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発明の名称 高密度プリント基板およびその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−260747
公開日 平成6年(1994)9月16日
出願番号 特願平5−43587
出願日 平成5年(1993)3月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】薄田 利幸
発明者 浜岡 伸夫 / 松崎 直弥 / 谷口 幸弘 / 角屋 明由 / 古川 正弘 / 佐藤 良三 / 千野 貴之 / 井原 松利 / 本林 和夫 / 山田 圭一
要約 目的
面付けパッドを有する高密度プリント基板のはんだブリッジを防止し、面付けはんだ接続の高信頼性を実現する。

構成
面付け部品の接続パッド5を含むはんだ接続用導体側面部、および隣接する導体間隙に、導体厚さ以下の熱硬化性樹脂被膜4を配設する。高密度プリント基板の導体の厚みは、高密度になるにしたがって薄くなり、通常35μm以下で用いられる。したがって、熱硬化性樹脂被膜も35μm以下、好ましくは導体の厚みより格段に薄く5〜10μmとする。
特許請求の範囲
【請求項1】面付け部品の接続パッドを含むはんだ接続用導体側面部、および隣接するこれらの導体間隙に、はんだブリッジ防止膜として導体厚さ以下の熱硬化性樹脂被膜を配設して成る高密度プリント基板。
【請求項2】上記導体厚さを35μm以下、導体間隔を150μm以下とすると共に、熱硬化性樹脂被膜の厚さを5〜10μmとして成る請求項1記載の高密度プリント基板。
【請求項3】上記熱硬化性樹脂被膜をエポキシ系熱硬化性樹脂、もしくはポリアミド樹脂で構成して成る請求項1もしくは2記載の高密度プリント基板。
【請求項4】パターン形成レジストマスクを用いて基板上の導体を選択的にエッチングする配線パターンエッチング工程の直後に、前記パターン形成レジストマスクが残存した状態で、熱硬化性樹脂溶液を塗布して前記基板の表面に、はんだブリッジ防止膜として導体の厚さ以下の薄い熱硬化性樹脂被膜を形成する工程と、前記被膜を乾燥させた後、前記レジストマスクの除去と共に導体上面の被膜を除去する工程とを有して成る面付けパッドを有する高密度プリント基板の製造方法。
【請求項5】パターン形成レジストマスクを用いて基板上の導体を選択的にエッチングする配線パターンエッチング工程と、前記レジストマスクを除去する工程とを有して成るプリント基板の製造方法において、前記レジストマスクを除去する工程後に、熱硬化性樹脂溶液を塗布して前記基板の表面に導体の厚さ以下の薄い熱硬化性樹脂被膜を形成する工程と、前記被膜を乾燥させた後、前記導体表面を研磨することにより、導体表面の被膜を除去する工程とを付加して成り、これにより導体側面部および隣接するこれらの導体間隙に、はんだブリッジ防止膜として導体厚さ以下の熱硬化性樹脂被膜を形成する面付けパッドを有する高密度プリント基板の製造方法。
【請求項6】上記基板の表面に導体の厚さ以下の薄い熱硬化性樹脂被膜を形成する工程において、基板上への熱硬化性樹脂溶液の塗布工程を、前記樹脂溶液をスプレーして塗布する工程、ローラーコータで塗布する工程、もしくは樹脂溶液中に浸漬し引上げて塗布工程の何れかの塗布工程として成る請求項4もしくは5記載の面付けパッドを有する高密度プリント基板の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板とその製造方法の改良に係り、特に、面付けパッド間の狭小化による絶縁性低下の防止、および面付け部品のはんだ付け時のはんだブリッジの防止に好適な面付けパッドを有する高密度プリント基板とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、面付け部品(平面実装される部品の略称)を搭載するプリント基板においては、部品端子部7をはんだ付けする際、図2に示す様な面付けパッド5間のはんだの垂れ込み8による絶縁性の低下や、はんだブリッジ9によるパターンショートの問題があり、その対策として、プリント基板においても、図4に示す様なソルダーレジスト10を面付けパッド5間に形成し、はんだの垂れ込み、および、はんだブリッジ等に対応してきた。しかし、図5に示す様に、面付けパッド間隙13の狭小化(例えば0.65mm→0.5mm→0.3mm)に伴い、回路パターンとソルダーレジスト10との合せ精度が悪くなるため、ソルダーレジスト10の例えばランドやパッド5へのかぶり11、また、ソルダーレジスト保持領域の減少による密着力の低下によるソルダーレジスト剥がれ12等のソルダーレジスト形成における問題が発生するため、今後の面付けパッド間13の狭小化に対応できない。
【0003】また、はんだブリッジ防止策として、エッチングレジストが導体表面に残存している状態で導体側面にはんだに濡れにくい金属をめっきするか、もしくは化学薬品による表面処理を施す方法も提案さられているが、この場合、導体間の間隙が狭小化すると隣接する導体間にもめっきが析出することから絶縁性保持が困難となり、また、エッチングレジストに耐薬品性が要求されるなど実用上の問題がある。なお、この種の技術に関連するものとして特開昭59−201485号公報が挙げられる。
【0004】また、同様のはんだブリッジ防止策として、プリント基板側でなく面付けチップ部品側、具体的には面付けチップ部品の電極背面にはんだ濡れ防止膜を形成するものも提案されている。しかし、一般に面付け部品の電極間隙よりもプリント基板側の導体間隙の方が格段に狭小化されていることから、より厳しい条件が要求され、この技術をもって高密度実装用プリント基板の例えば面付けパッド間のはんだブリッジ防止は困難である。なお、この種の技術に関連するものとして特開昭60−149190号公報が挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の目的は、上記従来の問題点を解消することにあり、改良されたはんだブリッジ防止膜を、部品搭載接続電極を含むはんだ接続導体側面および隣接する導体間隙に配設した面付けパッドを有する高密度プリント基板、およびその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、面付け部品の接続パッドを含むはんだ接続用導体側面部、および隣接するこれら導体間隙に、はんだブリッジ防止膜として導体厚さ以下の熱硬化性樹脂被膜を配設した面付けパッドを有する高密度プリント基板により、達成される。高密度プリント基板の導体の厚みは、高密度になるにしたがって薄くなり、通常35μm以下で用いられる。したがって、熱硬化性樹脂被膜も35μm以下、好ましくは導体の厚みより格段に薄く5〜10μmが望ましい。また、本発明が対象とする高密度プリント基板のはんだ接続部の導体間隔は150μm以下のものであり、100μmでも十分に実用に耐えるものである。
【0007】はんだブリッジ防止膜となる熱硬化性樹脂被膜としては、はんだをはじく(濡れにくい)性質を有し、導体、基板、および後で形成するソルダーレジストとの密着性が良好で、しかも薄膜形成時の塗布性に優れたものが望ましく、好ましい樹脂として、例えばエポキシ系熱硬化性樹脂、もしくはポリアミド樹脂が用いられる。
【0008】次に、はんだブリッジ防止膜の形成方法について述べると、その一つの方法は、プリント基板の配線パターンエッチング工程の直後にパターン形成レジストマスクが残存した状態で、熱硬化性樹脂溶液をスプレーするか、ローラーコータで塗布するか、もしくは熱硬化性樹脂溶液中に浸漬し引上げてコートする何れかの塗布工程と、被膜を乾燥させた後のレジストマスクの除去(リフトオフ法)工程により、導体上の被膜をレジストマスクの除去と共に除去することで、所定の領域に必要な被膜を容易に形成することができる。
【0009】他の一つの方法は、パターン形成レジストマスクを用いて基板上の導体を選択的にエッチングして配線パターンを形成した後、このレジストマスクを除去し、次いでこの基板上に熱硬化性樹脂溶液を塗布して導体の厚さ以下の薄い熱硬化性樹脂被膜を形成し、これを乾燥させた後、導体表面を研磨して導体表面の被膜を選択的に除去する。これにより導体側面部および隣接するこれらの導体間隙に導体厚さ以下の熱硬化性樹脂被膜を形成する。
【0010】このようにして面付けパッドを含むはんだ接続導体の側面部および隣接するそれらの間隙に限定して、はんだが付着しない、または、はんだをはじくはんだブリッジ防止膜となる熱硬化性樹脂被膜を設けることにより、面付けパッド間の絶縁性の低下防止および、はんだブリッジの防止効果を得ることが可能となる。
【0011】
【作用】このように、はんだ接続導体表面を除き少なくとも導体側面部にはんだの付着しない、または、はんだをはじく(はんだ濡れ性の悪くなる)熱硬化性樹脂被膜を形成した本発明のプリント基板によれば、面付けパッドに、はんだペースト印刷、面付け部品実装を行った後、VPS(Vaper phase flow soldering)、もしくはIRリフロー(赤外線リフロー)により、はんだペーストが溶融し、面付け部品のはんだ付けを行うが、その時、側面部の被膜により、はんだの面付けパッド側面への垂れ込みが防止できる。また、面付けピッチの狭小化による面付けパッド間の絶縁特性の低下が防止できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
〈実施例1〉図1は、本発明の面付けパッド部を有する高密度プリント基板のパッド部に、面付け電子部品端子をはんだ接続した要部断面斜視図を示したものであり、図3は、かかるプリント基板の製造方法の一実施例を示した工程断面図である。
【0013】先ず、本発明の高密度プリント基板の構成は、図1に示したように、プリント基板1の面付けパッド部5の側面および隣接するパット部5間の領域に10μm膜厚のはんだブリッジ防止用熱硬化性樹脂被膜4が形成されている。なお、このプリント基板の隣接する面付けパッド部間(配線導体をも含む)5の間隔は100μm、導体厚35μmである。
【0014】面付け電子部品14の搭載、接続は、面付けパッド部5上にはんだペースト印刷し、その上に例えばLSI等の面付け電子部品14の接続端子7を搭載し、はんだリフローにより、はんだ接続したものである。
【0015】以下、工程を示した図3(a)〜図3(f)にしたがい、はんだブリッジ防止用熱硬化性樹脂被膜4の形成例を順次説明する。
(a)銅張り積層板1にドリル又は、パンチにより穴明けを行う。
(b)銅張り積層板1の表面および穴内に触媒を付与し、銅めっき2を行い、スルーホールを形成する。
(c)銅箔およびその上に銅めっきされた基板表面に、フィルム型UVレジストを熱圧着または、電着型UVレジストを形成し、図示されていない回路パターン状のマスクフィルムをその表面に密着させ、UV露光、現像を行い回路パターン状のエッチングレジスト3を形成する。
(d)その後、エッチングを行い、面付けパッド部5を有する配線パターンを形成する。
(e)エッチングを行った後、エッチングレジスト3を剥離除去する前に、基板全面に、浸漬または、スプレー等により、はんだブリッジ防止用熱硬化性樹脂被膜4として、厚さ10μmの例えばエポキシ系熱硬化樹脂から成る低粘度ソルダーレジストを塗付する。
(f)はんだブリッジ防止用熱硬化性樹脂被膜4を形成した後、剥離液または、研磨によってエッチングレジスト3を剥離除去することにより、銅箔および銅めっきの二重層からなる導体パターン表面上の被膜4を選択的に除去し、その側面部および隣接する導体パターン間の領域にのみに被膜4を残す。
【0016】〈実施例2〉上記実施例1の工程図3(e)のはんだブリッジ防止用熱硬化性樹脂被膜4として、エポキシ系熱硬化性樹脂の代わりに、厚さ5μmのポリアミド樹脂から成る低粘度ソルダーレジストを塗付する。それ以外は、実施例1と同様の工程により、図1に示した構成の高密度プリント基板を得た。
【0017】このようにして得られた高密度プリント基板は、いずれも導体厚さ35μm、導体パターン間隔100μmで、はんだブリッジの生じない信頼性の高い電子部品の面付け実装を実現することができた。
【0018】
【発明の効果】上述したように、本発明の高密度プリント基板は、面付けピッチの狭小化による面付け部品実装時のはんだ垂れ込みおよび、はんだブリッジの発生による絶縁特性の低下を防止することができるため、プリント基板のより一層の高密度化を図ることが可能である。




 

 


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