JP2001177238A - プリント基板の製造方法 - Google Patents

プリント基板の製造方法

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JP2001177238A
JP2001177238A JP36178799A JP36178799A JP2001177238A JP 2001177238 A JP2001177238 A JP 2001177238A JP 36178799 A JP36178799 A JP 36178799A JP 36178799 A JP36178799 A JP 36178799A JP 2001177238 A JP2001177238 A JP 2001177238A
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JP
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plating
circuit board
printed circuit
thickness
metal layer
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JP36178799A
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English (en)
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Akira Enomoto
亮 榎本
Masanori Tamaki
昌徳 玉木
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バイアホールケース内に電気メッキ法により
メッキ金属を充填する際のメッキ高さの精度を高める。 【解決手段】 絶縁基材11に形成されたバイアホール
13内に電気メッキによってメッキ金属40を充填する
に際し、メッキ途中でメッキ金属層の厚さを測定し、そ
れに応じてその後のメッキ条件(例えば電流密度)を異
ならせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板のバ
イアホール内をメッキ金属によって充填するプリント基
板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板に貫通形成したバイアホー
ルを導電性材料によって充填してプリント基板の両側の
回路を電気的に接続する技術は、多層回路基板を形成す
るための基礎技術として各種のものが知られている。例
えば、特開平6−326438号公報には、図2(A)
に示すように片面銅張積層板1の絶縁基材1Aに銅箔1
Bに達するバイアホール2を形成し、ここに銅箔1Bを
一方の電極として使用した電気メッキ法によってメッキ
金属3を析出させてバイアホール2内を充填し、さらに
銅箔1Bをエッチングして同図(C)に示すように所要
パターンの導体回路4を形成し、このように形成した単
層配線板5を同図(D)に示すように複数枚重ねて接着
剤6によって接着することにより多層回路基板を構成す
ることが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にしてバイアホール2内に電気メッキによってメッキ金
属3を充填する場合、そのメッキ高さの制御は重要であ
る。メッキ高さが不足すれば、図4(D)に示すように
積層した場合に、相手側の単層配線板5の導体回路4に
確実に接触しなくなるし、メッキ高さが過剰となれば、
多層回路基板の厚さ精度に狂いが生ずるからである。
【0004】従来、メッキ高さの制御は、電気メッキの
電流値と時間とによって管理されていたが、バイアホー
ルの直径、メッキ液の流れ、回路パターンの粗密等、電
流と時間以外にもメッキ高さに影響を与える要因は多く
あるため、従来の方法ではメッキ高さの制御精度は未だ
満足できるものではなかった。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、プリント基板のバイアホール内をメッ
キ金属によって充填するに際し、そのメッキ高さを高精
度で制御することができるプリント基板の製造方法を提
供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明は、プリント基板の絶縁層に形成されたバイアホ
ール内に電気メッキによってメッキ金属を充填するプリ
ント基板の製造方法であって、プリント基板をメッキ液
中に浸漬して電気メッキを行い、その途中でメッキ金属
層の厚さを測定してその後のメッキ条件を調整するとこ
ろに特徴を有する。
【0007】メッキ金属層の厚さ測定には、プリント基
板をメッキ液中から取り出して実体顕微鏡によって測定
したり、レーザー干渉計によって測定したりしてもよ
い。また、メッキ液中で測定するには、超音波発振子か
らプリント基板のバイアホール部分に超音波を照射して
反射波をセンサーによって検出し、メッキ金属層の厚さ
によって反射波がセンサーに届く時間が相違することに
基づいて厚さを測定するようにしてもよい。また、本発
明において、メッキ条件を調整するとは、メッキ金属層
の厚さ測定後のメッキ時間を測定結果に応じて決定した
り、メッキ電流、温度、メッキ液の種類、メッキ液流
れ、メッキ液中のプリント基板の配置等を測定前とは異
ならせたりすることをいう。
【0008】
【発明の作用及び効果】電気メッキによりバイアホール
内にメッキ金属を析出させて行くと、メッキ金属層は徐
々に厚さを増して行く。そこで、途中でメッキ金属層の
厚さを測定し、その厚さが予定していたところよりも厚
ければ、その後のメッキ時間を短くする、メッキ電流
(電流密度)を抑える、メッキ液を析出レートが低いも
のに代える、メッキ液の温度を低下させる等によって、
その後のメッキ金属の析出量を抑える。また、逆に、メ
ッキ金属層の測定結果において厚さが予定していたとこ
ろに比べて薄ければ、その後のメッキ時間を長くする、
メッキ電流(電流密度)を大きくする、メッキ液を析出
レートが高いものに代える、メッキ液の温度を上昇させ
る、メッキ液の流れを促進させる、バイアホール部分が
メッキ液の流れがよい箇所に移るように配置を異ならせ
る等によって、その後のメッキ金属の析出量が多くなる
ようにする。これにより、最終製品のメッキ金属層の厚
さを高精度で制御することができるようになる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図1〜図3を参照して説明する。
【0010】図1に示したのは、プリント基板10に形
成したバイアホールへメッキ金属を析出させるための電
気メッキ工程の概略図である。
【0011】プリント基板10は、この実施形態では一
般的な片面銅張積層板からなり、、例えばガラスクロス
にエポキシ樹脂を含浸させて硬化させてなる硬質の絶縁
基材11の片面に銅箔12を貼り合わせた構成である。
絶縁基材11の厚さは例えば75μmである。絶縁基材
11のうち両面間を電気的に導通状態としたい部分に
は、銅箔12に至るバイアホール13が形成されてい
る。このバイアホール13の形成手段としては、ドリル
等のような機械加工であってもよく、また、レーザ(炭
酸ガスレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザの第4高
調波などが使用できる。このうち、特に炭酸ガスレーザ
は、加工速度が速いので、加工上、有利である。)照射
によって形成してもよい。レーザ照射によってバイアホ
ール13を形成した場合には、その内部浄化のためにデ
スミア処理を行うことが望ましい。また、プリント基板
10の銅箔12面には例えばPETフィルムによる保護
マスク20を貼り付けてメッキ金属が付着しないように
してある。
【0012】このプリント基板10は、図に示すよう
に、メッキ槽30内のメッキ液31中に保護マスク20
を貼ったままの浸漬され、銅箔12と、メッキ電極32
との間に直流電源33から直流電圧が印加される。な
お、直流電源33には例えば3種類の限流抵抗34A,
34B,34Cが設けられ、これらがスイッチ35によ
って選択的に有効化されるようになっている。
【0013】図に示すようにプリント基板10をメッキ
槽30に浸漬してメッキ電極32と銅箔12との間に直
流電圧が印加された状態とすると、電気メッキが行われ
てバイアホール13の底部に露出している銅箔12にメ
ッキ金属層40が形成され、これが時間の経過とともに
成長して行く。ところで、メッキ金属層40の成長速度
はメッキ液の析出レートや電流密度によって計算するこ
とができる。したがって、例えばバイアホール13の深
さ(本例では75μm)分だけメッキ金属層40が析出
するための時間をT分とすると、例えば0.8T分とな
ったところで、メッキを中断してプリント基板10をメ
ッキ槽30内から引き上げ、メッキ金属層40の厚さ寸
法を測定する。このメッキ金属層40の厚さ測定は、例
えば実体顕微鏡やレーザー干渉計によって容易に行うこ
とができる。
【0014】そして、メッキ金属層40の厚さの測定値
と計算値とを比較し、測定値が計算値よりも少なければ
スイッチ35を操作して限流抵抗34Bを抵抗値が小さ
い抵抗34Aに切り換え、再びプリント基板10をメッ
キ液31中に浸漬してメッキ工程を再開し、残りの0.
2T分だけメッキ工程を実行して終了する。再開後のメ
ッキ工程において電流密度は当初の場合よりも大きくな
るから、メッキ金属層40の析出速度は速くなり、測定
前のメッキ工程においてメッキ金属層40の厚さが不足
していたとしても、それを補うことになり、結局、当初
の設計値のメッキ厚さに近くなる。また、逆に、測定値
が計算値よりも大であればスイッチ35を操作して限流
抵抗34Bを抵抗値が小さい抵抗34Cに切り換え、再
びプリント基板10をメッキ液31中に浸漬してメッキ
工程を再開する。再開後のメッキ工程において電流密度
は当初の場合よりも小さくなってメッキ金属層40の析
出速度は遅くなるから、残りの時間0.2T分だけメッ
キ運転を行っても、全体としては当初の設計値のメッキ
厚さに近くなる。
【0015】本発明は上記記述及び図面によって説明し
た実施の形態に限定されるものではなく、例えば次のよ
うな実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さら
に、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更し
て実施することができる。 (1)上記実施形態では、メッキ途中でメッキ厚さを測
定し、その値が予定値と異なる場合には、電流密度を調
整するようにしたが、メッキ条件の調整としては、電流
密度を調整するに限らず、その後のメッキ時間を測定結
果に応じて決定してもよい(メッキ金属層の厚さ測定値
が予定値よりも大であるときにはメッキ時間を短く、小
であるときにはメッキ時間を短く)。また、その他、メ
ッキ液の温度(メッキ金属層の厚さ測定値が予定値より
も大であるときには温度を高く、小であるときには温度
を低く)、メッキ液の種類(メッキ金属層の厚さ測定値
が予定値よりも大であるときには析出レートを高く、小
であるときには析出レートを低く)メッキ液流れ(メッ
キ金属層の厚さ測定値が予定値よりも大であるときには
流れを促進し、小であるときには流れを滞留傾向にす
る)、メッキ液中のプリント基板の配置(メッキ金属層
の厚さ測定値が予定値よりも大であるときには、その部
分を析出速度が低い位置に、小であるときには析出速度
が高い位置に配置する)等によって、メッキ条件を測定
前とは異ならせればよい。 (2)上記実施形態では片面銅張積層板10から出発し
てプリント基板を製造する例を示したが、これに限ら
ず、両面銅張積層板にバイアホールを形成してメッキ金
属を充填する場合や、例えばビルドアップ基板を製造す
る際に、コア基板の上に形成した絶縁層にバイアホール
を形成しここに電気メッキでメッキ金属を充填する場合
に適用することもできる。 (3)上記実施形態では、メッキ途中でメッキ運転を中
断してプリント基板10をメッキ槽30から引き上げる
ことによってメッキ金属層40の厚さを測定したが、メ
ッキ液中でメッキを続けながら、例えばプリント基板1
0のバイアホール形成部分に超音波を照射してその反射
波からメッキ金属層40の厚さを連続的に測定するよう
にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態におけるメッキ工程を示
す断面図
【図2】 多層プリント基板の製造方法を示す断面図
【符号の説明】
10……プリント基板 11……絶縁基材 12……銅箔 13……バイアホール 20……保護マスク 34A,34B,34C……限流抵抗 40……メッキ金属層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E317 AA24 BB01 BB12 CC33 CC38 CC39 CC42 CD27 CD29 CD32 GG01 GG16 5E346 AA43 CC08 CC32 CC57 DD24 EE13 FF07 FF14 FF23 GG15 GG17 HH07 HH31

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板の絶縁層に形成されたバイ
    アホール内に電気メッキによってメッキ金属を充填する
    プリント基板の製造方法であって、前記プリント基板を
    メッキ液中に浸漬して電気メッキを行い、その途中でメ
    ッキ金属層の厚さを測定してその後のメッキ条件を調整
    することを特徴とするプリント基板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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