JP4161604B2 - Printed wiring board and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面実装部品、特にベアチップ等の電子部品を実装するプリント配線板とその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近の情報、通信端末を中心とした電子機器の高機能化と小型、軽量化の要求により、半導体の高集積及び高速化技術が急速に進展している。
【0003】
そのため、これら小型化、軽量化を達成するためのベアチップ等の電子部品を実装するプリント配線板に対しても高密度配線および高密度実装を可能とし、なおかつ安価なものが求められている。
【0004】
このような市場の要求に応えるために、従来の銅めっきによるスルーホール接続を基本構成とするプリント配線板に代わって、インタースティシャルバイアホール(以下、IVHという)に導電性ペーストを充填して導通接続を図るとともに、部品ランド直下や任意の層間にIVHを形成し、安価に製造できる全層IVH構造の多層プリント配線板(特開平6−268345号公報)が開発され、市場に供給されている。
【0005】
この全層IVH構造の多層プリント配線板は基材に貫通孔を開けて、その貫通孔に導電性ペーストを充填した後、金属はくを張り合せて加熱・加圧することにより、層間接続をとるものである。
【0006】
以下従来のプリント配線板の製造方法について説明する。
【0007】
図5は従来のプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【0008】
まず、両面にポリエステルなどの離型性フィルム21を備えた基材22を準備する。この基材としては、例えば樹脂繊維やガラス繊維の不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた基材が用いられる(図5(A))。
【0009】
次に基材22の所定の箇所に貫通孔23を形成し(図5(B))、導電性ペースト24を充填する。充填方法としては、導電性ペースト24を直接、離型性フィルム21の上から印刷する(図5(C))。
【0010】
次に基材22の両面から離型性フィルム21を剥離後、両面に銅はく25などの金属はくを張り付け(図5(D))、真空熱プレス機で加熱・加圧することにより、基材22が圧縮されるとともに銅はく25と接着される(図5(E))。
【0011】
この工程において、導電性ペーストも圧縮されるが、そのときに導電物質間からバインダ成分が押し出され、導電物質同士および導電物質と銅はく間の結合が強固になり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるとともに、基材も圧縮され、基材22の構成部分であるエポキシ樹脂および導電性ペースト24が硬化するというもので、これにより、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続が得られる。
【0012】
その後フォトプロセスにより銅はく25を選択的にエッチングして所定の配線パターン26を形成する(図5(F))。
【0013】
現在ではさらに基板の高密度配線化が進んでランドの小径化がより一層求められることとなり、それに伴いバイアホールとなる貫通孔も径を小さくする必要が生じてきた。
【0014】
ところが、上記のような構成および製造方法において、貫通孔の小径化を図ると、初期接続抵抗値が高くなり、そのばらつきも大きくなる。
【0015】
また温度サイクル試験やプレッシャークッカー試験(高温、高圧下での破壊試験)などの信頼性試験では接続抵抗値が変動するという課題があった。これは貫通孔の径が小さくなると、導電性ペーストの充填性が悪くなり、電気的接続を安定化させるために必要な圧縮率を確保できなくなるためである。
【0016】
また、離型性フィルムを剥離する工程においても、貫通孔径が小さくなると、離型性フィルムを剥離する際に導電性ペーストが離型性フィルム側に付着して取られ易くなり、貫通孔内への導電性ペーストの充填量が減少する。その結果、電気的接続を安定化させるために必要な導電性ペーストの圧縮を確保できないということが生じる。
【0017】
そこで、この圧縮の低下を補う工法として転写法によるプリント配線板とその製造方法が考案されている。
【0018】
図6、図7は、従来の転写法によるプリント配線板の製造方法を示す工程断面図である。
【0019】
まず、金属はくとしての銅はく32と支持基板31からなる転写板30を準備する(図6(A))。
【0020】
次に、この銅はくを形成した支持基板にフォトプロセスを用いて転写するための配線パターンを形成する。
【0021】
支持基板31に形成された銅はく32の表面にフォトプロセスによりエッチングレジスト33を形成した後(図6(B))、塩化第二銅などのエッチング液により不要な銅はくを除去して所定の配線パターン34を形成したうえで(図6(C))、エッチングレジスト33を剥離してパターン形成が完了することにより、第1の転写板30の作製が完了する(図6(D))。
【0022】
次に上記と同様の転写板の作製方法により、異なる配線パターン36が支持基板35に形成された第2の転写板41を作製する(図6(E))。
【0023】
次に、両面にポリエステルなどの離型性フィルム37を備えた基材38を準備する(図7(F))。
【0024】
次に基材38の所定の箇所に貫通孔39を形成し(図7(G))、導電性ペースト40を充填する。充填方法としては、導電性ペースト40を直接、離型性フィルム37の上から印刷する。
【0025】
次に基材38の両面から離型性フィルム37を剥離後(図7(H))、先に作製した第1の転写板30と第2の転写板41とを対向させ、その間に導電性ペースト40が充填された基材38を重ね合わせ(図7(I))、真空熱プレス機で第1および第2の転写板の両側から加熱・加圧することにより、基材38が圧縮されるとともに基材38の内部に配線パターン34,36が埋設され、貫通孔39内の導電性ペースト40と接着される(図7(J))。
【0026】
次に支持基板31,35を化学的または機械的に除去することにより、配線パターン34,36が基材38に埋設された形態の配線基板が得られる(図7(K))。
【0027】
このように、基材とともに導電性ペーストが圧縮されることに加えて、配線パターンの埋設により、さらに導電性ペーストが圧縮され、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続が得られる。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のプリント配線板では、以下の課題がある。細線化が進み、かつ配線パターン形成の高精度化が求められる背景において、それを実現するために銅はく25の厚みを薄くする必要が生じてきたが、銅はく25の厚みを薄くすると、細線化には対応し易いものの、配線パターン26の厚みが薄いため、基材に埋設される配線パターン26の深さ(厚さ)が小さくなる。そのため導電性ペースト24の圧縮率が低下するため、初期接続抵抗値が高くなり、その結果、初期接続抵抗値のばらつきも大きくなるという課題があった。
【0029】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、バイアホール径の小径化と配線パターンのファイン化においても、導電性ペーストが充分圧縮できることにより、接続抵抗値が低く、信頼性の高いプリント配線板とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【0030】
【課題を解決するための手段】
そして上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の発明は、特に、上部に矩形状断面の金属層を有する回路が、前記金属層が対向する向きになるように層間接着用シートの両側から埋設され、前記層間接着用シートの両側から埋設された前記金属層を電気的に接続する導通孔を備え、前記導通孔は、前記層間接着用シートの貫通孔に充填された導電性ペーストが、上部に前記金属層を有する前記回路により両側から圧縮されることによって形成されたものであり、前記金属層の幅は、前記回路と前記金属層との接触面における前記回路の幅よりも大きいことを特徴とするプリント配線板であり、これにより基材の所定位置に設けられた貫通孔に充填した導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を実現することができる。
【0031】
本発明の請求項2に記載の発明は、特に、金属層は電解めっきにて形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板であり、これにより導電性ペーストの圧縮率を制御するための金属層の厚みが容易に設定できるという効果が得られる。
【0032】
本発明の請求項3に記載の発明は、特に、金属層の一定厚みは、層間接着用シートの厚みの5〜10%であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板であり、これにより細線化のため配線パターンの厚みが薄くなっても一定の厚さの金属層が基材内部に埋設されるため、導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を得ることができる。
【0033】
また本発明は、特に、層間接着用シートは、導通孔を備えていることを特徴とするリント配線板であり、これにより多層化した際、任意の層間で必要な層間のみ導通がとれることから、不要な層間の導通のために生じるデッドスペース(不要なスペース)が発生しなくなるため高密度化が実現できるものである。
【0034】
また本発明は、特に、導通孔は、導電性ペーストを充填して形成されたものであることを特徴とするリント配線板であり、従来のめっき導通孔に比べて、スローイングパワー(めっき付きまわり性)を考慮する必要がないため大幅な小径化が可能となるという効果が得られる。
【0035】
また本発明は、特に、第1の転写板に形成された金属層と、第2の転写板に形成された金属層は、導通孔を介して電気的に接続されていることを特徴とするリント配線板であり、これにより任意の層間で、必要な層間のみ導通がとれるため、デッドスペースが発生せず高密度化が実現でき、小径化に伴い導電性ペーストの充填量が減少しても、支持基板上に形成された回路と回路上に形成された金属層が、層間接着シートに埋設されながら導電性ペーストを充分圧縮するため、接続抵抗値の低いプリント配線板を実現できるものである。
【0036】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、層間接着用シートは、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートであることを特徴とするリント配線板であり、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートは従来のガラス不織布エポキシ樹脂含浸シートに比べて比重が小さいため、基板が軽くなり製品の軽量化に有効である。
【0037】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、金属層の寸法は導通孔より40〜150μmだけ大であることを特徴とするリント配線板であり、位置ずれの許容差を一定範囲にすることにより、従来の転写板と導電性ペーストの充填された導通孔を有する層間接着シートとを重ねる際、位置ずれが生じると、ランドから導電性ペーストが層間接着シートの表面に露出、流出し、短絡の原因となっていた問題を解消するという効果が得られる。
【0038】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、層間接着用シートは、被圧縮性を有する多孔質材であることを特徴とするリント配線板であり、これにより層間接着用シートが圧縮されると同時に導電性ペーストも圧縮されるため、導電性ペースト中のバインダ成分が多孔質材である層間接着用シートの方に押し出され、導電物質同士および導電物質と銅はく間の結合が強固になり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を得ることができる。
【0039】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、被圧縮性を有する多孔質材の被圧縮率は、10〜50%であることを特徴とするリント配線板であり、これにより多孔質材が圧縮される際に回路と金属層が多孔質材中へ埋設されるのが容易となる。そしてこの埋設された回路の厚みと金属層の厚みとの相互作用により、導電性ペースト中の導電物質が更に緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を得ることができる。
【0040】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、層間接着用シートの、樹脂含有率は、40〜65%であることを特徴とするリント配線板であり、これにより多孔質材が圧縮される際、回路、金属層の周囲に樹脂が回り込みながら埋まっていくため、ボイドのない平坦性の優れたプリント配線板を得ることができる。
【0041】
本発明の請求項に記載の発明は、特に、支持基板上に金属はくが形成された第1及び第2の転写板を準備する工程と、前記第1及び第2の転写板の金属はく上に矩形状断面を有する金属層を選択的に形成する工程と、前記金属層をエッチングレジストとし、前記金属層と前記金属はくの接触面における前記金属はくの幅が前記金属層の幅よりも小さくなるまで前記金属はくをエッチングして回路形成する工程と、層間接着用シートを準備する工程と、前記第1及び第2の転写板の回路形成面を前記層間接着シートを介して対向させ積層する工程と、熱・加圧する工程を備え、前記層間接着用シートを準備する工程は、前記層間接着用シートに貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法であり、これにより基材の所定位置に設けられた貫通孔に充填した導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を実現することができる。
【0042】
本発明の請求項10に記載の発明は、特に、金属層を選択的に形成する工程は、フォトプロセスによりめっきレジストを形成し、めっきレジストの非形成部に電解ニッケルめっき層を形成することを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これにより導電性ペーストの圧縮率を制御するための金属層の厚みが容易に設定できる。また電解ニッケルめっき層は硬度が高いため、加熱・加圧により層間接着シートに容易に埋め込まれるという効果が得られる。
【0043】
本発明の請求項11に記載の発明は、特に、金属層の厚みは、電解めっきプロセスを用いて層間接着シートの厚みの5〜10%に設定することを特徴とするリント配線板の製造方法であり、電解めっきプロセスを用いるため金属層の厚みが容易に設定でき、また細線化のため配線パターンの厚みが薄くなっても一定の厚さの金属層が基材内部に埋設されるため、導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を得ることができる。
【0044】
本発明の請求項12に記載の発明は、特に、金属はくを回路形成する工程は、銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリエッチング液を用いて金属はくを溶解除去することを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これによりエッチングレジストとなる金属層を電解ニッケルめっきによって形成した場合、アルカリエッチング液でエッチングする際、電解ニッケルめっき層を保護しつつ金属はくを溶解除去して回路を形成することができるという効果が得られる。
【0045】
また本発明は、特に、金属層は、矩形状断面に形成することを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これにより層間接着用シートが圧縮され回路と金属層が層間接着シート中へ埋設される際、層間接着シートの樹脂が、回路と金属層の周囲に回り込んで埋め込まれ、埋め込まれた金属層の幅は回路の上幅よりも広いため、アンカー効果により、ピール強度やプル強度が大幅に向上することができるという効果が得られる。
【0046】
本発明の請求項13に記載の発明は、特に、加熱・加圧する工程の後、第1及び第2の転写板の支持基板を除去する工程を備えたことを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これにより真空熱プレス機などで加熱・加圧する工程で基板に異物が付着しても、配線パターンとなる金属はくは支持基板によって保護されているため配線パターンの断線につながるような金属はくへのキズが防止できるという効果が得られる。
【0047】
本発明の請求項14に記載の発明は、特に、支持基板を除去する工程は、化学的溶解除去または機械的研磨除去であることを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これにより支持基板を硫酸、塩酸などで化学的に溶解するかまたはベルトサンダーなどにより機械的研磨を用いて比較的に低コストで容易に除去することができるという効果が得られる。
【0048】
本発明の請求項15に記載の発明は、特に、支持基板は、導電体であることを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これにより支持基板は導電体であるため、支持基板上に電解めっきにより容易に銅はくなどの金属はくを形成することができるという効果が得られる。
【0049】
本発明の請求項16に記載の発明は、特に、支持基板は、樹脂フィルムであることを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これにより支持基板をキャリアとすることにより、極薄銅はくも製造設備や搬送において取り扱いが容易になるとともに剥離機で容易に剥離することができるという効果が得られる。
【0050】
本発明の請求項17に記載の発明は、特に、樹脂フィルムは、耐熱性と離型性を有するものであることを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これにより真空熱プレスで加熱・加圧しても支持基板である樹脂フィルムは耐熱性を有するため、溶着を防止することができる。また支持基板を除去する際は離型性を有することで引き剥がし剥離が容易となるという効果が得られる。
【0051】
また本発明は、特に、層間接着用シートを準備する工程は、層間接着用シートに貫通孔を形成し導電性ペーストを充填する工程を含むことを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これにより、多層化した際、任意の層間で、必要な層間のみ導通がとれることから、従来のように不要な層間が導通化されるために生じるデッドスペースが発生しなくなるため、高密度化が実現できるという効果が得られる。
【0052】
本発明の請求項18に記載の発明は、特に、層間接着用シートは、被圧縮性の多孔性を有するアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートであり、かつ含浸樹脂は半硬化状態であることを特徴とするリント配線板の製造方法であり、これによりアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートは従来のガラスクロスエポキシ樹脂含浸シートに比べて比重が小さいため、基板が軽くなり製品の軽量化に有効である。
【0053】
【発明の実施の形態】
(実施の形態)
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0054】
図1、図2は本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造工程図である。
【0055】
まず、金属はくとしての銅はく3と支持基板2からなる転写板1を準備する。この支持基板2としてはステンレス板やアルミニウムはくなどの導電体を使用し、支持基板2に銅はく3を電解めっきにより形成したものを使う場合と、支持基板2として樹脂フィルムを使用し、この樹脂フィルムに銅はくを張り合せたものを使う場合がある(図1(A))。
【0056】
銅はく3は、エッチングにより微細な配線パターン6(約30〜50μm)を形成するために、厚みが10μm以下の極薄の銅はく3を使用することが望ましい。
【0057】
次に、この支持基板2に形成された銅はく3の表面にフォトプロセスによりめっきレジスト4を形成する(図1(B))。
【0058】
次に、めっきレジスト4の非形成部に金属層としての矩形状断面を有する電解ニッケルめっき層5を形成する(図1(C))。この電解ニッケルめっき層5は比較的硬度が高いため、後の工程における加熱・加圧により層間接着シートに容易に埋め込まれる。
【0059】
次に、めっきレジスト4を水酸化ナトリウム等の溶液で剥離する(図1(D))。そして前記電解ニッケルめっき層5をエッチングレジストとして、銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリエッチング液により不要な銅はくを除去して所定の配線パターン6を形成することにより、第1の転写板1の作製が完了する(図1(E))。
【0060】
銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリエッチング液を用いて銅はくを溶解除去する理由は、これにより、エッチングレジストとしての電解ニッケルめっき層5を保護しつつ銅はくを溶解除去して回路を形成することができるからである。
【0061】
次に上記と同様の転写板の作製方法により、異なる配線パターン9が支持基板7に形成された第2の転写板10を作製(図1(F))し、第1及び第2の転写板1,10の準備を完了する。
【0062】
次に、両面にポリエステルなどの離型性フィルム11を備えた多孔質基材12を準備する。この多孔質基材12としては、厚さが50〜100μmのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートなどが用いられる(図2(G))。
【0063】
アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートは比重が小さいため、軽量化に有効である。またアラミド不織布はレーザー加工性が良好であるため、微小な孔を高速で開けるのに適している。さらにアラミド不織布は樹脂でありエポキシ樹脂との密着性が良いため導電性ペーストの流れによるにじみの発生が大幅に減少する。
【0064】
また樹脂の含有率は、40〜65%の範囲であれば基板としての物理機械的特性及び電気的特性において優れたものが選定できるが、望ましくは55〜60%であるものを選定することが良好である。これにより多孔質基材12が圧縮される際、配線パターン9、金属層の周囲に樹脂が回り込みながら埋まっていくため、ボイドのない平坦性の優れた基板が得られる。
【0065】
上記の樹脂含有率40〜65%の範囲で層間接着用シートとしてのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートを選定した場合、多孔質基材12の被圧縮率は10〜50%の範囲となり、55〜60%の範囲で選定した場合は、被圧縮率は、30〜40%とすることが可能となる。
【0066】
ここで、被圧縮率が10%以下の場合、導電性ペースト中の導電物質の緻密化が悪く、貫通孔の直径が50μmの小径の場合、接続抵抗値が高くなり、また、被圧縮率が50%以上の場合は、導通孔が変形し、基材の平滑性が損なわれ、抵抗値のばらつきが大きくなる傾向にあるので不適当である。
【0067】
したがって、樹脂の含有率は55〜60%の範囲で、かつ被圧縮率は30〜40%の範囲の層間接着用シートとしてのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートを選定することによって、基板としての物理機械的特性及び電気的特性はもちろん、導通接続抵抗値が安定し、平坦性の優れた基板が得られる。
【0068】
次にアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートの所定の箇所にレーザ加工機などで直径50〜100μmの貫通孔13を形成(図2(H))し、貫通孔13に導電性ペースト14を充填する。充填方法としては、貫通孔13を有するアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートをスクリーン印刷機などにセットした後、導電性ペースト14を直接、離型性フィルム11の上から印刷する。
【0069】
次にアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートの両面から離型性フィルム11を剥離後(図2(I))、先に作製した第1の転写板1と第2の転写板10とを対向させ、その間に導電性ペースト14が充填された層間接着用シートとしてのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートを重ね合わせる(図2(J))。
【0070】
その後、真空熱プレス機で第1および第2の転写板の両側から加熱・加圧することにより、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートが圧縮されるとともにアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートの内部に配線パターン6,9および電解ニッケルめっき層5,8が埋設され、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートと接着される(図2(K))。
【0071】
第1の転写板1と第2の転写板10に用いた支持基板2,7を、耐熱性と離型性を有する樹脂フィルムとすることにより、支持基板2,7上の極薄銅はくも製造設備や搬送において取り扱いが容易になり、真空熱プレスでの加熱・加圧に際しても溶着を防止することができ、さらに支持基板2,7の除去、引き剥がし剥離が容易となる。
【0072】
最後に、支持基板2,7を硫酸、塩酸などの化学的に溶解するかまたはベルトサンダーなど機械的研磨の低コストで容易にできる方法を用いて除去することにより、配線パターン6,9および電解ニッケルめっき層5,8がアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートに埋設された配線基板が得られる(図2(L))。
【0073】
ここで、層間接着用シートとしてのアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートに埋設される金属層としての電解ニッケルめっき層5との関係について以下に述べる。
【0074】
アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートは、厚みを50μm、被圧縮率は30〜40%のものを使用し、形成する貫通孔13の直径は50μmに設定する。
【0075】
また第1の転写板1と第2の転写板10上の配線パターン6,9の線間、線幅を30μmとするため、銅はく3の厚みを5μmの極薄のものを使用する。
【0076】
このとき、金属層としての電解ニッケルめっき層5の厚みは、層間接着用シートの厚みの5〜10%である2.5〜5μmに設定することによって、層間接着用シートに埋設される深さは、片側それぞれ7.5〜10μmとなり、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートの被圧縮率30〜40%の範囲内で安定した加圧が可能となる。
【0077】
また、層間接着用シートの厚みを100μm(被圧縮率は30〜40%)のものを使用し、形成する貫通孔13の直径を100μm、配線パターン6,9の線間、線幅を50μmとし、銅はく3の厚みを10μmの極薄のものを使用した場合においても、電解ニッケルめっき層5の厚みを、層間接着用シートの厚みの5〜10%である5〜10μmとすることによって同様の接続信頼性の効果が得られる。
【0078】
これにより、ファイン化のため、配線パターン6,9の厚みが薄くなっても一定の厚さの金属層が基材内部に埋設されるため、導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板が得られる。
【0079】
なお、銅はく3の厚みを10μm以上にすると、エッチングによる配線パターンの形成が困難となり、逆に5μm以下のものは、製造工程における搬送や取り扱いが困難となり、さらに材料コストの上昇につながり実現性が乏しい。
【0080】
このような極薄の銅はくを用いるに際して第1及び第2の転写板の支持基板2,7を、アルミニウムはく等の導電体とすることにより支持基板2,7上に電解めっきにより容易に銅はくなどの金属はくを形成することができるとともに、製造設備や搬送において取り扱いが困難であった極薄銅はくも支持基板2,7をキャリアとすることにより、取り扱いが容易となる。
【0081】
また基材が支持基板2,7で固定されることで寸法が安定化するため、従来、製造工程中の主に加熱処理工程で問題となっていた基材の伸び縮みによる位置精度不良などが減少する。
【0082】
さらに電解ニッケルめっき層5の寸法は導通孔より40〜150μmだけ大であることが望ましく、積層の際の位置ずれが生じても貫通孔13内の導電性ペースト14は電解ニッケルめっき層5に覆われた状態であるため導電性ペースト14が露出しにくくなり、位置ずれの許容量が大きくなる。また広い幅の矩形状断面を有する金属層が基材中に埋設されているため、アンカー効果によりピール強度やプル強度が大幅に向上する。
【0083】
ここで、40μm以下の場合は位置ずれに対応するのが困難となり、150μm以上の場合は配線設計における配線収容性が低下するため、上記の範囲とすることが望ましい。
【0084】
以上のように、本実施の形態によれば、従来は図3(A)(B)に示すように銅はく厚により導電性ペースト40の圧縮率が変化していたが、図3(C)に示すように配線パターンとしての銅はくを薄くしても銅はくの上部に金属層としての電解ニッケルめっき層が形成されていることにより、基材へ埋設する導体層の厚みは電解ニッケルめっき層の厚さで決めることができ、導電性ペーストの圧縮率は前記電解ニッケルめっき層の厚さで制御できるため、配線パターンとしての銅はくを薄くしてファインパターン化し、かつ接続抵抗値が低く、信頼性の高いプリント配線板を得ることが可能となる。
【0085】
また、図4(A)に示すように、従来では位置ずれにより導電性ペーストが露出15することがあったが、本実施の形態では、図4(B)に示すように矩形状断面を有する電解ニッケルめっき層が形成されているため、導電性ペーストが露出しにくくなり、位置ずれの許容量が大きくなる。
【0086】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板上に形成されている配線パターンとその上に形成された金属層を基材内部に埋設することにより基材の所定位置に設けられた貫通孔に充填した導電性ペーストに充分な圧縮がかかることになり、導電性ペースト中の導電物質が緻密化されるため、接続抵抗値が低く、信頼性の高い層間接続を有したプリント配線板を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図2】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図3】本発明の実施の形態における導電性ペーストの圧縮状態を比較するための断面図
【図4】本発明の実施の形態における層間位置ずれした時の層間接続状態を比較するための断面図
【図5】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図6】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【図7】従来のプリント配線板の製造方法を示す工程断面図
【符号の説明】
1,10 転写板
2,7 支持基板
3 銅はく
4 めっきレジスト
5,8 電解ニッケルめっき層
6,9,34,36 配線パターン
11 離型性フィルム
12,38 多孔質基材
13 貫通孔
14,40 導電性ペースト
15 導電性ペーストの流れ(導電性ペーストの露出)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board for mounting electronic components such as surface mount components, particularly bare chips, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Due to recent demands for higher functionality, smaller size, and lighter electronic devices such as information terminals and communication terminals, high integration and high speed technologies for semiconductors are rapidly progressing.
[0003]
Therefore, high-density wiring and high-density mounting are possible for printed wiring boards on which electronic parts such as bare chips for achieving miniaturization and light weight are achieved, and inexpensive ones are required.
[0004]
In order to meet such market demands, instead of the conventional printed wiring board based on copper-plated through-hole connection, interstitial via holes (hereinafter referred to as IVH) are filled with conductive paste. A multilayer printed wiring board (Japanese Patent Laid-Open No. 6-268345) having an all-layer IVH structure that can be manufactured at low cost by forming IVH directly under a component land or between arbitrary layers is developed and supplied to the market. Yes.
[0005]
This multilayer printed wiring board having an all-layer IVH structure has a through-hole formed in a base material, and after filling the through-hole with a conductive paste, the metal foil is laminated and heated and pressed to establish an interlayer connection. Is.
[0006]
A conventional method for manufacturing a printed wiring board will be described below.
[0007]
FIG. 5 is a process sectional view showing a conventional method of manufacturing a printed wiring board.
[0008]
First, a base 22 having a release film 21 such as polyester on both sides is prepared. As this base material, for example, a base material obtained by impregnating a non-woven fabric of resin fiber or glass fiber with a thermosetting epoxy resin is used (FIG. 5A).
[0009]
Next, a through hole 23 is formed at a predetermined location of the base material 22 (FIG. 5B), and the conductive paste 24 is filled. As a filling method, the conductive paste 24 is printed directly on the release film 21 (FIG. 5C).
[0010]
Next, after peeling off the release film 21 from both surfaces of the base material 22, a metal foil such as copper foil 25 is pasted on both surfaces (FIG. 5D), and heated and pressurized with a vacuum hot press machine, The base material 22 is compressed and bonded to the copper foil 25 (FIG. 5E).
[0011]
In this process, the conductive paste is also compressed. At that time, the binder component is extruded from between the conductive materials, and the bonds between the conductive materials and between the conductive material and the copper foil are strengthened. As the material is densified, the base material is also compressed, and the epoxy resin and the conductive paste 24 which are constituent parts of the base material 22 are cured. As a result, the connection resistance value is low and the interlayer is highly reliable. A connection is obtained.
[0012]
Thereafter, the copper foil 25 is selectively etched by a photo process to form a predetermined wiring pattern 26 (FIG. 5F).
[0013]
At present, the density of the land has been further reduced as the density of wiring of the substrate has further increased, and accordingly, the diameter of the through hole serving as a via hole has been required to be reduced.
[0014]
However, in the configuration and the manufacturing method as described above, when the diameter of the through hole is reduced, the initial connection resistance value increases and the variation also increases.
[0015]
Further, reliability tests such as a temperature cycle test and a pressure cooker test (destructive test under high temperature and high pressure) have a problem that the connection resistance value fluctuates. This is because when the diameter of the through hole is reduced, the filling property of the conductive paste is deteriorated, and the compression rate necessary for stabilizing the electrical connection cannot be secured.
[0016]
Also, in the process of peeling the release film, if the through-hole diameter is small, the conductive paste is easily attached to the release film side when peeling the release film, and it is taken into the through-hole. The filling amount of the conductive paste is reduced. As a result, compression of the conductive paste necessary for stabilizing the electrical connection cannot be ensured.
[0017]
Therefore, a printed wiring board by a transfer method and a method for manufacturing the same have been devised as a method of compensating for the decrease in compression.
[0018]
6 and 7 are process sectional views showing a method for manufacturing a printed wiring board by a conventional transfer method.
[0019]
First, a transfer plate 30 comprising a copper foil 32 as a metal foil and a support substrate 31 is prepared (FIG. 6A).
[0020]
Next, a wiring pattern for transfer using a photo process is formed on the support substrate on which the copper foil is formed.
[0021]
After forming an etching resist 33 on the surface of the copper foil 32 formed on the support substrate 31 by a photo process (FIG. 6B), unnecessary copper foil is removed with an etching solution such as cupric chloride. After the predetermined wiring pattern 34 is formed (FIG. 6C), the etching resist 33 is peeled off to complete the pattern formation, thereby completing the production of the first transfer plate 30 (FIG. 6D). ).
[0022]
Next, a second transfer plate 41 in which different wiring patterns 36 are formed on the support substrate 35 is manufactured by a transfer plate manufacturing method similar to the above (FIG. 6E).
[0023]
Next, a base material 38 having a release film 37 such as polyester on both sides is prepared (FIG. 7F).
[0024]
Next, a through hole 39 is formed at a predetermined position of the base material 38 (FIG. 7G), and the conductive paste 40 is filled. As a filling method, the conductive paste 40 is printed directly on the release film 37.
[0025]
Next, after the release film 37 is peeled from both surfaces of the base material 38 (FIG. 7H), the first transfer plate 30 and the second transfer plate 41 prepared above are opposed to each other, and the conductive film is conductive between them. The base material 38 filled with the paste 40 is superposed (FIG. 7 (I)), and the base material 38 is compressed by heating and pressing from both sides of the first and second transfer plates with a vacuum hot press. At the same time, the wiring patterns 34 and 36 are embedded in the substrate 38 and bonded to the conductive paste 40 in the through hole 39 (FIG. 7J).
[0026]
Next, by removing the support substrates 31 and 35 chemically or mechanically, a wiring substrate having the wiring patterns 34 and 36 embedded in the base material 38 is obtained (FIG. 7K).
[0027]
In this way, in addition to compressing the conductive paste together with the base material, the conductive paste is further compressed by embedding the wiring pattern, and the conductive material in the conductive paste is densified, so the connection resistance value is reduced. Low and reliable interlayer connection can be obtained.
[0028]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional printed wiring board has the following problems. In the background where thinning has progressed and high precision of wiring pattern formation is required, it has become necessary to reduce the thickness of the copper foil 25 in order to realize this, but if the thickness of the copper foil 25 is reduced Although it is easy to cope with thinning, since the wiring pattern 26 is thin, the depth (thickness) of the wiring pattern 26 embedded in the base material is reduced. For this reason, the compressibility of the conductive paste 24 is reduced, so that the initial connection resistance value is increased. As a result, there is a problem that the variation in the initial connection resistance value is increased.
[0029]
Accordingly, the present invention solves the above-described conventional problems, and the conductive paste can be sufficiently compressed even when the via hole diameter is reduced and the wiring pattern is refined, so that the connection resistance value is low and the printing is highly reliable. An object of the present invention is to provide a wiring board and a manufacturing method thereof.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 of the present invention is A circuit having a metal layer having a rectangular cross section at the top is embedded from both sides of the interlayer adhesive sheet so that the metal layers face each other, and the metal layer embedded from both sides of the interlayer adhesive sheet is electrically connected. The conductive hole is formed by compressing the conductive paste filled in the through hole of the interlayer adhesive sheet from both sides by the circuit having the metal layer on the upper side. And the width of the metal layer is larger than the width of the circuit at the contact surface between the circuit and the metal layer. As a result, sufficient compression is applied to the conductive paste filled in the through holes provided at predetermined positions of the base material, and the conductive material in the conductive paste is densified, so that the connection resistance value is A printed wiring board having a low and highly reliable interlayer connection can be realized.
[0031]
The invention according to claim 2 of the present invention is the printed wiring board according to claim 1, in particular, wherein the metal layer is formed by electrolytic plating, whereby the compressibility of the conductive paste. The effect that the thickness of the metal layer for controlling the thickness can be easily set is obtained.
[0032]
The invention according to claim 3 of the present invention is the printed wiring board according to claim 1, characterized in that, in particular, the constant thickness of the metal layer is 5 to 10% of the thickness of the interlayer adhesive sheet. As a result, even if the thickness of the wiring pattern is reduced due to thinning, a metal layer with a certain thickness is embedded inside the base material, so that the conductive paste is sufficiently compressed, and the connection resistance value is reduced. A printed wiring board having a low and highly reliable interlayer connection can be obtained.
[0033]
Also book The invention is particularly characterized in that the interlayer adhesive sheet is provided with a conduction hole. The This is a lint wiring board, and when it is multi-layered, only necessary layers can be conducted between any layers, so there is no dead space (unnecessary space) generated due to conduction between unnecessary layers. Can be realized.
[0034]
Also book The invention is particularly characterized in that the conduction hole is formed by filling a conductive paste. The Since it is a lint wiring board, it is not necessary to consider throwing power (circularity with plating) as compared with the conventional plating conduction hole, so that an effect that the diameter can be significantly reduced is obtained.
[0035]
Also book In particular, the invention is characterized in that the metal layer formed on the first transfer plate and the metal layer formed on the second transfer plate are electrically connected through a conduction hole. The This is a lint wiring board, so that only necessary layers can be connected between any layers, so that dead space does not occur and high density can be realized, and even if the amount of conductive paste filling decreases as the diameter decreases Since the conductive paste is sufficiently compressed while the circuit formed on the support substrate and the metal layer formed on the circuit are embedded in the interlayer adhesive sheet, a printed wiring board having a low connection resistance value can be realized. .
[0036]
Claims of the invention 4 In particular, the invention described in item 1 is characterized in that the interlayer adhesive sheet is an aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet. The Since the specific gravity of the aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet is smaller than that of the conventional glass nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet, the substrate becomes light and effective in reducing the weight of the product.
[0037]
Claims of the invention 5 In particular, the metal layer is characterized in that the size of the metal layer is 40 to 150 μm larger than the conduction hole. The When a positional deviation occurs when a conventional transfer board and an interlayer adhesive sheet having conductive holes filled with a conductive paste are overlapped, the positional deviation tolerance is limited to a certain range. Therefore, the conductive paste is exposed to the surface of the interlayer adhesive sheet, flows out, and an effect of eliminating the problem that causes the short circuit is obtained.
[0038]
Claims of the invention 6 In particular, the invention described in item 1 is characterized in that the interlayer adhesive sheet is a porous material having compressibility. The Since it is a lint wiring board, and the conductive paste is also compressed at the same time as the interlayer adhesive sheet is compressed, the binder component in the conductive paste is extruded toward the interlayer adhesive sheet which is a porous material, Since the bonding between the conductive materials and between the conductive material and the copper foil is strengthened and the conductive material in the conductive paste is densified, the connection resistance value is low and a highly reliable interlayer connection can be obtained.
[0039]
Claims of the invention 7 In particular, the invention described in 1 is characterized in that the compressibility of the porous material having compressibility is 10 to 50%. The This is a lint wiring board, which makes it easier for the circuit and the metal layer to be embedded in the porous material when the porous material is compressed. The conductive material in the conductive paste is further densified by the interaction between the thickness of the embedded circuit and the thickness of the metal layer, so that the connection resistance value is low and a reliable interlayer connection can be obtained. it can.
[0040]
Claims of the invention 8 In particular, the invention described in item 1 is characterized in that the resin content of the sheet for interlayer adhesion is 40 to 65%. The This is a lint wiring board, and when the porous material is compressed, the resin wraps around the circuit and the metal layer, so that a printed wiring board having no voids and excellent flatness can be obtained.
[0041]
Claims of the invention 9 In particular, the invention described in (1), a step of preparing the first and second transfer plate in which the metal foil is formed on the support substrate; Above On the metal foil of the first and second transfer plates Rectangular cross section A step of selectively forming a metal layer having a metal layer, and using the metal layer as an etching resist. Etching the metal foil until the width of the metal foil at the contact surface between the metal layer and the metal foil is smaller than the width of the metal layer. A step of forming a circuit, a step of preparing a sheet for interlayer adhesion, Above The circuit forming surfaces of the first and second transfer plates Above Interlayer adhesion for A step of facing and stacking through the sheet Addition Heat and pressure process And the step of preparing the interlayer adhesive sheet includes a step of forming a through hole in the interlayer adhesive sheet and a step of filling the through hole with a conductive paste. The printed wiring board manufacturing method is characterized in that the conductive paste filled in the through holes provided at predetermined positions of the base material is sufficiently compressed, and the conductive substance in the conductive paste Therefore, a printed wiring board having a low connection resistance value and a highly reliable interlayer connection can be realized.
[0042]
Claims of the invention 10 In the invention described in (2), the step of selectively forming the metal layer is characterized in that a plating resist is formed by a photo process, and an electrolytic nickel plating layer is formed in a portion where the plating resist is not formed. The In this method, the thickness of the metal layer for controlling the compressibility of the conductive paste can be easily set. Moreover, since the electrolytic nickel plating layer has high hardness, the effect that it can be easily embedded in the interlayer adhesive sheet by heating and pressing can be obtained.
[0043]
Claims of the invention 11 In particular, the thickness of the metal layer is set to 5 to 10% of the thickness of the interlayer adhesive sheet using an electrolytic plating process. The This is a manufacturing method for lint wiring boards, and because the electrolytic plating process is used, the thickness of the metal layer can be set easily. Therefore, the conductive paste is sufficiently compressed, and a printed wiring board having a low connection resistance value and a highly reliable interlayer connection can be obtained.
[0044]
Claims of the invention 12 In particular, the step of forming a circuit of the metal foil is characterized in that the metal foil is dissolved and removed using an alkali etching solution mainly composed of copper ammonium complex ions. The This is a method of manufacturing a lint wiring board, and when a metal layer to be an etching resist is formed by electrolytic nickel plating, the metal foil is dissolved and removed while protecting the electrolytic nickel plating layer when etching with an alkaline etching solution. The effect that a circuit can be formed is obtained.
[0045]
Also book The invention is particularly characterized in that the metal layer is formed in a rectangular cross section. The This is a method of manufacturing a lint wiring board, and when the interlayer adhesive sheet is compressed and the circuit and the metal layer are embedded in the interlayer adhesive sheet, the resin of the interlayer adhesive sheet wraps around the circuit and the metal layer. Since the embedded metal layer is wider than the upper width of the circuit, an effect that the peel strength and pull strength can be significantly improved by the anchor effect can be obtained.
[0046]
Claims of the invention 13 In particular, the invention described in (1) is characterized by including a step of removing the support substrates of the first and second transfer plates after the step of heating and pressurizing. The This is a manufacturing method for lint wiring boards, so that even if foreign matter adheres to the substrate in the process of heating and pressurizing with a vacuum heat press or the like, the wiring pattern is protected by the metal foil that becomes the wiring pattern or the supporting substrate. The effect that the damage to the metal foil that leads to disconnection of the metal can be prevented is obtained.
[0047]
Claims of the invention 14 In particular, the invention described in (2) is characterized in that the step of removing the support substrate is chemical dissolution removal or mechanical polishing removal. The It is a manufacturing method of a lint wiring board, whereby the support substrate can be chemically dissolved with sulfuric acid, hydrochloric acid or the like, or can be easily removed at a relatively low cost using mechanical polishing with a belt sander or the like. An effect is obtained.
[0048]
Claims of the invention 15 In particular, the support substrate is characterized in that the support substrate is a conductor. The This is a method for manufacturing a lint wiring board, whereby the support substrate is a conductor, so that it is possible to easily form a metal foil such as copper foil on the support substrate by electrolytic plating.
[0049]
Claims of the invention 16 In particular, the support substrate is a resin film. The This is a method for manufacturing a lint wiring board, and by using a support substrate as a carrier, it is easy to handle in ultra-thin copper foil manufacturing equipment and transport and can be easily peeled off by a peeling machine. It is done.
[0050]
Claims of the invention 17 In particular, the invention described in (2) is characterized in that the resin film has heat resistance and releasability. The This is a method for manufacturing a lint wiring board, whereby even if heated and pressed by a vacuum hot press, the resin film that is a support substrate has heat resistance, so that welding can be prevented. Moreover, when removing a support substrate, it has the releasability and the effect that peeling and peeling become easy is acquired.
[0051]
Also book In particular, the step of preparing the interlayer adhesive sheet includes a step of forming a through hole in the interlayer adhesive sheet and filling with a conductive paste. The This is a manufacturing method of a lint wiring board, and when it is multi-layered, it is possible to conduct electricity only between necessary layers between arbitrary layers. Since it does not occur, the effect of achieving high density can be obtained.
[0052]
Claims of the invention 18 In particular, the invention described in 1) is characterized in that the interlayer adhesive sheet is an aramid nonwoven fabric epoxy resin-impregnated sheet having compressible porosity, and the impregnated resin is in a semi-cured state. The This is a method for manufacturing a lint wiring board, whereby an aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet has a smaller specific gravity than a conventional glass cloth epoxy resin impregnated sheet, and thus the substrate becomes light and effective in reducing the weight of the product.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0054]
1 and 2 are manufacturing process diagrams of a printed wiring board according to an embodiment of the present invention.
[0055]
First, a transfer plate 1 comprising a copper foil 3 as a metal foil and a support substrate 2 is prepared. The support substrate 2 is made of a conductive material such as a stainless steel plate or aluminum foil, and the support substrate 2 is made of a copper foil 3 formed by electrolytic plating, and the support substrate 2 is made of a resin film. In some cases, the resin film is laminated with copper foil (FIG. 1A).
[0056]
The copper foil 3 is preferably an ultrathin copper foil 3 having a thickness of 10 μm or less in order to form a fine wiring pattern 6 (about 30 to 50 μm) by etching.
[0057]
Next, a plating resist 4 is formed on the surface of the copper foil 3 formed on the support substrate 2 by a photo process (FIG. 1B).
[0058]
Next, an electrolytic nickel plating layer 5 having a rectangular cross section as a metal layer is formed in a portion where the plating resist 4 is not formed (FIG. 1C). Since the electrolytic nickel plating layer 5 has a relatively high hardness, it can be easily embedded in the interlayer adhesive sheet by heating and pressurizing in a subsequent process.
[0059]
Next, the plating resist 4 is peeled off with a solution such as sodium hydroxide (FIG. 1D). Then, by using the electrolytic nickel plating layer 5 as an etching resist and removing an unnecessary copper foil with an alkaline etching solution mainly composed of copper ammonium complex ions to form a predetermined wiring pattern 6, a first transfer plate is obtained. 1 is completed (FIG. 1E).
[0060]
The reason for dissolving and removing the copper foil using an alkaline etching solution mainly composed of copper ammonium complex ions is that the copper foil is dissolved and removed while protecting the electrolytic nickel plating layer 5 as an etching resist. It is because it can form.
[0061]
Next, a second transfer plate 10 in which different wiring patterns 9 are formed on the support substrate 7 is manufactured by the same transfer plate manufacturing method as described above (FIG. 1F), and the first and second transfer plates. Complete 1 and 10 preparations.
[0062]
Next, a porous substrate 12 having a release film 11 such as polyester on both sides is prepared. As the porous substrate 12, an aramid nonwoven fabric epoxy resin-impregnated sheet having a thickness of 50 to 100 μm is used (FIG. 2G).
[0063]
Since the aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet has a small specific gravity, it is effective for reducing the weight. Aramid non-woven fabrics are suitable for opening minute holes at high speed because of their good laser processability. Furthermore, since the aramid nonwoven fabric is a resin and has good adhesion to the epoxy resin, the occurrence of bleeding due to the flow of the conductive paste is greatly reduced.
[0064]
In addition, if the resin content is in the range of 40 to 65%, one having excellent physicomechanical characteristics and electrical characteristics as a substrate can be selected, but it is desirable to select one having 55 to 60%. It is good. As a result, when the porous base material 12 is compressed, the resin wraps around the wiring pattern 9 and the metal layer, so that a substrate having excellent flatness without voids can be obtained.
[0065]
When an aramid nonwoven fabric epoxy resin-impregnated sheet as an interlayer adhesive sheet is selected in the range of 40 to 65% of the resin content described above, the compressibility of the porous substrate 12 is in the range of 10 to 50% and 55 to 60 When selected in the range of%, the compression rate can be set to 30 to 40%.
[0066]
Here, when the compressibility is 10% or less, the densification of the conductive material in the conductive paste is poor, and when the diameter of the through hole is a small diameter of 50 μm, the connection resistance value is increased, and the compressibility is In the case of 50% or more, the conduction hole is deformed, the smoothness of the base material is impaired, and the variation in resistance value tends to increase, which is inappropriate.
[0067]
Therefore, by selecting an aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet as an interlayer adhesive sheet having a resin content in the range of 55-60% and a compressibility in the range of 30-40%, a physical machine as a substrate A substrate having excellent flatness can be obtained with a stable conductive connection resistance value as well as electrical characteristics and electrical characteristics.
[0068]
Next, a through hole 13 having a diameter of 50 to 100 μm is formed in a predetermined portion of the aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet with a laser processing machine or the like (FIG. 2H), and the conductive paste 14 is filled into the through hole 13. As a filling method, an aramid nonwoven fabric epoxy resin-impregnated sheet having through-holes 13 is set on a screen printer or the like, and then the conductive paste 14 is printed directly on the releasable film 11.
[0069]
Next, after the release film 11 is peeled from both surfaces of the aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet (FIG. 2 (I)), the first transfer plate 1 and the second transfer plate 10 that have been prepared are made to face each other. An aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet as an interlayer adhesive sheet filled with the conductive paste 14 is overlaid (FIG. 2 (J)).
[0070]
Thereafter, the aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet is compressed by heating and pressurizing from both sides of the first and second transfer plates with a vacuum heat press, and the wiring patterns 6 and 9 are placed inside the aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet. And the electrolytic nickel plating layers 5 and 8 are embed | buried and adhere | attached with an aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnation sheet | seat (FIG. 2 (K)).
[0071]
By making the support substrates 2 and 7 used for the first transfer plate 1 and the second transfer plate 10 into resin films having heat resistance and releasability, ultrathin copper foil on the support substrates 2 and 7 is used. Handling becomes easy in manufacturing equipment and conveyance, welding can be prevented even during heating and pressurization in a vacuum hot press, and the support substrates 2 and 7 can be easily removed and peeled off.
[0072]
Finally, the support substrates 2 and 7 are removed by chemical dissolution such as sulfuric acid and hydrochloric acid, or removal using a method that can be easily performed at low cost such as mechanical polishing such as a belt sander. A wiring board in which the nickel plating layers 5 and 8 are embedded in an aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet is obtained (FIG. 2 (L)).
[0073]
Here, the relationship with the electrolytic nickel plating layer 5 as a metal layer embedded in the aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet as an interlayer adhesive sheet will be described below.
[0074]
The aramid nonwoven fabric epoxy resin-impregnated sheet is 50 μm in thickness and 30 to 40% in compressibility, and the diameter of the through-hole 13 to be formed is set to 50 μm.
[0075]
In addition, in order to set the line width between the wiring patterns 6 and 9 on the first transfer plate 1 and the second transfer plate 10 to 30 μm, a copper foil 3 having an extremely thin thickness of 5 μm is used.
[0076]
At this time, the thickness of the electrolytic nickel plating layer 5 as the metal layer is set to 2.5 to 5 μm, which is 5 to 10% of the thickness of the interlayer adhesive sheet, so that the depth embedded in the interlayer adhesive sheet is set. Is 7.5 to 10 μm on each side, and stable pressing can be performed within a compression rate of 30 to 40% of the aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet.
[0077]
Further, the thickness of the interlayer adhesive sheet is 100 μm (compressibility is 30 to 40%), the diameter of the through-hole 13 to be formed is 100 μm, the line spacing between the wiring patterns 6 and 9, and the line width is 50 μm. Even when the thickness of the copper foil 3 is 10 μm, the thickness of the electrolytic nickel plating layer 5 is set to 5 to 10 μm, which is 5 to 10% of the thickness of the interlayer adhesive sheet. Similar connection reliability effects can be obtained.
[0078]
Thereby, for finer, even if the thickness of the wiring patterns 6 and 9 is reduced, a metal layer with a certain thickness is embedded inside the base material, so that the conductive paste is sufficiently compressed, A printed wiring board having a low connection resistance value and a highly reliable interlayer connection can be obtained.
[0079]
If the thickness of the copper foil 3 is 10 μm or more, it becomes difficult to form a wiring pattern by etching. Conversely, if the thickness is 5 μm or less, it is difficult to transport and handle in the manufacturing process, which further increases the material cost. Poor nature.
[0080]
When such an extremely thin copper foil is used, the support substrates 2 and 7 of the first and second transfer plates are made of a conductive material such as an aluminum foil so that the support substrates 2 and 7 can be easily plated by electrolytic plating. In addition, it is possible to form a metal foil such as copper foil, and the handling becomes easy by using the ultrathin copper foil support substrates 2 and 7 that are difficult to handle in manufacturing equipment and transportation as a carrier. .
[0081]
In addition, since the dimensions are stabilized by fixing the base material with the support substrates 2 and 7, there is a positional accuracy defect due to the expansion and contraction of the base material, which has been a problem mainly in the heat treatment process during the manufacturing process. Decrease.
[0082]
Furthermore, it is desirable that the size of the electrolytic nickel plating layer 5 be 40 to 150 μm larger than the conduction hole, and the conductive paste 14 in the through-hole 13 covers the electrolytic nickel plating layer 5 even if a positional shift occurs during lamination. Since it is in a broken state, the conductive paste 14 becomes difficult to be exposed, and an allowable amount of displacement is increased. Further, since the metal layer having a wide rectangular cross section is embedded in the base material, the peel strength and the pull strength are greatly improved by the anchor effect.
[0083]
Here, when it is 40 μm or less, it is difficult to cope with the positional deviation, and when it is 150 μm or more, the wiring capacity in the wiring design is deteriorated, so the above range is desirable.
[0084]
As described above, according to the present embodiment, the compressibility of the conductive paste 40 has conventionally changed depending on the thickness of the copper foil as shown in FIGS. 3A and 3B. ) Even if the copper foil as the wiring pattern is thinned, the thickness of the conductor layer embedded in the base material is reduced by electrolysis because the electrolytic nickel plating layer as the metal layer is formed on the copper foil. It can be determined by the thickness of the nickel plating layer, and the compressibility of the conductive paste can be controlled by the thickness of the electrolytic nickel plating layer. A printed wiring board having a low value and high reliability can be obtained.
[0085]
In addition, as shown in FIG. 4A, the conductive paste is conventionally exposed 15 due to misalignment, but in this embodiment, it has a rectangular cross section as shown in FIG. 4B. Since the electrolytic nickel plating layer is formed, the conductive paste is difficult to be exposed, and the tolerance for displacement is increased.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the wiring pattern formed on the substrate and the metal layer formed thereon are embedded in the base material to fill the through holes provided at predetermined positions on the base material. The conductive paste in the conductive paste is sufficiently compressed, and the conductive material in the conductive paste is densified, so that a printed wiring board having a low connection resistance value and a highly reliable interlayer connection is realized. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a printed wiring board according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a printed wiring board according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for comparing the compressed state of the conductive paste in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view for comparing interlayer connection states when the interlayer position is shifted in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process sectional view showing a conventional method of manufacturing a printed wiring board.
FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating a conventional method for manufacturing a printed wiring board.
FIG. 7 is a process cross-sectional view illustrating a conventional method for manufacturing a printed wiring board.
[Explanation of symbols]
1,10 transfer plate
2,7 Support substrate
3 Copper foil
4 Plating resist
5,8 Electrolytic nickel plating layer
6, 9, 34, 36 Wiring pattern
11 Releasable film
12,38 Porous substrate
13 Through hole
14, 40 conductive paste
15 Flow of conductive paste (exposure of conductive paste)

Claims (18)

上部に矩形状断面の金属層を有する回路が、前記金属層が対向する向きになるように層間接着用シートの両側から埋設され、A circuit having a metal layer with a rectangular cross section at the top is embedded from both sides of the interlayer adhesive sheet so that the metal layer faces the opposite direction,
前記層間接着用シートの両側から埋設された前記金属層を電気的に接続する導通孔を備え、A conduction hole for electrically connecting the metal layers embedded from both sides of the interlayer adhesive sheet;
前記導通孔は、前記層間接着用シートの貫通孔に充填された導電性ペーストが、上部に前記金属層を有する前記回路により両側から圧縮されることによって形成されたものであり、The conductive hole is formed by compressing the conductive paste filled in the through hole of the interlayer adhesive sheet from both sides by the circuit having the metal layer on the upper part,
前記金属層の幅は、前記回路と前記金属層との接触面における前記回路の幅よりも大きいことを特徴とするプリント配線板。The width of the metal layer is larger than the width of the circuit at the contact surface between the circuit and the metal layer.
金属層は、電解めっきにて形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。  The printed wiring board according to claim 1, wherein the metal layer is formed by electrolytic plating. 金属層の一定厚みは、層間接着用シートの厚みの5〜10%であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。  The printed wiring board according to claim 1, wherein the constant thickness of the metal layer is 5 to 10% of the thickness of the interlayer adhesive sheet. 層間接着用シートは、アラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートであることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。  The printed wiring board according to claim 1, wherein the interlayer adhesion sheet is an aramid nonwoven fabric epoxy resin impregnated sheet. 金属層の寸法は導通孔より40〜150μmだけ大であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。  2. The printed wiring board according to claim 1, wherein the dimension of the metal layer is 40 to 150 [mu] m larger than the conduction hole. 層間接着用シートは、被圧縮性を有する多孔質材であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。  The printed wiring board according to claim 1, wherein the interlayer adhesive sheet is a porous material having compressibility. 被圧縮性を有する多孔質材の被圧縮率は、10〜50%であることを特徴とする請求項6に記載のプリント配線板。  The printed wiring board according to claim 6, wherein the compressibility of the porous material having compressibility is 10 to 50%. 層間接着用シートの、樹脂含有率は、40〜65%であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。  The printed wiring board according to claim 1, wherein the resin content of the interlayer adhesive sheet is 40 to 65%. 支持基板上に金属はくが形成された第1及び第2の転写板を準備する工程と、
前記第1及び第2の転写板の金属はく上に矩形状断面を有する金属層を選択的に形成する工程と、
前記金属層をエッチングレジストとし、前記金属層と前記金属はくの接触面における前記金属はくの幅が前記金属層の幅よりも小さくなるまで前記金属はくをエッチングして回路形成する工程と、
層間接着用シートを準備する工程と、
前記第1及び第2の転写板の回路形成面を前記層間接着シートを介して対向させ積層する工程と、
熱・加圧する工程を備え、
前記層間接着用シートを準備する工程は、前記層間接着用シートに貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
Preparing first and second transfer plates having metal foil formed on a support substrate;
Selectively forming a metal layer having a rectangular cross section on metal Ku of the first and second transfer plates,
Forming a circuit by etching the metal foil until the width of the metal foil at the contact surface between the metal layer and the metal foil is smaller than the width of the metal layer. ,
Preparing a sheet for interlayer adhesion;
Laminating to face the circuit forming surface of the first and second transfer plate through the interlayer adhesive sheet,
Comprising a pressurized heat-pressurizing step,
The step of preparing the interlayer adhesive sheet includes a step of forming a through hole in the interlayer adhesive sheet and a step of filling the through hole with a conductive paste .
金属層を選択的に形成する工程は、フォトプロセスによりめっきレジストを形成し、めっきレジストの非形成部に電解ニッケルめっき層を形成することを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。  10. The printed wiring board according to claim 9, wherein in the step of selectively forming the metal layer, a plating resist is formed by a photo process, and an electrolytic nickel plating layer is formed in a portion where the plating resist is not formed. Method. 金属層の厚みは、電解めっきプロセスを用いて層間接着用シートの厚みの5〜10%に設定することを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。  The thickness of a metal layer is set to 5 to 10% of the thickness of the sheet | seat for interlayer adhesion using an electrolytic plating process, The manufacturing method of the printed wiring board of Claim 9 characterized by the above-mentioned. 金属はくを回路形成する工程は、銅アンモニウム錯イオンを主成分とするアルカリエッチング液を用いて金属はくを溶解除去することを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。  10. The method for producing a printed wiring board according to claim 9, wherein the step of forming the metal foil in a circuit comprises dissolving and removing the metal foil using an alkaline etching solution mainly composed of copper ammonium complex ions. 加圧・加熱する工程の後、第1及び第2の転写板の支持基板を除去する工程を備えたことを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。  The method for manufacturing a printed wiring board according to claim 9, further comprising a step of removing the support substrates of the first and second transfer plates after the pressurizing and heating step. 支持基板を除去する工程は、化学的溶解除去または機械的研磨除去であることを特徴とする請求項13に記載のプリント配線板の製造方法。  The method for manufacturing a printed wiring board according to claim 13, wherein the step of removing the support substrate is chemical dissolution removal or mechanical polishing removal. 支持基板は、導電体であることを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。  The method for manufacturing a printed wiring board according to claim 9, wherein the support substrate is a conductor. 支持基板は、樹脂フィルムであることを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。  The method for manufacturing a printed wiring board according to claim 9, wherein the support substrate is a resin film. 樹脂フィルムは、耐熱性と離型性を有するものであることを特徴とする請求項16に記載のプリント配線板の製造方法。  The method for producing a printed wiring board according to claim 16, wherein the resin film has heat resistance and releasability. 層間接着用シートは、被圧縮性の多孔性を有するアラミド不織布エポキシ樹脂含浸シートであり、かつ含浸樹脂は半硬化状態であることを特徴とする請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。  The method for producing a printed wiring board according to claim 9, wherein the interlayer adhesive sheet is an aramid nonwoven fabric epoxy resin-impregnated sheet having compressible porosity, and the impregnated resin is in a semi-cured state.
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