JP2016066770A

JP2016066770A - 配線基板およびその製造方法

Info

Publication number: JP2016066770A
Application number: JP2014218222A
Authority: JP
Inventors: 亜紀川瀬; Aki Kawase
Original assignee: Kyocera Circuit Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Circuit Solutions Inc
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2016-04-28

Abstract

【課題】信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合が良好であるとともに、グランドビア導体の内側を別の絶縁材で充填する必要がない生産性に優れる配線基板を提供すること。【解決手段】絶縁板１を貫通するようにして信号ビア導体２と、信号ビア導体２を取り囲むグランドビア導体３とが設けられて成る配線基板であって、グランドビア導体３は、その内側と外側とで絶縁板１が一体に繋がった状態となるように、少なくとも一部が、上面視で切れ目を有する円弧状または長円弧状である。好ましくは、グランドビア導体３が前記一部を除いて円筒状または長円筒状である。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁板を貫通する同軸配線構造を有する配線基板およびその製造方法に関するものである。

従来、絶縁板を貫通する同軸配線構造を有する配線基板が知られている。このような配線基板における同軸配線構造の従来の例を図１１および図１２に示す。なお、これらの図１１および図１２は、同軸配線構造およびその近傍のみを切り取った斜視図である。

図１１に示す従来例では、絶縁板１１を貫通する信号ビア導体１２の周囲に複数のグランドビア導体１３が配置されて疑似的な同軸構造をとっている。この場合、グランドビア導体１３同士の間に多くの隙間があるので、信号ビア導体１２とグランドビア導体１３との電磁的な結合が不十分のものとなりやすい。

図１２に示す従来例では、絶縁板２１を貫通する信号ビア導体２２の周囲に円筒状のグランドビア導体２３が配置されて完全な同軸構造をとっている。しかしながら、この場合、グランドビア導体２３の内側と外側とで絶縁板２１が完全に分断される。したがって、グランドビア導体２３を形成した後、その内側を別の絶縁材２４で充填し、さらにその中央部に信号ビア導体２２を形成する必要がある。そのため、配線基板の製造が煩雑なものとなる。

特開２００３−２０４２０９号公報特開２０１０−１６６０９９号公報

本発明が解決しようとする課題は、信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合が良好であるとともに、グランドビア導体の内側を別の絶縁材で充填する必要がない生産性に優れる配線基板を提供することにある。

本発明の配線基板は、絶縁板を貫通するようにして信号ビア導体と、該信号ビア導体を取り囲むグランドビア導体とが設けられて成る配線基板であって、前記グランドビア導体は、その内側と外側とで前記絶縁板が一体に繋がった状態となるように、少なくとも一部が、上面視で切れ目を有する円弧状であることを特徴とするものである。

さらに、本発明の配線基板は、前記グランドビア導体が前記一部を除いて円筒状であることを特徴とするものである。

本発明の配線基板の製造方法は、絶縁板に、少なくとも一部が上面視で切れ目を有する円弧状のグランドビア孔および該グランドビア孔の中心部分に上面視で円形の信号ビア孔をブラスト法により形成する工程と、前記グランドビア孔の内部および前記信号ビア孔の内部にめっき導体を充填して前記グランドビア孔を充填するグランドビア導体および前記信号用ビア孔を充填する信号ビア導体を形成する工程とを行うことを特徴とするものである。

さらに、本発明の配線基板の製造方法は、前記グランドビア孔を、前記絶縁板の一方の主面から少なくとも一部が切れ目を有する円弧状に掘削するとともに、前記絶縁板の他方の主面から円形状に掘削することにより形成することを特徴とするものである。

また、本発明の配線基板は、絶縁板を貫通するようにして互いに隣接する２個の信号ビア導体と、該２個の信号ビア導体を取り囲むグランドビア導体とが設けられて成る配線基板であって、前記グランドビア導体は、その内側と外側とで前記絶縁板が一体に繋がった状態となるように、少なくとも一部が、上面視で切れ目を有する長円弧状であることを特徴とするものである。

またさらに、本発明の配線基板は、前記グランドビア導体が前記一部を除いて長円筒状であることを特徴とするものである。

また、本発明の配線基板の製造方法は、絶縁板に、少なくとも一部が上面視で切れ目を有する長円弧状のグランドビア孔および該グランドビア孔の中央部分に上面視で円形の互いに隣接する２個の信号ビア孔をブラスト法により形成する工程と、前記グランドビア孔の内部および前記信号ビア孔の内部にめっき導体を充填して前記グランドビア孔を充填するグランドビア導体および前記信号用ビア孔を充填する信号ビア導体を形成する工程とを行うことを特徴とするものである。

またさらに、本発明の配線基板の製造方法は、前記グランドビア孔を、前記絶縁板の一方の主面から少なくとも一部が切れ目を有する長円弧状に掘削するとともに、前記絶縁板の他方の主面から長円形状に掘削することにより形成することを特徴とするものである。

本発明の配線基板によれば、グランドビア導体は、その少なくとも一部が、上面視で切れ目を有する円弧状または長円弧状であることから、信号ビア導体との対向面積を大きくすることができる。したがって、信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合が良好なものとなる。

また、グランドビア導体は、その内側と外側とで絶縁板が一体に繋がった状態となっている。したがって、グランドビア導体の内側を別の絶縁材で充填する必要がなく、生産性に優れたものとなる。

さらに、グランドビア導体の一部を除いて円筒状または長円筒状とすることで、完全な同軸配線構造に近づくので信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合がより良好なものとなる。

本発明の配線基板の製造方法によれば、絶縁板に、少なくとも一部が上面視で切れ目を有する円弧状または長円弧状のグランドビア孔および該グランドビア孔の中心部分または中央部分に上面視で円形の信号ビア孔をブラスト法により形成し、前記グランドビア孔の内部および前記信号ビア孔の内部にめっき導体を充填して前記グランドビア孔を充填するグランドビア導体および前記信号用ビア孔を充填する信号ビア導体を形成することから、グランドビア導体の内側を別の絶縁材で充填する必要がなく、信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合が良好な配線基板を生産性高く製造することができる。

さらに、前記グランドビア孔を、前記絶縁板の一方の主面から少なくとも一部が切れ目を有する円弧状または長円弧状に掘削するとともに、前記絶縁板の他方の主面から円形状または長円筒状に掘削することにより形成することから、グランドビア導体を、その一部を除いて円筒状または長円筒状とすることができる。その結果、信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合がより良好な配線基板を提供することができる。

図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す要部斜視図である。図２は、図１に示す配線基板の製造方法を説明するための要部斜視図である。図３は、図１に示す配線基板の製造方法を説明するための要部斜視図である。図４は、本発明の配線基板の実施形態の別の例を示す要部斜視図である。図５は、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を示す要部斜視図である。図６は、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を示す要部斜視図である。図７は、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を示す要部斜視図である。図８は、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を示す要部斜視図である。図９は、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を示す要部斜視図である。図１０は、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を示す要部斜視図である。図１１は、従来の配線基板の例を示す要部斜視図である。図１２は、従来の配線基板の他の例を示す要部斜視図である。

次に、本発明の配線基板の実施形態の一例における同軸配線構造を図１に示す。なお、図１は、同軸配線構造およびその近傍のみを切り取った斜視図である。

図１に示すように、本例における同軸配線構造は、絶縁板１を貫通するようにして信号ビア導体２およびグランドビア導体３が設けられている。絶縁板１は、例えばガラスクロス入りの熱硬化性樹脂板から成る。絶縁基板１の厚みは１００〜４００μｍ程度である。信号ビア導体２およびグランドビア導体３は、銅から成る。信号ビア導体２は、直径が５０〜１００μｍ程度の円柱状である。グランドビア導体３は、上面視で切れ目を有する円弧状である。グランドビア導体３は、信号用ビア導体２を同心円状に取り囲んでいる。グランドビア導体３の内径は、１５０〜３００μｍ程度である。グランドビア導体３の外径は、２５０〜５００μｍ程度である。グランドビア導体３の切れ目の幅は、３０〜６０μｍ程度である。

本例の配線基板によれば、グランドビア導体３は、上面視で切れ目を有する円弧状であることから、信号ビア導体２との対向面積を大きくすることができる。したがって、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好なものとなる。

また、本例の配線基板によれば、グランドビア導体３は、上面視で切れ目を有する円弧状であることから、その内側と外側とで絶縁板１が一体に繋がった状態となっている。そのため、グランドビア導体３の内側を別の絶縁材で充填する必要はない。したがって、生産性に優れたものとなる。

次に、上述した配線基板の製造方法について説明する。先ず、図２に示すように、絶縁板１を準備する。次に図３に示すように、絶縁板１に信号ビア孔２ａとグランドビア孔３ａとを穿孔する。これらのビア孔２ａ，３ａの穿孔にはブラスト法を用いる。ブラスト法を採用することでビア孔２ａ，３ａを同時に効率よく穿孔することができる。ブラストは絶縁板１上面側および下面側の両方から行うことが好ましい。それにより良好な形状のビア孔２ａ，３ａを形成することが容易となる。最後に、ビア孔２ａ，３ａ内を銅めっきで充填することにより、図１に示す配線基板が完成する。

このように、絶縁板１に、上面視で切れ目を有する円弧状のグランドビア孔３ａおよびこのグランドビア孔３の中心部分に上面視で円形の信号ビア孔２ａをブラスト法により形成し、グランドビア孔３ａの内部および信号ビア孔２ａの内部にめっき導体を充填してグランドビア孔３ａを充填するグランドビア導体３および信号用ビア孔２ａを充填する信号ビア導体２を形成することら、グランドビア導体３の内側を別の絶縁材で充填する必要がなく、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好な配線基板を生産性高く製造することが可能となる。

なお、図１に示す例では、絶縁板１の表面には導体層が被着されていないが、ビア孔２ａ，３ａを銅めっきで充填する際に絶縁板１の表面にも銅めっき層を被着させ、その銅めっき層により絶縁板１の表面に配線導体を形成しても良い。この場合、信号ビア導体２から切れ目の上を通って同軸配線構造の外側に信号配線を引き出せばよい。

次に、本発明の配線基板の実施形態の別の例を図４に示す。この例では、グランドビア導体３の上端側は上面視で切れ目を有する円弧状であるものの、グランドビア導体３の下端側は円筒状をしている。この場合も、グランドビア導体３の内側と外側とで絶縁板１が一体に繋がった状態となっている。そのため、グランドビア導体３の内側を別の絶縁材で充填する必要はない。したがって、生産性に優れたものとなる。また、このような構成とすることで、完全な同軸配線構造により近づくので、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合をより良好なものとすることができる。なお、このようなグランドビア導体３を形成するには、グランドビア孔３ａを穿孔する際に、絶縁板１の上面側からは切れ目を有する円弧状に掘削するとともに絶縁板１の下面側からは円形状に掘削することにより形成すればよい。

なお、本発明は、上述の実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば上述の実施形態例では、グランドビア導体３における円弧状部分の切れ目は１カ所であったが、図５に示すように切れ目が２カ所であってもいいし、それ以上であってもよい。また、図６に示すように、切れ目の位置がグランドビア導体３の上端側と下端側とで逆向きとなるようにしても良い。

さらに、上述の実施形態例では、１個のビア導体２がグランドビア導体３により取り囲まれる例を示したが、図７〜図１０に示すように、互いに隣接する２個の信号ビア導体２が少なくとも一部が上面視で切れ目を有する長円状のグランドビア導体３により取り囲まれても良い。この場合も、グランドビア導体３は、上面視で切れ目を有する長円弧状であることから、信号ビア導体２との対向面積を大きくすることができる。したがって、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好なものとなる。また、グランドビア導体３は、上面視で切れ目を有する長円弧状であることから、その内側と外側とで絶縁板１が一体に繋がった状態となっている。そのため、グランドビア導体３の内側を別の絶縁材で充填する必要はない。したがって、生産性に優れたものとなる。

なお、これらの図７〜図１０に示した配線基板の場合も、上述の実施形態の一例や別の例の場合と同様の方法により製造され、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好な配線基板を生産性高く製造することが可能である。

１絶縁板
２信号ビア導体
３グランドビア導体

Claims

絶縁板を貫通するようにして信号ビア導体と、該信号ビア導体を取り囲むグランドビア導体とが設けられて成る配線基板であって、前記グランドビア導体は、その内側と外側とで前記絶縁板が一体に繋がった状態となるように、少なくとも一部が、上面視で切れ目を有する円弧状であることを特徴とする配線基板。
前記グランドビア導体が前記一部を除いて円筒状であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
絶縁板に、少なくとも一部が上面視で切れ目を有する円弧状のグランドビア孔および該グランドビア孔の中心部分に上面視で円形の信号ビア孔をブラスト法により形成する工程と、前記グランドビア孔の内部および前記信号ビア孔の内部にめっき導体を充填して前記グランドビア孔を充填するグランドビア導体および前記信号用ビア孔を充填する信号ビア導体を形成する工程とを行うことを特徴とする配線基板の製造方法。
前記グランドビア孔を、前記絶縁板の一方の主面から少なくとも一部が切れ目を有する円弧状に掘削するとともに、前記絶縁板の他方の主面から円形状に掘削することにより形成することを特徴とする請求項３に記載の配線基板の製造方法。
絶縁板を貫通するようにして互いに隣接する２個の信号ビア導体と、該２個の信号ビア導体を取り囲むグランドビア導体とが設けられて成る配線基板であって、前記グランドビア導体は、その内側と外側とで前記絶縁板が一体に繋がった状態となるように、少なくとも一部が、上面視で切れ目を有する長円弧状であることを特徴とする配線基板。
前記グランドビア導体が前記一部を除いて長円筒状であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
絶縁板に、少なくとも一部が上面視で切れ目を有する長円弧状のグランドビア孔および該グランドビア孔の中央部分に上面視で円形の互いに隣接する２個の信号ビア孔をブラスト法により形成する工程と、前記グランドビア孔の内部および前記信号ビア孔の内部にめっき導体を充填して前記グランドビア孔を充填するグランドビア導体および前記信号用ビア孔を充填する信号ビア導体を形成する工程とを行うことを特徴とする配線基板の製造方法。
前記グランドビア孔を、前記絶縁板の一方の主面から少なくとも一部が切れ目を有する長円弧状に掘削するとともに、前記絶縁板の他方の主面から長円状に掘削することにより形成することを特徴とする請求項７に記載の配線基板の製造方法。