JPS61216391A - 多層回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品の高密度実装を可能とした多層回路基
板の製造方法に関する。

（従来の技術） 電子部品を高密度に実装するためフェノールやエポキシ
レジンを介してＣｕ箔を張合せエツチング処理を行い多
層に重ねられた多層回路基板が多用されているが、上記
レジンの低伝熱性に起因する熱管理”上の制約が大きく
、高密度化の大きな障害となっている。他方、アルミナ
などのセラミック板上にグリーンシートやペースト印刷
法などにより多層導体回路を形成する方法もある。これ
は上記放熱性や耐熱性に優れた特長を有するが、しかし
、高価であり、かつセラミックに特存の問題としてサイ
ズに制約があり、利用範囲が著しく限られている。そこ
で＾ｌやＦｅを用いた基板もあるが、概ねいずれも一層
回路に留っている。

近年電子機器の小型化、高密度化の急速な進展に伴い経
済性と共に電気的高性能を両立できるような新しい多層
回路基板の提供が強く求められている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記の従来技術のニーズに対処すべくなされた
ものであり、経済的な問題を解決すると共に上記高放熱
性の多層回路基板を提供しようとするものである。具体
的には金属基板とレジンとの組合せにより、従来のセラ
ミックとレジンとの組合せによる多層回路基板の欠陥を
一挙に解消できる新規な回路基板の製造方法である。

（問題点を解決するための手段） 本発明多層回路基板の製造方法の−Ｐｓ様を図−１を用
いて説明する。尚、同図は２層の例である。

＾１．　Ｃｕ、　Ｆｅなどの基板ｌ上にエポキシ、フェ
ノール、ポリアミド・イミドなどの絶縁性レジン層２を
形成してから、第１導電回路層３．４．５が形成される
０次に、この上に第２の絶縁性レジン層６を形成し、同
様に第２導電回路層？、８．９を形成する。これら第１
．第２の導電回路層の一部はバイヤホール１ｏにより導
通されている６本発明においては上記第２の導電回路の
少なくとも一部を形成した後上記バイヤホール１ｏに対
してＳｓ又はＳｎ合金１０ａを充填し更にリメルト処理
を施して該バイヤホールｌＯを完成する。

本発明に於いて、３層以上の多層導体回路を得る場合に
は、前記第２層形成の工程をくり返す、上記Ｓｎ又はＳ
ｎ合金（例えば５ｎ−Ｐｂ、　５ｏ−Ｂｉ、　５ｎ−３
ｂ、　５ｎ−Ｐｂ−Ｃｕ等）はその粉末をペースト化し
たものをスクリーン印刷やデスペンサー法などにより上
記バイアホールに充填するのが一般的である。

そしてこれら金属の融点以上の温度に加熱すればリメル
トして、上記の第１及び第２の金属回路層に強固な金属
結合が形成できる。

本発明に於いて上記のＳｎ’＋　Ｓｎ合金の充填による
バイヤホールとする理由は、それらの経済性と共に信頼
性の高い導通孔が得られるためである０通常のＣｕ＋　
ｋｇ、　Ａｓｌなどの導電レジンペーストを用いようと
すると、電気抵抗が大きく、かつ回路接合部における剥
離故障などの欠陥が発生し易いばかりでな（、特にＡｇ
ペーストでは所謂ミグレーシッン現象により該Ａｇが絶
縁層中に移行して絶縁阻害を生じる。

又本発明に於いて、上記第１回路は、金属基板上にＣｕ
箔を接着積層しエツチングするサブトラクティブ法によ
り形成するのが、その特性及び経済性の点で最も望まし
い１次に中間絶縁層は、Ａｊｚｏ＠＊ＢＮＩ　Ｔｆｏｌ
、　ＺｒＪ＋　＾ｊＮ　、ガラスなどの無機質粉末を含
をするペーストをスクリーン印刷する方法が最も実用的
である。高い精度、特に、前記バイアホールの形成にお
いて寸法精度が著しく向上する。

又用いるペーストの粘度と共に硬化のための加熱時にも
粘度低下を最小限に留めることができる。

更に高密度実装に際して主要な放熱特性の向上に対する
効果も大きい、かかる無機質粉末の混合により該レジン
の熱伝導度を数倍向上できる場合が多い、上記無機質粉
末の混合量はそれらの粒径。

形状にもよるが５〜７０％、特に望ましくは１０〜５０
％である０以上の絶縁層は加熱固化される。

次に第２層回路は、導電性ペーストの印刷あるいは化学
メッキ法により形成するのが有利である。

即ち、Ｃｕペーストを印刷固化してからＣｕ又はＮｉ等
を化学メッキしたり、Ｐｄなどの触媒を含有するペース
トを薄く印刷してからＣｕを化学メンキすることが行わ
れる。しかる後上記と同様のパイヤボール形成処理を行
うことができる。もちろん、この第２層回路の形成に先
立ち、前記バイアホール形成を行い、しかる後前記の第
２層形成を行うこともできる。この場合更に、望ましく
は該第２層形成後、引続きバイヤホール凹部にＳｎ又は
Ｓｎ合金ペーストの充填及びリメルトを行うこともでき
る。

（実施例） 以下、実施例によりこの発明を具体的に説明する。

実施例１．比較例１〜２ １．５謹厚の＾ｌ基板上に、へｌｘ’ｓ粉末１５重量％
を含有させたエポキシ樹脂層（５０μ）を介して３５μ
厚のＣｕ箔を積層した。このＣｕ積層基板に対し、常法
の如くレジスト印刷を行いＦｅＣｌ２液にてエツチング
して所定パターンの回路を形成した。

次に同様に＾ｊｔＯｓ粉末２５重量％を含有させたエポ
キシ樹脂ペーストを、上述のＣｕ積層基板のバイヤホー
ル部を残して５０μ厚に印刷被覆し１８０℃、１０分加
熱面加熱固化更にその上にＣｕ含量７５重量％のＣｕペ
ースト（フェノール樹脂硬化型）を用い所定パターンの
回路を印刷し１７０℃、２０分加熱し硬化させた。得ら
れた回路基板をＣｕメッキ液（上材工業社製、Ｉ！ＬＣ
−Ｈ５浴）中に６５℃、７５分浸漬し８〜１０μ厚にＣ
ｕメッキを行った。

次に上記回路基板のバイヤホール部に５ｎ−６０ｐｂ半
田ペーストを充填し２５０℃、３分間熱処理して該半田
ペーストをリメルトした。向上配回路の幅は０．３簡、
バイヤホールは０．９曽Φとした。

得られた回路基板に関して下記の特性試験を行い結果を
下表に示した。

比較のために、上記回路基板のバイヤホールをＣｕペー
スト（Ｃｕ含量ニア５％）を充填したもの（比較例１）
、及び同様に＾ｇペースト（Ａｇ含量：８０％）を充填
したもの（比較例２）について同様に行い結果を同表に
示した。

但し表中、 （１）特性Ｉ：試験品に対して一６５℃及び＋１００℃
の温度サイクル２５０回くり返し、 その前後の電気絶縁抵抗の変化を測定 偉）特性■：８０℃、９０％湿度の恒温槽中にて試験品
回路に直流２４Ｖ通電を行い １４４時間保持し、バイヤホールで接 続されない第１及び第２層回路の絶縁 耐圧を測定した。

上表の結果によれば、実施別品は比較別品に比べ苛酷な
条件下での絶縁抵抗の変化及び絶縁耐圧の低下が小さく
、したがって長期に安定した特性を維持し得ることが確
認された。

尚特に比較例１は特に上記熱サイクル等による熱歪みを
生ずるためかバイヤホールと回路間に多数のクラック発
生が認められた。

又比較例２は、予想されたようにバイヤホール部におい
て絶縁材へのＡｇミグレージ四ンを生じていた。

（発明の効果） この発明によれば高価なセラミック基板等を用いること
なく、特性に優れた多層回路基板が得られるのでその経
済的効果は大きく、更に上記の如く特性の安定した製品
が得られる等工業的利用効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明実施例による回路基板の断面図である。 １・・・基板、２，６・・・絶縁層１．３．４．５．７
゜８．９・・・回路パターン、１０・・・バイヤホール
部、１０　ａ　−５ｎ、　Ｓｎ合金。 ０ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属基体上に絶縁層を介して複数層の導体回路を
   形成するに際し、各層の導体回路をＣｕで形成すると共
   に絶縁性レジンにより、層間を絶縁し、層間の導通孔（
   バイヤホール）にＳｎ又はＳｎ合金を充填し、各層の導
   通を完成するようにしたことを特徴とする多層回路基板
   の製造方法。
2. （２）前記金属基体上に積層したＣｕ箔をサブトラクト
   法で導体回路を形成し、しかる後無機質粉末を含有する
   レジンにて上記バイヤホール部を残して絶縁層を形成し
   、この上に、第２層回路を形成した後、上記バイヤホー
   ルにＳｎ又はＳｎ合金を充填するようにした（１）項記
   載の多層回路基板の製造方法。
3. （３）第２層以後の導体回路をＣｕペーストを用いて形
   成する前記（２）項記載の方法。