JPH08172268A - 印刷配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の印刷配線板の製造方法は、所定位置
に導体バンプ群(2)を形設した支持基体(1) の主面に、
合成樹脂系シート(3) の主面を対接させて積層配置する
工程と、この積層物を加圧し前記合成樹脂系シート(3)
の厚さ方向に前記導体バンプ群(2) をそれぞれ貫挿させ
て貫通型の導体配線部を形成する工程と、前記合成樹脂
系シート(3) の上面に金属箔(4) を配置し一体成形する
工程とを具備し、前記合成樹脂系シート(3) とその上面
に配置する金属箔(4) との間に、導電性組成物を用いて
エッチング可能な導電層(5) を形成することを特徴とす
る。 【効果】 本発明の印刷配線板の製造方法によればバン
プの貫挿性のいかんにかかわらず、貫通型の導体配線部
と積層体の導電性金属箔との信頼性を向上させ、歩留り
良好でコスト低減に寄与する印刷配線板を製造すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配線層間を貫通型の導
体配線部で接続し、高密度な配線および実装を可能とす
る信頼性の高い印刷配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面印刷配線板もしくは多層印刷
配線板において、導電パターン等の配線層間の電気的な
接続は、次のようにして行っていた。例えば、両面印刷
配線板の場合は、両面銅張基板の所定位置に穴明け加工
を施し、穴の内壁面を含め全面に化学メッキ処理を施し
てから電気メッキ処理で穴の内壁面の金属層を厚くして
信頼性を高め、配線層間の電気的接続を行う。また、多
層印刷配線板の場合は、内層銅張基板の両面に貼られた
銅箔をそれぞれパターニングし、そのパターニング面上
に絶縁シート（例えばプリプレグ）を介して表面銅箔を
積層・配置し、加熱加圧により一体化した後、両面印刷
配線板のときと同様に、穴明け加工およびメッキ処理に
よる配線層間の電気的接続を行い、その後表面銅箔をパ
ターニングすることにより4 層の多層印刷配線板を得て
いる。なお、4 層より配線層の多い多層印刷配線板の場
合は、中間に介挿する内層銅張基板の板数を増やす方式
で製造できる。

【０００３】前記印刷配線板の製造方法において、配線
層間の電気的接続をメッキ処理によらずに行う方法とし
て、両面銅張基板の所定位置に穴明けし、この穴内に導
電性ペーストを印刷法などにより流し込み、穴内に流し
込んだ導電性ペーストの樹脂分を硬化させて、配線層間
を電気的に接続する方法も行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、配線
層間の電気的接続にメッキ法を利用する印刷配線板の製
造方法においては、配線層間の基板穴明け（穿穴）加
工、穿設した穴内壁面を含めたメッキ処理工程などを要
し、製造工程が冗長であるとともに工程管理も繁雑であ
るという欠点がある。

【０００５】一方、配線層間の電気的接続用の穴に、導
電性ペーストを流し込む方法の場合も、前記メッキ法の
場合と同様に基板穴明け工程を必要とする。しかも、穿
設した穴内に、均一に導電性ペーストを流し込むことが
難しく、電気的接続の信頼性に問題があった。いずれに
しても、前記基板穴明け工程を要することは、印刷配線
板のコストや歩留りなどに反映し、低コスト化などの要
望に対応し得ないという欠点がある。

【０００６】また、前記メッキ処理・導電性ペースト流
込みによる電気的接続のいずれの場合にも、印刷配線板
の表裏面に、配線層間接続用の導電体穴が設置されるた
め、その導電体穴の領域には配線を形成・配置し得ない
し、さらに電子部品を搭載することもできないので、配
線密度の向上が制約されるとともに、電子部品実装密度
の向上も阻害されるという問題がある。つまり従来の製
造方法によって得られる印刷配線板は、高密度配線や高
密度実装による回路装置のコンパクト化、ひいては電子
機器類の小型化などの要望に、十分応え得るものとはい
えず、前記コスト面を含め、実用面により有効な印刷配
線板の製造方法が望まれていた。

【０００７】それに応えるため、発明者らは、合成樹脂
系シートの厚さ方向に、バンプ群をそれぞれ貫挿させて
貫通型の導体配線部を形成し、金属箔を積層接続する方
法を提案したが、合成樹脂系シートがバンプ上部に持ち
上がり、それにより貫通型の導体配線部が貫挿できなか
ったり、バンプ上部で積層接続する金属箔との接続面積
が減少したりして、配線層間の電気的信頼性に問題があ
った。

【０００８】本発明は、合成樹脂系シートの厚さ方向
に、バンプ群をそれぞれ貫挿させて貫通型の導体配線部
を形成して印刷配線板を製造する場合に、上記の欠点や
問題点を解消するためになされたもので、合成樹脂系シ
ートに形成された貫通型の導体配線部と積層される金属
箔との接続信頼性を向上させ、歩留り良好でコスト低減
に寄与する印刷配線板の製造方法を提供しようとするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成しようと鋭意研究を重ねた結果、合成樹脂系シート
とバンプ突き抜け方向に配置される金属箔との間に、導
電性組成物によるエッチング可能な導電層を形成するこ
とによって、上記の目的を達成できることを見いだし、
本発明を完成したものである。

【００１０】即ち、本発明は、所定位置に導体バンプ群
を形設した支持基体の主面に、合成樹脂系シートの主面
を対接させて積層配置する工程と、この積層物を加圧し
前記合成樹脂系シートの厚さ方向に前記導体バンプ群を
それぞれ貫挿させて貫通型の導体配線部を形成する工程
と、前記合成樹脂系シートの上面に金属箔を配置し一体
成形する工程とを具備し、前記合成樹脂系シートとその
上面に配置する金属箔との間に、導電性組成物を用いて
エッチング可能な導電層を形成することを特徴とする印
刷配線板の製造方法である。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１２】本発明において形設する導体バンプ群は、
バインダーとなる合成樹脂に導電性粉末を配合した導電
性組成物を用いて形成される。バインダーとなる合成樹
脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいはこれ
らの混合樹脂が使用できる。例えば、ユリア樹脂、メラ
ミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビ
ニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ビニルウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、α−オレフィン無水マレイン酸樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、こ
れらは単独または 2種以上混合して使用することができ
る。また、ここで用いる導電性粉末としては、金粉末、
銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、カーボン粉末、表面に
導電物層を有する粉末等が挙げられ、これらは単独また
は 2種以上混合して使用することができる。

【００１３】導電性組成物は、合成樹脂と導電性粉末を
主成分として配合したものであるが、本発明の目的に反
しない程度において、また必要に応じて、粘度調整用の
溶剤、カップリング剤、その外の添加物を配合すること
ができる。ここで用いる溶剤としては、ジオキサン、ベ
ンゼン、ヘキサン、トルエン、ソルベントナフサ、工業
用ガソリン、酢酸セロソルブ、エチルセロソルブ、ブチ
ルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテー
ト、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ
−メチルピロリドン等が挙げられ、これらは単独または
2種以上混合して使用することができる。

【００１４】こうして得られる導電性組成物を用いて支
持基体上にバンプ群を形成するが、バンプ群の高さは一
般的に 100〜400 μm 程度が望ましく、さらにバンプ群
の高さは 1層の合成樹脂系シートを貫通し得る高さ及び
複数層の合成樹脂系シートを貫通し得る高さとが適宜混
在していてもよい。バンプ群の形設方法としては、比較
的厚いメタルマスクを用いた印刷法等が挙げられるが、
特に制限されるものではない。

【００１５】本発明に用いる支持基体としては、例えば
剥離性良好な合成樹脂系シート類、もしくは導電性シー
ト（箔）などが挙げられ、この支持基体は 1枚のシート
であってもよいし、パターン化されたものでもよく、そ
の形状は特に限定されない。さらに導体バンプ群は、支
持基体の一方の主面だけでなく、両主面にそれぞれ形設
したものを用いてもよい。

【００１６】本発明に用いる合成樹脂系シートとして
は、前記導体バンプ群が貫挿され、貫通型の導体配線部
を形成するもので、その厚さは50〜800 μm 程度が好ま
しい。具体的な合成樹脂系シートとして、まず熱可塑性
樹脂フィルム、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリス
ルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、4 フッ化ポリエ
チレン樹脂、6 フッ化ポリプロピレン樹脂、ポリエーテ
ルエーテルケトン樹脂等のシート類が挙げられる。次
に、硬化前状態に保持される熱硬化性樹脂シート、例え
ば、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポ
リイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メ
ラミン樹脂等のプリプレグ類が挙げられ、或いは生ゴム
シート類、例えば、ブタジエンゴム、ブチルゴム、天然
ゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴムなどのシートが
挙げられる。これらの合成樹脂系シートは、合成樹脂単
独でもよいが無機物や有機物系の絶縁性充填物を含有し
てもよく、さらにガラスクロスやマット、有機合成繊維
布やマット、或いは紙等の補強材と組み合わせてなるシ
ートであってもよい。

【００１７】上述の導電性組成物を用いて導体バンプ群
を形設した支持基体の主面に、合成樹脂系シート（プリ
プレグ）主面を対接させて積層配置してなる積層体をそ
のままもしくは加熱加圧するのであるが、そのとき、合
成樹脂系シートを載置する基台（当て板）としては、寸
法や変形の少ない金属板もしくは耐熱性樹脂板、例えば
ステンレス板、真鍮板、ポリイミド樹脂板（シート）、
ポリテトラフロロエチレン樹脂板（シート）等が使用さ
れる。この積層体の加圧に際し、加熱して合成樹脂系シ
ートの樹脂分が柔らかくなった状態で加圧すれば、良好
なバンプ群の貫挿をさせることができる。

【００１８】バンプ群を貫挿して貫通型の導体配線部を
形成した合成樹脂系シートは導電層を形成した金属箔と
積層され一体に成形すれば本発明の印刷配線板を製造す
ることができる。金属箔に形成される導電層は本発明に
おける最も重要な部分であり、エッチング可能な導電性
組成物からなるものである。

【００１９】この導電性組成物は前述したバンプ群形成
に用いたものと同一でも、または異なったものでもよ
い。すなわちバインダーとなる合成樹脂としては、熱硬
化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいはこれらの混合樹脂が使
用できる。例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノ
ール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹
脂、アクリル樹脂、ビニルウレタン樹脂、シリコーン樹
脂、α−オレフィン無水マレイン酸樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、これらは単独または
2種以上混合して使用することができる。また、ここで
用いる導電性粉末としては、金粉末、銀粉末、銅粉末、
ニッケル粉末、カーボン粉末、表面に導電物層を有する
粉末等が挙げられ、これらは単独または 2種以上混合し
て使用することができる。導電性組成物は、合成樹脂と
導電性粉末を主成分として配合したものであるが、本発
明の目的に反しない程度において、また必要に応じて粘
度調整用の溶剤、カップリング剤、その外の添加物を配
合することができる。ここで用いる溶剤としては、ジオ
キサン、ベンゼン、ヘキサン、トルエン、ソルベントナ
フサ、工業用ガソリン、酢酸セロソルブ、エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトー
ルアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられ、これらは
単独または 2種以上混合して使用することができる。

【００２０】この導電性組成物を用いて導電層を形成す
る方法としては、導電性組成物単独でプリプレグ状のシ
ートを形成する方法や導電性金属箔上に印刷・硬化させ
る方法等が挙げられるが、特に限定されるものではな
い。また導電層を形成した金属箔と合成樹脂系シートと
の一体化成形条件は、導電層の導電性組成物と合成樹脂
系シートの合成樹脂の種類、組成により適宜選択するこ
とができる。

【００２１】

【作用】本発明の印刷配線板の製造方法によれば、合成
樹脂系シートの厚さ方向に導体バンプ群をそれぞれ貫挿
させて形成した貫通型の導体配線部と、配線層となる金
属箔とは、金属箔に形成した導電層を介することによっ
て、確実に信頼性の高い配線層間の電気的な接続が得ら
れる。即ち、バンプの貫挿性のいかんにかかわらず、貫
通型の導体配線部と積層体の導電性金属箔との接続信頼
性を向上させるものである。

【００２２】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。

【００２３】実施例 図１に示したように厚さ35μm の電解銅箔１を支持基体
として、熱硬化性エポキシ樹脂系銀ペーストをメタルマ
スク（ステンレス製、板厚 0.2mm、穴径 0.4mm）を用い
て印刷・乾燥後、同一マスクを用い、同一位置に印刷・
乾燥を4 回繰り返し、高さ200 μm の導体バンプ２を形
成した。また、裏面シート（当て板）として用いる厚さ
35μm の電解銅箔４の上には、エッチング可能なアクリ
ル樹脂と銅粉からなる導電性組成物を印刷・硬化して導
電層５とした。合成樹脂系シートとしては、ガラスクロ
スにエポキシ樹脂を含浸してなる厚さ100 μm のプリプ
レグ３を用いる。上記の導体バンプ２を形成した支持基
体の電界銅箔１と、合成樹脂系シートのプリプレグ３
と、導電層５を形成した電界銅箔４とを、図１のごとく
積層配置して加圧し、前記プリプレグの厚さ方向に、前
記バンプ群をそれぞれ貫挿させて貫通型の導体配線部を
形成した。次いで、170 ℃，50kg／cm² で90分間、加熱
加圧一体に成形して両面印刷配線板を製造した。

【００２４】比較例 図２に示したように厚さ35μm の電解銅箔１を支持基体
として、熱硬化性エポキシ樹脂系銀ペーストを、メタル
マスク（ステンレス製、板厚 0.2mm、穴径 0.4mm）を用
いて印刷、乾燥後、同一マスクを用い、同一位置に再度
印刷を4 回繰り返し、高さ約200 μm の導体バンプ２を
形成した。また、裏面シート（当て板）としては厚さ35
μm の電解銅箔４を用いる一方、合成樹脂系シートとし
てガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸してなる厚さ100
μm のプリプレグ３を用いる。上記の導体バンプ２を形
成した支持基体の電界銅箔１と、合成樹脂系シートのプ
リプレグ３と、導電層を形成しない電界銅箔４とを積層
配置して加圧し、前記プリプレグの厚さ方向に、前記バ
ンプ群をそれぞれ貫挿させて貫通型の導体配線部を形成
した。次いで、170 ℃，50kg／cm² で90分間、加熱加圧
一体に成形して両面印刷配線板を製造した。

【００２５】実施例および比較例で製造した印刷配線板
について、バンプ貫通率、スルーホール信頼性を試験し
たのでその結果を表１に示した。本発明は優れた特性を
示し、本発明の効果を確認することができた。

【００２６】

【表１】 ＊1 ：貫通型の導体配線部について、テスターで各導体配線部を表裏面から導通 テストを行った。 ＊2 ：１８７２穴の導通したスルーホール基板をつくり、260 ℃のオイルに12秒 間浸漬した後、20℃のオイルに25秒間浸漬することを 1サイクルとし、各サイク ル毎に導通抵抗を測定し、スルーホールが断裂するまでのサイクル数を試験した 。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の印刷配線板の製造方法によればバンプの貫
挿性のいかんにかかわらず、貫通型の導体配線部と積層
体の導電性金属箔との信頼性を向上させ、歩留り良好で
コスト低減に寄与する印刷配線板を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷配線板の層構成を分離して説明す
る概略説明図である。

【図２】従来の印刷配線板の層構成を分離して説明する
概略説明図である。

【符号の説明】

１ 電解銅箔（支持基体） ２ 導体バンプ ３ プリプレグ ４ 電解銅箔 ５ 導電層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置に導体バンプ群を形設した支持
   基体の主面に、合成樹脂系シートの主面を対接させて積
   層配置する工程と、この積層物を加圧し前記合成樹脂系
   シートの厚さ方向に前記導体バンプ群をそれぞれ貫挿さ
   せて貫通型の導体配線部を形成する工程と、前記合成樹
   脂系シートの上面に金属箔を配置し一体成形する工程と
   を具備し、前記合成樹脂系シートとその上面に配置する
   金属箔との間に、導電性組成物を用いてエッチング可能
   な導電層を形成することを特徴とする印刷配線板の製造
   方法。