(57)【要約】【課題】スルーホールにおいて良好なはんだ濡れ性を発現することが可能な多層プリント配線板の製造方法を提供。【解決手段】実施の形態に係る多層プリント配線板の製造方法は、積層基板にスルーホールを形成し、スルーホールの周縁に当該スルーホールの径方向に突出した金属膜を形成し、前記スルーホールにピンを貫通させることにより、前記金属膜を当該スルーホールの内周面を覆うように塑性変形させて導通部を形成し、前記積層基板表面においてはんだを溶融させ、当該はんだを前記導通部に沿って広げ前記スルーホール内に充填する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層基板にスルーホールを形成し、
スルーホールの周縁に当該スルーホールの径方向に突出した金属膜を形成し、
前記スルーホールにピンを貫通させることにより、前記金属膜を当該スルーホールの内周面を覆うように塑性変形させて導通部を形成し、
前記積層基板表面においてはんだを溶融させ、当該はんだを前記導通部に沿って広げ前記スルーホール内に充填する、
多層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、複数の回路基板が積層された多層プリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、多層プリント配線板の製造方法が開示されている。特許文献１に記載の製造方法では、穿孔ピンによって絶縁基材にプリント配線面から回路パターンへ達するビアホールを穿設すると同時に、層間接続部を塑性変形させてビアホール内を通って層間端子部へ達する筒部を形成している。筒部を形成した後、ビアホール内に流動性を有する導体素材が充填される。
【０００３】
特許文献２に記載の実装基板では、スルーホールの内周面に、当該スルーホールの両端側に形成されているパターン配線同士を接続する銅箔膜が形成されている。スルーホールの内部空間には、クリームはんだが充填・固化されている。
【０００４】
特許文献３には、積層型セラミック電子部品の製造方法が記載されている。特許文献３に記載の製造方法では、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成するときに、該セラミックグリーンシート上の表面導体膜が形成された領域の一部をカバーするようにパンチングが行われる。これにより、表面導体膜が貫通孔の内周面に延びるように変形させている。
【０００５】
特許文献４には、複数の導体パターン層間を、内壁面に形成された導電部材を介して電気的に接続するスルーホールを有する多層のプリント基板の製造方法が記載されている。スルーホール内には、リード部品のリードピンが挿入され、はんだにてはんだ付けが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−０７６６３５号公報
【特許文献２】特開２００４−０２２７２９号公報
【特許文献３】特開２００４−１６５３４３号公報
【特許文献４】特開２００２−２４６７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子機器の小型化、薄型化及び高機能化に伴い、プリント配線板に実装される電子部品の高密度化、プリント配線板の高機能化の要求が強くなっている。この要求を満たすため、チップコンデンサやチップ抵抗等の電子部品を基板内部に埋め込んだ部品内蔵多層プリント配線板が開発されている。
【０００８】
部品内臓多層プリント配線板では、部品を内蔵する層間材料としてプリプレグが用いられる。部品内臓多層プリント配線板は、部品を内蔵する構造上プリプレグが厚く、各回路基板のスルーホールを設けたランド部が離れている。このため、スルーホール内にリード部品をはんだにより実装する際に、下層の回路基板に熱が伝わらず、スルーホール内に良好にはんだが広がらないという問題がある。
【０００９】
特許文献１では、ビアホールの形成と同時に層間接続部となる銅メッキ層を延ばしているため、ビアホールの形成時に発生する基板のくず等が、銅メッキ層が延びるのを阻害する。このため、ビアホールの内壁面に下層の層間端子部まで達するように層間接続部を形成することができず、導体素材が層間接続部を伝って十分に広がらないことがある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、スルーホールにおいて良好なはんだ濡れ性を発現することが可能な多層プリント配線板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施の形態に係る多層プリント配線板の製造方法は、積層基板にスルーホールを形成し、スルーホールの周縁に当該スルーホールの径方向に突出した金属膜を形成し、前記スルーホールにピンを貫通させることにより、前記金属膜を当該スルーホールの内周面を覆うように塑性変形させて導通部を形成し、前記積層基板表面においてはんだを溶融させ、当該はんだを前記導通部に沿って広げ前記スルーホール内に充填する。
【発明の効果】
【００１２】
実施の形態によれば、スルーホールにおいて良好なはんだ濡れ性を発現することが可能な多層プリント配線板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る多層プリント配線板の構成例を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る多層プリント配線板の構成例を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。
【図４】実施の形態１に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。
【図５】実施の形態１に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。
【図６】実施の形態１に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。
【図７】実施の形態２に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。
【図８】実施の形態２に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。
【図９】比較例に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する構成要素には同じ符号を付している。なお、各図における寸法関係は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００１５】
図１、２を参照して、実施の形態に係る多層プリント基板１０の構成について説明する。図１は実施の形態に係る多層プリント配線板の構成例を示す斜視図であり、図２は断面図である。図１、２に示すように、多層プリント基板１０は、積層基板１１、電子部品１２、プリプレグ１３を有する。
【００１６】
図２に示すように、積層基板１１は、複数の基板がプリプレグ１３を介して積層された構造を有している。ここでは、第１基板１１ａ、第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃの３枚の基板が積層された例を示している。なお、図１においては、説明のために、第１基板１１ａの上層に配置される第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃの図示を書略している。
【００１７】
図２に示す多層プリント基板１０の例では、電子部品１２が実装された第１基板１１ａ上に、該電子部品１２を覆うようにプリプレグ１３が配置される。プリプレグ１３の上層には、第２基板１１ｂが配置される。また、第２基板１１ｂ上にはプリプレグ１３を介して第３基板１１ｃが配置される。すなわち、多層プリント基板１０は、部品内臓プリント配線板である。
【００１８】
電子部品１２としては、チップ抵抗やチップコンデンサ等の受動素子、ＩＣ等の能動素子があげられる。なお、ここでは図示していないが、各基板１１ａ〜１１ｃ上には、回路パターンが形成される。各基板１１ａ〜１１ｃ上の回路パターンは、図１、２においては図示しないスルーホール内の導通部によって電気的に接続される。
【００１９】
プリプレグ１３としては、例えば、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたものを用いることができる。ガラスクロスが含まれるプリプレグ１３を用いる場合、内蔵する電子部品の損傷を防ぐために、図１に示すようにプリプレグ１３の電子部品１２が配置される部分をくり抜いて積層する。
【００２０】
一方、ガラスクロスを含まないプリプレグ１３を使用する場合もある。例えば、エポキシ樹脂等にシリカ等のフィラーを充填したものを用いることができる。ガラスクロスを含まないプリプレグは、所定の熱をかけると溶融するため、電子部品１２に圧力をかけずに積層することが可能である。以下、このような多層プリント基板１０の製造方法について説明する。
【００２１】
実施の形態１
図３〜６は、実施の形態１に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。ここでは、多層プリント基板１０の製造工程のうち、スルーホール１４形成工程からリード部品１６を実装する工程までを説明する。なお、多層プリント基板１０の他の製造工程については従来の製造工程を適宜適用することができる。
【００２２】
図３に示すように、まず、各基板１１ａ〜１１ｃが積層された積層基板１１に、積層基板１１を貫通するスルーホール１４を形成する。スルーホール１４は、各基板１１ａ〜１１ｃのランド部１５が設けられた領域に形成される。
【００２３】
そして、無電解めっきにより、スルーホール１４の周縁のランド部１５に、当該スルーホール１４の径方向内側に向かって突出した金属膜を形成する。金属膜は、スルーホール１４の延在方向に対して垂直な方向に形成される。これにより、ランド部１５の厚みがスルーホール１４の延在方向に対して垂直な方向に増加する。このため、金属膜が形成された後のスルーホール１４の径は、前工程で形成されたスルーホール１４よりも径が小さくなる。
【００２４】
その後、図４に示すように、金属膜が形成された後のスルーホール１４の径よりも大きい直径のピン２０をスルーホール１４内に貫通させる。これにより、金属膜をピン２０によって引き延ばし、当該スルーホール１４の内周面を覆うように塑性変形させることができる。なお、金属膜は、上層の第３基板１１ｃ、第２基板１１ｂに形成されていればよく、第１基板１１ａには形成されている必要はない。
【００２５】
図５は、ピン２０を抜いた状態を示している。図５に示すように、変形した上層のランド部１５は、下層のランド部１５に物理的に接触する。スルーホール１４内の金属膜は、多層プリント基板１０を構成する各基板の回路パターンを接続する導通部となる。
【００２６】
その後、図６に示すように、リード部品１６のはんだ付けが行われる。はんだ付け工程では、積層基板１１の表面においてはんだごて２１を用いて糸はんだ２２を溶融させる。溶融した溶融はんだ２３は、導通部に沿って濡れ広がり、スルーホール１４内に充填される。
【００２７】
ここで、各基板１１ａ〜１１ｃのランド部１５が離れた状態の比較例について図９を参照して説明する。図９は、比較例に係る多層プリント配線板のはんだ付け工程を示している。図９に示すように、比較例においてはんだ付けを行った場合、各基板１１ａ〜１１ｃのランド部１５が離れているため、下層の第１基板１１ａ、第２基板１１ｂに熱が伝わらない。このため、スルーホール１４内に良好に溶融はんだ２３が広がらず、不良が発生する恐れがある。
【００２８】
これに対し、実施の形態１では、上層の金属膜が下層のランド部１５を物理的に接触している。このため、下層の第１基板１１ａや第２基板１１ｂへの熱伝導が改善される。これにより、スルーホール１４において良好なはんだ濡れ性を発現することが可能となり、はんだ上がり品の品質を改善することが可能となる。
【００２９】
なお、上述の例では、無電解めっきにより金属膜を形成したが、これに限定されるものではない。例えば、蒸着によって、ランド部１５に金属膜を形成して、スルーホール１４の径方向のランド部１５の厚みを厚くすることも可能である。この場合、第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃにそれぞれスルーホール１４を形成した後に、蒸着によって金属膜を形成する。そして、第１基板１１ａ、第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃを積層して積層基板１１とする。その後、第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃのスルーホール１４径よりも大きい径のピン２０を貫通させて導通部を形成することができる。
【００３０】
実施の形態２
図７、８は、実施の形態２に係る多層プリント配線板の製造方法を説明する製造工程断面図である。ここでは、多層プリント基板１０の製造工程のうち、スルーホール１４形成工程から導通部を形成する工程までを説明する。
【００３１】
図７に示すように、まず、第１基板１１ａ、第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃのそれぞれのランド部１５にスルーホール１４を形成する。スルーホール１４は、最下層に配置される第１基板１１ａを貫通するように形成される。一方、第１基板１１ａの上層に配置される第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃでは、スルーホール１４は第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃの上面に形成された回路パターンとなる銅箔１８を貫通しない。このため、第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃの上面に銅箔１８が残った状態となる。
【００３２】
図７に示すように、銅箔１８はランド部１５よりも面積が広く、ランド部１５を覆うように配置される。したがって、銅箔１８は、第２基板１１ｂ、第３基板１１ｃ上において、スルーホール１４の周縁から当該スルーホール１４の径方向外側に向かって突出した金属膜となる。そして、各基板１１ａ〜１１ｃをプリプレグ１３を介して積層して、積層基板１１とする。
【００３３】
その後、図８に示すように、銅箔１８上からピン２０をスルーホール１４内に貫通させる。これにより、銅箔１８をピン２０によって引き延ばし、当該スルーホール１４の内周面を覆うように塑性変形させる。変形した上層の銅箔１８は、下層のランド部１５に物理的に接触する。スルーホール１４内の銅箔１８は、多層プリント基板１０を構成する各基板の回路パターンを接続する導通部となる。その後、実施の形態１と同様に、リード部品１６のはんだ付けが行われる。
【００３４】
このように、実施の形態２によれば、各基板１１ａ〜１１ｃを導電性の高い金属膜で接続することが可能となる。これにより、下層の第１基板１１ａや第２基板１１ｂへの熱伝導が改善され、スルーホール１４において良好なはんだ濡れ性を発現することが可能となる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  多層プリント基板
１１  積層基板
１１ａ  第１基板
１１ｂ  第２基板
１１ｃ  第３基板
１２  電子部品
１３  プリプレグ
１４  スルーホール
１５  ランド部
１６  リード部品
１７  リードピン
１８  銅箔
２０  ピン
２１  はんだごて
２２  糸はんだ
２３  溶融はんだ
【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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【図８】
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【図９】
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