WO2014185218A1 - 樹脂多層基板の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a resin multilayer substrate.
- a resin multilayer substrate having a rigid part and a flexible part is known.
- Such a resin multilayer substrate is composed of a flexible portion (a portion having a relatively small thickness or number of layers and a relatively high flexibility) and a rigid portion (a portion having a large thickness or a number of layers and a relatively low flexibility).
- the number or composition material of the insulating substrate is different from that of the flexible portion.
- Also known as a method for producing a resin multilayer substrate is a method of laminating a resin sheet made of a thermoplastic resin on which a conductor pattern is formed, and applying heat and pressure with a hot press plate to bond the laminate together. Yes.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-264369
- a method for producing a via-filled single-sided conductor pattern film comprising a step of filling a via paste
- Patent Document 1 since the cut for forming the cavity is performed after filling the via paste, the via conductor is likely to jump and fall off due to vibrations of cutting and conveyance. These lead to the occurrence of short circuits and poor electrical connection of vias. In addition, it is not the construction method which can be conveyed in the state which hold
- Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-322838
- the surface side (pattern side) of the flexible wiring board is attached to a slightly adhesive film
- a carrier it is disclosed that a flexible wiring board is cut into a predetermined shape without being cut up to a slightly adhesive film by performing half-cutting from the back side of the flexible wiring board.
- Patent Document 2 does not describe a manufacturing method for filling vias, and does not have a carrier film that functions as a mask for via filling.
- An object of the present invention is to suppress the occurrence of waviness and the like during transport in the production of a resin multilayer substrate, and to suppress the jumping and dropping of via-hole conductors.
- the present invention is a method for producing a resin multilayer substrate having a cavity, comprising a step of laminating an insulating substrate containing a plurality of thermoplastic resins and thermocompression bonding. At least one layer of the insulating substrate is Affixing step of attaching a peelable carrier film to one main surface of the insulating substrate; A notch for forming the cavity, the notch that penetrates the insulating substrate in the thickness direction and the carrier film does not penetrate in the thickness direction, the insulating substrate on which the carrier film is attached Cutting process to form against, Manufactured by a method including a removal step of removing the carrier film and a portion of the insulating substrate cut by the cut. It is a manufacturing method of a resin multilayer substrate.
- the method further includes a filling step of filling the via hole through hole from the carrier film side after the cutting step and before the removing step.
- the cut is formed so that a shape of a part of the insulating substrate cut by the cutting includes at least one corner portion having a circumferential portion having a predetermined radius of curvature.
- the conductive material is a conductive paste, and the conductive paste is filled so as to protrude from the insulating substrate.
- a conductor wiring layer is formed on the main surface of the insulating substrate opposite to the carrier film.
- the cut for forming the cavity is formed in a state where the carrier film is held on the insulating substrate (insulating sheet) prior to the subsequent conveyance.
- insulating substrate insulating sheet
- swells and the like during conveyance of the insulating substrate are suppressed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of problems such as misalignment when laminating insulating substrates.
- a notch for forming a cavity is formed in a state where the carrier film is held on the insulating substrate prior to filling of the via hole conductor paste.
- the conductor paste can be prevented from flying off or falling off. Thereby, generation
- FIG. 10 is a schematic top view for explaining the shape of a corner portion in Embodiment 2.
- FIG. 10 is a schematic top view for explaining the manufacture of the insulating substrate in the second embodiment.
- FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the effect of the second embodiment.
- FIG. 10 is another schematic cross-sectional view for explaining the effect of the second embodiment.
- FIG. 10 is still another cross-sectional schematic diagram for explaining the effect of the second embodiment.
- the conductor layer 2 is formed in one surface of the insulating substrate (insulating sheet) 1, and it affixes so that the carrier film 3 can be peeled on the other surface.
- the carrier film has a certain holding force, but preferably has a slight adhesive property that does not require an excessive force during peeling.
- the insulating substrate 1 includes a thermoplastic resin.
- the thermoplastic resin include polyimide, liquid crystal polymer (LCP), polyether ketone resin (PEEK), and polyphenylene sulfide resin (PPS).
- LCP liquid crystal polymer
- PEEK polyether ketone resin
- PPS polyphenylene sulfide resin
- a conductor foil made of copper, silver, aluminum, SUS, nickel, gold, or an alloy thereof can be used, and preferably copper.
- the thickness of the conductor layer is not particularly limited as long as a circuit can be formed, and can be appropriately adjusted within a range of about 3 to 40 ⁇ m (for example, 12 ⁇ m).
- the conductor foil may be subjected to a roughening treatment on one side in order to improve the adhesiveness with the thermoplastic resin film, and the surface roughness (Rz) of the roughened surface is, for example, 1 to 15 ⁇ m. is there. In this case, when the conductor foil bites into the thermoplastic resin film, the bondability between the conductor foil and the thermoplastic resin film can be improved.
- the material of the carrier film 3 is preferably polyethylene terephthalate (PET), and polyethylene naphthalate (PEN) can also be used.
- the thickness of the carrier film is preferably 10 to 150 ⁇ m, for example 75 ⁇ m.
- the conductor layer 2 is patterned using a known circuit forming method such as photolithography, thereby forming a conductor wiring layer including connection pads and circuit wiring.
- a resist 4 is formed on the conductor layer 2 as shown in FIG. 1B, the unnecessary conductor layer 2 is removed by a photolithography method or the like, and then the resist 4 is removed. Thereby, the conductor wiring layer 21 having a desired pattern is formed (FIG. 1C).
- the method of forming the conductor wiring layer is not limited to this, and various known methods can be used. For example, after the conductor foil is bonded to the surface of the insulating substrate, or without using an adhesive, the insulating property can be increased. After superimposing the conductor foil directly on the surface of the substrate (laminate), etching it to form a wiring circuit, transferring the conductor foil formed in the shape of the wiring circuit to an insulating substrate, insulation The method of forming a circuit by the metal plating method on the surface of a conductive substrate is mentioned.
- via-holes for via holes 50 are formed at predetermined positions on the insulating substrate 1 on which the conductor wiring layer 21 is formed and the carrier film 3 is attached.
- the via hole 50 is formed by, for example, a method of piercing by irradiating a carbon dioxide laser from the carrier film 3 side (the side opposite to the surface on which the conductor wiring layer 21 is formed). Thereafter, if necessary, smear (resin residue) remaining in the through hole for via hole generated by laser processing is removed by general-purpose chemical processing using permanganic acid or the like.
- a portion (unnecessary portion 10) of the insulating substrate is cut out.
- a notch 12 is formed.
- the slit for forming the cavity is formed in a state where the carrier film is held on the insulating substrate prior to the subsequent conveyance.
- the via hole conductor is formed on the insulating substrate, the notch for forming the cavity is formed in a state where the carrier film is held on the insulating substrate prior to filling of the via hole conductor paste, The via-hole conductor paste can be prevented from jumping and falling off. That is, if the cavity is provided in advance in the insulating substrate, the insulating substrate is likely to swell (is easily deformed).
- the carrier film when the carrier film is peeled after filling the via-hole conductor paste, the insulating substrate may be deformed and the conductive paste filled in the via-hole through-hole may be carried by the carrier film or scattered around. There is.
- the carrier film and the insulating substrate since the carrier film and the insulating substrate remain in the position of the cavity of the insulating substrate, it is suppressed that the insulating substrate is easily deformed. Therefore, dropping off of the paste from the via hole through-hole and peeling of the paste at the time of peeling the carrier film are suppressed. Thereby, generation
- the cut 12 formed here needs to penetrate the insulating substrate 1 in the thickness direction. If it does not penetrate, the unnecessary portion 10 that should originally be a cavity cannot be separated, and the cavity cannot be formed reliably (see FIG. 5A). Note that it is not always necessary to make a cut in a part of the carrier film, but in order to make a cut so as to penetrate all of the insulating substrate, it is almost inevitably necessary to balance the cutting accuracy. A cut is made in the part (not shown in the figure).
- the notch 12 must not penetrate the carrier film 3.
- the carrier film 3 When the carrier film 3 is penetrated, when filling the via-hole conductor paste 51 with the carrier film 3 as a mask in the filling step (FIG. 1 (f)) of the conductive material (via-hole conductor paste) described later, the notch 12 is passed through.
- the via hole conductor paste oozes 41a (in a portion other than the via hole 50) (see FIG. 5B).
- a cutting that reaches the middle of the carrier film thickness direction from the surface of the insulating substrate opposite to the carrier film (circuit formation layer side) Form is preferably a position inside the thickness direction of the carrier film excluding both main surfaces of the carrier film, and the distance between that position and one main surface is preferably The thickness of the carrier film is 1/4 to 3/4, and most preferably 1/2. If the depth of cut is set within this range, it is possible to stably form a cut that penetrates the insulating substrate in the thickness direction and does not penetrate the carrier film in the thickness direction.
- the entire insulating substrate remains connected during via filling and transportation by forming a notch that penetrates the insulating substrate in the thickness direction and the carrier film does not penetrate in the thickness direction in this way, Swelling and the like during conveyance can be suppressed.
- the conductive material various known materials can be used, and examples thereof include a conductive paste obtained by kneading a metal component and a flux component.
- a metal component is the metal powder which exists in the state disperse
- the flux component various known flux components used for the material of the conductive paste can be used, and examples thereof include a vehicle, a solvent, a thixotropic agent, and an activator.
- the conductive paste is preferably mixed with an appropriate amount of metal powder that forms an alloy layer with the metal of the conductor wiring layer at the bonding temperature (the temperature of the batch thermocompression after lamination).
- the unnecessary portion 10 may be a portion surrounded by a single closed cut 12 within the surface of the main surface of the insulating substrate.
- the unnecessary portion 10 is the same depending on the combination of the cut 12 and the outer periphery of the insulating substrate 1. It may be a portion surrounded by a plane. That is, the cavity in the present invention may be a space closed within the main surface of the insulating substrate, or may be a space partially opened within the same surface. In the latter case, when the ratio of the opened part is large, it is generally expressed as a step rather than a cavity, but the cavity in the present invention includes such a step. Shall.
- a plurality of insulating substrates 11 including such unnecessary portions 10 are simultaneously manufactured from a substrate base material 100 as shown in FIG.
- the unnecessary portion 10 for forming the cavity is hollowed out, the undulation is likely to occur during transportation.
- the insulating substrate 11 (one or more) having a partially hollowed portion and the insulating substrate 1 (one or more) having no hollowed portion are formed as shown in FIG. Laminate as shown in FIG. Note that a plurality of insulating substrates 1 that are not cut out are manufactured simultaneously from a substrate base material 100 as shown in FIG.
- the conductive material 51 protrudes from the insulating substrate 11 by the thickness of the carrier film 3 (and is excessive with respect to the volume of the via hole). May be filled with a conductive material to make it protrude more). For this reason, in the subsequent thermocompression bonding process, the conductive material 51 and the conductor wiring layer 21 are bonded well, and the connection reliability between the layers is improved. Furthermore, since the connection between the layers can be easily obtained even if the via is downsized, the vias are arranged at high density, which can contribute to downsizing of the resin multilayer substrate.
- the plurality of laminated insulating substrates 1 and 11 are heated and pressurized in the laminating direction. In this way, adhesion between the insulating substrates is performed without providing an adhesive (layer).
- the insulating substrate which comprises a flexible part and a rigid part is formed with the same thermoplastic resin.
- the via-hole conductor paste 51 filled in the via-hole through-hole 50 is metalized by the heat during thermocompression bonding, and a via-hole conductor 52 is obtained.
- a resin multilayer substrate as shown in FIG. 2 (i) can be manufactured.
- surface electrode plating or mounting component mounting may be performed after this.
- the manufacturing method of this embodiment has greatly improved productivity and stacking accuracy and has a large cost merit compared to the conventional build-up method.
- plating processing is generally performed after creating a through hole by punching, but there are problems such as poor productivity, high cost, and difficulty in downsizing. For this reason, in the method of batch thermocompression bonding after filling the via-hole conductor paste as in the manufacturing method of the present embodiment, there is an advantage that these difficulties can be solved.
- the shape (cavity portion) of a part (unnecessary portion 10) of the insulating substrate cut by cutting includes at least one corner portion having a circumferential portion having a predetermined curvature radius R (FIG. 6B). )).
- R predetermined curvature radius
- FIG. 6B the corners are removed from the shape as shown in FIG.
- the present embodiment is different from the first embodiment in this point, but the other is the same as the first embodiment.
- the shape means a shape when viewed from the normal direction of the main surface of the insulating substrate.
- a plurality of insulating substrates 11 including the unnecessary portion 10 having such a shape are simultaneously manufactured from the substrate base material 100 as shown in FIG.
- the unnecessary portion 10 of the insulating substrate is completely peeled off from the carrier film 3 and is laminated in a state where it is statically attached to other portions of the insulating substrate, and as shown in FIG.
- the unnecessary portion 10 of the substrate is interposed, there is a possibility that disconnection may occur inside the resin multilayer substrate or undesirable irregularities may be formed on the resin multilayer substrate. Can be deterred.
- the radius of curvature R of the corner portion is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 1.0 mm, more preferably about 0.5 mm. If R is less than 0.1 mm, the effect of floating and peeling cannot be expected. On the other hand, when R is larger than 1.0 mm, an effect against floating / peeling can be obtained, but there is a possibility that the downsizing of the product may be affected.
- the cavity is provided in the flexible portion of the resin multilayer substrate, but may be provided in the rigid portion.
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Abstract
本発明は、複数の熱可塑性樹脂を含む絶縁性基板を積層し、熱圧着する工程を含む、キャビティを有する樹脂多層基板の製造方法であって、前記絶縁性基板の少なくとも1層は、前記絶縁性基板の一方の主面に剥離可能なキャリアフィルムを貼り付ける貼付工程と、前記キャビティを形成するための切り込みであって、前記絶縁性基板を厚さ方向に貫通し、かつ前記キャリアフィルムは厚さ方向に貫通しない切り込みを、前記キャリアフィルムが貼り付けられた前記絶縁性基板に対して形成する切込工程と、前記キャリアフィルムと、前記切り込みにより切り取られた前記絶縁性基板の一部分とを除去する除去工程とを含む方法により製造される、樹脂多層基板の製造方法である。
Description
本発明は、樹脂多層基板の製造方法に関する。
リジッド部とフレキシブル部を有する樹脂多層基板が知られている。このような樹脂多層基板は、フレキシブル部(厚みまたは層数が少なく比較的フレキシブル性が高い部分)とリジッド部(厚みまたは層数が多く比較的フレキシブル性が低い部分)とからなり、リジッド部はフレキシブル部とは絶縁性基板の数もしくは組成材料が異なっている。また、樹脂多層基板の製造方法として、導体パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる樹脂シートを積層し、熱プレス板により加熱加圧をして積層体を一括して貼り合わせる方法が知られている。
特許文献1(特開2003-264369号公報)には、片面導体(Cu)パターン樹脂フィルムにPETフィルムを貼り付ける工程、PETフィルム側からレーザでビアホール(ビア穴)を形成し、層間接続材料(ビアペースト)を充填する工程、リジッド部とフレキシブル部の境界に切り込みを入れる工程を備え、切り込みが製品の幅以上の長さにされているビア充填片面導体パターンフィルムの製造方法が開示されている。
しかし、特許文献1では、ビアペースト充填の後にキャビティ形成用の切り込みを行っているため,カットや搬送の振動によるビア導体の飛びちり、脱落が発生しやすい。これらは、ショート不良やビアの電気的接続不良の発生につながる。なお、ビア充填に対するマスクとして機能するフィルム(例えばPETフィルム)を、キャリアフィルムとして保持した状態で搬送することができる工法ではない。
なお、特許文献2(特開2005-322838号公報)には、補強板付きフレキシブル配線基板の製造方法において、フレキシブル配線板の表面側(パターン側)を微粘着フィルムに貼り付け、微粘着フィルムをキャリアとして、フレキシブル配線板の裏面側からハーフカットを施すことにより、微粘着フィルムまでは切断しないでフレキシブル配線板を所定形状に切断加工することが開示されている。しかし、特許文献2には、ビアの充填を行う製造方法に関する記載が無く、ビア充填に対するマスクとして機能するようなキャリアフィルムも有していない。
本発明は、樹脂多層基板の製造において、搬送時のうねり等の発生の抑制、また、ビアホール導体の飛びちり、脱落を抑制することを目的とする。
本発明は、複数の熱可塑性樹脂を含む絶縁性基板を積層し、熱圧着する工程を含む、キャビティを有する樹脂多層基板の製造方法であって、
前記絶縁性基板の少なくとも1層は、
前記絶縁性基板の一方の主面に剥離可能なキャリアフィルムを貼り付ける貼付工程と、
前記キャビティを形成するための切り込みであって、前記絶縁性基板を厚さ方向に貫通し、かつ前記キャリアフィルムは厚さ方向に貫通しない切り込みを、前記キャリアフィルムが貼り付けられた前記絶縁性基板に対して形成する切込工程と、
前記キャリアフィルムと、前記切り込みにより切り取られた前記絶縁性基板の一部分とを除去する除去工程とを含む方法により製造される、
樹脂多層基板の製造方法である。
前記絶縁性基板の少なくとも1層は、
前記絶縁性基板の一方の主面に剥離可能なキャリアフィルムを貼り付ける貼付工程と、
前記キャビティを形成するための切り込みであって、前記絶縁性基板を厚さ方向に貫通し、かつ前記キャリアフィルムは厚さ方向に貫通しない切り込みを、前記キャリアフィルムが貼り付けられた前記絶縁性基板に対して形成する切込工程と、
前記キャリアフィルムと、前記切り込みにより切り取られた前記絶縁性基板の一部分とを除去する除去工程とを含む方法により製造される、
樹脂多層基板の製造方法である。
前記貼付工程の後、前記切込工程の前に、前記キャリアフィルムが貼り付けられた前記絶縁性基板に対して前記キャリアフィルム側からビアホール用貫通孔を形成するビアホール用貫通孔形成工程と、
前記切込工程の後、前記除去工程の前に、前記キャリアフィルム側から前記ビアホール用貫通孔内に導電性材料を充填する充填工程とをさらに含むことが好ましい。
前記切込工程の後、前記除去工程の前に、前記キャリアフィルム側から前記ビアホール用貫通孔内に導電性材料を充填する充填工程とをさらに含むことが好ましい。
前記切込工程において、前記切り込みにより切り取られる前記絶縁性基板の一部分の形状が、所定の曲率半径の円周部を有する少なくとも1つのコーナー部を含むように、前記切り込みを形成することが好ましい。
前記導電性材料は導電性ペーストであり、前記導電性ペーストが前記絶縁性基板から突出するように充填されることが好ましい。
前記絶縁性基板の前記キャリアフィルムと反対側の主面には、導体配線層が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、樹脂多層基板の製造において、その後の搬送より先に、絶縁性基板(絶縁性シート)にキャリアフィルムが保持された状態で、キャビティを形成するための切り込みが形成されるため、絶縁性基板の搬送時のうねり等が抑制される。したがって、絶縁性基板の積層時に積層ずれなどの問題を起こすことを抑制できる。
また、絶縁性基板にビアホール導体が形成される場合はビアホール導体用ペーストの充填より先に絶縁性基板にキャリアフィルムが保持された状態で、キャビティを形成するための切り込みが形成されるため、ビアホール導体用ペーストの飛びちり、脱落を抑制することができる。これにより、樹脂多層基板におけるショート不良やビアホール導体の電気的接続不良の発生を抑制することができる。
本発明の樹脂多層基板の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
<実施形態1>
本発明の一例について、図1および図2を参照して説明する。
本発明の一例について、図1および図2を参照して説明する。
(貼付工程)
まず、図1(a)に示すように、絶縁性基板(絶縁性シート)1の一方の表面に導体層2を形成し、他の表面にキャリアフィルム3を剥離可能なように貼り付ける。キャリアフィルムは一定の保持力を有するが、引きはがし時に過度の力が必要ないような微粘着性を有することが好ましい。
まず、図1(a)に示すように、絶縁性基板(絶縁性シート)1の一方の表面に導体層2を形成し、他の表面にキャリアフィルム3を剥離可能なように貼り付ける。キャリアフィルムは一定の保持力を有するが、引きはがし時に過度の力が必要ないような微粘着性を有することが好ましい。
絶縁性基板1は、熱可塑性樹脂を含むものである。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリイミド、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS)が挙げられる。絶縁性基板が熱可塑性樹脂を含む場合は、熱処理により樹脂が流れ易いため、積層後のプレス(一括熱圧着)時などの熱処理は比較的低温であることが望ましい。
導体層2の材料としては、例えば、銅、銀、アルミニウム、SUS、ニッケル、金や、それらの合金からなる導体箔などを用いることができ、好ましくは銅である。導体層の厚さは回路形成可能であれば特に制限されず、3~40μm程度の範囲で適宜調整することができる(例えば12μm)。また、導体箔は、熱可塑性樹脂フィルムとの接着性を高めるために片面に粗化処理が施されていてもよく、粗化された面の表面粗さ(Rz)は、例えば1~15μmである。この場合、導体箔が熱可塑性樹脂フィルムに噛み込むことにより、導体箔と熱可塑性樹脂フィルムとの接合性を高めることができる。
キャリアフィルム3の材料は、好ましくはポリエチレンテレフタレート(PET)であり、ポリエチレンナフタレート(PEN)なども使用できる。キャリアフィルムの厚さは、好ましくは10~150μmであり、例えば75μmである。
(導体配線層の形成)
次に、導体層2をフォトリソ加工などの公知の回路形成法を用いてパターニングし、接続用パッドや回路配線を含む導体配線層を形成する。
次に、導体層2をフォトリソ加工などの公知の回路形成法を用いてパターニングし、接続用パッドや回路配線を含む導体配線層を形成する。
具体的には、まず、図1(b)に示すように導体層2上にレジスト4を形成し、フォトリソグラフィー法などにより不要な導体層2を除去した後、レジスト4を除去する。これにより、所望のパターンを有する導体配線層21が形成される(図1(c))。
導体配線層を形成する方法は、これに限定されず、種々公知の方法を用いることができるが、例えば、絶縁性基板の表面に導体箔を接着した後、または接着剤を用いないで絶縁性基板の表面に導体箔を直接に重ね合わせた後(ラミネート)、これをエッチングして配線回路を形成する方法や、配線回路の形状に形成された導体箔を絶縁性基板に転写する方法、絶縁性基板の表面に金属メッキ法によって回路を形成する方法が挙げられる。
(ビアホール用貫通孔形成工程)
次に、図1(d)に示すように、導体配線層21が形成されキャリアフィルム3が貼り付けられた絶縁性基板1の所定の位置に、ビアホール用貫通孔50を形成する。ビアホール用貫通孔50の形成は、例えば、キャリアフィルム3側(導体配線層21が形成された面とは反対側)から炭酸ガスレーザを照射して穿孔するなどの方法により行われる。その後、必要に応じて、過マンガン酸等を用いた汎用の薬液処理などにより、レーザ加工により生じたビアホール用貫通孔内に残留するスミア(樹脂の残渣)を除去する。
次に、図1(d)に示すように、導体配線層21が形成されキャリアフィルム3が貼り付けられた絶縁性基板1の所定の位置に、ビアホール用貫通孔50を形成する。ビアホール用貫通孔50の形成は、例えば、キャリアフィルム3側(導体配線層21が形成された面とは反対側)から炭酸ガスレーザを照射して穿孔するなどの方法により行われる。その後、必要に応じて、過マンガン酸等を用いた汎用の薬液処理などにより、レーザ加工により生じたビアホール用貫通孔内に残留するスミア(樹脂の残渣)を除去する。
(切込工程)
次に、図1(e)に示すように、例えば絶縁性基板の厚みを薄くしてフレキシブル部としたい箇所等にキャビティを形成するため、絶縁性基板の一部分(不要部分10)を切り取るための切り込み12を形成する。本実施形態の製造方法では、その後の搬送より先に、絶縁性基板にキャリアフィルムが保持された状態で、キャビティを形成するための切り込みが形成される。これにより、キャリアフィルムで絶縁性基板の全面が裏打ちされた状態で搬送できるため、絶縁性基板の搬送時のうねり等が抑制される。したがって、絶縁性基板の積層時に積層ずれなどの問題を起こすことを抑制できる。また、絶縁性基板にビアホール導体が形成される場合は、ビアホール導体用ペーストの充填より先に絶縁性基板にキャリアフィルムが保持された状態で、キャビティを形成するための切り込みが形成されるため、ビアホール導体用ペーストの飛びちり、脱落を抑制することができる。すなわち、絶縁性基板にキャビティがあらかじめ設けられると絶縁性基板がうねりやすく(変形しやすく)なる。それにより、ビアホール導体用ペースト充填後にキャリアフィルムを剥離する際に、絶縁性基板が変形してビアホール用貫通孔に充填された導電性ペーストがキャリアフィルムに持っていかれたり、周囲に飛び散ったりするおそれがある。本実施形態においては、絶縁性基板のキャビティの位置にキャリアフィルムおよび絶縁性基板が残った状態となるため、絶縁性基板が変形しやすくなることが抑制される。したがって、キャリアフィルム剥離時のビアホール用貫通孔からのペースト脱落、ペースト飛び散りが抑制される。これにより、樹脂多層基板におけるショート不良やビアホール導体の電気的接続不良の発生を抑制することができる。
次に、図1(e)に示すように、例えば絶縁性基板の厚みを薄くしてフレキシブル部としたい箇所等にキャビティを形成するため、絶縁性基板の一部分(不要部分10)を切り取るための切り込み12を形成する。本実施形態の製造方法では、その後の搬送より先に、絶縁性基板にキャリアフィルムが保持された状態で、キャビティを形成するための切り込みが形成される。これにより、キャリアフィルムで絶縁性基板の全面が裏打ちされた状態で搬送できるため、絶縁性基板の搬送時のうねり等が抑制される。したがって、絶縁性基板の積層時に積層ずれなどの問題を起こすことを抑制できる。また、絶縁性基板にビアホール導体が形成される場合は、ビアホール導体用ペーストの充填より先に絶縁性基板にキャリアフィルムが保持された状態で、キャビティを形成するための切り込みが形成されるため、ビアホール導体用ペーストの飛びちり、脱落を抑制することができる。すなわち、絶縁性基板にキャビティがあらかじめ設けられると絶縁性基板がうねりやすく(変形しやすく)なる。それにより、ビアホール導体用ペースト充填後にキャリアフィルムを剥離する際に、絶縁性基板が変形してビアホール用貫通孔に充填された導電性ペーストがキャリアフィルムに持っていかれたり、周囲に飛び散ったりするおそれがある。本実施形態においては、絶縁性基板のキャビティの位置にキャリアフィルムおよび絶縁性基板が残った状態となるため、絶縁性基板が変形しやすくなることが抑制される。したがって、キャリアフィルム剥離時のビアホール用貫通孔からのペースト脱落、ペースト飛び散りが抑制される。これにより、樹脂多層基板におけるショート不良やビアホール導体の電気的接続不良の発生を抑制することができる。
ここで形成される切り込み12は、絶縁性基板1を厚さ方向に貫通している必要がある。貫通していないと、本来キャビティとなるべき不要部分10を分離できず、キャビティを確実に形成できなくなるからである(図5(a)参照)。なお、必ずしもキャリアフィルムの一部に切り込みが入っている必要はないが、絶縁性基板を全て貫通するように切り込みを入れるためには、切り込み精度との兼ね合いによりほぼ必然的に、キャリアフィルムの一部に切り込みが入ることになる(図では省略している)。
ただし、切り込み12がキャリアフィルム3を貫通してはならない。キャリアフィルム3を貫通した場合、後述の導電性材料(ビアホール導体用ペースト)の充填工程(図1(f))でキャリアフィルム3をマスクとしてビアホール導体用ペースト51を充填する際に、切り込み12を通して(ビアホール用貫通孔50以外の部分に)ビアホール導体用ペーストの滲み出し41aが発生してしまう(図5(b)参照)。
切込工程では、例えば、ピナクルダイを取り付けたプレス加工機を使用し、絶縁性基板のキャリアフィルムと反対側の表面(回路形成層側)から、キャリアフィルムの厚み方向の途中まで達するような切り込みを形成する。「キャリアフィルムの厚み方向の途中」とは、キャリアフィルムの両主面を除く、キャリアフィルムの厚み方向の内部の位置を意味し、その位置と一方の主面との間の距離は、好ましくは、キャリアフィルム厚さの1/4~3/4であり、最も好ましくは1/2である。この程度の範囲内に切り込みの深さを設定しておけば、絶縁性基板を厚さ方向に貫通し、かつキャリアフィルムは厚さ方向に貫通しない切り込みを安定して形成することができる。
また、このように、絶縁性基板を厚さ方向に貫通し、かつキャリアフィルムは厚さ方向に貫通しない切り込みを形成することで、ビア充填や搬送時に絶縁性基板全体が繋がったままであるため、搬送時のうねり等を抑制することできる。
(導電性材料の充填工程)
次に、図1(e)に示す切り込み12が形成された絶縁性基板1の上下を反対にし、ビアホール用貫通孔50に、スクリーン印刷法、真空充填法などにより、導電性材料(ビアホール導体用ペースト)51を充填する(図1(f))。このとき、上述のように切り込み12がキャリアフィルム3を貫通していないため、導電性材料(ビアホール導体用ペースト)51が導体配線層21側に滲み出すといったことはない。
次に、図1(e)に示す切り込み12が形成された絶縁性基板1の上下を反対にし、ビアホール用貫通孔50に、スクリーン印刷法、真空充填法などにより、導電性材料(ビアホール導体用ペースト)51を充填する(図1(f))。このとき、上述のように切り込み12がキャリアフィルム3を貫通していないため、導電性材料(ビアホール導体用ペースト)51が導体配線層21側に滲み出すといったことはない。
導電性材料としては、種々公知のものを用いることができるが、例えば、金属成分とフラックス成分とを混練してなる導電性ペーストが挙げられる。金属成分とは、例えば、ペースト中に分散された状態で存在する金属粉末である。フラックス成分としては、導電性ペーストの材料に用いられる種々公知のフラックス成分を用いることができ、例えば、ビヒクル、溶剤、チキソ剤、活性剤などが挙げられる。導電性ペーストは、接着温度(積層後の一括熱圧着の温度)で導体配線層の金属と合金層を形成するような金属粉を適量配合するとよい。
(除去工程)
次に、図2(g)に示すように、キャリアフィルム3を剥がした後、もしくはキャリアリフィルムを剥がすときと同時に、切り込み12により切り取られる絶縁性基板の一部分(不要部分10)を除去する。
次に、図2(g)に示すように、キャリアフィルム3を剥がした後、もしくはキャリアリフィルムを剥がすときと同時に、切り込み12により切り取られる絶縁性基板の一部分(不要部分10)を除去する。
なお、ここで不要部分10は、一つの閉じた切り込み12により絶縁性基板の主面の面内で囲まれた部分であってもよく、切り込み12と絶縁性基板1の外周との組み合わせによって同面内で囲まれた部分であってもよい。すなわち、本発明におけるキャビティとは、絶縁性基板の主面の面内で閉じた空間であってもよく、同面内で部分的に開放された空間であってもよい。後者の場合において開放された部分の比率が大きい場合は、一般的には、キャビティというよりも段差というように表現されることが多いが、本発明におけるキャビティには、このような段差も含まれるものとする。
このような不要部分10を含む絶縁性基板11は、実際には、図3に示されるように、基板母材100から複数同時に作製される。ここで、従来の製造方法では、特に絶縁性基板の間1aでは、キャビティ形成用の不要部分10がくり抜かれると、搬送時にうねりが生じ易くなっていた。
(絶縁性基板の積層)
次に、このようにして作成された部分的にくり抜きを有する絶縁性基板11(1つまたは複数)と、くり抜きを有さない絶縁性基板1(1つまたは複数)とを、図2(h)に示すように積層する。なお、くり抜きを有さない絶縁性基板1は、図4に示すように、基板母材100から複数同時に作製される。
次に、このようにして作成された部分的にくり抜きを有する絶縁性基板11(1つまたは複数)と、くり抜きを有さない絶縁性基板1(1つまたは複数)とを、図2(h)に示すように積層する。なお、くり抜きを有さない絶縁性基板1は、図4に示すように、基板母材100から複数同時に作製される。
また、本実施形態では、キャリアフィルムを介して導電性材料を充填するため、導電性材料51は、キャリアフィルム3の厚み分だけ絶縁性基板11よりも突出する(さらにビアホールの容積に対して過剰に導電性材料を充填し、より突出させてもよい)。このため、続く熱圧着工程で、導電性材料51と導体配線層21とが接合が良好となり、層間の接続信頼性が向上する。さらに、ビアを小型化しても層間の接続が得られ易いため、高密度にビアを配置することで樹脂多層基板を小型化することにも貢献できる。
(一括熱圧着)
次に、積層された複数枚の絶縁性基板1,11を加熱しつつ、その積層方向に加圧する。このようにして、絶縁性基板間の接着は、接着剤(層)を設けることなく実施される。なお、フレキシブル部とリジッド部を構成する絶縁性基板を同一の熱可塑性樹脂で形成されていることが好ましい。
次に、積層された複数枚の絶縁性基板1,11を加熱しつつ、その積層方向に加圧する。このようにして、絶縁性基板間の接着は、接着剤(層)を設けることなく実施される。なお、フレキシブル部とリジッド部を構成する絶縁性基板を同一の熱可塑性樹脂で形成されていることが好ましい。
なお、この熱圧着時の熱により、ビアホール用貫通孔50に充填されたビアホール導体用ペースト51が金属化し、ビアホール導体52が得られる。
さらに、熱圧着された複数枚の絶縁性基板1を冷却することで、図2(i)に示すような樹脂多層基板を製造することができる。
なお、必要に応じて、この後に、表面電極のめっきや、実装部品の積載等を実施してもよい。
なお、本実施形態の製造方法は、従来のビルドアップ工法に比べて、生産性や積み重ね精度が大幅に改善されており、コストメリットが大きい。
また、ビア形成方法という観点では、一般的にはパンチによるスルーホール作成後のめっき加工が行われているが、生産性悪く、コストが高くつき、小型化が難しいといった難点がある。このため、本実施形態の製造方法のように、ビアホール導体用ペーストを充填した後に一括熱圧着する方法においては、これらの難点を解消できるメリットがある。
(実施形態2)
本実施形態は、切り込みにより切り取られる絶縁性基板の一部分(不要部分10)の形状(キャビティ部)が、所定の曲率半径Rの円周部を有する少なくとも1つのコーナー部を含む(図6(b))。図6(b)では、図6(a)に示すような形状から角を無くしてRを付けている。本実施形態は、この点で実施形態1と異なるが、他は実施形態1と同様である。なお、ここでの形状とは、絶縁性基板の主面の法線方向から見たときの形状を意味する。
本実施形態は、切り込みにより切り取られる絶縁性基板の一部分(不要部分10)の形状(キャビティ部)が、所定の曲率半径Rの円周部を有する少なくとも1つのコーナー部を含む(図6(b))。図6(b)では、図6(a)に示すような形状から角を無くしてRを付けている。本実施形態は、この点で実施形態1と異なるが、他は実施形態1と同様である。なお、ここでの形状とは、絶縁性基板の主面の法線方向から見たときの形状を意味する。
なお、このような形状の不要部分10を含む絶縁性基板11は、図7に示されるように、基板母材100から複数同時に作製される。
カット部(不要部分10)の角(コーナー部)の少なくとも1か所以上にRを付ける(所定の曲率半径Rの円周部を有する形状とする)ことで、切込工程後の搬送時などにおいて、図8に示されるようなキャリアフィルム3からの絶縁性基板10,11の剥がれ(図8中の矢印部分)を防ぐことができる。
また、図9に示されるように、絶縁性基板11の剥がれがビアに達すると、絶縁性基板11が剥がれた部分への導電性材料51のにじみ51aの広がりによって、隣接するビア導体間でショートが発生する恐れがあるが、このようなショートの発生も抑止することができる。また、絶縁性基板の不要部分10が完全にキャリアフィルム3から剥がれて、静電気で絶縁性基板の他の部分に付着した状態で積層され、図10に示されるようにビアホール導体52間に絶縁性基板の不要部分10が介在するような状態となった場合は、樹脂多層基板の内部で断線が発生したり、樹脂多層基板に望ましくない凹凸が形成されたりする恐れがあるが、これらの現象も抑止することができる。
上記コーナー部の曲率半径Rは、特に限定されないが、好ましくは0.1~1.0mmであり、より好ましくは0.5mm程度である。R=0.1mm未満では、浮き・剥がれの効果が期待できない。またR=1.0mmより大きい場合には、浮き・剥がれに対する効果は得られるが、製品の小型化に影響がでるおそれがある。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、第1の実施形態において、キャビティは樹脂多層基板のフレキシブル部に設けられたが、リジッド部に対して設けられていてもよい。また、キャビティは例えば内蔵部品を収容するためのキャビティとして用いてもよい。すなわち、本発明は、必ずしもリジッド部とフレキシブル部とを有する樹脂多層基板でなくてもよく、キャビティを有する樹脂多層基板に適用可能である。
1,11 絶縁性基板、10 不要部分、100 基板母材、1a 絶縁性基板の間、12 切り込み、2 導体層、21 導体配線層、3 キャリアフィルム、4 レジスト、41a 滲み出し、50 ビアホール用貫通孔、51 導電性材料(ビアホール導体用ペースト)、52 ビアホール導体、6 樹脂多層基板。
Claims (5)
- 複数の熱可塑性樹脂を含む絶縁性基板を積層し、熱圧着する工程を含む、キャビティを有する樹脂多層基板の製造方法であって、
前記絶縁性基板の少なくとも1層は、
前記絶縁性基板の一方の主面に剥離可能なキャリアフィルムを貼り付ける貼付工程と、
前記キャビティを形成するための切り込みであって、前記絶縁性基板を厚さ方向に貫通し、かつ前記キャリアフィルムは厚さ方向に貫通しない切り込みを、前記キャリアフィルムが貼り付けられた前記絶縁性基板に対して形成する切込工程と、
前記キャリアフィルムと、前記切り込みにより切り取られた前記絶縁性基板の一部分とを除去する除去工程とを含む方法により製造される、
樹脂多層基板の製造方法。 - 前記貼付工程の後、前記切込工程の前に、前記キャリアフィルムが貼り付けられた前記絶縁性基板に対して前記キャリアフィルム側からビアホール用貫通孔を形成するビアホール用貫通孔形成工程と、
前記切込工程の後、前記除去工程の前に、前記キャリアフィルム側から前記ビアホール用貫通孔内に導電性材料を充填する充填工程とをさらに含む、請求項1に記載の樹脂多層基板の製造方法。 - 前記切込工程において、前記切り込みにより切り取られる前記絶縁性基板の一部分の形状が、所定の曲率半径の円周部を有する少なくとも1つのコーナー部を含むように、前記切り込みを形成する、請求項1または2に記載の樹脂多層基板の製造方法。
- 前記導電性材料は導電性ペーストであり、前記導電性ペーストが前記絶縁性基板から突出するように充填される、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂多層基板の製造方法。
- 前記絶縁性基板の前記キャリアフィルムと反対側の主面には、導体配線層が形成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂多層基板の製造方法。
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