JPH11277499A

JPH11277499A - プリント配線板用バックアップボード

Info

Publication number: JPH11277499A
Application number: JP10390298A
Authority: JP
Inventors: Kosei Wada; 孝正和田; Ryosuke Shimao; 良介島尾; Kiyouhei Taguchi; 教平田口; Kazuo Kimura; 数男木村
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Showa Aluminum Can Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント配線板の穴あけ加工するためのバッ
クアップボードとして、廃棄物処理に産業廃棄物の規制
がなく、穴あけ加工においてドリルの破損が少なく、バ
リ発生のない安価なバックアップボードの提供。【解決手段】密度が０．８ｇ／ｃｍ³ を超え、１．４
ｇ／ｃｍ³ 未満、厚さ０．４ｍｍないし３．０ｍｍのセ
ルロース系シートの両面に、厚さ０．２ｍｍ以下のアル
ミニウム箔またはアルミニウム合金箔を積層したボード
であって、表面粗度が、ＪＩＳＢ０６１０（１９８
７）により測定したろ波最大うねり（Ｗ_CM）（高域カッ
トオフ値０．８ｍｍ：基準長さ２５ｍｍ）が２０ミクロ
ン以下であるプリンと配線用バックアップボード。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁板の表面に各
種電子機器のための電子回路を構成する導体回路を設け
たプリント配線板に、効率よくスルーホールの穴あけ加
工するために使用するバックアップボード及びそれを使
用したプリント配線板用の穴あけ加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子技術は電話、ＴＶ、パソコンなどの
コンピューター、照明器具その他の各種製造業における
制御装置など電気、通信分野のみならず、自動車、家庭
電化製品、事務用機器、カメラ、玩具など、極めて広い
範囲に応用され、高機能化、高精度化が要求され、これ
にともない、プリント配線板のパターンの微細化、高密
度化、多層板化が急速に進行している。この結果、プリ
ント配線板の配線幅と配線間隔は狭まり、特にスルーホ
ールタイプのプリント配線板においては穴は小口径化す
ると共にその数は増加し、穴の位置についても高精度化
が要求されるようになってきている。従来から多層板の
穴あけにおいては、０．３〜０．４ｍｍφの小口径の加
工が多く行われている。今後ますますこの穴の小口径化
とその数の増加、穴位置の高精度化の要求は増大するも
のと考えられる。

【０００３】このような小口径穴あけ加工を行うには、
具体的には、穴あけ加工に際し複数枚のプリント配線板
の上下にエントリーボードとバックアップボードを配設
し、ドリル加工を行えば、ドリルの食いつきが良くな
り、プリント配線板に設けられる穴の位置の精度が向上
し、バリやかえりを生じさせず、ドリルの先端を損傷さ
せないように穴あけができることが知られている。これ
に使用するバックアップボードについていくつかの提案
がなされている。例えば、バックアップボードとして厚
さが０．１ｍｍ程度のアルミニウム箔を使用すれば、プ
リント配線板にあけられるスルーホールの開口上端にカ
エリが生じるのを阻止し得ると共に、アルミニウム箔の
良好な熱伝導性により温度の上昇を防止できるが、ドリ
ルによる穴あけ加工はドリルをプリント配線板を貫通し
てプリント配線板の下面から更に一定の長さ突出するた
めにバックアップボードとして上記のようなアルミニウ
ム箔を採用するとアルミニウム箔を貫通し、ドリル先端
を損傷することになる。

【０００４】これに対しバックアップボードとしてアル
ミニウム箔の使用はドリルの突出長以上の厚さを有する
ものを使用すれば良いが、多数枚のプリント配線板の穴
あけ加工に消耗品として厚みの大なアルミニウム箔を使
用することはコストアップになるだけでなくアルミニウ
ム箔によるドリルの消耗量を大きくするという問題があ
る。したがって、従来バックアップボードとしては厚さ
が０．６〜１．６ｍｍ程度のフェノール系樹脂積層板や
ファイバーボードを用いて行われてきたが、これらの材
料は熱伝導性が悪く穴あけ加工の際に発生する熱の放散
が十分にできず、この摩擦熱でプリント基板の絶縁層を
構成する合成樹脂を軟化させ、該樹脂粉によってスルー
ホールの内面が被覆される現象が起き問題となってい
た。またフェノール系樹脂積層板においては産業廃棄物
として指定された材料であり、この処分のための引き取
り業者の数は少なく、引き渡しに際して多額の廃棄費用
が必要となっていた。

【０００５】これらのバックアップボードの問題点を解
決するために、バックアップボードとして表面にアルミ
ニウム箔を層着してなる厚紙を用いる穴あけ加工方法が
提案され、このバックアップボードとしては、厚さが
０．３〜１．６ｍｍ、密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ³
の厚紙に、厚さが０．５ｍｍ以下のアルミニウム箔を合
成樹脂接着剤によって一体に貼着してなるバックアップ
ボードを使用することが提案されている。（特開平５−
２０８３９８号）ここで提案されたバックアップボードは、中間層として
使用する厚紙が、密度が０．４〜０．８ｇ／ｃｍ³ と極
めて小さい厚紙であり、アルミニウム箔と貼り合わせた
（積層した）製品表面の平滑性が悪く（うねり大）、ま
たバックアップボードとして柔らかいためプリント配線
板表面にバリ発生が避けられなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、プリント配
線板のスルーホールを穴あけ加工するためのバックアッ
プボードとして、廃棄物処理に産業廃棄物の規制がな
く、穴あけ加工においてドリルの破損が少なく、バリ発
生の原因となる表面の平滑性の良い（ウネリがない）、
安価なバックアップボードの開発を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は［１］密度が０．８ｇ／ｃｍ³ を超え、１．４ｇ／ｃ
ｍ³ 未満、厚さ０．４ｍｍないし３．０ｍｍのセルロー
ス系シートの両面に、厚さ０．２ｍｍ以下のアルミニウ
ム箔またはアルミニウム合金箔を積層したボードであっ
て、表面粗度が、ＪＩＳＢ０６１０（１９８７）に
より測定したろ波最大うねり（Ｗ_CM）（高域カットオフ
値０．８ｍｍ：基準長さ２５ｍｍ）が２０ミクロン以下
であるプリンと配線用バックアップボード、［２］セ
ルロース系シートが、セルロース質パルプに有機質添料
を配合したものである上記［１］記載のプリント配線板
用バックアップボード、［３］セルロース系シート
が、表面をごく薄いポリビニルアルコールで樹脂コート
したものである上記［１］または［２］に記載のプリン
ト配線板用バックアップボード、及びを開発することに
より上記の課題を解決した。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のバックアップボードに使
用するアルミニウム箔としては、材質的に１０７０、１
０５０、１１００などの純アルミニウム系材料、３００
３、３００４、３１０５、５００５、５０５２などのア
ルミニウム合金が一般に用いることができる。このアル
ミニウム材は、Ｏ材は柔らかく取扱中に変形しやすく、
またドリル加工時に切削性が悪いことからＨ１ｎ、Ｈ２
ｎテンパー程度のものが好ましい。放熱性、平坦性の面
からは板厚としては厚い方が好ましいが、セルロース系
シートの厚みを選択することにより、０．２ｍｍ以下の
厚みのアルミニウム箔であっても良く、経済的であるこ
とが確認できた。また０．２ｍｍ以下とする時は、セル
ロース系シートとの貼り合わせで均一な平坦度、品質の
判定からロールコーターを用いることが多いが、アルミ
ニウム箔の厚みが０．２ｍｍを超えると逆に作業性、製
品の品質安定性で問題を生じる。

【０００９】バックアップボードの中間層に用いるセル
ロース系シートとしては、バックアップボードの製品品
質として重要な因子である表面の平滑性（ウネリ）にと
って重要であり、ＪＩＳＢ０６１０（１９８７）に
より測定した表面粗度［ろ波最大うねり（Ｗ_CM）（高域
カットオフ値０．８ｍｍ：基準長さ２５ｍｍ）をＷ_CM≦
２０ミクロンにするために、セルロース系シートの密度
及び厚さを次のように調整することが必要である。すな
わち、セルロース系シートの密度（ρ）は、０．８ｇ／
ｃｍ³ ＜ρ＜１．４ｇ／ｃｍ³ 、好ましくは０．９≦ρ
≦１．２ｇ／ｃｍ³ とする。本シートは、セルロース系
パルプからなるシートであり、添料（紙力増強剤）を添
加することにより密度（ρ）の調整を行うが、無機系の
添料はシートの硬度が高くなり、ドリルの刃先の損耗、
ドリルの折損が大きくなるのでできるだけ避けることが
好ましく、できればでんぷん、アクリルアミドなどの有
機高分子を主体とした添料を用いることが好ましい。ま
たシート表面の平滑性を向上させるために、表面をポリ
ビニルアルコールなどのコーティング材で表面処理をし
たものを用いると更に好ましい。

【００１０】セルロース系シートの密度（ρ）が０．８
ｇ／ｃｍ³ 未満の場合、シート自体が柔らかいため、ア
ルミニウム箔を貼り合わせたバックアップボードとして
仕上がりの、シートの高域カットオフ値０．８ｍｍ：基
準長さ２５ｍｍにおけるろ波最大うねり（Ｗ_CM）がＷ_CM
≦２０μｍを安定して得ることが困難となる。このうね
りＷ_CM＞２０μｍのバックアップボードを用いてドリル
による穴あけ加工をした場合、バックアップボードとプ
リント配線板の間にすき間が生じ、バリ発生を助長する
ことになる。一方、シートの密度（ρ）が１．４ｇ／ｃ
ｍ³ 以上とするためには、添料の添加を多くすることに
なり、シートの硬度を増すため穴あけ加工でドリルの折
損を増す原因になるだけでなく、シートの一般的な製造
方法として採用されるロールコーターでの作業において
ロールとのなじみが悪くなり、表面の平滑性を害し、う
ねりがＷ_CM≦２０μｍのシートを安定して得難くなる。
したがって、セルロース系シートの密度（ρ）は０．８
＜ρ＜１．４ｇ／ｃｍ³ の範囲内にすることが必要であ
る。

【００１１】セルロース系シートの厚さ（ｔ）は、０．
４ｍｍ≦ｔ≦３．００ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ≦ｔ
≦２．０ｍｍの範囲である。セルロース系シートの厚さ
（ｔ）が０．４ｍｍ未満では、バックアップボード全体
の厚みが薄くなり、ドリルの先端を保護するバックアッ
プボードとしての機能を十分に果たせなくなる。一方、
セルロース系シートの厚さ（ｔ）が３．００ｍｍの場合
にはバックアップボードとして厚さが厚くなりコストア
ップの原因となる。このシートは一枚のシートとして説
明したが、薄いシートを複数枚高分子接着剤を用いて積
層して必要な厚さのシートとして使用することも可能で
ある。またこのセルロース系シートとしては無機系の充
填材を多量に配合していない木材などのパルプから製造
した紙を用いても良い。

【００１２】上記のようなアルミニウム箔をセルロース
系シートの両面に積層してバックアップボードとする
が、限定する必要はないが接着には高分子樹脂系の接着
剤が取扱い、ドリルの先端保護、廃棄に際しての環境汚
染のないこと、接着強度、コストなどの点から極めて有
利である。一般的に穴あけ加工の際の熱の発生による接
着剤が溶融・軟化しない物が好ましいのでウレタン系、
エポキシ系、熱硬化性アクリル系などの熱硬化性接着剤
が好ましい。

【００１３】上記のアルミニウム箔及びセルロース系シ
ートの要件は、製品として得られるバックアップボード
の表面粗度を確保するために必要な要件である。アルミ
ニウム箔／セルロース系シート／アルミニウム箔からな
るバックアップボードを用い、プリント配線板を穴あけ
加工する際、最下部のプリント配線板のバリ高さを２０
μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下を達成するためには
バックアップボードの表面粗度をＪＩＳＢ０６１０
（１９８７）により測定した時、高域カットオフ値０．
８ｍｍ：基準長さ２５ｍｍにおけるろ波最大うねり（Ｗ
_CM）が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍにすることが
必要である。バックアップボードの表面のろ波最大うね
り（Ｗ_CM）は、穴あけ加工でのバリ発生に著しく影響す
るので厳しく管理する必要があるが、ろ波最大うねり
（Ｗ_CM）が２０μｍを超えるとバリ発生が高くなり、穴
あけ加工の際の最下部のプリント配線板のバリ高さを２
０μｍ以下に抑えることが困難になる。

【００１４】なお穴あけ加工に際し、本発明のバックア
ップボードと組み合わせて、硬度の異なるアルミニウム
箔またはアルミニウム合金箔を経時的にガスの発生のな
い非ウレタン系ドライラミネート用接着剤を用いて貼り
合わせたエントリーボードを硬度の低いアルミニウム箔
をドリル面にして併用する時は、バックアップボードの
本来の効果に加え、このエントリーボードにラミ浮きが
ないのでドリルの滑りがないためスルーホール特性を大
幅に向上させる。またエントリーボードがアルミニウム
箔であるので発熱の拡散に優れており、また硬度の高い
アルミニウム箔がプリント配線板上面にあるので効果的
に上面プリント配線板のバリの発生を防止できる。

【００１５】

【実施例】［測定方法］バックアップボードの表面粗度：ろ波最大うねり（Ｗ
_CM）の測定方法ＪＩＳＢ０６１０（１９８７）による最大うねり
（Ｗ_CM）（高域カットオフ値０．８ｍｍ：基準長さ２５
ｍｍ）で測定。バリ高さの測定：穴あけ加工したプリント配線板のバ
ックアップボードに接した面について、３０００個のス
ルーホールから任意に１００個の穴を無作為に選択し、
光学顕微鏡により、焦点深度法で測定した最大高さで代
表値とした。

【００１６】（実施例・比較例）プリント配線板として
厚さ１．６ｍｍのＦＲ−４（厚さ１．６ｍｍのガラスエ
ポキシ両面銅貼り基板）を２枚重ね、エントリーボード
として厚さ０．１５ｍｍのアルミニウム箔を使用し、ド
リル径０．３５μｍ、回転数７００００ｒｐｍ．送り速
度１．２ｍ／ｍｉｎ．ヒット数３０００のスルーホール
の穴あけ加工を行った。バックアップボードとして使用
したアルミニウム箔の材質はＡ１０５０Ｐ−Ｈ１８を用
いた。バックアップボードに用いたアルミニウム箔の厚
さ、セルロース系シートの厚さと密度（ρ）、及びバッ
クアップボードのろ波最大うねり（Ｗ_CM）を変えながら
穴あけ加工を行った。結果を表１〜２に示す。アルミニ
ウム箔の厚さが厚過ぎる時（比較例１）、セルロース系
シートの厚さが厚過ぎる時（比較例２）あるいは薄過ぎ
る時（比較例３）、該シートの密度が低過ぎる時（比較
例４、６）あるいは高過ぎる時（比較例５）は、高域カ
ットオフ値０．８ｍｍ：基準長さ２５ｍｍにおけるろ波
最大うねり（Ｗ_CM）は２０ミクロンを超えることにな
り、結果としてバリの発生を効果的に制御することがで
きなかった。またフェノール系樹脂板を用いる時はこれ
らの問題の発生はなかったが、熱伝導性が低いため放熱
性がなく、プリント基板の樹脂の軟化の問題、使用後は
回収、再利用も不可能で産業廃棄物として廃棄を必要と
するなどの問題がある。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】

【発明の効果】プリント配線板は、高機能化、高密度
化、高精度化の要求が厳しいために多層化、スルーホー
ルなどによりこれに対応しているが、このためにはプリ
ント配線板用に多数のスルーホールを設ける必要が生じ
ている。このスルーホールの穴あけも小口径化、高精度
化、穴の数の増大、コスト削減のため一回での処理枚数
の増大、ドリルの食いつきの良さ、穴の位置の精度の向
上などのために、エントリーボードの使用などを行うこ
とによりその対策が取られてきた。またバリやかえりの
減少、ドリルの破損（ドリル消耗量の減少）のためにフ
ェノール系樹脂積層板やファイバーボードなどのバック
アップボードの使用も行われているが、バリの発生の防
止も不十分であったり、放熱不十分、スルーホール内面
の被覆、産業廃棄物などの課題があり、改良として低密
度の厚紙にアルミニウム箔を貼着したバックアップボー
ドの提案があった。このバックアップボードは上記の課
題をほとんど解決したものであるが、バリの発生が避け
られなかった。本発明者はこの問題を検討した結果、バ
リの発生はバックアップボードの表面の平滑性に原因が
あり、バックアップボードの表面粗度がＪＩＳＢ０
６１０（１９８７）により測定したとき、ろ波最大うね
り（Ｗ_CM）が２０ミクロン以下（高域カットオフ値０．
８ｍｍ：基準長さ２５ｍｍ）のプリント配線板用バック
アップボードを用いることが必要であることまたこのよ
うに平滑性の高いバックアップボードを製造するために
は、密度が０．８ｇ／ｃｍ³ を超え、１．４ｇ／ｃｍ³
未満、厚さ０．４ｍｍないし３．０ｍｍのセルロース系
シートの両面に、厚さ０．２ｍｍ以下のアルミニウム箔
またはアルミニウム合金箔を積層したボードを用いるこ
とでこの解決をすることを見いだしたものである。この
結果本発明のバックアップボードを用いる時は安定して
バリの発生を大幅に減少し、ドリルの折損もほとんど発
生しない穴あけ加工が容易にできることとなった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村数男大阪府堺市海山町６丁224番地昭和アルミニウム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密度が０．８ｇ／ｃｍ³ を超え、１．４
ｇ／ｃｍ³ 未満、厚さ０．４ｍｍないし３．０ｍｍのセ
ルロース系シートの両面に、厚さ０．２ｍｍ以下のアル
ミニウム箔またはアルミニウム合金箔を積層したボード
であって、表面粗度が、ＪＩＳＢ０６１０（１９８
７）により測定したろ波最大うねり（Ｗ_CM）が２０ミク
ロン以下（高域カットオフ値０．８ｍｍ：基準長さ２５
ｍｍ）であるプリント配線板用バックアップボード。
【請求項２】セルロース系シートが、セルロース質パ
ルプに有機質添料を配合したものである請求項１記載の
プリント配線板用バックアップボード。
【請求項３】セルロース系シートが、表面をごく薄い
ポリビニルアルコールで樹脂コートしたものである請求
項１または２に記載のプリント配線板用バックアップボ
ード。