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発明の名称 プリント配線基板及びその製造方法
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2001−7453(P2001−7453A)
公開日 平成13年1月12日(2001.1.12)
出願番号 特願平11−171934
出願日 平成11年6月18日(1999.6.18)
代理人 【識別番号】100078499
【弁理士】
【氏名又は名称】光石 俊郎 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5E319
5E338
5E346
【Fターム(参考)】
5E319 CC33 CD45 
5E338 AA03 AA15 BB47 EE21 EE26
5E346 AA12 CC16 EE31 FF04 GG40 HH11
発明者 大塚 哲也
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 捨て基板の板厚が基板本体の板厚より厚いことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項2】 捨て基板の積層数が基板本体の積層数より多いことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項3】 前記捨て基板に、前記基板本体よりも多い層として、絶縁層及び導体層のうち少なくとも1つが形成されていることを特徴とする請求項2記載のプリント配線基板。
【請求項4】 前記捨て基板に、前記基板本体よりも多い層として、絶縁層とその上の導体層が形成されていることを特徴とする請求項2記載のプリント配線基板。
【請求項5】 前記捨て基板に、前記基板本体よりも多い層として、セラミック層が形成されていることを特徴とする請求項2記載のプリント配線基板。
【請求項6】 基板本体と捨て基板とを含む基板を最初に形成し、次いで、前記基板の捨て基板上に強化用積層部を少なくとも1層形成することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプリント配線基板に関し、特に、リフロー時の反り発生を防止して、はんだ付け不良を低減するように工夫したものである。
【0002】
【従来の技術】プリント配線基板に部品を乗せてリフローによりはんだ付けを行う場合、リフロー時に受ける熱により、プリント配線基板に反りが生じることがある。この反りは、はんだブリッジの一因となっている。
【0003】近年、電子機器の小型化のために、ビルドアップ法により製造された多層プリント配線基板(以下、ビルドアップ基板と呼ぶ)が用いられるようになっているが、ビルドアップ基板は従来のプリント配線基板よりも一般に板厚が薄いために基板強度が弱く、リフロー時に反りが発生し易い。
【0004】リフロー時の反り防止方法として、従来、下記(1)(2)(3)(4)に示すものが知られている。
(1) 反り防止専用の治具を用いる方法:例えば、特開平06−244242号公報には、リフロー時に、強度が高く重い治具をプリント配線基板上に載せることにより、治具の自重で反りを防止する技術が開示されている。
(2) 銅泊のパターンを多く残す方法:特開平05−218598号公報には、電気導通用パターンとは別に、同電気導通用パターンの周囲を除いた絶縁部分に補助用パターンを形成しておくことにより、プリント配線基板の反りを防止する技術が開示されている。
(3) 捨て基板にパターンを形成する方法(その1):特開平10−322035号公報には、多層プリント配線基板の各層の捨て基板に、帯状の導体パターンを等間隔に、且つ、層毎にパターン方向を90度ずらして形成しておくことにより、反りを防止する技術が開示されている。捨て基板とは、プリント配線基板のハンドリングや位置決め等のために、製品として使用される基板本体に付加された余白部分であり、通常は部品のはんだ付け後に、基板本体から切り離されて捨てられる。
(4) 捨て基板にパターンを形成する方法(その2):特開平09−181445号公報には、1枚のベース上に多数のビルドアップ基板を製造する際に、各層の捨て基板に導体層と同じ材質でダミーパターンを形成し、各層のダミーパターンを層間の導電皮膜で接続しておくことにより、反りを防止する技術が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、反り防止専用治具を用いる方法では、形状及び寸法が異なる多種類の治具を用意しておき、プリント配線基板の種類に応じて治具を使い分ける必要があり、更に、リフローの都度、治具の装着と取り外しが必要であるので、面倒である。
【0006】銅泊パターンを多く残す方法では、ビルドアップ基板のように実装密度が高くなると、補助用パターンを形成する余地が少なくなるから、補助用パターンの数が減り十分な効果を発揮できない。
【0007】捨て基板にパターンを形成する方法では、板厚が薄い基板に適用しても、反り防止の効果が不十分である。
【0008】上述した従来技術の問題点に鑑み、本発明の課題は、基板本体の板厚を増すことなく、また、反り防止専用治具を用いることなく、プリント配線基板自身の強度が向上してリフロー時の反り発生を効果的に防止でき、更に、ビルドアップ基板等の高密度実装基板にも適用可能なプリント配線基板及びその製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプリント配線基板は、捨て基板の板厚が基板本体の板厚より厚いことを特徴とする。捨て基板の板厚が厚い分、基板強度が向上し、リフロー時の反りを防止できる。従って、従来の捨て基板にパターンを形成する方法とは異なり、捨て基板を十分な基板強度が得られるように厚くすれば良いので、基板本体の板厚は本来必要とされる積層数、従って薄さのままで良く、板厚を増す必要がない。また、従来のような反り防止専用治具を用いることなく、リフロー時の反りを防止できる。更に、従来の補助用パターンを形成する方法とは異なり、ビルドアップ基板等の高密度実装基板の場合でも、捨て基板の板厚を厚くすることが可能であるから、リフロー時の反りを防止することができる。
【0010】本発明に係る他のプリント配線基板は、捨て基板の積層数が基板本体の積層数より多いことを特徴とする。捨て基板の積層数が多い分、捨て基板が基板本体より厚くなる。これにより、基板本体の板厚を増すことなく、反り防止専用治具を用いることなく、高密度実装基板の場合でも、基板強度が向上してリフロー時の反りを防止できる。この場合、基板本体よりも多く捨て基板に形成する層の例として、絶縁層及び導体層のうち少なくとも1つ、あるいは、絶縁層とその上の導体層、あるいは、熱伝導率の低い材料の層例えばセラミック層を挙げることができる。プリント配線基板は、従来から適用されている「めっきスルーホール法」で製造されたものでもであっても、あるいは、最近の「ビルドアップ法」で製造されたものであっても良い。
【0011】更に、本発明に係るプリント配線基板の製造方法は、基板本体と捨て基板とを含む基板を最初に形成し、次いで、前記基板の捨て基板上に強化用積層部を少なくとも1層形成することを特徴とする。この場合も、従来の「めっきスルーホール法」、あるいは、最近の「ビルドアップ法」を適用することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例を、図1〜図3に基づいて説明する。
【0013】図1に本発明の実施形態例として、ビルドアップ法により製造されたプリント配線基板、つまり、ビルドアップ基板の断面構造を示す。
【0014】図1において、ビルドアップ基板1は基板本体2とこれの端部に連なる捨て基板3からなる。基板本体2と捨て基板3の間には分割線4が設けられている。基板本体2には部品搭載用ランド等の導体パターンが形成されている。捨て基板3は、例えばリフローによるはんだ付け後に、分割線4に沿って基板本体2から切り離され、基板本体2が製品として使用される。図1中、5は絶縁層(例えば樹脂層)、6は導体層(例えば銅泊層)、7は層間接続用バイアである。分割線4としては、ミシン目、スリット、V溝等が設けられる。
【0015】ビルドアップ基板1において、捨て基板3の積層数は基板本体2より多い。具体的には、基板本体2に比べ、捨て基板3の表面に、所望の基板強度を得るに十分な強化用積層部8が余分に形成されている。捨て基板3の板厚は、強化用積層部8の分、基板本体2の板厚より厚くなっている。
【0016】強化用積層部8の材質は特に限定されるものでなく、例えば、絶縁層5と同じ絶縁物質でも、あるいは、導体層6と同じ導電性物質でも問題ない。リフロー時に熱の影響を受けないのが好ましいことを考慮すると、セラミックなど、絶縁層5や導体層6に比べて熱伝導率の低い物質が効果的である。
【0017】また、強化用積層部8の厚さは、その材質にもよるが、所望の強度が得られるように適宜な厚さに設定される。
【0018】強化用積層部は1層に限らず、複数層形成されても良い。図2に示す例では、絶縁物質からなる強化用積層部8aを下に、その上に銅泊からなる強化用積層部8bを形成した2層構造となっている。これとは逆に、銅泊からなる強化用積層部8bを下に形成し、その上に絶縁物質からなる強化用積層部8aを形成しても良い。
【0019】次に、本発明の実施形態例として、ビルドアップ基板1の製造方法を図3に基づいて説明する。
【0020】まず、図3(a)に示すように、最初に、積層数が同じ捨て基板9と基板本体2を有する基板10をビルドアップ法で形成する。具体的には、絶縁層5、導体層6及びバイア7を1層毎に形成し、これを所望回数繰り返すことにより、所望層数の基板10を形成する。
【0021】基板10の形成に引き続いて、図3(b)に示すように、捨て基板9上にのみ強化用積層部8を形成し、ビルドアップ基板1を得る。
【0022】上述の各実施形態例はビルドアップ基板1についての説明であるが、従来から用いられている「めっきスルーホール法」で製造されるプリント配線基板であっても、本発明を適用することができる。例えば、「めっきスルーホール法」により製造したプリント配線基板の捨て基板上に、絶縁物質、あるいは、導電性物質、あるいは、セラミックなど熱伝導率の低い物質等、で作った板状部材を接着することにより実現することができる。
【0023】また、プリント配線基板(ビルドアップ基板も含む)が複数の小基板が集合したいわゆる集合基板であっても、本発明を適用することができる。
【0024】更に、1つの基板上に捨て基板3が多数存在する場合は、全ての捨て基板3に強化用積層部8(8a、8b)を形成しても良いが、予め試作等により反りが生じる方向や反り防止に効果的な部分を調べ、それに該当する捨て基板3にのみ強化用積層部8(8a、8b)を形成するようにしても良い。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、捨て基板が基板本体より厚い、あるいは、多くの層を有するので、プリント配線基板の強度が向上する。従って、基板本体の厚さを増すことなく、また、反り防止専用治具を用いることなく、プリント配線基板自身でリフロー時の反り発生を効果的に防止し、はんだ不良を防止することができる。本発明は、ビルドアップ基板等、高密度実装基板に適用して有用である。




 

 


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