JPH10190191A - Manufacture of printed wiring board - Google Patents
Manufacture of printed wiring boardInfo
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- JPH10190191A JPH10190191A JP35006996A JP35006996A JPH10190191A JP H10190191 A JPH10190191 A JP H10190191A JP 35006996 A JP35006996 A JP 35006996A JP 35006996 A JP35006996 A JP 35006996A JP H10190191 A JPH10190191 A JP H10190191A
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- insulating layer
- hole
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機樹脂を含む絶
縁層内に、金属粉末と有機樹脂とを含む導体インクを充
填してなるスルーホール導体を具備する多層プリント配
線基板の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer printed wiring board having a through-hole conductor in which an insulating layer containing an organic resin is filled with a conductive ink containing a metal powder and an organic resin.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来より、多層プリント配線基板はプリプ
レグと呼ばれる有機樹脂を含む平板の表面に銅箔を接着
した後、これをエッチングして微細な回路を形成し、こ
れを積層した後、所望位置にマイクロドリルによりスル
ーホールの孔明けを行い、そのホール内壁にメッキ法に
より金属を付着させてスルーホール導体を形成して各層
間の電気的な接続を行っている。2. Description of the Related Art Conventionally, a multilayer printed wiring board has a copper foil adhered to a surface of a flat plate containing an organic resin called a prepreg, which is then etched to form a fine circuit. Then, a through hole is drilled by a micro drill, and a metal is adhered to the inner wall of the hole by a plating method to form a through hole conductor, thereby making electrical connection between the layers.
【０００３】ところが、この方法では、スルーホール導
体は配線基板全体にわたり貫通したものであるために、
積層数が増加に伴いスルーホール数が増加すると、配線
に必要なスペースが確保できなくなるという問題が生
じ、電子機器の軽薄短小化によりプリント配線基板への
多層化、配線の微細化への要求に対して、従来の多層プ
リント配線基板では、対応できなくなっているのが現状
である。However, in this method, since the through-hole conductor penetrates the entire wiring board,
When the number of through-holes increases with the increase in the number of layers, there is a problem that the space required for wiring can not be secured, and the demand for multilayered printed wiring boards and finer wiring due to the lightness and thinness of electronic equipment has been reduced. On the other hand, the current situation is that conventional multilayer printed wiring boards cannot respond.
【０００４】そこで、それらの要求に対して、絶縁層に
対してスルーホール導体を作製した後に、積層して多層
化する技術が開発されている。このようなビアホールは
ＩＶＨ（インタースティシャルビアホール）と呼ばれて
いる。In response to these demands, a technique has been developed in which a through-hole conductor is formed in an insulating layer and then laminated to form a multilayer. Such a via hole is called an IVH (interstitial via hole).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このＩＶＨは、一般の
プリント配線板と同様にメッキ技術を用いてホール内壁
に金属膜を形成して作製されるが、メッキ法によると工
程が複雑で処理時間が長い上に有害な薬品を使用するこ
とによる環境への問題も発生する恐れがあることから、
このＩＶＨを、ホール内に金属粉末を含む金属ペースト
を充填することによって形成することが行われている。This IVH is manufactured by forming a metal film on the inner wall of a hole by using a plating technique in the same manner as a general printed wiring board. Can be environmentally harmful due to the use of harmful chemicals,
This IVH is formed by filling a hole with a metal paste containing a metal powder.
【０００６】しかしながら、銅ペースト中には、ホール
内への充填性や印刷性を高めるために必然的に有機樹脂
を含有し、そのために、通常の銅メッキにより形成され
た回路よりも抵抗値が高いことが問題となり、銅ペース
トで形成したＩＶＨは特に直径１５０μｍ以下の微細な
ビアサイズでは回路の抵抗値が高く実用に耐えないもの
であった。そのため、導体ペーストを印刷した後、有機
樹脂分を加熱分解したり、さらには、印刷後のＩＶＨに
通電加熱を行いスルーホール導体の抵抗を低減すること
も提案されている。However, an organic resin is inevitably contained in the copper paste in order to enhance the filling property and printability in the hole, and therefore, the copper paste has a higher resistance than a circuit formed by ordinary copper plating. The problem is that the IVH is high, and the IVH formed of copper paste has a high circuit resistance value, especially in a fine via size of 150 μm or less in diameter, and is not practical. For this reason, it has been proposed that after printing the conductor paste, the organic resin component is thermally decomposed, and further, the resistance of the through-hole conductor is reduced by energizing and heating the IVH after printing.
【０００７】しかしながら、このようにして金属ペース
トの充填によって形成されたＩＶＨ中は、その径が小さ
くなるほどに充填性が低くなる傾向にあり、しかも、ペ
ースト中には溶剤をも含むために、ペーストを乾燥した
場合、あるいは加熱処理で有機樹脂を分解除去した場合
には、ホール内に多くの気孔が発生しており、この気孔
の発生によって、ホール自体の抵抗が大きくなる傾向に
あり、ＩＶＨの低抵抗化を図ったとしても７×１０-4Ω
−ｃｍ程度がせいぜいであり、ＩＶＨの低抵抗化が難し
いのが現状であった。[0007] However, in the IVH formed by filling the metal paste in this way, the filling property tends to decrease as the diameter decreases, and the paste also contains a solvent. When dried, or when the organic resin is decomposed and removed by heat treatment, many pores are generated in the holes, and the generation of these pores tends to increase the resistance of the holes themselves, and the IVH 7 × 10 -4 Ω even if resistance is reduced
At most -cm, it is difficult to reduce the resistance of IVH.
【０００８】また、ＩＶＨを金属ペーストの充填によっ
て作製した場合、絶縁層表面の配線層との接続が弱くな
ることも問題であった。この接続が弱いと低温と高温と
の温度サイクルを加えた場合にＩＶＨ内部にクラックが
生じたり、配線層とＩＨＶとの間にクラックが生じると
いう問題があった。Further, when the IVH is manufactured by filling a metal paste, there is a problem that the connection with the wiring layer on the surface of the insulating layer is weakened. If this connection is weak, there is a problem that when a temperature cycle of a low temperature and a high temperature is applied, a crack occurs inside the IVH or a crack occurs between the wiring layer and the IHV.
【０００９】従って、本発明は、金属ペーストの充填に
よって作製されたＩＨＶ（インタースティシャルビアホ
ール）の低抵抗化を図ることのできる多層プリント配線
基板の製造方法を提供することを特徴とするものであ
る。Accordingly, the present invention is to provide a method of manufacturing a multilayer printed wiring board capable of reducing the resistance of an IHV (interstitial via hole) manufactured by filling a metal paste. is there.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな問題点について鋭意検討した結果、銅粉末等の低抵
抗金属と有機樹脂を含む金属ペーストの充填によって形
成されたＩＶＨに対して、少なくとも一方の露出端部に
金属箔の配線層を形成し、その金属箔に圧力を印加して
金属箔を絶縁層内に埋め込むことにより、ＩＶＨ自体が
加圧圧縮されることによって充填性が高くなり、ＩＶＨ
の低抵抗化が実現でき、これにより多層プリント基板の
超微細化、精密化の要求に応えうることのできる高信頼
性のＩＶＨを形成できることを知見した。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on the above problems and found that IVH formed by filling a metal paste containing a low-resistance metal such as copper powder and an organic resin was used. By forming a metal foil wiring layer on at least one of the exposed ends and applying pressure to the metal foil to embed the metal foil in the insulating layer, the IVH itself is pressurized and compressed so that the filling property is improved. Is higher and IVH
It has been found that it is possible to form a highly reliable IVH that can meet the demands for ultra-fine and precise multilayer printed circuit boards.
【００１１】即ち、本発明の多層プリント配線板の製造
方法は、少なくとも有機樹脂を含む絶縁層にスルーホー
ルを形成する工程と、該スルーホール内に、金属粉末と
有機樹脂を含む導体ペーストを充填してスルーホール導
体を作製する工程と、前記スルーホール導体の前記絶縁
層における少なくとも一方の端部に、前記絶縁層の厚み
Ｌの０．０５倍以上の厚みを有する金属箔からなる配線
層を形成する工程と、前記配線層に圧力を印加して、前
記配線層を絶縁層内に埋め込むと同時に、スルーホール
導体を加圧圧縮させる工程とを具備することを特徴とす
るものであり、さらには、前記金属箔からなる配線層
が、転写シートからの転写によって形成されること、前
記スルーホール導体に対して、直流電流及び／またはパ
ルス電流を印加する工程とを具備することを特徴とする
ものである。That is, in the method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to the present invention, a step of forming a through hole in at least an insulating layer containing an organic resin, and filling the through hole with a conductive paste containing a metal powder and an organic resin. Forming a through-hole conductor, and forming a wiring layer made of a metal foil having a thickness of 0.05 times or more the thickness L of the insulating layer on at least one end of the insulating layer of the through-hole conductor. Forming, applying pressure to the wiring layer, burying the wiring layer in the insulating layer, and simultaneously pressurizing and compressing the through-hole conductor, further comprising: Is that the wiring layer made of the metal foil is formed by transfer from a transfer sheet, and a direct current and / or a pulse current is applied to the through-hole conductor. It is characterized in that it comprises a degree.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の多層プリント配線
基板の製造方法を図１の工程図で具体的に説明する。本
発明の製造方法によれば、まず、図１（ａ）に示すよう
に、少なくとも有機樹脂を含む絶縁層１の所定箇所にス
ルーホール２を形成する。絶縁層１は、少なくとも有機
樹脂を含むものであり、例えば、ＰＰＥ（ポリフェニレ
ンエーテル）、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジ
ン）、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フ
ェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が使用で
きる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the present invention will be specifically described with reference to the process chart of FIG. According to the manufacturing method of the present invention, first, as shown in FIG. 1A, a through hole 2 is formed at a predetermined position of an insulating layer 1 containing at least an organic resin. The insulating layer 1 contains at least an organic resin, for example, a thermosetting resin such as PPE (polyphenylene ether), BT resin (bismaleimide triazine), an epoxy resin, a polyimide resin, a fluororesin, a phenol resin, or a thermoplastic resin. Resin can be used.
【００１３】また、上記の絶縁層１中には、絶縁層ある
いは配線基板全体の強度を高めるために、有機樹脂に対
して無機質フィラーを複合化させたものでもよい。有機
樹脂と複合化される無機質フィラーとしては、Ｓｉ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＡｌＮ、ＳｉＣ、等の公知の材料が
使用でき、さらには、ガラスクロスやアラミド不織布に
樹脂を含浸させたシート（プリプレグ）を用いても良
い。なお、有機樹脂と無機質フィラーとの複合材料にお
いては、有機樹脂：無機質フィラーとは、体積比率で１
５：８５〜５０：５０の比率で複合化されるのが適当で
ある。In the insulating layer 1, an organic resin may be combined with an inorganic filler in order to increase the strength of the insulating layer or the entire wiring board. As the inorganic filler compounded with the organic resin, Si
Known materials such as O 2 , Al 2 O 3 , AlN, and SiC can be used, and a sheet (prepreg) in which a glass cloth or an aramid nonwoven fabric is impregnated with a resin may be used. In the composite material of the organic resin and the inorganic filler, the volume ratio of the organic resin: the inorganic filler is 1%.
It is appropriate that the composite is formed in a ratio of 5:85 to 50:50.
【００１４】この絶縁層へのスルーホールの形成は、未
硬化の状態（Ｂステージ状態）の絶縁層に対して、パン
チングあるいはレーザー等により形成される。スルーホ
ール径は、その回路によって様々であるが、通常、１０
０〜２００μｍの径で形成される。The through holes are formed in the insulating layer by punching, laser or the like on the uncured (B-stage) insulating layer. The diameter of the through-hole varies depending on the circuit.
It is formed with a diameter of 0 to 200 μm.
【００１５】次に、図１（ｂ）に示すように、スルーホ
ール２内に金属ペーストを充填し乾燥してスルーホール
導体３を形成する。金属ペーストは、金属粉末、有機樹
脂および溶剤からなり、金属粉末としては、銅、アルミ
ニウム、金、銀の群から選ばれる少なくとも１種または
２種以上の合金によって構成するのが望ましい。一方、
有機樹脂としては、前述した熱硬化性樹脂の他、セルロ
ースなどの樹脂も使用される。また、溶剤としては、用
いる有機樹脂が溶解可能な溶剤から構成され、例えば、
イソプロピルアルコール、テルピネオール、２−オクタ
ノール、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）等が
挙げられる。金属ペーストの組成としては、金属粉末１
００重量部に対して、有機樹脂０．０５〜１０重量部、
特に０．０５〜３．０重量部、溶剤を１〜２０重量部、
特に２〜１５重量部の割合で混合したものが適当であ
る。なお、乾燥処理は、溶剤が揮散するに十分な温度で
行われ、具体的には、３０〜２００℃で行うことができ
る。この時のスルーホール導体３中には、多数の気孔４
が存在する。Next, as shown in FIG. 1B, a metal paste is filled in the through-hole 2 and dried to form a through-hole conductor 3. The metal paste is composed of a metal powder, an organic resin and a solvent, and the metal powder is preferably composed of at least one or two or more alloys selected from the group consisting of copper, aluminum, gold and silver. on the other hand,
As the organic resin, a resin such as cellulose is used in addition to the above-described thermosetting resin. In addition, the solvent is composed of a solvent in which the organic resin used can be dissolved, for example,
Isopropyl alcohol, terpineol, 2-octanol, butyl carbitol acetate (BCA) and the like. The composition of the metal paste is as follows: metal powder 1
For 100 parts by weight, 0.05 to 10 parts by weight of the organic resin,
Particularly, 0.05 to 3.0 parts by weight, the solvent is 1 to 20 parts by weight,
Particularly, those mixed at a ratio of 2 to 15 parts by weight are suitable. Note that the drying treatment is performed at a temperature sufficient to evaporate the solvent, and specifically, can be performed at 30 to 200 ° C. At this time, a large number of pores 4 are formed in the through-hole conductor 3.
Exists.
【００１６】次に、図１（ｃ）に示すように、スルーホ
ール導体３の絶縁層１における少なくとも一方の露出端
部に金属箔からなる配線層を形成する。図（ｃ）では、
絶縁層１の表裏面に露出した両端部に金属箔からなる配
線層５、６を形成したものである。この配線層５、６
は、絶縁層１の厚みＬに対して、０．０５倍以上、特に
０．１倍以上の厚みであることが必要である。この厚み
は、後述する圧縮工程でのスルーホール導体の充填率を
決定するものであり、この金属箔５、６の厚みが大きい
ほどスルーホール導体の充填率を高めることができる。
従って、金属箔５、６の厚みが０．０５倍より薄いとス
ルーホール導体への圧縮効果が十分でない。なお、厚み
が厚すぎると絶縁層への埋め込みが困難となるとともに
多層化した場合に、基板に変形等が生じてしまう場合が
ある。かかる観点から上限は０．２５倍が適当である。Next, as shown in FIG. 1C, a wiring layer made of a metal foil is formed on at least one exposed end of the insulating layer 1 of the through-hole conductor 3. In FIG.
Wiring layers 5 and 6 made of metal foil are formed at both ends exposed on the front and back surfaces of the insulating layer 1. These wiring layers 5 and 6
Needs to be 0.05 times or more, especially 0.1 times or more of the thickness L of the insulating layer 1. This thickness determines the filling rate of the through-hole conductor in the compression step described later, and the filling rate of the through-hole conductor can be increased as the thickness of the metal foils 5 and 6 increases.
Therefore, if the thickness of the metal foils 5 and 6 is less than 0.05 times, the effect of compressing the through-hole conductor is not sufficient. Note that if the thickness is too large, it is difficult to embed the insulating layer in the insulating layer, and in the case of multi-layering, the substrate may be deformed. From such a viewpoint, the upper limit is suitably 0.25 times.
【００１７】また、金属箔からなる配線層５、６は、周
知の方法によって形成される。例えば、絶縁層１の表面
に銅等の金属箔を接着した後、これを配線パターンにレ
ジストを塗布して非レジスト形成部をエッチング除去し
た後に、レジストを除去する方法、銅箔が接着された転
写シートに対して同様にして配線パターンを形成した
後、これを絶縁層１に転写させる方法等が採用される。The wiring layers 5 and 6 made of metal foil are formed by a known method. For example, after a metal foil such as copper is adhered to the surface of the insulating layer 1, a resist is applied to a wiring pattern to remove a non-resist forming portion by etching, and then the resist is removed. After a wiring pattern is formed on the transfer sheet in the same manner, a method of transferring the wiring pattern to the insulating layer 1 or the like is adopted.
【００１８】そして、図１（ｄ）に示すように、スルー
ホール導体３の両端部に形成された配線層５、６間に圧
力を印加して、配線層５、６を絶縁層１内に埋め込むと
同時に、スルーホール導体３を加圧圧縮させる。この時
に印加される圧力は、１〜２００ｋｇ／ｃｍ2 、望まし
くは２０〜７０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲が望ましい。Then, as shown in FIG. 1D, a pressure is applied between the wiring layers 5 and 6 formed at both ends of the through-hole conductor 3 to place the wiring layers 5 and 6 in the insulating layer 1. At the same time as embedding, the through-hole conductor 3 is pressed and compressed. The pressure applied at this time is in the range of 1 to 200 kg / cm 2 , preferably 20 to 70 kg / cm 2 .
【００１９】上記の図１（ｃ）（ｄ）の工程において、
配線層５、６に対して圧力を印加してスルーホール導体
３を加圧圧縮させるに際し、スルーホール導体３の端部
に設けられる配線層５、６は、スルーホール導体３上で
の最小径がスルーホール径の１．１〜４倍の大きさであ
ることが望ましい。これは、配線層の大きさが１．１倍
よりも小さいと、ペーストの乾燥が不十分な場合、スル
ーホール導体３のペーストが漏れ出てしまいスルーホー
ル導体３を圧縮することが難しい傾向にある。In the steps shown in FIGS. 1C and 1D,
When pressure is applied to the wiring layers 5 and 6 to compress the through-hole conductor 3, the wiring layers 5 and 6 provided at the ends of the through-hole conductor 3 have the minimum diameter on the through-hole conductor 3. Is preferably 1.1 to 4 times the through hole diameter. This is because, if the size of the wiring layer is smaller than 1.1 times, when the paste is not sufficiently dried, the paste of the through-hole conductor 3 leaks out, and it is difficult to compress the through-hole conductor 3. is there.
【００２０】ペーストの乾燥が十分であれば、スルーホ
ール径よりも細い配線層であっても加圧圧縮の効果が認
められる。また、４倍を越えると加圧力がスルーホール
導体３に有効に印加されず、絶縁層全体に分散するため
に基板の変形が大きくなる傾向にある。If the paste is sufficiently dried, the effect of pressure and compression can be recognized even in a wiring layer smaller than the diameter of the through hole. On the other hand, if it exceeds four times, the pressing force is not effectively applied to the through-hole conductors 3 and is dispersed throughout the insulating layer, so that the deformation of the substrate tends to increase.
【００２１】また、この配線層５、６によるスルーホー
ル導体３の加圧圧縮処理において、配線層５、６は、金
属箔からなることが必要である。それは、例えば配線層
を金属粉末と有機樹脂とからなるペーストの印刷によっ
て形成した配線層は、気孔を多数含み緻密性に乏しいこ
とから、スルーホール導体のインクが配線層側にしみ出
てしまい加圧圧縮するのに十分な圧力をスルーホール導
体に付与できないためである。なお、配線層５、６によ
るスルーホール導体３の加圧圧縮処理は、配線層５、６
を転写シート（図示せず）から圧着して絶縁層に転写す
るのと同時に行なうことが望ましい。In the compression treatment of the through-hole conductors 3 by the wiring layers 5 and 6, the wiring layers 5 and 6 need to be made of metal foil. This is because, for example, a wiring layer formed by printing a paste composed of a metal powder and an organic resin has a large number of pores and is poor in density, so that the ink of the through-hole conductor leaks out to the wiring layer side. This is because it is not possible to apply sufficient pressure to the through-hole conductor for compressing. The pressurizing and compressing of the through-hole conductor 3 by the wiring layers 5 and 6 is performed by the wiring layers 5 and 6.
Is desirably performed at the same time as the pressure is transferred from the transfer sheet (not shown) to the insulating layer by pressing.
【００２２】このようにして作製した配線基板は、単層
または、複数層を積層圧着することにより、多層配線化
することができる。The wiring board thus manufactured can be made into a multilayer wiring by laminating and pressing a single layer or a plurality of layers.
【００２３】また、本発明によれば、上記のスルーホー
ル導体の加圧圧縮後、または多層化した後に、配線層お
よびスルーホール導体に直流電流及び／またはパルス電
流を印加してさらに低抵抗化を図ることができる。とり
わけ、パルス電流を印加することが望ましい。Further, according to the present invention, after the above-mentioned through-hole conductor is pressurized and compressed or after the through-hole conductor is multilayered, a DC current and / or a pulse current is applied to the wiring layer and the through-hole conductor to further reduce the resistance. Can be achieved. In particular, it is desirable to apply a pulse current.
【００２４】この時の印加されるパルス電流の最適条件
としては、電圧１〜２００Ｖ、１パルスの通電時間３秒
以下、パルス間隔が３秒以下の条件で電流印加が可能な
構造であれば良い。電圧が１Ｖ未満であれば低抵抗化の
効果が少なく、また２００Ｖ以上であれば部分的に発熱
が起こり絶縁層を傷める場合があるためである。また、
１パルスの通電時間が３秒を越えると低抵抗化のための
処理時間が長くなり、パルス間隔は３秒以上では処理時
間が長くなり実用的でない。望ましくは、１パルスの通
電時間、パルス間隔ともに０．５秒以下でＩＶＨの体積
固有抵抗値１×１０-4Ω−ｃｍ以下が達成され、最適に
は０．０２〜０．１秒で２×１０-5Ω−ｃｍ以下が達成
される。パルス電流値としては基板１００ｃｍ2 当たり
５０〜５０００Ａが適当である。The optimum conditions for the pulse current to be applied at this time may be any structure as long as the current can be applied under the conditions of a voltage of 1 to 200 V, an energizing time of one pulse of 3 seconds or less, and a pulse interval of 3 seconds or less. . When the voltage is less than 1 V, the effect of lowering the resistance is small, and when the voltage is 200 V or more, heat is partially generated and the insulating layer may be damaged. Also,
If the energizing time of one pulse exceeds 3 seconds, the processing time for lowering the resistance becomes long, and if the pulse interval is 3 seconds or more, the processing time becomes long and is not practical. Desirably, the IVH has a volume resistivity of 1 × 10 −4 Ω-cm or less when the energizing time of one pulse and the pulse interval are 0.5 seconds or less, and optimally 2 to 0.02 to 0.1 seconds. × 10 −5 Ω-cm or less is achieved. An appropriate pulse current value is 50 to 5000 A per 100 cm 2 of the substrate.
【００２５】また、パルス電流は、矩形波であることが
望ましい。正弦波等も用いられるが矩形波が最も効果的
である。また、パルス電源は、直流パルス電源であるこ
とが望ましい。それは、正弦波よりも矩形波のほうが、
粒子間の放電が起こりやすく、表面の清浄作用が高く、
パルス電流は交流よりも直流の方が一旦清浄された粒子
表面に汚れ等が付着しにくいためである。The pulse current is desirably a rectangular wave. Although a sine wave or the like is used, a rectangular wave is most effective. Further, the pulse power supply is desirably a DC pulse power supply. That is, a square wave is better than a sine wave,
Discharge between particles is easy to occur, the surface cleaning action is high,
This is because the pulse current of the direct current is less likely to adhere to the particle surface once cleaned than the alternating current.
【００２６】さらに、本発明によれば、上記パルス電流
の印加ののちに、スルーホール導体に通電による加熱処
理を施すことにより、さらにスルーホール導体の低抵抗
化を図ることができる。通電処理は、電圧１０〜１００
Ｖ、基板１００ｃｍ2 当たり電流３〜５０Ａの直流、交
流のいずれでもよく、通電による加熱温度は１００〜３
００℃の範囲であることが望ましい。この時の加熱温度
が３００℃よりも高いと絶縁層を形成する耐熱性の高い
樹脂の分解が起こり、１００℃よりも低いとさらなる低
抵抗化の効果が小さいためである。この通電加熱によっ
て、金属粒子同士の結合が強固となり、ＩＶＨの抵抗を
下げることができるのである。Further, according to the present invention, after the application of the pulse current, the through-hole conductor is subjected to a heat treatment by energization, whereby the resistance of the through-hole conductor can be further reduced. The energization process is performed at a voltage of 10 to 100.
V, DC or AC with a current of 3 to 50 A per 100 cm 2 of substrate may be used.
It is desirable to be in the range of 00 ° C. If the heating temperature at this time is higher than 300 ° C., the resin having high heat resistance that forms the insulating layer is decomposed, and if it is lower than 100 ° C., the effect of further lowering the resistance is small. This energization heating strengthens the bond between the metal particles, thereby reducing the IVH resistance.
【００２７】また、この通電加熱処理は、前述したパル
ス電流の印加処理と同時に行うことができる。具体的に
は、直流のパルス電流と直流電流とを合わせた波形、つ
まり直流電流波形の上部が矩形波となった電流を印加す
ると通電加熱による作用と、パルス電流印加による放電
溶接作用とを同時に付加することができる。This energization heating process can be performed simultaneously with the above-described pulse current application process. Specifically, when a waveform obtained by combining a DC pulse current and a DC current, that is, when a current having a rectangular waveform at the top of the DC current waveform is applied, the action of energization heating and the discharge welding action of pulse current application are simultaneously performed. Can be added.
【００２８】[0028]
【実施例】絶縁層として、有機樹脂としてイミド樹脂を
用い、さらに無機フィラーとして球状シリカを用い、こ
れらを有機樹脂：無機フィラーが体積比で３０：７０と
なる組成物を用い、これをドクターブレード法によって
厚さ１２０μｍの半硬化状態の絶縁層を形成し、パンチ
ングにより所定位置に直径が０．１ｍｍのスルーホール
を形成した。EXAMPLE As an insulating layer, an imide resin was used as an organic resin, spherical silica was used as an inorganic filler, and a composition having a volume ratio of organic resin: inorganic filler of 30:70 was used. A semi-cured insulating layer having a thickness of 120 μm was formed by a method, and a through hole having a diameter of 0.1 mm was formed at a predetermined position by punching.
【００２９】そして、このスルーホールに、平均粒径が
４μｍの表面に銀を被覆した銅粉１００重量部、セルロ
ース０．２重量部、２−オクタノール１０重量部とを混
合した金属ペーストを充填し、１４０℃で３０分加熱し
て乾燥させた。Then, a metal paste obtained by mixing 100 parts by weight of copper powder coated with silver on the surface having an average particle diameter of 4 μm, 0.2 parts by weight of cellulose, and 10 parts by weight of 2-octanol was filled in the through holes. And dried at 140 ° C. for 30 minutes.
【００３０】次に、２枚の厚さ２．５〜７０μｍの銅箔
を接着した転写シートの銅箔に対してフォトレジスト法
によってそれぞれ表面用配線層および裏面用配線層を形
成した。そして、スルーホール導体を形成した絶縁層の
表面側および裏面側に転写シートを位置合わせして重ね
合わせ、少なくともスルーホール導体形成位置に５０ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力を印加して、スルーホール導体の両端
部側から配線層を絶縁層内に埋め込み処理し、さらに１
２０℃に加熱した。この時のスルーホール導体の端部に
設けられる配線層５、６の最小径は０．２ｍｍとした。Next, a wiring layer for the front surface and a wiring layer for the back surface were formed by a photoresist method on the copper foil of the transfer sheet to which two copper foils each having a thickness of 2.5 to 70 μm were bonded. Then, the transfer sheet is aligned and superposed on the front side and the back side of the insulating layer on which the through-hole conductor is formed, and at least 50 k
g / cm 2, a wiring layer is embedded in the insulating layer from both ends of the through-hole conductor,
Heated to 20 ° C. At this time, the minimum diameter of the wiring layers 5 and 6 provided at the ends of the through-hole conductor was 0.2 mm.
【００３１】得られた配線基板に対して、スルーホール
導体の抵抗を測定した。また、一部の配線基板に対して
は、さらに、パルス幅２０ｍｓｅｃ、パルス間隔２０ｍ
ｓｅｃ、パルス電圧１０Ｖ、パルス電流５００Ａ、印加
時間１分の条件でパルス電流を印加したり、電圧２０
Ｖ、電流５０Ａ、印加時間１分の条件で通電加熱を施
し、同様にスルーホール導体の抵抗を測定した。The resistance of the through-hole conductor was measured for the obtained wiring board. Further, for some wiring boards, the pulse width is further 20 msec and the pulse interval is 20 m.
sec., a pulse voltage of 10 V, a pulse current of 500 A, and an application time of 1 minute.
Heating was performed under the conditions of V, a current of 50 A, and an application time of 1 minute, and the resistance of the through-hole conductor was measured in the same manner.
【００３２】また、比較例として、スルーホール導体の
端部に金属箔からなる配線層を形成して全く埋め込み処
理を行わない（スルーホール導体に対して加圧圧縮処理
を行わない）もの、スルーホール導体に対して片側から
のみ配線層を埋め込み処理したもの、配線層を金属箔で
はなく、上記の金属ペーストの印刷によって形成したも
の等に対して、同様に抵抗の測定を行った。As a comparative example, a wiring layer made of a metal foil was formed at the end of the through-hole conductor, and no embedding process was performed (no compression processing was performed on the through-hole conductor). The resistance was measured in the same manner for a hole conductor in which a wiring layer was embedded from only one side and a wiring layer formed by printing the above metal paste instead of a metal foil.
【００３３】また、スルーホール導体に対して観察用樹
脂を含浸させた後、スルーホール導体をカットして断面
の画像解析を行い、非観察用樹脂部の面積をもってスル
ーホールの充填率を求めた。After the through-hole conductor was impregnated with the observation resin, the through-hole conductor was cut and subjected to image analysis of the cross section, and the filling rate of the through-hole was determined based on the area of the non-observation resin portion. .
【００３４】[0034]
【表１】 [Table 1]
【００３５】表１の結果から、明らかなように、従来法
によって作製した配線層の埋め込み処理（スルーホール
導体の加圧圧縮処理なし）の試料Ｎo.１に比較して、片
側から配線層に埋め込み処理を施した試料Ｎo.６，１１
で抵抗の低下が認められた。As is clear from the results shown in Table 1, the wiring layer was embedded from one side in comparison with the sample No. 1 in which the wiring layer was buried by the conventional method (the through-hole conductor was not subjected to the pressurization and compression treatment). Sample Nos. 6, 11 with embedded processing
, A decrease in resistance was observed.
【００３６】また、配線層を金属ペーストによる印刷で
形成した試料Ｎo.１２では、配線層が変形してスルーホ
ール導体に圧力が十分加わらなかった。In Sample No. 12, in which the wiring layer was formed by printing with a metal paste, the wiring layer was deformed and pressure was not sufficiently applied to the through-hole conductor.
【００３７】また、金属箔からなる配線層により両側か
ら圧力を印加した試料では、スルーホール導体の抵抗を
１×１０-5Ω−ｃｍ以下まで低減することができた。た
だし、用いた配線層の厚みが絶縁層の厚みＬの０．０５
倍よりも薄い試料Ｎo.２では十分な圧縮ができず低抵抗
化が不十分であった。In the sample in which pressure was applied from both sides by the wiring layer made of a metal foil, the resistance of the through-hole conductor could be reduced to 1 × 10 −5 Ω-cm or less. However, the thickness of the wiring layer used is 0.05 times the thickness L of the insulating layer.
In sample No. 2 thinner than twice, sufficient compression could not be performed and the reduction in resistance was insufficient.
【００３８】さらに、本発明に対して、パルス電流印
加、および通電加熱処理を施すことにより、さらに低抵
抗化が実現できた。Further, by applying a pulse current and applying a heating treatment to the present invention, the resistance can be further reduced.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のプリント配
線板の製造方法によれば、金属粉末と有機樹脂を含む金
属ペーストを充填して作製されたスルーホール導体（Ｉ
ＶＨ）に対して、所定厚みの金属箔からなる配線基板に
よって加圧圧縮処理を施すことにより、スルーホール導
体の緻密性を高めることができる結果、スルーホール導
体の低抵抗化を実現することができ、これにより、これ
によりプリント基板の超微細化、精密化の要求に応えう
ることのできる高信頼性の配線基板を作製することがで
きる。As described above in detail, according to the method for manufacturing a printed wiring board of the present invention, a through-hole conductor (I) formed by filling a metal paste containing a metal powder and an organic resin is used.
VH) is subjected to a pressure and compression process using a wiring board made of a metal foil having a predetermined thickness, whereby the denseness of the through-hole conductor can be increased. As a result, the resistance of the through-hole conductor can be reduced. As a result, a highly reliable wiring board that can meet the demand for ultra-fine and precise printed circuit boards can be manufactured.
【図１】本発明のプリント配線基板の製造方法を説明る
ための工程図である。FIG. 1 is a process chart for explaining a method of manufacturing a printed wiring board according to the present invention.
１ 絶縁層 ２ スルーホール ３ スルーホール導体 ４ 気孔 ５、６ 配線層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating layer 2 Through hole 3 Through hole conductor 4 Pores 5, 6 Wiring layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹森 理一 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Riichi Sasamori 1-4-4 Yamashita-cho, Kokubu-shi, Kagoshima Inside the Kyocera Research Institute
Claims (3)
ホールを形成する工程と、該スルーホール内に、金属粉
末と有機樹脂を含む導体ペーストを充填してスルーホー
ル導体を作製する工程と、前記スルーホール導体の前記
絶縁層における少なくとも片方の露出端部に、前記絶縁
層の厚みＬの０．０５倍以上の厚みを有する金属箔から
なる配線層を形成する工程と、前記配線層に圧力を印加
して前記配線層を絶縁層内に埋め込むと同時に、スルー
ホール導体を加圧圧縮させる工程とを具備することを特
徴とするプリント配線基板の製造方法。A step of forming a through-hole in an insulating layer containing at least an organic resin; a step of filling the through-hole with a conductive paste containing a metal powder and an organic resin to produce a through-hole conductor; Forming a wiring layer made of a metal foil having a thickness of at least 0.05 times the thickness L of the insulating layer on at least one exposed end of the insulating layer of the through-hole conductor; Applying a pressure to the through-hole conductor at the same time as embedding the wiring layer in the insulating layer by applying a voltage.
からの転写によって形成されることを特徴とする請求項
１記載のプリント配線基板の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the wiring layer made of the metal foil is formed by transfer from a transfer sheet.
に対して、直流電流及び／またはパルス電流を印加する
工程とを具備することを特徴とする請求項１記載のプリ
ント配線基板の製造方法。3. The method according to claim 1, further comprising the step of applying a direct current and / or a pulse current to the through-hole conductor after the pressing and compression. .
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35006996A JP3220400B2 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Manufacturing method of printed wiring board |
| US08/937,529 US6143116A (en) | 1996-09-26 | 1997-09-25 | Process for producing a multi-layer wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35006996A JP3220400B2 (en) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Manufacturing method of printed wiring board |
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|---|---|
| JPH10190191A true JPH10190191A (en) | 1998-07-21 |
| JP3220400B2 JP3220400B2 (en) | 2001-10-22 |
Family
ID=18408022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35006996A Expired - Fee Related JP3220400B2 (en) | 1996-09-26 | 1996-12-27 | Manufacturing method of printed wiring board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3220400B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6871396B2 (en) | 2000-02-09 | 2005-03-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Transfer material for wiring substrate |
| JP2010131999A (en) * | 2010-01-26 | 2010-06-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Insulating sheet, insulating sheet with metal foil, and multilayer printed circuit board |
| US10887988B2 (en) | 2018-09-26 | 2021-01-05 | Nichia Corporation | Circuit substrate, component-mounted substrate, and methods of manufacturing circuit substrate and component-mounted substrate |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35006996A patent/JP3220400B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US6936774B2 (en) | 2000-02-09 | 2005-08-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wiring substrate produced by transfer material method |
| EP1933376A2 (en) | 2000-02-09 | 2008-06-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Transfer material, method for producing the same and wiring substrate produced by using the same |
| US7888789B2 (en) | 2000-02-09 | 2011-02-15 | Panasonic Corporation | Transfer material used for producing a wiring substrate |
| JP2010131999A (en) * | 2010-01-26 | 2010-06-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Insulating sheet, insulating sheet with metal foil, and multilayer printed circuit board |
| US10887988B2 (en) | 2018-09-26 | 2021-01-05 | Nichia Corporation | Circuit substrate, component-mounted substrate, and methods of manufacturing circuit substrate and component-mounted substrate |
| US11864317B2 (en) | 2018-09-26 | 2024-01-02 | Nichia Corporation | Sn—Bi and copper powder conductive paste in through hole of insulating substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3220400B2 (en) | 2001-10-22 |
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