WO2010004929A1 - 多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法並びに多層プリント配線板とその製造方法 - Google Patents

多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法並びに多層プリント配線板とその製造方法 Download PDF

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multilayer printed
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insulating adhesive
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正直 渡辺
誉夫 小川
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ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an interlayer connection member for a multilayer printed wiring board in which a metal ball is interposed between the respective layers as an interlayer connection member for achieving conduction between the respective conductor pattern layers of the printed wiring board having a plurality of conductor pattern layers. And a manufacturing method thereof, a multilayer printed wiring board using the same, and a manufacturing method thereof.
  • Patent Documents 1 and 2 As a connection structure for achieving conduction between a plurality of conductor pattern layers of a multilayer printed wiring board including a double-sided wiring board, metal balls are interposed between the layers. There is a printed wiring board that aims at conduction.
  • the interlayer connection member of the multilayer printed wiring board disclosed in Patent Document 1 is a method of embedding metal spheres in a resin sheet by placing a flat mask having a through hole at a predetermined position on the resin sheet. Metal balls are placed in the through holes for positioning, and thereafter, the metal balls are pushed into the resin sheet to perform interlayer connection.
  • the interlayer connection structure disclosed in Patent Document 2 is obtained by inserting a conductor made of a metal sphere having a size equal to or greater than the thickness of the insulating adhesive layer into the via hole.
  • the metal spheres are arranged in the via holes by sucking the insulating adhesive layer in which the via holes are formed by drilling or laser processing through the porous ceramic material, and further sucking the metal spheres through the insulating adhesive layer. A metal ball is sucked in.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned background art, and has a high positioning accuracy of metal spheres, does not generate residues due to drilling or laser processing, and is not affected by heat during processing. It is an object of the present invention to provide a member, a manufacturing method thereof, a multilayer printed wiring board using the member, and a manufacturing method thereof.
  • the present invention is an interlayer connection member for conducting electrical conduction between the respective conductive pattern layers of a multilayer printed wiring board having a conductive pattern layer such as a plurality of circuit patterns and electrodes, and an insulating adhesive layer made of an insulating resin; It is an interlayer connection member of a multilayer printed wiring board provided with a hole formed at a predetermined position of the insulating adhesive layer and a metal sphere accommodated in the hole and having a diameter larger than the thickness of the insulating adhesive layer. The surface of the metal sphere is subjected to solder plating.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing an interlayer connection member for conducting electrical conduction between each conductive pattern layer of a multilayer printed wiring board provided with a conductive pattern layer such as a plurality of circuit patterns and electrodes, and comprising an insulating adhesive made of an insulating resin Forming a hole at a predetermined position of the layer, disposing a metal sphere having a diameter larger than the thickness of the insulating adhesive layer in the hole, and forming the metal sphere disposed in the hole with the conductor pattern layer.
  • Is a method for producing an interlayer connection member of a multilayer printed wiring board comprising a step of fixing integrally with each other.
  • the insulating adhesive layer is a thermosetting resin such as an epoxy resin
  • the hole is formed by heating the insulating adhesive layer in a semi-cured state and piercing a convex member at a predetermined position of the insulating adhesive layer.
  • the temperature of the insulating adhesive layer and the temperature of the convex member during the heating are lower than the curing start temperature of the thermosetting resin.
  • the present invention also provides a multilayer printed wiring board in which an insulating adhesive layer made of an insulating resin is laminated on an electrode of the conductive pattern layer of one wiring board on which a plurality of layers of circuit patterns and conductive pattern layers such as electrodes are formed.
  • a hole is formed at a predetermined position of the insulating adhesive layer facing the electrode of the wiring board, a metal ball is disposed in the hole, and the electrode in contact with the metal ball is annular
  • the multilayer printed wiring board is formed and has a slit formed by cutting a part of the ring of the electrodes.
  • the positioning accuracy of the metal spheres for connecting between the conductive pattern layers is high, and the insulating adhesive layer is also processed. Residue due to heat does not occur, and there is no influence of heat during processing.
  • the electrode shape can also be reduced, the connection pitch can be narrowed and it can be easily made into a fine pattern, high-density wiring can be easily made, and the electronic apparatus can be reduced in size.
  • the resin remaining in the electrodes can be surely pushed out, and the connection between the metal sphere and the electrodes becomes more reliable, and electrical reliability is improved.
  • a high multilayer printed wiring board can be formed.
  • the interlayer connection member 10 of the multilayer printed wiring board of this embodiment is formed of a thermosetting resin such as an epoxy resin or a phenol resin, as shown in FIG.
  • a copper ball 14, which is a metal sphere, is embedded in the resin sheet 12.
  • the diameter of the copper ball 14 is set to 120 ⁇ m, for example, which is larger than the thickness of the resin sheet 12, and a part of the copper ball 14 is exposed on both surfaces of the resin sheet 12.
  • the surface of the copper ball 14 is provided with a solder plating 16 such as Sn—Ag.
  • the position of the copper ball 14 corresponds to the electrode position of the multilayer printed wiring board to be laminated.
  • the resin sheet 12 is provided so that the release films 18 and 19 having good peelability are attached to both surfaces so that dust and the like do not adhere.
  • the position of the convex member 22 corresponds to the electrode position of a multilayer printed wiring board to be formed later.
  • a slight gap is provided between the lower layer of the resin sheet 12 and the resin of the resin sheet 12 slightly on the bottom surface of the hole 24.
  • the hole 24 is formed so as to remain. Thereby, the dent etc. of the convex member 22 do not remain in the lower layer member of the resin sheet 12.
  • the copper ball 14 is disposed in the hole 24.
  • the copper ball 14 easily enters the hole 24 and is positioned reliably.
  • the copper ball 14 is preliminarily sucked into a metal plate or the like having a suction port with the same arrangement as the hole 24, and the copper ball 14 is positioned above the hole 24 in the sucked state.
  • the suction is released, the copper ball 14 falls into the hole 24 so that the position of the copper ball 14 is determined.
  • the copper ball 14 may be dropped into the hole 24 from a mask having holes with the same arrangement as the hole 24.
  • a release film 19 is placed on the copper ball 14 on the surface of the resin sheet 12, and a pressure of 1 kg / cm 2 , a temperature of 100, for example, is applied from the release film 19 to the hot plate 21. Hot press at 30 ° C. for 30 seconds. Thereby, the copper ball 14 is pushed and embedded in the resin of the resin sheet 12, and the interlayer connection member 10 is formed as shown in FIG. 1 (f).
  • one release film 18 is peeled off, and as shown in FIG. 2 (a), the copper ball 14 is placed on one single-sided wiring board 26 of a double-sided printed wiring board that conducts between the conductive pattern layers of the circuit pattern. .
  • electrodes 28 connected to the copper balls 14 are formed at predetermined positions on the surface of the insulating substrate 25.
  • the single-sided wiring board 26 is placed on a hot plate 32 heated to, for example, 100 ° C., and heats the resin sheet 12.
  • the release sheet 19 is peeled off, and the other single-area layer substrate 36 is overlaid as shown in FIG. 2 (d).
  • the electrode 38 of the single area layer substrate 36 contacts the copper ball 14.
  • a vacuum press is performed at 170 ° C. and a pressure of 15 kg / cm 2 for 5 minutes.
  • the copper ball 14 is connected to the electrodes 28 and 38 at a predetermined position between the insulating substrates 25 and 35 constituting the single area layer substrates 26 and 36. Thereby, a substrate having a double-sided wiring configuration as shown in FIG. 2F is formed. Then, the double-sided printed wiring board 30 is taken out from the press machine, and further after-curing is performed at 170 ° C. for 60 minutes to cure the resin reliably.
  • the positioning accuracy of the copper ball 14 that is a metal ball is accurately performed by the hole 24. Further, no residue or the like due to the processing of the hole 24 is generated, and there is no influence of heat during processing.
  • the electrode area of each layer can be reduced, and space can be saved in the electronic device, contributing to the downsizing of electronic devices such as mobile phones.
  • the connection pitch can be 0.4 mm or less, it is possible to connect a high-density wiring material.
  • the connection with the electrode is a connection by plastic flow of the metal with the copper ball 14, the conduction resistance can be reduced, and a large current can flow.
  • the connection with each conductor pattern layer can be reliably connected with one conductor of the copper ball 14 between the electrodes of the circuit pattern, and compared with the case of using an anisotropic conductor adhesive, The risk of migration is small and it can be used for high-density wiring boards.
  • the same members as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the multilayer printed wiring board 40 of this embodiment as shown in FIG. 3 (h), the resin sheet 12 is laminated between a pair of single-sided wiring boards 42 and 44, and circuit patterns and electrodes are placed on the single-sided wiring boards 42 and 44. Conductive pattern layers 43 and 45 are formed, and the electrodes 46 and 48 of the conductive pattern layers 43 and 45 are electrically connected by the copper balls 14.
  • the electrode 46 formed on the single-sided wiring board 42 is formed in a C shape as shown in the right figure of FIG. 3B, and a slit 46a is formed on the side. This is because, as will be described later, when the resin sheets 12 are laminated, the C-shaped inner resin is easily pushed out to the side by the copper balls 14 so that the connection between the copper balls 14 and the electrodes 46 is ensured. To do.
  • the copper foil 41 of the single-sided wiring board 42 shown in FIG. 3A is etched to form a predetermined circuit pattern and a conductor pattern layer 43 of the electrode 46 as shown in FIG.
  • the electrode 46 of the conductor pattern layer 43 is formed in a C shape as shown in the right figure of FIG. 3B, and a part of the ring is removed to form a slit 46a.
  • a resin sheet 12 of a thermosetting resin such as a semi-cured B stage epoxy resin is disposed on the conductor pattern layer 43 of the single-sided wiring board 42, and a release sheet. 49 and laminated together.
  • the temperature of the resin sheet 12 at this time is laminated at a roll temperature of 100 ° C., for example.
  • the release sheet 49 is peeled off, and the convex member 22 is disposed at a predetermined position of the resin sheet 12 that is an insulating adhesive layer, and as shown in FIG. 3 (e), The convex member 22 is inserted into a predetermined position of the softened resin sheet 12.
  • a hole 24 as shown in FIG. 3 (f) is formed.
  • a slight gap is provided between the lower surface of the resin sheet 12 and the single-sided wiring substrate 42, and the resin of the resin sheet 12 is placed on the bottom surface of the hole 24.
  • the hole 24 is formed so as to remain slightly.
  • the copper ball 14 is placed in the hole 24.
  • the copper ball 14 easily enters the hole 24 and is positioned reliably.
  • the copper ball 14 is placed in advance by sucking the copper ball 14 into a metal plate or the like having a suction port arranged in the same manner as the hole 24, and in the sucked state, the copper ball 14 is placed above the hole 24.
  • the suction is released by positioning 24, the copper ball 14 falls into the hole 24 and the position is determined.
  • the copper ball 14 may be dropped into the hole 24 from a mask having holes with the same arrangement as the hole 24.
  • the other single area layer substrate 44 is overlaid on the copper ball 14 of the resin sheet 12. Also at this time, the copper ball 14 is in contact with the electrode 48 at a predetermined position of the single area layer substrate 44.
  • vacuum pressing is performed, for example, at 170 ° C. under a pressure of 15 kg / cm 2 for 5 minutes.
  • the copper ball 14 is in contact with the electrodes 46 and 48 at a predetermined position between the single area layer substrates 42 and 44.
  • the double-sided printed wiring board 40 which is a multilayer printed wiring board was taken out from the press machine, for example, after-curing for 60 minutes at 170 degreeC, and resin was hardened
  • the C-shaped inner resin is easily pushed out from the slit 46a to the side by the copper ball 14, and the connection between the copper ball 14 and the electrode 46 is ensured.
  • the copper ball 14 has an elliptical cross section, and the ratio of the collapse is preferably about 5% to 70% of the diameter of the copper ball 14.
  • the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the resin of the resin sheet 12 is the electrode 46.
  • the metal connection between the copper ball 14 and the electrode 46 is not obstructed and the electrical connection is ensured.
  • the resin of the resin sheet 12 is slightly on the bottom surface of the hole 24. Therefore, the lower single-sided wiring board 42 is not damaged or distorted.
  • the electrode 46 the resin remaining inside the C-shape when the hole 24 is formed is easily pushed out from the slit 46a to the side by the copper ball 14, and the electrical connection is reliably achieved.
  • the interlayer connection member of the multilayer printed wiring board of the present invention and the manufacturing method thereof and the multilayer printed wiring board and the manufacturing method thereof are not limited to the above embodiment, and may be a multilayer board other than the double-sided printed wiring board, A multilayer printed wiring board provided with three or more conductor pattern layers may be used.
  • the metal sphere may also be a metal particle other than a copper ball or a solder ball, and the material can be selected as appropriate, and the surface may be subjected to solder plating other than Sn-Ag.
  • the thickness of the insulating adhesive layer is thinner than the diameter of the metal sphere, and may be 50% or more of the metal sphere, and can be set as appropriate.
  • two or more slits may be formed in addition to the C-shape.

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
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Abstract

金属球の位置決め精度が高く、ドリリングやレーザ加工による残渣等が生ぜず、加工時の熱による影響もない多層プリント配線板３０の層間接続部材１０と、それを用いた多層プリント配線板３０である。層間接続部材１０は、熱硬化性樹脂の絶縁性の樹脂シート１２と、樹脂シート１２の所定位置に形成された穴部２４と、穴部２４に収容され樹脂シート１２の厚みよりも直径が大きい銅ボール１４を備える。穴部２４は、樹脂シート１２を半硬化状態で加熱して所定位置に凸状部材２２を刺すことにより形成する。銅ボール１４は、絶縁基板２５，３５に挟まれて保持された状態で、所定割合で押し潰されて塑性変形し、絶縁基板２５，３５の各電極２８，３８と金属結合する。

Description

多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法並びに多層プリント配線板とその製造方法
　本発明は、複数の導体パターン層を備えたプリント配線板の各導体パターン層間の導通を図る層間接続部材として、金属球を各層間に介在させて導通を図った多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法、並びにそれを用いた多層プリント配線板とその製造方法に関する。
　近年、例えば特許文献１，２に開示されているように、両面配線基板を含む多層プリント配線板の複数層の各導体パターン層間の導通を図る接続構造として、金属球を各層間に介在させて導通を図るプリント配線板がある。
　特許文献１に開示された多層プリント配線板の層間接続部材は、樹脂シートへの金属球の埋設方法として、所定の位置に貫通孔を有する平板状のマスクを樹脂シートの上に配置し、その貫通孔に金属球を振り込んで位置決めし、この後、樹脂シート内に金属球を押し込むことによって層間接続を行うものである。
　特許文献２に開示された層間接続構造は、絶縁接着層の厚み以上の大きさを有する金属球からなる導電体を、ビアホールの内部に挿入したものである。ビアホール内への金属球の配置は、ドリリングやレーザ加工によりビアホールが形成された絶縁接着層を、多孔質セラミック材を介して吸引し、さらに絶縁接着層を介して金属球を吸引して、ビアホール内へ金属球を吸い込むものである。
特開２００６－３３２３２４号公報 特開２００１－７７４９７号公報
　しかしながら、特許文献１に開示された導体パターン層間の接続構造の場合、マスクの貫通孔は金属球を通過するための若干のゆとりを必要とし、さらに、金属球の押し込み時にも基板面方向の位置ずれが発生し、金属球の位置決め精度に限界があり、高密度に配線パターンが形成された多層プリント配線板には適用できないものであった。
　また、特許文献２に開示された接続構造の場合、ドリリングやレーザ加工によりビアホールに残渣やバリが発生しやすく、絶縁接着層が熱硬化性樹脂の場合、加工時の熱によりその周辺の絶縁接着層が部分的に硬化し、接着力を低下させたり、表裏の導体にひずみを生じさせるおそれがあった。
　本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたもので、金属球の位置決め精度が高く、ドリリングやレーザ加工による残渣等が生ぜず、加工時の熱による影響もない多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法、並びにそれを用いた多層プリント配線板とその製造方法を提供することを目的とする。
　この発明は、複数層の回路パターンや電極等の導体パターン層を備えた多層プリント配線板の前記各導体パターン層間の導通を図る層間接続部材であって、絶縁性樹脂から成る絶縁接着層と、この絶縁接着層の所定位置に形成された穴部と、この穴部に収容され前記絶縁接着層の厚みよりも直径が大きい金属球を備えた多層プリント配線板の層間接続部材である。前記金属球表面にはハンダメッキが施されているものである。
　またこの発明は、複数層の回路パターンや電極等の導体パターン層を備えた多層プリント配線板の各導体パターン層間の導通を図る層間接続部材の製造方法であって、絶縁性樹脂から成る絶縁接着層の所定位置に穴部を形成する工程と、この穴部内に前記絶縁接着層の厚みよりも直径が大きい金属球を配置する工程と、前記穴部に配置した前記金属球を前記導体パターン層と一体に固定する工程とから成る多層プリント配線板の層間接続部材の製造方法である。
　前記絶縁接着層はエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂であり、前記穴部は、前記絶縁接着層を半硬化状態で加熱して前記絶縁接着層の所定位置に凸状部材を刺すことにより形成する。また、前記加熱時の前記絶縁接着層の温度及び前記凸状部材の温度は、前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度よりも低い温度である。さらに、前記凸状部材を前記絶縁接着層に刺した状態で、前記絶縁接着層の下層の部材との間に僅かに間隔が空けられ、前記穴部底面に前記絶縁接着層の樹脂が残るように前記穴部を形成する。
　またこの発明は、複数層の回路パターンや電極等の導体パターン層が形成された一方の配線基板の前記導体パターン層の電極に、絶縁性樹脂から成る絶縁接着層が積層された多層プリント配線板であって、前記配線基板の前記電極に対向して前記絶縁接着層の所定位置に穴部が形成され、前記穴部には金属球が配置され、前記金属球が当接した電極が環状に形成されているとともに、前記電極の環の一部が切れてスリットが形成されている多層プリント配線板である。前記金属球は、一対の配線基板により挟まれ、前記各配線基板には前記金属球に当接する電極が各々配置され、前記電極に挟まれて保持された状態で、所定割合で押し潰されて塑性変形し、前記金属球と前記電極とが金属結合しているものである。
　またこの発明は、複数層の導体パターン層を有した多層プリント配線板の製造であって、配線基板の一方の前記導体パターン層に、絶縁性樹脂から成る絶縁接着層を積層する工程と、前記絶縁接着層の前記配線基板の電極に対向した所定位置に穴部を形成する工程と、この穴部内に金属球を配置する工程と、前記金属球に当接する電極を備えた他方の配線基板の電極を前記金属球に対面させて、前記他方の配線基板を前記絶縁接着層に積層して押圧し、前記金属球を所定割合押し潰して前記金属球と前記電極とを金属結合させる工程とから成る多層プリント配線板の製造方法である。さらに、前記金属球を一対の配線基板に挟み、前記電極に当接させた状態で、加熱しながら押圧し、所定割合で前記金属球を押し潰して塑性変形させ、前記金属球と前記電極とを金属結合させるものである。
　この発明の多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法並びに多層プリント配線板とその製造方法によれば、導体パターン層間の接続を行う金属球の位置決め精度が高く、絶縁接着層においても、加工による残渣等が生ぜず加工時の熱による影響もないものである。
　また、導体パターン層の電極と金属球との接合が確実であり、信頼性の高い多層プリント配線板を提供することが出来る。さらに、電極形状も小型化することが出来、接続ピッチを狭くして、ファインパターン化することが容易であり、高密度配線を容易に可能にし、電子機器の小型化にも寄与する。
　特に、電極にスリットを形成した多層プリント配線板の場合は、電極中に残る樹脂を確実に外へ押しやることが出来、金属球と電極との接続がより確実なものとなり、電気的信頼性の高い多層プリント配線板を形成することができる。
この発明の一実施形態の多層プリント配線板の層間接続部材の製造工程を示す概略縦断面図である。 この発明の一実施形態の多層プリント配線板の製造工程を示す概略縦断面図である。 この発明の他の実施形態の多層プリント配線板の製造工程を示す概略縦断面図である。
　以下、この発明の多層プリント配線板の層間接続部材の一実施形態について、図１を基にして説明する。この実施形態の多層プリント配線板の層間接続部材１０は、図１（ｆ）に示すように、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂により形成され、厚さが例えば１００μｍ程度の絶縁接着層である樹脂シート１２に、金属球である銅ボール１４が埋め込まれている。銅ボール１４は、直径が樹脂シート１２の厚さよりも大きい例えば１２０μmに設定され、樹脂シート１２の両面に一部が露出している。銅ボール１４の表面には、Ｓｎ－Ａｇ等のハンダメッキ１６が施されている。銅ボール１４の位置は、積層される多層プリント配線板の電極位置に対応している。
　樹脂シート１２は、両面に剥離性の良好な剥離フィルム１８，１９が貼り付けられ、埃等が付着しないように設けられている。
　次に、この実施形態の多層プリント配線板の層間接続部材１０の製造方法について、図１を基にして説明する。この層間接続部材１０の製造方法は、まず、図１（ａ）に示すように、例えば１００℃に加熱された金属板等の熱板２０上に、剥離フィルム１８を介して半硬化状態であるＢステージ状態の熱硬化性樹脂の樹脂シート１２を載せる。次に、図１（ｂ）に示すように、絶縁接着層である樹脂シート１２の所定位置に凸状部材２２を配置して差し込み、図１（ｃ）に示すように、軟化した樹脂シート１２の所定位置に凸状部材２２による穴部２４を形成する。凸状部材２２の位置は、後に形成する多層プリント配線板の電極位置に対応している。また、凸状部材２２を樹脂シート１２に刺した状態で、樹脂シート１２の下層の剥離フィルム１８との間に僅かに間隔が空けられ、穴部２４の底面に樹脂シート１２の樹脂が僅かに残るように穴部２４を形成する。これにより、樹脂シート１２の下層の部材に凸状部材２２の打痕等が残らない。
　この後、図１（ｄ）に示すように、穴部２４内に銅ボール１４を配置する。これにより、穴部２４に銅ボール１４が容易に入り込み、確実に位置決めされる。銅ボール１４の配置は、予め穴部２４の配置と同様の配置の吸引口を有する金属板等に銅ボール１４を吸引して、吸引状態で穴部２４の上方に銅ボール１４を位置させ、吸引を解除すると銅ボール１４が穴部２４に落ちて、銅ボール１４の位置が定められるようにする。また、穴部２４の配置と同じ配置の穴を有するマスクから、銅ボール１４を穴部２４へ落下させるようにしても良い。
　次に、図１（ｅ）に示すように、樹脂シート１２の表面の銅ボール１４上に剥離フィルム１９を載せて、剥離フィルム１９上から熱板２１により、例えば圧力１ｋｇ／ｃｍ２、温度１００℃で３０秒間ホットプレスを行う。これにより、樹脂シート１２の樹脂中に銅ボール１４が押し込まれて埋設され、図１（ｆ）に示すように、層間接続部材１０が形成される。
　次に、この実施形態の層間接続部材１０の使用例について、図２を基にして説明する。先ず、一方の剥離フィルム１８を剥がして、図２（ａ）に示すように、銅ボール１４により回路パターンの導体パターン層間の導通を図る両面プリント配線板の一方の片面配線基板２６上に位置させる。片面配線基板２６には、絶縁基板２５の表面の所定位置に銅ボール１４と接続する電極２８が形成されている。
　片面配線基板２６は、図２（ｂ）に示すように、例えば１００℃に加熱した熱板３２上に載置され、樹脂シート１２を加熱する。この後、図２（ｃ）に示すように、剥離シート１９を剥離し、図２（ｄ）に示すように、他方の片面積層基板３６を重ねる。このとき、片面積層基板３６の電極３８は、銅ボール１４に当接する。この後、図２（ｅ）に示すように、例えば１７０℃、圧力１５ｋｇ／ｃｍ２、５分間真空プレスを行う。この状態で、銅ボール１４は片面積層基板２６，３６を構成する絶縁基板２５，３５間の所定位置で電極２８，３８に接続して位置する。これにより、図２（ｆ）に示すような、両面配線構成の基板が形成される。そして、プレス機から両面プリント配線板３０を取り出し、さらに１７０℃で６０分間アフターキュアを行ない、樹脂を確実に硬化させる。
　このとき、図２（ｅ）に示すように、銅ボール１４は、断面が楕円状に潰れる。潰れる割合は、銅ボール１４の直径の５％～７０％程度が好ましい。圧縮率が５％以下であると、上下配線の接触面積が小さく、接続が不十分となり、圧縮率が７０％以上になると潰れた銅ボール１４が、導体パターンの両サイドに広がる為、隣接する配線と短絡する恐れがあるからである。以上のようにして、図２（ｆ）に示すような両面プリント配線板３０が出来上がる。
　この実施形態の多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法並びに多層プリント配線板の製造方法によれば、金属球である銅ボール１４の位置決め精度が穴部２４により正確に行われる。また、穴部２４の加工による残渣等が生ぜず、加工時の熱による影響もないものである。
　また、各層の電極面積を小さくすることが出来、電子機器内で省スペースが可能となり、携帯電話機等の電子機器の小型化に寄与する。特に、接続ピッチを０．４ｍｍ以下にすることが可能なため、高密度配線材の接続も可能となる。また、電極との接続は、銅ボール１４による金属の塑性流動による接続となる為、導通抵抗を小さくすることができ、大電流を流すことが可能となる。さらに、各導体パターン層との接続は、回路パターンの電極間に銅ボール１４一個の導電体で確実に接続することができ、異方性導電体接着剤を用いた場合と比較して、イオンマイグレーション発生のリスクが小さく高密度配線基板に対応することが出来る。
　次に、この発明の多層プリント配線板の他の実施形態について、図３を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の多層プリント配線板４０は、図３（ｈ）に示すように、一対の片面配線基板４２，４４の間に樹脂シート１２が積層され、片面配線基板４２，４４に回路パターンや電極等が形成された導体パターン層４３，４５が設けられ、導体パターン層４３，４５の電極４６，４８が銅ボール１４により電気的に接続されている。
　ここで、片面配線基板４２に形成された電極４６は、図３（ｂ）右図に示すように、Ｃ字状に形成されて、側方にスリット４６ａが形成されている。これは、後述するように、樹脂シート１２の積層時にＣ字状の内側の樹脂が銅ボール１４により容易に側方に押し出され、銅ボール１４と電極４６との接続が確実に行われるようにするものである。
　次に、この実施形態の多層プリント配線板４０の製造方法について説明する。先ず、図３（ａ）に示す片面配線基板４２の銅箔４１をエッチングして、図３（ｂ）に示すように、所定の回路パターンや電極４６の導体パターン層４３を形成する。このとき導体パターン層４３の電極４６は、図３（ｂ）右図のようにＣ字状に形成し、環の一部を除去してスリット４６ａを形成する。
　この後、図３（ｃ）に示すように、片面配線基板４２の導体パターン層４３上に、半硬化したＢステージ状態のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の樹脂シート１２を配置し、剥離シート４９とともに積層する。このときの樹脂シート１２の温度は、例えばロールの温度が１００℃で積層する。この後、図３（ｄ）に示すように、剥離シート４９を剥離し、絶縁接着層である樹脂シート１２の所定位置に凸状部材２２を配置し、図３（ｅ）に示すように、軟化した樹脂シート１２の所定位置に凸状部材２２を刺す。この後凸条部材２２を退避させると、図３（ｆ）に示すような穴部２４が形成される。このとき、凸状部材２２を樹脂シート１２に刺した状態で、樹脂シート１２の下層の片面配線基板４２との間に僅かに間隔が空けられ、穴部２４の底面に樹脂シート１２の樹脂が僅かに残るように穴部２４を形成する。
　次に、図３（ｇ）に示すように、穴部２４内に銅ボール１４を配置する。これにより、穴部２４に銅ボール１４が容易に入り込み、確実に位置決めされる。銅ボール１４の配置は、上述のように、予め穴部２４の配置と同様の配置の吸引口を有する金属板等に銅ボール１４を吸引して、吸引状態で穴部２４の上方に銅ボール２４を位置させて、吸引を解除すると銅ボール１４が穴部２４に落ちて位置が定められる。また、穴部２４の配置と同じ配置の穴を有するマスクから、銅ボール１４を穴部２４へ落下させるようにしても良い。
　次に、他方の片面積層基板４４を樹脂シート１２の銅ボール１４上に重ねる。このときも、銅ボール１４は片面積層基板４４の所定位置の電極４８に接する。この状態で、片面積層基板４４の上方から、上下基板を位置合わせした後、熱プレス機にて、例えば１７０℃、圧力１５ｋｇ／ｃｍ２、５分間真空プレスを行う。この状態で、銅ボール１４は片面積層基板４２，４４間の所定位置で電極４６，４８に接する。これにより、図３（ｈ）に示すような、両面配線構成の基板が形成される。そして、プレス機から多層プリント配線板である両面プリント配線基板４０を取り出し、例えば１７０℃で６０分間アフターキュアを行ない、樹脂を確実に硬化させた。
　このとき、電極４６では、樹脂シート１２の積層時にＣ字状の内側の樹脂が、銅ボール１４により、スリット４６ａから容易に側方に押し出され、銅ボール１４と電極４６との接続が確実に行われる。また、銅ボール１４は、断面が楕円状に潰れるもので、潰れる割合は、銅ボール１４の直径の５％～７０％程度が好ましい。
　この実施形態の多層プリント配線板とその製造方法によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることが出来、さらに、銅ボール１４と電極４６との接続において、樹脂シート１２の樹脂が電極４６の内側に残って銅ボール１４と電極４６との金属結合の妨げになることがなく、電気的接続が確実に成されるものである。さらに、凸状部材２２を樹脂シート１２に刺した状態で、樹脂シート１２の下層の片面配線基板４２との間に僅かに間隔が空けられ、穴部２４の底面に樹脂シート１２の樹脂が僅かに残るので、下層の片面配線基板４２に傷や歪みを生じさせることがない。そして、電極４６では、穴部２４の形成時にＣ字状の内側に残った樹脂が、銅ボール１４により、スリット４６ａから容易に側方に押し出され、電気的接続が確実に図られる。
　なお、この発明の多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法並びに多層プリント配線板とその製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、両面プリント配線板以外の多層基板でも良く、３層以上の導体パターン層を備えた多層プリント配線板でも良い。金属球も、銅ボール以外の金属粒やハンダボールでも良く、適宜材質を選択することが出来、表面もＳｎ－Ａｇ以外のハンダメッキが施されていても良い。
　また、絶縁接着層の厚みは、金属球の直径よりもよりも薄く、金属球の５０％以上であれば良く、適宜設定可能である。電極の形状も、Ｃ字状以外に、２箇所以上のスリットが形成されていても良い。
１０　層間接続部材
１２　樹脂シート
１４　銅ボール
１６　ハンダメッキ
１８，１９，４９　剥離フィルム
２２　凸状部材
２４　穴部
２５，３５　絶縁基板
２６，３６，４２，４４　片面配線基板
２８，３８，４６，４８　電極
３０，４０　両面プリント配線板
４３，４５　導体パターン層
 

Claims (10)

  1. 　複数層の導体パターン層を備えた多層プリント配線板の前記各導体パターン層間の導通を図る層間接続部材において、
    　絶縁性樹脂から成る絶縁接着層と、この絶縁接着層の所定位置に形成された穴部と、この穴部に収容され前記絶縁接着層の厚みよりも直径が大きい金属球を備えたことを特徴とする多層プリント配線板の層間接続部材。
  2. 　前記金属球表面にはハンダメッキが施されている請求項１記載の多層プリント配線板の層間接続部材。
  3. 　複数層の導体パターン層を備えた多層プリント配線板の前記各導体パターン層間の導通を図る層間接続部材の製造方法において、
    　絶縁性樹脂から成る絶縁接着層の所定位置に穴部を形成する工程と、この穴部内に前記絶縁接着層の厚みよりも直径が大きい金属球を配置する工程と、前記穴部に配置した前記金属球を前記導体パターン層と一体に固定する工程とから成ることを特徴とする多層プリント配線板の層間接続部材の製造方法。
  4. 　前記絶縁接着層は熱硬化性樹脂であり、前記穴部は、前記絶縁接着層を半硬化状態に加熱して前記絶縁接着層の所定位置に凸状部材を刺すことにより形成する請求項３記載の多層プリント配線板の層間接続部材の製造方法。
  5. 　前記加熱時の前記絶縁接着層の温度及び前記凸状部材の温度は、前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度よりも低い温度である請求項４記載の多層プリント配線板の層間接続部材の製造方法。
  6. 　前記凸状部材を前記絶縁接着層に刺した状態で、前記絶縁接着層の下層の部材との間に僅かに間隔が空けられ、前記穴部底面に前記絶縁接着層の樹脂が残るように前記穴部を形成する請求項４記載の多層プリント配線板の層間接続部材の製造方法。
  7. 　複数層の導体パターン層が形成された一方の配線基板の前記導体パターン層の電極に、絶縁性樹脂から成る絶縁接着層が積層された多層プリント配線板において、
    　前記配線基板の前記電極に対向して前記絶縁接着層の所定位置に穴部が形成され、前記穴部には金属球が配置され、前記金属球が当接した電極が環状に形成されているとともに、前記電極の環の一部が切れてスリットが形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
  8. 　前記金属球は、一対の配線基板により挟まれ、前記各配線基板には前記金属球に当接する電極が各々配置され、前記金属球は、前記電極に挟まれて保持された状態で、所定割合で押し潰されて塑性変形し、前記金属球と前記電極とが金属結合している請求項７記載の多層プリント配線板。
  9. 　複数層の導体パターン層を有した多層プリント配線板の製造において、配線基板の一方の前記導体パターン層に、絶縁性樹脂から成る絶縁接着層を積層する工程と、前記絶縁接着層の前記配線基板の電極に対向した所定位置に穴部を形成する工程と、この穴部内に金属球を配置する工程と、前記金属球に当接する電極を備えた他方の配線基板の電極を前記金属球に対面させて、前記他方の配線基板を前記絶縁接着層に積層して押圧し、前記金属球を所定割合押し潰して前記金属球と前記電極とを金属結合させる工程とから成ることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
  10. 　前記金属球を一対の配線基板に挟み、前記電極に当接させた状態で、加熱しながら押圧し、所定割合で前記金属球を押し潰して塑性変形させ、前記金属球と前記電極とを金属結合させる請求項９記載の多層プリント配線板。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108160129A (zh) * 2017-12-27 2018-06-15 余婷 加热容器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02191391A (ja) * 1988-10-04 1990-07-27 Pioneer Electron Corp 両面パターン基板回路
JPH09293968A (ja) * 1996-04-25 1997-11-11 Kyocera Corp 多層配線基板およびその製造方法
JP2001077497A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Denso Corp プリント基板及びその製造方法
JP2007042830A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多層配線基板およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02191391A (ja) * 1988-10-04 1990-07-27 Pioneer Electron Corp 両面パターン基板回路
JPH09293968A (ja) * 1996-04-25 1997-11-11 Kyocera Corp 多層配線基板およびその製造方法
JP2001077497A (ja) * 1999-09-01 2001-03-23 Denso Corp プリント基板及びその製造方法
JP2007042830A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多層配線基板およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108160129A (zh) * 2017-12-27 2018-06-15 余婷 加热容器

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