(57)【要約】【課題】全てのビアにプリント基板の基板表面の片面または両面からボタン印刷を行い、ソルダーレジストとソルダーコートの界面を塞ぎ、切削液が界面から浸入しないプリント基板を提供する。【解決手段】プリント基板１は配線パターン１２の層と絶縁物質１４の層を積み重ねて、各配線パターン１２はビア１３によって電気的導通が取られている。ビア１３は、接続する配線パターン１２に対して、重なる部分に穴をあけ、穴の内径に対して銅めっき処理を行い、配線パターン１２の電気的導通を図る。界面１１を覆うようにボタン印刷１６がプリント基板１の両面にされている。これにより切削液などの腐食性がある液体がプリント基板１のビア１３の部分に直接付着することが無くなるとともに、界面１１から浸入することは無い。よってビア１３部分における切削液による配線パターンの腐食による断線を防止することができる。【選択図】図１
2015141998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の片面または両面に配線パターンおよびビアを設けるとともに、前記配線パターンの表面およびビアにソルダーレジストおよびソルダーコートを設けることで、前記ソルダーレジストと前記ソルダーコートの界面を有するプリント基板において、
前記プリント基板の表面の片面または両面から前記界面を覆うように更にソルダーレジスト層で覆うことを特徴としたプリント基板。
【請求項２】
前記プリント基板のビア部分において、何れか一方の表面にビア内部の膨張防止のための空気穴を確保したソルダーレジストを有し、かつ、前記ソルダーレジストが前記界面を覆う形状であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント基板に関し、特に、配線パターンの腐食による断線を防止する構造を備えたプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器に用いられるプリント基板において、ビアの信頼性を確保するためにビアがソルダーコートされており、また、ビアと接続するパターンにはソルダーレジストが覆い被さっているプリント基板がある（特許文献１参照）。ビアの部分にはソルダーコートとソルダーレジストの界面が必ず存在する。
【０００３】
一方では、表面への熱伝導対策、ＢＧＡ部品のパッドとビア間の半田ブリッジ対策、コーティングの液垂れ対策の目的で、ソルダーレジストを印刷した後にソルダーコートを施し、更にそのソルダーコート処理が施された部分にソルダーレジストを印刷した手法（以下、「ボタン印刷」という）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−８９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
切削液が使用される工作機械へ組み込まれる電子機器のプリント基板は、切削液が付着する環境で使用されるため、切削液に対する耐性を向上させる必要がある。切削液によるプリント基板への影響のひとつに、ソルダーコートとソルダーレジストの界面から切削液が浸入し、銅パターンが腐食し断線することがある。
【０００６】
図８は従来のプリント基板のビア部分の断面構造図である。プリント基板は配線パターン１２の層と絶縁物質１４の層を積み重ねて、各配線パターン１２はビア１３によって電気的導通が取られている。一般的なプリント基板は配線パターン１２の層と絶縁物質１４の層は複数の層が積層されている多層基板であるが、説明を簡単にするため、図８では絶縁物質１４の層を配線パターン１２のある表面層で挟んだ簡単なプリント基板を例にしている。ビア１３は、接続する配線パターン１２に対して、重なる部分に穴をあけ、穴の内径に対して銅めっき処理を行い、配線パターン１２の電気的導通を図るものである。
【０００７】
この状態では、銅の配線パターン１２およびビア１３は銅が剥き出しになっており、導電性異物付着による配線パターン１２間のショートや電気的腐食を防ぐために、配線パターン１２には絶縁性物質によるソルダーレジスト１０を施し、ビア１３のめっき処理部に対しては半田によるコーティング処理（ソルダーコート１５）を行う。これらの処理を行うことにより、ビア１３を含めた配線パターン１２上にはソルダーレジスト部とソルダーコート部ができ、その境目には当然界面１１が存在する。この界面１１に切削液などの腐食性がある液体が付着し、界面の隙間から浸入することでソルダーレジスト１０とソルダーコート１５の下にある銅の配線パターン１２が電気的腐食や化学反応によって引き起こされる腐食等を起こし、断線が発生する。
【０００８】
この断線の対策としてソルダーレジスト１０の厚みを厚くすることにより、切削液に対し銅の配線パターン１２が腐食し断線することへの耐性が向上することが知られている。しかし切削液の浸透性が高い場合、やはり界面１１から浸入し配線パターン１２の断線となることがあり、根本的な対策にはなっていない。切削液が界面１１から浸入しないために、界面１１を塞ぐ何らかの方法によって切削液の耐性を確保しなければいけないという課題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、全てのビアにプリント基板の基板表面の片面または両面からソルダーレジストとソルダーコートの界面を塞ぎ、切削液が界面から浸入しないプリント基板を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の請求項１に係る発明は、プリント基板の片面または両面に配線パターンおよびビアを設けるとともに、前記配線パターンの表面およびビアにソルダーレジストおよびソルダーコートを設けることで、前記ソルダーレジストと前記ソルダーコートの界面を有するプリント基板において、前記プリント基板の表面の片面または両面から前記界面を覆うように更にソルダーレジスト層で覆うことを特徴としたプリント基板である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記プリント基板のビア部分において、何れか一方の表面にビア内部の膨張防止のための空気穴を確保したソルダーレジストを有し、かつ、前記ソルダーレジストが前記界面を覆う形状であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、全てのビアにプリント基板の基板表面の片面または両面から、ソルダーレジストとソルダーコートの界面を塞ぎ、切削液が界面から浸入しないプリント基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１のプリント基板のビア部分の断面の構造を示す図である。
【図２】図１の表面ＳＡの構造を説明する図である。
【図３】図１の表面ＳＢの構造を説明する図である。
【図４】ビア内の空気が膨張してボタン印刷をした箇所が変形することを示す図である。
【図５】本発明の実施形態２のプリント基板の構造を示す図である。
【図６】図５の表面ＳＡの構造を説明する図である。
【図７】図５の表面ＳＢの構造を説明する図である。
【図８】従来のプリント基板の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、従来技術と同じ構成または類似する構成については同じ符号を用いて説明する。
【００１５】
＜実施形態１＞
図１は本発明の実施形態１のプリント基板のビア部分の断面の構造を示す図である。図１に示される本発明の実施形態１のプリント基板１の構造と図８に示される従来のプリント基板の構造の違いは、従来のプリント基板のビア部分のソルダーレジスト部とソルダーコート部の界面を覆うようにプリント基板の両面からボタン印刷が追加されていることにある。なお、本明細書においてボタン印刷は、ソルダーレジスト１０を印刷した後にソルダーコート１５を施し、更にそのソルダーコート処理が施された部分にソルダーレジスト１０を印刷するスクリーン印刷の手法をいう。
【００１６】
図１に示されるように、プリント基板１は配線パターン１２の層と絶縁物質１４の層を積み重ねて、各配線パターン１２はビア１３によって電気的導通が取られている。ビア１３は、接続する配線パターン１２に対して、重なる部分に穴をあけ、穴の内径に対して銅めっき処理を行い、配線パターン１２の電気的導通を図るものである。
【００１７】
この状態では、銅の配線パターン１２およびビア１３は銅が剥き出しになっており、導電性異物付着による配線パターン１２間のショートや電気的腐食を防ぐために、配線パターン１２には絶縁性物質によるソルダーレジスト１０を施し、ビア１３のめっき処理部に対しては半田によるコーティング処理（ソルダーコート１５）を行う。これらの処理を行うことにより、ビア１３を含めた配線パターン１２上にはソルダーレジスト部とソルダーコート部ができ、その境目に界面１１が存在する。
【００１８】
本発明の実施形態１では、界面１１を覆うようにボタン印刷１６がプリント基板１の両面にされている。これにより切削液などの腐食性がある液体がプリント基板１のビア１３の部分に直接付着することが無くなるとともに、界面１１から浸入することは無い。よってビア１３部分における切削液による配線パターンの腐食による断線を防止することができる。
【００１９】
なお、一般的なプリント基板は配線パターン１２の層と絶縁物質１４の層は複数の層が積層されている多層基板であるが、説明を簡単にするため、図１では絶縁物質１４の層を配線パターン１２のある表面層で挟んだ簡単なプリント基板を例にしている。
【００２０】
図２および図３は、本発明に係る方法の適用前後を、プリント基板１の表面ＳＡ側と表面ＳＢ側について描いた図である。図２は図１の表面ＳＡの構造を説明する図である。また、図３は図１の表面ＳＢの構造を説明する図である。
【００２１】
図２について説明する。本発明に係る方法を適用前の図（左図）において、配線パターン１２の部分はソルダーレジスト１０で覆われている。また、ビア１３の部分のソルダーレジスト１０がされていないところはソルダーコート１５で覆われている。したがって、ソルダーレジスト部とソルダーコート部の境目に界面１１が必ず存在する。
【００２２】
一方、本発明に係る方法を適用後の図（右図）において、界面１１を覆うようにボタン印刷１６がプリント基板両面にされている様子が分かる。これにより切削液などの腐食性がある液体がプリント基板１のビア１３の部分に直接付着することが無くなるとともに、界面１１から浸入することは無い。よって、本発明によって、ビア１３の部分における切削液によるパターン腐食断線の耐性向上に効果があるプリント基板が提供される。
【００２３】
図３について説明する。本発明に係る方法を適用前の図（左図）において、配線パターン１２の部分はソルダーレジスト１０で覆われている。また、ビア１３の部分のソルダーレジスト１０がされていないところはソルダーコート１５で覆われている。したがって、ソルダーレジスト部とソルダーコート部の境目に界面１１が必ず存在する。
【００２４】
一方、本発明に係る方法を適用後の図（右図）において、界面１１を覆うようにボタン印刷１６がプリント基板両面にされている様子が分かる。これにより切削液などの腐食性がある液体がプリント基板１のビア１３の部分に直接付着することが無くなるとともに、界面１１から浸入することは無い。よって、本発明によって、ビア１３の部分における切削液によるパターン腐食断線の耐性向上に効果があるプリント基板が提供される。
【００２５】
なお、プリント基板１では、両面に本発明に係る方法が適用されているが、片側面に配線パターンが形成されている場合にも本発明の方法を適用できる。
【００２６】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態１のプリント基板１において、プリント基板１を貫通しているビア１３に対して、プリント基板１の表面の両面からボタン印刷１６を行うと、ビア１３の内部が密閉され、ボタン印刷１６の後の乾燥工程でビア１３の内部の空気が膨張する。図４のようにボタン印刷１６した部分がプリント基板１の外方向に凸状に硬化してしまい、プリント基板１の表面の平坦性が確保されない。これは表面実装部品を実装するプリント基板１に半田印刷を行う場合に、プリント基板１の表面の平坦性が確保されていないため、正確な半田印刷できない問題が生じることがある。
【００２７】
上記問題に対して、ビア１３が完全に密閉されないように、プリント基板２の表面のどちらか一方の面に空気穴を設けたボタン印刷１７を行う。図５はビア１３とそのボタン印刷１６，１７を施したプリント基板の断面構造である。図６は図５の表面ＳＡの構造を説明する図である。また、図７は図５の表面ＳＢの構造を説明する図である。
【００２８】
表面ＳＡ側のビア１３の穴はボタン印刷１６によって完全に塞がれている。一方表面ＳＢ側はビア１３と配線パターン１２が接続される部分のみボタン印刷１７によって覆われており、ビア１３の穴は完全に塞がないボタン印刷１７の形状になっている。ビア１３と配線パターン１２が接続される箇所のみを覆えば切削液の界面からの浸入を防ぐことができるので、片面に印刷されるボタン印刷１７の形状はビア１３の穴を塞ぐことが無ければどんな形状でもよい。したがって、ビア１３の穴はボタン印刷１６，１７によって完全に密閉されることはなく、ボタン印刷後の乾燥工程でビア１３の内部の空気が膨張することはないため、プリント基板２の表面の平坦性が確保される。
【００２９】
ここで、特許請求の範囲の請求項１、２に係る発明の効果について説明する。背景技術にもあるように、熱伝導対策、ＢＧＡ部品のパッドとビア間の半田ブリッジ対策、コーティングの液垂れ対策の目的で、ソルダーレジストを印刷した後にソルダーコートを施し、更にそのソルダーコート処理が施された部分にソルダーレジストを印刷した手法（いわゆるボタン印刷）が知られているが、請求項１の発明は前記のボタン印刷の効果に無い、ビア部分における切削液によるパターン腐食断線の耐性向上に著しい効果を得るものである。
【００３０】
ただし、プリント基板を貫通しているビアに対して、基板表面の両面からボタン印刷を行うと、ビア内部が密閉され、ボタン印刷後の乾燥工程でビア内部の空気が膨張し、ボタン印刷が凸状に硬化してしまい、プリント基板表面の平坦性が確保されないことがある。これは表面実装部品を実装するプリント基板に半田印刷を行う場合に、プリント基板表面の平坦性が確保されていないため、正確な半田印刷ができない問題がある。
【００３１】
そこで、ビアが完全に密閉されないように、プリント基板表面のどちらか一方の面のボタン印刷に空気穴を設けた形状のプリント基板が請求項２の発明である。この発明は、ビアがボタン印刷によって完全に密閉されないことによって、ビア内部の空気が膨張すること無く、ボタン印刷が凸状にならず、プリント基板の平坦度が確保される。このことで、表面実装部品を実装するプリント基板にも請求項１の発明と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３２】
１  プリント基板
２  プリント基板
１０  ソルダーレジスト
１１  界面
１２  配線パターン
１３  ビア
１４  絶縁物質
１５  ソルダーコート
１６  ボタン印刷
１７  ボタン印刷
【図１】
2015141998.tif 000003
【図４】
2015141998.tif 000004
【図５】
2015141998.tif 000005
【図８】
2015141998.tif 000006
【図２】
2015141998.tif 000007
【図３】
2015141998.tif 000008
【図６】
2015141998.tif 000009
【図７】
2015141998.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月26日(2015.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、プリント基板の基板表面の両面からビアの部分をソルダーレジスト層により塞ぎ、配線パターンの上に形成される、ソルダーレジストとソルダーコートとの界面をソルダーレジスト層により覆い、かつ、一方の面のソルダーレジスト層により前記ビアの部分に空気穴を確保した、切削液が界面から浸入しないプリント基板を提供することである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１に係る発明は、プリント基板の両面に配線パターンおよび前記配線パターンに接続されるビアを設けるとともに、前記配線パターンの表面にソルダーレジストおよびソルダーコートを設けることで、前記ソルダーレジストと前記ソルダーコートの界面を有するプリント基板において、前記プリント基板の表面のいずれか片面に、前記ビアを塞ぐように設けられ、前記表面のいずれか片面の前記界面を更に覆うソルダーレジスト層と、前記片面と反対の面に、前記反対の面の前記界面を更に覆うとともに、前記ビアと前記配線パターンが接していない部位に形成されるソルダーレジストとソルダーコートの界面は覆わないソルダーレジスト層と、を備え、前記反対の面に設けられた前記ソルダーレジスト層により、前記ビアの部分に空気穴を確保したことを特徴とするプリント基板である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明により、プリント基板の基板表面の両面からビアの部分をソルダーレジスト層により塞ぎ、配線パターンの上に形成される、ソルダーレジストとソルダーコートとの界面をソルダーレジスト層により覆い、かつ、一方の面のソルダーレジスト層により前記ビアの部分に空気穴を確保した、切削液が界面から浸入しないプリント基板を提供できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板の両面に配線パターンおよび前記配線パターンに接続されるビアを設けるとともに、前記配線パターンの表面にソルダーレジストおよびソルダーコートを設けることで、前記ソルダーレジストと前記ソルダーコートの界面を有するプリント基板において、
前記プリント基板の表面のいずれか片面に、前記ビアを塞ぐように設けられ、前記表面のいずれか片面の前記界面を更に覆うソルダーレジスト層と、
前記片面と反対の面に、前記反対の面の前記界面を更に覆うとともに、前記ビアと前記配線パターンが接していない部位に形成されるソルダーレジストとソルダーコートの界面は覆わないソルダーレジスト層と、を備え、
前記反対の面に設けられた前記ソルダーレジスト層により、前記ビアの部分に空気穴を確保したことを特徴とするプリント基板。