JPS62254492A - プリント配線板用ほうろう基板とその製造方法 - 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用ほうろう基板の’ＩＡ　’？
ｉ方法にｆ３Ｑ−！Ｊるものである。

［従来の技術と問題点］ 一般にプリント配線板に使用される基板材料は樹脂材料
とセラミック材料、がおもである。プリント配線板の基
本機能は絶縁、導電、部品支持の三つであり、そこには
鉄等の金属板が使用される余地はない。

しかし鉄等の金属板は金属固有の強度、熱電導性、電磁
気シールド性などの特性をイイする。

したがって、そのような特性を特に必要とするプリント
配線板に得るために、基板材料として樹脂材料やセラミ
ックス材料の代わりに、金属板の表面を絶縁処理したい
わゆる全屈ベース金属板を使用することがある。この金
属ベース絶縁基板の一つとしてほうろう基板があり、こ
のほうろう基板がとくに優れた電気的絶縁性と耐熱性を
有するものであることは良く知られているところである
。

さて、このようなほうろう基板を用いてプリント配線板
を製造する場合において、従来は、金属芯材の表面にほ
うろう廟を形成し、そのほうろう層の表面に配線回路を
形成すべ（導電ペイントを印明しこれを焼付けて配線回
路を形成していた。

）９電ペイントを用いて配線回路を形成する理由は、例
えば＃１箔を乗せて焼成すると銅箔とベース金属板によ
ってほうろうがサンドイッチされ、焼成中にガス汰きが
出来なくなるので良好な絶縁のほうろうとならないこと
、また、銅箔を有機材料の接着剤で接着すると耐熱性の
劣るプリント基板になってしまうことからである。

したがってこのことから、ほうろう基板を用いてプリン
ト配線板をＷＡｆＩする従来方法においては、配線回路
の形成は導電ペイントの印刷によるため高精度の配線回
路が形成できない。また配線回路導体の電気的特性が銅
箔等の金属箔の６体の場合と比較して劣ることも避けら
れないという問題がある。しかもほうろうに対して使用
される導電ペイントには、ほうろうとの密着性を向上さ
せるために特殊な元素が添加されるのが普通であるが、
このような元素は一般に配線回路導体の電気的特性を悪
化させるものである。さらに従来方法においては、導電
ペイントを印刷り式により選択的に塗布する方式（印刷
方式）のために、最近のミクロンオーダーの配ｍ回路の
形成に限界があるという問題がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記に鑑み配線回路の形成が容易で経
済的であり、ほうろうとの密着性も茗しく向上させるこ
とができる新規かつ有利なプリント配線板用ほうろう基
板の製造方法を提供することにある。

［発明の概要１ すなわち本発明の要旨は、ガラス構造中にメタ硅酸塩が
連鎖状に存在してなる組成のほうろうを金属芯材の表面
に塗布して溶融焼成し、この焼成中又は焼成後において
ほうろうの流動温度付近で真空を含む還元性の雰囲気を
導入し、この還元性の雰囲気を保持しながら急速に冷却
することによりほうろうの表面に上記金属の薄膜層を形
成するプリント配線板用ほうろう基板のＭａｉｌｔ方法
、ざらに１１う記金属の薄膜層上に金属のメッキ層を形
成するプリント配線板用ほうろう基板の製造方法、又、
前記金属の薄Ｆ２１１！ｔの配線回路となるべき部分を
除く他の部分をエツチングにより除去し、そして配線回
路となるべき部分に金属のメッキ層を形成するプリント
配線板用ほうろう基板の製造方法にある。

本発明は特定のガラス組成のほうろうにあってはほうろ
うの焼成中又は焼成後においてほうろうの流動温度付近
で真空を含む還元性のの雰囲気を導入することによりほ
うろうの表面に金属還元膜が形成されることを知見し、
この知見にもとづいて前記した金属還元膜をもってほう
ろうの表面に効率的にかつ密着性に優れた配線回路を形
成しようというきわめて斬新な技術思想にもとづくもの
である。

ここで、特定のガラス組成とは、ガラス構造中にメタ硅
酸塩が連鎖状に存在してなるガラス組成をいい、このよ
うなガラスは一般のガラスが綱目構造の結晶構造をとる
のに対して綱目構造の結晶構造をとらない（作り切れな
い）不完全あるいは不均質な結晶構造をとるものである
。このような結晶構造のガラスは、例えばＳｉ　０ｘ−
ＰＩ）Ｏ−８２０３の３成分系又はｚｎＯ−３ａＯ−８
２０３（７）３成分系のガラスにあっては金ｉ酸化物又
は金属酸化物とアルカリ土金属との固溶体を添加するこ
とによって得ることができる。

アルカリ土金属の酸化物がガラスの結晶構造を綱目構造
をこわして連鎖状とすることは、よく知られられている
ところである。

ほうろうの表面に金属の還元膜を形成するという本発明
の技術思想に対し、プリント配線板用のほうろう基板で
はないが、ほうろうと還元性雰囲気中で昇温焼成するこ
とによってほうろうそのものを半導電性化しようという
技術思想がある。しかしこの技術思想はほうろうを全体
に半導電性化しようというものであり、ほうろうの表面
のみを薄く導電性化しようというものではない。したが
って、前記技術思想はそのままでは本発明に適用できな
いことは勿論である。すなわち、プリント配線板用ほう
ろう基板にあっては、もとよりほうろうは絶縁体として
機能するものであるから、ほうろう全体を半導電性化す
ることになるとほうろうの絶縁体としての機能が失なわ
れることになり、プリント配線板の構成そのものが否定
されることになるからである。

本発明のプリント配線板用ほうろう基、板の製造方法に
おいては、まず前記したような方法によりガラス構造中
にメタ硅Ｗ！ｊ塩が連鎖状に存在してなる組成のほうろ
うを用意する必要がある。そしてこのようなほうろうを
金属芯材の表面（全面又は片面の場合がある）に塗布し
て８００〜１０００℃で溶融焼成するが、この焼成中又
は焼成後においてほうろうの流動温瓜付近で真空を含む
還元性雰囲気を導入し、この還元性の雰囲気を保持しな
がら冷却する。これによって、冷却により凝固されたほ
うろうの表面に金属の還元膜が形成される。

これが金属の薄ｌ！Ｊ層である。ここで還元性雰囲気と
しては水素ガス雰囲気を導入することが好ましい。

又、冷却はとビ割れを生じない範囲で可能な限り急冷を
もって行うことが好ましい。

これによりほうろうの表面に薄く例えば１μ以下の還元
膜を容易に形成することができる。

さらにこのときマスクを用いてることによって還元膜を
選択的に形成し、還元膜の形成と同時に配線回路を形成
することができる。

この方法により形成された金属の薄膜層は、当然ほうろ
うとの密着性に優れているが、導電体としての性質が十
分とはいえない場合が多い。したがって、この金Ｒ薄ｓ
！ｌの導電体として性質を確保゛および向上させるため
に、本発明はさらに金属薄膜層上に電解又は無電解によ
り金属のメッキ層を設けることにしたものである。ここ
で、メッキする金属としては質えばＣｕ、Ｎｉ、ｓｕ、
Ａｃ１などの金属が使用される。

さらに前記した金属の薄膜層を用いて配線回路を形成す
る場合、本発明はこれをエツチングにより行う。エツチ
ングでは、例えばほうろうの表面に形成された金属の薄
膜層上にマスク用の感光性樹脂を塗布し、その上へパタ
ーンマスクを当てて露光、現像し、配線回路を残して他
の部分の金属の薄膜層をエツチングにより除去するいわ
ゆるフォトエッチグ法により、微細で正確な配線回路を
形成することができるれ。もちろんフォトエツチング法
によらず一般のエツチング法によりエツチングを行うこ
ともできる。

又、簿膜層そのものがすでに配線回路を形成したもので
ある場合はこのエツチングを省略することができる。

［実施例］ つぎに添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。第
１図は本発明の一実施例、第２図は本発明の別の実施例
を示す。

第１図および第２ｖ！Ｊにおいて、１は金属芯材である
厚さ１１１の鉄板、２は前記鉄板１の表面全体に形成さ
れたほうろう層、３はこのほうろう層２の表面に当該ほ
うろう！ｌ１２の表面の一部を後述する方法により金属
化せしめて形成された金Ｉｉｌ薄膜層である。

ここで、ほうろう層２の厚さは０．１５ｍｍ、ほうろう
層２の表面に形成された金属の薄膜Ｆ！：Ｉ３の厚さは
０．５〜１．０μｍである。又は、４は前記金属の薄膜
層３上に形成された銅金属の無電解メッキ層である。メ
ッキ層の厚さは１０μである。

さて、ここで第１図（イ＞、（０）、（ハ）。

（イ）により示されるプリント配線板用ほうろう基板の
製造方法を説明すると、まず鉄板１とともにＳｍ　０ｚ
−ＰＩ）ＯＢｚ　０３の３成分系に２〜１０％のＣｕＯ
を添加し更にガラス形成を助長するため数％以内の８２
０３およびＡＪｚＯ：＋を添加してなる組成のほうろう
（釉）を用意する。

そして、鉄板１の表面にほうろう（釉）を塗布し、これ
を８５０℃の温度で溶融焼成する。これを還元性の雰囲
気を形成する減圧容器に移し替え、この容器の中で８３
０℃の温度付近で水素ガスを導入すると同時に容器を減
圧する。この状態でおよそ１分聞保持しその後急冷し、
ほうろう１！２の凝固とともにその表面に０．５〜１．
０μｍのＣｕ　Ｓｍの薄膜層３を形成する。囚に、この
Ｃｕ金属のａ９膜層３０表面抵抗は１０Ω／Ｃｌｌ１で
ある。

つぎに７オトエツヂング法を適用してＣｕ金属のＭｉｌ
ｌｉ！ｒＩＪ３の配線回路となるべき部分を残し、他を
エツチングにより除去する。薄膜層３は０．２μｍと薄
いので数μｍ以下のエツチングにより十分に除去できる
。

これによって微細な配線回路を形成した剥膜層３上に銅
金属を無電解メッキし、メッキ層４の形成をもってプリ
ント配線板用ほうろう基板５を完成する。

次に、第２図（イ）、（ロ）、（ハ）により示されるプ
リント配線板用ほうろう基板の￥ｊＪ造方法を説明する
と、鉄板１０表面に第１図において使用された組成のほ
うろう（釉）を塗布して溶融焼成づる。そしてこれを還
元性雰囲気を形成する減圧容器を移し替え、この容器の
中でおよそ８３０℃の温度付近で水素ガスを導入すると
同時に容器を減圧し、この状態および３０秒間保持した
後急冷し、ほうろうＦＪ２の表面にＺｎ金属の薄膜層３
を形成するが、このとき前記容器への移し苔えの際に予
め焼成したほうろう層の表面にマスクを当てることによ
ってＣｕ金Ｒ３１［膜層３の形成を選択的に行う。これ
によりほうろうＢ２の凝固形成と同時にＣｕ　ｆ、ｆｉ
ｉの剥膜ＷＪ３の形成及びそれにより配線回路の形成を
同時に行う。そしてこの配線回路に沿って銅金属の無電
解メッキを行い、メッキ層４の形成をもってプリント配
線板、用ほうろう基板を完成する。

銅金属のメッキ１１４の形成は配線回路の導電体として
の性質を高める意味で非常に有効である。すなわち、銅
金属のメッキ層の電気的性質は電解銅箔のそれと本質的
に同じであり、Ｓｍペイントによる従来の導電体と比較
して非常に優れているといえる。

上の例は一例でＣｕｆＩＬ属以外の薄膜の形成も可能で
ある。

［発明の効Ｗ！］ 以上のように本発明のプリント配線板用ほうろう基板お
よびその！４造方法によれば次のような顕茗な効果があ
る。

（１）　　ほうろう層の表面に還元による金属の薄膜層
を形成し、これをもって配線回路導体を形成することに
より、ほうろうと配線回路導体の密着性に優れた機械的
に健全なほうろう基板を容易に得ることができる。

■　前記した金属の簿Ｉ！層上に金属のメッキ層を形成
することにより、配線回路導体の電気的性質を高め、こ
れにより導電ペーストを用いて配線回路導体を形成して
いた従来のほうろう基板の一大欠点を解消し、電気的に
優れたほうろう基板を得ることができる。

（３前記した金属の薄膜層をもとにして配線回路を形成
するので配線回路の形成が容易であり、とくにほうろう
の焼成と同時にその表面にＩｌ［を形成する方法では配
ａ＠路の形成作業が効率的で経済的になり、ほうろう基
板のコストの低下に大きく貢献することができる。

（４）従来のほうろう基板はほうろうの表面に導電ペイ
ントをスクリーン印刷等して配線回路を形成していたた
めにそのような印刷方式では配線の微細化および正確化
に限界があったが、本発明はエツチング方式を採用する
ことによりとくにフォトエツチング法の適用により微細
で正確な配線回路を容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明プリント配線用ほうろう基板とその製造
方法の一実施例説明図、第２図は同本発明に係る他の実
施例説明図である。 １・・・鉄　　　　　　板。 ２　・・・は　　う　　ろ　　う　　層。 ３・・・金　ｉ　　薄　膜　層。 ４・・・銅金属のメッキ層。 代理人　弁理士　蒲　１）利　幸 亭１　ｔ２１卒１３ ３　　　＆晟、の１１懸 ４　七久四糺のｉ＝Ａｌｈ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス構造中にメタ硅酸塩が連鎖状に存在してな
   る組成のほうろうを金属芯材の表面に塗布して溶融焼成
   し、この焼成中又は焼成後においてほうろうの流動温度
   付近で真空を含む還元性の雰囲気を導入し、この還元性
   の雰囲気を保持しながら冷却することによりほうろうの
   表面に金属の薄膜層を形成することを特徴とするプリン
   ト配線板用ほうろう基板の製造方法。
2. （２）ガラス構造中にメタ硅酸塩が連鎖状に存在して、
   なる組成のほうろうを金属芯材の表面に塗布して溶融焼
   成し、この焼成中又は焼成後においてほうろうの流動温
   度付近で真空を含む還元性の雰囲気を導入し、この還元
   性の雰囲気を保持しながら冷却することによりほうろう
   の表面に、上記金属の薄膜層を形成し、該金属の薄膜層
   上に金属のメッキ層を形成することを特徴とするプリン
   ト配線板用ほうろう基板の製造方法。
3. （３）ガラス構造中にメタ硅酸塩が連鎖状に存在してな
   る組成のほうろうを金属芯材の表面に塗布して溶融焼成
   し、この焼成中又は焼成後においてほうろうの流動温度
   付近で真空を含む還元性の雰囲気を導入し、この還元性
   の雰囲気を保持しながら冷却することによりほうろうの
   表面に上記金属の薄膜層を形成し、該金属薄膜層の配線
   回路となるべき部分を除く他の部分をエッチングにより
   除去し、そして配線回路となるべき部分に金属のメッキ
   層を形成することを特徴とするプリント配線板用ほうろ
   う基板の製造方法。