JP3405685B2 - 回路基板の製造方法およびこれに使用する多孔質シート - Google Patents

回路基板の製造方法およびこれに使用する多孔質シート

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板用板材の
ビア孔に導電性材料を充填する工程を備える回路基板の
製造方法とこれに使用する多孔質シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】回路基板を製造する際には、前記回路基
板の基材となる板材に導電性材料を印刷する工程があ
る。この印刷工程は、前記板材の表面に所定のパターン
の導電層を形成する工程と、前記板材の表面間で電気的
導通を取るために、前記板材に形成しておいたビア孔
（貫通孔）に導電性材料を充填する工程（メタライズ工
程）とを含む。従来、後者の印刷工程における工法（メ
タライズ工法）は、ビア孔に十分に導電性材料を充填す
るために、回路基板用板材を印刷ステージに載置し、板
材のビア孔を真空吸引しながら、導電性材料をビア孔に
充填するようにしていた。具体的には、図２に示すよう
に、印刷ステージ２における、回路基板用板材１のビア
孔６に対応する位置に、ビア孔６よりやや大きめの吸気
孔７を形成しておき、印刷ステージ２の下方から真空吸
引すると、ビア孔６内の空気がこの吸気孔７を通して吸
引される。この状態で、回路基板用板材１上に載置した
スクリーンメッシュ３上の導電性材料５をスキージ４で
刷り込むスクリーン印刷を行うと、図３に示す如く、ビ
ア孔６に導電性材料５の充填層５′が形成されるが、こ
の充填層５′は気泡を含まない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の印刷工法では、回路基板用板材１のビア孔６の位置
が変わる毎に印刷ステージ２の吸気孔７の位置も変更し
なければならず、印刷ステージ２のコストが高くつき、
しかも、ビア孔６に充填された導電性材料５の一部が吸
気孔７内にも少し移るため、印刷回数が進むにつれて吸
気孔７内に次第に溜まり、次に印刷する回路基板用板材
の裏側にも回り込むようになって、ビア孔６の周辺に転
写され、短絡の原因となっていた。
【０００４】そこで、本発明の課題は、ビア孔印刷工程
において吸気孔を必要としない印刷ステージを用いる回
路基板の製造方法とこれに用いる多孔質シートを提供す
ることにより、回路基板用板材の仕様変更ごとの印刷ス
テージ仕様変更を必要とせず、回路基板用板材裏面の汚
れ発生を防ぐことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者は、種々検討した結果、機械的強度を有す
る多孔質板と緻密な表面を有する多孔質シートとで印刷
ステージを構成することを着想し、さらに実験を重ねた
結果、多孔質シートとして特定のセルロース系シートを
用いると良いことを確認して、本発明を完成した。
【０００６】すなわち、本発明にかかる回路基板の製造
方法は、ビア孔が形成された回路基板用板材を印刷ステ
ージ上に載置して前記印刷ステージの裏面側から印刷ス
テージを通して前記回路基板用板材を吸引しつつ、前記
回路基板用板材の表面側から導電性材料を前記ビア孔に
充填する工程を備える回路基板の製造方法において、多
孔質板上に多孔質シートを重ねて前記印刷ステージとす
るとともに、前記多孔質シートとして、２０〜４０重量
％の針葉樹クラフトパルプと６０〜８０重量％の広葉樹
クラフトパルプからなるセルロースを全体の９０〜９８
重量％含む、本発明のセルロース系シートを用いること
を特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明にかかる印刷工法では、印
刷ステージを、機械的強度を有する多孔質板上に緻密な
表面を有する多孔質シートを重ねて構成している。多孔
質板は、例えば、厚み１〜１０mmの焼結金属板や多孔質
セラミック板などからなり、少なくとも回路基板用板材
を支持する部分において、厚み方向に気体が通じること
ができ、しかも、回路基板用板材を支持した状態での真
空吸引吸引力によってクラックが入ったり折れたりしな
い、機械的強度を持つ板である。
【０００８】多孔質シートは、例えば、２０〜８０μm
の厚みを持ち、少なくとも、回路基板用板材に接触する
部分の全面が多孔質であって、回路基板用板材に対しど
の位置においても通気性を備えている。多孔質シート
は、表面が緻密であるため、ビア孔部分の基板表面に当
たる部分が平滑に仕上がる。この場合、緻密さの程度と
しては、例えば、密度が０．３〜０．８ｇ／ｃｍ3 であ
る。
【０００９】本発明にかかる多孔質シートを具体的に説
明すると、この多孔質シートは、２０〜４０重量％の針
葉樹クラフトパルプと６０〜８０重量％の広葉樹クラフ
トパルプからなるセルロースを全体の９０〜９８重量％
含む。多孔質シートにおいて、セルロースが９０重量％
を下回ると、シートとしての引張り強度が保たれず、他
方、９８重量％を上回ると、フレキシビリティーがなく
なる。多孔質シートにおいて、セルロース以外の成分は
通常は水分であるが、ポリエチレンオキサイドなどの添
加剤が配合されていても良い。
【００１０】セルロースの原料については、針葉樹パル
プが多いと繊維屑の出難い強度の十分にある多孔質シー
トが得られる利点があるが、上記の範囲を越えて多くな
り過ぎると、表面の平滑性が著しく悪くなり、回路基板
用板材のビア孔部分と多孔質シートの接触程度がばらつ
き、したがって、吸引力にばらつきが生じるために導電
性材料の充填不良が起きる。他方、広葉樹パルプが多い
と、導電性材料の吸収が良く、表面平滑性の良い多孔質
シートとなるが、上記の範囲を越えて多くなり過ぎる
と、通気性が却って著しく低下するようになり、吸引力
を弱める原因となるほか、繊維屑が多量に出てしまい、
いずれにしても充填不良が起きやすくなる。このような
理由で、例えば、通常のトイレットペーパーは、この紙
から出る多量のゴミや繊維屑がビア孔につまり充填不良
を起こしやすく、他方、上質紙は、通気性を低下させる
ため、導電性材料を巧く吸収できない。
【００１１】本発明での印刷ステージは、その裏面側か
ら吸引されると、これらの多孔質板や多孔質シートを通
して、回路基板用板材に吸引力を働かせることが出来る
だけでなく、回路基板用板材のビア孔の位置や寸法が変
わっても、これらの仕様変更に常に対応することが出来
る。すなわち、本発明で用いる印刷ステージには吸気孔
を形成する必要がないのである。本発明で用いる印刷ス
テージは、このように、吸気孔を有しないため、吸気孔
内への導電性材料の溜まり込みが起きない。もっとも、
ビア孔に充填された導電性材料の一部が多孔質シートに
付着するが、印刷回数が進んだ適宜の時点で、多孔質シ
ートのみを交換すれば、この付着物が回路基板用板材に
転写されることを防ぐことが出来る。
【００１２】本発明にかかる回路基板の製造方法は、上
述の印刷ステージを用い、ビア孔が形成された回路基板
用板材をこの印刷ステージ上に載置して、その裏面側か
ら前記回路基板用板材を吸引しつつ、前記回路基板用板
材の表面側から導電性材料を前記ビア孔に充填する工程
を備えている。この方法において、回路基板用板材は、
例えば、セラミックグリーンシートのほか、有機樹脂基
材や金属基板等であっても良い。
【００１３】導電性材料は、通常のとおりであって、例
えば、Ｃｕ、 Ａｇ、Ａｕ、 Ｗ、 Ｍｏ等の金属を主成分と
し、バインダーとしてエチルセルロースなど、溶剤とし
てはターピネオールなどが用いられている。これらの配
合割合は、例えば、金属分７０〜９５重量％、バインダ
ー溶剤分３０〜５重量％である。導電性材料をビア孔に
充填する方法としては、スクリーン印刷法のほか、メタ
ルマスク印刷法などを用いても良い。
【００１４】吸引するときの圧力としては、たとえば１
００〜５００mmＨ2 Ｏである。この範囲を下回ると、ビ
ア孔に十分に導電性材料が充填されないおそれがあり、
上回ると、ビア孔の中心部に空隙やへこみが出来るおそ
れがある。 （実施例）以下に、本発明にかかる回路基板の製造方法
とこれに使用される多孔質シートの実施例を、図面を参
照しながら具体的に説明する。
【００１５】図１において、多孔質板８は、粒度４０μ
m の金属粒子を焼結してなり、厚み２．０mmの焼結金属
板からなる。多孔質シート９は、セルロース９５重量％
で残りが水分の紙である。前記セルロースは針葉樹クラ
フトパルプ３０重量％と広葉樹クラフトパルプ７０重量
％からなり、表面粗さは３０秒／表（ＪＩＳ−Ｐ８１１
９参照）である。多孔質シート９の厚みは５０μm であ
る。
【００１６】この多孔質シート９の上に０．１５mm径の
ビア孔６を備えた回路基板用板材１を載置した。この回
路基板用板材１は厚み２００μm のグリーンシートから
なる。回路基板用板材１の裏面側から３００mmＨ2 Ｏで
真空吸引を行いながら、スクリーン印刷法によって導電
性材料５をスキージ４でビア孔６に刷り込んだ。導電性
材料５はＡｇ８０重量％、バインダー溶剤分２０重量％
のＡｇペーストからなる。この時、ビア孔６には多孔質
板８と多孔質シート９を通して吸引力が働くため、ビア
孔６内部には導電性材料５が十分に充填されている。し
かも、充填された導電性材料５の、回路基板用板材１裏
面側への回り込みが起きていない。充填された導電性材
料５は気泡を含んでいない。
【００１７】上記のようにして回路基板用板材１のビア
孔６に導電性材料を充填した後、上記ビア充填されたグ
リーンシート１にＡｇペーストで所定の内層回路を形成
し、６枚を重ね合わせて１００°Ｃ、１００ｋｇ／ｃｍ
2 で熱圧着し積層体を作った。この積層体に対し４００
°Ｃ、２時間で脱バインダー処理を行い、その後、９０
０°Ｃ、１時間で焼結させた。最後に、この焼結体の最
外層に所定の最外層パターンをＡｇ／Ｐｄペーストで形
成し、８５０°Ｃで焼成することにより、回路基板が完
成した。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、ビア孔印刷工程におい
て吸気孔を必要としない印刷ステージを用いるため、回
路基板用板材の仕様変更ごとの印刷ステージ仕様変更を
必要とせず、回路基板用板材裏面における汚れ発生が生
じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる回路基板の製造方法の一実施形
態における印刷工法を示す部分的側断面図。
【図２】従来の印刷工法を示す部分的側断面図。
【図３】ビア孔に導電性材料が充填された状態を示す断
面図
【符号の説明】
１ 回路基板用板材 ２ 印刷ステージ ３ スクリーンメッシュ ４ スキージ ５ 導電性材料 ５´ 充填層 ６ ビア孔 ７ 吸気孔 ８ 多孔質板 ９ 多孔質シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 康行 香川県高松市古新町８番地の１ 松下寿 電子工業株式会社内 (72)発明者 石川 克義 愛媛県伊予三島市村松町751番地 石川 製紙株式会社内 (72)発明者 井原 和彦 愛媛県伊予三島市宮川４丁目９番53号 カクケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−30256（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−302094（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−191184（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−120791（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−39998（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−74471（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−117364（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 3/40 D21H 11/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ビア孔が形成された回路基板用板材を印刷
    ステージ上に載置して前記印刷ステージの裏面側から印
    刷ステージを通して前記回路基板用板材を吸引しつつ、
    前記回路基板用板材の表面側から導電性材料を前記ビア
    孔に充填する工程を備える回路基板の製造方法におい
    て、多孔質板上に多孔質シートを重ねて前記印刷ステー
    ジとするとともに、前記多孔質シートとして、２０〜４
    ０重量％の針葉樹クラフトパルプと６０〜８０重量％の
    広葉樹クラフトパルプからなるセルロースを全体の９０
    〜９８重量％含むセルロース系シートを用いることを特
    徴とする回路基板の製造方法。
  2. 【請求項２】多孔質板が焼結金属板である、請求項１に
    記載の回路基板の製造方法。
  3. 【請求項３】２０〜４０重量％の針葉樹クラフトパルプ
    と６０〜８０重量％の広葉樹クラフトパルプからなるセ
    ルロースを全体の９０〜９８重量％含むセルロース系シ
    ートからなる、回路基板の製造方法の実施に使用する多
    孔質シート。
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