(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の基材の孔部にペーストを充填するに際し、
上層とこの上層の下部に位置する下層を有し、前記上層には、ペーストの有機成分をはじき、孔による通気性のある透過膜を設け、前記下層を、前記上層を通過したペースト中の前記有機成分を吸収する吸収層で構成したシートの上に、前記回路基板の基材を置き、ペーストをスキージで回路基板の前記孔部に充填する
ペースト印刷方法。
【請求項２】
下層の吸収層を、ＰＥＴ不織布またはナイロン繊維織布で構成したシートを用いる
請求項１記載のペースト印刷方法。
【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回路基板の製造に用いられるシートを用いたペースト印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、回路基板は小型高性能化を実現するために片面板から両面板に、さらに多層回路基板へと多層化が進められてきている。前記回路基板上に形成される配線パターンや層間接続を行うビアホールは、主としてスキージを用いた印刷工法によって製造されている。印刷工法においては、スキージの硬度、角度、印圧、速度など、極めて多くの条件設定が必要であり、わずかな設定の差が品質に影響を与えるため、製造現場での経験から調整を行い、工程歩留まりを向上させている。
【０００３】
以下に図面を参照しながら、上記した従来の回路基板の印刷方法の一例について説明する。
図６は従来回路基板の印刷方法の一例を示すものである。図６において、３は回路基板の基材である。１１はステージ、７は回路基板製造用のシートである。
【０００４】
前記シート７はステージ１１の上において基材３の下面に接触するように配置される。基材３の上方にはわずかの空間をおいてマスク１０が配置され、マスク１０の上にペースト６が供給できる構造となっている。マスク１０の上方にスキージ５が配置され、スキージ５は上下方向および印刷方向に移動が可能となっている。
【０００５】
以上のような構成について、以下その動作を説明する。
まず、回路基板製造用のシート７の上の所定の位置に基材３をセットする。次にマスク１０の上にペースト６を供給し、ステージ１１を基材３をセットしたままマスク１０の下まで移動させる。その後、マスク１０を降下させ、基材３と所定の距離を保った状態で停止させる。次に、スキージ５を降下させ、マスク１０に所定の圧力をかけた状態で保持する。さらにスキージ５を印刷方向に移動させ、ペースト６をマスク１０上を移動させることで基材３にペースト６の印刷を行う。その後、回路基板製造用のシート７をステージ１１上からすべらせながら取り除いて基材３に形成された貫通孔部分にペースト６を充填する工程を終了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような構成では、基材３の孔部分に十分に充填されたペースト６がシート７上に転写され、十分なペースト量が孔部分に確保されず、回路基板完成時に断線不良が発生したり、抵抗値が高すぎたり、ばらつきが大きくなるため、製造歩留まりが悪くなるという重大な問題点を有していた。
【０００７】
さらに孔部に充填されたペースト６がシート７上に転写されていないかどうかを確認しなくてはならず、検査に要するコストが過大になるという重大な課題を有していた。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するもので、基材に形成された孔部につめられたペーストを確保し、ペーストの充填工程における信頼性を向上させる回路基板製造用シートを用いたペースト印刷方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のペースト印刷方法は、回路基板の基材の孔部にペーストを充填するに際し、上層とこの上層の下部に位置する下層を有し、前記上層には、ペーストの有機成分をはじき、孔による通気性のある透過膜を設け、前記下層を、前記上層を通過したペースト中の前記有機成分を吸収する吸収層で構成したシートの上に、前記回路基板の基材を置き、ペーストをスキージで回路基板の前記孔部に充填することを特徴とする。
また、下層の吸収層を、ＰＥＴ不織布またはナイロン繊維織布で構成したシートを用いることを特徴とする。
【００１６】
以上のように本発明のペースト印刷方法によると、シート材と接触している部分のペーストの有機成分をシート中に吸収させ、ペーストの凝集力を低下させることでシート材とペーストとの剥離性を向上させ、孔抜けや充填不足を解消することができる。
【００１７】
また、ペーストを基材の孔部に充填する際には、ペーストは孔部に侵入した後、シート材と接触した時点から孔部内に静水圧的に均一になるように孔部内に拡がりはじめる。そしてペーストが孔部内に拡がる一方で、シート材に接触した部分のペーストにも圧力が加わり、ペースト中の有機成分がシート材の繊維に沿ってシート材内に吸収されはじめる。基材上面からのペーストの充填が終了するまでの間、ペーストはシート材中に有機成分を吸収され続け、ペースト中の個体成分の含有率は極めて高くなる。このため、ペースト自身の凝集力が低下し、シート材とペーストとの剥離性は向上し、ペーストのシート材による取られはなくなり、ペースト充填工程における信頼性は飛躍的に向上することとなる。
【００１８】
また、さらに積極的にペーストとシート材の剥離性を向上させる場合に用いることができる。すなわち、シート材下部に存在するステージからシート材を介して負圧を加えることのできる装置においては、シート材の表面に有機成分との親和性の低い物質の層を設け、これに所定の開口部を設けることにより、ペースト中の有機成分を選択的に吸収層に引き込み、ペーストの凝集力を低下させ、ペーストとシート材との剥離性を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例の回路基板製造用シートについて、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施例における回路基板製造用シートの断面の模式図を示すものである。図１において、１はシートを構成するセルロース繊維質、２はシートのセルロース繊維質１を接合する結着剤で、セルロース繊維質１は不織布の状態となっており、繊維同士が近接している部分には結着剤２が存在しており、繊維質１同士を接合している。そして前記繊維質１が形成する空間にペースト中の有機成分を保持できる構造となっている。また、セルロース繊維質１の表面にもペースト中の有機成分を保持することが可能となっており、このセルロース繊維質１に沿って繊維表面に保持しきれない量がシート内に流れ込み、繊維質同士が形成する空間に取り込まれる構造となっている。
【００２１】
以上のように構成された回路基板製造用シートについて、以下図２を用いてその動作を説明する。
まず図２は回路基板の基材に加工された孔部にペーストが充填される状態を示すものである。図２において、３は回路基板の基材、４は基材３におけるペーストを充填する孔部、５は基材３上を摺刷するスキージ、６は基材３上に供給されるペースト、７は基材３の下面に敷かれるシートである。
【００２２】
ペースト６はスキージ５の動作により孔部４に侵入した後、シート７と接触した時点から孔部４内に静水圧的に均一になるように孔部４内に拡がりはじめる。ペースト６が孔部４内に拡がる一方で、シート７に接触した部分のペースト６にも圧力が加わり、ペースト６中の有機成分がシート７の繊維に沿ってシート内に吸収されはじめる。シート７の繊維表面を十分にぬらした後、ペースト６中の有機成分は自身の表面張力によりシート７内に形成されている空間内に滞留する。このため、シート７は孔部４内に存在するペースト６中の有機成分を十分に吸収することが可能となる。基材３上面からのペースト６の充填が終了するまでの間、ペースト６はシート７中に有機成分を吸収され続け、ペースト６中の個体成分の含有率は極めて高くなる。
【００２３】
このため、ペースト６中に存在する有機成分は金属粒子の粉体表面を十分にぬらすだけの量を維持することができなくなり、ペースト６自身の凝集力が低下する。したがって、シート７とペースト６の接触の界面ではペースト６がほぼ粉体のみの状態に近づいていることになり、シート７とペースト６との接合力は極めて小さくなり、剥離性が向上し、ペースト６のシート７による取られはなくなることとなる。
【００２４】
図３（ａ）はシート材の密度と孔抜け数の関数を示したグラフである。図から明らかなように、シート材の密度が上がれば孔抜け数が減少していくことがわかる。しかしながら、さらに密度を上昇させていくと再び孔抜け数が増加していくことがわかっている。図３（ｂ）はシート材密度と基材とシートとの接触面からのペーストの突起量の関係を示したグラフである。図から明らかなようにシート材密度が上がるほど突起量が減少し、ペーストが基材表面の位置で止まることがわかる。このことは、ペーストの充填量を制御する上で極めて容易に充填量を制御できることを示している。
【００２５】
表１は各種シート材を用いて基材に加工された孔部にペーストを充填した場合の充填不良の発生率を示したものである。表１から分かるように、シート材の種類を適切に選択することで所望の性能を発揮することが分かる。
【００２６】
【表１】
0003592217.tif 000002
以上のように本実施例によれば、回路基板の製造工程の内、ペースト充填工程に用いるシートにおいて、そのシート材の選択を適切に行うことで、基材の孔部に十分のペースト量を確保し、その充填工程の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。
図４は本発明の第２の実施例を示す回路基板製造用シートの断面の模式図である。
【００２８】
図４において、８はシート材におけるペースト中の有機成分の吸収層で、この部分は図１の構成と同様なものである。図１と異なるのは吸収層８の上面にペーストの有機成分をはじき、微小な孔による通気性のある透過膜９を設けた点である。
【００２９】
以上のように構成された回路基板製造用シートについて、以下図５を用いてその動作を説明する。
まず図５は回路基板の基材に加工された孔部にペーストが充填される状態を示すものである。図５において、３は回路基板の基材、４は基材３に形成されたペーストを充填する孔部、５は基材３の上面を摺刷するスキージ、６は基材３の上面に供給されるペースト、７は基材３の下面に配置されるシート、８，９はそれぞれシート７における吸収層、透過膜である。
【００３０】
ペースト６は孔部４に侵入した後、シート７と接触した時点から孔部４内に静水圧的に均一になるように孔部４内に拡がりはじめる。ペースト６が孔部４内に拡がる一方で、シート７に接触した部分のペースト６にも圧力が加わり、ペースト６中の有機成分がシート７の表面の透過膜９を通過して吸収層８へ吸収される。ペースト６中の金属粒子は透過膜９の孔のために吸収層８に侵入することができず、シート７上に残留することになる。また、ペースト６中の有機成分は透過膜９との親和性が低いために、透過膜９上にはほとんど存在せず、透過膜９に形成された開口部を通過して吸収層８に移動することになる。シート７の下部より負圧が加えられる場合には、透過膜９の開口部からペースト６がシート７に引きつけられ、充填によってペースト６に加えられる圧力以上の力が加わり、有機成分は透過膜９を介して吸収層８内に引き込まれる。また、透過膜９の開口部にペースト６中の金属粒子が存在する場合でも、シート７を介してペースト６に加えられる圧力により、ペースト６中の有機成分は透過膜９の開口部を通って吸収層８に引き込まれることが可能となる。ただし、この場合にはペースト６中の金属粒径のばらつきなどにより透過膜９の開口部はペースト中の平均金属径以上の場合でも効果がでることがある。その結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
0003592217.tif 000003
表２から明らかなように、透過膜９がペースト粒径の５倍ないし７倍の開口を持つ場合でも所望の能力を得られる場合がある。また、この場合は吸収層８の構成は不織布の構造である必要がなく、吸収層８の選択の幅は極めて大きいものとなる。
【００３２】
以上のように、吸収層８の表面に透過膜９を設けることにより、吸収層８の構造に関係なくセルロース繊維質不織布と同等の効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明のペースト印刷方法によると、シート材と接触している部分のペーストの有機成分をシート中に吸収させ、ペーストの凝集力を低下させることでシートとペーストとの剥離性を向上させ、孔抜けや充填不足を解消することができる。
【００３４】
また、シート材下部に存在するステージからシート材を介して負圧を加えることのできる装置において、シート材の表面に有機成分との親和性の低い物質の層を設け、これに所定の開口部を設けることにより、ペースト中の有機成分を選択的に吸収層に引き込み、ペーストの凝集力を低下させ、ペーストとシートとの剥離性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の回路基板製造用シートの断面の模式図
【図２】第１の実施例における回路基板製造用シートの作用を示す模式図
【図３】（ａ）はシート材の密度と孔抜け数の関数を示すグラフ
（ｂ）はシート密度とペースト突起量の関係を示すグラフ
【図４】本発明第２の実施例の回路基板製造用シートの断面の模式図
【図５】第２の実施例の回路基板製造用シートの作用を示す模式図
【図６】従来の回路基板の製造方法を示す模式図
【符号の説明】
１    セルロース繊維質
２    結着剤
３    回路基板の基材
４    孔
５    スキージ
６    ペースト
７    シート
８    吸収層
９    透過膜
【図１】
0003592217.tif 000004
【図２】
0003592217.tif 000005
【図３】
0003592217.tif 000006
【図４】
0003592217.tif 000007
【図５】
0003592217.tif 000008
【図６】
0003592217.tif 000009