JP4797743B2 - Manufacturing method of multilayer wiring board - Google Patents
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Description
本発明は、インナービアホール接続により複数層の配線が電気的に接続された多層配線基板およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a multilayer wiring board in which a plurality of layers of wiring are electrically connected by inner via hole connection and a method for manufacturing the same.
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、産業用にとどまらず広く民生用機器の分野においてもＬＳＩ等の半導体チップを高密度に実装できる多層配線基板が安価に供給されることを強く要望されてきている。このような多層配線基板では微細な配線ピッチで形成された複数層の配線パターン間を高い接続信頼性で電気的に接続できることが重要である。 In recent years, with the downsizing and high performance of electronic equipment, it is strongly expected that multilayer wiring boards capable of mounting semiconductor chips such as LSIs at high density will be supplied at low cost not only for industrial use but also for the field of consumer equipment. It has been requested. In such a multilayer wiring board, it is important that a plurality of wiring patterns formed at a fine wiring pitch can be electrically connected with high connection reliability.
このような市場の要望に対して、従来の多層配線基板の層間接続の主流となっていたスルーホール内壁の金属めっき導体に代えて、多層配線基板の任意の電極を任意の配線パターン位置において層間接続できるインナービアホール接続法、すなわち、全層ＩＶＨ構造樹脂多層基板と呼ばれるものがある。これは、多層配線基板のビアホール内に導電体を充填して必要な各層間のみを接続することが可能であり、部品ランド直下にインナービアホールを設けることができるために、基板サイズの小型化や高密度実装を実現することができる。 In response to such market demand, any electrode on the multilayer wiring board can be placed at any wiring pattern position in place of the metal plating conductor on the inner wall of the through-hole, which has been the mainstream for interlayer connection of conventional multilayer wiring boards. There is an inner via hole connection method that can be connected, that is, an all-layer IVH structure resin multilayer substrate. This is because it is possible to connect only necessary layers by filling conductors in the via holes of the multilayer wiring board, and the inner via holes can be provided directly under the component lands. High-density mounting can be realized.
この全層ＩＶＨ構造樹脂多層基板として図８（ａ）〜（ｉ）に示すような工程で製造される多層配線基板が従来から提案されている。 As this all-layer IVH structure resin multilayer substrate, a multilayer wiring substrate manufactured by the processes as shown in FIGS. 8A to 8I has been conventionally proposed.
まず、図８（ａ）に示したのは、電気絶縁性基材２１であり電気絶縁性基材２１の両側の保護フィルム２２をラミネート加工によって貼り付ける。
First, what was shown to Fig.8 (a) is the electrically insulating
続いて、図８（ｂ）に示すように電気絶縁性基材２１と保護フィルム２２の全てを貫通する貫通孔２３をレーザー等によって形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 8B, a
次に図８（ｃ）に示すように貫通孔２３に導電体２９を充填する。その後、両側の保護フィルム２２を剥離し、この状態で両側から箔状の配線材料２５を積層配置すると、図８（ｄ）に示した状態になる。図８（ｅ）に示す工程で配線材料２５を加熱加圧することにより電気絶縁性基材２１に接着させる。この加熱加圧工程によって導電体２９が表裏面の配線材料を電気的に接続することとなる。
Next, as shown in FIG. 8C, the
次に、図８（ｆ）に示すように配線材料２５をエッチングによってパターニングすると、両面配線基板２６が完成する。
Next, when the
次に図８（ｇ）に示すように、両面配線基板２６の両側に、図８（ａ）〜（ｄ）に示したのと同様の工程で形成した導電体２４が充填された電気絶縁性基材２７と配線材料２８を積層配置させる。
Next, as shown in FIG. 8 (g), the electrical insulating property in which both sides of the double-
引き続き、図８（ｈ）に示す工程で、さらに上下からプレス板３１で挟み込み、配線材料２８を加熱加圧することにより、電気絶縁性基材２７に接着させる。このとき、同時に両面配線基板２６と電気絶縁性基材２７も接着することになる。
Subsequently, in the step shown in FIG. 8 (h), the sheet is further sandwiched by the
この加熱加圧工程で図８（ｅ）に示した工程と同様に導電体２４が、配線材料２８と両面配線基板上の配線３０とを電気的に接続するのである。
In this heating and pressing step, the
次に、表層の配線材料２８をエッチングによってパターニングすることによって図８（ｉ）に示す多層配線基板が得られる。
Next, by patterning the
ここでは、多層配線基板として４層基板の例を示したが、多層配線基板の層数は４層に限定されるものではなく、同様の工程でさらに多層化することができる。 Here, an example of a four-layer board is shown as the multilayer wiring board, but the number of layers of the multilayer wiring board is not limited to four, and the number of layers can be further increased in the same process.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
上記した従来例のように、電気絶縁性基材を両面配線基板に貼り付ける加熱加圧工程においては、多層配線基板の表面が平坦でボイドなく成形されるように、ステンレス板等の剛性があり、表面が平滑なプレス板を用いて加熱加圧を行なう必要がある。 As in the conventional example described above, in the heating and pressing process in which the electrically insulating base material is attached to the double-sided wiring board, the surface of the multilayer wiring board is rigid, such as a stainless steel plate, so that it is molded without voids. It is necessary to heat and press using a press plate having a smooth surface.
しかしながら、図８（ｈ）に示すように、両面配線基板２６とプレス板３１は材料が異なることに起因して加熱加圧の際の寸法変動挙動が異なる。
However, as shown in FIG. 8 (h), the double-
その結果として、加熱加圧の際に高温状態で電気絶縁性基材２７にせん断方向の歪みが発生することとなり、電気絶縁性基材２７に形成された導電体２４が変形し、積層ずれが発生した状態で成形が完了することとなる。
As a result, a strain in the shearing direction is generated in the electrically insulating
図８（ｈ）では両面配線基板２６の熱膨張がプレス板３１よりも大きい場合の例を示しており、導電体２４が両面配線基板２６側で外側に変形した形状となっている。ここで、両面配線基板２６の熱膨張がプレス板３１よりも小さい場合には、導電体２４が両面配線基板２６側で内側に変形することとなる。
FIG. 8 (h) shows an example in which the thermal expansion of the double-
この積層ずれは、電気絶縁性基材２７の所望の箇所に形成された導電体２４の座標位置を歪ませるため、この導電体と合致する配線パターン（ビアランド）の径を、ずれを許容できるように大きく設計する必要があり、配線基板の高密度化を阻害するという課題があった。
Since this misalignment distorts the coordinate position of the
また、図８（ｈ）に示したように、導電体がせん断方向に変形することで、加熱加圧工程で、導電体の厚み方向にかかるべき圧縮力が緩和されることとなり、結果として、配線材料と導電体の間で強固な接触を行なうことができず、導電体と配線材料の間での電気的な接続性を劣化させる課題があった。 Further, as shown in FIG. 8 (h), the conductor is deformed in the shear direction, so that the compressive force to be applied in the thickness direction of the conductor is relieved in the heating and pressurizing step, and as a result, There was a problem in that it was impossible to make a strong contact between the wiring material and the conductor, and the electrical connectivity between the conductor and the wiring material was deteriorated.
本発明は、導電体における配線層間の電気的接続性が確保された、高密度な多層配線基板およびその製造方法を提供することを目的とするものである。 It is an object of the present invention to provide a high-density multilayer wiring board in which electrical connectivity between wiring layers in a conductor is ensured and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項１に記載の発明は、電気絶縁性基材に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、この貫通孔に導電性ペーストを充填する充填工程と、前記電気絶縁性基材と両面または多層の配線基板とを含む積層構成物を形成する積層工程と、前記積層構成物を加熱加圧する加熱加圧工程とを備え、前記加熱加圧工程は積層構成物をプレス板を介して加熱加圧するものであって、前記積層構成物と前記プレス板の間でずれを発生させるずれ発生工程を含み、前記貫通孔形成工程において形成される貫通孔は、投錨用導電体を形成するための投錨用の貫通孔を含み、前記電気絶縁性基材は少なくとも芯材と熱硬化性樹脂とで構成され、前記導電性ペーストの硬化開始温度は前記電気絶縁性基材の硬化開始温度よりも低く前記導電性ペーストは前記加熱加圧工程の際にすでに硬化していることを特徴とする多層配線基板の製造方法であって、投錨用の導電体の存在により、電気絶縁性基材が加熱加圧において、両面配線基板に追従して寸法変化することで、電気絶縁性基材内でのせん断方向に発生する歪みを抑制し、導電体の変形を抑制することで、導電体と配線材料間での強固な接触を確保することができ、特に電気絶縁性基材の貼り付けの際にすでに硬化していることによって、導電体の剛性が高まり、結果として導電体の投錨性をより高めることができる。
The invention according to
また、配線材料とプレス板の間でずれを発生させることで、電気絶縁性基材内にかかるせん断方向の応力を高温状態で一旦緩和することができ、結果として、導電体がせん断方向に変形することを抑制し、結果として、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。 In addition, by generating a gap between the wiring material and the press plate, the stress in the shearing direction applied to the electrically insulating substrate can be relieved once at a high temperature, and as a result, the conductor is deformed in the shearing direction. As a result, it is possible to provide a multilayer wiring board having excellent electrical connectivity.
また、電気絶縁性基材が両面を同種材料で挟まれた状態で加熱加圧される方法を採用することにより、電気絶縁性基材にせん断方向の歪みが発生しにくく、より安定した導電体での電気的接続性を実現することができる。 In addition, by adopting a method in which the electrically insulating substrate is heated and pressurized with both surfaces sandwiched between the same kind of materials, the electrically insulating substrate is less likely to be distorted in the shearing direction and more stable. Electrical connectivity can be achieved.
本発明の請求項２に記載の発明は、前記電気絶縁性基材の前記熱硬化性樹脂は、加熱加圧工程において溶融し最低溶融粘度まで粘度が低下したのち粘度が上昇し硬化する性質のものであって、前記最低溶融粘度は、前記導電体が前記芯材を保持する粘度に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法であって、電気絶縁性基材を構成する熱硬化性樹脂の粘度が最も低くなった状態で、導電体が芯材を保持するため、結果として、電気絶縁性基材内でのせん断方向に発生する歪みを抑制し、導電体の変形を抑制することができ、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。
The invention according to
本発明の請求項３に記載の発明は、ずれ発生工程は積層ずれ開始温度に達する前に設けられ、前記積層ずれ開始温度は、加熱昇温時に電気絶縁性基材が軟化し、プレス板と積層構成物中の両面配線基板の熱膨張挙動差に起因して積層構成物内にせん断ずれが発生する温度であることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法であって、昇温時の積層ずれ開始温度以下で、配線材料とプレス板の間でずれを発生させることで、電気絶縁性基材内にかかるせん断方向の応力を高温状態で一旦緩和することができ、結果として、導電体がせん断方向に変形することを抑制し、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。
In the invention according to claim 3 of the present invention, the deviation generation step is provided before reaching the stacking deviation start temperature, and the stacking deviation start temperature is such that the electrically insulating base material softens when the heating temperature rises, 2. The method of manufacturing a multilayer wiring board according to
本発明の請求項４に記載の発明は、前記ずれ発生工程は、前記電気絶縁性基材の最低溶融粘度時に加える圧力よりも低い圧力で加圧することを特徴とする請求項３に記載の多層配線基板の製造方法であって、積層ずれ開始温度以下で、加熱加圧時の圧力を開放することで、プレス板と配線材料との間でずれを発生させることができ、簡便な製造方法で導電体がせん断方向に変形することを抑制し、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。
The invention according to
本発明の請求項５に記載の発明は、加熱加圧工程は、積層構成物をプレス板を介して加熱加圧するものであって、前記プレス板の熱膨張係数は、前記積層構成物を構成する両面配線基板と略同一の熱膨張係数であることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法であって、積層ずれ開始温度以下でプレス板と両面配線基板の熱膨張係数を略同一のものとすることで、電気絶縁性基材にかかるせん断方向の応力を低減することができ、結果として、導電体がせん断方向に変形することを抑制し、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。
In the invention according to
本発明の請求項６に記載の発明は、前記プレス板は、表面の高剛性部と、内部の熱膨張調整部からなる多層構造であることを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板の製造方法であって、プレス板を多層構造とすることで、熱膨張物性をより細かく設定し、両面配線基板との熱膨張差をより小さくすることができ、その結果、より効果的に導電体のせん断方向の変形を抑制し、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。 A sixth aspect of the present invention is the multilayer wiring board according to the fifth aspect, wherein the press plate has a multilayer structure including a high-rigidity portion on the surface and an internal thermal expansion adjusting portion. In this manufacturing method, the press plate has a multilayer structure, so that the thermal expansion physical properties can be set more finely and the difference in thermal expansion from the double-sided wiring board can be made smaller. It is possible to provide a multilayer wiring board that suppresses deformation in the shear direction of the body and has excellent electrical connectivity.
本発明によれば、電気絶縁性基材を加熱加圧によって貼り付け、配線基板を多層化する際に、電気絶縁性基材がせん断方向にずれることを抑制しているため、電気絶縁性基材に設けられた導電体のせん断方向の変形を抑制することとなり、その結果、導電体と配線材料間での強固な接触を確保することができ、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。また、電気絶縁性基材に形成された導電体がせん断方向に変形しないため、導電体の座標位置の歪みを抑制することができ、この結果、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）のクリアランスを小さく設計することができ、高密度な多層配線基板を提供することができる。 According to the present invention, when the electrically insulating substrate is attached by heating and pressing and the wiring board is multilayered, the electrically insulating substrate is prevented from shifting in the shear direction. As a result, it is possible to secure a strong contact between the conductor and the wiring material, and to provide a multilayer wiring board with excellent electrical connectivity. Can be provided. In addition, since the conductor formed on the electrically insulating substrate does not deform in the shear direction, distortion of the coordinate position of the conductor can be suppressed, and as a result, the clearance of the wiring pattern (via land) that matches the conductor. Can be designed small, and a high-density multilayer wiring board can be provided.
（実施の形態１）
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。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１に示したのは、本発明の実施の形態１にかかる多層配線基板の構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the multilayer wiring board according to the first embodiment of the present invention.
多層配線基板は、第一の電気絶縁性基材１および第二の電気絶縁性基材７に設けられた貫通孔３に導電体９，４が形成されており、任意の場所で配線層間の電気的接続がなされているため、高密度に配線を収容することができる。
In the multilayer wiring board,
この多層配線基板は、表面に第一の配線１０を有する第一の電気絶縁性基材としてコアとなる両面配線基板６の両面に、貫通孔３に導電体４が充填され、かつ層間接着用としての機能を備えた第二の電気絶縁性基材７を加熱加圧によって貼り付けて積層構成された構造である。
In this multilayer wiring board,
本発明の特徴のひとつは、この加熱加圧による貼り付けにおいて、第二の電気絶縁性基材７が第一の電気絶縁性基材である両面配線基板６の伸縮に追従して寸法変化するため、電気絶縁性基材７のせん断方向に発生する歪みが抑制され、これによって導電体４の変形が抑制されることである。
One of the features of the present invention is that, in this application by heating and pressing, the second electrically insulating
その結果、導電体４には厚み方向への圧縮力が保たれた状態となり、導電体４と第一の配線１０、最外層表面の第二の配線１２間での強固な接触を確保することができ、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供できるのである。
As a result, the
また、第二の電気絶縁性基材７は、図２に示すように、少なくとも芯材１３と熱硬化性樹脂１４とで構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, the second electrically insulating
熱硬化性樹脂１４は、加熱加圧の際に溶融し、最低溶融粘度まで粘度が低下したのち、粘度が上昇し硬化する性質のものであり、熱硬化性樹脂１４の最低溶融粘度において、熱硬化性樹脂１４が芯材１３を保持することがより好ましい。
The
熱硬化性樹脂の粘度が最も低くなった状態（最低溶融粘度）でも熱硬化性樹脂が電気絶縁性基材の芯材を保持できるように、熱硬化性樹脂の粘度が設定されているため、結果として、電気絶縁性基材内でのせん断方向に発生する歪みを抑制し、導電体の変形を抑制することができるのである。 Because the viscosity of the thermosetting resin is set so that the thermosetting resin can hold the core material of the electrically insulating substrate even when the viscosity of the thermosetting resin is the lowest (minimum melt viscosity), As a result, the distortion generated in the shear direction in the electrically insulating substrate can be suppressed, and the deformation of the conductor can be suppressed.
なお、熱硬化性樹脂１４が芯材１３を保持するとは、すなわち、加熱加圧の際に熱硬化性樹脂１４が軟化しても、熱硬化性樹脂１４に囲まれた芯材１３が熱硬化性樹脂１４の寸法変化挙動と同じ寸法変化挙動をとる状態であり、熱硬化性樹脂１４の最低溶融粘度を比較的高い粘度に設定することにより、芯材材料の熱膨張係数による寸法変化を規制している状態を示すものである。
Note that the
具体的には、この熱硬化性樹脂１４は、軟化した状態では剛性が低いために、第一の電気絶縁性基材１に追従して寸法変化するものであり、結果として、第二の電気絶縁性基材７の芯材１３が第一の電気絶縁性基材１の寸法変化に追従することとなるのである。
Specifically, since the
ここで、芯材１３としては、ガラス繊維の織布や不織布、アラミド繊維の織布や不織布、フッ素系樹脂の繊維や不織布、ポリイミド樹脂、フッ素系樹脂、液晶ポリマー等の耐熱性フィルム、多孔質フィルムを用いることができる。
Here, as the
熱硬化性樹脂１４としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＰＥ樹脂、ＰＰＯ樹脂、フェノール樹脂を用いることができる。
As the
また熱硬化性樹脂１４に、フィラを含有させることが、熱硬化性樹脂の溶融硬化物性を調整しやすくする点でより好ましく、フィラとしては、アルミナ、シリカ、水酸化アルミ等の無機材料を用いることができる。
Moreover, it is more preferable to make the
ここで、フィラを熱硬化性樹脂に混ぜることで物理的に樹脂の流動を調整するため、フィラ材料はこれに限定されるものではない。 Here, since the flow of the resin is physically adjusted by mixing the filler with the thermosetting resin, the filler material is not limited to this.
また、フィラ形状については、０．５〜５μｍ程度のものを用いるのが一般的であり、樹脂への分散性を確保できるように選択できるものである。 In addition, the filler shape is generally about 0.5 to 5 μm, and can be selected so as to ensure dispersibility in the resin.
このように、熱硬化性樹脂にフィラを混ぜることで、加熱加圧の際に、樹脂材料としての溶融時間を長く保ちながら、フィラで粘度低下を抑制することができるため、電気絶縁性基材７のせん断方向の変形を抑制しながら、配線１０の埋め込みを行なうことができるのである。
In this way, by mixing the filler with the thermosetting resin, it is possible to suppress a decrease in viscosity with the filler while maintaining a long melting time as a resin material during heating and pressurization. Thus, the
また、図３に表面に第一の配線１０を有する第一の電気絶縁性基材（両面配線基板６）に貼り付けられた第二の電気絶縁性基材７の状態を表層部を拡大して示した。
3 is an enlarged view of the surface layer portion of the second electrically insulating
図３に示すように、第二の電気絶縁性基材７に貫通して設けられた層間接続用の導電体４と第一の配線１０、最外層表面の第二の配線１２間で電気的接続性に優れた多層配線基板である。
As shown in FIG. 3, electrical connection is made between the
また、第二の電気絶縁性基材７に設けられた導電体４が、熱硬化性樹脂の最低溶融粘度において、芯材１３を保持することがより好ましい。
Moreover, it is more preferable that the
なお、導電体４が芯材１３を保持するとは、すなわち、加熱加圧による貼り付けの際に、熱硬化性樹脂１４が軟化し、最低溶融粘度になったとき、高温状態でも剛性が低下しない導電体４が、第一の配線１０と第二の配線１２間で圧縮力がかかった状態となり、結果としてこの導電体４が第二の電気絶縁性基材７の芯材１３に対して杭として働く状態を示すものである。
Note that the
具体的には、電気絶縁性基材７の加熱加圧による貼り付けの際に、導電体４にかかる圧縮力を用いて、配線１２と両面配線基板６上の配線１０の間での導電体４の投錨効果を発揮させている状態である。この導電体４の投錨効果によって、第二の電気絶縁性基材７の芯材１３が第一の電気絶縁性基材（両面配線基板６）の寸法変化に追従することとなるのである。
Specifically, the conductor between the
導電体４は、第二の電気絶縁性基材７に複数配置されている。導電体４は、芯材１３への投錨性を高める目的のため、製品設計に影響しない箇所に配置し、他の導電体とは異なる径を採用することも可能であり、特に、その径を大きくすることが好ましい。
A plurality of
ここで示す製品設計に影響しない箇所の一例は、製品部の設計上の配線密度が低く、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）の径を大きくしても、全体の配線収容性を低下させない箇所である。 An example of the part that does not affect the product design shown here is that the wiring density in the design of the product part is low, and even if the diameter of the wiring pattern (via land) matching the conductor is increased, the overall wiring capacity is not reduced. It is a place.
なお、ここで言う製品部とは、電子部品を実装し回路機能を実現する際の単位製品領域のことを示し、電子機器に組み込まれる部分を示すこととする。 Note that the product section referred to here indicates a unit product area when an electronic component is mounted and a circuit function is realized, and indicates a portion incorporated in an electronic device.
また、このような芯材１３を保持する目的の導電体４（以下、投錨用の導電体という）を、多層配線基板の製品部以外にも配置することがより好ましい。
In addition, it is more preferable to dispose such a conductor 4 (hereinafter referred to as a throwing conductor) for holding the
図４に示すように、通常、多層配線基板１６には複数の製品部１５が配置されており、ひとつの多層配線基板から複数の製品部を、金型加工やルーター加工による外形加工によって切り出す。すなわち、多層配線基板の面内には製品部間の隙間が存在し、この部分に投錨用の導電体４を配置するのである。
As shown in FIG. 4, a plurality of
これによって、電気絶縁性基材７面内での導電体４による芯材保持性をより高めることができるのである。
Thereby, the core material retainability by the
なお、この製品部外に設けられる投錨用の導電体４には、これに対応する配線１０を設けることがより好ましい。配線１０を投錨用の導電体４に対応して設けることで、配線１０の厚みの分だけ導電体４に圧縮力が付与されることになり、より投錨効果を高めることができるのである。
In addition, it is more preferable to provide
なお、ここでは投錨用の導電体４を製品部以外に設け、投錨効果を高める例を説明したが、電気絶縁性基材７に配置する導電体数、導電体径を最適化することで、製品部の導電体のみを用いて、芯材保持性を確保してももちろん構わない。
In addition, although the
一例として、第一の電気絶縁性基材（両面配線基板６）として６０μｍ厚みのガラスエポキシ基材を用い、電気絶縁性基材７として４０μｍ厚みのガラスエポキシ基材を用い、導電体としてエポキシ樹脂と銅粉からなる１５０μｍ径の導電性ペーストを用い、大判の配線基板に対する平均導電体数を１０個／ｃｍ2以上の導電体数としたときに導電体による投錨効果が確認でき、２０個／ｃｍ2以上の導電体数としたときに、面内での均一な投錨効果を発揮させることができた。
As an example, a glass epoxy substrate having a thickness of 60 μm is used as the first electrically insulating substrate (double-sided wiring board 6), a glass epoxy substrate having a thickness of 40 μm is used as the electrically insulating
また、図１に示した配線１２は電気絶縁性基材７の表面に箔状の配線材料を貼り付けた後に、感光性レジストを貼り付け、感光性レジストを露光現像し、開口部分をエッチングし、感光性レジストを除去するという工程で形成する。この感光性レジストの露光については、フィルムマスクを用い、フィルム上に光を遮光するように描かれたパターンが転写され、配線パターンが形成されるのである。
Further, the
このように、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）の位置はフィルムマスク上にあらかじめ描画する必要があり、前述の導電体の位置に歪みが生じる場合には、この歪みを許容できるように、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）の径を広げる必要があった。 In this way, the position of the wiring pattern (via land) that matches the conductor needs to be drawn in advance on the film mask, and in the case where distortion occurs in the position of the conductor, the distortion can be allowed. It was necessary to increase the diameter of the wiring pattern (via land) that matched the conductor.
しかしながら、本発明の多層配線基板においては、電気絶縁性基材に形成された導電体がせん断方向に変形しないため、導電体の座標位置の歪みが抑制されている。この結果、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）のクリアランスを小さく設計することができ、高密度な多層配線基板を提供できるのである。 However, in the multilayer wiring board of the present invention, since the conductor formed on the electrically insulating base material does not deform in the shear direction, the distortion of the coordinate position of the conductor is suppressed. As a result, the clearance of the wiring pattern (via land) matching the conductor can be designed to be small, and a high-density multilayer wiring board can be provided.
なお、図１ではコアとなる両面配線基板６について、貫通孔３に導電体９が充填され電気的な接続を行なった構造を示しているが、コアとなる両面配線基板６の構造はこれに限定されるものではなく、貫通孔壁面にめっき等で導電体を形成した構造でも同様の効果が得られる。
FIG. 1 shows the structure of the double-
また、コアの配線基板層数についても、両面配線基板に限定されるものではなく、多層の配線基板でも構わない。 Further, the number of core wiring board layers is not limited to the double-sided wiring board, and a multilayer wiring board may be used.
通常、コアとなる配線基板部分に多層の配線基板を配置すると、コア部分の剛性が高くなるため、最外層側となる第二の電気絶縁性基材７では、より強いせん断方向の応力が発生し、導電体の変形が発生しやすいという課題があった。
Normally, when a multilayer wiring board is disposed on the wiring board portion that becomes the core, the rigidity of the core portion increases, and therefore, a stronger stress in the shear direction is generated in the second electrically insulating
しかしながら、本発明のように、第二の電気絶縁性基材を第一の電気絶縁性基材としてのコア部分に追従して寸法変化させることで、従来、導電体の変形が発生しやすかった多層配線基板構造においても、導電体の変形を抑制することができ、その結果、８層以上の配線層数の多層配線基板が実現できる。 However, as in the present invention, by changing the size of the second electrically insulating substrate following the core portion as the first electrically insulating substrate, it has been easy for the conductor to be deformed conventionally. Also in the multilayer wiring board structure, deformation of the conductor can be suppressed, and as a result, a multilayer wiring board having eight or more wiring layers can be realized.
この多層の配線基板の構造として、全層に貫通孔に充填された導電体を備えた電気絶縁性基材を配置することで、より、高密度な多層配線基板を提供できることは言うまでもない。 As a structure of this multilayer wiring board, it is needless to say that a higher-density multilayer wiring board can be provided by disposing an electrically insulating base material provided with conductors filled in through holes in all layers.
なお、前述の導電体４は、導電性粒子、熱硬化性樹脂からなる導電性ペーストであり、この導電性ペーストが、電気絶縁性基材７の貼り付けの際にすでに硬化していることが好ましい。電気絶縁性基材７の加熱加圧による貼り付けの際に、導電性ペーストが硬化していることによって、導電体の剛性が高まり、結果として導電体の投錨性をより高めることができる。
The
また、導電性ペーストの硬化を電気絶縁性基材７の硬化と同時に行なってもよく、この場合には、硬化工程を簡略化し、生産性に優れた多層配線基板を提供することができる。導電性ペーストの硬化を電気絶縁性基材７の硬化と同時に行なう際には、導電性ペーストの硬化開始温度を電気絶縁性基材７の硬化開始温度より低く設定することがより好ましく、導電性ペーストが先に硬化することで、電気絶縁性基材７の粘度が下がった時に導電性ペーストの圧縮が高まることとなり、結果として、導電体の投錨性を高めることができる。
Further, the conductive paste may be cured at the same time as the electrical insulating
上記したように、本発明では、導電体のせん断方向の変形を抑制することで、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供すると共に、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）のクリアランスを小さく設計することができ、高密度な多層配線基板を提供することができるのである。 As described above, the present invention provides a multilayer wiring board with excellent electrical connectivity by suppressing deformation in the shear direction of the conductor, and at the same time provides a clearance of the wiring pattern (via land) that matches the conductor. It is possible to provide a multilayer wiring board with a high density that can be designed small.
（実施の形態２）
次に、本発明にかかる多層配線基板の製造工程について、図５（ａ）〜（ｉ）を参照しながら説明する。
(Embodiment 2)
Next, the manufacturing process of the multilayer wiring board concerning this invention is demonstrated, referring Fig.5 (a)-(i).
なお、従来例、実施の形態１で既に述べた部分については、簡略化して説明することにする。また、以下の説明における用語の定義についても、実施の形態１と同様とする。 Note that the portions already described in the conventional example and the first embodiment will be described in a simplified manner. The definition of terms in the following description is also the same as in the first embodiment.
まず、図５（ａ）に示したように電気絶縁性基材１の表裏面に保護フィルム２が形成されている。
First, as shown in FIG. 5A, the
ここで、電気絶縁性基材１の材料としては、繊維と含浸樹脂の複合基材を用いることができ、一例として繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、フッ素系繊維、液晶ポリマーの織布や不織布を用いることができ、含浸樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＰＥ樹脂、ＰＰＯ樹脂、フェノール樹脂等を用いることができる。
Here, as the material of the electrically insulating
この中で、後に説明する導電体による貫通孔での電気的接続性という点から、基材については被圧縮性すなわち、熱プレスによって基材を硬化させる際に、その厚みが収縮する性質を有することがより好ましく、具体的には繊維に空孔が存在するように樹脂を含浸させた多孔質基材がより好ましい。 Among these, the base material has compressibility, that is, the thickness shrinks when the base material is cured by hot pressing, from the viewpoint of electrical connectivity in the through-holes by the conductor described later. More preferably, specifically, a porous substrate impregnated with a resin so that pores exist in the fiber is more preferable.
その他、電気絶縁性基材としてフレキシブル配線基板に用いられる、フィルムの両側に接着剤層が設けられた３層構造の材料を用いることもできる。具体的には、エポキシ等の熱硬化性樹脂フィルム、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリマー等の熱可塑性フィルム基材の両面に接着剤層が設けられた基材を用いることができる。 In addition, a material having a three-layer structure in which an adhesive layer is provided on both sides of a film, which is used for a flexible wiring board as an electrically insulating substrate, can be used. Specifically, a base material in which an adhesive layer is provided on both surfaces of a thermoplastic film base material such as a thermosetting resin film such as epoxy, a fluororesin, a polyimide resin, or a liquid crystal polymer can be used.
また、保護フィルム２はＰＥＴやＰＥＮを主成分とするフィルムをラミネートによって電気絶縁性基材１の両面に貼り付けるのが簡便で生産性のよい製造方法である。
In addition, the
次に図５（ｂ）に示すように保護フィルム２、電気絶縁性基材１を貫通する貫通孔３を形成する。貫通孔３はパンチ加工、ドリル加工、レーザー加工によって形成することができるが、炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザーを用いれば小径の貫通孔を短時間で形成することができ生産性に優れた加工を実現できる。この貫通孔については、配線基板をより高密度化するために、壁面をテーパー形状にして貫通孔両端で孔径が異なるように加工することがより好ましく、このような形状はレーザー加工時に照射パルス条件や、焦点を調整することで貫通側の孔径が小さくなるように調整できるものである。
Next, as shown in FIG.5 (b), the through-hole 3 which penetrates the
続いて図５（ｃ）に示すように貫通孔３に導電体９を充填する。導電体としては導電性ペーストを用いることが、印刷法を用いることができるので、生産性の点でより好ましい。この導電性ペーストは銅、銀、金等の金属もしくはそれらの金属合金の導電性粒子と熱硬化性樹脂成分から構成される。ここで導電体としては、電気的接続性を確保することができればこれに限定されるものでなく、導電性粒子を充填しても構わない。 Subsequently, as shown in FIG. 5C, the conductor 9 is filled into the through hole 3. It is more preferable in terms of productivity to use a conductive paste as the conductor because a printing method can be used. This conductive paste is composed of conductive particles of a metal such as copper, silver or gold or a metal alloy thereof and a thermosetting resin component. Here, the conductor is not limited to this as long as electrical connectivity can be secured, and may be filled with conductive particles.
導電性粒子の粒径は貫通孔の径に合わせて設定されるものであり、一例として５０〜２００μｍ貫通孔径については、平均粒径１〜５μｍの導電性粒子を用いることができる。導電性粒子は粒径が揃うようにあらかじめ選別されていることが、電気的接続性を安定化させる点でより好ましい。 The particle diameter of the conductive particles is set according to the diameter of the through hole. As an example, for the diameter of the through hole of 50 to 200 μm, conductive particles having an average particle diameter of 1 to 5 μm can be used. It is more preferable that the conductive particles are preliminarily selected so as to have a uniform particle diameter in terms of stabilizing electrical connectivity.
また、保護フィルム２は導電体９が電気絶縁性基材表面に付着するのを防ぐ保護の役割と導電体の充填量を確保する役割を果たす。
Moreover, the
次に、前記保護フィルム２を剥離し、電気絶縁性基材の両側に配線材料５を積層配置すると、図５（ｄ）に示す状態を得る。導電体９は保護フィルム２によって充填量を確保している。つまり、導電体９は保護フィルム２の厚み程度の高さ分だけ電気絶縁性基材１の表面より突出した状態となっている。
Next, when the
ここで、配線材料５としては表面が粗化された銅箔を用いるのが一般的である。また、配線材料５の表面にはＣｒ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｓｎもしくはこれら金属の酸化物皮膜、合金皮膜を形成することが樹脂との密着性を向上させる点で好ましい。
Here, as the
しかし、このような表面処理層は多量に付着させると、これらの表面処理層が絶縁の性質を有することから、導電体９との電気的な接触を阻害し、結果として多層配線基板におけるビア接続信頼性を劣化させることになる。 However, if such a surface treatment layer is deposited in a large amount, these surface treatment layers have insulating properties, thereby preventing electrical contact with the conductor 9, resulting in via connection in the multilayer wiring board. Reliability will be degraded.
そこで、表面処理層としては、表面処理層の間から配線材料の母材である金属材料（例えば、配線材料が銅箔の場合には銅）が露出する程度の５０ｎｍ以下の極薄い厚みで形成することがより好ましい。 Therefore, the surface treatment layer is formed with an extremely thin thickness of 50 nm or less so that a metal material (for example, copper when the wiring material is copper foil) is exposed from between the surface treatment layers. More preferably.
次に図５（ｅ）に示すように、加熱加圧によって、配線材料５を電気絶縁性基材１の両側に接着するとともに、導電体９を厚み方向に圧縮し、表裏面の配線材料を電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 5E, the
次に配線材料５の表面に感光性レジストを全面に形成した後に、露光、現像によってパターン形成する。レジストとしては、ドライフィルムタイプと液状タイプを用いることができる。ここで、微細なパターン形成が必要でない場合には、感光性材料を用いずに、レジスト材料をスクリーン印刷等にて印刷形成してももちろん構わない。
Next, after forming a photosensitive resist on the entire surface of the
引き続き、配線材料５をエッチングし、感光性レジストを除去すると図５（ｆ）に示す両面配線基板６の状態となる。
Subsequently, when the
次に、図５（ｇ）に示すように、両面配線基板６の両側に、図５（ａ）〜（ｄ）に示したのと同様の工程で形成した導電体４が充填された電気絶縁性基材７と配線材料８とを積層配置させて積層構成物（特に符号は付けない）を形成する。この配線材料８は図５（ｄ）で用いたのと同じ銅箔を用いることができるが、この配線材料８が多層配線基板の最外層となる場合には、片面のみが粗化されたいわゆる片面光沢箔を用い、電子部品実装面の表面を平坦にすることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 5 (g), electrical insulation in which both sides of the double-
引き続き、図５（ｈ）に示す工程で、さらに前記積層構成物の上下からプレス板１１を挟み込み、配線材料８を加熱加圧することにより、電気絶縁性基材７に接着させる、このとき、同時に両面配線基板６と電気絶縁性基材７も接着することになる。
Subsequently, in the step shown in FIG. 5 (h), the
この加熱加圧工程において、電気絶縁性基材７が両面配線基板６に追従し寸法変化することで、電気絶縁性基材のせん断方向に発生する歪みを抑制し、結果として導電体９の変形を抑制することができる。その結果、導電体と配線材料間での強固な接触を確保することができ、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。
In this heating and pressurizing step, the electrical insulating
また、電気絶縁性基材に形成された導電体がせん断方向に変形しないため、導電体の座標位置の歪みを抑制することができ、この結果、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）のクリアランスを小さく設計することができ、高密度な多層配線基板を提供することができるのである。 In addition, since the conductor formed on the electrically insulating substrate does not deform in the shear direction, distortion of the coordinate position of the conductor can be suppressed, and as a result, the clearance of the wiring pattern (via land) that matches the conductor. Therefore, it is possible to provide a high-density multilayer wiring board.
次に、図５（ｉ）に示すように、配線材料８をエッチングによってパターニングすると図５（ｉ）に示す多層配線基板が形成できる。
Next, as shown in FIG. 5 (i), when the
ここで、前述の加熱加圧工程において、加熱中にプレス板１１を積層構成物中の両面配線基板６には材料固有の熱膨張係数にしたがって膨張する応力が働く。
Here, in the heating and pressurizing step described above, the stress that expands according to the thermal expansion coefficient specific to the material acts on the double-
つまり、プレス板１１と両面配線基板６の熱膨張係数差にしたがって、その間に位置する電気絶縁性基材７にはせん断方向にずれようとする応力が働く。電気絶縁性基材７の昇温時の軟化がはげしく、粘度が低下し過ぎると、このせん断方向のずれ応力に電気絶縁性基材７が耐えられなくなり、電気絶縁性基材７の内部でせん断方向のずれが発生するのである。このずれは、多層配線基板の外周部でより激しく発生するものであり、多層配線基板が大きくなるとより顕著に発生するものであることは言うまでもない。
That is, according to the difference in thermal expansion coefficient between the
しかしながら、本発明の多層配線基板における電気絶縁性基材７は、芯材と熱硬化性樹脂によって構成され、加熱加圧の際に、熱硬化性樹脂の最低溶融粘度において、熱硬化性樹脂が芯材を保持することができるために、電気絶縁性基材７のせん断方向のずれが抑制され、結果として導電体９の形状が保持されるのである。
However, the electrically insulating
このように、熱硬化性樹脂の最低溶融粘度における、芯材保持作用は、熱硬化性樹脂の最低溶融温度を高くすることで実現することができる。 Thus, the core material holding action at the minimum melt viscosity of the thermosetting resin can be realized by increasing the minimum melting temperature of the thermosetting resin.
熱硬化性樹脂の最低溶融温度を高くする手法としては、熱硬化性樹脂を予備加熱し硬化度を調整する方法を用いることができるが、熱硬化性樹脂に、フィラを含浸させることが、熱硬化性樹脂の溶融硬化物性を調整しやすくする点でより好ましい。 As a method of increasing the minimum melting temperature of the thermosetting resin, a method of preheating the thermosetting resin and adjusting the degree of curing can be used, but impregnating the thermosetting resin with a filler It is more preferable at the point which makes it easy to adjust the melt-curing physical property of curable resin.
フィラとしては、アルミナ、シリカ、水酸化アルミ等の無機材料を用いることができる。ここで、フィラを熱硬化性樹脂に混ぜることで物理的に樹脂の流動を調整するため、フィラ材料はこれに限定されるものではない。 As the filler, inorganic materials such as alumina, silica, and aluminum hydroxide can be used. Here, since the flow of the resin is physically adjusted by mixing the filler with the thermosetting resin, the filler material is not limited to this.
また、フィラ形状については、０．５〜５μｍ程度のものを用いるのが一般的であり、樹脂への分散性を確保できるように選択できるものである。このように、熱硬化性樹脂にフィラを混ぜることで、加熱加圧の際に、樹脂材料としての溶融時間を長く保ちながら、フィラで粘度低下を抑制することができるため、電気絶縁性基材７のせん断方向の変形を抑制しながら、配線１０の埋め込みを行なうことができるのである。
In addition, the filler shape is generally about 0.5 to 5 μm, and can be selected so as to ensure dispersibility in the resin. In this way, by mixing the filler with the thermosetting resin, it is possible to suppress a decrease in viscosity with the filler while maintaining a long melting time as a resin material during heating and pressurization. Thus, the
また、電気絶縁性基材７に設けられた導電体４が、熱硬化性樹脂の最低溶融粘度において、芯材を保持することがより好ましい。電気絶縁性基材７の加熱加圧による貼り付けの際に、導電体４にかかる圧縮力を用いて、導電体４を配線１２と両面配線基板６上の配線１０の間で投錨効果を発揮させている。
Moreover, it is more preferable that the
この導電体４としては芯材への投錨性を高めるため、製品設計に影響しない箇所の導電体において、その径を大きくすることが好ましい。ここで示す製品設計に影響しない箇所の一例は、製品部の設計上の配線密度が低く、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）の径を大きくしても、全体の配線収容性を低下させない箇所である。
In order to improve the anchoring property to the core material, it is preferable to increase the diameter of the
なお、ここで言う製品部とは、電子部品を実装し回路機能を実現する際の単位製品領域のことを示し、電子機器に組み込まれる部分を示している。 The product section referred to here indicates a unit product area when an electronic component is mounted and a circuit function is realized, and indicates a portion incorporated in an electronic device.
また、このような芯材を保持する目的の導電体４（投錨用の導電体）を、多層配線基板の製品部以外にも配置することがより好ましいことは、既に図４を用いて実施の形態１で示したものと同様である。 In addition, it is more preferable that the conductor 4 (throwing conductor) for holding the core material is disposed in addition to the product portion of the multilayer wiring board as already described with reference to FIG. This is the same as that shown in the first embodiment.
なお、前記加熱加圧工程では、昇温時の電気絶縁性基材７の積層ずれ開始温度に達する前の状態、すなわち前記積層ずれ開始温度以下において、前記積層構成物中の前記配線材料と前記プレス板の間でずれを発生させる工程を設けることがより好ましい。
In the heating and pressurizing step, in the state before reaching the stacking deviation start temperature of the electrically insulating
ここで、積層ずれ開始温度とは、電気絶縁性基材７が加熱昇温時に軟化し、プレス板１１と前記積層構成物中の両面配線基板６の熱膨張挙動差に起因してせん断ずれが発生する温度である。
Here, the stacking deviation start temperature means that the electrically insulating
このように、昇温時の積層ずれ開始温度以下で、配線材料とプレス板の間でずれを発生させる工程を設けることで、電気絶縁性基材にかかるせん断方向の応力を高温状態で一旦緩和することができ、結果として、導電体がせん断方向に変形することを抑制することができるのである。 In this way, by providing a step of generating a deviation between the wiring material and the press plate at a temperature lower than the stacking deviation start temperature at the time of temperature rise, the stress in the shearing direction applied to the electrically insulating substrate can be temporarily relaxed in a high temperature state. As a result, it is possible to suppress the conductor from being deformed in the shear direction.
上記のずれを発生させる工程における昇温時の配線材料とプレス板の間でのずれは、前記電気絶縁性基材の積層ずれ開始温度以下において、前記電気絶縁性基材の最低溶融粘度時で加える圧力よりも低い圧力で加圧することで実現できる。 The displacement between the wiring material and the press plate at the time of temperature rise in the step of generating the displacement is a pressure applied at the time of the minimum melt viscosity of the electrical insulating substrate at a temperature lower than the lamination displacement start temperature of the electrical insulating substrate. This can be achieved by pressurizing at a lower pressure.
なお、積層ずれ開始温度以下において、圧力を一定時間開放するのが、配線埋め込み性を確保する点でより好ましい。 In addition, it is more preferable to release the pressure for a certain period of time at a temperature lower than the stacking deviation start temperature from the viewpoint of securing the wiring embedding property.
また、プレス板もしくは配線材料の表面を細かく粗化させ、微視的に見た接触面積を小さくすることで、更に配線材料とプレス板間でのずれを発生しやすくできることは言うまでもない。 Needless to say, the surface of the press plate or the wiring material is finely roughened to reduce the contact area as viewed microscopically, thereby making it easier to cause a deviation between the wiring material and the press plate.
なお、一例として電気絶縁性基材として硬化開始温度１００℃〜１２０℃のガラスエポキシ基材を用い、プレス板として厚み１ｍｍのステンレス板を用いた場合に、５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で８０℃まで昇温させ、圧力を開放した状態で１０分放置し、その後再度、５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で２００℃まで昇温を行なったところ、圧力開放状態で、配線材料とプレス板の間でずれを発生させることができ、結果として、導電体がせん断方向に変形することを抑制しつつ成形を完了することができた。 As an example, when a glass epoxy base material having a curing start temperature of 100 ° C. to 120 ° C. is used as an electrically insulating base material and a stainless steel plate having a thickness of 1 mm is used as a press plate, the pressure is 50 kg / cm 2 up to 80 ° C. The temperature is raised and the pressure is released for 10 minutes, and then the temperature is raised again to 200 ° C. at a pressure of 50 kg / cm 2 , causing a deviation between the wiring material and the press plate in the pressure-released state. As a result, the molding could be completed while suppressing the conductor from being deformed in the shear direction.
また、プレス板１１の物性として、電気絶縁性基材７の積層ずれ開始温度以下において、両面配線基板６と略同一の熱膨張係数にすることがより好ましい。
In addition, as a physical property of the
プレス板としては、ステンレス板、アルミ合金、銅合金、セラミック板等を用い、両面配線基板６と略同一の熱膨張係数の材料を選定するのである。
As the press plate, a stainless plate, an aluminum alloy, a copper alloy, a ceramic plate or the like is used, and a material having substantially the same thermal expansion coefficient as that of the double-
また、プレス板１１を表面の高剛性部と、内部の熱膨張調整部からなる多層構造とすることがより好ましい。プレス板を多層構造とすることで、熱膨張物性をより細かく設定し、両面配線基板との熱膨張差をより小さくすることができ、その結果、より効果的に導電体のせん断方向の変形を抑制することができる。高剛性部としては、ステンレス材料を用いることができ、内熱膨張調整部には金属板、耐熱樹脂シート、セラミックシート、繊維と樹脂の複合シート等を用いることができる。
Further, it is more preferable that the
また、プレス板を多層構造にし、多層構造の構成要素間を接着せずに、層数を増やすことで、プレス板内で応力緩和を行なっても、電気絶縁性基材のせん断方向のずれを抑制する効果が得られる。一例として、ステンレス板を複数枚重ねることで、ステンレス板間のずれが発生しやすくなり、配線材料とプレス板の間で発生するせん断応力を、ステンレス板間で緩和することができるのである。 In addition, by making the press plate into a multilayer structure and increasing the number of layers without bonding the components of the multilayer structure, even if stress relaxation is performed in the press plate, the shearing direction of the electrically insulating substrate is shifted. The effect of suppressing is acquired. As an example, by stacking a plurality of stainless steel plates, deviation between the stainless steel plates is likely to occur, and the shear stress generated between the wiring material and the press plate can be relaxed between the stainless steel plates.
上記したように、本発明では、導電体のせん断方向の変形を抑制することで、電気的接続性に優れ、高密度な配線設計を可能とする多層配線基板の製造方法を提供することができるのである。 As described above, the present invention can provide a method for manufacturing a multilayer wiring board that has excellent electrical connectivity and enables high-density wiring design by suppressing deformation in the shear direction of the conductor. It is.
なお、本実施の形態においては、両面配線基板の両側に、導電体が充填された電気絶縁性基材と配線材料とを積層配置させて積層構成物としたが、他の形態として、少なくとも二枚以上の両面配線基板を導電体が充填された電気絶縁性基材を介して積層して積層構成物とする方法、あるいは、少なくとも二枚以上の両面配線基板と配線材料とを導電体が充填された電気絶縁性基材を介して積層して積層構成物とする方法を採用することも可能である。 In this embodiment, an electrical insulating base material filled with a conductor and a wiring material are laminated on both sides of the double-sided wiring board to form a laminated structure. A method of laminating two or more double-sided wiring boards via an electrically insulating base material filled with a conductor to form a laminated structure, or a conductor filling at least two double-sided wiring boards and wiring materials It is also possible to adopt a method of laminating through an electrically insulating base material made into a laminated structure.
（実施の形態３）
次に、本発明にかかる多層配線基板の他の製造工程について、図６（ａ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。なお、既に説明した例と重複する部分については、簡略化して説明することにする。また、以下の説明における用語の定義についても、実施の形態１と同様とする。
(Embodiment 3)
Next, another manufacturing process of the multilayer wiring board according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that portions overlapping with the already described examples will be described in a simplified manner. The definition of terms in the following description is also the same as in the first embodiment.
まず、図６（ａ）に示したように配線材料５の上に導電体１７を形成する。
First, a
ここで、配線材料５としては、金属箔を用いることができ、表面が粗化された銅箔を用いることが好ましいことは既に述べた実施の形態１と同様である。
Here, as the
導電体１７としては、実施の形態１で示した例と同様に、導電性粒子と熱硬化性樹脂からなる導電性ペーストが用いられる。ここでは、配線材料５の上に突出した状態で導電体１７を形成するため、スクリーン印刷法を用いることが簡便な製造方法である。
As the
また、導電体１７としての高さを充分に確保するために、スクリーン印刷、乾燥の工程を繰り返し行なうことがより好ましく、一例として印刷工程を５回繰り返すことで、０．３ｍｍφで高さが０．３ｍｍφのほぼアスペクト比が１で円錐状の導電体１７を形成することができた。
Further, in order to ensure a sufficient height as the
次に、図６（ｂ）に示すように、導電体１７が形成された配線材料５、電気絶縁性基材１、配線材料５を積層配置する。ここで、電気絶縁性基材１の材料としては、実施の形態１で既に述べた材料を用いることができ、繊維と樹脂の複合材料や、フィルム表面に接着剤が形成された材料等が用いられる。
Next, as shown in FIG. 6B, the
引き続き、次に図６（ｃ）に示すように、加熱加圧によって、導電体１７を電気絶縁性基材１に貫通させ、導電体１７を厚み方向に圧縮することで、表裏面の配線材料を電気的に接続する。
Subsequently, as shown in FIG. 6 (c), the wiring material for the front and back surfaces is obtained by causing the
次に配線材料５をパターニングすると、図６（ｄ）に示す両面配線基板６が得られる。
Next, when the
次に、図６（ｅ）に示すように、図６（ａ）で示したのと同様の工程で形成した導電体１８が表面に形成された配線材料８と、電気絶縁性基材７、両面配線基板６を積層配置させて積層構成物を形成する。
Next, as shown in FIG. 6E, a
引き続き、図６（ｆ）に示す工程で、さらに前記積層構成物の上下からプレス板１１で挟み込み、加熱加圧することにより、導電体１８を電気絶縁性基材７に貫通させ電気的接続を行なうと共に、電気絶縁性基材７を両面配線基板６と配線材料８に接着させる。
Subsequently, in the step shown in FIG. 6 (f), the laminated structure is further sandwiched by the
この加熱加圧工程において、実施の形態１で既に述べた例と同様に、電気絶縁性基材７を両面配線基板６に追従し寸法変化させることで、電気絶縁性基材のせん断方向に発生する歪みを抑制し、結果として導電体１８の変形を抑制するのである。
In this heating and pressurizing step, as in the example already described in the first embodiment, the electrical insulating
電気絶縁性基材７を両面配線基板６に追従させる手法としては、既に実施の形態１で説明した手法を用いることができる。
As a technique for causing the electrically insulating
次に、表面の配線材料８をパターニングすると図６（ｇ）に示した多層配線基板が形成できる。
Next, when the
このように、本実施の形態においては、導電体１８をあらかじめ加熱加圧工程の前に硬化させるため、導電体の剛性が高まり、結果として導電体の投錨効果を高め、電気絶縁性基材のせん断方向のずれ発生を抑制することができるのである。
Thus, in this embodiment, since the
上記したように、本発明の多層配線基板の製造方法によれば、電気的接続性に優れ、高密度な配線設計を可能とする多層配線基板を提供することができるのである。 As described above, according to the method for manufacturing a multilayer wiring board of the present invention, it is possible to provide a multilayer wiring board that has excellent electrical connectivity and enables high-density wiring design.
（実施の形態４）
次に、本発明にかかる多層配線基板の他の製造工程について、図７（ａ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。既に説明した例と重複する部分については、簡略化して説明することにする。また、以下の説明における用語の定義についても、実施の形態１と同様とする。
(Embodiment 4)
Next, another manufacturing process of the multilayer wiring board according to the present invention will be described with reference to FIGS. Parts that overlap with the examples already described will be described in a simplified manner. The definition of terms in the following description is also the same as in the first embodiment.
まず、図７（ａ）に示したように配線材料５の上に導電体１７を形成する。ここで、配線材料５としては、金属箔を用いることができ、表面が粗化された銅箔を用いることが好ましいことは既に述べた実施の形態３と同様である。導電体１７としては、実施の形態３で示した例と同様の材料、工法を用いることができる。
First, a
次に、図７（ｂ）に示すように、導電体１７が形成された配線材料５、電気絶縁性基材１、配線材料５を積層配置する。ここで、電気絶縁性基材１の材料としては、実施の形態３で既に述べた材料を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 7B, the
引き続き、図７（ｃ）に示すように、加熱加圧によって、導電体１７を電気絶縁性基材１に貫通させ、導電体１７を厚み方向に圧縮することで、表裏面の配線材料を電気的に接続する。次に配線材料５をパターニングすると、図７（ｄ）に示す両面配線基板６が得られる。
Subsequently, as shown in FIG. 7C, the
次に、図７（ｅ）に示すように、図７（ａ）で示したのと同様の工程で形成した導電体１８が表面に形成された配線材料８と、電気絶縁性基材７、表面に図７（ａ）と同様の工法で導電体１８を形成した両面配線基板６を積層配置させて積層構成物を形成する。
Next, as shown in FIG. 7 (e), the
引き続き、図７（ｆ）に示す工程で、さらに前記積層構成物の上下からプレス板１１で挟み込み、加熱加圧することにより、導電体１８を電気絶縁性基材７に貫通させ電気的接続を行なうと共に、電気絶縁性基材７を両面配線基板６と配線材料８に接着させる。
Subsequently, in the step shown in FIG. 7 (f), the laminate 18 is further sandwiched by the
この加熱加圧工程において、実施の形態１で既に述べた例と同様に、電気絶縁性基材７を両面配線基板６に追従し寸法変化させることで、電気絶縁性基材のせん断方向に発生する歪みを抑制し、結果として導電体１８の変形を抑制する。電気絶縁性基材７を両面配線基板６に追従させる手法としては、既に実施の形態１で説明した手法を用いることができる。
In this heating and pressurizing step, as in the example already described in the first embodiment, the electrical insulating
次に、表面の配線材料８をパターニングすると図７（ｇ）に示した多層配線基板が形成できる。
Next, by patterning the
このように、本実施の形態においては、導電体１８をあらかじめ加熱加圧工程の前に硬化させるため、導電体の剛性が高まり、結果として導電体の投錨効果を高め、電気絶縁性基材のせん断方向のずれ発生を抑制することができるのである。
Thus, in this embodiment, since the
また、導電体１８の形成を配線材料のみでなく、両面配線基板上にも行なうことで、積層工程において、導電体の形成された面を一方向に統一することができ、結果として、導電体の形成工程後に部材を裏返す工程がなくなり、生産工程を簡素化することができるのである。
Further, by forming the
上記したように、本発明の多層配線基板の製造方法によれば、電気的接続性に優れ、高密度な配線設計を可能とする多層配線基板を簡便な製造方法で提供することができるのである。 As described above, according to the method for manufacturing a multilayer wiring board of the present invention, it is possible to provide a multilayer wiring board that has excellent electrical connectivity and enables high-density wiring design with a simple manufacturing method. .
なお、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４の例で示した両面配線基板を多層配線基板に置き換えても同様の効果が得られ、より高密度な多層配線基板を、導電体での安定した電気的接続性を確保しつつ提供することができる。 The same effect can be obtained by replacing the double-sided wiring board shown in the examples of the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment with a multilayer wiring board. It is possible to provide while ensuring stable electrical connectivity.
また、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４の例では、加熱加圧工程の際にプレス板間に一組の積層物を挟み込み、成形を行なう例を示しているが、積層構成はこれに限定されるものではなく、生産性を高める目的で、プレス板を介して複数の積層物を積層し、一気に加熱加圧することで、まとめて成形を行なっても同様の効果が得られることは言うまでもない。 In the examples of the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment, an example is shown in which a set of laminates is sandwiched between press plates in the heating and pressing step, and molding is performed. The configuration is not limited to this, and for the purpose of increasing productivity, a plurality of laminates are laminated via a press plate, and the same effect can be obtained even if molding is performed by heating and pressing all at once. Needless to say.
本発明にかかる多層配線基板および多層配線基板の製造方法は、加熱加圧による電気絶縁性基材の貼り付けの際に、電気絶縁性基材のせん断方向の歪みを抑制し、電気絶縁性基材に設けられた導電体の変形を抑制することで、電気的接続性に優れた多層配線基板を提供することができる。また、電気絶縁性基材に形成された導電体がせん断方向に変形しないため、導電体の座標位置の歪みを抑制することができ、この結果、導電体と合致する配線パターン（ビアランド）のクリアランスを小さく設計することができ、高密度な多層配線基板を提供することができる。 The multilayer wiring board and the method for manufacturing the multilayer wiring board according to the present invention suppress the distortion in the shear direction of the electrically insulating base material when the electrically insulating base material is attached by heating and pressing, and By suppressing the deformation of the conductor provided on the material, a multilayer wiring board having excellent electrical connectivity can be provided. In addition, since the conductor formed on the electrically insulating substrate does not deform in the shear direction, distortion of the coordinate position of the conductor can be suppressed, and as a result, the clearance of the wiring pattern (via land) that matches the conductor. Can be designed small, and a high-density multilayer wiring board can be provided.
すなわち本発明は、導電体によって層間接続を行なった全層ＩＶＨ構造の高密度多層配線基板に有用である。 That is, the present invention is useful for a high-density multilayer wiring board having an all-layer IVH structure in which interlayer connection is performed using a conductor.
１ 電気絶縁性基材
２ 保護フィルム
３ 貫通孔
４ 導電体
５ 配線材料
６ 両面配線基板
７ 電気絶縁性基材
８ 配線材料
９ 導電体
１０ 配線
１１ プレス板
１２ 配線
１３ 芯材
１４ 熱硬化性樹脂
１５ 製品部
１６ 多層配線基板
１７ 導電体
１８ 導電体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この貫通孔に導電性ペーストを充填する充填工程と、
前記電気絶縁性基材と両面または多層の配線基板とを含む積層構成物を形成する積層工程と、
前記積層構成物を加熱加圧する加熱加圧工程とを備え、
前記加熱加圧工程は積層構成物をプレス板を介して加熱加圧するものであって、前記積層構成物と前記プレス板の間でずれを発生させるずれ発生工程を含み、
前記貫通孔形成工程において形成される貫通孔は、投錨用導電体を形成するための投錨用の貫通孔を含み、
前記電気絶縁性基材は少なくとも芯材と熱硬化性樹脂とで構成され、
前記導電性ペーストの硬化開始温度は前記電気絶縁性基材の硬化開始温度よりも低く、前記導電性ペーストは前記加熱加圧工程の際にすでに硬化していることを特徴とする多層配線基板の製造方法。 A through hole forming step of forming a through hole in the electrically insulating substrate;
A filling step of filling the through holes with a conductive paste;
A laminating step of forming a laminated structure including the electrically insulating base and a double-sided or multilayer wiring board;
A heating and pressurizing step of heating and pressurizing the laminated structure,
The heating and pressurizing step heats and pressurizes the laminated structure through a press plate, and includes a shift generation step that generates a shift between the stacked structure and the press plate,
The through hole formed in the through hole forming step includes a throwing through hole for forming a throwing conductor,
The electrically insulating substrate is composed of at least a core material and a thermosetting resin,
The multilayer paste substrate is characterized in that a curing start temperature of the conductive paste is lower than a curing start temperature of the electrically insulating substrate, and the conductive paste is already cured during the heating and pressing step. Production method.
前記最低溶融粘度は、前記導電体が前記芯材を保持する粘度に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。 The thermosetting resin of the electrically insulating substrate is of a property that the viscosity is increased and cured after the viscosity is lowered to the minimum melt viscosity in the heating and pressing step,
The method for producing a multilayer wiring board according to claim 1, wherein the minimum melt viscosity is set to a viscosity at which the conductor holds the core material.
前記積層ずれ開始温度は、加熱昇温時に電気絶縁性基材が軟化し、プレス板と積層構成物中の両面配線基板の熱膨張挙動差に起因して積層構成物内にせん断ずれが発生する温度であることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造方法。 The deviation generation process is provided before reaching the stacking deviation start temperature,
The stacking deviation start temperature is such that the electrically insulating base material is softened when the heating temperature is raised, and shear deviation occurs in the stacking composition due to the difference in thermal expansion behavior between the press plate and the double-sided wiring board in the stacking structure. The method of manufacturing a multilayer wiring board according to claim 1, wherein the temperature is temperature.
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