JP7440744B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、配線基板の製造方法及び配線基板に関する。

発光素子等の電子機器の小型化に伴い、高密度に実装できる配線基板が要望されている。例えば、特許文献１には、配線基板のスルーホールに機械的な強度を高めるために、導電性ペーストと共に導体繊維を充填する構成が記載されている。また、特許文献２には、細線印刷適正に優れた導電性ペーストを用いた導電性積層体が記載されている。さらに、特許文献３には、高導電性配線基板の製造方法として、導電性ペーストのバインダ成分の一部を、吸収シートを配置して吸収させることで、導電性ペースト内の導電性粒子の含有率を増大させることが記載されている。

特開平６－３２６４３７号公報 国際公開第２０１５／０４６０９６号 特開２００３－１８８５３４号公報

しかし、従来の各基板では、導電性ペースト内に存在するバインダ成分が十分には除去されず、抵抗値が上がり、外観が劣化する場合があるので、接続信頼性の向上が望まれている。
本開示に係る実施形態は、接続信頼性に優れた配線基板の製造方法及び配線基板を提供することを課題とする。

本開示の実施形態に係る配線基板の製造方法は、絶縁基材の表面に形成された表側配線層及び前記絶縁基材の裏面に形成された裏側配線層を有すると共に、前記絶縁基材の表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成されている基板を準備する工程と、前記貫通孔内に、バインダ樹脂を含有した導電性ペーストを充填する工程と、前記基板の表面及び裏面のそれぞれの前記導電性ペーストの表面に穴部を形成する工程と、前記導電性ペーストを硬化する工程と、を含む。

本開示の実施形態に係る配線基板の製造方法は、絶縁基材の表面に形成された表側配線層及び前記絶縁基材の裏面に形成された裏側配線層を有すると共に、前記絶縁基材の表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成されている基板を準備する工程と、前記貫通孔内に、バインダ樹脂を含有した導電性ペーストを充填する工程と、前記基板の表面及び裏面のいずれか一方の前記導電性ペーストの表面に穴部を形成する工程と、前記導電性ペーストを硬化する工程と、を含む。

本開示の実施形態に係る配線基板は、絶縁基材の表面及び裏面に形成された表側配線層及び裏側配線層を有すると共に、表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成されている基板と、前記貫通孔内に設けた、バインダ樹脂を含有した導電性ペーストと、を備え、前記基板の表面及び裏面のそれぞれの前記導電性ペーストの表面に穴部を有するものとした。

本開示の実施形態に係る配線基板は、絶縁基材の表面及び裏面に形成された表側配線層及び裏側配線層を有すると共に、表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成されている基板と、前記貫通孔内に設けた、バインダ樹脂を含有した導電性ペーストと、を備え、前記基板の表面及び裏面のいずれか一方の前記導電性ペーストの表面に穴部を有するものとした。

本開示に係る実施形態によれば、接続信頼性に優れる配線基板の製造方法及び配線基板を提供することができる。

実施形態に係る配線基板を模式的に示す断面図である。 配線基板の貫通孔に充填した導電性ペーストの状態を模式的に拡大して示すと共に、穴部の形態を模式的に示す拡大断面図である。 実施形態に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。 実施形態に係る配線基板の裏面の一部を模式的に示す拡大平面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法のフローチャートである。 実施形態に係る配線基板の製造方法の基板準備工程において準備した基板の部分断面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法の充填工程を説明する部分断面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法の穴部形成工程を説明する部分断面図であり、導電性ペーストの表面に治具を押し当てた後の状態を示す部分断面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法の穴部形成工程を説明する部分断面図であり、穴部を形成した状態を示す部分断面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法の流出工程を説明する部分断面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法の除去工程を説明する部分断面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法の硬化工程を説明する部分断面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の裏面の一部を模式的に示す拡大平面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の一部を模式的に示す拡大断面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の一部を模式的に示す拡大断面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の一部を模式的に示す拡大断面図である。 実施形態の変形例に係る配線基板の一部を模式的に示す拡大断面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法の除去工程の変形例を説明する部分断面図である。

以下、配線基板及び配線基板の製造方法について、図面を参照して説明する。以下の説明において参照する図面は、本開示の実施形態を概略的に示しているため、図面に示す部材は、大きさや位置関係等を誇張していることがあり、また、形状を単純化していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号は、原則として同一の又は同質の部材や工程を示すものであり、詳細な説明を適宜省略する。

〔配線基板〕
図１Ａは、実施形態に係る配線基板を模式的に示す断面図である。図１Ｂは、配線基板の貫通孔に充填した導電性ペーストの状態を模式的に拡大して示すと共に、穴部の形態を模式的に示す拡大断面図である。図１Ｃは、実施形態に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。図１Ｄは、実施形態に係る配線基板の裏面の一部を模式的に示す拡大平面図である。

配線基板１０は、絶縁基材１１の表面及び裏面に形成された表側配線層１２及び裏側配線層１３を有すると共に、表面から裏面まで貫通する貫通孔１ｈが形成されている基板１と、貫通孔１ｈ内に設けた、バインダ樹脂を含有した導電性ペースト（層間接続部材）２と、を備え、基板１の表面及び裏面のいずれか一方又はそれぞれの導電性ペースト２の表面に穴部２ｈを有する。配線基板１０は、絶縁基材１１の構成によって、リジッド基板、フレキシブル基板のいずれともすることができる。絶縁基材１１の材料は、絶縁性の樹脂を用いることができる。なお、後記するように、導電性ペースト２は、導電性ペースト２０のバインダ樹脂２２が硬化したものであり、具体的には層間接続部材である。

（基板）
基板１は、絶縁基材１１と、絶縁基材１１の表面に形成された表側配線層１２と、裏面に形成された裏側配線層１３と、を備え、貫通孔１ｈが形成されている。
絶縁基材１１は、例えば、１枚ないし複数枚のガラスクロスにエポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂を含侵させて硬化させた板状のガラスエポキシで形成される。このようなガラスエポキシで形成された絶縁基材１１は、厚さを５０μｍ以上６００μｍ以下とすることが好ましい。貫通孔１ｈのアスペクト比の調整が容易であり、導電性ペースト２０を充填し易くできるからである。あるいは、絶縁基材１１は、フィルム状のポリイミドや液晶ポリマー等で形成することもできる。このような絶縁基材１１は、厚さを１２μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。貫通孔１ｈへの導電性ペースト２０の充填が容易であり、フィルムの可撓性を損ない難くするからである。絶縁基材１１は、このように、ある程度の厚みのある板から薄板やフィルムまで、また、硬質なものや可撓性を有するものを用いることができる。絶縁基材１１は、一般的に、両面にそれぞれ銅箔が張り合わされた両面銅張積層板として製造され、両面の銅箔は、表側配線層１２及び裏側配線層１３に加工される。

表側配線層１２は、絶縁基材１１の表面上に形成された配線パターンである。裏側配線層１３は、絶縁基材１１の裏面上に形成された配線パターンである。表側配線層１２及び裏側配線層１３は、銅等の金属材料からなり、絶縁基材１１の両面に設けられた金属箔や蒸着膜等を所望の形状に加工して形成されている。表側配線層１２及び裏側配線層１３はそれぞれ、厚さを１２μｍ以上７０μｍ以下とすることが好ましい。表側配線層１２及び裏側配線層１３は、所定厚み以下とすることで、層間接続部材２との接着性の向上、及び基板１を薄型化することができるからである。

貫通孔１ｈは、配線基板１０において、表側配線層１２と裏側配線層１３とを電気的に接続する箇所に設けられている。貫通孔１ｈは、表側配線層１２、絶縁基材１１、及び裏側配線層１３を連通して形成されている。貫通孔１ｈの平面視形状は、円が好ましく、楕円や、矩形等の多角形とすることもできる。また、貫通孔１ｈの直径を、例えば０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。貫通孔１ｈは、孔径を所定範囲とすることで、後述する充填工程Ｓ２においては導電性ペースト２０を充填し易く、流出工程Ｓ５においては導電性ペースト２０を流出し易くできるからである。

（層間接続部材）
層間接続部材２は、基板１の貫通孔１ｈ内に埋設された導電部材であり、表側配線層１２と裏側配線層１３とを電気的に接続する。層間接続部材２は、図１Ｂに示す、導電フィラー２１及びバインダ樹脂２２を混合した導電性ペースト２０が、貫通孔１ｈに充填された後に、バインダ樹脂２２を硬化させて形成される。層間接続部材２は、体積抵抗率がより低いことが好ましく、例えば、体積抵抗率が２×１０^－５Ω・ｃｍ以上１．５×１０^－４Ω・ｃｍ以下となるような導電性ペースト２０を適用することが好ましい。

導電フィラー２１は、例えば、銀や銅等の金属又はカーボンからなり、フレーク状、鱗片状、樹皮状等である。バインダ樹脂２２は、熱硬化性樹脂であり、また、導電性ペースト２０において、導電フィラー２１に対する濡れ性がよいものが好ましい。バインダ樹脂２２は、例えば、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、ＰＭＭＡ等のメタクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリノルボルネン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、バインダ樹脂２２は、導電フィラー２１とバインダ樹脂２２との合計に対して、３質量％以上であることが好ましく、６質量％以上であることがより好ましく、一方、１０質量％以下であることが好ましく、７質量％以下であることがより好ましい。また、導電性ペースト２０は、導電フィラー２１とバインダ樹脂２２との合計に対して、溶剤含有量が１質量％以下であることが好ましい。導電性ペースト２０は、溶剤含有量を所定質量％以下にすることで、硬化時の体積収縮を軽減できるからである。

基板１の表面及び裏面のそれぞれ（すなわち、両方）の層間接続部材２の表面には、穴部２ｈが設けられている。穴部２ｈは、導電性ペースト２０中のバインダ樹脂２２を流出させる部位である。なお、本実施形態では、穴部２ｈにはバインダ樹脂２２が残存していない。穴部２ｈが層間接続部材２の両面に設けられることで、後述する流出工程Ｓ５において、導電性ペースト２０のバインダ樹脂２２が穴部２ｈに流出し易くなる。また、配線基板１０は、層間接続部材２の表面に穴部２ｈを有することで、層間接続部材２が露出する表面積が増加するため、配線基板１０の放熱性が向上する。また、配線基板１０の軽量化を図ることができる。
穴部２ｈは、基板１の表面側に４つ、基板１の裏面側に４つ設けられている。また、穴部２ｈは、平面視で貫通孔１ｈとの同心円の円周に沿って等間隔で設けられている。穴部２ｈが等間隔で設けられることで、層間接続部材２の接続抵抗値が安定する。接続抵抗値とは、表側配線層１２から導電性ペースト２を介して裏側配線層１３までの抵抗値を指す。接続抵抗値は、表側配線層１２と裏側配線層１３にプローブ針を接触させて抵抗値の測定を行うことで算出することができる。

基板１の表面及び裏面のそれぞれの層間接続部材２の表面に、穴部２ｈが設けられている場合、穴部２ｈは、基板１の厚み方向から見て、すなわち平面視で、基板１の表面側と、基板１の裏面側とで重複しないように、互いにずれた位置に形成されている。穴部２ｈが互いにずれた位置に形成されることで、層間接続部材２の接続抵抗値が安定する。また、穴部２ｈが互いにずれた位置に形成されることで、基板１の表面側の穴部２ｈの深さと、基板１の裏面側の穴部２ｈの深さとの合計が、層間接続部材２の垂直方向の厚みよりも大きい場合、層間接続部材２が穴部２ｈにより貫通することがない。層間接続部材２が穴部２ｈにより貫通しないことで、層間接続部材２の強度がより向上する。

穴部２ｈは、平面視で円形に形成されている。穴部２ｈの平面視形状を円形とすることで、穴部２ｈを設け易くなる。穴部２ｈは、基板１の厚み方向で切断した断面視で、導電性ペースト２０の表面側から内部側に向かって溝幅が狭くなるように三角形（すなわち、Ｖ字状）に形成されている。穴部２ｈの断面視形状を三角形とすることで、穴部２ｈを設け易くなる。すなわち、穴部２ｈは、開口部が円形の円錐状に形成されている。

穴部２ｈは、貫通孔１ｈの端面（外縁）よりも内側に設けられている。すなわち、穴部２ｈは、貫通孔１ｈの端面（外縁）に接触しないように、平面視で貫通孔１ｈが存在する位置に設けられている。穴部２ｈが貫通孔１ｈの端面（外縁）に接触しなければ、層間接続部材２と、表側配線層１２や裏側配線層１３との接触面積が減少しないため、層間接続部材２の接続抵抗値がより安定する。平面視における貫通孔１ｈの端面から平面視における穴部２ｈの中心までの最短の距離は、例えば、貫通孔１ｈの直径が０．３ｍｍの場合、２５μｍである。なお、本実施形態では、表側配線層１２上に層間接続部材２が設けられているが、穴部２ｈが貫通孔１ｈの端面（外縁）に接触しなければ、平面視で、穴部２ｈの開口部が貫通孔１ｈの端面（外縁）上にあってもよい。

穴部２ｈは、基板１の表面及び裏面において、層間接続部材２の表面から層間接続部材２の内部に向かって垂直方向に延伸している。穴部２ｈの深さは、例えば２０μｍ以上２００μｍ以下とすることが好ましい。穴部２ｈの深さが２０μｍ以上であれば、導電性ペースト２０のバインダ樹脂２２が穴部２ｈに流出し易くなるからである。一方、２００μｍ以下であれば、層間接続部材２の強度をより向上させることができるからである。また、基板１の表面側の穴部２ｈの深さは、例えば、表側配線層１２の厚みの５０％以上１５０％以下が好ましい。同様に、基板１の裏面側の穴部２ｈの深さは、例えば、裏側配線層１３の厚みの５０％以上１５０％以下が好ましい。穴部２ｈの深さが配線層の厚みの５０％以上であれば、導電性ペースト２０のバインダ樹脂２２が穴部２ｈに流出し易くなるからである。一方、配線層の厚みの１５０％以下であれば、層間接続部材２の強度をより向上させることができるからである。
穴部２ｈの深さは、基板１の表面側と裏面側と同じであってもよく、異なっていてもよい。本実施形態では、穴部２ｈは基板１の表面側のほうが裏面側よりも深く形成されているが、表面側と裏面側とで同じ深さであってもよく、裏面側のほうが表面側よりも深く形成されていてもよい。

穴部２ｈの直径は、例えば２０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。穴部２ｈの直径が２０μｍ以上であれば、導電性ペースト２０のバインダ樹脂２２が穴部２ｈに流出し易くなるからである。一方、５０μｍ以下であれば、層間接続部材２の強度をより向上させることができるからである。なお、穴部２ｈの直径とは、平面視における穴部２ｈの直径、すなわち、開口部の直径である。

〔配線基板の製造方法〕
図２は、実施形態に係る配線基板の製造方法のフローチャートである。図３Ａは、実施形態に係る配線基板の製造方法の基板準備工程において準備した基板の部分断面図である。図３Ｂは、実施形態に係る配線基板の製造方法の充填工程を説明する部分断面図である。図３Ｃは、実施形態に係る配線基板の製造方法の穴部形成工程を説明する部分断面図であり、導電性ペーストの表面に治具を押し当てた後の状態を示す部分断面図である。図３Ｄは、実施形態に係る配線基板の製造方法の穴部形成工程を説明する部分断面図であり、穴部を形成した状態を示す部分断面図である。図３Ｅは、実施形態に係る配線基板の製造方法の流出工程を説明する部分断面図である。図３Ｆは、実施形態に係る配線基板の製造方法の除去工程を説明する部分断面図である。図３Ｇは、実施形態に係る配線基板の製造方法の硬化工程を説明する部分断面図である。

配線基板の製造方法は、絶縁基材１１の表面に形成された表側配線層１２及び絶縁基材１１の裏面に形成された裏側配線層１３を有すると共に、絶縁基材１１の表面から裏面まで貫通する貫通孔１ｈが形成されている基板１を準備する基板準備工程Ｓ１と、貫通孔１ｈ内に、バインダ樹脂２２を含有した導電性ペースト２０を充填する充填工程Ｓ２と、導電性ペースト２０を乾燥する乾燥工程Ｓ３と、基板１の表面及び裏面のいずれか一方又はそれぞれの導電性ペースト２０の表面に穴部２ｈを形成する穴部形成工程Ｓ４と、予め設定された時間を経過させることで導電性ペースト２０中のバインダ樹脂２２の一部を穴部２ｈに流出させる流出工程Ｓ５と、穴部２ｈに流出させたバインダ樹脂２２を除去する除去工程Ｓ６と、導電性ペースト２０を硬化する硬化工程Ｓ７と、を含む。以下、各工程について詳細に説明する。

（基板準備工程）
基板準備工程Ｓ１は、図３Ａに示す基板１を準備する工程である。一例として、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させ、その両面にそれぞれ銅箔を接合して、エポキシ樹脂を硬化させて、絶縁基材１１の両面に銅箔が張り合わされた両面銅張積層板を製造する。次に、両面銅張積層板の各面の銅箔を順次エッチングして、表側配線層１２及び裏側配線層１３を形成する。そして、両面銅張積層板の所定の箇所に、ＮＣ（Numerical Control）ドリルやレーザ、パンチング等、絶縁基材１１の材料や厚さに応じた加工方法で、表側配線層１２、絶縁基材１１、及び裏側配線層１３を連通する貫通孔１ｈを形成する。

（充填工程）
充填工程Ｓ２は、図３Ｂに示すように、基板１の貫通孔１ｈ内に導電性ペースト２０を充填する工程である。プレート６の上に基板１を載置して固定し、基板１の表面に貫通孔１ｈの位置に合わせて孔が形成されたマスク７を固定する。プレート６は、例えば多数の孔を有する真空チャックの吸着プレートであり、基板１を真空吸着して固定する。吸着力は、基板１の厚み、貫通孔１ｈの大きさに対して、導電性ペースト２０が貫通孔１ｈの底部まで充填されるように適切な調整が行われる。また、このようなプレート６と基板１の間に、不織布等のシート５１を挟むことが好ましい。マスク７の孔は、平面視形状が貫通孔１ｈと同一以上の大きさに形成され、一回り大きいことが好ましい。マスク７は、例えば、ステンレス板を加工した厚さ２０μｍ以上６０μｍ以下のメタルマスク、又は、１５０メッシュ以上４００メッシュ以下、乳剤厚５μｍ以上２０μｍ以下のスクリーンマスクである。

そして、導電性ペースト２０を、スキージ８を用いてスクリーン印刷法でマスク７の上から貫通孔１ｈに充填する。スキージ８は、例えば、硬度７０以上８０以下のウレタンゴムを適用することができる。また、スクリーン印刷は、基板１の厚さや貫通孔１ｈの直径等に応じて、スキージ実効角度１５°以上３０°以下、印圧０．１ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下、スキージ速度１０ｍｍ／ｓｅｃ以上１００ｍｍ／ｓｅｃ以下で実行してもよく、さらにスキージ片道印刷及びスキージ往復印刷のいずれで実行してもよい。スクリーン印刷の完了後、マスク７を取り外す。充填工程Ｓ２により、基板１の貫通孔１ｈに、導電性ペースト２０が、表側配線層１２の側にマスク７の厚さ分突出して充填される。

（乾燥工程）
乾燥工程Ｓ３は、貫通孔１ｈ内に充填した導電性ペースト２０を乾燥する工程である。この工程Ｓ３では、導電性ペースト２０を完全に硬化させず、形成した穴部２ｈの形が崩れない程度の硬さ、具体的には、例えばニードルで穴部２ｈを形成する際、ニードルに導電性ペースト２０が引き上げられない程度の硬さとなるように導電性ペースト２０を乾燥する。すなわち、ここでの乾燥とは、いわゆる半乾きの状態であり、バインダ樹脂２２の一部が硬化している状態である。なお、この状態では導電性ペースト２０の接続抵抗値が高い。乾燥条件は導電性ペースト２０の材料や、貫通孔１ｈの直径に応じ、例えば、６０℃以上１００℃以下における一定温度で、１０ｍｉｎ以上３０ｍｉｎ以下加熱する。

（穴部形成工程）
穴部形成工程Ｓ４は、図３Ｃ、図３Ｄに示すように、導電性ペースト２０の表面に穴部２ｈを形成する工程である。ここでは、基板１の表面及び裏面のそれぞれ（すなわち、両方）の導電性ペースト２０の表面に穴部２ｈを形成する。穴部２ｈの個数、形態、形成位置等は、前記した配線基板の項目で説明したとおりである。
穴部２ｈは、例えばニードル等の治具３１を用いて形成することができる。具体的には、穴部２ｈの形状、位置等に合わせた突起を有する治具３１を、所定の硬さに乾燥させた導電性ペースト２０の表面に押し当てることで、所望の穴部２ｈを形成する。

（流出工程）
流出工程Ｓ５は、基板１の貫通孔１ｈに充填された導電性ペースト２０から、バインダ樹脂２２の一部を流出させる工程である。前記したように、導電性ペースト２０において、その表面に穴部２ｈが形成されている。そのため、時間の経過に伴い、図３Ｅに示すように、導電性ペースト２０のバインダ樹脂２２が、穴部２ｈに流出する。その結果、貫通孔１ｈ内における導電性ペースト２０は、バインダ樹脂２２の含有量が低減し、バインダ樹脂２２の低減によって導電フィラー２１の含有割合が増大する。

なお、バインダ樹脂２２は、導電性ペースト２０の表面にも流出する。そのため、バインダ樹脂２２の流出は、充填工程Ｓ２において貫通孔１ｈのそれぞれに導電性ペースト２０が充填された時点から自ずと開始され、バインダ樹脂２２が硬化するまで、継続して進行する。ここで、導電性ペースト２０の表面に穴部２ｈが形成されていると、バインダ樹脂２２が穴部２ｈにも流出するため、導電性ペースト２０内のバインダ樹脂２２の含有量を効率よく低減することができる。したがって、穴部形成工程Ｓ４の完了後、硬化工程Ｓ７を開始するまでに、ある程度時間を空けることが好ましい。流出工程Ｓ５は、除去工程Ｓ６を行う前に、予め設定された時間、例えば、０．５ｈｒ以上３ｈｒ以下を経過させることが好ましい。さらに、後続の除去工程Ｓ６によって、流出工程Ｓ５は、並行して進行すると共に促進される。穴部形成工程Ｓ４の完了から硬化工程Ｓ７の開始まで、例えば、除去工程Ｓ６を含めて０．５ｈｒ以上６ｈｒ以下空けることが好ましい。

（除去工程）
除去工程Ｓ６は、基板１の穴部２ｈに流出したバインダ樹脂２２を除去する工程である。除去工程では、貫通孔１ｈに充填された導電性ペースト２０を熱圧着しながら、バインダ樹脂２２を除去してもよい。具体的には、図３Ｆに示すように、基板１において穴部２ｈが形成された側である基板１の表面及び裏面に吸収シート（吸着紙）５２，５３を重ね合わせ、両面からローラ９で押圧する。吸収シート５２，５３は、液体を吸着し易い材質で、例えば紙や不織布等である。具体的には、例えば、坪量が２３ｇ／ｍ^２以上４０ｇ／ｍ^２以下、平滑度が４５０ｓｅｃ以上１０００ｓｅｃ以下の金属合紙（薄葉印刷紙）や、例えば、平滑度が１６０ｓｅｃ以上１８０ｓｅｃ以下、針葉樹が２０質量％以上４０質量％以下、広葉樹が６０質量％以上８０質量％以下の多孔質紙等を用いることができる。図３Ｆでは、両面を同時にローラ９で押圧するが、片面ずつローラ９で押圧することもできる。

ローラ９は、例えば、８０℃以上１６０℃以下における一定温度、圧力０．１ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下、搬送速度５ｍｍ／ｓｅｃ以上５０ｍｍ／ｓｅｃ以下で、加熱加圧しながら基板１を板面方向に搬送する。穴部２ｈの開口部から、接触した吸収シート５２，５３にバインダ樹脂２２が吸収されて除去される。また、基板１の両面からローラ９で加圧されることにより、層間接続部材２にボイドや気泡が生じることを抑制すると共に、導電フィラー２１間の接触を促進させる。さらに、バインダ樹脂２２の材料によっては、例えば６０℃以上１３０℃以下における一定温度に加熱してもよい。バインダ樹脂２２は、加熱温度を所定の範囲にすることで、バインダ樹脂２２がより流動性が高くなって流出し易くなるからである。

（硬化工程）
硬化工程Ｓ７は、基板１の貫通孔１ｈ内の導電性ペースト２０中に残存するバインダ樹脂２２を硬化させて、図３Ｇに示すように、導電性ペースト２０を硬化して層間接続部材２を形成する工程である。硬化条件は導電性ペースト２０の材料に応じ、例えば、１００℃以上２８０℃以下における一定温度で、３ｍｉｎ以上９０ｍｉｎ以下加熱する。

以上、配線基板及び配線基板の製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれる。

《変形例》
図４Ａは、実施形態の変形例に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。図４Ｂは、実施形態の変形例に係る配線基板の裏面の一部を模式的に示す拡大平面図である。図４Ｃ～図４Ｆは、実施形態の変形例に係る配線基板の表面の一部を模式的に示す拡大平面図である。図５Ａ～図５Ｄは、実施形態の変形例に係る配線基板の一部を模式的に示す拡大断面図である。図６は、実施形態に係る配線基板の製造方法の除去工程の変形例を説明する部分断面図である。

作成する穴部２ｈの数は特に限定されるものではなく、バインダ樹脂２２が流出し易くなるように、貫通孔１ｈの直径に合わせて適宜調整すればよい。基板１の表面及び裏面の一側における穴部２ｈの数は１個でもよいが、複数個形成されることが好ましい。バインダ樹脂２２が穴部２ｈに流出し易くなるからである。基板１の表面及び裏面の一側における穴部２ｈの数は、例えば１個以上１２個以下である。貫通孔１ｈが大きい場合は貫通孔１ｈ内に充填する導電性ペースト２０の量が多くなり、バインダ樹脂２２の量も多くなるため、穴部２ｈの数は多いほうが好ましい。

例えば、基板１の表面及び裏面の一側において穴部２ｈを１個形成する場合には、図４Ａに示すように、貫通孔１ｈの中心に形成することが好ましい。ただし、基板１の表面側の穴部２ｈと基板１の裏面側の穴部２ｈとが互いにずれた位置になるように形成してもよい。また、基板１の表面及び裏面の一側において穴部２ｈを８個形成する場合には、図４Ｂに示すように、平面視で貫通孔１ｈとの同心円の円周に沿って等間隔で形成することが好ましい。また、この場合、内側の円周上の穴部２ｈと、外側の円周上の穴部２ｈとが、互いにずれた位置になるように形成することが好ましい。バインダ樹脂２２が穴部２ｈに流出し易くなるからである。内側の円周の直径は、０．０４ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが好ましく、外側の円周の直径は、０．０８ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。これら円周の直径は、貫通孔１ｈの直径に応じて適宜調整することができる。

また、穴部２ｈの平面視の形状は特に限定されるものではない。例えば、図４Ｃに示すように、楕円形であってもよい。また、例えば、図４Ｄ、図４Ｅに示すように、四角形や三角形であってもよく、その他の多角形であってもよい。四角形としては、正方形や長方形の他、台形や菱形等であってもよい。また、例えば、図４Ｆに示すように、半円形であってもよく、その他の一部が直線で他の部位が曲線である形状であってもよい。

また、穴部２ｈの基板１の厚み方向で切断した断面視の形状は特に限定されるものではない。例えば、図５Ａに示すように、四角形であってもよく、その他の多角形であってもよい。四角形としては、正方形や長方形の他、台形等であってもよい。また、例えば、図５Ｂに示すように、四角形の先端が円弧状の形状であるＵ字状であってもよく、その他の先端が湾曲した形状であってもよい。また、例えば、図５Ｃに示すように、四角形の先端が尖った形状である鉛筆形であってもよく、その他の先端が尖った形状であってもよい。また、例えば、図５Ｄに示すように、側面が階段状であってもよい。側面が階段状の穴部２ｈは、例えば、直径が異なるニードルを複数回刺したり、側面が階段状のニードルを用いたりすることで形成することができる。
すなわち、穴部２ｈの形状は、例えば錐体であってもよく、断面視が正方形や長方形の柱状であってもよく、その他の形状であってもよい。

穴部２ｈは、基板１の表面及び裏面のそれぞれ（つまり、両方）の導電性ペースト２０（層間接続部材２）の表面に形成するものとしたが、穴部２ｈは、基板１の表面及び裏面のいずれか一方の導電性ペースト２０（層間接続部材２）の表面に形成されていてもよい。
基板１の貫通孔１ｈに、導電性ペースト２０が、表側配線層１２の側にマスク７の厚さ分突出して充填されている場合、穴部２ｈは、基板１の表面の導電性ペースト２０の表面に形成されるのが好ましい。マスク７の厚さ分だけ導電性ペースト２０の量が多くなり、導電性ペースト２０に含まれるバインダ樹脂２２も多くなるため、バインダ樹脂２２の除去を優先的に行う必要があるからである。
穴部２ｈが、基板１の表面及び裏面のいずれか一方の導電性ペースト２０の表面に形成される場合、バインダ樹脂２２を除去するための吸収シートを、基板１の表面側と裏面側のそれぞれに配置し、両面からローラで押圧してもよい。基板１における穴部２ｈが形成されていない側にも吸収シートを配置することで、ローラ等に導電性ペースト２０が付着することを抑制することができる。吸収シートは、穴部２ｈが形成されている側のみに配置することもできる。
配線基板１０は、穴部２ｈにバインダ樹脂２２が残存していないものとしたが、穴部２ｈの少なくとも一部にバインダ樹脂２２が残存していてもよい。

また、基板準備工程Ｓ１において、銅箔をエッチングして表側配線層１２や裏側配線層１３を形成するときに、貫通孔１ｈが形成される領域における銅箔も除去してもよく、その後、絶縁基材１１のみを加工して貫通孔１ｈを形成する。この場合、貫通孔１ｈは、表側配線層１２や裏側配線層１３の方を絶縁基材１１よりも直径を大きく形成することもできる。また、充填工程Ｓ２において、マスク７として厚さ５μｍ以上６０μｍ以下の樹脂フィルムを用いることもできる。この場合には、基板準備工程Ｓ１において、基板１に貫通孔１ｈを形成する前に樹脂フィルムを表側に貼り合わせ、樹脂フィルム及び基板１を連通する貫通孔を形成する。また、充填工程Ｓ２において、シート５１を液体を吸着する材質とすることにより、導電性ペースト２０中のバインダ樹脂２２が裏側から除去され、バインダ樹脂２２の流出が促進される。さらに、プレート６に多孔質セラミック等を適用して、全ての貫通孔１ｈの部分において吸引されるようにすることで、充填された導電性ペースト２０中のバインダ樹脂２２がシート５１に吸収され易くなって、バインダ樹脂２２の流出を促進することができる。

また、除去工程Ｓ６において、ローラ９に代えて、図６に示すように、ロールブラシ９Ａを用いて、ロールブラシ９Ａにバインダ樹脂２２を直接吸収させてもよい。あるいは、ロールブラシ９Ａを用いる場合にも、吸収シート５２，５３を使用してもよい。

なお、流出工程Ｓ５で、貫通孔１ｈ内の導電性ペースト２０中のバインダ樹脂２２を穴部２ｈに流出させて経時的に低減させることができるので、除去工程Ｓ６を実行しなくても導電性ペースト２０中のバインダ樹脂２２の割合が減る。これにより導電フィラー２１の割合が増加するため、層間接続部材２を低抵抗とすることはできる。しかし、除去工程Ｓ６を実行することが好ましい。除去工程Ｓ６により、導電性ペースト２０中のバインダ樹脂２２を効率よく低減させることができ、また、流出したバインダ樹脂２２が導電性ペースト２０中に戻ることが抑制されるからである。また、貫通孔１ｈに充填された導電性ペースト２０を熱圧着する場合、導電フィラー２１間の接触を促進させることができるからである。

硬化工程Ｓ７の後に、配線基板１０の表面及び裏面をセラミックバフ等で研磨して、層間接続部材２を平坦化したり、さらに、表側に突出した層間接続部材２を除去して平坦化したりしてもよい。また、必要に応じて、配線基板１０の表面及び裏面に、ソルダーレジスト等で、表側配線層１２及び裏側配線層１３の一部を除いて被覆する絶縁膜を形成してもよい。

また、配線基板の製造方法は、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間、或いは前後に、他の工程を含めてもよい。例えば、製造途中に混入した異物を除去する異物除去工程等を含めてもよい。

以上、本開示の実施形態に係る配線基板の製造方法は、両面の配線層同士を低抵抗で接続し、また、接続部が変色して外観が劣化することが抑制されて、接続信頼性に優れた配線基板を容易に製造することができる。

本開示に係る配線基板は、各種電子機器に利用することができる。

１０ 配線基板
１ 基板
１１ 絶縁基材
１２ 表側配線層
１３ 裏側配線層
１ｈ 貫通孔
２０ 導電性ペースト
２ 層間接続部材（導電性ペースト）
２１ 導電フィラー
２２ バインダ樹脂
２ｈ 穴部
３１ 治具
５１ シート
５２，５３ 吸収シート（吸着紙）
６ プレート
７ マスク
８ スキージ
９ ローラ
９Ａ ロールブラシ
Ｓ１ 基板準備工程
Ｓ２ 充填工程
Ｓ３ 乾燥工程
Ｓ４ 穴部形成工程
Ｓ５ 流出工程
Ｓ６ 除去工程
Ｓ７ 硬化工程

Claims (13)

1. 絶縁基材の表面に形成された表側配線層及び前記絶縁基材の裏面に形成された裏側配線層を有すると共に、前記絶縁基材の表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成されている基板を準備する工程と、
   前記貫通孔内に、バインダ樹脂を含有した導電性ペーストを充填する工程と、
   前記基板の表面及び裏面のそれぞれの前記導電性ペーストの表面に穴部を形成する工程と、
   前記導電性ペーストを硬化する工程と、を含む配線基板の製造方法。
2. 前記穴部は、前記基板の厚み方向から見て、前記基板の表面側と、前記基板の裏面側とで重複しない位置に形成される請求項１に記載の配線基板の製造方法。
3. 絶縁基材の表面に形成された表側配線層及び前記絶縁基材の裏面に形成された裏側配線層を有すると共に、前記絶縁基材の表面から裏面まで貫通する貫通孔が形成されている基板を準備する工程と、
   前記貫通孔内に、バインダ樹脂を含有した導電性ペーストを充填する工程と、
   前記基板の表面及び裏面のいずれか一方の前記導電性ペーストの表面に穴部を形成する工程と、
   前記導電性ペーストを硬化する工程と、を含む配線基板の製造方法。
4. 前記導電性ペーストを充填する工程の後、前記穴部を形成する工程の前に、前記導電性ペーストを乾燥する工程を含む請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記穴部を形成する工程の後、前記導電性ペーストを硬化する工程の前に、予め設定された時間を経過させることで前記導電性ペースト中のバインダ樹脂の一部を前記穴部に流出させる工程を含む請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
6. 前記流出させる工程の後、前記導電性ペーストを硬化する工程の前に、前記穴部に流出させた前記バインダ樹脂を除去する工程を含む請求項５に記載の配線基板の製造方法。
7. 前記バインダ樹脂を除去する工程は、前記基板の表面及び裏面のうちの前記穴部が形成された側に吸着紙を重ね合わせ、前記吸着紙をローラで押圧する請求項６に記載の配線基板の製造方法。
8. 前記基板の表面及び裏面の一側における前記穴部の数が複数個形成される請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
9. 前記貫通孔が平面視で円形であり、前記穴部は、前記貫通孔との同心円の円周に沿って等間隔で複数形成される請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
10. 前記穴部の形状は、平面視で、円形、楕円形、三角形、又は四角形である請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
11. 前記穴部の形状は、前記基板の厚み方向で切断した断面視で、三角形、四角形、又はＵ字状である請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
12. 前記穴部の深さは、２０μｍ以上２００μｍ以下である請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
13. 前記絶縁基材は、５０μｍ以上６００μｍ以下の厚みであるガラスエポキシ、又は、１２μｍ以上５０μｍ以下の厚みであるポリイミドで形成されている請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。

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