JPH04342192A - 多層配線回路板の製法 - Google Patents

多層配線回路板の製法

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JPH04342192A
JPH04342192A JP3113634A JP11363491A JPH04342192A JP H04342192 A JPH04342192 A JP H04342192A JP 3113634 A JP3113634 A JP 3113634A JP 11363491 A JP11363491 A JP 11363491A JP H04342192 A JPH04342192 A JP H04342192A
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成沢 恒夫
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信宏 佐藤
Morimichi Unno
海野 盛道
Shigeo Amagi
滋夫 天城
Akio Takahashi
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配線の高密度化,高多
層化に適した多層配線回路板の製法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、有機系の接着シートを用いた多層
配線回路板は、接着シートが多層化後の層間の絶縁層と
して機能している。従って、片面または両面に配線を形
成した単位配線回路板を接着シートと交互に積層し多層
化した後、全体を貫通するスルーホールまたは一方の面
から多層配線回路板の途中まで貫通する孔をドリル等に
よってあけ、該スルーホールまたは孔にめっき等を施し
て導電部を形成し、各層間の電気的接続(以下単に接続
と云う)を行っている。
【0003】しかし、近年、多層配線回路板はますます
高密度化、高多層化が求められているが、前記スルーホ
ールがそのネックとなっている。即ち、孔あけは多層化
した後に行なわれるため、■  層間接続が不要な部分
例えば内層回路板にも孔をあけざるを得ないため、上記
の配線パターンの形状が制限され、配線回路の高密度化
を阻む要因となる、■  高多層化が進むにつれ、孔あ
けの加工性、導電めっきの付着性等の観点からどうして
もスルーホール内径を大きくせざるを得ないため、高密
度,高多層化を阻む要因となる、等の問題があった。
【0004】前記の課題を解決する方法としては、所定
の箇所にはんだボールを埋込んだ非接着性の層間シート
を用いて、各単位回路基板を前記はんだボールの溶融接
着により接続すると同時に多層化する方法が提案されて
いる(特開昭57−92895号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記非接着性
の層間シートでは、層間の回路の接続を行うことができ
ても、信頼性のよい各層間の接着を行うことはどうして
も難しい。そこで、前記非接着性シートに代えて、接着
シートを用いることが考えられるが、接着時の加熱によ
って接着シートの樹脂の溶融,流動により前記はんだボ
ールが流され、接続不良となる問題が生じた。
【0006】前記はんだボールによる技術は、はんだを
溶融することによって単位配線回路板を再生することが
できると云う利点はあるものゝ、層間の接続を導電部で
あるはんだの接着のみに頼っているため、層間を接着シ
ートの樹脂で接着したものに比べると、■  耐水性、
耐湿性が劣る、■  機械的強度が弱い、■  接着用
のはんだボールを所定位置に取り付けると云う面倒な作
業が必要で、かつ、該はんだボールの径を小さくするこ
とにも限界がある、などの問題点がある。
【0007】本発明の目的は、接着シートを用いた多層
配線回路板の層間の電気的接続および物理的接着の信頼
性が高い多層配線回路板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の要旨は次のとおりである。
【0009】(1)  半導体素子を直接搭載可能な多
層配線回路板の製法において、半硬化状態の熱硬化性樹
脂を含む接着シートに貫通孔を設け、該貫通孔部に導電
性材料を充填し、一旦これを乾燥した後再度導電性材料
を塗布し、これを配線回路板と積層し、両者を加熱接着
すると同時に層間回路の電気的接続を行うことを特徴と
する多層配線回路板の製法。
【0010】(2)半導体素子を直接搭載可能な多層配
線回路板の製法において、半硬化状態の熱硬化性樹脂を
含む接着シートに貫通孔を設け、該貫通孔部に導電性材
料を充填し、一旦これを乾燥した後、再度導電性材料を
塗布し、これを紫外線硬化樹脂を用いて単位配線回路板
と積層し紫外線照射により両者を仮接着後、前記接着シ
ート樹脂の硬化温度で加熱すると共に前記導電材料を溶
融させて層間回路の電気的接続を行うことを特徴とする
多層配線回路板の製法。
【0011】前記接着シートの貫通孔をレーザー光を用
いて形成し、該貫通孔に導電性材料を印刷法により塗布
して充填し、導電部を形成する。接着シートの貫通孔を
従来のドリル加工に代えてレーザー光によって加工する
ことにより、孔内部のガラス繊維等のけば立ちによる導
電性材料の充填不良がなくなり、接続不良が解消される
【0012】前記単位配線回路板が貫通孔を有する場合
には、該貫通孔部にも前記接着シートと同様に導電性材
料を充填することにより、一層、信頼性を高めることが
できる。
【0013】前記において、導電性材料の貫通孔内への
充填と積層後の電気的接続を確実にするために、該導電
性材料の塗工々程に乾燥工程を介し2回塗布,充填する
ことも本発明の特徴の一つである。また、後述するよう
に、前記導電性材料の貫通孔内への充填,塗布は、該貫
通孔と同じ位置に同じ直径の孔を有するスペーサを用い
て前記接着シートまたは単位配線回路板を挾持し、減圧
装置に取付けて一方の側から減圧しながら塗布すること
によって、微細孔に上記導電性材料を確実に充填するこ
とができる。
【0014】さらに、前記接着シートト単位配線回路板
とを紫外線硬化樹脂によりその一部を仮固定し、積層す
る。これによって、前記両者の加熱硬化時の位置ずれを
抑えることができる。
【0015】
【作用】本発明の多層配線回路板の接続不良が抑制でき
たのは、貫通孔に導電性材料(導電性ペースト)を充填
→乾燥→塗布と行うことにより、導電性ペーストの充填
不十分な孔をなくすことができたためである。特に、接
着シートの孔あけをレーザー光により行なうことにより
、孔内壁面のきれいな微細孔をあけることができ、導電
性ペーストを確実に充填することがでるためである。
【0016】また、多層接着時に接着シートの樹脂が溶
融,流動しても層間ずれを生ずることなく接着できるの
は多層接着前に、紫外線硬化樹脂により単位配線回路板
と接着シートを仮止め固定したことによる。
【0017】半硬化性樹脂からなる接着シートは加熱硬
化によって、接着シートの導電部を保護するため、信頼
性に優れた多層配線回路板を得ることができる。
【0018】更に、減圧方式で導電性ペーストを充填す
ることにより、微細貫通孔に確実に充填することができ
る。
【0019】
【実施例】本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明を大型計算機用の多層配線
回路板に適用したものである。大型計算機に使用される
多層配線回路板には、MCC(MultiーChip 
Carrier)にLSI(Large−Scale 
Integrated Circuit)等の半導体素
子をはんだを用いて直接搭載するもの(以下、モジュー
ル基板と称する)と、モジュール基板に信号伝送や電源
供給を行うもの(以下、大型多層配線回路板と称する)
とがある。本実施例は図1の模式側断面図に示すように
、セラミックの多層配線回路板2−2上に、ポリイミド
樹脂からなる薄膜多層配線回路板2−1を設けたモジュ
ール基板2上に、はんだ4で半導体素子1を接着して搭
載した。該半導体素子搭載モジュール基板をピン5によ
り、大型多層配線回路板3に接続固定した。
【0021】図2はモジュール基板2の薄膜多層配線回
路板を形成するための単位配線回路のスルーホールの平
面図(回路板表面の配線回路の図示は省略)である。該
モジュール基板2は半導体素子1を搭載するため、大型
多層配線回路板3に比べて、配線密度が高い。特に、半
導体素子側の薄膜多層板2−1は半導体素子1の搭載の
ために、図2に示すスルーホールの格子間ピッチ(a)
が300μm以下と非常に微細な回路配線が必要であり
、その孔径も100μm以下であることが必要とされて
、かつ、スルーホールの数も非常に多い。この孔あけ加
工は孔径(b)が0.3mm以下の微細孔では、レーザ
ー光加工により行った。
【0022】表1は、前記のような単位配線回路板5枚
とプリプレグ4枚とで多層接着し、接着後の接続試験を
行った結果の一部である。孔は2mmピッチで合計32
4個ありドリルであけたもの(比較例)と比較した結果
を示す。
【0023】
【表1】
【0024】スルーホールをドリル加工した配線回路板
の孔径0.4mm以上のものでは積層接着後の接続試験
にはほゞ合格しているが、同孔径0.3mm以下の微細
なものには、接続不良のスルーホール数が急激に増加し
た。これは、ドリルで接着シート(プリプレグ)に孔あ
け加工すると、孔径が小さくなるに従ってプリプレグ中
のガラスクロスが切断されにくゝなり、孔内にガラス繊
維がけば立って残リ、それによって導電性ペーストが十
分に充填されない部分が生ずるためである。特に、プリ
プレグは含浸樹脂が半硬化状態であるためにガラスクロ
スを拘束する力が弱く、ドリル加工ではガラスクロスの
切断残りが生じ易く、これが導電性ペーストの充填を妨
げるものと考える。
【0025】次に、本発明の紫外線硬化樹脂で仮止めし
て積層接着した本発明の多層配線回路板と、仮止めしな
いで治具に装着して積層接着した多層配線回路板(比較
例)の層間ずれを、積層方向に対し縦に切断して断面を
顕微鏡で観測し、そのずれ寸法を測定した結果を表2に
示す。
【0026】
【表2】
【0027】表から分かるように、従来の治具で単位配
線回路板と接着シートを保持して接着する方法では、層
間ずれを十分に防止することができない。これに対して
紫外線硬化樹脂で仮止めして接着する本発明の多層配線
回路板は層間ずれが10μm以下と極めて小さい。
【0028】なお、両面に配線回路を形成した単位配線
回路板7はドリルで孔6をあけた。但し、孔径が0.1
mm以下の場合にはレーザー光加工を行った。
【0029】孔あけ加工後の単位配線回路板および接着
シートは、図3に例示する装置を用いて導電性ペースト
を充填した。充填は単位配線回路板または接着シートと
同じ場所に同じ大きさの孔を有するスペーサ9で挾持し
、減圧装置8の上部に取り付け、減圧しながら導電性ペ
ーストを表面から塗布,充填する。なお、導電性ペース
トとしては公知のはんだペースト、銅ペースト等が使用
できる。これによって図4に示すような単位配線回路板
ならびに接着シートのスルーホール内に層間接続用導電
部11が前記導電性ペーストの充填により形成される。 これを、40℃で乾燥し、導電性ペースト中に含まれて
いる溶剤が揮散してなくなり、該ペーストの流動性がな
くなるまで乾燥する。
【0030】その後、導電性ペーストを厚膜印刷法によ
って再度塗布し、図5に示す層間接続用導電部11を有
する単位配線回路板または接着シートを得ることができ
る。これによって孔部に確実に導電ペーストを充填する
ことができる。
【0031】前記により得られた単位配線回路板および
接着シートの表面の数個所に紫外線硬化樹脂を塗布する
。この紫外線硬化樹脂を塗布した単位配線回路板および
接着シートを積層し、マスクアライナーにより両者の位
置合わせを行ってから紫外線を照射する。これによって
、位置合わせさた前記単位配線回路板と接着シートが固
定(仮止め)される。該紫外線硬化樹脂を用いたことに
より加熱が不要で、接着シートの加熱時のゲル化に悪影
響を与えないと云う利点がある。
【0032】前記操作を繰り返すことにより、単位配線
回路板と接着シートが多層積層される。こうして積層さ
れた多層配線回路板を、前記導電性ペーストの溶融温度
並びに接着シートの硬化温度で加熱することにより層間
のずれが少ない多層配線回路板を得ることができる。こ
の多層配線回路板を別途作製のセラミック基板に接続す
ることにより、モジュール装置を得ることができる。
【0033】以上の方法により、導電性不良のスルーホ
ールが皆無のモジュール基板を得ることができる。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、配線回路板または接着
シートの貫通孔内への導電性材料の充填を確実に行うこ
とができるので、層間接続の信頼性と接着力の優れた多
層配線回路板を提供することができる。
【0035】また、接着シートの貫通孔をレーザー光で
加工することにより孔内壁面が平滑なものが得られ該貫
通孔に導電性材料を確実に充填できるので、層間接続の
信頼性が高い多層配線回路板を提供することができる。
【0036】更にまた、紫外線硬化樹脂により、接着シ
ートと単位配線回路板を固定してから接着硬化するため
、該接着硬化時の層間ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による大型計算機の実装系を示す模式側
断面図である。
【図2】本発明による層間接続法を説明する平面図であ
る。
【図3】本実施例の導電性ペーストの充填装置の模式断
面図である。
【図4】本実施例の導電性ペースト1回目充填後の導電
部の拡大断面図である。
【図5】本実施例の導電性ペースト2回目塗布後の導電
部の拡大断面図である。
【符号の説明】
1…半導体素子、2…モジュール基板、3…大型多層配
線回路板、4…はんだ、5…接続ピン、6…貫通孔、7
…単位配線回路板、8…減圧装置、9…スペーサ、10
…接着シート、10’…単位配線回路板、11,…層間
接続用導電部、13…導電性材料。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子を直接搭載可能な多層配線回路
    板の製法において、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む接
    着シートに貫通孔を設け、該貫通孔に導電性材料を充填
    し、一旦これを乾燥した後、再度導電性材料を塗布し、
    これを単位配線回路板と積層し、両者を加熱接着すると
    同時に前記導電材料を溶融させて層間回路の電気的接続
    を行うことを特徴とする多層配線回路板の製法。
  2. 【請求項2】半導体素子を直接搭載可能な多層配線回路
    板の製法において、半硬化状態の熱硬化性樹脂を含む接
    着シートに貫通孔を設け、該貫通孔に導電性材料を充填
    し、一旦これを乾燥した後、再度導電性材料を塗布し、
    これを紫外線硬化樹脂を用いて単位配線回路板と積層し
    紫外線照射により両者を仮接着後、前記接着シート樹脂
    の硬化温度で加熱すると共に前記導電材料を溶融させて
    層間回路の電気的接続を行うことを特徴とする多層配線
    回路板の製法。
  3. 【請求項3】前記導電性材料を単位配線回路板の貫通孔
    部にも充填することを特徴とする請求項1または2に記
    載の多層配線回路板の製法。
  4. 【請求項4】前記接着シートの貫通孔をレーザー光を用
    いて形成し、該貫通孔に導電材料を印刷法により塗布し
    て充填し導電部を形成することを特徴とする請求項1,
    2または3に記載の多層配線回路板の製法。
  5. 【請求項5】前記前記接着シートまたは単位配線回路板
    の貫通孔と同じ位置に同じ径の孔を有するスペーサを用
    いて前記接着シートまたは単位配線回路板を挾持し、こ
    れを減圧装置に取付け一方の側から減圧しながら他方の
    側から導電性材料を塗布,充填することを特徴とする請
    求項1,2または3に記載の多層配線回路板の製法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06164144A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Kyocera Corp 多層配線基板
US5832599A (en) * 1995-03-15 1998-11-10 Northrop Grumman Corporation Method of interfacing detector array layers
EP2463630A1 (en) 2010-12-13 2012-06-13 Ishida Co., Ltd. Combination weighing apparatus

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