多層プリント配線板及びその製造方法
【課題】多層プリント配線板の電子部品実装面を有効に利用して回路を形成することができ、回路設計の自由度が高い多層プリント配線板を提供する。
【解決手段】第１絶縁性基材１１の主面に形成された、第１接点１３を含む第１回路パターン１２を有する第１プリント配線板１と、第１プリント配線板１の主面側に積層され、第２絶縁性基材２１の主面に形成された第２回路パターン２２を有する第２プリント配線板２と、第２プリント配線板２の主面側に積層され、第３絶縁性基材３１の主面に形成された第２接点３３を含む第３回路パターン３２を有する第３プリント配線板３と、を有し、第２プリント配線板２の主面に沿って延在する接続部４２を有し、第１接点１３と第２接点３３とを接続する層間接続部材４を有する。
【解決手段】第１絶縁性基材１１の主面に形成された、第１接点１３を含む第１回路パターン１２を有する第１プリント配線板１と、第１プリント配線板１の主面側に積層され、第２絶縁性基材２１の主面に形成された第２回路パターン２２を有する第２プリント配線板２と、第２プリント配線板２の主面側に積層され、第３絶縁性基材３１の主面に形成された第２接点３３を含む第３回路パターン３２を有する第３プリント配線板３と、を有し、第２プリント配線板２の主面に沿って延在する接続部４２を有し、第１接点１３と第２接点３３とを接続する層間接続部材４を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯オーディオ機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯端末、携帯ゲーム機器などの電子機器に用いられる三層以上の多層プリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器においては小型・薄型化及び多機能・高性能化が進んでおり、これに伴いプリント配線板の多層化が進んでいる。多層プリント配線板における層間導通手段としては、特許文献１に示されるように、基板を貫通する貫通ビアホールや、基板を貫通しない非貫通ビアホールが知られている。このように、多層プリント配線板の層間導通が図られることにより、基板の小型化及び薄型化を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３２１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、貫通ビアホールが形成された多層プリント配線板の表面に部品を実装すると、部品を実装するための半田が貫通ビアホールを通じて抜け落ちることにより実装不良が発生するという不都合や、非貫通ビアホールに溜まった半田が半田硬化時にボイドを発生させることにより接続不良が発生するといった不都合が生じる場合がある。
【０００５】
このため、貫通ビアホール又は非貫通ビアホールが設けられている場所を回避して部品を実装するように設計すると、多層プリント配線板の表面のうちの回路形成に用いることができる領域が狭くなり、回路設計の自由度が低減するという問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、多層プリント配線板の表面を有効に利用して回路を形成することができ、回路設計の自由度が高い多層プリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１絶縁性基材の主面に形成された、第１接点を含む第１回路パターンを有する第１プリント配線板と、前記第１プリント配線板の主面側に積層され、第２絶縁性基材の主面に形成された第２回路パターンを有する第２プリント配線板と、前記第２プリント配線板の主面側に積層され、第３絶縁性基材の主面に形成された第２接点を含む第３回路パターンを有する第３プリント配線板と、を有し、前記第２プリント配線板の主面に沿って延在する接続部を有し、前記第１プリント配線板、前記第２プリント配線板、及び第３プリント配線板の外側面に接して前記第１接点と前記第２接点とを接続する層間接続部材を有することを特徴とする多層プリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
【０００８】
上記発明において、前記層間接続部材は、前記第１プリント配線板の主面に接して延在する第１接続部と、前記第２プリント配線板の主面に接して延在する第２接続部と、前記第３プリント配線板の主面に接して延在する第３接続部と、を備えた階段構造を有するように構成することができる。
【０００９】
上記発明において、前記層間接続部材を、銀を含む導電性材料から形成することができる。
【００１０】
上記発明において、前記第１絶縁性基材、前記第２絶縁性基材、又は前記第３絶縁性基材のいずれか一つ以上を、ポリイミド系材料で形成することができる。
【００１１】
上記発明において、前記第１絶縁性基材、前記第２絶縁性基材、又は前記第３絶縁性基材のいずれか一つ以上を貫通して前記積層方向に沿って延在し、前記第１プリント配線板の第１回路パターン、前記第２プリント配線板の第２回路パターン、及び前記第３プリント配線板の第３回路パターンのいずれか２つ以上を接続するビアホールを、さらに備えるように構成することができる。
【００１２】
また、本発明は、第１絶縁性基材の主面に形成された、第１接点を含む第１回路パターンを有する第１プリント配線板と、第２絶縁性基材の主面に形成された第２回路パターンを有する第２プリント配線板と、第３絶縁性基材の主面に形成された第２接点を含む第３回路パターンを有する第３プリント配線板と、を準備し、前記第１プリント配線板の主面側に、前記第１接点を含む第１領域が露出するように第２プリント配線板を積層し、前記第２プリント配線板の主面側に、当該第２プリント配線板の主面側の前記第１領域と隣接する前第２領域が露出するように第３プリント配線板を積層し、前記第２領域の少なくとも一部を介して前記第１接点と前記第２接点とを接続する層間接続部材を、導電性ペーストをスクリーン印刷して形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１３】
上記発明において、導電性ペーストをスクリーン印刷することにより前記層間接続部材を形成する際に、前記第１回路パターン、前記第２回路パターン、及び前記第３回路パターンの何れか一つ以上の回路パターンの一部又は全部を同時に形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、３層以上の積層構造を有し、下層の第１プリント配線板に形成された第１接点と、第２プリント配線板を介して積層された上層の第３プリント配線板の第２接点とを接続する層間接続部材を、第２プリント配線板の主面に沿って延在する接続部を有し、第１プリント配線板、第２プリント配線板、及び第３プリント配線板の外側面に接するように構成したので、プリント配線板の積層方向にビアホールを形成しなくても、プリント配線板の主面に沿って層間を接続することができる。この結果、層間接続を実現しつつも、ビアホールによって回路形成ができない領域の面積を低減させ、電子部品の実装面を有効に利用することができ、回路設計の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る多層プリント配線板を含む電子回路基板の斜視図である。
【図２Ａ】層間接続部材が形成された多層プリント配線板の斜視図である。
【図２Ｂ】層間接続部材が接続する第１接点と第２接点を有する多層プリント配線板の斜視図である。
【図３】図２Ａに示すIII−III線に沿う断面図である。
【図４】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のフローチャート図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る多層プリント配線板の図３に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、図面に基づいて、本発明に係る第１実施形態の多層プリント配線板について説明する。
【００１７】
本実施形態の多層プリント配線板は、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器に用いられる。本実施形態では、多層プリント配線板がフレキシブルプリント配線板に接続された多層リジッド・フレックスの構成を有する電子回路基板に本発明に係る多層プリント配線板を適用した例を説明する。
【００１８】
図１は、多層プリント配線板１０，１０´が、屈強可能なフレキシブル基板２０を介して接続されている電子回路基板１００を示す斜視図である。電子回路基板１００の多層リジッド・フレックスの構成は特に限定されず、フライングテールタイプ、フォールディングタイプ、ブックバインダータイプなどの様々な構成をとることができる。
【００１９】
図１に示すように、本発明の本実施形態の多層プリント配線板１０は、最下層に配置された第１プリント配線板１と、第１プリント配線板１の上に積層された第２プリント配線板２と、最上層に配置され、第２プリント配線板２の上に積層された第３プリント配線板３とを備えている。また、第３プリント配線板３の表面には複数の電子部品３０が実装されている。本実施形態の多層プリント配線板１０は、フレキシブル基板２０との接続領域Ａ（図１の破線で示す）において層間接続が図られている。なお、層間接続が図られる部位は特に限定されず、接続領域Ａのように多層プリント配線板１０の端部であってもよいし、端部以外の部位であってもよい。
【００２０】
図２Ａは、層間接続部材４が形成された本実施形態の多層プリント配線板１０を示す斜視図、図２Ｂは、層間接続部材４により接続される第１接点１３と第２接点３３が形成された本実施形態の多層プリント配線板１０を示す斜視図である。
【００２１】
図２Ａに示すように、本実施形態の多層プリント配線板１０は、積層構造を有する第１プリント配線板１と第２プリント配線板２と第３プリント配線板３とを備えている。
【００２２】
最下層の第１プリント配線板１は、第１絶縁性基材１１と、第１絶縁性基材１１の主面に形成された、第１回路パターン１２とを少なくとも有する。第１回路パターン１２は後述する第１接点を含む。さらに、第１プリント配線板１は、第１回路パターン１２の上に形成された第１カバーレイ１５と、第１プリント配線板１に第２プリント配線板２を接着するための第１接着層１６とを有する。
【００２３】
同様に、本実施形態の第２プリント配線板２は、第２絶縁性基材２１と、第２絶縁性基材２１の主面に形成された第２回路パターン２２とを少なくとも有する。さらに、第２プリント配線板２は、第２回路パターン２２の上に形成された第２カバーレイ２５と、第２プリント配線板２に第３プリント配線板３を接着するための第２接着層２６とを有する。
【００２４】
同様に、本実施形態の第３プリント配線板３は、第３絶縁性基材３１と、第３絶縁性基材３１の主面に形成された第３回路パターン３２とを少なくとも有する。第３回路パターン３２は、後述する第２接点を含む。さらに、第３プリント配線板３は、第３回路パターン３２の上に形成された第３カバーレイ３５を有する。
【００２５】
特に限定されないが、第１絶縁性基材１１、第２絶縁性基材１２、又は第３絶縁性基材１３のいずれか一つ以上は、厚さ５μｍ〜２００μｍ程度のポリイミド系材料で形成されていることが好ましい。第１絶縁性基材１１、第２絶縁性基材１２、又は第３絶縁性基材１３の何れか一つ以上を、可撓性を有するポリイミド（ＰＩ）系材料で形成することにより、屈曲性を備えた接続部分を有する多層プリント配線板１０を提供することができる。なお、第１〜第３絶縁性基材１１〜１３としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエステル（ＰＥ）などを用いることも可能である。
【００２６】
また、第１回路パターンを構成する第１回路層１２、第２回路パターンを構成する第２回路層２２、第３回路パターンを構成する第３回路層３２は、厚さ５μｍ〜８０μｍ程度の銅などの金属層で構成されている。第１回路層１２、第２回路層２２、第３回路層３２は、絶縁性基材１１〜１３の主面に貼り付けられた圧延銅箔の所定領域を一般的なエッチング処理により除去して形成することができる。また、導電性インクを用いてスクリーン印刷やインクジェット印刷により形成することも可能である。
【００２７】
第１回路パターン１２を保護する第１カバーレイ１５、第２回路パターン２２を保護する第２カバーレイ２５、第３回路パターン３２を保護する第３カバーレイ３５は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂をベースにした液状のカバーコートインクを用いてスクリーン印刷により形成してもよいし、フィルムタイプのカバーレイを用いることもできる。
【００２８】
さらに、第１プリント配線板１と第２プリント配線板２を接着する第１接着層１６、第２プリント配線板２と第３プリント配線板３を接着する第２接着層２６は、ポリイミド系、エポキシ系又はアクリル系の接着シートにより形成される。
【００２９】
図２Ａに示すように、段差を介して連なる第１プリント配線板１の主面、第２プリント配線板２の主面、及び第３プリント配線板３の主面には、連続した単一の層間接続部材４が形成されている。この層間接続部材４は、後述する、第１プリント配線板１の主面に形成された第１接点１３と、第３プリント配線板３の主面に形成された第２接点３３とを電気的に接続する共通の導電性を有する部材である。
【００３０】
本実施形態の層間接続部材４は、同図に示すように、第１プリント配線板１の主面に接して延在する第１接続部４１と、第２プリント配線板２の主面に接して延在する第２接続部４２と、第３プリント配線板３の主面に接して延在する第３接続部４３とを有する２段以上の段差を有する階段構造を備えている。この階段構造の層間接続部材４は、第１接続部４１と第２接続部４２との間であって、垂直面方向（図中ｚｙ面方向）に延在し、第１接続部４１と第２接続部４２との間に形成された垂直面に接する第４接続部４４と、第２接続部４２と第３接続部４３との間であって、垂直面方向（図中ｚｙ面方向）に延在し、第２接続部４２と第３接続部４３との間に形成された垂直面に接する第５接続部４５と有している。
【００３１】
ここで、層間接続部材４の下側にある第１接点１３と第２接点３３について説明する。図２Ｂは、この層間接続部材４により接続される第１接点１３と第２接点３３を備えた多層プリント配線板１０を示す斜視図である。図２Ｂに示すように、第１プリント配線板１の第１回路パターン１２を覆う第１カバーレイ１５は、第１接点１３に対向する領域が除去されており、第１接点１３が第１プリント配線板１の主面側に露出している。また、同図に示すように、第３プリント配線板３の第３回路パターン１３を覆う第３カバーレイ３５は、第２接点３３に対向する領域が除去されており、第２接点３３が第３プリント配線板３の主面側に露出している。
【００３２】
図２Ｂに示すように、層間接続部材４が形成される前においては、第１プリント配線板１の主面のうち、第１接点１３を含む第１領域１４が少なくとも露出しており、第２プリント配線板２の主面のうち、第１領域１４に隣接する第２領域２４が露出しており、第３プリント配線板３の主面のうち、第２接点３３を含む第３領域３４が少なくとも露出している。図２Ｂに示す３層以上の積層構造を有する多層プリント配線板１０において、第１接点１３と第２接点３３との間には、互いに高さ（図中ｚ方向の位置）の異なる第１プリント配線板１の第１領域１４と、第２プリント配線板２の第２領域２４と、第３プリント配線板３の第３領域３４とが形成されている。第１領域１４と第２領域２４との間には段差が形成され、第２領域２４と第３領域３４との間には段差が形成されている。つまり、第１領域１４、第２領域２４、第３領域３４が水平部分（階段構造における踏みづら）を構成し、第１領域１４と第２領域２４との境界の段差と、第２領域２４と第３領域３４との境界が垂直部分（階段構造における蹴上げ）を構成している。このように、第１接点１３を含む第１領域１４と、第１領域１４と段差を介して隣接する第２領域２４と、第２領域２４と段差を介して隣接する第２接点３３を含む第３領域３４とが、第１接点１３と第２接点３３との間に階段構造を形成する。
【００３３】
この階段構造の段差は、スクリーン印刷が可能な程度の厚さにすることができるので、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により多層プリント配線板１０の外形に沿った階段状の層間接続部材４を形成することができる。これにより、層間接続を簡易な手法（スクリーン印刷）で実現することができる。また、層間接続部材４をスクリーン印刷する際に、第１回路パターン１２、第２回路パターン２２、及び第３回路パターン３２の何れか一つ以上の回路パターンの一部又は全部を同時に印刷することにより、多層プリント配線板１０の作製工程数を減らすことができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００３４】
なお、層間接続部材４は、導電性インクを用いたインクジェット印刷によっても形成することができる。インクジェット印刷法によれば、所定位置に所定厚さの層間接続部材４を形成することができる。
【００３５】
図３は、図２Ａに示すIII−III線に沿う断面図である。
【００３６】
先述したように、図３に示す層間接続部材４は、多層プリント配線板１０の外形に沿って、すなわち第１〜第３プリント配線板１〜３の外側面に接して形成されている。具体的に、層間接続部材４は、上述した第１領域１４上に形成された第１接続部４１と、第２領域２４上に形成された第２接続部４２と、第３領域３４上に形成された第３接続部４３とを有する。同図に示すように、第１接続部４１は第１プリント配線板１の主面に接して延在し、第２接続部４２は第２プリント配線板２の主面に接して延在し、第３接続部４３は、第３プリント配線板の主面に接して延在している。
【００３７】
特に限定されないが、層間接続部材４は、銀、又はカーボンブラックなどの導電性粒子を含む導電ペーストを用いてスクリーン印刷により形成された導電層により構成することができる。銀粒子を含む導電性材料で層間接続部材４を形成すると、層間接続部材４が硬くならないようにできるので、多層プリント配線板１０を屈曲可能とすることができる。また、第１接点１３から第２接点３３との間の距離を大きくすることによって、曲げに強い多層プリント配線板１０を提供することができる。なお、銀粒子を含む導電性材料で層間接続部材４を形成した場合には、層間接続部材４を保護するために絶縁性インクを印刷するか、カバーレイを配置する。
【００３８】
また、耐食性のあるカーボンブラックを含む導電性材料で層間接続部材４を形成すると、層間接続部材４を保護するための絶縁性インクの印刷、カバーレイの配置が不要となり、製造コストをさらに低減させることができる。
【００３９】
図３に示すように、積層構造を有する多層プリント配線板１０において、第１接点１３と第２接点３３との間に形成された層間接続部材４には、互いに高さ（図中ｚ方向の位置）の異なる第１接続部４１と、第２接続部４２と、第３接続部４３とが形成されている。第１接続部４１と第２接続部４２との間には段差が形成され、第２接続部４２と第３接続部４３との間には段差が形成されている。つまり、層間接続部材４の第１接続部４１、第２接続部４２、第３接続部４３は階段構造の水平部分（階段構造における踏みづら）を構成している。
【００４０】
さらに、同図に示すように、第１接続部４１と第２接続部４２との間には、第１プリント配線板１及び第２プリント配線板２の積層方向（図中ｚ方向）に沿って、第１プリント配線板１及び第２プリント配線板２の積層端面に接して延在する第４接続部４４が形成され、第２接続部４２と第３接続部４３との間には、第２プリント配線板２及び第３プリント配線板３の積層方向（図中ｚ方向）に沿って、第２プリント配線板２及び第３プリント配線板３の積層端面に接して延在する第５接続部４５が形成されている。つまり、層間接続部材４の第４接続部４４、第５接続部４５は階段構造の垂直部分（階段構造における蹴上げ）を構成している。
【００４１】
特に限定されないが、層間接続部材４の第４接続部４４、第５接続部４５の段差は、所定値未満であるように構成することが好ましい。第４接続部４４、第５接続部４５の段差が所定値よりも大きいと、層間接続部材４を形成する際に導電性ペーストが段差部分に入り込まず、層間接続部材４に欠けが生じてしまうからである。階段構造の段差の長さは特に限定されないが、スクリーン印刷に用いる導電性ペーストやスクリーン版の透過孔の大きさ、形成する回路の太さ等に応じて設定することができる。一例であるが、階段構造の段差の長さをプリント配線板１の１枚又は２枚程度の厚さ、又は絶縁性基材１１の一枚の厚さ、カバーレイ１５、接着層１６の厚さなどにすることもできるが、１０μｍ〜２５０μｍ程度とすることが好ましい。所定厚さ以下であれば、第２プリント配線板２を複数重ねることも可能である。
【００４２】
次に、本実施形態の多層プリント配線板１０の製造方法を説明する。図４は多層プリント配線板１０の製造方法を示すフローチャート図である。
【００４３】
図４に示すように、まず、ステップＳ１０において、第１プリント配線板１と、第２プリント配線板２と、第３プリント配線板３とを準備する。
【００４４】
第１プリント配線板１は以下の手法により得る。まず、ポリイイミド系樹脂からなる第１絶縁性基材１１の一方主面に銅箔が張り付けられた銅張積層板（ＣＣＬ：Copper Clad Laminated）を準備し、一般的なフォトリソグラフィー法により銅箔の所定領域をエッチングして、所望の第１回路パターン１２を形成する。さらに、第１接点１３を含む露出接点に対応する領域が予め除去されたポリイミド系樹脂の第１カバーレイ１５を準備し、これを、第１回路パターン１２の保護領域を覆うように積層する。さらに、必要に応じて接着層１６を積層する。同様の手法により、第２プリント配線板２と、第３プリント配線板３を得ることができる。
【００４５】
次に、ステップＳ２０において、第１プリント配線板１の主面側に、第１接点１３を含む第１領域１４が露出するように、第２プリント配線板２をポリイミド系の第１接着層１６を介して積層する（図２Ｂ参照）。つまり、第１領域１４は第２プリント配線板２に覆われていない。
【００４６】
続いて、第２プリント配線板２の主面側に、この第２プリント配線板１の主面側の第１領域１４と段差を介して隣接する第２領域２４が露出するように、第３プリント配線板３を積層する（図２Ｂ参照）。つまり、第２領域２４は第３プリント配線板３に覆われていない。さらに、最上層の第３プリント配線板３の主面には第２接点３３とこれを含む第３領域３４が露出している。
【００４７】
得られた３層の多層プリント配線板１０の第１接点１３と第１２接点３３との間には、高さの異なる第１プリント配線板１の第１領域１４と、第２プリント配線板２の第２領域２４と、第３プリント配線板３の第３領域３４とによって階段構造が形成されている。このような階段構造を形成することにより、第１接点１３と第３接点３３との間の高低差を徐々に小さくさせることができる。この結果、第１接点１３と第２接点３３との間に階段構造が構成されるので、層間接続部材４をスクリーン印刷工程で形成することができる。しかも、第１プリント配線板１の第１領域１４と、第２プリント配線板２の第２領域２４と、第３プリント配線板３の第３領域３４と段差は、各プリント配線板１〜３の厚さ以下の１０μｍ〜２５０μｍ程度にすることにより、階段構造の段差を小さくすることができるので、一般的な回路パターンの印刷条件で層間接続部材４を印刷形成することができる。つまり、第３プリント配線板３の表面に形成される実装回路と同時に相関接続部材４を形成することができる。
【００４８】
続くステップＳ３０において、層間接続部材４を形成し、水平方向の層間接続を行う。具体的に、少なくとも層間接続部材４、加えて第１回路パターン１２、第２回路パターン２２、及び第３回路パターン３２の何れか一つ以上の回路パターンの一部又は全部を形成するための透過層を有するスクリーン版を準備し、所定方向に移動するスキージにより銀ペーストを押し出して、層間接続部材４等を形成する。このように、層間接続部材４の形成が、他の回路パターン１２，２２，３２の形成と同時にできるので、製造工程を簡易にすることができる。特に、第３プリント配線板３の表面に電子部品３０を実装するための第３回路パターン３２を形成する場合には、この実装回路とともに層間接続部材４を形成することができ、層間接続部材４の形成のために新たな工程を設ける必要がない。
【００４９】
最後に、ステップＳ４０において、必要に応じて第３プリント配線板３の表面に電子部品３０を実装し、本実施形態の多層プリント配線板１０を得る。
【００５０】
＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、積層の態様及び階段構造の態様が第１実施形態と異なる。
【００５１】
図５は、本発明の第２実施形態の多層プリント配線板１０の断面を示す図であり、図３に相当する断面図である。図５に示す多層プリント配線板１０は、第１プリント配線板１と、第１プリント配線板１の一方主面側に積層された第２プリント配線板２と、第２プリント配線板２の一方主面側に積層された第３プリント配線板３とを有する。さらに、多層プリント配線板１０は、第１プリント配線板１の他方主面側に積層された第４プリント配線板６を有している。
【００５２】
また、本例の各プリント配線板１〜３，６は、各絶縁性基材１１，２１，３１，６１の両面に各回路層１２，２２，３２，６２が形成されている。
【００５３】
図５に示すように、第１プリント配線板１の第１接点１３と第３プリント配線板３の第２接点３３とは層間接続部材４により接続されている。図５に示す層間接続部材４も、図３に示すそれと同様に、第２プリント配線板２の主面に接して延在する第２接続部４２を有する。
【００５４】
ただし、本例の第２接続部４２は、第２プリント配線板２の第２絶縁性基材２１の主面に接してて延在する第２接続部４２ａと、第２プリント配線板２の第２接着層２６の主面に接して延在する第２接続部４２ｂとを有する。つまり、階段構造を、第２プリント配線板２の全体ではなく、第２絶縁性基材２１、第２接着層２６、又は第２カバーレイ２５により構成することができる。この変形例は、第１プリント配線板１の主面に接して延在する第１接続部４１、第３プリント配線板３の主面に接して延在する第３接続部４３についても同様に適用することができる。
【００５５】
このように、絶縁性基材１１，２１，３１、カバーレイ１５，２５，３５、接着層１６，２６、３６の何れか一つ、又は幾つかを組み合わせて第１接点１３と第２接点３３との間に階段構造を形成することにより、階段構造の段差を小さく形成することができる。階段構造の段差を小さくすることができると、層間接続部材４をスクリーン印刷手法で形成するときに、階段構造の角部にも漏れなく導電性インクを塗ることができるので、電気的特性が安定した層間接続部材４を形成することができる。
【００５６】
このように、階段構造の段差の高さや露出させる第２領域２４の面積などを自在に設計することができるので、電子機器の外形形状の要求に応じることができる。
【００５７】
また、同図に示すように、第１プリント配線板１の他方主面（図中下側）に第４プリント配線板６を積層することができる。図示はしないが、第４プリント配線板６の他方主面（図中下側）にさらに別の第５プリント配線板を積層することも可能である。この場合において、第１プリント配線板１、第４プリント配線板６、第５プリント配線板は、第１プリント配線板１、第２プリント配線板３、第３プリント配線板３と、同じ構成とすることができる。
【００５８】
さらに、本実施形態の多層プリント配線板１０では、第１絶縁性基材１１と第２絶縁性基材２１を貫通して積層方向（図中ｚ方向）に沿って延在し、第１プリント配線板１の第１回路パターン１２と第２プリント配線板２の第２回路パターン２２とを接続する非貫通ビアホール５２を有している。もちろん、第２絶縁性基材２１と第３絶縁性基材３１を貫通して積層方向に沿って延在し、第２プリント配線板２の第２回路パターン２２と第３プリント配線板３の第３回路パターン３２とを接続する非貫通ビアホール５２を形成することもできる。
【００５９】
加えて、本実施形態の多層プリント配線板１０では、第１絶縁性基材１１と、第２絶縁性基材２１と、第３絶縁性基材３１と、第４絶縁性基材６１とを貫通して積層方向（図中ｚ方向）に沿って延在し、第１プリント配線板１の第１回路パターン１２と、第２プリント配線板２の第２回路パターン２２と、第３プリント配線板３の第３回路パターン３２と、第４プリント配線板６の第６回路パターン６２を接続する貫通ビアホール５１を有している。本例では、第４プリント配線板６を貫通する貫通ビアホール５１を示すが、第４プリント配線板６が形成されていない場合は、第１〜第３プリント配線板１〜３を貫通する貫通ビアホール５１を形成すればよい。
【００６０】
このように、各プリント配線板１〜３，６の各積層方向（図中ｚ方向）に沿うビアホール５１，５２と、これに加えて、各プリント配線板１〜３，６の主面の延在方向に沿う層間接続部材４を設けることができるので、垂直方向及び水平方向の両方向に沿って層間接続ができる。これにより、層間接続の態様を増やすことができる。また、ビアホール５１，５２の上には電子部品３０を実装できないという制限を設けた場合であっても、本実施形態の層間接続部材４により水平方向に層間接続が達成できるので、電子部品の実装面を有効に利用して回路を形成することができ、回路設計の自由度が高い多層プリント配線板１０を提供することができる。
【００６１】
本実施形態の多層プリント配線板１０の製造方法は、基本的に第１実施形態の多層プリント配線板１０の製造方法と共通する。
【００６２】
本実施形態では、プリント配線板１〜３の母材として、絶縁性基材の両主面に銅箔が張り付けられた銅張積層板（ＣＣＬ：Copper Clad Laminated）を準備する必要があるが、回路パターン１２，２２、３２の形成手法は基本的に共通する。
【００６３】
また、本実施形態では、非貫通ビアホール５２と貫通ビアホール５１を形成する必要がある。
【００６４】
先に、内層の非貫通ビアホール５２を形成する。第１プリント配線板１用の銅張積層板と、第２プリント配線板２用の銅張積層板の、非貫通ビアホール５２を形成する位置にＣＯ２レーザーやＹＡＧレーザーによりスルーホールを形成する。そして、形成されたスルーホールの内壁にスルーホールめっき層を形成する。さらにエッチング工程を経て１回路パターン１２、第２回路パターン２２を形成する。その後、図４のステップＳ２０へ移行する。
【００６５】
ステップＳ２０で、第１プリント配線板１〜第３プリント配線板３を上述したとおりに接着層を介して積層し、さらに第１プリント配線板１の裏面側にも接着層を介して第４プリント配線板６を積層し、所定の温度及び圧力環境で熱硬化させる。
【００６６】
その後、上面から底面までを貫通する貫通ビアホール５１を形成する。貫通ビアホール５１を形成する位置にＣＯ２レーザーやＹＡＧレーザー又はドリルによりスルーホールを形成する。そして、形成されたスルーホールの内壁にスルーホールめっき層を形成するし、各プリント配線板１〜３，６の層間導通を図る。なお、ビアホールの形成手法、ビアホールの形成にともなう処理については詳述しないが、出願時に知られている手法を適宜用いることができる。
【００６７】
このように、本実施形態の多層プリント配線板１０の製造方法では、電子部品３０を実装する直前に層間接続部材４を形成することができるので、先に作成したビアホール５１、５２に接続不良があった場合に、ビアホール５１、５２の代替手段として層間接続部材４を作成することができる。これにより、ビアホール５１，５２でできなかった層間接続を事後的に達成することができる。これにより、多層プリント配線板１０の歩留まりを向上させることができる。
【００６８】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６９】
本実施形態では、３層又は４層の多層プリント配線板を例に説明したが、６層、８層の多層プリント配線板に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００…電子回路基板
１０，１０´…多層プリント配線板
２０…フレキシブル基板
３０…電子部品
１…第１プリント配線板
１１…第１絶縁性基材
１２…第１回路層，第１回路パターン
１３…第１接点
１４…第１領域
１５…第１カバーレイ
１６…第１接着層
２…第２プリント配線板
２１…第２絶縁性基材
２２…第２回路層，第２回路パターン
２４…第２領域
２５…第２カバーレイ
２６…第２接着層
３…第３プリント配線板
３１…第３絶縁性基材
３２…第３回路層，第３回路パターン
３３…第２接点
３４…第３領域
３５…第３カバーレイ
３６…第３接着層
４…層間接続部材
４１…第１接続部
４２…第２接続部
４３…第３接続部
４４…第４接続部
４５…第５接続部
５…ビアホール
５１…貫通ビアホール
５２…非貫通ビアホール
６…第４プリント配線板
６１…第４絶縁性基材
６２…第４回路層，第４回路パターン
６３…第４接点
６４…第４領域
６５…第４カバーレイ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯オーディオ機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯端末、携帯ゲーム機器などの電子機器に用いられる三層以上の多層プリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子機器においては小型・薄型化及び多機能・高性能化が進んでおり、これに伴いプリント配線板の多層化が進んでいる。多層プリント配線板における層間導通手段としては、特許文献１に示されるように、基板を貫通する貫通ビアホールや、基板を貫通しない非貫通ビアホールが知られている。このように、多層プリント配線板の層間導通が図られることにより、基板の小型化及び薄型化を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３２１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、貫通ビアホールが形成された多層プリント配線板の表面に部品を実装すると、部品を実装するための半田が貫通ビアホールを通じて抜け落ちることにより実装不良が発生するという不都合や、非貫通ビアホールに溜まった半田が半田硬化時にボイドを発生させることにより接続不良が発生するといった不都合が生じる場合がある。
【０００５】
このため、貫通ビアホール又は非貫通ビアホールが設けられている場所を回避して部品を実装するように設計すると、多層プリント配線板の表面のうちの回路形成に用いることができる領域が狭くなり、回路設計の自由度が低減するという問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、多層プリント配線板の表面を有効に利用して回路を形成することができ、回路設計の自由度が高い多層プリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１絶縁性基材の主面に形成された、第１接点を含む第１回路パターンを有する第１プリント配線板と、前記第１プリント配線板の主面側に積層され、第２絶縁性基材の主面に形成された第２回路パターンを有する第２プリント配線板と、前記第２プリント配線板の主面側に積層され、第３絶縁性基材の主面に形成された第２接点を含む第３回路パターンを有する第３プリント配線板と、を有し、前記第２プリント配線板の主面に沿って延在する接続部を有し、前記第１プリント配線板、前記第２プリント配線板、及び第３プリント配線板の外側面に接して前記第１接点と前記第２接点とを接続する層間接続部材を有することを特徴とする多層プリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
【０００８】
上記発明において、前記層間接続部材は、前記第１プリント配線板の主面に接して延在する第１接続部と、前記第２プリント配線板の主面に接して延在する第２接続部と、前記第３プリント配線板の主面に接して延在する第３接続部と、を備えた階段構造を有するように構成することができる。
【０００９】
上記発明において、前記層間接続部材を、銀を含む導電性材料から形成することができる。
【００１０】
上記発明において、前記第１絶縁性基材、前記第２絶縁性基材、又は前記第３絶縁性基材のいずれか一つ以上を、ポリイミド系材料で形成することができる。
【００１１】
上記発明において、前記第１絶縁性基材、前記第２絶縁性基材、又は前記第３絶縁性基材のいずれか一つ以上を貫通して前記積層方向に沿って延在し、前記第１プリント配線板の第１回路パターン、前記第２プリント配線板の第２回路パターン、及び前記第３プリント配線板の第３回路パターンのいずれか２つ以上を接続するビアホールを、さらに備えるように構成することができる。
【００１２】
また、本発明は、第１絶縁性基材の主面に形成された、第１接点を含む第１回路パターンを有する第１プリント配線板と、第２絶縁性基材の主面に形成された第２回路パターンを有する第２プリント配線板と、第３絶縁性基材の主面に形成された第２接点を含む第３回路パターンを有する第３プリント配線板と、を準備し、前記第１プリント配線板の主面側に、前記第１接点を含む第１領域が露出するように第２プリント配線板を積層し、前記第２プリント配線板の主面側に、当該第２プリント配線板の主面側の前記第１領域と隣接する前第２領域が露出するように第３プリント配線板を積層し、前記第２領域の少なくとも一部を介して前記第１接点と前記第２接点とを接続する層間接続部材を、導電性ペーストをスクリーン印刷して形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１３】
上記発明において、導電性ペーストをスクリーン印刷することにより前記層間接続部材を形成する際に、前記第１回路パターン、前記第２回路パターン、及び前記第３回路パターンの何れか一つ以上の回路パターンの一部又は全部を同時に形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、３層以上の積層構造を有し、下層の第１プリント配線板に形成された第１接点と、第２プリント配線板を介して積層された上層の第３プリント配線板の第２接点とを接続する層間接続部材を、第２プリント配線板の主面に沿って延在する接続部を有し、第１プリント配線板、第２プリント配線板、及び第３プリント配線板の外側面に接するように構成したので、プリント配線板の積層方向にビアホールを形成しなくても、プリント配線板の主面に沿って層間を接続することができる。この結果、層間接続を実現しつつも、ビアホールによって回路形成ができない領域の面積を低減させ、電子部品の実装面を有効に利用することができ、回路設計の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る多層プリント配線板を含む電子回路基板の斜視図である。
【図２Ａ】層間接続部材が形成された多層プリント配線板の斜視図である。
【図２Ｂ】層間接続部材が接続する第１接点と第２接点を有する多層プリント配線板の斜視図である。
【図３】図２Ａに示すIII−III線に沿う断面図である。
【図４】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のフローチャート図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る多層プリント配線板の図３に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、図面に基づいて、本発明に係る第１実施形態の多層プリント配線板について説明する。
【００１７】
本実施形態の多層プリント配線板は、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器に用いられる。本実施形態では、多層プリント配線板がフレキシブルプリント配線板に接続された多層リジッド・フレックスの構成を有する電子回路基板に本発明に係る多層プリント配線板を適用した例を説明する。
【００１８】
図１は、多層プリント配線板１０，１０´が、屈強可能なフレキシブル基板２０を介して接続されている電子回路基板１００を示す斜視図である。電子回路基板１００の多層リジッド・フレックスの構成は特に限定されず、フライングテールタイプ、フォールディングタイプ、ブックバインダータイプなどの様々な構成をとることができる。
【００１９】
図１に示すように、本発明の本実施形態の多層プリント配線板１０は、最下層に配置された第１プリント配線板１と、第１プリント配線板１の上に積層された第２プリント配線板２と、最上層に配置され、第２プリント配線板２の上に積層された第３プリント配線板３とを備えている。また、第３プリント配線板３の表面には複数の電子部品３０が実装されている。本実施形態の多層プリント配線板１０は、フレキシブル基板２０との接続領域Ａ（図１の破線で示す）において層間接続が図られている。なお、層間接続が図られる部位は特に限定されず、接続領域Ａのように多層プリント配線板１０の端部であってもよいし、端部以外の部位であってもよい。
【００２０】
図２Ａは、層間接続部材４が形成された本実施形態の多層プリント配線板１０を示す斜視図、図２Ｂは、層間接続部材４により接続される第１接点１３と第２接点３３が形成された本実施形態の多層プリント配線板１０を示す斜視図である。
【００２１】
図２Ａに示すように、本実施形態の多層プリント配線板１０は、積層構造を有する第１プリント配線板１と第２プリント配線板２と第３プリント配線板３とを備えている。
【００２２】
最下層の第１プリント配線板１は、第１絶縁性基材１１と、第１絶縁性基材１１の主面に形成された、第１回路パターン１２とを少なくとも有する。第１回路パターン１２は後述する第１接点を含む。さらに、第１プリント配線板１は、第１回路パターン１２の上に形成された第１カバーレイ１５と、第１プリント配線板１に第２プリント配線板２を接着するための第１接着層１６とを有する。
【００２３】
同様に、本実施形態の第２プリント配線板２は、第２絶縁性基材２１と、第２絶縁性基材２１の主面に形成された第２回路パターン２２とを少なくとも有する。さらに、第２プリント配線板２は、第２回路パターン２２の上に形成された第２カバーレイ２５と、第２プリント配線板２に第３プリント配線板３を接着するための第２接着層２６とを有する。
【００２４】
同様に、本実施形態の第３プリント配線板３は、第３絶縁性基材３１と、第３絶縁性基材３１の主面に形成された第３回路パターン３２とを少なくとも有する。第３回路パターン３２は、後述する第２接点を含む。さらに、第３プリント配線板３は、第３回路パターン３２の上に形成された第３カバーレイ３５を有する。
【００２５】
特に限定されないが、第１絶縁性基材１１、第２絶縁性基材１２、又は第３絶縁性基材１３のいずれか一つ以上は、厚さ５μｍ〜２００μｍ程度のポリイミド系材料で形成されていることが好ましい。第１絶縁性基材１１、第２絶縁性基材１２、又は第３絶縁性基材１３の何れか一つ以上を、可撓性を有するポリイミド（ＰＩ）系材料で形成することにより、屈曲性を備えた接続部分を有する多層プリント配線板１０を提供することができる。なお、第１〜第３絶縁性基材１１〜１３としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエステル（ＰＥ）などを用いることも可能である。
【００２６】
また、第１回路パターンを構成する第１回路層１２、第２回路パターンを構成する第２回路層２２、第３回路パターンを構成する第３回路層３２は、厚さ５μｍ〜８０μｍ程度の銅などの金属層で構成されている。第１回路層１２、第２回路層２２、第３回路層３２は、絶縁性基材１１〜１３の主面に貼り付けられた圧延銅箔の所定領域を一般的なエッチング処理により除去して形成することができる。また、導電性インクを用いてスクリーン印刷やインクジェット印刷により形成することも可能である。
【００２７】
第１回路パターン１２を保護する第１カバーレイ１５、第２回路パターン２２を保護する第２カバーレイ２５、第３回路パターン３２を保護する第３カバーレイ３５は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂をベースにした液状のカバーコートインクを用いてスクリーン印刷により形成してもよいし、フィルムタイプのカバーレイを用いることもできる。
【００２８】
さらに、第１プリント配線板１と第２プリント配線板２を接着する第１接着層１６、第２プリント配線板２と第３プリント配線板３を接着する第２接着層２６は、ポリイミド系、エポキシ系又はアクリル系の接着シートにより形成される。
【００２９】
図２Ａに示すように、段差を介して連なる第１プリント配線板１の主面、第２プリント配線板２の主面、及び第３プリント配線板３の主面には、連続した単一の層間接続部材４が形成されている。この層間接続部材４は、後述する、第１プリント配線板１の主面に形成された第１接点１３と、第３プリント配線板３の主面に形成された第２接点３３とを電気的に接続する共通の導電性を有する部材である。
【００３０】
本実施形態の層間接続部材４は、同図に示すように、第１プリント配線板１の主面に接して延在する第１接続部４１と、第２プリント配線板２の主面に接して延在する第２接続部４２と、第３プリント配線板３の主面に接して延在する第３接続部４３とを有する２段以上の段差を有する階段構造を備えている。この階段構造の層間接続部材４は、第１接続部４１と第２接続部４２との間であって、垂直面方向（図中ｚｙ面方向）に延在し、第１接続部４１と第２接続部４２との間に形成された垂直面に接する第４接続部４４と、第２接続部４２と第３接続部４３との間であって、垂直面方向（図中ｚｙ面方向）に延在し、第２接続部４２と第３接続部４３との間に形成された垂直面に接する第５接続部４５と有している。
【００３１】
ここで、層間接続部材４の下側にある第１接点１３と第２接点３３について説明する。図２Ｂは、この層間接続部材４により接続される第１接点１３と第２接点３３を備えた多層プリント配線板１０を示す斜視図である。図２Ｂに示すように、第１プリント配線板１の第１回路パターン１２を覆う第１カバーレイ１５は、第１接点１３に対向する領域が除去されており、第１接点１３が第１プリント配線板１の主面側に露出している。また、同図に示すように、第３プリント配線板３の第３回路パターン１３を覆う第３カバーレイ３５は、第２接点３３に対向する領域が除去されており、第２接点３３が第３プリント配線板３の主面側に露出している。
【００３２】
図２Ｂに示すように、層間接続部材４が形成される前においては、第１プリント配線板１の主面のうち、第１接点１３を含む第１領域１４が少なくとも露出しており、第２プリント配線板２の主面のうち、第１領域１４に隣接する第２領域２４が露出しており、第３プリント配線板３の主面のうち、第２接点３３を含む第３領域３４が少なくとも露出している。図２Ｂに示す３層以上の積層構造を有する多層プリント配線板１０において、第１接点１３と第２接点３３との間には、互いに高さ（図中ｚ方向の位置）の異なる第１プリント配線板１の第１領域１４と、第２プリント配線板２の第２領域２４と、第３プリント配線板３の第３領域３４とが形成されている。第１領域１４と第２領域２４との間には段差が形成され、第２領域２４と第３領域３４との間には段差が形成されている。つまり、第１領域１４、第２領域２４、第３領域３４が水平部分（階段構造における踏みづら）を構成し、第１領域１４と第２領域２４との境界の段差と、第２領域２４と第３領域３４との境界が垂直部分（階段構造における蹴上げ）を構成している。このように、第１接点１３を含む第１領域１４と、第１領域１４と段差を介して隣接する第２領域２４と、第２領域２４と段差を介して隣接する第２接点３３を含む第３領域３４とが、第１接点１３と第２接点３３との間に階段構造を形成する。
【００３３】
この階段構造の段差は、スクリーン印刷が可能な程度の厚さにすることができるので、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷により多層プリント配線板１０の外形に沿った階段状の層間接続部材４を形成することができる。これにより、層間接続を簡易な手法（スクリーン印刷）で実現することができる。また、層間接続部材４をスクリーン印刷する際に、第１回路パターン１２、第２回路パターン２２、及び第３回路パターン３２の何れか一つ以上の回路パターンの一部又は全部を同時に印刷することにより、多層プリント配線板１０の作製工程数を減らすことができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００３４】
なお、層間接続部材４は、導電性インクを用いたインクジェット印刷によっても形成することができる。インクジェット印刷法によれば、所定位置に所定厚さの層間接続部材４を形成することができる。
【００３５】
図３は、図２Ａに示すIII−III線に沿う断面図である。
【００３６】
先述したように、図３に示す層間接続部材４は、多層プリント配線板１０の外形に沿って、すなわち第１〜第３プリント配線板１〜３の外側面に接して形成されている。具体的に、層間接続部材４は、上述した第１領域１４上に形成された第１接続部４１と、第２領域２４上に形成された第２接続部４２と、第３領域３４上に形成された第３接続部４３とを有する。同図に示すように、第１接続部４１は第１プリント配線板１の主面に接して延在し、第２接続部４２は第２プリント配線板２の主面に接して延在し、第３接続部４３は、第３プリント配線板の主面に接して延在している。
【００３７】
特に限定されないが、層間接続部材４は、銀、又はカーボンブラックなどの導電性粒子を含む導電ペーストを用いてスクリーン印刷により形成された導電層により構成することができる。銀粒子を含む導電性材料で層間接続部材４を形成すると、層間接続部材４が硬くならないようにできるので、多層プリント配線板１０を屈曲可能とすることができる。また、第１接点１３から第２接点３３との間の距離を大きくすることによって、曲げに強い多層プリント配線板１０を提供することができる。なお、銀粒子を含む導電性材料で層間接続部材４を形成した場合には、層間接続部材４を保護するために絶縁性インクを印刷するか、カバーレイを配置する。
【００３８】
また、耐食性のあるカーボンブラックを含む導電性材料で層間接続部材４を形成すると、層間接続部材４を保護するための絶縁性インクの印刷、カバーレイの配置が不要となり、製造コストをさらに低減させることができる。
【００３９】
図３に示すように、積層構造を有する多層プリント配線板１０において、第１接点１３と第２接点３３との間に形成された層間接続部材４には、互いに高さ（図中ｚ方向の位置）の異なる第１接続部４１と、第２接続部４２と、第３接続部４３とが形成されている。第１接続部４１と第２接続部４２との間には段差が形成され、第２接続部４２と第３接続部４３との間には段差が形成されている。つまり、層間接続部材４の第１接続部４１、第２接続部４２、第３接続部４３は階段構造の水平部分（階段構造における踏みづら）を構成している。
【００４０】
さらに、同図に示すように、第１接続部４１と第２接続部４２との間には、第１プリント配線板１及び第２プリント配線板２の積層方向（図中ｚ方向）に沿って、第１プリント配線板１及び第２プリント配線板２の積層端面に接して延在する第４接続部４４が形成され、第２接続部４２と第３接続部４３との間には、第２プリント配線板２及び第３プリント配線板３の積層方向（図中ｚ方向）に沿って、第２プリント配線板２及び第３プリント配線板３の積層端面に接して延在する第５接続部４５が形成されている。つまり、層間接続部材４の第４接続部４４、第５接続部４５は階段構造の垂直部分（階段構造における蹴上げ）を構成している。
【００４１】
特に限定されないが、層間接続部材４の第４接続部４４、第５接続部４５の段差は、所定値未満であるように構成することが好ましい。第４接続部４４、第５接続部４５の段差が所定値よりも大きいと、層間接続部材４を形成する際に導電性ペーストが段差部分に入り込まず、層間接続部材４に欠けが生じてしまうからである。階段構造の段差の長さは特に限定されないが、スクリーン印刷に用いる導電性ペーストやスクリーン版の透過孔の大きさ、形成する回路の太さ等に応じて設定することができる。一例であるが、階段構造の段差の長さをプリント配線板１の１枚又は２枚程度の厚さ、又は絶縁性基材１１の一枚の厚さ、カバーレイ１５、接着層１６の厚さなどにすることもできるが、１０μｍ〜２５０μｍ程度とすることが好ましい。所定厚さ以下であれば、第２プリント配線板２を複数重ねることも可能である。
【００４２】
次に、本実施形態の多層プリント配線板１０の製造方法を説明する。図４は多層プリント配線板１０の製造方法を示すフローチャート図である。
【００４３】
図４に示すように、まず、ステップＳ１０において、第１プリント配線板１と、第２プリント配線板２と、第３プリント配線板３とを準備する。
【００４４】
第１プリント配線板１は以下の手法により得る。まず、ポリイイミド系樹脂からなる第１絶縁性基材１１の一方主面に銅箔が張り付けられた銅張積層板（ＣＣＬ：Copper Clad Laminated）を準備し、一般的なフォトリソグラフィー法により銅箔の所定領域をエッチングして、所望の第１回路パターン１２を形成する。さらに、第１接点１３を含む露出接点に対応する領域が予め除去されたポリイミド系樹脂の第１カバーレイ１５を準備し、これを、第１回路パターン１２の保護領域を覆うように積層する。さらに、必要に応じて接着層１６を積層する。同様の手法により、第２プリント配線板２と、第３プリント配線板３を得ることができる。
【００４５】
次に、ステップＳ２０において、第１プリント配線板１の主面側に、第１接点１３を含む第１領域１４が露出するように、第２プリント配線板２をポリイミド系の第１接着層１６を介して積層する（図２Ｂ参照）。つまり、第１領域１４は第２プリント配線板２に覆われていない。
【００４６】
続いて、第２プリント配線板２の主面側に、この第２プリント配線板１の主面側の第１領域１４と段差を介して隣接する第２領域２４が露出するように、第３プリント配線板３を積層する（図２Ｂ参照）。つまり、第２領域２４は第３プリント配線板３に覆われていない。さらに、最上層の第３プリント配線板３の主面には第２接点３３とこれを含む第３領域３４が露出している。
【００４７】
得られた３層の多層プリント配線板１０の第１接点１３と第１２接点３３との間には、高さの異なる第１プリント配線板１の第１領域１４と、第２プリント配線板２の第２領域２４と、第３プリント配線板３の第３領域３４とによって階段構造が形成されている。このような階段構造を形成することにより、第１接点１３と第３接点３３との間の高低差を徐々に小さくさせることができる。この結果、第１接点１３と第２接点３３との間に階段構造が構成されるので、層間接続部材４をスクリーン印刷工程で形成することができる。しかも、第１プリント配線板１の第１領域１４と、第２プリント配線板２の第２領域２４と、第３プリント配線板３の第３領域３４と段差は、各プリント配線板１〜３の厚さ以下の１０μｍ〜２５０μｍ程度にすることにより、階段構造の段差を小さくすることができるので、一般的な回路パターンの印刷条件で層間接続部材４を印刷形成することができる。つまり、第３プリント配線板３の表面に形成される実装回路と同時に相関接続部材４を形成することができる。
【００４８】
続くステップＳ３０において、層間接続部材４を形成し、水平方向の層間接続を行う。具体的に、少なくとも層間接続部材４、加えて第１回路パターン１２、第２回路パターン２２、及び第３回路パターン３２の何れか一つ以上の回路パターンの一部又は全部を形成するための透過層を有するスクリーン版を準備し、所定方向に移動するスキージにより銀ペーストを押し出して、層間接続部材４等を形成する。このように、層間接続部材４の形成が、他の回路パターン１２，２２，３２の形成と同時にできるので、製造工程を簡易にすることができる。特に、第３プリント配線板３の表面に電子部品３０を実装するための第３回路パターン３２を形成する場合には、この実装回路とともに層間接続部材４を形成することができ、層間接続部材４の形成のために新たな工程を設ける必要がない。
【００４９】
最後に、ステップＳ４０において、必要に応じて第３プリント配線板３の表面に電子部品３０を実装し、本実施形態の多層プリント配線板１０を得る。
【００５０】
＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、積層の態様及び階段構造の態様が第１実施形態と異なる。
【００５１】
図５は、本発明の第２実施形態の多層プリント配線板１０の断面を示す図であり、図３に相当する断面図である。図５に示す多層プリント配線板１０は、第１プリント配線板１と、第１プリント配線板１の一方主面側に積層された第２プリント配線板２と、第２プリント配線板２の一方主面側に積層された第３プリント配線板３とを有する。さらに、多層プリント配線板１０は、第１プリント配線板１の他方主面側に積層された第４プリント配線板６を有している。
【００５２】
また、本例の各プリント配線板１〜３，６は、各絶縁性基材１１，２１，３１，６１の両面に各回路層１２，２２，３２，６２が形成されている。
【００５３】
図５に示すように、第１プリント配線板１の第１接点１３と第３プリント配線板３の第２接点３３とは層間接続部材４により接続されている。図５に示す層間接続部材４も、図３に示すそれと同様に、第２プリント配線板２の主面に接して延在する第２接続部４２を有する。
【００５４】
ただし、本例の第２接続部４２は、第２プリント配線板２の第２絶縁性基材２１の主面に接してて延在する第２接続部４２ａと、第２プリント配線板２の第２接着層２６の主面に接して延在する第２接続部４２ｂとを有する。つまり、階段構造を、第２プリント配線板２の全体ではなく、第２絶縁性基材２１、第２接着層２６、又は第２カバーレイ２５により構成することができる。この変形例は、第１プリント配線板１の主面に接して延在する第１接続部４１、第３プリント配線板３の主面に接して延在する第３接続部４３についても同様に適用することができる。
【００５５】
このように、絶縁性基材１１，２１，３１、カバーレイ１５，２５，３５、接着層１６，２６、３６の何れか一つ、又は幾つかを組み合わせて第１接点１３と第２接点３３との間に階段構造を形成することにより、階段構造の段差を小さく形成することができる。階段構造の段差を小さくすることができると、層間接続部材４をスクリーン印刷手法で形成するときに、階段構造の角部にも漏れなく導電性インクを塗ることができるので、電気的特性が安定した層間接続部材４を形成することができる。
【００５６】
このように、階段構造の段差の高さや露出させる第２領域２４の面積などを自在に設計することができるので、電子機器の外形形状の要求に応じることができる。
【００５７】
また、同図に示すように、第１プリント配線板１の他方主面（図中下側）に第４プリント配線板６を積層することができる。図示はしないが、第４プリント配線板６の他方主面（図中下側）にさらに別の第５プリント配線板を積層することも可能である。この場合において、第１プリント配線板１、第４プリント配線板６、第５プリント配線板は、第１プリント配線板１、第２プリント配線板３、第３プリント配線板３と、同じ構成とすることができる。
【００５８】
さらに、本実施形態の多層プリント配線板１０では、第１絶縁性基材１１と第２絶縁性基材２１を貫通して積層方向（図中ｚ方向）に沿って延在し、第１プリント配線板１の第１回路パターン１２と第２プリント配線板２の第２回路パターン２２とを接続する非貫通ビアホール５２を有している。もちろん、第２絶縁性基材２１と第３絶縁性基材３１を貫通して積層方向に沿って延在し、第２プリント配線板２の第２回路パターン２２と第３プリント配線板３の第３回路パターン３２とを接続する非貫通ビアホール５２を形成することもできる。
【００５９】
加えて、本実施形態の多層プリント配線板１０では、第１絶縁性基材１１と、第２絶縁性基材２１と、第３絶縁性基材３１と、第４絶縁性基材６１とを貫通して積層方向（図中ｚ方向）に沿って延在し、第１プリント配線板１の第１回路パターン１２と、第２プリント配線板２の第２回路パターン２２と、第３プリント配線板３の第３回路パターン３２と、第４プリント配線板６の第６回路パターン６２を接続する貫通ビアホール５１を有している。本例では、第４プリント配線板６を貫通する貫通ビアホール５１を示すが、第４プリント配線板６が形成されていない場合は、第１〜第３プリント配線板１〜３を貫通する貫通ビアホール５１を形成すればよい。
【００６０】
このように、各プリント配線板１〜３，６の各積層方向（図中ｚ方向）に沿うビアホール５１，５２と、これに加えて、各プリント配線板１〜３，６の主面の延在方向に沿う層間接続部材４を設けることができるので、垂直方向及び水平方向の両方向に沿って層間接続ができる。これにより、層間接続の態様を増やすことができる。また、ビアホール５１，５２の上には電子部品３０を実装できないという制限を設けた場合であっても、本実施形態の層間接続部材４により水平方向に層間接続が達成できるので、電子部品の実装面を有効に利用して回路を形成することができ、回路設計の自由度が高い多層プリント配線板１０を提供することができる。
【００６１】
本実施形態の多層プリント配線板１０の製造方法は、基本的に第１実施形態の多層プリント配線板１０の製造方法と共通する。
【００６２】
本実施形態では、プリント配線板１〜３の母材として、絶縁性基材の両主面に銅箔が張り付けられた銅張積層板（ＣＣＬ：Copper Clad Laminated）を準備する必要があるが、回路パターン１２，２２、３２の形成手法は基本的に共通する。
【００６３】
また、本実施形態では、非貫通ビアホール５２と貫通ビアホール５１を形成する必要がある。
【００６４】
先に、内層の非貫通ビアホール５２を形成する。第１プリント配線板１用の銅張積層板と、第２プリント配線板２用の銅張積層板の、非貫通ビアホール５２を形成する位置にＣＯ２レーザーやＹＡＧレーザーによりスルーホールを形成する。そして、形成されたスルーホールの内壁にスルーホールめっき層を形成する。さらにエッチング工程を経て１回路パターン１２、第２回路パターン２２を形成する。その後、図４のステップＳ２０へ移行する。
【００６５】
ステップＳ２０で、第１プリント配線板１〜第３プリント配線板３を上述したとおりに接着層を介して積層し、さらに第１プリント配線板１の裏面側にも接着層を介して第４プリント配線板６を積層し、所定の温度及び圧力環境で熱硬化させる。
【００６６】
その後、上面から底面までを貫通する貫通ビアホール５１を形成する。貫通ビアホール５１を形成する位置にＣＯ２レーザーやＹＡＧレーザー又はドリルによりスルーホールを形成する。そして、形成されたスルーホールの内壁にスルーホールめっき層を形成するし、各プリント配線板１〜３，６の層間導通を図る。なお、ビアホールの形成手法、ビアホールの形成にともなう処理については詳述しないが、出願時に知られている手法を適宜用いることができる。
【００６７】
このように、本実施形態の多層プリント配線板１０の製造方法では、電子部品３０を実装する直前に層間接続部材４を形成することができるので、先に作成したビアホール５１、５２に接続不良があった場合に、ビアホール５１、５２の代替手段として層間接続部材４を作成することができる。これにより、ビアホール５１，５２でできなかった層間接続を事後的に達成することができる。これにより、多層プリント配線板１０の歩留まりを向上させることができる。
【００６８】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６９】
本実施形態では、３層又は４層の多層プリント配線板を例に説明したが、６層、８層の多層プリント配線板に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１００…電子回路基板
１０，１０´…多層プリント配線板
２０…フレキシブル基板
３０…電子部品
１…第１プリント配線板
１１…第１絶縁性基材
１２…第１回路層，第１回路パターン
１３…第１接点
１４…第１領域
１５…第１カバーレイ
１６…第１接着層
２…第２プリント配線板
２１…第２絶縁性基材
２２…第２回路層，第２回路パターン
２４…第２領域
２５…第２カバーレイ
２６…第２接着層
３…第３プリント配線板
３１…第３絶縁性基材
３２…第３回路層，第３回路パターン
３３…第２接点
３４…第３領域
３５…第３カバーレイ
３６…第３接着層
４…層間接続部材
４１…第１接続部
４２…第２接続部
４３…第３接続部
４４…第４接続部
４５…第５接続部
５…ビアホール
５１…貫通ビアホール
５２…非貫通ビアホール
６…第４プリント配線板
６１…第４絶縁性基材
６２…第４回路層，第４回路パターン
６３…第４接点
６４…第４領域
６５…第４カバーレイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁性基材の主面に形成された、第１接点を含む第１回路パターンを有する第１プリント配線板と、
前記第１プリント配線板の主面側に積層され、第２絶縁性基材の主面に形成された第２回路パターンを有する第２プリント配線板と、
前記第２プリント配線板の主面側に積層され、第３絶縁性基材の主面に形成された第２接点を含む第３回路パターンを有する第３プリント配線板と、を有し、
前記第２プリント配線板の主面に沿って延在する接続部を有し、前記第１プリント配線板、前記第２プリント配線板、及び第３プリント配線板の外側面に接して前記第１接点と前記第２接点とを接続する層間接続部材を有することを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
請求項１に記載の多層プリント配線板において、
前記層間接続部材は、前記第１プリント配線板の主面に接して延在する第１接続部と、前記第２プリント配線板の主面に接して延在する第２接続部と、前記第３プリント配線板の主面に接して延在する第３接続部とを備えた階段構造を有することを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項３】
請求項１に記載の多層プリント配線板において、
前記層間接続部材が、銀を含む導電性材料から形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項４】
請求項１に記載の多層プリント配線板において、
前記第１絶縁性基材、前記第２絶縁性基材、又は前記第３絶縁性基材のいずれか一つ以上が、ポリイミド系材料で形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の多層プリント配線板において、
前記第１絶縁性基材、前記第２絶縁性基材、又は前記第３絶縁性基材のいずれか一つ以上を貫通して前記積層方向に沿って延在し、前記第１プリント配線板の第１回路パターン、前記第２プリント配線板の第２回路パターン、及び前記第３プリント配線板の第３回路パターンのいずれか２つ以上を接続するビアホールを、さらに備えることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項６】
第１絶縁性基材の主面に形成された、第１接点を含む第１回路パターンを有する第１プリント配線板と、第２絶縁性基材の主面に形成された第２回路パターンを有する第２プリント配線板と、第３絶縁性基材の主面に形成された第２接点を含む第３回路パターンを有する第３プリント配線板と、を準備し、
前記第１プリント配線板の主面側に、前記第１接点を含む第１領域が露出するように第２プリント配線板を積層し、
前記第２プリント配線板の主面側に、当該第２プリント配線板の主面側の前記第１領域と段差を介して隣接する第２領域が露出するように第３プリント配線板を積層し、
前記第２領域の少なくとも一部を介して前記第１接点と前記第２接点とを接続する層間接続部材を、導電性ペーストをスクリーン印刷して形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の多層プリント配線板の製造方法において、
導電性ペーストをスクリーン印刷することにより前記層間接続部材を形成する際に、前記第１回路パターン、前記第２回路パターン、及び前記第３回路パターンの何れか一つ以上の回路パターンの一部又は全部を前記層間接続部材と同時に形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項１】
第１絶縁性基材の主面に形成された、第１接点を含む第１回路パターンを有する第１プリント配線板と、
前記第１プリント配線板の主面側に積層され、第２絶縁性基材の主面に形成された第２回路パターンを有する第２プリント配線板と、
前記第２プリント配線板の主面側に積層され、第３絶縁性基材の主面に形成された第２接点を含む第３回路パターンを有する第３プリント配線板と、を有し、
前記第２プリント配線板の主面に沿って延在する接続部を有し、前記第１プリント配線板、前記第２プリント配線板、及び第３プリント配線板の外側面に接して前記第１接点と前記第２接点とを接続する層間接続部材を有することを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
請求項１に記載の多層プリント配線板において、
前記層間接続部材は、前記第１プリント配線板の主面に接して延在する第１接続部と、前記第２プリント配線板の主面に接して延在する第２接続部と、前記第３プリント配線板の主面に接して延在する第３接続部とを備えた階段構造を有することを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項３】
請求項１に記載の多層プリント配線板において、
前記層間接続部材が、銀を含む導電性材料から形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項４】
請求項１に記載の多層プリント配線板において、
前記第１絶縁性基材、前記第２絶縁性基材、又は前記第３絶縁性基材のいずれか一つ以上が、ポリイミド系材料で形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の多層プリント配線板において、
前記第１絶縁性基材、前記第２絶縁性基材、又は前記第３絶縁性基材のいずれか一つ以上を貫通して前記積層方向に沿って延在し、前記第１プリント配線板の第１回路パターン、前記第２プリント配線板の第２回路パターン、及び前記第３プリント配線板の第３回路パターンのいずれか２つ以上を接続するビアホールを、さらに備えることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項６】
第１絶縁性基材の主面に形成された、第１接点を含む第１回路パターンを有する第１プリント配線板と、第２絶縁性基材の主面に形成された第２回路パターンを有する第２プリント配線板と、第３絶縁性基材の主面に形成された第２接点を含む第３回路パターンを有する第３プリント配線板と、を準備し、
前記第１プリント配線板の主面側に、前記第１接点を含む第１領域が露出するように第２プリント配線板を積層し、
前記第２プリント配線板の主面側に、当該第２プリント配線板の主面側の前記第１領域と段差を介して隣接する第２領域が露出するように第３プリント配線板を積層し、
前記第２領域の少なくとも一部を介して前記第１接点と前記第２接点とを接続する層間接続部材を、導電性ペーストをスクリーン印刷して形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の多層プリント配線板の製造方法において、
導電性ペーストをスクリーン印刷することにより前記層間接続部材を形成する際に、前記第１回路パターン、前記第２回路パターン、及び前記第３回路パターンの何れか一つ以上の回路パターンの一部又は全部を前記層間接続部材と同時に形成す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】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−６００２６（Ｐ２０１２−６００２６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３５１６（Ｐ２０１０−２０３５１６）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]