JPH11251703A - 回路基板、両面回路基板、多層回路基板及び回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＶＨ接続の信頼性を高くすることができる
回路基板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 導電性組成物１０３によって充填された
貫通孔を有する絶縁体層と、導電性組成物１０３の一方
または両方の面の上に形成された導電性のバッファー層
１０１と、導電性のバッファー層１０１上に形成された
配線パターン１０２とを備え、導電性のバッファー層１
０１は、導電性組成物１０３、配線パターン１０２のい
ずれか一方または両方と合金または金属間化合物を形成
している回路基板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板、両面回
路基板、多層回路基板及び回路基板の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の高性能化、小型化に伴
い、回路基板には高多層、高密度化が求められている。
ＩＣ間や部品間を最短距離で結合できる基板の層間の接
続方式としてインナーバイアホール（ＩＶＨ）接続によ
って高密度化が図れられている。

【０００３】ＩＶＨ接続の多層基板は、導電性樹脂組成
物（たとえは、ペースト状のもの、すなわち、導電性ペ
ースト）をバイアに充填したプリプレグ等の回路基板接
続材をパターン形成のための銅箔、或いは、あらかじめ
パターン形成されたコア材により挟持し、熱プレス等の
方法で加熱／加圧することにより製造される。

【０００４】導電性ペーストは、エポキシ樹脂等の合成
樹脂バインダーに、銅紛等の導電性フィラーを分散させ
たものが用いられ、離型性フィルムを両面に備えたプリ
プレグの所望の位置に形成した貫通孔に印刷等の方法で
充填される。

【０００５】前記加熱／加圧工程で、導電ペースト中の
バインダーが導電フィラーと回路形成用の銅箔を接着し
機械的強度を発現させ、導電フィラーと銅箔の機械的接
触によりＩＶＨ接続を得ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のＩＶＨ
接続技術では、導電フィラーと銅箔は、単に点接触して
いるだけなので、電気的な接続に関する信頼性の点で不
十分であった。具体的には、ＬＳＩ等の半導体パッケー
ジ或いはモジュール用途（ＭＣＭ，ＣＳＰなど）の回路
基板に要求される信頼性、たとえば、プレッシャークッ
カーテスト（ＰＣＴ試験）を行うと、バイア中の導電性
樹脂組成物／銅箔の界面で、接続抵抗が高くなり、最悪
の場合には断線が発生するといった問題点があった。

【０００７】ＩＶＨ接続の信頼性は、多層回路基板の性
能の中で最も重要なものであり、高密度化が図れ、しか
も軽量化できるＩＶＨ接続樹脂多層基板を半導体パッケ
ージ或いはモジュール用途に用いるために、その向上が
強く望まれていた。

【０００８】本発明は、従来の回路基板及びその製造方
法においてＩＶＨ接続の信頼性を高くすることが難しい
という課題を考慮し、ＩＶＨ接続の信頼性を高くするこ
とができる回路基板、両面回路基板、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ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、導
電性組成物によって充填された貫通孔を有する絶縁体層
と、前記導電性組成物の一方または両方の面の上に形成
された導電性のバッファー層と、前記導電性のバッファ
ー層上に形成された配線パターンとを備え、前記導電性
のバッファー層は、前記導電性組成物、前記配線パター
ンのいずれか一方または両方と合金または金属間化合物
を形成していることを特徴とする回路基板である。本発
明によれば、導電性組成物と、配線パターンが導電性バ
ッファー層を通して強固に金属結合することによって、
高い信頼性を有する回路基板を提供することができる。

【００１０】請求項２の本発明は、導電性組成物によっ
て充填された貫通孔を有する絶縁体層と、前記導電性組
成物の一方または両方の面の上に形成された導電性のバ
ッファー層と、前記導電性のバッファー層上に形成され
た配線パターンとを備え、前記導電性のバッファー層
は、前記導電性組成物、前記配線パターンのいずれか一
方または両方の凹凸に沿って変形していることを特徴と
する回路基板である。本発明によれば、導電性組成物
と、配線パターンは導電性バッファー層を通して大きな
接触面積と、多数の接触点で接続することによって、高
い信頼性を有する回路基板を提供することができる。

【００１１】請求項１２の本発明は、請求項１〜１１の
いずれかに記載の回路基板であって、前記配線パターン
が、前記絶縁体層の両面に形成されていることを特徴と
する両面回路基板である。本発明によれば、高い信頼性
を有する両面回路基板を提供することができる。

【００１２】請求項１３の本発明は、２枚の、請求項１
〜１１のいずれかに記載の回路基板、または、請求項１
２に記載の両面回路基板と、その２枚の回路基板の間に
挟持された、導電部を有する回路板とを備え、前記回路
基板上の前記それぞれの配線パターンは、前記回路板が
有する前記導電部を介して、互いに電気的に接続されて
いることを特徴とする多層回路基板である。本発明によ
れば、導電性組成物と、配線パターンが導電性バッファ
ー層を通して強固に金属結合することによって、高い信
頼性を有する多層回路基板を提供することができる。

【００１３】請求項１８の本発明は、導電性組成物が充
填された貫通孔を有するプリプレグの片面または両面
に、少なくとも片面に導電性のバッファー層を有する金
属箔を、前記導電性のバッファー層が前記導電性組成物
と接するように重ねた後、加熱加圧し、その後、前記金
属箔を加工して配線パターンを形成する工程を含むこと
を特徴とする回路基板の製造方法である。本発明によれ
ば、高い信頼性を有する回路基板を容易かつ歩留まりよ
く製造する製造方法を提供することができる。

【００１４】請求項１９の本発明は、導電性組成物が充
填された貫通孔を有するプリプレグの片面または両面
に、導電性のバッファー層を形成し、その上に金属箔を
重ねた後、加熱加圧し、その後、前記金属箔を加工して
配線パターンを形成する工程を含むことを特徴とする回
路基板の製造方法である。本発明によれば、高い信頼性
を有する回路基板を容易かつ歩留まりよく製造する製造
方法を提供することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００１６】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態を図面を参照して説明する。

【００１７】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る回路基板のＩＶＨ接続部分を示す断面模式図である。

【００１８】図１において、両面回路基板の絶縁層の所
望の位置に設けられた貫通孔に充填された導電性組成物
１０３と最上層の配線パターン１０２とが導電性バッフ
ァー層１０１を介して接合している。導電性バッファー
層１０１は、配線パターン１０２及び導電性組成物１０
３と強固な金属結合しており、優れた信頼性を有する両
面回路基板が実現できている。

【００１９】このような構成の導電性バッファー層１０
１を形成する方法としては、第３および第４の実施の形
態で説明するように、配線パターン形成用の金属箔全面
にあらかじめ導電性バッファー層を形成しておき、不必
要な部分を配線パターン形成と同時に除去して実現して
よい。また、バイアホールを形成する導電性組成物の上
に公知の薄膜形成法（たとえばスパッタリング法、真空
蒸着法、湿式メッキ法など）により直接形成してよい。

【００２０】なお、導電性組成物１０３は、一般的にバ
イアホールに充填される組成物であってよく、たとえ
ば、平均粒径が、０．５〜２０μmの金、銀、ニッケ
ル、銅、パラジウム及びこれらの合金から選ばれる少な
くとも１つの金属粉末８０〜９５重量％、並びにバイン
ダー（主成分としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポ
リイミド樹脂及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも
１つの合成樹脂）５〜２０重量％を含むものを用いるこ
とができる。導電性組成物としては、そのような特定の
導電性樹脂組成物に限らず、バイアホールに充填可能な
ものであれば、所定の電気特性を具備したいかなる導電
性組成物を用いることができる。また、導電性組成物に
限らず、たとえば抵抗体組成物或いは熱伝導性組成物な
ども必要に応じて用いることができる。熱伝導性組成物
を用いた場合は、バイアホールは、基板両面間の熱伝導
を確保するための機能を有するものとして機能する。

【００２１】また、回路基板接続材用として用いられて
いるプリプレグは、一般に用いられているものを使用す
ることができる。具体的には、芳香族ポリアミド等（ア
ラミド）繊維、ポリイミド繊維または芳香族ポリエステ
ル繊維等の高耐熱性有機合成繊維に、あるいはガラス繊
維等の高耐熱性無機繊維の織布或いは不織布に、未硬化
状態の熱硬化性樹脂、たとえばエポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
イミド樹脂等を１種または複数種組み合わせた樹脂を含
浸させたものを乾燥、熱処理することにより前記樹脂を
半硬化状態にさせたものをプリプレグとして用いること
ができる。また、ポリイミドシートなどの合成樹脂シー
ト、或いはセラミック基板、紙フェノールシートのよう
に、単独では回路基板の層間の接着に用いることができ
ない場合は、シートの表面に熱可塑性樹脂或いは熱硬化
性樹脂を塗布することにより、本発明の回路基板接続材
用部材に用いるプリプレグとすることができる。プリプ
レグの厚さは、通常、２０〜６００μm、好ましくは４
０〜１５０μmであってよい。

【００２２】配線パターン１０２を形成するために用い
られる金属箔は、通常銅を箔状にした状態のものを使用
する。銅箔の厚さは、９〜７０ミクロン厚みのものが汎
用的であり、電解銅箔が一般的であるが、特に限定され
るものではない。また配線パターン１０２の形成は、フ
ォトリソグラフィー法などの公知の方法で形成してよ
い。

【００２３】導電性バッファー層１０１は、銀、錫、
鉛、インジウム、パラジウム等の金属層とすることによ
って、前述した導電性組成物、前述した配線パターンの
いずれか一方または両方と合金または金属間化合物を形
成する。ただし、上記に限らず、前述した導電性組成
物、前述した配線パターンのいずれか一方または両方と
合金または金属間化合物を形成する材質のものでありさ
えすればよい。

【００２４】なお、導電性バッファー層１０１は、図２
に示すように、配線パターン１０２及び導電性組成物１
０３の凹凸に追随して変形し、大きな接触面積と多数の
接触点数で接触するような材質のものであっても、優れ
た信頼性を有する両面回路基板を実現できる。

【００２５】本実施の形態において、導電性バッファー
層は好ましくは０．０１〜２０μｍの範囲であり、更に
好ましくは０．１〜５μｍである。導電性バッファー層
の厚みは、０．０１μｍより薄いとその機能を果たさな
い場合が多く、また、逆に２０μｍより厚いと配線パタ
ーンが厚くなる、或いは、エッチング等で余分な部分を
除去するのにコストがかかるなどの問題がある。しか
し、２０μｍより厚い場合でも配線パターンが厚くなる
ことが不利益にならない場合や、コストの問題が無視で
きる場合は特に限定はされない。

【００２６】なお、本発明の導電性のバッファー層は、
本実施の形態において、図１に示すように、導電性組成
物の面よりはみ出して、導電性組成物の面を覆っている
として説明したが、これに限るものではなく、例えば、
図８に示すように、導電性のバッファー層１０１が導電
性組成物１０３の面上にのみ形成されているとしてもよ
い。要するに、本発明の導電性のバッファー層は、導電
性組成物の一方または両方の面の上に形成されておれば
よい。

【００２７】また、本発明の配線パターンは、本実施の
形態において、図１に示すように、導電性のバッファー
層上にのみ形成されているとして説明したが、これに限
るものではなく、例えば、図９に示すように、配線パタ
ーン１０２が導電性のバッファー層１０１を覆っている
としてもよい。また、図１の表裏面いずれか側の配線パ
ターン１０２が導電性のバッファー層１０１を介さず
に、直接導電性組成物１０３の面上に形成されていると
してもよい。要するに、本発明の配線パターンは、少な
くとも導電性のバッファー層上に形成されておればよ
い。

【００２８】なお、前述したように、バイアホール内の
充填物として熱伝導性組成物を用いる場合は、導電性バ
ッファー層の替わりに、熱伝導性のバッファー層であっ
て、導電性組成物、配線パターンのいずれか一方または
両方と合金または金属間化合物を形成するバッファー
層、あるいは、導電性組成物、配線パターンのいずれか
一方または両方の凹凸に沿って変形するバッファー層を
用いれば、表裏面間の熱伝導性の良い回路基板を実現で
きる。

【００２９】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
が上述した第１の実施の形態と異なる点は、第１の実施
の形態が両面回路基板に関するものであったのに対し、
本実施の形態は多層回路基板に関するものである点であ
る。したがって、本実施の形態において、第１の実施の
形態と同様の物については、同一符号を付与し、説明を
省略する。また、特に説明のないものについては、第１
の実施の形態と同じとする。

【００３０】図３は、本発明の第２の実施の形態におけ
る回路基板のＩＶＨ接続部分を示す断面模式図である。

【００３１】図３において、多層回路基板の各々の絶縁
層の所望の位置に設けられたバイアホールに充填された
導電性組成物１０３と各層の配線パターン１０２とが導
電性バッファー層１０１を介して接合している。導電性
バッファー層１０１は、配線パターン１０２及び導電性
組成物１０３と強固な金属結合しており、優れた信頼性
を有する多層回路基板が実現できている。なお、導電性
バッファー層１０１は、配線パターン１０２及び導電性
組成物１０３の凹凸に追随して変形し、大きな接触面積
と多数の接触点で接触するような材質のものであって
も、優れた信頼性を有する多層回路基板を実現できる。

【００３２】なお、本実施の形態における多層回路基板
は、全ての層の配線パターンと導電性組成物との間に、
導電性バッファー層が形成されているとして説明した
が、これに限るものではない。例えば、製造コストを抑
えて、信頼性を確保したいような場合には、最も外部環
境変化の影響を受けやすい最外層の配線パターンと導電
性組成物の界面のみに、導電性バッファー層を形成する
としてもよい。このときの回路基板のＩＶＨ接続部分の
断面を図４に示す。

【００３３】この場合、内層配線（最外層配線以外の配
線パターン）とバイアホールの界面には、導電性バッフ
ァー層が配置しないことになる（図４で内層配線を含む
部分を１０４として表示）。通常、信頼性試験或いは、
実使用の状態で内層配線は、回路基板の内部に存在し外
部の環境変化の影響を受けにくいのに対して、最外層配
線は最も過酷な環境におかれ信頼性が不十分になる場合
がある。最外層のみに導電性バッファー層を形成し、実
用上十分な信頼性を実現することで、多層基板全体とし
て十分な信頼性と、安価な製造コストの両立を容易に実
現できる。

【００３４】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
は、第１の実施の形態における回路基板を、製造する製
造方法に関するものである。したがって、本実施の形態
において、特に説明のないものについては、第１の実施
の形態と同じとし、第１の実施の形態と同じ呼称の構成
部材については、特に説明のない限り、第１の実施の形
態と同様の機能を持つものとする。

【００３５】図５は、本発明の第３の実施の形態におけ
る回路基板の製造過程を示す断面模式図である。以下
に、図５を参照して、本実施の形態における回路基板の
製造方法を説明する。

【００３６】最初に、上述のプリプレグの両面に離型フ
ィルムを張り付け、所定の位置に公知の方法（たとえば
炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー等のレーザー孔明
け法、ドリルによる孔明け法）によりバイアホールとし
て貫通孔を形成し、そこに導電性組成物を（印刷、ダイ
塗工等の方法などにより）充填した回路基板接続材用部
材を準備する。

【００３７】次に、接続用部材２０１の両面から離型フ
ィルムを剥離除去して（図５（ａ）の中央部２０１参
照：以下、回路基板接続材用プリプレグという）、露出
したプリプレグ２０２の両側に配線パターン用として、
導電性バッファー層２０３がメッキ法によって片面に形
成された金属箔２０４を導電性バッファー層を形成した
面が導電性組成物に接するように配置する。

【００３８】その後、これらを加熱加圧してプリプレグ
２０２及びバイアホール内の導電性組成物２０６を硬化
させるとともに導電性バッファー層を具備した金属箔
（２０３＋２０４：以下単に金属箔という）との接着を
行う（図５（ｂ）参照）。

【００３９】その後、金属箔（２０３＋２０４）を適当
な方法で所定の配線パターン２０５に形成する（図５
（ｃ）参照）。この最上層の配線パターンは、フォトリ
ソグラフィー法、湿式エッチングなど公知の方法で形成
してよい。

【００４０】以上のようにして製造された両面回路基板
は、導電性組成物と銅箔の界面が、導電性バッファー層
により強固に接合されている、または、これらの凹凸に
追随して変形し、大きな面積と多数の接触点で接触して
いるので、優れた接続信頼性と高い歩留まりを容易に実
現できる。

【００４１】なお、本実施の形態においては、導電性バ
ッファー層はメッキ法にて金属箔に製膜したものを用い
るとして説明したが、これに限らず、スパッタ法、真空
蒸着法或いは厚膜印刷法等公知の製膜方法を用いて金属
箔に製膜し形成するとしてもよい。また、金属箔に製膜
し形成する以外にも、例えば、バイア上に直接製膜する
としてもよい。 （第４の実施の形態）次に、本発明の第４の実施の形態
を図面を参照して説明する。本実施の形態は、第２の実
施の形態における回路基板を、製造する製造方法に関す
るものである。したがって、本実施の形態において、特
に説明のないものについては、第２の実施の形態と同じ
とし、第２の実施の形態と同じ呼称の構成部材について
は、特に説明のない限り、第２の実施の形態と同様の機
能を持つものとする。

【００４２】図６は、本発明の第４の実施の形態におけ
る回路基板の製造過程を示す断面模式図である。

【００４３】図６において、それぞれの絶縁体３０１
（第３の実施の形態を同様に導電性組成物が貫通孔に充
填されている）の片側にはパターン形成された金属箔３
０２が、反対の側には少なくとも２層の配線パターンを
有する回路基板３０３が位置して一体の多層回路基板が
形成されている。このとき、最外層パターンを形成する
金属箔と、貫通孔に充填された導電性組成物３０４の界
面には導電性バッファー層３０５が配置されている。

【００４４】本実施の形態において、少なくとも２層以
上の配線パターンを有する回路基板３０３は、通常の公
知の方法で形成されるものでよい。具体的には、たとえ
ばガラスエポキシ回路基板、アラミドエポキシ回路基
板、紙フェノール回路基板等の樹脂系回路基板、セラミ
ック回路基板、或いは、ポリイミドフィルム等の合成樹
脂フィルムを用いたフィルム系回路基板等の一般的な両
面または多層回路基板を用いることができる。もちろ
ん、本発明の回路基板、両面回路基板または多層回路基
板を用いれば、より優れた信頼性を有する多層回路基板
を実現できる。

【００４５】次に、本実施の形態における回路基板の製
造方法を説明する。

【００４６】第３の実施の形態と同様に、所望の位置に
配置された貫通孔に導電性組成物の充填されたプリプレ
グの離型フィルムを剥離した露出したプリプレグを準備
する。

【００４７】この露出したプリプレグ３０１を、少なく
とも２層の配線パターンを有する回路基板３０３の両側
に重ね、更に、プリプレグの反対側の表面に配線パター
ン用として導電性バッファー層３０５がメッキ法によっ
て片面に形成された金属箔３０２を導電性バッファー層
を形成した面が導電性組成物に接するように配置する。

【００４８】これらを、第３の実施の形態と同様に加熱
加圧して、表層の金属箔３０２に配線パターンを形成す
ることで多層回路基板を得ることができる。

【００４９】また、更に積層数の多い多層回路基板を製
造するには、前記の行程を必要な回数繰り返し行うこと
でより多くの配線層を有する多層回路基板を作製するこ
とができる。また、多層回路基板と露出したプリプレグ
をそれぞれ所定の枚数用意し、所定のように重ねて一括
して積層を行うことでもより多くの配線層を有する多層
回路基板が得られる。

【００５０】なお、本実施の形態においても、第３の実
施の形態と同様に、導電性バッファー層はメッキ法にて
金属箔に製膜したものを用いるとして説明したが、これ
に限らず、スパッタ法、真空蒸着法或いは厚膜印刷法等
公知の製膜方法を用いて金属箔に製膜し形成するとして
もよい。また、金属箔に製膜し形成する以外にも、例え
ば、バイア上に直接製膜するとしてもよい。

【００５１】

【実施例】以下に、本発明の回路基板及びその製造方法
の実施例について説明する。

【００５２】本発明の回路基板または、本発明の回路基
板の製造方法によって製造された回路基板の信頼性を確
認するために、第３または第４の実施の形態における回
路基板の製造方法にしたがって、以下の条件で回路基板
を製造して各実施例とし、後述する比較例とともに、プ
レッシャークッカーテスト（ＰＣＴ）による加速試験を
実施した後、電気導通試験を行った。

【００５３】（Ａ）導電性組成物 銅粉、銀紛または銅−錫混合紛（混合比銅９０重量％、
錫１０重量％）８７．５重量％、ビスフェノールＦ３．
０重量％、ダイマー酸をグリシジルエステル化したエポ
キシ樹脂７．０重量％およびアミンアダクト型硬化剤
２．５重量％からなる導電性組成物を用いた。

【００５４】（Ｂ）プリプレグ デュポン社製”ケブラー”を用いた不織布（繊維強度：
２．２デニール、繊維長：６ｍｍ，湿式法により不織布
を作製し、抄紙後、温度：３００℃圧力：２００ｋｇ／
ｃｍ２の条件でカレンダ処理を行った後、２５０℃で１
０分間加熱処理し、目付：７０ｇ／ｍ２、厚さ：１００
μｍの不織布）にエポキシ樹脂を含浸させたアラミド
（芳香族アラミド）エポキシ不織布シートを用いた。

【００５５】（Ｃ）金属箔 通常銅を箔状にした状態のものを使用した。銅箔の厚さ
は、３５ミクロンとした。

【００５６】（Ｄ）導電性バッファー層 銅箔に銀、錫、鉛、インジウム、パラジウム層をメッキ
にて製膜したものを用いた。

【００５７】（実施例１〜９、比較例１）実施例１で
は、銅粉（平均粒径５μｍ）：８７．５重量部、ビスフ
ェノールＦエポキシ樹脂：３．０重量部、ダイマー酸を
グリシジルエステル化したエポキシ樹脂：７．０重量
部、アミンアダクト型硬化剤：２．５重量部をシンプソ
ンミルで１５分予備混合後に、３本ロールにて５パス混
練して導電性組成物を作製した。

【００５８】縦２４０ｍｍ，横２４０ｍｍの上記プリプ
レグに、片面にＳｉ系離型剤を塗布した離型フィルムを
熱ローラーにて張り付け、炭酸ガスレーザーを用いて直
径約１５０μｍのバイアを明け前記導電性組成物を印刷
法にて充填し導電性組成物の充填された回路基板接続材
用部材を得た。

【００５９】両面回路基板の作製は以下の方法で行っ
た。なお、金属箔は、片面に約１μｍ電解銀メッキを施
した厚さ約３５μｍの銅箔を用いた。

【００６０】次に前記回路基板接続材用部材の離型フィ
ルムを剥離し、銅箔２０４の銀メッキした面２０３がプ
リプレグの側になる様に金属箔で侠持し（図５（ａ））
熱プレスにより真空中にて２００℃の温度で約１時間加
熱加圧（５０ｋｇ／ｃｍ² ）してプリプレグの硬化と銅
箔の接着を行った。積層後の構成を図５（ｂ）に示す。

【００６１】次に最上層配線２０５を形成するためフォ
トリソグラフィー法にて配線パターンを形成した。詳細
には、前記積層基板の両面にドライフィルムを熱ロール
にて張り合わせ、パターンを紫外線露光して銅箔を残す
部分だけ硬化させた。次に未硬化部分を現像処理で取り
除き、その後銅箔をエッチングした。さらに余分なドラ
イフィルムを剥離して配線パターンを形成した。図５
（ｃ）に本実施例の両面回路基板の完成図を示す。

【００６２】実施例２、３では、実施例１の銅紛をそれ
ぞれ銀紛（平均粒径５μｍ）と銅−錫混合紛（混合比銅
９０重量％、錫１０重量％）に変えた以外は同様に両面
回路基板を得た。また実施例４、５では金属箔に施す銀
メッキをそれぞれ０．１μｍと５μｍとした以外は実施
例１と同様に両面回路基板を得た。また実施例６〜９で
は金属箔に施す銀メッキをそれぞれ錫、鉛、インジウ
ム、パラジウムメッキとした以外は実施例１と同様に両
面回路基板を得た。

【００６３】比較のために、金属箔としてバッファー層
のない銅箔（厚さ３５μｍ）を用いた以外は実施例１と
同様にして作製した両面回路基板を同様に評価した（比
較例１）。

【００６４】本実施例のサンプルのバイア部分の断面を
電子顕微鏡で観察、同時に組成分析を行ったところ、い
ずれも導電性バッファー層がバイア部分の導電性フィラ
ーと銅箔と金属結合しており、また、銅箔の凹凸と導電
フィラーの凹凸に伴って変形していたが、比較例では、
銅紛と銅箔が点接触しているにすぎなかった。

【００６５】このようにして、作製された両面回路基板
の実施例１〜９および比較例１に対して、電気導通信頼
性試験を行った。信頼性の確認には、評価用パターンを
作製して、加速試験として、プレッシャークッカーテス
ト（ＰＣＴ）を実施した後、５００穴の接続抵抗を測定
して、断線の有無を確認した。ＰＣＴは、１２１℃、２
気圧の飽和水蒸気中で１７０時間放置するという試験条
件で実施した。この結果を表１に示す。

【００６６】

【表１】

【００６７】表１より、比較例では５０サンプル中２９
サンプルで断線が生じていたのに対して、本発明の実施
例は、すべて優れた接続信頼性を有することが確認でき
た。

【００６８】（実施例１０〜１８、比較例２）実施例１
０では実施例１と同様にして回路基板接続材用部材２枚
を作製し、ガラスエポキシ基材による４層基板と組み合
わせて多層基板を作製した。作製方法を具体的に示す。

【００６９】ガラスエポキシ４層基板の作製条件は、ガ
ラス織布に前記と同様の熱硬化性樹脂を含浸させたプリ
プレグ（厚み約１００μｍ）を４枚重ねさらに厚み３５
μｍの片面を粗化処理した銅箔を両面に重ね合わせ、熱
プレスにより真空中にて１７０℃の温度で約１時間加熱
加圧（４０ Kg/cm2 ）して基材の硬化と銅箔の接着を行
った。

【００７０】銅箔の接着の後、フォトリソグラフィー法
で配線パターンの形成を行った。具体的には、ドライフ
ィルムをラミネータを用いて両面に張り合わせ、パター
ンを露光後、現像、エッチング、ドライフィルム剥離を
行う方法である。

【００７１】次に、前記パターン形成した基板の銅箔表
面を黒化処理し、さらにその両面に、前記プリプレグを
１枚ずつ配置し、片面粗化銅箔を粗化面を内側にして同
様に両面に配置して再度熱プレスにより積層した。

【００７２】本基板をドリル加工機で所望の位置に穴明
け加工を行った。穴径０．６ｍｍの穴加工を行い、さら
に銅メッキしてバイア内壁と上層部全面に銅メッキ皮膜
を形成した。この後、上層配線を形成するためフォトリ
ソ法にて配線パターンを形成した。本４層基板と回路基
板接続材用プリプレグの電気的に接続すべき箇所には、
接続のためのランドを作製し、その表面に導電性バッフ
ァー層として銀メッキ（１μm）を施した（図７参
照）。

【００７３】以上の様にして作製されたガラスエポキシ
４層基板を中間層として、前記回路基板接続材用プリプ
レグの両面にある離型フィルムを剥離し、前記４層基板
の最外側面に位置合わせして重ね合わせ厚み１μmの銀
メッキを施した銅箔を図４の様に配して積層し、熱プレ
スにより前記と同様の条件下で加熱加圧した。このよう
にして作製された多層基板の表層銅箔を前記と同様フォ
トリソ法でパターン形成を行った。図７において４０１
は銀メッキの導電性バッファー層、４０２は前記ガラス
エポキシ４層基板、４０３はドリル加工穴、４０４は銅
メッキスルー、４０５はフォトリソ法で作製した銅配線
パターンである。回路基板接続材用プリプレグ４０６を
前記ガラスエポキシ４層基板の両面に配し、さらに片面
に銀メッキ４０７した銅箔銅箔４０８で挟持した構造を
有している。

【００７４】このとき、前記４層基板と回路基板接続材
用プリプレグの電気的に接続すべき箇所には、接続のた
めの銀メッキバッファー層４０１が配設されたランド４
０９と導電性組成物部４１０を有しており、前記ランド
部分に前記回路基板接続材用プリプレグの導電性組成物
４１０が位置するようにした。したがって前記ドリル加
工によって形成されたバイア部には前記回路基板接続材
用プリプレグの導電性組成物部分がこないような構造に
する必要がある。以上の様にして作製された多層体は、
配線層が６層存在する６層基板であり、前記両面板のバ
イア部分には、前記回路基板接続材用プリプレグのエポ
キシ樹脂が流入しており、完全に密閉された構造を有し
ている。

【００７５】実施例１１、１２では、実施例１０の導電
性組成物の導電性フィラーにそれぞれ銀紛（平均粒径５
μm）と銅−錫混合紛（混合比銅９０重量％、錫１０重
量％）を用いた以外は同様に多層回路基板を得た。また
実施例１３、１４では金属箔に施す銀メッキをそれぞれ
０．１μmと５μmとした以外は実施例１０と同様に多層
回路基板を得た。また実施例１５〜１８では金属箔に施
す銀メッキをそれぞれ錫、鉛、インジウム、パラジウム
メッキとした以外は実施例１０と同様に多層回路基板を
得た。

【００７６】比較のために、金属箔としてバッファー層
のない銅箔（厚さ３５μm）を用いた以外は実施例１０
と同様にして作製した両面回路基板を同様に評価した。
(比較例２）。

【００７７】本実施例のサンプルのバイア部分の断面を
電子顕微鏡で観察、同時に組成分析を行ったところ、い
ずれも導電性バッファー層がバイア部分の導電性フィラ
ーと銅箔と金属結合しており、また、銅箔の凹凸と導電
フィラーの凹凸に伴って変形していたが、比較例では、
銅紛と銅箔が点接触しているにすぎなかった。このよう
にして、作製された多層回路基板の実施例１０〜１８お
よび比較例２に対して、実施例１等と同条件で、電気導
通信頼性試験を行った。この結果を表２に示す。

【００７８】

【表２】

【００７９】表２より、比較例では５０サンプル中４０
サンプルで断線が生じていたのに対して、本発明の実施
例は、すべて優れた接続信頼性を有することが確認でき
た。

【００８０】なお、本多層基板作製において、回路基板
接続材用プリプレグで挟持されたガラスエポキシ４層回
路基板の代わりに実施例１〜９に示した両面回路基板を
使用した場合も良好な信頼性を示すことが確認されてい
る。

【００８１】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、ＩＶＨ接続の信頼性を高くすることができる
回路基板及びそ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】本発明の第１の実施の形態における回路基板の
ＩＶＨ接続部分を示す断面模式図。

【図２】本発明の第１の実施の形態における回路基板の
一変形例のＩＶＨ接続部分を示す断面模式図。

【図３】本発明の第２の実施の形態における回路基板の
ＩＶＨ接続部分を示す断面模式図。

【図４】本発明の第２の実施の形態における回路基板の
一変形例のＩＶＨ接続部分を示す断面模式図。

【図５】本発明の第３の実施の形態における回路基板の
製造過程を示す断面模式図。

【図６】本発明の第４の実施の形態における回路基板の
製造過程を示す断面模式図。

【図７】本発明の実施例１０〜１８における回路基板の
製造過程を示す断面模式図。

【図８】本発明の第１の実施の形態における回路基板の
一変形例のＩＶＨ接続部分を示す断面模式図。

【図９】本発明の第１の実施の形態における回路基板の
一変形例のＩＶＨ接続部分を示す断面模式図。

【符号の説明】

１０１ 導電性バッファー層 １０２ 配線パターン １０３ 導電性組成物 １０４ 多層回路基板 ２０１ 回路基板接続材用部材 ２０２ プリプレグ ２０３ 導電性バッファー層 ２０４ 金属箔 ２０５ 最外層金属箔配線パターン ２０６ 導電性組成物 ３０１ プリプレグ少なくとも２層以上の回路パターを
有する回路基板 ３０２ 金属箔 ３０３ 少なくとも２層の回路パターを有する回路基板 ３０４ 導電性組成物 ３０５ 導電性バッファー層 ４０１ 導電性バッファー層 ４０２ ガラスエポキシ４層基板 ４０３ ドリル加工穴 ４０４ 銅メッキスルー ４０５ 最外層金属箔配線パターン ４０６ プリプレグ ４０７ 導電性バッファー層 ４０８ 金属箔 ４０９ ランド ４１０ 導電性組成物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 東作 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 仲谷 安広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性組成物によって充填された貫通孔
   を有する絶縁体層と、前記導電性組成物の一方または両
   方の面の上に形成された導電性のバッファー層と、前記
   導電性のバッファー層上に形成された配線パターンとを
   備え、前記導電性のバッファー層は、前記導電性組成
   物、前記配線パターンのいずれか一方または両方と合金
   または金属間化合物を形成していることを特徴とする回
   路基板。
2. 【請求項２】 導電性組成物によって充填された貫通孔
   を有する絶縁体層と、前記導電性組成物の一方または両
   方の面の上に形成された導電性のバッファー層と、前記
   導電性のバッファー層上に形成された配線パターンとを
   備え、前記導電性のバッファー層は、前記導電性組成
   物、前記配線パターンのいずれか一方または両方の凹凸
   に沿って変形していることを特徴とする回路基板。
3. 【請求項３】 前記導電性のバッファー層は、前記導電
   性組成物の一方または両方の面を覆っていることを特徴
   とする請求項１または２に記載の回路基板。
4. 【請求項４】 前記導電性のバッファー層は、前記導電
   性組成物の一方または両方の面の面上にのみ形成されて
   いることを特徴とする請求項３に記載の回路基板。
5. 【請求項５】 前記配線パターンは、前記導電性のバッ
   ファー層を覆っていることを特徴とする請求項３または
   ４に記載の回路基板。
6. 【請求項６】 前記配線パターンは、前記導電性のバッ
   ファー層上にのみ形成されていることを特徴とする請求
   項５に記載の回路基板。
7. 【請求項７】 前記絶縁体層上に形成された別の導電性
   のバッファー層と、前記別の導電性のバッファー層上の
   貫通孔が形成されていない部分に形成された別の配線パ
   ターンとを備えることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れかに記載の回路基板。
8. 【請求項８】 前記導電性組成物は、銅、銀、または錫
   の少なくとも１つをフィラーとして含有し、前記配線パ
   ターンは、銅であり、前記導電性のバッファー層は、
   銀、錫、鉛、インジウムまたはパラジウムのうちの少な
   くとも１種の金属もしくはこれらの合金あるいはこれら
   の金属間化合物であることを特徴とする請求項１〜７の
   いずれかに記載の回路基板。
9. 【請求項９】 前記導電性のバッファー層の厚みは、
   ０．１μm以上５μm以下であることを特徴とする請求項
   １〜８のいずれかに記載の回路基板。
10. 【請求項１０】 前記絶縁体層は、耐熱性合成繊維と熱
    硬化性樹脂の複合材であることを特徴とする請求項１〜
    ９のいずれかに記載の回路基板。
11. 【請求項１１】 前記導電性組成物は、導電性金属フィ
    ラーと、熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂を硬化させるのに
    必要な硬化剤からなる組成物であることを特徴とする請
    求項１〜１０のいずれかに記載の回路基板。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかに記載の回
    路基板であって、前記配線パターンが、前記絶縁体層の
    両面に形成されていることを特徴とする両面回路基板。
13. 【請求項１３】 ２枚の、請求項１〜１１のいずれかに
    記載の回路基板、または、請求項１２に記載の両面回路
    基板と、その２枚の回路基板の間に挟持された、導電部
    を有する回路板とを備え、前記回路基板上の前記それぞ
    れの配線パターンは、前記回路板が有する前記導電部を
    介して、互いに電気的に接続されていることを特徴とす
    る多層回路基板。
14. 【請求項１４】 前記回路板は、２層以上の構造である
    ことを特徴とする請求項１３に記載の多層回路基板。
15. 【請求項１５】 前記回路板は、請求項１〜１１のいず
    れかに記載の回路基板、または、請求項１２に記載の両
    面回路基板であることを特徴とする請求項１３に記載の
    多層回路基板。
16. 【請求項１６】 複数枚の請求項１〜１１のいずれかに
    記載の回路基板、または、請求項１２に記載の両面回路
    基板を備え、前記各回路基板それぞれが有する前記導電
    性組成物同士が電気的に接続されていることを特徴とす
    る多層回路基板。
17. 【請求項１７】 前記各回路基板間、または、前記回路
    基板と前記回路板との間で互いに接する前記配線パター
    ンおよび／または前記別の前記配線パターンの全部同士
    または一部同士は、一体形成されていることを特徴とす
    る請求項１３〜１６のいずれかに記載の多層回路基板。
18. 【請求項１８】 導電性組成物が充填された貫通孔を有
    するプリプレグの片面または両面に、少なくとも片面に
    導電性のバッファー層を有する金属箔を、前記導電性の
    バッファー層が前記導電性組成物と接するように重ねた
    後、加熱加圧し、その後、前記金属箔を加工して配線パ
    ターンを形成する工程を含むことを特徴とする回路基板
    の製造方法。
19. 【請求項１９】 導電性組成物が充填された貫通孔を有
    するプリプレグの片面または両面に、導電性のバッファ
    ー層を形成し、その上に金属箔を重ねた後、加熱加圧
    し、その後、前記金属箔を加工して配線パターンを形成
    する工程を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
20. 【請求項２０】 離型性フィルムが両面に形成された回
    路基板接続材用プリプレグの所望の位置に貫通孔を明
    け、前記貫通孔に導電性組成物を充填し、その後、前記
    離型性フィルムを剥離除去する工程を含み、前記剥離除
    去する工程が終了することによって、前記貫通孔を有す
    るプリプレグが得られることを特徴とする請求項１８ま
    たは１９に記載の回路基板の製造方法。
21. 【請求項２１】 前記プリプレグは、２枚であり、前記
    加熱加圧を行う前に、前記各プリプレグを、少なくとも
    両面に別の配線パターンを有する内層回路基板の各面に
    対向し、前記導電性組成物が前記別の配線パターンの全
    部または一部と電気的に接続するように、前記内層回路
    基板と重ね合わす工程を含むことを特徴とする請求項１
    ８〜２０のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記内層回路基板は、請求項１〜１１
    のいずれかに記載の回路基板、請求項１２に記載の両面
    回路基板、または、請求項１３〜１７のいずれかに記載
    の多層回路基板であることを特徴とする請求項２１に記
    載の回路基板の製造方法。