JPS6247199A - 多層回路板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は多層回路基板の製造方法、より具体的に言えば
、コンピュータなどの装置に使われる印刷回路基板用の
多層回路板を作るための平坦面（ｆｌｕｓｈ　５ｕｒｆ
ａｃｅ）積層体の製造方法に関する。

Ｂ、従来技術 成る種のアプリケーションのための多層回路基板を作る
場合、基板の回路密度を犠牲にすることなく、よりコン
パクトで、より高速動作が可能な基板を作ることが必要
である。これは、パワー・コア積層体及び信号コア積層
体を用いる多層回路基板の特性インピーダンスを下げる
ことによって実現しうる。多層回路基板の特性インピー
ダンスは通常８０オ一ム程度であるが、これを５０オー
へ程度に下げることができれば、はぼ所望の電気的特性
を達成することができる。周知のように、特性インピー
ダンスは信号４体とパワー導体の間隔に依存し、この間
隔を小さくすれば信号導体に関する特性インピーダンス
を下げることができる。

従って、パワー・コア積層体と信号コア積層体の間に誘
電体材料、通常はエポキシ樹脂含浸ガラスを挟んで一体
に積層する場合に、両積層体の間隔を所望の小さな値に
するように制御できるのが望ましい。

ところが、従来の多層回路基板の製造方法はパワー・コ
ア（内層）及び信号コア（外層）として銅貼り基板を使
用し、エツチング処理によって表面銅層のパターニング
を行なった後に、パワー・コアと信号コアの間に誘電体
材料の層を挟んで積層し加熱圧着するのが普通である。

パワー・コアの銅層には、後に外側の信号導体を相互接
続する貫通孔を通すためのクリアランス開孔が設けられ
る。従って、パワー・コアと信号コアの対向表面は共に
平坦でなく、間挿される誘電体材料は積層圧着の際に信
号導体間のすき間及びクリアランス開孔を埋める必要が
あり、多量の誘電体材料を必要する。多量の誘電体材料
を用いた場合は積層時の厚さの制御が難しく、また厚く
なりやすい、誘電体材料の量を少なくした場合は、誘電
体材料で埋められない空隙が生じやすく、誘電体材料の
址を単純に減らすことはできない。空隙は積層圧着が不
十分な場合にも生じやすい。従って、この従来の方法を
用いた場合は、比較的低い特性インピーダンスの多層回
路基板を所望の公差の範囲内で正確に且つ簡単に、しか
も空隙を生じることなく製造するのは不可能ではないに
しても、非常に困難である。

従って、パワー・コア積層体及び信号コア積層体の対向
表面を予め平坦面として形成し、少ない量の誘電体材料
で、制御された層間厚さを達成できるようにすることが
望ましい。従来、信号コア積層体の平坦化技術としては
いくつかのものが提案され、例えば特開昭５８−９３３
９９号公報に１つの好ましい方法が示されている。しか
し従来、パワー・コア積層体のための部用な平坦化技術
は提案されていなかった。

また、通常の回路基板製造技術は、フォトレジストを付
着したり、回路線などを付加メッキしたり、あるいは表
面食刻したりする化学的処理工程を通常必要とし、パ湿
式″プロセスを伴うことが多い。しかしながら、環境汚
染及び安全性の観点からいえば、湿式プロセスと関連し
たタイプの化学処理工程を含まない“乾式″プロセス、
例えばプラズマ・ガス処理及び機械的ドリルのようなプ
ロセスで回路基板を製造するのが好ましい。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、所望の低い特性インピーダンスを有す
る多層回路基板を製造する簡単で信頼性ある方法を提供
することにある。

本発明の他の目的は、所望の低い特性インピーダンスを
有する積層回路基板を作る際に用いるパワー・コア積層
体を製造する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、乾式プロセスを使って、所望の低
特性インピーダンスを有する多層回路基板を製造する方
法を提供することにある。

Ｄ１問題点を解決するための手段 開孔を有するパワー面用導電性シートを誘電体シートの
少なくとも片面に積層して、平坦な表面を有する１対の
プレス部材の間に配置し、この誘電体を開孔に流入させ
て平坦な表面を有する積層体を形成するように加熱プレ
スする。

Ｅ、実施例 第１図を参照すると、本発明の原理に従って、上部の平
坦面信号コア３と（下部の平坦面信号コア４との間に、
平坦面パワー・コア２を一緒に積層することにより構成
された多層回路基板１の一部を示す断面図が示されてい
る。第１図に示されているように、パワー・コア２から
上部平坦面信号コア３を隔離する上部誘電体層５と、パ
ワー・コア２から下部平坦面信号コア４を隔離する下部
誘電体層６がある。誘電体層５及び６は、複合多層回路
基板構造１を形成するように、信号コア３．４及びパワ
ー・コア２と共に積層される期間に硬化されるエポキシ
樹脂又は他の同様な材料を含浸したガラス布で構成され
る。

また、第１図に示さＩｔたように、平坦面パワー・コア
２は埋設された導体１０を有する誘電体層７を含み、電
源（図示せず）から多層回路基板１へ電力を供給するだ
めのパワー面を形成する。一方のパワー面はアース面と
して使用しうる。加えて、第１図に示されたように、」
二部平坦面信号コア３は、多層回路基板】−上に装着さ
れる電子素子（図示せず）間の電路の如き所望の電気的
接続を与える電気回路を形成するために、埋設され、た
導体１１を有する誘電体材料８を含んでいる。同様に、
下部平坦面信号コア４は所望の電気接続を与える電気回
路を形成するために、埋設された導体］−２を持つ誘電
体９を含んでいる。第１図には示されていないが、必要
に応じて、パワー・コア２と信号コア３．４との間に、
又は信号コア３と４の間に導電バイア（電気接続）を設
けることが出来る。

例えば、そのような導電バイアは、導体１１及び導体１
２の成るものと、多層回路基板１のパワー面を構成する
導体１０とを相互接続する開孔をドリルなどによって作
り、次に、導体１１．１２と、パワー面を構成する導体
］Ｏとの間で電気的接続を与えるために、開孔の内壁に
銅などの導体の被膜を形成する。

本発明の原理に従って作られた第１図の平坦面パワー・
コア２の断面図が第２図に示されている。

第２図に示されたように、パワー・コア２は」二部平坦
面２０と下部平坦面２１とを持っている。即ち、パワー
・コア２を構成する導電性材料（パワー面）及び誘電体
材料７はパワー・コア２の外面２０及び２１において互
にほぼ同平面である。本発明の原理に従って、この平坦
面パワー・コア２を作る方法については第３図及び第４
図を参照して以下に詳細に説明する。しかしながら、以
下の説明はパワー・コア２を作ることに向けられている
けれども、本発明の方法は、他の任意の目的に使用する
同様な平坦面の積層体を作るのにも好適であることは注
意を要する。

第３図は上部導電性シート１６及び下部導電性シート１
７の断面図であり、各シートは、パンチ又はドリルの機
械加工で孔明けされた開孔１５を有する銅の如き導電性
材料から作られている。これらの導電性材料のシート１
６及び１７は、以下に説明するような乾式プロセスに従
って、第１図及び第２図に示された平坦面パワー・コア
２のパワー面１０を作るために適当なものである。

開孔１５をパンチ又はドリルの機械加工で孔明けするこ
とは乾式プロセスなので好ましい方法であるが、開孔Ｊ
５は、必要に応じて、温式プロセスを含む他の多くの適
当な処理プロセスの任意の方法で形成することもできる
。

第３図に示されているように、導電性シート１６及び１
７の開孔１５は、第１図に関連して前述したように、例
えば、上部信号コア３及び下部信号コア４の間で、多層
回路基板１−中にバイア（スルーホール）をドリルで孔
明けする時に、ドリル刃のクリアランス（パワー・コア
の導電面に接触しないようにスルーホールを形成するた
めのクリアランス）を与えるためのクリアランス開孔と
して意図されている。他の用途として、開花１．５は、
例えば、第１図に示されたような多層回路基板１を製造
するために、使用される他の積層体と、平坦面パワー・
コア２とを位置合わせするための位置決め孔であっても
よい。本発明の技術分野に属する当業者には明らかなよ
うに、パワー・コア２の導電面１０になる導電シート１
６及び１７に開孔１５を設ける目的はいろいろある。

第４図は、第３図に示された導電性材料の孔明はシート
１６及び１７を含む全面サンドインチ構造体］−８を示
す部分断面図であり、導電シート１６及び］−７は、第
１図及び第２図に示されたような平坦面パワー・コア２
を形成するように、誘電体材料７のシートと共に加圧プ
レスされる。誘電体材料７はプリプレグとして通常知ら
れているエポキシ樹脂含浸ガラス布のシー１−１又は他
の同様な適当な誘電体材料の薄膜でよい。もし必要なら
ば、他の案として、誘電体材料７は異なった誘電体材料
のシートの組み合わせでもよい。

また、第４図に示されたように、サンドインチ構造体】
８は銅箔の一１二部シー１−２２と銅箔の下部シート２
３とを含む。銅箔シート２２及び２３の目的は、サンド
イツチ構造体１８全体を加圧する例えば第４図のプレー
ト２４．２５のようなプレートに、誘電体材料７が粘着
しないように、剥離シートとして機能することにある。

もし、ドリル又はパンチされたシート１６及び１７が銅
であり、且つ誘電体材料７がエポキシ樹脂含浸ガラス布
であれば、夫々のシート２２及び２３は、滑面（光沢面
）側が銅シート１６及び１７に向けられた２８．３５グ
ラム（１オンス）銅箔のシートであるのが好ましい。し
かしながら、もし望むならば、シート２２及び２３はポ
リビニール・フッ化物又は剥離シートに適する任意の他
の材料で作ることもできる。代替的には、プレート２４
．２５をポリテトラフルオロエチレンのような材料で被
覆することもでき、そのような場合剥離シート２２．２
３は不要である。

第４図に示されたように、サンドイッチ構造１８の全域
は上部プレート２４及び下部プレート２５を含んでいる
。これらのプレート２４及び２５は、第２図に示された
ようなパワー面］０を持つ所望の平坦面パワー・コア２
を形成するように、誘電体材料７がシート１６及び１７
の開孔１５の中に流入するのに十分な温度と圧力の下で
、シート７．１６及び１７を加圧するのに使われる。加
圧プレート２４及び２５はステンレス銅又は他の適当な
材料が使われ、そして、通常の積層プレス（図示せず）
がサンドインチ構造体］８を加圧するに使われる。積層
プレスは、平坦面パワー・コア２を形成するために、導
電性材料のシート１６及び１７の開孔１５中に、誘電体
材料が流入するのに十分な温度と圧力でサンドイッチ構
造体１８を加圧できなければならない。誘電体材料７の
厚さは、積層プレス工程での硬化及び積層の結果として
、所望の間隔が導電性材料のシート１６及び１−７の間
に与えられるように、選択され、これにより、結果の平
坦面パワー・コア２に所定のインピーダンス特性を生ず
る。

加圧工程が完了した後に、完成された平坦面パワー・コ
ア２は積層プレスから取り出され、第１図に示されたよ
うな多層回路基板を作るのに用いられる。この場合、信
号コアとパワー・コアノ間に誘電体材料のシートを挟ん
で積層し、同様に加熱プレスすればよい。しかしながら
、平坦面パワー・コア２と、多層回路基板１を構成する
のに使われる他の積層体との接着を強化するために、パ
ワー・コア２の平坦面２０及び２１（第２図参照）は、
例えば乾式プロセスであるプラズマ食刻プロセスによっ
て粗面化されることが望ましい。勿論、必要に応じて温
式の粗面化プロセスも使うことができる。

第１図の平坦面信号コア３．４は知られている任意の技
術で作ることができる。例えば、両面銅貼り基板の銅層
をエツチングして信号回路パターンを形成した後に、加
熱加圧して信号線を押し込む方法、あるいは前述の特開
昭５８−９３３９９号公報に示されるように、剥離可能
な一時的支持板の上にフォトレジスト・パターンを形成
して回路パターンをメッキし、フォトレジストを除去し
＝１２− た後に回路パターン」二にエポキシ・ガラスを流し、硬
化後に支持板を剥離する方法などを使用しうる。

後者の場合、このようにして形成した２つの信号基板を
背中合わせに貼り合わせることにより２層の信号面を有
する信号コアを得ることができる。

あるいは、エツチングによって又はメッキによって絶縁
基板に形成した信号線のすき間に樹脂を流し込んで平坦
化することも可能である。勿論、信号コア３．４は夫々
一層の信号面を持つものでもよく、また、場合によって
はパワー・コアの片側にだけ信号コアを積層することも
できよう。また、もし望希するならば、一層のパワー面
（電源又はアース）を有するパワー・コアを用いたり、
あるいはこのような２つの１層パワー・コアを接合する
こともできよう。

第１図に示された多層回路基板１のような回路基板を構
成するのに用いられる、第２図に示されたパワー・コア
２の如き平坦面積層体を作る上述の製造方法は、多層回
路基板を構成するのに用いられている積層体の通常の製
法に対して幾つかの利点を持っている。例えば、本発明
に従った平坦面積層体を使うことにより、実質的により
薄い多層回路基板を作ることができ、しかもその回路基
板は多層回路基板のための所望の特性インピーダンスを
達成するのに必要な寸法的公差を維持することができる
。多層回路基板１を作る際に、例えば第１図に示された
誘電体層５及び６はクリアランス孔を満たしたり、信号
導体線のまわりに流れる必要がないので、本発明によれ
ば、少量の誘電体材料を用いて薄い多層回路基板構造を
正確に製造することが可能となる。より薄い多層回路基
板によれば、よりコンパクトでより高速度の回路基板が
得られるので、この特徴は非常に重要である。

本発明に従った薄い多層回路基板では、例えば信号面相
互間の距離が短かくなるから、電気信号の伝搬時間が短
くなり、一層動作速度が高められる。

上述のことに加えて、本発明に従った平坦面積層体は他
の多くの利点を持っている。例えば、必要に応じて、本
発明の平坦面積層体はすべてが乾式プロセスで作ること
が出来る。既に述べたように、乾式プロセスを使用する
ことは、環境汚染及び安全性の観点から好ましいことで
ある。また、本発明の平坦面積層体を使って多層回路板
を製造すれば、内部に空隙が発生する可能性が大幅に減
少する。

更に、多層回路板が薄くなると、それだけスルーホール
の形成が容易になるから、パワー導電面のクリアランス
孔、スルーホールの・」法を小さくすることができ、結
果として信号導体線密度を−Ｌげることか可能となる。

また、導電面のクリアランス孔などの開孔をドリル、パ
ンチなどにより機械的に形成した場合は、従来のフオト
レジス１〜付着、露光、現像、エツチングなどの処理が
不要になり、製造工程を非常に簡単にできる利点がある
。

Ｆ０発明の効果 本発明によれば、従来の多層回路基板よりも薄い多層回
路基板を所望の寸法公差の範囲内で容易に製造できる。

従って、低い特性インピーダンスを正確に与えることが
できるだけでなく、コンパクトで高速動作可能な多層回
路板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２つの平坦面信号コアの間に１つの平坦面パワ
ー・コアを一緒に積層することによって、本発明の原理
に従って構成された多層回路基板の一部の断面図、第２
図は第１図に示された平坦面パワー・コアの断面図、第
３図は本発明の原理に従って第２図の平坦面パワー・コ
アを作るのに用いられる孔明けされた導電性シートの一
部の断面図、第４図は本発明の原理に従って積層された
サンドインチ構造体の一部を示す断面図である。 １・・・・多層回路基板、２・・・・平坦面パワー・コ
ア、３．４・・・・平坦面信号コア、５．６．７．８．
９・・・・誘電体層、１０．１１．１２・・・・導体、
１５・・・・開孔、１６．１７・・・・導電性シート、
１８・・・・サンドインチ構造体、２ｏ・・・・パワー
・コアの第１平坦面、２１・・・・パワー・コアの第２
平坦面、２４．２５・・・・加圧プレート。 上部平担面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）開孔を有するパワー面用導電性シートと誘電体シ
   ートとを、上記誘電体シートの少なくとも片面に上記導
   電性シートに重ねるように積層して、平坦な表面を有す
   る１対のプレス部材の間に配置し、 上記誘電体を上記開孔に流入させて平坦な表面を有する
   積層体を形成するように加熱プレスすること、 を含む多層回路板用平坦面積層体の製造方法。
2. （２）パワー面用の２枚の導電性シートの対応する位置
   に機械加工によつてクリアランス開孔を形成し、 上記２枚の導電性シートの間に誘電体シートを挟んで、
   これらの導電性シートの対応するクリアランス開孔を位
   置合わせした状態で、平坦な表面を有する１対のプレス
   部材の間に配置し、 上記誘電体を上記クリアランス開孔に流入させて平坦な
   表面の積層体を形成するように加熱プレスしてパワー・
   コアを形成すること、 を含む多層回路板用平坦面積層体の製造方法。