JP2006100300A - プリント配線板の製造方法、およびプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】めっきリードを用いて電解めっきを行うプリント配線板の製造方法において、金属バリや金属粉を発生することなく、めっきリードを切断可能とするとともに、配線の高密度化を可能とする。
【解決手段】１）絶縁基板１０上に、めっきリード１５を含む導体パターン１２を形成する第１工程。２）その導体パターン上をめっきレジスト１３で覆う第２工程。３）露光、現像を行い、配線を除去したい部位のめっきリード上のめっきレジストを除き、配線を残したい部位のめっきレジストを除去する第３工程。４）めっきリードに通電して電解めっき１４を行う第４工程。５）電解めっき後、配線を除去したい部位のめっきレジストを除去し、その部位のめっきリードを露出する第５工程。６）電解めっきをエッチングレジストとして、エッチングを行い、めっきされていない部分の導体パターンを除去してめっきリードを切断する第６工程を順に行う。
【選択図】 図２

Description

この発明は、絶縁基板上に、同一の単位パターンを複数繰り返し設けて導体パターンを形成する、特にＴＣＰ（Tape Carrier Package）配線板やＣＯＦ（Chip On Film）配線板などのプリント配線板に関する。および、そのようなプリント配線板を製造する製造方法に関する。

ＴＣＰ配線板やＣＯＦ配線板などのプリント配線板では、絶縁基板上に、同一の単位パターンを複数繰り返し設けて導体パターンを形成する。導体パターンには、部品の接続、外部との接続、防錆などのため、表面処理として電解めっきを施す。

電解めっきは、効率的に行うべく、導体パターンにめっきリードを設けて各単位パターンを順次連結し、互いに電気的に接続してすべての単位パターンに一括して通電することにより、個々の単位パターンごとではなくまとめて行うことができるようにしている。

そして、電解めっき後は、不要となっためっきリードを切断して複数の単位パターンの相互の電気的接続を切断し、それぞれの独立性を確保して後、単位パターンごとに電子部品を実装して個別検査を行っていた。めっきリードは、従来、金型により打ち抜くことにより切断していた。例えば図４に示すように、円形の打ち抜き孔１で打ち抜いてめっきリード２を切断していた。

ところで、従来のプリント配線板の中には、例えば特許文献１に記載されるように、めっきリードを打ち抜く金型に工夫を凝らし、金型による打ち抜き時に発生した金属バリや金属粉がプリント配線板の表面に埋め込まれたり、それらによりプリント配線板の表面に傷が付いたりしないようにしたものがある。

また、別の従来のプリント配線板の中には、例えば特許文献２に記載されるように、配線を除去したい部位の導体パターン上にめっきレジストを形成する工程、めっきを行う工程、配線を除去したい部位のめっきレジストを除去し、その部位の導体パターンを露出する工程、めっきをエッチングレジストとして、エッチングを行い、めっきされていない部分の導電パターンを除去する工程を順に行うプリント配線板の製造方法がある。

特開平０６−２６８０２５号公報 特開平０５−２８３８５９号公報

ところが、上述したように、金型により打ち抜くと、切断面に金属バリを発生したり、金属粉が発生飛散したりする。例えば図４に示すように、打ち抜き孔１の孔縁にめっきリード２の金属バリ３を発生したり、打ち抜き時に発生飛散した金属粉４が外部接続端子５に付着して端子間を短絡したりすることがあった。

切断面に金属バリ３が発生すると、その金属バリ３が後日落下するおそれがあり、またその金属バリ３に錆が発生するおそれがあり、さらにその金属バリ３に塵埃が付着したり、その金属バリ３が水分の影響を受けたりして信頼性が低下する問題があった。

そのような問題点を解消すべく、切断面を樹脂で覆うことも考えられる。しかし、印刷工法による場合は、樹脂が打ち抜き孔１から落ちてしまって樹脂をうまく塗布することができず、ディスペンサ滴下工法の場合は、樹脂が打ち抜き孔１から垂れてしまって孔縁の裏側に回り込んでしまい、同様に樹脂をうまく塗布することができず、実際上切断面を樹脂で覆うことはできなかった。

また、金属粉４が発生飛散すると、上述したごとく導体パターンの隙間に挟まり、電気的な障害を生ずる問題があった。この金属粉４が飛散する問題を解消すべく、従来の中には、印刷等を用いて塗布して導体パターン６をソルダーレジスト７で覆うようにすることも行われている。しかし、ソルダーレジスト７でプリント配線板の入力端子や出力端子などの外部接続端子５まで覆うことはできないから、なお金属粉４が外部接続端子５に付着するおそれは解消できなかった。また、金属粉４が飛散しやすい打ち抜き孔１まわりをあらかじめ樹脂で覆ってその樹脂の上から金型で打ち抜くことにより、金属粉４の飛散による影響を少なくすることも考えられるが、切断時に金属粉４が切断面から飛散し、同様に外部接続端子５などに付着するおそれがあった。

他方、近年、電子機器の小型化が進み、プリント配線板の高密度化の要請が高まっており、その要請に応えるべくＴＣＰ配線板やＣＯＦ配線板が採用されている。例えば、図４のＢ−Ｂ線に沿う配線は高密度となり、めっきリード２を挟む配線８間の寸法値Ｌは現実的に０．２ｍｍ以下のものが多く存在するようになっている。ところが、上述した金型を用いた打ち抜き方法では、一般的に、強度面や精度面からポンチの大きさをφ０．５mm以下にすることは難しく、また位置合わせ精度の公差ずれの積み上げなども考慮すると、細密に打ち抜くことは困難である。つまり、昨今、寸法値Ｌが０．５ｍｍ以下のものが多くなって、金型でめっきリード２のみを打ち抜くことができなくなってきており、プリント配線板の高密度化の阻害要因の１つとなっていた。

なお、特許文献１に記載のものでは、金属バリや金属粉の発生自体をなくすことはできなかった。また、特許文献２に記載のものでは、銅箔張積層板または内層回路入り銅箔張積層板において、孔をあけてその孔内にめっきを行い、配線層間の電気的接続を行う配線を形成する方法であり、めっきリードを切断するものではなく、この発明とは明らかに相違するものである。

そこで、この発明の第１の目的は、めっきリードを用いて電解めっきを行うプリント配線板の製造方法において、金属バリや金属粉を発生することなく、めっきリードを切断可能とするとともに、プリント配線板の高密度化を可能とすることにある。

ところで、導体パターンの一部を除去したとき、残った導体パターンのリード端面を露出したまま放置すると、そのリード端面に塵埃や異物が付着したり、端面が水分の影響を受けたりして信頼性が低下することとなる。

そこで、この発明の第２の目的は、リード端面に塵埃や異物が付着したり、端面が水分の影響を受けたりすることなく、電気的信頼性の向上を図ることにある。

そのため、請求項１に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、
TCP（Tape Carrier Package）配線板やCOＦ（Chip On Film）配線板などのプリント配線板の製造方法において、
次の各工程を順に行う、ことを特徴とする。
１）絶縁基板上に、写真法や印刷法などを用いて、めっきリードを含む導体パターンを形成する第１工程。
２）その導体パターン上を、ドライフィルムをラミネートするなどしてめっきレジストで覆う第２工程。
３）露光、現像を行い、配線を除去したい部位のめっきリード上のめっきレジストを除き、配線を残したい部位のめっきレジストを除去する第３工程。
４）めっきリードに通電して電解めっきを行う第４工程。
５）電解めっき後、配線を除去したい部位のめっきレジストを除去し、その部位のめっきリードを露出する第５工程。
６）電解めっきをエッチングレジストとして、エッチングを行い、めっきされていない部分の導体パターンを除去してめっきリードを切断する第６工程。

請求項２に記載の発明は、上述した第２の目的も達成すべく、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法において、第６工程の後、導体パターンを除去した部分を樹脂で覆う第７工程を備える、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上述した第１および第２の目的を達成すべく、請求項２に記載のプリント配線板の製造方法において、第７工程で、印刷工法またはディスペンサ滴下工法を用いて樹脂を塗布することにより行う、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、請求項１ないし３のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法において、第４工程の電解めっきとして、金、ニッケル、半田のいずれか１種類以上のめっきを行う、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、請求項１ないし４のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法により製造したことを特徴とする、プリント配線板である。

この発明によれば、高密度配線の場合にも、除去したいめっきリードのみを確実に除去することができる。また、プリント配線板の一部を打ち抜いてめっきリードを除去する場合に比し、金属バリや金属粉の発生がなく、電気的な障害を発生するおそれもない。

請求項２に記載の発明によれば、配線パターンを除去して後、その除去した部分を樹脂で覆うので、リード端面に塵埃や異物が付着したり、端面が水分の影響を受けたりすることなく、電気的な高信頼性を向上したプリント配線板を得ることができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態について説明する。
図１（Ａ）には、絶縁基板上に導体パターンを形成したプリント配線板の一部を拡大して示す。（Ｂ）には、そのＡ−Ａ線に沿う断面の一部を省略して示す。

図中符号１０が、テープ状の絶縁基板である。絶縁基板１０は、通常、絶縁性樹脂であるポリイミドを材料とするが、そのポリイミドに代えて、ポリエチレン、液晶ポリマ、ガラスクロス入りエポキシ、ＢＴ（ビスマレイミド・トリアジン）レジンなどの絶縁材料を用いて形成してもよい。

その絶縁基板１０には、両側に、矩形状のスプロケット孔１１を一定間隔置きに連続してあける。そして、ＴＣＰの場合は表面に銅箔を貼ってから、またＣＯＦの場合はスパッタ法やめっき法を用いて銅箔を形成してから、写真法や印刷法などを用いて、めっきリード１５を含む同一の単位パターンを長さ方向に複数繰り返し設けて導体パターン１２を形成する。例えば写真法では、レジスト塗布工程、露光・現像工程、エッチング工程、レジスト除去工程などを繰り返して絶縁基板１０上に導体パターン１２を形成する。

この発明によるプリント配線板の製造方法は、そのように絶縁基板１０上に導体パターン１２を形成する工程を第１工程とし、第２工程として絶縁基板１０を長さ方向に搬送しながら順にアルカリ現像型のドライフィルムをラミネートし、図２（Ａ）に示すように絶縁基板１０上の導体パターン１２上をめっきレジスト１３で覆う。

次に、スプロケット孔１１を基準として位置決めし、プロジェクション方式でパターン露光を行ってから、現像を行い、図２（Ｂ）に示すように配線を除去したい部位のめっきリード１５上のめっきレジスト１３を除き、配線を残したい部位のめっきレジスト１３を除去する第３工程を行う。

それから、第４工程で、めっきリード１５に通電して電解めっきを行い、めっきレジスト１３で覆われていない導体パターン１２が露出する部分に、図２（Ｃ）に示すように電解めっき１４を施す。電解めっき１４としては、金、ニッケル、半田のいずれか１種類以上のめっきを行う。

次いで、その電解めっき後、絶縁基板１０を長さ方向に搬送しながら、全面露光を行い、同時にアルカリ液の浸漬とシャワーにより、図２（Ｄ）に示すように配線を除去したい部位のめっきレジスト１３を除去し、その部位のめっきリード１５を露出する第５工程を行う。

その後、電解めっき１４をエッチングレジストとして、アルカリエッチング液を用いてエッチングし、図２（Ｅ）に示すようにめっきされていない部分の導体パターン１２を除去する第６工程を行う。これにより、めっきリード１５を切断する。

それから、必要に応じ、スクリーン印刷法を用いて図２（Ｆ）に示すようにソルダーレジスト１６を形成し、導体パターン１２を除去した部分を樹脂で覆う第７工程を行う。印刷工法を用いたが、ディスペンサ滴下工法を用い、ディスペンサにより樹脂を滴下してソルダーレジスト１６を形成するようにしてもよい。

図３には、図２に示す製造方法により製造したプリント配線板の表面を示す。
図において、符号１５が、電解めっき１４を行うために設けられためっきリードで、めっきすべきプリント配線板上の単位パターンを相互に接続する。電解めっき後は、単位パターンの相互の電気的接続を切断する必要があるので、部位ａでめっきリード１５を除去して切断する。図３において、符号２０は外部接続端子、２１はプリント配線板上に搭載する半導体を示す。

（Ａ）は、絶縁基板上に導体パターンを形成したプリント配線板の部分拡大平面図、（Ｂ）は、そのＡ−Ａ線に沿う部分省略断面図である。 （Ａ）ないし（Ｆ）は、この発明によるプリント配線板の製造工程図である。 この発明によるプリント配線板の部分拡大平面図である。 従来のプリント配線板の部分拡大平面図である。

符号の説明

１０ 絶縁基板
１１ スプロケット孔
１２ 導体パターン
１３ めっきレジスト
１４ 電解めっき
１５ めっきリード
１６ ソルダーレジスト

Claims (5)

1. 次の各工程を順に行うことを特徴とする、プリント配線板の製造方法。
   １）絶縁基板上に、めっきリードを含む導体パターンを形成する第１工程。
   ２）その導体パターン上をめっきレジストで覆う第２工程。
   ３）露光、現像を行い、配線を除去したい部位の前記めっきリード上の前記めっきレジストを除き、配線を残したい部位の前記めっきレジストを除去する第３工程。
   ４）前記めっきリードに通電して電解めっきを行う第４工程。
   ５）電解めっき後、前記配線を除去したい部位のめっきレジストを除去し、その部位の前記めっきリードを露出する第５工程。
   ６）電解めっきをエッチングレジストとして、エッチングを行い、めっきされていない部分の前記導体パターンを除去して前記めっきリードを切断する第６工程。
2. 前記第６工程の後、前記導体パターンを除去した部分を樹脂で覆う第７工程を備えることを特徴とする、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
3. 前記第７工程で、印刷工法またはディスペンサ滴下工法を用いて樹脂を塗布することにより行うことを特徴とする、請求項２に記載のプリント配線板の製造方法。
4. 前記第４工程の電解めっきとして、金、ニッケル、半田のいずれか１種類以上のめっきを行うことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法により製造したことを特徴とする、プリント配線板。
   

Images