JP2017005168A - プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹部を有するプリント配線板の薄型化および凹部に収容される電気部品の実装不具合の低減、ならびにプリント配線板の製造コストの低減。【解決手段】実施形態のプリント配線板１は、絶縁基板３、ならびに、絶縁基板３の第１面３Ｆ上および第２面３Ｂ上にそれぞれ形成される第１および第２導体層１１、２１を含むコア基板３０と、コア基板３０の第１導体層１１側に形成されている樹脂絶縁層１２、１４および導体層１３、１５を積層してなる積層体１０とを有し、積層体１０の表面に開口する凹部５を備えている。そして、コア基板３０は、絶縁基板３の貫通孔３１ａ内に形成されている接続導体３２を有しており、凹部５の底面５ａに、絶縁基板３の第１面３Ｆおよび接続導体３２の一端面３２ａが露出している。【選択図】図１

Description

本発明は、凹部を有するプリント配線板、および、その製造方法に関する。

特許文献１には、キャビティ領域を有する印刷回路基板が開示されている。印刷回路基板は、絶縁材の両面に金属層が形成されているベース回路基板と、ベース回路基板の両面に形成されている外部回路層とを有している。ベース回路基板の一面側の外部回路層の一部を除去することによりキャビティ領域が形成されている。キャビティ領域の底面には、ベース回路基板の絶縁材の表面から突出して回路パターンが形成されている。回路パターン間にソルダーレジストが形成されている。

特表２０１３−５２０００７号公報

特許文献１の印刷回路基板では、キャビティ領域の実質的な深さは底面に突出している回路パターンの厚さだけ浅くなる。キャビティを深くするために外部回路層を厚くすると、印刷回路基板全体の厚さが厚くなると考えられる。また、キャビティ部の底面にもソルダーレジストが形成されているため、印刷回路基板のコストが高くなると推察される。回路パターンが絶縁材の表面から突出しているため、ソルダーレジストが形成されないと、電気部品をはんだなどにより接続する場合にはんだによるショートが発生し易いと考えられる。

本発明のプリント配線板は、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有する絶縁基板、ならびに、前記第１面上に形成される第１導体層および前記第２面上に形成される第２導体層を有するコア基板と、前記コア基板の前記第１導体層側に形成されていて少なくとも各１層の樹脂絶縁層および導体層を積層してなる積層体と、を有していて、前記積層体の表面に開口する凹部を備えている。そして、前記コア基板は、さらに、前記絶縁基板の貫通孔内に形成されていて前記第１面側の一端面と前記第２導体層に接続される他端面とを有する複数の接続導体を有しており、前記凹部の底面に、前記絶縁基板の第１面、および、前記複数の接続導体の一部の前記一端面が露出している。

本発明のプリント配線板の製造方法は、第１面および前記第１面と反対側の第２面を有する絶縁基板、前記第１面に積層されている第１導体層、前記第２面に積層されている第２導体層、ならびに、前記第１導体層と前記第２導体層とを接続する複数の接続導体を有するコア基板を用意することと、前記コア基板の前記第１導体層側に、少なくとも各１層の樹脂絶縁層および導体層を積層することにより樹脂絶縁層と導体層との積層体を形成することと、前記積層体の一部を除去することにより凹部を形成することと、を有している。そして、前記コア基板を用意することは、前記第１導体層の前記凹部の形成領域内の所定の部分に前記接続導体との接続箇所を含む導体パターンを形成することを含んでおり、前記凹部を形成することは、前記絶縁基板の第１面、および、前記複数の接続導体の一部を前記凹部の底面に露出するように前記導体パターンを除去することを含む。

本発明の実施形態のプリント配線板によれば、電気部品などが収容される凹部を有するプリント配線板の厚さを薄くできることがある。凹部内での電気部品との接続に関する不具合が防止されることがある。薄く、実装不具合の少ないプリント配線板が得られると考えられる。

本発明の一実施形態のプリント配線板の断面図。 図１に示されるプリント配線板の凹部の底面付近の拡大図。 図１に示されるプリント配線板の凹部の底面の接続導体の別例を示す図。 図１に示されるプリント配線板の凹部の底面付近の形状の別例を示す図。 図１に示されるプリント配線板の凹部の底面付近の形状の別例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の第１表面を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の第２表面を示す図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の断面図。 本発明の他の実施形態のプリント配線板の断面図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の一例を示す図。 図２Ｃに示される例の凹部が形成されるドリル加工の例を示す図。 図２Ｄに示される例の凹部が形成されるドリル加工の例を示す図。

つぎに、本発明の一実施形態のプリント配線板が図面を参照しながら説明される。実施形態のプリント配線板１は、図１に示されるように、コア基板３０およびコア基板３０の表面上に形成されている樹脂絶縁層と導体層との積層体１０を有している。コア基板３０は、絶縁基板３、第１導体層１１、および、第２導体層２１を有している。絶縁基板３は、表裏いずれかの面である第１面３Ｆおよび第１面３Ｆと反対側の第２面３Ｂを有している。第１導体層１１は絶縁基板３の第１面３Ｆ上に形成されている。第２導体層２１は絶縁基板３の第２面３Ｂ上に形成されている。積層体１０は、図１に示される例では、コア基板３０の第１導体層１１側に形成されている。少なくとも各１層の樹脂絶縁層および導体層を積層することにより積層体１０が形成される。図１の例では、積層体１０は、第１導体層１１上に順に積層されている第１樹脂絶縁層１２、第３導体層１３、樹脂絶縁層１４、および導体層１５からなるビルドアップ配線層である（図１に示される例についての説明では、積層体１０は第１ビルドアップ配線層１０とも称される）。実施形態のプリント配線板１は、積層体１０のコア基板３０側と反対側の表面に開口する凹部５を有している。

実施形態のプリント配線板１は、さらに、コア基板３０を構成する導体層に接続される複数の接続導体３１を有している。図１の例では、接続導体３１は、絶縁基板３を貫通する貫通孔３１ａ内に形成されている。接続導体３１は、絶縁基板３の第１面３Ｆ側の一端面３２ａ、３３ａと、第２導体層２１に接続されている他端面３２ｂ、３３ｂとを有している。実施形態のプリント配線板１には、接続導体３１として、第１導体層１１に接続されている一端面３３ａを有する層間接続導体３３が形成されている。加えて、プリント配線板１には、プリント配線板１内のいずれの導体層にも接続されずに絶縁基板３の第１面３Ｆに露出している一端面３２ａを有する外部接続導体３２が形成されている。そして、実施形態のプリント配線板１では、凹部５の底面５ａに、絶縁基板３の第１面３Ｆ、および、複数の接続導体３１の一部である外部接続導体３２の一端面３２ａが露出している。外部接続導体３２は、凹部５の底面５ａに露出していて外部の電気部品などとの接続に用いられ得る一端面３２ａを有しているため、便宜上このように称される。しかしながら、外部接続導体３２の一端面３２ａには、必ずしも外部の要素が接続されなくてよい。

図２Ａに示されるように、外部接続導体３２の一端面３２ａは、絶縁基板３の第１面３Ｆと共に凹部５の底面５ａに露出している。換言すると、外部接続導体３２の一端面３２ａと絶縁基板３の第１面３Ｆとにより凹部５の底面５ａが形成されている。実施形態のプリント配線板１では、凹部５の底面５ａに第１導体層１１は存在しない。外部接続導体３２の一端面３２ａは、一端面３２ａに接続されていた第１導体層１１内の導体パターン（図示せず）が除去されることにより現れる露出面であってよい。外部接続導体３２は、側面を絶縁基板３の構成材料に被覆されている。図２Ａの例では、外部接続導体３２は、絶縁基板３の凹部５の底面５ａを形成している部分を貫通する貫通孔３１ａ内に形成されている。外部接続導体３２は、一端面３２ａを凹部５の底面５ａに露出した状態で絶縁基板３内に埋まっている。図１に示される例では、外部接続導体３２の他端面３２ｂは、絶縁基板３の第２面３Ｂと略面一であり、第２導体層２１に接続されている。図１の例では、外部接続導体３２は複数個形成されており、隣接する外部接続導体３２との間には絶縁基板３の構成材料が介在している。外部接続導体３２は絶縁基板３の構成材料により隣接する外部接続導体３２との間を絶縁されている。

実施形態のプリント配線板１では、凹部５の底面５ａにコア基板３０を構成する絶縁基板３の第１面３Ｆが露出する。そして、底面５ａには外部接続導体３２の一端面３２ａが露出している。外部接続導体３２の他端面３２ｂは、第２導体層２１に接続されている。そのため、たとえば、凹部５に収容される電気部品（図示せず）は外部接続導体３２の一端面３２ａ上に接続されることにより第２導体層２１を介してプリント配線板１の各部の導体パターンと接続され得る。加えて、図示されない電気部品は、第１導体層１１上ではなく、コア基板３０の第１面３Ｆと略同じ位置（高さ）に搭載され得る。積層体１０の表面から絶縁基板３の第１面３Ｆまでの凹部５の深さＤ１（図２Ａ参照）が、そのまま電気部品の収容に関して有効な深さになり得る。たとえば、積層体１０の厚さと略同じ厚さの電気部品が完全に収容されることがある。厚い電気部品を収容するために積層体１０を厚くする必要が無いかもしれない。プリント配線板の厚さが薄くなることがある。或いは、部品実装状態でのプリント配線板全体の厚さが薄くなることがある。

なお、本実施形態において、「コア基板」は、プリント配線板１内の他の樹脂絶縁層または導体層のいずれにも支持されることなく形成され、かつ、他の樹脂絶縁層または導体層が表面上に形成されている基板を意味している。従って「コア基板」は、その形成材料に関して限定されず、また、プリント配線板１の厚さ方向の中心に位置している基板に限定されるものでもない。

実施形態のプリント配線板１では、図１に示されるように、凹部５の底面５ａに露出する外部接続導体３２同士の間には、絶縁基板３を構成する絶縁物が介在している。外部接続導体３２に電気部品（図示せず）などが接続される場合でも、隣接する外部接続導体３２間で、はんだなどの接触が生じ難いと考えられる。またそのため、外部接続導体３２間へのソルダーレジストの形成は不要であると考えられる。外部接続導体３２間のショートなどの不具合が少なく、かつ、ソルダーレジストの付着による不具合は生じ得ないと考えられる。すなわち、凹部５の底面５ａに露出する外部接続導体３２の一端面（露出面）３２ａは、凹部５に収容される電気部品との好適な接続パッドを構成し得る。実施形態のプリント配線板１によれば、プリント配線板１と凹部５に収容される電気部品との接続に関する不具合が少なくなることがある。しかも、外部接続導体３２同士の間に介在する絶縁物は、絶縁基板３の構成材料であるため、別途の形成工程を要しない。プリント配線板１の製造工程の追加や使用材料の増加を略伴うことなく、電気部品との接続に関する不具合が抑制されると考えられる。実施形態のプリント配線板１は、低コストで製造可能なプリント配線板となり得る。

実施形態のプリント配線板１では、コア基板３０の第２導体層２１側に第２積層体２０が形成されている。少なくとも各１層の樹脂絶縁層および導体層を積層することにより第２積層体２０が形成される。図１の例では、積層体２０は、第２導体層２１上に順に積層されている第２樹脂絶縁層２２、第４導体層２３、樹脂絶縁層２４、および導体層２５からなるビルドアップ配線層である（図１に示される例についての説明では、積層体２０は第２ビルドアップ配線層２０とも称される）。第１ビルドアップ配線層１０の導体層１５の表面、および樹脂絶縁層１４の導体層１５からの露出面によりプリント配線板１の第１表面１Ｆが構成される。第２ビルドアップ配線層２０の導体層２５の表面、および樹脂絶縁層２４の導体層２５からの露出面によりプリント配線板１の第２表面１Ｂが構成される。図１には、第１表面１Ｆにソルダーレジスト層１６が形成され、第２表面１Ｂにソルダーレジスト層２６が形成される例が示されている。

実施形態のプリント配線板１では、層間接続導体３３の一端面３３ａは、第１導体層１１に接続されている。実施形態のプリント配線板１では、層間接続導体３３は、第１導体層１１と第２導体層２１とを接続するスルーホール導体である。一方、外部接続導体３２の一端面３２ａは、プリント配線板１内のいずれの導体層にも接続されずに凹部５の底面５ａに露出している。しかしながら、外部接続導体３２は、層間接続導体３３の一端面３３ａに接続されていた第１導体層１１の図示されない導体パターンを除去することにより形成されてよい。外部接続導体３２と層間接続導体３３とを含む接続導体３１は、図１に示される例についての説明では、スルーホール導体３１とも称される。

実施形態のプリント配線板１では、凹部５はプリント配線板１の第１表面１Ｆに開口している。凹部５は、絶縁基板３の第１面３Ｆ上に形成されている第１樹脂絶縁層１２の一部および樹脂絶縁層１４の一部が除去されることにより形成される。第１樹脂絶縁層１２および樹脂絶縁層１４の一部の除去により生まれる空間を囲む部分が凹部５となる。後述のように、凹部５は、たとえばドリル刃などの切削具などにより形成され得る。ドリル刃などにより切削されて露出する断面が凹部５の内壁面となり得る。凹部５の内壁面は、プリント配線板１の厚さ方向と略平行な壁面である。凹部５の内壁面は、プリント配線板１およびコア基板３０に対して略垂直な面である。たとえば、凹部５の開口側のプリント配線板１の第１表面１Ｆ側から底面５ａ側まで略同じ幅で延びるドリル刃などで形成されると、凹部５の内壁面は、図１に示されるように、コア基板３０に対して略垂直な面となり得る。このようにコア基板３０に対して略垂直な内壁面を有する凹部５は、底面５ａ側または開口部側に向かってテーパーする凹部に比べて、プリント配線板の小型化の点で好ましいと考えられる。底面５ａ側および開口部側いずれにおいても、凹部５への部品配置に有効な領域よりも大きな領域が占有されることが少ないと考えられるからである。また、第１および第３導体層１１、１３、ならびに導体層１５は、凹部５の内壁面には露出していない。凹部５に収容される電気部品（図示せず）とプリント配線板１内の導電体との意図しない接触のリスクが少ないと考えられる。しかしながら、そのような電気部品との接触が問題とならない場合は、たとえば、凹部５の内壁面に第３導体層１３などの断面が露出していてもよい。

実施形態のプリント配線板１では、第１ビルドアップ配線層１０の厚さと第１導体層１１の厚さとの合計値が、凹部５の深さに相当する。図１の例では、第１樹脂絶縁層１２、第３導体層１３、樹脂絶縁層１４、導体層１５、および、第１導体層１１の厚さの合計値が凹部５の深さＤ１（図２Ａ参照）となり得る。また、図１の例では、コア基板３０の第２導体層２１側に第２ビルドアップ配線層２０が形成されている。コア基板の両側にそれぞれ形成されるビルドアップ配線層は互いに同様の構造で形成され得る。第１ビルドアップ配線層１０と第２ビルドアップ配線層２０の厚さは、略同じであることが多い。従って、凹部５の深さは、第１および第２ビルドアップ配線層１０、２０それぞれの厚さの和に、コア基板１０の厚さを加えた全体的なプリント配線板１の厚さの半分よりも小さくなり得る。凹部５の形成後も底面５ａの下の部分が厚く残り得る。プリント配線板１の機械的強度が良好に維持されると考えられる。凹部５の深さＤ１としては、１５〜６０μｍが例示される。凹部５の深さＤ１は、第１ビルドアップ配線層１０を構成する樹脂絶縁層および導体層ならびに第１導体層１１の材料の選択可能な厚さの範囲内で、凹部５に収容される電気部品の厚さなどに応じて決定される。

図２Ａに示される例では、凹部５の底面５ａに露出する外部接続導体３２の一端面３２ａと絶縁基板３の第１面３Ｆとは略面一である。たとえば、一端面３２ａに接続するように形成された第１導体層１１の図示されない導体パターンが、残留部分を一端面３２ａ上に残すことなく、かつ、外部接続導体３２の一部を伴わせることなく除去される。その場合、一端面３２ａが第１面３Ｆと面一で露出する。

外部接続導体の一端面は、図１に示される例と異なり、絶縁基板３の第１面３Ｆよりも凹んでいてもよい。図２Ｂには、その一例が示されている。外部接続導体３２１は、図２Ａの外部接続導体３２と同様に、一端面３２１ａを凹部５の底面に露出している。しかしながら、外部接続導体３２１の一端面３２１ａは、周囲の絶縁基板３の第１面３Ｆよりも凹んでいる。外部接続導体の一端面には、電気部品（図示せず）が接続されることがある。その場合、はんだなどの接続材が一端面上に供給され得る。外部接続導体の一端面が、その周囲の絶縁基板３の第１面３Ｆよりも凹んでいると、電気部品との接続時に溶融したはんだの周囲への濡れ広がりが抑制されると考えられる。隣接する外部接続導体間でのはんだの接触などによる不具合が少なくなると考えられる。たとえば、外部接続導体の一端面に接続するように形成された第１導体層１１の図示されない導体パターンがエッチングにより除去される場合に、外部接続導体の一端面は絶縁基板３の第１面３Ｆよりも凹み得る。第１導体層１１の図示されない導体パターンの除去後もエッチングが継続されることにより、図２Ｂに例示されるように絶縁基板３の第１面３Ｆよりも凹んだ一端面３２１ａが得られる。一端面３２１ａの絶縁基板３の第１面３Ｆからの凹みの大きさＤ２は、１〜１０μｍが例示される。一端面３２１ａを凹ませるための時間があまり長くかからず、かつ、不具合抑制作用が得られると考えられる。

図１に示される例では、凹部５の内壁面は、プリント配線板１の第１表面１Ｆ側の開口部側から底面５ａにいたるまで略平坦な壁面である。しかしながら凹部５の内壁面は、図２Ｃに示されるように、底面５ａ付近の部分で他の部分よりも凹部５の内部側に突出していてもよい。ここで、「底面付近」は、プリント配線板１の厚さ方向において、絶縁基板３の第１面３Ｆ上に形成されている樹脂絶縁層（図２Ｃの例では第１樹脂絶縁層１２）内の部分を意味している。底面付近の内壁面が突出していると、凹部５内に図示されない電気部品が実装される場合に、電気部品の搭載後、はんだなどで固着される前の電気部品の意図しない変位が抑制されると考えられる。電気部品の位置ずれなどによる接続不良が少なくなることがある。

或いは、凹部５の内壁面は、図２Ｄに示されるように、底面５ａ付近で他の部分より第１樹脂絶縁層１２側に凹んでいてもよい。凹部５内には、図示しない電子部品を覆う保護樹脂（図示せず）などが充填されることがある。この保護樹脂の膨張および収縮により生じる応力は、凹部５の角部５ｂに集中すると考えられる。図２Ｄには、凹部５の内壁面が底面５ａ付近で凹んでいない場合の角部５ｂが示されている。凹部５の内壁面が底面５ａ付近で凹んでいると、応力は角部５ｃ〜５ｅに分散すると考えられる。周囲の温度変化などにより、プリント配線板１内に凹部５の角部を発端とするクラックなどが生じるリスクが少なくなると考えられる。凹部５の内壁面の底面５ａ付近での凹みの大きさＤ３としては、１〜３０μｍが例示される。絶縁基板３の第１面３Ｆ上のスペースがさほど多く奪われることなく応力の分散作用が得られると考えられる。

外部接続導体３２の一端面３２ａに接続するように形成された第１導体層１１の図示されない導体パターンの端面と、凹部５の形成領域の縁部との位置関係により、図２Ｃまたは図２Ｄに示される内壁面が形成され得る。その詳細については後述される。

図１に示される例では、第１導体層１１の厚さは、第１ビルドアップ配線層１０内の導体層である第３導体層１３および導体層１５の厚さよりも大きい。実施形態のプリント配線板１の凹部５の底面５ａには、絶縁基板３の第１面３Ｆが露出している。絶縁基板３の第１面３Ｆに第１導体層１１が形成されている。凹部５は、たとえば、絶縁基板３の第１面３Ｆ上の所定の領域の第１ビルドアップ配線層１０を除去することにより形成される。この第１ビルドアップ配線層１０の除去は、たとえば、ドリル刃などでの切削加工により行われる。絶縁基板３の第１面３Ｆ上の第１導体層１１は、ドリル刃の深さ方向のストッパとして用いられ得る。ドリル刃などでの切削加工時の絶縁基板３へのストレスが小さくなるように、第１導体層１１は、好ましくは、他の導体層よりも厚く形成される。また、プリント配線板を構成するコア基板の表裏の導体層には、電源用やグランド用の配線パターンが設けられることが多い。比較的大きな電流が流れる電源用やグランド用の配線パターンは、好ましくは厚く形成される。実施形態のプリント配線板１では、このように厚く形成されるコア基板３０の表面の第１導体層１１が、凹部５形成時のドリル刃などのストッパとして用いられ得る。第１導体層１１の厚さとしては、２０〜３５μｍが例示される。第１および第２ビルドアップ配線層１０、２０内の各導体層の厚さとしては、５〜２０μｍが例示される。

第１および第２導体層１１、２１は、図１には一層で示されているが、それぞれ多層構造であってよい。たとえば、第１導体層１１は、図２Ａに示されるように、絶縁基板３の第１面３Ｆ上に積層された金属箔１１１と、金属箔１１１上に無電解めっきやスパッタリングなどにより形成される金属被膜１１２と、その上の電解めっき膜１１３との３層構造であってよい。第２導体層２１も第１導体層１１と同様の多層構造であってよい。第１および第２導体層１１、２１の構造は、これに限定されず、金属箔または金属膜による単層構造であってもよい。第１および第２導体層１１、２１は、好ましくは銅により形成される。第１導体層１１と第２導体層２１とを接続するスルーホール導体３１は、好ましくは、第１および第２導体層１１、２１を形成する金属被膜や電解めっき膜と一体に形成される。

図１の例では、接続導体３１として、絶縁基板３に設けられる貫通孔３１ａ内にスルーホール導体３１が形成されている。スルーホール導体３１は、好ましくは、図１の例のように貫通孔３１ａを埋めるように形成される所謂フィルドタイプである。スルーホール導体３１が所謂フィルドタイプの場合、凹部５の底面５ａに露出する外部接続導体３２の一端面３２ａの面積が大きくなり、図示しない電気部品との接続面積が大きくなるため強固な接続が得られると考えられる。スルーホール導体３１は、所謂フィルドタイプに限定されず、必ずしも貫通孔３１を埋め込むことなく内壁面を被覆する所謂コンフォーマルタイプであってもよい。なお、絶縁基板３は、図１の例と異なり多層構造であってよい。その場合、接続導体は、たとえば、絶縁基板内の２つ以上の絶縁層のうちの１つだけを貫通し、絶縁基板内に積層されている導体層を底面とする孔内に形成されてもよい。すなわち、接続導体は第１導体層と絶縁基板内の他の導体層とを接続するビア導体であってよい。

前述のように、凹部５の底面５ａに露出する外部接続導体３２の一端面３２ａは、凹部５に収容される図示されない電気部品との接続パッドとなり得る。図１の例のように、外部接続導体３２の他端面３２ｂが第２導体層２１に接続されている場合、電気部品と第２導体層２１とが小さい電気抵抗で接続され得る。外部接続導体３２は、凹部５内に配置される電気部品に応じて複数個形成され、それぞれ接続パッドを構成し得る。

図１の例では、外部接続導体３２は、凹部５側から絶縁基板３の厚さ方向の中心部付近まで凹部５側と反対側の第２導体層２１側に向かってテーパーしている。また、外部接続導体３２は、第２導体層２１側から絶縁基板３の厚さ方向の中心部付近まで凹部５側に向かってテーパーしている。すなわち、外部接続導体３２は、第１導体層１１側および第２導体層２１側の両方から絶縁基板３の厚さの略半分までの部分で他方側に向かってテーパーしている。このように、実施形態のプリント配線板では、外部接続導体は、凹部側から凹部側と反対側に向かってテーパーする部分を有していてよい。外部接続導体の一端面に電気部品が接続される場合に、接続面が大きくなり、電気部品と強固な接続が得られることがある。

第３および第４導体層１３、２３、ならびに導体層１５、２５も、それぞれ、銅などの金属箔や金属膜による多層構造を有していてよく、或いは、単層構造であってよい。たとえば、図２Ａに示されるように、第３導体層１３は、無電解めっきなどによる金属被膜１３１、および電解めっき膜１３２の２層構造であってよく、導体層１５も金属被膜１５１と無電解めっき膜１５２との２層構造であってよい。第４導体層２３および導体層２５も同様の構造であってよい。

図１に示される例では、第１樹脂絶縁層１２に第１導体層１１と第３導体層１３とを接続するビア導体３４が形成され、第２樹脂絶縁層２２に第２導体層２１と第４導体層２３とを接続するビア導体３５が形成されている。また、樹脂絶縁層１４には第３導体層１３と導体層１５とを接続するビア導体３６が形成され、樹脂絶縁層２４には第４導体層２３と導体層２５とを接続するビア導体３７が形成されている。図１の例のように、ビア導体３４、３６はプリント配線板１の第１表面１Ｆ側から、ビア導体３５、３７は第２表面１Ｂ側から、それぞれコア基板３０側に向ってテーパーしていてよい。或いは、ビア導体３４〜３７は、テーパー形状を有していなくてもよい。ビア導体３４〜３７は、それぞれ、第１樹脂絶縁層１２、第２樹脂絶縁層２２、樹脂絶縁層１４、２４を貫通する孔内に形成される銅などの導電体からなる。ビア導体３４〜３７は、所謂フィルドビアのように記載されているが、所謂コンフォーマルビアでもよい。ビア導体３４〜３７は、好ましくは、第３および第４導体層１３、２３、または、導体層１５、２５を形成する１または２以上の金属膜と一体に形成される。

図３Ａには、実施形態のプリント配線板の第１表面１Ｆの一例が示され、図３Ｂには、第２表面１Ｂの一例が示されている。図３Ａに線Ｉ−Ｉで示されるような外部接続導体３２を通る位置での断面が図１に示されている。なお、図１と図３Ａおよび図３Ｂとは、同一のプリント配線板を示している訳では無いので、外部接続導体３２の凹部５内の位置などは完全に一致していない。図３Ａに示されるように、凹部５内には、図示されない電気部品との接続パッドを構成し得る複数の外部接続導体３２が形成され得る。多くの電極を有するマイコンやロジックＩＣなどの半導体装置や、数多くの電気部品との接続が可能になる。たとえば、凹部５内に唯一収容される電気部品の電極数と、または、凹部５内に収容される複数個の電気部品の電極の合計数と同数の外部接続導体３２が設けられてよい。凹部５内に収容される多極および／または多数の電気部品それぞれとプリント配線板１内の導体層、たとえば第２導体層２１（図１参照）とが小さい電気抵抗で接続され得る。

外部接続導体３２に、ファインピッチで形成されている電極を有する電気部品が接続される場合は、外部接続導体３２も、電気部品の電極に応じてファインピッチで形成される。たとえば、外部接続導体３２は、１００〜３００μｍピッチで形成され得る。その場合、層間接続導体３３（図１参照）は、外部接続導体３２よりも広いピッチで形成されてもよい。製造時の条件管理の要点が絞られ、プリント配線板１の製造が容易になることがある。

図３Ａに示されるように、実施形態のプリント配線板１の第１表面１Ｆには、接続パッド１７が形成されている。接続パッド１７は、図１に示されるように、第１ビルドアップ配線層１０の最表層の導体層である導体層１５に形成されている。ソルダーレジスト層１６の開口部１６ａに接続パッド１７の表面が露出している。接続パッド１７の形状は、導体層１５のパターニングにより定められるか、ソルダーレジスト層１６の開口部１６ａにより画定され得る。

図３Ｂに示されるように、実施形態のプリント配線板１の第２表面１Ｂには、接続パッド２７が形成されている。接続パッド２７は、図１に示されるように、第２ビルドアップ配線層２０の最表層の導体層である導体層２５に形成されている。ソルダーレジスト層２６の開口部２６ａに接続パッド２７の表面が露出している。接続パッド２７の形状は、導体層２５のパターニングにより定められるか、ソルダーレジスト層２６の開口部２６ａにより画定され得る。

実施形態のプリント配線板１の第２表面１Ｂには、凹部５に収容される電気部品以外の電気部品（図示せず）が実装され得る。接続パッド２７は、第２表面１Ｂに実装される電気部品の電極と接続されてよい。凹部５内に収容される電気部品との接続箇所を多く有する電気部品がプリント配線板１に実装される場合は、第２表面１Ｂ上に実装されるのが好ましいことがある。凹部５内の電気部品と第２表面１Ｂ上の電気部品とが、外部接続導体３２を介して短い経路で電気的に接続され得る。

実施形態のプリント配線板１は、マザーボードとして用いられる外部の配線板（図示せず）に実装されてもよい。第２表面１Ｂに電気部品が実装される場合は、プリント配線板１は、第１表面１Ｆをマザーボード側に向けて実装されてよい。その場合、接続パッド１７は、マザーボード上の接続パッドなどと接続されてよい。

第１表面１Ｆの接続パッド１７と、第２表面１Ｂの接続パッド２７とは、ビア導体３４〜３７およびスルーホール導体３１を介して互いに電気的に接続されてよい。接続パッド１７および接続パッド２７は、ビア導体３４〜３７およびスルーホール導体３１を介してプリント配線板１内の各導体層それぞれと電気的に接続されてよい。また、接続パッド１７および接続パッド２７は、外部接続導体３２と電気的に接続されてよい。

図３Ａおよび図３Ｂには、接続パッド１７および接続パッド２７が、それぞれ、Ｘ方向およびＹ方向に等ピッチで形成される例が示されている。図３Ａの例では、接続パッド１７は、凹部５の周囲を２列で周回するように形成されている。図３Ｂの例では、接続パッド２７も接続パッド１７と同様の位置に形成されている。接続パッド２７は、平面視で外部接続導体３２（図３Ｂ参照）と重なる位置にも形成されている。しかしながら、接続パッド１７、２７の配置は、図３Ａまたは図３Ｂに示される配置に限定されない。任意の数の接続パッド１７、２７が、プリント配線板１に実装される電気部品や、プリント配線板１と接続されるマザーボードの配線パターンなどに応じて任意の位置に形成されてよい。

図３Ａに示される例では、凹部５の平面形状は略正方形である。凹部５の平面形状は、これに限定されず、他の形状であってもよい。たとえば、凹部５は、三角形、矩形、五角形以上の多角形、円形または楕円形などであってもよい。凹部５内に収容される電気部品の形状などに応じて、任意の平面形状の凹部５が形成されてよい。また、凹部５の平面形状が多角形の場合、図３Ａに示されるように、コーナー部がアール付けまたは面取りされた形状であってもよい。電気部品などを覆う保護樹脂などが凹部５内に充填される場合に、コーナー部に未充填箇所が生じ難いと考えられる。

第１〜第４導体層１１、２１、１３、２３、および導体層１５、２５には、実施形態のプリント配線板１内に形成される電気回路に応じて任意の導体パターンが形成され得る。図１に示される例では、第２導体層２１に、外部接続導体３２と層間接続導体３３とを接続する導体パターン２１ａが形成されている。たとえば、凹部５内に収容される図示されない電気部品が、第１ビルドアップ配線層１０内の各導体層や接続パッド１７と短い経路で接続され得る。また、外部接続導体３２同士が接続されていてもよい。図１の例では、凹部５の底面５ａに露出する３つの外部接続導体３２のうち、図１上、右側と中央の外部接続導体３２が第２導体層２１を介して接続されている。また、図１の例では、外部接続導体３２の他端面３２ｂ上に第２導体層２１を介してビア導体３５、３７が積み重なるように形成されている。そしてビア導体３７上の導体層２５に接続パッド２７が設けられている。凹部５内に収容される図示されない電気部品と接続パッド２７とが略最短の経路で結ばれている。

実施形態のプリント配線板１の絶縁基板３は、主に、ガラスクロスやアラミド繊維などの補強材と、これらの補強材に含浸されたエポキシ樹脂などの樹脂材料で形成される。樹脂材料は、ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂でもよい。樹脂材料は、シリカなどの無機粒子を含んでいてもよい。しかしながら、絶縁基板３は、樹脂材料だけで形成されていてもよい。

第１および第２樹脂絶縁層１２、２２、ならびに樹脂絶縁層１４、２４は、エポキシ樹脂などの樹脂材料により主に形成される。絶縁基板と同様にシリカなどの無機粒子を含んでいてもよい。第１および第２樹脂絶縁層１２、２２、ならびに樹脂絶縁層１４、２４は、ガラスクロスなどの補強材を含んでいない方が好ましいことがある。たとえば、無電解めっきなどによる金属被膜との密着性が良好であることがある。しかしながら、第１および第２樹脂絶縁層１２、２２、ならびに樹脂絶縁層１４、２４は補強材を含んでいてもよい。

図示されていないが、接続パッド１７、２７には保護膜が形成されていてもよい。接続パッド１７、２７が、酸化などの腐食から保護される。接続パッド１７、２７と図示されない電気部品との接続が強固になることがある。同様に、図示されていないが、接続パッド１７、２７に設けられる保護膜と同様の保護膜が、凹部５の底面５ａに露出する外部接続導体３２の一端面３２ａ上に形成されていてもよい。凹部５内に収容される図示されない電気部品との強固で信頼性の高い接続が得られることがある。図２Ｂに示されるように、一端面３２１ａが周囲の絶縁基板３の第１面３Ｆよりも凹んでいると、保護膜の形成スペースが確保されると共に、保護膜形成時の意図しない保護膜の拡大などが制限され得る。凹部５に収容される電気部品との接続が確実になると共に、隣接する外部接続導体３２１間でのショートなどが抑制されると考えられる。

図１に示される実施形態では、コア基板３０の第１導体層１１側の積層体１０は、積層された第１樹脂絶縁層１２、第３導体層１３、樹脂絶縁層１４および導体層１５により形成されている。また、第２積層体２０は、第２樹脂絶縁層２２、第４導体層２３、樹脂絶縁層２４および導体層２５により形成されている。しかしながら、積層体１０および第２積層体２０は、少なくとも各１層の樹脂絶縁層および導体層により形成され得る。図４Ａには、各１層の樹脂絶縁層および導体層により形成される積層体を有する実施形態のプリント配線板１０１が示されている。なお、図１に示されるプリント配線板１と同じ要素については、詳細な説明や図４Ａ中の符号は省略される。

図４Ａに示されるプリント配線板１０１では、コア基板３０の第１導体層１１側に、第１樹脂絶縁層１２および第３導体層１３からなる積層体１１０が形成されている。そして、第３導体層１３上にソルダーレジスト層１６が形成されている。また、コア基板３０の第２導体層２１側に、第２樹脂絶縁層２２および第４導体層２３からなる第２積層体１２０が形成されている。そして、第４導体層２３上にソルダーレジスト層２６が形成されている。第３導体層１３の表面および第１樹脂絶縁層１２の第３導体層１３からの露出面によりプリント配線板１０１の第１表面１Ｆが構成されている。第４導体層２３の表面および第２樹脂絶縁層２２の第４導体層２３からの露出面によりプリント配線板１０１の第２表面１Ｂが構成されている。そして、プリント配線板１０１では、第１表面１Ｆに開口する凹部１０５は、第１樹脂絶縁層１２の一部の除去により生まれる空間を囲む部分で構成されている。

プリント配線板１０１の凹部１０５の底面１０５ａには、図１の例のプリント配線板１と同様に、外部接続導体３２の一端面３２ａが露出している。プリント配線板１と同様に外部接続導体３２は側面を絶縁基板３の構成材料に覆われている。隣接する外部接続導体３２との間には、絶縁基板３を構成する絶縁物が介在している。

一方、凹部１０５の内壁面は、第１樹脂絶縁層１２の断面だけで構成されている。第１樹脂絶縁層１２および第３導体層１３の厚さに相当する深さの凹部１０５が形成されている。プリント配線板１０１は、合計４つの導体層を含んでいる。プリント配線板内に構成すべき電気回路が４つの導体層で形成可能で、１組の樹脂絶縁層および導体層の厚さと同じかそれよりも小さい（浅い）凹部で要求仕様が満たされる場合は、図４Ａの例のような構造が採用され得る。図１に示される実施形態よりも薄いプリント配線板１０１が形成され得る。

なお、より複雑または大規模な電気回路や、より深い凹部を形成する場合は、図１に示される導体層１５、２５上に、さらに１つまたは複数の樹脂絶縁層および導体層が形成されてよい。そのようにさらに積層される樹脂絶縁層の一部が除去されることにより、より深い凹部が形成され得る。実施形態のプリント配線板の構造は、プリント配線板内に形成されるべき電気回路の規模や複雑性、および／または、実装される電気部品の数や種類に応じて適宜決定され得る。

図１および図４Ａの例では、接続導体３１は、第１導体層１１側および第２導体層２１側の両方から絶縁基板３の厚さの略半分までの部分で他方側に向かってテーパーしている。しかしながら、接続導体３１は、図４Ｂに示されるように、絶縁基板３の厚さ方向全体にわたって、第１面３Ｆ側（凹部１０５側もしくは第１導体層１１側）から第２面３Ｂ側（第２導体層２１側）に向ってテーパーしていてもよい。図４Ａなどに示される例と同様に、外部接続導体３２の一端面３２ａに接続される図示しない電気部品との強固な接続が得られ、かつ、接続導体３１と接する第２導体層２１の接続パッド（図示せず）を小さくできることがある。なお、図４Ｂにおいて、図４Ａに示されるプリント配線板１０１と同じ要素については、詳細な説明や図中の符号は省略されている。

実施形態のプリント配線板の製造方法の一例が、図１に示される実施形態のプリント配線板１を例に、図５Ａ〜５Ｍを参照して説明される。

図５Ａに示されるように、絶縁基板３の第１面３Ｆに金属箔１１１が積層され、第２面３Ｂに金属箔２１１が積層されている積層板３０が用意される。絶縁基板３は、好ましくは、ガラスクロスなどの補強材と、補強材に含浸された樹脂材料で形成されている。樹脂材料は、エポキシ樹脂などであってよく、シリカなどの無機粒子を含んでいてもよい。金属箔１１１、２１１は、好ましくは銅箔である。積層板３０は、市販の両面銅張積層板であってよい。積層板３０の厚さは、たとえば、８０〜４００μｍである。金属箔１１１、２１１の厚さは、たとえば、１〜１０μｍである。

金属箔１１１と金属箔２１１とが接続される位置に積層板３０を貫く貫通孔が形成される。積層板３０の両側から平面視で同じ位置に、たとえば、レーザー光が照射される。たとえば、ＣＯ₂レーザーが用いられる。貫通孔は外部接続導体３２（図１参照）を含むスルーホール導体３１（図１参照）を形成するための孔である。従って、凹部５（図１参照）の形成領域Ａ内にも貫通孔が形成される。なお、図４Ｂに示されるプリント配線板１０２が形成される場合は、第１面３Ｆ側からのみレーザー光が照射される。貫通孔内および金属箔１１１、２１１上に無電解めっきやスパッタリングなどにより、金属被膜が形成される。

金属被膜上に、図示されないめっきレジスト膜が形成される。めっきレジスト膜には、第１導体層１１または第２導体層２１（図１参照）に形成される導体パターンに応じた位置に開口部が設けられる。めっきレジスト膜のスルーホール導体３１を形成するための貫通孔に対応する位置にも開口部が形成される。第１導体層１１には、好ましくは、凹部５がドリル刃などにより形成される場合にストッパとして機能する導体パターンが形成される。その場合、ストッパとして機能する導体パターンが形成される領域に応じた位置にも開口部が設けられる。また、図１に示される実施形態のプリント配線板１には、第２導体層２１に配線パターン２１ａが形成されている。従って、めっきレジスト膜の配線パターン２１ａの形成領域に応じた位置にも開口部が設けられてよい。

金属被膜をシード層として電流が供給され、めっきレジスト膜の開口部に露出する金属被膜上に、電解めっき膜が形成される。図５Ｂに示されるように、第１導体層１１および第２導体層２１が形成される。図５Ｂでは、第１および第２導体層１１、２１は、それぞれ、金属箔、金属被膜および電解めっき膜などの個々の要素を省略して一体的に示されている。また、第１導体層１１と第２導体層２１とを接続するスルーホール導体３１が形成される。スルーホール導体３１は、積層板３０の両面から照射されるレーザー光により形成される貫通孔３１ａ内に形成される。そのため、積層板３０の両表面それぞれの側から積層板３０の厚さの略半分までの部分で他方側に向ってテーパーしている。なお、図４Ｂに示されるプリント配線板１０２が形成される場合は、第１面３Ｆ側からのみレーザー光を照射することにより貫通孔が形成されるため、第２面３Ｂ側だけに向ってテーパーするビア導体が形成される。

めっきレジスト膜が除去される。めっきレジスト膜の除去により露出する金属被膜、および、それらの下方の金属箔がエッチングなどにより除去される。図５Ｂに示されるように、所定のパターンにパターニングされている第１導体層１１が得られる。第１導体層１１は、たとえば凹部５の形成時にドリル刃のストッパとして機能し得る導体パターン１１ａを含むようにパターニングされる。同時に、配線パターン２１ａを含む所定のパターンにパターニングされている第２導体層２１が得られる。第１面３Ｆおよび第１面３Ｆと反対側の第２面３Ｂを有している絶縁基板３を有する積層板３０に、第１および第２導体層１１、２１、および、接続導体３１が形成される。図１の実施形態のプリント配線板１が製造される場合は、接続導体として、第１導体層１１と第２導体層２１とを接続するスルーホール導体３１が形成される。第１および第２導体層１１、２１は、全面に電解めっき膜などを形成し、その後、所定の導体パターンを有するようにエッチングすることにより形成されてもよい。

導体パターン１１ａは、図５Ｃに示されるように、凹部５（図１参照）の形成領域Ａと平面視で重なる位置に形成される。導体パターン１１ａは、凹部５の形成領域Ａ内の所定の部分に形成されてよい。導体パターン１１ａは、図５Ｃの例と異なり凹部５の形成領域Ａよりも広い範囲にわたって形成されてもよい。導体パターン１１ａは、凹部５の形成領域Ａ内のスルーホール導体３１上に形成される。導体パターン１１ａは、凹部５の形成領域Ａ内のスルーホール導体３１との接続箇所を含むように形成される。実施形態のプリント配線板の製造方法では、導体パターン１１ａは、好ましくは、凹部５の形成領域Ａ内のスルーホール導体３１と一体的に形成される。

なお、多層構造の絶縁基板が用いられてもよく、その場合は、第１導体層１１と第１導体層１１以外のいずれかの導体層とを接続する複数の接続導体を有する積層板が用意されてよい。そのような接続導体は、絶縁基板内のいずれかの絶縁層にレーザー光の照射などに貫通孔を形成し、その貫通孔内に無電解めっきや電解めっきなどで導電体を形成することにより形成され得る。

図１に示される実施形態では、第１および第２導体層１１、２１を有する積層板３０の両側には、第１および第２ビルドアップ配線層１０、２０が形成される。以下の説明では、第１および第２導体層１１、２１、ならびにスルーホール導体３１を有する積層板３０はコア基板３０とも称される。

絶縁基板３の第１面３Ｆ上に、シート状またはフィルム状の樹脂材料が積層され、第２面３Ｂ上に、第１面３Ｆ上と同様に樹脂材料が積層される。両側の樹脂材料それぞれの表面上にさらに金属箔が積層されてもよい。樹脂材料が、コア基板３０側に向かって加圧されると共に加熱される。コア基板３０と樹脂材料とが接合すると共に、樹脂材料からそれぞれ成る第１樹脂絶縁層１２および第２樹脂絶縁層２２が形成される（図５Ｄ参照）。第１樹脂絶縁層１２および第２樹脂絶縁層２２を構成する樹脂材料は、たとえば、エポキシ樹脂などで主に形成され、シリカなどの無機粒子を含んでいてもよい。樹脂材料の厚さは、たとえば１５〜３０μｍである。

図５Ｅに示されるように、第１樹脂絶縁層１２に、第１導体層１１を露出する貫通孔３４ａが形成される。また、第２樹脂絶縁層２２に、第２導体層２１を露出する貫通孔３５ａが形成される。貫通孔３４ａは第１樹脂絶縁層１２の表面上へのＣＯ₂レーザー光の照射などにより形成される。貫通孔３５ａも同様に第２樹脂絶縁層２２の表面上へのＣＯ₂レーザー光の照射などにより形成される。

第３導体層１３および第４導体層２３（図５Ｆ参照）が、それぞれ形成される。まず、第１樹脂絶縁層１２および第２樹脂絶縁層２２上、および貫通孔３４ａ、３５ａ内に無電解めっきやスパッタリングにより金属被膜が形成される。第３導体層１３および第４導体層２３が所謂パターンめっき法で形成される場合は、この金属被膜上にめっきレジスト膜（図示せず）が形成される。貫通孔３４ａ、３５ａ、ならびに、第３導体層１３および第４導体層２３の形成箇所に対応するめっきレジスト膜の各領域には開口部が設けられる。金属被膜をシード層とする電解めっきによりめっきレジスト膜の開口部に露出する金属被膜上に電解めっき膜が形成される。その後、図示されないめっきレジスト膜が除去される。それにより露出する金属被膜がエッチングなどにより除去される。

図５Ｆに示されるように、第１樹脂絶縁層１２上に第３導体層１３が形成され、第２樹脂絶縁層２２上に第４導体層２３が形成される。図５Ｆには、第３および第４導体層１３、２３は、金属被膜および電解めっき膜などの個々の要素を省略して一体的に示されている。貫通孔３４ａ、３５ａ内には、無電解めっきなどと電解めっきとで導体が埋め込まれることによりビア導体３４、３５がそれぞれ形成される。ビア導体３４は、第１導体層１１と第３導体層１３とを接続している。ビア導体３５は、第２導体層２１と第４導体層２３とを接続している。第３および第４導体層１３、２３は、所謂パネルめっき法により形成されてもよい。

図５Ｆに示される例では、後述のように凹部５（図１参照）の形成時に除去されるにも拘わらず、凹部５の形成領域Ａ内に第３導体層１３の導体パターン１３ａが形成されている。凹部５の形成領域Ａの面積が所定の大きさよりも大きい場合は、このように凹部５の形成領域Ａ内にも導体パターン１３ａが形成されるのが好ましいと考えられる。第３導体層１３が広範因にわたって形成されていない領域があると、第１樹脂絶縁層１２の表面に凹みが生じると推察される。導体パターン１３ａを凹部５の形成領域Ａ内に形成することにより、第１樹脂絶縁層１２の表面の凹みの発生が抑制されることがある。しかしながら、導体パターン１３ａは設けられなくてもよい。

図１に示される実施形態のプリント配線板１が製造される場合は、図５Ｇに示されるように、第３導体層１３上に、層間樹脂絶縁層として樹脂絶縁層１４が形成され、樹脂絶縁層１４上に導体層１５が形成される。また、第４導体層２３上に層間樹脂絶縁層として樹脂絶縁層２４が形成され、樹脂絶縁層２４上に導体層２５が形成される。また、樹脂絶縁層１４内にビア導体３６が形成され、樹脂絶縁層２４内にビア導体３７が形成される。樹脂絶縁層１４、２４、導体層１５、２５、およびビア導体３６、３７は、それぞれ、第１および第２樹脂絶縁層１２、２２、第３および第４導体層１３、２３、およびビア導体３４、３５と同様の方法で、同様の材料を用いて形成され得る。なお、図５Ｇに示されるように、導体層１５にも、第３導体層１３と同様の理由で、凹部５の形成領域Ａ内に導体パターン１５ａが形成されるのが好ましいと考えられる。

実施形態のプリント配線板の製造方法では、図５Ｈに示されるように、導体層１５側の表面にソルダーレジスト層１６が形成される。導体層２５側の表面にソルダーレジスト層２６が形成される。導体層１５側の表面は、実施形態のプリント配線板１の第１表面１Ｆである。導体層２５側の表面はプリント配線板１の第２表面１Ｂである。たとえば、感光性の樹脂からなる樹脂層が、導体層１５、２５の表面、および導体層１５、２５から露出する樹脂絶縁層１４、２４の露出面に形成され、露光マスクを介して露光され、そして現像される。その結果、開口部１６ａまたは開口部２６ａを有するソルダーレジスト層１６、２６が形成される。好ましくは、凹部５（図１参照）の形成領域Ａには、ソルダーレジスト層は形成されない。凹部５の形成が容易になると共に、凹部５の形成時のストレスなどによるソルダーレジスト層１６内のクラックの発生が防止されると考えられる。ソルダーレジスト層１６、２６は、スクリーン印刷などの他の方法で形成されてもよい。ソルダーレジスト層１６、２６の材料は、特に限定されない。好ましくは、シリカなどの無機フィラーが４０〜７０質量％含有されたエポキシ樹脂が用いられる。

開口部１６ａは、接続パッド１７を露出させるように設けられる。開口部２６ａは、接続パッド２７を露出させるように設けられる。接続パッド１７、２７の露出面には、好ましくは、図示されない保護膜が形成される。保護膜は、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、またはＳｎなどの複数または単一の金属膜であってよく、たとえば、めっきにより形成される。また、液状の保護膜の材料への浸漬などによりＯＳＰ膜が保護膜として形成されてもよい。

ソルダーレジスト層１６、２６、および、図示されない保護膜は、以下に説明される凹部５の形成後に順次形成されても、或いは、全く形成されなくてもよい。しかしながら、ソルダーレジスト層１６、２６、および、図示されない保護膜は、好ましくは凹部５よりも先に形成される。凹部５の形成時などにおける汚損や腐食から、接続パッド１７、２７を含む導体層１５、２５が保護されるからである。

第１樹脂絶縁層１２の一部を除去することにより凹部５（図１参照）が形成される。図１に示されるプリント配線板１が製造される場合は、樹脂絶縁層１４の一部も第１樹脂絶縁層１２の一部と共に除去される。第１樹脂絶縁層１２の一部および樹脂絶縁層１４の一部の除去方法は特に限定されない。たとえば、レーザー光の照射や溶剤などでの溶解による方法が用いられてもよい。しかしながら、切削加工により機械的に除去する方法が好ましいと考えられる。加工速度が速く、深さ方向の加工域が精度よく制御され得るからである。切削加工は、たとえば、ドリルやルーターにより行われる。

たとえば、図５Ｋに示されるように、凹部５の形成領域Ａのいずれかの隅部の上方にドリル刃またはルーター刃４１（以下、ドリル刃またはルーター刃は単にドリル刃と称される）が位置合わせされ、プリント配線板１に向って下される。図５Ｈに示されるように、ドリル刃４１が凹部５の形成領域Ａの端部に穿入する。ドリル刃４１は、図５Ｉに示されるように、その先端がプリント配線板１の厚さ方向で導体パターン１１ａ内に位置するまで、または図５Ｊに示されるように、導体パターン１１ａの上面１１ａｕに達するまで下される。

ドリル刃４１は、たとえば、図５Ｈ〜５Ｊに矢印Ａ１で示されるように凹部５の形成領域Ａの一端から他端に向って動かされる。ドリル刃４１は、たとえば、図５Ｋに矢印Ａ２で示されるように動かされる。ドリル刃４１は、好ましくは、平面視で、凹部５の形成領域Ａの全域をドリル刃４１のいずれかの部分が一度は通過するように動かされる。それにより、第１樹脂絶縁層１２の凹部５の形成領域Ａ内の部分が除去される。それと共に、樹脂絶縁層１４の凹部５の形成領域Ａ内の部分も除去される。図５Ｈに示される例では、それに伴って、導体パターン１３ａ、１５ａも除去される。

ドリル刃４１は、凹部５の形成領域Ａの全域を隈なく通過するように動かされなくてもよい。その結果、ドリル加工後に凹部５の形成領域Ａ内に第１樹脂絶縁層１２や樹脂絶縁層１４の残留部分が存在していてもよい。そのような残留部分は、後述の導体パターン１１ａの除去によりプリント配線板１から離れるからである。

ドリル加工は、プリント配線板１の厚さ方向で導体パターン１１ａの上面と同じ位置か（図５Ｊ）、導体パターン１１ａ内（図５Ｉ）に先端を位置づけられたドリル刃４１により行われる。導体パターン１１ａはドリル刃４１のストッパとして機能し得る。たとえば、樹脂材料から主に形成されている絶縁基板３などへのドリル加工時の機械的ストレスが、銅などの金属で形成される導体パターン１１ａにより軽減されると考えられる。

また、導体パターン１１を用いてドリル刃４１の深度を調整しながらドリル加工が行われてもよい。たとえば、ドリル刃４１に、導電体との接触を感知する接触センサなどが備えられる。第１樹脂絶縁層１２内に穿入したドリル刃４１は、第１樹脂絶縁層１２を貫通すると導体パターン１１ａとの接触を感知する。導体パターン１１ａとの接触を検知した位置でドリル加工が行われる（図５Ｊ）。または、検知した位置に対して所定のオフセット値が加えられた位置でドリル加工が行われてもよい（図５Ｉ）。ドリル刃４１の先端が確実に導体パターン１１ａの上面もしくは導体パターン１１ａ内に位置付けられた状態でドリル加工が行われる。ドリル加工中も導体パターン１１ａとの接触のモニタリングが継続され、随時ドリル刃４１の高さが調整されてもよく、最初に検知された位置にドリル刃４１の高さを固定してドリル加工が行われてもよい。

ドリル刃４１の位置（高さ）の設定は、凹部５の形成領域でのドリル加工の前に行われてもよい。たとえば、凹部５の形成領域以外の領域の第１導体層１１を用いて行われる。図５Ｌに示されるように、プリント配線板１の製造時に、プリント配線板１の外周部分にダミー部４２が設けられる。ダミー部４２はプリント配線板１の端面１Ｅよりも外側に、プリント配線板１と一体的に形成される。従って、ダミー部４２内にも第１導体層１１が形成される。たとえば、凹部５の形成領域でのドリル加工の前に、ドリル刃４１が、ダミー部４２内の第１導体層１１に向けて下される。前述のように、ドリル刃４１には、たとえば、導電体との接触を感知する接触センサなどが備えられる。ダミー部４２内に穿入したドリル刃４１は、第１導体層１１との接触を感知する。その接触時のドリル刃４１の位置に基づいて、凹部５形成時のドリル刃４１の降下位置が設定される。実際の凹部５の形成時のドリル刃４１の位置のモニタや調整動作が省略され得る。

図５Ｍに示されるように、第１樹脂絶縁層１２および樹脂絶縁層１４の一部の除去により、導体パターン１１ａの露出面を底面に有する凹部５１が形成される。凹部５１の底面の導体パターン１１ａが、たとえばエッチングにより除去される。このエッチングの際には、必要に応じてＰＥＴフィルムなどにより接続パッド１７、２７がマスキングされる。導体パターン１１ａが除去されることにより、絶縁基板３の第１面３Ｆ、および、複数の接続導体３１の一部である外部接続導体３２の一端面３２ａが露出する。図１に示されるように、底面５ａに絶縁基板３の第１面３Ｆおよび外部接続導体３２の一端面３２ａが露出する凹部５が形成される。図１に示されるプリント配線板１が完成する。

外部接続導体３２同士が完全に絶縁されるように、好ましくは、導体パターン１１ａの除去後もエッチングが継続されることがある。そのようなエッチングの継続により、外部接続導体３２の一端面３２ａ付近もエッチングされる。その結果、図２Ｂに示される外部接続導体３２１の一端面３２１ａのように、凹部５の底面５ａに露出する外部接続導体３２の一端面３２ａが、絶縁基板３の第１面３Ｆよりも凹むことがある。導体パターン１１ａのエッチングによる除去は、このように外部接続導体３２の一端面３２ａが絶縁基板３の第１面３Ｆよりも凹むようにエッチングすることを含んでいてよい。また、外部接続導体３２の一端面３２ａに接続パッド１７、２７上と同様に保護膜が形成されてもよい。

図５Ｈ〜５Ｊは、凹部５の形成領域Ａと平面視で略同じ大きさの導体パターン１１ａが形成領域Ａと同位置に形成されている例である。導体パターン１１ａの大きさは、凹部５の形成領域Ａよりも多少大きくても小さくてもよく、導体パターン１１ａの位置が形成領域Ａに対して多少ずれていてもよい。すなわち、図５Ｈ〜５Ｊの例のように導体パターン１１ａの端面と凹部５の形成領域Ａの縁部（形成領域Ａの最外周部を通過するドリル刃４１の外側の側面）が一致していなくてもよい。たとえば、図６Ａに示されるように、導体パターン１１の端面１１ａｅが凹部５の形成領域Ａの縁部よりも内側に位置していてもよい。凹部５の形成領域Ａの最外周を通過するドリル刃４１は、導体パターン１１の端面１１ａｅよりも外周側の部分の第１樹脂絶縁層１２も切削する。その後、導体パターン１１ａが除去されると、底面５ａ付近の内壁面に図２Ｃに示される形状を有する凹部５が形成され得る。また、図６Ｂに示されるように、導体パターン１１ａの端面１１ａｅが凹部５の形成領域Ａの縁部よりも外側に位置していてもよい。凹部５の形成領域Ａの最外周を通過するドリル刃４１は、凹部５の形成領域Ａよりも外周側の部分の第１樹脂絶縁層１２および導体パターン１１ａを切削しない。その後、導体パターン１１ａが除去されると、底面５ａ付近の内壁面に図２Ｄに示される形状を有する凹部５が形成され得る。導体パターン１１ａの位置や大きさは、凹部５の底面５ａ付近の所望の形状に応じて適宜決定され得る。

図４Ａおよび図４Ｂに示される実施形態のプリント配線板１０１が製造される場合は、図５Ｇに示される樹脂絶縁層１４、２４、ならびに、導体層１５、２５の形成が省略される。第１樹脂絶縁層１２の一部だけが除去されることにより凹部１０５（図４Ａ参照）が形成される。

また、図１に示されるプリント配線板１よりも多くの導体層を有する実施形態のプリント配線板が形成される場合は、図５Ｇの状態から、さらに、図５Ｄ〜５Ｆを参照して説明された工程が適宜繰り返される。任意の層数の実施形態のプリント配線板が形成され得る。

実施形態のプリント配線板の製造方法によれば、コア基板を構成する絶縁基板の材料に周囲を覆われた状態で一端面を凹部の底面に露出する外部接続導体が形成される。外部接続導体は、隣接する接続パッドなどとの間でショートなどの不具合の少ない好適な接続パッドとなり得る。電気部品内蔵タイプのプリント配線板の製造歩留りが向上することがある。また、コア基板を構成する絶縁基板の表面に達する深い凹部が形成される。プリント配線板の厚さを厚くすることなく、より厚い電気部品が収容され得る凹部を有するプリント配線板が製造されると考えられる。また、ドリル加工などの比較的加工速度の速い切削加工により凹部が形成されても、絶縁基板などへのドリル加工時の機械的ストレスは、縁基板上の導体パターンにより軽減されると考えられる。さらに、絶縁基板上の導体パターンは、凹部形成時のドリル刃などのストッパとしても機能し得る。短い時間で、プリント配線板の構成要素へのストレスを少なくして、しかも深さの精度よく凹部が形成されることがある。高品質のプリント配線板が低コストで製造されると考えられる。

１、１０１、１０２ プリント配線板
１Ｆ プリント配線板の第１表面
１Ｂ プリント配線板の第２表面
３ 絶縁基板
３Ｆ 絶縁基板の第１面
３Ｂ 絶縁基板の第２面
５ 凹部
５ａ 凹部の底面
１０、１１０ 積層体（第１ビルドアップ配線層）
１１ 第１導体層
１１ａ 導体パターン
１２ 第１樹脂絶縁層
１３ 第３導体層
１４ 樹脂絶縁層
１５ 導体層
１６ ソルダーレジスト層
１７ 接続パッド
２０、１２０ 第２積層体（第２ビルドアップ配線層）
２１ 第２導体層
２１ａ 配線パターン
２２ 第２樹脂絶縁層
２３ 第４導体層
２４ 樹脂絶縁層
２５ 導体層
２６ ソルダーレジスト層
２７ 接続パッド
３０ コア基板（積層板）
３１ 接続導体（スルーホール導体）
３２、３２１ 外部接続導体
３２ａ、３３ａ 一端面
３２ｂ、３３ｂ 他端面
３３ 層間接続導体
４１ ドリル刃
Ａ 凹部形成領域

Claims (15)

1. 第１面および前記第１面と反対側の第２面を有する絶縁基板、ならびに、前記第１面上に形成される第１導体層および前記第２面上に形成される第２導体層を有するコア基板と、
   前記コア基板の前記第１導体層側に形成されていて少なくとも各１層の樹脂絶縁層および導体層を積層してなる積層体と、を有し、
   前記積層体の表面に開口する凹部を備えるプリント配線板であって、
   前記コア基板は、さらに、前記絶縁基板の貫通孔内に形成されていて前記第１面側の一端面と前記第２導体層に接続される他端面とを有する複数の接続導体を有しており、
   前記凹部の底面に、前記絶縁基板の第１面、および、前記複数の接続導体の一部の前記一端面が露出している。
2. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記凹部の底面に前記一端面を露出する前記接続導体が前記凹部に収容される電気部品との接続パッドを構成する。
3. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記第１導体層の厚さは、前記積層体内の導体層の厚さよりも大きい。
4. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記凹部の底面に前記一端面を露出する前記接続導体は、前記凹部側から前記凹部側と反対側に向かってテーパーする部分を有している。
5. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記凹部の内壁面は、前記コア基板に略垂直な断面である。
6. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記凹部の底面に露出している前記接続導体の露出面は、前記凹部の底面に露出している前記絶縁基板の第１面よりも凹んでいる。
7. 請求項１記載のプリント配線板であって、前記凹部の内壁面のうちの前記底面付近の部分は、前記内壁面の他の部分よりも突出するか、または凹んでいる。
8. 請求項１記載のプリント配線板であって、さらに、前記コア基板の前記第２導体層側に少なくとも各１層の樹脂絶縁層および導体層を積層してなる第２積層体が形成されており、前記第１導体層側の積層体の最表層の導体層に外部の配線板と接続される接続パッドが形成され、前記第２積層体の最表層の導体層に電子部品と接続される接続パッドが形成されている。
9. 請求項８記載のプリント配線板であって、前記凹部の底面に前記一端面を露出する前記接続導体は、前記第２導体層を介して他の接続導体と接続されている。
10. 請求項８記載のプリント配線板であって、前記凹部の深さは、前記コア基板の厚さと、前記コア基板の第１導体層側の積層体および前記第２積層体それぞれの厚さとの合計の半分よりも小さい。
11. 第１面および前記第１面と反対側の第２面を有する絶縁基板、前記第１面に積層されている第１導体層、前記第２面に積層されている第２導体層、ならびに、前記第１導体層と前記第２導体層とを接続する複数の接続導体を有するコア基板を用意することと、
    前記コア基板の前記第１導体層側に、少なくとも各１層の樹脂絶縁層および導体層を積層することにより樹脂絶縁層と導体層との積層体を形成することと、
    前記積層体の一部を除去することにより凹部を形成することと、を有するプリント配線板の製造方法であって、
    前記コア基板を用意することは、前記第１導体層の前記凹部の形成領域内の所定の部分に前記接続導体との接続箇所を含む導体パターンを形成することを含んでおり、
    前記凹部を形成することは、前記絶縁基板の第１面、および、前記複数の接続導体の一部を前記凹部の底面に露出するように前記導体パターンを除去することを含む。
12. 請求項１１記載のプリント配線板の製造方法であって、前記凹部の形成がドリル加工により行われる。
13. 請求項１２記載のプリント配線板の製造方法であって、前記ドリル加工は、前記ドリルと前記導体パターンとの接触を検知することにより前記ドリル加工の深度を調整しながら行われる。
14. 請求項１２記載のプリント配線板の製造方法であって、前記凹部を形成することは、前記ドリル加工の前に、前記凹部の形成領域以外の領域の前記第１導体層を用いて前記ドリル加工の深度を設定することを含んでいる。
15. 請求項１１記載のプリント配線板の製造方法であって、前記導体パターンを除去することは、前記接続導体の前記凹部の底面への露出面が前記絶縁基板の第１面よりも凹むように、エッチングすることを含んでいる。

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