JP2016018831A - プリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
第1開口部28fは第1面から第2面に向かってテーパーしていることが好ましい。第2開口部28sは第2面から第1面に向かってテーパーしていることが好ましい。接合面28cの径d3は、第1開口部の第1開口28Fの径d1および第2開口部の第2開口28Sの径d2より小さい。
接合面28cの径d3は、図3(B)に示される接合部28PRと接合部28PLとの間の距離である。第1開口28Fの径は第1面上の直径であり、第2開口28Sの径は第2面上の直径である。接合面の径d3は、第1開口の径d1や第2開口の径d2より小さい。そして、絶縁基板の第1面と第1開口部の側壁との間の角度(第1角度)θ1は97度から110度であり、絶縁基板の第2面と第2開口部の側壁との間の角度(第2角度)θ2は97度から110度である。θ1やθ2は図5(A)と図5(B)に示されている。
スルーホール導体36は、補強部材18F、18Sと樹脂とを含む絶縁基板20Zを貫通する貫通孔28内に形成されている。補強部材の例は、ガラス繊維またはアラミド繊維などの不織布やガラスクロスである。ガラスクロスが好ましい。図2(A)に示されるように、補強部材は絶縁基板20Zの第1面と略平行に絶縁基板内に形成されている。補強部材は1枚でもよいが、図2(A)に示されるように、補強部材18F、18Sは複数であることが好ましい。絶縁基板の強度や剛性が高くなる。補強部材の数は2枚が好ましい。
絶縁基板20Zが2枚の補強部材を含む場合、絶縁基板20Zは、図1(A)に示されるように第1樹脂層16cと第1樹脂層16cを挟む第1補強部材18Fと第2補強部材18Sと第1補強部材上の第2樹脂層16Fと第2補強部材上の第3樹脂層16Sで形成される。樹脂層16c、16F、16Sは補強部材を含まない。樹脂層16c、16F、16Sは樹脂と無機粒子を含んでも良い。補強部材を含む層18F、18Sは、補強部材と樹脂で形成される。補強部材を含む層18F、18Sは、さらに、無機粒子を含んでも良い。
図5に実施形態と参考例の貫通孔が示される。図5に示される各貫通孔28、281、282は、絶縁基板の第1面Fに形成されている第1開口28F、281F、282Fを有する第1開口部28f、281f、282fと絶縁基板の第2面Sに形成されている第2開口28S、281S、282Sを有する第2開口部28s、281s、282sと第1開口部と第2開口部の接合箇所に形成されている接合面28c、281c、282cとで形成されている。そして、図5(A)と図5(C)、図5(E)は、第1開口28F、281F、282Fの重心を通り絶縁基板の第1面Fに垂直な面で貫通孔を切断することで得られる貫通孔の断面図である。図5(A)と図5(C)、図5(E)中に絶縁基板の第1面と第1開口部の側壁との間の角度θ1、θ11、θ12が示されていて、角度θ1、θ11、θ12は第1角度である。第1角度は、図5(A)と図5(C)、図5(E)から求められる。図5(B)と図5(D)、図5(F)は、第2開口28S、281S、282Sの重心を通り絶縁基板の第2面Sに垂直な面で貫通孔を切断することで得られる貫通孔の断面図である。図5(B)と図5(D)、図5(F)中に絶縁基板の第2面と第2開口部の側壁との間の角度θ2,θ21,θ22が示されていて、角度θ2、θ21,θ22は第2角度である。第2角度は、図5(B)と図5(D)、図5(F)から求められる。
図5(A)と図5(B)は、実施形態の貫通孔28を示す。図5(C)と図5(D)は、参考例1の貫通孔281を示す。図5(E)と図5(F)は、参考例2の貫通孔282を示す。図5中の各貫通孔28、281、282の第1開口の径の大きさは同じである。図5中の各貫通孔28,281,282の第2開口の径の大きさは同じである。
実施形態の貫通孔28は所定の角度θ1、θ2を有する。参考例1の貫通孔281の角度θ11、θ21は、110度より大きい。参考例2の貫通孔282の角度θ12、θ22は、97度より小さい。そのため、接合面の径d3は、参考例1、実施形態、参考例2の順で大きくなる。その様子が図5(G)に示されている。
参考例1では、接合面の径が小さいので、特許文献1に示されるように、貫通孔はめっきで充填される。参考例1のスルーホール導体はボイドを含まない。しかしながら、参考例1では、接合面の径が小さいため、図4(C)に示されるように、屈曲点280P1から屈曲点280P2に容易にストレスが到達する。参考例1のスルーホール導体の信頼性は低い。
実施形態の角度θ1、θ2は参考例1の角度θ11、θ21より小さい。そのため、貫通孔28をめっきで完全に充填することが難しい。また、実施形態の角度θ1、θ2は参考例2の角度θ12、θ22より大きい。貫通孔内のめっきの析出が実施形態と参考例2で比較されると、実施形態は参考例2より優れる。そのため、実施形態のスルーホール導体のめっき膜の厚みtは15μm以上となる。実施形態のスルーホール導体はボイドを含む。そして、実施形態のスルーホール導体のめっき膜の厚みは15μm以上である。そのため、ヒートサイクルでスルーホール導体が伸縮を繰り返しても、実施形態のスルーホール導体は劣化しがたい。実施形態と参考例でめっき膜の厚みtは貫通孔の側壁とボイドとの間に形成されているめっき膜の厚みの内、最小のめっき膜の厚みである。例えば、ボイドが楕円の場合、めっき膜の厚みtが図4(D)に示されている。また、図4(D)に示されるように、スルーホール導体がボイドを有するため、屈曲点280P1と屈曲点280P2との間の経路P12の距離が長くなる。図4(D)は、実施形態の接合面を示している。経路P12は実線で示されている。経路は屈曲点P280P1からボイドに至る。そして、経路はボイドの外周を約半周回る。その後、経路はボイドの外周から屈曲点P280P2に至る。接合部にストレスが集中しても、経路が長いので、実施形態のスルーホール導体の信頼性が低下しがたい。
絶縁基板の厚みが200μmを超えると、スルーホール導体内のボイドが大きくなる。めっき膜の厚みtが15μm未満になりやすい。
図3(C)に示されるように、別例のスルーホール導体36のランド36FR、36SRは、凹部36Fr、36Srを有する。スルーホール導体36のランド36FR、36SRが凹部36Fr、36Srを有すると、スルーホール導体36を形成するめっき膜の体積が少なくなる。そのため、スルーホール導体と同時に形成される第1導体層や第2導体層の厚みが薄くなる。例えば、第1導体層や第2導体層の厚みは15μm以下になる。また、スルーホール導体内にボイドが確実に形成される。
凹部36Fr、36Srの深さX1、X2は10μm未満であることが望ましい。凹部の深さX1、X2が10μm以上であると、凹部の上に形成される樹脂絶縁層50F、50Sの平坦性が低下する。そのため、スルーホール導体のランド上に形成される導体層58F、58Sが断線やショート等の不具合を有する。また、貫通孔内のめっき膜の体積が少ないので、めっき膜の厚みtが15μm未満になりやすい。
第1開口部と第2開口部で貫通孔28が形成される。第1開口部と第2開口部の接合箇所に接合面が形成される。接合面は図3(A)に示される。図3(A)中の接合面に斜線が描かれている。接合面は第1樹脂層16cに形成されている。図1(C)では、第1角度θ1が、例えば、100度である。第2角度θ2が、例えば、107度である。第1角度θ1の値と第2角度θ2の値が異なると、スルーホール導体内にボイドが形成され、めっき膜の厚みtが20μm以上になりやすい。第1角度θ1と第2角度θ2との差は5度以上であることが望ましい。
第1導体層や第2導体層の厚みは20μm以下であることが好ましい。微細な第1導体層や第2導体層が得られる。
実施形態では、上側のビルドアップ層55Fは、交互に積層されている樹脂絶縁層50F、150Fと導体層58F、158Fとを含む。さらに、上側のビルドアップ層55Fは、隣接する導体層34F、58F、158Fを接続するビア導体60F、160Fを有する。
下側のビルドアップ層55Sは、交互に積層されている樹脂絶縁層50S、150Sと導体層58S、158Sとを含む。さらに、下側のビルドアップ層55Sは、隣接する導体層34S、58S、158Sを接続するビア導体60S、160Sを有する。
下側のビルドアップ層上に下側のソルダーレジスト層70Sが形成される。下側のソルダーレジスト層は導体層158Sを露出する開口71Sを有する。開口71Sから露出する導体層158Sは下側のパッド158SPとして機能する。
20Z 絶縁基板
28 貫通孔
28f 第1開口部
28s 第2開口部
28c 接合面
30 コア基板
34F、34S 導体層
36 スルーホール導体
50F、50S 樹脂絶縁層
58F、58S 導体層
BB ボイド
Claims (8)
- 第1面と前記第1面と反対側の第2面とを有すると共に、貫通孔を有する絶縁基板と、
前記第1面上に形成されている第1導体層と、
前記第2面上に形成されている第2導体層と、
前記貫通孔に形成されていて、前記第1導体層と前記第2導体層とを接続するスルーホール導体とを有するプリント配線板であって、
前記貫通孔は、前記第1面に第1開口を有する第1開口部と前記第2面に第2開口を有する第2開口部と前記第1開口部と前記第2開口部の接合箇所に形成されている接合面とから成り、前記第1面と前記第1開口部の側壁との間の角度は97度から110度であり、前記第2面と前記第2開口部の側壁との間の角度は97度から110度であり、前記スルーホール導体はボイドを有し、前記ボイドと前記貫通孔の側壁との間の距離は15μm以上である。 - 請求項1のプリント配線板であって、前記接合面の径が、45μm以上75μm以下であり、前記第1開口の径と前記第2開口の径は、55μm以上120μm以下である。
- 請求項1のプリント配線板であって、前記絶縁基板の厚みは、75μm〜200μmである。
- 請求項1のプリント配線板であって、前記第1導体層は、前記スルーホール導体上の導体と前記スルーホール導体の周りに形成されている導体とからなる前記スルーホール導体のランドを含み、前記ランドは凹部を有し、前記凹部の深さが10μm未満である。
- 請求項1のプリント配線板であって、前記絶縁基板は、2枚の補強部材を含む。
- 請求項1のプリント配線板であって、前記絶縁基板は、複数枚の補強部材を含み、前記補強部材は前記絶縁基板の前記第1面と略平行に絶縁基板内に形成されていて、前記接合面は、隣接する前記補強部材の間に位置する。
- 請求項1のプリント配線板であって、前記補強部材はガラスクロスである。
- 請求項5のプリント配線板であって、前記ボイドは、前記2枚の補強部材の間に位置している。
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