JPH1140925A - プラスチック回路基板の電解めっき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １枚のプラスチックシートに隣接して形成さ
れた電子部品搭載用の複数の回路基板の電極部を電解め
っきする方法において、隣接基板間に設けられる通電用
のタイバーをなくして、回路基板の製造個数を増大させ
る。 【解決手段】 各回路基板の電極に接続した引出し線を
その回路基板の外周付近において互いに専用線により接
続し、接続した引出し線に外部電源を接続して電極部に
電解めっきを施した後、その回路基板の外周で接続用専
用線を切断して引出し線を互いに絶縁させる。引出し線
の接続は、切断位置を横断するように行うか、隣りの基
板に対応する引出し線がない場合には、その引出し線を
隣りの基板まで延設してから行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック・ボ
ールグリッドアレイ（ｐＢＧＡ）基板のような電子部品
搭載用のプラスチック回路基板の電極部をNi／Au電解め
っきするのに適したプラスチック回路基板の電解めっき
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩ等の電子部品のプラスチッ
クパッケージの１種に、リードフレームではなく、プラ
スチック製の回路基板に電子部品を搭載し、搭載部に樹
脂を注入して封止する種類のものがある。

【０００３】このプラスチックパッケージに使用される
プラスチック基板の材質は、ガラス繊維／エポキシ樹脂
やガラス繊維／フェノール樹脂といった複合材料からな
るリジッドフィルムと、ポリイミド樹脂等の耐熱樹脂か
らなるフレキシブルフィルムの両者が使用されている。

【０００４】この種のプラスチックパッケージは、セラ
ミックパッケージと同様の構造にすることができ、ＰＧ
Ａ (ピングリッドアレイ) 、ＢＧＡ (ボールグリッドア
レイ、バンプグリッドアレイと呼ぶこともある) 、ＬＧ
Ａ（ランドグリッドアレイ）等が利用されているが、中
でもピンを使用せずに多端子化が可能で、フレキシブル
なプラスチック回路基板でも適用可能なＢＧＡ (即ち、
ｐＢＧＡ) が注目を集めている。

【０００５】プラスチック基板の回路形成は、プリント
配線板と同様に、銅箔をプラスチック基板の両面に積層
し、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー技術
により銅箔の不要部分をエッチング除去することにより
行われる。その前に、必要によりプラスチック基板にス
ルーホールをパンチングにより形成し、スルーホールの
壁面を銅めっき（通常は、無電解めっき後に電解めっき
で銅層を厚膜化）により銅皮膜で被覆しておく。

【０００６】こうして形成されたプラスチック回路基板
の両面の電極部（即ち、電気的接続に利用される回路部
分）は、銅のままでは酸化され易く導電性が低下するの
で、金めっきを施して電極部を保護する。この電極部
は、電子部品を搭載する表面側は、電子部品との電気的
接続に利用されるワイヤボンディング部またはフリップ
チップ接続の場合には電極パッド部であり、裏面側はマ
ザーボードに接続される電極パッド部である。

【０００７】金めっきは、金めっき単独の場合には 2.5
〜５μｍといった厚膜にしないとピンホールのないめっ
き皮膜が得られないが、下地にNiめっきを施しておくと
耐食性が著しく向上するため、金めっきを薄くすること
ができる。高価な金の使用量を減らすため、下地にNiめ
っきを行うNi／Auめっきとするのが普通である。

【０００８】このNi／Auめっきは、プラスチック基板に
ソルダ (半田) レジストをスクリーン印刷して、めっき
する電極部以外をソルダレジストで被覆した後、一度の
めっき作業で適当な膜厚のめっき皮膜が得られる電解め
っき法により行われる。その後、パンチングにより基板
の周辺に位置合わせ用の穴をあけた後、検査および包装
され、出荷される。

【０００９】プラスチック回路基板、特にｐＢＧＡは、
一般に複数（例、４〜８個）の基板が１列につながって
並んだ「連」と呼ばれる状態で出荷される。ユーザー
は、連の状態のプラスチック回路基板に複数の電子部品
を一度に搭載し、次いで各電子部品の搭載部に樹脂を注
入した後、最後に個々のプラスチックパッケージに切断
する。それにより、１個づつのプラスチック回路基板を
取り扱う場合に比べて作業能率が大幅に向上する。

【００１０】プラスチック回路基板の製造は、上記の連
を複数個 (例、４〜10個) とることができる、取扱いに
適した大きさのプラスチックシート (ブランクと呼ばれ
る）を用いて一般に行われる。即ち、このブランクに上
記の回路形成工程を適用して、複数列の連を同時に製造
し、Ｎｉ／Auめっき工程の終了後のパンチング工程で、
各列に切断して個々の連に分割する。これもやはり作業
能率の大幅な向上につながる。例えば、１枚のブランク
上に各６個のプラスチック基板からなる連を７列とるこ
とができると、７連、合計42個のプラスチック回路基板
を一度に製造することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ブランク上に形成され
た多数のプラスチック回路基板の両面の電極部にNi／Au
電解めっきを施すには、すべての電極部を外部電源と接
続させる必要がある。そのため、図１に示すように、各
電極部に基板周辺に伸びた引出し線を接続し、この引出
し線を、各連の周囲に設けた電解めっき時の通電用タイ
バーに接続させる。引出し線および通電用タイバーは、
銅箔の回路形成時に電極と一緒に形成される。こうし
て、全ての引出し線がタイバーに接続され、タイバー同
士も互いに連続しているので、外部電源をタイバーに接
続すると、タイバーと引出し線を介して電極部に通電す
ることができる。

【００１２】この引出し線を接続するための、各連を包
囲するタイバーは、電気抵抗を低くするため、幅２〜３
mm程度と比較的太くする必要がある。また、１つの連の
各回路基板の間にも、幅が１mm以下の細いタイバーが設
けられることが多い。

【００１３】これらのタイバーはいずれも、図１に製品
切断線として示すように、パンチング工程で連を切り出
す時に、製品（連）から取り除かれ、連内の各回路基板
の引出し線、従って、それに接続した電極部、は互いに
電気的に絶縁される。タイバーが部分的にでも連の中に
残っていると、電極の絶縁性を完全に確保することがで
きず、製品不良になる。

【００１４】従って、タイバーの部分は、これを完全に
除去できるように、少し広めに切り取ることになるの
で、ブランク上の各連の周囲には、幅３〜５mm程度のタ
イバー用のスペースが必要になる。例えば、ブランク上
に７連を上下方向に続けて形成する場合、横方向のタイ
バーは、最上部の連の上と最下部の連の下に各１個、各
連の間に６個の合計８個が必要となる。このタイバー用
のスペースのために、連の取り数が減少する。

【００１５】本発明は、ブランク内のプラスチック回路
基板の取り数を最大限にすることができるプラスチック
回路基板の電解めっき方法を提供しようとするものであ
る。より具体的は本発明の課題は、隣接する回路基板間
のタイバーが不要となるプラスチック回路基板の電解め
っき方法を提供することがである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、タイバ
ーで引出し線を接続する代わりに、隣接する引出し線同
士を接続用の専用線で接続し、連または各回路基板の切
断時にこの専用線が断線するように切断することで、タ
イバーの少なくとも一部を省略できる。

【００１７】また、セラミック回路基板には見られな
い、プラスチック回路基板に固有の問題として、回路基
板の四方の引出し線がそれぞれ異なった位置に設けられ
ることが多い。これは、パッケージの出力ボールパッド
部、特に１本づつめっき引出し線を取る必要のある信号
線用ボールパッド部が任意の位置に配置されており、対
称性がないためである。

【００１８】従って、縦または横方向に隣接する回路基
板間において、引出し線が必ずしも連続しておらず、一
方の回路基板に存在する引出し線に対応する引出し線
が、隣接する回路基板には存在せずに、一方の回路基板
の外周縁部で終わっていることがある。この場合には、
一方の回路基板にしか存在しない引出し線を他方の回路
基板にまで専用線で延設し、この延設部を上記のように
接続用専用線で両側の引出し線 (またはその延設部) と
接続すればよい。その際には、片側の接続は、必ずしも
切断部をまたぐように行う必要はなく、延設した他方の
回路基板内だけで接続してもよい。

【００１９】本発明は、「それぞれ多数の電極部と各電
極部に接続した基板外周に達する引出し線とを有してい
る、電子部品搭載用の複数の回路基板が１枚のプラスチ
ックシートに縦および／または横方向に隣接して形成さ
れているプラスチック回路基板の電極部を電解めっきす
る方法であって、各回路基板の隣接する引出し線間の少
なくとも一部を、その回路基板の外周付近において専用
線により接続し、接続した引出し線に外部電源を接続し
て電極部に電解めっきを施した後、その回路基板の外周
で接続用専用線を切断して引出し線を互いに絶縁するこ
とからなり、その際に、 その回路基板の隣接する引出し線の両方が、その回路
基板に隣接する別の回路基板の引出し線と連続している
場合、この隣接する連続した引出し線を、切断位置を横
断するように接続用専用線で接続し、 その回路基板の隣接する引出し線の一方または両方
が、その回路基板に隣接する別の回路基板の引出し線と
連続していない場合、この連続していない一方または両
方の引出し線を該隣接する別の回路基板内まで専用線に
より延設し、延設した引出し線を隣接の引出し線または
その延設部と接続用専用線で接続し、その際に、延設し
た引出し線 (または延設した引出し線が２本以上続く場
合にはその最も外側の延設した引出し線) とその隣りの
連続した引出し線との接続は、少なくとも片側では切断
位置を横断するように行い、反対側の連続した引出し線
との接続および延設した引出し線同士の接続は、切断位
置を横断するように行うか、或いは引出し線を延設した
隣接する基板内だけで行う、ことを特徴とするプラスチ
ック回路基板の電解めっき方法」である。

【００２０】好適態様においては、前記の反対側の連
続した引出し線との接続および延設した引出し線同士の
接続は、引出し線を延設した隣接する基板内だけで行
う。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、添付図面
を参照しながら詳しく説明する。

【００２２】図２は、図１と同様に、複数列の連を１枚
のブランクに同時に製造する場合の本発明の電解めっき
方法を示す説明図である。従って、１枚のプラスチック
シート（ブランク) に縦横両方向に隣接して多数の回路
基板が形成される。

【００２３】図示例では、ブランクの周辺部 (即ち、最
上列の連の上部と最下列の連の下部および各連の両脇)
には、図１に示す従来品と同様に、電解めっきに必要な
通電用のタイバーが形成されているが、縦 (上下) 方向
に隣接する連と連との間にはタイバーが設けられていな
い。

【００２４】即ち、電解めっきの通電用に必要な連と連
の間の引出し線の接続は、従来のようにタイバーに接続
させるのではなく、隣接する各引出し線どうしを引出し
線と同様の接続用専用線により接続する。この専用線に
よる接続が、各連を切断した後も残っていると、プラス
チック回路基板の誤動作を生ずるので、図２に示すよう
に、連の切断位置をまたぐ (横断する) ように行う。そ
の結果、隣接する連の間を切断して、各連を取り出す
と、接続用専用線は断線するので、隣接する引出し線は
互いに絶縁される。なお、図２では、この接続は左側１
列分しか示していないが、残りの列も同様である。

【００２５】隣接する引出し線間の専用線による接続
は、これらの引出し線が、隣接する２つの連（即ち、回
路基板）において同位置に連続して形成されている (こ
のような引出し線を、以下では「連続した引出し線」と
いう) か否かにより、次のとの２種類の方法で行
う。

【００２６】回路基板の隣接する引出し線の両方がと
もに「連続した引出し線」である場合 (即ち、隣接する
連ＡとＢの間で連続する引出し線が、２本以上続けて存
在する場合) ：図３(a) 〜(c) に示すように、その２つ
の連（基板）Ａ、Ｂ間の切断位置を横断するように、接
続用専用線により隣接する「連続した引出し線」の間を
接続する。

【００２７】この接続は、図３(a) に示すように、カギ
型に曲げた形状が好ましいが、切断位置を横断し、切断
後に確実に断線される限り、他の形状でもよい。例え
ば、図３(b) に示すような曲線型、または図３(c) に示
す斜め直線型に専用線で隣接引出し線を接続することも
できる。

【００２８】回路基板の隣接する引出し線の一方また
は両方が、その回路基板に隣接する別の回路基板の引出
し線と連続していない（不連続の）場合 (即ち、隣接す
る引出し線の一方または両方が、隣接する２連の一方
（図示例ではＡ）にしか存在せず、他方の連Ｂには対応
する引出し線が存在しない場合）：図３(d) 〜(k) に示
すように、一方の回路基板Ａにしか存在しない引出し線
を、専用線により隣接する他方の回路基板Ｂ内まで延設
し (この引出し線を、以下では「延設した引出し線」と
いう) 、この延設した引出し線を接続用専用線による接
続に利用する。

【００２９】この場合、基板Ｂに対応する引出し線がな
いため基板Ａから基板Ｂに「延設した引出し線」とその
両側の隣接引出し線との接続は、片側の隣接引出し線と
の接続だけを切断位置を横断するように行えばよく、反
対型の隣接引出し線との接続は、切断位置を横断せず
に、延設した隣接する基板Ｂ内だけで行ってもよい。基
板Ａから基板Ｂに延設した引出し線が続けて２本以上存
在する場合には、一方の最も外側の「延設した引出し
線」とその隣りの「連続した引出し線」との接続だけ
を、切断位置を横断するように行えばよく、他方の最も
外側の「延設した引出し線」とその隣りの「連続した引
出し線」との接続、及び「延設した引出し線」同士の接
続は、切断位置を横断せずに、延設した隣接する基板Ｂ
内だけで行ってもよく、或いは切断位置を横断するよう
に行ってもよい。

【００３０】この態様について、図３(d) 〜(k) により
具体的に説明する。図３(d), (e)は、２本の「連続した
引出し線」の間に「延設した引出し線」が１本だけ存在
する場合である。この場合、(d) のように、延設した引
出し線の片側 (図示例では左側) では、隣りの連続した
引出し線と切断位置を横断するように専用線で接続する
必要があるが、反対側 (右側) の連続した引出し線との
接続は、基板Ｂ内だけで行うことができる。もちろん、
(e) に示すように、延設した引出し線と両側の連続した
引出し線との接続を、いずれも切断位置を横断するよう
に行ってもよい。

【００３１】図３(f), (g), (h) は、２本の「連続した
引出し線」の間に「延設した引出し線」が２本続けて存
在する場合である。この場合、(f) のように、延設した
引出し線の一方 (図示例では左側の延設した引出し線)
とその隣りの連続した引出し線との接続を、切断位置を
横断するように専用線で接続すれば、反対側 (右側)の
延設した引出し線のその隣りの連続した引出し線との接
続、および延設した引出し線同士の接続は、基板Ｂ内だ
けで行うことができる。もちろん、(g) に示すように、
反対側 (右側) の延設した引出し線のその隣りの連続し
た引出し線との接続や、さらには(h) に示すように、延
設した引出し線同士の接続も、切断位置を横断するよう
に行ってもよい。

【００３２】図３(i), (j), (k) は、２本の「連続した
引出し線」の間に「延設した引出し線」が３本続けて存
在する場合である。この場合、(i) のように、延設した
一方の最も外側の引出し線 (図示例では左側) とその隣
りの連続した引出し線との接続を、切断位置を横断する
ように専用線で接続すれば、反対側 (右側) の最も外側
の延設した引出し線のその隣りの連続した引出し線との
接続、および延設した引出し線同士の接続は、基板Ｂ内
だけで行うことができる。もちろん、(j) に示すよう
に、反対側 (右側) の延設した引出し線のその隣りの連
続した引出し線との接続や、さらには(k) に示すよう
に、延設した引出し線同士の接続も、切断位置を横断す
るように行ってもよい。

【００３３】延設した引出し線を利用する場合には、接
続用専用線の距離が短くてすみ、また専用線の配線の形
状が単純になることから、図３(d) 、(f) 、(i) に示す
ように、切断位置を横断するように行う専用線の接続
は、片側のいずれか１カ所だけにして、残りの専用線に
よる接続は延設した方の基板Ｂ内だけで行うことが好ま
しい。

【００３４】本発明によれば、従来は必要であった隣接
する２連の間の通電用のタイバーが不要となり、このタ
イバー用のスペースをとらずに、ブランク上に複数の連
を密着させて製造することができる。電解めっき作業に
必要な電気的接続は、引出し線どうしを専用線で接続す
ることにより確保される。電解めっき後に、隣接する連
を図３に示す切断位置で切断すると、回路基板 (連) Ａ
およびＢのいずれについても、隣接する引出し線間をつ
ないでいた接続用専用線が断線し、引出し線間の絶縁性
が確保される。

【００３５】図示例では、隣接する連と連の間につい
て、従来のタイバーをなくして、本発明に従って引出し
線間を専用線で接続する場合について示したが、本発明
による引出し線間の接続は、連と連の間に限定されるも
のではなく、１つの連の間の隣接する基板間に適用して
もよい。但し、連と連の間のスペースを従来は広くとる
必要があったため、本発明によるスペース節約効果は、
連と連との間に適用した場合に最も大きくなる。

【００３６】また、本発明は、連の形態のプラスチック
回路基板の製造だけでなく、図４に示す単体のプラスチ
ック回路基板の製造における電解めっきにも適用するこ
とができる。単体の回路基板の場合、本発明による隣接
回路基板との引出し線の接続方法は、基板の４辺全ての
引出し線に適用することが好ましいが、一部だけに適用
してもよい。なお、図４も１個の単体の回路基板だけに
ついて、隣接する引出し線との接続を示したが、残りの
基板も同様に接続される。

【００３７】単体のプラスチック回路基板の場合、従来
は、各単体基板の４辺の周囲全てにタイバーを設ける必
要があった。即ち、連の場合の連間の横方向のタイバー
のみならず、縦方向のタイバーも各単体基板間に形成す
る。本発明によれば、これらの縦横両方向の単体基板間
のタイバーが不要になるので、スペース節約効果は、連
の形態の場合よりさらに大きくなる。

【００３８】本発明の方法に用いるプラスチック回路基
板の樹脂種は、プラスチック回路基板に求められる耐熱
性、絶縁性その他の特性を有していれば特に制限されな
い。代表例はポリイミド樹脂、特に付加重合型ポリイミ
ド樹脂 (例、ＢＴレジン) であるが、ガラス繊維含有エ
ポキシ樹脂といった複合材料も使用できる。

【００３９】また、本発明の方法に用いる回路基板の種
類も特に制限されない。好ましい種類はｐＢＧＡである
が、ｐＰＧＡ、ｐＬＧＡ等の他のプラスチック回路基板
の電極部の電解めっきにも本発明の方法を適用できる。

【００４０】本発明の電解めっき方法では、各電極に接
続した通電用の引出し線を別の専用線により接続し、ま
た引出し線が「連続した引出し線」ではない場合には、
その引出し線を専用線で隣りの基板内まで延設する。こ
の専用線の配線形成は、電極や引出し線の形成と同時に
実施できる。電極や引出し線は、プラスチックシート
(ブランク) の両面に積層した銅箔をフォトリソグラフ
ィー技術により特定部分だけエッチング除去することに
より形成されるが、その際に引出し線を接続する専用線
や引出し線延設部も同時に形成できる。即ち、使用する
フォトマスクの形状を変更するだけで、別に余分の工程
を付加することなく、上記の専用線を電極や引出し線と
同時に形成することができる。

【００４１】本発明の方法における電解めっき自体は、
従来と同様に実施すればよい。電解めっきのめっき金属
種も特に制限されないが、プラスチック回路基板の電極
部は一般にNi／Auめっきされる。即ち、まず電解Niめっ
き、次いで電解Auめっきが施される。

【００４２】めっき終了後に、ブランクを所定の切断位
置で切断して、連または単体の形態のプラスチック回路
基板を得る。この切断により、切断位置を横断して形成
された専用線が切断される結果、隣接する基板の両方と
も、引出し線は互いに電気的に絶縁される。

【００４３】

【実施例】

(イ) 340 mm×250 mmのブランクを用いて 40 mm×200 mm
の連の形態のプラスチック回路基板を作成した。従来
は、隣接する連と連の間にタイバー用のスペースが必要
であり、外周のタイバーの周囲にもハンドリング用のス
ペースが必要であったため、７連しかとることができな
かったが、本発明に方法では、この連と連の間のタイバ
ーが不要で、連を密着させて製造することができるた
め、８連とることができた。

【００４４】(ロ) 同じ寸法のブランクを用いて、35 mm
平方の単体プラスチック回路基板を作成した。従来は、
隣接する単体基板の間に縦横両方向にタイバー用のスペ
ースが必要であったため、７×５＝35個の単体基板しか
とれなかったが、本発明の方法によれば各単体基板を密
着させることができるので、８×６＝48個の単体基板を
とることができた。

【００４５】

【発明の効果】本発明の電解めっき方法によれば、隣接
する基板間に通電用のタイバーを設ける必要がないた
め、所定寸法の１枚のブランクから製造することができ
るプラスチック回路基板の個数が増大する。また、本発
明の方法は、従来法と同じ工程で実施することができ、
工程の追加がない。ブランクに用いるプラスチックシー
ト、特にポリイミドシートはかなり高価であるので、本
発明によりプラスチック回路基板のコストおよび製造効
率が著しく改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】１枚のブランクに形成した従来の連の形態のプ
ラスチック回路基板を示す説明図である。

【図２】本発明の方法に用いる連の形態のプラスチック
回路基板の説明図である。

【図３】本発明の方法における引出し線の各種の接続例
を示す。

【図４】本発明の方法に用いる単体形態のプラスチック
回路基板の説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ多数の電極部と各電極部に接続
   した基板外周に達する引出し線とを有している、電子部
   品搭載用の複数の回路基板が１枚のプラスチックシート
   に縦および／または横方向に隣接して形成されているプ
   ラスチック回路基板の電極部を電解めっきする方法であ
   って、 各回路基板の隣接する引出し線間の少なくとも一部を、
   その回路基板の外周付近において専用線により接続し、
   接続した引出し線に外部電源を接続して電極部に電解め
   っきを施した後、その回路基板の外周で接続用専用線を
   切断して引出し線を互いに絶縁することからなり、前記
   の接続の際に、 その回路基板の隣接する引出し線の両方が、その回路
   基板に隣接する別の回路基板の引出し線と連続している
   場合、この隣接する連続した引出し線を、切断位置を横
   断するように接続用専用線で接続し、 その回路基板の隣接する引出し線の一方または両方
   が、その回路基板に隣接する別の回路基板の引出し線と
   連続していない場合、この連続していない一方または両
   方の引出し線を該隣接する別の回路基板内まで専用線に
   より延設し、延設した引出し線を隣接の引出し線または
   その延設部と接続用専用線で接続し、その際に、延設し
   た引出し線 (または延設した引出し線が２本以上続く場
   合にはその最も外側の延設した引出し線) とその隣りの
   連続した引出し線との接続は、少なくとも片側では切断
   位置を横断するように行い、反対側の連続した引出し線
   との接続および延設した引出し線同士の接続は、切断位
   置を横断するように行うか、或いは引出し線を延設した
   隣接する基板内だけで行う、ことを特徴とするプラスチ
   ック回路基板の電解めっき方法。
2. 【請求項２】 前記の反対側の連続した引出し線との
   接続および延設した引出し線同士の接続を、延設した隣
   接する基板内だけで行う、請求項１記載の方法。