JP5464760B2

JP5464760B2 - 多層回路基板の製造方法

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Publication number: JP5464760B2
Application number: JP2011232220A
Authority: JP
Inventors: 裕史稲谷
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2031-10-21
Also published as: JP2013089925A; CN103068189B; US8884166B2; CN103068189A; US20130098662A1

Description

この発明は、多層回路基板の製造方法及び多層回路基板に関する。

内層回路を有する内層基板及び外層回路を有する外層基板を積層した多層回路基板のうち、内層回路の一部を露出させた構造の多層回路基板の製造方法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。この多層回路基板は、次のように製造される。すなわち、内層基板の内層回路の端子露出側の面に、端子の露出部分よりも大きな開口を有する層間接着層を介して外層基板を積層する。

そして、外層基板に対しては、層間接着層の開口よりも外側の位置に、最終的に除去すべき部分を挟むようにして一対のスリットを形成し、外層基板の外層回路を回路形成する。最後に、スリットを跨ぐように打ち抜き加工を施し、内層回路の端子部分を露出させる。このように多層回路基板を製造すれば、積層後にスリットよりも端子側に層間接着層が存在する構造のため、スリットが層間接着層によりふさがれて、外層回路をエッチングなどにより形成する際の端子部分への薬液の浸入を防ぐことができるとされている。

特開２０１０−２０６１２４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の製造方法では、実際の製造に際しての各材料の位置合わせが困難となるため、端子部分への薬液の浸入を確実に防げるかどうかは位置合わせの正確性に委ねる部分が強く、結果的にコストが掛かる上に歩留まりが低下するおそれがある。

また、層間接着層に開口を形成してから積層するため、開口部分の基板全体厚が他の部分に比べて薄くなり、積層時の圧力が不足して外層基板に凹凸が発生するので、微細な外層回路の形成が困難となる問題がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、簡易且つ低コストに外層基板の平坦性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる多層回路基板の製造方法及び多層回路基板を提供することを目的とする。

本発明に係る第１の多層回路基板の製造方法は、内層回路の一部が露出する多層回路基板の製造方法であって、一方の面に導体層が形成されると共に他方の面に離型紙で覆われた接着層が形成された外層基板に対して、内層回路の少なくとも一部が露出した内層基板の回路露出部分に対応する領域の外周に沿うように、前記外層基板を貫通しつつ閉路状とはならない１以上の第１スリット部を形成する工程と、前記外層基板の離型紙に対して、前記回路露出部分に対応する領域の離型紙が残存するように前記第１スリット部と繋がるハーフカット部を形成し、前記残存離型紙以外の離型紙を剥離して除去する工程と、前記内層基板の内層回路側と前記外層基板の前記接着層側とが対向し、前記回路露出部分上に前記残存離型紙が位置するように前記内層基板及び前記外層基板を積層・キュアする工程と、前記外層基板に外層回路を形成する工程と、前記外層基板に対して、前記第１スリット部と繋がる第２スリット部を形成する工程と、前記外層基板の前記第１及び第２スリット部で囲まれた領域を前記残存剥離紙ごと剥離して、前記回路露出部分を露出させる工程とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る第２の多層回路基板の製造方法は、内層回路の一部が露出する多層回路基板の製造方法であって、一方の面に導体層が形成されると共に他方の面に接着層が形成された外層基板の前記接着層に対して、内層回路の少なくとも一部が露出した内層基板の回路露出部分に対応するように、前記回路露出部分を覆う大きさのマスク材を貼り付ける工程と、前記外層基板に対して、前記マスク材の形状に沿うように前記外層基板を貫通しつつ閉路状とはならない１以上の第１スリット部を形成する工程と、前記内層基板の内層回路側と前記外層基板の前記接着層側とが対向し、前記回路露出部分上に前記マスク材が位置するように前記内層基板及び前記外層基板を積層・キュアする工程と、前記外層基板に外層回路を形成する工程と、前記外層基板に対して、前記第１スリット部と繋がる第２スリット部を形成する工程と、前記外層基板の前記第１及び第２スリット部で囲まれた領域を前記マスク材ごと剥離して、前記回路露出部分を露出させる工程とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る第１及び第２の多層回路基板の製造方法によれば、層間の接着層を加工することなく、内層基板の内層回路の回路露出部分上に、離型紙又はマスク材が残存するようにして接着層を介して各基板を積層する。このため、積層時の外層基板の平坦性を確保することができ、第１スリット部は接着層によってふさがれ、外層基板の外層回路形成時にエッチングの薬液が回路露出部分に浸入することはない。

また、残存する離型紙やマスク材ごと外層基板を打ち抜いて内層回路の回路露出部分を露出させるので、簡易な方法で低コストに内層回路を露出させることができる。これにより、多層回路基板の歩留まりを向上させることができる。

なお、本発明に係る第１の製造方法における一つの実施形態においては、前記残存剥離紙が、前記回路露出部分よりも面積が大きい。

また、他の実施形態においては、前記第２スリット部が、前記ハーフカット部を包含するように形成される。

本発明に係る多層回路基板は、内層基板のコネクタ部が露出した多層回路基板において、前記コネクタ部を含む内層回路が形成された内層基板と、絶縁層上に外層回路が形成されると共に、前記コネクタ部に対応する領域が剥離された外層基板とからなり、前記内層基板の内層回路側と前記外層基板の絶縁層側とが対向するように接着層を介して接着されると共に、前記内層回路の前記コネクタ部以外の導体層は、前記接着層によって直接的に前記外層基板と接着されていることを特徴とする。

本発明によれば、簡易且つ低コストに外層基板の平坦性を確保しつつ歩留まりを向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る多層回路基板の製造工程を示すフローチャートである。同多層回路基板を製造工程順に示す断面図である。同多層回路基板を製造工程順に示す断面図である。同多層回路基板の製造工程の一部の概念を拡大して示す断面図である。同多層回路基板の製造工程の一部を示す斜視図である。同多層回路基板の完成品を示す断面図である。本発明の第２の実施形態に係る多層回路基板を示す断面図である。図７のＡ矢視断面図である。同多層回路基板を製造工程順に示す断面図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る多層回路基板の製造方法及び多層回路基板を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る多層回路基板の製造工程を示すフローチャートである。図２及び図３は、この多層回路基板を製造工程順に示す断面図である。図４は、この多層回路基板の製造工程の一部の概念を拡大して示す断面図である。図５は、この多層回路基板の製造工程の一部を示す斜視図である。図６は、多層回路基板の完成品を示す断面図である。まず、図２（ａ）に示すように、ベース基材１１に接着剤１２を介して銅箔等の導体層１３が貼り付けられた片面銅張積層板（片面ＣＣＬ）からなる外層基板１０を用意する。

ベース基材１１は、例えば樹脂フィルムにより構成されている。樹脂フィルムとしては、例えば熱可塑性のポリイミド、ポリオレフィン、液晶ポリマーなどからなる樹脂フィルムや、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる樹脂フィルムなどを用いることができる。接着剤１２は、エポキシ系やアクリル系接着剤など、揮発成分が含まれた有機系接着剤などからなる。導体層１３は、銅箔の他、金、銀、アルミニウム等の金属部材により構成されていてもよい。

次に、図中白抜き矢印で示すように、外層基板１０のベース基材１１側の面に、離型紙８が貼り付けられた接着層９を貼り付ける。これにより、接着層９を介して離型紙８がベース基材１２を挟んで導体層１３とは反対側の面に形成された外層基板１０を準備する（ステップＳ１００）。

離型紙８は、約１５０℃〜１７０℃の温度に耐えられるＰＥＴフィルムなどの樹脂系フィルムや、金属部材、紙材又は接着層９を構成する接着剤に予め貼り付けられている離型紙などにより構成される。また、離型紙８の厚さを調整するために、インク等による印刷で離型紙８を形成するようにしてもよい。

一方、図２（ｂ）に示すように、ベース基材２１の両面に接着剤２２を介して銅箔等の導体層をパターン形成してなる内層回路２３が形成された内層基板２０を用意する。そして、例えば内層基板２０の一方の面側の内層回路２３上に、更に接着剤７を介してカバーレイ６を貼り付ける。

このカバーレイ６及び接着剤７は、所定箇所において除去されているので、内層基板２０には、例えば開口径ａの回路露出部分２３ａが形成される。この回路露出部分２３ａには、例えばコネクタ部となるべく内層回路２３による端子が形成されている。そして、このようにして構成された内層基板２０を、上記外層基板１０と共に準備する（ステップＳ１００）。なお、カバーレイ６は、例えば上記のような樹脂フィルムからなり、その他、内層基板２０を構成する各部は外層基板１０の各部と同様の構成からなる。

次に、図２（ｃ）に直線矢印で示すように、積層時に内層基板２０の回路露出部分２３ａと対応する外層基板１０の領域の外周に沿うように、ビクトリア型やトムソン型の刃型を用い、例えば導体層１３側から外層基板１０を貫通しつつ閉路状とはならない１以上の第１スリット部１７を形成する（ステップＳ１０２）。この第１スリット部１７の一例を図５（ａ）に示す。この例では、四辺の対向する２辺に第１スリット部１７が形成されている。この第１スリット部１７は、上記領域の外周との間隙を設計上極力設けないように形成されるが、積層時における接着層９の流動性によっては約０ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の間隙を設けるように形成されてもよい。

その後、外層基板１０の離型紙８に対して、回路露出部分２３ａと対応する領域の離型紙８が残存するように、ハーフカット型やレーザを用いて、第１スリット部１７と繋がる（連続する）ハーフカット部１８を形成する（ステップＳ１０４）。これら第１スリット部１７及びハーフカット部１８により囲まれた領域の径ｂは、好ましくは開口径ａよりも大きいものである。

第１スリット部１７及びハーフカット部１８は、より詳しくは図４（ａ）に示すように形成されている。すなわち、第１スリット部１７は、上記のように外層基板１０の導体層１３側から導体層１３、接着剤１２、ベース基材１１、接着層９及び離型紙８を厚さ方向に貫通するように形成される。このため、第１スリット部１７における接着層９と外層基板１０の切断端面は厚さ方向に同一となる。

一方、ハーフカット部１８は、外層基板１０の離型紙８側から離型紙８を厚さ方向に貫通して接着層９の途中辺りまで切断するように形成される。なお、ハーフカット部１８は、ベース基材１１まで切断するように形成されてもよい。このように第１スリット部１７及びハーフカット部１８を形成したら、図３（ｄ）及び図５（ｂ）に示すように、外層基板１０の残存離型紙８ａ以外の離型紙８を図３（ｄ）中矢印で示すように接着層９から剥離して除去する。

次に、図３（ｅ）に示すように、内層基板２０の回路露出部分２３ａ側と外層基板１０の接着層９側とが対向するように配置し、回路露出部分２３ａ上に残存離型紙８ａがくるように位置合わせして、外層基板１０と内層基板２０を積層し、キュアする（ステップＳ１０６）。

このとき、第１スリット部１７及びハーフカット部１８は、接着層９が溶融した後に固まるため、図４（ｂ）に示すように、接着層９の内部においては塞がった状態となる。すなわち、残存離型紙８ａ上の接着層９が積層時の加熱加圧により残存離型紙８ａの周囲に流れるので、接着層９内の第１スリット部１７やハーフカット部１８は確実に塞がれる。

また、中空状態の回路露出部分２３ａ上に残存離型紙８ａが配置されているので、積層・キュア時の圧力変動にも外層基板１０が撓んだりすることなく、基板全体の平坦性を確保することができる。これにより、外層基板１０における回路形成やマスキング処理などを容易に行うことが可能となる。

なお、積層時の位置合わせは、公知の画像解析処理により行うようにしたり、例えば第１スリット部１７の形成時に、外層基板１０の端部近傍（例えば、四隅）に位置決めピンを形成して、この位置決めピンが挿入される位置決め孔を内層基板２０の端部近傍に形成した上で、両者が嵌合するようにして行うようにしてもよい。

その後、外層基板１０の導体層１３に対し、エッチングやスルーホール加工などを施すことにより、外層回路１３ａ（図６参照）等を形成し（ステップＳ１０８）、図３（ｆ）に示すように、外層基板１０に対して、第１スリット部１７と繋がる第２スリット部１９を形成する（ステップＳ１１０）。

この第２スリット部１９は、より詳しくは図４（ｃ）及び図５（ｃ）に示すように、ハーフカット部１８があった部分を包含するように厚さ方向に形成される。これにより、厚さ方向の位置精度を厳密にしなくとも多層回路基板の完成時にハーフカット部１８の跡が残らないようにすることができる。

最後に、図３（ｆ）中白抜き矢印及び図５（ｄ）で示すように、外層基板１０の第１及び第２スリット部１７，１９で囲まれた領域、すなわち内層基板２０の回路露出部分２３ａに対応する領域を残存離型紙８ａごと剥離することにより、図６に示すような多層回路基板が製造される。残存離型紙８ａは、剥離される部分の一種の補強材のような役目を果たすので、容易に剥がすことが可能となる。

［第２の実施形態］
図７は、本発明の第２の実施形態に係る多層回路基板を示す断面図である。図８は、図７のＡ矢視断面図である。図９は、多層回路基板を製造工程順に示す断面図である。図７及び図８に示すように、第２の実施形態に係る多層回路基板は、内層基板２０の内層回路２３上に接着剤７及びカバーレイ６が設けられていない点が、第１の実施形態に係る多層回路基板と相違している。

すなわち、図７及び図８に示すように、多層回路基板は、内層基板２０の内層回路２３と接着層９とが直接接着された上で、外層基板１０と内層基板２０とが積層されている。接着層９に残存離型紙８ａ（図示せず）を配置しておいた領域が外層基板１０ごと最後に剥離されて内層回路２３が露出され、回路露出部分２３ａが形成される。

このように構成された第２の実施形態に係る多層回路基板は、基本的には第１の実施形態に係る多層回路基板と同様の製造工程にて製造される。まず、離型紙８が設けられた上記のような外層基板１０を準備すると共に、内層回路２３が形成された上記のような内層基板２０を準備する。

次に、図２（ｃ）に示すような第１スリット部１７及びハーフカット部１８を外層基板１０に形成し、図３（ｄ）に示すように、回路露出部分２３ａに対応する領域の残存離型紙８ａを残して離型紙８を剥離する。そして、図９（ａ）に示すように、内層回路２３の回路露出部分２３ａとなるべき部分上に残存離型紙８ａが位置するように位置合わせをして外層基板１０と内層基板２０とを積層・キュアする。

その後、外層基板１０の導体層１３を加工して外層回路１３ａを形成し、図９（ｂ）に示すように、第２スリット部１９を形成した上で、図中白抜き矢印で示すように、外層基板１０の回路露出部分２３ａと対応する領域を残存離型紙８ａごと剥離して、図７及び図８に示すような第２の実施形態に係る多層回路基板を製造する。

この第２の実施形態に係る多層回路基板によれば、内層回路２３上にカバーレイ６及び接着剤７が設けられていないため、第１の実施形態に係る多層回路基板と同様の作用効果を奏すると共に、基板全体の厚さを抑えることが可能となる。また、通常、カバーレイ６が設けられていない場合は、積層・キュア時に接着層９が流動してしまうため、内層回路２３を露出させることは不可能であるが、本実施形態によれば残存離型紙８ａの存在により、接着層９の流動の問題が起こらないので、可能となる。このため、材料コストを抑えて回路露出部分２３ａを露出させることができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態に係る多層回路基板の製造方法は、第１及び第２の実施形態に係る多層回路基板の製造方法と次の点が相違している。すなわち、第３の実施形態に係る多層回路基板の製造方法では、外層基板１０に設けられる離型紙８が、予め内層回路２３の回路露出部分２３ａに対応する領域を覆うようにカットされて接着層９に貼り付けられている点が、第１及び第２の実施形態に係る製造方法とは相違している。なお、離型紙８の代わりにマスクテープ等を用いても良く、これら離型紙、マスクテープ等のマスク材で回路露出部分２３ａをマスクすることにより、上記ステップＳ１０４や図２（ｃ）等を用いて説明したハーフカット部１８を形成する工程が不要となり、残存離型紙８ａ以外の離型紙８を剥離する必要がなくなる。このため、基板全体の製造工程数を削減することができ、コストダウンを図ることが可能となる。

［その他の実施形態］
その他、上述した実施形態においては、全体の回路層が３層のものについて説明したが、更に多層のものであっても本発明に係る製造方法により製造することが可能である。例えば、内層基板２０の他方の面側の内層回路２３上に、他の外層基板１０を同様に積層して両外層基板１０側に回路露出部分２３ａが形成された多層回路基板を製造したり、更に多くの内層基板２０及び外層基板１０を積層して回路露出部分２３ａを露出させるようにした多層回路基板を製造することができる。

６カバーレイ
７接着剤
８離型紙
８ａ残存離型紙
９接着層
１０外層基板
１１ベース基材
１２接着剤
１３導体層
１３ａ外層回路
１７第１スリット部
１８ハーフカット部
１９第２スリット部
２０内層基板
２１ベース基材
２２接着剤
２３内層回路
２３ａ回路露出部分

Claims

内層回路の一部が露出する多層回路基板の製造方法であって、
一方の面に導体層が形成されると共に他方の面に離型紙で覆われた接着層が形成された外層基板に対して、内層回路の少なくとも一部が露出した内層基板の回路露出部分に対応する領域の外周に沿うように、前記外層基板を貫通しつつ閉路状とはならない１以上の第１スリット部を形成する工程と、
前記外層基板の離型紙に対して、前記回路露出部分に対応する領域の離型紙が残存するように前記第１スリット部と繋がるハーフカット部を形成し、前記残存離型紙以外の離型紙を剥離して除去する工程と、
前記内層基板の内層回路側と前記外層基板の前記接着層側とが対向し、前記回路露出部分上に前記残存離型紙が位置するように前記内層基板及び前記外層基板を積層・キュアする工程と、
前記外層基板に外層回路を形成する工程と、
前記外層基板に対して、前記第１スリット部と繋がる第２スリット部を形成する工程と、
前記外層基板の前記第１及び第２スリット部で囲まれた領域を前記残存剥離紙ごと剥離して、前記回路露出部分を露出させる工程とを備えた
ことを特徴とする多層回路基板の製造方法。
前記残存剥離紙は、前記回路露出部分よりも面積が大きいことを特徴とする請求項１記載の多層回路基板の製造方法。
前記第２スリット部は、前記ハーフカット部を包含するように形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の多層回路基板の製造方法。
内層回路の一部が露出する多層回路基板の製造方法であって、
一方の面に導体層が形成されると共に他方の面に接着層が形成された外層基板の前記接着層に対して、内層回路の少なくとも一部が露出した内層基板の回路露出部分に対応するように、前記回路露出部分を覆う大きさのマスク材を貼り付ける工程と、
前記外層基板に対して、前記マスク材の形状に沿うように前記外層基板を貫通しつつ閉路状とはならない１以上の第１スリット部を形成する工程と、
前記内層基板の内層回路側と前記外層基板の前記接着層側とが対向し、前記回路露出部分上に前記マスク材が位置するように前記内層基板及び前記外層基板を積層・キュアする工程と、
前記外層基板に外層回路を形成する工程と、
前記外層基板に対して、前記第１スリット部と繋がる第２スリット部を形成する工程と、
前記外層基板の前記第１及び第２スリット部で囲まれた領域を前記マスク材ごと剥離して、前記回路露出部分を露出させる工程とを備えた
ことを特徴とする多層回路基板の製造方法。