特許 7256927 ＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-04

(45)【発行日】2023-04-12

(54)【発明の名称】ＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20230405BHJP

   H05K 3/18 20060101ALI20230405BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 G

H05K3/46 Q

H05K3/18 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022510819

(86)(22)【出願日】2021-07-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-11

(86)【国際出願番号】 CN2021105724

(87)【国際公開番号】W WO2022033256

(87)【国際公開日】2022-02-17

【審査請求日】2022-03-08

(31)【優先権主張番号】202010815413.0

(32)【優先日】2020-08-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】522061936

【氏名又は名称】博敏▲電▼子股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲呉▼▲発▼夫

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼世金

(72)【発明者】

【氏名】梁▲鴻▼▲飛▼

(72)【発明者】

【氏名】郭茂桂

(72)【発明者】

【氏名】▲韓▼志▲偉▼

(72)【発明者】

【氏名】叶新▲錦▼

(72)【発明者】

【氏名】徐▲緩▼

【審査官】齊藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０３９２９８８４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開平７－９４６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１３０３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－１８８６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５８８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９４１３８９３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２００９６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／００―３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

まず第１コアボード及び第２コアボードに対してそれぞれ内層パターニングを行う、ＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法において、
さらに、第１コアボードに選択的金メッキ処理を行い、第２コアボードに盲溝の事前深度制御電気フライス切削処理を行うステップと、
前記第１コアボード及び第２コアボードにそれぞれ褐色化処理を行うステップと、
ｐｐ複合層に貫通溝の電気フライス切削処理を行うステップと、を行い、
前記第１コアボードに選択的金メッキ処理を行うステップは、第１コアボードに、選択的ウェットフィルムのシルクスクリーン印刷、事前乾燥、選択的露光、現像をこの順で施して金メッキされていないＰＡＤを取得し、前記ＰＡＤ以外の部位を選択的インクで被覆し、前記ＰＡＤに対して無電解ニッケル置換金メッキ、脱膜乾燥をこの順で行い、金メッキＰＡＤを有する第１コアボードを取得するものであり、
第１コアボードの金メッキＰＡＤ、ｐｐ複合層の貫通溝及び第２コアボードの盲溝の位置を対応させ、前記第１コアボード、ｐｐ複合層及び第２コアボードをこの順に積層圧着してＰＣＢインナーボードを取得し、
前記ＰＣＢインナーボードに対して後処理を行い、
第２コアボードに対して深度制御除覆電気フライス切削処理を行って、第１コアボードの金メッキＰＡＤを露出させることを特徴とする、ＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法。

【請求項2】

前記第２コアボードに盲溝の事前深度制御電気フライス切削処理を行うステップは、
第２コアボードに対してターゲッティングを行い、かつ膨張収縮データを測定し、第２コアボードの膨張収縮データに基づいて第２コアボードの第１コアボードに対向する側に盲溝電気フライス切削材料を予備配置し、前記盲溝電気フライス切削材料に基づいて盲溝の鏡像深度制御電気フライス切削を行うものであることを特徴とする、請求項１に記載のＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法。

【請求項3】

前記ｐｐ複合層で貫通溝の電気フライス切削処理を行うステップは、
複数枚のｐｐにＦＲ４光プレート分離処理、位置決め積層を行い、第２コアボードの膨張収縮データに基づいてｐｐ複合層に対して貫通溝電気フライス切削材料を予備配置し、かつｐｐのオーバーフロー量に基づいて貫通溝のサイズを予め拡大し、電気フライス切削パラメータを下げて電気フライス切削過程の温度をｐｐの樹脂硬化温度より低くなるよう制御し、貫通溝電気フライス切削材料に基づいて電気フライス切削を行うものであることを特徴とする、請求項２に記載のＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法。

【請求項4】

前記第１コアボード、ｐｐ複合層及び第２コアボードをこの順に積層圧着してＰＣＢインナーボードを得る前に、まず前記第１コアボードの膨張収縮データを測定し、かつ第１コアボードと第２コアボードの膨張収縮データが整合していることを確認することを特徴とする、請求項３に記載のＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法。

【請求項5】

第２コアボードに対して深度制御除覆電気フライス切削処理を行うステップは、
後処理を経たＰＣＢインナーボードの膨張収縮データを測定し、ＰＣＢインナーボードの膨張収縮データに基づいて、第２コアボードの第１コアボードから遠い方の側の、金メッキＰＡＤに対応する位置に除覆電気フライス切削材料を配置し、前記除覆電気フライス切削材料に基づいて電気フライス切削を行うことを特徴とする、請求項１に記載のＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はＰＣＢ加工工程に関し、特にＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＰＣＢ段差溝の底部に対する無電解ニッケル置換金メッキについては、業界内でもメーカーによって加工技術が異なっており、大きな分類の一つとしては機械深度制御フライス板があり、深度制御フライス板方式でステップボードを作成する場合は、主に段差溝の深度制御要求及び作成能力に依存している。もう一つの大きな分類としては、ガスケットクランプの充填／埋込があり、ガスケットクランプの充填／埋込方式でステップボードを作成する場合は、主に樹脂流し込み量の制御方法、段差溝付近のパターン及び孔の信頼性に依存している。上記の２種類の加工方式は、段差溝の形状を実現することはできるが、ＰＣＢ段差溝底部のＰＡＤに無電解ニッケル置換金メッキを行うという需要を満たしているわけではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】（国際調査報告を参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、ＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法を提供することにより、上記の従来技術に存在する問題（課題）を解決することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の前記ＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法は、まず第１コアボード及び第２コアボードに対してそれぞれ内層パターニングを行い、さらに、第１コアボードに選択的金メッキ処理を行い、第２コアボードに盲溝の事前深度制御電気フライス切削処理を行うステップと、前記第１コアボード及び第２コアボードにそれぞれ褐色化処理を行うステップと、ｐｐ複合層に貫通溝の電気フライス切削処理を行うステップと、第１コアボードの金メッキＰＡＤ、ｐｐ複合層の貫通溝及び第２コアボードの盲溝の位置を対応させるステップと、前記第１コアボード、ｐｐ複合層及び第２コアボードをこの順に積層圧着してＰＣＢインナーボードを得るステップと、前記ＰＣＢインナーボードに対して後処理を行うステップと、第２コアボードに対して深度制御除覆電気フライス切削処理を行って、第１コアボードの金メッキＰＡＤを露出させるステップと、を行う。

【0006】

前記第１コアボードに選択的金メッキ処理を行うステップとは、第１コアボードに、選択的ウェットフィルムのシルクスクリーン印刷、事前乾燥、選択的露光、現像をこの順で施して金メッキされていないＰＡＤを取得し、前記ＰＡＤ以外の部位を選択的インクで被覆し、前記ＰＡＤに無電解ニッケル置換金メッキ、脱膜乾燥をこの順で行い、金メッキＰＡＤを有する第１コアボードを得るというものである。

【0007】

前記第２コアボードに盲溝の事前深度制御電気フライス切削処理を行うステップとは、第２コアボードに対してターゲッティングを行い、かつ膨張収縮データを測定し、第２コアボードの膨張収縮データに基づいて第２コアボードの第１コアボードに対向する側に盲溝電気フライス切削材料を予備配置し、前記盲溝電気フライス切削材料に基づいて盲溝の鏡像深度制御電気フライス切削を行うというものである。

【0008】

前記ｐｐ複合層に貫通溝の電気フライス切削処理を行うステップとは、複数枚のｐｐにＦＲ４光プレート分離処理、位置決め積層を行い、第２コアボードの膨張収縮データに基づいてｐｐ複合層に対して貫通溝電気フライス切削材料を予備配置し、かつｐｐのオーバーフロー量に基づいて貫通溝のサイズを予め拡大し、電気フライス切削パラメータを下げて電気フライス切削過程の温度をｐｐの樹脂硬化温度より低くなるよう制御し、貫通溝電気フライス切削材料に基づいて電気フライス切削を行うというものである。

【0009】

前記第１コアボード、ｐｐ複合層及び第２コアボードをこの順に積層圧着してＰＣＢインナーボードを得る前に、まず前記第１コアボードの膨張収縮データを測定し、かつ第１コアボードと第２コアボードの膨張収縮データが整合していることを確認する。

【0010】

第２コアボードに対して深度制御除覆電気フライス切削処理を行うステップとは、後処理を経たＰＣＢインナーボードの膨張収縮データを測定し、ＰＣＢインナーボードの膨張収縮データに基づいて、第２コアボードの第１コアボードから遠い方の側の、金メッキＰＡＤに対応する位置に除覆電気フライス切削材料を配置し、前記除覆電気フライス切削材料に基づいて電気フライス切削を行うというものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明の前記ＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法の長所は、段差溝の深度を精確に制御するだけでなく、段差溝の底部に樹脂が残存する問題も回避しており、それと同時に、ＰＣＢ段差溝底部のＰＡＤに無電解ニッケル置換金メッキを行うというニーズも満たしているという点にある。本発明の詳細なステップに基づく加工では、設備に対して特に高い基準の要求はなく、一般的な工場の既存の条件に合っているので、他の設備を増設することなく大量生産を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の加工方法のフローチャートである。

【図2】本発明の加工方法によって生産されるＰＣＢインナーボードの構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の前記ＰＣＢ段差溝底部に無電解ニッケル置換金メッキを行う加工方法では、多層ボードを圧着する前に、段差溝底部に対応する第１コアボードにまず選択的無電解ニッケル置換金メッキを行い、段差溝本体に対応する第２コアボードには盲溝の鏡像事前深度制御電気フライス切削を行い、同時に低流動樹脂のＰＰを準備し、かつ先に貫通溝を位置決めして電気フライス切削を行い、ＰＰ複合層を得る。その後、ボードの積層を行い、第１コアボードと第２コアボードの間にＰＰ複合層を配置し、圧着した後、通常のプロセスにより生産を行う。表面処理の完了後、深度制御除覆電気フライス切削、外形の電気フライス切削を行い、最終製品に段差溝を形成し、ＰＣＢ段差溝底部のＰＡＤの無電解ニッケル置換金メッキを実現する。そのうち、第１コアボード及び第２コアボードはいずれもＰＣＢボードの内層コアボードである。

【0014】

具体的なプロセス及び製品構造は、図１および図２の通りである。

【0015】

まず、内層パターニングを作成する。内層パターニングでは、後続の加工位置決めに使用するために、３組のＸ－ＲＡＹターゲットを設定する。設定に基づいて、内層がエッチングされた第１コアボード１０及び第２コアボード３０を作成する。

【0016】

第１コアボードに選択的金メッキ処理を行う。選択的ウェットフィルムを内層がエッチングされた第１コアボード表面にシルクスクリーン印刷し、予備乾燥を経て選択的露光を行うと、現像後、金メッキが必要なＰＡＤが露出する。ボード面の他の位置を選択的インクで被覆し、無電解ニッケル置換金メッキを行い、さらに脱膜乾燥を行い、金メッキＰＡＤ１１が設けられた第１コアボードを得る。

【0017】

第２コアボードに盲溝の事前深度制御電気フライス切削処理を行う。第２コアボードの内層エッチング後、ターゲッティングを行い、かつ膨張収縮データを測定する。第２コアボードの膨張収縮データに基づいて、第２コアボードの第１コアボードに対向する側に盲溝電気フライス切削材料３２を配置し、電気フライス盤の平坦性とＺ軸の進度を確認してＯＫであれば、第２コアボードに盲溝の鏡像深度制御電気フライス切削を行って、盲溝が設けられた第２コアボードを得る。

【0018】

ｐｐ複合層に貫通溝の電気フライス切削処理を行う。切断後の複数のＰＰを利用してＦＲ４光プレート分離処理を行った後、ボードの縁に位置決め孔を開ける。第２コアボードの膨張収縮データに基づいて、貫通溝電気フライス切削材料２１を予備配置する。電気フライス切削する貫通溝の寸法は、圧着時に樹脂がＰＡＤに溢れないよう、ＰＰのオーバーフロー量に基づいて予め拡大しておかなければならない。電気フライス切削パラメータを下げることにより、電気フライス切削時に高温が発生してＰＰ溝辺縁の樹脂が硬化することを防止する。電気フライス盤上では比較的厚いＦＲ４光プレートを用いて底板とし、カバーボードの電気フライス切削にもＦＲ４光プレートを使用する。この過程では、電気フライス切削時に生じた紙屑やアルミ屑がＰＰ上に付着することを防止するために、ボール紙やアルミシートといった補助材料を使用することはできない。以上の貫通溝の電気フライス切削が完了すると、ＰＰ複合層２０の未積層ボードを得ることができる。

【0019】

その後、第１コアボード及び第２コアボードをそれぞれ褐色化し、ボードの積層に備える。

【0020】

第１コアボードの膨張収縮データを測定し、第２コアボードの膨張収縮データと整合することを確認した上で、第１コアボード、第２コアボードを組み合わせる。さらに、第１コアボード、ｐｐ複合層、第２コアボードをホットメルト及びリベットの方式で積層する。ボードの積層前に、第１コアボードの金メッキＰＡＤ、ｐｐ複合層の貫通溝及び第２コアボードの盲溝の位置を対応させる。

【0021】

積層したボードを圧着し、圧着後、ターゲッティングを行い、縁をフライス切削してＰＣＢインナーボードを得る。

【0022】

最後に、ＰＣＢインナーボードに対して、貫通孔４０の開設、銅メッキ、電気メッキ、外層配線、外層エッチング、抵抗溶接、キャラクタリゼーション、表面処理などの通常の後処理操作を行う。

【0023】

ＰＣＢインナーボードは、表面処理の後、まずターゲッティングを行い、かつ膨張収縮データを測定する。ＰＣＢインナーボードの膨張収縮データに基づいて、第２コアボードの第１コアボードに対向する側で、かつ金メッキＰＡＤに対応する位置に、除覆電気フライス切削材料３１を配置する。深度制御除覆電気フライス切削の前には、過度の深度制御により段差底部のＰＡＤを損傷しないよう、電気フライス盤の平坦性及びＺ軸の精度を確認してから、深度制御除覆電気フライス切削及び外形の電気フライス切削を行わなければならない。最終的に、段差ＰＣＢインナーボードの完成品を得て、段差溝底部ＰＡＤの無電解ニッケル置換金メッキ工程が実現される。

【0024】

本発明の方法は、ＰＣＢ基板の段差溝底部のＰＡＤ上に無電解ニッケル置換金メッキを施すというものであり、その完成品は、冷熱衝撃テスト、高温テスト、低温テスト、高温高湿テスト、機械振動テストなど様々な信頼性テストにおいて異常が見られない。本発明は、段差溝の深度を精確に制御するばかりでなく、段差溝の底部に樹脂が残留する問題を回避しており、それと同時に、ＰＣＢ段差溝底部のＰＡＤに無電解ニッケル置換金メッキを行うという需要も満足させている。本発明の詳細なステップに基づく加工では、設備に対して特に高い基準の要求はなく、一般的な工場の既存の条件に合っているので、他の設備を増設することなく大量生産を実現することができる。

【0025】

当業者であれば、上記の技術手法及び構想に基づいて、他の各種の相応の変更や変形を行うことができるが、これらの変更及び変形は、すべて本発明の特許請求の範囲の保護範囲内に属するものとする。

【符号の説明】

【0026】

１０ 第１コアボード
１１ 金メッキＰＡＤ
２０ ｐｐ複合層
２１ 貫通溝電気フライス切削材料
３０ 第２コアボード
３１ 除覆電気フライス切削材料
３２ 盲溝電気フライス切削材料
４０ 貫通孔

【図1】

【図2】