JP2020155697A

JP2020155697A - 両面配線基板

Info

Publication number: JP2020155697A
Application number: JP2019054619A
Authority: JP
Inventors: 河野　功; Isao Kono; 功河野
Original assignee: Shinko Seisakusho KK
Current assignee: Shinko Seisakusho KK
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-09-24

Abstract

【課題】一方の面側配線の外部接続端子と他方の面側配線の外部接続端子の外部と接続する接点の部分を一方の面側にのみ備えた両面配線基板であって、接点の部分の反対側にも接点の部分と同じ構造体を有し、基板の厚さ方向において同一構造となる外部接続端子を形成することで、接続信頼性の悪化を防止した両面配線基板を提供する。【解決手段】両面配線基板における一方の面側配線の外部接続端子と、他方の面側の配線の外部接続端子が、外部機器と接続する接点の部分を、前記一方の面側、他方の面側のいずれかにのみ備え、前記２つの外部接続端子の接点の部分を構成する絶縁性基材を介して積層されている銅層を底部とする有底穴に充填されためっき層で構成され、前記一方の面側配線の外部接続端子と、前記他方の面側配線の外部接続端子が、前記両面配線基板の厚さ方向において、同一構造であることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、一方の面に外部接続端子としての接点部分を備えた両面配線基板に関する。

絶縁性基材の両面に銅層を備えた両面銅張積層板を用いて表面配線（一方の面側配線とも称す）の外部接続端子と裏面配線（他方の面側配線とも称す）の外部接続端子の２種の外部接続端子を、共に表面側および裏面側のいずれか片方の面側に設けた両面配線基板が使用されている。
さらに、表面配線の外部接続端子は、表面配線の配線パターンを形成する際に、外部と接続するための外部接続端子の接点の部分を、表面側の銅層を用いて形成し、裏面配線の外部接続端子は、貫通穴または有底穴を形成し、表面側と裏面側とを導通する金属層を貫通穴または有底穴に施すことで表面側に、外部との接続を担う外部接続端子の接点の部分を形成している。

上記のような両面配線基板構造において、類似した構造を有する技術とし、例えば特許文献１に記載されたＢＧＡ用の両面配線基板がある。
このＢＧＡ用の両面配線基板は、一方の面に外部接続端子として、はんだ接続をする金属面が所定のピッチで並んで形成されている。更に、はんだ接続をする金属面に接続された配線は、貫通穴によって他方の面の配線と導通する構造になっている。
そして、他方の面には、搭載する半導体素子と電気的な接続をするための配線が所定のパターンで形成されている。

このような両面配線基板が表面側のみに外部と接続する接点の部分を備える場合、図２に示すような従来の両面配線基板では、図２（２）の符号Ａに示すように、その表面側の外部接続端子１１は、表面側の配線パターンの一部として接点の部分１２を備えているが、その裏面側は、余分な穴あけ加工や穴埋め加工等の追加工程を実施してコストや生産性の低下を来さないように、表面側形態と同様の形態を採るように裏面配線とは独立した未接続の端子形態のダミー底部を備えていない。
また、図２（２）の符号Ｂに示すような表面側に接点の部分２２を備えた裏面側配線の外部接続端子２１は、絶縁性基材１に開口部を設け、表面側と裏面側との導通をとり、その部分で外部接続端子を構成する構造となっている。或いは、裏面側の外部接続端子の接点の部分２３は、表面側の接点の部分２２と同じ構造で、表面側に接点の部分とつながる配線を形成し、接点の部分と異なる位置で表裏の配線を導通させる場合もある（図示せず）。

このように従来は、接点の部分の反対面側に銅層がない外部接続端子となり、近年の薄い両面配線基板では、水平台に静置された場合に裏面の形態により表面に勾配が生じることから、表面の接点の部分での外部機器接続部との接続時に、基板が逃げる方向に動くことで接続信頼性を悪化させるおそれがあった。また、接続時、基板に曲げによるストレスが加えられることになり基板の変形や端部の欠損、基板へ欠陥の導入等の基板形状における問題が生じるおそれもあった。

特開２００３−１３３４６６号公報

本発明は、一方の面側配線の外部接続端子と他方の面側配線の外部接続端子の外部と接続する接点の部分を一方の面側にのみ備えた両面配線基板で、接点の部分の反対側にも接点の部分と同じ構造体を有し、基板の厚さ方向において同一構造となる外部接続端子を形成することで、接続信頼性の悪化を防止した両面配線基板を提供する。

本発明の第１の発明は、両面配線基板における一方の面側配線の外部接続端子と、他方の面側配線の外部接続端子が、外部機器と接続する接点の部分を、前記一方の面側、他方の面側のいずれかにのみ備え、それら２つの外部接続端子の接点の部分を構成する絶縁性基材を介して積層されている銅層を底部とする有底穴に充填されためっき層で構成され、前記一方の面側配線の外部接続端子と、前記他方の面側配線の外部接続端子が、前記両面配線基板の厚さ方向において、同一構造であることを特徴とする両面配線基板である。

本発明の第２の発明は、前記２つの外部接続端子の接点の部分が前記一方の面側に存在する場合には、第１の発明における一方の面側配線の外部接続端子の底部が、電気的に独立した銅層で、前記他方の面側配線の外部接続端子の底部が、前記他方の面側配線と電気的に連結していることを特徴とする両面配線基板である。
また、本発明の第３の発明は、前記２つの外部接続端子の接点の部分が前記他方の面側に存在する場合には、第１の発明における他方の面側配線の外部接続端子の底部が、電気的に独立した銅層で、前記一方の面側配線の外部接続端子の底部が、前記一方の面側配線と電気的に連結していることを特徴とする両面配線基板である。

本発明によれば、一方の面側配線の外部接続端子と他方の面側配線の外部接続端子における外部機器と接続する接点の部分を、一方の面側にのみ備えた両面配線基板において、接点の部分の反対側にも接点の部分と同じ構造を有し、両面配線基板の厚さ方向において同一構造となる外部接続端子を有することで、接続信頼性の悪化を防ぎ、この基板を使用する電子機器の信頼性を維持し、工業上顕著な効果を奏する。

本発明の両面配線基板の実施態様に係る図で、（１）は平面図の一部、（２）は外部接続端子を示す断面図である。従来の両面配線基板の実施態様に係る図で、（１）は平面図の一部、（２）は一方の面側配線の外部接続端子と他方の面側配線の外部接続端子が一方の面側にのみ備える両面配線基板の外部接続端子の断面図である。本発明の両面配線基板の実施態様に係る製造工程フローの説明図で、外部接続端子の部分の断面で示している。

＜両面配線基板＞
本発明の両面配線基板の実施態様は、図１に示すように、一方の面（表面と称す場合もある）側配線１０の外部接続端子１１と、他方の面（裏面と称す場合もある）側配線２０の外部接続端子２１は、外部と接続する接点の部分１２、２２を一方の面側（図１（２）参照）または他方の面側（図示せず）にのみ備え、その２つの外部接続端子１１、２１は、基板の厚さ方向において同一構造で備えられている両面配線基板で、一方の面側の外部接続端子１１のダミー底部１３ｄが、銅層として他方の面側に独立して存在している。なお、２つの外部接続端子の接点の部分が他方の面側にのみ設けられている場合には、他方の面側の外部接続端子２１のダミー底部が、銅層として一方の面側に独立して存在している形態になっている。

図１は本発明の両面配線基板の実施態様に係る図で、一方の面側に２つの外部接続端子の接点の部分を備える実施態様で、（１）は平面図、（２）はａ−ａ線における外部接続端子を示す断面図である。
１は絶縁性基材、２は一方の面側銅層（表面側銅層）、３は他方の面側銅層（裏面側銅層）、４は両面銅張積層板、１０は一方の面側配線（表面側配線）、１１は一方の面側配線の外部接続端子、１２は接点の部分、１３ｄはダミー底部、２０は他方の面側配線、２１は他方の面側配線の外部接続端子、２２は接点の部分、２３は他方の面側配線外部接続端子の底部、１００は本実施態様に係る両面配線基板である。

また、本発明の両面配線基板の他の実施態様は、外部と接続する接点の部分を一方の面側にのみ備えた仕様として持つが、他方の面側の有底穴の底部を接点部分として使用することも可能である。

＜両面配線基板の製造方法＞
本発明の両面配線基板の実施態様は、図３に示す以下の（１）から（９）に示す工程フローにより製造することができる。

まず、絶縁性基材１０１の両面に銅層１０２、１０３を備えた両面銅張積層板１０４を準備する。［工程（１）］

次に、準備した両面銅張積層板１０４の両面に、第１のレジスト層を形成し、その一方の面側のレジスト層を、外部接続端子が形成される位置に開口部１１３を備えた第１のレジストマスク１１１とする。また、他方の面側のレジスト層を、他方の面の全面を覆う第１のレジストマスク１１２とする［工程（２）］。

作製した第１のレジストマスク１１１の開口部１１３から露出した銅層１０２をエッチング加工により除去する［工程（３）］。

その後、開口部１１３から露出した絶縁性基材１０１をブラスト加工などにより除去し、他方の面側の銅層１０３を底部とする有底穴１３０を形成する［工程（４）］。

次に、両面の第１のレジストマスク１１１、１１２を除去する［工程（５）］。

有底穴１３０を形成した両面銅張積層板１０４に無電解銅めっき処理等により銅めっき層１４０を設けることで有底穴１３０の内部を穴埋め処理する形で、銅めっき層を形成する。この時、有底穴の内部は、穴埋め処理ではなく、銅めっき層を形成する処理でも良い［工程（６）］。
なお、必要に応じて無電解銅めっき処理等により形成された銅めっき層に研磨加工を施し、高さ（銅層の厚さ）を調整、決定する。

次に、一方の面側には、外部接続端子の外部と接続する接点の部分を含めた一方の面側に必要な配線パターンを形成するための第２のレジストマスク１２１を設ける。他方の面側には、有底穴１３０の底部を覆い他方の面側に必要な配線パターンを設けるための第２のレジストマスク１２２を設ける［工程（７）］。

第２のレジストマスク１２１、１２２に沿って、銅めっき層１４０、一方の面側（表面側）銅層１０２と他方の面側（裏面側）銅層１０３にエッチング加工を行うことで、一方の面側（表面側）は、所定のパターンで表面配線１０（銅層１０２と銅めっき層１４０で構成）を形成すると共に、その表面配線の外部接続端子１１を構成する接点の部分１２と連結した表面配線１０として形成し、さらに、他方の面側配線の外部接続端子２１の接点の部分２２を、表面配線とは独立に銅層１０２と銅めっき層１４０で構成した。
また、他方の面側（裏面側）は、所定のパターンで裏面配線２０（図示せず）を形成すると共に、外部接続端子１１の他方の面側（裏面側）は、裏面配線とは独立した銅層１０３と銅めっき層１４０からなる底部１５０として形成した。さらに、他方の面側（裏面側）の外部接続端子２１を構成する有底穴の底部は、裏面配線２０（図示せず）と連結して一部となる銅層１０３と銅めっき層１４０で構成される底部２５０として形成した［工程（８）］。

次に、両面に設けた第２のレジストマスク１２１、１２２を除去することで、一方の面側の外部接続端子１１と他方の面側の外部接続端子２１が、外部と接続する接点の部分１２、２２を一方の面側にのみ備え、一方の面側の外部接続端子１１と他方の面側の外部接続端子２１の接点の部分は、他方の面の銅層１０３と銅めっき層１４０を底部１５０、２５０とするめっき層の有底導通穴で構成され、２つの外部接続端子１１、２１は、基板の厚さ方向において同一構造である両面配線基板１００が得られる［工程（９）］。

１絶縁性基材
２一方の面側銅層（表面側銅層）
３他方の面側銅層（裏面側銅層）
４両面銅張積層板
１０一方の面側配線
１１（一方の面側配線の）外部接続端子
１２（一方の面側配線外部接続端子の）接点の部分
１３ｄ（一方の面側配線外部接続端子の）ダミー底部
２０他方の面側配線
２１（他方の面側配線の）外部接続端子
２２（他方の面側配線外部接続端子の）接点の部分
２３（他方の面側配線外部接続端子の）底部
１００両面配線基板
１０１絶縁性基材
１０２一方の面側（表面側）銅層
１０３他方の面側（裏面側）銅層
１０４両面銅張積層板
１１１、１１２第１のレジストマスク
１１３開口部
１２１、１２２第２のレジストマスク
１３０（他方の面側銅層を底部とする）有底穴
１４０銅めっき層
１５０、２５０底部

Claims

両面配線基板における一方の面側配線の外部接続端子と、他方の面側配線の外部接続端子が、外部機器と接続する接点の部分を、前記一方の面側、他方の面側のいずれかにのみ備え、
前記２つの外部接続端子の接点の部分を構成する絶縁性基材を介して積層されている銅層を底部とする有底穴に充填されためっき層で構成され、
前記一方の面側配線の外部接続端子と、前記他方の面側配線の外部接続端子が、前記両面配線基板の厚さ方向において、同一構造であることを特徴とする両面配線基板。
前記２つの外部接続端子の接点の部分が前記一方の面側に存在する場合には、前記一方の面側配線の外部接続端子の底部が、電気的に独立した銅層で、
前記他方の面側配線の外部接続端子の底部が、前記他方の面側配線と電気的に連結していることを特徴とする請求項１に記載の両面配線基板。
前記２つの外部接続端子の接点の部分が前記他方の面側に存在する場合には、前記他方の面側配線の外部接続端子の底部が、電気的に独立した銅層で、
前記一方の面側配線の外部接続端子の底部が、前記一方の面側配線と電気的に連結していることを特徴とする請求項１に記載の両面配線基板。