JPH07321435A - プリント配線板製造用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板に設けられたスルーホール用貫通孔に銀ペ
ースト、銅ペースト等の硬化性ペーストを充填する際、
該スルーホール用貫通孔への硬化性ペーストの充填量を
精度よく、且つ簡易に検査することが可能な充填量チェ
ック用テストクーポンを有するプリント配線板製造用基
板を提供する。 【構成】スルーホール用貫通孔２を有する基板１に、該
スルーホール用貫通孔２と同径の少なくとも２個以上の
テストクーポン用貫通孔３を間隔Ｘ、Ｙをあけて設ける
ことにより、該スルーホール用貫通孔３における硬化性
ペーストの充填量をチェックするためのテストクーポン
５を形成したプリント配線板製造用基板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規なプリント配線板
製造用基板に関する。詳しくは、基板に設けられたスル
ーホール用貫通孔に銀ペースト、銅ペースト等の硬化性
ペーストを充填する際、該スルーホール用貫通孔への硬
化性ペーストの充填量を精度よく、且つ簡易に検査する
ことが可能な充填量チェック用テストクーポンを有する
プリント配線板製造用基板である。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板の製造方法におい
て、スルーホール用貫通孔を設けた基板の該スルーホー
ル用貫通孔に、硬化後に導電性を呈する硬化性ペースト
を充填して、該基板の表裏配線パターンにおける電気的
接続を行う場合がある。

【０００３】上記硬化性ペーストを基板のスルーホール
用貫通孔へ充填する場合、基板の一方の面からスクリー
ン印刷法で、必要な量の硬化性ペーストを充填する方法
が採用されている。

【０００４】上記硬化性ペーストのスルーホール用貫通
孔内への充填においては、該硬化性ペーストの充填量を
高精度で調節することが重要である。即ち、硬化性ペー
ストの充填量が少ない場合には、印刷面に対して反対面
への硬化性ペーストの廻り込みが不十分となり、基板の
電気的接続が取れないといった不良が生じる。また、た
とえ電気的接続が取れた場合でも、その信頼性に乏しい
といった不具合が起こる。

【０００５】一方、硬化性ペーストの充填量が過剰にな
ると、印刷面の反対面への硬化性ペーストの廻り込みが
過剰となり、かかる過剰な硬化性ペーストが、該スルー
ホール用貫通孔と隣接する回路パターンにまで達し、該
回路の短絡が起こるという不良が生じる。

【０００６】従って、プリント配線板の製造において、
硬化性ペーストのスルーホール用貫通孔への充填量を精
度よく検査し、その充填量を調整することは、完成した
プリント配線板の信頼性や生産性を向上することで極め
て重要である。

【０００７】従来、プリント配線板製造用基板に設けら
れたスルーホール用貫通孔内への硬化性ペーストの充填
量の検査は、オペレータが、スルーホール用貫通孔に充
填された硬化性ペーストの広がり具合を目視により直接
行うのが一般的であった。

【０００８】また、近年、ＣＣＤカメラを用いて上記ス
ルーホール用貫通孔における充填量を検査する方法も提
案されるようになった（特開平５−１１０２５１）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のオペ
レータによる目視によるスルーホール用貫通孔を直接検
査した場合、オペレーターの個人差が大きく、検査基準
の画一性を図ることが困難であり、検査ミスによる不良
品が頻繁に発生するという問題が生じる。

【００１０】また、近年用いられているＣＣＤカメラを
用いた検査方法においては、ある程度精度よく検査が可
能であるが、装置が高価な上、基板の種類毎にＣＣＤカ
メラ設置位置を変更する必要があるため、ラインの切り
替え等における作業が繁雑となるといった問題点を有す
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記技術
課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、スルーホール
用貫通孔を有する基板において、該スルーホール用貫通
孔と同径の２個以上の貫通孔を間隔をあけて設けること
により、基板の一方の面より硬化性ペーストを印刷し、
該基板に設けられたスルーホール用貫通孔に該硬化性ペ
ーストを充填する際、印刷面に対して裏面に当たる基板
面において、相互に隣合う上記貫通孔に充填された硬化
性ペーストの縁部の距離或いは、重なり具合をみて、ス
ルーホール用貫通孔における硬化性ペーストの充填状態
を容易に検査できることを見い出し、本発明を完成する
に至った。

【００１２】本発明は、スルーホール用貫通孔を有する
基板に、該スルーホール用貫通孔と同径の少なくとも２
個以上の貫通孔（以下、テストクーポン用貫通孔とい
う）を間隔をあけて設けることにより、該スルーホール
用貫通孔における硬化性ペーストの充填量チェック用テ
ストクーポンを形成したことを特徴とするプリント配線
板製造用基板である。

【００１３】以下、本発明をより詳細に説明するため、
添付図面に基づいて説明を行うが、本発明はこれらの添
付図面に限定されるものではない。

【００１４】図１は、本発明のプリント配線板製造用基
板の代表的な態様を示す概略図である。図２は、図１の
一点鎖線で囲まれた硬化性ペーストの充填量チェック用
テストクーポン５を拡大した平面図である。また、図３
及び図４は、本発明のプリント配線板製造用基板に設け
る充填量チェック用テストクーポン５の他の態様を示す
平面図である。更に、図５は、図２の充填量チェック用
テストクーポンに硬化性ペーストを充填した後の状態を
示す断面図と平面図である。

【００１５】本発明のプリント配線板製造用基板は、ス
ルーホール用貫通孔２を有する基板１に、該スルーホー
ル用貫通孔２と同径の少なくとも２個以上のテストクー
ポン用貫通孔３を間隔（Ｘ、Ｙ）をあけて設けることに
より、充填量チェック用テストクーポン（以下、単に
「テストクーポン」）５を形成したことを特徴とする。

【００１６】本発明において使用する基板１は、スルー
ホール用貫通孔２を形成するものであれば特に制限され
ず、プリント配線板に使用される公知の材質、構造を有
するもの一般に使用される。上記基板の代表的なものを
例示すれば、紙基材−フェノール樹脂積層基板、紙基材
材−エポキシ樹脂積層樹脂基板、紙基材−ポリエステル
樹脂積層基板、ガラス基材−エポキシ樹脂積層基板、紙
基材−テフロン樹脂積層基板、ガラス基材−ポリイミド
樹脂積層基板、ガラス基材−ＢＴ（ビスマス−トリアジ
ン）レジン樹脂積層基板、コンポジット樹脂基板等の合
成樹脂基板や、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の
フレキシブル基板や、アルミニウム、鉄、ステンレス等
の金属をエポキシ樹脂等で覆って絶縁処理した金属系絶
縁基板、セラミックス基板等が挙げられる。

【００１７】本発明において、上記基板には、スルーホ
ール用貫通孔２が設けられる。

【００１８】スルーホール用貫通孔は、形成する回路パ
ターンに応じた箇所に、所定の数で設けられる。かかる
スルーホール用貫通孔２の径は、硬化性ペーストを充填
することの可能な程度の孔径以上が確保されていれば良
く、通常、０．０５ｍｍ以上、好ましくは、０．１〜２
ｍｍの範囲より、その目的に応じて決定される。また、
形状は、通常加工性の容易さから円形が好適である。更
に、上記スルーホール用貫通孔２は、通常の方法、例え
ば、ドリリング、パンチング等で穿孔することによって
設けることができる。

【００１９】また、上記のスルーホール用貫通孔２を有
する基板の、一方の面或いは両面には、硬化性ペースト
の充填に際して、図１に示すように、回路パターン形成
前のベタの導電層４が形成されたもの、或いは該導電層
をエッチングして配線パターンを形成したものが一般に
使用される。

【００２０】上記導電層の材質は、導電性を有するもの
であれば特に制限されない。代表的な材質を例示すれ
ば、銅、ニッケル、アルミニム等の金属材料が挙げられ
る。また、導電層の厚みについても特に制限されない
が、一般には５〜７０μｍが適当である。

【００２１】本発明において、テストクーポン用貫通孔
３は、上記スルーホール用貫通孔２と同径で基板に形成
される。即ち、テストクーポン用貫通孔３を基板１に設
けられたスルーホール用貫通孔２と同径、更に好ましく
は同形状とすることで、スルーホール用貫通孔２に充填
された硬化性ペーストの充填状態と同等の充填状態を該
テストクーポン用貫通孔で再現することが可能となる。

【００２２】また、上記テストクーポン用貫通孔３は、
基板に設けられたスルーホール用貫通孔２と同様の方法
で形成されることが、硬化性ペーストの充填状態の再現
性をより高めるために好ましい。

【００２３】上記のテストクーポン用貫通孔３の数は、
少なくとも２つ以上必要であれば、特に制限はされない
が、２〜１００個、一般には３〜１０個の範囲で設ける
ことが好ましい。テストクーポン用貫通孔を複数とし、
後記するようにその間隔を徐々に変えることにより、硬
化性ペーストの充填量をより正確に検査することが可能
となる。

【００２４】テストクーポン用貫通孔３を設ける場合、
該テストクーポン用貫通孔間の距離４は、硬化性ペース
トの充填量の過不足が生じない量が充填できるのを確認
できる距離に位置していれば、特に制限されないが、一
般に、該テストクーポン用貫通孔の縁から縁までが、
０．０５ｍｍ〜５．０ｍｍとすることが好ましい。

【００２５】具体的には、図２に示すように、複数のテ
ストクーポン用貫通孔３を設け、それぞれのテストクー
ポン用貫通孔間の縁からの距離を、Ｘ、Ｙと変えて設け
る態様が挙げられる。

【００２６】上記態様において、個々のテストクーポン
用貫通孔３間の縁からの距離は、基板に形成する回路パ
ターン中のランド部の幅に対して、４０〜１６０％の距
離Ｙと、これより長い１００〜２００％の距離Ｘとを、
要求される精度に対応する距離の差をもって形成すれば
よい。例えば、スルーホール用貫通孔の径が８００μｍ
の場合、Ｘを１２００μｍ、Ｙを８００μｍ程度に設定
することにより、硬化性ペーストの充填を行う印刷面の
裏面における該テストクーポン用貫通孔３の硬化性ペー
ストの廻り込みの程度を、好適な充填量に照らして正確
に検査することができる。

【００２７】尚、図２においては、テストクーポン用貫
通孔を３つ設ける態様を示したが、検査の精度に応じ
て、２つ或いは４つ以上設けることも可能である。

【００２８】前記した図２に示す態様においては、距離
Ｘ、Ｙの縁から縁の間隔を持つテストクーポン用貫通孔
を、一列に直列に並べて設ける態様を示したが、他の態
様として、図３に示すように該テストクーポン用貫通孔
を設け、横に距離Ｘ、縦に距離Ｙをそれぞれ２つずつ有
する態様、また、図４に示すように、それぞれのテスト
クーポン用貫通孔の縁からの距離をａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆとなるように変化させた複数対のテストクーポン
用貫通孔３を設けた様態等も可能である。

【００２９】本発明において、上記のように設けられる
テストクーポンは、１枚の基板につき１カ所設ければよ
いが、検査の精度をより向上させるため、図１に示すよ
うに基板の複数箇所に設けることが好ましい。また、テ
ストクーポンを設ける位置については基板に形成される
回路パターンの部分以外の位置であれば特に制限されな
いが、基板の１ケ所に集中しない方がよい。具体的に
は、基板の４隅と中心に少なくとも各１個ずつ配置する
ことが、基板内の位置による充填量のばらつきを的確に
検査することが可能となり、より生産性が向上し好まし
い。

【００３０】また、かかるテストクーポン用貫通孔の周
囲の基板表面は、スルーホール用貫通孔の周囲の基板表
面の材質と同材質とすることが硬化性ペーストの充填状
態の再現性をより高めるために好ましい。

【００３１】本発明において、硬化性ペーストのスルー
ホール用貫通孔への充填は、スクリーン印刷法で行うの
が一般的である。

【００３２】本発明のプリント配線板製造用基板を使用
した硬化性ペーストの充填方法の代表的な方法を、図５
に従って説明すれば、スルーホール用貫通孔、テストク
ーポン用貫通孔を含む基板の一方の面（イ）に、スクリ
ーン印刷により硬化性ペーストを印刷した後、該印刷面
の裏面（ロ）において、隣合うテストクーポン用貫通孔
からの硬化性ペースト６の広がり位置をみて硬化性ペー
ストの充填状態を検査することができる。

【００３３】即ち、テストクーポン用貫通孔の間隔の長
い方の距離Ｘは、基板の裏側への回り込み量の過剰をチ
ェックするためのものである。スクリーン印刷の際に、
距離Ｘの間隔をもつ２つのテストクーポン用貫通孔へ充
填した状態で、基板において印刷面の裏面に廻り込んだ
硬化性ペーストが相互に接触した場合、回り込み量の過
剰、即ち、充填量の過剰を示し、接触しない場合は充填
量の過剰はないと判定することができる。

【００３４】また、テストクーポン用貫通孔の短い間隔
の距離Ｙは、基板の裏側への廻り込み量の不足をチェッ
クするためのものである。スクリーン印刷の際に、距離
Ｙの間隔をもつ２つのテストクーポン用貫通孔へ充填し
た状態で、基板の裏面へ廻り込んだ硬化性ペーストが接
触しない場合は、回り込み量の不足、即ち充填量の不足
を示し、接触する場合は充填量の不足はないと判定する
ことができる。

【００３５】本発明において、硬化性ペーストとして
は、熱硬化性、光硬化性を有する公知の硬化性ペースト
が特に制限なく使用される。代表的なものを具体的に例
示すれば、回路パターンの形成に際しては、硬化後に導
電性を呈する硬化性ペースト（以下、硬化性導電ペース
トともいう）が一般に使用される。該硬化性導電ペース
トとしては、金、銀、銅、ニッケル、鉛、カーボン等の
導電粉末を２０〜６０体積％の割合で含有するエポキシ
樹脂、フェノール樹脂等の架橋性の熱硬化性樹脂を、必
要により有機溶剤と共に混合してペースト状とした公知
の硬化性導電ペーストが一般に使用される。

【００３６】また、上記硬化性導電ペーストは、硬化後
に良好な電気的接続を得るために、硬化後の電気抵抗
が、１×１０^-2Ω・ｃｍ以下となるように、導電性粉末
等の導電材料の選択、及び各成分の使用量を調節するこ
とが好ましい。

【００３７】なお、硬化性ペーストが導電性を要求され
ない場合は、前記導電粉末に代えて無機フィラー或いは
有機フィラーを使用すれば良い。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明により理解されるように、本
発明のプリント基板製造用基板は、導電物質の充填量に
対して検査基準の画一性を図ることが可能であり、且つ
検査精度を向上することができ、検査ミスによる製品不
良を低減することができる。

【００３９】また、新たな装置を設置することなく、オ
ペレータの作業も繁雑にならないことから、安価で容易
な極めて有利な検査を行うことが可能となる。

【００４０】さらに製造工程の違いから、硬化性ペース
トをスルーホール用貫通孔に充填する前に、テストクー
ポン用マークを形成できないものについても、対応する
ことができる。

【００４１】

【実施例】本発明を更に具体的に説明するため、以下に
実施例をあげて説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。

【００４２】実施例１ 以下の方法によって、図１に示すプリント配線板製造用
基板を製造した。

【００４３】即ち、両面に厚さ１８μｍの銅箔層よりな
る導電層を有する厚さ１．６ｍｍのガラス基材エポキシ
樹脂銅張り積層基板１に、直径０．８ｍｍのスルーホー
ル用貫通孔２および同径のテストクーポン用貫通孔３と
をドリリング加工により設けた。

【００４４】上記テストクーポン５は、スルーホール用
貫通孔と同径の直径０．８ｍｍのテストクーポン用貫通
孔３を３つ有し、該テストクーポン貫通孔のそれぞれの
位置は貫通孔の縁より０．８ｍｍと１．２ｍｍとの間隔
で形成した。

【００４５】そして、穿孔後、導電層、スルーホール用
貫通孔及びテストクーポン用貫通孔の表面をバフ研磨、
超音波洗浄、高圧洗浄の順に洗浄した。

【００４６】次いで、上記スルーホール用貫通孔および
テストクーポン用貫通孔に硬化性ペーストとして、粘度
２００ポイズの市販の熱硬化性銀ペースト（徳力化研
（株）社製ＰＳ−６５２）をスクリーン印刷法により、
４隅に設けたすべての上記テストクーポンにおいて、印
刷面に対して裏面となる基板表面への銀ペーストの廻り
込み量が、以下の状態になるように銀ペーストの印刷量
を調整した。

【００４７】即ち、上記テストクーポン用貫通孔の間隔
が０．８ｍｍのテストクーポン用貫通孔に充填された銀
ペーストは、かかる廻り込みによってお互いが接触し、
１．２ｍｍにおいては接触しない条件で充填した。

【００４８】その結果、印刷量を上記のように調整され
た後、印刷された銀ペーストは、上記スルーホール用貫
通孔に、印刷面に対して裏面となる基板表面より高さ２
００±３０μｍ突出するように充填されていた。

【００４９】上記銀ペーストを熱風乾燥炉で８０℃４時
間、１５０時間２時間の条件で乾燥硬化した後、３２０
番および６００番のバフを順次使用して、硬化した銀ペ
ーストの硬化体が突出した面を研磨し、該硬化体を含む
導電層を平滑化し、平坦面を形成した。

【００５０】該平坦面に無電解銅メッキおよび電気メッ
キを順次施し、厚み１５μｍのメッキ層を形成し、該メ
ッキ層表面にエッチングレジストとしてドライフィルム
（ハーキュレス（株）社製「アクアマーＣＦ」１．５ｍ
ｉｌ）をラミネートし、露光、現像してレジストパター
ンを形成した。その後、塩化第２銅エッチング液でエッ
チングを行い、エッチングレジストを剥離することによ
って配線パターンを形成した。

【００５１】回路基板表面にソルダーレジストとして、
タムラ製作所製「熱硬化型ソルダーレジストＳＲ−３１
−ＳＥ」をスクリーン印刷法により形成し、１２０℃１
０分間硬化した。

【００５２】形成されたスルーホールの抵抗値は、該ス
ルーホールの両面で接続する配線パターン間の抵抗を測
定したものであり、６４穴の測定を行い、平均で９．０
ｍΩ標準偏差が１．９０ｍΩであった。２０℃１５秒・
２６０℃５秒の繰り返し衝撃試験を１００回行った後の
スルーホール抵抗値の変化率の平均値は５％であり、ほ
とんど変化がなかった。

【００５３】また、前記したテストクーポンによる銀ペ
ーストの充填量の調整を、１０回の印刷について１回実
施して、計３０回の印刷を行った結果、印刷された銀ペ
ーストは、上記スルーホール用貫通孔に、印刷面に対し
て裏面となる基板表面より高さ２００±３５μｍ突出す
るように充填されており、極めて再現性よく、銀ペース
トの充填が行われていた。

【００５４】比較例１ テストクーポンを設けない以外は、実施例１と全く同様
にしてプリント配線板製造用基板を製造し、銀ペースト
の印刷を行った。

【００５５】即ち、スルーホール用貫通孔およびテスト
クーポン用貫通孔に銀ペーストをスクリーン印刷法によ
り、目視によって充填量を検査し充填した。その結果、
この銀ペーストは、上記スルーホール用貫通孔におい
て、印刷面に対して裏面となる基板表面より高さ１８０
±２１０μｍの突出する形で形成されていた。

【００５６】また、実施例１と同様にして上記銀ペース
トを硬化し、回路パターンを形成した結果、製造された
プリント基板製造用基板は、スルーホール部に最大３０
μｍの凹みが存在した。また、形成されたスルーホール
の抵抗値は、該スルーホールの両面で接続する配線パタ
ーン間の抵抗を測定したものであり、６４穴の測定を行
い、平均で１８．０ｍΩ標準偏差が５．３０ｍΩであっ
た。２０℃１５秒・２６０℃５秒の繰り返し衝撃試験を
１００回行った後のスルーホール抵抗値の変化率の平均
値は２１％であり、大きく変化した。

【００５７】また、前記したテストクーポンを使用しな
い黙視による銀ペーストの充填量の調整を、１０回の印
刷について１回実施して、計３０回の印刷を行った結
果、印刷された銀ペーストは、上記スルーホール用貫通
孔に、印刷面に対して裏面となる基板表面より高さ２０
０±２８０μｍ突出するように充填されており、再現性
が極めて悪かった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線板製造用基板の代表的な
態様を示す図である。

【図２】本発明のプリント配線板製造用基板に設ける代
表的なテストクーポンの形状を示す平面図である。

【図３】本発明のプリント配線板製造用基板に設ける代
表的なテストクーポンの形状を示す平面図である。

【図４】本発明のプリント配線板製造用基板に設ける代
表的なテストクーポンの形状を示す平面図である。

【図５】本発明のプリント配線板製造用基板に設ける代
表的なテストクーポンにおける、硬化性ペースト充填後
の状態を示す平面図及び断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ スルーホール用貫通孔 ３ テストクーポン用貫通孔 ４ 導電層 ５ テストクーポン ６ 硬化性ペースト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スルーホール用貫通孔を有する基板に、
   該スルーホール用貫通孔と同径の少なくとも２個以上の
   貫通孔を間隔をあけて設けることにより、該スルーホー
   ル用貫通孔における硬化性ペーストの充填量チェック用
   テストクーポンを形成したことを特徴とするプリント配
   線板製造用基板。