(57)【要約】【課題】本発明は、各種電子機器に用いられるプリント配線板において、簡略化された製造工程で優れたはんだ付け性を実現するプリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】スルーホール用導体１２を絶縁基板１１ａの貫通穴１１ｄに充填し、スルーホール用導体１２と絶縁基板１１ａに配置した導体はく１３ａを加熱・加圧接着し、スルーホール用導体１２と導体はく１３ａの界面に合金層を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、前記絶縁基板の貫通穴に充填されたスルーホール用導体と、前記スルーホール用導体に接合された導体パターンとを備え、前記スルーホール用導体と前記導体はくの界面には加熱・加圧により形成された合金層を備えることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
絶縁基板にフィルムをラミネートする工程と、前記絶縁基板とフィルムに貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴にスルーホール用導体を充填する工程と、前記フィルムを剥離する工程と、前記絶縁基板に配置された導体はくと前記スルーホール用導体とを加熱・加圧することにより前記スルーホール用導体と前記導体はくの界面に合金層を形成する工程を備えたプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオテープレコーダなどの各種電子機器に用いられるプリント配線板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオテープレコーダなどの各種電子機器は、多機能化あるいは操作の単純化の傾向から電子回路の複雑化が著しく、それら電子機器に使用されるプリント配線板は、配線収容性あるいは表面実装密度を増大させるために従来の片面プリント配線板では回路が処理できなくなり、めっきや導電性ペーストを用いて表裏導通のスルーホールを形成したプリント配線板の採用が多くなってきている。
【０００３】
以下に従来のプリント配線板とその製造方法について説明する。
【０００４】
図３は従来のスルーホールを形成したプリント配線板とその製造方法を示すものである。図３において、１はプリント配線板、１ａは絶縁基板、１ｂは銅はく、１ｃは銅めっき層、２ａはエッチングレジスト、２ｂは導体パターン、３はスルーホール、３ａは貫通穴、３ｂは導電性ペーストである。
【０００５】
以上のように構成されたプリント配線板とその製造方法について、以下その動作について説明する。
【０００６】
まず、絶縁基板１ａを構成する紙基材フェノール樹脂積層板の両面に銅はく１ｂをラミネートした両面銅張積層板にＮＣボール盤などを用いて図３（ａ）に示すように貫通穴３ａを形成する。
【０００７】
次に、図３（ｂ）に示すように絶縁基板１ａと銅はく１ｂのスルーホール用の貫通穴３ａには、先端に導電性ペーストを付着したピンやスクリーン印刷などにより導電性ペースト３ｂが充填・塗布された後、所定の温度と時間で加熱処理され、銅はく１ｂより突出した導電性ペースト３ｂが研磨など機械的な手段により除去される。
【０００８】
ついで、図３（ｃ）に示すように銅はく１ｂ表面や露出した導電性ペースト３ｂ表面に無電解めっき法や電解めっき法により銅めっき層１ｃが形成される。
【０００９】
次に、スクリーン印刷法や写真現像法などの手段により、図３（ｄ）に示すように銅めっき層１ｃ上にエッチングレジスト２ａを形成し、非エッチングレジスト２ａ形成面の露出した銅めっき層１ｃや銅はく１ｂをエッチング除去し、エッチングレジスト２ａを剥離し、図３（ｅ）に示すように絶縁基板１ａ上に導体パターン２ｂを形成し、絶縁基板１ａの表裏の導体パターン２ｂが導通接続されたプリント配線板１を得ている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記の従来の構成では、貫通穴３ａ形成後に導電性ペースト３ｂを貫通穴３ａに充填・塗布し、導電性ペースト３ｂの硬化や余剰に硬化された導電性ペースト３ｂを研磨・除去する工程や無電解めっき法や電解めっき法による銅めっき層１ｃを形成する工程など、工程が著しく煩雑になるという問題点を有していた。
【００１１】
また、導電性ペースト３ｂの充填・塗布工程において、貫通穴３ａの径によっては図３（ｆ）に示すように、導電性ペースト３ｂの充填不足や表裏における充填状態のばらつきが生じ易く、硬化・研磨後の銅めっき層１ｃがスルーホール３用の貫通穴３ａ部分で陥没状態となり、電子部品のはんだ付け実装に不具合を誘発させるという問題点をも有していた。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、簡略化された製造工程で優れたはんだ付け性を実現するプリント配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明のプリント配線板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の貫通穴に充填されたスルーホール用導体と、前記スルーホール用導体に接合された導体パターンとを備え、前記スルーホール用導体と前記導体はくの界面には加熱・加圧により形成された合金層を備えた構成である。
【００１４】
また、その製造方法は、絶縁基板にフィルムをラミネートする工程と、前記絶縁基板とフィルムに貫通穴を形成する工程と、前記貫通穴にスルーホール用導体を充填する工程と、前記フィルムを剥離する工程と、前記絶縁基板に配置された導体はくと前記スルーホール用導体とを加熱・加圧することにより前記スルーホール用導体と前記導体はくの界面に合金層を形成する工程を備えた構成である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、スルーホール用導体の充填不足や充填状態のばらつきが生じにくく、電子部品のはんだ付け実装に優れるとともに、製造工程を簡略化することができるものである。
【００１６】
また、スルーホール用導体は金属なので、製造工程中において容積が一定しており、充填不足なく容易に貫通穴の容積分を充填することができる。
【００１７】
さらに、スルーホール用導体としてはんだを用いることにより、取扱いが簡単で、導体パターンとの接合力も強めることが容易にできる。
【００１８】
そして、絶縁基板は複数の樹脂からなるシートを積層しているので、絶縁基板へ導体はくを加熱・加圧接着する際、軟化した樹脂の流動により貫通穴内でスルーホール用導体を隙間なく充填することができるプリント配線板およびその製造方法を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態におけるプリント配線板、図２は本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示すものである。図１および図２において、１１はプリント配線板、１１ａは絶縁基板、１１ｂは接着シート、１１ｃはフィルム、１１ｄは貫通穴、１２はスルーホール用導体、１３ａは銅はくより構成される導体はく、１３ｂは導体パターン、１３ｃはエッチングレジストである。
【００２１】
以上のように構成されたプリント配線板とその製造方法について、図１および図２を用いてその動作を説明する。
【００２２】
まず、紙基材にフェノール系樹脂を含浸させ、フェノール系樹脂を半硬化状態に重合させたプリプレグを所定枚数重ね合わせた後、真空熱プレス機にセット、所定の温度圧力で成型し、絶縁基板１１ａを得る。
【００２３】
ついでフェノールブチラール系樹脂から構成される接着シート１１ｂとポリエステル樹脂から構成されるフィルム１１ｃを重ね合わせた後、真空熱プレス機やラミネータにセット、所定の温度圧力でラミネートし、図２（ａ）に示すようにフィルム１１ｃおよび接着シート１１ｂ付の絶縁基板１１ａを得る。
【００２４】
次に、フィルム１１ｃおよび接着シート１１ｂ付の絶縁基板１１ａにＮＣボール盤とドリルあるいは炭酸ガスレーザー光線などの手段により図２（ｂ）に示すように所定径のスルーホール用の貫通穴１１ｄを形成する。
【００２５】
形成されたスルーホール用の貫通穴１１ｄは穴径０．３５ｍｍ、高さ０．６ｍｍであり、その内部にはスルーホール用導体１２として、融点が１８３℃以上の球状のはんだを図２（ｃ）に示すように圧入している。このとき、はんだの体積は貫通穴１１ｄの容積の１００〜１１０％になるようにしている。
【００２６】
スルーホール用導体１２の圧入の後、フィルム１１ｃを剥離、接着シート１１ｂを露出させ、絶縁基板１１ａの両面に厚さ３５μｍの銅はくより構成される導体はく１３ａを配置する。その後、真空熱プレス機により圧力約２〜４×１０4Ｐａ、温度１８０〜１９０℃、加熱・加圧保持時間６０〜１００分の条件にて加熱・加圧し、スルーホール用導体１２を軟化させながら貫通穴１１ｄ内に充填し、スルーホール用導体１２と導体はく１３ａを構成する銅はくの界面に銅・はんだの合金層を形成して、図２（ｄ）に示すような平滑な平面を持つ銅張絶縁基板を得る。
【００２７】
次に、銅張絶縁基板の導体はく１３ａ表面に図２（ｅ）に示すようにスクリーン印刷法や写真現像法などを用いてエッチングレジスト１３ｃを形成した後、塩化第２銅などの溶液によりエッチングレジスト１３ｃの非形成面の露出した銅はくより構成される導体はく１３ａをエッチング除去する。
【００２８】
エッチングレジスト１３ｃを剥離して、図１あるいは図２（ｆ）に示すようにはんだ付け不要部分の導体パターン１３ｂや絶縁基板１１ａ上にソルダレジストが形成されたプリント配線板１１を得、電子部品のはんだ付け実装工程へ搬送する。
【００２９】
はんだ付け実装工程に搬送されたプリント配線板１１は、所定位置にクリームはんだが印刷・塗布された後、電子部品が装着される。
【００３０】
次に、電子部品が装着されたプリント配線板１１は、雰囲気温度２１０〜２３０℃で加熱され、クリームはんだが溶融して冷却後の固化により電子部品とプリント配線板１１の導体パターン１３ｂは、はんだ接合される。
【００３１】
この電子部品とプリント配線板１１とのはんだ接合の際、スルーホール用導体１２を構成し、貫通穴１１ｄを充填しているはんだは、約１５０〜１６５℃に温度上昇するが、その融点を越えることがなく、安定したはんだ付けと導体パターンとスルーホール用導体１２の接合状態を保持することができる。
【００３２】
以上のように本実施の形態によれば、スルーホール用導体を絶縁基板に貫通するように圧入し、絶縁基板の両面に導体はくを加熱・加圧接着した後、所定のパターンに形成することにより、導電性ペーストの塗布〜研磨工程および銅めっき工程の省略が可能となり、スルーホール用の貫通穴１１ｄ部分での導体パターンの陥没状態を解消することができる。
【００３３】
なお、実施の形態において絶縁基板１１ａは紙基材にフェノール系樹脂を含浸させ、所定枚数重ね合わせ、積層したものとしたが、絶縁基板１１ａはガラス繊維布やアラミド繊維にエポキシ樹脂を含浸させ、積層したものとしてもよい。また、接着シート１１ｂはフェノールブチラール系樹脂から構成されるものとしたが、接着シート１１ｂはエポキシ系のものとしてもよく、絶縁基板１１ａとしてガラス繊維布やアラミド繊維にエポキシ樹脂を含浸させたものを用いた場合には接着シート１１ｂは不要となる。さらに導体はく１３ａは３５μｍの厚さのものを用いたが、９〜７０μｍの厚さのものを用いてもよい。
【００３４】
また、スルーホール用導体１２として用いたはんだは球状としたが、棒状、筒状のものでもよい。
【００３５】
また、スルーホール用導体１２は金属なので、製造工程中において容積が一定しており、充填不足なく容易に貫通穴の容積分を充填することができる。
【００３６】
さらに、スルーホール用導体１２としてはんだを用いることにより、取扱いが簡単で、導体パターン１３ｂとの接合力も強めることが容易にできる。
【００３７】
そして、絶縁基板１１ａは複数の樹脂からなるシートを積層しているので、絶縁基板へ導体はく１３ａを加熱・加圧接着する際、軟化した樹脂の流動により貫通穴内でスルーホール用導体１２を隙間なく充填することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、導電性ペーストの塗布〜研磨工程および銅めっき工程の省略が可能となり、また、導体はくの絶縁基板への加熱・加圧接着においてスルーホール用導体は貫通穴内で潰れながら充填され、絶縁基板を構成する軟化した樹脂の流動により貫通穴とスルーホール用導体は隙間なく充填状態を維持することが可能となり、かつ貫通穴部分の導体はくは平滑状態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の断面図
【図２】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図３】従来のプリント配線板とその製造方法を示す断面図
【符号の説明】
【００４０】
１１  プリント配線板
１１ａ  絶縁基板
１１ｂ  接着シート
１１ｃ  フィルム
１１ｄ  貫通穴
１２  スルーホール用導体
１３ａ  導体はく
１３ｂ  導体パターン
１３ｃ  エッチングレジスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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