JPH0342516B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子回路用基板に設けた貫通孔を通
して該基板の表裏を電気的に接続するスルーホー
ル接続部を形成する方法に関するものである。

従来技術 表裏両面に銅箔や導電塗料等からなる所定のパ
ターンの導電部を有する印刷配線基板等において
は、基板の所定箇所を貫通させて設けた貫通孔内
にスルーホール接続部を形成し、該スルーホール
接続部により基板の表裏両面の導電部を電気的に
接続する構造が採用されている。スルーホール接
続部の形成方法としては、貫通孔の内面及び該貫
通孔の開口端を囲む領域にメツキ受容性またはメ
ツキ付与性の材料を含む下塗り塗料を塗布した
後、該下塗り塗料の層の上に化学メツキを施して
導電性のメツキ層を形成するメツキ法と、貫通孔
の内面及び該貫通孔の開口端を囲む領域に銀塗料
の如き導電性塗料を塗布するペイント法とが知ら
れており、これらの方法において、貫通孔の内面
および該貫通孔の開口端を囲む領域に塗料を塗布
する際には、例えば塗料を付着させた細棒を基板
の貫通孔に挿入して往復させる方法がとられる。

ところで、このようにスルーホール接続部によ
り基板の表裏を電気的に接続する場合、各接続部
の電気的な特性を均一にするために塗料の付着量
を一定にすることが望ましく、また電子回路用基
板に対する電子部品の装着を容易にするために
は、各スルーホール接続部の内側に電子部品のリ
ード線を挿入し得る、径が略等しい透孔を形成し
ておくことが望ましい。従つて各スルーホール接
続部は、貫通孔の内面に塗料が均一に付着し、且
つ内側に径が等しい透孔を有する構造であること
が望ましい。しかしながら一般には基板の貫通孔
の内面に塗料を塗布する際に貫通孔内に過剰な塗
料が付着する傾向があるため、各スルーホール接
続部に上記のような透孔を形成するためには、該
透孔を形成するための特別な工程が必要になり、
スルーホール接続部の形成がかなり面倒になる。

内側に透孔を有するスルーホール接続部を形成
する方法としては、塗料を付着させた細棒を基板
の貫通孔に挿入して貫通孔の内面および貫通孔の
開口端周辺に塗料を塗布した後、塗料を含まない
細棒を貫通孔に挿入して往復させることにより過
剰な塗料を該細棒に付着させて除去する方法と、
上記と同様な方法で貫通孔を塗料に塗布した後、
塗料を塗布した各貫通孔に圧縮空気を吹付けるか
または真空吸引することにより過剰な塗料を除去
する方法とが提案されている。しかしながら前者
の方法では、過剰な塗料を除去する塗料除去用の
細棒に塗料が付着するため、過剰な塗料を除去し
た後、該塗料除去用の細棒を洗浄することが必要
になり、工程が複雑になる欠点があつた。更にこ
の方法では透孔の内径を均一にすることが困難で
あり、透孔内面に付着する塗料の量にもかなりの
バラツキが生じる欠点があつた。また後者の方法
では、塗料を塗布した各貫通孔に均一に圧縮空気
を吹付ける（または均一に吸引力を作用させる）
ためにスルーホール接続部が形成されない貫通孔
を覆つたり、空気が漏れないように基板を空気の
吹出し口（または吸込み口）に当てて保持する治
具を設けたりすることが必要になり、製造設備が
非常に複雑になる欠点があつた。更にこの方法で
は、各貫通孔から吹出した（または吸引された）
塗料が貫通孔の開口端周辺以外の部分に飛散して
付着するのを防止するために、塗料を付着させて
はならない部分をマスクで覆うことが必要にな
り、基板の加工が面倒になる欠点があつた。

発明の目的 本発明の目的は、内径が略均一な透孔を有する
スルーホール接続部を容易に得ることができるよ
うにした電子回路用基板のスルーホール接続部形
成方法を提案することにある。

発明の構成 本願第１の発明は、電子回路用基板に設けた貫
通孔を通して該基板の表裏を電気的に接続するス
ルーホール接続部を形成する方法において、前記
基板の貫通孔の内側及び該貫通孔の開口端を囲む
領域に導電塗料を塗布した後、前記導電塗料が流
動性を有する状態で前記貫通孔の一方の開口端側
から他方の開口端側に向う遠心力を作用させて余
分の導電塗料を除去することを特徴とするもので
ある。

また本願第２の発明は、電子回路用基板に設け
た貫通孔を通して該基板の表裏を電気的に接続す
るスルーホール接続部を形成する方法において、
前記基板の貫通孔の内面及び該貫通孔の開口端を
囲む領域に流動性を有し且メツキ受容性またはメ
ツキ付与性を有する下塗り塗料を塗布した後、前
記下塗り塗料が流動性を有する状態で前記貫通孔
の一方の開口端側から他方の開口端側に向う遠心
力を作用させて余分の下塗り塗料を除去し、次い
で前記下塗り塗料を乾燥させた後該下塗り塗料の
上に導電性のメツキを施すことを特徴とするもの
である。

上記のように塗料が流動性を有する状態で基板
に遠心力を作用させると、各スルーホール接続部
に該基板の貫通孔の内径より0.03〜0.05mm程度小
さい略均一な内径を有する透孔を一様に形成でき
ることが明らかになつた。また遠心力を作用させ
た際に塗料が貫通孔の内面を流動して該内面に均
一に付着するため、最少限の塗料を用いて各貫通
孔の内面への塗料の塗布を均一に行うことがで
き、塗り残した部分を生じさせることなく、各部
の厚さが均一なスルーホール接続部を形成できる
ことが明らかになつた。特に、遠心力を貫通孔の
一方の開口端側から他方の開口端側に向う方向に
作用させると、この遠心力により貫通孔及び貫通
孔の開口端を囲む領域から余分な塗料が基板の表
面から離れる方向に飛散するため、自動的に余分
な塗料を取り除くことができる。従つて基板表面
の塗料を付着させてはならない部分をマスクで覆
う必要がない。またマスクを用いない場合でも、
遠心力を作用させた後に、基板の表面に付着した
余分な塗料を、ブラシかけや洗浄などにより取除
く作業は不要である。更に遠心力により除去した
過剰な塗料は回収して再使用することができるた
め塗料が無駄になることがなく、経済的である。
また遠心力を貫通孔の一方の開口端側から他方の
開口端側に向う方向に作用させる場合には、遠心
力の印加は基板を回転ドラムのような回転体に装
着して行えば良く、貫通孔の配置や形状などに係
わり無く簡単な治具及び設備を用いて実施できる
ので、自動化が容易であり、大量生産が容易であ
る。更に上記の方法によれば、各スルーホール接
続部に確実に透孔が形成されるため、透孔が形成
されているか否かの検査が不要になり、工程が簡
単になることと相俟つて製造能率を大幅に向上さ
せることができる。

本明細書において、「メツキ受容性またはメツ
キ付与性を有する下塗り塗料」とは、化学メツキ
（無電解メツキ）を直接施すことができない材料
からなる基板に対して化学メツキを施すことを可
能にするために、メツキを施す部分に予め塗布す
る塗料を意味する。この様な下塗り塗料として
は、例えば銀塗料や銅、ニツケル等を含有する塗
料のように樹脂中に金属を含有させることにより
化学メツキを可能にした塗料、エポキシ変性フエ
ノール塗料やABS樹脂塗料のようにそれ自体メ
ツキを受付ける性質を有する樹脂塗料、またはパ
ラジウム、錫、ニツケルのような金属を溶媒に溶
かした液状塗料等を用いることができる。

尚本明細書において、「塗料」という語は、広
義に解釈するものとし、樹脂を含む塗料に限ら
ず、メツキ付与性またはメツキ受容性を有する物
質を溶媒に溶かした溶液等をも含むものとする。

また本明細書において、「電子回路用基板」な
る語は、最も広義に解釈するものとし、表裏両面
に導電部（良導体及び抵抗体を問わず通電性を有
するものであればよい。）を有して両面の導電部
がスルーホール接続部により相互に電気的に接続
されるあらゆる基板を包含するものとする。従つ
て、電子部品が装着される回路基板は勿論、回路
基板に装着される電子部品を構成する基板等も本
発明が対象とする電子回路用基板に含まれる。

実施例 実施例では、電子回路用基板として厚さ１mm
の、断面形状が第１図に示すようなフエノール樹
脂積層基板１を用いた。基板１の表面には銅箔か
らなる導電部３が形成され、基板の裏面側に接続
される導電部３の各部と基板とを貫通して貫通孔
２が設けられている。本発明において各貫通孔の
形状は任意であるが、本実施例では、各貫通孔２
の一方の開口端付近に該一方の開口端側から他方
の開口端側に向かつて次第に径が小さくなる向き
のテーパ部２ａを形成することにより、各貫通孔
２をラツパ状に形成した。なおこのテーパ形状
は、パンチングプレス等により貫通孔形成処理を
行つた場合に見られる形状である。

本実施例では、14〜16ポイズの粘度を有する銀
塗料を下塗り塗料として用い、第２図に示したよ
うに該塗料４を各貫通孔２の内面及び貫通孔２の
両開口端周辺に塗布した。この塗料の塗布を行う
方法としては、塗料を付着した細棒を各貫通孔に
同時に挿入して往復させる公知の方法を採用し
た。各貫通孔の内面及び両開口端周辺部に塗料４
を塗布した後、基板１を、周壁部に無数の透孔を
形成した回転ドラムの内周に配置し、塗料４が流
動性を有している状態で、該回転ドラムを回転さ
せて第２図に矢印で示したように各貫通孔２の一
方の開口端側から他方の開口端側に向けて40〜
50Gの遠心力Ｆを５秒間作用させた。この場合、
基板１は遠心力により回転ドラムの内周に押付け
られて固定されるので特別の位置決め手段は不要
である。

上記のように各貫通孔に塗料を塗布した基板に
遠心力を作用させた結果、貫通孔内の余分の塗料
が除去され、第３図に示すように塗料４を塗布し
たすべての部分に略均一な内径を有する透孔５が
形成されていることが確認された。次いで塗料４
を乾燥させた後、塗料４の層の上に化学銅メツキ
（メツキ層は図示せず。）を施してスルーホール接
続部６を完成した。このようにしてスルーホール
接続部を形成した後、第４図に示すように基板の
裏面側に各スルーホール接続部６に接続される導
電層７を銀塗料により形成した。完成された各ス
ルーホール接続部６の内径は、貫通孔２の内径よ
り、0.03〜0.05mm程度小さい略均一な大きさを有
しており、またその透孔５にリード線を挿入して
半田付けを施したところ、充分な強度で半田付け
を行い得ることが確認された。

塗料の粘度を0.01〜1000ボイズの範囲で種々変
化させて上記と同様の手順で実験を繰返したとこ
ろ、塗料の粘度に応じて遠心力及びその印加時間
を加減することにより、同様に略均一な径の透孔
を有するスルーホール接続部を形成し得ることが
明らかになつた。例えば、水に近い非常に低粘度
の液状塗料を用いた場合でも、遠心力を1.5G程
度に設定することにより、好結果が得られ、高粘
度の塗料を用いた場合でも遠心力を130〜140G程
度に設定してその印加時間を長くすることによ
り、均一な内径の透孔を有するスルーホール接続
部を形成することができた。これらの結果から、
塗料の粘度を大きくした場合には遠心力を大きく
すればよく、また塗料の粘度が同じ場合には、遠
心力が大きい場合程印加時間を短くできることが
明らかになつた。

また各貫通孔の形状を図示のようにラツパ状と
して、第２図に矢印で示したようにテーパ部２ａ
と反対側から遠心力を印加すると、遠心力を小さ
くしても好結果が得られることが認められた。な
おドリルにより形成した貫通孔の如く、テーパを
有しない貫通孔を設けた場合でも、テーパ付きの
貫通孔を設けた場合に比べて遠心力をより強く作
用されることにより同様の好結果が得られること
が確認されている。

上記の実施例のように、銀塗料を下塗り塗料と
してその上に銅メツキを施す構造にすると、半田
付け性をもたせることができるが、本発明はこの
ようにメツキを施す場合に限定されるものではな
く、導電塗料のみによりスルーホール接続部を形
成するようにしてもよい。この場合は、第２図の
ように塗料を塗布し、次いで遠心力を印加するこ
とにより第３図のように透孔を形成した後、乾燥
させるだけでスルーホール接続部を形成できる。

尚パラジウム含有溶液等のメツキ付与性塗料を
塗布してメツキを施した場合、基板の膨脹収縮に
よりメツキに亀裂が生じ易い傾向があるが、上記
実施例のように基板の膨脹収縮に対して強固な銀
塗料等の層を介してメツキを施すようにすると、
メツキに亀裂が生じるのを防ぐことができる。

本発明のように、遠心力により過剰な塗料を除
去するようにすると、過剰な塗料は回収すること
ができ、回収した塗料は再使用が可能である。

上記の実施例では基板１の表面に予め銅箔によ
る導電部３を形成しておき、スルーホール接続部
６を形成した後に基板の裏面に銀塗料により導電
部７を形成すろようにしたが、基板の両面に予め
銅箔等により導電部が形成されている基板に対し
てスルーホール接続部を形成する場合にも同様に
本発明を適用できるのは勿論である。

上記の実施例では基板１としてフエノール樹脂
積層基板を用いたが、本発明は基板の材質の如何
に係わり無く適用することができる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、塗料が流動性
を有する状態で基板に遠心力を作用させるので、
各スルーホール接続部に略均一な内径を有する透
孔を一様に形成できる。特に、遠心力を貫通孔の
一方の開口端側から他方の開口端側に向う方向に
作用させると、この遠心力により貫通孔及び貫通
孔の開口端を囲む領域から余分な塗料が基板の表
面から離れる方向に飛散するため、自動的に余分
な塗料を取り除くことができる。従つて基板表面
の塗料を付着させてはならない部分をマスクで覆
う必要がなく、またマスクを用いない場合でも、
遠心力を作用させた後に、基板の表面に付着した
余分な塗料を、ブラシかけや洗浄などにより取除
く必要がないという利点がある。更に遠心力を貫
通孔の一方の開口端側から他方の開口端側に向う
方向に作用させる場合には、遠心力の印加は基板
を回転ドラムのような回転体に装着して行えば良
く、貫通孔の配置や形状などに係わり無く簡単な
治具及び設備を用いて実施できるので、自動化が
容易であり、大量生産を容易に行うことができ
る。また本発明の方法によれば、各スルーホール
接続部に確実に透孔が形成されるため、透孔が形
成されているか否かの検査が不要になり、工程が
簡単になることと相俟つて製造能率を大幅に向上
させることができ、電子回路用基板のコストの低
減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はそれぞれ本発明の実施例の
工程を順に示した断面図である。 １……電子回路用基板、２……貫通孔、２ａ…
…テーパ部、３……導電部、４……塗料、５……
透孔、６……スルーホール接続部、７……導電
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子回路用基板に設けた貫通孔を通して該基
   板の表裏を電気的に接続するスルーホール接続部
   を形成する方法において、前記基板の貫通孔の内
   面及び該貫通孔の開口端を囲む領域に導電塗料を
   塗布した後、前記導電塗料が流動性を有する状態
   で前記貫通孔の一方の開口端側から他方の開口端
   側に向う遠心力を作用させて余分の導電塗料を除
   去することを特徴とする電子回路用基板のスルー
   ホール接続部形成方法。 ２ 前記貫通孔の一方の開口端付近は該貫通孔の
   一方の開口端側から他方の開口端側に向かつて次
   第に径が小さくなる向きのテーパが付けられた形
   状を有していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の電子回路用基板のスルーホール接
   続部形成方法。 ３ 前記導電塗料は0.01乃至1000ポイズの粘度を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の電子回路用基板のスルーホー
   ル接続部形成方法。 ４ 電子回路用基板に設けた貫通孔を通して該基
   板の表裏を電気的に接続するスルーホール接続部
   を形成する方法において、前記基板の貫通孔の内
   面及び該貫通孔の開口端を囲む領域に流動性を有
   し且つメツキ受容性またはメツキ付与性を有する
   下塗り塗料を塗布した後、前記下塗り塗料が流動
   性を有する状態で前記貫通孔の一方の開口端側か
   ら他方の開口端側に向う遠心力を作用させて余分
   の下塗り塗料を除去し、次いで前記下塗り塗料を
   乾燥させた後該下塗り塗料の上に導電性のメツキ
   を施すことを特徴とする電子回路用基板のスルー
   ホール接続部形成方法。 ５ 前記貫通孔の一方の開口端付近は該貫通孔の
   一方の開口端側から他方の開口端側に向かつて次
   第に径が小さくなる向きのテーパが付けられた形
   状を有していることを特徴とする特許請求の範囲
   第４項に記載の電子回路用基板のスルーホール接
   続部形成方法。 ６ 前記下塗り塗料は0.01乃至1000ポイズの粘度
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第４項
   または第５項に記載の電子回路用基板のスルーホ
   ール接続部形成方法。 ７ 前記下塗り塗料は銀塗料であることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項乃至第６項のいずれか
   一つに記載の電子回路用基板のスルーホール接続
   部形成方法。 ８ 前記下塗り塗料はパラジウムを含有する塗料
   であることを特徴とする特許請求の範囲第４項乃
   至第６項のいずれか一つに記載の電子回路基板の
   スルーホール接続部形成方法。