JPH01143292A - プリント配線板の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は電子機器に使用されるプリント配線板の製造方
法に関するものである。

従来の技術 近年、電子機器は軽薄短少の言葉で象徴されるよう小型
軽量化、高密度実装化、省エネルギー化が増々進んでい
る。それら電子機器に使用されるプリント配線板に対す
るニーズも多様化し、多くの製造方法および技術が紹介
されている。その中で高密度化、軽量化、省電力化等に
適した導電ペーストで表裏導電回路を電気的に接続した
両面スルホールプリント配線板が大量に使用されている
。

以下、上述したような導電ペーストによる両面スルホー
ルプリント配線板の製造方法について説明する。

第２図ａ〜ｆならびに第３図に示すように紙−フェノー
ル樹脂をベースとした両面鋼張積層板を・アークサイズ
に切断した後、所定の位置に銅はくパターン１１を周知
のエツチング技術で積層板１２の両面に形成し、上記表
裏の銅はくパターン１１および積層板１２を貫通するよ
うに貫通穴１３を設ける。次に貫通穴１３の周辺の表裏
の銅はくパターン１１上および貫通穴１３内にスクリー
ン印刷またはピンで熱硬化タイプの導電ペースト１４を
塗布する。次いで、北記導亀ペースト４中の溶剤を敗り
除くため１００″Ｃ以下の低温乾燥または自然放置乾燥
等、少なくとも数十分間を行う。次に１６０〜１７０”
Ｃの高品乾燥機で数十分間加熱し、導電ペースト１４を
硬化させることにより、導電ペースト１４による両面ス
ルホールプリント配線板が得られていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のように、従来の導電ペースト１４
は熱硬化樹脂をベースとし溶剤で粘度調整スる銀ペース
ト、銅ペースト、カーボンペースト等が使用されており
、導電ペースト１４の塗布後急激に高温で硬化させると
導電ペースト１４中の溶剤が気化し、第３図に示すよう
に導電ペースト１４中に気泡１５が発生し、硬化後導電
ペースト１４中に気泡１５が残った状態となり、表裏の
銅はくパターン１１の眠気的接続の信頼性が著しく低下
するため、前述のように１００’Ｃ以下の低温乾燥また
は自然放置による乾燥工程を必要としていた。しかしな
がら、完全に気泡を除去した状態にすることは困難であ
った。まだ、この乾燥工程は導電ペースト１４が液状で
あるため積層板１２を重ねることができず、積層板１２
を間隔を置き大量に乾燥させるか、導電ペースト１４と
接触しないような治具により順次乾燥させる必要があり
、前者の場合、積層板１２を１枚１枚重ね合せないよう
に取り扱うための工数が大きく、後者の場合、順次乾燥
させるためのコンベアーとしては非常に長いものが必要
となり製造スペースが非常に大きくなる。

さらに、完全硬化させるために１６０〜１７０°Ｃの高
温で数十分硬化させるための工数が大きく、しかも積層
板１２の熱劣化をもたらし積層板１２がもろくなるとい
う欠点を有していた７、さらに、導電ペースト１４と銅
はくパターン１１と電気的に確実に接続するだめには貫
通穴１３に４屯ペースト１４を塗布するとともに、銅は
くパターン１１上にも４電ペースト１４を塗布形成する
必要であった。そのためには貫通穴１３周辺の銅はくパ
ターン１１、いわゆるランド１６は通常２．５〜３．０
′Ｉｍ以上の寸法を敗る必要があった。最近のように高
密度化が増々進む中でこのランド径が大きいことが、導
電ペースト１４を利用したプリント配線板の高密度化の
ための壁になっていた。

また、銀ペーストを利用したプリント配線板の場合には
、銀のマイグレーションが発生し易いから、貫通穴１３
上及びランド１６上の銀ペーストをマイグレーション防
止のために、例えばエポキシ樹脂を主成分とする保護被
１模１８を形成する必要があった。そのため、製造工程
が多くなり、コストアンプとなっていた。

問題点を解決するだめの手段 上記のような問題点を解決するために本発明のプリント
配線板の製造方法は、両面に銅はくを有する絶縁基板に
貫通穴を設ける工程と、その貫通穴に導電ペーストを充
填する工程と、その導電ペーストを電子線照明で硬化さ
せる工程と、貫通穴の導電ペースト表面にめっきにより
銅薄膜を形成する工程と、絶縁基板上の銅はくの配線パ
ターンを形成する工程からなる。

作用 本発明によるプリント配線板の製造方法では、電子線照
射により導電ペーストの硬化を行うために非常に短時間
に硬化が完了し、従来例のように予備乾燥のための工数
が不要となり、生産性が高く、しかも気泡のない導電ペ
ーストの硬化および積層板の熱劣化のない信頼性の高い
プリント配線板が得られる。

さらに、本発明によれば、導電ペーストは貫通穴のみに
塗布し、その上にはめっき銅で絶縁基板上の銅はくと接
続するため、絶縁基板表面の平滑性が得られ、従来の量
産性に向いたスクリーン印刷・エツチング法あるいは高
密度パターン形成に適した、ホトレジスト・エツチング
法のいずれも使用することができる。

また、貫通穴に銀ペーストを塗布した場合には上記のめ
っき銅が銀マイグレーションを防止する保護被１漢とな
るため、従来例の保護被膜形成工程は不要となる。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の特徴とするところは、貫通穴に電子線照射によ
り硬化する導電ペーストを充填する点にある１、 ここで、電子線照射により硬化可能な導電性ペーストと
しては分子の末端または側鎖にアクリル基、メタクリル
基などの官能基を含む重合性オリゴマーおよびモノマー
に銀、鋼、カーボン等の粉末を含有させたものが使用で
きる。

電子線照射により硬化し得るオリゴマーとしてはエポキ
シアクリレート、ウレタンアクリレート。

ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート
、スピロアセタールアクリレート等が使用できる。

マタ七ツマ−としては、スチレン、ジビニルベンゼン、
ビニルトルエン、ビニルピリジン、ビニルナフタレン、
アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル等のアクリル酸
エステルまたはメタクリル酸エステル類、酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル。

ジアリルフタレート、ジアリルマレエート、Ｎ−ビニル
ピロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、トリメチロール
プロパントリアクリレート、エチレングリコールジアク
リレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネ
オペンチルグリコールジアクリレートおよびプロピレン
グリコールジアジエチルアミノエチルアクリレート、ジ
エチルアミノエチルメタクリレート、　ｔａｒｔ−ブチ
ルアミノエチルメタクリレート等のアミノアルコールエ
ステル、テトラヒドロフルフリルアクリレート。

テトラヒドロフルフリルメタクリレート等のテトラヒド
ロフルフリルアルコールエステル、メチルアクリレート
、メチルメタアクリレート、トリアリルイノシアスレー
ト、トリアクルシアヌレート。

トリアリルトリメリテートおよびテトラアリルピロメリ
テート等の１種または２種以上を組合せて使用される。

これら電子線照射により架橋し得るオリゴマーと重合し
得るモノマーの重量比はオリゴマー３０〜９０重量％で
モノマーが１０〜７０重量％が適当である。

１記オリゴマーとモノマーの池に熱重合インヒビターと
して、アントラキノン、ｐ−ベンゾキノン、２．３−ジ
クロル−ｐ−ベンゾキノン、２゜６−ジクロル−ｐ−ベ
ンゾキノン等のキノン類。

ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、
　２−　ｔａｒｔブチルカテコール、グアヤコール、レ
ゾルシン等のハイドロキノン類、フェノチアジン、セミ
チオルバジド、クペロン、安息香酸銅、ナフテン酸銅、
酪酸銅等を１種または２種以上組み合わせて使用される
。

さらに、電子線硬化樹脂の粘度、チクソトロフィ性の調
整、接着性１機械的強度の確保のためにエアロシール、
シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネンウム、炭酸バリ
ウム、クレー、タルク、マイカ、硫酸バリウム、イミダ
ゾール、チアゾール。

ベンズイミダゾール、ベンズチアゾール、ベンズトリア
ゾール、ポリ酢酸ビニルポリメタクリル酸エステル等を
必要に応じて添加してもよい。

さらに、導電性ペーストとするために、粒度１０μｍ以
下の銅粉、銀粉、カーボン粉等を３０〜８０重量係含有
するように上記電子線硬化型樹脂に混合させることによ
り、電子線硬化型導電性ペーストが得られる。

ここで、前述のようにして得られた導電性ペーストに適
当な線量の電子線を照射してやれば、電子線は銅粉、銀
粉、カーボン粉等すら透過し、樹脂そのものを硬化させ
ることができる。

次に本発明の集体的な実施例について第１図ａ〜ｆを用
いて説明する。

第１図ａに示すように、両面に３５μｍの銅はく１を有
する紙−フェノールからなる積層板２で板厚０．８１１
１のもののをワークサイズに切断し、第１図すに示すよ
うに所定の位置にドリル加工またはパンチング加工によ
り貫通穴３を設けた。

次に第１図Ｃに示すようにエポキシアクリレート（大阪
有機化学社製、［５４０）２０部、テトラヒドロフルフ
リルメタクリレート２０部、ハイドロキノン１０部、０
．６〜１０μｍの銀粉７６部からなる導電ペースト４を
貫通穴３にロールコータで塗布するとともに銅はぐ上に
付着した導電ペーストはスキージにてかき取ることによ
り、貫通穴３に４准ペースト４を充填した。

引き続き、電子線加速装置を使用しｙｓｏｖで加速した
２ｏメガラドの電子線を瞬時照射した結果、導電ペース
ト４を完全に硬化させることができた。銅はく１の面に
導電ペーストの残査がある場合には研摩等で除去すれば
良い。

次に、第１図ｄに示すように貫通穴３に充填した導電ペ
ースト４の表面および銅はく１の表面に電気銅めっきを
施こし、６〜１０μｍの銅薄膜６を形成し、その表面に
第１図６に示すようにエツチングレジスト６をスクリー
ン印刷で形成し、エツチングを施こすことにより、第１
図ｒに示すように所定の配線パターンが得られた。

丑記のようにして得た導電ペースト４による両面スルー
ホールプリント配線板は電子線照射により硬化を行うた
め、１秒以下の瞬時に硬化されるので硬化工程の工数が
小さく、しかも積層板２の熱劣化も少ない。

また、導電ペースト４は従来例のように有機溶剤を含ま
ないので第３図のような導電ペーストの凹みや、気泡が
発生しないから、導電ペースト４の端面が銅は〈１の面
とほぼ同一面となるから、工、フチングレジスト形成時
のスクリーン印刷を精度よく、しかも高速度で実施する
ことができる。

従来例では導電ペーストのスルーホールピッチは少なく
とも２．６腸は必要であったため、例えば基本格子２．
５ＭＩｈピッチの導電ペーストスルーホールの場合には
そのスルーホール間にもう一本の配線を通すことは困難
であった。しかしながら、本発明によれば、導電ペース
ト４は貫通穴３のみに塗布するため、表面の配線パター
ン形成の範囲は従来例のように貫通穴とランド径に限定
を受けることにはならず、貫通穴３にのみ限定を受ける
ため、配線の可能範囲が広くなる。したがって、本発明
によれば、従来困難であった、導電ペースト間の表面に
配線を例えば２．６鵡ピフチの場合でも１本。

２本、３本と増やすことが可能である。

さらに、本発明によれば、貫通穴３に銀の導電ペースト
４を塗布してその上に銅薄膜６を形成しており、この銅
薄膜５が銀マイグレーションの防止をする保護被膜とな
るため、従来のように保護破膜を形成する工程が不要と
なる。

なお、本発明の製造方法を説明するに当り、第１図ａ　
−ｙ　ｒの順番で説明したが、エツチング工程ｅ、ｆば
、貫通穴３を設ける工程すの前後に行っても良い。

また、導電ペースト４上へのめつきは電気鋼めっきとし
たが、無電解銅めつさを施こしても良い。

さらに、エツチングレジスト形成をスクリーン印刷で説
明したが、液状ホトレジスト、ドライフィルムを使用し
た、ホトレジストを使用しても良い。

発明の効果 以上のように本発明は両面の配線パターンを接続する導
電ペイントを貫通穴のみに充填し、電子線照射により硬
化させ、その上にめっきした後表面が平滑性を有するか
ら高精度のプリント配線板を高速度に製造することが可
能となり、工業と利用価値は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

リント配線板の製造方法を示す各工程の断面図、第３図
は従来例の欠点の一例を示す断面図である。 １・・・・・・銅はく、２・・・・・・積層板、３・・
・・・・貫通穴、４・・・・・・専心ペースト、６・・
・・・・めっき銅。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
０ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　両面に銅はくを有する絶縁基板に貫通穴を設ける工程
   と、その貫通穴に導電ペーストを充填する工程と、その
   導電ペーストを電子線照射で硬化させる工程と、少なく
   とも貫通穴の導電ペースト表面にめっきにより銅薄膜を
   形成する工程と、絶縁基板上の銅はくの配線パターンを
   選択形成する工程からなるプリント配線板の製造方法。