JP3462230B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器の小型化を容
易にしうるプリント配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が求められてき
ており、用いられるプリント配線板にも、小型、薄型、
軽量化及び低コスト化の要求が強まっている。従来、電
子機器に用いられるプリント配線板は、それに実装され
る電子部品、プリント配線板自体の設計上、製造上の制
約等から大幅な小型化は困難であった。その制約を取り
払う手法として、図４に示すように、フレキシブル基板
２２をリジッド基板２３で挟み込み（イ〜リ）、スルー
ホール２７を介して、フレキシブル基板２２とリジッド
基板２３に形成された導体回路２４及び２６の間を電気
的に接続する（ヌ〜オ）、所謂、フレックスリジッド基
板が提案された。これは、プリント配線板を立体配線化
するもので、電子機器の小型化には非常に有効な手段で
ある。

【０００３】しかしながら、従来のプリント配線板は、
ガラスエポキシ、ガラスポリイミド等からなるリジッド
基板２３の間にポリイミドフィルムからなるフレキシブ
ル基板２２を接着シート或いはプリプレグ２８を介して
熱圧着して後（チ〜リ）、ドリル穴明け、スルーホール
メッキ、レジスト、エッチングといった長い工程を経て
製造される（ヌ〜オ）。さらに、フレキシブル基板に形
成された導体回路を保護するために、ポリイミドからな
るカバーレイ２５が熱圧着プレスされている（イ〜
ハ）。このように従来のフレックスリジッド基板は異種
材料で構成されているから、熱圧着時の伸縮の整合がと
れないため位置ズレを起こしたり、穴明け時のスミア発
生やスルーホールメッキの付き回り性などの問題が多
く、その加工条件の設定には困難を極めている。また、
屈曲部２９となるフレキシブル基板２２の露出部分とリ
ジッド基板２３との厚みの差があるため、熱圧着時に、
その段差をなくすツールが必要等、工程が煩雑になる。
またポリイミドフィルム、カバーレイ２５を使用してい
るので材料コストも高い。さらにはリジッド基板２３と
フレキシブル基板２２、接着シート２８からなるため、
基板全体が厚くなる問題もある。したがって、プリント
配線板に求められている小型、薄型、軽量化及び低コス
ト化に十分対応しているとはいえない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の経緯
を鑑みてなされたものでありその解決しようとする課題
は、プリント配線板の小型、薄型、軽量化、高密度化及
び低コスト化であり、その目的とするところは、電子機
器の小型化を容易にしうるプリント配線板の製造方法を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】以上の課題を解
決するために、本発明が採った第１の手段は、「ガラス
エポキシ基板２のほぼ中央部に開口部６を有し、該開口
部６を含めて前記ガラスエポキシ基板２に、可撓性を有
する絶縁層３が配設されてなり、前記ガラスエポキシ基
板２上に配設された第一の導体回路５と前記絶縁層３に
配設された第二の導体回路１０とが電気的に接続されて
なるプリント配線板１の製造方法において、下記の
（ａ）〜（ｅ）の工程、即ち、（ａ）前記第一の導体回
路５を有するガラスエポキシ基板２のほぼ中央部に開口
部６を形成する工程、（ｂ）前記開口部６に離型性材料
７をはめ込む工程、（ｃ）前記離型性材料７がはめ込ま
れたガラスエポキシ基板２に、可撓性を有するエポキシ
樹脂系接着剤からなる絶縁層３を形成する工程、（ｄ）
外層に第二の導体回路１０を形成する工程、（ｅ）前記
離型性材料７を取り除く工程、を有することを特徴とす
るプリント配線板の製造方法」としたことにある。ま
た、本発明が採った第２の手段は、「ガラスエポキシ基
板２のほぼ中央部に開口部６を有し、該開口部６を含め
て前記ガラスエポキシ基板２に可撓性を有する絶縁層３
が配設されてなり、前記ガラスエポキシ基板２上に配設
された第一の導体回路５と前記絶縁層３に配設された第
二の導体回路１０とが電気的に接続されてなるプリント
配線板１の製造方法において、下記の（ａ）〜（ｅ）の
工程、即ち、（ａ）前記第一の導体回路５を有するガラ
スエポキシ基板２のほぼ中央部に開口部６を形成する工
程、（ｂ）前記開口部６に離型性材料７をはめ込む工
程、（ｃ）前記離型性材料７がはめ込まれたガラスエポ
キシ基板２に、可撓性を有する前記感光性接着剤を塗布
した後、露光、現像して前記絶縁層３を形成するととも
に前記第一の導体回路５の一部を露出させる工程、
（ｄ）前記絶縁層３及び露出された前記第一の導体回路
５の表面に無電解銅メッキ１３により、第二の導体回路
１０を形成するとともに、前記第一の導体回路５と電気
的に接続する工程、（ｅ）前記離型性材料７を取り除く
工程、を有することを特徴とするプリント配線板の製造
方法」としたことにある。

【０００６】従来のプリント配線板２１では必須であっ
たフレキシブル基板２２の一部を露出させて屈曲部２９
を形成する工程が不要となる上、外層の第二の導体回路
１０を形成するにあたり、通常のプリント配線板の製造
方法と何ら変わることがなく、製造工程上の煩雑さがな
いので製造工程の短縮並びに低コスト化が図れる。

【０００７】ガラスエポキシ基板２には、電源及び接地
回路となる第一の導体回路５が常法によって形成される
が、通常、その上に形成される絶縁層３との接着性を得
るために、黒化処理、黒化−還元処理又は銅−ニッケル
−リン系の共晶メッキを施すことが一般的である。

【０００８】ガラスエポキシ基板２の開口部６の形成方
法としては、金型によるパンチングやルーター加工等の
切削加工があるが、離型性材料７を最終的に取り除くた
め、開口部６の側壁の凹凸がより少ないルーター加工が
好ましい。外層の第二の導体回路１０を形成する際に銅
メッキやエッチング工程があり、開口部６内にメッキ液
やエッチング液が侵入して汚染されることを避けるた
め、基板２の製品サイズやワークサイズの外周にはガラ
スエポキシ基板２の一部を残しておき、製品の外形加工
時に切除するようにする。

【０００９】離型性材料７としては、絶縁層３となる接
着剤との接着性のないものであればよく、金属、ラバ
ー、プラスチック等の屈曲性を持つ材料から任意に選択
できる。最終的にプリント配線板１から取り除かれる
が、屈曲部１２で適度に折り曲げることによって容易に
絶縁層３から剥がすことができる。また、屈曲性の高い
ものであればそのまま屈曲部１２の一部として残しても
何ら差し支えない。

【００１０】絶縁層３の形成方法としては、請求項１に
記載のプリント配線板１の製造方法にあっては、可撓性
を有するエポキシ樹脂系の接着剤を印刷、ロールコーテ
ィング、カーテンコーティング、キャスティングで塗布
する方法やプリプレグや半硬化状態の接着シートとし
て、ガラスエポキシ基板に接着させる方法があり、これ
らの方法により銅箔４をラミネートし、加熱硬化させる
ことによって絶縁層３が形成される。また、請求項２に
記載のプリント配線板１の製造方法にあっては、ガラス
クロスや無機充填材を含まない接着剤が選定され、ガラ
スエポキシ基板への塗布方法としては同様の方法が適用
できる。エポキシ樹脂系以外の材料、例えば、ポリエス
テル系、ポリアリレート系、ポリエチレンナフタレート
系の接着剤であっても同様の製造方法で形成できるが、
ガラスエポキシ基板２と同系統のものがより好ましいこ
とはいうまでもない。

【００１１】外層の第二の導体回路１０は、電子部品１
７を実装するための回路及びそれらをつなぐ信号配線、
開口部上の絶縁層３には、ガラスエポキシ基板２領域に
形成された導体回路５及び１０間をつなぐコネクター配
線が形成される。通常、その表面には、電子部品１７を
半田で接続する実装パッドを除いてほぼ全面にソルダー
マスクレジスト１１が形成されるが、コネクター配線部
は屈曲性を有する絶縁材で被覆される必要があり、ソル
ターマスクレジスト自体に可撓性を有する樹脂が使われ
る。また、可撓性を有する感光性接着剤を塗布して、露
光、現像により所定位置に形成するようにしてもよい。

【００１２】本件のプリント配線板１は、図３に示すよ
うに、部品実装後に屈曲部１２で折り曲げて使用される
ものであるが、部品実装する段階では、実装性を考慮し
て、ガラスエポキシ基板２の厚みは厚い方がよいが、剛
性の高いエポキシ樹脂材料を用いれば、薄型化は容易で
ある。通常は０．１〜１．６ｍｍ程度が用いられるが、
実装性と折り曲げる際の応力に耐えうる程度の厚みに設
定しなければならないことはいうまでもない。また、絶
縁層３も、繰り返して屈曲させる目的で使用されないの
で、電子機器に組み込まれるまでの間、コネクター配
線、絶縁層３にクラック等が発生しない程度の屈曲性を
有するものであればよく、厚みは導体厚、保護膜を含め
て０．２ｍｍ以下になるように設定することが好まし
い。

【００１３】

【実施例】（実施例１）次に本発明に係るプリント配線
板１の製造方法の実施例について説明する。図１に示す
ように、下記の（１）〜（６）工程により製造した。 （１）ＦＲ−４材からなるガラスエポキシ樹脂銅張積層
板２の所定位置に電源、接地回路となる第一の導体回路
５をエッチングにより形成し、その表面を黒化処理した
（イ〜ロ）。 （２）次に、基板２のほぼ中央部にルーター加工により
開口部６を形成し、その開口部６とほぼ同じ外形形状の
積層プレス用のクッションラバー７をはめ込んだ（ハ〜
ニ）。 （３）次に、可撓性を有するビスフェノールＦタイプの
エポキシ樹脂をマトリックスとするプリプレグを介して
両面から銅箔４を積層プレスした。さらに、銅箔４を１
０μｍエッチングした（ホ）。 （４）次に、ドリル穴８を形成して後、過マンガン酸カ
リウム溶液に浸漬してデスミア処理をして後、常法によ
りパネル銅メッキをしてスルーホール９を形成し、パタ
ーン銅メッキ１４、エッチングにより、外層の信号配線
となる第二の導体回路１０を形成した（ヘ〜チ）。 （５）次に、可撓性エポキシ樹脂からなる感光性接着剤
をロールコーティングにより塗布し、乾燥後、露光、現
像工程を経て加熱硬化させることによって、外層の保護
膜１１となるソルダーマスクレジスト膜を形成した
（リ）。 （６）次に、ルーター加工により製品サイズに切断し、
屈曲部１２で折り曲げてクッションラバー７を剥離させ
て取り除き、屈曲部１２を形成してプリント配線板１を
得た（ヌ）。 ガラスエポキシ樹脂銅張積層板２の厚みは０．５ｍｍ、
銅箔４の厚みは３５μｍ、屈曲部１２を形成するプリプ
レグの厚みは０．１ｍｍ、外層の銅箔４は１８μｍを用
いた。また、パネル銅メッキ厚は１５μｍ、パターン銅
メッキ厚は１０μｍとし、外層の第二の導体回路１０の
導体厚を３３μｍ設定とした。また、外層の保護膜１１
となる感光性接着剤の厚みは加熱硬化後に、約４０μｍ
となるように塗布厚を設定した。

【００１４】以上の製造方法により得られたプリント配
線板１は、電子部品１７が実装される領域においては総
厚が約０．８ｍｍとなり、十分な強度が得られ部品実装
性はよい。また、屈曲部１２が、可撓性エポキシ樹脂か
らなりプリント配線板１を屈曲部１２で１８０°折り曲
げても、屈曲部１２の樹脂層３及び１１、コネクター配
線にクラック等の不具合が発生することもない。

【００１５】（実施例２）図２に示すように、下記の
（１）〜（８）工程により製造した。 （１）ＦＲ−４材からなるガラスエポキシ樹脂銅張積層
板２の所定位置にドリル穴８を形成し、パネル銅メッキ
によりスルーホール９を形成した（イ〜ハ）。 （２）次に、電源、接地回路となる第一の導体回路５を
エッチングにより形成し、その表面を黒化処理した
（ニ）。 （３）次に、基板２のほぼ中央部にルーター加工により
開口部６を形成し、その開口部６とほぼ同じ外形形状の
熱可塑性エラストマー７をはめ込んだ（ホ〜ヘ）。 （４）次に、可撓性を有するビスフェノールＦタイプの
エポキシ樹脂を主成分とする感光性接着剤を基板２の両
面に印刷により塗布し、乾燥後、露光、現像工程を経
て、第二導体回路形成用パターン及びビアホール１５を
形成し、加熱硬化させて絶縁層３を形成した（ト）。 （５）次に、絶縁層３の表面を過マンガン酸カリウム溶
液に浸漬して粗化し、メッキ触媒を付着させた。 （６）つぎに、無電解銅メッキ１３で銅を約５μｍ析出
させ、常法によりパターン銅メッキ１４、エッチング工
程を経て外層の第二の導体回路１０を形成した（チ〜
リ）。 （７）次に、可撓性を有する感光性接着剤を印刷により
塗布し、乾燥後、露光及び現像工程を経て、加熱硬化さ
せて保護膜１１となるソルダーマスクレジスト層を形成
した（ヌ）。 （８）次に、ルーター加工により製品サイズに切断し、
屈曲部１２で折り曲げて熱可塑性エラストマー７を剥離
除去してプリント配線板１を得た（ル）。 ガラスエポキシ樹脂銅張積層板２の厚みは０．５ｍｍ、
銅箔４の厚みは１８μｍ、感光性接着剤の厚みはそれぞ
れ５０μｍ、外層の銅箔４の厚みは１８μｍとした。ま
た、ガラスエポキシ樹脂銅張積層板２のスルーホールメ
ッキ厚は２０μｍ、外層のパネル銅メッキ厚は１５μ
ｍ、パターン銅メッキ厚は１０μｍとした。

【００１６】以上の製造方法により得られたプリント配
線板１は総厚が約０．８４ｍｍとなり十分の強度が得ら
れ、部品実装性がよい。また、屈曲部１２がガラスクロ
スのない可撓性を有するエポキシ樹脂接着剤で構成され
ているので屈曲性に優れ、１８０°折り曲げても何ら支
障はない。

【００１７】以上実施例について詳述したが、特許請求
の範囲を逸脱しない範囲内で、プリント配線板１の形
状、材料構成、製造方法に変更を加えることができるこ
とはいうまでもない。

【００１８】

【発明の効果】本発明のプリント配線板１及びその製造
方法においては、ガラスエポキシ基板２に開口部６を形
成し、その開口部６と同形状の離型性材料７をはめ込
み、その上から可撓性を有するエポキシ樹脂接着剤を介
して外層の導体回路１０を形成し、その後に、離型性材
料７を除去するようにしたことで、外層の導体回路１０
を形成するにあたり、従来の多層プリント配線板の製造
工程に何ら変更を加える必要がないので、製造工程が煩
雑になることはなく、従来に比べて製造工程の短縮及び
低コスト化が図られる。また、従来のプリント配線板の
設計を殆ど変えることなく配線板１のほぼ中央に屈曲部
１２を設けることで、部品実装後に折り曲げることがで
きるので配線板１の面積を約半分にすることが可能とな
る。また、両面に実装用回路を形成することによって、
折り曲げて使用される際には見かけ上４層に部品実装さ
れたことになり、見かけ上の実装密度を高めることにな
る。以上のようなプリント配線板１の製造方法を提供す
ることによって、プリント配線板１の小型、薄型、軽量
化、高密度化及び低コスト化が図れ、電子機器の小型
化、低コスト化に大きく寄与することができのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線板の製造方法の工程概略
図である。

【図２】本発明のプリント配線板の製造方法の工程概略
図である。

【図３】本発明のプリント配線板の製造方法によるプリ
ント配線板の実用例である。

【図４】従来のプリント配線板の製造方法の工程概略図
である。

【符号の説明】

１：プリント配線板 ２：ガラスエポキシ樹脂銅張積層
板 ３：絶縁層 ４：銅箔 ５：第一の導体回路 ６：
開口部 ７：離型性材料 ８：ドリル穴 ９：スルーホ
ール １０：第二の導体回路 １１：保護膜 １２：屈
曲部 １３：無電解銅メッキ １４：パターン銅メッキ
１５：ビアホール １７：電子部品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/46

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスエポキシ基板２のほぼ中央部に開
   口部６を有し、該開口部６を含めて前記ガラスエポキシ
   基板２に可撓性を有する絶縁層３が配設されてなり、前
   記ガラスエポキシ基板２上に、配設された第一の導体回
   路５と前記絶縁層３に配設された第二の導体回路１０と
   が電気的に接続されてなるプリント配線板１の製造方法
   において、下記の（ａ）〜（ｅ）の工程、即ち、 （ａ）前記第一の導体回路５を有するガラスエポキシ基
   板２のほぼ中央部に開口部６を形成する工程、 （ｂ）前記開口部６に離型性材料７をはめ込む工程、 （ｃ）前記離型性材料７がはめ込まれたガラスエポキシ
   基板２に可撓性を有するエポキシ樹脂系接着剤からなる
   絶縁層３を形成する工程、 （ｄ）外層に第二の導体回路１０を形成する工程、 （ｅ）前記離型性材料７を取り除く工程、 を有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２】 ガラスエポキシ基板２のほぼ中央部に開
   口部６を有し、該開口部６を含めて前記ガラスエポキシ
   基板２に可撓性を有する絶縁層３が配設されてなり、前
   記ガラスエポキシ基板２上に配設された第一の導体回路
   ５と前記絶縁層３に配設された第二の導体回路１０とが
   電気的に接続されてなるプリント配線板１の製造方法に
   おいて、下記の（ａ）〜（ｅ）の工程、即ち、 （ａ）前記第一の導体回路５を有するガラスエポキシ基
   板２のほぼ中央部に開口部６を形成する工程、 （ｂ）前記開口部６に離型性材料７をはめ込む工程、 （ｃ）前記離型性材料７がはめ込まれたガラスエポキシ
   基板２に、可撓性を有する前記感光性接着剤を塗布した
   後、露光、現像して前記絶縁層３を形成するとともに前
   記第一の導体回路５の一部を露出させる工程、 （ｄ）前記絶縁層３及び露出された前記第一の導体回路
   ５の表面に無電解銅メッキ１３により、第二の導体回路
   １０を形成するとともに、前記第一の導体回路５と電気
   的に接続する工程、（ｅ）前記離型性材料７を取り除く工程、 を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。