JP2003026886A - プリント配線基板穿孔用水溶性樹脂組成物、該組成物よりなるシート及びかかるシートを用いたプリント配線基板の穿孔方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、プリント配線基板の穿孔時に加工
位置精度やめっき付きまわり性、長期間放置後の可塑性
に優れ、しかも穿孔後に水洗により溶解除去されやすい
プリント配線基板穿孔用水溶性樹脂組成物及びそれを用
いた穿孔用シート、かかるシートを用いたプリント配線
基板穿孔方法を提供する。 【解決手段】 ポリビニルアルコール系樹脂４０〜１０
０重量％及びポリオキシアルキレン化合物０〜６０重量
％を含有してなるプリント配線基板穿孔用水溶性樹脂組
成物、該組成物よりなる穿孔用シートとかかる穿孔用シ
ートを用いたプリント配線基板穿孔方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
基板等の積層板にスルーホールを形成させるための孔あ
け（穿孔）加工に有用なプリント配線基板穿孔用水溶性
樹脂組成物、該組成物よりなるシート及びかかるシート
を用いたプリント配線基板の穿孔方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線基板等の積層基板にスルー
ホールを穿孔する場合は、孔径が大きい場合は基板に直
接ドリルを当てて穿孔が行われるが、孔径の小さい汎用
品の基板では、一般に上記基板上にアルミニウム箔等の
金属薄膜と各種の水溶性化合物の層を配置し、ドリル、
錐、あるいはパンチャー等を用いて貫孔している。上記
方法において、水溶性化合物膜の使用は、基板表面の凹
凸が原因となるドリルビット部の逃げを防止して目的と
するスルーホール部の位置にドリル先端部を正確に設定
する、つまり加工位置精度の確保の目的で用いられ、更
にアルミニウム箔の使用は基板の穿孔終了後、ドリルの
引抜きの際に基板上の銅面の剥離防止、いわゆるバリ防
止と共に穿孔時に発生するスルーホール部の発熱に帰因
するスルーホール部の目づまりや切削クズの付着のトラ
ブルを避けるためのもので、かかるアルミニウム箔／水
溶性化合物膜の積層利用によって効率よくスルーホール
加工を実施している。その上、水溶性化合物膜は、長期
間放置しても可塑性が低下せず、穿孔終了後に基板を水
洗することによって、基板からの除去が可能であるとい
うメリットも持っている。

【０００３】かかる目的で使用する水溶性化合物を示す
公知文献として、例えば、特開平４−９２４８８号公
報、特開平４−９２４９４号公報には、基板の片面あ
るいは両面にポリエチレングリコール，ポリプロピレン
グリコールを配置することが、特開平７-９６４９９
号公報にはポリアルキレンオキシド化合物と多価カルボ
ン酸及び又はジイソシアネート化合物よりなる水溶性高
分子を、特開平１０-６２９８号公報ではかかる水溶
性高分子と金属化合物よりなる組成物を配置すること等
がいずれも記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
、の開示技術では、スルーホールの穿孔時に水溶性
化合物膜面にべたつきが生じ易く、特に高湿度雰囲気下
等の水分が多い条件下でのスルーホール部の加工位置精
度が低下したり、又、水溶性化合物を膜状で使用する時
に、成形性に劣りシート状に成形しにくいというような
問題点を有している。又、上記、の開示技術でも、
特にドリル径が０．１５ｍｍのように細い場合はその精
度、特に連続して穿孔を実施する場合の加工位置精度の
点で改善の余地がある。更に〜のいずれの開示技術
も近時のより高度な品質要求の一つであるめっき付きま
わり性、つまりスルーホール内にめっきを施す場合、均
一なめっき加工が実施できるという点では更なる改良が
必要である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明者らが鋭意検討した結果、ポリビニルアルコ
ール系樹脂４０〜１００重量％及びポリオキシアルキレ
ン化合物０〜６０重量％を含有してなるプリント配線基
板穿孔用水溶性樹脂組成物が、かかる欠点を解決しうる
ことを見いだし本発明を完成した。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の水溶性樹脂組成物につい
て述べる。本発明の水溶性樹脂組成物は、ポリビニルア
ルコール系樹脂及び必要に応じて更にポリオキシアルキ
レン化合物を配合してなるもので、かかるポリビニルア
ルコール系樹脂は、変性されていてもよく、該ポリビニ
ルアルコールは酢酸ビニルを単独重合し、更にそれをケ
ン化して製造される。また変性ポリビニルアルコールは
酢酸ビニルと他の不飽和単量体との重合体をケン化して
製造されたり、ポリビニルアルコールを後変性して製造
される。上記で他の不飽和単量体としては、例えばエチ
レン、プロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−
ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マ
レイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あ
るいはモノ又はジアルキルエステル等、アクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル等のニトリル類、アクリルア
ミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホ
ン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオ
レフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキルビニルエ
ーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、ジメチルアリルビニルケトン、Ｎ−ビニルピロ
リドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリオキシエチ
レン（メタ）アリルエーテル、ポリオキシプロピレン
（メタ）アリルエーテルなどのポリオキシアルキレン
（メタ）アリルエーテル、ポリオキシエチレン（メタ）
アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレ
ート等のポリオキシアルキレン（メタ）アクリレート、
ポリオキシエチレン（メタ）アクリルアミド、ポリオキ
シプロピレン（メタ）アクリルアミド等のポリオキシア
ルキレン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシエチレン
（１−（メタ）アクリルアミドー１，１−ジメチルプロ
ピル）エステル、ポリオキシエチレンビニルエーテル、
ポリオキシプロピレンビニルエーテル、ポリオキシエチ
レンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミ
ン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロ
ピレンビニルアミン等が挙げられる。又後変性の方法と
しては、ポリビニルアルコールをアセト酢酸エステル
化、アセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト
化、リン酸エステル化、オキシアルキレン化する方法等
が挙げられる。

【０００７】かかるポリビニルアルコール系樹脂の中で
も、ケン化度が６５モル％以上のものが好ましく、更に
は７０〜１００モル％、特には７５〜９９モル％が有利
である。かかるケン化度が６５モル％未満では水溶性が
悪くなり、穿孔後の水洗に労力を要し好ましくない。

【０００８】又、４重量％水溶液の粘度は２．５〜１０
０ｍＰａ・ｓが好ましく、更には２．５〜７０ｍＰａ・
ｓ、特には２．５〜６０ｍＰａ・ｓが有利である。該粘
度が２．５ｍＰａ・ｓ未満では、本発明の水溶性樹脂組
成物をフィルムの形状にして使用する時に強度が劣り穿
孔時にフィルムの破壊が起ることがあり、一方１００ｍ
Ｐａ・ｓを越えるとフィルム、シートへの製膜性が悪く
なり好ましくない。尚、上記粘度はＪＩＳ Ｋ ６７２
６に準じて測定されるものである。

【０００９】本発明の水溶性樹脂組成物はポリビニルア
ルコール系樹脂のみから構成されてもよいが、該組成物
に可塑性を付与し、基板の金属との接着性やアルミニウ
ム箔との接着性の向上あるいはフィルム状とした時のそ
りや割れ防止のためにポリオキシアルキレン化合物を混
合することが好ましく、かかる効果は該組成物をフィル
ム状で用いる時、フィルム製造後それを長期にわたって
保存される時に顕著に発揮される。但し、その配合量は
組成物全体の６０重量％以下にする必要があり、好まし
くは１０〜５０重量％、更には１５〜４５重量％の範囲
とするのが望ましい。この範囲においては前述した公知
技術におけるような欠点はほとんど発現せず、ポリビニ
ルアルコール系樹脂の弱点を補強するという独自な効果
が発揮できる。

【００１０】該ポリオキシアルキレン化合物としては、
ポリアルキレングリコール及びポリアルキレングリコー
ルのモノエーテル化物、モノエーテルモノエステル化
物、ジエーテル化物、モノエステル化物、ジエステル化
物等が挙げられ、かかるポリアルキレングリコールとし
て具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリブチレングリコール等が例示され
る。モノエーテル化物としては、ポリオキシエチレンモ
ノオレイルエーテル、ポリオキシエチレンモノセチルエ
ーテル、ポリオキシエチレンモノステアリルエーテル、
ポリオキシエチレンモノラウリルエーテル、ポリオキシ
エチレンモノドデシルエーテル、ポリオキシエチレンモ
ノノニルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンモノ
オクチルフェニルエーテルが例示される。モノエーテル
モノエステル化物としてはメトキシポリエチレングリコ
ール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリ
コール（メタ）アクリレート、プロポキシポリエチレン
グリコール（メタ）アクリレートが例示される。ジエテ
ール化物としては、ポリオキシエチレンジオレイルエー
テル、ポリオキシエチレンジセチルエーテル、ポリオキ
シエチレンジステアリルエーテル、ポリオキシエチレン
ジラウリルエーテル、ポリオキシエチレンジドデシルエ
ーテル、ポリオキシエチレンジノニルフェノールエーテ
ル、ポリオキシエチレンジオクチルフェニルエーテル等
が例示される。

【００１１】モノエステル化物としては、ポリオキシエ
チレンモノ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン
モノオレエート、ポリオキシエチレンモノラウレート、
ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチ
レンモノ牛脂肪酸エステル、ポリグルセリンモノステア
レート等が例示され、ジエステル化物としては、ポリオ
キシエチレンジ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチ
レンジオレエート、ポリオキシエチレンジラウレート、
ポリオキシエチレンジステアレート、ポリオキシエチレ
ンジ牛脂肪酸エステル、ポリグルセリンジステアレート
等が例示される。

【００１２】上記ポリオキシアルキレン化合物の重量平
均分子量としては、３００〜１００００が有利である。
重量平均分子量が３００未満では、本発明の水溶性樹脂
組成物をフィルム又はシート状にして長期間放置する場
合に、ブリードアウトがおこる原因となり、重量平均分
子量が１００００を越えると、水溶性の低下の原因とな
り好ましくない。

【００１３】本発明の水溶性樹脂組成物には、必要に応
じて、非イオン界面活性剤等の滑剤、防錆剤、リン酸エ
ステル類等の安定剤の他、無機粉体等の公知の添加剤を
添加しても差し支えない。

【００１４】本発明の水溶性樹脂組成物をプリント配線
基板穿孔用シートとして用いる（以下穿孔用シートと称
する）場合、水溶性樹脂組成物を単独のフィルム又はシ
ートとして、あるいは基材に該組成物をラミネートした
積層シートとして利用され、実用的には積層シートが有
利である。

【００１５】かかる本発明の穿孔用シートは、例えば次
の方法により製造される。単独のフィルムあるいはシー
トとするには、例えば溶液流延法、Ｔダイやインフレー
ションでの溶融押出法、またはカレンダ法等の汎用の製
膜手段を採用すれば良い。かかる製膜の時、組成物は水
溶液として用いられたり、ペレット状のものが用いられ
る。ポリビニルアルコール系樹脂とポリオキシアルキレ
ン化合物を併用して水溶液とする場合は、先ずポリビニ
ルアルコール系樹脂を水に溶解させた後、ポリオキシア
ルキレン化合物を添加するのが好ましい。かかる穿孔用
シートの厚みとしては、６０〜１０００μｍの範囲に設
定することが好ましい。

【００１６】上記の方法で得られた穿孔用シートの含水
率は１〜１０重量％になるように調整するのが好まし
く、更には、１〜７重量％が好ましい。かかる含水率が
１重量％未満ではシート又はフィルムの成形時にクラッ
クが発生し易く、１０重量％を越えると成形機からのフ
ィルム剥離性が劣り好ましくない。

【００１７】積層シートとして用いる場合、基材として
は、特に限定するものではないが金属箔、プラスチック
フィルム、プラスチックシートが好ましい。中でも、ア
ルミニウム，亜鉛，鉄等の金属箔が好ましい。基材の厚
みは、通常５０〜３００μｍが好ましく、更には１００
〜２５０μｍに設定される。

【００１８】該積層シートにおける水溶性樹脂組成物層
の厚みは、１０〜７００μｍの範囲に設定することが好
ましい。また、穿孔用シート全体の厚みは、特に限定す
るものではないが、６０〜１０００μｍの範囲となるよ
う設定する。

【００１９】積層シートは、金属箔等の基材に水溶性樹
脂組成物をラミネートしたもので、具体的にはポリビニ
ルアルコール系樹脂を水に溶解し、必要に応じて更にそ
れにポリオキシアルキレン化合物を添加して溶解し、こ
の溶液を上記基材面にコーティングし、その後４０〜１
００℃の温度で水分を除去して、水溶性樹脂組成物層を
形成して製造されたり、また、基材上に上記で述べた水
溶性樹脂組成物単独で作製したフィルムあるいはシート
を熱圧着法やドライラミ法でラミネートして製造され
る。積層シートの場合も水溶性樹脂組成物層の含水率は
上記の単独層の時と同様の範囲に調整するのが好まし
い。

【００２０】上記穿孔用シートを用いてプリント配線基
板を穿孔する方法は、次の様にして行われる。まず用い
られるプリント配線基板は、通常は銅等の金属箔と電気
絶縁体とが積層され一体化した基板であり、例えば外層
に金属箔を配置したエポキシ基板等の金属箔張積層板，
内層にプリント配線回路を有する多層積層板，内層にプ
リント配線回路を有する金属箔張積層板，金属箔張プラ
スチックフィルム等が挙げられる。

【００２１】上記基板の片面又は両面に本発明の穿孔用
シートを配置し、このシートを介してプリント配線基板
の所定の位置に、ドリルあるいは錐等により所定の大き
さのスルーホールを穿孔する。該穿孔用シートが積層シ
ートの場合は、シートの基材面とプリント配線基板面が
接するように配置するのが加工位置精度を上げる点で好
ましい。また、複数枚のプリント配線基板を積層して同
時に穿孔することも可能である。

【００２２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。なお、例中「％」、「部」とあるのは、断りのな
い限り重量基準を意味する。

【００２３】実施例１ ケン化度７８モル％、４％水溶液の粘度が１３ｍＰａ・
ｓのポリビニルアルコール（日本合成化学工業社製「ゴ
ーセノールＫＭ−１１」）７１部を水４００部に溶解
し、更に重量平均分子量６００のポリエチレングリコー
ル（キシダ化学社製「ＰＥＧ６００」）２９部を添加し
て溶解し、水溶性樹脂組成物の水溶液を得た。

【００２４】上記水溶液を厚さ１００μｍのアルミニウ
ム箔上に３５ミルのアプリケーターを用いてコーティン
グして、６５℃で９６時間乾燥して膜厚１６０μｍの塗
膜を形成させ、該層の含水率が２％の穿孔用シートを得
た。

【００２５】次に厚さ１８μｍの銅箔が両面に積層され
た全厚０．４ｍｍのプリント配線基板を２枚重ね、その
上に穿孔用シートをそのアルミニウム箔面が銅面と接触
するように配置して、室温、３０％ＲＨの条件下で０．
１５ｍｍφのドリルにて２枚の基板を貫通する１０００
穴のスルーホールを形成した。得られた穿孔基板につい
てスルーホールの加工位置精度、めっき付きまわり性、
水溶性樹脂組成物層の除去性を以下の様に評価した。ま
た、上記穿孔用シートの可塑性を評価するために穿孔用
シートを３０％ＲＨの条件下で３ケ月放置してから同様
の操作を行った。

【００２６】（加工位置精度）穴の中心部を実測し、予
め決められた位置とのズレをデジタル測長機（大日本ス
クリーン社製「ＤＲ−５５５−Ｄ」）にて測定し１枚
目、２枚目の１、５００、１０００穴目の平均値を算出
して、標準偏差σを求め、（平均値＋３σ）値を算出し
以下の様に評価した。 ○・・・ドリル径の２０％未満 △・・・ドリル径の２０〜３０％未満 ×・・・ドリル径の３０％以上

【００２７】（めっき付きまわり性）穿孔基板に銅めっ
き（めっき浴：メルテックス社製「カパーグリーム１２
５」）を付け、１、２枚目の基板７５０穴、１０００穴
目の断面を確認し以下のように評価した。 ○・・・すべての穴の銅めっきが均一に付いている △・・・いずれか１つの穴の銅めっきの均一性が劣る ×・・・２つ以上の穴の銅めっきの均一性が劣る

【００２８】（除去性）穿孔基板上に配置している穿孔
用シート面に２０℃の水をフルコーン型スプレーノズル
より０．１ＭＰａで噴射して、水の当り始めから水溶性
樹脂組成物層が目視で完全に溶解するまでの時間を測定
し、以下の様に評価した。 ○・・・９０秒未満 △・・・９０〜１２０秒未満 ×・・・１２０秒以上

【００２９】（可塑性）ドリル穿孔を実施した時の穿孔
用シートの様子を観察し以下の様に評価した。 ○・・・シートに変化なし △・・・シートのそりがみられたり、シートの端部でア
ルミ箔との剥離が見られた。 ×・・・シートが割れたり、シートの全面でアルミ箔と
の剥離が見られた。

【００３０】実施例２ 実施例１のポリエチレングリコール（キシダ化学社製
「ＰＥＧ６００」）２９部の添加を省略した以外は実施
例１と同様に水溶性樹脂組成物及び穿孔用シートを作製
して同様に評価した。

【００３１】実施例３ 実施例１で用いたポリビニルアルコールに替えて、ケン
化度７５モル％、４％水溶液粘度７ｍＰａ・ｓのポリビ
ニルアルコールを使用した以外は実施例１と同様に水溶
性樹脂組成物及び穿孔用シートを作製して同様に評価し
た。

【００３２】実施例４ 実施例１で用いたポリビニルアルコールに替えて、ケン
化度８８モル％、４％水溶液粘度５２ｍＰａ・ｓのポリ
ビニルアルコールを使用した以外は実施例１と同様に水
溶性樹脂組成物及び穿孔用シートを作製して同様に評価
した。

【００３３】実施例５ 実施例１で用いたポリエチレングリコール（キシダ化学
社製「ＰＥＧ６００」）に替えて、重量平均分子量が２
０８０のメトキシポリエチレングリコールメタクリレー
トの５０％水溶液（第一工業製薬社製「ＮＦバイソマー
Ｓ２０Ｗ」）５８部を添加した以外は実施例１と同様に
水溶性樹脂組成物及び穿孔用シートを作製して同様に評
価した。

【００３４】実施例６ 実施例１においてポリビニルアルコールの配合量を８０
部に変更し、ポリエチレングリコールの配合量を２０部
に変更した以外は実施例１と同様に水溶性樹脂組成物及
び穿孔用シートを作製して同様に評価した。

【００３５】実施例７ 実施例１で調製した水溶性樹脂組成物の水溶液を、９３
℃に調整した鉄製の回転熱ドラムに流延して製膜し、含
水率が６％となるまで乾燥して、厚さ２４０μｍの穿孔
用シートを得、かかるシートを実施例１と同様の基板上
に配置して、同様に評価した。

【００３６】比較例１ 実施例１のポリエチレングリコール４０部を用いてその
１５％水溶液を使用して実施例１と同様に穿孔用シート
を作製して、実施例１と同様に評価した。実施例、比較
例の評価結果を表１に示した。

【００３７】 〔表１〕 加工位置精度 めっき付きまわり性 除去性 可塑性 実施例１ ○ ○ ○ ○ 実施例２ ○ ○ ○ △ 実施例３ ○ ○ ○ ○ 実施例４ ○ ○ ○ ○ 実施例５ ○ ○ ○ ○ 実施例６ ○ ○ ○ ○実施例７ ○ ○ ○ ○ 比較例１ × × × ○

【００３８】

【発明の効果】本発明のプリント配線基板穿孔用水溶樹
脂組成物は、ポリビニルアルコール系樹脂４０〜１００
重量％及びポリオキシアルキレン化合物０〜６０重量％
を含有しているため、該組成物を成形したシートを使用
してプリント配線基板の穿孔を行う時、穿孔時の加工位
置精度やめっき付きまわり性、長期間放置後の該シート
の可塑性に優れ、穿孔後の該シートの除去性も良好であ
る。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F071 AA29 AA51 AH13 BA02 BB02 BC01 4J002 BE02W BE03W CH02X CH03X CH04X GF00 GQ00 HA04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニルアルコール系樹脂４０〜１０
   ０重量％及びポリオキシアルキレン化合物０〜６０重量
   ％を含有してなることを特徴とするプリント配線基板穿
   孔用水溶性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度
   が６５モル％以上でかつ４重量％水溶液の粘度が２．５
   〜１００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１記
   載のプリント配線基板穿孔用水溶性樹脂組成物。
3. 【請求項３】 ポリオキシアルキレン化合物の重量平均
   分子量が３００〜１００００であることを特徴とする請
   求項１あるいは２記載のプリント配線基板穿孔用水溶性
   樹脂組成物。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれか記載の組成物から
   なることを特徴とするプリント配線基板穿孔用シート。
5. 【請求項５】 請求項１〜３いずれか記載の組成物を基
   材にラミネートしたことを特徴とするプリント配線基板
   穿孔用シート。
6. 【請求項６】 請求項４あるいは５記載のシートをプリ
   ント配線基板上に配置して、ドリルで基板を穿孔するこ
   とを特徴とするプリント配線基板の穿孔方法。
7. 【請求項７】 請求項５記載のシートをその基材面がプ
   リント配線基板面と接する様に配置して、ドリルで基板
   に穿孔することを特徴とするプリント配線基板の穿孔方
   法。