JP2008198964A - プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のプリント配線板1は、金属基板2と、金属基板2の表面上に設けられた絶縁層3と、絶縁層3の表面上に設けられ、金属基板2と電気的に接続される導電層4とを備えている。また、プリント配線板1は、絶縁層3と導電層4に形成され、金属基板2を底面とするとともに、絶縁層3、および導電層4を壁面とする貫通孔6と、貫通孔6に充填され、金属基板2と導電層4を電気的に接続するための導電性ペースト7を備えている。そして、プリント配線板1において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、電流を流す処理がなされている。
【選択図】図1
Description
(1)本実施形態においては、プリント配線板1が、金属基板2と、金属基板2の表面上に設けられた絶縁層3と、絶縁層3の表面上に設けられ、金属基板2と電気的に接続される導電層4とを備える構成としている。また、プリント配線板1が、絶縁層3と導電層4に形成され、金属基板2を底面とするとともに、絶縁層3、および導電層4を壁面とする貫通孔6と、貫通孔6に充填され、金属基板2と導電層4を電気的に接続するための導電性ペースト7を備える構成としている。そして、このようなプリント配線板1において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、電流を流す処理がなされている。従って、金属基板2の表面に存在する絶縁性の酸化皮膜や有機物等を破壊して、除去することができ、導電性ペースト7と金属基板2の界面の抵抗を低下させることができる。その結果、良好な導電性を有する導電性ペースト7を使用することにより、金属基板2と導電層4間の接続信頼性が向上したプリント配線板1を提供することが可能になる。また、フラックスを使用する必要がなくなるため、当該フラックスに起因するマイグレーション等の絶縁劣化の発生を防止することが可能になる。
以下、図4を用いて説明する。まず、金属基板2として、20μmの厚みを有するステンレスからなる金属箔(SUS304HTA)を用意するとともに、絶縁層3として、エポキシ樹脂を含有する熱硬化性樹脂からなる接着剤層20が設けられるとともに、直径(開口径)が0.4mmの開口部を有する、厚みが12μmのポリイミドからなる樹脂フィルムを用意した。次いで、接着剤層20を介して、金属基板2と絶縁層3を貼り合わせ、金属基板2を底面とするとともに、接着剤層20が設けられた絶縁層3を壁面とする貫通孔6a(上述の実施形態における貫通孔6に相当)を有する、金属基板2と絶縁層3の接合体を得た。次いで、スクリーン印刷により、貫通孔6aの底面である金属基板2の表面と、貫通孔6aの壁面である絶縁層3の表面が連続するように、導電性ペースト7を塗布することにより、貫通孔6aに導電性ペースト7を充填した。
そして、図4に示すように、金属基板2と導電性ペースト7を電気的に接続して、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との抵抗(以下、「初期の抵抗」という。)を測定するとともに、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との接触抵抗(以下、「初期の接触抵抗」という。)を四端子法により求めた。以上の結果を、表1に示す。ただし、この接触抵抗には、四端子法の限界から、貫通孔6a部分の抵抗を含むものである。
作製したプリント配線板30において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、1A(即ち、電流密度が8.0A/mm2)の電流を1秒間流し、再度、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との抵抗(以下、「通電後の抵抗」という。)を測定するとともに、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との接触抵抗(以下、「通電後の接触抵抗」という。)を四端子法により求めた。以上の結果を表1に示す。
作製したプリント配線板30において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、2A(即ち、電流密度が15.9A/mm2)の電流を1秒間流し、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との通電後の抵抗、および通電後の接触抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表1に示す。
作製したプリント配線板30において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、3A(即ち、電流密度が23.9A/mm2)の電流を1秒間流し、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との通電後の抵抗、および通電後の接触抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表1に示す。
作製したプリント配線板30において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、4A(即ち、電流密度が31.8A/mm2)の電流を1秒間流し、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との通電後の抵抗、および通電後の接触抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表1に示す。
まず、金属基板2であるステンレスからなる金属箔(SUS304HTA)を、塩酸20%水溶液に10分間浸漬し、水洗後、上述の作製方法と同様にして、プリント配線板30を作製し、初期の抵抗、初期の接触抵抗を測定した。以上の結果を、表2に示す。なお、金属基板2と導電性ペースト7の界面における接触面積は、0.1256mm2であった。また、この接触抵抗には、四端子法の限界から、貫通孔6a部分の抵抗を含むものである。
塩酸20%水溶液に浸漬させた金属基板2を使用して作製した上述のプリント配線板30において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、1A(即ち、電流密度が8.0A/mm2)の電流を1秒間流し、再度、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との通電後の抵抗、および通電後の接触抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表2に示す。
塩酸20%水溶液に浸漬させた金属基板2を使用して作製した上述のプリント配線板30において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、2A(即ち、電流密度が15.9A/mm2)の電流を1秒間流し、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との通電後の抵抗、および通電後の接触抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表2に示す。
塩酸20%水溶液に浸漬させた金属基板2を使用して作製した上述のプリント配線板30において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、3A(即ち、電流密度が23.9A/mm2)の電流を1秒間流し、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との通電後の抵抗、および通電後の接触抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表2に示す。
塩酸20%水溶液に浸漬させた金属基板2を使用して作製した上述のプリント配線板30において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、4A(即ち、電流密度が31.8A/mm2)の電流を1秒間流し、貫通孔6aにおける金属基板2と導電性ペースト7との通電後の抵抗、および通電後の接触抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表2に示す。
以下、図5を用いて説明する。まず、金属基板2として、20μmの厚みを有するステンレスからなる金属箔(SUS304HTA)を用意するとともに、金属基板2の表面に、ポリイミド系のカバーコートインクをスクリーン印刷により塗工して乾燥させることにより、金属基板2の表面に、ポリイミド樹脂からなるフィルム状の絶縁層3を形成した。次いで、スパッタリング法により、絶縁層3の表面上に、0.2μmの厚みを有する、主に銅からなる導体薄膜8を形成した。次いで、導体薄膜8の表面上に、無電解めっきにより、銅からなるめっき層12を形成した。次いで、導体薄膜8を、化学エッチング(ウェットエッチング)により除去して、絶縁層3の表面に、導体薄膜8およびめっき層12からなる導電層4を、セミアディティブ法により形成した。次いで、強アルカリ溶液を用いて、化学エッチング(ウェットエッチング)により絶縁層3のエッチングを行い、当該絶縁層3を選択的に除去することにより、導電層4と金属基板2を連結するための貫通孔6(直径:0.165mm)を形成した。次いで、導電層4の表面に対して、拡散防止層としてのニッケルめっき層を形成した後、当該ニッケルめっき層の表面上に金めっき層を形成して、導電層4の表面をめっき層5により被覆した。次いで、スクリーン印刷により、貫通孔6の底面である金属基板2の表面と、貫通孔6の壁面である導電層4の表面が連続するように、導電性ペースト7を塗布することにより、貫通孔6aに導電性ペースト7を充填した。なお、使用した導電性ペースト7は、上述のプリント配線板30の作製の際に使用した導電性ペーストと同じものを使用した。
そして、図5に示すように、金属基板2と導電性ペースト7を電気的に接続して、貫通孔6における抵抗(以下、「初期の抵抗」という。)を測定するとともに、貫通孔6における接続抵抗(以下、「初期の接続抵抗」という。)を四端子法により求めた。以上の結果を、表3に示す。
作製したプリント配線板40において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、10mA(即ち、電流密度が0.5A/mm2)の電流を2秒間流し、再度、貫通孔6aにおける抵抗(以下、「通電後の抵抗」という。)を測定するとともに、貫通孔6aにおける接続抵抗(以下、「通電後の接続抵抗」という。)を四端子法により求めた。以上の結果を表3に示す。
作製したプリント配線板40において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、30mA(即ち、電流密度が1.4A/mm2)の電流を2秒間流し、貫通孔6における通電後の抵抗、および通電後の接続抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表3に示す。
作製したプリント配線板40において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、100mA(即ち、電流密度が4.7A/mm2)の電流を2秒間流し、貫通孔6における通電後の抵抗、および通電後の接続抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表3に示す。
作製したプリント配線板40において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、200mA(即ち、電流密度が9.4A/mm2)の電流を2秒間流し、貫通孔6における通電後の抵抗、および通電後の接続抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表3に示す。
作製したプリント配線板40において、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、500mA(即ち、電流密度が23.4A/mm2)の電流を2秒間流し、貫通孔6における通電後の抵抗、および通電後の接続抵抗を四端子法により求めた。以上の結果を表3に示す。
まず、金属基板2と導電性ペースト7との界面に対して、30mAの電流を2秒間流した、上述の実施例10のプリント配線板40において、クロスセクションポリッシャー(日本電子(株)製、商品名SM−09010)を用いて、貫通孔6部分の断面加工を行った。次いで、貫通孔6部分の断面における、導電性ペースト7と金属基板2の界面の状態を、SEM(走査型電子顕微鏡、日立ハイテクノジーズ(株)製、商品名S−800形電界放射形走査電子顕微鏡)を使用して観察した。導電性ペースト7と金属基板2の界面の断面構造図を、図6に示す。また、電流処理を行っていないプリント配線板40(即ち、30mAの電流を流す前のプリント配線板40)において、同様に、断面加工を行い、貫通孔6部分の断面における、導電性ペースト7と金属基板2の界面の状態を、SEMを使用して観察した。導電性ペースト7と金属基板2の界面の断面構造図を、図7に示す。
Claims (12)
- 金属基板と、
前記金属基板の表面上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の表面上に設けられ、前記金属基板と電気的に接続される導電層と、
前記絶縁層と前記導電層に形成され、前記金属基板を底面とするとともに、前記絶縁層、および前記導電層を壁面とする有底のビアホールもしくは貫通孔と、
前記有底のビアホールもしくは貫通孔に充填され、前記金属基板と前記導電層を電気的に接続するための導電性ペーストと
を備え、
前記金属基板と前記導電性ペーストとの界面に対して、電流を流す処理がなされていることを特徴とするプリント配線板。 - 前記金属基板が、ステンレス、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、クロム、および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種により形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
- 金属基板と、
前記金属基板の表面上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の表面上に設けられ、前記金属基板と電気的に接続される導電層と、
前記絶縁層と前記導電層に形成され、前記金属基板を底面とするとともに、前記絶縁層、および前記導電層を壁面とする有底のビアホールもしくは貫通孔と、
前記有底のビアホールもしくは貫通孔に充填され、前記金属基板と前記導電層を電気的に接続するための導電性ペーストと
を備え、
前記金属基板がステンレスであり、
前記金属基板と前記導電性ペーストとの界面での接触抵抗が0.03Ω・mm2以下であることを特徴とするプリント配線板。 - ハードディスクドライブに使用されるサスペンション用の基板として用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のプリント配線板。
- 金属基板と、
前記金属基板の表面上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の表面上に設けられ、前記金属基板と電気的に接続される導電層と、
前記絶縁層と前記導電層に形成され、前記金属基板を底面とするとともに、前記絶縁層、および前記導電層を壁面とする有底のビアホールまたは貫通孔と、
金属粒子を含有するとともに、前記有底のビアホールまたは貫通孔に充填され、前記金属基板と前記導電層を電気的に接続するための導電性ペーストと
を備え、
前記金属基板と前記導電性ペーストとの界面において、前記導電性ペーストの前記金属粒子と前記金属基板が固着していることを特徴とするプリント配線板。 - 前記導電性ペーストの前記金属粒子と前記金属基板が固着している部分の長さが、0.1μm以上であることを特徴とする請求項5に記載のプリント配線板。
- 前記金属基板が、ステンレス、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、クロム、および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種により形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載のプリント配線板。
- 前記金属基板が、ステンレスにより形成されていることを特徴とする請求項7に記載のプリント配線板。
- ハードディスクドライブに使用されるサスペンション用の基板として用いられることを特徴とする請求項5乃至請求項8のいずれかに記載のプリント配線板。
- 金属基板、絶縁層、および導電層が順次積層された基材を準備する工程と、
前記絶縁層を選択的に除去することにより、前記金属基板を底面とするとともに、前記絶縁層、および前記導電層を壁面とする有底のビアホールもしくは貫通孔を形成する工程と、
前記有底のビアホールもしくは貫通孔の底面である金属基板の表面と、前記有底のビアホールもしくは貫通孔の壁面である前記導電層の表面が連続するように、導電性ペーストを塗布することにより、前記貫通孔に前記導電性ペーストを充填する工程と、
前記金属基板と前記導電性ペーストとの界面に対して、電流を流す工程と、
を少なくとも含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。 - 前記金属基板と前記導電性ペーストとの界面に流す前記電流の密度が、0.1A/mm2〜1000A/mm2であることを特徴とする請求項10に記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記電流を流す時間が、1×10−6秒〜100秒であることを特徴とする請求項11に記載のプリント配線板の製造方法。
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