JPS62224996A - プリント配線板およびその製造方法 - 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〕 本発明はプリント配線板およびその製造方法に関するも
のであり、特に高密度な表面実装をするのに適した両面
プリント配線板とその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、？ｌ、子機器の小型化、高性能化が進むなかで、
ハイブリッド・モジュールに用いられるプリント配線板
も、より高密度で高信頼性か要求されている。このよう
な要求に対して、片面から両面プリント配線板への移行
および配線回路の高密度化が進められている。

両面プリント配線板な製造する銅スルーホール法として
は、感光性ドライフィルムを用いてパターンをエツチン
グして回路を形成するテンティング法が一般に使用され
ている。テンティング法はスルーホール部なテンティン
グしでいるドライフィルムが破れ易く、スルーホール内
の銅メッキかエツチングされることによる不良か発生し
やすい。

また、前記ドライフィルムは膜厚が厚いため、パターン
の解像度か低く実用的には最小導体幅で７５〜１００μ
ｍか限界であり、最近の超高密度配線には対応できない
ことか問題となっている。

こｔ’ＬＫ対して、液体フォトレジストは薄く塗布でき
るので解像度が極めて高く、高密度配線に適している利
点はあるか、両面プリント配線板に対しては両面回路を
接続するスルーホールがあるために液体フォトレジスト
を基板表面に均一に塗布することが難しいという問題か
あった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような液体フォトレジストの有する欠点を解決して
、高密度な回路を形成することのできる方法として、特
開昭５８−１２４２９３号公報に「絶縁体板で作られ貫
通孔を有する基板の少なくとも片面に構成膜な形成する
工程と、前記貫通孔を絶縁物で塞ぐ工程と、前記構成膜
上にホトレジスト膜を設け、感光と現像によりホトレゾ
スト・パターンを形成する工程と、前記ホトレジスト・
パターンなマスクとして前記構成膜を選択除去する工程
とを含もことを特徴とする混成集積回路の製造方法」に
係る発明が開示されている。前記発明の詳細な説明によ
れば、絶縁物は貫通孔を単に塞いでおればよく、基板の
表面及び裏面と同一レベルの面にする必要はないと記載
されており、図２囚のごとく絶縁物は貫通孔に充填し乾
燥して塞ぐと大きく収縮して充填された絶縁物の表面か
凹状の窪みとなるため、図２　（Ｅ３）のごとく基板の
表面に施されたフォトレジスト膜が貫通孔のコーナ一部
で極端に薄くなり、構成膜がコーナ一部でエツチング（
り） されて不良となり易く、収率か悪いという欠点かある。

また、前記発明によれば、絶縁物には後で容易に除去で
きる材料を用い、構成膜を選択除去した後に絶縁物を除
去すると記載されており、したがって構成膜を選択除去
して回路を形成した後のスルーホールは貫通しているの
で、ンルダーレジストなどの印刷に注意な袈するし、ス
ルーホール内の構成膜は露出しており保護されていない
欠点を有している。

前述の如く、貫通孔が完全に充填、閉塞されていること
によりエツチングに対して貫通孔のコーナ一部が確実に
保護され、信頼性と収率の高い高密度の回路を形成する
方法は未だ知られていない。

本発明は前述の如きプリント配線板およびその製造方法
か有する問題点を解消し、配線回路のエツチングに対し
て貫通孔内とコーナ一部が確実に保護されて収率および
信頼性か高く、かつンルダーレジストなどの印刷か極め
て容易である高密度なプリント配線板およびその製造方
法を提供することを目的とするものであり、特許請求の
範囲化載のプリント配線板とその製造方法な提供するこ
とによって前記目的を達成することかできる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、絶縁性基板に、前記基板の両面に露出する複
数個の導電注金＠膜筒と前記筒内を閉塞硬化してなる充
填材料とを有し、かつ前記基板表面には前記金属膜筒の
露出部と接続されてなる金属膜導体回路が設けられてな
るプリント配線板とその製造方法に関するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用する絶縁性基板としては、例えばガラス・
エポキシ基板、ガラス・ポリイミド基板などの樹脂基板
２例えばアルミナ・セラミック。

低温焼成セラミック、窒化アルミニウム・セラミックな
どのセラミック基板および貫通孔内に絶縁化処理が施さ
れた金属芯基板を使用できる。

本発明は、絶縁性基板の両面に露出する複数個の導電性
金属薄筒とｌ１ｉｎ記筒内を閉塞硬化してなる充填材料
とを有し、かつ前記基板の表面には前記金属膜筒の露出
部と接続されてなる金属膜導体回路が設けられることが
必要である。

前記金属膜筒内が充填材料により閉塞硬化されてなるこ
とが必要である理由は、基板表面に設けられた金属膜を
エツチングして回路が形成されるに際して、金属筒内が
完全に充填材料によって閉塞硬化されることにより、金
属筒内とその両端部がエツチングに対（−て確実に保設
され、かつ前記ドライフィルムを用いたテンティング法
においてもテンティングしているドライフィルムが破れ
る危険が完全に避けられるので、収率と回路の信頼性を
一挙に向上できるからである。さらに、前記充填材料は
エツチングして、回路が形成された後も除去されずに金
属膜筒内を充填硬化した状態にあるので、閉塞硬化され
た充填材料の上をソルダーレジストなどでペタ印刷でき
、かつ金属膜筒内が充填材料で保護され露出しないなど
の利点があるからである。

ところで、従来プリント配線板における貫通孔は、基板
の両面に設けられた回路を接続するための導通孔と、リ
ード付き電子部品を実装するための取り付は孔としての
作用を主として有していたが、最近はチップ部品などの
発達によって表面実装が広く普及した結果、％に高密度
な配線板においては後者の取り付は孔としての必要性が
極めて少なくなっているので、本発明のように導電性金
属筒内が充填材料で完全に閉塞硬化された状態のプリン
ト配線板であっても使用上全く支障がなくなってきてい
る。

前記金属円筒内を閉塞硬化した充填材料の両端面は前記
金桝円筒の露出部両端面と実質的に同一レベルであるこ
とが好ましい。前記同一レベルであると、基板表面は凹
凸のない平滑な板となるので、液体フォトレジストを均
一な膜厚で塗布できるし、前記ドライフィルムは破れ難
く完全に密着できるため、高密度で高精度の配線回路を
高収率で得ることができ、さらにソルダーレゾストなど
の印刷や部品実装も極めて容易になるからである。

前記充填材料としては、硬化した状態にて前記金属膜筒
内を完全に閉塞でき、かつ耐熱性に優れた材料であれば
使用することができ、特に熱硬化性樹脂、フィラーを含
む熱硬化性樹脂の何れかであることが好１しく、特にフ
ィラーを含む熱硬化性樹脂は前記筒内に充填して乾燥硬
化させる際の収縮が小さく、筒内を完全に閉塞しやすい
ので好適である。前記熱硬化性樹脂としては、例えば、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂。

トリアジン樹脂などの溶剤型あるいは無溶剤型を使用す
ることができ、また前記フィラーとしては例えばシリカ
、アルミナ、チタニア、ムライト。

ガラスなどの無機質粉末、例えば前記熱硬化性樹脂から
なる樹脂粉末、例えば銅、銀、金などの金属粉末などを
使用することができる。

本発明における導電性金属薄筒およびその筒の露出部と
接続されてなる金属膜導体は、前記絶縁性基板表面とそ
れに設けられた貫通孔内を均一な金属膜で被覆できるメ
ッキ法もしくは蒸着法により形成されてなることが好ま
しく、特にメッキ法は生産性と被覆性に優れているので
好適である。

前記メッキ法としては、例えば銅、ニッケル、スズなど
の無電解メッキ法および無電解メッキと電気メッキの併
用法が使用できる。また、蒸着法としては例えば真空蒸
着法、スパッタリング法、イオンプレーディング法など
を用いることができる。

前記金目膜導体回路は、前記絶縁性基板を被覆している
導電性金属膜をフォトレゾストを使用してエツチングす
ることにより形成されてなるものである。前記フォトレ
ジストとしては、液体フォトレジストと感光性ドライフ
ィルムを使用することができ、特に液体フォトレゾスト
はパターンの解像度が高く高密度配線に適しているので
好適である。

次に本発明のプリント配線板の製造方法を第１図によっ
て説明する。

第１図（Ａ）〜０は、複数個の貫通孔を有する絶縁性基
板の表面および少なくとも一部の貫通孔の内側面に導電
性金属膜を形成させてから、前記貫通孔内に形成された
筒状の導電性金属膜を充填材料によって閉塞・硬化させ
２次いでフォトレジストを用いて前記表面に設けられた
金属膜をエツチングして導体回路を形成することを特徴
とするプリント配線板の製造方法に係る工程説明図であ
る。

第１図（Ａ）は複数個の貫通孔２を有する絶縁性基板ｌ
の断面図であり、前記樹脂基板と金属芯基板はドリルあ
るいは金型打抜きによって貫通孔が形成され、前記セラ
ミック基板はグリーンシートに金型で孔を打抜き加工あ
るいは例えばＣ０２レーず。

超音波、ダイヤモンドドリルなどの孔あけ加工によって
貫通孔を形成することができる。また前記メッキ法によ
る導電性金属膜と前記絶縁性基板との密着性を向上させ
るために、絶縁性基板に薄い接着層を設けたり、絶縁性
基板の表面を直接粗化したりすることもできる。

第１図（Ｂ）は前記絶縁性基板１の表面および少なくと
も一部の貫通孔２の内側面に導電性金属膜３を形成した
絶縁性基板の断面図である。導電性金属膜３の形式は前
記メッキ法もしくは前記蒸着法によって行なわれること
が好ましい。前記メッキ法は絶縁性基板１０表面および
貫通孔２の内面を活性化処理し、次いで例えば銅やニッ
ケルなどの無電解メッキを用いてパネルメッキを行ない
、さらにその上に電気メッキを施すこともできる。

第１図０は、前記貫通孔内に形成された筒状の導電性金
属膜３′を充填材料４によって閉塞し硬化させた絶縁性
基板１の断面図である。前記充填材料を筒状の導電性金
属膜３′内に充填させる方法としては、例えばメタルマ
スクなどを用いてスクリーン印刷で圧入充填する方法、
スキージやローラで直接に圧入充填する方法、ビンを用
いて充填する方法、充填材料内に基板を浸漬させる方法
などの各種の方法が使用でき、特に前記スクリーン印刷
法は確実に充填できるので有利である。次いで前記筒状
の導電性金属膜内に充填された充填材料を乾燥硬化させ
て筒内を閉塞させる。また、前記充填材料を乾燥もしく
は硬化させてから、絶縁性基板ｌの表面からはみ出した
余分な充填材料を研摩除去することにより、前記筒状の
金属膜３′内を閉塞した充填材料４０両端面を前記筒状
の金属膜内の露出部両端面と実質的に同一レベルにする
ことが好ましい。

第１図の）は、充填材料によって閉塞、硬化させた後に
、フォトレジストを表面に塗布し乾燥してフォトレジス
ト膜５を形成した状態を示す断面図である。前記液体フ
ォトレジストを塗布する方法としては、例えばローラコ
ート法、ディップコート法、スプレーコート法、スピン
ナーコート法。

スクリーン印刷などの手段が適用でき、前記感光性ドラ
イフィルムを使用する場合にはラミネータを使用してフ
ォトレジスト膜５を形成する。

第ｘｆＮ＠）は前記フォトレジスト膜５ｆｉ？感光し現
像して、所定パターンのフォトレゾスト膜からなるエツ
チングレジスト全形成した状態を示す断面図である。

第１図０は前記フォトレジスト膜からなるエツチングレ
ジストをマスクとし、前記基板表面に設けられた金Ｗ４
膜３をエツチングして導体回路を形成してから、前記フ
ォトレゾスト膜を剥離して得られたプリント配線板の断
面図である。

なお、本発明のプリント配線板は、両面配線板の上に例
えばレジン系ペーストを印刷したり、ポリイミド膜と銅
メツキ配線などにより多層化する（　／ｌ／　） ことができる。また、例えばパターン形成、外形加工の
ためのガイド孔、配線板を電子機器に固定するための孔
などを設けることもできる。

次に本発明を実施例によって説明する。

実施例 下記（１）〜（６）の工程によってセラミック基板から
なる両面プリント配線板を製作した。

（１）グリーンシート法により所定の位置に０．４　ｍ
ｆの複数個の貫通孔を有する外形寸法８２．２　Ｘ８２
．２１１１１＋　厚さ０．６３５１１ｍの９６％アルミ
ナセラミック基板を作成した。

（２）セラミック基板の表面を洗浄・脱脂処理し、シラ
ンカッシリング処理してから、ローラコータを使用して
耐熱エポキシ樹脂とシリカ微粉末とからなる接着剤を前
記基板表面に塗布し、１８０　Ｃで１時間加熱して厚さ
１０μｍの接着ＪＩｌｆ：形成した。次いで、接着層の
表面を軽（研摩してから、フッ化水素酸に浸漬すること
により表面に露出したシリカ微粉末を溶解して接着層の
表面を粗化した。

（３）接着層を形成したセラミック基板の全表面をパラ
ジウム触媒ｉ　５ＨＩＰＬＥＹ社製、中ヤタポジット４
４）’に付与して活性化させ、厚付は用無電解鋼メッキ
浴に３時間浸漬して、メッキ厚さ７μｍのパネルメッキ
を行い、セラミック基板の表面および貫通孔の内側面に
銅メッキからなる導電性金属膜を形成した。

（４）耐熱エポキシ樹脂フェス（三井石油化学製。

ＴＡ−１８５０）固形分１００重量部と、シランカップ
リング処理し几粒径１〜５μｍのアルミナ微粉（住友ア
ルξニウム精錬製）を分散混合して調整したペースト状
の充填材料を、メタルマスクを用いてスクリーン印刷機
によって前記貫通孔内に形成された筒状の導電性金属膜
に充填し、１２０Ｃで１０分間乾燥してからセラミック
基板の表面からはみ出した余分な充填材料を研摩除失し
た後、１８０Ｃで１時間加熱、硬化させて第１図Ｃ）に
示すように前記筒状の導電性金属膜を充填材料によって
閉塞、硬化させた。

（５）前記導電性金属膜の表面を脱脂と酸処理してから
、液体フォトレゾスト（東京応化工業製ＰＭＥＲＰ−Ｒ
３００）をローラコータで表面に塗布し、８０Ｃで２０
分間乾燥して厚さ４μのフォトレジスト膜を形成した。

次いで、ガラス感板を用いて２００　ｍＪ／を−の条件
で露光し専用現像液（東京応化工業製Ｐ−２）に２５０
で９０秒浸漬して現像することにより所定のパターンの
エツチングレジストを形成した。

（６）前記フォトレジスト膜からなるエツチングレジス
トをマスクにして、前記基板表面に設けられた導電性金
属膜を塩化第２銅エツチング液で３０秒スプレーするこ
とによりエツチングして導体回路を形成してから、１０
％苛性ソーダ液を用いてフォトレジスト膜を剥離した。

以上のようにして得られた両面プリント配線板は、最小
導体幅が３０μ軍の高密度なファインパターンであり、
導電性金属膜がコーナ一部でエツチングされることが全
くなぐ、９８％以上の高い収率が得られた。また、この
配線板にソルダーレジストをスクリーン印刷したところ
印刷が極めて容易で均一であった。

〔発明の効果〕

以上に述べた如く、本発明のプリント配線板は従来のプ
リント配線板の如（導電性金属膜が貫通孔のコーナ一部
でエツチングされて不良となることが全くないので、高
密度の回路を有するプリント配線板を極めて高い収率と
信頼性で製造することができ、かつソルダーレジストな
どの印刷も著しく容易であり、産業上極めて有用である
。

【図面の簡単な説明】

第１図体）〜０は本発明のプリント配線板の製造方法に
かかる各工程における基板の縦断面説明図。 第２図（ト）、但）、ｌｃ）は従来のプリント配線板の
製造方法のうち２つの工程における基板の縦断面説明図
である。 １・・・絶縁性基板、２・・・貫通孔、３・・・導電性
金属膜、３′・・・筒状の導電性金属膜、４・・・充填
材料、５・・・フォトレジスト膜、１１・・・絶縁体板
、１２・・・貫通孔、１３・・・構成膜、１４・・・絶
縁物、１５・・・フォトレジスト膜。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．絶縁性基板に、前記基板の両面に露出する複数個の
   導電性金属膜筒と前記筒内を閉塞硬化してなる充填材料
   とを有し、かつ前記基板表面には前記金属膜筒の露出部
   と接続されてなる金属膜導体回路が設けられてなるプリ
   ント配線板。
2. ２．前記金属膜筒および前記筒の露出部と接続されてな
   る金属膜導体はメッキ法もしくは蒸着法により形成され
   てなる特許請求の範囲第１項記載のプリント配線板。
3. ３．前記充填材料は熱硬化性樹脂、フィラーを含む熱硬
   化性樹脂の何れかである特許請求の範囲第１あるいは２
   項に記載のプリント配線板。
4. ４．前記筒内を閉塞硬化した充填材料の両端面は前記金
   属円筒の露出両端面と実質的に同一レベルである特許請
   求の範囲第１〜３項の何れかに記載のプリント配線板。
5. ５．前記導体回路はフォトレジストにより形成されてな
   る特許請求の範囲第１〜４項の何れかに記載のプリント
   配線板。
6. ６．複数個の貫通孔を有する絶縁性基板の表面および少
   なくとも一部の貫通孔の内側面に導電性金属膜を形成さ
   せてから、前記貫通孔内に形成された筒状の導電性金属
   膜を充填材料によつて閉塞硬化させ、次いでフォトレジ
   ストを用いて前記表面に設けられた金属膜をエッチング
   して導体回路を形成することを特徴とするプリント配線
   板の製造方法。
7. ７．前記導電性金属膜の形成はメッキ法もしくは蒸着法
   によつて行なわれる特許請求の範囲第６項記載の製造方
   法。
8. ８．前記充填材料は熱硬化性樹脂、フィラーを含む熱硬
   化性樹脂の何れかである特許請求の範囲第６あるいは７
   項に記載の製造方法。
9. ９．前記筒状の導電性金属膜を充填材料によつて閉塞す
   ることがスクリーン印刷法によつて行なわれる特許請求
   の範囲第６〜８項のいずれかに記載の製造方法。
10. １０．前記筒状導電性金属膜を閉塞する充填材料の両端
    面を前記筒状導電性金属膜の露出両端面と実質的に同一
    レベルとなすことを特徴とする特許請求の範囲第６〜９
    項のいずれかに記載の製造方法。
11. １１．前記フォトレジストは液体フォトレジストである
    特許請求の範囲第６〜１０項のいずれかに記載の製造方
    法。