特開 2024-151900 回路基板、回路基板の製造方法、及び電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024151900

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】回路基板、回路基板の製造方法、及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20241018BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 N

H05K3/46 B

H05K3/46 T

H05K1/02 C

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023065702

(22)【出願日】2023-04-13

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-08-09

(71)【出願人】

【識別番号】504112447

【氏名又は名称】ＦＩＣＴ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】飯田 憲司

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 徳一

(72)【発明者】

【氏名】酒井 泰治

【テーマコード（参考）】

5E316

5E338

【Ｆターム（参考）】

5E316AA15

5E316AA32

5E316AA35

5E316AA43

5E316CC04

5E316CC09

5E316CC32

5E316CC37

5E316DD32

5E316DD33

5E316DD48

5E316FF07

5E316FF08

5E316FF09

5E316FF10

5E316FF18

5E316GG08

5E316GG15

5E316GG22

5E316GG23

5E316GG28

5E316HH07

5E316JJ02

5E338AA03

5E338AA16

5E338BB14

5E338BB25

5E338BB75

5E338EE11

(57)【要約】

【課題】接着層を用いずに、且つ高信頼性の電気的接続を可能とする回路基板、回路基板の製造方法、及び電子機器を提供する。
【解決手段】第１絶縁性基材１４と、第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａにパターン状で形成された金属層１８と、第１表面１４ａの金属層１８が配置されていない箇所において金属層１８と同一の厚さを有して積層された第２絶縁性基材２０（４０）と、第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａとは反対側の第２表面１４ｂに積層された第３絶縁性基材２２と、第３絶縁性基材２２の第１絶縁性基材１４側とは反対側の表面から金属層１８に達するまで形成されたビア２６とを有する積層体３０が複数積層されていることを要件とする。
【選択図】図１８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１絶縁性基材と、前記第１絶縁性基材の第１表面にパターン状で形成された金属層と、前記第１表面の前記金属層が配置されていない箇所において前記金属層と同一の厚さを有して積層された第２絶縁性基材と、前記第１絶縁性基材の前記第１表面とは反対側の第２表面に積層された第３絶縁性基材と、前記第３絶縁性基材の前記第１絶縁性基材側とは反対側の表面から前記金属層に達するまで形成されたビアとを有する積層体が複数積層されていること
を特徴とする回路基板。

【請求項2】

前記金属層と前記ビアとは、前記第３絶縁性基材から前記第２絶縁性基材の方向に向けて断面積が小さくなるように形成されていること
を特徴とする請求項１記載の回路基板。

【請求項3】

前記第２絶縁性基材は、感光性樹脂フィルム、又は感光性樹脂ワニスのいずれか一方からなること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路基板。

【請求項4】

各前記金属層における前記第２表面側の表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以上２．０μｍ以下となるように粗面化処理されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路基板。

【請求項5】

第１絶縁性基材の第１表面に金属層をパターン状に形成する金属層形成工程と、
次工程として、前記第１表面の前記金属層が配置されていない箇所において、前記金属層と同一の厚さに第２絶縁性基材を積層して、前記金属層の表面を露出させる第１積層工程と、
次工程として、前記第１絶縁性基材の前記第１表面とは反対側の第２表面に未硬化の第３絶縁性基材、及び樹脂フィルムをこの順で積層する第２積層工程と、
次工程として、前記樹脂フィルムの前記第１絶縁性基材側とは反対側の表面から前記金属層に達するまでビアを形成するビア形成工程と、
次工程として、前記樹脂フィルムを剥離する剥離工程とによって積層体を形成する第１工程と、
複数の前記積層体を積層する第２工程と、を具備すること
を特徴とする回路基板の製造方法。

【請求項6】

前記第１積層工程の次工程として、前記金属層において前記第１表面側とは反対側の表面を、算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以上２．０μｍ以下となるように粗面化処理する粗面化工程を含むこと
を特徴とする請求項５記載の回路基板の製造方法。

【請求項7】

前記第２絶縁性基材は感光性樹脂フィルムからなり、
前記第１積層工程は、前記第１表面側から前記金属層を覆うように前記感光性樹脂フィルムを貼付する工程と、前記金属層及び前記感光性樹脂フィルムを面一にする工程とを含むこと
を特徴とする請求項５または請求項６記載の回路基板の製造方法。

【請求項8】

前記第２絶縁性基材は感光性樹脂ワニスからなり、
前記第１積層工程は、前記第１表面側から前記金属層を覆うように前記感光性樹脂ワニスを印刷する工程と、前記金属層及び前記感光性樹脂ワニスを面一にする工程とを含むこと
を特徴とする請求項５または請求項６記載の回路基板の製造方法。

【請求項9】

請求項１又は請求項２記載の回路基板と、電子部品とを有することを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回路基板、回路基板の製造方法、及び電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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、回路基板に対し、多層プリント配線板の検討が活発化している。

【0004】

多層構造を有する回路基板である多層プリント配線板を製造する際には、配線パターンが形成された複数の絶縁性基材を接着層により張り合わせることが行われている。一例として、特許文献１（特開２００６－６６７３８号公報）には、パターン状の金属層を形成した絶縁層に対して、金属層とは反対側の面に接着樹脂層を配置して、接着樹脂層から金属層の位置までビアを形成した積層板を複数積層した多層プリント配線板が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－６６７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示される多層プリント配線板において、積層板同士を積層する際に絶縁層から突出したパターン状の金属層と、接着層又はビアとを接合させると、電気的接続の信頼性が低下してしまうという課題があった。また、そもそも接着層は、製造された多層プリント配線板においては必要のない材料である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

開示の技術は、接着層を用いずに、且つ信頼性の高い電気的接続を可能とする回路基板、回路基板の製造方法、及び電子機器を提供することを目的とする。

【0008】

一つの態様では、本件の回路基板は、第１絶縁性基材と、前記第１絶縁性基材の第１表面にパターン状で形成された金属層と、前記第１表面の前記金属層が配置されていない箇所において前記金属層と同一の厚さを有して積層された第２絶縁性基材と、前記第１絶縁性基材の前記第１表面とは反対側の第２表面に積層された第３絶縁性基材と、前記第３絶縁性基材の前記第１絶縁性基材側とは反対側の表面から前記金属層に達するまで形成されたビアとを有する積層体が複数積層されていることを特徴とする。

【0009】

他の一つの態様では、本件の回路基板の製造方法は、第１絶縁性基材の第１表面に金属層をパターン状に形成する金属層形成工程と、次工程として、前記第１表面の前記金属層が配置されていない箇所において、前記金属層と同一の厚さに第２絶縁性基材を積層して、前記金属層の表面を露出させる第１積層工程と、次工程として、前記第１絶縁性基材の前記第１表面とは反対側の第２表面に未硬化の第３絶縁性基材、及び樹脂フィルムをこの順で積層する第２積層工程と、次工程として、前記第３絶縁性基材の前記第１絶縁性基材側とは反対側の表面から前記金属層に達するまでビアを形成するビア形成工程と、次工程として、前記樹脂フィルムを剥離する剥離工程とによって積層体を形成する第１工程と、複数の前記積層体を積層する第２工程と、を具備することを特徴とする。

【0010】

他の一つの態様では、本件の電子機器は、開示の回路基板と、電子部品とを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

一つの側面では、接着層を用いずに、且つ信頼性の高い電気的接続が可能な回路基板を提供することができる。一つの側面では、接着層を用いずに、且つ信頼性の高い電気的接続が可能な回路基板の製造方法を提供することができる。一つの側面では、接着層を用いずに、且つ信頼性の高い電気的接続が可能な電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１）。

【図2】図２は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その２）。

【図3】図３は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その３）。

【図4】図４は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その４）。

【図5】図５は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その５）。

【図6】図６は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その６）。

【図7】図７は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その７）。

【図8】図８は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その８）。

【図9】図９は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その９）。

【図10】図１０は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１０）。

【図11】図１１は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１１）。

【図12】図１２は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１２）。

【図13】図１３は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１３）。

【図14】図１４は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１４）。

【図15】図１５は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１５）。

【図16】図１６は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１６）。

【図17】図１７は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１７）。

【図18】図１８は、回路基板の製造方法の一例を示す概略断面図である（その１８）。

【図19】図１９は、半導体パッケージの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、各実施形態における回路基板、回路基板の製造方法、及び電子機器について詳しく説明する。なお、各実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

【0014】

＜回路基板の製造方法＞
＜＜概要＞＞
先ず、図１～図１８に基づいて、本発明に係る回路基板の製造方法について説明する。回路基板の製造方法は、積層体３０を形成する第１工程と、複数の積層体３０を積層する第２工程とに大別される２工程とを少なくとも有しており、さらに必要に応じてその他の工程を有する。

【0015】

また、第１工程は、金属層形成工程と、第１積層工程と、第２積層工程と、ビア形成工程と、剥離工程との各工程を少なくとも有しており、さらに必要に応じてその他の工程を有する。なお、第１実施形態と第２実施形態とでは、第１積層工程のみが異なるため、第１積層工程以外の説明は共通として、第１積層工程についての説明の際に、第１実施形態の場合と、第２実施形態の場合とに分けて説明する。

【0016】

＜＜第１工程＞＞
＜＜＜金属層形成工程＞＞＞
第１工程のうち、金属層形成工程について説明する。金属層形成工程では、第１絶縁性基材１４の一面（第１表面１４ａと称する場合がある）にパターン状の金属層１８を形成する。

【0017】

パターン状の金属層１８の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、サブトラクティブ（エッチング）法、セミアディティブ法（メッキ法）などが挙げられる。これらは、フォトリソグラフィー法を利用して行うことができる。以下、各実施形態においては、サブトラクティブ（エッチング）法を採用した場合で説明する。

【0018】

先ず、図１に示すように、第１絶縁性基材１４の両面に金属箔１２（１２ａ、１２ｂ）を張り付けた３層部材１０を用意する。

【0019】

第１絶縁性基材１４としては、回路基板で用いられる絶縁性基材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラスクロス等を用いた無機織布、無機不織布等の無機基材、有機織布、有機不織布等の有機基材により硬度強化された基材などが挙げられる。

【0020】

より具体的には、第１絶縁性基材１４としては、例えば、ガラスエポキシ基材（エポキシ樹脂を浸み込ませたガラス織布基材、エポキシ樹脂を浸み込ませたガラス不織布基材）、ビスマレイミドトリアジン樹脂を浸み込ませたガラス織布基材、エポキシ樹脂を浸み込ませたアラミド不織布基材、変性ポリフェニレンエーテル樹脂を浸み込ませたガラス織布基材などが挙げられる。ここで、ガラスエポキシ基材とは、ガラス繊維の布（織布又は不織布）にエポキシ樹脂を浸み込ませて得られる基材である。

【0021】

また、第１絶縁性基材１４は硬化済みである。ここで、硬化済みとは、例えば全硬化発熱量のおよそ１００％を終えた状態であり、例えば、示差走査熱量測定を行った際にほとんど発熱が観察できない状態である。以下、硬化済みのことをＣステージと称する場合がある。また、Ｃステージに達していない硬化度をＢステージと称する場合がある。

【0022】

さらに、第１絶縁性基材１４は、通常、平板状である。第１絶縁性基材１４の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下であってもよいし、３０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。

【0023】

金属箔１２としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニッケル、銅が挙げられる。

【0024】

また、金属箔１２の構造としては、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。金属箔１２としては、例えば、銅の単層構造、銅とニッケルとの２層構造などが挙げられる。

【0025】

次に、図２に示すように、金属箔１２（１２ａ、１２ｂ）の表面にレジスト１６を貼付する。

【0026】

次に、図３に示すように、露光装置ＥＭにより露光し、現像装置（不図示）により現像して、図４に示すように、金属箔１２上に所定のパターン状のレジスト１６を形成する。露光は金属箔１２ａに対してのみなされるが、パターン状の金属層１８を形成する金属箔１２ａに対しては、パターン状の金属層１８と同様のパターンが形成されたフォトマスクＰＭを介して露光がなされる。また、金属箔１２ｂの表面のレジスト１６は、現像によって完全に除去される。

【0027】

次に、図５に示すように、エッチングによりパターン状の金属層１８を形成する。

【0028】

次に、図６に示すように、金属層１８の表面からレジスト１６を除去して、金属層１８の表面を露出させる。

【0029】

＜＜＜第１積層工程（第１実施形態）＞＞＞
続いて、第１工程のうち、第１実施形態における第１積層工程について説明する。第１積層工程では、第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａの金属層１８が配置されていない箇所において金属層１８と同一の厚さ（すなわち、第１表面１４ａを基準として同一の高さ）となるように第２絶縁性基材２０を積層して金属層１８の表面を露出させる。

【0030】

第２絶縁性基材２０としては、回路基板で用いられる絶縁性基材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、本実施形態における第２絶縁性基材２０として、感光性樹脂フィルムを採用することができる。なお、感光性樹脂フィルム２０は未硬化である。

【0031】

感光性樹脂フィルム２０を金属層１８に貼付し、真空ラミネート装置（不図示）を利用して、図７に示すように、金属層１８が感光性樹脂フィルム２０に隙間なく覆われた状態を得る。

【0032】

次に、図１０に示すように、感光性樹脂フィルム２０から金属層１８の表面を露出させる。より具体的には、先ず、図８に示すように、露光装置ＥＭによりフォトマスクＰＭを介して露光して、図９に示すように、感光性樹脂フィルム２０において硬化領域を形成する。当該硬化領域は、感光性樹脂フィルム２０において平面視で金属層１８の表面以外の箇所に相当し、露光によりＵＶが照射される領域である。続いて、感光性樹脂フィルム２０が所定の水分量となるように、ベーク炉（不図示）を用いて加熱処理（仮キュア）する。続いて、現像装置（不図示）により感光性樹脂フィルム２０を現像することで、硬化領域の感光性樹脂フィルム２０のみを第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａ上に残存させて、金属層１８を再び露出させる。続いて、感光性樹脂フィルム２０をさらに水分量が少なくなるようにベーク炉により加熱処理（本キュア）する。

【0033】

次に、図１１に示すように、研磨機（不図示）により金属層１８と感光性樹脂フィルム２０とを面一に形成する。

【0034】

＜＜＜第１積層工程（第２実施形態）＞＞＞
第１実施形態では、第２絶縁性基材２０として感光性樹脂フィルムを採用したが、第２実施形態では、第２絶縁性基材４０として感光性樹脂ワニスを採用することができる。なお、本実施形態における感光性樹脂ワニス４０は未硬化である。感光性樹脂ワニス４０を採用した場合の第１積層工程は次の通りである。

【0035】

第１積層工程として、スクリーン印刷機（不図示）により、感光性樹脂ワニス４０を金属層１８に印刷し、図７に示すように、金属層１８が感光性樹脂ワニス４０に隙間なく覆われた状態を得る。

【0036】

次に、図１０に示すように、感光性樹脂ワニス４０から金属層１８の表面を露出させる。より具体的には、先ず、図８に示すように、露光装置ＥＭによりフォトマスクＰＭを介して露光して、図９に示すように、感光性樹脂ワニス４０において硬化領域を形成する。当該硬化領域は、感光性樹脂ワニス４０において平面視で金属層１８の表面以外の箇所に相当し、露光によりＵＶが照射される領域である。続いて、感光性樹脂ワニス４０が所定の水分量となるように、ベーク炉（不図示）を用いて加熱処理（キュア）する。続いて、現像装置（不図示）により感光性樹脂ワニス４０を現像することで、硬化領域の感光性樹脂ワニス４０のみを第１絶縁性基材１４の第１表面上に残存させて、金属層１８を再び露出させる。なお、本実施形態においては、その後の加熱処理（キュア）を有しなくてもよい。

【0037】

次に、図１１に示すように、研磨機（不図示）により金属層１８と感光性樹脂フィルム２０とを面一に形成する。

【0038】

なお、スクリーン印刷機（不図示）により、感光性樹脂ワニス４０を金属層１８に印刷した後、スクレーパ（不図示）により、金属層１８の厚さ以上に印刷された感光性樹脂ワニス４０を除去して、金属層１８の表面を露出させてもよい。

【0039】

上記したいずれかの実施形態における第１積層工程により、第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａの金属層１８が配置されていない箇所において金属層１８と同一の厚さを有する第２絶縁性基材２０（４０）を積層することができる。開示の回路基板の製造方法が第１積層工程を有することにより、積層体３０における金属層１８側の面が平坦となり、後述する第２工程において、ビア２６と金属層１８との信頼性の高い電気的接続を実現し得る。

【0040】

＜＜＜粗面化工程＞＞＞
なお、各実施形態における回路基板の製造方法は、第１積層工程の次工程として、金属層１８の表面を粗面化する粗面化させる粗面化工程を有していてもよい。より具体的には、ＣＺ装置により金属層１８の表面を算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以上２．０μｍ以下となるように粗面化させる。すなわち、開示の回路基板は、第１絶縁性基材１４の第２表面１４ｂ側の金属層１８の表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以上２．０μｍ以下となるように粗面化処理されていてもよい。

【0041】

また、金属層１８の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５μｍ以上４０μｍ以下であってもよいし、１０μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。

【0042】

＜＜＜第２積層工程＞＞＞
続いて、第１工程のうち、第２積層工程について説明する。第２積層工程では、第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａとは反対側の第２表面１４ｂに未硬化の第３絶縁性基材２２、及び樹脂フィルム２４をこの順で積層させる。

【0043】

第２積層工程として、図１２に示すように、第１絶縁性基材１４の第２表面１４ｂに未硬化の第３絶縁性基材２２、及び樹脂フィルム２４をこの順で重ねて、熱圧着を行う。

【0044】

第３絶縁性基材２２としては、回路基板で用いられる絶縁性基材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラスクロス等を用いた無機織布、無機不織布等の無機基材、有機織布、有機不織布等の有機基材により硬度強化された基材などが挙げられる。

【0045】

より具体的には、第３絶縁性基材２２としては、例えば、ガラスエポキシ基材（エポキシ樹脂を浸み込ませたガラス織布基材、エポキシ樹脂を浸み込ませたガラス不織布基材）、ビスマレイミドトリアジン樹脂を浸み込ませたガラス織布基材、エポキシ樹脂を浸み込ませたアラミド不織布基材、変性ポリフェニレンエーテル樹脂を浸み込ませたガラス織布基材などが挙げられる。ここで、ガラスエポキシ基材とは、ガラス繊維の布（織布又は不織布）にエポキシ樹脂を浸み込ませて得られる基材である。

【0046】

また、第３絶縁性基材２２の材質は、熱硬化性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂としては、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ／ＰＰＯ樹脂）、ポリイミド樹脂（ＰＩ樹脂）、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）が好ましい。これらの樹脂は、低誘電率且つ低誘電正接の樹脂であることから、これらの樹脂を用いることで、電気信号の伝送損失を低減することができる。

【0047】

さらに、第３絶縁性基材２２は、通常、平板状である。第３絶縁性基材２２の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよいし、２０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。

【0048】

さらに、第１絶縁性基材１４の平均厚みと、第３絶縁性基材２２の平均厚みとの比率（第１絶縁性基材１４：第３絶縁性基材２２）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回路基板５０の製造性、及び厚み寸法制御の点から、４．０：１．０～１．０：１．０が好ましく、２．０：１．５～１．５：１．０がより好ましい。

【0049】

さらに、樹脂フィルム２４としては、熱圧着の際に溶融しない樹脂フィルムであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリフェニレンサルファイトフィルム、ポリイミドフィルムなどが挙げられる。

【0050】

さらに、樹脂フィルム２４の第３絶縁性基材２２側の表面は粗面であることが好ましい。そうすることで、熱圧着後の第３絶縁性基材２２と樹脂フィルム２４との一時的接着力をより高くして、他の工程において、第３絶縁性基材２２と樹脂フィルム２４とが意図せずに剥離することを避けることができる。

【0051】

樹脂フィルム２４の表面を粗面にする方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ブラスト加工、エンボス加工、コーティング加工などが挙げられる。粗面の算術平均粗さ（Ｒａ）としては、例えば１．０μｍ以上２．０μｍ以下などが挙げられる。

【0052】

また、樹脂フィルム２４の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下などが挙げられる。

【0053】

さらに、熱圧着の際の温度、圧力、及び時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。温度としては、例えば、５０℃以上１００℃以下が挙げられる。圧力としては、例えば、０．５ＭＰａ以上１．２ＭＰａ以下が挙げられる。時間としては、上記温度下、及び上記圧力下で６０秒以上１２０秒以下が挙げられる。

【0054】

なお、熱圧着の際には、第３絶縁性基材２２を完全に硬化させないが硬化させることが好ましい。すなわち、熱圧着の際には、第３絶縁性基材２２をＣステージまで硬化させず、Ｂステージまで硬化させることが好ましい。第３絶縁性基材２２をＢステージまで硬化させた後に、第３絶縁性基材２２にビアホールＶＨを形成すると、当該ビアホールＶＨの寸法安定性が向上するからである。他方、第３絶縁性基材２２をＣステージまで完全硬化させずに、複数の積層体３０を重ねた後に熱圧着して回路基板５０を製造すると、一の積層体３０の第３絶縁性基材２２と、他の積層体３０の第２絶縁性基材２０との接着性が優れるからである。さらに、第３絶縁性基材２２をＣステージまで完全硬化させずに、複数の積層体３０を積層して熱圧着すると、位置の積層体３０の金属層１８が、他の積層体３０の第３絶縁性基材２２に埋め込まれやすくなり、均一な厚みの回路基板が得られるからである。

【0055】

＜＜＜ビア形成工程＞＞＞
続いて、第１工程のうち、ビア形成工程について説明する。ビア形成工程では、樹脂フィルム２４における第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａ側とは反対側の表面から金属層１８に達するまでビアを形成する。

【0056】

図１３に示すように、樹脂フィルム２４の第１絶縁性基材１４の第１表面側とは反対側の表面から金属層１８に達するまでビアホールＶＨを形成する。

【0057】

ビアホールＶＨを形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、レーザを用いて穿孔する方法などが挙げられる。

【0058】

また、レーザとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザなどが挙げられる。

【0059】

さらに、レーザの出力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜変更することができる。

【0060】

ビアホールＶＨとしては、金属層１８の第１絶縁性基材１４側の表面が露出していれば、開口径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下であってもよいし、１００μｍ以上３００μｍ以下であってもよい。なお、ここでの開口径は、例えば、第３絶縁性基材２２の樹脂フィルム２４側の表面の開口径を指す。

【0061】

ビアホールＶＨの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂フィルム２４側の開口部から金属層１８に向かってその径が漸次小さくなる形状（テーパ形状）などが挙げられる。

【0062】

一の積層体３０に形成されるビアホールＶＨの数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

【0063】

次に、図１４に示すように、各ビアホールＶＨにビアとしての導電性ペースト２６を充填する。

【0064】

導電性ペースト２６としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属粒子（導電性フィラー）と、バインダ樹脂とを含有する導電性ペーストなどが挙げられる。

【0065】

金属粒子を構成する金属としては、例えば、銅、金、銀、パラジウム、ニッケル、錫、鉛、ビスマスなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0066】

バインダ樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂といった熱硬化性樹脂などが挙げられる。ただし、バインダ樹脂はこれに限られず、例えば、ポリイミド樹脂等、他の樹脂であってもよい。

【0067】

また、バインダ樹脂は、常温で液状であってもよいし、固体であってもよい。バインダ樹脂が常温で固体の場合には、導電性ペースト２６は、例えば、バインダ樹脂の溶融温度以上の温度に熱して使用される。

【0068】

導電性ペースト２６は、圧接タイプであってもよいし、溶融タイプであってもよい。なお、圧接タイプとは、積層時の熱では低抵抗金属粉末（導電性フィラー）が溶融せず積層時の圧力だけで導電性フィラー同士が接触することで層間の導通接続を可能とする導電性ペーストである。圧接タイプは、導電性ペーストに含まれる樹脂が熱硬化することで流動性を失う。また、溶融タイプとは、積層時の熱で低融点金属粉末（導電性フィラー）が溶融し、高融点金属粉末（導電性フィラー）を取り巻くように硬化して合金層を形成することで層間の導通接続を可能とする導電性ペーストである。

【0069】

ビアホールＶＨに導電性ペースト２６を充填する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スキージ治具を使用し大気又は真空下でビアホールＶＨに導電性ペースト２６を充填する方法などが挙げられる。

【0070】

＜＜＜剥離工程＞＞＞
続いて、第１工程のうち、剥離工程について説明する。剥離工程では、樹脂フィルム２４を剥離する。

【0071】

剥離工程については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂フィルム２４の端部を治具により把持して、第３絶縁性基材２２から引き離す方法などが挙げられる。剥離工程により、図１５に示すように、積層体３０を製造することができる。

【0072】

＜＜＜表面硬化工程＞＞＞
なお、各実施形態における回路基板の製造方法は、第２工程の前工程として、積層体３０のビアホールＶＨから突出している導電性ペースト２６の表面を硬化する表面硬化工程を有することが好ましい。

【0073】

表面硬化工程により、ビアホールＶＨから突出している導電性ペースト２６の形状を維持することができる。また、ビアホールＶＨから突出している導電性ペースト２６の表面を硬化させることで、一の積層体３０と、他の積層体３０とを重ねて熱圧着する際に、導電性ペースト２６が不必要に流れ広がることを避けることができる。

【0074】

表面硬化工程における硬化の程度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、完全硬化である必要はない。

【0075】

表面硬化工程における加熱の程度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

【0076】

上記した各工程により、積層体３０を得ることができる。なお、第２工程において最下位層の積層体は、第２絶縁性基材２０（４０）及び金属層１８を有さず、代わりに金属箔３６を有する積層体３２である。積層体３２の製造方法については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、一例として、金属箔３６が張り付けられた第１絶縁性基材１４を用意して、上記した第２積層工程、及びビア形成工程により得られる。

【0077】

＜＜第２工程＞＞
続いて、複数の積層体３０を積層する第２工程について説明する。

【0078】

第２工程として、図１６に示すように、一の積層体３０と、他の積層体３０とを、一の積層体３０の金属層１８と、他の積層体３０のビアホールＶＨの開口部とが対抗するように重ねて、図１７に示すように、熱圧着をする。なお、最上層の積層体３０の上面には金属箔３４を積層する。また、最下層には、積層体３２が積層される。熱圧着後、図１８に示すように、金属箔３４、３６を所定のパターン状に形成することで、回路基板５０が得られる。

【0079】

＜回路基板＞
続いて、本発明に係る回路基板５０について説明する。回路基板５０の各部や各部材については、＜回路基板の製造方法＞にて説明したため、ここでの説明は省略する場合がある。

【0080】

図１８に回路基板５０の概略断面図を示す。回路基板５０は、第１絶縁性基材１４と、第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａにパターン状で形成された金属層１８と、第１表面１４ａの金属層１８が配置されていない箇所において金属層１８と同一の厚さを有して積層された第２絶縁性基材２０（４０）と、第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａとは反対側の第２表面１４ｂに積層された第３絶縁性基材２２と、第３絶縁性基材２２の第１絶縁性基材１４側とは反対側の表面から金属層１８に達するまで形成されたビア２６とを有する積層体３０が複数積層されている構成を少なくとも有しており、さらに必要に応じてその他の構成を有する。

【0081】

また、回路基板５０として、より具体的には、上層から順に、金属層３４、複数の積層体３０、積層体３２が積層されている構成である。

【0082】

第１絶縁性基材１４の第１表面１４ａには、パターン状の金属層１８が形成されて、且つ第２絶縁性基材２０（４０）も積層されている。換言すると、第１表面１４ａにパターン状に形成された金属層１８の隙間は第２絶縁性基材２０（４０）によって埋められており、第２絶縁性基材２０と金属層１８とは面一に形成されている。

【0083】

また、ビア２６と、金属層１８、金属層３４、又は金属層３６とは、電気的に接続している。図１６では、ビア２６の断面積よりも金属層１８、３４、３６の断面積の方が大きくなっているが、ビア２６と金属層１８、３４、３６とが電気的に接続されていれば、各断面積の大きさは特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。

【0084】

また、ビア２６と、少なくとも積層体３０における金属層１８とは、同一の方向（すなわち、第３絶縁性基材２２から第２絶縁性基材２０（４０）の方向であり、金属層３４から金属層３６の方向）に向けて断面積が小さくなるように形成されていてもよい。より具体的には、ビア２６と、少なくとも積層体３０における金属層１８とは、図１８に示すような断面において下向きの台形形状（テーパ形状）に形成されていてもよい。

【0085】

なお、最上位層の金属層３４と、最下位層の金属層３６とは、第１絶縁性基材１４及び第３絶縁性基材２２から露出している構成である。すなわち、金属層３４、３６が配置されていない箇所に、第２絶縁性基材２０（４０）は積層されていない。

【0086】

第２絶縁性基材として、より具体的には、感光性樹脂フィルム２０、又は感光性樹脂ワニス４０のいずれか一方であることが好ましい。

【0087】

また、金属層１８における第１絶縁性基材１４の第２表面側の表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以上２．０μｍ以下に粗面化処理されていることが好ましい。これによれば、複数の積層体３０を積層した際に、金属層１８とビア２６との間で、抵抗値異常や層間剥離を生じさせないという効果を生じる。

【0088】

＜電子機器＞
続いて、本発明に係る電子機器１００について説明する。電子機器１００は、回路基板５０と、電子部品とを少なくとも有し、さらに必要に応じてその他の部材を有する。

【0089】

電子機器１００としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、パソコン（ノート型パソコン、デスクトップ型パソコン）、電話機、携帯電話、タブレット型携帯端末、スマートフォン、コピー機、ファクシミリ、各種プリンタ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオ、ＣＤ装置、ＤＶＤ装置、エアコン、リモコン装置などが挙げられる。

【0090】

図１９に、半導体パッケージの概略断面図を示す。図１９の半導体パッケージは、半田ボール５５を有するマザーボード６０と、マザーボード６０上にバンプ６５を介して接続されたインターポーザ７０と、インターポーザ７０上に配置された半導体素子８０とを有する。半導体素子８０としては、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）チップなどが挙げられる。

【0091】

ここで、回路基板５０は、図１９におけるマザーボード６０としても使用可能であり、インターポーザ７０としても使用可能であり、さらには、半導体素子８０を構成する回路基板としても使用可能である。

【符号の説明】

【0092】

１４ 第１絶縁性基材
１４ａ 第１表面
１４ｂ 第２表面
１８ 金属層
２０ 第２絶縁性基材（感光性樹脂フィルム）
２２ 第３絶縁性基材
２６ ビア（導電性ペースト）
３０ 積層体
４０ 第２絶縁性基材（感光性樹脂ワニス）
５０ 回路基板
１００ 電子機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１絶縁性基材と、前記第１絶縁性基材の第１表面にパターン状で形成され、且つ銅の単層構造、又は銅とニッケルの２層構造を含む金属層と、前記第１表面の前記金属層が配置されていない箇所において前記金属層と同一の厚さを有して積層された第２絶縁性基材と、前記第１絶縁性基材の前記第１表面とは反対側の第２表面に積層された第３絶縁性基材と、前記第３絶縁性基材の前記第１絶縁性基材側とは反対側の表面から前記金属層に達するまで形成され、且つ導電性ペーストを含むビアとを有する積層体が複数積層されていること
を特徴とする回路基板。

【請求項2】

前記金属層と前記ビアとは、前記第３絶縁性基材から前記第２絶縁性基材の方向に向けて断面積が小さくなるように形成されていること
を特徴とする請求項１記載の回路基板。

【請求項3】

前記第２絶縁性基材は、感光性樹脂フィルム、又は感光性樹脂ワニスのいずれか一方からなること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路基板。

【請求項4】

各前記金属層における前記第２表面側の表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以上２．０μｍ以下となるように粗面化処理されていること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路基板。

【請求項5】

第１絶縁性基材の第１表面に銅の単層構造、又は銅とニッケルの２層構造を含む金属層をパターン状に形成する金属層形成工程と、
次工程として、前記第１表面の前記金属層が配置されていない箇所において、前記金属層と同一の厚さに第２絶縁性基材を積層して、前記金属層の表面を露出させる第１積層工程と、
次工程として、前記第１絶縁性基材の前記第１表面とは反対側の第２表面に未硬化の第３絶縁性基材、及び樹脂フィルムをこの順で積層する第２積層工程と、
次工程として、前記樹脂フィルムの前記第１絶縁性基材側とは反対側の表面から前記金属層に達するまでビアホールを形成し導電性ペーストを充填するビア形成工程と、
次工程として、前記樹脂フィルムを剥離する剥離工程とによって積層体を形成する第１工程と、
複数の前記積層体を積層する第２工程と、を具備すること
を特徴とする回路基板の製造方法。

【請求項6】

前記第１積層工程の次工程として、前記金属層において前記第１表面側とは反対側の表面を、算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以上２．０μｍ以下となるように粗面化処理する粗面化工程を含むこと
を特徴とする請求項５記載の回路基板の製造方法。

【請求項7】

前記第２絶縁性基材は感光性樹脂フィルムからなり、
前記第１積層工程は、前記第１表面側から前記金属層を覆うように前記感光性樹脂フィルムを貼付する工程と、前記感光性樹脂フィルムが所定の水分量となるように仮キュアを実施する工程と、露光により前記感光性樹脂フィルムの硬化領域を硬化させる工程と、前記金属層を露出させる工程と、前記感光性樹脂フィルムの水分量がさらに少なくなるように本キュアを実施する工程と、前記金属層及び前記感光性樹脂フィルムを面一にする工程とを含むこと
を特徴とする請求項５または請求項６記載の回路基板の製造方法。

【請求項8】

前記第２絶縁性基材は感光性樹脂ワニスからなり、
前記第１積層工程は、前記第１表面側から前記金属層を覆うように前記感光性樹脂ワニスを印刷する工程と、前記感光性樹脂ワニスが所定の水分量となるようにキュアを実施する工程と、露光により前記感光性樹脂ワニスの硬化領域を硬化させる工程と、前記金属層を露出させる工程と、前記金属層及び前記感光性樹脂ワニスを面一にする工程とを含むこと
を特徴とする請求項５または請求項６記載の回路基板の製造方法。

【請求項9】

請求項１又は請求項２記載の回路基板と、電子部品とを有することを特徴とする電子機器。