(57)【要約】【課題】スルーホールめっきの形成に用いるドライフィルムの破損を抑制しつつ、スルーホール内におけるめっき面積の割合を向上させることを目的とする。【解決手段】基板のスルーホール製造方法は、スルーホールの環状の輪郭線に沿って、基材から除去される除去対象部分とこの除去対象部分を除去した後の残存部分とを接続する接続部分を残して除去対象部分を囲う輪郭孔を基材に形成する工程、基材の輪郭孔の内周壁面を含む領域にめっきを施す工程、めっきが施された前記基材の表面に輪郭孔の開口を覆うドライフィルムを貼りつけ、このドライフィルムを露光及び現像して輪郭孔の開口を含む領域を覆うエッチングレジストを形成する工程と、前記基材に施されためっきをエッチングする工程と、エッチングレジストを除去する工程と、接続部分を切断し、除去対象部分を取り除く工程と、を含む。【選択図】図６
2020017614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に形成されるスルーホールの環状の輪郭線に沿って、前記基材から除去される除去対象部分と当該除去対象部分を除去した後の残存部分とを接続する接続部分を残して前記除去対象部分を囲う輪郭孔を前記基材に形成する工程と、
前記基材の前記輪郭孔の内周壁面を含む領域にめっきを施す工程と、
めっきが施された前記基材の表面に前記輪郭孔の開口を覆うドライフィルムを貼りつけ、当該ドライフィルムを露光及び現像して前記輪郭孔の開口を含む領域を覆うエッチングレジストを形成する工程と、
前記基材に施されためっきをエッチングする工程と、
前記エッチングレジストを除去する工程と、
前記接続部分を切断し、前記除去対象部分を取り除く工程と、
を、含む基板のスルーホール製造方法。
【請求項２】
前記輪郭孔を前記基材に形成する工程において、少なくとも２つの前記接続部分が残された請求項１に記載の基板のスルーホール製造方法。
【請求項３】
前記輪郭孔は長孔である請求項１又は２に記載の基板のスルーホール製造方法。
【請求項４】
前記長孔の端部は、前記除去対象部分から離れる側に曲げられた請求項３に記載の基板のスルーホール製造方法。
【請求項５】
前記接続部分を切断した後に表れる切断面を、めっきが施された前記輪郭孔の内周面よりも外側に形成する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板のスルーホール製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のスルーホール製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板を製造する場合に、感光性のドライフィルムによってエッチングレジストを形成してエッチングすることで、所望の位置に導体を形成し、電気回路を形成することが行われている。ドライフィルムをエッチングレジストとすることは、スルーホールめっきを有するプリント配線板を製造する場合にも用いられる。この場合、基板に設けられ、その内周壁面にめっきが施されたスルーホールの開口を覆うようにドライフィルムを貼り付け、その後、導体を形成する部分のドライフィルムを露光し、現像処理を行う。これにより、ドライフィルムをスルーホールに対するエッチングレジストとすることができ、その後の工程でエッチングを行ったときにスルーホール内にめっきを残すことができる。このような工法をテンティング工法と称することがある。
【０００３】
ところで、エッチングレジストとして機能するドライフィルムの厚さは、配線の仕上がり精度に影響を与えることから、プリント配線板に高密度な回路を形成する場合には、できるだけ薄いドライフィルムを用いることが望ましい。しかしながら、ドライフィルムは、薄くなればなるほど、スルーホールの開口を覆う部分において破れ易くなる。スルーホールの開口を覆うドライフィルムが破損すると、ドライフィルムの破れた部分からスルーホール内にエッチング液が入り込み、スルーホールめっきの欠損を生じさせる可能性がある。このようなドライフィルムの破損は、形成するスルーホールの開口面積が大きくなるほど生じ易くなる。
【０００４】
ドライフィルムの破損を回避しつつ、スルーホールの開口面積を大きくすることができると考えられる技術として、例えば、特許文献１が知られている。特許文献１は、プリント基板の基材に複数の丸穴を設け、各丸穴の側面にスルーホールめっきを形成し、その後、丸穴の直径より狭いスリット幅にて、プレス加工により丸穴を繋ぐ長穴を設け、これにより、長穴スルーホールを形成している。この場合、ドライフィルムは、最終的な長穴スルーホールの全域を覆う必要がなく、各丸穴を覆えばよいため、この点において、ドライフィルムの破損が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２７３４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、丸穴同士を繋ぐ部分の内周壁面にはめっきが施されていないことから、最終的に形成される長穴スルーホールの内周壁面積に対し、スルーホールめっきが施されている面積の割合が少ない。
【０００７】
１つの側面では、本発明は、スルーホールめっきの形成に用いるドライフィルムの破損を抑制しつつ、スルーホール内におけるめっき面積の割合を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様では、基板のスルーホール製造方法は、基材に形成されるスルーホールの環状の輪郭線に沿って、前記基材から除去される除去対象部分と当該除去対象部分を除去した後の残存部分とを接続する接続部分を残して前記除去対象部分を囲う輪郭孔を前記基材に形成する工程と、前記基材の前記輪郭孔の内周壁面を含む領域にめっきを施す工程と、めっきが施された前記基材の表面に前記輪郭孔の開口を覆うドライフィルムを貼りつけ、当該ドライフィルムを露光及び現像して前記輪郭孔の開口を含む領域を覆うエッチングレジストを形成する工程と、前記基材に施されためっきをエッチングする工程と、前記エッチングレジストを除去する工程と、前記接続部分を切断し、前記除去対象部分を取り除く工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、スルーホールめっきの形成に用いるドライフィルムの破損を抑制しつつ、スルーホール内におけるめっき面積の割合を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は実施形態の基板のスルーホール製造方法に含まれる工程の一部を時系列的に示す説明図である。
【図２】図２は実施形態の基板のスルーホール製造方法に含まれる工程の一部を時系列的に示す説明図である。
【図３】図３は基材に形成された輪郭孔を示す平面図である。
【図４】図４は輪郭孔を覆うエッチングレジストを示す平面図である。
【図５】図５（Ａ）は比較例のスルーホールを覆うドライフィルムが破損した状態を示し、図５（Ｂ）は破損したドライフィルムからエッチング液が浸入し、スルーホールめっきの欠損が生じる様子を模式的に示す説明図である。
【図６】図６（Ａ）は接続部分を切断する様子を模式的に示す説明図であり、図６（Ｂ）は除去対象部分が取り除かれ、スルーホールが形成された様子を示す平面図である。
【図７】図７はスルーホール内のめっきの面積割合の説明図である。
【図８】図８（Ａ）はスルーホールの形状を円形以外とした例の除去対象部分周辺を示す説明図であり、図８（Ｂ）は円形以外の形状のスルーホールを示す平面図である。
【図９】図９（Ａ）は接続部分を除去対象部分から離れた位置で切断する様子を模式的に示す説明図であり、図９（Ｂ）は除去対象部分が取り除かれ、スルーホールが形成された様子を示す平面図である。
【図１０】図１０（Ａ−１）は輪郭孔の端部を除去対象部分から離れる側に曲げた例を示す説明図であり、図１０（Ｂ−１）は図１０（Ａ−１）に示す状態から除去対象部分を取り除き、スルーホールを形成した状態を示す説明図である。図１０（Ａ−２）は輪郭孔の端部を除去対象部分から離れる側に曲げた他の例を示す説明図であり、図１０（Ｂ−２）は図１０（Ａ−２）に示す状態から除去対象部分を取り除き、スルーホールを形成した状態を示す説明図である。図１０（Ａ−３）は輪郭孔の端部を除去対象部分から離れる側に曲げたさらに他の例を示す説明図であり、図１０（Ｂ−３）は図１０（Ａ−３）に示す状態から除去対象部分を取り除き、スルーホールを形成した状態を示す説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）は二つの接続部分を備えた例を示す説明図であり、図１１（Ｂ）は一つの接続部分を備えた例を示す説明図である。
【図１２】図１２（Ａ）は従来例のスルーホールの製造方法において形成された丸穴を示す説明図であり、図１２（Ｂ）は丸穴を繋ぐ長穴を設け、長穴スルーホールを形成した様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。特に、図１及び図２は配線板１の基材２の断面を示しているが、各構成要素の配置が模式的に示されており、各部の幅や厚さは、実際の寸法とは異なっている。
【００１２】
まず、図１及び図２に示す工程図に従って、実施形態の基板のスルーホール製造方法について説明する。各工程の説明では、必要に応じて図３から図７を参照する。
【００１３】
まず、図１において（ａ）で示すように、基材２を準備し、（ｂ）に示すように、この基材２に輪郭孔３を設ける。基材２は、リジッド基板を形成することができる板材であり、本実施形態では、エポキシ系の樹脂材を用いているが、フェノール系樹脂材などいずれのリジット基板に用いられる樹脂材でも用いることはできる。
【００１４】
本実施形態では、ルータを用いて輪郭孔３を形成するが、ドリルやパンチングプレスを用いてもよい。図３を参照すると、輪郭孔３は、最終的に基材に形成されるスルーホール１３（図６（Ｂ）参照）の環状の輪郭線５０に沿って設けられる。より具体的には、輪郭孔３は、その外側縁部３ａを輪郭線５０に一致させて設けられる。本実施形態では、最終的に円形のスルーホール１３が形成される。このため、輪郭線５０も円形となっており、この円形の輪郭線５０に沿って３つの輪郭孔３が設けられる。３つの輪郭孔３を設けることで、輪郭孔３で囲まれた除去対象部分４が形成される。除去対象部分４は、スルーホール１３が形成される際に基材２から除去される。
【００１５】
本実施形態の輪郭孔２３は、長溝とされている。また、輪郭孔２３は、円形のスルーホール１３が形成されるようにそれぞれ湾曲している。
【００１６】
除去対象部分４は、基材２において除去対象部分４を除去した後の残存部分２ａと接続部分４ａを介して接続された状態で形成される。本実施形態では、３つの接続部分４ａを残して輪郭孔３が形成される。従って、残存部分２ａと除去対象部分４とは、３つの接続部分４ａを介して接続された状態とされる。なお、輪郭孔３の内側縁部３ｂは、除去対象部分４の外形の一部を形成している。
【００１７】
輪郭孔３を形成した後は、図１において（ｃ）で示すように、基材２の輪郭孔３の内周壁面を含む領域にめっき５が施される。本実施形態では、基材２の両面と輪郭孔３の内周壁面に銅めっきが施される。そして、（ｄ）で示すように、めっき５が施された基材２の表面（両面）に輪郭孔３の開口を覆うドライフィルム６を貼りつける。ドライフィルム６は、感光性を有し、いわゆるフォトリソグラフ法に用いることができ、めっき５が施された基材上に貼りつけられる。ドライフィルム６の貼りつけは、従来公知の方法で行うことができる。
【００１８】
ドライフィルム６を貼りつけた後は、図１において（ｅ）で示すように、ドライフィルム６の露光を実施する。このとき、ドライフィルム６にフォトマスク７を重ねる。フォトマスク７は、透光部７ａと遮光部７ｂを備える。本実施形態では、輪郭孔３の開口を含む領域に透光部７ａを設定し、紫外線８を照射して露光を行う。露光された部分のドライフィルム６は、硬化する。露光が終了した後はフォトマスク７を取り去る。
【００１９】
露光を行った後は、図２において（ａ）で示すように現像液９によってドライフィルム６の現像を行い、エッチングレジスト１１を形成する。ここで、図４を参照して輪郭孔３の開口を覆うエッチングレジスト１１について説明する。エッチングレジスト１１は、輪郭孔３の開口を覆っているが、輪郭孔３の開口以外の部分では、除去対象部分４や残存部分２ａによって支持された状態となっている。すなわち、空間部分を覆っているエッチングレジスト１１の領域は、最終的にスルーホール１３となる輪郭線５０で囲まれた領域よりも大きい。
【００２０】
エッチングレジスト１１を形成した後は、図２において（ｂ）で示すようにエッチング液１０によってエッチングを行い、めっき５の不要部分を除去する。本実施形態では、エッチングレジスト１１によって、輪郭孔３の開口が覆われているため、輪郭孔３の内部に施されためっき５も残される。
【００２１】
ここで、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して、比較例の基材５２に設けたエッチングレジスト５６ａについて説明する。比較例のエッチングレジスト５６ａは、本実施形態とは異なり、スルーホール５７の内側において支持されておらず、破れ５６ａ１が生じる可能性がある。破れ５６ａ１は、スルーホール５７の径が大きくなるほど生じ易い。破れ５６ａ１が生じると、破れ５６ａ１を通じてエッチング液がスルーホール５７内に入り込み、図５（Ｂ）に示すように、スルーホールめっき５５の欠損５５ａを生じさせる可能性がある。
【００２２】
これに対し、本実施形態であれば、エッチングレジスト１１が破れにくく、輪郭孔３内に施されためっき５も損傷を受けることがなく、欠損の発生が抑制される。
【００２３】
エッチングが完了した後は、図２において（ｃ）で示すようにエッチングレジスト１１を除去する。そして、（ｄ）で示すように、除去対象部分４を取り除く。ここで、図４、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して、接続部分４ａを切断し、除去対象部分４を取り除く工程について説明する。
【００２４】
図４において、接続部分４ａを通過する点線は、切断線ｃｌを示している。切断線ｃｌは、除去対象部分４と残存部分２ａとの間の概ね中間地点を通過するように設定されている。接続部分４ａを切断するときは、図６（Ａ）で示すように、リーマを用いる。このとき、リーマの軌跡２０の中心部が切断線ｃｌ上を通過するようにする。なお、切断についてはリーマに限らずルータやドリルを用いてもよい。さらには、パンチングプレスなどの打ち抜き加工で除去対象部４を除去してもよい。
【００２５】
このように、接続部分４ａを切断することで、図６（Ｂ）に示すように除去対象部分４を取り除き、スルーホール１３を形成することができる。これにより、配線板１を得ることができる。配線板１におけるスルーホール１３内には、めっき５が残されており、めっき５は、導体回路１２を形成している。
【００２６】
形成されたスルーホール１３の内周壁面には、接続部分４ａが設けられていた箇所に突起部４ａ１が残されており、この突起部４ａ１に残された切断面４ａ１１には、めっき５が施されていないが、それ以外の部分については、めっき５が施された状態となっている。ここで、図７を参照して、スルーホール１３内におけるめっき面積の割合について説明する。図７は図６（Ｂ）におけるＸ地点を起点としてスルーホール１３を展開した状態を模式的に示している。本実施例では、等間隔で３つの接続部分４ａが設けられていたため、等間隔で３つの切断面４ａ１１が形成されている。スルーホール１３の内周壁面において、この切断面４ａ１１以外の部分にはめっき５が施されている。従って、本実施形態では、スルーホール１３の内周壁面の面積のうち、３つの切断面４ａ１１の面積を除いた面積がスルーホール１３内におけるめっき面積の割合となる。
【００２７】
スルーホール１３には、端子が設けられた電子部品が挿入されることがあるが、めっき５が広範囲にほどこされているため、良好な電気導通性を確保することができる。
【００２８】
スルーホール１３内におけるめっき面積の割合は、接続部分４ａの数が少ないほど多くすることができる。接続部分４ａの数を少なくするためには、輪郭孔２３を長溝とすることが有効である。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、エッチングレジスト１１の破損を回避し、スルーホール１３内のめっき５の損傷発生を抑制することができる。また、スルーホール１３内におけるめっき面積の割合を向上させることができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、従来実施されている方法で用いられる製造設備、ドライフィルム、めっき、フォトマスク、エッチング液等の素材を適用することができる。このため、新たな設備や素材を準備しなくてもよく、コストをかけることなく、大型のスルーホールを形成することができる。
【００３１】
（第１変形例）
ここで、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を参照して、第１変形例について説明する。上述の実施形態におけるスルーホール１３は、概ね円形であった。これに対し図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す変形例では、大小の矩形を組み合わせた形状のスルーホール３３を形成している。
【００３２】
このような第１変形例も上述の実施形態と同様に、除去対象部分２４を囲む複数の輪郭孔２３を形成する。このとき、隣接する輪郭孔２３には接続部分２４ａを残す。そして、めっき２５を施す工程、輪郭孔２３の開口を覆うドライフィルムを貼りつけ、露光及び現像してエッチングレジストを形成する工程、めっき２５をエッチングする工程、エッチングレジストを除去する工程を行う。そして、切断線ｃｌに沿って接続部分２４ａを切断し、除去対象部分２４を取り除いて導体３２を形成するめっき２５が施されたスルーホール３３を形成する。この場合も、図８（Ｂ）に示すように、突起部２４ａ１に残された切断面２４ａ１１には、めっき５が施されていないが、それ以外の部分については、めっき２５が施された状態となっている。従って、スルーホール３３内におけるめっき面積の割合が高くなっている。
【００３３】
このように、実施形態と同様の方法を用いることで種々の形状のスルーホールを形成することができる。すなわち、実施形態の方法によれば、形状、寸法の制限を受けることなくスルーホールを形成することができる。
【００３４】
（第２変形例）
つぎに、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）を参照して、第２変形例について説明する。上述の実施形態では、図６（Ｂ）に示すように除去対象部分４を取り除いた後に形成されたスルーホール１３の内側に向かって突出する突起部４ａ１が形成されていた。このような突起部４ａ１は、スルーホール１３への電子部品等の装着を想定した場合、適切に処理されている方が、都合がよい場合がある。そこで、図９（Ａ）に示すように、外側縁部（めっきが施された輪郭孔３の内周面）３ａよりも外側で接続部分４ａを切断する。これにより、図９（Ｂ）に示すように、接続部分４ａを切断した後に表れる切断面４ａ２を、めっきが施された輪郭孔３の内周面、すなわち、スルーホール１３の内周面よりも外側に形成することができる。これにより、スルーホール１３に突起部が形成されていない状態とすることができる。
【００３５】
（その他の変形例）
つぎに、図１０（Ａ−１）〜図１０（Ｂ−３）を参照して、その他の変形例について説明する。これらは、いずれも、長孔である輪郭孔の端部を、除去対象部分から離れる側に曲げられた例について示すものである。
【００３６】
図１０（Ａ−１）に示すように、除去対象部分６４を囲む長溝である輪郭孔６３を設ける。このとき、輪郭孔６３の端部６３ａは、除去対象部分６４から離れる側に曲げておく。これにより、接続部分６４ａが除去対象部分６４から離れる側に形成される。このような接続部分６４ａを切断線ｃｌで切断すると、図１０（Ｂ−１）に示すように、突起部６４ａ１の頂部がスルーホール７３の内側に迫り出すことがない状態とすることができる。
【００３７】
また、図１０（Ａ−２）に示すように、除去対象部分８４を囲む長溝である輪郭孔８３を設ける。このとき、輪郭孔８３の端部８３ａは、除去対象部分８４から離れる側に曲げておく。これにより、接続部分８４ａが除去対象部分８４から離れる側に形成される。このような接続部分８４ａを切断線ｃｌで切断すると、図１０（Ｂ−２）に示すように、突起部８４ａ１の頂部がスルーホール９３の内側に迫り出すことがない状態とすることができる。
【００３８】
さらに、図１０（Ａ−３）に示すように、除去対象部分１０４を囲む長溝である輪郭孔１０３を設ける。このとき、輪郭孔１０３の端部１０３ａは、除去対象部分１０４から離れる側に斜めに曲げておく。このようにしても、接続部分１０４ａが除去対象部分１０４から離れる側に形成される。このような接続部分１０４ａを切断線ｃｌで切断すると、図１０（Ｂ−３）に示すように、突起部１０４ａ１の頂部がスルーホール１１３の内側に迫り出すことがない状態とすることができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態の基板のスルーホール製造方法によれば、輪郭孔を設け、この輪郭孔の開口を覆うエッチングレジストを形成するので、エッチングレジスト（ドライフィルム）の破損を抑制することができる。また、スルーホール内において、接続部分の切断面以外の部分にめっきが施されるため、スルーホール内におけるめっき面積の割合を向上させることができる。なお、スルーホール内におけるめっき面積の割合を向上させるためには、接続部分の数を減らすことが望ましい。例えば、図１１（Ａ）に示すように、除去対象部分１２４を囲む２つの輪郭孔１２３を形成する。これにより、接続部分１２４ａの数を２つとすることができ、スルーホール内におけるめっき面積の割合を向上させることができる。なお、図１１（Ｂ）に示すように除去対象部分１３４の概ね全域を囲む1つの輪郭孔１３３を設けることで、1つの接続部分１３４ａと設けるようにすることもできる。但し、この形態であると、加工工程において、除去対象部分１３４が動きやすく、接続部分１３４ａが折れてしまうことが考えられる。このため、接続部分は、少なくとも２つは残されていることが望ましい。
【００４０】
このように、本実施形態の基板のスルーホール製造方法は、種々の効果を得ることができるが、従来例との比較において、その効果につき、さらに説明する。図１２（Ａ）は従来例のスルーホールの製造方法において形成された丸穴を示す説明図であり、図１２（Ｂ）は丸穴を繋ぐ長穴を設け、長穴スルーホールを形成した様子を示す説明図である。従来例では、めっき２０２ａが施された丸穴２０１ａ、めっき２０２ｂが施された丸穴２０１ｂ、そして、めっき２０２ｃが施された丸穴２０１ｃを設け、これらの丸穴２０１ａ〜２０１ｃを長穴２０３で繋ぐ。このようにして形成されたスルーホールにおいて、めっきがされているのは、元々丸穴２０１ａ〜２０１ｃを形成していた部分である。従って、スルーホール内におけるめっき面積の割合が低い。また、スルーホールの中央部において対向する縁部２０２ｂ１、２０２ｂ２は、いずれも、元々は、丸穴２０１ｂを形成していた部分である。すなわち、スルーホールの寸法を拡大しようとすると、丸穴の径を大きくしなければならず不便である。さらに、スルーホールは、丸穴を繋げた形状となるので、最終的な形状に対する制約が大きい。
【００４１】
このような従来例と比較して、本実施形態の基板のスルーホール製造方法は、スルーホール内におけるめっき面積の割合を大きくすることができ、また、スルーホールの形状の自由度も大きい。
【００４２】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  配線板
２  基材
３  輪郭孔
４  除去対象部分
５  めっき
６  ドライフィルム
７  フォトマスク
８  紫外線
９  現像液
１０  エッチング液
１１  エッチングレジスト
１２  導体回路
１３  スルーホール
【図１】
2020017614.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020017614.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020017614.tif 000011
【図１０】
2020017614.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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