JPH11274720A

JPH11274720A - 多層積層板の製造方法

Info

Publication number: JPH11274720A
Application number: JP8000698A
Authority: JP
Inventors: Daizo Baba; 大三馬場; Manabu Mizutani; 学水谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ボイドの発生がなくて信頼性の高い多層積層
板を得ることができ、また絶縁層の絶縁特性などを自由
に設定することができる多層積層板の製造方法を提供す
る。【解決手段】表面に回路１を有する回路板２に絶縁材
料３を介して金属箔４を重ね合わせる。これを加熱加圧
して回路板２と金属箔４を一体に積層する多層積層板の
製造方法に関する。回路板２の表面の回路１と回路１の
間の直径１０ｍｍ以上の円が入るような大きさの部分
に、回路１と略同等の厚みを有する厚み補助部５を設け
る。絶縁材料３から形成される絶縁層の厚みが略均一に
なって絶縁性能などの特性を略均一にすることができ
る。絶縁材料３が回路１と回路１の間あるいは回路１と
厚み補助部５の間の隅々まで行き渡る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算器や通信機な
どの電子電気機器に使用される多層プリント配線板を形
成するのに用いられる多層積層板の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多層積層板を形成するにあた
っては、内部や表面に回路を有する回路板の表面に絶縁
材料を介して金属箔を重ね合わせ、これを加熱加圧して
絶縁材料を硬化させると共に硬化した絶縁材料で回路板
と金属箔を一体に接着するようにしている。このように
形成される多層積層板は、回路板が内層回路板（コア
材）となって回路板の回路が内層回路になると共に硬化
した絶縁材料が絶縁層となり、この絶縁層を介して最外
層に金属箔を有するような構造となっており、最外層の
金属箔にエッチングなどの処理を施して外層回路を形成
したり、スルーホールやビアホール及びスルーホールめ
っきやバイアホールめっきを施したりすることによっ
て、多層積層板から多層プリント配線板が形成されるの
である。上記絶縁材料としては、プリプレグ（ガラス基
材入り絶縁シート）が用いられており、この場合、プリ
プレグを回路板に重ね合わせた後、プリプレグの表面に
金属箔を重ね合わせるようにして、回路板の表面に絶縁
材料を介して金属箔を重ね合わせるようにしている。

【０００３】また最近では、ビルトアップ工法という多
層積層板の製造方法が提案されている。ビルドアップ工
法は図３（ａ）〜（ｄ）のようにして行なわれる。まず
図３（ａ）のように、回路板２の表面に絶縁材料３を介
して金属箔を重ね合わせ、これを加熱加圧して絶縁材料
３の樹脂を硬化させると共に硬化した絶縁材料３で回路
板２と金属箔４を一体に接着する。この時、硬化した絶
縁材料３が絶縁層８となる。次に図３（ｂ）に示すよう
に、金属箔４にエッチング等の回路形成処理を施して絶
縁層８の表面に回路９を形成する。次に図３（ｃ）に示
すように、レーザ加工等により所定の箇所にビアホール
１５を形成する。次に図３（ｄ）に示すように、ビアホ
ール１５の内面及び回路１、９の表面にめっき層１６を
形成する。このようにしてビルドアップ工法により多層
積層板が製造されるのである。尚、図３（ｄ）の後、さ
らに多層化したい場合は、図３（ａ）〜（ｄ）の工程を
繰り返し行なうようにする。

【０００４】図３（ａ）に示すように、回路板２の表面
に絶縁材料３を介して金属箔を重ね合わせる方法として
は、Ｂステージ状態にまで硬化させた樹脂フィルム（プ
リプレグのような基材のないフィルム）を回路板２の表
面に配置し、樹脂フィルムの表面に金属箔４を配置する
方法がある。また他の方法としては、金属箔４の片面に
樹脂ワニスを塗布し、樹脂ワニスを乾燥して樹脂をＢス
テージ状態にまで硬化させることによって、金属箔に絶
縁材料３を設けた樹脂付き金属箔４を形成し、この樹脂
付き金属箔を回路板２の表面に重ね合わせるように配置
する方法がある。

【０００５】しかし上記ビルドアップ工法による多層積
層板の製造方法では、回路板２の表面に回路１が存在す
る部分と回路１が存在していない部分とがあって、回路
板２の表面が凹凸で不均一であるために、回路板２に金
属箔４を一体化する際の加熱加圧において、回路１が存
在していない部分（凹の部分）に絶縁材料３が多く流れ
ることになって、この部分における絶縁層８の厚みが大
きくなると共に回路１が存在している部分（凸の部分）
の絶縁層８の厚みが小さくなり、従って、絶縁層８の厚
みが不均一になって絶縁性能などの特性が不均一にな
り、信頼性の高い多層積層板を形成することができない
という問題があった。また絶縁材料３の流れが不十分な
場合は、回路１が存在していない部分にかすれやボイド
が発生する恐れがあった。

【０００６】そこで図４に示すように、二種類の絶縁材
料３ａ、３ｂを用いて多層積層板を製造することが行な
われている。この方法では、金属箔４の片面にＣステー
ジ状態の絶縁材料３ｂを重ね合わせ、次にＣステージ状
態の絶縁材料３ｂの表面にＢステージ状態の絶縁材料３
ａを重ね合わせて樹脂付き金属箔を形成し、次にＢステ
ージ状態の絶縁材料３ａを回路板２の表面に接触させて
樹脂付き金属箔を回路板２に重ね合わせ、この後、重ね
合わせたものを加熱加圧成形するようにしている。この
方法で形成された多層積層板は、Ｂステージ状態の絶縁
材料３ａの硬化物とＣステージ状態の絶縁材料３ｂの硬
化物とで絶縁層８が形成されている。またＢステージ状
態の絶縁材料３ａは上記加熱加圧成形により回路１と回
路１の間に一部が埋め込まれて厚みが変わるが、Ｃステ
ージ状態の絶縁材料３ｂは上記加熱加圧成形した後でも
厚みはほとんど変わらない。従って、この多層積層板
は、Ｃステージ状態の絶縁材料３ｂの硬化物で絶縁層８
の厚みを確保し、Ｂステージ状態の絶縁材料３ａの硬化
物で回路板２の回路１への絶縁層８の埋め込み性（密着
性）を確保するように形成されており、Ｃステージ状態
の絶縁材料３ｂの硬化物で絶縁層８の厚みを確保するこ
とによって、図３（ａ）乃至（ｄ）に示すものよりも絶
縁層８の厚みの不均一さを低減するようにしている。

【０００７】しかし上記のように二種類の絶縁材料を用
いて多層積層板を製造する場合であっても、回路板２の
回路１と回路１の間に大きな回路不形成部分（回路が形
成されていない部分）１０が存在すると、Ｂステージ状
態の絶縁材料３ａが回路不形成部分１０の隅々まで行き
渡りにくくなり、この結果、回路不形成部分１０にボイ
ドが発生して多層積層板の信頼性が低くなるという問題
があった。しかもＢ、Ｃステージ状態の絶縁材料３ａの
接着性や取扱性や成形性を最適にしようとすると、Ｂ、
Ｃステージ状態の絶縁材料３ａ、３ｂを形成するための
樹脂の種類がかなり制限されてしまい、絶縁層８の絶縁
特性などを自由に設定することが難しいという問題があ
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ボイ
ドの発生がなくて信頼性の高い多層積層板を得ることが
でき、また絶縁層の絶縁特性などを自由に設定すること
ができる多層積層板の製造方法を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、表面に回路１を有する回路板２に絶縁材料３
を介して金属箔４を重ね合わせ、これを加熱加圧して回
路板２と金属箔４を一体に積層する多層積層板の製造方
法であって、回路板２の表面の回路１と回路１の間の直
径１０ｍｍ以上の円が入るような大きさの部分に、回路
１と略同等の厚みを有する厚み補助部５を設けて成るこ
とを特徴とするものである。

【００１０】また本発明の請求項２に記載の発明は、請
求項１の構成に加えて、回路板２の表面の回路１と回路
１の間の直径１０ｍｍ以上の円が入るような大きさの部
分に、回路１と導通されてない無導通回路７を形成し、
この無導通回路７を厚み補助部５として形成することを
特徴とするものである。また本発明の請求項３に記載の
発明は、請求項１又は２の構成に加えて、回路板２の表
面の回路１と回路１の間の直径１０ｍｍ以上の円が入る
ような大きさの部分に、樹脂材料を塗布して硬化させて
厚み補助部５を形成することを特徴とするものである。

【００１１】また本発明の請求項４に記載の発明は、請
求項３の構成に加えて、フィラーを含有させた樹脂材料
を用いることを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明で用いる回路板２は、例えば、両面銅張り
積層板の表面の金属箔（銅箔など）にエッチングなどの
回路形成処理を施して表面に回路１を形成すると共に回
路板２の表面において回路１と回路１の間（複数の回路
１で囲まれる部分）の回路不形成部１０に厚み補助部５
を設けて形成されるものである。厚み補助部５は回路１
と略同等の厚みを有するものであり、図２に示すよう
に、直径１０ｍｍ以上の円が入る大きさの回路不形成部
１０の部分に厚み補助部５を形成するようにする。特
に、多層積層板に形成した後、打抜き等の加工により除
去される部分において、厚み補助部５を形成するのが好
ましく、このことで、厚み補助部５を多層積層板の加工
時に同時に除去することができ、加工性が向上するもの
である。また回路１の端部と厚み補助部５の端部の間の
寸法が１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下となる
ような大きさに厚み補助部５を形成するのが好ましい。
この回路１の端部と厚み補助部５の端部の間の寸法は小
さいほど好ましい。

【００１３】尚、回路１と回路１の間は回路板２の種類
などによって異なるものであり、円の直径の上限は特に
設定されないが、通常、回路１と回路１の間は２００ｍ
ｍ程度であるので、直径１０〜２００ｍｍの円が入る大
きさの回路不形成部１０の部分に厚み補助部５を形成す
る。もちろん直径２００ｍｍ以上の円が入る大きさの回
路不形成部１０の部分に厚み補助部５を形成してもよ
い。

【００１４】厚み補助部５を形成するにあたっては、二
つの方法を採用することができる。その一つは、回路板
２の回路形成工程において、回路１と導通していない無
導通回路部７を金属箔の一部から形成し、このベタ面の
金属箔の無導通回路部７を厚み補助部５として形成する
ようにする。一般的に回路板２の回路１の形成は次のよ
うにして行なわれる。まず両面銅張り積層板の表面の金
属箔にドライフィルム（エッチングレジストフィルム）
を配置すると共にドライフィルムの表面に所望の回路パ
ターンを有するマスクを配置する。次に、露光によりマ
スクで覆われていない部分のドライフィルムを硬化させ
る。次にマスクを除去した後、ドライフィルムのマスク
で覆われていた未硬化の部分を現像により除去して金属
箔を露出させる。この後、金属箔の露出した部分にエッ
チング液を供給するなどしてエッチング処理を施し、不
要部分の金属箔を除去する。このようにしてドライフィ
ルムで覆われてエッチング処理されなかった部分の金属
箔が回路１として回路板２の表面に残存するのである。

【００１５】そして本発明では、無導通回路部７として
形成したい部分の金属箔が残存するように、マスクの回
路パターンに無導通回路部パターンを追加して形成し、
このマスクを用いて回路１と無導通回路部７を形成する
ようにしている。そしてこのように回路１と無導通回路
部７を同時に形成するので、厚み補助部５を形成するた
めの工程を必要とせず、厚み補助部５を形成してもコス
トの上昇を抑えることができるものである。

【００１６】厚み補助部５を形成する他の方法として
は、上記と同様にして両面銅張り積層板に回路形成処理
を施して回路板２を形成した後、回路不形成部１０の部
分に樹脂材料を塗布して乾燥硬化させるようにするもの
である。樹脂材料としては、エッチングレジスト材やソ
ルダーレジスト材、封止剤、穴埋め用樹脂などとして用
いられているものを使用することができる。また樹脂材
料の塗布方法としては、シルクスクリーン印刷などの印
刷を採用するのが簡単であり好ましい。また樹脂材料に
はフィラーを含有させておくのが好ましく、このことで
厚み補助部５の熱膨張率を小さくすることができ、多層
積層板の回路１や厚み補助部５の存在しない部分と厚み
補助部５が形成された部分との加熱時の熱膨張（熱変
形）の差を小さくすることができるものである。フィラ
ーとしてはアルミナ、酸化チタン、二酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ₂）、ＢＮ（窒化硼素）、水酸化アルミニウムなどを
用いることができる。また上記のように打抜き等で除去
される部分に厚み補助部５を形成する場合には、銅粉や
鉄粉やカーボン粉末などの導電性材料を用いることも可
能である。

【００１７】そして上記のような回路板２を用いて多層
積層板を形成するにあたっては、次のようにして行な
う。まず図１（ａ）のように、回路板２の表面に絶縁材
料３を介して銅箔などの金属箔４を重ね合わせ、これを
加熱加圧して絶縁材料３の樹脂を硬化させると共に硬化
した絶縁材料３で回路板２と金属箔４を一体に接着す
る。この時、硬化した絶縁材料３が絶縁層８となる。ま
た回路板２の表面に絶縁材料３を介して金属箔４を重ね
合わせる方法としては、エポキシ樹脂などの樹脂を用い
て形成され、Ｂステージ状態にまで硬化させた樹脂フィ
ルム（プリプレグのような基材のないフィルム）を回路
板の表面に配置し、樹脂フィルムの表面に金属箔４を配
置する方法がある。

【００１８】また他の方法としては、金属箔４の片面に
エポキシ樹脂などの樹脂を含む樹脂ワニスを塗布し、樹
脂ワニスを乾燥して樹脂をＢステージ状態にまで硬化さ
せることによって、金属箔に絶縁材料を設けた樹脂付き
金属箔を形成し、この樹脂付き金属箔を回路板の表面に
重ね合わせるように配置する方法がある。また次に図１
（ｂ）に示すように、金属箔４にエッチング等の回路形
成処理を施して絶縁層８の表面に回路９を形成する。次
に図１（ｃ）に示すように、レーザ加工等により所定の
箇所にビアホール１５を形成する。次に図１（ｄ）に示
すように、ビアホール１５の内面及び回路１、９の表面
にめっき層１６を形成する。このようにしてビルドアッ
プ工法により多層積層板が製造されるのである。尚、図
１（ｄ）の後、さらに多層化したい場合は、図１（ａ）
〜（ｄ）の工程を繰り返し行なうようにする。

【００１９】そして本発明では、回路板２の表面の回路
１と回路１の間の直径１０ｍｍ以上の円が入る回路不形
成部分１０に、回路１と略同等の厚みを有する厚み補助
部５を設けたので、回路板２に金属箔４を一体化する際
の加熱加圧において、厚み補助部５の存在によって回路
１が存在していない部分に絶縁材料３が多く流れないよ
うにすることができ、このために、絶縁材料３から形成
される絶縁層８の厚みが略均一になって絶縁性能などの
特性を略均一にすることができて、信頼性の高い多層積
層板を形成することができるものである。また厚み補助
部５を設けることによって、回路板２の回路１と回路１
の間に大きな空間（隙間）が存在しないようにすること
ができ、絶縁材料３が回路１と回路１の間あるいは回路
１と厚み補助部５の間の隅々まで行き渡ることになって
ボイドの発生がないようにすることができて、信頼性の
高い多層積層板を形成することができるものである。さ
らに絶縁材料３は任意のものを使用することができ、絶
縁材料３として各種のものを適宜選択して用いることに
よって、絶縁層８の絶縁特性などを自由に設計して設定
することができるものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。（実施例１）回路板２としては、厚みが２０μｍの銅箔
の回路１を有するもので、回路１と回路１の間の回路不
形成部１０の大きさが５０×５０ｍｍに形成されたもの
を用いた。この回路板２の回路不形成部１０にレジスト
インキ（太洋インキ製造（株）のＰＳＲ−４０００）を
４５×４５ｍｍの大きさに印刷して塗布し、これを乾燥
させることによって、回路１と略同じ厚みを有する厚み
補助部５を形成した。次にこの回路板２に樹脂付き銅箔
を重ね合わせ、１７０℃で１〜１．５時間、３０ｋｇ／
ｃｍ²の圧力で加熱加圧し、真空成形により試験用の多
層積層板を形成した。樹脂付き銅箔としては樹脂（絶縁
材料３）の厚みが６０μｍ、銅箔（金属箔４）の厚みが
１８μｍのものを用い、この樹脂としてはエポキシ樹脂
を用いた。

【００２１】（実施例２）回路板２としては、厚みが２
０μｍの銅箔の回路１を有するもので、回路１と回路１
の間の回路不形成部１０の大きさが５０×５０ｍｍに形
成されたものを用いた。この回路板２の回路不形成部１
０には回路１の形成時と同時に形成された銅箔の厚み補
助部５（無導通回路部７）が設けられており、この厚み
補助部５は４０×４０ｍｍの大きさに形成されている。
このような回路板２を用いて上記実施例１と同様にして
多層積層板を形成した。

【００２２】（実施例３）回路板２としては、厚みが３
５μｍの銅箔の回路１を有するもので、回路１と回路１
の間の回路不形成部１０の大きさが５０×５０ｍｍに形
成されたものを用いた。この回路板２の回路不形成部１
０に埋め込み用樹脂（山栄化学（株）製のＰＨＰ−９０
０、エポキシ樹脂と無機フィラーを含有している）を４
５×４５ｍｍの大きさに印刷して塗布し、これを乾燥さ
せることによって、回路１と略同じ厚みを有する厚み補
助部５を形成した。このような回路板２を用いて上記実
施例１と同様にして多層積層板を形成した。

【００２３】（比較例）回路板２としては、厚みが３５
μｍの銅箔の回路１を有するもので、回路１と回路１の
間の回路不形成部１０の大きさが４０×４０ｍｍに形成
されたものを用いた。このような回路板２を用いて上記
実施例１と同様にして多層積層板を形成した。

【００２４】上記のように作製される実施例１乃至３及
び比較例について、マイクロメータにより複数箇所の厚
みを測定し、その平均値、最大値、最小値を求めた。ま
た実施例１乃至３及び比較例について、ボイドの発生の
有無を観察した。尚、外観上、かすれや白化や膨れが発
生しているものにボイドが発生していると認定した。結
果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から判るように、実施例１乃至３では
厚みのばらつきが少なく、またボイドの発生も無かった
が、比較例では厚みの最大値と最小値の間に大きな差が
でき、またボイドも発生した。

【００２７】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に記載の
発明は、表面に回路を有する回路板に絶縁材料を介して
金属箔を重ね合わせ、これを加熱加圧して回路板と金属
箔を一体に積層する多層積層板の製造方法であって、回
路板の表面の回路と回路の間の直径１０ｍｍ以上の円が
入るような大きさの部分に、回路と略同等の厚みを有す
る厚み補助部を設けたので、回路板に金属箔を一体化す
る際の加熱加圧において、厚み補助部の存在によって回
路が存在していない部分に絶縁材料が多く流れないよう
にすることができ、絶縁材料から形成される絶縁層の厚
みが略均一になって絶縁性能などの特性を略均一にする
ことができて、信頼性の高い多層積層板を形成すること
ができるものである。また厚み補助部を設けることによ
って、回路板の回路と回路の間に大きな空間が存在しな
いようにすることができ、絶縁材料が回路と回路の間あ
るいは回路と厚み補助部の間の隅々まで行き渡ることに
なってボイドの発生がないようにすることができて、信
頼性の高い多層積層板を形成することができるものであ
る。さらに絶縁材料は任意のものを使用することがで
き、絶縁材料として各種のものを適宜選択して用いるこ
とによって、絶縁特性などを自由に設定することができ
るものである。従って、この方法で形成される多層積層
板は、特性インピーダンスの安定性が必要な性能の高い
多層プリント配線板を製造するのに好適に用いることが
できるものである。

【００２８】また本発明の請求項２に記載の発明は、回
路板の表面の回路と回路の間の直径１０ｍｍ以上の円が
入るような大きさの部分に、回路と導通されてない無導
通回路部を形成し、この無導通回路部を厚み補助部とし
て形成したので、回路と無導通回路部を同時に形成する
ことができ、厚み補助部を形成するための工程を必要と
せず、厚み補助部を形成してもコストの上昇を抑えるこ
とができるものである。

【００２９】また本発明の請求項３に記載の発明は、回
路板の表面の回路と回路の間の直径１０ｍｍ以上の円が
入るような大きさの部分に、樹脂材料を塗布して硬化さ
せて厚み補助部を形成したので、厚み補助部を簡単に形
成することができるものである。また本発明の請求項４
に記載の発明は、フィラーを含有させた樹脂材料を用い
たので、厚み補助部の熱膨張率を小さくすることがで
き、回路や厚み補助部の存在しない部分と厚み補助部が
形成された部分との加熱時の熱膨張の差を小さくするこ
とができ、耐熱性の高い多層積層板を形成することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、（ａ）乃至
（ｄ）は断面図である。

【図２】同上の回路板を示す平面図である。

【図３】従来例を示し、（ａ）乃至（ｄ）は断面図であ
る。

【図４】他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１回路２回路板３絶縁材料４金属箔５厚み補助部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に回路を有する回路板に絶縁材料を
介して金属箔を重ね合わせ、これを加熱加圧して回路板
と金属箔を一体に積層する多層積層板の製造方法であっ
て、回路板の表面の回路と回路の間の直径１０ｍｍ以上
の円が入るような大きさの部分に、回路と略同等の厚み
を有する厚み補助部を設けて成ることを特徴とする多層
積層板の製造方法。
【請求項２】回路板の表面の回路と回路の間の直径１
０ｍｍ以上の円が入るような大きさの部分に、回路と導
通されてない無導通回路部を形成し、この無導通回路部
を厚み補助部として形成することを特徴とする請求項１
に記載の多層積層板の製造方法。
【請求項３】回路板の表面の回路と回路の間の直径１
０ｍｍ以上の円が入るような大きさの部分に、樹脂材料
を塗布して硬化させて厚み補助部を形成することを特徴
とする請求項１又は２に記載の多層積層板の製造方法。
【請求項４】フィラーを含有させた樹脂材料を用いる
ことを特徴とする請求項３に記載の多層積層板の製造方
法。