(57)【要約】【課題】  電気めっきによってブラインドビアホール内にめっき層を容易に形成することを目的とする。また、ブラインドビアホール内に電気めっきで形成しためっき層によって異なる導体層間を接続することを目的とする。【解決手段】  プリント配線板の製造装置１は、プリント配線板１０の原板１０’と、めっき液Ｌを貯留するめっき槽２０と、めっき液Ｌをめっき槽２０内で循環させる循環装置３０と、電気めっきのための電圧をプリント配線板１０の原板１０’と陽極板５０に印加する給電装置４０と、から構成されている。そして、給電装置４０のマイナス極４１は、めっき液Ｌの液面から突出した原板１０’の第２導体層１１Ｂのみに接続されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層を介して積層された複数の導体層と、
少なくとも１層の前記導体層と前記絶縁層とを貫通して他の導体層に到達するブラインドビアホールと、
前記ブラインドビアホール内に形成され、貫通された前記導体層と前記他の導体層とを接続するめっき層と、を有するプリント配線板の製造方法であって、
前記他の導体層のみを陰極として電気めっきを行うことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
めっき浴中において、前記ブラインドビアホールが形成されたプリント配線板の表面にめっき液を噴射しながら電気めっきを行うことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板の製造方法に関し、より詳しくは、ブラインドビアホールの内部に電気めっきで形成されためっき層によって導体層間を接続されたプリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多層プリント配線板に直径０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の極細径の貫通ビアホール又はブラインドビアホールを形成し、これらのビアホールの内壁面にめっきを析出させることにより、各層の回路配線を接続することが行われている。これらのめっきは、各回路配線間に介在する絶縁層との付着を高めるために、専ら無電解めっきで行われている。無電解めっきによる貫通ビアホール（スルーホール）のめっき方法としては、例えば特許文献１に示すもの等がある。
【０００３】
特許文献１の方法によれば、まず、貫通ビアホールの内壁面に銅化合物を付着させ、この状態で還元性液中に貫通ビアホールを浸漬し、銅化合物を還元することにより、貫通ビアホールの内壁面に微粒子状金属銅の層を形成する。そして、この微粒子状金属銅を無電解めっき用触媒として用いて無電解めっきで貫通ビアホールの内壁面にめっき層を形成する。このように、触媒を用いることによって、貫通ビアホールの内壁面に露出している絶縁層とめっき層との付着をよくしている。
【特許文献１】特開平６−２５６９６１号公報（段落０００６〜００１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した無電解めっきによる貫通ビアホールの内壁面のめっき方法を利用して、ブラインドビアホールの内部にめっき層を析出させるためには、ブラインドビアホールの内部に触媒を付着させる前処理が必要となり、手間がかかる。そのため、発明者らは、電気めっきによってブラインドビアホールの内部にめっき層を析出させることを試みた。以下、図面を参照して説明する。
【０００５】
図５は、ブラインドビアホールの断面図である。
プリント配線板１００は、図５に示すように、絶縁層１０２と、この絶縁層１０２を介して積層された導体層１０１ａ、１０１ｂと、から構成されている。そして、プリント配線板１００には、導体層１０１ａと絶縁層１０２とを貫通して導体層１０１ｂに到達するブラインドビアホール１０３が形成されている。すなわち、ブラインドビアホール１０３の底面には導体層１０１ｂが露出しており、内壁面には導体層１０１ａが露出した状態になっている。なお、導体層１０１ａ、１０１ｂの表面には、めっきの析出を防止するために、レジスト層１０４が印刷されている。
【０００６】
発明者らは、めっき時間の短縮を図るべく、導体層１０１ａ、１０１ｂの両方からブラインドビアホール１０３内にめっきを析出させて、両者を接続しようと試みた。具体的には、導体層１０１ａと導体層１０１ｂの両方に給電装置（図示省略）のマイナス極を接続し、プリント配線板１００をめっき液Ｌに浸漬させるとともに、ブラインドビアホール１０３の開口部に対向する位置に陽極板１０５を配置し、電気めっきを行った。
【０００７】
しかしながら、所定時間が経過した後、プリント配線板１００を取り出して導体層１０１ａ、１０１ｂの導通試験を行ったところ、両者は接続されていないことが判明した。
【０００８】
失敗の原因は、次のように推測される。
すなわち、導体層１０１ａの表面に析出しためっき層１０６ａと、導体層１０１ｂの表面に析出しためっき層１０６ｂとが、互いに成長していくと、両者の間に、図５に示すような隙間１０７が形成される。この隙間１０７は、深く入組んだ形状に形成されるとともに、次第に狭まっていくこととなる。隙間１０７が狭くなると、この隙間の中のめっき液Ｌがうまく入れ替わらなくなり、めっきの成長が阻害されると考えられる。特に、ブラインドビアホール１０３は、袋穴状であるとともに、その直径が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度と非常に小さいことから、ブラインドビアホール１０３内のめっき液Ｌの入れ替わりが悪くなっていると推測される。
【０００９】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、電気めっきによってブラインドビアホール内にめっき層を容易に形成することができるプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、ブラインドビアホール内に電気めっきで形成しためっき層によって異なる導体層間を接続されたプリント配線板の製造方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載のプリント配線板の製造方法は、絶縁層を介して積層された複数の導体層と、少なくとも１層の前記導体層と前記絶縁層とを貫通して他の導体層に到達するブラインドビアホールと、前記ブラインドビアホール内に形成され、貫通された前記導体層と前記他の導体層とを接続するめっき層と、を有するプリント配線板の製造方法であって、前記他の導体層のみを陰極として電気めっきを行うことを特徴とする。
【００１１】
かかる方法によれば、ブラインドビアホールの底面に露出する他の導体層のみを陰極として電気めっきを行うことから、他の導体層の表面のみにめっき層が析出する。そのため、従来のような隙間１０７（図５参照）が形成されることがなくなり、めっき層の成長が阻害されることがない。そして、ブラインドビアホールの底面から成長しためっき層が、ブラインドビアホールの内壁面に露出した導体層に達することにより、両者が接続されることとなる。
【００１２】
ここで、絶縁層は、例えば、フレキシブルプリント配線板の場合は、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルムなどであり、リジッドプリント配線板の場合は、紙基材、ガラス布紙複合基材、合成繊維布基材などの基材に、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂を含浸させたものなどである。また、絶縁層と導体層との間に接着剤層が介在していてもよい。
【００１３】
また、導体層は、例えば、銅などの導電性材料で形成した導体パターンや、グランド層としてのステンレス板などである。また、導体パターンには金めっきなどが施されていてもよい。
【００１４】
また、めっき層は、例えば、金、銅、ニッケルなどの材料で形成されるのが好適である。特に、他の導体層がステンレス材料からなる場合には、ニッケルめっきを用いるのが最も好ましい。
【００１５】
なお、本発明は、例えば、ブラインドビアホールの直径が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のプリント配線板に適用することができる。
【００１６】
請求項２に係るプリント配線板の製造方法は、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法であって、めっき浴中において、前記ブラインドビアホールが形成されたプリント配線板の表面にめっき液を噴射しながら電気めっきを行うことを特徴とする。
【００１７】
かかる方法によれば、めっき浴中において、前記ブラインドビアホールが形成されたプリント配線板の表面にめっき液を噴射しながら電気めっきを行うことから、ブラインドビアホール内のめっき液が撹拌されて新鮮なめっき液と入れ替わることとなる。そのため、めっき層を良好に成長させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、めっき層の成長が阻害されることがないため、電気めっきによってブラインドビアホール内にめっき層を容易に形成することができる。そのため、ブラインドビアホールを利用して異なる導体層間を接続することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。参照する図面において、図１は、プリント配線板の製造装置を示す概略断面図である。図２は、図１のＡ部を拡大して示した断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面を拡大して示した図であり、（ａ）はめっき層形成中の状態を示し、（ｂ）はめっき層形成完了の状態を示す。図４は、プリント配線板表面へのめっき液の噴射状態とめっき液の流れを示す説明図である。
【００２０】
本実施形態では、ブラインドビアホール内に形成しためっき層によってプリント配線板の導体パターンとグランド層とを接続することにより、導体パターンに帯電した静電気をグランド層に放電することが可能なプリント配線板を例として説明する。
【００２１】
＜プリント配線板の製造装置＞
はじめに、プリント配線板の製造装置１について説明する。
【００２２】
本実施形態に係るプリント配線板の製造装置１は、図１に示すように、プリント配線板１０の原板１０’と、めっき液Ｌを貯留するめっき槽２０と、めっき液Ｌをめっき槽２０内で循環させる循環装置３０と、電気めっきのための電圧をプリント配線板１０の原板１０’と陽極板５０に印加する給電装置４０と、から構成されている。
【００２３】
（プリント配線板１０）
プリント配線板１０は、電子部品（図示せず）を搭載する直前の状態にある基板であり、図２に示すように、第１導体層１１Ａと、第２導体層１１Ｂと、これらの間に介在して両者を絶縁する絶縁層１２と、第１導体層１１Ａの表面１１Ａａから前記第１導体層１１Ａおよび絶縁層１２を貫通して第２導体層１１Ｂの表面１１Ｂａに到達するブラインドビアホール１３と、このブラインドビアホール１３の内部に形成され、第１導体層１１Ａと第２導体層１１Ｂとを接続するめっき層１５と、から構成されている。また、第１導体層１１Ａの表面１１Ａａと、第２導体層１１Ｂの裏面１１Ｂｂには、レジスト層１４、１４が形成されている。
【００２４】
ここで、図２は、めっき層１５が形成される前のプリント配線板１０の状態を示す図であることから、同図においてめっき層１５は破線で示されている。なお、説明の都合上、めっき層１５を形成する直前の状態のプリント配線板１０を「原板１０’」と称する。また、本実施形態においては、原板１０’は、ブラインドビアホール１３を１つしか備えていないが、複数のブラインドビアホール１３を備えていてもよいことは言うまでもない。
【００２５】
第１導体層１１Ａは、例えば、銅箔などをエッチングすることにより形成された導体パターンであり、プリント配線板１０に搭載される電子部品（図示せず）間を接続するものである。
ここで、第１導体層１１Ａに静電気が帯電していると、後に電子部品を搭載したときに故障する原因となることから、この静電気を放電（グランド）する必要がある。なお、本実施形態においては、第１導体層１１Ａの厚さｔ1は、８〜１２μｍ程度に形成されている。
【００２６】
第２導体層１１Ｂは、例えば、ステンレス材料からなる層であり、第１導体層１１Ａに帯電した静電気を放電するためのグランド層としての役割を果たすものである。第２導体層１１Ｂは、後記する絶縁層１２を介して第１導体層１１Ａに積層されている。この第２導体層１１Ｂが特許請求の範囲における「他の導体層」に相当する。なお、本実施形態においては、第２導体層１１Ｂの厚さｔ2は、１５〜２０μｍ程度に形成されている。
【００２７】
絶縁層１２は、例えば、ポリイミドフィルムからなる層であり、前記第１導体層１１Ａを構成する銅箔にポリイミド樹脂をコーティングすること等により積層されている。なお、本実施形態においては、絶縁層１２の厚さｔ3は、１０μｍ程度に形成されている。
【００２８】
ブラインドビアホール１３は、図２に示すように、第１導体層１１Ａと絶縁層１２とを貫通して第２導体層１１Ｂの表面１１Ｂａに到達するように凹設されたいわゆる袋穴である。そのため、ブラインドビアホール１３の底面には、第２導体層１１Ｂの表面１１Ｂａが露出し、ブラインドビアホール１３の内壁面には、第１導体層１１Ａの切断面１１Ａｂが露出している。なお、本実施形態において、ブラインドビアホール１３は、その直径Ｄが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度になるように形成されている。また、ブラインドビアホール１３は、極細径のドリルやレーザーを用いて形成される。
【００２９】
レジスト層１４は、電気めっきを析出させたくない箇所を被覆し保護する層であり、例えば、ドライフィルム処理やソルダーレジスト印刷などの方法により形成されている。本実施形態では、レジスト層１４は、第１導体層１１Ａの表面１１Ａａと、第２導体層１１Ｂの裏面１１Ｂｂとに積層されており、ブラインドビアホール１３の内部は露出した状態となっている。なお、本実施形態においては、レジスト層１４の厚さｔ4は、３８μｍ程度に形成されている。
【００３０】
めっき層１５は、第１導体層１１Ａと第２導体層１１Ｂとを接続するものであり、本実施形態においては、第１導体層１１Ａに帯電した静電気をグランド層である第２導体層１１Ｂに通電する役割を果たすものである。めっき層１５は、電気めっきによってブラインドビアホール１３内に形成される（図３参照）。本実施形態においては、めっき層１５は、ステンレス材料との付着性が比較的良好なニッケルめっきによって形成されている。めっき層１５の形成については後に詳しく説明する。
【００３１】
（めっき槽２０）
めっき槽２０は、図１に示すように、めっき液Ｌを貯留するための水槽であり、プリント配線板１０の原板１０’と、後記する陽極板５０とを浸漬できるようになっている。
また、図示は省略するが、めっき槽２０は、原板１０’と陽極板５０とを、互いに向き合った状態で支持することができる支持手段を備えている。原板１０’は、かかる支持手段により、一方の端部をめっき液Ｌから突出させた状態で支持されるようになっている。
なお、めっき槽２０に貯留されるめっき液Ｌは、ブラインドビアホール１３内に形成したいめっき層１５の材質に合わせて選択される。本実施形態では、めっき液Ｌとしてニッケルめっき液が採用されている。
【００３２】
（循環装置３０）
循環装置３０は、めっき槽２０に貯留されためっき液Ｌを循環させる装置であり、図１に示すように、ポンプ３１と、噴射ノズル３２と、吸込口３３と、これらを連結するホース３４とから構成されている。
循環装置３０は、吸込口３３から吸い込んだめっき液Ｌを、噴射ノズル３２から噴射することができるようになっている。また、噴射ノズル３２は、めっき槽２０に浸漬された原板１０’の表面に向けられており、めっき液Ｌを原板１０’に噴き付けることができるようになっている。
【００３３】
また、原板１０’に噴きつけられためっき液Ｌは、めっき槽２０内を還流して吸込口３３からポンプ３１に吸引され、再び噴射ノズル３２から噴射される。これにより、めっき槽２０内のめっき液Ｌが循環及び撹拌される。さらに、原板１０’の表面に形成されたブラインドビアホール１３の内部に新鮮なめっき液Ｌが入り込み、古いめっき液Ｌと入れ替わることとなる。
なお、循環装置３０は、噴射ノズル３２を複数備えるように構成してもよい。
【００３４】
（給電装置４０）
給電装置４０は、電気めっきを行うための電圧を陽極−陰極間に印加する装置であり、マイナス極４１とプラス極４２とを備えている。マイナス極４１は、めっき液Ｌの液面から突出した原板１０’の第２導体層１１Ｂのみに接続されている（図３参照）。また、プラス極４２は、後記する陽極板５０に接続されている。
なお、給電装置４０は、印加する電圧や通電時間の調節を行うための制御装置（図示省略）を備えており、形成するめっき層１５の大きさや厚さにあわせて、これらを適宜調節できるようになっている。
【００３５】
（陽極板５０）
陽極板５０は、例えば、金属製の短冊形状の部材であり、めっき槽２０に浸漬された原板１０’のブラインドビアホール１３の開口部に対向する位置に配置されている。すなわち、給電装置４０によって、第２導体層１１Ｂと陽極板５０に電圧が印加されることにより、ブラインドビアホール１３の底面に露出する第２導体層１１Ｂの表面１１Ｂａと陽極板５０との間に電流が流れ、陰極である第２導体層１１Ｂの表面１１Ｂａにニッケルめっきが析出するようになっている（図３参照）。
【００３６】
＜プリント配線板１０の製造方法＞
つづいて、プリント配線板１０の製造方法について説明する。
【００３７】
はじめに、図１に示すように、給電装置４０のマイナス極４１と原板１０’の第２導体層１１Ｂとを接続するとともに、プラス極４２と陽極板５０とを接続する。そして、原板１０’に形成されたブラインドビアホール１３の開口部と陽極板５０とが互いに向き合うようにして、これらをめっき槽２０に貯留されためっき液Ｌに浸漬する。
【００３８】
そして、循環装置３０の運転を開始して、噴射ノズル３２からめっき液Ｌを原板１０’の表面（ブラインドビアホール１３が形成されている面）に噴きつけるとともに、給電装置４０の運転を開始して、ブラインドビアホール１３内にめっき層１５を析出させる。
以下、図３を参照して、めっき層１５の形成過程を説明する。
【００３９】
給電装置４０によって第２導体層１１Ｂと陽極板５０に電圧が印加されると、ブラインドビアホール１３の底面に露出した第２導体層１１Ｂの表面１１Ｂａと陽極板５０との間に電流が流れ、陰極である第２導体層１１Ｂの表面１１Ｂａにニッケルめっきが析出してめっき層１５が形成され始める（図３（ａ）参照）。そして、時間の経過に伴い、めっき層１５はブラインドビアホール１３の開口部に向かって成長する。
【００４０】
このとき、給電装置４０のマイナス極４１は、第２導体層１１Ｂにのみ接続されていることから、ブラインドビアホール１３の内壁面に露出した第１導体層１１Ａの切断面１１Ａｂに、ニッケルめっきが析出することはない。そのため、第２導体層１１Ｂの表面１１Ｂａに析出しためっき層１５は、その成長を阻害されることなく、第１導体層１１Ａまで成長することとなる。
【００４１】
そして、ブラインドビアホール１３の底面から成長しためっき層１５の厚さが、絶縁層１２の厚さｔ3よりも大きくなると、めっき層１５と第１導体層１１Ａの切断面１１Ａｂとが接触する。これにより、第１導体層１１Ａも陰極となり、これ以降は、図３（ｂ）に示すように、第１導体層１１Ａの切断面１１Ａｂからもニッケルめっきが析出することとなる。そして、第１導体層１１Ａの切断面１１Ａｂに析出するめっき層１５の厚さが増すにつれて、第１導体層１１Ａと第２導体層１１Ｂとが、めっき層１５によって、しっかりと接続されることとなる。
【００４２】
めっき層１５の形成が完成したら、プリント配線板１０をめっき槽２０から取り出し、必要に応じてレジスト層１４を除去する。
以上により、プリント配線板１０の製造が完了する。
【００４３】
ここで、ブラインドビアホール１３内のめっき液Ｌの入れ替えについて、図４を参照して説明する。
【００４４】
循環装置３０の噴射ノズル３２は、図４に示すように、ブラインドビアホール１３が凹設された原板１０’の表面１４ａに向けられており、この噴射ノズル３２から原板１０’の表面１４ａに向かってめっき液Ｌが噴射されている。
【００４５】
噴射ノズル３２から原板１０’の表面１４ａに向かって噴射されためっき液Ｌの流れＳ１は、表面１４ａに到達すると、向きを変えて、原板１０’の表面１４ａに沿って流れ始める（符号Ｓ２参照）。ここで、原板１０’の表面１４ａには、ブラインドビアホール１３が形成されているため、原板１０’の表面１４ａに沿う流れＳ２がブラインドビアホール１３の開口部で乱され、その一部がブラインドビアホール１３の中に向かうこととなる（符号Ｓ３参照）。そして、この流れＳ３により、ブラインドビアホール１３内のめっき液Ｌの入れ替えが行われることとなる。
【００４６】
また、図示は省略するが、噴射ノズル３２から噴出しためっき液Ｌの流れＳ１が、ブラインドビアホール１３の中に直接入りこむ場合には、ブラインドビアホール１３内のめっき液Ｌの入れ替えが流れＳ１によって直接的に行われる。
【００４７】
本実施形態に係るプリント配線板の製造方法によれば、次のような作用効果を奏する。
すなわち、従来、無電解めっきで行われていたビアホール内における異なる導体層間の接続を電気めっきによって確実かつ容易に行うことが可能となる。そのため、製造方法の自由度が向上し、技術の多様化を図ることができる。
【００４８】
以上、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
【００４９】
例えば、本実施形態においては、プリント配線板１０は、第１導体層１１Ａと第２導体層１１Ｂとを、ブラインドビアホール１３内に形成しためっき層１５によって接続する構成としたが、これに限られるものではなく、さらに多くの導体層を有するプリント配線板に適用していても良い。かかる場合には、複数の導体層と絶縁層とを貫通して一の導体層に達するようにブラインドビアホールを凹設し、当該ブラインドビアホール内にめっき層を形成することにより、各導体層を接続することができる。
【００５０】
また、本実施形態においては、第２導体層１１Ｂをグランド層としたが、これに限られるものではなく、第２導体層１１Ｂを導体パターンとし、プリント配線板１０を多層プリント配線板としてもよい。
【００５１】
また、本実施形態においては、第１導体層１１Ａは、銅箔からなることとしたが、これに限られるものではなく、他の材料で構成されていてもよいし、例えば腐食を防止するために、銅箔の表面に金めっき等を施してもよい。また、第２導体層１１Ｂは、ステンレス材料からなることとしたが、これに限られるものでない。
【００５２】
また、プリント配線板１０は、フレキシブルプリント配線板、リジッドプリント配線板のどちらでもかまわないことは言うまでもない。
【００５３】
また、本実施形態においては、めっき液Ｌとしてニッケルめっきを用いたが、これに限られるものではなく、例えば銅めっきや金めっきなどの他のめっきを用いてもよい。なお、ブラインドビアホール１３内におけるめっき層１５の形成を補助するために、ブラインドビアホール１３内の脱脂、酸処理、さらにはストライクめっきなどをあらかじめ行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】プリント配線板の製造装置を示す概略断面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示した断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面を拡大して示した図であり、（ａ）はめっき層形成中の状態を示し、（ｂ）はめっき層形成完了の状態を示す。
【図４】プリント配線板表面へのめっき液の噴射状態とめっき液の流れを示す説明図である。
【図５】ブラインドビアホールの断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      プリント配線板の製造装置
１０    プリント配線板
１０’  原板
１１Ａ  第１導体層
１１Ｂ  第２導体層
１２    絶縁層
１３    ブラインドビアホール
１４    レジスト層
１５    めっき層
２０    めっき槽
３０    循環装置
４０    給電装置
５０    陽極板
Ｌ      めっき液
【図１】
2006114578.tif 000003
【図２】
2006114578.tif 000004
【図３】
2006114578.tif 000005
【図４】
2006114578.tif 000006
【図５】
2006114578.tif 000007