JP4433531B2

JP4433531B2 - 導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法

Info

Publication number: JP4433531B2
Application number: JP34386299A
Authority: JP
Inventors: 隆苅谷
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: JP2001160669A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、複数のプリント基板を積層する場合に、上下のプリント基板間を電気的に接続するために、一方側のプリント基板から導電性バンプを突設させておき、このバンプを他方側のプリント基板の導体回路に押圧して接続する方法がある。図３には、そのような導電性バンプの製造方法を示した。
プリント基板２０の下面側には導体回路となる銅箔２１が、上面側にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の剥離用フィルム２３が設けられている（図３（Ａ））。このプリント基板２０の上面側から、銅箔２１に到達するビアホール２２を形成し（図３（Ｂ））、このビアホール２２の内側に、導電性ペースト２４を充填・硬化させる（図３（Ｃ））。
最後に、剥離用フィルム２３を剥離することにより、プリント基板２０の上面から剥離用フィルム２３の厚さ分だけ突設した導電性バンプ２５が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の方法では、ビアホール２２の内側に導電性ペースト２４を印刷充填するときに、スキージ処理を行う段階で、スキージの硬度によっては、ビアホール２２中央の導電性ペースト２４を掻き取ってしまい、凹んでしまうために、導電性バンプ２５が他のプリント基板に接触する面側が凹状に形成されてしまうことがある。すると、プリント基板同士を積層するときに、このプリント基板２０の導電性バンプ２５と、上面側に積層されるプリント基板（図示せず）の導体回路との間の接触面積が小さくなってしまったり、導電性バンプ２５と導体回路との間に接着剤が噛み込んでしまうことがあり得る。
また、導電性ペースト２４に揮発性の溶剤成分が多い場合には、導電性バンプ２５をプレキュアする段階で体積が減少するので、同様の問題が発生し得る。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、他のプリント基板との接触をより良好とすることができる導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための請求項１の発明は、絶縁性基板の表面から突出した導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法であって、（１）一面側には導体回路が形成可能で、他面側には少なくとも二層に分離して剥離可能な剥離用被膜が設けられた前記絶縁性基板において、前記剥離用被膜の表面から前記導体回路に達する孔部を形成する工程、（２）前記孔部に導電性ペーストを充填して硬化させる工程、（３）前記剥離用被膜の上層部分を剥離して前記導電性ペーストの一部を露出させる第１剥離工程、（４）前記導電性ペーストが露出する面側をプレスする工程、（５）前記剥離用被膜の下層部分を剥離する第２剥離工程を経るところに特徴を有する。
このプリント基板は、特に多層プリント配線板を形成する場合に使用すれば有利である。絶縁性基板としては、例えば、ガラス布エポキシ樹脂やガラス不織布エポキシ樹脂、ガラス布ビスマレイミドトリアジン樹脂、アラミド不織布エポキシ樹脂等を板状に硬化させたものを使用することができる。
【０００５】
導電性ペーストとしては、例えば、銅や銀、金、カーボン等の導電性材料を含有したペーストを使用することができる。
導体回路は、例えば、銅箔により形成したものを使用することができる。
【０００７】
上記の（１）の工程において、導体回路は、必ずしも導電性バンプを形成する際に設けられている必要はなく、本発明の全行程を通して、少なくとも絶縁性基板の一面側において孔部が形成される位置に設けられていればよい。また、絶縁性基板の一面側の全面に、導体回路を形成可能な例えば銅箔を設けておき、導電性バンプを形成した後に、導体回路を形成してもよい。
また、（１）の工程において、孔部は、ドリル等のように機械的に形成したり、レーザ（炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザの第４高調波などが使用できる。このうち、特に炭酸ガスレーザは、加工速度が速いので、加工上、有利である。）照射によって形成することができる。
なお、孔部を形成した後に、デスミア処理を施してもよい。
また、（１）の工程において、剥離用被膜が少なくとも二層に分離して剥離可能であるとは次の意味である。すなわち、（３）の第１剥離工程によって導電性ペーストの一部が露出され、その露出された部分が（４）の工程でプレスされたときに、導電性ペーストにおいて他のプリント基板に接触する面側が凹状であったとしても、そのプレス工程によって非凹状とすることが可能であり、さらに（５）の第２剥離工程によって露出される導電性ペーストの突出高さが、所望の用途に適していればよい。このため、剥離用被膜は、特に二層のみに分離可能である必要はなく、二層以上に分離可能であっても、第１剥離工程と第２剥離工程とが確保できるように構成されていればよい。また、剥離用被膜は、合成樹脂製のもの（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製）や、紙製のもの等が使用できる。
【０００８】
上記の（２）の工程において、導電性ペーストは適度に硬化させることが好ましい。適度に硬化させるとは、導電性ペーストが硬化をしているものの、十分に硬化しきるまでには至っていない状態を言い、具体的には、絶縁性基板の表面から露出した導電性ペーストが、（４）のプレス工程によって、絶縁性基板と面一になる程度まで柔らかくない程度にまで硬化していることを言う。
また、（２）の工程において、導電性ペーストを孔部に充填するに際して、電気メッキ法を併用してもよい。
請求項２の発明は、請求項１に記載の方法であって、前記プレスは、コールドプレスによってなされることを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用、および発明の効果】
請求項１の発明によれば、硬化させた導電性ペーストをプレスするので、導電性ペーストにおいて他のプリント基板に接触する面側が凹状化していたとしても、プレス操作によって平坦化ないしは凸状化させることができる。
請求項２の発明によれば、硬化させた導電性ペーストをコールドプレスによってプレスするので、導電性ペーストの硬化を規制でき、導電性バンプが他のプリント基板に接触する面側を所望の形状に形成しやすい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図１および図２を参照しつつ、詳細に説明する。
プリント基板１を形成する絶縁性基板４の下面側の全面には、例えば銅箔２が設けられている（図１（Ａ））。なお、この銅箔２は、導電性バンプ３が形成された後に、エッチングされて導体回路が形成される。
【００１１】
この絶縁性基板４の上面に、図１（Ｂ）に示すように、二枚の剥離用被膜５，６を貼り付ける（なお、以下の記述において、上側の剥離用被膜５を第１剥離用被膜５と、下側の剥離用被膜６を第２剥離用被膜６と称する。）。両剥離用被膜５，６は、共にポリエチレンテレフタレート製のものである。詳細には図示しないが、両剥離用被膜５，６の下面側には粘着層が設けられており、粘着可能となっている。
【００１２】
次に、所定の位置に、パルス発振型炭酸ガスレーザ加工機により、ビアホール７を形成する（図１（Ｃ））。ビアホール７は、両剥離用被膜５，６を貫通し、絶縁性基板４の上面から銅箔２に至るまで開口されている。
次に、このビアホール７に銀製の導電性ペースト８を充填する（図１（Ｄ））。この導電性ペースト８は、例えば、メタルマスクを用いたスクリーン印刷法によって充填されており、作製時のスキージ処理によって中央部分が凹状とされているものがあり得る。この状態で、導電性ペースト８が適度な硬度まで硬化するように、例えば８０℃で１０分間の第１熱処理を行う。なお、第１熱処理は、使用される導電性ペースト８の種類により、適当に変更することができる。第１熱処理によって、導電性ペースト８に含有する溶剤の量によっては、ビアホール７の中央部分の導電性ペースト８が凹状となることがあり得る。
【００１３】
次に、図２（Ｅ）に示すようにして、第１剥離用被膜５のみを剥離する（第１剥離工程）。このとき、導電性ペースト８の一部が、第２剥離用被膜６の上面側から突出した状態となる。
次に、突出された導電性ペースト８を含む第２剥離用被膜６の上面全面に、例えばテフロンフィルムを離型フィルム９として配置し、その離型フイルム９の上面側からコールドプレスを行う。このように、離型フィルム９を施しておくことにより、導電性バンプ３の仕上がりが良好とできる。
このコールドプレス処理によって、第２剥離用被膜６の上面側に突出した導電性ペースト８が押しつぶされて、その上面側（他のプリント基板に接触する面側。なお、他のプリント基板については図示しないが、当該プリント基板１と同様の構成のものであり、導電性バンプ３が接触する位置には、例えば銅箔や導電性バンプ等の電気的に接触可能な構成が設けられている。）が、図２（Ｆ）に示すように、非凹状となる。
【００１４】
プレス処理の後に離型フィルム９を剥離し（図２（Ｇ））、その状態で、例えば１００℃で３０分の第２熱処理を行う。この第２熱処理によって、導電性ペースト８は、さらに硬化し、所定の硬度となる。なお、第２熱処理の条件は、第１熱処理の条件よりも、高い温度設定でかつ、長時間をかけることが望ましい。
【００１５】
最後に、第２剥離用被膜６を絶縁性基板４から剥離する（第２剥離工程）ことにより、他のプリント基板に接触する面側が非凹状とされた導電性バンプ３を備えたプリント基板１が形成される（図２（Ｈ））。なお、前述のプレス処理によって、導電性ペースト８がビアホール７の開口縁から飛び出したところ（符合８Ａにて示すところ）は、導電性ペースト８が十分には硬化していないため、第２剥離工程によって第２剥離用被膜６と共に排除される。
このプリント基板１では、導電性バンプ３の上面側（他のプリント基板に接触する面側）が非凹状とされているので、プリント基板１を積層する場合にも、導電性バンプ３と相手側のプリント基板の導体回路との接触面積が向上するため、より良好な導通を確保することができる。
【００１６】
このように、本実施形態によれば、第１熱処理により、適度に硬化させた導電性ペースト８をプレスするので、導電性ペースト８の上面側（他のプリント基板に接触する面側）が凹状化していたとしても、プレス操作によって平坦化ないしは凸状化させることができる。
また、第１熱処理によって、適度に硬化させた導電性ペースト８をコールドプレスによってプレスするので、導電性ペースト８の硬化を規制でき、導電性バンプ３が他のプリント基板に接触する面側を所望の形状に形成しやすい。
なお、上記の実施形態においては、説明の便宜上、プリント基板１の上面側が、他のプリント基板に接触する面側としたが、本発明によれば、導電性バンプをプリント基板の下面側に突出させるようにしてもよい。
また、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、さらに本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法を示す図ー１
（Ａ）片面に銅箔を設けた絶縁性基板の断面図
（Ｂ）他方の面に二枚の剥離用被膜を貼り付けたときの断面図
（Ｃ）両剥離用被膜を貫通して、銅箔に達するビアホールを形成したときの断面図
（Ｄ）ビアホールに導電性ペーストを充填したときの断面図
【図２】導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法を示す図ー２
（Ｅ）第１剥離用被膜を剥離したときの断面図
（Ｆ）第２剥離用被膜の上面側に突出した導電性ペーストをコールドプレスしたときの断面図
（Ｇ）第２剥離用被膜の上面側に突出した導電性ペーストをコールドプレスした後の断面図
（Ｈ）第２剥離用被膜を剥離したときの断面図
【図３】従来における導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法を示す図
（Ａ）片面には銅箔を、残りの面には剥離用被膜を設けた絶縁性基板の断面図
（Ｂ）剥離用被膜を貫通して、銅箔に達するビアホールを形成したときの断面図
（Ｃ）ビアホールに導電性ペーストを充填したときの断面図
（Ｄ）剥離用被膜を剥離したときの断面図
【符号の説明】
１…プリント基板
２…導体回路
３…導電性バンプ
４…絶縁性基板
５，６…剥離用被膜
７…ビアホール（孔部）
８…導電性ペースト

Claims

絶縁性基板の表面から突出した導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法であって、
（１）一面側には導体回路が形成可能で、他面側には少なくとも二層に分離して剥離可能な剥離用被膜が設けられた前記絶縁性基板において、前記剥離用被膜の表面から前記導体回路に達する孔部を形成する工程、
（２）前記孔部に導電性ペーストを充填して硬化させる工程、
（３）前記剥離用被膜の上層部分を剥離して前記導電性ペーストの一部を露出させる第１剥離工程、
（４）前記導電性ペーストが露出する面側をプレスする工程、
（５）前記剥離用被膜の下層部分を剥離する第２剥離工程を経ることを特徴とする導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法。
前記プレスは、コールドプレスによってなされることを特徴とする請求項１に記載の導電性バンプを備えたプリント基板の製造方法。