説明

多層プリント配線板、及び多層プリント配線板の製造方法

【課題】製造作業効率を向上しながら、信号伝送の効率向上を図ることが可能な多層プリント配線板、及び多層プリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】二つの外層2A、2Bと複数の内層3とが絶縁層4を介して積層されるとともに、内層3に形成されたビアホール5を備えた多層プリント配線板1であって、積層方向一方側Y1の外層2Aからビアホール5に連通して形成される非貫通スルーホール7を備え、非貫通スルーホール7に導電性ペースト6が充填されて、積層方向一方側Y1の外層2Aと、一つの内層3とが電気的に接続されることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内層のビアホールを用いて外層と内層との電気的接続を行なう多層プリント配線板、及び多層プリント配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、例えば携帯電話等の電子機器においては、小型化や高性能化が進むとともに、取り扱う情報量も膨大となってきている。このような状況に対応するため、電子機器の配線に複数の配線基板を積層した多層プリント配線板が用いられており、高密度化を行い、省スペースを図りながら膨大な量の情報の高速伝送を可能にしている。
【0003】
このような多層プリント配線板を製造する際には、配線パターンを形成したプリント基板を複数張り合わせ、積層した後にスルーホールと呼ばれる貫通孔をプリント基板に形成して、このスルーホールに導電材を充填する。このようにスルーホールに充填された導電材によって、プリント基板の外層と内層とが電気的に接続することが可能となり、複雑な配線経路を高密度に形成することができる。このプリント基板は、スルーホール多層プリント配線板と呼ばれる。
【0004】
また、スルーホール多層プリント配線板とは異なった方法で製造される多層プリント配線板として、ビルドアップ多層プリント配線板というものがある。このビルドアップ多層プリント配線板は、例えば特許文献1に開示されており、複数の貫通孔に導電材(導電ペースト)を充填したビアホール(ビア)を有する層間絶縁基材を介して複数の配線層が積層されることによって配線層同士が電気的に接続されることによって形成される。このようなビルドアップ多層プリント配線板は、スルーホールの不要部分に導電材が充填されることで形成される、いわゆるスタブが存在しないため、このスタブによるインピーダンスの不整合によるノイズが発生で信号伝送に影響が及ぼされることを回避できる
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−311870号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に開示されているようなビルドアップ多層プリント配線板では、電気接続したい内層と外層との距離が離れている場合、その間に存在する層間絶縁基材全てに、層ごとにビアホールを形成する必要があるため、作業に手間を要する。
さらに、上記スルーホール多層プリント配線板では、信号伝送に悪影響を及ぼすスタブを機械加工によって除去するバックドリル工法というものを適用することも可能であるが、完全にスタブを除去することは困難である。
【0007】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、製造作業効率を向上しながら、信号伝送の効率向上を図ることが可能な多層プリント配線板、及び多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る多層プリント配線板は、二つの外側導体配線層と複数の内側導体配線層とが絶縁層を介して積層されるとともに、前記内側導体配線層に形成されたビアホールを備えた多層プリント配線板であって、一方の前記外側導体配線層から前記ビアホールに連通して形成される非貫通スルーホールを備え、前記非貫通スルーホールに導電材が充填されて、一方の前記外側導体配線層と一の前記内側導体配線層とが電気的に接続されることを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法は、二つの外側導体配線層と複数の内側導体配線層とが絶縁層を介して積層されるとともに、前記内側導体配線層に形成されたビアホールを備えた多層プリント配線板の製造方法であって、一方の前記外側導体配線層から前記ビアホールに連通するように非貫通スルーホールを形成する第一工程と、前記非貫通スルーホールに導電材を充填して、一方の前記外側導体配線層と一の前記内側導体配線層とを電気的に接続する第二工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法よれば、ビアホールに非貫通スルーホールが連通し、この非貫通スルーホールに充填された導電材によって外側導体配線層と内側導体配線層が電気的に接続される。従って、製造の作業効率を向上しながら、スタブの形成を回避して信号伝送の効率向上を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る多層プリント配線板の製造方法に関し、非貫通スルーホールの形成前を示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る多層プリント配線板の製造方法に関し、非貫通スルーホールの形成後を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る多層プリント配線板の製造方法に関し、非貫通スルーホールに導電性ペーストを充填した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態に係る多層プリント配線板1の製造方法について説明する。
多層プリント配線板1は、例えば、携帯電話等の電子機器に用いられるものであって、省スペースを図りながら、膨大な量の情報を高速伝送可能とする複数の基板が積層された多層構造をなすプリント基板である。
【0013】
この多層プリント配線板1は、外側に配置される外層(外側導体配線層)2A、2Bと、内側に配置される複数の内層(内側導体配線層)3と、これら外層2A、2B及び各々の内層3の間に配される絶縁層4と備えている。
ここで、外層2Aが配置される位置を、積層方向一方側Y1と称し、外層2Bが配置される位置を、積層方向他方側Y2と称する。
【0014】
外層2Aは、銅箔よりなる配線経路を有する配線層であって、積層方向一方側Y1において、最も外側に配置されている。
【0015】
外層2Bも同様に、銅箔よりなる配線経路を有する配線層であって、積層方向他方側Y2において、最も外側に配置されている。
【0016】
内層3は、外層2A、2Bと同様に、銅箔よりなる配線経路を有する複数の配線層であって、外層2A、2Bによって積層方向一方側Y1及び積層方向他方側Y2から挟み込まれるように配置されている。
【0017】
絶縁層4は、ガラスクロスよりなる電気を導通させない層となっており、隣接する外層2A、2B及び内層3の間に挟み込まれて配置され、外層2A、2B、内層3、及び絶縁層4が交互に積層されるようにしている。
【0018】
さらに、各々の絶縁層4の所定の位置には、この絶縁層4の積層方向他方側Y2に隣接する内層3から突出するとともに、この絶縁層4の内部を積層方向一方側Y1から積層方向他方側Y2に貫通して、内層3に電気的に接続される筒状をなすビアホール5が形成されている。
【0019】
なお、本実施形態においては、積層方向一方側Y1に位置する外層2Aと、積層方向他方側Y2に位置する外層2Bと、六つの内層3と、七つの絶縁層4とが積層された構造となっており、ビアホール5は、積層方向一方側Y1に配置される絶縁層4から数えて二番目の絶縁層4、及び六番目の絶縁層4において、積層方向に重ならない位置に形成されている。
【0020】
さらに、このビアホール5の積層方向一方側Y1の端部と、外層2Aの積層方向一方側Y1を向く面との間には、これらを接続する非貫通スルーホール7が形成されており、この非貫通スルーホール7に導電性ペースト(導電材)6の充填又はメッキが施されており、外層2Aと内層3とが非貫通スルーホール7及びビアホール5を介して電気的に接続されている。
【0021】
次に、多層プリント配線板1の製造方法の手順について説明する。
多層プリント配線板1の製造方法は、基板準備工程S1と、穴加工工程(第一工程)S2と、充填工程(第二工程)S3とを備えている。
【0022】
図1に示すように、まず、基板準備工程S1を実行する。即ち、外層2A、2B、内層3、及び絶縁層4の積層を行なうとともに、内層3にビアホール5を形成する。具体的には、まず、ガラス繊維の布であるガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを準備する。そしてこのプリプレグの所定の位置において、積層方向一方側Y1と積層方向他方側Y2とを貫通する微細な孔をレーザー等を用いて形成する。さらに、この孔の内面に導電性ペースト6の充填又はメッキを施すことによってビアホール5を形成する。
【0023】
そして、このプリプレグの表面に銅箔を貼り付け、配線パターンとして残したい部分をマスキングした後にエッチングを施し、銅箔の不要部分を除去することによって上記プリプレグの表面に配線層が形成される。
【0024】
即ち、この配線層が外層2A、2B又は内層3となり、このようにして、一つの外層2A、2B又は内層3と、ビアホール5が形成された一つの絶縁層4とが積層されたガラスエポキシ製のプリント基板が製造される。そして、このプリント基板を複数積層することによって、外層2及び内層3と、絶縁層4とが交互に積層される。
【0025】
続いて、図2に示すように穴加工工程S2を実行する。即ち、上記のように積層されたプリント基板の積層方向一方側Y1に位置する外層2Aから、ビアホール5の積層方向一方側Y1の端部まで、この端部に接触する位置まで、機械加工又はレーザー加工を用いて非貫通の穴である非貫通スルーホール7を形成する。
【0026】
最後に、図3に示すように充填工程S3を実行し、上記非貫通スルーホール7内に導電性ペースト6の充填、又は、メッキが施されることによって、積層方向一方側Y1に位置する外層2A、2Bと、ビアホール5とが電気的に接続される。このようにして、ビアホール5に接続された内層3と、外層2Aとが電気的に接続されて、所定の配線経路を有する多層プリント配線板1が製造される。
【0027】
以上のような多層プリント配線板1の製造方法によると、非貫通スルーホール7を形成し、導電性ペースト6の充填を行って、ビアホール5と外層2Aとが電気的に接続される。従って、例えば、積層方向一方側Y1に位置する外層2Aと、より積層方向他方側Y2に位置する内層3との間を電気的に接続する場合であっても、外層2Aからこの内層3までの間の全ての内層3について層ごとにビアホール5を形成する必要はなく、外層2Aと内層3とを容易に電気的に接続することができる。
【0028】
そして、ビアホール5及び非貫通スルーホール7を形成する際に必要となる製造設備については、特別なものを必要とせずに現行設備で製造可能であるため、コスト上のメリットもある。
【0029】
また、非貫通スルーホール7を用いることによって、仮に貫通スルーホールを用いた場合に形成されてしまう信号伝送に悪影響を及ぼすスタブが生成しない。このため、このスタブの除去作業も不要となる。
【0030】
また、非貫通スルーホール7直下の外層2Bにおいては、非貫通スルーホール7が非貫通となっているために開口部が形成されておらず、他の部品や配線等を配置した場合であっても、これらによって多層プリント配線板1が影響を受けることがない。このため、他の部品や配線等の配置位置の制約が少なくなる。
【0031】
本実施形態に係る多層プリント配線板1においては、非貫通スルーホール7を用いることで、ビアホール5の形成作業を最小限に抑えながら、外層2Aと内層3とを電気的に接続することができる。このため、製造作業効率の向上を図ることができる。
【0032】
さらに、スタブの発生を回避し、信号伝送の効率向上を達成することができる。
また、ビアホール5及び非貫通スルーホール7は、現行の製造設備を利用して形成できるため、製造コストの低減も可能となる。
【0033】
そして、非貫通スルーホール7の直下のスペースの有効利用によって、多層プリント配線板1を含む装置全体の省スペースを図ることができ、装置全体の小型化も可能となる。
【0034】
以上、本発明の実施形態についての詳細説明を行なったが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
本実施形態においては、ビアホール5は、絶縁層4に対してレーザー等による孔加工を行なった後に導電性ペースト6を施して形成し、その後に非貫通スルーホール7を形成して、この非貫通スルーホール7に導電性ペースト6を施している。しかし、例えば、ビアホール5となる上記孔の加工を行なった後に非貫通スルーホール7を形成して、これらビアホール5となる孔、及び非貫通スルーホール7へ導電性ペースト6を一気に充填してもよい。この場合、製造工程のさらなる短縮を図ることが可能となる。
【0035】
また、本実施形態では、外層2Aと内層3との電気的な接続を行なう場合を説明したが、外層2Bとの接続についても可能である。
【0036】
さらに、本実施形態では、ビアホール5及び非貫通スルーホール7を二箇所のみ設けているが、目的とする配線経路に応じて、複数のビアホール5及び非貫通スルーホール7を任意の数量、位置に形成してよい。
【0037】
また、内層3及び絶縁層4の積層数は上記の実施形態の場合に限定されない。
さらに、多層プリント配線板1の材料には、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたものが用いられているが、これに限定されず、例えば紙にフェノール樹脂やエポキシ樹脂を含浸させたものを用いてもよい。
【符号の説明】
【0038】
1…多層プリント配線板、2A、2B…外層(外側導体配線層)、3…内層(内側導体配線層)、4…絶縁層、5…ビアホール、6…導電性ペースト(導電材)、7…非貫通スルーホール、Y1…積層方向一方側、Y2…積層方向他方側、S1…基板準備工程、S2…穴加工工程(第一工程)、S3…充填工程(第二工程)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
二つの外側導体配線層と複数の内側導体配線層とが絶縁層を介して積層され、前記内側導体配線層にビアホールが形成された多層プリント配線板であって、
一方の前記外側導体配線層から前記ビアホールに連通して形成される非貫通スルーホールを備え、
前記非貫通スルーホールに導電材が充填されて、一方の前記外側導体配線層と一の前記内側導体配線層とが電気的に接続されることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項2】
二つの外側導体配線層と複数の内側導体配線層とが絶縁層を介して積層され、、前記内側導体配線層にビアホールが形成された多層プリント配線板の製造方法であって、
一方の前記外側導体配線層から前記ビアホールに連通するように非貫通スルーホールを形成する第一工程と、
前記非貫通スルーホールに導電材を充填して、一方の前記外側導体配線層と一の前記内側導体配線層とを電気的に接続する第二工程とを備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−55221(P2013−55221A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−192468(P2011−192468)
【出願日】平成23年9月5日(2011.9.5)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】