JPH0357289A

JPH0357289A - プリント配線基盤、及び、これの形成方法

Info

Publication number: JPH0357289A
Application number: JP19156989A
Authority: JP
Inventors: Toru Otaki; 徹大滝; Yasushi Takeuchi; 靖竹内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1991-03-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、例えば、ＶＴＲ、ラジオ等の電子機器に用
いられる高密度実装用基板に好適するプリント配線基板
、及び、このプリント配線基板の形或方法に関する。

［従来の技術］一般に、回路素子を高密度に実装する必要がある場合に
は、プリント配線基板の両面に回路網を形成し、両面に
回路素子をハンダ付けすることにより、その実装密度を
高める方法は普通に行なわれている。この場合、基板の
表側に形成された実装用の電極ランドと、裏側に形成さ
れている実装用の電極ランドとを互いに接続する場合は
、基板本体にスルーホールを形或し、このスルーホール
の周面に導電層を形成することにより、両者を電気的に
接続するように構成されている。

ここで、従来において、スルーホールを形成する場合に
は、回路素子がハンダ付けされる電極ランドには、スル
ーホールは形成されず、この電極ランドの近傍に形成さ
れたスルーホールランドに形成されていた。このような
スルーホールランドをスルーホールのために特別に形成
しなければならないため、基板本体表面が実装に直接関
与しないものにより部分的に占有されることとなり、高
密度実装においては、はなはだ不利はものであった。

一方、電極ランドに直接スルーホールを形成することも
考えられる。この場合、電極ランドと回路素子とを結合
するためにクリームハンダが用いられるが、このクリー
ムハンダは、接合時に溶融されることになる。この結果
、この溶けたクリームハングは、スルーホールを介して
、基板の裏側へ流れ出し、十分なフイレットの形成が阻
止されることになる。

［発明が解決しようとしている課題］このため、実開昭６３−４３４７９号公報に開示される
ように、電極ランドに直接スルーホールを形威し、実装
密度を高めるに際して、このスルーホールから溶けたク
リームハンダが流れ出すことを防止するため、スルーホ
ール内に、耐熱性の充填物質を詰め込む技術が知られて
いる。

しかしながら、この従来技術においては、各スルーホー
ル毎に，この充填物質を詰め込まなければならず、スル
ーホールの数が多数になる場合には、非常な手間となり
、また、コストの上昇を招くものであり、解決が要望さ
れている。

この発明は上述した課題に鑑みなされたちので、この発
明の目的は、電極ランドにスルーホールを直接形成する
構成を採用するに際して、手間が少なく、また、コスト
上昇を招くことが無く、溶けたクリームハンダがこのス
ルーホールを介して流れ出さないようにしたプリント配
線基板、及び、これの形成方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明
に係わるプリント配線基板は、基板本体と、この基板本
体の両面に形成され、所定の回路網パターンを有する導
電層と、この導電層の一部に規定され、回路素子が接続
される電極ランドと、この電極ランドにおいて、前記基
板本体を貫通するように形成されたスルーホールと、こ
のスルーホールの内周面に形或された濡れ防止層とを具
備する事を特徴としている。

また、この発明に係わるプリント配線基板において、前
記濡れ防止層は、スルーホールの内周面の全域に渡り形
成されていることを特徴としている。

また、この発明に係わるプリント配線基板の形成方法は
、基板本体にスルーホールを穿設する第ｌの工程と、こ
のスルーホールの内周面を含め、基板本体の表面全体に
渡り、電着塗装法により、電着皮膜を形成する第２の工
程と、このスルーホールの内周面を除く基板本体の表面
に形成された電着皮膜を除去する第３の工程とを具備す
ることを特徴としている。

また、この発明に係わるプリント配線基板の形成方法は
、前記第３の工程後において実施され、スルーホールの
内周面に残った電着皮膜を加熱して、本硬化させる第４
の工程を更に具備することを特徴としている。

［イ乍用］以上のように構成されるこの発明に係わるプリント配線
基板においては、回路素子と電極ランドの導電層とがク
リームハンダを介して互いに接合される際において、溶
けたクリームハンダは、電極ランドに直接形成されたス
ルーホールの開口に向けて流れ出ることになるが、スル
ーホールの内周面には、濡れ防止層が形成されているの
で、溶けたクリームハンダは、このスルーホール内に入
り込むことが出来ずに、結局、電極ランドにおいて開口
する開口部を閉塞する状態で留まることになる。

［実施例］以下に、この発明に係わるプリント配線基板の一実施例
の構成を添付図面を参照して、詳細に説明する。

第１図、第２Ａ図並びに第２Ｂ図に示すように、この一
実施例のプリント配線基板１０は、絶縁性を有する基板
本体ｌ２と、この基板本体１２の両面上に夫々形成され
、所定の回路網パターンを有する導電層１４．１６とか
ら基本的に構或されている。ここで、これらの導電層１
４．１６の中で、回路素子１８を電気的及び機械的に接
続するための部分として、複数の電極ランド２０．２２
が規定されている。そして、これらの電極ランド２０．
２２を含む全ての導電層１４．１６の表面上には、ハン
ダメッキ層２４．２６が夫々形成されている。尚、この
電極ランド２０．２２以外のハンダメッキ層２４．２６
の表面上には、ソルダレジスト層２８．３０が夫々形成
されている。

また、基板本体１２の表側に形成された複数の電極ラン
ド２０の中で、裏側に形成された電極ランド２２の中の
所定の電極ランド２２′と電気的に接続する必要のある
電極ランド２０′には、両者を電気的に接続するための
手段として、スルーホール３２が形成されている。そし
て、このスルーホール３２の内周面には、上下に位置す
る電極ランド２０′，２２′の夫々の導電層１４，ｌ６
と一体的に接続された導電層３４が全周に渡り形成され
ている。このようにスルーホール３２の内周面に形成さ
れた導電層３４を介して、表側の電極ランド２０″と裏
側の電極ランド２２′とは電気的に接続されることとな
る。

一方、スルーホール３２に形威された導電層３４の内周
面には、全面に渡り、濡れ防止層３６が形成されている
。ここで、この濡れ防止層３６は、電着皮膜から形成さ
れており、溶けたハンダ液に対して濡れ防止効果を有し
てはじくようになされ、このスルーホール３２内に溶け
たハンダが流入しないようになされている。

次に、第３Ａ図乃至第３Ｊ図を参照して、以上のように
構成されるプリント配線基板１０をパターンメッキ法に
より形成するための形成方法を説明する。

先ず、第３Ａ図に示すように、基板本体２０の上下両側
における全表面に渡り、銅箔３８が貼着された状態の素
材４０の所定位置に、厚さ方向に貫通したスルーホール
３２をドリルにより穿孔する。ここで、上述した所定位
置とは、将来において、基板本体ｌ２の表側に形成され
る複数の電極ランド２０の中で、裏側に形成される電極
ランド２２の中の所定の電極ランド２２′と電気的に接
続する必要のある電極ランド２０′となる部分に規定さ
れている。

このようにスルーホール３２をドリル形成した後におい
て、この素材４０全体に渡り、図示しない銅メッキ装置
により銅メッキを施す。この結果、第３Ｂ図に示すよう
に、銅箔３８の上下両側における全面に渡り銅メツキ８
４２が形成されると共に、スルーホール３２の内周面に
銅メッキ層からなる導電層３４が形成されることとなる
。ここで、基板本体１２の表面に形成された銅箔３８と
銅メッキ層４２とにより、表側の導電層１４が構成され
、基板本体１２の裏面に形成された銅箔３８と銅メッキ
層４２とにより、裏側の導電層ｌ６が構成されることと
なる。

この後、このようにスルーホール３２の内周面に形成さ
れた導電層３４の全面に渡り、上述した濡れ防止層３６
を電着塗装法により形成する。詳細には、２０℃の電着
液中に、この素材４０を付け込み、ＩＯＯＶで２分間通
電し、第３Ｃ図に示すように、約５μｍの厚さで電着皮
膜４４を、素材４０の全表面に渡り、即ち、素材４０の
上下両面と共に、スルーホール３２の内周面とに渡り析
出させる。そして、この素材４０を、１００℃の雰囲気
中で１０分間加熱して、電着皮膜４４を仮硬化させる。

引き続き、パフ研磨により、素材４０の表裏の両表面に
形成された電着皮膜４４を物理的に削り取り、第３Ｄ図
に示すように、スルーホール３２の内周面のみに電着皮
膜４４が残ることになる。

次いで、この素材４０を、１８０℃で３０分間加熱し、
スルーホール３２の内周面に形成された電着皮膜４４を
本硬化させ、この硬化した電着皮膜４４が濡れ防止層３
６となる。

この後、このように内周面に濡れ防止層３６が形成され
たスルーホール３２を有する素材４０の、両導電層１４
．１６にハンダメッキするに際して、ハンダメッキ層２
４．２６が夫々所定のパターンで形或されるようにマス
キングするための第１のマスク部材４６．４８を第３Ｅ
図に示すように被せる。

このように素材４０に第１のマスク部材４６，４８を被
せた状態で、図示しないハンダメッキ装置により導電層
１４．１６上にハンダメッキし、第１のマスク部材４６
．４８を取り除くことにより、第３Ｆ図に示すように、
夫々所定のパターンを有した状態でハンダメッキ層２４
．２６を形成する。尚、スルーホール３２の内周面には
、上述したように濡れ防止層３６が予め形成されている
ので、このスルーホール３２内には、ハンダメッキ層が
形成されないものである。

この後、ハンダメツキＭ２４，２６が形成された素材４
０を、図示しないエッチング装置によりエッチングする
。このエッチングに際して、予め導電層１４．１６上に
夫々形成されているハンダメッキ層２４．２６が、エッ
チングレジストとして機能し、これらハンダメッキ層２
４．２６が形成されている部分以外の全ての導電Ｎ１４
，１６の部分は、エッチングされて除去されることにな
る。このようにして、第３Ｇ図に示すように、所定の回
路網パターンを有した導電層１４．１６が、夫々の表面
上の全面に渡りハンダメッキ層２４．２６が添着された
状態で形成されることになる。この状態で、実質的に、
プリント配線基板１０が形成されることになる。

次に、このように形成されたプリント配線基板１０の表
裏両面における電極ランド２０．２２以外のハングメッ
キ層２４．２６の表面に、ソルダレジスト層２８．３０
を夫々形成するために、第３Ｈ図に示すように、感光性
ソルダレジスト液を基板上の全面に渡り塗布して、ソル
グレジスト層２８．３０を形成する。そして、第２のマ
スク部材５０．５２を介して、感光性ソルダレジスト層
を選択的に露光する。この露光後において現像すること
により、第３■図に示すように、表側及び裏側の導電層
１４．１６上の所望の表面上には、部分的にソルダレジ
スト層２８．３０が夫々形成されることになる。このよ
うにして、第１図に示すプリント配線基板１０が完成す
ることになる。

次に、第４Ａ図乃至第４Ｃ図を参照して、第１図に示す
プリント配線基板１０の電極ランド２０．２０’に、回
路素子１８をハンダ付けするための実装動作を説明する
。

先ず、この実装動作に際しては、電極ランド２０．２０
′の夫々のハンダメッキ層２４上に図示しないメタル版
を用いた印刷器でクリームハンダ５４を第４Ａ図に示す
ように供給し、図示しないチップマウンタ（回路素子が
ＩＣの場合にはＩＣマウンタ）でクリームハンダ５４上
に回路素子１８を、第４Ｂ図に示すように、電極ランド
２０．２０′のハンダメッキ層２２ｂ上に夫々供給した
クリームハンダ５４内に、その両端を夫々挿入するよう
に搭載する。

そして、この状態で，図示しないベーバフエーズリフロ
ーにこのプリント配線基板１０を収容し、プリント配線
基板１０全体を所定温度、例えば、クリームハンダ５４
やハンダメッキ層２４，２６が溶融する温度よりも高い
温度である約２１５℃まで加熱する。このようにして、
回路素子ｌ８を両電極ランド２０．２０′に掛け渡した
状態でハンダ接合する。

このベーバーフエーズリフローでハンダ接合する際にに
おいて、第１図に示すように、表裏両側の電極ランド２
０′，２２′には、基板本体ｌ２を貫通したスルーホー
ル３２の両端が開口しているが、スルーホール３２の内
周面には、予め濡れ防止層３６が形成されている。この
ため、表側に開口したスルーホール３２の上端部に、第
４ｃ図に示すように、溶けたクリームハンダ５４が流れ
込んだとしても、この溶けたクリームハンダ５４は、濡
れ防止層３６によりはじき出されて、スルーホール３２
内に流入することなく，その入口付近に留まり、このス
ルーホール３２の上端部を閉塞した状態にもたらされる
ことになる。

この結果、この一実施例においては、表裏一対の電極ラ
ンド２０′，２２′を電気的に接続すべく、基板本体１
２を貫通する状態でスルーホール３２が形成されていた
としても、このスルーホール３２の内周面には、濡れ防
止層３６が形成されているので、電極ランド２０′上で
溶けたハンダは、第４Ｃ図に示すように、スルーホール
３２内に流れ込まずに、実質的に電極ランド２０′に留
まることとなる。

このようにして、この一実施例においては、電極ランド
２０′上に供給したクリームハンダ５４は、溶融時にお
いて、スルーホール３２内に流れ出る量を最小限に抑え
られ、ハンダ接合にたずさわるに十分なハンダ量を確保
する事ができることになる。

その結果、 ■；実装部品（回路素子）の電極に対する十分なフイレ
ットの形成が確保され、また、■；実装部品（回路素子
）の強固なハンダ接合強度が達成されることとなる、顕
著な効果が認められた。

この発明は、上述したー実施例の構成に限定されること
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。

［発明の効果］以上、詳細に説明したように、この発明に係わるプリン
ト配線基板は、基板本体と、この基板本体の両面に形威
され、所定の回路網パターンを有する導電層と、この導
電層の一部に規定され、回路素子が接続される電極ラン
ドと、この電極ランドにおいて、前記基板本体を貫通す
るように形成されたスルーホールと、このスルーホール
の内周面に形成された濡れ防止層とを具備する事を゛特
徴としている。

また、この発明に係わるプリント配線基板の形成方法は
、基板本体にスルーホールを穿設する第１の工程と、こ
のスルーホール内を含め、基板本体の表面全体に渡り、
電着塗装法により、電着皮膜を形成する第２の工程と、
このスルーホールの内周面を除く基板本体の表面に形成
された電着皮膜を除去する第３の工程とを具備すること
を特徴としている。

従って、この発明によれば、電極ランドにスルーホール
を直接形成する構或を採用するに際して、手間が少なく
、また、コスト上昇を招くことが無く、溶けたクリーム
ハンダがこのスルーホールを介して流れ出さないように
したプリント配線基板、及び、これの形成方法が提供さ
れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わるプリント配線基板の一実施例
の構成を示す縦断面図；第２Ａ図及び第２Ｂ図は、夫々、第１図に示すプリント
配線基板の表側の形状及び裏側の形状を示す平面図；第３Ａ図乃至第３■図は、第１図に示すプリント配線基
板の成形方法を順次示す縦断面図；そして、第４Ａ図乃至第４Ｃ図は、第１図に示すブリンｌ・配線
基板に回路素子を実装する実装動作を順次示す縦断面図
である。図中、ｌＯ・・・プリント配線基板、１２−・・基板本
体、１４．１６・・・導電層、１８・・・回路素子、２
０；２２　（２０’　；２２Ｎ・・・電極ランド、２４
；２６・・・ハンダメッキ層、２８　．３０・・・ソル
ダレジスト層、３２・・・スルーホール、３４・・・導
電層、３６・・・濡れ防止層、３８・・・銅箔、４０・
・・素材、４２・・・銅メッキ層、４４・・・電着皮膜
、４６；４８・・・第１のマスク部材、５０　．５２・
・・第２のマスク部材、５４・・・クリームハンダである。特許出願人キヤノン株式ス；社第３Ａ図第３Ｂ図第ｘ図第３Ｄ図４８第３Ｅ図第３Ｆ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板本体と、この基板本体の両面に形成され、所定の回路網パターン
を有する導電層と、この導電層の一部に規定され、回路素子が接続される電
極ランドと、この電極ランドにおいて、前記基板本体を貫通するよう
に形成されたスルーホールと、このスルーホールの内周面に形成された濡れ防止層とを
具備する事を特徴とするプリント配線基板。
（２）前記濡れ防止層は、スルーホールの内周面の全域
に渡り形成されていることを特徴とする請求項第１項に
記載のプリント配線基板。
（３）基板本体にスルーホールを穿設する第１の工程と
、このスルーホールの内周面を含め、基板本体の表面全体
に渡り、電着塗装法により、電着皮膜を形成する第２の
工程と、このスルーホールの内周面を除く基板本体の表面に形成
された電着皮膜を除去する第３の工程とを具備すること
を特徴とするプリント配線基板の形成方法。
（４）前記第３の工程後において実施され、スルーホー
ルの内周面に残つた電着皮膜を加熱して、本硬化させる
第４の工程を更に具備することを特徴とする請求項第３
項に記載のプリント配線基板の形成方法。