JP2007208204A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開口部周辺におけるクラック発生を防ぐと共に、生産効率に優れたプリント配線板の製造方法を提供すること。
【解決手段】開口部１１を形成してなると共に開口部１１の周囲における表面に導体配線１２を設けてなるプリント配線板１を製造する方法。プリント配線板１を押さえ付けるストリッパ２１とストリッパ２１の内側においてプリント配線板１を打ち抜くパンチ２２とを有する打抜き機２を用いて開口部１１を形成する。プリント配線板１の表面に、導体配線１２を覆うと共に平坦な表面３１を有する樹脂層３を形成する。その後、樹脂層３の表面３１にストリッパ２１を当接させた状態で、パンチ２２をスライドさせることにより、開口部１１を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、開口部を形成してなると共に該開口部の周囲における表面に導体配線を設けてなるプリント配線板を製造する方法に関する。

従来より、ＢＯＣ（Board On Chip）基板、ＣＯＢ（Chip On Board）基板、或いはＩＣパッケージなど、図１０、図１１に示すごとく、開口部９１を形成してなると共に該開口部９１の周囲における表面に導体配線９２を設けてなるプリント配線板９がある（特許文献１参照）。かかるプリント配線板９の開口部９１を形成するに当っては、図１０に示すごとく、打抜き機を用いてプリント配線板９を輪郭９１１に示すように打抜いた後に、輪郭９１２に示すようにルーター加工によって開口部９１の大きさを所望の大きさに拡げるといった方法を採る。その後、ルーター加工の際に発生した導体配線９２のバリを除去する。

しかしながら、上記従来の製造方法においては、以下の問題がある。
即ち、上記製造方法によれば、打抜き加工とルーター加工とを行う必要があり、工数が多くなるという問題がある。更には、ルーター加工を行うと、ルーター加工の際に発生した導体配線９２のバリを除去する工程を行う必要もある。その結果、製造コストの低減、生産効率の向上が困難となるおそれがある。

一方、単に、上記打ち抜き加工によって、一度に所望の大きさの開口部９１を形成しようとすると、プリント配線板９にクラックが発生するおそれがある。即ち、打ち抜き加工に当たっては、図１１に示すごとく、プリント配線板９を押さえ付けるストリッパ８１と該ストリッパ８１の内側において上記プリント配線板９を打ち抜くパンチとを有する打抜き機（図１〜図３参照）を用いる。そして、ストリッパ８１をプリント配線板９の表面に当接させた状態で、パンチをスライドさせる。このとき、ストリッパ８１は、プリント配線板９の表面に形成された導体配線９２に当接することとなり、導体配線９２の間においては、ストリッパ８１とプリント配線板９との間に隙間９３が生じることとなる。

この状態で、パンチをスライドさせてプリント配線板９を打ち抜くとき、パンチがプリント配線板９に当たる際に、プリント配線板９のうちの上記隙間９３に面する部分、即ちプリント配線板９における導体配線９２がない部分が、パンチが当たる衝撃で、部分的に大きな応力が働くおそれがある。その結果、この部分にクラック９８が生じるおそれがある。

特開平１１−２８４３４７号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、開口部周辺におけるクラック発生を防ぐと共に、生産効率に優れたプリント配線板の製造方法を提供しようとするものである。

本発明は、開口部を形成してなると共に該開口部の周囲における表面に導体配線を設けてなるプリント配線板を製造する方法であって、
上記プリント配線板を押さえ付けるストリッパと該ストリッパの内側において上記プリント配線板を打ち抜くパンチとを有する打抜き機を用いて上記開口部を形成するに当り、
上記プリント配線板の表面に、上記導体配線を覆うと共に平坦な表面を有する樹脂層を形成した後、
上記樹脂層の表面に上記ストリッパを当接させた状態で、上記パンチをスライドさせることにより、上記開口部を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法にある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記プリント配線板の製造方法においては、上記打抜き機を用いて上記開口部を形成するのに先立ち、上記プリント配線板の表面に上記樹脂層を形成する。そして、該樹脂層の平坦な表面に上記ストリッパを当接した状態で、パンチをスライドさせてプリント配線板を打抜き、開口部を形成する。

それ故、上記ストリッパは、プリント配線板の表面の樹脂層に対して、隙間を生じることなく当接することができる。即ち、ストリッパは、プリント配線板の表面に形成された導体配線において局部的に当接することはなく、導体配線の間において、ストリッパとプリント配線板との間に隙間が生じることを防ぐことができる。

これにより、プリント配線板をパンチによって打ち抜くとき、プリント配線板にパンチが当たる際にも、上記ストリッパが開口部の周囲を均等に押えた状態となっているため、プリント配線板の開口部の周囲において部分的に大きな応力が働くことを防ぐことができる。
また、樹脂層を形成することにより、ストリッパとプリント配線板との間のクッション性を確保して、パンチが当たる際の衝撃の負荷を吸収することができる。
その結果、プリント配線板の開口部の周囲にクラックが生じることを防ぐことができる。

また、上記のごとく、プリント配線板にクラックを生じさせることなく開口部を形成することができるため、開口部の形成に当って、例えば打抜き加工とルーター加工との双方を行う必要がなく、工数を少なくすることができる。更に、ルーター加工を行う必要がないため、ルーター加工の際に発生する導体配線のバリを除去する工程を行う必要もない。その結果、製造コストの低減、生産効率の向上を図ることができる。

以上のごとく、本発明によれば、開口部周辺におけるクラック発生を防ぐと共に、生産効率に優れたプリント配線板の製造方法を提供することができる。

本発明（請求項１）において、上記プリント配線板は、例えばＢＯＣ（Board On Chip）基板、ＣＯＢ（Chip On Board）基板、或いはＩＣパッケージ等の半導体搭載用のプリント配線板とすることができ、上記開口部は、例えば半導体搭載部とすることができる。また、上記開口部の周囲に配設された上記導体配線は、例えばボンディングパッドとすることができる。
また、上記樹脂層としては、例えば、剥離可能なマスキング材を用いることができる。

また、上記開口部を形成した後、上記樹脂層を剥離することが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記導体配線がボンディングパッドである場合など、導体配線を露出させる必要があるものについても、本発明を容易に適用することができる。

また、上記樹脂層は、５０〜１００μｍの厚みを有することが好ましい（請求項３）。
この場合には、開口部周辺におけるクラック発生を、より効果的に防ぐことができる。
上記厚みが５０μｍ未満の場合には、上記樹脂層のクッション性を充分に得ることが困難となり、パンチが当たる際に生ずる負荷を充分に吸収することが困難となるおそれがある。一方、上記厚みが１００μｍを超える場合には、上記ストリッパによって樹脂層の表面を押さえ付けたときに樹脂層が弾性変形しすぎて、プリント配線板を正確に固定することが困難となる。その結果、開口部の加工精度を高くすることが困難となるおそれがある。
なお、開口部周辺におけるクラック発生のより確実な防止及び開口部の加工精度の一層の向上の観点から、上記樹脂層の厚みは７０〜８０μｍであることが更に好ましい。

また、上記プリント配線板は、０．５ｍｍ以下の厚みを有することが好ましい（請求項４）。
この場合には、開口部周辺におけるクラック発生を防ぎつつ、開口部の形成を行うことができる。
上記厚みが０．５ｍｍを超える場合には、開口部周辺におけるクラック発生を充分に防ぐことが困難となるおそれがある。

また、上記開口部の形成と共に、上記プリント配線板の外形加工を行うことが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記外形加工を開口部の形成と同時に打抜き加工によって行うことができる。そのため、一層生産効率に優れたプリント配線板の製造方法を得ることができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかるプリント配線板の製造方法につき、図１〜図６を用いて説明する。
本例のプリント配線板の製造方法は、図５に示すごとく、開口部１１を形成してなると共に該開口部１１の周囲における表面に導体配線１２を設けてなるプリント配線板１を製造する方法である。
図１〜図３に示すごとく、プリント配線板１を押さえ付けるストリッパ２１と該ストリッパ２１の内側においてプリント配線板１を打ち抜くパンチ２２とを有する打抜き機２を用いて上記開口部１１を形成する。

この開口部１１の形成に当っては、上記プリント配線板１の表面に、上記導体配線１２を覆うと共に平坦な表面３１を有する樹脂層３を形成する。その後、図１、図４に示すごとく、樹脂層３の表面にストリッパ２１を当接させた状態で、図２に示すごとく、上記パンチ２２をスライドさせることにより、開口部１１を形成する。
そして、開口部１１を形成した後、樹脂層３を剥離する。

上記プリント配線板１は、ＢＯＣ（Board On Chip）基板であって、上記開口部１１は半導体搭載部である。また、図６に示すごとく、開口部１１の周囲に配設された導体配線１２は、ボンディングパッドである。
また、上記樹脂層３としては、剥離可能なビニル系誘導体樹脂からなるマスキング材（例えば、株式会社アサヒ化学研究所製、ストリップマスク ＃５０３Ｂ−ＳＨ）を用いる。

以下に、本例のプリント配線板の製造方法につき、具体的に説明する。
導体配線１２を樹脂基板１０の表面に設けたプリント配線板１を用意する。導体配線１２は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕのメッキにより形成される。また、導体配線１２の一部がボンディングパッドとなる。導体配線１２の厚みは、約２０μｍ程度である。また、上記プリント配線板１の厚みは約０．２ｍｍである。

上記プリント配線板１の表面に、導体配線１２を覆うように上記マスキング材を塗布して、樹脂層３を形成する。即ち、樹脂層３は、図４に示すごとく、導体配線１２の間に充填すると共に導体配線１２の上面をも覆うように形成される。また、樹脂層３の表面３１は平坦となるようにする。また、樹脂層３の厚みは５０〜１００μｍとする。

次いで、図１〜図３に示すごとく、上記打抜き機２を用いて開口部１１を形成する。打抜き機２は、ストリッパ２１と該ストリッパ２１に対してスライド移動するパンチ２２とを有する。パンチ２２は、形成しようとする開口部１１の形状に沿った断面形状を有する。ストリッパ２１は、パンチ２２をスライド可能に保持するスライド孔２１１を有すると共に、該スライド孔２１１の周囲の先端部に、先端当接部２１２を有する。該先端当接部２１２は、幅５０μｍ、高さ７０μｍに形成されている。
また、打抜き機２は、プリント配線板１を載置するダイ２３を有し、該ダイ２３には、パンチ２２及びパンチ２２によって打抜かれた打抜き片１９を通す下方孔２３１を有する。

図１、図４に示すごとく、ダイ２３の上にプリント配線板１を載置し、プリント配線板１に形成した樹脂層３の表面にストリッパ２１の先端当接部２１２を当接し、プリント配線板１を押さえ付けて保持する。このとき、ストリッパ２１の先端当接部２１２は、樹脂層３の表面３１に密着しており、両者の間に隙間は形成されていない。

次いで、図２に示すごとく、上記パンチ２２を下方へスライドさせることにより、プリント配線板１の一部を打抜く。これにより、開口部１１を形成する。また、パンチ２２の先端部２２１及び打抜き片１９は、ダイ２３の下方孔２３１に移動する。
次いで、図３に示すごとく、パンチ２２を上方へ引き抜き、パンチ２２の先端部２２１をストリッパ２２の先端当接部２１２よりも上方へ移動させる。このとき、パンチ２２の側面２２２は、プリント配線板１の開口部１１の内壁１１１を擦り、上方へ引き上げるような力が働く。しかし、プリント配線板１を、上方から、樹脂層３を介してストリッパ２１によって押さえつけているため、プリント配線板１の開口部１１の周辺部分が変形することはない。

また、上記開口部１１の形成と共に、上記プリント配線板１の外形加工を行う。即ち、外形加工を開口部１１の形成と同時に打抜き加工によって行う。
次いで、プリント配線板１を打抜き機２から取り外す。そして、樹脂層３を剥離する。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記プリント配線板の製造方法においては、上記打抜き機２を用いて上記開口部１１を形成するのに先立ち、上記プリント配線板１の表面に上記樹脂層３を形成する。そして、該樹脂層３の平坦な表面３１に上記ストリッパ２１を当接した状態で、パンチ２２をスライドさせてプリント配線板１を打抜き、開口部１１を形成する。

それ故、上記ストリッパ２１は、プリント配線板１の表面の樹脂層３に対して、隙間を生じることなく当接することができる。即ち、ストリッパ２１は、プリント配線板１の表面に形成された導体配線１２において局部的に当接することはなく、導体配線１２の間において、ストリッパ２１とプリント配線板１との間に隙間が生じることを防ぐことができる。

これにより、プリント配線板１をパンチ２２によって打ち抜くとき、プリント配線板１にパンチ２２が当たる際にも、上記ストリッパ２１が開口部２１１の周囲を均等に押えた状態となっているため、プリント配線板１の開口部１１の周囲において部分的に大きな応力が働くことを防ぐことができる。
また、樹脂層３を形成することにより、ストリッパ２１とプリント配線板１との間のクッション性を確保して、パンチ２２が当たる際の衝撃の負荷を吸収することができる。
その結果、プリント配線板１の開口部１１の周囲にクラックが生じることを防ぐことができる。

また、上記のごとく、プリント配線板１にクラックを生じさせることなく開口部１１を形成することができるため、開口部１１の形成に当って、例えば打抜き加工とルーター加工との双方を行う必要がなく、工数を少なくすることができる。更に、ルーター加工を行う必要がないため、ルーター加工の際に発生する導体配線１２のバリを除去する工程を行う必要もない。その結果、製造コストの低減、生産効率の向上を図ることができる。

また、開口部１１を形成した後、樹脂層３を剥離することにより、ボンディングパッドである導体配線１２を露出させることができる。
また、樹脂層３は５０〜１００μｍの厚みを有するため、開口部１１周辺におけるクラック発生を、より効果的に防ぐことができる。

また、プリント配線板１は、０．２ｍｍの厚みを有するため、開口部１１周辺におけるクラック発生を防ぎつつ、開口部１１の形成を行うことができる。
また、開口部１１の形成と共に、プリント配線板１の外形加工を行うことにより、外形加工を開口部１１の形成と同時に打抜き加工によって行うことができる。そのため、一層生産効率に優れたプリント配線板１の製造方法を得ることができる。

以上のごとく、本例によれば、開口部周辺におけるクラック発生を防ぐと共に、生産効率に優れたプリント配線板の製造方法を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図７、図８に示すごとく、本発明のプリント配線板の製造方法を用いた場合の、クラック発生の抑制効果を評価した例である。
即ち、上記実施例１に示す方法を用いて、プリント配線板１に開口部１１を形成したとき、開口部１１の周辺に発生したクラック（白化領域１８）の大きさとその個数を測定した。

用いたプリント配線板１の厚みは０．２ｍｍであり、図５に示すごとく、形成する開口部１１の数は９個、幅は０．６ｍｍ、長さ１１ｍｍである。また、樹脂層３の厚みは８０μｍとした。

そして、開口部１１の形成後、開口部１１の周りのクラックの大きさと、その個数を計測した。クラックの大きさは、図８に示すごとく、開口部１１の一辺からの白化領域１８の奥行きｄを測定することにより評価した。また、クラックの数は、１枚のプリント配線板１における白化領域１８の数を計測することにより評価した。
そして、クラックの大きさの分布を図７に示した。

図７から分かるように、本発明のプリント配線板の製造方法によれば、発生するクラックの大きさとしては、要求品質の範囲内である１００μｍ以下とすることができる。即ち、要求品質の範囲を超えるクラックの発生を防ぐことができる。

（比較例）
本例は、図９に示すごとく、樹脂層（図１〜図４の符号３参照）を形成することなく、打抜き機を用いて開口部を形成したときの、開口部周辺のクラックの発生を評価した例である。
用いたプリント配線板としては、樹脂層を形成していない以外は、実施例２と同様である。
そして、実施例２と同様の方法で、クラックの大きさ及びその数を測定し、クラック（白化領域）の大きさの分布を図９に示した。

図９から分かるように、比較例のプリント配線板においては、要求品質の範囲である１００μｍを超える大きさのクラックが発生し、要求品質を満足させることができなかった。
上記実施例２と比較例との結果から、本発明によれば、開口部周辺におけるクラック発生を充分に防ぐことができることが分かる。

実施例１における、打抜き機によりプリント配線板を打抜く直前の状態を示す断面説明図。 実施例１における、打抜き機によりプリント配線板を打抜いた直後の状態を示す断面説明図。 実施例１における、打抜き機のパンチをプリント配線板の開口部から引き抜いた後の状態を示す断面説明図。 実施例１における、打抜き機のストリッパがプリント配線板を押え付けた状態を示す断面説明図。 実施例１における、プリント配線板の平面図。 実施例１における、プリント配線板の開口部周辺の平面図。 実施例２における、白化領域の大きさの分布を示すグラフ。 実施例２における、白化領域を示す平面説明図。 比較例における、白化領域の大きさの分布を示すグラフ。 従来例における、開口部の形成方法を示す説明図。 従来例における、打抜き加工の問題点を説明する断面説明図。

符号の説明

１ プリント配線板
１１ 開口部
１２ 導体配線
２ 打抜き機
２１ ストリッパ
２２ パンチ
３ 樹脂層
３１ 表面

Claims (5)

1. 開口部を形成してなると共に該開口部の周囲における表面に導体配線を設けてなるプリント配線板を製造する方法であって、
   上記プリント配線板を押さえ付けるストリッパと該ストリッパの内側において上記プリント配線板を打ち抜くパンチとを有する打抜き機を用いて上記開口部を形成するに当り、
   上記プリント配線板の表面に、上記導体配線を覆うと共に平坦な表面を有する樹脂層を形成した後、
   該樹脂層の表面に上記ストリッパを当接させた状態で、上記パンチをスライドさせることにより、上記開口部を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
2. 請求項１において、上記開口部を形成した後、上記樹脂層を剥離することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
3. 請求項１又は２において、上記樹脂層は、５０〜１００μｍの厚みを有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記プリント配線板は、０．５ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記開口部の形成と共に、上記プリント配線板の外形加工を行うことを特徴とするプリント配線板の製造方法。

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