JP3855303B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器等に使用されるプリント配線板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種電子機器等に数多く使用されているプリント配線板は電子機器の小型化や多機能化に伴い、部品実装の高密度化すなわち表面実装に適したプリント配線板が強く望まれている。さらに、ここ数年プリント配線板の生産性向上及びコストダウンの要求が著しく、電気銅めっきにより層間接続を図る銅スルーホールプリント配線板から導電性材料としての銀ペーストを貫通孔に充填することによる層間接続を行ういわゆる銀スルーホールプリント配線板が注目されてきた。
【0003】
以下に従来の銀スルーホールプリント配線板について図面を用いて説明する。
【0004】
図6(a),(b)は従来の銀スルーホールプリント配線板の製造方法を示す断面図であり、図7は従来の銀スルーホールプリント配線板の課題を示す断面図であり、図8は従来の銀スルーホールプリント配線板の部品実装時の課題を示す断面図である。図6(a),(b)、図7,図8において21はプリント配線板、22は基材、23はソルダレジスト、24は貫通孔、25は両面導通用のランドパターン、28は導体回路、29は銀ペースト、30は導通孔、31は銀ランド、32はオーバコート、33ははんだフィレット、34はチップ部品、35は銀ランド31のはみ出し不良部である。
【0005】
まず、基材22の両面に銅はくを積層し所定の大きさに切断された基板にドリル加工により貫通孔24を設けた後(図示せず)、図6(a)に示すようにエッチングレジスト印刷および銅はくのエッチングによりランドパターン25および導体回路28を形成し、導体回路28の保護としてソルダレジスト23を形成したプリント配線板21を得る。次に図6(b)に示すように銀粉、エポキシ樹脂および硬化剤を主成分とする銀ペースト29をランドパターン25上および貫通孔24に充填・印刷し、熱風炉で銀ペースト29を加熱硬化し導通孔30および銀ランド31を形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の製造方法による銀スルーホールプリント配線板は導通孔30の接続信頼性を決定する要因として銀ペースト29の充填・印刷時の条件に左右されやすくスルーホールの信頼性を確保するために銀ペースト29を過剰に充填した場合、図7に示すようなランドパターン25から銀ペースト29がにじみ出したような銀ランド31のはみ出し不良部35が発生し、表面銀マイグレーションの発生による絶縁低下や極端な場合、短絡が発生するなどの問題が生じていた。また、図8に示すように形成した銀ランド31の膜厚が厚く表面実装用のチップ部品34を搭載した際に、傾きが生じはんだフィレット33の形成が不十分となり、実装の不具合を生じる可能性があった。
【0007】
上記課題の解決方法として従来は、銀ペーストの粘度調整や充填・印刷条件の検討を実施してきたが銀ランドのはみ出し不良を完全に解消することはできなかった。そこで、ランドパターン上に点状の欠除部を複数設け、欠除部の内部に銀ペーストを入り込ませることによって銀ランドの膜厚を薄くし銀ランドのはみ出し不良を防止する方法も考えられたが、点状の欠除部だけではにじみの防止効果が弱く、また銀ランドの膜厚を薄くすることはできても銀ランド径および導通孔の形状を特定することが困難なことから銀ランドの膜厚のばらつきを抑制することはできなかった。
【0008】
本発明は上記従来の問題を解決するものでスルーホールの信頼性を高め、表面実装に適したプリント配線板を提供することを目的とする。
【0009】
【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、両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、リング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する方法を用いてプリント配線板を製造することであり、これにより銀ランド径および導通孔の形状を特定し銀ランドのはみ出し不良を防止し表面実装に適した高品質なプリント配線板を得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、幅が異なる少なくとも2つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷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ものであり、この方法によりランドパターン上の欠除部にも銀ペーストが充填・印刷され、余分な銀ペーストが欠除部に充填されることで銀ランドのはみ出し不良を防止し、導通孔の信頼性を高めるという作用を有する。また銀ランドの膜厚を薄くし、表面実装に適した銀ランドを形成するという作用を有する。さらに銀ランドの膜厚および形状を変化させることができるという作用を有する。
【0011】
本発明の請求項2に記載の発明は、両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、少なくとも2つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程を備え、リング状の欠除部は幅を外周側ほど大きくしたことを特徴とするプリント配線板の製造方法としたものであり、この方法によりランドパターン上の欠除部にも銀ペーストが充填・印刷され、余分な銀ペーストが欠除部に充填されることで銀ランドのはみ出し不良を防止し、導通孔の信頼性を高めるという作用を有する。また銀ランドの膜厚を薄くし、表面実装に適した銀ランドを形成するという作用を有する。さらに貫通孔近傍の銀ランドの膜厚を厚くし、信頼性の高い導通孔を提供できるという作用を有する。
【0012】
本発明の請求項3に記載の発明は、両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、少なくとも2つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程を備え、リング状の欠除部は幅を外周側ほど小さくしたことを特徴とするプリント配線板の製造方法としたものであり、この方法によりランドパターン上の欠除部にも銀ペーストが充填・印刷され、余分な銀ペーストが欠除部に充填されることで銀ランドのはみ出し不良を防止し、導通孔の信頼性を高めるという作用を有する。また銀ランドの膜厚を薄くし、表面実装に適した銀ランドを形成するという作用を有する。さらに銀ランドの膜厚を薄くし表面実装に適したプリント配線板を提供するという作用を有する。
【0013】
以下本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0014】
図1,図2は本発明の一実施の形態における銀スルーホールプリント配線板のランドパターンの形状を示す平面図であり、図3(a),図3(b)は本発明の一実施の形態における銀スルーホールプリント配線板の製造方法を示す断面図、図4(a),図4(b)は本発明の一実施の形態における銀スルーホールプリント配線板の要部拡大の断面図、図5は本発明の一実施の形態における部品実装の状態を示す断面図である。図1,図2,図3(a),図3(b),図4(a),図4(b)において1はプリント配線板、2は基材、3はソルダレジスト、4は孔径φ0.60mmの貫通孔、5は直径φ1.20mmのランドパターン、6a,6bはリング状の欠除部、7は欠除部6a,6bの内の接続導体部、8は導体回路、9は銀ペースト、10は導通孔、11は銀ランド、12はオーバコート、13ははんだフィレット、14はチップ部品、15は導通孔10のコーナー部である。
【0015】
図1に示すようなランドパターン形状および印刷回路パターンが描画されたスクリーン版またはマスクフィルムを用いて公知のスクリーン印刷法または写真現像法により銅はく上にエッチングレジストの形成およびエッチングを行いランドパターン5を得る。ランドパターン5は欠除部の中心を直径0.80mmの同心円で幅が0.15mmのリング状の欠除部6aと欠除部の中心を1.00mmの同心円で幅が0.08mmのリング状の欠除部6bおよび接続導体部7で構成され、接続導体部7によりランドパターン5は電気的に導通しており、欠除部6a,6b内は基材2の表面が露出した構造となっている。
【0016】
以下図3(a),図3(b)を用いて本発明のプリント配線板の製造方法について詳細に説明する。
【0017】
まず、図3(a)に示すように、基材2の両面に銅はくを積層し所定の大きさに切断された基板にドリル加工により貫通孔4を設けた後(図示せず)、図1に示したような欠除部6a,6bと接続導体部7とを有するランドパターン5および導体回路8を形成し、導体回路8の保護としてソルダレジスト3を形成したプリント配線板1を得る。
【0018】
次に図3(b)に示すように銀粉、エポキシ樹脂および硬化剤を主成分とする銀ペースト9をランドパターン5上および貫通孔4に充填・印刷し、熱風炉で銀ペースト9を加熱硬化し導通孔10および銀ランド11を形成する。このときの銀ランド11の印刷パターンの直径は欠除部6bの同心円と同じく1.00mmで設計されており、貫通孔4及びランドパターン5内の欠除部6a,6b上に充填・硬化された構造であり、余分な銀ペースト9が欠除部6a,6bに充填されることで、ランドパターン5上への銀ペースト9のはみ出し不良を防止できる。さらに導通孔10の状態を拡大して示すと図4(a)のようになり、欠除部6a,6bへの銀ペースト9の充填により銀ランド11の膜厚はコーナー部15において最大で20μm、平均で15μmとなりほぼ平滑な形状で形成でき従来法の膜厚より薄くすることができ、図5に示すような表面実装に対応したプリント配線板を提供することができる。
【0019】
次に図2に示すように、リング状の欠除部6aの幅を0.80mm、6bの幅を0.15mmとしたランドパターンを形成し、銀ペーストを充填・印刷すると図4(b)に示すように、導通孔10のコーナー部15の銀ランド11の膜厚を30μm前後まで厚くすることができる。これにより、はみ出し不良を防止するとともに銀スルーホールプリント配線板の導通孔10の信頼性の向上を図ることもできる。
【0020】
上記の欠除部の設定の他に、銀ランド径を1.10mmとして欠除部6bの同心円の直径1.00mmより大きく設定することによって、銀ランド11の膜厚をより均一にすることも可能である。また、欠除部6a,6bの幅をともに0.08mmとし欠除部6bの同心円の直径を1.00mm、欠除部6aの同心円の直径を0.85mmとして欠除部6aと6bの間隔ピッチを小さく設定することによって、上記図4(b)に示したようなコーナー部15を厚く形成することができ、逆に欠除部6bの同心円の直径を1.00mm、欠除部6aの同心円の直径を0.70mmとして欠除部6aと6bの間隔ピッチを大きく設定することによって、上記図4(a)に示したような薄く平滑性を有する銀ランド11を形成することができる。このことから欠除部の幅を同一に設定したときにおいても銀ランド11の形状を特定することができ高密度配線におけるランドパターンの設計に有効な手段であるといえる。
【0021】
さらに、リング状の欠除部6a,6bの幅、ピッチおよび個数をあらかじめ設定することにより膜厚および形状を変化させることができる。これによって、電子部品の実装形態に応じたプリント配線板を提供することが可能となる。
【0022】
このように、銀ランドはみ出し不良の発生を解消することにより、高歩留まりで高品質の銀スルーホールプリント配線板を製造することができる。
【0023】
なお、リング状の欠除部を3つと同心円の間隔ピッチおよび欠除幅を組み合わせることにより膜厚・形状をより確実に効果的に特定することができる。
【0024】
【発明の効果】
以上のように本発明は、銀スルーホールプリント配線板のパターン形成時においてランドパターンにリング状の欠除部を形成することにより銀ランドのはみ出し不良を解消し、かつ膜厚および形状を変化させることができ、部品の実装形態に応じた銀スルーホール配線板を提供することができる。また、製品の実際の銀ランド径をあらかじめ設定できることより、製品設計を容易にすることができ、かつ高品質のプリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態における銀スルーホールプリント配線板のランドパターンの形状を示す平面図
【図2】 同他のランドパターンの形状を示す平面図
【図3】 (a),(b)本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図4】 (a),(b)本発明の一実施の形態における銀スルーホールプリント配線板の要部拡大の断面図
【図5】 本発明の一実施の形態における部品実装の状態を示す断面図
【図6】 (a),(b)従来の銀スルーホールプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図7】 従来の銀スルーホールプリント配線板の課題を示す断面図
【図8】 従来の銀スルーホールプリント配線板の部品実装での課題を示す断面図
【符号の説明】
1 プリント配線板
2 基材
3 ソルダレジスト
4 貫通孔
5 ランドパターン
6a,6b 欠除部
7 接続導体部
8 導体回路
9 銀ペースト
10 導通孔
11 銀ランド
12 オーバコート
13 はんだフィレット
14 チップ部品
15 コーナー部
Claims (3)
- 両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、幅が異なる少なくとも2つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
- 両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、少なくとも2つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程を備え、リング状の欠除部は幅を外周側ほど大きくしたことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
- 両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、少なくとも2つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程を備え、リング状の欠除部は幅を外周側ほど小さくしたことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
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JP12127396A JP3855303B2 (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | プリント配線板の製造方法 |
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