JP5217636B2 - プリント板の製造方法、および該製造方法により得られるプリント板、ならびにプリント板の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面と裏面との間を貫通する穴によりスルーホールを構成するプリント板の製造方法、それにより製造されるプリント板、およびプリント板の製造装置に係り、特にスルーホールの分岐形状による高周波成分の反射を抑制する技術に関するものである。

近年、デジタル電子機器に求められる情報処理量は増加の一途をたどっており、これに伴い、機器内の信号速度の高速化が求められている。また、プリント板（プリント基板）に要求される容量も増加しており、層数、及び板厚も増加する傾向にある。この傾向に伴い、部品実装又は各層、裏面との導通を図る目的でプリント板に設けるスルーホールにおいて、スタブ長（Ｔ分岐となる部分）が増大する。このため、この部分における高周波成分の反射による信号品質の劣化が問題となっている。この問題に対し、従来、プリント板の製造方法として、ドリルでスルーホールのＴ分岐となる部分を切削（削除）する技術（バックドリル）が提供されている。

従来のバックドリル技術の例として、図５９に、バックドリル前、図６０に、バックドリル後のスルーホール内部の断面図を示す。

図５９に示されるように、バックドリル前において、スルーホール４６は、ベース（プリント板の基材）４７を貫通して設けられた穴に導電材料からなるメッキ層４８を施して形成される。そして、このスルーホール４６には、実装部品及び他層との導通を図る引き出し線４９が接続され、この引き出し線４９から垂直にスルーホール４６面にそって延設されるメッキ層４８がＴ分岐５０を形成している。

次に、従来のＴ分岐切削方法の手順を説明する。図示しないドリル装置は、スルーホール４６上方から挿入され、図５９に示されるＴ分岐５０を図６０に示されるように切削する。その後、ドリル装置は、スルーホール４６から抜去され、Ｔ分岐５０の切削処理は終了となる。

上述した従来のＴ分岐の切削方法によれば、不要となるＴ分岐をドリル装置で切削することにより、高周波成分の反射による信号品質の劣化を減少させている。

また、バックドリル以外に、Ｔ分岐をなくす方法としてビルドアップ基板の採用があるが、コストが増加するというデメリットがあり、実際には多用されていない。

なお、従来技術としては、スルーホールのメッキ層を残さずにスタブ（Ｔ分岐）を切削する製造方法、小径の円筒状内面に溝を形成する加工方法、内径の細い管の内面の施工が可能なレーザ加工装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
特開２００５−２６５４９号公報 特開平６−３１５７８４号公報 特開２００５−３１３１９１号公報

しかしながら、従来のバックドリル技術では、図６０に示されるように、引き出し線４９が設けられる部分のメッキ層４８を残して他の部分のメッキ層４８は全て除去される為、プリント板両面からコネクタを実装するような形態には対応できず、実装効率の面で不利となる。さらに、従来のバックドリル技術を用いた場合、スルーホール４６内壁面の多くの部分について、その壁面が切削され、ベース４７が剥き出しになる為、該切削されたスルーホール４６内壁面からの吸湿量が増大することにより基板特性が劣化する虞を含んでいる。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、高周波特性を落とすことなく、実装効率と吸湿特性の改善を図ることができるプリント板の製造方法、および該製造方法により得られるプリント板、ならびにプリント板の製造装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、プリント板の製造方法は、表面と裏面との間を貫通する穴によりスルーホールを構成するプリント板の製造方法であって、前記穴内壁面に導電材料をメッキしプリント板の表面と裏面が導通されたスルーホールを形成するメッキ工程の後、前記穴内壁面における導電材料を前記プリント板の表面側と裏面側との間の少なくとも一部分において環状に削除する削除工程を有することにより、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造する。

また、プリント板の製造方法は、表面と裏面との間を貫通する穴によりスルーホールを構成するプリント板の製造方法であって、前記プリント板内に層状にメッキ溶剤をはじく材料からなる非メッキ層を設けておき、前記プリント板に設けられた前記プリント板の表面と裏面とを貫通する穴の内壁面に溶剤を塗布して、前記非メッキ層が除かれた部分について無電解メッキを行い、該無電解メッキが行われた部分について更に電解メッキを行って、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造する。

また、本実施の形態で示されるプリント板は上述したプリント板の製造方法により製造される。

また、プリント板の製造装置は、表面と裏面との間を貫通する穴によりスルーホールを構成するプリント板の製造装置であって、前記穴内壁面に導電材料をメッキしプリント板の表面と裏面が導通されたスルーホール内に挿入され、該スルーホール内壁面における導電材料を前記プリント板の表面側と裏面側との間の少なくとも一部分において環状に削除することにより、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを形成する切削手段と、前記切削手段により電気的に切断されたスルーホール内を清浄する清浄手段とを備える。

上述したように、本発明によれば、高周波特性を落とすことなく、実装効率と吸湿特性の改善を図ることができるプリント板の製造方法、および該製造方法により得られるプリント板、ならびにプリント板の製造装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

まず、実施の形態の概要として、本実施の形態の概要を示すスルーホールの断面図６１と本実施の形態の概要を示すスルーホールにコネクタを配した断面図６２を用いて説明する。

通常スルーホールはベースを貫通する穴の内壁面に導電材料をメッキしてメッキ層を設け、このメッキ層により一層または複数層の配線層に接続される引き出し線を一つの外部端子に接続する。あるいはこれら複数層の配線層に接続される引き出し線を互いに接続する。

これに対し、図６１は、二層における引き出し線４９をそれぞれ互いに異なる外部接続端子（プリント板の表裏両面側に設けられた外部接続端子）あるいは図示しない他の層の引き出し線に接続するための形状を有するスルーホール５１を示す断面図である。なお、各図において、同一符号は同一物又は図６０と相当物を示しており重複説明は省略する。

これらの図は、通常のスルーホールの中間で内壁面が環状（円環状）に切削され、プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断（分断）されたスルーホール５１を示している。これにより、高速信号における反射の原因となるＴ分岐５０が短くなる。さらに、Ｔ分岐５０となっていた部分の内壁面メッキ層４８は切削されずに残るため、この部分で例えば図示しない別の層における接続線と接続することも可能となる。

更に、図６２に示すように、分断されたスルーホール５１は、プリント板の両面から挿入されるコネクタ５２のそれぞれとそれらに対応する引き出し線４９のそれぞれとを接続することもでき、コネクタ５２の両面実装にも対応できる構成となっている。また、切削されるメッキ層４８の面積は従来に比して少なくできるため、吸湿による特性劣化を低く抑えることが可能となる。以下により詳細に説明する。

実施の形態１．
本実施の形態においては、レーザ加工によりプリント板における貫通穴の内壁面にメッキされた導電材料からなる電極を分断することにより、プリント板の表裏が導通されたスルーホールを電気的に分断することにより、プリント板の表裏それぞれの側で互いに電気的に切断されたスルーホールを形成する場合について説明する。なお、以下各図において、同一符号は同一物又は相当物を示しており重複説明は省略する。

図１は、実施の形態１に係るプリント板加工装置（プリント板製造装置）の構成の一例を示すブロック図である。図２はレーザカッタの詳細を示す構成図である。図３はレーザカッタの圧縮空気噴出の概念図である。図１に示されるプリント板加工装置１は、データ処理部２と、制御部３と、駆動部４と、レーザカッタ５と、レーザ発振器６と、圧縮空気ポンプ７とを備える。

データ処理部２は、設計データが入力され後述するデータ処理を行い、制御部３に出力を行うものである。設計データとは、引き出し線層情報、層構成情報、及び板厚情報を含んでいる。制御部３は、駆動部４、レーザカッタ５、レーザ発振器６及び圧縮空気ポンプ７の制御を行う。また、駆動部４は、レーザカッタ５を移動又は回転させる。

レーザカッタ５は、図２に示されるように、駆動部４との接続部にベアリング８を備え、レーザ発振器６から照射されるレーザ９の入射角に対して略４５度に傾いた平面状をなし、スルーホールの軸と平行に入射されたレーザ９を略直角に反射するミラー１０を備え、ミラー１０により反射されたレーザ９を、レーザカッタ５内からスルーホール内壁面に通す照射口１１を備えている。また本実施の形態では、レーザカッタ５は、圧縮空気（エア）の供給により、そのレーザの照射口近傍に設けられた噴出口１２より圧縮空気を噴出する。

図３に示されるように、圧縮空気ポンプ７から供給される圧縮空気１３は、レーザカッタ５内部を通り、噴出口１２から噴出される。また、レーザ発振器６は、レーザ９をレーザカッタ５内に照射するものである。また、圧縮空気ポンプ７は、レーザカッタ５の内部に圧縮空気１３を導入する。

ここで、データ処理部２と、制御部３と、駆動部４と、レーザカッタ５と、レーザ発振器６は、本発明の切削手段を構成している。また、圧縮空気ポンプ７は、本発明の清浄手段を構成している。

次に、本実施の形態に係るプリント板加工装置の動作の概要について説明する。

図４は、実施の形態１に係るスルーホールの作製方法の一例を示すフローチャートである。まず、予め図示しないスルーホール作製装置及びメッキ装置により、プリント板に、プリント板の表裏で導通されたスルーホールを設ける（Ｓ１０１）。

図５は、このようにして設けられた実施の形態１に係るスルーホールの断面図である。処理Ｓ１０１にて設けられたスルーホール１４は、図５に示されるように、プリント板の基材であるベース１５と、ベース１５の表面から裏面に貫通して設けられた穴の内壁面に形成されたメッキ層１６と、ベース１５の表面側及び裏面側のそれぞれの近傍において、ベース１５の表裏面と互いに平行にベース１５内に設けられる引き出し線１７とを備えている。これら引き出し線１７間におけるスルーホール１４内壁面の導電材料からなるメッキ層１６においてＴ分岐１８が構成される。このＴ分岐１８の適所におけるメッキ層１６が切削される部分が本実施の形態における分断部１９（切断部）とされる。

処理Ｓ１０１の後、制御部３は、上述したＴ分岐１８の分断部１９の位置を設定する（Ｓ１０２）。以下、分断部１９の位置設定処理に関する詳細について、図６から図１０を用いて説明する。

図６は、実施の形態１に係る分断部の位置設定処理の概念を示す図である。この図においては、制御部３はデータ処理部２より分断の位置を深さ情報Ａで取得し、図１に図示した駆動部４に駆動信号を出力する。この深さ情報Ａは分断部１９に対応するベース１５表面からの深さとして与えられる。

図７、図８は、深さ情報Ａを得る一例として、上述した引き出し線層情報が、第３層と第６層において構成される場合の概念図を示している。図８は、図７に示されている第３層の引き出し線２０Ｃと第６層の引き出し線２０Ｆをプリント板の全体の層構成及び板厚情報との関係で示す概念図である。なお、各層の引き出し線を２０Ｂから２０Ｇと示し、各層間の板厚をａからｇと示す。この図８に示される情報において、深さ情報決定処理は、データ処理部２が、引き出し線層の情報、層構成及び板厚情報から、引き出し線の層方向における物理的位置を各層間の和により算出する。なお、図８において、２０Ａ、２０Ｈはプリント板の表裏面それぞれに設けられた電極を示している。

例えば、図８に示されるように、引き出し線が第３層の場合、プリント板におけるその深さは「ａ＋ｂ」となる。第６層の場合、その深さは「ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ」となる。なお、データ処理部２は、予め作成されたプリント板の設計データを取得している。

設計データは、高速信号ネットの識別のための高速フラグを保持している。データ処理部２は、深さ情報決定処理の際、高速フラグが設定されているスルーホール１４（または引き出し線情報または配線層情報）のＴ分岐１８分断後の断片については、高速フラグが設定されていない場合のそれよりもスタブを短くするように設定する。

図９は、実施の形態１に係る分断されたスルーホール１４の片側のみに高速フラグが設定されている場合（Ｆ１のケース）における分断位置決定の概念図である。図９に示されるように、第３層の引き出し線２０Ｃには高速フラグが設けられ、第６層の引き出し線２０Ｆには高速フラグが設けられていない。

図１０は、実施の形態１に係る分断されたスルーホールの両側に対して高速フラグが設定されている場合（Ｆ２のケース）における分断位置決定の概念図である。図１０に示されるように、この場合、第３層の引き出し線２０Ｃおよび第６層の引き出し線２０Ｆともに高速フラグが設けられている。

図９の場合（Ｆ１のケース）においては、データ処理部２は、分断深さを次式により算出する。

分断深さ＝３層の深さ＋物理限界長
なお、物理限界長とは、深さ設定の精度から算出した第３層とスルーホール１４との接続を破壊しない深さ方向間隔のＭＩＮ値のことである。

データ処理部は、ケースＦ１の分断深さの算出式により、分断後の断片についてスタブが図１０に比べて短くなるように分断深さ２１を決定する。

また、図１０の場合（Ｆ２のケース）においては、データ処理部２は、次の算出式を用いて分断深さを算出する。

分断深さ＝（３層の深さ＋６層の深さ）／２

すなわち、ケースＦ２の場合、データ処理部２は、分断深さ２１を双方の引き出し線２０Ｃ、２０Ｆの中点とする。なお、双方の引き出し線２０Ｃ、２０Ｆともに高速フラグが設けられていない場合も同様となる。

上述した処理を経て、制御部３は、データ処理部２から受けた分断部１９の深さ情報により、分断位置を設定する（Ｓ１０２）。

このような分断位置設定処理によれば、様々な基板構成に対応し、分断位置を設定することができる。

図１１は実施の形態１に係るレーザカッタの挿入の概念図である。図１１に示されるように、分断位置設定後、制御部３は、駆動部４にレーザカッタ５を駆動させ、スルーホール１４内部に挿入させ、前述で設定した分断位置でレーザカッタ５の挿入を停止させる（Ｓ１０３）。

図１２は、実施の形態１に係るレーザカッタ照射の概念図である。図１２に示されるように、レーザカッタ５挿入作業の後、制御部３は、レーザ発振器６にレーザ９の照射を開始させ、レーザカッタ５内のミラー１０によるレーザ９の反射により分断部１９の分断を行わせる（Ｓ１０４）。

図１３は、実施の形態１に係るレーザカッタ回転の概念図である。図１３に示されるように、制御部３は、レーザ９を照射するとともに、駆動部４によりレーザカッタ５をプリント板平面と平行な平面内で回転させ、スルーホール１４内壁面に円環状にレーザ９を照射し、プリント板の表裏が導通したスルーホール１４を、その分断部１９において切削する（Ｓ１０５）。

図１４は、実施の形態１に係るレーザ照射停止の概念図である。図１４に示されるように、分断部１９の切削に十分な照射時間が経過した後、制御部３はレーザ９の照射を停止させる（Ｓ１０６）。

図１５は、実施の形態１に係る圧縮空気によるゴミの除去の概念図である。図１５に示されるように、レーザ９の照射による分断部１９の切削により、鍍金カス、基板カス等のゴミ２２が残り、電気特性に悪影響を及ぼす可能性がある。よって、レーザ９の照射を停止後、制御部３は圧縮空気ポンプ７から圧縮空気１３をレーザカッタ５内に供給させ、レーザカッタ５から圧縮空気１３を噴出させることにより、風圧でのゴミ２２の除去を行う（Ｓ１０７）。図１５によれば、圧縮空気１３の噴出により、メッキ層１６の切削により生じたゴミ２２を除去でき分断されたスルーホール１４を清浄していることが示されている。

図１６は、実施の形態１に係るレーザカッタの抜去の概念図である。図１６に示されるように、ゴミ２２除去の作業後、制御部３は、駆動部４にレーザカッタ５の回転を停止させ、レーザカッタ５をスルーホール１４から抜去をさせ（Ｓ１０８）、このフローは終了する。

本実施の形態によれば、レーザカッタをスルーホール内に挿入し、レーザを回転照射させてＴ分岐を分断することにより、スタブの反射を少なくする形状のスルーホールを低コストで実現することができる。また、上述したスルーホールの分断により、分断されたスルーホールのそれぞれを接続端子として使用できる為、実装効率も上昇させることができる。また、圧縮空気を噴出することにより、電気特性に悪影響を及ぼす可能性があるゴミを効率よく排除することができる。さらに、従来のバックドリル技術に対して、Ｔ分岐の切削部分が非常に短い為、吸湿による特性の劣化を抑えることができ、プリント板の製造技術に寄与するところが大きい。以上により本実施の形態によれば、実装効率は従来の約２倍、コスト比率は約１／４、吸湿性による特性劣化を１／２以下に抑えることが可能となった。

実施の形態２．
上述した実施の形態１では、圧縮空気による清浄をレーザによるスルーホールの分断後に行ったが、レーザ照射による切削工程（動作）と同時に行うようにしても良いことは言うまでもない。

図１７は、圧縮空気を噴出しつつレーザ照射を行う概念図である。このような構成によれば、例えば図１において、制御部３が圧縮空気ポンプ部７により、圧縮空気１３を出力しながら切削を行うことにより、気体、粉塵を吹き飛ばしながら切削加工することが可能となり、気体、粉塵により、機構、ミラー１０等の汚れを防止しつつ切削加工を行えるので、加工精度を保つことが出来る。また、切削工程の終了と略同時に清浄動作を修了することができ、時間コストの節約が図れる。

実施の形態３．
上述した実施の形態１，２では、圧縮空気の噴出により切削されたスルーホールを清浄する場合について説明したが、レーザカッタにブラシを取り付け、切削工程（分断プロセス：Ｓ１０１からＳ１０６）後にブラシによる清浄を行い、更にその後に圧縮空気を噴出してゴミを除去するようにしてもよい。実施の形態３はかかる一例について説明する。

図１８は実施の形態３の動作を示すフローチャート、図１９から図２１は各ステップにおける概念を示す図である。

まず、図４のＳ１０１からＳ１０６に示した分断プロセス（Ｓ２０１）が終了すると、図１９に示されるように、制御部３はレーザカッタ５をさらにスルーホール１４内に挿入し、レーザカッタ５に取り付けられたブラシ２３の位置を分断部１９に合わせる（Ｓ２０２）。そして、図２０に示されるように、制御部３は、駆動部４を介してレーザカッタ５を回転させて回転しているブラシ２３でゴミ２２を除去する（Ｓ２０３）。その後、図２１に示されるように、制御部３は、駆動部４を介してレーザカッタ５を分断プロセスにおける切削位置まで戻し（Ｓ２０４）、圧縮空気１３を噴出してゴミ２２を除去しスルーホール１４の清浄を行う（Ｓ２０５）。その後、制御部３は、駆動部４にレーザカッタ５をスルーホール１４から抜去させる（Ｓ２０６）。

実施の形態３によれば、回転ブラシによりゴミを除去するプロセスを、レーザカッタをスルーホールに挿入した状態において行うことができるため、時間的効率に優れ、さらにスルーホールの分断部等に強固に付着したゴミを除去する効果をより高めることができる。

実施の形態４．
上述した実施の形態では、圧縮空気やブラシを用いることによりスルーホールの清浄を行うようにしたが、洗浄液を放射してゴミを除去することもできる。
洗浄液としては、洗剤と水、アルコールなどがあげられる。

図２２は、実施の形態４に係るプリント板加工装置の構成の一例を示すブロック図である。図２３はレーザカッタの詳細を示す構成図である。このプリント板加工装置２４は、図２２に示されるように、図１のプリント板加工装置と比較すると、新たに洗浄剤ポンプ２５と、水ポンプ２６とを備える。また、レーザカッタ２７は、図２３に示されるように、洗浄剤２８、水２９、圧縮空気１３の供給管とこれらの供給を制御する制御弁３０を新たに備える。

洗浄剤ポンプ２５は、洗浄剤２８をレーザカッタ２７内へ送り出すものであり、水ポンプ２６は、水２９をレーザカッタ２７内へ送り出すものである。

次に、本実施の形態に係るプリント板加工装置の動作の概要について説明する。

図２４は実施の形態４の動作を示すフローチャートであり、図２５から図２７はこれら動作の主要部分を示す概念図である。

ここでは、レーザカッタ２７による分断プロセス（Ｓ３０１）の後、図２５に示されるように、制御部３は、洗浄剤ポンプ２５からレーザカッタ２７へ洗浄剤２８を送り、レーザカッタ２７に設けられた噴出口１２からまず洗浄剤２８を放射する（Ｓ３０２）。次に、図２６に示されるように水ポンプ２６からレーザカッタ２７へ水２９を送り、Ｓ３０２と同様の噴出口１２から水２９を放射して（Ｓ３０３）洗浄剤２８を洗浄するとともにゴミを除去する。その後、上述した実施の形態１から３と同様に、図２７に示されるように、制御部３は、圧縮空気ポンプ７からレーザカッタ２７へ圧縮空気１３を送り、Ｓ３０２、Ｓ３０３同様の噴出口１２から圧縮空気１３を噴出してスルーホール１４内を洗浄すると共に乾燥させる（Ｓ３０４）。以上の動作が終了すると制御部３は、駆動部４により、レーザカッタ２７を抜去させて動作を終了する（Ｓ３０５）。

実施の形態５．
上述した実施の形態１から４では、切削工程の対象となるメッキ層は最終的に得られるメッキ層である。ところで、スルーホール壁面へメッキを生成する工程は大きく分けると、無電解メッキを行った後電解メッキを行う２段階で構成される。そこで、実施の形態５では、無電解メッキの後に、上述した実施の形態で示した切削工程（分断プロセス）を行い、その後で、無電解メッキの表面に電解メッキを行う電解メッキ工程を有して、プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造するようにしている。

図２８から図３１は、実施の形態５に係るスルーホールへの無電解メッキ生成の概念図である。

まず、図２８に示されるように、図示しないメッキ装置は、スルーホール１４内壁面への無電解メッキ処理を行い、無電解メッキ層３１を生成させる。次に、図２９に示されるように、無電解メッキ層３１生成後、制御部３は、駆動部４、レーザ発振器６、レーザカッタ５により、円環状に分断部１９の切削を行わせ、スルーホール１４に図３０に示すような分断形状を形成させる。この処理は、実施の形態１から４で説明した処理のいずれかが用いられる。

そして、図３１に示されるように、図示しないメッキ装置は、無電解メッキ層３１上に電解メッキを行い、電解メッキ層３２を生成させる。このとき、無電解メッキ層３１を切削した部分は電極とならないため、電解メッキ層３２は生成されず、切削されたままとなる。

本実施の形態によれば、電解メッキより無電解メッキは強度が弱い為、無電解メッキ生成後に、制御部が分断部の切削を行うことにより、切削加工に必要なレーザ発振器の出力を低く抑えることができ、また、金などの高価な材料の削減が図れ、電解メッキに用いられる製造コストを低減することができる。

実施の形態６．
実施の形態６は、一つのスルーホールにおいて分断部を複数設けるようにした場合について説明する。

図３２は、実施の形態６に係る複数の分断部を有するスルーホールの概念図である。

図３２によれば、スルーホール３３が４部分に分断され、図示された複数の引き出し線のうちベース表裏の最も近傍に示された引き出し線３４（例えば第１層と第６層）が、それぞれ第１部分及び第４部分のスルーホールにより外部接続コネクタそれぞれに接続され、第２層と第３層の引き出し線３５が第２部分のスルーホールにより接続され、第４層と第５層の引き出し線３６が第３部分のスルーホールにより接続されている。

実施の形態６によれば、スルーホール内に分断部を複数設けることにより、プリント板の配線収容率を上げることができる。

実施の形態７．
実施の形態７は、実施の形態１に対し、通常のレーザ照射とミラーの回転により切削加工を行う場合について説明する。

実施の形態７は、切削工程において、制御部が、プリント板の表面又は裏面のいずれか一方から前記表面と裏面が導通されたスルーホール内に照射されたレーザを、スルーホール内に挿入されたミラーにより反射することにより、メッキ層を環状に削除するようにしたものである。そして、この場合にミラーはレーザの入射光と所定角度をなす平面をなし、該ミラーをプリント板と平行な平面内で回転させることにより、メッキ層を環状に削除するようにしている。

図３３は実施の形態７に係るプリント板加工装置の構成の一例を示すブロック図である。このプリント板加工装置３７は、図３３に示されるように、図１のプリント板加工装置と比較すると、新たにミラー３８を備え、レーザカッタ５を必要としない。

レーザ発振器６はレーザ９の照射を行うものであり、ミラー３８は、レーザ９の入射角に対して略４５度に傾いた平面状をなし、スルーホール１４の軸と平行に入射されたレーザ９を略直角に反射するものである。

次に、本実施の形態に係るプリント板加工装置の動作の概要について説明する。

図３４は、実施の形態７に係るレーザのミラー反射による切削加工の一例を示すフローチャート、図３５から図３６は各ステップにおける概念を示す図である。

まず図３５に示されるように、スルーホール１４内へミラー３８を挿入する（Ｓ４０１）。すなわち、制御部３は分断位置設定後、駆動部４にミラー３８を駆動させ、スルーホール１４内部に挿入させ、設定した分断位置でミラー３８の挿入を停止させる（Ｓ４０１）。この場合、スルーホール１４に対するミラー３８の挿入方向は、レーザ９の入射方向と反対方向となっている。

次に図３６に示されるように、ミラー３８挿入後、制御部３は、駆動部４にミラー３８を回転させる（Ｓ４０２）。そして、図３７に示されるように、ミラー３８回転中に、制御部３は、レーザ発振器６にレーザ９をスルーホール１４内へ入射させ、回転するミラー３８によるレーザ９の反射により、円環状に分断部１９を切削する（Ｓ４０３）。本実施の形態のミラー３８は、プリント板平面と略４５度の角度をなす平面状となっている。これにより、スルーホール１４上方より入射されたレーザ９を略９０度折り曲げてスルーホール１４内壁面に照射する。

切削が終了すると、図３８に示されるように、制御部３は、レーザ発振器６にレーザ９の照射を停止させ（Ｓ４０４）、続いて、図３９に示されるように、制御部３は、駆動部４にミラー３８の回転を停止させる（Ｓ４０５）。ミラー３８の回転停止後、図４０に示されるように、制御部３は、駆動部４にミラー３８をスルーホール１４内から抜去させる（Ｓ４０６）。

本実施の形態によれば、制御部が駆動部にミラーを回転させ、レーザをミラーで反射し切削加工を行うことにより、通常のレーザ装置で切削加工を行える為、設備投資を抑えることが可能である。

実施の形態８．
実施の形態８は、実施の形態７において説明した回転ミラーによる切削加工に代えて湾曲ミラーを用いて切削加工を行うようにした場合について説明する。

実施の形態８のミラーは湾曲面状をなし、プリント板の表面又は裏面のいずれか一方から表面と裏面が導通されたスルーホール内に照射されたレーザをミラーの湾曲面で反射することにより、メッキ層を環状に切削する。

図４１は実施の形態８に係るプリント板加工装置の構成の一例を示すブロック図である。このプリント基板加工装置３９は、図１のプリント板加工装置１と比較すると、新たに湾曲ミラー４０を備え、レーザカッタ５を必要としない。湾曲ミラー４０は、レーザ９の反射を行うものである。

次に、本実施の形態に係るプリント板加工装置の動作の概要について説明する。

図４２は、実施の形態８に係るレーザのミラー反射による切削加工の一例を示すフローチャート、図４３から図４６は各ステップにおける概念を示す図である。

図４３に示されるように、制御部３は分断位置設定後、駆動部４に湾曲ミラー４０を駆動させ、スルーホール１４内部に挿入させ、設定した分断位置で湾曲ミラー４０の挿入を停止させる（Ｓ５０１）。

次に図４４に示されるように、湾曲ミラー４０挿入後、制御部３は、レーザ発振器６によりレーザ９をスルーホール１４内へ入射させ、レーザ９を放射状に反射させることにより、円環状に分断部１９を切削する（Ｓ５０２）。

更に図４５に示されるように、切削後、制御部３は、レーザ発振器６にレーザ９の照射を停止させる（Ｓ５０３）。そして、図４６に示されるように、レーザ９停止後、制御部３は、駆動部４に湾曲ミラー４０をスルーホール１４内から抜去させる（Ｓ５０６）。

本実施の形態によれば、制御部は、レーザ発振器に、レーザを照射させ、湾曲ミラーで放射状に反射させ、円環状に切削加工を行わせることより、通常のレーザ装置で切削加工を行え、駆動部の回転機構も排除できる為、設備投資を抑え、プロセスも簡略化できる。

実施の形態９．
ここまでの説明は、切削加工にレーザを用いる場合について説明したが、実施の形態９においては、切削加工にドリルを用いる場合について説明する。

図４７は実施の形態９に係るプリント板加工装置の構成の一例を示すブロック図である。このプリント板加工装置４１は、図１のプリント板加工装置１と比較すると、レーザカッタ５の代わりにドリル４２を備える。ドリル４２は、先端が円錐状に広がり、円錐形状の先に切削用の刃が組み込まれているものであり、切削を行うものである。なお、ドリル形状は、スルーホール内壁面を切削できる形状ならば、上記の形状に限定するものではない。

次に、本実施の形態に係るプリント板加工装置の動作の概要について説明する。

図４８は、実施の形態９に係るドリルによる切削加工の一例を示すフローチャート、図４９から図５４は各ステップにおける概念を示す図である。

図４９に示されるように、制御部３は分断位置設定後、駆動部４にドリル４２を駆動させ、スルーホール１４内部に挿入させ、設定した分断位置でドリル４２の挿入を停止させる（Ｓ６０１）。次に、図５０に示されるように、ドリル４２挿入後、制御部３は、駆動部４にドリル４２を回転させる（Ｓ６０２）。

次に、図５１に示されるように、ドリル４２回転後、制御部３は、駆動部４にドリル４２の軸の円心移動をさせ、円環状に分断部１９を切削する（Ｓ６０３）。つまり、駆動部４は、ドリル４２の中心軸を回転駆動させながら、スルーホール１４内壁面を円環状に切削する。なお、データ処理部２は、予めドリル４２の中心軸の回転半径として、ドリル４２の切削刃の部分がスルーホール１４内壁面に接触する値を取得し、制御部３へ入力する。

次に、図５２に示されるように、切削後、制御部３は、駆動部４にドリル４２の軸の円心移動を停止させ（Ｓ６０４）、図５３に示されるように、ドリル４２軸の円心移動停止後、制御部３は，駆動部４にドリル４２の回転を停止させる（Ｓ６０５）。

そして、図５４に示されるように、ドリル４２の回転停止後、制御部３は、駆動部４にドリル４２をスルーホール１４内から抜去させる（Ｓ６０６）。

本実施の形態によれば、レーザカッタの代わりにドリルを備えることにより、設備投資を低く抑えることが可能である。

実施の形態１０．
本実施の形態は、実施の形態１に対し、電極の分断部作製方法が異なる。
すなわち、実施の形態１０は、プリント板内に層状にメッキ溶剤をはじく材料からなる非メッキ層を設けておき、プリント板に設けられたプリント板の表面と裏面とを貫通する穴の内壁面に溶剤を塗布して、非メッキ層が除かれた部分について無電解メッキを行い、該無電解メッキが行われた部分について更に電解メッキを行って、プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造するようにしたものである。

無電解メッキの工程では、メッキを施す部分に化学反応を起こさせるための溶剤を塗布する。この溶剤をはじく素材をプリント板内に積層すると、積層部分には無電解メッキが生成されないため、次工程の電解メッキでもメッキが生成されず、分断形状を製造することができる。なお、溶剤をはじく素材はプリント板材料にワックスを混入することにより実現することができる。

まず、第１工程として、図５５に、実施の形態９に係る溶剤をはじく素材を積層した基板に穴あけを行った概念図を示す。図５５では、溶剤をはじく素材４３が積層されている。

図５５に示されるように、スルーホール４４の構成は、通常のベース１５にて溶剤をはじく素材４３を挟む構成となる。なお、溶剤をはじく素材４３は、予め分断位置を決定しその分断部１９となる部分に積層される。

次に第２工程として、図５６に、実施の形態９に係る溶剤塗布を行った概念図を示す。図５６に示されるように、溶剤をはじく素材４３以外のスルーホール４４内壁面部分には、溶剤４５が塗布されている。この溶剤４５は、スルーホール４４内へ無電解メッキ形成を行うための化学反応を起こさせる溶剤である。

次に第３工程として、図５７に、実施の形態９に係る無電解メッキ生成を行った概念図を示す。ここでは、図５７に示されるように、図示しないメッキ装置は、スルーホール４４内に無電解メッキ層３１を生成させる。

次に第４工程として、図５８に、実施の形態９に係る電解メッキ生成を行った概念図を示す。無電解メッキ生成後、図示しないメッキ装置は、図５８に示されるように、スルーホール４４内へ電解メッキ層３２を生成させる。

本実施の形態によれば、溶剤をはじく素材を分断部に積層することにより、特殊な装置を用いず、分断形状を製造することができ、設備投資を抑え、プロセスも簡略化できる。

なお、上述した実施の形態１から９を組み合わせ、Ｔ分岐の分断を行っても良い。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、全て本発明の範囲内のものである。

以上の実施の形態１〜１０に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
表面と裏面との間を貫通する穴によりスルーホールを構成するプリント板の製造方法であって、
前記穴内壁面に導電材料をメッキしプリント板の表面と裏面が導通されたスルーホールを形成するメッキ工程の後、前記穴内壁面における導電材料を前記プリント板の表面側と裏面側との間の少なくとも一部分において環状に削除する削除工程を有することにより、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造するプリント板の製造方法。
（付記２）
付記１に記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程においては、前記表面と裏面が導通されたスルーホール内壁面の一部に環状にレーザを照射することにより、前記導電材料を環状に削除することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記３）
付記２に記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程においては、プリント板の表面又は裏面のいずれか一方から前記表面と裏面が導通されたスルーホール内にレーザ照射口を挿入し、該レーザ照射口をプリント板と平行な平面内で回転させることにより、前記導電材料を環状に削除することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記４）
付記２に記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程においては、プリント板の表面又は裏面のいずれか一方から前記表面と裏面が導通されたスルーホール内に照射されたレーザを、前記スルーホール内に挿入されたミラーにより反射することにより、前記導電材料を環状に削除することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記５）
付記４に記載のプリント板の製造方法において、
前記ミラーは前記レーザの入射光と所定角度をなす平面をなし、該ミラーをプリント板と平行な平面内で回転させることにより、前記導電材料を環状に削除することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記６）
付記４に記載のプリント板の製造方法において、
前記ミラーは湾曲面状をなし、プリント板の表面又は裏面のいずれか一方から前記表面と裏面が導通されたスルーホール内に照射されたレーザを前記ミラーの湾曲面で反射することにより、前記導電材料を環状に削除することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記７）
付記１に記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程においては、前記プリント板の表面と裏面が導通されたスルーホール内にドリルを挿入し、該ドリルを回転させながら、且つ該ドリルの中心軸を円形回転させることにより前記導電材料を環状に削除することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記８）
付記１乃至付記７のいずれかに記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程において、エアを吹き付けながら前記導電材料を除去することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記９）
付記１乃至付記８のいずれかに記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程の後、エアを吹き付けて前記スルーホール内を清浄することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記１０）
付記９に記載のプリント板の製造方法において、
前記エアを吹き付ける前段階において、前記スルーホール内に水または洗浄剤を吹き付けて前記スルーホール内を清浄することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記１１）
付記１乃至付記１０に記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程の後、回転ブラシを前記スルーホール内に挿入して回転させることにより前記スルーホール内を清浄することを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記１２）
付記１乃至付記１１のいずれかに記載のプリント板の製造方法において、
前記メッキ工程は、無電解メッキであり、前記削除工程の後、前記無電解メッキの表面に電解メッキを行う電解メッキ工程を有して、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造するプリント板の製造方法。
（付記１３）
付記１乃至付記１２のいずれかに記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程は、複数の層を有する複数層状のプリント板において、これら複数層の接続線間において切断する必要のあるそれぞれの部分において行われることを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記１４）
付記１３に記載のプリント板の製造方法において、
前記表面と裏面とを導通するスルーホールは高速信号配線層に接続される接続線については、そのスタブ長が低速信号配線層に接続される接続線のそれよりも短くなるように切断されることを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記１５）
付記１４に記載のプリント板の製造方法において、
前記削除工程において、環状に削除する箇所を、前記プリント板の設計データにおいて設定されている高速信号配線層を示すフラグに基づいて、所定のスタブ長を満たす位置に設けることを特徴とするプリント板の製造方法。
（付記１６）
表面と裏面との間を貫通する穴によりスルーホールを構成するプリント板の製造方法であって、
前記プリント板内にメッキ溶剤をはじく材料からなる非メッキ層を層状に設けておき、
前記プリント板に設けられた前記プリント板の表面と裏面とを貫通する穴の内壁面に溶剤を塗布して、前記非メッキ層が除かれた部分について無電解メッキを行い、
該無電解メッキが行われた部分について更に電解メッキを行って、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造するプリント板の製造方法。
（付記１７）
付記１乃至付記１６のいずれかに記載のプリント板の製造方法により製造されてなるプリント板。
（付記１８）
表面と裏面との間を貫通する穴によりスルーホールを構成するプリント板の製造装置であって、
前記穴内壁面に導電材料をメッキしプリント板の表面と裏面が導通されたスルーホール内に挿入され、該スルーホール内壁面における導電材料を前記プリント板の表面側と裏面側との間の少なくとも一部分において環状に削除することにより、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを形成する切削手段と、
前記切削手段により電気的に切断されたスルーホール内を清浄する清浄手段と、
を備えるプリント板の製造装置。
（付記１９）
付記１７に記載のプリント板の製造装置において、
前記切削手段は、前記表面と裏面が導通されたスルーホール内壁面の一部に環状にレーザを照射することにより、前記導電材料を環状に削除することを特徴とするプリント板の製造装置。
（付記２０）
付記１９に記載のプリント板の製造装置において、
前記切削手段はプリント板の表面又は裏面のいずれか一方から前記表面と裏面が導通されたスルーホール内にレーザ照射口を挿入し、該レーザ照射口をプリント板と平行な平面内で回転させることにより、前記導電材料を環状に削除することを特徴とするプリント板の製造装置。

実施の形態１に係るプリント板加工装置（プリント板製造装置）の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１に係るレーザカッタの詳細を示す構成図である。 実施の形態１に係るレーザカッタの圧縮空気噴出の概念図である。 実施の形態１に係るスルーホールの作製方法の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るスルーホールの断面図である。 実施の形態１に係る分断部の位置設定処理の概念を示す図である。 実施の形態１に係る深さ情報Ａを得る一例として、上述した引き出し線層情報が、第３層と第６層において構成される場合の概念図である。 実施の形態１に係る図７に示されている第３層の引き出し線２０Ｃと第６層の引き出し線２０Ｆをプリント板の全体の層構成及び板厚情報との関係で示す概念図である。 実施の形態１に係る分断されたスルーホール１４の片側が高速フラグを有する場合（Ｆ１のケース）における分断位置決定の概念図である。 実施の形態１に係る分断されたスルーホールの両側が高速フラグを有する場合（Ｆ２のケース）における分断位置決定の概念図である。 実施の形態１に係るレーザカッタの挿入の概念図である。 実施の形態１に係るレーザカッタ照射の概念図である。 実施の形態１に係るレーザカッタ回転の概念図である。 実施の形態１に係るレーザ照射停止の概念図である。 実施の形態１に係る圧縮空気によるゴミの除去の概念図である。 実施の形態１に係るレーザカッタの抜去の概念図である。 実施の形態１に係る圧縮空気を噴出しつつレーザ照射を行う概念図である。 実施の形態３の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係るブラシ挿入の概念図である。 実施の形態３に係るブラシ回転の概念図である。 実施の形態３に係るブラシ抜去の概念図である。 実施の形態４に係るプリント板加工装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態４に係るレーザカッタの詳細を示す構成図である。 実施の形態４の動作を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る洗浄剤によるゴミの除去の概念図である。 実施の形態４に係る水による洗浄剤除去の概念図である。 実施の形態４に係る圧縮空気による乾燥の概念図である。 実施の形態５に係る無電解メッキ生成の概念図である。 実施の形態５に係る無電解メッキ層切削の概念図である。 実施の形態５に係る無電解メッキ層切削後の概念図である。 実施の形態５に係る電解メッキ生成の概念図である。 実施の形態６に係る複数の分断部を有するスルーホールの概念図である。 実施の形態７に係るプリント板加工装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態７に係るレーザのミラー反射による切削加工の一例を示すフローチャートである。 実施の形態７に係るミラー挿入の概念図である。 実施の形態７に係るミラー回転の概念図である。 実施の形態７に係るレーザ入射の概念図である。 実施の形態７に係るレーザ停止の概念図である。 実施の形態７に係るミラー回転停止の概念図である。 実施の形態７に係るミラー抜去の概念図である。 実施の形態８に係るプリント板加工装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態８に係るレーザのミラー反射による切削加工の一例を示すフローチャートである。 実施の形態８に係るミラー挿入の概念図である。 実施の形態８に係るレーザ入射の概念図である。 実施の形態８に係るレーザ停止の概念図である。 実施の形態８に係るミラー抜去の概念図である。 実施の形態９に係るプリント板加工装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態９に係るドリルによる切削加工の一例を示すフローチャートである。 実施の形態９に係るドリル挿入の概念図である。 実施の形態９に係るドリル回転の概念図である。 実施の形態９に係るドリル円心移動の概念図である。 実施の形態９に係るドリル円心移動停止の概念図である。 実施の形態９に係るドリル回転停止の概念図である。 実施の形態９に係るドリル抜去の概念図である。 実施の形態９に係る溶剤をはじく素材を積層した基板に穴あけを行った概念図である。 実施の形態９に係る溶剤塗布を行った概念図である。 実施の形態９に係る無電解メッキ生成を行った概念図である。 実施の形態９に係る電解メッキ生成を行った概念図である。 バックドリル前のスルーホール内部の断面図である。 バックドリル後のスルーホール内部の断面図である。 本実施の形態の概要を示すスルーホールの断面図である。 本実施の形態の概要を示すスルーホールにコネクタを配した断面図である。

符号の説明

１ プリント板加工装置、２ データ処理部、３ 制御部、４ 駆動部、５ レーザカッタ、６ レーザ発振器、７ 圧縮空気ポンプ、８ ベアリング、９ レーザ、１０ ミラー、１１ 照射口、１２ 噴出口、１３ 圧縮空気、１４ スルーホール、１５ ベース、１６ メッキ層、１７ 引き出し線、１８ Ｔ分岐、１９ 分断部、２０Ａ プリント板表面の電極、２０Ｂ〜Ｇ 各層の引き出し線、２０Ｈ プリント板裏面の電極、２１ 分断深さ、２２ ゴミ、２３ ブラシ、２４ プリント板加工装置、２５ 洗浄剤ポンプ、２６ 水ポンプ、２７ レーザカッタ、２８ 洗浄剤、２９ 水、３０ 制御弁、３１ 無電解メッキ層、３２ 電解メッキ層、３３ スルーホール、３４ 引き出し線、３５ 引き出し線、３６ 引き出し線、３７ プリント板加工装置、３８ ミラー、３９ プリント板加工装置、４０ 湾曲ミラー、４１ プリント板加工装置、４２ ドリル、４３ 溶剤をはじく素材、４４ スルーホール、４５ 溶剤、４６ スルーホール、４７ ベース、４８ メッキ層、４９ 引き出し線、５０ Ｔ分岐、５１ スルーホール、５２ コネクタ、Ａ 深さ情報、ａ〜ｇ 各層間の板厚。

Claims (4)

1. 表面と裏面との間を貫通する穴によりスルーホールを構成するプリント板の製造方法であって、
   前記穴内壁面に導電材料をメッキしプリント板の表面と裏面が導通されたスルーホールを形成するメッキ工程の後、前記穴内壁面における導電材料を、前記プリント板の表面側と裏面側との間の少なくとも一部分に環状にレーザを照射することにより、環状に削除する削除工程を有することにより、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造するプリント板の製造方法。
2. 請求項１に記載のプリント板の製造方法において、
   前記メッキ工程は、無電解メッキであり、前記削除工程の後、無電解メッキの表面に電解メッキを行う電解メッキ工程を有して、前記プリント板の表面側と裏面側とが電気的に切断されたスルーホールを有するプリント板を製造するプリント板の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のプリント板の製造方法において、
   前記削除工程は、複数の層を有する複数層状のプリント板において、これら複数層の接続線間において切断する必要のあるそれぞれの部分において行われることを特徴とするプリント板の製造方法。
4. 請求項３に記載のプリント板の製造方法において、
   前記表面と裏面とを導通するスルーホールは高速信号配線層に接続される接続線については、そのスタブ長が低速信号配線層に接続される接続線のそれよりも短くなるように切断されることを特徴とするプリント板の製造方法。

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