JPS63272097A

JPS63272097A - 多層回路基板の製造法

Info

Publication number: JPS63272097A
Application number: JP10731087A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tsunaga; 津永　正行
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1988-11-09
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH0724335B2

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〕この発明はプリント配線板の製造法に関し、より詳細に
は、多層の導電層からなるプリント基板の導電層間の接
続信頼性を向上させる多層回路基板の製造法に関する。

〔従来の技術〕

電子部品などの実装と配線の両機能を持っているプリン
ト配線板は、最近の電子機器の高度化および小型化に伴
って高密度化され、多層回路基板が開発されている。こ
の回路基板の一般的な製造法として、両面銅張積層板を
エツチングし、スルーホールにより導通させて両面多層
基板を製造する方法、片面銅張積層板をエツチングして
回路パターンを形成し、その上に絶縁ペーストを印刷・
硬化させ、更に、バイアホールで露出した銅箔面にさし
渡ってポリマー型銅ペーストや銀ベーストなどの導電ペ
ーストを印刷・硬化させて第２導電回路を形成し、この
硬化膜に例えば無電解メッキを施す片面多層回路基板を
製造する方法などがある。この後者の方法では、第１導
電回路の銅箔回路と第２導電回路とは、バイアホールで
電気的に接続されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電子機器の精密化にともなって、多層回路基板により高
い信頼性が要求されるとともにコストダウンの要請があ
る。

従来の多層回路基板の製造法のうち両面銅張積層板を用
いる前者の方法では、両面鋼張積層板をエツチングして
スルーホール導通しメッキ等する工程が増えて工程数増
加によるコスト増となり、また、スルホール信頼性を確
保するために高価なガラス布基材を用いる必要があり、
エツチングされた片面銅張積層板を用いる後者の方法で
は、銅箔と導電ペーストとの界面の接着性、導通信頼性
も良くない。

この発明は上述の背景に基づき成されたものであり、そ
の目的とするところは、導電層間の接着性すなわち導通
信頼性を向上させるとともに、安価に多層回路基板を製
造する方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は導電ペーストで積層して多層回路基板を製造
する方法について種々の改良を加えた結果、銅箔面を粗
化すれば、この発明の目的達成に有効であることを見出
し、この発明を完成するに至った。

この発明の多層回路基板の製造法は、（イ）絶縁基板上
に、少なくとも外側表面が粗面化された所定銅箔回路を
形成する工程と、（ロ）銅箔回路が形成された基板に、
例えば、絶縁ペーストを印刷して第１絶縁層を形成する
工程と、（ハ）前工程で得られた第１絶縁層上に、バイ
アホールでの露出した銅箔面にさし渡って導電ペースト
を印刷して第２導電回路を形成する工程と、（ニ）第２
導電回路が形成された基板に、例えば、絶縁ペーストを
印刷して第２絶縁層を形成する工程とからなるものであ
る。

この発明の好ましい態様において、（イ）工程の銅箔回
路の形成を、絶縁基板に両面粗化銅箔を貼着した銅張基
板をエツチングして行なうことができる。

この発明の好ましい態様として、（ハ）工程の第２導電
回路の形成を、印刷された導電ペーストの硬化後にその
硬化膜にメッキを施すことにより行なうことができる。

以下、この発明をより詳細に説明する。

この発明における多層回路基板の製造法の（イ）工程に
おいて、絶縁基板上に、少なくとも外側表面が粗面化さ
れた銅箔回路を形成する。

この銅箔回路の形成は、絶縁基板に張られた銅箔をエツ
チングして所定の回路を形成して行う。

また、この粗面化は、種々の態様によって実施すること
ができ、例えば、絶縁基板に貼着される銅箔として両面
粗化銅箔を用いる態様がある。粗面化の方法は、この発
明において任意であり、電解などの電気化学的方法など
がある。

銅張基板の準備に当たりて、銅箔を絶縁基板表面全面を
被覆しても、また、所望の回路パターン形状になる。よ
うに部分的に被覆してもよい。銅箔の層厚は任意である
。この発明において用いられる絶縁基板は、絶縁性、機
械的強度を有するものであり、フレキシブル配線基板で
は可撓性をも示すものである。その様な基板の材質とし
て紙フェノールや紙エポキシなどの紙基材系、ガラスエ
ポキシやガラスメラミンなどのガラス布基材系などがあ
る。

この発明の（ロ）工程において、銅箔回路が形成された
基板に、例えば、絶縁ペーストを印刷して第１絶縁層を
形成する。この際、バイアホールを形成する様に、銅箔
表面に導通用の露出面を残して第１絶縁層を形成する。

この絶縁層の形成は、例えば、絶縁ペーストをその表面
に印刷・塗布し、このペースト硬化させて、また、絶縁
フィルムを貼着させて行うことができる。この絶縁ペー
ストとして用いることのできる材料として、エポキシ系
、フェノール系、ポリイミド系などをベースとしたもの
が適用でき、基本的にフェノール樹脂、エポキシ樹脂な
どの熱硬化性樹脂と、セロソルブ、カルピトールなどの
有機溶剤と、消泡剤などの添加剤とからなる。ペースト
の塗布は例えばスクリーン印刷法により、硬化は各々の
ベースに適合した条件で実施することができる。

第１絶縁層を形成した後、（ハ）工程により第２導体回
路パターンを形成する。この第２導電回路形成に用いる
材料として、市販されているポリマー型導電ペーストな
どがある。このポリマー型導電ペーストの基本的組成は
、銅粉などの導電性粒子、熱硬化性樹脂などのバインダ
ー、セロソルブ、カルピトールなどの有機溶剤と、分散
剤や消泡剤などの添加剤とからなる。導電性粒子とじて
銀被覆銅粉を用いない場合、バインダーに還元性物質を
含ませることにより酸化防止することが望ましい。

組成は、適宜選択することができるが、導電性粒子とし
て銅粉を用いる場合について以下に説明する。導電ペー
ストの硬化後の硬化膜中を基準として、硬化膜にメッキ
を施さない場合、７０〜８５重量％の銅粉含有率である
。これは、この上限を超えると導電性が低下し、その下
限未満でも導電性が低下するからである。硬化膜に無電
解メッキを施す場合、８０〜９５重量％の銅粉含有率で
ある。これは、この上限を超えると硬化膜強度が低下し
、その下限未満ではメッキが困難になるからである。硬
化膜に溶融メッキを施す場合、９０〜９５ｆｆｉ量％の
銅粉含有率である。これは、この上限を超えると硬化膜
強度が低下し、その下限未満ではメッキが困難になるか
らである。好ましいペーストの材料として、例えば、銅
粒子と、銅粒子表面に付着した銀被覆材と、銅粒子およ
び／または銀ｍｗ材に結合したチタネートカップリング
剤とで構成された導電性粉末（特開昭６１−６７７０２
号明細書）がある。

第２導電回路の形成は、例えば、スクリーン印刷法によ
りペーストを塗布し、適切な条件で硬化させて行うこと
ができる。

上記で言及したように、導電ペーストの硬化後の硬化膜
表面に、必要に応じて、無電解鋼メッキ、無電解ニッケ
ルメッキ、溶融ハンダメッキなどで導電膜を更に形成し
てもよい。

この発明の多層回路基板の製造法における（二）工程で
は、第２導電回路が形成された基板に、必要に応じて、
例えば、絶縁ペーストをスクリーン印刷により塗布し第
２絶縁層を形成してもよい。

この工程は、前述した（口）工程と同様に行うことがで
きる。従って、（ロ）工程の説明が準用される。

次いで添附図面を参照して多層回路基板の製造法を説明
する。

第１図（ａ）〜（ｇ）は、多層回路基板の製造例の各工
程を例示する断面図である両面粗化銅箔１を絶縁基板２の表面に貼着して銅張基板
を調製する（ａ）および（ｂ）。この鋼箔１をエツチン
グして銅箔導体回路の第１導電層３を形成する（Ｃ）。

次いで、バイアホールである導通用の露出面４を残して
第１絶縁層５を形成する（ｄ）。

次いで、バイアホールでの露出面４にさし渡って導電ペ
ーストを印刷・硬化させぞ第２導電回路６を形成する（
ｅ）。この例では、更に、第２導電回路面にメッキが施
されてメッキ被膜７が形成されている（ｆ）。バイアホ
ールでメッキ被膜７が形成されている様子を第２図に拡
大して図示する。メッキ被膜７が形成されている基板に
、必要に応じて、絶縁ペーストを塗布して第２絶縁層８
を形成することもできる（ｇ）。

この発明において更に第３導電層を積層してもよい。更
に積層する場合、この第３導電層として、ポリマー型Ａ
ｇペースト、Ｎｌペースト、　Ｃｕペーストなどがある
。

得られた多層回路基板は、通常の後処理が施される。

この発明は、上述の片面多層基板に限定されず。

種々の変形が可能であり、両面多層基板にも適用できる
。

〔作　用〕

上述の構成からなるこの発明では、第１導電層である銅
箔回路の外側表面が粗面化されているので、塗布された
導電ペーストとの接触面積の増大および、特に銅箔面の
凸部の投錨効果により接着性良好な回路基板が形成され
る。

〔実施例〕

この発明を、以下の例によって具体的に説明する。

実施例１厚さ３５μｍの両面粗化銅箔を紙フェノール基板にフェ
ノール系接着剤で貼合わせた。得られた銅張基板をエツ
チングして第１導電層である鋼箔回路を形成した。

このようにして得られた回路上にエポキシ系絶縁ペース
ト（タムラ化究■製、５Ｒ−６０Ｇ）をクリーン印刷し
、１２０℃、３０分間オーブン中で硬化して膜厚１ｏμ
讃の第１絶縁層を形成した。

次いで、ポリマー型銅導電ペースト（三片金属鉱業製、
ＰＣ−６０００）をスクリーン印刷し、１６０℃、３０
分間オーブン中で硬化させて膜厚３０μ−の第２導電回
路を形成した。この基板に無電解鋼メッキ液（上材工業
製、ＥＬＣ−ＦＣ）に浸漬し、６７℃、１０時間でメッ
キした。エポキシ系絶縁ペースト（タムラ化研■製、５
Ｒ−６０Ｇ）をスクリーン印刷し、１２０℃、３０分間
オーブン中で硬化して膜厚１０μ−の第２絶縁層を形成
した。

製造された多層回路基板について第１導電層（銅箔回路
）と第２導電回路との接触抵抗を試験し、その接触抵抗
は０．１　ｏｈｍ以下であり、良好な導通性を示した。

熱衝撃試験機で、マイナス５５℃で３０分保持した後１
２５℃で３０分保持する熱衝撃を１００サイクル繰返す
処理を、得られた基板について実施し、その処理の前後
の銅箔回路と第２導電回路との層間電気抵抗（接触抵抗
）を測定した。その結果、その前後で変化が殆ど見られ
なかった。

比較例１片面粗化銅箔を用いて鋼箔回路面を粗面化しなかったこ
と以外、実施例１と同様に基板を製造し、試験した。そ
の結果、接触抵抗は０．１　ｏｈｍ以下であり、良好な
導通性を示しが、熱衝撃試験により熱衝撃処理の後、層
間電気抵抗（接触抵抗）はＭΩ以上となった。

比較例２〜４表１に示す条件で実施したこと以外、実施例１と同様に
基板を製造し、試験した。その結果を表１に示す。

実施例２〜４表１に示す条件で実施したこと以外、実施例１と同様に
基板を製造し、試験した。その結果を表１に示す。

表　　　　１例　　使用鋼箔　　メッキ　　　評価実施１　両面粗化品　　銅　　　　○ 比較１　片面粗化界　　銅　　　　× 実施２　両面粗化品　　なし　　　○ 比較２　片面粗化界　　なし　　　Δ 実施３　両面粗化品　ニッケル　　Ｏ比較３　片面粗化界　ニッケル　　△ 実施４　両面粗化品　ハンダ　　　○ 比較４　片面粗化界　ハンダ　　　Δ 註） ○・・・前後で変化が殆ど見られなかった。

Δ・・・処理後、バラツキがあり、接触抵抗がＭΩ以上
となる場合があった。

Ｘ・・・処理後、接触抵抗がＭΩ以上となった。

上記の表から明らかなように両面粗化銅箔を使用して銅
箔回路面を粗面化することにより、熱衝撃に強い多層回
路基板が得られる。

〔発明の効果〕

この発明によって次の効果を得ることができる。

多層回路基板において導電層間の接着性が大幅に強化さ
れ、その層間の接続信頼性が著しく向上する。従来の方
法に比べて廉価に性能の優れた多層回路基板を製造する
ことができる。

また、第２導電回路面にメッキ層を積層する際のメッキ
層の応力などによる接着界面での剥離を、本発明により
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による製造法例の各工程を示す基板
の断面図であり、第２図は、バイアホール部分の拡大断
面図である。１・・・両面粗化銅箔、２・・・絶縁基板、３・・・鋼
箔回路、４・・・バイアホール、５・・・第１絶縁層、
６・・・第２導電回路、７・・・メッキ、８・・・第２
絶縁層。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第１図第２図手続補正書昭和６２年１１月ＩＲ日

Claims

【特許請求の範囲】１、（イ）絶縁基板上に、少なくとも外側表面が粗面化
された所定銅箔回路を形成する工程と、（ロ）銅箔回路
が形成された基板に、さらに第１絶縁層を形成する工程
と、（ハ）前工程で得られた第１絶縁層上に、バイアホ
ールでの露出した銅箔面にさし渡って導電ペーストを印
刷して第２導電回路を形成する工程と、（ニ）第２導電
回路が形成された基板に、必要に応じて、さらに第２絶
縁層を形成する工程とからなる多層回路基板の製造法。２、（イ）工程の銅箔回路の形成が、絶縁基板に両面粗
化銅箔を貼着した銅張基板をエッチングして行なわれる
、特許請求の範囲第１項記載の多層回路基板の製造法。３、導電ペーストがポリマー型銅導電ペーストである、
特許請求の範囲第１項または第２項記載の多層回路基板
の製造法。４、（ハ）工程の第２導電回路の形成が、印刷された導
電ペーストの硬化後にその硬化膜にメッキを施すことに
より行なわれる、特許請求の範囲第１項乃至第３項のい
ずれかに記載の多層回路基板の製造法。