(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、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、幅が異なる少なくとも２つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、少なくとも２つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程を備え、リング状の欠除部は幅を外周側ほど大きくしたことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
両面に銅はくを有する基板に貫通孔を設ける工程と、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、少なくとも２つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程を備え、リング状の欠除部は幅を外周側ほど小さくした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、部品実装の高密度化すなわち表面実装に適したプリント配線板が強く望まれている。さらに、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。
【０００４】
図６（ａ），（ｂ）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７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り、図８は従来の銀スルーホールプリント配線板の部品実装時の課題を示す断面図である。図６（ａ），（ｂ）、図７，図８において２１はプリント配線板、２２は基材、２３はソルダレジスト、２４は貫通孔、２５は両面導通用のランドパターン、２８は導体回路、２９は銀ペースト、３０は導通孔、３１は銀ランド、３２はオーバコート、３３ははんだフィレット、３４はチップ部品、３５は銀ランド３１のはみ出し不良部である。
【０００５】
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６（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２８を形成し、導体回路２８の保護としてソルダレジスト２３を形成したプリント配線板２１を得る。次に図６（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２９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２９を加熱硬化し導通孔３０および銀ランド３１を形成する。
【０００６】
【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３０の接続信頼性を決定する要因として銀ペースト２９の充填・印刷時の条件に左右されやすくスルーホールの信頼性を確保するために銀ペースト２９を過剰に充填した場合、図７に示すようなランドパターン２５から銀ペースト２９がにじみ出したような銀ランド３１のはみ出し不良部３５が発生し、表面銀マイグレーションの発生による絶縁低下や極端な場合、短絡が発生するなどの問題が生じていた。また、図８に示すように形成した銀ランド３１の膜厚が厚く表面実装用のチップ部品３４を搭載した際に、傾きが生じはんだフィレット３３の形成が不十分となり、実装の不具合を生じる可能性があった。
【０００７】
上記課題の解決方法として従来は、銀ペーストの粘度調整や充填・印刷条件の検討を実施してきたが銀ランドのはみ出し不良を完全に解消することはできなかった。そこで、ランドパターン上に点状の欠除部を複数設け、欠除部の内部に銀ペーストを入り込ませることによって銀ランドの膜厚を薄くし銀ランドのはみ出し不良を防止する方法も考えられたが、点状の欠除部だけではにじみの防止効果が弱く、また銀ランドの膜厚を薄くすることはできても銀ランド径および導通孔の形状を特定することが困難なことから銀ランドの膜厚のばらつきを抑制することはできなかった。
【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、表面実装に適した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、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、リング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する方法を用いてプリント配線板を製造することであり、これにより銀ランド径および導通孔の形状を特定し銀ランドのはみ出し不良を防止し表面実装に適した高品質な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、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、幅が異なる少なくとも２つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷す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、この方法によりランドパターン上の欠除部にも銀ペーストが充填・印刷され、余分な銀ペーストが欠除部に充填されることで銀ランドのはみ出し不良を防止し、導通孔の信頼性を高めるという作用を有する。また銀ランドの膜厚を薄くし、表面実装に適した銀ランドを形成するという作用を有する。さらに銀ランドの膜厚および形状を変化させることができるという作用を有する。
【００１１】
本発明の請求項２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、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、少なくとも２つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程を備え、リング状の欠除部は幅を外周側ほど大きくした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、この方法によりランドパターン上の欠除部にも銀ペーストが充填・印刷され、余分な銀ペーストが欠除部に充填されることで銀ランドのはみ出し不良を防止し、導通孔の信頼性を高めるという作用を有する。また銀ランドの膜厚を薄くし、表面実装に適した銀ランドを形成するという作用を有する。さらに貫通孔近傍の銀ランドの膜厚を厚くし、信頼性の高い導通孔を提供できるという作用を有する。
【００１２】
本発明の請求項３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、導体回路および両面導通用ランドパターンを形成する工程と、前記ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程と、導電性材料を硬化し両面のランドパターンを導通させる工程を有するプリント配線板の製造方法において、少なくとも２つのリング状の欠除部を有するランドパターンを設けた後、ランドパターンおよび貫通孔に導電性材料を充填・印刷する工程を備え、リング状の欠除部は幅を外周側ほど小さくした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、この方法によりランドパターン上の欠除部にも銀ペーストが充填・印刷され、余分な銀ペーストが欠除部に充填されることで銀ランドのはみ出し不良を防止し、導通孔の信頼性を高めるという作用を有する。また銀ランドの膜厚を薄くし、表面実装に適した銀ランドを形成するという作用を有する。さらに銀ランドの膜厚を薄くし表面実装に適したプリント配線板を提供するという作用を有する。
【００１３】
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。
【００１４】
図１，図２は本発明の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３（ａ），図３（ｂ）は本発明の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製造方法を示す断面図、図４（ａ），図４（ｂ）は本発明の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要部拡大の断面図、図５は本発明の一実施の形態における部品実装の状態を示す断面図である。図１，図２，図３（ａ），図３（ｂ），図４（ａ），図４（ｂ）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は孔径φ０．６０ｍｍの貫通孔、５は直径φ１．２０ｍｍのランドパターン、６ａ，６ｂはリング状の欠除部、７は欠除部６ａ，６ｂの内の接続導体部、８は導体回路、９は銀ペースト、１０は導通孔、１１は銀ランド、１２はオーバコート、１３ははんだフィレット、１４はチップ部品、１５は導通孔１０のコーナー部である。
【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は欠除部の中心を直径０．８０ｍｍの同心円で幅が０．１５ｍｍのリング状の欠除部６ａと欠除部の中心を１．００ｍｍの同心円で幅が０．０８ｍｍのリング状の欠除部６ｂおよび接続導体部７で構成され、接続導体部７によりランドパターン５は電気的に導通しており、欠除部６ａ，６ｂ内は基材２の表面が露出した構造となっている。
【００１６】
以下図３（ａ），図３（ｂ）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。
【００１７】
まず、図３（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を設けた後（図示せず）、図１に示したような欠除部６ａ，６ｂと接続導体部７とを有するランドパターン５および導体回路８を形成し、導体回路８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。
【００１８】
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９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９を加熱硬化し導通孔１０および銀ランド１１を形成する。このときの銀ランド１１の印刷パターンの直径は欠除部６ｂの同心円と同じく１．００ｍｍで設計されており、貫通孔４及びランドパターン５内の欠除部６ａ，６ｂ上に充填・硬化された構造であり、余分な銀ペースト９が欠除部６ａ，６ｂに充填されることで、ランドパターン５上への銀ペースト９のはみ出し不良を防止できる。さらに導通孔１０の状態を拡大して示すと図４（ａ）のようになり、欠除部６ａ，６ｂへの銀ペースト９の充填により銀ランド１１の膜厚はコーナー部１５において最大で２０μｍ、平均で１５μｍとなりほぼ平滑な形状で形成でき従来法の膜厚より薄くすることができ、図５に示すような表面実装に対応したプリント配線板を提供することができる。
【００１９】
次に図２に示すように、リング状の欠除部６ａの幅を０．８０ｍｍ、６ｂの幅を０．１５ｍｍとしたランドパターンを形成し、銀ペーストを充填・印刷すると図４（ｂ）に示すように、導通孔１０のコーナー部１５の銀ランド１１の膜厚を３０μｍ前後まで厚くすることができる。これにより、はみ出し不良を防止するとともに銀スルーホールプリント配線板の導通孔１０の信頼性の向上を図ることもできる。
【００２０】
上記の欠除部の設定の他に、銀ランド径を１．１０ｍｍとして欠除部６ｂの同心円の直径１．００ｍｍより大きく設定することによって、銀ランド１１の膜厚をより均一にすることも可能である。また、欠除部６ａ，６ｂの幅をともに０．０８ｍｍとし欠除部６ｂの同心円の直径を１．００ｍｍ、欠除部６ａの同心円の直径を０．８５ｍｍとして欠除部６ａと６ｂの間隔ピッチを小さく設定することによって、上記図４（ｂ）に示したようなコーナー部１５を厚く形成することができ、逆に欠除部６ｂの同心円の直径を１．００ｍｍ、欠除部６ａの同心円の直径を０．７０ｍｍとして欠除部６ａと６ｂの間隔ピッチを大きく設定することによって、上記図４（ａ）に示したような薄く平滑性を有する銀ランド１１を形成することができる。このことから欠除部の幅を同一に設定したときにおいても銀ランド１１の形状を特定することができ高密度配線におけるランドパターンの設計に有効な手段であるといえる。
【００２１】
さらに、リング状の欠除部６ａ，６ｂの幅、ピッチおよび個数をあらかじめ設定することにより膜厚および形状を変化させることができる。これによって、電子部品の実装形態に応じたプリント配線板を提供することが可能となる。
【００２２】
このように、銀ランドはみ出し不良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。
【００２３】
なお、リング状の欠除部を３つと同心円の間隔ピッチおよび欠除幅を組み合わせることにより膜厚・形状をより確実に効果的に特定することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、銀スルーホール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リング状の欠除部を形成することにより銀ランドのはみ出し不良を解消し、かつ膜厚および形状を変化させることができ、部品の実装形態に応じた銀スルーホール配線板を提供することができる。また、製品の実際の銀ランド径をあらかじめ設定できることより、製品設計を容易にすることができ、かつ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】  本発明の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】  同他のランドパターンの形状を示す平面図
【図３】  （ａ），（ｂ）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４】  （ａ），（ｂ）本発明の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要部拡大の断面図
【図５】  本発明の一実施の形態における部品実装の状態を示す断面図
【図６】  （ａ），（ｂ）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７】  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
【図８】  従来の銀スルーホールプリント配線板の部品実装で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
６ａ，６ｂ  欠除部
７  接続導体部
８  導体回路
９  銀ペースト
１０  導通孔
１１  銀ランド
１２  オーバコート
１３  はんだフィレット
１４  チップ部品
１５  コーナー部
【図１】
0003855303.tif 000002
【図２】
0003855303.tif 000003
【図３】
0003855303.tif 000004
【図４】
0003855303.tif 000005
【図５】
0003855303.tif 000006
【図６】
0003855303.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003855303.tif 000009