JPWO2014203718A1 - 樹脂多層基板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

熱可塑性樹脂からなる樹脂多層基板に対する部品の位置精度を向上させることができる、樹脂多層基板の製造方法を提供する。樹脂多層基板（１０）の製造方法は、表面に粘着層（１１Ｂ）を有する粘着シート（１１）の前記粘着層（１１Ｂ）に部品（１２）を接着させる工程と、前記粘着層（１１Ｂ）に熱可塑性樹脂シート（１３）を対向させ、前記粘着シート（１１）に接着された前記部品（１２）と前記熱可塑性樹脂シート（１３）とを加熱により固定する工程と、前記熱可塑性樹脂シート（１３）に固定した前記部品（１２）から前記粘着シート（１１）を剥がす工程と、前記部品（１２）が転写された前記熱可塑性樹脂シート（１３）を含む、複数の熱可塑性樹脂シートを積層して熱溶着させる工程と、を実施する。

Description

本発明は、熱可塑性樹脂からなり部品が内蔵または実装された樹脂多層基板の製造方法に関する。
樹脂多層基板として、可撓性を有する樹脂多層基板が利用されることがある。このような樹脂多層基板は、例えば、複数の熱可塑性樹脂シートが積層された状態で、熱可塑性樹脂シート同士を熱溶着させることにより形成される（例えば、特許文献１参照）。
上記特許文献１には、互いに積層された複数の熱可塑性樹脂シートの所望の位置に半導体素子（部品）を配置した状態で、複数の熱可塑性樹脂シート同士を加圧しながら熱溶着させることによって、半導体素子（部品）が内蔵された樹脂多層基板を製造する方法が記載されている。
特開２００４−１５８５４５号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載の製造方法では、部品を載せた状態で熱可塑性樹脂シートを搬送する際や、複数の熱可塑性樹脂シートを加圧しながら熱溶着させる際に、熱可塑性樹脂シートに対して部品が位置ずれしてしまう場合があった。このような場合には、部品が所望の位置からずれた状態で樹脂多層基板に内蔵されてしまう。
そこで、本発明の目的は、熱可塑性樹脂からなる樹脂多層基板に対して内蔵または実装する部品の位置精度を向上させることができる、樹脂多層基板の製造方法を提供することにある。
この発明の樹脂多層基板の製造方法は、表面に粘着層を有する粘着シートの前記粘着層に部品を接着させる工程と、前記粘着シートの前記粘着層側に熱可塑性樹脂基材を対向させ、前記粘着シートに接着された前記部品と前記熱可塑性樹脂基材とを加熱により接合する工程と、前記熱可塑性樹脂基材に接合した前記部品から前記粘着シートを剥がす工程と、前記部品が接合され前記粘着シートが剥がされた前記熱可塑性樹脂基材を含む、複数の熱可塑性樹脂基材を積層して熱溶着させる工程と、を実施する。
この製造方法では、粘着シートに部品を接着させることによって、粘着シートに対して部品を高精度に位置決めすることができる。そして、粘着シートに対して高精度に位置決めした部品を、粘着シートから熱可塑性樹脂基材に転写することによって、粘着シートに部品を固定した状態で粘着シートごと熱可塑性樹脂基材に重ねて配置することができるので、加熱前で接合されていない状態でも、位置ずれすることを抑制しながら部品を所望の位置に精度よく配置することができる。これにより、熱可塑性樹脂基材に対して部品を精度よく位置決めした状態で複数の熱可塑性樹脂基材を積層して熱溶着することができるので、熱溶着時に部品が位置ずれすることを抑制することができる。その結果、部品を樹脂多層基板の所望の位置に精度よく内蔵または実装することができる。これにより、たとえば、部品の導体部（端子電極等）を熱可塑性樹脂基材側の導体部と電気的に接続させる場合でも、部品の導体部と熱可塑性樹脂基材側の導体部とを確実に接触させることができるので、部品の導体部と熱可塑性樹脂基材側の導体部とを確実に導通させることができる。
上述の樹脂多層基板の製造方法において、前記部品は、前記熱可塑性樹脂基材との接合面に導体部を有しており、前記熱可塑性樹脂基材は、前記導体部との接合面に加熱に伴い金属化する導電性ペーストが設けられたビア部を有しており、前記部品と前記熱可塑性樹脂基材とを加熱により接合する工程において、前記部品の前記導体部と前記ビア部の前記導電性ペーストとが接合する、と好適である。特に、前記導体部と前記導電性ペーストとは、前記熱可塑性樹脂基材が塑化する温度（たとえば、２５０℃）よりも低い所定温度の加熱で金属間化合物を形成すると好適である。例えば、導電性ペーストはＳｎを含み、導体部はＣｕを含むとよい。
この製造方法では、ビア部における導電性ペーストの金属化により、部品の導体部と熱可塑性樹脂基材のビア部とを接合させることができ、部品と熱可塑性樹脂基材との接合強度を高めることができる。これにより、部品の位置ずれをより確実に防止することができるとともに、部品から粘着シートを容易に剥がすことができる。その上、熱可塑性樹脂基材が塑化する温度よりも低い所定温度の加熱で導体部とビア部との間に金属間化合物が形成される場合には、粘着シートから熱可塑性樹脂基材に部品を転写する際に、導体部とビア部とを金属間化合物を介して接合させることができる。これにより、導体部とビア部との導通性を高めることができるとともに、熱可塑性樹脂基材に対する部品の位置ずれをより確実に防止することができ、樹脂多層基板における部品の位置精度をさらに高めることができる。
この発明に係る樹脂多層基板の製造方法によれば、粘着シートから熱可塑性樹脂基材に対して部品を転写することで、樹脂多層基板における部品の位置精度を高めることができる。
本発明の第１の実施形態に係る樹脂多層基板の製造方法のフローチャートを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る樹脂多層基板の製造過程の各段階における側面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る樹脂多層基板の製造過程の各段階における側面断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る樹脂多層基板の製造過程の各段階における側面断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る樹脂多層基板の製造方法を説明する。
なお、以降の説明では、各図に一つの樹脂多層基板の主要部分のみを図示して樹脂多層基板の製造方法を説明するが、実際には、複数の樹脂多層基板を切り出すことができる広大な基板から、一度に複数の樹脂多層基板を製造すると好適である。
また、以降の説明では、各工程に利用する熱可塑性樹脂基材として、単層状態の熱可塑性樹脂シートを採用する場合を例に樹脂多層基板の製造方法を説明するが、熱可塑性樹脂基材としては、複数の熱可塑性樹脂シートが予め接合された板状やブロック状のものを採用してもよい。
まず、本発明の第１の実施形態に係る樹脂多層基板１０の製造方法について説明する。
図１は、樹脂多層基板１０の製造方法のフローチャートを示す図である。図２は、樹脂多層基板１０の製造過程での状態を示す側面断面図である。この実施形態で製造する樹脂多層基板１０は、図２（Ｇ）に示すように、部品１２を樹脂積層体１５に内蔵したものである。
図１に示すように、樹脂多層基板１０の製造方法では、まず、表面に粘着層を有する粘着シート１１を用意し、粘着シート１１の粘着層に部品１２を接着（仮固定）させる工程Ｓ１１を実施する。次に、粘着シート１１の粘着層側に熱可塑性樹脂シート１３を対向させ、粘着シート１１に接着された部品１２に対して、加熱により熱可塑性樹脂シート１３を接合（仮接合）する工程Ｓ１２を実施する。そして、熱可塑性樹脂シート１３に接合した部品１２から粘着シート１１を剥がし、部品１２を熱可塑性樹脂シート１３に転写する工程Ｓ１３を実施する。次に、部品１２が接合された熱可塑性樹脂シート１３に、他の熱可塑性樹脂シートを熱溶着（本接合）させて樹脂積層体１５を形成する工程Ｓ１４を実施する。これにより、樹脂積層体１５に対して部品１２を内蔵する位置精度を高めて、樹脂多層基板１０を製造することができる。
図２（Ａ）は、樹脂多層基板１０の製造工程Ｓ１１での側面断面図である。この工程Ｓ１１では、まず、粘着シート１１を用意する。粘着シート１１は、樹脂層１１Ａと、粘着層１１Ｂと、マスク層１１Ｃとを備えている。粘着層１１Ｂは、樹脂層１１Ａの一方主面に設けられている。マスク層１１Ｃは、粘着層１１Ｂを介して樹脂層１１Ａに接着されており、粘着層１１Ｂにおける部品１２が接着される領域を除く粘着層１１Ｂの残りのほとんどの領域を覆っている。マスク層１１Ｃによって粘着層１１Ｂを覆うことで、部品１２を後述する熱可塑性樹脂シート１３に接合させる際に、粘着シート１１が熱可塑性樹脂シート１３に直接接着してしまうことを防ぐことができる。なお、マスク層１１Ｃは必ずしも設けなくてもよい。
粘着シート１１の樹脂層１１Ａは、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等を主材料とし、可撓性を有するシートである。樹脂層１１Ａは、ＰＥＴの他、ＰＥＮ（ポリエチレンアフタレート）、ポリエステル、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）などを主材料としてもよい。粘着層１１Ｂは、アクリル系接着剤等の、部品１２を後に剥離することができるような接着力の弱い接着剤からなる。粘着層１１Ｂは、アクリル系接着剤の他、シリコーン系接着剤などを採用してもよい。マスク層１１Ｃは、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等を主材料とし、可撓性を有するシートである。マスク層１１Ｃは、ＰＥＴの他、ＰＥＮ（ポリエチレンアフタレート）、ポリエステル、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）などを主材料としてもよい。
また、前述の粘着シート１１とともに部品１２を用意する。部品１２は、ここではＩＣ部品であり、一方主面に導体部（端子電極）１２Ａを有している。部品１２は、受動素子等の他の電子部品、放熱板等の非電子部品であってもよい。
そして、粘着シート１１のマスク層１１Ｃから露出する粘着層１１Ｂに対して、部品１２の導体部（端子電極）１２Ａが設けられている表面とは反対側の表面を対向させ、部品１２を高精度に位置決めした状態で粘着シート１１に接着させる。この工程Ｓ１１により図２（Ｂ）に示す構造が実現される。
なお、粘着シート１１として略透明なものを利用する場合には、粘着シート１１の樹脂層１１Ａ側に部品配置位置を示すマーキングを配しておき、自動実装装置等を用いて粘着層１１Ｂ側からマーキング上に部品１２を配置することにより、粘着シート１１に対して部品１２を高い位置精度で接着させることができる。また、部品１２を部品トレイ上に高い位置精度で固定しておき、そこに粘着シート１１を押しあてることにより、粘着シート１１に対して部品１２を高い位置精度で接着するようにしてもよい。
また、樹脂多層基板１０に複数種の部品１２を設ける場合には、複数種の部品１２を同じ粘着シート１１に接着してもよく、複数種の部品１２を種類ごとに異なる粘着シート１１に接着しておき、後に、一つの熱可塑性樹脂シート１３に対して、複数の粘着シート１１から複数種の部品１２を順番に転写するようにしてもよい。
図２（Ｃ）は、樹脂多層基板１０の製造工程Ｓ１２での側面断面図である。この工程Ｓ１２では、まず、熱可塑性樹脂シート１３を用意する。熱可塑性樹脂シート１３は、導体部１３Ａと、ビア部１３Ｂと、貫通孔１３Ｃと、を備えている。
熱可塑性樹脂シート１３は、例えば液晶ポリマ樹脂等を主材料とするシートである。熱可塑性樹脂シート１３の主材料としては、その他、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳ（ポニフェニレンスルファイド）、ＰＩ（ポリイミド）などの熱可塑性樹脂を採用してもよい。導体部１３Ａは、熱可塑性樹脂シート１３の片面に設けられていた銅箔等の導体箔をエッチングすることでパターン形成されたものである。ビア部１３Ｂは、導体部１３Ａを貫通すること無く熱可塑性樹脂シート１３のみを貫通するように、炭酸ガスレーザ等で熱可塑性樹脂シート１３にビアホールを形成し、金属材料および有機溶剤等からなる未硬化状態の導電性ペーストをビアホール内に充填して形成されたものである。貫通孔１３Ｃは、導電性ペーストが金属化する際や、熱可塑性樹脂シートを積層して熱溶着させる際に発生するガスを、部品１２と熱可塑性樹脂シート１３との間から抜くためのものであり、熱可塑性樹脂シート１３の部品１２が配置される位置に設けられている。なお、貫通孔１３Ｃは必ずしも設けなくてもよい。
次に、熱可塑性樹脂シート１３のビア部１３Ｂが露出する側の表面に、粘着シート１１の粘着層１１Ｂおよびマスク層１１Ｃ側の面を対向させる。この際、熱可塑性樹脂シート１３と粘着シート１１とには、位置決めのためのピン（不図示）を挿入する穴（不図示）を開けておき、それらの穴にピンを挿入することによって、熱可塑性樹脂シート１３と粘着シート１１との位置決めを高精度に行うと好適である。
そして、粘着シート１１に接着された部品１２の表面に熱可塑性樹脂シート１３の表面を押しあて、加熱により、部品１２の表面と熱可塑性樹脂シート１３の表面とを直接接合させる。すなわち、加熱前（室温状態）の熱可塑性樹脂シート１３が軟化していない状態で、熱可塑性樹脂シート１３と粘着シート１１とを積層して熱可塑性樹脂シート１３の表面の所望の位置に部品１２を押し当てる。その状態で加熱することによって、熱可塑性樹脂シート１３を軟化させて熱可塑性樹脂シート１３と部品１２とを接合させる。このように加熱前の熱可塑性樹脂シート１３が軟化していない状態で部品１２を押し当てることができるので、熱可塑性樹脂シート１３に対して精度よく部品１２を位置決めすることができる。この工程Ｓ１２により図２（Ｄ）に示す構造が実現される。
この際、粘着シート１１に接着された部品１２の導体部１２Ａに、熱可塑性樹脂シート１３のビア部１３Ｂを接触させ、ビア部１３Ｂに充填されている導電性ペーストを加熱により金属化させることにより、ビア部１３Ｂと導体部１２Ａとを直接接合させる。導体部１２Ａの表面の金属材料として、例えばＣｕを採用し、ビア部１３Ｂの導電性ペーストに含まれる金属材料として、例えばＳｎを採用しておけば、熱可塑性樹脂シート１３が加熱により塑化する温度条件よりも低い所定温度の加熱で、導体部１２Ａの表面の金属材料と、ビア部１３Ｂの導電性ペーストに含まれる金属材料とにより、金属間化合物（例えばＣｕ６Ｓｎ５）を生成させることができる。これにより、導体部１２Ａとビア部１３Ｂとを結合させて、部品１２と熱可塑性樹脂シート１３とを強固に接合させるとともに、導体部１２Ａとビア部１３Ｂとを確実に導通させることができる。なお、導体部１２Ａの表面の金属材料と、ビア部１３Ｂの導電性ペーストに含まれる金属材料との組み合わせは、上述以外の組み合わせでもよく、金属間化合物を形成して結合させることができる金属材料の組み合わせであれば、より好ましい。
このように、熱可塑性樹脂シート１３の表面と部品１２の表面とを直接接触させて接合させるとともに、導体部１２Ａとビア部１３Ｂとを金属間化合物により接合させることにより、熱可塑性樹脂シート１３と部品１２とをより強固に接合させることができる。これにより、熱可塑性樹脂シート１３に対する部品１２の位置精度を高めることができる。導体部１２Ａとビア部１３Ｂとを金属間化合物により直接接合させることで、部品１２と熱可塑性樹脂シート１３とが表面の接合強度を高くすることが難しい材料の組み合わせであったとしても、部品１２と熱可塑性樹脂シート１３とを強固に接合することができる。
また、工程Ｓ１２は、加熱前の熱可塑性樹脂シート１３上に、粘着シート１１に接着された部品１２を配置してから、熱可塑性樹脂シート１３を加熱し、熱可塑性樹脂シート１３を軟化させながら熱可塑性樹脂シート１３に部品１２を押しつけるようにして実現してもよい。
このような工程Ｓ１２により、粘着シート１１に対して高精度に位置決めされた状態の部品１２に対して、熱可塑性樹脂シート１３を接合させて、熱可塑性樹脂シート１３に対する部品１２の位置精度を高めることができる。
図２（Ｅ）は、樹脂多層基板１０の製造工程Ｓ１３での側面断面図である。この工程Ｓ１３では、熱可塑性樹脂シート１３およびビア部１３Ｂが十分に硬化するまで温度が低下することを待って、熱可塑性樹脂シート１３に接合された部品１２から粘着シート１１を剥がす。これにより、部品１２を粘着シート１１から熱可塑性樹脂シート１３に転写することができる。この際、ビア部１３Ｂに充填されている導電性ペーストと、部品１２の導体部１２Ａとが金属間化合物を生成して接合されているため、熱可塑性樹脂シート１３に対する部品１２の位置ずれをより確実に防止することができるとともに、部品１２を熱可塑性樹脂シート１３から剥がすこと無く、部品１２から粘着シート１１のみを容易に剥がすことができる。また、部品１２の導体部１２Ａとビア部１３Ｂとの導通性が高められる。
図２（Ｆ）は、樹脂多層基板１０の製造工程Ｓ１４での側面断面図である。この工程Ｓ１４では、熱可塑性樹脂シート１３と同形状の熱可塑性樹脂シート１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを用意する。熱可塑性樹脂シート１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃのうちのいくつかは、部品１２を設けるための開口部が設けられたものである。
そして、部品１２が転写された熱可塑性樹脂シート１３の部品１２が配置されている側の表面に、熱可塑性樹脂シート１４Ｃ，１４Ｂ，１４Ａを順に積層する。そして、熱可塑性樹脂シート１３，１４Ｃ，１４Ｂ，１４Ａが塑化する温度条件よりも高温まで熱可塑性樹脂シート１３，１４Ｃ，１４Ｂ，１４Ａを加熱しつつ、各熱可塑性樹脂シートの積層体を、上下両面から、図示されない加熱プレス機のプレス型により加圧する。これにより、ビア部１３Ｂと導体部１２Ａとの導通性が確保された状態で、かつ、熱可塑性樹脂シート１３と部品１２とが強固に接合された状態のままで、熱可塑性樹脂シート１３に，熱可塑性樹脂シート１４Ｃ，１４Ｂ，１４Ａを熱溶着させて、図２（Ｇ）に示す樹脂積層体１５を形成することができる。
なお、この際には、熱可塑性樹脂シート１３，１４Ｃ，１４Ｂ，１４Ａを構成する熱可塑性樹脂が流動するようになるため、熱可塑性樹脂シート１３に設けられていた貫通孔１３Ｃ、および、樹脂積層体１５と部品１２との間の隙間を埋めることができる。
以上に説明した各工程Ｓ１１〜Ｓ１４を経て、本実施形態に係る樹脂多層基板１０は製造される。樹脂多層基板１０は、粘着シート１１に高精度に位置決めして接着した部品１２を、粘着シート１１から熱可塑性樹脂シート１３に転写してから、熱可塑性樹脂シート１３を含む複数の熱可塑性樹脂シートを熱溶着させたものである。したがって、熱可塑性樹脂シート１３に衝撃や振動が加わったり、熱溶着の際に樹脂流動が発生したりしても、部品１２が位置ずれすることが殆ど無く、樹脂多層基板１０において、部品１２は樹脂積層体１５に対して高い位置精度で内蔵されたものとなる。このため、第１の実施形態に係る樹脂多層基板１０の製造方法は、部品１２が多数の微細な端子を有するＩＣ部品のような部品を内蔵する際に、特に有効である。
なお、本実施形態の説明では、部品１２として導体部（端子電極）１２Ａを有するものを用いたが、部品１２は、全体が導体で構成されていてもよい。この場合にも、全体が導体で構成されている部品１２に対して、熱可塑性樹脂シート１３のビア部１３Ｂを直接接合させることができ、このようにしても、部品１２と熱可塑性樹脂シート１３とを強固に接合することができる。また、図２中の熱可塑性樹脂シート１４Ａの下面等にはＣｕ箔が形成されていてもよい。このような場合でも、熱可塑性樹脂シート１４Ａの下面において、内蔵する部品１２と接する部分でＣｕ箔を一部除去しておけば、内蔵する部品１２と熱可塑性樹脂シート１４Ａとの接合性を高めることができる。
次に、本発明の第２の実施形態に係る樹脂多層基板２０の製造方法について説明する。ここでは、ＲＦＩＣ部品を表面実装する樹脂多層基板（ＲＦモジュール）２０の製造方法を例に説明を行う。
図３は、本実施形態の樹脂多層基板２０の製造過程を示す側面断面図である。なお、樹脂多層基板２０の製造方法に係るフローチャートは、第１の実施形態で示した図１に係るフローチャートと同様である。
樹脂多層基板２０の製造方法では、まず、図３（Ａ）に示す工程が実施される。図３（Ａ）に示す工程は、図１に示した工程Ｓ１１に相当する工程である。
工程Ｓ１１では、まず、粘着シート２１および部品２２を用意する。粘着シート２１は、樹脂層２１Ａと粘着層２１Ｂとマスク層２１Ｃとを備えている。粘着層２１Ｂは、樹脂層２１Ａの一方主面に設けられている。マスク層２１Ｃは、粘着層２１Ｂを介して樹脂層２１Ａに接着されており、粘着層２１Ｂにおける部品２２が接着されている領域を除いて粘着層２１Ｂの残りのほとんどの領域を覆っている。部品２２は、ここではＲＦＩＣ部品であり、粘着シート２１との接合面とは反対側の表面に導体部（端子電極）２２Ａを有するものである。
そして、粘着シート２１のマスク層２１Ｃから露出する粘着層２１Ｂに対して、部品２２の導体部（端子電極）２２Ａが設けられている表面とは反対側の表面を対向させ、部品２２を高精度に位置決めした状態で粘着シート２１に接着させる。この工程により図３（Ｂ）に示す構造が実現される。
次に、樹脂多層基板２０の製造方法では、図３（Ｃ）に示す工程が実施される。図３（Ｃ）に示す工程は、図１に示した工程Ｓ１２に相当する工程である。
工程Ｓ１２では、まず、熱可塑性樹脂シート２３を用意する。ここでの熱可塑性樹脂シート２３は、長尺状であり、長手方向の一方端にＲＦＩＣ部品やパッチアンテナ部品を実装するためのスペースを有し、長手方向の他方端にコネクタ部品を実装するためのスペースを有するものである。また、熱可塑性樹脂シート２３は、長手方向の一方端に、ＲＦＩＣ部品に相当する部品２２の実装面側に設けられたビア部２３Ｂを備えており、部品２２の実装面とは反対側の面に、長手方向の一方端から他方端に掛けて延びるように導体部２３Ａを備えている。ビア部２３Ｂは、熱可塑性樹脂シート２３のビアホール内に、未硬化状態の導電性ペーストを充填して形成されたものである。
次に、熱可塑性樹脂シート２３のビア部２３Ｂが露出する側の表面に、粘着シート２１の粘着層２１Ｂおよびマスク層２１Ｃ側の面を対向させる。この際、熱可塑性樹脂シート２３と粘着シート２１とには、位置決めのためのピン（不図示）を挿入する穴（不図示）を開けておき、それらの穴にピンを挿入することで、熱可塑性樹脂シート２３と粘着シート２１との位置決めを高精度に行うと好適である。
そして、粘着シート２１に接着された部品２２の表面に熱可塑性樹脂シート２３の表面を押しあて、加熱により、部品２２の表面と熱可塑性樹脂シート２３の表面とを直接接合させる。すなわち、加熱前（室温状態）の熱可塑性樹脂シート２３が軟化していない状態で、熱可塑性樹脂シート２３と粘着シート２１とを積層して熱可塑性樹脂シート２３の表面の所望の位置に部品２２を押し当てる。その状態で加熱することによって、熱可塑性樹脂シート２３を軟化させて熱可塑性樹脂シート２３と部品２２とを接合させる。このように加熱前の熱可塑性樹脂シート２３が軟化していない状態で部品２２を押し当てることができるので、熱可塑性樹脂シート２３に対して精度よく部品２２を位置決めすることができる。この工程Ｓ１２により図３（Ｄ）に示す構造が実現される。
この際、粘着シート２１に接着された部品２２の導体部２２Ａに、熱可塑性樹脂シート２３のビア部２３Ｂを接触させ、ビア部２３Ｂに充填されている導電性ペーストを加熱により金属化させることにより、ビア部２３Ｂと導体部２２Ａも直接接合させる。導体部２２Ａの表面の金属材料として、例えばＣｕを採用し、ビア部２３Ｂの導電性ペーストに含まれる金属材料として、例えばＳｎを採用しておけば、熱可塑性樹脂シート２３が加熱により塑化する温度条件よりも低い所定温度の加熱で、導体部２２Ａの表面の金属材料と、ビア部２３Ｂの導電性ペーストに含まれる金属材料とにより、金属間化合物（例えばＣｕ６Ｓｎ５）を生成させることができる。これにより、導体部２２Ａとビア部２３Ｂとを結合させて、部品２２と熱可塑性樹脂シート２３とを強固に接合させることができる。なお、導体部２２Ａの表面の金属材料と、ビア部２３Ｂの導電性ペーストに含まれる金属材料との組み合わせは、上述以外の組み合わせでもよく、金属間化合物を形成して結合させることができる金属材料の組み合わせであれば、より好ましい。
このように、熱可塑性樹脂シート２３の表面と部品２２の表面とを直接接触させて接合させるとともに、導体部２２Ａとビア部２３Ｂとを直接接合させることにより、熱可塑性樹脂シート２３と部品２２とを、より強固に接合させることができる。これにより、熱可塑性樹脂シート２３に対する部品２２の位置精度を高めることができる。
次に、樹脂多層基板２０の製造方法では、図３（Ｅ）に示す工程が実施される。図３（Ｅ）に示す工程は、図１に示した工程Ｓ１３に相当する工程である。
工程Ｓ１３では、熱可塑性樹脂シート２３およびビア部２３Ｂが十分に硬化するまで温度が低下することを待って、熱可塑性樹脂シート２３に接合された部品２２から粘着シート２１を剥がす。これにより、部品２２を粘着シート２１から熱可塑性樹脂シート２３に転写することができる。この際、ビア部２３Ｂに充填されている導電性ペーストと、部品２２の導体部２２Ａとが金属間化合物を生成して接合されているため、熱可塑性樹脂シート２３に対する部品２２の位置ずれをより確実に防止することができるとともに、部品２２を熱可塑性樹脂シート２３から剥がすこと無く、部品２２から粘着シート２１のみを容易に剥がすことができる。また、部品２２の導体部２２Ａとビア部２３Ｂとの導通性が高められる。
図３（Ｆ）は、樹脂多層基板２０の製造工程Ｓ１４での側面断面図である。この工程Ｓ１４では、所定パターンの導体部２５と、導電性ペーストが充填されたビア部２６と、を有する熱可塑性樹脂シート２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを夫々所定パターンで形成する。そして、部品２２が転写された熱可塑性樹脂シート２３の、部品２２が配置されている表面とは反対側の表面に、熱可塑性樹脂シート２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを順に積層する。そして、熱可塑性樹脂シート２３，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄが塑化する温度条件よりも高温まで熱可塑性樹脂シート２３，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを加熱しつつ、各熱可塑性樹脂シートの積層体を、上下両面から、図示されない加熱プレス機のプレス型により加圧する。これにより、ビア部２３Ｂと導体部２２Ａとの導通性が確保された状態で、かつ、熱可塑性樹脂シート２３と部品２２とが強固に接合された状態のままで、熱可塑性樹脂シート２３，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄが熱溶着して一体化し、樹脂積層体２７が形成される。また、この際には、熱可塑性樹脂シート２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄのビア部２６に設けられていた導電性ペーストが金属化し、各ビア部２６に隣接する導体部２３Ａ，２５の間で層間接続がなされる。この工程により、図３（Ｇ）に示す樹脂多層基板２０の構造が実現される。
次に、樹脂多層基板２０の製造方法では、図３（Ｈ）に示す工程が実施される。図３（Ｈ）に示す工程では、樹脂多層基板２０の表面に露出する導体部２５の一部に、パッチアンテナ部品やコネクタ部品等の部品２８を表面実装する。
以上に説明した各工程Ｓ１１〜Ｓ１４を経て、本実施形態に係る樹脂多層基板２０は製造される。樹脂多層基板２０は、粘着シート２１に高精度に位置決めして接着した部品２２を、粘着シート２１から熱可塑性樹脂シート２３に転写し、その熱可塑性樹脂シート２３を含む複数の熱可塑性樹脂シートを熱溶着させて樹脂積層体２７を形成したものである。したがって、熱可塑性樹脂シート２３に衝撃や振動が加わったり、熱溶着の際に樹脂流動が発生したりしても、部品２２に位置ずれが生じ難く、樹脂多層基板２０において、部品２２は樹脂積層体２７に対して高い位置精度で実装されたものとなる。このため、第２の実施形態に係る樹脂多層基板２０の製造方法は、多数の微細な端子を有するＩＣ部品のような部品２２を実装する際に、特に有効である。
次に、本発明の第３の実施形態に係る樹脂多層基板の製造方法について説明する。ここでは、樹脂多層基板の製造過程の前半部分、具体的には、部品３２を熱可塑性樹脂シート３３に接合させるまでの工程について説明する。なお、その後の工程では、第１の実施形態で示したように、樹脂積層体に部品を内蔵するようにしてもよく、第２の実施形態で示したように、樹脂積層体に部品を表面実装するようにしてもよい。
図４は、本実施形態の樹脂多層基板の製造過程の前半部分を示す側面断面図である。本実施形態は、導体部とビア部との接合を介さずに、部品と熱可塑性樹脂シートとを接合する点で、先に説明した実施形態と異なっている。
本実施形態に係る樹脂多層基板の製造方法では、まず、図４（Ａ）に示す工程が実施される。図４（Ａ）に示す工程は、図１に示した工程Ｓ１１に相当する工程である。
工程Ｓ１１では、まず、粘着シート３１および部品３２を用意する。粘着シート３１は、樹脂層３１Ａと粘着層３１Ｂとを備えている。粘着層３１Ｂは、樹脂層３１Ａの一方主面に設けられている。ここでの部品３２は、表面に導体部が設けられていない、または、全体が導体からなる部品である。そして、粘着シート３１の粘着層３１Ｂに対して、部品３２の表面を対向させ、部品３２を高精度に位置決めした状態で粘着シート３１に接着させる。この工程により図４（Ｂ）に示す構造が実現される。
次に、本実施形態に係る樹脂多層基板の製造方法では、図４（Ｃ）に示す工程が実施される。図４（Ｃ）に示す工程は、図１に示した工程Ｓ１２に相当する工程である。
工程Ｓ１２では、まず、熱可塑性樹脂シート３３を用意する。ここでの熱可塑性樹脂シート３３は、ビア部や導体部を設けられておらず、全体が熱可塑性樹脂で構成されている。次に、熱可塑性樹脂シート３３の表面に、粘着シート３１の粘着層３１Ｂ側の面を対向させる。この際、熱可塑性樹脂シート３３と粘着シート３１とには、位置決めのためのピン（不図示）を挿入する穴（不図示）を開けておき、それらの穴にピンを挿入することによって、熱可塑性樹脂シート３３と粘着シート３１との位置決めを高精度に行うと好適である。そして、粘着シート３１に接着された部品３２の表面に熱可塑性樹脂シート３３の表面を押しあて、加熱により、部品３２の表面と熱可塑性樹脂シート３３の表面とを直接接合させる。この工程Ｓ１２により図４（Ｄ）に示す構造が実現される。
このような工程Ｓ１２により、粘着シート３１に対して高精度に位置決めされた状態の部品３２に対して、熱可塑性樹脂シート３３を加熱により接合させて、熱可塑性樹脂シート３３に対する部品３２の位置精度を高めることができる。
次に、本実施形態に係る樹脂多層基板の製造方法では、図４（Ｅ）に示す工程が実施される。図４（Ｅ）に示す工程は、図１に示した工程Ｓ１３に相当する工程である。
工程Ｓ１３では、熱可塑性樹脂シート３３が十分に硬化するまで温度が低下することを待って、熱可塑性樹脂シート３３に接合された部品３２から粘着シート３１を剥がす。これにより、部品３２を粘着シート３１から熱可塑性樹脂シート３３に転写することができる。
この後、部品３２が転写された熱可塑性樹脂シート３３に対して、他の熱可塑性樹脂シートを積層して熱溶着させることにより、本実施形態の樹脂多層基板は製造されることになる。本実施形態の樹脂多層基板は、粘着シート３１に高精度に位置決めして接着した部品３２を、粘着シート３１から熱可塑性樹脂シート３３に転写したものである。したがって、熱可塑性樹脂シート３３への部品３２の接合前や接合中に、衝撃や振動によって部品３２に位置ずれが生じることが殆ど無く、熱可塑性樹脂シート３３に対して高い位置精度で部品３２を内蔵または実装することができる。
１０，２０…樹脂多層基板
１１，２１，３１…粘着シート
１１Ａ，２１Ａ，３１Ａ…樹脂層
１１Ｂ，２１Ｂ，３１Ｂ…粘着層
１１Ｃ，２１Ｃ…マスク層
１２，２２，３２…部品
１２Ａ，２２Ａ…導体部
１３，２３，３３…熱可塑性樹脂シート
１３Ｂ，２３Ｂ…ビア部

Claims (4)

  1. 表面に粘着層を有する粘着シートの前記粘着層に部品を接着させる工程と、
    前記粘着シートの前記粘着層側に熱可塑性樹脂基材を対向させ、前記粘着シートに接着された前記部品と前記熱可塑性樹脂基材とを加熱により接合する工程と、
    前記熱可塑性樹脂基材に接合した前記部品から前記粘着シートを剥がす工程と、
    前記部品が接合され前記粘着シートが剥がされた前記熱可塑性樹脂基材を含む、複数の熱可塑性樹脂基材を積層して熱溶着させる工程と、
    を実施する樹脂多層基板の製造方法。
  2. 前記部品は、前記熱可塑性樹脂基材との接合面に導体部を有しており、
    前記熱可塑性樹脂基材は、前記導体部との接合面に加熱に伴い金属化する導電性ペーストが設けられたビア部を有しており、
    前記部品と前記熱可塑性樹脂基材とを加熱により接合する工程において、前記部品の前記導体部と前記ビア部の前記導電性ペーストとが接合する、
    請求項１に記載の樹脂多層基板の製造方法。
  3. 前記導体部と前記導電性ペーストとは、前記熱可塑性樹脂基材が塑化する温度よりも低い所定温度の加熱で金属間化合物を形成する、
    請求項２に記載の樹脂多層基板の製造方法。
  4. 前記導電性ペーストはＳｎを含み、
    前記導体部はＣｕを含む、
    請求項３に記載の樹脂多層基板の製造方法。
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