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発明の名称 プリント基板の製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−168524(P2001−168524A)
公開日 平成13年6月22日(2001.6.22)
出願番号 特願平11−349484
出願日 平成11年12月8日(1999.12.8)
代理人 【識別番号】100096840
【弁理士】
【氏名又は名称】後呂 和男 (外3名)
【テーマコード(参考)】
5E317
【Fターム(参考)】
5E317 AA24 BB02 BB12 CC33 CC38 CC42 CD11 CD32 GG17 
発明者 榎本 亮 / 玉木 昌徳
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 プリント基板の絶縁層に形成されたバイアホール内に電気メッキによってメッキ金属を充填する方法であって、前記バイアホールの開口縁部に電極を形成しておき、前記バイアホール内に析出する前記メッキ金属が前記検出電極に接触したことを電気的に検出することに基づいて前記電気メッキの運転を制御することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項2】 両面銅張積層板の一方の銅箔を所要パターンでエッチングすることにより検出電極を形成する工程と、前記両面銅張積層板の絶縁基板に前記検出電極の近傍に位置して他方の銅箔に届くようにバイアホールを形成する工程と、前記他方の銅箔を一方の電極として前記バイアホール内に電気メッキによってメッキ金属を析出させる工程とを実行するプリント基板の製造方法であり、前記電気メッキを実行する工程においては、前記バイアホール内に析出する前記メッキ金属が前記検出電極に接触したことを電気的に検出することに基づいて前記電気メッキの運転を制御することを特徴とするプリント基板の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板のバイアホール内をメッキ金属によって充填するプリント基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板に貫通形成したバイアホールを導電性材料によって充填してプリント基板の両側の回路を電気的に接続する技術は、多層回路基板を形成するための基礎技術として各種のものが知られている。例えば、特開平6−326438号公報には、図4(A)に示すように片面銅張積層板1の絶縁基材1Aに銅箔1Bに達するバイアホール2を形成し、ここに銅箔1Bを一方の電極として使用した電気メッキ法によってメッキ金属3を析出させてバイアホール2内を充填し、さらに銅箔1Bをエッチングして同図(C)に示すように所要パターンの導体回路4を形成し、このように形成した単層配線板5を同図(D)に示すように複数枚重ねて接着剤6によって接着することにより多層回路基板を構成することが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のようにしてバイアホール2内に電気メッキによってメッキ金属3を充填する場合、そのメッキ高さの制御は重要である。メッキ高さが不足すれば、図4(D)に示すように積層した場合に、相手側の単層配線板5の導体回路4に確実に接触しなくなるし、メッキ高さが過剰となれば、多層回路基板の厚さ精度に狂いが生ずるからである。
【0004】従来、メッキ高さの制御は、電気メッキの電流値と時間とによって管理されていたが、その精度は未だ満足できるものではなかった。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、プリント基板のバイアホール内をメッキ金属によって充填するに際し、そのメッキ高さを高精度で制御することができるプリント基板の製造方法を提供するところにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、請求項1の発明は、絶縁層に形成されたバイアホール内に電気メッキによってメッキ金属を充填する方法であって、バイアホールの開口縁部に電極を形成しておき、バイアホール内に析出するメッキ金属が検出電極に接触したことを電気的に検出することに基づいて電気メッキの運転を制御するところに特徴を有する。
【0007】また、請求項2の発明は、両面銅張積層板の一方の銅箔を所要パターンでエッチングすることにより検出電極を形成する工程と、前記両面銅張積層板の絶縁基板に前記検出電極の近傍に位置して他方の銅箔に届くようにバイアホールを形成する工程と、前記他方の銅箔を一方の電極として前記バイアホール内に電気メッキによってメッキ金属を析出させる工程とを実行するものであり、前記電気メッキを実行する工程においては、バイアホール内に析出するメッキ金属が検出電極に接触したことを電気的に検出することに基づいて電気メッキの運転を制御するところに特徴を有する。
【0008】本発明において、電気メッキの運転を制御するとは、メッキ金属が検出電極に接触した時点で電気メッキを終了させてもよいし、この時点からタイマーで所定時間だけ電気メッキを継続してから終了させてもよく、またその時点からメッキ電流を変化させるようにしてもよい。
【0009】
【発明の作用及び効果】電気メッキによりバイアホール内にメッキ金属を析出させて行くと、メッキ金属は徐々にメッキ高さを増して行き、メッキ金属の先端がバイアホールの開口縁部に達すると検出電極に接触するようになる。すると、メッキ金属と検出電極との間の電気抵抗値は急変するから、これを電気的に検出することができる。これに基づき電気メッキの運転を終了する等の制御を行えば、高精度でメッキ高さを制御することができるようになる。
【0010】特に、請求項2の発明によれば、両面銅張積層板の一方の銅箔を利用して検出電極を形成するから、その形成が容易である上に、銅箔が除去された後の絶縁基材表面が粗面化された状態になる。したがって、バイアホール内にメッキ金属を充填した後に、銅箔があった面に銅メッキによって回路パターンを形成する場合に、その回路パターンの絶縁基材への密着性が高くなって信頼性が高い基板が得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態について図1〜図3を参照して説明する。
【0012】図1に示したのは、一般的な両面銅張積層板10である。これは、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて硬化させてなる硬質の絶縁基材11の両面に銅箔12を貼り合わせた構成である。この両面銅張積層板10の一方の銅箔12面には例えばPETフィルムによる保護マスク20を貼り付け(図1(B)参照)、他方の面の銅箔12を例えば周知のフォトエッチング手段によって大部分を除去することにより、所定の部位に検出電極13を形成する(同図(C)参照)。検出電極13の形成部位としては、後述の電気メッキ工程におけるメッキ金属の析出速度が代表的である位置とすることが望ましい。
【0013】この後、絶縁基材11のうち両面間を電気的に導通状態としたい部分に、銅箔12に至るバイアホール14を形成する。このとき、同時に検出電極13の近くにもダミーのバイアホール15を形成し、そのバイアホール15の開口縁部に検出電極13が臨む状態としておく。なお、バイアホール14,15の形成手段としては、ドリル等のような機械加工であってもよく、また、レーザ(炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、YAGレーザの第4高調波などが使用できる。このうち、特に炭酸ガスレーザは、加工速度が速いので、加工上、有利である。)照射によって形成してもよい。レーザ照射によってバイアホール14,15を形成した場合には、その内部浄化のためにデスミア処理を行うことが望ましい。
【0014】この後、電気メッキによりバイアホール14,15内にメッキ金属を析出させる。これには、図2に示すように、メッキ槽30内のメッキ液31中に保護マスク20を貼ったままの銅張積層板10を浸漬し、銅箔12と、メッキ電極32との間に直流電源33からリレー34を介して直流電圧を印加する。一方、銅箔12と検出電極13との間には、交流電源35とインピーダンス測定回路36との直列回路を接続しておき、銅箔12と検出電極13との間のインピーダンスを測定できるようにしておく。このインピーダンス測定回路36は、測定されたインピーダンスが所定値を下回ると直流電源33に直列接続されたリレー34を開放させる構成である。
【0015】銅張積層板10がメッキ液31中に浸漬された状態では、検出電極13と銅箔12との間に交流電圧が印加されているから、メッキ液31中のイオン移動により僅かに電流が流れ、インピーダンスは比較的高い状態にある。したがって、リレー34は閉じており、この状態ではメッキ電極32と銅箔12との間に直流電圧が印加される。このため電気メッキが行われ、バイアホール14,15の底部に露出している銅箔12にメッキ金属40が析出して時間の経過とともにこれが成長して行く。なお、銅箔12と検出電極13との間にも電圧が印加されるが、これは直流電圧であるから検出電極13にメッキ金属が析出することはない。また、検出電極13とメッキ電極32との間には直流電源33からの直流バイアスが作用するが、限流抵抗37の値を大きくしておくことにより、検出電極13へのメッキ金属の析出量を問題ない程度に抑えることが可能である。
【0016】そして、このメッキ金属40の析出が進み、バイアホール14,15内を完全に充填するようになると、ダミーのバイアホール15においてメッキ金属40の先端が検出電極13に接触するようになる。すると、銅箔12と検出電極13との間は、メッキ液31ではなくメッキ金属40を介した電気伝導となるから、インピーダンスが急減し、これに基づきリレー34が開放されてメッキ運転が終了する(図3参照)。
【0017】このような本実施形態によれば、バイアホール14,15内に実際にメッキ金属40が充填された状態となったところでメッキ運転が終了する。したがって、メッキ液の温度、濃度、流動等の変動要因があっても、メッキ高さを高精度で一定に制御することができる。
【0018】なお、このようにバイアホール14,15内をメッキ金属40で充填した後に、保護マスク20を除去してエッチング法により銅箔12に所要の回路パターンを形成し(その際に検出電極13を除去してもよい)、この基板を積層して多層プリント配線板を構成することができる。また、検出電極13を除去して銅箔12とは反対側の絶縁基材11面に触媒処理の上で化学メッキを全面に施し、その後、電気メッキによるパネルメッキを施してメッキ金属40を介して両面の銅箔を導通させた基板とし、その後に、エッチング法によって両面に所要の回路パターンを形成して両面プリント基板とすることができる。
【0019】本発明は上記記述及び図面によって説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、検出電極13にメッキ金属40が接触したことを検出時点でメッキ運転を終了させる構成としたが、これに限らず、それを検出してから例えばタイマーにより短時間だけメッキ運転を継続してから終了する構成としてもよい。このようにすれば、メッキ金属40がバイアホール14,15を充填し、かつ、これから更に盛り上がった状態までメッキを進めることができる。この場合でも、バイアホール14,15内に実際にメッキ金属40が充填されてから時間制御に移行するから、当初から時間制御による場合に比べて、メッキ高さの制御精度を格段に高めることができる。
(2)上記実施形態では、検出電極13の近傍にダミーのバイアホール15を形成したが、これに限らず、本来的に必要なバイアホール14の近傍に検出電極を設ける構成としてもよい。
(3)上記実施形態では両面銅張積層板10から出発してプリント基板を製造する例を示したが、これに限らず、片面銅張積層板にバイアホールを形成し、その後にそのバイアホールの近くに例えば導電性ペーストの印刷によって検出電極を形成するようにしてもよい。また、銅張積層板の絶縁基材にバイアホールを形成する場合に限らず、例えばビルドアップ基板を製造する際に、コア基板の上に形成した絶縁層にバイアホールを形成しここに電気メッキでメッキ金属を充填する場合に適用することもできる。




 

 


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