JP2012222047A - プリント配線板およびそのプリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラインドビア径のばらつきが小さいプリント配線板およびプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【解決手段】プリント配線板の製造方法は次の通りである。絶縁層２０に導電基板１０に達する貫通孔４１を形成する。絶縁層２０上の貫通孔４１を含む領域に導電性粒子を含む導電性インクを塗布し、導電粒子層３１を形成する。さらに、電気めっきにより導電粒子層３１の上に電気めっき層３３を形成する。そして、ブラインドビア４０の周囲の導電粒子層３１および電気めっき層３３を除去する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ブラインドビアを有するプリント配線板およびプリント配線板の製造方法に関する。

プリント配線板のブラインドビアとして特許文献１の技術が知られている。
図６に示すように、絶縁層に形成されている第１導電パターン１１０と第２導電パターン１２０は、絶縁層１３０を貫通するブラインドビア１４０を介して互いに接続されている。このブラインドビア１４０は、絶縁層に形成された貫通孔１４１に導電ペースト１４３を充填することにより形成されている。

特開２００８−１８１９１５号公報

近年、プリント配線板の高密度配線化の要求にともないブラインドビア１４０の更なる小径化が要求されている。ブラインドビア１４０の小径化のためには貫通孔１４１の内径を小さくし、かつ、この貫通孔１４１に導電ペースト１４３を十分に充填するために導電ペースト１４３の粘度を低下させることが必要となる。しかし、粘度の低い導電ペースト１４３を用いた場合、導電ペースト１４３の熱硬化のときの流動に起因してブラインドビア径ＢＤがばらつく。ブラインドビア径ＢＤがランドパターン１４２以上に拡大したときは、導電パターン同士の短絡するおそれが生じる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブラインドビア径のばらつきが小さいプリント配線板およびプリント配線板の製造方法を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、絶縁層と、この絶縁層の一方の面に形成されている第１導電層と、前記絶縁層の他方の面に形成されかつブラインドビアを通じて前記第１導電層に接続されている第２導電層とを備えているプリント配線板の製造方法において、前記絶縁層に前記第１導電層に達する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔を含む領域に導電性粒子を含む導電性インクを塗布して導電粒子層を形成する第１層形成工程と、電気めっきにより前記導電粒子層の上に電気めっき層を形成する第２層形成工程と、前記貫通孔周囲の前記導電粒子層および前記電気めっき層を除去し、前記導電粒子層と前記電気めっき層とを含む前記第２導電層を形成するパターン層形成工程とを含み、前記第２導電層を前記導電粒子層と前記電気めっき層を含む層として形成することを要旨とする。

この発明によれば、ブラインドビアの形成後に導電粒子層を除去する工程を含むため、導電粒子層の形成のために粘度の低い導電性インクを用いることができ、かつ導電性インクの粘度が低いことに起因してブラインドビア径のばらつきが大きくなることを抑制することができる。

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法において、前記ブラインドビアを形成した後、前記ブラインドビアに対して通電加熱することを要旨とする。

第１の発明によればブラインドビアは導電粒子層を含む。そして、導電粒子層の抵抗値は、導電性粒子同士の接触部すなわち接触抵抗に大きく左右される。本発明では、ブラインドビアに通電加熱することにより、導電性粒子同士の接触部分を溶融または焼結させる。これにより、導電性粒子同士の接触抵抗を小さくすることができる。この結果、ブラインドビアの抵抗値を低くすることができる。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のプリント配線板の製造方法において、前記第１層形成工程は、前記導電性インクを塗布する工程と、前記導電性インクの溶媒を蒸発させて前記導電粒子層を形成する工程と、前記導電粒子層に対して無電解めっき層を形成する工程とを含むことを要旨とする。

この発明によれば、導電粒子層に対して無電解めっき層を形成し、導電粒子層の導電性粒子間の隙間にめっき材を充填するため、これにより導電粒子層を緻密にすることができる。この結果、ブラインドビアの抵抗値を小さくすることができる。

（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、前記第１層形成工程は、前記導電性インクを塗布する工程と、前記導電性インクの溶媒を蒸発させて前記導電粒子層を形成する工程と、前記第１導電層の表面の酸化物を除去する酸化物除去剤を前記導電粒子層の上に塗布する工程と、前記酸化物除去剤の塗布後に前記導電粒子層に対して無電解めっき層を形成する工程とを含むことを要旨とする。

この発明によれば、酸化物除去剤により、第１導電層の表面の酸化物を除去することができるため、第１導電層と導電粒子層との接着強度を大きくすることができ、この結果、第１導電層と導電粒子層との間の剥離が抑制される。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、前記第１層形成工程は、前記導電性インクを塗布する工程と、前記導電性インクの溶媒を蒸発させて前記導電粒子層を形成する工程と、前記第１導電層の表面の酸化物を除去する酸化物除去剤を前記導電粒子層の上に塗布する工程と、前記酸化物除去剤の塗布後に不活性雰囲気で加熱処理する工程と、前記導電粒子層に対して無電解めっき層を形成する工程とを含むことを要旨とする。

この発明によれば、酸化物除去剤を導電粒子層の上に塗布した後に不活性雰囲気で加熱処理をするため、空気中で加熱処理する場合と比べて、酸化物除去剤が空気中の酸素と反応することが抑制されるため、酸化物除去剤と第１導電層の酸化物との反応を促進することができる。これにより、空気中で加熱処理する場合と比べて、第１導電層と導電粒子層との間の剥離の抑制効果を大きくすることができる。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のプリント配線板の製造方法において、前記酸化物除去剤は前記酸化物を還元する還元剤および前記酸化物を溶解する溶解物質の少なくとも一方を含むことを要旨とする。

還元剤は酸化物を還元することにより酸化物を分解する。また溶解物質は酸化物を溶解することにより酸化物を分解する。すなわち、この発明によれば、第１導電層の酸化物を分解することができるため、これにより、第１導電層と導電粒子層との間の接着力を増大させることができる。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、前記導電性インクは前記第１導電層の表面の酸化物を還元する還元剤および前記酸化物を溶解する溶解物質の少なくとも一方を含むことを要旨とする。

導電性インクは還元剤および溶解物質の少なくとも一方を含むため、導電性インクを塗布することにより、還元剤および溶解物質の少なくとも一方と第１導電層の酸化物とを接触させることができ、これにより第１導電層の酸化物を分解することができる。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、前記第１導電層はステンレス基板であることを要旨とする。
この発明によれば、第１導電層を銅材により形成する場合と比べて、プリント配線板を高い弾性を有する部材とすることができる。ステンレスの表面に回路が形成された部材は、振動の緩衝が必要な部品、例えばハードディスク等のヘッドサスペンション用の回路基板として用いることができる。

（９）請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のプリント配線板の製造方法において、前記ステンレス基板上で前記絶縁層が積層される側の面にニッケル層が形成されていることを要旨とする。

ステンレスの表面は酸化しやすいため、ステンレスとブラインドビアの接続部分の強度が低下することがある。この点、上記発明によれば、ステンレスの表面にニッケル層が形成されているため、ステンレスの表面の酸化を抑制することができ、ブラインドビアの接続部分の強度が低下することを抑制することができる。

（１０）請求項１０に記載の発明は、絶縁層と、前記絶縁層の一方の面に形成されている第１導電層と、前記絶縁層の他方の面に形成されかつブラインドビアを通じて前記第１導電層に接続されている第２導電層とを備えているプリント配線板において、前記第２導電層は、前記絶縁層の上に形成されている導電粒子層と、この導電粒子層に積層されている無電解めっき層と、前記無電解めっき層に積層されている電気めっき層とを備え、前記ブラインドビアは、前記ブラインドビアの貫通孔の表面に形成されている導電粒子層と、この導電粒子層に積層されている無電解めっき層と、前記無電解めっき層に積層されている電気めっき層とを備え、かつ前記貫通孔の底面で前記第１導電層に接続されていることを要旨とする。

例えば、ブラインドビアの構造を絶縁層と無電解めっきと電気めっき層とを順に積層した構造とすることもできる。しかし、この構造の場合、絶縁層と無電解めっきとの間の接着強度が弱いため剥離するおそれがある。この点、上記発明よれば、電気めっき層は導電粒子層および無電解めっき層を介して第１導電層に接続される。導電粒子層と絶縁層との接着力は、無電解めっきと絶縁層との接着強度よりも大きいため、絶縁層の導電粒子層との間の剥離を抑制することができる。

（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のプリント配線板において、前記導電性粒子同士は互いに接触する部分で溶融接続または焼結接続され、かつ前記導電性粒子と前記第１導電層とは互いに接触する部分で溶融接続または焼結接続されていることを要旨とする。

この発明によれば、導電性粒子同士が溶融接続または焼結接続され、かつ導電性粒子と第１導電層とが溶融接続または焼結接続されているため、ブラインドビアにおける導通経路の電流密度を増大することができる。この結果、ブラインドビアの抵抗値を小さくすることができる。

（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載のプリント配線板において、前記貫通孔の直径が１０μｍ以上であり、かつ前記導電粒子層の層厚が０．５μｍ以下であることを要旨とする。

仮に、貫通孔全体が導電粒子層となる場合、導電粒子層が多数の隙間のある構造であることから、ブラインドビアの強度が低下する。この点、上記発明によれば、貫通孔の底面および側面に形成された導電粒子層の上に、無電解めっきおよび電気めっきが積層された構造としているため、貫通孔全体を導電粒子層とする場合と比べて、ブラインドビアの強度を高くすることができる。

本発明によれば、ブラインドビア径のばらつきが小さいプリント配線板およびプリント配線板の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態のプリント配線板について、その断面構造を示す断面図。 同実施形態のプリント配線板について、ブラインドビアの断面構造を示す断面図。 同実施形態のプリント配線板について、各製造工程の断面構造を示す断面図。 同実施形態のプリント配線板について、各製造工程の断面構造を示す断面図。 同実施形態のプリント配線板について、製造条件とブラインドビアの抵抗値との関係を示すテーブル。 従来のプリント配線板について、その断面構造を示す断面図。

図１および図２を参照して、本発明のプリント配線板の一実施形態について説明する。以下に示すプリント配線板は、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッドを搭載するためのヘッドサスペンション用の回路基板の一例である。

プリント配線板１は、導電基板１０（第１導電層）と、この導電基板１０の一面に積層されている絶縁層２０と、絶縁層２０の上面に形成されている導電パターン３０（第２導電層）とを備えている。

導電基板１０として、例えば、厚さ１０μｍ〜５００μｍのステンレス基板が用いられる。この他、導電基板１０として、アルミニウム板、鉄板、銅板、または導電性金属の合板または各種導電性合金を用いることができる。なお、導電基板１０の厚みは用途により設定される。また、導電基板１０として、表面にニッケル層が形成されたステンレス基板を用いることもできる。この場合は、ニッケル層が保護膜となるため、ステンレスの酸化が抑制される。

絶縁層２０は、プリント配線板１の振動に対応し変形するように伸縮性のある絶縁性樹脂により形成されている。例えば、絶縁層２０はポリイミドフィルムにより形成される。
導電パターン３０は、金属粒子により構成されている導電粒子層３１と、導電粒子層３１の上に形成されている無電解めっき層３２と、無電解めっき層３２の上に形成されている電気めっき層３３とにより構成されている。なお、以降の説明においては、導電粒子層３１と無電解めっき層３２とを合わせた層が第１層とし、電気めっき層３３を第２層とする。

導電粒子層３１は平均粒径が数十ｎｍである導電性粒子３１Ａが積層されたものである。平均粒径とは、粒径の積算分布における積算値５０％の値（Ｄ５０）を示す。積算分布は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した５００個の粒子の画像解析により測定した円半径の値を体積換算して求めた値に基づいて作成される。なお、導電粒子層３１の層厚は０．５μｍ以下とされる。

導電性粒子３１Ａは銅（Ｃｕ）により形成されている。導電性粒子３１Ａとして、Ｃｕ以外に、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｉｎの群から選択される少なくとも一種を含む粒子が用いられる。また、これら導電性粒子３１Ａの混合物により導電粒子層３１が形成される。なお、導電性粒子３１Ａの粒子径は３０ｎｍ〜１００ｎｍに範囲とすることが好ましい。この場合、粒子径が３０ｎｍ〜１００ｎｍよりも大きい範囲にばらつく導電性粒子３１Ａにより導電粒子層３１を形成した場合と比べて、導電粒子層３１の表面を平滑になる。

導電性粒子３１Ａ同士は互いに接触する部分で焼結または溶融により接続されている。また、導電性粒子３１Ａと導電基板１０とは互いに接触する部分で焼結または溶融により接続されている。

無電解めっき層３２は、銅、銀、ニッケル等の金属（以下、「無電解めっき金属」）の無電解めっきにより形成された層である。導電性粒子３１Ａが銅粒子の場合、当該銅粒子との密着性の観点から銅またはニッケルが好ましい。無電解めっき層３２は、導電粒子層３１と同じ層に形成されている下層と、この下層の上に積層されている上層とにより構成されている。下層は導電性粒子３１Ａ同士の隙間に無電解めっき金属が充填することにより形成された層である。上層は無電解めっき金属が主成分となっている層である。無電解めっき層３２の層厚は０．１μｍ〜０．５μｍとされている。

電気めっき層３３は、銅またはニッケル等の金属の電気めっきにより形成された層である。電気めっき層３３の層厚は５〜３０μｍとされている。電気めっき層３３の層厚は無電解めっき層３２の層厚さよりも大きい。電気めっき層３３の層厚は、プリント配線板１の用途に応じて適宜設定される。

ブラインドビア４０は、導電基板１０に達する絶縁層２０の貫通孔４１の上に、導電粒子層３１および無電解めっき層３２および電気めっき層３３を順に積層することにより形成される。すなわち、ブラインドビア４０と導電パターン３０とは同一構造を有する。

図３および図４を参照して、プリント配線板１の製造方法について説明する。
図３（Ａ）に示すように、厚さ１０μｍ〜５００μｍの導電基板１０の上に溶液状のポリイミド前駆体樹脂を塗布した後、３００℃以上で加熱し、ポリイミド前駆体樹脂を硬化させる。これにより、導電基板１０上に厚さ１０μｍ〜２００μｍの絶縁層２０を形成する。

図３（Ｂ）に示すように、絶縁層２０においてブラインドビア４０に対応する部分に、直径が１０μｍ〜２００μｍの貫通孔４１をレーザ法またはエッチング法により形成する（貫通孔形成工程）。貫通孔４１の底面は導電基板１０に達するように形成する。貫通孔４１の孔径は１０μｍ〜２００μｍとされる。貫通孔４１の形成した後、レーザまたはエッチングにより生じた樹脂バリ、樹脂の粉等を除去するデスミア処理を行う。

図３（Ｃ）に示すように、絶縁層２０の表面処理した後、基板全体に対して導電性インクを塗布し、これを乾燥する（第１層形成工程）。導電性インクの乾燥後、導電性粒子３１Ａの表面および導電基板１０の表面に形成されている酸化物を除去する酸化物除去剤を塗布し、その後乾燥する。さらに、導電性粒子３１Ａの焼結のため加熱処理する。以下、各工程の詳細を説明する。

上記絶縁層２０の表面処理の方法としては、プラズマ処理、アルカリ溶液で表面を親水化するアルカリ処理、コロナ放電により対象物の表面を改質するコロナ処理、紫外線により対象物の表面を改質するＵＶ処理等が挙げられる。これにより、絶縁層２０の表面を粗化または絶縁層２０の表面に親水基を導入して、導電性インクと絶縁層２０との間の表面張力を低下させる。

導電性インクは、所定の溶媒に粒子分散剤により導電性粒子３１Ａを分散させたものである。溶媒として例えば水が用いられている。導電性インクの粘度は水と略同じである。このため、貫通孔４１の直径が１０μｍと小さい場合であっても当該案通孔に導電性インクを容易に充填することができる。溶媒としては、水以外にも、エタノール等の揮発性溶媒または水と揮発性溶媒の混合液を用いることができる。導電性粒子３１Ａとしては、平均粒径が数十ｎｍの粒子が用いられる。

粒子分散剤としては、例えば、分子量が２０００〜１０万の高分子分散剤が用いられる。例えば、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン等のアミン系の高分子分散剤、またポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース等の分子中にカルボン酸基を有する炭化水素系の高分子分散剤等が粒子分散剤として用いられる。

導電性インクの塗布はローラを用いて行う。導電性インクの厚さは、乾燥後に０．１μｍとなる厚さに調整される。なお、導電性インクの塗布は、ローラ法に代えて、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ダイコート法、スリットコート法、ディップコート法等の方法を用いることができる。

導電性インクの乾燥では、空気雰囲気下で８０℃において所定時間維持し、導電性インクに含まれる水を蒸発させる。これにより、絶縁層２０の表面上に導電性粒子３１Ａの薄層を形成する。

導電性インクを乾燥させた後は、上記したように酸化物除去剤を塗布する。酸化物除去剤は所定の溶媒に酸化物除去物質を溶解させたものである。溶媒としては水が用いられる。水以外にも、エタノール等の揮発性溶媒または水と揮発性溶媒の混合液を用いることができる。

酸化物除去剤に塗布後、不活性ガス雰囲気にて、５０℃〜４５０℃、より好ましくは１００℃〜４００℃にて加熱する。加熱処理時間は、１分〜２００分、より好ましくは、１０分〜６０分である。この加熱処理により、導電性粒子３１Ａの表面および導電基板１０の表面の酸化層と酸化物除去物質とが反応し、これにより酸化物を分解される。

酸化物除去物質としては２種類に区分される。
第１種別の酸化物除去物質は、酸化物を還元する還元性物質である。還元性物質として、次亜リン酸、亜リン酸、アスコルビン酸、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、アルコール、ヒドラジン、ホルムアルデヒド等が挙げられる。

第２種別の酸化物除去物質は、酸化物を溶解させる酸性またはアルカリ性の物質である。この種の物質として、アリルアミン、蟻酸、グルタミン酸、脂肪酸、乳酸、フタル酸、マレイン酸、リンゴ酸、ホウ酸、塩化アンモニウム、塩化マグネシウム、塩化メチル、クロロホルム、酢酸ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、トリクロロエチレン、硫化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、硫酸アルミニウム、ヘキサクロロエタン、等が挙げられる。特に、アリルアミン、蟻酸、グルタミン酸、脂肪酸、乳酸、フタル酸、マレイン酸、リンゴ酸は、酸化物除去剤の乾燥後に残留しても、イオン性元素が残留しないため、好適である。

酸化物除去剤は、溶媒中に、上記第１種別の酸化物除去物質および第２種別の酸化物除去物質のいずれか一方または両方を溶解して用いられる。また、溶媒中に、酸化物除去物質の分散剤、または溶液のｐＨを調整するｐＨ調整剤等を添加してもよい。

導電性インクの乾燥後の加熱処理では、導電性粒子３１Ａを焼結するとともに、導電性粒子３１Ａ以外の有機物（以下、「残留有機物」）を除去する。残留有機物としては、導電性インクに含まれる粒子分散剤、酸化物除去剤等が挙げられる。この加熱処理は、導電性粒子３１Ａの酸化を抑制する雰囲気下で行われる。例えば、窒素ガス雰囲気で、５℃／分の昇温速度にて３５０℃まで昇温させ、さらに３５０℃で３０分維持し、導電性粒子３１Ａ同士を互いに焼結接続させる。これにより、導電粒子層３１が形成される。なお、このように比較的低い温度で焼結可能である理由は、平均粒径が数十ｎｍである導電性粒子３１Ａの表面エネルギが高いことに起因する。

次に、図３（Ｄ）に示すように、絶縁層２０からの厚さが略０．２μｍとなるように無電解めっき層３２を形成する。具体的には、導電粒子層３１および絶縁層２０上にＰｄ−Ｓｎ等の触媒金属を塗布した後、Ｓｎを溶解して、導電粒子層３１にＰｄを付着させる。そして、銅めっき液に浸漬することにより、無電解めっき層３２を形成する。導電性粒子３１Ａ同士の間の隙間、および導電性粒子３１Ａと導電基板１０との間の隙間が無電解めっき金属により充填される。これにより、導電粒子層３１の密度が高くなるとともに、導電粒子層３１の表面に緻密な無電解めっき層３２を形成することができる。

次に、セミアディティブ−パターン法により導電パターン３０およびブラインドビア４０を形成する。以下、具体的に各工程を説明する。
図４（Ａ）に示すように、ブラインドビア４０および導電パターン３０に対応する部分以外の部分にレジスト５０を形成する。レジスト５０は、フォトレジストを基板にラミネートした上でフォトマスクを介して露光現像することにより形成される。

図４（Ｂ）に示すように、銅の電気めっきを行い、無電解めっき層３２の上に電気めっき層３３を形成する（第２層形成工程）。これにより、導電パターン３０およびブラインドビア４０が形成される。

図４（Ｃ）に示すように、レジスト５０を剥離した後、シード層すなわち無電解めっき層３２および導電粒子層３１を過水硫酸により除去する。さらに、無電解めっきの際に絶縁層２０に付着させたＰｄを除去する。以上の工程により、ブラインドビア４０および導電パターン３０が形成される（パターン層形成工程）。

ここで、本実施形態の製造方法と従来の製造方法とを比較する。
従来の製造方法では、絶縁層２０に貫通孔４１を形成した後、貫通孔４１の周囲にランドパターンを形成し、次いで、貫通孔４１の導電ペーストを充填することにより、ランドパターンと導電基板１０とを接続していた。しかしこの方法の場合、貫通孔４１の小径化に伴う導電ペーストの未充填の問題を解決するために導電ペーストの粘度を低下させる必要があったが、導電ペーストの粘度を低下させることにより、導電ペーストの硬化のときに広がり、ブラインドビア径のばらつきが生じるという新たな問題が生じていた。

この点、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の各工程で示されるように、また、従来のブラインドビア４０の製造方法と異なり、貫通孔４１に導電材料を充填するという工程すなわち導電性インクの塗布が電気めっきの前にあるため、低粘度の導電性インクを使用することができる。更に、導電性インクの塗布後にシード層（無電解めっき層３２および導電粒子層３１）を除去する工程があるため、ブラインドビア４０の寸法のばらつきが生じることも抑制することができる。すなわち、ブラインドビア４０の寸法精度は、セミアディティブ−パターン法のパターン精度に略同じとすることができる。

ところで、本実施形態のプリント配線板１の製造方法では、上記ブラインドビア４０および導電パターン３０の形成に加えて、ブラインドビア４０の抵抗値を低下させるために、ブラインドビア４０の通電加熱処理を行う。以下、この処理について説明する。

図４（Ｄ）に示すように、定電流源６０の高電位側のプローブ６１をブラインドビア４０の電気めっき層３３に接触させるとともに、グランド側のプローブ６２を導電基板１０に接触させ、そして、ブラインドビア４０に一定電流を流す。

導電粒子層３１および無電解めっき層３２の抵抗は、導電性粒子３１Ａの導電率、無電解めっきの導電率、導電性粒子３１Ａ同士の接触抵抗、導電性粒子３１Ａと導電基板１０との間の接触抵抗、無電解めっきと導電性粒子３１Ａとの間の接触抵抗等により定まる。これら抵抗の大きさを決める要素のうち、導電性粒子３１Ａ同士の接触抵抗、および導電性粒子３１Ａと導電基板１０との間の接触抵抗が比較的大きい。また、導電性粒子３１Ａの表面および導電基板１０の表面に酸化層が形成されている場合は、導電粒子層３１および無電解めっき層３２の抵抗に対してこれら接触抵抗が寄与する割合が高くなる。そこで、これら接触抵抗を低減するために、ブラインドビア４０にパルス電流し、導電性粒子３１Ａ同士の接触部分および導電性粒子３１Ａと導電基板１０との接触部分を焼結または溶融等により接続させる。これにより、導電性粒子３１Ａ同士の接触抵抗および導電性粒子３１Ａと導電基板１０との間の接触抵抗を小さくする。

次に、プリント配線板１の製造方法における酸化物除去剤の塗布の効果およびブラインドビア４０に対する通電加熱の効果について、本実施形態にかかるプリント配線板１の実施例およびその比較例を参照して説明する。

図５は、実施例および比較例の結果を示す。
実施例１〜３は、酸化物除去剤を塗布し、かつ通電加熱を行った例である。比較例は、酸化物除去剤を塗布せず、通電加熱を行った例である。なお、いずれの例についても、通電加熱の前後におけるブラインドビア４０の抵抗値を計測した。

＜実施例１＞
・絶縁層２０が積層された導電基板１０を母材として用いた。
・導電基板１０は厚さ２０μｍのＳＵＳ３０４の基板である。
・絶縁層２０はポリイミド樹脂により形成し、厚さを１０μｍとした。
・ブラインドビア４０の貫通孔４１は、絶縁層２０にＹＡＧレーザを照射して形成し、直径６０μｍとした。
・導電性インクとしては、平均粒径が４０ｎｍの銅粒子を８質量％水に分散させた水溶液を用いた。
・導電性インクを上記母材に塗布した後、水を蒸発させるため８０℃にて３０秒程度の期間加熱し、導電基板１０を乾燥した。
・導電性インクの乾燥後、酸化物除去剤（還元剤）としてのアスコルビン酸の１．０質量％水溶液を導電性インクの乾燥物の上に塗布した。この後、不活性ガス雰囲気下、９０℃で、３０分維持し、さらに５℃／分の昇温速度にて３５０℃まで昇温し、さらにこの温度３５０℃で３０分加熱処理した。これにより導電粒子層３１を形成した。
・導電粒子層３１の上に、銅の無電解めっきを行い、その厚みを０．２μｍとした。
・無電解めっきの上に、セミアディティブ−パターン法により導電パターン３０およびブラインドビア４０を形成した。
・電流５Ａ、パルス幅１００μｓのパルス電流をブラインドビア４０に通電した。
（結果）
・ブラインドビア４０の通電前の抵抗値は１．４Ωであった。
・ブラインドビア４０の通電後の抵抗値は０．１１Ωであった。

＜実施例２＞
下記以外は、実施例１と同じ製造条件である。
・実施例１の酸化物除去剤としてのアスコルビン酸の水溶液の塗布に代えて、次の処理を行った。すなわち、本実施例では、導電性インクの乾燥後、酸化物除去剤（酸化物溶解剤）としてのグルタミン酸の１．０質量％水溶液を導電性インクの乾燥物の上に塗布した。
（結果）
・ブラインドビア４０の通電前の抵抗値は１．２Ωであった。
・ブラインドビア４０の通電後の抵抗値は０．０９Ωであった。

＜実施例３＞
下記以外は、実施例１と同じ製造条件である。
・実施例１の酸化物除去剤としてのアスコルビン酸の水溶液の塗布に代えて、次の処理を行った。すなわち、本実施例では、導電性インクの乾燥後、酸化物除去剤（酸化物溶解剤）としてのマレイン酸の１．０質量％水溶液を導電性インクの乾燥物の上に塗布した。
（結果）
・ブラインドビア４０の通電前の抵抗値は１．２Ωであった。
・ブラインドビア４０の通電後の抵抗値は０．０９Ωであった。

＜比較例＞
下記以外は、実施例１〜３と同じ製造条件である。
・実施例１〜３では酸化物除去剤の塗布を行ったが、本実施例では酸化物除去剤を塗布しなかった。
（結果）
・ブラインドビア４０の通電前の抵抗値は１．８Ωであった。
・ブラインドビア４０の通電後の抵抗値は０．１４Ωであった。

＜評価＞
図５を参照して、実施例および比較例を比較する。
実施例および比較例のいずれについても、ブラインドビア４０にパルス通電を行っている。パルス通電の効果はいずれ場合も同様である。すなわち、通電後の抵抗値は、通電前の抵抗値よりも小さい。これは、導電性粒子３１Ａ同士の接触部分および導電性粒子３１Ａと導電基板１０との接触部分すなわち比較的高抵抗となっている部分がパルス通電により高温となり、一部溶融または焼結することに起因して、当該接触部分の抵抗値が低下したと考えられる。

一方、通電前のブラインドビア４０の抵抗値を比較すると、実施例の抵抗値は、比較例の抵抗値よりも小さい。これは、実施例のいずれも酸化物除去剤を塗布したことにより、導電性粒子３１Ａの表面の酸化物および導電基板１０の表面（ブラインドビア４０の底面）の酸化物が除去されたと考えられる。

本実施形態によれば以下の作用効果を奏することができる。
（１）上記実施形態では、絶縁層２０に導電性インクを塗布して導電粒子層３１を形成し、電気めっきにより導電粒子層３１の上にブラインドビア４０を形成し、さらに、ブラインドビア４０の周囲の導電粒子層３１および電気めっき層３３を除去する。

この発明によれば、ブラインドビア４０の形成後に導電粒子層３１を除去する工程を含むため、導電粒子層３１の形成のために粘度の低い導電性インクを用いることができ、かつ導電性インクの粘度が低いことに起因してブラインドビア径のばらつきが大きくなることを抑制することができる。

（２）上記実施形態では、ブラインドビア４０を形成した後、ブラインドビア４０に対して通電加熱する。上記ブラインドビア４０は導電粒子層３１を含む。そして導電粒子層３１の抵抗値は導電性粒子３１Ａ同士の接触部すなわち接触抵抗に大きく左右される。そこで、ブラインドビア４０に通電加熱することにより、導電性粒子３１Ａ同士の接触部分を溶融または焼結させている。これにより、導電性粒子３１Ａ同士のち接触抵抗を低減することができる。この結果、ブラインドビア４０の抵抗値を低くすることができる。

（３）上記実施形態では、導電性インクを塗布し、導電性インクの溶媒を蒸発させて導電粒子層３１を形成し、導電粒子層３１に対して無電解めっき層３２を形成する。この構成によれば、導電粒子層３１に対して無電解めっき層３２を形成し、導電粒子層３１の導電性粒子３１Ａ間の隙間にめっき材を充填するため、これにより導電粒子層３１を緻密にすることができる。この結果、ブラインドビア４０の抵抗値を小さくすることができる。

（４）上記実施形態では、導電粒子層３１を形成した後、酸化物除去剤を導電粒子層３１の上に塗布する。この構成によれば、酸化物除去剤により、導電基板１０の表面の酸化物を除去することができるため、導電基板１０と導電粒子層３１との接着強度を大きくすることができ、この結果、導電基板１０と導電粒子層３１との間の剥離が抑制される。

（５）上記実施形態では、酸化物除去剤の塗布後に不活性雰囲気で加熱処理する。この構成によれば、空気中で加熱処理する場合と比べて、酸化物除去剤が空気中の酸素と反応することが抑制されるため、酸化物除去剤と導電基板１０の酸化物との反応を促進することができ、これにより、導電基板１０と導電粒子層３１との間の剥離の抑制効果を大きくすることができる。

（６）上記実施形態では、酸化物除去剤として、酸化物を還元する還元剤および酸化物を溶解する溶解物質の少なくとも一方を用いる。還元剤は酸化物を還元することにより酸化物を分解する。また溶解物質は酸化物を溶解することにより酸化物を分解する。すなわち、上記構成によれば、導電基板１０の酸化物を分解することができるため、これにより、導電基板１０と導電粒子層３１との間の接着力を増大することができる。

（７）上記実施形態では、導電基板１０をステンレス基板により形成している。この構成によれば、導電基板１０を銅材により形成する場合と比べて、プリント配線板１を高い弾性を有する部材とすることができる。

（８）上記実施形態では、導電粒子層３１と無電解めっき層３２と電気めっき層３３とを備えたブラインドビア４０とする。
ブラインドビア４０を絶縁層２０と無電解めっきと電気めっき層３３とを順に積層した構造とすることができる。しかし、この構造の場合、絶縁層２０と無電解めっきとの間の接着強度が弱いため剥離するおそれがある。この点、上記構成よれば、電気めっき層３３は導電粒子層３１および無電解めっき層３２を介して導電基板１０に接続される。導電粒子層３１と絶縁層２０との接着力は、無電解めっきと絶縁層２０との接着強度よりも大きいため、絶縁層２０の導電粒子層３１との間の剥離を抑制することができる。

（９）上記実施形態では、導電性粒子３１Ａ同士は互いに接触する部分で溶融接続または焼結接続され、かつ導電性粒子３１Ａと導電基板１０とは互いに接触する部分で溶融接続または焼結接続されている。この構成によれば、ブラインドビア４０における導通経路の電流密度を増大することができる。この結果、ブラインドビア４０の抵抗値を小さくすることができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明の実施態様は上記各実施例にて示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記各実施例についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

・上記実施形態では、導電基板１０としてステンレス基板を用いているが、このステンレス基板で絶縁層２０が積層される側の面にニッケル層を形成してもよい。一般に、ステンレスの表面は酸化しやすいため、ステンレス基板とブラインドビア４０の接続部分の強度が低下することがある。この点、上記構成によれば、ステンレスの表面にニッケル層が形成されているため、ステンレスの表面の酸化を抑制することができ、ブラインドビア４０の接続部分の強度が低下することを抑制することができる。

・上記実施形態では、導電性インクの乾燥後に、導電粒子層３１に酸化物除去剤を塗布しているが、これに代えて、酸化物除去剤を導電性インクに予め添加しておいてもよい。この構成によっても、導電性インク内の還元剤および溶解物質と導電基板１０の酸化物とを接触させることができるため、これにより導電基板１０の酸化物を分解することができる。なお、このような方法によれば、酸化物除去剤を塗布する工程および酸化物除去剤を含んだ溶液を乾燥する工程を行う必要がないため、製造工程を簡略化することができる。

・上記実施形態では、導電性インクの乾燥後に、酸化物除去剤を塗布し、さらに酸化物除去剤を乾燥させているが、この乾燥を、導電性粒子３１Ａの焼結と同じ工程で行ってもよい。例えば、酸化物除去剤を塗布したものを不活性雰囲気下で加熱する。この際、加熱保持温度を２段階とする。第１段階の温度は、酸化物除去剤の水分を蒸発させる温度すなわち５０℃〜１００℃の温度範囲として３０分間維持する。その後、第２段階の温度すなわち３５０℃で３０分維持する。

・上記実施形態では、導電パターン３０およびブラインドビア４０をセミアディティブ−パターン法により形成しているが、導電パターン３０およびブラインドビア４０をセミアディティブ−パネル法により形成することもできる。いずれの製造方法においても、導電パターン３０の形成後、導電粒子層３１および無電解めっき層３２を除去するため、従来の製造方法に比べて、ブラインドビア４０の寸法精度を高くすることができる。

・上記実施形態では、導電基板１０と導電パターン３０とを接続するブラインドビア４０の製造方法について説明したが、本発明は、導電パターン３０同士を接続するブラインドビア４０にも適用することができる。このような構成においても、上記実施形態に準じた効果を奏する。

・上記実施形態では、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッドを搭載するための磁気ヘッドサスペンション用のプリント配線板１について説明したが、本発明の適用範囲はこのような用途のプリント配線板１に限定されず、種々のプリント配線板１に適用することができる。

１…プリント配線板、１０…導電基板（第１導電層）、２０…絶縁層、３０…導電パターン（第２導電層）、３１…導電粒子層、３１Ａ…導電性粒子、３２…無電解めっき層、３３…電気めっき層、４０…ブラインドビア、４１…貫通孔、５０…レジスト、６０…定電流源、６１，６２…プローブ、１１０…第１導電パターン、１２０…第２導電パターン、１３０…絶縁層、１４０…ブラインドビア、１４１…貫通孔、１４２…ランドパターン、１４３…導電ペースト。

Claims (12)

1. 絶縁層と、この絶縁層の一方の面に形成されている第１導電層と、前記絶縁層の他方の面に形成されかつブラインドビアを通じて前記第１導電層に接続されている第２導電層とを備えているプリント配線板の製造方法において、
   前記絶縁層に前記第１導電層に達する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
   前記貫通孔を含む領域に導電性粒子を含む導電性インクを塗布して導電粒子層を形成する第１層形成工程と、
   電気めっきにより前記導電粒子層の上に電気めっき層を形成する第２層形成工程と、
   前記貫通孔周囲の前記導電粒子層および前記電気めっき層を除去し、前記導電粒子層と前記電気めっき層とを含む前記第２導電層を形成するパターン層形成工程とを含み、
   前記第２導電層を前記導電粒子層と前記電気めっき層を含む層として形成する
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
2. 請求項１に記載のプリント配線板の製造方法において、
   前記ブラインドビアを形成した後、前記ブラインドビアに対して通電加熱する
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
3. 請求項１または２に記載のプリント配線板の製造方法において、
   前記第１層形成工程は、前記導電性インクを塗布する工程と、前記導電性インクの溶媒を蒸発させて前記導電粒子層を形成する工程と、前記導電粒子層に対して無電解めっき層を形成する工程とを含む
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、
   前記第１層形成工程は、前記導電性インクを塗布する工程と、前記導電性インクの溶媒を蒸発させて前記導電粒子層を形成する工程と、前記第１導電層の表面の酸化物を除去する酸化物除去剤を前記導電粒子層の上に塗布する工程と、前記酸化物除去剤の塗布後に前記導電粒子層に対して無電解めっき層を形成する工程とを含む
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、
   前記第１層形成工程は、前記導電性インクを塗布する工程と、前記導電性インクの溶媒を蒸発させて前記導電粒子層を形成する工程と、前記第１導電層の表面の酸化物を除去する酸化物除去剤を前記導電粒子層の上に塗布する工程と、前記酸化物除去剤の塗布後に不活性雰囲気で加熱処理する工程と、前記導電粒子層に対して無電解めっき層を形成する工程とを含む
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
6. 請求項４または５に記載のプリント配線板の製造方法において、
   前記酸化物除去剤は前記酸化物を還元する還元剤および前記酸化物を溶解する溶解物質の少なくとも一方を含む
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、
   前記導電性インクは前記第１導電層の表面の酸化物を還元する還元剤および前記酸化物を溶解する溶解物質の少なくとも一方を含む
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、
   前記第１導電層はステンレス基板である
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
9. 請求項８に記載のプリント配線板の製造方法において、
   前記ステンレス基板上で前記絶縁層が積層される側の面にニッケル層が形成されている
   ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
10. 絶縁層と、前記絶縁層の一方の面に形成されている第１導電層と、前記絶縁層の他方の面に形成されかつブラインドビアを通じて前記第１導電層に接続されている第２導電層とを備えているプリント配線板において、
    前記第２導電層は、前記絶縁層の上に形成されかつ導電性粒子を含む導電粒子層と、この導電粒子層に積層されている無電解めっき層と、前記無電解めっき層に積層されている電気めっき層とを備え、
    前記ブラインドビアは、前記ブラインドビアの貫通孔の表面に形成されかつ前記導電性粒子を含む導電粒子層と、この導電粒子層に積層されている無電解めっき層と、前記無電解めっき層に積層されている電気めっき層とを備え、かつ前記貫通孔の底面で前記第１導電層に接続されている
    ことを特徴とするプリント配線板。
11. 請求項１０に記載のプリント配線板において、
    前記導電性粒子同士は互いに接触する部分で溶融接続または焼結接続され、かつ前記導電性粒子と前記第１導電層とは互いに接触する部分で溶融接続または焼結接続されている
    ことを特徴とするプリント配線板。
12. 請求項１０または１１に記載のプリント配線板において、
    前記貫通孔の直径が１０μｍ以上であり、かつ前記導電粒子層の層厚が０．５μｍ以下である
    ことを特徴とするプリント配線板。

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