JPH11204906A - Manufacturing method for resin compound ceramics printed circuit board - Google Patents

Manufacturing method for resin compound ceramics printed circuit board

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JPH11204906A
JPH11204906A JP398398A JP398398A JPH11204906A JP H11204906 A JPH11204906 A JP H11204906A JP 398398 A JP398398 A JP 398398A JP 398398 A JP398398 A JP 398398A JP H11204906 A JPH11204906 A JP H11204906A
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JP
Japan
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hole
resin composite
copper foil
plating
metal foil
Prior art date
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Application number
JP398398A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Oya
和行 大矢
Toshihiko Kobayashi
敏彦 小林
Norio Sayama
憲郎 佐山
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a through hole of a metal foil applying compound ceramics board from generating a copper foil burr and a small blade breakage, by machining a drill hole having a less specific value of a convex and concave surface without substantial warping. SOLUTION: A metal foil for a metal foil applying resin compound ceramics board is used for a pressurized and extended copper foil having a copper foil of which processing surface for adhesion has a less low profile processing of a recessed and protruded surface or an electrolytic copper foil having a pressurized and extended specification. A protecting coating is applied on the copper foil surface and the protecting coating is used for an applied film by an adhesive tape of a cellulose group or an applying agent of an acrylic or cellulose group by drill hole machining. The recessed and protruded surface by a section observing for a through hole wall is less than 2 μm and a 'direct plating' copper plating using palladium colloid or palladium-tin colloid is preferable for a through hole plating. By the means a heat radiation, a low thermal expansion ratio and a heat-resistance are superior and specifications as a printed board can not be obstructed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属箔張樹脂複合
セラミックス板を用いてなるスルーホールめっき付きプ
リント配線板に関するものであり、特に、金属箔張窒化
物系樹脂複合セラミックス板を用いた高周波用として好
適に使用できるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printed wiring board with through-hole plating using a metal foil-clad resin composite ceramics plate, and more particularly, to a high frequency using a metal foil-clad nitride-based resin composite ceramics plate. It can be suitably used for applications.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミックス配線板の製造法としては、
種々の方法が開発され、実用化されている。これらとし
ては、厚膜法セラミックス配線板、薄膜法セラミックス
配線板、グリーン・シート法セラミックス配線板、メッ
キ法セラミックス配線板、エッチング法セラミックス配
線板などがある。エッチング法セラミックス配線板の製
造法を除き、これらセラミックス配線板は予め銅箔を張
った銅張基板を使用するものはなく、導体をセラミック
スの焼結と同時に行う方法、印刷し焼結する方法、スパ
ッタリングなどの蒸着法、メッキなどにより形成するも
のであった。
2. Description of the Related Art A method for manufacturing a ceramic wiring board includes:
Various methods have been developed and put into practical use. These include a ceramic wiring board using a thick film method, a ceramic wiring board using a thin film method, a ceramic wiring board using a green sheet method, a ceramic wiring board using a plating method, and a ceramic wiring board using an etching method. Except for the manufacturing method of the etching method ceramic wiring board, these ceramic wiring boards do not use a copper-clad board pre-coated with copper foil, a method of sintering the conductor simultaneously with the ceramic, a method of printing and sintering, It was formed by an evaporation method such as sputtering or plating.

【0003】また、エッチング法セラミックス配線板
は、典型的には窒化アルミニウム基板に 150μm厚程度
の銅箔を酸化層を介して共融プレス接着して製造された
ものであり、薄銅箔を張りつけたものはなく、また加工
性は通常のセラミックスと同様であり、極めて高価なも
のであった。
[0003] An etching ceramic wiring board is typically manufactured by eutectic press bonding of a copper foil having a thickness of about 150 μm to an aluminum nitride substrate via an oxide layer. No workability was found, and the workability was the same as that of ordinary ceramics, and was extremely expensive.

【0004】無機連続気孔焼結体として、コージェライ
トを選択し、表面に薄いガラス布を配置したものに樹脂
を含侵し、その両面に銅箔を張ったものが実用化され
た。この場合、孔加工は可能であるが、通常の鋼製のド
リルなどの使用は困難であり、また、セラミックスの表
面に従来のガラス−エポキシ積層板と同様の層があるこ
とから、その物性には大幅な制限があった。
[0004] Cordierite is selected as an inorganic continuous pore sintered body, a thin glass cloth disposed on the surface is impregnated with a resin, and a copper foil is stretched on both sides thereof. In this case, drilling is possible, but it is difficult to use a normal steel drill or the like.In addition, since the surface of the ceramic has the same layer as the conventional glass-epoxy laminate, its physical properties are Had significant restrictions.

【0005】さらに、セラミックス−樹脂複合銅張基板
として、フッ素樹脂などにアルミナ、シリカなどの微粉
末を混練し板状としてその両面に銅箔を張りつけたもの
がある。しかし、この基板は、樹脂中にセラミックス粉
体が分散したものであり、基本的には、セラミックス配
合樹脂基板であって、その物性は樹脂成分に大きく依存
し、特にセラミックスの有する小さい熱膨張係数、高い
熱伝導率などを達成することはできない。
Further, as a ceramic-resin composite copper-clad substrate, there is a substrate obtained by kneading a fine powder of alumina, silica or the like into a fluororesin or the like, forming a plate shape, and attaching copper foils to both surfaces thereof. However, this substrate is a substrate in which ceramic powder is dispersed in a resin. Basically, it is a ceramic-containing resin substrate, and its physical properties largely depend on the resin component. , High thermal conductivity cannot be achieved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、先にセラミ
ックスの有する低熱膨張率、高い熱放散性、耐熱性など
の優れた性質を生かし、寸法精度の高いプリント配線用
基板を製造すべく鋭意検討した結果、無機連続気孔焼結
体に熱硬化性樹脂を含浸し硬化して樹脂複合セラミック
スとした後、薄板状にスライスすることによる方法を特
許出願 (特開平5-291706, 同6-152086, USP-5,531,945,
EP-0,566,360 他) した。さらに、鋭意検討した結果、
金属箔の接着と樹脂複合セラミックス層の製造とを同時
に行うことにより直接に最小限の接着層を介して金属箔
が強固に接着された新規な金属箔張複合セラミックス板
を見いだした (特開平08-295581,同08-244163,その他)
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been devoted to the manufacture of printed wiring boards having high dimensional accuracy by utilizing the excellent properties of ceramics such as low coefficient of thermal expansion, high heat dissipation and heat resistance. As a result of the examination, after applying a thermosetting resin to the inorganic continuous pore sintered body and curing it to form a resin composite ceramic, a method of slicing it into a thin plate shape was applied for a patent (JP-A-5-291706, JP-A-61-252086). , USP-5,531,945,
EP-0,566,360 etc.) Furthermore, as a result of intensive examination,
A novel metal-foil-clad composite ceramics plate in which the metal foil is firmly adhered directly via a minimal adhesive layer by simultaneously performing the bonding of the metal foil and the production of the resin composite ceramics layer has been discovered (Japanese Patent Application Laid-Open No. -295581, 08-244163, etc.)
.

【0007】この実用化の過程において、セラミックス
層として窒化アルミニウムなどの窒化物を使用した金属
箔張窒化物系樹脂複合セラミックス板を用い、サブスト
ラクト法に準じたスルーホールめっき付きプリント配線
板の製造法について鋭意検討した。その結果、良好なも
のを得るためには、ドリル孔の形状、表面凹凸、孔出入
口の銅箔バリの防止、ドリル抜けの際のコバ欠けの防止
などが極めて重要であること、さらに、めっき法の選択
も必要であることを見出し、これに基づいて本発明を完
成させた。
In the process of practical use, a metal foil-clad nitride-based resin composite ceramic plate using a nitride such as aluminum nitride as a ceramic layer is used to manufacture a printed wiring board with through-hole plating according to the subtractive method. We studied the law diligently. As a result, in order to obtain a good product, the shape of the drill hole, surface irregularities, prevention of copper foil burrs at the entrance and exit of the hole, prevention of chipping when drilling, etc. are extremely important. It was also found that selection was necessary, and based on this, the present invention was completed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、金
属箔張樹脂複合セラミックス板を用いるスルーホールめ
っき付きプリント配線板の製造法であって、該スルーホ
ールとして、実質的に曲がりがなく、その断面観察によ
る表面凹凸が 5μm以下のドリル孔加工してなることを
特徴とするスルーホールめっき付きの樹脂複合セラミッ
クスプリント配線板の製造法である。
That is, the present invention relates to a method for manufacturing a printed wiring board with through-hole plating using a metal foil-clad resin composite ceramic plate, wherein the through-hole has substantially no bending. This is a method for producing a resin composite ceramics printed wiring board with through-hole plating, characterized by drilling holes having a surface irregularity of 5 μm or less by cross-sectional observation.

【0009】本発明において、該金属箔張樹脂複合セラ
ミックス板が、金属箔張窒化物系樹脂複合セラミックス
板であること、該金属箔張樹脂複合セラミックス板の金
属箔が、接着用処理面がロープロファイル処理以下 (10
点平均表面凹凸Rzが約 5μm以下) の表面凹凸である銅
箔圧延銅箔若しくは圧延仕様の電解銅箔であり、該銅箔
表面に保護コートを施し、ドリル孔加工するものである
こと、該保護コートが、セルロース系の粘着テープまた
はセルロース系またはアクリル樹脂系の塗料による塗膜
であること、該スルーホール孔壁の断面観察による表面
凹凸が 2μm以下であること、該スルーホールめっき
が、パラジウムコロイドまたはパラジウム−錫コロイド
を用いるダイレクトプレーティング銅めっきであること
がより好ましい樹脂複合セラミックスプリント配線板の
製造法である。
In the present invention, the metal foil-clad resin composite ceramics plate is a metal foil-clad nitride-based resin composite ceramics plate, and the metal foil of the metal foil-clad resin composite ceramics plate has a low bonding surface. Profile processing and below (10
A copper foil rolled copper foil or a rolled electrolytic copper foil having a surface roughness of about 5 μm or less (point average surface roughness Rz is about 5 μm or less), which is to be subjected to a protective coating on the copper foil surface and drilled. The protective coat is a cellulose-based pressure-sensitive adhesive tape or a coating film of a cellulose-based or acrylic resin-based paint, the surface roughness of the through-hole hole wall is 2 μm or less, and the through-hole plating is palladium. A direct plating copper plating using a colloid or a palladium-tin colloid is a more preferable method for producing a resin composite ceramics printed wiring board.

【0010】本発明の製造法によるば、金属箔張樹脂複
合セラミックス板の有する優れた特性、特に金属箔張窒
化物系樹脂複合セラミックス板の有する高い熱放散性、
低熱膨張率、耐熱性、優れた電気特性の他に、プリント
板としても、これらの特性を害することなく、最大限に
活かしたものとできる。また、本発明は、3層以上の多
層板にも当然に応用できるものであり、例えば、内層に
マイクロストリップ線路を形成した高周波用多層板など
として利用できるものである。
According to the production method of the present invention, the excellent properties of the metal-foil-clad resin composite ceramic plate, especially the high heat dissipation properties of the metal-foil-clad nitride resin composite ceramic plate,
In addition to a low coefficient of thermal expansion, heat resistance, and excellent electrical properties, a printed board can be utilized to the fullest extent without harming these properties. In addition, the present invention is naturally applicable to a multilayer board having three or more layers, and for example, can be used as a high-frequency multilayer board having a microstrip line formed in an inner layer.

【0011】以下、本発明の構成を説明する。本発明の
金属箔張樹脂複合セラミックス板は、無機連続気孔焼結
体に熱硬化性樹脂を含侵し、その片面或いは両面に金属
箔を積層接着してなるものである。無機連続気孔焼結体
として体表的には、窒化アルミニウム−窒化硼素複合体
(AlN-h-BN)、アルミナ−窒化硼素複合体(Al2O3-h-B
N)、酸化ジルコニウム−窒化アルミニウム−窒化硼素−
窒化硼素複合体(Zr-h-BN-AlN)などの窒化物系のもの、
β−ウォラストナイト(β−CaSiO3) などのウォラスト
ナイトが好適なものとして挙げられ、この他に、コージ
ィライト(2MgO/2Al2O3/5SiO2) 、雲母などが挙げられ
る。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described. The metal-foil-clad resin composite ceramic plate of the present invention is obtained by impregnating a thermosetting resin into an inorganic continuous porous sintered body and laminating and bonding a metal foil to one or both surfaces thereof. As an inorganic continuous pore sintered body, aluminum nitride-boron nitride composite (AlN-h-BN) and alumina-boron nitride composite (Al 2 O 3 -hB)
N), zirconium oxide-aluminum nitride-boron nitride-
Nitride-based materials such as boron nitride composite (Zr-h-BN-AlN),
Preferable are wollastonite such as β-wollastonite (β-CaSiO 3 ), and in addition, cordierite (2MgO / 2Al 2 O 3 / 5SiO 2 ), mica and the like.

【0012】熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アク
リル樹脂、シアナート系樹脂 (シアナート樹脂、シアン
酸エステル−エポキシ樹脂、シアン酸エステル−マレイ
ミド樹脂、シアン酸エステル−マレイミド−エポキシ樹
脂) 、マレイミド樹脂、マレイミド−ビニル樹脂、ビス
アリルナジイミド樹脂、その他の熱硬化性樹脂類並びに
これらを適宜二種以上配合してなる組成物が挙げられ
る。特に、本発明では、熱硬化性樹脂として、シアナー
ト樹脂に芳香族炭化水素−ホルムアルデヒド樹脂ノボラ
ックからのエポキシ樹脂を配合してなるものが好まし
い。
Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a diallyl phthalate resin, an acrylic resin, a cyanate resin (cyanate resin, cyanate-epoxy resin, cyanate-maleimide resin, cyanate-ester). Maleimide-epoxy resin), maleimide resin, maleimide-vinyl resin, bisallylnadiimide resin, other thermosetting resins, and a composition obtained by appropriately mixing two or more of them. Particularly, in the present invention, as the thermosetting resin, a resin obtained by blending an epoxy resin from an aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin novolak with a cyanate resin is preferable.

【0013】金属箔としては、電解銅箔、圧延銅箔、圧
延仕様の電解銅箔、リチウム電池用銅箔、アルミニウム
箔、ニッケル箔、ニッケルメッキ銅箔、接着層ニッケル
メッキ銅箔などが挙げられる。接着用処理面の表面凹凸
としては、ロープロファイル処理以下、Raで約 0.2μm
以下、10点平均表面凹凸Rzが約 5μm以下の表面凹凸で
あるものが好適であり、特に、圧延銅箔、圧延仕様の銅
箔、リチウム電池用銅箔などが好ましい。
Examples of the metal foil include an electrolytic copper foil, a rolled copper foil, a rolled electrolytic copper foil, a copper foil for a lithium battery, an aluminum foil, a nickel foil, a nickel-plated copper foil, and a nickel-plated copper foil with an adhesive layer. . The surface roughness of the treated surface for bonding is low profile treatment or less, Ra about 0.2μm
Hereinafter, those having a 10-point average surface roughness Rz of surface roughness of about 5 μm or less are preferred, and rolled copper foil, rolled copper foil, copper foil for lithium batteries and the like are particularly preferred.

【0014】上記の金属箔張樹脂複合セラミックス板を
用い、ガラス−エポキシ銅張積層板において最も一般的
なサブストラクト法に準じて本発明のスルーホールめっ
き付きプリント配線板を製造する。本発明では、特に、
スルーホール孔として、実質的に曲がりがなく、その断
面観察による表面凹凸が 5μm以下、より好適には 2μ
m以下の孔加工したものである。
Using the above-mentioned metal foil-clad resin composite ceramic plate, a printed wiring board with through-hole plating according to the present invention is manufactured according to the most common substrate method for a glass-epoxy copper-clad laminate. In the present invention,
As a through-hole, there is substantially no bend, and the surface unevenness by cross-sectional observation is 5 μm or less, more preferably 2 μm.
m or less.

【0015】孔の曲がりと表面凹凸とは、高周波部品な
どに用いる場合、特に重要である。曲がりは、位置精度
を著しく阻害する。例えば、スルーホールシールドなど
の場合のシールド性能劣化をまねく原因となり、また、
配線間隔の位置精度を阻害する。ゆえに、プリント配線
パターンに要求される絶対位置精度と同等以上の高い位
置精度を確保することが好ましい。また、孔壁の表面凹
凸が大きいと、高周波損失がより大きくなるので好まし
くない。従って、銅箔の接着面の表面凹凸により近づ
け、または、これ以上の高い平滑性を確保することが好
ましい。
[0015] The curvature of the holes and the surface irregularities are particularly important when used for high-frequency components and the like. Bending significantly impairs positional accuracy. For example, it may lead to deterioration of shield performance in the case of through-hole shield, etc.
This hinders the positional accuracy of the wiring interval. Therefore, it is preferable to secure a high position accuracy equal to or higher than the absolute position accuracy required for the printed wiring pattern. Further, if the surface irregularities of the hole wall are large, the high-frequency loss is increased, which is not preferable. Therefore, it is preferable to make the surface of the copper foil closer to the surface unevenness or to secure higher smoothness.

【0016】また、スルーホールめっき後、孔断面の顕
微鏡観察により曲がりがある場合や表面凹凸が大きい場
合には、一見、良好なスルーホールめっきがなされたよ
うに見られる場合にも、ドリル孔明け時に微細クラック
などの発生を伴うものが多く、熱サイクル試験その他に
より該クラックが発達し、セラミックス−樹脂複合層の
部分剥離に発達する場合がある。これらの点より、より
好適には、実質的に曲がりがなく、その断面観察による
表面凹凸が特に 2μm以下のドリル孔加工したものを用
いるのが好適である。
In addition, if there is a bend in the cross section of the hole after the through-hole plating by microscopic observation or if the surface has large irregularities, the drill hole is drilled even if it appears that good through-hole plating has been performed. Occasionally, fine cracks and the like are often generated, and the cracks may be developed by a thermal cycle test or the like, and may be partially peeled off of the ceramic-resin composite layer. From these points, it is more preferable to use a drilled hole having substantially no bend and having a surface unevenness of 2 μm or less, particularly by cross-sectional observation.

【0017】なお、従来のガラスエポキシ積層板の場
合、スルーホールめっき金属の密着強度が問題とされ、
この値が大きくない場合には、熱サイクルなどでスルー
ホールの銅メッキに亀裂が発生したりして破断される場
合がある。このために、ドリル孔壁表面がある程度凹凸
を有するものが好ましい。また、メッキ法で銅などの金
属層をセラミックス基板上に形成するめっき法のセラミ
ックス基板の場合は、密着性確保の面から、エッチング
して表面凹凸を付与することが行われる。しかし、本発
明の場合、樹脂マトリックスでも、セラミックスでもな
く、樹脂複合セラミックス層であることから、この問題
は解消されたものである。すなわち、熱膨張係数の関係
から、ガラスエポキシ積層板のように、高温組み立て工
程でスルーホール金属に過大な引っ張り応力が負荷され
ることがなく、むしろ圧縮応力となる。また、平滑であ
ってもセラミックスと異なり、熱サイクルに十分に耐え
る密着性を確保できる。
In the case of the conventional glass epoxy laminate, the adhesion strength of the through-hole plated metal is considered to be a problem.
If this value is not large, a crack may occur in the copper plating of the through-hole due to a thermal cycle or the like, and the through-hole may be broken. For this reason, it is preferable that the drill hole wall surface has some irregularities. Further, in the case of a ceramic substrate of a plating method in which a metal layer such as copper is formed on the ceramic substrate by a plating method, surface irregularities are imparted by etching in order to ensure adhesion. However, in the case of the present invention, since this is not a resin matrix or ceramics but a resin composite ceramics layer, this problem has been solved. That is, from the relation of the coefficient of thermal expansion, an excessive tensile stress is not applied to the through-hole metal in the high-temperature assembling process as in the case of the glass epoxy laminate, but rather a compressive stress. In addition, unlike ceramics, even if it is smooth, it is possible to ensure adhesion that sufficiently withstands heat cycles.

【0018】該ドリル孔加工にあたって、ドリルの回転
速度は、ドリルの回転周速度が 1 m/sec以下、好ましく
は 0.3〜0.6 m/sec の範囲から選択する。これは 0.8〜
0.3mmφのドリルの場合に、 5,000〜30,000 r.p.m. 程
度の範囲となる。そして、選択したドリルの回転速度に
応じて、ドリルの最適な送り速度、ドリルの刃先や排出
溝の形式などを最適化したものが市販されており、これ
を選択するのが好ましい。なお、通常のガラスエポキシ
銅張積層板用のドリルを用いる場合、これらは 0.8〜0.
3 mmφのドリルの場合に、通常、50,000〜120,000 r.p.
m.程度の範囲であるので、送り速度は大幅に低下させて
用いる。
In the drilling, the rotation speed of the drill is selected from a range of a peripheral speed of the drill of 1 m / sec or less, preferably from 0.3 to 0.6 m / sec. This is 0.8 ~
For a 0.3mmφ drill, the range is 5,000 to 30,000 rpm. In addition, according to the selected rotation speed of the drill, a drill in which the optimum feed speed of the drill, the type of the cutting edge of the drill and the type of the discharge groove, etc. are commercially available, and it is preferable to select this. In addition, when using the drill for normal glass epoxy copper clad laminate, these are 0.8-0.
50,000-120,000 rp for 3 mmφ drills
m., so the feed rate is greatly reduced.

【0019】本発明の樹脂複合セラミックス板の場合、
ドリル孔明けにより生じる切り子粉末の比重は、セラミ
ックス主体であるので、従来のガラスエポキシ積層板な
どの2倍程度以上と大きく、硬く、また、樹脂分を含
む。切り子の排出が不十分の場合には、急速にドリルが
磨耗し、良好な孔明けができない。従って、硬度の他に
切り子の排出を考慮して、ドリルの選択をするのが好ま
しい。孔明け用のドリルとしては、ガラスエポキシ積層
板に多用されている硬質乃至超硬質ドリルが使用可能で
あるが、耐磨耗性を増加させるために、窒化チタンや炭
化チタンなどを用いて薄膜を適宜、多層にコートしたド
リル、CVDダイヤモンドコートドリルがより好適に使
用できる。当然に先端にダイヤモンドチップを付けたダ
イヤモンドチップドリルも使用できる。
In the case of the resin composite ceramics plate of the present invention,
Since the specific gravity of the facet powder generated by drilling is mainly composed of ceramics, it is as large as about twice or more that of a conventional glass epoxy laminated board or the like, hard, and contains resin. If the facets are not sufficiently discharged, the drill rapidly wears out, and good drilling cannot be performed. Therefore, it is preferable to select the drill in consideration of the ejection of the facets in addition to the hardness. As a drill for drilling, a hard or ultra-hard drill often used for a glass epoxy laminate can be used, but in order to increase abrasion resistance, a thin film is formed using titanium nitride or titanium carbide. Drills coated in multiple layers and CVD diamond coated drills can be used more suitably. Of course, a diamond tip drill with a diamond tip at the tip can also be used.

【0020】また、セラミックス板は、ドリル加工にお
いて、ドリル抜けの際のコバ欠けを生じやすい。コバ欠
けやドリル孔壁の表面凹凸は、回転数を上げると減少す
る。また、小径ドリルの場合、その破損も回転数を上げ
ると減少する。ところが、回転数を上げると、孔位置精
度の低下となり、また、孔出入口の銅箔バリ (銅箔かえ
り) も増加する。また、回転数の低下や切削速度の増加
により、銅箔バリの発生は減少するが、切削粉の孔詰ま
りやドリル磨耗を大きくすし、特に、小径ドリルの場
合、破損し易くなる。さらに、0.6mm 径以下のドリルで
は、ドリル材質を著しく固くしたものの場合折れやす
く、折れた先端部分が未貫通の孔内に残存する問題が発
生し易く、逆に柔軟性を重視すると、磨耗が著しくな
る。
In the drilling, the ceramic plate is liable to be chipped when drilling. Edge chipping and surface unevenness of the drill hole wall decrease as the rotation speed is increased. In the case of a small-diameter drill, the damage is also reduced by increasing the rotation speed. However, when the number of rotations is increased, the hole position accuracy is reduced, and the copper burrs (copper burrs) at the holes are also increased. Further, although the occurrence of copper foil burrs decreases due to a decrease in the rotation speed and an increase in the cutting speed, the clogging of the cutting powder and the abrasion of the drill are increased, and in particular, a small diameter drill is easily broken. In addition, drills with a diameter of 0.6 mm or less are likely to break if the drill material is extremely hardened, and the problem that the broken tip tends to remain in the unpenetrated hole tends to occur. It becomes remarkable.

【0021】以上、ドリル加工は、その条件選択で良好
な条件を見出すことは容易ではないものであった。そこ
で、上記のドリル孔加工にあたって、本発明では、該金
属箔張樹脂複合セラミックス板の該銅箔表面に保護コー
ト、特に、セルロース系の粘着テープまたはセルロース
系或いはアクリル樹脂系の塗料による塗膜を施したもの
を用いることが好適である。なお、従来、セラミックス
板 (ウェハー類を含む) 加工用のワーク固定用として利
用されている接着剤類(セラックなど)、熱や紫外線照
射により硬化し剥離性となるフィルムなどがある。これ
らを保護コートに利用することが考えられるが、銅箔バ
リの発生の防止には効果が少ないものであった。
As described above, in drilling, it is not easy to find good conditions by selecting the conditions. Therefore, in the drilling described above, in the present invention, a protective coat is applied to the copper foil surface of the metal foil-clad resin composite ceramics plate, in particular, a coating film made of a cellulose-based adhesive tape or a cellulose-based or acrylic resin-based paint. It is preferable to use those that have been subjected to the treatment. Conventionally, there are adhesives (such as shellac) which are conventionally used for fixing a work for processing a ceramic plate (including wafers), and a film which is hardened by heat or ultraviolet irradiation and becomes peelable. Although it is conceivable to use these for a protective coat, they are less effective in preventing the occurrence of copper foil burrs.

【0022】セルロース系の粘着テープとしては、薄
く、より純粋なセルロース系のフィルムを用いたもの
(種々の改質をしていないもの) がより好適である。ま
た、セルロース系或いはアクリル系の塗料としては、木
工用の仕上げ塗料として用いられるラッカー類が好適な
ものとして挙げられる。セルロースとしては、ニトロセ
ルロースの他に、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、アセチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセル
ロース、カルボキシメチルエチルセルロースなども使用
可能である。ニトロセルロースは、低窒素硝化物(N分
0.7%以下)のものが安全上好ましい。その他、塗料の
成分としてはアクリル樹脂が上げられ、その他に、アル
キッド樹脂、スチレン樹脂、スチレン−ブタジエン樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂なども適宜使用可能であ
る。
As the cellulosic adhesive tape, a thin and more pure cellulosic film is used.
(Without various modifications) is more preferable. As the cellulose-based or acrylic-based paint, lacquers used as woodwork finishes are preferably mentioned. In addition to nitrocellulose, methylcellulose, ethylcellulose, acetylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, carboxymethylethylcellulose and the like can be used as cellulose. Nitrocellulose is low nitrogen nitrate (N
0.7% or less) is preferable for safety. In addition, an acrylic resin is used as a component of the paint, and in addition, an alkyd resin, a styrene resin, a styrene-butadiene resin, an unsaturated polyester resin, and the like can be used as appropriate.

【0023】上記した保護コートを施した金属箔張樹脂
複合セラミックス板を用いることにより、ドリル条件を
選択すれば容易に、コバ欠けや銅箔バリがない、孔位置
精度に優れた良好な孔加工が達成される。なお、孔両端
に銅箔表面よりも数ミクロン程度突出した銅箔バリ“か
えり”が生じた場合、そのままスルーホールめっきでき
るが、このバリを除去することが好ましく、ソフトエッ
チングなどする。
By using the metal-foil-clad resin composite ceramics plate provided with the above-mentioned protective coating, good drilling with excellent hole position accuracy and no hole chipping or copper foil burrs can be easily performed by selecting drill conditions. Is achieved. Note that when a copper foil burr "burr" projecting about several microns from the copper foil surface at both ends of the hole is formed, through-hole plating can be performed as it is. However, it is preferable to remove the burr and soft etching is performed.

【0024】なお、従来のガラスエポキシ銅張積層板の
孔明けに、通常用いられているアルミニウムシートやプ
レスボード等のエントリーボートは使用可能であるが、
上記した良好な孔明けにはあまり効果はない。紙フェノ
ール積層板やメラミン板などのバックアップボードなど
は当然に使用できる。また、ドリル孔明けは通常、ドリ
ルが垂直に下降する方式である。しかし、水平移動や垂
直上昇による方式のドリルもあり、これらの場合、上記
した切り子の排出が容易であり、孔明け性はより良好と
なる。
In addition, an entry boat such as an aluminum sheet or a press board which is generally used for drilling a conventional glass epoxy copper clad laminate can be used.
It has little effect on the above-mentioned good drilling. Naturally, a backup board such as a paper phenol laminate or a melamine board can be used. Drilling is usually a method in which the drill descends vertically. However, there are also drills of the type using horizontal movement or vertical ascending, and in these cases, the above-mentioned cutting pieces are easily discharged, and the drilling property is further improved.

【0025】次に、本発明では、該孔加工した金属箔張
樹脂複合セラミックス板にスルーホールめっきする。め
っき法としては、従来のガラスエポキシ銅張積層板に用
いられている方法を用い、条件選択すれば、いずれでも
可能であるが、本発明では特に、パラジウムコロイドま
たはパラジウム−錫コロイドを用いるダイレクトプレー
ティング銅めっきが好適であり、特に、STS方式が好
ましい。
Next, in the present invention, through-hole plating is performed on the metal foil-clad resin composite ceramic plate that has been subjected to the hole processing. As a plating method, any method can be used as long as conditions are selected, using a method used for a conventional glass epoxy copper-clad laminate, but in the present invention, in particular, a direct plating method using a palladium colloid or a palladium-tin colloid is used. Copper plating is preferred, and the STS method is particularly preferred.

【0026】パラジウムコロイドまたはパラジウム−錫
コロイドを用いるダイレクトプレーティング銅めっき
は、表面にパラジウムまたはパラジウム−錫の微細な粒
子を析出させて電気伝導性とした後、電気メッキするこ
とによる。STS方式は、このパラジウムまたはパラジ
ウム−錫の微細な粒子を析出させるコロイド溶液の調製
成分として、食塩、塩酸に代えて無機多価酸(硫酸、燐
酸など)、ホルマリンと乳化剤の機能を有するバニリン
を用いる点に特徴があるものである。
Direct plating copper plating using a palladium colloid or a palladium-tin colloid is performed by depositing fine particles of palladium or palladium-tin on the surface to make them electrically conductive and then performing electroplating. In the STS method, inorganic polyhydric acids (sulfuric acid, phosphoric acid, etc.), formalin and vanillin having the function of an emulsifier are used instead of sodium chloride and hydrochloric acid as components for preparing a colloid solution for precipitating fine particles of palladium or palladium-tin. It is characterized in that it is used.

【0027】本発明では上記で得られたスルーホールめ
っき付きの両面銅張基板を用い、レジスト添付、露光、
現像、エッチングしてプリント配線板とする。該方法に
おいて、特に、圧延仕様の銅箔を用いた金属箔張樹脂複
合セラミックス板の場合、めっき銅と圧延仕様の銅箔と
のエッチング速度が異なるので、その点を考慮して、よ
り微細なエッチングを実現する。
In the present invention, using the double-sided copper-clad substrate with through-hole plating obtained above, attaching a resist, exposing,
The printed wiring board is developed and etched. In the method, in particular, in the case of a metal foil-clad resin composite ceramics plate using a rolled copper foil, since the etching rate of the plated copper and the rolled copper foil is different, in consideration of that point, a finer Realize etching.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 実施例1 金属箔張樹脂複合セラミックス板として、両面に厚み 1
8 μmのロープロファイルの圧延仕様展開銅箔を張った
厚み0.64mmで 125mm×125mm の銅張複合窒化アルミニウ
ム板を用いた。該銅張複合窒化アルミニウム板として、
無処理のもの (無) 、その銅箔両表面に市販のラッカー
を塗布し、乾燥して光沢ある透明塗膜を形成したもの(ラ
ッカー)、セロテープ粘着したもの(テーフ゜) を準備した。
The present invention will be described below with reference to examples. Example 1 A metal foil-clad resin composite ceramic plate having a thickness of 1
A copper-clad composite aluminum nitride sheet of 0.64 mm thick and 125 mm x 125 mm covered with a rolled specification rolled copper foil with a low profile of 8 µm was used. As the copper-clad composite aluminum nitride plate,
Untreated (no), a commercially available lacquer was applied to both surfaces of the copper foil and dried to form a glossy transparent coating (lacquer), and a cellophane-tacky adhesive (tape) was prepared.

【0029】碌々産業(株)製、NEO-120 を用い、ドリ
ル孔加工条件は表1の記載のように変化させ、ドリル孔
明けを行った。NC制御としては、FUNAC 小径深孔加工ド
リルサイクル(G83) を使用した。バックアップボードと
して、2mm 厚のメラミンボード、エントリーボードとし
て、0.4mm 厚のアルミニウムシートを使用した。硬質ド
リルビットは、三菱マテリアル (株) 製プリント基板用
ミニチュアドリル 0.35MX(0.35mm径) 、MS060 (0.6mm
径) を使用した。
Using NEO-120 manufactured by Rokuro Sangyo Co., Ltd., the drilling conditions were changed as shown in Table 1 and drilling was performed. For NC control, a FUNAC small diameter deep hole drilling cycle (G83) was used. A 2mm thick melamine board was used as a backup board, and a 0.4mm thick aluminum sheet was used as an entry board. The hard drill bit is a miniature drill for printed circuit boards 0.35MX (0.35mm diameter), MS060 (0.6mm diameter) manufactured by Mitsubishi Materials Corporation.
Diameter) was used.

【0030】ドリル孔明け品のうち、ラッカー塗膜品、
セロテープ品についてはこれらを剥離し、両面を清浄に
した。該孔明け板をパラジウムコロイド法によるダイレ
クトフレーティングにより、厚み10μmのスルーホール
めっきをした。
Among the drilled products, lacquer coated products,
For cellophane tape products, these were peeled off and both sides were cleaned. The perforated plate was plated through-hole with a thickness of 10 μm by direct plating using a palladium colloid method.

【0031】両面にホトレジストを添着し、露光、現像
し、エッチング加工して所望のプリント配線を形成し、
さらに、その表面に 1μmのニッケル無電解めっき、2
μmの無電解金めっきを施した。得られた、スルーホー
ルめっき付きプリント配線板について、スルーホール孔
について断面の顕微鏡観察、その他の物性試験をした。
これらの結果を表1に示した。
A photoresist is attached to both sides, exposed, developed, and etched to form a desired printed wiring.
Further, the surface is electroless plated with 1 μm nickel,
A μm electroless gold plating was applied. About the obtained printed wiring board with a through-hole plating, the cross-section of the through-hole was observed with a microscope and other physical properties were tested.
The results are shown in Table 1.

【0032】なお、表1の物性評価は下記によった。 *1 : 任意にドリル孔 20 個を選択し、孔の上端、下端
の位置ずれにて評価。 *2 : ドリル孔の上下面よりの銅箔の突出高さの最大
値。 *3 : スルーホールめっき孔を樹脂封止し、切断して断
面を顕微鏡写真にとり、その凹凸の最大値。 *4 : 温度 200℃の熱盤上にプリント配線板を置き、ハ
ンダごてにてハンダ付けをおこなう。その後、ハンダお
よび銅をエッチングでのぞき、乾燥した後、染色剤入り
のメチルエチルケトン溶液に浸漬し、孔周囲のクラック
有無を観察する。 *5 : 室温30分→ 150℃30分→室温30分→−40℃30分→
室温を1サイクルとして、 サイクル後のスルーホー
ルめっきの状態を観察する。 ○:クラック無く良好、△:僅かにクラックあり、×:
クラックあり
The physical properties in Table 1 were evaluated as follows. * 1: 20 drill holes are arbitrarily selected and evaluated based on the displacement of the upper and lower ends of the holes. * 2: The maximum value of the protruding height of the copper foil from the upper and lower surfaces of the drill hole. * 3: The maximum value of the unevenness is obtained by sealing the through-hole plating hole with resin, cutting it, and taking a cross-sectional micrograph. * 4: Place the printed wiring board on a hot plate at a temperature of 200 ° C and solder with a soldering iron. Thereafter, the solder and copper are removed by etching, and after drying, they are immersed in a methyl ethyl ketone solution containing a dye, and the presence or absence of cracks around the holes is observed. * 5: 30 minutes at room temperature → 30 minutes at 150 ° C → 30 minutes at room temperature → 30 minutes at -40 ° C →
With room temperature as one cycle, observe the state of through-hole plating after the cycle. :: good without cracks, △: slightly cracked, ×:
Cracked

【0033】[0033]

【表1】保護コートの種類 ラッカー ← ← テープ 無 ラッカー 無 ドリル径 (mm) 0.35 ← ← ← ← 0.6 ← 回転数 (×103 r.p.m.) 11 23 40 23 ← 18 ← 送り速度 (mm/min) 25 ← ← ← ← 50 ← 毎回の切り込み量(mm) 0.1 ← ← ← ← 0.5 ← ドリル孔位置精度 (μm)*1 3 4 21 5 5 2 4 銅箔バリ高さ (μm)*2 3 2 24 2 27 2 23 孔断面壁表面凹凸(μm)*3 13 2 2 3 18 3 14 半田付け性(クラック有無)*4 有 無 無 無 有 無 無冷熱サイクル後の外観 *5 △ ○ ○ ○ × ○ × [Table 1] Types of protective coat Lacquer ← ← No tape Lacquer No drill diameter (mm) 0.35 ← ← ← ← 0.6 ← Number of rotations (× 10 3 rpm) 11 23 40 23 ← 18 ← Feed speed (mm / min) 25 ← ← ← ← 50 ← Each cutting depth (mm) 0.1 ← ← ← ← 0.5 ← Drill hole position accuracy (μm) * 1 3 4 21 5 5 2 4 Copper foil burr height (μm) * 2 3 2 24 2 27 2 23 Hole cross section wall surface unevenness (μm) * 3 13 2 2 3 18 3 14 Solderability (with or without cracks) * 4 Yes No No No Yes No No Appearance after no heat cycle * 5 △ ○ ○ ○ × ○ ×

【0034】[0034]

【発明の効果】以上、本発明の製造法によれば、金属箔
張樹脂複合セラミックス板の有する優れた特性、特に金
属箔張窒化物系樹脂複合セラミックス板の有する高い熱
放散性、低熱膨張率、耐熱性、優れた電気特性の他に、
プリント板としても、これらの特性を害することなく、
最大限に活かしたものとできる。従って、高周波(ミリ
波)用のアンテナ、高周波用パーツモジュール、その他
の基板や半導体チップの直接搭載用など基板 (例えば、
チップ・サイズド・パッケージ用基板) などの導通用の
スルーホールとして、スルーホールシールドとして好適
に使用可能である。
As described above, according to the production method of the present invention, the excellent characteristics of the metal-foil-clad resin composite ceramic plate, particularly the high heat dissipation and the low coefficient of thermal expansion of the metal-foil-clad nitride-based resin composite ceramic plate In addition to heat resistance and excellent electrical properties,
As a printed board, without harming these characteristics,
You can make the most of it. Therefore, high-frequency (millimeter-wave) antennas, high-frequency part modules, other substrates and substrates for direct mounting of semiconductor chips (for example,
It can be suitably used as a through hole for conduction such as a chip-sized package substrate) and as a through hole shield.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属箔張樹脂複合セラミックス板を用い
るスルーホールめっき付きプリント配線板の製造法であ
って、該スルーホールとして、実質的に曲がりがなく、
その断面観察による表面凹凸が 5μm以下のドリル孔加
工してなることを特徴とするスルーホールめっき付きの
樹脂複合セラミックスプリント配線板の製造法。
1. A method for producing a printed wiring board with plated through holes using a metal foil-clad resin composite ceramics plate, wherein the through holes have substantially no bending,
A method of manufacturing a resin composite ceramic printed wiring board with through-hole plating, characterized by drilling a surface having a surface unevenness of 5 μm or less by cross-sectional observation.
【請求項2】 該金属箔張樹脂複合セラミックス板の金
属箔が、接着用処理面がロープロファイル処理以下の表
面凹凸である銅箔圧延銅箔若しくは圧延仕様の電解銅箔
であり、該銅箔表面に保護コートを施し、ドリル孔加工
する請求項1記載の樹脂複合セラミックスプリント配線
板の製造法。
2. The metal foil of the metal foil-clad resin composite ceramic plate is a copper foil rolled copper foil or a rolled electrolytic copper foil whose surface for bonding has a surface unevenness of low profile treatment or less. The method for producing a resin composite ceramics printed wiring board according to claim 1, wherein a protective coat is applied to the surface and drilling is performed.
【請求項3】 該金属箔張樹脂複合セラミックス板が、
金属箔張窒化物系樹脂複合セラミックス板である請求項
1記載の樹脂複合セラミックスプリント配線板の製造
法。
3. The metal foil-clad resin composite ceramic plate,
The method for producing a resin composite ceramics printed wiring board according to claim 1, which is a metal foil clad nitride resin composite ceramics board.
【請求項4】 該保護コートが、セルロース系の粘着テ
ープまたはセルロース系またはアクリル樹脂系の塗料に
よる塗膜である請求項2記載の樹脂複合セラミックスプ
リント配線板の製造法。
4. The method for producing a resin composite ceramics printed wiring board according to claim 2, wherein said protective coat is a cellulose-based pressure-sensitive adhesive tape or a coating film of a cellulose-based or acrylic resin-based paint.
【請求項5】 該スルーホール孔壁の断面観察による表
面凹凸が 2μm以下である請求項1記載の樹脂複合セラ
ミックスプリント配線板の製造法。
5. The method for producing a resin composite ceramics printed wiring board according to claim 1, wherein the surface irregularities of the through-hole hole wall are 2 μm or less by cross-sectional observation.
【請求項6】 該スルーホールめっきが、パラジウムコ
ロイドまたはパラジウム−錫コロイドを用いるダイレク
トプレーティング銅めっきである請求項1記載の樹脂複
合セラミックスプリント配線板の製造法。
6. The method according to claim 1, wherein the through-hole plating is a direct plating copper plating using a palladium colloid or a palladium-tin colloid.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104853544A (en) * 2015-06-03 2015-08-19 洛阳伟信电子科技有限公司 Method for making metalized half hole
JP2018199256A (en) * 2017-05-26 2018-12-20 株式会社村田製作所 Method for producing ceramic plate-like body

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