JPH0475398A - プリント配線板のスルーホール等に対する充填材の充填装置 - Google Patents

プリント配線板のスルーホール等に対する充填材の充填装置

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JPH0475398A
JPH0475398A JP2190155A JP19015590A JPH0475398A JP H0475398 A JPH0475398 A JP H0475398A JP 2190155 A JP2190155 A JP 2190155A JP 19015590 A JP19015590 A JP 19015590A JP H0475398 A JPH0475398 A JP H0475398A
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Japan
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filling
hole
printed wiring
wiring board
nozzle
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JP2190155A
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Shin Kawakami
川上　伸
Satoru Haruyama
春山　哲
Hirotaka Okonogi
弘孝 小此木
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Nippon CMK Corp
CMK Corp
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Nippon CMK Corp
CMK Corp
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    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
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    • H05K3/4053—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K2203/0126—Dispenser, e.g. for solder paste, for supplying conductive paste for screen printing or for filling holes
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はプリント配線板におけるスルーホール等への導
電性物質等の充填材の充填装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、プリント配線板器こおける導通孔（スルーホール
）への導電性物質の充填装置としては、充填用のピンに
導電性物質を付着させた後、これをプリント配線板に開
孔するスルーホール中に挿入することにより前記充填用
のピン外周に付着する導電性物質をスルーホール内に付
着させて充填する装置と、プリント配線板の回路設計に
対応する印刷用のシルク版を作製するとともにこのシル
ク版を介して導電性物質をプリント配線板の各スルーホ
ール中に充填する装置が採用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、前記従来の充填装置のうちの前者のピン方式
により充填する装置においては、充填用のピンに付着す
る導電性物質の付着量が絶対的に少なく、スルーホール
内を導電性物質にて埋めるには、充填用ピンに導電性物
質を付着させる作業と、付着後のピンをプリント配線板
の各スルーホール内に挿入する作業を繰り返し複数回行
わなければならず、作業の煩雑性に加えて作業能率が悪
い欠点を有する。
また、前記作業においては、充填用のピンにてスルーホ
ール内に付着させた導電性物質を一回毎に硬化させなけ
ればならず、プリント配線板の基板の素材に対する熱的
ダメージが大きく、プリント配線板の寸法安定性が著し
く劣化する欠点を有する。
さらに、プリント配線板のスルーホールの数が多い場合
、−度に多数のピンが要求され、通常１０００本以上の
ピンを使用するのは不可能で設計上、ビン数も限定を受
ける結果、プリント配線板の大きさにも制約を受ける（
通常３００ｓ／ｍ”以上の大きさのものは不可能）。
従って、プリント配線板の各スルーホールに対応せしめ
てピンを配設したピン治具の製作等の設備１作業工程等
、工程的にも作業的にも困難であって、量産性に乏しい
欠点を有する。
また、前記従来の後者の充填装置によるシルクスクリー
ン法の場合には、スクリーンに対するスキージ圧に不均
一性を有するとともに通常のスキージ圧による場合、プ
リント配線板の各スルーホール内に完全に導電性物質を
充填させることが困難で、例えば、プリント配線板の板
厚が厚くなったり、スルーホール径が小さくなると充填
が不可能である。（例えば、現在の技術では、板厚が１
．６ｍの場合、スルーホールの径が０．７＋ａ＋φが限
度で、これ以上径が小さくなると導電性物質を充填する
ことは不可能である）。
そして、かかる装置による場合には導電性物質の流動性
が充填の均一性に大きく影響するもので、作業の煩雑性
がより増大するものであった。従って、通常、導電性物
質中に溶剤を添加することによって、導電性物質の流動
性の均一化を計っているが、反面、充填後、導電性物質
の硬化時に溶剤が加熱によりスルーホール内にて気化し
、気泡溜まり現象、クラックの発生を生じ、結果的には
、導通不良などの原因となり、溶剤の除去に大きな問題
点を有するものである。
すなわち、導電性物質の流動性を保持する為に使用され
る溶剤は、沸点が高く、気化しに（い高級アルコール系
の溶剤が使用され、完全に除去するには、気泡の発生の
ない温度と時間が溶剤の完全な気化に要求されるもので
、完全な溶剤の除去がプリント配ａＦｉの信顧性に影響
を及ぼすものである。
因って、本発明は従来の充填装置における欠点に鑑みて
開発されたもので、導電性物質等の充填材をプリント配
線板の板厚、スルーホールの数、径等に左右されること
なく、均一に充填し得る充填装置の提供を目的とするも
のである。
〔課題を解決するための手段および作用〕本発明の充填
装置はプリント配線板におけるスルーホール等への導電
性物質の充填材を充填する充填装置において、導電性物
質等の充填材の充填部を備えるノズル本体の上部に、前
記充填部の吐出孔に装着した吐出バルブの操作部を設け
るとともに前記ノズル本体の充填部の吐出孔にノズル端
を着脱自在に取付けて成る充填用ノズルと、前記プリン
ト配線板のスルーホール等の配設位置に対応する位置に
充填用透孔を配設した、前記プリント配線板の上側に乗
載セットするマスクと、前記プリント配線板のスルーホ
ール等の配設位置に対応する位置に逃げ孔を配設した、
前記プリント配線板の下側に敷設セットする当て板とか
ら構成したことを特徴とする、およびプリント配線板に
おけるスルーホール等への導電性物質の充填材を充填す
る充填装置において、導電性物質等の充填材の充填部を
備えるノズル本体の上部に、前記充填部の吐出孔に装着
した吐出バルブの操作部を設けるとともに前記ノズル本
体の充填部の吐出孔にノズル端およびスキージを着脱自
在に取付けて成る充填用ノズルと、前記プリント配線板
のスルーホール等の配役位置に対応する位置に充填用透
孔を配設した、前記プリント配ｗＡ板の上側に乗載セッ
トするマスクと、前記プリント配線板のスルーホール等
の配設位置に対応する位置に逃げ孔を配設した、前記プ
リント配線板の下側に敷設セットする当て板とから構成
したことを特徴とする。
（実施例〕 以下本発明装置の実施例を図面とともに説明する。
（第１実施例） 第１図は本発明装置の第１実施例を示す断面ｌである。
図において、１はプリント配線板で、このプリント配線
板１は、絶縁材から成る基板２の表裏両面に所要のプリ
ント配線回路（不図示）を導体回路にて形成するととも
に表裏両面のプリント配線回路を電気的に接続する接続
ランド３および４を基板２の表裏両面におけるプリント
配線回路中に配設し、かつ両接続ランド３および４間に
パンチング（プレス）加工あるいはドリル加工にてスル
ーホール５を貫通することにより構成されている。
また、基板２の表裏両面のプリント配線回路にはアンダ
ーレジスト（ソルダーレジスト）６および７が被着され
ている。
しかして、前記構成から成るプリント配線板ｌのスルー
ホール５中に導電性物質８を充填する場合には、架台９
上側により敷設した当て板１０上側にプリント配線板１
を乗載してセットする。
この際、第１図に示す如く、当て板１０の逃げ孔１１を
プリント配線板１のスルーホール５に合致（位置合わせ
）せしめてセットする。
また、前記プリント配線板１の上側には、充填用透孔１
２を備えるマスク１３を、その充填用透孔１２をプリン
ト配線板１のスルーホール５と合致せしめて乗載セット
する。
しかる後、前記マスク１３の上側に水平方向に移動自在
に架設した導電性物質８の充填用ノズル１４のノズル端
１５より導電性物質８を吐出するとともにマスク１３の
充填用透孔１２を介してプリント配線ｖｉ１のスルーホ
ール５内に導電性物質８を充填するものである。
また、前記充填用ノズル１４は、導電性物質８の充填部
１６を備えるノズル本体１７とこのノズル本体１７の充
填部１６の上部に備えた吐出バルブの操作部１８とから
構成されている。
そして、前記充填部１６には導電性物質８の供給部（不
図示）より供給口１９を介して導電性物質８が供給され
るとともに充填部１６の吐出孔２０にノズル端１５を取
付はネジ２１により着脱自在に取付けである。
さらに、充填部１６の吐出孔２（Ｈこは操作杆２２を介
して吐出バルブ２３を装着するとともに前記操作杆２２
の上端はノズル本体１７の上部に設けられた操作室２４
内にスプリング２５にて弾装される操作弁２６に連結さ
れている。
また、前記操作部１８の操作室２４には連結口２７を介
して操作用の空圧源（不図示）に制御部（不図示）を介
して連結されている。
尚、２８は操作杆２２のスライドベアリングである。
因って、前記構成から成る充填用ノズル１４により、マ
スク１３を介して導電性物質８をスルーホール５内に充
填する場合には、充填用ノズル１４を操作部（不図示）
を介してノズル端１５をマスフ１３上面に当接せしめる
とともに水平方向に移動せしめる。
そして、この水平方向への移動中にプリント配線板ｌの
スルーホール５をスキャニングし、その対応位置におい
て、操作部１８の操作杆２２をスプリング２５の弾力に
抗して上昇せしめて吐出ノ＼ルブ２３を開状態として吐
出孔２０を開口するとともに連結口１９より充填部１６
内に供給源を介して圧送される導電性物質８をノズル端
１５より吐出せしめ、マスク１３の充填用透孔１２を介
してスルーホール５内に導電性物質８を圧入しつつ充填
するもである。
尚、スルーホール５内に圧入された導電性物質８は基板
２の裏面側に露出しく８ｂ）するが、これは当て板１０
の逃げ孔１１中に露出するので、この露出部８ｂと裏面
の接続ランド４との接合状態が完全に確保され、電気的
な接続不良の発生を回避することができる。
また、当て板１０の逃げ孔１１の大きさはスルーホール
５の径より若干大きめの内径を有することが望ましい。
また、前記マスク１３はシルク版（例えば＃１８０〜３
００）により形成する場合に加えて、スルーホール５と
の対応位置以外に充填用ノズル１４より吐出される導電
性物質８が流出しないように配慮されたその他のマスク
によっても実施することができる。
さらに、第１図においては、プリント配線板１に開孔す
る一個のスルーホール５について述べたが、複数個のス
ルーホール５についても前記と同様の方法により連続し
て充填することができる。
また、以下には前記充填用ノズル１４を使用した充填条
件の一例を挙げる。
充填用ノズルのスキャニング スピード　　　　　　　　　　　１０睡／ｓｅｃプリン
ト配線板の板厚　　　　　１．６閣スルーホール径　　
　　　　　　０．４ｍ＋ａφ注入圧　　　　　　　　　
　６．０ｋｇ／ｃｊ導電性物質の粘度　　　　　１００
０　ｃｐｓ／２５°Ｃ尚、導電性物質は無溶剤型の銅ペ
ーストを使用した。
また、上記条件にて充填後、スルーホール５内の導電性
物質８をオーブンヒーターにて１５０″Ｃ１３０分乾燥
することにより硬化させることにより、スルーホール５
に導通回路を形成した。
（第２実施例） 第２図は本発明装置の第２実施例を示す断面図である。
本実施例の場合には、前記第１実施例において使用した
充填用ノズル１４の構成を異にするもので、その他の方
法については同一であるので、図中、同一構成部分につ
いては同一番号を付し方法の具体的な説明を省略する。
しかして、充填用ノズル１４の構成中ノズル端１５の側
部にスキージ２９を取り付けたものである。
また、このスキージ２９は充填用ノズル１４の水平移動
方向の進行方向後側に位置せしめて取り付けられる。
因って、充填用ノズル１４によりスルーホール５内に導
電性物質８を充填した後、充填用ノズル１４が水平移動
されるに伴って、前記ノズル端１５の取り付けられるス
キージ２９によりスルーホール５上側に露出する導電性
物質８をマスク１３の充填用透孔１２にそて除去するこ
とができるものである。
尚、ノズル端１５は取り付はネジ２１により、その吐出
孔１５ａの大きさを選択すべく取り替えることが可能で
あるがマスク１３と当接する面の耐摩耗性並びにマスク
１３の保護を考慮してプラスチック材料あるいは合成ゴ
ム等により形成することが望ましく、同様にスキージ２
９の材料についても配慮することが望まれる。
（第３実施例） 第３図は本発明装置の第３実施例を示す断面図である。
本実施例の場合には、第１実施例の両面にプリント配線
回路を有するプリント配線板１のスルーホール５につい
ての実施例に換えて、３枚の基板３１．３２および３３
を積層した多層のプリント配線板３０におけるスルーホ
ール３４．３５および接続孔３６内に導電性物質８を充
填する装置についての実施例である。
さて、前記プリント配線板３０の各基板３１゜３２およ
び３３には表裏両面にプリント配線回路３７．３８．３
９および４０を配設するとともに各基板３１．３２およ
び３３のプリント配線回路中には多基＋／ｉ３１．３２
および３３の各プリント配線回路を互いに接続するため
の接続ランド４１４２．４３および４４を配設し、前記
各スルーホール３４および３５は前記各基板３１．３２
および３３の接続ランド４２．４３並びに接続ランド４
１．４２．４３および４４を電気的に接続するためのも
のであり、かつ前記接続孔３６は基板３１のプリント配
線回路中、表側のプリント配線回路３７の接続ランド４
１と裏側のプリント配線回路３８中の接続回路４５と電
気的に接続するためのものである。
ま゛た、プリント配線板３０の最上側の基板３１と最下
側の基板３３にはそれぞれのプリント配線回路３７およ
び４０を被覆するソルダーレジスト４６．４７が被着さ
れている。
さらに、前記各スルーホール３４．３５はパンチング加
工あるいはドリル加工にて加工されるとともに接続孔３
６はドリルにて開孔することにより加工される。
しかして、前ε己各構成から成るプリント配線板３０の
各スルーホール３４．３５および接続孔３６中に導電性
物質８を充填する場合には、前記第１実施例と同様に架
台９上側に当て板４８を乗載するとともにこの当て板４
８上側にプリント配線板３０を乗載セットし、かつこの
プリント配線板３０の上側にマスク４９を乗載セット後
、このマスク４９を介して、前記第１実施例と同様に充
填用ノズル１４をスルーホール３５側より接続孔３６方
向に水平移動し、各スルーホール３４．３５および接続
孔３６中に導電性物質８を充填するものである。
また、前記当てＦｉ４８およびマスク４９にはプリント
配線板３０の各スルーホール３４．３５および接続孔３
６の配設位置に対応する位置に逃げ孔５０．５１および
充填用透孔５２，５３および５４がそれぞれ配設されて
おり、前記当て板４８とマスク４９のセット時には、そ
れぞれの逃げ孔５０．５１および充填用透孔５２，５３
および５４をプリント配線板３０のスルーホール３４，
３５および接続孔３６に位置合わせしつつセットするも
のである。
さらに、前記第２実施例と同様に、充填用ノズル１４に
はスキージ２９を装着せしめたので、各スルーホール３
４．３５および接続孔３６中に充填された導電性物質８
のうち、上側に露出する導電性物１ｊ８ａをマスク４９
の各充填用透孔５２゜５３および５４に沿って余分な導
電性物質８を除去せしめつつ充填することができるもの
である。
尚、以上の各実施例については導電性物質の充填につい
て説明したが、その他の充填材、例えば穴埋め用充填材
等についても同様に実施し得るものである。
また、以上の第１〜第３実施例によれば、充填用ノズル
１４によりマスク１３あるいは４９の充填用透孔１２，
５２．５３および５４を介してスルーホール５，３４．
３５あるいは接続孔３６中に導電性物質８を圧縮空気を
与えつつ圧入することによって充填するものであるから
、圧入条件を調整制御することによって小径孔への充填
が充填材の流動性あるいは基板の板厚に左右されること
なく可能となり、強いては回路の高密度化を向上し得る
ものである。
さらに、充填材の流動性に左右されずに充填し得ること
から、導電性物質の適切な流動性を得るために溶剤を添
加する等の手段を取る必要もなく、従って、溶剤を添加
することによって生ずる弊害を回避することができ、換
言すれば、無溶剤タイプの充填を充填用ノズルを使用し
た圧入により達成し得る。
そして、充填用ノズル１４におけるノズル端１５は交換
可能で、充填材の吐出条件あるいは、スルーホールの径
、板厚等の条件に対応した圧入充填を均一かつ安定に遂
行し得る。
また、マスクを介して充填するため、不必要な箇所への
充填材の付着を防止することができる。
さらに、プリント配線板の回路設計に対応する被充填箇
所に対して連続した充填を遂ｉ子でき、充填作業の作業
性を向上することができる。
〔発明の効果］ 以上の説明から明らかな通り、本発明の充填装置によれ
ば、プリント配線板の板厚あるいはスルーホールの径の
大小あるいは導電性物質等の充填材の流動性に左右され
ることのない均一、かつ安定したスルーホール等への導
電性物質等の充填材の充填を遂行し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第３図は本発明充填装置の第１〜第３実施例を
示す断面図である。 １．３０・・−プリント配線板 ２．３１．３２．３３−・・基板 ３°、４，４１，４２．４３．４４・・・接続ランド５
　３４　３５−・・スルーホール ６７・・・アンダーレジスト ８・・・導電性Ｔｈ質 ９・−・架台 １０．４８・・当て板 １１　５０．５１・・・逃げ孔 １２　５２．５３．５４・・・充填用透孔１３．４９・
−・マスク １４・−・充填用ノズル １５・二・ノズル端 １６・・・充填部 １７・−・ノズル本体 １８・・・操作部 １９・・・供給口 ２０・・・吐出孔 ２１・−・取付はネジ ２２−・・操作杆 ２３・−・吐出バルブ ２４・・・操作室 ２５・・・スプリング ２６・・・操作弁 ２７・・・連結口 ２８・・・スライドヘアリング ２９・・・スキージ ３６・・・接続孔 ３７．３８　３９ ４５・−・接続回路 ４６．４７−・・ソルダーレジスト ４０・・−プリント配線回路 第２図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）プリント配線板におけるスルーホール等への導電
    性物質の充填材を充填する充填装置において、 導電性物質等の充填材の充填部を備えるノズル本体の上
    部に、前記充填部の吐出孔に装着した吐出バルブの操作
    部を設けるとともに前記ノズル本体の充填部の吐出孔に
    ノズル端を着脱自在に取付けて成る充填用ノズルと、 前記プリント配線板のスルーホール等の配設位置に対応
    する位置に充填用透孔を配設した、前記プリント配線板
    の上側に乗載セットするマスクと、 前記プリント配線板のスルーホール等の配設位置に対応
    する位置に逃げ孔を配設した、前記プリント配線板の下
    側に敷設セットする当て板とから構成したことを特徴と
    するプリント配線板のスルーホール等に対する充填材の
    充填装置。
  2. （２）プリント配線板におけるスルーホール等への導電
    性物質の充填材を充填する充填装置において、 導電性物質等の充填材の充填部を備えるノズル本体の上
    部に、前記充填部の吐出孔に装着した吐出バルブの操作
    部を設けるとともに前記ノズル本体の充填部の吐出孔に
    ノズル端およびスキージを着脱自在に取付けて成る充填
    用ノズルと、 前記プリント配線板のスルーホール等の配設位置に対応
    する位置に充填用透孔を配設した、前記プリント配線板
    の上側に乗載セットするマスクと、 前記プリント配線板のスルーホール等の配設位置に対応
    する位置に逃げ孔を配設した、前記プリント配線板の下
    側に敷設セットする当て板とから構成したことを特徴と
    するプリント配線板のスルーホール等に対する充填材の
    充填装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5308644A (en) * 1990-08-13 1994-05-03 Nippon Cmk Corp. Method for manufacturing a printed wiring board having a shield layer

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