多層プリント回路基板

【課題】多層プリント回路基板に形成された電子回路から放射される電磁ノイズを遮蔽する機能と上下方向に積層された配線の接続が確実に行える配線接続構造を備えた多層プリント回路基板を得ること。
【解決手段】本発明の多層プリント回路基板１００は、一枚のプリント回路基板１１０の少なくとも一方の面の電気良導体層に所定のエリアを区切って形成された電気良導体の閉鎖シールド壁１１１が他のプリント回路基板１２０の一方の面の電気良導体層、或いはその電気良導体層に形成された前記閉鎖シールド壁１１１と平面形状が同一の電気良導体の閉鎖シールド壁１２１の上端面に電気的に直接的に、或いは間接的に接続されて構成されている。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器、特に小型、薄型電子機器に組み込まれる多層プリント回路基板に関し、特にその多層プリント回路基板に形成された電子回路から放射される電磁ノイズを遮蔽する、或いは外部から前記電子回路内に飛び込んでくる電磁ノイズを遮蔽する機能を備えた多層プリント回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】先ず、図５乃至図７を用いて、従来技術の多層プリント回路基板を説明する。
【０００３】図５は従来技術のシールド構造が形成されている多層プリント回路基板を示していて、同図Ａはその一部断面図、同図Ｂはその一部平面図、図６は従来技術の一配線接続構造を示していて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図ＡのＡ―Ａ線上における断面図、そして図７は図６に示した配線接続構造の課題を説明するための断面図である。
【０００４】先ず、図５を参照しながら、従来技術のシールド構造が形成されているの多層プリント回路基板を簡単に説明する。この多層プリント回路基板１は、特開平１１−５４９４４に公開されているものであって、接地電位に設定されるグランド層１１上に第１のＦＲＰ基板２１を介して、電源電位に設定されている電源層１２、接続電極３２及びダミー電極４２が形成されている。接続電極３２及びダミー電極４２は、それぞれ層間接続用バンプ３１ａ及びシールド用バンプ４１を介してグランド層１１に電気的に接続されている。第１のＦＲＰ基板２１、電源層１２、接続電極層３２及びダミー電極４２上に、第２のＦＲＰ基板２２を介して信号配線１３が形成されている。一部の配線１３は層間接続用バンプ３１ｂを介して接続電極３２に接続されており、グランド層１１に電気的に接続されている。
【０００５】前記のように、この多層プリント回路基板１は或るエリアを複数本のシールド用バンプ４１で囲ったシールド構造が形成されて構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この多層プリント回路基板１におけるシールド構造はそれぞれのシールド用バンプ４１間に隙間があり、前記エリア内から発生する不要電磁ノイズ、或いは外部からの電磁ノイズを完全に遮蔽することができない。
【０００７】また、層間接続は、前記シールド用バンプ４１の他、層間接続用バンプ３１ａ、３１ｂが用いられており、各層間接続は一本の配線に対して一本のバンプを対応させて行われているため、上下方向に積層された複数のプリント回路基板の位置がずれると、良好に層間接続を行うことができなくなるため、上下方向に積層するプリント回路基板は精密に位置合わせを行わなければならない。そしてまた、たとえ位置合わせが良好に行われているとしても、前記層間接続は点接触に近い構造であるため、衝撃などで電子回路がオープンになることがあり、信頼性及び歩留まりの向上の妨げになっている。更にまた、集積が高密度化されるにつれて、プリント回路基板の前記層間接続の面積が少なくなり、ジュール熱の発生が大きくなって、配線の温度が上昇し、プリント回路基板の層間の絶縁樹脂との熱膨張率の相違から、配線とバンプとの間で断線が生じ易くなり、信頼性が低下するといった課題がある。
【０００８】層間接続の前記位置ずれが若干生じても、前記接続不良を防止する手段として、図６に示したような層間接続構造５０がある。この接続構造は各プリント回路基板５１Ａ、５１Ｂに形成された配線５２Ａ、５２Ｂの少なくとも一端にそれぞれ形成されている接続部であるパッド５３Ａ、５３Ｂの直径Ｄａ（例えば、３００μｍ）を、パッド５３Ａ、５３Ｂの中心部に形成されているビア５４の直径Ｄｂ（例えば、１００μｍ）よりも十分に大きい直径の円で形成したもので、絶縁接着層５５を介して上下方向に積層、接着された複数のプリント回路基板５１Ａ、５１Ｂの位置が多少ずれて、両配線５２Ａ、５２Ｂ及びパッド５３Ａ、５３Ｂがずれても、パッド５３Ａ、５３Ｂが互いに重なった構造状態を維持でき、層間接続を確保することができる。
【０００９】しかし、構造の層間接続構造５０は、図７に示したように、パッド５３Ａに隣接して他の配線５２Ｃを形成する場合には、パッド５３Ａより離して形成しなければならないため、この層間接続構造５０は高密度集積基板用には不向きである。特に、前記のようにシールドされた狭いエリア内で適用するには向かないという課題がある。
【００１０】従って、本発明はこれらの課題を解決しようとするものであって、多層プリント回路基板に形成された電子回路から放射される電磁ノイズを遮蔽する機能と上下方向に積層された配線の接続が確実に行える配線接続構造を備えた多層プリント回路基板を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】それ故、請求項１に記載の本発明の多層プリント回路基板では、一枚のプリント回路基板の少なくとも一方の面の電気良導体層に所定のエリアを区切って形成された電気良導体の閉鎖シールド壁を、他のプリント回路基板の一方の面の電気良導体層、或いは該電気良導体層に形成された前記閉鎖シールド壁と平面形状が同一の電気良導体の閉鎖シールド壁の上端面に電気的に直接的に、或いは間接的に接続して構成し、前記課題を解決している。
【００１２】また、請求項２に記載の本発明の多層プリント回路基板では、少なくとも２枚のプリント回路基板が上下方向に絶縁層を介して積層され、一方のプリント回路基板の少なくとも一方の面の電気良導体層に、所定の幅の第１配線とその第１配線の少なくとも一端に同一の幅で形成された長方形の第１接続部を形成し、他方のプリント回路基板の少なくとも一方の面の電気良導体層に、前記第１接続部に対して交差する方向に形成された長方形の第２接続部を備えた第２配線を前記第１配線と前記第１接続部と同様に形成し、前記第１接続部と前記第２接続部とを電気的に直接的に、或いは間接的に接続して構成し、前記課題を解決している。
【００１３】そしてまた、請求項３に記載の本発明の多層プリント回路基板では、請求項１に記載の閉鎖シールド壁内に、請求項２に記載の配線構造を形成して構成し、前記課題を解決している。
【００１４】従って、前記請求項１に記載の発明の多層プリント回路基板によれば、その多層プリント回路基板を構成するプリント回路基板に形成された電子回路から放射される電磁ノイズをほぼ閉鎖シールド壁で完全に遮蔽することができ、また、外部から前記電子回路に飛び込もうとする電磁ノイズをほぼ完全に遮蔽することができる。
【００１５】また、前記請求項２に記載の発明の多層プリント回路基板によれば、複数のプリント回路基板に形成された配線の層間接続を、広い面積を取ることなく確実に行うことができる。
【００１６】そしてまた、前記請求項３に記載の発明の多層プリント回路基板によれば、閉鎖シールド壁で囲まれ、電磁シールドされた狭いエリアであっても、その中で高密度に配線することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図を用いて、本発明の好適な実施形態の多層プリント回路基板を説明する。
【００１８】図１は本発明の一実施形態の閉鎖シールド壁が形成されたプリント回路基板の斜視図、図２は図１に示したプリント回路基板を２枚積層して内部にシールドを形成した構造の本発明の一実施形態の多層プリント回路基板の断面図、図３は本発明の一実施形態の配線接続構造を示していて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図ＡのＡ―Ａ線上における断面図、そして図４は図３に示した配線接続構造の利点を説明するための図３Ｂと同様の断面図であるる。
【００１９】先ず、図１を用いて本発明の一実施形態の閉鎖シールド壁が形成されたプリント回路基板を説明する。
【００２０】図１において、符号１１０は本発明の一実施形態の多層プリント回路基板１００の構成要素の一つであるプリント回路基板を指す。このプリント回路基板１１０の一表面の電気良導体層にフォトリソグラフ技術と電気メッキ技術とを駆使して閉鎖シールド壁１１１が形成されている。図示の場合、この閉鎖シールド壁１１１は長方形の升型で形成されている。そして、この閉鎖シールド壁１１１の、例えば、一短辺に配線１１２が接続、形成されている。
【００２１】同様に、図２に示したように、他のプリント回路基板１２０の一表面の電気良導体層にも閉鎖シールド壁１２１が前記閉鎖シールド壁１１１と同一の形状、大きさで形成されていて、両プリント回路基板１１０、１２０を、前記各閉鎖シールド壁１１１、１２１を合わせて積層する。かくして両閉鎖シールド壁１１１、１２１が合体して内部に閉鎖空間である被シールドエリア１３０が形成される。図２に図示の例は、図１に示したプリント回路基板１１０を逆さまにしてプリント回路基板１２０の閉鎖シールド壁１２１に被せ、合体し、電気的に直接接続し、被シールドエリア１３０の外側は電気的絶縁接着樹脂１４０で両プリント回路基板１１０、１２０を接着した構造の多層プリント回路基板１００である。前記閉鎖シールド壁１１１、１２１はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇなどで形成することができる。
【００２２】図２に図示した例では、プリント回路基板１２０にも閉鎖シールド壁１２１が形成されていて、被シールドエリア１３０が形成されているが、プリント回路基板１２０側には前記閉鎖シールド壁１２１を形成せず、表面の電気良導体層をそのまま前記閉鎖シールド壁１１１の蓋として積層し、前記被シールドエリア１３０を形成する多層プリント回路基板を構成するようにしてもよい（不図示）。
【００２３】前記被シールドエリア１３０は、通常、面積が狭い。この狭い面積の被シールドエリア１３０内に高密度で多数の配線を形成する場合に好適な配線接続構造を図３を用いて次に説明する。
【００２４】図３において、符号２００は一方の配線２１０に他方の配線２２０を交差して電気的に接続した状態の多層プリント回路基板における接続構造を示している。前記両配線２１０、２２０の少なくとも一先端部には前記配線２１０、２２０の幅にほぼ等しい幅で、長さが前記幅の、例えば、４倍、厚さが配線２１０、２２０の厚さより若干厚い直方体の接続部２１１、２２１が形成されている。
【００２５】このような配線２１０、２２０を形成することにより、それらの各接続部２１１、２２１を互いに交差するように配設して接続する場合には、両者の接続位置が前記４倍の長さの範囲でずれても、両接続部２１１、２２１が互いに相手側の接続部上に留まっていて、従来技術に見受けられたような接続不良を防ぐことができ、しかも両接続部２１１、２２１が面で接触するので確実に接続することができるほか、両者の接続部分でジュール熱の発生を抑制することができる。
【００２６】従って、前記被シールドエリア１３０内のプリント回路基板１１０、１２０に前記のような配線２１０、２２０及びそれらの先端部に前記接続部２１１、２２１を形成して配線し、図３Ｂに示したように、両プリント回路基板１１０、１２０を電気的絶縁接着樹脂１４０を介して前記の接続構造２００が構成されるように合体、接着すれば多層プリント回路基板が得られ、しかも、図４に示したように、高集積密度で多数の配線２１０、２２０を形成することができる。
【００２７】なお、本発明の配線接続構造２００の形成は前記被シールドエリア１３０内に限定されるものではなく、被シールドエリア１３０外にもエリアにも適用できることを付言しておく。
【００２８】また、前記各実施形態では２層のプリント回路基板１１０、１２０で構成した例で示したが、本発明は２層のものに限定されるものではなく、３層以上の構造で形成された多層プリント回路基板にも適用できることを付言しておく。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層プリント回路基板によれば、シールド部分を密閉できるので、電磁ノイズをほぼ完全に遮蔽することができる。
【００３０】また、配線の接続部が、その配線の幅と同等の幅で形成されているため、高密度で集積できる。そして、配線の接続構造が面接触で、しかも接続部分が長方形であるため、接続位置が多少ずれても、確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の閉鎖シールド壁が形成されたプリント回路基板の斜視図である。
【図２】図１に示したプリント回路基板を２枚積層して内部にシールドを形成した構造の本発明の一実施形態の多層プリント回路基板の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の配線接続構造を示していて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図ＡのＡ―Ａ線上における断面図である。
【図４】図３に示した配線接続構造の利点を説明するための図３Ｂと同様の断面図である。
【図５】従来技術のシールド構造が形成されている多層プリント回路基板を示していて、同図Ａはその一部断面図、同図Ｂはその一部平面図である。
【図６】従来技術の一配線接続構造を示していて、同図Ａはその斜視図、同図Ｂは同図ＡのＡ―Ａ線上における断面図である。
【図７】図６に示した配線接続構造の課題を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１００…本発明の一実施形態の多層プリント回路基板、１１０，１２０…プリント回路基板、１１１，１２１…閉鎖シールド壁、１１２…配線、１３０…被シールドエリア、１４０…電気的絶縁接着樹脂、２００…本発明の一実施形態の配線構造、２１０，２２０…配線、２１１，２２１…接続部

【特許請求の範囲】
【請求項１】一枚のプリント回路基板の少なくとも一方の面の電気良導体層に所定のエリアを区切って形成された電気良導体の閉鎖シールド壁が他のプリント回路基板の一方の面の電気良導体層、或いは該電気良導体層に形成された前記閉鎖シールド壁と平面形状が同一の電気良導体の閉鎖シールド壁の上端面に電気的に直接的に、或いは間接的に接続されていることを特徴とする多層プリント回路基板。
【請求項２】少なくとも２枚のプリント回路基板が上下方向に絶縁層を介して積層され、一方のプリント回路基板の少なくとも一方の面の電気良導体層に、所定の幅の第１配線と該第１配線の少なくとも一端に同一の幅で形成された長方形の第１接続部が形成され、他方のプリント回路基板の少なくとも一方の面の電気良導体層に、前記第１接続部に対して交差する方向に形成された長方形の第２接続部を備えた第２配線を前記第１配線と前記第１接続部と同様に形成し、前記第１接続部と前記第２接続部とが電気的に直接的に、或いは間接的に接続されていることを特徴とする多層プリント回路基板。
【請求項３】請求項１に記載の閉鎖シールド壁内に、請求項２に記載の配線構造が形成されていることを特徴とする多層プリント回路基板。

【図１】