(57)【要約】【課題】表層が樹脂の絶縁層よりなり当該表層にはんだ付け、ワイヤボンディング、導電性接着剤による接続が行われるプリント基板において、ソルダーレジストとして機能する保護層を基板の表層に設けたとしても、基板の反りを防止できるようにする。【解決手段】プリント基板１００は、表層１２が樹脂の絶縁材料よりなる基板部１０を備え、表層１２の外面には、表層配線２１および外部接続用のランド２０が設けられている構成において、表層１２の外面に、表層配線２１を被覆して表層配線２１を保護するとともにランド２０を露出する開口部３１を有する保護層３０が設けられており、この保護層３０は、表層１２を構成する絶縁材料よりなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層（１２）が樹脂の絶縁材料よりなる基板部（１０）と、
前記表層（１２）の外面に設けられ、外部接続が行われるランド（２０）と、を備えるプリント基板において、
前記表層（１２）の外面には、前記表層（１２）の外面を被覆するとともに前記ランド（２０）を露出する開口部（３１）を有する保護層（３０）が設けられており、この保護層（３０）は、前記表層（１２）を構成する前記絶縁材料よりなることを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
表層（１２）が樹脂の絶縁材料よりなり、前記表層（１２）の外面には外部接続が行われるランド（２０）が備えられた基板部（１０）と、前記表層（１２）を構成する前記絶縁材料よりなる保護層（３０）とを用意し、
前記表層（１２）の外面に、前記保護層（３０）を貼り付けることにより、前記保護層（３０）によって前記表層（１２）の外面を被覆してなるプリント基板の製造方法であって、
前記保護層（３０）のうち前記ランド（２０）に対向する部位に、前記保護層（３０）の厚さ方向に貫通する開口部（３１）を形成した後、前記保護層（３０）の貼り付けを行い、当該貼り付け後に前記開口部（３１）から前記ランド（２０）が露出するようにしたことを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項３】
表層（１２）が樹脂の絶縁材料よりなり、前記表層（１２）の外面には外部接続が行われるランド（２０）が備えられた基板部（１０）と、前記表層（１２）を構成する前記絶縁材料よりなる保護層（３０）とを用意し、
前記表層（１２）の外面に、前記保護層（３０）を貼り付けることにより、前記保護層（３０）によって前記表層（１２）の外面を被覆してなるプリント基板の製造方法であって、
前記保護層（３０）の貼り付けを行った後、前記保護層（３０）のうち前記ランド（２０）に対向する部位に、前記保護層（３０）の厚さ方向に貫通する開口部（３１）を形成して、前記開口部（３１）から前記ランド（２０）が露出するようにしたことを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項４】
前記開口部（３１）の形成は、レーザ加工またはウォータージェットにより行うことを特徴とする請求項３に記載のプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層が樹脂の絶縁材料よりなり当該表層にはんだ付けやワイヤボンディングや導電性接着剤による接続が行われるプリント基板、および、そのようなプリント基板の製造方法に関し、特に、表層を被覆するソルダーレジストによる基板の反り防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の一般的なプリント基板としては、基板部の表層が、たとえばガラスクロスにエポキシ樹脂などを含浸してなるプリプレグなどよりなるものが挙げられる。そして、一般に、表層の外面には、外部との接続が行われるランドが設けられ、このランドには、電子部品などがはんだ付けされたり、ワイヤボンディングされたりする。
【０００３】
ここで、プリント基板の表層のうち上記ランド以外の部分には、たとえば当該部分にはんだが付着したりしない、あるいは当該部分の絶縁を確保するように、当該部分を被覆するソルダーレジストが設けられる（たとえば特許文献１〜特許文献５参照）。これは、表層の外面のうちランド以外の部分を被覆して保護する保護層として機能するものであり、樹脂を塗布・硬化させることにより形成される。
【０００４】
しかしながら、ソルダーレジストは、感光性および絶縁性を有する樹脂膜などよりなり、プリント基板を構成する材料と比較すると、一般的に熱膨張係数が大きく、ガラス転移点（Ｔｇ点）も低い。したがって、従来のソルダーレジストを有するプリント基板においては、初期や組み付け工程などの熱によって、基板の反りを生じやすく、品質の確保が困難であった。
【０００５】
ここで、従来より、プリント基板の反りを抑制する目的で、以下に述べるような各種の手法が採用されている。たとえば、特許文献２では、基板の一面と他面とで、ソルダーレジストの被覆面積及び厚さを異ならせる手法が採用されている。
【０００６】
また、特許文献３では、基板の片面あるいは両面のソルダーレジストの表面に、基板の表面に達しない深さの溝を設ける手法が採用されている。それによれば、ソルダーレジストが収縮等することによって生じる応力を、効果的に緩和することができ、基板の反りを抑制できるとされている。
【０００７】
また、特許文献４には、基板の表裏の回路パターンの占有面積を均等にすることで、基板の反りやねじれなどの変形を抑制する手法が記載されている。また、特許文献５には、スルーホールとパターンを利用して、分離された内層に熱を伝達させ、熱膨張量を整えてプリント基板の反りを低減する手法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１０７２８１号公報
【特許文献２】特開平９−１７２１０４号公報
【特許文献３】特開２００３−２１８２７９号公報
【特許文献４】特開２００６−４１０８７号公報
【特許文献５】特開２００８−１１２７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献２に記載の手法では、基板の両面におけるソルダーレジストの配置構成に制約が生じるし、また、上記特許文献３〜５に記載の手法では、プリント基板の基板本体に、別途加工を施したり構成の変更を行ったりする必要があり、基板構成に制約が生じることとなる。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、表層が樹脂の絶縁層よりなり当該表層にはんだ付けが行われるプリント基板において、ソルダーレジストとして機能する保護層を基板の表層に設けたとしても、基板の反りを適切に防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、表層（１２）が樹脂の絶縁材料よりなる基板部（１０）と、表層（１２）の外面に設けられ、外部接続が行われるランド（２０）と、を備えるプリント基板において、表層（１２）の外面に、表層（１２）の外面を被覆するとともにランド（２０）を露出する開口部（３１）を有する保護層（３０）を設け、この保護層（３０）を、表層（１２）を構成する絶縁材料よりなるものとしたことを特徴とする。
【００１２】
それによれば、表層（１２）の外面のうちランド（２０）以外の部分を被覆し保護する保護層（３０）と当該表層（１２）とを構成する材料が同じ樹脂の絶縁材料であるから、ソルダーレジストとして機能する保護層（３０）を基板の表層（１２）に設けることにより、基板（１００）の反りを適切に防止することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、表層（１２）が樹脂の絶縁材料よりなり、表層（１２）の外面には外部接続が行われるランド（２０）が備えられた基板部（１０）と、表層（１２）を構成する絶縁材料よりなる保護層（３０）とを用意し、表層（１２）の外面に保護層（３０）を貼り付けることにより、表層（１２）の外面を被覆してなるプリント基板の製造方法であって、保護層（３０）のうちランド（２０）に対向する部位に、保護層（３０）の厚さ方向に貫通する開口部（３１）を形成した後、保護層（３０）の貼り付けを行い、当該貼り付け後に開口部（３１）からランド（２０）が露出するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
それによれば、できあがったプリント基板において、保護層（３０）と表層（１２）とを構成する材料が同じ絶縁材料であるから、ソルダーレジストとして機能する保護層（３０）を基板の表層（１２）に設けたとしても、基板（１００）の反りを防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、表層（１２）が樹脂の絶縁材料よりなり、表層（１２）の外面には外部接続が行われるランド（２０）が備えられた基板部（１０）と、表層（１２）を構成する絶縁材料よりなる保護層（３０）とを用意し、表層（１２）の外面に保護層（３０）を貼り付けることにより、保護層（３０）によって表層（１２）の外面を被覆してなるプリント基板の製造方法であって、保護層（３０）の貼り付けを行った後、保護層（３０）のうちランド（２０）に対向する部位に、保護層（３０）の厚さ方向に貫通する開口部（３１）を形成して、開口部（３１）からランド（２０）が露出するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
それによれば、できあがったプリント基板（１００）において、保護層（３０）と表層（１２）とを構成する材料が同じ絶縁材料であるから、ソルダーレジストとして機能する保護層（３０）を基板（１００）の表層（１２）に設けたとしても、基板（１００）の反りを防止することができる。
【００１７】
ここで、請求項４に記載の発明のように、請求項３の製造方法における開口部（３１）の形成は、レーザ加工またはウォータージェットにより行うことができる。
【００１８】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリント基板の概略断面図である。
【図２】第１実施形態のプリント基板の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るプリント基板の製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプリント基板１００の概略断面構成を示す図である。本実施形態のプリント基板１００は、大きくは、表層１２が樹脂の絶縁材料よりなる基板部１０と、表層１２の外面に設けられた外部接続用のランド２０と、を備えて構成されている。
【００２２】
基板部１０は、プリント基板１００の本体を構成するものであり、表層１２が電気絶縁性の樹脂よりなるものであれば単層の構成であってもよいが、ここでは、図１に示されるように、表層１２、内層１１、表層１２の３層が、被覆熱固化などによって積層され接合されたものである。
【００２３】
内層１１は、表層１２よりも厚いものであるが、この内層１１は単層のものでも多層のものでもよい。また、内層１１の材質は、エポキシなどの樹脂でもよいし、金属でもよいし、可能ならばセラミックなどであってもよい。
【００２４】
表層１２は、内層１１の両外側に設けられ内層１１を挟み込むように、内層１１に重ね合わされている。この表層１２は、樹脂の絶縁材料よりなる。ここで、当該絶縁材料とは、電気絶縁性を有する樹脂材料であり、表層１２のすべてが当該樹脂よりなるものである場合に限定されるものではない。
【００２５】
具体的には、表層１２としては、エポキシ樹脂やポリイミドなどの電気的に絶縁性を有する樹脂の層や、ガラスクロスにエポキシ樹脂などを含浸させてなるプリプレグなどが挙げられる。このように、本実施形態の基板部１０は、一般的な積層タイプの樹脂基板として構成されている。
【００２６】
そして、この表層１２の表面（外面）には、上記ランド２０および表層配線２１といった導体２０、２１が設けられている。これら導体２０、２１のうちランド２０は、外部接続がなされるものであり、具体的には、図示しない電子部品などがはんだ付けされたり、ワイヤボンディングがなされたりするものである。
【００２７】
また、表層配線２１は、プリント基板１００における各部を導通する配線などとして機能する。そして、これらの導体２０、２１は、一般のプリント基板と同様に、銅箔などの金属箔に電解鍍金、または無電解鍍金を施しパターニングすることにより形成されたものであり、さらに、この銅箔などの表面にＮｉ−Ａｕメッキなどが施されたものであってもよい。
【００２８】
また、図１に示されるように、基板部１０の一方の表層１２に設けられたランド２０と他方の表層１２に設けられたランド２０とは、基板部１０の内部に形成され内層１１の両面間を貫通するホール２２によって、電気的に接続されている。このホール２２は、一般的なものであり、内壁に無電解銅鍍金と、もしくは電解銅鍍金にて導通を確保した後に、非導電性の銅ペーストや絶縁樹脂などの材料を内層１１の貫通穴に充填することにより形成されている。
【００２９】
また、基板部１０の内部には、銅メッキなどよりなる内層配線２３が形成されている。ここでは、内層１１と表層１２との界面に内層配線２３が設けられている。この内層配線２３は、基板部１０の内部に設けられた図示しないホールなどにより、表層１２のランド２０や表層配線２１と電気的に接続されている。
【００３０】
また、基板部１０の表層１２の外面には、保護層３０が設けられている。この保護層３０は、表層１２の外面を被覆するとともに、ランド２０上に対応する部位にはその厚さ方向に貫通する開口部３１が設けられており、この開口部３１にてランド２０が露出している。ランド２０は、保護層３０の開口部３１から外部に臨んでおり、上述したはんだ付けやワイヤボンディングなどの外部接続が可能となっている。
【００３１】
また、この保護層３０により表層配線２１は被覆されているため、たとえばランド２０へのはんだ付け時における表層配線２１へのはんだの付着や傷が防止される。つまり、保護層３０はソルダーレジストとして機能する。このように、保護層３０によって、表層１２におけるランド２０以外の部位が保護されるようになっている。
【００３２】
この保護層３０は、基板部１０の表層１２を構成する絶縁材料よりなる。具体的には、表層１２が上記プリプレグよりなる場合には、保護層３０も同じプリプレグよりなり、表層１２がエポキシ樹脂よりなる場合には、保護層３０も同じエポキシ樹脂よりなる。
【００３３】
つまり、保護層３０と表層１２とは、同一材料であるがゆえに、実質的に同じ熱膨張係数、同じガラス転移点を有するものとなる。ここで、表層１２に対して保護層３０を構成する樹脂を硬化させるなど、当該樹脂の接着力を利用して、保護層３０は表層１２に接合されている。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、表層１２が樹脂の絶縁材料よりなる基板部１０を備え、表層１２の外面には、表層配線２１および外部接続用のランド２０が設けられている構成において、表層１２の外面に、表層配線２１を被覆して表層配線２１を保護するとともにランド２０を露出する開口部３１を有する保護層３０が設けられており、この保護層３０は、表層１２を構成する絶縁材料よりなるプリント基板１００が提供される。
【００３５】
それによれば、表層１２の外面のうちランド２０以外の部分を被覆し保護する保護層３０と当該表層１２とを構成する材料が同じ樹脂の絶縁材料であるから、ソルダーレジストとして機能する保護層３０をプリント基板１００の表層１２に設けたとしても、保護層３０と基板部１０の表層１２とは、同じ熱膨張係数、同じガラス転移点であるものになるため、プリント基板１００の反りを防止することができる。
【００３６】
次に、本実施形態のプリント基板１００の製造方法について、図２を参照して述べる。図２は、本製造方法を示す工程図であり、各ワークにおける基板厚さ方向の断面構成を示している。
【００３７】
まず、図２（ａ）に示されるように、表層１２が樹脂の絶縁材料よりなり当該表層１２の外面にランド２０および表層配線２１が備えられた基板部１０を用意する。このような基板部１０は、一般的な樹脂の多層基板と同様に形成される。
【００３８】
一方、保護層３０として、表層１２を構成する絶縁材料よりなるシート状のものを用意する。そして、この保護層３０のうちランド２０に対向する部位に、保護層３０の厚さ方向に貫通する開口部３１を形成する。この開口部３１の形成は金型を用いたプレスなどにより行う。
【００３９】
そして、図２（ｂ）に示されるように、開口部３１とランド２０とが対向するように、表層１２と保護層３０とを位置合わせして、表層１２の外面に保護層３０を貼り付ける。そして、この貼り付け後には、保護層３０の開口部３１からランド２０が露出するようにする。
【００４０】
ここで、この保護層３０の貼り付けは、たとえば、当該絶縁材料がエポキシ樹脂を含浸したプリプレグである場合、当該エポキシ樹脂は仮硬化の状態、いわゆるＢステージの状態としておき、貼り付け時に、これを硬化させて保護層３０と表層１２とを接着するようにすればよい。また、それ以外にも、樹脂によっては熱固化なども可能である。
【００４１】
こうして、保護層３０の貼り付けが完了し、本実施形態のプリント基板１００ができあがる。その後は、ランド２０に対する電子部品のはんだ付けや、ワイヤボンディングなどが行われるが、これらの工程における熱が加わったとしても、本実施形態のプリント基板１００では、保護層３０と基板部１０の表層１２とが同一材料であって同じ熱膨張係数、同じガラス転移点であるため、基板の反りが防止されるのである。
【００４２】
つまり、本実施形態によれば、基板の両面における保護層の被覆面積や厚さを異ならせることが不要であるから、保護層の配置構成は一般的なソルダーレジストと同様の配置を採用できる。また、本実施形態では、プリント基板１００の基板本体である基板部１０に、別途加工を施したり構成の変更を行ったりする必要もなく、基板構成に制約が生じることもない。そのため、本実施形態によれば、適切な反り防止が可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係るプリント基板１００の製造方法を示す工程図であり、各ワークにおける基板厚さ方向の断面構成を示している。
【００４４】
上記第１実施形態の製造方法では、開口部３１を形成した後に保護層３０の貼り付けを行ったが、本実施形態では保護層３０の貼り付け後に開口部３１を形成する点が上記第１実施形態との相違点であり、以下、この相違点を中心に述べることとする。
【００４５】
図３（ａ）に示されるように、本製造方法においても、まず、表層１２の外面にランド２０および表層配線２１が備えられた基板部１０、および、表層１２を構成する絶縁材料よりなるシート状の保護層３０を用意する。
【００４６】
そして、図３（ｂ）、（ｃ）に示されるように、表層１２の外面に保護層３０を貼り付け、保護層３０によって表層１２の外面を被覆する。この段階ではランド２０も保護層３０に被覆されている。この保護層３０の貼り付けは、上記第１実施形態と同様に、樹脂の硬化などにより行う。
【００４７】
こうして、保護層３０の貼り付けを行った後、図３（ｄ）に示されるように、保護層３０のうちランド２０に対向する部位に、保護層３０の厚さ方向に貫通する開口部３１を形成して、開口部３１からランド２０を露出させる。
【００４８】
この開口部３１の形成は、レーザ照射によって保護層３０を焼失させるレーザ加工でもよいし、ウォータージェットにより行ってもよい。ウォータージェットとは、たとえば３００ＭＰａ程に加圧された水を０．１ｍｍ〜１ｍｍほどの小さい穴などを通して得られる細い水流のことであり、これにより穴開け加工を行い、開口部３１を形成する。また、可能ならば、エッチングなどにより開口部３１を形成してもよい。
【００４９】
こうして、開口部３１の形成が完了し、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様のプリント基板１００ができあがる。このように、本実施形態によっても、ソルダーレジストとして機能する保護層３０をプリント基板１００の表層１２に設けたとしても、保護層３０と基板部１０の表層１２とは同じ絶縁材料であるから、プリント基板１００の反りを防止することができる。
【００５０】
また、本実施形態の製造方法においては、開口部３１を形成した後に、さらに開口部３１が形成された保護層３０の表面を、薬液（たとえば、樹脂を膨潤させるコンディショナ処理の後、アルカリ性過マンガン酸塩など）で処理することにより、開口部３１のスミアを除去するとともに保護層３０の表面を粗化するようにしてもよい。
【００５１】
この場合、薬液によって保護層３０の表面が粗化されるので、プリント基板１００をさらにモールド樹脂などにより封止する場合に、封止材料との密着性の向上が期待される。
【００５２】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、プリント基板１００の両面にランド２０が設けられていたが、どちらか一方の面のみにランド２０が設けられたものであってもよい。その場合には、両方の表層１２を保護層３０で被覆したうえで、ランド２０が設けられている方のみ、保護層３０に開口部３１を設ければよい。
【００５３】
また、保護層３０の形成方法としては、上記図２や図３に示されるようなシート状の保護層３０を表層１２に貼り付ける方法に限定されるものではなく、それ以外にも、たとえばマスクを用いた印刷やスプレーなどにより、表層１２に樹脂を塗布し、これを硬化させる方法などであってもよい。
【００５４】
また、保護層３０は表層配線２１のすべてを被覆するものでなくてもよい。上記実施形態では、表層１２において、保護層３０には開口部３１を設けてランド２０を露出させているが、必要ならば表層配線２０の一部を、上記保護層３０の開口部によって露出させてもよい。
【００５５】
また、表層１２の外面には、ランド２０のみが設けられており、上記表層配線２１は無い構成であってもよい。この場合も、ランド２０を開口する保護層３０によって表層１２を被覆すれば、はんだ付けが不要な部位へのはんだの付着が防止される、当該部分の絶縁を確保するなどの効果が発揮される。
【符号の説明】
【００５６】
１０  基板部
１２  基板部の表層
２０  ランド
３０  保護層
３１  保護層の開口部
【図１】
2010182778.tif 000003
【図２】
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【図３】
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