(57)【要約】【課題】高密度化されたプリント配線板においても、導体パターンの導通信頼性を確保することができるプリント配線板の製造方法及びプリント配線板を提供することにある。【解決手段】絶縁基板１の表裏面に設けられた導体パターン１１と、各導体パターン１１を導通させるめっきスルーホールとを備え、このめっきスルーホールは絶縁基板１表裏面側に貫通する貫通孔の内周面にめっき層４が設けられた構成とするプリント配線板１２であって、めっき層４の厚さＢは、導体パターン１１の厚さＡの１．０倍以上５．０倍以下とされ、導体パターン１１は、絶縁基板１側に設けられた一の導体層６と、絶縁基板１から離間する方向に設けられた他の導体層９とが複数積層して設けられ、一の導体層６の他の導体層９との当接面は粗面化処理が施されている。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の表裏面に導体パターンを形成する導体パターン形成工程を有するプリント配線板の製造方法であって、
前記導体パターン形成工程は、前記導体パターンを形成するに際し予め、前記絶縁基板の表裏面に設けられた導電材料層をエッチング処理により所定の厚さまで溶融除去しておき、
その後、前記エッチング処理面に第１のめっき層を形成し導体パターンを形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のプリント配線板の製造方法において、
前記導体パターンを形成する際に予め、前記絶縁基板の表裏面側を導通させるめっきスルーホールを形成するめっきスルーホール形成工程を有し、
該めっきスルーホール形成工程は、前記絶縁基板の表裏面側に貫通する貫通孔を形成した後、該貫通孔内周面に、形成する前記導体パターンの厚さの１．０倍以上５．０倍以下の厚さを有する第２のめっき層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載のプリント配線板の製造方法において、
前記第２のめっき層形成後、前記めっきスルーホール内に充填材を充填し、その後、前記導体パターン形成工程において、前記エッチング処理面と前記充填材端面とが略面一になるように前記充填材に機械的加工を施し、その後、前記エッチング処理面及び前記充填材端面に前記第１のめっき層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
絶縁基板の表裏面に導体パターンを備えたプリント配線板であって、
前記導体パターンは、前記絶縁基板側に設けられた一の導体層と、前記絶縁基板から離間する方向に設けられた他の導体層とが複数積層して設けられ、
前記一の導体層の前記他の導体層との当接面は粗面化処理が施されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項５】
請求項４記載のプリント配線板において、
前記絶縁基板表裏面側を導通させるめっきスルーホールを備え、該めっきスルーホールは前記絶縁基板表裏面側に貫通する貫通孔の内周面にめっき層が設けられ、
前記めっき層の厚さは、前記導体パターンの厚さの１．０倍以上５．０倍以下とされていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項６】
請求項５記載のプリント配線板において、
前記めっきスルーホール内に充填材が充填され、該充填材の両端面には粗面化処理が施されていることを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁基板表裏面に導体パターンと、これら各導体パターンを導通させるめっきスルーホールとを備えたプリント配線板の製造方法及びプリント配線板に係り、特に、導体パターンの導通不良発生を抑制できるとともに、放熱性が良好なプリント配線板を形成できるプリント配線板の製造方法及びプリント配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、現在，プリント配線板はあらゆる電子機器に使用されている。
近年、電子機器の小型化が進み、これに伴いプリント配線板の高密度化が要求されており、更に、この高密度化に依存したプリント配線板の高温化に伴い導体パターンの導通信頼性も要求されている。
【０００３】
一般に、この種のプリント配線板は、ガラス繊維等を含有するエポキシ系樹脂等からなる絶縁基板表面に、銅等からなる導体パターンが形成された構成をなしている。この導体パターンの形成は、一般に次のようになされている。すなわち、まず、絶縁基板表面に銅箔が貼着された，いわゆる銅張積層板表面に、要求される導体パターンの厚さとなるまで、無電解銅めっき等を施し、前記銅箔表面に銅めっき層を形成する。その後、この銅めっき層及び銅箔表面を選択的に溶融除去して導体パターンを形成する（例えば、特許文献１参照）。この他、銅張積層板の銅箔を全面除去した後、得られた絶縁基板へ無電解銅めっきを施す方法もある。この場合、絶縁基板への無電解銅めっきの付着性を良好なものとするため、触媒を塗布する，又は触媒が予め含有されている絶縁基板を用いる等の方法も知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−１８８５６２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した前者のプリント配線板の製造方法によれば、銅箔表面に銅めっき層を施し、その後これらを選択的に除去して導体パターンを形成するため、導体パターンが複数層の導体層からなる構成となる。ここで、近年，プリント配線板の高密度化，すなわち導体パターンの細線化に伴い、プリント配線板自体がこれまでの構成のプリント配線板と比し高温になり、この際の熱ひずみにより、前記導体層が層間剥離し、導体パターンの導通信頼性を確保することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、高密度化されたプリント配線板においても、導体パターンの導通信頼性を確保することができるプリント配線板の製造方法及びプリント配線板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、絶縁基板の表裏面に導体パターンを形成する導体パターン形成工程を有するプリント配線板の製造方法であって、前記導体パターン形成工程は、前記導体パターンを形成するに際し予め、前記絶縁基板の表裏面に設けられた導電材料層をエッチング処理により所定の厚さまで溶融除去しておき、その後、前記エッチング処理面に第１のめっき層を形成し導体パターンを形成することを特徴とする。
【０００８】
この発明に係るプリント配線板の製造方法によれば、導体パターンを形成する際に予め、絶縁基板表裏面に設けられた導電材料層をエッチング処理により所定の厚さになるまで溶融除去しておき、その後、このエッチング処理面に第１のめっき層を形成し導体パターンを形成するため、導電材料層と第１のめっき層との密着性が向上することになる。すなわち、エッチング処理により導電材料層表面は粗化されるため、アンカー効果を奏することにより、めっき層と導電材料層との密着性が向上することになる。また、前記粗面化する際に前記エッチング処理により導電材料層を所定の厚さまで溶融し、その後、要求する導体パターンの厚さになるまで第１のめっき層を形成するので、前記アンカー効果を奏する導体パターンを容易に形成できるようになる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のプリント配線板の製造方法において、前記導体パターンを形成する際に予め、前記絶縁基板の表裏面側を導通させるめっきスルーホールを形成するめっきスルーホール形成工程を有し、該めっきスルーホール形成工程は、前記絶縁基板の表裏面側に貫通する貫通孔を形成した後、該貫通孔内周面に、形成する前記導体パターンの厚さの１．０倍以上５．０倍以下の厚さを有する第２のめっき層を形成することを特徴とする。
【００１０】
この発明に係るプリント配線板の製造方法によれば、めっきスルーホール形成工程は、絶縁基板の表裏面側に貫通孔を形成した後、この貫通孔内周面に、導体パターンの厚さの１．０倍以上５．０倍以下の厚さを有する第２のめっき層を形成するため、良好な放熱性を備えたプリント配線板を形成することができるようになる。すなわち、プリント配線板の一方の表面には電子部品等が実装され、他方の面が他の電子部品との接続端子部である構成において、前記一方の表面に実装された電子部品からの発熱を第２のめっき層へ確実に伝達できるようになり、さらに、この第２のめっき層を介して前記他方の面に熱を伝達できるプリント配線板を形成することができるようになる。これにより、前記発熱に起因したプリント配線板自体の高温化を抑制することができるようになり、前述した剥離発生抑制効果と相俟って、高密度化された構成においても不具合発生を抑制できるプリント配線板を確実に形成することができるようになる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２記載のプリント配線板の製造方法において、前記第２のめっき層形成後、前記めっきスルーホール内に充填材を充填し、その後、前記導体パターン形成工程において、前記エッチング処理面と前記充填材端面とが略面一になるように前記充填材に機械的加工を施し、その後、前記エッチング処理面及び前記充填材端面に前記第１のめっき層を形成することを特徴とする。
【００１２】
この発明に係るプリント配線板の製造方法によれば、めっきスルーホール内に充填された，例えば導電材料粉末を含有する絶縁性材料からなる充填材の端面に機械的加工を施した後、この加工面に前記第１のめっき層を形成するため、この加工面との密着性が良好な第１のめっき層を形成できるようになる。すなわち、前記加工面は機械的加工，例えば研磨加工によって複数の条が形成されることになる。従って、例えば電気めっきを施し第１のめっき層を形成した際、第１のめっき層が前記条にも入り込むようにして形成されることになり、いわゆるアンカー効果を実現することができ、第１のめっき層と導電ペーストとの密着性を向上させることができるようになる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、絶縁基板の表裏面に導体パターンを備えたプリント配線板であって、前記導体パターンは、前記絶縁基板側に設けられた一の導体層と、前記絶縁基板から離間する方向に設けられた他の導体層とが複数積層して設けられ、前記一の導体層の前記他の導体層との当接面は粗面化処理が施されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係るプリント配線板によれば、前記一の導体層の前記他の導体層との当接面は粗面化処理が施されているので、他の導体層を例えば，電気めっきにより形成した場合、アンカー効果を奏することになり、一の導体層と他の導体層との密着性が向上する。これにより、導体パターン表面に実装された電子部品等の発熱によって導体パターンに熱ひずみが発生した場合でも、前記一の導体層と他の導体層との層間剥離発生を抑制するようになり、導通信頼性が向上することになる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、請求項４記載のプリント配線板において、前記絶縁基板表裏面側を導通させるめっきスルーホールを備え、該めっきスルーホールは前記絶縁基板表裏面側に貫通する貫通孔の内周面にめっき層が設けられ、前記めっき層の厚さは、前記導体パターンの厚さの１．０倍以上５．０倍以下とされていることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係るプリント配線板によれば、前記めっき層は、その厚さが導体パターンの厚さの１．０倍以上５．０倍以下で形成されているため、プリント配線板に良好な放熱性を具備させることができるようになる。すなわち、プリント配線板の一方の表面には電子部品等が実装され、他方の面が他の電子部品との接続端子部である構成において、前記一方の表面に実装された電子部品からの発熱を前記めっき層へ確実に伝達できるようになる。これにより、前記発熱に起因したプリント配線板自体の高温化の抑制，及び導体パターンに発生する熱ひずみの抑制を実現できるようになり、導通信頼性が向上することになる。
【００１７】
請求項６に係る発明によれば、請求項５記載のプリント配線板において、前記めっきスルーホール内に充填材が充填され、該充填材の両端面には粗面化処理が施されていることを特徴とする。
【００１８】
この発明に係るプリント配線板によれば、充填材の両端面に粗面化処理が施されているため、この充填材端面にめっき処理を施し導通部を形成した場合、いわゆるアンカー効果を奏することになり、導通部と充填材端面との密着性が向上することになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図６は、この発明の一実施形態として示したプリント配線板の製造方法及びプリント配線板を説明するための工程図を示すものである。
【００２０】
まず、絶縁基板１表面に銅箔２が貼着された銅張積層板１０表面に、貫通孔３を穿設した後、銅箔２表面及び貫通孔３内周面に無電解銅めっきの付着性を向上させるための触媒を塗布する。その後、銅箔２表面及び貫通孔３内周面に厚付け無電解銅めっきを施し、これら各面に厚さ１５μｍ以上３０μｍ以下，より好ましくは２５μｍ以上３０μｍ以下の第１の銅めっき層４を形成した後、貫通孔３内に、エポキシ系樹脂等の絶縁性材料に銅等の導電材料粉末が含有された導電ペースト５を充填する（図１）。以下、貫通孔３内周面に第１の銅めっき層４が形成された構成をめっきスルーホール３といい、銅箔２表面に形成された第１の銅めっき層４と、銅箔２との積層体を銅材層６という。
【００２１】
次に、銅材層６表面全体，及びめっきスルーホール３内周面に形成された第１の銅めっき層４の一部にエッチング処理を施し、図２に示すように、銅材層６の厚さが２μｍ以上５μｍ以下になるまで，すなわち少なくとも、銅箔２表面に形成された第１の銅めっき層４を全て溶融除去する。この際、銅材層６表面は粗化されることになるとともに、導電ペースト５の一部が銅材層６表面から突出する構成となる。次に、図３に示すように、前記突出した導電ペースト５の両端面に機械的加工，例えばバフ研磨を施して、導電ペースト５両端面を銅材層６表面と略面一にし、第２の積層板７を形成した後、この積層板７表面のうち少なくとも導電ペースト５両端面及びめっきスルーホール３開口面を回避するように、めっきレジストパターン８を形成する。ここで、導電ペースト５の両端面には、前記研磨により複数の条が形成されている。
【００２２】
その後、図４に示すように電気銅めっきを施し、銅材層６表面のうちめっきレジストパターン８非形成面と、導電ペースト５両端面及びめっきスルーホール３開口面とに選択的に第２の銅めっき層９を形成する。その後、図５に示すように、めっきレジストパターン８を除去した後、図６に示すように、銅材層６表面のうち、第２の銅めっき層９の非形成面に位置する部位のみをエッチング処理により完全に溶融除去し、導体パターン１１を形成しプリント配線板１２が形成される。この際、導体パターン１１は、絶縁基板１表面に設けられた銅材層６と、この銅材層６表面に設けられた第２の銅めっき層９とからなる２層の積層体となり、この積層体全体の厚さは１０μｍ以上１５μｍ以下で形成されている。ここで、前述したように、めっきスルーホール３を構成する第１の銅めっき層４の厚さが１５μｍ以上３０μｍ以下で形成されていることから、この第１の銅めっき層４の厚さは、導体パターン１１の厚さの１．０倍以上５．０倍以下で形成されていることになる。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態によるプリント配線板の製造方法及びプリント配線板によれば、導体パターン１１を形成する際に予め、銅材層６表面にエッチング処理を施しこれを所定の厚さになるまで溶融除去しておき、その後、このエッチング処理面に電気銅めっきを施し導体パターン１１を形成するため、銅材層６と第２の銅めっき層９との密着性を向上させることができる。すなわち、銅材層６表面はエッチング処理により粗化され、この粗化された表面に第２の銅めっき層９が電気銅めっきにより形成されるので、アンカー効果を実現することができ、第２の銅めっき層９と銅材層６との密着性を向上させることができる。また、銅材層６表面の粗化を、銅材層６を所定の厚さまで溶融することにより行い、その後、電気銅めっきを施し、要求する導体パターンの厚さＡになるまで第２の銅めっき層９を形成するので、前記アンカー効果を奏する導体パターン１１を容易に形成することができる。
【００２４】
また、前述したエッチング処理面にめっきレジストパターン８形成，第２の銅めっき層９形成をこの順に施して導体パターン１１を形成するため、導体パターン１１の細線化を図ることができるとともに、導体パターン１１形成後、めっきレジストパターン８を容易に除去することができ、高効率生産を実現することができる。ここで、銅材層６を選択的に溶融除去して導体パターン１１を形成する際、エッチング処理を施すことになるが、銅材層６の厚さは２μｍ以上５μｍ以下と比較的薄く形成されているため、エッチング処理時における導体幅の拡幅に寄与する影響を最小限に抑制することができ、導体パターンの細線化を確実に実現することができる。従って、高密度化に対応できるプリント配線板を形成できるとともに、この高密度化された構成において発生する不具合，すなわちプリント配線板の高温化により導体パターン１１に発生する熱ひずみによって、導体パターン１１が破損（層間剥離）することを抑制する，すなわち良好な導通信頼性を有するプリント配線板を提供することができる。
【００２５】
さらに、めっきスルーホール３を形成する際、銅張積層板１０表面に貫通孔を形成した後、この貫通孔内周面に、導体パターン１１の厚さの１．０倍以上５．０倍以下の第１の銅めっき層４を形成するため、良好な放熱性を備えたプリント配線板を提供することができる。すなわち、プリント配線板の一方の表面には電子部品等が実装され、他方の面が他の電子部品との接続端子部である構成において、前記一方の表面に実装された電子部品の発熱を、めっきスルーホール３を構成する第１の銅めっき層４へ確実に伝達することができ、さらに、この第１の銅めっき層４を介して前記他方の面に熱を伝達できることになる。これにより、前記発熱に起因したプリント配線板自体の高温化を抑制することができ、前述した剥離発生抑制効果と相俟って、高密度化に対応できるプリント配線板を確実に形成することができる。
【００２６】
また、めっきスルーホール３内に充填された導電ペースト５端面を銅材層６表面と略面一となるように研磨した後、電気銅めっきを施し、導電ペースト５の端面に第２の銅めっき層９を形成するため、めっきスルーホール３の直上直下部に、導電ペースト５端面との密着性が良好な導通部を形成することができる。すなわち、導電ペースト５の端面は研磨加工により複数の条が形成されているため、電気銅めっきを施した際、第２の銅めっき層９が前記条に入り込むようにして形成されることになるため、いわゆるアンカー効果を奏することになり、第２の銅めっき層９と導電ペースト５端面との密着性を向上させることができる。
【００２７】
なお、本発明は前記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種々の変更を加えることが可能である。例えば、本実施形態においては、図２において、銅材層６を所定の厚さまで溶融除去してエッチング処理面を形成した後、この処理面にめっきレジストパターン８を形成したが、この形態に限らず、銅材層６を全て溶融除去して絶縁基板１表面を露出させ、この絶縁基板１表面にめっきレジストパターン８を形成し、以下前記実施形態と同様にしてもよい。この場合も、前記実施形態と同様に、良好な放熱性と、導体パターンの細線化とを実現することができる。ここで、銅張積層板１０の絶縁基板１表面は一般に、銅箔２との密着性を向上させるため、粗面化処理が施されているため、導体パターンと絶縁基板１との密着性を向上させることもできる。
また、第１の銅めっき層４を形成する際に予め、銅箔２表面を粗化処理しておき、その後、前述と同様にして銅材層６をした後、この銅材層６表面にエッチング処理を施し第１の銅めっき層４を所定の厚さまで溶融除去するようにしてもよい。この場合、第１の銅めっき層４と銅箔２とは前記アンカー効果を奏する構成となり、さらに、第１の銅めっき層４表面に第２の銅めっき層９を形成した場合、第１の銅めっき層４と第２の銅めっき層９とも前記アンカー効果を奏する構成となる。従って、形成される導体パターン１１は、銅箔２と第１の銅めっき層４と第２の銅めっき層９との３層からなる積層体となるが、この構成において、各界面毎で前記アンカー効果を奏することになる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明によれば、エッチング処理により導電材料層表面は粗化されるため、アンカー効果を奏することにより、第１のめっき層と導電材料層との密着性を向上させることができる。また、前記粗化する際に前記エッチング処理により導電材料層を所定の厚さまで溶融し、その後、要求する導体パターンの厚さになるまで第１のめっき層を形成することができるので、前記アンカー効果を奏する導体パターンを容易に形成することができる。
【００２９】
請求項２に係る発明によれば、導体パターン表面に実装した電子部品等の発熱に起因したプリント配線板自体の高温化を抑制することができるようになり、高密度化された構成においても不具合発生を抑制できるプリント配線板を確実に形成することができる。
【００３０】
請求項３に係る発明によれば、めっきスルーホール内に充填された，例えば導電材料粉末を含有する絶縁性材料からなる充填材の端面に機械的加工を施した後、この加工面に前記第１のめっき層を形成するため、この加工面との密着性が良好な第１のめっき層を形成することができる。
【００３１】
請求項４に係る発明によれば、導体パターン表面に実装された電子部品等の発熱によって導体パターンに熱ひずみが発生した場合でも、前記一の導体層と他の導体層との層間剥離発生を抑制することができ、導通信頼性を向上させることができる。
【００３２】
請求項５に係る発明によれば、前記めっき層は、その厚さが導体パターンの厚さの１．０倍以上５．０倍以下で形成されているため、プリント配線板に良好な放熱性を具備させることができ、これにより、前記発熱に起因したプリント配線板自体の高温化の抑制，及び導体パターンに発生する熱ひずみの抑制を実現することができ、導通信頼性を向上させることができる。
【００３３】
請求項６に係る発明によれば、充填材の両端面に粗面化処理が施されているため、この充填材端面にめっき処理を施し導通部を形成した場合、いわゆるアンカー効果を奏することになり、導通部と充填材端面との密着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示したプリント配線板の製造方法を示す第１工程図である。
【図２】本発明の一実施形態として示したプリント配線板の製造方法を示す第２工程図である。
【図３】本発明の一実施形態として示したプリント配線板の製造方法を示す第３工程図である。
【図４】本発明の一実施形態として示したプリント配線板の製造方法を示す第４工程図である。
【図５】本発明の一実施形態として示したプリント配線板の製造方法を示す第５工程図である。
【図６】本発明の一実施形態として示したプリント配線板の製造方法を示す第６工程図である。
【符号の説明】
１  絶縁基板
３  めっきスルーホール
４  第１の銅めっき層（第２のめっき層）
５  導電ペースト
６  銅材層（導電材料層、一の導体層）
８  めっきレジストパターン
９  第２の銅めっき層（第１のめっき層、他の導体層）
１１  導体パターン、導通部
１２  プリント配線板
Ａ  導体パターンの厚さ
Ｂ  第１の銅めっき層の厚さ（第２のめっき層の厚さ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005064011.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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