JPS6174390A - 平滑配線板の製法 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は信頼性の高い、優れた安価な平滑配線板の製法
に関するものである。

更に詳しくは、無電解めっき法により導体パターンを形
成した多孔性基材に樹脂層を形成して成ることを特徴と
する平滑配線板の製法に関するものである。

（従来の技術及び問題点） 最近電子機器の小型化や多機能化に伴って、配線密度が
高く信頼性の優れた経済的な印刷配線板が要求されてい
る。

従来一般に行われている、銅張積層板をエツチングして
導体パターンを形成する方法では、製造工程数が多くし
かも繁雑であるためコスト高になるという欠点があった
。

最近、化学銅めっきで導体パターンを絶縁基板に直接形
成するフルアディティブ方式が実用化されている。これ
は製造工程数が少なく、低コストであるが、懇械的特性
に優れためっき層を短時間にしかも強固に基板に密着さ
せる技術、微細回路を形成させる技術等に問題が残って
いる。

（発明の目的） 本発明者らは導体層と基板との密着性や機、械的特性に
優れた印刷配線板を得る目的で鋭意検討を行った。その
結果、無電解めつぎによる導体パターンを樹脂層を用い
てＭｋに埋込むことにより、上記目的を十分に達成し得
ることを見出し本発明を完成するに至ったものである。

（発明の構成） 本発明は、多孔性基材に無電解めっき可能な触媒活性を
有するインキで導体パターンを印刷して無電解めっきを
行うか、又は多孔性基材の全面に無電解めっきが可能な
前処理後、めっきレジストパターンで不要部分をマスキ
ングし、必要部分にのみ無電解めっきを行うことにより
導体パターンを形成させた後、上記多孔性基材に樹脂液
を含浸若しくは塗布させるか又は該基材にプリプレグを
重ねて熱圧成形することにより多孔性基材に樹脂層を形
成させることを特徴とする平滑配線板の製法である。

本発明に用いられる多孔性基材としては、スクリーン印
刷によってインキが裏面まで容易に貫通する、密度０．
２〜０，７１／ｃｍ３の多孔性の紙、ガラス、合成繊維
製織布、不織布が使用に適する。密度が０．２９／　ｅ
ｌｌ　’未満のものは、インキを印刷したり、樹脂を含
浸又は塗布等する際、細い印刷回路を切断し易く作業性
が危い。

密度が０．７ＣＪ／ｃＩ＋３を超えるものは、インキや
樹脂の基材への浸透性が＃ＡＱに悪くなる。

織布や不織布の原料［Ｊは、芳香族ポリアミド樹脂、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂等から作られた合成繊維
、ガラスＩｆｆ、シリカ！ｉ！維等の耐湿性、耐熱性の
良好な繊維が好ましい。

基材の厚みとしては特に限定されないが、通常０．０２
〜０．１嘗範囲のものが使用に適する。

本発明において多孔性基材に導体パターンを形成させる
化学めっき法としては、多孔性基材に触媒活性のインキ
で導体パターンを印刷し、その印刷部分にめっきするＡ
法と、多孔性基材の全面に化学めっきの前処理としてセ
ンシタイジング、アクティベーティング処理を施した復
、不要部分にめっきレジストパターンをスクリーン印刷
してマスキングし、めっきするＢ法とがある。

Ａ法の化学めっき法としては置換反応又は還元反応のい
ずれによってもめつきすることが可能であるが、厚いめ
っき層をｔ７るためには還元反応によってめっきする無
電解めっき法が望ましい。

導体パターンの印刷部分にめっきを行うには、印刷イン
キにセンシタイジング、アクティベーティングのｎ能を
もつ触媒活性物質を損体顔料と共に混入する必要がある
。触媒活性物質としては通常コロイドパラジウムが用い
られる。

この印刷インキの粘度は、１００〜２０００ポイズ（２
５℃）の範囲にあるものを選ぶことが望ましい。１００
ボイズ未黄のインキを用いると、基材の厚さ方向のみで
なく水平方向にも浸透して明瞭な導体パターンが得られ
ない上に、隣接の導体層と導通する危険性が生じる。

２０００ポイズを超えるインキを用いると、基材にイン
キが浸透し難く、印刷作業性が悪くなる。

スクリーン印刷等で導体パターンを印刷後、熱硬化乾燥
工程に入る。その加熱温度１時間は、印刷インキの結合
剤や基材の種類によって選択されるが、通常指触乾燥後
１３０〜２４０℃で５分間以上加熱すれば十分である。

次にアクティベーティング液に７０〜８０℃で３分間以
上浸漬し水洗後、１５０℃で１０分間乾燥さＵる。

通常アクティベーティング液としては負金属塩が用いら
れるが、本発明では、最も広く使用されている塩化パラ
ジウム水溶液で十分である。

Ｂ法ではまず通常のめつき前処理としてセンシタイジン
グ及びアクティベーティング処理を行う。センシタイジ
ング液としては、例えば蒸留水１０００璽ρに塩化錫（
Ｉｆ）１０９．錫粒子５９゜３５％塩酸２１１！を溶解
混合した水溶液に、多孔性基材を常温で３〜５分間浸漬
し水切り後、アクティベーティング液、例えば水１００
０ｍｆｆに塩化パラジウム（Ｉ［）　　０．４９　’＋
　３５％塩酸２■ｅを溶解混合した水溶液に６０℃で３
〜５分間浸漬し、水洗後１５０℃で５分間以上乾燥させ
る。上記センシタイジング液、アクティベーティング液
組成は１例であって、本発明がこれらに限定されないこ
とは言うまでもない。

次いでめっきレジストパターンをスクリーン印刷して不
要部分のマスキングを行う。

マスキング層はめっきレジストであると同時にめっき層
に対する絶縁層ともなるので、良好なる機械的強度、耐
湿性、耐熱性、電気特性等が要求される。そのために、
この印刷インキの結合剤としては、熱硬化性樹脂を使う
ことが望ましく、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂。

ポリイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン
樹脂、イソシアネート樹脂、若しくはこれらを変性した
もの等が単独若しくは混合物として用いられる。

印刷インキの粘度は、Ａ法に用いたインキと同じ理由で
、１００〜２０００ポイズ（２５℃）の範囲にあるのが
望ましい。

印刷して熱硬化乾燥する際の加熱温度・時間は、インキ
の結合剤や基材の種類によって選択されるが、通常指触
屹燥後１３０〜２４０℃で５分間以上加熱ずれば十分で
ある。

次いでめっき工程に入る。通常市販の銅或いはニッケル
のめつき液中に浸漬し、銅又はニッケルのめつき層を、
Ａ法では印刷基材表面の導体パターン印刷部分に、方法
では同表面の非マスキング部分に析出させる。

めっき液への浸漬温度・時間はめっき液組成。

多孔性基材の前処理の程度等によって選択される。通常
厚さ１〜５μのめつき層を得るためには、７０〜８０℃
で１０〜３０分間浸漬すればよい。

より高い導電性を必要とする場合は、電気めっきで皮膜
厚さを約２０μとすることも行われ、更に必要に応じて
金めつきも行うことができる。

めっきして水洗後、乾燥しためつき基材は、これ自体に
機械的強度、耐熱性、耐水性、電気特性、耐溶剤性等を
付与するために樹脂層を形成させる。

樹脂層の形成方法としては、めっき基材に直接含浸樹脂
組成物を含浸又は塗布して熱プレス等で熱圧成形するこ
とも行われるが、通常はプリプレグを用いる。

プリプレグをめっき基材と重ね合せ、熱プレス等で加熱
・加圧することで、プリプレグの樹脂をめっき基材に移
行させて樹脂層を形成させ、硬化させることにより、導
体パターンが基板に埋め込まれた平滑な印刷配線板が得
られる。

上記プリプレグは紙、Ｒ布、不織布等の多孔性基材に樹
脂を含浸して半硬化状態にしたものである。

プリプレグに用いられる多孔性１１Ｊは、前記したよう
に紙の外、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂等から作られた合成繊維、ガラス繊維、シ
リカ繊維等を原料繊維とする織布、不織布が用いられる
。

プリプレグに用いられる樹脂としては、融点が５０〜１
５０℃、１７０℃におけるゲル化時間が０．５〜３０分
の熱硬化性樹脂が望ましい。例えば、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、メラミン樹脂。

不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シ
リコーン樹脂、イソシアネート樹脂若しくは、これらの
変性樹脂等で、積層板にしたとき所定の電気的２機械的
、熱的性能の得られる樹脂が単独又は混合物として用い
られる。

プリプレグの樹脂含有量は、その樹脂によってめつぎ基
材の空隙が十分に満たされる必要があるので、少くとも
プリプレグ基材及びめつき基材の容量の合計以上、望ま
しくは合計量の１．２〜１．５倍とするのがよい。上記
合計量未満のとぎは、プリプレグからめつき基材へ移行
すべき樹脂量が不足して、空隙が発生し易（なり、機械
的強度や耐水性の劣る印刷配線板が得られる恐れがある
。

プリプレグとめっき基材は熱プレス等で積層され、熱圧
成形される。熱圧成形する際の温度。

圧力１時間は、プリプレグ樹脂の種類、βステージの状
態、樹脂含有量等で決定されるが、通常は１３０〜２０
０℃で１０分間以上加熱すればよい。

本発明の印刷配線板はその印刷回路が基板に埋込まれて
一体化しているため、表面が平滑で、印刷回路と基板面
との密着力、印刷回路の機械的強度が優れている。

従来の、絶縁基板表面に印刷回路が形成されるだけのサ
ブトラクティブ方式やフルアディティブ方式では、金属
箔やめっき層と基板の重心力が弱く、はんだ耐熱性の劣
るものであった。

これに対し、本発明の印刷配線板は、上記の理由により
、めっき層から成る印刷回路と基板の密着力に優れてい
る上に、樹脂自体の耐熱性。

耐湿性１寸法安定性、電気特性等を保持しており、格段
に優れたものということができる。

（実施例） 実施例１ 大きさ４０Ｘ　　１２０冒のガラス布ｒＷＥ１８ＧＪ（
日東紡績社製商品名）に、幅４．ｘ長さ１２０嘗の短冊
状の回路を互いに４Ｈの間隔で平行に並べた４本の試験
用回路パターンを、表１に示す組成のインキで印刷し、
１５０℃で１時間硬化乾燥させた。

表　　　１ 主（１）　ｒＮｉ　＃　２５５Ｊ　　（インコ社製）（
２）「Ｎｉ＃２８７」（〃） （３）ｒ７エロジル２００Ｊ　　（日本７工ロジル社製
）（４）［コロイドＮ１Ｊ（三菱金属社製）（７）「ブ
レンアクト３８ＳＪ（味の素社製）（８）ｒＫＢＭ　６
０３Ｊ　　（（ＪｉシリＤ−：ｚ社製）（９）「クリマ
ゾールＦＪ　　（四国ファインケミカル社製）該印刷ガ
ラス布を表２に示す組成のアクティベーティング液に７
０℃で３分間浸漬し、水洗して１５０℃で１０ｆｊ間乾
燥後、市販の無電解めっき液［シューマー８−５５０Ｊ
　　（日本カニゼン社製商品名）に８５℃で３０分間浸
漬して、導体パターン印刷部分の表面に厚さ４．５μの
Ｎｉ膜（面積抵抗Ｒ−０，０３Ω／口）をめっきした。

めっき液が残らないように水洗を十分行ってから、表３
に示す組成の樹脂に上記ガラス布１００容争部に対し２
５０容量部（固形分）の割合で含浸し、８０℃、１５分
間乾燥して得られたプリプレグの１枚を該めっきガラス
布の非めっき面に合せて。

１８０℃で４５に９／ｃｊＧＸ３０分間の条件で熱プレ
スし、プリプレグの樹脂を該めっきガラス布に移行させ
て、導体パターンが埋込まれた平滑な印刷配線板を１０
だ。その性能をＪ　［Ｓ　Ｃ６４８１により試験した結
果を表９に示した。

表　　　２　　　　　　　　　　　　　　　　表　　　
３比較例１ 実施例１のガラス布に実施例１の表３に示した樹脂組成
物を、ガラス布１００容量部に対して１５０容母部（固
形分）の割合で含浸し、８０℃で１５分間乾燥させたプ
リプレグ２枚を重ね、その上に電解銅箔ｒＣＦ−Ｔ−７
Ｊ　　（福山金属社製。

厚さ３５μ）を重ねて、１８０℃で４５に９／ｃａｌＱ
Ｘ３０分の条件で熱プレスし、銅張積層板を１ｑた。

該銅張ｖＪ届板（大きさ４０Ｘ　　１２０ｗ）を用いて
、サブトラクティブ法で実施例１と同じ試験用回路パタ
ーンをもつ印刷配線板を１ｑた。Ｊ　ｒｓｃ６４８１に
よるその性能を表９に併せて示した。

比較例２ 実施例１のガラス布及び表４の樹脂組成物を用いた以外
は比較例１と同じ方法でエポキシ樹脂製銅張梢層板（大
きさ４０Ｘ　　１２０■）を作製し、サブトラクティブ
法で実施例１と同じ試験用回路パターンをもつ印刷配線
板を得た。ＪＩＳＣ６４８１によるその性能を表９に併
せて示した。

表　　　４ 実施例２ ポリエチレンテレフタレート樹脂製不織布［ハイエール
Ｃ−７０ＨＶＪ　　（三木特殊製紙社製）を表５に示し
た組成のセンシタイジング液に常温で３分間浸漬し十分
に水切りした後、表６に示した組成のアクティベーティ
ング液に６０℃で３分間浸漬し水切後１５０℃で５分間
乾燥させた。

次に該めっき前処理不織布（大ぎざ４ＱＸ１２０■）に
、表７に示した組成のめつきレジストインキで実施例１
の試験用回路と同じパターンをスクリーン印刷し、１６
０℃で４０分間乾燥硬化させた後、市販の無電解めっき
液［シューマー３−５５０Ｊ　　（日本カニゼン社製）
に８５℃で３０分間浸漬して、めっきレジスト層を除く
不織布の表面に厚さ５μのニッケル股をめっきした。

次に上記不織布１００容但部に対し２３０容量部（固形
分）の割合で表８の樹脂組成物を含浸し８０℃で１５分
間乾燥させて得られたプリプレグの１枚を該めっき不織
布に重ね１５０℃、　３０に！３／ｃｌＩＩＸ４０分間
の条件で熱プレスしプリプレグの樹脂を該めっき不織布
に移行させて、導体パターンが埋め込まれた平滑な印刷
配線板を得た。

その性能を表９に示した。

表　　　５　　　　　　　　　　　　　表　　　６表　
　　７ 註（１）「スズライトマイカＳ−３２５Ｊ　　（レブコ
社製）（２）「アエロジルＲ−９７２Ｊ（日本アエロジ
ル社製）（３）　　ｒＰＲ−１４４０ＭＪ　　（三菱ガ
ス化学社！！り（４）　　ｒＫＢＭ　５０３Ｊ　　（信
越シリコーン社製）（５）ｒＡＬ−Ｍｌ　　（味の素社
製）（６）「バークミルＤＪ　　（日本油脂社製）表　
　　８ 註（１）［ユビカ８Ｓ２４Ｊ　　（日本ユピカ社製）（
２）「ポリライトＫＣ−９７０Ｊ　　（大日本インキ社
製）表　　　９ 註（１）吸水処理後の耐熱性：　１■℃で２時嬰又け４
時間煮沸処理した後に、はんだ耐熱性試験（２６０℃−
３０秒）を行い、外観の状態を肉眼観察した結果を示す
。

（発明の効果） 本発明の方法を用いて、多孔性基材に無電解めっき法で
導体パターンを形成させた後、樹脂面を形成させ熱圧成
形して得られた平滑配線板は、実施例で明らかな通り、
印刷回路と基板の密着力が優れており、更に優れた耐熱
性を喝えている。

銅張積層板をエツチングして導体パターンを形成する等
数の方法に比較して、本発明の方法は、印刷配線板を印
刷基板の製造工程から製造するために、スルーホール基
板、多層印刷配線板、立体印刷配線板等自由に設計する
ことができる。

このように本発明は製造工程の少ない比較的簡単な工程
で平滑配線板の得られる、母屋に適した優れた製法とい
うことができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多孔性基材に無電解めっき可能な触媒活性を有するイン
   キで導体パターンを印刷して無電解めっきを行うか、又
   は多孔性基材の全面に無電解めっきが可能な前処理後、
   めっきレジストパターンで不要部分をマスキングし、必
   要部分にのみ無電解めっきを行うことにより導体パター
   ンを形成させた後、上記多孔性基材に樹脂液を含浸若し
   くは塗布させるか又は該基材にプリプレグを重ねて熱圧
   成形することにより多孔性基材に樹脂層を形成させるこ
   とを特徴とする平滑配線板の製法。