(57)【要約】【課題】  マイグレーションを防止して絶縁劣化の少ないプリント配線基板の提供。【解決手段】  基材Ｂの両面に貼り付けられた銅箔をエッチングして配線パターン４ｂ，４ｃを形成する。そして、基材Ｂと、基材Ｂを挟んで形成された一対のランド５ａ，５ｂおよび５ｃ，５ｄとを貫通するスルーホール３ａ，３ｂを形成する。続くソルダレジスト塗布工程において、ランド５ａ〜５ｄを除く基板１の表裏両面にソルダレジスト６を、ランド５ａ〜５ｄ上にスルーホール３ａ，３ｂを囲むリング状ソルダレジスト７をそれぞれ形成する。その後、スルーホール３ａ，３ｂに銀ペースト１４を充填して硬化させることにより、銀スルーホールが形成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された貫通孔に導電ペーストを充填し、前記貫通孔の開口部に設けられた一対のランド同士を前記導電ペーストで接続して成る導電性スルーホールを備えたプリント配線基板であって、
前記ランドの周縁から所定間隔をあけて前記開口部を囲むように形成されて、前記ランド上における前記導電ペーストの拡がりを制限するリング状凸部を、前記各ランド上にそれぞれ設けたことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線基板において、
前記ランドの周囲基板上には、ソルダレジストが前記ランドの周縁からランド外周方向へと間隔をあけて形成されることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
基板に形成された貫通孔に導電ペーストを充填し、前記貫通孔の開口部に設けられた一対のランド同士を前記導電ペーストで接続して成る導電性スルーホールを備えたプリント配線基板であって、
前記開口部を囲むように形成されたリング状凸部を前記各ランドの周縁上に設け、
前記ランドの周囲基板上には、ソルダレジストが前記ランドの周縁と間隔をあけて形成されることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプリント配線基板において、
前記リング状凸部を、ソルダレジストまたはシルク印刷用印字材によって形成したことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプリント配線基板において、
前記導電ペーストが銀ペーストであることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項６】
絶縁基板の両面に配線パターンを形成して成るプリント配線基板の製造方法において、
前記絶縁基板およびその両面に各々形成された一対のランドを貫通する孔を形成し、前記ランドの周縁から所定間隔をあけて前記孔を囲むように設けられたリング状凸部を前記各ランド上に形成した後に、前記孔に導電ペーストを充填して前記一対のランドを互いに接続する導電性スルーホールを形成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７】
請求項５に記載のプリント配線基板の製造方法において、
前記プリント配線基板へのソルダレジスト塗布の際に、前記リング状凸部を前記ソルダレジストで形成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８】
請求項５に記載のプリント配線基板の製造方法において、
前記プリント配線基板へのシルク印刷を行う際に、前記リング状凸部を前記シルク印刷の印字材で形成することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銀スルーホールのような導電ペーストを用いたスルーホールが形成されたプリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、両面プリント配線基板として、スルーホールに銀ペースト等の導電ペーストをスクリーン印刷法などにより充填し、表裏の導体間を接続する構造のものが知られている。そのようなプリント配線基板では、まず絶縁基板の両面に導体パターンを形成した後に、導体パターンのランド部および絶縁基板を貫通するスルーホールを形成する。そして、このスルーホール内に例えば銀ペーストを充填し、硬化させることにより銀スルーホールが形成される。銀スルーホールの銀ペースト上には保護膜としてオーバーコートが塗布される。
【０００３】
このような銀ペーストを用いたプリント配線基板において、湿気や水分の存在下で金属配線の隣り合う配線間に電位差があると、イオン化された銀がオーバーコート内部を浸透して他の銀スルーホールや配線との絶縁性を低下させる現象、すなわちマイグレーションが発生することが知られている。そのため、このようなマイグレーションを防止するために、隣り合う銀スルーホールの間のソルダレジスト上に凹凸状の絶縁層を形成し、スルーホール間におけるソルダレジスト表面上の距離を長くすることにより銀のマイグレーションを抑えるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−６０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ソルダレジストはオーバーコートと同様に樹脂部材を基材としているため、ソルダレジスト内部を通したマイグレーションも生じる。そして、上述したような凹凸をソルダレジスト表面に形成しても、内部を通したマイグレーションを防止できないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明によるプリント配線基板は、基板に形成された貫通孔に導電ペーストを充填し、貫通孔の開口部に設けられた一対のランド同士を導電ペーストで接続して成る導電性スルーホールを備える。そして、ランド周縁から所定間隔をあけて開口部を囲むリング状凸部を各ランド上に形成し、そのリング状凸部によりランド上における導電ペーストの拡がりを制限するようにしたことを特徴とする。
請求項６の発明によるプリント配線基板の製造法は、絶縁基板の両面に配線パターンを形成して成るプリント配線基板の製造方法において、まず、絶縁基板およびその両面に各々形成された一対のランドを貫通する孔を形成する。そして、ランドの周縁から所定間隔をあけて孔を囲むように設けられたリング状凸部を各ランド上に形成する。その後、孔に導電ペーストを充填して一対のランドを互いに接続する導電性スルーホールを形成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ランド上に開口部を囲むリング状凸部を形成したので、ランド上における導電ペーストの拡がりがリング状凸部によって制限され、ランドよりも外側にはみ出ることがない。そのため、導電ペーストが基板上のソルダレジストと接触することがない。また、リング状凸部とランド周縁との間に間隔が形成されているので、導電ペースト上に形成される樹脂製オーバーコートはランド上に孤立してランドと同電位に保たれる。その結果、マイグレーションの発生を防止することができ、絶縁性の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明によるプリント配線基板の断面を示す図である。なお、図１から図６までの図中寸法関係は、本発明の内容を分かりやすくするために、実際の寸法関係とは異なる寸法で記載されている。プリント配線基板１は、樹脂製基材Ｂの両面に配線パターンが形成された両面基板である。５ａ〜５ｄは配線パターンに形成されたランドであって、基板表面側のランドと裏面側のランドとは銀スルーホールを介して導通している。
【０００９】
銀スルーホールは、後述するように基材Ｂに形成されたスルーホール３ａ，３ｂに銀ペースト１４を充填して硬化させることにより形成される。スルーホール３ａ，３ｂに充填された銀ペースト１４は硬化時に収縮して中心部分に孔が形成され、銀スルーホールとなる。スルーホール３ａの場合には、銀ペーストの一部がスルーホール３ａ内で繋がっているが、このような場合も銀スルーホールと呼ばれる。
【００１０】
ランド５ａ〜５ｄの部分を除く基板表面には、ソルダレジスト６が塗布されている。ランド５ａ〜５ｄの上面には、基材Ｂに形成されたスルーホール３ａ，３ｂを囲むようにリング状ソルダレジスト７が形成されている。図２はスルーホール３ａの部分の平面図である。銀ペースト１４をスルーホール３ａに充填する際に、銀ペースト１４の一部がランド上を濡れ拡がるが、その拡張範囲はリング状ソルダレジスト７によってその内側範囲に規制されている。
【００１１】
また、銀ペースト１４の上面には、その表面を覆うように保護用のオーバーコート１５が形成されている。オーバーコート１５は樹脂部材であって、オーバーコート１５の形成範囲はリング状ソルダレジスト７によって制限されている。ランド５ａの周辺部分には、ランド５ａの金属部分が露わになったランド露出部９が形成されている。ランド５ｂ〜５ｄについてもランド５ａと同様の構成となっている。
【００１２】
次に、図３，４を参照してプリント配線基板１の製造方法について説明する。図３および図４は製造工程を順に示したものであり、図３の（ａ）から（ｃ）、次いで、図４の（ａ）から（ｃ）の順に工程が進む。なお、以下に示す製造方法では、各工程のアライメント精度が０．０２５ｍｍ以内に抑えられるように調整されており、下記の各寸法はこの製造設備における作製条件の一例である。
【００１３】
まず、図３（ａ）に示すように基材Ｂの表裏両面に配線パターン等を形成するための導体である銅箔２を、貼り合わせやメッキ等により形成し、図３（ｂ）のように表裏面の導体を電気的に接続すべきランド形成位置にスルーホール３ａ，３ｂを形成する。以下では、孔径ｄ１を０．５００ｍｍとして説明する。次に、図３（ｃ）に示すように表裏の銅箔２を所定の配線パターンにエッチングする。
【００１４】
このエッチングによって配線パターン４ｂ〜４ｅが形成されるとともに、孔径ｄ１＝０．５００ｍｍのスルーホール３ａ，３ｂを囲むようにランド径ｄ２＝１．２００ｍｍのランド５ａ〜５ｄが形成される。パターンを形成したら、図４（ａ）のように、ソルダレジスト６，７を塗布する。ソルダレジスト６は配線パターンを覆うように基板１の表裏両面に塗布される。一方、ソルダレジスト７はランド５ａ〜５ｄ上に形成され、スルーホール３ａ，３ｂを囲むようにリング形状に形成されている。なお、ソルダレジスト６は、ソルダレジスト６とランド５ａ〜５ｄとの間に隙間８が形成されるように塗布するのが好ましい。
【００１５】
図５は、図４（ａ）の工程が終了したときの、基板表面側に形成されたランド５ａ，５ｃの近傍を示す平面図である。ランド５ａ，５ｃ上に形成されたリング状ソルダレジスト７の外径ｄ３は、ソルダレジスト７の周囲に幅Ｗのランド露出部９が形成されるように、ｄ３＝１．１００ｍｍに設定される。すなわち、幅Ｗをアライメント精度である０．０２５ｍｍ以上に設定して、ランド露出部９が確実に形成されるようにする。図５に示す例では、リング状ソルダレジスト７の内径ｄ４を０．９５０ｍｍに設定した。なお、ランド５ａは配線パターン４ａに接続しており、ランド５ｃは配線パターン４ｂに接続している。
【００１６】
次に、銀ペースト１４を各スルーホール３ａ，３ｂ内に充填する。図４（ｂ）は銀ペーストの充填作業を模式的に示したものであり、スルーホール３ｂの部分を拡大して示したものである。基板１の表面には印刷用版であるスクリーン１１が配設される。スクリーン１１には、スルーホール３ｂに対向する位置に孔１２が形成されいる。スクリーン１１上からスキージ１３を用いて銀ペースト１４を塗布すると、スクリーン１１の孔１２を介して銀ペースト１４がスルーホール３ｂに充填される。スクリーン１１の孔１２は、リング状ソルダレジスト７の内径ｄ４よりも若干小さく設定され、例えば０．９００ｍｍに設定される。
【００１７】
スルーホール３ｂに充填された銀ペースト１４は、スルーホール３ｂからはみ出してランド５ｂ，５ｄ表面上に濡れ拡がる。しかし、基板１においては、ランド５ｂ，５ｄ上にスルーホール３ｂの周囲を囲むようにリング状ソルダレジスト７が形成されている。そのため、このリング状ソルダレジスト７が壁となって、銀ペースト１４がリング状ソルダレジスト７の外側にはみ出して濡れ拡がるのを防止することができる。銀ペースト１４の充填作業が終了したならば、その後、乾燥や加熱等をすることにより銀ペースト１４を硬化させる。
【００１８】
次いで、図４（ｃ）に示すように銀ペースト１４上に保護用のオーバーコート１５を形成する。このとき、オーバーコート１５が形成される領域の外径ｄ５は、オーバーコート１５がリング状ソルダレジスト７の外側にはみ出ないような寸法に設定する。ここでは、ｄ５＝１．０００ｍｍに設定する。リング状ソルダレジスト７の高さに関しても、同様にはみ出しが防止できるような高さとすれば良い。例えば０．０２５ｍｍとする。その結果、銀ペースト１４やオーバーコート１５はリング状ソルダレジスト７の外側にはみ出ることが無く、ランド５ａ〜５ｄの周辺部分にランド露出部９が確実に形成されることになる。
【００１９】
図６は、ランド５ａ〜５ｄ上にリング状ソルダレジスト７を形成しなかった場合のプリント配線基板１００を示す断面図である。リング状ソルダレジスト７が無い場合、銀ペースト１４をスルーホール３ａ，３ｂに充填した際に銀ペースト１４がランド５ａ〜５ｄ上を濡れ広がって、図６のようにランド周端部分まで拡がってしまったり、銀ペースト１４がソルダレジスト６にまではみ出してしまったりする場合がある。特に、基板裏面側では、銀ペースト１４の濡れ広がり範囲が比較的大きくなりやすい。
【００２０】
そのため、銀ペースト１４がソルダレジスト６に接触したり、銀ペースト１４を保護するオーバーコート１５の周端部分がソルダレジスト６に接触したりする。オーバーコート１５やソルダレジスト６は樹脂部材からなり、例えば、図６のランド５ｃ、５ｄの電位がランド５ａ，５ｂや配線パターン４ｂ、４ｄの電位よりも高い場合には、それらの間のソルダレジスト６およびオーバーコート１５を介した銀のマイグレーションＭが生じることになる。その結果、ランドと配線パターンとの間やランド同士の間の絶縁劣化が生じる。また、銀ペースト１４がソルダレジスト６まではみ出した場合には、配線間距離が短くなって絶縁劣化がより生じやすくなる。
【００２１】
しかしながら、図１に示すプリント配線基板１では、ランド５ａ〜５ｄ上にリング状ソルダレジスト７を形成したので、オーバーコート１５がソルダレジスト６側にはみ出ることがなく、ランド周辺のランド露出部９が確実に露出するようになる。そのため、銀ペースト１４を覆うオーバーコート１５とソルダレジスト６との間に空隙が形成され、ランド５ａ〜５ｄ上の銀ペースト１４，オーバーコート１５およびリング状ソルダレジスト７は、それらが形成されている各ランド５ａ〜５ｄと同電位となる。その結果、オーバーコート１５およびリング状ソルダレジスト７内に銀のマイグレーションが生じることがない。
【００２２】
さらに、図１に示すように、ランド５ａ〜５ｄの周囲基板上にソルダレジスト６が形成されていない隙間８を設けることにより、万一、銀ペースト１４がリング状ソルダレジスト７を乗り越えて周囲にはみ出した場合でも、銀ペースト１４と基板上のソルダレジスト６とが接触するのを防止することができる。その結果、マイグレーションによる絶縁性低下を確実に防止することができる。
【００２３】
なお、ランド５ａ〜５ｄの周囲に隙間８を形成した場合には、リング状ソルダレジスト７をランド５ａ〜５ｄの縁部分に形成してランド露出部９が形成されないような構成としても良い。この場合、オーバーコート１５やリング状ソルダレジスト７はランド５ａ〜５ｄ上に形成されて孤立しているので、図１の場合と同様にソルダレジスト６側へのマイグレーションを防止することができる。
【００２４】
また、上述した実施の形態では、ソルダレジスト６を形成する際に、同一のソルダレジスト材を用いてリング状ソルダレジスト７をランド５ａ〜５ｄ上に形成したが、シルク印刷によって形成するようにしても良い。プリント配線基板１上には実装部品の実装位置や文字がシルク印刷により印刷されるが、その際にリング状凸部をランド５ａ〜５ｄ上に印刷する。すなわち、リング状凸部をインク（印字材）によって形成する。このように、リング状凸部をソルダレジストやシルク印刷用印字材で形成することによって、ソルダレジスト塗布工程やシルク印刷工程の際に合わせてリング状凸部を形成することができる。
【００２５】
上述した実施の形態ではマイグレーションの発生しやすい銀ペーストを用いる場合を例に説明したが、導電ペーストとしては銀以外にも金、銅、カーボン等の導電性粉末をペースト状にしたものも用いられる。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるプリント配線基板の断面を示す図である。
【図２】スルーホール３ａ部分の基板を示す平面図である。
【図３】プリント配線基板１の製造方法を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は各工程を示したものである。
【図４】プリント配線基板１の製造方法を説明する図であり、（ａ）〜（ｃ）は図３に続く工程を示している。
【図５】基板表面側に形成されたランド５ａ，５ｃの近傍を示す平面図である。
【図６】リング状ソルダレジスト７を有しないプリント配線基板１００の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１００  プリント配線基板
２  銅箔
３ａ，３ｂ  スルーホール
４ａ〜４ｅ  配線パターン
５ａ〜５ｄ  ランド
６  ソルダレジスト
７  リング状ソルダレジスト
８  隙間
９  ランド露出部
１４  銀ペースト
１５  オーバーコート
Ｂ  基材
【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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【図６】
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