JP2687604B2 - プリント回路基板の製造方法 - Google Patents
プリント回路基板の製造方法Info
- Publication number
- JP2687604B2 JP2687604B2 JP1181702A JP18170289A JP2687604B2 JP 2687604 B2 JP2687604 B2 JP 2687604B2 JP 1181702 A JP1181702 A JP 1181702A JP 18170289 A JP18170289 A JP 18170289A JP 2687604 B2 JP2687604 B2 JP 2687604B2
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- Japan
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- circuit board
- printed circuit
- film
- via hole
- insulating substrate
- Prior art date
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- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 各種電子機器の構成に広く使用されるプリント回路基
板の製造方法に関し、 窒化アルミニウムよりなる絶縁基体のビアホールに密
着性の優れた介在膜を形成して、その内部に導電性の優
れた銅よりなるビアを形成することを目的とし、 平板状に成形された窒化アルミニウムよりなる絶縁基
体にレーザビームを照射することにより、所定位置にビ
アホールを穿設するとともに内壁にアルミニウムの析出
膜を析出させ、当該アルミニウム析出膜の表面に亜鉛メ
ッキを施した後、酸化雰囲気中で加熱して該ビアホール
の内壁に酸化亜鉛膜を形成し、該酸化亜鉛膜の表面に導
電性に優れた銅を充填することで接続用のビアを配設し
た後に所定の導体パターンを表裏両面に印刷する。
板の製造方法に関し、 窒化アルミニウムよりなる絶縁基体のビアホールに密
着性の優れた介在膜を形成して、その内部に導電性の優
れた銅よりなるビアを形成することを目的とし、 平板状に成形された窒化アルミニウムよりなる絶縁基
体にレーザビームを照射することにより、所定位置にビ
アホールを穿設するとともに内壁にアルミニウムの析出
膜を析出させ、当該アルミニウム析出膜の表面に亜鉛メ
ッキを施した後、酸化雰囲気中で加熱して該ビアホール
の内壁に酸化亜鉛膜を形成し、該酸化亜鉛膜の表面に導
電性に優れた銅を充填することで接続用のビアを配設し
た後に所定の導体パターンを表裏両面に印刷する。
本発明は、各種電子機器の構成に広く使用されるプリ
ント回路基板の製造方法に関する。
ント回路基板の製造方法に関する。
最近、特に電算機等に使用されるプリント回路基板
（以下基板と略称する）の材料として樹脂が広く使用さ
れているが、基板上の素子の実装密度が高くなるに伴い
素子より発生する熱が問題視されるとともに、更に高い
実装密度が要求されているので半導体素子（ベアチッ
プ）を直接実装するニーズがあって、素子材料のシリコ
ンと熱膨張が略等しい窒化アルミニウム（セラミック
ス）製の絶縁基体が使用されている。
（以下基板と略称する）の材料として樹脂が広く使用さ
れているが、基板上の素子の実装密度が高くなるに伴い
素子より発生する熱が問題視されるとともに、更に高い
実装密度が要求されているので半導体素子（ベアチッ
プ）を直接実装するニーズがあって、素子材料のシリコ
ンと熱膨張が略等しい窒化アルミニウム（セラミック
ス）製の絶縁基体が使用されている。
一方、プリント回路基板の接続用ビアには抵抗が低
く，且つ低コストの銅が望まれているが、前記絶縁基体
に熱伝導の優れた窒化アルミニウムを選択すると銅との
密着性が悪いので、両者に密着性の優れた材料を介在さ
せて絶縁基体を接続用ビアが一体となる新しいプリント
回路基板の製造方法が必要とされている。
く，且つ低コストの銅が望まれているが、前記絶縁基体
に熱伝導の優れた窒化アルミニウムを選択すると銅との
密着性が悪いので、両者に密着性の優れた材料を介在さ
せて絶縁基体を接続用ビアが一体となる新しいプリント
回路基板の製造方法が必要とされている。
従来広く使用されているセラミックスよりなるプリン
ト回路基板の一般的な製造方法は、第２図の工程順側断
面図で示すように、 （ａ）は、一定厚みのスラリーを乾燥して加熱と加圧
により焼鈍と密度の均一化を行った誘電体となる絶縁基
体１に、パンチングシステム等により多数個の微細なビ
アホール３を穿孔した状態、 （ｂ）は、絶縁基体１の上面にビア充填用の図示して
いないスクリーンを被せ、その上に導電性の優れた金属
粉末，例えば銀−パラジュウムよりなるビア充填剤４−
１を塔載して、図示していないスキージ等にて前記ビア
ホール３に当該ビア充填剤４−１を充填した状態、 （ｃ）は、ビア充填剤４−１を充填した絶縁基体１を
高温で焼結することにより接続ビア４を形成した状態、 （ｄ）は、上記ビア４を形成した絶縁基体１の表裏両
面を平面状に研磨して、その両面に所定の導体パターン
２を印刷することによりプリント回路基板が形成されて
いる。
ト回路基板の一般的な製造方法は、第２図の工程順側断
面図で示すように、 （ａ）は、一定厚みのスラリーを乾燥して加熱と加圧
により焼鈍と密度の均一化を行った誘電体となる絶縁基
体１に、パンチングシステム等により多数個の微細なビ
アホール３を穿孔した状態、 （ｂ）は、絶縁基体１の上面にビア充填用の図示して
いないスクリーンを被せ、その上に導電性の優れた金属
粉末，例えば銀−パラジュウムよりなるビア充填剤４−
１を塔載して、図示していないスキージ等にて前記ビア
ホール３に当該ビア充填剤４−１を充填した状態、 （ｃ）は、ビア充填剤４−１を充填した絶縁基体１を
高温で焼結することにより接続ビア４を形成した状態、 （ｄ）は、上記ビア４を形成した絶縁基体１の表裏両
面を平面状に研磨して、その両面に所定の導体パターン
２を印刷することによりプリント回路基板が形成されて
いる。
以上説明した従来のプリント回路基板の製造方法で問
題となるのは、第３図（ａ）に示すように一般にビア４
の金属材料と絶縁基体１のセラミックスとは密着性が悪
いので、絶縁基体１のビアホール３とビア４との界面に
空孔が生じて、後工程に行われる表面のパターン２形
成，例えばメッキ等のWETプロセス時に薬剤がその空孔
に浸透して腐食が発生したり、第３図の（ｂ）に示すよ
うに表面のパターン２形成後においても、内部からガス
発生によりそのパターン２を破壊する恐れがある。
題となるのは、第３図（ａ）に示すように一般にビア４
の金属材料と絶縁基体１のセラミックスとは密着性が悪
いので、絶縁基体１のビアホール３とビア４との界面に
空孔が生じて、後工程に行われる表面のパターン２形
成，例えばメッキ等のWETプロセス時に薬剤がその空孔
に浸透して腐食が発生したり、第３図の（ｂ）に示すよ
うに表面のパターン２形成後においても、内部からガス
発生によりそのパターン２を破壊する恐れがある。
また、ビア４の材料は導電性の良い，例えば銀パラジ
ュウム等の金属であり、セラミックスからなる絶縁基体
１に比して熱膨張率が大きいので、ビアホール３とビア
４と密着して一体化していないと、プリント板使用時の
熱によりビア４が絶縁基体１より伸びて表面のパターン
２を破壊し、同様に熱ショックが繰り返されるとビア４
の中間部に断線が生じてその補修に大きなコストを必要
となるという問題が生じている。
ュウム等の金属であり、セラミックスからなる絶縁基体
１に比して熱膨張率が大きいので、ビアホール３とビア
４と密着して一体化していないと、プリント板使用時の
熱によりビア４が絶縁基体１より伸びて表面のパターン
２を破壊し、同様に熱ショックが繰り返されるとビア４
の中間部に断線が生じてその補修に大きなコストを必要
となるという問題が生じている。
更に、近年基板材料として熱伝導の優れた窒化アルミ
ニウム，導体材料として低抵抗で且つ低コストの銅が有
望視されているが、銅とセラミックスとの密着性が悪く
両方の間に密着性の優れた介在物を挟む必要があるとい
う問題も生じている。
ニウム，導体材料として低抵抗で且つ低コストの銅が有
望視されているが、銅とセラミックスとの密着性が悪く
両方の間に密着性の優れた介在物を挟む必要があるとい
う問題も生じている。
本発明は上記のような問題点に鑑み、窒化アルミニウ
ムよりなる絶縁基体のビアホールに密着性の優れた介在
膜を形成して、その内部に導電性の優れた銅よりなるビ
アを形成する新しいプリント回路基板の製造方法の提供
を目的とする。
ムよりなる絶縁基体のビアホールに密着性の優れた介在
膜を形成して、その内部に導電性の優れた銅よりなるビ
アを形成する新しいプリント回路基板の製造方法の提供
を目的とする。
本発明は、第１図の工程順側断面図で示すように、平
板状に成形された窒化アルミニウムよりなる絶縁基体11
にレーザビーム15を照射することにより、所定位置にビ
アホール13を穿設するとともに内壁にアルミニウムの析
出膜13−１を析出させ、該アルミニウム析出膜13−１の
表面に無電解亜鉛メッキを施した後、酸化雰囲気中で加
熱して該ビアホール13の内壁に酸化亜鉛膜13−２を形成
し、該酸化亜鉛膜13−２の内部に導電性の優れた金属を
充填することでビア14を配設し後に所定の導体パターン
12を表裏両面に印刷する。
板状に成形された窒化アルミニウムよりなる絶縁基体11
にレーザビーム15を照射することにより、所定位置にビ
アホール13を穿設するとともに内壁にアルミニウムの析
出膜13−１を析出させ、該アルミニウム析出膜13−１の
表面に無電解亜鉛メッキを施した後、酸化雰囲気中で加
熱して該ビアホール13の内壁に酸化亜鉛膜13−２を形成
し、該酸化亜鉛膜13−２の内部に導電性の優れた金属を
充填することでビア14を配設し後に所定の導体パターン
12を表裏両面に印刷する。
本発明では、窒化アルミニウムよりなる絶縁基体11に
レーザビーム15を局所的に照射してビアホール13を穿設
すると、その高熱により窒化アルミニウムから窒素が遊
離してビアホール13の内壁にアルミニウムの析出膜13−
１が形成されるので、そのアルミニウム析出膜13−１に
無電解亜鉛メッキを施して酸化させると酸化亜鉛膜13−
２（以下ZnO膜と略称する）が形成される。このZnO膜13
−２はビア14の銅焼結体と絶縁基体11の窒化アルミニウ
ムに対して共に密着性が優れているから、ZnO膜13−２
形成後のビアホール13内に銅粉末を含むビア充填剤４−
１を充填して焼結すると、焼結された銅とZnO膜13−２
が密着して絶縁基体11とビア14が一体となるため、ビア
ホール13とビア14との界面に空孔，或いはビア14の中間
部の断線がなくなるとともに、プリント板使用時の熱に
よるビア14の熱膨張が抑制されて表面に形成されたパタ
ーン12の破壊を防止することが可能となる。
レーザビーム15を局所的に照射してビアホール13を穿設
すると、その高熱により窒化アルミニウムから窒素が遊
離してビアホール13の内壁にアルミニウムの析出膜13−
１が形成されるので、そのアルミニウム析出膜13−１に
無電解亜鉛メッキを施して酸化させると酸化亜鉛膜13−
２（以下ZnO膜と略称する）が形成される。このZnO膜13
−２はビア14の銅焼結体と絶縁基体11の窒化アルミニウ
ムに対して共に密着性が優れているから、ZnO膜13−２
形成後のビアホール13内に銅粉末を含むビア充填剤４−
１を充填して焼結すると、焼結された銅とZnO膜13−２
が密着して絶縁基体11とビア14が一体となるため、ビア
ホール13とビア14との界面に空孔，或いはビア14の中間
部の断線がなくなるとともに、プリント板使用時の熱に
よるビア14の熱膨張が抑制されて表面に形成されたパタ
ーン12の破壊を防止することが可能となる。
以下図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。
明する。
第１図は本実施例によるプリント回路基板の製造方法
の工程順側断面図を示す。
の工程順側断面図を示す。
その窒化アルミニウムよりなるプリント回路基板の製
造方法は、 （ａ）は、一定厚みの平板状に窒化アルミニウムより成
形された絶縁基体11の所定位置に、レーザビーム15を局
所的に照射してビアホール13を穿設して、その高熱によ
り窒化アルミニウムから窒素を遊離させてビアホール13
の内壁にアルミニウムの析出膜13−１を形成した状態、 （ｂ）は、無電解メッキによりビアホール13のアルミニ
ウム析出膜13−１上に亜鉛薄膜13-2aを形成した状態、 （ｃ）は、上記亜鉛メッキを施した絶縁基体11を酸性化
雰囲気（大気中）で加熱することにより亜鉛薄膜13-2a
を表面酸化させてそれぞれにZnO膜13−２を形成した状
態、 （ｄ）は、絶縁基体11の上面にビア充填用の図示してい
ないスクリーンを被せ、その上に導電性を優れた金属粉
末，例えば銅よりなるビア充填剤を搭載して、図示して
いないスキージ等にて前記ZnO膜13−２の内部に充填
し、従来と同様に高温で焼結することにより接続用ビア
14を形成した状態、 （ｅ）は、上記ビア14を形成した絶縁基体11の表裏両面
を平面状に研磨して、その表裏両面に所定の導体パター
ン12を印刷することによりプリント回路基板を形成して
いる。
造方法は、 （ａ）は、一定厚みの平板状に窒化アルミニウムより成
形された絶縁基体11の所定位置に、レーザビーム15を局
所的に照射してビアホール13を穿設して、その高熱によ
り窒化アルミニウムから窒素を遊離させてビアホール13
の内壁にアルミニウムの析出膜13−１を形成した状態、 （ｂ）は、無電解メッキによりビアホール13のアルミニ
ウム析出膜13−１上に亜鉛薄膜13-2aを形成した状態、 （ｃ）は、上記亜鉛メッキを施した絶縁基体11を酸性化
雰囲気（大気中）で加熱することにより亜鉛薄膜13-2a
を表面酸化させてそれぞれにZnO膜13−２を形成した状
態、 （ｄ）は、絶縁基体11の上面にビア充填用の図示してい
ないスクリーンを被せ、その上に導電性を優れた金属粉
末，例えば銅よりなるビア充填剤を搭載して、図示して
いないスキージ等にて前記ZnO膜13−２の内部に充填
し、従来と同様に高温で焼結することにより接続用ビア
14を形成した状態、 （ｅ）は、上記ビア14を形成した絶縁基体11の表裏両面
を平面状に研磨して、その表裏両面に所定の導体パター
ン12を印刷することによりプリント回路基板を形成して
いる。
その結果、ビアホール13の内壁に形成されたZnO膜13
−２により熱伝導性の優れた窒化アルミニウムからなる
絶縁基体11とビア14とが一体化されて、ビアホール13と
ビア14との界面に空孔，或いはビア14の中間部の断線が
なくなるとともに、熱膨張によるビア14の伸びが抑制さ
れて表面のパターン12が破壊されるのを防止することが
できる。
−２により熱伝導性の優れた窒化アルミニウムからなる
絶縁基体11とビア14とが一体化されて、ビアホール13と
ビア14との界面に空孔，或いはビア14の中間部の断線が
なくなるとともに、熱膨張によるビア14の伸びが抑制さ
れて表面のパターン12が破壊されるのを防止することが
できる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば極め
て簡単な方法で、熱伝導性の優れた窒化アルミニウムよ
りなる絶縁基体と銅からなるビアとが密着して空孔と断
線がなくなるとともに、表面層パターンの破壊を防止す
ることができる等の利点があり、著しい放熱効果及び、
信頼性向上の効果が期待できるプリント回路基板の製造
方法を提供することができる。
て簡単な方法で、熱伝導性の優れた窒化アルミニウムよ
りなる絶縁基体と銅からなるビアとが密着して空孔と断
線がなくなるとともに、表面層パターンの破壊を防止す
ることができる等の利点があり、著しい放熱効果及び、
信頼性向上の効果が期待できるプリント回路基板の製造
方法を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例による回路基板の製造方法を
示す工程順側断面図、 第２図は従来のプリント回路基板の製造方法を示す工程
順側断面図、 第３図は課題を説明する側断面図である。 図において、 11は絶縁基体、12はパターン、13はビアホール、13−１
はアルミニウム析出膜、13-2aは亜鉛薄膜、13−２はZnO
膜、14はビア、４−１はビア充填剤、15はレーザビー
ム、 を示す。
示す工程順側断面図、 第２図は従来のプリント回路基板の製造方法を示す工程
順側断面図、 第３図は課題を説明する側断面図である。 図において、 11は絶縁基体、12はパターン、13はビアホール、13−１
はアルミニウム析出膜、13-2aは亜鉛薄膜、13−２はZnO
膜、14はビア、４−１はビア充填剤、15はレーザビー
ム、 を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】平板状に成形された窒化アルミニウムより
なる絶縁基体にビアホールを穿設するとともに、その内
壁にアルミニウム析出膜を析出させる工程、 該アルミニウム析出膜をめっき核としてその表面に亜鉛
薄膜を形成する工程、 該亜鉛薄膜の表面にZnO膜を形成する工程、 前記ビアホールの中に銅を充填してビアを形成する工
程、 ビアを形成した後に所定の導体パターンを表裏両面に印
刷する工程、 をシーケンス的に実行する ことを特徴としたプリント回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181702A JP2687604B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | プリント回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181702A JP2687604B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | プリント回路基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346298A JPH0346298A (ja) | 1991-02-27 |
| JP2687604B2 true JP2687604B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=16105365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181702A Expired - Lifetime JP2687604B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | プリント回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687604B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5459923A (en) * | 1993-07-28 | 1995-10-24 | E-Systems, Inc. | Method of marking hermetic packages for electrical device |
| JP3340350B2 (ja) * | 1997-04-18 | 2002-11-05 | 富士通株式会社 | 薄膜多層基板及び電子装置 |
| JP2013045957A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Kyocera Corp | 配線基板および電子装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0770829B2 (ja) * | 1987-02-10 | 1995-07-31 | 株式会社東芝 | セラミツクス基板への導通孔形成方法 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1181702A patent/JP2687604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346298A (ja) | 1991-02-27 |
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