JPH07122857A - 多層配線板の製造法 - Google Patents

多層配線板の製造法

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JPH07122857A
JPH07122857A JP26705693A JP26705693A JPH07122857A JP H07122857 A JPH07122857 A JP H07122857A JP 26705693 A JP26705693 A JP 26705693A JP 26705693 A JP26705693 A JP 26705693A JP H07122857 A JPH07122857 A JP H07122857A
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JP
Japan
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wiring board
holes
circuit board
circuit
plating
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JP26705693A
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English (en)
Inventor
義之 ▲つる▼
Yoshiyuki Tsuru
Akishi Nakaso
昭士 中祖
Shinji Inoue
信治 井上
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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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
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4614Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards the electrical connections between the circuit boards being made during lamination

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】高密度な箇所を有し、かつ効率に優れた多層プ
リント配線板の製造法を提供すること。 【構成】1以上の接続エリアを有する第1の配線板と、
接続のためのパターンが少なくとも裏面と同じかあるい
はそれ以上に突出している第2の配線板を接着剤層を介
して重ね、加熱硬化して積層一体化した後、両方の配線
板の接続箇所を溶接により接続すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層配線板の製造法に
関する。
【0002】
【従来の技術】多層プリント配線板は、配線の高密度化
に伴って、ある層の配線と他の層の配線の電気的接続に
使用される導通穴の数が増加する。従来、導通穴は多層
化積層後、貫通穴をあけ、その貫通穴内壁をめっきする
ことによって作られている。この場合、層間の接続と無
関係な層では貫通穴部分を避けて配線を形成しなくては
ならない。従って、貫通穴による層間接続法は配線の高
密度化の障害になっている。
【0003】そこで、多層配線板を製造するときに、配
線板全体を貫通する穴のみを用いるのではなく、隣合っ
た層のみで層間接続を行う方法が開発されてきた。この
方法には、導通穴のあけ方によって基本的に2通りの方
法がある。第一の方法は、層間絶縁材料に感光性材料を
用いる方法である。第一層目の配線を通常の方法で形成
した後、感光性絶縁材料を塗布するか又はシートの形状
で積層する。次に、フォトマスクをあてて紫外線を照射
し、現像することによって導通穴の部分のみに穴をあけ
る。次に、この絶縁層の表面を、例えばCrO3とH2
4を含む液等に浸漬して、化学的に粗面を形成する。
次に、無電解めっき又は無電解めっきと電気めっきを併
用し、必要な配線導体を形成する。必要な場合には、こ
の工程を順次繰り返し、必要とする配線層を形成して多
層化を行う方法である。第二の方法は、導通穴の形成に
レーザを使用する方法である。ガラス繊維等の無機質材
料はレーザ加工が難しいので、一般に無機質繊維を使用
していない絶縁層を第一層目の表面に重ね、更にその表
面に銅箔を重ねて積層接着する。次に、導通穴の部分の
銅箔をエッチングする。そのエッチングした部分にレー
ザを照射し、絶縁層を除去して導通穴を形成する。次
に、めっきを行い、必要な配線導体を形成する。必要な
場合には、この方法を繰り返して必要とする配線層を形
成して多層プリント配線板が製造される。
【0004】また、配線板を高密度にしたときに、配線
板のサイズが大きいと、1箇所でも不良箇所があると製
品として使用できず、歩留が低下するという問題点があ
り、これを解決するためには、サイズの小さな配線板に
分けて製造し、実装するときにカードケージ等を用いて
一体化することや、高密度の必要な箇所のみを別の配線
板として作成し、リードピンを立てて、大きなサイズの
配線板に差し込み、はんだ付けして一体化する工夫がさ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の技術のう
ち、全体を貫通する穴を設けない方法であって、第一の
方法の課題は、感光性絶縁材料における課題である。こ
の材料は、めっきとの密着力を得るために上述の化学的
粗面化が行われるが、感光性とこの特性を同時に満足す
る材料は少なく、めっき皮膜の密着力は十分と言えな
い。第二の方法の課題は、レーザを使用するために設備
が大がかりになるという欠点がある。
【0006】また、高密度の配線を別の配線板にして、
はんだ付けによって一体化する方法は、高密度の配線板
と、その配線板と接続される配線板との接続を高密度に
行うことができず、また、高密度の配線板が固定されて
いないので同時に部品の実装ができないという課題があ
る。
【0007】本発明は、高密度な箇所を有し、かつ効率
に優れた多層プリント配線板の製造法を提供することを
目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の多層配線板の製
造法は、1以上の接続エリアを有する第1の配線板と、
接続のためのパターンが少なくとも裏面と同じかあるい
はそれ以上に突出している第2の配線板を接着剤層を介
して重ね、加熱硬化して積層一体化した後、両方の配線
板の接続箇所を溶接により接続することを特徴とする。
【0009】第1の接続エリアに設けられる接続パター
ンは、スルーホールを介して裏面に接続されており、裏
面を溶接の一方の電極に接続された金属板で全て電気的
に接触させることが好ましい。
【0010】本発明に用いる第2の配線板は、以下の工
程により製造することができる。 A.プリプレグあるいは内層回路を形成した積層板の一
方の面に重ねたプリプレグと、銅箔を順に重ね、加熱硬
化する工程 B.前記プリプレグあるいは内層回路を形成した積層板
の他方の面に、除去可能な樹脂層を形成する工程 C.穴をあけ、穴内壁を無電解めっきで金属化し、回路
を形成した後、前記除去可能な樹脂層を除去する工程
【0011】本発明に用いる配線板の絶縁材料として
は、紙フェノール積層板、ガラスエポキシ積層板、紙エ
ポキシ積層板、変性ポリイミド積層板、ポリイミド積層
板、フッ素樹脂積層板、ポリイミドフィルム、ポリエス
テルフィルム等多くのシート形態の材料と、銅箔を積層
したものが使用される。これらの積層板の厚さは、おお
よそ0.05mm〜1.0mmの範囲のものである。
【0012】スルーホールは、パンチ・ドリル等であけ
ることができる。スルーホールにめっきを施すために
は、めっき触媒の付与が必要であるが、望ましいのは、
片面銅箔張積層板の絶縁材料中にめっき触媒を分散して
おく方法である。この方法の場合は、スルーホールや切
断によって生じた絶縁材料の端面にはめっきが析出する
が、その他の絶縁材料表面にはめっきが析出しない。こ
の材料を用いることによって、銅箔表面やスルーホール
のみにめっきが析出させることができる。この様な材料
としては、めっき触媒含有銅箔張積層板であるMCL−
E−168、MCL−E−163、MCL−E−14
4、MCL−147F、MCL−141(日立化成工業
株式会社製、商品名)等がある。その他の方法として
は、塩化パラジウム・塩化スズ混合触媒やパラジウム−
錯体系触媒を用いることができる。この様な触媒は、材
料の全面に吸着するので、片面銅箔張積層板の絶縁層表
面の側にマスク皮膜を形成した後、めっき触媒を吸着さ
せ、その後マスク皮膜を剥離するか、あるいは、片面銅
箔張積層板にめっき触媒を吸着させた後、絶縁層表面の
側にめっきマスクを形成する必要がある。
【0013】本発明では、銅箔が貼られていない側、即
ち絶縁層表面のスルーホール入口部分のめっき金属と、
他の配線層の所望部分が電気的に接続される様に積層接
着する。従って、絶縁層表面側のスルーホール入口部分
のめっき金属は、絶縁層表面よりもわずかに突出してい
る方が、他の配線層と接触しやすく望ましい。この突起
の高さは、0.002mm〜0.1mmの範囲が好ましい。
但し、突出させることは不可欠ではない。というのも、
わざわざ突出を作るための操作は必要ではなく、一般
に、スルーホール内壁のめっきは、スルーホール入口部
分が突出する様に成長するので、特別の操作を加えなく
ても、めっき膜厚程度の高さの突起が得られるからであ
る。また、接着層を厚くする等の理由によって、これよ
りも高い突起を必要とする場合には、絶縁層表面にめっ
きレジストを形成し、めっきを行い、その後めっきレジ
ストを剥離することによって高い突起を形成することも
できる。
【0014】本発明において、前記スルーホール付片面
銅箔張積層板の絶縁層側の面と、他の配線板の間には、
接着層を挟み、加熱加圧によって積層接着される。この
時、接着層は加熱加圧によって流動し、スルーホール付
片面銅箔張積層板の絶縁層側スルーホール入口のめっき
金属と他の配線板の所望部分とが直接接触する必要があ
る。
【0015】本発明に用いる接着層は、接着剤を塗布し
て形成することもでき、また接着剤をシート状にしたも
のを用いることもできる。このような接着剤としては、
熱硬化系樹脂が望ましく、最も一般的にはエポキシ樹脂
系のものである。この接着剤は、シルクスクリーン印
刷、ロールコーター、カーテンコーター、スピンコータ
ー等で塗布する。接着シートとしては、エポキシ系のも
のやポリイミド系のものが使用できる。商品としてはパ
イララックス(Pyralux,デュポン社製、商品
名)等がある。積層接着条件は、使用する基板材料、接
着剤又は接着シート等によって、圧力、硬化温度、硬化
時間等が異なる。選択した材料によってその最適条件を
選ぶ必要がある。加圧方式としては、ローラ、プレス等
が用いられる。
【0016】本発明では、電気的な接続を行う方法とし
て、溶接を用いる。このときに、全接続点を一括して溶
接することも可能であるが、接続用のスルーホール径が
異なる場合には、接続信頼性及び過温度上昇による基材
の劣化や破壊を防ぐために個別に溶接を行うことが好ま
しい。溶接条件は、溶接点数、接続スルーホール径によ
り、溶接電圧、電流が異なるため、適宜実験により最適
の溶接条件を求めることが必要である。一般的には定電
圧電源を用いることが好ましい。
【0017】
【作用】本発明は、第1の配線板と、第2の配線板の接
続箇所を、アーク溶接により接続するので、接続の信頼
性が高く、できあがった配線板は、接着剤で一体化して
いるので、実装も同時に行うことができる。また、積層
接着する一方の面には配線が形成されているが、他方の
面は層間接続のためのスルーホールのみなので、配線層
間の絶縁性が充分に確保される。さらにまた、接続箇所
は、相互に接触しているだけであり、溶接のためには接
触抵抗を均一にしたほうが望ましく、この点本発明で
は、両配線板を溶接に先立ち加熱加圧して積層一体化し
ているため、接続部の接触抵抗は一様になり易い。
【0018】
【実施例】実施例1 図1を用いて実施例を説明する。めっき触媒含有ガラス
エポキシ樹脂片面銅箔張積層板であるMCL−E−16
8(日立化成工業株式会社製、商品名)1の板厚が0.
2mmのものを用い(図1(a)に示す。)、回路とならな
い銅箔の箇所のみを除去するように、レジストを露光・
現像し、エッチングして回路を形成した後、その絶縁層
表面の両面に、レジスト3を貼り付けた(図1(b)に示
す。)。次に、ドリルで、穴径0.4mmの貫通穴4をあ
けた(図1(c)に示す。)。次に、10%H2SO4に、
60秒間浸漬し、水洗した後、厚付け用無電解銅めっき
液に浸漬して、スルーホール内壁のみにめっき5を行っ
た(図1(d)に示す。)。次に、めっきレジストを剥離
して、めっきの突起を形成した(図1(e)に示す。)。
次に、このスルーホール付片面回路板と積層されるため
の、既に回路を形成した回路基板(図1(f)に示す。)
の表面に、接着シート8としてPyralux(デュポ
ン社製、商品名)を重ね(図1(g)に示す。)、更に、
スルーホール付銅箔張積層板の絶縁材料表面が内側にな
る様に重ね合わせて、圧力20kg/cm2、温度170℃、
1時間で多層化接着を行った(図1(h)に示す。)。次
に、厚さ1mmの銅板9の上に、前記回路基板を載せ、
裏面の回路と密着するために、端部をクランプによって
固定した後、銅箔の裏側からその中心を少し持ち上げる
ようにした(図1(g)に示す。)。積層したスルーホー
ル付回路板のスルーホールと、前記銅板とにアーク溶接
の電極をそれぞれ接触させ、定電圧電源により、0.6
Vで7ms印加する条件で各スルーホールを溶接し、全
てのスルーホール付回路板のスルーホールと、その下に
積層されている回路基板との電気的接続を行った。尚、
溶接用の電源として、MCW−550(日本アビオニク
ス株式会社製、商品名)を使用した。
【0019】実施例2 実施例1で用いたスルーホール付片面回路基板に代え
て、4層の多層回路基板を、以下のようにして準備した
以外は、実施例1と同様にして作成した。ガラスエポキ
シ樹脂両面銅箔張積層板であるMCL−E−168(日
立化成工業株式会社製、商品名)の板厚が0.2mmのも
のを用い、接続の必要な箇所にドリルで穴をあけ、無電
解めっきを行い、さらに電解めっきを行って、感光性ド
ライフィルムであるHF−450(日立化成工業株式会
社製、商品名)を用いてエッチングレジストを形成し、
塩化銅・塩酸エッチング液によって両面の配線を形成し
た。この回路基板に、ガラスエポキシ樹脂プリプレグで
あるGEA−168(日立化成工業株式会社製、商品
名)の板厚が0.2mmのものを重ね、圧力20kg/c
、温度170℃、1時間で多層化接着を行った。そ
の回路基板表面に、めっきレジストを貼り付けた。次
に、ドリルで穴径0.4mmの貫通穴4をあけた。次
に、10%H2SO4に、60秒間浸漬し、水洗した後、
厚付け用無電解銅めっき液に浸漬して、スルーホールと
銅箔表面にめっき5を行った。次に、めっきレジストを
剥離して、めっきの突起を形成した。
【0020】実施例3 実施例1で用いたスルーホール付片面回路基板に代え
て、マルチワイヤ回路基板を、以下のようにして準備し
た以外は、実施例1と同様にして作成した。電源・グラ
ンド層を有する内層回路基板の表面に、ガラスエポキシ
樹脂プリプレグであるGEA−168(日立化成工業株
式会社製、商品名)の板厚が0.2mmのものを重ね、圧
力20kg/cm2、温度170℃、1時間で多層化接着を行
った。さらに、エポキシ系接着剤シートであるAS−1
02(日立化成工業株式会社製、商品名)をホットロー
ルラミネータでラミネートした。その表面に必要な回路
の形状に、絶縁電線0HAW−1IMW−0.1(日立
電線株式会社製、商品名)を、布線機を用いて、固定し
た。この回路基板に、ガラスエポキシ樹脂プリプレグで
あるGEA−168(日立化成工業株式会社製、商品
名)の板厚が0.2mmのものを重ね、圧力20kg/cm2
温度170℃、1時間で多層化接着を行った。その回路
基板表面に、めっきレジストを貼り付けた。次に、ドリ
ルで穴径0.4mmの貫通穴4をあけた。次に、10%H
2SO4に、60秒間浸漬し、水洗した後、厚付け用無電
解銅めっき液に浸漬して、スルーホールと銅箔表面にめ
っき5を行った。次に、めっきレジストを剥離して、め
っきの突起を形成した。
【0021】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明により、配
線密度の高い回路部分を有する多層プリント配線板を効
率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(i)は、本発明の一実施例を示す各
工程毎の断面図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1以上の接続エリアを有する第1の配線板
    と、接続のためのパターンが少なくとも裏面と同じかあ
    るいはそれ以上に突出している第2の配線板を接着剤層
    を介して重ね、加熱硬化して積層一体化した後、両方の
    配線板の接続箇所を溶接により接続することを特徴とす
    る多層配線板の製造法。
  2. 【請求項2】第1の接続エリアに設けられる接続パター
    ンが、第1の配線板のスルーホールを介して裏面に接続
    されており、裏面を溶接の一方の電極に接続された金属
    板で全て電気的に接触させることを特徴とする請求項1
    に記載の多層配線板の製造法。
  3. 【請求項3】第2の配線板を、以下の工程により製造す
    ることを特徴とする請求項1または2に記載の多層配線
    板の製造法。 A.プリプレグあるいは内層回路を形成した積層板の一
    方の面に重ねたプリプレグと、銅箔を順に重ね、加熱硬
    化する工程 B.前記プリプレグあるいは内層回路を形成した積層板
    の他方の面に、除去可能な樹脂層を形成する工程 C.穴をあけ、穴内壁を無電解めっきで金属化し、回路
    を形成した後、前記除去可能な樹脂層を除去する工程
JP26705693A 1993-10-26 1993-10-26 多層配線板の製造法 Pending JPH07122857A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11144974A (ja) * 1997-11-10 1999-05-28 Fuji Elelctrochem Co Ltd 積層回路部品

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11144974A (ja) * 1997-11-10 1999-05-28 Fuji Elelctrochem Co Ltd 積層回路部品

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