JPS59197193A - スル−ホ−ル回路基板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発り］は簡便な工程で高信頼性のスルーホール回路基
板を製造する改良された方法に関するものである。

従来、スルーホール形成法としてはリベットを用いる方
法、穴のなかに無電解メッキ法によシ導１１！４体を形
成した後、電解メッキを行う方、法、また穴のなかに導
電ペーストを注入する方法またはハンダをディップする
方法等が行われている。

しかしながら、膜厚５〜２００μｍの極く薄い絶縁層を
介して導体間の接触をとる場合を考えると、リベットを
用いる方法はリベット部の厚みが厚くなってしまい、か
つ生産性をあけることは難しい。

ペーストを注入する方法はやはりスルーホール部の厚さ
を均一する点に難があシ、しかも信頼性の点でも問題が
ある。またハンダを注入する方法でもやはり厚みを均一
にすることが難しく、また絶縁層の耐熱性をあげておく
心安がある。無電解メツキー電解メッキを用いる方法は
、スルーホール部の厚みの均一性も良く、信頼性も優れ
ている。

しかしながら、マスキング、活性化、無電解メッキ、電
解メッキ等工程が多くなる点に堀がある。

また、通常の１，６關厚の絶縁層を介してその両面に導
電体パターンが形成されている回路基板においては、電
解メッキのみではスルーホール接続はほぼ不可能である
が、５〜２００μｍ厚の絶縁層を使用した回路基板にお
いては、特定の条件を満足させれば電解メッキのみでス
ルーホール接続が可能となる事を先に本発明者等は提案
した。しかしながら、メッキ膜厚が薄い場合、スルーホ
ールの内壁部に若干のくぼみが生じる。

本発明は上記問題点を解決した、信頼性の高いスルーホ
ールを簡便に均一に形成できる改良されたスルーホール
形成法に関するものである。即し、本発明は５〜２００
１１ｍ厚の絶縁層の両側に導電体パターンが形成された
回路基板のスルーホール形成部に、絶縁層の＠厚以上の
直径を持つ穴を開ける段階と該穴の部分または穴明は予
定部分に片面丑たは両面から圧力を加えることにより、
該導電体パターンを該絶縁層側に飛び出させる段階とを
少なくとも含むプロセスを径だ後、電解メッキにＪニジ
スルーホール接続を行なう僻を特徴とする信頼性の高い
スルーホールを簡便かつ均一に形成し得るスルーホール
回路基板の製造法を提供するものである。なお以後、本
明細書においては、穴の部分捷たは穴明は予定部分に片
面または両面から圧力を加えることにより、導電体パタ
ーンを絶縁層側に飛び出させる加工をかしめると呼ぶこ
とにする。

本発明の方法によれば、絶縁層の厚さを２００μｍ以下
にし、スルーホールの穴の直径を絶縁層の厚さ以上にし
、かつ穴の部分または穴明は予定部分を片面または両面
からがしめる事にょ９、スルーホールの内壁部に全くく
ぼみのない高信頼性のスルーホール形成が可能となった
。また、穴開け、かしめ及び電解メッキの工程によりス
ルーホールが形成されるので、従来の無電解メッキと電
解メッキによる方法に比ベニ程数が大幅に減少する。

しかも、スルーホール部の導電体は信頼性のある電解メ
ッキ層のみで構成されているので、導電ペーストを用い
たスルーホールに比べ信頼性が高い。

また導電ペーストやハンダを注入した場合に生じやすい
突起等が生じないので、スルーホール部の厚さを均一に
再現性良く形成できる。

以上のことから本発明の製造法は工業的に優れたもので
ある。

本発明に使用されるスルーホール回路基板の絶縁層は厚
さが５〜２００μｍ１好ましくは１０〜１５０μｍ１〕
であれば何んでも良く、ポリイミド、ポリアミドイミド
、ポリエステル、ボリパ２パン酸、エホキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、アルキッド４司脂及びこれらの複合物など
からなる基板か好寸しく使用される。

絶象菰層のノリさが５μｍ以下だと機械強度が不足し、
また場合によっては表裏導体パターン間の絶縁性が悪く
なる。絶＆層の）りＬさが２００μｍ以上だとスルーホ
ールの内壁にメッキがつぎにくくなり電気接続が不完全
になる。

９２体パターンを形成する材質も導電性があれば艮いが
、電気抵抗が大きい物はメッキ時のメツキルのムシを生
じやすい。アルミニウム、銅、ニッケル、亜鉛、スズ等
が好ましい。導体パターンの厚さは耐相の導電性とのか
ねあいで決定されるが、」区り」及い性と、メツキノま
１ムラの点で、薄すき゛ない方か良い。

スルーホールの穴の直径は絶縁層の厚さと同じかそれ以
上８袈である。なぜなら穴の直径が絶縁層の厚さ以下に
なると穴の内壁に導電層がメッキされにく（なるからで
ある。

次に穴開けは、パリやカス等が発生せず、穴の周囲の尋
体層が絶縁層から剥離しなければいがなる方法によって
も良く、たとえばドリルやパンチ等を使えば良い。

穴の部分または穴明は予定部をかしめる方法としては、
先の尖ったポンチなどを用いてプレスする方法などが好
寸しいが、他の一般的な方法も使用される。かしめは回
路基板の片面からだけでも寸だ両面から行っても良い。

がしめる部分としては、穴の周囲寸たは穴明６づ予定位
数の周囲の少なくとも１箇所をかしめれは良く、勿論、
全周にわたってかしめても良い。そして少なくとも１箇
所をかしめれば、絶縁層を堺にして重ねられている導電
体パターンが以後の電１件メッキ工程後、穴の内壁全周
にわたってくけみなく電気的に接続される。

ここで重要なのは、かしめるという段階にょ９電解体パ
ターンの、内壁（て面する部分または穴明けによシ穴の
内壁となる部分を突起状に変形させることであり、この
様な形状に変形させて始めて内ハ（部にくぼみがないス
ルーホールが形成可能となった。この現象の原因として
は、電解メッキを行なっている時、上記の突起状部分の
電場が周囲より強くなりメッキ金属のイオンの集中が起
こるのではないかと考えているが、詳しいことはわから
ない。

突起部の太きさとしては、絶縁層側への突出厚さが若干
でも効果は見られるが、好ましくは絶縁層の２／３以上
、史に好丑しくは絶縁層と同じ厚さが良い。

丑た、穴明けとかしめはどちらが先でも良く、同時に行
っても良い。即ち、穴明けした後、その穴の周囲をかし
めても良く、或いは穴明けする予定の場所を１ず、かし
めた後、そのかしめた所に穴明けをしても良い。更には
、穴明けと同時にかしめを施しても良い。

玉がｒメッキの種類としては、沁′［に体であれば何で
も良いが、銭、金、銅、ニッケル、スズなどが好ましく
、特に４１．電性お・よび経済性の点から銅が好ましい
。銅の電解メッキとしては、シアン化銅メッキ、ピロリ
ン酸銅メッキ、硫酸シ１ｊ］メッキ、ホウフッ化銅メッ
キなどがあるが、特にピロリン酸銅メッキが好ましい。

本方法に対しては、一般に行われているメッキ法が適用
される。

メッキ時間は、スルーホール周辺の導体パターン上に絶
縁層の厚さの０．５倍、好ましくは１．０倍、更には１
．５倍以上の膜厚のメッキが行われるだけ取る必要があ
る。メッキ時間が不足すると、スルーホールが部分的に
不完全であったシ、信頼性が低下する。

本スルーホール形成法は、スルーホール回路基板を複数
個積層する場合にも適用される。この場合、穴の位置を
合わせることと、穴の直径が、積層後の基板の厚さより
大きいことがＭ”ｌ！である。

以下に本発明の態様を一層明確にする為に、実施例を挙
げて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるも
のでなく、種々の変形が可能である０ 実施例１ シェルケミカル社製トラド、ロンフィルム２５μＩＴＩ
フィルムの両側にボスチック社Ｎ　ＸＡ　　５６４−４
フエノール樹脂系接漬剤を硬化後膜浮台１０μｍになる
ように塗布後、その両側に銅製導体パターン（配線密度
６本／聴、導体膜厚１００μｍ）をはり合わせである回
路板のスルーホール形成部にドリルを１史い０．３０簡
ψ　の穴をあけた。その後、十字パターンを有するポン
チを用いて、穴の周囲を両面からプレスしてかしめた。

次いでバーショウ行田社製ピロリン酸銅メッキ液を用い
て、導電パターンを陰極とし、電流密度８　Ａ／ｄｒｎ
”で膜厚５０μｍ　ｊＪｉメッキを行った。なおメッキ
開妬前にスルーホール部表裏パターン間の抵抗を測定し
たところＩＯＭΩであった。メッキ終了後、スルーポー
ルを介して表裏パターン間の電気抵抗を測定したところ
、どのスルーホールも５ｍΩ以下であった。丑だ、スル
ーホール内壁部には全くくほみが見られガカ一つだ。

比較例１ 実施例１における十字パターンを有するポンチを用いて
穴の周囲を両面からプレスしてかしめる工程以外はすべ
て同一方法、同一条件でスルーホールを形成したところ
、スルーホール内壁部にくぼみが観測された。

実施例２ デュポン社製カプトンフィルム１２５μＩｎの両側にボ
スチック社製ＸＡ−５６４−４フェノール樹脂系接着剤
を硬化後膜浮台５μｍになるように塗布後、その両側に
銅製導体パターン（配線密度６本／ｍ、導体膜厚１５０
μｍ）をはシ合わせである回路板のスルーホール形成部
’ｆｒ、１３０°の角度で尖ったポンチを上に、１２０
°の角度で尖ったポンチを下に用いて、プレスで両面か
らかしめた後、ドリルを使いがしめた場所に（Ｌ４０篩
φの穴をあけた。

次いでバーショウ村田社製ピロリン販：銅メッキ液を用
いて、導電パターンを陰極とし、電流密度８　Ａ／　ｄ
ｒｎ’で膜厚１００μｍ銅メツキを行った。なおメッキ
開始前にスルーホール部表裏パターン間の抵抗を測定し
たところＩＯＭΩ以上であった。メッキ終了後、スルー
ホールを介して表裏パターン間の′ｄう気抵抗を測定し
たところ、とのスルーホールも５ｍΩ以丁であった。丑
だ、スルーホール内壁部Ｋｒｊ、全くくぼみが見られな
かった。

実施例３ ボスチック社製ＸＡ−５６４−４フェノールゼ、１脂系
接湘剤層１０μｍを介して、銅製一体パターン（配紛猷
朋１０本／πＪｌｌＸ　　導体膜厚２０μｍ）２枚がは
り合わせてるる回路板のスルーホール形成部にドリルを
使い０．３０　ｔａｘφの穴をあけた。その後、先が直
線状のポンチを用いて、穴の周囲を両面からプレスして
かしめ／こ。

次いでバーショウ村田社製ピロリン識銅メッキ液を用い
て、電流密度８　Ａ／　ｄｎ？で膜厚８μｍ銅メッキを
行った。なおメッキ開始前は表裏パターン間の抵抗はｌ
０ＩＶ’ＩΩ以上でめった。メッキ終了後、スルーホー
ルを介して表裏パターン１（ｊ］の電気抵抗を１ｌｌｌ
定しｌｔところどのスルーホールも５ＭΩ以下でめった
。また、スルーホール内壁部には全くくぼみが見られな
かった。

特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）５〜２００μｍ厚の絶縁層の両側に導電体パター
   ンが形成された回路基板のスルーホール形成部に、絶縁
   層の）ｊ＾厚以上の直径を持つ穴を開ける段階と該大の
   部分寸たは穴明は予定部分に片面捷たは両面から圧力を
   加えることにより、該導電体パターンを該絶縁層側に飛
   び出させる段階とを少なくとも含むプロセスを経た後、
   電解メッキによりスルーホール接続を行なう事を！１セ
   徴とするスルーホール回路基板の製造法