JP3702516B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は,導体回路に予備半田を設けたプリント配線板の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】
プリント配線板としては,従来,図10,図11に示すごとく,絶縁基板3上の複数の導体回路51,52,53,54の表面に,予備半田910,920,930,940を被覆したものがある。予備半田は,例えば,プリント配線板79を相手部材8に対して半田接合するために用いられる。
【0003】
上記プリント配線板を製造するに当たっては,従来,例えば,以下の製造方法が用いられている。
即ち,まず,図12に示すごとく,半田キャリア2の表面に,導体回路と同一の形状に半田パターン91〜94を形成する。
【0004】
次に,図13に示すごとく,絶縁基板3上の導体回路51〜54の表面に,上記半田パターン91〜94が対面配置するように上記半田キャリア2を載置する。次いで,これらを加熱して,半田キャリア2上の半田パターン91〜94を加熱溶融して上記導体回路51〜54の上に上記半田パターン91〜94を転写する。
これにより,導体回路51〜54の表面に予備半田910,920,930,940を被覆した上記プリント配線板79(図11)が得られる。
【0005】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記従来のプリント配線板の製造方法においては,半田パターン91〜94を半田キャリア2から導体回路51〜54上に転写する際に,図11に示すごとく,半田パターンが導体回路上から流れだし,流れ出した半田925が転写形成された予備半田920,930同志を電気的に接続することがある。
この場合には,隣接する導体回路920,930の間にショートが発生する。
【0006】
特に,近年,パターンのファイン化が進み,導体回路が高密度に配線される傾向にあり,隣接する導体回路の間隙が益々小さくなってきた。そのため,導体回路上の予備半田は,更に接触しやすくなり,ショートの発生する確率も大きくなってきた。
【0007】
そこで,導体回路の線幅を細くすることが考えられる。しかし,この場合には,導体回路の形成の際に,ショートの発生する確率は低くなるが,形成された導体回路に線切れ,線とびなどの断線の発生をもたらす確率が高くなる。
【0008】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み,隣接する予備半田の間でショートが発生することなく,導体回路の高密度配線をすることができる,プリント配線板の製造方法を提供しようとするものである。
【0009】
【課題の解決手段】
請求項1の発明は,半田パターンを設けた半田キャリアを用いて,絶縁基板上の導体回路に予備半田を被覆するに際して,
上記導体回路に対応する形状の半田パターンを有すると共に,該半田パターンは,半田材によって形成した部分半田層と,半田材を設けていない仮想パターンとを交互に配置してなり,
かつ隣接する半田パターンにおいては,一方の半田パターンにおける部分半田層は,他方の半田パターンにおける仮想パターンと互いに並列するように,半田パターンを半田キャリアの表面に形成し,
次いで,該半田キャリアの上記部分半田層を上記絶縁基板上の導体回路に転写し,
その後,転写した上記部分半田層を加熱して,その半田材を溶融させることにより,該半田材を上記導体回路上に流延させて,該導体回路上に予備半田を被覆することを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【0010】
本発明において最も注目すべきことは,半田キャリアに形成する半田パターンが,導体回路に対応する形状を有すること,及び半田パターンは,半田材からなる部分半田層と,半田材を設けていない仮想パターンとを交互に配置してなることである。
上記の仮想パターンは,仮に半田材を設けたとしたら半田材によって連続した半田パターンの形成が可能となる部分である。
【0011】
上記半田パターンを導体回路上に転写する方法としては,例えば,上記半田パターンを導体回路の上面に対面して載置し,その後加熱することにより,半田パターンの部分半田層を導体回路上に転写する。
また,導体回路上の部分半田層を溶融,流延させるに当たっては,プリント配線板を例えば加熱炉中において,半田材の融点以上に加熱する。
【0012】
次に,本発明の作用効果について説明する。
本発明においては,転写用の半田キャリアの表面に部分半田層と仮想パターンとからなる半田パターンを形成している。そして,隣接する半田パターン間においては,一方の半田パターンにおける部分半田層は,他方の半田パターンにおける仮想パターンと互いに並列するように配列されている。
【0013】
そのため,部分半田層を導体回路に転写したときには,導体回路上には上記部分半田層が転写された半田材を有する部分と,半田材がない未被覆部分とが交互に形成される(図6参照)。従って,隣接する半田パターンの間の電気絶縁性を確保して,部分半田層の転写をすることができる。
【0014】
次に,このようにして転写した部分半田層は,加熱溶融する。このとき,溶融した半田材は金属である導体回路との馴染みが良いため,導体回路の上面を伝って,導体回路上の半田材が被覆されていない未被覆部分に流延する。
そして,未被覆部分に流延した半田材は,未被覆部分を隔てた部分半田層の半田材と合流する。このため,導体回路の上面全体に,半田材からなる予備半田を適切な厚みに被覆,形成することができる。
【0015】
以上のごとく導体回路上に形成された予備半田は,導体回路のパターンの方向に沿って流延形成したものであるから,適度の厚みを有すると共に主に導体回路の上面に形成されている。そのため,隣接する導体回路上の予備半田とは接触することがなく,両者の間でショートの発生はない。
また,そのため,従来に比較して導体回路の間隙を狭くしても,隣接する導体回路上の予備半田と接触するおそれはない。故に,予備半田によるショートのおそれはなく,導体回路を高密度に配線することができる。
【0016】
次に,請求項2に記載のように,隣接する半田パターンにおいて,一方の半田パターンにおける部分半田層は,他方の半田パターンにおける部分半田層と互い違いに斜めに配列されていること(千鳥状配置)が好ましい。これにより,予備半田を確実に導体回路上に被覆することができると共に,隣接する導体回路における予備半田によるショートを一層確実に防止することができる。
【0017】
次に,請求項3に記載のように,上記部分半田層の間に設けた仮想パターンの長さAは,0.1〜1.0mmであることが好ましい(図2参照)。0.1mm未満の場合には,仮想パターンの長さが短くなり,その仮想パターンに流延した半田材が導体回路の表面からはみだして,隣接する半田パターンの半田材と接触し,ショートの原因となるおそれがある。一方,1.0mmを越える場合には,半田材の溶融時に,仮想パターンに半田不着部分が残り,半田接合力の弱い予備半田が形成されるおそれがある。
【0018】
次に,請求項4に記載のように,隣接する導体回路の間の間隙Gは,50〜150μmであることが好ましい(図4,図5参照)。50μm未満の場合には,部分半田層の転写時に,隣接する半田パターンにおける部分半田層同志が接触し,予備半田のショートの原因となるおそれがある。一方,150μmを越える場合には,導体回路を高密度に配線することが困難となるおそれがある。
【0019】
次に,請求項5に記載のように,半田キャリアの表面に形成した上記部分半田層の厚みCは,5〜50μmであることが好ましい(図3参照)。5μm未満の場合には,半田材の量が少なすぎて,その溶融時に,仮想パターンに半田未着部分が残り,半田接合力の弱い予備半田が形成されるおそれがある。一方,50μmを越える場合には,部分半田層の量が多すぎて,その転写,溶融の際に,半田材の流延量が多くなり,隣接する予備半田の間の間隙で半田材が接触して,ショートの原因となるおそれがある。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態例にかかるプリント配線板の製造方法について,図1〜図9を用いて説明する。
本例は,半田パターンを設けた半田キャリアを用いて,絶縁基板の導体回路に予備半田を被覆して,プリント配線板を製造する方法である。
【0021】
まず,図4,図5に示すごとく,絶縁基板3の上に,導体回路51〜54を形成する。隣接する導体回路51,52の間(52,53の間,53,54の間も同様。)の間隙Gは,70μmである。導体回路51〜54の幅Fは,80μmである。
絶縁基板3としては,例えば,ガラスエポキシ等の樹脂基板を用いる。導体回路51〜54は,例えば,銅箔をエッチングして,残ったパターンの表面を金属(Ni,Au)めっきにより被覆して形成することができる。
【0022】
次に,図1〜図3に示すごとく,上記導体回路51〜54に対応する形状を有する半田パターン11〜14を,半田キャリア2の表面に形成する。この半田パターン11は,図1に示すごとく,半田材によって形成した部分半田層111,112,113と,半田材が設けられていない仮想パターン119,118,117,116とを交互に配置している。仮想パターン119,118,117,116は,仮に半田材があったとしたら半田材が上記部分半田層と一体的に連続した半田パターンの形成が可能となる部分である。半田パターン12〜14においても,上記半田パターン11と同様に,部分半田層と仮想パターンとを交互に配置している。
【0023】
また,隣接する半田パターン11,12において,一方の半田パターン11における部分半田層111は,他方の隣接する半田パターン12における仮想パターン129と互いに並列している。
上記半田パターン11及び12における,部分半田層112,113及び121,122も,仮想パターン116〜119及び128と,同様に並列している。また,隣接する半田パターン12,13同志,半田パターン13,14同志においても,部分半田層と仮想パターンとは同様に並列している。
【0024】
また,隣接する半田パターン11,12において,一方の半田パターン11における部分半田層111〜113は,他方の半田パターン12における部分半田層121,122と,千鳥状に,互い違いに斜めに配列している。また,隣接する半田パターン12,13同志,13,14同志も,上記半田パターン11,12と同様に部分半田層が千鳥状に配列している。
【0025】
図2,図3に示すごとく,部分半田層の間に設けた仮想パターン116〜119,128,129,138,139,148,149の長さAは,100μmである。半田キャリア2の表面に形成した上記部分半田層の厚みCは,15μmである。
隣接する半田パターン11,12の間(12,13の間,13,14の間も同様。)の間隙Eは,50μmである。半田パターン11〜14の表面の幅Dは,100μmである。
【0026】
半田キャリア2としては,例えば,ポリイミド材,ガラスエポキシ材,ビスマレイミドトリアジン材,紙フェノール等を用いる。上記部分半田層は,例えば,半田箔をエッチングして形成するか,又は半田ペーストを印刷して形成する。
【0027】
次いで,図5に示すごとく,上記絶縁基板3の導体回路51〜54の表面に,半田キャリア2に形成した上記半田パターン11〜14を重ね合わせ,これらを225℃に加熱する。これにより,図6,図7に示すごとく,半田パターン11〜14が,半田キャリア2から導体回路51〜54へと転写される。
次に,半田キャリア2を半田パターンから剥離し,絶縁基板の表面から除去する。
【0028】
その後,転写した部分半田層を設けた絶縁基板3を加熱炉内に入れ,225℃に加熱する。これにより,図8,図9に示すごとく,部分半田層の半田材を溶融させる。
溶融した半田材は,主として導体回路の上面を,その未被覆部分へと流延し,そこで,該未被覆部分を隔てた他の部分半田層から流延して来た半田材と合流する。そのため,形成された予備半田は,導体回路の表面全体を被覆することになる。
【0029】
これにより,図8,図9に示すごとく,それぞれの導体回路51〜54において,複数の部分半田層が一体的に連なった,接合力の高い予備半田110,120,130,140が形成される。
以上により,導体回路表面を予備半田により被覆したプリント配線板7が得られる。
【0030】
次に,本例の作用効果について説明する。
本例においては,図1に示すごとく,半田パターン11における部分半田層111が,隣接する半田パターン12における仮想パターン129と互いに並列するように,半田パターン11,12を半田キャリア2の表面に形成している。
【0031】
そのため,図5に示すごとく,部分半田層を導体回路に転写したときには,導体回路51,52上には,上記部分半田層111が転写された半田材を有する部分と,半田材がない未被覆部分とが交互に形成される。
また,半田パターン11,12における他の部分半田層112,113,121,122についても,転写により上記部分半田層111と同様に半田材を有する部分と未被覆部分とを交互に形成する。
【0032】
従って,隣接する半田パターン11,12の間の電気絶縁性を確保して,部分半田層の転写をすることができる。
また,他の半田パターン13,14も,上記半田パターン11,12と同様に絶縁性を確保して部分半田層を転写することができる。
【0033】
次に,このようにして転写した部分半田層111の半田材は,加熱溶融する。このとき,図6に示すごとく,溶融した部分半田層111の半田材は,金属である導体回路11との馴染みが良いため,導体回路の上面を伝わって,導体回路51上の半田材により被覆されていない未被覆部分528上に流延する。そして,流延した半田材は,その未被覆部分528を隔てた部分半田層112の半田材と合流する。
【0034】
半田パターン11,12における他の部分半田層も,同様に未被覆部分を隔てた部分半田層と合流する。このため,図8,図9に示すごとく,導体回路51,52の上面全体に,半田材からなる予備半田110,120を被覆,形成することができる。
また,他の半田パターン13,14においても,上記半田パターン11,12と同様に予備半田130,140を適切な厚みに被覆,形成することができる。
【0035】
以上のごとく導体回路51〜54上に形成された予備半田110,120,130,140は,導体回路のパターンの方向に沿って流延形成したものであるから,適度な厚みを有すると共に導体回路の上面に形成されている。そのため,隣接する導体回路上の予備半田とは接触することなく,両者の間でショートの発生はない。また,そのため,従来に比較して導体回路の間隙を狭くしても,隣接する導体回路上の予備半田と接触するおそれはない。故に,予備半田によるショートのおそれはなく,導体回路を高密度に配線することができる。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば,隣接する予備半田の間でショートが発生することなく,導体回路の高密度配線をすることができる,プリント配線板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例における,半田パターンを形成した半田キャリアの平面透視図。
【図2】実施形態例における,部分半田層と仮想パターンとの寸法を説明するための,半田キャリアの平面透視図。
【図3】実施形態例における,半田パターンの寸法を説明するための,図2のP−P線矢視断面図。
【図4】実施形態例における,導体回路の寸法を説明するための,絶縁基板の平面図。
【図5】実施形態例における,半田キャリアの部分半田層を導体回路に転写する方法を示す説明図。
【図6】実施形態例における,導体回路上に転写された部分半田層を説明するための,絶縁基板の平面図。
【図7】図6のQ−Q線矢視断面図。
【図8】実施形態例における,予備半田が形成されたプリント配線板の平面図。
【図9】図8のR−R線矢視断面図。
【図10】従来例における,予備半田が形成されたプリント配線板の平面図。
【図11】図10のS−S線矢視断面図。
【図12】従来例における,半田パターンを形成した半田キャリアの平面透視図。
【図13】従来例における,半田キャリアの部分半田層を導体回路に転写する方法を示す説明図。
【符号の説明】
11〜14・・・半田パターン,
110,120,130,140・・・予備半田,
111〜113,121,122,131,132,141〜143・・・部分半田層,
116〜119,128,129,138,139,148,149・・・仮想パターン,
2・・・半田キャリア,
3・・・絶縁基板,
51〜54・・・導体回路,
7・・・プリント配線板,
Claims (5)
- 半田パターンを設けた半田キャリアを用いて,絶縁基板上の導体回路に予備半田を被覆するに際して,
上記導体回路に対応する形状の半田パターンを有すると共に,該半田パターンは,半田材によって形成した部分半田層と,半田材を設けていない仮想パターンとを交互に配置してなり,
かつ隣接する半田パターンにおいては,一方の半田パターンにおける部分半田層は,他方の半田パターンにおける仮想パターンと互いに並列するように,半田パターンを半田キャリアの表面に形成し,
次いで,該半田キャリアの上記部分半田層を上記絶縁基板上の導体回路に転写し,
その後,転写した上記部分半田層を加熱して,その半田材を溶融させることにより,該半田材を上記導体回路上に流延させて,該導体回路上に予備半田を被覆することを特徴とするプリント配線板の製造方法。 - 請求項1において,隣接する半田パターンにおいて,一方の半田パターンにおける部分半田層は,他方の半田パターンにおける部分半田層と互い違いに斜めに配列されていることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
- 請求項1又は2において,上記部分半田層の間に設けた仮想パターンの長さは,0.1〜1.0mmであることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項において,隣接する導体回路の間の間隙は,50〜150μmであることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項において,半田キャリアの表面に形成した上記部分半田層の厚みは,5〜50μmであることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
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