JP2001060747A - プリント配線板及び層間シートの製造方法 - Google Patents

プリント配線板及び層間シートの製造方法

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JP2001060747A
JP2001060747A JP23575399A JP23575399A JP2001060747A JP 2001060747 A JP2001060747 A JP 2001060747A JP 23575399 A JP23575399 A JP 23575399A JP 23575399 A JP23575399 A JP 23575399A JP 2001060747 A JP2001060747 A JP 2001060747A
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insulating
rigid
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Mitsuru Mura
満 村
Kazuo Shinohara
和夫 篠原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被着形成される導電層の配線パターンの疎密
に関係なく、絶縁層の厚さを均一にすることができると
共に、積層の際の熱プレスによっても、絶縁層の厚さが
変化することのないプリント配線板を得る。 【解決手段】 絶縁層1内に、その絶縁層1と同じ高さ
の絶縁性フィラー2が一体化されてなる層間シート4
と、その層間シート4の両面にそれぞれ被着形成された
導電層3とを有するプリント配線板である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプリント配線板及び
層間シートに関する。
【0002】
【従来の技術】以下に、電子部品を実装するプリント配
線板の従来例としての両面プリント配線板の製造方法に
ついて説明する。絶縁層としての、エポキシ樹脂を含浸
させたガラス繊維の両面に、導体層としての銅箔を被着
形成して、両面に銅箔層を有する両面エポキシ基板をを
得る。そして、両面エポキシ基板の所望の位置に、ドリ
ルによって所望の個数の孔を穿け、その孔を化学的に又
は電気的に銅メッキを施して、表裏両面の銅箔層間を電
気的に接続するスルーホール(貫通孔)を形成する。そ
して、両面エポキシ基板の表裏両面の銅箔層を、フォト
リソグラフィー法によってエッチングして、所望の配線
パターンを形成して、両面プリント配線板を得るように
していた。
【0003】次に、多層、例えば、4層のプリント配線
板の製造方法を説明する。上述の両面エポキシ基板を2
枚用意し、その2枚の両面エポキシ基板の各一方の面の
銅箔層に所望の所望の配線パターンを形成する。両面エ
ポキシ基板の各配線パターンを互いに対向させ、両配線
パターン間に、プリプレグ(prepreg)と呼ばれている、
エポキシ樹脂を含浸させたガラス繊維を挟み込ませ、3
者を熱プレスによって積層する。
【0004】この積層体の所定位置に、ドリルによって
所定の個数の孔を穿け、その孔を化学的に又は電気的に
銅メッキを施して、表裏両面の銅箔層間を電気的に接続
する貫通孔を形成し、その積層体の表裏両面の銅箔層
を、フォトリソグラフィー法によって、エッチングし
て、所定のパターンの配線パターンを形成して、4層の
プリント配線板を得るようにしていた。
【0005】昨今は、電子機器の高速化・高機能化・小
型化により、その電子機器に内蔵さされるプリント配線
板は、6層板、10層板等の多層板が用いられて、電子
部品の高密度実装に対応していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のプリント配線板の製造方法には、以下に述べるよ
うな問題点があった。即ち、電子機器の高速化・高機能
化が進むにつれて、プリント配線板の高密度配線化と多
層化が進み、内層の配線パターンは微細化されると共
に、電磁波の輻射に対する対策として電源の供給される
配線パターンの層をベタ層として入れるようになって来
た。
【0007】これによって、多層配線基板の内層の配線
層は配線パターンの疎密の差が大きくなると共に、積層
プレスの回数が増加するようになって来た。このため、
導体層に挟まれた絶縁層としてのエポキシ樹脂は均一に
広がることができすに、配線パターンの疎な部分が樹脂
パターン間に逃げるため、導体層のギャップが小さくな
り、逆に配線パターンが密な部分は、樹脂の逃げ場が少
ないために、導体層のギャップが大きくなりがちであっ
た。
【0008】図4に、従来の4層のプリント配線板の例
を示し、1は絶縁層、3は導電層(配線パターン)であ
る。ギャプA、B、Cは、絶縁層1を挟む2層の導電層
3間のギャップを示し、A<B<Cのように異なってい
る、即ち、ばらつきがあることがわかる。
【0009】この2層の導電層間のギャップにばらつき
があると、多層プリント配線板における伝送線路の特性
インピーダンスがばらつくことになり、高速信号が他の
高速信号に対し遅延したり、又、プリント配線板から多
くの電磁波が輻射されることになる。
【0010】このようなプリント配線板における導電層
ギャップのばらつきを少なくするために、絶縁層の厚み
を増やすことも考えられるが、そのようにすると、プリ
ント配線板の厚みの増大の他に、熱伝導率が低下するこ
とによって放熱性が低下するため、半導体部品の放熱性
が低下するという欠点がある
【0011】かかる点に鑑み、本発明は、被着形成され
る導電層の配線パターンの疎密に関係なく、絶縁層の厚
さを均一にすることができると共に、積層の際の熱プレ
スによっても、絶縁層の厚さが変化することのないプリ
ント配線板を提案しようとするものである。
【0012】又、本発明は、本発明のプリント配線板に
適用して好適な層間シートを、容易且つ確実に製造する
ことのできる層間シートの製造方法を提案しようとする
ものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】第1の本発明によるプリ
ント配線板は、絶縁層内に、その絶縁層と同じ高さの絶
縁性剛体フィラーが一体化されてなる層間シートと、そ
の層間シートの両面にそれぞれ被着形成された導電層と
を有するものである。
【0014】かかる第1の本発明によれば、層間シート
は、絶縁層内に、その絶縁層と同じ高さの絶縁性剛体フ
ィラーが一体化されて構成され、その層間シートの両面
にそれぞれ導電層が被着形成される。
【0015】
【発明の実施の形態】第1の本発明は、絶縁層内に、そ
の絶縁層と同じ高さの絶縁性剛体フィラーが一体化され
てなる層間シートと、その層間シートの両面にそれぞれ
被着形成された導電層とを有することをプリント配線板
である。
【0016】第2の本発明は、第1の本発明のプリント
配線板において、絶縁性剛体フィラーは、一定間隔を以
て配された複数の絶縁剛体球からなるプリント配線板で
ある。
【0017】第3の本発明は、第1の本発明のプリント
配線板において、絶縁性剛体フィラーは、一定間隔を以
て配された複数の同じ形状及び同じ寸法の絶縁剛体柱状
体からなるプリント配線板である。
【0018】第4の本発明は、第1の本発明のプリント
配線板において、絶縁性剛体フィラーは、絶縁体メッシ
ュからなるプリント配線板である。
【0019】第5の本発明は、第1の本発明のプリント
配線板において、絶縁性剛体フィラーは、各部が同じ形
状及び同じ寸法の絶縁剛体格子からなるプリント配線板
である。
【0020】第6の本発明は、第1の本発明のプリント
配線板において、絶縁性剛体フィラーは、金属体の全面
が絶縁体層によって被覆されてなるプリント配線板であ
る。
【0021】第7の本発明は、第6の本発明のプリント
配線板において、絶縁体層は、セラミックスコートから
なるプリント配線板である。
【0022】第8の本発明は、同じ形状及び同じ寸法の
複数の絶縁性剛体フィラー並びに一定間隔を以て配さ
れ、複数の絶縁性剛体フィラーが安定に載置される同じ
形状及び寸法の複数の凹部が形成された治具を用意し、
複数の絶縁性剛体フィラーを治具の複数の凹部にそれぞ
れ載置し、治具上の複数の絶縁性剛体フィラーに対し、
その複数の絶縁性剛体フィラーの高さと同じ厚さを有す
る絶縁フィルムを一体化する層間シートの製造方法であ
る。
【0023】第9の本発明は、第8の本発明の層間シー
トの製造方法において、絶縁性剛体フィラーは、絶縁剛
体球からなる層間シートの製造方法である。
【0024】第10の本発明は、第8の本発明の層間シ
ートの製造方法において、絶縁性剛体フィラーは、絶縁
剛体柱状体からなる層間シートの製造方法である。
【0025】第11の本発明は、第8の本発明の層間シ
ートの製造方法において、絶縁性剛体フィラーは、金属
体の全面が絶縁体層によって被覆されてなる層間シート
の製造方法である。
【0026】第12の本発明は、第11の本発明の層間
シートの製造方法において、絶縁体層は、セラミックス
コートからなる層間シートの製造方法である。
【0027】〔発明の実施の形態の具体例〕以下に、図
面を参照して、本発明の実施の形態の具体例のプリント
配線板を詳細に説明する。先ず、図1を参照して、その
具体例のプリント配線板を説明する。この具体例のプリ
ント配線板は、4層のプリント配線板の場合である。こ
のプリント配線板は、3層の層間シート4と、その3層
の層間シート4の各層間及び上下の層間シート4の各面
に被着形成された、所望の配線パターンの4層の導電層
から構成される。
【0028】層間シート4は、絶縁層1内に一定の間隔
を以て一体化された、絶縁剛体フィラーとしての絶縁剛
体球2から構成され、絶縁剛体球2の外径は、絶縁層1
の厚さと同じである。この絶縁剛体球2は、絶縁層1に
比べて、ガラス転移点温度の高い材料、例えば、シリ
カ、アルミナ等の粉体を焼結して球状にしたものを使用
する。又、この絶縁剛体球2は、銅、アルニニューム等
の金属球の表面を、セラミックス等の絶縁体層に被覆し
たものであっても良い。
【0029】4層のプリント配線板を製造するには、層
間シート4の表裏両面にそれぞれ銅箔層が被着形成され
た両面エポキシ基板を2枚用意し、その2枚の両面エポ
キシ基板の各一方の面の銅箔層に配線パターンを形成す
る。両面エポキシ基板の各配線パターンを互いに対向さ
せ、両配線パターン間に、プリプレグとしての層間シー
ト4を挟み込ませ、3者を熱プレスによって積層する。
【0030】この積層体の所望位置に、ドリルによって
所望の個数の孔を穿け、その孔を化学的に又は電気的に
銅メッキを施して、表裏両面の銅箔層間を電気的に接続
するスルーホール(貫通孔)を形成し、その積層体の表
裏両面の銅箔層を、フォトリソグラフィー法によってエ
ッチングして、所望の配線パターンを形成して、4層の
プリント配線板を得る。
【0031】次に、図2を参照して、層間シート4の絶
縁剛体球2の配置について説明する。多層の導電層3間
の電気的接続のためのスルーホール(貫通孔)は、ある
一定間隔のグリッド上に穿設される。スルーホール6の
直径を、例えば、0.05mm、直交座標のX軸及びY
軸方向の間隔を、例えば、0.5,mmとしたとき、絶
縁剛体球2の直径を、例えば、0.125mm、直交座
標のX軸及びY軸方向の間隔を、例えば、0.5mmと
し、且つ、スルーホール6との間のX軸及びY軸方向の
距離を、例えば、0.25mmとした。このようにする
ことによって、プリント配線板に対するスルーホール6
の穿設に対し、絶縁剛体球2が邪魔になることはない。
多層の層間シート4は、各絶縁剛体球2の位置が同じに
なるように積層して、各導電層3間のスルーホールの形
成に支障が生じないようにする。
【0032】次に、図3を参照して、層間シートの製造
方法を説明する。図3Aに示す如く、ディンプル加工に
よって、図2で説明したように、直交座標のX軸及びY
軸方向の間隔を、例えば、0.5mmとしたグリット上
に球面状凹部(球面状ディンプル)5aの形成された平
板状の治具5を設ける。図3Bに示す如く、治具5の各
球面状凹部5aに、それぞれ絶縁剛体球2を載置する。
この絶縁剛体球2は、絶縁層1と比較して、ガラス転移
点温度の高い材料を使用する。図3Cに示す如く、絶縁
剛体球2の直径と同じ厚さの絶縁層(絶縁フィルム)1
を用意し、図3Dに示す如く、その絶縁層1を治具5及
び絶縁剛体球2上に重ね合わせて、絶縁層1及び治具5
間を加圧及び加熱することによって、絶縁層1を絶縁剛
体球2と一体化し、しかる後、図3Eに示す如く、治具
5から絶縁層1を剥離することにより、層間シート4が
得られる。尚、絶縁層1としての絶縁シートの代わり
に、治具5及び絶縁剛体球2上に、絶縁性の液状樹脂を
塗布したのち、その樹脂を硬化して、絶縁層1としても
良い。
【0033】上述の絶縁剛体球2は、金属球の全表面を
絶縁層、例えば、セラミックスで被覆(コート)したも
のであっても良い。このようにすれば、全体が絶縁体で
ある絶縁剛体球と比較して、熱伝導率が高くなるので、
層間シート4の放熱性が高くなる。
【0034】絶縁性剛体フィラーとしては、絶縁剛体球
の他に、絶縁剛体立方体、絶縁剛体直方体、絶縁剛体円
柱、絶縁剛体角柱等の絶縁剛体柱状体であっても良く、
それらの高さは、絶縁層1の厚さと同一とされる。この
絶縁剛体柱状体は、絶縁層に比べて、ガラス転移点温度
の高い材料、例えば、シリカ、アルミナ等の粉体を焼結
して柱状にしたものを使用する。この絶縁剛体柱状体
も、銅、アルミニウム等の金属の柱状体の全面を、セラ
ミックス等の絶縁体層で被覆したものであっても良い。
【0035】絶縁性剛体フィラーとしては、各部が同じ
形状及び同じ寸法の絶縁剛体格子であっても良く、その
厚さは絶縁層1の厚さと同じにされる。この絶縁剛体格
子も、金属の全面を、セラミックス等の絶縁体層にて被
覆したものであっても良い。
【0036】絶縁性剛体フィラーとしては、絶縁体メッ
シュフであっても良く、その厚さ、即ち、メッシュを構
成する、断面が円の、例えば、縦方向及び横方向のガラ
スファイバーの外径の和、即ち、その外径の2倍が、絶
縁層1の厚さと同じにされる。この絶縁体性メッシュフ
レーム(絶縁体メッシュ)も、銅、アルミニウム等から
なる金属線の全面を、セラミックス等の絶縁体層で被覆
したものであっても良い。
【0037】
【発明の効果】第1〜第7の本発明によれば、絶縁層内
に、その絶縁層と同じ高さの絶縁性剛体フィラーが一体
化されてなる層間シートと、その層間シートの両面にそ
れぞれ被着形成された導電層とを有するので、被着形成
される導電層の配線パターンの疎密に関係なく、絶縁層
の厚さを均一にすることができると共に、積層の際の熱
プレスによっても、絶縁層の厚さが変化することのない
プリント配線板を得ることができる。尚、層間シートが
多層プリント配線板の内層の層間シートである場合、
は、この効果が一層顕著となる。
【0038】第6及び第7の本発明によれば、上述の効
果に加えて、絶縁性剛体フィラーは、金属体の全面が絶
縁体層によって被覆されてなるので、層間シートの熱伝
導率が向上し、そのプリント配線板に実装される半導体
部品の放熱性を向上させることのできるプリント配線板
を得ることができる。
【0039】第8〜第12の本発明によれば、同じ形状
及び同じ寸法の複数の絶縁性剛体フィラー並びに一定間
隔を以て配され、複数の絶縁性剛体フィラーが安定に載
置される同じ形状及び寸法の複数の凹部が形成された治
具を用意し、複数の絶縁性剛体フィラーを治具の複数の
凹部にそれぞれ載置し、治具上の複数の絶縁性剛体フィ
ラーに対し、その複数の絶縁性剛体フィラーの高さと同
じ厚さを有する絶縁フィルムを一体化するので、本発明
のプリント配線板に適用しえ好適な層間シートを容易且
つ確実に製造することのできる層間シートの製造方法を
得ることができる。
【0040】第11及び第12の本発明によれば、上述
の効果に加えて、絶縁性剛体フィラーは、金属体の全面
が絶縁体層によって被覆されてなるので、熱伝導率の高
い層間シートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の具体例のプリント配線板
を示す断面図である。
【図2】具体例のプリント配線板の絶縁剛体球とスルー
ホールとの位置関係を示す配置図である。
【図3】本発明の実施の形態の具体例の層間シートの製
造方法の工程断面図である。
【図4】従来例のプリント配線板を示す断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁層、2 絶縁剛体球、3 導電層、4 層間シ
ート、5 治具、6スルーホール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E346 AA32 AA42 CC09 CC16 CC32 DD02 DD24 DD44 EE08 EE09 EE13 FF07 FF14 GG08 GG09 GG15 GG17 GG18 GG22 GG28

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁層内に、該絶縁層と同じ高さの絶縁
    性剛体フィラーが一体化されてなる層間シートと、 該層間シートの両面にそれぞれ被着形成された導電層と
    を有することを特徴とするプリント配線板。
  2. 【請求項2】 上記絶縁性剛体フィラーは、一定間隔を
    以て配された複数の絶縁剛体球からなることを特徴とす
    る請求項1に記載のプリント配線板。
  3. 【請求項3】 上記絶縁性剛体フィラーは、一定間隔を
    以て配された複数の同じ形状及び同じ寸法の絶縁剛体柱
    状体からなることを特徴とする請求項1に記載のプリン
    ト配線板。
  4. 【請求項4】 上記絶縁性剛体フィラーは、絶縁体メッ
    シュからなることを特徴とする請求項1に記載のプリン
    ト配線板。
  5. 【請求項5】 上記絶縁性剛体フィラーは、各部が同じ
    形状及び同じ寸法の絶縁剛体格子からなることを特徴と
    する請求項1に記載のプリント配線板。
  6. 【請求項6】 上記絶縁性剛体フィラーは、金属体の全
    面が絶縁体層によって被覆されてなることを特徴とする
    請求項1に記載のプリント配線板。
  7. 【請求項7】 上記絶縁体層は、セラミックスコートか
    らなることを特徴とする請求項6に記載のプリント配線
    板。
  8. 【請求項8】 同じ形状及び同じ寸法の複数の絶縁性剛
    体フィラー並びに一定間隔を以て配され、上記複数の絶
    縁性剛体フィラーが安定に載置される同じ形状及び寸法
    の複数の凹部が形成された治具を用意し、 上記複数の絶縁性剛体フィラーを上記治具の複数の凹部
    にそれぞれ載置し、 上記治具上の上記複数の絶縁性剛体フィラーに対し、該
    複数の絶縁性剛体フィラーの高さと同じ厚さを有する絶
    縁フィルムを一体化することを特徴とする層間シートの
    製造方法。
  9. 【請求項9】 上記絶縁性剛体フィラーは、絶縁剛体球
    からなることを特徴とする請求項8に記載の層間シート
    の製造方法。
  10. 【請求項10】 上記絶縁性剛体フィラーは、絶縁剛体
    柱状体からなることを特徴とする請求項8に記載の層間
    シートの製造方法。
  11. 【請求項11】 上記絶縁性剛体フィラーは、金属体の
    全面が絶縁体層によって被覆されてなることを特徴とす
    る請求項8に記載の層間シートの製造方法。
  12. 【請求項12】 上記絶縁体層は、セラミックスコート
    からなることを特徴とする請求項11に記載の層間シー
    トの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006515712A (ja) * 2002-10-24 2006-06-01 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 熱伝導性基板パッケージ
US11752706B2 (en) 2017-05-17 2023-09-12 Ivy Group Holding Method for preparing a textile/resin composite part

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