JP2009054773A - 多層配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビアホールに充填した導電性ペーストにより層間導通を得る構造の多層配線板において、冷熱サイクルの環境下における導通信頼性を高める。
【解決手段】本発明は、絶縁基材１１の両側に導体層１２ａ、１２ｂが配置され、積層板２０のビアホール１４に充填された導電性ペースト層１５により導体層１２ａ、１２ｂ間が電気的に接続された多層配線板であって、ビアホール１４の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成されるように、第１、第２導電性ペースト１６、１７がビアホール１４の径方向に沿って層状に充填されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器等に使用される多層配線板（多層プリント配線板）に関し、特に、ビアホールに充填した導電性ペーストにより層間導通を得る構造の多層配線板及びその製造方法に関する。

近年の電子機器は、信号の高周波化、デジタル化に加えて、小型・軽量化が進み、それに伴って、電子機器に実装されるプリント配線板においても、高密度化、多層化が必要不可欠なものとなっている。プリント配線板を多層化した多層配線板では、絶縁基材にIVH(Interstitial Via Hole)等のビアホールを形成し、そのビアホールに導電性ペーストを充填することによって、基板裏表の導通（層間導通）を得るようにしたものが一般的である。

例えば、プリント基板の貫通孔に、樹脂中に金属フィラを分散させた導電性ペーストを充填することにより層間導通を得るようにした多層プリント基板が知られている（特許文献１参照）。また、プリント基板の貫通孔に粉末状の導電物質を充填し、その上に導電性ペーストを塗布して焼成することにより層間導通を得るようにしたビア形成方法が知られている（特許文献２参照）。また、プリント基板の貫通孔にマイクロ粒子導電性ペーストとナノ粒子導電性ペーストを層状に積層充填することにより層間導通を得るようにした多層配線板が知られている（特許文献３参照）。
特開平７−１７６８４６号公報 特公平７−７９１９５号公報 特開２００５−３４０２７９号公報

図９は、従来の一般的な多層配線板におけるIVH部分の部分断面図である。図９に示すように、プリント配線板１００は、相互に張り合わされた絶縁基材１０１と接着材層１０３とを有し、所定箇所にビアホール１０４が形成された積層板（絶縁層）１１０により構成されている。積層板１１０の絶縁基材１０１側の面には、ビアホール１０４の位置に回路パターンとなる導体層１０２ａが形成されている。また、ビアホール１０４の内部には導電性ペースト１０５が充填されている。

上記のように構成されたプリント配線板同士を積層して熱圧着すると、各プリント配線板の導電性ペースト１０５が高密度に圧縮されることになる。これにより、導電性ペースト１０５と導体層１０２ａ、１０２ｂとが密着して、基板表裏の電気的な導通が得られる。図９において、導電性ペースト１０５の下側に配置された導体層１０２ｂは、積層された図示しない他のプリント配線板に形成された導体層を示している。

上記のような多層配線板の電気的な導通のために用いられる導電性ペースト１０５は、樹脂バインダ中に金属フィラを分散させたものである。この導電性ペースト１０５をビアホール１０４の内部に充填した後、焼結処理すると、導体層１０２ａ（１０２ｂ）と導電性ペースト１０５との界面に合金層１０７が形成される。この合金層１０７と導体層１０２ａ（１０２ｂ）との接続強度が弱いと、実使用環境での冷熱サイクルによる繰り返し応力によって、導体層１０２ａ（１０２ｂ）と導電性ペースト１０５との接触が不十分となり、電気的な導通に不具合が生じるおそれが生じる。

すなわち、絶縁基材１０１や接着材層１０３は、導電性ペースト１０５に比べて熱膨張係数が大きく、冷熱サイクルによる膨張／収縮も大きなものとなる。このような膨張／収縮は、図９に矢印で示すような応力Ｆ_１、Ｆ_２となって作用する。このため、冷熱サイクルにより絶縁基材１０１と接着材層１０３の膨張／収縮が繰り返されると、この応力Ｆ_１、Ｆ_２は導体層１０２ａ（１０２ｂ）と導電性ペースト１０５との間を引き剥がす方向に作用することになり、導体層１０２ａ（１０２ｂ）と合金層１０７との間（層間接続部）にクラックが生じ易くなる。そして、このクラックにより導体層１０２ａ（１０２ｂ）と導電性ペースト１０５との接触が不十分となり、電気的な導通に不具合が生じることになる。

本発明の目的は、導体層と導電性ペーストとの間の電気的な導通の耐久性を高め、冷熱サイクルの環境下においても、導通信頼性の高い多層配線板及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係わる発明は、絶縁層の両側に第１、第２導体層が配置され、前記絶縁層に形成された層間導通穴に充填された導電性組成物の層により前記第１、第２導体層間が電気的に接続された多層配線板であって、前記層間導通穴の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成され、複数種の導電性組成物が前記層間導通穴の径方向に沿って層状に充填されており、前記導電性組成物の層は、第１導電性組成物からなる層と、第２導電性組成物からなる層と、前記第１導電性組成物中の第１導電性金属と前記第２導電性組成物中の第２導電性金属との合金を含む合金層からなる層とを備えることを特徴とする。

請求項２に係わる発明は、相互に張り合わせた絶縁基材と接着材層とを有し、層間導通穴が形成された絶縁層と、前記層間導通穴の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成され、前記層間導通穴の径方向に沿って層状に充填された導電性組成物の層と、前記絶縁層の絶縁基材側の面において前記層間導通穴の位置に形成され前記導電性組成物と電気的に接続された第１導体層と、前記絶縁層の接着材層側の面において前記層間導通穴の位置に形成され前記導電性組成物と電気的に接続された第２導体層とを有し、前記導電性組成物の層は、第１導電性組成物からなる層と、第２導電性組成物からなる層と、前記第１導電性組成物中の第１導電性金属と前記第２導電性組成物中の第２導電性金属との合金を含む合金層からなる層とを備えることを特徴とする多層配線板である。

請求項３に係わる発明は、絶縁基材と接着材層とを有する絶縁層の両側に導体層が配置され、前記絶縁層に形成された層間導通穴に前記導体層間を電気的に導通させる導電性組成物が充填された配線板を積層してなる多層配線板の製造方法であって、片面に導体層が設けられた絶縁基材の前記導体層と反対側の面に接着材層とマスク層を形成する工程と、前記絶縁基材に前記導体層を底部とする層間導通穴を形成する工程と、前記層間導通穴の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成されるように、複数種の導電性組成物を前記層間導通穴の径方向に沿って層状に充填する工程と、前記マスク層を除去して、前記接着材層と前記導電性組成物の端部とを露出させる工程と、上記各工程を経て製作された配線板を含む複数の配線板を積層して熱圧着する工程とを備えることを特徴とする。

請求項４に係わる発明は、請求項３において、前記層間導通穴の底部となる前記導体層に前記層間導通穴の径よりも小さな径の貫通穴を形成する工程を備え、前記導電性組成物を充填する工程において、前記貫通穴の外側を負圧とし、前記層間導通穴の上部から投入した前記導電性組成物の一部を前記貫通穴から外側に引き抜き、残りの前記導電性組成物を前記層間導通穴の側壁に形成することを特徴とする多層配線板の製造方法である。

本発明によれば、層間絶縁穴の径方向に沿って異種の合金層が形成されるため、均一な界面が形成された従来構造に比べて層間接続部のクラックが成長しにくくなり、導体層と導電性組成物との間の電気的な導通の耐久性を高めることができる。したがって、冷熱サイクルの環境下においても、導通信頼性の高い多層配線板とすることができる。

以下、本発明に係わる多層配線板及びその製造方法の実施形態について説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係わる多層配線板の部分断面図であり、特にIVH部分の構造を示したものである。本実施形態に示すプリント配線板１０は、相互に張り合わされた絶縁基材１１と接着材層１３とを有し、所定箇所にビアホール（層間導通穴）１４が形成された積層板（絶縁層）２０により構成されている。積層板２０の絶縁基材１１側の面には、ビアホール１４の位置に回路パターンとなる導体層１２ａが形成されている。そして、導体層１２ａを底部とするビアホール１４の内部には、後述する複数の導電性ペースト（導電性組成物）からなる導電性ペースト層１５が形成されている。図１において、導電性ペースト層１５の下側に配置された導体層１２ｂは、積層された図示しない他のプリント配線板に形成された導体層を示している。

絶縁基材１１としては、例えばポリイミド、LCP(Liquid Crystal Polymer)などの可とう性樹脂フィルムを用いることができる。

導体層１２ａ、１２ｂとしては、例えば銅箔などの導電性部材を用いることができる。

接着材層１３としては、例えば熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性の樹脂フィルムや、エポキシ系、ポリエステル系、フェノール系、アクリル系等の熱硬化性の樹脂フィルムを用いることができる。

導電性ペースト層１５は、第１導電性ペースト１６と、第２導電性ペースト１７と、これら２つのペーストの接続界面に形成される合金層１８とから構成されている。第１、第２導電性ペースト１６、１７としては、μｍサイズの金属フィラ（銅、錫、銀など）を樹脂バインダ中に分散させ、溶剤を含む粘性媒体に混ぜてペースト状にしたポリマー型導電性ペーストなどを用いることができる。本実施形態においては、複数種の導電性ペーストとして、後述するように、第１導電性ペースト１６として銅ペースト、第２導電性ペースト１７として錫ペーストを用いた例を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、種類の異なる導電性ペーストであれば、どのような組み合わせであってもよい。

更に、上述の導電性ペーストをビアホール１４内に充填する手法としては、例えば、スクリーン印刷法、ディスペンス法、インクジェット法、無電解めっきなどを用いることができる。

また、第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７は、ビアホール１４の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成されるように、ビアホール１４の径方向に沿って層状に充填されている。すなわち、最初にビアホール１４の側壁に第１導電性ペースト１６を形成し、次いで、この第１導電性ペースト１６を内壁とするビアホール１４の内部に第２導電性ペースト１７を形成することにより、ビアホール１４内部に２種の導電性ペーストを層状が充填されることになる。これら第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７は、図１の矢視Ａから見たときに同心円状に形成される。このようにしてビアホール１４内部に第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７とを充填した後、焼結処理を施すと、第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７との接続界面に、第１導電性ペースト１６中の導電性金属と、第２導電性ペースト１７中の導電性金属との合金を含む合金層１８が形成される。なお、合金層１８は、積層したプリント配線板の熱圧着と同時に焼結することで形成してもよい。
上記のように構成されたプリント配線板１０を含む複数のプリント配線板を所定枚数積層し、熱圧着することにより、導体層１２ａ、導電性ペースト層１５、及び導体層１２ｂがそれぞれ密着するため、導電性ペースト層１５を介して導体層１２ａ、１２ｂ間の電気的な導通が得られる。

本実施形態において、多層配線板を構成するプリント配線板１０は、ビアホール１４の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成されるように、複数種の導電性ペーストがビアホール１４の径方向に沿って層状に充填されているため、導体層１２ａ（１２ｂ）と第１、第２導電性ペースト１６、１７、及び合金層１８とのそれぞれの接続界面には、図１の部分拡大図である図２に示すように、厚みや接続強度が各々異なる合金層１６ａ、１７ａ、１８ａが形成される。

このように、導体層１２ａ（１２ｂ）と導電性ペースト層１５との接続界面には、厚みや接続強度が各々異なる複数の合金層が形成されるので、均一な合金層が形成された従来構造（図９）のように、層間接続部に発生したクラックが一気に成長することがなく、クラックの成長はいずれかの合金層において抑制されることになる。

すなわち、本実施形態の構造によれば、ビアホール１４の径方向に沿って異種の合金層が複数形成されるため、均一な界面が形成された従来構造に比べてクラックが成長しにくくなるという効果がある。したがって、導体層１２ａ（１２ｂ）と導電性ペースト層１５との接触が維持され、電気的な導通の耐久性を高めることができる。この結果、冷熱サイクルの環境下においても、導通信頼性の高い多層配線板とすることができる。

次に、本実施形態に係わる多層配線板の製造方法を図３及び図４を参照しながら説明する。図３（ａ）〜（ｉ）、及び図４（ｊ）〜（ｌ）は、本実施形態に係わる多層配線板の製造工程を示す模式図である。なお、以下に説明する実施形態において、材料、加工法などは一例を示したものにすぎない。すなわち、本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態を含むことは勿論であり、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。

まず、図３（ａ）に示すように、ポリイミドからなる絶縁基材１１の表面に銅箔の導体層１２を張り合わせた積層板（絶縁層）２０を出発材料とし、図３（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィーによって必要な部分のみが配線となるように回路パターンを形成する。以下、導体層１２ａ、１２ｂを導体層１２とも表記する。

次に、図３（ｃ）に示すように、絶縁基材１１の裏面に、接着材層１３となる熱可塑性ポリイミドの樹脂フィルムをラミネートする。続いて、図３（ｄ）に示すように、接着材層１３の表面にマスキングフィルム１９となるプラスチックフィルムをラミネートする。このマスキングフィルム１９は、後述する第１導電性ペーストがビアホール１４内を除く接着材層１３に塗布されるのを防ぐ役割を果たす。

なお、マスキングフィルム１９の材料に特に制限はなく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフィニレンサルファイト、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などのプラスチックフィルムを用いることができる。また、マスキングフィルム１９のラミネーションは、ロールラミネータ、平行平板のプレスなどの手法を用いることができる。また、これらの手法を真空中で実施するようにしてもよい。

次に、図３（ｅ）に示すように、マスキングフィルム１９上の所定位置から炭酸ガスレーザを照射して、導体層１２を底部とするビアホール１４を形成する。なお、ビアホール１４の形成には、炭酸ガスレーザ以外にも、例えば、ＵＶ−ＹＡＧレーザやエキシマレーザなどのレーザを用いることができる。

また、ビアホール１４を形成した後に、導体層１２と導電性ペースト層１５との接続信頼性を向上させるために、必要に応じて、ビアホール１４内に残存したスミアを除去するデスミア処理を実施してもよい。また、酸化銅を除去するため、塩酸、硫酸などの水溶液を用いて洗浄してもよい。

次に、図３（ｆ）に示すように、ビアホール１４の側壁に第１導電性ペースト１６となる銅ペーストをスクリーン印刷法により形成する。次いで、銅ペーストを乾燥させた後、図３（ｇ）に示すように、第１導電性ペースト１６を内壁とするビアホール１４の内部に第２導電性ペースト１７となる錫ペーストをスクリーン印刷法により形成する。そして、図３（ｈ）に示すように、第１導電性ペースト１６及び第２導電性ペースト１７を焼結処理することにより、第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７との接続界面に合金層１８を形成する。これにより、第１導電性ペースト１６、第２導電性ペースト１７は、ビアホール１４の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成されるように、ビアホール１４の径方向に沿って層状に充填されることになる。更に、図３（ｉ）に示すように、マスキングフィルム１９を除去して、接着材層１３と、導電性ペースト層１５の突起部１５ａとをそれぞれ露出させる。

以上の工程（ａ）〜（ｉ）を経ることにより、１枚分のプリント配線板１０が完成する。これを必要分だけ作製する。

次に、図４（ｊ）に示すように、上記と同様の工程で作製した複数枚のプリント配線板１０と、絶縁基材１１に回路パターンとなる導体層１２が形成された最下層用のプリント配線板３０とを、それぞれ位置合わせして積層する。位置合わせは、例えば、画像認識による手法、或いはそれぞれのプリント配線板１０に設けた図示しない穴にピンを通すなどの手法を用いて行う。更に、図４（ｋ）に示すように、積層した複数のプリント配線板１０，３０をプレス機により熱圧着する。このとき、同時に焼結がなされ、導電性ペースト層１５と導体層１２ｂとの間に合金層１６ａ、１７ａ、１８ａが形成される。
これによって、プリント配線板１０，３０の接着材層１３と対応する絶縁基材１１とが層間接着され、多層化された多層配線板４０が完成する。また、熱圧着することにより、導電性ペースト層１５の突起部１５ａが対向するプリント配線板の導体層１２ｂ（回路パターン）に押し付けられて潰され、ビアホール１４内に高密度に充填される。同時に、導電性ペースト層１５と導体層１２ｂとの間に合金層１６ａ、１７ａ、１８ａが形成され、導電性ペースト層１５と導体層１２ｂとが密着するので、基板表裏の電気的な導通が得られる。

そして、図４（ｌ）に示すように、最上層となるプリント配線板１０の表面を覆うように、絶縁膜４１となるカバーレイ、或いはソルダーレジストを形成する。なお、図４（ｊ）〜（ｌ）では、導電性ペースト層１５の断面を単一の模様で表している。

［実施形態２］
次に、実施形態２として、ビアホール１４の内部に導電性ペースト層１５を充填する他の手法について説明する。図５（ａ）〜（ｅ）は、実施形態２における導電性ペースト層１５の充填工程を示す模式図である。ここに示す各工程は図３（ｆ）、（ｇ）に相当するものであり、その他の工程は実施形態１と同じであるため説明を省略する。

実施形態１で説明した図３（ｅ）の工程に続いて、図５（ａ）に示すように、ビアホール１４の底部となる導体層１２にビアホール１４の直径よりも小さい直径の貫通穴２１を形成する。次に、図５（ｂ）に示すように、マスキングフィルム１９の表面にスクイーズプレート２２をセットし、このスクイーズプレート２２を矢印ｘの方向に移動させて、第１導電性ペースト１６となる銅ペーストをスキージングする。このとき、貫通穴２１から所定の真空度で真空引きすることにより、貫通穴２１の外側を負圧とする。これにより、図５（ｃ）に示すように、スキージングによりビアホール１４の内部に投入された第１導電性ペースト１６の一部が矢印ｙの方向から外部に抜き取られ、残りの第１導電性ペースト１６がビアホール１４の側壁に形成される。次に、図５（ｄ）に示すように、第２導電性ペースト１７となる錫ペーストが抜け落ちない程度の真空度で真空引きしながら、同様の手法で錫ペーストをスキージングし、第２導電性ペースト１７を第１導電性ペースト１６の側壁に形成する。これにより、ビアホール１４の内部に第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７が充填される。

そして、図５（ｅ）に示すように、第１導電性ペースト１６及び第２導電性ペースト１７を焼結処理することにより、第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７との接続界面に合金層１８を形成する。これにより、第１導電性ペースト１６、第２導電性ペースト１７は、ビアホール１４の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成されるように、ビアホール１４の径方向に沿って層状に充填されることになる。以後の工程は図４（ｊ）〜（ｌ）と同じである。

本実施形態では、導電性ペースト層１５の一部が導体層１２に形成した貫通穴２１から露出するため、積層時には対向するプリント配線板の導電性ペースト層１５と直接に接続されることになる。

また、本実施形態では、スキージングの際に、導体層１２に形成した貫通穴２１の外側を負圧となるようにしたので、ビアホール１４内に各導電性ペーストを効率良く充填することができる。また、導電性ペースト中に含まれる気泡が貫通穴２１から排出され、ビアホール１４内に気泡が残存することがなく、導電性ペーストをより高密度に充填することができる。したがって、導体層１２と導電性ペースト層１５との密着性を高めることができ、導体層１２と導電性ペースト層１５との間の機械的信頼性、電気的信頼性を向上させることが可能となる。

［実施形態３］
上記実施形態１、２では、第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７をビアホール１４の径方向に沿って２層に形成した例について説明したが、この実施形態３では、更に複数層を形成した例について説明する。

図６（ａ）、（ｂ）は、実施形態３における導電性ペースト層１５の充填工程を示す模式図である。ここに示す各工程は図３（ｆ）、（ｇ）に相当するものであり、その他の工程は実施形態１と同じであるため説明を省略する。また、貫通穴２１の形成、及び導電性ペーストをスキージングする手法は図５（ａ）、（ｂ）と同じであるため説明を省略する。

本実施形態においても、実施形態２で説明した手法により第１導電性ペースト１６、第２導電性ペースト１７のスキージングと真空引きを交互に行う。ここでは、図６（ａ）に示すように、実施形態２よりも第１導電性ペースト１６、第２導電性ペースト１７が薄く形成されるように真空度を設定する。そして、第１導電性ペースト１６に次いで、第２導電性ペースト１７を形成した後、更にもう一度、第１導電性ペースト１６を形成する。最後に充填される第１導電性ペースト１６については、銅ペーストが抜け落ちない程度の真空度で真空引きしながらスキージングし、ビアホール１４の内部に充填する。

そして、図６（ｂ）に示すように、第１導電性ペースト１６及び第２導電性ペースト１７を焼結処理することにより、第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７との接続界面に複数の合金層１８を形成する。これにより、第１導電性ペースト１６、第２導電性ペースト１７は、ビアホール１４の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成されるように、ビアホール１４の径方向に沿って層状に充填されることになる。以後の工程は図４（ｊ）〜（ｌ）と同じである。

本実施形態についても、導電性ペースト層１５の一部が導体層１２に形成した貫通穴２１から露出するため、積層時には対向するプリント配線板の導電性ペースト層１５と直接に接続されることになる。

本実施形態の構成によれば、導体層１２と導電性ペースト層１５との接続界面には、厚みや接続強度が各々異なる合金層が実施形態１よりも多く形成されることになるため、クラックの成長を抑制する効果を更に高めることができる。

上述したような第１導電性ペースト１６と第２導電性ペースト１７を形成する工程を任意の回数交互に繰り返して行うことにより、導体層１２と導電性ペースト層１５との接続界面に、厚みや接続強度が各々異なる合金層を更に多く形成することができる。

以下、本発明に係わる多層配線板の実施例及び比較例について説明する。なお、本発明は下記実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜に変更して実施することができるものである。

［試験１］
ここでは、先に説明した実施形態２の構造をもつ多層配線板を実施例１とした。すなわち、実施例１は、実施形態２の図５（ｅ）に示すように、第１導電性ペースト１６を一層形成し、その内側に第２導電性ペースト１７を充填した構造の多層配線板とした。また、比較例として、先に説明した特許文献１〜３の構造で多層配線板を作製した。すなわち、特許文献１（特開平７−１７６８４６号公報）を比較例１、特許文献２（特公平７−７９１９５号公報）を比較例２、特許文献３（特開２００５−３４０２７９号公報）を比較例３とした。

共通の構成として、２５μｍ厚のポリイミドからなる絶縁基材の表面に、１２μｍ厚の銅箔を張り合わせて導体層とした。また、回路パターンの大きさを５０μｍ×５０μｍとした。更に、実施例１及び各比較例の構造を有するプリント配線板をそれぞれ５枚用意し、最下層用のプリント配線板と位置合わせして積層することにより、６層の多層配線板を作製した。

また、冷熱サイクル試験として、−４０℃で３０分放置後、１２５℃で３０分放置する処理を１サイクルとし、これを１０００サイクル繰り返す熱衝撃を与えた。そして、１サイクルごとに導体層と導電性ペースト層との間（層間接続部）の抵抗値変化率をテスタにて確認した。これは、層間接続部に発生したクラックが成長するにつれて、電気的な導通の不具合による抵抗値変化率も大きくなるため、抵抗値変化率を調べることにより、層間接続部におけるクラックの成長度合いを検証するものである。試験結果を図７に示す。

本試験において、１０００サイクル終了後の抵抗値変化率は、比較例１の抵抗値変化率は３７％、比較例２の抵抗値変化率は４８％、比較例３の抵抗値変化率は２９％となった。これに対して、実施例１の多層配線板では、１０００サイクル終了後の抵抗値変化率が８％と小さいことが分かった。これは、導体層１２と導電性ペースト層１５との接続界面に種類の異なる複数の合金層が形成されたため、層間接続部において、材料の膨張／収縮によるクラックの成長が抑制されたものと推察される。

［試験２］
ここでは、実施例２として、実施形態３の図６（ｂ）に示すように、第１導電性ペースト１６を一層形成し、その内側に第２導電性ペースト１７を一層形成し、更にその内側に第１導電性ペースト１６を形成した構造の多層配線板を作製した。比較例１〜３及び冷熱サイクル試験の内容は試験１と同じである。試験結果を図８に示す。

本試験において、比較例１〜３の抵抗値変化率は試験１と同じである。実施例２の多層配線板では、１０００サイクル終了後の抵抗値変化率が２％と極めて小さいことが分かった。これは、導体層１２と導電性ペースト層１５との接続界面に、種類の異なる複数の合金層が実施例１よりも多く形成されているため、層間接続部において、材料の膨張／収縮によるクラックの成長が実施例１よりも更に抑制されたものと推察される。

実施形態１に係わる多層配線板の部分断面図である。 図１の部分拡大図である。 （ａ）〜（ｉ）は実施形態１に係わる多層配線板の製造方法を示す工程図である。 （ｊ）〜（ｌ）は実施形態１に係わる多層配線板の製造方法を示す工程図である。 （ａ）〜（ｅ）は実施形態２における導電性ペースト層の充填工程を示す模式図である。 （ａ）、（ｂ）は実施形態３における導電性ペースト層の充填工程を示す模式図である。 実施例における試験１の結果を示すグラフである。 実施例における試験２の結果を示すグラフである。 従来の多層配線板におけるIVH部分の部分断面図である。

符号の説明

１０…プリント配線板
１１…絶縁基材
１２（１２ａ、１２ｂ）…導体層
１３…接着材層
１４…ビアホール（層間導通穴）
１５…導電性ペースト層
１５ａ…突起部
１６…第１導電性ペースト（導電性組成物）
１６ａ、１７ａ、１８ａ、１８…合金層
１７…第２導電性ペースト（導電性組成物）
１９…マスキングフィルム
２０…積層板（絶縁層）
２１…貫通穴
２２…スクイーズプレート
３０…プリント配線板
４０…多層配線板
４１…絶縁膜

Claims (4)

1. 絶縁層の両側に第１、第２導体層が配置され、前記絶縁層に形成された層間導通穴に充填された導電性組成物の層により前記第１、第２導体層間が電気的に接続された多層配線板であって、
   前記層間導通穴の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成され、複数種の導電性組成物が前記層間導通穴の径方向に沿って層状に充填されており、
   前記導電性組成物の層は、第１導電性組成物からなる層と、第２導電性組成物からなる層と、前記第１導電性組成物中の第１導電性金属と前記第２導電性組成物中の第２導電性金属との合金を含む合金層からなる層と、を備えることを特徴とする多層配線板。
2. 相互に張り合わせた絶縁基材と接着材層とを有し、層間導通穴が形成された絶縁層と、
   前記層間導通穴の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成され、前記層間導通穴の径方向に沿って層状に充填された導電性組成物の層と、
   前記絶縁層の絶縁基材側の面において前記層間導通穴の位置に形成され前記導電性組成物と電気的に接続された第１導体層と、
   前記絶縁層の接着材層側の面において前記層間導通穴の位置に形成され前記導電性組成物と電気的に接続された第２導体層と、
   を有し、
   前記導電性組成物の層は、第１導電性組成物からなる層と、第２導電性組成物からなる層と、前記第１導電性組成物中の第１導電性金属と前記第２導電性組成物中の第２導電性金属との合金を含む合金層からなる層と、を備えることを特徴とする多層配線板。
3. 絶縁基材と接着材層とを有する絶縁層の両側に導体層が配置され、前記絶縁層に形成された層間導通穴に前記導体層間を電気的に導通させる導電性組成物が充填された配線板を積層してなる多層配線板の製造方法であって、
   片面に導体層が設けられた絶縁基材の前記導体層と反対側の面に接着材層とマスク層を形成する工程と、
   前記絶縁基材に前記導体層を底部とする層間導通穴を形成する工程と、
   前記層間導通穴の深さ方向に延びる複数の接続界面が形成されるように、複数種の導電性組成物を前記層間導通穴の径方向に沿って層状に充填する工程と、
   前記マスク層を除去して、前記接着材層と前記導電性組成物の端部とを露出させる工程と、
   上記各工程を経て製作された配線板を含む複数の配線板を積層して熱圧着する工程と、
   を備えることを特徴とする多層配線板の製造方法。
4. 前記層間導通穴の底部となる前記導体層に前記層間導通穴の径よりも小さな径の貫通穴を形成する工程を備え、
   前記導電性組成物を充填する工程において、前記貫通穴の外側を負圧とし、前記層間導通穴の上部から投入した前記導電性組成物の一部を前記貫通穴から外側に引き抜き、残りの前記導電性組成物を前記層間導通穴の側壁に形成すること、
   を特徴とする請求項３に記載の多層配線板の製造方法。

Images