JP5170874B2 - 多層プリント基板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
第1実施形態に係る多層プリント基板を図1乃至図4に基づいて説明する。
硫酸第一すず 40g/L
硫酸 100mL/L
添加剤 ロナスタンEC−J
温度 20℃
電流密度 2A/dm2
また、Snのみに限らず、Sn−Cu合金めっき(めっき浴:奥野製薬工業株式会社製トップフリードBRなど)でも構わない。Sn−Ag合金めっきでも構わない。
置換めっき:
塩化第一すず 18.8g/L
シアン化ナトリウム 188 g/L
水酸化ナトリウム 22.5g/L
温度 常温
すず酸ナトリウム 60g/L
シアン化ナトリウム 120g/L
水酸化ナトリウム 7.5g/L
温度 21〜65℃
塩化第一すず 6g/L
チオ尿素 55g/L
酒石酸 39g/L
温度 12〜14℃
○片面に形成された導体パターン12と導電スルーホール14とを有する樹脂フィルム15A,15B,15C(複数枚の樹脂フィルム)が上下方向を同じにして重ね合わされた樹脂フィルムのうちの隣接する2つの樹脂フィルム間において、導電体23が、対向する導体パターン12および導電スルーホール14のランド部14aと金属間結合している。この導電体23は、熱融着プレス時、もしくは、プレス後にSnめっき層23AのSnを溶融させたものである。これにより、隣接する2つの樹脂フィルム間において、対向する導体パターン12および導電スルーホール14が、導電体23により電気的に接続されると共に、機械的に結合される。このようにして一体化された多層プリント基板10では、隣接する2つの樹脂フィルム間に別の樹脂フィルムを介在させずに、各樹脂フィルムの導体パターン間での層間接続が、導体パターン12と一体の導電スルーホール14および導電体23を介してなされる。従って、部品点数を少なくして製造コストの低減を図れると共に、層間接続信頼性が高い多層プリント基板を得ることができる。
第2実施形態に係る多層プリント基板10Aを図5乃至図7に基づいて説明する。
(実施例1)
<多層プリント基板10或いは10Aの製造方法>
導電スルーホール14のランド部14a上と内壁にSnめっきをおこなった。Snめっきは1ミクロン厚のSnめっき層23Aを形成した。
フィルム粗面化・デスミア:
穴あけ加工した第1の樹脂フィルム15を強アルカリに浸して表面を溶解し粗面化した。
無電解めっき:
コンディショナー処理は、奥野製薬工業株式会社製のOPC−350コンディショナーにより、高分子フィルムの表面を洗浄した。ここで、パラジウムを含む触媒付与液として奥野製薬工業株式会社製のOPC−80キャタリスト、活性化剤としてOPC−500アクセラレーターを用いた。
銅電気めっき:
さらに銅電気めっきを行い、導体13の導体層13bを1〜10ミクロン厚に形成した。銅(Cu)の電気めっき処理は、導体層13bの導体厚が5ミクロンになるように銅を形成した。銅電気めっき液は下記を用いた。尚、添加剤として、荏原ユージライト株式会社製のキューブライトTH−RIIIを使用した。
硫酸銅 120 g/L
硫酸 150 g/L
濃塩酸 0.125mL/L(塩素イオンとして)
導体パターン12の作製:
導体パターン12は、サブトラクティブ法で第1の樹脂フィルム15の両面(導体13の導体層13b)に回路を形成した。感光レジストを塗布し、紫外線にて露光し、現像を行った。次に、エッチング工程を行い、導体パターンを形成した後、レジストを剥離した。なお、さらに微細な回路形成には、電気銅めっき厚(導体厚)を2〜3ミクロン厚にして、めっきレジストを形成してから導体パターン部に電気銅めっきを行うセミアディティブ法を用いても構わない。
各第2の導電スルーホール25の両ランド部25a上に導電ペースト33Aを、スクリーン印刷にて塗布した。
実施例6,9では、実施例3と同様のフィルム基材を用いた。
比較例1〜6として、銅箔とフィルムを張り合わせた片面積層板、および、両面積層板を用い、層間接続には、フィルムに形成したブラインドビアホールに導電ペーストを充填したものを熱融着プレスして多層基板を作製した。条件を下記の表2に示す。
銅箔とフィルムを熱融着した銅張積層板を用い、エッチングにより導体パターンを形成した。レーザでビアホールを形成した。
導電ペーストをフィルムのビアホールにスクリーン印刷法にて塗布した。
導電ペーストを埋め込んだフィルムを融着したものを複数枚重ね合わせ、一括熱融着プレスをおこなった。プレス温度は230〜350℃の範囲、プレス圧力0.5〜10MPaの範囲でおこなった。このプレスにおいて、フィルム同士を融着することと、フィルムのビアホールに充填した導電ペーストを硬化させ、導電ペーストとフィルムの導体パターンとを電気的に接続させた。導電ペーストはAgペーストとして、藤倉化成のドータイトXA−824を用いた。また、導電ペーストはAgSnペーストを用いた。ペーストの詳細は、特許3473601号公報の段落0075に記載のものを用いた。
JIS C 5012の付図2.1のLに準じる導体パターンの6層基板を作製した。ただし層間接続部の穴径100ミクロンとし、ランド径は0.5mm、配線幅は0.3mmとし、スルーホールの間隔は7.62mmとした。比較例では、本発明と同じスルーホールの位置に100ミクロン径のビアホールを作製し導電ペーストを充填した。本発明では、JIS C 5012の9.1.3記載条件1に該当する温度サイクル試験を実施し、層間接続信頼性について調査した。初期抵抗に対し20%以上抵抗値が増加した時点で接続不良とみなした。
融着プレス後のプレス厚さ変形量が小さい。
スルーホールの接続信頼性が高い。
・上記各実施形態において、樹脂フィルムの積層数は「3」に限らず、本発明は、樹脂フィルムを複数枚重ね合わせた多層プリント基板に広く適用可能である。
・上記第2実施形態において、導電ペースト33Aに代えて、金属粉を用いてもよい。
11:スルーホール
12:導体パターン
13:導体
13a:下地金属層
13b:導体層
14:導電スルーホール
15,15A,15B,15C:樹脂フィルム
23,33:導電体
23A:Snを含むめっき層
33A:導電ペースト
Claims (5)
- スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムが、上下方向を同じにして複数枚重ね合わされており、
150〜350℃、0.5〜10MPaでプレスすることにより前記複数の樹脂フィルムのうちの隣接する2つの樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との間にそれぞれ設けた導電体が金属間結合しており、
前記導体パターンと前記導電スルーホールは、Ni−P合金でめっきを施して230℃〜250℃で30秒〜30分加熱することにより形成された下地金属層と、該下地金属層上に形成された導体層とを有し、前記導体パターンが前記導体層に形成されており、
前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が150℃以上350℃以下である熱可塑性樹脂であることを特徴とする多層プリント基板。 - 前記導電体がSnを含む金属であることを特徴とする請求項1に記載の多層プリント基板。
- スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムを作製する工程と、
前記樹脂フィルムの前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との少なくとも一方に、Snを含むめっき層を形成する工程と、
複数の前記樹脂フィルムを、上下方向を同じにして、かつ、隣接する2つの前記樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールとの間に、前記Snを含むめっき層がそれぞれ介在するように積み重ねると共に、前記樹脂フィルムを複数枚積み重ねた積層体を150〜350℃、0.5〜10MPaで熱融着プレスにより重ね合わせる工程と、
を備え、
前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が150℃以上350℃以下である熱可塑性樹脂であり、
前記樹脂フィルムを作製する工程において、前記樹脂フィルムの片面および前記スルーホールの内壁にNi−P合金で無電解めっきを施して230℃〜250℃で30秒〜30分加熱することにより下地金属層を形成し、該下地金属層上に電気めっきによって導体層を形成した後、該導体層に前記導体パターンを形成
ることを特徴とする多層プリント基板の製造方法。 - スルーホールと、片面に形成された導体パターンと、前記スルーホールの内壁に前記導体パターンと一体に形成された導電スルーホールとをそれぞれ有する樹脂フィルムを作製する工程と、
複数の前記樹脂フィルムを、上下方向を同じにして、かつ、隣接する2つの前記樹脂フィルム間で対向する前記導体パターンと前記導電スルーホールのランド部との間に、導電ペースト或いは金属粉をそれぞれ介在させて積み重ねると共に、前記樹脂フィルムを複数枚積み重ねた積層体を150〜350℃、0.5〜10MPaで熱融着プレスにより重ね合わせる工程と、
を備え、
前記樹脂フィルムは、ガラス転移点および融点が150℃以上350℃以下である熱可塑性樹脂であり、
前記樹脂フィルムを作製する工程において、前記樹脂フィルムの片面および前記スルーホールの内壁にNi−P合金で無電解めっきを施して230℃〜250℃で30秒〜30分加熱することにより下地金属層を形成し、該下地金属層上に電気めっきによって導体層を形成した後、該導体層に前記導体パターンを形成することを特徴とする多層プリント基板の製造方法。 - 前記導電ペーストが少なくともSn,Cu,Agを含む金属粉からなることを特徴とする請求項4に記載の多層プリント基板の製造方法。
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