(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
層間接続用穴を有するプリント配線板の穴埋めを行なう方法であって、
それぞれが層間接続用穴を有する第１及び第２のプリント配線板を、用意し、
前記第１のプリント配線板を、底板の上に置き、
前記第１のプリント配線板の上に、該第１のプリント配線板の前記層間接続用穴に一致する第１のガイド穴を有する第１のホールガイド板を、該第１のガイド穴が前記第１のプリント配線板の前記層間接続用穴に一致した状態に置き、
前記第１のホールガイド板の上に穴埋め用樹脂を重ね、
該穴埋め用樹脂の上に、前記第２のプリント配線板の前記層間接続用穴に一致する第２のガイド穴を有する第２のホールガイド板を置き、
該第２のホールガイド板の上に、前記第２のプリント配線板を、該第２のプリント配線板の前記層間接続用穴が前記第２のホールガイド板の前記第２のガイド穴に一致した状態に置き、
前記第２のプリント配線板の上に、上板を置き、
前記底板及び前記上板間を、真空加圧プレスし、
前記第１及び前記第２のプリント配線板の前記層間接続用穴に対する穴埋めを同時に行うことを特徴とするプリント配線板の穴埋め方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板の穴埋め方法において、
前記第１及び前記第２のプリント配線板の各々は、穴が開けられた絶縁基板と該絶縁基板の表面及び前記穴の内面に形成された金属膜とを有し、前記第１及び前記第２のプリント配線板の各々の前記穴の内面に形成された金属膜の内面が前記第１及び前記第２のプリント配線板の各々の前記層間接続用穴を決定していることを特徴とするプリント配線板の穴埋め方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプリント配線板の穴埋め方法において、
前記穴埋め用樹脂として、熱硬化性を有する樹脂を用い、
前記底板及び前記上板間を、加熱した状態で、真空加圧プレスを行うことを特徴とするプリント配線板の穴埋め方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器のプリント配線板の穴埋め方法（ホールフィリング法）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の印刷技術を用いたプリント配線板の穴埋め方法の模式図である。
【０００３】
図２（Ａ）において、穴埋めを行うプリント配線板１を作成する。プリント配線板１は、絶縁基板１ａと銅メッキ層１ｂとを有する。絶縁基板１ａには、必要な穴加工がされ、絶縁基板１ａの表面と穴内部まで銅メッキが施されて銅メッキ層１ｂが形成されている。絶縁基板１ａの穴の内面に形成された銅メッキ層１ｂの内面によって、プリント配線板１の層間接続用穴が決定され、この層間接続用穴として、プリント配線板１の板厚以上の穴径の大径スルーホール３及びプリント配線板１の板厚より小さい穴径の小径スルーホール４が形成されている。
【０００４】
ここで作成されたプリント配線板１を層間接続メッキプリント配線板とする。この層間接続メッキプリント配線板について一枚づつ穴埋め作業を行っていく。
【０００５】
図２（Ｂ）では、プリント配線板１を印刷法によって穴埋めを行うためにプリント配線板１を印刷テーブル４０に設置した模式図である。５０は穴埋め用樹脂（例えば、エポキシ樹脂）９を印刷する際に使用する版、７０は印刷のためのスキージである。プリント配線板１を印刷テーブル４０に設置し、版５０をプリント配線板１にのせ、穴埋め用樹脂９をプリント配線板１に版５０を通して塗り広げる。
【０００６】
図２（Ｃ）では穴埋め用樹脂９をスキージ７０によって版５０の上に塗り広げる。これによって、穴埋め用樹脂９はスルーホール３、４に充填される。１９、２０はスルーホール３、４に充填された穴埋め用樹脂である。スルーホール３、４に穴埋め用樹脂９を充填した後、版５０を取り外し、印刷テーブル４０からプリント配線板１をおろす。
【０００７】
図２（Ｄ）はプリント配線板１から版５０を取り外し、印刷テーブル４０からプリント配線板１をおろした後のプリント配線板１の模式図である。この状態で、穴埋め用樹脂９の硬化を行う。図２（Ｄ）において、１００は、穴埋め用樹脂９をスルーホール３、４に充填した際に、版５０の開口部にあった穴埋め用樹脂９がプリント配線板１の樹脂挿人面側に残った物や、版５０の開口部周辺からにじみ出した穴埋め用樹脂９である樹脂残りである。樹脂残り１００は、スルーホール３、４の開口部分付近で版５０とプリント配線板１の隙間から発生するにじみだした穴埋め用樹脂９も含む。穴埋め用樹脂９は加熱や光硬化などによって硬化させる。スルーホール３、４内に充填された樹脂１９、２０も樹脂残り１００もある状態で硬化するので、プリント基板１の表面に突起が出来てしまう。これを研磨などによって除去しなくてはならない。
【０００８】
図２（Ｅ）はプリント配線板１の表面を平滑化しようとする模式図である。図２（Ｅ）において、１１０は研磨機である。穴埋め用樹脂９が硬化して、プリント基板１の表面に発生する樹脂残り１００などによる突起を除去し、平滑化するために、研磨機１１０を用いて、研磨を行う。このとき、プリント配線板１の表面も削ってしまう。
【０００９】
図２（Ｆ）において、１２０、１３０は研磨でプリント配線板１の表面を削ることによって平滑化された穴埋め用樹脂９が充填されたスルーホール３、４の表面である。
【００１０】
図２（Ｇ）は上記の製造工程を経て穴埋めされたプリント配線板である。これは、スルーホール３、４に穴埋め用樹脂９を充填した１９、２０の状態である。
【００１１】
次に、図３及び図４を参照して、プリント配線板１のスルーホールに樹脂を充填することによる効果を説明する。
【００１２】
図３はスルーホールの穴埋めを行なわないプリント配線板１に部品３２を実装した状態を示し、図４はスルーホールの穴埋めを行ったプリント配線板１に部品３２を実装した状態を示している。
【００１３】
図３の場合は、スルーホール３に穴埋め用樹脂１９が充填されていないので、スルーホール３の上には、部品３２を接続するための接続パッドを設けることができない。これに対して、図４の場合は、スルーホール３に穴埋め用樹脂１９が充填されているので、スルーホール３に充填された穴埋め用樹脂１９の上に、例えば、銅メッキ層からなるパッド３４を、パッド３４がプリント配線板１の銅メッキ層１ｂに接続された状態に形成することができる。そして、スルーホールの上にあるパッド３４に部品３２を実装することができる。
【００１４】
図４に示すように、穴埋め用樹脂１９が埋まったスルーホール３上にパッド３４を形成し、スルーホール３上のパッド３４に部品３２を直接接続することで、図３の場合よりも、配線の距離が短くなり、インダクタンスが小さくなる。これによってプリント配線板１のインピーダンスの軽減が得られる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図２の従来のプリント配線板の穴埋め法では、プリント配線板１を一枚づつ穴埋めしなければならず、生産性が悪い。
【００１６】
また、樹脂を穴埋めする工程と樹脂を硬化する工程とを別々に行わなければならず、生産性が悪い。
【００１７】
更に、穴埋め後に、プリント配線板の表面の平滑性を向上させるための研磨を行う必要があり、生産性が悪い。
【００１８】
本発明の課題は、生産性を向上させたプリント配線板の穴埋め法を提供することにある。
【００１９】
本発明の具体的な課題は、一度に、二枚のプリント配線板を穴埋めすることができるプリント配線板の穴埋め方法を提供することにある。
【００２０】
本発明のもう一つの具体的な課題は、樹脂を穴埋めする工程と樹脂を硬化する工程とを同時に行なうことができるプリント配線板の穴埋め方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の別の具体的な課題は、プリント配線板の表面の平滑性を向上させることができるプリント配線板の穴埋め方法を提供し、これにより、穴埋め後に、プリント配線板の表面の平滑性を向上させるための研磨を行わずにすませることにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、層間接続用穴を有するプリント配線板の穴埋めを行なう方法であって、
それぞれが層間接続用穴を有する第１及び第２のプリント配線板を、用意し、
前記第１のプリント配線板を、底板の上に置き、
前記第１のプリント配線板の上に、該第１のプリント配線板の前記層間接続用穴に一致する第１のガイド穴を有する第１のホールガイド板を、該第１のガイド穴が前記第１のプリント配線板の前記層間接続用穴に一致した状態に置き、
前記第１のホールガイド板の上に穴埋め用樹脂を重ね、
該穴埋め用樹脂の上に、前記第２のプリント配線板の前記層間接続用穴に一致する第２のガイド穴を有する第２のホールガイド板を置き、
該第２のホールガイド板の上に、前記第２のプリント配線板を、該第２のプリント配線板の前記層間接続用穴が前記第２のホールガイド板の前記第２のガイド穴に一致した状態に置き、
前記第２のプリント配線板の上に、上板を置き、
前記底板及び前記上板間を、真空加圧プレスを行い、
前記第１及び前記第２のプリント配線板の前記層間接続用穴に対する穴埋めを同時に行うことを特徴とするプリント配線板の穴埋め方法が得られる。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、上述の第１の態様によるプリント配線板の穴埋め方法において、
前記第１及び前記第２のプリント配線板の各々は、穴（穴の形状は関係ない）が開けられた絶縁基板と該絶縁基板の表面及び前記穴の内面に形成された金属膜とを有し、前記第１及び前記第２のプリント配線板の各々の前記穴の内面に形成された金属膜の内面が前記第１及び前記第２のプリント配線板の各々の前記層間接続用穴を決定していることを特徴とするプリント配線板の穴埋め方法が得られる。
【００２４】
本発明の第３の態様によれば、上述の第１又は第２の態様によるプリント配線板の穴埋め方法において、
前記穴埋め用樹脂として、熱硬化性を有する樹脂を用い、
前記底板及び前記上板間を、加熱した状態で、真空加圧プレスを行うことを特徴とするプリント配線板の穴埋め方法が得られる。
【００２５】
即ち、本発明は、プリント配線板の層間接続用穴を埋め、その層間接続用穴の上に部品を実装するプリント配線板において、底板としての離形板を置きその上に層間接続用穴の埋まっていないプリント配線板を置き、その上にガイドとなるホールガイド板を置き、ホールガイド板の上に穴埋め用樹脂を重ね、この上に同等に準備したものを対象に重ねて置き上下同時に加熱、真空加圧プレスを行う。これによって、２枚同時にプリント配線板の穴埋めを行うことができ、ホールガイド板が穴埋めを行うプリント配線板の埋め穴周囲に樹脂流失防止のシール効果を持ち、ホールガイド板が樹脂挿入のガイド穴の能力を持ち、穴埋め後の樹脂の破断面をプリント配線板から突起させることなく平滑化する事ができ、埋めるべき穴の径や板厚の関係に制限のない事を特徴とするホールガイド板を用いたプレスによるホールフィリング法である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるホールガイド板を用いた穴埋め法を示した模式図である。
【００２７】
図１（Ａ）において、穴埋めを行なうプリント配線板１及び２を作成する。
【００２８】
プリント配線板１は、絶縁基板１ａと銅メッキ層１ｂとを有する。絶縁基板１ａには、必要な穴加工がされ、絶縁基板１ａの表面と穴内部まで銅メッキが施されて銅メッキ層１ｂが形成されている。絶縁基板１ａの穴の内面に形成された銅メッキ層１ｂの内面が、プリント配線板１の層間接続用穴を決定している。この層間接続用穴としては、プリント配線板１の板厚以上の穴径の大径スルーホール３及びプリント配線板１の板厚より小さい穴径の小径スルーホール４が形成されている。
【００２９】
プリント配線板２は、絶縁基板２ａと銅メッキ層２ｂとを有する。絶縁基板２ａにも、必要な穴加工がされ、絶縁基板２ａの表面と穴内部まで銅メッキが施されて銅メッキ層２ｂが形成されている。絶縁基板２ａの穴の内面に形成された銅メッキ層２ｂの内面が、プリント配線板２の層間接続用穴を決定している。この層間接続用穴としては、プリント配線板２の板厚以上の穴径の大径スルーホール５及びプリント配線板２の板厚より小さい穴径の小径スルーホール６が形成されている。
【００３０】
これらプリント配線板１及び２は層間接続メッキプリント配線板である。これら２枚のプリント配線板１及び２に対して同時に穴埋めを以下のように行う。
【００３１】
図１（Ｂ）のように、図１（Ａ）で作成したプリント配線板１及び２を真空プレスによって穴埋めすることができる状態に組み上げる。
【００３２】
７及び１１はプリント配線板１及び２の穴埋めを行う際に樹脂流出面に底板及び上板として設置する離形板であり、８及び１０は樹脂を挿入する際のプリント配線板１及び２の穴に合わせた注人穴をガイド穴として設けたホールガイド板であり、９は穴埋め用樹脂（例えば、エポキシ樹脂）である。穴埋め用樹脂９は熱硬化性を有するものを用いる。
【００３３】
１２及び１３は、穴埋め用樹脂９を大径スルーホール３及び小径スルーホール４に挿入する版となるようにホールガイド板８に穴加工したガイド穴であり、１４及び１５は、穴埋め用樹脂９を大径スルーホール５及び小径スルーホール６に挿入する版となるようにホールガイド板１０に穴加工したガイド穴である。図１（Ｂ）のように、下側から、離形板７と、プリント配線板１と、プリント配線板１のスルーホール３及び４とガイド穴１２及び１３が同位置になるようにホールガイド板８とを、順次置き、穴埋め用樹脂９を挟み、対称に、ホールガイド板１０と、ホールガイド板１０のガイド穴１４及び１５とスルーホール５及び６が同位置になるようにプリント配線板２を置き、離形板１１を置く。この組上げでは、単に組んでいくだけで接着効果のあるものは用いない。次に、ここで組み上げたものをプレス装置に入れ、スルーホールに穴埋め用樹脂９を挿入する。
【００３４】
図１（Ｃ）では、図１（Ｂ）でプレスできる状態に組み上げた離形板７及び１１、プリント基板１及び２、ホールガイド板８及び１０、穴埋め用樹脂９に真空加熱加圧プレス１６を行う。加熱を行うことで、穴埋め用樹脂９は溶解して流動性をもつ。同時に真空加圧プレスの影響で流動性を持った穴埋め用樹脂９はホールガイド板８及び１０のガイド穴１２、１３、１４、１５を通ってプリント配線板１及び２のスルーホール３、４、５、６に注入される。
【００３５】
このときホールガイド板８及び１０は樹脂注入のガイド穴１２、１３、１４、１５によってスルーホール３、４、５、６に穴埋め用樹脂９を注入行うことが出来、またホールガイド板８及び１０が真空加圧プレスによってプリント配線板表面に密着するためシール効果をもち、ガイド穴１２、１３、１４、１５周辺の樹脂挿入側表面への穴埋め用樹脂９のしみだしやにじみを押さえ、プリント配線板１及び２の注入側表面に対して穴埋め用樹脂９からの保護機能を持つ。離形板７及び１１はスルーホール３、４、５、６外への穴埋め用樹脂９の流出を防ぎ、プリント配線板１及び２の樹脂流出側表面を樹脂９の付着から保護する。スルーホール３、４、５、６に樹脂が十分に充填し、図１（Ｃ）の１７、１８、１９、２０の状態からさらに真空加圧プレス、加熱することで穴埋め用樹脂９は硬化する。以上の真空加圧プレス加熱により図１（Ｂ）で組み上げた離形板７及び１１、プリント配線板１及び２、ホールガイド板８及び１０は、穴埋め用樹脂９が溶融して硬化したことで一体化している。これをプレス装置から外し、一枚の板状になっているので剥がしてプリント配線板の状態にする。
【００３６】
図１（Ｄ）は、プレスが終わり一体化している離形板７及び１１、プリント配線板１及び２、ホールガイド板８及び１０、硬化した穴埋め用樹脂９を剥がしていく状態である。
【００３７】
２２は、スルーホールに充填硬化後に余った穴埋め用樹脂９がホールガイド板８及び１０に挟まれ硬化した状態で、プレスによってホールガイド板８及び１０に固着して一枚の板状に一体化したものである。
【００３８】
この板状に一体化したもの２２は、プリント配線板１表面（或いはプリント配線板２表面）とプレスによって密着しているだけなので、プリント配線板１表面（或いはプリント配線板２表面）から容易に剥がすことができる。このとき、この一体化したもの２２がプリント配線板１（或いはプリント配線板２）と最も強固に接着しているのは、スルーホール３及び４に充填された穴埋め用樹脂１９及び２０（スルーホール５及び６に充填された穴埋め用樹脂１７及び１８）と充填後余った樹脂９である。
【００３９】
一体化したもの２２を剥がすときに硬化した穴埋め用樹脂９の破断の起点となるのは、ホールガイド板８のガイド穴１２及び１３（或いは、ホールガイド板１０のガイド穴１４及び１５）である。ガイド穴１２及び１３（或いは、ガイド穴１４及び１５）が起点となって破断が発生するため、スルーホール３及び４付近の余った樹脂２５及び２６（或いは、スルーホール５及び６付近の余った樹脂２７及び２８）は、ホールガイド板８（或いはホールガイド板１０）に保持される。これによって、スルーホール３及び４の樹脂破断面２３及び２４は樹脂の盛り上がりや樹脂残りを押さえ、平滑性の良い破断面が得られる。同様に、スルーホール５及び６においても、平滑性の良い破断面が得られる。離形板７及び１１についてもプリント配線板１及び２との密着はプレスによるだけなので、容易に剥がすことができる。
【００４０】
図１（Ｅ）は上記の製造工程を経て得られた穴埋めされたプリント配線板１である。プリント配線板１のスルーホール３及び４に穴埋め用樹脂１９及び２０が充填されている。同様に、プリント配線板２のスルーホール５及び６にも穴埋め用樹脂９を充填した１７及び１８（図１（Ｃ））が得られる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、２枚のプリント配線板に同時に穴埋めが可能であるため生産効率が向上できる。
【００４２】
更に本発明では、埋めるべき層間接続用穴（スルーホール）の径やプリント配線板の板厚によるアスペクト比の影響を受けないので層間接続用穴（スルーホール）の径やプリント配線板の板厚による穴埋め性の制限を持たない。
【００４３】
また本発明によれば、穴埋め工程と樹脂の硬化工程を１つの工程で行うことが出来る。
【００４４】
更に本発明によれば、ホールガイド板のシール効果により、穴埋め後の基板表面に穴埋め用樹脂のシミだしやにじみを樹脂の残留を押さえ、プリント配線板の表面の平滑化を向上することができる。
【００４５】
このように本発明では、プリント配線板の表面の平滑性が向上するので、研磨工程を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いて層間接続用穴（スルーホール）の穴埋めを行った例を説明するための図である。
【図２】従来の技術を用いて層間接続用穴（スルーホール）の穴埋めを行った例を説明するための図である。
【図３】層間接続用穴（スルーホール）の穴埋めを行なわないプリント配線板に部品を実装した状態を示す斜視図である。
【図４】層間接続用穴（スルーホール）の穴埋めを行ったプリント配線板に部品を実装した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    プリント配線板
１ａ    絶縁基板
１ｂ    銅メッキ層
２    プリント配線板
２ａ    絶縁基板
２ｂ    銅メッキ層
７    離形板
８    ガイド穴
１０    ホールガイド板
１１    離形板
９    穴埋め用樹脂
１７    穴埋め用樹脂
１８    穴埋め用樹脂
１９    穴埋め用樹脂
２０    穴埋め用樹脂
【図１】
0003708005.tif 000002
【図２】
0003708005.tif 000003
【図３】
0003708005.tif 000004
【図４】
0003708005.tif 000005