JP2004193323A

JP2004193323A - 回路基板の製造方法および導電性ペースト

Info

Publication number: JP2004193323A
Application number: JP2002359236A
Authority: JP
Inventors: Kunio Nishihara; 邦夫西原
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【解決課題】微細な導電回路を有する回路基板を効率的に、かつ安価に使用される導電性ペースト及びそれを用いた回路基板の形成方法を提供する。
【解決手段】タック値が５．０から１２．０の範囲であり、かつフロー値が１０〜４０ｍｍの範囲であることを特徴とする導電性ペーストを、表面にペースト被着部とペースト反発部が形成された基板表面に印刷することにより回路部を形成する工程、導電性ペーストを硬化したのち、該回路部形成面上に絶縁性樹脂層を形成する工程、該基板を除去する工程を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器に使用される回路基板の製造、および使用される導電性ペースト、それを用いた特に高密度配線を必要とするモジュール基板およびマルチチップモジュール基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回路基板の製造方法は、絶縁基板に銅箔が接着された銅張り積層板の銅箔上にフォトレジストを塗布あるいはラミネートし、露光、現像、エッチングを行うことにより製造していた。しかしながら本工法によると銅箔エッチング時の側面からのエッチング液の浸蝕を防ぐことが出来ず、微細な導電回路を形成することが難しいこと及びエッチング、レジスト剥離等の処理液の廃液処理が大きな問題となっていた。この問題に対し導電性ペーストを印刷することによる回路形成方法が提案され、スクリーン印刷法、インクジェット法による試みがされている。しかしながら近年の電子機器の軽薄短小化、情報処理量の増大より要求される回路基板の高密度化に対しては、これらの印刷方法においてもスクリーン印刷では版の裏周りにより、インクジェット法では吐出インク滴の大きさの限界と印刷位置のブレにより３０μｍ以下の微細配線の形成は難しい状況となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、微細な導電回路を有する回路基板を効率的に、かつ安価に形成するために使用される導電性ペースト及びそれを用いた回路基板の形成方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は
（１）タック値が５．０から１２．０の範囲であり、かつフロー値が１０〜４０ｍｍの範囲であることを特徴とする導電性ペースト。
（２）金属粉、樹脂および溶剤を含有した導電性ペーストであって、金属粉の粒径が１００ｎｍ以下であることを特徴とする（１）記載の導電性ペースト。
（３）ビアホールと回路部を備えた絶縁性樹脂層からなる回路基板の製造方法であって、表面にペースト被着部とペースト反発部が形成された基板表面に（１）または（２）に記載の導電性ペーストを印刷することにより回路部を形成する工程、導電性ペーストを硬化したのち、該回路部形成面上に絶縁性樹脂層を形成する工程、該基板を除去する工程を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
（４）ペースト被着性を有する層上に感光性かつペースト反発性を有する樹脂層が形成された基板であって、該樹脂層が形成された表面をフォトマスクを介して露光、現像することによりペースト被着部を形成した基板であることを特徴とする（３）に記載の回路基板の製造方法。
に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる基板（以下マスター板という）としては、表面にペースト被着部とペースト反発部を有していれば特に限定はないが、ペースト被着性を有する層上に感光性とペースト反発性を有する樹脂膜が形成されている基板が好ましく、該樹脂膜をフォトマスクを介して光により硬化させた後に、現像し未露光部の樹脂膜を除去してペースト被着部を形成する、或いは該樹脂膜をフォトマスクを介して光により分解し、現像にて露光部の樹脂膜を除去しペースト被着部を形成することができる。マスター板のベースはアルミ等の金属板あるいは剛性を有する樹脂板である事が後述する加工工程において作業性の面より好ましい。ここで光線とは赤外線、可視光、紫外線の波長領域の光およびレーザー光を言う。これらのマスター板としてはコダック社製プロフェッショナルダイレクトイメージサーマルプリンティングプレート／８３０、三菱化学社製ダイアモンドプレートＬＴ−１およびＬＴ−Ｇ、富士写真フィルム社製ＢｒｉｌｌｉａＬＨ−ＰおよびＬＨ−Ｎ、コニカ社製コニカサーマルプレート、旭化成社製旭化成サーマルプレート、東レ社製東レ水なし平版等が挙げられる。
【０００６】
本マスター板に導電性ペーストをロール等を用いて全面に印刷するが、マスター板のペースト反発部へはペーストのタック性により塗布されず、ペースト被着部にのみペーストが塗布される。この塗布を良好に行うためには導電性ペーストのタック値が５．０から１２．０が好ましく、更に好ましくは７．０から１０．０である。タック値が５．０以下ではインク反発部へのインク残りを生じ、１２．０以上ではマスター板上の樹脂層に損傷を与える為、好ましくない場合がある。さらに導電性ペーストのフロー値は１０ｍｍから４０ｍｍが好ましく、更に好ましくは１４から３０ｍｍである。１０ｍｍ以下ではロール上でのペーストの広がりが悪くなり塗布膜厚の不均一を生じ、４０ｍｍ以上ではペースト被着部からペースト反発部への滲み出しを生じる場合がある。微細な配線回路を形成するために、使用される導電粒子は、平均径が１００ｎｍ以下０．５ｎｍ以上の金属粒子であることが好ましく、配線回路の導通抵抗を低下させる為に５０ｎｍ以下２ｎｍ以上であることが、さらに好ましい。金属としては、金、銀、銅、ニッケル、パラジュウム等が挙げられる。これらの金属粉と、有機樹脂、溶剤を混合することにより本ペーストが製造できる。有機樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリシアネート樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられ、これらは単独でも２種以上混合して使用しても構わない。金属粉と有機樹脂の重量比は、７０：３０〜９９：１が好ましい。溶剤として、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル系溶剤、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート系溶剤、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル系溶剤、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート系溶剤、アルコール系溶剤、炭化水素系溶剤等を加えて分散する事により導電性ペーストが得られる。更に、粘度調整剤、タッキファイアー、還元剤等を加えても構わない。
【０００７】
本導電性ペーストは、ロール上に広げられマスター板へ印刷される。マスター板表面のペースト反発部の作用によりペースト被着部のみに導電性ペーストが形成される。
本導電性ペーストを、印刷した後、マスター板とともに熱処理し、ペーストを硬化する。熱処理条件としては導電性ペーストに含まれる溶媒の種類により異なるが、通常、１００℃〜３００℃にて１０分〜１２０分行われる。
【０００８】
次にマスター板上に絶縁性樹脂層が形成される。絶縁性樹脂層の形成は絶縁性樹脂ワニスを塗布しても、シート状に形成されたもの或いはガラスクロス等の基材に絶縁性樹脂を含浸したものをラミネートしても良い。使用される絶縁性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリシアネート樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。
絶縁性樹脂層を形成した後、マスター板を除去することにより微細な導体回路を有する回路基板が得られる。
本回路基板の工程において絶縁性樹脂層に所望の穴あけを行い穴内に導電性ペーストを充填して得られた回路基板を、複数枚積層することにより高密度の多層回路基板を製造することも可能である。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００１０】
［実施例１］
本発明の回路基板の製造プロセスを図−１に示す。マスター板としては水なし平版（東レ社製、商品名ＨＧ２）を使用した。本マスター板を露光、現像することにより所望の回路パターンのペースト被着部を形成した。本マスター板上に導電性ペーストを印刷ロールにより導電性ペーストを印刷した。使用した導電性ペーストは、平均粒径７ｎｍの銀粉９０重量部とフェノール樹脂（三井化学社製、商品名ミレックスＸＬＣ）５重量部、エポキシ樹脂（日本化薬社製、商品名ＥＯＣＮ−４４００）５重量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００重量部を混合、分散することにより得られたものであるり、タック値は９．５であり、フロー値は１７ｍｍであった。ここでタック値はインコメータを用い回転数４００ｒｐｍ、水温３０℃にて測定し、フロー値は、スプレッドメータにより２５℃に於ける６０秒後の広がり直径にて測定した。印刷後、２００℃１時間加熱処理した。その後、導電性ペースト印刷面に絶縁性樹脂層として厚さ０．１ｍｍのエポキシ樹脂含浸ガラスクロス布である半硬化状態のプリプレグを積層し、１８０℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ^２、２時間の加熱、加圧処理を行った。その後、マスター板を除去することにより回路基板を得た。微細回路の幅は目標値８μｍに対し８士１μｍであった。
【００１１】
［比較例１］
タック値４．０、フロー値３０ｍｍの導電性ペーストを用いて実施例１と同様にして回路基板を作成したが、ペースト反発部にも導電性ペーストが付着し回路間のショートを生じた。
【００１２】
［比較例２］
タック値７．５、フロー値４５ｍｍの導電性ペーストを用いて実施例１と同様にして回路基板を作成したが、ペースト被着部周辺に導電性ペーストが滲み出し回路間のショートを生じた。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の導電性ペーストを使用することにより、微細な導電回路を有する回路基板を効率的に、かつ安価に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により回路基板を製造する方法を示す概略図

Claims

タック値が５．０から１２．０の範囲であり、かつフロー値が１０〜４０ｍｍの範囲であることを特徴とする導電性ペースト。
金属粉、樹脂および溶剤を含有した導電性ペーストであって、金属粉の粒径が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の導電性ペースト。
絶縁性樹脂層からなる回路基板の製造方法であって、表面にペースト被着部とペースト反発部が形成された基板表面に請求項１または２に記載の導電性ペーストを印刷することにより回路部を形成する工程、導電性ペーストを硬化したのち、該回路部形成面上に絶縁性樹脂層を形成する工程、該基板を除去する工程を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
ペースト被着性を有する層上に感光性かつペースト反発性を有する樹脂層が形成された基板であって、該樹脂層が形成された表面をフォトマスクを介して露光、現像することによりペースト被着部を形成した基板であることを特徴とする請求項３に記載の回路基板の製造方法。