JPH0265194A - 厚膜素子を有するプリント配線板の製造方法 - 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） 本発明はプリント配線板、特にその絶縁層内に抵抗やコ
ンデンサー等の厚膜素子を埋設してなるプリント配線板
の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 抵抗やコンデンサー等の回路素子を、印刷やデイスペン
サー等によって厚膜状態のものとして形成したプリント
配線板は、それ自体を薄型化できること、基板の限られ
たエリアを有効に利用できること、回路素子と導体パタ
ーンとの電気的接続が容易であること等種々な利点を有
していることから、近年多用されてきているものである
。

このような所謂厚膜素子を有するプリント配線板の一般
的なりｉｌ造方法は、第６１−４に示すように、絶縁層
ヒに形成した導体パターン間の所定位置に素子となるべ
きペーストを印刷して形成するものであるが、この方法
だと厚１！５１Ｘ子が絶縁層上に盛リートがった状態に
なることから、その物理的４！Ｆｉ撃に対する保護を確
実に行なう必要かあるだけでなく、よりコンパクトな基
板が要求される場合には不向であった。そこで、この厚
膜素子を絶縁層内に埋設することか考えられるが、これ
に関連する技術としては、例えば特公昭５６−１１２０
４号公報に示されたような製造方法か既に提案されてい
る。この公報に示された製造方法は、［厚さ２１雪以下
のアルミニウム板の片側に熱硬化性樹脂接着剤層を構成
し、該接着剤層に金属箔を重ね加熱、加圧して一体化し
た後、前記金属箔を写真印刷或はスクリーン印刷−エツ
チングの常法で所定の金属箔抵抗回路としてアルミニウ
ム板を基体とする金属箔抵抗回路板を得、該金属箔抵抗
回路板の金属箔抵抗回路のない側に緩衝性を有するクツ
ション材を重ねこれを当板に挟み加熱、加圧して前記金
属箔抵抗回路を前記熱硬化性樹脂接着剤層中に沈入せし
めた後萌記クツション剤を除去する工程からなることを
特徴とするアルミニウム板を基体とするｆ面化金属箔抵
抗回路板の製造法」 である。この製造方法は、第７図の■及び１才）で示し
たように、素子（金属箔抵抗回路）を厚膜法によって形
成するものではないため、金属箔抵抗回路（素子）を熱
硬化性樹脂接着剤層（１絶縁層）内に埋設すること（第
７図の■参！堅）はできても、印刷等によって回路素子
を形成する場合のメリットは十分生かされていないもの
である。それだけでなく、この従来の製造方法にあって
は、基板の金属箔抵抗回路とは反対側が最終的に突出す
るため、完全な平板状のプリント配線板とすることは困
難なものであった。

さらに、この従来の製造方法にあっては、金属箔抵抗回
路に対して導体パターンをどのように形成するのか不明
であるため、金属箔抵抗回路（回路素子）と導体パター
ンとの接続信頼性については不明なものであり、回路素
子が絶縁層内に埋設されたプリント配線板を形成する製
造方法としては言わば不完全なものである。

そこで、本発明者は、厚膜による回路素子形成というメ
リットを十分生かしながら、厚膜素子か絶縁層内に埋設
されたプリント配線板を形成すべく鋭意研究した結果、
本発明を完成したのである。

（発明か解決しようとする課題） 本発明は以りのような経緯に基づいてなされたもので、
その解決しようとする課題は、厚膜素子を絶縁層内に埋
設したプリント配線板の従来の製造方法における不完全
性である。

そして、本発明の目的とするところは、厚膜素子が絶縁
層内に確実に埋設されてしかも厚膜素子と導体パターン
との接続信頼性が高い厚膜素子に有するプリント配線板
を確実に製造することのできる方法を簡単な構成によっ
て提供することにあ０　。

（課題を解決するための手段及び作用）以ヒの課題を解
決するために、本発明の採った手段は実施例に対応する
図面を参照して説明すると、 「絶縁層（１２）内に埋設された厚膜素子（１３）と、
この厚膜素子（１３）と電気的に接続されて絶縁層（１
２）ｌに形成された導体パターン（ｉ４）とを有するプ
リント配線板（ｌＯ）を、次の各［程を経て製造する方
法。

（イ）導体パターン（１４）となる金属箔（１４ａ）に
、厚膜素子（１３）となるペーストを塗布する工程； （ロ）塗布されたペーストを金属箔（１４ａ）とともに
焼成することにより、金属箔（１４ａ）　ｈに厚膜よ子
（１３）を形成する工程： （ハ）金属箔（ｔ４ａ）と絶縁層（１２）とを、厚膜素
子（Ｉ３）が間に入るように一体化し°Ｃ１厚膜素子（
１３）を絶縁層（１２）内に埋設する工程：（ニ）金属
箔（１４ａ）を所定の導体パターン（１４）とする工程
」 である。

この本発明の製造方法は、Ｍ終的に第１図〜第３１ｍに
示したようなプリント配線板（１口）を製造するための
ものであり、第１図〜第４図のそれぞれに示したタイプ
の異なるプリント配線板（１０）を製造する場合に、そ
れぞれ重要できるものである。

ここで、まず、本発明の製造方法によって形成されるべ
きプリント配線板（Ｉ０）について、その機略構成を説
明する。

ｉｔ図に示したプリント配線板（ｌＯ）は、本発明に係
る製造方決によって形成され得る基本的構成を有してい
るもので、基材（１＋）上の絶縁層（１２）の表面側に
厚膜素子（１３）を有していて、これら各厚膜素子（１
３）は絶縁層（１２）内に埋設されているものである。

そして、絶縁層（１２）ｈに形成されている導体パター
ン（１４）の一部は厚膜素子（１３）と完全に密着して
おり、その厚膜素子（１３）に対する電気的接続が完全
になっているものである。また、第２図に示したプリン
ト配線板（１０）は、絶縁層（１２）が複数層あるもの
であり、基材（１１）と接する絶縁層（１２）内に厚膜
素子（１３）を埋設したものである。なお、この第２図
に示したプリント配線板（１０）においては、最外層の
導体パターン（１４）とその下の導体パターン（１４）
とをバイアホール（１５）にて接続したものである。さ
らに、第３図に示したプリント配線板（１０）は、基材
（１１）の表裏に厚膜素子（１３）を埋設した絶縁層（
１２）を形成したものであり、内絶縁層（１２）上の導
体パターン（１４）はスルーホール（１６）によって電
気的導通を確保したものである。

また、第４図に示したプリント配線板（１０）は、厚膜
素子（１３）の近傍に、この厚膜素子（１３）とは電気
的に接続されない導体パターン（Ｉ４）を有するもので
ある。すなわち、プリント配線板（１０）の高密度化を
達成するには、厚膜素子（１３）と交差はするかこれと
電気的接続をしたくない導体パターン（１４）を形成す
る必要かあるものがあるが、この第４図のプリント配線
板（１０）はこれを達成したものである。つまり、この
プリント配線板（ｌＯ）は、図示厚膜素子（１：ＩＮ＝
の導体パターン（１４）との間に例えばガラス質からな
る絶縁体（１７）を配置したものである。

以りのようなプリント配線板（１０）を形成するには、
まず第５図の（ａ）及び（ｂ）にて示すように、（イ）
導体パターン（Ｉ４）となる金属箔（１４ａ）に、厚膜
素子（１３）となるサーメット系あるいは樹脂系等のペ
ーストを塗布する必要がある。そして、（ロ）この塗布
されたペーストを金属箔（１４ａ）とともに焼成するこ
とにより、金属箔（１４ａ）　Ｌ−に厚膜素子（Ｉ３）
を形成するのである。

すなわち１本発明の重要なポイントは、抵抗やコンデン
サー等の厚膜素子（１３）となるべきペーストを金属箔
（１４ａ）に塗布しておき、これを焼成することにある
。このように、厚膜素子（１３）となるペーストを金属
箔（１４ａ）に塗布してから、これを金属Ｐｆ′４（ｆ
４ａ）とともに焼成することにより、例えば溶剤を含む
ペーストであればペーストを構成している溶剤等を完全
に消失させ得るものであり、厚膜素子（１３）としてそ
の抵抗値や容量の正確なものとして形成できるだけでな
く、完成された厚膜素子（１３）と金属箔（１４ａ）と
の密着を強固なものとすることかできるのである。換言
すれば、金属箔（Ｈａ）は後の工程において導体パター
ン（１４）に形成されるのであるが、特にこの（ロ）の
工程は、導体パターン（１４）と各厚膜素子（１３）と
の電気的な接続信頼性を高めるために重要な工程なので
ある。

ここで使用する金属箔（＋４ａ）は、箱弔体として取扱
っても良いが、例えば陽極酸化処理したステンレス板」
二に、無電解めっきを析出させ、とのめっき皮膜を前記
金属箔（１４ａ）として、ステンレス板と一体的に取扱
い、（ハ）の工程後に前記ステンレス板から剥離すると
いう手段を行なえば金属箔（１４ａ）やそのにに形成さ
れる厚膜素子（１３）の取扱いか容易となる。

次に、第５図の（ｃ）にて示すように、（ハ）金属箔（
１４ａ）と絶縁層（１２）とを、厚ＷＪ素子（１３）か
間に入るように一体化して、厚ｒｆＪ素子（１３）を絶
縁層（１２）内に埋設するのである。この工程も、絶縁
層（１２）内に厚膜素子（１３）を埋設するという本来
の目的を達成させるものであるから１本発明の重要なポ
イントである。この工程では、基材（１１）上の絶縁層
（１２）に対して導体パターン（１４）を熱圧着等によ
って接着するものであり、絶縁層（Ｉ２）の表面が金属
箔（１４ａ）によって覆われた状態で行なわれるのであ
るから、絶縁層（Ｉ２）の表面が金属箔（１４ａ）また
はこれを圧着する当板によって完全な平面化が図られる
。また、熱圧着によって絶縁層（１２）か少し流動する
から、この流動によって絶縁層（１２）は厚膜素子（１
３）の周囲を完全に包囲するのであり、これにより各厚
膜素子（１３）は絶縁層（１２）内に完全に１甲設され
るのである。

その後、第５図の（ｄ）にて示したように、（ハ）金属
箔（１４ａ）に対してエツチング等の常法を施すことに
より、この金属箔（１４ａ）から所定の導体パターン（
１４）とするのである。これにより、各厚膜素子（１３
）か絶縁層（１２）内に埋設されておりかつ各厚膜素子
（１３）が導体パターン（１４）と完全に層着したプリ
ント配線板（１０）となるのである。

なお、以上のような基本的Ｉ：程を経てから、さらに別
の絶縁層（１２）を表面に密着させれば、第２図に示し
た多層のプリント配線板（＋＋１）がａ成されるのであ
り、また基材（１１）の表裏に上記のような絶縁層（１
２）を形成してからスルーホール（１５）を形成するこ
とによって第３図に示したプリント配線板（１０）が形
成されるのである。

また、第４図に示したようなプリント配線板（１０）を
形成するには、上記（イ）の工程のところで、各厚膜素
子（１３）となるべきペーストを印刷する前に、金属箔
（１４ａ）の該当部分にガラス質絶縁体（Ｉ７）を配置
あるいは貼付しておくのである。この絶縁体（１７）と
金属箔（１４ａ）とは、（ロ）の工程の焼成を行なうこ
とにより完全に密着させるｆｌＲを取ると絶縁体（１７
）と金属箱（１４ａ）との間のみでなく絶一体（１７）
と厚膜素子（１３）との間をも完全な密着状態にできる
。また、この絶縁体（１７）は、この−Ｆの導体パター
ン（１４）とＪｇ膜素子（１３）との電気的接続を遮断
できるものである。このような第４１Ａに示したプリン
ト配線板（１０）は１本発明に係る製造方法に絶縁体（
１７）の貼付とい９た工程を加えるのみで容易に製造さ
れるものである。

（実施例） 次に、本発明に係るｇｌ造方法の実施例を、第５図を参
照して詳細に説明する。

まず、金属箔（１４ａ）として、厚さ３５ｇｍの銅箔を
用意し、これに金属酸化物を基材とし溶剤や結合剤で厚
膜しやすいように混練したペーストをスクリーン厚膜し
た。勿論、このペースト印刷は金属箔（１４ａ）に形成
した規準穴に対する位置決めを行ないながら行なった。

金属酸化物としては厚膜素子（１３）を抵抗体とする場
合には酸化ルテニウムを採用し、厚膜素子（１３）をコ
ンデンサーとする場合にはチタン酸バリウムを採用した
。同一のプリント配線板（１０）七に厚膜抵抗体と厚膜
コンデンサーの両方を形成する場合には、両者のペース
ト厚膜を分けて行なった。

以上のようなペーストを厚膜した金属箔（１４ａ）を、
非酸化性雰囲気中で焼成して、上記ペーストを完全にメ
タライズ化した。これにより、Ａ面の所定位置に各厚膜
素子（１３）を有する金属箔（１４ａ）を得た。

各厚膜素子（１３）を有する金属箔（１４ａ）を、熱圧
着ブレス機にかけて、アルミニウム基材（１１）上のエ
ポキシ樹脂絶縁層（１２）に熱圧着した。勿論、この熱
圧着は、各厚膜素子（１３）か絶縁層（１２）と金属箔
（１４ａ）間になるようにして行なった。なお、絶縁層
（１２）の材料によっては高周波圧着を行なった。

以りのように絶縁層（１２）と一体止された金属箔（１
４ａ）の表面に所定のエツチングレジストを形成して、
この金属箔（１４ａ）を常法によるエツチングによって
導体パターン（１４）とした。

（発明の効果） 以り説明した通り、本発明にあっては、上記実施例にて
例示した如く、 ［絶縁層（１２）内に埋設された厚膜素子（１３）と、
この厚膜素子（１３）と電気的に接続されて絶縁層（Ｉ
２）Ｊ−、に形成された導体パターン（１４）とを有す
るプリント配線板（１０）を１次の各工程を経て製造す
る方法。

（イ）導体パターン（１４）となる金属箔（１４ａ）に
、厚膜素子（Ｉ３）となるペーストを塗布する工程； （ロ）塗布されたペーストを金属箔（＋４ａ）とともに
焼成することにより、金属箔（１４ａ）上に厚膜素子（
１３）を形成する工程： （ハ）金属箔（１４ａ）と絶縁層（１２）とを、厚膜素
子（１３）か間に入るように一体化して、厚膜素子（１
３）を絶縁層（１２）内に埋設するｒ程：（ニ）金属箔
（＋４ａ）を所定の導体パターン（１４）とする工程」 にその特徴かあり、これにより、厚膜素子か絶縁層内に
確実に埋設されてしかも厚膜素子と導体パターンとの接
続信頼性が高いプリント配線板を確実に製造することの
できる方法を簡単な構成によって提供することができる
のである。

すなわち、本発明に係る′Ｍ造方法によれば、各厚Ｖ票
子（１３）が絶縁層（１２）内に完全に埋設されている
とともに、これら各厚膜素子（１３）と導体パターン（
１４）との電気的接続を完全にしたプリント配線板（１
０）を、現在ある一般的な装置を使用しても確実に製造
することができるのである。

また、本発明の製造方法によれば、厚膜素子（１３）と
なるべきペーストを予め金属箔上で焼成するため、厚膜
素子（１３）としては樹脂系ばかりでなく精度の高いサ
ーメット系も使用できるだけでなく、各厚膜素子（１３
）と導体パターン（１４）との接続信頼性を高めること
ができるのである。勿論、厚膜素子（１３）と導体パタ
ーン（］４）間に絶縁体（１７）を介在するような加工
を前景って施しておくことにより、電気的接続を行なわ
ない導体パターン（１４）を絶縁体（１７）−ヒに形成
することもできるのである。

さらに、本発明の製造方法によれば、絶縁層（Ｉ２）ま
たは基材（１１）の反対側に各厚膜素子（１３）の逃げ
のための突出部分が形成されないから、プリント配線板
（ｌＯ）として平板状のものとすることかできるだけで
なく、基材（ＩＩ）として金属基板を採用することもて
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図のそれぞれは本発明の製造方法によって
形成したプリント配線板の部分拡大断面図、第４図は他
の例を示すプリント配線板の部分拡大斜視図、第５図の
（ａ）〜（ｄ）は本発明の製造方法をその工程順に示す
部分断面図、第６図は従来のプリント配線板を示す部分
拡大断面図、第７図の（１）〜■は従来の製造方法を示
す部分断面図である。 符　　号　　の　　説　　明 １０−・・プリント配線板、ｉｔ−・・基材、１２−・
・絶縁層、１３−・・厚膜素子、１４−・・導体パター
ン、＋４ａ　＝金属箔１７−・・絶縁体。 特許出願人　　イビデン株式会社 第 図 弔 図 第 図 、１ｎ 第４図 第５図 ↓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　絶縁層内に埋設された厚膜素子と、この厚膜素子と電
   気的に接続されて前記絶縁層上に形成された導体パター
   ンとを有するプリント配線板を、次の各工程を経て製造
   する方法。 （イ）前記導体パターンとなる金属箔に、前記厚膜素子
   となるペーストを塗布する工程； （ロ）塗布された前記ペーストを前記金属箔とともに焼
   成することにより、前記金属箔上に厚膜素子を形成する
   工程； （ハ）前記金属箔と前記絶縁層とを、前記厚膜素子が間
   に入るように一体化して、前記厚膜素子を前記絶縁層内
   に埋設する工程； （ニ）前記金属箔を所定の導体パターンとする工程。