WO2012137669A1 - プリント配線板およびそのプリント配線板の製造方法 - Google Patents

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wiring board
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直太 上西
春日　隆
辰珠 朴
幸喜 中間
澄人 上原
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Sumitomo Electric Printed Circuits Inc
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    • H05K3/108—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by semi-additive methods; masks therefor

Definitions

  • the present invention relates to a printed wiring board having blind vias and a method for manufacturing the printed wiring board.
  • Patent Document 1 is known as a blind via for a printed wiring board.
  • the first conductive pattern 110 and the second conductive pattern 120 are formed on the surface of the insulating layer 130.
  • a blind via 140 is formed in the insulating layer 130 so as to penetrate the insulating layer 130.
  • the first and second conductive patterns 110 and 120 are connected to each other through a blind via 140.
  • the blind via 140 is formed by filling the through hole 141 with the conductive paste 143.
  • the blind via diameter BD is likely to vary due to the flow when the conductive paste 143 is thermally cured. That is, the blind via diameter BD may extend beyond the land pattern 142, and in such a case, there is a possibility that the adjacent conductive pattern is short-circuited.
  • An object of the present invention is to provide a printed wiring board and a method for manufacturing the printed wiring board that can suppress variation in blind via diameter.
  • the insulating layer, the first conductive layer formed on the first surface of the insulating layer, and the second surface of the insulating layer are formed.
  • a method of manufacturing a printed wiring board having a second conductive layer and a blind via connecting the first conductive layer and the second conductive layer is provided.
  • the manufacturing method includes a step of forming a through hole so as to reach the first conductive layer in the insulating layer, and applying a conductive ink containing conductive particles to the region including the through hole to apply the conductive particle layer.
  • the conductive particle layer is removed after the blind via is formed. Therefore, a conductive ink having a low viscosity can be used for forming the conductive particle layer. Therefore, it is possible to suppress the variation of the blind via diameter due to the low viscosity of the conductive ink.
  • the blind via includes a conductive particle layer. Further, the resistance value of the conductive particle layer is easily influenced by the contact resistance at the contact portion between the conductive particles. In this respect, according to this method, the contact portion between the conductive particles is melted or sintered by performing the heat treatment of the blind via. As a result, the contact resistance between the conductive particles, and consequently the resistance value of the blind via, can be lowered.
  • the first layer forming step includes a step of applying a conductive ink, a step of forming a conductive particle layer by evaporating a solvent of the conductive ink, and a step of forming the conductive particle layer.
  • a step of forming an electroless plating layer since the plating material is filled in the gaps between the conductive particles of the conductive particle layer, the conductive particle layer can be made dense. As a result, the resistance value of the blind via can be lowered.
  • the first layer forming step further includes an oxide removing agent for removing oxide on the surface of the first conductive layer on the conductive particle layer before forming the electroless plating layer. It is preferable that the process of apply
  • the first layer forming step preferably further includes a step of heat-treating the oxide removing agent in an inert atmosphere after application of the oxide removing agent.
  • the oxide removing agent is applied on the conductive particle layer and then heat-treated in an inert atmosphere. For this reason, compared with the heat processing in air, reaction with an oxide remover and oxygen in air is suppressed, and reaction with an oxide remover and the oxide of a 1st conductive layer is accelerated
  • the oxide removing agent preferably contains at least one of a reducing agent that reduces the oxide and a dissolved substance that dissolves the oxide.
  • the reducing agent reduces the oxide and decomposes the oxide.
  • the dissolved material dissolves the oxide and decomposes the oxide.
  • the reducing agent reduces the oxide on the surface of the first conductive layer, and the dissolved substance dissolves the oxide.
  • the conductive ink contains at least one of a reducing agent and a dissolved substance, at least one of the reducing agent and the dissolved substance is brought into contact with the oxide of the first conductive layer by applying the conductive ink. be able to. Thereby, the oxide of the first conductive layer is decomposed.
  • the first conductive layer is preferably a stainless steel substrate.
  • the printed wiring board can have higher elasticity than when a copper material is used for the first conductive layer.
  • a member having a circuit formed on the surface of stainless steel can be used for a component requiring vibration damping, for example, a circuit board for a head suspension such as a hard disk.
  • the stainless steel substrate preferably has a nickel layer on the contact surface with the insulating layer.
  • the connection strength between the stainless steel and the blind via may be reduced.
  • the oxidation of the surface of the stainless steel is suppressed by the nickel layer, it is possible to suppress a decrease in connection strength due to the blind via.
  • the insulating layer, the first conductive layer formed on the first surface of the insulating layer, and the second surface of the insulating layer are formed.
  • a printed wiring board including a second conductive layer and a blind via connecting the first conductive layer and the second conductive layer is provided.
  • the second conductive layer includes a conductive particle layer formed on the insulating layer and including a plurality of conductive particles, an electroless plating layer stacked on the conductive particle layer, and electroplating stacked on the electroless plating layer
  • the blind via is formed at a position corresponding to the through hole penetrating the insulating layer and includes a conductive particle layer including a plurality of conductive particles, and the electroless layer laminated on the conductive particle layer of the blind via.
  • a plating layer and an electroplating layer laminated on the electroless plating layer of the blind via are provided, and the blind via is connected to the first conductive layer at the bottom surface of the through hole.
  • the blind via is formed by sequentially laminating an insulating layer, an electroless plating, and an electroplating layer.
  • the electroless plating layer may be peeled off from the insulating layer.
  • the electroplating layer is connected to the first conductive layer via the conductive particle layer and the electroless plating layer.
  • the adhesive force between the conductive particle layer and the insulating layer is greater than the adhesive strength between the electroless plating and the insulating layer. For this reason, peeling of the conductive particle layer from the insulating layer is suppressed.
  • the plurality of conductive particles are melted or sintered at the portions that are in contact with each other and connected to each other, and the conductive particles and the first conductive layer are melted or sintered at the portions that are in contact with each other.
  • the plurality of conductive particles are melted or sintered and connected to each other, and the conductive particles and the first conductive layer are melted or sintered and connected to each other. For this reason, since the current density of the conduction path of the blind via increases, the resistance value of the blind via can be reduced.
  • the diameter of the through hole is preferably 10 ⁇ m or more, and the thickness of the conductive particle layer is preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the strength of the blind via is lowered because the conductive particle layer includes a large number of gaps.
  • electroless plating and electroplating are laminated on the conductive particle layer formed on the bottom and side surfaces of the through hole. For this reason, the intensity
  • FIGS. 9A to 9D are partial cross-sectional views showing manufacturing steps of a printed wiring board.
  • FIGS. 9A to 9D are partial cross-sectional views showing manufacturing steps of a printed wiring board.
  • the printed wiring board of the present invention is embodied as a circuit board for a head suspension for mounting a magnetic head in a hard disk drive will be described with reference to FIGS.
  • the printed wiring board 1 is formed on a conductive substrate 10 as a first conductive layer, an insulating layer 20 laminated on the top surface of the conductive substrate 10, and an upper surface of the insulating layer 20. And a conductive pattern 30 as a second conductive layer.
  • the lower surface of the insulating layer 20 is the first surface
  • the upper surface of the insulating layer 20 is the second surface.
  • a stainless substrate having a thickness of 10 ⁇ m to 500 ⁇ m is used.
  • an aluminum plate, an iron plate, a copper plate, a conductive metal plywood, or a conductive alloy is used as the conductive substrate 10.
  • the thickness of the conductive substrate 10 is set according to the application.
  • a stainless steel substrate having a nickel layer formed on the surface can also be used as the conductive substrate 10. In this case, the nickel layer serves as a protective film and suppresses oxidation of stainless steel.
  • the insulating layer 20 is made of a stretchable insulating resin, and is formed of, for example, a polyimide film. For this reason, the insulating layer 20 can be deformed corresponding to the vibration of the printed wiring board 1.
  • the conductive pattern 30 includes a conductive particle layer 31 made of metal particles, an electroless plating layer 32 formed on the conductive particle layer 31, and an electroplating layer 33 formed on the electroless plating layer 32. Yes.
  • the layer including the conductive particle layer 31 and the electroless plating layer 32 will be described as a first layer, and the electroplating layer 33 will be described as a second layer.
  • the conductive particle layer 31 is formed by laminating conductive particles 31A having an average particle diameter of several tens of nm.
  • An average particle diameter shows the value (D50) of the integrated value 50% in the integrated distribution of a particle diameter.
  • the integrated distribution is created based on a value obtained by performing image analysis of 500 particles with a scanning electron microscope (SEM) and further converting the value of the circle radius of the particles into a volume.
  • the thickness of the conductive particle layer 31 is 0.5 ⁇ m or less.
  • the conductive particles 31A are made of copper (Cu).
  • Cu copper
  • particles containing at least one selected from the group of Ag, Au, Pt, Pd, Ru, Sn, Ni, Fe, Co, Ti, and In are used as the conductive particles 31A.
  • the conductive particle layer 31 can be formed by a mixture of the conductive particles 31A.
  • the particle diameter of the conductive particles 31A is preferably in the range of 30 nm to 100 nm. By setting the particle diameter in such a range, the surface of the conductive particle layer 31 can be smoothed.
  • the plurality of conductive particles 31 ⁇ / b> A are connected to each other by sintering or melting at the portion where the adjacent conductive particles 31 ⁇ / b> A contact each other.
  • the conductive particles 31A and the conductive substrate 10 are connected to each other by sintering or melting a portion where the conductive particles 31A and the conductive substrate 10 are in contact with each other.
  • the electroless plating layer 32 is formed by electroless plating of a metal such as copper, silver or nickel (hereinafter referred to as electroless plating metal).
  • electroless plating metal a metal such as copper, silver or nickel
  • electroless plating metal When electroconductive particle 31A is a copper particle, it is preferable to form the electroless-plating layer 32 with copper or nickel from a viewpoint of adhesiveness with a copper particle.
  • the electroless plating layer 32 includes a lower layer formed in the same layer as the conductive particle layer 31 and an upper layer stacked on the lower layer.
  • the lower layer is a layer made of electroless plating metal filled in a gap between the conductive particles 31A.
  • the upper layer is a layer containing an electroless plating metal as a main component.
  • the thickness of the electroless plating layer 32 is 0.1 ⁇ m to 0.5 ⁇ m.
  • the electroplating layer 33 is formed by electroplating a metal such as copper or nickel.
  • the thickness of the electroplating layer 33 is 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the thickness of the electroplating layer 33 is larger than the thickness of the electroless plating layer 32.
  • the thickness of the electroplating layer 33 is set according to the use of the printed wiring board 1.
  • a through hole 41 is formed in the insulating layer 20 so as to reach the conductive substrate 10.
  • the blind via 40 is formed by sequentially laminating the conductive particle layer 31, the electroless plating layer 32, and the electroplating layer 33 at a position corresponding to the through hole 41.
  • the blind via 40 has the same structure as the conductive pattern 30.
  • a solution-like polyimide precursor resin is applied onto a conductive substrate 10 having a thickness of 10 ⁇ m to 500 ⁇ m. Thereafter, the polyimide precursor resin is heated at 300 ° C. or higher to be cured. As a result, the insulating layer 20 having a thickness of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m is formed on the conductive substrate 10.
  • a through hole 41 having a diameter of 10 ⁇ m to 200 ⁇ m is formed in a portion corresponding to the blind via 40 in the insulating layer 20 (through hole forming step).
  • a laser method or an etching method is used to form the through hole 41.
  • the through hole 41 is formed until the bottom surface of the through hole 41 reaches the conductive substrate 10, that is, until the depth of the through hole 41 is equal to the thickness of the insulating layer 20.
  • the inner diameter of the through hole 41 is 10 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • a desmear process is performed to remove resin burrs, resin powder, and the like generated by laser or etching.
  • the conductive ink is applied to the entire surface of the conductive substrate 10, and the applied conductive ink is further dried (first layer forming step). .
  • the conductive ink is dried, in order to remove the oxide formed on the surface of the conductive particles 31A and the surface of the conductive substrate 10, an oxide remover is applied, and the applied oxide remover is further dried. .
  • heat treatment is performed to sinter the conductive particles 31A.
  • the surface treatment method for the insulating layer 20 plasma treatment, alkali treatment for hydrophilizing the surface with an alkaline solution, corona treatment for modifying the surface of the object by corona discharge, UV treatment for modifying the surface of the object by ultraviolet rays, etc. Is mentioned.
  • the surface of the insulating layer 20 can be roughened, or a hydrophilic group can be introduced into the surface of the insulating layer 20. As a result, the surface tension between the conductive ink and the insulating layer 20 decreases.
  • the conductive ink is prepared by dispersing the conductive particles 31A in a predetermined solvent.
  • a particle dispersant is used for dispersing the conductive particles 31A.
  • water is used as the solvent.
  • the viscosity of the conductive ink is almost the same as the viscosity of water. For this reason, even if the diameter of the through hole 41 is as small as 10 ⁇ m, the through hole 41 can be easily filled with the conductive ink.
  • the solvent a volatile solvent such as ethanol or a mixed solution of water and a volatile solvent can be used.
  • the conductive particles 31A particles having an average particle diameter of several tens of nm are used.
  • the particle dispersant for example, a polymer dispersant having a molecular weight of 2000 to 100,000 is used. Specifically, amine-based polymer dispersants such as polyethyleneimine and polyvinylpyrrolidone are used as the particle dispersant. Further, as the particle dispersant, a hydrocarbon-based polymer dispersant having a carboxylic acid group in the molecule such as polyacrylic acid and carboxymethyl cellulose can be used.
  • the conductive ink is applied to the entire surface of the conductive substrate 10 using a roller.
  • the thickness of the applied conductive ink is adjusted so that the thickness of the conductive ink after drying is 0.1 ⁇ m.
  • methods such as spin coating, spray coating, bar coating, die coating, slit coating, and dip coating can be used.
  • water in the conductive ink is evaporated, so that a temperature of 80 ° C. is maintained for a predetermined time in an air atmosphere.
  • a thin layer of conductive particles 31 ⁇ / b> A is formed on the surface of the insulating layer 20.
  • an oxide remover is applied to the surface of the conductive particles 31 ⁇ / b> A and the surface of the conductive substrate 10.
  • the oxide removing agent is prepared by dissolving an oxide removing substance in a predetermined solvent.
  • a predetermined solvent for example, water is used as the solvent.
  • a volatile solvent such as ethanol or a mixed solution of water and a volatile solvent can be used.
  • the oxide remover is heated in an inert gas atmosphere after coating.
  • the heating temperature of the oxide removing agent is 50 ° C. to 450 ° C., more preferably 100 ° C. to 400 ° C.
  • the heat treatment time is 1 minute to 200 minutes, more preferably 10 minutes to 60 minutes.
  • oxide removal substances As oxide removal substances, it is classified into the following two types.
  • the first type oxide removing substance is a reducing substance that reduces oxide.
  • reducing substances include hypophosphorous acid, phosphorous acid, ascorbic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), alcohol, hydrazine, formaldehyde and the like.
  • the second type oxide removing substance is an acidic or alkaline substance that dissolves the oxide.
  • Such substances include allylamine, formic acid, glutamic acid, fatty acid, lactic acid, phthalic acid, maleic acid, malic acid, boric acid, ammonium chloride, magnesium chloride, methyl chloride, chloroform, sodium acetate, potassium bromide, calcium bromide, Examples include trichloroethylene, sodium sulfide, sodium iodide, aluminum sulfate, hexachloroethane, and the like.
  • allylamine, formic acid, glutamic acid, fatty acid, lactic acid, phthalic acid, maleic acid, and malic acid are suitable because ionic elements do not remain even if they remain after drying of the oxide remover.
  • the oxide removing agent is used by dissolving one or both of the first type oxide removing material and the second type oxide removing material in a solvent. Moreover, you may add the dispersing agent of an oxide removal substance, and the pH adjuster which adjusts the pH of a solution in a solvent.
  • the conductive particles 31A are sintered and organic substances other than the conductive particles 31A (hereinafter referred to as “residual organic substances”) are removed.
  • the residual organic material include a particle dispersant and an oxide remover contained in the conductive ink.
  • the heat treatment is performed, for example, in a nitrogen gas atmosphere in order to suppress oxidation of the conductive particles 31A.
  • the temperature is raised to 350 ° C. at a rate of 5 ° C./min, and the temperature of 350 ° C. is maintained for 30 minutes.
  • the conductive particle 31A is formed by sintering the conductive particles 31A and connecting the conductive particles 31A to each other.
  • the reason why sintering can be performed at a relatively low temperature is that the surface energy of the conductive particles 31A having an average particle diameter of several tens of nanometers is high.
  • the electroless plating layer 32 is formed so that the thickness from the insulating layer 20 is about 0.2 ⁇ m. Specifically, after a catalytic metal such as Pd—Sn is applied on the conductive particle layer 31 and the insulating layer 20, Sn is dissolved and Pd is attached to the conductive particle layer 31. Then, the electroless plating layer 32 is formed on the conductive particle layer 31 and the insulating layer 20 by being immersed in a copper plating solution. Thus, the gap between the adjacent conductive particles 31A and the gap between the conductive particles 31A and the conductive substrate 10 are filled with the electroless plating metal. As a result, the density of the conductive particle layer 31 increases, and a dense electroless plating layer 32 is formed on the surface of the conductive particle layer 31.
  • a catalytic metal such as Pd—Sn
  • the conductive pattern 30 and the blind via 40 are formed by a semi-additive pattern method. Hereinafter, each process is demonstrated concretely.
  • a resist 50 is formed on the surface of the electroless plating layer 32 excluding portions corresponding to the blind vias 40 and the conductive patterns 30.
  • the resist 50 is formed by laminating a photoresist on a substrate and then exposing and developing using a photomask.
  • electroplating of copper is performed to form an electroplating layer 33 on the electroless plating layer 32 (second layer forming step).
  • the conductive pattern 30 and the blind via 40 are formed on the conductive particle layer 31 and the insulating layer 20.
  • the seed layer that is, the electroless plating layer 32 and the conductive particle layer 31 are removed with perhydrosulfuric acid. Furthermore, Pd adhering to the insulating layer 20 during electroless plating is removed.
  • the blind via 40 and the conductive pattern 30 are formed by the above steps (pattern layer forming step).
  • the present invention is characterized by the steps shown in FIGS. 4 (A) to 4 (C). That is, unlike the conventional method of manufacturing the blind via 40, the step of filling the through hole 41 with a conductive material, that is, the application of the conductive ink is performed before electroplating, so the low viscosity conductive ink is used. be able to. Furthermore, since it is only necessary to remove the seed layer (electroless plating layer 32 and conductive particle layer 31) after applying the conductive ink, it is possible to suppress the variation in the size of the blind via 40. Therefore, the dimensional accuracy of the blind via 40 can be made the same as the pattern accuracy of the semi-additive pattern method.
  • the heating treatment for the blind via 40 is performed in order to reduce the resistance value of the blind via 40.
  • this process will be described.
  • the probe 61 on the high potential side of the constant current source 60 is brought into contact with the electroplating layer 33 of the blind via 40. Further, the ground-side probe 62 is brought into contact with the conductive substrate 10. Then, a constant current is passed through the blind via 40 using both probes 61 and 62.
  • the resistance of the conductive particle layer 31 and the electroless plating layer 32 includes the conductivity of the conductive particles 31A, the conductivity of the electroless plating, the contact resistance between the conductive particles 31A, and the contact resistance between the conductive particles 31A and the conductive substrate 10. It is determined by the contact resistance between the electroless plating and the conductive particles 31A.
  • the resistances of the conductive particle layer 31 and the electroless plating layer 32 are particularly greatly affected by the contact resistance between the conductive particles 31 ⁇ / b> A and the contact resistance between the conductive particles 31 ⁇ / b> A and the conductive substrate 10.
  • the contact resistances contribute more greatly to the resistance of the conductive particle layer 31 and the electroless plating layer 32. become. Therefore, in order to reduce each contact resistance, a contact current between the conductive particles 31A and a contact portion between the conductive particles 31A and the conductive substrate 10 are sintered or melted by flowing a pulse current through the blind via 40, respectively. To do. Thereby, the conductive particles 31A are connected to each other, and the conductive particles 31A and the conductive substrate 10 are connected to each other. In this case, the contact resistance between the conductive particles 31A and the contact resistance between the conductive particles 31A and the conductive substrate 10 are reduced.
  • Example 1 energization heating was performed after the oxide remover was applied. In the comparative example, energization heating was performed without applying the oxide remover. And about each Example and the comparative example, the resistance value of the blind via 40 before and behind energization heating was measured, respectively.
  • the conductive substrate 10 on which the insulating layer 20 was laminated was used.
  • a SUS304 substrate having a thickness of 20 ⁇ m was used.
  • the insulating layer 20 was formed from a polyimide resin.
  • the thickness of the insulating layer 20 was 10 ⁇ m.
  • the YAG laser was irradiated to the insulating layer 20 to form the through hole 41 of the blind via 40.
  • the diameter of the through hole 41 was 60 ⁇ m.
  • the conductive ink an aqueous solution in which copper particles having an average particle diameter of 40 nm were dispersed in water by 8% by mass was used.
  • FIG. After applying conductive ink to a base material, it heated at 80 degreeC for about 30 second, and dried the conductive substrate 10.
  • a 1.0% by mass aqueous solution of ascorbic acid as an oxide removing agent (reducing agent) was applied on the dried conductive ink. Thereafter, a temperature of 90 ° C. was maintained for 30 minutes in an inert gas atmosphere. Subsequently, the temperature was increased to 350 ° C. at a rate of 5 ° C./min, and further heated at a temperature of 350 ° C. for 30 minutes to form the conductive particle layer 31.
  • -Copper electroless plating was performed on the conductive particle layer 31. The thickness of the electroless plating layer was 0.2 ⁇ m.
  • the conductive pattern 30 and the blind via 40 were formed on the electroless plating layer by a semi-additive pattern method.
  • a pulse current having a current of 5 A and a pulse width of 100 ⁇ s was applied to the blind via 40. (result) -The resistance value of the blind via 40 before energization was 1.4 ⁇ . The resistance value of the blind via 40 after energization was 0.11 ⁇ .
  • Example 2 The same production conditions as in Example 1 except that after the conductive ink was dried, a 1.0% by mass aqueous solution of glutamic acid was applied as an oxide remover (oxide solubilizer) onto the dried conductive ink. did. (result) -The resistance value of the blind via 40 before energization was 1.2 ⁇ . -The resistance value of the blind via 40 after energization was 0.09 ⁇ .
  • Example 3 The same production conditions as in Example 1 except that after drying the conductive ink, a 1.0% by weight aqueous solution of maleic acid as an oxide remover (oxide solubilizer) was applied on the dried product of the conductive ink. It was. (result) -The resistance value of the blind via 40 before energization was 1.2 ⁇ . -The resistance value of the blind via 40 after energization was 0.09 ⁇ .
  • pulse energization was performed on the blind via 40, but the effect of pulse energization was the same. That is, the resistance value after energization was smaller than the resistance value before energization. This is because the resistance value between the contact portion between the conductive particles 31A and the contact portion between the conductive particles 31A and the conductive substrate 10 was relatively high before the pulse energization. It is considered that the resistance value of each contact portion was lowered by heating or melting or sintering.
  • the resistance value of the blind via 40 before energization was compared, the resistance value of each example was smaller than the resistance value of the comparative example. This is considered to be because the oxide removing agent was applied in all the examples, and the oxide on the surface of the conductive particles 31A and the oxide on the surface of the conductive substrate 10 (bottom surface of the blind via 40) were removed.
  • Conductive ink is applied to the insulating layer 20 to form the conductive particle layer 31.
  • the blind via 40 is formed on the conductive particle layer 31 by electroplating. Further, the conductive particle layer 31 and the electroless plating layer 32 around the blind via 40 are removed. According to this method, the conductive particle layer 31 is removed after the blind via 40 is formed. For this reason, a conductive ink having a low viscosity can be used for forming the conductive particle layer 31. Therefore, it is possible to suppress the variation of the blind via diameter due to the low viscosity of the conductive ink.
  • the blind via 40 includes a conductive particle layer 31. Further, the resistance value of the conductive particle layer 31 is easily influenced by the contact resistance at the contact portion between the conductive particles 31A. According to this embodiment, the contact portion between the conductive particles 31 ⁇ / b> A is melted or sintered by performing the energization heating process of the blind via 40. Thereby, the contact resistance between the conductive particles 31 ⁇ / b> A and the resistance value of the blind via 40 can be lowered.
  • the electroless plating layer 32 is formed on the conductive particle layer 31. According to this method, since the plating material is filled in the gaps between the conductive particles 31A, the conductive particle layer 31 can be made dense. As a result, the resistance value of the blind via 40 can be lowered.
  • an oxide removing agent is applied on the conductive particle layer 31.
  • the oxide removing agent removes the oxide on the surface of the conductive substrate 10, thereby increasing the adhesive strength between the conductive substrate 10 and the conductive particle layer 31. As a result, peeling between the conductive substrate 10 and the conductive particle layer 31 is suppressed.
  • the oxide remover is heat-treated in an inert atmosphere after coating. According to this method, compared with the heat treatment in air, the reaction between the oxide remover and oxygen in the air is suppressed, and the reaction between the oxide remover and the oxide of the conductive substrate 10 is promoted. . Therefore, peeling between the conductive substrate 10 and the conductive particle layer 31 is further suppressed.
  • the oxide removing agent at least one of a reducing agent that reduces the oxide and a dissolved substance that dissolves the oxide is used.
  • the reducing agent reduces the oxide and decomposes the oxide.
  • the dissolved material dissolves the oxide and decomposes the oxide.
  • the blind via 40 includes the conductive particle layer 31, the electroless plating layer 32, And an electroplating layer 33.
  • the blind via 40 is formed by sequentially laminating an electroless plating and electroplating layer 33 on the insulating layer 20.
  • the electroless plating layer 32 may be peeled off from the insulating layer 20.
  • the electroplating layer 33 is connected to the conductive substrate 10 via the conductive particle layer 31 and the electroless plating layer 32.
  • the adhesive strength between the conductive particle layer 31 and the insulating layer 20 is greater than the adhesive strength between the electroless plating and the insulating layer 20. For this reason, peeling of the conductive particle layer 31 from the insulating layer 20 is suppressed.
  • the plurality of conductive particles 31A are connected to each other by being melted or sintered at the portions in contact with each other.
  • the conductive particles 31A and the conductive substrate 10 are melted or sintered at a portion in contact with each other and connected to each other. According to this configuration, since the current density of the conduction path of the blind via 40 increases, the resistance value of the blind via 40 can be reduced.
  • the connection strength between the stainless steel substrate and the blind via 40 may be reduced.
  • the stainless steel substrate as the conductive substrate 10 may have a nickel layer on the contact surface with the insulating layer 20. According to this configuration, since the oxidation of the surface of the stainless steel is suppressed by the nickel layer, it is possible to suppress a decrease in the connection strength between the stainless steel substrate and the blind via 40.
  • the oxide removing agent is applied to the conductive particle layer 31.
  • the oxide removing agent may be added to the conductive ink in advance. Even in this way, the oxide of the conductive substrate 10 can be decomposed by bringing the reducing agent and dissolved substance in the conductive ink into contact with the oxide of the conductive substrate 10. According to this method, the steps for applying the oxide remover and drying the solution containing the oxide remover are not required, and the manufacturing process is simplified.
  • the oxide removing agent was applied and dried, but the drying of the oxide removing agent may be included in the sintering step of the conductive particles 31A.
  • the oxide remover coating is heated in an inert atmosphere at two stages of heating temperature. The temperature of the first stage is maintained at a temperature for evaporating the moisture of the oxide removing agent, that is, 50 ° C. to 100 ° C. for 30 minutes. Thereafter, the second stage temperature is set to 350 ° C. and maintained for 30 minutes.
  • the conductive pattern 30 and the blind via 40 may be formed by a semi-additive panel method.
  • the conductive particle layer 31 and the electroless plating layer 32 can be removed after the conductive pattern 30 is formed, the dimensional accuracy of the blind via 40 can be increased as compared with the conventional manufacturing method.
  • the present invention may be applied to the blind via 40 that connects the conductive pattern 30 and the conductive pattern 30 disposed above or below the conductive pattern 30.
  • the present invention may be applied to various printed wiring boards 1 in addition to the printed wiring board 1 for the magnetic head suspension for mounting the magnetic head in the hard disk drive.

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Abstract

　本発明に係るプリント配線板の製造方法によれば、まず、絶縁層（２０）において、導電基板（１０）に達するように貫通孔（４１）を形成する。次に、絶縁層（２０）上の貫通孔（４１）を含む領域に、導電性粒子を含む導電性インクを塗布し、導電粒子層（３１）を形成する。続いて、電気めっきにより、導電粒子層（３１）上に電気めっき層（３３）を形成する。そして、ブラインドビア（４０）の周囲の導電粒子層（３１）および無電解めっき層（３２）を除去する。

Description

プリント配線板およびそのプリント配線板の製造方法
　本発明は、ブラインドビアを有するプリント配線板およびそのプリント配線板の製造方法に関する。
　プリント配線板のブラインドビアとして、特許文献１の技術が知られている。図６に示すように、絶縁層１３０の表面には、第１導電パターン１１０及び第２導電パターン１２０が形成されている。絶縁層１３０には、絶縁層１３０を貫通するようにブラインドビア１４０が形成されている。第１及び第２導電パターン１１０，１２０は、ブラインドビア１４０を介して互いに接続されている。ブラインドビア１４０は、貫通孔１４１に導電ペースト１４３を充填して形成されている。
　近年、プリント配線板の高密度配線化に伴い、ブラインドビア１４０の直径を更に小さくすることが求められている。このため、貫通孔１４１の内径を更に小さくする必要がある。また、貫通孔１４１に十分な量の導電ペースト１４３を充填するには、導電ペースト１４３の粘度を下げる必要もある。しかしながら、粘度の低い導電ペースト１４３を用いた場合、導電ペースト１４３が熱硬化するときの流動に起因して、ブラインドビア径ＢＤがばらつき易い。つまり、ブラインドビア径ＢＤがランドパターン１４２を越えて拡がることがあり、このような場合、隣接する導電パターンが短絡する虞がある。
特開２００８－１８１９１５号公報
　本発明の目的は、ブラインドビア径のばらつきを小さく抑えることのできるプリント配線板およびそのプリント配線板の製造方法を提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の第一の態様によれば、絶縁層、絶縁層の第１の面に形成された第１導電層、絶縁層の第２の面に形成された第２導電層、及び第１導電層と第２導電層とを接続するブラインドビアを備えたプリント配線板の製造方法が提供される。この製造方法は、絶縁層において、第１導電層に達するように貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、貫通孔を含む領域に、導電性粒子を含む導電性インクを塗布して導電粒子層を形成する第１層形成工程と、電気めっきにより、導電粒子層上に電気めっき層を形成する第２層形成工程と、貫通孔周囲の導電粒子層を除去し、導電粒子層及び電気めっき層を含む第２導電層を形成するパターン層形成工程とを含む。
　この方法によれば、ブラインドビアの形成後に、導電粒子層が除去される。このため、導電粒子層の形成のために粘度の低い導電性インクを用いることができる。よって、導電性インクの粘度が低いことに起因するブラインドビア径のばらつきを抑制できる。
　上記のプリント配線板の製造方法において、ブラインドビアを形成した後、ブラインドビアの通電加熱処理を行うことが好ましい。ブラインドビアは、導電粒子層を含む。また、導電粒子層の抵抗値は、導電性粒子同士の接触部での接触抵抗により影響を受け易い。その点、この方法によれば、ブラインドビアの通電加熱処理を行うことにより、導電性粒子同士の接触部分が溶融または焼結される。これにより、導電性粒子同士の接触抵抗、ひいてはブラインドビアの抵抗値を低くすることができる。
　上記のプリント配線板の製造方法において、第１層形成工程は、導電性インクを塗布する工程と、導電性インクの溶媒を蒸発させて導電粒子層を形成する工程と、導電粒子層に対して無電解めっき層を形成する工程とを含むことが好ましい。この方法によれば、導電粒子層の導電性粒子間の隙間にめっき材が充填されるため、導電粒子層を緻密にすることができる。この結果、ブラインドビアの抵抗値を低くすることができる。
　上記のプリント配線板の製造方法において、第１層形成工程は、更に、無電解めっき層を形成する前に、第１導電層の表面の酸化物を除去する酸化物除去剤を導電粒子層上に塗布する工程を含むことが好ましい。この方法によれば、酸化物除去剤により、第１導電層の表面の酸化物が除去されるため、第１導電層及び導電粒子層の接着強度が大きくなる。この結果、第１導電層及び導電粒子層間の剥離が抑制される。
　上記のプリント配線板の製造方法において、第１層形成工程は、更に、酸化物除去剤の塗布後に、不活性雰囲気中で酸化物除去剤を加熱処理する工程を含むことが好ましい。この方法によれば、酸化物除去剤は、導電粒子層上に塗布された後、不活性雰囲気中で加熱処理される。このため、空気中での加熱処理と比べて、酸化物除去剤と空気中の酸素との反応が抑制され、酸化物除去剤と第１導電層の酸化物との反応が促進される。従って、空気中で加熱処理する場合と比べて、第１導電層及び導電粒子層間の剥離がより一層抑制される。
　上記のプリント配線板の製造方法において、酸化物除去剤は、酸化物を還元する還元剤、および酸化物を溶解する溶解物質の少なくとも一方を含むことが好ましい。還元剤は、酸化物を還元して酸化物を分解する。溶解物質は、酸化物を溶解して酸化物を分解する。この方法によれば、第１導電層の酸化物が分解されるため、第１導電層及び導電粒子層間の接着力が大きくなる。
　上記のプリント配線板の製造方法において、還元剤は第１導電層の表面の酸化物を還元し、溶解物質は酸化物を溶解することが好ましい。この方法によれば、導電性インクは還元剤および溶解物質の少なくとも一方を含むため、導電性インクを塗布することにより、還元剤および溶解物質の少なくとも一方を第１導電層の酸化物に接触させることができる。これにより、第１導電層の酸化物が分解される。
　上記のプリント配線板の製造方法において、第１導電層は、ステンレス基板であることが好ましい。この方法によれば、第１導電層に銅材を用いる場合と比べて、プリント配線板は、高い弾性を有することができる。また、ステンレスの表面に回路が形成された部材を、振動の緩衝が求められる部品、例えば、ハードディスク等のヘッドサスペンション用の回路基板に用いることができる。
　上記のプリント配線板の製造方法において、ステンレス基板は、絶縁層との接触面にニッケル層を有していることが好ましい。一般に、ステンレスの表面は酸化し易いため、ステンレスとブラインドビアとの接続強度が低下する虞がある。この点、この方法によれば、ニッケル層によって、ステンレスの表面の酸化が抑制されるため、ブラインドビアによる接続強度の低下を抑制することができる。
　上記の課題を解決するために、本発明の第二の態様によれば、絶縁層、絶縁層の第１の面に形成された第１導電層、絶縁層の第２の面に形成された第２導電層、及び第１導電層と第２導電層とを接続するブラインドビアとを備えたプリント配線板が提供される。第２導電層は、絶縁層上に形成されかつ複数の導電性粒子を含む導電粒子層と、導電粒子層上に積層された無電解めっき層と、無電解めっき層上に積層された電気めっき層とを備え、ブラインドビアは、絶縁層を貫通する貫通孔と対応する位置に形成されると共に複数の導電性粒子を含む導電粒子層と、ブラインドビアの導電粒子層上に積層された無電解めっき層と、ブラインドビアの無電解めっき層上に積層された電気めっき層とを備え、ブラインドビアは、貫通孔の底面で第１導電層に接続されている。
　ブラインドビアは、絶縁層、無電解めっき、及び電気めっき層を順に積層して形成されている。しかしながら、この構造では、絶縁層及び無電解めっき間の接着強度が弱いため、無電解めっき層が絶縁層から剥離する虞がある。この点、この方法によれば、電気めっき層は、導電粒子層および無電解めっき層を介して第１導電層に接続されている。この場合、導電粒子層と絶縁層との接着力は、無電解めっきと絶縁層との接着強度よりも大きい。このため、絶縁層からの導電粒子層の剥離が抑制される。
　上記のプリント配線板において、複数の導電性粒子は、互いに接触する部分で溶融又は焼結されて相互に接続され、導電性粒子及び第１導電層は、互いに接触する部分で溶融又は焼結されて相互に接続されていることが好ましい。この方法によれば、複数の導電性粒子が溶融又は焼結して互いに接続され、かつ導電性粒子と第１導電層とが溶融又は焼結して互いに接続されている。このため、ブラインドビアの導通経路の電流密度が増大するため、ブラインドビアの抵抗値を小さくすることができる。
　上記のプリント配線板において、貫通孔の直径は１０μｍ以上であり、導電粒子層の厚さは０．５μｍ以下であることが好ましい。貫通孔全体に導電粒子層が形成される場合、導電粒子層が多数の隙間を含むことから、ブラインドビアの強度は低下する。この点、この方法によれば、貫通孔の底面および側面に形成された導電粒子層上に、無電解めっきおよび電気めっきが積層されている。このため、貫通孔全体に導電粒子層が形成される場合と比べて、ブラインドビアの強度を高くすることができる。
本発明の一実施形態に係るプリント配線板の部分断面図。 ブラインドビアの部分断面図。 （Ａ）～（Ｄ）はプリント配線板の製造工程を示す部分断面図。 （Ａ）～（Ｄ）はプリント配線板の製造工程を示す部分断面図。 プリント配線板の製造条件及びブラインドビアの抵抗値の関係を示す表。 従来のプリント配線板の部分断面図。
　本発明のプリント配線板を、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッドを搭載するためのヘッドサスペンション用の回路基板に具体化した一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
　図１及び図２に示すように、プリント配線板１は、第１導電層としての導電基板１０と、導電基板１０の上面に積層された絶縁層２０と、絶縁層２０の上面に形成された第２導電層としての導電パターン３０とを備えている。本実施形態では、絶縁層２０の下面が第１の面であり、絶縁層２０の上面が第２の面である。
　導電基板１０として、例えば、厚さ１０μｍ～５００μｍのステンレス基板が用いられる。この他、導電基板１０として、アルミニウム板、鉄板、銅板、導電性金属の合板、または導電性合金が用いられる。導電基板１０の厚みは、用途により設定される。導電基板１０として、表面にニッケル層が形成されたステンレス基板を用いることもできる。この場合、ニッケル層が保護膜となり、ステンレスの酸化を抑制する。
　絶縁層２０は、伸縮性のある絶縁性樹脂からなり、例えば、ポリイミドフィルムにより形成されている。このため、絶縁層２０は、プリント配線板１の振動に対応し変形することができる。
　導電パターン３０は、金属粒子からなる導電粒子層３１と、導電粒子層３１上に形成された無電解めっき層３２と、無電解めっき層３２上に形成された電気めっき層３３とにより構成されている。導電粒子層３１と無電解めっき層３２とを合わせた層を第１層とし、電気めっき層３３を第２層として、以下に記載する。
　導電粒子層３１は、平均粒径が数十ｎｍである導電性粒子３１Ａを積層して形成されている。平均粒径とは、粒径の積算分布における積算値５０％の値（Ｄ５０）を示す。積算分布は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により５００個の粒子を画像解析し、更に粒子の円半径の値を体積換算して求めた値に基づき作成される。導電粒子層３１の厚さは、０．５μｍ以下である。
　導電性粒子３１Ａは、銅（Ｃｕ）からなる。導電性粒子３１Ａとして、Ｃｕ以外に、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｉｎの群から選択される少なくとも一種を含む粒子が用いられる。また、これら導電性粒子３１Ａの混合物により、導電粒子層３１を形成することもできる。導電性粒子３１Ａの粒子径は、３０ｎｍ～１００ｎｍに範囲であることが好ましい。このような範囲に粒子径を設定することで、導電粒子層３１の表面を平滑にすることができる。
　隣接する導電性粒子３１Ａが互いに接触する部分で焼結又は溶融されることで、複数の導電性粒子３１Ａが互いに接続されている。また、導電性粒子３１Ａと導電基板１０とが接触する部分も焼結又は溶融されることで、導電性粒子３１Ａと導電基板１０とが互いに接続されている。
　無電解めっき層３２は、銅、銀、ニッケル等の金属（以下、無電解めっき金属と称す）の無電解めっきにより形成される。導電性粒子３１Ａが銅粒子の場合、銅粒子との密着性の観点から、無電解めっき層３２を銅またはニッケルにより形成することが好ましい。無電解めっき層３２は、導電粒子層３１と同じ層に形成された下層と、下層上に積層された上層とにより構成されている。下層は、導電性粒子３１Ａ同士の隙間に充填された無電解めっき金属からなる層である。上層は、無電解めっき金属を主成分として含む層である。無電解めっき層３２の厚さは、０．１μｍ～０．５μｍである。
　電気めっき層３３は、銅またはニッケル等の金属の電気めっきにより形成される。電気めっき層３３の厚さは、５μｍ～３０μｍである。電気めっき層３３の厚さは、無電解めっき層３２の厚さよりも大きい。電気めっき層３３の厚さは、プリント配線板１の用途に応じて設定される。
　絶縁層２０には、導電基板１０に達するように貫通孔４１が形成されている。ブラインドビア４０は、貫通孔４１と対応する位置に、導電粒子層３１、無電解めっき層３２及び電気めっき層３３を順に積層して形成される。ブラインドビア４０は、導電パターン３０と同じ構造を有している。
　次に、プリント配線板１の製造方法について図３（Ａ）～図４（Ｄ）を参照して説明する。
　図３（Ａ）に示すように、厚さ１０μｍ～５００μｍの導電基板１０上に、溶液状のポリイミド前駆体樹脂を塗布する。その後、ポリイミド前駆体樹脂を３００℃以上で加熱し、硬化させる。これにより、導電基板１０上に、厚さ１０μｍ～２００μｍの絶縁層２０が形成される。
　図３（Ｂ）に示すように、絶縁層２０においてブラインドビア４０と対応する部分に、直径が１０μｍ～２００μｍである貫通孔４１を形成する（貫通孔形成工程）。貫通孔４１の形成には、レーザ法またはエッチング法が用いられる。このとき、貫通孔４１は、貫通孔４１の底面が導電基板１０に達するまで、即ち、貫通孔４１の深さが絶縁層２０の厚さと同じになるまで形成される。貫通孔４１の内径は、１０μｍ～２００μｍである。貫通孔４１の形成後、レーザまたはエッチングにより生じた樹脂バリ、樹脂の粉等を除去するため、デスミア処理が行われる。
　図３（Ｃ）に示すように、絶縁層２０の表面処理後、導電基板１０の表面全体に導電性インクを塗布し、更に、塗布された導電性インクを乾燥する（第１層形成工程）。導電性インクの乾燥後、導電性粒子３１Ａの表面および導電基板１０の表面に形成された酸化物を除去するため、酸化物除去剤を塗布し、更に、塗布された酸化物除去剤を乾燥する。また、導電性粒子３１Ａを焼結するため、加熱処理が行われる。以下、各工程の詳細を説明する。
　絶縁層２０の表面処理方法として、プラズマ処理、アルカリ溶液で表面を親水化するアルカリ処理、コロナ放電により対象物の表面を改質するコロナ処理、紫外線により対象物の表面を改質するＵＶ処理等が挙げられる。これらの表面処理方法により、絶縁層２０の表面を粗化したり、絶縁層２０の表面に親水基を導入したりすることができる。その結果、導電性インクと絶縁層２０との間の表面張力が低下する。
　導電性インクは、所定の溶媒に導電性粒子３１Ａを分散させて調整されている。導電性粒子３１Ａの分散には、粒子分散剤が用いられる。溶媒として、例えば、水が用いられる。導電性インクの粘度は、水の粘度とほぼ同じである。このため、貫通孔４１の直径が１０μｍと小さくても、貫通孔４１に導電性インクを容易に充填することができる。溶媒として、エタノール等の揮発性溶媒、または水と揮発性溶媒の混合液を用いることもできる。導電性粒子３１Ａとして、平均粒径が数十ｎｍである粒子が用いられる。
　粒子分散剤として、例えば、分子量が２０００～１０００００である高分子分散剤が用いられる。具体的には、粒子分散剤として、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン等のアミン系の高分子分散剤が用いられる。また、粒子分散剤として、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース等の分子中にカルボン酸基を有する炭化水素系の高分子分散剤等を用いることもできる。
　導電性インクは、ローラを用いて、導電基板１０の表面全体に塗布される。塗布の導電性インクの厚さは、乾燥後の導電性インクの厚さが０．１μｍとなるように調整される。導電性インクの塗布には、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ダイコート法、スリットコート法、ディップコート法等の方法を用いることもできる。導電性インクの乾燥では、導電性インク中の水を蒸発させるため、空気雰囲気下で８０℃の温度が所定時間維持される。こうして、絶縁層２０の表面上に、導電性粒子３１Ａの薄層が形成される。
　導電性インクの乾燥後、導電性粒子３１Ａの表面および導電基板１０の表面に酸化物除去剤を塗布する。酸化物除去剤は、所定の溶媒に酸化物除去物質を溶解させて調整される。溶媒として、例えば、水が用いられる。溶媒として、エタノール等の揮発性溶媒、または水と揮発性溶媒の混合液を用いることもできる。
　酸化物除去剤は、塗布後、不活性ガス雰囲気中にて加熱される。酸化物除去剤の加熱温度は、５０℃～４５０℃、より好ましくは、１００℃～４００℃である。加熱処理時間は、１分～２００分、より好ましくは、１０分～６０分である。加熱処理により、導電性粒子３１Ａおよび導電基板１０の各表面に存在する酸化層が酸化物除去物質と反応して、分解される。
　酸化物除去物質として、以下の２種類に区分される。
　第１種別の酸化物除去物質は、酸化物を還元する還元性物質である。還元性物質として、次亜リン酸、亜リン酸、アスコルビン酸、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、アルコール、ヒドラジン、ホルムアルデヒド等が挙げられる。
　第２種別の酸化物除去物質は、酸化物を溶解させる酸性またはアルカリ性の物質である。この種の物質として、アリルアミン、蟻酸、グルタミン酸、脂肪酸、乳酸、フタル酸、マレイン酸、リンゴ酸、ホウ酸、塩化アンモニウム、塩化マグネシウム、塩化メチル、クロロホルム、酢酸ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、トリクロロエチレン、硫化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、硫酸アルミニウム、ヘキサクロロエタン、等が挙げられる。特に、アリルアミン、蟻酸、グルタミン酸、脂肪酸、乳酸、フタル酸、マレイン酸、リンゴ酸は、酸化物除去剤の乾燥後に残留しても、イオン性元素が残留しないため、好適である。
　酸化物除去剤は、溶媒中に、第１種別の酸化物除去物質および第２種別の酸化物除去物質のいずれか一方または両方を溶解して用いられる。また、溶媒中に、酸化物除去物質の分散剤や、溶液のｐＨを調整するｐＨ調整剤を添加してもよい。
　導電性インクを乾燥した後の加熱処理では、導電性粒子３１Ａを焼結すると共に、導電性粒子３１Ａ以外の有機物（以下、「残留有機物」）を除去する。残留有機物として、導電性インクに含まれる粒子分散剤、酸化物除去剤等が挙げられる。加熱処理は、導電性粒子３１Ａの酸化を抑制するため、例えば、窒素ガス雰囲気中で行われる。加熱処理では、５℃／分の昇温速度で３５０℃まで昇温され、更に３５０℃の温度が３０分間維持される。こうして、導電性粒子３１Ａが焼結し導電性粒子３１Ａ同士が互いに接続されることで、導電粒子層３１が形成される。このように比較的低い温度で焼結できる理由は、平均粒径が数十ｎｍである導電性粒子３１Ａの表面エネルギが高いためである。
　次に、図３（Ｄ）に示すように、絶縁層２０からの厚さが略０．２μｍとなるように無電解めっき層３２を形成する。具体的には、導電粒子層３１および絶縁層２０上にＰｄ－Ｓｎ等の触媒金属を塗布した後、Ｓｎを溶解して、導電粒子層３１にＰｄを付着させる。そして、銅めっき液に浸漬することにより、導電粒子層３１および絶縁層２０上に無電解めっき層３２を形成する。こうして、隣接する導電性粒子３１Ａ間の隙間、および導電性粒子３１Ａ及び導電基板１０間の隙間が、無電解めっき金属により充填される。これにより、導電粒子層３１の密度が高くなると共に、導電粒子層３１の表面には緻密な無電解めっき層３２が形成される。
　次に、セミアディティブ－パターン法により導電パターン３０およびブラインドビア４０を形成する。以下、具体的に各工程を説明する。
　図４（Ａ）に示すように、ブラインドビア４０および導電パターン３０に対応する部分を除く無電解めっき層３２の表面上に、レジスト５０を形成する。レジスト５０は、フォトレジストを基板上にラミネートしてからフォトマスクを用いて露光及び現像することにより形成される。
　図４（Ｂ）に示すように、銅の電気めっきを行い、無電解めっき層３２上に電気めっき層３３を形成する（第２層形成工程）。これにより、導電粒子層３１および絶縁層２０上に、導電パターン３０およびブラインドビア４０が形成される。
　図４（Ｃ）に示すように、レジスト５０を剥離した後、シード層、即ち無電解めっき層３２および導電粒子層３１を、過水硫酸により除去する。更に、無電解めっきの際に絶縁層２０に付着したＰｄを除去する。以上の工程により、ブラインドビア４０および導電パターン３０が形成される（パターン層形成工程）。
　続いて、本実施形態の製造方法と従来の製造方法との比較について説明する。
　従来の製造方法では、絶縁層２０に貫通孔４１を形成した後、貫通孔４１の周囲にランドパターンを形成した。続いて、貫通孔４１の導電ペーストを充填することにより、ランドパターンと導電基板１０とを接続していた。このような方法によれ、貫通孔４１の小径化に伴う導電ペーストの未充填の問題を解決するため、導電ペーストの粘度を低くする必要があった。しかしながら、導電ペーストの粘度を低くすることにより、導電ペーストが熱硬化の際にランドパターンを越えて広がるため、ブラインドビア径がばらつくとの問題があった。
　この点、本願発明は、図４（Ａ）～図４（Ｃ）の各工程を特徴としている。つまり、従来のブラインドビア４０の製造方法と異なり、貫通孔４１に導電材料を充填する工程、即ち、導電性インクの塗布が電気めっきの前に行われるため、低粘度の導電性インクを使用することができる。更に、導電性インクの塗布後にシード層（無電解めっき層３２および導電粒子層３１）を除去すればよいため、ブラインドビア４０の寸法にばらつきが生じることも抑制できる。よって、ブラインドビア４０の寸法精度を、セミアディティブ－パターン法のパターン精度と同じにすることができる。
　また、本実施形態のプリント配線板１の製造方法では、ブラインドビア４０および導電パターン３０を形成した後、ブラインドビア４０の抵抗値を低下させるため、ブラインドビア４０の通電加熱処理が行われる。以下、この処理について説明する。
　図４（Ｄ）に示すように、定電流源６０の高電位側のプローブ６１を、ブラインドビア４０の電気めっき層３３に接触させる。また、グランド側のプローブ６２を、導電基板１０に接触させる。そして、両プローブ６１，６２を用いて、ブラインドビア４０に一定電流を流す。
　導電粒子層３１および無電解めっき層３２の抵抗は、導電性粒子３１Ａの導電率、無電解めっきの導電率、導電性粒子３１Ａ同士の接触抵抗、導電性粒子３１Ａ及び導電基板１０間の接触抵抗、無電解めっき及び導電性粒子３１Ａ間の接触抵抗等により定められる。上記各要素のうち、導電粒子層３１および無電解めっき層３２の抵抗は、特に、導電性粒子３１Ａ同士の接触抵抗、および導電性粒子３１Ａ及び導電基板１０間の接触抵抗の影響を大きく受ける。また、導電性粒子３１Ａの表面及び導電基板１０の表面に酸化層が形成されている場合、上記各接触抵抗は、導電粒子層３１および無電解めっき層３２の抵抗に対してより大きく寄与するようになる。そこで、各接触抵抗を低減するため、ブラインドビア４０にパルス電流を流すことにより、導電性粒子３１Ａ同士の接触部分と、導電性粒子３１Ａ及び導電基板１０間の接触部分とをそれぞれ焼結又は溶融する。これにより、導電性粒子３１Ａ同士が接続されると共に、導電性粒子３１Ａと導電基板１０とが互いに接続される。また、この場合、導電性粒子３１Ａ同士の接触抵抗と、導電性粒子３１Ａ及び導電基板１０間の接触抵抗とがそれぞれ小さくなる。
　次に、プリント配線板１の製造方法における酸化物除去剤の塗布による効果、およびブラインドビア４０に対する通電加熱による効果について、図５に示すプリント配線板１の実施例および比較例を参照して説明する。
　実施例１～３では、酸化物除去剤を塗布してから、通電加熱を行った。比較例では、酸化物除去剤を塗布せずに、通電加熱を行った。そして、各実施例及び比較例について、通電加熱前後のブラインドビア４０の抵抗値をそれぞれ計測した。
　＜実施例１＞
・母材には、絶縁層２０が積層された導電基板１０を用いた。
・導電基板１０には、厚さ２０μｍであるＳＵＳ３０４の基板を用いた。
・絶縁層２０をポリイミド樹脂により形成した。絶縁層２０の厚さを１０μｍとした。
・絶縁層２０にＹＡＧレーザを照射して、ブラインドビア４０の貫通孔４１を形成した。貫通孔４１の直径を６０μｍとした。
・導電性インクには、平均粒径が４０ｎｍである銅粒子を８質量％だけ水に分散させた水溶液を用いた。
・導電性インクを母材に塗布した後、８０℃で約３０秒間加熱し、導電基板１０を乾燥した。
・導電性インクの乾燥後、酸化物除去剤（還元剤）としてのアスコルビン酸の１．０質量％水溶液を、導電性インクの乾燥物上に塗布した。この後、不活性ガス雰囲気下で９０℃の温度を３０分間維持した。続いて、５℃／分の昇温速度で３５０℃にまで昇温し、更に温度３５０℃で３０分間加熱して、導電粒子層３１を形成した。
・導電粒子層３１上に、銅の無電解めっきを行った。無電解めっき層の厚みを０．２μｍとした。
・無電解めっき層上に、セミアディティブ－パターン法により導電パターン３０およびブラインドビア４０を形成した。
・電流５Ａ、パルス幅１００μｓのパルス電流を、ブラインドビア４０に通電した。
（結果）
・ブラインドビア４０の通電前の抵抗値は１．４Ωであった。
・ブラインドビア４０の通電後の抵抗値は０．１１Ωであった。
　＜実施例２＞
・導電性インクの乾燥後、酸化物除去剤（酸化物溶解剤）として、グルタミン酸の１．０質量％水溶液を導電性インクの乾燥物上に塗布した以外は、実施例１と同じ製造条件とした。
（結果）
・ブラインドビア４０の通電前の抵抗値は１．２Ωであった。
・ブラインドビア４０の通電後の抵抗値は０．０９Ωであった。
　＜実施例３＞
・導電性インクの乾燥後、酸化物除去剤（酸化物溶解剤）としてのマレイン酸の１．０質量％水溶液を導電性インクの乾燥物上に塗布した以外は、実施例１と同じ製造条件とした。
（結果）
・ブラインドビア４０の通電前の抵抗値は１．２Ωであった。
・ブラインドビア４０の通電後の抵抗値は０．０９Ωであった。
　＜比較例＞
・酸化物除去剤を塗布しなかったこと以外は、実施例１～３と同じ製造条件とした。
（結果）
・ブラインドビア４０の通電前の抵抗値は１．８Ωであった。
・ブラインドビア４０の通電後の抵抗値は０．１４Ωであった。
　＜評価＞
　図５を参照して、各実施例および比較例を比較する。
　各実施例および比較例のいずれについて、ブラインドビア４０にパルス通電を行ったが、パルス通電の効果はどれも同じであった。つまり、通電後の抵抗値は、通電前の抵抗値よりも小さかった。これは、パルス通電前、導電性粒子３１Ａ同士の接触部分と導電性粒子３１Ａ及び導電基板１０間の接触部分とで抵抗値が比較的高かったのに対し、パルス通電後は、各接触部分が加熱されて溶融又は焼結し各接触部分の抵抗値が低下したものと考えられる。
　一方、通電前のブラインドビア４０の抵抗値を比較すると、各実施例の抵抗値は、比較例の抵抗値よりも小さかった。これは、いずれも実施例についても、酸化物除去剤を塗布したため、導電性粒子３１Ａ表面の酸化物および導電基板１０表面（ブラインドビア４０底面）の酸化物が除去されたものと考えられる。
　以下、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
　（１）絶縁層２０に導電性インクを塗布して、導電粒子層３１を形成する。次に、電気めっきにより、導電粒子層３１上にブラインドビア４０を形成する。更に、ブラインドビア４０の周囲の導電粒子層３１及び無電解めっき層３２を除去する。この方法によれば、ブラインドビア４０の形成後に、導電粒子層３１が除去される。このため、導電粒子層３１の形成のために粘度の低い導電性インクを用いることができる。よって、導電性インクの粘度が低いことに起因するブラインドビア径のばらつきを抑制できる。
　（２）ブラインドビア４０を形成した後、ブラインドビア４０の通電加熱処理が行われる。ブラインドビア４０は、導電粒子層３１を含む。また、導電粒子層３１の抵抗値は、導電性粒子３１Ａ同士の接触部での接触抵抗により影響を受け易い。本実施形態によれば、ブラインドビア４０の通電加熱処理を行うことにより、導電性粒子３１Ａ同士の接触部分が溶融または焼結される。これにより、導電性粒子３１Ａ同士の接触抵抗、ひいてはブラインドビア４０の抵抗値を低くすることができる。
　（３）導電性インクの溶媒を蒸発させて導電粒子層３１を形成した後、導電粒子層３１上に無電解めっき層３２を形成する。この方法によれば、導電性粒子３１Ａ間の隙間にめっき材が充填されるため、導電粒子層３１を緻密にすることができる。この結果、ブラインドビア４０の抵抗値を低くすることができる。
　（４）導電粒子層３１を形成した後、酸化物除去剤を導電粒子層３１上に塗布する。この構成によれば、酸化物除去剤により、導電基板１０の表面の酸化物が除去されるため、導電基板１０及び導電粒子層３１の接着強度が大きくなる。この結果、導電基板１０及び導電粒子層３１間の剥離が抑制される。
　（５）酸化物除去剤は、塗布後に、不活性雰囲気中で加熱処理される。この方法によれば、空気中での加熱処理と比べて、酸化物除去剤と空気中の酸素との反応が抑制され、酸化物除去剤と導電基板１０の酸化物との反応が促進される。よって、導電基板１０及び導電粒子層３１間の剥離がより一層抑制される。
　（６）酸化物除去剤として、酸化物を還元する還元剤、および酸化物を溶解する溶解物質の少なくとも一方が用いられる。還元剤は、酸化物を還元して酸化物を分解する。溶解物質は、酸化物を溶解して酸化物を分解する。この方法によれば、導電基板１０の酸化物が分解されるため、導電基板１０及び導電粒子層３１間の接着力が大きくなる。
　（７）導電基板１０にはステンレス基板が用いられる。この構成によれば、導電基板１０に銅材を用いる場合と比べて、プリント配線板１は高い弾性を有することができる
　（８）ブラインドビア４０は、導電粒子層３１、無電解めっき層３２、及び電気めっき層３３を備えている。ブラインドビア４０は、絶縁層２０上に無電解めっき及び電気めっき層３３を順に積層して形成されている。しかしながら、この構造では、絶縁層２０及び無電解めっき層３２間の接着強度が弱いため、無電解めっき層３２が絶縁層２０から剥離する虞がある。この点、本実施形態によれば、電気めっき層３３は、導電粒子層３１および無電解めっき層３２を介して導電基板１０に接続されている。この場合、導電粒子層３１と絶縁層２０との接着力は、無電解めっきと絶縁層２０との接着強度よりも大きい。このため、絶縁層２０からの導電粒子層３１の剥離が抑制される。
　（９）複数の導電性粒子３１Ａは、互いに接触する部分で溶融又は焼結されて相互に接続されている。また、導電性粒子３１Ａ及び導電基板１０は、互いに接触する部分で溶融又は焼結されて相互に接続されている。この構成によれば、ブラインドビア４０の導通経路の電流密度が増大するため、ブラインドビア４０の抵抗値を小さくすることができる。
　なお、本実施形態を以下に示すように変更してもよい。
　・一般に、ステンレスの表面は酸化し易いため、ステンレス基板とブラインドビア４０との接続強度が低下する虞がある。これを防ぐため、導電基板１０としてステンレス基板は、絶縁層２０との接触面にニッケル層を有してもよい。この構成によれば、ニッケル層によってステンレスの表面の酸化が抑制されるため、ステンレス基板とブラインドビア４０との接続強度の低下を抑制することができる。
　・導電性インクの乾燥後、導電粒子層３１に酸化物除去剤を塗布したが、酸化物除去剤を導電性インクに予め添加してもよい。このようにしても、導電性インク中の還元剤及び溶解物質を導電基板１０の酸化物に接触させて、導電基板１０の酸化物を分解することができる。この方法によれば、酸化物除去剤の塗布及び酸化物除去剤を含む溶液の乾燥のための各工程が不要となり、製造工程が簡略化される。
　・導電性インクの乾燥後、酸化物除去剤の塗布及び乾燥を行ったが、導電性粒子３１Ａの焼結工程に、酸化物除去剤の乾燥を含めてもよい。例えば、２段階の加熱温度で、酸化物除去剤の塗布物を不活性雰囲気下で加熱する。第１段階の温度を、酸化物除去剤の水分を蒸発させる温度すなわち５０℃～１００℃として、３０分間維持する。その後、第２段階の温度を３５０℃として、３０分間維持する。
　・導電パターン３０およびブラインドビア４０をセミアディティブ－パネル法により形成してもよい。いずれの製造方法によっても、導電パターン３０の形成後、導電粒子層３１および無電解めっき層３２を除去できるため、従来の製造方法に比べて、ブラインドビア４０の寸法精度を高くすることができる。
　・本発明は、導電パターン３０と、その上方又は下方に配置される導電パターン３０とを接続するブラインドビア４０に適用してもよい。
　・本発明は、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッドを搭載するための磁気ヘッドサスペンション用のプリント配線板１以外に、種々のプリント配線板１に適用してもよい。

Claims (12)

  1. 絶縁層、前記絶縁層の第１の面に形成された第１導電層、前記絶縁層の第２の面に形成された第２導電層、及び前記第１導電層と前記第２導電層とを接続するブラインドビアを備えたプリント配線板の製造方法において、
    　前記絶縁層において、前記第１導電層に達するように貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
    　前記貫通孔を含む領域に、導電性粒子を含む導電性インクを塗布して導電粒子層を形成する第１層形成工程と、
    　電気めっきにより、前記導電粒子層上に電気めっき層を形成する第２層形成工程と、
    　前記貫通孔周囲の前記導電粒子層を除去し、前記導電粒子層及び前記電気めっき層を含む前記第２導電層を形成するパターン層形成工程と
    　を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  2. 請求項１に記載のプリント配線板の製造方法において、
    　前記ブラインドビアを形成した後、前記ブラインドビアの通電加熱処理を行うことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  3. 請求項１又は２に記載のプリント配線板の製造方法において、
    　前記第１層形成工程は、
    　前記導電性インクを塗布する工程と、
    　前記導電性インクの溶媒を蒸発させて前記導電粒子層を形成する工程と、
    　前記導電粒子層に対して無電解めっき層を形成する工程と
    　を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  4. 請求項３に記載のプリント配線板の製造方法において、
    　前記第１層形成工程は、更に、無電解めっき層を形成する前に、前記第１導電層の表面の酸化物を除去する酸化物除去剤を前記導電粒子層上に塗布する工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  5. 請求項４に記載のプリント配線板の製造方法において、
    　前記第１層形成工程は、更に、前記酸化物除去剤の塗布後に、不活性雰囲気中で前記酸化物除去剤を加熱処理する工程を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  6. 請求項４又は５に記載のプリント配線板の製造方法において、
    　前記酸化物除去剤は、前記酸化物を還元する還元剤、および前記酸化物を溶解する溶解物質の少なくとも一方を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  7. 請求項６に記載のプリント配線板の製造方法において、
    　前記還元剤は前記第１導電層の表面の酸化物を還元し、前記溶解物質は前記酸化物を溶解することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  8. 請求項１～７のいずれか一項に記載のプリント配線板の製造方法において、
    　前記第１導電層は、ステンレス基板であることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  9. 請求項８に記載のプリント配線板の製造方法において、
    　前記ステンレス基板は、前記絶縁層との接触面にニッケル層を有していることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  10. 絶縁層、前記絶縁層の第１の面に形成された第１導電層、前記絶縁層の第２の面に形成された第２導電層、及び前記第１導電層と前記第２導電層とを接続するブラインドビアとを備えたプリント配線板において、
    　前記第２導電層は、
    　前記絶縁層上に形成されかつ複数の導電性粒子を含む導電粒子層と、
    　前記導電粒子層上に積層された無電解めっき層と、
    　前記無電解めっき層上に積層された電気めっき層とを備え、
    　前記ブラインドビアは、
    　前記絶縁層を貫通する貫通孔と対応する位置に形成されると共に複数の導電性粒子を含む導電粒子層と、
    　前記ブラインドビアの導電粒子層上に積層された無電解めっき層と、
    　前記ブラインドビアの無電解めっき層上に積層された電気めっき層とを備え、
    　前記ブラインドビアは、前記貫通孔の底面で前記第１導電層に接続されていることを特徴とするプリント配線板。
  11. 請求項１０に記載のプリント配線板において、
    　前記複数の導電性粒子は、互いに接触する部分で溶融又は焼結されて相互に接続され、
    　前記導電性粒子及び前記第１導電層は、互いに接触する部分で溶融又は焼結されて相互に接続されていることを特徴とするプリント配線板。
  12. 請求項１０又は１１に記載のプリント配線板において、
    　前記貫通孔の直径は１０μｍ以上であり、前記導電粒子層の厚さは０．５μｍ以下であることを特徴とするプリント配線板。
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