JPS603191A - 厚膜回路基板の製作方法 - 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】 発明の分野 この発明は、スルーホールを備える厚膜回路基板の製作
方法に関するもので、特に、厚膜回路基板の両面の回路
パターンおよびスルーホール内に形成される導電材料の
形成方法に関するものである。

先行技ｔｆｊの説明 厚膜回路基板は、ハイブリッドＩＣなどにおいて用いら
れている。このような厚膜回路基板においては、最も典
型的には、回路パターンを形成する導電材料として、銀
または銀−パラジウムなどの貴金属が用いられていた。

しかしながら、これらの貴金属は、厚膜回路基板のコス
トアップを招き、銅などの卑金属を用いる試みがなされ
ている。

ところが、このような厚膜回路基板にスルーホールが形
成されていて、特にスルーホール部分に銅の厚膜を形成
する場合、解決されるべき問題点に遭遇した。

第１図ないし第３図は銅を用いる従来の厚膜回路基板の
製作方法を順に示し、スルーホール部分を通る切断線に
沿う切断部端面図である。

第１図に示すように、アルミナのような材料からなる基
板１が用意される。この基板１には、設計に応じてスル
ーホール２が適当に設けられている。そして、基板１の
上面および下面のそれぞれの適当な位置に、抵抗膜３ａ
、３ｂがそれぞれ印刷される。これら抵抗膜３ａ　、３
１１は、次に、空気中で焼成される。

続いて、第２図に示すように、基板１の上面に、銅ペー
ストが印刷されて、銅膜４ａが形成される。

この工程において、スルー小−ル２の下方から吸引が与
えられ、銅膜４ａはスルーボール２の内周面にまで延び
る状態とされる。そして、銅膜４ａは、酸化を防止する
目的で、窒素のような非酸化性雰囲気中で焼成される。

次に、第３図に示すように、基板１の下面に、銅ペース
トが印刷され、銅１ｆｆ１４ｂが形成される。

この工程において、スルーホール２の上方から吸引が与
えられ、銅膜４ｂは、スルーホール２の内周面上にある
先の銅膜４ａをさらに覆うように延びる。そして、この
銅１！Ｊ４ｂも、窒素のような非還元性雰囲気中で焼成
される。

上述のように、銅膜４ａ、４．ｂの焼成工程として、銅
膜４ａと銅膜４ｂとのように、２回に分けられたのは、
次の理由による。

銅ベースｊ〜は、スルーホール２内での膜厚が、銀また
は銀−パラジウムのペーストに比べ、非常に厚くなる傾
向がある。そのため、焼成すると、銅膜とスルーホール
の内周面との接着強度が低下してしまう。たとえば、第
４図に示づように、スルーホール２内に延びる銅膜４に
は、基板１との間に、空洞５が発生する。また、基板１
にスルーホール２を形成するのに、レーザを用いると、
スルーホール２の内周面の表面状態がより平滑なものと
なり、第５図に示すように、空洞５はより太き（発生す
る。さらに、スルーホール２の端縁部分にある銅膜には
、クラック６さえ引き起こすこともある。

これらの空洞５やクラック６の発生は、信頼性を低下さ
せるものである。そのため、焼成にさらされるスルーホ
ール内での銅膜の膜厚は極カ薄くされなければならない
。したがって、第２図および第３図に示す工程では、ス
ルーホール２内における銅膜４ａ、４ｂの膜厚をできる
たけ薄くプるように配慮され、そのため、スルーボール
２内における銅膜を所望の膜厚とするため、銅ＩＩＩ　
４　ａの印刷および焼成、続いて銅Ｉｔ！４ｂの印刷お
よび焼成というように、２回の工程を繰返していた。し
かしながら、このような従来技術には、次のような問題
点がある。

まず、銅膜４ａ、４．ｂを焼成する雰囲気ガスとなるた
とえば窒素が、２倍消費されることになる。

また、たとえば窒素雰囲気中での銅膜４ａ　、　４ｂに
対する２回の焼成工程は、抵抗膜３ａ　、３ｂにも影響
を与えることになる。抵抗膜３ａ　、３ｂに対する窒素
等の非酸化性雰囲気ないしは還元性雰囲気中での熱処理
は、抵抗！１Ｉ３ａ、３ｂの抵抗値を変化させる。した
がって、抵抗膜３ａ、３ｂが、還元性雰囲気に２回さら
されることになると、２段階で抵抗値が変化し、２回の
抵抗値変化分を見越しての抵抗値先行試験を行なわなけ
ればならいという煩雑さがある。

発明の目的 それゆえに、この発明の目的は、スルーホールを備え、
銅ペーストを用いる厚膜回路基板において、スルーホー
ル部分に発生する、またはスルーホールに起因する上述
の問題点を解消し１りる、厚膜回路基板の製作方法を提
供することである。

発明の概要 この発明は、その製作方法に含まれる工程を、スルーホ
ール部分における金属膜の形成工程と、厚膜回路基板の
両面の回路パターンを構成する金属膜の形成工程とに分
けるとともに、各工程において用いる金属膜を構成する
金属材料を特定的に選ぶことを特徴とするものである。

より詳細に言えば、まず、スルーホール内に貴金属ペー
ストにより貴金属膜を形成し、その後この貴金属膜を焼
成し、次に、このように焼成された貴金属膜の一部を覆
うように銅ペーストにより基板の両面に回路パターンを
構成する銅膜を形成し、その後この銅膜を焼成すること
を特徴とするものである。

発明の効果 この発明によれば、スルーホール部分では、銀または銀
−パラジウムのような貴金属が用いられるので、その貴
金属ベーストの膜厚を薄く形成ブることができ、このよ
うに形成された貴金属膜を焼成しても、空洞やクラック
の発生はなく、信頼性が向上する。特に、スルーホール
がレーザにより加工される場合、その効果は顕著なもの
となる。

また、スルーホール部分が貴金属膜で構成され、銅膜は
焼成された青金ＲＰＡの一部を覆うように形成すればよ
いので、銅膜は、、基板の両面に形成されたものを同時
にすなわち一度に焼成することができる。そのため、銅
膜の焼成に必要な窒素等の非還元性雰囲気は、このよう
な厚膜回路基板の製作工程において、一度だけ与えれば
よく、雰囲気ガスを構成する窒素等の消Ｆｔｆｆｉが少
なくて済む。

また、厚膜回路基板に抵抗膜が形成される場合には、こ
のような抵抗膜が２度にわたって非酸化性雰囲気ないし
は還元性雰囲気にさらされることがないので、抵抗値先
行試験において考慮すべき要因が単純化される。さらに
、スルーホール内の貴金Ｂ膜の一部は、銅膜により少な
くとも覆われることになるので、貴金属膜のみを用いる
従来例に比べて、後で行なわれる半田１寸は工程によっ
て、貴金属膜を構成するたとえば銀または銀−パラジウ
ムなどが半田中にマイグレーションを起こす。

いわゆる「半田食われ」を有利に防止することができる
。そして、最も慣用的な貴金属を用いる厚膜回路基板の
製作方法に比べて、その大部分が銅膜に置換えられるの
で、製作コストの低減を図ることができる。

実施例の説明 第６図および第７図はこの発明の一実施例の特徴ある工
程を順に示し、スルーホール部分を通る切断線に沿う切
断部端面図である。

第６図には、前述した第１図に示す工程を柊えた後に実
施される工程が示されている。すなわち、スルーホール
２の内周面上に、銀または銀−パラジウムなどからなる
貴金属膜７がそのペーストの印刷等により形成され、そ
の後、空気中にて焼成される。この空気中における焼成
は、抵抗膜３ａ。

３ｂの抵抗値に対して影響を与えるものではない。

次に、第７図に示すように、当該厚膜回路基板の両面の
回路パターンを形成するように、銅膜８がそのペースト
の印刷等により、基板１の上面および下面に形成される
。そして、１１膜８は、窒素のような非還元性雰囲気中
で焼成される。このようにして、所望の厚膜回路基板が
得られる。

なお、第７図に示すように、銅膜８は、貴金属膜７の角
の部分を乗り越えて形成される。このような形成態様に
よれば、貴金属膜７のいわゆる「半田食われ」をより一
層防止することができる。

第８図はこの発明の他の実施例により得られた厚膜回路
基板の一部を示し、スルーホール部分を通る切断線に沿
う切断部端面図である。

第８図では、スルーホール２内に形成される貴金属膜７
が、スルーボール２の全深さに届いていない。しかしな
がら、基板１の下面に形成される銅膜８ｂは、その一部
がスルーホール２内にまで延び、この貴金属膜７の一部
を覆うように形成される。銅膜８ｂが、このように肖金
ｆｆ１ｆｆｌ１７の一部を覆う程度にスルーホール２内
に延びる場合には、先行技術の説明において述べたよう
な空洞やクラックが生じることけない。

また、第８図に示す構造では、基板１の上面に形成され
た銅１１１ｉ１８　ａは、貴金属膜７の角の部分にまで
届いていない。しかしながら、少なくとも、貴金属膜７
の一部は覆った状態である。すなわち、ここで確認され
ることは、貴金属膜７が基板１の一方面上にまで延びて
いる場合、ｎ腰８ａの形成態様については、敢えて貴金
属膜７の角の部分を覆わなくても、貴金属ＩＩ′！Ｊ７
の一部を覆った状態となることである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は銅を用いる従来の厚膜回路基板の
製作方法を順に示し、スルーホール部分を通る切断線に
沿う切断部端面図である。第４図および第５図はスルー
ホール部分での銅膜の欠点を示す。第６図および第７図
はこの発明の一実施例における特徴ある工程を順に示し
、スルーホール部分を通る切断線に沿う切断部端面図で
ある。 第８図はこの発明の他の実施例を実施して１与られた厚
膜回路基板の一部を示し、スルーホール部分を通る切断
線に沿う切断部端面図である。 図において、１は基板、２はスルーホール、７は貴金属
膜、８．８ａ　、８ｂは銅膜である。 特許出願人　株式会社村田製作所 第１　図 葛２図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スルーホールを備える基板を用意し、 前記スルーホール内にｎ金属ペーストにより貴金属膜を
   形成し、その後この貴金属膜を焼成し、次に 前記焼成されたｎ金属膜の一部を覆うように銅ペースト
   により前記基板の両面に回路パターンを構成する銅膜を
   形成し、その接この銅膜を焼成する、 各工程を備える、厚膜回路基板の製作方法。