JPS6063987A - 印刷配線基板の製造方法 - 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】 （技術分野） この発明はスルーホール或は・ぐイヤホールと呼称され
る微小な貫通孔が多数設けられた印刷配線基板の製造方
法に関するものである。

（従来技術） 印刷配線基板の基材は、絶縁製或は金属製の平坦な板部
材の主表面に配線・ぐターンをメッキして得られるが、
板部材の両生表面（表裏面）に印刷された配線パターン
相互を電気的に接続するためにスルーホール（ｔｈｒｏ
ｕｇｈ　ｈｏｌｅ）と称される貫通孔が多数形成される
。この貫通孔は、その内壁に銅の様な低抵抗材料よシ成
る金属がウェット・メッキによって被着され、もって基
板表裏に形成された配線パターン相互全電気的に接続し
ている。金属製の板部利金用いた印刷配線基板は配線パ
ターンの形成に先立って、前記貫通孔内壁面を含む基板
表面全面を絶縁被膜で覆うことは言うまでもない。

ところで、近年、高密度印刷配岬基板の貫通孔は、専ら
前記基板表裏に形成された配線ノｅクーン相互を接続す
るだめのバイヤーポール（ｖｉａ　ｈｏｌｅ）或はバイ
ヤースルーホールと呼称される非常に微小な貫通孔と、
集積回路装置に代表される小形電子部品のリードが挿入
されるこれよシやや大きな貫通孔とが混在して形成され
ており、これらの孔は、大きい方でも０．８　ｒｔｒａ
φ程度であり、微小なものＩｄ、　０．４−ｔｔａｎφ
以下の口径である。特にバイヤーポールは前述の通シ表
裏配線パターン相互を接続する為のものであるから導電
路全形成すれば良い訳で口径内全部が銅の様な金属で充
填されていても良い。

よシ微小な口径でバイヤーホールが実現可能であれば、
配線パターンの密度が向上する。これは言うまでもなく
バイヤーポールの平面占有面積を小さくできるという事
である。この様に微小な１１通孔の形成及び微細な（細
い）配線・ぐターンの形成は高密度配線が実現でき、実
用価値は極めて高い。

しかしながら微小なスルーホールの形成や微細な配線パ
ターンの形成は、１つの大きな問題に遭遇する。

即ちこの種印刷配線基板は、電解及び力（（電解メッキ
法と呼ばれる公知のウェット・メッキ法により配線金属
を印刷することにょシ得られるが、このメッキによる被
膜形成中に発生する気泡、或は最初にメッキ浴中に前記
基板を導入した際に大気中の空気をまき込む事によシ発
生する気泡が被メッキ物である基板表面に付着する。こ
の気泡の付着による不利益は後述するが、従来、その対
策として振動を付勢したシ、メッキ液を攪拌することに
よシ除去していた。しかしながら貫通孔の口径が微小に
なるに連れ、この孔内のエアーは孔の出口（入口）伺近
で止まり、付着の頑固さは従来法の振動や攪拌では対処
しきず又、よシ顕著な付着を見る。この気泡の付着によ
る不利益を第１図を用いて説明する。第１図は従来の印
刷配線基板の製造方法によシ得られた印刷配線基板で平
面図をａに、ａ図のｘ−ｚ線断面図’２ｂに示す。同図
ａ及びｂに示す様に大気中の空気の巻込み或はウェット
・メッキ途上で発生する反応ガス、例えば水素ガスによ
って生じた気泡Ａ、Ｂ（これらはいずれも鎖線で示しで
ある）によシ、金属の生成が著しく損なわれた部分の膜
厚は、例えばこの例では３０μの銅メッキを行った際、
気泡Ａにょシ５μ程の厚さしか得られておらず又、気泡
Ｂによシその配線幅は規定の半分程の幅しか得られてい
ない。

従ってヒート・ショック試験や部品実装時の半田付は作
業による熱ストレスで回路断線という致命的な欠陥を誘
起する。尚、第１図ａ、ｂに於いて−１は印刷配線用基
板、２は配線パターン、３は貫通孔２内の導電路をそれ
ぞれ示すものである。

（発明の目的） かかる従来の製造方法は、強固に付着した気泡が除去で
きず、極めて収率の悪いものであるから、この発明は、
上記した欠陥を除去する改良された印刷配線基板を製造
する方法を提供する事を目的とするものである。以下こ
の発明の実施例方法全図面に従い詳説する。

（発明の構成） この発明の要旨は、多数の小孔を有する印ｔＩｉｌｌ配
線用基板に、ウェット・メッキによって金属被膜を形成
する工程に際し、このメッキ形成途中で、前記基板を少
なくとも１回メッキ浴中から浴外に取出し、前記基板表
面に付着した気泡全消滅させた後、再度メッキ浴中に前
記基板を導入してノノキ形成を再開させることを特徴と
する印刷配線基板の製造方法である。

（実施例） 以下この発明の好ましい実施例方法の幾つかを第２図か
ら第４図に従って説明する。

第２図はこの発明方法の概念図でまずａに示す様にラッ
クｌＯにセットされた図示しない多数の貫通孔を有する
印刷配線用基板１１ａ、１１ｂｆｂに示すようにウェッ
ト・メッキ浴１２中に導入し、前記基板１１ａ、ｌｌｂ
の選ばれた表面にメッキによる被膜を形成する。この時
前記基板１１ａ。

Ｉｌｂ表面には、多数の気泡１３が付着する。この気泡
１３は前述した通シ犬気中の空気全巻込むことによシ発
生するものと、反応ガスによシ発生するものと、メッキ
浴の攪拌によシ発生するものとがあるが、いずれにしろ
前記基板１１　ａ　、　ｌｌｂに刺着した気泡１３はな
かなか頑固に利着している。次にＣに示すように前記気
泡１３が多数付着した前記基板１１ａ、１１ｂｋメツキ
浴１２中から浴外に引出ず。これにより殆んどの気泡は
浴外ではじけて消滅する。この気泡の消滅モードは圧力
差によるものであるが、入浴した際に人体の表面に付着
する気泡が浴外に出ることによりはじけて消滅すること
を思い出せば理解が早い。この工程での前記基板１１ａ
、Ｉｌｂの浴外への取出しは、前記基板１１ａ、１１ｂ
ｆメツキ浴１２に導入した直後に行うと非常に良い。こ
のことは乾いた基板でも濡れた基板でも同様のことが言
えるが、乾いた基板ならなおさら早い時期に取出すべき
であるし、又濡れた基板でもメッキの被着速度が早いも
のであれば、初期に浴外に取出す事を忘れてはならない
。次にｄに示すようにメッキ浴Ｊ２外に引出した前記基
板１１ａ、１ｌｂｆ再度メッキ浴１２中に導入してメッ
キ形成を再開する。以降適宜前記Ｃ工程及びｄ工程全繰
返し行うことによシ、メッキ形成（被着）時の反応ガス
による気泡の付着や攪拌によシ発生する気泡の付着が、
浴外への引出しにより消滅除去できる。

メッキ形成途中での浴外への基板引出し回数は、−概に
規定できるものではないが、微細な配線・ぐターンの形
成、微小な貫通孔内壁のメッキ形成或はメッキ被膜形成
速度の速いものを対象とする時は、メッキ浴外への引出
し回数を増やした方が良い結果を得ることができる事を
確認した。

次にこの発明を金属基板を用いたいわゆる金属芯入り印
刷配線基板の製造方法に適用した例を説明する。第３図
は金属芯入り印刷配線基板の製造方法を説明する工程断
面図であり、ａに示すように金属基板として例えば、多
薮の貫通孔２ｏを有する鉄板２Ｉを用意し、公知の静電
流動浸漬法或は公知の流動浸漬法によシ、前記貫通孔２
０内壁を含む鉄板２１の表面を絶縁性樹脂２３で被覆す
る。

その後すに示すように絶縁性樹脂２３で被覆された表面
を活性化して無電解メッキ浴２３中に前記鉄板２１を導
入し、絶縁性樹脂２３で被覆された表面上に配線下地金
属膜を被着するが、Ｃに示すように無電解メッキ浴２３
中に前記鉄板２ノを導入した初期の段階、つまり導入直
後前記鉄板２１をメッキ浴２３外に引出し、付着した気
泡２４を消滅させる。そしてｄに示すように前記メッキ
浴２３中に再導入して無電解メッキ形成を再開する。

必要に応じ、とのＣ及びｄ工程を繰返すことは何ら妨げ
ることはないが、必要以上に回数を増すと、メッキ形成
速度の遅いものは、無電解メッキ工程の時間音いたずら
に長くするばかシか、過乗品質になる点も注意しなけれ
ばならない。次にｅに示す様に配線下地金属膜２５上の
選ばれた部分に配線パターンを形成するために非配線・
ぐターン部をマスク材２６で被覆する。この際貫通孔２
０゛のπ１部とマスク材２６との間に僅かなすき間がで
きる事に注意されたい。次にｆに示すように鉄板２ノ全
電気メツキ浴２７中に導入し、更にｇに示すように、ｆ
工程で前記メッキ浴２７中に導入した直後）この鉄板２
１を浴２７外に引出し、表面に付着した気泡２４を破裂
消滅させる。この時前記したすき間には気泡２４が残存
しやすくこの発明方法が特に威力を発揮する。次にｈに
示す様に前記鉄板２ノを電気メッキ浴２７中に再導入し
て電気メッキを再開させ、所望の厚さにメッキ膜２８を
形成する。この電気メツキ工程に於ても、メッキ浴２７
中から浴外への引出し、再導入全繰返し行うことが最良
である。以降公知のマスク材２６除去洗浄等を経て完成
させる。

更にもう１つの実施例方法全第４図に示す。第４図の印
刷配線基板は、本出願人が先に提案したランドのない高
密度印刷配線基板の製造方法に応用した例である。この
例の説明は、製造方法全ての工程を説明すると、前述し
た実施例と１復する部分が多いので、！時にこの発明方
法が前記した実施例と同様に威力を発揮する工程につい
てのみ図示して説明し、この発明方法の利益を説示する
０寸ず第４図に於てガラス・エポキシ製絶縁基板の表裏
面に銅箔３０が積層された、いわゆる銅張り積層板３１
にスルーホール用開孔（貫通孔）３２を形成し、この開
孔３２内壁に無電解メッキ膜３３を形成する。勿論この
工程で本発明方法を実施しても良いことは言う壕でもな
い。無電解メッキ膜３３が前記孔３２内壁に形成された
後、この孔３２内壁及び前記銅箔３００選ばれた表面部
分に電気メッキにより配線パターンを形成するに先立ち
、非配線・々ターン部分をマスク材３４で被覆する。こ
の際、マスク材３４は開孔３２の周囲にランドを形成さ
せないように、つまりマスクズレを考慮して開孔３２よ
シ充分小さい孔３５を有するマスク材３４で開孔３２部
の周囲を完全に被覆する。この結果開孔部３２はひさし
が突出した恰好となシ、電解メッキ時に発生する水素力
スがだまシやすい構造となる。従ってマスク材３４のひ
さし部分と貫通孔３２の肩部分に位置する気泡３６によ
シ頁通孔３２内壁に形成される電気メツキ膜が著しく制
限される。そこで本発明方法として既に説明した電気メ
ツキ浴中から浴外への基板３ノの引出しによシ気泡３６
を破裂消滅させた後、再び電気メツキ浴中に再導入する
ことによｐ或は、引出し再導入を繰返し行うことにより
、特に孔内壁に厚膜＠−均一な電気メツキ膜を形成する
ことができる訳である。

（発明の効果） 以上詳細に説明した様にこの発明方法は、微小な貫通孔
を多数有する印刷配線基板を製造する特にウェット・メ
ッキ工程で、気泡の付着によるメッキ被膜形成の不均一
性が完全に回避できるから製品を安定に且つ収率良く製
造し得るし、又回路断線という致命的な欠陥に陥ること
がないという極めて秀れた製造方法である。

均一なメッキ被膜の形成は、微小な貫通孔内壁のみなら
ず、基板主表面（表裏面）に被着される微細な線幅の配
線パターン形成も同様に効果がちシ、高密度な印刷配線
基板の実現に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは従来の製造方法によって得られた印刷
配線基板で、ａは一部乎面図ｇｂは、ａゑ のｘ−Ｘ線切断面図を示す。第２乃至第４図はこの発明
の実施例図であシ、第２図は、この発明方法の概念図を
、第３図は仁の発明方法全金属容入シ印刷配線基板の製
造方法に応用した例で、ａ乃至りは各工程断面図をそれ
ぞれ示す。又第４図は、この発明方法の他の応用例でラ
ンドのない高密度印刷配線基板の製造方法の一部工程断
面図を示す。 １１ａ、１１ｂ　、　２１　、３１　・・・印刷配線用
基板、２０．３２・・・貫通孔、１３，２４．３６・・
・気泡、２５．２８．３３・・・ウェット・メッキ形成
膜。 特許出願人　沖電気工業株式会社 第２図 第３図 りｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）多数の微小な貫通孔を有する印刷配線用基板の前
   記貫通孔内壁を含む前記基板主表面を、ウェット・メッ
   キによって選択的にメッキするに際し、メッキ形成途中
   で前記基−板をメッキ浴から浴外に引出し気泡全消滅さ
   せた後、前記基板全前記メッキ浴に再導入し、メッキ形
   成を再開する工程を含む事を特徴とする印刷配線基板の
   製造方法。 （２）　前記メッキは電解メッキである事を特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の印刷配線基板の製造方法。 （３）前記メッキは無電解メッキである事を特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の印刷配線基板の製造方法。 （４）　前記基板のメッキ浴外に引出す手段と前記基板
   のメッキ浴に再導入する手段とをメッキ形成途中で複数
   回行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   印刷配線基板の製造方法。 （５）前記基板のメッキ浴外への引出しは、メッキ浴中
   でのメッキ形成途中の早い段階で行う事を特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の印刷配線基板の製造方法。 か記載の印刷配線基板の製造方法。 （７）前記印刷配線用基板は、前記貫通孔内壁を含む該
   基板表面が絶縁性被膜で覆われた金属基板である小金特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の印刷配線基板の製
   造方法。 （８）　前記印刷配線用基板は表裏面に銅箔が張り刊け
   られた絶縁性基板である事を％徴とする背；ｉ／［８青
   求の範囲第１項記載の印刷配線基板の製造方法。