JP2000036647A

JP2000036647A - プリント配線板とその製造法とそのプリント配線板を用いた組立体の製造法

Info

Publication number: JP2000036647A
Application number: JP10204524A
Authority: JP
Inventors: Norio Oki; 典雄大木; Osamu Otsuka; 修大塚; Toshiaki Iso; 俊明磯; Kunio Mesaki; 邦男目崎
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】接触抵抗が低く、経済的に優れたプリント配線
板とその製造法とそのプリント配線板を用いた組立体の
製造法を提供する。【解決手段】少なくとも、ほかの基板の導体と接続する
端子部を有し、その端子部が、酸化剤を含む水溶液と接
触させられた後、アルカリ性還元剤溶液に接触させられ
た銅からなるプリント配線板と、このプリント配線板
を、ほかの基板の導体と接続する端子部を有する導体を
形成し、酸化剤を含む水溶液と接触させた後、アルカリ
性還元剤溶液に接触させることによって製造する方法
と、このプリント配線板を、その端子部が、ほかの基板
の端子部と接するように重ね、加圧して、組立体を製造
する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板、
特にほかの基板との接続に優れたプリント配線板とその
製造法とそのプリント配線板を用いた組立体の製造法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板と基板の接続は、コネクター
とケーブルやジャンパー線などで行っていた。ところ
が、電子機器の発達に伴い、コネクターを取り付ける箇
所が小さくなり、またコネクターに費やす経費の節減を
しなければならないなど、小型・薄型で低価格の機器が
求められるようになり、またジャンパー線ですらも、接
続する箇所を切りつめられているのが実状である。

【０００３】さらに、液晶表示装置などの精細な電極パ
ターンを有する基板への接続が必要になり、そのような
精細な電極パターンに合わせた端子パターンを有する基
板と、異方性導電接着剤を用いて接続する方法が開発さ
れている。

【０００４】また、酸化剤を含む水溶液と接触させ表面
に凹凸を形成した内層回路とプリプレグのような樹脂製
基材との接着を行い、その後に穴をあけて酸性水溶液で
穴内壁を処理するときに起こる、内層回路に穴から浸み
込んだ酸性水溶液によって酸化銅が溶解され接着力を失
うハローイングという現象を抑制するために、酸化剤を
含む水溶液と接触させた後、アルカリ性還元剤溶液に接
触させることが、特開昭５６−１５３７９７号公報、特
開昭６１−２７９５３１号公報、あるいは特開昭６２−
２１８１２４号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、異方性導電
接着剤を用いて接続することは、どうしても金属の微粒
子を分散させた樹脂を用いるので、接触抵抗が大きく、
電流を多く流したり、あるいはすこしでも抵抗があると
誤差を生じるような測定回路などには使用できないとい
う課題があり、また、異方性導電接着剤の分だけコスト
が高くなるという課題もあった。

【０００６】本発明は、接触抵抗が低く、経済的に優れ
たプリント配線板とその製造法とそのプリント配線板を
用いた組立体の製造法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
は、少なくとも、ほかの基板の導体と接続する端子部を
有し、その端子部が、酸化剤を含む水溶液と接触させら
れた後、アルカリ性還元剤溶液に接触させられた銅から
なることを特徴とする。

【０００８】このようなプリント配線板は、ほかの基板
の導体と接続する端子部を有する導体を形成し、酸化剤
を含む水溶液と接触させた後、アルカリ性還元剤溶液に
接触させることによって製造することができる。

【０００９】また、少なくとも、ほかの基板の導体と接
続する端子部を有し、その端子部が、酸化剤を含む水溶
液と接触させられた後、アルカリ性還元剤溶液に接触さ
せられた銅からなるプリント配線板を、その端子部が、
ほかの基板の端子部と接するように重ね、加圧して、組
立体を製造することができる。

【００１０】このときに、加圧と同時に加熱することが
好ましい。

【００１１】また、ほかの基板の端子が、酸化剤を含む
水溶液と接触させられた後、アルカリ性還元剤溶液に接
触させられた銅からなるものであってもよい。

【００１２】プリント配線板の端子の表面が、鉛、錫、
亜鉛、及びそれらの合金のような柔らかい金属によって
覆われていることが好ましい。

【００１３】ほかの基板の端子が、金、白金、パラジウ
ム、ニッケル、チタン及びそれらの合金あるいはそれら
を層状に重ねた硬い金属で覆われていることが好まし
い。

【００１４】端子部にあらかじめ接着剤を塗布するかあ
るいは接着フィルムを貼り合わせておくこともできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に用いるほかの基板の導体
と接続する端子部は、銅箔に、端子パターンの形成を行
い、酸化剤を含む水溶液と接触させた後、アルカリ性還
元剤溶液に接触させて形成するのであるが、端子パター
ンの形成には、銅箔の表面に端子パターンの形状にエッ
チングレジストを形成し、そのエッチングレジストに覆
われていない箇所を、塩化第二銅や塩化第二鉄などの化
学エッチング液で蝕刻することによって行うことができ
る。また、その端子パターンを、酸化剤を含む水溶液と
接触させるのは、たとえば、酸化剤として、過硫酸カリ
ウムを含むアルカリ性水溶液、あるいは亜塩素酸ナトリ
ウムを含むアルカリ性水溶液を用い、これらの水溶液に
浸漬することによって、銅表面に酸化物層を形成でき、
この酸化物層が形成されるときに、表面に凹凸が形成さ
れる。そして、アルカリ性還元剤溶液として、水素化硼
素ナトリウム、ホルムアルデヒド、ヒドラジンのうちか
ら選択されたものを含む水溶液を用い、その水溶液に浸
漬することによって、前記工程で形成された表面の凹凸
形状を損なわずに、金属銅に還元できる。

【００１６】その凹凸形状を残して金属銅に還元された
端子パターンは、そのままであると、金属銅の表面が酸
化され、薄い酸化皮膜を形成してしまい、そのままで
は、ほかの基板の端子と接触させても、電気的に接続で
きる部分が少なくなるので、酸化しにくい金属で覆うか
あるいは、鉛、錫、亜鉛、及びそれらの合金のような柔
らかい金属によって覆うことが好ましい。酸化しにくい
金属としては、貴金属である、金、白金、パラジウム、
ニッケル、チタンなどがあるが、この場合、ほかの金属
と接触させると、接触抵抗が小さく好ましい。また、柔
らかい金属によって覆った場合には、ほかの基板の端子
と押圧して接触させると、柔らかい金属が変形し、中の
凹凸形状の酸化されていない金属銅が接触するので、接
触抵抗が小さく好ましい。

【００１７】また、ほかの基板の端子が、上記端子と同
様に、酸化剤を含む水溶液と接触させられた後、アルカ
リ性還元剤溶液に接触させられた銅からなるものであっ
てもよく、その表面が、鉛、錫、亜鉛、及びそれらの合
金のような柔らかい金属、あるいは、金、白金、パラジ
ウム、ニッケル、チタン及びそれらの合金あるいはそれ
らを層状に重ねた硬い金属で覆われていてもよく、双方
の端子の表面を覆う金属の選択は、その端子の形状や寸
法、並びに製造コストを考慮して、適したものを、実験
的に求めることができる。

【００１８】端子部にあらかじめ塗布するかあるいはを
貼り合わせておく、接着剤や接着剤フィルムに用いる樹
脂組成物としては、エポキシ樹脂とイミダゾール系、ヒ
ドラジド系、三フッ化ホウ素-アミン錯体、スルホニウ
ム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミ
ド等の潜在性硬化剤の混合物が用いられ、回路部材の熱
膨張係数差に基づくストレスを緩和するためには、接着
後の４０℃での貯蔵弾性率が１００〜１５００ＭＰａの
接着樹脂組成物が好ましい。

【００１９】例えば、接続時の良好な流動性や高接続信
頼性を得られる接着剤の樹脂組成物として、エポキシ樹
脂とイミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素-
アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミ
ンの塩、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤の混合物
に、接着後の４０℃での貯蔵弾性率が１００〜１５００
ＭＰａになるようにアクリルゴムを配合した接着剤があ
げられる。これらの樹脂組成物を溶剤に溶解し、表面に
離型処理したフィルムやシートに塗布し、硬化剤の硬化
温度以下で加熱して、溶剤を蒸散させて得られた接着フ
ィルム硬化物の貯蔵弾性率は、例えば、レオロジ（株）
製レオスペクトラＤＶＥ−４（引っぱりモード、周波数
１０Ｈｚ、５℃／ｍｉｎで昇温）を使用して測定でき
る。

【００２０】接着剤に混合するアクリルゴムとしては、
アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ルまたはアクリロニトリルのうち少なくともひとつをモ
ノマー成分とした重合体または共重合体があげられ、中
でもグリシジルエーテル基を含有するグリシジルアクリ
レートやグリシジルメタクリレートを含む共重合体系ア
クリルゴムが好適に用いられる。これらアクリルゴムの
分子量は、接着剤の凝集力を高める点から２０万以上が
好ましい。アクリルゴムの接着剤中の配合量は、１５ｗ
ｔ％以下であると接着後の４０℃での貯蔵弾性率が１５
００ＭＰａを越えてしまい、また４０ｗｔ％以上になる
と低弾性率化は図れるが接続時の溶融粘度が高くなり接
続電極界面、または接続電極と導電粒子界面の溶融接着
剤の排除性が低下するため、接続電極間または接続電極
と導電粒子間の電気的導通を確保できなくなるため、ア
クリル配合量としては１５〜４０ｗｔ％が好ましい。

【００２１】また、接着剤にはフィルム形成性をより容
易にするためにフェノキシ樹脂などの熱可塑性樹脂を配
合することもできる。特に、フェノキシ樹脂は、エポキ
シ樹脂と構造が類似しているため、エポキシ樹脂との相
溶性、接着性に優れるなどの特徴を有するので好まし
い。

【００２２】このような接着剤をフィルム状に形成する
には、上記のエポキシ樹脂、アクリルゴム、フェノキシ
樹脂、潜在性硬化剤からなる接着組成物とを、有機溶剤
に溶解あるいは分散により液状化して、剥離性基材上に
塗布し、硬化剤の活性温度以下で溶剤を除去することに
より行われる。この時用いる溶剤は、芳香族炭化水素系
と含酸素系の混合溶剤が材料の溶解性を向上させるため
好ましい。

【００２３】この接着剤には、半導体チップのバンプや
回路電極の高さばらつきを吸収するために、異方導電性
を積極的に付与する目的で導電粒子を分散することもで
きる。このような導電粒子は、例えばＡｕ、Ｎｉ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ｗやはんだなどの金属粒子またはこれらの金
属粒子表面に金やパラジウムなどの薄膜をめっきや蒸着
によって形成した金属粒子であり、ポリスチレン等の高
分子の球状の核材にＮｉ、Ｃｕ、Ａｕ、はんだ等の導電
層を設けた導電粒子を用いることができる。粒径は基板
の電極の最小の間隔よりも小さいことが必要で、電極の
高さにばらつきがある場合、そのばらつきよりも大きい
ことが好ましく、１μｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。
また、接着剤に分散される導電粒子量は、０.１〜３０
体積％であり、好ましくは０.１〜２０体積％である。
このような異方導電性接着剤として、市販のものは、フ
リップタック（日立化成工業株式会社製、商品名）があ
る。

【００２４】

【実施例】実施例１厚さ１８μｍの銅箔を厚さ５０μｍのポリイミドフィル
ムの片面に貼り合わせた、フレキシブル配線板用銅張り
フィルムに、エッチングレジスト用ドライフィルムであ
るＨＮ−９２０（日立化成工業株式会社製、商品名）
を、ラミネートし、端子パターンと位置合わせパターン
の形状に光を透過するフォトマスクを重ねて、紫外線を
照射し、現像して、エッチングレジストを形成し、その
エッチングレジストに覆われていない銅箔の不要な箇所
をエッチング除去して端子パターンを形成し、第１のプ
リント配線板を作製した。このプリント配線板を、過硫
酸アンモニウム水溶液で粗化処理した後、水酸化ナトリ
ウム１重量％、リン酸３ナトリウム２重量％、亜塩素酸
ナトリウム６重量％からなる水溶液に、温度７５℃で９
０秒浸漬処理し、酸化銅を形成した後、水素化硼素ナト
リウム０．２５ｇ／ｌのｐＨ１０．５の水溶液に２５℃
で１５分浸漬処理して、金属銅に還元処理をした。厚さ
１８μｍの銅箔をガラス布エポキシ樹脂基材の片面に貼
り合わせた、厚さ０．２ｍｍの銅張り積層板であるＭＣ
Ｌ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）
に、エッチングレジスト用ドライフィルムであるＨＮ−
９２０（日立化成工業株式会社製、商品名）を、ラミネ
ートし、端子パターンと位置合わせパターンの形状に光
を透過するフォトマスクを重ねて、紫外線を照射し、現
像して、エッチングレジストを形成し、そのエッチング
レジストに覆われていない銅箔の不要な箇所をエッチン
グ除去して端子パターンを形成し、第２のプリント配線
板を作製した。第２のプリント配線板の端子パターンの
上に、第１のプリント配線板を裏返して重ね、位置合わ
せして、１７０℃で２ＭＰａ、１０秒の条件で加熱・加
圧して、接続接着した。

【００２５】実施例２第２のプリント配線板の端子パターンの上に、幅１．２
ｍｍの異方性導電接着剤フィルムであるＡＣ−７２４４
（日立化成工業株式会社性、商品名）をラミネートし、
第１のプリント配線板の端子パターンが、第２の基板の
端子パターンと重なるように位置合わせし、１７０℃で
２ＭＰａ、１０秒の条件で加熱・加圧して、接着した以
外は、実施例１と同様にして接続接着した。

【００２６】実施例３第１のプリント配線板の凹凸形状を形成した端子パター
ンに、ニッケルめっき液であるレクトロニックＮｏ．１
（日本エレクトロプレイティングエンジニアーズ株式会
社社製、商品名）を用いて、厚さ２μｍのニッケルめっ
きを行い、第２のプリント配線板の端子パターンには、
はんだめっきを厚さ７μｍに行った以外は、実施例１と
同様にして、接続接着した。

【００２７】実施例４第２のプリント配線板の端子パターンに、過硫酸アンモ
ニウム水溶液で粗化処理した後、水酸化ナトリウム１重
量％、リン酸３ナトリウム２重量％、亜塩素酸ナトリウ
ム６重量％からなる水溶液に、温度７５℃で９０秒浸漬
処理し、酸化銅を形成した後、水素化硼素ナトリウム
０．５ｇ／ｌのｐＨ１１．５の水溶液に４０℃で５分浸
漬処理して、金属銅に還元処理をした以外は、実施例１
と同様にして、接続接着した。

【００２８】実施例５第２のプリント配線板の端子パターンに、過硫酸アンモ
ニウム水溶液で粗化処理した後、水酸化ナトリウム１重
量％、リン酸３ナトリウム２重量％、亜塩素酸ナトリウ
ム６重量％からなる水溶液に、温度７５℃で９０秒浸漬
処理し、酸化銅を形成した後、水素化硼素ナトリウム
１．５ｇ／ｌのｐＨ１２．５の水溶液に４０℃で１０分
浸漬処理して、金属銅に還元処理をし、第２のプリント
配線板の端子パターンの上に、幅１．２ｍｍの異方性導
電接着剤フィルムであるＡＣ−７２４４（日立化成工業
株式会社性、商品名）をラミネートし、第１のプリント
配線板の端子パターンが、第２の基板の端子パターンと
重なるように位置合わせし、１７０℃で２ＭＰａ、１０
秒の条件で加熱・加圧して、接着した以外は、実施例１
と同様にして、接続接着した。

【００２９】実施例６第１のプリント配線板の端子パターンに、厚さ７μｍの
はんだめっきを行い、第２のプリント配線板に、厚さ２
μｍのニッケルめっきを下地にし、その上に厚さ１μｍ
の金めっきを行った以外は、実施例１と同様にして、接
続接着した。

【００３０】その結果、いずれの実施例においても、１
００枚の接続を行って、１枚も接続不良はなかった。

【００３１】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によっ
て、接触抵抗が低く、経済的に優れたプリント配線板と
その製造法とそのプリント配線板を用いた組立体の製造
法を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者磯俊明茨城県下館市大字小川1500番地日立化成エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者目崎邦男茨城県下館市大字小川1500番地日立化成エレクトロニクス株式会社内Ｆターム(参考） 5E317 AA04 BB12 CD40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、ほかの基板の導体と接続する
端子部を有し、その端子部が、酸化剤を含む水溶液と接
触させられた後、アルカリ性還元剤溶液に接触させられ
た銅からなることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】ほかの基板の導体と接続する端子部を有す
る導体を形成し、酸化剤を含む水溶液と接触させた後、
アルカリ性還元剤溶液に接触させることを特徴とするプ
リント配線板の製造法。
【請求項３】少なくとも、ほかの基板の導体と接続する
端子部を有し、その端子部が、酸化剤を含む水溶液と接
触させられた後、アルカリ性還元剤溶液に接触させられ
た銅からなるプリント配線板を、その端子部が、ほかの
基板の端子部と接するように重ね、加圧することを特徴
とする組立体の製造法。
【請求項４】加圧と同時に加熱することを特徴とする請
求項３に記載の組立体の製造法。
【請求項５】ほかの基板の端子が、酸化剤を含む水溶液
と接触させられた後、アルカリ性還元剤溶液に接触させ
られた銅からなることを特徴とする請求項３または４に
記載の組立体の製造法。
【請求項６】端子の表面が、鉛、錫、亜鉛、及びそれら
の合金から選択されたものによって覆われていることを
特徴とする請求項３〜５のうちいずれかに記載の組立体
の製造法。
【請求項７】ほかの基板の端子が、金、白金、パラジウ
ム、ニッケル、チタン及びそれらの合金あるいはそれら
を層状に重ねた金属で覆われていることを特徴とする請
求項３〜６のうちいずれかに記載の組立体の製造法。
【請求項８】端子部にあらかじめ接着剤を塗布するかあ
るいは接着フィルムを貼り合わせておくことを特徴とす
る請求項３〜７のうちいずれかに記載の組立体の製造
法。