JPH0383394A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

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〉 本発明は、プリント配線板の製造方法に関し、さらに詳
しくは、表面実装用の両面型プリント配線板を製造する
方法に関する。

〈従来の技術〉 電子部品等のプリント配線板への実装方法としては、例
えば第４図に示すように、両面に導体パターン４２が形
成された基材４１のスルーホール部４３に、部品のリー
ド４０ａを挿入し、そのリードを、フローソルダリング
によりスルーホール部の銅メツキ膜４４にはんだ付けす
る、いわゆるフローソルダリング方式の実装方法がある
。この実装方法においては、従来、第６図（ａ）に示す
ようなりＩＰ（デュアル・イン・ライン）タイプのＩＣ
やＬＳＩ、また同図中）に示すような挿入リード付の抵
抗器等の部品が実装される。

ところで、最近では、ＩＣやＬＳＩの高密度・大型化が
急速に進みつつあり、そのゲート数の増大が著しい。こ
のため、従来のＤＩＰタイプでは入出力端子の収容が不
可能となってきた。そこで、ＩＣやＬＳＩ等の喬密度化
に対応して、第７図（ａ）に示すような四辺にリードを
持つフラットパッケージタイプのものや、同図い）に示
すようなリードレスのセラミックキャリアタイプのもの
、およびリードを小さく、かつ、そのリードピッチを狭
くした電子部品が製作されるようになってきた。また、
抵抗器も、同図（Ｃ）に示すような形状に製作されてい
る。

このような部品のプリント配線板への実装としては、例
えば第５図に示すように、スルーホール３３部分の銅メ
ツキ８３４表面にクリームはんだεを塗布しておき、こ
のはんだ６に実装部品のり一ド１０ａを接触させた状態
で、はんだ６のリフロー（再溶解）を行うことによって
、リードｌｏａを銅メツキ３４に接続する、いわゆる表
面実装が行われている。なお、このような表面実装とす
ることにより、スルーホールに部品のリードを挿入する
必要がなくなり、スルーホールの孔径を可能な限り小さ
くでき結果、プリント配線板自体の高密度化をはかるこ
とも可能となる。

さて、第３図に、表面実装において用いられるプリント
配線板の製造手順、ならびにその配線板への部品の実装
手順を示す。

まず、プリント配線板の基本材として、（ａ）に示すよ
うに、基材３１の両面に銅箔３２を一様に形成されたも
のを用いている。なお、基材３１の材料としては、−Ｓ
に、ポリイミド、ポリエステル、祇フェノール、祇エポ
キシ、コンポジット、ガラスエポキシ、ガラスイミド等
が用いられ、また、その厚さは、通常０．１〜１．６ｍ
ｍ程度である。また、銅箔３２の厚さは１８μｍまたは
３５μｍであり、ファインパターン形成には前者が用い
られる。

次に、基材３１および銅箔３２にドリリング等により、
直径０．４〜０．７程度の穴３３を開孔しくｂ）、次い
で、銅箔３２の表面および穴３３の内壁面に、２０μｍ
程度の銅メツキ膜３４−様に形成した後（Ｃ）、基材３
１両面をネガ型のドライフィルム３７により被覆する（
ｄ）。

次に、ドライフィルム３７上に、ガラス乾板またはフィ
ルム等のフォトツール３８を載置しくｅ）、この状態で
、銅メンキ膜３４および銅箔３２の残すべき部分を紫外
光により露光し、次いで、水酸化カルシウム液により現
像を行う。このとき、紫外光が照射された部分は硬化し
、水酸化カルシウム液によっては溶解しないが、その他
の部分は溶解して、（ｆ）に示すように、銅メンキ膜３
４が露出する。

次に、塩化第２銅もしくは塩化第２鉄液によりエツチン
グを行って、露出した銅メツキ膜３４およびその下層の
銅箔３２を除去し、次いで、銅メツキ膜３４上のドライ
フィルム３７を水酸化ナトリウム液により剥離させた後
（ｇ）、露呈した基材３表面をソルダレジスト３５によ
り被覆することによって、（ｈ）に示すような、基材３
１の両面に導体パターン３２形威され、かつ、その両面
の導体パターン３２が、基材の穴３３すなわちスルーホ
ール部の銅メツキ膜３４により互いに接続された両面型
のプリント配線板を得る。

そして、このようなプリント配線板への部品の実装は、
まず、部品のリードを接続する部分の銅メツキ膜３４上
に、部品仮止め用の接着剤９およびクリームはんだ６を
順次塗布しておき（ｉ）、そのクリームはんだ６に部品
（抵抗器）１０のリード１０ａを密着させた状態で（ｊ
）、赤外線や熱風等により、クリームはんだ６を溶解し
硬化させることにより、部品のり一ド１０ａを銅メツキ
膜３４にはんだ付けする（ｋ）。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上述の両面型のプリント配線板の製遣方法に
よれば、以下に列記する問題が残されている。

（１）エツチング工程（鎖において銅箔にサイドエッチ
が生じる。これは、エンチングが進んでゆく過程におい
て、銅箔のサイド部分がエツチング液にさらされ、その
一部が削り取られるためで、そのサイドエッチの量は銅
箔の膜厚が厚いほど大となる。すなわち、第８図の模式
図に示すように、異なる厚さｄ、　、ｄ、の銅をそれぞ
れ同じ条件でエツチングを行うと、膜厚の薄い銅（ａ）
におけるサイドエッチ量はα１　””　ｄ　１／　ｊａ
ｎθ、一方、膜厚の厚い銅（ｂ）では、（Ｘ　ｚ　＝　
ｄ　ｚ　／　ｔａｎθとなり、従って、銅の厚さが厚く
なるほど、その厚さに比例してサイドエ・どチ量は増大
する。そこで、このようなサイドエッチの影響を軽減す
るために、従来、厚さの薄い１８μｍの銅箔を使用して
いるが、エツチング時には、！ｌ１ｉＩ箔上に２０μｍ
程度の銅メツキ膜が形成されているため、銅箔を所望の
形状にパターニングするには、実質的に３８μｍ程度の
エツチングを行わなければならず、結局、銅箔のサイド
エツチング量は大となる。このように、銅箔のサイドエ
ツチング量が多いと、実装部品の高密度化に対応してプ
リント配線板の高密度化をはかる上での妨げになるばか
りでなく、パターンのエツチング精度の悪化をもたらす
原因となる。

（２）スルーホール部の内壁面および銅箔上の銅メ、ツ
キ膜は、通常、基材をメツキ浴中に浸漬した状態で電界
メツキを施すことによって形成するので、スルーホール
の孔径が大きい場合には、第９図（ａ）に示すように、
スルーホール３３の内壁面に銅が充分に付着するが、高
密度化をはかるためにスルーホールの孔径を小さくした
場合には、メツキ液がスルーホール内に充分に入り込ま
ず、このため、同図（ｂ）に示すように、スルーホール
３３内壁面に銅が付着しない部分ができ、スルーホール
欠損が生じる虞れがある。また、後のエツチング工程に
おいて、銅メツキ膜とドライフィルムとの境界に、エツ
チング液が侵入し、スルーホール内壁面の銅メンキ膜が
エツチングされることがあり、これにより、スルーホー
ル欠損が生しる虞れもある。

（３）メツキ工程に多くの時間を要するとともに、その
費用が高くつく。

ここで、基材両面の導体パターンの相互接続を、スルー
ホール部に形成した銅メツキ膜により行うのは、ＤＩＰ
クイブの部品等において、リードをスルーホールに挿入
する必要があるためで、表面実装においては、スルーホ
ールは、単に、基板両面の導体パターンの相互接続を行
うものであればよく、その接続に銅メツキ膜を用いる必
要性はない。

本発明の目的は、表面実装用の両面型プリント配線板を
、メツキ工程を要することなく製造することのできる、
方法を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、実施例に対応する第１図に示すように、基材
１に貫通孔３を形成した後に（ｂ）、その貫通孔３に導
電性材料（例えば真鍮等）製の棒４を嵌め込む（ｉ）。

そして、［有］）に示すように、捧４を用いて基材１両
面の導体パターン２を、例えば、はんだ５によって電気
的に接続することによって特徴づけられる。

〈作用〉 基材１に形成した貫通孔３の内壁面に、銅メツキ膜を形
成することなく、基材１両面の導体パターン２を互いに
接続することが可能となり、メツキ工程を省くことがで
きる。

〈実施例〉 第１図は、本発明の製造方法の手順、ならびに部品の実
装手順を説明する図である。

まず、（ａ）に示すように、プリント配線板の基本材と
して、従来と同様に、基材１の両面に、厚さ１８μｍの
銅箔２が一様に形成されたものを用いる。この基材１お
よび銅箔２にドリリング等により、直径０．４〜０．７
程度の穴３を開孔した後（ｂ）、基材１の両面をネガ型
のドライフィルム７により被覆する（Ｃ）。

次に、ドライフィルム７上に、ガラス乾板等のフォトツ
ール８を正確に位置決めしくｄ）、この状態で、銅箔２
の残すべき部分を紫外光により露光し、次いで、水酸化
カルシウム液により現像を行う。

このとき、紫外光が照射された部分のドライフィルム７
は硬化し、水酸化カルシウム液によっては溶解しないが
、その他の部分は溶解して、（ｅ）に示すように、銅箔
２が露出する。

次に、塩化第２銅もしくは塩化第２鉄液によりエツチン
グを行って、露出した部分の銅箔２を除去して銅箔２の
パクーニングを行い、次いで、銅箔２上のドライフィル
ム７を水酸化ナトリウム液により剥離させた後（ｆ）、
露呈した基材１表面゛をソルダレジスト５により被覆す
る（濁。

次に、孔３周辺の銅箔すなわち導体パターン２上に、固
定用の接着材９およびクリームはんだ６を順次塗布しく
５）、次いで、孔３に真鍮等の金属棒４を挿入した後（
ｉ）、その金属棒４の露呈部分にクリームはんだ６を塗
布し、さらに、部品（抵抗器）１０のリー１１０ａをク
リームはんだ６に密着させた状態で（ｊ）、赤外線や熱
風等により、クリームはんだ６を溶解した後、硬化させ
ることによって、（２）に示すように、基材１両面の導
体パターン２を、金属棒４により互いに電気的に接続す
るとともに、部品のり一ド１０ａを導体パターン２に接
続する。

以上の手順によると、金属棒４を装着した以後に、エツ
チング工程がないので、金属棒４が腐食する虞れがなく
、基材１両面の導体パターン２を確実に接続することが
できる。しかも、金属棒４による導体パターン２の相互
接続と同時に、部品１０の実装を行うことができ、工程
の簡略化をはかることができる。

第２図は、本発明の他の製造方法の手順、ならびに部品
の実装手順を説明する図である。

まず、先の実施例と同様に、プリント配線板の基本材と
して、（ａ）に示すような基材１の両面に銅箔２が形成
されたものを用い、この基材１および銅箔２に孔３を開
孔する（ｂ）。

次に、７Ｌ３に真鍮型の金属棒４を挿入した後（Ｃ）、
その金属棒４の両端部を銅箔２にはんだ付けする（ｄ）
。このとき、金属棒４の外部に露呈している両端部をは
んだ２６により完全に被覆しておく。

次に、基材１の両面を、ネガ型のドライフィルム２７に
より被覆した後（ｅ）、そのドライフィルム２７上にフ
ォトツール２８を正確に位置決めしくｆ）、この状態で
、銅箔２の残すべき部分を紫外光により露光し、次いで
、水酸化カルシウム液に現像を行うことによって、銅箔
２の不要な部分を露呈させる（鎖。

次に、塩化第２銅もしくは塩化第２鉄液によりエツチン
グを行って、露呈した部分の銅箔２を除去して銅箔２の
パターニングを行い、次いで、銅箔２上のドライフィル
ム２７を水酸化ナトリウム液により剥離させた後Ｑ′１
）、露呈した基材１表面をソルダレジスト５により被覆
することによって、（ｉ）に示すような、基材１両面の
導体パターン２が金属棒４により互いに接続された両面
型のプリント配線板を得る。そして、この配線板への部
品の実装は、部品のリードを接続する部分の導体パター
ン２上に、部品仮止め用の接着材９およびクリームはん
だ６を順次塗布しておき、そのクリームはんだ６に部品
１０のリード１０ａを密着させた状態で（ｊ）、赤外線
等により、クリームはんだ６を溶解した後、硬化させる
ことによって、部品のすＦ　１０　ａを導体パターン２
に、はんだ付けする（ｋ）。

以上の手順によると、金属棒４を銅箔２に、はんだ付け
した後に、銅箔２のエツチングが行われ、しかも、エツ
チング時には、金属棒４の両端部は耐エツチング性を有
するはんだ２６により完全に被覆されているので、金属
棒４が腐食する虞れはなく、基材１両面の導体パターン
２を金属棒４により確実に接続できる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、基材両面の導体
パターンを金属棒により電気的に接続するので、従来行
われていたメツキ工程を省略でき、製造時間の短縮化、
−ひいては製品コストの低減化をはかることができる。

また、金属棒は一連の工程におし）て工・ンチングン夜
にさらされることがないので、エツチング液によるスル
ーホール欠損が生じる虞れはなく、しかも、スルーホー
ル径を小さくしても、基材両面の導体パターンを金属棒
により確実に接続できるので、実装部品の高密度化に対
応して、プリント配線板を高密度化する場合であっても
、スルーホール欠損が生しる虞れはない。

さらに、基材上の銅箔のパターニング時に、銅箔を直接
的にエンチングすることが可能となり、従来に比してサ
イドエッチによる影響を低減できる結果、パターニング
精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造方法の手順、ならびに部品の実
装手順を説明する図である。 第２図は、本発明の他の製造方法の手順、ならびに部品
の実装手順を説明する図ある。 第３図は、表面実装用の両面型プリント配線板の従来の
製造手順、ならびにその配線板への部品の実装手順を説
明する図である。 第４図は、フローソルダリング実装法により部品をプリ
ント配線板に実装した構造を示す断面図、第５図は表面
実装法により部品をプリント配線板に実装した構造を示
す縦断面図である。 第６図はフローソルダリング実装用の部品の外観図、第
７図は表面実装用の部品の外観図である。 第８図および第９図は、第３図に示す製造手順の問題点
を説明するための図である。 １・・・基材 ２・・・銅箔 ３・・・孔 ４・・・金属棒 ５・・・ソルダレジスト ６・・・クリームはんだ １０・・・実装部品（抵抗器） １０ａ　・　・　・リード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　両面型のプリント配線板を製造する方法において、基
   材に貫通孔を形成した後に、その貫通孔に導電性材料製
   の棒を嵌め込み、この棒を用いて上記基材両面の導体パ
   ターンを電気的に接続することを特徴とする、プリント
   配線板の製造方法。