JP5023796B2 - プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線板およびその製造方法に関するものである。

プリント配線板を複数枚重ね合わせて載置したときでも、パッド部のはんだ層に傷付きや潰れが起こりにくいプリント配線板として、複数のパッド部からなるパッド列を備えるプリント配線板において、前記パッド列は、配線に関与しかつはんだプリコート層が形成される通常のパッドと配線に関与しないダミーパッドとによって構成され、前記ダミーパッドの高さを、前記はんだプリコート層を加えた前記通常のパッドの高さよりも相対的に高くしたことを特徴とするプリント配線板が開示されている（特許文献１参照）。かかるプリント配線板はダミーパッドのはんだを厚くすることを特徴としているが、プリント配線板を重ねた場合、ダミーパッドのはんだが相対するプリント配線板のパッド部やソルダーレジストに傷をつけたり、はんだの転写が起こることがある。また、プリント配線板の構造は、通常、図７に示す構造であるが、このプリント配線板を製造工程中に重ねた場合、ソルダーレジスト１１やシンボルマーク１２がパッド８に接触するためパッドに傷がつくことがある。
特開平１０−１９０２０３号公報

上述の問題点に鑑み、本発明の目的は、はんだを使用せずに、プリント配線板を重ねてもパッド部やソルダーレジストが傷付いたり潰れることのないプリント配線板及びその製造方法を提供することである。

本発明は、（１）ソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかと配線とを含んでなる配線パターン部（Ａ）、パッド部（Ｂ）、ソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかと配線とを含んでなるダミーパターン部（Ｃ）を備えるプリント配線板において、前記ダミーパターン部（Ｃ）の高さが前記配線パターン部（Ａ）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０μｍ以上高いことを特徴とするプリント配線板に関する。

また、本発明は、（２）前記ダミーパターン部のライン幅が配線パターン部のライン幅より１．５ｍｍ以上広いことを特徴とする前記（１）に記載のプリント配線板に関する。

また、本発明は、（３）ソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかと配線とを含んでなる配線パターン部（Ａ）、パッド部（Ｂ）、ソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかと配線とを含んでなるダミーパターン部（Ｃ）を備えるプリント配線板の製造方法において、前記ダミーパターン部（Ｃ）の高さが前記配線パターン部（Ａ）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０μｍ以上高くなるようにソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかを形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法に関する。

本発明によれば、はんだを使用せずに、プリント配線板を重ねてもパッド部やソルダーレジストが傷付いたり潰れることのないプリント配線板及びその製造方法を提供することが出来る。

以下、図面に基いて詳細に説明する。
図１又は図２は本発明のプリント配線板の断面模式図を示したものである。

本発明のプリント配線板は、配線パターン部（Ａ）、パッド部（Ｂ）及びダミーパターン部（Ｃ）を備えてなる。本発明の特徴は、前記ダミーパターン部（Ｃ）の高さが前記配線パターン部（Ａ）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０μｍ以上高いことである。ここで、ダミーパターン部（Ｃ）の高さ、配線パターン部（Ａ）の高さ、パッド部（Ｂ）の高さは、それぞれ基板からの高さをいう。

図１に示す本発明のプリント配線板は、ソルダーレジスト及び配線を含んでなる配線パターン部（Ａ１）、パッド部（Ｂ）及びソルダーレジスト及び配線を含んでなるダミーパターン部（Ｃ１）を備えてなる。配線パターン部（Ａ１）は配線に関与する部分であり、配線７上に銅めっき６が形成され、ソルダーレジスト１１により絶縁被覆されている。パッド部（Ｂ）は、配線７上に銅めっき６が形成されている。ダミーパターン部（Ｃ１）は、配線に関与しない部分であり、何れのリードも接合されない。かかるダミーパターン部（Ｃ１）は、配線７上に銅めっき６が形成され、ソルダーレジスト１１により絶縁被覆されている。本発明のプリント配線板は、前記ダミーパターン部（Ｃ１）の高さが前記配線パターン部（Ａ１）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０μｍ以上高いことが特徴であり、それによって、プリント配線板を重ねた場合でもパッド部やソルダーレジストが傷付いたり潰れたりすることがない。

また、図２に示す本発明のプリント配線板は、ソルダーレジスト、シンボルマーク及び配線を含んでなる配線パターン部（Ａ２）、パッド部（Ｂ）及びソルダーレジスト、シンボルマーク及び配線を含んでなるダミーパターン部（Ｃ２）を備えてなる。配線パターン部（Ａ２）は配線に関与する部分であり、配線７上に銅めっき６が形成され、ソルダーレジスト１１により絶縁被覆され、ソルダーレジスト１１上にシンボルマーク１２が形成されている。パッド部（Ｂ）は、配線７上に銅めっき６が形成されている。ダミーパターン部（Ｃ２）は、配線に関与しない部分であり、何れのリードも接合されない。かかるダミーパターン部（Ｃ２）は、配線７上に銅めっき６が形成され、ソルダーレジスト１１により絶縁被覆され、ソルダーレジスト１１上にシンボルマーク１２が形成されている。本発明のプリント配線板は、前記ダミーパターン部（Ｃ２）の高さが前記配線パターン部（Ａ２）の高さより１０μｍ以上高いことが特徴であり、それによって、プリント配線板を重ねた場合でもパッド部やソルダーレジストが傷付いたり潰れたりすることがない。なお、図１及び図２において、４は絶縁基材、５はスルーホール孔、９はスルーホールランドを示す。
また、本発明のプリント配線板において、シンボルマーク及び配線を含んでなる配線パターン部（Ａ３）、パッド部（Ｂ）及びシンボルマーク及び配線を含んでなるダミーパターン部（Ｃ３）を備えてなる形態も含まれるが、説明は上記形態を準用し割愛する。

本発明のプリント配線板は、前記ダミーパターン部（Ｃ）の高さが前記配線パターン部（Ａ）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０μｍ以上高いことが重要であり、１０μｍ未満の範囲で高い場合は、プリント配線板を重ね合わせた場合に、レジスト部やパッド部に多数の傷が付いてしまう。ダミーパターン部（Ｃ）の高さは、前記配線パターン部（Ａ）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０〜５０μｍ高いことが好ましく、２５〜５０μｍ高いことがより好ましい。

本発明のプリント配線板は、ダミーパターン部（Ｃ）のライン幅が配線パターン部（Ａ）のライン幅より１．５ｍｍ以上広いことが好ましく、１．５〜５．０ｍｍ広いことがより好ましく、１．５〜２．０ｍｍ広いことが特に好ましい。前記配線パタ―ン部のライン幅に対するダミーパターン部のライン幅の差が１．５ｍｍ未満である場合は、ダミーパターン部（Ｃ）のソルダーレジストが薄くなる傾向にある。
次に、本発明のプリント配線板の製造方法について、図３、図４に基づいて説明する。図３に示すように銅箔と絶縁基材４からなる両面銅張積層板の銅箔をサブトラクティブ法などで選択的に除去し、内層配線３やパッドを形成することで、内層配線板ａを製作する。

次に前記内層配線板ａと同様に製作した複数の内層配線板ｂ、ｃを、必要層数に応じてプリプレグ２を前記内層配線板の間及び配線形成用の外層銅箔１と前記内層配線板の間に配置し、加熱・加圧を行い、成形する（図４（ａ））。

次に前記で成形された多層配線板に図４（ｂ）に示すスルーホール孔５を設け、その後図４（ｃ）に示す銅めっき６を形成する。その後図４（ｄ）に示す銅箔１と銅めっき６からなる導体をサブトラクティブ法などで選択的に除去し、配線７及び銅めっき６からなる配線パターン部（Ａ）、パッド部（Ｂ）、ダミーパターン部（Ｃ）を形成する。

次に図４（ｄ）に示す前記配線パターン部（Ａ）、ダミーパターン部（Ｃ）に対し絶縁被覆等を目的とし、ソルダーレジスト１１をスクリーン印刷による形成方法やプリント配線板上に全面コーティング後、写真による焼付、現像でソルダーレジストを選択除去して形成する方法などを用いて、前記配線７の絶縁被覆等を行う（図４（ｅ））。その後前記ソルダーレジスト１１を紫外線照射や加熱によって硬化させた後、図４（ｆ）に示す実装部品の種類や向きを表すシンボルマーク１２をスクリーンによる印刷やインクジェット法によるインキの直接描画で配線パターン部（Ａ）及びダミーパターン部（Ｃ）上に形成する。

本発明の好ましい一実施形態は、図１又は図２に示すダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）の高さが配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０μｍ以上高くなるように、ソルダーレジスト１１、シンボルマーク１２を形成する。ダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）の高さを、配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０μｍ以上高くする方法としては、ダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）のライン幅を配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）のライン幅より広くすることで、前記ダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）上のソルダーレジスト１１を厚くする方法がある。その理由として配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）はライン幅が狭いため配線７上のソルダーレジスト１１が配線７間にも流れ込み、配線７上のソルダーレジスト１１の厚みは薄くなる。しかしダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）はライン幅を広くすることでダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）上から流れ出すソルダーレジスト１１を少なくし、厚く形成することが可能となる。ダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）のライン幅を配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）のライン幅より、１．５ｍｍ以上広くすることが好ましく、１．５〜５．０ｍｍ広くすることがより好ましく、１．５〜２．０ｍｍ広くすることが特に好ましい。プリント配線板内の配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）のライン幅が通常０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであるため、ダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）のライン幅は、２．０ｍｍ以上であることが好ましく、その場合にプリント配線板の配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）の高さをダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）の高さより１０μｍ以上高くすることが出来るので、プリント配線板を重ね合わせた場合にソルダーレジストやパッド部の傷付き防止や潰れ防止の効果がある。

ダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）の高さを、配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）及びパッド部（Ｂ）の高さより１０μｍ以上高くする別の方法としては、図５に示すようにソルダーレジスト１１の形成回数を、配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）よりダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）の方が多くなるようにする方法、図６に示すようにシンボルマーク１２の形成回数を、配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）よりダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）の方が多くなるようにする方法、または、ソルダーレジスト１１及びシンボルマーク１２の形成回数を、配線パターン部（Ａ１）、（Ａ２）よりダミーパターン部（Ｃ１）、（Ｃ２）の方が多くなるようにする方法などがある。

（実施例１〜４）
実施例１〜４では、ソルダーレジスト、シンボルマーク及び配線を含んでなる配線パターン部、パッド部、及びソルダーレジスト、シンボルマーク及び配線を含んでなるダミーパターン部を備えてなるプリント配線板を用いた。配線パターンのライン幅は０．２ｍｍ、ダミーパターン部（２ｍｍ×４ｍｍ）のライン幅は２．０ｍｍであった。配線パターン部及びダミーパターン部のソルダーレジストの形成及びシンボルマークの形成を表１に示す回数行った。ソルダーレジストの厚さ及びシンボルマークの厚さを表１に示す。各条件で製作した２枚のプリント配線板を重ねて１０回こすり合わせた後、この２枚のプリント配線板のパッド部及びソルダーレジスト部の傷発生数を１０倍率のリングライトを用いて測定した。

（比較例１〜３）
比較例１はダミーパターン部のライン幅が０．５ｍｍ、比較例２はダミーパターン部のライン幅が１．０ｍｍ、比較例３はダミーパターン部のライン幅が１．５ｍｍであること以外は上記実施例と同様のプリント配線板を用いた。配線パターン部及びダミーパターン部のソルダーレジストの形成及びシンボルマークの形成を表１に示す回数行った。ソルダーレジストの厚さ及びシンボルマークの厚さを表１に示す。各条件で製作した２枚のプリント配線板を重ねて１０回こすり合わせた後、この２枚のプリント配線板のパッド部及びソルダーレジスト部の傷発生数を１０倍率のリングライトを用いて測定した。

（比較例４：従来構造品）
ソルダーレジスト、シンボルマーク及び配線を含んでなる配線パターン部とパッド部を備え、ダミーパターン部を備えないプリント配線板を用いた。配線パターン部のソルダーレジストの形成及びシンボルマークの形成を表１に示す回数行った。ソルダーレジストの厚さ及びシンボルマークの厚さを表１に示す。各条件で製作した２枚のプリント配線板を重ねて１０回こすり合わせた後、この２枚のプリント配線板のパッド部及びソルダーレジスト部の傷発生数を１０倍率のリングライトを用いて測定した。

なお、配線パターン部、ダミーパターン部及びパッド部の配線７及び銅めっき６は、前述の図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示したとおりエッチング等により同時に形成され、基板からの高さは同じ高さとなる。従って、ダミーパターン部の高さと配線パターン部の高さの比較は、それぞれパッド部の高さを差し引くことにより、ダミーパターン部及び配線パターン部に形成されたソルダーレジスト及びシンボルマークの厚みの合計（表１における（a1+a2）と（b1+b2））を算出し、それらを比較することで行なった。

評価結果より、実施例２〜４のプリント配線板は積み重ねても傷の発生が観られなかった。配線パターン部とダミーパターン部との高さの差が１０μｍである実施例１のプリント配線板は、従来構造品（比較例４）と比べて傷の発生が８５％低減する効果を確認できた。

本発明の一例を示す断面模式図である。 本発明の一例を示す断面模式図である。 プリント配線板の製造方法を示す断面模式図である（前半工程）。 プリント配線板の製造方法を示す断面模式図である（後半工程）。 ソルダーレジスト２回形成を示す断面模式図である。 シンボルマーク２回形成を示す断面模式図である。 従来のプリント配線板の断面模式図である。

符号の説明

ａ：内層配線板
ｂ：内層配線板
ｃ：内層配線板
１：外層銅箔
２：プリプレグ
３：内層配線
４：絶縁基材
５：穴明け部（スルーホール孔）
６：銅めっき
７：配線
９：スルーホールランド
１１：ソルダーレジスト
１２：シンボルマーク
１３：ソルダーレジスト（２回目）
１４：シンボルマーク（２回目）
Ａ：配線パターン部
Ａ１：配線パターン部
Ａ２：配線パターン部
Ｂ：パッド部
Ｃ：ダミーパターン部
Ｃ１：ダミーパターン部
Ｃ２：ダミーパターン部

Claims (3)

1. ソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかと配線とを含んでなる配線パターン部（Ａ）、パッド部（Ｂ）、ソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかと配線とを含んでなるダミーパターン部（Ｃ）を備えるプリント配線板において、前記ダミーパターン部（Ｃ）のライン幅が、前記配線パターン部（Ａ）のライン幅より広く、かつ前記ダミーパターン部（Ｃ）のソルダーレジストの高さが前記配線パターン部（Ａ）のソルダーレジスト及びパッド部（Ｂ）の高さより高いことを特徴とするプリント配線板。
2. 前記ダミーパターン部（Ｃ）がソルダーレジスト及びシンボルマークを備え、前記ソルダーレジストが、前記ダミーパターン部（Ｃ）の幅方向全体に亘って配置され、前記シンボルマークの幅が、前記ダミーパターン部（Ｃ）のライン幅より狭いことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
3. ソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかと配線とを含んでなる配線パターン部（Ａ）、パッド部（Ｂ）、ソルダーレジスト及びシンボルマークの少なくともいずれかと配線とを含んでなるダミーパターン部（Ｃ）を備えるプリント配線板の製造方法において、前記ダミーパターン部（Ｃ）のライン幅が、配線パターン部（Ａ）のライン幅より広くなるように形成し、かつ前記ダミーパターン部（Ｃ）のソルダーレジストの高さが前記配線パターン部（Ａ）のソルダーレジスト及びパッド部（Ｂ）の高さより高くなるようにソルダーレジストを形成す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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