JPH04338695A

JPH04338695A - 多層プリント配線基板

Info

Publication number: JPH04338695A
Application number: JP11184191A
Authority: JP
Inventors: Masami Ishii; 正美石井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 1992-11-25
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JP3251029B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層プリント配線基板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の高密度化に伴い、多層プリン
ト配線基板の実用化が進められている。図４は、多層プ
リント配線基板の製造過程の一例を示すもので、第２及
び第３の配線パターン２及び３を挟み絶縁層５を介して
第１及び第４の配線パターンとなるべき銅箔１及び４が
積層され、銅箔４から第３の配線パターン３に至る第１
のブラインドバイアホール６及び銅箔４から第２の配線
パターン２に至る第２のブラインドバイアホール７が形
成される。このブラインドバイアホール６及び７内に銅
箔４と第３配線パターン３間、及び銅箔４と第２配線パ
ターン２間を導通する導電層を形成した後、銅箔１及び
４をパターニングして第１及び第４の配線パターンを形
成し、目的の多層配線基板が構成される。

【０００３】従来、このような多層プリント配線基板で
は上下配線パターン間の導通をとる場合、ブラインドバ
イアホール６及び７内を含んで金属メッキを施すメッキ
法が採られている。なお、他の方法として特公平２−３
４１９８号公報に示されたように下層配線に接触する導
電性ペーストを充填し焼成後、導電性ペースト上面に接
触するように上層配線を形成するようにした方法も知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した通常の多層プ
リント配線基板では、ブラインドバイアホール６及び７
を形成した後、メッキを行なうが、ブラインドバイアホ
ール６及び７の絶縁層の壁面部の汚れによりメッキ性が
低下しブラインドバイアホールの信頼性の低下が懸念さ
れる。孔加工としては、ドリル加工、レーザ加工、パウ
ダービーム加工等があるが、ドリル加工ではドリルの切
削熱により絶縁層５である樹脂層が軟化しスミヤが発生
し、レーザ加工ではレーザ（ＣＯ２　ガス）の熱により
樹脂層が炭化し、炭化物が付着し、さらに、パウダービ
ーム加工では粉体で絶縁層５である樹脂層を穿孔したと
きに粉及び樹脂かすが付着する等して孔壁面が汚れる。

【０００５】一方、メッキ法のため、製造工程が長くな
るため生産性が悪く、メッキ工程での液、その他の副資
材を含めて材料関係でコストアップとなり、結果として
多層プリント配線基板の低コスト化が図れない。さらに
、ブラインドバイアホール６及び７の内面に追随してメ
ッキを施すため表面の平滑化ができない等の問題があっ
た。一方、特公平２−３４１９８号公報の場合も、工程
が複雑であると共に表面の平滑性が得られない。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑み、絶縁層壁面状
態の影響を受けず、表面の平滑性が得られ、しかも生産
性が向上する多層プリント配線基板を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、多層プリント
配線基板の一部に上層配線１４から絶縁層１７を通じて
下層配線１３に至るブラインドバイアホール２１を有し
、ブラインドバイアホール２１に臨む上層配線１４の側
面１９ａ及び下層配線１３の表面に接触するようにブラ
インドバイアホール２１内に導電性ペースト２２を充填
し、この導電性ペースト２２を介して上層配線１４及び
下方配線１３を導通せしめて多層プリント配線基板を構
成する。

【０００８】

【作用】本発明においては、ブラインドバイアホール２
１の加工後、ホールメッキを行わずに、導電性ペースト
２２を充填して上下配線１４、１３間の導通をとってい
るので、ブラインドバイアホール２１の絶縁層壁面状態
の影響を受けることなく高い電気的な接続が得られる。また、充填された導電性ペースト２２はブラインドバイ
アホール２１に臨む上層配線１４の側面１９ａ及び下層
配線１３の表面に夫々接触するようにしてブラインドバ
イアホール２１内に充填されるので、多層プリント配線
基板の表面は平坦化される。さらに、導電性ペースト２
２を充填するので、メッキ法に比較して工程が簡単で生
産性が向上する。

【０００９】

【実施例】以下、図１〜図３を参照して本発明による多
層プリント配線基板の実施例をその製法と共に説明する
。

【００１０】図１は貫通スルーホールを有さない多層プ
リント配線基板に適用した実施例である。先ず、図１Ａ
に示すように、ガラスエポキシ素材からなる絶縁性薄板
１０の両面に銅箔による所要の第２の配線パターン１２
及び第３の配線パターン１３を形成し、スルーホール１
６を介して第２及び第３の配線パターン１２及び１３を
接続してなる両面基板の両面に、夫々熱硬化性接着剤シ
ート（所謂プリプレグ）１７を重ね、さらにこのシート
１７上に導電層例えば銅箔１８及び１９を重ねて熱圧着
して一体化した基板２０を用意する。この基板２０の板
厚ｔ１　は例えば０．８ｍｍ以下の薄い基板である。

【００１１】次に、図１Ｂに示すように、銅箔１９から
第３の配線パターン１２に至るブラインドバイアホール
２１を選択的に形成する。このブラインドバイアホール
２１は例えば前述のドリル加工、レーザー加工、パウダ
ービーム加工等により形成することができる。

【００１２】次に、図１Ｃに示すように、スクリーン印
刷法、ディスペンサー法、ピン転写法等によりブライン
ドバイアホール２１内に導電性ペースト２２を充填し、
銅箔１９と第３の配線パターン１３間を接続する。この
とき、銅箔１９においては、そのブラインドバイアホー
ル２１に臨む側面１９ａで充填された導電性ペーストと
接触し電気的接続が行われる。導電性ペーストとしては
、銀ペースト、銅ペースト、クリーム半田ペースト、導
電性高分子材料、金ペースト、カーボンペースト、その
他の導電性ペーストがあるが、低抵抗でマイグレーショ
ンがなく（又は少なく）、且つ安価であるという理由に
より銅ペースト、クリーム半田ペーストが最適である。例えば銅ペーストの場合は、低抵抗（３０ｍΩ／□以下
）で銀ペーストに比べてマイグレーションが少ない。ク
リーム半田ペーストの場合は低抵抗（抵抗値は半田と同
レベル）でマイグレーションがない。之に対してＡｇペ
ーストはマイグレーションが問題となり、カーボンペー
スト、導電性高分子材料は抵抗値が高い。金ペーストは
高価である。

【００１３】次に、図１Ｄに示すように、銅箔１９上及
び銅箔１８上に夫々例えば感光性ドライフィルムによる
所定パターンのレジストマスクを形成し、銅箔１９及び
１８を選択的にエッチングして第１の配線パターン１１
及び第４の配線パターン１４を形成する。このエッチン
グ時、ブラインドバイアホール２１に充填された導電性
ペースト２２はレジストマスクで保護され、何らエッチ
ングの影響を受けることがない。斯くして、目的の多層
プリント配線基板２３を得る。尚、図１Ｃの工程と、図
１Ｄの工程を逆にしても良い。

【００１４】上述の導電性ペースト２２の一例を次に示
す。　　　　　　組　　成　　熱硬化性樹脂によるバインダー　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１５〜４５重量部　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　（好ましくは２０〜４０重
量部）　　導電粉末　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１００重量部　　弱還元剤　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　０．５〜７重量部　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　（好ましくは２〜６重
量部）　　有機溶剤　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１０〜４０重量部　　硬化剤　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５〜１０重量部　　添加
剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５
〜５重量部

【００１５】バインダーとなる熱硬化樹脂と
しては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂があげられるが、導電性ペースト特性を考えるとフ
ェノール樹脂が最も良い。

【００１６】導電粉末としては、（ｉ）　例えば平均粒
径が２〜２０μｍでそのかさ比重が１ｇ／ｃｍ３　以上
のもので樹枝状の形状を有する銅粉末を用いることがで
きる。（ｉｉ）例えば上記銅粉末を、分散剤としての有機ジル
コネート化合物、防錆剤としての有機アミンで被覆した
銅粉末を用いることもできる。　　有機ジルコネート化合物　　　　　　　　　　　　
　　（ＲＯ）Ｘ　−Ｚｒ−（ＯＲ′）４−Ｘ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＲＯ：易加水分解性の有機基　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＯＲ′：
難加水分解性および親油性の有機基　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
Ｘ：１〜３の整数　　有機アミン　　　　　　　　（Ｒ
′）ｎＮ（Ｒ２）３−ｎのヒドロキシアルキルアミン　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　Ｒ′：少なくとも１個の水酸基を有する　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　ヒドロキシアルキル基　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　Ｒ２　：水素またはアルキル基　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　ｎ：１〜３の整数（ｉｉｉ）例えば上記（ｉ）の銅
粉末中に銀メッキもしくは銅粉末が５〜１０重量部（５
〜１０％の意）混合された銅粉末を用いることもできる
。

【００１７】弱還元剤（酸化防止剤）としては、オレイ
ン酸、リノール酸等の不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸を６
０％以上含有する大豆油、ゴマ油、オリーブ油、サフラ
ワー油等の植物油、もしくはこれらのアルカリ金属塩（
カリウム塩、ナトリウム塩）を用いることができる。

【００１８】有機溶剤としてはトルエン、シンナー、ヘ
キサン、メチルエチルチトン、キシレン、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチル
アルコール、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢
酸ブチル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、
メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の有機溶剤の１
種または２種以上の混合物を用いることができる。ペー
ストの粘度としては１００〜２０，０００ＣＰＳ（２５
℃に於いて）程度の印刷可能な粘度とする。

【００１９】エポキシ樹脂を使用する場合は、硬化剤と
してイミダゾール系化合物、酸無水物を単独もしくはそ
の混合物として５〜１０重量部添加する。但し、フェノ
ール樹脂の場合には硬化剤は不要である。添加剤として
は消泡剤、分散剤、およびその他の添加剤とする。

【００２０】スクリーン印刷条件は、２２５〜１８０メ
ッシュ、ゾル厚２０〜５０μ、乳剤：ジアゾ系、アクリ
ル系のスクリーン仕様で導電性ペースト印刷する。硬化
条件は１５０〜１６０℃で３０分〜１時間ボックスオー
ブンで硬化する。クリーム半田ペーストでは、印刷条件
としてメタルマスクスクリーン（ステンレス厚１５０〜
２００μ）を使用し、加熱条件として予備加熱１３０〜
１７０℃、３０秒〜９０秒、本加熱２３０〜２６０℃、
１０秒〜３０秒の温度プロファイルに設定したリフロー
炉で行なう。

【００２１】図２は一部に貫通スルーホールを有し板厚
ｔ２　が薄い（０．８ｍｍ以下）多層プリント配線基板
に適用した実施例である。本例においては、図２Ａに示
すように前述の図１Ａと同様の銅箔１８、第２の配線パ
ターン１２、第３の配線パターン１３及び銅箔１９が絶
縁層（即ち絶縁性薄板１０、熱硬化性接着剤シート１７
）を介して積層一体化されてなる基板２０を用意する。この基板２０の板厚ｔ２　は０．８ｍｍ以下である。そ
して、この基板２０に対して、銅箔１９から第３の配線
パターン１２に至るブラインドバイアホール２１及び銅
箔１９から銅箔１８にわたって之を貫通する貫通スルー
ホール２５をドリル加工、レーザ加工、パウダービーム
加工等により選択的に形成する。

【００２２】次に、図２Ｂに示すように、スクリーン印
刷法、ディスペンサー法、ピン転写法等によりブライン
ドバイアホール２１及び貫通スルーホール２５内に導電
性ペースト２２を充填し、銅箔１９と第３の配線パター
ン１３間を接続し、銅箔１８及び１９間を接続する。こ
の場合も、ブラインドバイアホール２１の銅箔１９では
そのホール２１に臨む側面で導電性ペースト２２と電気
的接続がなされ、貫通スルーホール２５の両銅箔１８、
１９でも、そのホール２５に臨む側面で導電性ペースト
２２と電気的接続がなされる。

【００２３】次に、図２Ｃに示すように、銅箔１８及び
１９上に夫々例えば感光性ドライフィルムによる所定パ
ターンのレジストマスクを形成し、銅箔１８及び１９を
選択的にエッチングして第１の配線パターン１１及び第
４の配線パターン１４を形成し、目的の多層プリント配
線基板２６を得る。ここでも図２Ｂの工程と、図２Ｃの
工程を逆にしても良い。

【００２４】図３は一部に貫通スルーホールを有し板厚
が厚い（０．８ｍｍを越る）多層プリント配線基板に適
用した実施例である。本例においては、図３Ａに示すよ
うに前述の図１Ａと同様の銅箔１８、第２の配線パター
ン１２、第３の配線パターン１３及び銅箔１９が絶縁層
（即ち絶縁性薄板１０、熱硬化性接着剤シート１７）を
介して積層一体化されてなる基板２０を用意する。この
基板の板厚ｔ３　は０．８ｍｍを越える。そして、この
基板２０に対して銅箔１９から第３の配線パターン１２
に至るブラインドバイアホール２１及び銅箔１９から銅
箔１８にわたって之を貫通する貫通スルーホール２７を
ドリル加工、レーザ加工、パウダービーム加工等により
選択的に形成する。

【００２５】次に、図３Ｂに示すように、スクリーン印
刷法、ディスペンサー法、ピン転写法等によりブライン
ドバイアホール２１内に導電性ペースト２２を充填し、
銅箔１９と第３の配線パターン１３間を接続する。この
場合も、ブラインドバイアホール２１の銅箔１９ではそ
のホール２１に臨む側面で導電性ペースト２２と電気的
接続がなされる。この場合の導電性ペースト２２は後工
程で銅メッキできる導電性ペーストを用いるを可とする
。

【００２６】次に、図３Ｃに示すように、スルーホール
銅メッキを施してスルーホール２７の内壁及び銅箔１８
及び１９上に銅メッキ層２８を被着形成し、両銅箔１８
及び１９間を電気的に接続する。

【００２７】次に、図３Ｄに示すように、例えば感光性
ドライフィルムによるレジストマスクを介して銅箔１８
及び１９をパターニングして第１の配線パターン１１及
び第４の配線パターン１４を形成し、目的の多層プリン
ト配線基板２９を得る。

【００２８】尚、導電性ペースト２２の充填に際してブ
ラインドバイアホール２１を越えて一部第４の配線パタ
ーン１４の表面に延長して充填することも可能である。

【００２９】上述の各多層プリント配線基板２３、２６
、２９によれば、少なくともブラインドバイアホール２
１内に導電性ペースト２２を充填して第４の配線パター
ン１４及び第３の配線パターン１３間を接続するので、
ブラインドバイアホール２１の絶縁層壁面状態の影響を
受けず、信頼性の高い電気的接続ができる。また、メッ
キ法と比較して大がかりな装置を必要とせず、製造工程
も簡単なため、多層プリント配線基板、特に４層以上の
多層プリント配線基板の生産性を向上することができる
。材料に関しても導電性ペースト材料のみであり、低コ
スト化を図ることができる。

【００３０】更に、ブラインドバイアホール２１内に導
電性ペースト２２を完全充填し、上層の第４の配線パタ
ーン１４ではそのブラインドバイアホール２２に臨む側
面で導電性ペースト２２との接続を行っているので、多
層プリント配線基板の表面の平滑化が可能となる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の多層プリント配線基板によれば
、そのブラインドバイアホール内にブラインドバイアホ
ールに臨む上層配線の側面及び下層配線の表面に接触す
るように導電性ペーストを充填して上下両配線間を接続
する構成であるので、ブラインドバイアホールの絶縁層
壁面状態にかかわらず信頼性の高い接続ができ、且つ多
層プリント配線基板の生産性を向上することができる。更に多層プリント配線基板の表面の平滑化を可能にする
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多層プリント配線基板の一例を示
す製造工程順の断面図である。

【図２】本発明による多層プリント配線基板の他の例を
示す製造工程順の断面図である。

【図３】本発明による多層プリント配線基板の更に他の
例を示す製造工程順の断面図である。

【図４】従来の多層プリント配線基板の説明に供する断
面図である。

【符号の説明】

１０　　絶縁性薄板１１、１２、１３、１４　　配線パターン１７　　熱硬
性接着剤シート１８、１９　　銅箔２１　　ブラインドバイアホール２２　　導電性ペースト２５、２７　　貫通スルーホール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　多層プリント配線基板の一部に上層配
線から絶縁層を通じて下層配線に至るブラインドバイア
ホールが設けられ、夫々前記ブラインドバイアホールに
臨む前記上層配線の側面及び前記下層配線の表面に接触
するように前記ブラインドバイアホール内に導電性ペー
ストが充填され、前記導電性ペーストを介して前記上層
配線及び前記下層配線が導通されて成る多層プリント配
線基板。