JP4334705B2 - Method for filling hole in printed wiring board and plate therefor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,プリント配線板の製造上の1過程である非貫通穴の充填のための印刷に関する。さらに詳細には,内部に気泡を残したりすることなく非貫通穴を充填剤で良好に充填することができるプリント配線板の穴埋め印刷方法およびそのための版に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プリント配線板では,導体層間の導通のための非貫通穴が随所に形成される。この非貫通穴は,上層積層の便宜上,充填して平坦化することが望ましい。そこで一般的には,版を用いた印刷法により基板の表面の非貫通穴が充填される。従来は,図14に示すように,非貫通穴91の2倍程度のサイズの窓101を版102に形成しておき,非貫通穴91が窓101の中央に位置するように基板92と版102とを重ねて,その状態でスキージ93により窓101を通して充填剤90を非貫通穴91に流し込んでいた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,前記した従来の技術では,図14に示されるように,非貫通穴91の内部に気泡103が残りやすいという問題点があった。これは,印刷時に非貫通穴91のほぼ全面に対して一度に充填剤90が覆い被さってくることに原因があると考えられる。すなわち,非貫通穴91の内部の空気が逃げ場を失うので,気泡103が残ってしまうのである。
【0004】
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,非貫通穴を,内部に気泡を残すことなく充填剤で良好に充填することができるプリント配線板の穴埋め印刷方法およびそのための版を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた本発明に係るプリント配線板の穴埋め印刷方法では,基板の非貫通穴に対応する窓の開けられた版を基板上に被せてその上に充填剤を載せ,版の上をスキージで掃くことにより窓を通して充填剤を非貫通穴に流し込む。かくして,基板の表面に形成された非貫通穴に充填剤を供給するのである。ここにおいて,窓のスキージ移動方向上流端位置が非貫通穴の領域内にあり,窓のスキージ移動方向下流端位置が非貫通穴のスキージ移動方向下流端位置よりスキージ移動方向下流側にある状態で印刷が行われる。
【0006】
この方法では,スキージに押し出されて版の窓を通過した充填剤は,基板の非貫通穴の中でもスキージ移動方向下流側の部分にまず着地する。そしてそれから,非貫通穴の底面上をスキージ移動方向と逆向きに流れて非貫通穴の内部全体に行き渡る。このため,非貫通穴の内部に存在していた空気が逃げ場を失うことなく脱出する。したがって,非貫通穴の内部に気泡を残すことなく良好に充填剤で充填することができる。その後,充填剤の硬化や余盛りの研磨などの後工程を経て,非貫通穴の部分も平坦なプリント配線板が製造される。
【0007】
本発明に係るプリント配線板の穴埋め印刷方法では,版の裏面に,窓のスキージ移動方向上流端側に連続するリセス部が設けられていることが望ましい。すなわち,プリント配線板の表面の非貫通穴に対応する窓が開けられ,窓の一端に連続するリセス部が一方の面に形成されている版を用い,リセス部がスキージ移動方向上流側に来るように配置して印刷するのである。言い換えると,印刷時に非貫通穴の上方には,スキージ移動方向上流側からひさし部がせり出しており,ひさし部の先端は非貫通穴の領域内にある。
【0008】
このようにすると,非貫通穴のうちスキージ移動方向上流側の部分の上方には,リセス部による空間がある。このため,印刷時における非貫通穴の内部からの空気の逃げ道が確保されている。よって,非貫通穴の内部の気泡の残留がより確実に防止される。
【0009】
本発明に係るプリント配線板の穴埋め印刷方法ではさらに,版のリセス部に,版の表裏を連通する通気孔が形成されていることが望ましい。すなわち,リセス部に通気孔を設けて表裏が連通するようにした版を用いて印刷するのである。このようにすると,印刷時に非貫通穴から押し出された空気が通気孔からも外部に脱出できる。このため,リセス部内の空間に圧力が溜まることがなく,非貫通穴の内部の気泡の残留がさらに確実に防止される。
【0010】
本発明に係るプリント配線板の穴埋め印刷方法ではまた,版のリセス部が,スキージ移動方向上流側へ向かって浅くなるテーパ状をなしていることが望ましい。すなわち,窓から遠い位置ほど浅いテーパ状のリセス部を有する版を用いるのである。このようにすると,印刷後に版を清掃する際に,リセス部の内面に付着した充填剤を容易に除去でき,便利である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下,本発明を具体化した実施の形態について,図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態では,プリント配線板の製造上の1過程として,図1に示す基板82の非貫通穴であるビアホール81を穴埋め樹脂で充填する。
【0012】
基板82について簡単に説明する。基板82は,導体層と絶縁層とを積層して構成されている。すなわち,絶縁層83上に導体層84が形成され,その上に絶縁層85が形成され,さらにその上に導体層86が形成されている。導体層84,絶縁層85,導体層86は,適宜パターン加工されている。特に,ビアホール81の箇所では,絶縁層85および導体層86が除去されている。ビアホール81の箇所ではまた,めっき層87により導体層84と導体層86との導通がとられている。ビアホール81のサイズは,100〜200μm程度である。深さは,絶縁層85の厚さに依存し,40〜70μm程度である。
【0013】
本実施の形態では,図2にその概略を示すように,メタル版10とスキージ93とを用いたオフコンタクトスクリーン印刷により,基板82のビアホール81に充填剤である穴埋め樹脂を流し込んでビアホール81を充填する。メタル版10は,全体として平板状をなしており,基板82におけるビアホール81に対応する箇所に窓が開けられている。そして,基板82のやや上方にメタル版10を配置し,その上に充填剤90を載せ,スキージ93でメタル版10を基板82に押し付けながら矢印Fの向きに充填剤90を掃く。これにより,メタル版10に設けられた窓を通して充填剤90をビアホール81に流し込むのである。
【0014】
図3に要部を拡大して示すようにメタル版10の窓11は,ビアホール81に対して,矢印F(スキージ93の移動方向)の下流側にややずれて配置されている。すなわち,窓11の上流端11Aは,ビアホール81の上流端81Aよりも図3中右寄りに位置する。同様に,窓11の下流端11Bは,ビアホール81の下流端81Bよりも図3中右寄りに位置する。ただし窓11の上流端11Aは,ビアホール81の下流端81Bよりは図3中左寄り,ビアホール81の図3中ほぼ中央に位置する。したがって,ビアホール81の上方は,メタル版10によって完全に塞がれているわけでもなければ,窓11によって完全に開口されているわけでもない。矢印Fの下流(図3中右寄り)側の約半分程度が窓11によって開口されている。
【0015】
そして,窓11の上流側であってメタル版10の裏面(基板82に接する面)側の位置には,リセス部12が設けられている。リセス部12は,窓11に連続して設けられている。リセス部12の上流端12Aは,ビアホール81の上流端81Aよりも図3中左寄りに位置する。したがって,ビアホール81の上方には必ず,窓11もしくはリセス部12の空間が存在する。図3において,リセス部12の上流端12Aから窓11の下流端11Bまでの距離は,ビアホール81の上流端81Aから下流端11Bまでの距離の約2倍である。かかる窓11およびリセス部12の構造は,図14の従来のものと対比してみると,窓の上流側端部の厚さ方向上半分から,ひさし部を設けたものとして捉えることもできる。
【0016】
図3中のビアホール81および窓11を上方から見ると,図4のような配置となる。このような窓11およびリセス部12の構造を有するメタル版10は,窓11を形成してから,リセス部12の部分を裏面側からエッチングして減厚させることにより製造される。あるいは,窓11と同じ形状の穴を開けた薄版と,窓11およびリセス部12を合わせた形状の穴を開けた薄版とを貼り合わせることによっても製造できる。
【0017】
図3の状態でスキージ93を矢印Fの向きに移動させていくと,窓11に達した充填剤90はまず,図5に示すように,窓11を通して,ビアホール81の中でも図中右よりの部分に流入する。そして,ビアホール81の底面を矢印Fと逆向きに流れてビアホール81内全体に行き渡る(図6)。このように,充填剤90が,ビアホール81の全体に一度に覆い被さるのでなく,まず部分的に進入してそして全体に行き渡る。
【0018】
このため,ビアホール81内の空気は閉じ込められることなく自然に外部に脱出する。特に,スキージ93の移動方向下流側にまず充填剤90が流入して上流側に向けて広がっていく。このため,充填の後半(図6)では,リセス部12およびその上流ではスキージ93によるメタル版10の押圧がすでに解除されている。このことも,空気のスムーズな脱出に寄与している。したがって,ビアホール81内に気泡が残ることがなく,ビアホール81は充填剤90で良好に充填される。もし,図3,図5,図6においてスキージ93の移動が逆向きであると,充填の後半で,スキージ93の押圧のためビアホール81からの空気の脱出が妨げられてしまうのである。
【0019】
かくして,ビアホール81が充填剤90で充填されたら,基板82を取り出して,図7に示すように,充填剤90の硬化,そして突出部分の研磨を行う。これにより,ビアホール81の箇所が平坦化された基板82が得られる。基板82はその後さらに,上層のビルドアップ等の後処理に供される。また,メタル版10は,付着した充填剤90を清掃して除去してから,再び基板82のビアホール81の充填に使用される。
【0020】
本実施の形態においては,メタル版10におけるリセス部12の部分に,種々の変形が可能である。
【0021】
第1に,図8に示すように,リセス部12の上流端12A付近に,メタル版10の上方の空間とリセス部12内の空間とを連通する通気孔13を設ける変形が挙げられる。このようにすると,充填の後半において,リセス部12内の空気が通気孔13を通ってメタル版10の上方へ脱出することができる。このため,ビアホール81から脱出した空気によりリセス部12内の圧力が上昇することがない。よって,より良好にビアホール81を充填剤90で充填することができる。ただし,通気孔13の径があまりに大きいと,充填の前半(図9)において,充填剤90が通気孔13から落下してリセス部12へ,さらにはビアホール81へと進入してしまう。これでは本発明としての意義が没却されてしまうので,通気孔13の径は大きすぎてはいけない。逆に小さすぎても,通気抵抗が大きくて用をなさないので好ましくない。適切な径は,充填剤90の粘度にもよるが,おおむね,10〜20μm程度である。
【0022】
第2に,図10および図11に示すように,リセス部12のさらに上流におけるメタル版10の裏面に,リセス部12に連続する溝14を設ける変形が挙げられる。このようにすると,充填の後半において,リセス部12内の空気が溝14を通って外部へ脱出することができる。このため,通気孔13を設けた場合と同様に,リセス部12内の圧力上昇が防止される。溝14は,導体層86のパターンよりも前方まで達する長さを有すると特によい。しかし,それほどの長さがなくてもある程度の効果がある。スキージ93の通過後は押圧が解除されてメタル版10と基板82との間に多少の隙間が生じるためである。なお溝14は,通気孔13と異なり,径が大きすぎてもそれにより充填の前半での弊害が生じることはない。また,溝14と図8の通気孔13とをともに設けてもかまわない。
【0023】
第3に,図12に示すように,リセス部の内面12Eをテーパ状にする変形が挙げられる。このようにすると,充填作業の終了後にメタル版10を清掃する際に,リセス部の内部に付着した充填剤を容易にきれいに除去できるという利点がある。むろん,図8の通気孔13や図10の溝14を設けてさらにリセス部の内面12Eをテーパ状にしてもよい。
【0024】
以上詳細に説明したように本実施の形態によれば,窓11を,ビアホール81よりもスキージ93の移動方向下流側にずらして設けるとともに,窓11の上流側に,窓11と連続するリセス部12等を設けている。したがって,ビアホール81におけるスキージ93の移動方向下流側にまず充填剤90が流入し,そして上流側に向けて充填剤90が広がっていく。このため,ビアホール81内に空気が閉じ込められることがなく,ビアホール81が良好に充填剤90で充填される。かくして,ビアホール81を内部に気泡を残すことなく充填剤90で良好に充填することができる基板82の穴埋め印刷方法およびそのためのメタル版10が実現されている。
【0025】
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,ビアホールおよび窓の上方から見た配置は,図4に示したような配置に替えて図13のような配置としてもよい。ただし,スキージを斜めに走らせることもあるので,その場合には図4の配置の方がよい。また,版10の材質は,メタルに限らず他のものでもよい。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば,非貫通穴を,内部に気泡を残すことなく充填剤で良好に充填することができるプリント配線板の穴埋め印刷方法およびそのための版が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】ビアホールを有する基板の概要を示す断面図である。
【図2】オフコンタクトトスクリーン印刷の概要を示す図である。
【図3】実施の形態におけるビアホールの充填を示す断面図である。
【図4】ビアホールと窓との配置を示す平面図である。
【図5】実施の形態におけるビアホールの充填(流入の前期)を示す断面図である。
【図6】実施の形態におけるビアホールの充填(流入の終期)を示す断面図である。
【図7】ビアホールの充填後の後工程を簡単に示す図である。
【図8】通気孔を設けた例を示す断面図である。
【図9】通気孔が大きすぎる場合を示す断面図である。
【図10】溝を設けた例を示す断面図である。
【図11】溝を設けた場合のビアホールと窓との配置を示す平面図である。
【図12】リセス部の内面をテーパ状にした例を示す断面図である。
【図13】ビアホールと窓との配置の別の例を示す平面図である。
【図14】従来の印刷によるビアホールの充填を示す図である。
【符号の説明】
10 メタル版
11 窓
12 リセス部
12E リセス部の内面
13 通気孔
81 ビアホール
82 基板
90 充填剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to printing for filling non-through holes, which is a process in the manufacture of printed wiring boards. More specifically, the present invention relates to a method of filling a printed wiring board with a filling material, which can satisfactorily fill non-through holes with a filler without leaving bubbles inside, and a plate therefor.
[0002]
[Prior art]
In a printed wiring board, non-through holes for conduction between conductor layers are formed everywhere. This non-through hole is preferably filled and flattened for the convenience of upper layer lamination. In general, therefore, non-through holes on the surface of the substrate are filled by a printing method using a plate. Conventionally, as shown in FIG. 14, a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technique described above has a problem that the
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, it is an object of the present invention to provide a printed wiring board hole-filling printing method and a plate therefor that can satisfactorily fill non-through holes with a filler without leaving bubbles inside.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the printed wiring board hole-filling printing method according to the present invention made for the purpose of solving this problem, a plate having a window corresponding to a non-through hole of the substrate is covered on the substrate, and a filler is placed thereon. The filler is poured into the non-through hole through the window by sweeping the plate with a squeegee. Thus, the filler is supplied to the non-through holes formed on the surface of the substrate. Here, the upstream end position of the window in the squeegee movement direction is in the non-through hole region, and the downstream end position of the window in the squeegee movement direction is downstream of the non-through hole in the squeegee movement direction downstream position. Printing is performed.
[0006]
In this method, the filler that has been pushed out by the squeegee and passed through the window of the plate first lands on the downstream side of the non-through hole of the substrate in the squeegee movement direction. Then, it flows on the bottom surface of the non-through hole in the direction opposite to the squeegee moving direction and reaches the entire inside of the non-through hole. For this reason, the air existing inside the non-through hole escapes without losing the escape. Therefore, it can be satisfactorily filled with the filler without leaving bubbles inside the non-through holes. Thereafter, a printed wiring board having a flat non-through hole portion is manufactured through subsequent processes such as hardening of the filler and polishing of the excess.
[0007]
In the printed wiring board hole-filling printing method according to the present invention, it is preferable that a recess portion is provided on the back surface of the plate on the upstream end side in the squeegee movement direction of the window. In other words, a plate is formed in which a window corresponding to a non-through hole on the surface of the printed wiring board is opened, and a recess is formed on one side of the window, and the recess comes upstream in the squeegee movement direction. They are arranged and printed. In other words, the eaves portion protrudes from the upstream side in the squeegee movement direction above the non-through hole during printing, and the tip of the eave portion is within the non-through hole region.
[0008]
If it does in this way, the space by a recess part exists above the part of the non-through-hole upstream in the squeegee movement direction. For this reason, the escape route of the air from the inside of the non-through hole at the time of printing is secured. Therefore, the remaining of bubbles inside the non-through hole can be prevented more reliably.
[0009]
In the printed wiring board hole-filling printing method according to the present invention, it is desirable that a vent hole communicating with the front and back of the plate is formed in the recess portion of the plate. That is, printing is performed using a plate in which vent holes are provided in the recess portion so that the front and back sides communicate with each other. If it does in this way, the air pushed out from the non-through hole at the time of printing can also escape outside from a vent hole. For this reason, pressure does not accumulate in the space in the recess portion, and the remaining of bubbles inside the non-through hole is further reliably prevented.
[0010]
In the method for filling holes in a printed wiring board according to the present invention, it is also desirable that the recess portion of the plate has a tapered shape that becomes shallower toward the upstream side in the squeegee movement direction. In other words, a plate having a tapered recess portion that is shallower from the window is used. This is convenient because the filler adhering to the inner surface of the recess can be easily removed when the plate is cleaned after printing.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, as one process in the production of a printed wiring board, the
[0012]
The
[0013]
In the present embodiment, as schematically shown in FIG. 2, the
[0014]
As shown in the enlarged view of the main part in FIG. 3, the
[0015]
A
[0016]
When the via
[0017]
When the
[0018]
For this reason, the air in the via
[0019]
Thus, when the via
[0020]
In the present embodiment, various modifications can be made to the recessed
[0021]
First, as shown in FIG. 8, there is a modification in which a
[0022]
Secondly, as shown in FIGS. 10 and 11, there is a modification in which a
[0023]
Thirdly, as shown in FIG. 12, the
[0024]
As described above in detail, according to the present embodiment, the
[0025]
Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the arrangement seen from above the via holes and windows may be arranged as shown in FIG. 13 instead of the arrangement shown in FIG. However, since the squeegee may run diagonally, the arrangement shown in FIG. 4 is better in that case. Further, the material of the
[0026]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, there is provided a printed wiring board hole-filling printing method and a plate therefor that can satisfactorily fill non-through holes with a filler without leaving bubbles inside. ing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of a substrate having a via hole.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of off-contact screen printing.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing filling of a via hole in the embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of via holes and windows.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing via hole filling (first half of inflow) in the embodiment;
FIG. 6 is a cross-sectional view showing filling of via holes (end of inflow) in the embodiment.
FIG. 7 is a diagram simply showing a post-process after filling a via hole.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example in which vent holes are provided.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a case where a vent hole is too large.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example in which a groove is provided.
FIG. 11 is a plan view showing the arrangement of via holes and windows when grooves are provided.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example in which the inner surface of the recess is tapered.
FIG. 13 is a plan view showing another example of the arrangement of via holes and windows.
FIG. 14 is a diagram illustrating filling of via holes by conventional printing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記非貫通穴に対応する窓の開けられた版を前記基板上に被せてその上に充填剤を載せ,
前記版の上をスキージで掃くことにより前記窓を通して充填剤を前記非貫通穴に流し込み,
前記窓のスキージ移動方向上流端位置が前記非貫通穴の領域内にあり,
前記窓のスキージ移動方向下流端位置が前記非貫通穴のスキージ移動方向下流端位置よりスキージ移動方向下流側にあることを特徴とするプリント配線板の穴埋め印刷方法。In a method for filling holes in a printed wiring board for supplying a filler to non-through holes formed on the surface of a substrate,
A plate with a window corresponding to the non-through hole is placed on the substrate, and a filler is placed thereon,
Pouring filler through the window into the non-through hole by sweeping over the plate with a squeegee;
The upstream end position of the window in the squeegee movement direction is in the region of the non-through hole,
A printed wiring board hole-filling printing method, wherein the downstream end position of the window in the squeegee movement direction is located downstream of the non-through hole in the squeegee movement direction downstream position.
前記版の裏面には,前記窓のスキージ移動方向上流端側に連続するリセス部が設けられていることを特徴とするプリント配線板の穴埋め印刷方法。In the printed wiring board hole-filling printing method according to claim 1,
A printed wiring board hole-filling printing method, wherein a recess portion is provided on the back surface of the plate on the upstream end side in the squeegee movement direction of the window.
前記リセス部に,前記版の表裏を連通する通気孔が形成されていることを特徴とするプリント配線板の穴埋め印刷方法。In the printed wiring board hole-filling printing method according to claim 2,
A printed wiring board hole-filling printing method, wherein a vent hole is formed in the recess portion so as to communicate the front and back of the plate.
前記リセス部は,スキージ移動方向上流側へ向かって浅くなるテーパ状をなしていることを特徴とするプリント配線板の穴埋め印刷方法。In the printed wiring board hole-filling printing method according to claim 2,
The method of filling a printed wiring board with a hole, wherein the recess has a tapered shape that becomes shallower toward the upstream side in the squeegee movement direction.
プリント配線板の表面の非貫通穴に対応する窓が開けられており,
前記窓の一端に連続するリセス部が一方の面に形成されていることを特徴とするプリント配線板の穴埋め印刷用の版。The whole is flat,
A window corresponding to the non-through hole on the surface of the printed wiring board is opened.
A plate for hole-filling printing of a printed wiring board, wherein a recess portion continuous with one end of the window is formed on one surface.
前記リセス部に,版の表裏を連通する通気孔が形成されていることを特徴とするプリント配線板の穴埋め印刷用の版。In the plate for hole-filling printing of the printed wiring board according to claim 5,
A plate for hole-filling printing of a printed wiring board, wherein the recess portion is formed with a vent hole communicating the front and back of the plate.
前記リセス部は,前記窓から遠い位置ほど浅いテーパ状をなしていることを特徴とするプリント配線板の穴埋め印刷用の版。In the plate for hole-filling printing of the printed wiring board according to claim 5,
A plate for hole-filling printing of a printed wiring board, wherein the recess portion has a shallower taper as it is farther from the window.
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