JP4941411B2 - 層間接続用導電体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線層と絶縁層とが交互に積層された多層プリント基板において、隣接する配線層を層間接続するために、絶縁層内のビアホールに配置される層間接続用導電体の製造方法に関する。

従来の多層プリント配線基板においては、例えば特許文献１に記載されるように、絶縁層としての樹脂フィルムに形成されたビアホール内に、導電性の金属粒子に導電性のフィラーや樹脂粒子を添加したものを溶剤に混合させて攪拌した導電ペーストを充填し、この導電ペーストを用いて隣接する配線層（回路パターン層）の層間接続を行なっていた。

ただし、導電ペーストをビアホールに充填するときに、導電ペーストがビアホール以外の樹脂フィルムの表面に付着しないようにするために、ビアホールの導電ペースト充填入口側となる樹脂フィルムの表面に保護フィルムを貼着していた。このように保護フィルムを貼着した樹脂フィルムにビアホールを形成するために、例えば保護フィルム側からレーザ光を照射していた。このレーザ光の照射により、樹脂フィルムの保護フィルムの貼着面とは反対側の面に形成された回路パターン層を底面とする有底孔が形成される。この有底孔をビアホールとして、当該ビアホール内に導電ペーストを充填する。そして、導電ペーストの充填後、保護フィルムを樹脂フィルムから剥離して、ビアホールに導電ペーストが充填された樹脂フィルムを得ていた。
特開２００１−２４３２３号公報

従来のように、保護フィルムを用いてビアホールに導電ペーストを充填する場合、まず、レーザ加工などによって、保護フィルム及び樹脂フィルムに、ビアホールとなる有底孔を形成する必要がある。この有底孔の形成時には、必ず加工屑が発生する。

ここで、導電ペーストは、保護フィルム上に塗布され、ヘラ等によってビアホール内に押し込まれることによって充填される。従って、加工屑が保護フィルムの表面に付着していると、ビアホール内への導電ペーストの充填時に、その加工屑が導電ペースト中に取り込まれる可能性が生じる。このような加工屑がビアホールに充填された導電ペースト中に混入していると、層間接続の信頼性を低下させる要因となる。このため、導電ペーストを頻繁に交換しなければならず、これにより、製造コストが高くなってしまう。

また、保護フィルムを剥離する時に、導電ペーストの崩壊や導電ペーストの樹脂フィルム上への落下が起こる可能性もある。このような場合には、層間接続の接続信頼性が低下したり、短絡不良などの不具合が生じたりすることが考えられる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、多層プリント基板において、層間接続の接続信頼性を向上することが可能な層間接続用導電体の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の層間接続用導電体の製造方法は、
一面が、形成すべき導電体形状に応じた溝部を有する型部材からなり、その型部材の対向面が、型部材に対して相対的に移動可能な移動部材からなる閉空間に、銀粒子と錫粒子との混合粉体を充填する充填工程と、
銀粒子は、銀粒子同士が固結することを防止するための分散材によって表面がコーティングされたものであり、閉空間内の混合粉体を分散材の融点温度以上の所定温度に加熱しつつ、移動部材を型部材に接近するように相対的に移動させて、閉空間に充填された混合粉体を加圧して型部材の溝部に押し込んで成形する加熱加圧工程と、
加熱加圧工程後に、型部材の溝部に入りきらず型部材表面上に残された混合粉体を、型部材の溝部に押し込まれた混合粉体から切り離すべく、型部材と移動部材との間において閉空間を構成する側面部材を、型部材表面上に残された混合粉体と共に型部材上を摺動させる切離工程と、
型部材の溝部から、当該溝部に応じた形状の混合粉体からなる導電体を取り外す取外工程と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、従来のように樹脂フィルム（絶縁層）のビアホールに導電ペーストを充填することなく、隣接する配線層を層間接続することができるように、予め、絶縁層のビアホールの形状に対応した導電体を作製する。このように作製された導電体は、絶縁層の各ビアホール内に１個ずつ配置される。従って、加工屑が導電体中に混入する虞はない。また、保護フィルムを用いることなく絶縁層のビアホール内に導電体を配することができるので、保護フィルムの剥離時の導電ペーストの崩壊なども生じない。このような理由から、予めビアホールの形状に対応した導電体を用いることにより、層間接続の信頼性が低下することを抑制することができる。

ここで、銀粒子は、粒子同士が固結しやすいので、銀粒子そのままの状態では粉体としての流動性が低下しやすい。このため、表面に分散材をコーティングして、銀粒子同士の固結を防止している。これにより、混合粉体の流動性を確保でき、その取り扱いを容易にすることができる。しかし、混合粉体を加圧して一体化する際には、その分散材により逆に十分な結合力が得られない虞がある。

そこで、請求項１に記載の層間接続用導電体の製造方法では、閉空間内の混合粉体を銀粒子の分散材の融点温度以上の所定温度に加熱しつつ、移動部材を型部材に接近するように相対的に移動させることにより、混合粉体を加圧して型部材の溝部に押し込んで成形することとした。

このように、混合粉体を加熱することにより、分散材が溶融され、銀粒子の表面から分散材を除去することができる。このため、銀粒子同士の固結（ネッキング形成）が促進されるとともに、銀粒子と錫粒子とが、その界面において固相拡散により結合する。さらに、混合粉体の加熱と同時に混合粉体を加圧しているので、混合粉体は型部材の溝部内において緻密に一体化される。この結果、溝部内の混合粉体は、絶縁層のビアホールへの配置時にも、欠けや割れなどが生じない強度（形状維持力）を備えた導電体となる。

ただし、移動部材は、閉空間に充填された混合粉体全体を加圧するので、溝部内に押し込まれた混合粉体は、型部材の表面上に残されている混合粉体とも一体化してしまう。このため、ビアホールの形状に対応した所望の形状の導電体を得るためには、型部材の溝部に入りきらず型部材表面上に残された混合粉体を、型部材の溝部に押し込まれた混合粉体から切り離す必要がある。

この点、請求項１に記載の発明では、型部材と移動部材との間において閉空間を構成する側面部材を、型部材表面上に残された混合粉体と共に型部材上を摺動させる切離工程を備えている。このため、加熱加圧工程において一体化された、溝部内の混合粉体と、型部材の表面上に残されている混合粉体とを切り離すことができる。そして、取外工程において、混合粉体からなる導電体を型部材の溝部から取り外すことにより、絶縁層のビアホールの形状に対応した層間接続用導電体を得ることができる。

請求項２に記載したように、加熱加圧工程では、分散材の融点以上であって、錫粒子の融点未満の所定温度に加熱することが好ましい。錫粒子の融点温度以上まで加熱すると、錫粒子が溶融し、銀粒子と合金を形成してしまう。このような銀錫合金は、非常に硬く、融点も高くなるため、後の多層基板の配線層同士の層間接続時に、配線層に損傷を与えたり、配線層と十分な固相拡散層を形成することが困難になったりする。従って、層間接続用導電体としては、銀粒子と錫粒子とが合金化せずに、層間接続用導電体中にそれぞれの成分が独立して残されていることが好ましい。なお、錫粒子の溶融温度未満の温度で混合粉体を加熱した場合であっても、その混合粉体に圧力を加えることにより、銀粒子と錫粒子とは、その界面において相互に固相拡散して結合する。

請求項３に記載したように、型部材は複数の溝部を有することが好ましい。これにより、多数の導電体を同時に製造することができるので、生産性を向上することができる。

請求項４に記載したように、分散材としては、錫粒子の融点以下であって、比較的低い融点温度（約７０℃）を有するステアリン酸を用いることが好ましい。

請求項５に記載したように、取外工程では、型部材に外力を加えて湾曲させることにより、型部材の溝部から導電体を取り外すことが好ましい。個々の導電体のサイズは、非常に小さい（例えば直径１００μｍ〜１５０μｍ）ので、個々の導電体に対して何らかの外力を加えて型部材から取り外すよりも、型部材を湾曲させるように外力を加えて導電体を取り外すほうが容易かつ効率的であるためである。

請求項６に記載したように、移動部材は、側面部材の内表面を摺動することにより、型部材に対して相対的に移動するものであり、切離工程では、移動部材を、側面部材とともに、型部材の表面と平行な方向に移動させることが好ましい。これにより、切離工程は、加熱加圧工程によって一体化された混合粉体を、移動部材によって型部材方向に押えた状態で行なうことができる。このため、切離工程において、溝部内の混合粉体が、溝部内から浮き上がってしまうことを抑制できるので、ほぼ型部材の表面に沿って、溝部内の混合粉体と型部材表面上の混合粉体とを切り離すことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、最初に、本実施形態により製造される層間接続用導電体を用いた、多層プリント基板の製造方法の一例を、図１を用いて説明する。図１（ａ）〜（ｆ）は、多層プリント基板の各製造工程を説明するための工程別断面図である。

図１（ａ）に示すように、まず、絶縁性基材である樹脂フィルム１の片側表面に導体である金属層２を貼着したフィルムを用意する。樹脂フィルム１は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる厚さ２５〜７５μｍの熱可塑性樹脂フィルムである。金属層２は例えば厚さ１８μｍの銅箔により形成されている。

次に、導体により構成される回路パターン３を樹脂フィルム１の表面に形成する回路パターン形成工程を実施する。回路パターン形成工程は、エッチング、印刷、蒸着、めっき等により行うことができるが、本実施形態では図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）の樹脂フィルム１に貼着された金属層２をエッチングし、金属層２を所望のパターン３に形成して、片面に第１の回路パターン層（配線層）１０を作成する。

次に、図１（ｃ）に示すように、回路パターン層１０が設けられていない側の樹脂フィルム１表面に炭酸ガスレーザを照射することにより、樹脂フィルム１に回路パターン３を底面とする有底のビアホール４を複数個形成する（ビアホール形成工程）。各ビアホール４の開口径は、例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度であって、後述の導電体配置工程で配置される１個の導電体（ペレット）５がビアホール４内に収まる大きさである。つまり、ビアホール４の開口寸法は、円柱状に形成される導電体５の最大径となる部分よりも僅かに大きく形成されている。

ビアホール４の底面となる回路パターン３の部位は、複数の樹脂フィルム１を多層化する際に、回路パターン３の層間接続のための電極となる部位である。ビアホール４の形成においては、炭酸ガスレーザの出力と照射時間等を適切に調整することにより、回路パターン３に穴を開けないようにしている。

ビアホール４の形成には、炭酸ガスレーザを使用する以外にエキシマレーザ等が使用可能である。レーザ以外のドリル加工等によるビアホール形成方法も可能であるが、レーザビームによる穴あけ加工では微細な径で穴あけでき、回路パターン３に過度の損傷を与えないため好ましい。

次に、図１（ｄ）に示すように、導電体５を各ビアホール４に１個ずつ配置する（導電体配置工程）。導電体５は、例えばビアホール４の形成位置に貫通孔を有するメタルマスクを用いてビアホール４内に配置することができる。具体的には、導電体５がメタルマスク上に複数載置され、スキージのような刷毛で導電体５を移動させる。すると、メタルマスクの貫通孔が形成された位置で導電体５がビアホール４へと落下する。これにより、各ビアホール４へ１個ずつ導電体５を配置することができる。また、ビアホール４内に導電体５を配置するには、メタルマスクを使用せず樹脂フィルム１上で導電体５を刷毛等で移動させるようにし、残存した余分な導電体５を回収するようにしても良い。

この導電体配置工程で配置された状態の導電体５は、各樹脂フィルム１を積層したときに、隣接する樹脂フィルム１の回路パターンとの電気的接続を確実に行なうべく、ビアホール４の開口縁部の表面と同じ高さか、あるいは僅かに突出していることが好ましい。また、ビアホール４内においてビアホール４の内周面と導電体５の外周面との間には、隙間が形成されていることが好ましい。これは、導電体５をビアホール４内に配置しやすくするとともに、後の加熱加圧工程において、上記隙間を埋めるように導電体５が変形できるようにするためである。

次に、図１（ｅ）に示すように、図１（ａ）〜（ｄ）までの工程によって製造された、片面に回路パターン３が形成され、かつビアホール４内に導電体５が配置された樹脂フィルム１を複数枚積層する。そして、樹脂フィルム１を複数枚積層した積層体を、図示しない真空加熱プレス機により、真空条件下において上下両面から加熱しつつ、加圧する。この加熱・加圧工程では、例えば、樹脂フィルム１の積層体を、２５０〜３５０℃に加熱しつつ、１〜１０ＭＰａの圧力で１０〜２０分間加圧する。

上述の加熱加圧工程により、複数枚の樹脂フィルム１が相互に熱融着されて一体化する。さらに、ビアホール４内の導電体５が焼結され、その両端に位置する回路パターン３と金属結合する。具体的には、導電体５中の錫粒子が溶融して銀粒子と合金化するとともに、導電体５の錫成分と回路パターン３を構成する銅箔のＣｕ成分とが相互に固相拡散し、導電体５と回路パターン３との界面に固相拡散層を形成する。これにより、隣接する回路パターン３が導電体５により電気的に層間接続された多層プリント基板１００が得られる。

次に、本実施形態における層間接続用導電体５の製造方法について、詳しく説明する。まず、図２を用いて、導電体５の製造装置について説明する。

図２において、ダイ２０は、略筒状に形成されている。その筒状内部に、銀粒子と錫粒子とからなる混合粉体が投入され、当該混合粉体を保持する。本実施形態において用いられる混合粉体は、上述したように、銀粒子と錫粒子とからなる。ただし、銀粒子は、そのままでは銀粒子同士が固結しやすいため、その表面に分散材としてのステアリン酸がコーティングされている。これにより、銀粒子と錫粒子とを混ぜ合わせた混合粉体は、良好な流動性を維持することができる。なお、本実施形態では、混合粉体をペースト化する必要はないので、混合粉体に溶剤等は一切含まれていない。

ペレット型２１は、形成すべき導電体（ペレット）５の形状に対応した形状の溝（貫通孔）が多数形成されたものである。なお、本実施形態では、導電体５は円柱形状を有し、その直径は１００〜１５０μｍ、高さは２５〜７５μｍに形成される。このペレット型２１は、例えばステンレス合金などから構成される。上述したダイ２０は、ペレット型２１上に搭載される。ダイ２０に対してペレット型２１が配置される側と反対側のダイ２０の開口部には、パンチ２２がダイ２０の内面を摺動可能に挿入されている。これにより、ダイ２０の内部に、一面がペレット型２１の表面からなり、その対向面がパンチ２２の先端面からなる閉空間が形成される。

ペレット型２１は、ベース２３上に支持されている。ベース２３は、その中央部にペレット型２１の支持部を有し、その支持部と周辺部との間には段差が設けられている。その段差に係合するように、ベース２３上にケース２５が設けられている。このケース２５は、ダイ２０及びペレット型２１が、ベース２３に対してずれたりしないように、ダイ２０及びペレット型２１を保持するものである。

ただし、後述するように、ダイ２０は、ペレット型２１の表面と平行な方向に沿って、ペレット型２１の表面を摺動する必要がある。このため、その摺動方向に沿って、ケース２５とダイ２０との間には隙間２６が設けられている。

このように、ケース２５とダイ２０との間に隙間２６が設けられているにも係らず、ダイ２０を摺動させる摺動時以外は、ダイ２０をケース２５に保持可能にするため、ケース２５には、左右両方向から可動ロッド２４が挿入されている。この可動ロッド２４の先端は、ダイ２０の外面に当接しているので、隙間２６があっても、ダイ２０は、ケース２５（可動ロッド２４）によって、その位置がずれたりしないように保持される。可動ロッド２４は、例えばケース２５に形成されたねじ溝にねじ込まれており、一方向に回転されると、先端部がケース２５内により深く進入し、逆方向に回転されると後退する。

上述した構成の導電体５の製造装置を上下方向から挟持するように、一対のヒーター３０，３１が設けられている。すなわち、第１のヒーター３０がベース２３に隣接して設けられ、第２のヒーター３１がパンチ２２に隣接して設けられている。これらの一対のヒーター３０，３１は、ベース２３、パンチ２２、及びダイ２０を通じて、閉空間に充填された混合粉体を所定温度に加熱する。

以上のように構成された導電体５の製造装置を用いて、導電体５を製造する方法について説明する。

まず、図２に示すように、左右両側の可動ロッド２４の先端をダイ２０に当接させ、ダイ２０をケース２５にしっかりと保持させる。そして、パンチ２２がダイ２０に挿入される開口部から銀粒子と錫粒子との混合粉体をダイ２０の内部に投入し、その後、パンチ２２をダイ２０に挿入する（粉体充填工程）。これにより、混合粉体は、ダイ２０、ペレット型２１、及びパンチ２２によって形成される閉空間に充填された状態となる。

一対のヒーター３０，３１により、密閉空間に充填された混合粉体を所定温度まで加熱する。この所定温度は、銀粒子にコーティングされた分散材としてのステアリン酸の溶融温度（約７０℃）以上であって、混合粉体の錫粒子の溶融温度（約２３２℃）未満の、例えば１００℃〜１８０℃の範囲から選択される。錫粒子の融点温度以上まで加熱すると、錫粒子が溶融し、銀粒子と合金を形成してしまう。このような銀錫合金は、非常に硬く、融点も高くなるため、上述した多層基板の回路パターン層（配線層）１０同士の層間接続時に、回路パターン層１０に損傷を与えたり、回路パターン層１０と十分な固相拡散層を形成することが困難になったりする。従って、層間接続用導電体５としては、銀粒子と錫粒子とが合金化せずに、層間接続用導電体中にそれぞれの成分が独立して残されていることが望ましい。そのため、本実施形態では、混合粉体の加熱温度を錫粒子の融点温度未満の温度に設定している。なお、錫粒子の溶融温度未満の温度で混合粉体を加熱した場合であっても、その混合粉体に圧力を加えているので、銀粒子と錫粒子とは、その界面において相互に固相拡散して結合する。

また、図示していないが、ダイ２０の温度を測定する温度センサが設けられている。この温度センサにより、ダイ２０の温度が所定温度まで加熱されたことが検出されると、混合粉体も所定温度まで加熱されたとみなすことができる。あるいは、ダイ２０の温度が所定温度まで加熱される時間が経過したことをもって、混合粉体が所定温度まで加熱されたとみなしても良い。

このように、混合粉体が所定温度まで加熱された状態で、導電体５の製造装置を、図示しないプレス装置によって上下方向から挟み、図３に示すように、パンチ２２をペレット型２１に対して相対的に移動させて、閉空間内部の混合粉体を加圧する（加熱加圧工程）。これにより、閉空間内の混合粉体は、ペレット型２１の溝部に押し込まれて成形される。このとき、例えば、混合粉体に１５０ＭＰａ以上の荷重が加わるように圧縮を加え、３〜５分程度保持する。

本実施形態では、このように、加熱と加圧とを同時に行なって、混合粉体を成形している。混合粉体を加熱することにより、分散材であるステアリン酸が溶融され、銀粒子の表面からステアリン酸を除去することができる。このため、銀粒子同士の固結（ネッキング形成）が促進されるとともに、銀粒子と錫粒子とが、その界面において固相拡散により結合する。同時に、混合粉体を加圧して圧縮しているので、図４に示すように、混合粉体はペレット型２１の溝部内において緻密に一体化される。この結果、ペレット型２１の溝部によって形成される導電体５は、樹脂フィルム１のビアホール４への配置時にも、欠けや割れなどが生じない機械的強度及び形状維持性を備えたものとなる。

上述した加熱加圧工程が終了すると、導電体５の製造装置をプレス装置から取り外す。そして、図５に示すように、可動ロッド２４を回転させて、ダイ２０をペレット型２１に対して数ミリ移動させる。このとき、ダイ２０は、ケース２５により、ペレット型２１の表面に垂直な方向への移動を規制されているので、ペレット型２１から浮き上がることなく、ペレット型２１の表面を摺動するように移動する。また、ダイ２０を移動させるときには、ダイ２０にパンチ２２が挿入されたままとなっているので、パンチ２２もペレット型２１の表面と平行な方向に移動する。

このように、ダイ２０及びパンチ２２がペレット型２１の表面と平行な方向に移動すると、ダイ２０及びパンチ２２により保持されている、ペレット型２１の表面上に残された混合粉体も、ダイ２０及びパンチ２２とともにペレット型２１の表面と平行な方向に移動する。

ここで、上述した加熱加圧工程では、パンチ２２が、閉空間に充填された混合粉体全体を加圧する。このため、混合粉体を、ペレット型２１の溝部に緻密に押し込むことができる一方、ペレット型２１の溝部内に押し込まれた混合粉体が、ペレット型２１の表面上に残されている混合粉体とも一体化してしまう。

そこで、本実施形態では、上述したように、ダイ２０及びパンチ２２を、保持している混合粉体とともに、ペレット型２１の表面に平行な方向に移動（摺動）させる切離工程を実施する。これにより、加熱加圧工程において一体化された、ペレット型２１の溝部内の混合粉体と、ペレット型２１の表面上に残されている混合粉体とを切り離すことができる。

特に、本実施形態では、パンチ２２で混合粉体を抑えた状態で、上述した切離工程を実施しているので、切離工程において、ペレット型２１の溝部内の混合粉体が、溝部内から浮き上がってしまうことを抑制できる。この結果、ほぼペレット型２１の表面に沿って、溝部内の混合粉体とペレット型２１の表面上の混合粉体とを切り離すことができる。

切離工程を実施した後、図６に示すように、ペレット型２１をベース２３ごと、ケース２５から取り外す。そして、図７に示すように、ペレット型２１の溝部から導電体（ペレット）５を取り外す取外工程を実施する。この取外工程は、例えば、ペレット型２１をペレット捕集ケース３２に搭載した状態で、ペレット型２１が湾曲するように外力を加える。本実施形態では、生産性を向上するため、ペレット型２１には多数の溝部が形成されており、しかも、個々の溝部の径（導電体のサイズ）は、非常に小さい。このため、個々の導電体（ペレット）５に対して何らかの外力を加えてペレット型２１から取り外すよりも、ペレット型２１を湾曲させるように外力を加えて導電体５を取り外すほうが容易かつ効率的である。最後に、ペレット型２１から取り外した導電体５に対して、必要に応じて超音波洗浄等の後処理を行なう。

上述した各工程を実施することにより、多層プリント基板の層間接続を行なうべく、樹脂フィルム１のビアホールの形状に対応した導電体５を得ることができる。

ここで、本実施形態により製造される導電体５の強度等を確認すべく、図８（ａ）に示す装置を用いて、評価用の銀錫成形体を作成した。図８（ａ）に示す装置では、図２等に示す装置のようにペレット型２１が設けられておらず、ダイ２０内部の平空間をそのまま利用して銀錫成形体を作成したので、銀錫成形体の大きさは、図８（ｂ）に示すように、直径が約８ｍｍ、厚さが約３ｍｍである。

評価用の銀錫成形体は、３種類の方法で作製した。第１の方法では、銀粒子と錫粒子との混合粉体を加熱せずに、単に圧力を加えて圧縮させることにより、評価用銀錫成形体を作製した、第２の方法は、本実施形態の製造方法に対応したものであり、混合粉体を加熱すると同時に圧力を加えて圧縮させ、評価用銀錫成形体を作製した。第３の方法は、第１及び第２の方法により作製した評価用銀錫成形体に対して、後工程としてさらに加熱処理（１８０℃×１０分）を行なったものである。

なお、第１の方法では、混合粉体に加える圧力を種々変化させた。また、第２の方法では、混合粉体に加える圧力は１８０ＭＰａ一定とし、加熱温度を１００℃から１８０℃まで段階的に変化させた。

上述の第１〜第３の方法により作製した各評価用銀錫成形体は、ほぼ直径に沿って二分割し、その断面について評価した、評価方法は、断面状態の観察（空孔の大きさや数など）及び硬度によって行なった。その結果を図９に示す。

第１の方法によって作製された評価用銀錫成形体は、加熱処理されていないため、図９に示すように、６０ＭＰａから１８０ＭＰａへと圧力を高めるにつれて、硬度も高くなってはいるが、そのレベル自体が低いままである。

それに対して、第２の方法では、１００℃以上の温度で加熱しているので、第１の方法によって作製された銀錫成形体に比較して、硬度が５倍以上に高められている。このように評価用銀錫成形体の硬度が高められた理由は、加熱により、銀粒子同士のネッキング形成、及び錫粒子と銀粒子との固相拡散が促進されることで材料強度が強くなったためである。これにより、混合粉体に対して、分散材の融点温度以上の温度まで加熱することで、導電体５の硬度を飛躍的に高めることができることが確認された。

一方、第３の方法では、まず、第１の方法、すなわち、常温のまま１８０ＭＰａの圧力で圧縮することによって作製された評価用銀錫成形体に対して、後工程として加熱処理（１８０℃×１０分）を実施して、評価用銀錫成形体を作製した。この加熱処理により、評価用銀錫成形体内において、上述した銀粒子同士のネッキング形成、及び錫粒子と銀粒子との固相拡散が生じる。ただし、評価用銀錫成形体の断面を観察した結果、空孔（ボイド）が増加していることが確認された。空孔の数や大きさも、評価用銀錫成形体の硬度に影響を与え、空孔の数が増えるほど、その大きさが大きくなるほど、硬度は低下する。

上述したケースでは、空孔の増加による硬度の低下分よりも、ネッキング形成及び固相拡散による硬度の増加分が大きかったため、結果として、硬度は２０から３４に増加した。ただし、得られた評価用銀錫成形体の硬度自体は、第２の方法によって作製された評価用銀錫成形体の硬度のレベルには達していない。

さらに、第３の方法として、第２の方法により作製された評価用銀錫成形体に対して過熱処理を実施したところ、図９に示すように、逆に硬度の低下を招く結果となった。これは、第２の方法により作製された評価用銀錫成形体内部では、既に銀粒子同士のネッキング形成、及び錫粒子と銀粒子との固相拡散が生じており、後工程としての加熱処理による硬度増加分が僅かであったこと、及び図９から明らかなように、加熱処理により、空孔の数が増加するとともに、空孔の大きさが大きくなっており、その影響による硬度低下分が大きかったためである。

以上の通り、混合粉体を加熱処理すること、その加熱処理は、混合粉体に対する加圧処理と同時に行なうことが効果的であることが確認できた。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、樹脂フィルム１としてポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる熱可塑性樹脂フィルムを用いた。しかし、樹脂フィルムは、これに限定されるものではなく、ポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂に非導電性フィラーを充填したフィルムであってもよいし、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶フィルムなどを使用することもできる。

（ａ）〜（ｆ）は、多層プリント基板の各製造工程を説明するための工程別断面図である。 層間接続用導電体の製造方法における、粉体充填工程を説明するための断面図である。 層間接続用導電体の製造方法における、加熱加圧工程を説明するための断面図である。 加熱加圧工程により混合粉体が成形された状態を示す断面図である。 層間接続用導電体の製造方法における、切離工程を説明するための断面図である。 ペレット型２１をケース２５から取り外した状態を示す図である。 層間接続用導電体の製造方法における、ペレット取外工程を説明するための断面図である。 （ａ）は、評価用銀錫成形体を製造するための装置を示す図であり，（ｂ）は、その装置により製造された評価用銀錫成形体を示す図である。 各種の方法で製造された評価用銀錫成形体の断面の様子を示した図である。

符号の説明

１…樹脂フィルム（絶縁性基材）
２…金属層（導体）
３…回路パターン
４…ビアホール
５…導電体
２０…ダイ
２１…ペレット型
２２…パンチ
２３…ベース
２４…可動ロッド
２５…ケース
３０，３１…ヒーター

Claims (6)

1. 配線層と絶縁層とが交互に積層された多層プリント基板において、隣接する配線層を層間接続するために、絶縁層内のビアホールに配置される層間接続用導電体の製造方法であって、
   一面が、形成すべき導電体形状に応じた溝部を有する型部材からなり、その型部材の対向面が、前記型部材に対して相対的に移動可能な移動部材からなる閉空間に、銀粒子と錫粒子との混合粉体を充填する充填工程と、
   前記銀粒子は、銀粒子同士が固結することを防止するための分散材によって表面がコーティングされたものであり、前記閉空間内の混合粉体を前記分散材の融点温度以上の所定温度に加熱しつつ、前記移動部材を前記型部材に接近するように相対的に移動させて、前記閉空間に充填された混合粉体を加圧して前記型部材の溝部に押し込んで成形する加熱加圧工程と、
   前記加熱加圧工程後に、前記型部材の溝部に入りきらず前記型部材表面上に残された混合粉体を、前記型部材の溝部に押し込まれた混合粉体から切り離すべく、前記型部材と前記移動部材との間において前記閉空間を構成する側面部材を、前記型部材表面上に残された混合粉体と共に前記型部材上を摺動させる切離工程と、
   前記型部材の溝部から、当該溝部に応じた形状の前記混合粉体からなる導電体を取り外す取外工程と、を備えることを特徴とする層間接続用導電体の製造方法。
2. 前記加熱加圧工程では、前記分散材の融点以上であって、前記錫粒子の融点未満の所定温度に加熱することを特徴とする請求項１に記載の層間接続用導電体の製造方法。
3. 前記型部材は複数の溝部を有することを特徴とする請求項１に記載の層間接続用導電体の製造方法。
4. 前記分散材は、ステアリン酸であることを特徴とする請求項３に記載の層間接続用導電体の製造方法。
5. 前記取外工程では、前記型部材に外力を加えて湾曲させることにより、前記型部材の溝部から導電体を取り外すことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の層間接続用導電体の製造方法。
6. 前記移動部材は、前記側面部材の内表面を摺動することにより、前記型部材に対して相対的に移動するものであり、
   前記切離工程では、前記移動部材を、前記側面部材とともに、前記型部材の表面と平行な方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の層間接続用導電体の製造方法。

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