JP4774215B2 - 多層プリント配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、多層プリント配線基板に関し、より詳しくは、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする配線基板と、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂を主成分とする配線基板とを、混在させた状態で、しかも接着剤層を介在させることなく積層化してなる多層プリント配線基板に関するものである。

近年の電子機器の小型化、高性能化、要求製品の多様化、低価格化に伴い、搭載されるプリント配線基板に対しても、高密度の多層配線板や部品実装技術、さらには製造技術の簡略化による低コスト化が望まれている。
高密度の多層配線板としては、ビルドアップ多層プリント配線基板がインターナショナル・ビジネス・マシーンズ（ＩＢＭ）社より１９９１年に既に提案されている。
このビルドアップ多層配線基板は、コア基板上に、微細配線が可能なビルドアップ層を１層ずつ積み上げた構成で、従来の基板に比較して微細配線形成が可能なため、これまでに様々な電子機器に採用されてきた。

ところで、電子機器の小型化、高性能化、要求製品の多様化がさらに進むにつれて、このビルドアップ多層配線基板に対しても、ビルドアップ層数の増加、スタックドビア構造の導入、コア基板に形成されるスルホールの小径化やスルホール間ピッチの微細化、基板厚みの薄厚化等、様々な要求がなされるようになってきた。
しかしながら、このビルドアップ多層配線基板においても、ビルドアップ層数の増加、スタックドビア構造等を実現しようとすると、工程が複雑になり、したがって、製造コストが高くなり、価格も高価なものとなる。
そこで、これらの欠点を解消したものとして、配線設計の自由度が高く、スタックドビア構造の実現が可能であり、しかも高速信号伝送に適した全層ＩＶＨ構造の多層配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この多層配線基板は、４層のインナビアホール構造を有する多層配線基板であり、例えば、アラミド不織布に熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を含浸させたシート基板材（プリプレグ）を配線基材として用いたものである。
この多層配線基板は、プリプレグへのビア加工法を用いて作製される。
まず、上記のシート基板材に貫通穴を形成し、次いで、この貫通穴に金属粒子を含む導電性ペーストを充填して乾燥固化し、次いで、この両面に銅箔を熱プレスすることにより、上記の導電性ペーストを硬化させた両面銅張板とし、次いで、この両面銅張板にエッチングを施すことにより、両面に回路パターンが形成された両面回路基板とし、次いで、この両面回路基板の両側に前記シート基板材を配置し、さらに、これらのシート基板材各々の外側に銅箔を配置し、これらを熱プレスすることにより、４層のインナビアホール構造とする。

また、一括積層法により多層化ができる全層ＩＶＨ構造の多層配線基板も提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
この多層配線基板は、一括積層法により得られる全層ＩＶＨ配線基板であり、ガラスクロスエポキシ基材からなるリジッドな片面銅張積層板を用いて、各層毎に配線パターンとビアホールを有する片面回路板を作製し、この片面回路板の配線パターンが形成された反対側の面に熱硬化性樹脂からなる接着剤を塗布し、この接着剤が塗布された片面回路板を複数個重ね合わせ、一括積層することにより得られる。
この一括積層法の特徴としては、スタックドビア構造やパッドオンビア構造が容易に実現できることに加えて、上記のプリプレグにビア加工を施す工法と比べて、一括積層の際にビア位置が変化し難いためにビアランド径を小さくすることができ、欠陥がない基板だけを一括積層することにより、高い歩留まりを実現することができ、工程が極めて単純であり、しかも各層を平行して作製することにより製造時間を大幅に短縮することができる。

また、一括積層法としては、上記の一括積層法と異なる方法も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
この一括積層法は、熱硬化性樹脂からなる片面銅張積層板の銅張面とは反対側の面に、熱硬化性樹脂をベースとした接着層とそのカバーフィルムを予め設けられたカバーフィルム付き片面銅張積層板を複数枚用意しておき、これらの片面銅張積層板の銅張面にエッチングにより所望の回路パターンをそれぞれ形成し、次いで、これらの片面銅張積層板に導電性ペーストによるビアを形成し、その後これらの片面銅張積層板を、カバーフィルムを取り除いて重ね合わせ、これらを一括積層する方法である。

また、接着剤を用いない一括積層法により多層化ができる全層ＩＶＨ構造の多層配線基板として、液晶転移温度が２６０℃以上の全芳香族ポリエステル樹脂を絶縁基材として用いたものも提案されている。
この全芳香族ポリエステル樹脂は、ＧＨｚの周波数帯域での比誘電率及び誘電正接が低く、また、吸水率が低いので、高周波化対応に優れた絶縁樹脂である。
この絶縁基材を全芳香族ポリエステル樹脂の液晶転移温度以上にて一括積層することにより、層間に熱融着を生じさせ、これらを一括積層体としている。
特開平７−１７６８４６号公報 榎本亮、「一括積層法による全層ＩＶＨ配線板」、エレクトロニクス実装学会誌、社団法人エレクトロニクス実装学会、２０００年１１月、第３巻、第７号、ｐ．５４４−５４７ 前田修二、外３名、「一括多層配線基板材料と対応プロセス」、ＭＥＳ２００４ 第１４回マイクロエレクトロニクスシンポジウム論文集、社団法人エレクトロニクス実装学会、平成１６年１０月１４日、ｐ．３４１−３４４

ところで、従来のプリプレグへのビア加工法は、ビルドアップ工法と同じシーケンシヤル工法であるとともに、プリプレグのような単一材料に層間絶縁層と接着層の二つの機能を兼用させているために、多層時の溶融や流動変形が大きく、積層方向の位置精度にバラツキが生じることとなり、ビア位置精度が十分に得られず、ビアランドを小径化することが難しいという問題点があった。
したがって、このビア加工法が適用された４層のインナビアホール構造を有する多層配線基板を、高密度配線を施すマザーボードやモジュール基板として使用することは難かしい。

また、上述した一括積層法による多層配線基板では、一括積層を成し遂げるために、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いているが、一括積層のプロセス中での接着剤の流動硬化特性の制御が難かしかったり、接着剤が介入することにより基板のＺ方向の線膨張係数が不均一になったり等のために、層間における電気的接続の信頼性に問題が生じる。

そこで、この問題点を解決するために、接着剤を用いない一括積層法による多層配線基板の絶縁基材に全芳香族ポリエステル樹脂を適用したものが提案されているが、この多層配線基板では、部品実装時のリフロー耐熱性を確保するために液晶転移温度が２６０℃以上の全芳香族ポリエステル樹脂を用いているために、積層温度が３００℃以上と高く、しかも積層時に樹脂が大きく流動する特性を有するために、成型時の温度マージンが狭く、したがって、高多層化しようとすると、配線パターンに流れが生じることとなり、特に、小径ランドに対応する場合には、位置精度を確保することが難しいという問題点があった。
また、耐加水分解性が低いために、基材を十分に脱水することなく高温で積層すると、機械的強度が大幅に低下し、脆い多層配線基板になってしまい、さらに、ｚ方向の線膨張係数が高いためにｚ方向のビア配線の接続信頼性が低いという問題点があった。
この全芳香族ポリエステル樹脂は、それ自体の誘電特性等は極めて優れているものの、多層配線基板の絶縁基材として本格的に実用化するには至っていない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする絶縁基材を用いて一括積層する際に、溶融や流動変形が小さく、積層方向の位置精度のバラツキもなく、しかも、高多層化した場合においても、電気的接続の信頼性が高く、特に、小径ランドに対応した場合の位置精度の確保が容易な多層プリント配線基板を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする配線基板と、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂を主成分とする配線基板とを、混在して積層体とし、さらに、第２の配線基板を、第２の絶縁基材の少なくとも一方の面に導電パターンを形成するとともに第２の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線を形成してなる配線基板、第２の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線のみを形成してなる配線基板、のいずれか一方または双方からなることとすれば、一括積層後の変形や精度低下等の虞もなく、しかも、高多層化した場合においても、電気的接続の信頼性が高く、小径ランドに対応した場合の位置精度の確保が容易な多層プリント配線基板を実現することができると考え、本発明に至った。

すなわち、本発明の多層プリント配線基板は、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする第１の絶縁基材からなる１つ以上の第１の配線基板と、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂を主成分とする第２の絶縁基材からなる１つ以上の第２の配線基板とを、混在して積層体としてなり、前記第２の配線基板は、前記第２の絶縁基材の少なくとも一方の面に導電パターンを形成するとともに前記第２の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線を形成してなる配線基板、前記第２の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線のみを形成してなる配線基板、のいずれか一方または双方からなることを特徴とする。

この多層プリント配線基板では、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする第１の絶縁基材からなる１つ以上の第１の配線基板と、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂を主成分とする第２の絶縁基材からなる１つ以上の第２の配線基板とを、混在して積層体としたことにより、接着層やカバー層を設ける必要が無く、優れた耐熱性、高い機械的強度、優れた電気的絶縁性を有する上に、樹脂の溶融や流動変形が起こらず、しかも全芳香族ポリエステル樹脂の液晶転移温度以下での低温融着が可能となり、この樹脂の溶融や流動変形に起因する配線パターンやビア位置の精度が低下する虞がなくなり、高精度かつ高精細な導体配線パターンやビアランドの小径化が可能になる。これにより、高密度かつ高精度であり、しかも電気的特性及び信頼性に優れた高多層の多層プリント配線基板を提供することが可能になる。

また、全芳香族ポリエステル樹脂及び結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂それぞれの種類や形状を適宜選択することで配線基板の多様化が可能になるので、様々な仕様の配線基板を組み合わせることにより、様々な仕様の多層プリント配線基板への対応が可能になる。
また、様々な仕様の配線基材を組み合わせることで、少量多品種という製造形態にとっても好適である。

前記第１の配線基板は、前記第１の絶縁基材の少なくとも一方の面に導電パターンを形成するとともに、前記第１の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線を形成してなることが好ましい。

前記層間配線は、導電性ペーストからなることが好ましい。
前記積層体の積層方向の両端部それぞれの配線基板は、前記第１の配線基板からなることが好ましい。

前記全芳香族ポリエステル樹脂は、液晶転移温度が２６０℃以上であることが好ましい。

前記熱可塑性樹脂は、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性ポリアリールケトン樹脂と非晶性ポリエーテルイミド樹脂とを含有してなることが好ましい。
前記結晶性ポリアリールケトン樹脂を３０重量％以上かつ７０重量％以下含有し、残部を前記非晶性ポリエーテルイミド樹脂及び不可避不純物とすれば、より好ましい。
前記結晶性ポリアリールケトン樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂であることが好ましい。

本発明の多層プリント配線基板によれば、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする第１の絶縁基材からなる１つ以上の第１の配線基板と、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂を主成分とする第２の絶縁基材からなる１つ以上の第２の配線基板とを、混在して積層体とし、第２の配線基板を、第２の絶縁基材の少なくとも一方の面に導電パターンを形成するとともに第２の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線を形成してなる配線基板、第２の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線のみを形成してなる配線基板、のいずれか一方または双方からなることとしたので、接着層を設ける必要が無く、したがって、優れた耐熱性、高い機械的強度、優れた電気的絶縁性を有することが可能になる。

また、樹脂の溶融や流動変形もなく、全芳香族ポリエステル樹脂の液晶転移温度以下の温度にて低温融着をすることができる。したがって、樹脂の溶融や流動変形に起因する配線パターンやバイア位置の精度の低下もなく、高精度かつ高精細な導体配線パターンやバイアランドの小径化を実現することができる。
よって、高密度かつ高精度であり、しかも電気的特性及び信頼性に優れた高多層の多層プリント配線基板を提供することができる。

また、全芳香族ポリエステル樹脂及び結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂それぞれの種類や形状を適宜選択することで、配線基板の多様化に容易に対応することができ、様々な仕様の配線基板を組み合わせることにより、様々な仕様の多層プリント配線基板へ容易に対応することができる。したがって、少量多品種という製造形態に容易に適用することができる。

本発明の多層プリント配線基板の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

「第１の実施形態」
図１は本発明の第１の実施形態の多層プリント配線基板を示す断面図であり、図において、１、２は（第１の）配線基板、３は（第２の）配線基板であり、配線基板１、２と、配線基板３とが交互に積層され、かつ、これらは一括積層法により積層体とされている。

配線基板１は、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする３００μｍ以下の厚みのフィルム状、薄板状またはシート状の（第１の）絶縁基材１１の上面に、３５μｍ以下の厚みの銅（Ｃｕ）箔からなる導電パターン１２が形成されるとともに、この絶縁基材１１には、その厚み方向に貫通するバイアホール１３が複数（図では２個）形成されている。そして、これらのバイアホール１３内には、導電性ペーストを硬化してなる導電性のバイア配線（層間配線）１４が形成され、これらバイア配線１４は導電パターン１２に電気的に接続されている。

配線基板２は、配線基板１と全く同様の構成からなるものであり、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする３００μｍ以下の厚みのフィルム状、薄板状またはシート状の（第１の）絶縁基材１１の下面に、３５μｍ以下の厚みの銅（Ｃｕ）箔からなる導電パターン１２が形成されるとともに、この絶縁基材１１には、その厚み方向に貫通するバイアホール１３が複数（図では２個）形成されている。そして、これらのバイアホール１３内には、導電性ペーストを硬化してなる導電性のバイア配線（層間配線）１４が形成され、これらバイア配線１４は導電パターン１２に電気的に接続されている。

この全芳香族ポリエステル樹脂としては、液晶転移温度が２６０℃以上であることが好ましい。特に、後述する配線基板３の熱可塑性樹脂との密着性を考慮した場合、ＬＰＣＩ型（液晶転移温度：３５０℃）、ＬＰＣＩＩ型（液晶転移温度：３００℃）等が好適である。
また、上記のバイア配線１４は、導電性ペーストを加熱し硬化させたもので、導電性ペーストとしては、樹脂系圧接タイプの銀（Ａｇ）ペースト、銀（Ａｇ）コート−銅（Ｃｕ）ペースト、銅（Ｃｕ）ペースト、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ等の金属拡散タイプの樹脂系半田ペースト等が好適に用いられる。

配線基板３は、１００μｍ以下の厚みのフィルム状、薄板状またはシート状の熱可塑性樹脂を主成分とする（第２の）絶縁基材２１に、その厚み方向に貫通するバイアホール２２が複数（図では２個）形成され、これらのバイアホール２２内に導電性ペーストを硬化してなる導電性のバイア配線（層間配線）１４が形成されたもので、これらのバイアホール２２の位置は、配線基板２、３のバイアホール１３の位置と一致する様に形成されている。

この熱可塑性樹脂としては、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性ポリアリールケトン樹脂と非晶性ポリエーテルイミド樹脂とを含有したものが好ましい。
この結晶融解ピーク温度が２６０℃以上である結晶性ポリアリールケトン樹脂とは、その構造単位に芳香核結合、エーテル結合およびケトン結合を含む熱可塑性樹脂のことであり、その代表例としては、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン等がある。このポリアリールケトン樹脂のなかでも、ポリエーテルエーテルケトン樹脂が好ましい。
なお、ポリエーテルエーテルケトンは、「ＰＥＥＫ１５１Ｇ」、「ＰＥＥＫ３８１Ｇ」、「ＰＥＥＫ４５０Ｇ」（いずれもＶＩＣＴＲＥＸ社の商品名）等として市販されている。

また、非晶性ポリエーテルイミド樹脂とは、その構造単位に芳香核結合、エーテル結合およびイミド結合を含む非晶性熱可塑性樹脂のことであり、特に制限されるものではない。なお、ポリエーテルイミドは、「Ｕｌｔｅｍ ＣＲＳ５００１」、「Ｕｌｔｅｍ １０００」（いずれもゼネラルエレクトリック社の商品名）等として市販されている。

この熱可塑性樹脂としては、配線基板２、３の全芳香族ポリエステル樹脂との密着性を考慮した場合、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上のポリアリールケトン樹脂を３０重量％以上かつ７０重量％以下含有し、残部を非晶性ポリエーテルイミド樹脂及び不可避不純物とした樹脂組成物が好ましい。

ここで、ポリアリールケトン樹脂の含有率を３０重量％以上かつ７０重量％以下と限定したのは、このポリアリールケトン樹脂の含有率が７０重量％を超える場合には、結晶性が高いために多層化する際の積層性が低下するからであり、また、含有率が３０重量％未満の場合には、組成物全体としての結晶性自体が低下し、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上であってもリフロー耐熱性が低下するからである。
また、この熱可塑性樹脂の残部（３０重量％以上かつ７０重量％以下）を非晶性ポリエーテルイミド樹脂及び不可避不純物としたのは、この非晶性ポリエーテルイミド樹脂の含有率が３０重量％未満の場合には、組成物全体としての結晶性が高いために多層化する際の積層性が低下するからであり、また、含有率が７５重量％を超える場合には、組成物全体としての結晶性自体が低下し、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上であってもリフロー耐熱性が低下するからである。

この熱可塑性樹脂は、無機充填材を添加してもよい。
無機充填材としては、特に制限はなく、公知のいかなるものも使用できる。例えば、タルク、マイカ、雲母、ガラスフレーク、窒化ホウ素（ＢＮ）、板状炭酸カルシウム、板状水酸化アルミニウム、板状シリカ、板状チタン酸カリウム等が挙げられる。これらは１種類のみを単独で添加してもよく、２種類以上を組合せて添加してもよい。特に、平均粒径が１５μｍ以下、アスペクト比（粒径／厚み）が３０以上の鱗片状の無機充填材が、平面方向と厚み方向の線膨張係数比を低く抑えることができ、熱衝撃サイクル試験時の基板内のクラック発生を抑制することができるので、好ましい。

この無機充填材の添加量としては、熱可塑性樹脂１００重量部に対して２０重量部以上かつ５０重量部以下が好ましい。その理由は、無機充填材の添加量が５０重量部を超えると、無機充填材の分散不良の問題が発生し、線膨張係数がばらつき易くなったり、強度低下を招き易くなったりするからであり、また、２０重量部未満では、線膨張係数を低下させて寸法安定性を向上させる効果が小さく、リフロー工程において絶縁基材１１や導電パターンとの線膨張係数差に起因する内部応力が発生し、基板にそりやねじれが発生するからである。

この熱可塑性樹脂に対しては、その性質を損なわない程度に、他の樹脂や無機充填材以外の各種添加剤、例えば、安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、核剤、着色剤、滑剤、難燃剤等を適宜添加してもよい。
これら無機充填材を含めた各種添加剤を添加する方法としては、公知の方法、例えば下記に挙げる方法（ａ）、（ｂ）を用いることができる。

（ａ）各種添加剤を、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上のポリアリールケトン樹脂および／または非晶性ポリエーテルイミド樹脂の基材（ベース樹脂）に高濃度（代表的な含有量としては１０〜６０重量％程度）に混合したマスターバッチを別途作製しておき、これを使用する樹脂に濃度を調整して混合し、ニーダーや押出機等を用いて機械的にブレンドする方法。
（ｂ）使用する樹脂に直接、各種添加剤をニーダーや押出機等を用いて機械的にブレンドする方法。
これらの方法の中では、（ａ）の方法が分散性や作業性の点から好ましい。さらに、絶縁基材２１の表面には積層性を向上させる目的でコロナ処理等を適宜施しても構わない。

次に、本実施形態の多層プリント配線基板の製造方法について図２〜図４に基づき説明する。
まず、配線基板１〜３それぞれの製造方法について説明し、次いで、これらの配線基板１〜３を用いた多層プリント配線基板の製造方法について説明する。

（１）配線基板１
図２（ａ）に示すように、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする絶縁基材１１を用意する。
この絶縁基材１１としては、フィルム状、薄板状またはシート状が好ましい。その成形方法としては、公知の方法、例えばＴダイを用いる押出キャスト法、あるいはカレンダー法、インフレーション成形法等が好ましく、特に限定されるものではないが、シートの製膜性や安定生産性等を考慮すると、Ｔダイを用いる押出キャスト法が好ましい。

Ｔダイを用いる押出キャスト法での成形温度は、用いる樹脂の流動特性や製膜性等によって適宜調整されるが、概ね、ＬＰＣＩ型樹脂の場合、４００〜４２０℃、ＬＰＣＩＩ型樹脂の場合、３５０〜３７０℃である。
次いで、図２（ｂ）に示すように、この絶縁基材１１の表面（一主面）１１ａに、銅（Ｃｕ）箔３１を貼着する。貼着は、Ｔダイを用いてシートを製膜する際に、銅（Ｃｕ）箔をラミネートする方法、あるいは、既に製膜されたシートを、銅（Ｃｕ）箔と再度ラミネートする方法が用いられる。

次いで、図２（ｃ）に示すように、レーザもしくは機械ドリル等を用いて、絶縁基材１１の所定位置に、この絶縁基材１１を厚み方向に貫通する貫通孔３２を形成し、バイアホール１３とする。
次いで、スクリーン印刷等によりバイアホール１３内に導電性ペースト３３を充填し、その後、この導電性ペースト３３を加熱しペースト中の溶剤を揮発させて乾燥固化させることにより、バイア配線１４とする。この時点では、導電性ペースト３３中のバインダー樹脂は未硬化状態である。

導電性ペースト３３の乾燥固化条件としては、例えば、樹脂系圧接タイプの導電性ペースト、例えば、バインダー樹脂としてメタリル化合物／ビスマレイミドの付加反応（反応ピーク温度：１８０℃）が進む樹脂１０重量部と、導電性粒子として平均粒径が８μｍのフレーク（鱗片）状Ａｇ粒子９０重量部との混合物に、溶剤としてγ−ブチロラクトン（ｂｐ：２０３℃）を６重量％含有してなる導電性ペーストの場合、大気中、１２５℃にて４５分である。

次いで、絶縁基材１１上の銅（Ｃｕ）箔３１の反対側の表面に残っている導電性ペースト３３の乾燥固化物を、機械的研磨等により研削して除去する。
次いで、図２（ｄ）に示すように、エッチングにより銅（Ｃｕ）箔３１を所定の形状にパターニングし、導電パターン１２とする。
以上により、配線基板１を作製することができる。
配線基板２も、配線基板１と全く同様にして作製することができる。

（２）配線基板３
まず、図３（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂を主成分とする絶縁基材２１を用意する。
この絶縁基材２１としては、フィルム状、薄板状またはシート状が好ましく、成形方法としては、公知の方法、例えばＴダイを用いる押出キャスト法、あるいはカレンダー法等を採用することができ、特に限定されるものではないが、シートの製膜性や安定生産性等の面から、Ｔダイを用いる押出キャスト法が好ましい。

Ｔダイを用いる押出キャスト法での成形温度は、用いる樹脂の流動特性や製膜性等によって適宜調整されるが、概ね、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性ポリアリールケトン樹脂と非晶性ポリエーテルイミド樹脂とを含有した樹脂組成物の場合、３６０〜４００℃である。
また、押出キャスト製膜時に急冷製膜することにより非晶性フィルム化し、２００〜２３０℃付近に弾性率が低下する領域を発現するので、この温度領域での熱融着が可能である。

次いで、図３（ｂ）に示すように、絶縁基材２１の所定位置に、レーザもしくは機械ドリル等を用いて絶縁基材２１を厚み方向に貫通する貫通孔３４を形成し、バイアホール２２とする。
次いで、スクリーン印刷等によりバイアホール２２内に導電性ペースト３３を充填し、その後、この導電性ペースト３３を加熱して乾燥固化させ、バイア配線１４とする。

導電性ペースト３３の乾燥固化条件は、上述した導電性ペースト３３の乾燥固化条件と全く同様である。
次いで、絶縁基材２１上に残っている導電性ペースト３３の乾燥固化物を、機械的研磨等により研削して除去する。
以上により、配線基板３を作製することができる。

（３）多層プリント配線基板
図４に示すように、ヒーター内蔵の積層治具４１内に、下側より弾性及び離型性を有するクッションフィルム４２、配線基板２、配線基板３、配線基板２、配線基板３、配線基板１、配線基板３、配線基板１、弾性及び離型性を有するクッションフィルム４２をこの順に重ね、その後、押圧治具４３を押下させ、これら配線基板２〜配線基板１に熱圧着を施す。これにより、これら配線基板２〜配線基板１は積層され、一体化される。

この場合の熱圧着は、絶縁基材２１を構成している熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以上かつ結晶融解温度（Ｔｍ）未満、かつ、配線基材１、２を構成する全芳香族ポリエステル樹脂の液晶転移温度未満で行うと効果的である。
この熱圧着の条件としては、例えば、熱可塑性樹脂の組成が、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性ポリアリールケトン樹脂を３０重量％以上かつ７０重量％以下含有し、残部が非晶性ポリエーテルイミド樹脂及び不可避不純物の場合、最高保持温度：２１０〜２６０℃、圧力：３０〜７０ｋｇ／ｃｍ^２、保持時間：３０分である。
また、この条件での積層後に、配線基材３を構成する絶縁基材２１は結晶化し、半田耐熱性を発現し、一方、導電性ペースト３３は各層間で接続し完全に硬化する。
以上により、本実施形態の多層プリント配線基板を作製することができる。

本実施形態によれば、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする絶縁基材１１からなる配線基板１、２と、熱可塑性樹脂を主成分とする絶縁基材２１からなる配線基板３とを、交互に積層したので、接着層やカバー層を設ける必要が無くなり、優れた耐熱性、高い機械的強度、優れた電気的絶縁性を有する。
また、積層時に全芳香族ポリエステル樹脂の液晶転移温度以上に温度を上げないので、樹脂の流動が生じず、小径のランドへの対応が可能になり、高精度かつ高精細な導体配線パターンやバイアランドの小径化を実現することができる。
また、表面実装部を、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする配線基板１、２により構成したので、電気的特性及び信頼性に優れた多層プリント配線基板を提供することができる。

「第２の実施形態」
図５は本発明の第２の実施形態の多層プリント配線基板を示す断面図であり、本実施形態の多層プリント配線基板が第１の実施形態の多層プリント配線基板と異なる点は、第１の実施形態の配線基板３が、１００μｍ以下の厚みの熱可塑性樹脂を主成分とする絶縁基材２１に複数のバイア配線１４のみを形成したのに対し、本実施形態の（第２の）配線基板５１は、５０〜２００μｍの厚みの熱可塑性樹脂を主成分とする絶縁基材２１にバイア配線１４を複数形成し、さらに、この絶縁基材２１の上面に、３５μｍ以下の厚みの銅（Ｃｕ）箔からなる導電パターン１２を形成した点である。
なお、（第２の）配線基板５２は、絶縁基材２１の下面に導電パターン１２を形成した点のみが配線基板５１と異なる。

次に、本実施形態の多層プリント配線基板の製造方法について図６〜図７に基づき説明する。
ここでは、配線基板１〜３それぞれの製造方法については、第１の実施形態にて既に説明したので説明を省略し、まず、配線基板５１、５２の製造方法について説明した後、これらの配線基板１〜３、５１、５２を用いた多層プリント配線基板の製造方法について説明する。

（１）配線基板５１
図６（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂を主成分とする絶縁基材２１を用意する。
この絶縁基材２１は、５０〜２００μｍの厚みのフィルム状、薄板状またはシート状が好ましく、成形方法としては、公知の方法、例えば、Ｔダイを用いる押出キャスト法、あるいはカレンダー法等を採用することができ、特に限定されるものではないが、シートの製膜性や安定生産性等を考慮すると、Ｔダイを用いる押出キャスト法が優れているので好ましい。

この押出キャスト法における成形温度は、用いる樹脂の流動特性や製膜性等によって適宜調整されるが、概ね、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性ポリアリールケトン樹脂と非晶性ポリエーテルイミド樹脂とを含有した樹脂組成物の場合、３６０〜４００℃である。
次いで、この絶縁基材２１の表面（一主面）２１ａに、銅（Ｃｕ）箔３１を貼着する。貼着は、Ｔダイを用いてシートを製膜する際に、銅（Ｃｕ）箔をラミネートする方法が用いられる。

次いで、図６（ｂ）に示すように、絶縁基材２１の所定位置に、レーザもしくは機械ドリル等を用いて絶縁基材２１を厚み方向に貫通する貫通孔３４を形成し、バイアホール２２とする。
次いで、スクリーン印刷等によりバイアホール２２内に導電性ペースト３３を充填し、この導電性ペースト３３を加熱して乾燥固化させる。これにより、この導電性ペースト３３はバイア配線１４となる。この導電性ペースト３３の乾燥固化条件は、第１の実施形態と全く同様である。

次いで、絶縁基材２１の銅（Ｃｕ）箔３１と反対側の表面に残っている導電性ペースト３３の乾燥固化物を、機械的研磨等により研削して除去する。
次いで、図６（ｃ）に示すように、エッチングにより銅（Ｃｕ）箔３１を所定の形状にパターニングし、導電パターン１２とする。
以上により、配線基板５１を作製することができる。
なお、配線基板５２は、絶縁基材２１の下面に導電パターン１２を形成した点のみが配線基板５１と異なるものであるから、配線基板５１と全く同様にして作製することができる。

（２）多層プリント配線基板
図７に示すように、ヒーター内蔵の積層治具４１内に、下側より弾性及び離型性を有するクッションフィルム４２、配線基板２、配線基板５２、配線基板２、配線基板３、配線基板１、配線基板５１、配線基板１、弾性及び離型性を有するクッションフィルム４２をこの順に重ね、その後、押圧治具４３を押下させることで、これら配線基板２〜配線基板１に熱圧着を施す。これにより、これら配線基板２〜配線基板１は積層され、一体化される。
この場合の熱圧着の条件は、第１の実施形態における熱圧着の条件と全く同様である。
以上により、本実施形態の多層プリント配線基板を作製することができる。

本実施形態においても、第１の実施形態の多層プリント配線基板と全く同様の作用、効果を奏することができる。
しかも、配線基板５１、５２は、絶縁基材２１の上面（または下面）に銅（Ｃｕ）箔からなる導電パターン１２を形成したので、配線の自由度を向上させることができ、様々な配線パターンに対応することができる。

「第３の実施形態」
図８は本発明の第３の実施形態の多層プリント配線基板を示す断面図であり、本実施形態の多層プリント配線基板が第２の実施形態の多層プリント配線基板と異なる点は、第２の実施形態の（第２の）配線基板５１、５２が、絶縁基材２１の上面（または下面）に銅（Ｃｕ）箔からなる導電パターン１２を形成したのに対し、本実施形態の（第２の）配線基板６１は、スクリーン印刷等により、絶縁基材２１の上面に導電性ペーストを塗布し、その後、乾燥固化してなる導電パターン６３を形成した点である。
なお、（第２の）配線基板６２は、絶縁基材２１の下面に導電パターン６３を形成した点のみが配線基板６１と異なる。

次に、本実施形態の多層プリント配線基板の製造方法について図９〜図１０に基づき説明する。
ここでは、配線基板１〜３それぞれの製造方法については、第１の実施形態にて既に説明したので説明を省略し、まず、配線基板６１、６２の製造方法について説明した後、これらの配線基板１〜３、６１、６２を用いた多層プリント配線基板の製造方法について説明する。

（１）配線基板６１
図９（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂を主成分とする絶縁基材２１を用意する。
この絶縁基材２１は、５０〜２００μｍの厚みのフィルム状、薄板状またはシート状が好ましく、成形方法としては、公知の方法、例えば、Ｔダイを用いる押出キャスト法、あるいはカレンダー法等を採用することができ、特に限定されるものではないが、シートの製膜性や安定生産性等を考慮すると、Ｔダイを用いる押出キャスト法が優れているので好ましい。
この押出キャスト法における成形温度は、第２の実施形態の成形温度と全く同様である。

次いで、図９（ｂ）に示すように、絶縁基材２１の所定位置に、レーザもしくは機械ドリル等を用いて絶縁基材２１を厚み方向に貫通する貫通孔３４を形成し、バイアホール２２とする。
次いで、スクリーン印刷等によりバイアホール２２内に導電性ペースト３３を充填した後、この導電性ペースト３３を加熱して乾燥固化させる。これにより、バイアホール２２内にバイア配線１４が形成されることとなる。なお、導電性ペースト３３の乾燥固化条件は、第１の実施形態と全く同様である。

次いで、絶縁基材２１上に残っている導電性ペースト３３の乾燥固化物を、機械的研磨等により研削して除去する。
次いで、図９（ｃ）に示すように、スクリーン印刷法により、絶縁基材２１上に導電性ペースト３３を塗布し、その後、この導電性ペースト３３を加熱して乾燥固化させ、所定のパターンの導電パターン６３とする。導電性ペースト３３の乾燥固化条件は、第１の実施形態と全く同様である。
以上により、配線基板６１を作製することができる。
なお、配線基板６２は、絶縁基材２１の下面に導電パターン６３を形成した点のみが配線基板６１と異なるものであるから、配線基板６１と全く同様にして作製することができる。

（２）多層プリント配線基板
図１０に示すように、ヒーター内蔵の積層治具４１内に、下側より弾性及び離型性を有するクッションフィルム４２、配線基板２、配線基板６２、配線基板２、配線基板３、配線基板１、配線基板６１、配線基板１、弾性及び離型性を有するクッションフィルム４２をこの順に重ね、その後、押圧治具４３を押下させることで、これら配線基板２〜配線基板１に熱圧着を施す。これにより、これら配線基板２〜配線基板１は積層され、一体化される。
この場合の熱圧着の条件は、第１の実施形態における熱圧着の条件と全く同様である。
以上により、本実施形態の多層プリント配線基板を作製することができる。

本実施形態においても、第１の実施形態の多層プリント配線基板と全く同様の作用、効果を奏することができる。
しかも、配線基板６１、６２では、絶縁基材２１の上面（または下面）に導電性ペースト３３を乾燥固化してなる導電パターン６３を形成したので、配線の自由度を向上させることができ、様々な配線パターンに対応することができ、しかも銅箔等に比べて安価である。

本発明の多層プリント配線基板は、全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする配線基板と、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂を主成分とする配線基板とを、混在して積層体としたものであるから、通常の多層プリント配線基板はもちろんのこと、チップ状ＩＣ等の電子部品を内蔵した多層配線基板、チップ状ＩＣ等の電子部品を搭載した多層配線基板等、様々な分野においても、その効果は極めて大である。

本発明の第１の実施形態の多層プリント配線基板を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態の多層プリント配線基板の製造方法を示す過程図である。 本発明の第１の実施形態の多層プリント配線基板の製造方法を示す過程図である。 本発明の第１の実施形態の多層プリント配線基板の製造方法を示す過程図である。 本発明の第２の実施形態の多層プリント配線基板を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態の多層プリント配線基板の製造方法を示す過程図である。 本発明の第２の実施形態の多層プリント配線基板の製造方法を示す過程図である。 本発明の第３の実施形態の多層プリント配線基板を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の多層プリント配線基板の製造方法を示す過程図である。 本発明の第３の実施形態の多層プリント配線基板の製造方法を示す過程図である。

符号の説明

１、２ （第１の）配線基板
３ （第２の）配線基板
１１ （第１の）絶縁基材
１１ａ 表面（一主面）
１２ 導電パターン
１３ バイアホール
１４ バイア配線（層間配線）
２１ （第２の）絶縁基材
２２ バイアホール
３１ 銅（Ｃｕ）箔
３２ 貫通孔
３３ 導電性ペースト
３４ 貫通孔
４１ 積層治具
４２ クッションフィルム
４３ 押圧治具
５１，５２ （第２の）配線基板
６１，６２ （第２の）配線基板
６３ 導電パターン

Claims (8)

1. 全芳香族ポリエステル樹脂を主成分とする第１の絶縁基材からなる１つ以上の第１の配線基板と、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の熱可塑性樹脂を主成分とする第２の絶縁基材からなる１つ以上の第２の配線基板とを、混在して積層体としてなり、
   前記第２の配線基板は、
   前記第２の絶縁基材の少なくとも一方の面に導電パターンを形成するとともに前記第２の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線を形成してなる配線基板、
   前記第２の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線のみを形成してなる配線基板、のいずれか一方または双方からなることを特徴とする多層プリント配線基板。
2. 前記第１の配線基板は、前記第１の絶縁基材の少なくとも一方の面に導電パターンを形成するとともに、前記第１の絶縁基材にその厚み方向に貫通する層間配線を形成してなることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線基板。
3. 前記層間配線は、導電性ペーストからなることを特徴とする請求項１または２記載の多層プリント配線基板。
4. 前記積層体の積層方向の両端部それぞれの配線基板は、前記第１の配線基板からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の多層プリント配線基板。
5. 前記全芳香族ポリエステル樹脂は、液晶転移温度が２６０℃以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の多層プリント配線基板。
6. 前記熱可塑性樹脂は、結晶融解ピーク温度が２６０℃以上の結晶性ポリアリールケトン樹脂と非晶性ポリエーテルイミド樹脂とを含有してなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の多層プリント配線基板。
7. 前記結晶性ポリアリールケトン樹脂を３０重量％以上かつ７０重量％以下含有し、残部を前記非晶性ポリエーテルイミド樹脂及び不可避不純物としたことを特徴とする請求項６記載の多層プリント配線基板。
8. 前記結晶性ポリアリールケトン樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂であることを特徴とする請求項６または７記載の多層プリント配線基板。

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