JPH0621647A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スルーホールの形成のための鍍金工程、及び配
線パターンを形成時における該スルーホールの鍍金面を
保護するためのドライフィルムによるテンティングを行
うことなく、簡易に、且つ該配線パターンのスルーホー
ルによる接続を確実に行うことが可能な回路基板の製造
方法を提供する。 【構成】両面に導電層２を有する絶縁基板１にスルーホ
ール用の貫通孔３を設けた後、該導電層２表面にエッチ
ングパターンを形成してエッチングを行うことにより配
線パターン６を形成し、スルーホールに接続するパター
ン６'が該貫通孔３の周辺で露出するように配線パター
ン上にレジスト層４を形成し、次いで、貫通孔を含む貫
通部に硬化性導電物質を充填して硬化させることよりな
る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、回路基板の新規な製造
方法に関する。詳しくは、両面に導電層を有する基板に
スルーホールを有する配線パターンを形成する場合に、
スルーホールの形成のための鍍金工程、及び配線パター
ンを形成時における該スルーホールの鍍金面を保護する
ためのドライフィルムによるテンティングを行うことな
く、簡易に、且つ該配線パターンのスルーホールによる
接続を確実に行うことが可能な回路基板の製造方法であ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、導通用スルーホール（以下、単に
スルーホールという）を含む配線パターンが形成された
回路基板の製造方法としては、両面に導電層を有する絶
縁基板にドリリング等により貫通孔を形成し、該貫通孔
に化学鍍金・電気鍍金を施してスルーホールを形成した
後、該スルーホールをドライフィルムによるテンティン
グにより保護すると共に、該導電層に配線パターンを形
成する方法が一般に行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の方法は、古くか
ら行われているものであり、現在の回路基板製造法の主
流を占めている。ところが、かかる方法において、スル
ーホール部の信頼性を上げるためには鍍金を２度以上に
わたって行う必要があり、コストの面では必ずしも有利
な方法とは言えない。また回路基板全面に電気鍍金を行
うため、導電層の厚みが不均一となり、該導電層をエッ
チングして配線パターンを形成する際、形成される配線
パターンにバラツキが生じるおそれがある。従って、フ
ァインパターンへの対応が困難であるという欠点も有し
ている。また、上記の方法は、スルーホールをドライフ
ィルムによりテンティングして保護する場合に、ドライ
フィルムを保持するための一定の面積を該スルーホール
の周辺に必要とするため、ランド部が必要となり、且つ
その面積が増大し、かかる点においてもファインパター
ンの形成が阻害されていたのが現状である。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記問
題点を解決すべく鋭意検討した結果、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た後、
スルーホール形成のための鍍金を行うことなく該導電層
に配線パターンを形成し、次いで該配線パターンのスル
ーホールに接続するパターンを露出するようにレジスト
層を形成し、該パターンを含めて該スルーホールに硬化
性導電物質を充填し、硬化することにより、簡便に、且
つ信頼性良くファインな配線パターンを有する回路基板
を製造し得ることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】以下、本発明をより具体的に説明するた
め、本発明を図面に従って説明するが、本発明はこれら
の図面に何等限定されるものではない。図１は本発明の
方法の代表的な態様を、製造方法の各工程における基板
の状態を示す断面図である。。第１図は回路基板の材
料となる両面に導電層２を有する絶縁基板１を示す。本
発明の方法は、（ａ）両面に導電層１を有する絶縁基板
１に（ｂ）スルーホール用の貫通孔３を設けた後、
（ｃ）該導電層２の表面にエッチングパターンを形成し
てエッチングを行うことにより配線パターン６を形成
し、（ｄ）スルーホールに接続するパターンが該貫通孔
３の周辺で露出するように配線パターン６上にレジスト
層４を形成し、次いで、（ｅ）貫通孔３を含む貫通部に
硬化性導電物質を充填して硬化させることを特徴とする
回路基板の製造方法である。

【０００６】本発明において、絶縁基板１は特に制限さ
れず、公知の材質、構造を有するものが制限なく使用さ
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よりなる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板をエポキシ樹脂等
で覆って絶縁処理した金属系絶縁基板、セラミックス基
板等が挙げられる。

【０００７】本発明において、上記の絶縁基板は両面に
導電層２を有する。この導電層２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。また、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。

【０００８】上記の両面に導電層２を有する絶縁性基板
１には、先ずスルーホール用の貫通孔３が設けられる。
上記貫通孔３の径は、特に制限されるものではなく、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３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０.３mm以上、好ましくは、
０.３〜１mmより選択することができる。そして、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。

【０００９】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、該貫通孔の両端に位置する導電
層の断面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
層の断面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、或いは形成した後に、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の周辺に形成し、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。

【００１０】本発明において、スルーホール用貫通孔の
形成後、導電層に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、エッチングを行う方法が一般的
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
レジストの種類に応じ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。本発明においては、この場
合、スルーホール用貫通孔をドライフィルムによりテン
ティングして保護する必要はなく、パターンの形成のみ
を実施すれば良い。従って、該貫通孔の周囲にランド部
の面積を増大させることなく、場合によってはランド部
を形成することなく、該貫通孔に直接到達するようパタ
ーンが形成できるため、配線パターンのファイン化に有
利である。

【００１１】本発明において、上記配線パターン上に形
成するレジスト層４は、配線パターン６中で、後に貫通
孔に硬化性導電物質を充填して形成されるスルーホール
に接続されるパターン６'が該貫通孔３の周辺で露出す
るように配線パターン６上に形成される。上記パターン
６'の露出は、貫通孔３の縁から５００μｍ以下、好ま
しくは５０〜２００μｍ露出させることが好ましい。上
記パターンの露出の態様は、少なくとも該パターンが露
出されるものであれば特に制限されないが、一般に、図
２の（ａ）に示すように全周を欠く態様、（ｂ）に示す
ように配線パターン部分のみを欠く態様が挙げられる。

【００１２】上記レジスト層の形成は、前記したエッチ
ングレジスト層の形成方法と同様な方法が採用される。
即ち、エッチングレジスト、半田レジスト等のレジスト
によりパターンを形成する方法が一般的である。ここで
用いられるレジストはドライフィルム、レジストインク
等の形態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される。また、レジストパ
ターンは、ポジパターンが採用される。

【００１３】本発明において、スルーホール形成用の貫
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
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
導電物質の中から、適宜選択して使用することができ
る。その内、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。

【００１４】上記硬化性導電物質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及び上記レジスト層
４によって形成されるダム部分よりなる貫通部を満たす
ように行われるものであれば特に制限されないが、導電
層の両表面より若干、具体的には、０.１mm以上、好ま
しくは、０.１〜２mm突出する程度に充填されることが
好ましい。上記硬化性導電物質の代表的な充填方法を例
示すれば、印刷法によって１回或いは複数回の塗布によ
り行う方法、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。

【００１５】また、貫通部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。

【００１６】本発明において、硬化性導電物質を硬化
後、（ｆ）レジスト層４及び硬化性導電物質の硬化体５
によって構成される表面を平滑に研削することが好まし
い。即ち、かかる研削により、後工程の配線パターンの
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る。上記
レジスト層４及び硬化性導電物質の硬化体５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用いられる方法
が好適に用いられる。

【００１７】

【効果】以上の説明より理解されるように、本発明によ
れば、化学・電気鍍金及び、該鍍金面を保護するための
テンティングを行うことなく、ファインパターンに対応
可能な導通スルーホールを有し、且つ信頼性の高い回路
基板を製造することが可能である。従って、簡便に高精
度の回路基板を製造することができる。

【００１８】

【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。

【００１９】実施例１ 図１に示される方法に従って回路基板を製造した。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、直径
０.３mm、０.４mm、０.５mm、０.６mm、０.７mm、０.８
mm、０.９mm、１.０mmの貫通孔３をドリル加工により作
成した。次いで導電層２表面にドライフィルム（ハーキ
ュレス（株）社製 商品名：アクアマーＣＦ １.５mi
l）をラミネートし、エッチングポジパターンを形成し
た。その後、塩化第２銅エッチング液でエッチングを行
い配線パターン６を形成した。ドライフィルム剥離後、
貫通孔の周辺でスルーホールに接続するパターン６'
が、図２の（ａ）のパターンで貫通孔３の縁から１００
μｍ露出するように、該配線パターン６上にＤＵＰＯＮ
Ｔ（デュポン）社のＶＡＬＵＥ（バリュー）法でレジス
ト層４を形成した。次いで、該貫通孔３を含む貫通部に
硬化性導電物質として、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１５０℃２時間の条件で乾燥硬化して回路基板を得
た。更に、３２０番のバフにより、硬化した銀ペースト
を研磨し、レジスト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研削して平滑化した。

【００２０】形成されたスルーホールの抵抗値をそれぞ
れのスルーホールに接続する配線パターン６'間で測定
した結果、前記貫通孔の直径０.３mmに形成されたスル
ーホールが４３ｍΩ、０.４mmが２４ｍΩ、０.５mmが１
５ｍΩ、０.６mmが１１ｍΩ、０.７mmが８ｍΩ、０.８m
mが６ｍΩ、０.９mmが５ｍΩ、１.０mmが４ｍΩであっ
た。 また、上記回路基板を２０℃と２６０℃のオイル
バスに各２０秒ずつ１０回連続して浸漬してもスルーホ
ール抵抗値は殆ど変化がなかった。

【００２１】実施例２ 実施例１と一部異なる態様で、図１に従って回路基板を
作成した。先ず、両面に導電層２を有する絶縁基板１と
して、厚さ１.６mmのコンポジット樹脂銅張り積層板を
使用し、直径０.７mm、０.８mm、０.９mm、１.０mmの貫
通孔３をパンチング加工により作成した。次いで、該導
電層２表面にインクエッチングレジスト（太陽インキ製
造（株）社製、Ｘ−９７）をスクリーン印刷し、エッチ
ングポジパターンを形成した後、塩化第２鉄エッチング
液でエッチングを行った。インクエッチングレジスト剥
離後、得られた配線パターン６において、貫通孔３の周
辺でスルーホールに接続するパターン６'が、図２の
（ａ）のパターンで該貫通孔の縁から１００μｍ露出す
るように配線パターン上にＤＵＰＯＮＴ（デュポン）社
のＶＡＬＵＥ（バリュー）法でレジスト層４を形成し
た。

【００２２】更に、該貫通孔３を含む貫通部に硬化性導
電物質として、熱硬化性銅ペースト（福田金属箔（株）
社製ＦＣＣ−２０００銅粉８０重量％、阪本薬品工業
（株）社製のエポキシ樹脂エピコート８２８ １０重量
％、イミダゾール０.５重量％、硬化剤としてノボラッ
ク型フェノール樹脂５重量％、溶剤としてブチルセルソ
ルブ４.５重量％を含む）をメタルマスク印刷法により
充填した。

【００２３】該銅ペーストを熱風乾燥炉で１００℃２時
間１５０℃１時間の条件で乾燥硬化して回路基板を得
た。次に、上記回路基板のレジスト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、３２０番のバフ
により研磨して平滑化した。

【００２４】形成されたスルーホールの抵抗値をそれぞ
れのスルーホールに接続する配線パターン６'間で測定
した結果、前記貫通孔の直径０.７mmに対応するスルー
ホールが１０ｍΩ、０.８mmが８ｍΩ、０.９mmが６ｍ
Ω、１.０mmが５ｍΩであった。

【００２５】また、得られた回路基板について、２０℃
と２６０℃のオイルバスに各２０秒ずつ１０回連続して
浸漬してもスルーホール抵抗値は殆ど変化がなかった。

【００２６】実施例３ 実施例１と一部異なる態様で、図１に従って回路基板を
作成した。先ず、両面に導電層２を有する絶縁基板１と
して、厚さ１.６ｍｍのコンポジット樹脂銅張り積層板
を使用して、直径０.３mm、０.４mm、０.５mm、０.６m
m、０.７mm、０.８mm、０.９mm、１.０mmの貫通孔３を
ドリル加工により作成した。次いで導電層２表面にドラ
イフィルム（実施例１と同様）をラミネートし、エッチ
ングネガパターンを形成した。その後、ＳＥＳ法により
エッチングを行い配線パターン６を形成した。ドライフ
ィルム剥離後、貫通孔３の周辺でスルーホールに接続す
るパターン６'が、図２の（ｂ）該のパターンで貫通孔
６の縁から１００μｍ露出するように配線パターン上に
ドライフルムレジストでレジスト層４を形成した。該貫
通孔に硬化性導電物質として、熱硬化性銅ペースト（実
施例２と同様）をスクリーン印刷法により充填した。

【００２７】該銅ペーストを熱風乾燥炉で１００℃１時
間遠赤外線炉１０分の条件で乾燥硬化して回路基板を作
成した。

【００２８】得られた回路基板のレジスト層及び硬化性
導電物質の硬化体によって構成される表面を３２０番の
バフにより研磨して平滑化した。

【００２９】形成されたスルーホールの抵抗値をそれぞ
れのスルーホールに接続する配線パターン６'間で測定
した結果、前記貫通孔の直径０.３mmに対応するスルー
ホールが５７ｍΩ、０.４mmが３２ｍΩ、０.５mmが２０
Ω、０.６mmが１４ｍΩ、０.７mmが１０ｍΩ、０.８mm
が８ｍΩ、０.９mmが６ｍΩ、１.０mmが５ｍΩであっ
た。 また、上記回路基板は、２０℃と２６０℃のオイ
ルバスに各２０秒ずつ１０回連続して浸漬してもスルー
ホール抵抗値は殆ど変化がなかった。

【００３０】比較例 実施例２と同様にして、貫通孔を形成したコンポジット
銅張り積層板に、無電解銅鍍金、及び電解銅鍍金を行
い、スルーホールを形成した。次いで、該銅電層表面に
ドライフィルム（実施例１と同様）をラミネートし、エ
ッチングポジパターンを形成した。この際、上記パター
ンは、スルーホールのテンティングを行うために該スル
ーホールの周囲に最低２００μｍの積層面積を残して形
成することが必要であった。そして、かかる部分は、得
られた回路基板のランド部として残り、パターンの高密
度化に障害となった。

【００３１】上記エッチングポジパターンを形成後、塩
化第２銅エッチング液でエッチングを行い回路基板を得
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、本発明において、貫通孔に接続す
るパターンの露出態様を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 絶縁基板 ２ 導電層 ３ 貫通孔 ４ レジスト層 ５ 硬化性導電物質の硬化体 ６ 配線パターン ６' スルーホールに接続するパターン

Claims (1)

【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た後、該導電層表面にエッチング
   パターンを形成してエッチングを行うことにより配線パ
   ターンを形成し、スルーホールに接続するパターンが該
   貫通孔の周辺で露出するように配線パターン上にレジス
   ト層を形成し、次いで、貫通孔を含む貫通部に硬化性導
   電物質を充填して硬化させることを特徴とする回路基板
   の製造方法。