(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、両面に導体回路およびランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターン上および前記貫通孔に銀ペーストを充填・印刷する工程と、前記銀ペーストを硬化し前記ランドパターン上に銀ランドおよび前記貫通孔に導通孔を形成する工程と、前記導通孔および前記ランドパターン上の前記銀ランド上に絶縁被膜を形成する工程とを備え、
前記ランドパターンは前記貫通孔の周辺に複数の欠点部およびランドパターン内に複数の欠点部を有し、
前記銀ランドは前記銀ペーストの前記欠点部への充填により平滑な面を有した形状に形成されることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器等に使用されるプリント配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器等に数多く使用されているプリント配線板は電子機器の小型化や多機能化に伴い、配線の高密度化とともに高い信頼性が要求されるようになってきている。特に、ここ数年プリント配線板の生産性向上及びコストダウンの要求が著しく、電気銅めっきにより層間接続を図る銅スルーホールプリント配線板から導電性材料としての銀ペーストを貫通孔に充填することによる層間接続を行ういわゆる銀スルーホールプリント配線板が注目されてきた。
【０００３】
以下に従来の銀スルーホールプリント配線板について図面を用いて説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は従来の銀スルーホールプリント配線板の製造方法を示す断面図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は従来の銀スルーホールプリント配線板の課題を示す断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）において２１はプリント配線板、２２は基材、２３は導体回路、２４は貫通孔、２５は両面導通用のランドパターン、２６はソルダレジスト、２７は銀ペースト、２８は導通孔、２９は銀ランド、３１は絶縁被膜、３２は銀ランド２９の密着不良、３３は絶縁被膜３１のはがれ、３４は銀ランド２９の小径不良、３５は銀ランド２９のはみ出し不良である。
【０００４】
まず、基材２２の両面に銅はくを積層し所定の大きさに切断された基板にドリル加工により貫通孔２４を設けた後（図示せず）、図３（ａ）に示すようにエッチングレジスト印刷および銅はくのエッチングによりランドパターン２５および導体回路２３を形成し、導体回路２３の保護としてソルダレジスト２６を形成したプリント配線板２１を得る。次に図３（ｂ）に示すように銀粉、エポキシ樹脂および硬化剤を主成分とする銀ペースト２７をランドパターン２５上および貫通孔２４に充填・印刷し、熱風炉で銀ペースト２７を加熱硬化し導通孔２８および銀ランド２９を形成する。その後図３（ｃ）に示すようにランドパターン２５上の露出した導通孔２８および銀ランド２９上の銀のマイグレーションの防止を図るための絶縁被膜３１を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の製造方法による銀スルーホールプリント配線板は、導通孔２８の接続信頼性を決定する要因として銀ペースト２７の充填・印刷時の条件に左右されやすく、一般に銅スルーホールプリント配線板と比較して信頼性が低くなる傾向にあった。すなわち銀ペースト２７の充填不足による図４（ａ）に示すような銀ランド２９の小径不良３４および図４（ｂ）に示すようなランドパターン２５から銀ペーストがにじみ出したような銀ランド２９のはみ出し不良３５、さらに図４（ｃ）に示すような銀ランド２９の盛り上がりにより絶縁被膜３１が薄膜化ならびに薄膜部の外形加工時での絶縁被膜３１のはがれ３３や衝撃負荷により銀ランド２９の密着不良３２が発生し導通抵抗が増大する可能性があった。
【０００６】
また、ランドパターン２５上に酸化被膜が形成されかつ両面の絶縁被膜３１が導通孔２８内に流入し、導通孔２８が両面から完全に充填密封されるような不具合が重なった場合においては部品実装時のはんだ付け温度で加熱された際に導通孔２８内に残存した気体が突発的に膨張し、銀ランド２９にストレスが加わり銀ランド２９とランドパターン２５との密着を弱める可能性も有していた。
【０００７】
そこで上記の課題の解決方法として従来は、銀ペースト２７の粘度調整や充填・印刷条件の検討、ランドパターン２５の表面処理条件さらに外形加工時の金型形状の検討を実施してきたが完全に解決することはできなかった。また導通孔２８やランドパターン２５の形状を大きくする方法もとられてきたが、高密度の銀スルーホールプリント配線板の対応においては好ましい方法とはいえなかった。
【０００８】
本発明は上記従来の問題を解決するものでスルーホールの信頼性を高め、生産性、製造工程の歩留まりを著しく向上させ、電子機器の信頼性をも向上させるプリント配線板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、両面に導体回路およびランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターン上および前記貫通孔に銀ペーストを充填・印刷する工程と、前記銀ペーストを硬化し前記ランドパターン上に銀ランドおよび前記貫通孔に導通孔を形成する工程と、前記導通孔および前記ランドパターン上の前記銀ランド上に絶縁被膜を形成する工程とを備え、前記ランドパターンは前記貫通孔の周辺に複数の欠点部およびランドパターン内に複数の欠点部を有し、前記銀ランドは前記銀ペーストの前記欠点部への充填により平滑な面を有した形状に形成されることを特徴とするプリント配線板の製造方法を用いてプリント配線板を製造することであり、これにより銅のランドパターンと銀ランドおよび銀ランドと絶縁被膜との密着を向上させたプリント配線板を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、両面に導体回路およびランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターン上および前記貫通孔に銀ペーストを充填・印刷する工程と、前記銀ペーストを硬化し前記ランドパターン上に銀ランドおよび前記貫通孔に導通孔を形成する工程と、前記導通孔および前記ランドパターン上の前記銀ランド上に絶縁被膜を形成する工程とを備え、前記ランドパターンは前記貫通孔の周辺に複数の欠点部およびランドパターン内に複数の欠点部を有し、前記銀ランドは前記銀ペーストの前記欠点部への充填により平滑な面を有した形状に形成されることを特徴とするプリント配線板の製造方法としたものであり、この製造方法によりランドパターン上の欠点部にも導電性材料が充填・印刷され、銅はく断面と導電性材料との接触面積を拡大し、欠点部において導電性材料と基材を直接密着させることによりランドパターンと導電性材料との密着構造を強化し導通孔の信頼性を高めるという作用を有する。
【００１１】
また、ランドパターン上の欠点部にも導電性材料を充填・印刷することにより、ランドパターン上の導電性材料が平坦化され、これにより絶縁被膜を印刷形成する際に均一の膜厚で信頼性の高い絶縁被膜を形成できるという作用を有する。
【００１２】
（実施の形態１）
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。
【００１３】
図１は本発明における一実施の形態における銀スルーホールプリント配線板のランドパターンの形状を示す平面図であり、図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の製造方法を示す断面図である。
【００１４】
図１，図２（ａ）〜（ｃ）において１はプリント配線板、２は基材、３はソルダレジスト、４は貫通孔、５はランドパターン、６ａ，６ｂはランドパターン５上の欠点部、７は導体回路、８は銀ペースト、９は導通孔、１０は銀ランド、１１は絶縁被膜である。
【００１５】
図１に示すようなランドパターン形状および印刷回路パターンが描画されたスクリーン版またはマスクフィルムを用いて公知のスクリーン印刷法または写真現像法により銅はく上にエッチングレジストの形成およびエッチングを行いランドパターン５を得る。ランドパターン５は貫通孔４の周辺に複数の欠点部６ａとランドパターン５上に所定の大きさの複数の欠点部６ｂで構成され、欠点部６ａ，６ｂは基材２の表面が露出した構成である。
【００１６】
以下図２（ａ）〜（ｃ）を用いて本発明のプリント配線板の製造方法について詳細に説明する。まず、図２（ａ）に示すように、基材２の両面に銅はくを積層し所定の大きさに切断された基板にドリル加工により貫通孔４を形成した後（図示せず）、図１に示すような欠点部６ａ，６ｂを有するランドパターン５および導体回路７を形成し、導体回路７の保護としてソルダレジスト３を形成したプリント配線板１を得る。このときランドパターン５は貫通孔４の近傍に欠点部６ａおよびランドパターン５内に欠点部６ｂを有し、欠点部６ａ，６ｂ内の側面はランドパターン５の銅はく断面であり、下面は基材２が露出した構造になっている。
【００１７】
次に図２（ｂ）に示すように銀粉、エポキシ樹脂および硬化剤を主成分とする銀ペースト８をランドパターン５上および貫通孔４に充填・印刷し、熱風炉で銀ペースト８を加熱硬化し導通孔９および銀ランド１０を形成する。このときの銀ランド１０は、貫通孔４及びランドパターン５内の欠点部６ａ，６ｂ上に充填・硬化された構造であり、欠点部６ａ，６ｂにおいて銀ペースト８は側面で銅はく断面に接続密着し、下面は基材２に直接密着した構造を有しており、さらに欠点部６ａ，６ｂへの銀ペースト８の充填により銀ランド１０は平滑な形状となる。
【００１８】
上記の銀ペースト８の貫通孔４への充填・印刷に際し、印刷条件や粘度調整等により銀ペースト８の充填量を増やし銀ランドの小径不良を解消するとともに欠点部６ａ，６ｂの大きさ、形状および個数をあらかじめ設定することにより余分な銀ペースト８が欠点部６ａ，６ｂに充填されることから銀ランドのはみ出し不良をも防止することもできる。
【００１９】
その後図２（ｃ）に示すように、銀のマイグレーションの防止および導通孔９を保護するためランドパターン５上の露出した銀ランド１０上に絶縁被膜１１を形成する。上述した通りランドパターン５上の銀ランド１０は平滑な面を有した形状に形成されていることから銀ランド１０上に形成された絶縁被膜１１も平滑で一定の厚みを有した構造で形成することができる。
【００２０】
上記の本発明による方法で製造した銀スルーホールプリント配線板の各種試験および環境信頼性を確認したところ、銀ランド１０の密着性および湿中５００時間での導通孔の抵抗値と抵抗変化率は従来に比較して１０％以上向上したことが確認された。これは貫通孔４の孔径がφ０．６mmでランドパターン５の直径がφ１．０mmの時の銀ペースト８とランドパターン５の銅はく断面での接続接触面積が複数の欠点部６ａ，６ｂの存在により従来に比較して２．０〜５．０倍となり、さらに欠点部６ａ，６ｂの直下の基材２を構成する樹脂成分と銀ペースト８の成分中のエポキシ樹脂との密着が強固であるため銀ランド１０および導通孔９の信頼性が向上したと推定される。
【００２１】
また、銀ペースト８の充填・印刷時の銀ランド１０の小径不良や銀ランド１０のはみ出し不良を低減し、さらに一定厚みを有する絶縁被膜１１を形成することができるため外形加工後の絶縁被膜１１のはがれや導通孔９への衝撃負荷を防止し抵抗値異常の発生を解消することにより、高歩留まりで高品質の銀スルーホールプリント配線板を製造することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、プリント配線板のパターン形成時においてランドパターンに欠点部を形成することにより銀ペーストなどの導電性材料の接触面積を増加させランドパターンとの密着強度を高めることにより導通孔の信頼性を向上し、銀ランドの小径不良や銀ランドのはみ出し不良を解消し高歩留まりで高品質のプリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一実施の形態における銀スルーホールプリント配線板のランドパターンの形状を示す平面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）本発明の一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】（ａ）〜（ｃ）従来の銀スルーホールプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図４】従来の銀スルーホールプリント配線板の課題を示す断面図
【符号の説明】
１  プリント配線板
２  基材
３  ソルダレジスト
４  貫通孔
５  ランドパターン
６  ランドパターン上の欠点部
７  導体回路
８  銀ペースト
９  導通孔
１０  銀ランド
１１  絶縁被膜
【図１】
0003774932.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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