JP2017183504A - 多層回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の端子の半田接合部の品質を向上させることができる多層回路基板を提供する。【解決手段】本発明の多層回路基板１は、第１表面配線層１６と、第２表面配線層１８と、内部配線層２０、２２と、孔内導体層３４を有するスルーホール３０と、スルーホール３０の第１開口３６及び第２開口４６の周縁にそれぞれ設けられ、孔内導体層３４と接続されている第１ランド部３８及び第２ランド部４８とを備え、第２表面配線層１８は、第２ランド部４８を介して孔内導体層３４に電気的及び熱的に接続されており、第１表面配線層１６は、第１ランド部３８に対して電気的及び熱的に隔離されており、第１表面配線層１６に少なくとも最も隣接する内部配線層２０は、孔内導体層３４に対して電気的及び熱的に隔離されており、第２表面配線層１８、内部配線層２０、２２及び第１表面配線層１６は、相互にビアホール３２で電気的に接続されて形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、多層回路基板に関し、詳しくは、例えば、電動圧縮機に好適に使用され、大電流を流すことができる多層回路基板に関する。

各種の電子機器には、多数の配線層が絶縁層を介して積層されてなる多層回路基板が用いられている。この多層回路基板には、リード端子を有する、抵抗、コンデンサ、トランス等の電子部品（受動部品）が実装されている。

ここで、多層回路基板は、実装される電子部品側の上面配線層と、反対側の下面配線層とを電気的に接続するスルーホールを有している。このスルーホールは、内壁面に孔内導体層（例えば、銅のメッキ層からなる）が設けられ、この孔内導体層は、上記した上下面配線層に接続されているだけではなく、基板内部に位置し、スルーホールの内壁面に一部が露出している内部配線層とも接続されている。

上記したコンデンサ等の電子部品を多層回路基板に実装するに当たって、電子部品は、その端子が多層回路基板の上面側からスルーホールに挿入され、端子の先端が下面側から突出した状態にセットされる。

このように受動部品がセットされた状態の多層回路基板には、下面側にフロー半田付け装置の溶融半田が供給される。供給された溶融半田はスルーホール内を上がっていき（半田上がり）、スルーホール内を満たすとともに、部品側の上面配線層に達する。その後、半田は冷却されて凝固し、半田接合部が形成される。この半田接合部は、スルーホール内に位置する孔内充填部と、スルーホールにおける上面側及び下面側の開口部に位置付けられる半田フィレット部とからなる。このような半田接合部が形成されることにより電子部品の健全な半田付けがなされる。

ところで、上記したような半田付け作業においては、十分な半田上がりを確保するためにプレヒート作業を行ってはいるものの、多層回路基板の内部配線層や部品側の上面配線層への熱拡散により、半田付け作業に必要な温度の確保が不十分となることがある。半田付け作業に必要な温度の確保が不十分であると、半田の凝固が早まり、スルーホール内に半田が十分に充填されないという問題が起こる。

このような問題への対策として、内部配線層の所々、あるいは、部品側の上面配線層とスルーホール周りのランドとの間の所々に切欠を設け、熱拡散を抑制することが有効であると考えられる。このような熱拡散を抑制するための切欠としては、例えば、特許文献１に開示されているようなサーマルギャップ部が挙げられる。

特開平０９−１６２５１６号公報

ところで、電動圧縮機のような、電気自動車に搭載される機器は、大電流を扱うため、その機器内に搭載される多層回路基板についても大電流を流すことができる大電流用の多層回路基板が用いられている。このような大電流用の多層回路基板は、通常の多層回路基板に比べ、配線層が幅広であるとともに厚さが厚いものが用いられている。このような大電流用の多層回路基板は、通常の多層回路基板に比べて熱の拡散の度合いが大きく、特許文献１に示されるようなサーマルギャップを所々に設けたとしても、配線層等の連絡導体部からの熱拡散の抑制は不十分である。このため、大電流用の多層回路基板においては、溶融半田がスルーホール内を上っていく際に、途中で熱拡散により溶融半田の温度が下がる。それにともない溶融半田の粘性は高くなり、溶融半田は流動し難くなる。その結果、溶融半田は、スルーホール内を上昇している途中で止まったりする。このように、大電流用の多層回路基板は、半田上がり性が通常の多層回路基板より悪化し易い。

また、半田付けを行う場合、フラックスが用いられる。このフラックスは、配線層や孔内導体層の金属の表面の酸化被膜を除去してクリーンな接合面をつくり、効果的な半田付けを行うために使用される。多層回路基板においては、半田と接する部分、すなわち、多層回路基板の上面配線層、下面配線層及びスルーホール内の孔内導体層の表面に予めフラックスが塗布されている。

このように、表面配線層や孔内導体層に塗布されたフラックスは、フロー半田付けの際、高温の溶融半田に接すると、ガスを発生させる。このガスは、溶融半田内に取り込まれて一旦気泡となる。この気泡のほとんどは、通常、スルーホール内の溶融半田内を上方に移動し、溶融半田の上部からガスとして放出され、スルーホールの部品側の開口から散逸していく。

しかしながら、上記した大電流用の多層回路基板のように、熱拡散が起こり易くて溶融半田の温度が下がり易い場合、溶融半田の粘性が高くなり易いので、上記した気泡は、溶融半田内を移動し難くなる。その結果、ガスが溶融半田内から放出されずに気泡のまま残留することがある。このように、気泡が残留した状態で半田が凝固すると、斯かる気泡は半田内でボイドとなってしまう。半田接合部にボイドが存在すると、導電性が低下するとともに、斯かるボイドを基点にして半田接合部にクラックが生じるおそれがある。

以上のように、多層回路基板においては、熱拡散の抑制が十分でないと、半田上がり性が悪化して良好な半田接合部が得られないとともに、半田接合部にボイドが発生して電気的な接続不良を起こし、半田接合部の品質が低下してしまう。

本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、スルーホール内の半田上がり性を確保してボイドの発生を防止し、もって、電子部品の端子の半田接合部の品質を向上させることができる多層回路基板を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、基板の第１外層面に設けられた第１表面配線層と、第１外層面の裏面側に位置する第２外層面に設けられた第２表面配線層と、第１及び第２の外層面間に、絶縁層を介して積層される複数の内部配線層と、電子部品が、そのリード端子を第１外層面から第２外層面側に挿入して実装され、内壁面を覆う孔内導体層を有するスルーホールと、当該スルーホールの第１外層面側に位置する第１開口の周縁に設けられ、前記孔内導体層と電気的に接続されている第１ランド部と、スルーホールの第２外層面側に位置する第２開口の周縁に設けられ、前記孔内導体層と電気的に接続されている第２ランド部とを備える多層回路基板において、第２表面配線層及び当該第２表面配線層に最も隣接する内部配線層の内、少なくとも第２表面配線層は、前記第２ランド部を介してスルーホールの孔内導体層に電気的及び熱的に接続して形成されており、第１表面配線層は、前記第１ランド部に対して電気的及び熱的に隔離されて形成されており、当該第１表面配線層に少なくとも最も隣接する内部配線層は、前記スルーホールの孔内導体層に対して電気的及び熱的に隔離されて形成されており、第２表面配線層、複数の内部配線層及び第１表面配線層は、相互にビアホールで電気的に接続されて形成されている、多層回路基板が提供される。

また、溶融半田槽からの熱をスルーホールに伝達させることができる場合には、第２表面配線層に最も隣接する内部配線層は、前記スルーホールの孔内導体層に対して電気的及び熱的に接続して形成されている態様とすることもできる。

また、前記内部配線層は、前記多層回路基板の厚さ方向における前記第２表面配線層の側に偏在して位置付けられている態様とすることが好ましい。

また、前記ビアホールは、第２表面配線層、複数の内部配線層及び第１表面配線層を貫通して形成され、前記スルーホールに対する配設位置が、フロー半田付け装置の半田供給ノズルが、一度の半田付け作業によって、スルーホール及びビアホールに同時に半田を供給できる距離内に設定されている態様とすることが好ましい。

また、前記ビアホールは、複数の位置で前記第２表面配線層、複数の内部配線層及び第１表面配線層を貫通して形成され、前記半田供給ノズルは、当該複数のビアホールおよびスルーホールに同時に半田を供給する態様とすることが好ましい。

本発明の多層回路基板は、第１外層面に設けられた第１表面配線層が、第１ランド部に対して電気的及び熱的に隔離され、少なくとも第１表面配線層に最も近接する内部配線層もスルーホールの孔内導体層に対して電気的及び熱的に隔離され、形成されているので、孔内導体層から第１表面配線層及び当該内部配線層への熱の伝導が抑制される。このため、スルーホール内を上る溶融半田の温度が低下することを抑制することができ、溶融半田の流動性を高い状態に維持できる。その結果、第１外層面（部品側の面）にまで溶融半田が行き渡り、なおかつ溶融半田内の気泡が移動し易く外部へ放出されやすいので、ボイドの少ない良好な半田接合部が得られる。また、第１ランド部から隔離された第１表面配線層は、ビアホールにより電気的な導通が確保される。

よって、本発明によれば、スルーホール内の半田上がり性を確保してボイドの発生を防止し、もって、電子部品の端子の半田接合部の品質を向上させることができる多層回路基板を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る多層回路基板を示した断面図である。 半田供給ノズルを示した斜視図である。 図２の矢印IIIの方向に見た半田供給ノズルの平面図である。 多層回路基板と半田供給ノズルとを対向配置した状態を概略的に示した断面図である。 溶融半田がスルーホール内を上昇している状態を概略的に示した断面図である。 多層回路基板に半田接合部が形成された状態を概略的に示した断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る多層回路基板を示した断面図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る多層回路基板１について、図面を参照して以下に説明する。

図１に示すように、多層回路基板１は、多数の配線層が絶縁層を介して積層されてなる。この多層回路基板１は、第１外層面１０に設けられた第１表面配線層１６と、第２外層面１２に設けられた第２表面配線層１８と、これらの配線層１６、１８間に絶縁層５４を介して設けられた内部配線層２０、２２とが形成されている。これらの配線層は、例えば、大電流導通に好適な肉厚銅箔から形成されてなり、所定の配線パターン形状を有している。

そして、多層回路基板１には、リード端子２４を有するリード部品２８が実装される所定位置に、第１外層面１０から第２外層面１２まで貫通するスルーホール３０が設けられているとともに、第２表面配線層１８、内部配線層２０、２２及び第１表面配線層１６を相互に電気的に接続するビアホール３２が設けられている。

スルーホール３０には、リード部品２８のリード端子２４が挿入される。スルーホール３０の内壁面には、この内壁面の全体を覆うように孔内導体層３４が設けられている。この孔内導体層３４は、例えば、銅のメッキ層からなる。

ここで、多層回路基板１において、スルーホール３０にリード部品２８のリード端子２４が挿入された場合に、リード部品２８の部品本体２６は第１外層面１０の側に位置し、リード部品２８のリード端子２４の先端は第２外層面１２の側から突出する。よって、以下、第１外層面１０の側を部品側、第２外層面１２の側を端子側ともいう。

また、スルーホールにおける第１外層面１０の側に位置する第１開口３６の周縁には、孔内導体層３４と電気的に接続されている第１ランド部３８が設けられている。この第１ランド部３８は、第１外層面１０の側、つまり、部品側の半田フィレット（以下、第１フィレット８６という）が形成される部分である。

ここで、第１外層面１０の側にて所定の配線パターンを形成している第１表面配線層１６は、この第１ランド部３８に対して電気的及び熱的に隔離されて形成されている。つまり、第１表面配線層１６と、第１ランド部３８とは、分断されており、接続されていない。具体的には、第１ランド部３８と第１表面配線層１６との間には、分断溝４２が設けられている。この分断溝４２は、絶縁性部材、例えば、半田レジスト４４により埋められている。したがって、第１表面配線層１６は、孔内導体層３４に電気的及び熱的に接続されていない。

ここで、第１ランド部３８は、上記フィレットの形成に必要であり、プレヒートの熱は、第２外層面１２の側から孔内導体層３４を介して第１外層面１０の側へ伝わるので、熱源から遠い第１外層面１０の側には、第２外層面の側に比べ伝わる熱量は少ない。このような第１外層面１０の側に熱の伝導性が良い銅からなる第１表面配線層１６が第１ランド部３８（孔内導体層３４）と接続されていると、第１表面配線層１６から熱が拡散し易い。伝わってくる熱量が元々少ないのに、更に熱拡散し易い第１外層面１０の側では、熱量を保持することは難しい。このため、上記のように、第１表面配線層１６と第１ランド部３８とが接続されていないと、第１表面配線層１６に熱は伝わり難くなり、熱拡散により第１ランド部３８の温度が低下するとことを抑制することができる。これにより、第１ランド部３８に半田付けに必要な所定の熱量を蓄積することができる。

ここで、上記した分断溝４２の幅Ｗは、第１表面配線層１６への熱拡散が抑制できる長さであれば特に限定されるものではないが、例えば、０．６ｍｍ以上、２ｍｍ以下に設定することが好ましい。

一方、スルーホール３０における第２外層面１２の側に位置する第２開口４６の周縁には、孔内導体層３４と電気的に接続されている第２ランド部４８が設けられている。この第２ランド部４８は、第２外層面１２の側、つまり、端子側の半田フィレット（以下、第２フィレット８８という）が形成される部分である。

ここで、第２外層面１２の側にて所定の配線パターンを形成している第２表面配線層１８は、第２ランド部４８と、一体化されている。つまり、第２表面配線層１８は、第２ランド部４８を介してスルーホール３０の孔内導体層３４に電気的及び熱的に接続して形成されている。

第２外層面１２の側は、プレヒートの熱源に近いため、第２表面配線層１８の全体が温まり易く、その熱が、第２ランド部４８を介してスルーホール３０の孔内導体層３４に伝わり、更に第１ランド部３８に伝わる。

なお、図１において、参照符号５２で表される部分は、半田レジスト層である。

内部配線層２０、２２は、所望形状の配線パターンを有している。この内部配線層２０、２２の層数は、特に限定されるものではなく、１層〜複数層の内部配線層を設けることができる。また、内部配線層は、スルーホール３０の孔内導体層３４と適宜接続してもよいが、内部配線層のうち、少なくとも第１表面配線層１６に最も隣接する内部配線層２０は、孔内導体層３４と熱的及び電気的に隔離されて形成される。第１表面配線層１６に近い内部配線層２０が孔内導体層３４に接続されていると、この内部配線層２０から熱が逃げてしまい、第１ランド部３８の温度が低下する不具合が起こり得る。斯かる不具合を防止するため、少なくとも第１表面配線層１６に最も隣接する内部配線層２０は、スルーホール３０の孔内導体層３４と接続しない。この場合、内部配線層２０に対応するスルーホール３０の位置にはランドも形成されない。放熱防止に効果がある。なお、第１表面配線層１６に次に隣接している内部配線層（第１表面配線層に２番目に近い内部配線層２２、第１表面配線層に３番目に近い内部配線層、・・・等）についても、上記した不具合を回避するために、スルーホールの孔内導体層と接続しない態様を採ってもよい。なお、本実施形態では、内部配線層２２と孔内導体層３４も接続させていない。

また、第２表面配線層１８に最も隣接する内部配線層は、スルーホール３０の孔内導体層３４に対して電気的及び熱的に接続して形成されている態様としても構わない。

第２表面配線層１８に最も隣接する内部配線層２２は、プレヒートの熱源や溶融半田槽にも近く全体が温まり易いので、溶融半田の温度維持に有利に働くことがある。このため、好ましい態様として、少なくとも第２表面配線層１８に最も隣接する内部配線層は、スルーホール３０の孔内導体層３４と接続する態様も採用し得る。なお、内部配線層のうち、第２表面配線層に最も隣接している内部配線層を除いた内部配線層（第２表面配線層に２番目に近い内部配線層、第２表面配線層に３番目に近い内部配線層、・・・等）については、必要に応じて、スルーホールの孔内導体層と接続する態様を採ってもよい。

本実施形態では、内部配線層２０、２２は、図１から明らかなように、２層設けられている。そして、内部配線層２０、２２と孔内導体層３４とは、電気的及び熱的に隔離されて形成されている。つまり、内部配線層２０、２２と孔内導体層３４とは、接続されておらず、これらの間には、絶縁層５４が存在し、電気的、熱的に隔離されている。

次に、ビアホール３２は、第２表面配線層１８、複数の内部配線層２０、２２及び第１表面配線層１６を電気的に接続する働きをするものである。このビアホール３２は、スルーホール３０の周囲において、任意の位置に所要の数だけ設けられる。本実施形態においては、図１に示す断面図上においては、スルーホール３０の左右に３個ずつの計６個のビアホール３２が設けられているが、その配置、配列は特に限定されない。

上記したビアホール３２は、多層回路基板１の第１外層面１０から第２外層面１２にかけて貫通しており、内壁面に、例えば、銅のメッキ層からなるビアホール導体層５６を有している。図１においては、第１表面配線層１６、第２表面配線層１８及び内部配線層２０、２２がビアホール導体層５６に均等に接している態様が示されているが、単に電気的に接続する目的だけであれば、例えば、第１表面配線層１６、第２表面配線層１８及び内部配線層２０、２２の配線パターンの所要の位置で、ビアホールにより、これらの第１表面配線層１６、第２表面配線層１８及び内部配線層２０、２２とを相互に接続することができる。これにより、第１表面配線層１６、第２表面配線層１８及び内部配線層２０、２２のうち任意の配線間を電気的に接続することができる。

本実施形態においては、第２ランド部４８と第２表面配線層１８とが一体的に接続されており、更に、第２表面配線層１８は、スルーホール導体層５６を介して内部配線層２０、２２あるいは第１表面配線層１６と接続されている。このため、第２ランド部４８にリード部品２８のリード端子２４が半田付けされることにより、リード部品２８は、回路に組み込まれることになる。

ここで、ビアホール３２が設けられる位置について、以下に説明する。

通常、リード部品２８がセットされた多層回路基板１は、フロー半田付けされる際、図４に示すように、端子側の面（第２外層面１２）がフロー半田付け装置の半田供給ノズル６０に対向するように配設される。そして、この状態で、半田供給ノズル６０より溶融半田が多層回路基板１の端子側の面（第２外層面１２）に向かって供給される。この状態を前提として、スルーホール３０に対するビアホール３２が設けられる位置は、フロー半田付け装置の半田供給ノズル６０が、一度の半田付け作業によって、スルーホール３０及びビアホール３２に同時に半田を供給できる距離内、すなわち、スルーホールの近傍（例えば、図４に示すように、最も外側のビアホールとスルーホール（ランド）との離間距離（Ｈ）で０．６ｍｍ以上、３ｍｍ以下）に設定されていることが好ましい。あまりにも離間して配置すると、溶融半田内に含まれる気泡のうちスルーホールを経由して放出される気泡の一部をビアホールから逃がすことができない。換言すると、スルーホール３０の第２開口４６に溶融半田を供給できるように多層回路基板１の端子側の面（第２外層面１２）と半田供給ノズル６０とを対向配置させた際に、この半田供給ノズル６０における溶融半田の吐出口６２の平面視形状の内側エリア６４に対応するエリアにビアホール３２の配設位置を設定することが好ましい。つまり、半田供給ノズル６０の吐出口６２とオーバーラップする範囲内にビアホール３２を設けることが好ましい。

ここで、半田供給ノズル６０は、半田付けする部分の形状に対応できるように、色々な形状のものがあり、特に限定されるものではない。本実施形態では、例えば、図２に示すように、吐出口６２が矩形状のものを採用する。半田供給ノズル６０の吐出口６２は、溶融半田の噴流を半田付けの対象である多層回路基板１に向けて吐出する部分である。なお、図２において、参照符号６４で示される部分は、余剰の溶融半田を溶融半田槽に返すために設けられた切欠である。

半田供給ノズル６０の吐出口６２の平面視形状とは、図２の半田供給ノズルを矢印III方向に見た形状、すなわち、平面視した際の形状を指し、本実施形態では、図３のように、吐出口６２の平面視形状は矩形状をなしている。図３において、網掛け状に示した範囲が、この吐出口６２の平面視形状の内側エリア６６である。なお、半田供給ノズルの吐出口の形状が円形の場合は、吐出口の平面視形状の内側エリアは円形でよく、吐出口の形状が楕円形の場合は、吐出口の平面視形状の内側エリアは楕円形でよい。

このように、ビアホール３２をスルーホール３０の周囲において、半田供給ノズル６０における吐出口６２の平面視形状の内側エリア６６に対応するエリア内に設けることにより、半田供給ノズル６０は、複数のビアホール３２およびスルーホール３０に同時に半田を供給することができる。

以上のような多層回路基板１は、ビルドアップ法等の従来から用いられている多層回路基板を製造する製造方法により製造することができる。その際、上記したような位置関係となるように、第１表面配線層１６、第２表面配線層１８、内部配線層２０、２２、スルーホール３０、ビアホール３２等を設ける。

次に、本発明に係る多層回路基板１にリード部品２８を実装する際の手順を以下に説明する。

まず、多層回路基板１に、リード部品２８をセットする。詳しくは、リード部品２８のリード端子２４を多層回路基板１のスルーホール３０の第１開口３６から挿入し、リード端子２４の先端部分をスルーホール３０の第２開口４６から突出させる（図１参照）。次いで、多層回路基板１における半田と接する部分にフラックスを塗布する。その後、このようにリード部品２８がセットされた多層回路基板１をフロー半田付け装置の基板保持治具（図示せず）に保持させる。

フロー半田付け装置の基板保持治具は、多層回路基板１の第２外層面１２の所定範囲のみ露出させ、それ以外の部分を覆うマスク７０を有しており、このマスク７０を当該第２外層面１２に配設した状態で、多層回路基板１を固定する。本実施形態では、図４に示すように、多層回路基板１の第２外層面１２において、スルーホール３０及びこのスルーホール３０の周囲に設けられたビアホール３２を含む所定の半田エリアが露出されている。

その後、上記したように半田エリアが露出されている多層回路基板１は、プレヒート装置（図示せず）により、端子側の面から熱風が当てられプレヒートされた後、図４に示すように、半田供給ノズル６０上に移動させられ、半田供給ノズル６０と多層回路基板１の半田エリアとが相対した状態となる。この状態で、溶融半田の噴流を半田供給ノズル６０の吐出口６２から吐出させ、多層回路基板１の上記した所定の半田エリアに溶融半田を供給する。供給された溶融半田８０は、図５に示すように、スルーホール３０内を第１外層面１０の側へ向かって上っていく。この際、孔内導体層３４と内部配線層２０、２２とは隔離されているので、溶融半田８０の熱が内部配線層２０、２２を介して拡散することは抑制されている。このため、溶融半田８０の温度の低下の度合いは低く、溶融半田８０は、良好な流動性を保ったまま第１外層面１０の側へ達する。この第１外層面１０の側でも、第１ランド部３８と第１表面配線層１６との間は分断されており、第１表面配線層１６に熱が逃げていくことは抑制されている。よって、溶融半田８０は、第１ランド部３８上においても良好な流動性を保つことができる。

また、高温の溶融半田８０がフラックスに接すると、フラックスからガスが発生する。このガスは溶融半田８０内に取り込まれ、溶融半田８０内を移動する。本発明に係る多層回路基板１は、上記したように、スルーホール３０の途中での溶融半田８０の熱の拡散を抑制しているので、溶融半田８０の流動性が第１外層面１０の側に至るまで良好な状態を維持できている。このため、上記したガスは、スルーホール３０の第１外層面１０の側から抜けて散逸し、半田内に気泡（ボイド）として残ることは抑制される。

ここで、上記したように、スルーホール３０に対するビアホール３２が設けられる位置は、フロー半田付け装置の半田供給ノズル６０が、一度の半田付け作業によって、スルーホール３０及びビアホール３２に同時に半田を供給できる距離内に設定されている。このため、溶融半田８０は、スルーホール３０と同時にビアホール３２の部分にも供給される。斯かる溶融半田８０には、フラックス由来のガスが含まれている。ビアホール３２が無い場合は、ガスの放出は主にスルーホール３０から行われるが、本発明のように、ビアホール３２を有する場合はこのビアホール３２からもガスを逃がすことができる。つまり、溶融半田８０内のフラックス由来のガスの放出経路を従来よりも増やすことができる。よって、半田内に残る気泡の数を極力少なくすることができる。

なお、ビアホール３２内は、溶融半田８０で完全に満たされている状態でもよいし、溶融半田８０が内壁面を覆う程度あるいは途中まで上った程度の完全には満たされていない状態でもよい。

溶融半田８０がスルーホール３０内を第１外層面１０の側まで上り、第１ランド部３８上にまで供給された後、多層回路基板１は、半田供給ノズル６０上から移動され、冷却される。これにより、溶融半田８０は、凝固して、図６に示すように、半田接合部８２が形成される。

本発明の多層回路基板１によれば、溶融半田８０の熱の拡散が抑制され溶融半田８０が高温のまま流動性を高い状態で維持できるので、スルーホール３０内での半田上がり性は良好となる。このため、スルーホール３０内は半田が充填されて孔内充填部８４が形成されるとともにスルーホール３０の第１開口３６及び第２開口４６の周縁の第１ランド部３８及び第２ランド部４８に供給された半田により第１フィレット８６及び第２フィレット８８が形成され、良好な半田接合部８２が得られる。しかも、溶融半田８０の流動性を高い状態で維持できることとビアホール３２を設けたことで、フラックス由来のガスの放出を効率よく行えることから、半田接合部８２内に残留するボイドの数を極力少なくすることができる。このため、本発明の多層回路基板１よれば、半田接合部８２の品質を向上させることができる。

なお、図６において、参照符号８９で示される部分は、ビアホール３２の中で凝固したビアホール充填半田を示している。
（第２の実施形態）

第２の実施形態に係る多層回路基板３は、第１の実施形態に係る多層回路基板１に対して、内部配線層９０、９２の配設位置が相違している。第２の実施形態に係る多層回路基板３を説明するにあたり、第１の実施形態に係る多層回路基板１との相違する部分についてのみ説明し、共通する部分については、同じ参照符号を付して詳しい説明は省略する。

多層回路基板３においては、内部配線層９０、９２は、多層回路基板３の厚さ方向における第２表面配線層１８の側に偏在して位置付けられている。好ましくは、図７に示すように、多層回路基板３の厚さ方向における中心を表す線を参照符号Ｃで示すと、この線Ｃよりも、第２外層面１２の側に内部配線層９０、９２が位置付けられている。つまり、多層回路基板３内において、内部配線層９０、９２は、第２外層面１２の側に偏って配設されている。

この多層回路基板３によれば、以下のような効果が得られる。

フロー半田付けを行う場合、まず、プレヒート作業として、プレヒート装置の熱風が多層回路基板３の第２外層面１２に当てられる。そして、フロー半田付けが開始されると、溶融半田８０の噴流は、多層回路基板３の第２外層面１２に当てられる。このように、多層回路基板３は、第２外層面１２の側が加熱される。多層回路基板３内において、内部配線層９０、９２は、第２外層面１２の側に偏って配設されており、熱源に近いため、温度が上昇し易い。このように加熱された内部配線層９０、９２は、周りの絶縁層５４も次第に温め、溶融半田８０の温度の維持に貢献する。逆に、斯かる熱源から離れている第１外層面１０の側には、熱の良導体である銅からなる内部配線層９０、９２が存在していない。このため、第１外層面１０の側では熱の拡散が起こりづらくなっている。その結果、溶融半田８０の温度がスルーホール３０の第１外層面１０の側まで維持され易い状態となる。このため、第２の実施形態に係る多層回路基板３によれば、溶融半田８０の温度の低下を抑制する効果がより高く、溶融半田８０の流動性を高い状態に保つことができるので、半田上がり性の向上及びボイド発生の抑制により貢献することができる。

１ 多層回路基板
３ 多層回路基板
１０ 第１外層面
１２ 第２外層面
１６ 第１表面配線層
１８ 第２表面配線層
２０ 内部配線層
２２ 内部配線層
２４ リード端子
２６ 部品本体
２８ リード部品
３０ スルーホール
３２ ビアホール
３８ 第１ランド部
４４ 分断溝
４８ 第２ランド部

Claims (5)

1. 基板の第１外層面に設けられた第１表面配線層と、
   第１外層面の裏面側に位置する第２外層面に設けられた第２表面配線層と、
   第１及び第２の外層面間に、絶縁層を介して積層される複数の内部配線層と、
   電子部品が、そのリード端子を第１外層面から第２外層面側に挿入して実装され、内壁面を覆う孔内導体層を有するスルーホールと、
   当該スルーホールの第１外層面側に位置する第１開口の周縁に設けられ、前記孔内導体層と電気的に接続されている第１ランド部と、
   スルーホールの第２外層面側に位置する第２開口の周縁に設けられ、前記孔内導体層と電気的に接続されている第２ランド部とを備える多層回路基板において、
   第２表面配線層及び当該第２表面配線層に最も隣接する内部配線層の内、少なくとも第２表面配線層は、前記第２ランド部を介してスルーホールの孔内導体層に電気的及び熱的に接続して形成されており、
   第１表面配線層は、前記第１ランド部に対して電気的及び熱的に隔離されて形成されており、
   当該第１表面配線層に少なくとも最も隣接する内部配線層は、前記スルーホールの孔内導体層に対して電気的及び熱的に隔離されて形成されており、
   第２表面配線層、複数の内部配線層及び第１表面配線層は、相互にビアホールで電気的に接続されて形成されている、多層回路基板。
2. 第２表面配線層に最も隣接する内部配線層は、前記スルーホールの孔内導体層に対して電気的及び熱的に接続して形成されている、請求項１に記載の多層回路基板。
3. 前記内部配線層は、前記多層回路基板の厚さ方向における前記第２表面配線層の側に偏在して位置付けられている、請求項１又は２に記載の多層回路基板。
4. 前記ビアホールは、第２表面配線層、複数の内部配線層及び第１表面配線層を貫通して形成され、前記スルーホールに対する配設位置が、フロー半田付け装置の半田供給ノズルが、一度の半田付け作業によって、スルーホール及びビアホールに同時に半田を供給できる距離内に設定されている、請求項１〜３の何れか一つに記載の多層回路基板。
5. 前記ビアホールは、複数の位置で前記第２表面配線層、複数の内部配線層及び第１表面配線層を貫通して形成され、
   前記半田供給ノズルは、当該複数のビアホールおよびスルーホールに同時に半田を供給する、請求項４に記載の多層回路基板。

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