WO2006040942A1

WO2006040942A1 - 多層回路基板の製造方法

Info

Publication number: WO2006040942A1
Application number: PCT/JP2005/018109
Authority: WO
Inventors: Toshiaki Takenaka; Yoshihiro Kawakita; Tadashi Tojyo; Yuichiro Sugita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2006-04-20
Also published as: CN100551212C; CN1906985A; KR100755795B1; TWI366426B; JP4297163B2; KR20060061402A; JPWO2006040942A1; EP1753279A1; EP1753279B1; TW200616523A; US20080251193A1; EP1753279A4; US8007629B2

Abstract

　回路パターンを有するコア用回路基板と貫通孔に導電性ペーストを充填したプリプレグシートを重ね、それを積層プレートで挟んだ積層物を構成し、その積層物を加熱加圧する多層回路基板の製造方法であって、積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板の熱膨張係数と同等にする多層回路基板の製造方法である。導電性ペーストの変形を解消し、接続抵抗が安定した高品質な多層回路基板を提供することが出来る。

Description

明細書

多層回路基板の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、複数層の回路パターンを導電性ペーストでインナービアホール接続してなる多層回路基板の製造方法に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、電子機器の小型化、高密度化に伴い、産業用にとどまらず民生用の分野においても多層回路基板が強く要望されるようになってきた。

[0003] 多層回路基板の高密度化のために、回路パターンの微細化が進み、かつ、より複数層の回路パターンが形成される一方で、基板の薄板ィ匕が望まれている。

[0004] このような多層回路基板では、複数層の回路パターンの間をインナービアホール接続する接続方法および信頼度の高、構造の新規開発が不可欠なものになって、る。例えば、日本特許公開公報平 6— 268345号には、導電性ペーストによりインナービアホール接続した新規な構成の高密度の回路基板製造方法が提案されている。

[0005] 以下、従来の多層回路基板の製造方法について、特に、 4層基板の製造方法について説明する。

[0006] 最初に、 4層基板のベースとなる両面回路基板の製造方法を説明する。

[0007] 図 5A〜5Fは、従来の両面回路基板の製造方法を説明する図であり、両面回路基板の完成までの各工程を断面図で示して、る。

[0008] プリプレダシート 21は、 250mm角で厚さ約 150 μ mである。プリプレダシート 21には、例えば、不織布の芳香族ポリアミド繊維に熱硬化性エポキシ榭脂を含浸させた複合材からなる基材が用いられる。片面に Si系の離型剤を塗布した厚さ約 10 mの離型フィルム 22には、例えば、ポリエチレンテレフタレートが用いられる。プリプレダシート 21に設けられる貫通孔 23には、プリプレダシート 21の両面に貼り付ける厚さ 12 μ mの Cuなどの金属箔 25a、 25bと電気的に接続する導電性ペースト 24が充填されている。

[0009] まず、図 5Aおよび 5Bに示すように、両面に離型フィルム 22が接着されたプリプレグシート 21の所定の箇所にレーザ加工法などを利用して貫通孔 23を形成する。

[0010] 次に図 5Cに示すように、貫通孔 23に導電性ペースト 24が充填される。導電性べ一スト 24を充填する方法は、貫通孔 23を有するプリプレダシート 21を印刷機（図示せず）のテーブル上に置き、離型フィルム 22の上力も導電性ペースト 24を直接印刷する。このとき、上面の離型フィルム 22は印刷マスクの役割と、プリプレダシート 21の表面の汚染防止の役割を果たして、る。

[0011] 次に、図 5Dに示すように、プリプレダシート 21の両面から離型フィルム 22を剥離する。

[0012] そして、図 5Eに示すように、積層プレート 26b上に銅などの金属箔 25b、プリプレダシート 21、金属箔 25a、積層プレート 26aの順に位置決めして重ね、この状態で熱プレスにて加熱加圧する。これにより、図 5Fに示すように、プリプレダシート 21の厚みが圧縮される（t2=約 100 m)とともにプリプレダシート 21と金属箔 25a, 25bと力接着され、両面の金属箔 25a, 25bは所定位置に設けた貫通孔 23に充填された導電性ペースト 24により電気的に接続される。

[0013] 次に、両面の金属箔 25a、 25bを選択的にエッチングすることで回路パターンが形成され (図示せず)、図 5Fに示す両面回路基板が得られる。

[0014] 次に、従来の多層回路基板の製造方法を説明する。図 6A〜6Dには、 4層基板を例として、従来の多層回路基板の製造方法を断面図で示している。

[0015] まず、図 6Aに示すように、コア用回路基板として図 5A〜5Fによって製造された回路パターン 31a, 31bを有する両面回路基板 30と、図 5A〜5Dで製造された貫通孔に導電性ペースト 24を充填したプリプレダシート 21a, 21bが準備される。

[0016] 次に、図 6Bに示すように、積層プレート 26b上に銅などの金属箔 25b、プリプレダシート 21b、両面回路基板 30、プリプレダシート 21a、金属箔 25a、積層プレート 26a の順に位置決めして重ね、クッション材（図面省略)などを介して熱プレス熱板（図面省略)の所定位置に配置して、加熱加圧する。加熱加圧により、図 6Cに示すように、プリプレダシート 21a, 21bの厚みが圧縮（t2=約 100 m)され、両面回路基板 30 と金属箔 25a, 25bとが接着されるとともに、回路パターン 31a, 31bは導電性ペースト 24により金属箔 25a, 25bとインナービアホール接続される。 [0017] 一般的には、プレス時に用いられる積層プレート 26a, 26bは、プレス時の金属箔 2

5a, 25bのしわの発生を防ぐため、金属箔 25a, 25bの線膨張係数 (たとえば銅の場合は 18 X 10^_6Z°C)と同等の線膨張係数を有する材料が用いられている。

[0018] そして図 6Dに示すように、両面の金属箔 25a, 25bを選択的にエッチングして回路パターン 32a, 32bを形成することで 4層基板が得られる。

[0019] 6層以上の多層回路基板を製造するには、コア用回路基板を両面回路基板 30の替わりに 4層以上のコア用回路基板を用いて図 6A〜6Dを繰り返すことで 6層以上の多層回路基板を得ることが出来る。

[0020] 以上、プレス後の基材厚みが 100 μ mのプリプレダシート 21について説明した。

[0021] し力しながら、基板の薄型化への要求の高まりに応じて、薄型基板であって、かつ、接続抵抗が安定した高品質な多層回路基板が強く求められるようになった。

発明の開示

[0022] 本発明の一態様は、回路パターンを有するコア用回路基板と、導電性ペーストが充填された貫通孔を有するプリプレダシートを、積層して多層回路基板を製造する方法であって、コア用回路基板とプリプレダシートを積層してなる積層部材を、一対のプレートで挟んでなる積層物を構成して加熱加圧する工程を有し、プレートの熱膨張係数をコア用回路基板の熱膨張係数と同等にする多層回路基板の製造方法である。これにより、熱プレス時の加熱時、特にプリプレダシート中のエポキシ榭脂成分が溶融し、グリップ力が小さい領域での積層プレートとコア用回路基板の伸び量を同一にすることで導電性ペーストの倒れがなくなり、接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板が実現できると、う効果を有する。

[0023] 本発明の他の態様は、回路パターンを有するコア用回路基板を準備する工程と、コァ用回路基板の熱膨張係数を測定する工程と、測定されたコア用回路基板の熱膨張係数と同等の熱膨張係数を有するプレートを選択する工程とを備えた多層回路基板の製造方法である。

図面の簡単な説明

[0024] [図 1A]図 1Aは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。 [図 IB]図 IBは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 1C]図 1Cは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 1D]図 1Dは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 2A]図 2Aは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 2B]図 2Bは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 2C]図 2Cは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 2D]図 2Dは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 2E]図 2Eは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 2F]図 2Fは本発明の実施の形態における多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

[図 3]図 3は本発明の実施の形態におけるプリプレダシートの概略断面図である。圆 4]図 4は本発明の実施の形態における導電性ペーストを示す断面図である。圆 5A]図 5Aは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 5B]図 5Bは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 5C]図 5Cは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 5D]図 5Dは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 5E]図 5Eは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 5F]図 5Fは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 6A]図 6Aは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 6B]図 6Bは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。圆 6C]図 6Cは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 6D]図 6Dは従来の多層回路基板の製造方法を示す断面図である。

圆 7]図 7は比較例となる多層回路基板の製造方法におけるプリプレダシートの概略断面図である。

圆 8]図 8は比較例となる多層回路基板の製造方法における導電性ペーストを示す断面図である。

符号の説明

la, lb プリプレダシート

2 離型フィルム

3 貫通孔

4 導電性ペースト

5a, 5b 金属箔

6a, 6b 積層プレート

7 ポリアミド繊維

8 エポキシ榭脂

10 両面回路基板

11a, l ib, 12a, 12b 回路ノ《ターン

21 , 21a, 21b プリプレダシート

22 離型フィルム

23 貫通孔

24 導電性ペースト

25a, 25b 金属箔

26a, 26b 積層プレート

27 芳香族ポリアミド繊維

28 エポキシ榭脂層

30 両面回路基板

31a, 31b 回路パターン

32a, 32b 回路パターン 100 積層部材

110 積層物

発明を実施するための最良の形態

[0026] 昨今は、薄板化が進み、プレス後 60 μ m以下となるプリプレダシートが要望されている。

[0027] たとえ、プリプレダシートを薄板ィ匕し、 60 μ m以下の厚みのものを用いる場合であつても、多層化時のコア用回路基板 (従来例では両面回路基板 30)の金属箔 25a, 25 bの凹部を埋め込むためのエポキシ榭脂量は、厚みが 100 μ mのプリプレダシートの場合と同量が必要となる。

[0028] このため、厚みが 60 μ mのプリプレダシート 41の概略構成は、図 7に示すように、センターの芳香族ポリアミド繊維 27の表裏に熱硬化性のエポキシ榭脂層 28が形成された状態となる。また、表裏のエポキシ榭脂層 28は、コア用回路基板の回路パターンゃ金属箔との接着を図るために必要な榭脂量を備えたものである。

[0029] 本願発明者は、図 7に示す比較例となる多層回路基板の製造方法において、以下のような課題を見出した。

[0030] 従来の多層回路基板の製造方法にお!、て用いて!/、た比較的厚手のプリプレダシートは、芳香族ポリアミド繊維内にエポキシ榭脂が含浸された状態であり、プリプレダシート表層の榭脂層が薄いことから、熱プレスでの加熱によるエポキシ榭脂の溶融領域でも榭脂の自由度が小さく（すなわち、流動抵抗が大)、両面回路基板 30と金属箔 25a, 25bの間に生じる熱膨張係数差の伸びを吸収していた。

[0031] しかし、薄板用のプリプレダシートを使用した場合、図 8に示すように、プリプレダシート 21表裏のエポキシ榭脂層が芳香族ポリアミド繊維の外側に形成される。そのため、熱プレスでの加熱によるエポキシ榭脂の溶融領域での自由度が大きくなり（すなわち、流動抵抗が小さくなり）、両面回路基板 30との金属箔 25a, 25bの間に生じる熱膨張係数差の伸びを吸収できなくなるものと考えられる。

[0032] 本願発明者は、薄板用のプリプレダシートを使用した場合、導電性ペースト 24が、コア用回路基板を基準とした場合、外側に倒れて変形し、接続抵抗が不安定になることを見出している。図 8に模式的に示すように、導電性ペースト 24の「倒れ」とは、導電性ペースト 24が、両面回路基板 30に対して、直角方向から、矢印 F方向に傾斜するように変形することを言う。特にコア用回路基板力層基板、 6層基板と厚くなるほど、コア用回路基板の剛性が強くなり熱膨張係数の差が大きくなることで、導電性べ一ストを充填したビアの変形 0、わゆる、ビア倒れ)が発生しやすくなると、う傾向を把握した。

[0033] さらに、実験を繰り返すことにより、本願発明者は以下の事実を見出した。すなわち、積層プレート 26a, 26bと金属箔 25a, 25bの線膨張係数が約 18 X 10^_6Z°Cであるのに対し芳香族ポリアミド繊維力もなる両面回路基板 30の線膨張係数は、金属箔の残存率によって異なるものの、 10 X 10^_6〜12 X 10^_6/°Cであることから、積層プレート 26a, 26bおよび金属箔 25a, 25bと両面回路基板 30間に熱膨張差が生じることを確認した。なお、本実施の形態では、熱膨張係数として線膨張係数を測定して比較したが、体膨張係数を用いて比較することも出来る。

[0034] 発明者は、上記の知見を基にして、熱プレス時に使用する積層プレートとして、コア用回路基板の熱膨張係数同等の熱膨張係数のプレートを選択して用いることで導電性ペーストの変形を解消し、接続抵抗が安定した高品質な多層回路基板を提供することが出来る製造方法を発明した。

[0035] 本発明の一態様は、回路パターンを有するコア用回路基板と貫通孔に導電性べ一ストを充填したプリプレダシートから多層回路基板を製造する方法あって、積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板の熱膨張係数と同等にすることを特徴とする。これにより、熱プレス時の加熱時、特にプリプレダシート中のエポキシ榭脂成分が溶融し、グリップ力（コア用回路基板の伸びなどを抑え込む力）が小さい領域での積層プレートとコア用回路基板の伸び量を同一にすることで導電性ペーストの倒れ (変形）力くなり、接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板が実現できる。

[0036] 本発明の一態様は、基材の表裏に形成された榭脂層の厚みの総和が 20 μ m以上である多層回路基板の製造方法である。榭脂層の厚みの総和が 20 m以上の場合は、 60 m以下のプリプレダシートを採用することが可能となり、多層回路基板の薄板ィ匕を実現できる。

[0037] 本発明の一態様は、 4層以上の多層の回路基板からなる多層回路基板の製造方法である。コア用回路基板力層以上の多層の回路基板であっても、積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板の熱膨張係数を同等とすることによって、導電性べ一ストの変形を解消し、接続抵抗が安定した高品質な多層回路基板を提供するとともに、高多層化を実現できる。

[0038] 本発明の一態様は、コア用回路基板の厚みは、プリプレダシートの厚みの 1倍以上とする多層回路基板の製造方法である。これにより、薄手のプレートシートを採用することが可能となり、多層回路基板の薄板ィ匕を実現できる。

[0039] 具体的には、従来の製造方法においては、プリプレダの厚み 150 m、両面のコア用回路基板の厚みは 124 mであり、両面のコア用回路基板の厚みは、プリプレダシートの厚みの 1倍以下である。これに対し本発明は、後述するように、厚み 84 /z m の両面のコア用回路基板に対し、厚み 70 mのプリプレダシートを採用することが可能である。すなわち、コア用回路基板の厚み力プリプレダシートの厚みの 1倍以上の場合においても接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板が実現できる。

[0040] 本発明の一態様は、積層部材の表裏にさらに金属箔を重ねてなる多層回路基板の製造方法である。表層に回路パターンを有する多層回路基板の多層化を容易に実現するとともに、積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板の熱膨張係数と同等にすることにより、熱膨張係数が異なる金属箔を積層した場合であっても、剛性が小さく積層プレートに追従させることによって熱膨張係数差による金属箔のしわの発生を防止することが出来る。

[0041] 本発明の一態様は、回路パターンを有するコア用回路基板と貫通孔に導電性べ一ストを充填したプリプレダシートを複数枚交互に重ねることを含む多層回路基板の製造方法である。プリプレダシートとコア用回路基板を複数枚重ねて一括積層する方式を採用することが可能となり、高多層化を実現するとともに、接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板が実現できる。

[0042] 本発明の一態様は、積層物の外側にクッション材が配置され、それらが搬送プレート上に配置され、搬送プレートの熱膨張係数を、積層プレートの熱膨張係数と同等にする多層回路基板の製造方法である。これにより、積層物を多段に構成しても積層プレートの熱膨張による寸法変化が小さぐ接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板が実現できるとともに、生産性の向上をも実現できる。

[0043] 本発明の一態様は、積層物の外側にクッション材が配置され、それらが搬送プレート上に配置されていることを含み、クッション材が、積層プレートの熱膨張と搬送プレ一トの熱膨張の差を吸収可能な材料で構成されていることを特徴とする多層回路基板の製造方法である。これにより、積層物を多段に構成しても、クッション材が熱膨張の差を吸収し、結果として積層プレートの熱膨張による寸法変化を小さくすることが可能となるため、接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板が実現できるとともに、生産性の向上をも実現できる。ここで、熱膨張の差を吸収可能な材料とは、積層プレートと搬送プレート間の熱膨張の差に基づいて発生する応力を緩和することが出来る材料のことである。例えば、低弾性率の材料を用いることが出来る。また、シリコンゴム、フッ素ゴム、ポリエステル材料などのプレス成形用として市販されているクッション材を用いてもよい。

[0044] 本発明の一態様は、プリプレダシートは、織布の基材に熱硬化性榭脂が含浸された Bステージ状のものである多層回路基板の製造方法である。これにより、ガラス繊維織布等の基材を用いたプリプレダシートを採用することが可能となり、物理的強度を備えた多層回路基板を実現できる。また織布は、不織布に比較してプリプレダシートの表層に榭脂層が形成されやすいため、本発明の効果を顕著に発現することができる。すなわち、導電性ペーストの変形を解消し、接続抵抗が安定した高品質な多層回路基板を提供するとともに、高多層化を実現できる。

[0045] 本発明の一態様は、所定の回路パターンを有するコア用回路基板を準備し、コア用回路基板の熱膨張係数を測定する工程と、算出したコア用回路基板の熱膨張係数と同等の熱膨張係数を有する積層プレートを準備する工程とを備える多層回路基板の製造方法である。これにより、回路パターンの違いによる残銅率 (基板の表層に残って、る銅箔の面積比率)の異なるコア用回路基板の熱膨張係数に近似する熱膨張係数を有する積層プレートを容易に選択し、準備することが可能となり、接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板を製造することができる。

[0046] 本発明の一態様は、コア用回路基板の熱膨張係数を測定する工程は、熱機械測定装置 (TMA)を用いて常温〜プレス温度領域のコア用回路基板の回路パターンの少なくとも 2点における熱膨張係数を測定するものであることを特徴とする多層回路基板の製造方法である。これにより、残銅率の異なるコア用回路基板の熱膨張係数を容易に測定することができ、生産の効率ィ匕を図るとともに、接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板を製造することができる。

[0047] なお、本発明で、積層プレートの熱膨張係数がコア用回路基板の熱膨張係数と同等とは、コア用回路基板の熱膨張係数を基準として、積層プレートの熱膨張係数がプラス'マイナス約 20%以内の範囲にあることをいう。

[0048] 以上のように、本発明の多層回路基板の製造方法は、プレス時に使用する積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板の熱膨張係数と同等にするものである。熱プレス時の加熱時、特にプリプレダシート中のエポキシ榭脂成分が溶融し、グリップ力力、さい領域での積層プレートとコア用回路基板の伸び量を同一にすることで導電性ペーストの倒れなどの変形がなくなり、接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板が実現できる。

[0049] (実施の形態）

以下本発明の実施の形態における多層回路基板、ここでは 4層基板の製造方法について、図 1〜2を用いて説明する。なお、図面では、構成要素の説明を明確にするため、縦方向に拡大している場合がある。

[0050] 図 1A〜： LDは、 4層基板の製造方法を示す工程断面図である。また、図 2A〜2Fは

、本発明の 4層基板の製造に用いるコア用回路基板の製造方法を示す工程断面図である。

[0051] まず、コア用回路基板として用いる両面回路基板の製造方法について図 2A〜2F および図 3を用いて説明する。

[0052] プリプレダシート 1には、不織布の芳香族ポリアミド繊維に熱硬化性エポキシ榭脂を含浸させた複合材カもなる Bステージ状の基材を用いた。プリプレダシートのサイズは、 250mm角で、厚さ（tl)は約 70 mである。図 3に示すように、プリプレダシート 1 は、芳香族ポリアミド繊維 7の表裏にそれぞれ約 10 mの厚さのエポキシ榭脂層 8を有する。つまり、エポキシ榭脂層 8の厚さの総和は、両面で約 20 mである。また、プリプレダシート 1の所定位置に設けた貫通孔には導電性ペースト 4が充填されている [0053] 図 2A, 2Bに示すように、両面に離型フィルム 2が接着されたプリプレダシート 1の所定の箇所にレーザ加工法などを利用して貫通孔 3が形成される。

[0054] 次に図 2Cに示すように、貫通孔 3に導電性ペースト 4が充填される。

[0055] 導電性ペースト 4を充填する方法としては、貫通孔 3を有するプリプレダシート 1を印刷機（図示せず）のテーブル上に置き、導電性ペースト 4が離型フィルム 2の上から印刷される。このとき、上面の離型フィルム 2は印刷マスクの役割と、プリプレダシート 1 の表面の汚染防止の役割を果たして、る。

[0056] 次に図 2Dに示すように、プリプレダシート 1の両面力離型フィルム 2が剥離される

[0057] そして、図 2Eに示すように、積層プレート 6b上に、銅などの金属箔 5b、プリプレダシート 1、金属箔 5a、積層プレート 6aの順に位置決めして重ねられ、この状態で熱プレスにて加熱加圧される。

[0058] 加圧を解除し、積層プレート 6a、 6bを除去した状態を、図 2Fに示す。プリプレダシート 1の厚みが、圧縮される (t2 =約 60 m)とともにプリプレダシート 1と金属箔 5a, 5bとが接着され、両面の金属箔 5a, 5b (金属箔厚 12 m)は所定位置に設けた貫通孔 3に充填された導電性ペースト 4により電気的に接続される。

[0059] 次に、両面の金属箔 5a, 5bを選択的にエッチングすることで回路パターンが形成され（図示せず)、コア用回路基板として用いることが出来る両面回路基板が得られる。

[0060] 次に 4層の多層回路基板の製造方法について説明する。

[0061] まず図 1Aに示すように、図 2A〜2Fによって製造された回路パターン 11a, l ibを有するコア用回路基板としての両面回路基板 10 (厚みが約 84 m)と、図 2A〜2D で製造した貫通孔 3に導電性ペースト 4を充填したプリプレダシート la, lb (厚み約 7 O /z m)を準備する。つまり、両面回路基板 10の厚みは、プリプレダシート laまたは 1 bの厚みの 1倍以上である。

[0062] 次に、両面回路基板 10の両面にプリプレダシート la, lbを重ねて、積層部材 100 を作製する。

[0063] 次に、図 1Bに示すように、積層プレート 6b上に銅などの金属箔 5b、プリプレダシー Mb,両面回路基板 10、プリプレダシート la、金属箔 5a、積層プレート 6aの順に位置決めして重ね、積層物 110を構成する。なお、積層物 110は、金属箔 5aまたは 5b を含まなくてもよい。

[0064] 本実施の形態では両面回路基板 10の線膨張係数は 10 X 10^_6〜12 X 10^_6Z°C であった。そこで積層プレート 6a, 6bとして線膨張係数 10 X 10^_6/°Cのステンレス鋼を選択して用いた。積層プレート 6a, 6bのサイズは、 300 X 300mm、厚み約 lm mである。なお、本実施の形態では、熱膨張係数として線膨張係数を用いている。これに代えて体膨張係数を用いることも出来る。

[0065] 次に、図 1Cに示すように、積層プレート 6a, 6bの外側にクッション材（図面せず）などを配置して熱プレス熱板（図面せず)の所定位置に配置し、加熱加圧した。加熱加圧により、プリプレダシート la, lbの厚みが圧縮 (t2=約 60 m)され、両面回路基板 10と金属箔 5a, 5bとが接着されるとともに、回路パターン 11a, l ibは導電性べ一スト 4により金属箔 5a, 5bとインナービアホール接続される。

[0066] 熱プレス工程においては、積層物を搬送プレート上（図面省略）に配置した状態のままで、熱プレスに投入される場合がある。この場合には、搬送プレートと積層プレートの双方を、コア用回路基板の熱膨張係数と同等の熱膨張率のプレートにすることが望ましい。但し、クッション材で熱膨張係数差を吸収することが可能であれば、積層プレートの熱膨張係数のみをコア用回路基板と同等にすればよい。

[0067] なお、本実施の形態で用いた積層プレートの選定のステップは以下の通りである。

[0068] ステップ 1.回路パターン 11a, l ibを有する両面回路基板 10を準備するステップ。

[0069] ステップ 2.熱機械測定装置 (TMA)などを用いて常温〜プレス温度（例えば 20°C 力も 200°C)領域の両面回路基板 10の熱膨張係数を測定するステップ。ここでは、両面回路基板 10の回路パターンを構成する金属箔 5a, 5bが存在する部分 (箔形成部:残銅率 100%)と、金属箔 5a, 5bが存在していない部分 (箔非形成部:残銅率 0 %)について各 2点の熱膨張係数を測定する。

[0070] ステップ 3.両面回路基板 10の金属箔 5a, 5b形成部と箔非形成部の中間の値の熱膨張係数を算出して、両面回路基板 10の平均の熱膨張係数を求め、それと同等の熱膨張係数を有する積層プレートを選定するステップ。 [0071] なお、本実施の形態では、コア用回路基板として両面回路基板を用いている力 4 層以上の回路基板をコア用回路基板として用いる場合にっ、ても、ステップ 1〜ステップ 3と同様のステップを実行することで、積層プレートを選定することが出来る。また、積層プレートとして、使用するコア用回路基板の熱膨張係数の平均値と同等の熱膨張係数の積層プレートを用いても良い。また、各コア用回路基板の熱膨張係数測定は、 1材料について 1回でよい。製品パターンが変更しても上記選定ステップで選定した積層プレートを用いることが出来る。

[0072] 本発明の実施の形態の製造方法で 100枚の 4層基板を製造した。積層プレートの熱膨張係数を両面回路基板と同等にすることで、熱プレス過程において、プリプレダシートのエポキシ榭脂成分が溶融した時点での積層プレートと両面回路基板の伸びの差が小さくなり、図 4に示すように導電性ペースト 4の倒れ (変形）がないことを断面観察して発明者は確認した。

[0073] そして、導電性ペーストの倒れがなくなったことにより接続抵抗の異常の発生がなくなったことを確認した。また、熱膨張係数が異なる金属箔の場合、積層プレートに追従する状態となってしわが生じやすいが、本願発明の製造方法を用いることで熱膨張係数差に起因して発生する金属箔のしわの問題がないことを確認することが出来た。

[0074] さらに、導電性ペーストの変形がなくなり、接続抵抗が安定したことで、エポキシ榭脂量の増量が可能となり、コア用回路基板の回路パターンの埋め込み性も確実になることを確認できた。

[0075] 本発明の製造方法において、コア用回路基板として、 4層基板や 6層基板を用いた場合にも、両面回路基板を用ヽて得られたのと同様の効果が得られることを確認した

[0076] 特にコア用回路基板が 4層基板、 6層基板と厚くなるほど、その剛性が強くなり、積層プレートとの熱膨張係数差が大きくなる。従って、本発明はこのような場合、特に有効であることが確認された。

[0077] さらに、ポリアミド繊維の表裏にそれぞれ 10 μ m以上、総和として 20 μ m以上の榭脂層が形成されたプリプレダシートを用いる場合に、特に有効であることが確認された。

[0078] 本発明の実施の形態においては、不織布の芳香族ポリアミド繊維に熱硬化性ェポキシ榭脂を含浸させた複合材カもなる厚さ約 70 μ mのプリプレダシートを用いたが、厚さ 60 m以下のプリプレダシートを用いることも可能となり、多層回路基板の薄板化を実現することが可能となる。

[0079] 以上述べたように、本発明はプレス時に使用する積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板の熱膨張係数と同等にすることで、熱プレス時の加熱時、特にプリプレダシート中のエポキシ榭脂成分が溶融し、グリップ力が小さい領域での積層プレートとコア用回路基板の伸び量を同一にすることで導電性ペーストの倒れなどの変形がなくなり、接続抵抗が安定した高品質の多層回路基板が実現できる。

[0080] なお、実施の形態では不織布の芳香族ポリアミド繊維に熱硬化性エポキシ榭脂を含浸させた複合材カもなるプリプレダシートとコア用回路基板を用いて、る。これらに代えて、織布のプリプレダシートとコア用回路基板を用いてもよい。また、芳香族ポリアミド繊維に熱硬化性エポキシ榭脂を含浸させた複合材カなるプリプレダシートや無機材料を主材とした不織布や織布に熱硬化性エポキシ榭脂を含浸させたプリプレグシート (例えば、ガラスエポキシシート）とコア用回路基板の組み合わせであってもよい。あるいは有機系のベースフィルムやベースシートの表裏に熱硬化性エポキシ榭脂層を形成したプリプレダシートとコア用回路基板の組み合わせであっても、積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板の熱膨張係数と同等とすることで、本実施の形態と同様の効果が得られる。

[0081] 特に、ガラス繊維織布等の基材を用いた Bステージ状のプリプレダシートを採用することが可能となり、物理的強度を備えた多層回路基板を実現できる。

[0082] また織布は、不織布に比較してプリプレダシートの表層に榭脂層が形成されやすヽため、本発明の効果を顕著に発現することができる。すなわち、導電性ペーストの変形を解消し、接続抵抗が安定した高品質な多層回路基板を提供するとともに、高多層化を実現できると、う効果を有するものである。

[0083] また、実施の形態ではコア用回路基板とプリプレダシートを同一材料としているが、積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板と同等とすることで、異種材料であっても、同様の効果が得られる。

[0084] また、実施の形態ではセンターコアのビルドアップ構造とした力プリプレダシートとコア用回路基板を複数枚重ねて一括積層する方式であっても、積層プレートの熱膨張係数をコア用回路基板と同等とすることで同様の効果が得られる。

産業上の利用可能性

[0085] 以上のように本発明にかかる多層回路基板の製造方法は、熱プレス時の導電性べ一ストの倒れ (すなわち、変形)を解消して接続品質の安定ィ匕が図れるもので、導電性ペーストでインナービアホール接続を備えた多層回路基板全般に利用することが出来る。

Claims

請求の範囲

[1] 回路パターンを有するコア用回路基板と、導電性ペーストが充填された貫通孔を有するプリプレダシートを、積層して多層回路基板を製造する方法であって、前記コア用回路基板と前記プリプレダシートを積層してなる積層部材を、一対の積層プレートで挟んでなる積層物を構成し、前記積層物を加熱加圧する工程を有し、前記工程において、前記コア用回路基板の熱膨張係数と同等の熱膨張係数を有する前記積層プレートを用いる、ことを特徴とする多層回路基板の製造方法。

[2] 前記プリプレダシートは、基材と前記基材に含浸される榭脂層を有し、前記基材の表裏に形成される前記榭脂層の厚みの総和が 20 m以上である、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[3] 前記コア用回路基板が、 4層以上の多層の回路基板である、ことを特徴とする請求項

1に記載の多層回路基板の製造方法。

[4] 前記コア用回路基板の厚みは、前記プリプレダシートの厚みの 1倍以上である、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[5] 前記積層部材の表裏にさらに金属箔を有する、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[6] 前記積層部材は、前記コア用回路基板と前記プリプレダシートが交互に複数積層されてなる積層部材である、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[7] 前記積層物が外側にさらにクッション材を有し、前記積層物が、搬送プレート上に載置され、前記積層物が、前記クッション材および前記搬送プレートを介して加熱加圧され、前記搬送プレートの熱膨張係数は、前記積層プレートの熱膨張係数と同等である、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[8] 前記積層物が外側にさらにクッション材を有し、

前記積層物が搬送プレート上に載置され、

前記積層物が前記クッション材および前記搬送プレートを介して加熱加圧され、前記クッション材は前記積層プレートの熱膨張と前記搬送プレートの熱膨張の差を吸収可能な材料で構成されてヽる、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[9] 前記プリプレダシートは、榭脂が含浸された基材と、前記基材の表裏に形成された前記榭脂層を有する、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[10] 前記プリプレダシートは、織布の基材に熱硬化性榭脂が含浸された Bステージ状のプリプレダである、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[11] さら〖こ、前記コア用回路基板の熱膨張係数を測定する工程と、測定された前記コア用回路基板の熱膨張係数と同等の熱膨張係数を有する前記積層プレートを選択する工程を有する、ことを特徴とする請求項 1に記載の多層回路基板の製造方法。

[12] 所定の回路パターンを有するコア用回路基板の熱膨張係数を測定する工程と、測定された前記コア用回路基板の熱膨張係数と同等の熱膨張係数を有する積層プレートを選択する工程と、を備えた多層回路基板の製造方法。

[13] 前記熱膨張係数を測定する前記工程は、熱機械測定装置を用いて、前記コア用回路基板の熱膨張係数を測定する工程であり、前記熱膨張係数を測定する工程は、前記コア用回路基板の回路パターンの少なくとも 2点で、常温力プレス加熱温度までの温度領域で、前記コア用回路基板の熱膨張係数を測定する工程である、ことを特徴とする請求項 12に記載の多層回路基板の製造方法。

[14] 前記コア用回路基板の複数の位置で熱膨張係数を測定する前記工程は、複数の位置で熱膨張係数を測定する工程であり、

複数の位置で測定された前記熱膨張係数に基づき前記コア用回路基板の平均の熱膨張係数を算出する工程をさらに有し、

算出された前記平均の熱膨張係数と同等の熱膨張係数を有する積層プレートを選択する工程と、を備えた請求項 12に記載の多層回路基板の製造方法。