JPS6255999A - 多層プリント配線板の製造方法 - 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） 本発明は電子部品を高密度に実装できる多層プリント配
線板、特に高密回路に有利な面実装に適した多層プリン
ト配線板の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 一般に多層プリント配線板を製造する場合、エポキシや
フェノール等のＩｉｆ脂基板基板ｕｆｆｔを積層したク
ラツド板をレジスト、エツチング工程を経て所望の回路
パターンに加工し、これらを必要に応じて多層に積層す
る方法がとられる。この所謂サブトラクティブ法は多段
の工程を必要とし、かつ多量のＣｕをエツチングするた
め、多大のコストを要するばかりでなく、サイドエツチ
ング現象等のために微細回路の形成に重大な制約を有し
ている。

これに対して、Ｐｄ触媒付化された特殊基板を用いて、
レジスト処理により回路パターニングをしてから、化学
Ｃｕメッキで一挙に所望の回路を形成する方法が普及し
ている。この所謂アディティブ法は比較的単純な工程で
、かつ微細パターンの形成に有利な方法であると言われ
ている。

近年、電子部品の小型・高密度化・及び電子機器回路の
高密・高機能化に伴って、プリント配線板の高密微細化
に対する要求が高まっており、このために従来のドリル
孔に部品リードをインサ−ト実装する方法の代替として
、小型部品を面実装する方法が主流となりつつある。

（発明が解決しようとする問題点） 前記アディティブ法は回路の微細化要求に応え得るもの
であるが、しかし特殊基板を用いるため高価であり、か
つ電気的特性（絶縁性）に欠点を有している。さらに、
該方法によって熱放散性の良好な金属ペースの基板を用
いて多層回路を形成することは困難である。

上記事情に鑑み、本発明は任意の基板、特に熱放散性の
高い金属ベース基板に高密回路を形成することを目的と
し、これは小型部品の面実装の進展傾向に沿うものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、任意の基板上に形成された第１層回路上に第
２層回路を形成する工程によって説明されろ。３層以上
の多層回路は前記工程をくり返すか、または前記工程を
経た基板を積層することにより容易に実現される。

以下、第１図（ａｌ〜（ｆｌに基づいて本発明の詳細な
説明する。図（ａｌは本発明方法の出発となる第１ＩＷ
回路基板の例である。１はＡｊ、　Ｆｅ、　Ｃｕ等の金
属、あるいはエポキシ、フェノール、ポリイミド等の樹
脂、あるいはＡｊ、０３．　Ｓ　ｉ　Ｃ等のセラミック
スから成る基板である。この基板１上に任意の方法で第
１層回路３ａ、３ｂが形成されている。例えば、３５μ
厚の電解Ｃｕ箔を接着層２により基板１に貼合わせてか
ら、通常のレジスト、エツチング工程を経て回路３ａ、
３ｂとする。

次に図（ｂｌのごとく仮スルースタット４を立設する。

ここではスクリーン印刷等によりペースト状物質を印刷
し、その後に硬化する方法が能率的である。この仮スル
ースタット４はポリマーに溶剤及びフィラーを配合した
もので、ポリマーとしては水溶性あるいは溶剤可溶性の
材料、具体的にはポリビニルアルコール、スチレン系１
ｉ＋脂、アクリル系樹脂、飽和ポリエステル樹脂、フェ
ノール樹脂等が用いられる。またフィラーとしてはアル
ミナ、ガラス等の粉末が一般的であるが、ＡＩ、Ｆｅ。

Ｚｎ等の可溶性金属粉を多量に配合する方法も用いられ
る。

続いて図（ｅ）のごとく絶縁層５をスクリーン印刷等に
より形成する。この際、前記仮スルースタット４の高さ
を該絶縁層５の厚さよりも大とするのが合理的であるが
、該絶縁層５に埋没した場合でも研磨等により、前記仮
、スルースタット４頂面を露出させることができる。ま
た、この絶縁層５は前記仮スルースタット４とは別種の
難溶性あるいは不溶性物質、例えばポリイミド、エポキ
シ、フェノール、シリコーン等の樹脂類を主成分とする
。

中でも、エポキシ樹脂にアルミナ、シリカ、ＢａＳＯ４
゜ガラス、タルク等の粉末フィラーを配合したものが一
般的であり、この材質は加熱硬化させることにより、極
めて優れた電気的特性および耐薬品性を示す。

しかる後、熱渇水、酸・アルカリ、アルコール、芳香族
炭化水素、ケトン、ピリジン等の溶液あるいは溶剤を用
いて、図（ｄｌのごとく前記仮スルースタット４を溶出
エツチングして、導通孔６を形成する。この際のエツチ
ング条件は、仮スルースタット４と絶縁層５の材質の組
合わせ等により決定される。例えば、水溶性ポリマーを
主体とする仮スルースタットでは熱温水が一般的である
が、配合したフィラーを同時に溶出するために酸、アル
カリ、キレート等の薬品を添加する必要もある。

また例えば、Ａｊ＋粉を配合したフェノール樹脂では濃
厚なＮａＯＨの温水によりエツチングすることができる
。さらに、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、飽和ポリ
エステル系樹脂は有機溶剤によって、ポリビニルアルコ
ールは熱水によって溶出可能である。

次に、第２層回路の形成が行われるが、この方法につい
ては任意に選択される。即ち、導電性金属Ｃｕ、　Ａｊ
、　Ｎｉ、　Ａｇ、　Ａｕ等を析出付着させるには、化
学メッキの他にスパッタリング、イオンブレーティング
、蒸着等の方法が用いられる。具体的には、先づＰｄあ
るいはＡｇｅ微量析出させ、続いて図（ｅｌのごとく、
Ｃｕ等の薄層７を形成する。

その後電気メッキにより所望の厚さ、例えば５〜３５μ
のＣｕ層を形成し、レジスト、エッチング工程を経て、
図（ｆ）のごとく第２層回路８ａ、８ｂを完成する。別
の方法では、Ｃｕ薄層の全面析出の後、第２層回路パタ
ーンをレジスト、エツチングし、しかる後にＣｕ化学メ
ッキにより所望の厚さまで析出を行う。さらに別の方法
では、第２層回路パターンをレジスト形成後、化学メッ
キまたは電気メッキによりＣｕを析出させ、しかる後に
レジストを剥離して非回路部の残留Ｃｕをフラッシュエ
ツチングする。

（作　用） 本発明では上述のごとく、仮スルースタットを立設し絶
縁層形成後に該仮スルースタット除去という方法をとっ
たため、任意の基板、特に金属ペース基板に多層回路を
高密度に形成することができろ。

熱伝導性に優れた金属板を利用して回路を多層化する方
法としては、従来のガラスエポキシの両面板を金属板に
貼合わせることが考えられるが、該ガラスエポキシ板は
熱伝導性に劣りかつ厚いため、第２層回路に載置された
部品から発せられた熱が効率よく金属板に伝わらず、期
待外の結果となってしまう。さらには、厚いガラスエポ
キシ板と金属板との熱膨張率の差異に基因する反り変形
が生じ、高い平坦度を必要とする面実装に致命的な欠陥
となる。

これに比へ本発明では、スクリーン印刷等により前記ガ
ラスエポキシ板の１／３〜１７１０程度の薄い（０，０
１〜０．１＋ｍ）絶縁層を用いるので、上述のごとき問
題点は生じない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を説明する。

先づ、基板のＡＩ板（２５０ｒｔｗａＸ　１００　ｍ＋
ＩＩＸ　１．２　ｍｔ）をアルマイト処理してから、片
面に３５μＣｕ箔をエポキシ系接着剤を用いて貼合わせ
てから、通常のレジスト、エツチング工程により第１層
回路を形成した。次に、アトマイズドＡＩ粉（５〜１０
μφ）を６０ｗｔ％含有するフェノール樹脂ペーストを
用いて、所定位置に仮スルースタットを３５０個立設し
た。該スルースタットは０．３間φ、０．６＋＋＋ｎ＋
φ。

１．２胴φの３種類のサイズが用いられ、いずれも高さ
０．０６ｍにスクリーン印刷そして加熱硬化された。次
に、エポキシ系絶縁ペーストをスクリーン印刷法により
０．０５ｍｍ厚に塗布してから、１８０℃、１５分間の
処理により加熱硬化した。しかる後、８０℃のＮａＯＨ
水溶液に１５分間浸漬してから、超音波洗浄と温水ジェ
ットにより基板表面を洗浄した。

統し１て１本品をＰｄス／ｆツタ−して平均１００人の
Ｐｄを回路側全面に付着してから、Ｃｕ化学メッキ液（
ジャパンメタルフイニシング社）にて厚さ０．５μのＣ
ｕをメッキした。次に、導通孔及び第２層回路を残して
レジスト印刷を施してから、電９に、　Ｃｕメッキ（シ
エーリング社、カバラシツド２１０）により厚さ１５μ
のＣｕを析出させた。

レジスト剥離後、ＦｅＣｌ３液を用いて全面エツチング
して回路を形成した。このとき１２μ以上で、最小ライ
ン幅と最小ライン間隔は共に０．２５ｍｍの回路となっ
た。最後に、半田レジストをスクリーン印刷してからブ
ラックス塗布し、ＡＩベース２層回路を仕上げた。

（発明の効果） 本発明では、第１層回路を従来の３５μ電解Ｃｕ箔を月
いたサブトラクティブ法で形成し、第２層回路をより薄
い、従ってより高密度のファインパターンにすることが
できるなめ、第１層回路をパワーライン、第２層回路を
シグナルラインとして使い分けることが可能となる。何
故ならシグナルラインには微弱な電流しか流れず、小さ
い電流容量で回路形成が可能だからである。一方、薄い
Ｃｕ層を形成することによりサイドエツチングの危険性
が少なくなり、黴細なライン幅とライン間隔を達成する
ことが可能となる。

また、従来の導通孔形成はドリル穿孔や一部近時ではレ
ーザードリリング等が採用されているが、いずれもコス
トと手間のかかる工程であると言える。特に金属基板に
ドリル穿孔を施した場合、ドリルの摩耗が激しくコスト
高の大きな要因となっていた。これ対し本発明では、ス
クリーン印刷、エツチング工程により、導通孔を一括形
成することができ、経済的でありかつ作業能率も極めて
良好である。

以上のように、本発明はプリント配線板の高密微細化及
び小型部品の面実装化に対する要求に応え得るものであ
り、その工業的利用効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ〜（ｆ）は、本発明を工程的に説明するた
めの配線板の部分断面図である。 １・・・基板、２・・・接着層、３ａ、３ｂ・・・第１
層回路、４・・・仮スルースタット、５・・絶縁層、６
・・・導通孔、７・・・Ｃｕの薄層、８ｍ、８ｂ・・・
第２層回路。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数層の回路を導通して成る多層プリント配線板の製
   造方法において、第１層回路上の導通孔部に仮スルース
   タットを形成し、次いで残された前記第１層回路上に絶
   縁層を形成し、次いで前記仮スルースタットをエッチン
   グ除去して導通孔を露出させ、その後に前記絶縁層上及
   び前記導通孔内に導電性金属を析出付着させ、導通回路
   を形成するようにしたことを特徴とする多層プリント配
   線板の製造方法。