TWI733829B - 多層線路板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是一種多層線路板的製造方法，具有印刷線路板製造步驟(I)與積層步驟(II)；該印刷線路板製造步驟(I)，其準備複數張印刷線路板，該等印刷線路板在同一面內具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者，該電性連接墊用來對印刷線路板間進行電性連接，該非電性連接墊不對印刷線路板間進行電性連接；該積層步驟(II)，其將前述複數張印刷線路板以使前述電性連接墊彼此對向之方式來加以重疊，並以藉由被配置於前述對向之電性連接墊彼此之間的導電性糊來加以接合之方式，來加以積層；其中，在前述印刷線路板製造步驟(I)中，包含步驟(Ia)、步驟(Ib)及步驟(Ic)；該步驟(Ia)將絕緣膜貼附至在前述積層步驟(II)中重疊前述複數張印刷線路板時相對向之對向面的至少一方的面上；該步驟(Ib)以使前述電性連接墊露出之方式，對前述絕緣膜進行鑽孔處理；該步驟(Ic)將導電性糊配置於已藉由該鑽孔處理而形成於前述絕緣膜上的孔中。

Description

多層線路板的製造方法
本發明關於多層線路板的製造方法。
要構裝於多層線路板上的零件，目前的主流是藉由表面構裝之方式，而用來連接零件與多層線路板的連接部正在逐年窄小化。進一步，要構裝的零件的數量則是逐漸增加，因而被要求要達成將在多層線路板上鑽出的孔節距加以窄小化和增加配線電路層數等。
多層線路板，一般而言，是交互重疊複數張已形成有配線電路之雙面覆銅積層板與絕緣性黏著劑，並加以一體化積層而作成多層線路板，並在需要之處鑽出貫穿多層線路板的孔，並對該孔的內壁施加鍍覆，藉此來設置將各層電路加以電性連接的結構(貫穿孔)。
然而，由於貫穿孔被配置成跨越印刷線路板的整個板厚方向，因此在配置了貫穿孔之平面上的位置處，為了避免與貫穿孔形成電性連接，在除了連接上所必須的配線電路層以外的配線電路層中，要以避開貫穿孔的方式來配置電路圖案。因此，在貫穿孔結構中，難以提高配線密度。
因此，作為不使用貫穿孔之結構，已提案有一種無貫穿孔結構之多層線路板的製造方法，其使用導電性糊來進行各層間的連接，例如已知有如下述所示的技術。
專利文獻1中，揭示有一種多層線路板的製造方法，其將熱硬化性樹脂含浸於不織布中並作成半硬化狀態，對如此形成的薄型預浸材上設置孔，並將導電性糊填充於該孔中，然後利用2張雙面電路基板(在絕緣基材的各側上具有電路圖案層之基板)以夾持上述預浸材的方式來疊合並進行加熱、加壓來黏著，使得前述2張雙面電路基板的電路藉由被填充於前述預浸材的孔中的導電糊而達成電性連接，以形成一張多層線路板。
專利文獻2中，揭示有一種形成層間連接部的方法，其在導體板上形成山型或大略圓錐狀的導電性凸塊，然後使前述導電性凸塊沖壓貫穿並***已加熱軟化的絕緣性預浸材基材，以形成由導電性凸塊所構成的層間連接部。
專利文獻3中，揭示有一種多層線路板的製造方法，其將具有變異形狀貫孔(via hole)之黏著樹脂片配置於電路基板間，該電路基板具有導體面積率不同的複數個區域，且該等變異形狀貫孔是根據與導體面積率對應的開口面積來鑽出的貫孔，該製造方法將導電性糊填充於變異形狀貫孔中，並進行熱沖壓而製造出1張多層線路板。 [先前技術文獻] (專利文獻) 專利文獻1：日本特開平11－87870號公報。 專利文獻2：日本特開平9－162553號公報。 專利文獻3：日本專利第5874343號公報。
(發明所欲解決的問題) 要構裝於多層線路板上的零件，目前的主流是藉由表面構裝之方式，而用來連接零件與多層線路板之連接端子正在逐年窄小化。進而，要構裝的零件的數量則是逐年增加，因而被要求要達成用於多層線路板的電性連接之孔節距的窄小化和訊號線數量的增加等。
在以半導體檢查用治具用基板或主機板等作為代表的板厚超過5mm的大型且高的多層線路板領域中，隨著檢查零件和構裝零件等的小型化、窄節距化，也被要求要達成用於多層線路板的電性連接之孔節距的窄小化、訊號線數量的增加等。
要在高板厚(板的厚度大)的基板上形成小口徑的貫穿孔，有著鑽頭折斷的危險性，而若要自表面和背面雙方來形成貫穿孔，亦有位置對齊(定位)精準度的問題。又，進行鍍覆時，難以附著上勻鍍能力(throwing power)良好的鍍覆層，而非常難以製造尺寸比(aspect ratio，板厚除以貫穿孔徑而得的值)超過25的基板，其中勻鍍能力是貫穿孔入口附近與貫穿孔中央部的鍍覆層厚度的比值。因為上述理由，要僅藉由貫穿總厚度之孔的貫穿孔結構來進行層間連接的多層線路板，會由於尺寸比的增加而難以提供一種對於窄節距化加以對應的多層線路板，因此提案了專利文獻1～3等所記載的多層線路板的製造方法。
專利文獻1所記載的多層線路板的製造方法中，由於是藉由填充於包含不織布之預浸材上所設置的孔中之導電糊來進行層間連接，因此有時預浸材中所含的不織布的厚度差異會使連接墊間的高度產生偏差，於是連接電阻值會有變得不穩定的情況。因此，對於具有微小接合端子節距之多層線路板，當要以高密度來將構裝零件加以構裝時，難以進行位置精準度良好的加工。
專利文獻2所揭示的多層線路板的製造方法中，在貫插凸塊時，有時會因為對尺寸比高的導電性凸塊施加壓力而產生導電性凸塊的破損、或是因為凸塊高度或印刷線路板彎曲的影響而使得凸塊未能適當貫穿，而有在良率或可靠性的方面上發生問題的顧慮。
專利文獻3所揭示的多層線路板的製造方法中，使用了一種黏著樹脂片，其設置有要用來填充導電性材料之變異形狀貫孔，其中該等變異形狀貫孔具有不同的開口面積比，而在填充導電性糊時容易在變異形狀貫孔的橫向形成空隙，並且該空隙導致導電性材料的流動，而有發生短路缺陷的可能性。
本發明是有鑑於上述狀況而完成，目的在於提供一種能夠容易地製作高密度多層線路板的製造方法，該高密度多層線路板在連接可靠性上表現優異且為高板厚，並具備用於電性連接之小口徑且窄節距化的孔，且具備微小的接合端子節距。
(用於解決問題的手段) 本發明的多層線路板的製造方法，關於以下各手段。
首先，本發明提供一種多層線路板的製造方法，具有印刷線路板製造步驟(I)與積層步驟(II)；該印刷線路板製造步驟(I)，其準備複數張印刷線路板，該等印刷線路板在同一面內具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者，該電性連接墊用來對印刷線路板間進行電性連接，該非電性連接墊不對印刷線路板間進行電性連接；該積層步驟(II)，其將前述複數張印刷線路板以使前述電性連接墊彼此對向之方式來加以重疊，並以藉由被配置於前述對向之電性連接墊彼此之間的導電性糊來接合前述複數張印刷線路板之方式，來加以積層；其中，在前述印刷線路板製造步驟(I)中，包含步驟(Ia)、步驟(Ib)及步驟(Ic)；該步驟(Ia)將絕緣膜貼附至在前述積層步驟(II)中重疊前述複數張印刷線路板時相對向之對向面的至少一方的面上；該步驟(Ib) 在與已貼附前述絕緣膜之面上的電性連接墊對應的位置上，以使前述電性連接墊露出之方式，對前述絕緣膜進行鑽孔處理；該步驟(Ic)將導電性糊配置於已藉由該鑽孔處理而形成於前述絕緣膜上的孔中。
在印刷線路板製造步驟(I)中，較佳是於絕緣膜中使用玻璃轉化溫度在180℃以上的熱硬化性樹脂組成物。根據此手段，在對具有高溫融點的導電性糊進行加工的溫度中，仍然能夠確保絕緣材料的耐熱性，而能夠製作高可靠性的高密度多層線路板。
在印刷線路板製造步驟(I)中，較佳是在絕緣膜中包含填料等的粒子來作為強化材料。根據此手段，能夠抑制絕緣膜中所使用的硬化物的熱膨脹率，而能夠製作高可靠性的高密度多層線路板。
在印刷線路板製造步驟(I)中，較佳是當進行步驟(Ib)時，亦即在對絕緣膜進行鑽孔處理時，使用雷射加工或鑽頭鑽孔加工。根據此手段，便不受限於鑽孔的方法，而能夠藉由一般印刷線路板的製造中所使用的方法來形成孔。利用雷射加工來進行的鑽孔處理中，相較於使用鑽頭可更容易進行小口徑孔的加工，而能夠容易地製作具備微小接合端子的高密度多層線路板，而較佳。
在印刷線路板製造步驟(I)中，較佳是當進行步驟(Ic)時，亦即在將導電性糊配置於已被形成在絕緣膜上的孔中時，使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜來作為保護遮罩。根據此手段，因為針對已預先附著在絕緣材料上的PET膜，在絕緣材料的鑽孔處理時同時進行鑽孔加工，並將該狀態的PET膜作為保護膜來使用，所以可以不用製作與糊配置位置配合的個別保護遮罩，而能夠容易地製作高密度多層線路板。
在印刷線路板製造步驟(I)中，較佳是在進行步驟(Ic)後，亦即在將導電性糊配置於已被形成在絕緣膜上的孔中之後，且在將複數張印刷線路板加以積層的步驟(II)之前，以溫度70～150℃、時間10～120分鐘的條件來進行印刷線路板的熱處理。根據此手段，藉由在填充導電性糊之後，以低於導電性糊的熔點的低溫來進行熱處理，能夠提高導電性糊的黏度，並降低因一體化積層時所施加的壓力而產生的導電性糊的流動情形，而能夠製作高可靠性的高密度多層線路板。
在積層步驟(II)中，較佳是在要進行一體化積層的印刷線路板的平面上的相同處配置複數個位置對齊孔，並利用將針***已配置的位置對齊孔中，來一邊進行印刷線路板彼此的位置對齊一邊進行一體化積層。根據此手段，可容易進行要一體化積層的複數張印刷線路板間的位置對齊，因此能夠抑制積層中的位置偏離的情形，而能夠製作高可靠性的高密度多層線路板。
在積層步驟(II)中，較佳是藉由絕緣材料來填充已配置有用來對印刷線路板間進行電性連接的墊之面上的未配置用來對印刷線路板間進行電性連接的墊的部分。根據此手段，藉由在積層前預先將未配置電性連接墊的部分加以填充，便能夠防止導電性糊流入未配置電性連接墊的部分。又，能夠使電性連接墊間的高度變得均勻，因此能夠製作高可靠性的高密度多層線路板。
在印刷線路板製造步驟(I)中，較佳是當進行步驟(Ib)時，亦即在以使電性連接墊露出的方式來對絕緣膜進行鑽孔處理時，前述絕緣膜的厚度，比自形成於前述絕緣膜上的孔露出的電性連接墊的導體電路厚度更厚。根據此手段，能夠確實地確保用來填充導電性糊之孔的深度，並能夠防止層間的密接性不足的情形，且能夠防止用來確保電性連接的導電性糊流動到孔外的情形，因而能夠製作更高密度的多層線路板。
在印刷線路板製造步驟(I)中，較佳是當進行步驟(Ib)時，亦即在以使電性連接墊露出的方式來對絕緣膜進行鑽孔處理時，針對與前述電性連接墊對應之處之絕緣膜，其藉由鑽孔處理來形成的貫穿孔，藉由導電性糊而被全部填充起來。根據此手段，藉由導電性糊來將絕緣膜上所設的孔全部填充起來，在一體化積層後便不會產生空隙，且能夠將被配置在電性連接墊上的導電性凸塊的高度作成固定，因此能夠製作高可靠性的高密度多層線路板。
(發明的功效) 根據本發明的製程，藉由將至少2張以上的印刷線路板加以一體化積層，並在印刷線路板間進行電性連接，能夠提供一種能夠容易地製作高密度多層線路板的製造方法，該高密度多層線路板在連接可靠性上表現優異且為高板厚，並具備用於電性連接之小口徑且窄節距化的孔，且具備微小的接合端子節距。
以下，使用各圖來說明本發明之多層線路板的製造方法的實施型態，但本發明並不限定於該等實施型態。在以下說明中，表示將3張印刷線路板加以一體化積層之多層線路板的製造方法的例子，且將一體化積層前的印刷線路板表示成第一印刷線路板1、第二印刷線路板6、第三印刷線路板7。
本實施型態之多層線路板的製造方法，具有印刷線路板製造步驟(I)與積層步驟(II)；該印刷線路板製造步驟(I)，其準備複數張印刷線路板，該等印刷線路板在同一面內具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者，該電性連接墊對印刷線路板間進行電性連接，該非電性連接墊不對印刷線路板間進行電性連接；該積層步驟(II)，其將複數張印刷線路板以使前述電性連接墊彼此對向之方式來加以重疊，並以藉由被配置於前述對向之電性連接墊彼此之間的導電性糊來接合前述複數張印刷線路板之方式，來加以積層；其中，在前述印刷線路板製造步驟(I)中，包含步驟(Ia)、步驟(Ib)及步驟(Ic)；該步驟(Ia)將絕緣膜貼附至在積層步驟(II)中重疊複數張印刷線路板時相對向之對向面的至少一方的面上；該步驟(Ib)在已貼附前述絕緣膜之面上的與電性連接墊對應的位置上，以使前述電性連接墊露出之方式，對前述絕緣膜進行鑽孔處理；該步驟(Ic)將導電性糊配置於已藉由該鑽孔處理而形成於前述絕緣膜上的孔中。
本實施型態中，所謂電性連接墊，是指在印刷線路板間進行電性連接的墊，其以隔著後述的導電性材料而對向之方式而被重疊，並以藉由導電性材料來接合之方式而被積層，藉此在印刷線路板間進行電性連接。又，所謂非電性連接墊，是指不被用於在印刷線路板間進行電性連接的墊。又，所謂「複數張印刷線路板(第一、第二、第三印刷線路板)，該等印刷線路板在同一面內具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者」，是指複數張印刷線路板(第一、第二、第三印刷線路板)的各個印刷線路板，在其表面和背面的至少其中一方的面上具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者，而各個印刷線路板，也可以在其表面或背面的另外一方的面上亦具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者。例如，第一印刷線路板，在表面具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者，第二印刷線路板和第三印刷線路板在背面具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者。
＜印刷線路板製造步驟(I)＞ (印刷線路板的準備) 根據第1圖、第2圖、第3圖、第4圖來說明本發明的製造方法的各步驟。首先，如第2圖(a)所示，製造第一印刷線路板1、第二印刷線路板6及第三印刷線路板7。此時，針對第一印刷線路板1、第二印刷線路板6及第三印刷線路板7，能夠使用雙面電路基板、多層線路板、多引線線路板的任一種，又，也可以針對各印刷線路板選擇不同種類的基板。又，第一印刷線路板1、第二印刷線路板6及第三印刷線路板7的尺寸或形狀沒有限定，亦可組合不同的尺寸或不同的形狀。又，用於各印刷線路板的基材的種類沒有限定，不過為了控制因積層時之加壓加熱所造成的變形(尺寸變化)，較佳為含有玻璃布等強化材料的絕緣基材，更佳為NEMA(National Electrical Manufacturers Association，國家電氣製造商協會)規格之FR(Flame Retardant，阻燃性)－5等級之基材或聚醯亞胺樹脂系等玻璃轉化溫度(玻璃轉化點)較高的基材。
第一印刷線路板1、第二印刷線路板6、第三印刷線路板7，較佳為施加了所謂埋孔、蓋鍍(lid-plating)處理的印刷線路板，這是指，藉由銅電鍍或無電解銅鍍覆的方法，對貫穿的孔施加通孔鍍覆，然後以非導電性材料來將貫穿的孔的內部埋填，並以覆蓋該孔之方式來形成金屬層。這是因為，在印刷線路板的貫穿的孔是以非導電性材料來填孔的情況下，墊的中央部成為非導電性材料，如此將會擔憂用來連接印刷線路板間之必要的導電性材料與印刷線路板的連接部之接觸面積降低的緣故。
第一印刷線路板1、第二印刷線路板6、第三印刷線路板7的表面處理，較佳為金鍍覆。通常來說，要確保貫穿孔的連接性而進行蓋鍍的情況下，多半使用銅鍍覆。然而，若將銅鍍覆放置在大氣環境中，有時在表面會形成氧化銅皮膜，而使與導電性材料的連接性降低。為了抑制因氧化劣化所導致的連接性不良，較佳為有金在表面上。
第一印刷線路板1、第二印刷線路板6、第三印刷線路板7中，在與其他印刷線路板進行電性連接的面上配置有電性連接墊。又，在進行電性連接的面上，除了電性連接墊以外，亦可具有非電性連接墊或焊墊、或是根據需求而具有線路。
(絕緣膜的貼附(Ia)) 接著，如第2圖(b)所示，將絕緣膜2貼附至第一印刷線路板1與第三印刷線路板7的對向面的至少其中一方的面上。絕緣膜2較佳為貼附至印刷線路板間的對向面的至少其中一方的面上，更佳為貼附至印刷線路板間的對向面的兩個面上。作為此時所使用的絕緣膜2，只要是具有絕緣性的薄膜則任何材料均可，而較佳為能夠對流動性加以控制者，且較佳為由含有聚合物成分的樹脂組成物所構成的薄膜材料。進而，絕緣膜，較佳為由熱硬化性樹脂所構成。進而，由於必須要耐受零件構裝時的回流條件，硬化物的玻璃轉化溫度較佳為150℃以上，並且在180℃以上會更佳。作為這樣的絕緣膜，例如能夠舉出以下產品：日立化成股份有限公司製，商品名：AS－9500。進而，由於能夠抑制絕緣膜的硬化物的熱膨脹率，較佳為含有填料等的粒子來作為強化材料。作為這樣的絕緣膜，例如能夠舉出以下產品：日立化成股份有限公司製，商品名：AS－300HS。 此外，本實施型態中，所謂的絕緣膜，是指由樹脂組成物所構成的薄膜、或是由樹脂組成物和填料所構成的薄膜。 絕緣膜2，亦可進一步含有纖維。不過，在含有纖維的情況下，從防止對於小口徑、窄節距的孔加工造成不良影響的觀點來看，纖維的長度較佳為200μm以下。
和第一印刷線路板1與第三印刷線路板7同樣地，第二印刷線路板6與第三印刷線路板7中，亦較佳為將絕緣膜貼附至第二印刷線路板6與第三印刷線路板7的對向面的至少其中一方的面上，更佳為將絕緣膜貼附至第二印刷線路板6與第三印刷線路板7的對向面的兩個面上。
在絕緣膜的表面上，較佳為具備保護膜(例如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜)。如此能夠在各步驟中防止異物附著至絕緣膜表面上，並且，藉由在接下來要進行的絕緣膜的鑽孔製程中，在與絕緣膜相同的位置進行鑽孔處理，之後要配置導電性糊時，即便沒有針對每種製品圖案來準備配合其導電性糊的配置位置而加以開口的專用保護遮罩，也能夠使用已被鑽孔過的保護膜來作為保護遮罩的代用品，因此能夠謀求製造成本的減低。
＜玻璃轉化點的測量＞ 玻璃轉化溫度，以下述方法來加以測量。 (樣本製作方法) 使用塗抹器將熱硬化性樹脂組成物以乾燥後的膜厚成為100μm之方式塗佈於脫模PET(帝人DuPont股份有限公司製，A－53)上，以溫度130℃、時間30分鐘的條件加以乾燥，製作出半硬化的薄膜。之後，自脫模PET剝下半硬化的薄膜，以2張金屬製的框夾持半硬化的薄膜來加以固定，並以溫度185℃、時間60分鐘的條件加以乾燥，製作出由硬化後的熱硬化性樹脂組成物所構成的薄膜。 (測量方法) 使用Mac Science股份有限公司製的TMA(熱機械分析)來加以測量，並自所獲得的溫度－位移曲線，藉由切線法來求出玻璃轉化溫度。上述測量的條件為，治具：拉伸式，夾頭距離：15mm，測量溫度：室溫～350℃，昇溫速度10℃/分鐘，拉伸負載：5gf，樣本尺寸：寬5mm×長25mm。
(對絕緣膜進行鑽孔處理(Ib)) 接著，如第2圖(c)所示，較佳為以使電性連接墊自絕緣膜2露出之方式來進行鑽孔處理，其中該絕緣膜2已貼附至第一印刷線路板1與第三印刷線路板7的對向面的至少其中一方的面上；並且更佳為以使電性連接墊自絕緣膜2露出之方式對兩面均進行鑽孔處理，其中該絕緣膜2已貼附至第一印刷線路板1與第三印刷線路板7的對向面的至少其中一方的面上。針對被貼附至印刷線路板間的對向面的兩個面上的絕緣膜2進行鑽孔處理時，如第4圖(a)所示，較佳為配置導電性糊之一側的絕緣膜2僅在與電性連接墊相同位置鑽孔，而未配置導電性糊之一側的絕緣膜2在電性連接墊與非電性連接墊的兩處均鑽孔。在對向面的兩個面上均具備僅在與電性連接墊相同位置鑽孔的絕緣膜的情況下，由於非電性連接墊彼此對向處與電性連接墊彼此對向處的實際層間距離不同(第4圖(b))，因此在接合時有時會發生連接不良，但在如第4圖(a)所示地對絕緣膜進行鑽孔的情況下，便能夠確保絕緣性，並且在墊的橫向不會出現空隙，而確保足夠的連接可靠性。
作為此時的鑽孔方法，能夠使用雷射加工或鑽頭加工。作為這些加工機，若使用具備自動校正功能的加工機，即便在具備微小電性連接墊的高密度線路板中也能夠容易進行位置對齊，因而較佳，其中上述自動校正功能，是利用機械所具備的照相機來讀取設置在印刷線路板4個角落的位置對齊用的表面墊位置，並且藉由加工機的控制用軟體，來自動進行對X和Y方向的偏移量、X和Y方向的比例尺、旋轉之校正。又，透過雷射加工來進行的鑽孔處理中，能夠容易的進行比使用鑽頭時更小口徑的孔的加工，因此容易製作具備微小電性連接墊節矩的高密度多層配線板，而較佳。
對絕緣膜2進行鑽孔時，雖然可以進行與電性連接墊相同之處的鑽孔處理，但為了製作出位置精準度更佳且連接可靠性優異的印刷線路板，較佳為以直徑比電性連接墊更小0～200μm的開口徑來進行鑽孔處理，且更佳為以直徑比電性連接墊更小50～100μm的開口徑來進行鑽孔處理。
和第一印刷線路板1與第三印刷線路板7同樣地，第二印刷線路板6與第三印刷線路板7中，亦藉由和第一印刷線路板1與第三印刷線路板7相同的製程來對絕緣膜進行鑽孔。
(導電性糊的配置(Ic)) 接著，如第2圖(d)所示，第一印刷線路板1與第三印刷線路板7的對向面的至少其中一方的面中，將導電性糊配置在自形成於絕緣膜2的孔中露出的電性連接墊上。導電性糊，只要具有導電性則可為任何材料，而若是可在一般的印刷線路板用絕緣材料的成型溫度(200℃以下)熔融，便能夠與絕緣材料同時進行加工，而較佳。又，導電性糊的成分，若是會與接合用的墊表面形成金屬間結合，並且形成後的再熔融溫度在250℃以上的材料，便能夠獲得高可靠性的多層線路板，其足以耐受使用回流方式的表面構裝時的熱歷程，而較佳。作為這樣的材料，例如可舉出：ORMET公司製的商品名HT－710、拓自達電線股份有限公司製的商品名MPA500等。
第二印刷線路板6與第三印刷線路板7的至少其中一方的面中，亦藉由和第一印刷線路板1與第三印刷線路板7同樣的製程，來進行導電性糊的配置。
作為配置導電性糊的方法，例如能夠使用網版印刷法、點膠(dispenser)法。導電性糊中，有些可藉由將金屬材料混合黏結劑樹脂來作成低黏性，使網版印刷或點膠加工更為容易，但在使用這樣的導電性糊的情況下，為了能夠在後續製程中保持導電性糊的形狀，較佳是在導電性糊配置後進行熱處理，並進行黏結劑樹脂的預硬化來提高黏性。在此時的溫度低於70℃且時間短於10分鐘的情況下，有時無法充分提高黏性，而使得形狀崩壞。又，在溫度高於150℃且時間長於120分鐘的情況下，有時黏性會變得太高，且黏結劑樹脂的硬化程度進展，使得導電材料即便熔融也無法形成足夠的金屬間化合物、或是在積層時無法變形而不能確保足夠的連接性。
此外，如第2圖(e)所示，在使用絕緣膜2的表面上具備保護膜3的絕緣膜的情況下，將保護膜3剝離。
＜積層步驟(II)＞ 接著，如第3圖(f)所示，依照1張第一印刷線路板1、至少1張以上第三印刷線路板7、1張第二印刷線路板6的順序，以配置有導電性糊之面與未配置導電性糊之面對向之方式來加以重疊配置(步驟IIa)，並如第3圖(g)所示進行加熱、加壓積層(步驟IIb)。藉此，各印刷線路板間被電性連接。此外，若所使用的絕緣膜，是在表面上具備保護膜之絕緣膜，則在使印刷線路板彼此重疊之前將保護膜剝離。
積層時，在第一印刷線路板1、第二印刷線路板6及第三印刷線路板7的平面上的相同之處，配置複數個位置對齊孔，將長度比積層後的多層線路板更短，但比要積層的第一印刷線路板1與第三印刷線路板7的總板厚更長的針***至已配置在第一印刷線路板1上的位置對齊孔，並將該針***至已配置在第三印刷線路板7上的位置對齊孔，進一步***至已配置在第二印刷線路板6上的位置對齊孔，藉此一邊進行印刷線路板彼此的位置對齊，一邊進行積層，能夠精準度良好地對各印刷線路板彼此進行位置對齊，因此較佳。
[實施例] (實施例1) 使用玻璃環氧多層材料(日立化成股份有限公司製，商品名：E－679)，形成基板尺寸500mm×500mm、板厚3.0mm的26層線路板。利用直徑0.15mm的鑽頭，以貫穿孔間的最小節距0.40mm的圖案來進行20000孔的鑽孔處理，對孔的內壁進行銅鍍覆以作成電性連接，使用埋孔樹脂(太陽製墨股份有限公司製，商品名：THP－100DX1)對全部的孔內進行樹脂埋填後，藉由厚層無電解銅鍍覆之方式進行40μm的蓋鍍處理。又，在印刷線路板的表面層的另外一方的面上，於貫穿孔的位置處配置直徑0.30mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的位置對齊孔。將此基板作為第一印刷線路板。
接著，使用與第一印刷線路板相同的材料與製程，形成板厚3.0mm的26層線路板，作為第二印刷線路板。此時，在第二印刷線路板的表面層的另外一方的面上，於20000孔的貫穿孔的位置處配置直徑0.30mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的位置對齊孔。
接著，以使絕緣膜接觸電性連接墊的方式，將尺寸510mm×510mm且標稱厚度0.065mm的絕緣膜(日立化成股份有限公司製，商品名：AS－300HS)載置於第一印刷線路板的已配置有電性連接墊的面上，且在該絕緣膜的其中一面上附著有厚度0.025mm的PET膜，並使用真空層疊機，以溫度85℃、壓力0.5MPa、加壓時間30秒(抽真空30秒)的條件來進行貼附處理。
接著，在第一印刷線路板中，自已貼附有絕緣膜的面，使用CO2 雷射加工機，以使電性連接墊露出之方式來進行絕緣膜的鑽孔處理。此時，要在絕緣膜上鑽出的孔的處理孔徑設為0.25mm，並且，印刷線路板的表面圖案與孔位置的位置對齊，是利用雷射加工機所具備的照相機，來讀取設置在印刷線路板4個角落的位置對齊用的表面墊位置，並藉由雷射加工機的控制用軟體，來進行X和Y方向的偏移量、X和Y方向的比例尺、旋轉的校正。
接著，使用網版印刷機，利用網版印刷法，將導電性糊(拓自達電線股份有限公司製，商品名：MPA500)填充於前述孔中。填充的孔數為20000孔。此時，網版使用作成厚度0.1mm的金屬遮罩，且設置有480mm×480mm的開口來作為印刷區域者。又，使用附著於絕緣膜表面上的PET薄膜來作為未配置導電性糊的部分之印刷線路板表面的保護遮罩。
接著，將附著於絕緣膜表面上的0.025mm的PET薄膜自絕緣材料剝離。
接著，使第一印刷線路板與第二印刷線路板疊合，利用真空沖壓機以溫度180℃、時間90分鐘、壓力3MPa的沖壓條件來加以加熱、加壓沖壓，藉此進行積層而將其黏著。此時，在第一基板的配置有導電性糊之面上，以第二印刷線路板的未配置導電性糊之面與其對向之方式，來將第二印刷線路板重疊配置。第一印刷線路板與第二印刷線路板的位置對齊，是利用將長度5mm、直徑5.0mm的針***至位置對齊孔中來進行，該等位置對齊孔是利用直徑5.0mm的鑽頭，預先在第一印刷線路板與第二印刷線路板的平面上的490mm×490mm的基板4個角落的位置鑽出的孔。
(實施例2) 針對第一印刷線路板與第二印刷線路板使用聚醯亞胺多層材料 (日立化成股份有限公司製，商品名：I－671)，除此之外，與實施例1同樣地進行多層線路板的製造。
(實施例3) 使用日立化成股份有限公司製的AS－9500來作絕緣膜，除此之外，與實施例1同樣地進行多層線路板的製造。
(實施例4) 對絕緣膜進行鑽孔處理時使用鑽頭加工，除此之外，與實施例1同樣地進行多層線路板的製造。使用直徑0.25mm且前端角140度的鑽頭來作為加工鑽頭，鑽孔處理的深度控制，是利用鑽孔機所具備的感測器來檢測基板表面的位置，並將自表面起算的加工量設成0.130mm來進行。又，利用機械所具備的照相機，來讀取設置在印刷線路板4個角落的位置對齊用的表面墊位置，並藉由加工機的控制用軟體，來進行X和Y方向的偏移量、X和Y方向的比例尺、旋轉的校正。
(實施例5) 在填充導電性糊之後，立刻以電動乾燥機實施溫度70℃、時間10分鐘的乾燥處理，除此之外，與實施例1同樣地進行多層線路板的製造。
(實施例6) 在填充導電性糊之後，立刻以電動乾燥機實施溫度150℃、時間90分鐘的乾燥處理，除此之外，與實施例1同樣地進行多層線路板的製造。
(實施例7) 使用多引線線路板來作為第一印刷線路板，該多引線線路板的板厚為3.0mm，並且其中使用了絕緣引線的訊號層數為4層，總層數為18層，除此之外，與實施例1同樣地進行多層線路板的製造。
(實施例8) 使用玻璃環氧多層材料(日立化成股份有限公司製，商品名：E－679)，形成基板尺寸500mm×500mm、板厚2.0mm的18層線路板。利用直徑0.15mm的鑽頭，以貫穿孔間的最小節距0.40mm的圖案來進行20000孔的鑽孔處理，對孔的內壁進行銅鍍覆以作成電性連接，使用埋孔樹脂(太陽製墨股份有限公司製，商品名：THP－100DX1)對全部的孔內進行樹脂埋填後，藉由厚層無電解銅鍍覆之方式進行40μm的蓋鍍處理。又，在印刷線路板的表面層的另外一方的面上，於貫穿孔的位置處配置直徑0.30mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的孔。將此基板作為第一印刷線路板。
接著，使用與第一印刷線路板相同的材料與製程，形成板厚2.0mm的18層線路板，作為第二印刷線路板。此時，在第二印刷線路板的表面層的另外一方的面上，於20000孔的貫穿孔的位置處配置直徑0.30mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的位置對齊孔。
接著，使用與第一印刷線路板相同的材料與製程，形成板厚2.0mm的18層線路板，作為第三印刷線路板。此時，在第三印刷線路板的表面層的兩個面上，於20000孔的貫穿孔的位置處配置直徑0.30mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的位置對齊孔。
接著，以絕緣膜接觸於電性連接墊的方式，將尺寸510mm×510mm且標稱厚度0.075mm的絕緣膜(日立化成股份有限公司製，商品名：AS－300HS)載置於第一印刷線路板的已配置有電性連接墊的面上，且在該絕緣膜的其中一面上附著有厚度0.025mm的PET膜，並使用真空層疊機，以溫度85℃、壓力0.5MPa、加壓時間30秒(抽真空30秒)的條件來進行貼附處理。
接著，以絕緣膜接觸於電性連接墊的方式，將尺寸510mm×510mm且標稱厚度0.065mm的絕緣膜(日立化成股份有限公司製，商品名：AS－300HS)載置於第三印刷線路板的已配置有電性連接墊的面的其中一側上，且在該絕緣膜的其中一面上附著有厚度0.025mm的PET膜，並使用真空層疊機，以溫度85℃、壓力0.5MPa、加壓時間30秒(抽真空30秒)的條件來進行貼附處理。
接著，針對第一印刷線路板與第三印刷線路板的各者，自已貼附有絕緣膜的面，使用CO2 雷射加工機，以使連接墊露出之方式來進行絕緣膜的鑽孔處理。此時，處理孔徑設為0.30mm，並且，印刷線路板的表面圖案與孔位置的位置對齊，是利用雷射加工機所具備的照相機，來讀取設置在印刷線路板4個角落的位置對齊用的表面墊位置，並藉由雷射加工機的控制用軟體，來進行X和Y方向的偏移量、X和Y方向的比例尺、旋轉的校正。
接著，針對第一印刷線路板與第三印刷線路板的各者，使用網版印刷機，利用網版印刷法，將導電性糊(拓自達電線股份有限公司製，商品名：MPA500)填充於前述孔中。此時，網版使用作成厚度0.1mm的金屬遮罩，且設置有480mm×480mm的開口來作為印刷區域者。又，使用附著於絕緣膜表面上的PET薄膜來作為未配置導電性糊的部分之印刷線路板表面的保護遮罩。
接著，將附著於絕緣膜表面上的PET薄膜自絕緣材料剝離。
接著，使第一印刷線路板、第三印刷線路板與第二印刷線路板疊合，利用真空沖壓機以溫度180℃、時間90分鐘、壓力3MPa的沖壓條件來加以加熱、加壓沖壓，藉此進行黏著。此時，在第一基板的配置有導電性糊之面上，以第三印刷線路板的未配置導電性糊之面與其對向之方式，來將第三印刷線路板重疊配置，並在第三基板的配置有導電性糊之面上，以第二印刷線路板的未配置導電性糊之面與其對向之方式，來將第二印刷線路板重疊配置；而印刷線路板彼此的位置對齊，是利用將長度5mm、直徑5.0mm的針***至孔中來進行，該等孔是利用直徑5.0mm的鑽頭，預先在第一印刷線路板、第二印刷線路板與第三印刷線路板的平面上的490mm×490mm的基板4個角落的位置鑽出的孔。
(比較例1) 使用玻璃環氧多層材料(日立化成股份有限公司製，商品名：E－679)，形成基板尺寸500mm×500mm、板厚3.0mm的26層線路板。利用直徑0.15mm的鑽頭，以貫穿孔間的最小節距0.40mm的圖案來進行20000孔的鑽孔處理，對孔的內壁進行銅鍍覆以作成電性連接，使用埋孔樹脂(太陽製墨股份有限公司製，商品名：THP－100DX1)對全部的孔內進行樹脂埋填後，藉由厚層無電解銅鍍覆之方式進行40μm的蓋鍍處理。又，在印刷線路板的表面層的另外一方的面上，於貫穿孔的位置處配置直徑0.30mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的位置對齊孔。將此基板作為第一印刷線路板。
接著，使用與第一印刷線路板相同的材料與製程，形成板厚3.0mm的26層線路板，作為第二印刷線路板。此時，在第二印刷線路板的表面層的另外一方的面上，於20000孔的貫穿孔的位置處配置直徑0.30mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的位置對齊孔。
接著，使用標稱厚度0.06mm的預浸材(日立化成股份有限公司製，商品名：E－679F)，並使用CO2 雷射加工機對該預浸材進行處理孔徑0.25mm的鑽孔處理。
接著，使用金屬遮罩來將導電性糊(拓自達電線股份有限公司製，商品名：MPA500)填充至設置在預浸材上的孔中。
接著，使第一印刷線路板、已在孔內填充了導電性糊的預浸材、第二印刷線路板疊合，利用真空沖壓機以溫度180℃、時間90分鐘、壓力3MPa的沖壓條件來加以加熱、加壓沖壓，藉此進行黏著。此時，以使第一印刷線路板與第二印刷線路板的配置有電性連接墊之面彼此對向之方式來加以配置，並以使預浸材被夾持在第一印刷線路板與第二印刷線路板之間之方式來加以疊合。第一印刷線路板、預浸材與第二印刷線路板的位置對齊，是利用將長度5mm、直徑5.0mm的針***至位置對齊孔中來進行，該等位置對齊孔是利用直徑5.0mm的鑽頭，預先在第一印刷線路板、預浸材與第二印刷線路板的平面上的490mm×490mm的基板4個角落的位置鑽出的孔。
(比較例2) 使用玻璃環氧多層材料(日立化成股份有限公司製，商品名：E－679)，形成基板尺寸500mm×500mm、板厚3.0mm的26層線路板。利用直徑0.15mm的鑽頭，以貫穿孔間的最小節距0.40mm的圖案來進行20000孔的鑽孔處理，對孔的內壁進行銅鍍覆以作成電性連接，使用埋孔樹脂(太陽製墨股份有限公司製，商品名：THP－100DX1)對全部的孔內進行樹脂埋填後，藉由厚層無電解銅鍍覆之方式進行40μm的蓋鍍處理。又，在印刷線路板的表面層的另外一方的面上，於貫穿孔的位置處配置直徑0.25mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的位置對齊孔。將此基板作為第一印刷線路板。
接著，使用與第一印刷線路板相同的材料與製程，形成板厚3.0mm的26層線路板，作為第二印刷線路板。此時，在第二印刷線路板的表面層的另外一方的面上，於20000孔的貫穿孔的位置處配置直徑0.30mm的電性連接墊。又，在基板4個角落的490mm×490mm的位置處，設置直徑5.0mm的位置對齊孔。
接著，在第一印刷線路板的電性連接墊上，使用金屬遮罩將共晶焊料糊(千住金屬工業股份有限公司製，商品名：M705－WSG36－T5K)加以網版印刷，並以峰值溫度235℃、時間5秒的條件來進行回流處理，以形成高度0.13mm的山形焊料凸塊。
接著，使第一印刷線路板、標稱厚度0.060mm的絕緣膜AS－401HS與第二印刷線路板疊合，利用真空沖壓機以溫度180℃、時間90分鐘、壓力3MPa的沖壓條件來加以加熱、加壓沖壓，藉此將其黏著。此時，以形成在第一印刷線路板上的焊料凸塊與第二印刷線路板的電性連接墊對向之方式來疊合印刷線路板，並以標稱厚度0.075mm的絕緣膜AS－401HS被夾持在第一印刷線路板與第二印刷線路板之間之方式來加以配置；而印刷線路板彼此間的位置對齊，是利用將長度5mm、直徑5.0mm的針***至位置對齊孔中來進行，該等位置對齊孔是利用直徑5.0mm的鑽頭，預先在第一印刷線路板與第二印刷線路板的平面上的490mm×490mm的4個角落的位置鑽出的孔。
(比較例3) 使用標稱厚度0.06mm的預浸材(日立化成股份有限公司製，商品名：GEA－679F)，以預浸材接觸電性連接墊之方式，載置在第一印刷線路板的配置有電性連接墊之面上，並使用真空沖壓機，以溫度150℃、壓力1.0MPa、加壓時間30分鐘、具有抽真空的條件來進行貼附處理。又，導電性糊的印刷中，使用以下的金屬遮罩：僅在要配置導電性糊之孔的位置處，以與絕緣膜的孔徑相同的直徑來加以開口。除此之外，與實施例1同樣地進行多層線路板的製造。
針對以實施例、比較例所製造出來的多層線路板的特性，如下述來進行評價。
作為評價圖案，使用10個菊鍊(daisy chain)圖案，該等菊鍊圖案包含400孔的接合點、及已接合的第一印刷線路板、第二印刷線路板、第三印刷線路板的內層連接。初始連接電阻值，是使用毫歐姆計，在1個菊鍊圖案的起始端與終點端進行電阻值的測量，之後將測量到的電阻值除以400孔，求出平均每一點的連接電阻值，並進一步對全10個圖案求出平均值。
回流耐熱，是在已測量出初始連接電阻值的10個菊鍊圖案中加以評價。使用回流裝置，以峰值溫度235℃、時間5秒的條件進行3次處理。回流處理後，使用毫歐姆計進行連接電阻值的測量，並進一步對全10個圖案求出平均值。
將實施例中的評價結果表示於表1、表2。 [表1]
Figure 106118683-A0304-0001
 [表2]
Figure 106118683-A0304-0002
將比較例中的評價結果表示於表3。 [表3]
Figure 106118683-A0304-0003
從表1～表3可知，利用比較例的製造方法所製作出的多層線路板，在初始連接電阻值中發現為斷路，相對之下，利用實施例的製造方法所製作出的多層線路板，在初始連接電阻值和回流耐熱後的連接電阻值中均未發現斷路的情形，故根據本發明的多層線路板的製造方法，能夠提供一種高密度多層線路板，其連接可靠性優異且具備微小接合端子節矩。
1‧‧‧第一印刷線路板2‧‧‧絕緣膜3‧‧‧保護膜4‧‧‧填充導電性糊用的孔5‧‧‧導電性糊6‧‧‧第二印刷線路板7‧‧‧第三印刷線路板8‧‧‧墊8a‧‧‧電性連接墊8b‧‧‧非電性連接墊
第1圖是表示本發明之多層線路板的製造方法的一實施型態的各步驟的區塊圖。 第2圖是表示本發明之多層線路板的製造方法的一實施型態中的印刷線路板製造步驟(I)的示意剖面圖； (a)是已準備的第一、第二、第三印刷線路板的示意剖面圖； (b)是表示狀態(Ia)的示意剖面圖，在該狀態(Ia)下，將已貼附有保護遮罩之絕緣膜貼附至印刷線路板上； (c)是表示狀態(Ib)的示意剖面圖，在該狀態(Ib)下，已藉由鑽孔處理，在與電性連接墊對應的位置之絕緣膜處形成孔； (d)是表示狀態(Ic)的示意剖面圖，在該狀態(Ic)下，將導電性材料配置在已形成在絕緣膜上的貫穿孔中； (e)是表示將絕緣膜表面的保護膜剝離後的狀態的示意剖面圖。 第3圖是表示本發明之多層線路板的製造方法的一實施型態中的積層步驟(II)的示意剖面圖； (f)是表示狀態(IIa)的示意剖面圖，在該狀態(IIa)下，針對第一、第二、第三的這3張印刷線路板，以使配置有導電性材料之面與未配置有導電性材料之面對向之方式來加以重疊配置； (g)是表示狀態(IIb)的示意剖面圖，在該狀態(IIb)下，已進行加熱、加壓積層。 第4圖是本發明之多層線路板的製造方法的一實施型態中，在印刷線路板彼此的對向面的兩個面上貼附絕緣膜的情況時的示意剖面圖； (a)是表示使以下二個面對向時的示意剖面圖：僅在與電性連接墊對應之處的絕緣膜上鑽孔的面(下側)、及在與電性連接墊和非電性連接墊的這兩者對應之處的絕緣膜上鑽孔的面(上側)； (b)是表示使僅在與電性連接墊對應之處的絕緣膜上鑽孔的面(下側和上側)彼此對向時的示意剖面圖。
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Claims (10)

  1. 一種多層線路板的製造方法，具有印刷線路板製造步驟(I)與積層步驟(II)；該印刷線路板製造步驟(I)，其準備複數張印刷線路板，該等印刷線路板在同一面內具備電性連接墊與非電性連接墊的這兩者，該電性連接墊用來對印刷線路板間進行電性連接，該非電性連接墊不對印刷線路板間進行電性連接；該積層步驟(II)，其將前述複數張印刷線路板以使前述電性連接墊彼此對向之方式來加以重疊，並以藉由被配置於前述對向之電性連接墊彼此之間的導電性糊來接合前述複數張印刷線路板之方式，來加以積層；其中，在前述印刷線路板製造步驟(I)中，包含步驟(Ia)、步驟(Ib)及步驟(Ic)；該步驟(Ia)將絕緣膜貼附至在前述積層步驟(II)中重疊前述複數張印刷線路板時相對向之對向面的至少一方的面上；該步驟(Ib)在與已貼附前述絕緣膜之面上的電性連接墊對應的位置上，以使前述電性連接墊露出之方式，對前述絕緣膜進行鑽孔處理；該步驟(Ic)將導電性糊配置於藉由該鑽孔處理而形成於前述絕緣膜上的孔中。
  2. 如請求項1所述之多層線路板的製造方法，其中，在印刷線路板製造步驟(I)中，於絕緣膜中使用玻 璃轉化溫度在180℃以上的熱硬化性樹脂組成物。
  3. 如請求項1或2所述之多層線路板的製造方法，其中，在印刷線路板製造步驟(I)中，在絕緣膜中包含填料等的粒子來作為強化材料。
  4. 如請求項1或2所述之多層線路板的製造方法，其中，在印刷線路板製造步驟(I)中，當進行步驟(Ib)時，亦即在對絕緣膜進行鑽孔處理時，是使用雷射加工或鑽頭鑽孔加工。
  5. 如請求項1或2所述之多層線路板的製造方法，其中，在印刷線路板製造步驟(I)中，當進行步驟(Ic)時，亦即在將導電性糊配置於被形成在絕緣膜上的孔中時，使用聚對苯二甲酸乙二酯膜來作為保護遮罩。
  6. 如請求項1或2所述之多層線路板的製造方法，其中，在印刷線路板製造步驟(I)中，在進行步驟(Ic)後，亦即在將導電性糊配置於被形成在絕緣膜上的孔中之後，且在將複數張印刷線路板加以積層的步驟(II)之前，以溫度70~150℃、時間10~120分鐘的條件來進行印刷線路板的熱處理。
  7. 如請求項1或2所述之多層線路板的製造方法，其中，在積層步驟(II)中，在要進行一體化積層的印刷線路板的平面上的相同處配置複數個位置對齊孔，並利用將針***已配置的位置對齊孔中，來一邊進行印刷線路 板彼此的位置對齊一邊進行一體化積層。
  8. 如請求項1或2所述之多層線路板的製造方法，其中，在積層步驟(II)中，藉由絕緣材料來填充已配置有用來對印刷線路板間進行電性連接的墊之面上的未配置用來對印刷線路板間進行電性連接的墊的部分。
  9. 如請求項1或2所述之多層線路板的製造方法，其中，在印刷線路板製造步驟(I)中，當進行步驟(Ib)時，亦即在以使電性連接墊露出的方式來對絕緣膜進行鑽孔處理時，前述絕緣膜的厚度，比自形成於前述絕緣膜上的孔露出的電性連接墊的導體電路厚度更厚。
  10. 如請求項1或2所述之多層線路板的製造方法，其中，在印刷線路板製造步驟(I)中，當進行步驟(Ib)時，亦即在以使電性連接墊露出的方式來對絕緣膜進行鑽孔處理時，針對與前述電性連接墊對應之處之絕緣膜藉由鑽孔處理來形成的孔，藉由導電性糊而被全部填充起來。
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