JPH0256991A - 印刷配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は印刷配線板の製造方法に関し、各種の電子部
品の搭載および配線接続に用いる印刷配線板の製造方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来における印刷配線板の一般的な製造方法は、ガラス
エポキシ積層板などからなる支持基板の表面に、電気メ
ツキ法等によって銅等を析出させて導体金属層を形成し
、この導体金属層を回路パターンにしたがってエツチン
グするというものである。また、支持基板の表面に直接
、回路パターン状に導体金属を析出させる方法もある。

導体金属層を形成する方法としては、電気メツキ法等の
メツキ法のほか、蒸着法やスパッタリング法、ＣＶＤ法
等も用いられる。このような印刷配線板の支持基板に用
いられる基板材料に要求される性能としては、印刷配線
板を使用する際に必要とされる、低誘電率、低熱膨張率
、耐熱性、耐湿性、機械的強度等の使用性能とともに、
メツキ処理やパターンニング処理によって侵されたり劣
化することがないという製造工程上の要求性能もある。

上記と異なる印刷配線板の製造方法として、銀や銅の微
粒子を有機溶剤等に分散させた導電ペーストを用い、こ
の導電ペーストを回路パターンにしたがって支持基板上
に印刷塗布した後、導電ペーストを加熱し、有機成分等
を分解除去して銅等の微粒子を硬化させる方法もある。

この場合には、支持基板として、導電ペーストの加熱処
理に耐える耐熱性を有するものが必要とされ、例えばセ
ラミック基板等の耐熱材料が使用される。

〔発明力で解決しようとする課題〕

上記したように、印刷配線板に用いる支持基板に対する
要求性能には、配線板としての使用性能のほかに、製造
上の要求性能もあるため、支持基板の材料選択が非常に
難しいという問題があった、例えば、近年、印刷配線板
に対する、配線の高密度化や信号伝達速度の高速化等の
要求を満たすために、基板材料として誘電率の低いもの
が求められているが、低誘電率の材料であっても、前記
したメツキ処理に対する耐性がなければ、支持基板の材
料しては使用できない等、製造上の制約のために、配線
板としての使用性能を満たすことが出来ない場合があっ
た。

印刷配線板の使用性能に対する要求を満たし、より高い
性能を発揮できる基板材料を使用できるようにするには
、製造工程上の制約を出来る限り少なくして、材料選択
の幅を拡げることが必要になってくる。

そこで、この発明の課題は、支持基板の材料選択に対す
る製造工程上の制約を無くし、印刷配線板の使用性能に
合わせて、自由に支持基板の材料を選択して使用するこ
とのできる印刷配線板の製造方法を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するこの発明は、所定の回路パターンを
有する導体回路が支持基板に一体化された印刷配線板を
製造する方法であって、以下の工程（１）〜（５）を含
むことを特徴とする印刷配線板の製造方法である。

（１）　　有機材料からなる仮基板の表面に焼結導体形
成剤を塗布する工程。

（２）焼結導体形成剤の表面のうち、導体回路パターン
に対応する個所をマスキング層で覆う工程（３）　　マ
スキング層で覆われていない個所の焼結導体形成剤を除
去して、焼結導体形成剤による導体回路パターンを形成
する工程。

（４）焼結導体形成剤を仮基板とともに焼成することに
より、焼結導体形成剤中の導体成分を焼結させるととも
に仮基板を焼失させて導体回路骨格を得る工程。

（５）導体回路骨格に支持基板を一体化させる工程。

上記製造方法において、焼結導体形成剤とは、導電性の
金属または合金、金属化合物等からなる導体成分を含む
液状もしくは流動性材料であって、焼成することによっ
て、導体成分が焼結硬化するような材料である。

〔作　　　用〕

仮基板に回路パターン状に形成された焼結導体形成剤を
、仮基板とともに焼成することによって、焼結導体形成
剤中の導体成分が焼結硬化するとともに、仮基板が焼失
してしまうと、焼結硬化した導体成分からなり、回路パ
ターンにしたがって枠状もしくは網状をなす導体回路骨
格のみが残ることになる。

このような導体回路骨格を作製した後に、所望の基板材
料からなる支持基板と一体化させて印刷配線板を製造す
れば、支持基板の材料選択には、導体回路の作製処理工
程における製造上の制約が無くなる。

〔実　施　例〕

ついで、この発明を、実施例を示す図面を参照しながら
以下に詳しく説明する。第１図〜第７図は、この発明に
かかる印刷配線板の製造工程を順次示す模式的に示して
おり、各図にしたがって説明を行う。図示した実施例の
印刷配線板は、支持基板の両面に導体回路を備えている
とともに、支持基板に貫通形成されたスルーホール部に
よって、両面の導体回路を導通させるスルーホール付両
面印刷配線板の場合を示している。

まず、第１図に示すように、仮基板１０にスルーホール
孔１）を貫通形成する。仮基板１０は、後工程である焼
成工程で焼失する有機材料からなり、例えば、熱可塑性
または熱硬化性の合成樹脂からなる板材、シート材が用
いられ、これらの合成樹脂にガラス繊維等を含有させた
積層板も用いられ、具体的には、ガラスエポキシ積層板
や塩ビ板等が用いられる。この仮基板１０は、製造され
た印刷配線板には残らないので、印刷配線板の支持基板
として必要な電気的性能や機械的性能は要求されず、後
述する焼結導体形成剤の塗布やパターンニング処理が可
能な材料であればよく、焼成工程で容易に焼失して有害
成分が残らないものが好ましい。スルーホール孔１）の
形成は、ドリルや打ち抜きその他、通常の印刷配線板用
スルーホールと同様の孔明は手段で行われる。

第２図に示すように、焼結導体形成剤２０を、仮基板１
０の両面に一定厚みで塗布するとともに、スルーホール
孔１）の内部全体に充填する。焼結導体形成剤２０は、
導体回路を構成するための金属や合金、金属化合物等の
導体成分を適当な溶媒等に分散したりして、液状もしく
は流動体状に形成されたものであり、導体成分は有機金
属化合物の形で含まれている場合もある。具体的には、
超伝導回路からなる導体回路を形成するための焼結導体
形成剤２０として、イツトリウム２バリウム、銅、スト
ロンチウム、等の金属化合物が、ナフテン酸金属石けん
、オクチル酸金属石けん、アセチルアセトン金属塩、金
属アルコキシド等の形で配合されたものが例示できる。

溶媒としては、トルエン、エタノールその他の溶剤が用
いられる焼結導体形成剤２０を仮基板１０に塗布または
充填するには、ディッピング法によるのが簡単で能率的
であり、特に真空下でディッピングを行えば、より好ま
しい。仮基板１０に形成された焼結導体形成剤２０は、
適当な手段で乾燥硬化させられる。

第３図に示すように、焼結導体形成剤２０の上に、マス
キング層３０を形成する。マスキング層３０は、印刷配
線板においてスルーホール部となる個所および両面の導
体回路となる個所に、所定のパターン状に形成される。

マスキング層３０の材料は、後工程の焼結導体形成剤除
去工程で溶解除去されずに焼結導体形成剤２０を覆って
おける材料であればよく、適当な合成樹脂等から形成さ
れた液状のマスキング剤を塗布したり、フィルム状のマ
スキングフィルムを貼り付けることによってマスキング
層３０を形成する。マスキング層３０を所定の回路パタ
ーンに形成するには、スクリーン印刷等の印刷法や、写
真法等の通常のパターン形成手段が採用できる。

第４図に示すように、マスキングＦ１３０で覆われてい
ない個所の焼結導体形成剤２０を溶解除去して、スルー
ホール部を含む導体回路パターンを形成する。焼結導体
形成剤２０を溶解除去するには、マスキング層３０の材
質に対応して、水、アルコール、トルエン等の溶剤を、
スプレー、シャワーで仮基板１０の表面に噴射する等、
通常のエツチング手段が採用される。

第５図に示すように、導体回路パダーンを有する焼結導
体形成剤２０を焼成して導体回路骨格２１を形成すると
ともに、仮基板１０およびマスキング層３０を焼失させ
る。焼成手段は、通常の加熱炉等が用いられ、焼成条件
は、焼結導体形成剤２０によって異なるが、通常は５ｏ
ｏ℃以上で行われる。このようにして形成された導体回
路骨格２１は、焼結導体形成剤２０中の導体成分がその
まま焼結するか、熱分解や固相反応によって、適当な金
属化合物等に変化した後に焼結することによって、導電
性を有する無機物からなる導体回路骨格２１として焼結
一体化したものである。導体回路骨格２１は充分な機械
的強度を備えているので、仮基板ｌＯが焼失しても、導
体回路骨格２１のみで安定して存在することができる。

導体回路骨格２１は、仮基板１０の両面に形成されてぃ
た通常の回路部２１ａと、仮基板１０を貫通して両面の
回路部２１ａを連結するように形成されていたスルーホ
ール部２１ｂとから構成されている。

第６図に示すように、回路パターン状の導体回路骨格２
１を、適宜樹脂材料等からなる支持基板４０と一体化さ
せる。支持基板４０の材料は、通常の印刷配線板用基板
材料が使用できるが、特に、印刷配線板に要求される電
気的性能や機械的性能等の使用性能を満足できるような
各種基板材料を選択して自由に使用することができる。

支持基板４０と導体回路骨格２１とを一体化させる方法
は、例えば、合成樹脂から支持基板４０を成形するため
の成形型に導体回路骨格２１を装着した状態で支持基板
４０の成形を行う方法、支持基板４０の材料となるブレ
プリグを導体回路骨格２１に押し付け、加圧および加熱
によって一体化させる方法、適宜接着剤で支持基板４０
と導体回路骨格２１を接着する方法、支持基板４０の材
料となる液状もしくは溶融状態の樹脂に導体回路骨格２
１を漬けるディッピング法等が採用できる。ディッピン
グによって導体回路骨格２１と支持基板４゜とを一体化
させる場合には真空状態で行うと、良好に一体化させる
ことができる。

図示した実施例では、導体回路骨格２工が支持基板４０
の中に完全に埋め込まれた状態に形成されているので、
導体回路骨格２１と外部回路との接続ができない。そこ
で、第７図に示すように、外部回路との接続に必要な、
部品取り付は用ランド部や端子部の導体回路骨格２Ｉを
露出させる必要がある。

導体回路骨格２１を露出させるには、必要な個所のみを
部分的に、例えば、ＮＣ加工マシン等を用いて研磨すれ
ばよ（（例えば、第７図の左下部分）、支持基板４０の
表面全体を研磨して導体回路骨格２１を露出させること
もできる（例えば、第７図の上面側）。但し、外部回路
と接続する必要がない個所では、導体回路骨格２１が支
持基板４０内に埋め込まれたままのほうが、導体回路骨
格２１と外部環境との接触を遮断して、良好に保護して
おけるので好ましい。

導体回路骨格２１の必要個所を露出させる方法の別個と
しては、支持基板４０を成形型で成形する際に、導体回
路骨格２１の表面を成形型の型面に当接して、樹脂材料
が付着しないようにしておけば、支持基板４０が成形さ
れた状態で、成形型の型面に当接していた個所は導体回
路骨格２１が露出したままになる。また、導体回路骨格
２１にブレプリグを押し付ける際に、所望の個所を露出
したままにしておいたり、ディッピングの際に、樹脂液
が付着しないようにしておく等の方法も実施可能である
。

このようにして、支持基板４０の両面に回路部２１ａが
形成され、その両面の回路部２１ａがスルーホール部２
１ｂによって導通されているスルーホール付両面印刷配
線板が製造できる。

この発明にかかる印刷配線板の製造方法は、上記した実
施例のほか、通常の各種印刷配線板の構造や製造方法を
組み合わせることができ、例えば、スルーホールの構造
が異なるもの、導体回路の回路パターンの異なるもの、
導体回路が支持基板４０の片面のみに形成されたもの等
も製造できる一実施例− つぎに、上記した製造方法を用いて、回路板を製造した
具体的実施例について説明する。

まず、仮基板１０として厚み１ｍｍの硬質塩ビ板を用い
、所定の位置にスルーホール１）を形成した。焼結導体
形成剤２０として、日本化学産業株式会社製の超伝導薄
膜形成剤（Ｂｉ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕナフテン酸系）を用
い、これを仮基板１０の両面に塗布するとともにスルー
ホール孔１）の内部に充填した。焼結導体形成剤２０を
８０℃で乾燥した後、マスキング層３０としてエポキシ
樹脂フェスを用い、スクリーン印刷法で所定の個所をマ
スキングし、１６−０℃で硬化させた。焼結導体形成剤
２０の除去剤としてメチルアルコールを仮基Ｊｆｆｌｌ
Ｏの表面にスプレーし、マスキング層３０で覆われた個
所以外の焼結導体形成剤２０を溶解除去した。つぎに、
５００℃の加熱温度で、仮基板１０の硬質塩ビ板を焼失
させ、さらに９００℃に加熱して、焼結導体形成剤２０
を焼成して導体回路骨格２１を形成した。支持基板４０
の材料として、厚み０．２　ｍｍでガラスチップを５０
％含有するエポキシシートを用い、このエポキシシート
３枚の上に導体回路骨格２１を載せ、その上にエポキシ
シート２枚を載せた状態で、２０ｋｇ／ａＪ。

１６５℃で６０分間、加圧成形して、エポキシ製支持基
板４０と導体回路骨格２１とを一体化させた。その後、
端子取付用ランド等を露出加工することによって、スル
ーホール付両面印刷配線板が製造できた。以上の結果か
ら、この発明の製造方法によって、良好な印刷配線板が
製造できることが実証できた。

〔発明の効果〕

以上に述べた、この発明にかかる印刷配線板の製造方法
によれば、仮基板に回路パターン状に形成された焼結導
体形成剤を焼成することによって、基板のない導体回路
のみからなる導体回路骨格を得た後、この導体回路骨格
に支持基板を一体化させて印刷配線板を製造するので、
支持基板の材料としては、耐メツキ性等の製造工程に伴
う制約を全く受けないことになり、印刷配線板の使用時
に必要とされる使用性能のみを考慮して、材料を選択す
ればよいことになる。すなわち、導体回路骨格が形成さ
れるまでは、仮基板を使用しており、この仮基板は焼結
導体形成剤の焼成とともに焼失してしまう。そして、完
成された導体回路骨格に支持基板を一体化させるので、
支持基板は、導体回路骨格との一体化が可能な材料であ
れば、任意の基板材料を使用することができ、導体回路
の作製に伴う各種処理工程による制約は全くなくなるの
である。

したがって、支持基板の材料として、従来の製造方法で
は採用することのできなかった、新しい優れた使用性能
を備えた材料を使用することも可能になり、印刷配線板
の性能および品質向上に大きく貢献することができる。

また、導体回路骨格の回路パターンの元になる焼結導体
形成剤のパターン形成グは、印刷法や写真製版法を用い
て高密度かつ微細なパターン形成が行えるので、製造さ
れた印刷配線板の導体回路も、高密度で微細なパターン
を備え、高品質な印刷回路板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はこの発明にかかる実施例の製造工程を
順次示す横式的断面図である。 １０・・・仮基板　２０・・・焼結導体形成剤　２１・
・・導体回路骨格　３０・・・マスキング層　４０・・
・支持基板 代理人　弁理士　　松　本　武　彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　所定の回路パターンを有する導体回路が支持基板に
   一体化された印刷配線板を製造する方法であって、以下
   の工程（１）〜（５）を含むことを特徴とする印刷配線
   板の製造方法。 （１）有機材料からなる仮基板の表面に焼結導体形成剤
   を塗布する工程。 （２）焼結導体形成剤の表面のうち、導体回路パターン
   に対応する個所をマスキング層で覆う工程（３）マスキ
   ング層で覆われていない個所の焼結導体形成剤を除去し
   て、焼結導体形成剤による導体回路パターンを形成する
   工程。 （４）焼結導体形成剤を仮基板とともに焼成することに
   より、焼結導体形成剤中の導体成分を焼結させるととも
   に仮基板を焼失させて導体回路骨格を得る工程。 （５）導体回路骨格に支持基板を一体化させる工程。