JP5170874B2

JP5170874B2 - 多層プリント基板およびその製造方法

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Publication number: JP5170874B2
Application number: JP2007301961A
Authority: JP
Inventors: 悟座間; 賢一大賀
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: TWI437933B; JP2009130051A; TW201026175A

Description

本発明は、多層プリント基板およびその製造方法に関する。

従来、多層プリント基板の製造方法として、例えば特許文献１、特許文献２等に開示された多層基板の製造方法がある。

特許文献１には、層間接続をした複数の両面基板を製造し、この複数の両面基板を層間接続可能な処理をしたフィルム状絶縁体を介して積層することで、基板の両面に電極を有する多層基板を製造する方法が開示されている。

特許文献２には、樹脂フィルムの片面にのみ導体パターンが形成された片面導体パターンフィルムを積層し、電極が露出するように樹脂フィルムを除去することで、両面に電極を有する多層基板を製造する方法が開示されている。また、特許文献２には、多層基板表面をなす片面導体パターンフィルムを除いて、片面導体パターンフィルムには、導体パターンを底面とする有底ビアホールが形成され、その有底ビアホール内に導電ペーストを充填することにより、この導電ペーストを介して隣接する片面導体パターンフィルム同士の導体パターンを導通させる技術が開示されている。これによると、多層基板の各導体パターン層間をビアホール内の導電ペーストにより導通させることができる。
特開２０００−３８４６４号公報（特許第３３５５１４２号公報）特開２００３−８６９４８号公報（特許第３４０７７３７号公報）

ところで、上記特許文献１に開示された従来技術では、片面に導体パターンが形成された複数の樹脂フィルムの隣接する２つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムが介在している構成である。また、上記特許文献２に開示された従来技術でも、両面に導体パターンが形成された複数の樹脂フィルムの隣接する２つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムが介在している構成である。このため、部品点数が多く、製造コストが高くなる。

また、融着プレス時に、隣接する２つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムが変形しやすく、電気的に全ての層間接続をとるのが難しく、層間接続信頼性が低い。特に樹脂フィルムに熱可塑性樹脂を用いると、融着プレス時にフィルムが変形しやすく、多層基板としての厚さにバラツキが発生する不具合が顕著であった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、部品点数を少なくして製造コストの低減を図れると共に、層間接続信頼性が高い多層プリント基板およびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る多層プリント基板は、スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムが、上下方向を同じにして複数枚重ね合わされており、１５０〜３５０℃、０．５〜１０ＭＰaでプレスすることにより前記複数の樹脂フィルムのうちの隣接する２つの樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との間にそれぞれ設けた導電体が金属間結合しており、前記導体パターンと前記導電スルーホールは、Ｎｉ−Ｐ合金でめっきを施して２３０℃〜２５０℃で３０秒〜３０分加熱することにより形成された下地金属層と、該下地金属層上に形成された導体層とを有し、前記導体パターンが前記導体層に形成されており、前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が１５０℃以上３５０℃以下である熱可塑性樹脂であることを特徴とする。

この構成によれば、片面に形成された導体パターンと導電スルーホールとを有する樹脂フィルムが上下方向を同じにして複数枚重ね合わされ、これら複数枚の樹脂フィルムのうちの隣接する２つの樹脂フィルム間において、導電体が、対向する導体パターンおよび導電スルーホールと金属間結合している。これにより、隣接する２つの樹脂フィルム間において、対向する導体パターンおよび導電スルーホールが、導電体により電気的に接続されると共に、機械的に結合される。このようにして一体化された多層プリント基板では、隣接する２つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムを介在させずに、各樹脂フィルムの導体パターン間での層間接続が、導体パターンと一体の導電スルーホールおよび導電体を介してなされる。従って、部品点数を少なくして製造コストの低減を図れると共に、層間接続信頼性が高い。導体パターンと導電スルーホールとを、下地金属層と導体層を有する２層構造にすることで、導体層の樹脂フィルムとの密着性が良くなるので、層間接続信頼性がさらに向上する。

請求項２に記載の発明に係る多層プリント基板は、前記導電体がＳｎを含む金属であることを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項３に記載の発明に係る多層プリント基板の製造方法は、スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムを作製する工程と、前記樹脂フィルムの前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との少なくとも一方に、Ｓｎを含むめっき層を形成する工程と、複数の前記樹脂フィルムを、上下方向を同じにして、かつ、隣接する２つの前記樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールとの間に、前記Ｓｎを含むめっき層がそれぞれ介在するように積み重ねると共に、前記樹脂フィルムを複数枚積み重ねた積層体を１５０〜３５０℃、０．５〜１０ＭＰaで熱融着プレスにより重ね合わせる工程と、を備え、前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が１５０℃以上３５０℃以下である熱可塑性樹脂であり、前記樹脂フィルムを作製する工程において、前記樹脂フィルムの片面および前記スルーホールの内壁にＮｉ−Ｐ合金で無電解めっきを施して２３０℃〜２５０℃で３０秒〜３０分加熱することにより下地金属層を形成し、該下地金属層上に電気めっきによって導体層を形成した後、該導体層に前記導体パターンを形成することを特徴とする。

この構成によれば、片面に形成された導体パターンと導電スルーホールとを有する樹脂フィルムが上下方向を同じにして複数枚重ね合わされ、これら複数枚の樹脂フィルムのうちの隣接する２つの樹脂フィルム間において、Ｓｎを含むめっき層が熱融着プレスにより溶融して形成された導電体が、対向する導体パターンおよび導電スルーホールのランド部と金属間結合する。これにより、隣接する２つの樹脂フィルム間において、対向する導体パターンおよび導電スルーホールのランド部が、導電体により電気的に接続されると共に、機械的に結合される。このようにして一体化された多層プリント基板では、隣接する２つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムを介在させずに、各樹脂フィルムの導体パターン間での層間接続が、導体パターンと一体の導電スルーホールおよび導電体を介してなされる。従って、部品点数を少なくして製造コストの低減を図れると共に、層間接続信頼性が高い。導体パターンの導体と導電スルーホールとを、下地金属層と導体層を有する２層構造にすることで、導体層の密着性が良くなる。これにより、層間接続信頼性がさらに向上する。また、下地金属層は無電解めっきにより形成するので、導体パターンと導電スルーホールの導体厚を薄くすることができる。これにより、微細な導体パターンを形成することができる。これに対して、上記特許文献１，２に開示された従来技術では、銅箔をフィルムに融着プレスしてから導体パターンを形成するため、銅箔の厚さに制限があり、微細加工に向かない。さらに、導体パターンと導電スルーホールは同時に形成するため、接続信頼性が高く、かつ、導体パターンと導電スルーホールの導体厚が均一になる。

上記課題を解決するために、請求項４に記載の発明に係る多層プリント基板の製造方法は、スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムを作製する工程と、複数の前記樹脂フィルムを、上下方向を同じにして、かつ、隣接する２つの前記樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との間に、導電ペースト或いは金属粉をそれぞれ介在させて積み重ねると共に、前記樹脂フィルムを複数枚積み重ねた積層体を１５０〜３５０℃、０．５〜１０ＭＰaで熱融着プレスにより重ね合わせる工程と、を備え、前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が１５０℃以上３５０℃以下である熱可塑性樹脂であり、前記樹脂フィルムを作製する工程において、前記樹脂フィルムの片面および前記スルーホールの内壁にＮｉ−Ｐ合金で無電解めっきを施して２３０℃〜２５０℃で３０秒〜３０分加熱することにより下地金属層を形成し、該下地金属層上に電気めっきによって導体層を形成した後、該導体層に前記導体パターンを形成することを特徴とする。

この構成によれば、片面に形成された導体パターンと導電スルーホールとを有する樹脂フィルムが上下方向を同じにして複数枚重ね合わされ、これら複数枚の樹脂フィルムのうちの隣接する２つの樹脂フィルム間において、導電ペーストが硬化して形成された導電体が、対向する導体パターンおよび導電スルーホールと金属する。これにより、隣接する２つの樹脂フィルム間において、対向する導体パターンおよび導電スルーホールが、導電体により電気的に接続されると共に、機械的に結合される。このようにして一体化された多層プリント基板では、隣接する２つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムを介在させずに、各樹脂フィルムの導体パターン間での層間接続が、導体パターンと一体の導電スルーホールおよび導電体を介してなされる。従って、部品点数を少なくして製造コストの低減を図れると共に、層間接続信頼性が高い。導体パターンの導体と導電スルーホールとを、下地金属層と導体層を有する２層構造にすることで、導体層の密着性が良くなる。これにより、層間接続信頼性がさらに向上する。また、下地金属層は無電解めっきにより形成するので、導体パターンと導電スルーホールの導体厚を薄くすることができる。これにより、微細な導体パターンを形成することができる。これに対して、上記特許文献１，２に開示された従来技術では、銅箔をフィルムに融着プレスしてから導体パターンを形成するため、銅箔の厚さに制限があり、微細加工に向かない。さらに、導体パターンと導電スルーホールは同時に形成するため、接続信頼性が高く、かつ、導体パターンと導電スルーホールの導体厚が均一になる。

請求項５に記載の発明に係る多層プリント基板の製造方法は、前記導電ペーストが少なくともＳｎ，Ｃｕ，Ａｇを含む金属粉からなることを特徴とする。

本発明によれば、部品点数を少なくして製造コストの低減を図れると共に、層間接続信頼性が高い多層プリント基板を得ることができる。

次に、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る多層プリント基板を図１乃至図４に基づいて説明する。

図１は第１実施形態に係る多層プリント基板の一部の概略構成を示す断面図、図２は図1の一部を拡大した部分断面図である。

図１に示す多層プリント基板１０は、一例として３層の多層プリント基板に形成されている。この多層プリント基板１０は、スルーホール１１と、片面に形成された導体パターン１２と、スルーホール１１の内壁に導体パターン１２と一体に形成された導電スルーホール１４とをそれぞれ有する樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが、上下方向を同じにして複数枚重ね合わされている。

本実施形態では、一例として、同じ形状をそれぞれ有する３つの樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが重ね合わされている。これら３つの樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、導電スルーホール１４の中心が一致するよう重ね合わされている。

また、多層プリント基板１０では、樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの各導電スルーホール１４は、スルーホール１１の内壁から、導体パターン１２が形成されている面とは反対側の面上に屈曲して延びたランド１４ａ（図３（Ｄ）参照）をそれぞれ有している。

この多層プリント基板１０では、樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃのうちの隣接する２つの樹脂フィルム間、すなわち、樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ間および樹脂フィルム１５Ｂ，１５Ｃ間に、対向する導体パターン１２および導電スルーホール１４のランド部１４ａと金属間結合した導電体２３がそれぞれ設けられている。この導電体２３は、導電スルーホール１４のランド部１４ａにＳｎを含むめっき（Ｓｎめっき）をおこなってＳｎめっき層２３Ａ（図３（Ｅ）参照）を形成し、熱融着プレス時、もしくは、プレス後にＳｎめっき層２３ＡのＳｎを溶融させたものである。これにより、隣接する２つの樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ間および樹脂フィルム１５Ｂ，１５Ｃ間でそれぞれ対向する導体パターン１２と導電スルーホール１４のランド部１４ａが導電体２３を介して電気的に接続されると共に機械的に結合されている。

さらに、多層プリント基板１０は、その両側にある樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｃの一方（樹脂フィルム１５Ｃ）の導体パターン１２全体を覆うレジスト膜４１と、その他方（樹脂フィルム１５Ａ）の導電スルーホール１４のランド１４ａ全体を覆うレジスト膜４２とを備えている。レジスト膜４１には、導体パターン１２の一部（電極となる箇所）を露出させるための貫通孔４１ａが形成されている。一方、レジスト膜４２には、導電スルーホール１４のランド１４ａを露出させるための貫通孔４２ａが形成されている。

また、各樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの導体パターン１２と導電スルーホール１４は、一つの導体１３に形成されている。この導体１３は、図２に示すように、下地金属層１３ａと、下地金属層１３ａ上に形成された導体層１３ｂとを有する。導体パターン１２は、各樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの片面にある導体層１３ｂに形成されている。

樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃおよびレジスト膜４１，４２は、例えば同じフィルム基材で構成されている。フィルム基材は、一般的なガラス布基材エポキシ樹脂やＢＴレジンなどを用いてもよいが、融着プレスで複数枚接合させる観点からは、フィルム基材に熱可塑性樹脂を用いた方が好都合である。熱可塑性フィルムのなかでは、液晶ポリマーフィルム，ＰＥＥＫ(Polyetheretherketone），ＰＥＳ(Polyethersulfone)，ＰＰＥ(Polyphenyeneether)，ＰＴＦＥ(Polytetrafluoroethylene)などがあげられる。また、熱可塑性ポリイミドを用いてもよい。

以上の構成を有する多層プリント基板１０は、樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃおよびレジスト膜４１，４２を図１に示すように積み重ねた状態で、熱融着プレスにより一体化される。この熱融着プレスにより、Ｓｎめっき層２３ＡのＳｎが溶融して導体パターン１２および導電スルーホール１４のランド１４ａと金属間結合した導電体２３ができる。このようにして一体化された多層プリント基板１０では、樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃのうちの隣接する２つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムを介在させずに、各樹脂フィルムの導体パターン１２間での層間接続が、導体パターン１２と一体の導電スルーホール１４および導電体２３を介してなされる。

次に、上記構成を有する多層プリント基板１０の製造方法を、図３および図４に基づいて説明する。図３は樹脂フィルムの作製手順を示す工程図、図４は熱融着プレスの実施前における各構成部材の配置順を示す説明図である。

（１）まず、スルーホール１１と、片面に形成された導体パターン１２と、スルーホール１１の内壁に導体パターン１２と一体に形成された導電スルーホール１４とをそれぞれ有する樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを作製する工程を実施する。これらの樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは同じ構成を有するので、ここでは、樹脂フィルム１５Ａを作製する工程について説明する。

この工程では、まず、図３（Ａ）に示す樹脂フィルム１５Ａに、スルーホール１１を穴あけ加工により形成する（図３（Ｂ）参照）。

次に、図３（Ｃ）に示すように、樹脂フィルム１５Ａの両面およびスルーホール１１の内壁に、下地金属層１３ａとこの下地金属層１３ａ上に形成された導体層１３ｂとを有する導体１３（図２参照）を形成する。下地金属層１３ａは無電解めっき処理により形成する。また、導体層１３ｂは電気めっき処理により形成する。

次に、導体１３のうち、樹脂フィルム１５Ａの片面にある導体１３の導体層１３ｂ（図２参照）に、導体パターン１２を、フォトエッチングなどにより形成する（図３（Ｄ）参照）。また、樹脂フィルム１５Ａの導体パターン１２とは反対側の面にある導体を、導電スルーホール１４のランド１４ａを残してエッチングなどにより除去する。

（２）次に、樹脂フィルム１５Ｂ，１５Ｃの導電スルーホール１４およびランド部１４ａにＳｎめっき（Ｓｎ電気めっき）をおこなってＳｎめっき層２３Ａを形成する。（図３（Ｅ）参照）。

Ｓｎ電気めっきは、メルテックス製ロナスタンＥＣ−Ｊを添加剤に用いた。

Ｓｎ電気めっき液
硫酸第一すず４０ｇ／Ｌ
硫酸１００ｍＬ／Ｌ
添加剤ロナスタンＥＣ−Ｊ
温度２０℃
電流密度２Ａ／ｄｍ^２
また、Ｓｎのみに限らず、Ｓｎ−Ｃｕ合金めっき（めっき浴：奥野製薬工業株式会社製トップフリードＢＲなど）でも構わない。Ｓｎ−Ａｇ合金めっきでも構わない。

また、Ｓｎめっきの方法は電気めっきに限らず、置換めっきでも構わない。その場合、両面の導体パターンをエッチング除去した後、下記のめっき液（３種類のいずれでも可）に浸し、銅表面を置換してＳｎを２ミクロン形成した。
置換めっき：
塩化第一すず１８．８ｇ／Ｌ
シアン化ナトリウム１８８ｇ／Ｌ
水酸化ナトリウム２２．５ｇ／Ｌ
温度常温

すず酸ナトリウム６０ｇ／Ｌ
シアン化ナトリウム１２０ｇ／Ｌ
水酸化ナトリウム７．５ｇ／Ｌ
温度２１〜６５℃

塩化第一すず６ｇ／Ｌ
チオ尿素５５ｇ／Ｌ
酒石酸３９ｇ／Ｌ
温度１２〜１４℃

（３）次に、樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを図４に示すように上下方向を同じにして積み重ねる共に、樹脂フィルム１５Ｃの上にレジスト膜４１を、樹脂フィルム１５Ａの下にレジスト膜４２をそれぞれ積み重ね、積み重ねた積層体を熱融着プレスにより重ね合わせる工程を実施する。

上記熱融着プレスにより、各導体パターン１２と導電スルーホール２５の両端部２５ａとの間にそれぞれ設けた導電ペースト２３Ａが硬化し、導体パターン１２および導電スルーホール１４の端部１４ａと金属間結合した導電体２３となり、図１に示す多層プリント基板１０が完成する。これにより、図１に示す多層プリント基板１０が完成する。熱融着プレスにより、各導体パターン１２と導電スルーホール１４のランド部１４ａとの間にそれぞれ設けたＳｎめっき層２３Ａが溶融し、導体パターン１２および導電スルーホールのランド部１４ａと金属間結合した導電体（Ｓｎを含む金属）２３となる。

なお、Ｓｎ融点より低い温度で熱融着プレスをおこなった後、再度Ｓｎ融点以上に熱をかけてＳｎを溶融させ、金属間結合した導体を形成してもよい。

また、前述の工程では、樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの各導電スルーホール１４が同軸上になる場合の例を示したが、必ずしも各導電スルーホール１４が同軸上にある必要はない。隣接する２つの樹脂フィルム間で、導体パターン１２と樹脂フィルム２２の導電スルーホール２５のランド部２５ａが任意の場所で導電体２３によって金属間結合すれば良い。

以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○片面に形成された導体パターン１２と導電スルーホール１４とを有する樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ（複数枚の樹脂フィルム）が上下方向を同じにして重ね合わされた樹脂フィルムのうちの隣接する２つの樹脂フィルム間において、導電体２３が、対向する導体パターン１２および導電スルーホール１４のランド部１４ａと金属間結合している。この導電体２３は、熱融着プレス時、もしくは、プレス後にＳｎめっき層２３ＡのＳｎを溶融させたものである。これにより、隣接する２つの樹脂フィルム間において、対向する導体パターン１２および導電スルーホール１４が、導電体２３により電気的に接続されると共に、機械的に結合される。このようにして一体化された多層プリント基板１０では、隣接する２つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムを介在させずに、各樹脂フィルムの導体パターン間での層間接続が、導体パターン１２と一体の導電スルーホール１４および導電体２３を介してなされる。従って、部品点数を少なくして製造コストの低減を図れると共に、層間接続信頼性が高い多層プリント基板を得ることができる。

○導体パターン１２と導電スルーホール１４とが形成される一つの導体１３を、下地金属層１３ａと導体層１３ｂを有する２層構造にすることで、導体層１３ｂの樹脂フィルムとの密着性が良くなるので、層間接続信頼性がさらに向上する。

○下地金属層１３ａは無電解めっきにより形成するので、導体パターン１２と導電スルーホール１４の導体厚を薄くすることができる。これにより、微細な導体パターン１２を形成することができる。

○導体パターン１２と導電スルーホール１４は同時に形成するため、接続信頼性が高く、かつ、導体パターン１２と導電スルーホール１４の導体厚が均一になる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る多層プリント基板１０Ａを図５乃至図７に基づいて説明する。

次に、本発明の第２実施形態に係る多層プリント基板１０Ａを図５乃至図７に基づいて説明する。

上記第１実施形態の多層プリント基板１０では、導体パターン１２および導電スルーホール１４と金属間結合している導電体２３は、Ｓｎめっき層２３ＡのＳｎを溶融させたものである。

これに対して、第２実施形態に係る多層プリント基板１０Ａでは、導体パターン１２および導電スルーホール１４と金属間結合している導電体３３（図５参照）は、導電ペースト３３Ａ（図６(Ｅ)，図７参照）が硬化されたものである。これにより、隣接する２つの樹脂フィルム間、すなわち、樹脂フィルム１５Ａ，１５Ｂ間および樹脂フィルム１５Ｂ，１５Ｃ間で対向する導体パターン１２と導電スルーホール１４が、導電体３３を介して電気的に接続されると共に機械的に結合されている。つまり、この多層プリント基板１０Ａでは、樹脂フィルム１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）における導電スルーホール１１の内壁に形成された導電スルーホール１４と、導電体３３および樹脂フィルム２２における導電スルーホール２５とを、層間接続に用いている。多層プリント基板１０Ａのその他の構成は、第１実施形態の多層プリント基板１０と同様である。

次に、上記構成を有する多層プリント基板１０Ａの製造方法を、図６および図７に基づいて説明する。図６は樹脂フィルムの作製手順を示す工程図、図７は熱融着プレスの実施前における各構成部材の配置順を示す説明図である。

この場合の工程は、上記（１）の工程を実施した後（図６（Ａ）乃至（Ｄ）参照）、上記（２），（３）の工程を以下の工程（２Ａ），（３Ａ）で置き換えたものとなる。

（３Ａ）導電ペースト３３Ａを、導体パターン１２と第２の導電スルーホール２５の両ランド部２５ａとの間にそれぞれ介在させる（図７（Ｅ）参照）。本例では、各第２の導電スルーホール２５の両ランド部２５ａ上に導電ペースト３３Ａを塗布させる。

（４Ａ）次に、第１の樹脂フィルム１５と第２の樹脂フィルム２２とを交互に積み重ねる工程を実施する。

この工程では、レジスト膜４２、第１の樹脂フィルム１５、第２の樹脂フィルム２２、およびレジスト膜４１を、図８に示す順番に積み重ね、これらの積層体を熱融着プレスにより重ね合わせる。これにより、図１に示す多層プリント基板１０Ａが完成する。熱融着プレスにより、各導体パターン１２と第２の導電スルーホール２５の両ランド部２５ａとの間にそれぞれ設けた導電ペースト３３Ａが硬化し、導体パターン１２および第２の導電スルーホール２５の両ランド部２５ａと金属間結合した導電体３３となる。

このようにして作製された多層プリント基板１０Ａによれば、隣接する２つの第１の樹脂フィルム１５，１５間で対向する導体パターン１２と導電スルーホール１４が、導電体３３を介して電気的に接続されると共に機械的に結合されているので、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
（実施例１）
＜多層プリント基板１０或いは１０Ａの製造方法＞
導電スルーホール１４のランド部１４ａ上と内壁にＳｎめっきをおこなった。Ｓｎめっきは１ミクロン厚のＳｎめっき層２３Ａを形成した。

次に、レジスト膜４２、複数の樹脂フィルム、およびレジスト膜４１を、図７に示す順番に積み重ね、一括熱融着プレスを行った。

プレス温度は１５０〜３５０℃の範囲、プレス圧力０．５〜１０ＭＰａの範囲で行った。下記の表１に示す実施例１では２８０℃にて１ＭＰａのプレスにより、ランド部１４ａ上にめっきされたＳｎを溶融させ、導電スルーホールを導体パターンと金属間結合させ、電気的な接続をとった。

実施例２では、フィルム基材として、厚さ５０μｍの液晶ポリマーフィルム（ジャパンゴアテックス株式会社製のＢＩＡＣ（登録商標）ＢＣ）を用いた。

実施例３では、フィルム基材として、厚さ５０μｍのPEEK/PEI（三菱樹脂株式会社製ＩＢＵＫＩ（登録商標））を用いた。プレス圧力、プレス温度は表１に示す条件で熱融着をおこなった。

実施例４〜６は、表１に示す樹脂フィルム、プレス条件で多層基板を作製した。第２のフィルムの導電スルーホールと第１の樹脂フィルムの導体パターンとの接続には、Ａｇペーストを用いた。導電ペースト３３Ａを、スクリーン印刷にて塗布し、熱融着プレスにより、導電ペースト３３Ａを硬化させ、各導電ペースト３３Ａが硬化した導電体３３（図６参照）が、導体パターンおよび第２の導電スルーホールと金属間結合させた。導電ペースト３３ＡはＡｇペーストとして、藤倉化成のドータイトＸＡ−８２４を用いた。プレス条件は表１に示す。

実施例で７〜９は、表１に示す樹脂フィルム、プレス条件で多層基板を作製した。第２のフィルムの導電スルーホールと第１の樹脂フィルムの導体パターンとの接続には、ＡｇＳｎペーストを用いた。ペーストの詳細は、特許第３４７３６０１号公報の段落００７５に記載のものを用いた。実施例４〜６と同様にして多層基板を作製した。

炭酸ガスレーザによりスルーホール１１を形成した。

スルーホール１１は、炭酸ガスレーザだけでなく、小径ではUV-YAGレーザを用いてもよく、エキシマレーザを用いても良い。また、機械ドリルでスルーホール１１を加工してもよい。
フィルム粗面化・デスミア：
穴あけ加工した第１の樹脂フィルム１５を強アルカリに浸して表面を溶解し粗面化した。

１０規定の水酸化カリウム溶液に８０℃で１５〜３０分間浸して、表面に凹凸を形成した。同時に、スルーホール１１形成時に発生した樹脂スミアを溶解除去し、スルーホール１１内壁表面も粗面化した。

無電解めっきにより、樹脂フィルム１５表面に下地めっき（下地金属層１３ａ）としてＮｉ−Ｐをめっきした。

コンディショナー処理、ニッケルリン合金の無電解めっき処理、熱処理、銅の電気めっき処理の各処理を順に施してフィルム金属張積層体を製造した。
無電解めっき：
コンディショナー処理は、奥野製薬工業株式会社製のＯＰＣ−３５０コンディショナーにより、高分子フィルムの表面を洗浄した。ここで、パラジウムを含む触媒付与液として奥野製薬工業株式会社製のＯＰＣ−８０キャタリスト、活性化剤としてＯＰＣ−５００アクセラレーターを用いた。

ニッケル合金の無電解めっき処理は、第１の樹脂フィルム１５両面にニッケル（Ｐ）−リン（Ｐ）めっきを行った。リン濃度５％以下のものとして、市販のニッケル−リンめっき液から選定した。奥野製薬工業株式会社の化学ニッケルＥＸＣを用い、Ｎｉめっき厚を０．２ミクロン厚形成した。

めっき液はこれに限定するものではなく、株式会社メルデックスのエンプレートＮｉ−４２６、奥野製薬工業株式会社のトップニコロンＬＰＨ−ＬＦなどを用いても良い。

銅めっき前に密着性を向上させるため、熱処理を行っても良い。２３０〜２５０℃の温度にて、３０秒〜３０分の加熱を行った。本実施例では、２４０℃、３分の加熱を施した。
銅電気めっき：
さらに銅電気めっきを行い、導体１３の導体層１３ｂを１〜１０ミクロン厚に形成した。銅（Ｃｕ）の電気めっき処理は、導体層１３ｂの導体厚が５ミクロンになるように銅を形成した。銅電気めっき液は下記を用いた。尚、添加剤として、荏原ユージライト株式会社製のキューブライトＴＨ−ＲIIIを使用した。
硫酸銅１２０ｇ／Ｌ
硫酸１５０ｇ／Ｌ
濃塩酸０．１２５ｍＬ／Ｌ（塩素イオンとして）
導体パターン１２の作製：
導体パターン１２は、サブトラクティブ法で第１の樹脂フィルム１５の両面（導体１３の導体層１３ｂ）に回路を形成した。感光レジストを塗布し、紫外線にて露光し、現像を行った。次に、エッチング工程を行い、導体パターンを形成した後、レジストを剥離した。なお、さらに微細な回路形成には、電気銅めっき厚（導体厚）を２〜３ミクロン厚にして、めっきレジストを形成してから導体パターン部に電気銅めっきを行うセミアディティブ法を用いても構わない。

＜多層プリント基板１０Ａの製造方法＞
各第２の導電スルーホール２５の両ランド部２５ａ上に導電ペースト３３Ａを、スクリーン印刷にて塗布した。

次に、レジスト膜４２、第１の樹脂フィルム１５、第２の樹脂フィルム２２、およびレジスト膜４１を、図５に示す順番に積み重ね、一括熱融着プレスを行った。

プレス温度は１５０〜３５０℃の範囲、プレス圧力０．５〜１０ＭＰａの範囲で行った。このプレスにより、各導電ペースト３３Ａを硬化させ、各導電ペースト３３Ａが硬化した導電体３３が、導体パターンおよび第２の導電スルーホールと金属間結合している。

この導電体３３と樹脂フィルム１５の導体パターン１２とを電気的に接続させた。導電ペースト３３ＡはＡｇペーストとして、藤倉化成のドータイトＸＡ−８２４を用いた。また、導電ペースト３３ＡはＡｇＳｎペーストを用いた。ペーストの詳細は、特許第３４７３６０１号公報の段落００７５に記載のものを用いた。

実施例２では、フィルム基材として、厚さ５０μｍの液晶ポリマーフィルム（株式会社クラレ製のVecstar（登録商標）ＣＴ−５０Ｎ）を用いた。

実施例３では、フィルム基材として、厚さ５０μｍのPEEK/PEI（三菱樹脂株式会社製ＩＢＵＫＩ（登録商標））を用いた。

実施例４，５，７および８では、実施例２と同様のフィルム基材を用いた。
実施例６，９では、実施例３と同様のフィルム基材を用いた。

なお、実施例２〜９では、多層基板は実施例１と同様にして作製し、プレス圧力、温度は表１による条件でおこなった。

（比較例）
比較例１〜６として、銅箔とフィルムを張り合わせた片面積層板、および、両面積層板を用い、層間接続には、フィルムに形成したブラインドビアホールに導電ペーストを充填したものを熱融着プレスして多層基板を作製した。条件を下記の表２に示す。

比較例１〜６の多層基板の作成方法を以下に示す。
銅箔とフィルムを熱融着した銅張積層板を用い、エッチングにより導体パターンを形成した。レーザでビアホールを形成した。
導電ペーストをフィルムのビアホールにスクリーン印刷法にて塗布した。
導電ペーストを埋め込んだフィルムを融着したものを複数枚重ね合わせ、一括熱融着プレスをおこなった。プレス温度は２３０〜３５０℃の範囲、プレス圧力０．５〜１０ＭＰａの範囲でおこなった。このプレスにおいて、フィルム同士を融着することと、フィルムのビアホールに充填した導電ペーストを硬化させ、導電ペーストとフィルムの導体パターンとを電気的に接続させた。導電ペーストはＡｇペーストとして、藤倉化成のドータイトＸＡ−８２４を用いた。また、導電ペーストはＡｇＳｎペーストを用いた。ペーストの詳細は、特許３４７３６０１号公報の段落００７５に記載のものを用いた。

接続信頼性の比較：
ＪＩＳＣ５０１２の付図２．１のＬに準じる導体パターンの６層基板を作製した。ただし層間接続部の穴径１００ミクロンとし、ランド径は０．５ｍｍ、配線幅は０．３ｍｍとし、スルーホールの間隔は７．６２ｍｍとした。比較例では、本発明と同じスルーホールの位置に１００ミクロン径のビアホールを作製し導電ペーストを充填した。本発明では、ＪＩＳＣ５０１２の９．１．３記載条件１に該当する温度サイクル試験を実施し、層間接続信頼性について調査した。初期抵抗に対し２０％以上抵抗値が増加した時点で接続不良とみなした。

上記各実施例によれば、次のような効果が得られた。
融着プレス後のプレス厚さ変形量が小さい。
スルーホールの接続信頼性が高い。

なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記各実施形態において、樹脂フィルムの積層数は「３」に限らず、本発明は、樹脂フィルムを複数枚重ね合わせた多層プリント基板に広く適用可能である。
・上記第２実施形態において、導電ペースト３３Ａに代えて、金属粉を用いてもよい。

第１実施形態に係る多層プリント基板の一部の概略構成を示す断面図。図１の一部を拡大して示した部分断面図。（Ａ）乃至（Ｄ）は樹脂フィルムの作製手順を示す工程図。熱融着プレスの実施前における各構成部材の配置順を示す説明図。第２実施形態に係る多層プリント基板の一部の概略構成を示す断面図。（Ａ）乃至（Ｄ）は樹脂フィルムの作製手順を示す工程図。熱融着プレスの実施前における各構成部材の配置順を示す説明図。

符号の説明

１０，１０Ａ：多層プリント基板
１１：スルーホール
１２：導体パターン
１３：導体
１３ａ：下地金属層
１３ｂ：導体層
１４：導電スルーホール
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ：樹脂フィルム
２３，３３：導電体
２３Ａ：Ｓｎを含むめっき層
３３Ａ：導電ペースト

Claims

スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムが、上下方向を同じにして複数枚重ね合わされており、
１５０〜３５０℃、０．５〜１０ＭＰaでプレスすることにより前記複数の樹脂フィルムのうちの隣接する２つの樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との間にそれぞれ設けた導電体が金属間結合しており、
前記導体パターンと前記導電スルーホールは、Ｎｉ−Ｐ合金でめっきを施して２３０℃〜２５０℃で３０秒〜３０分加熱することにより形成された下地金属層と、該下地金属層上に形成された導体層とを有し、前記導体パターンが前記導体層に形成されており、
前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が１５０℃以上３５０℃以下である熱可塑性樹脂であることを特徴とする多層プリント基板。
前記導電体がＳｎを含む金属であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムを作製する工程と、
前記樹脂フィルムの前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との少なくとも一方に、Ｓｎを含むめっき層を形成する工程と、
複数の前記樹脂フィルムを、上下方向を同じにして、かつ、隣接する２つの前記樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールとの間に、前記Ｓｎを含むめっき層がそれぞれ介在するように積み重ねると共に、前記樹脂フィルムを複数枚積み重ねた積層体を１５０〜３５０℃、０．５〜１０ＭＰaで熱融着プレスにより重ね合わせる工程と、
を備え、
前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が１５０℃以上３５０℃以下である熱可塑性樹脂であり、
前記樹脂フィルムを作製する工程において、前記樹脂フィルムの片面および前記スルーホールの内壁にＮｉ−Ｐ合金で無電解めっきを施して２３０℃〜２５０℃で３０秒〜３０分加熱することにより下地金属層を形成し、該下地金属層上に電気めっきによって導体層を形成した後、該導体層に前記導体パターンを形成
ることを特徴とする多層プリント基板の製造方法。
スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムを作製する工程と、
複数の前記樹脂フィルムを、上下方向を同じにして、かつ、隣接する２つの前記樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との間に、導電ペースト或いは金属粉をそれぞれ介在させて積み重ねると共に、前記樹脂フィルムを複数枚積み重ねた積層体を１５０〜３５０℃、０．５〜１０ＭＰaで熱融着プレスにより重ね合わせる工程と、
を備え、
前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が１５０℃以上３５０℃以下である熱可塑性樹脂であり、
前記樹脂フィルムを作製する工程において、前記樹脂フィルムの片面および前記スルーホールの内壁にＮｉ−Ｐ合金で無電解めっきを施して２３０℃〜２５０℃で３０秒〜３０分加熱することにより下地金属層を形成し、該下地金属層上に電気めっきによって導体層を形成した後、該導体層に前記導体パターンを形成することを特徴とする多層プリント基板の製造方法。
前記導電ペーストが少なくともＳｎ，Ｃｕ，Ａｇを含む金属粉からなることを特徴とする請求項４に記載の多層プリント基板の製造方法。