JPH0818185A - プリント配線板及びその製造方法及びその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント配線板の製造コストを安価にする。 【構成】 基板１にスルーホール２を形成し、スルーホ
ール２の内周面３に導電性ペースト５が硬化された導電
層６を形成する。スルーホールメッキやはとめを用いる
必要なく、製造コスト安価にスルーホール２に導電層６
を形成することができる。また、上記導電性ペースト５
として半田濡れ性を有するものを用いることによって、
半田付け可能な導電層６を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スルーホールを設けた
プリント配線板及びその製造方法及びその製造装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板には、抵抗やコンデンサ
ーその他電気・電子部品等のディスクリート部品を基板
に半田付けしたり、あるいは基板の両表面や内部に形成
した回路同士を電気的に接続したりするために、基板を
貫通するスルーホールが形成してある。そしてスルーホ
ールの内周面には、無電解銅メッキ等によるスルーホー
ルメッキを施したり、リベットなどのはとめを取り付け
ることによって導電層が形成してあり、この導電層に半
田付けすることによってディスクリート部品を基板に電
気的に接続したり、基板に設けた回路同士を導電層で電
気的に接続したりするようにしてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
導電層をスルーホールメッキやはとめで形成する場合、
スルーホールメッキの処理やはとめの取り付けは、その
工程が複雑であると共にこれらの工程をおこなう製造装
置も複雑で高価であって、製造コストが高くなるもので
あった。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、製造コストを安価にすることができるプリント配
線板及びその製造方法及びその製造装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプリント配
線板は、基板にスルーホールを形成し、スルーホールの
内周面に導電性ペーストが硬化された導電層を設けて成
ることを特徴とするものである。本発明にあって、上記
導電性ペーストとして半田濡れ性を有するものを用いる
ことによって、半田付け可能な導電層を形成することが
できる。

【０００６】また本発明に係るプリント配線板の製造方
法は、基板にスルーホールを形成すると共にスルーホー
ルの内周に導電層を設ける工程を経てプリント配線板を
製造するにあたって、基板にスルーホールを形成し、ス
ルーホールにピンを差し込むと共に基板の表面にスクリ
ーンを重ね、スクリーンを通して導電性ペーストをスル
ーホールの開口部に供給して、導電性ペーストをスルー
ホールの内周面とピンとの間に充填し、その後導電性ペ
ーストを硬化させて導電層を形成することを特徴とする
ものである。

【０００７】このようにしてプリント配線板を製造する
にあたって、スルーホールを長孔として形成し、ピンを
スルーホールの長手方向に沿って細長い断面形状を有す
る板状に形成し、スルーホールにピンを差し込んでスル
ーホールの内周面とピンとの間に導電性ペーストを充填
するようにしてもよい。さらに本発明に係るプリント配
線板の製造装置は、基板に設けたスルーホールの開口部
に差し込まれるピンを突出させて形成した当て板と、ス
ルーホールの開口部に導電性ペーストを供給して導電性
ペーストをスルーホールの内周面とピンとの間に充填す
るスクリーンとを具備して成ることを特徴とするもので
ある。

【０００８】この製造装置にあって、当て板として、ピ
ンの周囲においてその表面に凹部を設けたものを用いる
ようにしてもよい。

【０００９】

【作用】基板に設けたスルーホールの内周面に導電性ペ
ーストが硬化された導電層を形成することによって、ス
ルーホールメッキやはとめを用いる必要なく、製造コス
ト安価にスルーホールに導電層を形成することができ
る。また、上記導電性ペーストとして半田濡れ性を有す
るものを用いることによって、半田付け可能な導電層を
形成することができ、スルーホールにディスクリート部
品を差し込んで半田ディップすることによって、半田を
導電層の表面に沿ってスルーホール内に充填させ、部品
を基板に強固に固定することができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を実施例によって詳述する。基板
１は従来からプリント配線板に用いられている片面或い
は両面銅張積層板等であれば何れでもよく、例えば紙基
材フェノール樹脂のものであれば松下電工社製「Ｒ８７
００」、ＣＥＭ−３のものであれば松下電工社製「Ｒ１
７８６」、ＦＲ−４のものであれば松下電工社製「Ｒ１
７０５」を用いることができる。この基板１の所望の位
置には両表面に開口するスルーホール２が複数個形成し
てある。スルーホール２は基板１にドリル加工或いはパ
ンチング加工のいずれかを施して穿孔することによって
形成されるが、パンチング加工による時には基板１の上
面側よりパンチングをおこなうものである。また基板１
には表面の銅箔にエッチング処理等を施して形成される
回路が設けてあり、この回路に接続されるランド１６が
スルーホール２の開口周縁に形成してある。

【００１１】導電性ペースト５は樹脂に金属の粉末を混
入して形成されるものであり、例えば樹脂に銅粉末や銀
粉末或いはこれらの混合粉末を混入したものを用いるこ
とができる。さらに具体的には三井金属塗料化学社製の
Ｓ−５０００やタツタ電線社製のＳＰ−６６４６などを
例示することができる。この導電性ペースト５は乾燥硬
化させることによって半田濡れ性を有する膜を形成する
ものである。

【００１２】図３（ａ）はピン７の一例を示すものであ
り、上記スルーホール２よりも小径の円柱状に形成され
るものであり、特に材質などの限定はない。具体的には
パンチング金型ピンが好ましく、また図３（ｂ）に示す
ようにピン７の先部は先端になるほど小径となるように
テーパー加工したものであってもよい。このピン７は当
て板９に突設されている。ここでスルーホール２を丸孔
として形成する場合には、ピン７はこのように円柱状に
形成されるが、スルーホール２が角孔として形成される
ときには、ピン７はスルーホール２の形状と略相似形の
角柱に形成されるものである。

【００１３】当て板９は紙にフェノール樹脂を含浸させ
て形成した積層板や鋼板等の平板の上面に、凹部１２を
複数個設けて形成されるものであり、この凹部１２の底
面の中央に上記ピン７が突設してある。このピン７は当
て板９の表面よりも上側に突出させるようにしてある。
凹部１２の形状は特に限定されるものではないが、ドリ
ル加工でザグリ穴のように形成されるものが好ましく、
後述する導電性ペースト５を充填する際に当て板９に導
電性ペースト５が付着しないようにするためのものであ
る。

【００１４】スクリーン８はスクリーン紗としてポリエ
ステル繊維或いはメタル等を用いて形成したものを用い
ることができ、このスクリーン８には導電性ペースト５
が通過しないマスクを既知の方法で設けることによっ
て、マスク以外の部分に導電ペースト５が通過するメッ
シュ部１０が形成してある。このメッシュ部１０は上記
各スルーホール２に対応するように形成してあり、メッ
シュ部１０の径はスルーホール２の開口部４よりも若干
大きく形成してある。

【００１５】次に図２を参照して上記基板１のスルーホ
ール２に導電層６を形成する工程について説明する。ま
ず水平に当て板９を設置し、ピン７にスルーホール２を
被挿して当て板９の上面に基板１をセットする。このと
きスルーホール２の内周面３とピン７の外周面との間に
は３０μｍ〜７００μｍの隙間（クリアランス）１３が
形成されるようにしてある。この隙間１３が３０μｍ未
満であれば後述する導電層６の厚みが薄くなり過ぎて導
電層６の強度が低下する恐れがあり、７００μｍを超え
ると導電層６の厚みが厚くなり過ぎてコスト高になって
しまう恐れがある。ピン７に対するスルーホール２の位
置合わせは、基板１に設けた基準孔を基準として基板１
と当て板９とを位置決めすることによって正確におこな
うことができる。また図４に示すスルーホール２の上側
の開口部４とピン７の先端との距離ｔは５００μｍ以
下、好ましくは０であることが望ましい。この距離ｔが
５００μｍを超えると後述する導電性ペースト５を充填
する際にスルーホール２の開口４が塞がれてしまう恐れ
がある。

【００１６】次にスルーホール２の上側の開口部４とス
クリーン８のメッシュ部１０を合わせるようにして基板
１の上面にスクリーン８を重ねる。スルーホール２に対
するメッシュ部１０の位置合わせは、基板１に設けた基
準孔を基準して基板１とスクリーン８とを位置決めする
ことによって正確におこなうことができる。そしてこの
状態でスクリーン印刷の要領でスクリーン８の上面に導
電性ペースト５を供給し、この導電性ペースト５をスキ
ージ１５で移動させてスクリーン８のメッシュ部１０を
通してスルーホール２の上側の開口部４に導電性ペース
ト５を供給し、スルーホール２の内周面３とピン７の外
周面との隙間１３に導電性ペースト５を充填すると共に
スルーホール２の上下の開口部４の周縁に導電性ペース
ト５を塗布する。このとき、スルーホール２の下の開口
部４から基板１の下面側に導電性ペースト５がはみ出し
ても、導電性ペースト５は当て板９の凹部１２内におい
てはみ出すために、導電性ペースト５が当て板９に付着
して当て板９が導電性ペースト５で汚されるようなこと
を防ぐことができるものである。

【００１７】そしてこの後、基板１を上方へ持ち上げる
ことによってスルーホール２からピン７を抜くと共に基
板１を当て板９から分離し、次いで基板１を加熱して導
電性ペースト５を焼成・硬化させることによって、スル
ーホール２の内周面３及び開口部４周縁に１０μｍ〜７
００μｍ程度の厚みの導電層６を形成することができ
る。このように、スルーホール２からピン７を抜いた後
に導電性ペースト５を焼成・硬化させるのが一般的であ
るが、導電性ペースト５を焼成・硬化させた後に、スル
ーホール２からピン７を抜くようにすることも可能であ
る。

【００１８】上記のようにしてスルーホール２の内周及
びスルーホール２の開口部４の周縁に導電ペースト５に
よる導電層６を形成することができ、導電層６は基板１
の表裏両面の回路のランド１６や基板１の内部の回路に
接触しており、これらの回路を導電層６で電気的に接続
することができる。また、基板１に抵抗やコンデンサー
その他電気・電子部品等のディスクリート部品１７を取
り付けるにあたっては、図５に示すように、ディスクリ
ート部品１７のリード１８をスルーホール２に差し込ん
で、基板１の下面を溶融半田浴に浸漬することによって
半田１９をスルーホール２の内周に充填させ、リード１
８をスルーホール２内に半田１９で固定しておこなうこ
とができる。このとき、導電層６は半田濡れ性があって
半田付け可能であるために、溶融半田１９は導電層６の
内周に沿ってスルーホール２内を上昇し、スルーホール
２の全長に充填され、半田１９によるリード１８の固定
強度を高く得ることができる。

【００１９】上記のような基板１の両面に回路を設けた
両面プリント配線板の場合には、スルーホール２に設け
た導電層６で基板１の両面の回路を電気的に接続するた
めに、導電層６はスルーホール２の全長に亘るように設
けて両面の回路のランド１６にそれぞれ接合させる必要
がある。しかし、基板１の片面にのみ回路を設けた片面
プリント配線板の場合には、導電層６で両面の回路を接
続する必要はなく、ディスクリート部品１７のリード１
８を片面の回路に電気的に接続できればよく、従って導
電層６はスルーホール２の全長に亘るように設けるよう
な必要なく、片面の回路のランド１６に接合させるよう
に設ければよい。

【００２０】すなわち、図６（ａ）のように回路を設け
た側の面を上にして基板１を当て板９の上にセットし、
図２の場合と同様にして導電性ペースト５をスルーホー
ル２に上面の開口部４から充填するにあたって、導電性
ペースト５を下面の開口部４にまで充填する必要はな
く、図６（ｂ）のように回路のランド１６に接合される
導電層６がスルーホール２の内周の回路を設けた側に形
成されるように導電性ペースト５の充填をおこなえばよ
い（従ってこの場合には基板１に凹部１２を設けること
は必ずしも必要ではない）。このように導電層６を設け
た基板１にあって、回路を設けた片面を下側にしてディ
スクリート部品１７のリード１８を上側からスルーホー
ル２に差込み、基板１の下面を溶融半田浴に浸漬する
と、半田１９は半田濡れ性の良い導電層６の内周に沿っ
てスルーホール２内に入り、図７に示すように導電層６
を設けた部分においてスルーホール２の内周に半田１９
を充填させることができる。従って、導電層６をスルー
ホール２の全長に亘るように設けるような必要なく、リ
ード１８をスルーホール２内に半田１９で固定すること
ができるものである。また、上記両面プリント配線板の
場合にあっても、導電層６で両面の回路を接続する必要
がなければ、導電層６をスルーホール２の全長に亘るよ
うに設けるような必要はない。

【００２１】尚、基板１に設けるスルーホール２を丸孔
等で形成する場合には、スルーホール２の内周にはとめ
を取り付けることによって導電層を形成することが従来
からおこなわれているように可能であるが、シールドケ
ース２２のような部品を基板１に取り付けるためにスル
ーホール２を図８のようにスロット状の細長い長孔とし
て形成する場合には、はとめをスルーホール２の内周に
取り付けることはできない。しかしこのように長孔とし
て形成されるスルーホール２にも本発明では容易に導電
層６を形成することができる。

【００２２】すなわち、図３（ｃ）に示すようにピン７
をスルーホール２の長手方向に沿って細長い断面形状を
有する板状に形成し、そしてこのようなピン７を設けた
当て板９を用い、あとは図２や図６の場合と同様にし
て、スルーホール２の内周面３とピン７の外周面との間
に図９のように形成される隙間１３に半田濡れ性を有す
る導電性ペースト５を充填し、さらこの導電性ペースト
５を焼成・硬化させることによって、スルーホール２の
内周面３及び開口部４周縁に導電層６を形成することが
できるものである。

【００２３】この基板１にシールドケース２２のような
部品を取り付けるにあたっては、図８のように板状に形
成される接続片２３をスルーホール２に差し込んで、基
板１の下面を溶融半田浴に浸漬することによって半田１
９をスルーホール２の内周に充填させ、図１０のように
接続片２３をスルーホール２内に半田１９で固定してお
こなうことができる。このとき、導電層６は半田濡れ性
があって半田付け可能であるために、溶融半田１９は導
電層６の内周に沿ってスルーホール２内を上昇し、スル
ーホール２の全長に充填され、半田１９による接続片２
３の固定強度を高く得ることができる。

【００２４】図１０の実施例ではランド１６を設けた基
板１を用い、半田１９を介してランド１６にシールドケ
ース２２を接続させることによって、基板１に設けた回
路にシールドケース２２を接続させるようにしたが、シ
ールドケース２２を基板１の回路に接続する必要のない
ときには、ランド１６を設けていない基板１を用いて上
記と同様にして導電層６を形成するようにすればよく、
図１１のように導電層６の半田濡れ性によって接続片２
３を半田１９で固定強度高くスルーホール２内に取り付
けることができる。このようにランドレスにすれば、基
板１の表面に形成する回路パターンをこのランドの箇所
にも形成することができ、回路パターンの高密度化が容
易になるものである。また、このようにシールドケース
２２を基板１の回路に接続しないときには、導電性を有
する導電層６である必要はなく、半田濡れ性を有する層
をスルーホール２内に設ければよい。

【００２５】

【発明の効果】上記のように本発明は、基板にスルーホ
ールを形成し、スルーホールの内周面に導電性ペースト
が硬化された導電層を設けるようにしたので、導電性ペ
ーストによって導電層を形成することができ、スルーホ
ールメッキやはとめを用いる必要がなくなって、製造コ
スト安価にスルーホールに導電層を形成することができ
るものである。

【００２６】また、上記導電性ペーストとして半田濡れ
性を有するものを用いることによって、半田付け可能な
導電層を形成することができるものであり、スルーホー
ルにディスクリート部品等を差し込んで半田ディップす
ることによって、半田を導電層の表面に沿ってスルーホ
ール内に充填させることができ、ディスクリート部品等
を基板に強固に固定することができるものである。

【００２７】また上記のように本発明は、基板にスルー
ホールを形成し、スルーホールにピンを差し込むと共に
基板の表面にスクリーンを重ね、スクリーンを通して導
電性ペーストをスルーホールの開口部に供給し、導電性
ペーストをスルーホールの内周面とピンとの間に充填
し、その後導電性ペーストを硬化させて導電層を形成す
るようにしたので、スクリーン印刷の手法による簡単な
工程でスルーホールの内周面に導電層を形成することが
でき、コスト安価にプリント配線板を製造することがで
きるものである。

【００２８】このとき、スルーホールを長孔として形成
し、ピンをスルーホールの長手方向に沿って細長い断面
形状を有する板状に形成し、スルーホールにピンを差し
込んでスルーホールの内周面とピンとの間に導電性ペー
ストを充填するようにすることによって、はとめを挿着
することが不可能な長孔のスルーホールにあっても、内
周に導電層を容易に形成することができるものである。

【００２９】さらに上記のように本発明は、基板に設け
たスルーホールの開口部に差し込まれるピンを突出させ
て形成した当て板と、スルーホールの開口部に導電性ペ
ーストを供給して導電性ペーストをスルーホールの内周
面とピンとの間に充填するスクリーンとを具備したの
で、ピンとスクリーンという簡単な治具を用いて導電層
を形成することができ、複雑な装置を用いるような必要
なく、コスト安価にプリント配線板を製造することがで
きるものである。

【００３０】このとき、当て板として、ピンの周囲にお
いてその表面に凹部を設けたものを用いるようにするこ
とによって、スルーホール内に導電性ペーストを充填す
る際にスルーホールから導電性ペーストがはみ出して
も、導電性ペーストは凹部内においてはみ出して当て板
に付着することを防ぐことができ、当て板が導電性ペー
ストで汚されることを防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】同上の製造工程を示す断面図である。

【図３】同上の（ａ）はピンの先端の斜視図、（ｂ）は
他の実施例のピンの先端を示す斜視図、（ｃ）はさらに
他の実施例のピンの先端を示す斜視図である。

【図４】同上の製造工程を示す断面図である。

【図５】同上のプリント配線板への部品の取り付け状態
を示す断面図である。

【図６】本発明の他の実施例における製造工程を示すも
のであり、（ａ），（ｂ）は断面図である。

【図７】同上のプリント配線板への部品の取り付け状態
を示す断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例の分解斜視図であ
る。

【図９】同上の実施例における一部の拡大断面図であ
る。

【図１０】同上の実施例におけるプリント配線板への部
品の取り付け状態を示す断面図である。

【図１１】同上の実施例におけるプリント配線板への部
品の取り付け状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ スルーホール ３ 内周面 ４ 開口部 ５ 導電性ペースト ６ 導電層 ７ ピン ８ スクリーン ９ 当て板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板にスルーホールを形成し、スルーホ
   ールの内周面に導電性ペーストが硬化された導電層を設
   けて成ることを特徴とするプリント配線板。
2. 【請求項２】 導電性ペーストとして半田濡れ性を有す
   るものを用い、半田付け可能な導電層を形成することを
   特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
3. 【請求項３】 基板にスルーホールを形成すると共にス
   ルーホールの内周に導電層を設ける工程を経てプリント
   配線板を製造するにあたって、スルーホールにピンを差
   し込むと共に基板の表面にスクリーンを重ね、スクリー
   ンを通して導電性ペーストをスルーホールの開口部に供
   給して、導電性ペーストをスルーホールの内周面とピン
   との間に充填し、その後導電性ペーストを硬化させて導
   電層を形成することを特徴とするプリント配線板の製造
   方法。
4. 【請求項４】 スルーホールを長孔として形成し、ピン
   をスルーホールの長手方向に沿って細長い断面形状を有
   する板状に形成し、スルーホールにピンを差し込んでス
   ルーホールの内周面とピンとの間に導電性ペーストを充
   填することを特徴とする請求項３に記載のプリント配線
   板の製造方法。
5. 【請求項５】 基板に設けたスルーホールの開口部に差
   し込まれるピンを突出させて形成した当て板と、スルー
   ホールの開口部に導電性ペーストを供給して導電性ペー
   ストをスルーホールの内周面とピンとの間に充填するス
   クリーンとを具備して成ることを特徴とするプリント配
   線板の製造装置。
6. 【請求項６】 当て板として、ピンの周囲においてその
   表面に凹部を設けたものを用いることを特徴とする請求
   項５に記載のプリント配線板の製造装置。