説明

プリント基板およびその製造方法

【課題】 異なる所望の膜厚のペースト材を有するプリント基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板2と、前記絶縁基板2の前記大型電子部品の実装領域に設けられた窪み部3と、前記絶縁基板2の前記小型電子部品の実装領域に設けられた膜厚の薄い半田ペースト材4と、前記窪み部3内に充填され、前記薄い半田ペースト材4より膜厚の厚い半田ペースト材5とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スクリーン印刷に対応したプリント基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電子機器、例えば携帯電話では、チップ部品や微細ピッチQFP、微細ピッチBGAなどの小型電子部品とシールド板金部品やコネクタ部品などの大型電子部品とがプリント基板上に混在してクリーム半田などの半田ペースト材により実装されている。このような混在プリント基板では、小型電子部品の実装領域には電子部品の端子間の間隔が狭いために半田ペースト材の膜厚を薄く、大型電子部品の実装領域にはプリント基板上に安定して固定させるために膜厚を厚く印刷している。
【0003】
従来、上記のような異なる厚みの半田ペースト材の印刷方法としては、半田ペースト材を充填する孔部の膜厚が異なる段差付マスク101を用いてスクリ−ン印刷する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
即ち、この特許文献1では、図3(a)に示すように、段差付マスク101は、薄い膜厚の孔部103が形成されたマスク102の一部に光硬化性樹脂104が積層され、その積層部分に厚い膜厚の孔部105が形成されている。
【0005】
そして、図3(b)に示すように、半田ペースト材107を充填する際には、段差付マスク101を屈曲させてマスク102部分の裏面と光硬化性樹脂104の裏面とをプリント基板106上に接触させた状態で、マスク102上に半田ペースト材107をのせ、スキージ108により掻き取ることで、薄い膜厚の孔部103の部分に膜厚の薄い半田ペースト材109の印刷を行い、厚い膜厚の孔部105の部分に膜厚の厚い半田ペースト材110の印刷を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−151069号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、特許文献1に開示の段差付マスク101では、薄い膜厚の孔部103と厚い膜厚の孔部105との間隔が広い場合であれば、マスク102が段差分だけ屈曲し、薄い膜厚の孔部103のマスク102の部分をプリント基板106に密着させることができるが、薄い膜厚の孔部103と厚い膜厚の孔部105との間隔が狭くなると、屈曲するための十分な距離が無いため、薄い膜厚の孔部103のマスク102部分が浮き上がる。そのため、薄い膜厚の孔部103に適切な量の半田ペースト材107を充填することができないという課題があった。
【0008】
本発明では、異なる所望の膜厚みの半田ペースト材を有するプリント基板およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明のプリント基板は、小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の前記大型電子部品の実装領域に設けられた窪み部と、前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域に設けられた膜厚の薄い半田ペースト材と、前記窪み部内に充填され、前記薄い半田ペースト材より膜厚の厚い半田ペースト材とを備えることを特徴としている。
【0010】
また、本発明の段差付基板の製造方法は、小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板の当該大型電子部品の実装領域に窪み部を形成する工程と、前記窪み部および前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域を露出させる孔部を有する一様な膜厚のマスクを前記絶縁基板上に載置する工程と、前記マスクの前記孔部からペースト材を充填し、前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域に膜厚の薄い半田ペースト材を印刷し、且つ前記窪み部内に前記薄い半田ペースト材より膜厚の厚い半田ペースト材を印刷する工程とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【0011】
本発明では、異なる所望の膜厚の半田ペースト材を有するプリント基板とその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態に係るプリント基板の断面図。
【図2】本発明の実施形態に係るプリント基板の製造工程を示す断面図。
【図3】従来の段差付マスクを使用したスクリーン印刷工程の概略図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態に係るプリント基板およびその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
まず、本発明の実施形態に係るプリント基板について、図1を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態におけるプリント基板1は、絶縁基板2と、絶縁基板2の一部に設けられた窪み部3と、絶縁基板2上に設けられた膜厚の薄い半田ペースト材4と、窪み部3に設けられた膜厚の厚い半田ペースト材5とを有している。
【0015】
絶縁基板2は、絶縁層2aと絶縁層2a上に積層された配線層2bとで構成されている。絶縁基板2としては、例えば配線層2bが片面に設けられた片面基板や配線層2bが両面に設けられた両面基板、上面に配線層2bを有する絶縁層2aを複数、積層した多層基板などを使用することができ、本実施形態では絶縁層2a−1、2a−2の上面に配線層2b−1、2b−2をそれぞれ有する絶縁基板2−1、2−2を積層した構造の多層基板であるビルドアップ基板を用いている。
【0016】
また、絶縁基板2の上面は、チップ部品や微細ピッチQFP、微細ピッチBGAなどの小型電子部品を実装する領域とシールド板金部品やコネクタ部品などの大型電子部品を実装する領域とを有する。配線層2b−1,2b−2は、電子部品間を接続するための回路パターンに形成され、上層の配線層2b−2と下層の配線層2b−1とは、層間接続ビアにて互いに接続されている。小型電子部品を実装する領域には、電子部品の端子を接続するためのパッドP1が設けられ、パッドP1は配線層2b−2と接続されている。また絶縁基板2の上面には、電子部品を半田付けする配線層2b−2の一部分を露出し、半田付けが不要な配線層2b−2部分を含めてソルダーレジスト7が形成されている。
【0017】
窪み部3は、絶縁基板2の大型電子部品を実装するパッドP2の一部分に設けられ、深さは必要に応じて様々な深さに設定することができる。図1では、上層の絶縁層2a−2と上層の配線層2b−2を貫通する程度の深さであるが、例えば下層の絶縁層2a−1の一部にまで達する程度の深さなど、必要に応じて深さを設定することが出来る。また、窪み部3の幅の広さも同様に特に制限が無く、必要に応じて設定することができる。
【0018】
窪み部3のパターンについても特に制限はなく、例えば円形、楕円形、正方形、長方形、ひし形、台形等の四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等の多角形、その他、ひょうたん形、ダンベル形等の不定形等があげられる。
【0019】
また、窪み部3にはめっき膜6が設けられており、配線層2b−1、2b−2と電気的に接続されている。めっき膜6は、導電性の材質であり、例えば銅(Cu)等を使用することができるがこれに限定されることはない。
【0020】
膜厚の薄い半田ペースト材4は、小型電子部品の実装領域であるパッドP1上に形成され、また膜厚の厚い半田ペースト材5は、大型電子部品の実装領域であるパッドP2の一部分に形成された窪み部3上に形成されている。そして、膜厚の薄い半田ペースト材4と膜厚の厚い半田ペースト材5は、配線層2b−2上面からの高さがほぼ同一平面となるように設けられている。
【0021】
次に、上記プリント基板1の製造方法について、図2を参照して説明する。
【0022】
まず、図2(a)に示すように、絶縁層2a−1、2a―2の上面にそれぞれ配線層2b−1、2b−2を有する絶縁基板2−1、2−2を複数、積層した絶縁基板2を形成する。そして、大型電子部品の実装領域に、例えばレーザ加工法やフォトリソグラフィ法などで最上層の絶縁基板2−2に窪み部3を形成する。
【0023】
レーザにより窪み部3を形成する場合には、例えば配線層2b−2と絶縁層2a−2を貫く事が可能な波長のレーザを使用し、窪み部3の形成箇所の設定が可能な場合は形成箇所の設定後、直接レーザを照射して形成する。また、窪み部3の形成箇所の設定が出来ない場合は絶縁基板2−2上に窪み部3の形成箇所に位置合わせされたマスクを設けてレーザを照射し、形成する。
【0024】
フォトリソグラフィにより窪み部3を形成する場合には、例えば窪み部3の形成箇所を除いた領域にレジストを設け、エッチングを行うことにより窪み部3を形成させる。なお、エッチング後はレジストを剥離する。
【0025】
次に、図2(b)に示すように、窪み部3の内表面に、例えば電解めっき法などにより、めっき膜6を形成する。
【0026】
そして、図2(c)に示すように、ソルダーレジスト7を、例えば印刷法や写真法などにより絶縁基板2−2の配線層2b−2上に形成する。なお、ソルダーレジスト7を形成する領域としては、めっき膜6や小型電子部品及び大型電子部品の実装されるパッドP1,P2部分を除いたその他の配線層2b−2部分に対して形成する。
【0027】
次に、図2(d)に示すように、絶縁基板2上に、孔部8aを有する一様な厚みのマスク8を載置する。マスク8の孔部8aは、小型電子部品及び大型電子部品が実装される窪み部3が形成されているパッドP1,P2部分に対し、位置合わせされて設けられている。そして、マスク8は、孔部8aと窪み部3、パッドP1,P2とが露出するように位置合わせされて載置される。
【0028】
ここで使用するマスク8は、上面にペースト材9をのせてスキージ10で掻き取り、プリント基板1に転写できるものであれば、例えばエマルジョン形マスク、ソリッドマスク、サスペンドマスク、メタルマスク(エッチング法、レーザ法、アディティブ法、機械加工法)等、いずれの方式で作成したマスク8であっても使用することができる。
【0029】
なお、マスク8の孔部8aの深さや広さが制限されることはないが、均一の深さに形成されたものを使用する。また、マスク8の孔部8aのパターンについても特に制限はなく、例えば円形、楕円形、正方形、長方形、ひし形、台形等の四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等の多角形、その他、ひょうたん形、ダンベル形等の不定形等があげられる。
【0030】
次に、図2(e)に示すように、マスク8上に半田ペースト材9を設けてスキージ10により掻き取り、プリント基板1のめっき膜6に覆われた窪み部3内とマスク8の孔部8a内に、半田ペースト材9を充填させる。
【0031】
そして最後に、マスク8をプリント基板1から取り外し、スクリーン印刷を終える。この際、図1に示すように、窪み部3では、ソルダーレジスト7とマスク8の厚みに加え、窪み部3の深さの分だけ半田ペースト材5が厚くなり、パッドP1,P2上では、ソルダーレジスト7とマスク8と同じ厚みとなる。即ち、膜厚の薄い半田ペースト材4と膜厚の厚い半田ペースト材5の配線層2b−2上面からの高さは、ほぼ同一となる。ここで「ほぼ同一の高さ」とは、製造上のバラツキによる誤差を含む。
【0032】
以上、本実施形態のプリント基板によれば、大型電子部品を実装する領域部分に窪み部3を形成し、この窪み部3内に膜厚の厚い半田ペースト5を形成している。そのため、窪み部3の半田ペースト材5は、窪み部3の深さ分、小型電子部品を実装する領域部分の半田ペースト材4と比較して膜厚を厚くできる。従って、電子部品の実装においては、小型電子部品の端子間をショートさせることなく、大型電子部品を安定して固定できる。
【0033】
しかも、大型電子部品を固定する際に、大型電子部品の接続部を窪み部3に挿入することにより、従来のようにプリント基板上に実装する場合に比べて、
堅固に固定できる。
【0034】
また、大型電子部品の接続部を窪み部3内に挿入することにより、プリント基板上からの高さを低くでき、電子機器の薄型化が図れる。
【0035】
更に本実施形態のプリント基板の製造方法によれば、絶縁基板の大型電子部品に実装領域に窪み部3を設けているので、段差のない一様な膜厚のマスク8を用いてスクリーン印刷を行うことができ、異なる所望の厚みの半田ペースト材を容易に設けることが可能となる。
【符号の説明】
【0036】
1,106…プリント基板
2,2−1,2−2…絶縁基板
2a−1,2a−2…絶縁層
2b−1,2b−2…配線層
3…窪み部
4,109…膜厚の薄い半田ペースト材
5,110…膜厚の厚い半田ペースト材
6…めっき膜
7…ソルダーレジスト
8,102…マスク
8a…孔部
9,107…半田ペースト材
10,108…スキージ
P1,P2…パッド
101…段差付マスク
103…薄い膜厚の孔部
104…光硬化性樹脂
105…厚い膜厚の孔部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板と、
前記絶縁基板の前記大型電子部品の実装領域に設けられた窪み部と、
前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域に設けられた膜厚の薄い半田ペースト材と、
前記窪み部内に充填され、前記薄い半田ペースト材より膜厚の厚い半田ペースト材と
を備えることを特徴とするプリント基板。
【請求項2】
前記絶縁基板は、絶縁層と、前記絶縁層の表面に形成された配線層と、前記小型電子部品の実装領域に前記配線層と接続されたパッドとを有し、前記膜厚の薄い半田ペースト材は、前記パッド上に設けられていることを特徴とする請求項1記載のプリント基板。
【請求項3】
更に前記窪み部の内面に前記配線層と接続されためっき層を有し、前記膜厚の厚い半田ペースト材は前記めっき層を介して前記窪み部内に設けられていることを特徴とする請求項2記載のプリント基板。
【請求項4】
前記膜厚の厚い半田ペースト材は、前記膜厚の薄い半田ペースト材と同一平面を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプリント基板。
【請求項5】
表面に小型電子部品の実装領域および大型電子部品の実装領域を有する絶縁基板の当該前記大型電子部品の実装領域に窪み部を形成する工程と、
前記窪み部および前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域を露出させる孔部を有する一様な膜厚のマスクを前記絶縁基板上に載置する工程と、
前記マスクの前記孔部から半田ペースト材を充填し、前記絶縁基板の前記小型電子部品の実装領域に膜厚の薄い半田ペースト材を印刷し、且つ前記窪み部内に前記薄い半田ペースト材より膜厚の厚い半田ペースト材を印刷する工程と、
を含むことを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項6】
前記窪み部は、レーザ加工法、またはフォトリソグラフィ法により形成されることを特徴とする請求項5記載のプリント基板の製造方法。
【請求項7】
前記膜厚の厚い半田ペースト材は、前記膜厚の薄い半田ペースト材と同一平面に形成されることを特徴とする請求項5または6記載のプリント基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−171670(P2011−171670A)
【公開日】平成23年9月1日(2011.9.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−36496(P2010−36496)
【出願日】平成22年2月22日(2010.2.22)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】