JP2024004539A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】高い品質を有するプリント配線板の提供。【解決手段】プリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成されている導体層と、前記絶縁層と前記導体層上に形成されている樹脂絶縁層、とを有する。前記導体層は第１信号配線と第２信号配線と前記第１信号配線と前記第２信号配線の間に形成されている第３信号配線を含む複数の信号配線と前記複数の信号配線を囲むプレーン層と前記第１信号配線と前記プレーン層の間に位置し前記プレーン層に繋がっている第１導体と前記第２信号配線と前記プレーン層の間に位置し前記プレーン層に繋がっている第２導体とを有し、前記第１導体と前記プレーン層の間に第１スリットが形成されていて、前記第２導体と前記プレーン層の間に第２スリットが形成されている。【選択図】図２

Description

本明細書によって開示される技術は、プリント配線板に関する。

特許文献１は、第１樹脂絶縁層と、第１樹脂絶縁層上に積層された第２樹脂絶縁層と、第１樹脂絶縁層と第２樹脂絶縁層の層間に形成されており、導体配線層と平板状のプレーン導体層とを含む導体層、とを備える配線基板を開示する。特許文献１の図２に示されるように、導体配線層はプレーン導体層によって囲まれている。導体配線層は複数の配線を含む。

特開２００４―４００３２号公報

［特許文献１の課題］
特許文献１は、プレーン導体層に多数の孔を形成することで、樹脂絶縁層の表面の平坦性を向上している。導体配線層に含まれる各配線の厚みは樹脂絶縁層の表面の平坦性に影響すると考えられる。しかしながら、特許文献１では、各配線の厚みの差を小さくすることが十分に検討されていないと考えられる。

本発明のプリント配線板は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成されている導体層と、前記絶縁層と前記導体層上に形成されている樹脂絶縁層、とを有する。前記導体層は第１信号配線と第２信号配線と前記第１信号配線と前記第２信号配線の間に形成されている第３信号配線を含む複数の信号配線と前記複数の信号配線を囲むプレーン層と前記第１信号配線と前記プレーン層の間に位置し前記プレーン層に繋がっている第１導体と前記第２信号配線と前記プレーン層の間に位置し前記プレーン層に繋がっている第２導体とを有し、前記第１導体と前記プレーン層の間に第１スリットが形成されていて、前記第２導体と前記プレーン層の間に第２スリットが形成されている。

本発明の実施形態のプリント配線板では、第１信号配線とプレーン層の間に第１導体と第１スリットが存在する。第２信号配線とプレーン層の間に第２導体と第２スリットが存在する。そのため、導体層が形成される時、プレーン層とプレーン層に囲まれている各信号配線にほぼ均一な電流が流れる。各信号配線の厚みと目標値がほぼ一致する。各信号配線の厚みの差を小さくすることができる。信号配線間の抵抗の差を小さくすることができる。信号配線間の電気信号の伝搬速度の差を小さくすることができる。ノイズの発生が抑制される。高品質のプリント配線板が提供される。

実施形態のプリント配線板を模式的に示す平面図。 図１のＩＩ－ＩＩ間の断面図。 実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。 実施形態のプリント配線板の製造方法を模式的に示す断面図。 改変例１のプリント配線板を模式的に示す平面図。 改変例２のプリント配線板を模式的に示す平面図。

［実施形態］
図１は実施形態のプリント配線板２を示す平面図である。図１では第１面６を有する第１樹脂絶縁層４と、第１樹脂絶縁層４の第１面６上に形成されている導体層１０が示されている。図２は図１のプリント配線板２の断面図である。図２は第１面６に垂直な面で図１のプリント配線板２を切断することで得られる。図２は図１のＩＩ－ＩＩ間の断面図である。

図２に示されるように、プリント配線板２は、第１樹脂絶縁層４と導体層１０と第２樹脂絶縁層５０を有する。

第１樹脂絶縁層４は熱硬化性樹脂を用いて形成される。第１樹脂絶縁層４はシリカ等の無機粒子を含んでもよい。第１樹脂絶縁層４はガラスクロス等の補強材を含んでもよい。第１樹脂絶縁層４は第１面６（図中の上面）と第１面６と反対側の第２面８（図中の下面）を有する。第１樹脂絶縁層４はコア基板を形成することができる。第１樹脂絶縁層４はビルドアップ層を形成する樹脂絶縁層を形成することができる。

導体層１０は第１樹脂絶縁層４の第１面６上に形成されている。図１と図２に示されるように、導体層１０は、複数の信号配線３０（３０Ａ～３０Ｅ）とプレーン層２０と第１導体２４Ａと第２導体２４Ｅを含む。導体層１０は銅によって形成される。図２に示されるように、導体層１０は、シード層１０ａとシード層１０ａ上の電解めっき膜１０ｂで形成されている。

図１と図２に示されるように、プレーン層２０は略平板状に形成されている。プレーン層２０は開口２１を有する。開口２１は第１樹脂絶縁層４の第１面６を露出する。プレーン層２０は電源層とグランド層の少なくとも一方として機能する。

信号配線３０はプレーン層２０の開口２１内に配置されている。信号配線３０は５つの信号配線３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅを含む。信号配線３０の数は２以上である。信号配線３０はプレーン層２０で囲まれている。５本の信号配線３０Ａ～３０Ｅはほぼ平行に並んでいる。信号配線３０Ａは第１信号配線３０Ａである。信号配線３０Ｂは第３信号配線３０Ｂであって、第１信号配線３０Ａの右隣に位置する。信号配線３０Ｃは第４信号配線３０Ｃであって、第３信号配線３０Ｂの右隣に位置する。信号配線３０Ｄは第５信号配線３０Ｄであって、第４信号配線３０Ｃの右隣に位置する。信号配線３０Ｅは第２信号配線３０Ｅであって、第５信号配線３０Ｄの右隣に位置する。第１信号配線３０Ａの左隣に信号配線は存在しない。第１信号配線３０Ａとプレーン層２０の間に信号配線は存在しない。第２信号配線３０Ｅの右隣に信号配線は存在しない。第２信号配線３０Ｅとプレーン層２０の間に信号配線は存在しない。開口２１の中に形成されている信号配線の内、第１信号配線３０Ａは一端に位置し、第２信号配線３０Ｅは他端に位置する。各信号配線３０は電気信号を伝送する。

第１導体２４Ａは第１信号配線３０Ａとプレーン層２０の間に配置されている。第１導体２４Ａと第１信号配線３０Ａは隣接している。第１導体２４Ａと信号配線３０Ａ間の間隔がほぼ等しいように、第１導体２４Ａは第１信号配線３０Ａに沿って形成されている。第１導体２４Ａは第１信号配線３０Ａとほぼ平行に延びている。第１導体２４Ａの両端部はプレーン層２０に接続されている。第１導体２４Ａは、プレーン層２０の一部として機能する。第１導体２４Ａとプレーン層２０の間には第１スリット２２Ａが形成されている。第１導体２４Ａは開口２１と第１スリット２２Ａで挟まれている。

第２導体２４Ｅは第２信号配線３０Ｅとプレーン層２０の間に配置されている。第２導体２４Ｅと第２信号配線３０Ｅは隣接している。第２導体２４Ｅと第２信号配線３０Ｅ間の間隔がほぼ等しいように、第２導体２４Ｅは第２信号配線３０Ｅに沿って形成されている。第２導体２４Ｅは第２信号配線３０Ｅとほぼ平行に延びている。第２導体２４Ｅの両端部はプレーン層２０に接続されている。第２導体２４Ｅは、プレーン層２０の一部として機能する。第２導体２４Ｅとプレーン層２０の間には第２スリット２２Ｅが形成されている。第２導体２４Ｅは開口２１と第２スリット２２Ｅで挟まれている。

図２に示されるように、プレーン層２０の厚みと各信号配線３０の厚みは略等しい。第１導体２４Ａの厚みと第２導体２４Ｅの厚みは信号配線３０Ａ～３０Ｅの厚みより薄い。５つの信号配線３０Ａ～３０Ｅの厚みは略等しい。開口２１内に形成されている各信号配線３０の厚みはほぼ等しい。

改変例（図示省略）では、第１信号配線３０Ａの厚みと第２信号配線３０Ｅの厚みは、信号配線３０Ｂ～３０Ｄの厚みより薄い。第１信号配線３０Ａの厚みと第２信号配線３０Ｅの厚みは略等しい。改変例では第１導体２４Ａの厚みと第２導体２４Ｅの厚みは第１信号配線３０Ａの厚みより薄い。第１導体２４Ａの厚みと第２導体２４Ｅの厚みは第２信号配線３０Ｅの厚みより薄い。プレーン層２０の厚みと第３信号配線３０Ｂと第４信号配線３０Ｃと第５信号配線３０Ｄの厚みは略等しい。

図２に示されるように、第１導体２４Ａの幅と第２導体２４Ｅの幅と各信号配線３０の幅は略等しい。プレーン層２０の幅は、第１導体２４Ａの幅、第２導体２４Ｅの幅および各信号配線３０の幅より大きい。

図１に示されるように、プレーン層２０の面積は各信号配線３０の面積より大きい。プレーン層２０の面積は第１導体２４Ａの面積より大きい。プレーン層２０の面積は第２導体２４Ｅの面積より大きい。

図２に示されるように、第２樹脂絶縁層５０は、第１樹脂絶縁層４の第１面６と導体層１０上に形成されている。第２樹脂絶縁層５０は、樹脂と樹脂内に分散されている多数の無機粒子で形成されている。樹脂はエポキシ系樹脂である。樹脂の例は熱硬化性樹脂と光硬化性樹脂である。無機粒子は、例えば、シリカやアルミナである。

［実施形態のプリント配線板２の製造方法］
図３Ａと図３Ｂは実施形態のプリント配線板２の製造方法を示す。図３Ａと図３Ｂは断面図である。図３Ａに示されるように、第１樹脂絶縁層４の第１面６上にシード層１０ａが形成される。シード層１０ａは無電解めっきによって形成される。改変例ではシード層１０ａはスパッタによって形成される。シード層１０ａ上にめっきレジスト６０が形成される。めっきレジスト６０は、プレーン層２０と信号配線３０Ａ～３０Ｅ、第１導体２４Ａ、第２導体２４Ｅ（図１）を形成するための開口を有する。

図３Ｂに示されるように、めっきレジスト６０から露出するシード層１０ａ上に電解めっき膜１０ｂが形成される。第１面６上のシード層１０ａと電解めっき膜１０ｂによって、プレーン層２０と信号配線３０Ａ～３０Ｅ、第１導体２４Ａ、第２導体２４Ｅが形成される。導体層１０が形成される。電解めっきの際、プレーン層２０とプレーン層２０に囲まれる信号配線３０が同時に形成されると、プレーン層２０に流れる電流密度と信号配線３０に流れる電流密度の差が大きくなりやすい。しかしながら、実施形態では、プレーン層２０と第１信号配線３０Ａの間に第１導体２４Ａが存在する。プレーン層２０と第２信号配線３０Ｅの間に第２導体２４Ｅが存在する。そのため、プレーン層２０に流れる電流密度と各信号配線３０に流れる電流密度の差が小さい。プレーン層２０に流れる電流密度と各信号配線３０に流れる電流密度はほぼ等しい。プレーン層２０の厚みと各信号配線３０の厚みは略等しい。５つの信号配線３０Ａ～３０Ｅの厚みは略等しい。

第１導体２４Ａはプレーン層２０の隣に形成されているので、第１導体２４Ａを形成するための電流の一部がプレーン層２０を形成するための電流に奪われやすい。第２導体２４Ｅはプレーン層２０の隣に形成されているので、第２導体２４Ｅを形成するための電流の一部がプレーン層２０を形成するための電流に奪われやすい。そのため、第１導体２４Ａの厚みと第２導体２４Ｅの厚みは各信号配線３０の厚みより薄い。第１導体２４Ａの厚みと第２導体２４Ｅの厚みはプレーン層２０の厚みより薄い。

プレーン層２０と第１信号配線３０Ａとの間の距離はプレーン層２０と第３信号配線３０Ｂとの間の距離より小さい。そのため、第１信号配線３０Ａを形成するための電流の一部がプレーン層２０を形成するための電流に奪われるかもしれない。この場合、第１信号配線３０Ａの厚みはプレーン層２０の厚みより薄い。第３信号配線３０Ｂと第４信号配線３０Ｃの厚みと第５信号配線３０Ｄの厚みは第１信号配線３０Ａの厚みより厚い。第３信号配線３０Ｂと第４信号配線３０Ｃの厚みと第５信号配線３０Ｄの厚みとプレーン層２０の厚みはほぼ等しい。第１導体２４Ａの厚みは第１信号配線３０Ａの厚みより薄い。

プレーン層２０と第２信号配線３０Ｅとの間の距離はプレーン層２０と第５信号配線３０Ｄとの間の距離より小さい。そのため、第２信号配線３０Ｅを形成するための電流の一部がプレーン層２０を形成するための電流に奪われるかもしれない。この場合、第２信号配線３０Ｅの厚みはプレーン層２０の厚みより薄い。第３信号配線３０Ｂと第４信号配線３０Ｃの厚みと第５信号配線３０Ｄの厚みは第２信号配線３０Ｅの厚みより厚い。第３信号配線３０Ｂと第４信号配線３０Ｃの厚みと第５信号配線３０Ｄの厚みとプレーン層２０の厚みはほぼ等しい。第２導体２４Ｅの厚みは第２信号配線３０Ｅの厚みより薄い。第１信号配線３０Ａの厚みと第２信号配線３０Ｅの厚みはほぼ等しい。

その後、めっきレジスト６０が除去される。電解めっき膜１０ｂから露出するシード層１０ａが除去される。導体層１０が形成される。導体層１０と第１樹脂絶縁層４の第１面６上に第２樹脂絶縁層５０が形成される。実施形態のプリント配線板２（図１、図２）が得られる。

実施形態のプリント配線板２（図１と図２）では、第１信号配線３０Ａとプレーン層２０の間に第１導体２４Ａと第１スリット２２Ａが存在する。第２信号配線３０Ｅとプレーン層２０の間に第２導体２４Ｅと第２スリット２２Ｅが存在する。そのため、信号配線３０を形成するための電流がプレーン層２０を形成するための電流として使われ難い。各信号配線３０の厚みを目標値に仕上げることができる。各信号配線３０の厚みと目標値がほぼ一致する。信号配線３０間の抵抗の差が小さい。信号配線３０間の電気信号の伝搬速度の差が小さい。ノイズの発生が抑制される。高品質のプリント配線板２が提供される。

第１信号配線３０Ａと第２信号配線３０Ｅの間に形成されている信号配線３０を第３信号配線と称することができる。その場合、第４信号配線３０Ｃと第５信号配線３０Ｄは第３信号配線に属する。

［実施形態の改変例１］
図４は実施形態の改変例１を示す。図４は改変例１のプリント配線板１０２を示す平面図である。実施形態では、第１導体２４Ａとプレーン層２０の間にひとつの第１スリット２２Ａが形成されている。それに対し、改変例１では、第１導体２４Ａとプレーン層２０の間に複数のスリット２６Ａが形成されている。実施形態の第１スリット２２Ａが複数に分割される。隣接するスリット２６Ａ、２６Ａ間に第１導体２４Ａとプレーン層２０を繋ぐ導体Ｄ１が形成されている。第１導体２４Ａは、第１導体２４Ａの両端部と各導体Ｄ１の合計６つの接続箇所でプレーン層２０と接続されている。実施形態では、第２導体２４Ｅとプレーン層２０の間にひとつの第２スリット２２Ｅが形成されている。それに対し、改変例１では、第２導体２４Ｅとプレーン層２０の間に複数のスリット２６Ｅが形成されている。実施形態の第２スリット２２Ｅが複数に分割される。隣接するスリット２６Ｅ、２６Ｅ間に第２導体２４Ｅとプレーン層２０を繋ぐ導体Ｄ１が形成されている。第２導体２４Ｅは、第２導体２４Ｅの両端部と各導体Ｄ１の合計６つの接続箇所でプレーン層２０と接続されている。

［実施形態の改変例２］
図５は実施形態の改変例２を示す。図５は改変例２のプリント配線板２０２を示す平面図である。図５に示されるように、改変例２では、第１導体２４Ａとプレーン層２０の間にプレーン層２０に繋がる第３導体２８Ａが形成されている。第１導体２４Ａと第３導体２８Ａの間に第１スリット２２Ａが形成されており、第３導体２８Ａとプレーン層２０の間に第３スリット２９Ａが形成されている。第２導体２４Ｅとプレーン層２０の間にプレーン層２０に繋がる第４導体２８Ｅが形成されている。第２導体２４Ｅと第４導体２８Ｅの間に第２スリット２２Ｅが形成されており、第４導体２８Ｅとプレーン層２０の間に第４スリット２９Ｅが形成されている。第３導体２８Ａと第４導体２８Ｅが存在すると、プレーン層２０の厚みと各信号配線３０の厚みがほぼ一致する。開口２１内に１５ｍｍ以上の長さを持つ信号配線３０が形成されても、各信号配線３０の厚みがほぼ等しい。開口２１内に形成されている信号配線３０は第１信号配線３０Ａと第２信号配線３０Ｅと第３信号配線３０Ｂと第４信号配線３０Ｃと第５信号配線３０Ｄを含む。

第１導体２４Ａ、第２導体２４Ｅ、第３導体２８Ａ、第４導体２８Ｅはプレーン層２０の一部として機能する。第１導体２４Ａの厚みと第２導体２４Ｅの厚みと第３導体２８Ａの厚みと第４導体２８Ｅの厚みは信号配線３０Ａ～３０Ｅの厚みより薄い。

２：プリント配線板
４：第１樹脂絶縁層
１０：導体層
２０：プレーン層
２２Ａ：第１スリット
２２Ｅ：第２スリット
２４Ａ：第１導体
２４Ｅ：第２導体
３０（３０Ａ～３０Ｅ）：信号配線
３０Ａ：第１信号配線
３０Ｅ：第２信号配線

Claims (14)

1. 絶縁層と、
   前記絶縁層上に形成されている導体層と、
   前記絶縁層と前記導体層上に形成されている樹脂絶縁層、とを有するプリント配線板であって、
   前記導体層は第１信号配線と第２信号配線と前記第１信号配線と前記第２信号配線の間に形成されている第３信号配線を含む複数の信号配線と前記複数の信号配線を囲むプレーン層と前記第１信号配線と前記プレーン層の間に位置し前記プレーン層に繋がっている第１導体と前記第２信号配線と前記プレーン層の間に位置し前記プレーン層に繋がっている第２導体とを有し、前記第１導体と前記プレーン層の間に第１スリットが形成されていて、前記第２導体と前記プレーン層の間に第２スリットが形成されている。
2. 請求項１のプリント配線板であって、前記第１導体の厚みと前記第２導体の厚みは前記第３信号配線の厚みより薄い。
3. 請求項２のプリント配線板であって、前記第１信号配線の厚みと前記第２信号配線の厚みと前記第３信号配線の厚みは略等しい。
4. 請求項２のプリント配線板であって、前記第１信号配線の厚みと前記第２信号配線の厚みは前記第３信号配線の厚みより薄く、前記第１導体の厚みと前記第２導体の厚みは前記第１信号配線の厚みより薄く、前記第１導体の厚みと前記第２導体の厚みは前記第２信号配線の厚みより薄い。
5. 請求項１のプリント配線板であって、前記第１信号配線と前記第１導体は隣接し、前記第２信号配線と前記第２導体は隣接している。
6. 請求項２のプリント配線板であって、前記プレーン層の厚みは前記第３信号配線の厚みと略等しい。
7. 請求項６のプリント配線板であって、前記第１信号配線の厚みと前記第２信号配線の厚みと前記第３信号配線の厚みは略等しい。
8. 請求項１のプリント配線板であって、前記プレーン層と前記第１導体と前記第２導体は電源層とグランド層の少なくとも一方である。
9. 請求項１のプリント配線板であって、前記プレーン層の面積は前記複数の信号配線に属する各信号配線の面積より大きい。
10. 請求項９のプリント配線板であって、前記プレーン層の面積は前記第１導体と前記第２導体の面積より大きい。
11. 請求項１のプリント配線板であって、前記第１導体と前記プレーン層は接続箇所を介して繋がっていて、前記接続箇所の数は３以上である。
12. 請求項１のプリント配線板であって、前記第１導体と前記第１信号配線間の間隔がほぼ等しいように、前記第１導体は前記第１信号配線に沿って形成されている。
13. 請求項５のプリント配線板であって、さらに、前記第１導体と前記プレーン層の間に前記プレーン層に繋がる第３導体を有する。
14. 請求項１のプリント配線板であって、前記第１導体の幅と前記第１信号配線の幅と前記第２信号配線の幅と前記第３信号配線の幅と前記第２導体の幅は略等しい。

Images