JP2018170486A - Method for manufacturing printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、印刷配線板の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a printed wiring board.
従来、補強材としてガラスクロスなどの絶縁性布材を含む絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に金属箔などの導体層が形成された積層板、絶縁層および導体層を含む多層構造を有する印刷配線板が使用されている(特許文献1参照)。 Conventionally, a printed wiring having a multilayer structure including a laminated board in which a conductive layer such as a metal foil is formed on at least one surface of an insulating resin layer including an insulating cloth material such as glass cloth as a reinforcing material, and the insulating layer and the conductive layer A plate is used (see Patent Document 1).
本開示に係る印刷配線板の製造方法は、絶縁性布材を含まない絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に金属が被着した積層板を少なくとも1枚準備し、貫通孔が形成される積層板において、絶縁樹脂層の面のうち、少なくとも貫通孔の貫通方向の上流側に位置する面に、内層ランド形成部材を形成し、絶縁層で積層板を挟持し、絶縁樹脂層に被着させた内層ランド形成部材を貫通するように貫通孔を形成して、貫通孔の周縁部に内層ランドを形成する。 A method for manufacturing a printed wiring board according to the present disclosure includes: a laminate having at least one laminate in which a metal is deposited on at least one surface of an insulating resin layer not including an insulating cloth material; The inner land land-forming member is formed on at least the upstream surface of the insulating resin layer in the through direction of the through hole, and the laminated plate is sandwiched between the insulating layers and adhered to the insulating resin layer. A through-hole is formed so as to penetrate the inner-layer land forming member, and an inner-layer land is formed at the peripheral portion of the through-hole.
本開示に係る印刷配線板は、絶縁性布材を含まない絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に金属が被着した積層板を少なくとも1枚と、積層板を挟持する絶縁層と、積層板の少なくとも1枚を貫通する貫通孔とを含み、貫通孔が形成された積層板において、絶縁樹脂層の面のうち、少なくとも貫通孔の貫通方向の上流側に位置する面に、貫通孔の周縁部に内層ランドが備えられ、内層ランドの周縁部に間隙部が形成されている。 A printed wiring board according to the present disclosure includes at least one laminated board in which a metal is deposited on at least one surface of an insulating resin layer that does not include an insulating cloth material, an insulating layer that sandwiches the laminated board, A laminated plate including at least one through-hole and having a through-hole formed on the surface of the insulating resin layer at least on the upstream side in the through-direction of the through-hole. Are provided with inner lands, and a gap is formed at the peripheral edge of the inner lands.
ガラスクロスなどの絶縁性布材は、絶縁樹脂層に補強材として含まれる。そのため、絶縁性布材を絶縁樹脂層に含まない積層板は、絶縁性布材を含む積層板と比較すると絶縁樹脂層の強度が下がる(脆くなる)。そのため、このような絶縁樹脂層を含む印刷配線板を製造する際に、例えばドリル加工などに供すると、加工時の衝撃や振動によって、絶縁樹脂層にクラックが発生することがある。さらに、このようなクラックを起点に伝播性クラックが誘発される。その結果、伝播性クラックによって絶縁樹脂層の絶縁信頼性が損なわれる。 An insulating cloth material such as glass cloth is included in the insulating resin layer as a reinforcing material. For this reason, a laminated board that does not contain the insulating cloth material in the insulating resin layer has a lower strength (becomes brittle) than the laminated board that contains the insulating cloth material. Therefore, when manufacturing a printed wiring board including such an insulating resin layer, for example, when subjected to drilling, a crack may occur in the insulating resin layer due to impact or vibration during processing. Furthermore, a propagation crack is induced from such a crack. As a result, the insulation reliability of the insulating resin layer is impaired by the propagation crack.
本開示に係る印刷配線板の製造方法では、貫通孔が形成される積層板において、絶縁性布材を含まない絶縁樹脂層の面のうち、少なくとも貫通孔の貫通方向の上流側に位置する面のすべてに、内層配線へ電気的接続の有無に関わらず内層ランド形成部材を被着させている。その結果、例えばドリル加工などによって貫通孔を形成する際に、衝撃や振動から絶縁樹脂層を保護してクラックの発生を防止することができる。したがって、このようなクラックを起点とした伝播性クラックの発生を防止することができるため、絶縁樹脂層の絶縁信頼性を劣化させることがない。さらに、積層板の絶縁樹脂層が絶縁性布材を含まないので、絶縁性布材を含む絶縁樹脂層を用いる場合よりも、積層板の厚さを薄くすることができる。 In the method for manufacturing a printed wiring board according to the present disclosure, in the laminated board in which the through hole is formed, among the surfaces of the insulating resin layer not including the insulating cloth material, at least the surface positioned on the upstream side in the through direction of the through hole In all of these, the inner layer land forming member is attached to the inner layer wiring regardless of the presence or absence of electrical connection. As a result, when the through hole is formed, for example, by drilling or the like, the insulating resin layer can be protected from impact and vibration, and the occurrence of cracks can be prevented. Therefore, since propagation cracks starting from such cracks can be prevented, the insulation reliability of the insulating resin layer is not deteriorated. Furthermore, since the insulating resin layer of the laminate does not include an insulating cloth material, the thickness of the laminate can be reduced as compared with the case where an insulating resin layer including an insulating cloth material is used.
本開示の一実施形態に係る印刷配線板の製造方法を、図1および2に基づいて説明する。図1に示す印刷配線板100は、本開示の一実施形態に係る製造方法で得られる印刷配線板であり、積層板1、内層ランド2、絶縁層3および導体4を含む。
A method for manufacturing a printed wiring board according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 and 2. A printed
積層板1は、絶縁性布材を含まない絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に金属が被着した積層板であれば、特に限定されない。このような積層板としては、絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に金属箔を被着させたもの、絶縁樹脂層の少なくとも一方の面にめっき処理によって金属を被着させたものが挙げられる。図1および2に示す積層板1は、絶縁性布材を含まない絶縁樹脂層11の両面に金属箔12を被着した金属張積層板を例に説明する。
The laminated
金属張積層板1に含まれる絶縁樹脂層11は、絶縁性を有する素材(絶縁板)で形成されていれば特に限定されない。このような絶縁性を有する素材としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、フェノール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ケイ素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリフェニレンオキシド(PPO)樹脂などの有機樹脂などが挙げられる。これらの有機樹脂は2種以上を混合して用いてもよい。さらに、絶縁樹脂層11には例えばシリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機充填材(フィラー)が含まれていてもよい。
The
この絶縁樹脂層11は補強材として絶縁性布材(例えば、ガラス繊維、ガラス不織布、アラミド不織布、アラミド繊維、ポリエステル繊維など)を含まない。そのため、絶縁樹脂層11の破断歪は通常2%以下であり、1〜2%であってもよい。
This insulating
積層板1は、絶縁樹脂層11の上面および下面の両面に金属箔12が貼付された構造を有している。図1および2では、積層板1は両面に金属箔12が貼付された両面銅張積層板を用いているが、片面のみに金属箔が貼付された積層板を用いてもよい。金属箔12としては、例えば銅箔などが挙げられる。絶縁樹脂層11は、例えば5〜25μm程度の厚みを有している。絶縁樹脂層に絶縁性布材が含まれない両面銅張積層板としては、例えば三井金属鉱業(株)製の「FARADFLEX MC24M」などが市販されている。
The laminated
積層板1の上面および下面には、絶縁層3が形成されている。すなわち、積層板1は絶縁層3によって挟持されている。絶縁層3を形成している樹脂は特に限定されず、例えば、上述の絶縁樹脂層11を形成している樹脂が挙げられる。絶縁層3を形成している樹脂と絶縁樹脂層11を形成している樹脂とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。さらに、絶縁樹脂層11と異なり、絶縁層3は絶縁性布材を含んでいる方がよい。
An
絶縁層3の内部または表面には、導体4が形成されている。導体4は、実装される部品、他の基板などと電気的に接続される。導体4は、導電性を有する材料で形成されていれば特に限定されず、このような材料としては、例えば銅などが挙げられる。このような導体4は、例えば、予め絶縁層3の表面に形成された銅などの導電材料で形成された層を、公知の方法でレジストを露光および現像して、導電材料の一部をエッチングする方法や、パターンめっきによって形成する方法などが挙げられる。
A
図1に示す印刷配線板100には、印刷配線板100の上面から下面まで貫通するスルーホール(貫通孔)5が形成されている。スルーホール5の内壁面には導体が被着されており、印刷配線板100の上下面を電気的に接続している。スルーホール5の外径Xは特に限定されず、例えば300〜1000μm程度である。また、スルーホール5の開口部以外の印刷配線板100の表面には、金属箔(銅箔)が設けられていてもよい。
In the printed
スルーホール5の周縁部には、内層ランド2が形成されている。具体的には、スルーホール5と積層板1の絶縁樹脂層11とが交差する部分において、絶縁樹脂層11の上下面に内層ランド2が形成されている。この内層ランド2は、印刷配線板100に形成されている内層配線(金属箔12および導体4)と電気的に接続されないダミーランドであってもよい。
An
内層ランド2の径Yは特に限定されず、例えば式(I)を満足し、特に式(II)を満足するのがよい。
貫通孔の外径<内層ランド径≦貫通孔の外径+0.2mm (I)
貫通孔の外径+0.1mm≦内層ランド径≦貫通孔の外径+0.2mm (II)
The diameter Y of the
Outer diameter of through hole <Inner layer land diameter ≦ Outer diameter of through hole + 0.2 mm (I)
Through hole outer diameter + 0.1 mm ≤ inner land land diameter ≤ through hole outer diameter + 0.2 mm (II)
絶縁樹脂層11の同一平面上に形成された内層ランド2と内層配線(金属箔12のベタ部分)との間には間隙部7が形成されている。すなわち、内層ランド2の周縁部に間隙部7が形成されている。この間隙部7は、スルーホール5と略同心円状に形成されるのがよい。
A
このような図1に示す印刷配線板100は、例えば、下記の方法によって得られる。本開示に係る印刷配線板の製造方法の一実施形態を、図2(a)〜(d)を用いて説明する。この製造方法は、下記の工程(i)〜(iv)を含む。上述の部材と同じ部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
Such a printed
(i)絶縁性布材を含まない絶縁樹脂層の少なくとも一方の面に金属が被着した積層板を少なくとも1枚準備する。
(ii)貫通孔が形成される積層板において、絶縁樹脂層の面のうち、少なくとも貫通孔の貫通方向の上流側に位置する面に、内層ランド形成部材を形成する。
(iii)絶縁層で積層板を挟持する。
(iv)絶縁樹脂層に被着させた内層ランド形成部材を貫通するように貫通孔を形成して、貫通孔の周縁部に内層ランドを形成する。
(I) At least one laminated board in which a metal is deposited on at least one surface of an insulating resin layer not including an insulating cloth material is prepared.
(Ii) In the laminated board in which the through hole is formed, the inner layer land forming member is formed on the surface of the insulating resin layer at least on the upstream side in the through direction of the through hole.
(Iii) The laminate is sandwiched between insulating layers.
(Iv) A through hole is formed so as to penetrate the inner layer land forming member attached to the insulating resin layer, and an inner layer land is formed at the peripheral edge of the through hole.
まず、図2(a)に示すように、絶縁樹脂層11の両面に金属箔12(例えば、銅箔)を貼り付けた両面金属張積層板(積層板1)を準備する。この積層板1には例えばサブトラクティブ法などの公知の工法により、少なくとも一方の主面に回路パターンを形成する。
First, as shown in FIG. 2A, a double-sided metal-clad laminate (laminate 1) in which metal foils 12 (for example, copper foils) are attached to both sides of an insulating
次に、図2(b)に示すように、積層板1に内層ランド形成部材21を形成する。内層ランド形成部材21は、スルーホール5を形成する位置に形成される。内層ランド形成部材21は、積層板1に貼付された金属箔12で形成されていてもよく、金属箔12を除去した後、銅などの金属をめっき処理によって形成してもよい。内層ランド形成部材21の径Yは上述の内層ランド2の径Yと同様である。絶縁樹脂層11の同一平面上に形成された金属(金属箔12)において、内層ランド形成部材21と内層配線(金属箔12のベタ部分)との間には、間隙部7が形成されている。間隙部7の径(クリアランス径Z)は、内層ランド形成部材21(内層ランド形成部材の径Y)の2倍以上4倍以下であるのがよい。
Next, as shown in FIG. 2B, an inner land
積層板1に内層ランド形成部材21を形成した後、絶縁層3で積層板1を挟持する。絶縁層3については上述の通りであり、詳細な説明は省略する。必要に応じて、絶縁層3の少なくとも一方の表面に導体4が形成された、積層板1とは異なる積層板(第2の積層板6)を準備する。
After the inner layer
所望の印刷配線板100が多層構造を有する場合、図2(c)に示すように、積層板1と絶縁層3と第2の積層板6とを交互に重ねる。この場合、第2の積層板6において、内層配線へ電気的接続のない場合は、内層ランド形成部材21の形成箇所には導体4は形成せず、積層板1の内層ランド形成部材21の位置が横方向にずれないように重ねる。その後、熱プレスによって積層板1と絶縁層3と第2の積層板6とを熱圧着する。次いで、内層ランド形成部材21に、矢印Dで示す方向から、例えばドリルを用いてスルーホール5を形成すると、図2(d)に示すような印刷配線板100が得られる。ドリルの径は特に限定されず、所望のスルーホール外径に応じて、適宜選択すればよい。
When the desired printed
本開示に係る印刷配線板の製造方法の一実施形態においては、スルーホール5を形成する位置に、内層ランド形成部材21が形成されている。この内層ランド形成部材21は、破断歪が絶縁樹脂層に比べて大きな金属(例えば、銅(破断歪:20%以上)など)で形成されている。そのため、内層ランド形成部材21は、スルーホール5を形成する際のドリル突入時の衝撃や孔開け中の振動から絶縁樹脂層11を保護し、絶縁樹脂層11にクラックが発生するのを防止することができる。したがって、このようなクラックを起点とした伝播性クラックの発生を防止することができるため、印刷配線板100では、絶縁樹脂層11の絶縁信頼性が損なわれにくい。内層ランド形成部材21の位置にスルーホール5を形成することによって、図2(d)に示すように、印刷配線板100では、スルーホール5の周縁部に内層ランド2が形成される。
In an embodiment of the method for manufacturing a printed wiring board according to the present disclosure, the inner layer
以上、本開示に係る印刷配線板の構造体を説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の改変または改良が可能である。例えば、図1および図2に示す印刷配線板100では、両面金属張積層板を用いている。しかし、絶縁樹脂層の片面のみに金属箔が貼付された金属張積層板を用いてもよい。
Although the printed wiring board structure according to the present disclosure has been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications or improvements can be made within the scope of the claims. . For example, the printed
図1および図2に示す印刷配線板100では、スルーホール5と積層板1の絶縁樹脂層11とが交差する部分において、絶縁樹脂層11の上下面に内層ランド2が形成されている。すなわち、絶縁樹脂層11の上下面に内層ランド形成部材21が形成されている。しかし、内層ランド形成部材は、スルーホールの貫通方向の上流側、すなわち、図2(b)および(c)において、絶縁樹脂層11の上面側のみに形成されていてもよい。スルーホールを形成する際のドリル突入時の衝撃や孔開け中の振動から、絶縁樹脂層をより保護することができる点で、絶縁樹脂層の上下面に内層ランド形成部材が形成されるのがよい。
In the printed
図1および図2に示す印刷配線板100では、印刷配線板100の上下面を貫通するスルーホール5が形成されている。しかし、本開示の一実施形態に係る製造方法では、例えば、複数の積層板1のうち、少なくとも1つの積層板1を貫通する貫通孔を形成するような実施形態であってもよい。この場合は、貫通孔を形成する積層板に含まれる絶縁樹脂層に内層ランド形成部材が形成される。
In the printed
図1および図2に示す印刷配線板100では、印刷配線板の両表面にソルダーレジスト層が形成されていない。しかし、本開示の一実施形態に係る製造方法では、印刷配線板の両表面にソルダーレジスト層を形成してもよい。
In the printed
内層ランド2の周縁に間隙部7を設けることによって、内層ランド2のインピーダンスの低下が抑制され、電気特性への影響を少なくすることができる。内層ランド2のインピーダンスは、少なくとも50Ω程度であれば電気特性への影響を少なくすることができ、例えば50〜100Ωであればよい。
By providing the
内層ランド2のインピーダンスが上述の範囲を満足するため、間隙部7の径(クリアランス径Z)は、内層ランド2の径(内層ランド径Y)の2倍以上、4倍以下であるのがよい。
Since the impedance of the
図3は、印刷配線板100に形成されたスルーホール5の伝送損失を示すグラフであり、X軸は周波数を表し、Y軸は伝送損失を表す。なお、内層ランド2の伝送特性(Zdiff)は、2×Z0×(1−0.374×exp(−2.9×S/h))で定めることができる。
(Zdiff:差動インピーダンス、Z0:特性インピーダンス、S:間隙部7の幅(内層ランド2と金属箔12のベタ部分との距離)、h:クリアランス径Z(クリアランスが円でない場合は、長い方の径))
FIG. 3 is a graph showing the transmission loss of the through
(Zdiff: differential impedance, Z 0 : characteristic impedance, S: width of the gap 7 (distance between the
図3に示すA1(φ350μmの内層ランドとφ1250μmの間隙部)のスルーホールでは、間隙部の径(クリアランス径)は、内層ランド径の3.57倍であり、インピーダンス(Zdiff)が79Ωである。このA1は、図3に示すように、伝送特性の低減を防止している。
一方、B1(φ350μmの内層ランドとφ660μmの間隙部)のスルーホールでは、クリアランス径は、内層ランド径の1.88倍であり、インピーダンス(Zdiff)が46Ωである。このB1は、図3に示すように、許容範囲内ではあるが、A1と比べると伝送特性が悪化している。
In the through hole A1 shown in FIG. 3 (φ350 μm inner land and φ1250 μm gap), the gap diameter (clearance diameter) is 3.57 times the inner land diameter and the impedance (Zdiff) is 79Ω. . As shown in FIG. 3, this A1 prevents a reduction in transmission characteristics.
On the other hand, in the through-hole of B1 (φ350 μm inner layer land and φ660 μm gap), the clearance diameter is 1.88 times the inner layer land diameter, and the impedance (Zdiff) is 46Ω. As shown in FIG. 3, B1 is within the allowable range, but the transmission characteristics are deteriorated as compared with A1.
図3から、間隙部7の径(クリアランス径Z)を内層ランド2の径(内層ランド径Y)の2倍以上4倍以下とすることによって、スルーホール5を流れる信号品質の劣化をより防止できることがわかる。
From FIG. 3, the quality of the signal flowing through the through
1 積層板(金属張積層板)
11 絶縁樹脂層
12 金属箔
2 内層ランド
21 内層ランド形成部材
3 絶縁層
4 導体
5 スルーホール(貫通孔)
6 第2の積層板
7 間隙部
100 印刷配線板
X スルーホール外径(貫通孔の外径)
Y 内層ランド径(内層ランド形成部材の径)
Z クリアランス径(間隙部の径)
1 Laminate (metal-clad laminate)
DESCRIPTION OF
6 Second
Y Inner layer land diameter (Inner layer land forming member diameter)
Z clearance diameter (diameter of gap)
Claims (7)
貫通孔が形成される積層板において、絶縁樹脂層の面のうち、少なくとも貫通孔の貫通方向の上流側に位置する面に、内層ランド形成部材を形成し、
絶縁層で積層板を挟持し、
絶縁樹脂層に被着させた内層ランド形成部材を貫通するように貫通孔を形成して、貫通孔の周縁部に内層ランドを形成する、
ことを特徴とする印刷配線板の製造方法。 Preparing at least one laminate having a metal deposited on at least one surface of an insulating resin layer not including an insulating cloth material;
In the laminated plate in which the through hole is formed, an inner layer land forming member is formed on the surface of the insulating resin layer at least on the upstream side in the through direction of the through hole,
Sandwich the laminate with an insulating layer,
A through hole is formed so as to penetrate the inner layer land forming member attached to the insulating resin layer, and an inner layer land is formed at the peripheral edge of the through hole.
A method for producing a printed wiring board, comprising:
貫通孔の外径<内層ランド径≦貫通孔の外径+0.2mm (I) The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner land has a diameter satisfying the following formula (I).
Outer diameter of through hole <Inner layer land diameter ≦ Outer diameter of through hole + 0.2 mm (I)
積層板を挟持する絶縁層と、
積層板の少なくとも1枚を貫通する貫通孔と、
を含み、
貫通孔が形成された積層板において、絶縁樹脂層の面のうち、少なくとも貫通孔の貫通方向の上流側に位置する面に、貫通孔の周縁部に内層ランドが備えられ、内層ランドの周縁部に間隙部が形成されていることを特徴とする印刷配線板。 At least one laminate having a metal deposited on at least one surface of an insulating resin layer not including an insulating cloth material; and
An insulating layer sandwiching the laminate,
A through hole penetrating at least one of the laminates;
Including
In the laminated plate in which the through hole is formed, an inner layer land is provided at a peripheral portion of the through hole on at least an upstream surface of the insulating resin layer in the through direction of the through hole, and the peripheral portion of the inner layer land A printed wiring board characterized in that a gap is formed in the printed wiring board.
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