JP2009246135A

JP2009246135A - プリント配線板およびその製造方法

Info

Publication number: JP2009246135A
Application number: JP2008090806A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Kitaguchi; 勝也北口; Kazuyuki Tazawa; 和幸田沢; Yoshihiro Tamura; 義広田村; Yasuyuki Koshikawa; 康之越川; Yasuyuki Yoshida; 泰之吉田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】プリントコンタクトとソケット端子の接触による基材粉の発生を無くし、電気的接続時における接続信頼性低下の問題を解決したプリント配線板、および前記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。
【解決手段】パターン形成されたソケット挿入用プリントコンタクトを有するプリント配線板において、前記プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆って形成されたプリント配線板。および銅張積層板成形体に長円穴をあけて、端面を設け、次いで前記成形体を銅めっきした後、ダレを形成するようにレジスト剤で前記端面を塞ぎ、前記プリントコンタクトのパターン形成を行うとともに、前記端面のダレの一部を硬化させた後、エッチングと剥離を行なって前記プリントコンタクトが前記端面の少なくとも一部まで覆って形成されたプリント配線板の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板の端部にプリントコンタクトを備え、当該プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆うように設けられたプリント配線板、およびその製造方法に関するものである。

プリント配線板のプリントコンタクト端部は、ソケットへの挿入時、荷重が集中し、前記端部からプリント配線板の基材粉が発生したり、プリントコンタクトがめくれて破損したりする。
上記基材粉が発生すると、発生した基材粉はプリントコンタクト上に付着し、プリントコンタクトとソケット端子との電気的接続において接触不良を誘発することがある。
この不都合の発生を抑えてプリントコンタクトとソケット端子との接続信頼性の低下防止を実現するために、プリントコンタクトとプリント配線板の端部側との間に、周縁余白部を残し、該周縁余白部から前記端部に向かう表裏両面に板の厚さを漸減させた差込ガイド部を設けてソケットへの挿入時の加重を分散させることにより、基材粉の発生を防止するプリント配線板が提案されている（特許文献１）。
前記従来のプリント配線板の詳細を図５の（ａ）および（ｂ）に示す。
（ａ）はその平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ'断面位置線に該当する断面図である。
すなわち、図５に示すように、プリント配線板３１には、プリントコンタクト３２と、プリント配線板の端部３３を含む差込ガイド部３４との間に周縁余白部３５を残すと共に、該差込ガイド部３４には、該周縁余白部３５から前記端部３３に向かう表裏両面のプリント配線板３１の絶縁基材（プリプレグ）の厚みを漸減させるように加工された漸減面３６が設けられている。
しかし、前記従来のプリント配線板３１はソケットに挿入する際、前記差込ガイド部３４が先ずソケット端子と接触することになるため、差込ガイド部３４の前記端部３３、その漸減面３６、およびプリントコンタクト３２の端部で、ソケット端子と強く接触し、基材粉が発生するという問題が残る。
特にソケット端子と最初に接触する箇所が、絶縁基材が露出している漸減面３６の場合、当該箇所において、基材粉の発生量が多くなる。そして、前記基材粉がプリントコンタクト３２に付着することにより、プリントコンタクトとソケット端子との接続信頼性の低下につながる。

特開２００３−３４７６９８号公報

本発明は前記基材粉の発生を無くし、電気的接続時における接続信頼性低下の問題を解決したプリント配線板、および前記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。

前記課題を解決するため、鋭意検討を行った結果、ソケット挿入用プリントコンタクトを有するプリント配線板において、前記プリントコンタクトが前記プリント配線板端面の少なくとも一部まで覆って設けられることにより、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、
１．パターン形成されたソケット挿入用プリントコンタクトを有するプリント配線板であって、前記プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆って形成されてなることを特徴とするプリント配線板、
２．銅張積層板成形体に長円穴をあけて、プリントコンタクト形成用の端部を設け、次いで前記成形体を銅めっきした後、ダレを形成するようにレジスト剤で前記端部を覆い、前記プリントコンタクトのパターン形成を行うとともに、前記端部のダレの一部を硬化させた後、エッチングと剥離を行なって前記プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆って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．前記端部にパターン形成されたプリントコンタクトが、他の配線パターン形成と同時に形成されてなる上記２に記載のプリント配線板の製造方法、
に関する。

本発明によれば、基材粉の発生がなく、電気的接続時における接続信頼性低下の問題を解決することが出来るプリント配線板を提供することができる。
また、本発明によれば、プリントコンタクトがプリント配線板端部を覆うように形成される際、他の配線パターン形成と同時に形成できるので、加工効率が極めて良い製造方法を提供することができる。

まず本発明のプリント配線板を図１の（ａ）と（ｂ）とで説明する。（ａ）は平面図であり、(ｂ)は（ａ）のＢ−Ｂ'断面位置線に該当する断面図である。
本発明のプリント配線板１には、プリントコンタクト２が設けられ、（ａ）の平面図に示すように、プリント配線板１の端部３の垂直方向にある端面(以下、単に端面と呼ぶことがある。)４の少なくとも一部まで覆うように、端部３から張り出すように設けられている。これを（ｂ）の断面図で見ると、端面４は、張り出したプリントコンタクト２によって、端面４の内側方向の、被覆距離Ｈの所まで覆われている。
これにより、プリント配線板１の絶縁基材はソケット端子と直接接触する部分がなくなり、その結果、基材粉が発生して、絶縁不良を発生することはなくなる。
また、本発明のプリント配線板のプリントコンタクトは、ソケット端子との最初の接触面が端面４にまで張り出しているので、ソケット端子との接触が強い場合でも、剥がれたりすることがなくなる。

次に、本発明のプリント配線板１の製造方法を図２、および図３を用いて説明する。
先ず、図２に示したように、銅張積層板７の両面に設けられていた銅箔６から配線やフットプリントを形成し、内層配線板７を作製する。これを必要層数（図２では３層）積層し、プリプレグ９を内層配線板７同士の間、及び外層配線形成用銅箔１０と内層配線板７との間に配置し、加熱・加圧を行って成形して、銅張積層板成形体(以下、単に積層体とよぶことがある。)１１を作製する。
この成形体１１は、図２の通りの内部構成を有する積層体であるが、図３（１）以下のように、その内部構成については省略して示す。

次に図３（２）に示すように、積層体１１に、プリント配線板１の端部３となる部分に長円穴１２をルータ加工等で設け、さらに必要に応じて、他のパターン形成のために、ドリル等を用いてスルーホール１３を形成した後、積層体１１全体をめっきすることにより、図３（３）に示すようにスルーホール１３、長円穴１２壁部および積層体１１の外表面全体に銅めっき部１４を形成する。
このとき、めっき厚を２０〜６０μｍ程度とする。このめっき厚によって後工程で形成されるプリントコンタクト２が端面を覆うために張り出す距離が決まるので、重要である。
その後、図３（４）に示すように、銅めっき部１４の表面と、スルーホール１３、および長円穴１２を塞ぐように積層体１１全体をエッチング用のドライフィルムレジスト１５で覆い、ラミネータで適度に加熱加圧することによって、長円穴１２を塞いだドライフィルムレジストが、長円穴１２のエッジに食い込むと共に、ダレを生じる。
加熱加圧の条件は、ドライフィルムレジストにもよるが、おおよそ５０〜１３０℃、１．０ｋＰａ以下が好ましい。
このダレ５により、プリント配線板１の端面をプリントコンタクト２が被覆する距離Ｈを設けることが可能となる。
本発明に適した良好なダレ５を生じさせるためには、図３に示す長円穴の径Ｘは０．５〜３．０ｍｍ、好ましくは１．５〜２．５ｍｍとする。また、このようなダレ５を生じさせるドライフィルムレジスト１５は市販のフィルムを使用すればよいが、前記めっき厚が２０〜３０μｍの場合、フィルム厚は１５〜７０μｍ、好ましくは２０〜７０μｍ、めっき厚が３０〜４０μｍの場合、フィルム厚は２５〜７５μｍ、好ましくは３０〜７０μｍ、めっき厚が４０〜５０μｍの場合、フィルム厚は３０〜７０μｍ、好ましくは４０〜７０μｍ、さらにめっき厚が５０〜６０μｍの場合、フィルム厚は４０〜７０μｍ、好ましくは５０〜７０μｍとすると、本発明に好適なダレ５が得られるので、望ましい。

次に、紫外線等を照射してプリントコンタクト２のパターンや、必要に応じてその他の配線パターンを焼き付け、現像後、リムーバーで不要部を選択的に除去する。このとき、長円部を塞ぐように設けられたドライフィルムレジスト１５は、プリントコンタクト２のパターン部と、ダレ５部分の一部以外が除去される。(図３（５）)。
ついで、エッチングにより、ドライフィルムレジスト１５に焼き付けられたパターンに従って、積層体１１の銅箔１０と銅めっき部１４とを溶解、除去した後、不要なドライフィルムレジスト１５を剥離、除去する。この際、積層体１１の長円穴１２に設けられたプリント配線板の端面４では、ダレ５が形成された部分の下層の銅メッキ部１４は残存し、それ以外の端面４の銅めっき部１４は除去される(図３（６）)。
本発明においては、図１（ｂ）に示すように、プリントコンタクト２がプリント配線板の端部３から張り出して、その垂直部である端面４の内側方向の被覆距離Ｈは１μｍ以上、好ましくは５μｍ、以上、さらに好ましくは１０μｍ以上となるように設定する。この端面４の被覆距離Ｈを設けることにより、プリント配線板１の基材が直接ソケット端子と接触するのを防止し、かつプリントコンタクトがソケット端子と接触した際、プリントコンタクトの剥離を防止するように作用する。

次いで、図３（７）に示すように、プリント配線板１の絶縁被覆等を目的として、ソルダーレジスト１６で、スクリーン印刷等を用いて積層体１１を全面コーティングした後、写真による焼付、現像でソルダーレジスト１６を選択除去して、絶縁部分の被覆を行う。その後、ソルダーレジスト１６を紫外線照射や加熱によって硬化させた後、図３（８）に示すように実装部品の種類や向きを表すシンボルマーク１７を、スクリーン印刷やインクジェット法によるインキの直接描画等により、ランド及びフットプリントの周囲に形成する。そして、最終的に外形形成のため、ルータ加工により前記積層板１１の周囲を切断する。
以上のようにして、パターン形成されたソケット挿入用プリントコンタクトを有するプリント配線板であって、前記プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆って形成されたプリント配線板が得られる。
なお、図３は、長円穴の両側にプリントコンタクトを製造する例を示しているが、必要に応じて、長円穴の片方だけにプリントコンタクトを形成しても良い。

このようにして得られたパターン形成されたプリントコンタクトを有するプリント配線板においては、プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆って形成されているので、ソケット差し込み時に絶縁基板とソケットとの接触がなくなり、基板粉の発生も、プリントコンタクトの剥がれもなくなる。
また、パターン形成されたプリントコンタクトは、必要に応じて、回路や電源、グランドアース、部品実装ランド等の他のパターン形成と同時に形成することができるので、プリント配線板を効率よく製造することができる。

以下に、実施例を掲げて本発明をさらに説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

実施例１
以下のように幅５００ｍｍ、長さ６００ｍｍのプリント配線板を製造した。
図２に示すように、両面に銅箔６を有する３枚の銅張積層板７の銅箔６をサブトラクティブ法などでそれぞれ選択的に除去し、配線やドリルランド等を形成することで、内層配線板８に使用する銅張積層板７、７'、および７''に加工した。
プリプレグ９をそれぞれの銅張積層板７、７'、および７''の間、および外層配線形成用銅箔１０と銅張積層板７、および７’’のそれぞれの間に配置し、加熱・加圧を行い、積層体１１を成形した。
次に図３に示すように、積層体１１に、穴あけ加工機(日立ビアメカニクス製、ND-1V214)を用いて、径が０．３μｍのスルーホール１３を設け、また、ルータ加工機(日立ビアメカニクス製、NR-4E210)を用いて、径Ｘが２．０ｍｍの、プリント配線板の端部３形成用の長円穴１２を設けた。次いで、前記積層体１１全体を銅めっきすることにより、めっき厚が２５μｍの銅めっき部１４を形成した。その後、積層体１１全体をドライフィルムレジスト（日立化成工業株式会社製、商品名 H-W440）で膜厚が５０μｍとなるように覆い、手動ラミネータ（大成ラミネータ株式会社製、製品名VA-900）で１１０℃、０．５ｋＰａでラミネートした。このとき、長円穴１２部では前記レジストのダレ５が生じた。
その後、銅箔１０と銅めっき部１４をサブトラクティブ法で選択的に除去し、パターン部を形成した。その結果、幅が１．０μｍで、長さが２．６μｍ、端面被覆距離Ｈが１０μｍの１６８個のプリントコンタクトが形成された。

次にプリント配線板１の絶縁被覆等を目的とし、ソルダーレジスト１６をプリント配線板１上に全面コーティングした後、写真による焼付、現像でソルダーレジスト１６を選択除去して形成する方法により、絶縁保護すべき箇所にソルダーレジスト層を形成した。その後、ソルダーレジスト１６を紫外線照射および加熱によって硬化させた後、実装部品の種類や向きを表すシンボルマーク１７をスクリーン印刷により、パッド及びフットプリントの周囲に形成した。さらに外形形成のためルータ加工機(日立ビアメカニクス製、NR-4E210)を用いて配線板周囲を切断した。

比較例１
実施例１のプリント配線板の端部形成方法に変えて、図５（ａ）に示すように、先に示した特許文献１に記載の従来の方法にてパターンを形成した後、図５（ｂ）に示すように面取り加工を行った。
すなわち、絶縁基板の片面に銅箔を積層した銅張積層板に、プリントコンタクトを含むパターンを形成してなるプリント配線板を製作した。このプリント配線板には、プリント配線板の周縁部近傍に、その端面側との間に周縁余白部を介在させている。また、前記周縁余白部には、回転研削工具を用いて、該周縁余白部から端部方向に向けて、板の厚さを漸減させて面取り面を有する差込ガイド部を設けた。なお、その他の大きさ等の諸条件は上記実施例１と同様とした。

（評価1）
実施例１および比較例１で作製したプリント配線板を、図４（ａ）に示すソケット端子１８への挿抜を１０回繰り返した後の１６８個のプリントコンタクトにおける、径が１００μｍ以上の基材粉発生箇所の確認を金属顕微鏡で観察することによって行った。
その結果、表１に示す通り、本発明にかかる図１のプリント配線板では、径が１００μｍ以上の基材粉発生箇所は確認されなかった。
一方、図５の比較例１のプリント配線板では、プリントコンタクトの挿入時に面取り面とプリントコンタクト端部に基材の脱落が生じており、上記と同一基準で、基材粉発生箇所は合計５６箇所観察された。

（評価２）
図１及び図５に示すパターンを用いて作製したプリント配線板プリントコンタクトを図４（ａ）に示すソケットに１０回挿抜した時の１６８個のプリントコンタクトにおける電気的接続確認を行った。
その結果表１に示す通り、実施例１のプリントコンタクトでは電気的接続不良は確認されなかった。しかし、比較例１のプリントコンタクトでは、基材粉による絶縁不良箇所が合計１４箇所確認された。

本発明のプリント配線板では、プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆って形成されているので、ソケット挿入時に、直接ソケット端子と接触する絶縁基材はないので、基板粉が発生せず、絶縁不良も発生しない。従って、パソコン、プリンタを初め、多くの電気・電子機器のプリント配線板として利用することができる。

本発明のプリント配線板の一実施態様を示す模式図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は部分断面図である。配線板を有する銅張積層体の断面模式図である。プリント配線板の製造工程を示す断面模式図である。実施例１および比較例１で行ったプリント配線板のソケット挿抜時の模式図で、（ａ）は実施例の模式図、（ｂ）は比較例の模式図である。従来技術のプリント配線板を示す模式図で、(a)は平面図、(b)は部分断面図である。

符号の説明

１プリント配線板
２プリントコンタクト
３プリント配線板の端部
４プリント配線板の端面
５ダレ
６銅箔
７銅張積層板
８内層配線板
９プリプレグ
１０外層配線形成用銅箔
１１銅張積層板成形体
１２長円穴
１３スルーホール
１４銅めっき部
１５ドライフィルムレジスト
１６ソルダーレジスト
１７シンボルマーク
１８ソケット端子
３１プリント配線板
３２プリントコンタクト
３３プリント配線板端部
３４差込ガイド部
３５周縁余白部
３６漸減面

Claims

パターン形成されたソケット挿入用プリントコンタクトを有するプリント配線板であって、前記プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆って形成されてなることを特徴とするプリント配線板。
銅張積層板成形体に長円穴をあけて、プリントコンタクト形成用の端部を設け、次いで前記成形体を銅めっきした後、ダレを形成するようにレジスト剤で前記端部を覆い、前記プリントコンタクトのパターン形成を行うとともに、前記端部のダレの一部を硬化させた後、エッチングと剥離を行なって前記プリントコンタクトが端面の少なくとも一部まで覆って形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
前記プリントコンタクトを、他の配線パターン形成と同時に形成する請求項２に記載のプリント配線板の製造方法。