JP2003338668A - 回路基板及び多層回路基板並びにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁基板の表裏両面に導電回路を設け、該絶
縁基板に設けた貫通孔を介して導電性樹脂により導電回
路を接続してなる回路基板において、導電回路と導電性
樹脂との電気的接続を低抵抗で安定したものとする。 【解決手段】 絶縁基板に設けた導電回路に溝を設け、
この溝と貫通孔内に導電性樹脂を充填して導電回路と導
電性樹脂との接触面積を増やし、両者の電気的接続を確
実なものとして低抵抗化を図る。導電回路に溝を設ける
には、導電回路の厚さに対して充分小さい幅のレジスト
パターンを使用して、アルカリエッチングにより形成す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を実装す
る回路基板またはパッケージ基板に関し、特に基板に形
成した回路の電気特性を向上させるための基板構造及び
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子機器の軽薄短小化、半導
体チップや部品の小型化および端子の狭ピッチ化に連動
して、プリント回路基板でも実装面積の縮小や配線の精
細化が進んでいる。同時に情報関連機器では信号周波数
の広帯域化に対応して、部品間を連結する配線の短距離
化が求められており、高密度、高性能を達成するための
回路基板の多層化は必要不可欠の技術となっている。こ
の多層回路基板では、従来の平面回路には無かった層間
を電気的に接続する回路形成がキーテクノロジーとなっ
てきている。多層回路基板の第一ステップである両面配
線基板は、絶縁基材に貫通孔をあけ、孔の壁面に沿って
導体をメッキして表裏の配線を接続している。例えば、
ビルドアップ多層基板においても回路層間の絶縁層の一
部をレーザ等で除去し、メッキで接続する方法を用いて
いる（福田著：「はじめてのエレクトロニクス実装技
術」工業調査会 ｐ．７１参照）。メッキを用いた回路
配線の接続は、微細な回路を低く安定した接続抵抗で連
結できる利点を持つが、工程が複雑で工数も多いためコ
ストが高くなり、多層基板の用途を制限する要因となっ
ていた。

【０００３】近年、メッキに変わる安価な層間接続方法
として導電性樹脂（導電ペースト）を用いた多層基板が
実用化され、多層基板の用途も急速に拡大し始めた（例
えば、白石ら：松下テクニカルジャーナル、Vol.45，N
o.4、ｐ．401 （1999）あるいは福岡ら：電子材料、Vo
l.34，No.16、ｐ．95 （1995）参照）。この技術では、
絶縁樹脂板を出発材料としてレーザを用いて貫通孔（ビ
アホール）を開口した後、印刷法によって導電性樹脂を
貫通孔内に充填して、表裏接続回路としている。所望の
箇所に導電性樹脂による接続部が設けられた絶縁基材
を、銅箔で挟んで圧着することをくり返し、多層接続導
電回路を構成している。

【０００４】図１６は従来の多層回路基板の構造を示す
図であり、図１６（ａ）は平面図を、図１６（ｂ）は線
Ｄ−Ｄ’に沿った断面図を示している。図に示すように
樹脂フィルムからなる絶縁性基板１０１上に銅箔などか
らなる導電回路１０２が形成されており、導電回路１０
２をとおして絶縁性基板１０１に貫通孔１０４が設けら
れている。貫通孔１０４内には導電性樹脂１０５が充填
されている。図１６（ｂ）に示すようにこのような基板
が貫通孔１０４を一致させて複数枚重ね合わされて多層
回路基板１００が構成されている。この結果、導電性樹
脂中に含まれる銅や銀などの導電性粒子を介して導電回
路１０２と導電性樹脂１０５が電気的に接続されてい
る。

【０００５】図１７に上記のような従来の多層回路基板
の製造工程の一例を示す。絶縁性基板１０１を出発材料
とし（工程（ａ）参照）、所定位置に貫通孔１０４を窄
孔する（工程（ｂ）参照 ）。次に貫通孔１０４内に導
電性樹脂１０５を充填する（工程（ｃ）参照 ）。次に
基板の両面にたとえば銅箔２ａを貼り付ける（工程
（ｄ）参照 ）。次いで銅箔の表面にフォトレジスト膜
を形成し、所定の回路パターンを露光・現像した後フォ
トレジスト膜をマスクとしてケミカルエッチングを行っ
て、所定の導電回路１０２を形成する次いでこのように
して得た所定の導電回路を有する回路基板１１０，１１
４を必要枚数と銅箔１０２ａを上下に重ね合わせて熱圧
着する（工程（ｆ）参照 ）。このようにして図１７
（ｇ）に示す多層回路基板１００を得ていた。

【０００６】図１８には従来の多層回路基板１００を得
るための別の一例を示す。この方法では工程（ａ）から
工程（ｄ）では片面に銅箔を貼った片面どう貼り基板を
出発材料として使用して、図７と同様な手順で回路基板
１１１を製作し、一方工程（ｅ）から工程（ｈ）では両
面に銅箔２ａ，２ａを貼った両面倒貼り基板を出発材料
として使用し、やはり図１７と同様の手順で回路基板１
１４を作図１８（ｉ）に示すよ板２００を得たいた。

【０００７】また、これ以外にも絶縁層として感光性樹
脂を用い、露光・現像を行うことにより貫通孔を形成し
たり、ケミカルエッチング（町田：表面実装技術 Vol.
17 No.1 p.31 (1997) ）あるいはドライエッチングによ
って樹脂を除去する方法も提案されている。導電性樹脂
を用いた方法では安価である反面、導電性樹脂部分の電
気抵抗が高く、銅箔を使用した導電回路との接触抵抗が
安定しない等のいくつかの欠点があるが、それらも徐々
に克服されつつある。

【０００８】しかしながら、マルチチップモジュールな
どベアチップを実装する基板では、配線の高密度化に伴
って１層の回路基板の厚さも減少する傾向にある。層厚
の減少によって基板として使用する絶縁フィルム単体で
は基板の撓みや皺が発生し易くなり、寸法安定性が確保
しにくくなっている。層間接続に導電性樹脂を用いる多
層基板の製造方法においては、素材として銅箔貼りフィ
ルムを出発材料とすることにより、フィルムの剛性が高
まり高い寸法精度を容易に維持できるが、なお次のよう
な欠点が残っている。

【０００９】上記の欠点を補い、回路導体と導電性樹脂
との接触抵抗を安定して低く維持するために、図２０
（蓋メッキ型）に示すように、回路基板１１１の貫通孔
１０４内に導電性樹脂１０５を充填した後、導電回路１
０２及び貫通孔１０４内の導電性樹脂１０５の表面にメ
ッキ層１１４を形成して導電回路１０２と導電性樹脂１
０５との接触面積を確保する手段が提案されている。こ
の手段によれば回路導体と導電性樹脂との接触面積を広
げることができるため、接触抵抗は充分低く抑えること
ができるが、メッキ処理によるコストアップは避けられ
ず、導電性樹脂による層間接続法の利点は失われてしま
う。

【００１０】メッキを用いずに同様の構造を達成するた
めに、回路導体を有する基板に表裏接続回路用の貫通孔
をあける際に、回路導体を残して基板のみを貫通させ、
形成された有蓋貫通孔に導電性樹脂を充填する方法が考
えられている。図２１（有蓋貫通孔型）はこの方法によ
って得られた回路基板１１２の断面図を示している。こ
の方法では導電性樹脂１０５と導電回路１０２との電気
的接続は良好であるものの、有蓋貫通孔への導電性樹脂
の充填に難点がある。貫通孔の場合の導電性樹脂の充填
は、孔の片方から導電性樹脂を印刷、注入することによ
り容易に充填が達成されるが、有蓋貫通孔の場合には導
電性樹脂の注入の過程で孔底に残った空気が排出され
ず、気泡として残留して導電性樹脂の充填が不完全とな
り易い。真空中で印刷することにより気泡を残留させる
ことなく孔に充填することのできる装置も開発されてい
るが、装置コスト、加工工数とも極端に増大してしま
い、本工程を適用した製品は限定された分野にしか用い
ることができない。

【００１１】一方、回路導体の表面を含み、貫通孔の開
口部よりも一回り大きな範囲に導電性樹脂を印刷するこ
とによっても、導電性樹脂と回路導体との接触面積を拡
大して接触抵抗を低く安定化させることができる。図２
２（ランド積層型）はこの方法によって作られた回路基
板１１３の断面を示している。図に示すようにこの回路
基板１１３では、貫通孔１０４を含む導電回路１０２上
に導電性樹脂からなるランド１１６が形成されており、
導電回路１０２の表面でも導電回路１０２と導電性樹脂
１０５とが接触しているので、接触面積は図１９（ｂ）
の貫通孔型に比較して接触面積は増加している。この方
法によれば絶縁性基板１０１に形成した貫通孔１０４に
印刷法を用いて導電性樹脂１０５を充填する際、同時に
貫通孔周りに導電性樹脂からなるランド１１６をパター
ン形成できるため、低コストで回路基板を得ることがで
きる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造においては一層の回路基板の小型化・高密度化を目的
とした回路ピッチの微細化や導体間の薄層化に対して障
害が起こる恐れがある。すなわち、貫通孔周辺のランド
部において導電回路１０２上に重ねて導電性樹脂１０５
を印刷するため、ランド厚さが極端に増大し基板の薄型
化を妨げたり、多層積層後の基板全体の平坦性を損ない
易くなる。また、導電性樹脂の印刷時にランドの中心と
貫通孔の位置を整合させる必要があるため、印刷装置の
アライメント精度よりランドの寸法を小さくできず、回
路の微細化が制約されることとなる。したがって多層積
層基板の層間の接続に導電性樹脂を使用し、低コストで
優れた電気特性を維持しつつ高密度化に対応するために
は層間接続方法のさらなる改良が望まれている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め本発明の回路基板は、絶縁性基板に貫通孔を有し、該
貫通孔内に導電性樹脂が充填されており、該導電性樹脂
と前記絶縁性基板の表面に形成された導電回路とを電気
的に接続してなる回路基板であって、該導電回路の導体
表面に一端が貫通孔に達しており、他端の少なくとも一
部が該導電回路の導体裏面まで貫通していない溝を有し
てなる回路基板とした。本発明においては前記導電回路
表面の溝の平面形状は放射状ないしは星形を使用するこ
とができる。あるいは前記導電回路表面の溝の平面形状
は放射状ないしは星形と前記貫通孔の同心円との組み合
わせ形状とすることもできる。回路基板をこのように構
成することにより、特殊な装置を用いず工数の増大を最
小限に留めた方法で、導電回路と導電性樹脂との接触面
積を増大させて、接触抵抗を低位安定させ、良好な電気
特性を有する回路基板とすることができる。

【００１４】本発明の多層回路基板は、上記の本発明の
回路基板を、少なくとも１枚以上の積層してなる多層回
路基板である。各回路基板の導電回路と導電性樹脂との
接触抵抗が低いので、多層に積層しても全体として接触
抵抗が低く、良好な電気特性を有する多層回路基板とす
ることができる。

【００１５】また、本発明の回路基板の製造方法は、少
なくとも一方の面に導電体膜を具備した絶縁性基板の導
電体膜上にフォトレジスト膜を形成した後、細い溝パタ
ーンを有する所定の回路パターンを露光して現像処理
し、得られたフォトレジスト膜パターンをマスクとして
基板をエッチャント中に浸漬して前記導電体膜をエッチ
ングし、次いで得られた導電体パターンをマスクとして
基板の所定位置に貫通孔を設けた後、導電体パターン表
面の溝と前記貫通孔内に導電性樹脂を充填して、導電性
樹脂と導電体膜とを電気的に接続する方法を採用した。
本発明の方法においては、前記フォトレジスト膜に形成
するを形成する細い溝パターンの幅が、該フォトレジス
ト膜厚さの４倍以下であることが好ましい。本発明の方
法によれば、エッチング速度の差によって溝の深さに差
異が生じるので、特殊な装置を用いずに工数の増大を最
小限に抑えて安価に導電回路と導電性樹脂との接触面積
を増大させ、電気特性に優れた回路基板を得ることが可
能となる。

【００１６】さらに、本発明の多層回路基板の製造方法
は、上記の本発明の製造方法により得られた回路基板
を、少なくとも１枚以上積層して接合する方法を採用し
た。この方法によれば、特殊な装置を用いずに工数の増
大を最小限に抑えて安価に得られた回路基板を使用し、
通常の方法で積層するので高性能を有する多層回路基板
を安価に得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下図面を使用して本発明をさら
に詳細に説明する。なお、以下の図においては構造を分
かり易く説明するため、縮尺は必ずしも正確ではない。 （第１の実施形態）図１は、本発明の回路基板の貫通孔
部分を示す部分平面図である。また図２及び図３は、そ
れぞれ図１に示す回路基板の線Ａ−Ａ’及び線Ｂ−Ｂ’
に沿った断面図である。図１ないし図３に示すように、
本発明の回路基板１０では、樹脂等からなる絶縁性基板
１に貫通孔４が設けてあり、絶縁性基板１の表面には銅
箔等からなる所定のパターンの導電回路２が設けてあ
る。導電回路２の表面には溝３が形成されており、本実
施形態においては溝３は貫通孔４の中心から放射状に形
成された直線状の溝３ａと、貫通孔４と同心円状の溝３
ｂからなっている。貫通孔４の内部と溝３の内部には、
銅ペースト等の導電性樹脂５が充填されており、導電性
樹脂５と導電回路２とは電気的に接続されている。ま
た、図２及び図３に示すように溝３の一端は貫通孔４に
達しており、他端は円状の溝３ｂに接続されている。さ
らに、導電回路２の溝３の深さは導電回路２の厚さより
薄く、溝３内の導電性樹脂５は溝の側面と底面とにおい
て導電回路２に接触している。このため導電回路２と導
電性樹脂５との接触面積は、図１９に示した従来の貫通
孔型の回路基板の場合と比較して大幅に増加しており、
導電回路２と導電性樹脂５との接触抵抗は低く、安定し
た電気特性を示す回路基板となる。

【００１８】次に、図１ないし図３に示すような本発明
の回路基板の製造方法の一例について説明する。図４及
び図５は本発明の回路基板の製造方法の一例を示す工程
断面図である。この例ではポリイミドフィルムからなる
絶縁性基板１の片面に導電回路２となる銅箔２ａを貼り
付けた片面銅貼り基板（ Copper Clad Laminate：ＣＣ
Ｌ ）６に接着剤７を貼り合わせた積層フィルム８を出
発材料としている（図４（ａ）参照）。ＣＣＬにはポリ
イミド等の絶縁性樹脂と金属導体箔とを接着剤を用いて
接合したタイプ、銅箔上にポリイミドの前駆体を塗布し
た後加熱焼成したタイプや、ポリイミドフィルム上に金
属膜を蒸着したタイプ、または蒸着膜をシード層として
メッキにより銅を成長させるタイプ等があり、本発明で
はこれらのＣＣＬの銅と反対側に接着剤層が存在する張
り合わせフィルムの他、全層が熱可塑性ポリイミドから
なるＣＣＬも出発材料として適用できる。また、熱可塑
性挙動を示す液晶ポリマーを絶縁層として用いたＣＣＬ
も出発材料として適用可能である。

【００１９】次に、積層フィルム８の導電回路側の表面
に、ロールラミネーターを用いてフォトレジストフィル
ム３５を熱圧着する（図４（ｂ）参照）。次いでフォト
レジストフィルム３５に所定形状の回路パターンを露光
し、現像処理してレジストマスクを形成する（図４
（ｃ）参照）。この際貫通孔周辺のフォトレジストフィ
ルムに貫通孔部４１に接続するような溝部３１となる細
いスリットを形成しておく。この細いスリットの幅はフ
ォトレジストフィルム３５の厚さに対して十分細くし、
例えばフォトレジストフィルム３５の厚さの４倍以下と
するのが好ましい。スリットの形状は貫通孔から放射状
に広がる形や、貫通孔を中心にほぼ同心円状に囲む形
等、スリットの一端が貫通孔部に達するように配置され
ていればよい。

【００２０】次いで、レジストマスクを形成した基板を
塩化第二鉄を主成分とするエッチャント中に浸漬させケ
ミカルエッチングし、銅箔の不要部分をエッチング除去
する（図４（ｄ）参照）。 この時、フォトレジストフ
ィルム３５の厚さに対して十分細い幅のスリット部分は
エッチング速度が遅くなる。レジストをマスクとしてエ
ッチングを行う際に、レジスト開口間隔がレジスト厚さ
に近づくと、開口間隔が狭くなるにしたがってエッチン
グ速度は遅くなることが知られている（ A.Kikuchi e
t.al. "Etching Rate of Copper Foil for Printed Cir
cuit Boad” Metallurgical Processes for Early Twe
nty-first Century, Edited by H.Y.Sohn, The Mineral
s, Metals & Materials Society,1994 参照）。 この
現象を利用してケミカルエッチングにより銅箔を貫通し
て貫通孔を形成すると同時に、銅箔表面に浅い溝を形成
することが可能である。

【００２１】塩化第二鉄を主成分とするエッチャントを
用いたケミカルエッチングにより、貫通孔部４１の銅箔
をエッチング除去して絶縁性基板１が露出した時点でエ
ッチングを停止する。するともともと厚さｔ₁ あった銅
箔は貫通孔部４１ではエッチングされて無くなっている
ものの、溝部３１ではなお厚さｔ₂ の薄い導体回路２の
銅箔が残留している（図４（ｅ）参照）。溝部３１に残
留する導体回路２の厚さｔ₂ の適正値は、５μｍ程度で
ある。この程度の残留銅箔を得るための適正条件の一例
としては、たとえば厚さ８μｍの銅箔を貼ったＣＣＬを
使用し、厚さ１０μｍ程度のフォトレジストフィルムま
たは液状フォトレジストを貼り付け、貫通孔の直径を１
００μｍ以上、溝用のスリットの幅を５０μｍ程度とす
れば良い。

【００２２】次に、残留したフォトレジスト膜を溶解除
去した後、導電回路２の銅箔をマスクとしてたとえばレ
ーザ照射を利用して絶縁性基板１及び接着剤７を貫通す
る貫通孔４を形成する。レーザ照射によりマスクとなる
導電回路２が残留している溝部３１は穿孔されずに、導
電回路２が残留していない貫通孔部４１のみ穿孔され
て、貫通孔４が形成される（図５（ｆ）および（ｇ）参
照）。利用できるレーザとしては、ＣＯ₂ レーザの他
に、ＹＡＧ等の固体レーザやエキシマレーザも使用可能
であるが、銅箔は浸食されずにポリイミド等の樹脂のみ
を浸食するようにエネルギーを選択する必要がある。樹
脂製の絶縁基板の穿孔には、レーザ照射を利用する以外
にもプラズマエッチングや適当な薬剤を用いた化学エッ
チングを利用することもできる。エッチング終了後、必
要に応じて貫通孔内を化学処理によってクリーニングす
る。

【００２３】最後に、溝３と貫通孔４とを形成した積層
フィルム８の導体回路２側に導電性樹脂５を印刷機を利
用して塗布し、導体回路２の表面に直接スキージを接触
させて導電性樹脂５を溝３と貫通孔４に充填する（図４
（ｈ）参照）。刷版を用いずに金属箔上に直接導電性樹
脂を塗布し、スキージを用いて充填することにより凹部
である溝３と貫通孔４ににのみ導電性樹脂５が残留す
る。この時、溝３と貫通孔４との導電性樹脂５は連続し
ており、後の焼成によって一体化する。導電性樹脂はエ
ポキシ系樹脂を主成分とするバインダーと平均粒径５μ
ｍ程度の金属粒をフイラーとする、粘度５０〜１５０Ｐ
ａ・ｓの加熱硬化型導電ペーストを使用する。金属粒と
しては銀粒子や銅粒子あるいは銅粒子をフィラーとし、
銅粒子の表面を銀で被覆した粒子が利用できる。また、
溶媒成分が少なく乾燥及び硬化時に体積減少が僅かであ
れば樹脂の種類は問わない。

【００２４】導電性樹脂を乾燥させた後、再び回路パタ
ーン用のフォトレジスト膜を形成し、導電回路用のパタ
ーンを露光・現像して銅箔をエッチングして所定パター
ンの導電回路２を形成すれば、図５（ｉ）に示すような
回路基板１０が得られる。

【００２５】（第２の実施形態）多層回路基板を製造す
る場合には、上記のようにして得られた本発明の回路基
板１０を少なくとも１枚使用して、所望の電気回路を有
する複数の回路基板を重ね合わせ、加熱圧着することに
より層間を接続すると同時に、導電性樹脂を硬化させて
層間の電気的接続を完全なものとすることにより得られ
る。たとえば、図６（ｊ）は上記第１の実施形態で得ら
れた回路基板１０を１枚と、貫通孔を２個有する別の回
路基板２０を１枚と、さらに銅箔２ａを１枚とを貫通孔
の一つを位置合わせして重ね合わせ、加熱圧着すること
により図６（ｋ）に示すような３層の導電回路を有する
多層回路基板５０とすることができる。図７はこのよう
にして得られた多層回路基板５０の平面図であって、２
個の貫通孔４、４の周囲には、放射状の溝３ａ，３ａと
それらを取り巻く貫通孔と同心円状の溝３ｂ、３ｂが設
けられており、これらの溝３ａと３ｂとは電気的に一体
接合されている。ここで図７の線Ｃ−Ｃ’に沿った断面
図が図６（ｋ）である。

【００２６】（第３の実施形態）図８は貫通孔４の周囲
に設けられた溝３の別の実施形態を示す部分平面図であ
る。この回路基板２１では、溝３は貫通孔４を中心にし
て放射状に設けられている。この実施形態では環状部は
存在しないが、放射状の溝３を第１の実施形態と同様に
して形成することにより、導電回路２と導電性樹脂５と
の接触面積が増加しているので、両者の接触抵抗を十分
低くすることが可能である。

【００２７】（第４の実施形態）図９は貫通孔４の周囲
に設けられた溝３のさらに他の実施形態を示す部分平面
図である。この回路基板２２では、溝３は貫通孔４を中
心にして星形状に設けられている。この形状によっても
導電回路２と導電性樹脂５との接触面積が増加している
ので、両者の接触抵抗を十分低くすることが可能であ
る。なお、溝３を星形に形成した場合には、溝の付け根
部分と先端部分では溝幅が異なるため、エッチング速度
が異なり、エッチングによって形成される溝の深さも異
なってくる。図１０は溝の深さを説明する図である。図
で２２は導体回路で２２ａは表面を、２２ｂは貫通孔面
を表している。２３は導体回路２２に設けられた溝であ
る。ここで紙面左下方向の星形の溝の付け根部分の溝深
さをｄ₁ とし、紙面右上方向の星形の先端部の溝深さを
ｄ₂ とすれば、先端部の深さｄ₁ は付け根部の深さｄ₂
よりも深くなる。すなわち、ｄ₁＞ｄ₂ となる。

【００２８】（第５の実施形態）導電回路２となる銅箔
上に溝３を形成後、貫通孔４を窄孔する方法として図１
１に示すようにドリル２５による機械加工により、導電
回路２と樹脂製の絶縁性基板１及び接着材７を貫通させ
て、一気に窄孔する方法を利用することもできる。この
場合、図１１（ａ）に示すように、導電回路２及び溝３
を第１の実施形態と同様の方法によりケミカルエッチン
グを利用して形成した後、ドリル２５を使用して窄孔す
る。図１１（ｂ）のように導電回路２と絶縁性基板１及
び接着材７を貫通させて貫通孔４を形成した後、第１の
実施形態と同様の方法により溝３及び貫通孔４内に導電
性樹脂５を充填して図１１（ｃ）に示すように回路基板
１０が得られる。

【００２９】（第６の実施形態）導電回路２となる銅箔
上に貫通孔４を窄孔する方法として図１２に示すように
レーザ照射により、銅箔上に溝３を形成すると同時に貫
通孔４を窄孔する方法も利用できる。図１２（ａ）に示
すように、絶縁性基板１の両面に導電回路２と接着剤７
を貼り付けた片面銅貼り積層フィルム８を使用し、図１
２（ｂ）に示すように溝３と貫通孔４の部分にレーザを
照射する。この際貫通孔４の位置に照射するレーザＬ₁
のエネルギーが、溝３の位置に照射するレーザＬ₂ の量
よりも大きくなるようにレーザビームの走査を制御す
る。このようにして図１２（ｃ）に示す回路基板１０が
得られる。

【００３０】（第７の実施形態）次に、３枚の回路基板
を積層した多層回路基板の製造方法を説明する。図１３
は両面銅貼り基板に貫通孔と溝を形成した回路基板３１
を１枚と、片面銅貼り基板に貫通孔と溝を形成した回路
基板３０を２枚使用して図１３（ａ）のように重ね合わ
せて熱圧着し、図１３（ｂ）に示すような４面の導電回
路２を有する３層の多層回路基板５１としたものであ
る。この回路基板５１の少なくとも１面の導電回路に
は、溝３が形成されており、貫通孔４内の導電性樹脂５
との接触面積が大きくなっているので、接触抵抗の低い
多層回路基板とすることができる。

【００３１】（第８の実施形態）次に、図１４は両面銅
貼り基板に貫通孔と溝を形成した回路基板３１を１枚
と、片面銅貼り基板に貫通孔と溝を形成した回路基板３
０，３２を２枚使用して図１４（ａ）のように重ね合わ
せて熱圧着し、図１４（ｂ）に示すような４面の導電回
路２を有する３層の多層回路基板５２としたものであ
る。このように重ね合わせる回路基板は必要に応じて任
意の構造のものを使用することができ、使用する回路基
板の少なくとも１面の導電回路に溝３を形成して導電性
樹脂５を充填しておけば、貫通孔４内の導電性樹脂５と
の接触面積が大きくなっているので、接触抵抗の低い多
層回路基板とすることができる。

【００３２】（第９の実施形態）また、図６（ｊ）に示
す第２の実施形態で、銅貼り回路基板１０に下側に銅箔
２ａを重ね合わせる際に、銅箔の替わりに図１５（ａ）
に示すように離型フィルム３６の表面にあらかじ銅箔か
らなる導電回路２を形成しておき、これを回路基板３
０，３２と重ね合わせて熱圧着した後、離型フィルム３
６を剥離して図１５（ｂ）に示すような多層回路基板５
３を得る方法も利用できる。

【００３３】

【実施例】（実施例）図４から図６に示す第１の実施形
態の製造工程に従って、図６（ｋ）に示すような３層の
導電回路を有する多層回路基板５０を製造した。本実施
例では絶縁性基板１としてポリイミドフィルムを使用
し、導電回路２には厚さ１８μｍの銅箔を使用した片面
銅貼り基板を出発材料とした。ロールラミネータを使用
して銅箔上に厚さ１５μｍのフォトレジストフィルムを
熱圧着した。次いで、パターンを露光・現像して貫通孔
部分と貫通孔周辺部に形成する溝のレジストマスクパタ
ーンを形成した。貫通孔の直径は１００μｍ、溝の幅は
５０μｍとした。

【００３４】次に、塩化第二鉄を主成分とするエッチャ
ントを用いて銅箔のケミカルエッチングを行った。エッ
チングにより銅箔に孔とスリットをあけ、この銅箔をマ
スクとしてＣＯ₂ レーザを照射し、ポリイミド基板と接
着剤を貫通させた。この時、溝部にはなお約５μｍの厚
さの銅箔が残っていた。次に、貫通孔と溝を形成した片
面銅貼り基板の表面に銀ペーストを塗布し、銅箔表面に
直接スキージを接触させて銀ペーストを貫通孔及び溝内
に充填した。

【００３５】充填した銀ペーストを１００℃のオーブン
中で乾燥した後、レジストフィルムを圧着し、回路パタ
ーンを露光・現像した。再度塩化第二鉄溶液を主成分と
するエッチャントを使用して銅箔をエッチングした後、
レジストを剥離して図５（ｉ）に示す構造の回路基板１
０を完成させた。

【００３６】次いで、同様の方法により図６（ｊ）に示
すような構造の回路基板２０を作成し、１枚の回路基板
２０と９９枚の回路基板１０と銅箔を図６（ｊ）に示す
よう重ね合わせ、１０〜５０Ｋｇ／ｃｍ² の加圧力を印
荷しながら１５０〜２５０℃に加熱して熱圧着し、１０
０個の貫通孔を直列に接続した構造を有する多層回路基
板５０’を作成して特性を評価した。

【００３７】（比較例）層間接続部の特性を比較評価す
るために、同様に１００個の貫通孔を直列に接続し、図
１６に示す従来の貫通孔型の構造を有する多層回路基板
を作成した。

【００３８】本実施例及び比較例の多層基板の表面の導
電回路と底面の導電回路間に直流電流を流した時の電気
抵抗を比較したところ、本発明の多層基板では電気抵抗
の変動値は±２０％以内の範囲で一定値を示した。これ
に対して従来型構造の層基板では、電気抵抗の変動値は
±２００％にも達して不安定であり、電気抵抗の絶対値
も本発明の場合に比較して１．５〜３倍も高かった。さ
らに両基板を−２０℃〜＋６０℃の温度サイクル試験に
１０００サイクル通した後、再び回路抵抗を測定した。
その結果、本発明の多層回路基板では５〜１０％抵抗値
が増加していたのに対して、従来構造の多層回路基板で
は１０〜１００％も抵抗値が増加していた。以上の評価
結果より、導電樹脂と導電回路との接触抵抗が回路全体
の電気抵抗に大きく影響していることが確認された。

【００３９】

【作用】本発明の回路基板は、導電回路表面に溝を設
け、この溝内に導電性樹脂を充填して導電回路と貫通孔
内の導電性樹脂との接触面積を増大させることにより、
接触抵抗を低くしたものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明の回路基板によれば、薄い絶縁層
厚を要求される回路基板においても導体厚さを増加させ
る必要はなく、導電性樹脂で構成される層間接続回路と
絶縁基板上の導電回路とを広い面積で接触させ、低抵抗
で安定した層間接続を達成できるので、多層回路基板を
構成した場合でも基板厚さを薄くすることができ、電子
部品の軽薄短小化に寄与することができるようになる。
また、本発明の回路基板の製造方法によれば、従来の製
造工程に比較して大幅な工程付加をする必要もなく、従
来の材料や従来の装置を使用して容易に回路基板の薄型
化が達成できる。また、導体ランド上に導電性樹脂を印
刷するランド積層型に比較しても、導体厚さの増加がな
く、絶縁層を薄くできると同時に印刷時のアライメント
作業も不要となるので、製造工程が簡略化できる利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の回路基板の貫通孔部の一例を示す部
分平面図である。

【図２】 図１に示した本発明の回路基板の線Ａ−Ａ’
に沿った断面図である。

【図３】 図１に示した本発明の回路基板の線Ｂ−Ｂ’
に沿った断面図である。

【図４】 本発明の回路基板の製造方法の一例を示す断
面工程図である。

【図５】 図４に続く断面工程図である。

【図６】 図５に続く本発明の多層回路基板の製造方法
の断面工程図である。

【図７】 図６に示す本発明の多層回路基板の部分平面
図である。

【図８】 本発明の他の回路基板の貫通孔部の例を示す
平面図である。

【図９】 本発明のさらに別の回路基板の貫通孔部の例
を示す平面図である。

【図１０】 図９に示す回路基板の溝の深さを説明する
図である。

【図１１】 本発明の回路基板の製造方法における貫通
孔を加工する方法を説明する図である。

【図１２】 本発明の回路基板の製造方法における貫通
孔を加工する方法の他の例を説明する図である。

【図１３】 本発明の多層回路基板の製造方法の一例を
示す図である。

【図１４】 本発明の多層回路基板の製造方法の別の例
を示す図である。

【図１５】 本発明の多層回路基板の製造方法のさらに
別の例を示す図である。

【図１６】 従来の多層回路基板の構造を示す図であ
る。

【図１７】 図１６に示す従来の多層回路基板の製造方
法を示す断面工程図である。

【図１８】 従来の多層回路基板の別の製造方法を示す
断面工程図である。

【図１９】 従来の回路基板の貫通孔部分の構造を説明
する図である。

【図２０】 従来の回路基板の別の構造を説明する図で
ある。

【図２１】 従来の回路基板の他の構造を説明する図で
ある。

【図２２】 従来の回路基板のさらに別の構造を説明す
る図である。

【符号の説明】

１，１０１・・・・・・絶縁性基板、２，１０２・・・・・・導電回
路、３，２３・・・・・・溝、４，１０４・・・・・貫通孔、５・・・
・・・導電性樹脂、６・・・・・・片面銅貼り基板、７・・・・・・接
着剤、８・・・・・・積層フィルム、１０，２０，２１，１１
０，１１１，１１２・・・・・・回路基板、２５・・・・・・ドリ
ル、３０，３１，３２・・・・・・回路基板、３５・・・・・・フォ
トレジストフィルム、３６・・・・・・離型フィルム、５０，
５１，５２，５３・・・・・・多層回路基板、１１４メッキ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 誠裕 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 5E317 AA04 BB03 BB12 CC25 GG03 GG09 GG11 GG14 GG16 5E338 AA12 AA16 CD05 EE11 EE23 EE27 EE32 5E346 AA15 AA43 CC02 CC10 CC32 EE08 FF18 FF22 GG06 GG15 GG22 GG28 HH07 HH24 HH32 HH33

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板に貫通孔を有し、該貫通孔内
   に導電性樹脂が充填されており、該導電性樹脂と前記絶
   縁性基板の表面に形成された導電回路とを電気的に接続
   してなる回路基板であって、該導電回路の導体表面に一
   端が貫通孔に達しており、他端の少なくとも一部が該導
   電回路の導体裏面まで貫通していない溝を有してなるこ
   とを特徴とする回路基板。
2. 【請求項２】 前記導電回路表面の溝の平面形状が放射
   状ないしは星形をなしていることを特徴とする請求項１
   に記載の回路基板。
3. 【請求項３】 前記導電回路表面の溝の平面形状が、放
   射状ないしは星形と前記貫通孔の同心円との組み合わせ
   形状をなしていることを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載の回路基板。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載の回路基板を、少なくとも１枚以上の積層してなる
   ことを特徴とする積層回路基板。
5. 【請求項５】 少なくとも一方の面に導電体膜を具備し
   た絶縁性基板の導電体膜上にフォトレジスト膜を形成し
   た後、細い溝パターンを有する所定の回路パターンを露
   光して現像処理し、得られたフォトレジスト膜パターン
   をマスクとして基板をエッチャント中に浸漬して前記導
   電体膜をエッチングし、次いで得られた導電体パターン
   をマスクとして基板の所定位置に貫通孔を設けるととも
   に、導電体表面に溝を設けた後、導電体パターン表面の
   溝と前記貫通孔内に導電性樹脂を充填して、導電性樹脂
   と導電体膜とを電気的に接続することを特徴とする回路
   基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記フォトレジスト膜に形成するを形成
   する細い溝パターンの幅が、該フォトレジスト膜厚さの
   ４倍以下であることを特徴とする請求項５に記載の回路
   基板の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５又は請求項６に記載の製造方法
   により得られた回路基板を、少なくとも１枚以上積層し
   て接合することを特徴とする多層回路基板の製造方法。