JP2000216546A - 有底ビアホ―ルを有する積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有底ビアホール上にも問題なく半田付けが可
能であり，かつ容易に製造できる有底ビアホールを有す
る積層板を提供すること。 【解決手段】 層間絶縁層３に窪みを設けて第１層２を
部分的に露出させ，第２層４を形成して有底ビアホール
５とする。さらに，有底ビアホール５をカーボンペース
ト７で充填する。硬化および平坦化してから，第２層４
およびカーボンペースト７を覆うふためっき８を無電解
めっきおよび電気めっきで形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，導体層と絶縁層と
を適宜パターニングしつつ積み重ねて形成する積層板に
関する。さらに詳細には，容易に製造できるとともに有
底ビアホール上にも半田付けできる有底ビアホールを有
する積層板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から，印刷回路基板として導体層と
絶縁層とを交互にビルドアップした積層板が使用されて
いる。このような積層板では，回路構成上，導体層と他
の導体層との間の導通を取る有底ビアホールが所々に形
成される。通常，有底ビアホールは，下層の導体層上
に，穴を有する絶縁層を形成して，導体層が部分的に露
出した状態の有底穴とし，その状態で上層の導体層をめ
っきにより形成することにより形成される。このままの
状態の有底ビアホールは窪み状であるので，平坦性が確
保できない。このため，さらに上層をビルドアップする
場合のパターン加工の精度が低下してしまう。また，部
品の実装に支障を来す。

【０００３】そこで，有底ビアホールに何らかの物質を
埋めて平坦化することが行われている。埋め込む物質と
しては，樹脂などが用いられている。あるいは，電気め
っきで下層の導体層から銅を成長させてビアホールを充
填する方法もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，前述の
従来の有底ビアホールを有する積層板には，次のような
問題点があった。第１に，樹脂で有底ビアホールを充填
した場合には，その上に半田付けすることができない。
むろん，樹脂の上にふためっきをすれば半田付けが可能
となる。しかし，樹脂が絶縁性であるため，電気めっき
の前に相当の厚みの無電解めっきをする必要があり，工
程上煩雑である。第２に，電気めっきで有底ビアホール
を充填する場合には，めっきに長時間かかるので，工程
短縮の要請に反する。

【０００５】本発明は，前記した従来の技術が有する問
題点の解決を目的としてなされたものである。すなわち
その課題とするところは，有底ビアホール上にも問題な
く半田付けが可能であり，かつ容易に製造できる有底ビ
アホールを有する積層板を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題の解決のために
なされた本発明は，第１導体層と，第２導体層と，これ
らの間の絶縁層と，絶縁層を貫通して第１導体層および
第２導体層を導通させる有底ビアホールとを有する積層
板であって，有底ビアホールがカーボンペーストで充填
されているものである。

【０００７】この積層板では，有底ビアホールが導電性
のあるカーボンペーストで充填されているので，有底ビ
アホール上にも半田付けによる部品の接続が可能であ
る。また，この構造は，有底ビアホールの形状が形成さ
れてからパターン印刷等の手段により容易に実現でき
る。

【０００８】本発明の有底ビアホールを有する積層板は
さらに，絶縁層とカーボンペーストとの間に，第１導体
層と第２導体層とを接続する導体層を有することが望ま
しい。このようにすると，第１導体層と第２導体層との
導通がより確実である。カーボンペーストは導電性があ
るとはいえ金属等に比べれば高抵抗だからである。な
お，この接続のための導体層は通常，第１導体層と第２
導体層とのうち上層のものをめっきで形成するときに同
時に形成される。

【０００９】さらに本発明の有底ビアホールを有する積
層板は，カーボンペーストを覆うふためっき層を有する
ことが望ましい。このようにすると，有底ビアホール上
に半田付けにより部品を接続した場合に，当該部品と第
１導体層や第２導体層との導通がより確実である。ま
た，通常，ふためっき層は無電解めっきと電気めっきと
により形成されるが，カーボンペーストに導電性がある
ので，無電解めっきを殊更に厚くしなくてもその後の電
気めっきに支障がない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施の
形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施の形態は，複数層の導体パターンおよびそれらの
間の導通を取る有底ビアホールとを有する積層基板であ
って，最終的には種々の電子部品が実装されるものであ
る。

【００１１】本実施の形態に係る積層基板における，有
底ビアホールが存在する箇所は，図１の断面図に示され
る構造を有している。すなわち，コア絶縁層１上に銅の
第１層２が部分的に形成されており，さらに層間絶縁層
３がその上に設けられている。そして，層間絶縁層３の
上には銅の第２層４が形成されている。ここにおいて，
層間絶縁層３には部分的に窪みが設けられている。第２
層４はこの窪みの部分にも形成されており，その底部で
第１層２と接している。そしてその窪みの部分における
第２層４の上には，カーボンペースト７が充填されてい
る。カーボンペースト７はある程度の導電性を有してい
る。そして，第２層４およびカーボンペースト７の表面
は平坦面をなしており，それらの上には銅のふためっき
８が目形成されている。ふためっき８により，カーボン
ペースト７は密閉されている。この箇所が有底ビアホー
ル５である。

【００１２】この有底ビアホール５においては，第２層
４の一部が有底ビアホール５の側面および底面にも存在
し，底面で第１層２と接している。これにより，第１層
２と第２層４との導通が取られている。ただし第１層２
と第２層４とは，有底ビアホール５の箇所以外では層間
絶縁層３により絶縁されている。また，有底ビアホール
５の箇所の表面は，ふためっき８により，金属性の平坦
面となっている。したがって有底ビアホール５の箇所の
表面には実装される部品を半田付けすることが可能であ
る。半田付けした場合には，当該部品と第２層４とはふ
ためっき８を介して導通する。

【００１３】次に，上記の構造の有底ビアホールの製造
方法を説明する。コア絶縁基板１に銅箔貼りもしくはめ
っきにより第１層２を形成し，これをパターニングして
図２の状態を得る。そして，フィルムラミネーティング
等の手段により層間絶縁層３を形成し，有底ビアホール
が形成される箇所に窪み６を形成して図３の状態を得
る。この状態で窪み６の底部では，第１層パターン２が
露出している。そして，めっきにより第２層４を形成し
てこれをパターニングし，図４の状態を得る。第２層４
は，層間絶縁層３の上面のみならず，窪み６の側面（斜
面）上にも形成されている。これにより，第１層パター
ン２と第２層パターン４との導通を取る有底ビアホール
５が形成される。有底ビアホール５の箇所は窪みをなし
ている。

【００１４】ここから有底ビアホール５の穴埋めを行
う。まず，前処理として，図４の状態の基板に公知の黒
化還元処理を施す。これにより，第２層パターン４の表
面が粗面化され，後に付与されるエポキシ樹脂との密着
性がよくなる。

【００１５】そして，充填剤であるカーボンペーストの
付与を行う。カーボンペーストは，基板の対象面（図４
では上側の面）における，有底ビアホール５が形成され
ている領域に付与すればよく，必ずしも全面に塗布する
必要はない。本実施の形態では，スクリーン印刷を利用
してこれを行うこととしている。これにより，図５の状
態が得られる。この状態では，有底ビアホール５がカー
ボンペースト７で充填されている。ここで使用するカー
ボンペーストは，黒鉛（カーボン）の粉末を有機溶剤に
懸濁させたものである。

【００１６】この状態では，カーボンペースト７が有底
ビアホール５を充填し，表面から少し盛り上がって凸状
をなしている。この状態で，基板を加熱してカーボンペ
ースト７を硬化させる。この硬化処理は，ある程度まと
まった枚数の基板をまとめてオーブンに入れて行うバッ
チ方式でよい。これにより，カーボンペースト中の有機
溶剤が固化する。また，有機溶剤の一部が蒸発し，黒鉛
粉末同士の密着が確保される。

【００１７】続いて，表面の平坦化を行う。平坦化は，
硬化後の基板（図５の状態と同じ形状）の表面をパフ研
磨（ベルトサンダーやサンドブラスト等，他の研磨方法
でもよい）して行う。これにより，図６の状態が得られ
る。なお，最初に第２層パターン４の表面に黒化還元処
理を施しているので，第２層パターン４とエポキシ樹脂
７との密着性がよく，研磨により剥がれてしまうことは
ない。図６の状態では，第２層パターン４とカーボンペ
ースト７とが平坦面をなしている。

【００１８】次に，平坦化されたカーボンペースト７の
上にふためっきを形成する。すなわち，無電解銅めっき
と電気銅めっきとを順次行う。まず，層間絶縁層３およ
びカーボンペースト７の表面にパラジウムの触媒核（ア
トテック製）を付与し，そして無電解銅めっきにより１
μｍ厚程度の銅めっき層を形成する。無電解銅めっきの
めっき液は，ＥＤＴＡ，硫酸銅，ホルムアルデヒド，水
酸化ナトリウム等を主成分とするものを用いればよく，
５０℃程度の浴温で２０分くらいめっきすればよい。こ
れにより，層間絶縁層３およびカーボンペースト７の上
に全面に無電解銅めっき層が形成される。

【００１９】そして，無電解銅めっき後に電気めっきに
より銅を２０μｍ程度めっきする。このとき，前段の無
電解めっきが万一アイランド状になっていたとしても差
し支えない。導電性のあるカーボンペースト７を介して
通電されるからである。これにより，図１に示すよう
に，ふためっき８が形成された状態が得られる。ふため
っき８は，前述のように無電解めっき層と電気めっき層
との２層からなるが，先に形成される無電解めっき層が
薄いため，図１には現れていない。かくして，有底ビア
ホール５の箇所においても平坦でかつ表面に導電性のあ
る構造が得られる。このため，有底ビアホール５の箇所
にも半田付けが可能である。

【００２０】以上詳細に説明したように本実施の形態で
は，スクリーン印刷により有底ビアホール５をカーボン
ペースト７の充填剤で充填するようにしている。そして
カーボンペースト７を硬化してから表面を研磨して平坦
化するので，有底ビアホール５の箇所においても平坦な
表面が得られる。そして，平坦化されたカーボンペース
ト７上にふためっき８を形成することとしたので，有底
ビアホール５の箇所においても平坦性と十分な導電性と
を兼ね備えた積層基板が実現されている。したがって，
有底ビアホール５の箇所にも部品の実装のための半田付
けをすることができ，部品配置の設計上の自由度が大き
い。また，さらに上層をビルドアップする場合にも平坦
性が維持される。

【００２１】また，単に有底ビアホール５がカーボンペ
ースト７で充填されているだけでなく，第２層パターン
４の一部が有底ビアホール５の側面上にも形成されて第
１層パターン２と接している。このため，第１層パター
ン２と第２層パターン４との導通は金属によるものとな
っており，抵抗が十分低い。また，ふためっき８の存在
により，有底ビアホール５の箇所に半田付けされる部品
と第２層パターン４との間の抵抗も十分低い。

【００２２】また，有底ビアホール５を導電性のあるカ
ーボンペーストで充填することとしているので，ふため
っき８を形成するときに前段の無電解めっきを殊更に厚
くしなくても後段の電気めっきを良好に行うことができ
る。また，カーボンペーストは，熱硬化前の状態では適
度の流動性を有しているので，スクリーン印刷により容
易に有底ビアホール５に埋め込むことができる。このた
め，製造自体も非常に容易である。

【００２３】なお，前記実施の形態は単なる例示にすぎ
ず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良，変形が可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば，有底ビアホール上にも問題なく半田付けが可能
であり，かつ容易に製造できる有底ビアホールを有する
積層板が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における有底ビアホールの構造を
示す断面図である。

【図２】コア絶縁層上に第１層パターンを形成した状態
を示す図である。

【図３】層間絶縁層に窪みを形成した状態を示す図であ
る。

【図４】有底ビアホールの構造を示す図である。

【図５】有底ビアホールに充填剤を付与した状態を示す
図である。

【図６】研磨して表面を平坦化した状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

２ 第１層 ３ 層間絶縁層 ４ 第２層 ５ 有底ビアホール ７ カーボンペースト ８ ふためっき

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１導体層と，第２導体層と，これらの
   間の絶縁層と，前記絶縁層を貫通して前記第１導体層と
   前記第２導体層とを導通させる有底ビアホールとを有す
   る積層板において，前記有底ビアホールがカーボンペー
   ストで充填されていることを特徴とする有底ビアホール
   を有する積層板。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する有底ビアホールを有
   する積層板において，前記絶縁層と前記カーボンペース
   トとの間に，前記第１導体層と前記第２導体層とを接続
   する導体層を有することを特徴とする有底ビアホールを
   有する積層板。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載する有底
   ビアホールを有する積層板において，前記カーボンペー
   ストを覆うふためっき層を有することを特徴とする有底
   ビアホールを有する積層板。