JP3780535B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、ビデオテープレコーダなどの各種電子機器に用いられるプリント配線板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ビデオテープレコーダなどの各種電子機器は、多機能化あるいは操作の単純化の傾向から電子回路の複雑化が著しく、それら電子機器に使用されるプリント配線板は、配線収容性あるいは表面実装密度を増大させるために従来の片面プリント配線板では回路が処理できなくなり、めっきや導電性ペーストを用いて表裏導通のスルーホールを形成したプリント配線板の採用が多くなってきている。
【0003】
以下に従来のプリント配線板とその製造方法について説明する。
図3は従来のスルーホールを形成したプリント配線板とその製造方法を示すものである。図3において、1はプリント配線板、1aは絶縁基板、1bは銅はく、1cは銅めっき層、2aはエッチングレジスト、2bは導体パターン、3はスルーホール、3aは貫通穴、3bは導電性ペーストである。
【0004】
以上のように構成されたプリント配線板とその製造方法について、以下その動作について説明する。
【0005】
まず、絶縁基板1aを構成する紙基材フェノール樹脂積層板の両面に銅はく1bをラミネートした両面銅張積層板にNCボール盤などを用いて図3(a)に示すように貫通穴3aを形成する。
【0006】
次に、図3(b)に示すように絶縁基板1aと銅はく1bのスルーホール用の貫通穴3aには、先端に導電性ペーストを付着したピンやスクリーン印刷などにより導電性ペースト3bが充填・塗布された後、所定の温度と時間で加熱処理され、銅はく1bより突出した導電性ペースト3bが研磨など機械的な手段により除去される。
【0007】
ついで、図3(c)に示すように銅はく1b表面や露出した導電性ペースト3b表面に無電解めっき法や電解めっき法により銅めっき層1cが形成される。
【0008】
次に、スクリーン印刷法や写真現像法などの手段により、図3(d)に示すように銅めっき層1c上にエッチングレジスト2aを形成し、非エッチングレジスト2a形成面の露出した銅めっき層1cや銅はく1bをエッチング除去し、エッチングレジスト2aを剥離し、図3(e)に示すように絶縁基板1a上に導体パターン2bを形成し、絶縁基板1aの表裏の導体パターン2bが導通接続されたプリント配線板1を得ている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、貫通穴3a形成後に導電性ペースト3bを貫通穴3aに充填・塗布し、導電性ペースト3bの硬化や余剰に硬化された導電性ペースト3bを研磨・除去する工程や無電解めっき法や電解めっき法による銅めっき層1cを形成する工程など、工程が著しく煩雑になるという問題点を有していた。
【0010】
また、導電性ペースト3bの充填・塗布工程において、貫通穴3aの径によっては図3(f)に示すように、導電性ペースト3bの充填不足や表裏における充填状態のばらつきが生じ易く、硬化・研磨後の銅めっき層1cがスルーホール3用の貫通穴3a部分で陥没状態となり、電子部品のはんだ付け実装に不具合を誘発させるという問題点をも有していた。
【0011】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、簡略化された製造工程で優れたはんだ付け性を実現するプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のプリント配線板の製造方法は、絶縁基板の両側に、フィルム上に形成された接着シートを前記フィルムとともにラミネートする工程と、前記絶縁基板と接着シートおよびフィルムに貫通穴をレーザーにて形成する工程と、前記貫通穴にスルーホール用導体を圧入する工程と、前記フィルムを剥離する工程と、前記絶縁基板に形成された接着シートおよび前記スルーホール用導体が圧入された貫通穴上に銅はくを配置し、加熱加圧して銅張絶縁基板を形成する工程と、前記銅張絶縁基板の銅はくエッチングして、導体パターンを形成する工程とを備えた構成である。
【0014】
【作用】
この構成によって、導電性ペーストの塗布〜研磨工程および銅めっき工程の省略が可能となり、また、導体はくの絶縁基板への加熱・加圧接着においてスルーホール用導体は貫通穴内で潰れながら充填され、絶縁基板を構成する軟化した樹脂の流動により貫通穴とスルーホール用導体は隙間なく充填状態を維持することが可能となり、かつ貫通穴部分の導体はくは平滑状態を実現することができる。
【0015】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0016】
図1は本発明の実施例におけるプリント配線板、図2は本発明の実施例におけるプリント配線板の製造方法を示すものである。図1および図2において、11はプリント配線板、11aは絶縁基板、11bは接着シート、11cはフィルム、11dは貫通穴、12はスルーホール用導体、13aは銅はくより構成される導体はく、13bは導体パターン、13cはエッチングレジストである。
【0017】
以上のように構成されたプリント配線板とその製造方法について、図1および図2を用いてその動作を説明する。
【0018】
まず、紙基材にフェノール系樹脂を含浸させ、フェノール系樹脂を半硬化状態に重合させたプリプレグを所定枚数重ね合わせた後、真空熱プレス機にセット、所定の温度圧力で成型し、絶縁基板11aを得る。
【0019】
ついでフェノールブチラール系樹脂から構成される接着シート11bとポリエステル樹脂から構成されるフィルム11cを重ね合わせた後、真空熱プレス機やラミネータにセット、所定の温度圧力でラミネートし、図2(a)に示すようにフィルム11cおよび接着シート11b付の絶縁基板11aを得る。
【0020】
次に、フィルム11cおよび接着シート11b付の絶縁基板11aにNCボール盤とドリルあるいは炭酸ガスレーザー光線などの手段により図2(b)に示すように所定径のスルーホール用の貫通穴11dを形成する。
【0021】
形成されたスルーホール用の貫通穴11dは穴径0.35mm、高さ0.6mmであり、その内部にはスルーホール用導体12として、融点が183℃以上の球状のはんだを図2(c)に示すように圧入している。このとき、はんだの体積は貫通穴11dの容積の100〜110%になるようにしている。
【0022】
スルーホール用導体12の圧入の後、フィルム11cを剥離、接着シート11bを露出させ、絶縁基板11aの両面に厚さ35μmの銅はくより構成される導体はく13aを配置する。その後、真空熱プレス機により圧力約2〜4×104Pa、温度180〜190℃、加熱・加圧保持時間60〜100分の条件にて加熱・加圧し、スルーホール用導体12を軟化させながら貫通穴11d内に充填し、スルーホール用導体12と導体はく13aを構成する銅はくの界面に銅・はんだの合金層を形成して、図2(d)に示すような平滑な表面を持つ銅張絶縁基板を得る。
【0023】
次に、銅張絶縁基板の導体はく13a表面に図2(e)に示すようにスクリーン印刷法や写真現像法などを用いてエッチングレジスト13cを形成した後、塩化第2銅などの溶液によりエッチングレジスト13cの非形成面の露出した銅はくより構成される導体はく13aをエッチング除去する。
【0024】
エッチングレジスト13cを剥離して、図1あるいは図2(f)に示すようにはんだ付け不要部分の導体パターン13bや絶縁基板11a上にソルダレジストが形成されたプリント配線板11を得、電子部品のはんだ付け実装工程へ搬送する。
【0025】
はんだ付け実装工程に搬送されたプリント配線板11は、所定位置にクリームはんだが印刷・塗布された後、電子部品が装着される。
【0026】
次に、電子部品が装着されたプリント配線板11は、雰囲気温度210〜230℃で加熱され、クリームはんだが溶融して冷却後の固化により電子部品とプリント配線板11の導体パターン13bは、はんだ接合される。
【0027】
この電子部品とプリント配線板11とのはんだ接合の際、スルーホール用導体12を構成し、貫通穴11dを充填しているはんだは、約150〜165℃に温度上昇するが、その融点を越えることがなく、安定したはんだ付けと導体パターンとスルーホール用導体12の接合状態を保持することができる。
【0028】
以上のように本実施例によれば、スルーホール用導体を絶縁基板に貫通するように圧入し、絶縁基板の両面に導体はくを加熱・加圧接着した後、所定のパターンに形成することにより、導電性ペーストの塗布〜研磨工程および銅めっき工程の省略が可能となり、スルーホール用の貫通穴11d部分での導体パターンの陥没状態を解消することができる。
【0029】
なお、実施例において絶縁基板11aは紙基材にフェノール系樹脂を含浸させ、所定枚数重ね合わせ、積層したものとしたが、絶縁基板11aはガラス繊維布やアラミド繊維にエポキシ樹脂を含浸させ、積層したものとしてもよい。また、接着シート11bはフェノールブチラール系樹脂から構成されるものとしたが、接着シート11bはエポキシ系のものとしてもよく、絶縁基板11aとしてガラス繊維布やアラミド繊維にエポキシ樹脂を含浸させたものを用いた場合には接着シート11bは不要となる。さらに導体はく13aは35μmの厚さのものを用いたが、9〜70μmの厚さのものを用いてもよい。
【0030】
また、スルーホール用導体12として用いたはんだは球状としたが、棒状、筒状のものでもよい。
【0031】
また、スルーホール用導体12は金属なので、製造工程中において容積が一定しており、充填不足なく容易に貫通穴の容積分を充填することができる。
【0032】
さらに、スルーホール用導体12としてはんだを用いることにより、取扱いが簡単で、導体パターン13bとの接合力も強めることが容易にできる。
【0033】
そして、絶縁基板11aは複数の樹脂からなるシートを積層しているので、絶縁基板へ導体はく13aを加熱・加圧接着する際、軟化した樹脂の流動により貫通穴内でスルーホール用導体12を隙間なく充填することができる。
【0034】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スルーホール用導体の充填不足や充填状態のばらつきが生じにくく、電子部品のはんだ付け実装に優れるとともに、製造工程を簡略化することができるものである。
【0035】
また、スルーホール用導体は金属なので、製造工程中において容積が一定しており、充填不足なく容易に貫通穴の容積分を充填することができる。
【0036】
さらに、スルーホール用導体としてはんだを用いることにより、取扱いが簡単で、導体パターンとの接合力も強めることが容易にできる。
【0037】
そして、絶縁基板は複数の樹脂からなるシートを積層しているので、絶縁基板へ導体はくを加熱・加圧接着する際、軟化した樹脂の流動により貫通穴内でスルーホール用導体を隙間なく充填することができるプリント配線板の製造方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるプリント配線板の断面図
【図2】本発明の実施例におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図3】従来のプリント配線板とその製造方法を示す断面図
【符号の説明】
11 プリント配線板
11a 絶縁基板
11b 接着シート
11c フィルム
11d 貫通穴
12 スルーホール用導体
13a 導体はく
13b 導体パターン
13c エッチングレジスト
Claims (3)
- 絶縁基板の両側に、フィルム上に形成された接着シートを前記フィルムとともにラミネートする工程と、前記絶縁基板と接着シートおよびフィルムに貫通穴をレーザーにて形成する工程と、前記貫通穴にスルーホール用導体を圧入する工程と、前記フィルムを剥離する工程と、前記絶縁基板に形成された接着シートおよび前記スルーホール用導体が圧入された貫通穴上に銅はくを配置し、加熱加圧して銅張絶縁基板を形成する工程と、前記銅張絶縁基板の銅はくエッチングして、導体パターンを形成する工程とを備えたプリント配線板の製造方法。
- スルーホール用導体の体積は、貫通穴の容積の100〜110%であることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
- スルーホール用導体は、球状または棒状あるいは筒状の形状であり、金属で構成されることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
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