(57)【要約】【課題】バイアホール内に正確にレジストを流れ込ませ、バイアホール内にはんだが付着することを確実に解消することができ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】プリント基板１にスルーホールＶＨを形成した後、レジスト印刷５とシルク印刷６が施されるプリント基板１であって、スルーホール穴径をｄ、スルーホール部に印刷されるレジスト穴径をｒ、スルーホール部に施されるシルク印刷穴径をｓとするとき、ｒ＜ｔの条件でレジスト処理を行い、レジスト処理された後に、スルーホール部にｓ＜ｄの条件でさらにシルク印刷６を重ねて塗布し、スルーホールＶＨにレジスト被膜とシルク印刷による第二の被膜とを多層に形成してなることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004140207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数層の配線パターンがスルーホール内の配線パターンを介して接続されているスルーホールプリント基板のスルーホールにレジスト被膜が形成され、このレジスト被膜の外側にシルク印刷による第二の被膜が形成されていることを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
上記レジスト被膜は、プリント基板の表側から処理されたレジストと、裏側から処理されたレジストが連絡することによって形成され、上記シルク印刷による第二の被膜は、プリント基板の表側から印刷されたシルク印刷と、裏側から印刷されたシルク印刷とが連絡することによって形成されている請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
複数層の配線パターンがスルーホール内の配線パターンを介して接続されているスルーホールプリント基板に、レジスト処理とシルク印刷処理を施すプリント基板製造方法であって、
スルーホールの穴径をｄ、このスルーホール部にレジストを塗布する際に設定されるレジスト穴径をｒ、スルーホール部にシルク印刷を施す際に設定されるシルク印刷穴径をｓとするとき、ｒ＜ｄの条件でレジスト処理を行ない、レジスト処理された後に、スルーホール部にｓ＜ｄの条件でさらにシルク印刷を重ねて処理し、上記スルーホール内にレジスト被膜とシルク印刷による第二の被膜とを多層に形成してなることを特徴とするプリント基板製造方法。
【請求項４】
上記レジスト穴径ｒまたはシルク印刷穴径ｓが、上記スルーホールの加工公差、上記レジスト穴の形成誤差、上記シルク印刷穴の形成誤差に基づいて設定されている請求項３記載のプリント基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板に複数層に分かれて形成されている配線パターンが、スルーホール内の配線パターンによって接続されているプリント基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図２に示す両面プリント基板では、基板５０の表面および裏面に配線パターン５１および５２が形成されており、これらの配線パターン５１，５２は、スルーホール内に形成された配線パターン５３によって電気的に接続されている。
【０００３】
上記配線パターン５３のみが形成されているスルーホールを通常バイアホールＶＨと呼んでおり、このバイアホールＶＨ内には、配線パターン５３がめっき面として露出している。この状態で基板５０における他の配線部位を接続するためにはんだディッピングを行うと、そのバイアホールＶＨ内にはんだが入り込んでしまう。このバイアホールＶＨ内に中途半端に入り込んだはんだが、温度サイクルが加わったり、あるいは経年変化によってバイアホールＶＨから外れると、基板５０内を移動し、部品間ショートを起こす虞れがある。
【０００４】
そこで、はんだディッピング時において、バイアホールＶＨ内にはんだが侵入しないように、例えば図３に示すように、バイアホールＶＨをすべてレジスト５４ａで被覆することが検討されている。なお、５４は基板表面に塗布されたレジストである。
【０００５】
また、レジスト５４ａの厚みが薄くなるコーナー部に、レジスト５４ａ被膜と重なるようにしてシルク印刷により樹脂５５を肉盛りしてコーナー部にはんだの膜張りが起きないようにしているプリント基板も知られている（例えば、実用新案文献１参照）。
【０００６】
【実用新案文献１】
実開平６−２１２８３号公報（第７頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
バイアホールＶＨをレジストで被覆する従来の方法は、バイアホールＶＨに正確にレジスト被膜が形成されることを前提としている。しかしながら、プリント基板に形成されるバイアホールの孔径は加工上のばらつきがあり、一方、レジスト処理についてもバイアホール穴径よりも小さいレジスト穴径を設定してバイアホールＶＨ部分に塗布を行っているが、そのレジスト穴径にばらつきがある。したがって、バイアホールＶＨにレジスト被膜を正確に形成することは容易でない。
【０００８】
図４の斜視図は、レジスト穴径ｒの中心がバイアホールＶＨの中心からずれることによって、Ａ部分にレジストが入り込まず、バイアホールＶＨにめっき面が露出している状態を示している。
【０００９】
また、図５の斜視図は、そのめっき露出部分（矢印Ｂ部分）にはんだ５６が付着した状態を示している。
【００１０】
このようなはんだ５６の付着を防止するため、レジスト５４ａの塗布量を増やしてバイアホールＶＨに厚膜のレジストを形成する試みもあるが、バイアホールＶＨがレジスト５４ａで埋まってしまうと、その埋まったレジスト５４ａがバイアホールＶＨから脱落した際に配線パターン５３を同時に剥離させ、プリント基板不良となる虞れがある。
【００１１】
本発明は以上のような従来のプリント基板における課題を考慮してなされたものであり、はんだの付着を防止する被膜をスルーホールに確実に形成することのできるプリント基板およびその製造方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント基板は、複数層の配線パターンがスルーホール内の配線パターンを介して接続されているスルーホールプリント基板のスルーホールにレジスト被膜が形成され、このレジスト被膜の外側にシルク印刷による第二の被膜が形成されていることを要旨とする。
【００１３】
レジストのみでスルーホールを被覆した場合には、レジスト穴径をスルーホール径よりも小さく設定して印刷を施しスルーホール内にレジストを入り込ませたとしても、配線パターンとしてのめっき面が完全に被覆されずに露出することがある。本発明に従えば、シルク印刷をスルーホールのレジスト被膜上に重ねて印刷するため、めっき面が露出する確率を大幅に小さくすることができ、スルーホール内へのはんだの付着を抑制することができる。
【００１４】
上記プリント基板において、レジスト被膜は、プリント基板の表側から処理されたレジストと、裏側から処理されたレジストが連絡することによって形成し、シルク印刷による第二の被膜は、プリント基板の表側から印刷されたシルク印刷と、裏側から印刷されたシルク印刷とが連絡することによって形成することができる。
【００１５】
本発明のプリント基板製造方法は、複数層の配線パターンがスルーホール内の配線パターンを介して接続されているスルーホールプリント基板に、レジスト処理とシルク印刷処理を施すプリント基板製造方法であって、スルーホールの穴径をｄ、このスルーホール部にレジストを塗布する際に設定されるレジスト穴径をｒ、スルーホール部にシルク印刷を施す際に設定されるシルク印刷穴径をｓとするとき、ｒ＜ｄの条件でレジスト処理を行ない、レジスト処理された後に、スルーホール部にｓ＜ｄの条件でさらにシルク印刷を重ねて処理し、スルーホール内にレジスト被膜とシルク印刷による第二の被膜とを多層に形成してなることを要旨とする。
【００１６】
本発明のプリント基板製造方法に従えば、スルーホール径よりも小さく設定された穴径のレジストによってスルーホールに被膜を形成し、このレジスト被膜の外側に、同じくスルーホール径よりも小さく設定された穴径のシルク印刷によって被膜を二重に形成するため、めっき面が露出する確率を大幅に小さくすることができ、スルーホール内へのはんだの付着を抑制することができる。
【００１７】
また、上記プリント基板製造方法において、レジスト穴径ｒまたはシルク印刷穴径ｓは、スルーホールの加工公差、レジスト穴の形成誤差、シルク印刷穴の形成誤差に基づいて設定することが好ましい。それにより、スルーホール径に応じ、最適なレジスト穴径、シルク印刷穴径が決定されるため、経験に頼らず最適なレジスト処理およびシルク印刷を行うことができるようになる。
【００１８】
また、レジストの穴径ｒまたはシルク印刷穴径ｓは、スルーホールが印刷によって塞がれることがないような値に設定することが好ましい。それにより、スルーホール内に詰まった余剰のレジストやシルク印刷が取れてめっき面を剥離する、いわゆるスルーホール断線を引き起こすというトラブルを解消することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係るプリント基板の実施形態を示したものであり、プリント基板１の表面および裏面に配線パターン２および３がそれぞれ形成されている。
【００２１】
表面および裏面の配線パターン２，３は、スルーホールとしてのバイアホールＶＨ内に銅めっきされた配線パターン４によって電気的に接続されている。５は表側配線パターン２を被覆しているレジスト（通常、エポキシ樹脂からなる）である。なお、裏面の配線パターン３についても同様にレジストで被覆されるが、説明を簡単にするため表面側のレジスト５のみ図示している。
【００２２】
５ａはバイアホールＶＨに塗布されたレジストを示しており、レジスト穴径ｒ＜バイアホール径ｄの条件でレジスト処理される。
【００２３】
６はレジスト５ａが塗布された後に、同じくバイアホールＶＨに塗布されるシルク印刷を示しており、シルク印刷穴径ｓ＜バイアホール径ｄの条件でレジスト５ａの外側に重ねて印刷される。
【００２４】
なお、基板１の裏面側についても上記と同様の方法によってレジスト５ａを塗布した後、シルク印刷６が施され、基板１の両側から塗布されたレジスト５ａおよびシルク印刷６がバイアホールＶＨ内で連絡し、被膜を形成するようになっている。
【００２５】
このように、本発明におけるプリント基板１のバイアホールは、従来のプリント基板のそれのようにレジストのみ塗布するものではなく、シルク印刷処理を重ねて施すことにより、バイアホールＶＨにめっき面が露出する確率を低くしている。
【００２６】
また、レジスト５ａがバイアホールＶＨのめっき面を適切に被覆することができるように、バイアホール径ｄに対して小さい穴径に設定されたレジスト穴径ｒでレジストを塗布するようにし、そのレジスト処理と同じ条件でバイアホールＶＨ部分にシルク印刷６を施すようにしている。
【００２７】
以下、具体的に説明する。
【００２８】
バイアホール径、シルク印刷穴径、レジスト穴径にはそれぞれ公差が含まれている。
【００２９】
バイアホール径の設計値をｄ、その公差をｄｅとすると、
実際のバイアホール径Ｄは、
ｄ−ｄｅ≦Ｄ≦ｄ＋ｄｅ　　　（１）
シルク印刷穴径の設計値をｓ、その公差をｓｅとすると、
実際のシルク印刷穴径Ｓは、
ｓ−ｓｅ≦Ｓ≦ｓ＋ｓｅ　　　（２）
レジスト穴径の設計値をｒ、その公差をｒｅとすると、
実際のレジスト穴径Ｒは、
ｒ−ｒｅ≦Ｒ≦ｒ＋ｒｅ　　　（３）
本発明では、バイアホール径Ｄが最小値をとる場合に、シルク印刷穴径Ｓおよびレジスト穴径Ｒが最大値をとったとしても、バイアホール径ＤはＳおよびＲよりも大きくなるように各値を設定するのであるから、
Ｄ＞Ｓの条件に上記（１）、（２）式を代入すると、
ｄ−ｄｅ＞ｓ＋ｓｅ　　　　　　　　　　　　（４）
一方、Ｄ＞Ｒの条件に上記（１）、（３）式を代入すると、
ｄ−ｄｅ＞ｒ＋ｒｅ　　　　　　　　　　　　（５）
となる。
【００３０】
さらに、バイアホールのレイヤを基準としたときのシルク印刷のずれをＥｓ、レジスト塗布のずれをＥｒとすると、
｛（ｄ−ｄｅ）−（ｓ＋ｓｅ）｝／２＞Ｅｓ　　（６）
｛（ｄ−ｄｅ）−（ｒ＋ｒｅ）｝／２＞Ｅｒ　　（７）
となる。
【００３１】
ｄｅ，ｓｅ，Ｅｓ，Ｅｒは、工程の能力によって決める値である。
【００３２】
したがって、バイアホール径の設計値ｄを与えれば、ｓ、ｒは式（６）、（７）から算出することができる。
ｓ＜ｄ−（ｄｅ＋ｓｅ＋２Ｅｓ）　　　　　　（８）
ｒ＜ｄ−（ｄｅ＋ｒｅ＋２Ｅｒ）　　　　　　（９）
【００３３】
上記式（８），（９）によればｓ、ｒは理論上、無制限に小さくすることができることになるが、小さくし過ぎると、バイアホールＶＨがシルク印刷あるいはレジストで閉塞するという問題が生じるため、バイアホールＶＨが閉塞しない下限を最小径とすることが好ましい。
【００３４】
次に、具体的数値を代入してシルク印刷穴径ｓとレジスト穴径ｒを求める。
【００３５】
バイアホール径ｄ＝１．００ｍｍ、バイアホール加工誤差ｄｅ＝±０．１０ｍｍ
シルク印刷穴径の加工誤差ｓｅ＝±０．１２ｍｍ、シルク印刷のずれＥｓ＝±０．１０ｍｍ
レジスト穴径の加工誤差ｒｅ＝±０．１４ｍｍ、レジスト塗布のずれＥｒ＝±０．１２ｍｍ
とするときのシルク印刷穴径ｓとレジスト穴径ｒをそれぞれ求める。
【００３６】
上記各値を式（８）に代入すると、
ｓ＜１．００−（０．１０＋０．１２＋２×０．１０）
となり、ｓ＜０．５８が求められる。
【００３７】
一方、式（９）に代入すると、
ｒ＜１．００−（０．１０＋０．１４＋２×０．１２）
となり、ｒ＜０．５２が求められる。
【００３８】
ｓおよびｒの値は、上述したように小さくし過ぎるとバイアホールＶＨを閉塞するという問題が発生するため、本実施形態ではバイアホール径ｄ＝１．００ｍｍシルク印刷穴径ｓ＝０．５７ｍｍ
レジスト穴径ｒ＝０．５１ｍｍとした。
【００３９】
この条件でレジスト処理を行った後、シルク印刷を行うと、バイアホールＶＨ内にめっき面が露出することなく被膜を形成することができ、はんだの付着を確実に防止することができる。しかもバイアホールＶＨ内がレジストまたはシルク印刷によって埋まることもない。
【００４０】
なお、上記実施形態におけるレジストとは、プリント基板上におけるはんだ付け不要な箇所にはんだが付着するのを防止するためのものであり、レジスト処理を一回行えば、その目的は達成される。スルーホール形成後にレジスト被膜を確実にするためだけに上記レジスト処理を再度行うのは、いたずらに工程を増やし、コストアップにつながるため避けたい。一方、シルク印刷はレジスト処理を行った後に通常の工程のひとつとしてプリント基板上に施されるものであり、プリント基板に取り付ける電子部品の種類や番号などを印刷するものである。このシルク印刷工程を利用してスルーホール内にシルク印刷による被膜を形成するようにすれば、工程数が別途増えることもなくコストアップも招かない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１の本発明によれば、複数層の配線パターンがスルーホール内の配線パターンを介して接続されているスルーホールプリント基板のスルーホールにレジスト被膜を形成し、このレジスト被膜の外側にシルク印刷による第二の被膜を形成したため、スルーホールにおいてめっき面が露出する確率を大幅に小さくすることができ、スルーホール内へのはんだの付着を抑制することができる。
【００４２】
請求項２の本発明によれば、上記プリント基板において、レジスト被膜は、プリント基板の表側から処理されたレジストと、裏側から処理されたレジストが連絡することによって形成し、シルク印刷による第二の被膜は、プリント基板の表側から印刷されたシルク印刷と、裏側から印刷されたシルク印刷とが連絡することによって形成したため、スルーホールに効率良く被膜を形成することができる。
【００４３】
請求項３の本発明によれば、スルーホールの穴径をｄ、このスルーホール部にレジストを塗布する際に設定されるレジスト穴径をｒ、スルーホール部にシルク印刷を施す際に設定されるシルク印刷穴径をｓとするとき、ｒ＜ｄの条件でレジスト処理を行ない、レジスト処理された後に、スルーホール部にｓ＜ｄの条件でさらにシルク印刷を重ねて処理し、スルーホール内にレジスト被膜とシルク印刷による第二の被膜とを多層に形成したため、めっき面が露出する確率を大幅に小さくすることができ、スルーホール内へのはんだの付着を抑制することができる。
【００４４】
請求項４の本発明によれば、レジスト穴径ｒまたはシルク印刷穴径ｓを、スルーホールの加工公差、レジスト穴の形成誤差、シルク印刷穴の形成誤差に基づいて設定するため、スルーホール径に応じ、最適なレジスト処理およびシルク印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板の構成を説明するための斜視図である。
【図２】従来のプリント基板のバイアホール部分を示す縦断面図である。
【図３】従来の別のプリント基板のバイアホール部分を示す縦断面図である。
【図４】従来のプリント基板のバイアホールに現れるめっき面を示す斜視図である。
【図５】図４のめっき面に付着したはんだを示す斜視図である。
【符号の説明】
１　基板
２　表面側の配線パターン
３　裏面側の配線パターン
４　バイアホール内の配線パターン
５　レジスト
５ａ　バイアホール内のレジスト
６　シルク印刷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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