説明

多層配線板およびその製造方法

【課題】層間導通部の補強効果を向上した多層配線板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】第1絶縁樹脂層110の一方の主面に形成された第1導体回路パターン112を備えた第1基板11と、第2絶縁樹脂層120の一方の主面に形成された第2導体回路パターン122を備えた第2基板12と、第1絶縁樹脂層110を貫通して形成された層間導通部115とを有し、第1基板11と第2基板12とを積層し、層間導通部115を介して第1導体回路パターン112と第2導体回路パターン122とを接合した多層配線板において、第1導体回路パターン112と層間導通部115との接合部の周囲に空隙を介して第1絶縁樹脂層110上に形成された第1補強パターン114と、第2導体回路パターン122と層間導通部115との接合部の周囲に空隙を介して第2絶縁樹脂層120上に形成された第2補強パターン124とを備えて構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、層間導通部を補強した多層配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている(特許文献1参照)。この文献には、層間を導通させるバンプ(層間導通部)の周囲に層間導通部と接して補強体を設け、この補強体で層間導通部を補強する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−253547号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来技術では、補強体が層間導通部と接して同層に設けられているので、補強体に加わった応力が直接層間導通部に伝達されやすくなっていた。このため、十分な補強効果が得られず、層間導通部に加わる応力を低減するのが困難になっていた。
【0005】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、層間導通部の補強効果を向上した多層配線板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の態様によれば、第1絶縁層と、第1絶縁層の一方の主面に形成された第1導体回路パターンと、第1絶縁層の他方の主面に形成された接着層と、を備えた第1基板と、第2絶縁層と、第2絶縁層の一方の主面に形成された第2導体回路パターンと、を備えた第2基板と、第1絶縁層と接着層を貫通して形成され、第1導体回路パターンと導通する層間導通部と、を有し、接着層を介して第1基板と第2基板とを積層し、層間導通部を介して第1導体回路パターンと第2導体回路パターンとを接合した多層配線板において、層間導通部を補強する第1補強パターンおよび/または第2補強パターンを備え、第1補強パターンは、第1導体回路パターンと層間導通部との接合部の周囲に空隙を介して第1絶縁層上に形成され、第2補強パターンは、第2導体回路パターンと層間導通部との接合部の周囲に空隙を介して第2絶縁層上に形成されている多層配線板が提供される。
【0007】
本発明の第2の態様によれば、第1基板を構成する第1絶縁層の一方の主面に、第1導体回路パターンと第1補強パターンとを形成する第1の工程と、第1絶縁層の他方の主面に接着層を形成する第2の工程と、第1絶縁層ならびに前記接着層を貫通して、第1導体回路パターンに至る貫通孔を形成する第3の工程と、貫通孔に導電部材を充填して第1導体回路パターンに接合する層間導通部を形成する第4の工程と、第2基板を構成する第2絶縁層の一方の主面に、第2導体回路パターンと第2補強パターンとを形成する第5の工程と、第1基板と前記第2基板とを積層して接合し、層間導通部を介して第1導体回路パターンと第2導体回路パターンとを接合する第6の工程とを備え、第1補強パターンは、第1導体回路パターンと層間導通部との接合部の周囲に空隙を介して第1絶縁層上に形成され、第2補強パターンは、第2導体回路パターンと層間導通部との接合部の周囲に空隙を介して第2絶縁層上に形成される多層配線板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、層間導通部の補強効果を向上して、層間導通部に加わる応力を低減した多層配線板およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態1に係る多層配線板の構成を示す断面図ならびに平面図である。
【図2】本発明の実施形態1に係る多層配線板の製造方法を示す工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を用いて本発明を実施するための実施形態を説明する。
【0011】
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1に係る多層配線板の構成を示す図であり、同図(a)は第1基板と第2基板とを積層する前の状態を示す断面図であり、同図(b)は同両基板の積層後の状態を示す断面図であり、同図(c)は同図(b)を上面から見た平面図である。
【0012】
本発明の多層配線板は、第1絶縁層と、第1絶縁層の一方の主面に形成された第1導体回路パターンと、第1絶縁層の他方の主面に形成された接着層とを備えた第1基板とを備えている。また、多層配線板は、第2絶縁層と、第2絶縁層の一方の主面に形成された第2導体回路パターンとを備えた第2基板と、第1絶縁層と接着層を貫通して形成された層間導通部とを備えている。多層配線板は、接着層を介して第1基板と第2基板とを積層形成し、層間導通部を介して第1導体回路パターンと第2導体回路パターンとを接合している。多層配線板は、層間導通部を補強する第1補強パターンおよび/または第2補強パターンを備えている。第1補強パターンは、第1導体回路パターンと層間導通部との接合部の周囲に第1導体回路パターンと空隙を介して第1絶縁層上に形成されている。第2補強パターンは、第2導体回路パターンと層間導通部との接合部の周囲に第2導体回路パターンと空隙を介して第2絶縁層上に形成されている。
【0013】
本発明の多層配線板の製造方法は、第1基板を構成する第1絶縁層の一方の主面に、第1導体回路パターンと第1補強パターンとを同時に形成する第1の工程と、第1絶縁層の他方の主面に接着層を形成する第2の工程とを備えている。さらに、第1絶縁層ならびに接着層を貫通して第1導体回路パターンに至る貫通孔を形成する第3の工程と、貫通孔に導電部材を充填して第1導体回路パターンに接合する層間導通部を形成する第4の工程とを備えている。さらに、第2基板を構成する第2絶縁層の一方の主面に、第2導体回路パターンと第2補強パターンとを同時に形成する第5の工程と、第1基板と前記第2基板とを積層して接合し、層間導通部を介して第1導体回路パターンと第2導体回路パターンとを接合する第6の工程とを備えている。
【0014】
図1において、第1基板11は、樹脂フィルム(CCL:Copper Clad Laminate)と第1接着層(接着層)111とで構成されている。樹脂フィルムは、熱可塑性の第1絶縁樹脂層(第1絶縁層)110の一方の主面に銅箔を貼り合わせて構成されている。銅箔はフォトリソグラフィー技術ならびにエッチングにより選択的に除去されて第1導体回路パターン112を形成する。
【0015】
第1基板11の一方の主面上で、第1導体回路パターン112と後述する層間導通部115とが接合された接合部の周囲には、第1補強パターン114が形成されている。第1補強パターン114は、第1導体回路パターン112との間に所定の間隔だけ離間して、例えば10μm以上程度のギャップを設けて形成されている。第1補強パターン114は、第1導体回路パターン112と同部材の銅箔を第1導体回路パターン112と同様に選択的に除去することで所定の寸法に形成されている。第1補強パターン114は、第1基板11の平面方向の外形寸法が後述する層間導通部115の直径の5〜10倍程度を一辺とする矩形状に形成されている。第1補強パターン114は、その厚みが第1導体回路パターン112と同程度、もしくは第1導体回路パターン112の厚みよりも厚く形成されている。
【0016】
第1絶縁樹脂層110は、その他方の主面に第1接着層111が接着されている。この第1接着層111を介して第1基板11と第2基板12とを接着して積層する。
【0017】
第1基板11には、第1絶縁樹脂層110と第1接着層111とを貫通して第1導体回路パターン112と接合する層間導通部115が形成されている。層間導通部115は、第1基板11と第2基板12とが積層される前には、第1導体回路パターン112と接合していない一方の端部が第1接着層111の一方の主面の表面から突出した突出部116を形成している。層間導通部115は、導電性ペースト等の導電性の部材で構成されている。
【0018】
第2基板12は、樹脂フィルム(CCL:Copper Clad Laminate)と第2接着層121とで構成されている。なお、第2接着層121はなくてもよい。樹脂フィルムは、熱可塑性の絶縁樹脂層(第2絶縁層)120の一方の主面に銅箔を貼り合わせて構成されている。銅箔はフォトリソグラフィー技術ならびにエッチングにより選択的に除去されて第2導体回路パターン122を形成する。
【0019】
第2基板12の一方の主面上で、第2導体回路パターン122と後述する層間導通部115とが接合された接合部の周囲には、第2補強パターン124が形成されている。第2補強パターン124は、第2導体回路パターン122との間に所定の間隔だけ離間して、例えば10μm以上程度のギャップを設けて形成されている。第2補強パターン124は、第2導体回路パターン122と同部材の銅箔を第2導体回路パターン122と同様に選択的に除去することで所定の寸法に形成されている。第2補強パターン124は、第2基板12の平面方向の外形寸法が層間導通部115の直径の5〜10倍程度を一辺とする矩形状に形成されている。第2補強パターン124は、その厚みが第2導体回路パターン122と同程度、もしくは第2導体回路パターン122の厚みよりも厚く形成されている。
【0020】
第2絶縁樹脂層120は、その他方の主面に必要に応じて第2接着層121が接着されている。この第2接着層121を介して第2基板12は他の部材(図示せず)と接着して積層される。
【0021】
次に、図2(a)〜(e)の工程断面図を参照して、図1に示す多層配線板の製造方法を説明する。
【0022】
先ず、図2(a)に示すように、例えばポリイミド、液晶ポリマ等の第1絶縁樹脂層110の一方の主面に銅箔を貼り合わせて構成された樹脂フィルムを用意する。第1絶縁樹脂層110の銅箔の表面にエッチングレジストをラミネートした後、フォトリソグラフィー技術を用いてエッチングレジストを選択的に除去してパターニングする。このパターニングされたエッチングレジストをマスクにして、ウェットエッチングにより銅箔を選択的に除去した後、エッチングレジストを剥離する。このような選択的なエッチング除去工程により、第1絶縁樹脂層110上に所望の第1導体回路パターン112ならびに第1補強パターン114を同時に形成する。
【0023】
その後、第1絶縁樹脂層110の他方の主面に、熱硬化性樹脂フィルムを加熱圧着により貼り付けて第1接着層111を形成する。第1接着層111は、概ね10〜50μm程度の膜厚に形成される。熱硬化性樹脂フィルムとしては、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系エラストマー等を使用することができる。続いて、第1接着層111上に樹脂製のカバーフィルム層(図示せず)を貼り付ける。カバーフィルム層は、概ね10〜50μm程度の膜厚に形成され、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート )やポリイミド等の熱可塑性樹脂を使用することができる。
【0024】
次に、図2(b)に示すように、カバーフィルム層の上面側から、UV−YAGレーザビーム等を選択的に照射して、カバーフィルム層、第1接着層111ならびに第1絶縁樹脂層110を選択的に除去する。これにより、カバーフィルム層、第1接着層111ならびに第1絶縁樹脂層110を貫通して第1導体回路パターン112の一部内面に達する貫通孔(ビアホール)130を形成する。貫通孔130の孔径は、概ね40〜200μm程度である。
【0025】
次に、図2(c)に示すように、貫通孔130内に、減圧下でのスクリーン印刷により導電ペースト(導電性樹脂組成物)を充填する。この導電ペーストは、例えば銅粒子性の導電材料フィラーをエポキシ樹脂製のバインダーに混合したものを使用することができる。これにより、第1導体回路パターン112に接合した層間導通部115が形成される。なお、必要に応じて導電ペーストを充填後、所定の温度を加えて導電ペーストを仮硬化させるようにしてもよい。続いて、カバーフィルム層を剥離して除去することで、層間導通部115の一方の端部に第1接着層111の表面から突出した突出部116を形成する。
【0026】
次に、図2(d)に示すように、例えばポリイミド、液晶ポリマ等の第2絶縁樹脂層120の一方の主面に銅箔を貼り合わせて構成された樹脂フィルムを用意する。第2絶縁樹脂層120の銅箔の表面にエッチングレジストをラミネートした後、フォトリソグラフィー技術を用いてエッチングレジストを選択的に除去してパターニングする。このパターニングされたエッチングレジストをマスクにして、ウェットエッチングにより銅箔を選択的に除去した後、エッチングレジストを剥離する。このような選択的なエッチング除去工程により、第2絶縁樹脂層120上に所望の第2導体回路パターン122ならびに第2補強パターン124を同時に形成する。
【0027】
最後に、図2(e)に示すように、第1基板11と第2基板12とを対向して両基板を加熱下でプレスし、第1接着層111を介して第1基板11と第2基板12とを接合して積層する。この接合により、層間導通部115と第1導体回路パターン112ならびに第2導体回路パターン122とを接合して積層する。プレス時の温度は、第1絶縁樹脂層110ならびに第2絶縁樹脂層120のガラス転移温度よりも低い温度に設定される。上記工程を経て図1に示す多層配線板が製造される。
【0028】
この実施形態1においては、層間導通部115の周辺に応力が加わった場合に、先ず第1補強パターン114ならびに第2補強パターン124を変形させることで応力を分散させる。これにより、層間導通部115の変形を抑制して層間導通部115に加わる応力を低減することが可能となり、層間導通部115におけるクラックの発生を抑制することができる。
【0029】
また、本発明は、層間導通部115と接合する第1導体回路パターン112ならびに第2導体回路パターン122の面積を単に大きくする構造は採用していない。すなわち、補強パターンは、導体回路パターンとは独立した別体のパターンであり、導体回路パターンと離間して形成されている。例えば、補強パターンと導体回路パターンとが一体化されて連続したパターンである場合に、層間導通部115の周辺に加わった応力は、補強パターンから導体回路パターンを介して層間導通部115に容易に伝達されてしまう。この場合には、層間導通部115に加わる応力を低減する効果を得ることは難しくなる。
【0030】
なお、上記多層配線板を実際に折り曲げてその断面を観察すると、導体回路パターンが形成された箇所は、形成されていない箇所(絶縁樹脂層および接着層のみの箇所)に比べて折り曲がり部の自己半径が大きくなる。これは、導体回路パターン自体の厚みおよび加工硬化による加工性の低下が主な要因である。この結果、折り曲げによる多層配線板の変形が緩やかとなり、作用する応力も小さくなる。
【0031】
したがって、上記補強パターンを採用することで、多層配線板が層間導通部115の周辺で折れ曲がった場合であっても、層間導通部115自身が折れ曲がり難くなる。これにより、上述したように、層間導通部115の変形を抑制して層間導通部115に加わる応力を低減することが可能となる。この結果、層間導通部115におけるクラックの発生を抑制することができる。
【0032】
上記製造方法では、第1導体回路パターン112と第1補強パターン114とを同一部材で同時に形成し、第2導体回路パターン122と第2補強パターン124とを同一部材で同時に形成している。これにより、第1補強パターン114ならびに第2補強パターン124とを形成するための工程を増やすことなく、多層配線板を製造することができる。
【0033】
なお、上記実施形態1では、第1補強パターン114と第2補強パターン124とを備えているが、いずれか一方の補強パターンを備えるようにようにしてもよい。
【0034】
また、第1補強パターン114ならびに第2補強パターン124は、第1導体回路パターン112ならびに第2導体回路パターン122を構成する銅箔に代えて、ヤング率の大きな絶縁体で構成してもよい。
【0035】
さらに、第1補強パターンと第2補強パターンのパターン形状は、同じであっても異なっていてもよい。またさらに、パターン形状は、矩形以外に円形でもよい。またさらに、第1導体回路パターンと第1補強パターンのギャップ(間隔)と第2導体回路パターンと第2補強パターンのギャップ(間隔)は異なっていてもよい。このようにすることで、第1導体回路パターンと第2導体回路パターンとで回路形成のデザインルールが違う場合には、例えば第1導体回路パターンをファイン回路で使用し、第2導体回路パターンをラフ回路で使用するといった使い分けができる。
【符号の説明】
【0036】
11…第1基板
12…第2基板
110…第1絶縁樹脂層
111…第1接着層
112…第1導体回路パターン
114…第1補強パターン
115…層間導通部
116…突出部
120…第2絶縁樹脂層
121…第2接着層
122…第2導体回路パターン
124…第2補強パターン
130…貫通孔(ビアホール)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の一方の主面に形成された第1導体回路パターンと、
前記第1絶縁層の他方の主面に形成された接着層と、
を備えた第1基板と、
第2絶縁層と、
前記第2絶縁層の一方の主面に形成された第2導体回路パターンと、
を備えた第2基板と、
前記第1絶縁層と前記接着層を貫通して形成され、前記第1導体回路パターンと導通する層間導通部と、
を有し、
前記接着層を介して前記第1基板と前記第2基板とを積層し、前記層間導通部を介して前記第1導体回路パターンと前記第2導体回路パターンとを接合した多層配線板において、
前記層間導通部を補強する第1補強パターンおよび/または第2補強パターンを備え、
前記第1補強パターンは、前記第1導体回路パターンと前記層間導通部との接合部の周囲に空隙を介して前記第1絶縁層上に形成され、
前記第2補強パターンは、前記第2導体回路パターンと前記層間導通部との接合部の周囲に空隙を介して前記第2絶縁層上に形成されている
ことを特徴とする多層配線板。
【請求項2】
前記第1補強パターンは、前記第1導体回路パターンと同部材で形成され、前記第2補強パターンは、前記第2導体回路パターンと同部材で形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の多層配線板。
【請求項3】
前記第1補強パターンならびに前記第2補強パターンは、その外形寸法が前記層間導通部の直径よりも大きい
ことを特徴とする請求項1または2に記載の多層配線板。
【請求項4】
第1基板を構成する第1絶縁層の一方の主面に、第1導体回路パターンと第1補強パターンとを形成する第1の工程と、
前記第1絶縁層の他方の主面に接着層を形成する第2の工程と、
前記第1絶縁層ならびに前記接着層を貫通して、前記第1導体回路パターンに至る貫通孔を形成する第3の工程と、
前記貫通孔に導電部材を充填して前記第1導体回路パターンに接合する層間導通部を形成する第4の工程と、
第2基板を構成する第2絶縁層の一方の主面に、第2導体回路パターンと第2補強パターンとを形成する第5の工程と、
前記第1基板と前記第2基板とを積層して接合し、前記層間導通部を介して前記第1導体回路パターンと前記第2導体回路パターンとを接合する第6の工程とを備え、
前記第1補強パターンは、前記第1導体回路パターンと前記層間導通部との接合部の周囲に空隙を介して前記第1絶縁層上に形成され、
前記第2補強パターンは、前記第2導体回路パターンと前記層間導通部との接合部の周囲に空隙を介して前記第2絶縁層上に形成される
ことを特徴とする多層配線板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−9762(P2012−9762A)
【公開日】平成24年1月12日(2012.1.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−146416(P2010−146416)
【出願日】平成22年6月28日(2010.6.28)
【出願人】(000005186)株式会社フジクラ (4,463)
【Fターム(参考)】