JPH055198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は多層印刷配線板に係り、特に熱可塑性
材料を基材および導体配線パターンに用いた多層
印刷配線板に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、電気機器の小型化、多機能化が急速に進
み、これに伴い部品の小型化、薄膜化さらに回路
の複雑化によつて同一平面内での配線は困難とな
り、多層印刷配線板が広く使われるようになつて
きている。

多層印刷配線板としては、アルミナ基材に厚膜
導体を印刷し、800℃以上の高温で焼成した後、
絶縁ペーストを印刷・焼成する工程を順次くり返
す厚膜多層印刷配線板、あるいはグリーンシート
状のアルミナ基材に導体ペーストを印刷したシー
トを複数枚積層し同時焼成するグリーンシート多
層印刷配線板がよく知られているが、前者では表
面の平滑性の観点から層数は４〜５層が限界であ
り、後者では厚膜多層印刷配線板よりも多層化が
可能であるが、層間の接続法として導体を埋め込
んだりスルーホール内メツキを施す方法がとられ
る関係から、コスト的に高くなるとともに、多層
化により全体の厚みが増大するという欠点があつ
た。

また、銅箔張り樹脂基板による多層配線板も用
いられているが、層間の接続にスルーホールメツ
キが必要となるためプロセスが複雑で、やはりコ
ストが高くなるという問題があつた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、製造プロセスが簡単で低コス
トであつて、しかも薄型化に適した多層印刷配線
板を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明に係る多層印刷配線板は、シート状に成
形した熱可塑性絶縁基板上に、熱可塑性有機バイ
ンダと金属粉体を主成分とする導体ペーストを印
刷、乾燥した配線シートを単位配線シートとして
複数枚積層し、加熱圧着により一体成型したこと
を特徴としている。

［発明の効果］ 本発明によれば、導体配線パターンを予め形成
した複数枚の単位配線シートを積層することで多
層化がおこなわれるので、厚膜多層印刷配線板の
ように表面平滑性の問題から層数が制限されるこ
とがなく、より多層化が可能となる。また、熱可
塑性絶縁基材に予めスルーホールを形成してお
き、その表裏面に熱可塑性有機バインダを用いた
導体ペーストを印刷することで加熱圧着時に層間
の接続がなされ、グリーンシート印刷配線板や銅
箔張積層板のように層間の接続のために導体を埋
込んだり、スルーホール内メツキを行なう必要が
ないので、製造プロセスが簡単となり、低コスト
化を図ることができる。さらに、加熱圧着によつ
て一体化することにより全体の厚さを非常に薄く
することができ、同じ層数で従来の多層配線板に
比べより薄型な多層印刷配線板が実現される。ま
た、絶縁材料と導体材料が膨脹差の少ない樹脂系
で構成されているので、樹脂−金属の組合わせか
らなる従来の印刷配線板に比較して熱ストレスに
対しより安定となるという利点もある。

［発明の実施例］ 本発明による多層印刷配線板の一実施例をその
製造プロセスとともに図面を参照して説明する。

第１図ａはシート状に成形した熱可塑性樹脂製
絶縁基材１を示したもので、この基材１には予め
スルーホール２が設けられている。この熱可塑性
絶縁基材１の一方の面上に熱可塑性樹脂をバイン
ダとし金属粉と溶剤からなる導体ペーストを印刷
し、乾燥後、他方の面にも同じペーストを印刷
し、乾燥させる。これによつて、第１図ｂに示す
ように導体配線パターン３が形成され、単位配線
シート４が得られる。この単位配線シート４の厚
さは１mm以下、好ましくは500μmm以下が適当で
あり、この程度に薄ければ表裏面の導体配線パタ
ーン３の印刷工程でスルーホール２の内壁に導体
ペーストが付着し、層間の接続が達成される。

ここで、基材１に用いる熱可塑性有機樹脂とし
ては、具体的にはポリ塩化ビニル、飽和ポリエス
テル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート、ポリフエニレンオキサイド、ポリ
スルフオン、ポリフエニレンサルフアイド、ポリ
アセタール、ポリアミド等が挙げられる。一方、
導体ペーストとしては上記熱可塑性有機樹脂ある
いは、他の熱可塑性有機樹脂をバインダとして、
これと金属粉体とを混練、調製したものを用い、
必要があれば溶剤を適宜添加する。金属粉体には
銀、銅、ニツケル、金、白金、アルミニウム粉等
のいずれを用いてもよいが、導電性、経済性を考
慮すると銅、銀が適当である。

次いで、上記のようにして得られた単位配線シ
ート４を第１図ｃに４ａ，４ｂ，４ｃで示すよう
に複数枚積層し、熱プレス５を用いて加熱圧着す
る。熱プレスの温度、圧力、加圧時間は使用した
樹脂材料により異なり、その条件は適宜選択す
る。

この加熱圧着により、各単位配線シート４ａ，
４ｂ，４ｃは第２図に示すように一体成型される
とともに、スルーホール２内の電気的接続を含め
て最終的な導体配線パターンが同時に形成され
る。この場合、導体ペーストは熱可塑性樹脂でで
きているため、加熱圧着によつて上、下の単位配
線シート上の導体配線パターン３どうしが加熱融
着され、電気的コンタクトが確実に形成される。
また、基材１と導電ペーストのバインダが同種の
ものであれば、さらに良好に一体化したものが得
られ好都合である。

次に、本発明の多層配線基板のより具体的な製
造プロセスの実施例を説明する。

〈実施例 １〉 熱可塑性絶縁基材として厚さ100μmm、外形50
mm×60mmの硬質ポリ塩化ビニルを用い、その所定
位置に0.5mmのスルーホールを形成した。この
熱可塑性絶縁基材の一方の面上に、バインダとし
て同じくポリ塩化ビニルを用い、銀粉と溶剤とを
以下の組成に混練調整した導体ペーストを印刷し
た。

導体ペースト組成 塩化ビニル−酢酸ビニルコーポリマ（酢酸ビニ
ル含有量10％） …18重量部 銀粉（平均粒径5μmm） …80重量部 溶剤（キシレン、テトラリンの混合溶剤）
…90重量部 次に、60℃、20分間乾燥器内で、印刷された導
体ペーストの溶剤を除去し、基材の他方の面上に
同じ導体ペーストを印刷し、同じく60℃、20分間
乾燥処理を施した。この時、スルーホール内壁は
導体ペーストで接続されていることが顕微鏡で確
認された。

上記と同様の方法で製造した単位配線シートを
さらにもう一枚用意し、厚さ100μmm、外形50mm
×60mmの層間絶縁用単位配線シート（第３図の４
ｂに相当する）に0.5mmの層間導通用スルーホ
ールを設けた後、このスルーホールに１mmのパ
ターンで両面から同様に導体ペーストを印刷、乾
燥した単位配線シートを第２図ｃのごとく積層
し、卓上型熱プレスを用いてヒータ温度170℃、
圧力8t、保持時間15分として熱圧着を行ない、直
ぐに冷却して取出した。この熱プレス機は、ヒー
タ部と水冷部が同一面内に配置されていて、急冷
可能な構造をなつている。得られた多層印刷配線
板は導体配線パターンが４層の構造となり、トー
タルの厚みは300μmmであつた。スルーホールを
含む電気的接続の信頼性は、−40℃〜＋60℃、200
サイクルの熱衡激試験においても断線等の異常は
見られず良好であつた。

〈実施例 ２〉 基材に厚さ50μmm、外形40mm×50mmのポリカー
ボネートを用い、パンチングにより0.3mmのス
ルーホールを設けた。この基材に以下の組成の導
体ペーストを印刷、乾燥した。印刷に用いたスク
リーンマスクは、325メツシユ、乳材10μmmのス
テンレスバイア張りのものであつた。乾燥条件は
60℃、20分であつた。

導体ペースト組成 ポリカーボネート樹脂 …20重量部 銀粉（シルベスト） …85重量部 溶剤（MIBKとｎ−ブチルカルビトールの混合
溶剤） …150重量部 乾燥後、裏面のパターンをスクリーン印刷し、
同一条件で乾燥した。このような単位配線シート
を８枚用意して積層し、熱プレス機を用いて熱圧
着成型を行なつた。熱圧着の条件は、ヒータ温度
220℃、圧力7t、保持時間を20分間とした。こう
して得られた多層印刷配線板は、導体配線パター
ンが８層であり、全体の厚みは0.25mmとなつた。
電気的導通試験およびスルーホール部断面観察に
おいて、断線などの異常は見られなかつた。

以上述べたように、本発明による多層印刷配線
板は絶縁基材および導体配線パターンの導体ペー
ストのバインダに熱可塑性樹脂を用いて、基材上
に導体配線パターンを形成した単位配線シートを
複数枚積層し熱圧着により一体化した構造である
ため、厚膜多層印刷配線板やグリーンシート多層
印刷配線板および銅箔張り積層板等の従来技術の
多層配線板と比較して製造プロセスが簡単で低コ
ストであり、また全体の厚みを格段に薄くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｃは本発明の一実施例に係る多層印
刷配線板の製造プロセスを説明するための図、第
２図は同実施例の多層印刷配線板の断面図であ
る。 １……熱可塑性絶縁基材、２……スルーホー
ル、３……導体配線パターン、４ａ〜４ｃ……単
位配線シート、５……熱プレス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性絶縁基材とこの基材の表裏面上に形
   成された導体配線パターンとからなる単位配線シ
   ートを複数枚重ねて一体成型した多層印刷配線板
   において、前記熱可塑性絶縁基材上に熱可塑性有
   機バインダと金属粉体とを主成分とする導体ペー
   ストを印刷、乾燥して導体配線パターンを形成し
   た単位配線シートを複数枚積層し、加熱圧着によ
   り一体成型してなることを特徴とする多層印刷配
   線板。 ２ 熱可塑性樹脂絶縁基材はポリ塩化ビニルから
   なるものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の多層印刷配線板。 ３ 熱可塑性樹脂絶縁基材は飽和ポリエステル樹
   脂からなるものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の多層印刷配線板。 ４ 単位配線シートの一部が熱可塑性絶縁基材上
   に導体配線パターンとしてスルーホール導体のみ
   を形成した層間絶縁用のシートであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の多層印刷配線
   板。