JP5820915B2 - 多層配線板の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、一般的には、多層配線板の製造方法に関し、より特定的には、積層された複数枚の樹脂シートを一括多層プレス工法によって熱圧着する工程を備えた多層配線板の製造方法に関する。

従来の多層配線板の製造方法に関して、たとえば、特開２００３−３０４０７１号公報には、積層される樹脂フィルム間からエアやガスを排除して、ボイドの発生を防止することを目的とした多層基板の製造方法が開示されている（特許文献１）。

特許文献１に開示された多層基板の製造方法においては、複数枚の片面導体パターンフィルムからなる積層体を、その上下両面から加熱しながら加圧することにより、多層基板を製造する。この際、積層体と熱プレス板との間に、積層体に近い側から樹脂シート、プレスプレートおよび緩衝材を配置する。樹脂シートは、片面導体パターンフィルムを構成する熱可塑性樹脂がプレスプレートに接着されることを防ぐために設けられ、ポリイミドまたはテフロン（登録商標）などから形成される。プレスプレートは、片面導体パターンフィルムからのエアやガスの排除をより完全に実施するために設けられ、ステンレス薄板などから形成される。緩衝材は、熱プレス板からの加圧力をプレスプレートの全体に作用させるために設けられ、石綿やガラス繊維、樹脂繊維などから形成される。

特開２００３−３０４０７１号公報

上述の特許文献１に開示されるように、表面上に導体パターンが形成された熱可塑性の樹脂フィルムを多層に積層し、得られた積層体を加熱しながら加圧することによって、多層基板を得る方法が知られている。

しかしながら、このような方法を用いて多層基板を製造する場合、積層体の加熱、加圧工程時に、熱プレス板間に導体パターンが密に配置される位置と、疎に配置される位置とが生じる。この場合、熱プレス板から積層体に作用する圧力は、導体パターンが密に配置された位置で相対的に大きくなるため、加熱によって軟化した樹脂が、導体パターンが密に配置された位置から疎に配置された位置に向けて大きく流動する。結果、このような樹脂の流動に伴って、導体パターンが位置ずれを起こしたり変形したりし、製造される多層基板の寸法安定性や形状精度が低下するという問題が発生する。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、寸法安定性や形状精度に優れた多層配線板が得られる多層配線板の製造方法を提供することである。

この発明に従った多層配線板の製造方法は、複数の配線層を有し、その複数の配線層間がインナービアにより接続される多層配線板の製造方法である。多層配線板の製造方法は、熱可塑性の樹脂シートの表面上に、配線層となる導体パターンを形成する工程と、複数枚の樹脂シートを積層してなる積層体を加熱しつつ、その積層方向に加圧する工程とを備える。積層体を加熱しつつ加圧する工程は、複数枚の樹脂シートに圧力Ｐ１を作用させつつ、複数枚の樹脂シートを、樹脂シートが軟化することのない第１温度まで加熱する工程と、第１温度まで加熱する工程の後、複数枚の樹脂シートに、圧力Ｐ１よりも大きい圧力Ｐ２を作用させて、複数枚の樹脂シートを、第１温度よりも高い第２温度まで加熱しつつ加圧する工程とを含む。

また好ましくは、第２温度は、樹脂シートが軟化する温度である。
また好ましくは、積層体は、第１プレス板および第２プレス板の間に位置決めされる。積層体と、第１プレス板および第２プレス板との間の少なくともいずれか一方に、圧縮性を有するクッションシートを配置する。圧力Ｐ１は、プレス板を樹脂シートに接触させることで発生する圧力である。圧力Ｐ２は、クッションシートが変形し、導体パターンの形状が転写する程度の圧力である。

また好ましくは、積層体を加熱しつつ加圧する工程は、第１温度まで加熱する工程と、第２温度まで加熱しつつ加圧する工程との間に、第１温度まで加熱された複数枚の樹脂シートを、所定時間、第１温度に保持する工程をさらに含む。

また好ましくは、多層配線板の製造方法は、積層体を加熱しつつ加圧する工程の後、第２温度まで加熱された複数枚の樹脂シートを、所定時間、第２温度に保持しつつ、複数枚の樹脂シートに圧力Ｐ２を作用させる工程と、第２温度に保持しつつ圧力Ｐ２を作用させる工程の後、複数枚の樹脂シートを冷却しつつ、複数枚の樹脂シートに圧力Ｐ２を作用させる工程とをさらに備える。

以上に説明したように、この発明に従えば、寸法安定性や形状精度に優れた多層配線板が得られる多層配線板の製造方法を提供することができる。

この発明の実施の形態１における多層配線板の製造方法によって製造される多層配線板を示す断面図である。 図１中の多層配線板を製造する方法の第１工程を示す断面図である。 図１中の多層配線板を製造する方法の第２工程を示す断面図である。 図１中の多層配線板を製造する方法の第３工程を示す断面図である。 図１中の多層配線板を製造する方法の第４工程を示す断面図である。 図１中の多層配線板を製造する方法の熱圧着工程において、樹脂シートの温度および積層体に作用させる圧力の変化を示すグラフである。 図１中の多層配線板を製造する方法の第５工程を示す断面図である。 図１中の多層配線板を製造する方法の第６工程を示す断面図である。 図８中の２点鎖線ＩＸで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。 この発明の実施の形態２における多層配線板の製造方法の工程を示す断面図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における多層配線板の製造方法によって製造される多層配線板を示す断面図である。図１を参照して、多層配線板１０は、複数の配線層３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ（以下、特に区別しない場合には配線層３０という）と、樹脂部２０と、インナービア３２とを有する。

多層配線板１０は、樹脂部２０が外観をなす直方体形状を有する。樹脂部２０は、側面２０ａと、その側面２０ａの裏側に配置される側面２０ｂとを有する。樹脂部２０は、絶縁性の樹脂から形成されている。樹脂部２０は、熱可塑性樹脂から形成されている。樹脂部２０は、たとえば、ポリイミド、ＬＣＰ（液晶ポリマ）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）から形成されている。

複数の配線層３０は、樹脂部２０の表層および内部に設けられている。配線層３０Ａは、樹脂部２０の側面２０ａに露出するように設けられている。配線層３０Ｂ、配線層３０Ｃおよび配線層３０Ｄは、樹脂部２０に埋設されている。

配線層３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、互いに間隔を隔てて、矢印１０１に示す一方向に並んで積層されている（以下、矢印１０１に示す方向を配線層３０の積層方向ともいう）。配線層３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの各層は、所定のパターン形状に形成されており、電気回路を構成している。配線層３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの各層は、配線層３０の積層方向に直交する平面内に形成されている。互いに隣り合う配線層３０の間には、樹脂部２０からなる絶縁層が介挿されている。

配線層３０は、導電性材料から形成されている。配線層３０は、銅、銀、アルミニウム、ステンレス、ニッケルまたは金などの金属や、これらの金属を含む合金などから形成されている。

インナービア３２は、導電性材料から形成されている。インナービア３２は、樹脂部２０に埋設されている。インナービア３２は、樹脂部２０の内部で、配線層３０の積層方向に延びている。インナービア３２は、互いに隣り合う配線層３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄの間を接続するように設けられている。より具体的には、インナービア３２は、配線層３０Ａと配線層３０Ｂとの間を接続し、配線層３０Ｂと配線層３０Ｃとの間を接続し、配線層３０Ｃと配線層３０Ｄとの間を接続するように設けられている。

樹脂部２０は、側面２０ａおよび側面２０ｂの少なくともいずれか一方に凹凸形状を有する。凹凸形状は、後述する多層配線板の製造方法の熱圧着工程においてクッションシートが配置された側の側面に形成され、本実施の形態では、側面２０ａおよび側面２０ｂに形成されている。凹凸形状は、側面２０ａおよび側面２０ｂを正面から見た場合に、配線層３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが密に配置された位置で凸となり、配線層３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが疎に配置された位置で凹となるように形成されている。

より具体的には、樹脂部２０は、側面２０ａおよび側面２０ｂから局所的に突出する凸部２５を有する。凸部２５は、側面２０ａおよび側面２０ｂを正面から見た場合に、配線層３０が配置された位置と重なるように形成されている。凸部２５は、配線層３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄのその積層方向における総厚みが大きい位置でより大きく突出するように形成されている。

続いて、図１中の多層配線板の製造方法について説明する。図２から図５は、図１中の多層配線板を製造する方法の工程を示す断面図である。

図２を参照して、まず、複数枚の樹脂シート２１を準備する。樹脂シート２１は、熱可塑性の樹脂から形成されており、表面２１ａと、その裏側に配置される表面２１ｂとを有する。樹脂シート２１は、表面２１ａおよび表面２１ｂを正面から見た場合に矩形形状を有する。すなわち、樹脂シート２１は、矩形形状の平面視を有する。樹脂シート２１は、たとえば、６インチ角の大きさを有する。

本実施の形態では、樹脂シート２１として、表面２１ａに導体箔３６が形成された短冊状の熱可塑性樹脂フィルムを準備する。導体箔３６の一例としては、１８μｍの厚みを有する銅箔である。導体箔３６は、後に続く工程で回路形成が可能なように、３μｍ以上４０μｍ以下の厚みを有することが好ましい。

導体箔３６の樹脂シート２１と接触する側の表面の表面粗さは、樹脂シート２１と接触する側とは反対側の表面の表面粗さよりも大きいことが好ましい。この場合、導体箔３６が樹脂シート２１に対してより深く噛み込むことによって、樹脂シート２１と導体箔３６との接合強度を高めることができる。

図３を参照して、次に、樹脂シート２１の表面２１ａ上に、導体パターン３７を形成する。導体パターン３７は、図１中の配線層３０の各層に対応するパターン形状を有する。本実施の形態では、フォトリソグラフィ加工などの回路形成方法を用いて、導体箔３６をパターニングすることにより、導体パターン３７を形成する。

図４を参照して、次に、樹脂シート２１に、表面２１ｂ側から導体パターン３７に達するビアホール３１を形成する。この際、炭酸ガスレーザなどを用いたレーザ加工により、図１中のインナービア３２に対応する各位置にビアホール３１を形成する。樹脂シート２１に対する穿孔後、樹脂残渣であるスミアを除去する。

次に、スクリーン印刷法などを用いて、ビアホール３１に導電体としての導電性ペーストを充填することにより、インナービア３２を形成する。この際、導電性ペーストに、接着温度において導体パターン３７を形成する導体金属と合金層を形成するような金属粉を適量加えてもよい。たとえば、導体パターン３７が銅から形成される場合、導電性ペーストに、Ａｇ、ＣｕおよびＮｉのうち少なくとも１種類と、Ｓｎ、ＢｉおよびＺｎのうち少なくとも１種類との組み合わせを加える。

以上の工程により、導体パターン３７およびインナービア３２が形成された複数枚の樹脂シート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄを得る。

なお、パンチ加工によって樹脂シート２１の周縁領域に複数の孔を形成し、さらに図３中に示す工程で、その孔が形成された領域を含むように導体箔３６を表面２１ａ上に残してパターニングしてもよい。この場合、樹脂シート２１に形成された孔を、後述する熱圧着工程時においてピン挿入孔として利用し、これによって複数枚の樹脂シート２１の位置ずれを防ぐことができる。

図５を参照して、次に、複数枚の樹脂シート２１の積層体１２１、離型用シート４１，４２およびクッションシート５１，５２を、プレス板６１とプレス板６２との間に配置する。

プレス板６１およびプレス板６２の少なくともいずれか一方は、樹脂シート２１の積層方向に移動可能に設けられている。プレス板６１，６２には、加熱手段としてのオイル流路６３が形成されている。オイル流路６３は、樹脂シート２１の積層方向に直交する平面内で蛇行しながら延びており、オイルが流通される。プレス板６１，６２には、加熱手段としてヒータが設けられてもよい。

積層体１２１は、複数枚の樹脂シート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄを一方向に積層したものである。本実施の形態では、隣り合う樹脂シート２１間で導体パターン３７が形成された表面２１ａ同士が向かい合わせとならないように、複数枚の樹脂シート２１が積層される。より具体的には、プレス板６１と樹脂シート２１Ａの表面２１ａとが向かい合わせとなり、樹脂シート２１Ａの表面２１ｂと樹脂シート２１Ｂの表面２１ａとが向かい合わせとなり、樹脂シート２１Ｂの表面２１ｂと樹脂シート２１Ｃの表面２１ａとが向かい合わせとなり、樹脂シート２１Ｃの表面２１ｂと樹脂シート２１Ｄの表面２１ａとが向かい合わせとなり、樹脂シート２１Ｄの表面２１ｂとプレス板６２とが向かい合わせとなるように、複数枚の樹脂シート２１が積層される。

なお、積層する樹脂シート２１の枚数や樹脂シート２１を積層する方向は、上記に説明する数や組み合わせに限られず、適宜変更される。

離型用シート４１，４２は、プレス板６１とプレス板６２との間で積層体１２１に接触して設けられる。より具体的には、離型用シート４１は、積層体１２１とプレス板６１との間に配置され、離型用シート４２は、積層体１２１とプレス板６２との間に配置される。

離型用シート４１，４２は、耐熱性があり、後に続く熱圧着工程時に樹脂シート２１の変形に対して追従性がよい樹脂材料により形成される。本実施の形態では、離型用シート４１，４２がポリテトラフルオロエチレンにより形成される。離型用シート４１，４２は、たとえば、２５μｍの厚みを有する。離型用シート４１，４２はポリイミドにより形成されてもよい。離型用シート４１，４２は、薄手のシート部材により形成される。離型用シート４１，４２は、熱圧着工程時に、樹脂シート２１を形成する樹脂材料がクッションシート５１，５２に接着されることを防ぐためのものである。

クッションシート５１，５２は、積層体１２１とプレス板６１との間、積層体１２１とプレス板６２との間の少なくともいずれか一方に配置されている。本実施の形態では、クッションシート５１が積層体１２１とプレス板６１との間に配置され、クッションシート５２が積層体１２１とプレス板６２との間に配置されている。より具体的には、クッションシート５１は、離型用シート４１とプレス板６１との間に配置され、クッションシート５２は、離型用シート４２とプレス板６２との間に配置されている。

クッションシート５１，５２は、圧縮性を有する。すなわち、クッションシート５１，５２は、その厚み方向に力を作用させた時に変形が可能である。クッションシート５１，５２は、多孔質材により形成されている。クッションシート５１，５２は、熱伝導性に優れた材料により形成されている。本実施の形態では、クッションシート５１，５２が、膨張黒鉛を加圧して得られる黒鉛シートにより形成されている。黒鉛シートは、たとえば、２．０ｍｍの厚み、０．８ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。クッションシート５１，５２は、その厚み方向に作用させた力から開放された時に、ある程度まで元の形状に回復する伸縮性を有する。

クッションシート５１，５２は、樹脂シート２１の積層方向に直交する平面内で延在するシート部材により形成されている。クッションシート５１，５２は、離型用シート４１，４２よりも大きい圧縮性を有する。すなわち、クッションシート５１，５２および離型用シート４１，４２に対してその厚み方向に等しい力を加えた場合に、クッションシート５１，５２は、離型用シート４１，４２よりも大きく変形する。

クッションシート５１，５２は、多孔質の樹脂フィルムや発泡体から形成されてもよい。クッションシート５１，５２は、低反発弾性フォームや石綿、ロックウールから形成されてもよい。

図５中に示す工程において、クッションシート５１，５２の総厚みは、積層体１２１の総厚みよりも小さい。すなわち、クッションシート５１およびクッションシート５２が、それぞれ、ｈ１およびｈ２の厚みを有し、導体パターン３７が形成された樹脂シート２１Ａ、樹脂シート２１Ｂ、樹脂シート２１Ｃおよび樹脂シート２１Ｄが、それぞれ、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３およびＨ４の厚みを有する場合に、ｈ１＋ｈ２＞Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４の関係を満たす。

図５中に示す工程において、樹脂シート２１の積層方向から見た場合のクッションシート５１，５２の面積Ｓ２は、樹脂シート２１の積層方向から見た場合の積層体１２１の面積Ｓ１よりも大きい。

図５中に示す工程において、クッションシート５１の厚みｈ１およびクッションシート５２の厚みｈ２は、離型用シート４１の厚みｈ３よりも大きく、離型用シート４２の厚みｈ４よりも大きい。

なお、本実施の形態においては、離型用シート４１，４２を用いたが、必ずしも離型用シートを用いてなくてよい。すなわち、積層体１２１をプレス板６１とプレス板６２との間に位置決めする際、積層体１２１に接触するように離型用シート４１，４２を配置しなくても構わない。但し、後述する熱圧着工程において、積層体１２１とクッションシート５１，５２との離型性、もしくは積層体１２１とプレス板６１，６２との離型性を十分に得るために、積層体１２１をプレス板６１とプレス板６２との間に位置決めする際、積層体１２１に接触するように離型用シート４１，４２を配置することが好ましい。また、離型用シートは、プレス板６１側およびプレス板６２側のいずれか一方にのみ配置されてもよい。

図６は、図１中の多層配線板を製造する方法の熱圧着工程において、樹脂シートの温度および積層体に作用させる圧力の変化を示すグラフである。図７および図８は、図１中の多層配線板を製造する方法の工程を示す断面図である。図９は、図８中の２点鎖線ＩＸで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。

図６を参照して、次に、プレス板６１およびプレス板６２の間で、複数枚の樹脂シート２１を加熱しつつ、その積層方向に加圧する（熱圧着工程）。本実施の形態では、熱圧着工程が、次に説明する２段階の工程により実施される。

図６および図７を参照して、まず、樹脂シートが軟化することのない温度Ｔ１まで樹脂シート２１を加熱する。

より具体的には、プレス板６１およびプレス板６２の間に積層体１２１、離型用シート４１，４２およびクッションシート５１，５２を挟持した状態で、オイル流路６３に高温のオイルを流通させる。これにより、樹脂シート２１が温度Ｔ１まで加熱され（時間０〜ｔ１）、その温度で一定時間、保持される（時間ｔ１〜ｔ２）。本工程により、樹脂シート２１からその内部に含まれる溶剤や気泡などを除去する。

なお、本工程で積層体１２１に作用させる圧力Ｐ１は、プレス板６１およびプレス板６２の接触圧力に基づくものであり、０に近い値である。

図６および図８を参照して、次に、複数枚の樹脂シート２１を、温度Ｔ１よりも高い温度Ｔ２まで加熱しつつ、加圧する。より具体的には、オイル流路６３にさらに高温のオイルを流通させながら、プレス板６１とプレス板６２との間を近接させる。これにより、樹脂シート２１が温度Ｔ２まで加熱され（時間ｔ２〜ｔ３）、その温度で一定時間、保持される（時間ｔ３〜ｔ４）。この間、積層体１２１に圧力Ｐ２を作用させ、その状態を維持する。

樹脂シート２１は柔軟性を有するシート部材により形成されるため、複数枚の樹脂シート２１を積層すると、積層体１２１の表面が導体パターン３７に押されて盛り上がった形状となる。より具体的には、積層体１２１の表面は、樹脂シート２１の積層方向から見て導体パターン３７が密に配置された位置で大きく盛り上がり、導体パターン３７が疎に配置された位置で小さく盛り上がる段差形状となる。

本工程において、積層体１２１に圧力Ｐ２を作用させ始めると、その積層体１２１の表面形状に合わせてクッションシート５１，５２が変形する。すなわち、クッションシート５１，５２は、導体パターン３７の形状が転写されるように変形する。図９中に示すように、クッションシート５１，５２は、多数の間隙５４を含んで形成されている。クッションシート５１，５２は、この間隙５４がクッションシート５１，５２の厚み方向につぶれることによって変形する。この際、導体パターン３７が密に配置された位置では、間隙５４のつぶれ代が大きくなり、導体パターン３７が疎に配置された位置では、間隙５４のつぶれ代が小さくなることにより、クッションシート５１，５２は、導体パターン３７の形状に合わせて自在に変形する。

さらに、樹脂シート２１が温度上昇すると、樹脂シート２１を形成する樹脂材料が軟化し始める。これにより、樹脂シート２１を形成する樹脂材料が、導体パターン３７を内包しながら複数枚の樹脂シート２１間で互いに一体化する。

本実施の形態では、クッションシート５１，５２が導体パターン３７の形状に合わせて変形するため、上記の熱圧着工程時、積層体１２１に対してより均一に力を作用させることができる。これにより、導体パターン３７が密に配置された位置から疎に配置された位置に向けて、樹脂シート２１を形成する樹脂材料が大きく流動することを防止できる。

また、クッションシート５１，５２の総厚みを積層体１２１の総厚みに対して十分に大きく設定することにより、上記の熱圧着工程時、クッションシート５１，５２を積層体１２１の全周を取り囲むように変形させる。この際、クッションシート５１，５２の一部が、側部５３として積層体１２１の周縁側に配置される。これにより、クッションシート５１，５２によって、樹脂シート２１を形成する樹脂が積層体１２１の周縁側から流出しようとする動きを規制することができる。

図１および図６を参照して、次に、オイル流路６３に低温のオイルを流通させることによって、熱圧着された複数枚の樹脂シート２１を冷却する（時間ｔ４〜ｔ５）。冷却後、熱圧着された複数枚の樹脂シート２１をプレス板６１とプレス板６２との間から取り外す。以上の工程により、図１中に示す多層配線板１０が完成する。

以上に説明した、この発明の実施の形態１における多層配線板の製造方法の工程についてまとめて説明すると、本実施の形態における多層配線板の製造方法は、複数の配線層３０を有し、その複数の配線層３０間がインナービア３２により接続される多層配線板の製造方法である。多層配線板の製造方法は、熱可塑性の樹脂シート２１の表面２１ａ上に、配線層３０となる導体パターン３７を形成する工程と、複数枚の樹脂シート２１を積層してなる積層体１２１を加熱しつつ、その積層方向に加圧する工程とを備える。積層体１２１を加熱しつつ加圧する工程は、複数枚の樹脂シート２１を、樹脂シート２１が軟化することのない第１温度まで加熱する工程と、第１温度まで加熱する工程の後、複数枚の樹脂シート２１を、第１温度よりも高い第２温度まで加熱しつつ加圧する工程とを含む。

また、本実施の形態における多層配線板の製造方法は、複数の配線層３０を有し、その複数の配線層３０間がインナービア３２により接続される多層配線板の製造方法である。多層配線板の製造方法は、熱可塑性の樹脂シート２１の表面２１ａ上に、配線層３０となる導体パターン３７を形成する工程と、複数枚の樹脂シート２１を積層してなる積層体１２１を、第１プレス板としてのプレス板６１と第２プレス板としてのプレス板６２との間に位置決めし、積層体１２１と、プレス板６１およびプレス板６２との間の少なくともいずれか一方に、圧縮性を有するクッションシート５１，５２を配置する工程と、プレス板６１およびプレス板６２の間で、積層体１２１を加熱しつつ、その積層方向に加圧する工程とを備える。積層体１２１を加熱しつつ加圧する工程時、クッションシート５１，５２が導体パターン３７の形状が転写されるように変形する。

また、本実施の形態における多層配線板の製造方法は、複数の配線層３０を有し、その複数の配線層３０間がインナービア３２により接続される多層配線板の製造方法である。多層配線板の製造方法は、熱可塑性の樹脂シート２１の表面２１ａ上に、配線層３０となる導体パターン３７を形成する工程と、複数枚の樹脂シート２１を積層してなる積層体１２１を、第１プレス板としてのプレス板６１と第２プレス板としてのプレス板６２との間に位置決めするとともに、積層体１２１と接触するように離型用の第１シートとしての離型用シート４１，４２を配置し、積層体１２１と、プレス板６１およびプレス板６２との間の少なくともいずれか一方に、圧縮性を有する第２シートとしてのクッションシート５１，５２を配置する工程と、プレス板６１およびプレス板６２の間で、複数枚の樹脂シート２１を加熱しつつ、その積層方向に加圧する工程とを備える。複数枚の樹脂シート２１を加熱しつつ加圧する工程時、クッションシート５１，５２が導体パターン３７の形状が転写されるように変形する。

このように構成された、この発明の実施の形態１における多層配線板の製造方法によれば、熱圧着工程時、導体パターン３７の粗密に起因して樹脂シート２１を形成する樹脂材料が流動することを抑制できる。これにより、樹脂シート２１間のデラミネーションや配線層３０の位置ずれの発生を防ぎ、寸法安定性および形状精度に優れた多層配線板１０を得ることができる。

なお、本実施の形態では、プレス板６１とプレス板６２との間に１組の積層体１２１を配置したが、ステンレス板などの金属板を介在させながら複数組の積層体１２１を積み重ねてもよい。これにより、複数組の積層体１２１に対して一括して熱圧着工程を実施することが可能となり、多層配線板１０の生産効率を向上させることができる。

（実施の形態２）
図１０は、この発明の実施の形態２における多層配線板の製造方法の工程を示す断面図である。図１０は、実施の形態１における図７に対応する図である。本実施の形態における多層配線板の製造方法は、実施の形態１における多層配線板の製造方法と比較して、基本的には同様の工程を備える。以下、重複する工程についてはその説明を繰り返さない。

図１０を参照して、本実施の形態では、積層体１２１とプレス板６１との間にクッションシート５１を配置し、積層体１２１とプレス板６２との間にクッションシートを配置しない。このような工程においても、熱圧着工程時、クッションシート５１が導体パターン３７の形状に合わせて変形することにより、積層体１２１に対してより均一に力を作用させることができる。

また、クッションシート５１の厚みを積層体１２１の総厚みに対して十分に大きく設定することによって、上記の熱圧着工程時、クッションシート５１を積層体１２１を取り囲むように変形させる。これにより、クッションシート５１によって、樹脂シート２１を形成する樹脂が積層体１２１の周縁側から流出しようとする動きを規制することができる。

図１および図１０を参照して、本実施の形態で得られる多層配線板では、クッションシート５１が配置された側の側面２０ａに凹凸形状が形成され、クッションシートが配置されていない側の側面２０ｂに凹凸形状が形成されない。このような多層配線板をたとえばプリント基板上に実装する場合、凹凸形状が形成された側面２０ａ側にプリント基板を配置し、狭ピッチで位置決めされるＩＣなどの電子部品を、平坦性に優れた側面２０ｂ側に配置することが好ましい。

このように構成された、この発明の実施の形態２における多層配線板の製造方法によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。

この発明における多層配線板の製造方法および多層配線板を別の局面から説明すると、以下のとおりである。

この発明に従った多層配線板の製造方法は、複数の配線層を有し、その複数の配線層間がインナービアにより接続される多層配線板の製造方法である。多層配線板の製造方法は、熱可塑性の樹脂シートの表面上に、配線層となる導体パターンを形成する工程と、複数枚の樹脂シートを積層してなる積層体を、第１プレス板と第２プレス板との間に位置決めするとともに、積層体と接触するように離型用の第１シートを配置し、積層体と、第１プレス板および第２プレス板との間の少なくともいずれか一方に、圧縮性を有する第２シートを配置する工程と、第１プレス板および第２プレス板の間で、複数枚の樹脂シートを加熱しつつ、その積層方向に加圧する工程とを備える。複数枚の樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程時、第２シートが導体パターンの形状が転写されるように変形する。

このように構成された多層配線板の製造方法によれば、複数枚の樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程時、第２シートが導体パターンの形状が転写されるように変形するため、導体パターンの粗密にかかわらず、積層体に対してより均一に圧力が作用される。これにより、樹脂シートを形成する樹脂材料が、導体パターンの粗密に起因して大きく流動することを抑制できる。結果、複数枚の樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程時に導体パターンの位置ずれや変形が起こることを防ぎ、寸法安定性や形状精度に優れた多層配線板を得ることができる。

また好ましくは、第２シートは、多孔質材により形成される。このように構成された多層配線板の製造方法によれば、複数枚の樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程時に、第２シートを容易に変形させることができる。

また好ましくは、第２シートは、膨張黒鉛を加圧して得られる黒鉛シートにより形成される。このように構成された多層配線板の製造方法によれば、圧縮性と、高い熱伝導性とを兼ね備えた第２シートを実現することができる。

また好ましくは、複数枚の樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程は、樹脂シートが軟化することのない第１温度まで複数枚の樹脂シートを加熱する工程と、第１温度まで加熱する工程の後、複数枚の樹脂シートを、第１温度よりも高い第２温度まで加熱しつつ加圧する工程とを含む。

このように構成された多層配線板の製造方法によれば、第１温度まで複数枚の樹脂シートを加熱することにより、樹脂シートの内部に含まれる溶剤や気泡などを積層体から除去する。続いて、複数枚の樹脂シートを、第２温度まで加熱しつつ加圧する工程を開始すると、まず、導体パターンの形状が現れた樹脂シートの表面形状に合わせて、第２シートが変形する。さらに樹脂シートが温度上昇すると樹脂シートを形成する樹脂材料が軟化し、複数枚の樹脂シートが導体パターンを内包しながら一体化する。

また好ましくは、積層体を位置決めするとともに第１シートおよび第２シートを配置する工程は、積層体に対して、複数枚の樹脂シートの積層方向における積層体の総厚みよりも大きい総厚みを有する第２シートを重ね合わせる工程を含む。また好ましくは、積層体を位置決めするとともに第１シートおよび第２シートを配置する工程は、積層体に対して、複数枚の樹脂シートの積層方向から見た場合の積層体の面積よりも大きい面積を有する第２シートを重ね合わせる工程を含む。

このように構成された多層配線板の製造方法によれば、複数枚の樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程時、導体パターンの形状に合わせて変形させるのに十分な厚みもしくは面積を、第２シートに持たせることができる。

また好ましくは、複数枚の樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程時、第２シートが積層体の全周を覆うように変形する。このように構成された多層配線板の製造方法によれば、樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程時、第２シートによって、樹脂シートを形成する樹脂材料が積層体の周縁側から流出しようとする動きを規制できる。

また好ましくは、第１シートは、ポリテトラフルオロエチレンまたはポリイミドにより形成される。このように構成された多層配線板の製造方法によれば、樹脂シートを加熱しつつ加圧する工程の後、得られた多層配線板を第１プレス板および第２プレス板間から容易に離脱させることができる。

この発明に従った多層配線板は、上述のいずれかに記載の多層配線板の製造方法により製造される多層配線板である。多層配線板は、樹脂部と、樹脂部に埋設される複数の配線層とを備える。樹脂部は、第１側面と、第１側面の裏側に配置される第２側面とを有する。複数の配線層は、第１側面および第２側面に直交する方向に積層される。第１側面および第２側面の少なくともいずれか一方には、第１側面および第２側面を正面から見た場合に、複数の配線層が密に配置された位置で凸となり、複数の配線層が疎に配置された位置で凹となる凹凸形状が形成される。

このように構成された多層配線板によれば、優れた寸法安定性および形状精度が得られるため、多層配線板の品質や信頼性を向上させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、主に、樹脂に埋設された複数の配線層を有する多層配線板の製造に利用される。

１０ 多層配線板、２０ａ，２０ｂ 側面、２０ 樹脂部、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ 樹脂シート、２１ａ，２１ｂ 表面、２５ 凸部、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ 配線層、３１ ビアホール、３２ インナービア、３６ 導体箔、３７ 導体パターン、４１，４２ 離型用シート、５１，５２ クッションシート、５４ 間隙、６１，６２ プレス板、６３ オイル流路、１２１ 積層体。

Claims (5)

1. 複数の配線層を有し、その複数の配線層間がインナービアにより接続される多層配線板の製造方法であって、
   熱可塑性の樹脂シートの表面上に、前記配線層となる導体パターンを形成する工程と、
   複数枚の前記樹脂シートを積層してなる積層体を加熱しつつ、その積層方向に加圧する工程とを備え、
   前記積層体を加熱しつつ加圧する工程は、
   複数枚の前記樹脂シートに圧力Ｐ１を作用させつつ、複数枚の前記樹脂シートを、前記樹脂シートが軟化することのない第１温度まで加熱する工程と、
   前記第１温度まで加熱する工程の後、複数枚の前記樹脂シートに、圧力Ｐ１よりも大きい圧力Ｐ２を作用させて、複数枚の前記樹脂シートを、前記第１温度よりも高い第２温度まで加熱しつつ加圧する工程とを含む、多層配線板の製造方法。
2. 前記第２温度は、前記樹脂シートが軟化する温度である、請求項１に記載の多層配線板の製造方法。
3. 前記積層体は、第１プレス板および第２プレス板の間に位置決めされ、
   前記積層体と、前記第１プレス板および前記第２プレス板との間の少なくともいずれか一方に、圧縮性を有するクッションシートを配置し、
   前記圧力Ｐ１は、プレス板を前記樹脂シートに接触させることで発生する圧力であり、
   前記圧力Ｐ２は、前記クッションシートが変形し、前記導体パターンの形状が転写する程度の圧力である、請求項１または２に記載の多層配線板の製造方法。
4. 前記積層体を加熱しつつ加圧する工程は、
   前記第１温度まで加熱する工程と、前記第２温度まで加熱しつつ加圧する工程との間に、前記第１温度まで加熱された複数枚の前記樹脂シートを、所定時間、前記第１温度に保持する工程をさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の多層配線板の製造方法。
5. 前記積層体を加熱しつつ加圧する工程の後、前記第２温度まで加熱された複数枚の前記樹脂シートを、所定時間、前記第２温度に保持しつつ、複数枚の前記樹脂シートに圧力Ｐ２を作用させる工程と、
   前記第２温度に保持しつつ圧力Ｐ２を作用させる工程の後、複数枚の前記樹脂シートを冷却しつつ、複数枚の前記樹脂シートに圧力Ｐ２を作用させる工程とをさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の多層配線板の製造方法。

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