JPH06152105A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

プリント配線板の製造方法

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JPH06152105A
JPH06152105A JP5879391A JP5879391A JPH06152105A JP H06152105 A JPH06152105 A JP H06152105A JP 5879391 A JP5879391 A JP 5879391A JP 5879391 A JP5879391 A JP 5879391A JP H06152105 A JPH06152105 A JP H06152105A
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metal layer
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篤 吉野
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圭一 村上
Toshiro Miki
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 狭ピッチの実装端子を有する片面または両面
実装用プリント配線板を提供する。 【構成】 絶縁基材17の表面に実装端子部15a,導
体回路部14aおよび金属薄膜を転写し、その転写金属
薄膜の表面のうち、実装端子部を取り囲む表面部分1
2'bを除いた他の表面部分12'aにレジスト層18を形
成して領域19を枠取りする。領域19内の転写金属薄
膜の部分12'bをエッチング除去して実装端子部15a
の表面を露出させる。ついで、転写金属薄膜の残余部分
12'aから通電して、実装端子部15aの表面に半田を
電着する。レジスト層18,転写金属薄膜の残余部分1
2'aを順次除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプリント配線板の製造方
法に関し、更に詳しくは、狭ピッチの実装端子を備えた
表面実装用のプリント配線板を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、表面実装用プリント配線板を
製造するためには、多くの方法が適用されているが、そ
の代表例としては、導体回路のうち実装端子を形成すべ
き部分に半田をのせて実装端子とするSCL法(Solder
coat levelar 法)がある。しかしながら、SCL法で
製造した表面実装用プリント配線板は、それにスルーホ
ールが形成されているか形成されていないかにかかわら
ず、最終的に形成される半田層が、両面においてまた同
一面内において均一となりにくく、その厚みにばらつき
を生ずる。このような状態にある半田層の上に表面実装
部品の端子を載せてリフロー炉に送入すると、炉内で半
田が溶融する際に、半田溶融の時間差に起因するマンハ
ッタン現象が多発するようになる。
【0003】このような表面実装部品の実装時における
トラブルを解消するために、導体回路における実装端子
を形成する部分(以後、実装端子部という)の上に電解
めっき法で膜厚のばらつきが小さい半田層を形成して実
装端子とするプリント配線板が提案されている(特願昭
63−313841号公報参照)。このプリント配線板
は次のようにして製造される。それをスルーホールのな
い片面実装用のプリント配線板の場合につき、図面に則
して説明する。
【0004】まず、上記公報に記載されている方法によ
って、絶縁基材1の片面に導体回路部2,実装端子部3
および金属薄膜4を転写してフラッシュ面を有する素材
が用意される(図39)。その後、金属薄膜4の表面の
うち、実装端子部3に相当する部分を除いた残余の表面
に、半田めっき用のレジスト層5を形成する(図4
0)。このとき、実装端子部3の縁部3aとレジスト層
5の縁部5aとは図の幅方向で互いに位置ずれをしない
ようにレジスト層5が形成される。
【0005】ついで、金属薄膜4を陰極にして半田めっ
き浴中で電解めっきを行う。金属薄膜4は絶縁基材1の
全面を被覆しているので、実装端子部3の上の金属薄膜
部分にのみ半田が電着して厚みのばらつきが小さい半田
層6が形成される(図41)。このとき、電解めっきの
条件を適宜に選定することにより、半田層6の厚みを任
意に変えることができる。
【0006】その後、まず、適宜なエッチャントでレジ
スト層5をエッチング除去したのち、更に別のエッチャ
ントでレジスト層5の下に位置する金属薄膜4をエッチ
ング除去する(図42,図43)。かくして、実装端子
部3の上には、金属薄膜4を介して、厚みのばらつきが
小さい半田層6が形成されることになり、これが実装端
子として機能する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記した方法は、半田
層6が電解めっき法で形成されるので、その厚みのばら
つきが小さく、しかもその厚みを任意の厚みに調整する
ことができるという利点を備えている。しかし、この方
法でプリント配線板を実際に製造する場合には次のよう
な問題が発生してくる。
【0008】すなわち、図40で示したように、半田め
っき用レジスト層5を形成する場合、その縁部5aと金
属薄膜4の下に隠れている実装端子部3の縁部3aとの
間では、位置ずれを起こさないようにすることが必要に
なる。仮に、これらの縁部3a,5aとの間で位置ずれ
が起こっていると、半田層6は実装端子部3の直上に形
成されることなく、図42,図43において、左右のい
ずれかの方向に位置ずれした状態で形成されることにな
り、正規の設計回路の状態から逸脱することになる。
【0009】そして、実装端子の間のピッチが比較的広
いプリント配線板の場合は、レジスト層5と実装端子部
3との位置ずれが多少起こっても、さほど大きな不都合
を生ずることはないが、しかし狭ピッチの実装端子を形
成しようとする場合には、微小の位置ずれであっても隣
りあう実装端子の間がショートしてしまうというような
事態が起こる。
【0010】したがって、上記した方法で狭ピッチの実
装端子を形成するときには、そのピッチの狭さに応じ
て、レジスト層5を極めて厳しい寸法精度で形成しなけ
ればならない。現在、表面実装用のプリント配線板にお
いては、実装密度の向上が1つの目標になっているが、
そのために、ますます狭ピッチの実装端子の形成が求め
られている。しかし、上記した方法の場合、レジスト層
5と実装端子部3との位置ずれが略皆無となるようにレ
ジスト層5を形成して上記要請に応えることは極めて困
難である。
【0011】本発明は、特願昭63−313841号公
報に記載の方法における上記した問題を解決し、ピッチ
幅が0.5mm以下であるような狭ピッチの実装端子の形成
も可能である表面実装用プリント配線板の製造方法の提
供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段・作用】上記した目的を達
成するために、本発明においては、まず、第1の製造方
法として、平板状導電基材の表面に金属薄膜を形成する
工程(以下、A1 工程という);前記金属薄膜の表面の
うち、導体回路部および実装端子部の非形成個所をレジ
ストマスクで被覆することにより導体回路および実装端
子のパターンを形成させたのち、前記導体回路および実
装端子のパターンの形成個所に、めっき法で導体金属層
を形成する工程(以下、A2 工程という);前記レジス
トマスクを除去したのち、前記導体金属層の表面に絶縁
基材を圧着または加熱圧着して一体化する工程(以下、
3 工程という);得られた一体化物から前記平板状導
電基材のみを剥離除去することにより、前記絶縁基材の
片面に前記導体金属層および前記金属薄膜を転写して配
線板用素材にする工程(以下、A4 工程という);前記
素材の転写金属薄膜の表面のうち、前記実装端子部の形
成個所に相当する表面部分とこれを取り囲む所望広さの
領域を除いた表面部分をレジストマスクで被覆してレジ
スト層を形成する工程(以下、A5 工程という);前記
実装端子部が内在する領域内に位置する転写金属薄膜の
部分をエッチング除去して、実装端子部の導体金属層の
表面を露出させる工程(以下、A6 工程という);実装
端子部の導体金属層の表面に、電解めっき法により、前
記導体金属層の導体金属とは異種または同種の金属また
は合金を電着して、実装端子用金属層を形成する工程
(以下、A7 工程という);ならびに、前記レジスト層
および前記転写金属薄膜の残余部分を順次除去して導体
回路を露出させる工程(以下、A8 工程という);を必
須の工程として具備することを特徴とするプリント配線
板の製造方法が提供され、また、第2の製造方法として
は、平板状導電基材の表面に金属薄膜を形成する工程
(以下、B1 工程という);前記金属薄膜の表面のう
ち、導体回路部および実装端子部の非形成個所をレジス
トマスクで被覆することにより導体回路および実装端子
のパターンを形成させたのち、前記導体回路および実装
端子のパターンの形成個所に、めっき法で導体金属層を
形成する工程(以下、B2 工程という);前記レジスト
マスクを除去したのち、前記導体金属層の表面を絶縁基
材の両面に圧着または加熱圧着して一体化する工程(以
下、B3 工程という);得られた一体化物から前記平板
状導電基材のみを剥離除去することにより、前記絶縁基
材の両面に前記導体金属層および前記金属薄膜を転写し
て配線板用素材にする工程(以下、B4 工程という);
前記素材の転写金属薄膜の所定個所にスルーホール用穴
を穿設したのち、前記スルーホール用穴の表面に無電解
めっきで導電性を付与する工程(以下、B5 工程とい
う);前記素材の転写金属薄膜の表面のうち、前記実装
端子部の形成個所に相当する表面部分とこれを取り囲む
所望広さの領域を除いた表面部分、および前記スルーホ
ール用穴の開口部をレジストマスクで被覆してエッチン
グレジスト層を形成する工程(以下、B6 工程とい
う);前記実装端子部が内在する領域内に位置する転写
金属薄膜の部分をエッチング除去して、実装端子部の導
体金属層の表面を露出させる工程(以下、B7 工程とい
う);前記エッチングレジスト層を除去して、転写金属
薄膜の残余部分を露出させる工程(以下、B8 工程とい
う);前記転写金属薄膜の残余部分の表面および縁部を
覆い、かつ前記スルーホール用穴の開口部は覆わずにめ
っきレジスト層を形成する工程(以下、B9 工程とい
う);実装端子部の導体金属層の表面および前記スルー
ホール用穴の表面に、電解めっき法により、前記導体金
属層の導体金属とは異種または同種の金属または合金を
電着して、実装端子用金属層およびめっきスルーホール
を形成する工程(以下、B10工程という);ならびに、
前記めっきレジスト層および前記転写金属薄膜の残余部
分を順次除去して導体回路を露出させる工程(以下、B
11工程という);を必須の工程として具備することを特
徴とするプリント配線板の製造方法が提供される。
【0013】これら2つの製造方法のうち、第1の製造
方法は片面実装用プリント配線板の製造方法であり、第
2の製造方法は、両面実装でかつスルーホールが形成さ
れているプリント配線板の製造方法である。まず、第1
の製造方法につき、図面に則して詳細に説明する。A1
工程においては、平板状の導電基材11の表面の実質的
に全面に亘って、金属薄膜12が形成される(図1)。
金属薄膜12の形成は、通常、電解めっき,無電解めっ
きを問わずめっき法で行われる。
【0014】このA1 工程で用いる導電基材11として
は、剛性を有する単板、例えば、有効寸法が最大122
0×1020mm,厚み1〜10mmの範囲にある適宜な大
きさの平板からなり、例えばここに電解めっき法で金属
薄膜12を形成する場合、そのときに使用する薬品に対
する耐薬品性,耐電食性を有するものが望ましく、例え
ば、ステンレススチール板(ハードニング処理を施した
SUS630が好適である),ニッケル板,チタン板ま
たはチタン合金板,銅板または銅合金板等をあげること
ができる。
【0015】この導電基材11の表面の汚れ,酸化皮膜
を除去するとともに、該表面に所要の粗度を与える前処
理が施される。すなわち、導電基材11の表面を0.08
〜0.23μmの範囲の粗度で研磨することが望ましい。
この導電基材11の表面粗度は、導電基材11上に形成
される金属薄膜12の導電基材表面への密度強度や金属
薄膜12内のピンホールの発生状況、更には金属薄膜1
2の表面粗度にも影響を与える。また、上述の粗度規定
範囲は、A2 工程で後述する導体金属層を形成するとき
に導電基材11から剥離せず、しかも、後述するA4
程の転写工程で導電基材11と金属薄膜12が容易に剥
離できる程度の密着性が得られるように設定される。
【0016】導電基材11の表面に金属薄膜12を形成
するために電解めっき法を適用する場合、そのめっき法
としては、いわゆる、高速めっき法が好適である。な
お、金属薄膜12としては、厚みが3μm以内の銅薄
膜,ニッケル薄膜であることが好ましい。ここで、高速
めっき法は、導電基材11を陰極とし、これに所定間隔
を置いて平板状の不溶性陽極を対向して配置し、両極間
に高速で電解液を通流せしめて電解めっきを行う方法で
ある。
【0017】例えば、金属薄膜12として銅薄膜を形成
するときの高速めっき条件としては、45〜70℃のめ
っき浴を陰極(導電基材11)の表面において乱流状
態、すなわち、電極間距離3〜30mm,電極に対するめ
っき浴の接液スピードが2.6〜20.0m/sec になるよ
うに供給する。このとき、めっき浴としては、例えば、
硫酸銅めっき浴,ピロリン酸銅めっき浴等を使用し、陰
極電流密度0.15〜4.0A/cm2 で電流を流して、銅薄
膜の形成速度が25〜100μm/min となるように設
定することが望ましい。
【0018】また、金属薄膜12としてニッケル薄膜を
形成する場合の高速めっき条件としては、陰極と陽極と
を300〜350mm離間させ、この電極間に40〜48
℃のめっき浴を供給してエア攪拌を行えばよい。このと
き、めっき浴としては、例えば、硫酸ニッケル,スルフ
ァミン酸ニッケル等を使用し、陰極電流密度2.2〜4.0
A/cm2 で電流を流して、ニッケル膜の形成速度が0.8
〜1.5μm/min となるように設定することが好まし
い。
【0019】なお、ステンレススチール板,ニッケル板
等の導電基材11の場合には、その表面に金属間化合
物,または非金属介在物,偏析,気孔等の欠陥が存在し
ているが、これらの欠陥は溶製時や圧延時等に混入,発
生するもので、導電基材11の前述したような表面処理
だけでは解消し得ないものである。これらの欠陥は後述
する導体金属層にピンホールを生じさせる原因となる。
しかしながら、A1 工程の場合、導電基材11の表面に
形成させた金属薄膜12の表面は電気化学的に平滑であ
るため、この上に形成される後述の導体金属層には、ピ
ンホールの発生が起こらなくなる。
【0020】A2 工程では、導体回路部と実装端子部と
を含む導体金属層が形成される。まず、図2で示したよ
うに、金属薄膜12の表面のうち、導体回路部の形成個
所14および実装端子部の形成個所15にすべき部分を
除いた他の表面(非形成個所)をレジストマスク13で
被覆することにより導体回路および実装端子のパターン
を形成させる。このレジストマスク13は、従来から知
られているホトレジスト法,印刷法などによって形成す
ればよい。
【0021】ついで、図3で示したように、めっき法に
よって、導体回路のパターンの形成個所14および実装
端子のパターンの形成個所15に例えば銅のような導体
金属を被着して、導体回路部14aおよび実装端子部1
5aから成る導体金属層16を形成する。この場合に適
用するめっき法としては、電解めっき法,無電解めっき
法のいずれであってもよい。
【0022】銅で導体金属層16を形成する場合、この
工程における電解めっき法としては、通常のめっき法で
あってもよいが、A1 工程で説明した高速めっき法であ
ることが好ましい。その高速めっき法で用いるめっき浴
としては、銅濃度0.20〜2.0mol/l,好ましくは0.35
〜0.98mol/l,および硫酸濃度50〜220g/lを含
有する硫酸銅めっき浴が望ましく、更には、めっきの均
一性を確保するために***国LPW社製のCUPPORAPID H
s(商品名)を1.5ml/l添加したものであることが好
ましい。また、ピロリン酸銅液等の通常のめっき浴を使
用してもよい。電流密度は、0.15〜4A/cm2 ,電極
に対するめっき浴の接液スピードは2.6〜20m/sec,
浴温は45〜70℃,好ましくは60〜65℃となるよ
うにそれぞれ設定する。
【0023】A3 工程では、A2 工程までの過程で金属
薄膜12の表面に形成された導体金属層16と絶縁基材
が一体化される。まず、図4で示したように、レジスト
マスク13と導体金属層16から成る表面からレジスト
マスク13のみが除去されて、導体金属層16が金属薄
膜12の表面に突設した状態で残置せしめられる。
【0024】具体的には、上記表面に、苛性ソーダのよ
うなレジストマスク13のみを溶解する溶解液をスプレ
ーしたり、またはA2 工程で得られた図3の板体を上記
溶解液中に浸漬すればよい。ついで、図5で示したよう
に、導体金属層16の表面を絶縁基材17の片面に圧着
または加熱圧着して、全体を一体化する。
【0025】絶縁基材17としては、電気絶縁性であれ
ば有機材料,無機材料のいずれのものでもよく、例え
ば、ガラス,エポキシ系樹脂,フェノール系樹脂,ポリ
イミド系樹脂,ポリエステル系樹脂,アラミド樹脂等の
材料を用いることができる。また、鉄,アルミ等の導電
性材料の表面にホーロウを被覆して絶縁性にしたものや
アルミ表面にアルマイト処理を施して表面を絶縁性にし
た材料であってもよい。このA3 工程においては、一般
には、ガラス布等にエポキシ樹脂を含浸させてこれを半
硬化状態(Bステージ状態)にしたプリプレグを用い、
これに、金属薄膜12の表面から突起している導体金属
層16が没入する状態(図5に示すような状態)で接着
・一体化されていることが好ましい。
【0026】なお、このA3 工程を行うに先立ち、A2
工程の図3で示した状態にある導体金属層16の表面を
粗面化しておくと、絶縁基材17との密着性が向上して
好適である。この場合の粗面化方法としては、前記導体
金属層16を陰極としてその表面に電解めっきを施すこ
とが好ましい。
【0027】このときのめっき条件としては、電流密度
が0.26〜0.85A/cm2 ,電極間距離が26〜50m
m,電極に対するめっき浴の接液スピードが0.6〜1.5m
/secとなるようにそれぞれ設定し、また、めっき浴とし
ては、特に限定されないが、例えば、硫酸銅80〜15
0g/l,硫酸40〜80g/l,および硝酸カリウム
25〜50g/lよりなる混合溶液等を使用すればよ
い。
【0028】このような条件で行う粗面化処理により、
導体金属層16の表面には平均粒径で1〜5μmの析出
物が突起して電着し、絶縁基材17との密着性が向上す
る。なお、上述した粗面化処理後の導体金属層16の粗
面化面にクロメート処理を施すと、銅と絶縁基材17中
の樹脂または接着剤との親和性が増大し、ピーリング強
度はもとよりのこと、導体金属層16の耐熱性(例え
ば、半田耐熱性)も15%程度向上するという利点があ
る。このクロメート処理は、具体的には、0.7〜12g
/l濃度の重クロム酸カリウム溶液に常温で5〜45秒
間浸漬するか、市販の電解クロメート処理液にてクロメ
ート処理を施せばよい。
【0029】A4 工程では、A3 工程で得られた一体化
物(図5で示したもの)から導電基材11のみが剥離除
去され、以後の工程で用いる片面実装用の配線板用素材
が製造される。この配線板用素材は、図6の断面図およ
び図7の部分平面図で示したように、絶縁基材17の片
面に、導体回路部14aと実装端子部15aから成る導
体金属層16が埋設された状態で転写され、その全面が
同じく転写された転写金属薄膜12’で被覆されたフラ
ッシュ面になっている。
【0030】A5 工程は本発明方法における最も重要な
工程であって、この工程では転写金属薄膜12’の表面
のうち後述する領域を除いた残余の表面部分にレジスト
層,この場合にはエッチング兼めっきレジスト層18が
形成される。すなわち、図8の断面図および図9の部分
平面図で示したように、転写金属薄膜12’の表面のう
ち、実装端子部15a,15aが形成されている個所に
相当する部分とこれを取り囲むような領域19を除いた
表面部分12'aをレジストマスクで被覆してエッチング
兼めっきレジスト層が形成される。
【0031】この場合、領域19の広さは適宜であって
よく、要は、実装端子部15aの隣りに位置する導体回
路部14aに相当する個所は含まない広さであればよ
い。したがって、転写金属薄膜12’のうちの部分1
2'bは領域19から露出していて、残余部分12'aは全
てエッチング兼めっきレジスト層18によって被覆され
ている。
【0032】A6 工程は、実装端子部15aの表面を露
出させる工程である。すなわち、図10の断面図および
図11の部分平面図で示したように、図8で示した実装
端子部15aが内在する領域19から露出している転写
金属薄膜の部分12'bをエッチング除去する。実装端子
部15aの表面15bと絶縁基材17の表面17aが露
出する。
【0033】実装端子部15aの尾部15cは領域19
の枠外で転写金属薄膜の残余部分12'aと一体になって
いるので、この実装端子部15aには、前記残余部分1
2'aからの通電が可能な状態になっている。A7 工程
は、図12の断面図および図13の部分平面図で示した
ように、A6工程によって露出させた実装端子部の表面
15bの上に、実装端子部の構成金属とは異種または同
種の金属または合金から成る実装端子用金属層20を形
成する工程である。この実装端子用金属層20は通常実
装端子部の構成金属と異なる半田で構成される。しか
し、前記実装端子部を単に検査用端子との接触を目的と
したり、液晶モジュールの端子と接続させるためには、
同種の金属または合金でよい。
【0034】この実装端子用金属層20を形成する場合
は、転写金属薄膜の残余部分12'aから通電する電解め
っき法が適用される。めっきする金属が半田である場合
には、用いる半田めっき浴としては、ホウフッ酸系のめ
っき浴であることが好ましく、例えば、HBF4 濃度2
30〜250g/l,Sn2+11.5〜13.5g/l,P
2+8.0〜10.0g/lの組成浴をあげることができ
る。また、このときの電流密度は0.5〜2A/dm2 が好
適である。
【0035】このA7 工程における実装端子用金属層2
0は、実装端子部15aの表面15bおよび尾部15c
の表面にのみ形成され、しかもその表面は平滑でその厚
みはすべての個所で均一になる。そして、めっき時間を
変化させることにより、実装端子用金属層20の厚みを
適宜に変化させることができる。A8 工程は、A7 工程
の終了後、エッチング兼めっきレジスト層18と転写金
属薄膜の残余部分12'aを順次除去して導体回路を露出
させ、目的とする片面実装用のプリント配線板にする工
程である。
【0036】すなわち、図14の断面図および図15の
部分平面図で示したように、まず、適宜なエッチャント
で図12,図13で示したエッチング兼めっきレジスト
層18をエッチング除去する。ついで、図16の断面図
および図17の部分平面図で示したように、他の適宜な
エッチャントで転写金属薄膜の残余部分12'aをエッチ
ング除去する。
【0037】かくして、実装端子部15aの表面には実
装端子用金属層20が形成されている実装端子とフラッ
シュ面の導体回路部14aを有するプリント配線板が得
られる。つぎに、前記した第1の製造方法における以下
のような問題を解消するために有効な改良された方法に
ついて説明する。
【0038】すなわち、第1の製造方法のA7 工程(図
12,図13)において電解めっき法で実装端子部の表
面15bに実装端子用金属層20を形成する場合、転写
金属薄膜の残余部分12'aから通電するので、めっきさ
れる金属は、実装端子部15aの表面15bに電着する
だけでなく、図12で示したように、転写金属薄膜の残
余部分12'aの縁部12'cにも電着する。
【0039】したがって、A8 工程でエッチング兼めっ
きレジスト層18,転写金属薄膜の残余部分12'aを除
去すると、図18の断面図および図19の部分平面図で
示したように、領域19の周囲に沿って、実装端子用金
属と同種の金属の層20’が枠状に残留する。この枠状
の金属層20’は後ほど、例えばブラッシングして除去
される。
【0040】改良された製造方法は、上記した枠状の金
属層20’の発生を防止する方法である。この方法で
は、A6 工程までは第1の製造方法と同様に進めること
によって、図10,図11で示したように、実装端子部
15aの表面15bを露出させる。なお、この方法にお
いては、A5 工程で領域19の形成に用いるレジスト剤
としては、第1の製造方法で用いたエッチング兼めっき
用レジスト剤であってもよいが、単に、エッチング用の
レジスト剤であってもよい。
【0041】以後はA5 工程でエッチングレジストを用
いた場合について説明する。A6 工程終了後は、まず、
6 −1工程として、図20の断面図および図21の部
分平面図で示したように、エッチングレジスト層18が
除去され、転写金属薄膜の残余部分12'aを露出させ
る。ついでA6 −2工程として、前記した転写金属薄膜
の残余部分12'aの表面とその縁部12'cを被覆して実
装端子用金属層用のめっきレジスト層21を形成する。
したがって、このA6 −2工程においては、実装端子部
15aとこれを取り囲む領域19’は、A5 工程で形成
した領域(図8,図9)19よりも若干狭くなってい
る。
【0042】このA6 −2工程の終了後は、第1の製造
方法の場合と同じように、A7 工程に移送して実装端子
部の表面15bへ電解めっき法で実装端子用金属層が形
成される。この電解めっきにおいて、転写金属薄膜の残
余部分12'aの縁部12'cはめっきレジスト層21で被
覆されているので、ここに実装端子用金属が電着するこ
とはなく、図18および図19で示したような枠状の該
金属層20’が残留するという問題は解消する。
【0043】次に、第2の製造方法を説明する。第2の
製造方法におけるB1 工程,B2 工程は、それぞれ第1
の製造方法におけるA1 工程,A2 工程と同じである。
3 工程は、図24で示したように、絶縁基材17の両
面にB2 工程で製造した導体金属層16を圧着または加
熱圧着して一体化する工程である。
【0044】この工程で用いる絶縁基材17の種類や一
体化のための条件などは前記したA 3 工程と同じであれ
ばよい。B4 工程は、B3 工程で得られた一体化物(図
24で示したもの)から導電基材11のみが剥離除去さ
れ、以後の工程で用いる両面実装用の配線板素材を製造
する工程である。
【0045】この素材は、図25で示したように、導体
金属層16および金属薄膜12が絶縁基材17の両面に
転写されることにより、その両面は転写金属薄膜12’
によってフラッシュ面になっている。B5 工程は、スル
ーホール用穴を穿設し、その表面に導電性を付与する工
程である。
【0046】すなわち、図26で示したように、所定の
導体回路部を貫通してスルーホール用穴22を形成し、
ついで、スルーホール用穴22の表面22aに無電解め
っきによって、例えば化学銅を析出させて導電層23を
形成する。B6 工程は、第1の製造方法におけるA5
程に相当する工程で、転写金属薄膜12’の表面にエッ
チングレジスト層24を形成して実装端子部が内在する
領域19が形成される。用いるレジスト剤は、第1の製
造方法で用いたエッチング兼めっき用レジスト剤であっ
てもよい。
【0047】このとき、スルーホール用穴22の開口部
22bを封鎖するようにしてエッチングレジスト層24
が形成される(図27)。エッチングレジスト層24の
形成には、通常、ドライフィルムが用いられる。B7
程は、図28で示したように、領域19の個所に存在す
る転写金属薄膜を、それを溶解する適宜なエッチャント
でエッチング除去して、実装端子部15aの表面15b
を露出させる工程である。
【0048】このとき、スルーホール用穴22の開口部
22bはエッチングレジスト層24で封鎖されているの
でエッチャントはスルーホール用穴22内に浸入しな
い。そのため、スルーホール用穴22の表面22aに析
出形成されている導電層23はエッチングされることな
くそのままの状態で残留する。B8 工程は、図29で示
したように、エッチングレジスト層24を除去して、転
写金属薄膜の残余部分12'aを露出させる工程である。
【0049】B9 工程は、B8 工程で露出させた転写金
属薄膜の残余部分を被覆して、めっきレジスト層を形成
する工程である。このときのめっきレジスト層25は、
図30で示したように、転写金属薄膜の残余部分12'a
の表面と縁部12'cを被覆して形成されるが、スルーホ
ール用穴22が形成されている残余部分では、スルーホ
ール用穴の開口部22bを封鎖しないように形成され
る。
【0050】B10工程は、第1の製造方法におけるA7
工程に相当する工程である。この工程では、図31に示
したように、実装端子部15aの表面15bに実装端子
部を構成する金属と異種または同種の金属または合金を
電解めっき法で電着して実装端子用金属層20が形成さ
れるが、同時に、スルーホール用穴22の導電層23の
上にも同種の金属が電着するので、ここにも該金属層2
0が形成されめっきスルーホールとなる。
【0051】B11工程では、まず、めっきレジスト層2
5が除去され、つづけて転写金属薄膜の残余部分12'a
が除去され導体回路が露出される。その結果、図32で
示したように、実装端子部15aの上に実装端子用金属
層20が形成されて実装端子になっていて、またスルー
ホールの表面にも同種の金属層20が形成されている両
面実装用のプリント配線板が得られる。
【0052】なお、上記した第1および第2の方法にお
いて、独立した実装端子部への実装端子用金属層の形成
は次のようにして行えばよい。すなわち、まず、導体回
路部や実装端子部の配線設計時に、独立実装端子部を通
常長さが0.2〜1.0mm程度であるリード部を有するよう
な形状に設計する。したがって、A4 工程の転写工程が
終了すると、図33で示したように、フラッシュな転写
金属薄膜12’の下には、リード部15'cが尾のように
延びている独立実装端子部15'aが位置する。
【0053】ついで、A5 工程においてエッチング兼め
っきレジスト層またはエッチングレジスト層18で領域
19を形成するときに、図34で示したように、独立実
装端子部のリード部15'cを横切るような形状で領域1
9を形成する。その後、A6 工程で領域19内の転写金
属薄膜の部分12'bを除去して、実装端子部15aおよ
び独立実装端子部15'aの表面15b,15'bを、図3
5で示したように露出させる。
【0054】このとき、独立実装端子部15'aのリード
部15'cの末端は、転写金属薄膜の残余部分12'aと接
続しているので、この残余部分12'aからリード部1
5'cの末端を介して独立実装端子部15'aに通電するこ
とができる。すなわち、独立実装端子部の表面15'bに
も電解めっき法によって実装端子用金属層を形成するこ
とができる。
【0055】なお、以上詳述した第1および第2の製造
方法において、領域19内の転写金属薄膜の部分をエッ
チング除去して実装端子部15aの表面15bを露出さ
せるとき(第1の方法の場合はA6 工程,第3の方法で
はB7 工程)に、転写金属薄膜の部分のみをエッチング
除去するだけではなく、更に実装端子部15aの一部も
エッチングしてその層厚を薄くし、その後、その上に実
装端子用金属を電着することにより、全体が平滑回路面
または実装端子が全体面から凹没しているプリント配線
板を製造することもできる。
【0056】その製造方法を、第1の製造方法の場合に
ついて説明する。すなわち、図10で示したA6 工程に
おいて、領域19内の転写金属薄膜の部分12'bをエッ
チング除去したのち更なるエッチングを行うことによ
り、実装端子部15aの表面部分の導体金属をエッチン
グ除去して図10の場合よりも薄層の実装端子部15a
にする。したがって、領域19内では、実装端子部15
aが、図36で示したように、凹没した状態になる。
【0057】ついで、A7 工程によって、前記した実装
端子部15aの表面に実装端子用金属を電解めっき法で
電着する。このとき、めっき時間を管理することによっ
て該金属層の厚みを調節することができるので、例えば
図37で示したように該金属層20の表面20aと絶縁
基材17の表面17aが同一面になるようにめっきすれ
ば、全体を平滑回路にすることができる。また、図38
で示したように、該金属層20の厚みを薄くすれば、そ
の表面20aが絶縁基材17の表面17aよりも凹没し
ている回路にすることもできる。
【0058】とくに、後者の凹没回路の場合、部品を表
面実装したときに、その端子は凹没回路の中に位置して
全体が多少揺動しても実装部品の端子がずれることはな
く、極めて高い信頼性の下で表面実装が可能となるので
好適である。
【0059】
【発明の実施例】
実施例1 第1の製造方法によって以下の工程でプリント配線板を
製造した。 1)A1 工程 導電基材11としてハードニング処理を施したSUS6
30の単板を用意し、その表面にオシレーション付ロー
タリ羽布研磨装置を用いて研磨処理を施し、0.1μmの
表面粗度にした。ついで、硫酸濃度200g/l,銅濃
度0.5mol/l の硫酸銅めっき浴を用い、極間距離4mm,
電流密度0.8A/cm2 ,接液スピード7m/sec で高速
めっきを行い、厚み3μmの銅薄膜12を形成した。
【0060】2)A2 工程 A1 工程で形成した銅薄膜の表面に、ドライフィルムを
レジスト剤として厚み40μmのレジストマスクによる
導体回路および実装端子のパターン13を形成し(図
2)、ついで、硫酸濃度100g/l,銅濃度0.5mol/
l の硫酸銅めっき浴を用い、極間距離11mm,電流密度
0.2A/cm2 ,接液スピード7m/sec の条件で高速め
っきを行い、前記レジストマスクパターン13以外の個
所に厚み35〜40μmの銅層を導体回路層16として
形成した(図3)。ついで、硫酸銅100g/l,硫酸
50g/l,硝酸カリウム30g/lの混合液を用いた
ノジェラめっきを行い、前記導体回路層の表面に厚み3
μmで銅を堆積せしめて粗面化した。
【0061】3)A3 工程 A2 工程で得られた板体を、2%苛性ソーダ水溶液から
成る剥離液に浸漬して、前記レジストマスク13を剥離
除去して導体回路部14a,実装端子部15aを残した
(図4)。ついで、導体回路層16の表面に、ガラス繊
維−エポキシ樹脂板(商品名:GFPL−170 三菱
瓦斯化学社製)の絶縁基材17を当接し、全体を温度1
70℃,圧25Kg/cm2で熱圧着して一体化物とした(図
5)。
【0062】4)A4 工程 A3 工程で得られた一体化物からSUS630の単板1
1のみを剥離した。ガラス繊維−エポキシ樹脂板の片面
は、全面が転写された銅薄膜12’で被覆された(図
6,図7)。なお、この実装端子部15a,15aのピ
ッチ間隔、また実装端子部15aと導体回路部14aの
ピッチ間隔はいずれも0.5mmに設計されている。
【0063】5)A5 工程 実装端子部15a,15aを取り囲み、縦1.5mm,横1
2.5mmの矩形領域19を除いた転写金属薄膜12’の表
面に、エッチング用と半田めっき用の両方に併用できる
厚み40mmのドライフィルム(商品名:富士フィルムA
640)を貼着してレジスト層18を形成した(図8,
図9)。
【0064】6)A6 工程 43.3g/lのCu(NH3)4Cl液をエッチャントにし
て、領域19から露出している転写銅薄膜の部分をエッ
チング除去して、実装端子部15a,15aの表面15
b,15bを露出させた(図10,図11)。 7)A7 工程 転写銅薄膜12’の残余部分12'aを陰極にし、フッ化
物を含まず、Sn2+12〜20g/l,Pb+28〜13
g/lから成る半田めっき浴を用い、電流密度1.5A/
dm2 で半田めっきを行い、実装端子部の表面15b,1
5bに平均の厚み15μmの半田めっき層20,20を
形成した(図12,図13)。
【0065】8)A8 工程 約2%苛性ソーダ液を用いてレジスト層18を剥離除去
し(図14,図15)、更に43.3g/lのCu(NH3)4
Cl液を用いて、転写銅薄膜の残余部分12'aをエッチ
ング除去して導体回路を露出させた(図16,図1
7)。実装端子部15a,15aの上には、全く位置ず
れを生ずることなく、均一な厚みの半田めっき層20,
20が形成された。すなわち、ピッチ間隔が0.5μmで
ある狭ピッチの実装端子が形成された。
【0066】なお、領域19の縁に沿って、図18と図
19で示したような枠状の半田めっき層20’が形成さ
れたが、これは、全体のブラッシング処理時に容易に除
去することができた。 実施例2 A6 工程までは実施例1と同様の工程を経由して、領域
19内に実装端子部15a,15aの表面15b,15
bを露出させた(図10,図11)。
【0067】1)A6 −1工程 ついで、約2%の苛性ソーダ液を用いてレジスト層18
を剥離除去して、転写銅薄膜の残余部分12'aを露出さ
せた(図20,図21)。 2)A6 −2工程 A6 −1工程で露出せしめた転写銅薄膜の残余部分1
2'aの表面と縁部12'cを厚み40μmの半田めっき用
レジスト(商品名:富士フィルムA640)で被覆して
レジスト層21を形成した(図22,図23)。
【0068】このとき、実装端子部を内在する領域19
は領域19’へと若干狭くなる。ついで、実施例1と同
様にしてA7 工程,A8 工程を行なって、図16,図1
7で示したように、狭ピッチ(ピッチ0.15mm)の実装
端子を形成した。なお、実施例2においては、実施例1
のような枠状の半田めっき層20’は形成されなかった
ので、そのブラッシングは全く不要であった。
【0069】実施例3 実施例1と同様にして、図4で示したような導体金属層
16を形成し、これを実施例1で用いた絶縁基材17の
両面にA3 工程の条件で熱圧着して図24で示すような
一体化物を製造したのち、単板11を剥離除去して図2
5で示すような両面実装用の配線板用素材を製造した。
このときの実装端子部間のピッチ,実装端子部と導体回
路部との間隔はいずれも0.15mmに設計されている。
【0070】1)B5 工程 B4 工程で得られた素材に電気ドリルで孔径0.4mmのス
ルーホール用穴22を穿設し、更に、無電解めっきを施
して、スルーホール用穴22の壁面に化学銅を析出させ
て表面22aに導電性を付与した(図26)。 2)B6 工程 ついで、実施例1の場合と同じ広さの、実装端子部が内
在する領域19を除いた転写銅薄膜の表面に、スルーホ
ール用穴の開口部22bも封鎖して、レジスト剤(商品
名:富士フィルムA640)で厚み40μmのエッチン
グレジスト層24を形成した(図27)。
【0071】3)B7 工程 領域19から露出している転写銅薄膜の部分を実施例1
のA8 工程で用いた銅エッチャントによってエッチング
除去し、実装端子部15a,15aの表面を露出させた
(図28)。 4)B8 工程 エッチングレジスト層25を約2%の苛性ソーダ液を用
いて剥離除去し、転写銅薄膜の残余部分12'aを露出さ
せ、同時にスルーホール用穴22の開口部22bも開放
した(図29)。
【0072】5)B9 工程 ついで、転写銅薄膜の残余部分12'aの表面と領域19
の縁を形成する縁部12'cを半田めっき用のレジスト剤
(商品名:富士フィルムA640)で被覆して、厚み4
0μmのめっきレジスト層25を形成した(図30)。
実装端子部を取り囲んで形成された領域19’は、領域
19よりも縦,横で約0.2mm狭くなっただけである。
【0073】6)B10工程 実施例1のA7 工程と同じ条件で半田めっきを行い、実
装端子部の表面15b,スルーホール用穴22の表面に
厚みが10〜15μmである半田めっき層20を形成し
た(図31)。 7)B11工程 苛性ソーダでまずめっきレジスト層25を除去し、つい
で、実施例1のA6 工程で用いたエッチャントで転写銅
薄膜の残余部分12'aを除去して導体回路を露出させた
(図32)。
【0074】かくして、実装端子部15aと位置ずれを
起こさずかつ厚みが均一な半田めっき層20が形成され
ていて、しかも狭ピッチ(0.15mm)である実装端子を
備え、スルーホールにも半田めっき層が形成されている
両面実装用のプリント配線板が得られた。
【0075】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明方
法によれば、実装端子部の上に形成する半田のような実
装端子用金属層は、電解めっき法で形成されるので、実
装端子部と実装端子用金属層との間ではそもそもが位置
ずれを起こさない。そして、実装端子部の周囲に形成す
る領域は、実装端子部を取り囲んでいさえすればよいの
であるから、その広さは適宜であればよく、格別の寸法
精度を要求されるものではない。したがって、ピッチ0.
5mm以下である狭ピッチの実装端子も、確実に形成する
ことができ、その工業的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】導電基材の表面に金属薄膜を形成した状態を示
す断面図である。
【図2】金属薄膜の上にレジストマスクを形成した状態
を示す断面図である。
【図3】導体金属層を形成した状態を示す断面図であ
る。
【図4】レジストマスクを除去して導体金属層が突起し
た状態を示す断面図である。
【図5】導体金属層を絶縁基材と一体化した状態を示す
断面図である。
【図6】図5の一体化物から導電基材を剥離除去した片
面実装用の配線板用素材の断面図である。
【図7】図6の配線板用素材の部分平面図である。
【図8】転写金属薄膜の上にエッチング兼めっきレジス
ト層を形成して実装端子部を取り囲む領域を形成した状
態を示す断面図である。
【図9】図8の素材の部分平面図である。
【図10】実装端子部を取り囲む領域内の転写金属薄膜
を除去して実装端子部の表面を露出させた状態を示す断
面図である。
【図11】図10の素材の部分平面図である。
【図12】実装端子部の表面に実装端子用金属層を形成
した状態を示す断面図である。
【図13】図12の素材の部分平面図である。
【図14】エッチング兼めっきレジスト層を除去した状
態を示す断面図である。
【図15】図13の素材の部分平面図である。
【図16】転写金属薄膜の残余部分を除去して成る本発
明の片面実装用プリント配線板を示す断面図である。
【図17】図16のプリント配線板の部分平面図であ
る。
【図18】枠状の金属層が形成されたプリント配線板を
示す断面図である。
【図19】図18のプリント配線板の部分平面図であ
る。
【図20】第1の製造方法の改良方法でエッチングレジ
スト層を除去した状態を示す断面図である。
【図21】図20の素材の部分平面図である。
【図22】第1の製造方法の改良方法で、転写金属薄膜
の残余部分の表面とその縁部にめっきレジスト層を形成
した状態を示す断面図である。
【図23】図22の素材の部分平面図である。
【図24】絶縁基材の両面に導体金属層を一体化した状
態を示す断面図である。
【図25】図24の一体化物から導電基材を剥離除去し
た状態を示す断面図である。
【図26】スルーホール用穴を穿設しそこに導電性を付
与した状態を示す断面図である。
【図27】転写金属薄膜の上にエッチングレジスト層を
形成して実装端子部を取り囲む領域を形成した状態を示
す断面図である。
【図28】実装端子部を取り囲む領域内の転写金属薄膜
を除去して実装端子部の表面を露出させた状態を示す断
面図である。
【図29】エッチングレジスト層を除去して転写金属薄
膜の残余部分を露出させた状態を示す断面図である。
【図30】転写金属薄膜の残余部分の表面および縁部を
被覆してめっきレジスト層を形成した状態を示す断面図
である。
【図31】実装端子部の表面に実装端子用金属層を形成
した状態を示す断面図である。
【図32】第2の製造方法による本発明の両面実装用プ
リント配線板の断面図である。
【図33】独立実装端子部を有する配線板用素材の部分
平面図である。
【図34】図33の素材に実装端子部を取り囲む領域を
形成した状態を示す部分平面図である。
【図35】図34の領域内に実装端子部の表面を露出さ
せた状態を示す部分平面図である。
【図36】実装端子部のエッチング量を多くしてその表
面を凹没させた状態を示す断面図である。
【図37】実装端子の面が絶縁基材の面と同一面になっ
ている状態を示す断面図である。
【図38】実装端子の面が絶縁基材の面より凹没してい
る状態を示す断面図である。
【図39】従来の方法において、絶縁基材に導体金属層
と金属薄膜を転写した状態を示す断面図である。
【図40】図39の素材の表面にレジストマスクを形成
した状態を示す断面図である。
【図41】実装端子用金属層を形成した状態を示す断面
図である。
【図42】レジストマスクを除去した状態を示す断面図
である。
【図43】従来の方法で得られた片面実装用プリント配
線板の断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁基材 2 導体回路部 3 実装端子部 3a 実装端子部の縁部 4 金属薄膜 5 レジスト層 5a レジスト層の縁部 6 半田層 11 平板状導電基材 12 金属薄膜 12’転写金属薄膜 12'a 転写金属薄膜の残余部分 12'b 領域19内で露出する転写金属薄膜の部分 12'c 転写金属薄膜の縁部 13 レジストマスク 14 導体回路部を形成する個所 14a 導体回路部 15 実装端子部を形成する個所 15a 実装端子部 15b 実装端子部15aの表面 15c 実装端子部15aの尾部 15'a 独立実装端子部 15'b 独立実装端子部15'aの表面 15'c 独立実装端子部15'aのリード部 16 導体金属層 17 絶縁基材 17a 絶縁基材の表面 18 エッチング兼めっきレジスト層,エッチングレジ
スト層 19 実装端子部15を取り囲んで転写金属薄膜の上に
形成される領域 19’ めっきレジスト層21で取り囲まれた領域 20 実装端子用金属層 20’枠状の金属層 21 めっきレジスト層 22 スルーホール用穴 22a スルーホール用穴の表面 22b スルーホール用穴の開口部 23 導電層(化学銅) 24 エッチングレジスト層 25 めっきレジスト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 圭一 神奈川県綾瀬市大上5丁目14番15号 名幸 電子工業株式会社内 (72)発明者 三木 利郎 東京都港区新橋1丁目14番1号 東亞合成 化学工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状導電基材の表面に金属薄膜を形成
    する工程;前記金属薄膜の表面のうち、導体回路部およ
    び実装端子部の非形成個所をレジストマスクで被覆する
    ことにより導体回路および実装端子のパターンを形成さ
    せたのち、前記導体回路および実装端子のパターンの形
    成個所に、めっき法で導体金属層を形成する工程;前記
    レジストマスクを除去したのち、前記導体金属層の表面
    に絶縁基材を圧着または加熱圧着して一体化する工程;
    得られた一体化物から前記平板状導電基材のみを剥離除
    去することにより、前記絶縁基材の片面に前記導体金属
    層および前記金属薄膜を転写して配線板用素材にする工
    程;前記素材の転写金属薄膜の表面のうち、前記実装端
    子部の形成個所に相当する表面部分とこれを取り囲む所
    望広さの領域を除いた表面部分をレジストマスクで被覆
    してレジスト層を形成する工程;前記実装端子部が内在
    する領域内に位置する転写金属薄膜の部分をエッチング
    除去して、実装端子部の導体金属層の表面を露出させる
    工程;実装端子部の導体金属層の表面に、電解めっき法
    により、前記導体金属層の導体金属とは異種または同種
    の金属または合金を電着して、実装端子用金属層を形成
    する工程;ならびに、前記レジスト層および前記転写金
    属薄膜の残余部分を順次除去して導体回路を露出させる
    工程;を必須の工程として具備することを特徴とするプ
    リント配線板の製造方法。
  2. 【請求項2】 平板状導電基材の表面に金属薄膜を形成
    する工程;前記金属薄膜の表面のうち、導体回路部およ
    び実装端子部の非形成個所をレジストマスクで被覆する
    ことにより導体回路および実装端子のパターンを形成さ
    せたのち、前記導体回路および実装端子のパターンの形
    成個所に、めっき法で導体金属層を形成する工程;前記
    レジストマスクを除去したのち、前記導体金属層の表面
    を絶縁基材の両面に圧着または加熱圧着して一体化する
    工程;得られた一体化物から前記平板状導電基材のみを
    剥離除去することにより、前記絶縁基材の両面に前記導
    体金属層および前記金属薄膜を転写して配線板用素材に
    する工程;前記素材の転写金属薄膜の所定個所にスルー
    ホール用穴を穿設したのち、前記スルーホール用穴の表
    面に無電解めっきで導電性を付与する工程;前記素材の
    転写金属薄膜の表面のうち、前記実装端子部の形成個所
    に相当する表面部分とこれを取り囲む所望広さの領域を
    除いた表面部分、および前記スルーホール用穴の開口部
    をレジストマスクで被覆してエッチングレジスト層を形
    成する工程;前記実装端子部が内在する領域内に位置す
    る転写金属薄膜の部分をエッチング除去して、実装端子
    部の導体金属層の表面を露出させる工程;前記エッチン
    グレジスト層を除去して、転写金属薄膜の残余部分を露
    出させる工程;前記転写金属薄膜の残余部分の表面およ
    び縁部を覆い、かつ前記スルーホール用穴の開口部は覆
    わずにめっきレジスト層を形成する工程;実装端子部の
    導体金属層の表面および前記スルーホール用穴の表面
    に、電解めっき法により、前記導体金属層の導体金属と
    は異種または同種の金属または合金を電着して、実装端
    子用金属層およびめっきスルーホールを形成する工程;
    ならびに、前記めっきレジスト層および前記転写金属薄
    膜の残余部分を順次除去して導体回路を露出させる工
    程;を必須の工程として具備することを特徴とするプリ
    ント配線板の製造方法。
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