JP2004288989A - Multilayer printed circuit board and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層プリント配線板及びその製造方法に関し、更に詳しくは、絶縁体層を挟んで複数のIVH(interstitial via hole)基板を積層する多層プリント配線板及びその製造方法に関する。
【0002】
近年、回路密度の上昇に伴い、配線の自由度を上げ、かつ基板スペースを有効利用するものとして、非貫通なスルーホール{インタースティシャルバイアホール(interstitial via hole)、以下、IVHとも称す)を有する多層プリント配線板が普及している。
【0003】
【従来の技術】
従来は、複数の両面スルーホール基板5を、プリプレグ絶縁層6により多層に積層する際に、中間のプリプレグ絶縁層6が溶融して各スルーホール孔内に充填してブラインドバイアホール11を形成すると共に、導電性ペースト8により内層間回路を互いに接続し、インナーバイアホール的な導通12を形成するもの、が知られている(特許文献1)。
【0004】
また、従来は、複数のプリント配線基板11を積層状態で接続するIVH基板において、各プリント配線基板上の配線パターン14間を導電性粒子16aを絶縁シート16b内に分散して成る異方性導電シート16又は異方性導電接着剤から成る接続手段により接続したもの、が知られている(特許文献2)。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−90762号公報(要約、図)。
【0006】
【特許文献2】
特開平11−298148号公報(要約、図)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、IVHは元々貫通めっきスルーホールを形成する技術によって作られているため、その中心は空洞になっており、積層の際には、この空隙をふさぐ必要がある。このため、IVH同士を電気的に接続するには、上記特許文献1に示す如く、各IVHから導体パターンを別の場所に引き出して、これらの間を導電性ペースト8で接続する必要があった。そうしないと、積層の際には、導電性ペースト8が空洞内に染み込んでしまい、IVH間を確実に接続できる保証が得られないためである。
【0008】
一方、上記特許文献2の異方性導電シートは、絶縁剤に導体を混ぜたものであり、力をかけた方向にだけ導体同士が接続して板厚みの方向にのみ導通が得られるものであるが、非導通としたい箇所には予めレジスト15を塗布する必要があり、よって局所的に導通させる作業が煩雑であるばかりか、層間絶縁の信頼性が低かった。
【0009】
このように、従来のIVH多層プリント配線板技術では、特定の内層IVH同士のみを直接に張り合わせる技術が無いため、導体配線の自由度を上げ、かつ基板スペースを有効利用する上で限界があった。
【0010】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的とする所は、特定の内層IVH間のみを直接かつ確実に接続可能な多層プリント配線板及びその製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は例えば図2の構成により解決される。即ち、本発明(1)の多層プリント配線板の製造方法は、絶縁体層を挟んで複数のIVH基板を積層する多層プリント配線板の製造方法であって、予め各IVH基板10A,10B中の互いに接続するバイアホールIVHa,IVHb内層部位を樹脂19で塞ぎ、かつ絶縁体層30の前記バイアホールと同一座標に導電性ペースト33を貫通配置し、積層の際に、前記各バイアホールIVHa,IVHbの内層ランド間を導電性ペースト33により接続するものである。
【0012】
本発明(1)によれば、予め各IVH基板10A,10B中の互いに接続するバイアホールIVHa,IVHbの内層部位を樹脂19で塞いでおくため、積層の際には、導電性ペースト33が各バイアホールIVHa,IVHbの空洞内に入り込んでしまうことも無く、導電性ペースト33と各内層ランドとの確実な接続が得られる。従って、特定の内層IVHa,IVHb間のみを直接かつ確実に接続可能となり、よって配線の自由度を上げ、かつ基板スペースの有効利用が図れる。
【0013】
本発明(2)では、上記本発明(1)において、例えば図3に示す如く、予めバイアホールIVHa,IVHbの内層部位の樹脂19の一部を除去して凹部20を形成して後、積層するものである。従って、積層の際には、導電性ペースト33の一部がIVHa,IVHbの各凹部20内に入り込み、よって、これらの間にはより一層確実な接続が得られる。
【0014】
また上記の課題は例えば図2の構成により解決される。即ち、本発明(3)の多層プリント配線板は、絶縁体層を挟んで複数のIVH基板を積層してなる多層プリント配線板であって、各IVH基板10A,10B中の同一座標に設けられたバイアホールIVHa,IVHbであってその内層部位を樹脂19で塞がれたものと、絶縁体層30中の前記同一座標に貫通配置された導電性樹脂33であって各バイアホールIVHa,IVHbの内層ランド間を接続するもの、とを備えるものである。
【0015】
本発明(4)では、上記本発明(3)において、例えば図3に示す如く、接続する各バイアホールIVHa,IVHbの内層部位に設けられた凹部20に導電性樹脂33が侵入しているものである。
【0016】
本発明(5)では、上記本発明(3)又は(4)において、例えば図5に示す如く、接続する各バイアホールのめっき前の下孔径をφ1、バイアホールの内層ランド外周直径をφ2とする場合に、該内層ランド間に接続する導電性樹脂33の断面直径φが次式、
φ1≦φ≦{φ1+(φ2−φ1)/2}
の範囲内にあるものである。従って、積層の際に、絶縁体層30とIVH基板10との間に多少の位置ずれがあっても、接続する各バイアホールIVHa,IVHbと導電性ペースト33との間には確実な接続が得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお 、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。
【0018】
図1,図2は第1の実施の形態による多層プリント配線板の製法を示す図(1),(2)であり、少なくともインナーバイアホール(inner via hole)を形成する部分のIVH内層空洞部を予め樹脂で塞いだ場合を示している。ここで、インナーバイアホール(ベリードバイアホールとも呼ぶ)は内層の別々の導体間を接続するための貫通孔を意味する。
【0019】
まず、図1(A)に示す如く、基材(ガラスエポキシ樹脂等)11の両面に銅箔12a,12bを設けた両面銅張積層板13をベースとなし、図1(B)に示す如く、IVHを設ける個所に貫通孔14を穿孔する。次に図1(C)に示す如く、銅張積層板13の全面に銅めっき15を施し、めっき貫通孔16を有する両面スルーホール基板17を形成する。次に図1(D)に示す如く、両面スルーホール基板17に必要なエッチングを施して導体回路パターンを形成し、こうしてプリント配線板10Aを形成する。ここで、18はランドである。なお、上記エッチングは少なくとも積層する内層面に行えばよい。そして、図1(E)に示す如く、めっき貫通孔16の空洞部にエポキシ樹脂等による熱硬化性樹脂19を埋め込み、予め加熱、硬化させておく。なお、樹脂19は、少なくともめっき貫通孔16の内層面側を塞ぐものであれば良い。また、樹脂19は導電性であっても良い。
【0020】
一方、図2(A)に示す如く、プリプレグ絶縁層31のインナーバイアホールを必要とする箇所に貫通孔32を穿孔する。プリプレグ絶縁層(prepreg)31は、ガラス布補強材に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させ、半硬化のBステージ状態にした接着シートである。更に、この貫通孔32に導電性ペースト33を印刷等により塗布する。導電性ペースト33は、カーボン(C),銀(Ag)又は銅(Cu)の微粒子を高濃度で粘性のある熱可塑性樹脂のバインダに混ぜ合わせたペーストである。こうして、プリプレグ材30を形成する。
【0021】
次に、図2(B)に示す如く、中間のプリプレグ材30を挟むようにして、2枚のプリント配線板10A,10Bを配置し、更に、図2(C)に示す如く、この状態で加熱・加圧することにより多層プリント配線板10を形成する。その際には、中間のプリプレグ材30が溶融してプリント配線板10A,10Bの各内層面に接着する。同時に、導電性ペースト33がIVHa,IVHbの銅メッキランド面18と接続してIVHa,IVHb間を導通させる。このとき、IVHa,IVHbの各内層面部は予め樹脂19により塞がれているため、IVHa,IVHb間は適当な量の導電性ペースト33によって確実な接続が得られる。
【0022】
図3は第2の実施の形態による多層プリント配線板の製法を示す図で、接続するIVHa,IVHb内を塞いだ各樹脂層に、導電性ペースト33が適量だけ侵入するための凹部を設けた場合を示している。まず、図3(A)に示す如く、少なくとも接続するIVHa,IVHbを塞ぐ樹脂19につき、導電性ペースト33と接続する部分に予め凹部20を設けておく。この凹部20は、樹脂19を溶かす薬品等により形成できる。更に、中間のプリプレグ材30を挟むようにして、2枚のプリント配線板10A,10Bを配置し、図3(C)に示す如く、この状態で加熱・加圧することにより多層プリント配線板10を形成する。その際には、IVHa,IVHbの各内層面部には予め凹部20が形成されているため、各IVHa,IVHb内壁の一部露出部分に導電性ペースト33が侵入・接着して硬化され、これによりIVHa,IVHb間には広い面積を介した接着により、より確実な電気的接続特性が得られる。
【0023】
図4は他の実施の形態による多層プリント配線板の製法を示す図で、プリント基板10とプリプレグ材30の層数を増すことにより基板多層数を増した場合を示している。上記同様にして、プリント基板10A,10B,10Cの間にプリプレグ材30A,30Bを挿入し、これらを過熱・加圧・接着する。その際には、IVHa,IVHb間を導電性ペースト33aで接続し、かつIVHc,IVHd間を導電性ペースト33bで接続し、こうして、全体を貫く貫通孔は無いが、同等の効果が得られる多層プリント配線板10を形成している。更には、IVHeと導体パターン21との接続も容易に得られ、配線設計の自由度が向上すると共に、基板スペースの有効利用が図れる。また、外層銅箔に貫通孔用のスルホール銅めっきをする必要がないため、外層銅箔厚が薄くてすみ、パターニング精度が向上する。
【0024】
図5は導電性ペーストの充填孔直径を説明する図である。図5(A)において、IVHの銅めっき前の下孔(ドリル又はレーザ加工によって空けられた孔)径をφ1、IVH内層ランド18の外周直径をφ2とする場合に、該ランド18に接続する導電性ペースト33の断面直径φは次式、
φ1≦φ≦{φ1+(φ2−φ1)/2}
の範囲内にある。従って、積層時のIVHa,IVHbと導電性ペースト33との間に多少の位置ずれがあっても、これらの間には確実な接続が得られる。
このため、下孔の加工精度に余裕があり、本多層プリント配線板が量産可能となる。
【0025】
図5(B)に様々なランド18の外周直径φ2の例を示す。一般に、ランド18の外周形状には円,四角形、八角形等がある。円の場合はその直径がφ2であり、また正方形の場合は1辺がφ2、長方形の場合は短辺がφ2である。更に、八角形を含む多角形の場合はその内接円の直径をφ2とできる。
【0026】
なお、上記各実施の形態では、一例の導電性ペースト33を示したが,他にも、加熱によって金属化するタイプのペーストなど、幅広い材料を適用可能である。
【0027】
また、上記絶縁樹脂19に代えて、予め銅めっき貫通孔16中に導電ペースト33を充填し、硬化させておいても良い。
【0028】
また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、処理及びこれらの組み合わせの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【0029】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、特定の内層IVH間のみを直接かつ確実に接続可能となるため、導体配線の自由度を上げ、かつ基板スペースの一層の有効利用が図れ、よって多層プリント配線板の高密度化に寄与するところが極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態による多層プリント配線板の製法を示す図(1)である。
【図2】第1の実施の形態による多層プリント配線板の製法を示す図(2)である。
【図3】第2の実施の形態による多層プリント配線板の製法を示す図である。
【図4】他の実施の形態による多層プリント配線板の製法を示す図である。
【図5】導電性ペーストの充填孔直径を説明する図である。
【符号の説明】
10 多層プリント配線板
10A,10B プリント配線板
11 基材
12a,12b 銅箔
13 両面銅張積層板
14 貫通孔
15 銅めっき
16 めっき貫通孔
17 両面スルーホール基板
18 ランド(銅箔,銅めっき)
19 熱硬化性樹脂
20 凹部
30 プリプレグ材
31 プリプレグ絶縁層
32 貫通孔
33 導電性ペースト
IVH インタースティシャルバイアホール(interstitial via hole)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer printed wiring board and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a multilayer printed wiring board in which a plurality of IVH (interstitial via hole) substrates are stacked with an insulator layer interposed therebetween and a method of manufacturing the same.
[0002]
In recent years, as the circuit density has increased, the degree of freedom of wiring has been increased, and a non-penetrating through hole (interstitial via hole) (hereinafter also referred to as IVH) has been proposed as a means for effectively utilizing the board space. Multilayer printed wiring boards having the same have become widespread.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, when a plurality of double-sided through-hole substrates 5 are laminated in multiple layers by the prepreg insulating layer 6, the intermediate prepreg insulating layer 6 is melted and filled into each through-hole to form a blind via
[0004]
Conventionally, in an IVH board in which a plurality of printed
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-90762 (abstract, figure).
[0006]
[Patent Document 2]
JP-A-11-298148 (abstract, figure).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the IVH is originally made by a technique for forming a through-plated through-hole, the center thereof is hollow, and it is necessary to close this gap when laminating. Therefore, in order to electrically connect the IVHs to each other, it is necessary to draw out a conductor pattern from each IVH to another place and connect them with a conductive paste 8 as shown in Patent Document 1. . Otherwise, during lamination, the conductive paste 8 permeates into the cavities, and there is no guarantee that the IVHs can be reliably connected.
[0008]
On the other hand, the anisotropic conductive sheet of
[0009]
As described above, in the conventional IVH multilayer printed wiring board technology, there is no technology for directly bonding only specific inner layers IVH to each other. Therefore, there is a limit in increasing the degree of freedom of the conductor wiring and effectively using the board space. Was.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a multilayer printed wiring board capable of directly and reliably connecting only specific inner layers IVH and a method of manufacturing the same. is there.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved, for example, by the configuration of FIG. That is, the method for manufacturing a multilayer printed wiring board of the present invention (1) is a method for manufacturing a multilayer printed wiring board in which a plurality of IVH boards are laminated with an insulator layer interposed therebetween, and the method for manufacturing the multilayer printed wiring boards beforehand in each of the
[0012]
According to the present invention (1), since the inner layer portions of the via holes IVHa and IVHb connected to each other in each of the
[0013]
In the present invention (2), in the above-mentioned present invention (1), for example, as shown in FIG. 3, a part of the
[0014]
The above-mentioned problem is solved by, for example, the configuration shown in FIG. That is, the multilayer printed wiring board of the present invention (3) is a multilayer printed wiring board obtained by laminating a plurality of IVH boards with an insulator layer interposed therebetween, and is provided at the same coordinates in each of the
[0015]
According to the present invention (4), in the present invention (3), for example, as shown in FIG. 3, the
[0016]
In the present invention (5), in the above-mentioned present invention (3) or (4), as shown in FIG. 5, for example, the diameter of each prepared via hole before plating is φ1, and the outer diameter of the inner layer land of the via hole is φ2. In this case, the sectional diameter φ of the
φ1 ≦ φ ≦ {φ1 + (φ2-φ1) / 2}
Are in the range of Therefore, even when there is a slight displacement between the
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of embodiments suitable for the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals indicate the same or corresponding parts throughout the drawings.
[0018]
FIGS. 1 and 2 are views (1) and (2) showing a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the first embodiment, and show at least a portion of an IVH inner layer cavity in which an inner via hole is formed. Is previously covered with resin. Here, the inner via hole (also referred to as a buried via hole) means a through hole for connecting between separate conductors in an inner layer.
[0019]
First, as shown in FIG. 1A, a double-sided copper-clad
[0020]
On the other hand, as shown in FIG. 2A, a through
[0021]
Next, as shown in FIG. 2 (B), two printed
[0022]
FIG. 3 is a diagram showing a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to the second embodiment. In each of the resin layers that cover the insides of the connected IVHa and IVHb, a concave portion is provided for the
[0023]
FIG. 4 is a view showing a method of manufacturing a multilayer printed wiring board according to another embodiment, and shows a case where the number of board multilayers is increased by increasing the number of layers of the printed
[0024]
FIG. 5 is a view for explaining the diameter of the filling hole of the conductive paste. In FIG. 5A, when the diameter of a prepared hole (hole formed by drilling or laser processing) before copper plating of IVH is φ1 and the outer diameter of the IVH
φ1 ≦ φ ≦ {φ1 + (φ2-φ1) / 2}
Within the range. Therefore, even if there is some displacement between the IVHa, IVHb and the
For this reason, there is a margin in the processing accuracy of the prepared hole, and the multilayer printed wiring board can be mass-produced.
[0025]
FIG. 5B shows examples of the outer diameter φ2 of
[0026]
In the above-described embodiments, an example of the
[0027]
In place of the insulating
[0028]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that various changes can be made in the configurations, processes, and combinations of the components without departing from the spirit of the present invention.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, only the specific inner layers IVH can be directly and reliably connected, so that the degree of freedom of the conductor wiring can be increased and the board space can be more effectively used, and thus the multilayer printed wiring can be used. It greatly contributes to the high density of the plate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram (1) illustrating a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram (2) illustrating a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to a second embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a method for manufacturing a multilayer printed wiring board according to another embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating the diameter of a filling hole of a conductive paste.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
19
Claims (5)
φ1≦φ≦{φ1+(φ2−φ1)/2}
の範囲内にあることを特徴とする請求項3又は4記載の多層プリント配線板。When the pilot hole diameter before plating of each via hole to be connected is φ1 and the outer diameter of the inner layer land of the via hole is φ2, the cross-sectional diameter φ of the conductive resin connected between the inner land is represented by the following formula:
φ1 ≦ φ ≦ {φ1 + (φ2-φ1) / 2}
The multilayer printed wiring board according to claim 3 or 4, wherein
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