JP2005322686A - プリント配線板および半導体メモリカード用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な方法で、端子部の絶縁層からの破断粉の脱落を可及的に少なくすることができるプリント配線板およびその製造方法、並びに半導体メモリカード用基板を提供する。
【解決手段】繊維補強された絶縁層１１と、少なくともその片面に形成された配線層１２とを備え、その配線層１２の一部によって挿入型の端子部Ｔが形成されたプリント配線板において、少なくとも前記端子部Ｔの先端端面ＴＥの絶縁層１１が被覆樹脂１３ａで被覆されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、挿入型の端子部を有するプリント配線板およびその製造方法、並びに半導体メモリカード用基板に関し、より詳しくは端子部の先端端面を被覆する技術に関するものである。

最近ではメモリ装置の一つとして、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカードやメモリスティックなどと呼ばれる切手大の大きさの半導体メモリカードが、携帯電話機をはじめとして各種の電子・電気機器に採用されている。

半導体メモリカードの詳細な構成については、例えば特許文献１に開示されているが、概略は図５に示す如きである。即ち、半導体メモリカード１は、図５に示すように、カードエッジ部分に露出されたデータ入出力用の端子部（コネクタ）１ａを備え、電子機器２側に設けられているカードライターおよび／またはカードリーダー用のソケット２aに対して抜き差し自在に使用される。

特許文献１に記載されているように、半導体メモリカード１の基板にはＥＥＰＲＯＭやそれを制御するコントローラなどが実装されるが、一般的には、半導体メモリカード１の基板には、両面又は多層のプリント配線板が用いられている。

図６に、両面プリント配線板の断面図を示す。両面プリント配線板１０は、繊維補強した樹脂（プリプレグの硬化物）からなる絶縁層１１を有し、その両面に配線層１２が形成されている。配線層１２は、図示しないスルーホール内めっき等により互いに導通されており、いずれか一方の配線層１２の端部には、端子部１ａが形成される。

上記半導体メモリカード１用の両面プリント配線板１０において、もっぱら強度上の観点から、絶縁層１１にはガラス繊維で補強されたエポキシ樹脂などが用いられているが、これによると次のような問題があった。

すなわち、半導体メモリカード１は電子機器２側に設けられているソケット２ａに対して抜き差しされるが、その際、両面プリント配線板１０の端子部１ａの端面から、絶縁層１１に含まれるガラス繊維の破断粉（ガラス粉）が落ち、その一部が端子部１ａに付着することがある。

そうすると、半導体メモリカード１をソケット２ａに対して繰り返し抜き差しする回数が増えるに伴って、端子部１ａおよび／またはソケット２ａのコンタクト端子に、傷がついて接触抵抗が増大し、極端な場合には半導体メモリカード１に対するデータの書き込み／読み出しができなくなることがある。

なお、プリント配線板の端面を保護する技術として、紫外線硬化型樹脂を用いて基板端面を封止する技術が知られているが（例えば、特許文献２）、基板端面の封止は、回路加工時に酸等による浸食を防止するために行われており、加工終了後に封止部分を切り落とす旨が記載されている。

一方、上記のごとき、基板の端子部の抜き差しによる問題は、半導体メモリカード用基板に限らず、パーソナルコンピュータの拡張ボードのエッジコネクタ端子などでも、広く問題となり得る課題である。
特開２００３−９９７２９号公報 特開平５−１５２７２９号公報

そこで、本発明の目的は、簡易な方法で、端子部の絶縁層からの破断粉の脱落を可及的に少なくすることができるプリント配線板およびその製造方法、並びに半導体メモリカード用基板を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。

即ち、本発明のプリント配線板は、繊維補強された絶縁層と、少なくともその片面に形成された配線層とを備え、その配線層の一部によって挿入型の端子部が形成されたプリント配線板において、少なくとも前記端子部の先端端面の絶縁層が被覆樹脂で被覆されていることを特徴とする。

本発明のプリント配線板によると、挿入型端子部の先端端面の絶縁層が被覆樹脂で被覆されているため、これによって絶縁層に含まれる補強繊維が保護されるので、簡易な方法により破断粉の発生や脱落が生じにくくなる。

上記において、ソルダレジスト層を備え、そのソルダレジスト層が延設されて前記被覆樹脂を構成していることが好ましい。その場合、ソルダレジスト層が端子部の先端端面まで境目なく連続するため、端子部の抜き差しにおける被覆樹脂の耐久性を向上させることができる。また、ソルダレジスト層の形成工程において、端子部の先端端面の被覆を行うことができるため、より簡易な方法で、補強繊維の破断粉の発生や脱落が生じにくくすることができる。

また、前記端子部の先端端面は、中央付近が最も厚くなるような断面を有する被覆樹脂で被覆されていることが好ましい。これによって、端子部をコネクタへ抜き差しする際に、スムーズな挿入が行え、被覆樹脂の耐久性をより向上させることができる。

一方、本発明のプリント配線板の製造方法は、繊維補強された絶縁層と、少なくともその片面に形成された配線層とを備え、その配線層の一部に端子部が形成されたプリント配線板の前駆体に、ソルダレジスト層を形成する際に、挿入型の端子部を形成すべく予めその先端端面を形成しておき、その先端端面までソルダレジスト層を延設して、前記先端端面の絶縁層を被覆する工程を有することを特徴とする。

本発明の製造方法によると、予め端子部の先端端面を形成した後、ソルダレジスト層を形成する際に、当該端面まで延設して絶縁層を被覆するため、ソルダレジスト層の形成工程を利用して、端子部の絶縁層からの破断粉の脱落を可及的に少なくすることができるプリント配線板を製造することができる。

上記において、前記ソルダレジスト層の形成が、感光性樹脂を用いた静電スプレー塗装で行われることが好ましい。感光性樹脂を用いることで、露光・現像により、微細なパターンに対応でき、静電スプレー塗装により、端子部の先端端面までムラなく樹脂を被覆することができる。

他方、本発明の半導体メモリカード用基板は、上記いずれかに記載のプリント配線板からなり、前記挿入型の端子部がデータ入出力用端子部であることを特徴とする。半導体メモリカード用基板は、最近、特に薄型化しており、抜き差し時の外力負荷や変形などにより、補強繊維の破断粉が脱落する問題が顕著であったため、これを防止できる本発明のプリント配線板が特に有効となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のプリント配線板の一例を示す一部破断した要部斜視図である。

本発明のプリント配線板は、図１に示すように、繊維補強された絶縁層１１と、少なくともその片面に形成された配線層１２とを備える。本実施形態では、絶縁層１１の両面に配線層１２が形成された半導体メモリカード用の両面プリント配線板の例を示す。

絶縁層１１は、補強繊維１１ａで補強されており、繊維不織布や繊維織布に樹脂が含浸されたものや、短繊維を分散した樹脂などが挙げられる。当該樹脂としては、プリント配線板の絶縁層に使用される熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、耐熱性樹脂などが何れも使用でき、例えばエポキシ、フェノール、ポリイミド、ＢＴレジン、ポリエステルなどが挙げられる。

補強繊維１１ａとしては、ガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維などが挙げられるが、本発明は、補強繊維１１ａがガラス繊維やセラミック繊維などの無機繊維の場合に、破断粉の発生の問題が生じ易いため、特に有効となる。プリント配線板は、一般的にその集合体である前駆体として製造工程が実施され、最終的に個々のプリント配線板がルータ等で切断（外形加工）されるため、絶縁層１１の端面には補強繊維１１ａが露出している。参考のために、パンチングにより形成した絶縁層１１の端面付近の断面の顕微鏡写真を図３に示す。

配線層１２は、端子パターン１２ａと、回路パターン１２ｂとを備えており、その一部である端子パターン１２ａによって、挿入型の端子部Ｔが形成されている。配線層１２は、銅、銅合金、銀などで形成することができ、端子パターン１２ａ又はそれを含む全体が、金などの貴金属でメッキされるのが通常である。

本発明では、図１に示すように、少なくとも端子部Ｔの先端端面ＴＥの絶縁層１１が被覆樹脂１３ａで被覆されていることを特徴とする。本実施形態では、ソルダレジスト層１３を備え、そのソルダレジスト層１３が延設されて前記被覆樹脂１３ａを構成している例を示す。

ソルダレジスト層１３の形成は、従来、配線層１２の形成された面だけに行われていたが、本実施形態では、先端端面ＴＥだけでなく、端子部Ｔの側面にも被覆樹脂１３ｂを形成している。これによって、端子部Ｔの側面からの破断粉の脱落を防止することができる。

また、端子パターン１２ａの先端側表面にも、被覆樹脂１３ｃを形成すると共に、端子パターン１２ａの側部表面にも、被覆樹脂１３ｄを形成している。これによって、端子部Ｔの周囲表面からの破断粉の脱落を防止することができる。

本実施形態では、端子部Ｔの先端端面ＴＥは、中央付近が最も厚くなるような断面を有するように、被覆樹脂１３ａで被覆されている。これは被覆樹脂１３ｂについても同様である。このように、中央付近を最も厚くするためには、別途面取り加工などを行ってもよいが、樹脂を塗布する際に、厚み制御を行うのが好ましい。当該厚み制御は、静電スプレー塗装によれば、容易に行うことができる。図４は、ルータ加工により形成した絶縁層１１の端面付近に、下記の条件で被覆樹脂を静電スプレー塗装した結果を示す顕微鏡写真である。

〔静電スプレー塗装の条件〕
樹脂：ソルダレジスト用エポキシ樹脂、ハンツマン製
塗布条件：回転霧化式静電スプレーを使用、印加電圧−５０〜−１０ｋＶ、ベル回転数８０００〜３００００ｒｐｍ
硬化条件：塗布後予備硬化９５℃３０分、現像後本硬化１５０℃６０分
端子部Ｔの先端端面ＴＥに形成する被覆樹脂１３ａの厚みは、平均値で１０〜２０μｍが好ましく、最も厚い部分で２５〜４０μｍが好ましく、最も薄い部分で１〜５μｍが好ましい。最も薄い部分が１μｍ未満であると、絶縁層１１の補強繊維１１ａの保護や破断粉の脱落防止がしにくくなる傾向がある。また、厚みの平均値が２０μｍを超えると、ソルダレジスト層１３全体の厚みも増加する傾向があり、プリント配線板の薄型化に対応しにくくなる。これらの点は被覆樹脂１３ｂについても同様である。

以上のようなプリント配線板は、図２（Ａ）〜（Ｆ）に示すような本発明の製造方法によって好適に製造することができる。即ち、本発明の製造方法は、繊維補強された絶縁層１１と、少なくともその片面に形成された配線層１２とを備え、その配線層１２の一部に端子部Ｔが形成されたプリント配線板の前駆体に、ソルダレジスト層１３を形成する際に、挿入型の端子部Ｔを形成すべく予めその先端端面ＴＥを形成しておき、その先端端面ＴＥまでソルダレジスト層１３を延設して、前記先端端面ＴＥの絶縁層１１を被覆する工程を有することを特徴とする。

プリント配線板の前駆体に予めその先端端面ＴＥを形成する時期は、配線層１２の形成前、または配線層１２の形成後のいずれでもよいが、本実施形態では、配線層１２の形成前に、直線状に開口ＲＯを形成して、端子部Ｔの先端端面ＴＥを形成する例を示す。

繊維補強された絶縁層１１に配線層１２を形成するには、例えば図２（Ａ）に示すような、絶縁層１１の両面に銅箔１５ａ，１５ｂが積層された銅張積層板を用い、これを所望のパターンでエッチングすればよい。

配線層１２の形成前に、端子部Ｔの先端端面ＴＥを形成する場合、例えば図２（Ｂ）に示すように、銅張積層板の所定の位置に直線状に開口ＲＯを形成すればよい。開口ＲＯを形成する方法としては、ルータ加工、切削加工、パンチングなど何れでもよいが、微細加工が可能で補強繊維の損傷が少ないことから、ルータ加工が好ましい。

次いで、図２（Ｃ）に示すように、エッチングにより、端子パターン１２ａと回路パターン１２ｂとを備える配線層１２を形成する。エッチングの方法は、例えば所望のパターンが形成されたエッチングレジストを積層した後、銅用のエッチング液でエッチングを行えばよい。

両面プリント配線板の場合、両側の配線層１２を導電接続するために、めっきスルーホールや接続ビアなどが通常形成される。なお、配線層１２の形成後、必要に応じて、貴金属メッキが行われる。

次いで、図２（Ｄ）〜（Ｅ）に示すように、ソルダレジスト層１３を形成するが、その際に、先端端面ＴＥまでソルダレジスト層１３を延設して、先端端面ＴＥの絶縁層１１を被覆する。ソルダレジスト層１３の形成は、スクリーン印刷などの印刷法や、感光性樹脂を用いて全面に塗工、露光・現像して所望のパターンを形成する方法などが挙げられる。全面に塗工する方法としては、ロールコーター法、ディップ法、カーテンコート法などが可能であるが、本発明では、ソルダレジスト層１３の形成を静電スプレー塗装で行うことが好ましい。

静電スプレー塗装において、スプレーノズル１６から噴霧された荷電塗料粒子は、電圧の印加で形成される電界の影響を受けて前駆体上に塗着し、乾燥によって感光性樹脂の塗膜が形成される。

塗料としては、プリント基板のソルダレジスト用の液状レジストが使用され、ネガ型フォトレジスト、ポジ型フォトレジストのいずれも使用することができる。

静電スプレー塗装条件は、特に限定されるものではなく適宜行うことができる。例えば、ベル型（回転霧化式）静電スプレーを使用する場合には、通常、印加電圧−５０〜−１０ｋＶ、ベル回転数８０００〜３００００ｒｐｍ、塗料吐出量５０〜５００ｃｃ／分、スプレーノズルと基板との距離７０〜３００ｃｍの条件であることが好適である。

このような塗工・乾燥後に、所望のパターンで露光・現像が行われて、実装用のパッドや端子部などが、ソルダレジスト層１３から露出される。

次いで、図２（Ｆ）に示すように、プリント配線板の前駆体から、プリント配線板を切り出す外形加工を行う。この工程も、ルータ加工などで行うことができる。プリント配線板は、必要に応じて洗浄、シンボル印刷などが行われる。

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、本発明のプリント配線板が両面プリント配線板である場合を例示したが、本発明のプリント配線板は、多層プリント配線板や片面プリント配線板であってもよい。多層プリント配線板の場合には、複数の絶縁層を有するので、１層以上、好ましくは全層の絶縁層に対して、端子部の先端端面を被覆樹脂で被覆すればよい。

（２）前述の実施形態では、プリント配線板がソルダレジスト層を備え、そのソルダレジスト層が延設されて端子部の先端端面が被覆樹脂で被覆されている例を示したが、端子部の先端端面を別途被覆樹脂で被覆してもよい。

その場合、プリント配線板の単数又は複数の積層物の端子部の先端を被覆樹脂の塗料にディッピングする方法や、積層物の端子部の先端端面に対してスプレー塗装を行う方法などが挙げられる。このとき感光性樹脂以外の被覆樹脂も使用可能である。

（３）前述の実施形態では、プリント配線板が半導体メモリカード用基板である場合の例を示したが、本発明のプリント配線板は、配線層の一部によって挿入型の端子部が形成されたプリント配線板であればよく、例えばパーソナルコンピュータの拡張ボードや各種のエッジコネクタを有する電子機器類の配線基板などであってもよい。

（４）前述の実施形態では、エッチングにより配線層を形成する製造方法の例を示したが、本発明では、パターンメッキ（アディティブ法、セミアディティブ法）によって配線層を形成してもよい。その場合、絶縁層に対して、予めルータ等で端子部の先端端面を形成しておけばよく、また、配線層の形成後に端子部の先端端面を形成してもよい。

（５）前述の実施形態では、直線状の開口によって端子部の先端端面のみを形成する例を示したが、本発明では、端子部の周囲全体を形成すべくコの字状の開口を形成したり、あるいは個々のプリント配線板の外形加工により形成してもよい。

本発明のプリント配線板の一例を示す一部破断した要部斜視図 本発明のプリント配線板の製造方法の一例を示す工程図 パンチングにより形成した端面付近の断面の顕微鏡写真 ルータ加工により形成した端面付近に被覆樹脂を静電スプレー塗装した断面の顕微鏡写真 従来のプリント配線板の使用例を示す斜視図 従来のプリント配線板の一例を示す断面図

符号の説明

１１ 絶縁層
１２ 配線層
１２ａ 端子パターン
１３ ソルダレジスト層
１３ａ ソルダレジスト層（被覆樹脂）
Ｔ 端子部
ＴＥ 先端端面

Claims (6)

1. 繊維補強された絶縁層と、少なくともその片面に形成された配線層とを備え、その配線層の一部によって挿入型の端子部が形成されたプリント配線板において、
   少なくとも前記端子部の先端端面の絶縁層が被覆樹脂で被覆されていることを特徴とするプリント配線板。
2. ソルダレジスト層を備え、そのソルダレジスト層が延設されて前記被覆樹脂を構成している請求項１記載のプリント配線板。
3. 前記端子部の先端端面は、中央付近が最も厚くなるような断面を有する被覆樹脂で被覆されている請求項１又は２に記載のプリント配線板。
4. 繊維補強された絶縁層と、少なくともその片面に形成された配線層とを備え、その配線層の一部に端子部が形成されたプリント配線板の前駆体に、ソルダレジスト層を形成する際に、挿入型の端子部を形成すべく予めその先端端面を形成しておき、その先端端面までソルダレジスト層を延設して、前記先端端面の絶縁層を被覆する工程を有するプリント配線板の製造方法。
5. 前記ソルダレジスト層の形成が、感光性樹脂を用いた静電スプレー塗装で行われる請求項４記載のプリント配線板の製造方法。
6. 請求項１〜３いずれかに記載のプリント配線板からなり、前記挿入型の端子部がデータ入出力用端子部である半導体メモリカード用基板。

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