JP2005322946A - プリント配線板の製造方法及びプリント配線板 - Google Patents

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秀彦 村上
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Abstract

【課題】 ティアドロップ付きランド近傍にも高密度に配線可能な高信頼性のプリント配線板を提供する。
【解決手段】 パターン形成用の直線トラックL3に形成されたライン20と、直線トラックL3と重畳する中央部部分を有する円形ランド30と、円形ランド30とライン20との接続部分にティアドロップを形成するプリント配線板であって、直線トラックL3を一辺とする直角三角形の斜辺が円形ランド30の外周に接する一方のティアドロップ40Bの片角度に対して、他方のティアドロップ44Aの斜辺の片角度が大きい、左右非対称のティアドロップと、他方のティアドロップ44Aの斜辺の近傍に配設された導体回路24と、を備える。
【選択図】 図5

Description

この発明は、ライン及びランドから構成された導体回路を有し、このラインとランドの接続部分にティアドロップを形成したプリント配線板の製造方法に関するものである。
ライン及びランドから構成された導体回路を有するプリント配線板にあっては、図10(A)に示すようにライン120とランド130との接続部分の信頼性を高めるためティアドロップ140を設ける場合がある。
近年、プリント配線板は高密度実装に伴うファインパターン化が進んでおり、小径スルーホール等が多用され、電気的導通の信頼性を上げるためにランド130へのティアドロップ140の付加は必須となっている。即ち、図10(A)に示すようにスルーホール154がランド130の中央部分に配設できる場合には、電気的導通に問題は生じないが、図10(B)に示すように、スルーホール154がライン120寄りに形成された場合には、該ランド130とライン120との導通の信頼性に欠ける。このため、ティアドロップ140を配設することが不可欠となる。
特に、フレキシブル基板にあっては、図10(C)に示すようにライン120がランド130に直接接続されると、基板を折り曲げた際に、該ライン120とランド130との接続部分Cに応力が集中し、このライン120とランド130との接続部分Cにて断線することがあり、これを回避して電気的導通の信頼性を向上させるために図10(A)に示すようにティアドロップ140が配設されている。
ここで、ランド130にティアドロップ140を付加すると、ランド130の面積が大きくなり、ティアドロップ140を付加しない場合と比較して高密度化が図れないという課題に対して、本出願人は、特許第2519068号にて、ランド130に対してティアドロップ140を付加する際に、図10(D)に示すように右側のティアドロップ140Aが他の導体回路122と所定の絶縁間隔dが取れないときに、図10(E)に示すよう絶縁間隔に関して問題のない左側のティアドロップ140Bのみ、即ち、片側のみにティアドロップを配設する技術を開示した(特許文献参照)。
特許第2519068号公報
しかしながら、ランドに対して片側のみにティアドロップを配設するための具体的な方法について何ら言及していなかった。
また、上述した片側のみにティアドロップを配設した場合には、何らティアドロップを設けない場合と比較して、上記電気的導通性及び断線の危険性を回避できるものの、通常のティアドロップに対して、やはり性能的に劣ることは否めなかった。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ティアドロップ付きランド近傍にも高密度に配線可能な高信頼性のプリント配線板の製造方法を提供することにある。
本発明に係るプリント配線板の製造方法は、パターン形成用の直線トラックに形成されたラインと、直線トラックと重畳する中央部部分を有する円形ランドと、該円形ランドとラインとの接続部分にティアドロップを形成するプリント配線板の製造方法であって、ライン及び円形ランドの導体回路用パターンを形成するステップと、ラインの左および右に配設される1の形状のティアドロップが、近傍に配設された導体回路から所定絶縁間隔を保てるか否かを判断し、所定絶縁間隔を保ち得ない場合は、直線トラックを一辺とする直角三角形の斜辺が円形ランドの外周に接するティアドロップの片角度を段階的に増加させ、所定絶縁間隔を保てる1つの形状のティアドロップを接続部分へ付加するステップと、片角度を最大とするティアドロップをラインの左右に付加しても所定絶縁間隔を保ち得ない場合は、ラインの左および右に配設される1の形状のティアドロップを接続部分から削除するステップと、ライン、円形ランド、及び接続部分のパターン形成用データに基づいて、導電回路に対応するパターンを基板上に形成するステップと、を含むことを要旨とする。
本願発明に係るプリント配線板は、パターン形成用の直線トラックに形成されたラインと、直線トラックと重畳する中央部部分を有する円形ランドと、該円形ランドとラインとの接続部分にティアドロップを形成するプリント配線板であって、直線トラックを一辺とする直角三角形の斜辺が円形ランドの外周に接する一方のティアドロップの片角度に対して、他方のティアドロップの斜辺の片角度が大きい、左右非対称のティアドロップと、他方のティアドロップの斜辺の近傍に配設された導体回路と、を備えることを要旨とする。
本発明においては、ラインの右側及び左側のティアドロップをそれぞれ導体回路から所定間隔を保ち得るように形成でき、ティアドロップ付きランド近傍にも高密度に導体回路を配線することが可能となる。
以下、本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の製造方法について図を参照して説明する。
図1は第1実施態様に係るティアドロップ40を配したプリント配線板10の部分拡大平面図である。図中でL1〜L10、M1〜M11は、ラインを通し得るトラックを示している。
この実施態様では、ラインとの絶縁間隔が十分にとれるランド32に対しては左右のティアドロップ40A、40Bが形成されている。他方、ライン24,26と近接しているランド30に対しては、図中左側にのみティアドロップ40Bが取り付けられている。この様に、ランド30へのティアドロップ40Bをランド32との反対側にのみ取り付けることにより、該ランド30とランド32との間に、2本のライン24,26を配設することを可能にしている。
プリント配線板上に形成される第1実施態様に係るティアドロップの種類について図2を参照して説明する
図2(A)は、ライン20の左右にティアドロップ角度が80度に形成されたティアドロップ40A、40Bを示している。この図2(A)に示すティアドロップ40A、40Bは、図1に示すランド32の如く周囲の導体回路から所定絶縁間隔(例えば100μ)を保ち得る場合に形成される。
図2(B)は、ライン20の左右にティアドロップ角度が90度に形成されたティアドロップ42A、42Bを示している。この図2(B)に示すティアドロップ42A、42Bは、図2(A)を参照して上述した80度のティアドロップ40A、40Bを形成すると、いずれか一方が周囲の導体回路から所定の絶縁間隔が取れなくなるが、ティアドロップ角度が90度に形成することで、所定の絶縁間隔が取れる場合に用いられる。
図2(C)は、図1を参照して上述したように、図2(B)に示す90度の右側のティアドロップ40Aを形成した際に、図示しない右側の導体回路との間に所定の絶縁間隔が取れなくなるが、左側に80度のティアドロップ40Bを形成しても、該ティアドロップ40Bは絶縁間隔が取れる場合に用いられる。
図2(D)は、図2(C)と同様に、左側にティアドロップを形成した際に絶縁間隔が取れなくなるが、右側に80度のティアドロップ40Aを形成しても絶縁間隔が取れる場合に用いられる。
図2(E)は、右側ティアドロップからも絶縁間隔が取れず、また、左側ティアドロップからも絶縁間隔が取れず、ティアドロップを付加しない場合を示している。
本実施態様では、上述したランド・ティアドロップ・ライン等の導体回路をフォトエッチングにより形成する。係るフォトエッチング用のマスクフィルム上のパターン形成のための処理について図3のフローチャートを参照して説明する。
ここでは、ランド、ライン等の導体回路を形成するパターン作成処理が既に完了し、形成したランドにティアドロップを付加する処理から説明を開始する。
先ず、全てのラインが入っているランドについて、ティアドロップ角度が図2(A)を参照して上述した80度になるようにティアドロップ40A、40Bを付加する(S12)。その後、付加した各ランドのティアドロップ40A、40Bについて、周囲の導体回路から所定の絶縁間隔(例えば100μ)を保てるかを調べる(S14)。ここで、全てのティアドロップについて、所定の絶縁間隔を保ち得る場合には(S18がYes)、処理を終了する。
他方、一部のランドのティアドロップについて、該絶縁間隔を保てない場合には(S18がNo)、ステップ20へ移行し、該絶縁間隔を保てないランドについて、図2(B)を参照して上述した90度のティアドロップ42A、42Bを付加する。その後、付加した各ランドのティアドロップ42A、42Bについて、周囲の導体回路から所定の絶縁間隔を保てるかを調べる(S22)。ここで、全てのティアドロップについて、所定の絶縁間隔を保ち得る場合には(S24がYes)、処理を終了する。
一方、一部のランドのティアドロップについて、該絶縁間隔を保てない場合には(S24がNo)、ステップ26へ移行し、該絶縁間隔を保てないランドについて、図2(C)を参照して上述した左側ティアドロップ40Bから絶縁間隔が保てるか、及び、図2(D)を参照して上述した右側ティアドロップ40Aから絶縁間隔が保てるかを調べる。ここで、左側ティアドロップ40Bから絶縁間隔が保てる際には、図2(C)に示すように左側ティアドロップ40Bを付加し、また、右側ティアドロップ40Aから絶縁間隔が保てる際には、図2(D)に示した右側ティアドロップ40Aを付加する(S28)。その後、左右いずれのも絶縁間隔を保つようにティアドロップを付加できないランドに対して、図2(E)に示すようにティアドロップを付加しないことを決定し(S30)、処理を終了する。
上述した処理によりパターン形成用データが完成し、該データを用いて樹脂製のフィルム上に導電回路に対応するパターンを形成することで、マスクフィルムを完成する。ここで、該マスクフィルムを用いたプリント配線板の導電回路形成について図4を参照して説明する。
図4(A)に示すように厚さ1mmのガラスエポキシ又はBT(ビスマレイミドトリアジン)から成る基板60の両面に18μmの銅箔62がラミネートされて成る銅張積層板60aを出発材料とする。そして、感光性樹脂64を均一に塗布し(図4(B))、上述した導体回路パターン66aの形成されたマスクフィルム66を載置し(図4(C))、露光、現像処理して、該感光性樹脂64の非露光部分を除去してレジスト68を形成する。その後、電解めっきを行いめっき層70を形成し(図4(E))、レジスト68及び該レジスト下部の銅箔62を除去することで導体回路(ランド30及びライン20)を完成する(図4(F))。その後、スルーホール用貫通孔76を穿設し、銅めっき78を施すことによりスルーホール154を形成し、表面と裏面の配線層を電気的に接続する(図4(G))。このようにして形成したプリント配線板を数枚張り合わせることで、多層プリント配線板を完成する。
引き続き、本発明の第2実施態様について、図5〜図9を参照して説明する。
図5は第2実施態様に係るティアドロップを配したプリント配線板10の部分拡大平面図である。図中でL1〜L10、M1〜M11は、ラインを通し得るトラックを示している。
この実施態様では、ラインとの絶縁間隔が十分にとれるランド32に対しては左右のティアドロップ40A、40Bが形成されている。他方、ライン24と近接しているランド30に対しては、図中左側に片角度30度のティアドロップ40Bが取り付けられ、右側に片角度50度のティアドロップ44Aが取り付けられている。この様に、ランド30の右側に片角度の大きな、即ち、小さな形状のティアドロップ44Aを取り付けることにより、該ランド30とランド32との間に、2本のライン24,26を配設することを可能にしている。
プリント配線板上に形成される第2実施態様に係るティアドロップの種類について図6を参照して説明する
図6(A)は、ライン20の左右に形成された片角度30度のティアドロップ40A、40Bを示している。この図6(A)に示すティアドロップ40A、40Bは、図5に示すランド32の如く周囲の導体回路から距離が離れている場合に形成される。
図6(B)は、ライン20の左側に片角度30度のティアドロップ40Bが、右側に片角度40度のティアドロップ42Aが形成された状態を示している。このティアドロップ40B、42Aは、左側は周囲の導体回路から距離があり、右側は、片角度40度のティアドロップ42Aとすることで図示しない右側にある導体回路から所定の絶縁間隔(例えば100μ)を保てる場合に形成される。
図6(C)は、ライン20の左側に片角度30度のティアドロップ40Bが、右側に片角度50度のティアドロップ44Aが形成された状態を示している。このティアドロップ40B、44Aは、左側は周囲の導体回路から距離があり、右側は、片角度50度のティアドロップ44Aとすることで所定の絶縁間隔を保てる場合に形成される。
図6(D)は、ライン20の左右に片角度40度のティアドロップ42A、42Bを形成した状態を示している。このティアドロップ42A、42Bは、それぞれ右側及び左側の導体回路から、片角度40度のティアドロップ42A、42Bとすることで所定の絶縁間隔を保てる場合に形成される。
図6(E)は、ライン20の左側に片角度40度のティアドロップ42Bが、右側に片角度50度のティアドロップ44Aが形成された状態を示している。右側を片角度50度のティアドロップ44Aとすることで所定の絶縁間隔を保てる場合に形成される。
ライン20の左右に片角度が50度に形成されたティアドロップ44A、44Bを示している。このティアドロップ44A、44Bは、それぞれ右側及び左側の導体回路から、片角度50度のティアドロップ44A、44Bとすることで所定の絶縁間隔を保てる場合に形成される。
係る配線をプリント配線板上に形成するためのマスクフィルム上のパターン形成用データ作成のための処理について図8のフローチャート参照して説明する。 ここでは、ランド、ライン等の導体回路用パターンを形成する処理が既に完了し、形成したランドにティアドロップを付加する処理について説明する。
先ず、図7(A)に示すティアドロップ角の付加条件を読み込む(S112)。次に、ティアドロップ付加条件を示す変数Jを1に初期化する(S114)。そして、各ランド・バイヤに対して、ラインが入っているかを調べる(S116)。即ち、図5に示すランド30の様にライン20が入っているものに対しては、ティアドロップを付加する必要があるが、図示しないがラインの入っていないランド・バイヤに対しては、ティアドロップを付加する必要がないからである。そして、ラインの入っているランド・バイヤに対してティアドロップを付加する(S118)。ここでは、ステップ112にて読み込んだ図7(A)に示す付加条件中の回数1(変数Jが1)の条件に従い、各ランド・バイヤに対して、片角度30度の左右のティアドロップ40A、40B(図6(A)参照)を付加する。
引き続き、付加した各ランドのティアドロップ40A、40Bについて、周囲の導体回路から所定の絶縁間隔(例えば100μ)を保てるかを調べる(S120)。ここで、全てのティアドロップについて、所定の絶縁間隔を保ち得る場合には(S122がYes)、処理を終了する。
他方、一部のティアドロップについて絶縁間隔が保ち得ない場合には(S122がNo)、回数(変数J)が上限回数N(6回)に達しているかを判断する(S124)。ここでは、回数(変数J)が第1回目であるため(S124がNo)、ステップ126へ進み、回数(変数J)に1を加え、図7(A)に示す付加条件の第2回目の条件で、上記絶縁間隔の保ち得なかったランド・バイヤに付いてティアドロップを付加する(S128)。即ち、図6(B)に示すようにライン20の片側に片角度30度のティアドロップを、反対側に片角度40度のティアドロップを付加する。
そして、付加した各ランドのティアドロップについて、周囲の導体回路から所定の絶縁間隔を保てるかを調べる(S120)。ここで、全てのティアドロップについて所定の絶縁間隔を保ち得る場合には(S122がYes)、処理を終了する。
一方、一部のティアドロップについて絶縁間隔が保ち得ない場合には(S122がNo)、ステップ124の判断を経て、ステップ126へ進み、回数(変数J)に1を加え、図7(A)に示す付加条件の第3回目の条件で、ランド・バイヤに対してティアドロップを付加する(S128)。即ち、図6(C)に示すようにライン20の片側に片角度30度のティアドロップを、反対側に片角度50度のティアドロップを付加する。
更に、間隔が一定以上かを調べた結果(S120)、一部のティアドロップについて絶縁間隔が保ち得ない場合には(S122がNo)、図7(A)に示す付加条件の第4回目の条件で、上記絶縁間隔の保ち得なかったランド・バイヤに付いて、図6(D)に示すようにライン20の両側に片角度40度のティアドロップ42A、42Bを付加する(S128)。
一部のティアドロップについて絶縁間隔が保ち得ない場合には(S122がNo)、付加条件の第5回目の条件で、図6(E)に示すようにライン20の片側に片角度40度のティアドロップを、反対側に片角度50度のティアドロップを付加する(S128)。
また、一部のティアドロップについて絶縁間隔が保ち得ない場合には(S122がNo)、付加条件の第6回目(最終)の条件で、図6(F)に示すようにライン20の両側に片角度50度のティアドロップ44A、44Bを付加する(S128)。
ここで、一部のティアドロップについて絶縁間隔が保ち得ない場合には(S122がNo)、回数(変数J)が上限回数N(6回)に達しているかを判断する(S124)。ここでは、回数(変数J)が第6回目(最終)であるため(S124がYes)、ステップ130へ進み、絶縁間隔の保てないティアドロップ44A、44Bを削除し、処理を終了する。
ここで、上記処理により作成したデータに基づくマスクフィルムの作成及び該マスクフィルムによるプリント配線板の導電回路形成については図4を参照して上述した第1実施態様と同様であるため説明を省略する。
引き続き、第2実施態様の改変例について、図7(B)の付加条件及び図9の説明図を参照して説明する。
図7を参照して上述した例では、角度により規定されるティアドロップを付加したが、この改変例では、ランド・バイヤの端部からの長さにより規定されるティアドロップを付加する。
ここで、該改変例のティアドロップを付加処理は、図8のフローチャートを参照して上述した例と同様であるため、付加条件についてのみ説明を行う。
第1回目の付加条件としては、図9(A)に示すようにライン20の左右にランド・バイヤ端から長さ2.0mmに形成されたティアドロップ47A、47Bを形成する。この図9(A)に示すティアドロップ47A、47Bは、図5に示すランド32の如く周囲の導体回路から距離が離れている場合に形成される。
第2回目の付加条件としては、図9(B)に示すようにライン20の片側、例えば、左側に長さ2.0mmのティアドロップ47Bを、右側に長さ1.8mmのティアドロップ48Aを形成する。このティアドロップ47B、48Aは、左側は周囲の導体回路から距離があり、右側は、長さ1.8mmのティアドロップ48Aとすることで図示しない右側にある導体回路から所定の絶縁間隔(例えば100μ)を保てる場合に形成される。
第3回目の付加条件としては、図9(C)に示すようにライン20の片側、例えば、左側に長さ2.0mmのティアドロップ47Bを、右側に長さ1.6mmのティアドロップ49Aを形成する。このティアドロップ47B、49Aは、左側は周囲の導体回路から距離があり、右側は、長さ1.6mmのティアドロップ49Aとすることで所定の絶縁間隔を保てる場合に形成される。
第4回目の付加条件としては、図9(D)に示すようにライン20の左右に長さ1.8mmティアドロップ48A、48Bを形成する。このティアドロップ48A、48Bは、それぞれ右側及び左側の導体回路から、長さ1.8mmのティアドロップ42A、42Bとすることで所定の絶縁間隔を保てる場合に形成される。
第5回目の付加条件としては、図9(E)に示すようにライン20の左側に長さ1.8mmのティアドロップ42Bを、右側に長さ1.6mmのティアドロップ44Aを形成する。これは、右側を長さ1.6mmのティアドロップ44Aとすることで所定の絶縁間隔を保てる場合に形成される。
第6回目(最終)の付加条件としては、図9(F)に示すようにライン20の左右に長さ1.6mm50度にティアドロップ49A、49Bを形成する。このティアドロップ49A、49Bは、それぞれ右側及び左側の導体回路から、長さ1.6mmのティアドロップ49A、49Bとすることで所定の絶縁間隔を保てる場合に形成される。
本発明の第1実施形態に係るプリント配線板の部分拡大平面図である。 図2(A)〜図2(E)は、第1実施態様に係るティアドロップの形状を示す説明図である。 本発明の第1実施形態に係るティアドロップ付加処理のフローチャートである。 図4(A)〜図4(G)は、第1実施態様に係るプリント配線板の導体回路を形成する際の行程図である。 本発明の第2実施形態に係るプリント配線板の部分拡大平面図である。 図6(A)〜図6(F)は、第2実施態様に係るティアドロップの形状を示す説明図である。 図7(A)、図7(B)は、第2実施態様に係るティアドロップの付加条件を示す図表である。 本発明の第2実施形態に係るティアドロップ付加処理のフローチャートである。 図9(A)〜図9(F)は、第2実施態様の改変例に係るティアドロップの形状を示す説明図である。 図10(A)〜図10(E)は、従来技術に係るティアドロップの説明図である。
符号の説明
10 プリント配線板
20、22、24、26 ライン
30、32 ランド
40、40A、40B、42A、42B ティアドロップ
54 スルーホール

Claims (3)

  1. パターン形成用の直線トラックに形成されたラインと、前記直線トラックと重畳する中央部部分を有する円形ランドと、該円形ランドと前記ラインとの接続部分にティアドロップを形成するプリント配線板の製造方法であって、
    前記ライン及び円形ランドの導体回路用パターンを形成するステップと、
    前記ラインの左および右に配設される1の形状のティアドロップが、近傍に配設された導体回路から所定絶縁間隔を保てるか否かを判断し、前記所定絶縁間隔を保ち得ない場合は、前記直線トラックを一辺とする直角三角形の斜辺が前記円形ランドの外周に接する前記ティアドロップの片角度を段階的に増加させ、前記所定絶縁間隔を保てる前記1つの形状のティアドロップを前記接続部分へ付加するステップと、
    前記片角度を最大とするティアドロップを前記ラインの左右に付加しても前記所定絶縁間隔を保ち得ない場合は、前記ラインの左および右に配設される1の形状のティアドロップを前記接続部分から削除するステップと、
    前記ライン、円形ランド、及び接続部分のパターン形成用データに基づいて、導電回路に対応するパターンを基板上に形成するステップと、
    を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  2. パターン形成用の直線トラックに形成されたラインと、前記直線トラックと重畳する中央部部分を有する円形ランドと、該円形ランドと前記ラインとの接続部分にティアドロップを形成するプリント配線板の製造方法であって、
    前記ライン及び円形ランドの導体回路用パターンを形成するステップと、
    前記ラインの左および右に配設される1の形状のティアドロップが、近傍に配設された導体回路から所定絶縁間隔を保てるか否かを判断し、該所定絶縁間隔を保ち得る場合には処理を終了するステップと、
    前記所定絶縁間隔を保ち得ない場合には、前記直線トラックを一辺とする直角三角形の斜辺が前記円形ランドの外周に接する前記ティアドロップの片角度を増加させ、前記所定絶縁間隔を保てる前記1つの形状のティアドロップを前記接続部分へ付加するステップと、
    前記ライン、円形ランド、及び接続部分のパターン形成用データに基づいて、導電回路に対応するパターンを基板上に形成するステップと、
    を含むことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
  3. パターン形成用の直線トラックに形成されたラインと、前記直線トラックと重畳する中央部部分を有する円形ランドと、該円形ランドと前記ラインとの接続部分にティアドロップを形成するプリント配線板であって、
    前記直線トラックを一辺とする直角三角形の斜辺が前記円形ランドの外周に接する一方のティアドロップの片角度に対して、他方のティアドロップの斜辺の片角度が大きい、左右非対称のティアドロップと、
    前記他方のティアドロップの斜辺の近傍に配設された導体回路と、
    を備えることを特徴とするプリント配線板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015038899A (ja) * 2010-03-31 2015-02-26 株式会社東芝 回路板及び電子機器
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WO2021246033A1 (ja) * 2020-06-04 2021-12-09 住友電工プリントサーキット株式会社 プリント配線板

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