(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機酸金属塩／有機酸金属塩、又は有機酸金属塩／金属粉末の組合せからなる２種以上の金属成分を含有する金属ペーストをスルホールおよび／またはビアホールに塗布し、加熱することにより塗布された該金属ペーストを金属合金とすることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、搭載する電子部品の微細化、狭ピッチ化に対応すべくプリント配線板のパターンに微細化、狭ピッチ化、表面処理、等が求められている。これらに対応すべくプリント配線板のエッチング技術、積層技術などの加工技術が向上して微細化、狭ピッチ化が進められている。前記の加工技術が向上しても部品搭載用パッド並びにスルホール及びビアホールを別々の位置に設けなければならない。または、プリント配線板を半田浴槽に浸漬する半田レベラー等によりスルホール、ビアホール、等を半田で充填してこれらのスルホール、ビアホール、等を部品搭載用パッドとして使用することが試みられている。または、スルホール、ビアホール、等を樹脂類により埋めてその上に導体層を設けて部品搭載パッドとして使用することが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プリント配線板を半田浴槽に浸漬する半田レベラー等によりスルホールおよび／またはビアホールを半田で充填する方法ではこれらのスルホールおよび／またはビアホールの内部に空気溜まり（図２の１７）ができる、表面の凹凸が大きい、充填するスルホールおよび／またはビアホールの位置が選択的に選べない、等の問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機酸金属塩／有機酸金属塩、又は有機酸金属塩／金属粉末の組合せからなる２種以上の金属成分を含有する金属ペーストをスルホールおよび／またはビアホールに塗布し、加熱することにより塗布された該金属ペーストを金属合金とすることによりスルホールおよび／またはビアホールの内部に空気溜まりがなく、表面の凹凸が少なく均一であり、充填するスルホールおよび／またはビアホールの位置が選択的に選べる、などの問題を解決したプリント配線板の製造方法を提供するものである。
【０００５】
以下、本発明に係るプリント配線板の製造方法について詳述する。本発明に係るプリント配線板の製造方法は、一般的にプリント配線板に形成されたスルホールおよび／またはビアホールにそれ自身公知のスクリーン印刷、ディスペンサ法などの方法で金属化ペーストを塗布し、少なくとも該金属化ペーストを加熱することにより合金化する反応を起こさせ、合金化された金属合金がスルホール及び／若しくはビアホールの内部並びに／又は表面のランドに充填、固化、固着、などされている。
【０００６】
更に詳述すると本発明に係るプリント配線板の製造方法は、例えば図１に示すが如くそれ自身公知の方法で製作されたプリント配線板［ガラスエポキシ樹脂などの絶縁層１、銅箔などの導体層２，ランド幅ｗのランド６を有するピッチｄのビアホール５，ソルダレジスト３、スルホール、などより構成される。］に２種類以上の金属成分を有する金属化ペーストをスクリーンマスク（メタルマスク、メッシュマスク、など）を用いて所望の位置（ビアホール５，ランド６，導体層２、スルホール）にスクリーン印刷する。該金属化ペーストのスクリーン印刷による塗布量は、上記メタルマスクの厚み、メッシュマスクのメッシュ、メッシュマスクの乳剤の厚み、マスクの開口部面積など、上記スクリーン印刷のスクリーンギャップ、スキージーの圧力、スキージーのスピード、スクリーンマスクを張る張力、などによりコントロールして略一定に決めることができる。好ましい塗布量は、該ランド、該導体層に１０〜５００μｍの厚みである。尚、該金属化ペーストをスクリーン印刷する前に該プリント配線板を前処理（導体層の表面研磨、脱脂処理及び酸洗処理、導体層表面のソフトエッチング、など）して導体層２の表面の金属酸化膜を除去することが好ましい。
【０００７】
スクリーン印刷方法、ディスペンサ法などにより塗布された該金属化ペーストは、加熱反応処理をすることにより金属合金４となり塗布されたビアホール５の内部のみを充填し、塗布されたランド、導体層の表面のみを覆う。スルホールに塗布すればスルホールの内部を充填することは自明である。また、加熱方法としてプリント配線板の全体を加熱してもよく、赤外線、レーザ、高周波、などにより局部的加熱をしてもよい。
【０００８】
加熱反応処理の後溶剤、フラックス、残渣、などの洗浄を成分に対応した自身自明公知な方法で行う。
【０００９】
上記の金属化ペーストは、２種類以上の金属成分を含有するもので印刷・塗布が可能なペースト状のものであり加熱反応により金属合金となり、有機酸金属塩／有機酸金属塩、有機酸金属塩／金属粉末の組合せからなる金属化ペーストである。好ましくは、有機酸金属塩／金属粉末の組合せからなる金属化ペーストである。例えば、有機酸金属塩としてカルボン酸鉛塩、カルボン酸錫塩、カルボン酸銅塩、などである。金属粉末として鉛粉、錫粉、インジウム粉、アンチモン粉、銀粉、銅粉、亜鉛粉、ビスマス粉、ニッケル粉、燐粉、ガリウム粉、金粉、などである。最も好ましくは、スルホールおよび／またはビアホールを部品搭載用のパッドとして使用するためには、金属化ペーストが加熱反応により合金化した金属合金が部品搭載に使用する半田の融点よりも高い融点を有する組成の金属化ペーストである。尚、金属粉などで完全に合金化しなくて部分的に合金化する該金属粉が含まれていてもよい。
【００１０】
金属合金としては、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ｓｂ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｚｎ、などの合金を主成分としたものが例示できる。好ましくは、コスト的、加熱反応の温度などよりＳｎ−Ｐｂを主成分としたものである。尚、金属合金の粉末を印刷可能なペースト状にして印刷塗布して後に加熱処理をして再溶融した場合スルホールおよび／またはビアホールの内部に空気溜まり（図２の１７のような）ができ、部品搭載時の再加熱により該空気溜まりが破裂することがあるために金属合金の粉末によるペーストを使用することは好ましくない。
【００１１】
このようにして製作されたプリント配線板は、金属合金４がスルホールおよび／またはビアホールの内部に空気溜まりを内包することなく充填されており、ランド、導体層にも凹凸が少なく均一に濡れた状態で固着しているためスルホールおよび／またはビアホールを部品搭載用のパッドとして使用でき、高密度であり、信頼性が高い、また、印刷方法で金属化ペーストを塗布するために塗布の希望位置の選択がマスク工程をすることなくできる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明に係るプリント配線板の製造方法の実施例を説明する。尚、本発明に係るプリント配線板の製造方法は以下の実施例に限られるものではない。
【００１３】
（実施例１）従来のプリント基板の製造方法を用いて、図１に示す如く３層構造でスルホール及びビアホールを有するプリント基板を製作した。［両面銅張りエポキシ基板（ＦＲ−４）にフォトレジスト方法により回路パターンを形成し、プリプレグ、銅箔を積層し、ドリルによりスルホール用穴・ドリルの座繰り加工によりビアホール用穴を形成し、銅メッキを施してスルホール及びビアホール５を形成し、ソルダレジスト３を形成してプリント基板を製作した。］該プリント基板のビアホールのピッチｄは０．８ｍｍ、ランド幅ｗは０．１ｍｍであった。
【００１４】
上記のプリント基板の前処理として脱脂処理、硫酸／過酸化水素系のソフトエッチングを行い銅箔の表面の脱脂、酸化膜除去をした。続いて該プリント基板の塗布所望位置を開口したメタルマスク（厚さ０．２ｍｍ、開口部を所望位置のパッド寸法より片側０．２ｍｍ広い）を用いて部品搭載用パッド、ビアホール５、ビアホールのランド６、などに金属化ペースト（品名：ＳＰ−１０１、スーパーソルダーテクノロジィズ（株）社製）をウレタンスキージー移動により印刷塗布した。
【００１５】
続いて、該プリント基板を窒素雰囲気電気炉（ピーク温度約２２０度、ピーク温度通過時間約２分）を通して該プリント基板の全体を加熱し金属化ペーストを加熱反応させた。該加熱反応により該金属化ペーストは合金化されＳｎ−Ｐｂ系の金属合金４となり部品搭載用パッド、ビアホール５、ビアホールのランド６、などに充填、固化、固着された。
【００１６】
続いて、加熱反応後の金属化ペーストの残渣を洗浄除去するために代替えフロンＡＫ−２２５（旭硝子（株）製）により残渣洗浄処理を行って金属合金が充填、固化、固着されたプリント配線板を製作した。
【００１７】
このように製作された該プリント配線板は、ビアホール５に金属合金４が充填、固化され、ランド６に金属合金４が固着され、狭いピッチｄにおいても金属合金がブリッジすることがなく、ビアホールの内部に空気溜まりがなく（複数の断面観察による。）、表面の凹凸が少なく均一であり、ビアホール５、パッドを部品搭載用パッドとして使用するのに適している。
【００１８】
（実施例２）実施例１と略同様な方法でスルホールに金属合金を充填、固化したプリント配線板を製作した。このように製作された該プリント配線板の該スルホールのほぼ中央を裁断機により切断した。切断面は、金属合金により補強されていて銅箔を剥がすことなく該スルホールを二分した。この様に半割二分されたスルホールを部品搭載用のパッドとして利用することもでき、また、半割二分されたスルホールを表面実装用部品の外付けリードとして使用する表面実装部品用のプリント配線板とすることもできる。
【００１９】
（比較例１）金属化ペーストに代えてＳｎ−Ｐｂ系の共晶半田ペーストを使用する以外は実施例１と略同様にプリント配線板を製作した。このように製作した共晶半田による該プリント配線板は、ビアホールの内部に空気溜まりが多く存在するため、部品搭載時に該空気溜まりが破裂する問題が生じて好ましくない。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係るプリント配線板の製造方法では、加熱反応による金属合金がスルホールおよび／またはビアホールに空気溜まりがなく、表面の凹凸が少なく均一に充填、固化、固着、などされる、などの部品搭載に好都合なパッド面を形成する信頼性の高いプリント配線板を提供できる。
【００２１】
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係るプリント配線板の製造方法によるプリント配線板のビアホールに金属合金を充填した一実施態様を示す断面図である。図２は、従来技術による一実施態様を示す断面図である。
【００２２】
【符号の説明】
１，１１ 絶縁層
２，１２ 導体層
３，１３ ソルダレジスト
４，１４ 金属合金
５，１５ ビアホール
６ ランド
ｄ ピッチ
ｗ ランド幅
１７ 空気溜まり
【図１】
0003663044.tif 000002
【図２】
0003663044.tif 000003