JPH07183644A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微小ピッチの面実装用パッド面に、所要量の
はんだを供給・被着させることが可能で、信頼性の高い
プリント配線板が歩留まりよく得られる製造方法の提供
を目的とする。 【構成】 微小ピッチのパッド2aを含む導体回路領域を
有する配線基板面に被はんだ層形成領域を除き選択的に
ソルダーレジストで被覆する工程と、前記露出している
被はんだ層形成領域面に無電解めっき処理を施して薄い
はんだめっき層を形成する工程と、前記薄いはんだめっ
き層のうち、選択的に微小ピッチのパッド面上にめっき
によってはんだ層を肉盛りする工程とを具備して成るこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線板の製造方
法に係り、特に微小ピッチのパッドを主面に有するする
プリント配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器類の軽小化ないしコンパクト化
を目的として、回路機構の小形化なども図られている。
すなわち、表面実装用パッドを有するプリント配線板面
に、所要の電子部品を実装して成る実装回路装置（実装
回路ユニット）が、各種の電子機器類で広く実用に供さ
れつつあり、またこのために、高密度配線のプリント配
線板の開発も進められている。

【０００３】前記プリント配線板の代表的な製造方法と
しては、サブトラクティブ法およびアディティブ法が挙
げられ、また、プリント配線板の表面処理（仕上げ）例
としては、ＨＡＬ（ホット・エアー・レベリング）法お
よび耐熱プリフラックス（オーガニック・コーティン
グ）法が挙げられる。そして、前記プリント配線板を面
実装用として使用するに当たっては、一般的にパッド
（面実装用）面上に、クリームはんだを選択的に印刷
し、実装用のはんだを供給・被着させている。一方、実
装回路装置の構成においては、高密度化などの要求に対
応して、電子部品を実装・接続するパッドの微小ピッチ
（狭ピッチ）化も進められており、たとえば0.4mmピッ
チ以下のものも知られている。しかしながら、 0.4mmピ
ッチ以下のパッド面に対して、前記ＨＡＬ法ではんだを
供給・被着させた場合は、はんだがブリッジを起こし易
いので実際的に適用し得ないのが実状である。また、耐
熱プリフラックス法ではんだを供給・被着させる場合
も、サブトラクティブ法で得たプリント配線板にあって
は、 0.3mmピッチ以下のパッド面に対する選択的な印刷
が困難で適用し得ない。

【０００４】このような事情に対応して、ピッチが 0.4
mmピッチ以下の微小ピッチ（狭ピッチ）のパッド面に対
して、予め実装に要するはんだ確保しておき個別実装を
行う手法（パルスヒート法）が開発されている。たとえ
ば、Cu箔を選択的にエッチングし、所要の実装用パッド
を含む導体回路を形成する際、エッチングレジストとし
て用いる電解はんだを利用して、所要の導体回路形成
後、はんだの供給・被着を要するパッド面領域などを選
択的にマスキングする。その後、他の領域面の電解はん
だ層を剥離し、さらにマスクを剥離した後、残した電解
はんだをヒュージングし、共晶はんだ化する部分はんだ
剥離法が挙げられる。その他、サブトラクティブ法で形
成したCuパッド面上に、Cuのみに析出する特殊なペース
トを選択的に印刷し、リフローすることによりはんだ層
を形成するスーパーソルダーテクノロジー法も知られて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、面実
装用のプリント配線板の製造方法においては、パッドの
ピッチが 0.4mmピッチ以下の微小ピッチ（狭ピッチ）化
するに伴い、従来一般的に採られていたＨＡＬ法や耐熱
プリフラックス法によって、パッド面に選択的にはんだ
を供給・被着することが事実上至難な状況にある。そし
て、対応策として、部分はんだ剥離法やスーパーソルダ
ーテクノロジー法などが開発されているが、実用上次の
ような問題がある。すなわち、部分はんだ剥離法の場合
は、工程が煩雑で、コストアップを招来するばかりでな
く、また、マスク剤の現像工程や剥離工程において塩素
系有機溶剤を用いるため、環境・衛生などの点で問題が
ある。一方、スーパーソルダーテクノロジー法の場合
は、エッチングで形成されたパッドの形状（仕上がり
幅，高さ）により、析出・形成されるはんだ量が左右さ
れ傾向が認められ、接続機能の信頼性に問題がある。

【０００６】その他、前記はんだ層の被着・形成手段と
して、無電解はんだめっき法も試みられており、この場
合は、エッチングで形成されたパッドの形状（仕上がり
幅，高さ）やパッドのピッチに拘りなくはんだめっきを
行い得るが、被着・形成されるはんだめっき層の厚さに
限度があり、所要の半田量を確保するために、はんだめ
っき層を厚くしようとすると、ソルダーレジストの浮き
・剥がれなどが起こり、実用上十分な手段とはいえな
い。

【０００７】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、微小ピッチの面実装用パッド面に、所要量のはんだ
を供給・被着させることが可能で、信頼性の高いプリン
ト配線板が歩留まりよく得られる製造方法の提供を目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプリント配
線板の製造方法は、微小ピッチのパッドを含む導体回路
領域を有する配線基板面に被はんだ層形成領域を除き選
択的にソルダーレジストで被覆する工程と、前記露出し
ている被はんだ層形成領域面に無電解めっき処理を施し
て薄いめっき層を形成する工程と、前記薄いめっき層の
うち、選択的に微小ピッチのパッド面上にめっきによっ
てはんだ層を肉盛りする工程とを具備して成ることを特
徴とする。

【０００９】すなわち、本発明の製造方法は、クリーム
はんだの印刷などによって、所要量のはんだを供給・被
着可能な部分については、無電解はんだめっき層を薄く
（たとえば 3〜 5μm 程度）析出させ、実装の際、予備
はんだを必要とする部分に選択的に無電解はんだめっき
層を、たとえば15μm 程度に肉盛りして、所要量のはん
だを確保することを骨子とするものである。

【００１０】

【作用】本発明に係るプリント配線板の製造方法におい
ては、はんだ層を形成する領域面に無電解めっきによっ
て、先ず薄いはんだめっき層が被着・形成される。した
がって、この段階では、下地を成しているCuとの置換反
応で析出するはんだめっき層は薄いため、ソルダーレジ
ストの浮き・剥がれなど起こらない。つまり、所要領域
面のみに、選択的に所望のはんだめっき層が形成される
ことになる。一方、微小ピッチ（狭ピッチ）のパッド面
には、たとえば区画化しためっき用セルなど用いて、付
加的に無電解めっき処理し、はんだめっき層を肉盛りす
るので、所要のはんだ量も確実に確保される。

【００１１】

【実施例】以下図１〜図５を参照して本発明の実施例を
説明する。

【００１２】図１〜図５は本発明に係るプリント配線板
の製造方法の実施態様例を模式的に示した断面図で、次
のように行われる。先ず図１に断面的に示すごとく、内
層回路パターン１を内層したCu箔２張りの基板３を用意
し、この基板３に両主面間の接続用貫通孔４を穿設す
る。次いで、前記基板３のCu箔２面を、エッチングレジ
ストで選択的にマスキングし、エッチング処理して、面
実装用のパッド（長さ 2.1mm，幅0.15mm，ピッチ 0.3m
m）を含む導体回路を形成した。その後、エッチングレ
ジストを剥離してから、図２に断面的に示すように、ソ
ルダーレジスト層５を選択的に、所要の領域面に設け
た。ここで、ソルダーレジスト層５の形成には、対薬品
性の高いソルダーレジストの使用が望ましい。なお、図
２において2aは面実装用のパッド、2bは回路パターンで
ある。

【００１３】次に、前記ソルダーレジスト層５を設けた
基板２について、Sn成分およびPb成分を含む無電解はん
だめっき液を用いはんだめっき処理を施して、図３に断
面的に示すごとく、前記接続用貫通孔４の内壁面、露出
している面実装用のパッド2a面および回路パターン2b面
に、それぞれ厚さ 3〜 5μm 程度の無電解はんだめっき
層6aを被着・形成した。なお、この無電解はんだめっき
処理においては、パッド2a面に対してさらに、はんだめ
っき層を肉盛りすることを考慮した場合、たとえば厚付
け無電解はんだめっき浴を用い、ポーラスに析出してお
くことが好ましい。

【００１４】上記によって、所要の領域面に薄いはんだ
めっき層6aを、選択的に被着・形成した後、所要の領域
面、すなわち面実装用の微小パッド2a群が形設されてい
る領域面に、図４に断面的に示すごとく、Sn成分および
Pb成分を含む無電解はんだめっき液７の循環・供給が可
能な機構を備えた無電解めっき用セル８を対接・配置
し、無電解はんだめっき液７の循環・供給させる。この
部分的なめっき処理によって、前記面実装用の各微小パ
ッド2a面へ選択的な無電解はんだめっき層6a′を15μm
程度の厚さに肉盛りして、所要量のはんだを確保する。
つまり、前記薄膜はんだめっき層6aおよび厚膜はんだめ
っき層6a′の積層によって、電子部品を面実装するため
に要する予備はんだ量を確保する。その後、常套の手段
によって、いわゆるヒュージング処理を施すことによ
り、図５に断面的に示すように、前記所要の実装用パッ
ド2a面および導体回路2b面にそれぞれ被着・形成した無
電解はんだめっき層6a−6a，6bが共晶はんだ化して、所
望のプリント配線板が得られる。 このようにして製造
されたプリント配線板について、所定の電気検査などを
行ったところ、微小ピッチのパッド2a間でのはんだブリ
ッジ、パッド2aの不均一なはんだ量などの問題が全く認
めらず、実装用プリント配線板として信頼性の高い機能
を有するものであり、さらには歩留りよく製造し得るこ
とが確認された。なお、上記において、面実装用パッド
2aや導体回路2b面に、無電解はんだめっき層6a，6bを被
着形成するに先立って、下処理として無電解Cuめっき層
など被着形成しておくことが好ましい。さらに、無電解
はんだめっき処理に先立って、硫酸処理により被はんだ
めっき面を、硫酸−過酸化水素系あるいは過硫酸ソーダ
などによって処理して、酸化膜を予め除去しておいても
よい。つまり、本発明は前記実施例に限定されるもので
なく、その要旨の範囲内でいろいろの態様で実施し得
る。

【００１５】

【発明の効果】上記したように、本発明に係るプリント
配線板の製造方法によれば、微細なパッド面に対して、
はんだブリッジなど発生することなく、一様な所要のは
んだ層（所要のはんだ量）を備えた信頼性の高いプリン
ト配線板を得ることができる。そして、この製造方法
は、いわゆるサブトラクティブ法をベースとし、また、
パッド2aの形状（仕上がり幅，高さ）に左右されずに所
要量のはんだを確保し得ること、さらには、従来の部分
はんだ剥離法などに比較してコスト面でも有利なことも
あって、実用上多くの利点をもたらすものといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線板の製造方法においてCu
箔張り基板の構成例を示す断面図。

【図２】本発明のプリント配線板の製造方法においてCu
箔を選択的にエッチング除去してパターニングした状態
を示す断面図。

【図３】本発明のプリント配線板の製造方法において選
択的に薄い無電解はんだめっき層を被着形成した状態を
示す断面図。

【図４】本発明のプリント配線板の製造方法において微
小ピッチのパッド群に選択的に厚い無電解はんだめっき
層を肉盛りした状態を示す断面図。

【図５】本発明のプリント配線板の製造方法において被
着形成した無電解はんだめっき層を共晶はんだ化した状
態を示す断面図。

【符号の説明】 １…内層回路パターン ２…Cu箔 2a…微小ピッチ
のパッド 2b…外層回路パターン ３…基板 ４
…貫通孔（スルホール） ５…ソルダーレジスト
6a，6a′…微小ピッチのパッド面に形成された無電解は
んだめっき層 6b…微小ピッチのパッド面以外の面に形成された無電解
はんだめっき層 ７…無電解めっき液 ８…部分的
な無電解めっき用セル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微小ピッチの面実装用のパッドを含む導
   体回路領域を有する配線基板面に被はんだ層形成領域を
   除き選択的にソルダーレジストで被覆する工程と、 前記露出している被はんだ層形成領域面に無電解めっき
   処理を施して薄いめっき層を形成する工程と、 前記薄いめっき層のうち、選択的に微小ピッチのパッド
   面上にめっきによってはんだ層を肉盛りする工程とを具
   備して成ることを特徴とするプリント配線板の製造方
   法。