WO2015125267A1 - プリント配線基板及びプリント配線基板の製造方法 - Google Patents

プリント配線基板及びプリント配線基板の製造方法 Download PDF

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insulating
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光昭 戸田
良一 清水
保明 関
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株式会社メイコー
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Definitions

  • the present invention relates to a printed wiring board, and more particularly to a printed wiring board having through holes and castellations, and a method for manufacturing the printed wiring board.
  • Patent Document 1 An end face through-hole printed wiring board is described in Patent Document 1.
  • This wiring board is a so-called castellation board, and is a board in which through holes cut in the longitudinal direction are arranged at the end of the board. In order to prevent delamination and breakage of the land formed on the substrate surface at the time of cutting and the conductor portion of the inner wall surface of the through hole, the land is formed away from the cutting line.
  • Patent Document 2 describes a method for manufacturing an end face through-hole of a substrate.
  • the castellation substrate is formed by a cutting line that does not pass through the center of the through hole in order to prevent the metal plating layer formed on the inner wall surface of the through hole from being left uncut.
  • the glass cloth may protrude from the insulating layer such as the prepreg to the inside of the through hole.
  • the insulating layer such as the prepreg
  • replacement of a ceramic substrate with a resin substrate is progressing for the purpose of dimensional expansion / contraction, reduction of manufacturing cost, and versatility.
  • the resin substrate is generally a prepreg in which a sheet-like glass cloth, which is a cloth woven with glass fiber yarns, is arranged in an epoxy resin.
  • the through hole is formed by machining using a drill, a punch press, or a mold.
  • the glass cloth is left without being completely cut, and the glass cloth may protrude in the inner direction of the through hole.
  • copper plating copper is plated along the shape of the protruding glass cloth. Since the adhesion between the glass cloth and the copper plating is weak with respect to the adhesion between the epoxy resin and the copper plating, the copper plating is easily peeled off, and burrs in the through holes and the conductor are peeled off.
  • the present invention is based on the above prior art, and even if a through hole or a castellation is formed on a substrate using a prepreg having a glass cloth as an insulating layer, the glass cloth does not have a through hole or a castellation. It aims at providing the printed wiring board which does not protrude in, and the manufacturing method of a printed wiring board.
  • an insulating layer including an insulating base material made of an insulating resin material in which a sheet-like glass cloth is embedded, and a conductive layer made of a conductive material disposed on the surface of the insulating layer,
  • the substrate body does not contain the glass cloth.
  • the printed circuit board further comprises an insulating resin body, wherein the insulating resin body is disposed between both surfaces of the substrate body, and the through hole penetrates the insulating resin body. .
  • a printed wiring board comprising: a second drilling step for forming a through hole penetrating an insulating resin body; and a plating step for forming a conductive plating portion by plating the surface of the through hole.
  • the insulating resin body not containing glass cloth is disposed between the surface of the through hole and the insulating layer, the glass cloth does not protrude inside the through hole. Therefore, the conductive plating portion is not formed on the surface of the through hole with the glass cloth protruding inside the through hole. For this reason, it is possible to reduce the rate at which defective printed wiring boards are manufactured.
  • a castellation substrate cut so as to expose the surface of the through hole is formed, there is no peeling of the conductive plating part due to the projection of the glass cloth on the castellation part, so the efficiency of the subsequent appearance inspection process Can be increased.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 4 is another example of a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the printed wiring board 1 has a substrate body 4 including a conductive layer 3 formed on both surfaces of an insulating layer 2 as shown in FIG.
  • the insulating layer 2 has an insulating base 5 made of an insulating resin material such as an epoxy resin, and a glass cloth 6 is embedded in the insulating base 5.
  • the glass cloth 6 is a cloth woven with glass fiber yarns and has a sheet shape. That is, the insulating base 5 has a flat plate shape, and the glass cloth 6 is disposed over substantially the entire area of the insulating base 5.
  • the insulating layer 2 is formed of such an insulating base material 5 and the glass cloth 6. In this example, a prepreg is shown as the insulating layer 2.
  • the conductive layer 3 is disposed on the surface of the insulating layer 2 and is formed of a conductive material. In this example, the conductive layer 3 is formed on both surfaces of the insulating layer 2.
  • a copper foil can be used as the conductive layer 3 and is finally formed as a conductor pattern by etching or the like.
  • a through hole 7 is formed in the substrate body 4 having the insulating layer 2 and the conductive layer 3. The through hole 7 penetrates the substrate body 4. That is, the through hole 7 penetrates the insulating layer 2 and the conductive layer 3.
  • the through hole 7 is formed by drilling the substrate body 4 with a drill, punch press, laser, or the like.
  • a conductive plating portion 8 is formed on the surface (inner wall surface) of the through hole 7.
  • the conductive plating portion 8 is formed by depositing plating on the surface of the through hole 7 by plating the substrate body 4 on which the through hole 7 is formed. For example, copper is deposited. Thereby, conduction between the conductive layers 3 formed on both surfaces of the substrate body 4 can be achieved.
  • An insulating resin body 9 is disposed between the surface of the through hole 7 and the insulating layer 2. That is, the substrate body 4 further has an insulating resin body 9, and the through hole 7 is provided in the insulating resin body 9. In other words, the insulating resin body 9 is disposed around the through hole 7, and the insulating layer 2 is disposed around the insulating resin body 9. Since the insulating resin body 9 is disposed between both surfaces of the substrate body 4, the through hole 7 penetrates the substrate body 4.
  • the insulating resin body 9 does not contain the glass cloth 6 and is formed only of an epoxy resin that is the same material as the insulating base material 5 of the insulating layer 2. Specifically, it is formed using the insulating base material 5 of the insulating layer 2.
  • the insulating resin body 9 not containing the glass cloth 6 is disposed between the surface of the through hole 7 and the insulating layer 2 in the printed wiring board 1, the glass is formed inside the through hole 7. There is no peeling of the conductive plating portion 8 due to the protrusion of the cloth 6. As shown in FIG. 2, the end 6 a of the glass cloth 6 on the through hole 7 side is away from the through hole 7 by a distance where the insulating resin body 9 is disposed. Therefore, the conductive plating portion 8 is not formed on the surface of the through hole 7 with the glass cloth 6 protruding inside the through hole 7. For this reason, the ratio with which the inferior goods of the completed printed wiring board 1 are manufactured can be reduced.
  • the through hole 7 may have a circular shape in a cross-sectional view as shown in FIG. 2, or may have a rectangular shape in a cross-sectional view as shown in FIG.
  • the conductive plating portion 8 and the insulating resin body 9 also have a shape (rectangular shape) along the surface of the through hole 7.
  • a first drilling step is performed (step S1).
  • an insulating layer 2 made of an insulating base material 5 such as a prepreg and a glass cloth 6 is prepared.
  • the insulating layer 2 you may use what has arrange
  • a temporary through hole 10 penetrating through the insulating layer 2 is formed.
  • the temporary through hole 10 is formed by machining with a drill, a punch press, a laser, or the like.
  • the inner diameter is larger than the diameter of the through hole 7 to be formed in the future, specifically, 0.1 mm to 1.0 mm larger.
  • step S2 a pressing process is performed (step S2).
  • This pressing step is performed by disposing the conductive layer 3 on the surface (both sides) of the insulating layer 2 and pressing them together. Thereby, the conductive layer 3 is laminated on the insulating layer 2.
  • the insulating base material 5 flows into the temporary through hole 10, and the temporary through hole 10 is filled with the insulating base material 5.
  • an insulating resin body 9 made of only the insulating base material 5 not containing the glass cloth 6 is formed in the temporary through hole 10.
  • a substrate body 4 composed of the insulating layer 2, the conductive layer 3, and the insulating resin body 9 is formed.
  • a second drilling process is performed (step S3).
  • a through hole 7 penetrating the insulating resin body 9 is formed. Specifically, through holes 7 including the conductive layers 3 disposed on both surfaces of the insulating resin body 9 are formed. The diameter of the through hole 7 is formed so as to be smaller than the diameter of the insulating resin body 9 in a cross sectional view. Therefore, the insulating resin body 9 is arranged around the through hole 7, and the insulating layer 2 is arranged around the insulating resin body 9.
  • step S4 a plating process is performed (step S4).
  • This plating process is performed by performing a plating process on the substrate body 4 in which the through holes 7 are formed. By this plating treatment, plating is deposited on the surface (inner wall surface) of the through hole 7, and the conductive plating portion 8 is formed. Thereby, the printed wiring board 1 as shown in FIG. 1 is manufactured.
  • the temporary through-holes 10 may be formed in each board so that the insulating base material of the other board flows in at the time of lamination. .
  • Such a through hole 7 from which the glass cloth 6 does not protrude can also be applied to a component-embedded substrate.
  • 1 printed wiring board
  • 2 insulating layer
  • 3 conductive layer
  • 4 substrate body
  • 5 insulating base material
  • 6 glass cloth
  • 7 through hole
  • 8 conductive plating part
  • 9 insulating resin body
  • 10 Temporary through hole
  • 11 Castration board
  • 12 Castration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

プリント配線基板(1)は、ガラスクロス(6)が埋設された絶縁基材(5)を含む絶縁層(2)と、該絶縁層(2)の表面に配された導電層(3)と、前記絶縁層(2)及び前記導電層(3)を含む基板本体(4)と、該基板本体(4)を貫通するスルーホール(7)とを備え、前記基板本体(4)は前記ガラスクロス(6)が非含有の絶縁樹脂体(9)をさらに含み、該絶縁樹脂体(9)は前記基板本体(4)の両面間にわたって配設されていて、前記スルーホール(7)は前記絶縁樹脂体(9)を貫通している。

Description

プリント配線基板及びプリント配線基板の製造方法
　本発明は、プリント配線基板、より詳しくはスルーホールやキャスタレーションを有するプリント配線基板及びプリント配線基板の製造方法に関する。
　端面スルーホールプリント配線板が特許文献１に記載されている。この配線板は、いわゆるキャスタレーション基板であり、基板の端部に長手方向に切断されたスルーホールが配されている基板である。この切断時に基板表面に形成したランドやスルーホール内壁面の導体部分の剥離破壊を防止するため、ランドの位置を切断線から離して形成している。
　一方で、基板の端面スルーホール製造方法が特許文献２に記載されている。この製造方法では、スルーホール内壁面に形成された金属めっき層の切り残りを防止すべく、スルーホールの中心を通らない切断線でキャスタレーション基板を形成するものである。
　しかしながら、スルーホールを形成した後に金属めっき層を形成する場合、プリプレグ等の絶縁層からスルーホール内側にガラスクロスが突出していることがある。従来は絶縁層としてセラミック基板を用いることが標準的であったため、このような問題は露呈していなかった。しかし寸法伸縮、製造コストの削減、汎用性を目的に、セラミック基板から樹脂基板への置換えが進んでいる。
　上記樹脂基板はエポキシ樹脂内にガラス繊維の糸で織った布であるシート状のガラスクロスが配されたプリプレグが一般的に用いられている。スルーホールはドリルやパンチプレス、あるいは金型などを用いた機械加工により形成される。このようなプリプレグにスルーホールを形成すると、ガラスクロスが完全に切断されずに残ってしまい、スルーホールの内側方向にガラスクロスが突出することがある。その後に銅めっき処理を施すと、この突出したガラスクロスの形状に沿って銅がめっきされる。エポキシ樹脂と銅めっきとの密着に対してガラスクロスと銅めっきとの密着は弱いため、銅めっきが剥がれやすく、スルーホール内のバリや導体剥がれが発生する。
特開平１１－２０４９２２号公報 特開２００５－２２３２６６号公報
　本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、ガラスクロスを有するプリプレグ等を絶縁層として用いている基板に対してスルーホールやキャスタレーションを形成しても、ガラスクロスがスルーホールやキャスタレーション内に突出することがないプリント配線基板及びプリント配線基板の製造方法を提供することを目的としている。
　前記目的を達成するため、本発明では、シート状のガラスクロスが埋設された絶縁樹脂材料からなる絶縁基材を含む絶縁層と、該絶縁層の表面に配された導電材料からなる導電層と、前記絶縁層及び前記導電層を含む基板本体と、該基板本体を貫通するスルーホールと、該スルーホールの表面に形成された導電めっき部とを備え、前記基板本体は前記ガラスクロスが非含有の絶縁樹脂体をさらに含み、該絶縁樹脂体は前記基板本体の両面間にわたって配設されていて、前記スルーホールは前記絶縁樹脂体を貫通していることを特徴とするプリント配線基板を提供する。
　また、本発明では、シート状のガラスクロスが埋設された絶縁樹脂材料からなる絶縁基材を含む絶縁層を貫通する仮スルーホールを形成する第１の孔あけ工程と、前記絶縁層の表面に導電材料からなる導電層を配して互いに押しつけ合って基板本体を形成するとともに、前記仮スルーホール内に前記絶縁樹脂材料が流動することにより充填されて絶縁樹脂体を形成するプレス工程と、前記絶縁樹脂体を貫通するスルーホールを形成する第２の孔あけ工程と、前記スルーホールの表面にめっき処理を施して導電めっき部を形成するめっき工程とを備えたことを特徴とするプリント配線基板の製造方法を提供する。
　本発明によれば、スルーホールの表面と絶縁層との間にガラスクロスが非含有の絶縁樹脂体が配設されているため、スルーホール内側にガラスクロスが突出することがない。したがって、スルーホール内側にガラスクロスが突出した状態でスルーホールの表面に導電めっき部が形成されることはない。このため、完成したプリント配線基板の不良品が製造される割合を低減することができる。また、スルーホールの表面を露出させるように切断されたキャスタレーション基板を形成した場合に、キャスタレーション部分にガラスクロスが突出することによる導電めっき部の剥離がないので、その後の外観検査工程の効率を高めることができる。
本発明に係るプリント配線基板の概略断面図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図１のＡ－Ａ断面図の別の例である。 本発明に係るプリント配線基板の製造方法を示すフローチャートである。 本発明に係るプリント配線基板の製造方法を順番に示す概略断面図である。 本発明に係るプリント配線基板の製造方法を順番に示す概略断面図である。 本発明に係るプリント配線基板の製造方法を順番に示す概略断面図である。 本発明に係るプリント配線基板の製造方法を順番に示す概略断面図である。 本発明に係るプリント配線基板をキャスタレーション基板としたときの概略断面図である。
　本発明に係るプリント配線基板１は、図１に示すように、絶縁層２の両面に形成された導電層３とを含む基板本体４を有している。絶縁層２はエポキシ樹脂などの絶縁樹脂材料からなる絶縁基材５を有し、この絶縁基材５にはガラスクロス６が埋設されている。ガラスクロス６はガラス繊維の糸で織った布であり、シート形状を有している。すなわち絶縁基材５は平板形状であり、ガラスクロス６はこの絶縁基材５の略全域に亘って配されている。このような絶縁基材５とガラスクロス６にて絶縁層２が形成されている。この例では、絶縁層２としてプリプレグを示している。
　導電層３は絶縁層２の表面に配され、導電材料にて形成されている。この例では絶縁層２の両面に導電層３が形成されている。導電層３としては銅箔が利用でき、最終的にエッチング処理等により導体パターンとして形成される。このような絶縁層２及び導電層３を有する基板本体４にはスルーホール７が形成されている。スルーホール７は基板本体４を貫通している。すなわちスルーホール７は絶縁層２及び導電層３を貫通している。このスルーホール７はドリルやパンチプレス、あるいはレーザ等により基板本体４に孔あけ加工することで形成される。スルーホール７の表面（内壁面）には導電めっき部８が形成されている。この導電めっき部８はスルーホール７が形成された基板本体４をめっき処理することによりスルーホール７の表面にめっきを析出させることで形成される。例えば銅を析出させる。これにより、基板本体４の両面に形成された導電層３間の導通を図ることができる。
　スルーホール７の表面と絶縁層２との間には、絶縁樹脂体９が配設されている。すなわち、基板本体４はさらに絶縁樹脂体９を有し、スルーホール７はこの絶縁樹脂体９に設けられている。換言すれば、スルーホール７の周囲に絶縁樹脂体９が配され、絶縁樹脂体９の周囲に絶縁層２が配されている。絶縁樹脂体９は基板本体４の両面間にわたって配設されているので、スルーホール７は基板本体４を貫通していることになる。この絶縁樹脂体９はガラスクロス６が非含有であり、絶縁層２の絶縁基材５と同様の材質であるエポキシ樹脂のみで形成されている。具体的には、絶縁層２の絶縁基材５を利用して形成されている。
　このように、プリント配線基板１には、スルーホール７の表面と絶縁層２との間にガラスクロス６が非含有の絶縁樹脂体９が配設されているため、スルーホール７の内側にガラスクロス６が突出することによる導電めっき部８の剥離がない。図２に示すように、スルーホール７側のガラスクロス６の端部６ａは絶縁樹脂体９が配されている距離だけスルーホール７に対して遠ざかっているためである。したがって、スルーホール７の内側にガラスクロス６が突出した状態でスルーホール７の表面に導電めっき部８が形成されることはない。このため、完成したプリント配線基板１の不良品が製造される割合を低減することができる。なお、スルーホール７は図２のように横断面視で円形状であってもよいし、図３で示すように横断面視で矩形形状であってもよい。スルーホール７が横断面視で矩形形状の場合、導電めっき部８や絶縁樹脂体９もスルーホール７の表面に沿った形状（矩形形状）となる。
　次に、図４を参照しながら本発明に係るプリント配線基板の製造方法を説明する。
　本発明に係るプリント配線基板の製造方法では、まず第１の孔あけ工程を行う（ステップＳ１）。この第１の孔あけ工程は、図５に示すように、例えばプリプレグ等の絶縁基材５とガラスクロス６からなる絶縁層２を用意する。なお、絶縁層２として、剛性を有するコア基板の両面にプリプレグを配したものを用いてもよい。そして図６に示すように、この絶縁層２を貫通する仮スルーホール１０を形成する。この仮スルーホール１０はドリルやパンチプレス、あるいはレーザ等により機械加工されて形成される。その内径は将来形成すべきスルーホール７の径よりも大きく、具体的には０．１ｍｍ～１．０ｍｍ大きくなるように形成される。
　次にプレス工程を行う（ステップＳ２）。このプレス工程は、絶縁層２の表面（両面）に導電層３を配し、これらを互いに押しつけ合って行われる。これにより絶縁層２に導電層３が積層される。このように互いに押しつけ合うことで、図７に示すように、仮スルーホール１０内に絶縁基材５が流動し、仮スルーホール１０内が絶縁基材５で充填される。これにより、仮スルーホール１０内にはガラスクロス６が非含有の絶縁基材５のみからなる絶縁樹脂体９が形成される。そして、絶縁層２、導電層３及び絶縁樹脂体９からなる基板本体４が形成される。
　次に第２の孔あけ工程を行う（ステップＳ３）。この第２の孔あけ工程では、図８に示すように、絶縁樹脂体９を貫通するスルーホール７を形成する。具体的には絶縁樹脂体９の両面に配されている導電層３も含めて貫通するスルーホール７を形成する。スルーホール７の径は横断面視にて絶縁樹脂体９の径よりも小さくなるように形成される。したがって、スルーホール７の周囲に絶縁樹脂体９が配され、絶縁樹脂体９の周囲に絶縁層２が配されるようになる。
　次に、めっき工程を行う（ステップＳ４）。このめっき工程は、スルーホール７が形成された基板本体４に対してめっき処理を施して行われる。このめっき処理によりスルーホール７の表面（内壁面）にめっきが析出し、導電めっき部８が形成される。これにより、図１に示すようなプリント配線基板１が製造される。
　なお、スルーホール７の中央にて長手方向に切断するようにプリント配線基板１を切断すると、図９に示すようなキャスタレーション基板１１を得ることができる。このようにスルーホール７の表面が露出されるように切断されたキャスタレーション基板１１を形成した場合に、露出した部分であるキャスタレーション１２にガラスクロス６が突出するによる導電めっき部８の剥離がないので、その後の外観検査工程の効率を高めることができる。
　上記のようなプリント配線基板１を用いて多層板を製造する場合は、仮スルーホール１０をそれぞれの基板に形成し、積層時に他の基板の絶縁基材が流入するようにして形成すればよい。このようなガラスクロス６が突出しないスルーホール７は、部品内蔵基板にも応用することができる。
１：プリント配線基板、２：絶縁層、３：導電層、４：基板本体、５：絶縁基材、６：ガラスクロス、７：スルーホール、８：導電めっき部、９：絶縁樹脂体、１０：仮スルーホール、１１：キャスタレーション基板、１２：キャスタレーション

Claims (2)

  1. 　シート状のガラスクロスが埋設された絶縁樹脂材料からなる絶縁基材を含む絶縁層と、
    　該絶縁層の表面に配された導電材料からなる導電層と、
    　前記絶縁層及び前記導電層を含む基板本体と、
    　該基板本体を貫通するスルーホールと、
    　該スルーホールの表面に形成された導電めっき部と
    を備え、
    　前記基板本体は前記ガラスクロスが非含有の絶縁樹脂体をさらに含み、
    　該絶縁樹脂体は前記基板本体の両面間にわたって配設されていて、
    　前記スルーホールは前記絶縁樹脂体を貫通していることを特徴とするプリント配線基板。
  2. 　シート状のガラスクロスが埋設された絶縁樹脂材料からなる絶縁基材を含む絶縁層を貫通する仮スルーホールを形成する第１の孔あけ工程と、
    　前記絶縁層の表面に導電材料からなる導電層を配して互いに押しつけ合って基板本体を形成するとともに、前記仮スルーホール内に前記絶縁樹脂材料が流動することにより充填されて絶縁樹脂体を形成するプレス工程と、
    　前記絶縁樹脂体を貫通するスルーホールを形成する第２の孔あけ工程と、
    　前記スルーホールの表面にめっき処理を施して導電めっき部を形成するめっき工程と
    を備えたことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
PCT/JP2014/054115 2014-02-21 2014-02-21 プリント配線基板及びプリント配線基板の製造方法 WO2015125267A1 (ja)

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