JPH0541580A - 多層回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁体にリジツド基材とフレキシブル基材と
を組み合わせることにより、多層回路基板の総厚の減少
と厚みの均一化を図り、さらに絶縁抵抗やインピーダン
スコントロール等の信頼性の向上を図る。 【構成】 両面に回路形成されたガラスエポキシ両面銅
張積層板２からなる内層材と、片面に回路形成された片
面銅張ポリイミド基材１４，１５からなる外層材とが、
接着シート９，１０を介して、上記外層材１４，１５の
回路面を外側に向けた状態で積層され、上記積層体の各
層にまたがるスルーホールメツキ部１７が設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器等の部品と
して用いられる多層回路基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラ等の民生電子機器のメイン
回路基板やコンピユータのマザーボード用，ＩＣカード
用等の回路基板としては、一般に多層リジツド回路基板
が使用されている。このような多層リジツド回路基板
は、例えば図１０に示すように、内層材として両面に回
路形成されたリジツド両面銅張基材２１に、外層材とし
て片面に回路形成されたリジツド片面銅張基材２４，２
５が、プリプレグ２２，２３を介して、上記両リジツド
片面銅張基材２４，２５の回路面を外側に向けた状態で
積層されている。

【０００３】また、最近では、精密電子機器等の回路基
板に多層フレキシブル回路基板が使用されるようになつ
てきている。このような多層フレキシブル回路基板は、
例えば図１１に示すように、内層材として両面に回路形
成された両面銅張フレキシブル基材２７に、外層材とし
て片面に回路形成された片面銅張フレキシブル基材３
０，３１が、接着剤２８，２９を介して、上記両片面銅
張フレキシブル基材３０，３１の回路面を外側に向けた
状態で積層されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような回路基板が
用いられる電子機器等は、年々、小形化，高密度化が進
んでおり、これに伴い回路基板もその薄形化が望まれて
いる。この要望に応えるためには、多層リジツド回路基
板２０の総厚を薄くする必要があり、例えばプリプレグ
２２，２３の厚みを薄くすることが考えられる。しかし
ながら、通常、プリプレグ２２，２３は、ガラスクロス
にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸したものを用い
ているため、厚みを薄くするには製造技術面において限
界がある。しかも、プリプレグ２２，２３の厚みを薄く
することに伴い、絶縁抵抗や耐マイグレーシヨン性等の
電気特性が低下する。また、上記プリプレグ２２，２３
を用いると、厚みが不均一になりやすい。

【０００５】一方、上記多層フレキシブル回路基板２６
は、絶縁層にフイルムを使用しているため上記総厚を多
少薄くすることは可能である。しかしながら、多層フレ
キシブル回路基板２６は、基材に腰がなく、柔軟すぎる
ため、総厚を薄くすると部品の実装工程においてカール
等の問題が発生し、使用しにくいという欠点を有してい
る。また、コネクターに挿入したり、電子機器のシヤー
シの溝に組み込んだりするのが困難となるという問題が
生じる。

【０００６】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、絶縁体にリジツド基材とフレキシブル基材と
を組み合わせることにより、多層回路基板の総厚の減少
と厚みの均一化を図り、さらに絶縁抵抗やインピーダン
スコントロール等の信頼性の向上を図ることのできる多
層回路基板の提供をその目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の多層回路基板は、両面に回路形成された
リジツド基材からなる内層材に、片面に回路形成された
フレキシブル基材からなる外層材が、接着剤を介して、
上記外層材の回路面を外側に向けた状態で積層され、上
記積層体の各層にまたがるスルーホールメツキ部が設け
られているという構成をとる。

【０００８】

【作用】すなわち、この発明の多層回路基板は、リジツ
ド基材からなる内層材にフレキシブル基材からなる外層
材を、接着剤を介して積層するため、内層材としてリジ
ツド基材を用いることにより全体として剛性を持たせな
がらも、従来用いていたプリプレグに代えて接着剤を用
いることにより、その厚みを薄くすることができ、その
結果、全体の薄形化が可能となる。しかも、接着剤を用
いるため、その厚みの均一化が図れる。したがつて、部
品の実装工程においてカール等の問題が発生せず、また
コネクターに挿入したり、電子機器のシヤーシの溝に組
み込んだりするのが容易になる。さらに、回路のインピ
ーダンスのばらつきを抑えることができて、そのコント
ロールが容易になるという利点もある。しかも、フレキ
シブル基材（例えば、ポリイミドフイルム）はリジツド
基材（例えば、ガラスエポキシ）よりも耐電圧が大きい
ため、絶縁層（接着剤層）の厚みを薄くしてもリジツド
基材と同等、もしくはそれ以上の耐電圧が得られる。

【０００９】この発明の多層回路基板は、例えばつぎの
ようにして製造することができる。すなわち、まず内層
材としてリジツド両面銅張積層板（リジツド基材）を、
また外層材として片面銅張フレキシブル基材をそれぞれ
準備する。そして、上記リジツド両面銅張積層板の両面
に通常のフオトエツチング法またはスクリーン印刷法に
よつて導体回路を形成し、この回路形成されたリジツド
両面銅張積層板の少なくとも片面に、接着シートをラミ
ネートすることによつて接着剤層を形成する。ついで、
上記片面銅張フレキシブル基材のベースフイルム面を上
記接着剤層にラミネートする。このとき、上記接着剤層
の硬化促進と脱泡のために、フラツトラミネーシヨンプ
レスまたはオートクレーブによつて積層を行う。そし
て、ドリリングまたはパンチングによりスルーホール穴
あけを施した後、通常の無電解銅メツキおよび電解銅メ
ツキによりプレイテイツドスルーホールを形成して各層
の導通を可能にする。その後、テンテイング法または穴
埋め印刷法によつて、上記片面銅張フレキシブル基材の
回路形成とエツチングを行つてから、ソルダーレジスト
処理またはフイルムカバーレイラミネーシヨンによつて
表面の保護層を形成する。

【００１０】つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳
しく説明する。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示すＩＣカード
用の４層回路基板１の断面図である。図において、２は
両面に回路形成されたガラスエポキシ両面銅張積層板で
あり、このガラスエポキシ両面銅張積層板２の両面に、
接着シート９，１０を用いて、片面に回路形成された片
面銅張ポリイミド基材１４，１５が積層されている。図
において、１７はスルーホールメツキ部で、１８はカバ
ー層である。

【００１２】上記４層回路基板１は、例えばつぎのよう
にして製造することができる。

【００１３】（１）内層材の形成 内層材としては、ガラスエポキシ両面銅張積層板２（図
２参照）が用いられる。しかも、４層回路基板１として
の総厚を薄くするため、この実施例では、内層材の材料
として板厚が０．１mmのガラスエポキシ両面銅張積層板
（松下電工社製，Ｒ１７６６）が用いられる。また、こ
のように板厚が薄いため銅箔３，４表面の研磨は化学的
に行われ、例えば過硫酸アンモニウム水溶液（２４０ｇ
／Ｌ）が用いられる。研磨後、銅箔３，４表面（両面）
にドライフイルムタイプフオトレジスト５（ダイナケム
社製，ラミナー）をラミネーターでラミネートし、通常
の写真フイルムを使つた露光と現像によつて回路パター
ンを形成する（図３参照）。その後、エツチングとフオ
トレジスト剥離によつて導体回路を形成する（図４参
照）。なお、内層材の材料としては、ガラスエポキシに
限るものではなく、ガラスポリイミドやガラスフツ素等
の複合材料を用いることもできる。

【００１４】（２）外層材の積層 外層材としては、ポリイミドフイルム６，１１と銅箔
７，１２を接着剤８，１３で積層した片面銅張フレキシ
ブル基材１４，１５が用いられる（図５参照）。上記ポ
リイミドフイルム６，１１の厚みは１２．５μｍまたは
２５μｍのものが好ましく、銅箔７，１２の厚みは１８
〜３５μｍのものが好ましい。また、両者を接着する接
着剤８，１３は耐熱性，耐薬品性に優れた変性エポキシ
樹脂系接着剤またはアクリル樹脂系接着剤等が用いら
れ、その厚みは１５〜３５μｍのものが好ましい。

【００１５】内層材と外層材の積層には、通常、Ｂステ
ージ状エポキシ樹脂系またはアクリル樹脂系の接着シー
ト９，１０（日東電工社製 ＫＸ−３５）が用いられ
（図５参照）、その厚みは２５〜５０μｍのものが望ま
しい。積層方法としては、まず外層材である片面銅張フ
レキシブル基材１４，１５のベースフイルムとなるポリ
イミドフイルム６，１１面にロールラミネーター等で接
着シート９，１０をラミネートする。ついで、上記２枚
の外層材を内層材に仮止めする。その後、フラツトラミ
ネーシヨンプレスまたはオートクレーブによつて接着シ
ート９，１０の硬化促進と脱泡を行う。積層条件として
は、温度が１５０〜１７０℃，圧力が２０〜４０Kg／cm
² ，積層時間は６０〜１２０分が好ましい。

【００１６】（３）穴あけとスルーホールメツキ 両外層材を内層材に積層した積層体に、ＮＣドリリング
マシーンまたは金型により所望のスルーホール１６の穴
あけを行う（図６参照）。この際、上記積層体の表面は
全面が銅箔７，１２で被覆されていて表面から穴あけ位
置が確認できないため、穴あけ前後のランドと穴あけ位
置の検査はＸ線で行われる。ついで、図７に示すよう
に、上記スルーホール１６が形成された積層体に通常の
無電解銅メツキと電解銅メツキによつてスルーホールメ
ツキ処理を行い、スルーホールメツキ部１７を形成す
る。なお、スルーホール１６の信頼性を向上させるた
め、スルーホールメツキの前処理として予めスミア除去
工程を行うことが好ましい。このスミア除去工程として
はプラズマエツチング等の物理的方法とクロム酸浸漬等
の化学的方法がある。

【００１７】（４）外層材の回路形成とカバー層形成 上記スルーホールメツキ処理の完了した積層体は、その
表面に通常のテンテイング法または穴埋め印刷法によつ
て回路パターン１９が形成される（図８参照）。その
後、塩化第２鉄水溶液または塩化第２銅水溶液等のエツ
チング液によつてエツチングを行つて導体回路が形成さ
れる（図９参照）。また、その他の回路形成方式として
半田や金等でパターンメツキを行い、それをエツチング
レジストとしてアルカリエツチヤント等でエツチングす
ることも可能である。このようにしてエツチング工程の
完了した上記積層体には液状のソルダーレジスト印刷ま
たはカバーレイフイルムをラミネートすることによつて
カバー層１８が形成される（図１参照）。

【００１８】（５）表面処理と外形加工 上記カバー層１８の形成された積層体に必要に応じてニ
ツケル金メツキや半田レベラー等の表面処理を行い、そ
の後、金型打ち抜きまたはルーター加工によつて外形加
工を施して４層回路基板１が完成する。

【００１９】このようにして得られた４層回路基板１
（実施例品）の総厚と層間絶縁破壊電圧について、図１
０に示すようなガラスエポキシ４層回路基板２０（従来
例品）と対比して下記の表１に示す。

【００２０】

【表１】 上記表１から、実施例品の方が従来例品よりも、総厚
が薄く、かつ耐電圧性に優れることがわかる。

【００２１】なお、上記実施例では、内層材の両面に外
層材を積層しているが、これに限るものではなく、内層
材の片面にだけ外層材を積層してもよいし、内層材に積
層される外層材と接着シートの枚数を増やすことによつ
て、層数を増加することもできる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明の多層回路基板
によれば、内層材としてリジツド基材を用いることによ
り全体として剛性を持たせながらも、内層材に接着剤を
介して外層材を積層することにより全体の薄形化が可能
となり、しかも、厚みの均一化が図れる。したがつて、
部品の実装工程においてカール等の問題が発生せず、コ
ネクターに挿入したり、電子機器のシヤーシの溝に組み
込んだりするのが容易になる。さらに、回路のインピー
ダンスのばらつきを抑えることができて、そのコントロ
ールが容易になるという利点もある。しかも、フレキシ
ブル基材はリジツド基材よりも耐電圧が大きいため、絶
縁層（接着剤層）の厚みを薄くしてもリジツド基材と同
等、もしくはそれ以上の耐電圧が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】内層材を示す断面図である。

【図３】回路パターンが形成された内層材を示す断面図
である。

【図４】導体回路が形成された内層材を示す断面図であ
る。

【図５】内層材に外層材を積層した状態を示す断面図で
ある。

【図６】スルーホールの形成された上記積層体を示す断
面図である。

【図７】スルーホールメツキされた上記積層体を示す断
面図である。

【図８】外層回路パターンが形成された上記積層体を示
す断面図である。

【図９】外層導体回路が形成された上記積層体を示す断
面図である。

【図１０】従来の多層リジツド回路基板を示す断面図で
ある。

【図１１】従来の多層フレキシブル回路基板を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ ４層回路基板 ２ ガラスエポキシ両面銅張積層板 ９，１０ 接着シート １４，１５ 片面銅張ポリイミド基材 １７ スルーホールメツキ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面に回路形成されたリジツド基材から
   なる内層材に、片面に回路形成されたフレキシブル基材
   からなる外層材が、接着剤を介して、上記外層材の回路
   面を外側に向けた状態で積層され、上記積層体の各層に
   またがるスルーホールメツキ部が設けられていることを
   特徴とする多層回路基板。