JP2015170630A

JP2015170630A - 配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2015170630A
Application number: JP2014042422A
Authority: JP
Inventors: 年秀牧野; Toshihide Makino
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2015-09-28
Also published as: US20150257276A1; US9743528B2

Abstract

【課題】従来より生産性が高い配線板の製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本実施形態の配線板３０の製造方法では、大判配線板１０の長孔１７の孔内導電層１８を大判配線板１０の有効領域Ｒ１と捨て代領域Ｒ２との間で分断する際に第２回転工具２２の先端の穿孔刃２２Ｂを使用するので、従来の方法に比べ、孔内導電層１８の分断部分が工具によって捲られ難くなり、孔内導電層１８の長孔１７の内側面からの剥離が抑えられる。また、大判配線板１０のソルダーレジスト１１で、長孔１７の開口縁を覆う開口縁導電層１９を被覆したことによっても、その開口縁導電層１９と一体の孔内導電層１８の剥離が防がれる。これらにより、孔内導電層１８の剥離によるＮＧ品の発生が抑えられ、従来より配線板の生産性を高くすることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、有効領域と捨て代領域との境界線上に貫通孔を有し、その貫通孔の内側面が孔内導電層で被覆されている大判配線板を準備し、その大判配線板から捨て代領域を切除して、配線板を製造する配線板の製造方法に関する。

従来、この種の配線板の製造方法として、シャフトの側面に切削刃を有した回転工具を回転軸方向と直交する方向に移動して大判配線板から捨て代領域を切除する製造方法が知られている（特許文献１参照）。

特開２００９−１８８１５４号公報（段落［０００３］）

しかしながら、上述した従来の配線板の製造方法では、貫通孔内の孔内導電層が回転工具によって捲られて貫通孔の内側面から剥離し、配線板がＮＧ品になることが考えられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より生産性が高い配線板の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明は、配線板として使用される有効領域とそれ以外の捨て代領域との境界線上に貫通孔を有し、前記貫通孔の内側面が孔内導電層で被覆されている大判配線板を準備することと、シャフトの側面に切削刃を有する第１回転工具を回転軸と直行する方向に移動して前記捨て代領域を切除することと、を行う配線板の製造方法であって、前記貫通孔の一部を含む前記捨て代領域を前記第１回転工具で切除する前に、シャフトの先端に穿孔刃を有する第２回転工具を回転軸方向に移動して前記貫通孔の開口縁に孔あけを行って前記孔内導電層を前記有効領域と前記捨て代領域との間で分断する。

本発明の一実施形態に係る大判配線板の斜視図大判配線板に分断孔を穿孔した状態の斜視図大判配線板の一部破断斜視図大判配線板のソルダーレジストを省略した一部破断斜視図大判配線板に穿孔された分断孔の斜視図大判配線板を第１回転工具で切断している状態の斜視図大判配線板を第１回転工具で仕上げ加工している状態の平面図配線板のうち第１回転工具で切断された部分の斜視図配線板の斜視図他の実施形態に係る大判配線板を第１回転工具で切断、仕上げ加工している状態の平面図

以下、本発明の一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。本実施形態の配線板３０の製造方法では、図１に示した大判配線板１０を切断して図９に示した配線板３０を製造する。この大判配線板１０には、例えば、矩形の有効領域Ｒ１と、その周りを取り囲む捨て代領域Ｒ２とが設定され、有効領域Ｒ１に電気回路１２がプリントされている。また、大判配線板１０の表裏の外面はソルダーレジスト層１１，１１（本発明の「外面絶縁層」に相当する）で覆われ、電気回路１２の一部がソルダーレジスト層１１，１１に形成された開口を通して露出してパッド１３群になっている。さらに、有効領域Ｒ１には、後述する図示しない治具に大判配線板１０を固定して位置決めするための複数の位置決め孔１０Ａが貫通形成されている。なお、図１には、有効領域Ｒ１と捨て代領域Ｒ２とを区画する架空の境界線Ｌ１が二点鎖線で示されている。

大判配線板１０のうち有効領域Ｒ１の外縁の一辺と捨て代領域Ｒ２との境界線Ｌ１上には、本発明に係る「貫通孔」としての１対の長孔１７，１７が形成されている。両長孔１７，１７は、境界線Ｌ１に沿って延び、それら長孔１７，１７の短手方向における有効領域Ｒ１寄り位置に境界線Ｌ１が位置している。また、各長孔１７の内側面は孔内導電層１８で被覆されかつ、大判配線板１０の表裏両面における各長孔１７の開口縁は孔内導電層１８から側方に張り出した開口縁導電層１９，１９で被覆されている。そして、それら１対の長孔１７，１７と孔内導電層１８と開口縁導電層１９とから１対のスルーホールが構成され、それらスルーホールの孔内導電層１８に電気回路１２の一部が導通接続されている。なお、長孔１７の短手方向における孔内導電層１８，１８同士の間隔は、例えば、１．０［ｍｍ］になっている。

図３に示すように、各開口縁導電層１９のうち孔内導電層１８から離れた側の先端部は、全周に亘ってソルダーレジスト層１１で被覆されている。また、長孔１７の長手方向の両端に位置する開口縁導電層１９の円弧部１９Ａの一部は、先端部から基端部までに亘ってソルダーレジスト層１１で被覆されている。詳細には、ソルダーレジスト層１１のうち開口縁導電層１９を先端部から基端部まで被覆した部位であるコーナー被覆部１１Ａは、開口縁導電層１９の円弧部１９Ａのうち有効領域Ｒ１側に配置され、円弧部１９Ａにおける有効領域Ｒ１寄り位置で開口縁導電層１９の直線部１９Ｂと平行に延びた第１外縁部１１Ｂと、開口縁導電層１９の直線部１９Ｂと円弧部１９Ａとの境界部分で第１外縁部１１Ｂと直交する方向に延びた第２外縁部１１Ｃとを有する形状になっている。

図４に示すように、本実施形態の大判配線板１０では、長孔１７，１７の一端部同士が隣接して、例えば、両長孔１７，１７の開口縁導電層１９，１９の先端同士が、長孔１７，１７の幅方向の中心部で繋がっている。また、図３に示すように開口縁導電層１９，１９の先端同士が繋がった部分は、ソルダーレジスト層１１にて被覆されている。

配線板３０を製造するには、上記した大判配線板１０を図示しないＮＣ加工機の治具に固定し、そのＮＣ加工機に備えた回転駆動軸に取り付けられる荒削用の第１回転工具２１、仕上用の第１回転工具２３と第２回転工具２２とで加工する。その治具は、大判配線板１０の位置決め孔１０Ａに挿入される位置決めピンを有し、大判配線板１０における有効領域Ｒ１のみを保持する構造になっている。また、荒削用と切削用の第１回転工具２１，２３は、共にシャフト２１Ｓ，２３Ｓの側面に切削刃２１Ｂ，２３Ｂを備えた構造をなし、回転軸（シャフト２１Ｓ，２３Ｓの中心軸）と直行する方向に移動して大判配線板１０を切削することができる。一方、第２回転工具２２は、シャフト２２Ｓの先端に穿孔刃２２Ｂを有する構造をなし、回転軸方向（シャフト２２Ｓの中心軸と平行な方向）に移動して大判配線板１０に孔を穿孔することができる。

なお、荒削用の第１回転工具２１及び第２回転工具２２の外径は、例えば、１．２［ｍｍ］になっている。また、仕上用の第１回転工具２３には、例えば、荒削用の第１回転工具２１より小径のものを使用する。

本実施形態の配線板３０の製造方法では、図２に示すように、まずは、大判配線板１０のうち両長孔１７，１７の一端部同士が隣接した部分と、両長孔１７，１７の他端部との３箇所に第２回転工具２２で分断孔１０Ｂを穿孔して、孔内導電層１８及び開口縁導電層１９を分断する。具体的には、図３に示すように、第２回転工具２２の回転中心を境界線Ｌ１より捨て代領域Ｒ２側に配置し、かつ、第２回転工具２２の大判配線板１０における投影円Ｅ１の輪郭部分と孔内導電層１８及び開口縁導電層１９の円弧部１８Ａ，１９Ａとの交差部分が、境界線Ｌ１より僅かに（例えば、１５０［μｍ］）捨て代領域Ｒ２側に位置するように配置する。また、両長孔１７，１７の一端部同士が隣接した部分では、第２回転工具２２の回転中心を長孔１７，１７の間の中心線上に配置する。

そして、各箇所で第２回転工具２２を回転軸方向に移動して、図５に示すように大判配線板１０に分断孔１０Ｂを穿孔する。ここで、第２回転工具２２が孔内導電層１８を切削するときのその第２回転工具２２と孔内導電層１８との接触面積は、第１回転工具２１，２３のように回転軸と直交する方向に移動して孔内導電層１８を切削する場合の第１回転工具２１，２３と孔内導電層１８との接触面積に比べて小さいので、孔内導電層１８の分断時における孔内導電層１８の剥離が抑えられる。しかも、孔内導電層１８と一体になっている開口縁導電層１９がソルダーレジスト１１のコーナー被覆部１１Ａによって固定されているので、このことによっても孔内導電層１８の剥離が抑えられる。

次いで、図６に示すように荒削用の第１回転工具２１で大判配線板１０の捨て代領域Ｒ２を切除する。その際、大判配線板１０のうち有効領域Ｒ１の４つの辺の境界線Ｌ１より僅か（例えば、２００［μｍ］）外側に荒削用の第１回転工具２１による切断面が位置するように荒削用の第１回転工具２１を大判配線板１０に対して送る。また、長孔１７，１７を含む捨て代領域Ｒ２に関しては、境界線Ｌ１の一方から他方に向かって荒削用の第１回転工具２１を送り、その途中で第２回転工具２２による円弧状の切り残し部分を平坦面に切削していく。その際、孔内導電層１８のうち第２回転工具２２によって分断された分断端部に第１回転工具２１の切削刃に接触したとき、孔内導電層１８の分断部分は、切削刃によって容易に切断されるのであれば、切削刃との接触部分で切断され、容易に切断されなければ、切削刃から容易に逃げるので、孔内導電層１８が荒削用の第１回転工具２１の切削刃に引っ張られて長孔１７の内面から剥離するような事態が防がれる。

次いで、図７に示すように、荒削用の第１回転工具２１が削り残した大判配線板１０の仕上げ代を仕上用の第１回転工具２３で切削する仕上げ加工を行う。その際、第１と第２の長孔１７，１７を含む有効領域Ｒ１に関しては、仕上用の第１回転工具２３の送り方向及び回転方向を切り替えて、仕上用の第１回転工具２３が、長孔１７の内側からその長孔１７の分断部分に向いかつ、その第１回転工具２３の進行方向の前側部分が有効領域Ｒ１側から捨て代領域Ｒ２側に移動するように第１回転工具２３を回転させる。以下、図７のうち右側の長孔１７を適宜「第１長孔１７Ｘ」といい、左側の長孔１７を適宜「第２長孔１７Ｙ」ということとして、仕上用の第１回転工具２３による仕上げ加工を詳説する。

第１と第２の長孔１７，１７を含む有効領域Ｒ１を関しては、まずは、図７（Ａ）に示すように、仕上用の第１回転工具２３を同図の時計回り方向に回転させた状態にして、大判配線板１０に接触させずに第２長孔１７Ｙの内側に突入させる。そして、その第１回転工具２３を境界線Ｌ１に沿って送って第１長孔１７Ｘ側に向かわせ、第２長孔１７Ｙにおける第１長孔１７Ｘ側の分断部分を仕上げる。そして、第１回転工具２３が、第１長孔１７Ｘの分断部分に到達する前に、第１回転工具２３を大判配線板１０から離間させる。

次いで、その第１回転工具２３を大判配線板１０に接触させずに第１長孔１７Ｘの内側に突入させてから、図７（Ｂ）に示すように、境界線Ｌ１に沿って送り、第２長孔１７Ｙから離れる側に向かわせ、第１長孔１７Ｘにおける第２長孔１７Ｙと反対側の分断部分とその前方部分全体の仕上げ加工を行う。

次いで、図７（Ｃ）に示すように、第１回転工具２３を同図の反時計回り方向に回転させた状態にして、大判配線板１０に接触させずに第１長孔１７Ｘの内側に突入させる。そして、その第１回転工具２３を境界線Ｌ１に沿って送り、第２長孔１７Ｙ側に向かわせて、第１長孔１７Ｘにおける第２長孔１７Ｙ側の分断部分を仕上げる。そして、第１回転工具２３が、第２長孔１７Ｙの分断部分に到達する前に第１回転工具２３を大判配線板１０から離間させる。

次いで、その第１回転工具２３を大判配線板１０に接触させずに第２長孔１７Ｙの内側に突入させてから、図７（Ｄ）に示すように、境界線Ｌ１に沿って送り、第１長孔１７Ｘから離れる側に向かわせて、第２長孔１７Ｙのうち第１長孔１７Ｘと反対側の分断部分とその前方部分全体の仕上げ加工を行う。

このように本実施形態では、長孔１７の全ての分断部分に対して、仕上用の第１回転工具２３は、長孔１７の内側から長孔１７の分断部分に向かい、その仕上用の第１回転工具２３の進行方向の前側部分が有効領域Ｒ１側から捨て代領域Ｒ２側に移動するように回転した状態で仕上げ加工を行う。これにより、仕上用の第１回転工具２３の側面の切削刃２３Ｂによって、孔内導電層１８の分断部分が長孔１７の内側面に押し付けられた状態で切削され、孔内導電層１８の剥離が防がれる。そして、大判配線板１０における境界線Ｌ１に沿った外縁部分の仕上げ加工が終了したら、配線板３０が完成する。

上記したように本実施形態の配線板３０の製造方法では、大判配線板１０の長孔１７の孔内導電層１８を大判配線板１０の有効領域Ｒ１と捨て代領域Ｒ２との間で分断する際に第２回転工具２２の先端の穿孔刃２２Ｂを使用するので、従来の方法に比べ、孔内導電層１８の分断部分が工具によって捲られ難くなり、孔内導電層１８の長孔１７の内側面からの剥離が抑えられる。また、大判配線板１０のソルダーレジスト１１で、長孔１７の開口縁を覆う開口縁導電層１９を被覆したことによっても、その開口縁導電層１９と一体の孔内導電層１８の剥離が防がれる。これらにより、孔内導電層１８の剥離によるＮＧ品の発生が抑えられ、従来より配線板の生産性を高くすることができる。また、第２回転工具２２で分断孔１０Ｂを穿孔するときに隣り合った長孔１７，１７同士の間を連通させるので、第２回転工具２２による加工後に第１回転工具２１で捨て代領域Ｒ２を切除する際の加工負荷が軽減される。さらに、第２回転工具２２で分断孔１０Ｂを穿孔する際に、第２回転工具２２の回転中心を境界線Ｌ１より捨て代領域Ｒ２側に配置するので、分断孔１０Ｂの有効領域Ｒ１側への切り込み量が抑えられ、有効領域Ｒ１の外縁部を平坦にする加工が容易になる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記実施形態では、第２回転工具２２による穿孔処理の処理を、荒削用と仕上用の２つの第１回転工具２１，２３を使用して行っていたが、１つの第１回転工具で行ってもよい。

（２）前記実施形態では、第１回転工具２３を、長孔１７の内側からその長孔１７の分断部分に向かわせて、その分断部分の仕上げ加工を行っていたが、第１回転工具を長孔１７の外側からその長孔１７の分断部分に向かわせてもよく、その場合には、その第１回転工具の進行方向の前側部分が捨て代領域Ｒ２側から有効代領域Ｒ１側に移動するように第１回転工具を回転させればよい。そうすることで、孔内導電層１８の分断部分を長孔１７の内側面に押し付けた状態で切削することができ、孔内導電層１８の剥離を防ぐことができる。

（３）また、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に示すように、第２回転工具２２による分断孔１０Ｂの穿孔処理後に、長孔１７Ｘ，１７Ｙを有する境界線Ｌ１の一端側から他端側に第１回転工具２４を送ることで、第１回転工具２４を長孔１７Ｘ，１７Ｙの外側から分断部分に向かわせる仕上げ加工と、内側から分断部分に向かわせる仕上げ加工とを交互に行ってもよい。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、長孔１７Ｘ，１７Ｙを有する境界線Ｌ１の延長線上の大判配線板１０の一外縁部から、第１回転工具２４を第１長孔１７Ｘに向かわせ、このとき第１回転工具２４を同図の時計回り方向に回転させる。そして、第１回転工具２４を第１長孔１７Ｘの外側からその第１長孔１７Ｘの一端側の分断部分に向かわせて仕上げ加工を行う。そして、第１回転工具２４が第１長孔１７Ｘに進入したら、図１０（Ｂ）に示すように第１回転工具２４の回転方向を同図の反時計回り方向に反転させて、第１長孔１７Ｘの内側からその第１長孔１７Ｘの他端側の分断部分に向かわせる。そして、第１回転工具２４が第１長孔１７Ｘの他端側の分断部分の仕上げ加工を終えたら、第２長孔１７Ｙの一方の分断部分に到達する前に図１０（Ｃ）に示すように、第１回転工具２４の回転方向を同図の時計回り方向に反転させてから、その第１回転工具２４を第２長孔１７Ｙの一方の分断部分に向かわせる。そして、第１回転工具２４が第２長孔１７Ｙの一端側の分断部分の仕上げ加工を終えて第２長孔１７Ｙに進入したら、図１０（Ｄ）に示すように、第１回転工具２４の回転方向を同図の反時計回り方向に反転させて、その第１回転工具２４を第２長孔１７Ｙの他端側の分断部分に向かわせて、その分断部分の仕上げ加工を行う。以上の動作により、第１回転工具２４が長孔１７Ｘ，１７Ｙの内側から分断部分に向かう場合には、その第１回転工具２４における進行方向の前側部分が有効領域Ｒ１側から捨て代領域Ｒ２側に移動するように第１回転工具２４が回転することになり、第１回転工具２４が長孔１７Ｘ，１７Ｙの外側から分断部分に向かう場合には、その第１回転工具２４における進行方向の前側部分が捨て代領域Ｒ２側から有効領域Ｒ１側に移動することになる。これにより、長孔１７Ｘ，１７Ｙの何れの端部においても、第１回転工具２４により孔内導電層１８の分断部分を長孔１７の内側面に押し付けた状態で切削することができるので、孔内導電層１８の剥離を防ぐことができる。

（２）前記実施形態では、第２回転工具２２で孔内導電層１８を分断した後、全ての捨て代領域Ｒ２を切除していたが、長孔１７を含まない一部の捨て代領域Ｒ２を第１回転工具２１により切除してから第２回転工具２２で孔内導電層１８を分断し、残りの捨て代領域Ｒ２を第１回転工具２１で切除してもよい。

（３）前記実施形態の大判配線板１０に形成されている「貫通孔」が長孔１７であったが、貫通孔は丸孔や矩形孔であってもよい。

（４）前記実施形態では、第２回転工具２２による穿孔部分を第１回転工具２１，２３によって平坦面になるように追加工していたが、追加工しないものも本発明に含まれる。

１０大判配線板
１１ソルダーレジスト層（外面絶縁層）
１３パッド
１７貫通孔
１８孔内導電層
１９開口縁導電層
２１，２３，２４第１回転工具
２１Ｂ切削刃
２１Ｓシャフト
２２第２回転工具
２２Ｂ穿孔刃
２２Ｓシャフト
２３Ｂ切削刃
２３Ｓシャフト
３０配線板
Ｒ１有効領域
Ｒ２捨て代領域

Claims

配線板として使用される有効領域とそれ以外の捨て代領域との境界線上に貫通孔を有し、前記貫通孔の内側面が孔内導電層で被覆されている大判配線板を準備することと、
シャフトの側面に切削刃を有する第１回転工具を回転軸と直行する方向に移動して前記捨て代領域を切除することと、を行う配線板の製造方法であって、
前記貫通孔の一部を含む前記捨て代領域を前記第１回転工具で切除する前に、シャフトの先端に穿孔刃を有する第２回転工具を回転軸方向に移動して前記貫通孔の開口縁に孔あけを行って前記孔内導電層を前記有効領域と前記捨て代領域との間で分断する。
請求項１に記載の配線板の製造方法であって、前記境界線上に位置する前記貫通孔が複数であり、前記第２回転工具で前記孔内導電層を分断する孔あけを行うときに隣り合った前記貫通孔同士の間を連通させる。
請求項１又は２に記載の配線板の製造方法であって、前記第２回転工具で前記孔内導電層を分断するときに前記第２回転工具の回転中心を前記境界線より前記捨て代領域側に配置する。
請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法であって、前記大判配線板は、前記孔内導電層から側方に張り出して前記貫通孔の開口縁を覆う開口縁導電層と、前記有効領域にプリントされている電気回路を被覆すると共に前記開口縁導電層の先端部を被覆する外面絶縁層とを有している。
請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法であって、前記貫通孔は前記境界線に沿って延びた長孔であり、前記大判配線板は、前記孔内導電層の端部から側方に張り出して前記長孔の開口縁を覆う開口縁導電層と、前記有効領域にプリントされている電気回路を被覆すると共に前記長孔の両端の円弧部のうち前記有効領域側において前記開口縁導電層の先端部から基端部までを覆う外面絶縁層とを有している。
請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法であって、前記孔内導電層のうち前記第２回転工具による分断部分を前記第１回転工具で仕上げ加工し、その仕上げ加工の際に前記第１回転工具を前記貫通孔の内側から前記孔内導電層の前記分断部分に向け、その第１回転工具における進行方向の前側部分が前記有効領域側から前記捨て代領域側に移動するように前記第１回転工具を回転させて加工する。
請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の配線板の製造方法であって、前記孔内導電層のうち前記第２回転工具による分断部分を前記第１回転工具で仕上げ加工し、その仕上げ加工の際に前記第１回転工具を前記貫通孔の外側から前記孔内導電層の前記分断部分に向け、その第１回転工具における進行方向の前側部分が前記捨て代領域側から前記有効領域側に移動するように前記第１回転工具を回転させて加工する。