JPH09298361A - 多層配線板の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内層導体パターンの任意の位置にビアホール
を配置できる高密度多層配線板を簡単な工程で製造する
方法を提供すること。 【解決手段】 絶縁樹脂基板の両面に所定の導体パター
ンを有し、該両面の導体パターンの所定の位置がビアホ
ールによって接続されてなる両面配線板ｎ枚と接着性シ
ートの所定の位置にビアホール用の貫通孔をあけ、そこ
に導電性ペーストを充填してなる層間接着シートｎ−１
枚とを交互に、位置合わせして積み重ね、加熱、加圧し
て積層することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂系の多層配線
板の製法に関するものである。詳しくは、導体パターン
を電気的に接続するためのビアホールを基板内部に有す
る樹脂系多層配線板の製法に関するものであり、さらに
詳細には、内層導体パターンの任意の箇所にビアホール
を形成し得る樹脂系多層プリント配線板の製法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の樹脂系多層配線板の標準的な製造
工程を、図３〜図５に示す。例えば、図３の４層基板の
例では、あらかじめ両面銅張積層板の銅箔をエッチング
して配線導体パターン８を形成したコア基板９を用意し
ておき（図３（ａ））、コア基板９の両面に、エポキシ
樹脂系プリプレグ１１と銅箔１０とを図３（ｂ）のよう
に重ね、適正な熱と圧力をかけてプレス積層する（図３
（ｃ））。その後、図３（ｄ）に示されるように必要部
分に貫通孔１２をあけ、この貫通孔１２の内壁を含む基
板全面に導電性金属層１３を無電解めっき及び／又は電
解めっきにより形成して、表裏面及び内層の導体パター
ンを電気的に接続するビアホール１４を形成する（図３
（ｅ））。更に表裏面の導電性金属層をエッチングする
ことにより配線導体パターン８′を形成して、基本的な
４層配線板が完成する（図３（ｆ））。

【０００３】このような多層配線板の製法では、内層導
体パターン８″の任意の箇所にビアホールを形成するこ
とが困難なため、最短距離での接続配線が難しく、配線
の引き回しや層数が増え、又高速回路へ適用する場合に
は信号遅延やノイズ発生の原因にもなる。

【０００４】このため、図４に示すように、あらかじめ
必要箇所にビアホール１４を形成した両面配線板１５を
必要枚数作っておき（図４（ａ））、該両面配線板１５
と銅箔１０とを、図４（ｂ）のようにプリプレグ１１を
挟んで積層し、熱圧着して図（ｃ）のような積層体を得
て、その後、同様に貫通孔１２をあけ（図４（ｄ））、
めっきを行って（図４（ｅ））、次いでエッチングを行
って外部配線パターン１６を形成し、内層導体パターン
８″及び外部配線パターン１６を相互に接続する多層配
線板（図４（ｆ））の製造法もある。

【０００５】しかし、この方法でも完全に任意の箇所に
ビアホールを形成することは困難であるほか、貫通孔１
２を形成するため、その箇所を避けて内層パターンを配
置する必要があり、その分だけ基板サイズが大きくなっ
てしまう問題点がある。そこで、貫通ビアホールを必要
とせず、任意の位置にビアホールを形成して最短距離配
線を行う方法として、図５に示すようなビルドアップ多
層配線構造が開発されてきている。この方法は、例えば
図５（ａ）のような両面配線板１５をベース基板にし
て、この上に絶縁樹脂層１７を形成し（図５（ｂ））、
フォトリソ法で該絶縁樹脂層１７の必要箇所に穴１８を
あけ（図５（ｃ））、その穴１８内にビアホール導体１
９を、又絶縁樹脂層１７上に配線パターン２０をめっき
法で形成し（図５（ｄ））、さらにその上に絶縁樹脂層
１７′を形成し（図５（ｅ））、必要箇所に穴１８′を
あけてビアホール導体１９′と配線パターン２０′を形
成し、以降、この繰り返しで多層化していく方法である
（図５（ｆ）（ｇ））。

【０００６】この方法では、ビアホールが任意の箇所に
形成できるほか、めっきで導体パターンを形成するので
ファインパターン形成が可能な特徴がある。しかし絶縁
層と配線パターンを順次形成していくので、その都度絶
縁層のコーティングや硬化処理、穴あけ、めっき等を行
って重ねていく必要があり、製造工程が複雑になってし
まう。更に、このように順次重ねていくと絶縁層表面に
凹凸が発生するため、積層数は４〜５層が限界となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の多層
配線板の製法では、層数が多くなるほど導体パターンの
接続や引き回しが複雑になって工程が複雑化し、性能面
だけでなく、コストの面でも不利になる問題があった。
本発明はこのような点から、樹脂系絶縁基板を使用し
て、簡単な工程でかつ内層パターンの任意の箇所にビア
ホールを配設でき、また高多層化も可能な高密度多層配
線板を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁樹脂基板
の両面に所定の導体パターンを有し、該両面の導体パタ
ーンの所定の位置がビアホールによって接続されてなる
両面配線板ｎ枚（但し、ｎは２以上の整数）と、接着性
シートの所定の位置にビアホール用の貫通孔を形成し、
該貫通孔に導電性ペーストを充填してなる層間接着シー
トｎ−１枚とを、交互に、位置合わせして積み重ね、所
定の熱と圧力をかけて積層することを特徴とする多層配
線板の製法を要旨とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】ビアホールを持つ両面配線板は従
来と同様の方法で作成する。即ち表裏面の導体パターン
を形成するには、例えば両面銅張積層板の銅箔をエッチ
ングする方法や、樹脂基板に金属をアディティブめっき
する方法、樹脂基板全面に金属をめっきした後所定の形
状にエッチングする方法、あるいは導電性粉末と樹脂か
らなる導電性ペーストを樹脂基板に印刷した後、硬化さ
せる方法等、従来の各種のパターン形成法が適用でき
る。

【００１０】表裏面の導体パターンを接続するビアホー
ルは、両面配線板の所定の位置に貫通孔をあけ、孔の内
壁に銅等の導電性金属のめっきを施すか、導電性ペース
トを孔内に充填し、硬化するなど、従来の各種ビアホー
ル形成法が適用できる。尚、導体パターン及びビアホー
ルのめっき材料及び導電性ペーストの導電性材料として
は、銅、銀、金、ニッケル等、通常用いられる導電性金
属が使用される。

【００１１】層間接着シートに用いる接着性シートとし
ては、プリプレグ（ガラスクロス等の強化材に熱硬化性
樹脂を含浸させ、Ｂステージ状に半硬化させたもの）や
Ｂステージ状の熱硬化性樹脂フィルム又は熱可塑性樹脂
シートなどが使用される。このような接着性シートに
は、熱膨張係数の調整のためガラス粉末やセラミック粉
末などのフィラーが含有されていてもよい。この接着シ
ートに貫通孔をあけて、そこに導電性ペーストを充填、
固化して層間接着シートを得る。この層間接着シートの
貫通孔に充填、固化された導電性ペーストは、両面配線
板間の電気的接続を行うものであり、従って貫通孔は適
切な位置に、望ましくは該シートを挟んで積層される両
面配線板の導体配線パターンやビアホールを最短距離で
接続し得るような位置に形成される。

【００１２】層間接着シート孔内への導電性ペーストの
充填は、例えばスクリーン印刷や、ディスペンサを用い
て充填する方法など従来法で行うが、配線板の導体パタ
ーンとのコンタクトを良くするため、図２に示すよう
に、シートの表裏面に若干突出させることが望ましい。
この際、接着性シートとしてプリプレグ又はＢステージ
状の熱硬化性樹脂を使用する場合は、貫通孔内には導電
性粉末を熱硬化性樹脂と混合した導電性ペーストを充填
し、乾燥させてＢステージ状に半硬化させておくことが
望ましい。

【００１３】一方、熱可塑性樹脂よりなる接着性シート
を使用する場合は、貫通孔内には導電性粉末を熱可塑性
樹脂と混合した導電性ペーストを充填し、乾燥、固化さ
せておくことが望ましい。尚、導電性ペーストの導電性
粉末としては、銅粉末、ニッケル粉末、銀粉末、金粉末
などが使用される。続いてこれら配線板および層間接着
シートを交互に位置合わせした上で積み重ね、加熱、加
圧して積層するが、この際の加熱、加圧条件は、使用す
る層間接着シートの種類により適切に選択される。

【００１４】例えば層間接着シートにＢステージ状の熱
硬化性樹脂シートを使用した場合は、樹脂を完全に硬化
させて積層した各両面配線板を接着、一体化し、かつ上
下両面配線板の導体パターン間の電気的接続が完全に得
られる温度と圧力および時間を付与する必要がある。一
方、熱可塑性樹脂シートを使用した場合は、シート及び
充填した導電性ペースト中の樹脂の再溶融温度まで昇温
してから室温に戻すことによって、積み重ね両面配線板
が接着、一体化され、かつ上下両面配線板の導体パター
ンが電気的に接続される。

【００１５】この積層条件を適切に選ぶことにより、加
熱、加圧時に内層の導体パターンが層間接着シートの樹
脂内に入って平坦化し、凹凸のない多層配線構造が得ら
れるので、この方式では積層数に関係なく、高多層配線
板を一回の積層工程で作ることができる。この後は、通
常のプリント配線板を製造する場合と同様に、必要に応
じてソルダレジストやコンポーネントマークの形成、露
出した導体パターン部へのプリフラックス、予備はんだ
処理等を行って多層配線板を完成する。

【００１６】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的
に説明するが、本発明は、これらの実施例に制限される
ものではない。

【００１７】実施例 ８層の導体層を有する多層配線板の製造例を、図面を用
いて具体的に説明する。図１（ａ）のように、絶縁樹脂
基板の両面に銅箔２を張り付けた両面銅張積層板の所望
の位置に貫通孔３をあけ、次いで図１（ｂ）に示すよう
に銅箔をエッチングして配線導体パターンを形成する。
貫通孔３に銅粉末と熱硬化性樹脂を主成分とする導電性
ペーストを充填し、加熱硬化させてビアホール４を形成
し、両面配線板１を得る（図１（ｃ））。同様にして所
望の位置に配線パターン及びビアホールを有する両面配
線板１′，１″，１″′を作製する。これとは別に、図
１（ｄ）に示すように、接着性シート５としてエポキシ
樹脂系プリプレグを用意し、その所定の位置に貫通孔６
をあける。次いで貫通孔６内に銅粉末と熱硬化性樹脂を
主成分とする導電性ペースト７を充填し、乾燥してＢス
テージ状に半硬化させる。同様にして層間接着シートを
計３枚作成する。

【００１８】続いて上記両面配線板及び層間接着シート
を、図１（ｆ）に示すように交互に位置合わせした上で
積み重ね、その後、この積み重ね基板を加熱、加圧して
積層し、プリプレグ及び貫通孔内の導電性ペースト７を
完全硬化させることにより、両面配線板とプリプレグを
一体化し、上下配線板の導体パターン間を電気的に接続
し、８層構造の多層配線板を得る（図１（ｇ））。

【００１９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、内層導体パター
ンの任意の位置にビアホールを配置できるので、最短距
離での相互接続配線が可能で、従来のプレス積層による
方法では得られない高密度多層配線板が提供されるほ
か、複雑な積層工程や穴あけ工程を要する積層多層配線
板の製造工程が単純化される利点がある。又、本発明
は、ビルドアップ多層配線板のような各層ごとに絶縁層
とビアホール、配線パターンを形成した上で積み上げて
いく連続的な積み重ね工程をとらず、ビアホールと配線
パターンを単板レベルで加工しておき、積層数に関係な
く１回の積層で多層配線板を得る単純な製造工程をとる
ものであり、このため、製造に要する時間が短縮され、
ローコストな多層配線板が提供できる。更に、ビルドア
ップ多層配線板のように総数が増えるにつれて表面に凹
凸が生じることがないので、高多層化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層配線板の製法の一実施例を示す説
明図である。

【図２】本発明で積層される層間接着シートの部分説明
図である。

【図３】従来の多層配線板の製法を示す説明図である。

【図４】従来の多層配線板の製法を示す説明図である。

【図５】従来の多層配線板の製法を示す説明図である。

【符号の説明】１ 両面配線板 ４ ビアホール ５ 接着性シート ７ 導電ペースト １０ 銅箔 １１ プリプレグ １３ 導電性金属層 １５ 両面配線板 １７ 絶縁樹脂層 １８ 穴 １９ ビアホール導体 ２０ 配線パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 隆 東京都青梅市末広町２丁目９番地３ 昭栄 化学工業株式会社青梅工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁樹脂基板の両面に所定の導体パター
   ンを有し、該両面の導体パターンの所定の位置がビアホ
   ールによって接続されてなる両面配線板ｎ枚（但し、ｎ
   は２以上の整数）と、接着性シートの所定の位置にビア
   ホール用の貫通孔を形成し、該貫通孔に導電性ペースト
   を充填してなる層間接着シートｎ−１枚とを、交互に、
   位置合わせして積み重ね、所定の熱と圧力をかけて積層
   することを特徴とする多層配線板の製法。
2. 【請求項２】 接着性シートがプリプレグ、Ｂステージ
   状の熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のいずれかよりな
   り、接着性シートの貫通孔内に充填される導電性ペース
   トが導電性粉末と熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを主
   成分とするものである、請求項１に記載された多層配線
   板の製法。
3. 【請求項３】 接着性シートの所定の位置にビアホール
   用の貫通孔をあけ、そこに導電性ペーストを充填してな
   る多層配線板層間接着シート。