JP7535546B2

JP7535546B2 - 多層基板の製造方法

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Publication number: JP7535546B2
Application number: JP2022041827A
Authority: JP
Inventors: 憲司飯田; 泰治酒井; 孝之稲葉; 隆中川
Original assignee: FICT Ltd
Current assignee: FICT Ltd
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2024-08-16
Anticipated expiration: 2042-03-16
Also published as: TW202339570A; US20250194009A1; WO2023176063A1; JP2023136298A

Description

本発明は、多層基板の製造方法に関する。

従来より、電子部品をコンパクトに電子機器に組み込むためにプリント配線板などの回路基板が一般に広く使用されている。プリント配線板は、積層板に張り合わせた銅箔を電子回路パターンに従ってエッチングしたものであって、高密度に電子部品を実装することは困難であるが、コスト面で有利である。

一方、電子機器に対する小型化、高性能化、低価格化などの要求に伴い、回路基板の電子回路の微細化、多層化、及び電子部品の高密度実装化が急速に進み、多層基板の検討が活発化してきた。

そこで、特許文献１（特開２００４－１５８６７１号公報）のように、多層基板として、ベースとなるコア材の両面に、絶縁材料からなる基板層に導体パターンを形成した順番に積層して形成したビルドアップ多層基板が提案されている。

さらに、特許文献２（特許第６２９１７３８号公報）では、製造工程が短く、また均一な厚みが得られる多層基板として、絶縁材料の一方面にパターン状の第１金属層を設け、絶縁材料の他方の面から第１金属層に達する穴に導電性ペーストを充填したプレート状構造物を複数有しており、導電性ペーストが充填されたプレート状構造物と、他の導電性ペーストが充填された他のプレート状構造物とを、プレート状構造物の第１金属層と、他のプレート状構造物の穴の開口部とが対応するように積層された構成が開示されている。

特開２００４－１５８６７１号公報特許第６２９１７３８号公報

上述した特許文献１のようなビルドアップ型の多層基板は製造工程に非常に長時間を必要とし、また歩留まりについても一層あたりの歩留まりが多層化されると層数の乗数として全体の歩留まりに反映されてしまい、製造コストも高いという課題がある。

また、特許文献２の回路基板では、導電性ペーストによって層間接続を行っているが、層間の抵抗値を下げて許容電流値を向上させたいという課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、製造工程が短く、且つ層間の抵抗値を下げて許容電流量を向上させた多層基板の製造方法を提供することにある。

本発明にかかる多層基板の製造方法によれば、複数の絶縁層と、複数の絶縁層の表面に形成されてパターン化された複数の金属層とを有し、各金属層間をめっきビアによって層間接続されて構成されているめっきビア積層体を製造する工程と、複数のめっきビア積層体同士を、導電性ペーストが充填されたペーストビアによってめっきビア積層体同士の対向する金属層を電気的に接続して積層する工程と、を含み、前記めっきビア積層体を製造する工程は、３層の金属層からなる金属積層体と、板状のベース部材と、前記金属積層体と前記ベース部材との間に配置される接着層と、を熱圧着して支持体を構成する工程と、前記金属積層体のうちの最上面の第１金属層を剥離する工程と、前記金属積層体の剥離された金属層の次に最上面となる第２金属層表面に第１めっきパターンを形成する工程と、前記第１めっきパターンを形成した第２金属層表面に絶縁性樹脂からなる第１絶縁層を形成する工程と、前記第１絶縁層に対して前記第１めっきパターン表面まで貫通する第１貫通穴を形成する工程と、前記第１貫通穴内部を含み前記第１絶縁層表面に第２めっきパターンを形成することにより、前記第１めっきパターンと第２めっきパターンとが前記第１貫通穴がめっきされてなるめっきビアによって接続される工程と、前記第２めっきパターンを形成した前記１絶縁層表面に絶縁性樹脂からなる第２絶縁層を形成する工程と、前記ベース部材、前記接着層、及び前記金属積層体のうちの第３金属層と第２金属層とを剥離する工程と、を含んでおり、前記複数のめっきビア積層体同士を、導電性ペーストによって層間接続する工程は、複数のめっきビア積層体のうちのいずれかにおいて、前記第２絶縁層に対して前記第２めっきパターン表面まで貫通する第２貫通穴を形成する工程と、前記第２貫通穴に導電性ペーストを充填する工程と、導電性ペーストを充填しためっきビア積層体の導電性ペーストが、他のめっきビア積層体の前記第１めっきパターンに当接するように積層する工程と、を含むことを特徴としている。
この方法によれば、多層基板の製造において一層ずつ形成しなくてもよいため製造工程の短縮化を図ることができる。また、導電性ペーストによる層間接続だけでなくめっきビアによる層間接続を含むため層間の抵抗値を下げて許容電流値を向上させることができる。
また、この構成によれば、コアレスで製造しためっきビア積層体同士をペーストビアで積層させることができ、微細化しためっきパターンの多層化を確実に実現することができる。

また、前記支持体は、３層の金属層からなる前記金属積層体と、前記接着層との間に、前記接着層よりも狭小の金属層を挟んで構成されることを特徴としてもよい。
この狭小の金属層によって、支持体の加圧時に接着層が飛散してしまうことを防止し、また端面から接着層が流れ出たとしても、めっきビア積層体からの接着層の剥離時においては狭小の金属層によって容易に剥離することができる。

また、前記支持体は、前記ベース部材の両面側に、３層の金属層からなる金属積層体と、前記金属積層体と前記ベース部材との間に配置される接着層とが配置され、前記ベース部材、前記接着層、及び前記金属積層体のうちの第３金属層と第２金属層とを剥離した後において、２つのめっきビア積層体が同時に形成されることを特徴としてもよい。
この構成によれば、支持体が厚くなることによって、微細化しためっきパターンの搬送時の変形等を防止できるとともに、２つのめっきビア積層体が同時に形成されるため製造工程短縮にも寄与する。

本発明によれば、導電性ペーストによる層間接続だけでなくめっきビアによる層間接続を含むため層間の抵抗値を下げて許容電流値を向上させることができる。

多層基板の一例を示す概略断面図である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その１）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その２）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その３）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その４）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その５）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その６）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その７）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その８）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その９）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その１０）である。支持体の製造方法の一例を示す概略断面図（その１１）である。支持体の完成状態を示す概略断面図である。支持体を分離して得られためっきビア積層体の一例を示す概略断面図である。めっきビア積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その１）である。めっきビア積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その２）である。めっきビア積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その３）である。めっきビア積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その４）である。複数のめっきビア積層体と積層体とを積層させて完成積層体を製造する場合の概略断面図である。完成積層体の完成状態を示す概略断面図である。完成積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その１）である。完成積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その２）である。完成積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その３）である。完成積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その４）である。完成積層体の加工工程の一例を示す概略断面図（その５）である。多層基板の完成状態を示す概略断面図である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その１）である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その２）である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その３）である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その４）である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その５）である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その６）である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その７）である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その８）である。裏層の奇数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その９）である。裏層の奇数層の積層体の完成状態を示す概略断面図である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その１）である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その２）である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その３）である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その４）である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その５）である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その６）である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その７）である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その８）である。裏層の偶数層の積層体の製造方法の一例を示す概略断面図（その９）である。裏層の偶数層の積層体の完成状態を示す概略断面図である。多層基板の他の実施形態を示す概略断面図である。

（多層基板）
図１に多層基板の概略断面図を示す。
本実施形態における多層基板２０は、絶縁層２４の両面に形成されているパターン化された金属層１２の層間接続が、めっきビア１４によって層間接続されている層と、ペーストビア１６によって層間接続されている層の双方が存在している。
なお、ペーストビア１６によって層間接続されている層が積層方向に連続して形成されていることはなく、ペーストビア１６によって層間接続されている層の上下両側の層はめっきビア１４によって層間接続されている。

めっきビア１４によって層間接続されている層を含む絶縁層２４が複数層連続してめっきビア積層体２２として構成されている。すなわち、めっきビア積層体２２は、複数の各絶縁層２４層の両面に形成されたパターン化された金属層１２同士がめっきビア１４によって層間接続されて構成されている。
そして、めっきビア積層体２２同士は、ペーストビア１６によって層間接続されている。このため、ペーストビア１６によって層間接続されている層が積層方向に連続して形成されていることがない。

めっきビア積層体２２同士の積層は、所定のめっきビア積層体２２の絶縁層２４にめっきビア積層体２２の最上面のパターン化された金属層１２の上面に到達する貫通穴２６を形成し、貫通穴２６内に導電性ペースト３０を充填し、導電性ペースト３０の上面が、上方のめっきビア積層体２２の下面に形成されたパターン化された金属層１２に接続するようにして形成されている。

また、各めっきビア積層体２２の上下両面には絶縁接着層６２が設けられており、めっきビア積層体２２同士の積層は絶縁接着層６２により行われる。一方、各めっきビア積層体２２内部の絶縁層２４同士の積層は接着層を用いずに積層されている。

（多層基板の製造方法）
次に、多層基板を構成する積層体の製造方法と、複数の積層体を積層させてなる多層基板の製造方法について説明する。
なお、以下の説明において支持体の上面及び下面と称しているのは、支持体が上下対称に２つの積層体を形成しており、支持体の積層方向を上下方向として図示しているため図面上の上下方向に基づいて表現している。一方、積層体を積層させた完成積層体及び多層基板については、表面及び裏面として表現している。
まず、図２～図３に示すように、３層の金属層からなる金属積層体３２と、板状のベース部材３４と、金属積層体３２とベース部材３４との間に配置される接着層３６と、を熱圧着して支持体３８を構成する。
３層の金属積層体３２は、例えば上から第１金属層３９として銅箔、第２金属層４０としてニッケル箔、第３金属層４１として銅箔の３層で構成される。ただし、金属の種類や積層順としてはこれに限定するものではない。

板状のベース部材３４は、例えば銅張積層板（ＣＣＬ）を採用することができるが、特に銅張積層板には限定されない。
また、接着層３６としては、例えばプリプレグ（ガラス繊維等の不織布基材や織布基材に、エポキシ樹脂などを含侵させたもの）を採用することができる。ただし、接着層３６としてはプリプレグに限定されない。

また、本実施形態では、金属積層体３２と接着層３６との間に、接着層３６よりも狭小な金属層４２を配置している。金属層４２としては例えば銅箔を採用することができるが、特に銅箔には限定されない。このような金属層４２を配置することで、支持体３８の製造時に熱圧着する際に接着層３６であるプリプレグが飛散することを防止したり、接着層３６であるプリプレグが端面からはみ出した場合であっても金属層４２が設けられていることで金属積層体３２から剥離しやすくなる。

なお、本実施形態では、板状のベース部材３４の上下両側に接着層３６、狭小な金属層４２、金属積層体３２が配置されている。
このため支持体３８は、上から金属積層体３２、狭小な金属層４２、接着層３６、板状のベース部材３４、接着層３６、狭小な金属層４２、金属積層体３２が熱圧着されて一体となって構成されている。
また、板状のベース部材３４の下側に設けられた金属積層体３２は、最下面から第１金属層３９として銅箔、第２金属層４０としてニッケル箔、第３金属層４１として銅箔の３層で構成されるものとする。

また、支持体３８にはアライアンスをとるために積層した各層を貫通するアライアンス穴を設けることが好ましいが、図面ではアライアンス穴は省略している。

次に、図４に示すように、支持体３８の最上面の第１金属層３９及び支持体３８の最下面の第１金属層３９を剥離する。
本実施形態では、第１金属層３９は銅でありエッチング処理によって第１金属層３９を剥離している。
第１金属層３９を剥離することによって支持体３８の上下両面は、ニッケルである第２金属層４０が露出する。

そして、図５に示すように、露出した第２金属層４０の表面にレジスト層４４を形成する。レジスト層４４としては、例えばフィルム状のドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を使用することができる。
第２金属層４０の表面にドライフィルムレジストを貼付したのち、所定のパターンで感光させて不要部分を除去し、所定パターンのレジスト層４４が得られる。

そして、図６に示すように、支持体３８の上下両面における所定パターンのレジスト層４４が形成されていない箇所においてめっきによって金属層４５を形成する。めっきは例えば電解銅めっきなどにより行うことができ、この場合、銅の金属層４５が形成される。

次に、図７に示すように、支持体３８の上下両面におけるレジスト層４４を剥離する。レジスト層４４を剥離することで、支持体３８の上下両面には、ニッケルの第２金属層４０の表面に銅のパターン化された金属層４５が形成された状態となる。
また、次の工程では金属層４５表面に絶縁層４６を形成するため、本工程においては金属層４５の表面を粗面化処理しておき、金属層４５と絶縁層４６との間の密着性を高めるようにしてもよい。

そして、図８に示すように、支持体３８の上下両面におけるニッケルの第２金属層４０と銅のパターン化された金属層４５の表面に絶縁層４６を形成する。絶縁層４６としては、例えば熱硬化性樹脂を採用することができ、熱硬化性絶縁フィルムであってもよい。

次に、図９に示すように、支持体３８の上下両面の絶縁層４６に、金属層４５の表面に到達するような貫通穴４８を形成する。貫通穴４８の形成はレーザ加工によって行うことができる。レーザで貫通穴４８を形成する場合のレーザの種類としては、ＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザなどがあげられるが、適宜選択することができる。また、レーザ出力についても特に制限はなく、適宜選択することができる。

そして、図１０に示すように、支持体３８の上下両面の絶縁層４６の表面にパターン化したレジスト層５０を形成する。レジスト層５０としては、例えばフィルム状のドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を使用することができる。
絶縁層４６の表面にドライフィルムレジストを貼付したのち、所定のパターンで感光させて不要部分を除去し、所定パターンのレジスト層５０が得られる。

次に、図１１に示すように、支持体３８の上下両面における所定パターンのレジスト層５０が形成されていない箇所及び貫通穴４８内にめっきを施す。これにより、金属層５１と、金属層５１に接続されて貫通穴４８がめっきされためっきビア５２が形成される。また、貫通穴４８は先に形成された金属層４５表面まで貫通しているので、めっきビア５２は金属層４５と金属層５１とを接続するように形成される。
なお、めっきは例えば電解銅めっきなどにより行うことができ、この場合、金属層５１、めっきビア５２は銅によって形成される。

次に、図１２に示すように、支持体３８の上下両面におけるレジスト層５０を剥離する。レジスト層５０を剥離することで、支持体３８の上下両面には、絶縁層４６にパターン化された金属層５１が形成された状態となる。
また、次の工程では金属層５１表面に絶縁層５４を形成するため、本工程においては金属層５１の表面を粗面化処理しておき、金属層５１と絶縁層５４との間の密着性を高めるようにしてもよい。

そして、図１３に示すように、支持体３８の上下両面における絶縁層４６とパターン化された金属層５１の表面に絶縁層５４を形成する。絶縁層５４としては、例えば熱硬化性樹脂を採用することができ、熱硬化性絶縁フィルムであってもよい。
さらに、支持体３８の上下両面における絶縁層５４の表面には、保護用の樹脂フィルム５５を貼り付ける。樹脂フィルム５５としてはどのような物であってもよいが、例えばＰＥＴフィルム等を用いることができる。

次に、支持体３８を分離して、２つのめっきビア積層体６０を得る。本実施形態のように、絶縁層４６と絶縁層５４の２層を形成してから分離するため、１層で分離する場合よりも強度を保持することができ破損等を防止できる。

図１４に、分離して得られるめっきビア積層体６０を示す。
支持体３８の分離に伴い、板状のベース部材３４と、接着層３６と、狭小の金属層４２は不要となる。なお、分離する際には、支持体３８の外側部分を積層方向に沿って切断する加工をするが、ここでは図示しない。
めっきビア積層体６０は、その下面には、まだニッケルの第２金属層４０と銅の第３金属層４１が設けられている。

次に、図１５に示すように、支持体３８から分離しためっきビア積層体６０の保護用の樹脂フィルム５５を剥離し、さらに第３金属層４１と第２金属層４０を剥離する。第３金属層４１と第２金属層４０の剥離はエッチング処理によって行われる。

次に、めっきビア積層体６０同士を積層させていく工程を説明する。
まず、図１６に示すように、複数のめっきビア積層体６０のうち、中間層に位置するめっきビア積層体６０の上面に絶縁接着層６２を形成する。絶縁接着層６２としては、接着剤とセパレータとを積層させたボンディングシートを採用することもできる。
さらに絶縁接着層６２の上面に、樹脂フィルム６５を貼り付ける。樹脂フィルム６５としてはどのような物であってもよいが、例えばＰＥＴフィルム等を用いることができる。

そして、図１７に示すように、樹脂フィルム６５と絶縁接着層６２と絶縁層５４を貫通し、金属層５１の表面に到達するような貫通穴６４を形成する。貫通穴６４の形成はレーザ加工によって行うことができる。レーザで貫通穴６４を形成する場合のレーザの種類としては、ＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザなどがあげられるが、適宜選択することができる。また、レーザ出力についても特に制限はなく、適宜選択することができる。

次に、図１８に示すように、貫通穴６４内に導電性ペースト６６を充填する。貫通穴６４内に導電性ペースト６６を充填することでペーストビア６８が形成される。
導電性ペースト６６としては、導電性フィラーとバインダー樹脂とを含有するものを採用することができる。
導電性フィラーとしては、例えば銅、金、銀、パラジウム、ニッケル、錫、ビスマスなどの金属粒子が挙げられる。これらの金属粒子は、１種類で用いるか、または２種類以上を混合させてもよい。
バインダー樹脂としては、例えば熱硬化性樹脂の一種であるエポキシ樹脂を採用することができる。ただし、エポキシ樹脂に限定するものではなく、ポリイミド樹脂などを採用してもよい。また、バインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂ではなく、熱可塑性樹脂であってもよい。

そして、図１９に示すように、複数のめっきビア積層体６０を積層させる。
複数のめっきビア積層体６０同士の電気的な接続は、導電性ペースト６６によるペーストビア６８によって行う。
また、図１９では、３つの積層体を積層させようとしているが、表層（上層）に位置するめっきビア積層体６０は図１５に示した積層体であって、ペーストビア６８が形成されていないタイプのめっきビア積層体６０である。
中間層に位置するめっきビア積層体６０は、図１８に示したペーストビア６８を設けためっきビア積層体６０である。
さらに裏層（下層）に位置する積層体７０は、絶縁層４６にパターン化された金属層５１が形成され、金属層５１表面に絶縁層５４が形成され、絶縁層５４表面に絶縁接着層６２が形成された積層体であり、金属層５１から絶縁接着層６２に掛けてペーストビア６８が設けられている。裏層（下層）の積層体の製造方法については後述する。

複数のめっきビア積層体６０と積層体７０を積層する際には、表層のめっきビア積層体６０の表面と、裏層（下層）の積層体７０裏面には、絶縁接着層６２を形成する。
さらに表層のめっきビア積層体６０表面における絶縁接着層６２に金属層７２を重ねる。また、同様に裏層（下層）の積層体７０裏面における絶縁接着層６２に金属層７２を重ねる。
絶縁接着層６２としては、接着剤とセパレータとを積層させたボンディングシートを採用することができる。そして、絶縁接着層６２に重ねる金属層７２としては、銅製の金属層を採用することができる。

図２０に、複数のめっきビア積層体を積層させた完成積層体８０を示す。
本実施形態では、図１５に示したペーストビア６８が形成されていないタイプのめっきビア積層体６０を表層とし、図１８に示したペーストビア６８を設けためっきビア積層体６０を中間層とし、ペーストビア６８を設けた積層体７０（めっきビアは設けられていない）を裏層（下層）として、表面及び裏面の双方に絶縁接着層６２と金属層７２を積層させ、熱圧着することにより、完成積層体８０が形成される。
完成積層体８０は、中間層のめっきビア積層体６０のペーストビア６８が、表層のめっきビア積層体６０の下面に設けられている金属層４５に接続し、裏層（下層）の積層体７０のペーストビア６８が、中間層のめっきビア積層体６０の下面に設けられている金属層４５に接続している。

図２１に、完成積層体８０の表面及び裏面の金属層７２を剥離した状態を示す。
完成積層体８０の表面及び裏面の金属層７２の剥離は、エッチングにより行われる。
なお、完成積層体８０の状態では、完成積層体８０の表面及び裏面にパターン化された金属層が形成されていないため、次に完成積層体８０の表面及び裏面にパターン化された金属層を形成して多層基板とする工程を説明していく。

図２２に示すように、完成積層体８０の表層のめっきビア積層体６０の絶縁接着層６２と絶縁層５４に、金属層５１の表面に到達するような貫通穴７４を形成する。
同様に、完成積層体８０の裏層（下層）の積層体７０の絶縁接着層６２と絶縁層４６に、金属層５１の裏面に到達するような貫通穴７４を形成する。
貫通穴７４の形成はレーザ加工によって行うことができる。レーザで貫通穴７４を形成する場合のレーザの種類としては、ＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザなどがあげられるが、適宜選択することができる。また、レーザ出力についても特に制限はなく、適宜選択することができる。

図２３に示すように、完成積層体８０の表層のめっきビア積層体６０及び裏層の積層体７０に貫通穴７４を形成した後に、完成積層体８０の表面及び裏面にレジスト層７５を形成する。レジスト層５０としては、例えばフィルム状のドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を使用することができる。
完成積層体８０の表面及び裏面の絶縁接着層６２の表面にドライフィルムレジストを貼付したのち、所定のパターンで感光させて不要部分を除去し、所定パターンのレジスト層７５が得られる。

そして、図２４に示すように、レジスト層７５を形成した完成積層体８０の表面及び裏面に、所定パターンのレジスト層７５が形成されていない箇所及び貫通穴７４内にめっきを施す。
これにより、完成積層体８０の表面及び裏面双方とも、パターン化された金属層７６と、貫通穴７４がめっきされためっきビア７８が形成される。また、貫通穴７４は先に形成された金属層５１表面まで貫通しているので、めっきビア７８は金属層５１と金属層７６とを接続するように形成される。
なお、めっきは例えば電解銅めっきなどにより行うことができ、この場合、金属層７６、めっきビア７８は銅によって形成される。

次に、図２５に示すように、完成積層体８０の表面及び裏面に形成したレジスト層７５を剥離する。レジスト層７５を剥離することで、完成積層体８０の表面及び裏面には絶縁接着層６２にパターン化された金属層７６が形成された状態となる。

そして、図２６に示すように、完成積層体８０の表面及び裏面において、金属層７６のみが露出するように、ソルダレジスト等の保護膜８１を形成する。
ソルダレジストによる保護膜８１の形成は、スクリーン印刷等によってソルダレジストを完成積層体８０の表面及び裏面にパターン印刷し、ＵＶや熱硬化によってソルダレジストを硬化させて行う方法が挙げられる。
この工程をもって多層基板２０が完成する。

（裏層の積層体の製造方法）
裏層の積層体の製造方法を以下に説明する。なお、裏層の層数を変更させることで完成積層体８０全体の層数を変更することができるため、裏層の積層体が奇数層の場合と、偶数層との場合とで分けて説明する。なお、ここでいう層数は成形しうる金属層の層数のことを指している。例えば絶縁層が２層の場合は成形しうる金属層は３層となるためここでいう奇数層に該当し、例えば絶縁層が３層の場合は成形しうる金属層は４層となるためここでいう偶数層に該当する。

（裏層の積層体が奇数層の場合）
裏層の奇数層の積層体を製造する場合、まず支持体３８を形成する。支持体３８を形成する図２～図４までの工程は上述した通りであるので、ここでは省略する。
図２７に、図４に示した支持体３８の最上面の第１金属層３９及び支持体３８の最下面の第１金属層３９を剥離した後に、支持体３８の最上面の第１金属層３９及び支持体３８の最下面の第１金属層３９の表面に絶縁層８４を形成したところを示す。
絶縁層８４としては、例えば熱硬化性樹脂を採用することができ、熱硬化性絶縁フィルムであってもよい。

次に、図２８に示すように、支持体３８の上下両面の絶縁層８４の表面にパターン化したレジスト層８６を形成する。レジスト層８６としては、例えばフィルム状のドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を使用することができる。
絶縁層８４の表面にドライフィルムレジストを貼付したのち、所定のパターンで感光させて不要部分を除去し、所定パターンのレジスト層８６が得られる。

次に、図２９に示すように、支持体３８の上下両面における所定パターンのレジスト層８６が形成されていない箇所にめっきを施す。これにより、金属層９０が形成される。なお、めっきは例えば電解銅めっきなどにより行うことができ、この場合、金属層９０は銅によって形成される。

次に、図３０に示すように、支持体３８の上下両面におけるレジスト層８６を剥離する。レジスト層８６を剥離することで、支持体３８の上下両面には、絶縁層８４にパターン化された金属層９０が形成された状態となる。
また、次の工程では金属層９０表面に絶縁層９２を形成するため、本工程においては金属層９０の表面を粗面化処理しておき、金属層９０と絶縁層９２との間の密着性を高めるようにしてもよい。

そして、図３１に示すように、支持体３８の上下両面における絶縁層８４とパターン化された金属層９０の表面に絶縁層９２を形成する。絶縁層９２としては、例えば熱硬化性樹脂を採用することができ、熱硬化性絶縁フィルムであってもよい。
さらに、支持体３８の上下両面における絶縁層９２の表面には、保護用の樹脂フィルム９３を貼り付ける。樹脂フィルム９３としてはどのような物であってもよいが、例えばＰＥＴフィルム等を用いることができる。

次に、支持体３８を分離して、２つの裏層の奇数層の積層体７０を得る。本実施形態のように、絶縁層８４と絶縁層９２の２層を形成してから分離するため、１層で分離する場合よりも強度を保持することができ破損等を防止できる。

図３２に、分離して得られる裏層の奇数層の積層体７０を示す。
支持体３８の分離に伴い、板状のベース部材３４と、接着層３６と、狭小の金属層４２は不要となる。なお、分離する際には、支持体３８の外側部分を積層方向に沿って切断する加工をするが、ここでは図示しない。
裏層の奇数層の積層体７０の下面には、まだニッケルの第２金属層４０と銅の第３金属層４１が設けられている。

次に、図３３に示すように、支持体３８から分離した裏層の奇数層の積層体７０の保護用の樹脂フィルム９３を剥離し、さらに第３金属層４１と第２金属層４０を剥離する。第３金属層４１と第２金属層４０の剥離はエッチング処理によって行われる。

図３４に示すように、裏層の奇数層の積層体７０の表面及び裏面の両面に絶縁接着層９４を形成する。絶縁接着層９４としては、接着剤とセパレータとを積層させたボンディングシートを採用することもできる。
さらに、それぞれの絶縁接着層９４の表面に、樹脂フィルム９６を貼り付ける。樹脂フィルム９６としてはどのような物であってもよいが、例えばＰＥＴフィルム等を用いることができる。

そして、図３５に示すように、樹脂フィルム９６と絶縁接着層９４と絶縁層９２を貫通し、金属層９０の表面に到達するような貫通穴９７を形成する。貫通穴９７の形成はレーザ加工によって行うことができる。レーザで貫通穴９７を形成する場合のレーザの種類としては、ＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザなどがあげられるが、適宜選択することができる。また、レーザ出力についても特に制限はなく、適宜選択することができる。

次に、図３６に示すように、貫通穴９７内に導電性ペースト９８を充填する。貫通穴９７内に導電性ペースト９８を充填することでペーストビア６８が形成される。
導電性ペースト９８としては、導電性フィラーとバインダー樹脂とを含有するものを採用することができる。
導電性フィラーとしては、例えば銅、金、銀、パラジウム、ニッケル、錫、ビスマスなどの金属粒子が挙げられる。これらの金属粒子は、１種類で用いるか、または２種類以上を混合させてもよい。
バインダー樹脂としては、例えば熱硬化性樹脂の一種であるエポキシ樹脂を採用することができる。ただし、エポキシ樹脂に限定するものではなく、ポリイミド樹脂などを採用してもよい。また、バインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂ではなく、熱可塑性樹脂であってもよい。

そして、樹脂フィルム９６を剥離することによって、図１８に示した裏層の積層体７０が形成される。
上述してきた工程によって製造された積層体７０は、金属層が奇数となる奇数層タイプであり、具体的には金属層が１層のみである。したがって、この積層体７０はめっきビアが形成されていないため、単に積層体７０と称している。
なお、金属層が偶数となる偶数層タイプを製造する場合には以下のような工程を採用する必要がある。

（裏層の積層体が偶数層の場合）
裏層の偶数層の積層体を製造する場合、支持体３８を形成する図２～図４までの工程は上述した通りであり、さらに上述してきた奇数層の積層体を製造する工程のうち図２７～図３１までは同一の工程であり、図３１の支持体から別工程によって偶数層の積層体が製造される。
したがって、ここでは図２～図４の工程、及び図２７～図３１の工程の説明は省略する。
ただし、偶数層の積層体を製造する場合には、図３１の支持体３８の上下両面に絶縁層９２が設けられた状態において、絶縁層９２の表面に樹脂フィルム９３を形成しないものとする。

図３７に示すように、図３１に示した支持体３８の上下両面に絶縁層９２が設けられた状態において、絶縁層９２の表面に樹脂フィルム９３を形成しない支持体３８について、支持体３８の上下両面における絶縁層９２から金属層９０の表面に到達するような貫通穴９９を形成する。貫通穴９９の形成はレーザ加工によって行うことができる。レーザで貫通穴９９を形成する場合のレーザの種類としては、ＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザなどがあげられるが、適宜選択することができる。また、レーザ出力についても特に制限はなく、適宜選択することができる。

そして図３８に示すように、支持体３８の上下両面に貫通穴９９を形成した後に、支持体３８の上下両面にレジスト層１００を形成する。レジスト層１００としては、例えばフィルム状のドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を使用することができる。
支持体３８の上下両面の絶縁層９２の表面にドライフィルムレジストを貼付したのち、所定のパターンで感光させて不要部分を除去し、所定パターンのレジスト層１００が得られる。

次に、図３９に示すように、支持体３８の上下両面における所定パターンのレジスト層１００が形成されていない箇所及び貫通穴９９内にめっきを施す。
これにより、支持体３８の上下両面ともパターン化された金属層１０２と、貫通穴９９がめっきされためっきビア７８が形成される。また、貫通穴９９は先に形成された金属層９０表面まで貫通しているので、めっきビア７８は金属層９０と金属層１０２とを接続するように形成される。
なお、めっきは例えば電解銅めっきなどにより行うことができ、この場合、金属層１０２、めっきビア７８は銅によって形成される。

次に、図４０に示すように、支持体３８の上下両面におけるレジスト層１００を剥離する。レジスト層１００を剥離することで、支持体３８の上下両面には、絶縁層９２にパターン化された金属層１０２が形成された状態となる。
また、次の工程では金属層１０２表面に絶縁層１０４を形成するため、本工程においては金属層１０２の表面を粗面化処理しておき、金属層１０２と絶縁層１０４との間の密着性を高めるようにしてもよい。

図４１に示すように、支持体３８の上下両面における絶縁層９２とパターン化された金属層１０２の表面に絶縁層１０４を形成する。絶縁層１０４としては、例えば熱硬化性樹脂を採用することができ、熱硬化性絶縁フィルムであってもよい。
さらに、支持体３８の上下両面における絶縁層９２の表面には、保護用の樹脂フィルム１０５を貼り付ける。樹脂フィルム１０５としてはどのような物であってもよいが、例えばＰＥＴフィルム等を用いることができる。

次に、支持体３８を分離して、２つの裏層の偶数層の積層体７１を得る。
図４２に、分離して得られる裏層の偶数層の積層体７１を示す。
支持体３８の分離に伴い、板状のベース部材３４と、接着層３６と、狭小の金属層４２は不要となる。なお、分離する際には、支持体３８の外側部分を積層方向に沿って切断する加工をするが、ここでは図示しない。
裏層の偶数層の積層体７１の下面には、まだニッケルの第２金属層４０と銅の第３金属層４１が設けられている。

次に、図４３に示すように、支持体３８から分離した裏層の偶数層の積層体７１の保護用の樹脂フィルム１０５を剥離し、さらに第３金属層４１と第２金属層４０を剥離する。第３金属層４１と第２金属層４０の剥離はエッチング処理によって行われる。

次に、図４４に示すように、裏層の偶数層の積層体７１の表面及び裏面の両面に絶縁接着層１０６を形成する。絶縁接着層１０６としては、接着剤とセパレータとを積層させたボンディングシートを採用することもできる。
さらに、それぞれの絶縁接着層１０６の上面に、樹脂フィルム１０７を貼り付ける。樹脂フィルム１０７としてはどのような物であってもよいが、例えばＰＥＴフィルム等を用いることができる。

そして、図４５に示すように、樹脂フィルム１０７と絶縁接着層１０６と絶縁層１０４を貫通し、金属層１０２の表面に到達するような貫通穴１０８を形成する。貫通穴１０８の形成はレーザ加工によって行うことができる。レーザで貫通穴１０８を形成する場合のレーザの種類としては、ＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザなどがあげられるが、適宜選択することができる。また、レーザ出力についても特に制限はなく、適宜選択することができる。

次に、図４６に示すように、貫通穴１０８内に導電性ペースト９８を充填する。貫通穴１０８内に導電性ペースト９８を充填することでペーストビア６８が形成される。
導電性ペースト９８としては、導電性フィラーとバインダー樹脂とを含有するものを採用することができる。
導電性フィラーとしては、例えば銅、金、銀、パラジウム、ニッケル、錫、ビスマスなどの金属粒子が挙げられる。これらの金属粒子は、１種類で用いるか、または２種類以上を混合させてもよい。
バインダー樹脂としては、例えば熱硬化性樹脂の一種であるエポキシ樹脂を採用することができる。ただし、エポキシ樹脂に限定するものではなく、ポリイミド樹脂などを採用してもよい。また、バインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂ではなく、熱可塑性樹脂であってもよい。

そして、樹脂フィルム１０７を剥離することによって、裏層の偶数層の積層体７１が形成される。
裏層の偶数層の積層体７１は、裏層の奇数層の積層体７０とは異なり、積層体内部にパターン化された２層の金属層９０と金属層１０２を有し、金属層９０と金属層１０２はめっきビア７８によって電気的に接続されている。

（本実施形態の製造方法の特徴）
本実施形態における多層基板の製造方法においては、支持体から２つの積層体（複数の金属層がめっきビアにより電気的に接続されている）を同時に製造する工程を含み、製造された積層体をペーストビアによって複数個積層することによって、めっきビアとペーストビアが混在した多層基板を製造することができる。このため、ペーストビアのみでの層間接続と比べて層間の抵抗値を下げて許容電流値を向上させることができ、且つ製造工程の短縮を図ることができる。

また、本実施形態では、複数の積層体を積層させる際に、表層、中間層、裏層のそれぞれ構成が異なっている３種類の積層体（裏層の積層体については、さらに奇数層と偶数層の２種類がある）を積層させて完成積層体を構成している。
表層の積層体については、完成積層体として積層する際には、表面に露出する金属層を形成しておらず、表面に露出する金属層と内部の金属層とを接続するめっきビアも形成していない。また、裏層の積層体も完成積層体として積層する際には、裏面に露出する金属層を形成しておらず、裏面に露出する金属層と内部の金属層とを接続するめっきビアも形成していない。完成積層体として積層後に、表面及び裏面に露出する金属層と、これら金属層と内部の金属層とを接続するめっきビアを形成する。
このため、複数の積層体の積層時において熱圧着する際の圧力分散を均一にすることができ、完成積層体の歪みの発生等を防止できる。

（他の実施形態）
なお、完成積層体を構成する各積層体６０、７０、７１において、サーマルビアを形成してもよい。
サーマルビアを形成した完成積層体８０の実施形態を図４７に示す。
図４７に示す完成積層体８０では、表層の積層体６０、中間層の積層体６０、及び裏層の積層体７０において、金属層５１と接続するためのペーストビアを形成しない箇所を設ける。このペーストビアを形成しない箇所がサーマルビア１１０となる。
したがって、表層の積層体６０と中間層の積層体６０において、内部の金属層４５と金属層５１を接続するめっきビア５２が絶縁層４６内に埋没した状態のサーマルビア１１０となる。またここでは裏層の積層体７０は奇数層であり、金属層５１と接続するためのペーストビアを形成しない箇所を設けることにより、裏層の積層体７０の金属層５１が絶縁層５４内に埋没した状態となる。

なお、上述してきた多層基板の製造方法によって製造される多層基板は、マザーボード（支持基板）としても使用可能であり、またインターポーザ（中継基板）としても使用可能である。特にサーバー系や高速通信系のマザーボードやインターポーザに使用可能であり、さらに半導体素子を構成する多層基板としても使用可能である。また、半導体の良否判定に使用する検査装置、プローブカード等にも適用することができる。

（電子機器）
電子機器は、上述した多層基板に電子部品を配置し、さらに必要に応じてその他の部材を有する。
例えば、電子機器としては、スマートフォン、タブレット型携帯端末、コンピュータなどが挙げられる。

１２金属層
１４めっきビア
１６ペーストビア
２０多層基板
２２めっきビア積層体
２４絶縁層
２６貫通穴
２６金属層
３０導電性ペースト
３２金属積層体
３４ベース部材
３６接着層
３８支持体
３９第１金属層
４０第２金属層
４１第３金属層
４２金属層
４４レジスト層
４５金属層
４６絶縁層
４８貫通穴
５０レジスト層
５１金属層
５２めっきビア
５４絶縁層
５５樹脂フィルム
６０めっきビア積層体
６２絶縁接着層
６４貫通穴
６５樹脂フィルム
６６導電性ペースト
６８ペーストビア
７０積層体（奇数層）
７１積層体（偶数層）
７２金属層
７４貫通穴
７５レジスト層
７６金属層
７８めっきビア
８０完成積層体
８１保護膜
８４絶縁層
８６レジスト層
９０金属層
９２絶縁層
９３樹脂フィルム
９４絶縁接着層
９６樹脂フィルム
９７貫通穴
９８導電性ペースト
９９貫通穴
１００レジスト層
１０２金属層
１０４絶縁層
１０５樹脂フィルム
１０６絶縁接着層
１０７樹脂フィルム
１０８貫通穴
１１０サーマルビア

Claims

複数の絶縁層と、複数の絶縁層の表面に形成されてパターン化された複数の金属層とを有し、各金属層間をめっきビアによって層間接続されて構成されているめっきビア積層体を製造する工程と、
複数のめっきビア積層体同士を、導電性ペーストが充填されたペーストビアによってめっきビア積層体同士の対向する金属層を電気的に接続して積層する工程と、を含み、
前記めっきビア積層体を製造する工程は、
３層の金属層からなる金属積層体と、板状のベース部材と、前記金属積層体と前記ベース部材との間に配置される接着層と、を熱圧着して支持体を構成する工程と、
前記金属積層体のうちの最上面の第１金属層を剥離する工程と、
前記金属積層体の剥離された金属層の次に最上面となる第２金属層表面に第１めっきパターンを形成する工程と、
前記第１めっきパターンを形成した第２金属層表面に絶縁性樹脂からなる第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層に対して前記第１めっきパターン表面まで貫通する第１貫通穴を形成する工程と、
前記第１貫通穴内部を含み前記第１絶縁層表面に第２めっきパターンを形成することにより、前記第１めっきパターンと第２めっきパターンとが前記第１貫通穴がめっきされてなるめっきビアによって接続される工程と、
前記第２めっきパターンを形成した前記１絶縁層表面に絶縁性樹脂からなる第２絶縁層を形成する工程と、
前記ベース部材、前記接着層、及び前記金属積層体のうちの第３金属層と第２金属層とを剥離する工程と、を含んでおり、
前記複数のめっきビア積層体同士を、導電性ペーストによって層間接続する工程は、
複数のめっきビア積層体のうちのいずれかにおいて、前記第２絶縁層に対して前記第２めっきパターン表面まで貫通する第２貫通穴を形成する工程と、
前記第２貫通穴に導電性ペーストを充填する工程と、
導電性ペーストを充填しためっきビア積層体の導電性ペーストが、他のめっきビア積層体の前記第１めっきパターンに当接するように積層する工程と、を含むことを特徴とする多層基板の製造方法。
前記支持体は、
３層の金属層からなる前記金属積層体と、前記接着層との間に、前記接着層よりも狭小の金属層を挟んで構成されることを特徴とする請求項１記載の多層基板の製造方法。
前記支持体は、
前記ベース部材の両面側に、３層の金属層からなる金属積層体と、前記金属積層体と前記ベース部材との間に配置される接着層とが配置され、
前記ベース部材、前記接着層、及び前記金属積層体のうちの第３金属層と第２金属層とを剥離した後において、２つのめっきビア積層体が同時に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多層基板の製造方法。