JPH0715140A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】積層後にレーザ加工やドリル加工によって非貫
通孔を形成せずに内層配線と外層配線の接続が行え、か
つ、接着剤の流動性の制御を内層回路が充分に接着剤で
充填されればそれ以上に制御を要しない多層プリント配
線板の製造方法を提供すること。 【構成】片面銅箔張り積層板の絶縁材料側の表面、ある
いはプリント配線板用銅箔の粗化処理面に、Ｂステージ
の接着剤層を設け、接着剤付積層板、あるいは接着剤付
銅箔に穴をあけ、この接着剤付積層板、あるいは接着剤
付銅箔と積層接着される内層回路板の配線を形成し、そ
の内層回路板の配線のうち、接着剤付積層板、あるいは
接着剤付銅箔の穴の位置に該当する箇所に、その穴に収
納できる大きさの導電性の突起を設け、この接着剤付積
層板、あるいは接着剤付銅箔と、内層回路板とを、接着
剤層を介して積層接着し、積層接着された板の必要な箇
所に、導体を形成し、少なくとも穴をあけた接着剤付積
層板、あるいは接着剤付銅箔上の導体回路と内層回路の
配線とを、穴の箇所で接続すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層プリント配線板の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多層プリント配線板は、配線の高密度化
に伴って、１つの配線層と他の配線層の電気的接続に使
用される導通穴の数が増加する。従来、この導通穴は、
配線層を多数重ねて積層した後に、全体を貫通する穴を
あけ、その穴内壁をめっきすることによって行われてい
る。この場合、必要な接続を行う層間以外の層にまで穴
があけられ、接続と無関係な層においては、その貫通穴
の箇所を避けて配線を行わなければならず、この方法で
は、設計の自由度や配線の高密度化の障害になってい
る。

【０００３】そこで、配線板全体を貫通する穴だけを使
用するのではなく、隣接する配線層のみの接続を行う、
いわゆるバイアホールを形成する方法が開発されてい
る。この方法は、現在、基本的に以下の２通りの方法が
知られている。

【０００４】第一の方法は、隣接する配線層を先に形成
し、接続穴を形成しておいて、多層化する方法である。
具体的には、両面銅張り積層板に穴をあけ、穴内壁に無
電解めっきあるいは必要な場合に電解めっきを行って接
続用導体を形成し、片面の銅箔の不要な箇所のみをエッ
チング除去し、もう一方の面は全面に銅箔を残してお
き、他の基板と積層一体化した後、全体を貫通する穴を
あけて、穴内壁を金属化する方法や、絶縁基板の表面に
配線層を形成し、その配線層の表面に感光性絶縁材料に
よって層を形成し、導通穴となる箇所のみを除去するよ
うに光を照射し現像して、この絶縁材料の表面を粗化
し、必要な回路導体と穴内壁とに無電解めっきを行って
導体を形成するという、配線層の層間に感光性材料を用
いる方法等がある。これらの技術は、いずれも、さらに
必要な配線層を、同じ技術で形成して多層化するもので
ある。

【０００５】第二の方法は、先に積層しておいて、表面
層と、その表面層と接続を行う層の接続を行う方法であ
って、導通穴を、接続を行う層までにしかあけないこと
が特徴となっている。具体的には、複数の配線層とそれ
を支える絶縁層を交互に積層しておき、表面には銅箔を
残しておき、表面の回路と接続する箇所に、接続する層
に達する深さまで、ドリルで穴をあけ、穴内壁に無電解
めっきを行い、必要な場合には続いて電解めっきを行
い、表面の回路を不要な部分をエッチング除去して形成
する方法や、穴をあけるのに、レーザ光を用い、レーザ
光が接続を必要としない層までに照射されないように、
接続する層の箇所に銅箔を残しておく方法等がある。

【０００６】ところで、これらの従来の方法において
は、以下のような問題があった。すなわち、第一の方法
において両面銅張り積層板を使用する場合、片面に回路
を形成するので基板の寸法変化が起り易く、複数の基板
を重ねて積層するときに、各配線層間の位置精度に十分
の注意を払わなければならず、また、導通穴内壁の接続
のために行うめっきによって他方の導体の厚さが厚くな
り、多層化したときに全体の厚さを小さくすることが困
難となる。また、感光性材料を各配線層間の絶縁層とし
て用いる場合、めっきの密着力を高める粗化処理と、貫
通穴を設けるための感光性を同時に満足できる材料が少
なく、現存する材料ではめっき皮膜の密着力は十分では
ない。第二の方法においてドリルを用いる場合、基板の
厚さにばらつきがあり、接続する箇所でドリルの進行を
止める位置精度を高くできない。また、レーザを用いる
場合、装置が高価である。さらに、この第二の方法にお
いては、穴をあける箇所において、表面層と接続層の間
には、他の層には配線ができない。

【０００７】そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、
片面銅張り積層板の絶縁材料側の表面に接着剤層を設
け、この接着剤層をＢステージにし、その基板に穴をあ
け、その穴をあけた基板の接着剤層側に、内層回路板が
接触するように重ね合わせ、加圧加熱して積層一体化し
た後、その積層一体化した基板の必要な箇所に、導体回
路を形成する方法を開発した。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この方法
は、積層後にレーザ加工やドリル加工によって非貫通孔
を形成せずに内層配線と外層配線の接続が行えるという
利点があるものの、内層回路板と外層回路板をＢステー
ジの接着剤層を介して積層接着するときに、Ｂステージ
の接着剤の流動性の制御が極めて重要である。というの
も、このＢステージの接着剤は、内層と外層の接続のた
めの穴があけられており、流動性が高すぎると、穴が小
さくなり、電気的接続に必要な面積を確保できず、逆に
流動性が低すぎると、内層回路板に形成された内層回路
導体の間に接着剤が流れず、接着の不完全さや絶縁特性
が低下する。

【０００９】本発明の目的は、積層後にレーザ加工やド
リル加工によって非貫通孔を形成せずに内層配線と外層
配線の接続が行え、かつ、接着剤の流動性の制御を内層
回路が充分に接着剤で充填されればそれ以上に制御を要
しない多層プリント配線板の製造方法を提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の多層プリント配
線板の製造方法は、以下の工程を含むことを特徴とす
る。 (a) 片面銅箔張り積層板の絶縁材料側の表面にＢステー
ジの接着剤層を設ける工程 (b) 前記基板に穴をあける工程 (c) 前記穴をあけた基板と、前記接着剤層を介して積層
接着される内層回路板の配線を形成する工程 (d) 前記内層回路板の配線のうち、前記穴をあけた基板
の穴の位置に該当する箇所に、前記穴に収納できる大き
さの導電性の突起を設ける工程 (e) 前記穴をあけた基板と、前記内層回路板とを、前記
接着剤層を介して積層接着する工程 (f) 積層接着された板の必要な箇所に、導体を形成し、
少なくとも前記穴をあけた基板上の導体回路と前記内層
回路の配線とを、前記穴の箇所で接続する工程

【００１１】また、片面銅箔張り積層板に代えて、プリ
ント配線板用銅箔の粗化処理面に接着剤層を設けたもの
を用いることもでき、その場合、以下の工程となる。 (a) プリント配線板用銅箔の粗化処理面に接着剤層を設
け、この接着剤層をＢステージにする工程 (b) 前記接着剤層付銅箔に穴をあける工程 (c) 前記穴をあけた接着剤層付銅箔と、前記接着剤層を
介して積層接着される内層回路板の配線を形成する工程 (d) 前記内層回路板の配線のうち、前記穴をあけた接着
剤層付銅箔の穴の位置に該当する箇所に、前記穴に収納
できる大きさの導電性の突起を設ける工程 (e) 前記穴をあけた接着剤層付銅箔と、前記内層回路板
とを、前記接着剤層を介して積層接着する工程 (f) 積層接着された板の必要な箇所に、導体を形成し、
少なくとも前記穴をあけた接着剤層付銅箔上の導体回路
と前記内層回路の配線とを、前記穴の箇所で接続する工
程

【００１２】また、接着剤層と銅箔をそれぞれ穴あけ加
工した後に積層することもでき、この場合、以下の工程
となる。 (a) Ｂステージの接着フィルムに穴をあける工程 (b) プリント配線板用銅箔の、前記接着フィルムにあけ
た穴に該当する箇所に穴をあける工程 (c) 前記銅箔と、前記穴をあけた接着フィルムを介して
積層接着される内層回路板の配線を形成する工程 (d) 前記内層回路板の配線のうち、前記接着フィルムの
穴の位置に該当する箇所に、前記穴に収納できる大きさ
の導電性の突起を設ける工程 (e) 前記穴をあけた銅箔と、前記内層回路板とを、前記
接着フィルムを介して積層接着する工程 (f) 積層接着された板の必要な箇所に、導体を形成し、
少なくとも前記穴をあけた銅箔上の導体回路と前記内層
回路の配線とを、前記穴の箇所で接続する工程

【００１３】本発明に用いる片面銅箔張り積層板は、そ
の片面に銅箔を貼り合わせた絶縁材料であるガラス布−
エポキシ樹脂を用いた片面銅箔張り積層板や、フレキシ
ブルなポリイミドフィルムを用いた片面銅箔張りフレキ
シブルシート等がある。この絶縁材料には、紙、不織布
あるいはガラス布等の強化繊維に樹脂を含浸した有機材
料や、強化しない樹脂製品、フレキシブルなフィルム、
あるいは、このような材料とセラミックスとの複合化さ
れた材料が使用できる。樹脂としては、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹
脂、あるいはフッ素含有樹脂等が使用できる。さらには
また、これらの絶縁材料中に、無電解めっき用触媒を分
散させたものも使用できる。

【００１４】接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤、
アクリル変性樹脂系接着剤、あるいはポリイミド樹脂系
接着剤等が使用でき、これらをロールコーティング、デ
ィップコーティングあるいはカーテンコーティング等に
よって塗布することができる。また、さらに、これらの
接着剤をフィルム化したものも使用できる。これらの接
着剤層や接着フィルムは、Ｂステージになっている必要
がある。本発明でいうＢステージとは、４０℃以下では
粘着性を持たず、その後の多層化接着によって接着強さ
が０．８kgf/cm以上となることができる半硬化状態をい
う。Ｂステージ状態にする方法としては、通常の樹脂と
同じように、温度時間を制御して加熱する。このような
条件は、実験的に求めることができる。

【００１５】内層回路板の配線のうち、接着剤層の穴の
位置に該当する箇所に、穴に収納できる大きさの突起を
設ける導電性の材料としては、金属やカーボン等の導電
性充填剤を含む導電性ペースト、はんだ、金属線が使用
できる。これらの導電性材料による突起は、その底面の
大きさが前記接着剤層にあけられた穴より小さくなけれ
ばならない。また、高さは、接着剤の穴の深さより小さ
いことが好ましく、少なくとも１０μｍ以上あることが
好ましい。このような導電性材料を、内層回路板の配線
のうち、接着剤層の穴の位置に該当する箇所に設ける方
法としては、導電性ペーストやはんだの場合、シルクス
クリーン法による印刷や、ディスペンサーによる塗布が
あり、金属線はワイヤボンディングを行う方法で融着
し、必要な長さに切断することができる。

【００１６】

【作用】本発明の方法によって、穴の底面に導電性の突
起を設けることができ、この突起によって、Ｂステージ
の接着剤に流動性の高いものを使用しても、接続の面積
を確保できる。

【００１７】

【実施例】実施例１ 図１(a)に示すように、厚さ１８μｍのプリント配線板
用銅箔の粗化処理面に厚さ５０μｍ、ガラス転移温度１
１０℃のＢステージの接着フィルム（エポキシ接着フィ
ルム；日立化成工業株式会社製）を貼り合わせる。図１
(b)に示すように、前記接着剤層付銅箔に、ドリルで直
径約２５０μｍの穴をあける。図１(c)に示すように、
穴をあけた接着剤層付銅箔と、接着剤層を介して積層接
着される内層回路板の配線を形成する。図１(d)に示す
ように、内層回路板の配線のうち、前記穴をあけた接着
剤層付銅箔の穴の位置に該当する箇所に、直径約１００
μｍ、高さ約３０μｍの銅ペーストを印刷し、導電性の
突起を設ける。図１(e)に示すように、穴をあけた接着
剤層付銅箔と、内層回路板とを、接着剤層を介して、加
熱加圧して積層接着する。図１(f)に示すように、穴内
部を含んで、全体に無電解銅めっきを約２０μｍの厚さ
に行い、エッチングレジストを形成して、積層接着され
た板の必要な箇所に、導体を形成し、少なくとも前記穴
をあけた接着剤層付銅箔上の導体回路と内層回路の配線
とを、穴の箇所で接続する（図１(g)に示す。）。

【００１８】実施例２ 図２(a)に示すように、厚さ１８μｍの電解銅箔の粗化
処理面に、厚さ５０μｍ、ガラス転移温度１１０℃のＢ
ステージの接着フィルム（エポキシ接着フィルム；日立
化成工業株式会社製）を設ける。図２(b)に示すよう
に、その接着剤層付銅箔に直径約２５０μｍの穴を、ド
リルであける。図２(c)に示すように、その穴をあけた
接着剤層付銅箔と、接着剤層を介して積層接着される内
層回路板の配線を、サブトラクト法によって形成する。
図２(d)に示すように、その内層回路板の配線のうち、
穴をあけた接着剤層付銅箔の穴の位置に該当する箇所
に、金線をワイヤボンディングして融着し、長さを４０
μｍのところで切断して、導電性の突起を設ける。図２
(e)に示すように、その穴をあけた接着剤層付銅箔と、
内層回路板とを、接着剤層を介して、加熱加圧して積層
接着する。図２(f)に示すように、穴内部を含んで、全
体に無電解銅めっきを約２０μｍの厚さに行い、エッチ
ングレジストを形成して、積層接着された板の必要な箇
所に、導体を形成し、少なくとも前記穴をあけた接着剤
層付銅箔上の導体回路と内層回路の配線とを、穴の箇所
で接続する（図２(g)に示す。）。

【００１９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、積層後にレーザ加工やドリル加工によって非貫通孔
を形成せずに内層配線と外層配線の接続が行え、かつ、
接着剤の流動性の制御を内層回路が充分に接着剤で充填
されればそれ以上に制御を要しない多層プリント配線板
の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)〜(g)は、それぞれ本発明の一実施例を示す
各工程ごとの断面図である。

【図２】(a)〜(g)は、それぞれ本発明の他の実施例を示
す各工程ごとの断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦崎 直之 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内 (72)発明者 大塚 和久 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内 (72)発明者 稲田 禎一 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下の工程を含むことを特徴とする多層プ
   リント配線板の製造方法。 (a) 片面銅箔張り積層板の絶縁材料側の表面にＢステー
   ジの接着剤層を設ける工程 (b) 前記基板に穴をあける工程 (c) 前記穴をあけた基板と、前記接着剤層を介して積層
   接着される内層回路板の配線を形成する工程 (d) 前記内層回路板の配線のうち、前記穴をあけた基板
   の穴の位置に該当する箇所に、前記穴に収納できる大き
   さの導電性の突起を設ける工程 (e) 前記穴をあけた基板と、前記内層回路板とを、前記
   接着剤層を介して積層接着する工程 (f) 積層接着された板の必要な箇所に、導体を形成し、
   少なくとも前記穴をあけた基板上の導体回路と前記内層
   回路の配線とを、前記穴の箇所で接続する工程
2. 【請求項２】以下の工程を含むことを特徴とする多層プ
   リント配線板の製造方法。 (a) プリント配線板用銅箔の粗化処理面に接着剤層を設
   け、この接着剤層をＢステージにする工程 (b) 前記接着剤層付銅箔に穴をあける工程 (c) 前記穴をあけた接着剤層付銅箔と、前記接着剤層を
   介して積層接着される内層回路板の配線を形成する工程 (d) 前記内層回路板の配線のうち、前記穴をあけた接着
   剤層付銅箔の穴の位置に該当する箇所に、前記穴に収納
   できる大きさの導電性の突起を設ける工程 (e) 前記穴をあけた接着剤層付銅箔と、前記内層回路板
   とを、前記接着剤層を介して積層接着する工程 (f) 積層接着された板の必要な箇所に、導体を形成し、
   少なくとも前記穴をあけた接着剤層付銅箔上の導体回路
   と前記内層回路の配線とを、前記穴の箇所で接続する工
   程
3. 【請求項３】以下の工程を含むことを特徴とする多層プ
   リント配線板の製造方法。 (a) プリント配線板用銅箔の粗化処理面に、Ｂステージ
   接着剤層を設ける工程 (b) 前記接着剤層付銅箔に穴をあける工程 (c) 前記穴をあけた接着剤層付銅箔と、前記接着剤層を
   介して積層接着される内層回路板の配線を形成する工程 (d) 前記内層回路板の配線のうち、前記穴をあけた接着
   剤層付銅箔の穴の位置に該当する箇所に、前記穴に収納
   できる大きさの導電性の突起を設ける工程 (e) 前記穴をあけた接着剤層付銅箔と、前記内層回路板
   とを、前記接着剤層を介して積層接着する工程 (f) 積層接着された板の必要な箇所に、導体を形成し、
   少なくとも前記穴をあけた接着剤層付銅箔上の導体回路
   と前記内層回路の配線とを、前記穴の箇所で接続する工
   程
4. 【請求項４】以下の工程を含むことを特徴とする多層プ
   リント配線板の製造方法。 (a) Ｂステージの接着フィルムに穴をあける工程 (b) プリント配線板用銅箔の、前記接着フィルムにあけ
   た穴に該当する箇所に穴をあける工程 (c) 前記銅箔と、前記穴をあけた接着フィルムを介して
   積層接着される内層回路板の配線を形成する工程 (d) 前記内層回路板の配線のうち、前記接着フィルムの
   穴の位置に該当する箇所に、前記穴に収納できる大きさ
   の導電性の突起を設ける工程 (e) 前記穴をあけた銅箔と、前記内層回路板とを、前記
   接着フィルムを介して積層接着する工程 (f) 積層接着された板の必要な箇所に、導体を形成し、
   少なくとも前記穴をあけた銅箔上の導体回路と前記内層
   回路の配線とを、前記穴の箇所で接続する工程