多層配線構造体

【目的】バイアホール連結加工作業が簡単で、連結信頼性の高い多層配線構造体を提供するものである。
【構成】絶縁層の両面に配線層を有する多層配線構造体に形成されたバイアホールに、半田ペーストを印刷することにより、両配線層を連結して成る多層配線構造体である。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多層配線ＦＰＣ、多層配線基板などに形成されたバイアホールの連結構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近ＩＣの高速化に対応して、伝送スピードの向上、ノイズの低減などの観点からＴＡＢテープやＦＰＣなどの配線基板において多層配線構造体が用いられるようになった。このような多層配線構造体においては、例えばポリイミドフィルムなどの絶縁層の上面に信号層、下面に電源層を有しているが、下面の電源層から配線をとるためなどの目的でバイアホールが設けられる。
【０００３】バイアホールを介してこのような層間を電気的に連結する手段として、従来めっき法や蒸着法が知られている。
【０００４】めっき法は電気めっき法や無電解めっき法により、図２に示すようにバイアホール１内壁の垂直方向に厚さ約５〜１０μｍのめっき２を施して層間を連結するもので、バイアホール部以外にめっきレジストを印刷してバイアホール部のみにめっきを施す方法、あるいは全面めっき後にホトエッチング法により余分な部分のめっき膜を除去する方法がある。この場合銅の電気めっきでは５〜１０分、無電解めっきでは１〜２時間とめっきに時間がかかること、湿式で行なわれるためイオン性物質がバイアホールや層間に残留して、マイグレーションや配線腐食原因となること、めっき層が薄いため熱ストレスに弱いこと、更には連結部の電気抵抗が高く、伝送特性が低下するなどの問題点がある。
【０００５】また蒸着法はイオンプレーティング法、スパッタリング法などがあり、図３に示すように蒸着マスク１１を用いてバイアホール部への蒸着３を行なうか、またはめっき法と同様に全面蒸着後に余分な部分をホトエッチング法により除去する方法である。この方法では５〜１０μｍの厚さに蒸着させるのに４〜５時間と時間がかかること、蒸着マスクが高価である上に高価な蒸着設備が必要であること、さらにめっき法による連結と同様に連結部が熱ストレスに弱く、また電気抵抗が高いという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】バイアホールの連結に関する上記従来技術の課題に鑑み、信頼性が高く、容易に連結できる方法が求められていた。本発明は、このような要望に応えるものである。
【０００７】本発明の目的はバイアホールの連結を半田ペーストを印刷することにより実現するものであり、加工作業が極めて簡単で、バイアホールの連結信頼性の高い多層配線構造体を提供するものである。
【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本発明によれば、絶縁層の両面に配線層を有する多層配線構造体に形成されたバイアホールに、半田ペーストを印刷することにより、両配線層を連結して成る多層配線構造体が提供される。以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【０００９】図１は、本発明の多層配線構造体の連結構造の一例を示す断面図である。以下多層配線構造体としてＦＰＣを代表例として説明するがこれに限るものではない。
【００１０】本発明において絶縁層５は、ポリイミドフィルムを挙げることができるがこれに限るものではない。この絶縁層の厚さは限定しないが、例えば２５μm 程度である。
【００１１】前記絶縁層５の両面に第１配線層４および第２（裏面）配線層７を有する。第１配線層４としては、例えば厚さ２０μm 程度の銅などを挙げることができる。
【００１２】通常、前記絶縁層５に第１配線層４を設けた状態で、例えば金型プレス開口法によりバイアホール１を開口する。その後、下面に例えば４２アロイ（４２％Ｎｉ−Ｆｅ合金）の第２配線層７を貼りつけて構造体としている。前記第２配線層７は、例えばエポキシ系接着剤層６を介して貼りつけられる。前記バイアホール１の大きさは、配線作業などを考慮して適宜の大きさとすればよく、通常０．５ｍｍФ程度である。
【００１３】本発明では、前記バイアホール１に、半田ペースト印刷層８を形成することにより、前記両配線層４，７が連結されている。半田ペーストの印刷方法としては、例えばメタルマスクを用い、バイアホールに合せてスクリーン印刷する方法を挙げることができる。この印刷層８の厚さは限定しないが、硬化後で２０μm 前後であれば電気抵抗値および機械的強度上問題ない。前記半田ペーストは、通常エポキシレジンと硬化剤の混合レジンに配合して用い、印刷後加熱硬化処理を施す。半田粉末は、例えば、６０％Ｓｎ−Ｐｂで２〜３μm Ф程度のものでよい。
【００１４】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
【００１５】（実施例１）図１に示す構造の多層配線ＦＰＣを作成した。用いた多層配線ＦＰＣは厚さ２５μｍのポリイミドフィルム絶縁層５の上面に、厚さ２０μｍの銅の第１配線層４を設け、金型プレス開口法により０．５ｍｍΦのバイアホール開口後、下面に厚さ２０μｍのエポキシ系接着剤層６を介して厚さ２５μｍの４２アロイ７（第２配線層）を貼りつけた。次いで半田ペーストをメタルマスクを用い、バイアホールに合わせて、２５μｍの厚さに印刷した。半田ペーストはエポキシレジンと硬化剤の混合レジンに対して、２〜３μｍΦの６０％Ｓｎ−Ｐｂ半田粉末を配合したもので、印刷後２５０℃、５時間加熱硬化処理を施した。硬化後の印刷層８の厚さは２０μｍであった。バイアホール連結部の特性試験結果を表１に示す。
【００１６】（実施例２）実施例１において、バイアホールの開口径を０．２ｍｍΦとした他は実施例１と同様に行なった。バイアホール連結部の特性試験結果を表１に示す。
【００１７】（比較例１）実施例１と同じバイアホールを有する多層配線構造体を、無電解法銅めっきにより連結した（図２参照）。
【００１８】（試験法）■温度サイクル（熱ストレス）試験バイアホールを連結した多層配線ＦＰＣをＥＩＡＪ規格に準拠し、温度サイクル試験機を用い、−５０℃に５時間保った後、昇温速度１０分間で１５０℃に昇温し、５時間保つ。次いで降温速度１０分間で−５０℃とする。これを５００サイクル行い、試験数２０に対し連結が破断したサンプル個数を調べる。
【００１９】■バイアホール連結部の直流抵抗値の変化連結後の抵抗値と、６５℃、９５％相対湿度の雰囲気に１００時間保持後の抵抗値（Ω）を示したもので、試験数２０の平均値である。
【００２０】

【００２１】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されているので、本発明によって提供される多層配線構造体は、バイアホールの連結に作業容易な半田ペーストによる印刷法をとり入れたため、きわめて能率良く製造することができる。まためっき法のようにイオン性不純物の侵入の恐れが全くなく、バイアホールの連結部の熱ストレスによる信頼性も良好で、連結部の電気抵抗も小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線構造体の連結構造の一例を示す断面図である。
【図２】従来法（めっき法）による連結構造を示す断面図である。
【図３】従来法（蒸着法）による連結構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１バイアホール
２バイアホールの連結層（めっき）
３バイアホールの連結層（蒸着）
４第１配線層
５絶縁層
６接着剤層
７第２（裏面）配線層
８半田ペースト印刷層

【特許請求の範囲】
【請求項１】絶縁層の両面に配線層を有する多層配線構造体に形成されたバイアホールに、半田ペーストを印刷することにより、両配線層を連結して成る多層配線構造体。

【図１】