JP2008205340A - 配線回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短絡を防止することができる配線回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の導電性パッドが形成されたサスペンション基板上に複数の開口部１０１を有するスクリーン版１００を載置する。スクリーン版１００の上面において導電性ペーストを一方向に移動させることにより、開口部１０１から導電性パッド上に導電性ペーストを塗布する。スクリーン版１００の各開口部１０１には、内方に湾曲する凹部５４が形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、配線回路基板の製造方法に関する。

配線回路基板には、電子部品等を実装するために電極パッドが設けられている。配線回路基板に電子部品等を実装する場合には、電極パッド上にはんだペーストが塗布される（例えば、特許文献１参照）。このはんだペーストを用いて電子部品の端子を電極パッド上にリフローはんだ付けすることにより、電子部品が配線回路基板へ実装される。

電極パッドへのはんだペーストの塗布は、例えば、スクリーン印刷により行われる。スクリーン印刷では、配線回路基板がスクリーン印刷装置のステージ上に固定された状態で、スクリーン版を介して配線回路基板上にはんだペーストが塗布される。それにより、スクリーン版の開口形状に応じた形状のはんだペーストが電極パッド上に印刷される。
特開平７−４０６７５号公報

ところで、近年、電子機器等の高機能化に伴い、配線回路基板に実装される電子部品が小型化している。それにより、電子部品を実装するための電極パッドの間隔が狭くなっている。

そのため、従来のスクリーン印刷法により電極パッドにはんだペーストを印刷する場合、印刷時に、隣接する電極パッド間ではんだペーストが接触し短絡する場合がある。また、電子部品を電極パッド上にリフローはんだ付けする際にも、隣接する電極パッド間ではんだペーストが接触する場合がある。

本発明の目的は、短絡を防止することができる配線回路基板の製造方法を提供することである。

（１）本発明に係る配線回路基板の製造方法は、絶縁層上に複数の導電性パッドを有する回路基板を形成する工程と、複数の導電性パッドに対応する複数の開口部を有する印刷マスクを回路基板上に載置し、複数の開口部を介して複数の導電性パッド上に導電性ペーストを塗布する工程とを備え、印刷マスクの各開口部の一部がその開口部の内方に凹状に湾曲することにより凹部が形成されたものである。

この配線回路基板の製造方法によれば、まず、絶縁層上に複数の導電性パッドを有する回路基板が形成される。次に、複数の開口部を有する印刷マスクが回路基板上に載置され、開口部を介して複数の導電性パッド上に導電性ペーストが塗布される。

ここで、印刷マスクの各開口部には、内方に凹状に湾曲する凹部が形成されている。この印刷マスクを用いると、導電性ペーストは開口部の形状と同様の凹部を有する形状で導電性パッド上に塗布される。

この場合、導電性パッド上に電子部品の端子を接続する際に、導電性ペーストが大きく広がることを防止することができる。それにより、複数の導電性パッドの間隔が狭い場合にも、リフロー時に隣り合う導電性パッド間で導電性ペーストが接触することによる短絡の発生を防止することができる。

（２）印刷マスクにおいて互いに隣り合う開口部の凹部は互いに対向する位置に形成されてもよい。

この場合、導電性パッド上に電子部品の端子を接続する際に、隣り合う導電性パッド上の導電性ペーストが互いに近づくように広がることを防止することができる。それにより、隣り合う導電性パッド間で導電性ペーストが接触することによる短絡の発生を確実に防止することができる。

（３）複数の開口部の各々は、矩形領域内に形成される第１の幅広部、幅狭部および第２の幅広部からなり、第１および第２の幅広部は、矩形領域の両端辺に沿って配置され、幅狭部は矩形領域の両側辺に平行に延びるように第１の幅広部と第２の幅広部との間に配置され、凹部は矩形領域の両側辺と幅狭部の両側辺との間の領域に相当し、矩形領域の側辺の長さをａとし、矩形領域の端辺の長さをｂとし、開口部の面積をＡとした場合、開口部は、０．０５＜（ａ×ｂ−Ａ）/（ａ×ｂ）で示される関係を満たしてもよい。

この場合、導電性パッド上に電子部品の端子を接着する際に、導電性ペーストが大きく広がることをより確実に防止することができる。それにより、隣り合う導電性パッド間で導電性ペーストが接触することによる短絡の発生をより確実に防止することができる。

（４）開口部は、（ａ×ｂ−Ａ）/（ａ×ｂ）＜０．１２で示される関係を満たしてもよい。

この場合、導電性パッド上への導電性ペーストの塗布量が不足することを防止することができる。それにより、電子部品の実装不良が発生することを防止することができる。

（５）凹部は、略四角形状であってもよい。この場合、導電性パッド上に電子部品の端子を接着する際に、導電性ペーストが大きく広がることを十分に防止することができる。それにより、隣り合う導電性パッド間で導電性ペーストが接触することによる短絡の発生を十分に防止することができる。

本発明によれば、導電性ペーストは、凹部を有する形状で導電性パッド上に塗布される。この場合、導電性パッド上に電子部品の端子を接続する際に、導電性ペーストが大きく広がることを防止することができる。それにより、複数の導電性パッドの間隔が狭い場合にも、リフロー時に隣り合う導電性パッド間で導電性ペーストが接触することによる短絡の発生を防止することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、配線回路基板の一例として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）の磁気ヘッド用のサスペンション基板の製造方法について説明する。

（１）サスペンション基板
図１は本実施の形態に係るサスペンション基板の平面図である。また、図２（ａ）は図１のサスペンション基板のＡ−Ａ線断面図、図２（ｂ）は図１のサスペンション基板のＢ−Ｂ線断面図である。

図１に示すように、サスペンション基板１は、ステンレス鋼からなる長尺状の基板１０により形成されるサスペンション本体部２０を備える。サスペンション本体部２０上には配線パターン２５が形成されている。サスペンション本体部２０の先端部には、Ｕ字状の開口部２６を形成することにより磁気ヘッド搭載部（以下、タング部と呼ぶ）２４が設けられている。タング部２４は、サスペンション本体部２０に対して所定の角度をなすように破線Ｒの箇所で折り曲げ加工される。

タング部２４の端部には４つの電極パッド２２が形成されている。サスペンション本体部２０の他端部には４つの電極パッド２７が形成されている。タング部２４上の電極パッド２２とサスペンション本体部２０の他端部の電極パッド２７とは配線パターン２５により電気的に接続されている。また、サスペンション本体部２０には複数の孔部２８が形成されている。

図２に示すように、基板１０上にはポリイミドからなる絶縁層１１が形成される。絶縁層１１上の４箇所に、クロム膜１２、銅からなる導体層パターン１６およびニッケル膜１７が順に積層され、ニッケル膜１７上に金からなる電極パッド２２が形成される。電極バッド２２の上面の所定の領域が露出するように、絶縁層１１上にポリイミドからなる被覆層１８が形成される。図１の電極パッド２７は電極パッド２２と同様に形成される。なお、図１には、被覆層１８は示されていない。

図２（ｂ）に示すように、絶縁層１１上の一方の側部側および他方の側部側のそれぞれ２箇所に、クロム膜１２、銅からなる導体層パターン１６およびニッケル膜１７が順に積層される。各側部側の２組のクロム膜１２、導体層パターン１６およびニッケル膜１７は被覆層１８で被覆される。それにより、配線パターン２５が形成される。

（２）導電性ペーストの塗布方法
図３は、サスペンション基板１の図２（ａ）に示す部分の概略上面図である。図２および図３に示すように、本実施の形態に係るサスペンション基板１においては、電極パッド２２の上面が露出するように、被覆層１８に長方形状の複数の開口部３１が形成されている。

タング部２４（図１）に磁気ヘッドを接続する際には、スクリーン印刷法により、電極パッド２２の露出する領域に導電性ペーストが塗布される。そして、例えば、リフロー法により磁気ヘッドの出力端子が電極パッド２２に接続される。なお、導電性ペーストとしては、例えば、はんだペースト、銅ペースト、または銀ペースト等を用いることができる。以下、図面を用いて導電性ペーストの塗布方法を説明する。

図４は、導電性ペーストの塗布時に用いられるスクリーン版を示す平面図である。図４に示すように、スクリーン版１００には、４つ開口部１０１が形成されている。スクリーン版１００は、例えば、ステンレスからなる。

図５は、図４の開口部１０１を示す図である。図５に示すように、開口部１０１は、長手方向の両端に幅広部５１,５２を有し、幅広部５１と幅広部５２との間に幅狭部５３を有する。開口部１０１の両側部には、幅広部５１,５２および幅広部５２に囲まれる凹部５４が形成されている。

図６は、電極パッド２２への導電性ペーストの塗布方法を説明するための図である。なお、図６においては、図１のサスペンション基板１のＡ−Ａ線断面図（図２（ａ））および図４のスクリーン版１００のＣ−Ｃ線断面図が示されている。また、図７は、導電性ペーストが塗布されたサスペンション基板１を示す図である。

図６に示すように、まず、開口部３１の上方に開口部１０１が配置されるように、スクリーン版１００をサスペンション基板１の上面に載置する。次に、スクリーン版１００の上面において、スクリーン印刷装置のスキージ１０２を用いて導電性ペースト１０３を一方向（矢印Ａで示す方向）に移動させる。このとき、導電性ペースト１０３が開口部１０１から開口部３１内に流入する。その後、サスペンション基板１とスクリーン版１００とを引き離す。それにより、図７に示すように、電極パッド２２上への導電性ペースト１０３の塗布が完了する。

（３）本実施の形態の効果
本実施の形態に係る製造方法においては、図５および図６で説明したように、両側部に凹部５４を有する開口部１０１を介して、導電性ペースト１０３が電極パッド２２上に塗布される。

この場合、導電性ペースト１０３は開口部１０１と同様の形状（中央部に凹部を有する形状）で電極パッド２２上に塗布される。それにより、電極パッド２２上に電子部品の端子を接続する際に、導電性ペースト１０３が幅方向に大きく広がることを防止することができる。したがって、複数の電極パッド２２の間隔が狭い場合にも、リフロー時に一の電極パッド２２上の導電性ペースト１０３と隣接する他の電極パッド２２上の導電性ペースト１０３とが接触することを防止することができる。その結果、サスペンション基板１において短絡が発生することを防止することができる。

また、図４で示したように、一の開口部１０１の凹部５４と隣接する他の開口部１０１の凹部５４とが対向するように複数の開口部１０１が形成されている。それにより、リフロー時に一の電極パッド２２上の導電性ペースト１０３と隣接する他の電極パッド２２上の導電性ペースト１０３とが接触することを確実に防止することができる。

（４）開口部の凹部
図５を用いて開口部１０１の凹部５４の大きさについて説明する。なお、以下の説明においては、開口部１０１の側方において、幅広部５１,５２および幅狭部５３によって囲まれる長方形の領域（斜線で示す領域）を凹部形成領域５５とする。

開口部１０１の長手方向の長さをａ、幅方向の長さをｂとし、凹部形成領域５５の長手方向の長さをｃ、幅方向の長さをｄとした場合、凹部形成領域５５は、下記式（１）を満足するように設定されることが好ましい。

（ｃ×ｄ×２）／（ａ×ｂ）＝０．０５〜０．１２ ・・・（１）
すなわち、本実施の形態においては、２つの凹部形成領域５５の合計の面積が、開口部１０１の長手方向の長さａおよび幅方向の長さｂにより形成される長方形の面積の５％以上１２％以下の大きさになるように開口部１０１が形成されることが好ましい。２つの凹部形成領域５５の合計の面積が５％以上の場合、隣接する電極パッド２２間で導電性ペースト１０３が接触することを確実に防止することができ、１２％以下の場合、導電性ペースト１０３の量が不足し電子部品の実装不良が発生することを確実に防止することができる。

なお、２つの凹部形成領域５５の合計の面積が、開口部１０１の長手方向の長さａおよび幅方向の長さｂにより形成される長方形の面積の６％以上となるように開口部１０１を形成することがより好ましい。

（６）開口部の他の例
上記においては、開口部１０１が長方形状の凹部５４を有する場合について説明したが、開口部１０１に他の形状の凹部５４が形成されてもよい。

図８および図９は、開口部１０１の他の例を示す図である。

図８の開口部１０１においては、三角形状の凹部５４が形成されている。図８の例においては、三角形状の２つの凹部形成領域５５の合計の面積が、開口部１０１の長手方向の長さａおよび幅方向の長さｂにより形成される長方形の面積の６％以上１２％以下の大きさになるように形成されることが好ましい。

図９の開口部１０１においては、半円形状の凹部５４が形成されている。図９の例においては、半円形状の２つの凹部形成領域５５の合計の面積が、開口部１０１の長手方向の長さａおよび幅方向の長さｂにより形成される長方形の面積の６％以上１２％以下の大きさになるように形成されることが好ましい。

また、上記においては、１つの開口部１０１に対して２つの凹部５４を形成しているが、１つの開口部１０１に対して３つ以上の凹部５４を形成してもよく、１つの凹部５４を形成してもよい。

また、凹部５４は、五角形、六角形等の他の多角形状を有してもよい。

（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、電極パッド２２が導電性パッドの例であり、スクリーン版１００が印刷マスクの例であり、開口部１０１の長手方向の長さａおよび幅方向の長さｂにより形成される長方形が矩形領域の例であり、幅広部５１が第１の幅広部の例であり、幅広部５２が第２の幅広部の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

以下、本発明における実施例および比較例について説明する。実施例および比較例においては、図２（ａ）および図３で示した形状の電極パッド２２を有するサスペンション基板１を作製し、図６で説明した方法で電極パッド２２に導電性ペースト１０３としてはんだペーストを塗布した。そして、導電性ペースト１０３が塗布されたサスペンション基板１を１００℃〜２６０℃の雰囲気中に１３０秒間保持し、導電性ペーストの状態を観察した。

なお、本実施例においては、図３の電極パッド２２の露出する領域の長手方向の長さＡは７００μｍであり、幅Ｂは２８０μｍである。また、電極パッド２２間の距離Ｃは２３０μｍである。

（１）第１の実施例
第１の実施例の製造方法においては、図４および図５で示した形状の開口部１０１を有し、ステンレスからなる厚さ１５０μｍのスクリーン版１００を用いて、サスペンション基板１に導電性ペースト１０３を塗布した。

開口部１０１の図５で示した長さａは９００μｍであり、長さｂは２８０μｍであり、長さｃは７００μｍであり、長さｄは１５μｍである。この場合、２つの凹部形成領域５５の合計の面積は、開口部１０１の長手方向の長さａおよび幅方向の長さｂにより形成される長方形の面積の約８％の大きさである。

第１の実施例の製造方法により導電性ペースト１０３が塗布されたサスペンション基板１を１００℃〜２６０℃の雰囲気中に１３０秒間保持した後、導電性ペースト１０３の状態を観察した。その結果、隣接する電極パッド２２間で導電性ペースト１０３は接触していなかった。

（２）第２の実施例
第２の実施例の製造方法が第１の実施例の製造方法と異なるのは以下の点である。

第２の実施例においては、開口部１０１の図５で示した長さｃは５００μｍである。この場合、２つの凹部形成領域５５の合計の面積は、開口部１０１の長手方向の長さａおよび幅方向の長さｂにより形成される長方形の面積の約６％の大きさである。

第２の実施例の製造方法により導電性ペースト１０３が塗布されたサスペンション基板１を１００℃〜２６０℃の雰囲気中に１３０秒間保持した後、導電性ペースト１０３の状態を観察した。その結果、隣接する電極パッド２２間で導電性ペースト１０３は接触していなかった。

（３）第３の実施例
第３の実施例の製造方法が第１の実施例の製造方法と異なるのは以下の点である。

第３の実施例においては、開口部１０１の図５で示した長さｄは２０μｍである。この場合、２つの凹部形成領域５５の合計の面積は、開口部１０１の長手方向の長さａおよび幅方向の長さｂにより形成される長方形の面積の約１１％の大きさである。

第３の実施例の製造方法により導電性ペースト１０３が塗布されたサスペンション基板１を１００℃〜２６０℃の雰囲気中に１３０秒間保持した後、導電性ペースト１０３の状態を観察した。その結果、隣接する電極パッド２２間で導電性ペースト１０３は接触していなかった。

（４）比較例
比較例の製造方法が第１の実施例の製造方法と異なるのは以下の点である。

比較例においては、凹部５４が形成されていない開口部を有するスクリーン版を用いて、電極パッド２２に導電性ペースト１０３を塗布した。すなわち、比較例において用いられたスクリーン版には、長手方向の長さが９００μｍ、幅方向の長さが２８０μｍの長方形状の開口部が形成されている。

比較例の製造方法により導電性ペースト１０３が塗布されたサスペンション基板１を１００℃〜２６０℃の雰囲気中に１３０秒間保持した場合、一部の隣接する電極パッド２２間で導電性ペースト１０３が接触し、短絡が発生した。

（５）評価
以上のように、凹部５４が形成された開口部１０１を有するスクリーン版１００を用いて電極パッド２２上に導電性ペースト１０３を塗布することにより、隣接する電極パッド２２間で導電性ペースト１０３が接触することを防止できることがわかった。

本発明は、種々の電気機器または電子機器等に利用することができる。

本実施の形態に係るサスペンション基板の平面図である。 図１のサスペンション基板の断面図である。 サスペンション基板の概略上面図である。 スクリーン版を示す平面図である。 図４の開口部を示す図である。 導電性ペーストの塗布方法を説明するための図である。 導電性ペーストが塗布されたサスペンション基板を示す図である。 開口部の他の例を示す図である。 開口部の他の例を示す図である。

符号の説明

１ サスペンション基板
１１ 絶縁層
２２ 電極パッド
５１,５２ 幅広部
５３ 幅狭部
５４ 凹部
１００ 印刷マスク
１０１ 開口部
１０３ 導電性ペースト

Claims (5)

1. 配線回路基板の製造方法であって、
   絶縁層上に複数の導電性パッドを有する回路基板を形成する工程と、
   前記複数の導電性パッドに対応する複数の開口部を有する印刷マスクを前記回路基板上に載置し、前記複数の開口部を介して前記複数の導電性パッド上に導電性ペーストを塗布する工程とを備え、
   前記印刷マスクの各開口部の一部がその開口部の内方に凹状に湾曲することにより凹部が形成されたことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
2. 前記印刷マスクにおいて互いに隣り合う開口部の前記凹部は互いに対向する位置に形成されることを特徴とする請求項１記載の配線回路基板の製造方法。
3. 前記複数の開口部の各々は、矩形領域内に形成される第１の幅広部、幅狭部および第２の幅広部からなり、前記第１および第２の幅広部は、前記矩形領域の両端辺に沿って配置され、前記幅狭部は前記矩形領域の両側辺に平行に延びるように前記第１の幅広部と前記第２の幅広部との間に配置され、前記凹部は前記矩形領域の両側辺と前記幅狭部の両側辺との間の領域に相当し、
   前記矩形領域の前記側辺の長さをａとし、
   前記矩形領域の前記端辺の長さをｂとし、
   前記開口部の面積をＡとした場合、
   前記開口部は、
   ０．０５＜（ａ×ｂ−Ａ）/（ａ×ｂ）
   で示される関係を満たすことを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板の製造方法。
4. 前記開口部は、
   （ａ×ｂ−Ａ）/（ａ×ｂ）＜０．１２
   で示される関係を満たすことを特徴とする請求項３記載の配線回路基板の製造方法。
5. 前記凹部は、略四角形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の配線回路基板の製造方法。

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