JP2002280742A - Multilayer printed wiring board and its manufacturing method - Google Patents
Multilayer printed wiring board and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
板とその製造法に関する。The present invention relates to a multilayer printed wiring board and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子機器の小型化、高性能化、多機能化
に伴い、多層プリント配線板には、より一層の高密度化
が求められるようになってきている。これらの要求を満
たすために、層間の薄型化、配線の微細化、層間接続穴
の小径化が行われ、また隣接する層間の導体のみを接続
するビアホール等が用いられるようになり、このビアホ
ールも小径化されつつある。配線の多層化には、通常、
複数の回路層と該回路層間の層間絶縁層をまとめて重
ね、加圧、加熱して積層一体化し、必要な箇所に穴をあ
け接続する多層配線板と、回路を形成した上に層間絶縁
層を形成し、その上に回路を形成し、必要な箇所に穴を
設け、というように回路層と絶縁層とを順次形成するビ
ルドアップ多層配線板とがある。2. Description of the Related Art With the miniaturization, high performance, and multifunctionality of electronic devices, multilayer printed wiring boards have been required to have higher densities. In order to satisfy these requirements, thinning between layers, miniaturization of wiring, and reduction in diameter of interlayer connection holes are performed, and via holes that connect only conductors between adjacent layers have been used. The diameter is getting smaller. For multi-layer wiring,
A multilayer wiring board for stacking a plurality of circuit layers and an interlayer insulating layer between the circuit layers at a time, pressurizing and heating to integrate the layers, forming a hole in a required location and connecting the circuit, and forming an interlayer insulating layer on the circuit; There is a build-up multilayer wiring board in which a circuit layer is formed thereon, holes are formed in necessary places, and a circuit layer and an insulating layer are sequentially formed.
【０００３】このビルドアップ多層配線板の製造法の一
つとして、層間絶縁層となる接着剤層に形成した穴に導
電性ペーストを充填し、内層回路板と接着剤層とを加
圧、加熱し、前記接着剤層上に形成した外層回路と内層
回路とを導電性ペーストにより電気的に接続する方法が
ある。この後必要に応じ、上記と同様の工程を繰り返す
ことにより、必要とする多層回路が形成できる。As one method of manufacturing this build-up multilayer wiring board, a conductive paste is filled into holes formed in an adhesive layer serving as an interlayer insulating layer, and the inner circuit board and the adhesive layer are pressed and heated. Then, there is a method of electrically connecting an outer layer circuit and an inner layer circuit formed on the adhesive layer with a conductive paste. Thereafter, if necessary, the same steps as described above are repeated to form a required multilayer circuit.
【０００４】特許第２６０１１２８号公報には、導電物
質の含有量が比較的少なく印刷適性に優れた導電性ペー
ストを圧縮性の多孔質基材の貫通穴に充填し、加熱加圧
工程時において導電性ペースト中のバインダー成分が圧
縮性の多孔質基材の空孔に浸透することによって、導電
性ペーストの導電物質の構成比を増大させ、信頼性の高
いプリント配線板を提供する方法が開示されている。し
かし、圧縮性の多孔質基材という特殊な材料を用いなけ
ればならず、穴あけの条件や取り扱いが通常のプリント
配線板用材料と異なるので製造が効率的でなく、また、
多孔質であるため接着剤にも特殊なものを使用しなけれ
ばならないという問題があった。また、導電性ペースト
は、エポキシ樹脂と導電粒子とを組み合わせたものが通
常使用されている。しかし、エポキシ樹脂を用いた導電
性ペーストは、例えば積層工程のような加熱工程が存在
すると、導電粒子が酸化してしまい、導電粒子の表面に
金属の酸化膜が形成され、導電率が低下するという問題
があった。[0004] Japanese Patent No. 26001128 discloses that a conductive paste having a relatively small content of a conductive substance and excellent in printability is filled in a through hole of a compressible porous base material, and a conductive paste is formed in a heating and pressing step. A method is disclosed in which a binder component in a conductive paste permeates pores of a compressible porous base material, thereby increasing the composition ratio of a conductive substance in a conductive paste and providing a highly reliable printed wiring board. ing. However, a special material such as a compressible porous substrate must be used, and the drilling conditions and handling are different from those of ordinary materials for printed wiring boards, so production is not efficient, and
There was a problem that a special adhesive had to be used because it was porous. As the conductive paste, a combination of an epoxy resin and conductive particles is generally used. However, in a conductive paste using an epoxy resin, for example, when a heating step such as a lamination step is present, the conductive particles are oxidized, a metal oxide film is formed on the surface of the conductive particles, and the conductivity is reduced. There was a problem.
【０００５】本発明は、高密度で信頼性に優れた、導電
性ペーストにより層間の電気的接続を行う多層プリント
配線板と、そのような多層プリント配線板を効率よく製
造する方法を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a multilayer printed wiring board having a high density and excellent reliability, in which electrical connection between layers is made by a conductive paste, and a method for efficiently manufacturing such a multilayer printed wiring board. With the goal.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明はビアホールに導
電性ペーストを充填した絶縁樹脂層と導体パターンとが
交互に配置された積層体を加熱加圧して得られ、前記導
体パターンの少なくとも２層以上が加熱加圧された導電
性ペーストにより電気的に接続するようになした多層プ
リント配線板において、前記導電性ペーストが加熱加圧
前に鉛筆硬度（ＪＩＳ規格Ｋ５４００）で１Ｈから４Ｈ
の硬度に半硬化しているものであることを特徴とする多
層プリント配線板に関する。According to the present invention, at least two layers of the conductor pattern are obtained by heating and pressing a laminate in which insulating resin layers in which conductive paste is filled in via holes and conductor patterns are alternately arranged. In the multilayer printed wiring board electrically connected by the conductive paste heated and pressed as described above, the conductive paste has a pencil hardness (JIS standard K5400) of 1H to 4H before being heated and pressed.
The present invention relates to a multilayer printed wiring board characterized by being semi-hardened to a hardness of.
【０００７】また、本発明は、以下の工程を有すること
を特徴とする多層プリント配線板の製造法に関する。 （ａ）絶縁樹脂層付金属箔の所望の箇所に、導電性ペー
スト充填用の穴を少なくとも絶縁樹脂層に形成し、その
穴に導電性ペーストを充填する工程、（ｂ）熱処理によ
り鉛筆硬度で１Ｈから４Ｈの硬度に導電性ペーストを半
硬化させる工程、（ｃ）内層回路板の表面に、導電性ペ
ーストを充填した絶縁樹脂層付金属箔を、金属箔が外側
になるようにして重ね、加熱加圧して積層一体化して多
層基板を作製する工程及び（ｄ）多層基板の外側の金属
箔を加工して導体パターンを形成する工程。[0007] The present invention also relates to a method for manufacturing a multilayer printed wiring board, comprising the following steps. (A) forming a hole for filling a conductive paste at least in a desired portion of the metal foil with an insulating resin layer in the insulating resin layer, and filling the hole with a conductive paste; (C) laminating a metal foil with an insulating resin layer filled with a conductive paste on the surface of the inner circuit board so that the metal foil is on the outside, A step of producing a multilayer substrate by heating and pressing to laminate and integrate; and (d) a step of processing a metal foil outside the multilayer substrate to form a conductor pattern.
【０００８】さらにまた、本発明は、工程（ｄ）で作製
したプリント配線板を工程（ｃ）の内層回路板として用
いる前記多層プリント配線板の製造法に関する。Further, the present invention relates to a method for manufacturing the multilayer printed wiring board using the printed wiring board prepared in the step (d) as an inner layer circuit board in the step (c).
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明において用いられる導電性
ペーストとしては、導電粒子とバインダー樹脂を主成分
とするものが使用できる。導電粒子には、金、銀などの
貴金属や銅、錫、ニッケル、鉛などの卑金属、あるいは
表面を銀で被覆した銅等を用いることができる。なおコ
ストなどの点から銅紛が望ましい。また樹枝状、球状、
不定形状などいずれの形状でもよく、また粒径は５０μ
ｍ以下が好ましく、更に好ましくは１〜２０μｍが良
い。また、導電性ペースト中の導電粒子は７５〜９５重
量％の範囲が望ましい。７５重量％未満では、導電粒子
が少なく導電性が不充分となることがある。また９５重
量％を超えると導電粒子間のバインダー樹脂が少なくな
り、そのため導電粒子の接合が不十分となり導電性が低
下することがある。バインダー樹脂には、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができ、これら
を複数組み合わせてもかまわない。フェノール樹脂はレ
ゾール型が望ましく、また導電性ペースト中、このレゾ
ール型フェノール樹脂を２〜２５重量％含むものがより
望ましい。レゾール型フェノール樹脂としては、例え
ば、ジメチロールフェノール、トリメチロールフェノー
ルがあり、これらにメチロ−ルフェノールが含まれてい
てもよい。これらのレゾール型フェノール樹脂を導電性
ペースト中に一定量含有させることにより、レゾール型
フェノール樹脂の還元能力により、導電性ペーストの半
硬化時やプレス成形の際の導電性ペースト中の導電粒子
表面の酸化を抑え、抵抗値を安定させる。また成形後
も、レゾール型フェノール樹脂の残存したメチレン基の
還元能力により、経時的な導電粒子表面の酸化が抑制さ
れ、その結果、多層配線板の長期接続信頼性等の耐久性
能なども向上する。なおレゾール型フェノール樹脂の含
有量が２重量％未満では、還元能力を十分発現すること
ができない傾向があり、また含有量が２５重量％を超え
ると、導電粒子の分布が少なくなり、導電性ペーストと
しての導電性が低下する傾向がある。またバインダー樹
脂が熱硬化性の場合、アミン系などの硬化剤が必要なも
のがあるが、硬化剤はこれに限定したものではない。ま
たこれ以外には添加剤としては、粘度を調整する希釈
剤、接着強度を向上させる補強剤、導電粒子の分散をた
すける分散剤などが必要に応じ添加されていてもかまわ
ない。溶剤には、ブチルカルビトール、乳酸エチル、エ
チルカルビトール、ブチルセロソルブアセテート等の有
機溶剤を用いることができる。またこれらの導電性ペー
ストは一般に市販されているものも、使用することがで
きる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the conductive paste used in the present invention, a paste containing conductive particles and a binder resin as main components can be used. As the conductive particles, a noble metal such as gold or silver, a base metal such as copper, tin, nickel, or lead, or a copper whose surface is coated with silver can be used. Copper powder is desirable from the viewpoint of cost and the like. Also dendritic, spherical,
Any shape such as irregular shape may be used.
m or less, more preferably 1 to 20 μm. The conductive particles in the conductive paste are desirably in the range of 75 to 95% by weight. If the amount is less than 75% by weight, the conductive particles may be small and the conductivity may be insufficient. On the other hand, when the content exceeds 95% by weight, the amount of the binder resin between the conductive particles is reduced, so that the bonding of the conductive particles becomes insufficient and the conductivity may be reduced. As the binder resin, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, a silicone resin, or the like can be used, and a plurality of these may be combined. The phenol resin is preferably a resol type, and more preferably a conductive paste containing 2 to 25% by weight of the resol type phenol resin. Examples of the resole type phenol resin include dimethylol phenol and trimethylol phenol, and these may contain methylol phenol. By including a certain amount of these resole-type phenolic resins in the conductive paste, the reducing ability of the resole-type phenolic resin allows the surface of the conductive particles in the conductive paste during semi-curing or press molding of the conductive paste. Suppresses oxidation and stabilizes resistance. Further, even after molding, due to the ability to reduce the remaining methylene groups of the resol-type phenol resin, the oxidation of the surface of the conductive particles over time is suppressed, and as a result, durability performance such as long-term connection reliability of the multilayer wiring board is also improved. . If the content of the resol-type phenolic resin is less than 2% by weight, there is a tendency that the reducing ability cannot be sufficiently exhibited. If the content exceeds 25% by weight, the distribution of the conductive particles is reduced, and the conductive paste is reduced. Conductivity tends to decrease. In the case where the binder resin is thermosetting, there is a case where a curing agent such as an amine is required, but the curing agent is not limited to this. In addition, as additives, a diluent for adjusting the viscosity, a reinforcing agent for improving the adhesive strength, a dispersant for dispersing the conductive particles, and the like may be added as necessary. Organic solvents such as butyl carbitol, ethyl lactate, ethyl carbitol, and butyl cellosolve acetate can be used as the solvent. As these conductive pastes, commercially available pastes can also be used.
【００１０】絶縁樹脂層付金属箔に用いられている絶縁
樹脂層には、エポキシ樹脂やポリイミド類を成分として
含むものが使用でき、例えば、平均分子量（数平均）１
０万以上の高分子量エポキシ樹脂を主成分としたエポキ
シ系接着フィルム、変成ゴムを添加したエポキシ系接着
フィルム、ポリイミド系接着フィルム、直径が１．０μ
ｍ〜６μｍで長さが５μｍ〜１ｍｍの繊維状物質をエポ
キシ樹脂中に分散させたエポキシ系接着剤フィルムが使
用できる。金属箔に塗工可能であり、なおかつレーザー
により穴加工が可能な樹脂であれば使用できる。絶縁樹
脂層の厚みは３０〜１２０μｍ程度のものが好ましい。
薄い場合は絶縁信頼性の問題があり、また厚すぎる場合
はレーザー穴あけ性や導電性ペーストの充填性に問題が
ある。市販されている接着層付金属箔としては、MCF100
0E、MCF6000E、MCF9000E（日立化成工業（株）製）など
が使用できるが、これらに限定したものではない。また
絶縁樹脂層付金属箔として、片面銅張り積層板などのよ
うな硬化した樹脂層と金属箔からなるものに、上記のよ
うな未硬化の接着剤を塗布して接着剤層を形成したもの
も使用できる。片面銅張り積層板の硬化した樹脂層の厚
みとしては３０〜２００μｍ、接着剤層の厚みとしては
２０〜１００μｍ、また全体の絶縁樹脂層の厚みは５０
〜２５０μｍ程度のものが好ましい。薄い場合は絶縁信
頼性の問題があり、また厚すぎる場合は穴あけ性や導電
性ペーストの充填性に問題があるが、これらに限定した
ものではない。片面銅張り積層板の硬化した樹脂層とし
てはエポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、シアネート樹
脂、フェノール樹脂などが使用できるが、これらに限定
したものではない、また硬化した樹脂層にガラスクロス
等の強化材を含んでいても良く、また市販の片面銅張り
積層板も使用できる。なお片面銅張り積層板を使用した
場合は、導電性ペーストの充填用の穴はドリルを用いて
貫通孔として形成することが好ましい。As the insulating resin layer used for the metal foil with an insulating resin layer, a resin containing an epoxy resin or a polyimide as a component can be used.
An epoxy-based adhesive film containing a high-molecular-weight epoxy resin of at least 100,000, an epoxy-based adhesive film containing modified rubber, a polyimide-based adhesive film, and a diameter of 1.0 μm.
An epoxy-based adhesive film in which a fibrous substance having a length of 5 to 6 mm and a length of 5 to 1 mm is dispersed in an epoxy resin can be used. Any resin that can be applied to a metal foil and that can be drilled by a laser can be used. The thickness of the insulating resin layer is preferably about 30 to 120 μm.
If the thickness is too thin, there is a problem of insulation reliability. If the thickness is too thick, there is a problem in laser drilling property and filling property of the conductive paste. As a commercially available metal foil with an adhesive layer, MCF100
0E, MCF6000E, MCF9000E (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and the like can be used, but not limited thereto. In addition, as an insulating resin layer-attached metal foil, an uncured adhesive as described above is applied to a cured resin layer and a metal foil such as a single-sided copper-clad laminate to form an adhesive layer. Can also be used. The thickness of the cured resin layer of the single-sided copper-clad laminate is 30 to 200 μm, the thickness of the adhesive layer is 20 to 100 μm, and the thickness of the entire insulating resin layer is 50
Of about ~250μm is preferable. If the thickness is too thin, there is a problem of insulation reliability. If the thickness is too thick, there is a problem in piercing property and filling property of the conductive paste. As the cured resin layer of the single-sided copper-clad laminate, epoxy resin, polyimide resin, cyanate resin, phenol resin, etc. can be used, but not limited thereto, and the cured resin layer is made of a reinforcing material such as glass cloth. And a commercially available single-sided copper-clad laminate may also be used. When a single-sided copper-clad laminate is used, the hole for filling the conductive paste is preferably formed as a through hole using a drill.
【００１１】（工程ａ、ｂ）使用する内層回路板の金属
箔は効率上、経済上から銅箔が好ましい。あるいはまた
銅箔と他の金属箔との複合箔でもかまわない。金属箔の
厚みは、電気的特性及び微細回路形成などの点から５〜
２５μｍが好ましく、さらに好ましくは９〜２０μｍが
よい。 （工程ａ）絶縁樹脂層付金属箔の所望の箇所に、層間の
電気的接続を行うための導電性ペースト充填用の穴をあ
ける方法には、例えばドリルとレーザーを用いることが
できる。工程ａにおいて絶縁樹脂層付金属箔の絶縁樹脂
層のみに穴をあけるレーザーを用いる場合には、エキシ
マレーザーや炭酸ガスレーザーやＵＶレーザーを用いる
ことができ、加工速度や加工費等の点から炭酸ガスレー
ザーが好適である。また工程ａにおいて、貫通孔を形成
する場合は経済的なので、ドリルを用いるのが好まし
い。導電性ペーストのレーザービア（穴）への充填は、
例えば、印刷により行うことができる。その後、乾燥機
等により加熱し、充填した導電性ペーストの接着性を損
なわない範囲で半硬化状態にする。その時、導電性ペー
スト中の導電粒子の酸化を抑制する目的から、乾燥機内
を窒素雰囲気にすることが望ましい。なお半硬化の目的
としては、導電性ペースト中の溶剤成分を除去する、ま
た半硬化状態にすることによりプレス成形の際、ビア中
の導電性ペーストが著しく変形することを防ぎ、ひいて
は圧力が分散することなく、ビア内の導電性ペーストの
圧縮率を高めそれによりビア毎の導電性ペーストの固有
抵抗値を下げ、また接続信頼性を維持することである。
その場合、半硬化状態としては、鉛筆硬度（ＪＩＳ規格
Ｋ５４００）で１Ｈから４Ｈの硬度に導電性ペーストを
硬化させる。より好ましくは、２Ｈ又は３Ｈの硬度にす
る。Ｂ以下だと、プレス成形の際、導電性ペーストの変
形が大きく、十分圧縮されず、そのため抵抗値のバラツ
キも大きくまた抵抗値も高くなる。また溶剤を含んだ導
電性ペーストの場合は、溶剤の除去が十分でなく、その
ため接続信頼性の低下を生じることもある。また５Ｈ以
上では、導電性ペーストの硬化が進行し、内層回路面と
の接合が十分でなくまた接触抵抗も大きくなるため、や
はり抵抗値の増加や接続信頼性の低下などの問題を生じ
ることもある。この場合の硬化条件は個々の導電性ペー
ストの組成により異なるが、温度７０〜１４０℃、時間
５〜６０分程度が望ましいが、上記の硬化状態を達成で
きれば、この条件範囲に限定したものではない。(Steps a and b) The metal foil of the inner layer circuit board used is preferably a copper foil from the viewpoint of efficiency and economy. Alternatively, a composite foil of a copper foil and another metal foil may be used. The thickness of the metal foil is 5 to 5 in terms of electrical characteristics and formation of a fine circuit.
It is preferably 25 μm, more preferably 9 to 20 μm. (Step a) As a method of forming a hole for filling a conductive paste for making electrical connection between layers at a desired position of the metal foil with an insulating resin layer, for example, a drill and a laser can be used. In the case of using a laser that drills holes only in the insulating resin layer of the metal foil with an insulating resin layer in step a, an excimer laser, a carbon dioxide gas laser, or a UV laser can be used. Gas lasers are preferred. It is preferable to use a drill because it is economical to form a through hole in step a. Filling the laser via (hole) with conductive paste
For example, it can be performed by printing. Then, it is heated by a drier or the like, and is brought into a semi-cured state as long as the adhesiveness of the filled conductive paste is not impaired. At that time, it is desirable to set the inside of the dryer to a nitrogen atmosphere in order to suppress the oxidation of the conductive particles in the conductive paste. The purpose of semi-curing is to remove the solvent component in the conductive paste and to make it semi-cured to prevent the conductive paste in the via from being significantly deformed during press molding, and thus to disperse the pressure. Without increasing the compression ratio of the conductive paste in the via, thereby reducing the specific resistance of the conductive paste for each via and maintaining the connection reliability.
In this case, as the semi-cured state, the conductive paste is cured to a hardness of 1H to 4H in pencil hardness (JIS K5400). More preferably, the hardness is 2H or 3H. If the value is B or less, the conductive paste is greatly deformed during press molding and is not sufficiently compressed, so that the resistance value varies greatly and the resistance value increases. In the case of a conductive paste containing a solvent, the removal of the solvent is not sufficient, so that the connection reliability may be reduced. Above 5H, the curing of the conductive paste proceeds, the bonding with the inner layer circuit surface is not sufficient, and the contact resistance increases, so that problems such as an increase in resistance value and a decrease in connection reliability may occur. is there. The curing conditions in this case are different depending on the composition of each conductive paste, but the temperature is preferably 70 to 140 ° C. and the time is about 5 to 60 minutes. However, if the above cured state can be achieved, the curing conditions are not limited to this range. .
【００１２】（工程ｃ）内層回路板の表面に導電性ペー
ストを充填した絶縁樹脂層付金属箔を、金属箔が外側に
なるようにして重ね、加熱加圧して積層一体化して多層
基板とするには、通常の多層プリント配線板に用いる積
層技術をそのまま使用することができる。一般的には、
温度を１６０〜１８５℃、圧力を１〜５ＭＰａ、時間を
３０〜１２０分位の条件である。(Step c) A metal foil with an insulating resin layer filled with a conductive paste is laminated on the surface of the inner circuit board so that the metal foil is on the outside, and heated and pressurized to form a multilayer board. In this case, the lamination technique used for ordinary multilayer printed wiring boards can be used as it is. In general,
The temperature is 160 to 185 ° C., the pressure is 1 to 5 MPa, and the time is about 30 to 120 minutes.
【００１３】（工程ｅ）この工程は、絶縁樹脂層付金属
箔に貫通孔を形成し、貫通孔に導電性ペーストを充填し
た場合に必要となる工程で、金属箔と絶縁樹脂層を貫通
する穴に埋められた導電性ペーストと外層の金属箔との
接続を行うために、積層一体化した基板の表面に金属め
っきを行い、金属層を形成する。金属めっきには、銅め
っき、ニッケルめっき、などの安価な金属めっきを行う
ことができ、めっき方法には、無電解めっきでも電解め
っきでも用いることはできるが、経済的なことから、電
解めっきを用いるのが好ましい。(Step e) This step is required when a through hole is formed in the metal foil with the insulating resin layer and the through hole is filled with a conductive paste, and the metal foil and the insulating resin layer are penetrated. In order to connect the conductive paste filled in the holes and the outer metal foil, metal plating is performed on the surface of the laminated and integrated substrate to form a metal layer. Inexpensive metal plating such as copper plating and nickel plating can be used for metal plating.Electroless plating or electrolytic plating can be used for the plating method. It is preferably used.
【００１４】（工程ｄ）多層基板の外側の金属箔を加工
して導体パターンを形成するには、回路の形状にエッチ
ングレジストを形成して、エッチングレジストに覆われ
ていない箇所を、化学エッチング液に接触させることに
よって、選択的に金属箔を除去し、回路を形成する方法
が好ましく用いられる。(Step d) In order to form a conductor pattern by processing the metal foil on the outside of the multilayer substrate, an etching resist is formed in the shape of a circuit, and a portion not covered with the etching resist is subjected to a chemical etching solution. The method of forming a circuit by selectively removing the metal foil by contact with the metal foil is preferably used.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１は、実施例１の工程断面説明図であり、以下これに
基づいて、説明する。 （内層回路板の作製工程）基材の厚さが０．６ｍｍ、銅
箔の厚さ１８μｍのガラス布−エポキシ樹脂含浸両面銅
張り積層板であるＭＣＬ−６７９（日立化成工業株式会
社製、商品名）を使用し、穴あけ、無電解銅めっきを行
い、スルーホールを形成し、不要な箇所の銅箔をエッチ
ング除去して内層回路１１を形成し、続いて、シルクス
クリーン印刷法によって、スルーホールの箇所に、穴埋
め樹脂１として、熱硬化性樹脂ＣＣＲ−５０６（株式会
社アサヒ化学研究所、商品名）を塗布して穴を埋め、加
熱硬化した後、穴からはみ出した樹脂を研磨して除去
し、図１（ａ−ｂ）に示す内層回路板２を作製した。 （工程ａ）絶縁樹脂層付金属箔として、厚さ１８μｍの
銅箔３の片面に厚さ７０μｍのエポキシ系接着剤層４を
設けた、ＭＣＦ−６０００Ｅ（日立化成工業株式会社
製、商品名）を用い、エポキシ系接着剤層４の表面に厚
さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（図
示せず）をロールラミネーターで貼り合わせた接着剤層
付金属箔のエポキシ系接着剤層４の側から、炭酸ガスイ
ンパクトレーザー孔あけ機Ｌ−５００（住友重機械工業
株式会社製、商品名）により、周波数＝１５０Ｈｚ、電
圧＝２０ｋＶ、パルスエネルギー＝８５ｍＪ、ショット
数＝７ショットの条件で、レーザー光を照射し、層間接
続をとる部分の樹脂を取り除き、銅箔まで届く直径０．
１５ｍｍの穴５をあけた。穴をあけた接着剤層付金属箔
に、以下の組成の導電性ペースト６をポリエチレンテレ
フタレートフィルム面上からスクリーン印刷法によって
充填した。 （導電性ペーストの組成） （１）バインダー ・レゾール型フェノール樹脂； ＶＰ１１Ｎ（日立化成工業株式会社製、商品名） …８．０量％ ・溶剤：ブチルカルビトール … ４．５重量％ ・エポキシ樹脂： ＤＥＮ−４３８（ダウケミカル株式会社製、商品名） …１．４重量％ ・シランカップリング剤： Ａ−１８７（日本ユニカー株式会社性、商品名） …０．４重量％ （２）導電粒子 ・物質：銅 ８５．７重量％ ・平均粒径：５．０μｍ ・性状：球状 （工程ｂ）この導電性ペーストを充填した接着剤層付金
属箔を、１２０℃で１５分加熱して、導電性ペーストを
半硬化させた。この時の導電性ペーストの半硬化状態を
ＪＩＳ規格Ｋ５４００に規定された手かき法により測定
した結果、鉛筆硬度で３Ｈであることがわかった。さら
に、ポリエチレンテレフタレートフィルムを引き剥がし
た。 （工程ｃ）図１（ｃ）に示すように、接着剤層付金属箔
を内層回路板２の両側に重ね、圧力２．９４ＭＰａ、温
度１７５℃、９０分の条件で積層一体化し積層体（多層
基板）を得た。 （工程ｄ）図１（ｄ）に示すように、積層体の両面に、
エッチングレジストフィルムＨＫ−４２５（日立化成工
業株式会社製、商品名）をラミネートし、フォトマスク
を重ね、紫外線を照射し、現像してエッチングレジスト
を形成し、不要な銅をエッチング除去して導体パターン
７を形成し、多層プリント配線板を作製した。The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 FIG. 1 is a process sectional explanatory view of Example 1 and will be described based on this. (Manufacturing process of inner layer circuit board) MCL-679 which is a glass cloth-epoxy resin impregnated double-sided copper-clad laminate having a base material thickness of 0.6 mm and a copper foil thickness of 18 μm (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. ), Drilling, electroless copper plating, forming a through hole, etching away unnecessary portions of the copper foil to form the inner layer circuit 11, and then, through a silk screen printing method, , A thermosetting resin CCR-506 (Asahi Chemical Laboratory Co., Ltd., trade name) is applied as the filling resin 1 to fill the hole, and after heat curing, the resin protruding from the hole is polished and removed. Then, the inner circuit board 2 shown in FIG. 1A-b was produced. (Step a) As a metal foil with an insulating resin layer, MCF-6000E (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) in which an epoxy-based adhesive layer 4 having a thickness of 70 μm was provided on one surface of a copper foil 3 having a thickness of 18 μm. From the side of the epoxy-based adhesive layer 4 of the metal foil with the adhesive layer, in which a 25 μm-thick polyethylene terephthalate film (not shown) is bonded to the surface of the epoxy-based adhesive layer 4 by a roll laminator. By using an impact laser drilling machine L-500 (trade name, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), a laser beam is irradiated under the following conditions: frequency = 150 Hz, voltage = 20 kV, pulse energy = 85 mJ, shot number = 7 shots, The resin at the part where the interlayer connection is taken is removed, and the diameter of the resin reaches the copper foil.
A 15 mm hole 5 was drilled. A conductive paste 6 having the following composition was filled into the perforated metal foil with an adhesive layer from above the surface of the polyethylene terephthalate film by a screen printing method. (Composition of conductive paste) (1) Binder-Resol type phenol resin; VP11N (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) ... 8.0% by weight-Solvent: butyl carbitol ... 4.5% by weight-Epoxy resin : DEN-438 (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name) ... 1.4% by weight-Silane coupling agent: A-187 (Nippon Unicar Co., Ltd., trade name) ... 0.4% by weight (2) Conductive particles Material: Copper 85.7% by weight Average particle size: 5.0 μm Properties: spherical (Step b) The metal foil with the adhesive layer filled with the conductive paste is heated at 120 ° C. for 15 minutes to be conductive. The conductive paste was semi-cured. The semi-cured state of the conductive paste at this time was measured by the handwriting method specified in JIS K5400, and as a result, it was found that the pencil hardness was 3H. Further, the polyethylene terephthalate film was peeled off. (Step c) As shown in FIG. 1 (c), a metal foil with an adhesive layer is stacked on both sides of the inner circuit board 2, and laminated and integrated under the conditions of a pressure of 2.94 MPa, a temperature of 175 ° C. and 90 minutes, and a laminate ( Multilayer substrate). (Step d) As shown in FIG. 1 (d), on both sides of the laminate,
Laminating an etching resist film HK-425 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), overlaying a photomask, irradiating with ultraviolet rays, developing to form an etching resist, etching away unnecessary copper, and removing conductive pattern 7 was formed to produce a multilayer printed wiring board.
【００１６】実施例２ 図２は、実施例２の工程断面説明図であり、以下これに
基づいて、説明する。 （内層回路板の作製工程）実施例１と同様に、内層回路
板を作製した。 （工程ａ）引き剥がし可能な有機フィルムであるポリエ
チレンテレフタレートフィルム（図示せず）に接着剤層
１２となるＡＳ−６０００（日立化成工業株式会社製、
商品名）を溶工し半硬化状態にし、厚さ５０μｍの絶縁
性接着フィルムを作製し、これを図２（ａ−ｂ）に示す
ように、絶縁樹脂層８の厚さが０．１ｍｍ、銅箔３の厚
さ９μｍのガラス布−エポキシ樹脂片面銅張り積層板で
あるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商
品名）の絶縁樹脂面に貼り合わせた。次に、層間の電気
的接続を行う個所に、ドリルで直径０．１５ｍｍの貫通
孔９を形成した。穴をあけた接着剤層付片面銅張り積層
板に、実施例１と同様の組成の導電性ペースト６をポリ
エチレンテレフタレートフィルム（図示せず）面上から
スクリーン印刷法によって充填した。（工程ｂ）及び
（工程ｃ）は、実施例１と同様に行い、図２（ｃ）に示
すような積層体を得た。 （工程ｅ）積層体表面を研磨することにより余分な導電
性ペーストを除去し平坦化、その後、電気銅めっきによ
り図２（ｅ）に示すように厚さ６μｍのめっき層１０を
形成した。Embodiment 2 FIG. 2 is an explanatory sectional view of a process in Embodiment 2 and will be described below based on this. (Manufacturing process of inner layer circuit board) An inner layer circuit board was manufactured in the same manner as in Example 1. (Step a) AS-6000 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) serving as an adhesive layer 12 on a polyethylene terephthalate film (not shown) which is a peelable organic film
(Trade name) was melted to a semi-cured state, and an insulating adhesive film having a thickness of 50 μm was prepared. As shown in FIG. The copper foil 3 was bonded to the insulating resin surface of MCL-E-679 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), a 9-μm-thick glass cloth-epoxy resin single-sided copper-clad laminate. Next, a through hole 9 having a diameter of 0.15 mm was formed by a drill at a location where electrical connection between the layers was to be performed. A conductive paste 6 having the same composition as in Example 1 was filled in a perforated single-sided copper-clad laminate with an adhesive layer by screen printing from the surface of a polyethylene terephthalate film (not shown). (Step b) and (Step c) were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a laminate as shown in FIG. 2 (c). (Step e) The surface of the laminate was polished to remove excess conductive paste and flattened, and then a 6 μm-thick plating layer 10 was formed as shown in FIG. 2E by electrolytic copper plating.
【００１７】（工程ｄ）積層体の両面に、エッチングレ
ジストフィルムＨＫ−４２５（日立化成工業株式会社
製、商品名）をラミネートし、フォトマスクを重ね、紫
外線を照射し、現像してエッチングレジストを形成し、
不要な銅をエッチング除去して導体パターンを形成し、
多層プリント配線板を作製した。(Step d) An etching resist film HK-425 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is laminated on both sides of the laminate, a photomask is overlaid, irradiated with ultraviolet rays, and developed to develop the etching resist. Forming
Unnecessary copper is removed by etching to form a conductor pattern,
A multilayer printed wiring board was manufactured.
【００１８】比較例１ （内層回路板の作製工程）及び（工程ａ）は、実施例１
と同様に行った。 （工程ｂ）この導電性ペーストを充填した接着剤層付金
属箔を、８０℃で１５分加熱して、導電性ペーストを半
硬化させた。この時の導電性ペーストの半硬化状態をＪ
ＩＳ規格Ｋ５４００に規定された手かき法により測定し
た結果、鉛筆硬度でＢであることがわかった。さらに、
ポリエチレンテレフタレートフィルムを引き剥がした。
（工程ｃ）及び（工程ｄ）は、実施例１と同様に行いプ
リント配線板を作製した。Comparative Example 1 (Process for producing inner layer circuit board) and (Step a)
The same was done. (Step b) The metal foil with an adhesive layer filled with the conductive paste was heated at 80 ° C. for 15 minutes to semi-harden the conductive paste. The semi-cured state of the conductive paste at this time is J
As a result of measurement by a hand-drawing method specified in IS standard K5400, it was found that the pencil hardness was B. further,
The polyethylene terephthalate film was peeled off.
(Step c) and (Step d) were performed in the same manner as in Example 1 to produce a printed wiring board.
【００１９】比較例２ （内層回路板の作製工程）は、実施例１と同様に行っ
た。（工程ａ）は、導電性ペーストに、エポキシ樹脂系
のバインダーを用いたＣＢ１００（デュポン株式会社
製、商品名）を用いた以外は、実施例１と同様にして作
製した。 （工程ｂ）この導電性ペーストを充填した接着剤層付金
属箔を、１１５℃で１５分加熱して、導電性ペーストを
半硬化させた。この時の導電性ペーストの半硬化状態を
ＪＩＳ規格Ｋ５４００に規定された手かき法により測定
した結果、鉛筆硬度で３Ｈであることがわかった。さら
に、ポリエチレンテレフタレートフィルムを引き剥がし
た。（工程ｃ）及び（工程ｄ）は、実施例１と同様に行
いプリント配線板を作製した。これら実施例及び比較例
のプリント配線板の同一基板内（基板サイズ：５００ｍ
ｍ×３３３ｍｍ）のテストパターン（ビア径：０．１５
ｍｍ、４００ビア、ライン／スペース：７０μｍ／７０
μｍ、ピッチ：１．２ｍｍ、ｎ＝１５）のシリーズ抵抗
値の初期値とバラツキ（標準偏差：σ）を求めた。また
これらプリント配線板のテストパターンを、ホットオイ
ル試験として常温と２６０℃の液相中に１０秒ずつ２０
０回浸積した場合の抵抗値を測定し、試験後の抵抗値の
変化率を求めた。結果を表に示す。Comparative Example 2 (Step of manufacturing an inner circuit board) was performed in the same manner as in Example 1. (Step a) was prepared in the same manner as in Example 1 except that CB100 (trade name, manufactured by DuPont) using an epoxy resin binder was used as the conductive paste. (Step b) The metal foil with an adhesive layer filled with the conductive paste was heated at 115 ° C. for 15 minutes to semi-harden the conductive paste. The semi-cured state of the conductive paste at this time was measured by the handwriting method specified in JIS K5400, and as a result, it was found that the pencil hardness was 3H. Further, the polyethylene terephthalate film was peeled off. (Step c) and (Step d) were performed in the same manner as in Example 1 to produce a printed wiring board. Within the same substrate of the printed wiring boards of these Examples and Comparative Examples (substrate size: 500 m
mx333mm) test pattern (via diameter: 0.15)
mm, 400 vias, line / space: 70 μm / 70
The initial value and the variation (standard deviation: σ) of the series resistance value of μm, pitch: 1.2 mm, n = 15) were determined. The test patterns of these printed wiring boards were subjected to a hot oil test in a liquid phase at room temperature and 260 ° C. for 10 seconds each.
The resistance value when immersed 0 times was measured, and the rate of change of the resistance value after the test was determined. The results are shown in the table.
【００２０】[0020]
【表１】 表１に示したように、実施例１及び２とも、抵抗値のバ
ラツキ（標準偏差：σ）は、比較例のそれと比較し非常
に小さい。なお実施例２の初期抵抗の平均値が実施例１
と比較し大きいのは、導電性ペーストを充填したビアの
厚みが実施例１は７０μｍであるのに対し、実施例２は
１５０μｍであるため、一穴当たりのビア抵抗値が、２
ｍΩ／ビアと４ｍΩ／ビアと２倍程度異なるためであ
る。また試験後の抵抗値の変化率も５％以下であるな
ど、接続信頼性も良好であった。[Table 1] As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, the variation in the resistance value (standard deviation: σ) is much smaller than that of the comparative example. Note that the average value of the initial resistance of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
The reason for this is that the thickness of the via filled with the conductive paste is 70 μm in Example 1 and 150 μm in Example 2, so that the via resistance per hole is 2 μm.
This is because mΩ / via is approximately twice as large as 4 mΩ / via. Also, the connection reliability was good, for example, the rate of change of the resistance value after the test was 5% or less.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によっ
て、高密度で信頼性に優れた、導電性ペーストによる層
間の接続をした多層プリント配線板と、そのような多層
プリント配線板を効率よく製造する方法を提供すること
ができる。As described above, according to the present invention, a multilayer printed wiring board having a high-density and excellent reliability, in which layers are connected by a conductive paste, and such a multilayer printed wiring board are efficiently manufactured. Can provide a way to
【図１】図１は実施例１の多層プリント配線板の製造法
を示す工程断面説明図である。FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to a first embodiment.
【図２】図２は実施例２の多層プリント配線板の製造法
を示す工程断面説明図である。FIG. 2 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to a second embodiment.
１ 穴埋め樹脂 ２ 内層回路板 ３ 銅箔 ４ エポキシ系接着剤層 ５ 穴 ６ 導電性ペースト ７ 導体パターン ８ 絶縁樹脂層 ９ 貫通穴 １０ めっき層 １１ 内層回路 １２ 接着剤層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filler resin 2 Inner circuit board 3 Copper foil 4 Epoxy adhesive layer 5 Hole 6 Conductive paste 7 Conductor pattern 8 Insulating resin layer 9 Through hole 10 Plating layer 11 Inner circuit 12 Adhesive layer
フロントページの続き (72)発明者 長谷川 清 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 5E346 AA02 AA06 AA12 AA15 AA16 AA43 CC09 CC10 CC13 CC31 CC32 CC37 CC41 DD12 DD22 DD23 DD24 EE14 FF18 GG15 HH33 Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoshi Hasegawa 1500 Oji Ogawa, Shimodate-shi, Ibaraki F-term in Hitachi Chemical Co., Ltd. Research Institute (reference) EE14 FF18 GG15 HH33
Claims (9)
絶縁樹脂層と導体パターンとが交互に配置された積層体
を加熱加圧して得られ、前記導体パターンの少なくとも
２層以上が加熱加圧された導電性ペーストにより電気的
に接続するようになした多層プリント配線板において、
前記導電性ペーストが加熱加圧前に鉛筆硬度で１Ｈから
４Ｈの硬度に半硬化しているものであることを特徴とす
る多層プリント配線板。An insulating resin layer in which a conductive paste is filled in a via hole and a laminate in which conductive patterns are alternately arranged are obtained by heating and pressing, and at least two layers of the conductive patterns are heated and pressed. In a multilayer printed wiring board that is electrically connected by a conductive paste,
A multilayer printed wiring board, wherein the conductive paste is semi-cured to a hardness of 1H to 4H in pencil hardness before heating and pressing.
重量％のレゾール型フェノール樹脂を含むものである請
求項１に記載の多層プリント配線板。2. The method according to claim 1, wherein the conductive paste before heating and pressing is 2 to 25.
The multilayer printed wiring board according to claim 1, wherein the multilayer printed wiring board contains a resol type phenol resin by weight.
層プリント配線板の製造法。 （ａ）絶縁樹脂層付金属箔の所望の箇所に、導電性ペー
スト充填用の穴を少なくとも絶縁樹脂層に形成し、その
穴に導電性ペーストを充填する工程、（ｂ）熱処理によ
り鉛筆硬度で１Ｈから４Ｈの硬度に導電性ペーストを半
硬化させる工程、（ｃ）内層回路板の表面に、導電性ペ
ーストを充填した絶縁樹脂層付金属箔を、金属箔が外側
になるようにして重ね、加熱加圧して積層一体化して多
層基板を作製する工程及び（ｄ）多層基板の外側の金属
箔を加工して導体パターンを形成する工程。3. A method for producing a multilayer printed wiring board, comprising the following steps. (A) forming a hole for filling a conductive paste at least in a desired portion of the metal foil with an insulating resin layer in the insulating resin layer, and filling the hole with a conductive paste; (C) laminating a metal foil with an insulating resin layer filled with a conductive paste on the surface of the inner circuit board so that the metal foil is on the outside, A step of producing a multilayer substrate by heating and pressing to laminate and integrate; and (d) a step of processing a metal foil outside the multilayer substrate to form a conductor pattern.
ール型フェノール樹脂を含むものである請求項３に記載
の多層プリント配線板の製造法。4. The method for producing a multilayer printed wiring board according to claim 3, wherein the conductive paste contains 2 to 25% by weight of a resol type phenol resin.
箔の所望の箇所に、導電性ペースト充填用の貫通孔を形
成し、工程（ｃ）と工程（ｄ）の間に、（ｅ）工程
（ｃ）で得られた積層一体化された多層基板の表面に金
属層をめっきする工程を設けた請求項３又は４に記載さ
れた多層プリント配線板の製造法。5. In the step (a), a through hole for filling a conductive paste is formed in a desired portion of the metal foil with an insulating resin layer, and (e) is formed between the steps (c) and (d). 5. The method for producing a multilayer printed wiring board according to claim 3, wherein a step of plating a metal layer on the surface of the laminated and integrated multilayer substrate obtained in step (c) is provided.
箔の絶縁樹脂層が硬化した樹脂層と接着剤層からなるも
のである請求項３〜５何れかに記載された多層プリント
配線板の製造法。6. The multilayer printed wiring board according to claim 3, wherein in the step (a), the insulating resin layer of the metal foil with the insulating resin layer comprises a cured resin layer and an adhesive layer. Manufacturing method.
箔の絶縁樹脂層が硬化した樹脂層と接着剤層からなり、
少なくとも硬化した樹脂層が強化材を含むこものである
請求項３〜６何れかに記載された多層プリント配線板の
製造法。7. In the step (a), the insulating resin layer of the metal foil with an insulating resin layer comprises a cured resin layer and an adhesive layer,
The method for producing a multilayer printed wiring board according to any one of claims 3 to 6, wherein at least the cured resin layer contains a reinforcing material.
燥機中で熱処理を行う請求項３〜７何れかに記載された
多層プリント配線板の製造法。8. The method for producing a multilayer printed wiring board according to claim 3, wherein in the step (b), the heat treatment is performed in a dryer purged with nitrogen.
工程（ｃ）の内層回路板として用いる請求項３〜８何れ
かに記載された多層プリント配線板の製造法。9. The method for producing a multilayer printed wiring board according to claim 3, wherein the printed wiring board prepared in the step (d) is used as an inner layer circuit board in the step (c).
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