JP2793497B2 - 高密度回路基板のビアホールの形成方法 - Google Patents

高密度回路基板のビアホールの形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高密度多層回路基板の
製造のとき、上部配線層と下部配線層とを接続するため
のビアホールを形成するためのビアホールの形成方法に
関し、特に、同一層内に電源用ビアホールや放熱用ビア
ホール等の直径または長径または一辺の長さが大きな大
径ビアホールと信号パターンに使用するための信号用ビ
アホール等の直径または長径または一辺の長さが小さな
小径ビアホールとを有する高密度多層回路基板のビアホ
ールの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多層回路基板の上部配線層と下部配線層
とを接続するための従来のビアホールの形成方法は、厚
膜印刷用スクリーン(厚膜スクリーン)によって回路基
板の全面に感光性樹脂を含む厚膜誘電体ペーストを塗布
して乾燥した後、ガラスマスク原版を介して紫外線を照
射することによって厚膜誘電体ペースト上にビアホール
のパターンを露光し、「1,1,1,−トリクロロエタ
ン」によって現像することによってビアホールを形成す
るという方法を採用している。
【0003】また、他の方法として、エマルジョンによ
ってビアホールのパターンを形成した厚膜スクリーンを
使用し、厚膜スクリーンを介して回路基板上に厚膜誘電
体ペーストを印刷した後、それを乾燥させてビアホール
を形成するという方法もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したような高密度
多層回路基板の従来のビアホールの形成方法は、「1,
1,1,−トリクロロエタン」によってビアホールのパ
ターンを露光した厚膜誘電体ペーストを現像する前者の
方法は、「1,1,1,−トリクロロエタン」が地球上
のオゾン層を破壊する物質であるため、厚膜誘電体ペー
ストの現像剤として使用することが不可能な状況となっ
てきており、早急に代替の現像剤に切替える必要がある
という問題点を有している。
【0005】「1,1,1,−トリクロロエタン」の代
替現像剤として、酢酸ブチル90%とノルマルヘキサン
10%との混合溶剤を使用する場合は、その混合溶剤の
揮発性の悪さから、フォトリソグラフィ法によってビア
ホールを形成するとき、電源用ビアホールや放熱用ビア
ホール等の直径(円形の場合)または長径(楕円形の場
合)または一辺の長さ(正方形または長方形の場合)が
大きなビアホールの部分やそれらの周辺に、現像残滓で
あるアルミナ粉やガラスフリットが点在して残留すると
いう欠点がある。
【0006】また、エマルジョンによってビアホールの
パターンを形成した厚膜スクリーンを介して回路基板上
に厚膜誘電体ペーストを印刷してビアホールを形成する
後者の方法は、現在の技術水準では、直径または長径ま
たは一辺の長さが100ミクロン程度のビアホールを形
成するのが限界であり、それ以上の小さな直径または長
径または一辺の長さのビアホールを必要とする高密度多
層回路基板の製造には適さないという問題点を有してい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の高密度回路基板
のビアホールの形成方法は、上部配線層と下部配線層と
を接続するために同一層内に電源用ビアホールや放熱用
ビアホール等の直径または長径または一辺の長さが大き
な大径ビアホールと信号パターンに使用するための信号
用ビアホール等の直径または長径または一辺の長さが小
さな小径ビアホールとを有する高密度多層回路基板のビ
アホールの形成方法であって、エマルジョンによって前
記大径ビアホールのパターンを形成している厚膜印刷用
スクリーンによって感光性樹脂を含む厚膜誘電体ペース
トを回路基板上に印刷した後、前記大径ビアホールおよ
び前記小径ビアホールのパターンを形成してあるガラス
マスク原版を介して紫外線を照射し、酢酸ブチルまたは
エステル系溶媒を現像溶媒としノルマルヘキサンまたは
キシレンまたはベンゼンを現像抑制溶媒とした混合液を
現像剤として使用して現像すること含むものであり、更
に、現像方式としてしてスピンナー上に回路基板を搭載
してシャワー方式またはパドル方式で現像することを含
むものである。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0009】図1は本発明の一実施例を適用した高密度
回路基板の製造上の各段階における状態を工程順に示す
断面図で、(a)は厚膜スクリーンによって厚膜誘電体
ペーストを印刷した後の状態を示す図、(b)はビアホ
ールのパターンを露光した後の状態を示す図、(c)は
混合溶剤によって現像した後の状態をを示す図である。
【0010】本実施例は、まず図1(a)に示すよう
に、エマルジョン2によって電源用ビアホール7や放熱
用ビアホール(図示省略)等の直径(円形の場合)また
は長径(楕円形の場合)または一辺の長さ(正方形また
は長方形の場合)が大きなビアホール(大径ビアホー
ル)のパターンを形成してある厚膜印刷用スクリーン
(厚膜スクリーン)3を用い、この厚膜印刷用スクリー
ン3を介して感光性樹脂を含む厚膜誘電体ペースト4を
回路基板1上に印刷して大径ビアホールを形成する。
【0011】エマルジョン2は、厚さ5〜10ミクロン
であって、厚膜印刷用スクリーン3に大径ビアホールの
パターンを形成している。厚膜印刷用スクリーン3は、
後の工程における良好な現像条件を確保するため、乾燥
後の厚膜誘電体ペースト4の厚さを25〜35ミクロン
に保ち、かつ焼成後の厚さを15〜20ミクロンに保つ
ため、大きさが120または150メッシュのステンレ
ス製のメッシュを使用する。
【0012】このようにして厚膜誘電体ペースト4を印
刷された回路基板1は、エマルジョン2によってマスク
されて形成された電源用ビアホール7等の大径ビアホー
ルを有する厚膜誘電体ペースト4が塗布されている。
【0013】次に、厚膜誘電体ペースト4のレベリング
のため、回路基板1を一定時間放置する。このとき、電
源用ビアホール7等の大径ビアホールの内部は、厚膜誘
電体ペースト4のだれ込みによって設計寸法よりも小さ
くなることがあるが、後の工程の現像のときにこのだれ
込んだ部分を除去するため、問題とはならない。一定時
間の放置が終了すると、厚膜誘電体ペースト4の乾燥条
件に適合した条件でシンナー成分を除去する。図1
(a)は、以上の工程が終了した時点の状態を示す図で
ある。
【0014】次に、図1(b)に示すように、ガラスマ
スク原版5を使用し、回路基板1上の厚膜誘電体ペース
ト4に紫外線を照射する。ガラスマスク原版5には、電
源用ビアホール7や放熱用ビアホール等の大径ビアホー
ルと、信号用ビアホール等の直径の小さな小径ビアホー
ルとの両者のパターンが形成されている。従って、厚膜
誘電体ペースト4のガラスマスク原版5によってマスク
された部分はそのままの状態で残るが、ガラスマスク原
版5によってマスクされずに紫外線を照射された部分
は、感光基がポリマーとなる。
【0015】次に、上記の工程によって紫外線を照射し
た厚膜誘電体ペースト4を、現像溶媒としての酢酸ブチ
ルと、現像抑制溶媒としてのノルマルヘキサンとの混合
溶剤(例えば酢酸ブチル90%、ノルマルヘキサン10
%)によって現像する。これにより、厚膜誘電体ペース
ト4の紫外線を照射されてポリマーとなった部分が除去
され、信号用ビアホール6等の小径ビアホールが形成さ
れる。このとき同時に、電源用ビアホール7等の大径ビ
アホールの内部のだれ込んだ部分も除去されるため、大
径ビアホールは設計寸法どおりに整形される。
【0016】現像溶媒としては、酢酸ブチルの他にエス
テル系溶媒を使用することができ、また、現像抑制溶媒
としては、ノルマルヘキサンの他にキシレンまたはベン
ゼンを使用することができる。現像溶媒と現像抑制溶媒
との混合比は、厚膜誘電体ペーストの種類に応じて変え
る。
【0017】混合溶剤による現像方式としては、スピン
ナー上に回路基板を搭載し、シャワー方式で現像する
か、またはパドル方式で現像するのが望ましい。浸漬現
像方式では、現像液の浸透性のよさと揮発性の悪さとか
ら、回路基板上に形成されているを下層導体と厚膜誘電
体ペーストとの間が剥離することがあるため、注意を要
する。
【0018】現像を完了した回路基板1は、焼結を行っ
てビアホールの形成を完了する。図1(c)は、以上の
工程が終了した時点の状態を示す図である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高密度回
路基板のビアホールの形成方法は、エマルジョンによっ
て大径ビアホールのパターンを形成している厚膜印刷用
スクリーンによって厚膜誘電体ペーストを回路基板上に
印刷した後、大径ビアホールおよび小径ビアホールのパ
ターンを形成してあるガラスマスク原版を介して紫外線
を照射し、酢酸ブチルまたはエステル系溶媒を現像溶媒
とし、ノルマルヘキサンまたはキシレンまたはベンゼン
を現像抑制溶媒とした混合液を現像剤として使用して現
像することにより、オゾン層を破壊しないために地球環
境を保全しながら、アルミナ粉やガラスフリットが残留
しないために品質がよく、しかも小さな寸法のビアホー
ルと大きな寸法のビアホールとを同一層内に形成できる
ために高密度実装が可能な回路基板を製造することが可
能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を適用した高密度回路基板の
製造上の各段階における状態を工程順に示す断面図で、
(a)は厚膜スクリーンによって厚膜誘電体ペーストを
印刷した後の状態を示す図、(b)はビアホールのパタ
ーンを露光した後の状態を示す図、(c)は混合溶剤に
よって現像した後の状態をを示す図である。
【符号の説明】
1 回路基板 2 エマルジョン 3 厚膜印刷用スクリーン(厚膜スクリーン) 4 厚膜誘電体ペースト 5 ガラスマスク原版 6 信号用ビアホール 7 電源用ビアホール

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部配線層と下部配線層とを接続するた
    めに同一層内に電源用ビアホールや放熱用ビアホール等
    の直径または長径または一辺の長さが大きな大径ビアホ
    ールと信号パターンに使用するための信号用ビアホール
    等の直径または長径または一辺の長さが小さな小径ビア
    ホールとを有する高密度多層回路基板のビアホールの形
    成方法であって、エマルジョンによって前記大径ビアホ
    ールのパターンを形成している厚膜印刷用スクリーンに
    よって感光性樹脂を含む厚膜誘電体ペーストを回路基板
    上に印刷した後、前記大径ビアホールおよび前記小径ビ
    アホールのパターンを形成してあるガラスマスク原版を
    介して紫外線を照射し、酢酸ブチルまたはエステル系溶
    媒を現像溶媒としノルマルヘキサンまたはキシレンまた
    はベンゼンを現像抑制溶媒とした混合液を現像剤として
    使用して現像すること含むことを特徴とする高密度回路
    基板のビアホールの形成方法。
  2. 【請求項2】 現像溶媒として酢酸ブチルを使用したこ
    とを特徴とする請求項1記載の高密度回路基板のビアホ
    ールの形成方法。
  3. 【請求項3】 現像溶媒としてエステル系溶媒を使用し
    たことを特徴とする請求項1記載の高密度回路基板のビ
    アホールの形成方法。
  4. 【請求項4】 現像抑制溶媒としてノルマルヘキサンを
    使用したことを特徴とする請求項1または請求項2また
    は請求項3記載の高密度回路基板のビアホールの形成方
    法。
  5. 【請求項5】 現像抑制溶媒としてキシレンを使用した
    ことを特徴とする請求項1または請求項2または請求項
    3記載の高密度回路基板のビアホールの形成方法。
  6. 【請求項6】 現像抑制溶媒としてベンゼンを使用した
    ことを特徴とする請求項1または請求項2または請求項
    3記載の高密度回路基板のビアホールの形成方法。
  7. 【請求項7】 現像方式としてしてスピンナー上に回路
    基板を搭載してシャワー方式で現像することを特徴とす
    る請求項1または請求項2または請求項3または請求項
    4または請求項5または請求項6記載の高密度回路基板
    のビアホールの形成方法。
  8. 【請求項8】 現像方式としてしてスピンナー上に回路
    基板を搭載してパドル方式で現像することをことを特徴
    とする請求項1または請求項2または請求項3または請
    求項4または請求項5または請求項6記載の高密度回路
    基板のビアホールの形成方法。
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