積層回路基板の製造方法及び積層回路基板
【課題】複数の配線基板を、プリプレグをはさんで貼り合わせる積層回路基板の製造方法に於いて、それぞれの配線基板のランド間の接続信頼性を高めること。
【解決手段】鍍金スルーホール及びベタパターンが形成された第１の回路基板の表面に、前記鍍金スルーホールに到達する第１の孔及び前記ベタパターンに到達する第２の孔を有するプリプレグを形成する工程と、前記第１の孔内に導電性ペーストを充填する工程と、前記プリプレグを介して前記第１の回路基板に第２の回路基板を加圧する工程と、を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【解決手段】鍍金スルーホール及びベタパターンが形成された第１の回路基板の表面に、前記鍍金スルーホールに到達する第１の孔及び前記ベタパターンに到達する第２の孔を有するプリプレグを形成する工程と、前記第１の孔内に導電性ペーストを充填する工程と、前記プリプレグを介して前記第１の回路基板に第２の回路基板を加圧する工程と、を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、積層回路基板の製造方法及び積層回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体テスタなどの試験装置に搭載されるプリント配線板は、試験される半導体素子の端子の増加に付随して、配線収容量の増加が要求されている。又、通信機器やサーバに使用されるプリント配線板も同様に、搭載される電子部品の端子の増加に付随して、配線収容量の増加が要求されている。
【０００３】
プリント配線板の配線収容量を増加させる技術として、別個に製造された複数の配線基板を貼り合わせて、１枚のプリント配線板とする多層化技術が提案されている。
【０００４】
以上の多層化技術を採用したプリント配線板の製造方法では、先ず、複数の配線基板間に、接着層としてのプリプレグをはさみ込む。続いて、該プリプレグを加熱及び加圧することで、複数の配線基板を接合する。プリプレグは、配線基板のランドに対応する位置に貫通孔を備え、該貫通孔には、導電性ペーストが充填されている。このため、プリプレグの加熱及び加圧に付随して、該貫通孔に充填された半田ペーストの金属粒子が溶融すると、導電性ペーストの金属粒子が凝集して、相互に対向する配線基板のランド同士が電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５２５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、導電性ペーストの供給法として、例えば印刷法が用いられることがある。このため、導電性ペーストは、印刷法に適した粘度になるように、多量の液状樹脂が添加されている。それゆえ、プリプレグの加熱に付随して、金属粒子が溶融及び凝集すると、相互に対向する配線基板のランド間に、金属の途切れ（不連続）が発生して、ランド間の接続不良となることがある。
【０００７】
金属の途切れを解消するためには、複数の配線基板を貼り合わせるときに、プリプレグの貫通孔に供給された導電性ペーストを圧縮して、金属粒子の粒子間隔を小さくすればよい。しかし、プリプレグの特性上、導電性ペーストを圧縮して、金属粒子の粒子間隔を小さくすることは困難である。以下、簡単に説明する。
【０００８】
図１０は、所定荷重をかけたときの残銅率及びパターン間隔の関係を示すグラフである。
【０００９】
図１０に於いて、横軸の残銅率は、単位面積あたりのパターン密度を示している。例えばベタパターンであれば、残銅率が１００％となり、均等幅のライン＆スペースのパターンであれば、残銅率が５０％となる。縦軸のパターン間隔は、相互に対向する配線基板のパターン間の距離である。
【００１０】
図１０に示すように、パターン間隔（配線基板の間隔）は、残銅率（パターン密度）に依存する。このため、例えば電源パターンや接地パターンなどのベタパターンの配置領域と、ランドパターンや配線パターンなどの非ベタパターンの配置領域と、が存在する場合、配線基板間の距離を均一化することは難しい。
【００１１】
例えば、ベタパターンの配置領域は、非ベタパターンの配置領域よりも配線基板間の距離が大きくなる。それゆえ、非ベタパターンの配置領域では、プリプレグが充分に加圧されないことがある。
【００１２】
以上のように、現在のプリント配線板の製造方法では、プリプレグの貫通孔に供給された導電性ペーストを充分に圧縮できないことから、ランド間の接続不良を完全に解消するには至っていない。
【００１３】
開示の技術は、複数の配線基板を、プリプレグをはさんで貼り合わせる積層回路基板の製造方法に於いて、それぞれの配線基板のランド間の接続信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
開示の技術の一観点によれば、鍍金スルーホール及びベタパターンが形成された第１の回路基板の表面に、前記鍍金スルーホールに到達する第１の孔及び前記ベタパターンに到達する第２の孔を有するプリプレグを形成する工程と、前記第１の孔内に導電性ペーストを充填する工程と、前記プリプレグを介して前記第１の回路基板に第２の回路基板を加圧する工程と、を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
開示の技術によれば、複数の配線基板を、プリプレグをはさんで貼り合わせる積層回路基板の製造方法に於いて、それぞれの配線基板のランド間の接続信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態にかかる積層回路基板の断面図である。
【図２】一実施形態にかかる第１の回路基板の平面図である。
【図３】一実施形態にかかるランド接続部及びガラス切断部の断面図である。
【図４】一実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【図５】一実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【図６】一実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【図７】一実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【図８】一実施形態にかかるガラス切断部の変化を説明する説明図である。
【図９】一実施形態にかかるランド接続部の変化を説明する説明図である。
【図１０】残銅率及びパターン間隔の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（積層回路基板）
図１−図３を参照して、積層回路基板の構成を説明する。
【００１８】
図１は、一実施形態にかかる積層回路基板の断面図である。図２は、一実施形態にかかる第１の回路基板１０の平面図であり、図１中の第１の回路基板１０に於ける、中間絶縁層３０が貼り付けられる第２の表面１０Ｂを示している。なお、図１は、図２中のＡ−Ａ線に対応する断面を示している。
【００１９】
図１、図２に示すように、積層回路基板は、第１の回路基板１０と、第２の回路基板２０と、第１、第２の回路基板１０、２０を接合する中間絶縁層３０と、第１、第２の回路基板１０、２０の第２のランド１３ｂ間を電気的に接続するランド接続部４０と、ガラス切断部５０を備える。なお、第１、第２の回路基板１０、２０は、基本的に同等の構成を有するので、第１の回路基板１０のみを説明することとする。
【００２０】
第１の回路基板１０は、配線層１１及び絶縁層１２を交互に積層させた、いわゆる多層配線板である。本実施形態では、配線層１１を３層、絶縁層１２を３層としているが、これに限定されるものではない。絶縁層１２の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えばシリカフィラーが添加されたＦＲ４（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｔｙｐｅ ４）系の液状樹脂を、ガラスクロスに含浸させたものを用いている。ガラスクロスとしては、例えばＩＰＣ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｃｔｉｎｇ ａｎｄ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）規格♯１０７８を用いる。
【００２１】
第１の回路基板１０は、複数の鍍金スルーホール１３を有する。鍍金スルーホール１３は、それぞれ３層の絶縁層１２を貫通して、第１の回路基板１０の第１の表面１０Ａ及び第２の表面１０Ｂに到達している。
【００２２】
鍍金スルーホール１３は、第１の表面１０Ａに形成される第１のランド１３ａと、第２の表面１０Ｂに形成される第２のランド１３ｂと、３層の絶縁層１２を貫通して、第１、第２のランド１３ａ、１３ｂを電気的に接続するビア１３ｃと、ビア１３ｃの内側に充填される樹脂部１３ｄと、を備える。
【００２３】
第１のランド１３ａは、積層回路基板の外部接続用電極であって、例えば半導体素子などの電子部品の端子が接続される。第２のランド１３ｂは、後述するランド接続部４０を介して、第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂに電気的に接続されている。第１、第２のランド１３ａ、１３ｂは、何れも平面視円形に形成されている。第１、第２のランド１３ａ、１３ｂの厚さは、配線層１１の厚さと同等、本実施形態では、約４０μｍ〜８０μｍとする。
【００２４】
第１のランド１３ａ、第２のランド１３ｂ、及びビア１３ｃは、例えば鍍金法により連続的に形成されている。第１のランド１３ａ、第２のランド１３ｂ及びビア１３ｃの材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えばＣｕなどの金属材料を用いている。
【００２５】
ビア１３ｃは、３層の絶縁層１２を貫通する孔部の内面に形成されている。樹脂部１３ｄは、第１、第２のランド１３ａ、１３ｂの双方に到達している。樹脂部１３ｄの材料は、特に限定されるものではないが、例えばエポキシ系の樹脂を用いても良い。
【００２６】
さらに、第１の回路基板１０の第２の表面１０Ｂには、ベタパターン１４が配置されている。ベタパターン１４は、例えば電源パターン、接地パターン、ダミーパターンなどの総称であって、少なくとも第１、第２のランド１３ａ、１３ｂよりも大きな面積を有する。ベタパターン１４の厚さは、第２のランド１３ｂの厚さと同等、本実施形態では、約４０μｍ〜８０μｍとしている。
【００２７】
以下、第１の回路基板１０に於ける、ベタパターン１４の配置領域を第１の領域Ｒ１とし、第２のランド１３ｂの配置領域を第２の領域Ｒ２とする。
【００２８】
中間絶縁層３０は、樹脂部材３１と、樹脂部材３１に埋め込まれたガラスクロス３２と、を備える。樹脂部材３１の材料は、低フロー性の熱硬化性樹脂であれば、特に限定されるものではないが、本実施形態では、絶縁層１２と同等の樹脂、即ちＦＲ４系の液状樹脂にシリカフィラー（図示しない）を添加したものを用いている。ガラスクロス３２は、複数のガラス繊維を布状に織り込んだものである。ガラスクロス３２の厚さは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約４５μｍとしている。
【００２９】
第１の領域Ｒ１に於ける中間絶縁層３０の厚さは、第１、第２の回路基板１０、２０の板面方向、即ち第２の表面１０Ｂと平行な方向に均一である。第２の領域Ｒ２に於ける中間絶縁層３０の厚さは、第２のランド１３ｂが形成された位置と、第２のランド１３ｂが形成されていない位置とで異なる。即ち、第２のランド１３ｂが形成された位置の中間絶縁層３０の厚さは、第２のランド１３ｂが形成されていない位置の中間絶縁層３０の厚さよりも、第２のランド１３ｂの厚さの２枚分だけ小さくなる。但し、中間絶縁層３０の密度（ｇ／ｍｍ３）は、第１、第２の領域Ｒ１、Ｒ２の何れに於いても、第１、第２の回路基板１０、２０の板面方向に均一である。
【００３０】
図３は、一実施形態にかかるランド接続部４０及びガラス切断部５０の断面図である。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、ランド接続部４０は、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂと、第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂと、を機械的及び電気的に接続している。ランド接続部４０は、それぞれ円柱型に形成され、中間絶縁層３０に形成された後述する接続用孔Ｈ１の内面に密着している。ランド接続部４０は、第２のランド１３ｂよりも細径であり、第２のランド１３ｂの表面中央に接合している。ランド接続部４０の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えば半田などの低融点金属を用いている。半田の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えば錫とビスマスと銅の合金を使用している。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、ガラス切断部５０は、中間絶縁層３０のガラスクロス３２に形成された切欠き３２ａに、中間絶縁層３０の樹脂部材３１が埋め込まれたものである。なお、ガラス切断部５０は、後述する調整用孔Ｈ２が形成される部位に対応する。
【００３３】
以上のような第１、第２の回路基板１０、２０は、それぞれの第２のランド１３ｂがランド接続部４０により機械的・電気的に接続されることで、１枚の積層回路基板を構成している。
【００３４】
（積層回路基板の製造工程）
図４−図１０を参照して、積層回路基板の製造工程を説明する。
【００３５】
図４−図７は、第１の実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、接着シート６０を用意する。接着シート６０は、シート状のプリプレグ６１と、プリプレグ６１の両面に貼り付けられた第１、第２のフィルム６２ａ、６２ｂと、を有する。続いて、矢印で示すように、接着シート６０の第１のフィルム６２ａを剥離して、プリプレグ６１を露出させる。
【００３７】
プリプレグ６１は、積層回路基板の中間絶縁層３０となるものである。プリプレグ６１の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、絶縁層１２と同等の材料、即ちシリカフィラーが添加されたＦＲ４系の液状樹脂を、ＩＰＣ番号♯１０７８のガラスクロス６３に含浸させたものを用いている。なお、ガラスクロス６３は、積層回路基板のガラスクロス３２となるものである。
【００３８】
プリプレグ６１の厚さは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約８５μｍとしている。ガラスクロス６３の厚さは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約４５μｍとしている。
【００３９】
なお、接着シート６０は、第１の回路基板１０に形成された位置決めマーク（図示しない）を露出させるための孔部を有しても良い。位置決めマークを露出させるための孔部の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えばドリル加工を用いても良い。
【００４０】
第１、第２のフィルム６２ａ、６２ｂは、プリプレグ６１を保護する保護膜として機能すると共に、後述する印刷用ステンシル板としても機能する。第１、第２のフィルム６２ａ、６２ｂの材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えばＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）を用いる。フィルム６２の厚さは、特に限定されるものではないが、本実施形態では約３８μｍとする。
【００４１】
次に、図４（ｂ）に示すように、第１の回路基板１０の第２の表面１０Ｂに、第１のフィルム６２ａが剥離された接着シート６０を、プリプレグ６１が第２の表面１０Ｂに接触するように載置する。
【００４２】
続いて、第１の回路基板１０及び接着シート６０を圧着チャンバ内に搬入して、該チャンバを減圧する。圧着チャンバ内が所定の真空度に到達したら、加熱及び加圧により、第１の回路基板１０の第２の表面１０Ｂに接着シート６０を圧着する。
【００４３】
このとき、第２のランド１３ｂと第２のランド１３ｂとの隙間１５にプリプレグ６１の液状樹脂が流入する。これにより、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１の厚さは、隙間１５に流入した液状樹脂の体積分だけ小さくなる。結果、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１の厚さは、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１の厚さよりも小さくなる。第２のランド１３ｂの形状に応じて、プリプレグ６１の表面が波打つこともある。貼付条件は、特に限定されるものではないが、例えば圧力を０．５ＭＰａ、温度を１００℃、加圧時間を１８０秒とする。
【００４４】
次に、図５（ａ）に示すように、第２の領域Ｒ２に於ける接着シート６０に、複数の接続用孔Ｈ１を形成する。接続用孔Ｈ１は、それぞれ第２のランド１３ｂに到達していて、接続用孔Ｈ１からは、第２のランド部１３ｂが露出している。接続用孔Ｈ１の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、平面視円形とする。接続用孔Ｈ１の直径は、第２のランド１３ｂの直径よりも小さければ、特に限定されるものではない。
【００４５】
接続用孔Ｈ１の形成方法は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、レーザ加工によるトレパニング法を用いる。レーザとしては、例えば炭酸ガスレーザを用いても良い。レーザ加工条件は、レーザ光のスポット径をφ２００μｍ、レーザ出力を４ｍＪとする。
【００４６】
なお、レーザ加工では、レーザ光の照射位置を決定するために、第１の回路基板１０に形成された位置決めマーク（図示しない）を用いても良い。又、接続用孔Ｈ１にスミアが生じた場合、例えばプラズマに暴露することにより、スミアを除去しても良い。
【００４７】
次に、図５（ｂ）に示すように、接続用孔Ｈ１に半田ペースト７０を充填する。充填法としては、例えば印刷法を用いても良い。本実施形態では、接着シート６０の第２のフィルム６２ｂをステンシル板として、スキージＳにより接続用孔Ｈ１に半田ペースト７０を埋め込む。なお、半田ペースト７０の供給量を増加する場合、さらにメタルマスクを用いても良い。印刷法に代えて、例えばディスペンス法を使用しても良い。
【００４８】
半田ペースト７０は、図９（ａ）に示すように、複数の半田粒子７１及び液状樹脂７２を混練してペースト状としたものである。半田粒子７１及び液状樹脂７２は、体積比率が約１：１となるように調合されている。半田ペースト７０の粘度は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、液状樹脂７２の最適化により、印刷法で要求される粘度、即ち約２００Ｐａ・Ｓとしている。
【００４９】
半田粒子７１の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、錫、ビスマス、及び銅を含有する低融点金属を用いる。液状樹脂７２の材料は、特に限定されるものではないが、プリプレグ６１の液状樹脂と同等のものを用いれば良い。
【００５０】
次に、図６に示すように、第１の領域Ｒ１に於ける接着シート６０に、複数の調整用孔Ｈ２を形成する。調整用孔Ｈ２は、第１の領域Ｒ１の全域にわたり、均一な密度で配置される。調整用孔Ｈ２は、ベタパターン１４に到達していて、調整用孔Ｈ２からは、該ベタパターン１４が露出している。又、調整用孔Ｈ２の内面には、図８（ａ）に示すように、接着シート６０のガラスクロス６３が露出している。調整用孔Ｈ２の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、平面視円形とする。調整用孔Ｈ２の個数及びサイズは、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂの面積、個数、及び密度により算出されるものであるが、本実施形態では、調整用孔Ｈ２の直径を、接着シート６０の表面側で７００μｍ、接着シート６０の第１の回路基板１０側で６００μｍとしている。
【００５１】
調整用孔Ｈ２の形成方法は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、レーザ加工によるトレパニング法を用いる。レーザとしては、例えば炭酸ガスレーザを用いても良い。レーザ加工条件は、レーザ光のスポット径をφ２００μｍ、レーザ出力を４ｍＪとする。
【００５２】
なお、レーザ加工では、レーザ光の照射位置を決定するために、第１の回路基板１０に形成された位置決めマーク（図示しない）を用いても良い。又、調整用孔Ｈ２にスミアが生じた場合、例えばプラズマに暴露することにより、スミアを除去しても良い。
【００５３】
次に、図７に示すように、接着シート６０の第２のフィルム６２ｂを剥離して、プリプレグ６１を露出させる。第２のフィルム６２ｂを剥離すると、印刷法により接続用孔Ｈ１に埋め込まれた半田ペースト７０は、プリプレグ６１の表面から第２のフィルム６２の厚分だけ突出する。
【００５４】
続いて、接着シート６０のプリプレグ６１に、第１の回路基板１０と同等の構成の第２の回路基板２０を、第２の表面１０Ｂがプリプレグ６１に接触するように載置する。続いて、第１、第２の回路基板１０、２０及びプリプレグ６１を圧着チャンバに搬入して、該チャンバを減圧する。圧着チャンバ内が所定の真空度に到達したら、加熱及び加圧により、プリプレグ６１に第２の回路基板２０を圧着する。こうして、第１、第２の回路基板１０、２０が接合される。
【００５５】
このとき、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１は、第１、第２の回路基板１０、２０により加圧され、プリプレグ６１の液状樹脂が調整用孔Ｈ２に流入する。これにより、調整用孔Ｈ２は、図８（ｂ）に示すように、プリプレグ６１から流入する液状樹脂で満たされると共に、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１の厚さが調整用孔Ｈ２の体積分だけ減少する。調整用孔Ｈ２の寸法及び密度は、第１の領域Ｒ１の単位面積あたりの調整用孔Ｈ２の体積が、第２の領域Ｒ２の単位面積あたりの隙間１５の体積と同等となるように決定されている。このため、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１の厚さは、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１の厚さと同等となる。これにより、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１は、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１と同等の圧力で加圧される。
【００５６】
第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１が加圧されると、半田ペースト７０の液状樹脂は、接続用孔Ｈ１の内面からプリプレグ６１内に拡散する。ところが、半田ペースト７０の半田粒子７１は、プリプレグ６１に添加されたシリカフィラーにより拡散を阻害され、接続用孔Ｈ１に残留する。
【００５７】
このため、図９（ｂ）に示すように、接続用孔Ｈ１に於ける半田粒子７１の密度（個／ｍｍ３）が高まり、半田粒子７１の間隔が小さくなる。したがって、第１、第２の回路基板１０、２０の加熱及び加圧により、複数の半田粒子７１を溶融させると、より多くの半田粒子７１が凝集して、図９（ｃ）に示すように、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂから第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂまで途切れないランド接合部４０が形成される。こうして、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂと、第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂは、ランド接合部４０により機械的・電気的に接続される。以上で、積層回路基板が完成する。
【００５８】
なお、第１、第２の回路基板１０、２０の圧着条件は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、圧力を３〜５ＭＰａ、加熱温度を１８０℃〜２００℃、加圧時間を２〜３時間とする。なお、加熱温度は、例えば３℃／分のペースで昇温させても良い。
【００５９】
（実施例）
以下、調整用孔を有する第１のプリプレグＳ１と、調整用孔を有していない第２のプリプレグＳ２と、を使用した場合の、第１、第２の回路基板の接合前後に於ける、ランド間隔の変化を比較する。本実施例では、第１の回路基板の表面に第１、第２のプリプレグＳ１、Ｓ２の何れかをラミネートした後、第１、第２のプリプレグＳ１、Ｓ２をはさんで、第１の回路基板に第２の回路基板を接合することとする。
【００６０】
なお、第１、第２のプリプレグＳ１、Ｓ２の平面寸法を５１０ｍｍ×６１０ｍｍとし、第１の回路基板にラミネートした直後の第１、第２のプリプレグＳ１、Ｓ２の厚さを１１０μｍとする。又、第１のプリプレグＳ１に形成される調整用孔の直径をφ６００μｍ〜φ７００μｍとし、調整用孔の個数を１０万個とする。第１、第２の回路基板の接合時の圧力を３ＭＰａとする。
【００６１】
以上の条件で実験したところ、第１のプリプレグＳ１を使用した場合のランド間隔は約６０μｍとなり、第２のプリプレグＳ２を使用した場合のランド厚さは約７０μｍとなった。このように、プリプレグに複数の調整用孔を形成することで、ランド間隔を小さくできることが実証された。
【００６２】
（本実施形態による作用効果）
本実施形態によれば、ベタパターン１４が配置された第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１に、複数の調整用孔Ｈ２を形成している。このため、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１が加圧されると、該プリプレグ６１の液状樹脂が調整用孔Ｈ２に流入して、プリプレグ６１の厚さが充分に減少する。
【００６３】
結果として、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１の厚さを、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１の厚さと同等にすることができる。これにより、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１が充分に加圧され、接続用孔Ｈ１に充填された半田ペースト７０を圧縮することができる。
【００６４】
このため、接続用孔Ｈ１に充填された半田ペースト７０の液状樹脂がプリプレグ６１に拡散して、接続用孔Ｈ１に於ける半田粒子７１の密度（個／ｍｍ３）が高まるので、半田粒子７１を溶融させたときに、１つの金属塊（ランド接続部４０）になりやすい。即ち、半田粒子７１の粒子間隔が大きいことに起因する凝集不良が防止される。以上より、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂと、第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂとの接続信頼性を高めることができる。さらに、ランド接続部４０の断面が拡大するので、ランド接続部４０に流せる許容電流を増大することができる。
【００６５】
さらに、ベタパターン１４が加工停止膜となるため、調整用孔Ｈ２の形成方法として、レーザ加工を用いても、第１の回路基板１０を損傷することもない。
【００６６】
また、本実施形態によれば、第１の回路基板１０に接着シート６０を貼り付けた後に、接着シート６０に接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２を形成している。このため、第１の回路基板１０に接着シート６０を貼り付けるときに、接着シート６０の形状が変化しても、接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２の位置がずれることがない。
【００６７】
なお、本実施形態では、第１の回路基板１０に貼り付けられた接着シート６０に複数の接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２を形成している。しかし、接着シート６０をベーク板に挟み込んで、接着シート６０にベーク板ごと接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２を形成した後、第１の回路基板１０に貼り付けても良い。接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２の加工法として、ドリル加工を採用する場合、複数の接着シート６０を重ね合わせて、同時に複数の接着シート６０に接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２を形成しても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１０：第１の回路基板
１０Ａ：第１の表面
１０Ｂ：第２の表面
１１：配線層
１２：絶縁層
１３：鍍金スルーホール
１３ａ：第１のランド
１３ｂ：第２のランド
１３ｃ：ビア
１４：ベタパターン
１５：隙間
２０：第２の回路基板
３０：中間絶縁層
３１：液状樹脂
３２：ガラスクロス
４０：ランド接続部
６０：接着シート
６１：プリプレグ
６２ａ：第１のフィルム
６２ｂ：第２のフィルム
７０：半田ペースト
７１：半田粒子
７２：液状樹脂
Ｈ１：接続用孔
Ｈ２：調整用孔
Ｒ１：第１の領域
Ｒ２：第２の領域
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、積層回路基板の製造方法及び積層回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体テスタなどの試験装置に搭載されるプリント配線板は、試験される半導体素子の端子の増加に付随して、配線収容量の増加が要求されている。又、通信機器やサーバに使用されるプリント配線板も同様に、搭載される電子部品の端子の増加に付随して、配線収容量の増加が要求されている。
【０００３】
プリント配線板の配線収容量を増加させる技術として、別個に製造された複数の配線基板を貼り合わせて、１枚のプリント配線板とする多層化技術が提案されている。
【０００４】
以上の多層化技術を採用したプリント配線板の製造方法では、先ず、複数の配線基板間に、接着層としてのプリプレグをはさみ込む。続いて、該プリプレグを加熱及び加圧することで、複数の配線基板を接合する。プリプレグは、配線基板のランドに対応する位置に貫通孔を備え、該貫通孔には、導電性ペーストが充填されている。このため、プリプレグの加熱及び加圧に付随して、該貫通孔に充填された半田ペーストの金属粒子が溶融すると、導電性ペーストの金属粒子が凝集して、相互に対向する配線基板のランド同士が電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５２５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、導電性ペーストの供給法として、例えば印刷法が用いられることがある。このため、導電性ペーストは、印刷法に適した粘度になるように、多量の液状樹脂が添加されている。それゆえ、プリプレグの加熱に付随して、金属粒子が溶融及び凝集すると、相互に対向する配線基板のランド間に、金属の途切れ（不連続）が発生して、ランド間の接続不良となることがある。
【０００７】
金属の途切れを解消するためには、複数の配線基板を貼り合わせるときに、プリプレグの貫通孔に供給された導電性ペーストを圧縮して、金属粒子の粒子間隔を小さくすればよい。しかし、プリプレグの特性上、導電性ペーストを圧縮して、金属粒子の粒子間隔を小さくすることは困難である。以下、簡単に説明する。
【０００８】
図１０は、所定荷重をかけたときの残銅率及びパターン間隔の関係を示すグラフである。
【０００９】
図１０に於いて、横軸の残銅率は、単位面積あたりのパターン密度を示している。例えばベタパターンであれば、残銅率が１００％となり、均等幅のライン＆スペースのパターンであれば、残銅率が５０％となる。縦軸のパターン間隔は、相互に対向する配線基板のパターン間の距離である。
【００１０】
図１０に示すように、パターン間隔（配線基板の間隔）は、残銅率（パターン密度）に依存する。このため、例えば電源パターンや接地パターンなどのベタパターンの配置領域と、ランドパターンや配線パターンなどの非ベタパターンの配置領域と、が存在する場合、配線基板間の距離を均一化することは難しい。
【００１１】
例えば、ベタパターンの配置領域は、非ベタパターンの配置領域よりも配線基板間の距離が大きくなる。それゆえ、非ベタパターンの配置領域では、プリプレグが充分に加圧されないことがある。
【００１２】
以上のように、現在のプリント配線板の製造方法では、プリプレグの貫通孔に供給された導電性ペーストを充分に圧縮できないことから、ランド間の接続不良を完全に解消するには至っていない。
【００１３】
開示の技術は、複数の配線基板を、プリプレグをはさんで貼り合わせる積層回路基板の製造方法に於いて、それぞれの配線基板のランド間の接続信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
開示の技術の一観点によれば、鍍金スルーホール及びベタパターンが形成された第１の回路基板の表面に、前記鍍金スルーホールに到達する第１の孔及び前記ベタパターンに到達する第２の孔を有するプリプレグを形成する工程と、前記第１の孔内に導電性ペーストを充填する工程と、前記プリプレグを介して前記第１の回路基板に第２の回路基板を加圧する工程と、を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
開示の技術によれば、複数の配線基板を、プリプレグをはさんで貼り合わせる積層回路基板の製造方法に於いて、それぞれの配線基板のランド間の接続信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態にかかる積層回路基板の断面図である。
【図２】一実施形態にかかる第１の回路基板の平面図である。
【図３】一実施形態にかかるランド接続部及びガラス切断部の断面図である。
【図４】一実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【図５】一実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【図６】一実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【図７】一実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【図８】一実施形態にかかるガラス切断部の変化を説明する説明図である。
【図９】一実施形態にかかるランド接続部の変化を説明する説明図である。
【図１０】残銅率及びパターン間隔の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（積層回路基板）
図１−図３を参照して、積層回路基板の構成を説明する。
【００１８】
図１は、一実施形態にかかる積層回路基板の断面図である。図２は、一実施形態にかかる第１の回路基板１０の平面図であり、図１中の第１の回路基板１０に於ける、中間絶縁層３０が貼り付けられる第２の表面１０Ｂを示している。なお、図１は、図２中のＡ−Ａ線に対応する断面を示している。
【００１９】
図１、図２に示すように、積層回路基板は、第１の回路基板１０と、第２の回路基板２０と、第１、第２の回路基板１０、２０を接合する中間絶縁層３０と、第１、第２の回路基板１０、２０の第２のランド１３ｂ間を電気的に接続するランド接続部４０と、ガラス切断部５０を備える。なお、第１、第２の回路基板１０、２０は、基本的に同等の構成を有するので、第１の回路基板１０のみを説明することとする。
【００２０】
第１の回路基板１０は、配線層１１及び絶縁層１２を交互に積層させた、いわゆる多層配線板である。本実施形態では、配線層１１を３層、絶縁層１２を３層としているが、これに限定されるものではない。絶縁層１２の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えばシリカフィラーが添加されたＦＲ４（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｔｙｐｅ ４）系の液状樹脂を、ガラスクロスに含浸させたものを用いている。ガラスクロスとしては、例えばＩＰＣ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｃｔｉｎｇ ａｎｄ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）規格♯１０７８を用いる。
【００２１】
第１の回路基板１０は、複数の鍍金スルーホール１３を有する。鍍金スルーホール１３は、それぞれ３層の絶縁層１２を貫通して、第１の回路基板１０の第１の表面１０Ａ及び第２の表面１０Ｂに到達している。
【００２２】
鍍金スルーホール１３は、第１の表面１０Ａに形成される第１のランド１３ａと、第２の表面１０Ｂに形成される第２のランド１３ｂと、３層の絶縁層１２を貫通して、第１、第２のランド１３ａ、１３ｂを電気的に接続するビア１３ｃと、ビア１３ｃの内側に充填される樹脂部１３ｄと、を備える。
【００２３】
第１のランド１３ａは、積層回路基板の外部接続用電極であって、例えば半導体素子などの電子部品の端子が接続される。第２のランド１３ｂは、後述するランド接続部４０を介して、第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂに電気的に接続されている。第１、第２のランド１３ａ、１３ｂは、何れも平面視円形に形成されている。第１、第２のランド１３ａ、１３ｂの厚さは、配線層１１の厚さと同等、本実施形態では、約４０μｍ〜８０μｍとする。
【００２４】
第１のランド１３ａ、第２のランド１３ｂ、及びビア１３ｃは、例えば鍍金法により連続的に形成されている。第１のランド１３ａ、第２のランド１３ｂ及びビア１３ｃの材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えばＣｕなどの金属材料を用いている。
【００２５】
ビア１３ｃは、３層の絶縁層１２を貫通する孔部の内面に形成されている。樹脂部１３ｄは、第１、第２のランド１３ａ、１３ｂの双方に到達している。樹脂部１３ｄの材料は、特に限定されるものではないが、例えばエポキシ系の樹脂を用いても良い。
【００２６】
さらに、第１の回路基板１０の第２の表面１０Ｂには、ベタパターン１４が配置されている。ベタパターン１４は、例えば電源パターン、接地パターン、ダミーパターンなどの総称であって、少なくとも第１、第２のランド１３ａ、１３ｂよりも大きな面積を有する。ベタパターン１４の厚さは、第２のランド１３ｂの厚さと同等、本実施形態では、約４０μｍ〜８０μｍとしている。
【００２７】
以下、第１の回路基板１０に於ける、ベタパターン１４の配置領域を第１の領域Ｒ１とし、第２のランド１３ｂの配置領域を第２の領域Ｒ２とする。
【００２８】
中間絶縁層３０は、樹脂部材３１と、樹脂部材３１に埋め込まれたガラスクロス３２と、を備える。樹脂部材３１の材料は、低フロー性の熱硬化性樹脂であれば、特に限定されるものではないが、本実施形態では、絶縁層１２と同等の樹脂、即ちＦＲ４系の液状樹脂にシリカフィラー（図示しない）を添加したものを用いている。ガラスクロス３２は、複数のガラス繊維を布状に織り込んだものである。ガラスクロス３２の厚さは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約４５μｍとしている。
【００２９】
第１の領域Ｒ１に於ける中間絶縁層３０の厚さは、第１、第２の回路基板１０、２０の板面方向、即ち第２の表面１０Ｂと平行な方向に均一である。第２の領域Ｒ２に於ける中間絶縁層３０の厚さは、第２のランド１３ｂが形成された位置と、第２のランド１３ｂが形成されていない位置とで異なる。即ち、第２のランド１３ｂが形成された位置の中間絶縁層３０の厚さは、第２のランド１３ｂが形成されていない位置の中間絶縁層３０の厚さよりも、第２のランド１３ｂの厚さの２枚分だけ小さくなる。但し、中間絶縁層３０の密度（ｇ／ｍｍ３）は、第１、第２の領域Ｒ１、Ｒ２の何れに於いても、第１、第２の回路基板１０、２０の板面方向に均一である。
【００３０】
図３は、一実施形態にかかるランド接続部４０及びガラス切断部５０の断面図である。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、ランド接続部４０は、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂと、第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂと、を機械的及び電気的に接続している。ランド接続部４０は、それぞれ円柱型に形成され、中間絶縁層３０に形成された後述する接続用孔Ｈ１の内面に密着している。ランド接続部４０は、第２のランド１３ｂよりも細径であり、第２のランド１３ｂの表面中央に接合している。ランド接続部４０の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えば半田などの低融点金属を用いている。半田の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えば錫とビスマスと銅の合金を使用している。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、ガラス切断部５０は、中間絶縁層３０のガラスクロス３２に形成された切欠き３２ａに、中間絶縁層３０の樹脂部材３１が埋め込まれたものである。なお、ガラス切断部５０は、後述する調整用孔Ｈ２が形成される部位に対応する。
【００３３】
以上のような第１、第２の回路基板１０、２０は、それぞれの第２のランド１３ｂがランド接続部４０により機械的・電気的に接続されることで、１枚の積層回路基板を構成している。
【００３４】
（積層回路基板の製造工程）
図４−図１０を参照して、積層回路基板の製造工程を説明する。
【００３５】
図４−図７は、第１の実施形態にかかる積層回路基板の製造工程を説明する説明図である。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、接着シート６０を用意する。接着シート６０は、シート状のプリプレグ６１と、プリプレグ６１の両面に貼り付けられた第１、第２のフィルム６２ａ、６２ｂと、を有する。続いて、矢印で示すように、接着シート６０の第１のフィルム６２ａを剥離して、プリプレグ６１を露出させる。
【００３７】
プリプレグ６１は、積層回路基板の中間絶縁層３０となるものである。プリプレグ６１の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、絶縁層１２と同等の材料、即ちシリカフィラーが添加されたＦＲ４系の液状樹脂を、ＩＰＣ番号♯１０７８のガラスクロス６３に含浸させたものを用いている。なお、ガラスクロス６３は、積層回路基板のガラスクロス３２となるものである。
【００３８】
プリプレグ６１の厚さは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約８５μｍとしている。ガラスクロス６３の厚さは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約４５μｍとしている。
【００３９】
なお、接着シート６０は、第１の回路基板１０に形成された位置決めマーク（図示しない）を露出させるための孔部を有しても良い。位置決めマークを露出させるための孔部の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えばドリル加工を用いても良い。
【００４０】
第１、第２のフィルム６２ａ、６２ｂは、プリプレグ６１を保護する保護膜として機能すると共に、後述する印刷用ステンシル板としても機能する。第１、第２のフィルム６２ａ、６２ｂの材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、例えばＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）を用いる。フィルム６２の厚さは、特に限定されるものではないが、本実施形態では約３８μｍとする。
【００４１】
次に、図４（ｂ）に示すように、第１の回路基板１０の第２の表面１０Ｂに、第１のフィルム６２ａが剥離された接着シート６０を、プリプレグ６１が第２の表面１０Ｂに接触するように載置する。
【００４２】
続いて、第１の回路基板１０及び接着シート６０を圧着チャンバ内に搬入して、該チャンバを減圧する。圧着チャンバ内が所定の真空度に到達したら、加熱及び加圧により、第１の回路基板１０の第２の表面１０Ｂに接着シート６０を圧着する。
【００４３】
このとき、第２のランド１３ｂと第２のランド１３ｂとの隙間１５にプリプレグ６１の液状樹脂が流入する。これにより、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１の厚さは、隙間１５に流入した液状樹脂の体積分だけ小さくなる。結果、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１の厚さは、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１の厚さよりも小さくなる。第２のランド１３ｂの形状に応じて、プリプレグ６１の表面が波打つこともある。貼付条件は、特に限定されるものではないが、例えば圧力を０．５ＭＰａ、温度を１００℃、加圧時間を１８０秒とする。
【００４４】
次に、図５（ａ）に示すように、第２の領域Ｒ２に於ける接着シート６０に、複数の接続用孔Ｈ１を形成する。接続用孔Ｈ１は、それぞれ第２のランド１３ｂに到達していて、接続用孔Ｈ１からは、第２のランド部１３ｂが露出している。接続用孔Ｈ１の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、平面視円形とする。接続用孔Ｈ１の直径は、第２のランド１３ｂの直径よりも小さければ、特に限定されるものではない。
【００４５】
接続用孔Ｈ１の形成方法は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、レーザ加工によるトレパニング法を用いる。レーザとしては、例えば炭酸ガスレーザを用いても良い。レーザ加工条件は、レーザ光のスポット径をφ２００μｍ、レーザ出力を４ｍＪとする。
【００４６】
なお、レーザ加工では、レーザ光の照射位置を決定するために、第１の回路基板１０に形成された位置決めマーク（図示しない）を用いても良い。又、接続用孔Ｈ１にスミアが生じた場合、例えばプラズマに暴露することにより、スミアを除去しても良い。
【００４７】
次に、図５（ｂ）に示すように、接続用孔Ｈ１に半田ペースト７０を充填する。充填法としては、例えば印刷法を用いても良い。本実施形態では、接着シート６０の第２のフィルム６２ｂをステンシル板として、スキージＳにより接続用孔Ｈ１に半田ペースト７０を埋め込む。なお、半田ペースト７０の供給量を増加する場合、さらにメタルマスクを用いても良い。印刷法に代えて、例えばディスペンス法を使用しても良い。
【００４８】
半田ペースト７０は、図９（ａ）に示すように、複数の半田粒子７１及び液状樹脂７２を混練してペースト状としたものである。半田粒子７１及び液状樹脂７２は、体積比率が約１：１となるように調合されている。半田ペースト７０の粘度は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、液状樹脂７２の最適化により、印刷法で要求される粘度、即ち約２００Ｐａ・Ｓとしている。
【００４９】
半田粒子７１の材料は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、錫、ビスマス、及び銅を含有する低融点金属を用いる。液状樹脂７２の材料は、特に限定されるものではないが、プリプレグ６１の液状樹脂と同等のものを用いれば良い。
【００５０】
次に、図６に示すように、第１の領域Ｒ１に於ける接着シート６０に、複数の調整用孔Ｈ２を形成する。調整用孔Ｈ２は、第１の領域Ｒ１の全域にわたり、均一な密度で配置される。調整用孔Ｈ２は、ベタパターン１４に到達していて、調整用孔Ｈ２からは、該ベタパターン１４が露出している。又、調整用孔Ｈ２の内面には、図８（ａ）に示すように、接着シート６０のガラスクロス６３が露出している。調整用孔Ｈ２の形状は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、平面視円形とする。調整用孔Ｈ２の個数及びサイズは、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂの面積、個数、及び密度により算出されるものであるが、本実施形態では、調整用孔Ｈ２の直径を、接着シート６０の表面側で７００μｍ、接着シート６０の第１の回路基板１０側で６００μｍとしている。
【００５１】
調整用孔Ｈ２の形成方法は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、レーザ加工によるトレパニング法を用いる。レーザとしては、例えば炭酸ガスレーザを用いても良い。レーザ加工条件は、レーザ光のスポット径をφ２００μｍ、レーザ出力を４ｍＪとする。
【００５２】
なお、レーザ加工では、レーザ光の照射位置を決定するために、第１の回路基板１０に形成された位置決めマーク（図示しない）を用いても良い。又、調整用孔Ｈ２にスミアが生じた場合、例えばプラズマに暴露することにより、スミアを除去しても良い。
【００５３】
次に、図７に示すように、接着シート６０の第２のフィルム６２ｂを剥離して、プリプレグ６１を露出させる。第２のフィルム６２ｂを剥離すると、印刷法により接続用孔Ｈ１に埋め込まれた半田ペースト７０は、プリプレグ６１の表面から第２のフィルム６２の厚分だけ突出する。
【００５４】
続いて、接着シート６０のプリプレグ６１に、第１の回路基板１０と同等の構成の第２の回路基板２０を、第２の表面１０Ｂがプリプレグ６１に接触するように載置する。続いて、第１、第２の回路基板１０、２０及びプリプレグ６１を圧着チャンバに搬入して、該チャンバを減圧する。圧着チャンバ内が所定の真空度に到達したら、加熱及び加圧により、プリプレグ６１に第２の回路基板２０を圧着する。こうして、第１、第２の回路基板１０、２０が接合される。
【００５５】
このとき、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１は、第１、第２の回路基板１０、２０により加圧され、プリプレグ６１の液状樹脂が調整用孔Ｈ２に流入する。これにより、調整用孔Ｈ２は、図８（ｂ）に示すように、プリプレグ６１から流入する液状樹脂で満たされると共に、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１の厚さが調整用孔Ｈ２の体積分だけ減少する。調整用孔Ｈ２の寸法及び密度は、第１の領域Ｒ１の単位面積あたりの調整用孔Ｈ２の体積が、第２の領域Ｒ２の単位面積あたりの隙間１５の体積と同等となるように決定されている。このため、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１の厚さは、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１の厚さと同等となる。これにより、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１は、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１と同等の圧力で加圧される。
【００５６】
第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１が加圧されると、半田ペースト７０の液状樹脂は、接続用孔Ｈ１の内面からプリプレグ６１内に拡散する。ところが、半田ペースト７０の半田粒子７１は、プリプレグ６１に添加されたシリカフィラーにより拡散を阻害され、接続用孔Ｈ１に残留する。
【００５７】
このため、図９（ｂ）に示すように、接続用孔Ｈ１に於ける半田粒子７１の密度（個／ｍｍ３）が高まり、半田粒子７１の間隔が小さくなる。したがって、第１、第２の回路基板１０、２０の加熱及び加圧により、複数の半田粒子７１を溶融させると、より多くの半田粒子７１が凝集して、図９（ｃ）に示すように、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂから第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂまで途切れないランド接合部４０が形成される。こうして、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂと、第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂは、ランド接合部４０により機械的・電気的に接続される。以上で、積層回路基板が完成する。
【００５８】
なお、第１、第２の回路基板１０、２０の圧着条件は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、圧力を３〜５ＭＰａ、加熱温度を１８０℃〜２００℃、加圧時間を２〜３時間とする。なお、加熱温度は、例えば３℃／分のペースで昇温させても良い。
【００５９】
（実施例）
以下、調整用孔を有する第１のプリプレグＳ１と、調整用孔を有していない第２のプリプレグＳ２と、を使用した場合の、第１、第２の回路基板の接合前後に於ける、ランド間隔の変化を比較する。本実施例では、第１の回路基板の表面に第１、第２のプリプレグＳ１、Ｓ２の何れかをラミネートした後、第１、第２のプリプレグＳ１、Ｓ２をはさんで、第１の回路基板に第２の回路基板を接合することとする。
【００６０】
なお、第１、第２のプリプレグＳ１、Ｓ２の平面寸法を５１０ｍｍ×６１０ｍｍとし、第１の回路基板にラミネートした直後の第１、第２のプリプレグＳ１、Ｓ２の厚さを１１０μｍとする。又、第１のプリプレグＳ１に形成される調整用孔の直径をφ６００μｍ〜φ７００μｍとし、調整用孔の個数を１０万個とする。第１、第２の回路基板の接合時の圧力を３ＭＰａとする。
【００６１】
以上の条件で実験したところ、第１のプリプレグＳ１を使用した場合のランド間隔は約６０μｍとなり、第２のプリプレグＳ２を使用した場合のランド厚さは約７０μｍとなった。このように、プリプレグに複数の調整用孔を形成することで、ランド間隔を小さくできることが実証された。
【００６２】
（本実施形態による作用効果）
本実施形態によれば、ベタパターン１４が配置された第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１に、複数の調整用孔Ｈ２を形成している。このため、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１が加圧されると、該プリプレグ６１の液状樹脂が調整用孔Ｈ２に流入して、プリプレグ６１の厚さが充分に減少する。
【００６３】
結果として、第１の領域Ｒ１に於けるプリプレグ６１の厚さを、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１の厚さと同等にすることができる。これにより、第２の領域Ｒ２に於けるプリプレグ６１が充分に加圧され、接続用孔Ｈ１に充填された半田ペースト７０を圧縮することができる。
【００６４】
このため、接続用孔Ｈ１に充填された半田ペースト７０の液状樹脂がプリプレグ６１に拡散して、接続用孔Ｈ１に於ける半田粒子７１の密度（個／ｍｍ３）が高まるので、半田粒子７１を溶融させたときに、１つの金属塊（ランド接続部４０）になりやすい。即ち、半田粒子７１の粒子間隔が大きいことに起因する凝集不良が防止される。以上より、第１の回路基板１０の第２のランド１３ｂと、第２の回路基板２０の第２のランド１３ｂとの接続信頼性を高めることができる。さらに、ランド接続部４０の断面が拡大するので、ランド接続部４０に流せる許容電流を増大することができる。
【００６５】
さらに、ベタパターン１４が加工停止膜となるため、調整用孔Ｈ２の形成方法として、レーザ加工を用いても、第１の回路基板１０を損傷することもない。
【００６６】
また、本実施形態によれば、第１の回路基板１０に接着シート６０を貼り付けた後に、接着シート６０に接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２を形成している。このため、第１の回路基板１０に接着シート６０を貼り付けるときに、接着シート６０の形状が変化しても、接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２の位置がずれることがない。
【００６７】
なお、本実施形態では、第１の回路基板１０に貼り付けられた接着シート６０に複数の接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２を形成している。しかし、接着シート６０をベーク板に挟み込んで、接着シート６０にベーク板ごと接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２を形成した後、第１の回路基板１０に貼り付けても良い。接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２の加工法として、ドリル加工を採用する場合、複数の接着シート６０を重ね合わせて、同時に複数の接着シート６０に接続用孔Ｈ１及び調整用孔Ｈ２を形成しても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１０：第１の回路基板
１０Ａ：第１の表面
１０Ｂ：第２の表面
１１：配線層
１２：絶縁層
１３：鍍金スルーホール
１３ａ：第１のランド
１３ｂ：第２のランド
１３ｃ：ビア
１４：ベタパターン
１５：隙間
２０：第２の回路基板
３０：中間絶縁層
３１：液状樹脂
３２：ガラスクロス
４０：ランド接続部
６０：接着シート
６１：プリプレグ
６２ａ：第１のフィルム
６２ｂ：第２のフィルム
７０：半田ペースト
７１：半田粒子
７２：液状樹脂
Ｈ１：接続用孔
Ｈ２：調整用孔
Ｒ１：第１の領域
Ｒ２：第２の領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍍金スルーホール及びベタパターンが形成された第１の回路基板の表面に、前記鍍金スルーホールに到達する第１の孔及び前記ベタパターンに到達する第２の孔を有するプリプレグを形成する工程と、
前記第１の孔内に導電性ペーストを充填する工程と、
前記プリプレグを介して前記第１の回路基板に第２の回路基板を加圧する工程と、
を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記プリプレグを形成する工程は、
前記第１の回路基板の表面に前記プリプレグを貼り付ける工程と、
前記プリプレグを貼り付けた後、前記第１の孔を形成する工程と、
前記第１の孔内に前記導電性ペーストを充填した後、前記プリプレグに前記第２の孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記プリプレグを配置する工程は、
前記第１の回路基板の表面に前記プリプレグを貼り付ける工程と、
前記プリプレグを貼り付けた後、前記プリプレグに前記第１の孔及び前記第２の孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記プリプレグは、前記第２の孔の内面に到達する絶縁性繊維を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記プリプレグは、樹脂部材と、前記樹脂部材に埋め込まれた絶縁性繊維と、を備え、
前記第２の孔を形成する工程は、前記絶縁性繊維を切断することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記鍍金スルーホールは、前記第１の回路基板の表面に形成される、前記ベタパターンよりも小さい露出パターン部を備えることを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項７】
鍍金スルーホール及びベタパターンが形成された第１の回路基板と、
前記第１の回路基板上に配置され、前記鍍金スルーホールに到達する孔を有する絶縁層と、
前記絶縁層上に配置される第２の回路基板と、
前記孔内に配置され、前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板を電気的に接続する導電部材と、を備え、
前記絶縁層は、樹脂部材と、前記樹脂部材に埋め込まれ、前記ベタパターンの上方に孔を有する絶縁性繊維と、を有することを特徴とする積層回路基板。
【請求項１】
鍍金スルーホール及びベタパターンが形成された第１の回路基板の表面に、前記鍍金スルーホールに到達する第１の孔及び前記ベタパターンに到達する第２の孔を有するプリプレグを形成する工程と、
前記第１の孔内に導電性ペーストを充填する工程と、
前記プリプレグを介して前記第１の回路基板に第２の回路基板を加圧する工程と、
を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記プリプレグを形成する工程は、
前記第１の回路基板の表面に前記プリプレグを貼り付ける工程と、
前記プリプレグを貼り付けた後、前記第１の孔を形成する工程と、
前記第１の孔内に前記導電性ペーストを充填した後、前記プリプレグに前記第２の孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記プリプレグを配置する工程は、
前記第１の回路基板の表面に前記プリプレグを貼り付ける工程と、
前記プリプレグを貼り付けた後、前記プリプレグに前記第１の孔及び前記第２の孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記プリプレグは、前記第２の孔の内面に到達する絶縁性繊維を有することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記プリプレグは、樹脂部材と、前記樹脂部材に埋め込まれた絶縁性繊維と、を備え、
前記第２の孔を形成する工程は、前記絶縁性繊維を切断することを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の積層回路基板の製造方法に於いて、
前記鍍金スルーホールは、前記第１の回路基板の表面に形成される、前記ベタパターンよりも小さい露出パターン部を備えることを特徴とする積層回路基板の製造方法。
【請求項７】
鍍金スルーホール及びベタパターンが形成された第１の回路基板と、
前記第１の回路基板上に配置され、前記鍍金スルーホールに到達する孔を有する絶縁層と、
前記絶縁層上に配置される第２の回路基板と、
前記孔内に配置され、前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板を電気的に接続する導電部材と、を備え、
前記絶縁層は、樹脂部材と、前記樹脂部材に埋め込まれ、前記ベタパターンの上方に孔を有する絶縁性繊維と、を有することを特徴とする積層回路基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８８８０（Ｐ２０１３−８８８０Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４１２３２（Ｐ２０１１−１４１２３２）
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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