(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に導体層を有するプリント配線基板において、基板表面から導体層に達する第１孔と、第１孔と同芯で第１孔に連通し導体層から基板裏面に貫通する第２孔とからなる連通孔と、連通孔の内壁に導体層を積層して形成されたスルーホールとを備え、第１孔は内径が第２孔より大きく設定され、スルーホールの第１孔に対応する部分の内径が第２孔に対応する部分の内径にほぼ等しいことを特徴とするプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、プリント配線基板のスルーホール加工方法に関し、とくに、プレスフィットピンを有する電子部品を実装するためのプリント配線基板のスルーホール加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のプリント配線基板にスルーホールを加工する場合には、プリント配線板にドリルを用いて貫通孔を形成した後、メッキ加工によって貫通孔の内壁に導体層を形成するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法によってスルーホールを加工すると、スルーホールの開口部のメッキ層が厚くなり開口部の穴径が内部の穴径に比べて小さくなる。従って、従来の方法で加工したスルーホールにプレスフィットピンを挿入すると、ピンとスルーホールの内部メッキ層との接触圧が弱くなり、ピンとメッキ層との間に信頼性の高い電気的および機械的な接続を得ることが難しいという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、スルーホールの開口部と内部の径をほぼ均一にし、プレスフィットピンとスルーホールの内壁メッキ層との間の接続性を向上させることが可能なスルーホール加工方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、内部に導体層を有するプリント配線基板において、基板表面から導体層に達する第１孔と、第１孔と同芯で第１孔に連通し導体層から基板裏面に貫通する第２孔とからなる連通孔と、連通孔の内壁に導体層を積層して形成されたスルーホールとを備え、第１孔は内径が第２孔より大きく設定され、スルーホールの第１孔に対応する部分の内径が第２孔に対応する部分の内径にほぼ等しいことを特徴とするプリント配線基板を提供するものである。
【０００６】
この発明における多層配線基板とは、配線用導体層と絶縁層からなる２〜６層程度の積層基板であり、プレスフィットピンを有する部品を実装するためのスルーホールを備える。
【０００７】
ここでいうプレスフィットピンとは、０．５〜１．０mm程度の直径を有し、半径方向に弾性を有するピンであり、スルーホールに圧入したときに、その弾性によりピンとスルーホールの内壁導体層との接続や基板の内部導体層との電気的な接続を確保すると共に、ピンをスルーホールに機械的に固定するようになっている。
【０００８】
第１および第２ドリルには、超硬ドリルを使用し、基板への穴加工時には、ＮＣボール盤に装備されているスピンドルに装着し、通常２５０００〜８００００ｒｐｍの速度で回転させる。
【０００９】
第１ドリルで多層配線板に貫通穴を形成する工程と、第２ドリルで基板表面から所定深さに至る孔を形成する工程とは、いずれが先に行われてもよい。
第２ドリルで加工する孔の基板表面からの深さは、基板厚さのほぼ２分の１程度であればよいが、基板の内部導体層の位置、基板厚さ、プレスフィットピンのサイズおよびドリル先端角度などにより決定される。
【００１０】
また、第１および第２ドリルのサイズも、スルーホールの内壁のメッキ厚さやプレスフィットピンサイズを考慮して決定される。
次に、第１および第２ドリルで形成した孔に形成される内壁導体層の材料としては、銀−パラジウムや銅を使用することができる。
【００１１】
また、その孔の内壁に導体層を形成するメッキ加工は、例えば、次のようにして行う。
スルーホールに導電性を付与した無電解銅メッキ後を行い、電解銅メッキにより所定の厚みの銅を析出させる。
【００１２】
さらに、請求項２の発明によれば、内部に導体層を有する多層配線基板にスルーホールを加工する方法において、第１ドリルを用いて多層配線基板に内部導体層を介して貫通孔を形成し、第１ドリルより外径の大きい第２ドリルを用いて前記貫通孔と同軸で基板表面から内部導体層に至る孔を形成し、形成された孔の内壁にメッキ加工により導体層を形成することを特徴とするプリント配線基板のスルーホール加工方法を提供するものである。
【００１３】
この発明においては、第１ドリルにより多層配線基板に内部の導体層を介して貫通孔を形成する工程と、第２ドリルで内部導体層に至る孔を形成する工程とは、いずれが先に行われてもよい。
【００１４】
ここで、第２ドリルで形成される孔の深さは、内部導体層の上面がその孔の先に露出する程度、つまりドリルの先端が内部導体層の上面を若干研削する程度の深さである。
【００１５】
【作用】
請求項１の発明によれば、第１ドリルによる貫通孔に対して、その径よりも大きい孔が第２ドリルにより基板の表面側の開口部に形成されるので、メッキ加工によりこの孔の内壁に導体層を形成するとき、開口部から基板内部までのスルーホール径がほぼ均一になり、プレスフィットピンのスルーホールへの装着が容易になると共に、ピンと内壁導体層との電気的接続における信頼性が向上する。
【００１６】
請求項２の発明によれば、スルーホールの開口部と内部の径がほぼ均一化されるのでプレスフィットピンとスルーホールの内壁導体層とが確実に接続されると共に、基板の内部導体層とスルーホールの内壁導体層との接合面積が増大するので、両者の電気的な接続の信頼性が向上することになる。
【００１７】
【実施例】
以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。これによってこの発明が限定されるものではない。
図１はこの発明の一実施例を示す工程説明図である。
【００１８】
同図の（ａ）において、内部導体層２を有した多層配線基板１は、ＮＣボール盤の加工台上の所定位置にベークライト板３と共に固定される。なお、基板１は２．０〜３．３mmの厚さを有するポリイミド製のＦＲ−４基板であり、内部導体層２は７０〜１００μｍの厚さを有している。
【００１９】
次に、ＮＣボール盤のスピンドルに装着した外径０．５０mmのドリルを２５０００〜８００００ｒｐｍの速度で回転させ、基板１に貫通孔４を同図の（ｂ）に示すように形成する。
【００２０】
次に、ＮＣボール盤のスピンドルに装着した外径０．５５mmのドリルを前述と同様の速度で回転させ、貫通孔４と同軸の孔５を所定深さまで形成する（図１の（ｃ））。
【００２１】
次に、ＮＣボール盤から基板１をとりはずし（図１の（ｄ））、形成された孔の内壁にメッキ処理によって、導体層６を形成し（図１の（ｅ））、スルーホールを完成させる。なお、図１において、孔４と孔５の加工順序は、いずれを先に行ってもよい。
【００２２】
図２は、このようにして完成した本発明の基板１の断面図である。
図２においては、２回のドリル加工により異なる直径Ｄ１＝０．５０mm、Ｄ２＝０．５５mmを有する孔が２段に加工されるので、内壁導体層６が形成された後のスルーホールにおいて、基板中央部の内径ｄ１と、開口部の内径ｄ２とがほぼ等しくなる。
【００２３】
また、孔の段差が丁度内部導体層２に対応する位置に形成されるので、内部導体層２と内壁導体層６との接合面積が広くなる。
これに対して、図３の断面図に示された従来例においては、１回のみのドリル加工により得られる直径Ｄ１の孔にメッキ加工を施すので、開口部の内径ｄ２が基板中央部の内径ｄ１よりも小さくなる上、内部導体層２と内壁導体層６との接触面積が図２に比べて小さくなる。
【００２４】
図４および図５は、図１の（ｃ）に示す工程において、Ｄ２＝０．５５mmのドリルで形成する孔の深さを決定する方法を示す説明図である。
図４は角度θを有するドリル先端部により、厚さｔの内部導体層２の一部が斜めに削り取られる場合を示し、図５はドリル先端部によって直線的に削り取られる部分ｘが得られるまでさらに深く加工した場合を示している。
【００２５】
これらの図から判るように、この発明では、０＜ｘ＜ｔになるように、外径０．５５mmのドリルの加工深さを決定する。それによって、内部導体層２のドリルによる断面積が従来（図３）に比べて広くなることになる。
【００２６】
図６は、基板１が異なる位置に異なる深さの内部導体層２ａ，２ｂを有する場合の孔の加工例を示す。この場合に、各孔の加工工程は図１に準ずるが、図のように、大きい方の径を有するドリルによる加工深さは、内部導体層２ａ，２ｂの深さに応じて決定される。
【００２７】
図７は、基板１が同じ位置に異なる深さの内部導体層２ａ，２ｂを有し、それらを共通に貫通するスルーホールを形成する場合を示す。この場合には、外径の異なる３つのドリルを用いて同軸で３段階の孔が図１に示すように順次加工される。
【００２８】
【発明の効果】
この発明によれば、スルーホール開口部の内径とスルーホール中央部の内径とがほぼ一致するので、プレスフィットピンが容易に装着できると共に、そのピンとスルーホールとの電気的および機械的接続における信頼性が向上する。
【００２９】
さらに、この発明によれば、スルーホール形成時にドリルによって加工される孔が内部導体層の位置で段差を有するので、その内部導体層とスルーホールの内壁導体層との接合部面積が増大し、両者の電気的接続に関する信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の工程説明図である。
【図２】実施例の工程で得られたスルーホールの断面図である。
【図３】従来例のスルーホールの断面図である。
【図４】ドリルの深さの決定方法を示す説明図である。
【図５】ドリルの深さの決定方法を示す説明図である。
【図６】実施例の変形例を示す断面図である。
【図７】実施例の他の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  多層配線基板
２  内部導体層
３  ベークライト板
４  貫通孔
５  孔
【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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