターン１２ｂを図５Ａに示す下面に１度に形成する。
次に、図５Ｂに示すように、レーザーにより銅張板の図５Ｂに示す下面から非貫通のビア２０ａを形成し、ビア２０ａの底に露呈される配線パターン１２ａの銅箔面をクリーニングしたのち、無電解めっきの核となる触媒金属を吸着させ、その後ポリイミド基材２０が剥き出しの部分にも電気めっき処理を行うことができるように極めて薄く銅張板全体に無電解銅めっきを行う（このめっき層は不図示である）。ここでレーザーによる有底（非貫通）ビアの形成は銅箔を含む基板仕様とレーザーの条件を適正にすることで実施できる。

次に、ポリイミド基材２０の両面の全面にめっきレジスト２１を塗布したのち、ビア２０ａ形成部と、後にバンプを形成するバンプ形成部２０ｂを開口するようにめっきレジスト２１で、図５Ｃに示すように、パターン形成する。
次に、無電解銅めっきにより導通が確保された状態で、めっきレジスト２１から剥き出しになっているビア２０ａ形成部とバンプ形成部２０ｂ（図５Ｂ参照）に電気銅めっきを行い、めっきレジスト２１と略同じ厚さとなるまで、ビア２０ａ内にめっき銅１９を成長させるとともにバンプ形成部２０ｂにめっき銅によるバンプ２９を形成する。そして、電気銅めっき後、錫めっきを行い、図５Ｄに示すように、めっきレジスト２１剥離後、ポリイミド基材２０の全面に形成されている薄い無電解銅めっきをエッチングして除去する。

次に、図５Ｅに示すように、折りたたんだときに最外層となる領域Ｒ１及び領域Ｒ２にソルダーレジスト２２によるパターンを形成する。
次に、図５Ｆに示すように、ポリイミド基材２０のソルダーレジスト２２の形成面とは反対の面に、領域Ｒ１から領域Ｒ３を覆い、かつバンプの頭部が埋まることのない厚さに絶縁性の接着材料１３を塗布しべとつきのない状態まで硬化させる。
次に、図５Ｆに示す領域Ｒ４を最内層とし、ソルダーレジスト２２の形成面（領域Ｒ１及び２の図５Ｆに示す下面）が最外層となるように巻く（図５Ｇ参照）。
最後に、図５Ｇに示すように、巻き構造とされた配線板を図示しない治具に収納して、減圧雰囲気中で脱泡しながら、加熱するとともに、例えば領域Ｒ１の側から面で加圧し、層間が密着した状態で樹脂を硬化させ層間の導通を確保し多層配線板とする。

図５例の多層配線板及び多層配線板の製造方法においても、図１〜図４例と同様の作用効果を奏することは容易に理解できよう。

本発明の多層配線板及び多層配線板の製造方法を実施するための最良の形態の他の例を、図６を参照して説明する。
図６は、本例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、図６Ａは熱可塑性プラスチックフィルムに穿孔後、図６Ｂは孔埋め後、図６Ｃは配線パターン形成後、図６Ｄは折り畳み途中、図６Ｅは巻き構造に折り畳まれ硬化後の多層配線板を示している。

本例の多層配線板及び多層配線板の製造方法は、図５例がポリイミドシートの両面銅張板を用いたものであるのに対し、熱可塑性と高い耐熱性を備えた、いわゆる液晶ポリマーを基材としたものである。
以下では、この図６を説明するに図１〜図５に対応する部分には同一の符号を付し説明する。

先ず、図６Ａに示すように、略２５μｍの液晶ポリマーのシート３０にレーザーあるいは加熱ピンによる穿孔でシート３０両面間の導通孔及び外形完成後に上面のランドとなる部分の開口３０ａ，３０ａ，…を設ける。ここで、液晶ポリマーとしては、例えばイソフタル酸などを添加した4−ヒドロキシ安息香酸系ポリエステル、ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン）などを用いることができる。
次に、図６Ｂに示すように、印刷法などにより開口部３０ａ，３０ａ，…に導電性ペーストを孔埋めして硬化させ孔埋めペースト２５とする。

次に、図６Ｃに示すように、シート３０の図に示す上面に導電性ペーストを印刷し硬化させて、全層の配線パターン１２を一括形成する。このとき、必要に応じ配線パターンによる回路の検査を行う。
次に、図６Ｄに示すように、領域Ｒ６を最内層とし領域Ｒ１および領域Ｒ２の図に示す上側を最外層とするように巻く。
最後に、図６Ｅに示すように、巻き構造とされた配線板を図示しない治具に収納して、減圧雰囲気中で脱泡しながら、液晶ポリマーの溶融温度以上で加熱するとともに、例えば領域Ｒ１及び２の側から面で加圧し、層間が密着した状態で冷却し樹脂を硬化させ層間の導通を確保する。液晶ポリマーは熱可塑性を有するため、加熱によりポリマー自体が軟らかくなり加圧板にならうようになされ、配線パターンの形成が極めて簡便となる。
そして、必要に応じてトリミングし導通検査をして、多層配線板とする。

図６例の多層配線板及び多層配線板の製造方法においても、図１〜図４例と同様の作用効果を奏することは容易に理解できよう。

本発明の多層配線板及び多層配線板の製造方法を実施するための最良の形態の他の例を、図７を参照して説明する。
図７は、本例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、図７Ａは両面銅張フレキシブル基板の両面間で電気的に接続された配線パターン形成後、図７Ｂはソルダーレジストパターン形成後、図７Ｃはバンプ形成されて絶縁接着層形成後、図７Ｄは部品搭載後、図７Ｅは折り畳まれ硬化後の多層配線板を示している。

本例の多層配線板及び多層配線板の製造方法は、図１〜図６例が内層には配線パターンのみが形成されていたのに対し、内層の配線パターンに電子部品が実装されたものである。以下では、この図７を説明するに図１〜図６に対応する部分には同一の符号を付し説明する。

先ず、ポリイミド基材２０を有する両面銅張板に導通孔を穿孔した後、図５例の図５Ｃ及び図５Ｄにおけると同様の無電解銅めっき及び電気銅めっき処理を経て、導通孔内にめっき銅を成長させ孔埋めする。
次に、両面銅張板の両面の銅箔に感光性レジストを塗布し、全層のうち半分の配線パターン１２が並べて作画された２枚のフォトマスクを用いて露光し、現像、エッチング、レジスト剥離の各処理を行い、ポリイミド基材２０の表裏面に、図７Ａに示すように、銅箔による配線パターン１２ａを図示の上面に、配線パターン１２ｂを図示の下面に１度に形成する。
次に、図７Ｂに示すように、感光性ポリイミド３１をソルダーレジストの代わりに用いて、ソルダーレジストパターンを図に示す上面側に形成する。

次に、図７Ｃに示すように、ソルダーレジストパターン形成面とは反対の面（図示の下面）側に、積層されたとき他層との接続用バンプ２４を形成し、その後絶縁接着層１３を設ける。ここで、バンプ２４の形成は、上述導電性ペースト（図２Ｃ，図３Ｃ参照）や電気銅めっき（図５Ｃ及びＤ参照）を用いて行うことができる。
次に、図７Ｄに示すように、ソルダーレジストパターン形成面にはんだペーストあるいは導電性ペースト２６-1〜-4を塗布後、チップ部品４１ａ，４１ｂを搭載する。ここで、チップ部品４１ｂは導電性ペースト２６-3の上に搭載され、チップ部品４１ｂの一方の端子のみが電気的に接続され、多端の端子は折り畳まれたときに導電性ペースト２６-4と電気的に接続される。

次に、図７Ｅに示すように、チップ部品４１，４１ｂが搭載されている領域Ｒ２の上に領域Ｒ１の部分を折り畳み、その後図７Ｄに示す領域Ｒ２を領域Ｒ３の下面に折り重ねるように領域Ｒ２と領域Ｒ３の境界で折り曲げる。これにより、チップ部品は、領域Ｒ１と領域Ｒ２の配線パターンの間に挟持され電気的な接続が行われる。
次に、図７Ｆに示すように、端の領域Ｒ４の部分を折り曲げ、図７Ｅに示す最下面（領域Ｒ１）に折り畳み重ねる。
次に、折り畳み構造とされた配線板を図示しない治具に収納して、減圧雰囲気中で脱泡しながら、加熱するとともに、例えば領域Ｒ３の側から面で加圧し、バンプと対応する配線パターン１２が密着した状態で樹脂を硬化させ層間の導通を確保する
そして、必要に応じて最終外形寸法となるようにトリミングしてから最終特性検査を行い、電子部品が一体に内蔵され回路モジュールとされた多層配線板が完成する。

図７例の多層配線板及び多層配線板の製造方法においても、図１〜図４例と同様の作用効果を奏することは容易に理解できよう。
特に、高周波回路に用いられる電子部品が実装される多層配線板では、電子部品が電磁的にシールドされることが必要であるが、本例の多層配線板では、折り畳み構造を有することから電子部品のまわりに配線パターンによる電磁シールド層を容易に設けることができ、電磁気的影響を受けにくく安定な動作を行なうことができるものとすることができる。そして、従来と比べ、シールドケースが不要となるのでコスト低減を行うことができるだけでなく、振動などによってもデバイスとしての信頼性を損なうことのない多層配線板とすることができる。

本発明の多層配線板及び多層配線板の製造方法を実施するための最良の形態の他の例を、図８を参照して説明する。
図８は、本例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、図８Ａは銅板上に配線パターン形成後、図８Ｂは厚膜素子形成後、図８Ｃは導通孔付のポリイミド膜形成後、図８Ｄはマスキングフィルム張付け後、図８Ｅはバンプ形成されて絶縁接着層形成後、図８Ｆは端部の折り曲げ後、図８Ｆは巻き構造に折り畳まれ硬化後の多層配線板を示している。

本例の多層配線板及び多層配線板の製造方法は、図７例が内層にチップ部品単体で埋設したのに対し、抵抗体や蓄電体（キャパシター）などの受動部品を配線パターンに一体に設けたものである。
以下では、この図８を説明するに図１〜図４に対応する部分には同一の符号を付し説明する。

先ず、図８Ａに示すように、０．０５ｍｍより厚い銅板３９上にめっきレジストを塗布し、全層の配線パターン１２（本例では４層分）が一括で作画された１枚のフォトマスクを用いて露光し、現像する。そして、ニッケルめっきを略５μｍ形成し、金めっきを１μｍ未満形成し、ニッケルめっきを略５μｍ未満形成し、さらに銅めっきを略２０μｍ行う。そして、銅めっきを形成後めっきレジストを剥離する。これにより、銅板３９を支持体としてその上に配線パターン１２がニッケル−金−ニッケル−めっき銅の層構成で転写、形成される（以下において、この層構成で形成された導体による配線パターンを１２で記す）。

次に、図８Ｂに示すように、珪砂，長石，石灰等の天然原料や工業原料を配合し高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットに酸化ルテニウムなどの高抵抗材料を入れた抵抗体用ペーストを配線パターン１２の所定位置４０，４０，４０に印刷し、略９００度で焼成し、いわゆる厚膜抵抗体を形成する。また、蓄電体（キャパシター）を形成する場合、チタン酸バリウムなどの誘電体を入れたキャパシター用ペーストを配線パターン１２の所定面積を有する電極領域を覆うように印刷してから略９００度で焼成し、さらにもう一方の電極を形成するために導電性ペーストによる電極パターンをペーストが焼成された誘電体の上に形成する。ここで焼成温度は略９００度に限らず、選択される材料、その混合の割合などにより適正な温度範囲内に設定される。

次に、図８Ｃに示すように、配線パターン１２の全面を覆うように感光性ポリイミドを塗布し乾燥した後、導通孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ及び貫通孔１１ｅ形成用のフォトマスクを用いて露光、現像して所定配置に導通穴１１ａ，１１ａ，…を設け、熱硬化して感光性がなく熱的に安定なポリイミドによる絶縁層を形成する（以下において、この状態の膜状のポリイミドをポリイミドシート１１と記す）。
このとき、図８Ｃに示すように、ポリイミドシート１１を５つに分割した領域Ｒ１から領域Ｒ５の、領域Ｒ１に４つの導通穴１１ａ、領域Ｒ２に２つの導通穴１１ｂ、領域Ｒ３に２つの導通穴１１ｃ、領域Ｒ４に２つの導通穴１１ｄ、領域Ｒ５に４つの穴１１が配設される。そして、形成された導通穴１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅにより、図８Ｃに示すように、導通穴１１ａから配線パターン１２の一部と銅板３９の面が露呈される。

次に、ポリイミドシート１１の側の全面を覆うように耐エッチング性のあるマスキングフィルム４１を張付け、導通穴１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを覆った状態で、支持体となっていた銅板３９をエッチングして除去する。このとき、エッチングは、金めっきされた層までなされ、図８Ｄに示すように、マスキングフィルム４１の下にポリイミドシート１１が張り付けられ、ポリイミドシート１１の下面に配線パターン１２が埋め込まれるようになされる。ここで、マスキングフィルム４１は適度の剛性を有する半透明のフィルムに、紫外線により硬化して接着力が低下する接着剤あるいは熱発泡性を有し加熱により接着力が低下する接着剤を均一に塗布されたものである。

次に、ポリイミドシート１１の下面に埋設されている配線パターン１２の部分に導電性ペーストなどによりバンプ（突起）１４を形成してから、ポリイミドシート１１の下面で領域Ｒ２から領域Ｒ５を覆い、かつバンプ１４の頭部が埋まることなく突設するような厚さに絶縁接着層１３を形成しべとつきのない状態まで硬化させた後、図８Ｅに示すように、マスキングフィルム４１を剥離する。その後、折り畳むに当たり不要となる端面などを切除する。

次に、図８Ｆに示すように、貫通孔１１ｅが設けられる領域Ｒ５の部分を折り曲げ、裏面が領域Ｒ４の配線パターン１２の形成面と密着するようにし、以降、領域Ｒ４と領域Ｒ３との境界、領域Ｒ３と領域Ｒ２との境界、領域Ｒ２と領域Ｒ１との境界の順に折り畳み、図８Ｇに示すように、ポリイミドシート１１を基材とした巻き構造とする（折り畳み工程）。
次に、巻き構造とされた配線板を図示しない治具に収納して、減圧雰囲気中で脱泡しながら、加熱するとともに、例えば領域Ｒ１の側から面で加圧し、層間が密着した状態で樹脂を硬化させ層間の導通を確保する。

最後に、配線板の外形サイズにトリミングと樹脂のはみ出しを除去し、個片とする。そして最終検査を行い、 必要に応じて上下面に形成されている導通穴１１ａ，１１ｂであるランドに防錆のために金めっきあるいはプリフラックス処理を行う。

図８例の多層配線板及び多層配線板の製造方法においても、図１〜図４例と同様の作用効果を奏することは容易に理解できよう。
図８例の場合は、抵抗体あるいは蓄電体などの受動部品が容易に組み込むことができる。

本発明の多層配線板及び多層配線板の製造方法は、上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなく、重ね方向を変えた配置、材料、工程など、その他種々の構成をとりうることは勿論である。

本発明の一実施の形態の例の多層配線板の外観の、Ａは斜視図、Ｂは正面断面図である。 本発明の一実施の形態の例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、Ａは銅箔上の感光性ポリイミドに導通孔形成後、Ｂは配線パターン形成後、Ｃはバンプ形成後、Ｄは絶縁接着層形成後を示し、Ｅは端部の折り曲げ後、Ｆは巻き構造に折り畳まれ硬化後の状態である。 図２Ａ〜Ｆに対応させた斜視図である。 図１の多層配線板を一括で多数作製する手順を説明する、Ａは銅箔上の感光性ポリイミドのパターン、Ｂは折り畳み状態の平面図、ＣはＢの正面図である。 本発明の一実施の形態の他の例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、Ａは両面銅張フレキシブル基板の両面に配線パターン形成後、Ｂはビア形成後、Ｃはめっきレジスト形成後、Ｄはバンプ形成後、Ｅはソルダーレジスト形成後、Ｆは絶縁接着層形成後、Ｇは巻き構造に折り畳まれ硬化後の状態である。 本発明の一実施の形態の他の例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、Ａは熱可塑性プラスチックフィルムに穿孔後、Ｂは孔埋め後、Ｃは配線パターン形成後、Ｄは折り畳み途中、Ｅは巻き構造に折り畳まれ硬化後の状態である。 本発明の一実施の形態の他の例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、Ａは両面銅張フレキシブル基板の両面間で電気的に接続された配線パターン形成後、Ｂはソルダーレジストパターン形成後、Ｃはバンプ形成されて絶縁接着層形成後、Ｄは部品搭載後、Ｅは折り畳まれ硬化後の状態である。 本発明の一実施の形態の他の例の多層配線板の作製手順を説明する断面図で、Ａは銅板上に配線パターン形成後、Ｂは厚膜素子形成後、Ｃは導通孔付のポリイミド膜形成後、Ｄはマスキングフィルム張付け後、Ｅはバンプ形成されて絶縁接着層形成後、Ｆは端部の折り曲げ後、Ｆは巻き構造に折り畳まれ硬化後の状態である。 従来の多層プリント配線板の製造フローの一例を示すフロー図である。

符号の説明

９…銅箔、１１…ポリイミドシート（絶縁シート）、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ…導通穴、１２…配線パターン、１３…絶縁性の接着層、１４…バンプ

Claims (7)

1. １枚の横長形状の絶縁シートの片面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンが形成され、
   前記絶縁シートにおける所要の前記領域の所要位置に導通穴が設けられ、
   前記導通穴は配線パターンが形成された領域において該配線パターンの導体面が露出するように形成され、
   前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に導電材による突起が形成され、
   前記配線パターンが形成された面に前記突起を除いて絶縁接着層が形成され、
   前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートが一方の端部に対応した領域から順に巻き込まれた構成をなし、
   前記導電材による突起が積層方向に隣接する領域の前記導通穴を通して該隣接する領域の配線パターンに電気的に接続され、
   前記絶縁接着層を介して前記複数の領域が接着されて、３次元的な電気配線が形成されて成る
   ことを特徴とする多層配線板。
2. １枚の横長形状の絶縁シートの両面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンが形成され、
   前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に導電材による突起が形成され、
   前記突起を有する配線パターンが形成された面に前記突起を除いて絶縁接着層が形成され、
   前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートが一方の端部に対応した領域から順に巻き込まれた構成をなし、
   前記導電材による突起が積層方向に隣接する領域の配線パターンに電気的に接続され、
   前記絶縁接着層を介して前記複数の領域が接着されて、３次元的な電気配線が形成され、
   最外面の略全体がソルダーレジスト層又は絶縁性樹脂層で覆われて成る
   ことを特徴とする多層配線板。
3. １枚の横長形状の接着性を有する絶縁シートの片面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンが形成され、
   前記絶縁シートの、前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に開口部が形成され、
   前記開口部内に導電性材が埋め込まれ、
   前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートが一方の端部に対応した領域から順に巻き込まれた構成をなし、
   前記導電性材が積層方向に隣接する領域の配線パターンに電気的に接続され、
   前記絶縁シートの接着性を介して前記複数の領域が接着されて、３次元的な電気配線が形成されて成る
   ことを特徴とする多層配線板。
4. 前記巻き込まれた内層の前記領域の配線パターンに電子部品が接続され、
   前記電子部品が前記領域に形成された配線パターンによる電磁シールド層で電磁シールドされて成る
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の多層配線板。
5. １枚の横長形状の絶縁シートの片面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンを形成すると共に、前記絶縁シートにおける所要の前記領域の所要位置に前記配線パターンが露出するように導通穴を形成する工程と、
   前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に導電材による突起を形成する工程と、
   前記配線パターンが形成された面に前記突起を除いて絶縁接着層を形成する工程と、
   前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートを一方の端部に対応した前記領域から順に巻き込む工程と、
   加熱、加圧して前記絶縁接着層を介して前記複数の領域を接着する工程を有する
   ことを特徴とする多層配線板の製造方法。
6. １枚の横長形状の絶縁シートの両面に、該絶縁シートを複数の領域に分けて多層配線を構成する全配線パターンを形成する工程と、
   前記配線パターンの電気的接続がなされる位置に導電材による突起を形成する工程と、
   前記突起を有する配線パターンが形成された面に前記突起を除いて絶縁接着層を形成する工程と、
   前記領域のうち、巻き込んだときに最外面となる領域の面の略全体にソルダーレジスト層又は絶縁性樹脂層を形成する工程と、
   前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートを一方の端部に対応した前記領域から順に巻き込む工程と、
   加熱、加圧して前記絶縁接着層を介して前記複数の領域を接着する工程を有する
   ことを特徴とする多層配線板の製造方法。
7. １枚の横長形状の接着性を有する絶縁シートに、該絶縁シートを複数の領域に分けて所要の領域の所要位置に開口部を形成する工程と、
   前記開口部内に導電性材を埋め込み、前記絶縁シートの片面に一部前記導電性材と電気的に接続されるように多層配線を構成する全配線パターンを形成する工程と、
   前記複数の領域が相互に積層されるように、前記横長形状の絶縁シートを一方の端部に対応した領域から順に巻き込む工程と、
   加熱、加圧して前記絶縁シートの接着性により前記複数の領域を接着する工程を有する
   ことを特徴とする多層配線板の製造方法。

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