JP3609117B2 - メタルコア・プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents
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- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インバーの表面を銅で被覆したインバー・銅のメタルコアを、スルーホールが貫通しているメタルコア・プリント配線板と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板への電子部品の高密度実装化の進展に伴い、近年ではＬＣＣ（Ｌｅａｄｌｅｓｓ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ ）構造のＩＣ特にハイブリッドＩＣが多用されるようになった。このＩＣはリードを持たず、プリント配線板の電極パターン上に直接表面実装するものである。この時プリント配線板とＬＣＣパッケージとの熱膨張係数の整合性が良くないと、温度変化の度にはんだ接合部に応力が加わり、ここに疲労によるクラックを発生させ、信頼性の低下を招く。
【０００３】
そこでこのような場合に、インバーの表面を銅で被覆した金属板（銅クラッドインバー、Ｃｕｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｉｎｖｅｒ（ＣＣＰ）あるいは Ｃｕｐｐｅｒ Ｉｎｖｅｒ Ｃｕｐｐｅｒ（ＣＩＣ） という）をメタルコアとしたプリント配線板を用いることが考えられている。このメタルコアは熱膨張係数が小さく、その熱膨張係数をＬＣＣパッケージに整合させることができるため、クラックの発生を防止することができるからである。
【０００４】
一方プリント配線板には、スルーホールめっきが施される。すなわちドリルでスルーホール孔があけられると、その孔に銅やニッケル等を無電解めっきすることにより導電性が付与され、さらに電解銅めっきが施される。このめっき処理は図３に示す手順により行われる。図４はこのめっき処理過程のスルーホール断面図、図５はそのめっき終了状態の一部を拡大して示す断面図である。
【０００５】
メタルコア１０は図５に示すように、インバー１２の両表面を銅１４で被覆したものである。このメタルコア１０にはプリプレグや接着性シートなどの絶縁層１６を介して外層銅箔１８が積層される（図３のステップ１００）。また絶縁層１６の間には必要に応じて内層回路パターン２０が形成されている（図４の（Ａ）参照）。
【０００６】
この積層板２２の外層銅箔１８には、公知のフォトエッチング法により外層回路パターン２４が形成される（図３のステップ１０２）。そしてこの外層回路パターン２４のパッド部分を貫通するようにスルーホール孔２６がドリル加工される（ステップ１０４）。図４の（Ｂ）はこの状態を示す。
【０００７】
この積層板２２には次にめっき前処理が施される（ステップ１０６）。このめっき前処理は無電解めっきの析出を円滑にしその密着性を向上させるための処理であり、脱脂、コンディショナ、ソフトエッチング、キャタリスト等の処理を含む。脱脂は表面の油脂類を除去し洗浄すると共に、ぬれ性を与える。コンディショナはスルーホール内壁を調整しキャタリスト工程でのキャタリスト（触媒）の吸着性を高める。
【０００８】
ソフトエッチングは銅箔表面の酸化物を除去し、微粗化することにより無電解めっきの密着性を向上させる。通常過硫酸ソーダ（またはアンモニウム）、塩化第二銅液、過酸化水素系液などを用いる。キャタリスト工程は銅箔表面やスルーホール内壁に吸着して触媒として作用し表面を活性化するものである。
【０００９】
このようなめっき前処理（ステップ１０６）を行ってから無電解めっき例えば無電解銅めっきを行い、スルーホール内壁面に導電性を与える（ステップ１０８）。この無電解めっきはアルカリ浴で行われる。そして無電解めっきにより導電性を与えられた表面に電解銅めっきを行う（ステップ１１０）。この結果図４（Ｃ）に示すようにスルーホール孔２６に銅めっき層２８が形成され、製品が完成する（ステップ１１２）。
【００１０】
【従来技術の問題点】
前記めっき前処理工程（ステップ１０６）において、ソフトエッチング処理は酸性液を用いて行うものであるが、メタルコア１０の特にインバー１２が酸に対して非常に弱いという問題がある。このためスルーホール孔２６の内面に臨む露出面が酸によりエッチングされて陥没してしまう。図５の３０はこの陥没部を示す。
【００１１】
このようにインバー１２が容易にエッチングされるためにスルーホール孔２６内面が不均一になり、無電解めっきが円滑に生成できず強固に密着しなくなる。
【００１２】
従ってスルーホールめっきの信頼性が低下するという問題があった。またソフトエッチング工程の処理液にインバーが溶出し、処理液が汚染されてその処理が困難になるという問題もあった。
【００１３】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、無電解めっきの前処理工程においてインバーが溶出せず、スルーホール孔内面に無電解めっきが円滑に生成でき、強固に密着させてスルーホール銅めっきの信頼性を高めることができるメタルコア・プリント配線板を提供することを第１の目的とする。
【００１４】
またインバーが無電解めっきの前処理液に溶出するのを防ぎつつ前記のメタルコア・プリント配線板を製造する製造方法を提供することを第２の目的とする。
【００１５】
【発明の構成】
本発明によれば第１の目的は、インバーの表面を銅で被覆したインバー・銅のメタルコアを有するメタルコア・プリント配線板において、スルーホール孔の内面に臨む前記メタルコアの露出面に形成されたピロりん酸銅めっき層と、このピロりん酸銅めっき層を含む前記スルーホール孔内面に形成された電解銅めっき層とを有することを特徴とするメタルコア・プリント配線板により達成される。
【００１６】
また第２の目的は、インバーの表面を銅で被覆したインバー・銅のメタルコアを有するメタルコア・プリント配線板の製造方法において、以下の各工程を有することを特徴とするメタルコア・プリント配線板の製造方法：
ａ．前記メタルコア入りの積層板に外層回路パターンを形成する工程；
ｂ．積層板にスルーホール孔を孔あけする工程；
ｃ．前記メタルコアを陰極としてピロりん酸銅めっきを行い、前記スルーホール孔内面に臨む前記メタルコアの露出面にピロりん酸銅めっき層を形成する工程；
ｄ．前記スルーホール孔にめっき前処理を施す工程；
ｅ．前記スルーホール孔に無電解めっきを施す工程；
ｆ．前記スルーホール孔に電解銅めっきを施す工程、
により達成される。
【００１７】
【作用】
ピロりん酸銅めっき液はアルカリ浴であるから、インバーを溶出させることなく、メタルコアに銅めっきを施すことができる。このようにインバーをこの銅めっきで覆った状態で無電解めっきの前処理を行い、さらに無電解めっき、電解銅めっきを行う。
【００１８】
【実施例】
図１は本発明による製造工程を示す図、図２はその製造過程のスルーホールの断面図である。図１、２においては、前記図３、４と対応する部分に同一符号を付したから、その説明は繰り返さない。図３、４のものと異なるのは、図１におけるステップ１２０である。
【００１９】
このステップ１２０は、ドリルによりスルーホール孔２６の孔あけを行った後（ステップ１０４）、ピロりん酸銅めっき処理を行うものである。この処理は銅イオン源としてピロりん酸銅（Ｃｕ２ Ｐ２ Ｏ７ ・３Ｈ２ Ｏ）の水溶性錯塩を用いた電解めっきである。すなわちメタルコア１０を陰極にし、脱酸素銅の板あるいはボールを陽極にして行う。図２の（Ｂ）において符号３２は、この処理によりメタルコア１０のスルーホール孔２６内面に臨む露出部に形成されためっき層である。
【００２０】
従って図２の（Ｂ）に示す状態の多層板２２Ａにめっき前処理を施し（ステップ１０６）、無電解めっき例えば無電解銅めっきを行い（ステップ１０８）、電解銅めっきを行えば（ステップ１１０）、図２の（Ｃ）に示すようにスルーホールめっき層３４が形成される。メタルコア１０のスルーホール孔に臨む露出面にはピロりん酸銅めっき層３２が析出しているから、スルーホールめっき層３４とメタルコア１０との電気接続が確実で、信頼性が高いものとなる。なお無電解めっき（ステップ１０８）は銅に代えてニッケル等をメッキするものでもよい。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、インバー・銅メタルコアのスルーホール孔内面に臨む露出面にピロりん酸銅めっきを行うから、インバーが溶出せず、この銅めっき層の上に無電解めっき、電解銅めっきを行うからメタルコアとスルーホールめっき層との密着性が強くなり、信頼性が向上する。
【００２２】
また請求項２の発明によれば、インバーがめっき前処理におけるソフトエッチング液に溶出せず、インバーによる処理液の汚染を防ぎつつ請求項１のメタルコア・プリント配線板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製造工程を示す図
【図２】その製造過程のスルーホールの断面図
【図３】従来の製造工程を示す図
【図４】その製造過程のスルーホールの断面図
【図５】そのめっき終了状態の一部を拡大して示す断面図
【符号の説明】
１０ メタルコア
１２ インバー
１４ 銅
１６ 絶縁層
１８ 銅箔
２０ 内層回路パターン
２２、２２Ａ 積層板
２４ 外層回路パターン
２６ スルーホール孔
２８、３４ スルーホールめっき層
３０ 陥没部
３２ ピロりん酸銅めっき層
【産業上の利用分野】
本発明は、インバーの表面を銅で被覆したインバー・銅のメタルコアを、スルーホールが貫通しているメタルコア・プリント配線板と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板への電子部品の高密度実装化の進展に伴い、近年ではＬＣＣ（Ｌｅａｄｌｅｓｓ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ ）構造のＩＣ特にハイブリッドＩＣが多用されるようになった。このＩＣはリードを持たず、プリント配線板の電極パターン上に直接表面実装するものである。この時プリント配線板とＬＣＣパッケージとの熱膨張係数の整合性が良くないと、温度変化の度にはんだ接合部に応力が加わり、ここに疲労によるクラックを発生させ、信頼性の低下を招く。
【０００３】
そこでこのような場合に、インバーの表面を銅で被覆した金属板（銅クラッドインバー、Ｃｕｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｉｎｖｅｒ（ＣＣＰ）あるいは Ｃｕｐｐｅｒ Ｉｎｖｅｒ Ｃｕｐｐｅｒ（ＣＩＣ） という）をメタルコアとしたプリント配線板を用いることが考えられている。このメタルコアは熱膨張係数が小さく、その熱膨張係数をＬＣＣパッケージに整合させることができるため、クラックの発生を防止することができるからである。
【０００４】
一方プリント配線板には、スルーホールめっきが施される。すなわちドリルでスルーホール孔があけられると、その孔に銅やニッケル等を無電解めっきすることにより導電性が付与され、さらに電解銅めっきが施される。このめっき処理は図３に示す手順により行われる。図４はこのめっき処理過程のスルーホール断面図、図５はそのめっき終了状態の一部を拡大して示す断面図である。
【０００５】
メタルコア１０は図５に示すように、インバー１２の両表面を銅１４で被覆したものである。このメタルコア１０にはプリプレグや接着性シートなどの絶縁層１６を介して外層銅箔１８が積層される（図３のステップ１００）。また絶縁層１６の間には必要に応じて内層回路パターン２０が形成されている（図４の（Ａ）参照）。
【０００６】
この積層板２２の外層銅箔１８には、公知のフォトエッチング法により外層回路パターン２４が形成される（図３のステップ１０２）。そしてこの外層回路パターン２４のパッド部分を貫通するようにスルーホール孔２６がドリル加工される（ステップ１０４）。図４の（Ｂ）はこの状態を示す。
【０００７】
この積層板２２には次にめっき前処理が施される（ステップ１０６）。このめっき前処理は無電解めっきの析出を円滑にしその密着性を向上させるための処理であり、脱脂、コンディショナ、ソフトエッチング、キャタリスト等の処理を含む。脱脂は表面の油脂類を除去し洗浄すると共に、ぬれ性を与える。コンディショナはスルーホール内壁を調整しキャタリスト工程でのキャタリスト（触媒）の吸着性を高める。
【０００８】
ソフトエッチングは銅箔表面の酸化物を除去し、微粗化することにより無電解めっきの密着性を向上させる。通常過硫酸ソーダ（またはアンモニウム）、塩化第二銅液、過酸化水素系液などを用いる。キャタリスト工程は銅箔表面やスルーホール内壁に吸着して触媒として作用し表面を活性化するものである。
【０００９】
このようなめっき前処理（ステップ１０６）を行ってから無電解めっき例えば無電解銅めっきを行い、スルーホール内壁面に導電性を与える（ステップ１０８）。この無電解めっきはアルカリ浴で行われる。そして無電解めっきにより導電性を与えられた表面に電解銅めっきを行う（ステップ１１０）。この結果図４（Ｃ）に示すようにスルーホール孔２６に銅めっき層２８が形成され、製品が完成する（ステップ１１２）。
【００１０】
【従来技術の問題点】
前記めっき前処理工程（ステップ１０６）において、ソフトエッチング処理は酸性液を用いて行うものであるが、メタルコア１０の特にインバー１２が酸に対して非常に弱いという問題がある。このためスルーホール孔２６の内面に臨む露出面が酸によりエッチングされて陥没してしまう。図５の３０はこの陥没部を示す。
【００１１】
このようにインバー１２が容易にエッチングされるためにスルーホール孔２６内面が不均一になり、無電解めっきが円滑に生成できず強固に密着しなくなる。
【００１２】
従ってスルーホールめっきの信頼性が低下するという問題があった。またソフトエッチング工程の処理液にインバーが溶出し、処理液が汚染されてその処理が困難になるという問題もあった。
【００１３】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、無電解めっきの前処理工程においてインバーが溶出せず、スルーホール孔内面に無電解めっきが円滑に生成でき、強固に密着させてスルーホール銅めっきの信頼性を高めることができるメタルコア・プリント配線板を提供することを第１の目的とする。
【００１４】
またインバーが無電解めっきの前処理液に溶出するのを防ぎつつ前記のメタルコア・プリント配線板を製造する製造方法を提供することを第２の目的とする。
【００１５】
【発明の構成】
本発明によれば第１の目的は、インバーの表面を銅で被覆したインバー・銅のメタルコアを有するメタルコア・プリント配線板において、スルーホール孔の内面に臨む前記メタルコアの露出面に形成されたピロりん酸銅めっき層と、このピロりん酸銅めっき層を含む前記スルーホール孔内面に形成された電解銅めっき層とを有することを特徴とするメタルコア・プリント配線板により達成される。
【００１６】
また第２の目的は、インバーの表面を銅で被覆したインバー・銅のメタルコアを有するメタルコア・プリント配線板の製造方法において、以下の各工程を有することを特徴とするメタルコア・プリント配線板の製造方法：
ａ．前記メタルコア入りの積層板に外層回路パターンを形成する工程；
ｂ．積層板にスルーホール孔を孔あけする工程；
ｃ．前記メタルコアを陰極としてピロりん酸銅めっきを行い、前記スルーホール孔内面に臨む前記メタルコアの露出面にピロりん酸銅めっき層を形成する工程；
ｄ．前記スルーホール孔にめっき前処理を施す工程；
ｅ．前記スルーホール孔に無電解めっきを施す工程；
ｆ．前記スルーホール孔に電解銅めっきを施す工程、
により達成される。
【００１７】
【作用】
ピロりん酸銅めっき液はアルカリ浴であるから、インバーを溶出させることなく、メタルコアに銅めっきを施すことができる。このようにインバーをこの銅めっきで覆った状態で無電解めっきの前処理を行い、さらに無電解めっき、電解銅めっきを行う。
【００１８】
【実施例】
図１は本発明による製造工程を示す図、図２はその製造過程のスルーホールの断面図である。図１、２においては、前記図３、４と対応する部分に同一符号を付したから、その説明は繰り返さない。図３、４のものと異なるのは、図１におけるステップ１２０である。
【００１９】
このステップ１２０は、ドリルによりスルーホール孔２６の孔あけを行った後（ステップ１０４）、ピロりん酸銅めっき処理を行うものである。この処理は銅イオン源としてピロりん酸銅（Ｃｕ２ Ｐ２ Ｏ７ ・３Ｈ２ Ｏ）の水溶性錯塩を用いた電解めっきである。すなわちメタルコア１０を陰極にし、脱酸素銅の板あるいはボールを陽極にして行う。図２の（Ｂ）において符号３２は、この処理によりメタルコア１０のスルーホール孔２６内面に臨む露出部に形成されためっき層である。
【００２０】
従って図２の（Ｂ）に示す状態の多層板２２Ａにめっき前処理を施し（ステップ１０６）、無電解めっき例えば無電解銅めっきを行い（ステップ１０８）、電解銅めっきを行えば（ステップ１１０）、図２の（Ｃ）に示すようにスルーホールめっき層３４が形成される。メタルコア１０のスルーホール孔に臨む露出面にはピロりん酸銅めっき層３２が析出しているから、スルーホールめっき層３４とメタルコア１０との電気接続が確実で、信頼性が高いものとなる。なお無電解めっき（ステップ１０８）は銅に代えてニッケル等をメッキするものでもよい。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、インバー・銅メタルコアのスルーホール孔内面に臨む露出面にピロりん酸銅めっきを行うから、インバーが溶出せず、この銅めっき層の上に無電解めっき、電解銅めっきを行うからメタルコアとスルーホールめっき層との密着性が強くなり、信頼性が向上する。
【００２２】
また請求項２の発明によれば、インバーがめっき前処理におけるソフトエッチング液に溶出せず、インバーによる処理液の汚染を防ぎつつ請求項１のメタルコア・プリント配線板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製造工程を示す図
【図２】その製造過程のスルーホールの断面図
【図３】従来の製造工程を示す図
【図４】その製造過程のスルーホールの断面図
【図５】そのめっき終了状態の一部を拡大して示す断面図
【符号の説明】
１０ メタルコア
１２ インバー
１４ 銅
１６ 絶縁層
１８ 銅箔
２０ 内層回路パターン
２２、２２Ａ 積層板
２４ 外層回路パターン
２６ スルーホール孔
２８、３４ スルーホールめっき層
３０ 陥没部
３２ ピロりん酸銅めっき層
Claims (2)
- インバーの表面を銅で被覆したインバー・銅のメタルコアを有するメタルコア・プリント配線板において、スルーホール孔の内面に臨む前記メタルコアの露出面に形成されたピロりん酸銅めっき層と、このピロりん酸銅めっき層を含む前記スルーホール孔内面に形成された電解銅めっき層とを有することを特徴とするメタルコア・プリント配線板。
- インバーの表面を銅で被覆したインバー・銅のメタルコアを有するメタルコア・プリント配線板の製造方法において、以下の各工程を有することを特徴とするメタルコア・プリント配線板の製造方法：
ａ．前記メタルコア入りの積層板に外層回路パターンを形成する工程；
ｂ．積層板にスルーホール孔を孔あけする工程；
ｃ．前記メタルコアを陰極としてピロりん酸銅めっきを行い、前記スルーホール孔内面に臨む前記メタルコアの露出面にピロりん酸銅めっき層を形成する工程；
ｄ．前記スルーホール孔にめっき前処理を施す工程；
ｅ．前記スルーホール孔に無電解めっきを施す工程；
ｆ．前記スルーホール孔に電解銅めっきを施す工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3750294A JP3609117B2 (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | メタルコア・プリント配線板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3750294A JP3609117B2 (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | メタルコア・プリント配線板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226572A JPH07226572A (ja) | 1995-08-22 |
| JP3609117B2 true JP3609117B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=12499306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3750294A Expired - Fee Related JP3609117B2 (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | メタルコア・プリント配線板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3609117B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100861619B1 (ko) * | 2007-05-07 | 2008-10-07 | 삼성전기주식회사 | 방열 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
| KR100962371B1 (ko) * | 2008-07-02 | 2010-06-10 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
-
1994
- 1994-02-14 JP JP3750294A patent/JP3609117B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07226572A (ja) | 1995-08-22 |
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