JPS6392090A

JPS6392090A - 多層回路基板の製造法

Info

Publication number: JPS6392090A
Application number: JP23752186A
Authority: JP
Inventors: 竹内　進一郎; 津永　正行
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1988-04-22

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
着性を導通性を、阻害することなく、改良する多層回路
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、樹脂硬化型銀ペーストなどの導電ペー
ストを印刷・硬化させて片面多層回路基板を製造する方
法などがある。

〔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では、両面銅張積層板をエ
ツチングしてスルーホール導通する工程が増えて工程数
増加によるコスト増となり、エツチングされた片面銅張
積層板を高価な樹脂硬化型Ａｇペーストで印刷するので
コストダウン効果が低減され、更に、銅箔とＡｇ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
造する方法を提倶することである。

〔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、銅面をシラ
ンカップリング剤で処理し、導電ペーストとして銅系の
ものを用いれば、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。

すなわち、この発明の多層回路基板の製造法は、基板上
に形成された銅膜導体回路の第１導電層の表面に、導通
用の露出面を残して有機高分子絶縁層を形成し、次いで
それらの上に銅系有機厚膜導体回路からなる第２導電層
を形成することを含む多層回路基板を製造する方法であ
って、該絶縁層形成前および／または第２導電層形成前
に、第１導電層のうち少なくとも前記露出面を、下記条
件を満たす処理ｊｌａのシランカップリング剤で被覆す
ることを特徴とするものである。

０、Ｉ　Ｘ　（ｃ／ｂ）　＜　　ａ　　＜０．８　Ｘ　
（ｃ／ｂ）〔ここで、ａは被覆に用いたシランカップリ
ング剤の使用ｍ　（ｇ）　、ｂはシランカップリング剤
の最少被覆面積（ゴ／ｇ）、ｃはシランカップリング剤
で被覆した第１導電層の表面積（イ）を表す〕この発明
の好ましい態様として、シランカップリング剤を被覆し
た後、７０〜１５０℃の温度で熱処理をすることができ
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を製造する方法は、基板
上に形成された第１導電層の表面に、導通用の露出面を
残して有機高分子絶縁層を形成し、次いでそれらの上に
銅系有機厚膜導体回路からなる第２導電層を形成するこ
とを含むものである。

表面に第１導電層が形成された基板において、第１導電
層の銅厚膜は銅系金属、すなわち銅、銅合金からなり、
例えば、銅箔などであり、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。第１導電層の層厚は任意である。この発
明において用いられる基板は、絶縁性、機鍼的強度を有
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、ガラスエポキシなどがある。

第１導電層表面に導通用の露出面を残して有機高分子絶
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、
従来から用いられているエポキシ系、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。

有機絶縁層を形成した後、銅系有機厚膜からなる導体回
路パターンを形成する。この鋼糸有機厚膜形成に用いる
材料として、市販されている樹脂硬化型銅系ペーストが
ある。好ましいペーストの材料として、例えば、銅粒子
と、銅粒子表面に付若した銀被覆材と、銅粒子および／
または銀被覆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。厚膜の形成は、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。

この発明の特徴は、絶縁層形成前の第１導電層表面を、
また、第２導電層形成前の第１導電層の露出面を、所定
の条件を満たす処理量のシランカップリング剤で処理す
ることである。

この処理は、絶縁層形成前、第２導電層形成前、または
、絶縁層形成前と第２導電層形成前との両方に行うこと
ができる。シランカップリング剤処理の前に前処理とし
て第１導電層の表面を脱脂、酸洗などで清浄化すること
ができる。

シランカップリング剤処理は、例えば、前処理された銅
箔などの第１導電層表面をシランカップリング剤原液ま
たは希釈液で覆い、次いで５０’Ｃ〜２００℃好ましく
は、７０〜１５０℃の熱処理温度、限定的ではないが５
〜３０分間で熱処理して実施できる。ここで、熱処理温
度が下限値未満では第１導電層表面とシランカップリン
グ剤との化学結合が不十分となって十分な接着強度が得
られない、熱処理温度が上限値を超えると第１導電層の
銅が酸化して性能が劣化するからである。

この発明で用いることのできるシランカップリング剤は
、その分子中に２種以上の異なった反応基を持つ有機ケ
イ素単量体であり、２種の反応基の一つは無機質（金属
、ガラスなど）と化学結合する反応基であり、他方はを
機質（ポリマーなど）と化学結合する反応基（ビニル基
、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、メルカプト基
など）である。このようなシランカップリング剤として
、例えば、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシランなどがある。

この発明においてシランカップリング剤の処理ｆｆ１ａ
は、下記条件式を満足する量である。

０、Ｌ　Ｘ　（ｃ／ｂ）　＜　　ａ　　＜０．８　Ｘ　
（ｃ／ｂ）ここで、ａは彼覆に用いたシランカップリン
グ剤の使用ｍ（ｇ）、ｂはシランカップリング剤の最少
被覆面積（ｒｙ？／ｇ）　、ｃはシランカップリング剤
で被覆した第１導電層の表面積（イ）を表す。

また、シランカップリング剤の最少被覆面積（イ／ｇ）
は、シランカップリング剤１グラムで、単分子層を形成
して理論的に被覆することのできる被覆面（イ）を表す
。このシランカップリング剤の最少被覆面積（ｒｒｒ／
ｇ）はその剤の種類によって異なり、６剤について既に
知られている。ここで、処理量が０．Ｉ　Ｘ　（ｃ／ｂ
）未満では、第１導電層と銅系厚膜との接着強度が十分
でなく、また、処理量が０．８　ｘ　（ｃ／ｂ）を超え
ると、第１導電層と銅系厚膜との界面の接触抵抗が増大
し、導通性が不十分となる。

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）〜（ｅ）は、多層回路基板の製造の各工程
を例示す断面図である表面に銅膜２が形成された絶縁性基板３（例えば、銅張
積層板１）を準備しくａ）、この銅膜２をエツチングし
て銅膜導体回路の第１導電層４を形成する（ｂ）。次い
で、この発明に基づいて、所定量のシランカップリング
剤で第１導電層表面を彼覆し、次いで、熱処理する。

熱処理後、導通用の露出面６を残して有機高分子絶縁層
７を形成する（ｃ）。

次いで、銅系厚膜の第２導電層８を形成して各露出面６
間を渡し、導体回路パターンをつくる（ｄ）。

この発明において更に絶縁層９および第３導電層１０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、樹脂硬化型Ａｇペースト、樹脂硬化型Ｎｉペース
ト樹脂硬化型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導電層と第２導
電層との界面に所定量のシランカップリング剤が処理さ
れている。シランカップリング剤は、その分子内に２種
以上の異なった反応基を持ち、その１種は無機質と化学
結合する基であり、他方は有機質と化学結合する基であ
る。したがって、銅金属（第１導電層）と銅系有機厚膜
（第２導電層）と両者にシランカップリング剤が結合し
て接着性を大幅に向上させる。

また、シランカップリング剤の処理量は、銅表面にその
分子が単分子層を形成するに必要な量より少なく設定さ
れているので、銅金属（第１導電層）と銅系有機厚膜（
第２導電層）と両者は、シランカップリング剤の単分子
層が形成されていない界面で接触し、両者の導通性を阻
害しない。

〔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片面銅張紙フェノール基板をエツチングして第１導電層
の導体回路〔回路面積をＣ（ｒｒ？）とする〕を形成し
た。下記式で求められる処理ｍａ　（ｇ）のシランカッ
プリング剤〔信越化学工業製、ＫＢＭ８０２、最少被覆
面積−３８０ｍ’／ｇ）で導体回路表面を被覆した。

ａ　　（ｇ）　　＝ＯＪ　Ｘ（ｃ／３８０）被覆後、１
００℃、１０分間オーブンで加熱した。

このようにして得られた回路上に絶縁ペースト（四国フ
ァインケミカル製、Ｃ−８３０）をスクリーン印刷し、
１５０℃、２０分間オーブン中で硬化して膜厚３０μｍ
の有機絶縁層を形成した。次いで、樹脂硬化型銅系ペー
スト（三井金属鉱業製、Ｌ−１０００）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
４０μｍの第２導電層を形成した。

製造された多層回路基板について第１導電層と第２導電
層との密着強度を試験した。その結果、その強度は９０
６プールテストで２．０〜２．５　ｋｇ／　ｍｒｒ？で
あった。また、接触抵抗は０．１　ｏｈｍ以下であり、
良好な導通性を示した。

比較例１シランカップリング剤で処理しなかった以外、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　ｏｔ＋＋＋＋以下であり、良好な導通性を示
しが、密着強度は９０″プールテストで０゜３〜０．８
　ｋｇ／　ｍｒｒ？であり、接着性は不良であった。

比較例２シランカップリング剤の処理量を実施例１の１０倍とし
た以外、実施例１と同様に基板を製造し、試験した。そ
の結果、密着強度は９０°プールテストで２．３〜３．
０　ｋｇ／　ｍｒ＋ｆであったが、導通性は全くなかっ
た。

〔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、しかも、その導電層間の導通性は損なわれない。ま
た、その様な接着力から、さらに多層のプリント配線板
を可能にして高密度化の基板を製造することができる。

この発明において、高価な銀ペーストを使用せず、安価
な銅ペーストを用いるので、高性能の多層回路基板を低
コストで製造することができる。

【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
の断面図である。１・・・銅張積層板、２・・・銅箔、３・・・基板、４
・・・第１導電層、６・・・露出面、７・・・絶縁層、
８・・・第２導電層、９・・・絶縁層、１０・・・第３
導電層。

Claims

【特許請求の範囲】

１．基板上に形成された銅膜導体回路の第１導電層の表
面に、導通用の露出面を残して有機高分子絶縁層を形成
し、次いでそれらの上に銅系有機厚膜導体回路からなる
第２導電層を形成することを含む多層回路基板を製造す
る方法であつて、該絶縁層形成前および／または該第２
導電層形成前に、第１導電層表面のうち少なくとも前記
露出面を、下記条件を満たす処理量ａのシランカップリ
ング剤で被覆することを特徴とする多層回路基板の製造
法。０．１×（ｃ／ｂ）＜ａ＜０．８×（ｃ／ｂ）〔ここで
、ａは被覆に用いたシランカップリング剤の使用量（ｇ
）、ｂはシランカップリング剤の最少被覆面積（ｍ＾２
／ｇ）、ｃはシランカップリング剤で被覆した第１導電
層の表面積（ｍ＾２）を表す〕
２．シランカップリング剤を被覆した後、７０〜１５０
℃の温度で熱処理をする特許請求の範囲第１項記載の多
層回路基板の製造法。