KR102346222B1 - 다층 배선판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키기 위한 전기 접속 패드와 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키지 않는 비접속 패드의 양방을 동일 면 내에 구비하는 복수 장의 프린트 배선판을 준비하는 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 과, 상기 복수 장의 프린트 배선판을 상기 전기적 접속 패드끼리가 대향하도록 겹치고, 상기 대향하는 전기적 접속 패드끼리의 사이에 배치한 도전성 페이스트에 의해 접합되도록 적층하는 적층 공정 (Ⅱ) 을 갖고, 상기 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 상기 적층 공정 (Ⅱ) 에서 상기 복수 장의 프린트 배선판을 겹칠 때에 대향시키는 면의 적어도 일방의 면에 절연 필름을 첩부하고 (Ia), 상기 전기적 접속 패드가 노출되도록, 상기 절연 필름에 대해 천공을 실시하고 (Ib), 이 천공에 의해 상기 절연 필름에 형성된 구멍에 도전성 페이스트를 배치하는 (Ic), 다층 배선판의 제조 방법.

Description

다층 배선판의 제조 방법
본 발명은, 다층 배선판의 제조 방법에 관한 것이다.
다층 배선판 상에 실장되는 부품은, 표면 실장에 의한 것이 주류로 되어 있으며, 부품과 다층 배선판을 접속시키기 위한 접속부는 해마다 협소화되어 오고 있다. 또한, 부품 실장 점수도 더욱 더 증가해 오고 있어, 다층 배선판에 뚫는 구멍의 피치의 협소화나 배선 회로층수의 증가가 요구되어 오고 있다.
다층 배선판은, 배선 회로가 형성된 양면 구리 피복 적층판을 절연성 접착제와 교대로 복수 장 겹쳐 적층 일체화하여 다층 배선판으로 하고, 필요한 지점에 다층 배선판을 관통하는 구멍을 뚫어 그 내벽을 도금함으로써 각 층의 회로를 전기적으로 접속시키는 구조 (관통 스루홀) 를 형성하는 것이 일반적이다.
그러나, 관통 스루홀은, 프린트 배선판의 판두께 방향 전체에 걸쳐 배치되기 때문에, 관통 스루홀을 배치한 평면 상의 위치에는, 접속에 필요한 배선 회로층 이외의 배선 회로층에서는, 관통 스루홀과의 전기적인 접속을 피하기 위해, 관통 스루홀을 피하도록 회로 패턴을 배치한다. 이 때문에, 관통 스루홀 구조에서는, 배선 밀도를 향상시키는 것이 곤란하다.
그래서, 관통 스루홀을 사용하지 않는 구조로서, 도전성 페이스트를 사용하여 각 층간의 접속을 실시하는 관통 스루홀레스 구조의 다층 배선판의 제조 방법이 제안되어 있고, 예를 들어, 하기에 나타내는 바와 같은 것이 잘 알려져 있다.
특허문헌 1 에는, 부직포에 열경화성 수지를 함침시켜 반경화 상태로 한 박형의 프리프레그에 구멍을 형성하여 구멍 내에 도전성 페이스트를 충전한 것을 2 장의 양면 회로 기판 (절연 기재의 각 측에 회로 패턴의 층을 갖는 기판) 사이에 끼우도록 중첩하고, 가열, 가압하고, 상기 2 장의 양면 회로 기판의 회로가 상기 프리프레그의 구멍에 충전된 도전 페이스트에 의해 전기적으로 접속되도록 접착하여 1 장의 다층 배선판을 형성하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 2 에는, 도체판 상에 산형 또는 대략 원추상의 도전성 범프를 형성하고 나서, 가열 연화시킨 절연성 프리프레그 기재에 상기 도전성 범프를 프레스 관삽시켜, 도전성 범프로 이루어지는 층간 접속부를 형성하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 3 에는, 도체 면적률이 상이한 복수의 영역을 갖는 회로 기판 사이에, 도체 면적률에 따른 개구 면적으로 천공된 이형 비아홀을 갖는 접착 수지 시트를 배치하고, 이형 비아홀에 도전성 페이스트를 충전하고, 열 프레스를 실시하여 1 장의 다층 배선판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 평11-87870호 일본 공개특허공보 평9-162553호 일본 특허공보 제5874343호
다층 배선판에 실장되는 부품은, 표면 실장에 의한 것이 주류로 되어 있으며, 부품과 다층 배선판을 접속시키기 위한 접속 단자는 해마다 협소화되어 오고 있다. 또한, 실장되는 부품의 점수도 해마다 증가해 오고 있어, 다층 배선판의 전기적 접속을 위한 구멍 피치의 협소화나 신호선수의 증가가 요구되어 오고 있다.
반도체 검사용 지그용 기판이나 마더보드 등으로 대표되는 판두께가 5 ㎜ 를 초과하는 대형 고다층 배선판 분야에 있어서도, 검사 부품이나 실장 부품의 소형화, 협피치화에 수반하여, 다층 배선판의 전기적 접속을 위한 구멍 피치의 협소화, 신호선 수의 증대 등이 요구되어 오고 있다.
고판두께의 기판에 소경의 관통공을 형성하는 것은, 드릴 부러짐의 위험이 있고, 관통공을 표리로부터 형성하기에도 위치 맞춤 정밀도의 문제도 있다. 또 도금을 할 때에도 관통공 입구 부근과 관통공 중앙부의 도금 두께의 비인 스로잉 파워가 양호한 도금을 부착시키는 것이 곤란하여, 애스펙트비 (판두께를 관통공의 직경으로 나눈 값) 가 25 를 초과하는 기판의 제조는 매우 곤란하였다. 이와 같은 점에서, 전체 판두께를 관통하는 구멍에서의 관통 스루홀 구조에 의해서만 층간 접속을 실시하는 다층 배선판에서는, 애스펙트비의 증가에 의해, 협피치화에 대응한 다층 배선판을 제공하는 것이 곤란하기 때문에 특허문헌 1 ∼ 3 등에 기재된 다층 배선판의 제조 방법이 제안되었다.
특허문헌 1 에 기재된 다층 배선판의 제조 방법에서는, 부직포를 포함하는 프리프레그에 형성한 구멍에 충전한 도전 페이스트에 의해 층간 접속을 실시하기 때문에, 프리프레그에 포함되는 부직포의 두께의 차이에 의해 접속 패드 사이의 높이가 편차가 발생하여, 접속 저항값이 불안정해진다는 문제가 있다. 따라서, 미소한 접합 단자 피치를 갖는 실장 부품이 고밀도로 실장되는 다층 배선판에 있어서 양호한 위치 정밀도로 가공을 실시하는 것은 곤란하다고 생각된다.
특허문헌 2 에 기재된 다층 배선판의 제조 방법에서는, 범프 관삽시에, 애스펙트비가 높은 도전성 범프에 압력이 가해짐으로써 도전성 범프의 파손이 발생하거나, 범프 높이의 편차나 프린트 배선판의 휨의 영향에 의해 범프가 적절히 관통되지 않거나 하는 경우가 있어, 수율이나 신뢰성의 면에서 문제가 발생할 우려가 있었다.
특허문헌 3 에 기재된 다층 배선판의 제조 방법에서는, 도전성 재료를 충전하기 위한 상이한 개구 면적비를 갖는 이형 비아홀을 형성한 접착 수지 시트를 사용하고 있으며, 도전성 페이스트 충전시에 이형 비아홀 옆에 공극이 형성되기 쉽고, 그 공극이 도전성 재료의 유동을 초래하여, 단락 불량을 발생시킬 가능성이 있었다.
본 발명은 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 접속 신뢰성이 우수한, 고판두께이고, 소경 또한 협피치화된 전기적 접속을 위한 구멍을 구비하고, 미소한 접합 단자 피치를 구비한 고밀도 다층 배선판을 용이하게 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다층 배선판의 제조 방법은, 이하에 관한 것이다.
먼저, 본 발명은, 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키기 위한 전기 접속 패드와 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키지 않는 비접속 패드의 양방을 동일 면 내에 구비하는 복수 장의 프린트 배선판을 준비하는 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 과, 상기 복수 장의 프린트 배선판을 상기 전기적 접속 패드끼리가 대향하도록 겹치고, 상기 복수 장의 프린트 배선판을 상기 대향하는 전기적 접속 패드끼리의 사이에 배치한 도전성 페이스트에 의해 접합되도록 적층하는 적층 공정 (Ⅱ) 을 갖는 다층 배선판의 제조 방법에 있어서, 상기 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 상기 적층 공정 (Ⅱ) 에서 상기 복수 장의 프린트 배선판을 겹칠 때에 대향시키는 면의 적어도 일방의 면에 절연 필름을 첩부하고 (Ia), 상기 절연 필름을 첩부한 면의 전기적 접속 패드에 대응하는 위치에, 상기 전기적 접속 패드가 노출되도록, 상기 절연 필름에 대해 천공을 실시하고 (Ib), 이 천공에 의해 상기 절연 필름에 형성된 구멍에 도전성 페이스트를 배치하는 (Ic), 다층 배선판의 제조 방법이다. 이로써, 고밀도 다층 배선판을 용이하게 제조할 수 있는 다층 배선판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에, 유리 전이 온도가 180 ℃ 이상인 열경화성 수지 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 고온의 융점을 갖는 도전성 페이스트를 가공하는 온도에서도 절연 재료의 내열성을 확보할 수 있어, 고신뢰성의 고밀도 다층 배선판을 제조할 수 있다.
프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에, 강화재로서 필러 등의 입자를 함유하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 절연 필름에 사용하는 경화물의 열팽창률을 억제할 수 있어, 고신뢰성의 고밀도 다층 배선판을 제조할 수 있다.
프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에 대해 천공을 실시할 때 (Ib) 에, 레이저 가공 또는 드릴 천공 가공을 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 천공의 방법을 가리지 않고, 일반적인 프린트 배선판의 제조에 있어서도 사용하는 방법으로 구멍을 형성할 수 있다. 레이저 가공에 의한 천공에 있어서는, 드릴을 사용하는 것보다 소경의 구멍의 가공을 용이하게 실시할 수 있고, 미소한 접합 단자 피치를 구비하는 고밀도 다층 배선판을 용이하게 제조할 수 있어 바람직하다.
프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에 형성된 구멍에 도전성 페이스트를 배치할 때 (Ic) 에, 보호 마스크로서 PET 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 미리 절연 재료에 부착시킨 PET 필름을, 절연 재료의 천공시에 동시에 천공 가공하고, 그대로 보호 필름으로서 사용하는 점에서, 페이스트 배치 위치에 맞춘 개별의 보호 마스크를 제조하지 않아도 되어, 용이하게 고밀도 다층 배선판을 제조할 수 있다.
프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에 형성된 구멍에 도전성 페이스트를 배치 (Ic) 한 후, 복수 장의 프린트 배선판을 적층하는 공정 (Ⅱ) 보다 전에, 온도 70 ∼ 150 ℃, 시간 10 ∼ 120 분으로 프린트 배선판의 열처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 도전성 페이스트를 충전한 후에 도전성 페이스트의 융점보다 저온에서 열처리를 실시함으로써, 도전성 페이스트의 점도를 높이고, 일체화 적층할 때에 가해지는 압력으로 발생하는 도전성 페이스트의 흐름을 저하시킬 수 있어, 고신뢰성의 고밀도 다층 배선판을 제조할 수 있다.
적층 공정 (Ⅱ) 에서는, 일체화 적층을 실시하는 프린트 배선판의 평면 상의 동일 지점에 복수의 위치 맞춤공을 배치하고, 배치한 위치 맞춤공에 핀을 삽입함으로써 프린트 배선판끼리의 위치 맞춤을 실시하면서 일체화 적층을 실시하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 일체화 적층하는 복수 장의 프린트 배선판 사이의 위치 맞춤을 용이하게 실시할 수 있는 점에서 적층 중의 위치 어긋남을 억제할 수 있어, 고신뢰성의 고밀도 다층 배선판을 제조할 수 있다.
적층 공정 (Ⅱ) 에서는, 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키기 위한 패드가 배치된 면의 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키기 위한 패드가 배치되어 있지 않은 부분을, 절연 재료에 의해 충전하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 전기적 접속 패드가 배치되어 있지 않은 부분을 적층 전에 미리 충전해 둠으로써, 전기적 접속 패드가 배치되어 있지 않은 부분에 대한 도전성 페이스트의 흘러듦을 방지할 수 있다. 또, 전기적 접속 패드 사이의 높이를 균일하게 할 수 있기 때문에, 고신뢰성의 고밀도 다층 배선판을 제조할 수 있다.
프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 전기적 접속 패드가 노출되도록, 절연 필름에 대해 천공을 실시할 때 (Ib) 에, 상기 절연 필름의 두께가, 상기 절연 필름에 형성된 구멍으로부터 노출된 전기적 접속 패드의 도체 회로 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 도전성 페이스트를 충전하기 위한 구멍의 깊이를 확실하게 확보할 수 있고, 층간의 밀착 부족이나 전기적 접속을 확보하기 위한 도전성 페이스트의 구멍 밖으로의 유동을 방지할 수 있어, 보다 고밀도의 다층 배선판을 제조할 수 있다.
프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 전기적 접속 패드가 노출되도록, 절연 필름에 대해 천공을 실시할 때 (Ib) 에, 상기 전기적 접속 패드에 대응하는 지점의 절연 필름에 대해 천공에 의해 형성된 구멍이, 도전성 페이스트에 의해 모두 충전되는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 도전성 페이스트를 절연 필름에 형성한 구멍 모두에 충전함으로써, 일체화 적층 후에 공극이 생기지 않고, 전기적 접속 패드 상에 배치되는 도전성 범프의 높이를 일정하게 할 수 있기 때문에, 고신뢰성의 고밀도 다층 배선판을 제조할 수 있다.
본 발명의 프로세스에 의하면, 적어도 2 장 이상의 프린트 배선판을 일체화 적층하고, 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시킴으로써, 접속 신뢰성이 우수한, 고판두께이고, 소경 또한 협피치화된 전기적 접속을 위한 구멍을 구비하고, 미소한 접합 단자 피치를 구비한 고밀도 다층 배선판을 용이하게 제조할 수 있는 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 다층 배선판의 제조 방법의 일 실시형태의 각 공정을 나타내는 블록도이다.
도 2 는, 본 발명의 다층 배선판의 제조 방법의 일 실시형태에 있어서의 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 을 나타내는 모식 단면도이다. (a) 준비한 제 1, 제 2, 제 3 프린트 배선판의 모식 단면도이다. (b) 보호 마스크를 첩부한 절연 필름을 프린트 배선판에 첩부한 상태 (Ia) 를 나타내는 모식 단면도이다. (c) 전기적 접속 패드에 대응하는 위치의 절연 필름에 천공에 의해 구멍을 형성한 상태 (Ib) 를 나타내는 모식 단면도이다. (d) 절연 필름에 형성한 관통공에 도전성 재료를 배치한 상태 (Ic) 를 나타내는 모식 단면도이다. (e) 절연 필름 표면의 보호 필름을 박리한 상태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 다층 배선판의 제조 방법의 일 실시형태에 있어서의 적층 공정 (Ⅱ) 을 나타내는 모식 단면도이다. (f) 제 1, 제 2, 제 3 의 3 장의 프린트 배선판을 도전성 재료가 배치된 면과 배치되어 있지 않은 면이 대향하도록 겹쳐 배치한 상태 (IIa) 를 나타내는 모식 단면도이다. (g) 가열·가압 적층을 실시한 후의 상태 (IIb) 를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 다층 배선판의 제조 방법의 일 실시형태에 있어서의, 프린트 배선판끼리를 대향시키는 면의 양면에 절연 필름을 첩부한 경우의 모식 단면도이다. (a) 전기적 접속 패드에 대응하는 지점만의 절연 필름에 천공한 면 (하측) 과, 전기적 접속 패드와 비접속 패드의 양방에 대응하는 지점의 절연 필름에 천공한 면 (상측) 을 대향시킨 경우의 모식 단면도이다. (b) 전기적 접속 패드에 대응하는 지점만의 절연 필름에 천공한 면 (하측 및 상측) 끼리를 대향시킨 경우의 모식 단면도이다.
이하, 각 도면를 사용하여, 본 발명의 다층 배선판의 제조 방법의 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 3 장의 프린트 배선판을 일체화 적층하는 다층 배선판을 제조하는 예를 나타내고, 일체화 적층 전의 프린트 배선판을, 제 1 프린트 배선판 (1), 제 2 프린트 배선판 (6), 제 3 프린트 배선판 (7) 으로 나타낸다.
본 실시형태의 다층 배선판의 제조 방법은, 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키기 위한 전기 접속 패드와 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키지 않는 비접속 패드의 양방을 동일 면 내에 구비하는 복수 장의 프린트 배선판을 준비하는 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 과, 상기 복수 장의 프린트 배선판을 상기 전기적 접속 패드끼리가 대향하도록 겹치고, 상기 복수 장의 프린트 배선판을 상기 대향하는 전기적 접속 패드끼리의 사이에 배치한 도전성 페이스트에 의해 접합되도록 적층하는 적층 공정 (Ⅱ) 을 갖는 다층 배선판의 제조 방법에 있어서, 상기 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 상기 적층 공정 (Ⅱ) 에서 상기 복수 장의 프린트 배선판을 겹칠 때에 대향시키는 면의 적어도 일방의 면에 절연 필름을 첩부하고 (Ia), 상기 절연 필름을 첩부한 면의 전기적 접속 패드에 대응하는 위치에, 상기 전기적 접속 패드가 노출되도록, 상기 절연 필름에 대해 천공을 실시하고 (Ib), 이 천공에 의해 상기 절연 필름에 형성된 구멍에 도전성 페이스트를 배치하는 (Ic), 다층 배선판의 제조 방법이다.
본 실시형태에 있어서, 전기적 접속 패드란, 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키는 패드로서, 후술하는 도전성 재료를 개재하여 대향하도록 겹쳐지고, 도전성 재료에 의해 접합되도록 적층됨으로써, 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키는 패드를 말한다. 또, 비접속 패드란, 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키기 위해서는 사용되지 않는 패드를 말한다. 또,「전기적 접속 패드와 비접속 패드의 양방을 동일 면 내에 구비하는, 제 1, 제 2, 제 3 의 복수 장의 프린트 배선판」이란, 제 1, 제 2, 제 3 의 복수 장의 프린트 배선판의 각각의 프린트 배선판이, 그 표리면 중의 적어도 어느 일방의 면에, 전기적 접속 패드와 비접속 패드의 양방을 구비하는 것을 말하고, 각각의 프린트 배선판이, 그 표리면 중의 상이한 하나의 면에 전기적 접속 패드와 비접속 패드의 양방을 구비해도 된다. 예를 들어, 제 1 프린트 배선판이, 표면에 전기적 접속 패드와 비접속 패드의 양방을 구비하고, 제 2 프린트 배선판 및 제 3 프린트 배선판이 이면에 전기적 접속 패드와 비접속 패드의 양방을 구비해도 된다.
＜프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ)＞
(프린트 배선판의 준비)
본 발명의 제조 방법의 각 공정을 도 1, 도 2, 도 3, 도 4 에 의해 설명한다. 먼저, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 프린트 배선판 (1), 제 2 프린트 배선판 (6), 제 3 프린트 배선판 (7) 을 제조한다. 이 때, 제 1 프린트 배선판 (1), 제 2 프린트 배선판 (6), 제 3 프린트 배선판 (7) 으로는, 양면 회로 기판, 다층 배선판, 멀티 와이어 배선판 중 어느 것을 사용할 수 있고, 또, 각각의 프린트 배선판으로 상이한 종류의 것을 선택해도 상관없다. 또, 제 1 프린트 배선판 (1), 제 2 프린트 배선판 (6), 제 3 프린트 배선판 (7) 의 사이즈나 형상은 가리지 않으며, 상이한 사이즈나 상이한 형상을 조합해도 된다. 또, 각각의 프린트 배선판에 사용하는 기재의 종류는 가리지 않지만, 적층시의 가압 가열에 의한 변형 (치수 변화) 을 제어하기 위해서는, 유리 클로스 등의 강화재를 함유한 절연 기재가 바람직하고, 나아가서는 NEMA (National Electrical Manufacturers Association) 규격의 FR (Flame Retardant)-5 그레이드의 기재나 폴리이미드 수지계 등의 유리 전이 온도 (유리 전이점) 가 높은 기재가 바람직하다.
제 1 프린트 배선판 (1), 제 2 프린트 배선판 (6), 제 3 프린트 배선판 (7) 은, 관통하는 구멍을 전기 구리 도금 혹은 무전해 구리 도금에 의해 스루홀 도금하고, 관통하는 구멍의 내부를 비도전성의 재료로 메워, 그것을 덮도록 금속층을 형성한, 이른바 구멍 메움, 덮개 도금을 실시한 프린트 배선판인 것이 바람직하다. 프린트 배선판의 관통하는 구멍이 비도전성 재료로 구멍이 메워진 상태인 경우, 패드의 중앙부가 비도전성 재료가 되어, 프린트 배선판 사이를 접속시키기 위해 필요한 도전성 재료와 프린트 배선판의 접속부의 접촉 면적이 저하될 우려가 있기 때문이다.
제 1 프린트 배선판 (1), 제 2 프린트 배선판 (6), 제 3 프린트 배선판 (7) 의 표면 마무리는, 금 도금인 것이 바람직하다. 통상적으로 관통공의 접속성을 확보하고, 덮개 도금하는 경우, 구리 도금이 사용되는 경우가 많다. 그러나, 구리 도금을 대기 중에 방치해 두면, 표면에 산화구리 피막을 형성하는 경우가 있어, 도전성 재료와의 접속성이 저하되는 경우가 있다. 산화 열화에 의한 접속성 불량을 억제하기 위해서는, 금이 표면에 있는 것이 바람직하다.
제 1 프린트 배선판 (1), 제 2 프린트 배선판 (6), 제 3 프린트 배선판 (7) 에 있어서, 다른 프린트 배선판과 전기적으로 접속시키는 면에는, 전기적 접속 패드가 배치되어 있다. 또, 전기적으로 접속시키는 면에는, 전기적 접속 패드 외에, 비접속 패드나 랜드, 필요에 따라 배선을 갖고 있어도 된다.
(절연 필름의 첩부 (Ia))
다음으로, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 대향하는 면의 적어도 일방의 면에, 절연 필름 (2) 을 첩부한다. 절연 필름 (2) 은 프린트 배선판 사이의 대향하는 면의 적어도 일방의 면에 첩부하는 것이 바람직하고, 프린트 배선판 사이의 대향하는 면의 양면에 첩부하는 것이 보다 바람직하다. 이 때에 사용하는 절연 필름 (2) 으로는, 절연성을 갖는 필름이면 무엇이든 되지만, 유동성을 제어할 수 있는 것이 바람직하고, 폴리머 성분을 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 필름 재료가 바람직하다. 또한, 절연 필름은, 열경화성 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 부품 실장시의 리플로 조건에 견딜 필요가 있기 때문에, 경화물의 유리 전이 온도는 150 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 180 ℃ 이상이면 보다 바람직하다. 이와 같은 절연 필름으로는, 예를 들어 히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : AS-9500 을 들 수 있다. 나아가서는, 절연 필름의 경화물의 열팽창률을 억제하기 위해, 강화재로서 필러 등의 입자를 함유하는 것이 바람직하고, 이와 같은 절연 필름으로는, 예를 들어 히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : AS-300HS 를 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 절연 필름이란, 수지 조성물로 이루어지는 필름 또는 수지 조성물 및 필러로 이루어지는 필름이다.
절연 필름 (2) 은, 섬유를 추가로 함유해도 된다. 단, 섬유를 함유하는 경우에는, 소경·협피치 구멍 가공에 악영향을 미치는 것을 방지하는 관점에서, 섬유의 길이가 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 과 동일하게, 제 2 프린트 배선판 (6) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 에 있어서도, 제 2 프린트 배선판 (6) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 대향하는 면의 적어도 일방의 면에 절연 필름을 첩부하는 것이 바람직하고, 제 2 프린트 배선판 (6) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 대향하는 면의 양면에 절연 필름을 첩부하는 것이 보다 바람직하다.
절연 필름의 표면에는, 보호 필름 (예를 들어 PET 필름) 을 구비하는 것이 바람직하다. 각 공정 내에서의 절연 필름 표면에 대한 이물질의 부착을 방지할 수 있고, 나아가서는, 다음에 실시하는 절연 필름의 천공 프로세스에서 절연 필름과 동일한 위치에 천공을 실시해 둠으로써, 그 후의 도전성 페이스트 배치시에, 제품 패턴마다의 도전성 페이스트 배치 위치에 맞추어 개구된 1 품 1 양의 보호 마스크를 준비하지 않아도, 천공된 보호 필름을, 보호 마스크의 대용으로서 사용할 수 있기 때문에, 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
＜유리 전이점의 측정＞
유리 전이 온도는, 다음의 방법으로 측정하였다.
(샘플 제조 방법)
열경화성 수지 조성물을 이형 PET (테이진 듀퐁 필름사 제조, A-53) 상에 어플리케이터를 사용하여, 건조 후의 막두께가 100 ㎛ 가 되도록 도포하고, 온도 130 ℃, 시간 30 분의 조건에서 건조시켜, 반경화의 필름을 제조하였다. 그 후, 이형 PET 로부터 반경화의 필름을 벗기고, 2 장의 금속제의 프레임에 반경화의 필름을 사이에 끼움으로써 고정시키고, 온도 185 ℃, 시간 60 분의 조건에서 건조시킴으로써, 경화된 열경화성 수지 조성물로 이루어지는 필름을 제조하였다.
(측정 방법)
주식회사 맥·사이언스 제조의 TMA 를 사용하여, 지그 : 인장, 척 사이 거리 : 15 ㎜, 측정 온도 : 실온 ∼ 350 ℃, 승온 속도 : 10 ℃/min, 인장 하중 : 5 gf, 샘플 사이즈 : 폭 5 ㎜ × 길이 25 ㎜ 로 측정하고, 얻어진 온도-변위 곡선으로부터 접선법에 의해 유리 전이 온도를 구하였다.
(절연 필름에 대한 천공 (Ib))
다음으로, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 대향하는 면의 적어도 일방의 면에 첩부한 절연 필름 (2) 으로부터 전기적 접속 패드가 노출되도록, 천공을 실시하는 것이 바람직하고, 제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 대향하는 면의 양면에 첩부한 절연 필름 (2) 으로부터 전기적 접속 패드가 노출되도록, 양면 모두 천공을 실시하는 것이 보다 바람직하다. 프린트 배선판 사이의 대향하는 면의 양면에 첩부된 절연 필름 (2) 에 천공을 실시하는 경우에는 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 도전성 페이스트를 배치하는 측의 절연 필름 (2) 은 전기적 접속 패드와 동일 지점만 천공하고, 도전성 페이스트를 배치하지 않는 측의 절연 필름 (2) 은 전기적 접속 패드와 비접속 패드의 양방을 천공하는 것이 바람직하다. 전기적 접속 패드와 동일 지점만 천공한 절연 필름을 대향하는 면의 양면에 구비하는 경우, 비접속 패드끼리가 대향하는 지점과 전기적 접속 패드끼리가 대향하는 지점에서는 실제의 층간 거리가 상이하기 때문에 (도 4(b)), 접합하였을 때에 접속 불량을 발생시키는 경우가 있지만, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이 절연 필름에 천공한 경우, 절연성을 확보하면서, 패드 옆의 공극도 없어, 충분한 접속 신뢰성을 확보할 수 있다.
이 때의 천공 방법으로는, 레이저 가공이나, 드릴 가공을 사용할 수 있다. 이들의 가공기로서, 기계에 구비한 카메라에 의해 프린트 배선판 4 모퉁이에 형성한 위치 맞춤용의 표면 패드 위치를 판독하고, 가공기의 제어용 소프트웨어로, X 및 Y 방향의 오프셋, X 및 Y 방향의 스케일, 회전의 보정을 자동적으로 실시하는 기능을 구비하는 가공기를 사용하면, 미소한 전기적 접속 패드를 구비한 고밀도 배선판에 있어서도, 용이하게 위치 맞춤을 실시할 수 있기 때문에 바람직하다. 또, 레이저 가공에 의한 천공에 있어서는, 드릴을 사용하는 것보다 소경의 구멍의 가공이 용이하게 행해질 수 있고, 미소한 전기적 접속 패드 피치를 구비하는 고밀도 다층 배선판을 용이하게 제조할 수 있어 바람직하다.
절연 필름 (2) 에 천공할 때에는, 전기적 접속 패드와 동일 지점에 대한 천공이면 되지만, 더욱 양호한 위치 정밀도로, 접속 신뢰성이 우수한 프린트 배선판을 제조하기 위해, 전기적 접속 패드보다 직경이 0 ∼ 200 ㎛ 작은 개구 직경으로 천공하는 것이 바람직하고, 전기적 접속 패드보다 직경이 50 ∼ 100 ㎛ 작은 개구 직경으로 천공하는 것이 보다 바람직하다.
제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 과 동일하게, 제 2 프린트 배선판 (6) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 에 있어서도, 제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 과 동일한 프로세스로, 절연 필름에 천공을 실시한다.
(도전성 페이스트의 배치 (Ic))
다음으로, 도 2(d) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 대향하는 면의 적어도 일방의 면에 있어서, 절연 필름 (2) 에 형성한 구멍으로부터 노출된 전기적 접속 패드 상에 도전성 페이스트를 배치한다. 도전성 페이스트는, 도전성을 갖고 있으면 어떠한 것이어도 되지만, 일반적인 프린트 배선판용 절연 재료의 성형 온도 (200 ℃ 이하) 에서 용융되는 것이면, 절연 재료와 동시에 가공을 할 수 있어 바람직하다. 또, 도전성 페이스트의 성분이나 접합용의 패드 표면과 금속간 결합을 형성하고, 형성 후의 재용융 온도가 250 ℃ 이상인 재료이면, 리플로를 사용한 표면 실장시의 열 이력에 견딜 수 있는 고신뢰성의 다층 배선판을 얻을 수 있어 바람직하다. 이와 같은 재료로서, 예를 들어, ORMET 사 제조, 상품명 : HT-710, 타츠타 전선 주식회사 제조, 상품명 : MPA500 을 들 수 있다.
제 2 프린트 배선판 (6) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 적어도 일방의 면에 있어서도, 제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 과 동일한 프로세스로, 도전성 페이스트의 배치를 실시한다.
도전성 페이스트를 배치하는 방법으로는, 예를 들어, 스크린 인쇄법, 디스펜서법을 사용할 수 있다. 도전성 페이스트 중에는, 금속 재료를 바인더 수지에 혼합함으로써 저점성으로 하여 스크린 인쇄나 디스펜서 가공이 용이해지도록 하고 있는 것이 있지만, 그와 같은 도전성 페이스트를 사용하는 경우에는, 이후에 이어지는 프로세스에 있어서 도전성 페이스트의 형상을 유지할 수 있도록, 도전성 페이스트 배치 후에 열처리를 실시하고, 바인더 수지의 예비 경화를 실시하여, 점성을 높이는 것이 바람직하다. 이 때의 온도가 70 ℃ 이하, 시간이 10 분 이하인 경우, 충분히 점성을 높일 수 없어 형상이 붕괴되는 경우가 있다. 또, 온도 150 ℃ 이상, 시간 120 분 이상인 경우, 점성이 지나치게 높아지거나, 바인더 수지의 경화가 진행되어 도전 재료가 용융되어도 충분한 금속간 화합물을 형성할 수 없거나, 적층시에 변형할 수 없어 충분한 접속성을 확보할 수 없는 경우가 있다.
또한, 도 2(e) 에 나타내는 바와 같이, 절연 필름 (2) 의 표면에 보호 필름 (3) 을 구비하는 것을 사용한 경우에는, 보호 필름 (3) 을 박리시킨다.
＜적층 공정 (Ⅱ)＞
다음으로, 도 3(f) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 프린트 배선판 (1) 을 1 장, 제 3 프린트 배선판 (7) 을 적어도 1 장 이상, 제 2 프린트 배선판 (6) 을 1 장의 순서로 도전성 페이스트를 배치한 면과, 도전성 페이스트를 배치하지 않는 면이 대향하도록 겹쳐 배치하고 (IIa), 도 3(g) 에 나타내는 바와 같이, 가열·가압 적층을 실시한다 (IIb). 이로써, 각각의 프린트 배선판 사이가 전기적으로 접속된다. 또한, 절연 필름의 표면에 보호 필름을 구비하는 것을 사용한 경우에는, 프린트 배선판끼리를 중첩시키기 전에 보호 필름을 박리시킨다.
적층시에는, 제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 2 프린트 배선판 (6) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 평면 상의 동일 지점에 복수의 위치 맞춤공을 배치하고, 제 1 프린트 배선판 (1) 에 배치한 위치 맞춤공에, 적층 후의 다층 배선판의 판두께보다 짧고, 적층하는 제 1 프린트 배선판 (1) 과 제 3 프린트 배선판 (7) 의 총 판두께보다 긴 핀을 삽입하고, 그 핀을, 제 3 프린트 배선판 (7) 에 배치한 위치 맞춤공, 나아가서는 제 2 프린트 배선판 (6) 에 배치한 위치 맞춤공에 삽입함으로써, 프린트 배선판끼리의 위치 맞춤을 실시하면서 적층을 실시하는 것이, 각 프린트 배선판끼리를 양호한 정밀도로 위치 맞춤할 수 있어 바람직하다.
실시예
(실시예 1)
유리 에폭시 다층 재료 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : E-679) 를 사용하여, 기판 사이즈 500 ㎜ × 500 ㎜, 판두께 3.0 ㎜ 의 26 층 배선판을 형성하였다. 직경 0.15 ㎜ 의 드릴로, 관통 스루홀 사이의 최소 피치 0.40 ㎜ 의 패턴으로 20000 구멍의 천공을 실시하고, 구멍의 내벽을 구리 도금하여 전기적으로 접속시키고, 모든 구멍 내를 구멍 메움 수지 (타이요 잉크 제조 주식회사 제조, 상품명 : THP-100DX1) 를 사용하여 수지 메움을 실시한 후, 두껍게 한 무전해 구리 도금에 의한 40 ㎛ 의 덮개 도금을 실시하였다. 또, 프린트 배선판의 표면층의 한쪽의 면에는, 관통공의 위치에 직경 0.30 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 위치 맞춤공을 형성하였다. 이 기판을, 제 1 프린트 배선판으로 하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과 동일한 재료와 프로세스를 사용하여, 판두께 3.0 ㎜ 의 26 층 배선판을 형성하고, 제 2 프린트 배선판으로 하였다. 이 때, 제 2 프린트 배선판의 표면층의 한쪽의 면에는, 20000 구멍의 관통공의 위치에 직경 0.30 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 위치 맞춤공을 형성하였다.
다음으로, 사이즈 510 ㎜ × 510 ㎜ 이고, 편면에 두께 0.025 ㎜ 의 PET 필름이 부착된 공칭 두께 0.065 ㎜ 의 절연 필름 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : AS-300HS) 을, 제 1 프린트 배선판의 전기적 접속 패드를 배치한 면에, 절연 필름이 전기적 접속 패드에 접하도록 올리고, 진공 라미네이터를 사용하여, 온도 85 ℃, 압력 0.5 ㎫, 가압 시간 30 초 (진공화 30 초) 의 조건에서 첩부를 실시하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판에 있어서, 절연 필름을 첩부한 면으로부터, CO2 레이저 가공기를 사용하여, 전기적 접속 패드가 노출되도록 절연 필름의 천공을 실시하였다. 이 때, 절연 필름에 뚫는 구멍의 마무리 구멍 직경은 0.25 ㎜ 로 하고, 프린트 배선판의 표면 패턴과 구멍 위치의 위치 맞춤은, 레이저 가공기에 구비된 카메라에 의해 프린트 배선판 4 모퉁이에 형성한 위치 맞춤용의 표면 패드 위치를 판독하고, 레이저 가공기의 제어용 소프트웨어로, X 및 Y 방향의 오프셋, X 및 Y 방향의 스케일, 회전의 보정을 실시하였다.
다음으로, 스크린 인쇄기를 사용하여, 스크린 인쇄법으로 상기 구멍에 도전성 페이스트 (타츠타 전선 주식회사 제조, 상품명 : MPA500) 를 충전하였다. 충전한 구멍수는 20000 구멍이었다. 이 때, 스크린판은, 두께 0.1 ㎜ 의 메탈 마스크로 하고, 인쇄 영역으로서 480 ㎜ × 480 ㎜ 의 개구를 형성한 것으로 하였다. 또, 도전성 페이스트를 배치하지 않는 부분의 프린트 배선판 표면의 보호 마스크로서, 절연 필름 표면에 부착되어 있는 PET 필름을 사용하였다.
다음으로, 절연 필름 표면에 부착되어 있는 0.025 ㎜ 의 PET 필름을 절연재로부터 박리시켰다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판을 중첩하고, 진공 프레스기로 온도 180 ℃, 시간 90 분, 압력 3 ㎫ 의 프레스 조건에서 가열·가압 프레스를 실시하여 접착하였다. 이 때, 제 1 프린트 배선판의 도전성 페이스트가 배치된 면과, 제 2 프린트 배선판의 도전성 페이스트가 배치되어 있지 않은 면이 대향하도록 제 2 프린트 배선판을 겹쳐 배치하였다. 제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판의 위치 맞춤은, 제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판의 평면 상의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 기판 4 모퉁이의 위치에 직경 5.0 ㎜ 의 드릴로 미리 뚫어 둔 위치 맞춤공에, 길이 5 ㎜, 직경 5.0 ㎜ 의 핀을 삽입함으로써 실시하였다.
(실시예 2)
제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판에, 폴리이미드 다층 재료 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : I-671) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 다층 배선판의 제조를 실시하였다.
(실시예 3)
절연 필름으로서 히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : AS-9500 을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 다층 배선판의 제조를 실시하였다.
(실시예 4)
절연 필름 천공시에 드릴 가공을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 기판의 제조를 실시하였다. 가공하는 드릴로서 직경 0.25 ㎜, 선단각 140 도의 드릴을 사용하고, 천공의 깊이 제어는, 천공기에 구비한 센서에 의해 기판 표면의 위치를 검지하고, 표면으로부터의 가공량을 0.130 ㎜ 로 하여 실시하였다. 또, 기계에 구비한 카메라에 의해 프린트 배선판 4 모퉁이에 형성한 위치 맞춤용의 표면 패드 위치를 판독하고, 가공기의 제어용 소프트웨어로, X 및 Y 방향의 오프셋, X 및 Y 방향의 스케일, 회전의 보정을 실시하였다.
(실시예 5)
도전성 페이스트 충전의 직후에, 전기 건조기에서 온도 70 ℃, 시간 10 분의 건조 처리를 실시한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 다층 배선판의 제조를 실시하였다.
(실시예 6)
도전성 페이스트 충전의 직후에, 전기 건조기에서 온도 150 ℃, 시간 90 분의 건조 처리를 실시한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 다층 배선판의 제조를 실시하였다.
(실시예 7)
제 1 프린트 배선판으로서, 판두께 3.0 ㎜, 절연 와이어를 사용한 신호층수 4 층, 전체 층수 18 층의 멀티 와이어 배선판을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 다층 배선판의 제조를 실시하였다.
(실시예 8)
유리 에폭시 다층 재료 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : E-679) 를 사용하여, 기판 사이즈 500 ㎜ × 500 ㎜, 판두께 2.0 ㎜ 의 18 층 배선판을 형성하였다. 직경 0.15 ㎜ 의 드릴로, 관통 스루홀 사이의 최소 피치 0.40 ㎜ 의 패턴으로 20000 구멍의 천공을 실시하고, 모든 구멍 내를 구멍 메움 수지 (타이요 잉크 제조 주식회사 제조, 상품명 : THP-100DX1) 를 사용하여 수지 메움을 실시한 후, 두껍게 한 무전해 구리 도금에 의한 40 ㎛ 의 덮개 도금을 실시하였다. 또, 기판의 표면층의 한쪽의 면에는, 관통공의 위치에 직경 0.30 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 구멍을 형성하였다. 이 기판을, 제 1 프린트 배선판으로 하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과 동일한 재료 구성과 프로세스를 사용하여, 판두께 2.0 ㎜ 의 18 층 배선판을 형성하고, 제 2 프린트 배선판으로 하였다. 이 때, 제 2 프린트 배선판의 표면층의 한쪽의 면에는, 20000 구멍의 관통공의 위치에 직경 0.30 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 위치 맞춤공을 형성하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과 동일한 재료 구성과 프로세스를 사용하여, 판두께 2.0 ㎜ 의 18 층 배선판을 형성하고, 제 3 프린트 배선판으로 하였다. 이 때, 제 2 프린트 배선판의 표면층의 양면에 있어서, 20000 구멍의 관통공의 위치에 직경 0.30 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 위치 맞춤공을 형성하였다.
다음으로, 사이즈 510 ㎜ × 510 ㎜ 이고, 편면에 두께 0.025 ㎜ 의 PET 필름이 부착된 공칭 두께 0.075 ㎜ 의 절연 필름 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : AS-300HS) 을, 제 1 프린트 배선판의 전기적 접속 패드를 배치한 면에, 절연 필름이 전기적 접속 패드에 접하도록 올리고, 진공 라미네이터를 사용하여, 온도 85 ℃, 압력 0.5 ㎫, 가압 시간 30 초 (진공화 30 초) 의 조건에서 첩부를 실시하였다.
다음으로, 사이즈 510 ㎜ × 510 ㎜ 이고, 편면에 두께 0.025 ㎜ 의 PET 필름이 부착된 공칭 두께 0.065 ㎜ 의 절연 필름 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : AS-300HS) 을, 제 3 프린트 배선판의 전기적 접속 패드를 배치한 면의 편측에, 절연 필름이 전기적 접속 패드에 접하도록 올리고, 진공 라미네이터를 사용하여, 온도 85 ℃, 압력 0.5 ㎫, 가압 시간 30 초 (진공화 30 초) 의 조건에서 첩부를 실시하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과 제 3 프린트 배선판 각각에 대해, 절연 필름을 첩부한 면으로부터, CO2 레이저 가공기를 사용하여, 접속 패드가 노출되도록 절연 필름의 천공을 실시하였다. 이 때, 마무리 구멍 직경은 0.30 ㎜ 로 하고, 프린트 배선판의 표면 패턴과 구멍 위치의 위치 맞춤은, 레이저 가공기에 구비된 카메라에 의해 프린트 배선판 4 모퉁이에 형성한 위치 맞춤용의 표면 패드 위치를 판독하고, 레이저 가공기의 제어용 소프트웨어로, X 및 Y 방향의 오프셋, X 및 Y 방향의 스케일, 회전의 보정을 실시하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과 제 3 프린트 배선판 각각에 대해, 스크린 인쇄기를 사용하여, 스크린 인쇄법으로 상기 구멍에 도전성 페이스트 (타츠타 전선 주식회사 제조, 상품명 : MPA500) 를 충전하였다. 이 때, 스크린판은, 두께 0.1 ㎜ 의 메탈 마스크로 하고, 인쇄 영역으로서 480 ㎜ × 480 ㎜ 에 개구를 형성한 것으로 하였다. 또, 도전성 페이스트를 배치하지 않는 부분의 프린트 배선판 표면의 보호 마스크로서, 절연 필름 표면에 부착되어 있는 PET 필름을 사용하였다.
다음으로, 절연 필름 표면에 부착되어 있는 PET 필름을 절연재로부터 박리시켰다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과, 제 3 프린트 배선판과, 제 2 프린트 배선판을 중첩하고, 진공 프레스기로 온도 180 ℃, 시간 90 분, 압력 3 ㎫ 의 프레스 조건에서 가열·가압 프레스를 실시하여 접착하였다. 이 때, 제 1 프린트 배선판의 도전성 페이스트가 배치된 면에, 제 3 프린트 배선판의 도전성 페이스트가 배치되어 있지 않은 면이 대향하도록 제 3 프린트 배선판을 겹쳐 배치하고, 또한, 제 3 프린트 배선판의 도전성 페이스트가 배치된 면에, 제 2 프린트 배선판의 도전성 페이스트가 배치되어 있지 않은 면이 대향하도록 제 2 프린트 배선판을 겹쳐 배치하고, 프린트 배선판끼리의 위치 맞춤은, 제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판과 제 3 프린트 배선판의 평면 상의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 기판 4 모퉁이의 위치에 직경 5.0 ㎜ 의 드릴로 미리 뚫어 둔 구멍에, 길이 5 ㎜, 직경 5.0 ㎜ 의 핀을 삽입함으로써 실시하였다.
(비교예 1)
유리 에폭시 다층 재료 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : E-679) 를 사용하여, 기판 사이즈 500 ㎜ × 500 ㎜, 판두께 3.0 ㎜ 의 26 층 배선판을 형성하였다. 직경 0.15 ㎜ 의 드릴로, 관통 스루홀 사이의 최소 피치 0.40 ㎜ 의 패턴으로 20000 구멍의 천공을 실시하고, 구멍의 내벽을 구리 도금하여 전기적으로 접속시키고, 모든 구멍 내를 구멍 메움 수지 (타이요 잉크 제조 주식회사 제조, 상품명 : THP-100DX1) 를 사용하여 수지 메움을 실시한 후, 두껍게 한 무전해 구리 도금에 의한 40 ㎛ 의 덮개 도금을 실시하였다. 또, 기판의 표면층의 한쪽의 면에는, 관통공의 위치에 직경 0.30 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 위치 맞춤공을 형성하였다. 이 기판을, 제 1 프린트 배선판으로 하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과 동일한 재료와 프로세스를 사용하여, 판두께 3.0 ㎜ 의 26 층 배선판을 형성하고, 제 2 프린트 배선판으로 하였다. 이 때, 제 2 프린트 배선판의 표면층의 한쪽의 면에는, 20000 구멍의 관통공의 위치에 직경 0.30 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 위치 맞춤공을 형성하였다.
다음으로, 공칭 두께 0.06 ㎜ 의 프리프레그 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : E-679F) 를 사용하고, 이 프리프레그에 CO2 레이저 가공기를 사용하여, 마무리 구멍 직경 0.25 ㎜ 의 천공을 실시하였다.
다음으로, 메탈 마스크를 사용하여 프리프레그에 형성한 구멍에 도전성 페이스트 (타츠타 전선 주식회사 제조, 상품명 : MPA500) 를 충전하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과, 도전성 페이스트를 구멍 내에 충전한 프리프레그와, 제 2 프린트 배선판을 중첩하고, 진공 프레스기로 온도 180 ℃, 시간 90 분, 압력 3 ㎫ 의 프레스 조건에서 가열·가압 프레스를 실시하여 접착하였다. 이 때, 제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판의 접속 패드가 배치된 면이 대향하도록 배치하고, 제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판 사이에 프리프레그가 끼이도록 중첩하였다. 제 1 프린트 배선판과, 프리프레그, 제 2 프린트 배선판의 위치 맞춤은, 제 1 프린트 배선판과, 프리프레그, 제 2 프린트 배선판의 평면 상의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 기판 4 모퉁이의 위치에 직경 5.0 ㎜ 의 드릴로 미리 뚫어 둔 위치 맞춤공에, 길이 5 ㎜, 직경 5.0 ㎜ 의 핀을 삽입함으로써 실시하였다.
(비교예 2)
유리 에폭시 다층 재료 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : E-679) 를 사용하여, 기판 사이즈 500 ㎜ × 500 ㎜, 판두께 3.0 ㎜ 의 26 층 배선판을 형성하였다. 직경 0.15 ㎜ 의 드릴로, 관통 스루홀 사이의 최소 피치 0.40 ㎜ 의 패턴으로 20000 구멍의 천공을 실시하고, 구멍의 내벽을 구리 도금하여 전기적으로 접속시키고, 모든 구멍 내를 구멍 메움 수지 (타이요 잉크 제조 주식회사 제조, 상품명 : THP-100DX1) 를 사용하여 수지 메움을 실시한 후, 두껍게 한 무전해 구리 도금에 의한 40 ㎛ 의 덮개 도금을 실시하였다. 또, 기판의 표면층의 한쪽의 면에는, 관통공의 위치에 직경 0.25 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 위치 맞춤공을 형성하였다. 이 기판을, 제 1 프린트 배선판으로 하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과 동일한 재료와 프로세스를 사용하여, 판두께 3.0 ㎜ 의 26 층 배선판을 형성하고, 제 2 프린트 배선판으로 하였다. 이 때, 제 2 프린트 배선판의 표면층의 한쪽의 면에는, 20000 구멍의 관통공의 위치에 직경 0.30 ㎜ 의 전기적 접속 패드를 배치하였다. 또, 기판 4 모퉁이의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 위치에, 직경 5.0 ㎜ 의 위치 맞춤공을 형성하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판의 전기적 접속 패드 상에, 공정 땜납 페이스트 (센쥬 금속 공업 주식회사 제조, 상품명 : M705-WSG36-T5K) 를, 메탈 마스크를 사용하여 스크린 인쇄하고, 피크 온도 235 ℃, 시간 5 초의 조건에서 리플로 처리를 실시하여, 높이 0.13 ㎜ 의 산형의 땜납 범프를 형성하였다.
다음으로, 제 1 프린트 배선판과, 공칭 두께 0.060 ㎜ 의 절연 필름 AS-300HS 와, 제 2 프린트 배선판을 중첩하고, 진공 프레스기로 온도 180 ℃, 시간 90 분, 압력 3 ㎫ 의 프레스 조건에서 가열·가압 프레스를 실시하여 접착하였다. 이 때, 제 1 프린트 배선판에 형성한 땜납 범프와, 제 2 프린트 배선판의 전기적 접속 패드가 대향하도록 프린트 배선판을 중첩하고, 제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판 사이에는, 공칭 두께 0.075 ㎜ 의 절연 필름 AS-300HS 가 끼이도록 배치하고, 프린트 배선판끼리의 위치 맞춤은, 제 1 프린트 배선판과 제 2 프린트 배선판의 평면 상의 490 ㎜ × 490 ㎜ 의 4 모퉁이의 위치에 직경 5.0 ㎜ 의 드릴로 미리 뚫어 둔 위치 맞춤 구멍에, 길이 5 ㎜, 직경 5.0 ㎜ 의 핀을 삽입함으로써 실시하였다.
(비교예 3)
공칭 두께 0.06 ㎜ 의 프리프레그 (히타치 화성 주식회사 제조, 상품명 : E-679F) 를 사용하여, 제 1 프린트 배선판의 전기적 접속 패드를 배치한 면에, 프리프레그가 전기적 접속 패드에 접하도록 올리고, 진공 프레스기를 사용하여, 온도 150 ℃, 압력 1.0 ㎫, 가압 시간 30 분, 진공화 있음의 조건에서 첩부를 실시하였다. 또, 도전성 페이스트의 인쇄에 있어서, 페이스트를 배치하는 구멍의 위치만을 절연 필름의 구멍 직경과 동일한 직경으로 개구된 메탈 마스크를 사용하였다. 이 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 다층 배선판의 제조를 실시하였다.
실시예, 비교예에서 제조한 다층 배선판의 특성을, 하기에서 평가하였다.
평가 패턴으로서, 400 구멍의 접합점과, 접합된 제 1 프린트 배선판, 제 2 프린트 배선판, 제 3 프린트 배선판의 내층 접속을 포함하는 데이지 체인 패턴을 10 개 사용하였다. 초기의 접속 저항값은, 1 개의 데이지 체인 패턴의 시단과 종단에서, 밀리 오옴 미터를 사용하여 저항값의 측정을 실시하고 그 후, 측정한 저항값을 400 구멍으로 나누어 1 점당의 접속 저항값을 구하고, 나아가서는 전체 10 개의 패턴에 대해 평균을 구하였다.
리플로 내열 후의 접속 저항값은, 초기 접속 저항값을 측정한 10 개의 데이지 체인 패턴에 있어서 평가하였다. 리플로 장치를 사용하여, 피크 온도 235 ℃, 시간 5 초의 조건에서 3 회 처리를 실시하였다. 리플로 처리 후에, 밀리 오옴 미터를 사용하여 접속 저항값의 측정을 실시하고, 나아가서는 전체 10 개의 패턴에 대해 평균을 구하였다.
실시예에 있어서의 평가 결과를, 표 1, 표 2 에 나타낸다.
Figure 112018114288287-pct00001
Figure 112018114288287-pct00002
비교예에 있어서의 평가 결과를, 표 3 에 나타낸다.
Figure 112018114288287-pct00003
표 1 ∼ 3 에 나타내는 바와 같이, 비교예의 제조 방법으로 제조한 다층 배선판은, 초기 접속 저항값에 있어서 단선이 확인된 반면, 실시예의 제조 방법으로 제조한 다층 배선판은, 초기 접속 저항값 및 리플로 내열 후의 접속 저항값에 있어서 단선은 확인되지 않아, 본 발명의 다층 배선판의 제조 방법에 의하면, 접속 신뢰성이 우수한, 미소한 접합 단자 피치를 구비한 고밀도 다층 배선판을 제공할 수 있다.
1 : 제 1 프린트 배선판
2 : 절연 필름
3 : 보호 필름
4 : 도전성 페이스트 충전용의 구멍
5 : 도전성 페이스트
6 : 제 2 프린트 배선판
7 : 제 3 프린트 배선판
8 : 패드
8a : 전기적 접속 패드
8b : 비접속 패드

Claims (10)

  1. 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키기 위한 전기적 접속 패드와 프린트 배선판 사이를 전기적으로 접속시키지 않는 비접속 패드의 양방을 동일 면 내에 구비하는 복수 장의 프린트 배선판을 준비하는 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 과, 상기 복수 장의 프린트 배선판을 상기 전기적 접속 패드끼리가 대향하도록 겹치고, 상기 복수 장의 프린트 배선판을 상기 대향하는 전기적 접속 패드끼리의 사이에 배치한 도전성 페이스트에 의해 접합되도록 적층하는 적층 공정 (Ⅱ) 을 갖는 다층 배선판의 제조 방법에 있어서,
    상기 프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 상기 적층 공정 (Ⅱ) 에서 상기 복수 장의 프린트 배선판을 겹칠 때에 대향하는 면의 각각에 절연 필름을 첩부하고 (Ia),
    상기 대향하는 면 중 일방의 면에서는, 상기 전기적 접속 패드에 대응하는 위치에만, 상기 전기적 접속 패드가 노출되도록, 상기 절연 필름에 대해 천공을 실시하고 (Ib),
    상기 대향하는 면 중 타방의 면에서는, 상기 전기적 접속 패드 및 상기 비접속 패드에 대응하는 위치에, 상기 전기적 접속 패드 및 상기 비접속 패드가 노출되도록, 상기 절연 필름에 대해 천공을 실시하고 (Ib),
    상기 일방의 면의 상기 전기적 접속 패드에 대응하는 위치에 형성된 구멍에 도전성 페이스트를 배치하는 (Ic), 다층 배선판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에, 유리 전이 온도가 180 ℃ 이상인 열경화성 수지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에, 강화재로서 필러를 함유하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에 대해 천공을 실시할 때 (Ib) 에, 레이저 가공 또는 드릴 천공 가공을 사용하는 것을 특징으로 하는 다층 배선판의 제조 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에 형성된 구멍에 도전성 페이스트를 배치할 때 (Ic) 에, 보호 마스크로서 PET 필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 다층 배선판의 제조 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 절연 필름에 형성된 구멍에 도전성 페이스트를 배치 (Ic) 한 후, 복수 장의 프린트 배선판을 적층하는 공정 (Ⅱ) 보다 전에, 온도 70 ∼ 150 ℃, 시간 10 ∼ 120 분으로 프린트 배선판의 열처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 다층 배선판의 제조 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적층 공정 (Ⅱ) 에서는, 일체화 적층을 실시하는 프린트 배선판의 평면 상의 동일 지점에 복수의 위치 맞춤공을 배치하고, 배치한 위치 맞춤공에 핀을 삽입함으로써 프린트 배선판끼리의 위치 맞춤을 실시하면서 일체화 적층을 실시하는 것을 특징으로 하는 다층 배선판의 제조 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    프린트 배선판 제조 공정 (Ⅰ) 에서는, 전기적 접속 패드가 노출되도록, 절연 필름에 대해 천공을 실시할 때 (Ib) 에, 상기 일방의 면의 상기 전기적 접속 패드에 대응하는 지점의 절연 필름에 대해 천공에 의해 형성된 구멍이, 도전성 페이스트에 의해 모두 충전되는 것을 특징으로 하는 다층 배선판의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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