JPH09307235A - 片面配線板及び多層配線板の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内層導体パターンの任意の位置にビアホール
を配置できる高密度多層配線板を簡単な工程で製造する
方法を提供すること。 【解決手段】 絶縁樹脂基板の片面に導体パターンを有
し、他面全面に接着樹脂層を有し、該導体パターンの所
定の位置に導体面から裏面の接着樹脂層までを貫通する
ビアホール用の貫通孔を有し、かつ該貫通孔には導電性
ペーストが充填されてなる、接着樹脂層を有する片面配
線板を複数枚作製し、該片面配線板同士又は該片面配線
板と一枚の絶縁樹脂基板の両面に所定の導体パターンを
有しかつ両面の導体パターン間を電気的に接続するビア
ホールを有する両面配線板とを所定の導体パターンが電
気的に接続されるように位置合せして積み重ね、所定の
熱と圧力をかけて積層することを特徴とする多層配線板
の製法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、片面配線板及びそ
れを用いる樹脂系の多層配線板の製法に関するものであ
る。詳しくは導体パターンを電気的に接続するためのビ
アホールを基板内部に有する多層配線板の製法及びそれ
に用いられる片面配線板に関するものであり、さらに詳
細には、片面配線板及びそれを積層した内層導体パター
ンの任意の箇所にビアホールを形成し得る樹脂系多層プ
リント配線板の製法及びそれに用いられる好適な片面配
線板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の樹脂系多層配線板の標準的な製造
工程を、図５〜図７に示す。例えば、図５の４層基板の
例では、あらかじめ両面銅張積層板の銅箔をエッチング
して配線導体パターン３を形成したコア基板９を用意し
ておき（図５（ａ））、コア基板９の両面に、エポキシ
樹脂系プリプレグ１１と銅箔１０とを図５（ｂ）のよう
に重ね、適正な熱と圧力をかけてプレス積層する（図５
（ｃ））。その後、図５（ｄ）に示されるように必要部
分に貫通孔１２をあけ、この貫通孔１２の内壁を含む基
板全面に導電性金属層１３を無電解めっき及び／又は電
解めっきにより形成して、表裏面及び内層の導体パター
ンを電気的に接続するビアホール１４を形成する（図５
（ｃ））。更に表裏面の導電性金属層をエッチングする
ことにより配線導体パターン１５を形成して、基本的な
４層配線板が完成する（図５（ｆ））。このような多層
配線板の製法では、内層導体パターン１６の任意の箇所
にビアホールを形成することが困難なため、最短距離で
の接続配線が難しく、配線の引き回しや層数が増え、又
高速回路へ適用する場合には信号遅延やノイズ発生の原
因にもなる。

【０００３】このため、図６に示すように、あらかじめ
必要箇所にビアホール１７を形成した両面配線板１８、
１８′を必要枚数作っておき（図６（ａ））、該両面配
線板１８、１８′と銅箔１０とを、図６（ｂ）のように
プリプレグ１１を挟んで積層し、熱圧着して図６（ｃ）
のような積層体を得、その後、同様に貫通孔１２をあけ
（図６（ｄ））、めっきを行って（図６（ｅ））、次い
でエッチングを行って外部配線パターン１９を形成し、
内層導体パターン１６及び外部配線パターン１９を相互
に接続する多層配線板（図６（ｆ））の製造法もある。
しかし、この方法でも完全に任意の箇所にビアホールを
形成することは困難であるほか、貫通孔１２を形成する
ため、その箇所を避けて内層パターンを配置する必要が
あり、その分だけ基板サイズが大きくなってしまう問題
点がある。

【０００４】そこで、貫通ビアホールを必要とせず、任
意の位置にビアホールを形成して最短距離配線を行う方
法として、図７に示すようなビルドアップ多層配線構造
が開発されてきている。この方法は、例えば図７（ａ）
のような両面配線板１８をベース基板にして、この上に
絶縁樹脂層２０を形成し（図７（ｂ））、フォトリソ法
で該絶縁樹脂層２０の必要箇所に穴２１をあけ（図７
（ｃ））、その穴２１内にビアホール導体２３を、又絶
縁樹脂層２０上に配線パターン２２をめっき法で形成し
（図７（ｄ））、さらにその上に絶縁樹脂層２０′を形
成し（図７（ｅ））、必要箇所に穴２１′をあけてビア
ホール導体２３′と配線パターン２２′を形成し、以
降、この繰り返しで多層化していく方法である（図７
（ｆ）（ｇ））。

【０００５】この方法では、ビアホールが任意の箇所に
形成できるほか、めっきで導体パターンを形成するので
ファインパターン形成が可能な特徴がある。しかし絶縁
層と配線パターンを順次形成していくので、その都度絶
縁層のコーティングや硬化処理、穴あけ、めっき等を行
って重ねていく必要があり、製造工程が複雑になってし
まう。更に、このように順次重ねていくと絶縁層表面に
凹凸が発生するため、積層数は４〜５層が限界となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の多層
配線板の製法では、層数が多くなるほど導体パターンの
接続や引き回しが複雑になって工程が複雑化し、性能面
だけでなく、コストの面でも不利になる問題があった。
本発明はこのような点から、樹脂系絶縁基板を使用し
て、簡単な工程でかつ内層パターンの任意の箇所にビア
ホールを配設でき、また高多層化も可能な高密度多層配
線板を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁樹脂基板
の片面に所定の導体パターンを有し、他面全面に接着樹
脂層を有し、該導体パターンの所定の位置に導体面から
裏面の接着樹脂層までを貫通するビアホール用の貫通孔
を有し、かつ、該貫通孔内には導電性ペーストが充填さ
れてなる、接着樹脂層を有する片面配線板を要旨とする
ものである。

【０００８】また、本発明は、前記片面配線板ｎ枚（但
し、ｎは１以上の整数）と絶縁樹脂基板の両面に所定の
導体パターンを有し、かつ両面の導体パターン間を電気
的に接続するビアホールを有する両面配線板を１枚用意
し、該両面配線板の片面に又は両面に該接着樹脂層を有
する片面配線板を、該接着樹脂層を介して、位置合わせ
して、合計ｎ枚積み重ね、所定の熱と圧力をかけて積層
することを特徴とする多層配線板の製法を要旨とするも
のである。更に、本発明は、前記片面配線板複数枚を、
得られた多層配線板の両表面が共に導体パターンを有す
る面となるように、かつ位置合わせして、積み重ね、所
定の熱と圧力をかけて積層することを特徴とする多層配
線板の製法を要旨とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】まず、図１（ｃ）に示されるよう
な、絶縁樹脂基板の片面の所定の位置に導体パターン
を、他面に接着樹脂層を有し、かつ該導体パターンの所
定の位置にあけたビアホール用の貫通孔に導電性ペース
トを充填した、接着樹脂層を有する配線板は次のように
して作成する。

【００１０】この配線板の導体パターンは、例えば片面
銅張積層板の銅箔をエッチングする方法や、樹脂基板に
金属をアディティブめっきする方法、樹脂基板全面に金
属をめっきした後所定の形状にエッチングする方法、あ
るいは導電性粉末と樹脂からなる導電性ペーストを樹脂
基板に印刷した後、硬化させる方法等、従来の各種のパ
ターン形成法が適用できる。導体パターンには銅、銀、
金、ニッケル等、通常用いられる導電性金属が使用され
る。

【００１１】接着樹脂層は、プリプレグ（ガラスクロス
等の強化材に熱硬化性樹脂を含浸させ、Ｂステージ状に
半硬化させたもの）や、Ｂステージ状の熱硬化性樹脂シ
ート又は熱可塑性樹脂シートを貼着する方法、熱硬化性
樹脂溶液を基板全面に塗布し、Ｂステージ状の被膜とす
る方法、熱可塑性樹脂溶液を同様に塗布し、乾燥、固化
して成膜させる方法等により形成する。接着樹脂層に
は、熱膨張係数等の調整のためガラス粉末やセラミック
粉末などのフィラーを含有させることもできる。

【００１２】貫通孔に充填した導電性ペーストにより配
線板間の電気的接続が行われるので、貫通孔は適切な位
置に、望ましくは該接着樹脂層を挟んで積層される配線
板の導体配線パターンを最短距離で接続し得るような位
置に形成される。なお、貫通孔の形成は導体パターンの
形成の前に行っても、後に行ってもよい。

【００１３】導電性ペーストの充填は、例えばスクリー
ン印刷や、ディスペンサを用いて充填する方法など従来
法で行うが、導体パターンとの電気的コンタクトを良く
するため、図２に示すように、配線板の表裏面に若干突
出させることが望ましい。導電性ペーストとしては、導
電性粉末と、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂とを主成分
とするものが用いられる。導電性粉末としては、銅粉
末、ニッケル粉末、銀粉末、金粉末など通常使用されて
いるものが用いられる。接着樹脂層を有する配線板を作
製する際の加工手順としては、基本的には次のいずれか
の方法をとることが望ましい。

【００１４】（１）接着樹脂層にプリプレグないしＢス
テージ状熱硬化樹脂を使用する場合は、絶縁基板の一面
にあらかじめ所定の導体パターンを形成した後、その絶
縁基板の多面に接着樹脂層を全面に形成してからビアホ
ール用の穴開けを行い、これに熱硬化性樹脂系導電性ペ
ーストを充填し乾燥してＢステージ状に半硬化させる
か、又は熱可塑性樹脂系導電性ペーストを充填して乾
燥、固化させる。

【００１５】（２）接着樹脂層に熱可塑性樹脂を使用す
る場合は、片面銅張積層基板の銅箔を有しない面に熱可
塑性樹脂溶液を全面に塗布、成膜して接着樹脂層を形成
し、ビアホール用貫通孔の穴開けを行った後、エッチン
グ等により所定の導体パターンを形成し、その後（ａ）
と同様にして貫通孔内に熱硬化性樹脂系ないし熱可塑性
樹脂系導電性ペーストを充填する。

【００１６】ビアホールを持つ両面配線板は従来と同様
の方法で作成する。即ち表裏面の導体パターンを形成す
るには、例えば両面銅張積層板の銅箔をエッチングする
方法や、樹脂基板に金属をアディティブめっきする方
法、樹脂基板全面に金属をめっきした後所定の形状にエ
ッチングする方法、あるいは導電性粉末と樹脂からなる
導電性ペーストを樹脂基板に印刷した後、硬化させる方
法等、従来の各種のパターン形成法が適用できる。表裏
面の導体パターンを接続するビアホールは、両面配線板
の所定の位置に貫通孔をあけ、孔の内壁に銅等の導電性
金属のめっきを施すか、導電性ペーストを孔内に充填
し、硬化するなど、従来の各種のビアホール形成法が適
用できる。

【００１７】次に多層配線板の製法を説明する。先ず、
上記した片面配線板とビアホールを持つ両面配線板を組
合わせ、積層して多層配線板を製造するには、両面配線
板及び接着樹脂層を有する配線板を位置合わせした上で
積み重ね、加熱、加圧して積層する。この際の加熱、加
圧条件は、接着樹脂層による上下基板の機械的接着と、
導電ペーストによる上下基板間の導体パターンの電気的
接続が完全に得られるように、接着樹脂層の種類及び貫
通孔に充填した導電性ペーストの種類により適切に選択
される。

【００１８】例えば接着樹脂層と導電性ペーストにＢス
テージ状の熱硬化性樹脂を使用した場合は、樹脂を完全
に硬化させて積層基板を接着、一体化し、かつ上下配線
板の導体パターン間の電気的接続が完全に得られる温度
と圧力および時間を付与する必要がある。一方、熱可塑
性樹脂の場合は、接着樹脂層及び充填した導電性ペース
ト中の樹脂の再溶融温度まで昇温してから室温に戻すこ
とによって、積み重ね基板が接着、一体化され、かつ上
下配線板の導体パターンが電気的に接続される。

【００１９】この積層条件を適切に選ぶことにより、加
熱、加圧時に内層の導体パターンが接着樹脂層の樹脂内
に入って平坦化し、凹凸のない多層配線構造が得られる
ので、この方式では積層数に関係なく、高多層配線板を
一回の積層工程で作ることができる。この後は、通常の
プリント配線板を製造する場合と同様に、必要に応じて
ソルダレジストやコンポーネントマークの形成、露出し
た導体パターン部へのプリフラックス、予備はんだ処理
等を行って多層配線板を完成する。

【００２０】次に、上記した片面配線板同士を複数枚積
層して多層配線板を製造するには、製造された多層配線
板の両面が導体パターンを有する面となるように、つま
り一つだけは接着樹脂層同士接着させて積層することに
より製造される。製造条件及び後続の工程は上記した片
面配線板とビアホールを持つ両面配線板とを組合せ、積
層する多層配線板の製法と同様にして、同様の多層配線
板が得られる。

【００２１】

【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明を更に具体
的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。

【００２２】実施例１ ５層の導体層を有する多層配線板の製造例を、図面を用
いて具体的に説明する。図１（ａ）のように、樹脂基板
２の片面に銅箔を張り合わせた片面銅張積層板の銅箔を
エッチングして配線導体パターン３を形成し、反対の面
にエポキシ樹脂系プリプレグを貼着し、接着樹脂層４と
する。次いで図１（ｂ）に示すように所望の位置に貫通
孔５をあける。この貫通孔に銅粉末と熱硬化性樹脂を主
成分とする導電性ペースト６を充填し、乾燥してＢステ
ージ状に半硬化させて、接着樹脂層を有する配線板１を
得る（図１（ｃ））。同様にして所望の位置に配線パタ
ーン及び導電性ペストを充填したビアホール用貫通孔を
有する、接着樹脂層を有する配線板１、１′、１″を合
計３枚作製する。

【００２３】これとは別に、従来法により、図１（ｄ）
に示すような所望の位置に配線パターン６及びビアホー
ル７を有する両面配線板８を１枚作製する。配線パター
ン６は両面銅張積層板の銅箔をエッチングして形成し、
ビアホール７は銅めっきにより形成したものである。続
いて図１（ｅ）に示すように、上記両面配線板上に、接
着樹脂層を有する配線板１、１′、１″を、接着樹脂層
４を挟むようにして位置合わせして積み重ね、その後、
この積み重ね基板を加熱、加圧して積層し、プリプレグ
及び貫通孔内の導電性ペースト６を完全硬化させること
により、各配線板とプリプレグを一体化し、ビアホール
７により上下配線板の導体パターン間を電気的に接続
し、多層配線板を得る（図１（ｆ））。

【００２４】実施例２ 実施例１と同様にして図３（ｃ）に示すような、所望の
位置に配線パターン及び導電性ペーストを充填したビア
ホール用貫通孔を有する、接着樹脂層を有する片面配線
板１、１′、１″を作製する。また実施例１と同様にし
て従来法により図３（ｄ）に示すような、所望の位置に
配線パターン及びビアホールを有する両面配線板８を１
枚作製する。今後は片面配線板−片面配線板−両面配線
板−片面配線板の順序に図３（ｃ）のように積み重ね、
同様に積層して図３（ｆ）に示すような多層配線板を作
製する。

【００２５】実施例３ 実施例１と同様にして図４（ｃ）に示すような、所望の
位置に配線パターン及び導電性ペーストを充填したビア
ホール用の貫通孔を有する、接着樹脂層を有する片面配
線板１、１′、１″を作製する。この３枚の片面配線板
を図４（ｄ）に示すように得られる多層配線板の両表面
が配線パターンを有する面となるように並べて積み重
ね、同様に積層して図４（ｅ）に示すような多層配線板
を作製した。

【００２６】

【発明の効果】本発明の方法によれば、内層導体パター
ンの任意の位置にビアホールを配置できるので、最短距
離での相互接続配線が可能で、従来のプレス積層による
方法では得られない高密度多層配線板が提供されるほ
か、複雑な積層工程や穴あけ工程を要する積層多層配線
板の製造工程が単純化される利点がある。また、本発明
は、ビルドアップ多層配線板のような各層ごとに絶縁層
とビアホール、配線パターンを形成した上で積み上げて
いく連続的な積み重ね工程をとらず、ビアホールと配線
パターンを単板レベルで加工しておき、積層数に関係な
く１回の積層で多層配線板を得る単純な製造工程をとる
ものであり、このため、製造に要する時間が短縮され、
ローコストな多層配線板が提供できる。更に、ビルドア
ップ多層配線板のように総数が増えるにつれて表面に凹
凸が生じることがないので、高多層化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層配線板の製造法の一実施例を示す
説明図である。

【図２】本発明で積層される片面に接着樹脂層を有する
配線板の部分説明図である。

【図３】本発明の多層配線板の製造法の一実施例を示す
説明図である。

【図４】本発明の多層配線板の製造法の一実施例を示す
説明図である。

【図５】従来の多層配線板の製造法を説明する説明図で
ある。

【図６】従来の多層配線板の製造法を説明する説明図で
ある。

【図７】従来の多層配線板の製造法を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】１ 接着樹脂層を有する配線板 ２ 樹脂基板 ３ 配線導体パターン ４ 接着樹脂層８ 両面配線板 １０ 銅箔 １１ プリプレグ １３ 導電性金属層 １５ 配線導体パターン １６ 内層導体パターン ２０ 絶縁樹脂層 ２２ 配線パターン ２３ ビアホール導体

フロントページの続き (72)発明者 遠藤 隆 東京都青梅市末広町２丁目９番地３ 昭栄 化学工業株式会社青梅工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁樹脂基板の片面に所定の導体パター
   ンを有し、他面全面に接着樹脂層を有し、該導体パター
   ンの所定の位置に導体面から裏面の接着樹脂層までを貫
   通するビアホール用の貫通孔を有し、かつ、該貫通孔内
   には導電性ペーストが充填されてなる、接着樹脂層を有
   する片面配線板。
2. 【請求項２】 接着樹脂層がプリプレグ、Ｂステージ状
   の熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のいずれかよりなり、
   接着樹脂層を有する配線板の貫通孔内に充填される導電
   性ペーストが導電性粉末と熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹
   脂とを主成分とするものである、請求項１に記載された
   片面配線板。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の片面配線板をｎ枚
   （但しｎは１以上の整数）と絶縁樹脂基板の両面に所定
   の導体パターンを有し、かつ両面の導体パターン間を電
   気的に接続するビアホールを有する両面配線板を１枚用
   意し、該両面配線板の片面に又は両面に該接着樹脂層を
   有する片面配線板を、該接着樹脂層を介して、位置合わ
   せして、合計ｎ枚積み重ね、所定の熱と圧力をかけて積
   層することを特徴とする多層配線板の製法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の片面配線板複数枚
   を、得られた多層配線板の両表面が共に導体パターンを
   有する面となるように、かつ位置合わせして、積み重
   ね、所定の熱と圧力をかけて積層することを特徴とする
   多層配線板の製法。