JPS61244094A

JPS61244094A - 多層配線板の製造方法

Info

Publication number: JPS61244094A
Application number: JP8442385A
Authority: JP
Inventors: 新妻　陽; 斎藤　雅之; 洋大平
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1985-04-22
Publication date: 1986-10-30

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】〔発明の技術分野〕本発明は、配線板の製造方法に係わり、Ｉ！＃に導体路
を２層以上有する多層配線板の製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、２層の導電回路を有するプリント配線板としては
、スルーホール両面印刷配線板が広く用いられている。

この配線板は第３図（＆）〜（ｆ）に示す工程によって
製造される。即ち、第３図（ａ）に示す如き比較的板厚
の厚い（通常１〜１．６０厚）樹脂絶縁板２１の雨間に
金属箔２２を張シ合せた両面金属箔積層板に、同図（ｂ
）に示す如く導通用穴２３を設け、さらに化学鋼メッキ
や電気鋼メッキ等により同図（ｃ）に示す如く両面導通
メッキ層２４を形成する。次いで、第３図（ｄ）に示す
如く所定の導電回路の形状にエツチングレジスト２５を
印刷すると共に、導通穴２３にもエツチングレジスト２
５を圧入して導通用穴２３を埋める。続いて、第３図（
ｅ）に示す如く露出している両面導通メッキ層２４及び
金属箔２２をエツチングし、その後同図（ｆ）に示す如
くエツチングレジスト２５を除去して導電回路２６．２
６’を形成する。

しかしながら、この種の配線板にあっては次のような問
題があった。即ち、スルーホール形成、レジストの塗布
及び除去、さらにはメッキ層のエツチング等の工程が必
要となり、その製造工程が複雑である。また、厚い絶縁
板２１に両面導通メ゛　ツキ層２４を設けるので絶縁板
２１の板厚方向の寸法変化、特に熱膨張を考慮してメッ
キ厚は２５〔μｍ３以上にする必要があり、且つ物理的
延性の良好なメッキ層を形成するためには高度なメッキ
技術が要求される。また、導通用穴壁のメッキ層をエツ
チングレジスト２５の埋め込みで保護しているが、保護
を確実にするためにエツチングレジスト２５０種類、埋
め込み法、硬化法等考慮すべき要因が多く、これが性能
及び信頼性を低下させる要因となっている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、簡単な工程で信頼性の高い多層配線板
を製造することができ、且つ少量多品種（２）Ｊ！１１
造にも十分対応できる多層配線板の製造方法を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明の骨子は、金属元素を含む有機高分子からなる絶
縁性塗膜に、エネルギービームに対して透過性のある基
体を通して裏面からエネルギービームを照射することに
より導体路を形成し、この導体路を多層配線板の一つの
導体路として用いることにある。

即ち本発明は、多層配線板を製造する方法において、エ
ネルギービームに対して透過性のある基体上に塗布した
金属元素を含む有機高分子からなる絶縁性塗膜上に第一
の導体路を形成し、次いで所望する第２の導体路パター
ンに応じて基体を通して裏面から上記絶縁性ＩｋＭ裏部
にエネルギービームを照射し、該照射部における金属成
分を相互に融着せしめて、第２の導体路を形成し、且つ
この導体路を前記第１の導体路と接続するようにした方
法である。

以下、本発明の詳細を図をもって説明する。

第１図（ａ）〜（ｄ）及び第２図（ａ）〜（ωは本発明
の実施例に係わる多層配線板の製造工程を示す断面図で
おる。ｔず、第１図（ａ）に示す如く、エネルギービー
ムに対して透過性のある絶縁性基体上１１上に金属元素
を含む有機高分子体からなる絶縁性塗膜１２を塗布形成
する。ここで、絶縁性基体１１には、ガラス、石英サフ
ァイヤ、樹脂系絶縁体等を用いることができる。絶縁性
塗膜１２の具体的な組成については後述するが、エネル
ギービームが照射された部位のみ金属層が析出し、他の
部位は絶縁性が確保されているものである。

次いで、第１図缶）Ｋ示す如く、絶縁性塗膜上に第１の
導体路１３を形成する。導体路１３の形成方法としては
、樹脂系導体ペースト、例えばＡｇペースト、Ｃｕペー
スト、Ｎ１ペースＩｔ−、印刷し、焼付けする。あるい
は、後述するｌ１ｃ２の導体形成と同様に、エネルギー
ビーム照射して第２図（ｂ）に示す如く第１の導体路１
４を形成してもよい。

次いで、第１図（ｃ）に示す様に形成すべき第２の導体
路パターンに応じて、絶縁性基体１１の裏面から、絶縁
性基体を通して、絶縁性塗膜１２にエネルギービーム１
５を照射し走査することで％第２の導体路１６を形成す
る。第２の導体路１６を第１の導体路１３と接続すべき
部位では、電気的接続がとれるようになるまで深さ方向
にエネルギービーム１５を当てる。ここで、エネルギー
ビーム源としてレーザを用いれば集光性、高速描画の点
で良く、特にＮｄ：ＹＡＧレーザを用い波長１．０６〔
丸〕のものでは数〔丸〕のパターンが描け、微細パター
ンを形成することができる。なお、第１図（ｃ）中１７
は集光レンズ、１８はレーザ発振器、１９は制御器をそ
れぞれ示している。

また、エネルギービームを照射して、第１の導体路１４
を形成した場合も、第２図に示す如く同様である。

ところで、前記絶縁性塗膜１３の材料としては、金属粉
末と有機高分子体との混合物、或いは有機金属化合物を
用いることができる。金属元素として金属粉末等の粉末
を用いた場合、該粉末を融着或いは焼結させるためには
、一般には高温高圧が必要であるが、粉末自身の粒径を
細かくすることにより融着を一層容易に行うことができ
る。本発明者の実験によれば、平均粒径２０００　（Ｘ
）以下の粉末を有機高分子バインダに分散させた組成物
上にレーザビームを照射することにより、有機高分子体
が極めて容易に熱分解すると同時に含有した粉末が融着
析出するのが判明している。粉末の粒径が大きい場合、
特に現在市販されている粉末はミクロンオータのものが
多く、これらを用いると粒径大きいため、有機樹脂とで
構成した組成物は絶縁性、特に耐圧が十分ではなくなる
虞れがある。

さらに、パターン幅が２０（ｓｎ）以下というような微
細に形成すると、粉末の粒径が２０００　（Ｘ）以上で
は連続したパターンの形成が困難となシ、断線状態或い
は隣接導体との短絡等の障害が生じる虞れがある。なお
、ここで用いることのできる粉末としては、鋼、ニッケ
ル、アルミニウム、タングステン、モリブデン、チタン
、金、銀、白金、鉄等の金属粉末あるいは種々の合金粉
末を使用することができる。

また、有機高分子体としてはエポキシ樹脂、セルローズ
樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂。

ポリ塩化ビニル、アクリル系樹脂、ポリビニルブチラー
ル、ポリビニルケトン、ポリアミド樹脂。

ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミ
ド樹脂、メラミン樹脂等のいずれを用いて４ｊｌＬ−が
、レーザビームにより容易に熱分解する材料、例えばポ
リアクリル酸、ポリビニルケトン。

ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポ
リブチルアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、
ポリエチルメタアクリレート、ポリブチルメタアクリレ
ート、ポリヒドロキシメチルメタアクリレート、ポリエ
チレン、ボリグロビレン、ハラフィン系ワックス、ポリ
エチレングリコール、ポリグロビレングリコール、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルアルコール等が適してい
る。

特にアクリル系樹脂が良く、アクリル系樹脂ではポリメ
チルメタクリレート樹脂或いはそのコーポリマー等が好
適である。

また、導体路原料としての金属粉末と有機高分子体との
構成比は特に限定しないが、これらを主成分とする膜が
絶縁性であることが必要条件であり、レーザビームの照
射部位以外を高絶縁に保つには、粉末の含有率が絶縁性
基体を構成する有機高分子体（導体路原料を含めたもの
、以下絶縁性組成物という）に対し、３５（％）以下が
望ましい。

また、良好な配線を形成するため実質的に５〔チ〕以上
の含有率が好ましい、さらに、この絶縁性組成物中に基
板材料と同種のものを混入すれば、熱膨張率の差等を緩
和でき、被着強度が大となる。

また、塗膜原料として有機金属化合物を用いた場合は、
無機金属塩が樹脂中に分散しにくいこと。

イオン導電性が生じるため例えば樹脂中に分散せしめて
も長期的な負荷状態では電解現象を呈する虞れがあるこ
と、また金属酸化物では導電性が低ｉものしか得られな
いことがあるのに比べ、有機金属化合物は樹脂への相溶
性を良くすることも可能である。また、加熱時には結局
分解して金属成分の融着となシ、粉末の場合と同様に導
体路を形成することができる。有機金属化合物は高分子
でもよいが、単位分子当シの金属の比率が大きい程良い
。金属に結合する有機基の長いもの、例えばツウロイル
、ステアリル基等の鎖の長いものは光エネルギーによっ
て熱分解を起こした時に組成物中に占める金属の含有量
が低下してしまり、結果的に導電性の低い導体パターン
しか得られないため、金属含有量の高いものが望まし鱒
。また、有機基は熱分解時にカーボン化し難いものが好
ましくフェニル基のような環構造成いは２重結合、また
腐蝕仕のある分°解物の発生を抑えるためハロゲン元素
等を含まないものが望ましい。また、金属の種類として
は導体路にできるものであれば特に限定はないが、銅、
ニッケル、アルミニウム、金。

銀等が好適である。さらに、２種類の有機金属化合物を
配合してもよい。本発明に好適に使用できる有機金属化
合物としては、ギ酸金属化合物、酢酸金属化合物、アク
リル酸金属化合物或いはメタクリル酸化合物及びそのポ
リマー、アルキル金属化合物でアルキルの炭素数が１〜
５のもの、アルコキシ金属化合物で炭素数が１〜５のも
のが挙げられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来のスルーホール形成のような複雑
なプロセスを用いることなく、絶縁性塗膜の塗布と、エ
ネルギービーム照射という簡単なプロセスで多層配線を
製造でき、エネルギービー、　ムを集光して数〔踊〕程
度の微細パターンを描くこともできるため、配線基板の
小型化も達成される。

〔発明の実施例〕

実施例１前記絶縁性基体１１として石英基板を用い、該石英基板
上に絶縁性量、膜１２を塗布形成した。

絶縁性塗膜工２の形成方法として平均粒径０．１〜１（
＃ｍ）の銅粉末８０（ｇ）、アクリル樹脂（アロン８４
０６０（東亜合成ＫＫＩＩ））３ｓ（ｇ）及び１−ブチ
ルカルピトールを混合しペースト化したものを印刷塗布
し、１２０°（ｃ）　３０分間硬化させ九。この塗膜１
２の厚みは２０（ｍ）であり、絶縁抵抗は１０１２〔昨
〕でめった。さらに、銀ペースト、藻食化成製ドータイ
トＸＡ−２０８をスクリーン印刷法にょシ塗布し、１２
０℃、２０分乾燥させて、第１の導体路１３を形成した
。その後、東芝製（型名ＬＡＹ−７１１Ａ−４ＡＡ）　
Ｎｄ　：ＹＡＧ　レーザービーム（波長１．０６μｍ）
を所望のパターンに従ってビーム照射を行った。このと
き、第１の導体路１３との接続部分はスキャンスピード
５　（ｓｏｗ／ｓｅｅ　）で行−１ｌｌＥ２の導体路パ
ターンは２０（鵡／　ｓｅｃ　）で行った。また、レー
ザービームの出力は約６　（Ｗ）　、ビーム径ハ５０〔
μｍ〕であった。

得られた第２の導体路１６は巾８０〔μｍ〕でシート抵
抗に換算すると１０〔ｍｌνＵ〕であった。第１及び第
２の導体路１３．１６の接続はレーザービームのスキャ
ンスピードを変えることにより容易に行うことができた
。

実施例２前記絶縁性基体１１として、アクリル系樹脂基板を用い
、該アクリル系樹脂基板に絶縁性塗膜１２を塗布形成し
た。絶縁性塗膜１２の形成方法として、平均粒径０．１
〜１　（μｍ）のＡｕ粉末４ｏ（ｇ）ニトロセルロース
２ｏ（ｇ）及（Ｊ　ｎ　−７’デルカルピトールを混合
しペースト化したものを印刷塗布し、１００（’０）６
０分間硬化させた。該絶縁性塗膜１２に表面からＮｄ：
ＹＡＧレーザーを照射して、第１の導体路１４を形成し
た。このときのスキャンスピードは５０　（ＩＩＩ／５
ｅａ）であった。次に、絶縁性基体１１の裏面からＮｄ
：ＹＡＧレーザーをスキャンスピード５０　（ＩＥＩＩ
／５ｅａ）で所望のパターンに従って照射し第２の導体
路１６を形成した。得られたｊｌｌの導体路１４及び第
２の導体路１６を形成した。得られた第１の導体路１４
及び第２の導体路１６はともに巾７０〔μｍ〕でシート
抵抗に換算すると５〔ｍΩ７勺〕でめった。接合部分の
スキャンスピードは１０　（ＩＩＩ／５ｅｃ）でアシ、
レーザービームの出力及びビーム径は実施例１と同条件
であった。

実施例３゜前記絶縁性基体１１として石英基板を用い、該石英基板
上に絶縁性塗膜１２を塗布形成した。

絶縁性塗膜１２の形成方法として平均粒径０．１〜１〔
μｍ〕の銅粉末８０（ｇ）、アクリル樹脂（アロン８４
０６０　Ｃ東亜合成ＫＫ製））３５（ｇ）及びｎ−ブチ
ルカルピトールを混合しペースト化したものを印刷塗布
し、１２０°（Ｃ）３０分間硬化させた。

さらに、銀ペースト、藻食化学製ドータイトＸＡ−２０
８をスクリーン印刷法により塗布し、１２０℃、２０分
乾燥させて、第１の導体路１３を形成した。その後、エ
ネルギービームとして、赤外線ランプ（出力Ｉ　ＫＷ　
）の放射光をレンズで集光させたものを用−１所望のパ
ターンに従ってビーム照射を行った。このとき、第１の
導体路１３との接続部分はスキャンスピード５（ＩＢ／
！Ｉ）で行い、第２の導体路パターンはＩＯ（ｍｘ／ｍ
）で行った。　ビーム径は２００〔μｍ〕であシ、得ら
れた第２の導体路１６は幅２２０〔μｍ〕で、シート抵
抗に換算すると５（ｍΩ／口〕であった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例に係わる多層配線板
の製造工程を示す断面図、第３図は従来のスルホール配
線板の製造工程を示す断面図である。１１・・・絶縁性基体、１２・・・絶縁性塗膜、１３．
１４・・・第１の導体路、１５・・・レーザービーム、
１６・・・第２の導体路、１７・・・集光レンズ、１８
・・・レーザ発振器、１９・・・制御器。（ａ）（ｂ）第１図（ａ）第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性基体上に金属元素を含む有機高分子体から
なる絶縁性塗膜を形成し、エネルギービームを該絶縁性
塗膜上に選択的に照射し、該照射部における有機高分子
体を分解蒸発せしめると共に該照射部における金属成分
を相互に融着せしめて導体路を形成する方法において、
絶縁性基体として、エネルギービームに対して透過性が
あり、電気的に絶縁性のある基材を用い、さらに該配線
塗膜上第１の導体路を形成した後、絶縁性基体の裏面か
らエネルギービームを照射し、上記の原理により第二の
導体路を析出させるとともに第一の導体路と電気的に接
続する工程とを含むことを特徴とする多層配線板の製造
方法。
（２）前記エネルギービームに対して透過性のある基体
として、光学的に透明な基体を用いることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の多層配線板の製造方法。
（３）前記エネルギービームとして、レーザービームを
用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多
層配線板の製造方法。