JPS5812758B2 - バイアホ−ルの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプリント配線板（以後ＰＷＢと略称す）の表面
及び裏面に夫々形成した傭号線回路同士を接続するバイ
アホールの形成方法に関する。

エレクトロニクス用素子特にトランジスタから発展した
ＳＳＩ，ＭＳＩ，ＬＳＩを経てＶＬＳＩに到るデイジタ
ルＩＣ及びオ反アンプ等の能動素子類の技術進歩に伴い
、これらの小型、高性能の素子類および他の必要な回路
素子をコンパクトに高信頼度を保ち、経済的に実装する
ことが大きな課題となっている。

この課題に対して、多層印刷配線板を中心とした実装技
術がその要請に応えるべく開発されている。

この印刷配線板の多層化は現在２３層に及ぶものもあり
、近い将来には３０層を超えると予測されている。

こうした多層化に加えて、１０ｃｍ角乃至８ｃｍ角の一
板の印刷配線板に４０００〜５０００個ものパイアホー
ルを設ける事が要求されている。

なお、パイアホールとは、スルーホールと同様に印刷配
線板にあけられた各層導体接続用の孔のことをさしてい
るが、このパイアホールは多層構造の印刷配線板におい
ては必ずしも全層を貫通せず何層かづつを貫通するため
に、スルーホールと称されず、パイアホールと称される
。

従って、１枚（一層）の印刷配線板について考えれば、
スルーホールもパイアホールも同じものである。

ところで、最近の厚膜印刷技術によれば、厚み１５〜２
０μｍ、巾１００μｍのＡｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｉ、Ｗ、
Ｍｏ、Ｐｕ等の金属材料及びこれらの合金よりなる導体
材料をＰＷＢ（印刷配線板）表裏に形成することが出来
る。

また、パイアホール作成技術としては、パンチ、金型、
レーザ加工等があり、その中では加工精度、加工工数等
の面で金型が有利である。

しかし、金型を用いる場合、あけることができる孔の直
径は現在の技術水準では２５０μｍ程度が限界であり、
上記厚膜印刷技術により形成し得る導体の巾１００μｍ
であるのに対し大きな差がある。

そのため折角導体巾を狭く出来たメリットが生かされな
い。

又、多層セラミック基板におけるパイアホールの形成に
は従来孔明けと孔埋めとの２工程を要しいた。

孔明けは、グリーンシ一ト（生シート）に前に述べた通
りパンチ、金型、ドリル、レーザなどを用いて行う。

孔埋めは導体をグリーンシートに明けた孔の中に埋め込
むものである。

この場合孔明けと孔埋めの２つの工程に分れ、コストが
増加する上に、８〜１０ｃｍ角の基板上に数千個の孔に
導体を埋め込んで基板の表面と裏面を接続するためには
高精度の位置合せが必要となる。

この孔の位置合せに多大の工数を要する。本発明は上記
諸欠点を克服せんとするもので、その目的は焼成前のグ
リーンシートの所要部分にマスクを用いて熱硬化性導体
ペーストを配置し、次に該導体ペーストを熱硬化させ、
しかる後熱硬化した導体ペーストを型押ししてグリーン
シートに埋込むことを特徴とするバイアホールの形成方
法によって達成される。

ＰＷＢを製作する場合に用いられる素材の一つであるグ
リーンシートで呼ばれる軟らかな材料に対して、従来バ
イアホールの穿設作業と、このバイアホールに導体を埋
設する作業を別々に行っていたが、本発明ではこれを複
合工程として工数削減を図ると共に精度を高めたもの。

なお、本発明に係るバイアホール形成工程を経たグリー
ンシートはその後所定の焼成温度（Ａｇ、Ａｕ導体の場
合約９００℃位）で熱処理して、素子の実装が可能なＰ
ＷＢとして完成される。

またここで用いられるグリーンシートの材料としては、
アルミナーホウケイ酸ガラス系のガラス，セラミックの
ほか、アルミナ、ムライト、マグネシア等のセラミック
材料がある。

以下、図面を用いて本発明の１実施例について説明する
。

第１図乃至第５図は本発明の１実施例についてその作業
工程を順を追って示したものである。

本実施例の各工程を以下に説明する。まず第１図に示す
ようにグリーンシート１の表裏面にメタルマスク２を所
定のピンを用いて位置合わせして重ね、熱硬化性導体ペ
ースト３をメタルマスク２の上に滴下または塗布し、そ
れをスクイーズ（押し拭うこと）して、メタルマスクに
設けられた数千のバイアホール用の孔に充填する。

次に、この作業を裏面に対しても行う。

（第２図参照） ここで表裏各面のメタルマスクは同一形状に作ってあり
、またそれぞれのバイアホール用穴がピッタリ合うよう
に各メタルマスクを所定のピンを用いて位置合わせてい
る。

上記メタルマスクの導体ペーストの充填後、１００℃で
３０分間乾燥させて導体ペーストを硬化させる。

この温度は導体ペーストに含まれる熱硬化性樹脂の硬化
温度であり、本例においては熱硬化性樹脂としてを用い
ているので、１００℃前後が適当である。

導体ペーストの硬化が終了すると、次に第３図に示す如
く押し型４をメタル・マスク２の上記導体ペーストに当
接し、メタル・マスク２の孔を案内として、硬した導体
ペーストをグリーンシート中に圧入する。

押し型４の突起の高さはメタルマスクの厚さに略等しく
、またこの厚さはグリーンシートの約半分である。

この作業中、装置全体を８０℃に保ち、油圧プレスによ
り１ ０ ０ ｋ’ｉ／ｃｎｉで５分間加圧する。

この加熱によりグリーンシート中の結着材（熱可塑性を
有する）が軟化するので、導体ペーストの圧入が容易と
なる。

第４図は、上記作業の終期の状況を示す。

図示のようにグリーンシートの両面から圧入された導体
ペースト同士が接触するようになる。

以上の作業完了し、押し型、メタルマスク等を取除いて
、信号線路を形成した後グリーンシートを焼成する。

すると第５図に示すようにグリーンシートと導体ペース
トから含有樹脂が除去され、導体ペースト中の金属粒子
が結合して導電路を形成する。

尚、ＰＷＢとして仕上げるには、上記焼成前に多層化を
行う。

以上説明した如く、本発明によれば、従来にあっては多
層プリント配線板製作上多大の工数を要し、しかも微細
な穴明けの出来ないバイアホールの穴明け作業と穴埋め
作業を一工程で完了し、しかも極く容易で迅速な作業と
することができるので、製造コストの低減が可能であり
、またバイアホール１個毎に導体との位置合わせ誤差が
生ずることはないので製品品質向上に、多大の効果を発
揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例についてその作業
工程を順を追って示したものであり、第１図は導体ペー
スト充填作業の初期、第２図は同じく終期、第３図は押
し型で導体ペースト圧入中の状態、第４図は同じく圧入
終期の状態、第５図はグリーンシート形成されたバイア
ホール中に導体が導体ペーストで形成された状態である
。 図中、１はグリーンシート、２はメタルマスク、３は熱
硬化性導体ペースト、４は押し型である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焼成前のグリーンシ一トの所要部分にマスクを用い
   て熱硬化性導体ペーストを配置し、次に該導体ペースト
   を熱硬化させ、しかる後熱硬化した導体ペーストを型押
   ししてグリーンシートに埋込むことを特徴とするバイア
   ホールの形成方法。