JPH05198942A - 膜形成方法 - Google Patents

膜形成方法

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JPH05198942A
JPH05198942A JP703892A JP703892A JPH05198942A JP H05198942 A JPH05198942 A JP H05198942A JP 703892 A JP703892 A JP 703892A JP 703892 A JP703892 A JP 703892A JP H05198942 A JPH05198942 A JP H05198942A
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JP
Japan
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film
substrate
hole
forming method
functional component
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JP703892A
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English (en)
Inventor
Eiichiro Hirose
英一郎 広瀬
Shinichiro Inui
信一郎 乾
Koji Kitamura
弘司 北村
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、スルーホールを有する基板の、スル
ーホール内部への機能成分の成膜方法に関し、従来のス
クリーン印刷方法を用いることなく、スルーホールを有
する基板のスルーホール内に、機能成分の均一な膜を形
成する。 【構成】スルーホールが形成された基板表面に感光性樹
脂の被膜を形成し、この被膜を所定のパターンに露光し
て現像することによりスルーホール近傍の被膜を除去
し、基板に所定の機能成分を物理蒸着法により堆積さ
せ、その後被膜を基板上から除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スルーホールを有する
基板の、スルーホール内部への所定の機能成分、例えば
典型的には導体、その他絶縁体、誘電体、抵抗体等の成
膜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば一般的なセラミックス基板上及び
スルーホール内へのパターン形成方法として、スクリー
ン印刷法を用いる場合が多い。このスクリーン印刷法と
は、印刷スクリーン上に投入された導体ペーストをスキ
ージーにて加圧・摺動することによりスクリーンから基
板上へペーストの転写を行う方法である。スルーホール
内部をメタライズする場合は印刷裏面より吸引を行い、
スルーホール内部へのペースト進入を容易ならしめる必
要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スクリーン印刷によるメタライズ方法では、 (a)基板上のスルーホール数、占有面積の増加や、異
なる孔径のものの混在により、スルーホール内の均一な
メタライズが困難となる。 (b)孔径が大きく異なるスルーホールが混在した場
合、孔径毎に印刷条件、使用するスクリーンを変える必
要が生じる。 (c)スルーホール内のメタライズ膜厚や印刷精度は、
使用するペーストの粘度や印刷条件に大きく依存する
為、工程管理が複雑、困難となる。 (d)スルーホール内メタライズでは裏面からの吸引を
必要とする為、対象とする基板の寸法が大きくなる程均
一な吸引が困難となることから、大型基板への対応が困
難である。 (e)長期使用によるスクリーン精度の経時劣化が生じ
る。 等の問題があった。
【0004】図11は、スクリーン印刷法によるスルー
ホール内塗膜の際に生じる不良例を示した図である。ス
クリーン印刷法を用いて基板11に形成されたスルーホ
ール12内に膜13を形成すると、この図11に示すよ
うに、膜厚のムラ(図11(A))、不十分な充填(図
11(B))、基板11の裏面へのペースト飛散(図1
1(C))等の不良が発生していた。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑み、従来のスク
リーン印刷方法を用いることなく、スルーホールを有す
る基板のスルーホール内に、機能成分の均一な膜を形成
する膜形成方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成のため
の、本発明の膜形成方法は、スルーホールを有する基板
の、該スルーホールの内壁に所定の機能成分からなる膜
を形成する膜形成方法において、(1)基板表面に感光
性樹脂の被膜を形成し、(2)この被膜を所定のパター
ンに露光して現象することによりスルーホール近傍の被
膜を除去し、(3)基板に所定の機能成分を物理蒸着法
により堆積させ、(4)その後被膜を基板上から除去す
ることを特徴とするものである。
【0007】ここで上記基板としては、典型的には、ア
ルミナ基板等のセラミックス基板が用いられる。また、
上記基板表面に被膜される感光性樹脂として、感光性フ
ィルムを使用することが好ましい。さらに、上記機能成
分としては、典型的には金属が用いられ、この場合スル
ーホール内に導体膜が形成されることになる。
【0008】また、上記被膜を基板上から除去する方法
としては、例えば被膜を剥離する方法、基板を加熱する
ことにより被膜を消散せしめる方法等が採用される。
尚、上記露光,現像の工程においてスルーホール近傍の
被膜だけでなく、このスルーホール近傍の被膜に連続す
る基板表面の被膜も所定のパターンに除去し、これによ
りスルーホール内に膜を形成するとともに基板表面に所
定パターンの膜を形成してもよい。
【0009】
【作用】本発明の基本プロセスを上記各ステップに沿っ
て以下に説明する。先ず、スルーホールの形成されたセ
ラミックス基板等の基板を、感光性(ホジ型:光に感光
した部分が現像液に溶ける、ネガ型:光に感光しない部
分が現像液に溶ける)樹脂製の被膜で覆う(上記
(1))。この樹脂製の被膜は液状のレジストを塗布し
乾燥することにより形成することも可能であるが、感光
性の樹脂を予めシート状に加工した感光性フィルム(ド
ライフィルム)を基板に張り付ける方法が簡便である。
フィルムを張り付けた後、スルーホールキンボウの被膜
を取り除くように設計されたフォトマスクで露光し、現
像する(上記(2))。ドライフィルムとしては、1.
0%NaCO3 水溶液といった弱アルカリ溶液によって
現像可能なものが市販されており、これを使用すること
によって廃液の処理も容易となる。
【0010】現像、乾燥後は、物理蒸着法により基板に
機能成分を堆積させる。この物理蒸着法には、イオンプ
レーティング,プラズマ流輸送法等のイオン蒸着法、直
流(DC)スパッタ,高周波(RF)スパッタ等のスパ
ッタ蒸着法、1元蒸着、2元(多元)蒸着,分子線エピ
タキシー(MBE)等の真空蒸着法等が含まれ、基板の
材質や機能成分の性質等によりこれら各種の物理蒸着法
のうちから適切な方法が選択される。機能成分として金
属を使用すれば、スルーホール内に導体膜が形成される
ことになる。物理蒸着法により機能成分を堆積させるプ
ロセスをとることにより、従来印刷法で必要とされてい
た吸引は不要となる。機能成分の堆積後は、樹脂被膜を
除去する(上記(4))。この樹脂被膜の除去は、この
樹脂被膜を、剥離剤を用いて、あるいは物理的な力を加
えることによって剥離することによって除去してもよい
が、基板の温度を例えば600℃以上にすることによっ
て樹脂被膜を消散せしめてもよい。
【0011】このように、本発明においては、イオンプ
レーティング、DCスパッタリング等の物理蒸着法によ
り導電成分あるいはその他の機能成分をスルーホール内
へ付着させるものであるため、印刷法に伴う、印刷機の
調整や各種印刷条件の管理等を行う必要がない。またス
ルーホール内の成膜の際、印刷法で必要となる吸引も不
要となるため、より容易にスルーホール内の均一な塗膜
が可能となる。さらに、感光性樹脂の被膜の存在のた
め、スルーホール内の塗膜と同時に、基板上に所望とす
るパターンを形成することもできる。
【0012】
【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例につい
て説明する。 〔実施例1〕図1は、実施例1において使用されるアル
ミナ基板表面を模式的に表わした図、図2は、図1に示
すアルミナ基板表面の一部を拡大して示した図である。
【0013】これらの図に示すように、アルミナ基板1
(厚み0.635mm、外形寸法76.2×76.2m
m)に多数のスルーホール10が形成されている。これ
らのスルーホール10は直径が0.4mmφであり、縦
横にそれぞれ0.7mmのピッチで配列されている。こ
こではこのように形成されたアルミナ基板1のスルーホ
ール10内にAu膜を形成するとともに、図2に示すよ
うに線幅0.6mm、線間0.1mmのAu膜7を形成
するものとする。
【0014】図3〜図8は、本発明の実施例に係るパタ
ーン形成方法の各工程を模式的に表わした図である。上
記アルミナ基板1を60℃に予熱し、これにドライフィ
ルム2(日本合成化学工業(株)製ALPHO331Y
5)を基板両面に張り付けた。張り付け時のローラ3の
温度を100℃とし、ローラ3の加圧を4kg/cm2
とし、ラミネート速度を30mm/secとした(図
3)。
【0015】常温で20分間放置した後に、波長405
nmにおいて10mW/cm2 の光量をもつ紫外線ラン
プを有する両面同時露光装置を用いて、紫外光4で基板
表面は図2に示すパターン、基板裏面はスルーホール以
外の全面を覆うパターンを持つフォトマスク5を基板に
密着させて露光した。露光時間は12秒間とした(図
4)。
【0016】室温で20分間放置した後に60℃に加温
した1.0%NaCO3 溶液を基板表面から30cm離
れた位置より基板両面に各々30秒間スプレーした。ス
プレー圧は1.0kg/cm2 とした(図5)。流水に
て水洗した後に40℃の温風中に5分間放置して乾燥し
た。以上の工程によって基板表面に線間/線幅0.1/
0.6mmの樹脂被膜2aが、また基板裏面にはスルー
ホール10以外の全面に樹脂被膜2bが形成された(図
6)。
【0017】次に、基板の表面(図6の上面)側からA
uをイオンプレーティングした。このときの条件は、チ
ャンバ内圧Ar雰囲気3×19-4Torr,加速電圧
1.2kV,周波数13.7MHzである。これにより
スルーホール10内及び基板1の表面にAu膜7が形成
された(図7)。その後、2%NaOH水溶液を、30
℃,スプレー圧1.5kg/cm2 で30秒間スプレー
し、これにより樹脂被膜を消失させた(図8)。
【0018】上記のような工程を経ることにより、Au
ペーストを用いる印刷法で発生する図11に示すムラ、
不充分な充填、裏面へのペースト飛散等の不良が発生す
ることなく、図8に示すような均一なスルーホール内メ
タライズが可能となった。同時に図2に示す基板上面の
配線パターンも形成された。 〔実施例2〕図9は、実施例2において使用されるアル
ミナ基板表面を模式的に表わした図、図10は、図9に
示すアルミナ基板表面の一部を拡大して示した図であ
る。
【0019】アルミナ基板1’には、5種類の孔径
(1.0mmφ,0.8mmφ,0.6mmφ,0.4
mmφ,0.2mmφ)のスルーホール10’が多数形
成されている。この基板を用い、上記実施例1における
工程と同一の工程を経てスルーホール10’内にAu膜
を形成した。このように孔径の大きく異なるスルーホー
ルが形成されている場合、どの孔径のスルーホール内に
も均一なAu膜を形成することは従来の印刷法では困難
であったが、本方法によれば、異径のスルーホールが混
在している場合であっても均一なスルーホール内のメタ
ライズが同時に容易に得られた。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明法によれば、従来
のスクリーン印刷法に比べ、 (1)多数のスルーホールがある場合や、異径スルーホ
ールが混在していても、スルーホール内に、均一な塗膜
を容易に形成できる (2)大きく孔径が異なるスルーホールが混在しても同
時に成膜でき、印刷法のように、孔径毎に印刷条件やス
クリーンを変える必要がない (3)スルーホール内の膜厚バラツキが印刷法に比べ小
さい (4)印刷法でスルーホール内に成膜する際に必要とさ
れる、基板全体に亘っての均一な吸引を必要としない
為、基板大型化への対応が容易である (5)スクリーンを使用しない為、工程中で使用する器
材精度の経時劣化の影響を考慮しなくてもよい 等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1において使用されるアルミナ基板表面
を模式的に表わした図である。
【図2】図1に示すアルミナ基板表面の一部を拡大して
示した図である。
【図3】アルミナ基板にドライフィルムを張り付ける工
程を示す模式図である。
【図4】露光工程を示す模式図である。
【図5】現象液を基板表面にスプレーする工程を示す模
式図である。
【図6】所定パターンの樹脂被膜が形成された基板を示
す断面図である。
【図7】スルーホール内および基板表面の樹脂被膜で覆
われていない部分にAuの膜が形成された基板を示す断
面図である。
【図8】樹脂被膜が消失した後の基板を示す断面図であ
る。
【図9】実施例2において使用されるアルミナ基板表面
を模式的に表わした図である。
【図10】図9に示すアルミナ基板表面の一部を拡大し
て示した図である。
【図11】スクリーン印刷法によるスルーホール内塗膜
の際に生じる不良例を示した図である。
【符号の説明】
1,1’ アルミナ基板 2 ドライフィルム(感光性樹脂) 2a,2b 樹脂被膜 5 フォトマスク 6 NaCO3 溶液(現像液) 7 Au膜 10,10’ スルーホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 弘司 埼玉県秩父郡横瀬町大字横瀬2270番地 三 菱マテリアル株式会社セラミックス研究所 内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スルーホールを有する基板の、該スルー
    ホールの内壁に所定の機能成分からなる膜を形成する膜
    形成方法において、 前記基板表面に感光性樹脂の被膜を形成し、 前記被膜を所定のパターンに露光して現像することによ
    り前記スルーホール近傍の前記被膜を除去し、 前記基板に所定の機能成分を物理蒸着法により堆積さ
    せ、 その後前記被膜を前記基板上から除去することを特徴と
    する膜形成方法。
  2. 【請求項2】 前記基板がセラミックス製基板であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の膜形成方法。
  3. 【請求項3】 前記基板表面を被膜する感光性樹脂とし
    て、感光性フィルムを使用することを特徴とする請求項
    1記載の膜形成方法。
  4. 【請求項4】 前記機能成分が、金属であることを特徴
    とする請求項1記載の膜形成方法。
  5. 【請求項5】 前記被膜を前記基板上から除去する方法
    が、前記被膜を剥離し、あるいは前記基板を加熱するこ
    とにより前記被膜を消散せしめるものであることを特徴
    とする請求項1記載の膜形成方法。
JP703892A 1992-01-20 1992-01-20 膜形成方法 Withdrawn JPH05198942A (ja)

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