JP3867526B2 - Multilayer substrate manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層基板の製造方法に関し、特に、導体パターンが形成された導体パターンフィルムを含む複数の樹脂フィルムを積層し、この積層された樹脂フィルムを加熱・加圧することにより多層基板を形成する多層基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、多層基板の製造方法として、導体パターンを形成した導体パターンフィルムを含む樹脂フィルムを積層し、それらを加熱しつつ加圧することによって一括して複数の樹脂フィルム同士を接着して多層基板を製造する方法が知られている。
【0003】
例えば、特開2000−38464号公報に開示された多層基板の製造方法によれば、まず、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム両面に導体パターンを形成し、かつこれら両面の導体パターンを導電ペーストによって層間接続した両面導体パターンフィルムを複数枚製造する。次に、この複数枚の両面導体パターンフィルムを、層間接続可能な処理をした樹脂フィルムを介して積層する。そして、積層した両面導体パターンフィルム及び樹脂フィルムを、所定の温度に加熱しつつ、所定圧力で加圧する。これにより、樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂を軟化させて接着させる。この加熱・加圧工程は、例えばチタン等の導電性金属材料によって構成されるプレス板に電流を流して発熱させ、発熱したプレス板を積層した樹脂フィルムに押し当てた状態で、そのプレス板に所定の圧力を加えることにより実施される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
多層基板においては、各層に形成された導体パターンを層間接続する必要がある。この層間接続は、通常、樹脂フィルムにビアホールを形成し、このビアホール内に充填された層間接続材料によってなされる。従って、樹脂フィルムを積層する際に、この層間接続材料を充填したビアホールと導体パターンとの位置がずれてしまうと、回路として用をなさなくなってしまうため、導体パターンフィルムを含む各樹脂フィルムは高精度に位置決めして積層しなければならない。
【0005】
このため、各樹脂フィルムの導体パターンの位置、またはビアホールの位置を画像認識し、それらが合致する位置に位置合わせを行いながら、各樹脂フィルムを積層する。
【0006】
位置合わせを行いつつ積層された樹脂フィルムは、加熱・加圧工程によって相互に接着されて多層基板となるが、通常、位置合わせ工程を行う設備と加熱・加圧工程を行う設備とは異なる。このため、高精度に位置決めし積層した樹脂フィルムが、加熱・加圧工程を行う設備に移送する時等に位置ずれを起こしてしまう場合がある。
【0007】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、積層された樹脂フィルムの位置ずれを防止し、多層基板の各層の導体パターン間が確実に導通されうる多層基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の多層基板の製造方法は、
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの少なくとも片面上に導体パターンが形成された導体パターンフィルムを用意する工程と、
前記導体パターンフィルムを含む前記樹脂フィルムを位置決めしつつ、複数枚積層する工程と、
前記積層された複数枚の樹脂フィルムの少なくとも一部を加熱溶融して、前記複数枚の樹脂フィルムを仮止めする仮止め工程と、
前記仮止めされた樹脂フィルムを熱プレス板によって加熱しつつ加圧することにより、前記樹脂フィルムを相互に接着して多層基板を形成する加熱・加圧工程とを備える多層基板の製造方法であって、
前記仮止め工程では、前記積層された樹脂フィルムの少なくとも一部が加熱溶融され、
前記樹脂フィルムの加熱溶融される位置の周囲を取り囲むように、少なくとも最表面に位置する樹脂フィルムに環状の導体パターンが設けられ、
前記仮止め工程は、加熱された加熱部材の先端が前記最表面に位置する樹脂フィルムの前記環状の導体パターンから最下層の樹脂フィルムに到達するように積層された全樹脂フィルムの前記加熱部材周囲の樹脂を溶融して行うことを特徴とする。
【0009】
つまり、請求項1の多層基板の製造方法は、多層基板を構成する絶縁体が熱可塑性樹脂である点に着目し、樹脂フィルムを位置決めして積層した後、加熱・加圧工程を行う前に、積層した熱可塑性樹脂の必要な一部を加熱された加熱部材の先端で加熱溶融して最下層の樹脂フィルムにいたるまで樹脂フィルムの仮止めを行う点を特徴とするものである。これにより、容易かつ確実に、積層した樹脂フィルムの仮固定を行うことができるため、加熱・加圧工程を行う設備に移送する時等に、樹脂フィルムが位置ずれすることを防止できる。したがって、多層基板内の回路の不導通等の不具合を防止して、多層基板の製造歩留まりを向上することができる。
【0010】
請求項2に記載したように、前記仮止め工程においては、前記加熱部材の先端により前記樹脂フィルムに穴が開けられ、該樹脂フィルムの穴には、前記加熱・加圧工程により前記穴の周囲の前記熱可塑性樹脂が流れ込むことにより強度を増すことができる。
【0011】
請求項3に記載したように、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの少なくとも片面上に導体パターンが形成された導体パターンフィルムを用意する工程と、
前記導体パターンフィルムを含む前記樹脂フィルムを位置決めしつつ、複数枚積層する工程と、
前記積層された複数枚の樹脂フィルムの少なくとも一部を加熱溶融して、前記複数枚の樹脂フィルムを仮止めする仮止め工程と、
前記仮止めされた樹脂フィルムを熱プレス板によって加熱しつつ加圧することにより、前記樹脂フィルムを相互に接着して多層基板を形成する加熱・加圧工程とを備える多層基板の製造方法であって、
前記仮止め工程においては、積層すべき全枚数の前記樹脂フィルムを積層した後に、該全枚数の樹脂フィルムの少なくとも一部を加熱溶融して、積層すべき全枚数の前記樹脂フィルムの仮止めを行い、
前記樹脂フィルムの加熱溶融される位置の周囲を取り囲むように、少なくとも最表面に位置する前記樹脂フィルムに環状の導体パターンが設けられ、
前記仮止め工程は、加熱された加熱部材の先端が前記最表面に位置する前記樹脂フィルムの前記環状の導体パターンに前記加熱・加圧工程の加圧方向に圧力を加え前記圧力を加えられた前記導体パターンの一部が下層の前記樹脂フィルムに食い込むように変形して行なわれる。
【0021】
【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。
【0022】
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態における多層基板の製造工程を示す工程別断面図である。
【0023】
先ず、図1(a)に示すように、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム23の片面に導体箔20(本例では厚さ18μmの銅箔)を貼着する。次に、図1(b)において、樹脂フィルム23の片面に貼着された導体箔20をエッチングによりパターニングして導体パターン22を形成する。このようにして、片面に導体パターン22を備える片面導体パターンフィルム21を形成する。本例では、樹脂フィルム23としてポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂65〜35重量%とポリエーテルイミド(PEI)樹脂35〜65重量%とからなる厚さ25〜75μmの樹脂フィルムを用いている。また、導体箔としては、銅箔以外にアルミニウム箔等他の金属箔を用いることもできる。なお、導体パターン22aは、樹脂フィルム23を仮止めするために加熱される部位の周囲を取り囲むように形成されたものである。樹脂フィルム23の仮止めについては、後に詳細に説明する。
【0024】
図1(b)に示すように、導体パターン22、22aの形成が完了すると、次に、図1(c)に示すように、樹脂フィルム23側から炭酸ガスレーザを照射して、導体パターン22を底面とする有底ビアホールであるビアホール24を形成する。ビアホールの形成は、炭酸ガスレーザの出力と照射時間等を調整することで、導体パターン22に穴を開けないようにしている。
【0025】
ビアホール24の形成には、炭酸ガスレーザ以外にエキシマレーザ等が使用可能である。レーザ以外のドリル加工等のビアホール形成方法も可能であるが、レーザビームで穴あけ加工すると、微細な径で穴あけでき、導体パターン22にダメージを与えることが少ないため好ましい。
【0026】
図1(c)に示すように、ビアホール24の形成が完了すると、次に、図1(d)に示すように、ビアホール24内に層間接続材料である導電ペースト50を充填する。導電ペースト50は、銅、銀、スズ等の金属粒子に、バインダ樹脂や有機溶剤を加え、これを混練しペースト化したものである。
【0027】
導電ペースト50は、メタルマスクを用いたスクリーン印刷機により、ビアホール24内に印刷充填される。また、ビアホール24内への導電ペースト50の充填は、本例ではスクリーン印刷機を用いたが、確実に充填ができるのであれば、ディスペンサ等を用いる他の方法も可能である。
【0028】
ビアホール24内への導電ペースト50の充填が完了すると、図1(e)に示すように、片面導体パターンフィルム21を複数枚(本例では6枚)積層する。このとき、下方側の3枚の片面導体パターンフィルム21は、導体パターン22が設けられた側を下側として、上方側の3枚の片面導体パターンフィルム21は導体パターン22が設けられた側を上側として積層する。
【0029】
すなわち、中央の2枚の片面導体パターンフィルム21を導体パターン22が形成されていない面同士を向かい合わせて積層し、その両面側において、導体パターン22が形成された面と導体パターン22が形成されていない面とが向かい合うようにして、それぞれ2枚の片面導体パターンフィルム21を積層する。
【0030】
上述のように、本実施形態では、片面にのみ導体パターン22を形成した片面導体パターンフィルム21を用いて多層基板100を構成する。このため、片面導体パターンフィルム21を製造する工程、設備のみによって多層基板を構成するフィルムを形成することができるので、製造設備の簡素化、製造コストの低減に効果がある。
【0031】
また、本実施形態では、中央の2枚の片面導体パターンフィルム21を導体パターン22が形成されていない面同士が向かい合うように積層し、残りの片面導体パターンフィルム21は、導体パターン22が形成された面と導体パターン22が形成されていない面とが向かい合うように積層される。このため、片面導体パターンフィルム21を用いながら、多層基板の両表面において導体パターン22による電極が形成できる。これにより、多層基板両面において、電子部品や外部回路と接続するための電極を形成できるので、高密度実装あるいは多層基板の小型化を図ることができる。
【0032】
上述のように、片面導体パターンフィルム21を積層する時には、多層基板100の各層に形成される導体パターン22と層間接続材料が充填されたビアホール24とを位置合わせする必要があるため、それぞれのフィルム21の導体パターン22やビアホール24の位置を画像処理により認識し、下層の片面導体パターンフィルム21に対して所望の位置に位置決めした後に積層される。この位置決めについては、画像処理以外に、各片面導体パターンフィルム21に位置決め用の穴を複数箇所に形成しておき、この穴を共通の支持棒に挿入する等の手段を採用しても良い。
【0033】
図1(e)に示すように片面導体パターンフィルム21を積層したら、図1(f)に示すように、片面導体パターンフィルム21の仮止め工程を行う。この仮止め工程においては、先端が細径のこて等の加熱部材60によって、積層された全樹脂フィルム23の一部を加熱して溶融する。樹脂フィルム23の加熱位置25は、周囲を導体パターン22aによって囲まれた領域である。
【0034】
上記したPEEKとPEIとからなる樹脂フィルム23の溶融温度は約350℃であるため、加熱部材60による加熱温度はこの溶融温度以上に設定され、例えば360℃〜400℃の範囲の温度に設定される。この加熱温度まで加熱部材60を加熱した状態で、加熱部材60の先端が積層された樹脂フィルム23の最下層の樹脂フィルム23に到達するように、加熱部材60を押圧する。これにより、全樹脂フィルム23の加熱部材60周囲の樹脂が溶融されるので、この溶融した樹脂によって積層された樹脂フィルム23が相互に接合される。
【0035】
上述したように、加熱部材60を押し当てる位置の周囲には、導体パターン22aが形成されている。この導体パターン22aによって、加熱部材60から各樹脂フィルム23に加えられた熱がその導体パターン22aを介して放熱される。このため、樹脂の溶融範囲がその導体パターン22aに取り囲まれた領域に限定されるとともに、その領域外の樹脂フィルム23に加熱の影響を及ぼすことが防止できる。
【0036】
図1(f)に示す例では、積層される各樹脂フィルム23上に、それぞれ導体パターン22aを形成している。この場合、各層の樹脂を溶融するために加えられた熱が、各層の導体パターン22aに伝わり、さらに、表面に露出する導体パターン22aから放熱される。従って、各樹脂フィルム23上に導体パターン22aを形成することにより、各層の樹脂に加えられた熱が効率良く放熱される。しかしながら、各樹脂フィルム23及び導体パターン22aの厚さは薄いため、少なくとも表面に位置する樹脂フィルム23に放熱用の導体パターン22aを設けておけば、その導体パターン22aの外側の領域の樹脂に、加熱の影響が及ぶことを防止することができる。
【0037】
導体パターン22aによって囲まれる領域において、それぞれ樹脂を加熱して、全樹脂フィルム23を溶融接合すると、その後、仮止めされた片面導体パターンフィルム21が、これらの上下両面から図示しない加熱プレス機により加熱、加圧される。具体的な加熱、加圧条件を例示すると、圧力は0.1〜10MPaの範囲の値であり、加熱温度は200〜350℃の範囲の値である。さらに、加熱・加圧時間は、10〜40分程度に設定される。
【0038】
上述した加熱・加圧工程により、図1(g)に示すように、各片面導体パターンフィルム21を構成する熱可塑性樹脂が軟化された状態で密着されるので、相互に接着される。つまり、樹脂フィルム23が熱融着して一体化するとともに、ビアホール24内の導電ペースト50により隣接する導体パターン22の層間接続が行なわれ、両面に電極32、37を備える多層基板100が得られる。
【0039】
なお、仮止め工程において樹脂フィルム23の一部を溶融した際に、各樹脂フィルム23には穴が開けられるが、上記加熱・加圧工程により、穴の周囲の樹脂が流れ込むため、その穴は、流れ込んだ樹脂によって埋められる。
【0040】
図2に、積層される片面導体パターンフィルム21の斜視図を示す。なお、図2には、便宜的に図1に示す多層基板100の上方側の3枚の片面導体パターンフィルム21の斜視図を示している。
【0041】
図2において、70は多層基板100を形成した後に製品として切り出される領域を示しており、片面導体パターンフィルム21には、製品領域70が2箇所設定されている。その2箇所の製品領域70を取り囲むように、ほぼ4角形環状の導体パターン22aが各片面導体パターンフィルム21上に形成されている。そして、4角形環状の導体パターン22aのそれぞれの辺には、複数の穴がもうけられており、この穴が加熱溶融位置25となる。
【0042】
すなわち、4角形環状の導体パターン22aのそれぞれの辺に設けられた穴に加熱部材60を押し当てて、積層された全樹脂フィルム23の樹脂を溶融して仮止めする。このとき、少なくとも2辺に設けられた2箇所の穴部、さらに好ましくは、4辺に設けられた4箇所の穴部を加熱溶融位置25とする。これにより、確実に片面導体パターンフィルム21の位置ずれ(前後左右及び回転方向への位置ずれ)を防止することができる。
【0043】
また、仮止めを行う場合に、各片面導体パターンフィルム21が位置決めして積み上げられる毎に、下層の片面導体パターンフィルム21とともに、樹脂フィルム23の一部を加熱溶融して仮止めを行っても良い。このようにすると、各片面導体パターンフィルム21の位置決め精度を保ったまま、確実に所望の位置に仮固定することができる。
【0044】
ただし、加熱部材60によって樹脂フィルム23の一部を加熱溶融すると、樹脂フィルム23には穴が開けられてしまう。このため、各導体パターンフィルム21が位置決めして積み上げられる毎に樹脂フィルム23の一部を加熱溶融して仮止めを行う場合、片面導体パターンフィルム21が積み上げられる毎に異なる位置で樹脂フィルム23の加熱溶融を行うことが好ましい。すなわち、図2に示す導体パターン22aの各辺に複数設けられた穴部を利用し、1枚ずつ片面導体パターン21が積層される毎に、溶融位置25としての穴部をずらしていくのである。これにより、溶融する樹脂を確保することができ、片面導体パターンフィルム1枚毎に確実に仮止めを行うことができる。
【0045】
(第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施形態を説明する。
【0046】
なお、第1実施形態と同様な多層基板の構造や、同じ製造工程についての説明は省略し、第2の実施形態に特有の構造及び工程について説明する。
【0047】
本実施形態は、ヒーター等の加熱部材70a,70bを多層基板の最表面に位置する片面導体パターンフィルム21上に形成された導体パターン26a,26bに当接させ、この最表面の導体パターン26a,26bを介して、その下方の熱可塑性樹脂に熱及び圧力を加えることによって仮止めを行う点に特徴がある。以下、詳細に説明する。
【0048】
前述の第1の実施形態と同様にして片面導体パターンフィルム21を形成した後、図3(a)に示すように積層する。このとき、各樹脂フィルム23上には多層基板において電気回路を構成するための導体パターン22と、仮止めを行うために利用される導体パターン26a,26bが形成されている。この導体パターン26a,26bは、多層基板を構成するために積層された片面導体パターンフィルム21が相互に接着される接着領域を取り囲むように環状に形成されている。つまり、図3(a)における導体パターン26aと26bは、それぞれ連続した環状の導体パターンの1部を示すものである。
【0049】
図3(a)に示すように片面導体パターンフィルム21を積層したら、図3(b)に示すように、片面導体パターンフィルム21の仮止めを行う。この仮止め工程では、前述の導体パターン26a,26bと等しく先端部が環状に形成された加熱部材70a,70bによって、導体パターン26a,26bの全周に渡って多層基板の圧縮方向に圧力を加えつつ、各樹脂フィルム23を構成する熱可塑性樹脂を溶融温度以上に加熱する。なお、加熱部材70a、70bの先端部面積、すなわち、導体パターン26a,26bに当接する面積は、導体パターン26a,26bの面積よりも小さく、加熱部材70a、70bは導体パターン26a,26bの幅方向の中央部のみに当接する。
【0050】
このような仮止め工程により、図3(c)に示すように、導体パターン26a,26bの中央部は、その下層の樹脂フィルム23にくい込むように変形されるとともに、各層の樹脂フィルム23を構成する熱可塑性樹脂も加熱溶融される。この溶融された熱可塑性樹脂は、導体パターン26a,26b若しくは隣接する樹脂フィルム23の熱可塑性樹脂と接着するため、積層された複数枚の片面導体パターンフィルム21が仮止めされる。
【0051】
ここで、各樹脂フィルム23を構成する熱可塑性樹脂は、一旦、溶融されると、再度溶融するための加熱溶融温度が上昇する傾向がある。さらに、多層基板の接着領域を取り囲むように導体パターン26a,26bを設けて、その全周に渡って熱及び圧力を加えると、その導体パターン26a,26bが下層の樹脂フィルム23にくい込むように変形される。このため、仮止め工程後の多層基板形成工程において、積層された片面導体パターンフィルム21を熱プレス板によって加熱しつつ加圧しても、上記環状の導体パターン26a,26b及びその下層の溶融された樹脂で四方を囲まれているため、接着領域における熱可塑性樹脂の過度の変形が抑えられる。したがって、多層基板の各層間の位置ずれや片面導体パターンフィルム21における樹脂フィルム23と導体パターン22との位置ずれ、導体パターン22の断線等を効果的に防止できる。
【0052】
なお、本実施形態においても、前述の第1の実施形態と同様に、仮止め工程において利用される導体パターン26a,26bは、製品となるべき領域外に設定され、多層基板形成後において、製品部から切り離されても良い。
【0053】
また、上述した第2の実施形態では、各片面導体パターンフィルム21に導体パターン26a,26bを設けていたが、導体パターン26a,26bは放熱のために少なくとも最表面の片面導体パターンフィルム21上に形成されていれば良く、内層に当たる各樹脂フィルム23上には導体パターン26a,26bを設けなくても良い。
【0054】
さらに、上述の第2の実施形態では、導体パターン26a,26bを連続した環状のパターンとして形成したが、複数の分離した導体パターンを全体として環状となるように断続的に配置し、導体パターンが存在する部分のみを加熱部材によって加圧・加熱しても良い。また、環状の導体パターン26a,26bの全周ではなく、少なくとも一部を加熱部材70a,70bによって加圧・加熱しても良い。この場合でも、加熱部材70a,70bによって溶融された熱可塑性樹脂により、仮止めを行うとの目的は十分達成することができる。
【0055】
(他の実施形態)
第1の実施形態では、片面導体パターンフィルム21のみを用い、かつ中央の2枚について導体パターン22が形成されていない面同士を張り合わせることにより、多層基板100両面から電極32,37を取り出した。
【0056】
しかしながら、多層基板の構成としては、この第1の実施形態に限ることなく、例えば、片面導体パターンフィルムを全て同じ向きに積層して、片面からのみ電極を取り出すように構成しても良い。また、樹脂フィルムの両面に導体パターンを形成した両面導体パターンフィルムを用いて多層基板を構成しても良い。たとえば、複数の両面導体パターンフィルムを用意し、それらを、層間接続材料がビアホールに充填されたフィルムを介して積層しても良いし、1枚の両面導体パターンフィルムの両面にそれぞれ片面導体パターンフィルムを積層しても良い。
【0057】
また、上記第1の実施形態において、樹脂フィルム23としてポリエーテルエーテルケトン樹脂65〜35重量%とポリエーテルイミド樹脂35〜65重量%とからなる樹脂フィルムを用いたが、これに限らず、ポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂にフィラを充填したフィルムであってもよいし、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)もしくはポリエーテルイミド(PEI)を単独で使用することも可能である。
【0058】
さらに樹脂フィルムとして、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルサルフォン(PES)や熱可塑性ポリイミド、または所謂液晶ポリマー等を用いてもよい。あるいは、ポリイミドフィルムにPEEK、PEI、PEN、PET、PES、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマーの少なくともいずれかの熱可塑性樹脂からなる層を積層した構造のものを使用してもよい。加熱プレスにより接着が可能であり、後工程である半田付け工程等で必要な耐熱性を有する樹脂フィルムであれば好適に用いることができる。
【0059】
なお、ポリイミドフィルムに熱可塑性樹脂層を積層したものを用いた場合には、ポリイミドの熱膨張係数が15〜20ppm程度で、配線として利用されることが多い銅の熱膨張係数(17〜20ppm)と近いため、剥がれや基板の反り等の発生を防止することができる。
【0060】
また、上記第1の実施形態において、層間接続用材料は導電ペースト50であったが、ビアホール内に充填が可能であれば、ペースト状ではなく粒状等であってもよい。
【0061】
また、上記第1の実施形態において、多層基板100は6層基板であったが、複数の導体パターン層を有するものであれば、層数が限定されるものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における第1の実施形態の多層基板の概略の製造工程を示す工程別断面図である。
【図2】積層される片面導体パターンフィルムを示す斜視図である。
【図3】本発明における第2の実施形態の多層基板の概略の製造工程を示す工程別断面図である。
【符号の説明】
21 片面導体パターンフィルム
22、22a、22b、26a、26b 導体パターン
23 樹脂フィルム
24 ビアホール
32、37 電極
50 導電ペースト(層間接続材料)
100 多層基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a multilayer substrate, and in particular, a plurality of resin films including a conductor pattern film on which a conductor pattern is formed are laminated, and the laminated resin film is heated and pressurized to form a multilayer substrate. The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer substrate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of manufacturing a multilayer substrate, a resin film including a conductor pattern film on which a conductor pattern is formed is laminated, and a plurality of resin films are bonded together by heating and pressing them to manufacture a multilayer substrate. How to do is known.
[0003]
For example, according to the method for manufacturing a multilayer substrate disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-38464, first, a conductor pattern is formed on both surfaces of a resin film made of a thermoplastic resin, and the conductor patterns on both surfaces are interlayered with a conductive paste. A plurality of connected double-sided conductor pattern films are produced. Next, the plurality of double-sided conductor pattern films are laminated via a resin film that has been processed to allow interlayer connection. Then, the laminated double-sided conductor pattern film and resin film are pressurized at a predetermined pressure while being heated to a predetermined temperature. Thereby, the thermoplastic resin which comprises a resin film is softened and it adheres. In this heating / pressurizing step, for example, a current is passed through a press plate made of a conductive metal material such as titanium to generate heat, and the generated press plate is pressed against the laminated resin film. This is performed by applying a predetermined pressure.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a multilayer substrate, it is necessary to connect the conductor patterns formed in each layer to each other. This interlayer connection is usually made by forming a via hole in a resin film and using an interlayer connection material filled in the via hole. Therefore, if the positions of the via hole filled with the interlayer connection material and the conductor pattern are shifted when laminating the resin film, the resin film cannot be used as a circuit. It must be accurately positioned and stacked.
[0005]
For this reason, each resin film is laminated | stacked, image-recognizing the position of the conductor pattern of each resin film, or the position of a via hole, and aligning in the position which those match.
[0006]
The resin films laminated while aligning are bonded to each other by a heating / pressurizing process to form a multilayer substrate. Usually, the equipment for performing the aligning process is different from the equipment for performing the heating / pressurizing process. For this reason, the resin film positioned and laminated with high accuracy may cause a positional shift when it is transferred to a facility for performing a heating / pressurizing process.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a method for manufacturing a multilayer substrate that prevents misalignment of the laminated resin films and that can reliably connect the conductive patterns of each layer of the multilayer substrate. Objective.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a multilayer substrate according to claim 1 comprises:
Preparing a conductive pattern film in which a conductive pattern is formed on at least one side of a resin film made of a thermoplastic resin ;
While positioning the resin film containing the conductive pattern film, a step of plurally stacked,
Temporarily fixing the plurality of resin films by temporarily melting at least a part of the laminated resin films, and temporarily fixing the plurality of resin films ;
A method of manufacturing a multilayer substrate comprising: a heating / pressurizing step of bonding the resin films to each other to form a multilayer substrate by pressing the temporarily fixed resin film while being heated by a hot press plate. ,
In the temporary fixing step, at least a part of the laminated resin film is heated and melted,
An annular conductor pattern is provided at least on the resin film located on the outermost surface so as to surround the periphery of the position where the resin film is heated and melted,
The temporary fixing step is performed around the heating member of all the resin films laminated so that the tip of the heated heating member reaches the lowermost resin film from the annular conductor pattern of the resin film located on the outermost surface. It is characterized by melting the resin .
[0009]
That is, the manufacturing method of the multilayer substrate according to claim 1 pays attention to the fact that the insulator constituting the multilayer substrate is a thermoplastic resin, and after positioning and laminating the resin film, before performing the heating / pressing step. The resin film is temporarily fixed until a necessary part of the laminated thermoplastic resin is heated and melted at the tip of a heated heating member to reach the lowermost resin film . Thereby, since the laminated | stacked resin film can be temporarily fixed reliably and reliably, when transferring to the installation which performs a heating / pressurizing process, it can prevent that a resin film shifts. Therefore, it is possible to prevent problems such as non-conduction of circuits in the multilayer substrate and improve the production yield of the multilayer substrate.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the temporary fixing step, a hole is formed in the resin film by a tip of the heating member, and the hole of the resin film is surrounded by the heating / pressurizing step. The strength can be increased by flowing the thermoplastic resin .
[0011]
A step of preparing a conductor pattern film in which a conductor pattern is formed on at least one surface of a resin film made of a thermoplastic resin as described in claim 3 ;
While positioning the resin film including the conductor pattern film, a step of laminating a plurality of sheets,
Temporarily fixing the plurality of resin films by temporarily melting at least a part of the laminated resin films, and temporarily fixing the plurality of resin films;
A method of manufacturing a multilayer substrate comprising: a heating / pressurizing step of bonding the resin films to each other to form a multilayer substrate by pressing the temporarily fixed resin film while being heated by a hot press plate. ,
In the temporary fixing step, after laminating all the number of resin films to be laminated, at least a part of the total number of resin films is heated and melted to temporarily fix all the number of resin films to be laminated. Done
An annular conductor pattern is provided on the resin film located at least on the outermost surface so as to surround the periphery of the position where the resin film is heated and melted,
In the temporary fixing step, the pressure was applied by applying pressure to the annular conductor pattern of the resin film in which the tip of the heated heating member is located on the outermost surface in the pressing direction of the heating / pressurizing step. The conductive pattern is deformed so that a part of the conductive pattern bites into the resin film below .
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view for each process showing the manufacturing process of the multilayer substrate in the present embodiment.
[0023]
First, as shown to Fig.1 (a), the conductor foil 20 (this example 18-micrometer-thick copper foil) is affixed on the single side | surface of the
[0024]
As shown in FIG. 1B, when the formation of the
[0025]
For the formation of the via
[0026]
When the formation of the via
[0027]
The
[0028]
When the filling of the
[0029]
That is, the two single-sided
[0030]
As described above, in the present embodiment, the
[0031]
In the present embodiment, the two single-sided
[0032]
As described above, when laminating the single-sided
[0033]
When the single-sided
[0034]
Since the melting temperature of the
[0035]
As described above, the
[0036]
In the example shown in FIG. 1 (f), the
[0037]
When the resin is heated in each region surrounded by the
[0038]
As shown in FIG. 1 (g), the thermoplastic resin constituting each single-sided
[0039]
In addition, when a part of the
[0040]
In FIG. 2, the perspective view of the single-sided
[0041]
In FIG. 2,
[0042]
That is, the
[0043]
In addition, when temporary fixing is performed, every time the single-sided
[0044]
However, if a part of the
[0045]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0046]
Note that the description of the structure of the multilayer substrate similar to that of the first embodiment and the same manufacturing process will be omitted, and the structure and processes unique to the second embodiment will be described.
[0047]
In the present embodiment,
[0048]
After the single-sided
[0049]
When the single-sided
[0050]
By such a temporary fixing step, as shown in FIG. 3C, the central portions of the
[0051]
Here, once the thermoplastic resin constituting each
[0052]
Also in this embodiment, as in the first embodiment described above, the
[0053]
Moreover, in 2nd Embodiment mentioned above, although
[0054]
Furthermore, in the above-described second embodiment, the
[0055]
(Other embodiments)
In the first embodiment, the
[0056]
However, the configuration of the multilayer substrate is not limited to the first embodiment. For example, all the single-sided conductor pattern films may be laminated in the same direction, and the electrodes may be taken out only from one side. Moreover, you may comprise a multilayer substrate using the double-sided conductor pattern film which formed the conductor pattern on both surfaces of the resin film. For example, a plurality of double-sided conductor pattern films may be prepared, and they may be laminated via a film in which an interlayer connection material is filled in via holes, or a single-sided conductor pattern film on each side of a single double-sided conductor pattern film. May be laminated.
[0057]
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the resin film which consists of 65-35 weight% of polyetheretherketone resin and 35-65 weight% of polyetherimide resin was used as the
[0058]
Furthermore, as the resin film, polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), thermoplastic polyimide, or a so-called liquid crystal polymer may be used. Or you may use the thing of the structure which laminated | stacked the layer which consists of a thermoplastic resin of at least any one of PEEK, PEI, PEN, PET, PES, a thermoplastic polyimide, and a liquid crystal polymer on the polyimide film. Any resin film that can be bonded by a hot press and has heat resistance necessary in a soldering process, which is a subsequent process, can be suitably used.
[0059]
In addition, when using what laminated | stacked the thermoplastic resin layer on the polyimide film, the thermal expansion coefficient of polyimide is about 15-20 ppm, and the thermal expansion coefficient of copper (17-20 ppm) often used as wiring Therefore, it is possible to prevent the occurrence of peeling and warping of the substrate.
[0060]
In the first embodiment, the interlayer connection material is the
[0061]
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic manufacturing process of a multilayer substrate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a single-sided conductor pattern film to be laminated.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic manufacturing process of a multilayer substrate according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
21 Single-sided
100 multilayer board
Claims (3)
前記導体パターンフィルムを含む前記樹脂フィルムを位置決めしつつ、複数枚積層する工程と、
前記積層された複数枚の樹脂フィルムの少なくとも一部を加熱溶融して、前記複数枚の樹脂フィルムを仮止めする仮止め工程と、
前記仮止めされた樹脂フィルムを熱プレス板によって加熱しつつ加圧することにより、前記樹脂フィルムを相互に接着して多層基板を形成する加熱・加圧工程とを備える多層基板の製造方法であって、
前記仮止め工程では、前記積層された樹脂フィルムの少なくとも一部が加熱溶融され、
前記樹脂フィルムの加熱溶融される位置の周囲を取り囲むように、少なくとも最表面に位置する樹脂フィルムに環状の導体パターンが設けられ、
前記仮止め工程は、加熱された加熱部材の先端が前記最表面に位置する樹脂フィルムの前記環状の導体パターンから最下層の樹脂フィルムに到達するように積層された全樹脂フィルムの前記加熱部材周囲の樹脂を溶融して行うことを特徴とする多層基板の製造方法。Preparing a conductive pattern film in which a conductive pattern is formed on at least one side of a resin film made of a thermoplastic resin ;
While positioning the resin film containing the conductive pattern film, a step of plurally stacked,
Temporarily fixing the plurality of resin films by temporarily melting at least a part of the laminated resin films, and temporarily fixing the plurality of resin films ;
A method of manufacturing a multilayer substrate comprising: a heating / pressurizing step of bonding the resin films to each other to form a multilayer substrate by pressing the temporarily fixed resin film while being heated by a hot press plate. ,
In the temporary fixing step, at least a part of the laminated resin film is heated and melted,
An annular conductor pattern is provided at least on the resin film located on the outermost surface so as to surround the periphery of the position where the resin film is heated and melted,
The temporary fixing step is performed around the heating member of all the resin films laminated so that the tip of the heated heating member reaches the lowermost resin film from the annular conductor pattern of the resin film located on the outermost surface. A method for producing a multilayer substrate, comprising melting the resin .
前記導体パターンフィルムを含む前記樹脂フィルムを位置決めしつつ、複数枚積層する工程と、
前記積層された複数枚の樹脂フィルムの少なくとも一部を加熱溶融して、前記複数枚の樹脂フィルムを仮止めする仮止め工程と、
前記仮止めされた樹脂フィルムを熱プレス板によって加熱しつつ加圧することにより、前記樹脂フィルムを相互に接着して多層基板を形成する加熱・加圧工程とを備える多層基板の製造方法であって、
前記仮止め工程においては、積層すべき全枚数の前記樹脂フィルムを積層した後に、該全枚数の樹脂フィルムの少なくとも一部を加熱溶融して、積層すべき全枚数の前記樹脂フィルムの仮止めを行い、
前記樹脂フィルムの加熱溶融される位置の周囲を取り囲むように、少なくとも最表面に位置する前記樹脂フィルムに環状の導体パターンが設けられ、
前記仮止め工程は、加熱された加熱部材の先端が前記最表面に位置する前記樹脂フィルムの前記環状の導体パターンに前記加熱・加圧工程の加圧方向に圧力を加え前記圧力を加えられた前記導体パターンの一部が下層の前記樹脂フィルムに食い込むように変形して行なわれることを特徴とする多層基板の製造方法。 Preparing a conductive pattern film in which a conductive pattern is formed on at least one side of a resin film made of a thermoplastic resin;
While positioning the resin film including the conductor pattern film, a step of laminating a plurality of sheets,
Temporarily fixing the plurality of resin films by temporarily melting at least a part of the laminated resin films, and temporarily fixing the plurality of resin films;
A method of manufacturing a multilayer substrate comprising: a heating / pressurizing step of bonding the resin films to each other to form a multilayer substrate by pressing the temporarily fixed resin film while being heated by a hot press plate. ,
In the temporary fixing step, after laminating all the number of resin films to be laminated, at least a part of the total number of resin films is heated and melted to temporarily fix all the number of resin films to be laminated. Done
An annular conductor pattern is provided on the resin film located at least on the outermost surface so as to surround the periphery of the position where the resin film is heated and melted,
In the temporary fixing step, the pressure was applied by applying pressure to the annular conductor pattern of the resin film in which the tip of the heated heating member is located on the outermost surface in the pressing direction of the heating / pressurizing step. A process for producing a multilayer substrate, wherein the conductive pattern is deformed so that a part of the conductor pattern bites into the resin film in the lower layer .
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