JP2011171353A

JP2011171353A - プリント基板の製造方法及びこれを用いたプリント基板

Info

Publication number: JP2011171353A
Application number: JP2010031209A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Tane; 典明種子; Hiroaki Mikami; 裕亮三上; Hideyoshi Takii; 秀吉瀧井
Original assignee: Meiko Co Ltd
Current assignee: Meiko Co Ltd
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】導体パターンとプリプレグとをプレスするときにプリプレグが歪むことなく、さらにプリプレグ中のガラスクロスが配線に接触することを確実に防止することができ、厚銅であっても迅速かつ効率よく製造することができるプリント基板の製造方法及びこれを用いたプリント基板を提供する。
【解決手段】支持板１にプリント基板を形成する第１工程と、前記プリント基板から前記支持板１を除去する第２工程とを備え、前記第１工程は、支持板１上に導体パターン４とされるべき部分を開口部とする絶縁マスク２を形成し、前記開口部に導体材料を充填して導体パターン４を形成し、前記絶縁マスク２と前記導体パターン４との露出面を面一とした露出表面５を形成し、前記露出表面５と絶縁基材６とをプレスして密着させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、プリント基板の製造方法及びこれを用いたプリント基板に関するものである。

大電流基板として対応できるように、例えば銅からなる導体パターンの断面積を大きくすることが考えられる。このようないわゆる厚銅回路の銅厚は、大体７０μｍ〜４００μｍである。導体パターンの材料となる銅箔は、３５μｍ厚を基本単位に１／２、１／３、１／４倍の厚さや、２倍、３倍の厚さが市販されている。要求する厚銅回路の銅厚が市販の銅箔よりも厚い場合には、圧延により厚さ調整した銅板を用いたり、市販されている最大厚の銅箔にさらに銅めっきを行って対応することになる。このようにして得られた厚銅の銅箔は、サブトラクティブ法等を用いて厚銅基板の製造に利用されている。

一方で、プリント基板を製造するときは、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグと厚銅の銅箔を重ね合わせて真空熱プレスを行う。この際、導体パターンの間（プリント板の配線がない部分）にプリプレグのエポキシ樹脂が充填される。このようなプリプレグを介した多層板の製造方法は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の場合においても、やはりプリプレグのエポキシ樹脂はプレスの際に回路パターンの間に充填される。

従来サブトラクティブ法に使用されるエッチング装置では銅厚１２μｍ〜３５μｍを想定してライン長さや運転速度が決められるが、このような装置では銅厚が厚くなるほどエッチングに要する時間がかかる。上述したような７０μｍ〜４００μｍの銅厚をエッチングするためには数倍から２０倍程度の時間がかかり、生産効率は低下する。そのため当該銅厚をサブトラクティブ法により製造する場合、銅厚に合わせて専用のエッチングラインを設けたり、厚さ方向に半分ずつエッチングしたりするといった手法を用いるため、手間がかかり面倒である。

また、上記のような厚銅の導体パターン（配線層）を有するプリント基板を積層する場合、プリプレグの樹脂量を通常より多くしないと未充填が発生してしまう。この充填時、プリプレグ中のガラスクロスと導体パターンが接触することがある。このような場合エレクトロケミカルマイグレーションにより配線層の短絡に至ることがあり、製品として著しく信頼性を損なう結果となる。

また、銅厚が上記プリント基板のように厚い場合、ソルダレジスト塗布方法として用いられるスクリーン印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法では、いずれも導体パターン（配線）上に塗布されたソルダレジストが配線のない部分に流れることがあり、被覆部分のソルダレジストが薄くなり、レジストとして機能しないことが生じ得る。

特開平６−１６９１７２号公報

本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、導体パターンとプリプレグとをプレスするときにプリプレグが歪むことなく、さらにプリプレグ中のガラスクロスが配線に接触することを確実に防止することができ、厚銅であっても迅速かつ効率よく製造することができるプリント基板の製造方法及びこれを用いたプリント基板を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１の発明では、支持板にプリント基板を形成する第１工程と、前記プリント基板から前記支持板を除去する第２工程とを備え、前記第１工程は、支持板上に導体パターンとされるべき部分を開口部とする絶縁マスクを形成し、前記開口部に導体材料を充填して導体パターンを形成し、前記絶縁マスクと前記導体パターンとの露出面を面一とした露出表面を形成し、前記露出表面と絶縁基材とをプレスして密着させることを特徴とするプリント基板の製造方法を提供する。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記絶縁基材を第２の支持板とし、前記第２の支持板上に対して前記第１工程を繰り返して実施することを特徴としている。
また、請求項３の発明では、請求項２に記載のプリント基板の製造方法を用いたプリント基板であって、前記第１及び第２の絶縁基材と前記絶縁マスクは同一の材料で形成されていることを特徴とするプリント基板を提供する。

請求項１の発明によれば、導体パターンを形成した後に絶縁マスクを残したまま絶縁基材とプレスするので、絶縁マスクを除去してからプレスするのに比べて導体パターンの隙間に絶縁基材が入り込むことがなくなり、絶縁基材が歪むことを防止できる。特に厚銅の導体パターンの場合は、絶縁材料を充填する処理が必要な場合があるが、このような処理も不要となる。これにより、絶縁基材内に入っているガラスクロスと導体パターンが接触して生じるマイグレーションをも防止することができる。また、絶縁マスクと導体パターンとの露出面を面一とするので、上記効果はさらに高まる。

請求項２の発明によれば、絶縁マスクは除去されることなく、そのまま絶縁基材とともに基板内に埋め込まれる。すなわち、導体パターン形成に用いる絶縁マスクがそのまま絶縁基材とともに絶縁層として用いられるので、絶縁基材の使用量を低減でき、生産効率が高まり、迅速な生産が可能となる。
請求項３の発明によれば、第１及び第２の絶縁基材と前記絶縁マスクは同一の材料で形成されているため、多層プリント基板としたときに絶縁マスクは基板内に埋め込まれたままとなっても、特に問題はなく、信頼性の高いプリント基板を得ることができる。

本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。本発明に係るプリント基板の一例を示す概略図である。本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。本発明に係るプリント基板の一例を示す概略図である。本発明に係るプリント基板の一例を示す概略図である。

図１に示すように、支持板１上に絶縁マスク２を形成する。支持板１は例えばＳＵＳ板であり、剛性が高いものを用いる。絶縁マスク２は絶縁材料からなる。絶縁マスク２は、導体パターンとされるべき部分を開口させた開口部３を形成している。そして、図２に示すように、開口部３に導体材料を充填して導体パターン４を形成する。この導体パターン４は、例えば開口部３から露出しているＳＵＳ板（支持板１）に銅を電気めっきにより配線層厚分だけめっきして行われる。このとき、絶縁マスク２と導体パターン４との露出面（支持板１の表面と平行な面）は面一に形成され、第１の露出表面５とされる。そして、図３に示すように、第１の露出表面５と、別の支持板１上の第１の絶縁基材６とをプレスして密着させる。この図３までの工程が本発明でいう第１工程である。第１の絶縁基材６は、例えばガラスクロスを芯材としたプリプレグである。そして、支持板１を除去し、図４に示すような片面板からなるプリント基板７が形成される（図では図３の状態を上下反転させて表示している）。この支持板１を除去する工程が、本発明でいう第２工程である。

上述したように、導体パターン４を形成した後に絶縁マスク２を残したまま第１の絶縁基材６とプレスするので、絶縁マスク２を除去してからプレスするのに比べて導体パターン４の隙間に第１の絶縁基材６が入り込むことがなくなり、第１の絶縁基材６が歪むことを防止できる。特に厚銅の導体パターン４の場合は、絶縁材料を充填する処理が必要な場合があるが、このような処理も不要となる。これにより、第１の絶縁基材６の使用量を低減でき、さらには第１の絶縁基材６内に入っているガラスクロスと導体パターン４が接触して生じるマイグレーションをも防止することができる。このとき、絶縁マスク２と導体パターン４との露出面を面一としているので、上記効果をさらに高めることができる。

一方で、導体パターン４を形成した支持板１を２枚用意し（図２の状態のものを２枚用意する）、第１の絶縁基材６の両面側からプレスすると、図５に示すように、第１の絶縁基材６の両面に絶縁マスク２及び導体パターン４の層が形成された状態となる。この状態で支持板１を除去すると、図６に示すように、両面板からなるプリント基板８が形成される。

ここで、片面板からなるプリント基板７の第１の露出表面とプレスされた面と反対側の面であり、かつ第１の絶縁基材６が露出している露出面を第２の露出表面９とする（図４参照）。そして、プリント基板７とは異なるプリント基板（ここでは片面板からなるプリント基板７に対し両面板からなるプリント基板８）を用意し、絶縁マスク２及び導体パターン４が露出している面を第３の露出表面１０とする（図６参照）。そして、第２の露出表面９と第３の露出表面１０とをプレスして密着させることで、図７に示すように、多層板からなるプリント基板１１が形成される。上述した多層板１１の製造方法は、換言すれば、片面板７の絶縁基材６を第２の支持板とし、この第２の支持板上に対して上述した第１工程を繰り返して実施して形成されたものである。

このように、多層板からなるプリント基板１１を形成した場合、絶縁マスク２は第１の絶縁基材６とともに基板材料として基板内に残ることになる。すなわち、導体パターン４を形成するために用いる絶縁マスク２がそのまま絶縁基材６とともに絶縁層として用いられるので、絶縁基材６の使用量を低減でき、プリント基板１１の生産効率が高まり、迅速な生産が可能となる。したがって、絶縁マスク２は絶縁基材６に影響を与えない材質であり、基板材料として信頼性が高く、基板の絶縁層として使用できるものであることが好ましい。絶縁基材６としては、一般的にエポキシ樹脂が用いられるので、絶縁マスク２にはエポキシ系の樹脂を用いることが好ましいといえる。絶縁基材６と絶縁マスク２とが同一の材料であればなお好ましい。これにより、多層プリント基板１１としたときに絶縁マスク２が絶縁基材６とともに基板内に埋め込まれたままとなっても、特に問題はなく、信頼性の高いプリント基板１１を得ることができる。このような多層板からなるプリント基板１１は、この後、通常の方法でスルーホールを形成でき、スルーホールめっきによる層間接続も通常の方法で行うことができる。

１支持板
２絶縁マスク
３開口部
４導体パターン
５第１の露出表面
６第１の絶縁基材
７片面板からなるプリント基板
８両面板からなるプリント基板
９第２の露出表面
１０第３の露出表面
１１多層板からなるプリント基板

Claims

支持板にプリント基板を形成する第１工程と、
前記プリント基板から前記支持板を除去する第２工程とを備え、
前記第１工程は、
支持板上に導体パターンとされるべき部分を開口部とする絶縁マスクを形成し、
前記開口部に導体材料を充填して導体パターンを形成し、
前記絶縁マスクと前記導体パターンとの露出面を面一とした露出表面を形成し、
前記露出表面と絶縁基材とをプレスして密着させることを特徴とするプリント基板の製造方法。
前記絶縁基材を第２の支持板とし、
前記第２の支持板上に対して前記第１工程を繰り返して実施することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の製造方法。
請求項２に記載のプリント基板の製造方法を用いたプリント基板であって、
前記第１及び第２の絶縁基材と前記絶縁マスクは同一の材料で形成されていることを特徴とするプリント基板。