(57)【要約】【課題】  異なる所望の膜厚のペースト材を有するプリント基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板２と、前記絶縁基板２の前記大型電子部品の実装領域に設けられた窪み部３と、前記絶縁基板２の前記小型電子部品の実装領域に設けられた膜厚の薄い半田ペースト材４と、前記窪み部３内に充填され、前記薄い半田ペースト材４より膜厚の厚い半田ペースト材５とを備える。【選択図】  図１
2011171670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板と、
前記絶縁基板の前記大型電子部品の実装領域に設けられた窪み部と、
前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域に設けられた膜厚の薄い半田ペースト材と、
前記窪み部内に充填され、前記薄い半田ペースト材より膜厚の厚い半田ペースト材と
を備えることを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
前記絶縁基板は、絶縁層と、前記絶縁層の表面に形成された配線層と、前記小型電子部品の実装領域に前記配線層と接続されたパッドとを有し、前記膜厚の薄い半田ペースト材は、前記パッド上に設けられていることを特徴とする請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
更に前記窪み部の内面に前記配線層と接続されためっき層を有し、前記膜厚の厚い半田ペースト材は前記めっき層を介して前記窪み部内に設けられていることを特徴とする請求項２記載のプリント基板。
【請求項４】
前記膜厚の厚い半田ペースト材は、前記膜厚の薄い半田ペースト材と同一平面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリント基板。
【請求項５】
表面に小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板の当該前記大型電子部品の実装領域に窪み部を形成する工程と、
前記窪み部および前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域を露出させる孔部を有する一様な膜厚のマスクを前記絶縁基板上に載置する工程と、
前記マスクの前記孔部から半田ペースト材を充填し、前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域に膜厚の薄い半田ペースト材を印刷し、且つ前記窪み部内に前記薄い半田ペースト材より膜厚の厚い半田ペースト材を印刷する工程と、
を含むことを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項６】
前記窪み部は、レーザ加工法、またはフォトリソグラフィ法により形成されることを特徴とする請求項５記載のプリント基板の製造方法。
【請求項７】
前記膜厚の厚い半田ペースト材は、前記膜厚の薄い半田ペースト材と同一平面に形成されることを特徴とする請求項５または６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、スクリーン印刷に対応したプリント基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器、例えば携帯電話では、チップ部品や微細ピッチQFP、微細ピッチBGAなどの小型電子部品とシールド板金部品やコネクタ部品などの大型電子部品とがプリント基板上に混在してクリーム半田などの半田ペースト材により実装されている。このような混在プリント基板では、小型電子部品の実装領域には電子部品の端子間の間隔が狭いために半田ペースト材の膜厚を薄く、大型電子部品の実装領域にはプリント基板上に安定して固定させるために膜厚を厚く印刷している。
【０００３】
従来、上記のような異なる厚みの半田ペースト材の印刷方法としては、半田ペースト材を充填する孔部の膜厚が異なる段差付マスク１０１を用いてスクリ−ン印刷する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
即ち、この特許文献１では、図３（ａ）に示すように、段差付マスク１０１は、薄い膜厚の孔部１０３が形成されたマスク１０２の一部に光硬化性樹脂１０４が積層され、その積層部分に厚い膜厚の孔部１０５が形成されている。
【０００５】
そして、図３（ｂ）に示すように、半田ペースト材１０７を充填する際には、段差付マスク１０１を屈曲させてマスク１０２部分の裏面と光硬化性樹脂１０４の裏面とをプリント基板１０６上に接触させた状態で、マスク１０２上に半田ペースト材１０７をのせ、スキージ１０８により掻き取ることで、薄い膜厚の孔部１０３の部分に膜厚の薄い半田ペースト材１０９の印刷を行い、厚い膜厚の孔部１０５の部分に膜厚の厚い半田ペースト材１１０の印刷を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５１０６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示の段差付マスク１０１では、薄い膜厚の孔部１０３と厚い膜厚の孔部１０５との間隔が広い場合であれば、マスク１０２が段差分だけ屈曲し、薄い膜厚の孔部１０３のマスク１０２の部分をプリント基板１０６に密着させることができるが、薄い膜厚の孔部１０３と厚い膜厚の孔部１０５との間隔が狭くなると、屈曲するための十分な距離が無いため、薄い膜厚の孔部１０３のマスク１０２部分が浮き上がる。そのため、薄い膜厚の孔部１０３に適切な量の半田ペースト材１０７を充填することができないという課題があった。
【０００８】
本発明では、異なる所望の膜厚みの半田ペースト材を有するプリント基板およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のプリント基板は、小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の前記大型電子部品の実装領域に設けられた窪み部と、前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域に設けられた膜厚の薄い半田ペースト材と、前記窪み部内に充填され、前記薄い半田ペースト材より膜厚の厚い半田ペースト材とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の段差付基板の製造方法は、小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板の当該大型電子部品の実装領域に窪み部を形成する工程と、前記窪み部および前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域を露出させる孔部を有する一様な膜厚のマスクを前記絶縁基板上に載置する工程と、前記マスクの前記孔部からペースト材を充填し、前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域に膜厚の薄い半田ペースト材を印刷し、且つ前記窪み部内に前記薄い半田ペースト材より膜厚の厚い半田ペースト材を印刷する工程とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、異なる所望の膜厚の半田ペースト材を有するプリント基板とその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るプリント基板の断面図。
【図２】本発明の実施形態に係るプリント基板の製造工程を示す断面図。
【図３】従来の段差付マスクを使用したスクリーン印刷工程の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るプリント基板およびその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
まず、本発明の実施形態に係るプリント基板について、図１を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態におけるプリント基板１は、絶縁基板２と、絶縁基板２の一部に設けられた窪み部３と、絶縁基板２上に設けられた膜厚の薄い半田ペースト材４と、窪み部３に設けられた膜厚の厚い半田ペースト材５とを有している。
【００１５】
絶縁基板２は、絶縁層２ａと絶縁層２ａ上に積層された配線層２ｂとで構成されている。絶縁基板２としては、例えば配線層２ｂが片面に設けられた片面基板や配線層２ｂが両面に設けられた両面基板、上面に配線層２ｂを有する絶縁層２ａを複数、積層した多層基板などを使用することができ、本実施形態では絶縁層２ａ−１、２ａ−２の上面に配線層２ｂ−１、２ｂ−２をそれぞれ有する絶縁基板２−１、２−２を積層した構造の多層基板であるビルドアップ基板を用いている。
【００１６】
また、絶縁基板２の上面は、チップ部品や微細ピッチQFP、微細ピッチBGAなどの小型電子部品を実装する領域とシールド板金部品やコネクタ部品などの大型電子部品を実装する領域とを有する。配線層２ｂ−１，２ｂ−２は、電子部品間を接続するための回路パターンに形成され、上層の配線層２ｂ−２と下層の配線層２ｂ−１とは、層間接続ビアにて互いに接続されている。小型電子部品を実装する領域には、電子部品の端子を接続するためのパッドＰ１が設けられ、パッドＰ１は配線層２ｂ−２と接続されている。また絶縁基板２の上面には、電子部品を半田付けする配線層２ｂ−２の一部分を露出し、半田付けが不要な配線層２ｂ−２部分を含めてソルダーレジスト７が形成されている。
【００１７】
窪み部３は、絶縁基板２の大型電子部品を実装するパッドＰ２の一部分に設けられ、深さは必要に応じて様々な深さに設定することができる。図１では、上層の絶縁層２ａ−２と上層の配線層２ｂ−２を貫通する程度の深さであるが、例えば下層の絶縁層２ａ−１の一部にまで達する程度の深さなど、必要に応じて深さを設定することが出来る。また、窪み部３の幅の広さも同様に特に制限が無く、必要に応じて設定することができる。
【００１８】
窪み部３のパターンについても特に制限はなく、例えば円形、楕円形、正方形、長方形、ひし形、台形等の四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等の多角形、その他、ひょうたん形、ダンベル形等の不定形等があげられる。
【００１９】
また、窪み部３にはめっき膜６が設けられており、配線層２ｂ−１、２ｂ−２と電気的に接続されている。めっき膜６は、導電性の材質であり、例えば銅（Ｃｕ）等を使用することができるがこれに限定されることはない。
【００２０】
膜厚の薄い半田ペースト材４は、小型電子部品の実装領域であるパッドＰ１上に形成され、また膜厚の厚い半田ペースト材５は、大型電子部品の実装領域であるパッドＰ２の一部分に形成された窪み部３上に形成されている。そして、膜厚の薄い半田ペースト材４と膜厚の厚い半田ペースト材５は、配線層２ｂ−２上面からの高さがほぼ同一平面となるように設けられている。
【００２１】
次に、上記プリント基板１の製造方法について、図2を参照して説明する。
【００２２】
まず、図２（ａ）に示すように、絶縁層２ａ−１、２ａ―２の上面にそれぞれ配線層２ｂ−１、２ｂ−２を有する絶縁基板２−１、２−２を複数、積層した絶縁基板２を形成する。そして、大型電子部品の実装領域に、例えばレーザ加工法やフォトリソグラフィ法などで最上層の絶縁基板２−２に窪み部３を形成する。
【００２３】
レーザにより窪み部３を形成する場合には、例えば配線層２ｂ−２と絶縁層２ａ−２を貫く事が可能な波長のレーザを使用し、窪み部３の形成箇所の設定が可能な場合は形成箇所の設定後、直接レーザを照射して形成する。また、窪み部３の形成箇所の設定が出来ない場合は絶縁基板２−２上に窪み部３の形成箇所に位置合わせされたマスクを設けてレーザを照射し、形成する。
【００２４】
フォトリソグラフィにより窪み部３を形成する場合には、例えば窪み部３の形成箇所を除いた領域にレジストを設け、エッチングを行うことにより窪み部３を形成させる。なお、エッチング後はレジストを剥離する。
【００２５】
次に、図２（ｂ）に示すように、窪み部３の内表面に、例えば電解めっき法などにより、めっき膜６を形成する。
【００２６】
そして、図２（ｃ）に示すように、ソルダーレジスト７を、例えば印刷法や写真法などにより絶縁基板２−２の配線層２ｂ−２上に形成する。なお、ソルダーレジスト７を形成する領域としては、めっき膜６や小型電子部品及び大型電子部品の実装されるパッドＰ１，Ｐ２部分を除いたその他の配線層２ｂ−２部分に対して形成する。
【００２７】
次に、図２（ｄ）に示すように、絶縁基板２上に、孔部８ａを有する一様な厚みのマスク８を載置する。マスク８の孔部８ａは、小型電子部品及び大型電子部品が実装される窪み部３が形成されているパッドＰ１，Ｐ２部分に対し、位置合わせされて設けられている。そして、マスク８は、孔部８ａと窪み部３、パッドＰ１，Ｐ２とが露出するように位置合わせされて載置される。
【００２８】
ここで使用するマスク８は、上面にペースト材９をのせてスキージ１０で掻き取り、プリント基板１に転写できるものであれば、例えばエマルジョン形マスク、ソリッドマスク、サスペンドマスク、メタルマスク（エッチング法、レーザ法、アディティブ法、機械加工法）等、いずれの方式で作成したマスク８であっても使用することができる。
【００２９】
なお、マスク８の孔部８ａの深さや広さが制限されることはないが、均一の深さに形成されたものを使用する。また、マスク８の孔部８ａのパターンについても特に制限はなく、例えば円形、楕円形、正方形、長方形、ひし形、台形等の四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等の多角形、その他、ひょうたん形、ダンベル形等の不定形等があげられる。
【００３０】
次に、図２（ｅ）に示すように、マスク８上に半田ペースト材９を設けてスキージ１０により掻き取り、プリント基板１のめっき膜６に覆われた窪み部３内とマスク８の孔部８ａ内に、半田ペースト材９を充填させる。
【００３１】
そして最後に、マスク８をプリント基板１から取り外し、スクリーン印刷を終える。この際、図１に示すように、窪み部３では、ソルダーレジスト７とマスク８の厚みに加え、窪み部３の深さの分だけ半田ペースト材５が厚くなり、パッドＰ１，Ｐ２上では、ソルダーレジスト７とマスク８と同じ厚みとなる。即ち、膜厚の薄い半田ペースト材４と膜厚の厚い半田ペースト材５の配線層２ｂ−２上面からの高さは、ほぼ同一となる。ここで「ほぼ同一の高さ」とは、製造上のバラツキによる誤差を含む。
【００３２】
以上、本実施形態のプリント基板によれば、大型電子部品を実装する領域部分に窪み部３を形成し、この窪み部３内に膜厚の厚い半田ペースト５を形成している。そのため、窪み部３の半田ペースト材５は、窪み部３の深さ分、小型電子部品を実装する領域部分の半田ペースト材４と比較して膜厚を厚くできる。従って、電子部品の実装においては、小型電子部品の端子間をショートさせることなく、大型電子部品を安定して固定できる。
【００３３】
しかも、大型電子部品を固定する際に、大型電子部品の接続部を窪み部３に挿入することにより、従来のようにプリント基板上に実装する場合に比べて、
堅固に固定できる。
【００３４】
また、大型電子部品の接続部を窪み部３内に挿入することにより、プリント基板上からの高さを低くでき、電子機器の薄型化が図れる。
【００３５】
更に本実施形態のプリント基板の製造方法によれば、絶縁基板の大型電子部品に実装領域に窪み部３を設けているので、段差のない一様な膜厚のマスク８を用いてスクリーン印刷を行うことができ、異なる所望の厚みの半田ペースト材を容易に設けることが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１，１０６…プリント基板
２，２−１，２−２…絶縁基板
２ａ−１，２ａ−２…絶縁層
２ｂ−１，２ｂ−２…配線層
３…窪み部
４，１０９…膜厚の薄い半田ペースト材
５，１１０…膜厚の厚い半田ペースト材
６…めっき膜
７…ソルダーレジスト
８，１０２…マスク
８ａ…孔部
９，１０７…半田ペースト材
１０，１０８…スキージ
Ｐ１，Ｐ２…パッド
１０１…段差付マスク
１０３…薄い膜厚の孔部
１０４…光硬化性樹脂
１０５…厚い膜厚の孔部
【図１】
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【図２】
2011171670.tif 000004
【図３】
2011171670.tif 000005