JPH08172267A - 印刷配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の印刷配線板の製造方法は、所定位置
に導体バンプ群(12)を形設した支持基体(1) の主面に、
合成樹脂系シート(3) の主面を対接させて積層配置する
工程と、この積層物を加圧し前記合成樹脂系シートの厚
さ方向に前記導体バンプ群をそれぞれ貫挿させて貫通型
の導体配線部を形成する工程と、前記合成樹脂系シート
(3) の上面に金属箔(4) を配置し一体成形する工程とを
具備し、前記導体バンプ群が熱可塑性アクリル樹脂(A)
と熱硬化性エポキシ樹脂(B) のように組成の異なる2 種
以上の導電性組成物(A,B) からなることを特徴とする。 【効果】 本発明の印刷配線板の製造方法によればバン
プの貫挿性を向上させ、かつ貫通型の導体配線部と積層
体の導電性金属箔との信頼性を向上させ、歩留り良好で
コスト低減に寄与する印刷配線板を製造することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配線層間を貫通型の導
体配線部で接続する、高密度な配線および実装を可能と
する信頼性の高い印刷配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面印刷配線板もしくは多層印刷
配線板において、導電パターン等の配線層の間の電気的
接続は、次のようにして行っていた。例えば、両面印刷
配線板の場合は、両面銅張基板の所定位置に穴明け加工
を施し、穴の内壁面を含めて全面に化学メッキ処理を施
してから電気メッキ処理で穴の内壁面の金属層を厚くし
て信頼性を高め、配線層間の電気的な接続を行ってい
る。また、多層印刷配線板の場合は、内層銅張基板両面
に貼られた銅箔をそれぞれパターニングした後、そのパ
ターニング面上に絶縁シート（例えばプリプレグ）を介
して銅箔を積層・配置し、加熱加圧により一体化した
後、両面印刷配線板のときと同様に、穴明け加工および
メッキ処理による配線層間の電気的接続を行った後、表
面銅箔をパターニングすることにより4 層の多層印刷配
線板を得ている。なお、4 層より配線層の多い多層印刷
配線板の場合は、中間に介挿させる内層銅張基板の枚数
を増やす方式で製造できる。

【０００３】前記印刷配線板の製造方法において、配線
層間の電気的な接続をメッキ処理によらず行う方法とし
て、両面銅張基板の所定位置に穴明けし、この穴内に導
電性ペーストを印刷法などにより流し込み、穴内に流し
込んだ導電性ペーストの樹脂分を硬化させて、配線層間
を電気的に接続する方法も行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、配線
層間の電気的接続にメッキ法を利用する印刷配線板の製
造方法においては、配線層間の電気的な接続用の基板穴
明け（穿穴）加工、穿設した穴内壁面を含めたメッキ処
理工程などを要し、製造工程が冗長であるとともに工程
管理も繁雑であるという欠点がある。

【０００５】一方、配線層間の電気的接続用の穴に、導
電性ペーストを印刷などにより埋め込む方法の場合も、
前記メッキ法の場合と同様に基板穴明け工程を必要とす
る。しかも、穿設した穴内に、導電性ペーストを均一に
流し込むことが難しく、電気的接続の信頼性に問題があ
った。いずれにしても、前記穴明け工程などを要するこ
とは、印刷配線板のコストや歩留りなどに反映し、低コ
スト化などの要望に対応し得ないという欠点がある。

【０００６】また、前記メッキ処理あるいは導電性ペー
スト流込みによる電気的接続ではいずれの場合にも、印
刷配線板の表裏面に、配線層間接続用の導電体穴が設置
されているため、その導電体穴の領域には配線を形成・
配置し得ないし、さらに電子部品を搭載することもでき
ないので、配線密度の向上が制約されるとともに、電子
部品実装密度の向上も阻害されるという問題がある。つ
まり従来の製造方法によって得られる印刷配線板は、高
密度配線や高密度実装による回路装置のコンパクト化、
ひいては電子機器類の小型化などの要望に、十分応え得
るものとはいえず、前記コスト面を含め、実用的により
有効な印刷配線板の製造方法が望まれていた。

【０００７】それに応えるため、発明者らは合成樹脂系
シートの厚さ方向に、バンプ群をそれぞれ貫挿させて貫
通型の導体配線部を形成し、合成樹脂系シートの上面に
配置した金属箔を接続する方法を提案したが、合成樹脂
系シートがバンプ上部に持ち上げられ、それにより貫通
型の導体配線部が形成できなかったり、バンプ上部で接
続する金属箔との接続面積が減少したりして、配線層間
接続の信頼性に問題があった。

【０００８】本発明は、合成樹脂系シートの厚さ方向
に、バンプ群をそれぞれ貫挿させて貫通型の導体配線部
を形成して印刷配線板を製造する場合に、上記の欠点や
問題点を解消するためになされたもので、バンプの貫挿
性を向上させ、かつ貫通型の導体配線部と金属箔との接
続信頼性を向上させ、歩留り良好でコスト低減に寄与す
る印刷配線板の製造方法を提供しようとするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成しようと鋭意研究を重ねた結果、個々の導体バンプ
を組成の異なる2 種以上の導電性組成物で形成すること
によって、上記の目的を達成できることを見いだし、本
発明を完成したものである。

【００１０】即ち、本発明は、所定位置に導体バンプ群
を形設した支持基体の主面に、合成樹脂系シートの主面
を対接させて積層配置する工程と、この積層物を加圧し
前記合成樹脂系シートの厚さ方向に前記導体バンプ群を
それぞれ貫挿させて貫通型の導体配線部を形成する工程
と、前記合成樹脂系シートの上面に金属箔を配置し一体
成形する工程とを具備し、前記導体バンプが組成の異な
る2 種以上の導電性組成物からなることを特徴とする印
刷配線板の製造方法である。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１２】本発明において形設する導体バンプ群は、
バインダーとなる合成樹脂に導電性粉末を配合した導電
性組成物を用いて形成される。バインダーとなる合成樹
脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいはこれ
らの混合樹脂が使用できる。例えば、ユリア樹脂、メラ
ミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビ
ニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ビニルウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、α−オレフィン無水マレイン酸樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、こ
れらは単独または 2種以上混合して使用することができ
る。また、ここで用いる導電性粉末としては、金粉末、
銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、カーボン粉末、表面に
導電物層を有する粉末等が挙げられ、これらは単独また
は 2種以上混合して使用することができる。導電性組成
物は、合成樹脂と導電性粉末を主成分として配合したも
のであるが、本発明の目的に反しない程度において、ま
た必要に応じて、粘度調整用の溶剤、カップリング剤、
その外の添加物を配合することができる。ここで用いる
溶剤としては、ジオキサン、ベンゼン、ヘキサン、トル
エン、ソルベントナフサ、工業用ガソリン、酢酸セロソ
ルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテー
ト、ブチルカルビトールアセテート、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等
が挙げられ、これらは単独または 2種以上混合して使用
することができる。こうして得られる導電性組成物を用
いてバンプ群を形成する。

【００１３】本発明で最も重要なことは、組成の異なる
2 種以上の導電性組成物を用いて導体バンプ群の個々の
導体バンプを形成することである。組成の異なる例とし
て、エポキシ樹脂とアクリル樹脂というように樹脂の異
なる導電性組成物があり、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂
との組み合せが特に導体バンプの貫挿性を広げるうえで
好ましい。また導電性粉末の種類、含量の相違する組成
であってもよい。

【００１４】本発明に用いる支持基体、つまりバンプ群
が形設される支持基体としては、例えば剥離性良好な合
成樹脂系シート類、もしくは導電性シート（箔）などが
挙げられ、この支持基体は 1枚のシートであってもよい
し、パターン化されたものでもよく、その形状は特に限
定されない。さらに導体バンプ群は、支持基体の一方の
主面だけでなく、両主面にそれぞれ形設したものを用い
てもよい。

【００１５】バンプ群の形設方法としては、比較的厚い
メタルマスクを用いた印刷法等が挙げられるが、特に制
限されるものではない。異なる2 種以上の導電性組成物
を1種類につき各1 回以上繰り返し印刷することによっ
て、異なる2 種以上の導電性組成物の2 層以上の導体バ
ンプを形成することができる。そのバンプ群の高さは一
般的に 100〜400 μm 程度が望ましく、さらにバンプ群
の高さは 1層の合成樹脂系シートを貫通し得る高さ及び
複数層の合成樹脂系シートを貫通し得る高さとが適宜混
在していてもよい。

【００１６】本発明に用いる合成樹脂系シートとして
は、前記導体バンプ群が貫挿され、貫通型の導体配線部
を形成するもので、その厚さは50〜800 μm 程度が好ま
しい。具体的な合成樹脂系シートとして、まず熱可塑性
樹脂フィルム、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリス
ルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、4 フッ化ポリエ
チレン樹脂、6 フッ化ポリプロピレン樹脂、ポリエーテ
ルエーテルケトン樹脂等のシート類が挙げられる。次
に、硬化前状態に保持される熱硬化性樹脂シート、例え
ば、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポ
リイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メ
ラミン樹脂等のプリプレグ類が挙げられ、或いは生ゴム
シート類、例えば、ブタジエンゴム、ブチルゴム、天然
ゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴムなどのシートが
挙げられる。これらの合成樹脂系シートは、合成樹脂単
独でもよいが無機物や有機物系の絶縁性充填物を含有し
てもよく、さらにガラスクロスやマット、有機合成繊維
布やマット、或いは紙等の補強材と組み合わせてなるシ
ートであってもよい。

【００１７】上述の導電性組成物を用いて導体バンプ群
を形設した支持基体の主面に、合成樹脂系シート（プリ
プレグ）主面を対接させて積層配置してなる積層体をそ
のままもしくは加熱加圧するのであるが、そのとき、合
成樹脂系シートを載置する基台（当て板）としては、寸
法や変形の少ない金属板もしくは耐熱性樹脂板、例えば
ステンレス板、真鍮板、ポリイミド樹脂板（シート）、
ポリテトラフロロエチレン樹脂板（シート）等が使用さ
れる。この積層体の加圧に際し、加熱して合成樹脂系シ
ートの樹脂分が柔らかくなった状態で加圧すれば、良好
なバンプ群の貫挿をさせることができる。

【００１８】バンプ群を貫挿して貫通型の導体配線部を
形成した合成樹脂系シートは金属箔と積層され一体に成
形すれば印刷配線板を製造することができる。その際の
成形条件は、導体バンプの導電性組成物と合成樹脂系シ
ートの合成樹脂の種類、組成により適宜選択することが
できる。

【００１９】

【作用】本発明の印刷配線板の製造方法、すなわち組成
の異なる2 種以上の導電性組成物で導体バンプ群を形設
すれば、合成樹脂系シートに対する導体バンプ群の貫挿
条件の幅が広くなるから、前記合成樹脂系シートが導体
バンプ上部に持ち上がり、それにより貫通型の導体配線
部が形成できなかったり、バンプ上部に積層される金属
箔との接続面積が減少することなく、確実に信頼性の高
い配線層間の電気的な接続が得られる。即ち、バンプの
貫挿性を向上させ、かつ貫通型の導体配線部と積層体の
導電性金属箔との接続信頼性を向上させるものである。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。

【００２１】実施例１ 図１に示したように、厚さ35μm の電解銅箔を支持基体
１として、熱可塑性アクリル樹脂系銀ペーストＡをメタ
ルマスク（ステンレス製、板厚 0.2mm、穴径 0.4mm、図
示せず）を用いて印刷、乾燥後、同一マスクを用い、同
一位置に再度印刷を繰り返した。さらににその上に熱硬
化性エポキシ樹脂系銀ペーストＢを、メタルマスク（前
出）を用いて同様に印刷、硬化を2 回繰り返して、図１
の円内を特に拡大して示したように、2 層の高さ約 200
μm の導体バンプ１２を形成した。

【００２２】次に、導体バンプ群１２を形成した電界銅
箔（支持基体）１と、合成樹脂系シートとして、ガラス
クロスにエポキシ樹脂を含浸してなる厚さ100 μm のプ
リプレグ３と、裏面シート（当て板兼用）として用いる
厚さ35μm の電解銅箔４とを、図１に示すように積層配
置して加圧し、前記プリプレグの厚さ方向に、前記バン
プ群をそれぞれ貫挿させて貫通型の導体配線部を形成し
た。次いで、170 ℃，50kg／cm² で90分間、加熱加圧一
体に成形して両面印刷配線板を製造した。

【００２３】実施例２ 図２に示したように支持基体として厚さ35μm の電解銅
箔１に、熱硬化性エポキシ樹脂系銀ペーストＢを、メタ
ルマスク（前出）を用いて印刷、乾燥後、同一マスクを
用い、同一位置に再度印刷を繰り返した。さらにその上
に熱可塑性アクリル樹脂系銀ペーストＡを、メタルマス
ク（前出）を用いて同様に印刷、硬化を2 回繰り返し
て、図２の円内に特に拡大して示したように、2 層の高
さ約 200μm の導体バンプ２２を形成した。次いで実施
例１と同様にして両面印刷配線板を製造した。

【００２４】比較例１ 図３に示したように支持基体として厚さ35μm の電解銅
箔１に、熱可塑性アクリル樹脂系銀ペーストＡをメタル
マスク（前出）を用いて印刷、乾燥後、同一マスクを用
い、同一位置に再度印刷することを 4回繰り返し、図３
の円内に特に拡大して示したように、2 層の高さ約 200
μm のバンプ３２を形成した。次いで実施例１と同様に
して両面印刷配線板を製造した。

【００２５】比較例２ 図４に示したように支持基体として厚さ35μm の電解銅
箔１に、熱硬化性エポキシ樹脂系銀ペーストＢをメタル
マスク（前出）を用いて印刷、乾燥後、同一マスクを用
い、同一位置に再度印刷することを 4回繰り返し、図４
の円内に特に拡大して示したように、2 層の高さ約 200
μm のバンプ４２を形成した。次いで実施例１と同様に
して両面印刷配線板を製造した。

【００２６】実施例及び比較例で製造した印刷配線板に
ついて、バンプ貫通率、スルーホール信頼性を試験した
のでその結果を表１に示した。本発明は優れた特性を示
し、本発明の効果を確認することができた。

【００２７】

【表１】 ＊1 ：貫通型の導体配線部について、テスターで各導体配線部を表裏面から導通 テストを行った。 ＊2 ：１８７２穴の導通したスルーホール基板をつくり、260 ℃のオイルに12秒 間浸漬した後、20℃のオイルに25秒間浸漬することを 1サイクルとし、各サイク ル毎に導通抵抗を測定し、スルーホールが断裂するまでのサイクル数を試験した 。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明の印刷配線板の製造方法によればバンプの貫
挿性を向上させ、かつ貫通型の導体配線部と積層体の導
電性金属箔との信頼性を向上させ、歩留り良好でコスト
低減に寄与する印刷配線板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の印刷配線板における層構成
を分離して説明する概略説明図と、そのバンプ群を形成
した支持基体の一部拡大図である。

【図２】本発明の別の実施例の印刷配線板における層構
成を分離して説明する概略説明図と、そのバンプ群を形
成した支持基体の一部拡大図である。

【図３】比較例１の印刷配線板における層構成を分離し
て説明する概略説明図と、そのバンプ群を形成した支持
基体の一部拡大図である。

【図４】比較例２の印刷配線板における層構成を分離し
て説明する概略説明図と、そのバンプ群を形成した支持
基体の一部拡大図である。

【符号の説明】

１ 電解銅箔 １２，２２，３２，４２ 導体バンプ ３ プリプレグ ４ 電解銅箔 Ａ アクリル樹脂導電性組成物 Ｂ エポキシ樹脂導電性組成物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定位置に導体バンプ群を形設した支持
   基体の主面に、合成樹脂系シートの主面を対接させて積
   層配置する工程と、この積層物を加圧し前記合成樹脂系
   シートの厚さ方向に前記導体バンプ群をそれぞれ貫挿さ
   せて貫通型の導体配線部を形成する工程と、前記合成樹
   脂系シートの上面に金属箔を配置し一体成形する工程と
   を具備し、前記導体バンプが組成の異なる2 種以上の導
   電性組成物からなることを特徴とする印刷配線板の製造
   方法。