JPH0261160B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回路板、特に２以上の平面に回路図形
を有する回路板の製造方法に関するものである。

絶縁性物質からなる基材の両面に回路図形を有
する回路板を製造することがよく知られている。
メツキした穿孔連結による両面回路板として知ら
れる回路板に関して、板の両面に配置され、電流
路を形成する回路図形導体は絶縁性基材を貫通し
た孔の金属化壁によつて連結される。この孔の金
属化壁における金属コーテイングは、個々の回路
図形間の電気的接合をその金属が形成するように
設けられるものである。

従来、薄い絶縁性基材の複数枚からその表面に
回路図形を支持する多面回路を加熱プレス法で形
成することが提案されてきた。異なる平面上の回
路図形導体間の連結は、かかる多面回路板では各
連結点に孔を設けることによつて達成される。こ
の孔の壁面は、各回路図形間の電気的な結合を形
成する金属コーテイングを備える。この方法の変
形として孔の壁面が金属化されるだけでなく、そ
の孔自身が金属で充填されることもある。

多面回路板の異なる平面上の回路図形間の結合
に金属充填した孔、又は金属化壁を有する孔を使
用することは不利である。というのは多面複合体
の回路板表面における回路図形間の結合は付加的
な結合、独立して設けられた孔、表面に連結され
る構成要素の結合に対する接続面などに役立たな
い。これは回路図形に大きな面積を使用し、それ
が結合や孔の形成、構成要素の結合に役立たない
ことを意味する。したがつて回路板をより大きく
する必要がある。回路板を大きくすることはコス
ト面からだけでなく、高度に集積された構成要素
の使用や細密化傾向の増加の理由からも望ましく
ない。高密度構成要素及び細密化の利益が失われ
るのである。

多面回路板上の回路図形を小さな径の孔を結合
することで連結することが提案されている。しか
しこれはその孔の製造を複雑にし、孔壁の確実の
金属化が困難となり、そのような問題はまだ完全
に解決されていない。

第１平面に導電図形を形成した後にマスク層を
適用するような方法で、多面回路板を製造するこ
とも提案されている。このマスク層は電気的結合
が最初の導電図形と次の面の導電図形の間でなさ
れるべき所定の点を露出して残してなされる。こ
の露出点は無電解メツキ法によつて従来知られた
ように第１及び第２導電図形平面上の導電図形間
に結合を形成する。続く層の導電図形間の結合は
このようにして電気結合点を露出して有するマス
ク層を次の導電電気平面が適用される前に各層に
適用することによつて達成される。導電図形間の
結合は露出した接続点に続いて無電解メツキをす
ることによつて形成される。

このマスク法は機械的及び熱的応力に抵抗性あ
る確実な連結を製造するのには適切でないことが
わかつている。

本発明の目的は経済的かつ縮小化した方法で連
続配置された平面上の導電図形間の連結を金属化
壁を有する孔を用いることなく形成する方法を提
供することである。かかる方法による多面回路板
は連続配置された平面上の回路図形間を新規な改
良された方法で連結する。

本発明では、前述の如く Ａ 第１平面の導体図形を形成し、 Ｂ 次いで、上記第１平面の導体図形上に、次に
続く平面の対応する導体図形との結合点が第１
の窓として露出残存するように、絶縁マスク層
を形成し、 Ｃ その後、第２平面の導体図形を金属析出法で
形成し、同時に絶縁マスク層で覆われずに露出
している上記第１の窓に金属析出させ、この点
で、第１及び第２平面の対応する導体図形を相
互に内部結合するという方法において、 上記絶縁マスク層を乾燥した後、このマスク層
上に金属析出に対して接着性ある接着剤層を適用
し、しかも、この接着剤層が上記マスク層中に露
出する上記第１の窓の縁を覆つて、それぞれ導体
図形の露出した金属表面上に、より小さな第２の
窓を残すように適用することによつて、上記目的
を達成する。

この接着剤層を、上記導体図形の金属に実質的
に影響を及ぼさない範囲で薬剤処理して、表面を
微孔性、極性及び湿潤性に転じ、この処理した接
着剤層表面及び上記導体図形の露出した金属表面
に、金属析出させることによつて、第２の導体図
形を、上記第１の導体図形と相互に内部結合され
るように、上記接着剤層上に形成できる。

即ち、本発明の方法では、熱圧によりラミネー
トされる導体図形平面の最初の１つを使用してラ
ミネートに適した誘電体物質表面に多層のプリン
ト回路を形成できるものであり、この表面は絶縁
性物質からなるマスク層で覆われるが、このマス
ク層は後の工程で最初の平面の回路板を次の平面
の回路板と適合させて、連結するのに役立つ結合
点すなわち第１の窓が、最初の導体図形（回路図
形）上に露出残存するように、適用される。

続いて、接着剤層を、マスク層上に適用する
が、この接着剤層は第２平面の導体図形を接着性
よく安定して形成するためのものであり、同時に
第１平面と第２平面の導体図形の連結を機械的及
び熱的応力に抵抗性のある確実なものとするため
のものである。この接着剤層は、少なくとも第２
平面の導体図形が形成さるべき領域にあるマスク
層表面を覆い、かつ上記第１の窓の縁を越して、
マスクによつて覆われずに露出して存在する導体
図形表面に至り、この点に第１の窓より小さな露
出した第２の窓を残すように適用される。

その後、接着剤層表面は、金属析出に対する前
記表面の接着性をより高めるために、特開昭51−
70132号公報、。米国特許第3445350号、第3437507
号、第3533828号、第3625758号などに記載される
ような薬剤（分解剤）で処理され、面領領域を微
孔性、極性かつ湿潤性に変える。続いて第２の平
面の回路図形が表面層に形成される。それはよく
知られた無電解メツキ法だけで形成されても、又
無電解メツキ法と電解メツキ法の結合によつて形
成されてもよい。第２平面の回路図形の形成の間
にこの金属コーテイング、すなわち金属性導体は
均一な層に広がつて、第２の窓と固体接着剤の被
覆部まで伸び、最初の平面の相応する回路図形の
露出表面に至る。

もし導体図形を２平面以上に用いるとしても、
本発明の方法ではこの工程をその平面の数に応じ
て繰り返せばよい。

接着剤としてはその層を完全に又は少なくとも
その平面上を無電解メツキに対する触媒性を有す
るように変換し得る添加剤を含むコーテイングを
用いるのが特に有効であることがわかつている。
適当な触媒性添加剤としてはたとえば周期率表
1B及びから選ばれる金属の有機金属化合物が
ある。本発明における誘電性絶縁層上の接着剤コ
ーテイングの使用は回路板製造を実用性あるもの
とし、機械的熱的応力に対する要求をも満足す
る。かかる回路板はコンパクトで耐久性あるもの
である。

このような回路板の製造は、接着剤コーテイン
グを誘電性マスク層に形成された窓の縁を越して
最初の回路平面の導体図形の露出金属表面にまで
至らせ、その接着剤コーテイングによつてさらに
小さな第２の窓を露出させることが大切であるこ
とがわかる。これは第２平面の導体図形を形成す
る第２導電平面上に金属コーテイングを形成でき
ることとなり、又、確実な操作法で最初の平面の
導体図形に所定の接合点で連結できることとな
る。

もし接続導線でもつて構成要素を取り付けるた
めに穿孔が用いられるならば、この孔はハンダ付
けされる接合点の性質を高めるために孔壁に金属
コーテイングを設けてもよい。

本発明では金属化壁を有する孔を持つた回路板
が特に簡単な方法で形成されることもできる。そ
の使用は無電解金属メツキ法に対して有効な触媒
効果を有する接着剤物質と、触媒性添加剤を備え
た基材の両方を使用する場合である。

本発明の展開として、金属化壁を有する接合孔
が既知のごとく第１基材の両面に配置された回路
図形の連結に使用されてもよい。異なる平面に配
置されたコネクタ図形間の連結のすべて又は大部
分が金属化壁を有する孔を用いることなく形成さ
れるので回路板表面の経済的な利用ができ、非常
に信頼性ある操作が可能となる。

導体図形の最初の平面（複数であつてもよい）
は比較的低密度の導体図形を形成するに利用され
る。このような図形はたとえばスクリーン印刷法
で製造される。続く平面（複数でもよい）は必要
に応じて写真印刷法などで高密度の導体図形に形
成されるのに使用される。この方法では単に２平
面又は複数平面上に配置された回路図形を有する
回路板に対して回路図形を製造するのに異なつた
方法を使用できるものであり、安価なスクリーン
印刷法の使用で低密度の導体図形を有する層を得
ることができる。これは非常に経剤的な方法であ
る。

接着剤層の表面の微孔性、極性かつ湿潤性領域
を製造するには本発明の方法では回路図形の金属
に影響を与えないか、又は非常に限られた範囲だ
けその金属を攻撃する薬剤を使用する。アルカリ
性の過マンガン酸塩溶液の使用は、特に回路図形
が銅である場合に有用であることがわかつた。

又、誘電性マスク層は乾燥コーテイング膜の厚
さが30から100μｍを有する樹脂コーテイングの
形成で適用されるのが好ましい。特にエポキシ樹
脂混合物、すなわちエポキシとフエノール樹脂か
らなる混合物の使用が好適である。好ましい厚さ
は乾燥膜で50μｍである。

本発明の実施例において有用な接着剤コーテイ
ングは、たとえば適当な媒体の影響下で微孔を形
成する成分を含有する二層樹脂系である。

ここで実施したテストの結果、第２窓領域の面
積、すなわち接着剤コーテイング層の窓の面積が
約0.1ないし約１mm²、さらに好ましくは0.5mm²以上
であるのがよいことがわかつた。次に実施例によ
つて本発明をさらに詳しく説明する。

実施例 １ ２平面上に導体図形を配置する回路板に使用さ
れる基材として片面に銅２を被覆した市販の誘電
性基材１を使用して、第１図の如く、本発明のプ
リント回路板を製造した。

即ち、基材１を所定の大きさに切断した後、清
浄化した銅２表面に、スクリーン印刷法などによ
つて、所望の導電図形に適合させたマスク層３を
形成し、エツチング後、マスク層３を除去するこ
とによつて、第１平面に所望の導体図形（回路図
形）４を有する回路板を得た（第１図Ａ〜Ｃ参
照）。この後、この第１平面に、スクリーン印刷
法でエポキシ樹脂混合物からなる永久マスク層５
を、連結さるべき位置で、回路板の導体図形４上
に露出窓６を残存するように適用した（第１図Ｄ
参照）。この窓６の大きさは、結合を形成するの
に必要とされる面よりも少し大きく形成される。
上記樹脂混合物を約120℃で１時間熱処理後、
50μｍの厚さの乾燥被膜が得られた。

次いで、ブタジエンニトリルゴムで変成された
フエノール樹脂からなり、パラジウムの有機金属
化合物を含有する接着剤層７をスクリーン法で適
用した。この接着剤層７は、マスク層５に設けら
れた窓６の縁を越して広がり、導体図形４の金属
表面上に及び、そこに第１の窓６より小さな面積
の第２の窓６′を残存させるように適用される。
このようにして形成された本実施例の第２の窓
６′の面積は0.5mm²の大きさであつた（第１図Ｄ参
照）。

続いて、この接着剤層７は160℃で40分間熱処
理され、アルカリ性過マンガン酸塩溶液に50℃か
ら60℃、１ないし３分間露出し、熱処理された接
着剤層７上に微孔性、極性かつ湿潤性の表面を形
成する。このアルカリ性溶液は40ないし60ｇ／
の過マンガン酸カリと40ないし60ｇ／の水酸化
ナトリウムを含有する。

水、希塩酸及び水で洗浄後、第２の窓６′から
露出する金属表面を30ないし40℃の過硫酸アンモ
ンン溶液中で丁寧に洗浄した。この溶液は100な
いし250ｇ／の過硫酸アンモンを含有する。

水、希塩酸及び水で洗浄後、接着剤層７の表面
と第２の窓６から露出する金属表面の両方を覆う
金属層８を銅の無電解メツキにより形成した（第
１図Ｅ参照）。この金属層８の厚さは0.5〜2.5μｍ
の範囲で選ばれる。

次いで、第２平面に対して要求される導体図形
１０の印画に相当するマスク層９を写真印刷で適
用し、その後第２の導体図形１０を高レベルの容
量を有する電解メツキ浴で形成した（第１図Ｆ参
照）。

この回路板はソルダーストツプペイント１１で
マスク印刷仕上げし、ワークボードからパンチン
グされ、製品化される（第１図Ｇ参照）。

実施例 ２ 実施例１の方法が接着剤層の熱処理まで適用さ
れる。この熱処理に続いて第２平面上に所望の回
路図形の印画図形がマスクされる。このマスクは
やはり第２の窓を露出させるものである。接着剤
コーテイングは、続いて過マンガン酸カリ溶液で
処理され、洗浄後、その得られた製品を銅の無電
解メツキ浴中に入れる。板はこの浴で導体図形が
所望の厚さに形成されるまで放置される。洗浄
後、ソルダーストツプペイントのマスクが適用さ
れ、熱処理後、回路板が作業板から打ち抜かれ
る。

実施例 ３ 導体図形を４平面に有する回路板の製造法であ
る。実施例１又は２の方法がまず実施され、ソル
ダーストツプペイントのマスクが適用される前に
次の工程が２回繰り返される。

−誘電性マスク層の適用及び熱処理 −接着剤層の適用及び熱処理 −過マンガン酸カリ溶液での処理及び −各平面上に誘電性図形の形成 実施例 ４ この方法では両面を銅被覆された誘電性基材で
あつて、無電解金属メツキに対して該基材の表面
を触媒的に増感する物質をその中に分散して含有
する基材を用いた。このための添加剤はパラジウ
ムの有機金属化合物が基材製造時に樹脂混合物に
加えられるのがよいことがわかつた。

まず導体図形の最初の二平面の回路図形が既知
の方法で基材の両面に形成される。続いてこの導
体図形を支持する二表面の各々が、実施例１と同
様、誘電性接着剤コーテイングの適用を受ける。
続いて貫通孔が基材の両面に配置された導体図形
が連結されるように設けられる。さらにその孔壁
が実施例１、２、３に示されるような第２平面の
導体図形と一緒に形成され、回路板が仕上げられ
る。

実施例 ５ この方法は銅被覆に代えて接着剤コーテイング
を有する誘電性基材に基づくものである。回路図
形の最初の面は既知の方法で無電解メツキ又はそ
れと続いて電解メツキを併用することによつて連
続して形成される。そして実施例１ないし４のい
ずれかの方法が続いて実施される。

実施例 ６ 一面を銅被覆した誘電性基材を出発物質として
用いる。この基材はまず最初の平面の導体図形を
設け、続いて実施例１と同様に誘電性マスク層と
接着剤コーテイングを実施する。しかし実施例１
と異なつてこの例で使用する接着剤コーテイング
は無電解メツキに触媒性ある添加剤を含まない。

過マンガン酸カリ溶液での処理後、基材は無電
解メツキに対して基材を増感する触媒性増感浴溶
液に露出される。ここで使用された溶液は、塩化
パラジウム（）と塩化錫（）の反応生成物を
含有する。ここで再び実施例１の方法が続けられ
る。

前述のごとき本発明の方法は、各平面の回路図
形を機械的、熱的応力いずれに対しても抵抗性あ
るよう結合した多面回路板を経済的かつ効率よく
実施するためのものであつて、何らこれに限られ
るものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す工程図であ
る。 １……基材、２……銅、３……マスク層、４…
…導体図形、５……マスク層、６，６′……窓、
７……接着剤層、８……金属層、９……マスク
層、１０……導体図形、１１……ソルダーストツ
プペイント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２平面以上の導体図形を有するプリント回路
   板の製法において、 Ａ 第１平面の導体図形を形成し、 Ｂ 次いで、上記第１平面の導体図形上に、次に
   続く平面の対応する導体図形との結合点が第１
   の窓として露出残存するように、絶縁マスク層
   を形成し、 Ｃ 次いで、第２平面の導体図形を金属析出法で
   形成し、同時に絶縁マスク層で覆われずに露出
   している上記第１の窓に金属析出させ、この点
   で、第１及び第２平面の対応する導体図形を相
   互に内部結合するという方法において、 上記絶縁マスク層を乾燥した後、このマスク層
   上に接着剤層を適用する、ただし、この接着剤層
   は上記マスク層中に露出する上記第１の窓の縁を
   越して、それぞれ導体図形の露出した金属表面に
   乗るが、この露出した金属表面上に、より小さな
   第２の窓を残すように適用される、次いで、この
   接着剤層を、上記導体図形の金属に実質的に影響
   を及ぼさない範囲で薬剤処理して、上記接着剤層
   を微孔性、極性及び湿潤性に転じ、この処理した
   接着剤層表面及び上記導体図形の露出した金属表
   面に、金属析出させ、上記第２の窓で上記第１の
   導体図形と内部結合した第２の導体図形を上記接
   着剤層上に形成することを特徴とするプリント回
   路板の製造法。 ２ 第２の窓領域が少なくとも約0.1ないし約１
   mm²の大きさを有する開口からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 第２の窓の開口部の大きさが0.5mm²以上であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲２項記載の方
   法。 ４ 誘電性物質からなるマスク層の乾燥被膜が30
   ないし100μｍの厚さで存在することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１ないし３項のいずれかに記
   載の方法。 ５ 誘電性物質からなるマスク層の乾燥被膜が30
   ないし100μｍの厚さで存在し、接着剤層が10な
   いし50μｍの厚さを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし３項のいずれかに記載の
   方法。 ６ 誘電性物質からなるマスク層の乾燥被膜が10
   ないし100μｍの厚さで存在し、接着剤層が10な
   いし50μｍの厚さを有し、マスク層が50μｍの厚
   さを有し接着剤層が20μｍの厚さを有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし３項のい
   ずれかに記載の方法。 ７ 誘電性物質からなるマスク層の乾燥被膜が30
   ないし100μｍの厚さで存在し、接着剤層が10な
   いし50μｍの厚さを有し、マスク層が50μｍの厚
   さを有し、接着剤層が20μｍの厚さを有し、かつ
   接着剤層はその表面を金属浴溶液から金属を無電
   解析出させるのに触媒性ある物質を含有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし３項の
   いずれかに記載の方法。 ８ 誘電性物質からなるマスク層の乾燥膜が30な
   いし100μｍの厚さで存在し、接着剤層が10ない
   し50μｍの厚さを有し、マスク層が50μｍの厚さ
   を有し、接着剤層が20μｍの厚さを有し、接着剤
   層はその表面に金属浴溶液から金属を無電解析出
   するのに触媒性ある物質を含有し、アルカリ性過
   マンガン酸塩溶液が上記接着剤層に添加され、当
   該層を微孔性及び湿潤性にすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし３項のいずれかに記
   載の方法。 ９ 誘電性物質からなるマスク層の乾燥被膜が厚
   さ30ないし100μｍで存在し、接着剤層が10ない
   し50μｍの厚さを有し、マスク層が50μｍの厚さ
   を有し、接着剤層が20μｍの厚さを有し、接着剤
   層は金属浴溶液からその表面に金属を無電解析出
   するのに触媒性ある物質を含有し、アルカリ性過
   マンガン酸塩溶液が上記接着剤層に添加され、当
   該層を微孔性及び湿潤性に変え、回路板に使用さ
   れる出発物質が上記回路板の表面及びその中に存
   在する孔の壁面をその表面及び壁面が無電解メツ
   キ浴溶液に露出されたとき、強固な接着力、金属
   析出を達成する触媒性ある物質を分散含有する物
   質であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし３項のいずかに記載の方法。 １０ 誘電性物質からなるマスク層の乾燥被膜が
   30ないし100μｍの厚さで存在し、接着剤層が10
   ないし50μｍの厚さを有し、マスク層が50μｍの
   厚さを有し、接着剤層が20μｍの厚さを有し、接
   着剤層が金属浴溶液から金属をその表面に無電解
   析出するのに触媒性ある物質を含有し、アルカリ
   性過マンガン酸塩溶液が上記接着剤層に添加さ
   れ、当該層を微孔性及び湿潤性あるものとし、回
   路板として使用される出発物質が、上記回路板表
   面及びその中に存在する孔の壁面を、その表面及
   び壁面が無電解金属浴溶液に露出されたとき、強
   固な接着性ある金属の析出を達成するのに触媒性
   ある物質を分散含有するものであり、接着剤層と
   金属面の窓に存在する金属表面がまず無電解メツ
   キ浴で処理され、析出した金属層は続いてマスク
   層で各平面に要求される導体図形の陰画に相当す
   る形で設けられ、続いて導体図形は電解メツキさ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し３項のいずれかに記載の方法。 １１ 無電解形成された層が、まず電解メツキで
   強化され、そして高度なレベルで容量のある電解
   浴が導体図形の形成に使用されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし３項のいずれかに
   記載の方法。 １２ 導体図形のすべての面が回路板に対する出
   発物質の片方の面にだけ配置され、電解金属メツ
   キの工程で２つの回路板が互いに導体図形の存在
   しない面を合わせて配置されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし３項のいずれかの記
   載の方法。 １３ 金属化された孔壁を有する孔が一平面の導
   体図形形成と次の平面の導体図形に対する接合と
   同時に形成され、上記孔が構成要素取付用の孔と
   して、又は出発物質の異なる面に存在する回路図
   形の連結として、又はその両方の目的で使用され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   ３項のいずれかに記載の方法。 １４ 最初の基材表面に近い平面には、比較的低
   密度の導体図形が使用され、それに続く１又は２
   以上の平面には、より高密度の導体図形が選択配
   置されることを特徴とする特許請求の範囲第１な
   いし３いずれか１項記載の方法。 １５ 上記低密度の導体図形はスクリーン印刷法
   で製造され、上記高密度の導体図形は写真印刷法
   で製造されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １４項記載の方法。