(57)【要約】【課題】導体パターンの銅厚の増加を回避し、小さなスルホール穴にも信頼性の高いメッキを施して回路パターンの微細化を容易にする多層プリント配線板を提供する。【解決手段】支持体１に銅箔２を積層した銅張り積層板基板の両面全体にメッキレジスト層３を形成する工程と、メッキレジスト層３を形成した銅張り積層板基板にスルホールを形成するためのスルホール穴５を開ける工程と、スルホール穴５を開けた銅張り積層板基板が複数枚積層した積層体６ａとする工程と、積層体６ａのスルホール穴５内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴５の内壁にのみメッキを行う工程と、メッキレジスト層３を剥離する工程と、それに続く後工程とからなる。【選択図】  図１
2005026309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ配線板の製造方法において、
銅張り積層板基板の両面全体にメッキレジスト層を形成する工程と、
前記メッキレジスト層を形成した銅張り積層板基板に前記スルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、
前記スルホール穴を開けた銅張り積層板基板を複数枚積層して積層体とする工程と、
前記積層体の前記スルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、
前記メッキレジスト層を剥離する工程と、
それに続く後工程とからなることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ配線板の製造方法において、
内層及び外層に、又は内層に回路パターンが形成されている回路基板の両面全体にメッキレジスト層を形成する工程と、
前記メッキレジスト層を形成した回路基板に前記スルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、
前記スルホール穴を開けた回路基板を複数枚積層して積層体とする工程と、
前記積層体の前記スルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、
前記メッキレジスト層を剥離する工程と、
それに続く後工程とからなることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ配線板の製造方法において、
合成樹脂製の支持体にメッキレジスト層を形成する工程と、
前記メッキレジスト層を形成した支持体に前記スルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、
前記スルホール穴を開けた支持体を複数枚積層して積層体とする工程と、
前記積層体の前記スルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、
前記メッキレジスト層を剥離する工程とを含むことによってスルホール穴の内壁にのみメッキが施された支持体を作製し、
当該作製した支持体を使用して多層プリント配線板を製造することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記メッキレジスト層を形成する工程を含まないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項５】
前記銅張り積層板基板、前記回路基板又は前記支持体を複数枚積層して積層体とする際に、前記各銅張り積層板基板、前記各回路基板又は前記各支持体の各間に、被メッキ性のないメッキ液透過性のシートを挿入することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項６】
前記シートは、ポリイミド樹脂不織布からなることを特徴とする請求項５に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項７】
少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ配線板の製造方法において、
銅張り積層板基板の両面全体にメッキレジスト層を形成する工程と、
前記メッキレジスト層を形成した銅張り積層板基板を複数枚積層して積層体とする工程と、
前記銅張り積層板基板の積層体に対し、スルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、
前記積層体の前記スルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、
前記メッキレジスト層を剥離する工程と、
それに続く後工程とからなることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項８】
少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ配線板の製造方法において、
内層及び外層に、又は内層に回路パターンが形成されている回路基板の両面全体にメッキレジスト層を形成する工程と、
前記メッキレジスト層を形成した回路基板を複数枚積層して積層体とする工程と、
前記回路基板の積層体に対し、スルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、
前記積層体の前記スルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、
前記メッキレジスト層を剥離する工程と、
それに続く後工程とからなることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項９】
少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ配線板の製造方法において、
合成樹脂製の支持体にメッキレジスト層を形成する工程と、
前記メッキレジスト層を形成した支持体を複数枚積層して積層体とする工程と、
前記支持体の積層体に対し、前記支持体に前記スルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、
前記積層体の前記スルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、
前記メッキレジスト層を剥離する工程とを含むことによってスルホール穴の内壁にのみメッキが施された支持体を作製し、
当該作製した支持体を使用して多層プリント配線板を製造することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記メッキレジスト層を形成する工程を含まないことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１１】
前記銅張り積層板基板、前記回路基板又は前記支持体を複数枚積層して積層体とする際に、前記各銅張り積層板基板、前記回路基板又は前記各支持体の各間に、被メッキ性のないメッキ液不透過性のスペーサを挿入することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１２】
前記スペーサは、ポリイミド樹脂フィルム又はテフロン樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１１に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１３】
前記スペーサは、パッキングを配した穴開き板であることを特徴とする請求項１１に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１４】
前記メッキレジスト層の代わりに永久マスクとして使用するソルダレジスト層を形成し、当該ソルダレジスト層を剥離しないで、そのまま前記後工程においてソルダレジストとして使用することを特徴とする請求項２又は請求項８に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１５】
多層プリント配線板の製造における前記スルホール穴にメッキを行う工程において、メッキ液を前記スルホール穴に強制的に流す際に、メッキ液の流れる方向及び／又は速度を周期的に変化させることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１６】
多層プリント配線板の製造における前記スルホール穴にメッキを行う工程において、メッキ液を前記スルホール穴に強制的に流す際に、メッキ液の流れる方向及び／又は速度をパルス的に変化させることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１７】
メッキ槽に貫通穴を有する被メッキ物が配置され、メッキ液がメッキ液循環ポンプによってメッキ槽内に供給され、前記被メッキ物の貫通穴に無電解メッキを行うメッキ装置であって、
前記メッキ槽は密封型の構造を有しており、前記メッキ槽を通過してメッキ液が循環し、前記被メッキ物はパッキンによって前記メッキ槽内に固定され、メッキ液循環ポンプによってメッキ液が循環される際に、メッキ液が前記被メッキ物の貫通穴の部分を強制的に通過する構造を有することを特徴とするメッキ装置。
【請求項１８】
メッキ槽に貫通穴を有する被メッキ物が配置され、メッキ液がメッキ液循環ポンプによってメッキ槽内に供給され、アノード電極と前記被メッキ物との間に電圧を印加して前記被メッキ物の貫通穴に電解メッキを行うメッキ装置であって、
前記メッキ槽は密封型の構造を有しており、前記メッキ槽を通過してメッキ液が循環し、前記被メッキ物はパッキンによって前記メッキ槽内に固定され、メッキ液循環ポンプによってメッキ液が循環される際に、メッキ液が前記被メッキ物の貫通穴の部分を強制的に通過する構造を有することを特徴とするメッキ装置。
【請求項１９】
メッキ槽に貫通穴を有する被メッキ物が配置され、メッキ液がメッキ液循環ポンプによってメッキ槽内に供給され、前記被メッキ物の貫通穴にメッキを行うメッキ装置であって、
前記メッキ槽は密封型の構造を有しており、前記メッキ槽を通過してメッキ液が循環し、前記被メッキ物はパッキンによって前記メッキ槽内に固定され、メッキ液循環ポンプによってメッキ液が循環される際に、メッキ液が前記被メッキ物の貫通穴の部分を強制的に通過する構造を有することを特徴とし、
アノード電極と前記被メッキ物との間に電圧を印加するか否かを選択することによって電解メッキと無電解メッキとを選択することが可能な手段を有することを特徴とするメッキ装置。
【請求項２０】
前記メッキ槽は、
前記メッキ槽の内面に前記被メッキ物を固定するための溝を有し、
前記溝を利用して前記被メッキ物はパッキンによって前記メッキ槽内に固定されることを特徴とする請求項１７乃至請求項１９のいずれかに記載のメッキ装置。
【請求項２１】
前記メッキ槽は、
前記メッキ槽の内面に前記被メッキ物を固定するための溝と、
前記各被メッキ物を電気的に接続するための接点を有し、
前記溝を利用して前記被メッキ物はパッキンによって前記メッキ槽内に固定されることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載のメッキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等に使用されるプリント配線板、特に、微細パターン又は高密度配線を要求される多層プリント配線板の製造方法及びメッキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来法による両面配線板の製造工程の一例を示している。ただし、ここでは説明を簡単にするため、両面配線板で説明しているが、基本的工程や問題点は多層配線板でも同じである。
【０００３】
通常、まず、支持体１０１となる合成樹脂板の両面に導体となる銅箔１０２が積層される（工程ａ）。支持体１０１である合成樹脂板としては、一般的にフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、テフロン樹脂等が使用され、その寸法安定性や強度改善のため、紙や不織布、ガラス繊維、アラミド繊維等で強化されたものがよく使用される。また、硬質基板の場合はガラスエポキシ樹脂が、フレキシブル基板の場合はポリイミド樹脂がよく使用される。
【０００４】
次に、両面の回路パターンを接続するスルホールとなる部分にドリル等でスルホール穴１０３を開ける（工程ｂ）。適切な前処理を行った後、無電解メッキ、電解メッキ等によって、スルホール穴１０３全面を含めた基板表面全体にパネルメッキが施され、メッキ層１０４が形成される（工程ｃ）。
【０００５】
そして、パネルメッキされた基板表面に適当なエッチングレジストを形成してエッチングを行うことで、回路パターン１０５及びスルホール１０６が形成される（工程ｄ）。
【０００６】
ここで、パネルメッキには、図１１に示すパネルメッキ装置が使用される（例えば、特許文献１参照）。被メッキ物であるスルホール穴加工された基板（図１０（工程ｂ））２０１は、通常のメッキ前処理の後、パネルメッキ装置のラック２０２にセットされて揺動装置２０３に懸架されメッキ液が入ったメッキ槽２０４内に浸漬される。基板２０１と対向してアノード電極２０５が配置されている。基板２０１とアノード電極２０５間にメッキ電圧印加装置２０６によってメッキ電圧が印加されて基板２０１にメッキが施される。メッキ電圧印加装置２０６には、メッキ電圧及び電流を制御するメッキ制御装置２０７が付設されている。また、メッキ液を循環させるメッキ液循環ポンプ２０８、メッキ液内の金属イオン量や液組成を安定させるための補充装置２０９が設置されている。
【０００７】
揺動装置２０３は、メッキ液の表面張力や基材２０１表面の濡れ性の問題から、基板２０１のスルホール穴１０３の径が小さいとメッキ液がスルホールの中に入りにくく、メッキがなされなかったりメッキが不完全になったりするのを防止するために設置されている。また、メッキを不完全にするために真空脱気によってスルホール穴１０３内の気泡を除去する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
実公平３−１１５６６７号公報
【特許文献２】
特開昭６２−１９０７９４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
最近の電子機器の高機能化、小型軽量化の傾向に伴い、プリント配線板の配線密度は非常に高くなっており、更に高密度な配線が要求されている。
【００１０】
この要求を満たすためには、回路パターンの線幅／線間サイズをより小さくすること、及びスルホールの穴径を小さくすることが非常に効果的である。
【００１１】
しかし、これらを実現しようとした場合、以下の問題点がある。
【００１２】
図１０の工程ｃから分かるように、元の銅箔厚にパネルメッキ厚を加えた厚みが回路パターンの厚みとなり、かなりの銅厚になっている。通常、元の銅箔の厚さは、１８〜３５μｍであり、その上に通常２５〜３５μｍ程度のメッキが着くので、銅厚は５０μｍかそれ以上で、元の銅厚の２倍から３倍になっている。
【００１３】
しかし、この回路パターンの厚みは、薄くしなければならない。なぜなら、通常の銅箔のエッチングにおいては、エッチングする部分の幅と深さの比（アスペクト比）を１より大きくした深い穴をエッチングすることは困難となり、更に、回路パターンの線幅／線間サイズをより小さくすることも困難となるからである。
【００１４】
しかし、ここで銅箔を薄くすると取り扱いが困難となり、また基材製造コストの上昇も招いてしまう。また、パネルメッキ厚さを薄くすることは、スルホール内の導体厚が薄くなったり、メッキされていない部分が発生したり、表面導体との接続部である肩の部分の接続状態に難が生じたりしてスルホールの信頼性に直接影響するために実施が困難である。従って、回路パターンとなる導体パターンの銅厚はできるだけ薄くし、スルホール穴には信頼性の高いメッキを施す必要がある。
【００１５】
しかし、特許文献１及び特許文献２に示すようなメッキ装置を用いてメッキする方法では、回路パターンの銅厚を厚くしないで、小さなスルホール穴を十分にメッキすることはできない。
【００１６】
また、特許文献１及び特許文献２に示すようなメッキ装置では、装置のサイズが大きく、必要なメッキ液の量が多く、そして廃液となるメッキ液も多いので環境負荷も発生し、また多層プリント配線板の製造コストも高くなる課題も存在している。
【００１７】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、導体パターンの銅厚の増加を回避し、小さなスルホール穴にも信頼性の高いメッキを施して回路パターンの微細化を容易にするとともに、メッキ廃液を少なくしてコストが低減された多層プリント配線板の製造方法及びメッキ装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ多層プリント配線板を製造する方法であって、銅張り積層板基板の両面全体にメッキレジスト層を形成する工程と、メッキレジスト層を形成した銅張り積層板基板にスルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、スルホール穴を開けた銅張り積層板基板が複数枚積層した積層体とする工程と、積層体のスルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、メッキレジスト層を剥離する工程と、それに続く後工程とからなることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明は、少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ多層プリント配線板を製造する方法であって、内層及び外層に、又は内層に回路パターンが形成されている回路基板（以下、単に「回路基板」という）の両面全体にメッキレジスト層を形成する工程と、メッキレジスト層を形成した回路基板にスルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、スルホール穴を開けた回路基板が複数枚積層した積層体とする工程と、積層体のスルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、メッキレジスト層を剥離する工程と、それに続く後工程とからなることを特徴としている。
【００２０】
更に、本発明は、少なくとも２つ以上の層の回路パターン及びこれらの回路パターン間を接続するスルホールを持つ多層プリント配線板を製造する方法であって、合成樹脂製の支持体にメッキレジスト層を形成する工程と、メッキレジスト層を形成した支持体にスルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、スルホール穴を開けた支持体が複数枚積層した積層体とする工程と、積層体のスルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、メッキレジスト層を剥離する工程とを含むことによってスルホール穴の内壁にのみメッキが施された支持体を作製し、当該作製した支持体を使用して多層プリント配線板を製造することを特徴としている。
【００２１】
これらによって、多層プリント配線板において、導体パターンの銅厚の増加を回避し、小さなスルホール穴にも厚さが均一で信頼性の高いメッキが施されて回路パターンの微細化が容易に実現される。また、回路基板を使用する場合は、回路等を基準にスルホール穴を開けることができるので支持体の寸法変化によるスルホールのずれやランド切れをより確実に防止することができる。
【００２２】
上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体は、それぞれしっかりと固定した積層体を形成することにより、実質的にスルホール穴の内壁にのみメッキ液を流すことができる。従って、メッキレジスト層を形成する工程を含まないで、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体のスルホール穴内壁にのみメッキを施すことも可能である。
【００２３】
これによって、メッキレジスト層を形成する工程を行わないことによって製造工数が減りコストが低減される。
【００２４】
上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体が複数枚積層した積層体とする際に、各銅張り積層板基板、各回路基板又は各支持体の各間に、被メッキ性のないメッキ液透過性のシートを挿入することが好ましい。また、このシートとしては、ポリイミド樹脂不織布が好ましい。
【００２５】
これによって、更に確実にスルホール内以外へのメッキ液の浸透防止を図ることができる。
【００２６】
上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、メッキレジスト層を形成した銅張り積層板基板にスルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と銅張り積層板基板が複数枚積層した積層体とする工程との順番を入れ替えることができる。すなわち、銅張り積層板基板の両面全体にメッキレジスト層を形成したものを複数枚積層して積層体とした後に、積層体に対してスルホール穴を開け、積層体のスルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、メッキレジスト層を剥離する工程と、それに続く後工程とからなることを特徴としている。
【００２７】
上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、メッキレジスト層を形成した回路基板にスルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と回路基板が複数枚積層した積層体とする工程との順番を入れ替えることができる。すなわち、回路基板の両面全体にメッキレジスト層を形成したものを複数枚積層して積層体とした後に、積層体に対してスルホール穴を開け、積層体のスルホール穴内に強制的にメッキ液を流してスルホール穴の内壁にのみメッキを行う工程と、メッキレジスト層を剥離する工程と、それに続く後工程とからなることを特徴としている。
【００２８】
上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、メッキレジスト層を形成した支持体にスルホールを形成するためのスルホール穴を開ける工程と、支持体が複数枚積層した積層体とする工程ととの順番を入れ替えることができる。すなわち、支持体の両面全体にメッキレジスト層を形成したものを複数枚積層して積層体とした後に、積層体に対してスルホール穴を開け、当該作製した支持体を使用して多層プリント配線板を製造することを特徴としている。
【００２９】
このように、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体を積層してからスルホール穴開けを行うことも可能であり、この場合は各基板等のスルホール穴の位置をより簡単に揃えることができるメリットがある。
【００３０】
また、上記構成のように、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体を積層してからスルホール穴開けを行う多層プリント配線板の製造方法の場合においても、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体は、それぞれしっかりと固定された積層体を形成しており、実質的にスルホール内壁にのみメッキ液が流れることができる。従って、メッキレジスト層を形成する工程を含まないで、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体は、スルホール内壁にのみメッキを施された多層プリント配線板の製造を行うことができる。
【００３１】
また、上記構成のように、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体を積層してからスルホール穴開けを行う多層プリント配線板の製造方法の場合において、特に、メッキレジスト層を形成しない場合は、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体が複数枚積層した積層体とする際に、各銅張り積層板基板、各回路基板又は各支持体被の各間に、被メッキ性のないスペーサを挿入してからスルホール穴開けを行うことが好ましい。
【００３２】
スペーサも同時にスルホール穴の部分に穴が開けられているので、メッキ液透過性である必要性はなく、スペーサとしてはポリイミド樹脂フィルム又はテフロン樹脂フィルムが好ましい。
【００３３】
これによって、更に確実にスルホール内以外へのメッキ液の浸透防止を図ることができる。なお、メッキレジストを形成する場合にもスペーサを挿入しても差し支えないのは言うまでもない。
【００３４】
また、スペーサとして、特に、メッキレジスト層を形成する場合は、パッキングを配した穴開き板を使用することが好ましい。
【００３５】
この場合、パッキングを配した穴開き板は、銅張り積層板基板、回路基板又は支持体の端部の面にのみ当該穴開き板が接触し、スルホール穴が開いている部分には当該穴開き板が接触していないようにする。そうすることによって、スルホール穴の上下に広い空間が生じてメッキ液透過性能を確保できるので、スルホール穴の径が非常に小さい場合でも、メッキむらを生じず確実にスルホール穴の内壁にメッキを施すことができる。なお、当然、メッキレジスト層を形成しない場合にも穴開き板を使用することができるが、そのときはメッキレジスト層の代わりになる他のスペーサ又はメッキ液透過性のシートを銅張り積層板基板、回路基板又は支持体に装着する。
【００３６】
また、本発明の多層プリント配線板の製造方法において、回路基板を使用する場合は、メッキレジスト層の代わりに永久マスクとして使用するソルダレジスト層を形成し、当該ソルダレジスト層を剥離しないで、そのまま後工程においてソルダレジストとして使用してもよい。
【００３７】
更に、本発明の多層プリント配線板の製造方法において、メッキ液をスルホール穴に強制的に流してスルホール穴にメッキを施す際に、メッキ液の流れる方向及び／又は速度を周期的に変化させることが好ましい。
【００３８】
また、本発明の多層プリント配線板の製造方法において、メッキ液をスルホール穴に強制的に流してスルホール穴にメッキを施す際に、メッキ液の流れる方向及び／又は速度をパルス的に変化させることが好ましい。
【００３９】
これらの操作により、スルホール内の気泡が追い出され、メッキむらの原因となる気泡がスルホール内に残るのをより確実になくすことができる。
【００４０】
本発明のメッキ装置は、メッキ槽に貫通穴を有する被メッキ物が配置され、メッキ液がメッキ液循環ポンプによってメッキ槽内に供給され、被メッキ物の貫通穴に無電解メッキを行うメッキ装置であって、メッキ槽は密封型の構造を有しており、メッキ槽を通過してメッキ液が循環し、被メッキ物はパッキンによって前記メッキ槽内に固定され、メッキ液循環ポンプによってメッキ液が循環される際に、メッキ液が被メッキ物の貫通穴の部分を強制的に通過する構造を有することを特徴としている。
【００４１】
また、本発明のメッキ装置は、メッキ槽に貫通穴を有する被メッキ物が配置され、メッキ液がメッキ液循環ポンプによってメッキ槽内に供給され、アノード電極と被メッキ物との間に電圧を印加して前記被メッキ物の貫通穴に電解メッキを行うメッキ装置であって、メッキ槽は密封型の構造を有しており、メッキ槽を通過してメッキ液が循環し、被メッキ物はパッキンによってメッキ槽内に固定され、メッキ液循環ポンプによってメッキ液が循環される際に、メッキ液が被メッキ物の貫通穴の部分を強制的に通過する構造を有することを特徴としている。
【００４２】
更に、本発明のメッキ装置は、メッキ槽に貫通穴を有する被メッキ物が配置され、メッキ液がメッキ液循環ポンプによってメッキ槽内に供給され、被メッキ物の貫通穴にメッキを行うメッキ装置であって、メッキ槽は密封型の構造を有しており、メッキ槽を通過してメッキ液が循環し、被メッキ物はパッキンによってメッキ槽内に固定され、メッキ液循環ポンプによってメッキ液が循環される際に、メッキ液が被メッキ物の貫通穴の部分を強制的に通過する構造を有することを特徴とし、アノード電極と被メッキ物との間に電圧を印加するか否かを選択することによって電解メッキと無電解メッキとを選択することが可能な手段を有することを特徴としている。
【００４３】
上記構成のメッキ装置によって、導体パターンの銅厚の増加を回避し、小さなスルホール穴にも厚さが均一で信頼性の高いメッキが施されて回路パターンの微細化が容易に実現される多層プリント配線板の製造が容易になる。また、メッキ装置のサイズを小さくし、運転コストを低減することができる。
【００４４】
上記構成のメッキ装置において、メッキ槽は、メッキ槽の内面に被メッキ物を固定するための溝を有し、溝を利用して被メッキ物はパッキンによってメッキ槽内に固定され、メッキ液循環ポンプによってメッキ液が循環される際に、メッキ液が被メッキ物の貫通穴の部分を強制的に通過する構造を有することができる。
【００４５】
これによって、スルホール穴の上下に広い空間が生じてメッキ液透過性能を確保できるので、スルホール穴の径が非常に小さい場合でも、メッキむらを生じず確実にスルホール穴の内壁にメッキを施すことができる。
【００４６】
また、上記構成の電解メッキができるメッキ装置において、メッキ槽は、メッキ槽の内面に被メッキ物を固定するための溝と、各被メッキ物を電気的に接続するための接点を有し、溝を利用して被メッキ物はパッキンによってメッキ槽内に固定され、メッキ液循環ポンプによってメッキ液が循環される際に、メッキ液が被メッキ物の貫通穴の部分を強制的に通過する構造を有することができる。
【００４７】
これによって、スルホール穴の径が非常に小さい場合でも、メッキむらを生じず確実にスルホール穴の内壁にメッキを施すことができることに加え、被メッキ物をセットするだけで、メッキ液のシールと電気的接続を一度に行うことが可能となる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４９】
以下に説明する実施形態では、説明を簡単にするため、両面板の実施形態について説明するが、以下の説明でも分かる通り、この手法は、両面板に限らず、４層、８層等のより多層な基板や、レーザー法／フォトビア法等の通称ビルドアップ基板と呼ばれるものをはじめ、あらゆる形態の配線板に適用可能である。
【００５０】
＜実施形態１＞
図１は、本実施形態１に係る貫通スルホール両面板にスルホール穴を形成して、その内壁にメッキを施す基本的な工程を示している。
【００５１】
まず、支持体１となる合成樹脂板の両面に導体となる銅箔２が積層されている銅張り積層板基板の両面にメッキレジスト層３を形成して基板４とする（工程ａ）。なお、メッキレジスト層３の形成にはメッキレジストインクを全面に印刷する。また、メッキレジストフィルムとして使用されている被メッキ性の無いフィルムを貼り付けてもよい。
【００５２】
次に、メッキレジスト層３を形成した基板４にドリルやレーザー等でスルホール穴５を開ける（工程ｂ）。
【００５３】
次に、このようにしてスルホール穴５を開けた基板４を複数枚積層して積層体６ａとする（工程ｃ）。
【００５４】
ここで、基板４にスルホール穴を開ける工程ｂと基板４を積層する工程ｃの順番を入れ替えて、積層体６ａに対してスルホール穴５を開けてもよい。
【００５５】
次に、積層体６ａのスルホール穴５の内壁にのみにメッキ層７を形成する（工程ｄ）。
【００５６】
そして、積層状態を解体して、メッキレジスト層３を剥離する。その後、適切な表面処理を行った後、導体表面に回路形成用のエッチングレジストを形成し、エッチング処理を行って、回路形成を行う。エッチングレジスト層形成時、前工程で形成したスルホール穴５を保護しておくことは言うまでもない。この保護は、従来から行われているテンティングや穴埋めといった方法でできる。回路形成後は、通常の基板と同じように、ソルダレジスト等の形成を行い、シンボル文字印刷、外形加工、端子部分のフラックスや金メッキ等、従来法と同じ後処理工程を経て完成した配線板とする。
【００５７】
次に、この積層体のスルホール穴５の内壁にメッキを施してメッキ層７を形成する方法について詳細に説明する。
【００５８】
図２は、本実施形態１に係るメッキ装置２０の概略構成図を示している。図３は、本実施形態１に係るメッキ槽２１の概略内部構造を示している。
【００５９】
本メッキ装置は、箱型のメッキ槽２１にメッキ液循環ポンプ２２が設置されメッキ液が配管２３を通じて循環するようになっている。メッキ槽２１には、メッキ電圧印加装置２５、メッキの際に電圧及び電流制御するメッキ電圧・電流制御装置２４が付設されている。メッキ液循環ポンプ２２には、メッキ液内の金属イオン量や液組成を安定させるための補充装置２６、メッキ液循環ポンプ２２及び補充装置２６の働きを制御するポンプ制御装置２７並びにメッキ液のリザーバータンク等の付属部品（図示しない）が設置されている。なお、メッキ装置２０では、メッキ液がメッキ液循環ポンプ２２によって循環するクローズド（密封）構造になっているが、気泡等が槽内に残りにくくすることを考慮してメッキ槽を縦型にすることが望ましい。ただし、横型にしてもよい。
【００６０】
メッキ工程は、まず、図１に示す積層体６ａをメッキ装置２０のメッキ槽２１にセットする。メッキ装置２０においては、無電解メッキでも電解メッキでも選択することができる。
【００６１】
図３（ａ）は、無電解メッキを行う場合における積層体６ａがメッキ槽２１にセットされたときのメッキ槽２１の断面内部の様子を示している。積層体６ａが幾つか重ねてメッキ槽２１に収められている。積層体６ａの両端はパッキング２８を使用して固定されている。
【００６２】
一方、図３（ｂ）は、電解メッキを行う場合における積層体６ａがメッキ槽２１にセットされたときのメッキ槽２１の断面内部の様子を示している。この場合は、メッキ槽２１内部にアノード電極３１が設置され、メッキ電圧印加装置２５によって積層体６ａとアノード電極３１との間にメッキ電圧が印加される。なお、図３（ｂ）ではメッキ槽２１側部にアノード電極３１を設置した一体構造としているが、メッキ槽２１に対してアノード電極３１を脱着式にしてもよい。
【００６３】
メッキ槽２１の下部から入ってきたメッキ液は、底面に多数開けられた穴２９を通じてメッキ槽２１内に流入する。メッキ槽２１内にセットされた積層体６ａは、パッキング２８を介在してこのメッキ液が流入してくる面に密着しており、かつ、パッキング２８の働きで、メッキ液は実質的に積層体６ａのスルホール穴５にのみ強制的に流され、積層体６ａとメッキ槽２１の隙間には流れない様になっている。積層体６ａのスルホール穴５を流れたメッキ液は、メッキ槽２１の上部の穴３０を通じ循環ポンプ２２によって補充装置２６へと戻る。
【００６４】
なお、メッキ槽２１の底面及びパッキング２８の外側には、基板６ａやパッキング２８の隙間から漏れたメッキ液を回収する為の配管（図示しない）が別途設けられている。
【００６５】
このようなメッキ装置２０を使用することによって、メッキを速く確実にすることができ、コストの低減を図ることができる。
【００６６】
すなわち、メッキ装置２０においては、メッキ液は基本的にスルホール穴５、配管、ポンプ及びヒータの各容量分だけですむため、使用するメッキ液量が極めて少なくてすむ。従って、少ない電力消費量で運転ができる。また、完全に閉じた循環系であるためメッキ液の酸化が起こりにくいので、メッキ液の劣化が少なくメッキ液の寿命が長い。また、被メッキ部分であるスルホール穴５内をメッキ液循環ポンプ２２で発生させた圧力によって、メッキ液が強制的に流れるため、スルホール穴５内に気泡が残りにくい。そして、常に十分なイオン濃度のある新しいメッキ液が供給され、同時に被メッキ面積が少ないため、速いメッキ速度が確保される。このようにメッキ装置２０は、設備のサイズを小さくでき、運転コストを低減することができる。
【００６７】
また、メッキ装置２０においては、ポンプ系の駆動方式や構成を工夫し、スルホール５内の気泡残りをより低減させることもできる。すなわち、メッキ液循環ポンプ２２で発生させるメッキ液の圧力をポンプ回転数の調整により変化させたり、別途ダイアラム等を設けることによりメッキ液の流速や圧力を周期的又はパルス的に変化させたり、またメッキ液の流れる方向を反転させたりする。
【００６８】
ここで、図１では、メッキレジスト層３を各基板４に形成しているが、基板４を積層して積層体６ａにする際にメッキ液がスルホール穴５以外の所にしみ出さないように工夫することによって、メッキレジスト層３を形成せずにスルホール穴５にメッキが可能となる。
【００６９】
このときのスルホール穴５以外の所にしみ出さないような工夫としては、各基板４をしっかりと固定して各基板４間に隙間を生じさせないようにする方法、及びメッキレジスト層３の代わりになるものを挿入する方法等がある。例えば、図１の工程ｂの後にメッキ液が厚み方向にのみ透過するシート状の目の細かな不織布（例えば、ポリイミド樹脂不織布）を基板４の間に挿入して積層体６ａとする。これによって、メッキ液がスルホール穴５以外の方向には浸透せずメッキレジスト層３がなくてもスルホール穴５の内壁にのみメッキが形成される。
【００７０】
更に、図１では銅張り積層板基板４からスタートしてスルホール穴を開け、スルホール穴にメッキを施し、配線板を製造する工程を示したが、支持板１からスタートして、まずスルホール穴５を開けて、スルホール穴５の開いた支持板１を使用して配線板を製造することも可能である。その際は、支持板１にスルホール穴５を開け、当該支持体を複数枚積層して積層体とするか、支持板１の積層体にスルホール穴５を開けるかして、スルホール穴５の開いた支持板１の積層体を作製する。そして、上記の方法に従って当該スルホール穴５の内壁にのみメッキを施す。
【００７１】
＜実施形態２＞
本実施形態２では、銅張り積層板基板４の代わりに、回路パターンを形成した基板（回路基板）を使用する。
【００７２】
図４は、回路パターン１０が形成された上に、メッキレジスト層３を表面全体に形成した回路基板の断面図を示している。
【００７３】
ここでは、回路基板は、内層回路パターンが形成済みで外層回路が形成されていない基板でもあってもよく、外層にも回路パターンが形成されている基板でもよい。
【００７４】
この場合もメッキレジスト層３は、メッキレジストインクを全面に印刷してもよく、フィルム状のものを貼り付けてもよい。
【００７５】
回路基板９にスルホール穴を開けて、その基板９を幾つか積層して積層体を形成して、その積層体に対してスルホール穴のメッキを施す。また、回路基板９を積層した後にスルホール穴を開けてもよい。図４に示す両面基板の状態から、スルホール穴開け加工・積層を行う。
【００７６】
この方法を用いると、既に形成済みの回路・スルホールランドを基準にスルホール穴加工ができるため、基材の寸法変化によるスルホールのズレやランド切れを防ぐ事ができ、高密度基板の製造に有利である。
【００７７】
次に、本発明のメッキ装置（図２参照）を用いてスルホール穴にメッキを施す。
【００７８】
本実施形態２においても、メッキレジストを剥離し、通常の基板と同じように、ソルダレジスト等の形成を行い、シンボル文字印刷、外形加工、端子部分のフラックスや金メッキ等、従来法と同じ後処理工程を経て完成した配線板とする。
【００７９】
また、この場合、メッキレジスト層３として、永久マスクとして使用されるソルダレジストインクを使用してもよい。そうすることによって、メッキレジスト層３を剥離する必要がなく、そのままソルダレジストとすることが可能である。
【００８０】
＜実施形態３＞
本実施形態３では、実施形態１及び実施形態２において、銅張り積層板基板４、支持体１又は回路基板９（以下これらを総称して、「被メッキ基板」という）を積層する際に、図５（ａ）に示すように、被メッキ基板１１の間にスペーサ８を挿入して積層体６ｂを形成する。
【００８１】
ここでは、メッキ液がスルホール穴以外にはしみ出さないようにスペーサ８を挿入するので、被メッキ基板１１の表面には、メッキレジスト層を形成させる必要はない。なお、メッキレジスト層を形成さてもよいことは言うまでもなく、また、回路基板９にあっては実施形態２で述べたようにソルダレジストインクを印刷してもよい。
【００８２】
ここで使用するスペーサ８は被メッキ性がないことは必要であるが、被メッキ基板と同時に穴加工されるのでスペーサ８は、厚み方向にもメッキ液を通す機能を持つ必要はない。スペーサ８としては、ポリイミド樹脂フィルム、テフロン樹脂フィルム等が好適である。
【００８３】
積層体６ｂに対し、ドリル、レーザー等により穴開け加工を行い、図５（ｂ）に示すようにスルホール穴５を開ける。また、スペーサ８を挿入することによって、ドリル穴開け加工において多くの場合、加工性が改善される。
【００８４】
次に、積層体６ｂをメッキ装置２０のメッキ槽２１にセットし、実施形態１に示した方法に従って無電解メッキ又は電解メッキによってスルホール穴５にメッキを施す。
【００８５】
＜実施形態４＞
本実施形態４では、実施形態３で使用した被メッキ性のないスペーサを使う代わりに、図６（ａ）に例示する形態の被メッキ性のない穴開き板を使用する。
【００８６】
この穴開き板３２は、中央部が方形状に開口した枠体形状をしており、その上面側と下面側には、開口部３２ａの周囲に沿ってパッキング２８がそれぞれ取り付けられている。
【００８７】
そして、このような穴開き板３２を挟んで被メッキ基板１１（銅張り積層板基板４、支持体１、回路基板９等）を図６（ｂ）に示すように積層して、積層体６ｃとする。
【００８８】
このとき、被メッキ基板１１の端部の面にのみ穴開き板３２（正確にはパッキング２８）が接触しており、スルホール穴が開いている部分には当該穴開き板３２の開口部３２ａが位置している。なお、スルホール穴加工及び積層については、被メッキ基板１１のスルホール穴加工を行って積層体６ｃとしてもよく、積層体６ｃとしてからスルホール穴加工を行ってもよい。
【００８９】
また、ここでは被メッキ基板１１にメッキレジスト層を形成するのが好ましいが、メッキ液が厚み方向にのみ透過するシート状の目の細かな不織布をメッキレジスト層の代わりに使用してもよい。
【００９０】
積層体６ｃをメッキ装置２０のメッキ槽２１にセットし、実施形態１で示した方法に従って無電解メッキ又は電解メッキによってスルホール穴５にメッキを施す。
【００９１】
本実施形態４では、被メッキ基材１１の上下にメッキ液が行き渡る広い空間があり、十分なメッキ液透過性能を確保できるので、スルホール穴の径が非常に小さい場合でも、メッキむらを生じずより確実にスルホール穴の内壁にメッキを施すことができる。
【００９２】
また、この方法は、穴開き板３２及びパッキング２８を繰り返して何度でも使用することができるメリットや被メッキ対象基板のサイズが変わっても装置やパッキンのサイズを変える必要がなく、穴開き板３２を交換するだけで済むメリットがある。
【００９３】
＜実施形態５＞
図７は、メッキ装置２０（図２参照）におけるメッキ槽２１の他の構造についての形態を示している。
【００９４】
本形態のメッキ槽２１は、一側面が開放可能な蓋体３３となっており、この蓋体３３を開放した状態で被メッキ基板１１を複数枚セットできるように、対向する左右の内側面に基板挿入用の溝部３４が一定間隔で並行に複数形成されている。そして、対向する溝部３４に被メッキ基板１１の左右側端部をそれぞれ挿入することで、被メッキ基板１１がメッキ槽２１内に装着固定されるようになっている。
【００９５】
図８及び図９は、被メッキ基板１１の端部１１ａを溝部３４に挿入したときの止水構造の各実施例を示している。
【００９６】
図８（ａ）では、被メッキ基板１１の端面１１ｂと溝部３４の底壁３４ａとの間にパッキング２８を配置することによって、メッキ液をシールしている。図８（ｂ）では、隣接する溝部３４の各側壁３４ｂにパッキング２８を貫通させる形で配置し、被メッキ基板１１の端部１１ａをこのパッキング２８で両側から挟み込むことによって、メッキ液をシールしている。図８（ｃ）では、溝部３４の対向する側壁３４ｂに形成された凹部３４ｃにそれぞれパッキング２８を嵌め込み、被メッキ基板１１の端部１１ａをこのパッキング２８で両側から挟み込むことによって、シールしている。すなわち、図８（ｂ）と図８（ｃ）との違いは、１つのパッキン２８を隣接する両溝部３４で共通使用するか、個別に設けているかの違いである。
【００９７】
図９では、被メッキ基板１１にメッキ電圧／電流を印加するための接点３６がセットされており、電解メッキを行うときに適用される。図９（ａ）は、図８（ａ）に示す止水構造に接点を設けた構造、図９（ｂ）は、図８（ｃ）に示す止水構造に接点３６を設けた構造を示している。
【００９８】
本実施形態５においては、被メッキ基板１１を溝３４にセットするだけで、簡単にメッキ液のシールができ、メッキ液を実質的に被メッキ基板１１のスルホール穴内にのみ流すことができる。またこの場合も、被メッキ基材１１の上下にメッキ液が行き渡る広い空間があり、十分なメッキ液透過性能を確保できるので、スルホール穴の径が非常に小さい場合でも、メッキむらを生じず確実にスルホール穴の内壁にメッキを施すことができる。更に、電解メッキにおいては、被メッキ基板１１に接点３６をセットすることにより電気的接続も行うことができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の多層プリント配線板の製造方法によれば、多層プリント配線板において、導体パターンの銅厚の増加を回避し、小さなスルホール穴にも厚さが均一で信頼性の高いメッキが施されて回路パターンの微細化が容易に実現される。
【０１００】
また、本発明のメッキ装置を使用してスルホール穴のメッキを行うことにより、導体パターンの銅厚の増加を回避し、小さなスルホール穴にも厚さが均一で信頼性の高いメッキが施されて回路パターンの微細化が容易に実現される多層プリント配線板の製造が容易になる。また、スルホール穴の内壁にのみメッキを速く確実にすることができ、コストの低減を図ることができる。
【０１０１】
また、本発明のメッキ装置は、使用するメッキ液量が極めて少なく、メッキ液の寿命が長いので環境負荷も低減される。また、装置のサイズも小さくなり、消費電力も少なく運転コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線板の製造方法において、スルホール穴を形成して、スルホール穴の内壁にメッキを施す基本的な工程を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るメッキ装置の概略構成を示す図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態に係る無電解メッキを行う場合において基板ブロックがメッキ装置のメッキ槽にセットされた様子を示すメッキ槽の断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態に係る電解メッキを行う場合において基板ブロックがメッキ装置のメッキ槽にセットされた様子を示すメッキ槽の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る回路パターン及びメッキレジスト層が形成された基板の断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施の形態に係る各種基材の間にスペーサを挿入した積層体の断面図、（ｂ）は当該積層体にスルホール穴を形成した積層体の断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態に係る穴あき板の斜視図、（ｂ）は穴あき板をはさんで基板を積層したときの様子を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るメッキ槽の構造を示す概略図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る被メッキ基板１１の端部１１ａを溝部３４に挿入したときの止水構造の例を示す図である。
【図９】（ａ）は、図８（ａ）に示す止水構造に接点を設けた構造を示す図、（ｂ）は、図８（ｃ）に示す止水構造に接点を設けた構造を示す図である。
【図１０】従来の製造方法による多層プリント配線板の基本的な加工工程を示す図である。
【図１１】従来のメッキ装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１  支持体
２  銅箔
３  メッキレジスト層
４  銅張り積層板基板
５  スルホール穴
６ａ、６ｂ、６ｃ  積層体
７、１０４  メッキ層
８  スペーサ
９  回路基板
１０  回路パターン
１１、２０１  被メッキ基板
１１ａ  端部
１１ｂ  端面
２０  メッキ装置
２１  メッキ槽（密封型）
２２、２０８  メッキ液循環ポンプ
２３  配管
２４、２０７  メッキ制御装置
２５、２０６  メッキ電圧印加装置
２６、２０９  補充装置
２７  ポンプ制御装置
２８  パッキング
２９  下部穴
３０  上部穴
３１、２０５  アノード電極
３２  スペーサ板
３２ａ  開口部
３３  メッキ槽蓋
３４  溝部
３４ａ  底壁
３４ｂ  側壁
３４ｃ  凹部
３５  メッキ液口
３６  接点
２０２  ラック
２０３  揺動装置
２０４  メッキ槽
【図１】
2005026309.tif 000003
【図２】
2005026309.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005026309.tif 000008
【図７】
2005026309.tif 000009
【図８】
2005026309.tif 000010
【図９】
2005026309.tif 000011
【図１０】
2005026309.tif 000012
【図１１】
2005026309.tif 000013