JPH09186466A - 多層回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度な回路配線を有し、比較的安価に製造
可能な多層回路基板及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 板状の樹脂層２０の両面又は一面に回路
配線６０が形成されるフレキシブルフィルム１０は複数
枚が異方導電性フィルム８０を介して熱圧着されて多層
回路基板を構成する。フレキシブルフィルム１０の両面
の回路配線６０間についてはビアホール５０を介して、
フレキシブルフィルム１０間については異方導電性フィ
ルム８０を介して電気的接続が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノートパソコンやワー
クステーション用の基板、カメラー体型基板、携帯機器
向け基板、カード基板、ＭＣＭ（マルチチップモジュー
ル）、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ），ＣＳＰ（チッ
プサイズパッケージ）、ベアチップ等の実装に使用され
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明の解決すべき課題】電子機器の高
機能化、高性能化と共に小型、軽量、薄型化が進んでい
る。特に最近ノート型パソコン、携帯電話、カメラ一体
型ＶＴＲなどに高密度の回路基板が要求されている。

【０００３】従来の多層プリント基板の製法によれば内
層用の銅張り板、外層用の銅張り板及びプリプレグに基
準穴を開けた後、銅張り板にエッチング等の方法でパタ
ーンを形成し、基準穴を基準として多層化し多層回路を
構成した後、すべてをドリル等により穴開けして内側を
メッキしてビア（経由孔）を形成し、回路間を電気的に
相互接続する。

【０００４】この方法は多層回路基板の最も一般的な製
法であり低コストで基板が製造できるが、配線ピッチが
２００乃至３００μｍと大きく、層間をつなぐ接続孔で
あるビア径がドリル加工のため３００μｍと大きかっ
た。またビアは多層基板を貫通しているため実質的な配
線面積が小さくなってしまった。従ってパターンの微細
化と共に、ビアやスルホールをいかに小さくしたり、無
くすかが重要となっている。

【０００５】そのため最近は多層回路基板を貫通するよ
う形成される貫通ビアを少なくし、多層回路基板の内層
に基板表面に現れない内層ビアを埋め込む形で形成した
り、或いはビルドアップ法等により多層基板を形成す
る。ビルドアップ法によれば、第１の工程でベース基板
上にめっき等により形成された銅の層をパターン形成
し、第２の工程で銅の層の上に感光性樹脂層を配置し、
第３の工程でその露光現像により直径１００乃至１５０
μｍの孔を形成し、第４の工程でこれを銅めっきして直
径１００乃至１５０μｍのビアを形成し、第５の工程で
めっきした銅の層をパターン化しピッチ１００乃至２０
０μｍの配線を構成し、更に上述の第２乃至第５の工程
を繰り返すことで多層基板が製造される。

【０００６】またセラミック多層回路基板においても高
密度基板用途に多層基板の開発が進み、セラミックの場
合、樹脂基板よりも高密度の基板ができ、配線ピッチで
１００μｍ、ビア径で１００μｍのものがすでに量産さ
れている。しかしセラミックの場合曲げにより破断等の
問題もあり、基板サイズも２〜３インチ角の大きさが限
界であり、価格も高コストになる欠点があった。

【０００７】またより高密度配線用として薄膜エッチン
グで回路を形成し、ポリイミドの絶縁性膜をスピンコー
トにより形成した後エッチングで微細ビアを形成する多
層化方法もある。この方法では配線ピッチ５０μｍ、ビ
ア径８０μｍが製造可能であり、最も高密度配線基板が
製造できる方法であるが製造工程数が多く、半導体製造
と同規模の高度な装置を必要とされ、そのため製造コス
トが高くなる欠点があった。

【０００８】従って本発明は高密度な回路配線を有し比
較的安価に製造可能な多層回路基板及びその製造方法を
提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【０００９】本発明は板状の樹脂層の両面にビアホール
を介して相互接続される回路配線を具えたフレキシブル
フィルムを、板状の樹脂層の少なくとも一面に回路配線
を具える他のフレキシブルフィルムに対して前記回路配
線同士を対向させて、板面垂直方向に重ね、異方導電性
フィルムを介して機械的に固定すると共に前記回路配線
同士が電気的に相互接続されることを特徴とする多層回
路基板を提供する。

【００１０】更に本発明は板状の樹脂層の両面にビアホ
ールを介して相互接続される回路配線を形成する第１の
フレキシブルフィルムの製造工程と、他の板状の樹脂層
の少なくとも一面に回路配線を形成する第２のフレキシ
ブルフィルムの製造工程と、前記第１及び第２のフレキ
シブルフィルムを前記回路配線同士を対向させて、異方
導電性フィルムを介して機械的且つ電気的に相互接続す
る工程を含む多層回路基板の製造方法を提供する。

【００１１】本発明のフレキシブルフィルムはＴＡＢ
（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）用
フィルム類似のリール巻き付け用構造を具える。即ちフ
レキシブルフィルムはリールの形で扱うことができ、例
えばリールの回転によりフィルムを所望の数だけ搬送可
能であるのでその製造を自動装置により効率よく行うこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施形態】以下に図面を参照して本発明の好適
実施形態となる多層回路基板を示す。

【００１３】本発明の多層回路基板は回路形成される銅
張りフレキシブルフィルム（フレキシブル回路板）１０
を含む。フィルムは、厚さ１０乃至２００μｍ、好まし
くは１０μｍ程度のポリイミド等による樹脂層２０と、
その両面に位置する厚さ５乃至１００μｍ、好ましくは
１０μｍ程度の銅箔層とを含む。後述の如く銅箔層はパ
ターン化されて回路配線６０を構成する。フィルムの厚
みは特に限定されるものではないが高密度のものほどフ
ィルム厚は厚くされる。本発明のフレキシブルフィルム
は現在液晶表示板に用いるＴＡＢ用フィルム類似の構成
を有する。ＴＡＢ用フィルムはリールツーリールで長尺
にして連続したラインの形での加工を可能とし、コスト
的に有利な製造並びに加工の方法を確立できる。本発明
のフレキシブルフィルム１０は図４の如く複数枚が平面
的且つ一元的に連結されると共に長さ方向側部に搬送用
スプロケットホール１７を含むリール巻き付け用構造１
５を含む。なお図４では回路配線６０を中央の部分に示
し他の部分は省略している。

【００１４】フレキシブルフィルム１０の回路形成は以
下の如き方法でなされる。樹脂層２０の両面に一面に形
成される銅箔層上の所定位置にレジストを形成した後、
ビア（ビアホ−ル）５０形成部以外に露光を行いビア部
のレジストをエッチングで除去し、塩化第二鉄のエッチ
ング液で両面の銅に穴明けした後、両面から苛性ソー
ダ、エチルアルコール、及びヒドラジンの混合アルカリ
エッチング液を用いポリイミド膜をエッチングし、フィ
ルムに貫通孔を開ける。この貫通孔をめっきして表裏の
銅箔層を導通させビアを形成する。この方法によりフィ
ルム材質、フィルム厚、エッチング条件を最適化させる
ことにより直径約２０μｍのビア５０が加工可能であ
り、これは最新のビルドアップ法によるプリント基板の
４分の１の穴径のものとなる。

【００１５】第２に通常のホトリソグラフィ法を行う。
銅箔部の厚みが薄いため配線幅１５乃至２０μｍ、線間
スペース１５乃至２０μｍの高密度の回路配線６０を形
成可能であり、同一配線について従来基板と比較して基
板面積が約１６分の１となり、また従来のビルドアップ
法による基板に比べて基板面積は約４分の１のとなる。

【００１６】本発明によれば上述の如き工程で形成され
るフレキシブルフィルム１０を更に、多層化する。多層
化は回路形成したフレキシブルフィルムの所定の位置に
ピン穴（図示せず）を明け、この穴を基準とし、フィル
ム間に異方導電性フィルム８０を撓み熱圧着する方法に
よる。異方導電性フィルム８０は回路形成したフレキシ
ブルフィルム同士を機械的に接着すると共に両者を電気
的に相互接続する。即ち完成した多層回路基板はフレキ
シブル基板１０と異方導電性フィルム８０と交互積層さ
れた構造を有する（図１参照）。異方導電性フィルム８
０は対向する回路配線６０のパッド同士のみを電気的に
相互接続するので、回路配線６０のパッドはあらかじめ
適切な位置に置かれるよう設計される。異方導電性フィ
ルム８０としては好ましくは弾性を有する樹脂８１中に
導電性粒子を分散させたものを使用するが、導電性粒子
の寸法及びその密度は、各パッドに対して少なくとも５
〜６個の導電性粒子がパッド間の電気的接続に寄与する
よう設計される。

【００１７】加えて本発明のフレキシブルフィルム１０
は上述の如くリール巻付け構造１５を有するので、自動
搬送装置を使用して熱圧着される為のフレキシブルフィ
ルム１０の複数枚を別のリールにより同一の熱圧着位置
に同時に提供することができる。

【００１８】両面（２層）回路を有するフレキシブルフ
ィルム１０を多層化し４層、６層或いは８層等の偶数層
を有する多層回路が形成され、更に片面（１層）だけの
回路を有するフレキシブルフィルム１０を混ぜて多層化
することにより奇数層を有する多層回路を形成できる。
多層化の行程は一括して行うことができる。

【００１９】多層化の際に一部のフレキシブルフィルム
１０はバンプ（図示せず）を形成しこのバンプを他のフ
レキシブルフィルム１０のパッドに突き当てフレキシブ
ルフィルム間を接着剤で接着固定しても良い。

【００２０】フレキシブルフィルム１０を厚さ約３０μ
ｍとし、異方導電性フィルム８０を厚さ約２０μｍとす
れば６層回路基板を構成した場合でも厚さは３００μｍ
以下となり、比較的薄い多層回路基板が提供される。

【００２１】使用の際に基板の平坦性が要求される場合
には、上述の多層回路基板は一側で剛性板９０（図３参
照）に絶縁性又は導電性の接着剤９５等により張りつけ
られても良い。剛性板をアルミニウム等の熱伝導性の良
い材料で製造することにより半導体素子等の動作により
生じる熱を効果的に拡散させることが出来る。剛性板の
接着行程も、必要に応じて上述したリールの搬送による
一連のラインの中で行うことができる。

【００２２】上述の如く構成される多層回路基板にはベ
アチップをフリップチップ実装したり、多極のパッケー
ジ化された半導体素子が実装され得る。

【００２３】

【実施例１】厚さ２５μｍのポリイミドフィルムの片面
又は両面に厚さ９μｍの銅箔を張ったフレキシブルフィ
ルムに回路形成を行った。回路形成の第１段階では所定
位置に２５μｍ径の貫通孔を形成した。第２段階ではフ
ォトリソグラフィ法により、貫通孔形成位置以外にレジ
ストを形成後塩化第２鉄で銅をエッチングして溶かす。
第３段階ではアルコールを含有するアルカリエッチング
液によりポリイミド層を溶解させて貫通孔を形成する。
第４段階ではフィルム全面に無電解めっきし、その後電
解めっきしてスルーホール内面に導体層を形成した。更
に第５段階として通常のフォトリソ法により線幅２５μ
ｍで線間スペース２５μｍの回路を形成した。スルーホ
ールは径を２５μｍ、パッド径７５μｍとした。

【００２４】このフレキシブルフィルム３枚を異方導電
性フィルムを介して交互に重ね熱圧着法により相互に接
着し、多層化する。最下層のフレキシブルフィルムには
片面のみに回路が形成されるものを使い、この回路が内
側に位置するように配置する。また最上層のフレキシブ
ルフィルムの頂面側には適当な位置に半田実装用パッド
を設ける。この多層化フィルムを厚さ約０．５ のアル
ミ板に接着した後、上面に各種半導体素子を、電子部品
を搭載した。アルミ板の装着及び半導体素子、電子部品
の搭載はテープをリールツーリールで送りながら製造し
た。

【００２５】

【発明の効果】以上の如く本発明の多層回路基板によれ
ば従来の多層回路基板に比べてより高密度の配線が可能
となる。従って端子が高密度で配置される半導体素子の
実装やベアチップの実装等が可能となり、またこれらの
素子やチップを実装する電子機器の小型軽量化に寄与す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施形態となる多層回路基板の多
層化前の状態を示す断面図。

【図２】図１の多層化回路基板の多層化後の状態を示す
断面図。

【図３】本発明の他の好適実施形態を示す図で、多層回
路基板を剛性板に張り付けた状態を示す断面図。

【図４】図２の多層回路基板に使用されるフレキシブル
フィルムの製造途中の一実施形態を示す平面図。

【符号の説明】

１０ フレキシブルフィルム ２０ 樹脂層 ５０ ビア（ビアホール） ６０ 回路配線 ８０ 異方導電性フィルム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の樹脂層の両面にビアホールを介し
   て相互接続される回路配線を具えたフレキシブルフィル
   ムを、板状の樹脂層の少なくとも一面に回路配線を具え
   る他のフレキシブルフィルムに対して前記回路配線同士
   を対向させて、板面垂直方向に重ね、異方導電性フィル
   ムを介して機械的に固定すると共に前記回路配線同士が
   電気的に相互接続されることを特徴とする多層回路基
   板。
2. 【請求項２】 板状の樹脂層の両面にビアホールを介し
   て相互接続される回路配線を形成する第１のフレキシブ
   ルフィルムの製造工程と、他の板状の樹脂層の少なくと
   も一面に回路配線を形成する第２のフレキシブルフィル
   ムの製造工程と、前記第１及び第２のフレキシブルフィ
   ルムを前記回路配線同士を対向させて、異方導電性フィ
   ルムを介して機械的且つ電気的に相互接続する工程を含
   む多層回路基板の製造方法。