JP2003124602A - プリントボードの微小穴の形成方法 - Google Patents
プリントボードの微小穴の形成方法Info
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- JP2003124602A JP2003124602A JP2001314177A JP2001314177A JP2003124602A JP 2003124602 A JP2003124602 A JP 2003124602A JP 2001314177 A JP2001314177 A JP 2001314177A JP 2001314177 A JP2001314177 A JP 2001314177A JP 2003124602 A JP2003124602 A JP 2003124602A
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- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 何れの直径の微小穴でも形成することがで
き、且つ作製速度は迅速で、低コスト、低汚染などの効
果を達成することができるプリントボードの微小穴の形
成方法を提供する。 【解決手段】 主にプラズマ技術を利用して微小穴のエ
ッチングを行い、且つプラズマエッチングした後、化学
溶液を利用してプラズマで除去できないプリントボード
１０のその他の材料（例えば、ガラス繊維）をエッチン
グさせ、迅速且つ低コストで行うことができるプリント
ボードの微小穴の形成方法である。
き、且つ作製速度は迅速で、低コスト、低汚染などの効
果を達成することができるプリントボードの微小穴の形
成方法を提供する。 【解決手段】 主にプラズマ技術を利用して微小穴のエ
ッチングを行い、且つプラズマエッチングした後、化学
溶液を利用してプラズマで除去できないプリントボード
１０のその他の材料（例えば、ガラス繊維）をエッチン
グさせ、迅速且つ低コストで行うことができるプリント
ボードの微小穴の形成方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はプリントボードの
加工に係わり、特にプリントボードの微小穴の形成方法
に関する。
加工に係わり、特にプリントボードの微小穴の形成方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプリントボードの微小穴の形成方
法は、機械穴開けと、レーザー穴開けと二種類に分けら
れる。上記二種類の穴開け方法は下記の欠点があった。
機械穴開けは、製造技術の問題で直径０．１ｍｍ以下の
微小穴の穴開けはできない。また、機械穴開けの速度が
遅く、穴開けドリルの価格が高く、且つ穴開け工程中に
ドリルが折れ易いので微小穴の製造コストが高くなる。
さらに、穴開け装置の振動によって、穴開けの精度およ
び品質を制御しにくい。
法は、機械穴開けと、レーザー穴開けと二種類に分けら
れる。上記二種類の穴開け方法は下記の欠点があった。
機械穴開けは、製造技術の問題で直径０．１ｍｍ以下の
微小穴の穴開けはできない。また、機械穴開けの速度が
遅く、穴開けドリルの価格が高く、且つ穴開け工程中に
ドリルが折れ易いので微小穴の製造コストが高くなる。
さらに、穴開け装置の振動によって、穴開けの精度およ
び品質を制御しにくい。
【０００３】レーザー穴開けは、プリントボードでの微
小穴開けを達成することができるが、レーザーのエネル
ギーおよびパラメーターの制御が困難なため、開けた穴
の壁近傍で炭化現象が発生し易く、この現象によりプリ
ントボードへの抜け穴メッキ（ＰＴＨ）プロセスに問題
を与える。また、レーザー微小穴開けの時間が長すぎ
て、特に板厚さが０．１ｍｍ以上のボードの場合にかな
り困難であり、且つレーザー加工装置のコストが高いた
め、微小穴開けのコストが高くなる。さらに、プリント
ボードをレーザー穴開けする際、二酸化炭素、樹脂内酸
化物、および臭化物などの気体が発生し、大気のオゾン
層を破壊し、その他の汚染をも発生させる。
小穴開けを達成することができるが、レーザーのエネル
ギーおよびパラメーターの制御が困難なため、開けた穴
の壁近傍で炭化現象が発生し易く、この現象によりプリ
ントボードへの抜け穴メッキ（ＰＴＨ）プロセスに問題
を与える。また、レーザー微小穴開けの時間が長すぎ
て、特に板厚さが０．１ｍｍ以上のボードの場合にかな
り困難であり、且つレーザー加工装置のコストが高いた
め、微小穴開けのコストが高くなる。さらに、プリント
ボードをレーザー穴開けする際、二酸化炭素、樹脂内酸
化物、および臭化物などの気体が発生し、大気のオゾン
層を破壊し、その他の汚染をも発生させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の目的
は、何れの直径の微小穴でも作製することができ、且つ
作製速度は迅速で、低コスト、低汚染などの効果を達成
することができるプリントボードの微小穴の形成方法を
提供することである。
は、何れの直径の微小穴でも作製することができ、且つ
作製速度は迅速で、低コスト、低汚染などの効果を達成
することができるプリントボードの微小穴の形成方法を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の効果を達成するた
めの本発明のプリントボードの微小穴の形成方法は、主
にプラズマ技術を利用して微小穴のエッチングを行い、
且つプラズマエッチングした後、化学溶液を利用してプ
ラズマで除去できないプリントボードでのその他の材料
（例えば、ガラス繊維）をエッチングさせ、迅速且つ低
コストで行うことができる。
めの本発明のプリントボードの微小穴の形成方法は、主
にプラズマ技術を利用して微小穴のエッチングを行い、
且つプラズマエッチングした後、化学溶液を利用してプ
ラズマで除去できないプリントボードでのその他の材料
（例えば、ガラス繊維）をエッチングさせ、迅速且つ低
コストで行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明の一実
施例によるプリントボードの微小穴の形成方法は、プリ
ントボードに微小穴を開けるために用いられる。前記プ
リントボードは、ガラス繊維樹脂複合基板、および前記
基板の頂面および底面を被覆する金属被覆層を有する
が、所謂微小穴は、ブライド穴や抜け穴や埋め穴などの
微小な穴を指す。なお、この発明の方法のステップは下
記に記載する。
施例によるプリントボードの微小穴の形成方法は、プリ
ントボードに微小穴を開けるために用いられる。前記プ
リントボードは、ガラス繊維樹脂複合基板、および前記
基板の頂面および底面を被覆する金属被覆層を有する
が、所謂微小穴は、ブライド穴や抜け穴や埋め穴などの
微小な穴を指す。なお、この発明の方法のステップは下
記に記載する。
【０００７】金属被覆層の除去：ドラー膜光阻を貼り付
け、紫外線で露光、および現像などのステップを経てか
ら、化学溶剤エッチング方式で微小穴作製予定位置の金
属被覆層を除去させて、前記微小穴作製予定位置の基板
を外へ露出させる。 プラズマ穴開け方法：ボードを低電圧且つ一定強度を有
する電界に置いて、予定気体（例えば、四フッ化炭素
（ＣＦ4）、酸素（Ｏ2）、水素（Ｈ2）、アルゴン（Ａ
ｒ）、三フッ化窒素（ＮＦ3）、或いは窒素（Ｎ2）など
の気体）を注入し、前記気体が励起されて電子、イオ
ン、および活性ルートなどの不安定粒子に分解されて、
前記ボードの予定穴開け位置又は予定溝開け位置の樹脂
材料と化学反応をさせて、前記予定穴開け位置又は前記
予定溝開け位置での樹脂材料を低分子化させ且つ気相で
放出させると同時に、放出された気相分子が低圧によっ
て抜かれて、前記不安定粒子が順に予定穴開け位置又は
予定溝開け位置の樹脂材料をエッチングさせ、プラズマ
穴開けの効果が達成される。 化学液体エッチング方法：化学液体を利用してプラズマ
で除去できないガラス繊維を完全に溶解させ、微小穴の
作製を完成させる。
け、紫外線で露光、および現像などのステップを経てか
ら、化学溶剤エッチング方式で微小穴作製予定位置の金
属被覆層を除去させて、前記微小穴作製予定位置の基板
を外へ露出させる。 プラズマ穴開け方法：ボードを低電圧且つ一定強度を有
する電界に置いて、予定気体（例えば、四フッ化炭素
（ＣＦ4）、酸素（Ｏ2）、水素（Ｈ2）、アルゴン（Ａ
ｒ）、三フッ化窒素（ＮＦ3）、或いは窒素（Ｎ2）など
の気体）を注入し、前記気体が励起されて電子、イオ
ン、および活性ルートなどの不安定粒子に分解されて、
前記ボードの予定穴開け位置又は予定溝開け位置の樹脂
材料と化学反応をさせて、前記予定穴開け位置又は前記
予定溝開け位置での樹脂材料を低分子化させ且つ気相で
放出させると同時に、放出された気相分子が低圧によっ
て抜かれて、前記不安定粒子が順に予定穴開け位置又は
予定溝開け位置の樹脂材料をエッチングさせ、プラズマ
穴開けの効果が達成される。 化学液体エッチング方法：化学液体を利用してプラズマ
で除去できないガラス繊維を完全に溶解させ、微小穴の
作製を完成させる。
【０００８】図２、図３を参照してこの方法の実施を詳
細に説明する。 金属被覆層の除去： Ａ．先ず、微小穴を開けようとするプリントボード１０
の金属被覆層１１に対してブラシ磨き又は軽腐食などの
方法で荒化処理を行う。 Ｂ．適当な温度および圧力の条件で、ドライ膜光阻を前
記プリントボード１０の金属被覆層１１に密着に貼り付
ける。 Ｃ．前記プリントボード１０を紫外線露光装置へ送って
露光させて、微小穴レーアウトフィルムを利用して微小
穴位置での光阻が露光されず、その他の領域が紫外線に
照られて重合反応が発生する。 Ｄ．炭酸水溶液を利用して微小穴位置で紫外線に照らさ
れなかった光阻を除去させ、前記微小穴位置での金属被
覆層１１ａを露出させた後、塩酸およびＨ2Ｏ2の混合液
を利用して露出した金属被覆層１１ａを除去させ、前記
位置での基板１２を露出させる。
細に説明する。 金属被覆層の除去： Ａ．先ず、微小穴を開けようとするプリントボード１０
の金属被覆層１１に対してブラシ磨き又は軽腐食などの
方法で荒化処理を行う。 Ｂ．適当な温度および圧力の条件で、ドライ膜光阻を前
記プリントボード１０の金属被覆層１１に密着に貼り付
ける。 Ｃ．前記プリントボード１０を紫外線露光装置へ送って
露光させて、微小穴レーアウトフィルムを利用して微小
穴位置での光阻が露光されず、その他の領域が紫外線に
照られて重合反応が発生する。 Ｄ．炭酸水溶液を利用して微小穴位置で紫外線に照らさ
れなかった光阻を除去させ、前記微小穴位置での金属被
覆層１１ａを露出させた後、塩酸およびＨ2Ｏ2の混合液
を利用して露出した金属被覆層１１ａを除去させ、前記
位置での基板１２を露出させる。
【０００９】プラズマ穴開け：
Ａ．上記Ｄステップを完成したプリントボード１０をプ
ラズマ装置２０の反応チェンバー２１に入れ、前記プラ
ズマ装置２０は別にマイクロ波放射装置２２を有しそれ
ぞれ前記反応チェンバー２１に設けられて、前記反応チ
ェンバー２１内を低温且つ高電界強度の環境にさせ、且
つ前記プラズマ装置２０はさらに真空抜き装置２３を有
し、前記反応チェンバー２１内の空気を抜いて低圧環境
を形成させる。 Ｂ．酸素（Ｏ2）を前記反応チェンバー２１内に注入さ
せ、注入された酸素が励起されて非常に高い化学活性を
有する原子状酸素活性粒子（Radical）が形成され、原
子状酸素活性粒子（Radical）が前記プリントボード１
０に微小穴作製予定位置で露出した基板１２に接触する
際、表面の酸化および分子リンクの破裂を行い、より低
分子量の気相分子を形成する。 Ｃ．酸素を続けて注入させ、且つ低圧で気相分子を抜け
て、酸素活性粒子を続けて表層から内層へ、中心から外
側へ形成される方式でプラズマ穴開けを完成させる。
ラズマ装置２０の反応チェンバー２１に入れ、前記プラ
ズマ装置２０は別にマイクロ波放射装置２２を有しそれ
ぞれ前記反応チェンバー２１に設けられて、前記反応チ
ェンバー２１内を低温且つ高電界強度の環境にさせ、且
つ前記プラズマ装置２０はさらに真空抜き装置２３を有
し、前記反応チェンバー２１内の空気を抜いて低圧環境
を形成させる。 Ｂ．酸素（Ｏ2）を前記反応チェンバー２１内に注入さ
せ、注入された酸素が励起されて非常に高い化学活性を
有する原子状酸素活性粒子（Radical）が形成され、原
子状酸素活性粒子（Radical）が前記プリントボード１
０に微小穴作製予定位置で露出した基板１２に接触する
際、表面の酸化および分子リンクの破裂を行い、より低
分子量の気相分子を形成する。 Ｃ．酸素を続けて注入させ、且つ低圧で気相分子を抜け
て、酸素活性粒子を続けて表層から内層へ、中心から外
側へ形成される方式でプラズマ穴開けを完成させる。
【００１０】そのなかで、プラズマの平均電子エネルギ
ーの計算式は、 Te = q / k × 0.30 ×（Mm ）(1/2)/ Me ×λel × E / P （１） Te：平均電子エネルギー q：電子電荷 k：ボルズマン定数 Mm：気体分子 Me：電子エネルギー λel：電子自由行程 E：電界強度 P：圧力 である。酸素プラズマ（Ｏ2 Plasma）の平均電子エネル
ギーは、 Te = 20880 × E / P （２） である。以上の計算式は前記反応チェンバー内の圧力お
よび電界強度の操作係数の設定に参考とすることができ
る。
ーの計算式は、 Te = q / k × 0.30 ×（Mm ）(1/2)/ Me ×λel × E / P （１） Te：平均電子エネルギー q：電子電荷 k：ボルズマン定数 Mm：気体分子 Me：電子エネルギー λel：電子自由行程 E：電界強度 P：圧力 である。酸素プラズマ（Ｏ2 Plasma）の平均電子エネル
ギーは、 Te = 20880 × E / P （２） である。以上の計算式は前記反応チェンバー内の圧力お
よび電界強度の操作係数の設定に参考とすることができ
る。
【００１１】化学液体エッチング：プラズマ穴開けした
後、前記プリントボード１０の基板１２はガラス繊維樹
脂複合材料で、且つガラス繊維１３はプラズマで除去で
きないものであるため、１%〜４０%濃度のフッ化水素酸
（ＨＦ）水溶液を利用して１０℃〜７０℃の温度で前記
ガラス繊維１３を除去させて、微小穴の穴壁を綺麗でス
ムーズにする効果が達成され、微小穴を開ける作業を完
成させる。
後、前記プリントボード１０の基板１２はガラス繊維樹
脂複合材料で、且つガラス繊維１３はプラズマで除去で
きないものであるため、１%〜４０%濃度のフッ化水素酸
（ＨＦ）水溶液を利用して１０℃〜７０℃の温度で前記
ガラス繊維１３を除去させて、微小穴の穴壁を綺麗でス
ムーズにする効果が達成され、微小穴を開ける作業を完
成させる。
【００１２】
【発明の効果】この発明はプリントボードで直径０．０
５ｍｍ以下の何れの寸法の微小穴をも開けることがで
き、それは従来の機械式穴開けで達成できないことであ
り、また、この発明の微小穴の作製速度は機械式穴開け
およびレーザー穴開けより速く、且つ製造プロセス中に
消耗する材料は安い気体であるので作製コストは機械式
穴開けより遥かに安い。なお、この発明の形成方法は精
密な操作パラメーター設定によって微小穴の作製品質が
機械式穴開けおよびレーザー穴開けより高い。また、こ
の発明の方法で微小穴を開ける作製プロセスにおいて、
生産現場に汚染問題が起こらないので、レーザー穴開け
方法より優れている。
５ｍｍ以下の何れの寸法の微小穴をも開けることがで
き、それは従来の機械式穴開けで達成できないことであ
り、また、この発明の微小穴の作製速度は機械式穴開け
およびレーザー穴開けより速く、且つ製造プロセス中に
消耗する材料は安い気体であるので作製コストは機械式
穴開けより遥かに安い。なお、この発明の形成方法は精
密な操作パラメーター設定によって微小穴の作製品質が
機械式穴開けおよびレーザー穴開けより高い。また、こ
の発明の方法で微小穴を開ける作製プロセスにおいて、
生産現場に汚染問題が起こらないので、レーザー穴開け
方法より優れている。
【図１】本発明の一実施例によるプリントボードの微小
穴の形成方法のステップを示すフローチャートである。
穴の形成方法のステップを示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例によるプリントボードの微小
穴の形成方法のステップの実施を示す断面図である。
穴の形成方法のステップの実施を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施例によるプリントボードの微小
穴の形成方法のステップにおいてプラズマ穴開け方法の
実施を示す概念図である。
穴の形成方法のステップにおいてプラズマ穴開け方法の
実施を示す概念図である。
１０ プリントボード
１１ 金属被覆層
１２ 基板
１３ ガラス繊維
Claims (10)
- 【請求項１】 ガラス繊維樹脂複合材料基板と、前記ガ
ラス繊維樹脂複合材料基板の一表面又は二表面を被覆し
て設けられる金属被覆層とを有するプリントボードの微
小穴の形成方法であって、 化学液体エッチング方法を利用して前記微小穴の予定穴
開け位置における金属被覆層の金属を除去し、前記予定
穴開け位置又は予定溝開け位置のガラス繊維樹脂複合材
料基板を外側に露出させる金属被覆層除去段階と、 前記プリントボードを低電圧および一定強度を有する電
界に配置し、予定の気体を注入し、前記気体を励起して
電子、イオンおよび活性ルートなどの不安定粒子に分解
し、前記プリントボードの前記予定穴開け位置又は前記
予定溝開け位置における前記ガラス繊維樹脂複合材料基
板の樹脂材料と化学反応させ、前記予定穴開け位置又は
前記予定溝開け位置の前記樹脂材料を低分子化させて気
相で放出すると同時に、その放出された気相分子を低圧
によって抜き、前記不安定粒子で順に前記予定穴開け位
置又は前記予定溝開け位置の前記樹脂材料をエッチング
し、プラズマ穴開けを実施するプラズマ穴開け段階と、 前記プラズマ穴開け段階で除去できない前記ガラス繊維
樹脂複合材料基板のガラス繊維を化学液体を利用して完
全に溶解させ、前記微小穴の形成を完了する化学液体エ
ッチング段階と、 を含むことを特徴とするプリントボードの微小穴の形成
方法。 - 【請求項２】 前記金属被覆層除去段階では、ドラー膜
光阻を貼り付け、紫外線による露光および現像などのス
テップを経た後、化学溶剤エッチング方式で前記微小穴
の形成予定位置の前記金属被覆層を除去し、前記形成予
定位置の前記ガラス繊維樹脂複合材料基板を外側へ露出
させることを特徴とする請求項１に記載のプリントボー
ドの微小穴の形成方法。 - 【請求項３】 前記プラズマ穴開け段階において注入す
る前記気体は、酸素（Ｏ2）であることを特徴とする請
求項１に記載のプリントボードの微小穴の形成方法。 - 【請求項４】 前記プラズマ穴開け段階において注入す
る前記気体は、四フッ化炭素（ＣＦ4）であることを特
徴とする請求項１に記載のプリントボードの微小穴の形
成方法。 - 【請求項５】 前記プラズマ穴開け段階において注入す
る前記気体は、水素（Ｈ2）であることを特徴とする請
求項１に記載のプリントボードの微小穴の形成方法。 - 【請求項６】 前記プラズマ穴開け段階において注入す
る前記気体は、アルゴン（Ａｒ）であることを特徴とす
る請求項１に記載のプリントボードの微小穴の形成方
法。 - 【請求項７】 前記プラズマ穴開け段階において注入す
る前記気体は、三フッ化窒素（ＮＦ3）であることを特
徴とする請求項１に記載のプリントボードの微小穴の形
成方法。 - 【請求項８】 前記プラズマ穴開け段階において注入す
る前記気体は、窒素（Ｎ2）であることを特徴とする請
求項１に記載のプリントボードの微小穴の形成方法。 - 【請求項９】 前記プラズマ穴開け段階で除去できない
ガラス繊維は、フッ化水素酸（ＨＦ）水溶液のエッチン
グで除去することを特徴とする請求項１に記載のプリン
トボードの微小穴の形成方法。 - 【請求項１０】 前記フッ化水素酸（ＨＦ）水溶液の濃
度が１〜４０％であり温度が１０〜７０℃であるとき、
前記ガラス繊維の除去効果が最も高いことを特徴とする
請求項９に記載のプリントボードの微小穴の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001314177A JP2003124602A (ja) | 2001-10-11 | 2001-10-11 | プリントボードの微小穴の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001314177A JP2003124602A (ja) | 2001-10-11 | 2001-10-11 | プリントボードの微小穴の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003124602A true JP2003124602A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19132534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001314177A Pending JP2003124602A (ja) | 2001-10-11 | 2001-10-11 | プリントボードの微小穴の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003124602A (ja) |
-
2001
- 2001-10-11 JP JP2001314177A patent/JP2003124602A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050804 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051228 |