JP2005159116A

JP2005159116A - プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2005159116A
Application number: JP2003397142A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Nemoto; 哲志根本; Kazunori Sakuma; 和則佐久間; Atsushi Inoue; 敦史井上; Yasushi Oyama; 泰大山
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】プリント配線板の穴あけ加工を精度のよく行うことができるプリント配線板穴あけ加工用シートを用いたプリント配線板の製造方法であり、また、ドリルの軸ぶれが少なくドリルスミアや内壁粗さを低減して高品質なプリント配線板を得ることのできるプリント配線板穴あけ加工用シートを用いたプリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】潤滑剤を添加した粘着剤を熱可塑性樹脂フィルムで挟み込んだプリント配線板穴あけ加工用シートを、プリント配線板とバックアップボードとの間に挿入してプリント配線板の穴あけ加工することを特徴とするプリント配線板の製造方法。プリント配線板の最上部にアルミニウム箔を積層した構成で上方よりドリルによって穴あけ加工することが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板穴あけ加工用シートを用いたプリント配線板製造方法に関する。

近年パソコンや携帯電話等の普及により電子製品は小型化・軽量化、高機能化が求められている。それに伴い用いられるプリント配線板のパターンの高密度化、高多層化が急速に進み、その結果プリント配線板のライン幅と間隔は狭まり、さらにスルーホールは小口径化が進むと同時にその数は増大している。それに加えて接続用の穴位置についても必然的に高い精度が要求されてきている。今後もパターンの高密度化、高多層化はより一層進行し、ドリルによる穴あけ加工の回数、小口径化はますます増大するものと予想される。

このような小口径の穴あけ加工を行うには、一般的にプリント配線板に加工用シートを重ねてドリル加工を行うことで、配線板に加工される穴位置の精度が向上し、穴内壁の粗さを低減して精度よく穴あけが行うことができることが知られている。
ここで用いられる加工用シートとしては、熱可塑性フィルムを用いてドリル加工する方法（特許文献１）、アルミニウム箔の両面を紙で挟んだシートを用いてプリント配線板をドリル加工する方法（特許文献２）、アルミニウム箔を接着剤で貼リ合せたシートを用いる方法（特許文献３）やアルミニウム箔に水溶性樹脂および水溶性滑材からなるシートを用いる方法（特許文献４）などの小口径穴あけ加工用シートが提案されている。

しかし、特許文献１に記載の熱可塑性フィルムを用いてドリル加工する方法は、多層板配線板を重ねて穴あけ加工すると穴位置精度が悪化してしまう。特許文献２に記載のアルミニウム箔の両面を紙で挟んだシートを用いてプリント配線板をドリル加工する方法は、紙の粉末が発生しその後の工程に悪影響を及ぼす可能性が高く、特許文献３に記載のアルミニウム箔を接着剤で貼り合せたシートを用いる方法では、アルミニウム箔を２枚貼り合せるためコストが高くなることが否めない。
また、特許文献４に記載のアルミニウム箔に水溶性樹脂および水溶性滑材から生成した皮膜を構成したシートを用いる方法では水溶性樹脂および水溶性滑材で構成されているため湿度の管理が必要であり、さらに融点が常温に近いため温度管理も必要になるといった問題がある。

特公平７−５０８３１号公報特開昭６２−２１４０００号公報特開平１１−４８１９６号公報特開平１０−３３５７８０号公報

本発明はかかる実状に鑑みなされたもので、プリント配線板の穴あけ加工を精度のよく行うことができるプリント配線板穴あけ加工用シートを用いたプリント配線板の製造方法を提供するものである。
本発明は、また、ドリルの軸ぶれが少なくドリルスミアや内壁粗さを低減して高品質なプリント配線板を得ることのできるプリント配線板穴あけ加工用シートを用いたプリント配線板の製造方法を提供するものである。

本発明は、次のものに関する。
１．潤滑剤を添加した粘着剤を熱可塑性樹脂フィルムで挟み込んだプリント配線板穴あけ加工用シートを、プリント配線板とバックアップボードとの間に挿入して、プリント配線板の穴あけ加工することを特徴とするプリント配線版の製造方法。
２．プリント配線板の最上部にアルミ箔を積層した構成で上方よりドリルによって穴あけ加工する項１記載のプリント配線板の製造方法。

本発明の加工用シートを用いプリント配線板製造方法は、高精度な穴あけが要求されるプリント配線板の穴あけに用いられ、スミアの発生がなく、穴位置精度が高く、さらに穴壁の粗さが小さい高品質なプリント配線板を得ることができる。それに加えドリルの破損を防止し、寿命を延ばすという効果もある。

本発明になるプリント配線板穴あけ加工用シートを用いたプリント配線板の製造方法を図面を用いて説明する。図１は、本発明になるプリント配線板穴あけ加工用シート１を用いたプリント配線板の製造方法の一例を示す概略断面図である。図２は本発明において用いるプリント配線板加工シート１の一例の断面図を示す。熱可塑性樹脂フィルム２が潤滑剤を添加した粘着剤３を介して貼り合せている。図１において、プリント配線板穴あけ加工用シート１をプリント配線板４とバックアップボード５の間に配置し、さらに基板最上部にアルミニウム箔６を重ね、アルミニウム箔６上部よりドリル７によって穴あけ加工を行う。
従来のアルミニウム箔上に潤滑剤が配置された穴あけ加工用シートを用いた場合に比べて穴の内壁を粗らす原因であるアルミニウム箔の切り屑を基板の間にある潤滑剤がより効果的に排出を促すことで内壁粗さの向上させる。さらに、プリント配線板穴あけ加工用シートを挟み込む位置は、重ねたプリント配線板の下部のバックアップボードとの間が、高品質なプリント配線板を得るに最適であることがわかった。

本発明で用いる熱可塑性樹脂フィルム２の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン−ポリプロピレンブレンドポリマ、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ＥＶＡ等があげられるが、融点が９０〜２５０℃のものが好ましい。融点が低くなるとドリルヘの融着が顕著になる傾向があり、融点が高くなるとフィルムへの製膜が困維になる傾向がある。

本発明おける熱可塑性樹脂フィルム２は、単層でも２層以上の多層フィルムであってもよい。
本発明おける熱可塑性樹脂フィルム２の厚みは１２〜１５０μｍであることが好ましい。熱可塑性樹脂フィルムが薄すぎるとシート作製時にシワがはいりやすかったり、厚すぎると厚み精度が損なわれ穴あけ精度を低下させる傾向がある。

潤滑剤を添加する粘着剤３には、一般的にブチルアクリレート，エチルアクリレート，ブチルメタクリレートに代表されるアクリル酸エステル，エチルメタクリレート，ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート等のメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体であるアクリル系粘着剤、イソプレン等の天然ゴム系粘着剤、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム，スチレン−エチレン−ブタジエン共重合体ゴム，ポリイソブチレン等の合成ゴム系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系粘着剤、およびこれらの混合系粘着剤を用いることができる。

粘着剤に混合される潤滑剤としては、グリセリン脂肪酸エステル等のエステル系合成油、ジフェニルエーテル系合成油、シリコーン系合成油、鉱物油、また固形パラフィンやポリエチレンワックス、二硫化モリブデン、窒化ホウ素などの固形潤滑剤などが挙げられるがこれに限定されるものではなく、これら潤滑剤を単独もしくは混合してもちいる。潤滑剤の使用量は粘着剤１００重量部に対し、５〜７０重量部が好ましく、１５〜６０重量部がさらに好ましい。潤滑剤の添加量が少なすぎるとドリルの滑りを促進させる効果が低下し、多すぎると熱可塑性樹脂フィルムとの投錨性が失われ剥がれてしまうという欠点がある。
また、合成油系潤滑剤と固形潤滑剤を混合することで潤滑剤を添加した粘着剤を製膜し易くする効果が得られる。

潤滑剤を添加した粘着剤３の厚みは１０〜１００μｍが好ましい。１０μｍよりも薄いと潤滑効果が不十分で内壁粗さを増大させる傾向がある。逆に１００μｍよりも厚いと切り屑排出の妨げとなり内壁粗さを増大させ、ドリルの磨耗を促進させる傾向がある。

ここで穴あけ加工シート１を作製する手順としては、有機溶剤により潤滑剤を添加した粘着剤の粘度を調整し、塗布等の手段により薄膜上に潤滑剤添加の粘着剤を形成した後、もう一方の薄膜をラミネートする方法が一般的に挙げられるがこれに限定されるものではない。

対象となるプリント配線板は特に制限はないが、代表的には２層以上の多層板で、スルーホールの加工をするのに使用する。使用するドリルとしては特に高回転でドリルへの負荷が大きい、直径０．１〜１．０ｍｍのような小口径穴あけに適している。

このような穴あけ加工シートを用いて穴あけ加工する場合、穴あけシートの挿入位置によって穴あけ加工性が影響されることがわかった。種々の検討の結果、穴あけ加工シートは、プリント配線板とバックアップボードとの間に挿入する場合が、プリント配線板の上部あるいはプリント配線板の間に挿入する場合と比較して、穴あけ加工性に優れていることがわかった。穴あけシートをプリント配線板の間に挿入する場合は、バックアップボードの切り屑排出の効果が十分に得られず、穴詰りが発生する傾向がある。さらにプリント配線板の最上部には穴あけ用の当て板としてアルミニウム箔を積層した構成で上方よりドリルによって穴あけ加工することが望ましい。この場合の当て板として用いるアルミニウム箔の厚みは５０〜２００μｍが好ましい。アルミニウム箔の厚みが５０μｍよりも薄いとドリルのぶれを抑える効果が低下し、それに伴い穴位置精度が悪化する。また、２００μｍよりも厚い場合はドリルの磨耗を促進させる傾向がある。

以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例によリ限定されるものでない。
（実施例１）
厚みが４０μｍのポリプロピレンフィルムにＳＥＢＳ系粘着剤Ｇ−１６５７（シェル化学（株）製商品名）１００重量部に対し潤滑油ネオクールＦＬ−１（松村石油研究所製商品名）２０重量部添加した粘着剤をトルエンで溶解し、塗布量２０μｍとなるように塗布し、もう一つのポリプロピレンフィルムと貼リ合わせして穴あけ加工用シートとした。
この穴あけ加工シートを６層の銅張り積層板を３枚重ねたものと紙フェノール板との間に挿入し、最上部に厚み１５０μｍのアルミニウムを積層した。φ０．３ｍｍのドリルを用いて１２５ｋｒｐｍ、２．５ｍ／ｍｉｎ、２０μ／ｒｅｖの条件で３０００穴の穴あけ加工をし、２９８１〜３０００ショットの２０穴について最上部の多層板穴部のスミアの有無、穴位置精度、穴壁粗さを観察した。結果を表１に示す。

（実施例２）
ＳＥＢＳ系粘着剤Ｇ−１６５７（シェル化学（株）製商品名）１００重量部に対し潤滑油ネオクールＦＬ−１（松村石油研究所製商品名）２０重量部と窒化ホウ素５重量部を添加した他は実施例１と同様にして試験した。結果を表１に示す。

（実施例３）
熱可塑性フィルムを外層がポリプロピレンショウアロマＦＡ−４６５（昭和電工（株）製商品名）、内層がポリエチレンショウレックスＳ６００５Ａ（昭和電工（株）製商品名）の３層押し出しフィルム厚み６０μｍにした他は実施例１と同様にして試験した。結果を表１に示す。

（比較例１）
６層の銅張り積層板を３枚重ねたものの最上部に厚み１５０μｍのアルミニウムを積層し、最下部には穴あけ加工シートを挿入せずに紙フェノール板のみを設置し、その他は実施例１と同様の条件で試験した。結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例１と同様に方法で作製した穴あけ加工シートを６層の銅張り積層板を３枚重ねたものの上方から１番目と２番目の間に挿入し、最上部に厚み１５０μｍのアルミニウム箔を積層し最下部には紙フェノール板を設置して、その他は実施例１と同様の条件で試験した。結果を表１に示す。

実施例１〜２はスミアの発生がなく、穴位置精度、穴壁粗さ、穴詰りについても良好であった。それに対し、比較例１は潤滑材がないために潤滑効果が低下し穴壁の粗さが大きく、また穴詰りが発生し、比較例２では穴詰りが発生した。

プリント配線板穴あけ加工用シートを用いたプリント配線板製造方法を示す概略断面図。本発明にかかるプリント配線板穴あけ加工用シートの断面図。

符号の説明

１プリント配線板穴あけ加工用シート
２熱可塑性樹脂フィルム
３潤滑剤含有粘着剤
４プリント配線板
５アルミニウム箔
６バックアップボード
７ドリル

Claims

潤滑剤を添加した粘着剤を熱可塑性樹脂フィルムで挟み込んだプリント配線板穴あけ加工用シートを、プリント配線板とバックアップボードとの間に挿入してプリント配線板の穴あけ加工することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
プリント配線板の最上部にアルミニウム箔を積層した構成で上方よりドリルによって穴あけ加工する請求項１記載のプリント配線板の製造方法。