JPH06177543A

JPH06177543A - 多層回路基板の製造方法

Info

Publication number: JPH06177543A
Application number: JP33060292A
Authority: JP
Inventors: Toshiji Shimamoto; 敏次島本
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1992-12-10
Filing date: 1992-12-10
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】絶縁基板上に形成された第１の配線パターン上
に、絶縁層を介して第２の配線パターンを積層する際、
第２の配線パターンを、高密度で且つ信頼性良く形成す
ることが可能であり、しかも工程が簡略化された多層回
路基板の製造方法を提供する。【構成】（ａ）両面に導電層２を有する絶縁基板１に貫
通孔３設け、（ｂ）次いで、導電層２の表面に、エッチ
ングレジストでパターンを形成した後、エッチングを行
い、第１の配線パターン４を形成し、（ｃ）該貫通孔３
に硬化性導電物質５を充填・硬化し、（ｄ）次にスルー
ホールを含む第１の配線パターンの特定部分を除いて絶
縁層６のパターンを形成し、基板両面に無電解メッキ、
電解メッキを施した後、上記（ｂ）の工程に準じて、第
２の配線パターン７を形成することにより、多層回路基
板を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板の新規な製造
方法に関する。詳しくは、絶縁基板上に形成された第１
の配線パターン上に、絶縁層を介して第２の配線パター
ンを積層する際、第２の配線パターンを、高密度で且つ
信頼性良く形成することが可能であり、しかも工程が簡
略化された多層回路基板の製造方法である。

【０００２】

【従来の技術】絶縁基板上に配線パターンを形成した回
路基板において、回路の高密度化、或いは電磁シールド
層の形成を目的として、該絶縁基板に形成された配線パ
ターン上に、絶縁層を介して配線パターンを積層して形
成した多層回路基板が種々開発されている。

【０００３】従来、多層回路基板の製造は、図２に示す
ように、絶縁基板１に第１の配線パターン４が形成さ
れ、また、該絶縁基板のスルーホール用貫通孔３の内面
にスルーホールメッキ層８を形成した回路基板において
は、特定のスルーホール部分等、他層との接続箇所とな
る所定の部分を避け、且つ絶縁層６を介して第２の配線
パターン７を形成する方法や、図３に示すように、スル
ーホールに絶縁性樹脂９を充填し、第１の配線パターン
４を形成し該スルーホール上を含めた第１の配線パター
ン４上に絶縁層６を形成した後、第２の配線パターン７
を形成する方法がとられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】ところが、上記方法
は、スルーホールの信頼性を向上させるため、スルーホ
ール内にメッキを２度以上にわたって厚く行う必要が有
るばかりでなく、図２に示す方法では、スルーホールを
避けて絶縁層の形成及び第２の配線パターンの形成を行
うため、パターン密度が極めて低くなる。これを改良し
たのが図３に示す方法であるが、メッキされたスルーホ
ール内に絶縁樹脂を充填する操作が必要であり、工程面
においても必ずしも有利な方法とは言えない。

【０００５】また、上記どちらの方法においても、表側
の第２の配線パターンと裏側の第１或いは第２の配線パ
ターンと導通を取る場合、スルーホール用貫通孔上で導
通が取れないため、該スルーホールを避けて、新たに導
通用のスルーホールを設ける必要がある。そのため、配
線密度が十分に上がらないという問題を有する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、両面に導電層を
有する絶縁基板にスルーホール用の貫通孔を形成し、該
導電層に第１の配線パターンを形成した後、該貫通孔に
硬化性導電物質を充填して硬化させた後、第２の配線パ
ターンと電気的に接続される上記の配線パターンの所定
の部分を除いて絶縁層を形成し、該配線パターンの所定
の部分と電気的に接続する第２の配線パターンを形成す
ることにより、メッキ層を必要以上に厚くすることな
く、且つ絶縁層及び第２の配線パターンがスルーホール
部分を含む平滑化された導電層表面に形成されるため、
極めて高精度でそれぞれのパターンが形成でき、しか
も、第２の配線パターンと第１の配線パターンのスルー
ホール部分との接続を該スルーホール上で直接行うこと
ができるため、高い配線密度で多層基板が得られること
を見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、両面に導電層を有する絶縁基板にス
ルーホール用の貫通孔を設け、且つ該導電層に配線パタ
ーンを形成した後、該貫通孔に導電性を有する硬化体を
与える硬化性導電物質を充填して硬化させ、次いで、上
記の配線パターンの所定の部分を除いて絶縁層を形成し
た後、該配線パターンの所定の部分と電気的に接続する
配線パターンを該絶縁層上に形成することを特徴とする
多層回路基板の製造方法である。

【０００８】本発明において、絶縁基板は特に制限され
ず、公知の材質、構造を有するものが制限無く使用され
る。代表的なものを例示すれば、紙基材−フェノール樹
脂積層基板、紙基材−エポキシ樹脂積層基板、紙基材−
ポリエステル樹脂積層基板、ガラス基材−エポキシ樹脂
積層基板、紙基材−テフロン樹脂積層基板、ガラス基材
−ポリイミド樹脂積層基板、ガラス基材−ＢＴ（ビスマ
レイミド−トリアジン）レジン樹脂積層基板、コンポジ
ット樹脂基板等の合成樹脂基板や、ポリイミド樹脂、ポ
リエステル樹脂等のフレキシブル基板や、アルミニウ
ム、鉄、ステンレス等の金属をエポキシ樹脂等で覆って
絶縁処理した金属系絶縁基板、あるいはセラミックス基
板等が挙げられる。

【０００９】本発明において、上記の絶縁基板は両面に
導電層を有する。この導電層の材質は特に制限されな
い。代表的な材質を例示すれば、銅、ニッケル、アルミ
ニウム等が挙げられる。又、上記導電層の厚みについて
も特に制限されないが、一般には５〜７０μｍが適当で
ある。

【００１０】上記の両面に導電層を有する絶縁基板に
は、スルーホール用の貫通孔が設けられる。上記貫通孔
の径は、特に制限されるのものではなく、任意に設定す
ることができる。特に、本発明にあって、上記貫通孔の
径は、硬化性導電物質を充填することが可能な程度の孔
径以上、通常０．２ｍｍ以上、好ましくは、０．３〜２
ｍｍより選択する事もできる。上記スルーホール用の貫
通孔の形成方法としては、ドリリング加工、パンチング
加工、レーザー加工等の通常の回路基板の製造と同様の
公知の手段が特に限定されずに用いられる。この場合、
貫通孔に充填される硬化性導電物質の硬化体と導電層と
の電気的接続の信頼性を向上させるため、該貫通孔の周
辺部に位置する導電層に傾斜面を存在させ、該硬化体と
の接触面積を増大させることが好ましい。上記の貫通孔
における導電層の周辺部の少なくとも一部に傾斜面を存
在させる方法は、両面に導電層を有する絶縁基板にスル
ーホール用の貫通孔を形成した後に、ソフトエッチング
液によりソフトエッチングを行い該傾斜面を形成する方
法、或いは、貫通孔を形成した後に、貫通孔よりも径の
若干大きなドリルにより、導電層及び絶縁層をテーパ上
に研削する方法、貫通孔よりも少し大きな径を持つエッ
チングレジストを貫通孔周辺に形成し、エッチングを行
い形成する方法等が特に限定されずに用いることができ
る。

【００１１】本発明において、スルーホール用貫通孔を
形成後、或いはスルーホール用貫通孔を形成前に、導電
層には、第１の配線パターンが形成される。該配線パタ
ーンの形成方法は、エッチングレジストによりエッチン
グパターンを形成し、エッチングを行う方法が一般的で
ある。ここで用いられるエッチングレジストはドライフ
ィルム、レジストインク等が特に制限なく使用され、パ
ターンのファイン度によって適宜選択して使用すればよ
い。また、エッチングレジストパターンはエッチング法
によってポジパターン或いはネガパターンを適宜採用す
ればよい。例えば、テンティング法に代表されるエッチ
ング法ではポジパターンを、半田剥離法、ＳＥＳ法に代
表されるエッチング法ではネガパターンを採用すればよ
い。

【００１２】本発明において、スルーホール用貫通孔が
形成され、且つ第１の配線パターンが形成された後、該
スルーホール用の貫通孔には、導電性を有する硬化体を
与える硬化性導電物質が充填され硬化される。該硬化性
導電物質は、金、銀、銅、ニッケル、鉛、カーボン等の
導電材料とエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の架橋性の
熱硬化性樹脂とを必要により有機溶剤と共に混合してペ
ースト状とした公知の硬化性導電物質を使用することが
できる。

【００１３】また、上記硬化性導電物質は、良好なスル
ーホール抵抗を得るために、硬化後の電気抵抗が、１×
１０^-2Ω・ｃｍ以下となるように、導電材料の選択、及
び各成分の使用量を調節することが好ましい。

【００１４】上記硬化性導電物質の絶縁基板の貫通孔へ
の充填は、該硬化性導電物質が貫通孔の全空間を満た
し、且つ導電層の両表面より若干、具体的には、０．０
５〜１ｍｍ、好ましくは、０．１〜０．５ｍｍ程度の高
さで突出するように充填する方法が、硬化性導電物質を
充填・硬化後に後工程をそのまま実施でき、工程が簡略
化されるため推奨される。特に、上記硬化性導電物質の
硬化体の導電層からの突出高さが上限を超えた場合に
は、該硬化体によって予め形成された配線パターンにシ
ョート等の悪影響を与えるおそれがあり、配線密度を高
くすることが困難となる。

【００１５】硬化性導電物質の代表的な充填法を例示す
れば、印刷法によって１回或いは複数回の塗布を行う方
法、絶縁基板の表裏両面側から表裏一対のスキージで圧
入する方法、ロールコーター或いはカーテンコーターに
よって充填し、余分の塗料をスキージで掻き取る方法等
の手段が好適に用いられる。

【００１６】また、上記貫通孔に充填された硬化性導電
物質の硬化は、熱風炉、赤外線炉、遠赤外線炉、紫外線
硬化炉、電子線硬化炉等の公知の硬化方法より、硬化性
導電物質の硬化に適するものを適宜選んで硬化させれば
良い。

【００１７】本発明において、第１の配線パターン上に
は、絶縁層が形成される。上記の絶縁層は、後記する第
２の配線パターンと電気的に接続される、該第１の配線
パターンの所定の部分を除いて形成される。絶縁層より
露出する部分の大きさは、第１の配線パターンと第２の
配線パターン及びスルーホールとの電気的接続がとれる
程度でよく、具体的に例示すると、相当径５０μｍφ以
上、好ましくは１００μｍ以上の面積で露出すればよ
い。尚、かかる径の大きさの上限は、スルーホール部を
露出させる場合、該スルーホール径が、また、上記スル
ーホールにランドを設ける場合、該ランド径とすること
が望ましい。また、上記の露出する部分の形状は特に限
定されず、円形、長方形、正方形等配線パターンの設計
に適した形状を適宜採用すればよい。

【００１８】また、絶縁層の形成方法は、特に限定され
ず、公知の方法が制限なく採用される。一般にはドライ
フィルム、液状レジスト等の種々の形態の硬化性絶縁樹
脂を使用した方法が採用される。また、該絶縁層の形成
方法としては、印刷法、写真法等をファイン度によって
適宜採用すればよい。

【００１９】本発明において、上記絶縁層上には、第２
の配線パターンが形成される。かかる第２の配線パター
ンと第１の配線パターンとの導通は、絶縁層より露出す
る第１の配線パターンの所定の部分と第２の配線パター
ンとを電気的に接続して行われる。従って、従来のよう
に、該スルーホールを避けて近傍に接続用のビアホール
を設ける必要がなく、第１の配線密度を高くすることが
可能である。

【００２０】上記の第２の配線パターンとしては、信号
線、電源線、グラウンド線、電磁波シールド層等のパタ
ーンに特に制限されずに用いられる。絶縁層上への配線
パターンの形成法は、特に制限されないが、銅ペース
ト、銀ペースト等に代表される硬化性導電物質を用い
て、印刷法等により形成する方法、無電解メッキ、電気
メッキ等で、絶縁層を含む全ての基板上にメッキ層を形
成し、該メッキ層をエッチングしてパターンを形成する
方法等が一般的である。

【００２１】また、本発明においては、第２の配線パタ
ーン上に同様にして、更に、絶縁層及び配線パターンを
順次積層することも可能である。

【００２２】また、本発明においては、得られた多層回
路基板を、プリプレグを介して積層し、更に高多層化す
ることも可能である。

【００２３】

【効果】本発明の多層回路基板の製造方法によれば、高
い配線密度を有し、且つ信頼性の高い多層配線基板を極
めて簡易に得ることができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を具体的に説明するために実施
例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。

【００２５】実施例１以下の方法により、銅ペーストを調製した。即ち、平均
粒径６．８μｍ、タップ密度２．９９ｇ／ｃｍ³、比表
面積４２００ｃｍ²／ｇの樹枝状電解銅粉に、リノール
酸を銅粉表面に対し、０．２５×１０^-5ｍｍｏｌ／ｃｍ
²の割合で配合し、窒素雰囲気下で１５分間、乳鉢によ
り予備混合した。このようにして得た前処理銅粉を、ネ
オペンチルグリコールグリシジルエーテル（エポキシ当
量＝１５０）／ノボラック型フェノール樹脂（ヒドロキ
シ当量＝１０５）＝７４／２６（重量比）のバインダー
１００重量部に対し、４５６重量部添加し、更に、２−
エチル−４−メチルイミダゾールを、バインダー１００
重量部に対し、２．８重量部添加した後、３本ロールミ
ルで３０分間混練して銅ペーストとした。

【００２６】図１に示す工程に従って回路基板の製造を
実施した。即ち、（ａ）両面に導電層２を有する絶縁基
板１として、厚さ１．６ｍｍのガラス基材エポキシ樹脂
銅張り積層板を使用して、直径０．４ｍｍの貫通孔３を
ドリル加工により設けた。（ｂ）次いで、導電層表面
に、エッチングレジストとしてドライフィルム（ハーキ
ュレス）（株）社製「アクアマーＣＦ」１．５mil）を
ラミネートし、露光、現像してレジストパターンを形成
した後、塩化第２銅エッチング液でエッチングを行い、
エッチングレジストを剥離することによって第１の配線
パターン４を形成した。（ｃ）該貫通孔３に硬化性導電
物質５として、上記の方法で調製した銅ペーストを、硬
化体が第１の配線パターンより０．２ｍｍ突出するよう
に、スクリーン印刷法により充填した。該銅ペーストを
熱風乾燥炉で８０℃・４時間、１５０℃・２時間の条件
で乾燥硬化した。（ｄ）次にスルーホールを含む第１の
配線パターン上に、絶縁層として、感光性絶縁レジスト
（デュポン社製バリュー・ソルダーマスク）をラミネー
トし、露光、現像して特定のスルーホールを除く部分に
絶縁層６のパターンを形成し、基板両面に無電解メッ
キ、電解メッキを施し、厚み１０μｍのメッキ層５を形
成した。次いで、上記（ｂ）の工程に準じて、第２の配
線パターン７を形成した。

【００２７】得られた多層回路基板の表離に位置し、且
つ共通するスルーホールに接続する第２の配線パターン
７間の抵抗を測定した結果、３１ｍΩであった。また、
ＪＩＳＣ−５０１２の熱衝撃試験（−６５℃×３０分
←→１２５℃×３０分のサイクル数７００回で、上記の
多層回路基板の表離に位置する第２の配線パターン間の
導通がなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の方法の代表的な態様を示す
工程図である。

【図２】図２は、従来の方法によって得られる多層回
路基板の断面図である。

【図３】図３は、従来の方法によって得られる多層回
路基板の断面図である。

【符号の説明】

１絶縁基板２導電層３貫通孔４第１の配線パターン５硬化性導電物質６絶縁層７第２の配線パターン８スルーホールメッキ層９絶縁性樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両面に導電層を有する絶縁基板にスルーホ
ール用の貫通孔を設け、且つ該導電層に配線パターンを
形成した後、該貫通孔に導電性を有する硬化体を与える
硬化性導電物質を充填して硬化させ、次いで、上記の配
線パターンの所定の部分を除いて絶縁層を形成した後、
該配線パターンの所定の部分と電気的に接続する配線パ
ターンを該絶縁層上に形成することを特徴とする多層回
路基板の製造方法。