JPH05110259A - 多層プリント配線板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種電子機器に使用される多層プリント配線
板において、層間配線回路導体層の電気的接続の信頼性
の問題点を解決し、高密度でかつ層間回路導体層の接続
の信頼性に優れると共に層間絶縁層の性能に優れた多層
プリント配線板を提供することを目的とする。 【構成】 絶縁基板６の主面上に設けた第１の配線回路
導体層７の接続を必要とする所定の位置に突起状の導体
層８を設け、この第１の配線回路導体層７に絶縁樹脂層
９を構成してその表面上に導電体層８の一部を露出さ
せ、さらにその表面に第２の配線回路導体層１０を設け
たもので、第１，第２の配線回路導体層７，１０を絶縁
樹脂層９の表面に露出した突起状の導体層８を通して電
気的に相互接続した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は広範な電子機器に用いら
れる多層プリント配線板とその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型軽量化や高性能化
に対するニーズが高まるにつれて多層プリント配線板の
需要は著しく増加している。

【０００３】従来の多層プリント配線板はいろいろな方
法によって作られているが、その代表的一例として図３
に示すようなビルドアップ法による製造方法がある。

【０００４】図３において、１は絶縁基板、２は第１の
配線回路導体層、３は層間の絶縁樹脂層、４は絶縁樹脂
層に設けた微細穴（ブラインドホール）、５は第２の配
線回路導体層である。

【０００５】以上の構成からなる多層プリント配線板
は、通常ガラスエポキシ樹脂等の合成樹脂系の絶縁基板
１の全面に金属銅箔を接着した所謂銅張り積層板を使用
し、フォトエッチング法等の公知の方法によって絶縁基
板１の主面上に金属銅箔からなる第１の配線回路導体層
２を形成し、その表面に絶縁樹脂層３として例えば感光
性を有するエポキシ樹脂を全面に塗布する。この絶縁樹
脂層３の必要な位置に紫外線を照射して、第１の配線回
路導体層２の一部が露出するように絶縁樹脂層３の中に
微細な穴即ちブラインドホール４を設け、しかる後に絶
縁樹脂層３の表面層を化学的に粗面化してその全面に無
電解銅めっきと必要により電解銅めっきを併用して金属
銅からなる導電金属層を形成した後で、フォトエッチン
グ法等の公知の方法によって絶縁樹脂層３の主面上に所
望とする第２の配線回路導体層５を形成する。これと同
時に絶縁樹脂層３に設けたブラインドホール４を導通化
して層間の配線回路導体層２と５を電気的に相互接続す
る方法によって作成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例による多層プリント配線板では、層間の配線
回路導体層の電気的接続が層間の絶縁樹脂層３に設けた
貫通しないブラインドホール４を導通化することによっ
て行ったものであり、このような接続構造では特に無電
解銅めっき工程においてこの貫通しない微細径のブライ
ンドホール４内に銅を析出させて導通化することが極め
て困難であるために、層間の配線回路導体層２，５の電
気的接続不良が発生しやすく接続の信頼性に欠ける問題
があった。

【０００７】また、従来例による多層プリント配線板で
は、層間の絶縁樹脂層３を形成するのに用いる絶縁樹脂
材料は一般に紫外線硬化型の樹脂を使用するが、紫外線
硬化型の絶縁樹脂は通常電気絶縁特性や耐熱性，耐薬品
性はもとより、特に無電解銅めっき金属との接着性が乏
しく、従って多層プリント配線板の高性能化がはかり難
いという問題点があった。

【０００８】さらに従来例による多層プリント配線板で
は層間接続部分が絶縁樹脂層３に設けた微細径の穴即ち
ブラインドホール４によって行われているため、接続部
分の導体層が比較的広面積を必要とし、このことが配線
回路の高密度化を阻害するという問題点を有していた。

【０００９】本発明による多層プリント配線板は上記し
た従来例の問題点を解決して、層間の配線回路導体層間
の電気的接続の信頼性の向上と共に、層間絶縁層の性能
に優れた高密度多層プリント配線板を提供することを目
的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による多層プリント配線板は、絶縁基板の少
なくとも一方の主面上に設けた所望とする第１の配線回
路導体層と、この第１の配線回路導体層の所定の位置に
局所的に形成した突起状の導体層と、前記第１の配線回
路導体層の全面を覆いかつ前記突起状の導体層の一部を
露出するように形成した絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層
の主面上に前記第１の配線回路導体層を前記突起状の導
体層を介して電気的に相互接続するように形成された第
２の配線回路導体層とを備えたものである。

【００１１】

【作用】本発明によって、層間の配線回路導体層が層間
の絶縁樹脂層の表面に平面的に露出した導体層によって
電気的に相互接続された構成となるので、回路の高密度
化と共に層間の配線回路導体層間の電気的接続が安定化
して接続の信頼性が向上する。また層間絶縁樹脂材料に
感光性の樹脂を使用する必要がないので、性能に優れた
広範囲の絶縁樹脂材料が選択使用でき、多層プリント配
線板の高性能化が実現されることとなる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例である多層プリント配
線板とその製造方法について図面を参照しながら説明す
る。図１は本発明の第１の実施例を説明するための多層
プリント配線板の要部断面図である。図１において、６
は絶縁基板、７は第１の配線回路導体層、８は突起状の
導体層、９は層間の絶縁樹脂層、１０は第２の配線回路
導体層である。

【００１３】以上の構成からなる多層プリント配線板は
図２Ａ〜Ｃに示す製造工程を経て作られたものである。

【００１４】本実施例では先ず図２Ａに示すようにガラ
スエポキシ積層板のような合成樹脂系の絶縁基板６の表
面全面に金属銅箔を接着した所謂銅張り積層基板を出発
材料として、フォトエッチング法等の公知の方法によっ
て絶縁基板６の主面上に所望とする第１の配線回路導体
層７を形成し、この第１の配線回路導体層７の接続を必
要とする所定の位置に突起状の導体層８を局所的に形成
した。

【００１５】この場合、第１の配線回路導体層７の接続
を必要とする位置に形成する突起状の導体層８を構成す
る方法としては、いろいろな方法が考えられるが、本実
施例では金線や銅線等の金属線を使った熱圧接法，めっ
き法，導電性樹脂を使用した方法や、さらには導電性を
有する円柱状の金属線を導電性樹脂によって第１の配線
回路導体層７に固定する方法等について試みた。

【００１６】これらの方法について詳細に説明すると、
先ず金属線の熱圧接法については、例えば半導体ＩＣチ
ップとリードフレームの接続法として知られるワイヤー
ボンディング法と同様の原理によって絶縁基板６の主面
上に形成した第１の配線回路導体層７の接続を必要とす
る所定の位置に金線や銅線等の金属線の先端を高温に熱
してボール状とし、この金属ボールを第１の配線回路導
体層７の所定の位置に圧接して突起状の導体層８を構成
した。

【００１７】また一方、この突起状の導体層８の形成方
法として他の実施例ではめっき法による方法を試みた。

【００１８】このめっき法による突起状の導体層８の形
成方法としてはガラスエポキシ積層板からなる絶縁基板
６の主面上に形成した第１の配線回路導体層７に先ず無
電解銅めっき法等によって全面に薄い導電体層を形成
し、この面にフォトレジストを塗布して接続を必要とす
る第１の配線回路導体層７の一部が露出するようにレジ
スト層に開孔部を設け、しかる後に電気銅めっきを行っ
て露出した第１の配線回路導体層７に金属銅を厚付け
し、さらに必要によりこの厚付けした金属銅の表面に銅
に対して耐腐食性を有する金属として例えば金，銀，パ
ラジウム，ニッケル，はんだ，スズ等の異種金属をめっ
きして金属銅層を被覆し、その後にレジスト層を剥離し
て露出した無電解銅めっき薄層をエッチング除去して第
１の配線回路導体層７の必要な位置に突起状の導体層８
を形成した。

【００１９】さらに、この突起状の導体層８の形成方法
における他の実施例としては、銀や銅の微粉末をエポキ
シ樹脂に混練してペースト状とした所謂導電性樹脂をデ
ィスペンサーやメタルマスクを備えたスクリーン印刷法
によって第１の配線回路導体層の所定の位置に塗布して
加熱硬化することによって突起状の導体層８を形成する
方法や、比較的線径の大きい銅線等の金属線を円柱状に
加工し、その一端を銀や銅，金等からなる導電性ペース
トを用いて第１の配線回路導体層の接続を必要とする所
定の位置に固定する方法を実施した。

【００２０】以上説明した突起状の導体層８はいずれも
その厚さは厳密に規定する必要はないが、本実施例にお
いてはこの突起状の導体層８の厚さは５０〜１００μの
範囲とした。

【００２１】また、次いでこれら各実施例によって構成
した突起状の導体層８および第１の配線回路導体層７の
全面に図２Ｂに示すように絶縁性を有する樹脂を塗布し
て、この樹脂を硬化することによって絶縁樹脂層９を構
成した。この場合、絶縁樹脂材料としては電気絶縁特
性，耐熱性，耐薬品性に優れた特性を有していることは
もとより、その表面への無電解銅めっきの密着性に優れ
た特性を有していることが必要であり、本実施例ではこ
のような特性を満足する絶縁樹脂として、酸無水物で硬
化したエポキシ樹脂やアクリルニトリルとブタジエンの
共重合体をエポキシ樹脂やフェノール樹脂で変性した絶
縁樹脂さらにはこれらの絶縁樹脂中にアルミナや炭酸カ
ルシウム，シリカ等の無機質充填剤を混練したものを使
用した。

【００２２】そして、この絶縁樹脂層９の表面層をサン
ドブラスト法等によって軽く研削し、その表面に第１の
配線回路導体層７の所定の位置に構成した接続用の突起
状の導体層８の一部を露出させると共に、この絶縁樹脂
層９の表面を二酸化マンガンや重クロム酸カリ溶液中に
浸漬して軽くエッチング処理を施して微細に粗面化し
た。

【００２３】しかる後に、この表面処理をした基板を塩
化スズと塩化パラジウムの塩酸酸性溶液から成る活性化
処理液に浸漬して絶縁樹脂層９の表面に無電解銅めっき
の触媒核となる金属パラジウムの微粒子を付着させてか
ら、この基板を銅錯塩のアルカリ溶液とホルマリンから
なるpH１２〜１３の無電解銅めっき液に浸漬して全面に
金属銅の薄層を析出させ、さらに必要によりこの無電解
銅めっき層の表面に電気銅めっきを施して金属銅を厚付
けした後で、最終的にフォトエッチング法等の公知の方
法によって絶縁樹脂層９の主面上に図２Ｃに示すように
所望とする第２の配線回路導体層１０を形成し、第１，
第２の配線回路導体層７，１０を絶縁樹脂層９の表面に
露出させた突起状の導体層８によって電気的に相互接続
した多層プリント配線板を製作した。

【００２４】このような方法によって得られた多層プリ
ント配線板は絶縁樹脂層９の表面の一部に平面的に露出
した突起状の導体層によって層間の配線回路導体層を電
気的に相互接続した構成であるため無電解銅めっき工法
において層間導体層の接続がより確実に行うことが可能
となるばかりでなく、層間絶縁樹脂は感光性を必要とし
ないので、絶縁樹脂材料が広範囲に選択でき、電気絶縁
特性，耐熱性，耐薬品性に優れた特性を有し、かつ無電
解銅めっきとの密着性に優れた絶縁樹脂が使用できるの
で多層プリント配線板の高性能化をはかることができる
ものである。

【００２５】なお、本実施例では絶縁基板６として主に
ガラスエポキシ積層板等の合成樹脂を使用したが、樹脂
基板のみに限定されるものではなく、アルミナや低温焼
結したアルミナガラス系のセラミック絶縁基板６を使用
し、その主面上に直接無電解銅めっき法によって必要と
する第１の配線回路導体層７を形成したものであっても
よい。

【００２６】また、本実施例では絶縁基板６の一方の主
面上にのみ配線回路導体層を多層化したが絶縁基板６の
表裏両面層にそれぞれ上述した方法によって配線回路導
体層を多層化し、絶縁基板６の表裏の多層化された配線
回路導体層を絶縁基板を貫通する穴をスルーホールめっ
きによって導通化したものであってもよいことはいうま
でもない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明による多層プリント
配線板によれば、従来例のように層間絶縁層に設けた貫
通しない微細穴を通して接続する方法に比べて層間の回
路導体層が確実に接続されかつその接続状態が安定化さ
れて接続の信頼性が著しく向上すると共に、絶縁樹脂材
料に感光性樹脂を使用する必要がないので、層間絶縁樹
脂材料に耐熱性，耐薬品性，電気絶縁特性はもとより無
電解銅めっきの密着性に優れたものが選択できるので、
多層プリント配線板の高性能化がはかれるものである。

【００２８】また一方、本発明による多層プリント配線
板は層間の配線回路導体層を接続する部分がブラインド
ホールによる凹みを有することなく、平滑に接続された
構造となるため配線回路の収容性が増加するとともに、
部品実装における部品の有効搭載面積が増大し、電子回
路全体の高密度化がはかれるという特徴が得られるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における多層プリント配線板
の要部断面図

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一実施例に
おける多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工
程断面図

【図３】従来例による多層プリント配線板の要部断面図

【符号の説明】

６ 絶縁基板 ７ 第１の配線回路導体層 ８ 突起状の導体層 ９ 絶縁樹脂層 １０ 第２の配線回路導体層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板の少なくとも一方の主面上に設け
   た所望とする第１の配線回路導体層と、この第１の配線
   回路導体層の所定の位置に局所的に形成した突起状の導
   体層と、前記第１の配線回路導体層の全面を覆いかつ前
   記突起状の導体層の一部を露出するように形成した絶縁
   樹脂層と、この絶縁樹脂層の主面上に前記第１の配線回
   路導体層を前記突起状の導体層を介して電気的に相互接
   続するように形成された第２の配線回路導体層とを備え
   た多層プリント配線板。
2. 【請求項２】絶縁基板の少なくとも一方の主面上に所望
   とする第１の配線回路導体層を設け、この第１の配線回
   路導体層の所定の位置に突起状の導体層を形成し、その
   後配線回路導体層の全面に絶縁樹脂層を設け、さらに絶
   縁樹脂層の表面を研削して絶縁樹脂層の表面に前記突起
   状の導体層の一部を露出し、しかる後に前記絶縁樹脂層
   の主面上に第２の配線回路導体層を設けて前記突起状の
   導体層を介して第１の配線回路導体層とを電気的に相互
   接続した多層プリント配線板の製造方法。
3. 【請求項３】突起状の導体層は金属線を熱圧接法によっ
   て設けた請求項２記載の多層プリント配線板の製造方
   法。
4. 【請求項４】突起状の導体層はめっき法によって設けた
   請求項２記載の多層プリント配線板の製造方法。
5. 【請求項５】突起状の導体層は導電性樹脂からなる請求
   項１記載の多層プリント配線板。
6. 【請求項６】突起状の導体層は導電性を有する円柱状の
   金属線の一端を導電性樹脂によって第１の配線回路導体
   層の所定の位置に固定して設けた請求項２記載の多層プ
   リント配線板の製造方法。