JPH08195561A - 多層印刷配線板及びその製造方法 - Google Patents

多層印刷配線板及びその製造方法

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JPH08195561A
JPH08195561A JP365295A JP365295A JPH08195561A JP H08195561 A JPH08195561 A JP H08195561A JP 365295 A JP365295 A JP 365295A JP 365295 A JP365295 A JP 365295A JP H08195561 A JPH08195561 A JP H08195561A
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一安 田中
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 実装した電子部品等の脱落を防止することが
でき、実装密度を高くすることができる多層印刷配線板
及びその製造方法を提供する。 【構成】 合成樹脂製の円錐台状の導電性バンプ22、
27の小面積側の底面を表層のパッドPに固着し、大面
積側の底面を合成樹脂シート23,28,32の基体を
積層し内設した内層導体の銅箔21,26に固着するよ
うしたので、表層のパッドPは固着力の弱い導電性バン
プ22、27との固着面積を少なくし、固着力の強い合
成樹脂シート23,28との固着面積を多くすることが
でき、これによってパッドP全体の固着強度が増加す
る。その結果、パッドPに半田付けによって実装した電
子部品等の脱落が防止でき、さらにパッドP間あるいは
配線間距離を小さくできて電子部品等の実装密度を高く
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層印刷配線板及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】周知の通り、電子機器には多くの半導体
装置や電子部品等が印刷配線板に搭載・固定されて組み
込まれている。こうした印刷配線板は、電子機器の小形
化や高機能化などの点から高集積・高機能化した半導体
装置を高密度で実装するために多層化した構成のものが
用いられている。
【0003】以下、多層化した構成の印刷配線板、すな
わち多層印刷配線板の従来の技術を図11乃至図15を
参照して説明する。図11乃至図15は各製造工程にお
ける断面図であり、製造工程に従って順に説明する。
【0004】先ず、図11に示す第1の工程において、
第1の銅箔1上に合成樹脂と銀粉とからなる導電ペース
トによって略円錐形の導電性バンプ2を所定位置に形成
する。そして導電性バンプ2上に配線板の基体となるガ
ラス織布等で強化した第1の合成樹脂シート3と第2の
銅箔4を重ね合わせる。
【0005】次に図12に示す第2の工程において、前
工程で重ね合わせたものを加熱加圧して一体化し、第1
の銅箔1と第1の合成樹脂シート3、第2の銅箔4とを
積層し三層構造の基板5を形成する。この時の加熱加圧
によって導電性バンプ2が第1の合成樹脂シート3を貫
通して第2の銅箔4に固着し、第1の銅箔1と第2の銅
箔4とを接続する。
【0006】続いて図13に示す第3の工程において、
三層構造の基板5の第1の銅箔1と第2の銅箔4とを所
定のパターン形状となるようにエッチングする。
【0007】次に図14に示す第4の工程において、第
3の銅箔6及び第4の銅箔7のそれぞれの所定位置に合
成樹脂と銀粉とからなる導電ペーストによって略円錐形
の導電性バンプ8,9を形成する。そして各導電性バン
プ8,9が、基板5のエッチングされた第1の銅箔1及
び第2の銅箔4の所定の部位と、同じく配線板の基体と
なるガラス織布等で強化した第2の合成樹脂シート10
及び第3の合成樹脂シート11を間に介在させながら対
向するように配置し、第3の銅箔6と基板5及び第4の
銅箔7を重ね合わせる。
【0008】次に図15に示す第5の工程において、前
工程で重ね合わせたものを加熱加圧して第3の銅箔6と
第2の合成樹脂シート10及び三層構造の基板5、さら
に第3の合成樹脂シート11、第4の銅箔7とを一体化
する。この時の加熱加圧によって導電性バンプ8,9が
第2の合成樹脂シート10及び第3の合成樹脂シート1
1をそれぞれ貫通して第1の銅箔1と第2の銅箔4に固
着し、第1の銅箔1と第3の銅箔6、また第2の銅箔4
と第4の銅箔7とを接続する。
【0009】続いて表裏両面の第3の銅箔6と第4の銅
箔7とを所定のパターン形状となるようにエッチング
し、両外表面にそれぞれパッド12,13を備えるよう
にする。これにより第1の銅箔1と第2の銅箔4を内層
導体とし、これらと表層のパッド12,13とを導電性
バンプ2,8,9で固着し接続した多層印刷配線板14
が形成される。
【0010】しかしながら、上記の各工程を経て製造さ
れた多層印刷配線板14に、そのパッド12,13に電
子部品等を半田付けによって実装した場合、パッド1
2,13の固着強度が弱く、パッド12,13が剥がれ
て電子部品等が脱落してしまう虞があった。このため、
パッド12,13の固着強度を強くし電子部品等の脱落
を防止するようパッド12,13の寸法を大きくする必
要があった。また逆にパッド12,13の寸法を大きく
することでパッド12,13間の距離や配線間の距離も
広がってしまい、実装密度を上げることが困難な状況に
あった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のように多層印刷
配線板の表面に設けられたパッドの固着強度が弱く、実
装した電子部品等がパッドと共に脱落してしまう虞があ
り、またこれを防止しようとパッド寸法を大きくすると
配線間の距離等が小さくならず、実装密度を高くするこ
とができない。このような状況に鑑みて本発明はなされ
たもので、その目的とするところは実装した電子部品等
の脱落を防止することができると共に実装密度を高くす
ることができるようにした多層印刷配線板及びその製造
方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の多層印刷配線板
及びその製造方法は、複数の基体を積層して内設した内
層導体と表層に設けたパッドとを、合成樹脂製の錐台状
の導電性バンプで接続してなる多層印刷配線板におい
て、導電性バンプが小面積側の底面をパッドに固着し、
大面積側の底面を内層導体に固着していることを特徴と
するものであり、さらに、パッドが表裏両面の表層に設
けられていることを特徴とするものであり、さらに、基
体の主部がエポキシ樹脂等の合成樹脂でなると共に、導
電性バンプが銀粉末とエポキシ樹脂等の合成樹脂とから
なるものであることを特徴とするものであり、さらに、
導電性バンプが円錐台状に形成されていることを特徴と
するものであって、また、第1の銅箔面に導電性ペース
トによる印刷によって略円錐形の導電性バンプを形成す
る工程と、第1の銅箔の導電性バンプ側に合成樹脂シー
トと第2の銅箔を重ね合わせた後に加熱加圧して一体化
し、導電性バンプを合成樹脂シートを貫通させ該導電性
バンプの先端部を第2の銅箔面に固着する工程と、第1
の銅箔と第2の銅箔を所定パターンとなるようエッチン
グして所定の基板を形成する工程と、基板を第2の銅箔
が表層に設けられ、且つ第1の銅箔が内層に設けられる
ように積層して多層化する工程とを備えていることを特
徴とするものであり、さらに、第1の銅箔が他の基体の
外表面に形成されたものであることを特徴とするもので
ある。
【0013】
【作用】上記のように構成された多層印刷配線板及びそ
の製造方法は、合成樹脂製の錐台状の導電性バンプの小
面積側の底面を表層のパッドに固着し、大面積側の底面
を複数の基体を積層し内設した内層導体に固着するよう
したので、表層のパッドは固着力の弱い導電性バンプと
の固着面積を少なくし、固着力の強い基体との固着面積
を多くすることができ、これによってパッド全体の固着
強度が増加する。その結果、パッドに半田付けによって
実装した電子部品等の脱落が防止でき、さらにパッド間
あるいは配線間距離を小さくできて電子部品等の実装密
度を高くすることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図10を参
照して説明する。図1乃至図8は第1の実施例の各製造
工程における断面図であり、図9及び図10は第2の実
施例の製造工程における断面図である。
【0015】先ず、第1の実施例を製造工程に従って順
に説明する。図1に示す第1の工程において、厚さ35
μmの表裏両面を粗化した第1の銅箔21の片方面に、
エポキシ樹脂と銀粉末とからなる導電ペーストを用いて
所定の第1のパターンのスクリーン印刷を行い、これを
乾燥させた後、再び導電ペーストを用い同一のパターン
のスクリーン印刷・乾燥を5回繰り返す。その後、18
0℃のオーブンで導電ペーストを加熱硬化させ、第1の
銅箔21の片方面の所定位置に高さ0.3mm、底面径
0.35mmの略円錐形の導電性バンプ22を形成す
る。
【0016】そして導電性バンプ22に、未硬化のエポ
キシ樹脂と強化用のガラス織布あるいはガラス不織布等
でなり配線板の基体となる第1の合成樹脂シート23と
厚さ35μmの第2の銅箔24を重ね合わせる。
【0017】次に図2に示す第2の工程において、前工
程で重ね合わせたものを100℃に加熱し、合成樹脂シ
ート23が軟化した状態でプレスを用いて2MPaで重
ね合わせ方向に加圧する。さらに、この圧力を保持した
ままの状態で170℃まで昇温し、1時間保持した後に
冷却し、第1の銅箔21と第1の合成樹脂シート23、
第2の銅箔24とを積層し三層構造の第1の基板25を
形成する。この時の加熱加圧によって導電性バンプ22
が第1の合成樹脂シート23を貫通し、さらに導電性バ
ンプ22の先端部が変形して第2の銅箔24の粗化した
片方面に固着し、第1の銅箔21と第2の銅箔24とを
接続する。
【0018】続いて図3に示す第3の工程において、三
層構造の第1の基板25の第1の銅箔21と第2の銅箔
24の表面にそれぞれエッチングレジスト膜を形成し、
さらにこれを所定のパターンとなるようにする。その
後、塩化第二鉄溶液を用いて第1の銅箔21と第2の銅
箔24を所定のパターン形状となるようにエッチングす
る。
【0019】また同様に、図4に示す第4の工程におい
て、厚さ35μmの表裏両面を粗化した第3の銅箔26
の片方面に、エポキシ樹脂と銀粉末とからなる導電ペー
ストを用いて例えば第1の工程における第1のパターン
と裏返しの関係となる所定の第2のパターンのスクリー
ン印刷を行い、これを乾燥させた後、再び導電ペースト
を用い同一のパターンのスクリーン印刷・乾燥を5回繰
り返す。その後、180℃のオーブンで導電ペーストを
加熱硬化させ、第3の銅箔26の片方面の所定位置に高
さ0.3mm、底面径0.35mmの略円錐形の導電性
バンプ27を形成する。
【0020】そして導電性バンプ27の先端側に未硬化
のエポキシ樹脂と強化用のガラス織布あるいはガラス不
織布等でなり同じく配線板の基体となる第2の合成樹脂
シート28と厚さ35μmの第4の銅箔29を重ね合わ
せる。
【0021】次に図5に示す第5の工程において、前工
程で重ね合わせたものを100℃に加熱し、第2の合成
樹脂シート28が軟化した状態でプレスを用いて2MP
aで重ね合わせ方向に加圧する。さらに、この圧力を保
持したままの状態で170℃まで昇温し、1時間保持し
た後に冷却し、第3の銅箔26と第2の合成樹脂シート
28、第4の銅箔29とを積層し三層構造の第2の基板
30を形成する。この時の加熱加圧によって導電性バン
プ27が第2の合成樹脂シート28を貫通し、さらに導
電性バンプ27の先端部が変形して第4の銅箔29の粗
化した片方面に固着し、第3の銅箔26と第4の銅箔2
9とを接続する。
【0022】続いて図6に示す第6の工程において、三
層構造の第2の基板30の第3の銅箔26と第4の銅箔
29の表面にそれぞれエッチングレジスト膜を形成し、
さらにこれを所定のパターンとなるようにする。その
後、塩化第二鉄溶液を用いて第3の銅箔26と第4の銅
箔29を所定のパターン形状となるようにエッチングす
る。
【0023】次に図7に示す第7の工程において、第2
の基板30に形成されている第3の銅箔26の他方面
に、エポキシ樹脂と銀粉末とからなる導電ペーストを用
いて例えば第1の工程におけるのと同様の第1のパター
ンのスクリーン印刷を行い、これを乾燥させた後、再び
導電ペーストを用い同一のパターンのスクリーン印刷・
乾燥を5回繰り返す。その後、180℃のオーブンで導
電ペーストを加熱硬化させ、第3の銅箔26の他方面の
所定位置に高さ0.3mm、底面径0.35mmの略円
錐形の導電性バンプ31を形成する。
【0024】そして導電性バンプ31の先端側に、未硬
化のエポキシ樹脂と強化用のガラス織布あるいはガラス
不織布等でなり同じく配線板の基体となる第3の合成樹
脂シート32を間に介在させ、第1の銅箔21の他方面
が対向するように第1の基板25を配置して重ね合わせ
る。
【0025】次に図8に示す第8の工程において、前工
程で重ね合わせたものを100℃に加熱し、第3の合成
樹脂シート32が軟化した状態でプレスを用いて2MP
aで重ね合わせ方向に加圧する。さらに、この圧力を保
持したままの状態で170℃まで昇温し、1時間保持し
た後に冷却し、第1の基板25と第3の合成樹脂シート
32、第2の基板30とを積層して多層印刷配線板33
とする。この時の加熱加圧によって導電性バンプ31が
第3の合成樹脂シート32を貫通し、さらに導電性バン
プ31の先端部が変形して第1の銅箔21の粗化した他
方面に固着し、第1の銅箔21と第3の銅箔26とを接
続する。
【0026】こうして形成された多層印刷配線板33で
は、外表面に露出した第2の銅箔24と第4の銅箔29
がそれぞれ半導体装置や電子部品を実装するためのパッ
ドPを構成する。そして表層のパッドPと内層導体とな
っている第1の銅箔21及び第3の銅箔26とは、それ
ぞれに固着した導電性バンプ22,27,31を介して
接続される。
【0027】また、第2の銅箔24と第4の銅箔29の
構成するパッドPは、円錐台状となった導電性バンプ2
2,27の小面積側の底面に固着していると共に、パッ
ドPの残りの面は第1の合成樹脂シート23及び第2の
合成樹脂シート28に固着した状態になっている。
【0028】次に、上記のように構成された多層印刷配
線板33のパッドPの固着強度を測定し、従来のものと
比較した。比較は、表層のパッドを1mm角に形成し、
これに直径0.8mmの錫めっき銅線を半田付けし、こ
の銅線をパッドPに対し垂直方向に引き剥がすように引
っ張りパッドが剥がれる力を測定した。
【0029】この結果、本実施例の多層印刷配線板33
のパッドPは、1kg/mm2 までの力では剥がれず、
1kg/mm2 以上の固着強度を示した。これに対し、
従来技術による多層印刷配線板のパッドでは固着強度
が、0.5kg/mm2 であった。
【0030】これは、本実施例の多層印刷配線板33で
はパッドPとの固着力の弱い導電性バンプ22,27に
対しては固着面積が小さい小面積側の底面での固着と
し、パッドPとの固着力の強い第1の合成樹脂シート2
3及び第2の合成樹脂シート28に対しては固着面積が
大きくなるようにし、パッドP全体での固着力が増すよ
うに構成したことに基づいているからである。なお、従
来技術による多層印刷配線板では導電性バンプのパッド
に対する関係が逆となっている。
【0031】さらに、多層印刷配線板33に対して熱サ
イクル試験や吸水試験等を行ったがそれぞれ十分な耐性
を示し、実用的に何等問題ないことが確認された。
【0032】そして、多層印刷配線板33にそのパッド
Pに電子部品等を半田付けし実装しても、パッドPの固
着強度が強いためにパッドPが剥がれ電子部品等が脱落
してしまう虞も少なくなり、パッドPを大きくする必要
もない。また、パッドPの固着強度が同じであればその
大きさを小さくすることができ、パッドP間の距離や配
線間の距離も狭くすることができて実装密度を高くする
ことが可能となる。
【0033】尚、上記の第1の実施例では2層の内層導
体が内設されているが、1層もしくは3層以上内設され
ていてもよい。
【0034】例えば、1層の内層導体を備えた多層印刷
配線板については第2の実施例として図9及び図10に
示すように、先ず図9に示す第1の工程で、上記第1の
実施例の第4の工程乃至第6の工程を経て得た第2の基
板28の第3の銅箔26の表面に、エポキシ樹脂と銀粉
末とからなる導電ペーストを用いて所定パターンのスク
リーン印刷を行い、これを乾燥させた後、再び導電ペー
ストを用い同一のパターンのスクリーン印刷・乾燥を5
回繰り返す。その後、180℃のオーブンで導電ペース
トを加熱硬化させ、第3の銅箔26の面に高さ0.3m
m、底面径0.35mmの略円錐形の導電性バンプ41
を形成する。
【0035】そして導電性バンプ41の先端側に、未硬
化のエポキシ樹脂と強化用のガラス織布あるいはガラス
不織布等でなり配線板の基体となる合成樹脂シート42
と厚さ35μmの銅箔43を重ね合わせる。
【0036】次に図10に示す第2の工程において、前
工程で重ね合わせたものを100℃に加熱し、合成樹脂
シート42が軟化した状態でプレスを用いて2MPaで
重ね合わせ方向に加圧する。さらに、この圧力を保持し
たままの状態で170℃まで昇温し、1時間保持した後
に冷却し、第2の基板28と合成樹脂シート42、銅箔
43とを積層して一体化する。この時の加熱加圧によっ
て導電性バンプ41が合成樹脂シート42を貫通し、さ
らに導電性バンプ41の先端部が変形して銅箔43の面
に固着し、第3の銅箔26と銅箔43とを接続する。
【0037】そして銅箔43を所定のパターン形状とな
るようにエッチングすることで多層印刷配線板44を得
る。なお、外表面に露出した第4の銅箔29と銅箔43
がそれぞれ半導体装置や電子部品を実装するためのパッ
ドPを構成し、表層のパッドPと内層導体となっている
第3の銅箔26とは、それぞれに固着した導電性バンプ
27,41を介して接続される。
【0038】また、第4の銅箔29と銅箔43の構成す
るパッドPは、円錐台状となった導電性バンプ27,4
1の小面積側の底面に固着していると共に、パッドPの
残りの面は第2の合成樹脂シート28及び合成樹脂シー
ト42に固着した状態になっている。
【0039】このため、上記のように構成した本実施例
の多層印刷配線板44においても第1の実施例と同様の
効果が得られる。
【0040】さらに、3層以上の内層導体を備えた多層
印刷配線板については、上記第1及び第2の実施例の各
工程を適宜組み合わせ実施することによって得ることが
できる。
【0041】また、上記の各実施例の多層印刷配線板3
3,44は両面実装の配線板であるが片面実装の配線板
であってもよく、また配線板の基体としての合成樹脂シ
ートについてもガラス織布あるいはガラス不織布等で強
化したエポキシ樹脂に限るものではなく、ポリイミド樹
脂やフェノール樹脂であってもよい。
【0042】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、錐台状の導電性バンプの小面積側の底面を表層のパ
ッドに固着し、大面積側の底面を複数の基体を積層し内
設した内層導体に固着するよう構成したことにより、パ
ッドの固着強度が増加し実装した電子部品等の脱落を防
止することができ、さらに電子部品等の実装密度を高く
することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における第1の工程の断
面図である。
【図2】本発明の第1の実施例における第2の工程の断
面図である。
【図3】本発明の第1の実施例における第3の工程の断
面図である。
【図4】本発明の第1の実施例における第4の工程の断
面図である。
【図5】本発明の第1の実施例における第5の工程の断
面図である。
【図6】本発明の第1の実施例における第6の工程の断
面図である。
【図7】本発明の第1の実施例における第7の工程の断
面図である。
【図8】本発明の第1の実施例における第8の工程の断
面図である。
【図9】本発明の第2の実施例における第1の工程の断
面図である。
【図10】本発明の第2の実施例における第2の工程の
断面図である。
【図11】従来例における第1の工程の断面図である。
【図12】従来例における第2の工程の断面図である。
【図13】従来例における第3の工程の断面図である。
【図14】従来例における第4の工程の断面図である。
【図15】従来例における第5の工程の断面図である。
【符号の説明】
21,26…銅箔(内層導体) 22,27,31…導電性バンプ 23,28,32…合成樹脂シート(基体) 24,29…銅箔 33…多層印刷配線板 P…パッド

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の基体を積層して内設した内層導体
    と表層に設けたパッドとを、合成樹脂製の錐台状の導電
    性バンプで接続してなる多層印刷配線板において、前記
    導電性バンプが小面積側の底面を前記パッドに固着し、
    大面積側の底面を前記内層導体に固着していることを特
    徴とする多層印刷配線板。
  2. 【請求項2】 パッドが表裏両面の表層に設けられてい
    ることを特徴とする請求項1記載の多層印刷配線板。
  3. 【請求項3】 基体の主部がエポキシ樹脂等の合成樹脂
    でなると共に、導電性バンプが銀粉末とエポキシ樹脂等
    の合成樹脂とからなるものであることを特徴とする請求
    項1記載の多層印刷配線板。
  4. 【請求項4】 導電性バンプが円錐台状に形成されてい
    ることを特徴とする請求項1もしくは請求項3記載の多
    層印刷配線板。
  5. 【請求項5】 第1の銅箔面に導電性ペーストによる印
    刷によって略円錐形の導電性バンプを形成する工程と、
    前記第1の銅箔の前記導電性バンプ側に合成樹脂シート
    と第2の銅箔を重ね合わせた後に加熱加圧して一体化
    し、前記導電性バンプを前記合成樹脂シートを貫通させ
    該導電性バンプの先端部を前記第2の銅箔面に固着する
    工程と、前記第1の銅箔と前記第2の銅箔を所定パター
    ンとなるようエッチングして所定の基板を形成する工程
    と、前記基板を前記第2の銅箔が表層に設けられ、且つ
    前記第1の銅箔が内層に設けられるように積層して多層
    化する工程とを備えていることを特徴とする多層印刷配
    線板の製造方法。
  6. 【請求項6】 第1の銅箔が他の基体の外表面に形成さ
    れたものであることを特徴とする請求項5記載の多層印
    刷配線板の製造方法。
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