JP2001274530A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板の表裏両面に電子部品を高密
度に搭載してからマザーボードに密着実装することでき
るプリント配線板を提供する。 【解決手段】 プリント配線板の下部側に開口している
逆凹型構造の電子部品収納部を有するプリント配線板で
あって、上部表面の外層回路導体と、下部裏面の逆凹型
の開口穴の底部の露出している内層回路導体に電子部品
を実装してからマザーボードに密着実装することのでき
るプリント配線板を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マザーボードに搭
載するモジュール基板などに用いられるプリント配線板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来では所定の回路導体が形成されたプ
リント配線板に半導体素子やチップ部品等の複数の電子
部品を搭載してモジュール基板とするか、又はハイブリ
ッドＩＣとしてマザーボードに加熱実装している。図５
に基づいて、従来のプリント配線板に電子部品を搭載し
てモジュール基板としてからマザーボードに実装した状
態を説明する。まず、両面、又は多層のプリント配線板
１に所定の導体層２，電子部品の接続ランド３，外部に
電気的に接続するためのプリント配線板の端面電極５な
どが形成されている。上記のプリント配線板１の上部表
面にある接続ランド３に電子部品３０を半田３５で面付
実装して電気的に接続する。半導体素子やベアチップ部
品をワイヤーボンディング等で電気的にプリント配線板
の接続ランド３に接続してもよい。

【０００３】次に、複数の電子部品３０を搭載したモジ
ュール基板は、上記のプリント配線板１に設けられた端
面電極５を用いてマザーボード４０の接続端子４５に加
熱実装して接続される。プリント配線板１は、平担な両
面又は多層のプリント配線板の表裏の両面に所定の回路
導体，接続ランド，ボンディングパッドなどを設け、電
子部品を平担なプリント配線板１の両面に実装してから
マザーボードに搭載する側となる平担なプリント配線板
１の下部である裏面側にスペーサ基板，コネクター，ピ
ンボードなどを取り付けてマザーボードに実装するもの
である。プリント配線板１に複数の電子部品３０を搭載
したモジュール基板をマザーボード４０に安定して実装
するには、通常プリント配線板１の裏面側となる下部表
面には電子部品３０などは搭載することはしない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年の電子、電気機器
の高機能化，多機能化に伴い、モジュール基板，ハイブ
リッドＩＣなどにも高機能化，多機能化が求められてお
り、従ってプリント配線板にも高密度、高細線化の他に
高機能，多機能化が強く要求され複雑な形状のプリント
配線板が必要となっている。

【０００５】プリント配線板の表裏の両面に半導体素子
やチップ型の電子部品等を高密度に搭載するモジュール
基板等に用いられる立体形のプリント配線板を提供する
ものである。また、複数のチップ型の電子部品をプリン
ト配線板の表裏の両面に搭載したモジュール基板をマザ
ーボードに密着して実装することが可能となる、マザー
ボードに接する側のモジュール基板の下部側、つまりプ
リント配線板の下面にある逆凹部の内底面に電子部品の
収納部を設け、そこにチップ型の電子部品を完全に収納
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】プリント配線板の上面の
平坦部と、この下面にある逆凹部の内底面と、に設けら
れた複数の導体層に電子部品を搭載し、前記逆凹部の端
縁部にある段部の表面に設けられた複数の端子ランドで
マザーボードに接続してプリント配線板とする。

【０００７】上記のプリント配線板において、プリント
配線板の段部の下面に形成される接続ランドまたは端子
ランドが穴端面を金属導体層で閉口している非貫通導通
穴であることを特徴とするプリント配線板とする。

【０００８】プリント配線板の表裏面に所定の導体層が
形成された上部配線板と、枠型や門型の下部配線板と、
を積層した多層プリント配線板であって、この多層プリ
ント配線板の逆凹部の内底面に設けられた内層の導体層
に電子部品を搭載接続し、該電子部品を多層プリント配
線板の板厚以内に収納するプリント配線板とする。

【０００９】さらに、上記の課題を解決するためプリン
ト配線板の表裏面に所定の導体層が形成された上部配線
板と、枠型や門型の下部配線板とを接着した逆凹型構造
の逆凹部となる電子部品収納部を有する多層プリント配
線板の該逆凹部の片方の端面が開口している穴の内部に
露出している上部配線板の裏面部にある電子部品の接続
ランドが、非貫通導通穴上の片方または両方の平坦な金
属導体面を電子部品の接続ランドとする、いわゆるフラ
ットスルーホール（日立エーアイシー株式会社の商標
名）上に電子部品の接続ランドを形成することにより高
密度化したプリント配線板とすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係るプリント配線板につ
いて図に基づいて説明する。図１は本発明のプリント配
線板を説明する断面図であり、逆凹部をしている電子部
品収納部２０をプリント配線板１の下部側にある底面
（ａ−ａ）から、はみ出さないように片方の端面が開口
している穴の内部に設けるものである。この電子部品収
納部２０の特徴は、プリント配線板１の下部側にある片
方の端面が開口している開口穴の内部底面に内層回路導
体が形成されている。この片方の端面が開口して露出し
ている状態の内層回路導体に通常の回路導体や電子部品
の接続ランド３等を設けるものである。

【００１１】尚、本発明のプリント配線板１にはプリン
ト配線板１の表裏の両面にチップ型の電子部品を搭載し
たモジュール基板を外部に電気的に接続するため端面電
極５を設けることもできる。また、プリント配線板１の
下側表面部回路導体Ｃに半田ボールなどのボール・グリ
ッド・アレイ（ＢＧＡ）の接続パット等を設け、マザー
ボードに面付接続やＢＧＡ接続をすることもできる。

【００１２】まず、両面プリント配線板、又は内層回路
導体が形成されている多層プリント配線板などのプリン
ト配線板１の表裏の両面に所定の導体層である表面部回
路導体Ａと裏面部回路導体Ｂと、この表裏両面の導体層
を電気的に接続するスルーホール４を形成して上部配線
板１Ａとする。逆凹部の電子部品収納部２０に設置され
るスルーホール４は上部配線板１Ａを貫通してフラック
ス，封止樹脂，処理液，半田などが浸透しないようにス
ルーホール４内部に充填物６を充填し非貫通導通穴７と
する。さらにその非貫通導通穴７の近傍に該非貫通導通
穴７のスルーホール導体と接続する表裏面の接続ランド
３，ボンディングパット，接続パット，接続端子等を形
成するものである。

【００１３】下部配線板１Ｂの所定箇所には、チップ型
電子部品を収納できるようにプレス加工，パンチング加
工，ルーター加工，フライス加工，レーザー加工などで
電子部品収納部２０が貫通穴として枠型や門型の構造と
して下部配線板に設けられている。前記の上部配線板１
Ａの下方の裏面側に、片面に所定の導体層が形成されて
いる下部配線板１Ｂを電子部品収納部２０を除外してプ
リプレグ，接着シート，接着剤等を介して加熱圧着して
積層・接着して、該逆凹部の片方の端面が開口している
穴（開口穴）の内底部に露出し、かつ上部配線板の裏面
部にある内層の導体層である接続ランド３にチップ型の
電子部品を面付実装して、この逆凹部の電子部品収納部
２０の内部に電子部品を完全に収納できるようにしたプ
リント配線板１とする。

【００１４】本願発明のプリント配線板の上部配線板１
Ａ，下部配線板１Ｂの基板としては、エポキシ樹脂系，
フェノール樹脂系，ポリエステル樹脂系，ポリイミド樹
脂系，ＢＴレジン樹脂系等の熱硬化性樹脂をガラス，シ
リコン等の無機質繊維や、ポリエステル，ポリアミド，
ポリイミド，ポリアクリル等の有機繊維や、木綿，紙等
の天然繊維の基材に含浸させた材質の基板を送定するこ
とができる。尚、発明の実施の形態は３層プリント配線
板で詳細説明をしているが、３層以上の多層プリント配
線板に適用できるものである。

【００１５】次に、本発明の高密度化した第１のプリン
ト配線板の詳細について図２に基づいて説明する。逆凹
部の電子部品収納部２０に配置されるスルーホールは高
密度，高細線化するためとプリント配線板を貫通してフ
ラックス，封止樹脂，処理液，半田などが浸透しないよ
うにスルーホール内部に充填物６を充填し非貫通導通穴
７とする。さらにその非貫通導通穴７の片方または両方
の端面に該非貫通導通穴７のスルーホール導体と接する
平坦な金属導体となる導体層を形成し、この導体層を接
続ランド３，ボンディングパット，接続パット，接続端
子とするものである。いわゆるフラットスルーホール７
Ａ上の導体層を接続ランド３，ボンディングパット，接
続パットなどとして高密度化，高細線化したプリント配
線板とすることができる。

【００１６】尚、プリント配線板１の下側表面部回路導
体Ｃにある下部外層表面の開口穴端部の表面外層回路導
体９に接続ランドを設け、半田付け等で電子部品の外部
下面端子と直接電気的な接続を図ることも出来る。ま
た、本発明のプリント配線板１は外部に電気的に接続す
るため、例えば他のプリント配線板やマザーボードなど
に接続するための端面電極５、又はプリント配線板１の
下側表面部回路導体Ｃに半田ボールなどのボール・グリ
ッド・アレイ（ＢＧＡ）の接続パット等を設け、マザー
ボードに面付接続やＢＧＡ接続をすることもできる。

【００１７】次いで、図３に基づいて本発明の高密度化
した第２のプリント配線板の詳細について説明する。逆
凹部の電子部品収納部２０に配置されるスルーホールは
高密度，高細線化するため、上部配線板１Ａはスルーホ
ール内部に充填物６を充填した非貫通導通穴の端面に金
属導体を形成し、いわゆるフラットスルーホール７Ａ上
の金属導体を接続ランド３，ボンディングパット，接続
パットなどとしたプリント配線板１とする。高密度で薄
型の立体形配線板とするため、接着剤樹脂付き銅箔材、
例えば銅張りフィルム体を下部配線板１Ｂとして使用す
るものである。

【００１８】上部配線板１Ａと下部配線板１Ｂを積層一
体化した多層配線板の上部配線板１Ａを貫通するＮＣ穴
の上方部からＮＣ穴を遮蔽マスクとして、レーザー光を
照射して下部配線板１Ｂの裏面側の銅箔まで接着剤や樹
脂を除去してから無電解めっき，電解めっきを施し、下
部配線板１Ｂの下側の片端面が金属導体のみで閉口され
た非貫通導通穴７を形成する。プリント配線板１の逆凹
部の電子部品収納部２０の段部に形成される接続ランド
または端子ランド８が穴端面を金属導体層で閉口してい
る非貫通導通穴７の下面に形成するプリント配線板１と
するものである。本図では、プリント配線板１の表裏の
両面にチップ型の電子部品を搭載したモジュール基板を
外部に電気的に接続するため端面電極を設けず非貫通導
通穴７の下面に形成する端子ランド８を下面電極とする
ものである。

【００１９】尚、前記の非貫通導通穴７のように穴内部
を空洞化させ、この空洞化している非貫通導通穴７のほ
ぼ中央部を分割切断して端面電極とすることもできる。
つまり、前記図２の本発明の高密度化した第１のプリン
ト配線板の一体基板の表裏両面の導体層を電気的に接続
するスルーホール４と配線板の接続端子である端面電極
５とするためのスルーホール４との２つのスルーホール
を図３の穴内部が空洞化し片端面が金属導体層のみで閉
口された非貫通導通穴７ならば１つで代替えすることが
できるものである。また、図１〜図３の本願発明の立体
形配線板は内層回路導体はサブトラクティブ法で、外層
表面回路導体はサブトラクティブ法またはアディティブ
法で製造してもよい。

【００２０】図４に基づいて、本発明のプリント配線板
に電子部品を搭載してマザーボードに実装した状態を詳
細に説明する。前記で図２に基づいて説明した本発明の
高密度化した第１のプリント配線板１の上部配線板１Ａ
の外部に面した上部表面に形成した電子部品の接続ラン
ド３にチップ型電子部品やハイブリッドＩＣなどの電子
部品３０を半田３５で面付実装したり、逆凹型構造の凹
部の電子部品収納部２０に露呈している内部底面に形成
されている金属導体層である接続ランド３に半田ボール
などのボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）の接続パッ
ト等に電子部品を電気的な接続と機械的な固定によって
実装・搭載することが出来るものである。特に、フラッ
トスルーホール７Ａ上の端面の導体層を電子部品の接続
ランド３とすることにより高密度の電子部品実装を達成
することがきるものである。

【００２１】プリント配線板１が完成してから半導体素
子やチップ型の電子部品，ハイブリットＩＣ，受発光部
品，センサー部品などを該電子部品収納部２０の内部に
形成されている電子部品の接続ランド３，半田ボールな
どのボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）の接続パット
等に電子部品を電気的な接続と機械的な固定によって実
装・搭載することが出来る。尚、プリント配線板１の下
部外層表面の片方の端面が開口している穴端部にある表
面外層回路導体９に接続ランドを設け、半田付けやワイ
ヤーボンディング等で電子部品の外部下面端子と直接電
気的な接続を図ることも出来る。

【００２２】それから、前述したように本発明のプリン
ト配線板１の表裏両面にチップ型の電子部品３０を実装
して完成したモジュール基板１０を、プリント配線板１
の逆凹部の電子部品収納部２０が下部側となり、プリン
ト配線板１の下部側の外層回路導体９の接続ランドがマ
ザーボード４０の接続端子４５に接するように密着して
設置し、半田３５でモジュール基板１０の端面電極５と
接続し密着・実装する。

【００２３】特に、本発明のプリント配線板１の下部側
に逆凹設して大きくて深い開口穴の電子部品収納部２０
に（タテ），（ヨコ），（厚さ）の大きい大型な電子部
品３０を完全に収納するため、プリント配線板１の総板
厚ｔ＝１．６mm以下ではこの逆凹型構造の開口穴の深さ
（ｈ）をプリント配線板１の総板厚（ｔ）の３０〜９０
％にすることにより、電子部品３０の（厚サ）０．３〜
１．２mm程度の厚いハイブリッドＩＣ，受発光部品，セ
ンサー部品，チップ型の電子部品３０を実装することが
できる。

【００２４】開口穴の深さ（ｈ）が総板厚（ｔ）の３０
％未満では、ハイブリッドＩＣや大型チップ部品を完全
に収納することが困難であり、また開口穴の深さ（ｈ）
が総板厚（ｔ）の９０％を越えると総板厚（ｔ）の残存
部の強度が弱くなり、残存部に形成したフラットスルー
ホール７Ａ，電子部品の接続ランド３，ボンディングパ
ット，接続パット，導体層の亀裂破損や断線，耐熱不足
を生じ、品質の信頼性が低下する。尚、ハイブリッドＩ
Ｃや大型のチップ部品などの大型の電子部品３０の裏面
側に電子部品の接続ランド３，接続パットを配置でき、
さらに開口穴の内部へ収納した電子部品を封止樹脂やモ
ールド樹脂で完全に密閉収納することにより、電子部品
３０の耐防湿性，耐腐食性，密閉性を向上することがで
きるものである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプリント
配線板は次のような効果がある。 （１）３層以上のプリント配線板において、上部表面の
外層回路導体に電子部品を面付実装し、プリント配線板
の下部裏面の逆凹型形状に開口している穴内部の露出し
ている平担な内層回路導体に各種の電子部品をプリント
配線板の下部側底面から、はみ出さないように面付実装
して高密度に電子部品を収納をするモジュール基板とす
ることのできるプリント配線板を提供できる。 （２）３層以上のプリント配線板において、プリント配
線板の表裏両面に半導体素子，チップ部品，ハイブリッ
ドＩＣなどの電子部品を搭載したモジュール基板をマザ
ーボードに高密度化して密着実装することのできる逆凹
部の電子部品収納部を有する多機能化しているプリント
配線板を提供できる。 （３）前記の上部表面の外層回路導体と、下部裏面の逆
凹部の電子部品収納部に露出する内層回路導体とを電気
的に接続するスルーホールにフラットスルーホールを適
用したフラットスルーホール上の端面を電子部品の接続
ランドとすることにより電子部品を高密度に電子部品収
納するモジュール基板とすることのできるプリント配線
板である。 （４）プリント配線板の表裏の両面にチップ型の電子部
品を搭載したモジュール基板を外部に電気的に接続する
ため非貫通導通穴の下面に形成する端子ランドを下面電
極とすることのできるプリント配線板を提供できる。 （５）一体化したプリント配線板の表裏両面の導体層を
電気的に接続するスルーホールと配線板の接続端子であ
る端面電極とするためのスルーホールとの２つのスルー
ホールを穴内部が空洞化し片端面が金属導体層のみで閉
口された１つの非貫通導通穴のほぼ中央部を分割切断し
て端面電極とすることのできるプリント配線板を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線板を説明する断面図であ
る。

【図２】本発明の高密度化した第１のプリント配線板を
説明する断面図である。

【図３】本発明の高密度化した第２のプリント配線板を
説明する断面図である。

【図４】本発明のプリント配線板に電子部品を搭載して
マザーボードに実装した状態を説明する断面図である。

【図５】従来のプリント配線板に電子部品を搭載してマ
ザーボードに実装した状態を説明する断面図である。

【符号の説明】

１…プリント配線板 ２…導体層 ３…接続ランド ４…
スルーホール ５…端面電極 ６…充填物 ７…非貫通導通穴 ７Ａ…フ
ラットスルーホール ８…端子ランド １０…モジュール基板 ２０…電子部品収納部 ３０…電子部品 ３５…半田 ４０…マザーボード ４５…接続端子。 整理番号 Ｐ２５４４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板の上面の平坦部と、この
   下面にある逆凹部の内底面と、に設けられた複数の導体
   層に電子部品を搭載し、前記逆凹部の端縁部にある段部
   の表面に設けられた複数の端子ランドでマザーボードに
   接続することを特徴とするプリント配線板。
2. 【請求項２】 請求項１のプリント配線板において、プ
   リント配線板の段部の下面に形成される接続ランドまた
   は端子ランドが穴端面を金属導体層で閉口している非貫
   通導通穴であることを特徴とするプリント配線板。
3. 【請求項３】 プリント配線板の表裏面に所定の導体層
   が形成された上部配線板と、枠型や門型の下部配線板
   と、を積層した多層プリント配線板であって、この多層
   プリント配線板の逆凹部の内底面に設けられた内層の導
   体層に電子部品を搭載接続し、該電子部品を多層プリン
   ト配線板の板厚以内に収納することを特徴とするプリン
   ト配線板。