JP5022750B2

JP5022750B2 - 多層プリント配線板

Info

Publication number: JP5022750B2
Application number: JP2007084929A
Authority: JP
Inventors: 勝小島; 利行小林
Original assignee: 日本シイエムケイ株式会社
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: JP2008244290A

Description

本発明は多層プリント配線板、特に異方性導電膜を使用した多層プリント配線板に関する。

従来、異方性導電ペーストや異方性導電フィルムなどを使用して、端子間を接続する方法が知られている。これらは主に、基板の突起電極の層間に異方性導電ペーストや異方性導電フィルムを介して回路間の接続のみを目的とするものであった。

図６は斯かる従来例を示すもので、絶縁基板６０１に層間接続用電極６０２を設けた基板と、もう一方の絶縁基板６０１に層間接続用電極６０２を設けた基板の間に異方性導電フィルム６０３を介して積層し、層間接続用電極６０２の間に導電粒子６０４を挟み込むことで層間接続されたプリント基板６００となっている（例えば特許文献１参照）。

また、図７は他の従来例を示すもので、絶縁基板７０１の両面に厚い回路７０２ａと７０２ｂ、薄い回路７０３ａ、７０３ｂを形成し、その上下に異方性導電フィルム７０４ａと７０４ｂを介して最外層の導体回路７０６ａと７０６ｂを形成することにより、内層の厚みの厚い導体回路７０２ａ、７０２ｂと上層の導体回路７０６ａ、７０６ｂの間に導電粒子７０５ａ、７０５ｂが挟まれ、層間の導通が得られたビルドアップ基板７００となっている（例えば特許文献２参照）。
特開２００３−３１８５０２号公報特開２００１−３２６４６９号公報

しかしながら、上述した図６に示す従来例では、単に電極を層間接続にのみ使用しているに過ぎず、多層プリント配線板として利用するものではなかった。特に、層間接続電極と同一面上に配線回路を形成することは何ら想定されていないものであった。

また、図７に示す従来例では、ビルドアップ多層プリント配線板についての記載があり、コア基板の導電パターンの厚みの厚い部分を層間接続として用いてはいるものの、この従来例のように、コア基板上に異方性導電フィルムをビルドアップしたのでは、積層時の圧力がうまくかからないため、実際にはコア基板上に厚みの厚い導電パターンを形成しても安定した導通を得ることが出来ないという問題が発生していた。また、プリント配線板の表層に異方性導電フィルムを用いると部品実装の際に表層の絶縁層に剛性がなく部品実装時に表面が凹んでしまうという問題も発生していた。

本発明は、上記問題点に鑑み、異方性導電膜を用いても接続信頼性の高い多層プリント配線板を提供することを課題としている。

本発明は、表裏両面の少なくとも一方の面に、絶縁層が形成されていない厚みの厚い導体回路と上部に絶縁層が形成されている厚みの薄い導体回路を備えた絶縁基板を有するプリント配線板が少なくとも２枚、異方性導電膜を介して、当該厚みの厚い導体回路同士及び当該厚みの薄い導体回路同士を対向せしめて積層配置されていると共に、当該厚みの薄い導体回路が配線回路を構成している一方、当該厚みの厚い導体回路は層間接続層を構成していることを特徴とする多層プリント配線板により上記課題を解決したものである。

本発明多層プリント配線板は、異方性導電膜を介した上下の基板に導体回路の厚い部分と薄い部分を備えているため、当該導体回路の厚い部分同士で安定した層間接続を得ることができる。

また、本発明は、前記異方性導電膜側に配置された導体回路のうち厚みの薄い導体回路が配線回路を構成していると共に、厚みの厚い導体層が層間接続層を構成していることにより、異方性導電膜を介した面にも配線回路が形成されるため、より高密度な回路を形成することができる。

また、本発明は、前記異方性導電膜側に配置された導体回路間に、絶縁層が形成されていることにより、絶縁基板上の導体回路間に導電粒子が入り込まないため、回路間の絶縁性が保たれる。

また、本発明は、前記異方性導電膜側に配置された導体回路上に、絶縁層が形成されていることにより、異方性導電膜の厚みを薄くしても導体回路上に絶縁層が形成されているため層間の絶縁性が保たれる。

また、本発明は、最外層の導体回路が、内層の導体回路に比べより微細化されていることを特徴とする。

本発明においては、最外層の導体回路は、異方性導電膜と接続する部分がないので、より薄く形成することが可能なため、内層回路よりも微細化が可能になる。

本発明によれば、異方性導電膜を利用した多層プリント配線板であっても、安定した層間接続性と、異方性導電膜内に形成した導体回路の絶縁性を確保することができ、表層に部品を実装しても表層の絶縁層に凹みがなく安定した部品の実装が可能となる。

本発明の理解のために、第一の参考多層プリント配線板を図１（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

図１（ｄ）は第一の参考多層プリント配線板を示す概略断面説明図である。
当該図１（ｄ）において、Ｐ１は４層の第一の参考多層プリント配線板で、絶縁基板の表裏両面の一方の面に厚みの厚い導体回路１０１と厚みの薄い導体回路１０２を備えている両面基板１００が２枚、異方性導電膜１０３を介して、当該厚みの厚い導体回路１０１同士及び当該厚みの薄い導体回路１０２同士をそれぞれ対向せしめて積層配置されているものである。

また、当該厚みの薄い導体回路１０２が配線回路を構成している一方、当該厚みの厚い導体回路１０１は層間接続層を構成している。

次に、斯かる第一の参考多層プリント配線板Ｐ１の製造方法について説明する。
まず、図１（ａ）、（ｃ）に示す両面基板１００を２枚用意する。ここに各両面基板１００は、その絶縁基板の一方の面に厚みの厚い導体回路１０１と厚みの薄い導体回路１０２を備えている。次いで、当該両面基板１００の間に図１（ｂ）に示す異方性導電膜１０３を介在せしめると共に、当該両面基板１００の厚みの厚い導体回路１０１同士及び厚みの薄い導体回路１０２同士を対向せしめて２枚の両面基板１００を積層することによって、図（ｄ）に示す４層の第一の参考多層プリント配線板Ｐ１を得る。

尚、上記両面基板１００は、例えば次のようにして得られる。
まず、両面銅張積層板にレーザ加工にて非貫通穴を形成し、表層の銅箔部分を写真法で回路形成する。次いで、非貫通穴を含む全面に無電解銅めっき処理を施し、非貫通穴及び層間接続を形成する導体部分以外には、めっきレジストを写真法により形成する。次いで、非貫通穴及びめっきレジストの露出した部分に電解銅めっきを形成する。次いで、めっきレジストを剥離し、全面に施された無電解銅めっきをフラッシュエッチングして回路形成することにより両面基板１００を得る。

また、上記異方性導電膜１０３は、異方性導電フィルムや異方性導電ペーストなどからなり、バインダーとしては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が使用される。含有される導電粒子１０５としては、ニッケル、ニッケルに金めっき処理したもの、ニッケルに金めっき処理したものに絶縁皮膜を形成したものが主に使用され、形状としては、球状、燐片状、針状、などが挙げられる。因に、球状の場合、直径が２μｍ〜２０μｍの大きさのものが好適に使用される。

第一の参考多層プリント配線板Ｐ１は、図１（ｄ）に示すように、互いに厚みの厚い導体回路１０１部分が、異方性導電膜１０３側に形成されるため、安定した状態で導電粒子１０５を該導体回路１０１部分で挟むことができ、安定した導通を得ることができる。
また、本発明多層プリント配線板Ｐ１は、両面基板１００に補強材、例えば、ガラスクロスやガラス繊維などを含んでいるものを使用することにより、剛性のある多層プリント配線板を得ることができる。

また、第一の参考多層プリント配線板Ｐ１は、最外層の絶縁層に積層板が使用されているため、最外層の導体回路に部品を実装してもへこむ事がない。さらに、異方性導電膜１０３を中心に上下対象構造となるため、基板の反りを抑制する効果もある。加えて最外層の導体回路１０６は、異方性導電膜１０３と接続する部分がないのでより薄く形成すること可能なため、内層回路よりも微細化が可能となる。

次に、第二の参考多層プリント配線板を図２（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

図２（ｄ）は第二の参考多層プリント配線板を示す概略断面説明図である。
当該図２（ｄ）において、Ｐ２は４層の第二の参考多層プリント配線板で、異方性導電膜１０３側に配置された厚みの薄い導体回路１０２間に、絶縁層１０４が形成されている以外は図１に示した多層プリント配線板Ｐ１と同様に構成されている。

また、斯かる第二の参考多層プリント配線板Ｐ２も、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、両面基板１００の厚みの薄い導体回路１０２間に、予め絶縁層１０４を形成した後、積層する以外は図１に示した製造方法と同様に製造される。

上記第一の参考多層プリント配線板Ｐ１で、異方性導電膜１０３の厚みが薄くなったり、異方性導電膜１０３側の厚みの薄い導体回路１０２が微細になった場合は、導体回路間の絶縁層と層間の絶縁性の向上のために、第二の参考多層プリント配線板のように、当該内層の導体回路間に絶縁層１０４を設けるのがより望ましい。

次に、第三の参考多層プリント配線板を図３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

図３（ｄ）は第三の参考多層プリント配線板を示す概略断面説明図である。
当該図３（ｄ）において、Ｐ３は８層の第三の参考多層プリント配線板で、図１の両面基板１００に代えて４層基板２００が用いられている以外は図１に示した多層プリント配線板Ｐ１と同様に構成されている。

また、斯かる第三の参考多層プリント配線板Ｐ３は次のようにして製造される。
まず、図３（ａ）、（ｃ）に示すように、貫通４層基板２００を２枚用意する。ここに各４層基板２００は、その絶縁基板の一方の面に、厚みの厚い導体回路２０１と厚みの薄い導体回路２０２を備えている。次いで、当該４層基板２００の間に図３（ｂ）に示す異方性導電膜２０３を介在せしめると共に、当該貫通４層基板２００の厚みの厚い導体回路２０１同士及び厚みの薄い導体回路２０２同士を対向せしめて２枚の貫通４層基板２００を積層することによって、図３（ｄ）に示す８層の第三の参考多層プリント配線板Ｐ３を得る。

尚、当該貫通４層基板２００のめっきスルーホールには、導電性ペーストや非導電性ペースト、絶縁樹脂にフィラーが充填された充填物が充填され、蓋めっきされている。

第三の参考多層プリント配線板Ｐ３によれば、内層側のスルーホール部分のランドの導体厚みが厚く形成され、異方性導電膜２０３に含まれる導電粒子が該導体厚の厚い部分に挟まれた状態となるので、安定した導通を得ることができる。

次に、本発明の第一の実施の形態を図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

図４（ｄ）は本発明多層プリント配線板の第一の実施の形態を示す概略断面説明図である。
当該図４（ｄ）において、Ｐ４は８層の本発明多層プリント配線板で、異方性導電膜２０３側に配置された厚みの薄い導体回路２０２間及びその上部に、絶縁層２０４が形成されている以外は図３に示した多層プリント配線板Ｐ３と同様に構成されている。

また、斯かる本発明多層プリント配線板Ｐ４も、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、４層基板２００の厚みの薄い導体回路２０２間及びその上部に、予め絶縁層２０４を塗布形成した後、積層する以外は図３に示した製造方法と同様に製造される。

上記第三の参考多層プリント配線板Ｐ３で、異方性導電膜２０３の厚みが薄くなったり、異方性導電膜２０３側の厚みの薄い導体回路２０２が微細になった場合は、導体回路間の絶縁性と層間の絶縁性の向上のために、第一の実施の形態のように、当該内層の導体回路間やその上部に、絶縁層２０４を設けるのがより好ましい。

次に、本発明の第二の実施の形態を図５（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。

図５（ｆ）は本発明多層プリント配線板の第二の実施の形態を示す概略断面説明図である。
当該図５（ｆ）において、Ｐ５は６層の本発明多層プリント配線板で、厚みの薄い導体回路３０２間及びその上部に絶縁層３０４が形成された両面基板３００が３枚積層されている以外は図１に示した多層プリント配線板Ｐ１と同様に構成されている。

また、斯かる本発明多層プリント配線板Ｐ５は次のようにして製造される。
まず、図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）に示すように、両面基板３００を３枚用意する。ここに図５（ａ）、（ｃ）に示す両面基板３００は、その絶縁基板の一方の面に厚みの厚い導体回路３０１と厚みの薄い導体回路３０２を備えていると共に、厚みの薄い導体回路３０２間及びその上部には予め絶縁層３０４が形成されており、また、図５（ｂ）に示す両面基板３００は、その絶縁基板の表裏両面に厚みの厚い導体回路３０１と厚みの薄い導体回路３０２を備えていると共に、厚みの薄い導体回路３０２間及びその上部には予め絶縁層３０４が形成されている。次いで、各両面基板３００の間に図５（ｂ）、（ｄ）に示す異方性導電膜３０３を介在せしめると共に、当該各両面基板３００の厚みの厚い導体回路３０１同士及び厚みの薄い導体回路３０２同士を対向せしめて３枚の両面基板３００を一括積層することによって、図５（ｆ）に示す６層の本発明多層プリント配線板Ｐ５を得る。

第一の参考多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。第二の参考多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。第三の参考多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。本発明多層プリント配線板の第一の製造例を示す概略断面工程説明図。本発明多層プリント配線板の第二の製造例を示す概略断面工程説明図。従来の多層プリント配線板の概略断面説明図。他の従来の多層プリント配線板の概略断面説明図。

符号の説明

１００、３００：両面基板
１０１、２０１、３０１：厚みの厚い導体回路
１０２、２０２、３０２：厚みの薄い導体回路
１０３、２０３、３０３：異方性導電膜
１０４、２０４、３０４：絶縁層
１０５：導電粒子
１０６：最外層の導体回路
２００：４層基板
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３：参考多層プリント配線板（４層）
Ｐ４：本発明の多層プリント配線板（８層）
Ｐ５：本発明の多層プリント配線板（６層）
６００：従来のプリント基板
６０１、７０１：絶縁基板
６０２：電極
６０３、７０４ａ、７０４ｂ：異方性導電フィルム
６０４、７０５ａ、７０５ｂ：導電粒子
７００：従来のビルドアップ基板
７０２ａ、７０２ｂ：厚みの厚い導体回路
７０３ａ、７０３ｂ：厚みの薄い導体回路
７０６ａ、７０６ｂ：最外層の導体回路

Claims

表裏両面の少なくとも一方の面に、絶縁層が形成されていない厚みの厚い導体回路と上部に絶縁層が形成されている厚みの薄い導体回路を備えた絶縁基板を有するプリント配線板が少なくとも２枚、異方性導電膜を介して、当該厚みの厚い導体回路同士及び当該厚みの薄い導体回路同士を対向せしめて積層配置されていると共に、当該厚みの薄い導体回路が配線回路を構成している一方、当該厚みの厚い導体回路は層間接続層を構成していることを特徴とする多層プリント配線板。
最外層の導体回路が、内層の導体回路に比べより微細化されていることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板。