JPH05129781A - 多層回路基板の製造方法 - Google Patents

多層回路基板の製造方法

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JPH05129781A
JPH05129781A JP29007091A JP29007091A JPH05129781A JP H05129781 A JPH05129781 A JP H05129781A JP 29007091 A JP29007091 A JP 29007091A JP 29007091 A JP29007091 A JP 29007091A JP H05129781 A JPH05129781 A JP H05129781A
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conductive layer
insulating
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Toshiji Shimamoto
敏次 島本
Junichi Ito
順一 伊藤
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Tokuyama Corp
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K3/4038Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections
    • H05K3/4053Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques
    • H05K3/4069Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques for via connections in organic insulating substrates

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】絶縁基板上に形成された配線パターン上に、絶
縁層を介して配線パターンを積層する際、該絶縁層上に
形成する配線パターンを、スルーホールの影響を受ける
ことなく、且つ信頼性良く形成することの可能な多層回
路基板の製造方法を提供する。 【構成】(a)両面に導電層2を有する絶縁基板1を使
用して、(b)貫通孔3を設け、(c)該貫通孔3に硬
化性導電物質4を充填して、乾燥硬化し、(d)硬化し
た硬化性導電物質の硬化体の突出した面を研磨し、該硬
化体を含む導電層表面を平滑化し、必要により、(e)
スルーホール部分を含む平滑化された導電層表面にメッ
キ層を形成した後、(f)平滑化された導電層に、配線
パターンに対応するエッチングポジパターンを形成し、
(g)エッチングを行い、(h)エッチングレジストを
剥離する事によって配線パターン7を形成した。(i)
次いで、スルーホールを含む第1の配線パターン上に、
絶縁層を形成し、(j)次に、該絶縁層上に電磁波シー
ルド層を形成する工程を含む多層回路基板の製造方法で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層回路基板の新規な
製造方法に関する。詳しくは、絶縁基板上に形成された
配線パターン上に、絶縁層を介して配線パターンを積層
する際、該絶縁層上に形成する配線パターンを、スルー
ホールの影響を受けることなく、且つ信頼性良く形成す
ることの可能な多層回路基板の製造方法である。
【0002】
【従来の技術】絶縁基板の両面に形成された配線パター
ン上に、絶縁層を介して配線パターンを積層して形成す
ることにより、回路の高密度化、電磁シールド層の形成
等を行った多層回路基板が種々開発されている。
【0003】上記多層回路基板においては、絶縁基板の
両面に形成された第1の配線パターンに設けられたスル
ーホール部分を如何に有効に利用するかがポイントとさ
れている。そのため、第1の配線パターンのスルーホー
ル用貫通孔の内面にメッキを行うことにより形成された
回路基板においては、該スルーホールに絶縁性樹脂を充
填し、次いで、該配線パターン上に絶縁層を形成した
後、第2の配線パターンを形成する方法が採られてい
た。
【0004】ところが、上記方法は、スルーホールの導
通を信頼性良く得るために、スルーホールに導電層を形
成するためのメッキを2度以上にわたって行う必要があ
り、更に絶縁性樹脂を充填する操作が必要であり、工程
面においても必ずしも有利な方法とは言えない。
【0005】そのため、両面に導電層を有する絶縁基板
に、スルーホール用の貫通孔を形成した後、該導電層を
エッチングし、次いで、上記メッキに代えて、該貫通孔
に銅ペースト・銀ペーストに代表される硬化性導電物質
をスクリーン印刷法或はピン挿入法により充填、硬化し
てスルーホールを形成した後、絶縁層を形成して第2の
配線パターンを形成する方法が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】上記硬化性導電物質
を充填する方法は、スルーホール用貫通孔内への化学メ
ッキ・電気メッキが必要ないため、製造工程が短いとい
った特徴を有している。
【0007】しかしながら、上記方法は、図2に示すよ
うに、絶縁基板1に設けられたスルーホール用貫通孔に
充填・硬化された硬化性導電物質4がスルーホール用貫
通孔から盛り上がり、或いは、はみ出すため、第1の配
線パターン2に絶縁層8を積層して設けたとき、スルー
ホール部分を覆う絶縁層の厚みが、他の第1配線パター
ン上に位置する絶縁層の厚みより薄くなる。そのため、
該絶縁層8に第2の配線パターン9を形成した場合、か
かる部分で絶縁層の絶縁信頼性が低下するといった欠点
を有している。特に、第2の配線パターンが電磁シール
ド層である場合、スルーホールに位置するパターンとス
ルーホールに充填した硬化性導電物質との間で絶縁破壊
が起こり、信頼性が低下するという問題が生じる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、両面に導電層を
有する絶縁基板にスルーホール用の貫通孔を形成し、特
定の硬化性導電物質を充填して硬化させた後、該導電層
及び硬化性導電物質によって構成される表面を平滑に研
削し、該平滑化された表面に第1の配線パターンを形成
することにより、該パターン上に絶縁層を介して第2の
配線パターンを形成した場合、スルーホール上において
も第2の配線パターンとの間隔が一定に保たれ、信頼性
よく多層配線基板を形成でき、しかも、貫通孔へのメッ
キが必要なく、製造工程も簡略化し得ることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
【0009】即ち、本発明は、両面に導電層を有する絶
縁基板にスルーホール用の貫通孔を設け、該貫通孔に導
電性を有する硬化体を与える硬化性導電物質を充填して
硬化させ、該導電層及び硬化性導電物質によって構成さ
れる表面を平滑に研削した後、平滑化された導電層に配
線パターンを形成し、次いで、該配線パターン上に絶縁
層を介して、配線パターンを積層して形成することを特
徴とする多層回路基板の製造方法である。
【0010】本発明において、絶縁基板は特に制限され
ず、公知の材質、構造を有するものが制限無く使用され
る。代表的なものを例示すれば、紙基材−フェノール樹
脂積層基板、紙基材−エポキシ樹脂積層基板、紙基材−
ポリエステル樹脂積層基板、ガラス基材−エポキシ樹脂
積層基板、紙基材−テフロン樹脂積層基板、ガラス基材
−ポリイミド樹脂積層基板、ガラス基材−BT(ビスマ
レイミド−トリアジン)レジン樹脂積層基板、コンポジ
ット樹脂基板等の合成樹脂基板や、ポリイミド樹脂、ポ
リエステル樹脂等のフレキシブル基板や、アルミニウ
ム、鉄、ステンレス等の金属をエポキシ樹脂等で覆って
絶縁処理した金属系絶縁基板、あるいはセラミックス基
板等が挙げられる。
【0011】本発明において、上記の絶縁基板は両面に
導電層を有する。この導電層の材質は特に制限されな
い。代表的な材質を例示すれば、銅、ニッケル等が挙げ
られる。上記銅電層の厚みについても特に制限されない
が、一般には、5〜70μmが適当である。
【0012】上記の両面に導電層を有する絶縁基板に
は、先ずスルーホール用の貫通孔が設けられる。上記貫
通孔の径は、特に制限されるのものではなく、任意に設
定することができる。特に、本発明にあって、上記貫通
孔の径は、硬化性導電物質を充填することが可能な程度
の孔径以上、通常0.2mm以上、好ましくは、0.3〜
2mmより選択する事もできる。そして、本発明におい
ては、かかる微少な孔径であっても確実に導通をとるこ
とが可能であるため、後記するファインパターンの形成
に有効である。上記スルーホール用の貫通孔の形成方法
としては、ドリリング加工、パンチング加工、レーザー
加工等の通常の回路基板の製造と同様の公知の手段が特
に限定されずに用いられる。この場合、貫通孔に充填さ
れる硬化性導電物質の硬化体と導電層との電気的接続の
信頼性を向上させるため、該貫通孔の周縁部に位置する
導電層に傾斜面を存在させ、該硬化体との接触面積を増
大させることが好ましい。上記の貫通孔における導電層
の周縁部の少なくとも一部に傾斜面を存在させる方法
は、両面に導電層を有する絶縁基板にスルーホール用の
貫通孔を形成した後に、ソフトエッチング液によりソフ
トエッチングを行い該傾斜面を形成する方法、或いは両
面に導電層を有する絶縁基板にスルーホール用の貫通孔
を形成する前、或いはした後に、貫通孔よりも径の若干
大きなドリルにより、導電層及び絶縁基板をテーパ状に
研削する方法、貫通孔よりも少し大きな径を持つエッチ
ングレジストを貫通孔周辺に形成し、エッチングを行い
形成する方法等が特に限定されずに用いることができ
る。
【0013】本発明において、上記貫通孔には、導電性
を有する硬化体を与える硬化性導電物質を充填して硬化
させる。該硬化性導電物質は、金、銀、銅、ニッケル、
鉛、カーボン等の導電材料とエポキシ樹脂、フェノール
樹脂等の架橋性の熱硬化性樹脂とを必要により有機溶剤
と共に混合してペースト状とした公知の硬化性導電物質
を使用することができる。これらの硬化性導電物質の中
から、エッチングに使用するエッチング液、例えば、塩
化第二鉄エッチング液、塩化第二銅エッチング液、過硫
酸アンモニウムエッチング液、過硫酸ナトリウムエッチ
ング液、過硫酸カリウムエッチング液、過酸化水素/硫
酸エッチング液、硫酸アンモニウム錯イオンを主成分と
するアルカリ性エッチング液等のエッチング液により実
質的に溶解されない硬化体を与えるものが好適に使用さ
れる。
【0014】また、上記硬化性導電物質は、良好なスル
ーホール抵抗を得るために、硬化後の電気抵抗が、1×
10-2Ω・cm以下となるように、導電材料の選択、及
び使用量を調節することが好ましい。
【0015】上記硬化性導電物質の絶縁基板の貫通孔へ
の充填は、該硬化性導電物質が貫通孔の全空間を満た
し、且つ導電層の両表面より若干、具体的には、0.1
mm以上、好ましくは、0.1〜2mm突出する程度に
充填する方法であれば特に制限されない。硬化性導電物
質の代表的な充填法を例示すれば、印刷法によって1回
或いは複数回の塗布を行う方法、絶縁基板の表裏両面側
から表裏一対のスキージで圧入する方法、ロールコータ
ー或いはカーテンコーターによって充填し、余分の硬化
性導電物質をスキージで掻き取る方法等の手段が好適に
用いられる。
【0016】また、貫通孔に充填された硬化性導電物質
の硬化は、熱風炉、赤外線炉、遠赤外線炉、紫外線硬化
炉、電子線硬化炉等の公知の硬化方法より、硬化性導電
物質の硬化に適するものを適宜選んで硬化させれば良
い。
【0017】本発明において、硬化性導電物質を硬化
後、導電層及び硬化性導電物質の硬化体によって構成さ
れる表面を平滑に研削することが重要である。即ち、か
かる研削により、後工程である配線パターンの形成にお
いて、エッチングレジストによるパターンの形成、及び
エッチングを精度良く行うことができ、且つ該パターン
上に設ける絶縁層の信頼性を向上することができる。
【0018】導電層及び硬化性導電物質によって構成さ
れる表面を平滑に研削する方法としては、スラリー研
磨、バフ研磨、スクラブ研磨等の通常の導電層の研磨に
用いられる方法が好適に用いられる。
【0019】本発明において、スルーホール部分を含む
導電層の平滑化された面上に、メッキ層を形成すること
が好ましい。かかるメッキ層の形成で、スルーホールの
信頼性が向上し、且つ、スルーホール上にも表面実装部
品を接続する事が可能となり、配線板の実装密度が極め
て高くなる。
【0020】メッキ層の形成法は、化学メッキ法或い
は、電気メッキ法で行うことができる。また、メッキ層
の厚みは特に制限されないが、通常50μm以下の厚み
で、好ましくは5μm〜35μm程度で行うのがよい。
【0021】本発明において、スルーホール部分を含む
導電層の平滑化された面には、第1の配線パターンが形
成される。該配線パターンの形成方法は、エッチングレ
ジストによりエッチングパターンを形成し、導電層(及
びメッキ層)をエッチングする方法が一般的である。こ
こで用いられるエッチングレジストはドライフィルム、
レジストインク等が特に制限なく使用され、パターンの
ファイン度によって適宜選択して使用すれば良い。ま
た、エッチングレジストパターンはエッチング法によっ
てポジパターン或いはネガパターンを適宜採用すれば良
い。例えば、テンティング法に代表されるエッチング法
ではポジパターンを、半田剥離法、SES法に代表され
るエッチング法ではネガパターンを採用すれば良い。
【0022】本発明において、スルーホール部分を含む
第1の配線パターン上に形成される絶縁層の形成方法と
しては、印刷法、写真法等をファイン度によって適宜採
用すれば良い。上記の絶縁層は、公知の耐熱性絶縁樹脂
が好適に使用される。また、上記絶縁樹脂は、絶縁層の
形成方法に応じて、ドライフィルム、液状、ドライフィ
ルム・液状併用等の種々の形態で使用することができ
る。
【0023】本発明において、スルーホール部分を含む
前記配線パターン(第1の配線パターン)上に形成され
た絶縁層上には、配線パターン(第2の配線パターン)
が形成される。かかる配線パターンとしては、信号線、
電源線、グラウンド線、電磁波シールド層等のパターン
が特に制限されない。絶縁層上への配線パターンの形成
法は、特に制限されないが、銅ペースト、銀ペースト等
に代表される硬化性導電物質を用いて、印刷法等により
形成する方法、無電解メッキ、電気メッキ等で、絶縁樹
脂を含む全ての基板上にメッキ層を形成し、該メッキ層
をエッチングすることにより形成する方法等が一般的で
ある。
【0024】本発明において、上記絶縁層及び配線パタ
ーンの積層は、繰り返し行っても良い。
【0025】
【効果】本発明の多層回路基板の製造方法によれば、絶
縁基板に形成されたスルーホール部分が平滑に研削され
ているので、該配線パターン上に、絶縁層を介して配線
パターンを積層する際、該絶縁層上に形成する配線パタ
ーンを、スルーホールの影響を受けることなく、且つ信
頼性良く形成することが可能である。特に、上記絶縁層
に積層する配線パターンが電磁波シールド層である場
合、かかる効果が顕著である。
【0026】
【実施例】以下、本発明を具体的に説明するために実施
例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【0027】実施例1 図1に示す工程に従って回路基板の製造を実施した。即
ち、(a)両面に導電層2を有する絶縁基板1として、
厚さ1.6mmのガラス基材エポキシ樹脂銅張り積層板
を使用して、(b)直径 0.4mmの貫通孔3をドリル
加工により設けた。(c)該貫通孔3に硬化性導電物質
4として、市販の熱硬化性銀ペースト(徳力化研(株)
社製PS−652)をスクリーン印刷法により充填し
た。 該銀ペーストを熱風乾燥炉で80℃4時間、15
0℃2時間の条件で乾燥硬化した。(d)次に320番
及び600番のバフを順次使用して、硬化した銀ペース
トの硬化体が突出した面を研磨し、該硬化体を含む導電
層表面を平滑化した。(e)次いでスルーホール部分を
含む平滑化された導電層表面に、電気メッキを施した。
メッキ浴は日本シェーリング(株)社製のカパラシドG
Sを使用し、電流密度2A/dm2の条件で厚み10μ
mメッキ層5を形成した。(f)次いで平滑化された導
電層表面に、エッチングレジスト6としてドライフィル
ム(ハーキュレス(株)社製「アクアマーCF」1.5m
il)をラミネートし、露光してスルーホール部に接続す
るエッチングポジパターン(ランド部が実質的にない)
を形成した。(g)その後、塩化第2銅エッチング液で
エッチングを行い、(h)エッチングレジストを剥離す
る事によって第1の配線パターンを形成した。(i)次
いで、スルーホールを含む第1の配線パターン上に、絶
縁層として、熱硬化性液状絶縁樹脂(太陽インキ(株)
HR−12)を印刷法にて形成し、硬化した。(j)次
に、該絶縁層上に電磁波シールド層を、銅ペースト(タ
ツタ電線(株)NF−2000EX)を用いて、印刷法
にて形成した。
【0028】以上の方法により製造された多層回路基板
のスルーホール部分と電磁波シールド層との絶縁破壊電
圧を測定したところ、4.2kVであり、極めて信頼性
の高い電磁シールド層が形成されていた。
【0029】また、比較のため、図2に示すように、ス
ルーホール用貫通孔に硬化性導電物質を重点硬化後、該
表面を平滑に研削することなく、絶縁層及び電磁波シー
ルド層を形成して得られた多層回路基板のスルーホール
部分と電磁波シールド層との絶縁破壊電圧を測定したと
ころ、2.7kVであった。
【0030】実施例2 実施例1において、(e)のメッキ層5を形成しない以
外は同様にして多層回路基板を製造した。
【0031】得られた多層回路基板のスルーホール部分
と電磁波シールド層との絶縁破壊電圧を測定したとこ
ろ、4.3kVであり、極めて信頼性の高い電磁シール
ド層が形成されていた。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の方法の代表的な態様を示す工
程図である。
【図2】図2は、従来の方法によって得られた多層回路
基板の断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁基板 2 導電層 3 貫通孔 4 硬化性導電物質 5 メッキ層 6 エッチングレジスト 7 第1の配線パターン 8 絶縁層 9 電磁波シールド層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両面に導電層を有する絶縁基板にスルーホ
    ール用の貫通孔を設け、該貫通孔に導電性を有する硬化
    体を与える硬化性導電物質を充填して硬化させ、該導電
    層及び硬化性導電物質によって構成される表面を平滑に
    研削した後、平滑化された導電層に配線パターンを形成
    し、次いで、該配線パターン上に絶縁層を介して、配線
    パターンを積層して形成することを特徴とする多層回路
    基板の製造方法。
  2. 【請求項2】両面に導電層を有する絶縁基板にスルーホ
    ール用の貫通孔を設け、該貫通孔に導電性を有する硬化
    体を与える硬化性導電物質を充填して硬化させ、該導電
    層及び硬化性導電物質によって構成される表面を平滑に
    研削した後、該平滑化された表面にメッキ層を設け、該
    導電層及びメッキ層よりなる導電体層に配線パターンを
    形成し、次いで、該配線パターン上に絶縁層を介して、
    配線パターンを積層して形成することを特徴とする多層
    回路基板の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0865231A1 (de) * 1997-03-14 1998-09-16 Photo Print Electronic GmbH Verfahren zum Herstellen von Leiterplatten mit Durchkontaktierungen
US6139904A (en) * 1998-10-20 2000-10-31 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method of making a printed board

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