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JP2003324280A - Manufacturing method of printed circuit board - Google Patents

Manufacturing method of printed circuit board

Info

Publication number
JP2003324280A
JP2003324280A JP2002131060A JP2002131060A JP2003324280A JP 2003324280 A JP2003324280 A JP 2003324280A JP 2002131060 A JP2002131060 A JP 2002131060A JP 2002131060 A JP2002131060 A JP 2002131060A JP 2003324280 A JP2003324280 A JP 2003324280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
printed circuit
circuit board
via hole
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002131060A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Akita
直幸 秋田
Susumu Echigo
将 愛知後
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2002131060A priority Critical patent/JP2003324280A/en
Publication of JP2003324280A publication Critical patent/JP2003324280A/en
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a printed circuit board which assures excellent interlayer connection reliability and includes a higher density multilayer structure manufactured at a lower cost. <P>SOLUTION: A conductor pattern 5 is formed on one surface of a resin sheet 1 composed of a thermosetting resin, and a via hole 5 reaching the conductor pattern is formed on the other surface. A plurality of processing resin sheets 6 are laminated by precipitating and filling a low melting point metal 4 as an interlayer connection material in the via hole 3 by plating. Each processing resin sheet 6 is bonded simultaneously by pressurization and heat treatment under the this condition. By the heat treatment and pressurization, the low melting point metal 4 is connected to the adjacent conductor pattern 5 by a metal coupling process. Accordingly, the printed circuit board 8 having an excellent interlayer connection property which enables high density wiring can be manufactured at a lower cost. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多層構造を有する
プリント基板の製造方法に関し、特に各層間の接続技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a printed circuit board having a multi-layer structure, and more particularly to a technique for connecting layers.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術として、例えば特開昭58−1
21698号公報や特開平7−176846号公報に開
示された技術のように、プリント基板のビアホール内を
金属めっき或いは導電性ペーストにより充填し、それに
よりプリント基板の各層間の導体パターンを電気的に接
続するものが知られている。
2. Description of the Related Art As a conventional technique, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-1
Like the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 21698 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-176846, the via hole of the printed circuit board is filled with metal plating or conductive paste to electrically connect the conductor patterns between the layers of the printed circuit board. It is known to connect.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たいずれの手法においても、導体パターン及び絶縁層を
1層ずつ順次積層していくビルドアップ工法であるた
め、積層数が増加するほど工数も増加し、製造コストが非
常に高くなるとの問題がある。また、金属めっきを用い
た場合においては、ビアホール内の金属めっきと導体パ
ターンとの間は、導体パターン側にはんだからなる接続
端子を形成し、この接続端子によって接続する。このた
め、層間接続の信頼性を確保するためには、接続端子のサ
イズを大きくとる必要があり、配線密度を向上すること
が困難である。また導電性ペーストを用いた場合、導電
性ペーストと導体パターンとの界面が樹脂接着となり、
さらに導電性ペースト中においては金属粒子同士が接触
することで導電路が形成されるものであるため、層間接
続信頼性が低く大電流化が困難である。
However, in any of the above-described methods, since the build-up method is one in which the conductor pattern and the insulating layer are sequentially laminated one by one, the number of steps increases as the number of laminated layers increases. However, there is a problem that the manufacturing cost becomes very high. When metal plating is used, a connection terminal made of solder is formed on the conductor pattern side between the metal plating in the via hole and the conductor pattern, and the connection is made by this connection terminal. Therefore, in order to ensure the reliability of the interlayer connection, it is necessary to increase the size of the connection terminal, and it is difficult to improve the wiring density. When a conductive paste is used, the interface between the conductive paste and the conductor pattern is resin-bonded,
Further, in the conductive paste, metal particles are in contact with each other to form a conductive path, so that the reliability of interlayer connection is low and it is difficult to increase the current.

【0004】本発明は上記問題点に鑑み、層間接続信頼
性に優れ、高密度配線が可能で且つ製造コストを低減で
きる多層構造を有するプリント基板の製造方法を提供す
ることを目的とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a printed circuit board having a multi-layer structure which is excellent in interlayer connection reliability, enables high-density wiring, and reduces manufacturing cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のプリン
ト基板の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる樹脂シート
に対し、その一方の面上に形成された金属箔に達するよ
うに、この樹脂シートの他方の面からビアホール形成す
る。そして、ビアホールの内部にめっき処理により低融
点金属を析出・充填させ、金属箔をエッチングにより導
体パターンとした後に、上述の加工がされた樹脂シート
を含む多層基板形成用シートを積層する。次いで、積層
された多層基板形成用シートを加圧・加熱することによ
り、一括で各シートを接着し多層構造を有するプリント
基板を形成する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board manufacturing method, wherein a resin sheet made of a thermoplastic resin is applied to a resin sheet so as to reach a metal foil formed on one surface of the resin sheet. A via hole is formed from the other surface of the sheet. Then, a low melting point metal is deposited and filled in the inside of the via hole by plating, the metal foil is etched to form a conductor pattern, and then a multilayer substrate forming sheet including the resin sheet processed as described above is laminated. Next, the laminated sheets for forming a multilayer substrate are pressed and heated to collectively adhere the sheets to form a printed board having a multilayer structure.

【0006】本発明においては、上述したようにめっき
処理によって低融点金属をビアホール内に充填している
ので、従来技術のように導体パターン側に接続端子を設
ける必要はない。従って、従来技術に比較して配線密度
を向上させることができる。
In the present invention, since the low melting point metal is filled in the via hole by the plating process as described above, it is not necessary to provide the connection terminal on the conductor pattern side unlike the prior art. Therefore, the wiring density can be improved as compared with the conventional technique.

【0007】さらに加圧・加熱時にビアホール内に充填
した低融点金属が隣接する導体パターンと金属結合を形
成する。このため、層間接続における接続信頼性も十分
に確保することができる。
Further, the low melting point metal filled in the via hole at the time of pressurizing and heating forms a metal bond with the adjacent conductor pattern. Therefore, the connection reliability in the interlayer connection can be sufficiently ensured.

【0008】また、上述した製造方法によれば、複数の導
体パターン層及び絶縁層である樹脂シートを交互に積層
した後、それらの積層体を加熱・加圧することにより、一
括して各樹脂シートを相互に接着することができるの
で、製造工程も大幅に短縮することができ、製造コストを
抑えることができる。
Further, according to the above-mentioned manufacturing method, the resin sheets which are the conductor pattern layers and the insulating layers are alternately laminated, and then the laminated body is heated and pressed to collectively form the resin sheets. Since they can be adhered to each other, the manufacturing process can be significantly shortened and the manufacturing cost can be suppressed.

【0009】請求項2に記載のように、ビアホール内に
充填される低融点金属は単一金属或いは複合金属から構
成することができる。例えば、単一金属としてはSn,
Bi等を採用でき、複合金属としてはSn−Pb,Sn
−Ag,Sn−Pb−Bi等を採用できる。要は、熱プ
レスの加圧・加熱条件により隣接する導体パターンとの
間で金属結合を形成するものであれば、単一金属であっ
ても複合金属であってもどちらでも良い。
The low melting point metal filled in the via hole may be composed of a single metal or a composite metal. For example, as a single metal, Sn,
Bi or the like can be adopted, and as the composite metal, Sn-Pb, Sn
-Ag, Sn-Pb-Bi, etc. can be adopted. In short, either a single metal or a composite metal may be used as long as it forms a metal bond between the adjacent conductor patterns depending on the pressing / heating conditions of the hot press.

【0010】請求項3に記載のように、充填工程におい
て、ビアホール内の底部に先にめっき処理により第1接
続金属として低融点金属より比抵抗が小さい金属を充填
し、その上層に第2接続金属として低融点金属を充填す
ることが好ましい。このように第1接続金属として低融
点金属より比抵抗が小さい金属を用いることにより、ビ
アホール内が低融点金属のみの場合よりも抵抗値を抑え
ることができる。また、このように比抵抗の小さい金属
は、一般的に融点が高い。従って、加熱・加圧時に、低融
点金属が比抵抗の小さい金属と金属結合を生じて合金化
されると、低融点金属の融点が上昇するため、後に加熱を
伴う工程が実行されても低融点金属が再溶融せず、高い
接続信頼性を得ることができる。尚、請求項4に記載の
ように第1接続金属として導体パターンと同じ金属を用
いても良いし、請求項5に記載のように第1接続金属と
してCuを用いても良い。第1接続金属として導体パタ
ーンと同じ金属を用いることにより、導体パターンとビ
アホール内の第一接続金属の線膨張係数が同じであり、
電気的・機械的に安定した接続状態となる。さらに、安
価で比抵抗が小さく高周波特性にもすぐれるCuを第1
接続金属として用いると好ましく、その際導体パターン
も銅から形成されると尚良い。
In the filling step, in the filling step, a metal having a specific resistance smaller than that of the low melting point metal is filled as the first connecting metal in the bottom of the via hole by plating, and the second connecting layer is formed on the upper layer. It is preferable to fill a low melting point metal as the metal. By using a metal having a specific resistance smaller than that of the low melting point metal as the first connecting metal, the resistance value can be suppressed as compared with the case where only the low melting point metal is contained in the via hole. In addition, such a metal having a low specific resistance generally has a high melting point. Therefore, when the low-melting-point metal is alloyed by forming a metal bond with the metal having a low specific resistance during heating and pressurization, the melting point of the low-melting-point metal rises, so that even if a process involving heating is performed later, The melting point metal does not remelt, and high connection reliability can be obtained. The same metal as the conductor pattern may be used as the first connecting metal as described in claim 4, or Cu may be used as the first connecting metal as described in claim 5. By using the same metal as the conductor pattern as the first connecting metal, the conductor pattern and the first connecting metal in the via hole have the same linear expansion coefficient,
The electrical and mechanical connection is stable. In addition, the first is Cu, which is inexpensive and has a low specific resistance and excellent high-frequency characteristics
It is preferable to use it as a connecting metal, in which case the conductor pattern is also preferably made of copper.

【0011】また、プリント基板の積層工程において、
プリント基板は請求項6に記載のように多層基板形成用
シートとして複数の加工された樹脂シートの積層のみか
ら形成されても良いし、請求項7に記載のように、加工
された樹脂シートとコア基板を含む多層基板形成用シー
トを積層することで形成されても良い。いずれにおいて
も熱プレスにより加圧・加熱されると、樹脂シート同士
或いは樹脂シートとコア基板とが接着され多層基板が形
成される。
Also, in the process of laminating printed circuit boards,
The printed circuit board may be formed only by laminating a plurality of processed resin sheets as a multilayer substrate forming sheet as described in claim 6, or the processed resin sheet as described in claim 7. It may be formed by stacking sheets for forming a multilayer substrate including a core substrate. In either case, when pressed and heated by a hot press, the resin sheets are bonded to each other or the resin sheet and the core substrate are bonded to each other to form a multilayer substrate.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本実施の形態におけるプ
リント基板の製造工程を示す工程別断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view of each step showing a manufacturing process of a printed circuit board in the present embodiment.

【0013】先ず、図1(a)に示すように片面に金属
箔2を貼着した絶縁基材である樹脂シート1を準備す
る。本例では樹脂シート1としてポリエーテルエーテル
ケトン(PEEK)樹脂65〜35%とポリエーテルイ
ミド(PEI)樹脂35〜65%とからなる厚さ50〜
100μmの熱可塑性樹脂シートを用いている。金属箔
2としては、例えばAu、Ag、Cu、Alの少なくと
も1種を含む低抵抗金属箔が良く、望ましくは安価でマ
イグレーションの心配のないCu箔が良い。尚、本例で
は金属箔2として厚さ1〜50μmのものを用いた。
First, as shown in FIG. 1A, a resin sheet 1 which is an insulating base material having a metal foil 2 attached to one surface thereof is prepared. In this example, the resin sheet 1 is made of polyetheretherketone (PEEK) resin 65 to 35% and polyetherimide (PEI) resin 35 to 65% and has a thickness of 50 to 50%.
A 100 μm thermoplastic resin sheet is used. As the metal foil 2, for example, a low resistance metal foil containing at least one of Au, Ag, Cu and Al is preferable, and a Cu foil which is inexpensive and does not cause migration is preferable. In this example, the metal foil 2 having a thickness of 1 to 50 μm was used.

【0014】次に図1(b)に示すように、樹脂シート
1側から炭酸ガスレーザを照射して、金属箔2を底面と
する有底孔であるビアホール3を形成する。ビアホール
3の形成には、炭酸ガスレーザ以外にもUV−YAGレ
ーザやエキシマレーザ等が可能である。その他にもドリ
ル加工等のビアホール形成も可能であるが、微小径でか
つ金属箔2を傷つけないように加工することが必要とさ
れるため、レーザによる加工法を選択することが好まし
い。
Next, as shown in FIG. 1B, a carbon dioxide laser is irradiated from the resin sheet 1 side to form a via hole 3 which is a bottomed hole having the metal foil 2 as a bottom surface. In addition to the carbon dioxide gas laser, a UV-YAG laser, an excimer laser, or the like can be used to form the via hole 3. In addition, a via hole can be formed by drilling or the like, but it is preferable to select a laser processing method because it is necessary to perform processing so as to have a small diameter and not damage the metal foil 2.

【0015】図1(b)に示すように、ビアホール3の
形成が完了すると、次に、図1(c)に示すように、ビ
アホール3内に層間接続材料である低融点金属4をメッ
キ法により析出・充填させる。本例では低融点金属4と
して例えば融点が232℃であるSnを用い、金属箔2
を電極とした電解メッキによりビアホール3内にSn層
を析出させる。このようにメッキ法としては、ビアホー
ル3の底面に金属箔2が露出されているので、金属箔2
を電極として電解メッキを用いることが好ましい。これ
により電解メッキの下地層を形成するための無電解メッ
キが不要となり、工数を削減することができる。また、析
出させる低融点金属4の深さは、樹脂シート1の厚さに
対して±10%以内、好ましくは±5%以内である。な
お、低融点金属4としては加熱プレスによる加圧・加熱
条件により溶融し、金属箔2との間で金属結合を形成す
るものであればよく、他にも例えばBi、Sn−Pb、
Sn−Ag、Sn−Pb−Bi等があるがこれに限定さ
れるものではない。また、後に加熱を伴う工程を行う場
合(例えばリフローはんだ付け工程等)には、その温度
に対して低融点金属4の融点が同等以上であることが望
ましい。
When the formation of the via hole 3 is completed as shown in FIG. 1 (b), next, as shown in FIG. 1 (c), a low melting point metal 4 which is an interlayer connecting material is plated in the via hole 3. To deposit and fill. In this example, Sn having a melting point of 232 ° C. is used as the low melting point metal 4, and the metal foil 2
An Sn layer is deposited in the via hole 3 by electrolytic plating using the electrode as an electrode. As described above, in the plating method, the metal foil 2 is exposed on the bottom surface of the via hole 3, so that the metal foil 2
It is preferable to use electrolytic plating as the electrode. This eliminates the need for electroless plating for forming a base layer for electrolytic plating, and can reduce the number of steps. Further, the depth of the low melting point metal 4 to be deposited is within ± 10%, preferably within ± 5% with respect to the thickness of the resin sheet 1. It should be noted that the low melting point metal 4 may be any as long as it melts under pressure and heating conditions by a heating press to form a metal bond with the metal foil 2, and other materials such as Bi, Sn-Pb,
There are Sn-Ag, Sn-Pb-Bi and the like, but the present invention is not limited thereto. Further, when a process involving heating is performed later (for example, a reflow soldering process), it is desirable that the melting point of the low melting point metal 4 is equal to or higher than the temperature.

【0016】図1(c)に示したビアホール3内への低
融点金属4の析出・充填が完了すると、次に、図1
(d)に示すように、金属箔2をエッチングにより所望
の導体パターン5に形成する。
When the deposition / filling of the low melting point metal 4 into the via hole 3 shown in FIG. 1C is completed, the process shown in FIG.
As shown in (d), the metal foil 2 is formed into a desired conductor pattern 5 by etching.

【0017】以上の工程により表面に導体パターン5を
有し、ビアホール3内に低融点金属4を充填した樹脂シ
ート1(以下加工樹脂シート6という)を多層基板形成
用シートとして形成する。そして、図1(a)〜図1
(d)の工程を並列的に或いは繰り返し行うことによ
り、加工樹脂シート6が複数枚準備される。この複数枚
の加工樹脂シート6は、図1(e)に示すように積層さ
れる。このとき、形成される多層基板の表裏両面に素子
等を実装できるようにするために、加工樹脂シート6の
向きが折り返し線7を境に逆転し、両最外面に導体パタ
ーン5が現れるように積層される。ここで、図1(e)
に鎖線で示した折り返し線7は、加工樹脂シート6の積
層される中心線と一致しているが、必ずしもそうである
必要はない。また、本例では折り返し線を基準として加
工樹脂シート6の向きを反転させているが、全て同じ向
きに加工樹脂シート6を積層してもよい。
Through the above steps, the resin sheet 1 (hereinafter referred to as the processed resin sheet 6) having the conductor pattern 5 on the surface and the low melting point metal 4 filled in the via hole 3 is formed as a multilayer substrate forming sheet. Then, FIG. 1A to FIG.
A plurality of processed resin sheets 6 are prepared by performing the step (d) in parallel or repeatedly. The plurality of processed resin sheets 6 are laminated as shown in FIG. At this time, the orientation of the processed resin sheet 6 is reversed with the folding line 7 as a boundary so that the conductor patterns 5 appear on both outermost surfaces so that the elements and the like can be mounted on both front and back surfaces of the formed multilayer substrate. Stacked. Here, FIG. 1 (e)
The fold line 7 shown by the chain line in FIG. 3 coincides with the center line on which the processed resin sheet 6 is laminated, but it does not necessarily have to be so. Further, in this example, the direction of the processed resin sheet 6 is reversed with reference to the folding line, but the processed resin sheets 6 may be laminated in the same direction.

【0018】最後に、図1(f)に示すように、加工樹
脂シート6の積層体を、その両面から図示しない加熱プ
レス機によって加圧・加熱することにより、加工樹脂シ
ート6が相互に接着され、多層構造を有するプリント基
板8が形成される。加圧・加熱条件としては、例えば圧
力1〜2MPa、加熱温度300〜330℃で1〜2h
加圧・加熱することによりプリント基板8を得ることが
できる。
Finally, as shown in FIG. 1 (f), the processed resin sheets 6 are adhered to each other by pressing and heating the laminated body of the processed resin sheets 6 from both sides with a heating press machine (not shown). Then, the printed circuit board 8 having a multilayer structure is formed. The pressurization / heating conditions include, for example, a pressure of 1 to 2 MPa, a heating temperature of 300 to 330 ° C. and 1 to 2 hours.
The printed board 8 can be obtained by pressurizing and heating.

【0019】上述したように、ビアホール3内に析出さ
せた低融点金属4は、加圧・加熱工程において溶融し、
隣接する導体パターン5との間に金属結合を形成する。
尚、本例に示すように折り返し構造を有す場合は、折り返
し線7を挟んで対峙する低融点金属4同士も金属結合を
形成する。さらに、プリント基板8は金属箔2を電極と
した電解メッキ法により、ビアホール3の内部に低融点
金属4を析出させることができるため、配線(層間接
続)密度を向上させることができる。従って、本実施の
形態のプリント基板8の製造方法によれば、高い層間接
続強度と高い電気的な接続信頼性を有し、さらに高密度
配線が可能な多層構造のプリント基板8を低コストにて
製造することができる。
As described above, the low melting point metal 4 deposited in the via hole 3 is melted in the pressing / heating process,
A metal bond is formed between the adjacent conductor patterns 5.
When the folded structure is provided as shown in this example, the low melting point metals 4 facing each other with the folded line 7 in between also form a metal bond. Furthermore, since the low melting point metal 4 can be deposited inside the via hole 3 by the electrolytic plating method using the metal foil 2 as an electrode on the printed circuit board 8, the wiring (interlayer connection) density can be improved. Therefore, according to the method for manufacturing the printed circuit board 8 of the present embodiment, the multilayer printed circuit board 8 having high interlayer connection strength and high electrical connection reliability and capable of high-density wiring can be manufactured at low cost. Can be manufactured.

【0020】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態を図2に基づいて説明する。
(Second Embodiment) Next, the second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG.

【0021】第2の実施の形態におけるプリント基板の
製造方法は、第1の実施の形態によるものと共通すると
ころが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は
省略し、異なる部分を重点的に説明する。
Since the printed circuit board manufacturing method according to the second embodiment has a lot in common with that according to the first embodiment, a detailed description of the common parts will be omitted below, and different parts will be focused on. explain.

【0022】第2の実施の形態において、第1の実施の
形態と異なる点は、ビアホール3内に充填される金属が
低融点金属4のみではなく、ビアホール3の底部に第1
接続金属4aとして低融点金属より比抵抗の小さい金属
(以下低抵抗金属という)を充填し、その上層に第2接
続金属4bとして熱プレス時に第1接続金属4aと導体
パターン5の夫々との間で金属結合を形成できる低融点
金属4を充填する点である。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the metal filled in the via hole 3 is not only the low melting point metal 4 but also the first metal at the bottom of the via hole 3.
A metal having a specific resistance smaller than that of the low melting point metal (hereinafter referred to as a low resistance metal) is filled as the connecting metal 4a, and an upper layer thereof is provided between the first connecting metal 4a and the conductor pattern 5 as a second connecting metal 4b during hot pressing. That is, the low melting point metal 4 capable of forming a metal bond is filled.

【0023】図2(a),(b)では、前述の第1実施
形態と同様の工程が行われ、樹脂シート1に有底ビアホ
ール3が形成される。図2(c)に示す工程では、先ず
ビアホール3の底面側、すなわち金属箔2と接触する第
1層接続金属4aとして、低抵抗金属がめっき処理によ
り充填される。ここで、第1接続金属4aとして用いら
れる金属としては、低融点金属4より抵抗値が低い金属、
例えばAu、Ag、Cu、Alの少なくとも1種を含む
低抵抗金属が良く、望ましくは安価でマイグレーション
の心配のないCuが良い。これにより、導体パターン5
間の層間接続部の抵抗値を抑えることができる。さら
に、第1接続金属4aと導体パターン5に用いられる金
属は同一であると、加圧・加熱時にも導体パターン5と
ビアホール3内の第1接続金属4aの線膨張係数も同じ
であるため安定した接続状態が得られる。
In FIGS. 2A and 2B, the same steps as those in the first embodiment described above are performed, and the bottomed via holes 3 are formed in the resin sheet 1. In the step shown in FIG. 2C, a low resistance metal is first filled by a plating process as the first layer connecting metal 4a that contacts the bottom surface side of the via hole 3, that is, the metal foil 2. Here, as the metal used as the first connecting metal 4a, a metal having a resistance value lower than that of the low melting point metal 4,
For example, a low resistance metal containing at least one of Au, Ag, Cu and Al is preferable, and Cu is preferable because it is inexpensive and does not cause migration. As a result, the conductor pattern 5
The resistance value of the interlayer connection portion between them can be suppressed. Further, if the first connecting metal 4a and the metal used for the conductor pattern 5 are the same, the conductor pattern 5 and the first connecting metal 4a in the via hole 3 also have the same linear expansion coefficient even during pressurization / heating, and thus are stable. The connected state is obtained.

【0024】次に図2(d)に示すように、第2接続金
属4bとして、第1実施形態で示した低融点金属4を形
成する。
Next, as shown in FIG. 2D, the low melting point metal 4 shown in the first embodiment is formed as the second connecting metal 4b.

【0025】ここで第1,第2接続金属4a,4bの形
成方法としては、共に電解メッキであることが好まし
い。近年の電子機器の小型化、高機能化の要求にこたえ
るために、多層基板形成用シート6におけるビアホール
3の径はより小さい方が良い。その為には、第1,第2
接続金属4a,4bをペースト状にしてビアホール3内
に処理するよりも、メッキ法により所望の箇所に第1,
第2接続金属4a,4bを析出させた方が、ビアホール
3内により均一で緻密な金属膜を形成する事ができる。
その結果、高い接着力と電気的接続信頼性が得られる。
尚、電解めっきにおいては、金属箔2を電極とすることが
できるため、ビアホール3内に予め無電解メッキを施す
必要はない。
Here, as a method of forming the first and second connection metals 4a and 4b, it is preferable that both are electrolytic plating. In order to meet the recent demand for miniaturization and high functionality of electronic devices, it is preferable that the diameter of the via hole 3 in the multilayer substrate forming sheet 6 be smaller. For that purpose, the first and second
Rather than forming the connection metals 4a and 4b into a paste and processing the via holes 3, the first and
By depositing the second connection metals 4a and 4b, a more uniform and dense metal film can be formed in the via hole 3.
As a result, high adhesive strength and electrical connection reliability can be obtained.
In the electroplating, since the metal foil 2 can be used as an electrode, it is not necessary to previously perform electroless plating in the via hole 3.

【0026】また、第1,第2接続金属4a,4bの深
さについては、樹脂シート1の厚さの範囲で種々の組み
合わせが可能であるが、第1接続金属4aの深さと第2
接続金属4bの深さの総計が樹脂シート1の厚さの±1
0%以内が好ましく、更に好ましくは総計が樹脂シート
1の厚さの±5%以内である。また、第1接続金属4a
の深さが総計の90〜99%、第2接続金属4bの深さ
が1〜10%程度が好ましい。これは、第1接続金属4
aとして比抵抗の小さい低抵抗金属を多く用いること
で、ビアホール3内の抵抗を低く抑えることができるた
めである。さらに、第2接続金属4bが1〜10%と少
ないため、隣接する導体パターン5を形成する金属或い
は第1接続金属4aに拡散し、ほぼ全量が合金化するこ
とで融点が上昇するため、後に加熱を伴う工程があって
も、その加熱によらず高い接続信頼性を示すことができ
るためである。
The depths of the first and second connecting metals 4a and 4b can be variously combined within the range of the thickness of the resin sheet 1, but the depth of the first connecting metal 4a and the second connecting metal 4a can be changed.
The total depth of the connecting metal 4b is ± 1 of the thickness of the resin sheet 1.
It is preferably within 0%, more preferably within ± 5% of the thickness of the resin sheet 1. Also, the first connection metal 4a
Is preferably 90 to 99% of the total, and the depth of the second connecting metal 4b is preferably about 1 to 10%. This is the first connection metal 4
This is because the resistance in the via hole 3 can be suppressed to a low level by using a lot of low-resistance metal having a small specific resistance as a. Further, since the amount of the second connecting metal 4b is as small as 1 to 10%, it diffuses into the metal forming the adjacent conductor pattern 5 or the first connecting metal 4a, and the melting point is increased by alloying almost all the amount, so that This is because even if there is a step involving heating, high connection reliability can be exhibited regardless of the heating.

【0027】本実施例においても第1の実施形態と同じ
く、多層基板形成用シートとして形成された複数の加工
樹脂シート6を積層し、その積層体に対して加圧・加熱
を行うことにより、各加工樹脂シート6が一括して相互
に接着され、多層構造を有するプリント基板8を得るこ
とができる(図2(f)、図2(g))。尚、図2に折り
返し線7を挟んで積層面が対向する折り返し構造を示し
たが、本例においても第1の実施の形態同様、それに限定
されるものではない。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, a plurality of processed resin sheets 6 formed as sheets for forming a multilayer substrate are laminated, and the laminated body is pressed and heated, The processed resin sheets 6 are collectively adhered to each other, and the printed board 8 having a multilayer structure can be obtained (FIGS. 2F and 2G). Although the folded structure in which the laminated surfaces are opposed to each other with the folded line 7 sandwiched therebetween is shown in FIG. 2, the present embodiment is not limited to this, as in the first embodiment.

【0028】以上より、本発明におけるプリント基板8
は、比抵抗が小さい低抵抗金属を第1層接続金属4aと
してビアホール3内に形成することで、層間接続におけ
る抵抗値を減少することができるまた、第2層として用
いる第2接続金属4bが積層時に隣接する第1接続金属
4aと加工樹脂シート6の導体パターン5との間で、金
属結合を形成するため、高密度で高い層間接続信頼性を
得ることができる。
From the above, the printed circuit board 8 in the present invention
Is capable of reducing the resistance value in the interlayer connection by forming a low resistance metal having a small specific resistance as the first layer connection metal 4a in the via hole 3, and the second connection metal 4b used as the second layer is formed. Since a metal bond is formed between the first connection metal 4a and the conductor pattern 5 of the processed resin sheet 6 which are adjacent to each other at the time of stacking, high density and high interlayer connection reliability can be obtained.

【0029】(第3の実施の形態)次に、本発明の第3
の実施の形態を図3に基づいて説明する。
(Third Embodiment) Next, the third embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG.

【0030】第3の実施の形態におけるプリント基板の
製造方法は、第1の実施の形態によるものと共通すると
ころが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は
省略し、異なる部分を重点的に説明する。
Since the method of manufacturing the printed circuit board according to the third embodiment has a lot in common with the method according to the first embodiment, the detailed description of the common parts will be omitted and the different parts will be mainly described. explain.

【0031】第3の実施の形態において、第1の実施の
形態と異なる点は、プリント基板8の形成に用いる多層
基板形成用シートとして、加工樹脂シート6以外にコア
基板6aも用いる事である。尚、用いられるコア基板6
aは、例えば熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂にガラス
クロスを配合した樹脂シートと、導体パターンとを交互
に積層して形成される。この樹脂シートは、熱プレス機
による加圧・加熱工程により、加工樹脂シート6と接着
できるものである。
The third embodiment differs from the first embodiment in that the core substrate 6a is used in addition to the processed resin sheet 6 as the multilayer substrate forming sheet used for forming the printed circuit board 8. . The core substrate 6 used
For example, a is formed by alternately laminating a resin sheet in which epoxy resin, which is a thermosetting resin, is mixed with glass cloth, and conductor patterns. This resin sheet can be adhered to the processed resin sheet 6 by a pressing / heating process using a hot press machine.

【0032】その製造方法を、図3(a)〜(f)に示
す。図3(a)〜(d)までは第1の実施の形態による
工程と同じである。図3(a)〜(d)に示す工程によ
って加工樹脂シート6の形成後、図3(e)に示すよう
に、コア基板6aを例えば積層の中心位置に配置させ、
その上下両面に加工樹脂シート6を所望の数だけ配置さ
せる。尚、コア基板6aの積層位置としては特に中心位
置に限定されるものではない。その後、加工樹脂シート
6及びコア基板6aの積層体に対して、加圧・加熱を行
うことにより、加工樹脂シート6同士及び加工樹脂シー
ト6とコア基板6aとが接着され、コア基板6aを含む
プリント基板8を形成することができる。
The manufacturing method is shown in FIGS. 3A to 3D are the same as the steps according to the first embodiment. After forming the processed resin sheet 6 by the steps shown in FIGS. 3A to 3D, as shown in FIG. 3E, the core substrate 6a is arranged at the center position of the stack, for example.
A desired number of processed resin sheets 6 are arranged on the upper and lower surfaces thereof. The stacking position of the core substrate 6a is not particularly limited to the center position. Thereafter, the laminated body of the processed resin sheet 6 and the core substrate 6a is pressed and heated to bond the processed resin sheets 6 to each other and the processed resin sheet 6 and the core substrate 6a to each other, including the core substrate 6a. The printed circuit board 8 can be formed.

【0033】従って、本実施の形態においても、低コス
ト且つ高密度、高接続信頼性をもつプリント基板8を得
ることができ、さらにコア基板6aを用いることで、プリ
ント基板8自体の剛性を増すことができる。
Therefore, also in the present embodiment, it is possible to obtain the printed board 8 having low cost, high density and high connection reliability, and by using the core board 6a, the rigidity of the printed board 8 itself is increased. be able to.

【0034】以上本発明の好ましい実施形態について説
明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種
々変更して実施する事ができる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented with various modifications.

【0035】上述の実施の形態において、樹脂シートは
PEEK樹脂65〜35%とPEI樹脂35〜65%と
からなる熱可塑性樹脂シートであったが、PEEK及び
PEIを単独で用いることも可能である。更に、ポリエ
ーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンエーテル
(PPE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、液晶
ポリマー、シンジオタクチック構造を有するスチレン系
樹脂等を単独で用いても良いし、或いはPEEK、PEI
を含めそれぞれの内、いずれかを混合して用いても良
い。要するに一括プレスでの接着が可能であり、後工程
であるリフローはんだ付け等で必要な耐熱性を有する樹
脂シートであれば好適に用いる事ができる。
In the above-mentioned embodiment, the resin sheet is a thermoplastic resin sheet composed of PEEK resin 65 to 35% and PEI resin 35 to 65%, but PEEK and PEI can be used alone. . Further, polyether sulfone (PES), polyphenylene ether (PPE), polyethylene naphthalate (PEN), liquid crystal polymer, styrene resin having a syndiotactic structure, etc. may be used alone, or PEEK, PEI.
You may mix and use any of these including each. In short, it is possible to perform adhesion by collective pressing, and it is possible to suitably use any resin sheet having heat resistance necessary for reflow soldering or the like which is a post process.

【0036】また、本発明において、プリント基板は加工
樹脂シートを複数重ねた構造か、或いはコア基板を用い
その上下に単層のプリント基板を配置した構造を示した
が、コア基板の代わりに両面に導体パターンが形成され
た熱可塑性樹脂からなる加工樹脂シートを用いても良
い。
Further, in the present invention, the printed circuit board has a structure in which a plurality of processed resin sheets are stacked, or a structure in which a single-layer printed circuit board is arranged above and below a core substrate, but both surfaces are replaced by a core substrate. A processed resin sheet made of a thermoplastic resin on which a conductor pattern is formed may be used.

【0037】また、上述の実施の形態においては、ビアホ
ール内に第2接続金属を充填するメッキ法において電解
メッキの例を示したが、それ以外にも無電解メッキ、蒸着
法、金属コート、印刷法等を用いても良い。
Further, in the above-mentioned embodiment, an example of electrolytic plating is shown in the plating method of filling the second connection metal in the via hole, but other than that, electroless plating, vapor deposition method, metal coating, printing. You may use the method etc.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明における第1の実施形態の多層基板の
製造工程を示す工程別断面図である。
FIG. 1 is a sectional view for each step showing a manufacturing process of a multilayer substrate according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明における第2の実施形態の多層基板の
製造工程を示す工程別断面図である。
FIG. 2 is a sectional view for each step showing a manufacturing process of a multilayer substrate according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明における第3の実施形態の多層基板の
製造工程を示す工程別断面図である。
FIG. 3 is a sectional view for each step showing the manufacturing process of the multilayer substrate according to the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・樹脂シート、2・・・金属箔、3・・・ビアホール、4・・・
接続金属、4a・・・第1接続金属、4b・・・第2接続金属、
5・・・導体パターン、6・・・加工樹脂シート、6a・・・コア
基板、8・・・プリント基板
1 ... Resin sheet, 2 ... Metal foil, 3 ... Via hole, 4 ...
Connection metal, 4a ... First connection metal, 4b ... Second connection metal,
5 ... Conductor pattern, 6 ... Processed resin sheet, 6a ... Core substrate, 8 ... Printed circuit board

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E346 AA02 AA43 CC08 CC32 CC34 CC38 CC39 EE14 FF06 FF08 FF14 GG15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 5E346 AA02 AA43 CC08 CC32 CC34                       CC38 CC39 EE14 FF06 FF08                       FF14 GG15

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱可塑性樹脂からなり一方の面上に金属
箔を有する樹脂シートの他方の面に、前記金属箔に達す
るビアホールを形成するビアホール形成工程と、前記ビ
アホール内を、めっき処理によって析出させた低融点金
属により充填する充填工程と、前記金属箔をエッチング
により導体パターンとする導体パターン形成工程と、前
記低融点金属によって前記ビアホール内が充填された前
記樹脂シートを含む複数枚の多層基板形成用シートを積
層する積層工程と、積層された前記多層基板形成用シー
トを加熱しつつ加圧することにより、一括で前記多層基
板形成用シートを相互に接着し多層構造のプリント基板
を形成する加圧・加熱工程とを備え、前記加圧・加熱工
程において、前記低融点金属が隣接する前記導体パター
ンとの間に金属結合を形成することを特徴とするプリン
ト基板の製造方法。
1. A via hole forming step of forming a via hole reaching the metal foil on the other surface of a resin sheet made of a thermoplastic resin and having a metal foil on one surface, and depositing the inside of the via hole by plating. Filling step of filling with the low melting point metal, a conductor pattern forming step of forming a conductor pattern by etching the metal foil, and a plurality of multilayer substrates including the resin sheet filled in the via hole with the low melting point metal A step of laminating the forming sheets and a step of heating and pressing the laminated sheets for forming the multilayer substrate to collectively adhere the sheets for forming the multilayer substrate to each other to form a printed circuit board having a multilayer structure. A pressure / heating step, wherein in the pressure / heating step, a metal bond is formed between the low melting point metal and the adjacent conductor pattern. A method of manufacturing a printed circuit board, comprising:
【請求項2】 前記充填工程において、前記ビアホール
内に充填される前記低融点金属は単一金属或いは複合金
属からなることを特徴とする請求項1に記載のプリント
基板の製造方法。
2. The method of manufacturing a printed circuit board according to claim 1, wherein, in the filling step, the low melting point metal filled in the via hole is made of a single metal or a composite metal.
【請求項3】 前記充填工程において、前記ビアホール
の底部に第1接続金属として前記低融点金属より比抵抗
の小さい金属を、前記金属箔を電極として電解めっき処
理により形成する工程と、 前記第1接続金属の充填後、その上層に第2接続金属と
して前記低融点金属を充填する工程とを備えることを特
徴とする請求項1又は請求項2に記載のプリント基板の
製造方法。
3. A step of forming a metal having a specific resistance smaller than that of the low melting point metal as a first connecting metal at the bottom of the via hole by electrolytic plating using the metal foil as an electrode in the filling step, The method for manufacturing a printed circuit board according to claim 1 or 2, further comprising: after filling the connection metal, filling the upper layer with the low-melting-point metal as a second connection metal.
【請求項4】 前記第1接続金属として、前記導体パタ
ーンと同一の金属を充填することを特徴とする請求項3
に記載のプリント基板の製造方法。
4. The same metal as the conductor pattern is filled as the first connecting metal.
A method for manufacturing a printed circuit board according to.
【請求項5】 前記第1接続金属として、Cuを充填す
ることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のプリ
ント基板の製造方法。
5. The method of manufacturing a printed circuit board according to claim 3, wherein Cu is filled as the first connecting metal.
【請求項6】 前記積層工程において、多層基板形成用
シートは複数の前記樹脂シートのみからなる事を特徴と
する請求項1〜5のいずれか1つに記載のプリント基板
の製造方法。
6. The method for manufacturing a printed circuit board according to claim 1, wherein in the laminating step, the multilayer substrate forming sheet is composed of only a plurality of the resin sheets.
【請求項7】 前記積層工程において、多層基板形成用
シートは前記樹脂シート以外にもコア基板を含むことを
特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のプリン
ト基板の製造方法。
7. The method for manufacturing a printed circuit board according to claim 1, wherein, in the stacking step, the multilayer substrate forming sheet includes a core substrate in addition to the resin sheet.
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