JPH05315761A - 多層プリント配線板における接続用ランドの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はスルーホールメッキ方法を採用せず
に接続用ランドを接続することができる多層プリント配
線板の製造方法の提供を目的とする。 【構成】 内外層プリント配線板１，４，６を位置合せ
しつつ貼り合わせて多層プリント配線板１５を形成する
とともに各プリント配線板１，４，６の各プリント配線
回路２，３，５，７の接続用ランド８，９，１０，１１
の各スルーホール１２，１３，１４中に電子部品２３の
複数の細線１６から成るリード２５を装入して電子部品
２３を実装した後、この電子部品２３のリード２５の毛
細管現象を利用してスルーホール１２，１３，１４中に
溶融半田１６を充填し、これを固化することにより前記
各プリント配線回路２，３，５，７の相互の電気的接続
を行うことにより第１〜第４層のプリント配線回路２，
３，５，７を内層した多層プリント配線回路１５を製造
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層プリント配線板にお
ける各層間のプリント配線回路を接続する接続用ランド
の接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板におけるプリント
配線回路の高密度化並びにプリント配線板自体の小型化
が促進され、かつその要望にこたえるためにプリント配
線板は両面板より多層板へと開発が進められ、実用化さ
れるに至っている。

【０００３】しかして、多層ＰＷＢの製造については、
図２に示される内層形成、積層工程、スルーホール工
程、外層形成および後工程の各工程により製造されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて、前記した多層プ
リント配線板の製造方法によれば、各層を導通させる手
段としてスルーホールを介しての接続方法が採用される
とともに、図２に示される通り通常はスルーホールメッ
キ、すなわち、無電解銅メッキおよび電解銅メッキによ
って導通する方法が実施されている。

【０００５】しかるに、かかるスルーホールメッキによ
る方法では、メッキ装置自体が大掛かりで設備費が嵩
み、同時に作業環境が悪く、メッキ液自体の管理にも厳
しい要求があるとともに排水処理等環境問題でも多くの
問題点が存在するものである。因って、本発明はかかる
問題点を解消し得る多層プリント配線板における接続用
ランドの接続方法の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の多層プリント配
線板における接続用ランドの接続方法は、多層プリント
配線板の各層を各プリント配線板により形成するととも
に各プリント配線板を積層して貼り合わせ、かつ各プリ
ント配線板の所要の回路を各プリント配線板に穿孔した
スルーホールを介して電気的に接続する多層プリント配
線板における接続用ランドの接続方法において、前記各
層を形成する各プリント配線板のうち、内層に位置する
プリント配線板の接続用ランドの外径を外層に位置する
プリント配線板の接続用ランドのスルーホール径より大
径に開孔するとともに、前記外層に位置するプリント配
線板の接続用ランドのスルーホール径を内層に位置する
プリント配線板の接続用ランドのスルーホール径より大
径に開孔し、かつ各プリント配線板に開孔した各スルー
ホール中に電子部品の複数の細線から成るリードを装入
しつつ電子部品をセットした後、前記電子部品のリード
の細線の毛管現象により半田をスルーホール中に充填
し、前記内外層プリント配線板の接続用ランドを接続す
ることにより各プリント配線板間の所要の回路を電気的
に接続することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明方法によれば、スルーホール内に装入し
た電子部品の複数の細線から成るリードを介しての毛管
現象により半田を充填することによってスルーホールの
導通を行うもので、スルーホールメッキによる諸欠点を
解決するとともに低価格にて信頼性の高い多層プリント
配線板を提供することができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す多層プリント配
線板の部分拡大断面図である。図１において、１は上下
両面に第１層目および第２層目のプリント配線回路２，
３を形成した内層に位置せしめるプリント配線板（以下
内層プリント配線板という）、４は内層プリント配線板
１の上側の外層に位置せしめて積層した第３層目のプリ
ント配線回路５を形成したプリント配線板（以下第１外
層プリント配線板という）、６は内層プリント配線板１
の下側の外層に位置せしめて積層した第４層目のプリン
ト配線回路７を形成したプリント配線板である。

【０００９】しかして、前記各内外層プリント配線板
１，４および６には各内外層プリント配線板１，４およ
び６の各プリント配線回路２，３，５および７の回路を
互いに電気的に接続するための接続用ランド８，９，１
０および１１を、予め各プリント配線板回路２，３，５
および７の回路パターン中に対応する位置に配設してお
くとともに、各接続用ランド８，９，１０および１１の
中央部にはスルーホール１２，１３および１４をそれぞ
れドリル加工等の方法により穿孔することにより各内外
層プリント配線板１，４および６を個別に形成する。

【００１０】また、前記各内外層プリント配線板１，４
および６の各接続用ランド８，９，１０および１１と各
スルーホール１２，１３および１４の形成に当たって
は、図１に示す如く、内層プリント配線板１の第１およ
び第２層目のプリント配線回路２，３の接続用ランド
８，９の外径を、第１および第２外層プリント配線板
４，６の接続用ランド１０，１１のスルーホール１３，
１４の径より大径とするとともに第１および第２外層プ
リント配線板４，６の接続用ランド１０，１１の各スル
ーホール１３，１４径を内層プリント配線板１の接続用
ランド８，９のスルーホール１２の径より大径（少なく
ともスルーホール１２の径より０．２ｍｍ以上大径とす
る）とすることにより形成する。

【００１１】因って、前記構成条件に従って、内外層プ
リント配線板１，４および６を従来公知の製造方法、例
えば、内層プリント配線板１は絶縁板の両面に銅箔を張
設した両面銅張積層板を使用して、両面の銅箔をエッチ
ング加工方法により、接続用ランド１０，１１を配設し
た第１および第２層目のプリント配線回路２，３を形成
するとともにドリル加工方法によりスルーホール１２を
穿孔して形成し、同様にして第１および第２外層プリン
ト配線板４，６は片面銅張積層板を使用して接続用ラン
ド１０および１１を有する第３層目および第４層目のプ
リント配線回路５，７を形成するとともにスルーホール
１３および１４をそれぞれ加工穿孔することにより形成
する。

【００１２】その後、各内外層プリント配線板１，４お
よび６を図１に示す如く、積層して貼り合わせる。

【００１３】すなわち、図１に示す如く、内層プリント
配線板１の上側に第１外層プリント配線板４、下側に第
２外層プリント配線板６を積層するとともにこの時に、
各内外層プリント配線板１，４および６の各プリント配
線回路２，３，５および７の各接続用ランド８，９，１
０および１１とそのスルーホール１２，１３および１４
の中心を位置せしつつ積層し、かつ各内外層プリント配
線板１，４および６の貼り合わせには接合方法としてプ
リプレグを使用するマスラミネーション方法を挙げるこ
とができる。

【００１４】すなわち、かかる方法は、前記各内外層プ
リント配線板１，４および６の位置合わせに関連して、
各内外層プリント配線板１，４および６間にプリプレグ
（図示省略）を介層した後、加熱加圧することにより積
層状態下に貼り合わせるものである。なお、その他の貼
り合わせ方法を採用した実施も可能である。

【００１５】前記のようにして内外層プリント配線板
１，４および６を積層かつ貼り合わせた後、図１に示す
如く、各内外層プリント配線板１，４および６の各第１
乃至第４層目のプリント配線板回路２，３，５および７
の接続用ランド８，９，１０および１１を介して各回路
の電気的な接続を行うことにより４層のプリント配線板
１５を製造することができる。

【００１６】しかして、前記接続用ランド８，９，１０
および１１の電気的な接続には従来のメッキ方法を採用
せずに半田付け方法を採用して実施するものである。

【００１７】すなわち、図１に示す如く前記各接続用ラ
ンド８，９，１０および１１の各スルーホール１２，１
３および１４中に電子部品２３の複数の導電性の細線１
６から成るリード２５を装入せしめて、電子部品２３を
セットした後、前記リード２５の複数の細線１６の毛管
現象を利用して溶融状の半田１７をスルーホール１２，
１３および１４中に充填するとともにこの半田１７を固
化することにより、各接続用ランド８，９，１０および
１１を電気的に接続することができる。

【００１８】また、溶融状の半田１７を電子部品２３の
リード２５の細線１６の毛細管現象を利用してスルーホ
ール１２，１３および１４中に充填する方法としては貼
り合わせ後、スルーホール１２，１３および１４内に電
子部品２３のリード２５を装入セットした各内外層プリ
ント配線板１，４および６（前記電子部品２３の実装面
とは反対面側）を溶融半田を充填した半田槽（図示省
略）に浸漬することにより実施する方法をその一例とし
て挙げることができる。

【００１９】かかる方法のより具体的な方法を以下に説
明する。前記したように各内外層プリント配線板１，４
および６（以下貼り合わせ後の各プリント配線板を単に
多層板という）のスルーホール１２，１３および１４中
には図１に示すように電子部品２３のリード２５の各細
線１６が装入セットされる。そして、この各細線１６は
銅などの導電材が使用され、例えば、スルーホール１２
の径が０．８ｍｍの場合、細線１６の径は５０〜１００
μｍφ程度であり、１０〜３０本前後の細線１６にてリ
ード２５を形成し、これをがスルーホール１２内に装入
される。この場合、各細線１６としては、その表面をフ
ラックス処理したものが好ましい。また、リード２５を
形成する細線１６としては、商品名「ウインキングワイ
ヤーＣＰ−１５１５」（大洋電機産業（株）製）を使用
することができる。かかるスルーホール１２内に装入さ
れたリード２５の各細線１６の間には、小さな間隙が形
成されており、この間隙により細線１６の間が毛細管状
態となっている。なお、図示例では各プリント配線板
１，４および６の厚さを合したと同程度の長さの細線１
６の部分を装入セットしているが、細線１６が毛管現象
を発現するものであれば、その長さは特に限定されるも
のではない。

【００２０】このような複数の細線１６から成るリード
２５の装入後、多層板を半田槽（図示省略）に浸漬する
。半田槽には２６０℃前後に保たれた溶融半田が充填
されており、この半田槽への浸漬によりスルーホール１
２，１３および１４内に溶融半田が侵入する。そして、
この侵入時においては細線１６間の毛管現象により溶融
半田がスルーホール１２，１３および１４内に円滑に吸
収される。これにより、スルーホール１２，１３および
１４の内部は複数の細線１６から成るリード２５および
溶融半田によって満たされ、かつ図１に示す如く両接続
用ランド１０，１１の上側に盛り上がった状態にて充填
される。なお、半田槽への多層板の浸漬は、各プリント
配線板１，４および６への熱的ダメージを防止すること
から５秒程度が良好であり、このような短時間の浸漬に
おいても、細線１６間の毛管現象によって溶融半田を円
滑に充填できるため、溶融半田をスルーホール１２，１
３および１４内に充満させることができる。

【００２１】半田槽から引き上げた多層板のスルーホー
ル１２，１３および１４内には複数の細線１６から成る
リード２５および半田１７が充填され、且つ半田１７は
接続用ランド１０，１１面に盛り上がった状態で接続用
ランド８，９と良好に接触している。これにより各接続
用ランド８，９，１０および１１は半田１７および電子
部品２３の複数の導電材からなる細線１６により形成さ
れるリード２５を介して電気的に接続されて、確実な導
通が行なわれる。

【００２２】このような本実施例では、スルーホール１
２，１３および１４内への電子部品２３の実装→半田槽
への浸漬のみで接続用ランド８，９，１０および１１を
導通させることができる。このためめっきや印刷、半田
付けなどの煩雑な処理を行なうことなく、ランド間の導
通ができ、迅速で、大量の処理が可能となる。また毛管
現象によって半田をスルーホールに吸収するため、十分
な量の半田を確実にスルーホール内に充填でき、これに
より導通抵抗の信頼性が向上した接続が可能となる。

【００２３】尚、前記電子部品２３は多層プリント配線
板１５に実装されるものであり、ＩＣやＬＳＩ、その他
のチップを収納したパッケージ体２４と、パッケージ体
２４から引き出された複数のリード２５とを備え、各リ
ード２５が多層プリント配線板１５のスルーホール１
２，１３および１４内に装入されて実装される。特に、
スルーホール内への半田の充填が行なわれると共に、リ
ード２５が固定されるため、電子部品２３の実装と接続
用ランド８，９，１０および１１の接続を同時に行なう
ことができるメリットがある。

【００２４】以上のようにして、図１に示す多層（４
層）プリント板１５を製造することができる。尚、前記
説明中、各プリント配線板１，４および６の個別的な形
成工程後各プリント配線板１，４および６相互の位置合
わせおよび貼合わせ加工工程を行い、その後、接続用ラ
ンド８，９，１９および１１の接続加工工程を行なう方
法について説明したのであるが、この接続加工工程に先
き立って第１および第２外層プリント配線板４および６
に対する接続加工工程に必要とされるプリント配線回路
５，７の接続用ランド１０，１１以外の部分をソルダー
レジスト２６，２７に被覆処理するとともに必要なマー
キング（図示省略）印刷等の加工を行う。

【００２５】その後、さらに、必要な外形加工及びフラ
ックス塗布後の表面処理、その他の必要な加工、処理を
行い多層板の形成加工を完了させる。しかして、その後
に、この多層板に対して、前記の接続加工処理を行うも
のである。

【００２６】以上の説明によって、図１に示す多層（４
層）プリント配線板１５における接続用ランド８，９，
１０，１１の接続をすることができる。但し、前記接続
方法中、内外層プリント配線板１，４および６の構成並
びに形成方法についてはこれに限定されるものでは無
く、適宜、各層に要求されるパターン等の設計に従った
構成並びに形成方法により実施することが可能である。
そして当然のことながら、４層の多層プリント配線板１
５の構成並びに製造方法自体についても前述の実施例に
限定を受けず、かつ４層以外の多層のプリント配線板の
製造についても同様の作用効果を得つつ、実施できると
ともに前述の実施例においては、各内外層のプリント配
線板１，４および６の個別的な形成工程に関連した各ス
ルーホール１２，１３および１４の穿孔については個別
的な穿孔加工に換えてこれを各プリント配線板１，４お
よび６の貼り合わせによる積層工程後においてもドリル
等による穿孔加工の実施が可能である。

【００２７】例えば、内層プリント配線板１については
所要のパターンによるプリント配線回路２，３の形成
後、他のプリント配線板４，６との貼り合わせ加工工程
後にスルーホール１２の穿孔加工を施し、かつ第１およ
び第２外層プリント配線板４，６については、貼り合わ
せの前後いずれにおいても加工できるとともにそのプリ
ント配線回路５，７の形成についても同様である。同様
にして、その他の多層のプリント配線板についても、種
々の加工工程の設計変更をおこないつつ製造し得る。

【００２８】さて、前記実施例から明らかな通り、各層
のプリント配線回路２，３，５および７の相互間の電気
的接続に当たってはメッキ方法によらず、半田付け方法
により達成することができることからその設備費の削減
並びに作業環境と管理面の向上および環境衛生上の難点
を解決できるものであることに加えて、各接続用ランド
８，９，１０および１１の半田付けによる接続方法上の
接続用ランド８，９の外径は接続用ランド１０，１１の
スルーホール１３，１４の径より大径とするとともに接
続用ランド８，９のスルーホール１２の径に対して、接
続用ランド１０，１１のスルーホール１３，１４の径を
大径とすることにより、従来、各回路の銅箔の厚味によ
ってその接続面積が限定されていた（スルーホールメッ
キによる接続の場合）のに比較してスルーホール１３，
１４の開口部分に露出される接続用ランド８，９の表面
積がその銅箔の厚味に加えられた面積が半田１７による
接触面積となり、同部における半田付けによる導通性の
信頼性を向上することができるものである。特に、電子
部品２３の実装と同時に接続用ランド８，９，１０およ
び１１の接続を完了し得る利点を有する。

【００２９】

【発明の効果】本発明の多層プリント配線板における接
続用ランドの接続方法によればこの種プリント配線板の
製造の簡易化、低価格化並びに品質の信頼性を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明接続方法を示す多層プリント配線板の一
部拡大断面図。

【図２】従来の多層プリント配線板の製造方法を示す説
明図。

【符号の説明】

１ 内層プリント配線板 ２，３ 第１および第２層目のプリント配線回路 ４，６ 第１および第２外層プリント配線板 ５，７ 第３および第４層目のプリント配線回路 ８，９，１０，１１ 接続用ランド １２，１３，１４ スルーホール １５ 多層プリント配線板 １６ 細線 １７ 半田 ２３ 電子部品 ２４ パッケージ体 ２５ リード ２６，２７ ソルダーレジスト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層プリント配線板の各層を各プリント
   配線板により形成するとともに各プリント配線板を積層
   して貼り合わせ、かつ各プリント配線板の所要の回路を
   各プリント配線板に穿孔したスルーホールを介して電気
   的に接続する多層プリント配線板における接続用ランド
   の接続方法において、前記各層を形成する各プリント配
   線板のうち、内層に位置するプリント配線板の接続用ラ
   ンドの外径を外層に位置するプリント配線板の接続用ラ
   ンドのスルーホール径より大径に開孔するとともに、前
   記外層に位置するプリント配線板の接続用ランドのスル
   ーホール径を内層に位置するプリント配線板の接続用ラ
   ンドのスルーホール径より大径に開孔し、かつ各プリン
   ト配線板に開孔した各スルーホール中に電子部品の複数
   の細線から成るリードを装入しつつ電子部品をセットし
   た後、前記電子部品のリードの細線の毛管現象により半
   田をスルーホール中に充填し、前記内外層プリント配線
   板の接続用ランドを接続することにより各プリント配線
   板間の所要の回路を電気的に接続することを特徴とする
   多層プリント配線板における接続用ランドの接続方法。