説明

プリント配線板およびその製造方法

【課題】金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することができ、製造の簡便化を図ることができるプリント配線板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板1は、金属基板2と、金属基板2の表面上に設けられた絶縁層3と、絶縁層3の表面上に設けられた導電層4と、絶縁層3及び導電層4に形成されるとともに金属基板2を底面とし絶縁層3及び導電層4を壁面とする有底の貫通孔5とを備え、貫通孔5を用いて金属基板2と導電層4が電気的に接続されている。そして、貫通孔5の底面である金属基板2の表面に、金属微粒子を含む導電性インク6の乾固物(即ち、導電性インク6を蒸発乾固することにより得た残留物)が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッドサスペンション用の基板として使用されるプリント配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子機器分野においては、電子機器の高密度化や小型化等に伴い、種々の用途にプリント配線板が広く用いられている。例えば、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッドを搭載するための磁気ヘッドサスペンション用の基板としてプリント配線板が使用されている。
【0003】
プリント配線板としては、例えば、貫通孔が形成された絶縁層と、貫通孔に充填された導電性ペーストと、絶縁層の両面に形成されるとともに所定の配線パターンを有する銅箔からなる導電層とを備えるプリント配線板が知られている。上記導電性ペーストとしては、エポキシ樹脂等のバインダー樹脂中に金属粉末等の導電性フィラーを分散させたものが使用される。そして、絶縁層の両面に形成された導電層は導電性ペーストを介して電気的に接続される構成となっている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、上述のハードディスクドライブにおける磁気ヘッドサスペンション用の基板として使用されるプリント配線板としては、例えばステンレス(SUS)等により形成された金属基板と、金属基板上に積層された絶縁層と、絶縁層上に積層された導電層とを備え、各層を所定の形状にエッチングしたプリント配線板が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
ところで、上述の磁気ヘッドサスペンション用の基板として使用されるプリント配線板において、金属基板と導電層を電気的に接続するために上記導電性ペーストを使用した場合は、金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することが困難であるという問題があった。即ち、ステンレス等により形成された金属基板の表面には絶縁性の酸化皮膜が発生し易いため、導電性ペーストにより金属基板と導電層を電気的に接続する際に、導電性ペーストと金属基板との界面に絶縁層が形成され易い。その結果、電気的に接続された金属基板と導電層との間の接続抵抗が上記酸化皮膜に起因して上昇するため、金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することが困難であるという問題があった。
【0006】
そこで、導電性ペーストと電気的に接続される金属基板の表面に酸化皮膜が発生することを抑制して、金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御するための手段として、銀めっきをその表面に施すことが考えられる。
【0007】
銀めっきを用いたプリント配線板としては、この導電性ペーストと電気的に接続される電極部を銀めっきにより被覆したプリント配線板が開示されている。より具体的には、絶縁層と、絶縁層上に設けられた配線と、電極部を含む配線の一部と電気的に接続された導電性ペーストと、電極部と導電性ペーストとの間に介在する銀めっき被膜とを備えたプリント配線板が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
【特許文献1】特開2000−68620号公報
【特許文献2】特開2002−25213号公報
【特許文献3】特開2007−242916号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、金属基板の表面に銀めっきを施すことは、金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御するための手段としては有効であるものの、銀めっきを施すことが簡便ではないという問題があった。
【0009】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することができ、製造の簡便化を図ることができるプリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1に記載の発明は、金属基板と、金属基板の表面上に設けられた絶縁層と、絶縁層の表面上に設けられた導電層と、絶縁層及び導電層に形成されるとともに金属基板を底面とし絶縁層及び導電層を壁面とする有底の貫通孔とを備え、貫通孔を用いて金属基板と導電層が電気的に接続されたプリント配線板であって、貫通孔の底面に、金属微粒子を含む導電性インクの乾固物が設けられていることを特徴とする。
【0011】
同構成によれば、貫通孔の底面には、金属微粒子を含む導電性インクの乾固物(即ち、導電性インクを蒸発乾固することにより得た残留物)が設けられているため、金属基板に酸化皮膜が形成されないようにすることができる。従って、電気的に接続された金属基板と導電層との間の接続抵抗が上記の酸化皮膜に起因して上昇することを抑制することができる。その結果、接続抵抗が大きくならないように金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することができる。また、貫通孔の底面である金属基板の表面に銀めっきを施す場合に比し、上記の効果を得ることができるプリント配線板の製造の簡便化を図ることができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のプリント配線板であって、導電性インクの乾固物が底面に設けられた貫通孔に、導電性ペーストが充填されていることを特徴とする。
【0013】
同構成によれば、導電性インクと導電性ペーストとにより、金属基板と導電層を電気的に接続することができる。従って、導電性インクと金属基板との界面における抵抗を安定化させることにより、導電性ペーストのみが貫通孔に設けられている場合に比し、導電性ペーストと金属基板との間の接続抵抗を安定化させることができ、金属基板と導電層との間の接続抵抗のばらつきを抑制することができる。その結果、導電性ペーストの抵抗が金属基板と導電層との間の接続抵抗に大きく影響するため、組成の異なる種々の導電性ペーストを使い分けることにより、金属基板と導電層との間の接続抵抗を効果的に制御することができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のプリント配線板であって、貫通孔の壁面である導電層の表面に、導電性インクの乾固物が設けられていることを特徴とする。
【0015】
同構成によれば、導電層の表面に、導電性インクの乾固物が設けられているため、導電層に酸化皮膜が形成されないようにすることができる。従って、電気的に接続された金属基板と導電層との間の接続抵抗が酸化皮膜に起因して上昇することをより抑制することができる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のプリント配線板であって、貫通孔の底面に設けられた導電性インクの乾固物は、導電層の表面に設けられた導電性インクの乾固物と不連続であることを特徴とする。
【0017】
同構成によれば、導電性インクの乾固物が設けられた貫通孔において、導電性インクのみによる金属基板と導電層との電気的な接続を切断することができる。このため、例えば貫通孔に充填されるとともに導電性インクの乾固物に比し電気抵抗が大きい導電性ペーストにより、金属基板と導電層を電気的に接続することができる。その結果、貫通孔の壁面の全てに導電性インクの乾固物が設けられている場合に比し、電気的に接続された金属基板と導電層との間の接続抵抗を大きくすることができる。従って、導電性インクに起因して接続抵抗が小さくなりすぎないように金属基板と導電層との間の接続抵抗をより効果的に制御することができる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のプリント配線板であって、金属基板が、ステンレス、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、クロム、および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種により形成されていることを特徴とする。
【0019】
同構成によれば、絶縁性の酸化皮膜が発生し易いステンレス等により形成された金属基板を使用する場合であっても、金属基板と導電層との間の接続抵抗が上記の酸化皮膜に起因して上昇することを効果的に抑制することができる。その結果、例えば、放熱性、ばね性、および耐食性に優れているステンレスにより形成される金属基板を使用する場合においても、金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することができるため、安定した接続抵抗を得ることができる。
【0020】
また、本願の請求項1乃至請求項5のいずか一項に記載のプリント配線板は金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することができるため、例えば貫通孔に充填される導電性ペーストを電気的な抵抗体として好適に使用することができる。その結果、上記導電性ペーストをチップ抵抗素子等の抵抗器に代用することができるため、請求項6に記載の発明のように、スペースの都合により抵抗器を実装することが困難な、ハードディスクドライブに使用されるサスペンション用の基板として、請求項1乃至請求項5のいずか一項に記載のプリント配線板を好適に使用することができる。
【0021】
請求項7に記載の発明は、金属基板、絶縁層、および導電層が順次積層された基材を準備する工程と、絶縁層及び導電層に、金属基板を底面とし絶縁層及び導電層を壁面とする有底の貫通孔を形成する工程と、貫通孔に金属微粒子を含む導電性インクを塗布する工程と、貫通孔に塗布された導電性インクを蒸発乾固することにより、貫通孔の底面に導電性インクの乾固物を設ける工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
【0022】
同構成によれば、貫通孔の底面に、金属微粒子を含む導電性インクの乾固物が設けられたプリント配線板を得ることができるため、金属基板に酸化皮膜が形成されないようにすることができる。従って、電気的に接続された金属基板と導電層との間の接続抵抗が上記の酸化皮膜に起因して上昇することを抑制することができる。その結果、接続抵抗が大きくならないように金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することができる。また、貫通孔の底面である金属基板の表面に銀めっきを施さずに、上記の効果を得ることができるプリント配線板の製造の簡便化を図ることができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、貫通孔の底面である金属基板の表面に銀めっきを施す場合に比し、金属基板と導電層との間の接続抵抗を制御することができ、プリント配線板の製造の簡便化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
(第1の実施形態)
以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るプリント配線板の概略構成を示す断面図である。このプリント配線板1は、例えばハードディスクドライブにおける磁気ヘッドを搭載するための磁気ヘッドサスペンション用の基板として使用されるものである。
【0025】
図1に示すように、プリント配線板1は、金属箔により形成された金属基板2と、この金属基板2の表面上に設けられた絶縁層3と、この絶縁層3の表面上に設けられるとともに所定の配線パターンを有する導電層4と、絶縁層3及び導電層4を貫通する貫通孔5とを備えている。
【0026】
金属基板2としては、例えば、ステンレス、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、クロム、亜鉛等からなる金属箔が使用できる。また、これらの金属箔のうち、放熱性、ばね性、および耐食性に優れているステンレスからなる金属箔を使用することが好ましい。本実施形態においては、金属基板2の厚みが、1μm〜100μmのものが好適に使用できる。
【0027】
絶縁層3としては、柔軟性に優れた樹脂材料が使用できる。即ち、絶縁層3を形成する樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリエステル等の、プリント配線板用として汎用性のある樹脂を使用することができる。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有していることが好ましく、このような樹脂としては、例えば、ポリアミド系の樹脂や、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系の樹脂が好適に使用される。また、本実施形態においては、絶縁層3の厚みが、5μm〜200μmのものが好適に使用できる。
【0028】
導電層4としては、銅等の金属が使用される。例えば銅箔等の金属箔を、常法によりエッチングして加工することにより、所定の配線パターンを有する導電層4が形成されている。また、導電層4が有する配線パターンを、セミアディティブ法によりめっきにて形成することもできる。本実施形態においては、導電層4の厚みが、2μm〜50μmのものが好適に使用できる。
【0029】
また、本実施形態のプリント配線板1においては、金属基板2と導電層4とを電気的に接続するために、絶縁層3及び導電層4に貫通孔5が形成されるとともに、この貫通孔5には導電性インク6の乾固物と導電性ペースト7が設けられている。このような構成により、導電性インク6及び導電性ペースト7を介して、金属基板2と導電層4が電気的に接続される構成となっている。
【0030】
貫通孔5は、金属基板2を底面とするとともに絶縁層3及び導電層4を壁面とする、めっきが施されていない有底のビアであり、この貫通孔5の直径は、20μm〜400μmとすることが好ましい。これは、直径が20μmよりも小さい場合は、貫通孔5の接続面積が小さくなるため、金属基板2と導電層4を電気的に接続する際に、接続抵抗が大きくなる場合があるためであり、また、直径が400μmよりも大きい場合は、プリント配線板1上に高密度実装を行うことが困難になる場合があるためである。なお、貫通孔5の形状は、円形状のほか、例えば、楕円形状や断面多角形状等の任意の形状とすることができ、円形状以外の場合は、開口の最大長さを貫通孔5の直径とする。
【0031】
導電性インク6としては、金属微粒子を、水、水溶性有機溶媒等の分散媒に分散させた金属コロイド溶液が使用できる。ここで、金属微粒子としては、例えば、銀、白金、金、銅、ニッケル、パラジウム等のうち、金属基板2を形成する金属に比し酸化皮膜が形成されにくい金属からなる微粒子を使用する。具体的には、金属基板2としてステンレスからなる金属箔を使用した場合は、例えば銅、銀等からなる金属微粒子を使用することができ、金属基板2として銅からなる金属箔を使用した場合は、例えば銀等からなる金属微粒子を使用することができる。また、本実施形態において、金属微粒子の一次粒径が、200nm以下のものが好適に使用でき、金属微粒子の配合割合は、金属コロイド溶液の総量中の0.1〜90重量%であることが好ましい。
【0032】
また、水溶性有機溶媒としては、種々の水溶性を有する種々の水溶性を有する有機溶媒がいずれも使用でき、例えば、メタノール等のアルコール、アセトン等のケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル、2−ピロリドン等の水溶性の含窒素有機化合物、酢酸エチル等が使用できる。また、水溶性有機溶媒は、上記の有機溶媒のうち1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0033】
また、金属微粒子を析出させる際に水に溶解させる分散剤としては、導電層4等の劣化を防ぐことを考慮して、硫黄、リン、ホウ素、およびハロゲンが結合していない有機化合物を好適に使用することができる。具体的には、例えば、ポリエチレンイミン等のアミン系の高分子分散剤、ポリアクリル酸等のカルボキシル基を有する炭化水素系の高分子分散剤、ポバール(ポリビニルアルコール)、1分子中にポリエチレンイミン部分とポリエチレンオキサイド部分とを有する共重合体等の高分子分散剤が好適に使用できる。また、本実施形態において、分散剤の分子量が、200〜30000のものが好適に使用でき、また、分散剤の配合割合が、金属微粒子100重量部に対して2〜30重量部であるものが好適に使用できる。
【0034】
なお、導電性インク6が、貫通孔5に塗布するための塗布方法に適した物性を有するように、金属微粒子の一次粒径や配合割合、水と水溶性有機溶媒との配合割合、水溶性有機溶媒の種類、2種以上の水溶性有機溶媒を併用する場合の組み合わせ、分散剤の分子量や配合割合、および分散剤の種類が適宜選択される。硝酸銀(I)等の水溶性の金属化合物と分散剤とを水に溶解するとともに、金属微粒子を析出するための水溶性の還元剤を加えて、金属微粒子と分散剤とを含んだ金属コロイド溶液を製造し、これを所定の濃度に濃縮した後、所定量の水溶性有機溶媒を加えることによって導電性インク6を作製する。また、上記の水溶性の金属化合物を、必要に応じて、アンモニア等により錯体化して用いてもよい。
【0035】
以上のようにして作製された導電性インク6を貫通孔5に塗布した後、導電性インク6を蒸発乾固することにより、貫通孔5に導電性インク6の乾固物を設けることができ、導電性インク6の乾固物は、その体積抵抗率が1×10−4〜2×10−6Ω・cmのものを使用することができる。
【0036】
導電性ペースト7としては、金属粒子等の導電性フィラーをバインダー樹脂中に分散したものが使用できる。導電性フィラーである金属粒子としては、例えば、銀、白金、金、銅、ニッケルおよびパラジウム等が使用でき、銀粉末や銀コート銅粉末を使用すると優れた導電性を示すため、好ましい。また、バインダー樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリアミドイミド樹脂等を使用することができる。また、これらのうち、導電性ペーストの耐熱性を向上させるとの観点から、熱硬化性樹脂を使用することが好ましく、本実施形態においては、エポキシ樹脂を使用することが好ましい。
【0037】
なお、使用するエポキシ樹脂は、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールA型、F型、S型、AD型、またはビスフェノールA型とビスフェノールF型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂を用いることもできる。
【0038】
また、バインダー樹脂は溶剤に溶解して使用することができる。使用する溶剤としては、例えば、エステル系、エーテル系、ケトン系、エーテルエステル系、アルコール系、炭化水素系、アミン系等の有機溶剤を使用することができる。ここで、導電性ペースト7は、スクリーン印刷等により、貫通孔5に充填されるため、印刷性に優れた高沸点溶剤を使用することが好ましく、より具体的には、カルビトールアセテートやブチルカルビトールアセテートを使用することが好ましい。これらの溶剤を複数種類、組み合わせて使用することもできる。これらの材料を三本ロール、回転攪拌脱泡機等により混合、分散して、均一な状態とし、導電性ペースト7を作製する。なお、本実施形態において導電性ペースト7は、電気的な抵抗体として使用されるもの(いわゆる抵抗ペースト)である。
【0039】
以上のようにして作製された導電性ペースト7を貫通孔5に充填することにより、貫通孔5に導電性ペースト7を設けることができ、導電性ペースト7は、その体積抵抗率が1×10〜1×10−5Ω・cmのものを使用することができる。本実施形態においては、導電性ペースト7の体積抵抗率は、導電性インク6の乾固物の体積抵抗率に比し大きい。
【0040】
ここで、本実施形態においては、貫通孔5の底面に、金属微粒子を含む導電性インク6の乾固物(即ち、導電性インク6を蒸発乾固することにより得られる残留物)が設けられている点に特徴がある。このような構成により、導電性インク6の乾固物を設けない場合に比し、金属基板2と導電層4との間の接続抵抗が小さいプリント配線板を得ることが可能になる。
【0041】
具体的には、導電性インク6の乾固物は、貫通孔5の壁面から底面に沿って連続するように設けられており、貫通孔5の底面である金属基板2の表面と、貫通孔5の壁面である絶縁層3及び導電層4の表面とには、導電性インク6の金属微粒子が付着している。従って、電気的に接続された金属基板2と導電層4との間の接続抵抗が、金属基板2に形成される酸化皮膜に起因して上昇することを抑制することができる。本実施形態において、導電性インク6の乾固物の厚みは、0.01μm〜10μmが好ましい。
【0042】
また、本実施形態においては、貫通孔5の底面のみならず、貫通孔5の壁面である導電層4の表面にも金属微粒子を含む導電性インク6の乾固物が設けられている。このため、電気的に接続された金属基板2と導電層4との間の接続抵抗が、導電層4に形成される酸化皮膜に起因して上昇することを抑制することができる。この場合、導電性インク6に含まれる微粒子としては、導電層4の金属箔に比し酸化皮膜が形成されにくい微粒子を使用する。具体的には、導電層4として銅箔を使用した場合は、導電性インク6に含まれる金属微粒子として、例えば銀等からなる金属微粒子が使用される。
【0043】
次に、図1に示すプリント配線板の製造方法の一例について、図面を参照して説明する。図2(a)〜(e)は、本発明の第1の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための断面図である。
【0044】
まず、図2(a)に示すように、金属基板2、絶縁層3、および導電層4を順次積層した基材を用意する。なお、接着剤層(不図示)を介して絶縁層3及び導電層4が積層されていてもよいが、プリント配線板1の屈曲性・柔軟性を考慮して、接着剤層を使用しないで積層されていることが好ましい。次に、導電層4をマスキングして、化学エッチング(例えば、ウェットエッチング)等の公知のエッチング法により、導電層4に所定の配線パターンを形成する。
【0045】
次いで、図2(b)に示すように、絶縁層3と導電層4に、COレーザ(YAGレーザ)やポリイミドエッチング液等を用いて穴をあけることにより、金属基板2を底面とし絶縁層3及び導電層4を壁面とする貫通孔5を形成する。次に、貫通孔5内に残存している穿孔によるスミアを除去するために、アルカリと過マンガン酸カリウムを用いた湿式デスミア処理もしくはプラズマ処理を施して、貫通孔5内を清掃する。
【0046】
次いで、図2(c)に示すように、貫通孔5に導電性インク6を塗布することにより、貫通孔5内に導電性インク6を設ける。導電性インク6を貫通孔5に塗布する方法としては、例えば、インクジェット法やディスペンサー法を採用することができる。
【0047】
次いで、図2(d)に示すように、貫通孔5に塗布された導電性インク6を蒸発乾固することにより(即ち、導電性インク6の水溶性有機溶媒等を蒸発させることにより)、貫通孔5の底面及び壁面に導電性インク6の乾固物を設ける。
【0048】
そして、図2(e)に示すように、貫通孔5に導電性ペースト7を充填することにより、貫通孔5内に導電性ペースト7を設ける。導電性ペースト7を貫通孔5に充填する方法としては、例えばスクリーン印刷法が採用できる。なお、必要に応じて、導電性ペースト7の充填後、導電性ペースト7を加熱処理して硬化させてもよい。
【0049】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)プリント配線板1は、金属基板2と、金属基板2の表面上に設けられた絶縁層3と、絶縁層3の表面上に設けられた導電層4と、絶縁層3及び導電層4に形成されるとともに金属基板2を底面とし絶縁層3及び導電層4を壁面とする有底の貫通孔5とを備え、貫通孔5を用いて金属基板2と導電層4が電気的に接続されている。そして、このようなプリント配線板1において、貫通孔5の底面である金属基板2の表面に、金属微粒子を含む導電性インク6の乾固物(即ち、導電性インク6を蒸発乾固することにより得た残留物)が設けられている。このため、金属基板2に酸化皮膜が形成されないようにすることができる。従って、導電性インク6の乾固物と金属基板2との界面における抵抗を安定化させて、電気的に接続された金属基板2と導電層4との間の接続抵抗が上記の酸化皮膜に起因して上昇することを抑制することができる。その結果、接続抵抗が大きくならないように金属基板2と導電層4との間の接続抵抗を制御することができる。また、貫通孔5の底面である金属基板2の表面に銀めっきを施す場合に比し、上記の効果を得ることができるプリント配線板1の製造の簡便化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。
【0050】
(2)導電性インク6の乾固物が底面に設けられた貫通孔5に、金属基板2と導電層4を電気的に接続するための導電性ペースト7が充填されており、導電性インク6と導電性ペースト7とにより、金属基板2と導電層4を電気的に接続している。従って、導電性インク6の乾固物と金属基板2との界面における抵抗を安定化させることにより、導電性ペーストのみが貫通孔5に設けられている場合に比し、導電性ペースト7と金属基板2との間の接続抵抗を安定化させることができ、金属基板2と導電層4との間の接続抵抗のばらつきを抑制することができる。その結果、導電性ペースト7の抵抗が金属基板2と導電層4との間の接続抵抗に大きく影響するため、組成の異なる種々の導電性ペースト7を使い分けることにより、金属基板2と導電層4との間の接続抵抗を効果的に制御することができる。また、本実施形態においては、導電性インク6の乾固物と導電層4との界面における抵抗を安定化させることにより、導電性ペースト7と導電層4との接続抵抗を安定化させている。
【0051】
(3)貫通孔5の壁面である導電層4の表面に、金属微粒子を含む導電性インク6の乾固物が設けられている。このため、導電層4に酸化皮膜が形成されないようにすることができる。従って、導電性インク6の乾固物と導電層4との界面における抵抗を安定化させて、電気的に接続された金属基板2と導電層4との間の接続抵抗が酸化皮膜に起因して上昇することをより抑制することができる。
【0052】
(4)金属基板2が、ステンレス、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、クロム、および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種により形成されている。このため、例えば絶縁性の酸化皮膜が発生し易いステンレス等により形成された金属基板2を使用する場合であっても、金属基板2と導電層4との間の接続抵抗が上記の酸化皮膜に起因して上昇することを効果的に抑制することができる。その結果、放熱性、ばね性、および耐食性に優れているステンレスにより形成される金属基板2を使用する場合においても、金属基板2と導電層4との間の接続抵抗を制御することができるため、安定した接続抵抗を得ることができる。
【0053】
(5)また、プリント配線板1は金属基板2と導電層4との間の接続抵抗を制御することができるため、貫通孔5に充填される導電性ペースト7を電気的な抵抗体として好適に使用することができる。その結果、導電性ペースト7をチップ抵抗素子等の抵抗器に代用することができるため、スペースの都合により抵抗器を実装することが困難な、ハードディスクドライブに使用されるサスペンション用の基板として、プリント配線板1を好適に使用することができる。
【0054】
(6)プリント配線板1の製造方法は、金属基板2、絶縁層3、および導電層4が順次積層された基材を準備する工程と、絶縁層3及び導電層4に、金属基板2を底面とし絶縁層3及び導電層4を壁面とする有底の貫通孔5を形成する工程とを備えている。そして、本実施形態のプリント配線板1の製造方法においては、さらに、貫通孔5に金属微粒子を含む導電性インク6を塗布する工程と、貫通孔5に塗布された導電性インク6を蒸発乾固することにより、貫通孔5の底面に導電性インク6の乾固物を設ける工程とを少なくとも含んでいる。この製造方法により、貫通孔5の底面に、金属微粒子を含む導電性インク6の乾固物が設けられたプリント配線板1を得ることができるため、金属基板2に酸化皮膜が形成されないようにすることができる。従って、電気的に接続された金属基板2と導電層4との間の接続抵抗が上記の酸化皮膜に起因して上昇することを抑制することができる。その結果、接続抵抗が大きくならないように金属基板2と導電層4との間の接続抵抗を制御することができる。また、貫通孔5の底面である金属基板2の表面に銀めっきを施さずに、上記の効果を得ることができるプリント配線板1の製造の簡便化を図ることができる。
【0055】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図3は、本発明の第2の実施形態に係るプリント配線板の概略構成を示す断面図である。なお、上記第1の実施形態と同様の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、プリント配線板の製造方法についても、上述の第1の実施形態と同様の工程は詳しい説明を省略する。
【0056】
本実施形態においては、図3に示すように、貫通孔5の底面に設けられた導電性インク6の乾固物は、導電層4の表面に設けられた導電性インク6の乾固物と不連続である(即ち、連続しない)点に特徴がある。このような構成により、第1の実施形態に係るプリント配線板1に比し、金属基板2と導電層4との間の接続抵抗が大きいプリント配線板を得ることが可能になる。
【0057】
具体的には、導電性インク6の乾固物は、貫通孔5の壁面から底面に亘って不連続で設けられており、貫通孔5の底面である金属基板2の表面と、貫通孔5の壁面である導電層4の表面とに、導電性インク6の金属微粒子が付着している。即ち、導電性インク6の乾固物が底面に設けられた貫通孔5において、貫通孔5の壁面である絶縁層3の表面には、導電性インク6の乾固物が設けられていない。従って、導電性インク6のみによる金属基板2と導電層4との電気的な接続を切断することができる。
【0058】
次に、図3に示すプリント配線板の製造方法の一例について、図面を参照して説明する。図4(a)〜(c)は、本発明の第2の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための断面図である。
【0059】
本実施形態においても、上記第1の実施形態と同様の工程を経て、図4(a)に示すように、貫通孔5に塗布された導電性インク6を蒸発乾固することにより、貫通孔5の底面及び壁面に導電性インク6の乾固物を設ける。
【0060】
次いで、図4(b)に示すように、金属基板2、導電性インク6の乾固物、および導電層4に電流を流すことにより、貫通孔5の壁面である絶縁層3の表面に設けられた導電性インク6の乾固物を除去する。具体的には、導電性インク6の乾固物に電流を流すことにより、絶縁層3の表面に設けられた導電性インク6の乾固物を破壊する。本実施形態において、導電性インク6の乾固物に流す電流の密度の範囲としては、0.001A/mm〜100A/mmが好ましい。
【0061】
そして、図4(c)に示すように、上記第1の実施形態と同様に貫通孔5に導電性ペースト7を充填することにより、貫通孔5内に導電性ペースト7を設ける。また、必要に応じて、導電性ペースト7の充填後、導電性ペースト7を加熱処理して硬化させてもよい。
【0062】
本実施形態によれば、上述の(1)〜(6)の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
(7)貫通孔5の底面に設けられた導電性インク6の乾固物は、導電層4の表面に設けられた導電性インク6の乾固物と不連続であり、導電性インク6のみによる金属基板2と導電層4との電気的な接続を切断することができる。このため、導電性インク6の乾固物に比し電気抵抗が大きい導電性ペースト7により、金属基板2と導電層4を電気的に接続することができる。その結果、貫通孔5の壁面の全てに導電性インク6の乾固物が設けられている場合(即ち、貫通孔5の底面に設けられた導電性インク6の乾固物が、導電層4の表面に設けられた導電性インク6の乾固物と連続している場合)に比し、電気的に接続された金属基板2と導電層4との間の接続抵抗を大きくすることができる。従って、導電性インク6に起因して接続抵抗が小さくなりすぎないように金属基板2と導電層4との間の接続抵抗をより効果的に制御することができる。
【0063】
(8)プリント配線板1の製造方法において、導電性インク6の乾固物に電流を流すことにより、貫通孔5の壁面である絶縁層3の表面に設けられた導電性インク6の乾固物を除去する工程をさらに含んでいる。同構成によれば、貫通孔5の壁面である絶縁層3の表面に設けられた導電性インク6の硬化物を除去することにより、導電性インク6の乾固物が設けられた貫通孔5において、導電性インク6のみによる金属基板2と導電層4との電気的な接続を切断することができる。このため、導電性インク6の乾固物に比し電気抵抗が大きい導電性ペースト7により、金属基板2と導電層4を電気的に接続することができる。その結果、貫通孔5の壁面の全てに導電性インク6の乾固物が設けられている場合に比し、電気的に接続された金属基板2と導電層4との間の接続抵抗を大きくすることができる。従って、導電性インク6に起因して接続抵抗が小さくなりすぎないように金属基板2と導電層4との間の接続抵抗をより効果的に制御することができる。
【0064】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更して実施してもよい。
【0065】
・導電性フィラーをバインダー樹脂中に分散させた導電性ペースト7に、潜在性硬化剤を配合させてもよい。この硬化剤としては、例えば、エポキシ樹脂を使用する場合には、アミン化合物、イミダゾール化合物を使用することができ、バインダー樹脂としてポリエステル樹脂を使用する場合には、イソシアネート化合物を使用することができる。
【0066】
・上記各実施形態においては、貫通孔5の壁面である導電層4の表面にも金属微粒子を含む導電性インク6の乾固物が設けられていたが、導電層4の表面に導電性インク6の乾固物を設けないようにしてもよい。即ち、少なくとも貫通孔5の底面である金属基板2の表面のみに導電性インク6の乾固物が設けられていれば、金属基板2に酸化皮膜が形成されないようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明の活用例としては、例えば、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッドサスペンション用の基板として使用されるプリント配線板およびその製造方法が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【0068】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るプリント配線板の概略構成を示す断面図。
【図2】(a)〜(e)同実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための断面図。
【図3】本発明の第2の実施形態に係るプリント配線板の概略構成を示す断面図。
【図4】(a)〜(c)同実施形態に係るプリント配線板の製造方法を説明するための断面図。
【符号の説明】
【0069】
1…プリント配線板、2…金属基板、3…絶縁層、4…導電層、5…貫通孔、6…導電性インク、7…導電性ペースト。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属基板と、前記金属基板の表面上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層の表面上に設けられた導電層と、前記絶縁層及び前記導電層に形成されるとともに前記金属基板を底面とし前記絶縁層及び前記導電層を壁面とする有底の貫通孔とを備え、前記貫通孔を用いて前記金属基板と前記導電層が電気的に接続されたプリント配線板であって、
前記貫通孔の底面に、金属微粒子を含む導電性インクの乾固物が設けられていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項2】
前記導電性インクの乾固物が底面に設けられた前記貫通孔に、導電性ペーストが充填されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板。
【請求項3】
前記貫通孔の壁面である前記導電層の表面に、前記導電性インクの乾固物が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプリント配線板。
【請求項4】
前記貫通孔の底面に設けられた前記導電性インクの乾固物は、前記導電層の表面に設けられた前記導電性インクの乾固物と不連続であることを特徴とする請求項3に記載のプリント配線板。
【請求項5】
前記金属基板が、ステンレス、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、チタン、モリブデン、クロム、および亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種により形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項6】
ハードディスクドライブに使用されるサスペンション用の基板として用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項7】
金属基板、絶縁層、および導電層が順次積層された基材を準備する工程と、
前記絶縁層及び前記導電層に、前記金属基板を底面とし前記絶縁層及び前記導電層を壁面とする有底の貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔に金属微粒子を含む導電性インクを塗布する工程と、
前記貫通孔に塗布された前記導電性インクを蒸発乾固することにより、前記貫通孔の底面に前記導電性インクの乾固物を設ける工程と
を少なくとも含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−118460(P2010−118460A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−290072(P2008−290072)
【出願日】平成20年11月12日(2008.11.12)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】(500400216)住友電工プリントサーキット株式会社 (197)
【Fターム(参考)】