(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホール内に樹脂を充填して硬化させることでそのスルーホールを穴埋めしたプリント配線基板を製造する方法であって、前記樹脂は光を照射して硬化する光硬化性を有するものであり、その樹脂の硬化用の光は前記プリント配線基板の一方の面側からその照度が徐々に高まるように照射することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項２】
スルーホール内に樹脂を充填して硬化させることでそのスルーホールを穴埋めしたプリント配線基板を製造する方法であって、前記樹脂は光を照射して硬化する光硬化性を有するものであり、その樹脂の硬化用の光は前記プリント配線基板の一方の面側からその照度が徐々に高まるように照射されるようにし、その後、硬化した樹脂表面を研磨することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記硬化用の光は、前記プリント配線基板の一方の面側からその照度が徐々に高まるように照射した後、前記プリント配線基板の他方の面側からも照射することを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記硬化用の光は、前記プリント配線基板の一方の面側からその照度が徐々に高まるように照射した後、前記プリント配線基板の他方の面側からも照射することを特徴とする請求項２に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂は加熱によって重合する熱硬化性を併せて有しており、前記研磨の工程前に前記プリント配線基板を加熱して硬化させることを特徴とする請求項２又は４に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項６】
スルーホール内に充填した樹脂を硬化させてなるプリント配線基板を製造する製造装置であって、
前記プリント基板のスルーホール内に光硬化性の樹脂を充填する樹脂充填装置と、前記スルーホールに充填した樹脂に光を照射する露光光源装置とを備え、その露光光源装置は、前記光硬化性の樹脂に対し前記スルーホールの一方の開口部側から光を照射し、かつ、その光の照度を徐々に高めることで、前記樹脂を前記スルーホール内において前記一方の開口部側から順に硬化させるものであることを特徴とするプリント配線基板の製造装置。
【請求項７】
前記樹脂充填装置は、光照射によって硬化する光硬化性と加熱によって硬化する熱硬化性とを併せて有する樹脂をスルーホール内に充填するようになっていると共に、光照射後の樹脂を加熱する加熱装置を備えることを特徴とする請求項６に記載のプリント配線基板の製造装置。
【請求項８】
前記プリント配線基板を前記露光光源装置内で搬送する搬送装置を備え、前記露光光源装置には前記搬送装置によって搬送される方向に沿って複数のゾーンが形成されると共に、搬送方向の下流側のゾーンにおけるほど前記プリント配線基板の光の照度が高くなるようにしてあることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のプリント配線基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スルーホール内に穴埋めされた樹脂中に気泡を含まないプリント配線基板の製造方法およびその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線基板のスルーホールを穴埋めするための技術としては、例えば、スルーホールを形成したプリント配線基板に、例えば光硬化性の樹脂をスクリーン印刷等によって塗布してその樹脂をスルーホール内に充填し、その後光を照射して樹脂を硬化させる技術が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようにスクリーン印刷によってスルーホール内に樹脂を穴埋めすると、その印刷の際に樹脂内に空気が巻き込まれるため、これが微小な気泡となって樹脂内に混入することがある。このような樹脂内の気泡は樹脂が硬化してもそのまま残留するため、ボイドを生成させ、後工程の加熱の段階でボイド破裂を招く場合がある。また、ボイドの一部が外部表面に露出した場合、水洗水、酸洗用酸、デスミア液、メッキ液、フラックス、或いは半田ボール等の後工程における種々の液体貯留が発生して基板が汚染されるため、ショートや断線不良等を招くという問題を生ずる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、スルーホール内に穴埋めされた樹脂中に気泡を含まず、均質で電気的特性に優れるプリント配線基板の製造方法およびその製造装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、スルーホール内に樹脂を充填して硬化させることでそのスルーホールを穴埋めしたプリント配線基板を製造する方法であって、前記樹脂は光を照射して硬化する光硬化性を有するものであり、その樹脂の硬化用の光は前記プリント配線基板の一方の面側からその照度が徐々に高まるように照射されるようにしたところに特徴を有する。
また、請求項２の発明は、請求項１の工程を実行した後に、硬化した樹脂表面を研磨するところに特徴を有する。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法において、前記硬化用の光は、プリント配線基板の一方の面側からその照度が徐々に高まるように照射した後、前記プリント配線基板の他方の面側からも照射するところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項２に記載のプリント配線基板の製造方法において、前記硬化用の光は、プリント配線基板の一方の面側からその照度が徐々に高まるように照射した後、前記プリント配線基板の他方の面側からも照射するところに特徴を有する。
【０００７】
さらに、請求項５の発明は、請求項２または請求項４に記載のプリント配線基板の製造方法であって、前記樹脂は加熱によって重合する熱硬化性を併せて有しており、前記研磨の工程前に前記プリント配線基板を加熱して硬化させるところに特徴を有する。
【０００８】
請求項６の発明は、スルーホール内に充填した樹脂を硬化させてなるプリント配線基板を製造する製造装置であって、前記プリント基板のスルーホール内に光硬化性の樹脂を充填する樹脂充填装置と、前記スルーホールに充填した樹脂に光を照射する露光光源装置とを備え、その露光光源装置は、前記光硬化性の樹脂に対し前記スルーホールの一方の開口部側から光を照射し、かつ、その光の照度を徐々に高めることで、前記樹脂を前記スルーホール内において前記一方の開口部側から順に硬化させるものであるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項７の発明は、請求項６に記載のプリント配線基板の製造装置であって、前記樹脂充填装置は、光照射によって硬化する光硬化性と加熱によって硬化する熱硬化性とを併せて有する樹脂をスルーホール内に充填するようになっていると共に、光照射後の樹脂を加熱する加熱装置を備えるところに特徴を有する。
【００１０】
請求項８の発明は、請求項６または請求項７に記載のプリント配線基板の製造装置であって、前記プリント配線基板を前記露光光源装置内で搬送する搬送装置を備え、前記露光光源装置には前記搬送装置によって搬送される方向に沿って複数のゾーンが形成されると共に、搬送方向の下流側のゾーンにおけるほど前記プリント配線基板の光の照度が高くなるようにしてあるところに特徴を有する。
【００１１】
【発明の作用および効果】
上記請求項１の発明によれば、プリント配線基板のスルーホール内に充填された光硬化性を有する樹脂は、その樹脂の硬化用の光がプリント配線基板の一方の面側から照射されるから、その光が照射されるプリント配線基板の一方の面側から硬化が開始される。この場合、照射開始時の光の照度が弱い時に、まず樹脂の表面付近だけが膜状に薄く硬化され、その後光の照度が徐々に高まるのにしたがって、プリント配線基板の他方の面側に向かって徐々に樹脂の硬化領域が広がる。この時、未硬化の樹脂中に含まれる気泡は、硬化してゆく樹脂に押されて未硬化樹脂中を光源とは反対側に移動し、その一部は他方の面の表面から外部へ放出される。樹脂全体が硬化した状態では、樹脂のうち光源とは反対側の部分に気泡が集中することになるから、その部分だけを除去すれば気泡が少ない硬化樹脂が得られる。
【００１２】
このように、請求項１の発明によれば、スルーホール内に穴埋めされた樹脂中に気泡が含まれたとしても、樹脂を硬化させる過程で表面近くに集中させることができるから、その部分だけを除去することによって均質で優れた電気的特性のプリント配線板を得ることができる。
【００１３】
上記請求項２の発明によれば、気泡が集中した部分を研磨して除去するから、気泡がない硬化樹脂が得られるだけでなく、樹脂の表面が平滑になる。
【００１４】
請求項３又は請求項４の発明によれば、研磨を行う前にプリント配線基板の両面から樹脂の硬化用の光が照射されるから、スルーホール内の樹脂の重合度が高まって樹脂の硬度が増す。よって、生産性を高めることができる上に、その後の研磨をむらなく行うことができ、プリント配線基板の表面をより平滑にすることができる。
【００１５】
また、請求項５の発明のように、上記光硬化性を有する樹脂は、加熱によって重合する熱硬化性を併せて有していてもよい。この場合、光硬化後に加熱硬化させれば、光硬化によって形成された網目構造中に取り込まれている熱硬化性の樹脂成分が完全硬化することになり、より高性能の硬化樹脂が得られる。
【００１６】
また、上述したプリント配線基板の製造方法を実現する装置において、プリント配線基板の光の照度を徐々に高める方法のひとつとしては、露光光源装置にプリント配線基板の搬送方向に沿って複数のゾーンを形成しておくと共に、その搬送方向の下流側のゾーンにおけるほどプリント配線基板の光の照度が高くなるようにしておき、この露光光源装置内にプリント配線基板を搬送させる方法がある（請求項８の発明）。この場合、ゾーンによってプリント配線基板の光の照度を高めるには、光源用のランプへの入力電力を大きくしたり、ランプの数を増やしたり、ランプとプリント配線基板との距離を短くしたりする構成等がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１ないし図３を参照して説明する。
図１は本実施形態のプリント配線基板の露光光源装置および搬送装置の概略図、図２はその一部拡大平面図である。プリント配線基板１０は、図示しない一般のスクリーン印刷機（本発明の樹脂充填装置に相当）によってスルーホール１１内を光硬化及び熱硬化可能な樹脂１２にて穴埋めされた後、この露光光源装置２０内を搬送装置３０によって搬送される。
【００１８】
露光光源装置２０は、隔壁２１によって仕切られたそれぞれ隣接する４つのゾーン２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄが設けられており、それぞれのゾーン２２には、後述する搬送装置３０によって搬送されるプリント配線基板１０に露光用の光を上方から照射できるように、紫外線ランプからなる露光光源２３が配置されている。この露光光源２３は、プリント配線基板１０の搬送方向の上流側（図１中左側）における第１のゾーン２２Ａでは１個配置されており、下流側（図１中右側）になるにしたがって１個ずつ増加して、第４のゾーン２２Ｄでは４個配置されている。これにより、各ゾーン２２内を搬送されるプリント配線基板１０上の光の照度が、下流側ほど高くなるようにされている。また、第４のゾーン２２Ｄにおいては、搬送装置３０の下方にも上方と同じく４個の露光光源２３が配置されており、プリント配線基板１０の表裏両面から照射可能な構成となっている。
【００１９】
さらに、第４のゾーン２２Ｄには図示しない加熱装置が備えられており、これにて第４のゾーン２２Ｄ内の雰囲気温度を他のゾーン２２Ａ〜２２Ｃ内よりも高い例えば６０℃〜１００℃の一定温度範囲内に維持するようになっている。
【００２０】
一方、搬送装置３０は、図示しないモータによって一定の速度で回転される一対の搬送ローラ３１，３１に、２本のベルトコンベア３２，３２が互いに一定の距離を介して架けられたものであり、これらベルトコンベア３２，３２上に載置されるプリント配線基板１０が、その搬送方向に沿って形成された露光光源装置２０の４つのゾーン２２Ａ〜２２Ｄ内を順に通過できるようになっている。
【００２１】
次に、本実施形態におけるプリント配線基板１０のスルーホール１１の穴埋め方法について図３を参照して説明する。
まず、スルーホール１１が形成されたプリント配線基板１０に、例えば無溶剤エポキシ系の熱硬化型樹脂を含む紫外線硬化型樹脂１２を、図示しないスクリーン印刷機によって塗布して、スルーホール１１を樹脂１２にて穴埋めする（図３Ａ参照）。この時、スルーホール１１内に充填された樹脂１２には、同図に示すように微小な気泡１３が含まれてしまうことが多い。
【００２２】
次に、このプリント配線基板１０を上述した搬送装置３０のベルトコンベア３２，３２上に架け渡すように載置し、露光光源装置２０内に搬送する。プリント配線基板１０は、まず第１のゾーン２２Ａ内に搬送されるが、この第１のゾーン２２Ａ内におけるプリント配線基板１０上の光の照度は弱いため、スルーホール１１内の樹脂１２の表面付近だけが膜状に薄く硬化される（図３Ｂ参照）。
【００２３】
次に、プリント配線基板１０が第２のゾーン２２Ｂ内に搬送されると、プリント配線基板１０上の光の照度が少し高くなるため、スルーホール１１内の樹脂１２はその硬化部位が表面付近からスルーホール１１の奥方に少し広がる（図３Ｃ参照）。この時、硬化される樹脂１２内に含まれる気泡１３は、樹脂１２の硬化がゆっくりと進むことから、硬化される樹脂１２によってスルーホール１１の奥方へ徐々に押し進められる。このため、硬化部位には、気泡１３は残らない。
【００２４】
さらにプリント配線基板１０が第３のゾーン２２Ｃ内に搬送されると、さらにプリント配線基板１０上の光の照度が高まるから、スルーホール１１内の樹脂１２の硬化部位がさらに奥方に広がる。樹脂１２内の気泡１３は、上記と同様に、樹脂１２の硬化にともなってさらに奥方へ押し進められ、その結果、プリント配線基板１０の反対側の面の樹脂１２の表面付近に集められて、その一部が外部へ放出される（図３Ｄ参照）。
【００２５】
この後、プリント配線基板１０は第４のゾーン２２Ｄ内に搬送されて表裏両面から照射されるとともに加熱されて、樹脂１２が完全に硬化される（図３Ｅ参照）。最後に、露光光源装置２０から取り出されたプリント配線基板１０の表面を例えばバフ研磨機によって研磨して平坦化すれば、スルーホール１１の穴埋め作業が終了する（図３Ｆ参照）。
【００２６】
このように本実施形態によれば、プリント配線板基板１０のスルーホール１１内に充填された樹脂１２に対し、その樹脂１２の硬化用の光を、プリント配線基板１０の一方の面側から、弱い照度から徐々に照度を高めつつ照射する構成である。従って、樹脂１２中に含まれてしまった気泡１３を反対の面の樹脂１２の表面付近に集めることができ、その一部を外部へ放出して、硬化前に予め除去することができる。また、樹脂１２の表面付近に残存した気泡１３は、樹脂１２の硬化後にその表面を研磨することで、取り除くことができる。この結果、気泡１３が含まれない部分だけがスルーホール１１内に残され、均質で優れた電気的特性のプリント配線板１０を得ることができる。
【００２７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２８】
（１）上記実施形態では、プリント配線基板１０を大気中で照射する構成としたが、これに限らず、プリント配線基板を液体中に浸漬した状態で光を照射する構成としてもよい。この場合、液体のヒートシンク作用により、樹脂の温度上昇を抑制することが可能である。また、紫外光感度の高い樹脂を使用する場合には、上記第１のゾーン２１のような微弱光にて薄い硬化膜を形成した後、例えば−１０℃〜０℃程度の低温度の液体中にて照射を行う構成としてもよい。
【００２９】
（２）上記実施形態では、スルーホール１１を樹脂１２にて穴埋めしたプリント配線基板１０を露光光源装置２０の照度の異なるゾーン２２内を搬送させる構成としたが、これに限らず、単一の光源にて徐々に照度を高めて樹脂を硬化させる構成としてもよい。
【００３０】
（３）上記実施形態では、プリント配線基板１０を２本のベルトコンベア３２，３２上に架け渡すように載置して搬送させる構成としたが、これに限らず、立てた状態で搬送させる構成としてもよく、要は、スルーホール１１の両側の開口部が開放された状態で光が照射される構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の露光光源装置および搬送装置の概略図
【図２】同じく露光光源装置および搬送装置の一部拡大平面図
【図３】同じくプリント配線基板のスルーホール内の樹脂の硬化過程を示す一部拡大断面図
【符号の説明】
１０…プリント配線基板
１１…スルーホール
１２…樹脂
１３…気泡
２０…露光光源装置
２２…ゾーン
３０…搬送装置
【図１】
0004648597.tif 000002
【図２】
0004648597.tif 000003
【図３】
0004648597.tif 000004