(57)【要約】【課題】この発明の主たる目的は、プリント配線板に貫通孔を形成した場合に、バリを生じず、特別な治具を必要とせず、半田付け不良を生じない貫通孔形成方法を提供することである。【解決手段】本発明は、絶縁基板の少なくとも一面に金属箔を積層してなるプリント配線板に貫通孔を形成する形成方法において、延性の異なる層から形成される積層体を、前記金属箔に載置し、プリント配線板に貫通孔を形成することを特徴とする、プリント配線板の貫通孔形成方法であり、バリを生じず、特別な治具をも必要とせず、半田付け不良を生じない貫通孔形成方法を提供することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の少なくとも一面に金属箔を積層してなるプリント配線板に貫通孔を形成する形成方法において、延性の異なる層が形成された積層体を、前記金属箔に載置し、プリント配線板に貫通孔を形成することを特徴とする、プリント配線板の貫通孔形成方法。
【請求項２】
前記積層体の金属箔と接する層の延性が、金属箔と接しない層より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の貫通孔形成方法。
【請求項３】
前記積層体の金属箔と接する層が、熱可塑性樹脂層であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のプリント配線板の貫通孔形成方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂層はポリエチレン樹脂層であることを特徴とする、請求項１乃至３に記載のプリント配線板の貫通孔形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント配線板の貫通孔形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板における貫通孔を形成する方法としては、打抜きピンやドリル等を使用して穿孔するが、これらを用いて、部品挿入孔やバイアホール等の貫通孔を設けるとき、プリント配線板に積層された銅箔の返り（以下「バリ」という。）が発生する。かかるバリが発生すると、その後の工程における半田付けに影響し、いわゆる、天ぷら不良やクラック等を生じ、プリント配線板は正常に作動せず、支障をきたすこととなる。
【０００３】
たとえば、打抜きピン２０でパンチングにより貫通孔を穿孔する際、打抜きピン２０が高速で基板樹脂１０を擦過することにより、図１に示すように、基板樹脂１０表面が溶融し、打抜きピン２０表面に付着する。この打抜きピン２０が引き抜かれる際、打抜きピン２０の表面に付着した基板樹脂１０が導電性金属箔３０に引っかかり、図２に示すようにバリ４０を生ずるとともに、図３に示されるように、次のプリント配線板を穿孔する際に、打抜きピン２０に付着残留する基板樹脂１０が、導電性金属箔３０に掻き取られ、導電性金属箔３０の表面に存在することになる。
バリ４０が生じたり、導電性金属箔３０表面が溶融した基板樹脂１０で被覆されると、半田付けの障害となり、半田付け不良を起こすこととなる。
【０００４】
このような、バリ４０の発生を防ぐ方法として、貫通孔を形成するとともに、該貫通孔の開口端縁となる部位に環状凹部を一連に形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１８１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法によると、貫通孔の形成に際し、貫通孔穿孔後に環状凹部を形成するための工程を必要とし、また、一工程で環状凹部を一連に形成するためには、特別な治具を要するという問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、プリント配線板に貫通孔を形成した場合に、バリを生じず、特別な治具を必要とせず、半田付け不良を生じない貫通孔形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、絶縁基板の少なくとも一面に金属箔を積層してなるプリント配線板に貫通孔を形成する形成方法において、延性の異なる層が形成された積層体を、前記金属箔に載置し、プリント配線板に貫通孔を形成することを特徴とする、プリント配線板の貫通孔形成方法である。
請求項２に記載の発明は、前記積層体の金属箔と接する層の延性が、金属箔と接しない層より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の貫通孔形成方法である。
請求項３に記載の発明は、前記積層体の金属箔と接する層が、熱可塑性樹脂層であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のプリント配線板の貫通孔形成方法である。
請求項４に記載の発明は、前記熱可塑性樹脂層はポリエチレン樹脂層であることを特徴とする、請求項１乃至３に記載のプリント配線板の貫通孔形成方法である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、バリを生じず、特別な治具をも必要とせず、半田付け不良を生じない貫通孔形成方法を提供することができる。
【００１０】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明は、半田付け不良をなくすという目的を、プリント配線板の一面に積層された金属箔に、延性の異なる層から形成される積層体を載置し、打抜きピンでパンチングすることにより実現した。
【００１２】
プリント配線板用の絶縁基板は、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂などの熱硬化性樹脂を紙、合成繊維布、ガラス布およびガラス不織布などの基材に塗布含浸・乾燥させたもの（プリプレグ）を積み重ね、必要に応じて、その最外表面に金属箔を片面あるいは両面に積層して、プレスで加工・加熱してつくられる。
【００１３】
金属箔には、金、銀、銅、アルミニウム、白金等を箔としたものが用いられるが、主としては、銅箔（通常１８μｍないし３５μｍ）が用いられる。
銅張積層板はプリント配線板用基材として最も多く使用されており、特に、紙基材フェノール樹脂系、ガラス基材エポキシ樹脂系が良く用いられる。
【００１４】
プリント配線板用の絶縁基板の表面の金属箔に載置される積層体は、少なくとも二層からなり、金属箔に接する層は、他の層より延性が大きい。
ここで、延性とは、弾性の限界を超えた力によっても物体が破壊されずに引き伸ばされる性質をいい、伸び率等が延性の大きさの指標となる。
金属箔に接する層は、他の層より延性が大きい層であり、他の層は延性が大きい層の上(金属箔とは反対側)に積層されていることから、打抜きピンが他の層を突っ切って貫通孔を穿孔するに際し、延性が大きい層は、金属箔を被覆しつつ、貫通孔内面へとずれ込むこととなり、打抜きピンが引き抜かれるときのバリを抑えることとなる。
【００１５】
該積層体としては、たとえば、前記金属箔と接する層が合成樹脂シートであり、他の層として紙を積層したものが該当するがこれに限定されるものではない。
該積層体は、二層以上の層構造を形成していればよいが、積層体全体としての厚さは１５０μｍ以下が好ましい。１５０μｍ以上の厚さであれば、打抜きピンが穿孔する際の抵抗が大きくなりすぎ、パンチング不良を生ずることもあるからである。
【００１６】
延性の大きい層としては、金属層や合成樹脂層が該当する。延性、導電性の点では、金属層が望ましいが、コスト等を考慮すると、合成樹脂層が好ましい。
かかる合成樹脂層を形成する樹脂としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂があるが、伸び率の点から、熱可塑性樹脂が好ましい。
【００１７】
熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル重合体）樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッソ樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂等があるが、ポリエチレン樹脂がスベリ性のよいことから好ましい。
なお、これら樹脂の伸び率を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
合成樹脂層の厚さとしては、５〜１００μｍ、より好ましくは３０μｍ以下であり、１５μｍ以上である。
５μｍ以下では、開口部金属箔のバリを生じ、１００μｍ以上では、打抜きピンによるパンチングの際に、絶縁基板と合成樹脂層の接触部分で、抑え圧力の低下から膨れが生じ（図４）、積層体である絶縁基板内の層で、層間剥離が発生する。
【００２０】
他の層として用いられるものは、たとえば、紙、合成樹脂シート等が用いられるが、耐熱性と打抜きピンに付着する基板樹脂の清掃性の点から、紙が好ましい。
紙にあっては、切断される際の伸びは少なく、剛性（腰の強さ）を有しているからである。
しかし、合成樹脂シートであっても、紙のごとき性質を有しているものであればよい。
紙としては、上質紙、中質紙、上更紙、更紙、アート紙、コート紙、マシンコーテッド紙、模造紙、グラビア紙、クラフト紙、ハトロン紙、グラシン紙等が用いられるが、紙の剛性とコストの点からクラフト紙が好ましい。
【００２１】
プリント配線板の貫通孔を形成する穿孔方法としては、切削加工法、塑性加工法、特殊加工法があり、金属箔が載置されている部分が穿孔される。
切削加工法は、ボール盤等の穴加工機械を使用し、穴の部分を削るもので、ドリル等が使用される。
塑性加工法は、プレス機械により、打抜きピンとダイ（下型）を用いて穴を打抜き、貫通孔を形成するものである。
特殊加工法には、レーザ加工等がある。
【００２２】
これらの加工法のうち、塑性加工法は、効率的に貫通孔を穿孔できることから、本発明における穿孔方法としては好ましい。
【００２３】
塑性加工において、打抜きピンにより、プリント配線板の穿孔を繰り返すことは、打抜きピンと絶縁性基板との摩擦により、摩擦熱が打抜きピンに蓄積されるが、本発明に用いられる積層体の一部の構成が、熱可塑性樹脂であり、打抜きピンの温度上昇により、該樹脂は伸び易くなることから、金属箔を含めて絶縁基板を被覆するようになり、基板樹脂の打抜きピンへの溶融付着は殆どなくなるゆえに、引き抜き時のバリを押さえ、金属箔に基板樹脂の付着を起こさない。
【実施例】
【００２４】
図５は、この発明にかかるプリント配線板の貫通孔形成方法の一つの実施形態を示す図解図である。以下、図５に従い説明する。
【００２５】
ダイ（下型）１５０にプリント配線板２００が載置され、その銅箔３０に接して積層体１１０が載置されている。
積層体１１０は延性の大きいポリエチレン樹脂１１４とクラフト紙１１２とから構成されており、ポリエチレン樹脂１１４が銅箔３０と接している。
そして、上方から打抜きピン２０が、貫通孔を穿孔するために下降してきており、積層体１１０に接した状態を示しているのが、図５（ａ）である。
【００２６】
図５（ｂ）は、（ａ）からわずかの時間が経過した状態を示しており、積層体中のポリエチレン１１４は、弾性体でもあることから、クッション的に働き、クラフト紙１１２は変形し、ポリエチレン樹脂１１４は圧縮されている。
【００２７】
図５（ｃ）は、さらに時間が経過した後の状況であり、クラフト紙１１２は突っ切りされた状態であるが、ポリエチレン樹脂１１４はその延性により伸び、また、銅箔３０も伸びつつある状態を示している。
時間の経過とともに、ポリエチレン樹脂１１４は伸びつつ、銅箔３０を包みこむように貫通孔内面にずれこんでいく。
【００２８】
クラフト紙１１２が突っ切りされた状態にあるときに、打抜きピン２０が基板樹脂等を打抜いた後、打抜きぴん２０を引き抜く際に、打抜きピンが上方に移動する途中、当該クラフト紙１１２と接触することから、クラフト紙１１２がスケージの如く作用し、打抜きピン２０に付着した基板樹脂１０の溶融物は、クラフト紙１１２によるスケージングにより除去される。仮に、除去が不十分であっても、次に、打抜きピン２０は積層体１１０を突き切ってから、銅箔３０を突き破ることになるため、打抜きピン２０に付着した基板樹脂１０の溶融物は、クラフト紙１１２によるスケージングにより除去されることになり、銅箔３０に付着することはなく、半田付け不良を生じない。
【００２９】
図５（ｄ）は、積層体１１０及び銅箔３０が突き破られ、基板樹脂１０とともに下方に送りこまれている状態を示している。
ポリエチレン樹脂１１４は銅箔３０とともに絶縁基板１０の一部を被覆している。
しかし、積層体１１０がプリント配線板２００から剥がされることにより、ポリエチレン樹脂１１４（及びクラフト紙１１２）は銅箔から剥れ、半田付けの障害とはならない。
【００３０】
図６は、従来法におけるプリント配線板２００の貫通孔部分の顕微鏡写真である。図に認められるように、銅箔３０が上方にめくれ、バリとなっていることが示されている。
一方、図７は、本発明による方法であり、銅箔３０が貫通孔内部に湾曲し、貫通孔の一部を覆っていることが、図７より認められる。
【００３１】
図６のような貫通孔（銅箔）状態のときに、電子部品の足（リード端子）が貫通孔に差し込まれた状態で、半田付けが行われると、銅箔３０とリード端子とが電気的に接続されるためには、貫通孔周辺の銅箔３０上にも半田付けが行われなければならず、これを完全に行おうとすると半田付けに時間がかかることになる。しかし、半田付け効率をあげるために、短時間での半田付けを行うこととすれば、銅箔３０の表面に半田を接着させることができにくく、半田付け不良（電気的接続不良）をおこすこととなる。
一方、図７のような貫通孔（銅箔）状態であれば、電子部品の足（リード端子）が貫通孔に差し込まれた状態であっても、貫通孔内に溶融した半田が流れこむことから、貫通孔を被覆した銅箔３０との接着は確実となり、操作が容易で、かつ、確実にリード端子と銅箔との電気的接続をなしうることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明は、プリント配線板の製造に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来法における貫通孔の形成を示す図解図である。
【図２】従来法におけるバリの発生状況を示す図解図である。
【図３】従来法における樹脂被覆が生じる状況示す図解図である。
【図４】この発明における合成樹脂層が厚い場合の状況を示す図解図である。
【図５】この発明によるプリント配線板の貫通孔形成方法の実施形態を示す図解図である。
【図６】従来法におけるプリント配線板の貫通孔の顕微鏡写真である。
【図７】この発明によるプリント配線板の貫通孔の顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００３４】
１０      基板樹脂
２０      打抜きピン
３０      銅箔
４０      バリ
５０      付着樹脂
１１０      積層体
１１２      クラフト紙
１１４      ポリエチレン樹脂
１５０      ダイ（下型）
２００      プリント配線板
【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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【図７】
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