JPH03280593A - 多層回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品を高密度実装することが可能な多層
回路基板の製造方法に関する。

（従来の技術） 最近、各種の電子機器が軽薄短小化される状況の中で、
家電製品においても同様な軽薄短小化が進展している。

こうした軽薄短小化のハード面での基礎となるのは、半
導体装置を初めとする電子部品の小型化である。中でも
電子回路基板を着目すると、ガラスエポキシ樹脂をベー
スとした回路基板が一般的に使用されているが、小型化
の流れの中で特に高密度実装が要求される場合には多層
化、フレキシブル回路基板やハイブリットＩＣ等との併
用で対応している。

しかしながら、低コストが強く要求される民生用の回路
基板の技術分野では多層（４層以上のクラス）のガラス
エポキシ樹脂基材を用いた場合、スルホールをメツキに
より形成する必要があるため、煩雑な工程を必要とし、
コストが著しく高騰化する。また、フレキシブル回路基
板においても耐熱性などを考慮すると基材として高価な
材料が必要になる等、回路基板の高密度化には多くの問
題が残されている。

このような諸問題を解決すべく、簡単な製造プロセス、
低コスト、三次元配線化等の特徴を有する多層プラスチ
ック回路基板が開発されている。

かかる多層プラスチック回路基板の製造プロセスを第３
図（Ａ）、（Ｂ）を参照して以下に説明する。

まず、熱変形性の高分子樹脂からなる複数（例えば４つ
）のフィルム基材１ａ〜１ｄに孔２を穿設した後、熱変
形性樹脂をバインダとした厚膜導電ペーストをスクリー
ン印刷して前記孔２周辺の表面領域に接続用ランド３を
形成すると共にこのランド３と接続する配線４を形成す
る。なお、このスクリーン印刷工程において、最上層を
除くフィルム基材１ａ−１ｅにおける隣接する上層の前
記ランド３と対応する表面に該ランド３と一体化され、
前記配線４を介して接続された接続用ランド５を形成す
る。つづいて、前記フィルム基材１ａ〜１ｄを熱プレス
機の定板６ａ、６ｂの間に重ねて配置する（第３図（Ａ
）図示）。次いで、前記定板６ａ、６ｂを用いて前記フ
ィルム基材１ａ〜ｌｄを熱プレスすることにより各フィ
ルム基材１ａ〜１ｄ及び孔２周辺の表面領域に設けたラ
ンド３と基材１ａ−１ｅの平坦な表面設けたランド５同
志を圧着一体化することにより同図（Ｂ）に示すように
層間の配線４を接続するスルホール７が形成された多層
回路基板８を製造する。

このような方法によれば、通常のガラスエポキシ樹脂基
材を用いる回路基板の製造方法と異なり、１回の熱プレ
スによりフィルム基材と配線が一体化されると共に、層
間を接続するスルホールを形成できるため、煩雑なメツ
キ工程が不要となり、工程的に低コストで多層回路基板
を製造することが可能となる。

ところで、上述した方法におけるスルホールの形成は次
のような作用によりなされる。これを、前述した第３図
（Ａ）の３層、４層のフィルム基材ＩＣ，ｌｄ間にスル
ホールを形成する場合を例にして次ぎに説明する。熱変
形性樹脂をバインダとした厚膜導電ペーストからなるラ
ンドが形成された熱変形性の高分子樹脂からなるフィル
ム基材を熱プレスすると、塑性変形によって下部側のフ
ィルム基材１ｃとランド５が流動して上部側のフィルム
基材１ｄの孔２に盛り上がる。この時、上部側のフィル
ム基材１ｄの孔２周囲に形成された導電ペーストからな
るランド３に下部側のフィルム基材１ｃから盛り上がっ
てきた導電ベースからなるランド５が接続されて、第３
図に示すようなスルホール７が形成される。

上述した従来の多層回路基板の製造において、隣接する
二層間の接続の場合にはフィルム基材の厚さや接続用ラ
ンドが形成される基材の孔径の条件設定により断線のな
いスルホールで形成することが可能となる。これに対し
、前述したフィルム基材及び導電ペーストを用い、例え
ば４層からなり、最上層と最下層の配線間を上下に貫通
するスルホールにより接続した多層回路基板を製造する
ことが要望されている。しかしながら、かかるスルホー
ルを前述した方法で形成しようとすると、最下層側のフ
ィルム基材の変形を更に大きくして最上層側のランドが
形成された孔に十分に盛り上がらせる必要があるため、
最下層側の基材表面に形成されたランドを構成する導電
ペーストが盛り上がりに追従して十分に変形できなくな
る。その結果、フィルム基材の盛り上がり時に前記ラン
ドが切れ、多層間を貫通する借切性の高いスルホールを
形成することが困難であった。なお、ここでは最上層と
最下層の配線間を上下に貫通するスルホールについて説
明したか、フィルム基材の孔周辺の上面にランドを形成
した中間層も上下に貫通するスルホールで接続する場合
にも、基本的には前述したのと同様な問題を生しる。

このようなことから、多層間の配線を異なる領域に設け
たスルホールにより接続し、結果的には最上層と最下層
の配線間を接続する方法が考えられるが、回路基板の平
面的に占めるスルホールの数が増大して配線形成領域が
減少し、高密度配線の形成を阻害する問題を生じる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、フィルム基材と厚膜導電ペーストが一体的に圧着
した構造を有し、多層間が断線のない高信頼性のスルホ
ールで接続されな多層回路基板の製造方法を提供しよう
とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、表面領域に熱変形性樹脂をバインダとした厚
膜導電ペーストを接続用ランドとして印刷された熱変形
性の高分子樹脂からなる第１のフィルム基材上に、予め
穿設された孔内面を含む表面領域に熱変形性樹脂をバイ
ンダとした厚膜導電ペーストを接続用ランドとして印刷
された熱変形性の高分子樹脂からなる複数枚の第２のフ
ィルム基材を積層し、加熱加圧により各ランド及びフィ
ルム基材を圧着一体化して上下間を導通するスルホール
を形成して多層回路基板を製造するにあたり、前記導電
ペーストとして流動性か前記熱変形性高分子樹脂からな
るフィルム基材と同等もしくはそれより高いものを用い
ることを特徴とする多層回路基板の製造方法である。

上記フィルム基材を構成する熱変形性の高分子樹脂とし
ては、例えばポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、飽和ポリエステル横顔、ポリスチレン、ポリ
プロピレン、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルフォ
ン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール、ポ
リアミド等を挙げることができる。かかる高分子樹脂か
らなるフィルム基材の厚さは、１０−１００μｍの範囲
とすることが望ましい。

上記厚膜導電ペーストは、流動性が前記熱変形性の高分
子樹脂からなるフィルム基材と同等もしくはそれより高
い性質を有することが必要であり、例えば塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体等の低溶融性樹脂をバインダとし、
これに例えば銀、銅、ニッケル、金、白金、アルミニウ
ム等の金属微粉末を混練し、必要に応じて溶媒を適宜添
加した組成からなる。前記金属粉末は、導電性、経済性
を考慮すると銅、銀が好ましい。

（作用） 本発明によれば、表面領域に熱変形性樹脂をバインダと
した厚膜導電ペーストを接続用ランドとして印刷された
熱変形性の高分子樹脂からなる第１のフィルム基材上に
、予め穿設された孔内面を含む表面領域に熱変形性樹脂
をバインダとした厚膜導電ペーストを接続用ランドとし
て印刷された熱変形性の高分子樹脂からなる複数枚の第
２のフィルム基材を積層し、加熱加圧することによって
、下部側の第１のフィルム基材とそのランドが流動して
複数の第２のフィルム基材に穿設された孔を通して上部
側の一方のフィルム基材の孔に盛り上る。この際、前記
ランドを構成する導電ペーストとして流動性が前記熱変
形性高分子樹脂からなるフィルム基材と同等もしくはそ
れより高いものを用いているため、下部側の第１のフィ
ルム基材と共に盛り上がったランドはその上に配置され
た複数の第２のフィルム基材のランドに繋がりながら最
上部の第２ののフィルム基材の孔内面を含む領域に形成
されたランドに達して良好に接続される。従って、断線
のない多層間を接続した高信頼性のスルホールが形成さ
れた多層回路基板を製造することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

実施例 まず、ポリカーボネート（熱変形温度；１３５℃）から
なる厚さ３０μｍの′Ｎ１のフィルム基材１１．の表面
に塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（共重合比、　８６
　：　１４）をバインダとし、これに平均粒径５μｍの
銀微粒子を所定量含有させた厚膜導電ペーストをスクリ
ーン印刷して接続用ランド１２を形成した。このスクリ
ーン印刷工程において、前記フィルム基材１１．の表面
に前記ランド１２と接続する配線（図示せず）を形成し
た。また、前記導電ペーストのバインダは熱変形温度が
約７０℃で、銀微粒子の含有により若干高くなっている
ものの、前記基材に比べれば十分に熱変形温度が低い性
質を有する。

また、前述した熱変形温度を有するポリカーボネートか
らなる厚さ３０μｍの複数（例えば３枚）の第２のフィ
ルム基材１１ｂ＋〜ｆｉｂｓに孔１３を穿設した後、前
述したのと同様な組成の厚膜導電ペーストをスクリーン
印刷して前記孔１３内面を含む表面領域に接続用ランド
１４を形成した。このスクリーン印刷工程において、前
記各フィルム基材１１□〜１１゜の表面に前記ランド１
４と接続する配線（図示せず）を形成した。

次いで、熱プレス機の定板（図示せず）間に前記第１の
フィルム基材１１．及び第２のフィルム基材１１ｂ１〜
１ｌｂｉをそれらのランド１２．１４が合致するように
順々に積層した（第１図（Ａ）図示）。つづいて、前記
熱プレス機の定板により前記フィルム基材１１．．１１
□〜１１ｈ３を温度１６０〜１８０℃、圧力ｌＯ〜２０
ｋｇ／　ｅ■２の条件で熱プレスした。この時、フィル
ム基材１１−　、ｌｌｂ＋〜ｌＬｉが塑性変形すると共
に該基材１１−　、ｌｌｂ＋〜Ｈｂ３に比べて熱変形温
度が低い導電性ペーストからなるランド１２．１４の良
好な流動性により第１のフィルム基材１１．と共に盛り
上がったランド１２が前記第２のフィルム基材１１ｂ＋
１１１ｂ２のランド１４に繋がりながら最上層のフィル
ム基材１１ｂ３の孔１３内面を含む領域に形成されたラ
ンド１３に達して良好に接続される。その結果、第１図
（Ｂ）に示すように断線のないスルホール１５により第
１のフィルム基材の配線（図示せず）と複数の第２のフ
ィルム基材の配線（図示せず）とが良好に接続された高
信頼性の多層回路基板１Ｂを製造することができた。

比較例 まず、ポリカーボネート（熱変形温度；１３５℃）から
なる厚さ３０μｍの第１のフィルム基材２１．の表面に
熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂をバインダとし、これ
に平均粒径５μｍの銀微粒子を所定量含有させた厚膜導
電ペーストをスクリーン印刷して接続用ランド２２を形
成した。このスクリーン印刷工程において、前記フィル
ム基材１１．の表面に前記ランド２２と接続する配線（
図示せず）を形成した。また、前記導電ペーストのバイ
ンダは熱変形温度が約１５０℃で、銀微粒子の含有によ
り若干高くなるため、前記基材に比べれて熱変形温度が
高い性質を有する。

また、前述した熱変形温度を有するポリカーボネートか
らなる厚さ３０μｍの複数（例えば３枚）の第２のフィ
ルム基材２１，１〜２１゜に孔２３を穿設した後、前述
したのと同様な組成の厚膜導電ペーストをスクリーン印
刷して前記孔２３内面を含む表面領域に接続用ランド２
４を形成した。このスクリーン印刷工程において、前記
各フィルム基材１１，１〜１ｌｂｓの表面に前記ランド
２４と接続する配線（図示せず）を形成した。

次いで、熱プレス機の定板（図示せず）間に前記第１の
フィルム基材２１．及び第２のフィルム基材２１，１〜
２１ｂ３をそれらのランド２２．２４が合致するように
順々に積層した（第２図（Ａ）図示）。つづいて、前記
熱プレス機の定板により前記フィルム基材１１８．１１
．〜１１．３を実施例と同様、温度１６０〜１８０℃、
圧力１０〜２０ｋｇ／　ｃｍ２の条件で熱プレスした。

その結果、得られた多層回路基板２５は第２図（Ｂ）に
示すようにこ第１のフィルム基材と共に盛り上がったラ
ンド２２が前記複数の第２のフィルム基材のランド２４
に良好に繋がらず、スルホールにより第１のフィルム基
材の配線（図示せず）と複数の第２のフィルム基材の配
線（図示せず）とを良好にすることができなかった。

なお、上記実施例では３枚の第２のフィルム基材を用い
たが、２枚又は４枚以上の第２のフィルム基材を用いて
も同様に信頼性の高いスルホールを形成することが可能
である。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によればフィルム基材と厚膜
導電ペーストが一体的に圧着した構造を有し、かつ多層
間を断線のない高信頼性のスルホールで接続した多層回
路基板を簡単な工程により製造し得る方法を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　　　（Ｂ）は本発明の実施例における回
路基板の製造工程を示す断面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）
は比較例の多層回路基板の製造工程を示す断面図、第３
図（Ａ）、（Ｂ）は従来法における回路基板の製造工程
を示す断面図、第４図は第３図（Ｂ）の回路基板の要部
拡大断面図である。 １１−　、ｌｌｂ＋〜１ｌｂｉ・・・フィルム基材、１
２．１４・・・接続用ランド、１３・・・孔、１５・・
・スルホール、１６・・・多層回路基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面領域に熱変形性樹脂をバインダとした厚膜導電ペー
   ストを接続用ランドとして印刷された熱変形性の高分子
   樹脂からなる第１のフィルム基材上に、予め穿設された
   孔内面を含む表面領域に熱変形性樹脂をバインダとした
   厚膜導電ペーストを接続用ランドとして印刷された熱変
   形性の高分子樹脂からなる複数枚の第２のフィルム基材
   を積層し、加熱加圧により各ランド及びフィルム基材を
   圧着一体化して上下間を導通するスルホールを形成して
   多層回路基板を製造するにあたり、前記導電ペーストと
   して流動性が前記熱変形性高分子樹脂からなるフィルム
   基材と同等もしくはそれより高いものを用いることを特
   徴とする多層回路基板の製造方法。