JP2007281303A - プリント配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時の工数を削減でき、且つ、材料費および製造費を共に低コストにできるプリント配線基板、および、その製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁基板２と、絶縁基板の一面に設けられた導電線路部３ａ，３ｂと、導電線路部３ａ，３ｂ上を被う絶縁カバー層４と、絶縁カバー層４の一面に設けられ、導電性ペーストによって形成されたシールド用導電層５と、グランド線となる導電線路部３ｂとシールド用導電層５とを連通する絶縁カバー層４のスルーホール１３内に設けられ、導電性ペーストによって形成された層間導通部６とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁基板の一方の面にシールド用導電層を有するプリント配線基板およびプリント配線基板の製造方法に関する。

電子機器内の配線として使用するプリント配線基板にマイクロストリップ伝送線路を構成する場合には、絶縁基板の一方の面に導電線路部を、他方の面にシールド用導電層を設けることになる（例えば、特許文献１参照）。この種のプリント配線基板の構造、および、その製造方法を説明する。

図８に示すように、従来のプリント基板１００Ａは、絶縁基板１０１と、この絶縁基板１０１の一方の面に設けられ、信号線およびグランド線からなる導電線路部１０２ａ，１０２ｂと、絶縁基板１０１の他方の面に設けられ、銅箔層にて形成されたシールド用導電層１０３と、グランド線となる導電線路部１０２ｂ、絶縁基板１０１およびシールド用導電層１０３を貫通するスルーホール１０４内に設けられ、金属メッキにて形成された層間導通部１０５とから構成されている。

次に、このプリント配線基板１００Ａの製造方法を説明する。図９（ａ）に示すように、絶縁基板１０１の両面に銅箔層１１０，１１１を張り付けた両面銅張り板１１２を用意する。先ず、図９（ｂ）に示すように、両面銅張り板１１２において、最終的にグランド線の導電線路部１０２ｂとなる位置に、ドリルでスルーホール１０４を開ける。次に、図９（ｃ）に示すように、スルーホール１０４内に金属メッキを施して層間導通部１０５を形成する。次に、図９（ｄ）に示すように、一方の面の銅箔層１１０の表面で、且つ、最終的に導電線路部１０２ａ，１０２ｂとする面と、他方面の銅箔層１１１の表面の全域とにレジスト層１１３をそれぞれ形成する。次に、図９（ｅ）に示すように、レジスト層１１３をマスクとしてエッチング加工を施し、一方の面の銅箔層１１０のエッチングによって信号線およびグランド線となる導電線路部１０２ａ，１０２ｂを形成する。最後に、両面のレジスト膜１１３を剥離する。他方の面の銅箔層１１１は一切エッチングされずにシールド用導電層１０３とされる。

従来の他のプリント配線基板１００Ｂとしては、図１０に示すように、絶縁基板１０１と、この絶縁基板１０１の一方の面に設けられ、信号線およびグランド線からなる導電線路部１０２ａ，１０２ｂと、この導電線路部１０２ａ，１０２ｂ上を被う絶縁カバー層１１４と、この絶縁カバー層１１４の表面に貼り合わされた導電材からなるシールド用導電層１０３と、グランド線となる導電線路部１０２ｂとシールド用導電層１０３とを導通し、絶縁カバー層１１４のスルーホール１１５内に充填された導電性ペーストによって形成された層間導通部１１６とから構成されている。

次に、図１１を用いてプリント配線基板１００Ｂの製造方法を説明する。図１１（ａ）に示すように、絶縁基板１０１の片方の面に銅箔層１２０を張り付けた片面銅張り板１２１を用意する。先ず、図１１（ｂ）に示すように、銅箔層１２０の表面で、且つ、最終的に導電線路部１０２ａ，１０２ｂとなる箇所にレジスト層１１３をパターニングする。次に、図１１（ｃ）に示すように、レジスト層１１３をマスクとしてエッチング加工を施し、銅箔層１２０をエッチングすることによって信号線およびグランド線となる導電線路部１０２ａ，１０２ｂを形成する。次に、図１１（ｄ）に示すように、レジスト層１１３を剥離する。次に、図１１（ｅ）に示すように、導電線路部１０２ａ，１０２ｂ上を被うように絶縁カバー層１１４を形成する。なお、絶縁カバー層１１４には、予めスルーホール１１５が形成されており、スルーホール１１５によってグランド線となる導電線路部１０２ｂを露出させる。次に、図１１（ｆ）に示すように、スルーホール１１５内に導電性ペーストを充填し、導電性ペーストによって層間導通部１１６を形成する。次に、図１０に示すように、絶縁カバー層１１４の表面に導電材からなるシールド用導電層１０３を貼り合わせる。

なお、スルーホール１１５内に導電性ペーストを充填することによって層間導通部１１６を形成する技術は、例えば特許文献２に開示されている。
特許第３６１７６８４号公報 特開２００１−２４４６０９号公報

しかしながら、前者の従来例では、高価な両面銅張り板１１２を用いるため、材料コストが高い。その上、金属メッキする際に、金属メッキがスルーホール１０４内のみならず銅箔層１１０，１１１の表面にも析出する。金属メッキが銅箔層１１０，１１１に析出すると、導電線路部１０２ａ，１０２ｂが厚くなるため、エッチングの精度が悪くなり、マイクロストリップ伝送線路のインピーダンス制御が困難になる。そのため、金属メッキ処理を行う場合には、スルーホール１０４以外の箇所をマスキングする必要があり、工数の増加と工数の増加に伴う製造コスト高を招来する。このように、前者の従来例は工数がかかる上にコスト高であるという問題がある。

後者の従来例では、両面銅張り板１１２を使用する場合に較べて安価な片面銅張り板１２１を用いるが、シールド用導電層１０３としての導電材が必要であるため、全体としての材料費が安価にはならない。また、スルーホール１１５内への導電性ペーストの印刷工程とシールド用導電材１０３の貼り合わせ工程が必要であるため、製造時の工数が前者と同様に多くなる。このため、後者の従来例も工数がかかる上にコスト高であるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、このような問題を解決すべくなされたものであり、製造時の工数を削減でき、且つ、材料費および製造費を共に低コストにできるプリント配線基板、および、その製造方法を提供することにある。

本発明の第１の特徴は、プリント配線基板であって、絶縁基板と、この絶縁基板の一面に設けられた導電線路部と、この導電線路部上を被う絶縁カバー層と、絶縁基板と絶縁カバー層のいずれか一方の面に設けられ、導電性ペーストによって形成されたシールド用導電層と、グランド線となる導電線路部とシールド用導電層とを導通し、導電性ペーストによって形成された層間導通部とを備えたことを要旨とする。ここで、層間導通部は、絶縁基板または絶縁カバー層のスルーホールを利用して形成された構成や、絶縁カバー層の切欠き部を利用して形成された構成とすることができる。

本発明の第２の特徴は、プリント配線基板の製造方法であって、絶縁基板に銅箔層を張り付けた片面銅張り板の銅箔層にエッチング加工を施して導電線路部を形成し、この導電線路部上に絶縁カバー層を設け、この絶縁カバー層と絶縁基板のいずれか一方に設けられた層間導通用スペースと絶縁カバー層または絶縁基板のいずれか一方の面に導電性ペーストを印刷し、この印刷された導電性ペーストによって層間導通用スペースに層間導通部を、絶縁カバー層または絶縁基板のいずれか一方の面にシールド用導電層を形成したことを要旨とする。ここで、層間導通用スペースは、絶縁基板または絶縁カバー層に形成されたスルーホールや、絶縁カバー層の切欠き部であってもよい。

本発明によれば、安価な片面銅張り板を使用して製造できると共に、シールド用導電層が安価な導電性ペーストによって形成されるため、材料費を安く抑えることができる。また、導電性ペーストを印刷する場合には、金属メッキを施す場合のようなマスキング工程が不要であり、その上、層間導通部とシールド用導電層を一度の導電性ペースト印刷によって形成できるため、工程を削減できる。以上より、製造時の工数を削減でき、且つ、材料費および製造費を共に低コストにできる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示している。なお、図１はプリント配線基板の断面図、図２（ａ）〜（ｅ）はプリント配線基板の各製造過程の断面図である。

図１に示すように、プリント配線基板１Ａは、絶縁基板２と、この絶縁基板２の一面に設けられ、信号線およびグランド線からなる導電線路部３ａ，３ｂと、この導電線路部３ａ，３ｂ上を被う絶縁カバー層４と、絶縁カバー層４の一方の面に設けられ、導電性ペーストによって形成されたシールド用導電層５と、グランド線となる導電線路部３ｂとシールド用導電層５とを導通し、導電性ペーストによって形成された層間導通部６とから構成されている。

次に、プリント配線基板１Ａの製造方法を説明する。図２（ａ）に示すように、絶縁基板２の片面に銅箔層１０を張り付けた片面銅張り板１１を使用する。先ず、図２（ｂ）に示すように、銅箔層１０の表面で、且つ、最終的に導電線路部３ａ，３ｂとなる箇所にレジスト膜１２を形成する。次に、図２（ｃ）に示すように、エッチング加工を施し、銅箔層１０をエッチングすることによって信号線およびグランド線となる導電線路部３ａ，３ｂを形成する。次に、図２（ｄ）に示すように、レジスト膜１２を剥離する。次に、図２（ｅ）に示すように、導電線路部３ａ，３ｂ上を被うように絶縁カバー層４を形成する。この際、層間導通スペースであるスルーホール１３を開口させるように絶縁カバー層４を形成する。このスルーホール１３によってグランド線となる導電線路部３ｂを露出させる。次に、導電性ペーストをスルーホール１３内および絶縁カバー層４の表面に印刷する。すると、図１に示すように、スルーホール１３内に充填された導電性ペーストによって層間導通部６が形成され、絶縁カバー層４の表面に印刷された導電性ペーストによってシールド用導電層５が形成される。以上により、プリント配線基板１Ａの製造が完了する。

なお、耐熱性に優れたプリント配線基板１Ａとする場合には、導電性ペースト印刷の後に、保護レジスト層（図示せず）を形成する。

以上、第１の実施の形態のプリント配線基板１Ａおよびその製造方法によれば、安価な片面銅張り板１１を使用して製造できると共に、シールド用導電層５を安価な導電性ペーストによって形成するため、材料費を安く抑えることができる。また、導電性ペーストを印刷する場合には、金属メッキを施す場合のようなマスキング工程が不要であり、その上、層間導通部６とシールド用導電層５を一度の導電性ペースト印刷によって形成できるため、工程を削減できる。以上より、製造時の工数を削減でき、且つ、材料費および製造費を共に低コストにできる。

第１の実施の形態では、層間導通部６は、絶縁カバー層４のスルーホール１３を利用して形成されたので、所望の位置および数の層間導通部６を形成できる。

（第２の実施の形態）
図３および図４は本発明の第２の実施の形態を示している。なお、図３はプリント配線基板の断面図、図４（ａ）〜（ｅ）はプリント配線基板の各製造過程の断面図である。

図３に示すように、プリント配線基板１Ｂは、絶縁基板２と、この絶縁基板２の一面に設けられ、信号線およびグランド線からなる導電線路部３ａ，３ｂと、この導電線路部３ａ，３ｂ上を被う絶縁カバー層４と、絶縁基板２の一方の面に設けられ、導電性ペーストによって形成されたシールド用導電層５と、グランド線となる導電線路部３ｂとシールド用導電層５とを導通し、導電性ペーストによって形成された層間導通部６とから構成されている。

次に、プリント配線基板１Ｂの製造方法を説明する。図４（ａ）に示すように、絶縁基板２の片面に銅箔層１０を張り付けた片面銅張り板１１を使用する。先ず、図４（ｂ）に示すように、銅箔層１０の表面で、且つ、最終的に導電線路部３ａ，３ｂとなる箇所にレジスト膜１２を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、エッチング加工を施し、銅箔層１０をエッチングすることによって信号線およびグランド線となる導電線路部３ａ，３ｂを形成する。次に、図４（ｄ）に示すように、レジスト膜１２を剥離する。次に、図４（ｅ）に示すように、導電線路部３ａ，３ｂ上を被うように絶縁カバー層４を形成する。また、絶縁基板２には、層間導通スペースであるスルーホール１３がレーザで開口されている。このスルーホール１３によってグランド線となる導電線路部３ｂを露出させる。次に、導電性ペーストをスルーホール１３内および絶縁基板２の表面に印刷する。すると、図３に示すように、スルーホール１３内に充填された導電性ペーストによって層間導通部６が形成され、絶縁基板２の表面に印刷された導電性ペーストによってシールド用導電層５が形成される。これで、プリント配線基板１Ｂの製造が完了する。

なお、耐熱性に優れたプリント配線基板１Ｂとする場合には、導電性ペースト印刷の後に、保護レジスト層（図示せず）を形成する。

つまり、前記第１の実施の形態のプリント配線基板１Ａは、絶縁カバー層４の表面にシールド用導電層５を形成したが、第２の実施の形態のプリント配線基板１Ｂは、絶縁基板２の表面にシールド用導電層５を形成した点が相違する。

この第２の実施の形態においても、前記第１の実施の形態と同様の理由により、製造時の工数を削減でき、且つ、材料費および製造費を共に低コストにできる。

（第３の実施の形態）
図５〜図７は本発明の第３の実施の形態を示している。なお、図５はプリント配線基板の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図、図７は図５のＢ−Ｂ線断面図である。

図５〜図７に示すように、この第３の実施の形態のプリント配線基板１Ｃは、前記第１の実施の形態のプリント配線基板１Ａと比較して、層間導通部２０の構造が相違する。つまり、絶縁カバー層４は、絶縁基板２の面を完全に被わずに、端子接続部２１の位置では信号線およびグランド線の導電線路部３ａ，３ｂが露出されている。そして、この端子接続部２１の近傍位置の絶縁カバー４には、グランド線の導電線路部３ｂを更に露出する層間導電用スペースである切欠き部２２が形成されている。この切欠き部２２内に導電性ペーストを印刷することによって層間導通部２０が形成されている。導電性ペーストの印刷工程では、前記第１の実施の形態と同様に、層間導通部２０とシールド用導電部５を同時に形成する。

また、絶縁基板２の接続端子部２１の裏面には、補強板２３が貼り合わされている。補強板２３によってプリント配線基板１Ｃの強度アップが図られている。

他の構成は、前記第１の実施の形態と同様であるため、図面の同一構成箇所には同一符号を付してその説明を省略する。

この第３の実施の形態においても、前記第１の実施の形態と同様の理由により、製造時の工数を削減でき、且つ、材料費および製造費を共に低コストにできる。

この第３の実施の形態では、層間導通部２０は、絶縁カバー層４の切欠き部２２を利用して形成されたので、第１、第２の実施の形態のようにスルーホールを形成する工程が必要ないため、更なる工数の削減になる。

層間導電部６，２０とシールド用導電層５を共に導電性ペーストにて形成した本発明にかかるプリント配線基板１Ａ〜１Ｃと、シールド用導電層を銅箔にて形成した他の従来例にかかるプリント配線基板とのマイクロストリップ伝送線路のインピーダンスを測定した。シングルエンド伝送信号については、電流のリターンパスがシールド用導電層（グランド面）５となるため、導電性ペーストによるシールド用導電層５が銅箔によるシールド用導電層に比較して直流抵抗値が高くなる。従って、本発明のプリント配線基板１Ａ〜１Ｃでは、他の従来例のものに較べて、伝送線路長が長くなるに従って特性インピーダンスが高くなってしまう結果が出た。しかし、差動伝送信号については、電流のリターンパスがコンプリメンタリ入出力となるため、シールド用導電層５の直流抵抗値の影響をほとんど受けない。従って、良好なインピーダンス特性が得られた。以上より、本発明では、差動信号を伝送させる場合に、両面銅張り板を用いて作成した場合と同様の伝送特性が得られる。

第１の実施の形態にかかるプリント配線基板の断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、第１の実施の形態にかかるプリント配線基板の各製造過程の断面図である。 第２の実施の形態にかかるプリント配線基板の断面図である （ａ）〜（ｅ）は、第２の実施の形態にかかるプリント配線基板の各製造過程の断面図である。 第３の実施の形態にかかるプリント配線基板の平面図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 図５のＢ−Ｂ線断面図である。 従来例のプリント配線基板の断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、従来例のプリント配線基板の各製造過程の断面図である。 他の従来例のプリント配線基板の断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、他の従来例のプリント配線基板の各製造過程の断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ プリント配線基板
２ 絶縁基板
３ａ，３ｂ 導電線路部
４ 絶縁カバー層
５ シールド用導電層
６ 層間導通部
１０ 銅箔層
１１ 片面銅張り板
１３ スルーホール（層間導通用スペース）
２０ 層間導通部
２２ 切欠き部（層間導通用スペース）

Claims (6)

1. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板の一面に設けられた導電線路部と、
   前記導電線路部上を被う絶縁カバー層と、
   前記絶縁基板と前記絶縁カバー層のいずれか一方の面に設けられ、導電性ペーストによって形成されたシールド用導電層と、
   前記導電線路部と前記シールド用導電層とを導通し、導電性ペーストによって形成されたグランド線となる層間導通部とを備えたことを特徴とするプリント配線基板。
2. 前記層間導通部は、前記絶縁基板又は前記絶縁カバー層のスルーホール内に形成されたことを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
3. 前記層間導通部は、前記絶縁カバー層の切欠き部を利用して形成されたことを特徴とするプリント配線基板。
4. 絶縁基板に銅箔層を張り付けた片面銅張り板の前記銅箔層にエッチング加工を施して導電線路部を形成する工程と、
   前記導電線路部上に絶縁カバー層を設ける工程と、
   前記絶縁カバー層と前記絶縁基板のいずれか一方に設けられた層間導通用スペースおよび、前記絶縁カバー層または前記絶縁基板のいずれか一方の面に、導電性ペーストを印刷し、前記導電性ペーストによって、前記層間導通用スペースに層間導通部を、前記絶縁カバー層または前記絶縁基板のいずれか一方の面にシールド用導電層を形成したことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
5. 請求項４記載のプリント配線基板の製造方法であって、
   前記層間導通用スペースは、前記絶縁基板又は前記絶縁カバー層に形成されたスルーホールであることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
6. 請求項４記載のプリント配線基板の製造方法であって、
   前記層間導通部用スペースは、前記絶縁カバー層の切欠き部であることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。

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