JP2513152B2 - 印刷配線板の製造方法 - Google Patents

印刷配線板の製造方法

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    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/403Edge contacts; Windows or holes in the substrate having plural connections on the walls thereof

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  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は印刷配線板の製造方法に
関し、特に基板の端面に端子を有する印刷配線板の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年OA機器に代表される電子装置・機
器の小型化・薄型化は益々進む傾向にある。装置・機器
の外形の変化に対応し、組み込まれる印刷配線板にも小
型化・薄型化の要求がなされている。特に、薄型化の要
求に応えるために、印刷配線板にIC・トランジスタ・
ダイオード・抵抗・コンデンサーなどの部品を実装する
際、印刷配線板上に部品が入る穴を形成すると共に穴の
端面に端子を形成し、穴内に入れた部品と穴の端面の端
子とを電気的に接続することにより実装する場合があ
る。このような実装方法を取る場合、印刷配線板の端面
に端子を形成する必要がある。
【0003】また、新製品開発の激化により開発期間は
短縮され、効率的な開発が求められている。開発効率や
動作試験の簡易性や実装の容易性を向上するためにモジ
ュール化の考えが取り入れられ、適当な動作単位に分割
し実装したサブボードをマザーボード上に実装する方法
がしばしば取られる。このような実装方法を取る場合、
サブボードとマザーボードの接続に端面に端子を有する
印刷配線板を使用することがある。
【0004】以上のような目的で端面に形成した端子は
使用されるが、従来このような端子にはスルーホールを
形成した後、スルーホールを通る面で分断することによ
り形成する分断スルーホールを使用している。
【0005】図6(a)〜(c)は従来の印刷配線板の
製造方法の一例を説明する平面図、(d)〜(f)は
(a)〜(c)のそれぞれに対応するX−Y線断面図で
ある。その製造方法は、まず図6(a),(d)に示す
ように、既知の穴開け・めっき・回路形成等の方法によ
り基板13にスルーホール14を形成する。スルーホー
ル14を形成する方法は、サブトラクティブ法・アディ
ティブ法・セミアディティブ法等の方法は問わない。ス
ルーホール14には銅めっき処理または半田めっき処理
等が施され、導体被膜として、円筒状のめっき層を形成
している。次に、図6(b),(e)に示すように、ス
ルーホール14に半田もしくは銅ペースト等の導電材1
5を充填する。次に、図6(c),(f)に示すよう
に、スルーホール14を通る切断面17で垂直に切断す
る。切断には、プレス打ち抜き加工が使用される。切断
によりスルーホール14は半円柱型の導電材15を持つ
分断スルーホール16となる。この導電材15と抵抗・
コンデンサー・半導体装置・IC・スイッチ・バッテリ
ー等の電子素子を固着することにより実装する(特開平
2−232988号公報参照)。
【0006】以上のような製造方法において、導電材1
5は部品実装による接続信頼性を左右する重要な因子と
なる。しかしながら、導電性を有すると共に充填できる
性質を併せ持つ材料は少なく、導電材15には半田又は
銅ペーストが使用される。導電材15として半田を選択
した場合、分断スルーホール16内の半円柱型の導電材
15は全て半田である。この半田により分断スルーホー
ル16と電子素子を接続固定することができる。しかし
ながら、実装時の高温下で半田は溶融する為、切断面1
7は平坦な形状を保てない。また、この方法では半田量
を適切にコントロールすることは困難であり、特に分断
スルーホール16を狭間隔に形成した場合、余分な半田
は実装時に短絡を引き起す原因となる。また、導電材1
5として銅ペーストを選択した場合、その導電性は金属
または合金より劣る。さらに、実装時の高温下で熱収縮
が生じ、切断面17は平坦な形状を保てない。熱収縮
は、電子素子と分断スルーホール16との間に隙間を生
じさせ、接続信頼性を著しく損ねる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、この
従来の印刷配線板の端面に端子を形成する方法では、平
坦な形状を保てない、短絡を引き起こす可能性がある、
導電性が劣る、接続信頼性が劣る等の問題点があった。
【0008】本発明の目的は、かかる問題点を解決し、
接続信頼性が優れた端子を持つ印刷配線板及びその製造
方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の印刷配線板は、
基板本体の端面にめっき触媒入り樹脂とこのめっき触媒
入り樹脂を被覆するめっき層を形成した端子を有する。
【0010】本発明の印刷配線板の製造方法は、基板本
体の端面に端子を有する印刷配線板の製造方法におい
て、前記基板本体に形成された表裏を貫通する貫通穴又
は表面に形成された非貫通穴を形成する工程と、この穴
にめっき触媒入り樹脂を充填し硬化させる工程と、充填
硬化したこのめっき触媒入り樹脂を含む面によって前記
基板本体を分断する工程と、前記めっき触媒入り樹脂の
触媒を活性化し無電解めっきを施す工程とを含む。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0012】図1は本発明の第1の実施例による印刷配
線板の斜視図である。本発明の第1の実施例による印刷
配線板は、図1に示すように、適当な動作単位に分割し
実装したサブボードをマザーボード上に実装する際に、
サブボードとマザーボードの接続に用いられる印刷配線
板の例である。この印刷配線板の構成は、基板3の周囲
に端面パッド1と端面ランド2が形成され、基板3の中
央は打ち抜かれている。実装時、この印刷配線板は、サ
ブボードとマザーボードの間に位置し、両ボードの所定
の位置に端面パッド1及び端面ランド2とボード上のパ
ッドとが半田で固定される。
【0013】図2(a)〜(e)は本発明の第1の実施
例の印刷配線板の製造方法を説明する工程順に示した平
面図、(f)〜(j)は(a)〜(e)のそれぞれに対
応するX−Y線断面図である。本発明の第1の実施例の
印刷配線板の製造方法は、まず、図2(a),(f)に
示すように、出発材料として基板3を形成する。基板3
にはガラス−エポキシ基板を用いる。使用目的に従い、
ガラス−ポリイミド基板等も使用することができる。次
に、図2(b),(g)に示すように、穴4を開ける。
穴4は、通常の直径0.35mmのドリルを用い、0.
5mm間隔で開ける。ドリルの直径は形成される端面パ
ッド1のパッド幅に相当し、穴4の間隔は端面パッド1
のパッド間隔に相当する。穴開け方法は既知の方法が使
用できる。穴開けの加工精度が、端面パッド1のパッド
幅、パッド間隔の限界を決定する。次に、図2(c),
(h)に示すように、穴4にめっき触媒入り樹脂5を充
填する。めっき触媒入り樹脂5には、エポキシ樹脂中に
パラジウムを分散させたワニス状態のもを用いた。通
常、樹脂の材質は基板3の樹脂材料に合わせる。充填
は、スキージを用いて行った。スキージと基板3には1
mmの隙間をつくり、穴4付近にめっき触媒入り樹脂5
があふれた状態体にする。めっき触媒入り樹脂5は充填
した後、高温で保持し硬化させる。めっき触媒入り樹脂
5は硬化により体積収縮し、穴4の表面には窪みが生じ
るが、余分なめっき触媒入り樹脂5をベルト研磨により
除去することにより、基板3の表面は窪みの無い平坦な
面となる。
【0014】次に、図2(d),(i)に示すように、
埋め込んだめっき触媒入り樹脂5を通る面で切断を行
う。切断には、プレス打ち抜きを用いた。ルーター・ダ
イアモンドカッター等の既知の外形加工方法を使用する
こともできる。次に、基板3の表面および切断面6に現
れためっき触媒入り樹脂5の触媒を活性化する。活性化
には、過マンガン酸カリまたはクロム酸を主成分とする
溶液を用いる。次に、2(e),(j)に示すように、
無電解銅めっきを施し電解銅めっき被膜7を形成する。
無電解銅めっきは、触媒の存在するところに析出する
為、基板3の表面および切断面6に現れためっき触媒入
り樹脂5の部分にのみ析出する。無電解銅めっき被膜7
は30μmの厚みを持つ。このような過程を経て、端面
パッド1と端面ランド2が形成される。通常無電解めっ
きには、無電解銅めっきが使用される。接続信頼性を高
めるために、無電解銅めっきの上に無電解ニッケルめっ
き、さらに無電解金めっきを施すこともできる。
【0015】図3(a)〜(d)はそれぞれ図2
(e),(j)に対応する端面パッド及び端面ランドの
他の例の平面図、(e)〜(h)は(a)〜(d)のそ
れぞれに対応するX−Y線断面図である。一方、第1の
実施例の図2(b),(g)における穴4の形状は円形
に限定するものではなく、長円・長方形・多角形であっ
てもよい。また、図2(d),(i)における切断面は
必ずしも基板3を貫通する必要はなく、主面に対して垂
直である必要もない。これらのことより、第1の実施例
では様々な形状の端面パッド1及び端面ランド2を形成
できる。穴4を長方形にした場合には図3(a),
(e)に示すように、無電解銅めっき被膜7による端面
ランド2を大きくできるので接続信頼性を高めることが
できる。穴4を非貫通とした場合には図3(b),
(f)に示すように、主面の片面にのみ端面ランド2を
形成できるので実装密度を増大することができる。穴4
を長方形とし切断面6を非貫通とした場合には図3
(c),(g)に示すように、端面ランド2を基板3の
主面の凹部に形成できるので接続信頼性を高めることが
できる。穴4を長方形としかつ非貫通として切断面6主
面に対して斜にした場合には図3(d),(h)に示す
ように、実装する電子素子の端子も斜に形成することに
より、実装時に抜け落ち等を防止できる。
【0016】図4は本発明の第2の実施例の印刷配線板
の斜視図である。本発明の第2の実施例の印刷配線板
は、図4に示すように、端面に端子を持つ電子素子を実
装する際に、この電子素子の接続に用いられる印刷配線
板の例である。この印刷配線板の構成は、基板3に電子
素子を挿入する打ち抜かれた部分があり、この内面に端
面パッド1と端面ランド2が形成され、この端面ランド
2に接続して回路8が形成されている。電子素子は端面
パッド1及び端面ランド2に半田により固定される。
【0017】図5(a)〜(g)は本発明の第2の実施
例の印刷配線板の製造方法を説明する工程順に示した平
面図、(h)〜(n)は(a)〜(g)のそれぞれに対
応するX−Y線断面図である。本発明の第2の実施例の
印刷配線板の製造方法は、まず、図5(a),(h)に
示すように、出発材料として多層板を形成し基板3とす
る。次に、図5(b),(i)に示すように、穴4を開
けこの穴4にめっき触媒入り樹脂5を充填する。穴4は
通常の直径0.25mmのドリルを用い、0.4mm間
隔で開ける。次に、5(c),(j)に示すように、貫
通スルーホールを形成する位置に貫通穴9を開ける。穴
径は0.25mmとした。次に、図5(d),(k)に
示すように、触媒処理を施した後、パーマネントレジス
ト10をラミネートし、露光・現像により所定の回路8
の部分が除去された逆版を形成する。次に、図5
(e),(l)に示すように、無電解銅めっき処理を施
し、一次銅めっき11を形成する。一次銅めっき11の
めっき厚は5μmとした。一次銅めっきはパーマネント
レジスト10がラミネートされていない部分に析出す
る。
【0018】次に、図5(f),(m)に示すように、
埋め込んだめっき触媒入り樹脂5を通る切断面6で切断
を行う。切断には、プレス打ち抜きを用いた。次に、基
板3の切断面6に現れためっき触媒入り樹脂5の触媒を
活性化する。活性化には、過マンガン酸カリまたはクロ
ム酸を主成分とする溶液を用いる。次に、図5(g),
(n)に示すように、無電解銅めっきにより、二次銅め
っき12を施す。二次銅めっき12は回路8の部分およ
び、切断面6に現れためっき触媒入り樹脂5の部分にの
み析出する。二次銅めっき12は25μmの厚みを持
つ。また、1μm以下の無電解銅めっきを施した後、電
気銅めっきを施して所定の厚みのめっき層を得ることも
できる。このような過程を経て、端面パッド1が形成さ
れる。さらに、回路8の部分を被覆するソルダーレジス
ト、文字、外形加工等を施し、所望の端面パッド1及び
端面ランド2を有する印刷配線板を得ることができる。
さらに、端面パッド1及び端面ランド2上にニッケル,
金めっきを施すことが可能であり、これにより接続信頼
性を高めることができる。また、半田量をコントロール
するために端面パッド1及び端面ランド2上に半田めっ
きを施すこともできる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板本体
に穴を形成し、この穴にめっき触媒入り樹脂を充填し硬
化させた後このめっき触媒入り樹脂を含む切断面を活性
化して無電解めっきを施し、端面パッドと端面ランドを
形成したので、平坦で導電性がよく短絡のない接続信頼
性の高い端子を有する印刷配線板を提供できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の印刷配線板の斜視図で
ある。
【図2】(a)〜(e)は本発明の第1の実施例の印刷
配線板の製造方法を説明する工程順に示した平面図、
(f)〜(j)は(a)〜(e)のそれぞれに対応する
X−Y線断面図である。
【図3】(a)〜(d)はそれぞれ図2(e),(j)
に対応する端面パッド及び端面ランドの他の例の平面
図、(e)〜(h)は(a)〜(d)のそれぞれに対応
するX−Y線断面図である。
【図4】本発明の第2の実施例の印刷配線板の斜視図で
ある。
【図5】(a)〜(g)は本発明の第2の実施例の印刷
配線板の製造方法を説明する工程順に示した平面図、
(h)〜(n)は(a)〜(g)のそれぞれに対応する
X−Y線断面図である。
【図6】(a)〜(c)は従来の印刷配線板の製造方法
の一例を説明する平面図、(d)〜(e)は(a)〜
(c)のそれぞれに対応するX−Y線断面図である。
【符号の説明】
1 端面パッド 2 端面ランド 3,13 基板 4 穴 5 めっき触媒入り樹脂 6,17 切断面 7 無電解銅めっき被膜 8 回路 9 貫通穴 10 パーマネントレジスト 11 一次銅めっき 12 二次銅めっき 14 スルーホール 15 導電材 16 分断スルーホール

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板本体の端面に端子を有する印刷配線
    板の製造方法において、前記基板本体に穴を形成する工
    程と、この穴にめっき触媒入り樹脂を充填し硬化させる
    工程と、充填硬化したこのめっき触媒入り樹脂を含む面
    によって前記基板本体を分断する工程と、前記めっき触
    媒入り樹脂の触媒を活性化し無電解めっきを施す工程と
    を含むことを特徴とする印刷配線板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記穴が基板本体の表裏を貫通する貫通
    穴であることを特徴とする請求項1記載の印刷配線板の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 前記穴が基板本体の表面に形成された非
    貫通穴であることを特徴とする請求項1記載の印刷配線
    板の製造方法。
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