JP2007012886A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 摩耗防止用のパッドにメッキが施されたプリント配線板を製造する。
【解決手段】 基準線１５に向かって延在する第１及び第２の端子電極１８及び２０と、第２の端子電極２０と基準線１５との間に配置された導電性のパッド２２と、第１端子電極１８から基準線１５を横断してパッド２２まで延びる第１の配線３０を基板上に形成する。次に、第１の端子電極１８及び第１の配線３０を介してパッド２２に電流を流し、電解メッキ法によってパッド２２をメッキする。この後、基準線１５に沿って基板１０を分割する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、プリント配線板の製造方法に関する。

プリント配線板には、別のプリント配線板に設けられたソケットに挿着されるカードエッジコネクタを有するものがある。カードエッジコネクタには、配線板のエッジに向かって延びる複数の端子電極が設けられている。これらの端子電極はカードエッジコネクタをソケットに差し込んだとき、ソケット内の端子電極（以下、「ソケット電極」と呼ぶ）と電気的に接続される。

カードエッジコネクタの端子電極の先端と配線板のエッジとの間隔は、各端子電極に信号を流すタイミングに応じて決められる。したがって、通常、端子電極のなかには配線板のエッジに近接するもののほかに、エッジから十分な間隔を隔てたものが含まれる。このような端子電極と配線板のエッジとの間では、配線板の表面が露出することになる。そのため、配線板をソケットに挿着すると、ソケット電極は端子電極に接続する前に、配線板の表面と直接擦れ合うことになる。

配線板とソケット電極との摩擦はソケット電極の表面に施されたメッキを剥離させる恐れがある。また、一般的な基板の材料（例えば、ガラスエポキシ材）は比較的軟らかいため、ソケット電極との摩擦で基板表面が削れてしまい、削れ屑が電気的な接触不良を引き起こす恐れもある。

配線板の表面とソケット電極が直接擦れ合うことを防ぐため、下記の特許文献１は、端子電極の先端と配線板のエッジとの間に、配線板の表面よりも摩擦の小さいパッド状の部材を配置している。以下ではこの部材を「摩耗防止パッド」と呼ぶ。
特開平０８−１４８７８９号公報

摩耗防止パッドは、ソケット電極の表面の硬度にできるだけ近い硬度を有することが好ましい。特に、高信頼性が要求される場合は、摩耗防止用パッドをソケット電極と同じ材料でメッキすることが好ましい。しかし、摩耗防止パッドは端子電極と電気的に非導通なため、摩耗防止パッドにメッキを施すことは容易ではない。

そこで、本発明は、摩耗防止用のパッドをメッキすることの可能なプリント配線板の製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係るプリント配線板の製造方法は、所定の基準線に向かって延在する第１及び第２の端子電極と、第２の端子電極と基準線との間に配置された導電性のパッドと、第１端子電極から基準線を横断してパッドまで延びる第１の配線とを基板上に形成する第１工程と、第１の端子電極及び第１の配線を介してパッドに電流を流し、電解メッキ法によってパッドをメッキする第２工程と、基準線に沿って基板を分割する第３工程と、を備えている。

第１の配線を設けることにより、第１の端子電極とパッドとが電気的に導通状態となるので、電解メッキ法によりパッドにメッキを施すことが可能になる。その後、基準線に沿って基板を分割すると、第１の配線が分断されるので、第１の端子電極とパッドは電気的に非導通状態となる。これにより、プリント配線板の適切な動作が確保される。

第１工程は、第１及び第２の端子電極、パッド並びに第１の配線を基板の表面に形成するとともに、第１の端子電極から延びて基板を貫通する導体を形成し、かつ、当該導体から延びる第２の配線を基板の裏面に形成してもよい。第２工程は、第２の配線、導体、第１の端子電極及び第１の配線を介してパッドに電流を流してもよい。

本発明によれば、摩耗防止用のパッドをメッキすることの可能なプリント配線板の製造方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１及び図２は、本実施形態におけるプリント配線板の製造工程を示す斜視図である。本実施形態では、図２に示されるプリント配線板５０を製造する。このプリント配線板５０は、カードエッジコネクタ５２を有しており、カードエッジコネクタ５２は、互いに離間した複数の端子電極１８及び２０を有している。これらの端子電極は、プリント配線板５０のエッジ２６の付近に並列に配置されている。カードエッジコネクタ５２は、図示しない別のプリント配線板上に設けられたソケットに差し込まれて使用される。ソケットには、端子電極１８及び２０に一対一に対応する端子電極、すなわちソケット電極が設けられている。カードエッジコネクタ５２がソケットに差し込まれると、端子電極１８及び２０の各々がソケット電極と接触し、電気的に導通状態となる。

以下では、図２を参照しながら、プリント配線板５０の構造をより詳細に説明する。プリント配線板５０は、基板５１の表面５１ａに設けられた配線パターン１６、第１端子電極１８、複数の第２端子電極２０、及び摩耗防止パッド２２を有している。表面５１ａには、図示しない電子回路も設けられており、配線パターン１６の少なくとも一部がこの電子回路に接続されている。

各配線パターン１６の先端は、第１端子電極１８又は第２端子電極２０のいずれかに接続されている。これらの端子電極の各々は、細長い方形の平面形状を有しており、各配線パターン１６の先端からエッジ２６に向かって延びている。第１端子電極１８の先端１８ａはエッジ２６に近接しているのに対し、第２端子電極２０の各々の先端２０ａは、第１端子電極１８の先端１８ａに比べてエッジ２６から遠い位置に配置されている。

カードエッジコネクタ５２をソケットに差し込んだときに端子電極１８、２０がソケット電極と接触する順序は、端子電極１８、２０の先端とエッジ２６との距離に応じて定まる。つまり、端子電極１８、２０は、端子電極１８、２０の先端からエッジ２６までの距離が短いほど早くソケット電極と接触する。本実施形態では、エッジ２６に最も近い先端を有する第１端子電極１８が最初にソケット電極と接触し、エッジ２６から最も遠い先端を有する第２基板電極２０が最後にソケット電極と接触する。

摩耗防止パッド２２は、基板５１の上面５１ａにおいて、第２端子電極２０の先端２０ａとエッジ２６との間に配置されている。摩耗防止パッド２２は、プリント配線板５０の表面５０ａを覆うことにより、ソケット電極及びプリント配線板５０の摩耗を低減する。摩耗防止パッド２２が設けられていないと、基板５１の表面５１ａとソケット電極とが直接接触して擦れ合うことになり、ソケット電極のメッキが剥離したり、基板の削れ屑が電気的な接触不良を引き起こすおそれがある。摩耗防止パッド２２は、このようなソケット電極及び基板の摩耗を抑えるために設けられている。

摩耗防止パッド２２の表面は、基板５１の表面５１ａよりもソケット電極との摩擦が小さい材料によって覆われている。この材料は、ソケット電極の表面の硬度にできるだけ近い硬度を有することが好ましい。本実施形態では、ソケット電極が金メッキされているものとし、それに応じて摩耗防止パッド２２も金メッキされる。なお、図２では、金メッキされた箇所が斑点模様で示されている。

摩耗防止パッド２２は、第１及び第２端子電極１８、２０から離間しており、したがって、これらの端子電極とは電気的に非導通である。これは、上述した端子電極１８、２０とソケット電極との接触順序を維持するためである。

第１及び第２端子電極１８、２０の各々において配線パターン１６に近い端部には、それぞれメッキスルーホール２４が接続されている。各メッキスルーホール２４は、端子電極１８、２０から基板５１を貫通して、基板５１の裏面５１ｂまで延びている。メッキスルーホール２４の内壁は導体２４ａによって覆われている。この導体２４ａは、スルーホール２４を充填していてもよい。基板５１の裏面５１ｂ上では、メッキスルーホール２４の端部に電解メッキ用の配線２８が接続されている。この配線２８は、メッキスルーホール２４の端部から基板５１のエッジ２９に向かって延びている。

以下では、図１及び図２を参照しながら、プリント配線板５０の製造方法を説明する。まず、図１に示される基板１０を用意する。この基板１０は、上述した基板５１に相当する主要部１２に加えて、捨て板部１４を有している。後述するように、プリント配線板５０のエッジ２６は、主要部１２と捨て板部１４を基準線１５に沿って切り離すことにより形成される。

次に、主要部１２の表面１２ａ上に、配線パターン１６、第１及び第２端子電極１８及び２０、並びに摩耗防止パッド２２を形成する。端子電極１８及び２０は、基準線１５に向かって延在する、摩耗防止パッド２２は、第２端子電極２０と基準線１５との間に配置される。また、主要部１２の上面１２ａ及び捨て板部１４の上面１４ａに跨って、電解メッキ用の配線３０を形成する。この配線３０は、第１端子電極１８から基準線１５を横断して摩耗防止パッド２２まで延び、第１端子電極１８と摩耗防止パッド２２とを電気的に導通させる。

更に、主要部１２を貫通するメッキスルーホール２４を形成するとともに、主要部１２の裏面１２ｂ上に電解メッキ用の配線２８を形成する。メッキスルーホール２４は、主要部１２に貫通孔を形成した後、その貫通孔の内壁を導体２４ａで被覆し、あるいは貫通孔を導体２４ａで充填することにより形成することができる。導体２４ａは、主要部１２を貫通し、端子電極１８、２０と配線２８との間に延在する。

本実施形態では、配線パターン１６、端子電極１８及び２０、摩耗防止パッド２２、並びに配線２８及び３０がニッケルから形成される。この時点では、これらに金メッキは施さない。

なお、配線パターン１６、端子電極１８及び２０、摩耗防止パッド２２、導体２４、並びに配線２８及び３０を形成する順序は任意である。

次に、配線パターン１６、端子電極１８及び２０、並びに摩耗防止パッド２２を電解メッキ法により金メッキする。周知のように、電解メッキ法は、被処理物に電流を流すことにより金属イオンを被処理物の表面に析出させ、金属の被膜を形成する。この方法では、金属が溶けてイオン化している溶液、すなわち電解メッキ液に被処理物が浸漬される。電解メッキ液には、メッキ材料、または電解メッキ液に対して不溶性の材料からなる陽極も浸漬される。被処理物を陰極として使用し、陽極及び陰極間に電圧を印加して被処理物に電流を流す。これにより、電解メッキ液中の金属が被処理物の表面に析出し、被膜を形成する。こうして、被処理物が金属メッキされる。

本実施形態では、配線パターン１６、端子電極１８及び２０、並びに摩耗防止パッド２２が陰極として使用される。また、これらの表面を金メッキするため、電解金メッキ液が使用される。基板１０を電解金メッキ液に浸し、配線２８に電流を流すと、その電流は導体２４ａを介して端子電極１８及び２０、並びに配線パターン１６に流れる。また、第１端子電極１８と摩耗防止パッド２２とは、配線３０を介して電気的に導通しているので、第１端子電極１８から摩耗防止パッド２２にも電流が流れる。こうして、配線パターン１６、第１端子電極１８、第２端子電極２０及び摩耗防止パッド２２が同時に金メッキされる。

第１端子電極１８と摩耗防止パッド２２とをつなぐ配線３０の幅は、電解メッキに必要な電流容量に応じて決まる。通常、電流は小さいため、配線３０の厚さが１８μｍの場合、配線３０の幅は１００μｍ程度あれば十分である。また、後述する捨て板部１４の切断を容易にするためには、配線３０をできるだけ細くすることが望ましい。配線３０の幅が１００μｍ程度であれば、捨て板部１４を容易に切断することができる。

端子電極１８及び２０、並びに摩耗防止パッド２２におけるニッケル及び金の厚さは、カードエッジコネクタの規格により、信頼性のグレードに応じて様々に規定されている。例えば、光通信のＳＦＰ規格では、ニッケルの厚さが１．２７μｍ以上、金の厚さが０．３８μｍ以上と規定されている。

金メッキが完了したら、図２に示されるように、基準線１５に沿って基板１０を分割し、捨て板部１４を除去する。基板１０の分割は、例えば、ルーター加工やＶ溝加工によって実施することができる。

ルーターを用いる場合、基準線１５に沿ってミル上の回転刃を移動させ、主要部１２から捨て板部１４を切り離す。更に、ルーターを用いて基板１０の外形を加工してもよい。ルーター加工幅は、通常、１〜２ｍｍである。捨て板部１４の除去に伴って配線３０が分断されるので、第１端子電極１８と摩耗防止パッド２２とは電気的に非導通となる。この後、主要部１２上に必要な部品（配線パターン１６に接続される電子回路など）を実装すれば、プリント配線板５０が完成する。

Ｖ溝加工の場合は、金メッキの完了後、境界線１５に沿ってＶ溝を形成する。このＶ溝によって配線３０が分断されるので、第１端子電極１８と摩耗防止パッド２２とは電気的に非導通となる。この後、主要部１２上に必要な部品を実装してから、主要部１２と捨て板部１４とをＶ溝に沿って機械的に分割する。これにより、プリント配線板５０が得られる。Ｖ溝の寸法は、基板１０の厚さに依存するが、通常、Ｖ溝の幅は、基板１０の厚さの２割程度に定められる。

以下では、本実施形態の利点を説明する。捨て板部１４の上面１４ａに電解メッキ用の配線３０を設けて第１端子電極１８と摩耗防止パッド２２とを導通させることにより、摩耗防止パッド２２を金属でメッキすることが可能になる。したがって、摩耗防止パッド２２とソケット電極を同じ材料でメッキすることにより、ソケット電極の摩耗を軽減することができる。

メッキ終了後、摩耗防止パッド２２と第1端子電極１８とを繋ぐ配線３０が分断されるので、各摩耗防止パッド２２は第１端子電極１８と非導通にされる。これにより、プリント配線板５０をソケットに差し込んだときの不適切な動作を防止することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

上記実施形態では、摩耗防止パッド２２を金でメッキするが、他の金属でメッキしてもよい。ソケット電極のメッキの摩耗を防止するためには、摩耗防止パッド２２とソケット電極を同じ材料でメッキすることが好ましい。

プリント配線板の製造工程を示す斜視図である。 プリント配線板の製造工程を示す斜視図である。

符号の説明

１０…基板、１２…主要部、１４…捨て板部、１５…基準線、１６…配線パターン、１８…第１端子電極、２０…第２端子電極、２２…摩耗防止パッド、２４…メッキスルーホール、２４ａ…導体、２６…基板エッジ、２８…電解メッキ用の配線、２９…基板エッジ、３０…電解メッキ用の配線、５０…プリント配線板、５１…基板、５２…カードエッジコネクタ。

Claims (2)

1. 所定の基準線に向かって延在する第１及び第２の端子電極と、前記第２の端子電極と前記基準線との間に配置された導電性のパッドと、前記第１端子電極から前記基準線を横断して前記パッドまで延びる第１の配線とを基板上に形成する第１工程と、
   前記第１の端子電極及び前記第１の配線を介して前記パッドに電流を流し、電解メッキ法によって前記パッドをメッキする第２工程と、
   前記基準線に沿って前記基板を分割する第３工程と、
   を備えるプリント配線板の製造方法。
2. 前記第１工程は、前記第１及び第２の端子電極、前記パッド並びに前記第１の配線を前記基板の表面に形成し、前記第１の端子電極から延びて前記基板を貫通する導体を形成し、かつ、当該導体から延びる第２の配線を前記基板の裏面に形成し、
   前記第２工程は、前記第２の配線、前記導体、前記第１の端子電極及び前記第１の配線を介して前記パッドに電流を流す、
   請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
   

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