JP4919905B2 - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、様々な電子部品が搭載されるプリント配線板及びその製造方法に関する。

従来より、ＬＥＤなどの電子部品が搭載される種々のプリント配線板が利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
このようなプリント配線板の中には、導体パターンと、スルーホールと、このスルーホールを被覆する被覆部と、導体パターンを保護するソルダーレジスト層とを備えたものが知られている。
このような構成のもと、導体パターンの所定の箇所にＬＥＤが接続され、モールド工程において、そのＬＥＤを覆うようにしてモールド用の型が設置される。そして、その型に樹脂を流し込むことによりＬＥＤがモールドされる。

ここで、被覆部は、スルーホールを被覆するためのものであることから、ある程度の厚さが必要になる。そのため、液状のソルダーレジストをフィルム状に半硬化させたドライフィルムレジストから被覆部が形成されるのが一般的である。
一方、ソルダーレジスト層は、生産性の向上を図るため、スクリーン印刷により設けられるのが一般的であり、そのため、被覆部とソルダーレジスト層とでは、厚さ寸法が互いに異なることになる。
特開２００３−３３８６９０号公報

しかしながら、上記のように、被覆部とソルダーレジスト層との厚さ寸法が異なると、被覆部の表面とソルダーレジスト層の表面とに段差が生じてしまうため、モールド用の型を設置するときに、その型が傾いてしまうという問題がある。そのため、モールド工程の際に、型から樹脂が漏れ出てしまうことがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、モールド用の型を高精度に設置することができ、迅速かつ容易に電子部品を搭載することができるプリント配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係るプリント配線板は、絶縁部材からなる基板部と、前記基板部の一方の主面に設けられたパターンと、前記パターンの一部に設けられ、その表面から前記パターンの厚さ方向の途中位置までの深さを有する凹部と、前記パターンの表面に設けられたメッキ層と、前記メッキ層の表面のうち、少なくとも前記凹部以外の表面領域に設けられた保護層と、前記凹部に設けられ、前記基板部を厚さ方向に貫通するスルーホールと、前記スルーホールとともに前記凹部を被覆する被覆部とを備えることを特徴とする。

この発明に係るプリント配線板によれば、被覆部と保護層との厚さ寸法が異なっても、被覆部の表面と保護層の表面との段差を抑制することができる。

また、本発明に係るプリント配線板の製造方法は、基板部の一方の主面に設けられた金属層の一部を、その表面から前記金属層の厚さ方向の途中位置まで除去して凹部を形成するハーフエッチング工程と、前記ハーフエッチング工程により形成された凹部に、前記基板部を厚さ方向に貫通するスルーホールを形成するスルーホール形成工程と、前記スルーホール形成工程によってスルーホールが形成された基板部にメッキ層を設けるメッキ工程と、前記メッキ工程によってメッキ層が設けられた基板部にパターンを形成するパターン形成工程と、前記パターン形成工程によってパターンが形成された基板部の前記一方の主面側のうち、少なくとも前記凹部以外の表面領域に保護層を形成する保護層形成工程と、前記パターン形成工程によってパターンが形成された基板部の前記スルーホールとともに、前記凹部を覆う被覆部を形成する被覆部形成工程とを含むことを特徴とする。

この発明に係るプリント配線板の製造方法によれば、被覆部と保護層との厚さ寸法が異なっても、被覆部の表面と保護層の表面との段差を抑制したプリント配線板を得ることができる。

本発明によれば、被覆部と保護層との厚さ寸法が異なっても、被覆部の表面と保護層の表面との段差を抑制することができることから、モールド用の型を高精度に設置することができ、迅速かつ容易に電子部品を搭載することができる。

（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態におけるプリント配線板について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態としてのプリント配線板１を示したものである。
プリント配線板１は、矩形板状に形成された基板部２を備えている。基板部２は、例えばエポキシ樹脂などの絶縁部材からなるものである。

基板部２の一方の主面２ａ及び他方の主面２ｂには、銅などの導電部材からなる導体パターン（パターン）６が設けられている。なお、図１においては、導体パターン６が簡略化されて示されているが、実際には、各種使用に応じて様々にパターニングされる。
一方の主面２ａに設けられた導体パターン６の一部には、凹部７が形成されている。凹部７は、導体パターン６の表面から、この導体パターン６の厚さ方向Ｈの途中位置Ｐまでの深さ寸法を有している。すなわち、導体パターン６は、肉厚に形成された肉厚部６ａと、この肉厚部６ａよりも肉薄に形成された肉薄部６ｂとを備えている。

凹部７には、基板部２を厚さ方向Ｈに貫通するスルーホール３が形成されている。
また、導体パターン６の表面には、無電解銅メッキもしくは電解銅メッキによって形成されたメッキ層８が設けられている。メッキ層８は、スルーホール３の内壁にも、その長さ方向の全長にわたって設けられており、これにより、一方の主面２ａと他方の主面２ｂとの所定の導体パターン６が導通されている。

また、一方の主面２ａ側のメッキ層８の表面のうち、凹部７以外の領域である表面領域８ａの所定の箇所には、ソルダーレジストからなる保護層１１が設けられている。すなわち、保護層１１は、肉厚部６ａに設けられたメッキ層８の表面に設けられている。また、保護層１１は、導体パターン６を保護するためのものである。すなわち、保護層１１により、導体パターン６の酸化が防止され、また導体パターン６の絶縁状態が保持される。
表面領域８ａのうち保護層１１が設けられていない箇所は、表面領域８ａが露出している。そして、この露出部は、モールド工程を要する電子部品が接続される接続部８ａ−１となる。この接続部８ａ−１と凹部７とは、互いに近傍して配されている。

凹部７には、ドライフィルムレジストからなる被覆部１２が設けられている。すなわち、被覆部１２は、肉薄部６ｂに設けられたメッキ層８の表面全体にわたって凹部７内に設けられている。また、被覆部１２は、凹部７の全体を覆っており、これにより、スルーホール３の一方の主面２ａ側の開口端を覆っている。さらに、被覆部１２の厚さ寸法は、保護層１１の厚さ寸法よりも大きく設定されており、被覆部１２の表面と保護層１１の表面とは面一になっている。すなわち、被覆部１２の表面と保護層１１の表面とは、これら被覆部１２の表面と保護層１１の表面とにわたって平坦面とされている。

次に、このように構成された本実施形態におけるプリント配線板１の製造方法について説明する。
まず、図２に示すように、基板部２の両主面２ａ，２ｂの全面にわたって、銅などの金属からなる銅箔（金属層）１５を設ける。
そして、図３に示すように、一方の主面２ａ側に設けられた銅箔１５に所定のマスクキングを施して、ハーフエッチングにより、凹部７を形成する（ハーフエッチング工程）。このときの凹部７は、上述のように、銅箔１５の厚さ方向Ｈの途中位置Ｐまでの深さ寸法を有している。これにより、銅箔１５に、肉厚部１５ａと肉薄部１５ｂとが形成される。

それから、図４に示すように、ドリルなどによって、基板部２を厚さ方向Ｈに貫通するスルーホール３を凹部７の中央に形成する（スルーホール形成工程）。
さらに、図５に示すように、銅箔１５の全面及びスルーホール３の内壁に触媒を付着させ、その触媒の上に、無電解銅メッキもしくは電解銅メッキによりメッキ層８を設ける（メッキ工程）。
そして、メッキ層８の表面に、所定のパターンフィルムを設置して、全体に紫外線を照射して露光する。次いで、現像及びエッチングを施し、パターンフィルムを取り除くことにより、図６に示すように、導体パターン６が形成される（パターン形成工程）。これにより、銅箔１５から導体パターン６となる。

それから、図７に示すように、一方の主面２ａ側の肉厚部６ａに設けられたメッキ層８の表面の所定箇所に、スクリーン印刷によって、保護層１１を設ける（保護層形成工程）。
さらに、ドライフィルムレジストによって、凹部７内の全体を覆う被覆部１２を設ける（被覆部形成工程）。これにより、段差の無い平坦面が形成される。
このようにして製造されたものが、図１に示すプリント配線板１となる。

そして、このプリント配線板１の接続部８ａ−１に、ＬＥＤなどの電子部品が接続されて、ＬＥＤを覆うようにしてモールド用型が、被覆部１２の表面と保護層１１の表面とにわたって設置される。それから、モールド用型に樹脂を流し込んで、ＬＥＤがモールドされ、電子部品が搭載される。

以上より、本実施形態におけるプリント配線板１によれば、ハーフエッチングによって導体パターン６に肉厚部６ａと肉薄部６ｂとを形成することから、被覆部１２と保護層１１との厚さ寸法が異なっても、被覆部１２の表面と保護層１１の表面との段差を無くし、平坦面を形成することができる。
ここで、被覆部１２の表面と保護層１１の表面とにわたって平坦面を形成する場合、保護層１１を厚くしたり、被覆部１２を薄くしたりすることが考えられる。
しかし、保護層１１はスクリーン印刷により設けられるため、保護層１１を厚くすることは困難である。一方、被覆部１２は、スルーホール３を被覆する必要があるため、薄くするにも限界がある。
本実施形態におけるプリント配線板１によれば、被覆部１２の表面と保護層１１の表面とにわたって容易に平坦面を形成することができることから、モールド用型を傾けさせることなく高精度に設置することができ、迅速かつ容易に電子部品を搭載することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

本発明に係るプリント配線板の第１の実施形態を示す図であって、厚さ方向に破断した様子を示す断面図である。 図１のプリント配線板の製造方法を示す図であって、基板部の両主面に銅箔を設けた様子を示す断面図である。 図２の銅箔の一部に凹部を形成した様子を示す断面図である。 図３の凹部にスルーホールを形成した様子を示す断面図である。 図４の銅箔にメッキ層を設けた様子を示す断面図である。 図５の銅箔から導体パターンを形成した様子を示す断面図である。 図６の基板部の一方の主面側の所定の箇所に保護層を設けた様子を示す断面図である。

符号の説明

１ プリント配線板
２ 基板部
２ａ 一方の主面
３ スルーホール
６ 導体パターン（パターン）
７ 凹部
８ メッキ層
８ａ 表面領域
１１ 保護層
１２ 被覆部
１５ 銅箔（金属層）
Ｐ 途中位置
Ｈ 厚さ方向

Claims (2)

1. 絶縁部材からなる基板部と、
   前記基板部の一方の主面に設けられたパターンと、
   前記パターンの一部に設けられ、その表面から前記パターンの厚さ方向の途中位置までの深さを有する凹部と、
   前記パターンの表面に設けられたメッキ層と、
   前記メッキ層の表面のうち、少なくとも前記凹部以外の表面領域に設けられた保護層と、
   前記凹部に設けられ、前記基板部を厚さ方向に貫通するスルーホールと、
   前記スルーホールとともに前記凹部を被覆する被覆部と
   を備えることを特徴とするプリント配線板。
2. 基板部の一方の主面に設けられた金属層の一部を、その表面から前記金属層の厚さ方向の途中位置まで除去して凹部を形成するハーフエッチング工程と、
   前記ハーフエッチング工程により形成された凹部に、前記基板部を厚さ方向に貫通するスルーホールを形成するスルーホール形成工程と、
   前記スルーホール形成工程によってスルーホールが形成された基板部にメッキ層を設けるメッキ工程と、
   前記メッキ工程によってメッキ層が設けられた基板部にパターンを形成するパターン形成工程と、
   前記パターン形成工程によってパターンが形成された基板部の前記一方の主面側のうち、少なくとも前記凹部以外の表面領域に保護層を形成する保護層形成工程と、
   前記パターン形成工程によってパターンが形成された基板部の前記スルーホールとともに、前記凹部を覆う被覆部を形成する被覆部形成工程と
   を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。

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