JP3350966B2 - 結合ピンおよびそれを用いた積層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

結合ピンおよびそれを用いた積層プリント配線板の製造方法

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JP3350966B2 JP24437892A JP24437892A JP3350966B2 JP 3350966 B2 JP3350966 B2 JP 3350966B2 JP 24437892 A JP24437892 A JP 24437892A JP 24437892 A JP24437892 A JP 24437892A JP 3350966 B2 JP3350966 B2 JP 3350966B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパーソナルコンピュータ
やワードプロセッサなどの各種電子機器に多数使用され
る積層プリント配線板とその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、各種電子機器などに数多く使用さ
れている積層プリント配線板は、電子機器の軽薄短小化
や多機能化に伴い、配線の高密度化や電子部品の表面実
装化が著しく、形成される導体パターンや電子部品が実
装されるランドはますます狭ピッチ、細線化や小径化
し、積層プリント配線板の製造工程中、導体パターンが
形成されたプリント配線板を多数接合する積層工程は、
重要なものとなっている。
【0003】以下に従来の積層プリント配線板とその製
造方法について説明する。図6は従来の積層プリント配
線板の製造方法を示すものである。図6において、1a
は積層用の下金型、1bは積層用の上金型、2はガイド
ピン、3a及び3bはプレートとなるステンレス板、4
a及び4bは離型フィルム、5a及び5bは導電箔、7
a及び7bは貫通孔、8a、8b及び8cはプリプレ
グ、9a及び9bは導体パターンが形成されたプリント
配線板、10a及び10bは導体パターンである。
【0004】以上のように構成された積層プリント配線
板とその製造方法について、以下さらに詳しく説明す
る。
【0005】まず、所定の大きさに切断されたガラス布
エポキシ樹脂積層板を絶縁基板とする銅張積層板(図示
せず)に写真現像法やスクリーン印刷法などによりエッ
チングレジストを形成した後、塩化第2銅などの溶液を
用いてエッチングを行い、絶縁基板上に導体パターン1
0a及び10bを形成し、エッチングレジストを剥離
し、絶縁基板上に導体パターン10a及び10bが形成
されたプリント配線板9a及び9bを得る。ついで積層
時の接着性の向上のために導体パターン10a及び10
bに酸化処理が施され、所定のガイドマーク位置にNC
ボール盤などの手段によりガイド穴が加工される。
【0006】次に、予め準備された4本のガイドピン2
が植設された積層用の下金型1a上にガイドピン2を貫
通させながらプレートとなるステンレス板3a、離型フ
ィルム4a、銅からなる導電箔5a、ガラス布にエポキ
シ樹脂を含浸させ半硬化状態としたプリプレグ8a、プ
リント配線板9a、プリプレグ8b、プリント配線板9
b、プリプレグ8c、導電箔5b、離型フィルム4b、
ステンレス板3b、上金型1bを積み重ねる。この積み
重ねた状態で真空熱プレス機(図示せず)などにより加
熱・加圧を施し、プリプレグ8a及び8bと8cのエポ
キシ樹脂を溶融させ、その後冷却・固化させ、導電箔5
a、プリプレグ8a、プリント配線板9a、プリプレグ
8b、プリント配線板9b、プリプレグ8c、導電箔5
bの構成体を積層一体化している。
【0007】真空熱プレス機より取り出した後、上金型
1b、ステンレス板3b、離型フィルム4bを解体し、
積層一体化された積層プリント配線板6、ステンレス板
3a、離型フィルム4aを解体取外しする。
【0008】次に、積層一体化された積層プリント配線
板6には、穴加工、銅めっきが施され、エッチングによ
る外層導体パターンの形成、ソルダレジストなどの形
成、外形加工などが施され、積層プリント配線板は完成
する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、加熱・加圧時においてプリプレグ8a、8
b及び8cのエポキシ樹脂が溶融する際に、ガイドピン
2に溶着し、冷却・固化・取り出し後の解体時、ガイド
ピン2からステンレス板3a及び3b、積層プリント配
線板6などの取り外し作業が容易には行えず、例えばハ
ンマーなどでステンレス板3b下面から上方へたたき出
すなどの作業が必要となり、著しく作業性を阻害するも
のであった。
【0010】これら問題点の対策として、実開昭62−
201974号公報ではガイドピン2にフッソ樹脂加工
を施し、ガイドピン2へのプリプレグ3a及び3bから
のエポキシ樹脂の溶融・溶着を防止する技術が開示され
ている。これにより作業性は改善されるが、積み重ね
時、ガイドピン2にプリント配線板9a及び9bを貫通
させたため、プリント配線板9a及び9bには、ガイド
ピン2の径よりも大きな貫通孔7a及び7bを形成する
が、ガイドピン2と貫通孔7a及び7bの隙間によりプ
リント配線板9a及び9bが左右・前後方向にずれた状
態で積層・一体化される危険性を有し、ずれた状態で積
層・一体化された場合、後工程におけるNCスルーホー
ル穴加工や外層導体パターン形成で内外層導体パターン
の断線やショートなどの不具合が発生し、プリント配線
板製造工程の歩留りを著しく悪化させるという問題点を
有していた。
【0011】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、積層工程における作業性と工程歩留りを向上させる
積層プリント配線板及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、夫々貫通孔を備えたプリント配線板とプリ
プレグが積層配置された状態で前記貫通孔に挿入させる
ことによって前記プリント配線板とプリプレグを一体化
させるための結合ピンであって、その形状は四角錐状の
先端を有する角柱状であり、その径は前記貫通孔の径よ
りも大である結合ピンを積層プリント配線板の製造に用
いることであり、積層プリント配線板の製造方法は、そ
の結合ピンを前記貫通孔に先端から挿入・貫通させてプ
リント配線板とプリプレグを一体化させる工程と、それ
を加熱・加圧する工程を備えたものである。
【0013】
【作用】この構成によって、第1のプリント配線板及び
第2のプリント配線板と第1のプリプレグを貫通させた
結合ピンは、抜き外す必要はなく、また抜き外す必要の
ない結合ピンを用いるので、第1のプリント配線板及び
第2のプリント配線板に形成する貫通孔の径は、結合ピ
ンの径よりも小さくすることが可能となり、積層時のず
れを抑制することができる。
【0014】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0015】図1は本発明の一実施例にかかる積層プリ
ント配線板の断面図、図2及び図3はその製造方法を示
す断面図、図4は結合ピンの下面図、図5は結合ピンの
正面図である。図1、図2、図3、図4及び図5におい
て、12は結合ピン、12aは結合ピンの一方端に設け
られた鍔、13a及び13bはプレートとなるステンレ
ス板、15a及び15bは導電箔、16は積層プリント
配線板、17a、17b及び17cは貫通孔、18aは
第2のプリプレグ、18bは第1のプリプレグ、18c
は第3のプリプレグ、19a及び19bは導体パター
ン、20aは導体パターンが形成された第1のプリント
配線板、20bは同じく第2のプリント配線板、21a
及び21bは真空熱プレス機の熱盤である。
【0016】以上のように構成された積層プリント配線
板とその製造方法について、図1、図2、図3、図4及
び図5を用いてさらに詳しく説明する。
【0017】まず、所定の大きさに切断されたガラス布
エポキシ樹脂積層板を絶縁基板とする銅張積層板(図示
せず)に写真現像法やスクリーン印刷法などによりエッ
チングレジストを形成した後、塩化第2銅などの溶液を
用いてエッチングを行い、絶縁基板11上に導体パター
ン19a及び19bを形成する。その後、エッチングレ
ジストを剥離し、絶縁基板11上に導体パターン19a
及び19bが形成された第1のプリント配線板20a及
び第2のプリント配線板20bを得る。ついで積層時の
接着性の向上のために導体パターン19a及び19bに
酸化処理を施し、所定のガイドマーク位置にNCボール
盤などの手段により貫通孔17a及び17bを形成す
る。
【0018】次に、図3に示すように第1のプリント配
線板20a及び第2のプリント配線板20b間に第1の
プリプレグ18bを配置し、この状態で夫々に形成した
貫通孔17a、17b及び17cの上方から結合ピン1
2を貫通させ、第1のプリント配線板20a、第1のプ
リプレグ18b及び第2のプリント配線板20bを一体
化させる。
【0019】結合ピン12は図3、図4及び図5に示す
ように、一端には鍔12aが形成され、他端は鋭く四角
錐状に、中央部は角柱状に形成され、中央部の外接円に
相当する径は上記各貫通孔17a及び17bと17cの
径よりも大きく加工されている。また、結合ピン12
は、ポリアセタール樹脂により構成されている。上記各
貫通孔17a、17b及び17cは円形に形成されてい
るため、結合ピン12が押し込まれると、結合ピン12
の中央角柱状の4点のコーナー部が貫通孔17a及び1
7bに徐々に食い込んで変形を起こしながら結合ピン1
2の形状に隙間ない状態で挿入され、第2のプリント配
線板20aより下方に突出した結合ピン12の先端は、
図2に示すように切断される。
【0020】次に、一体化された第1のプリント配線板
20a、第1のプリプレグ18b及び第2のプリント配
線板20bの上面側及び下面側に第2のプリプレグ18
a及び第3のプリプレグ18c、導電箔15a及び15
b、ステンレス板13a及び13bを図2に示すように
配置し、真空熱プレス機の熱盤21a及び21b間にセ
ットした後、温度約160℃、圧力20〜30kg/c
2、保持時間30〜60分の条件で加熱・加圧を行
い、冷却・固化の後、導電箔15a及び15b、第2の
プリプレグ18a及び第1のプリプレグ18bと第3の
プリプレグ18cと第1のプリント配線板19a及び第
2のプリント配線板19bは、積層一体化される。積層
の際、結合ピン12を構成するポリアセタール樹脂の融
点は175度と、プリプレグに含浸されたエポキシ樹脂
の融点160度より高温となるため、加熱・加圧・冷却
・固化時に溶着することはない。
【0021】真空熱プレス機より取り出した後、ステン
レス板13bを解体し、積層一体化された積層プリント
配線板16、ステンレス板13aを解体、取外しする。
【0022】次に、積層一体化された積層プリント配線
板16には、スルーホールとなる貫通孔や非貫通孔など
が加工され、無電解銅めっきや電解銅めっきが施された
後、エッチングによる外層導体パターンの形成、ソルダ
レジストなどの形成、外形加工などが施され、積層プリ
ント配線板は完成される。
【0023】従来の方法による積層プリント配線板で
は、第1のプリント配線板の導体パターンと第2のプリ
ント配線板の導体パターンとスルーホールや外層導体パ
ターン間の相対ずれ量は最大100〜150μmであっ
たが、本実施例による積層プリント配線板では、相対ず
れ量を確実に50μm以下に抑制することができた。
【0024】なお、上記実施例において、導体パターン
19a及び19bが形成された第1のプリント配線板2
0a及び第2のプリント配線板20bはスルーホールが
形成されていない両面プリント配線板としたが、第1の
プリント配線板20a及び第2のプリント配線板20b
は両面スルーホールプリント配線板や片面プリント配線
板としてもよい。
【0025】また、結合ピン12はポリアセタール樹脂
で構成したが、結合ピン12の構成樹脂は、プリプレグ
に含浸される樹脂の融点以上のものであれば、ポリアセ
タール樹脂に限定されるものではない。
【0026】また、積層プリント配線板16は、6層構
造、絶縁基板やプリプレグはガラス布エポキシ樹脂とし
たが、これに限定されるものではないことは言うまでも
ない。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明は、表裏面に導体パ
ターンが形成された第1のプリント配線板と、この第1
のプリント配線板の下面側に第1のプリプレグを介して
積層された第2のプリント配線板と、これらの第1のプ
リント配線板及び第2のプリント配線板と第1のプリプ
レグとを貫通して一体化した結合ピンとを備えた構成と
することにより、結合ピンを抜き外す必要がなく、積層
後の解体作業性が著しく向上し、第1のプリント配線板
及び第2のプリント配線板に形成する貫通孔の径を結合
ピンの径より小さくできるため、積層時の第1のプリン
ト配線板と第2のプリント配線板の相対位置精度を飛躍
的に向上させることが可能となり、積層プリント配線板
の工程歩留りを著しく向上させることができる優れた積
層プリント配線板を実現できるものである。
【0028】さらに、積層プリント配線板の品種毎に専
用の積層用金型や離型フィルムが不要になるなどの効果
も併せて実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における積層プリント配線板
の断面図
【図2】本発明の一実施例における製造方法を示す断面
【図3】同じくその製造方法を示す断面図
【図4】結合ピンの上面図
【図5】結合ピンの正面図
【図6】従来の積層プリント配線板の製造方法を示す断
面図
【符号の説明】
11 絶縁基板 12 結合ピン 12a 結合ピンの鍔 13a、13b ステンレス板 15a、15b 導電箔 16 積層プリント配線板 17a、17b、17c 貫通孔 18a 第2のプリプレグ 18b 第1のプリプレグ 18c 第3のプリプレグ 19a、19b 導体パターン 20a 第1のプリント配線板 20b 第2のプリント配線板 21a、21b 熱盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−130995(JP,A) 特開 平3−257892(JP,A) 特開 昭63−62725(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/46

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 夫々貫通孔を備えたプリント配線板とプ
    リプレグが積層配置された状態で前記貫通孔に挿入させ
    ることによって前記プリント配線板とプリプレグを一体
    化させるための結合ピンであって、その形状は四角錐状
    の先端を有する角柱状であり、その径は前記貫通孔の径
    よりも大であることを特徴とする結合ピン。
  2. 【請求項2】 プリプレグは樹脂が含浸されたものであ
    り、結合ピンは前記樹脂の融点よりも高い融点を有する
    樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1に記載
    の結合ピン。
  3. 【請求項3】 夫々貫通孔を備えたプリント配線板とプ
    リプレグを積層・配置する工程と、前記貫通孔に請求項
    1に記載の結合ピンを先端から挿入・貫通させてプリン
    ト配線板とプリプレグを一体化させる工程と、それを加
    熱・加圧する工程を備えた積層プリント配線板の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 結合ピンを先端から挿入・貫通させてプ
    リント配線板とプリプレグを一体化させる工程の後、突
    出した結合ピンの先端部分を切断することを特徴とする
    請求項3に記載の積層プリント配線板の製造方法。
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