专利名称：多层印刷基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及多层印刷基板及其制造方法。
背景技术：
以往，作为多层印刷基板的制造方法，有例如专利文献1、专利文献2等公开的多层基板的制造方法。在专利文献1中公开有以下方法，即，制造进行层间连接的多个两面基板，将该多个两面基板经由进行了可层间连接的处理的膜状绝缘体而层叠，由此制造在基板的两面具有电极的多层基板。专利文献2中公开有以下方法，S卩，层叠仅在树脂膜的单面形成有导体图案的单面导体图案膜，以电极露出的方式除去树脂膜，由此制造在两面具有电极的多层基板。另外，专利文献2中公开有以下技术，S卩，除去构成多层基板表面的单面导体图案膜，在单面导体图案膜上形成以导体图案为底面的有底通孔，通过在该有底通孔内填充导电膏，经由该导电膏使邻接的单面导体图案膜之间的导体图案导通。据此，可以通过通孔内的导电膏使多层基板的各导体图案层间导通。专利文献1 特开2000-38464号公报(专利第3355142号公报)专利文献2 特开2003-86948号公报(专利第3407737号公报)但是，在上述专利文献1公开的现有技术中，为在单面形成有导体图案的多个树脂膜的邻接的两个树脂膜间夹设有其它树脂膜的构成。另外，在上述专利文献2公开的现有技术中，也为在两面形成有导体图案的多个树脂膜的邻接的两个树脂膜间夹设有其它树脂膜的构成。因此，零件数量多，制造成本高。另外，在融合(融着)挤压时，在邻接的两个树脂膜间其它树脂膜易于变形，难以取得全部的电层间连接，层间连接可靠性低。特别是在树脂膜使用热塑性树脂时，融合挤压时膜易于变形，作为多层基板的厚度产生离散的问题较为显著。
发明内容
本发明是鉴于这样现有的问题而提出的，其目的在于，提供一种多层印刷基板及其制造方法，减少零件数量而实现制造成本降低，同时，层间连接可靠性提高。为了解决上述课题，本发明第一项的多层印刷基板的特征在于，使分别具有通孔、 形成于单面的导体图案、及在所述通孔的内壁与所述导体图案一体形成的导电通孔的树脂膜在上下方向为相同而重合多个，所述多个树脂膜中邻接的两个树脂膜间相面对的所述导体图案和所述导电通孔的结合盘(land)部之间分别设置的导电体实现金属间结合。根据该构成，使具有形成于单面的导体图案和导电通孔的树脂膜在上下方向相同而重合多个，在这些多个树脂膜中邻接的两个树脂膜间，导电体与相面对的导体图案及导电通孔实现金属间结合。由此，在邻接的两个树脂膜间，相面对的导体图案及导电通孔通过导电体电连接，并且机械结合。在这样一体化的多层印刷基板上，在邻接的两个树脂膜间不夹设其它树脂膜，而在各树脂膜的导体图案间的层间连接经由与导体图案一体的导电通孔及导电体进行。因此，减少零件数量而实现制造成本的降低，并且层间连接可靠性提高。本发明第二项的多层印刷基板的特征在于，所述导体图案和所述导电通孔具有衬底金属层、和形成于该衬底金属层上的导体层，所述导体图案形成于所述导体层。根据该构成，通过使导体图案和导电通孔为具有衬底金属层和导体层的两层构造，导体层与树脂膜的密接性良好，因此，层间连接可靠性进一步提高。本发明第三项的多层印刷基板的特征在于，所述衬底金属层由P为2 6%、厚度为0. 05微米的Ni-P合金形成，所述导体层由Cu形成。本发明第四项的多层印刷基板的特征在于，所述导电体为含Sn的金属。本发明第五项的多层印刷基板的特征在于，所述树脂膜为玻璃化温度及融点为 150°C以上350°C以下的热塑性树脂。本发明第六项的多层印刷基板的特征在于，所述树脂膜为结晶具有光学各向异性的膜。本发明第七项的多层印刷基板的特征在于，所述树脂膜由聚芳基酮树脂(f 'J r ；一> *卜 > )和非晶质聚醚酰亚胺构成。为了解决上述课题，本发明第八项的多层印刷基板的制造方法的特征在于，包括 制作分别具有通孔、形成于单面的导体图案、及在所述通孔的内壁与所述导体图案一体形成的导电通孔的树脂膜的工序；在所述树脂膜的所述导体图案和所述导电通孔的结合盘部的至少一方形成含Sn的镀层的工序；将多个所述树脂膜设为上下方向相同，且将其在邻接的两个所述树脂膜间相面对的所述导体图案和所述导电通孔之间以分别夹设所述含Sn的镀层的方式进行层叠，同时使层叠了多个所述树脂膜的层叠体通过热融合挤压而重合的工序。根据该构成，使具有形成于单面的导体图案和导电通孔的树脂膜为上下方向相同而重合多个，在这些多个树脂膜中邻接的两个树脂膜间，含Sn的镀层通过热融合挤压熔融而形成的导电体与相面对的导体图案及导电通孔的结合盘部实现金属间结合。由此，在邻接的两个树脂膜间，相面对的导体图案及导电通孔的结合盘部通过导电体电连接，并且机械结合。在这样一体化的多层印刷基板上，在邻接的两个树脂膜间不夹设其它树脂膜，各树脂膜的导体图案间的层间连接经由与导体图案一体的导电通孔及导电体进行。因此，减少零件数量而实现制造成本的降低，层间连接可靠性提高。为了解决上述课题，本发明第九项提供一种多层印刷基板的制造方法，其特征在于，包括制作分别具有通孔、形成于单面的导体图案、及在所述通孔的内壁与所述导体图案一体形成的导电通孔的树脂膜的工序；将多个所述树脂膜设为上下方向相同，且将其在邻接的两个所述树脂膜间相面对的所述导体图案和所述导电通孔的接合部之间分别夹设导电膏或金属粉末而进行层叠，并且使层叠了多个所述树脂膜的层叠体通过热融合挤压而重合的工序。根据该构成，使具有形成于单面的导体图案和导电通孔的树脂膜为上下方向相同重合多个，在这些多个树脂膜中邻接的两个树脂膜间，导电膏固化(硬化)而形成的导电体与相面对的导体图案及导电通孔实现金属间结合。由此，在邻接的两个树脂膜间，相面对的导体图案及导电通孔通过导电体电连接，同时机械结合。在这样一体化的多层印刷基板上，在邻接的两个树脂膜间不夹设其它树脂膜，而在各树脂膜的导体图案间的层间连接经由与导体图案一体的导电通孔及导电体进行。因此，减少零件数量而实现制造成本的降低，层间连接可靠性提高。本发明第十项的多层印刷基板的制造方法的特征在于，在所述制作树脂膜的工序中，在所述树脂膜的单面及所述通孔的内壁通过无电解镀敷形成衬底金属层，在该衬底金属层上通过电镀形成导体层后，在该导体层上形成所述导体图案。根据该构成，通过将导体图案的导体和导电通孔设置为具有衬底金属层和导体层的两层构造，导体层的密接性良好。由此，层间连接可靠性进一步提高。另外，由于衬底金属层通过无电解镀敷形成，因此，可以减薄导体图案和导电通孔的导体厚度。由此，可以形成微细的导体图案。与之相对，在上述专利文献1、2公开的现有技术中，因为将铜箔融合挤压成膜后形成导体图案，所以铜箔的厚度有限制，不能进行微细加工。另外，因为导体图案和导电通孔同时形成，所以，连接可靠性提高，且导体图案和导电通孔的导体厚度变得均勻。本发明第十一项的多层印刷基板的制造方法的特征在于，所述导电膏由至少含 Sn、Cu、Ag的金属粉末构成。根据本发明，可以减少零件数量而实现制造成本的降低，并且得到层间连接可靠性高的多层印刷基板。
图1是表示第一实施方式的多层印刷基板的局部概略构成的剖面图。图2是将图1的局部放大表示的局部剖面图。图3㈧ ⑶是表示树脂膜的制作顺序的工序图。图4是表示实施热融合挤压前的各构成部件的配置顺序的说明图。图5是表示第二实施方式的多层印刷基板的局部的概略构成的剖面图。图6㈧ ⑶是表示树脂膜的制作顺序的工序图。图7是表示实施热融合挤压前的各构成部件的配置顺序的说明图。符号说明10、10A 多层印刷基板11 通孔12 导体图案13 导体13a 衬底金属层13b 导体层14:导电通孔15、15A、15B、15C 树脂膜23、33:导电体23A 含 Sn 镀层33A:导电膏
具体实施方式
其次，基于
具体化了本发明的各实施方式。另外，在各实施方式的说明中，对于相同的部位标注同一符号，省略重复的说明。(第一实施方式)基于图1至图4说明第一实施方式的多层印刷基板。图1是表示第一实施方式的多层印刷基板的局部的概略构成的剖面图，图2是放大了图1的局部的局部剖面图。图1所示的多层印刷基板10作为一例形成为3层的多层印刷基板。该多层印刷基板10以上下方向为相同的方式重合多个分别具有通孔11、形成于单面的导体图案12、与导体图案12 —体形成于通孔11的内壁的导电通孔14的树脂膜15A、15B、15C。本实施方式中，作为一例，重合有三个分别具有相同形状的树脂膜15A、15B、15C。 这三个树脂膜15A、15B、15C被以导电通孔14的中心一致的方式重合。另外，在多层印刷基板10上，树脂膜15A、15B、15C的各导电通孔14分别具有从通孔11的内壁向形成有导体图案12的面的相反侧的面上弯曲并延伸的结合盘部14a(参照图 3 0)))。在该多层印刷基板10上，在树脂膜15A、15B、15C中邻接的两个树脂膜间，即树脂膜15A、15B间及树脂膜15B、15C间分别设有与相面对的导体图案12及导电通孔14的结合盘(，> K )部1 金属间结合的导电体23。该导电体23在导电通孔14的结合盘部Ha 进行含Sn的镀敷(Sn镀敷)而形成Sn镀层23A (参照图3 (E))，在热融合挤压时、或挤压后，使Sn镀层23A的Sn熔融。由此，在邻接的两个树脂膜15A、15B间及树脂膜15B、15C间分别相面对的导体图案12和导电通孔14的结合盘部1 经由导电体23电连接，同时机械
纟口口。另外，多层印刷基板10具备覆盖位于其两侧的树脂膜15A、15C的一方(树脂膜 15C)的导体图案12整体的抗蚀膜41、覆盖另一(树脂膜15A)的导电通孔14的结合盘14a 整体的抗蚀膜42。在抗蚀膜41上形成有用于使导体图案12的局部(成为电极的部位)露出的贯通孔41a。另一方面，在抗蚀膜42上形成有用于使导电通孔14的结合盘1 露出的贯通孔4加。另外，各树脂膜15A、15B、15C的导体图案12和导电通孔14形成于一个导体13上。 如图2所示，该导体13具有衬底金属层13a、和形成于衬底金属层13a上的导体层13b。导体图案12形成于位于各树脂膜15A、15B、15C的单面的导体层13b上。树脂膜15A、15B、15C及抗蚀膜41、42例如由相同的膜基材构成。膜基材也可以使用一般的玻璃布基材环氧树脂或BT树脂等，但是，从通过融合挤压使多个接合的观点出发，膜基材使用热塑性树脂较为合适。在热塑性膜中，列举液晶聚合物膜、 PEEK (Polyetheretherketone)、PES (Polyethersulfone)、PPE (Polyphenyeneether)、 PTFE (Polytetrafluoroethylene)等。另外，也可以使用热塑性聚酰亚胺。具有以上构成的多层印刷基板10以将树脂膜15A、15B、15C及抗蚀膜41、42如图1 所示那样地层叠的状态，通过热融合挤压而一体化。通过该热融合挤压，Sn镀层23A的Sn 熔融，得到和导体图案12及导电通孔14的结合盘Ha金属间结合的导电体23。在这样一体化的多层印刷基板10中，在树脂膜15A、15B、15C中邻接的两个树脂膜间不经由其它的树脂膜而经由与导体图案12 —体的导电通孔14及导电体23进行各树脂膜的导体图案12间的层间连接。然后，基于图3及图4说明具有上述构成的多层印刷基板10的制造方法。图3是表示树脂膜的制作顺序的工序图，图4是表示实施热融合挤压前的各构成部件的配置顺序的说明图。(1)首先，实施制作树脂膜15A、15B、15C的工序，这些树脂膜15A、15B、15C分别具有通孔11、形成于单面的导体图案12、在通孔11的内壁与导体图案12 —体形成的导电通孔14。这些树脂膜15A、15B、15C具有相同的构成，因此，在此说明制作树脂膜15A的工序。该工序中，首选在图3 (A)所示的树脂膜15A上通过开孔加工形成通孔11 (参照图 3⑶)。然后，如图3(C)所示，在树脂膜15A的两面及通孔11的内壁形成具有衬底金属层 13a和形成于该衬底金属层13a上的导体层13b的导体13 (参照图2)。衬底金属层13a通过无电解镀敷处理形成。另外，导体层1 通过电镀处理而形成。接着，在导体13中位于树脂膜15A的单面的导体13的导体层13b (参照图2)上， 通过光蚀刻(7才卜- 7 f > V )法等形成导体图案12(参照图3(D))。另外，残留导电通孔14的结合盘部Ha而通过蚀刻等除去位于树脂膜15A的导体图案12的相反侧的面的导体。(2)接着，在树脂膜15B、15C的导电通孔14及结合盘部14a进行Sn镀敷(Sn电镀)，形成Sn镀层23A(参照图3(E))。Sn电镀在添加剂使用Meltex制劳纳斯塔恩(口于7夕> )EC-J0Sn电镀液硫酸亚锡40g/L硫酸100mL/L添加剂劳纳斯塔恩(口 f 7夕> )EC-J温度20°C电流密度2A/dm2另外，不仅限于Sn，也可以为Sn-Cu合金镀敷(镀浴奥野制药工业股份公司制拓普弗立岛(卜W 7 ^ — K )BR等)。也可以为Sn-Ag合金镀敷。另外，Sn镀敷的方法不限于电镀，也可以为置换镀敷。该情况下，在蚀刻除去两面的导体图案后，浸于下述镀敷液中(可以为三种的任一种)，置换铜表面而形成2微米的 Sn。置换镀敷氯化亚锡18. 8g/L氰化钠188g/L碳酸钠22. 5g/L温度常温锡酸钠60g/L氰化钠120g/L碳酸钠7. 5g/L温度21 65°C
氯化亚锡6g/L硫脲55g/L酒石酸39g/L温度12 14°C(3)然后，实施如下工序，S卩，将树脂膜15A、15B、15C如图4所示使上下方向相同进行层叠，同时，在树脂膜15C上层叠抗蚀膜41，在树脂膜15A下层叠抗蚀膜42，通过热融合使层叠后的层叠体挤压重合。通过上述热融合挤压，在各导体图案12和导电通孔25的两端部2 之间分别设置的导电膏23A固化，构成与导体图案12及导电通孔14的端部1 进行金属间结合的导电体23，完成图1所示的多层印刷基板10。由此，图1所示的多层印刷基板10完成。通过热融合挤压，在各导体图案12和导电通孔14的结合盘部1 之间分别设置的Sn镀层23A 熔融，构成与导体图案12及导电通孔的结合盘部Ha进行金属间结合的导电体(含Sn的
) 23 ο另外，也可以在以比Sn融点低的温度进行热融合挤压后，再次加热至Sn熔点以上使Sn熔融，形成金属间结合的导体。另外，在上述的工序中，表示了树脂膜15A、15B、15C的各导电通孔14形成于同轴上的情况的例子，但是，导电通孔14未必位于同轴上。只要在邻接的两个树脂膜间，导体图案12和树脂膜22的导电通孔25的结合盘部2 在任意的场所通过导电体23进行金属间
结合就可以。根据如上构成的第一实施方式，实现以下的作用效果。〇在将具有形成于单面的导体图案12和导电通孔14的树脂膜15A、15B、15C(多个树脂膜)以上下方向相同地重合的树脂膜中的邻接的两个树脂膜间，导电体23与相面对的导体图案12及导电通孔14的结合盘部1 进行金属间结合。该导电体23在热融合挤压时、或挤压后使Sn镀层23A的Sn熔融。由此，在邻接的两个树脂膜间，相面对的导体图案12及导电通孔14通过导电体23电连接，并且机械结合。在这样一体化的多层印刷基板 10上，在邻接的两个树脂膜间不介由其它的树脂膜而经由与导体图案12 —体的导电通孔 14及导电体23进行各树脂膜的导体图案间的层间连接。因此，可以减少零件数量实现制造成本的降低，同时，可以得到层间连接可靠性高的多层印刷基板。〇通过使形成导体图案12和导电通孔14的一个导体13为具有衬底金属层13a 和导体层13b的两层构造，导体层1 与树脂膜的密接性变好，因此，层间连接可靠性进一
步提尚。〇由于衬底金属层13a通过无电解镀敷形成，所以可以减薄导体图案12和导电通孔14的导体厚度。由此，可以形成微细的导体图案12。〇因为导体图案12和导电通孔14同时形成，所以连接可靠性高，且导体图案12 和导电通孔14的导体厚度变均勻。(第二实施方式)基于图5至图7说明第二实施方式的多层印刷基板10A。下面，基于图5至图7说明本发明第二实施方式的多层印刷基板10A。在上述第一实施方式的多层印刷基板10中，与导体图案12及导电通孔14进行金属间结合的导电体23使Sn镀层23A的Sn熔融。与之相对，在第二实施方式的多层印刷基板IOA中，与导体图案12及导电通孔14 进行金属间结合的导电体33 (参照图5)是使导电膏33A (参照图6 (E)、图7)固化后的物质。 由此，在邻接的两个树脂膜间，即树脂膜15A、15B间和树脂膜15B、15C间相面对的导体图案 12和导电通孔14经由导电体33电连接，并且机械结合。即，在该多层印刷基板IOA中，将树脂膜15(15A、15B、15C)的导电通孔11的内壁形成的导电通孔14、和导电体33及树脂膜 22的导电通孔25，用于层间连接。多层印刷基板IOA的其它构成与第一实施方式的多层印刷基板10相同。接着，基于图6及图7说明具有上述构成的多层印刷基板IOA的制造方法。图6 是表示树脂膜的制作顺序的工序图，图7是表示实施热融合挤压前的各构成部件的配置顺序的说明图。该情况下的工序为实施了上述(1)的工序后(参照图6㈧至(D))、将上述O)、 (3)的工序用以下工序OA)、(3A)置换而成的工序。(3A)使导电膏33A分别介于导体图案12和第二导电通孔25的两结合盘部2 之间(参照图7(E))。本例中，将导电膏33A涂敷于各第二导电通孔25的两结合盘部2 上。(4A)接着，实施交互层叠第一树脂膜15和第二树脂膜22的工序。该工序中，将抗蚀膜42、第一树脂膜15、第二树脂膜22、及抗蚀膜41以图8所示的顺序层叠，通过热融合挤压使这些层叠体重合。由此，完成图1所示的多层印刷基板10A。 通过热融合挤压，分别设于各导体图案12和第二导电通孔25的两结合盘部2 之间的导电膏33A固化，构成与导体图案12及第二导电通孔25的两结合盘部2 进行金属间结合的导电体33。根据这样制作的多层印刷基板10A，将在邻接的两个第一树脂膜15、15间相面对的导体图案12和导电通孔14经由导电体33电连接，并且机械结合，因此，实现与上述第一实施方式相同的作用效果。(实施例1)(多层印刷基板10或IOA的制造方法)在导电通孔14的结合盘部14a上和内壁进行Sn镀敷。Sn镀敷形成1微米厚的 Sn镀层23A。然后，将抗蚀膜42、多个树脂膜、及抗蚀膜41以图7所示的顺序层叠，一起进行热融合挤压。在挤压温度为150 350°C的范围、挤压压力为0. 5 IOMpa的范围进行。下述表 1所示的实施例1中，在280°C下通过IMPa的挤压使镀敷于结合盘部14a上的Sn熔融，使导电通孔与导体图案进行金属间结合，而实现电连接。表权利要求
1.一种多层印刷基板，其特征在于，使分别具有通孔、形成于单面的导体图案、和在所述通孔的内壁与所述导体图案一体形成的导电通孔的可塑性树脂膜以上下方向相同的方式重合多个，在所述多个树脂膜中邻接的两个树脂膜间，分别在相面对的所述导体图案和所述导电通孔的结合盘部之间设置的导电体实现金属间结合，在所述各树脂膜的形成有所述导体图案的面和相反侧的面，设置所述导电通孔的结合盘部，所述结合盘部和与该结合盘部邻接的所述树脂膜的所述导体图案经由导电体而实现金属间结合。
2.如权利要求1所述的多层印刷基板，其特征在于，所述导体图案和所述导电通孔具有衬底金属层、和形成于该衬底金属层上的导体层， 所述导体图案形成于所述导体层。
3.如权利要求2所述的多层印刷基板，其特征在于，所述衬底金属层由P为2 6%、厚度为0. 05微米的Ni-P合金形成，所述导体层由Cu 形成。
4.如权利要求1 3中任一项所述的多层印刷基板，其特征在于， 通过在所述结合盘部的表面涂镀包含Sn的金属而形成所述导电体。
5.如权利要求1 4中任一项所述的多层印刷基板，其特征在于， 所述树脂膜为玻璃化温度及融点为150°C以上350°C以下的热塑性树脂。
6.如权利要求1 4中任一项所述的多层印刷基板，其特征在于， 所述树脂膜为晶体具有光学各向异性的膜。
7.如权利要求1 4中任一项所述的多层印刷基板，其特征在于， 所述树脂膜由聚芳基酮树脂和非晶质聚醚酰亚胺构成。
8.一种多层印刷基板的制造方法，其特征在于， 包括制作多个分别具有通孔、形成于单面的导体图案、在所述通孔的内壁与所述导体图案一体形成的导电通孔、以及位于与形成有所述导体图案的面相反侧的面的所述导体通孔的结合盘部的热塑性树脂膜的工序；在所述树脂膜的所述导体图案和所述结合盘部的至少一方形成含Sn的镀层的工序； 使多个所述树脂膜以上下方向相同且在邻接的两个所述树脂膜间相面对的所述导体图案和所述导电通孔之间分别夹入所述含Sn的镀层的方式进行层叠，并且使层叠了多个所述树脂膜的层叠体通过热融合挤压而重合的工序。
9.一种多层印刷基板的制造方法，其特征在于， 包括制作分别具有通孔、形成于单面的导体图案、在所述通孔的内壁与所述导体图案一体形成的导电通孔、以及位于与形成有所述导体图案的面相反侧的面的所述导体通孔的结合盘部的热可塑性树脂膜的工序；使多个所述树脂膜以上下方向相同且在邻接的两个所述树脂膜间相面对的所述导体图案和所述结合盘部之间分别夹设导电膏或金属粉末的方式进行层叠，并且使层叠了多个所述树脂膜的层叠体通过热融合挤压而重合的工序。
10.如权利要求8或9所述的多层印刷基板的制造方法，其特征在于，在制作所述树脂膜的工序中，在所述树脂膜的单面及所述通孔的内壁通过无电解镀敷形成衬底金属层，在该衬底金属层上通过电镀形成导体层后，在该导体层上形成所述导体图案。
11.如权利要求9所述的多层印刷基板的制造方法，其特征在于， 所述导电膏由至少含Sn、Cu、Ag的金属粉末构成。
全文摘要
本发明公开一种多层印刷基板(10)，其将分别具有通孔(11)、形成于单面的导体图案(12)、在通孔的内壁与导体图案(12)一体形成的导电通孔(14)的树脂膜(15)设为上下方向相同重合多个而成。在多个树脂膜(15)中邻接的两个树脂膜间分别设有与相面对的导体图案(12)及导电通孔(14)金属间结合的导电体(23)。在邻接的两个树脂膜间不夹设其它树脂膜，而在各树脂膜的导体图案(12)间的层间连接经由与导体图案(12)一体的导电通孔(14)及导电体(23)而进行。
文档编号H05K3/46GK102257887SQ200880132398
公开日2011年11月23日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者大贺贤一, 座间悟 申请人:古河电气工业株式会社