JPH03232293A - 配線板用基板の製造法及び該基板を用いた配線板の製造法 - 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、化学切削性感光性ガラス（以下感光性ガラス
と呼ぶ）を用いた配線板用基板の製造法及び該基板を用
いた配線板の製造法に関する。

（従来の技術） スルーホールを形成した無機質材料の配線板は。

例えば％開昭６２−２６５１９１号公報に示されるよう
にアルミナ基板を使ったものが一般的であった。アルミ
ナ基板は骨材の主成分としてアルミナ粉を用い、ガラス
粉等の焼結助剤及び成形用のビヒクルを加えて混練し、
ソートに成形後、外周及びスルーホール孔を金型で打抜
いた後１５００〜１６００℃で焼結して親遺していた。

しかし電子部品寸法の高精度化の要求に対し、この方法
では焼結における収縮はらつきによる寸法ばらつきのた
めにしけしば要求仕様をはずれるものが発生する。

この問題を改良して高精度の配線板を量産するために、
焼結したアルミナ基板に高出力のガスレーザ光でスルー
ホール孔や製品の形状に合せたチョコレートブレーク状
の分割用溝を加工後めっき。

厚膜法等で導体配線し、最後に前記溝から分割する方法
、レーザでスルーホール孔を加ニレ、導体配線後ダイヤ
モンドブレードでダイシングする方法、そして感光性ガ
ラスを使用する方法が提案され友。

最後の方法は、１０〜２０ｃｍ角の標準寸法の感光性ガ
ラス板を用意し、マスクを介して多数個の製品に対応し
て紫外線を照射し、熱処理後ＨＦ水溶液に浸漬してエツ
チングし、多数個の製品を一括して製造するものであろ
う例えば第８図に示す製品１０の形状及びスルーホール
８に対応して紫外線を透過する窓を持ったマスクパター
ンを多数個形成した標準の感光性ガラス板と同寸法のガ
ラスマスクを用意し、これを感光性ガラス板に重ね。

紫外線の平行光を所定量照射する。仄に感光性ガラス板
を熱処理炉に入れ、紫外線照射部たけＬ　ｉ２０・５ｉ
（ｈ結晶が析出する温度（通常５００〜６００℃）で熱
処理後、ＨＦ水溶液に浸漬すると結晶析出部分が速く溶
解して除去され、スルーホール孔の加工と同時に製品外
形が加工される。こｌＯとを結合しておくだめの橋渡し
部１６を残しておく。次いで第二次の熱処理（６００〜
９００℃）をして全面を結晶化させ、高強度の結晶化ガ
ラスとする。配線パターンの形成は０例えば特開昭６４
−６１９８２号公報に示されるようにフッ化物溶液に浸
漬して縦晶化ガラスの表面を粗化し。

無電解鋼めっきで全面をめっきした後１通常のフォトリ
ングラフィ、エツチングによりスルーホールを有する配
線板とする。最後に１例えば第６図に示す橋渡し部１６
を折って製品１０を枠１５から分割し、１枚の標準寸法
の感光性ガラス板から多数の製品を得る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、アルミナ基板をレーザで加工する方法は
１位置合せや切断に多くの時間を必要とし製造コストが
高くなる。また感光性カラスを使用する前記した方法は
１分割後の製品にパリが残る場合があり、與品外形に高
精度を要求される場合は分割後に端部を研磨する必要が
あり、製造工程の増加による製造コストの上昇を招く。

また製品が枠に一つの細い橋渡し部で支持されているだ
けなので製品の支持強度が弱く、外力により容易に分割
してしまうため、ノ・ンドリンクには細心の注意か必要
となる。

また配線パターンの形成において、無電解めっきでスル
ーホール孔内金めつきする場合、工業的には０．３−φ
が限界であり、それ未満の孔径のスルーホールに無電解
めっきをすると発生するガスの抜けや金属の孔内への拡
散が遅くなり１表面に穀べて孔内のめつき膜厚が薄くな
る。

本発明に上記した問題を解消する配線板用基板の製造法
及び該基板を用いた配線板の製造法を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、感光性ガラス板を局部露光、−火熱処理後湿
式エツチングしてスルーホール孔及び分割用溝を同時に
形成し９次いで二次熱処理して複数の配線板用基板の連
結体とした後１分割用溝から分割する配線板用基板の製
造法及び前記配線板用基板の連続体の表面を粗化し、無
電解めっき次いで電気めっきし、更に配線パターンを形
成した後、前記分割用溝から分割する配線板の製造法に
関する。

本発明において、感光性ガラス板の組成に特に制限はな
いが、紫外線による局部露光後の熱処理によって露光部
がＨＦ水溶液に易溶なＬｉ、０・５ｉＯｚ結晶を析出す
るものであればよい。紫外線照射用の光源は、Ｈｇ−Ｘ
ｅランプ、超高圧水鋼う／プ等３１０　ｎｍ付近の波長
を発生するものであればよい。光源から紫外線を感光性
ガラスに照射するための光学系レンズ及び鐘は３１　Ｑ
　ｎｍ付近の紫外線を吸収しないか吸収が少ないものを
使用する。局部露光用のマスク材料は紫外線を透過する
部分と遮蔽する部分が形成できる本のであればよく１通
常は透明石英ガラス板にＣｒ−Ｃｒ０膜を形成したマス
クが使用される。紫外線照射後の一次熱処理は通常５０
０〜６００℃の温度で行われ。

露光部分にＬ１□０−８ｉＯ結晶を析出させる。湿式エ
ツチングは通常ＨＦ水溶液に浸漬して行われ。

前記マスクを透過して紫外線の照射された部分がスルー
ホール孔及び分割用溝（以下、スリットと呼ぶ）になる
。スルーホール孔は径０．１　ｏｎ以上でかつスリット
幅は５〜３０μｍが好ましい。孔径が小さく、かつスリ
ット幅が広すぎると、ＨＦエツチングにおいてスリット
と孔部分のＨＦｇ液の補給量が近くなシ、結果としてＨ
Ｆによるエツチング速度が接近し、孔加工が終了する前
にスリット部が完全に溶解除去され、製品が溶液中に落
下することがあるほか、スリット部が台形になって分割
後の１面がじぐざぐな非直線になったり、基板内にクラ
ックが生ずる。またスリット幅が小さすぎるとスリット
部へのＨＦ溶液の拡散、供給が不充分となり、所望の深
さのスリット形成に長時間を要し、ま九先端が鈍角にな
って分割が困難になる。

感光性ガラス板は通常０．５〜２．、Ｏｍｍの板厚のも
のが使用され、スリット深さは板厚の１５〜４０％が好
ましい。スリツ１４さが浅すぎると分割するための荷重
が大きくなり、かつ分割時に製品割れを生じ、深すぎる
とごく弱い外力で−・ノドリンク中に分割してしまう。

更に好ましくは２０〜４０％である。

上記し之寸法のスリット及びスルーホール孔を形成する
ためには、スルーホール部よりもスリット部への紫外線
照射量を少なくすることが好ましい。このためには、Ｊ
＃外線を透過しない遮蔽物を紫外線照射途中でスリット
部に重ねた９１重ねておいた遮蔽物を照射途中で除去し
たり、ルミラーフィルムのような紫外線を若干吸収する
材料をスリット部に重ねて照射する方法等が用いられる
。

上記したように局部露光、−次熔成及び湿式エツチング
によって、スルーホール孔あけと共に第１図に示したよ
うに板状の感光性ガラス１の表面に垂直で鋭角的なスリ
ットス２が板の両面から形成される。

二次熱処理は０通常６００℃以上の温度でなされ、この
処理によってスルーホール孔及びスリットを有する高強
度結晶化ガラスの配線板用基板の連結体とされる。

配線パターンの形成は、公知のスクリーン印刷等の厚膜
法でペースト状の導体を印刷、熱処理したり１表面を粗
化後めっきし、更にフォトリソグラフィ、エツチングす
る方法が用いられる。後者の方法に２いて１表面の粗化
は公知のフッ化物溶液に浸漬する方法でよい。めっきは
無電解めっき後電克めっきして、スルーホール孔の表面
及び内部のめつき厚さを均一にする。めっき後は公知の
方法により、フォトリソグラフィ、エツチングを行い、
配線パターンを形成して配線板の連結体とされる。

配線板用基板又は配線板の連結体はスリット部を手で折
って複数の製品、即ち配線板用基板又は配線板とされる
。

製品が長方形でなく２例えば第７図に示すように階段状
部１３や円の部分があるものは、その部分の外側をエツ
チングによシ溝状等の貫通部とし。

他の直線部分を前記したスリットに形成すればよい。

（作用） 局部露光、−火熱処理後のエツチングで、スリット部で
ＦｉＬｉ、０−８ｉＯ２析出結晶が溶出するにつれ、狭
いスリット溝の先端部分へのＨＦの供給及び溶解ガラス
の除去速度が遅くなシ、結果としてＨＦエツチングの速
度が遅くなシ、スルーホール孔が貫通した時点で第１図
に示す形状の手分側に適した深さのスリットが形成され
る。

一方、スルーホール孔でＨＨＦエツチングにおいてＬｉ
２Ｏ−８ｉＣｈ結晶析出部分だけではなく。

ガラスも多少エツチングされるためスルーホールの表面
近傍ＦｉＲがついた形状となる。更にスルーホール中央
部になるほど表面近傍よりガラスがＨＦにさらされる時
間が短くなるため孔径は狭くなり、第２図に示すように
つづみ状の断面形状となる。そこで無電解めっきにより
例えば鋼を被覆して電気めっきし易い状態にして電気め
っきをすれば、スルーホールの表面近傍での電界集中が
少なく表面部のめつき膜１４の異常析出が抑えられる。

更にスルーホール中央部は角度をもっているので電解密
度が増し、めっきの金属イオンがスルーホール内部に移
動し易くなって、スルーホール内のめつき膜厚が表面に
較べて極端に薄くなることがなくなる。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ １、Ｏｔｘ６０ｘ１２０　（ｍｍ）の感光性ガラス（注
出光学ガラス製、ＰＳＧ−１）と、＠１５μｍのスリッ
ト及び０．３　ｍｍのスルーホール孔に対応する部分に
Ｃｒ蒸着膜のない透過部を有するＣｒ蒸着透明石英ガラ
スのマスクを用意した。第３図（ａ）はそのマスク３を
示し、４はＣｒ蒸着膜、５はスリット用透過部及び６は
スルーホール用透過部である。

第３図（ｂ）に示すように前記感光性ガラス１にマスク
３を重ね、オーク製作所製ガラス基板用高精度露光装置
ＯＲ，ＣＨＭＷ−６６１Ｂ−１によシ平行光の紫外線を
１０Ｊ／ｃｒｌ照射した。次いでガラス１を電気炉に入
れ、大気中、５４５℃で加熱して３時間保持しく一次熱
処理）、第３図（ｃ）に示すように紫外線照射部分にＬ
ｉ１Ｏ・５ｉ０２結晶７（斜線部分）を析出させた。次
にこのガラス板１を６重量％のＨＦ水溶液に９０分浸漬
、攪拌して結晶７を溶解し、洗浄、乾燥後再度電気炉に
入れて８５０’Ｃで３時間加熱しく二次熱処理）、第３
図（ｄｌに示すスルーホール８及びスリット２を形成し
た結晶化ガラスの基板１′を得之。次にスクリーン印刷
法で厚膜用導体ペーストをスルーホールに充填印刷、乾
燥し、基板の表裏に導体パターンを印刷、乾燥後。

ベルト式の厚膜炉で８５０’Ｃ，１０分熱処理して第３
図（ｅ）に示す厚膜導体９（斜線部分）を有する基板を
得た。この後スリット部を手で折って第３図（ｆｌに示
すように複数の配線板製品１ｏを得た。

尚１１は基板両端のハンドリング用の耳部である。

分割後の断面観察結果、スリット深さは約３００μｍで
板厚の３０％であった。

実施例２ 実施例１と同様にして感光性ガラス１の上にマスク３を
重ね、その上に第４図に示すように、スルーホール用透
過部６よシ径が０．３　ｏｎ大きい透過部６′を有する
３と同じ材質のマスク３′を透過部６′と透過部６との
中心が一致するように重ね、実施例１と同じ装置で紫外
線を５Ｊ／ｃ１１１２照射後マスク３′を取り除き、今
度はスリット用透過部５を含め更に５Ｊ／ａｍ”の紫外
線を照射した。以下実施例１と同様にして一次熱処理、
ＨＦエツチングし。

７００℃で２時間二次熱処理してスルーホール孔及びス
リットを有する結晶化ガラスの基板を得た。

次にこの基板を４０℃に加熱したフッ化物混合溶液（重
量でＮ＆Ｆ　４０．５％、　（ＮＨ４）２　Ｓｏａ　４
．１％。

製出８０４の１４．９チ及び水４０．５％）中に２０分
間浸漬して表面を粗化し、流水洗浄後３０重量％ＨＣＩ
！溶液に１分間浸漬し、増感剤（日立化成工業製。

ＭＳ−１０１Ｂ）に５分間浸漬後流水洗浄した。

次にこれを密着促進剤（日立化成工業裏、ＡＤＰ−２０
１）Ｋ５分間浸漬し、流水洗浄後７０℃に加熱した無電
解鋼めっき液（日立化成工業製、Ｌ−５９）に２時間浸
漬し、４μｍの銅めっきを施した。この後感光性フィル
ム（日立化成工業製。

ＰＨＴ−８６２ＡＦ−４０）を鋼めつきの上に密着し、
その上に配線パターンに対応するマスクを配して紫外線
露光後、１重量％のＮａｔＣＯｓ溶液で現儂し９次いで
塩化鋼溶液で鋼をエツチングし。

スの配線板の連結体を得た。この後実施例１と同１８０
μｍで板厚の約１８％であった。

実施例３ 実施例１と同様にして感光性ガラス１の上にマスク３を
重ね、その上のＣｒ蒸着面と反対側の面に。

第５図に示すようにスリット用透過部を充分に覆う厚さ
１８８μｍのポリエチレンテレフタレートのフィルム（
東し製、商品名ルミラー）１２を重ね、以下実施例１と
同様に紫外線照射、−天熱処理及びＨＦエツチングまで
を行い、更に６５０’Ｃで５時間二次熱処理してスルー
ホール孔及びスリットを有する結晶化ガラスの基板を得
た。次に低温焼成型の厚膜導体を実施例１と同様にして
スクリーン印刷し、厚膜炉によシロ５０℃、１０分間熱
処理し、実施例１と同様にしてスリット部から分割して
製品を得た。このときのスリット深さは約２５０μｍで
板厚の約２５％であった。なお上記ルミラーフィルムは
約６０チの紫外線を吸収した。

実施例４ 寸法が１．０ｔＸ１００角（＝）以外は実施例１と同じ
感光性ガラス１．スルーホール用透過部６を０．２薗φ
とした以外は実施例１と同じマスク３及びマスク３の０
．２工φ透過部６と同心で０．４　ｍｍφの透過部６′
を有するマスク３′を用意した。実施例２と同様にして
第４図に示すようにガラス１の上にマスク３．その上に
マスク３′を位置合せして重ね、以下実施例２と同様に
して紫外線照射、−火熱処理及びＨＦエツチングを行い
、更に６５０℃で５時間二次熱処理してスルーホール孔
及びスリットを有する結晶化ガラスの基板を得た。次に
実施例２で用いたものと同じフッ化物混合溶液を８５℃
に加熱して、この中に前記基板を浸漬して表面を粗化し
、流水洗浄後１０重量％ＨＣ１！中に２分間浸漬し、更
に実施例２と同じ増感剤中に５分間浸漬して流水洗浄後
、実施例２と同じ密着促進剤中に５分間浸漬し流水洗浄
した。次に薄付は無電解鋼めっき浴（日立化成工業製、
　　Ｃｕ５ｔ　２０１）に１時間浸漬してガラスの全面
に０．５μｍ厚さの銅めつきを施し、更に硫酸鋼めっき
浴（荏原電産製、ＰＣ６３６）中に浸漬し、　２Ａ／ｄ
ｍ”の電流密度で１０分間通電して厚さ４．５μｍ、無
電解めっきと併せて５μｍ厚さの銅めつき膜を形成した
。

この後実施例２と同様にして銅の配線パターンを形成し
て第６図（ａｌに示すような配線板の連結体を得、更に
スリット部から分割して第６図（ｂ）に示すような複数
の配線板の製品１０を得た。尚２図において１７は銅め
つき部である。スリットの深さは約３００μｍで板厚の
３０チであった。

実施例５ 実施例４の感光性ガラスを用い、スルーホール用透過部
６を０．０５ｍｍφにした以外は実施例３と同様にして
紫外線照射、−火熱処理及びＨＦエツチングを行い、７
００℃で２時間二次熱処理してスルーホール孔及びスリ
ットを有する結晶化ガラスの基板を得た。この基板を６
０℃に加熱したＮＨ４Ｆの４０重量％水溶液中に２０分
間浸漬して。

表面を粗化した。次いで日立カニゼン裂のピンクシュー
マ及ヒレッドシューマを用いて活性化処理を行った後、
銅めつき液（ワールドメタル裂。

ＭＣＵ）で０．７μｍの銅めっきを施し、更に実施例４
と同−条件計５μｍの厚さになるように電気めっきを行
った。以下実施例４と同様にして銅の配線パターンを形
成し１分割して複数の配線板を得た。スリットの深さは
約２００μｍで板厚の２０チであった。

実施例６ 第７図に示すように、＠５μの中心で交差する２本、左
右に前後に縦走する２本のスリ・ット２゜０．５Ｂφの
スルーホール孔８及び幅１ｍｍの階段状部１３を実施例
２の方法に従って設けた結晶化ガラスの基板を得２次い
で実施例２の方法によって配線板の連結体を得た。即ち
スリット部だけ紫外線の照射量を減らし１階段状部１３
は貫通させた。

次いでスリット部から分割して４個の配線板の製品１０
を得た。尚第７図において１１及び１ｒは耳部である。

スリット深さは約３００μｍで板厚の３０％であった。

実施例で得た配線板の連結体は、いずれもスリット部か
ら手で簡単に分割され、製品割れはなく破断面は直線で
あシ後加工の必要がなかった。また連結体のハンドリン
グ中に分割されることはなかった。更に個々の製品にお
ける外形寸法及びスルーホール孔位置寸法のばらつきは
いずれの場合も１０μｍオーダーの小さいものであった
。

（発明の効果） 本発明によれば、感光性ガラス板にスルーホール孔と分
割用のスリットとを同時に形成し、スリット部を手で折
るだけで、端面研磨などの後加工をすることなく簡単な
工程で多数の寸法精度のよい配線板用基板又は配線板が
得られる。

また本発明によれば、無電解めっき後に電気め

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における基板のスリット部の拡大断面図
、第２図は本発明における配線板のスルーホール部の拡
大断面図、第３図は本発明の実施例になる配線板の製造
法を説明する図、第４図。 第５図、第６図及び第７図は本発明の他の実施例になる
製造法を示す図、第８図は従来の製造法を示す平面図で
ある。 符号の説明 １・・・感光性ガラス　　２・・・スリット３・・・マ
スク　　　　　４・・・Ｃｒ蒸着膜５・・・スリット用
透過部　６・・・スルーホール用透過部７・・・Ｌｉｄ
（）　５ｉＯｚ結晶　８・・・スルーホール孔９・・・
厚膜導体　　　　１０・・・製品１１・・・耳部１２・
・・フィルム １３・・・階段状部　　　　１４・・・めっき膜１５・
・・枠　　　　　　１６・・・橋渡し部第 口 集 目 （干） 竿　３　固 第 図 第 と 口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．化学切削性感光性ガラス板を局部露光，一次熱処理
   後湿式エッチングしてスルーホール孔及び分割用溝を同
   時に形成し，次いで二次熱処理して複数の配線板用基板
   の連結体とした後，分割用溝から分割することを特徴と
   する配線板用基板の製造法。
2. ２．請求項１記載の配線板用基板の連結体の表面を粗化
   し，無電解めつき次いで電気めつきし，更に配線パター
   ンを形成した後，前記分割用溝から分割することを特徴
   とする配線板の製造法。