JPS6140087A - スル−ホ−ルプリント配線板の製法 - Google Patents

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の製法に係り、さらに詳細には
従来量なわれてきたエツチングレジストとしての電解半
田メッキに代えて、単に溶融半田液にディッピング（浸
漬、ドブ漬）することＫよって半田コ、−ティングｉ完
成させることを特徴とすｔプリント配線板の製法に関す
る。

スルーホールプリント配線板の製造にあたっては、基板
の両面に回路を正確に印刷し、かつこの両面の回路を必
要な多数の個所で確実に接続することが必要である。本
発明は短い時間で安価に、かつ信頼性の高いスルーホー
ルプリント配線板１ｋｌｌｉ造する方法さ与えるもので
ある。

従来の技術 スルーホールプリント配線板の製造方法として従来量も
広く行なわれ【きた方法は目詰め法と呼ばれるものであ
って、この方法は一面銅張積層板の必要な個所に多数の
穴をあけ、この多数の穴を有する基本を触媒処理をした
後無電解（化学）銅メッキし、次いで電解銅メッキを行
ない大を含めて基板全体に銅メッキを行なう。

その後すべての穴にエツチング液が入らないように目詰
めインクを充填し、穴にできた銅メッキを保膿した後基
板の両面に必をな回路を与えるようにエツチングレジス
トを陽画（ポジ）印刷する。その後エツチングを行なう
ことによってエツチングレジストおよび目詰めインクで
保護されている部分を残して不必要な部分、すなわち露
出している部分の銅を除去することによってスルーホー
ルプリント配線板が完成する。

しかしながら、この目詰め法は工程中に目詰めインクの
溶媒が蒸発するなどの理由によって目詰めインクが収縮
を起こし、エツチング液が穴の中に入り穴の中の銅メッ
キをとかす危険があり、また収縮によって目詰めインク
の厚さがプリント配線基板の厚さよりも薄くなりやすい
ために、ことにプリント配線基板と穴との角の銅メッキ
が溶解してしまう危険が高く、いわゆるエツジ切れの現
象を起こしやすく、信頼性の高い製品を与えることがで
きない。

上記の目詰め法の欠点を解消し信頼性の高い製品を得る
方法として、電解半田メッキ法（半田スルーホール法）
が知られている。この方法は上記の目詰め法と電解銅メ
ッキを行なうまでの工程は同一であるが、レジストイン
クでの印刷を陰画（ネガ）画像で行なう点が相違してい
る。このレジストインクはエツチングレジストではなく
、その後に行なう電解半田メッキに対するメッキ用レジ
ストである。勿論この方法では目詰めインクを使用する
必要はない。陰画でこのレジストインクを印刷すること
によってプリント配線に必要な回路および穴はすべて銅
が露出された状態であり、プリント配線に不要の部分の
みがメッキ用レジストインクで保護されることになる。

次いでこの露出した部分に電解半田メッキを行ない、そ
の後ネガ印刷されたメッキ用レジストインクを除去する
。この半田はエツチングに対して抵抗性を有するので、
エツチングレジストとして働き銅を保護する。

この方法は目詰め４ンクを用いないので穴、ことに表面
上のプリント配線と欠との角の一分の銅メッキの欠落が
生じる危険がなく信頼性の高い製品を与える。

上記の電解半田メッキ法のさらに改良された方法として
、無電解銅メッキを行なった基板にレジストインクの陰
画印刷を行ない、その後に電解銅メッキおよび電解半田
メッキを行なう方法も提案されている。この方法は上記
の電解半田メッキ法と比べて遜色のない製品を与え得て
、しかも電解銅メッキを必要とする面積があらかじめレ
ジストインクが印刷されているために全面に電解銅メッ
キを行なう先の方法に比べて時間的にも費用的にも軽減
されているという利点がある。

発明の目的、構成、効果 上記のとおり電解半田メッキ法は信頼性の高いスルーホ
ールプリント配線板を製造しうる点で優れた方法である
が、目詰め法に比べて製造に時間がかかることと、費用
がかさむことが欠点である。ことに最近のように短い納
期で大量の製品な安価に提供することが要求されるよう
になると、電解半田メッキ法をさらに改善することが必
要となる。また電解半田メッキ法では工程で使用する弗
化水素酸や鉛に基づく公害の発生が懸念され、公害予防
対策にも多額の費用を必要とする欠点もある。

本発明者らは上記の欠点を克Ｂ叙すべく鋭意研究を重ね
た結果、エツチングレジストとしての半田メッキは必ず
しも電解による必要はなく、銅板上に半田被覆を形成さ
せれば足りるものであることに着目し、単に溶融した半
田液中に基板を浸漬することｋよって銅の上に半田のコ
ーティングを完成させれば良いことを見出した。

半田はレジストインクの上には元来載らず露出している
銅の上にしか付着しないし、また仮に何らかの理由によ
ってレジストインクの上に半田が付着してもそれはきわ
めて弱い力で付着しているだけであるので、取り除くこ
とは容易である。

電解半田メッキに際して用いるレジストインクは電気を
導通しないことのみが必要であるのに反し、本発明方法
で用いるレジストインクは半田が載らないこ乏および溶
融した半田液中に必要な時間浸漬しても変質しないこと
が要求され、要求されるレジストインクの性状は従来用
いられてぎたレジストインクのそれとは全く相違したも
のである。本発明者らは上記の着想を具体化するために
本発明の目的にかなったレジストインクについても検討
した。その結果１図らざることに従来用いられてきたレ
ジストインクの大部分がそのまま本発明方法のレジスト
インクとして用いうろことが判明した。このことは本発
明方法において、レジストインクの印刷を電解銅メッキ
の前に行なうことも可能であることを意味し、大きな利
益を与えるものである。

従って本発明の要旨はエツチングレジストとして半田を
使用するスルーホールプリント配線板の製法において、
電解半田メッキする方法に代えて溶融半田液中にプリン
ト配線基板を浸漬し、半田コーティングを行なうことを
特徴とするスルーホールプリント配線板の製法に存する
。

本発明方法なさらに具体的に説明するならば、それは次
の二種の態様に大別されうる。

第１の態様は必要な多数の穴を有する基板なまず触媒と
接触させ、次いで無電解銅メッキを行ないその後電解銅
メッキする。配線として残す必要のないところには半田
が載らないようレジストインクをネガ画像で印刷し、そ
の後溶融半田液中に浸漬して配線として残す部分の上に
エツチングレジストとしての半田コーティングな行ない
レジストインクを除去し、その後エツチング処理するこ
とからなるスルーホールプリント配線板の製法である。

本発明方法の第２の態様は無電解銅メッキを行なう迄の
工程は上述の態様と同一であるが、その後レジストイン
クのネガ画像による印刷を行ない、次いで電解銅メッキ
を行なった後溶融半田液中に浸漬してエツチングレジス
トとしての半田コーティングを行ない、その後の工程は
上述の第１の態様と同圧である。

本発明方法において昂いられる半田としては融点が５０
〜２００℃の半田が用いられえて。

７０〜１８０℃の範囲の融点な有する半田の使用が好ま
′しい。融点１８０℃程度の通常の半田は外部導線との
接続端子としての接着性が良好であり、プリント配線板
の最終仕上げとして行なう半田処理を兼ねさせることも
でき・るという利点を有するが、一方基板の耐熱性およ
びレジストインクの耐熱性が溶融した半田の温度で必要
な時間耐え５るものでなければならず、材料の選択にあ
る程度の制限が課せられることＫな°る。一方低温半田
を使用する場合には外部導線との接続端子としての接着
性が通常の半田に比処理においてはある程度の加熱が必
要となるので融点の非常に低い低温半田を使用した場合
にはエツチング処理の間にエツチングレジストとしての
半田コーティングに損傷が起こる危険があり、製品の信
頼性の低下につながるので、半田の融点は７０℃以上で
あることが好ましい。

使用される基板は通常は両面鋼張積層板であるが、希望
するならば金属箔が貼着されてない無地の基板を用いる
こともで・きる。無地の基板を用いても第１の工程であ
る無電解銅メッキによって基板上に銅のごく薄い層が形
成され、その後の電解銅メッキな支障なり朽なうことが
でき必要な厚さの配線を得ることができるからである。

しかし、一般には銅箔と基板との接着の強さ等の点で両
面銅張積層板が用いられる。本発明の溶融半田液への浸
漬による半田コーティング法において用いられる基板の
材質は特に制限されることはない。現在一般に用いられ
ている基板は２６０℃程度の温度にある程度の時間耐え
うるのでそれらで十分である。

半田コーティングに際してのレジストインクも現在通常
用いられているレジストインクな使用することができ特
に限定されない。しかしながら、融点が１８０〜２０’
０”Ｃといった高温半田”を使用する場合には耐熱性の
高いレジストインクの使用が好ましく、たとえばフェノ
ール系。

塩素化ポリオレフイ／系、ピッチ系合成樹脂等のレジス
トインクの使用が良好な結果な与える。

このように本発明で半田コーティングに際して用いるレ
ジストインクは従来の電解メッキに際して用いられてき
たレジストインクを一般にはそのまま転用することがで
きるので、当然のことながら電解銅メッキ用レジストイ
ンクと半田コーティング用レジストインクとを兼ねるこ
とができる。

本発明においていうレジストインクの印刷といった表現
は上記の如き通常のレジストインクの印刷の他に感光性
樹脂を利用する写真現像による印刷をも含む意味で用い
られている。感光性樹脂としては、露光により硬化して
溶解性が減少するものと、露光により分解して溶解性が
増大するものがあり、ｋちらも利用しうる。銅張積層板
に感光性樹脂が既にラミネートされている基板な用いて
も良いし、銅張積層板に感光性樹脂インクを全面印刷後
乾燥して使用しても良い。

本発明の第２の態様は第１の態様に比べて電解銅メッキ
に必要な時間をかなり太幅に短縮することかでき、設備
、ｉｔ力および試薬の節減が可能であるという利点を有
する。

従来性なわれてきた電解半田メッキでは少なくてもある
程度の時間を要していたが１本発明方法の浴融半田液へ
の浸漬による半田コーティング法では、わずかに数秒の
処理で半田コーティングが完成する。また電解半田メッ
キにおいては避けることができなかった排水中への弗化
水素酸および鉛の混入防止などの公害対策費が実質的に
不要となる。

酊−半田液への浸漬によって得られた基板上へ多量につ
きすぎた半田およびレジストインクの上に何らかの理由
で付着した半田は熱風を吹きつけることによつ℃容易に
除去され、プリント配線上へのみ必要な厚さの均質な半
田コーティングをすること針できる。

溶融半田液への浸漬ならびに熱風の吹きつけによる不要
な半田の除去は当業界において公知の半田レベラーと称
する装置を用いて容易に自動的に行なうことができる。

半田レペラーは従来プリント配線が完了した製品の最終
仕上げとして穴の角の保膜および外部からの配線をプリ
ント配線板に接続するのを容易にするための半田肉盛り
を与える目的でのみ使用されてきた。

溶融半田液の温度は用いる半田の融点より２０〜８０℃
高く保つことが望ましく、融点付近の温度を用いると溶
融半田液から取り出した直後ニ固化が始まり、レジスト
インク上へ何らかの理由で付着した半田および配線上に
厚く付きすぎた半田の除去が困難となる。また過度に高
い温度の使用は基板およびレジストインクに悪影響を与
えるので、２６０℃以下に保つのが良い。

溶融半田液中の浸漬時間は１秒〜１分が適当であり、通
常は１〜２０秒程度で十分である。溶融半田液中への浸
漬に先立って基板を７ラツクス溶液で処理して半田との
接着性を高めるのが良い。レジストインクの除去はアル
カリ性溶液またはトリクレンなどの有機溶媒により行な
う。

エツチング操作はアルカリ性エツチング剤を用いて行な
うのが良い。エツチングが終った後エツチングレジスト
としての半田な除去するには半田剥離液を用いるのが良
い。エツチングレジストとして融点１８０℃程度の通常
の半田を用いた場合であっても最終的な保獲被覆である
ンルダーレジストの接着を良好ならしめるためには、エ
ツチングレジストとしての半田は除去するのが好ましい
。レジストインク除去用のアルカリ性溶媒、有機溶媒、
エツチング用のアルカリ性エツチング剤ならびに半田剥
離液それ自体は当業界において周知である。

本発明方法は信頼性の高い高密度スルーホールプリント
配線板な安価に、かつ短時間に製造しうるものであるみ 実施例 以下本発明の方法を実施例を挙げて具体的に説明する。

実施例１ 下記の手順でスルーホールプリント配線板を製造した。

１．６ｍｔ厚のＰｋＬ−４（松下電工■、Ｒ−１７０５
）両面銅張積層板に穴あけし、常法の無電解銅メッキに
より約０６３μの厚さの銅の薄層を形成させた後常法に
従い硫酸銅を用いて電解銅メッキすることによって約２
５μ厚の銅メッキを形成させた。この電気メツキ後の基
板に太陽インキ製造■製のＭ−８５改良、メツキレシス
ト（ピッチ系合成樹脂）を用いてネガパターンで印刷を
行なった後１２０℃で２０分乾燥した。次いで融点約１
８０℃の半田（錫６３％。

鉛３７％）を２５０℃に加熱融解した液中に上記で得ら
れた基＆（フラックス処理済のもの）を約５秒浸漬し引
ぎ上げた直後に約２５０〜３００℃の熱風を吹きつけ、
余分の半田を除去した。その後トリクレンを用いてレジ
ストイックな除去し１次いでアルカリ性エツチング剤を
用いて５０℃１２０秒の処理でエツチングを行ないスル
ーホールプリント配線板を製造した。

溶融半田液への浸漬によって得られた半田の膜厚は平均
的８μであった。

実施例２ 用いた基板の材質および無電解銅メッキならびに電解銅
メッキの手順は実施例１におけると同様である。電解銅
メッキの完了した基板に太陽インキ製造■製のＥ−８０
Ｌ￥（フェノール温半田な１２０℃に加熱溶融した液に
５秒間浸漬処理し引き上げ、直に１３０℃のポリエチレ
ングリコールＷＬを用いて余分の半田を除去した後アル
カリ性液（２％の苛性ソーダ水溶液）を用いて４０℃で
レジストインクを除去した。その後アルカリ性のエツチ
ング剤（アンモニア−塩化アンモンー銅系、比重１．１
〜１．２）を用いて５０℃で１２０秒エツチング処理し
スルーホールプリント配線板な製造した。

実施例３ 実施例１で用いた銅張積層板に穴をあけ、次いで厚付は
無電解（高速無電解）メッキを行なうことによって２〜
３μ厚の銅メッキを行なった。この基板に太陽インキ製
造■製のＭ−８３（塩素化ポリプロピレン−塩素化ゴム
）をレジストインクとして用い、ネガパターン印刷を行
ない、その後硫酸銅による電解銅メッキを行なうことに
よって２５μ厚の銅メツ゛キを完成させた。次いで実施
例２における半田？：実施例２と同じ条件で用いること
によって銅の上に半田の被覆を形成させた。レジストイ
ンクの除去はトリクレンを用いて行なった。エツチング
操作を実施例１に準じて行なうことによってスルーホー
ルプリント配線板な得た。

実施例１〜３で得られたスルーホールプリント配線板の
回路は目視検査の結果、エツジ部分を含めて基板の表面
回路はすべて良好であり、また通電試験にも合格したの
で穴の内部の導通も良好であることが確かめられた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エッチングレジストとして半田を使用するスルー
   ホールプリント配線板の製法において、電解半田メッキ
   する方法に代えて溶融半田液中にプリント配線基板を浸
   漬し半田コーティングを行なうことを特徴とするスルー
   ホールプリント配線板の製法。
2. （２）該溶融半田液の温度が該半田の融点より２０〜８
   ０℃高い温度である特許請求の範囲第１項に記載の製法
   。
3. （３）該浸漬時間が１〜２０秒である特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の製法。