JP2024084588A - プリント配線板 - Google Patents
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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、樹脂と無機粒子と繊維補強材とを含み、第一面と、前記第一面と反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面とにそれぞれ開口する貫通孔とを有するベース基板と、前記第一面に形成されている第一導体層と、前記第二面に形成されている第二導体層と、前記貫通孔に形成されていて、前記第一導体層と前記第二導体層とを接続するスルーホール導体と、を有するプリント配線板であって、前記ベース基板の前記貫通孔の内壁面は、前記樹脂と前記無機粒子と前記繊維補強材とで形成され、前記無機粒子は、前記内壁面を形成する第一平滑面を有する第一無機粒子と、前記ベース基板内に埋まっている第二無機粒子とを含み、前記繊維補強材を構成する繊維は、前記内壁面を形成する第二平滑面を有する。
【選択図】図1
【解決手段】プリント配線板は、樹脂と無機粒子と繊維補強材とを含み、第一面と、前記第一面と反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面とにそれぞれ開口する貫通孔とを有するベース基板と、前記第一面に形成されている第一導体層と、前記第二面に形成されている第二導体層と、前記貫通孔に形成されていて、前記第一導体層と前記第二導体層とを接続するスルーホール導体と、を有するプリント配線板であって、前記ベース基板の前記貫通孔の内壁面は、前記樹脂と前記無機粒子と前記繊維補強材とで形成され、前記無機粒子は、前記内壁面を形成する第一平滑面を有する第一無機粒子と、前記ベース基板内に埋まっている第二無機粒子とを含み、前記繊維補強材を構成する繊維は、前記内壁面を形成する第二平滑面を有する。
【選択図】図1
Description
本開示する技術は、プリント配線板に関する。
特許文献1には、基板と、第一の導体回路と、第二の導体回路と、スルーホール導体とからなるプリント配線板が開示されている。基板は、第一面と、第一面とは反対側の第二面と、貫通孔とを有する。第一の導体回路は、基板の第一面に形成されている。第二の導体回路は、基板の第二面に形成されている。スルーホール導体は、貫通孔に充填されていて、第一の導体回路と第二の導体回路とを接続している。また、基板は、補強材と樹脂とからなる。基板では、補強材の一部が貫通孔内に突出している。補強材の突出部分は、スルーホール導体に食い込んでいる。
特許文献1に開示された技術では、補強材の一部が貫通孔内に突出し、この突出部分がスルーホール導体に食い込んでいる。貫通孔の内壁面(内周面)に突出した部分がある場合、スルーホール導体を形成する電解めっき層の充填性が低下し、貫通孔の内壁面とスルーホール導体の外壁面(外周面)との間に隙間(所謂、ボイド)が生じやすくなると考えられる。熱の影響によりスルーホール導体と貫通孔との隙間が拡がる虞がある。
本開示のプリント配線板は、
樹脂と無機粒子と繊維補強材とを含み、第一面と、前記第一面と反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面とにそれぞれ開口する貫通孔とを有するベース基板と、
前記第一面に形成されている第一導体層と、
前記第二面に形成されている第二導体層と、
前記貫通孔に形成されていて、前記第一導体層と前記第二導体層とを接続するスルーホール導体と、
を有するプリント配線板であって、
前記ベース基板の前記貫通孔の内壁面は、前記樹脂と前記無機粒子と前記繊維補強材とで形成され、
前記無機粒子は、前記内壁面を形成する第一平滑面を有する第一無機粒子と、前記ベース基板内に埋まっている第二無機粒子とを含み、
前記繊維補強材を構成する繊維は、前記内壁面を形成する第二平滑面を有する。
樹脂と無機粒子と繊維補強材とを含み、第一面と、前記第一面と反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面とにそれぞれ開口する貫通孔とを有するベース基板と、
前記第一面に形成されている第一導体層と、
前記第二面に形成されている第二導体層と、
前記貫通孔に形成されていて、前記第一導体層と前記第二導体層とを接続するスルーホール導体と、
を有するプリント配線板であって、
前記ベース基板の前記貫通孔の内壁面は、前記樹脂と前記無機粒子と前記繊維補強材とで形成され、
前記無機粒子は、前記内壁面を形成する第一平滑面を有する第一無機粒子と、前記ベース基板内に埋まっている第二無機粒子とを含み、
前記繊維補強材を構成する繊維は、前記内壁面を形成する第二平滑面を有する。
本開示の実施形態のプリント配線板は、ベース基板は無機粒子と繊維補強材と樹脂とを含む。ベース基板は貫通孔を有する。貫通孔の内壁面はスルーホール導体と接する。貫通孔の内壁面を樹脂と第一無機粒子の第一平滑面と繊維補強材を構成する繊維の第二平滑面とで形成する。貫通孔の内壁面を平滑とすることにより、スルーホール導体とベース基板との間の密着力を高くすることができる。
以下、図面を参照して本開示の実施形態の一例を詳細に説明する。
各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一又は同様の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。また、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。
各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一又は同様の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。また、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。
図1は実施形態のプリント配線板2を示す断面図である。図2は実施形態のプリント配線板2の一部を示す拡大断面図である。図1に示されるように、プリント配線板2は、ベース基板4と第一導体層10と第一樹脂絶縁層20と第二導体層30とビア導体40とスルーホール導体240と第三導体層110と第二樹脂絶縁層120と第四導体層130とビア導体140とを有する。
ベース基板4は樹脂を用いて形成される。ベース基板4は、第三面6(図中の上面)と第三面6と反対側の第四面8(図中の下面)を有する。ベース基板4は樹脂280と多数の無機粒子290と繊維補強材210とを含む。ベース基板4は厚み方向に貫通する貫通孔226を有している。貫通孔226の内壁面227は樹脂280と無機粒子290と繊維補強材210とで形成されている。内壁面227は平滑に形成されている。
多数の無機粒子290は樹脂280内に分散されている。無機粒子290は、例えば、シリカ、アルミナを用いてもよい。無機粒子290の粒子径は、例えば、平均粒子径0.5μm、粒子径範囲は、0.1μm以上5.0μm以下である。
図1と図2に示されるように、無機粒子290は第一無機粒子291と第二無機粒子292とを含む。第一無機粒子291は貫通孔226の内壁面227を形成する第一平滑面291aを有する。第二無機粒子292は樹脂280内に埋まっている。第二無機粒子292の形状は一例として球形である。第一無機粒子291の形状は一例として球形を平面で切断した形状である。例えば、第一無機粒子291の形状は第二無機粒子292を平面で切断することで得られる。第一無機粒子291の形状と第二無機粒子292の形状は異なる。第一平滑面291aは第一無機粒子291の切断面である。
繊維補強材210は樹脂280内に配置されている。繊維補強材210は、複数本の繊維212を有する。繊維補強材210を構成する繊維212は貫通孔226の内壁面227を形成する第二平滑面212aを有する。第二平滑面212aは繊維212の切断面である。繊維補強材210は例えば、ガラスクロス、ガラス不織布、アラミド不織布を用いてもよい。繊維補強材210は強度の観点からガラスクロスを含むシート上の補強材を用いることが好ましい。
図1に示されるように、貫通孔226は、軸方向の中央からベース基板4の第三面6に向けて径が拡がっている。また貫通孔226は、軸方向中央からベース基板4第四面8に向けて径が拡がっている。すなわち貫通孔226の内壁面227は、軸方向の中央から第三面6までの部分が第三面6に向けて次第に拡径するテーパー形状であり、軸方向の中央から第四面8までの部分が第四面8に向けて次第に拡径するテーパー形状である。
貫通孔226の内壁面227は、樹脂280の面280aと第一無機粒子291の第一平滑面291aと繊維補強材210の第二平滑面212aとで形成されている。面280aと第一平滑面291aと第二平滑面212aは、ほぼ共通な面を形成する。言い換えると、面280aと第一平滑面291aと第二平滑面212aは、面一とされている。このため、内壁面227に凹凸が形成されない。すなわち、内壁面227は平滑である。内壁面227の算術平均粗さ(Ra)は一例として1.0μm以下である。言い換えると、内壁面227を形成する面280aと第一平滑面291aと第二平滑面212aの各々の算術平均粗さ(Ra)は、一例として1.0μm以下である。
図2に示されるように、第一樹脂絶縁層20の第一面(上面)22と内壁面227の軸方向の中央から第三面6までの部分との間の角度(傾斜角度)θ1は、例えば95°以上110°以下である。第二樹脂絶縁層120の第一面(下面)122と内壁面227の軸方向の中央から第四面8までの部分との間の角度(傾斜角度)θ2は、例えば95°以上110°以下である。
第一導体層10はベース基板4の第三面6上に形成されている。第一導体層10は第一信号配線12と第二信号配線14とを含む。第一導体層10は第一信号配線12と第二信号配線14とは別の導体回路1も含んでいてもよい。第一導体層10は主に銅によって形成される。第一導体層10は、ベース基板4上の金属箔16と金属箔16上のシード層10aとシード層10a上の電解めっき層10bで形成されている。シード層10aは金属箔16上の第一層11aと第一層11a上の第二層11bで形成されている。第一層11aは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金(銅合金)で形成されている。第二層11bは銅で形成されている。電解めっき層10bは銅で形成されている。第一層11aはベース基板4に接している。
第一樹脂絶縁層20はベース基板4の第三面6と第一導体層10上に形成されている。第一樹脂絶縁層20は第一面22(図中の上面)と第一面22と反対側の第二面24(図中の下面)を有する。第一樹脂絶縁層20の第二面24は第一導体層10と対向する。第一樹脂絶縁層20は樹脂80と多数の無機粒子90を含む。第一樹脂絶縁層20は厚み方向に貫通するビア孔26を有している。ビア孔26の内壁面27も貫通孔226の内壁面227と同様に、樹脂80の面と無機粒子90の第一平滑面とで形成されてもよい。また内壁面27を形成する樹脂80の面と無機粒子90の第一平滑面は、ほぼ共通な面を形成してもよい。この場合、内壁面27は内壁面227と同様に平滑である。
樹脂80は、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂を用いてもよい。樹脂80は、一例としてエポキシ系樹脂を用いてもよい。
多数の無機粒子90は樹脂80内に分散されている。無機粒子90は、無機粒子290と同様の無機粒子を用いてもよい。
図1に示されるように、第一樹脂絶縁層20の第一面22は樹脂80のみで形成されている。第一面22から無機粒子90は露出しない。第一面22は無機粒子90の表面を含まない。第一樹脂絶縁層20の第一面22には凹凸が形成されていない。第一面22は荒らされていない。第一面22は平滑に形成されている。第一面22の算術平均粗さ(Ra)は、例えば0.02μm以上0.06μm以下である。
図1に示されるように、第二導体層30は第一樹脂絶縁層20の第一面22上に形成されている。第二導体層30は第一信号配線32と第二信号配線34とランド36とを含む。第二導体層30は第一信号配線32と第二信号配線34とランド36とは別の導体回路を含んでいてもよい。第一信号配線32と第二信号配線34はペア配線を形成している。第二導体層30は主に銅によって形成される。第二導体層30は、第一面22上のシード層30aとシード層30a上の電解めっき層30bで形成されている。シード層30aは第一面22上の第一層31aと第一層31a上の第二層31bで形成されている。第一層31aは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金(銅合金)で形成されている。第二層31bは銅で形成されている。電解めっき層30bは銅で形成されている。第一層31aは第一面22に接している。第二層31bは電解めっき層30bと接着している。第二導体層30のうち第一樹脂絶縁層20の第一面22と対向する面は第一面22の表面形状に沿って形成されている。第二導体層30は第一樹脂絶縁層20の第一面22の内側に入り込まない。
ビア導体40はビア孔26内に形成されている。ビア導体40は、第一導体層10と第二導体層30を接続する。図1ではビア導体40は第二信号配線14とランド36を接続する。ビア導体40はシード層30aとシード層30a上の電解めっき層30bで形成されている。第一層31aはビア孔26の内壁面27に接している。
第三導体層110はベース基板4の第四面8上に形成されている。第三導体層110は第一信号配線112と第二信号配線114を含む。第三導体層110は第一信号配線112と第二信号配線114とは別の導体回路も含んでいてもよい。第三導体層110は主に銅によって形成される。第三導体層110は、ベース基板4上の金属箔116と金属箔116上のシード層110aとシード層110a上の電解めっき層110bで形成されている。シード層110aは金属箔116上の第一層111aと第一層111a上の第二層111bで形成されている。第一層111aは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金(銅合金)で形成されている。第二層111bは銅で形成されている。電解めっき層110bは銅で形成されている。第一層111aはベース基板4に接している。
第二樹脂絶縁層120はベース基板4の第四面8と第三導体層110上に形成されている。第二樹脂絶縁層120は第一面122(図中の下面)と第一面122と反対側の第二面124(図中の上面)を有する。第二樹脂絶縁層120の第二面124は第三導体層110と対向する。第二樹脂絶縁層120は樹脂180と多数の無機粒子190を含む。樹脂180と無機粒子190は、第一樹脂絶縁層20の樹脂80と無機粒子90と同様である。第二樹脂絶縁層120は厚み方向に貫通する貫通孔としてのビア孔126とを有している。ビア孔126の内壁面127も貫通孔226の内壁面227と同様に、樹脂180の面と無機粒子190の第一平滑面とで形成されてもよい。また内壁面127を形成する樹脂180の面と無機粒子190の第一平滑面は、ほぼ共通な面を形成してもよい。この場合、内壁面127は内壁面227と同様に平滑である。
図1に示されるように、第二樹脂絶縁層120の第一面122は樹脂180のみで形成されている。第一面122から無機粒子190は露出しない。第一面122は無機粒子190の表面を含まない。第二樹脂絶縁層120の第一面122には凹凸が形成されていない。第一面122は荒らされていない。第一面122は平滑に形成されている。第一面122の算術平均粗さ(Ra)は、第一面22の算術平均粗さと同様である。
図1に示されるように、第四導体層130は第二樹脂絶縁層120の第一面122上に形成されている。第四導体層130は第一信号配線132と第二信号配線134とランド136とを含む。第四導体層130は第一信号配線132と第二信号配線134とランド136とは別の導体回路を含んでいてもよい。第一信号配線132と第二信号配線134はペア配線を形成している。第四導体層130は主に銅によって形成される。第四導体層130は、第一面122上のシード層130aとシード層130a上の電解めっき層130bで形成されている。シード層130a、電解めっき層130bは第二導体層30のシード層30a、電解めっき層30bと同様である。シード層130aは第一面122上の第一層131aと第一層131a上の第二層131bで形成されている。第一層131aは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金(銅合金)で形成されている。第二層131bは銅で形成されている。電解めっき層130bは銅で形成されている。第一層131aは第一面122に接している。第二層131bは電解めっき層130bと接着している。第四導体層130のうち第二樹脂絶縁層120の第一面122と対向する面は第一面122の表面形状に沿って形成されている。第四導体層130は第二樹脂絶縁層120の第一面122の内側に入り込まない。
ビア導体140はビア孔126内に形成されている。ビア導体140は、第三導体層110と第四導体層130を接続する。図1ではビア導体140は第二信号配線134とランド136を接続する。ビア導体140はシード層130aとシード層130a上の電解めっき層130bで形成されている。第一層131aはビア孔126の内壁面127に接している。
スルーホール導体240は貫通孔226内に形成されている。スルーホール導体240は、第一導体層10と第三導体層110とを接続する。図1ではスルーホール導体240は第二信号配線14と第二信号配線114とを接続する。スルーホール導体240はシード層10aとシード層10a上の電解めっき層10bと、シード層110aとシード層110a上の電解めっき層110bで形成されている。なお、シード層10aとシード層110aを構成する材料は同じである。また電解めっき層10bと電解めっき層110bを構成する材料は同じである。シード層10aの第一層11aは、スルーホール導体240の内壁面227の軸方向の中央から第三面6までの部分に接している。シード層110aの第一層111aは、スルーホール導体240の内壁面227の軸方向の中央から第四面8までの部分に接している。
[実施形態のプリント配線板2の製造方法]
図3A、図3D~図3Kは実施形態のプリント配線板2の製造方法を示す。図3A、図3D~図3Kは断面図である。図3B及び図3Cは拡大断面図である。
図3A、図3D~図3Kは実施形態のプリント配線板2の製造方法を示す。図3A、図3D~図3Kは断面図である。図3B及び図3Cは拡大断面図である。
図3Aに示されるように、樹脂280と多数の無機粒子290と繊維補強材210とを含むベース基板4の第三面6上に金属箔16が形成される。金属箔16はベース基板4の第三面6を完全に覆っている。また、ベース基板4の第四面8上に金属箔116が形成される。金属箔116はベース基板4の第四面8を完全に覆っている。金属箔116は、金属箔16と同様の材料で形成されている。
ベース基板4にスルーホール導体240を形成するための貫通孔226が形成される。 金属箔16の上からレーザ光L1が照射される。レーザ光L1は金属箔16とベース基板4に穴を開ける。また金属箔116の上からレーザ光L2が照射される。レーザ光L2は金属箔116とベース基板4に穴を開ける。レーザ光L2は、レーザ光L1と逆方向からベース基板4に照射される。レーザ光L1とレーザ光L2の照射によりベース基板4にスルーホール導体用の貫通孔226が形成される。なお、レーザ光L1とレーザ光L2の照射順序については適宜入れ替えてもよい。レーザ光L1、2は例えばUVレーザ光、CO2レーザ光である。
図3Bは、レーザ光照射後の貫通孔226の内壁面227bを示す。内壁面227bは樹脂280と樹脂280から突出している無機粒子290と繊維補強材210の繊維212とで形成されている。内壁面の形状を制御するため、レーザ光照射後の内壁面227bは処理される。樹脂280から突出している無機粒子290及び繊維212を選択的に除去することが好ましい。この除去により、無機粒子290から第一無機粒子291が形成される。例えば、レーザ光照射後の内壁面227bを薬品で処理することで、樹脂280から突出している無機粒子290及び繊維212を選択的に除去してもよい。あるいは、レーザ光照射後の内壁面227bをプラズマで処理することで、樹脂280から突出している無機粒子290及び繊維212を選択的に除去してもよい。無機粒子290を選択的に除去することは、無機粒子290のエッチング速度が樹脂280のエッチング速度より大きいことを含む。例えば、両者のエッチング速度差は10倍以上である。あるいは、両者のエッチング速度差は50倍以上である。あるいは、両者のエッチング速度差は100倍以上である。レーザ光照射後の内壁面227bを処理することで、第一平滑面291a(図2参照)を有する第一無機粒子291及び第二平滑面212a(図2参照)を有する繊維補強材210の繊維212が得られる。また、レーザ光照射後の内壁面227bを処理するための条件を制御することで、内壁面227bの形状を制御することができる。条件の例は、温度、濃度、時間、ガスの種類や圧力である。無機粒子290のエッチング速度と樹脂のエッチング速度が制御される。
ベース基板4にレーザ光L1及びレーザ光L2を照射することで、樹脂280に埋まっている第二無機粒子292の一部がレーザ光照射後の内壁面227bを形成する。レーザ光照射後の内壁面227bを形成する第二無機粒子292は、樹脂280から突出している突出部分Pと樹脂280に埋まっている部分Eで形成される。
図3Cに示されるように、レーザ光照射後の内壁面227bが処理される。例えば、四フッ化メタンを含むガスのプラズマで内壁面227bが処理される。突出部分Pが選択的に除去され、実施形態の内壁面227(図1及び図2参照)が形成される。第二無機粒子292から第一無機粒子291が形成される。突出部分Pを選択的に除去することで、第一平滑面291aを有する第一無機粒子291が形成される。球の形を持つ第二無機粒子292が平面で切断されると、第一無機粒子291の形状が得られる。内壁面227は樹脂280の面280aと第一無機粒子291の第一平滑面291aと繊維補強材210の第二平滑面212aとで形成され、面280aと第一平滑面291aと第二平滑面212aとはほぼ同一平面上に位置する。例えば、スパッタで内壁面227b上にシード層10a及びシード層110aが形成されると、突出部分Pはスパッタ膜の成長を阻害する。例えば、内壁面227b上に連続しているシード層10a及びシード層110aが形成されない。あるいは、シード層10a及びシード層110aの厚みを大きくしなければならない。微細な導体回路を形成することができない。実施形態では、突出部分Pが除去される。スパッタで形成されるシード層10a及びシード層110aの厚みを薄くできる。スパッタで形成されるシード層10a及びシード層110aの厚みが薄くても、連続しているシード層10a及びシード層110aが得られる。
内壁面227上に凹凸が形成されない。内壁面227は平滑に形成される。レーザ光照射後の内壁面227bを処理するための条件を制御することで、凹凸の大きさが制御される。
貫通孔226内が洗浄される。貫通孔226内を洗浄することにより貫通孔226の形成時に発生する樹脂残渣が除去される。貫通孔226内の洗浄はプラズマによって行われる。即ち洗浄はドライプロセスで行われる。ドライプロセスのガス種は、ハロゲン系ガス(フッ素系ガス、塩素系ガス等)とO2ガスの混合ガス、あるいはハロゲン系ガス(フッ素系ガス、塩素系ガス等)、O2ガスの単独のガスである。洗浄はデスミア処理を含む。
レーザ光照射後の内壁面227bを処理することが貫通孔226内を洗浄することを含む場合、貫通孔226内の洗浄を削除してもよい。
図3Dに示されるように、ベース基板4の金属箔16上にシード層10aが形成される。シード層10aはスパッタによって形成される。シード層10aの形成はドライプロセスで行われる。第一層11aが金属箔16上にスパッタで形成される。同時に、貫通孔226の内壁面227の軸方向中央部分まで第一層11aがスパッタで形成される。その後、第一層11a上に第二層11bがスパッタで形成される。第一層11aは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金で形成される。第二層11bは銅で形成される。
またベース基板4の金属箔116上にシード層110aが形成される。シード層110aはスパッタによって形成される。シード層110aの形成はドライプロセスで行われる。第一層111aが金属箔116上にスパッタで形成される。同時に、貫通孔226の内壁面227の軸方向中央部分まで第一層111aがスパッタで形成される。その後、第一層111a上に第二層111bがスパッタで形成される。第一層111aは、第一層11aと同様に銅とケイ素とアルミニウムを含む合金で形成される。第二層111bは、第二層11bと同様に銅で形成される。
図3Eに示されるように、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、第一信号配線12と第二信号配線14とを形成するための開口を有する。またシード層110a上にめっきレジスト62が形成される。めっきレジスト62は、第一信号配線112と第二信号配線114とを形成するための開口を有する。
めっきレジスト60から露出するシード層10a上に電解めっき層10bが形成される。電解めっき層10bは銅で形成される。まためっきレジスト62から露出するシード層110a上に電解めっき層110bが形成される。電解めっき層110bは銅で形成される。電解めっき層10b及び電解めっき層110bは貫通孔226を充填する。第三面6上のシード層10aと電解めっき層10bによって、第一信号配線12と第二信号配線14が形成される。第一導体層10が形成される。第四面8上のシード層110aと電解めっき層110bによって、第一信号配線112と第二信号配線114が形成される。第三導体層110が形成される。
貫通孔226内のシード層10aと電解めっき層10b並びにシード層110aと電解めっき層110bによって、スルーホール導体240が形成される。スルーホール導体240は、第二信号配線14と第二信号配線114を接続する。第一信号配線12と第二信号配線14はペア配線を形成する。同様に第一信号配線112と第二信号配線114もペア配線を形成する。
図3Fに示されるように、めっきレジスト60及びめっきレジスト62が除去される。電解めっき層10bから露出するシード層10aがエッチングで除去される。また電解めっき層110bから露出するシード層110aがエッチングで除去される。第一導体層10と第三導体層110とスルーホール導体240が同時に形成される。
図3Gに示されるようにベース基板4と第一導体層10上に第一樹脂絶縁層20が形成される。第一樹脂絶縁層20の第二面24がベース基板4の第三面6と対向している。第一樹脂絶縁層20は樹脂80と無機粒子90を有する。無機粒子90は樹脂80内に埋まっている。
ベース基板4と第三導体層110上に第二樹脂絶縁層120が形成される。第二樹脂絶縁層120の第二面124がベース基板4の第四面8と対向している。第二樹脂絶縁層120は樹脂180と無機粒子190を有する。無機粒子190は樹脂180内に埋まっている。
第一樹脂絶縁層20の第一面22上に保護膜54が形成される。保護膜54は、第一樹脂絶縁層20の第一面22を完全に覆っている。保護膜54は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)製のフィルムである。なお、保護膜54と第一樹脂絶縁層20との間に離型剤による層が形成されている。
第二樹脂絶縁層120の第一面122上に保護膜56が形成される。保護膜56は、保護膜54と同様のフィルムであり、第二樹脂絶縁層120の第一面122を完全に覆っている。なお、保護膜56と第二樹脂絶縁層120との間に離型剤による層が形成されている。
図3Hに示されるように、保護膜54の上からレーザ光L3が照射される。レーザ光L3は保護膜54と第一樹脂絶縁層20を貫通する。第一導体層10の第二信号配線14に至るビア導体用のビア孔26が形成される。レーザ光L3は、レーザ光L1及びレーザ光L2と同様のレーザ光である。ビア孔26により第二信号配線14が露出される。ビア孔26が形成される時、第一面22は保護膜54で覆われている。そのため、ビア孔26が形成される時、樹脂が飛散しても、第一面22に樹脂が付着することが抑制される。
保護膜56の上からレーザ光L4が照射される。レーザ光L4は保護膜56と第二樹脂絶縁層120を貫通する。第三導体層110の第二信号配線114に至るビア導体用のビア孔126が形成される。レーザ光L4は、レーザ光L3と同様のレーザ光である。ビア孔126により第二信号配線114が露出される。ビア孔126が形成される時、第一面122は保護膜56で覆われている。そのため、ビア孔126が形成される時、樹脂が飛散しても、第一面122に樹脂が付着することが抑制される。
レーザ光照射後のビア孔26の内壁面27bは、レーザ光照射後の貫通孔226の内壁面227bと同様に、樹脂80と樹脂80から突出している無機粒子90で形成されている。なお、図3Iに示されるように、ビア孔26の内壁面27bはレーザ光照射後に貫通孔226の内壁面27bと同様の処理が実施されてもよい。同様の処理が実施されることにより、内壁面27は平滑に形成される。
図3Hに示されるように、レーザ光照射後のビア孔126の内壁面127bは、レーザ光照射後の貫通孔226の内壁面227bと同様に、樹脂180と樹脂180から突出している無機粒子190で形成されている。なお、図3Iに示されるように、ビア孔126の内壁面127bはレーザ光照射後に貫通孔226の内壁面227bと同様の処理が実施されてもよい。同様の処理が実施されることにより、内壁面127は平滑に形成される。
図3Iに示されるように、ビア孔26内を洗浄後に、第一樹脂絶縁層20から保護膜54が除去される。また、ビア孔126内を洗浄後に、第二樹脂絶縁層120から保護膜56が除去される。第一面22及び第一面122はそれぞれ平滑に形成される。第一面22及び第一面122の算術平均粗さ(Ra)のそれぞれは、例えば、0.02μm以上0.06μm以下である。
図3Jに示されるように、第一樹脂絶縁層20の第一面22上にシード層30aが形成される。シード層30aはスパッタによって形成される。シード層30aの形成はドライプロセスで行われる。第一層31aが第一面22上にスパッタで形成される。同時に、ビア孔26から露出する内壁面27と第二信号配線14上に第一層31aがスパッタで形成される。その後、第一層31a上に第二層31bがスパッタで形成される。シード層30aはビア孔26から露出する第二信号配線14の上面とビア孔26の内壁面27にも形成される。第一層31aは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金で形成される。第二層31bは銅で形成される。
第二樹脂絶縁層120の第一面122上にシード層130aが形成される。シード層130aはスパッタによって形成される。シード層130aの形成はドライプロセスで行われる。第一層131aが第一面122上にスパッタで形成される。同時に、ビア孔126から露出する内壁面127と第二信号配線114上に第一層131aがスパッタで形成される。その後、第一層131a上に第二層131bがスパッタで形成される。シード層130aはビア孔126から露出する第二信号配線114の上面とビア孔126の内壁面127にも形成される。第一層131aは銅とケイ素とアルミニウムを含む合金で形成される。第二層131bは銅で形成される。
図3Kに示されるように、シード層30a上にめっきレジスト64が形成される。めっきレジスト64は、第一信号配線32と第二信号配線34とランド36(図1参照)を形成するための開口を有する。シード層130a上にめっきレジスト66が形成される。めっきレジスト66は、第一信号配線132と第二信号配線134とランド136(図1参照)を形成するための開口を有する。
めっきレジスト64から露出するシード層30a上に電解めっき層30bが形成される。電解めっき層30bは銅で形成される。電解めっき層30bはビア孔26を充填する。第一面22上のシード層30aと電解めっき層30bによって、第一信号配線32と第二信号配線34とランド36が形成される。第二導体層30が形成される。ビア孔26内のシード層30aと電解めっき層30bによって、ビア導体40が形成される。ビア導体40は、第二信号配線14とランド36を接続する。第一信号配線32と第二信号配線34はペア配線を形成する。
めっきレジスト66から露出するシード層130a上に電解めっき層130bが形成される。電解めっき層130bは銅で形成される。電解めっき層130bはビア孔126を充填する。第一面122上のシード層130aと電解めっき層130bによって、第一信号配線132と第二信号配線134とランド136が形成される。第四導体層130が形成される。ビア孔126内のシード層130aと電解めっき層130bによって、ビア導体140が形成される。ビア導体140は、第二信号配線114とランド136を接続する。第一信号配線132と第二信号配線134はペア配線を形成する。
めっきレジスト64が除去される。電解めっき層30bから露出するシード層30aがエッチングで除去される。第二導体層30とビア導体40が同時に形成される。また、めっきレジスト66が除去される。電解めっき層130bから露出するシード層130aがエッチングで除去される。第四導体層130とビア導体140が同時に形成される。これにより実施形態のプリント配線板2(図1参照)が得られる。
実施形態のプリント配線板2では、貫通孔226の内壁面227は樹脂280の面280aと第一無機粒子291の第一平滑面291aと繊維補強材210の第二平滑面212aとによって形成される。面280aと第一平滑面291aと第二平滑面212aとがほぼ共通な面を形成する。これにより内壁面227は平滑に形成される。これにより貫通孔226の内壁面227上に均一な厚みのシード層10a及びシード層110aが形成される。シード層10a及びシード層110aは薄く形成される。シード層10a及びシード層110aが除去される時、エッチング量が少ない。そのため電解めっき層10b及び電解めっき層110bのエッチング量が少ない。第一信号配線12と第二信号配線14を有する第一導体層10が設計値通りの幅を有する。また、内壁面227が平滑に形成されるため、めっき充填性が向上する。これにより、スルーホール導体240の内層を構成する電解めっき層に応力集中部位(一例として凹凸部)が形成されるのが抑制される。これにより、スルーホール導体240の内層である電解めっき層に亀裂が生じるのを抑制できる。さらに内壁面227が平滑に形成されるため、内壁面227とスルーホール導体240との間にボイドが発生するのが抑制される。これによりプリント配線板2の信頼性が向上する。すなわち、高い品質を有するプリント配線板2が提供される。
ビア孔26の内壁面27は、樹脂80の面80aと無機粒子90の第一平滑面とによって平滑に形成されている場合、スルーホール導体240と同様に、ビア導体40の内層である電解めっき層30bに亀裂が生じるのを抑制できる。またビア孔126の内壁面127が樹脂180の面と無機粒子190の第一平滑面とによって平滑に形成されている場合、スルーホール導体240と同様に、ビア導体140の内層である電解めっき層130bに亀裂が生じるのを抑制できる。ビア導体40とビア導体140に亀裂が生じるのを抑制することで、プリント配線板2の信頼性が更に向上する。
実施形態のプリント配線板2では第一樹脂絶縁層20の第一面22は樹脂80のみで形成されている。第一面22には無機粒子90が露出しない。同様に第二樹脂絶縁層120の第一面122は樹脂180のみで形成されている。第一面122には無機粒子190が露出しない。第一面22、第一面122にはそれぞれ凹凸が形成されない。第一樹脂絶縁層20の第一面22近傍部分の比誘電率の標準偏差が大きくなることが抑制される。第二樹脂絶縁層120の第一面122近傍部分の比誘電率の標準偏差が大きくなることが抑制される。第一面22、第一面122のそれぞれの比誘電率は場所によって大きく変わらない。第一信号配線32と第二信号配線34が第一面22に接していても、第一信号配線32と第二信号配線34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。同様に、第一信号配線132と第二信号配線134が第一面122に接していても、第一信号配線132と第二信号配線134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。そのため、実施形態のプリント配線板2ではノイズが抑制される。実施形態のプリント配線板2にロジックICが実装されても、第一信号配線32及び第一信号配線132で伝達されるデータと第二信号配線34及び第二信号配線134で伝達されるデータがロジックICにほぼ遅延なく到達する。ロジックICの誤動作を抑制することができる。例えば、第一信号配線32及び第一信号配線132の長さと第二信号配線34及び第二信号配線134の長さがそれぞれ5mm以上であっても、両者の伝搬速度の差を小さくすることができる。第一信号配線32及び第一信号配線132の長さと第二信号配線34及び第二信号配線134の長さが10mm以上、20mm以下であっても、ロジックICの誤動作を抑制することができる。高い品質を有するプリント配線板2が提供される。
[実施形態の別例1]
実施形態の別例1では、シード層10a、30a、110a、130aの第一層11a、31a、111a、131aは、銅と第2元素で形成されている。第2元素は、ケイ素、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、炭素、酸素、スズ、カルシウム、マグネシウム、鉄、モリブデン、銀、の中から選ばれる。第一層11a、31a、111a、131aは銅を含む合金で形成される。第二層11b、31b、111b、131bは銅で形成される。第二層11b、31b、111b、131bを形成している銅の量(原子量%)は99.9%以上である。99.95%以上が好ましい。
実施形態の別例1では、シード層10a、30a、110a、130aの第一層11a、31a、111a、131aは、銅と第2元素で形成されている。第2元素は、ケイ素、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、炭素、酸素、スズ、カルシウム、マグネシウム、鉄、モリブデン、銀、の中から選ばれる。第一層11a、31a、111a、131aは銅を含む合金で形成される。第二層11b、31b、111b、131bは銅で形成される。第二層11b、31b、111b、131bを形成している銅の量(原子量%)は99.9%以上である。99.95%以上が好ましい。
なお、シード層10a、30a、110a、130aの第一層11a、31a、111a、131aは、ケイ素、アルミニウム、チタン、ニッケル、クロム、炭素、酸素、スズ、カルシウム、マグネシウム、鉄、モリブデン、銀、のうちのいずれか1つの金属で形成されてもよい。
[実施形態の別例2]
実施形態の別例2ではレーザ光照射後の内壁面227bを処理するための条件が制御される。そのため、図4に示されるように、内壁面227を形成する樹脂280の面280aと第一無機粒子291の第一平滑面291aと繊維補強材210の第二平滑面212aとは実質的に同一平面を形成する。図4は処理後の内壁面227を示す拡大断面図である。第一平滑面291aと樹脂280の面280aとの間の距離及び第二平滑面212aと面280aとの距離はそれぞれ5μm以下である。そのため、第一無機粒子291と第一無機粒子291の周りに形成されている樹脂280間に隙間100があっても、隙間100内にシード層10a及びシード層110aを形成することができる。同様に繊維補強材210の繊維212と繊維212の周りに形成されている樹脂280間に隙間102があっても、隙間102内にシード層10a及びシード層110aを形成することができる。この場合、シード層10a及びシード層110aは内壁面227上と隙間100及び隙間102の内部に形成される。第一平滑面291aと隙間100の底との間の距離及び第二平滑面212aと隙間102の底との間の距離は各々5μm以下であると、スパッタで形成されるシード層10a及びシード層110aが内壁面227から剥がれ難い。第一平滑面291aと隙間100の底との間の距離及び第二平滑面212aと隙間102の底との間の距離は各々3μm以下であることが好ましい。内壁面227上のシード層10a及びシード層110aの厚みのバラツキを小さくすることができる。
実施形態の別例2ではレーザ光照射後の内壁面227bを処理するための条件が制御される。そのため、図4に示されるように、内壁面227を形成する樹脂280の面280aと第一無機粒子291の第一平滑面291aと繊維補強材210の第二平滑面212aとは実質的に同一平面を形成する。図4は処理後の内壁面227を示す拡大断面図である。第一平滑面291aと樹脂280の面280aとの間の距離及び第二平滑面212aと面280aとの距離はそれぞれ5μm以下である。そのため、第一無機粒子291と第一無機粒子291の周りに形成されている樹脂280間に隙間100があっても、隙間100内にシード層10a及びシード層110aを形成することができる。同様に繊維補強材210の繊維212と繊維212の周りに形成されている樹脂280間に隙間102があっても、隙間102内にシード層10a及びシード層110aを形成することができる。この場合、シード層10a及びシード層110aは内壁面227上と隙間100及び隙間102の内部に形成される。第一平滑面291aと隙間100の底との間の距離及び第二平滑面212aと隙間102の底との間の距離は各々5μm以下であると、スパッタで形成されるシード層10a及びシード層110aが内壁面227から剥がれ難い。第一平滑面291aと隙間100の底との間の距離及び第二平滑面212aと隙間102の底との間の距離は各々3μm以下であることが好ましい。内壁面227上のシード層10a及びシード層110aの厚みのバラツキを小さくすることができる。
本開示の技術のプリント配線板2では、第一樹脂絶縁層20は樹脂80と無機粒子90を含むが、繊維補強材を含んでいてもよい。第二樹脂絶縁層120は樹脂180と無機粒子190を含むが、繊維補強材を含んでいてもよい。繊維補強材としては、ベース基板4の繊維補強材210と同様に、例えば、ガラスクロス、ガラス不織布、アラミド不織布を用いてもよい。
本開示の技術のプリント配線板2では、ベース基板4の両側に樹脂絶縁層がそれぞれ積層されたが、ベース基板4の両側に、樹脂絶縁層と導体層を交互に積層した積層体をそれぞれ積層してもよい。
本開示の技術のプリント配線板は、各図面に例示される構造、並びに、本明細書において例示される構造、形状、及び材料を備えるものに限定されない。
本開示の技術のプリント配線板の製造方法は、各図面を参照して説明された方法に限定されない。例えば、各導体層はフルアディティブ法によって形成されてもよい。また、各絶縁層は、フィルム状の樹脂に限らず、任意の形態の樹脂を用いて形成され得る。実施形態のプリント配線板の製造方法には、前述された各工程以外に任意の工程が追加されてもよく、前述された工程のうちの一部が省略されてもよい。
2 :プリント配線板
4 :ベース基板
6 :第三面(第一面)
8 :第四面(第二面)
10 :第一導体層
10a :シード層
10b :電解めっき層
11a :第一層
11b :第二層
110 :第二導体層
110a :シード層
110b :電解めっき層
111a :第一層
111b :第二層
210 :繊維補強材
212 :繊維
212a :第二平滑面
240 :第一ビア導体
280 :樹脂
290 :無機粒子
291 :第一無機粒子
291a :第一平滑面
292 :第二無機粒子
4 :ベース基板
6 :第三面(第一面)
8 :第四面(第二面)
10 :第一導体層
10a :シード層
10b :電解めっき層
11a :第一層
11b :第二層
110 :第二導体層
110a :シード層
110b :電解めっき層
111a :第一層
111b :第二層
210 :繊維補強材
212 :繊維
212a :第二平滑面
240 :第一ビア導体
280 :樹脂
290 :無機粒子
291 :第一無機粒子
291a :第一平滑面
292 :第二無機粒子
Claims (8)
- 樹脂と無機粒子と繊維補強材とを含み、第一面と、前記第一面と反対側の第二面と、前記第一面と前記第二面とにそれぞれ開口する貫通孔とを有するベース基板と、
前記第一面に形成されている第一導体層と、
前記第二面に形成されている第二導体層と、
前記貫通孔に形成されていて、前記第一導体層と前記第二導体層とを接続するスルーホール導体と、
を有するプリント配線板であって、
前記ベース基板の前記貫通孔の内壁面は、前記樹脂と前記無機粒子と前記繊維補強材とで形成され、
前記無機粒子は、前記内壁面を形成する第一平滑面を有する第一無機粒子と、前記ベース基板内に埋まっている第二無機粒子とを含み、
前記繊維補強材を構成する繊維は、前記内壁面を形成する第二平滑面を有する。 - 請求項1のプリント配線板であって、
前記第一平滑面は、前記無機粒子の切断面である。 - 請求項1のプリント配線板であって、
前記第二平滑面は、前記繊維の切断面である。 - 請求項1のプリント配線板であって、
前記内壁面を形成する前記樹脂の面と前記第一平滑面とが面一である。 - 請求項1のプリント配線板であって、
前記内壁面を形成する前記樹脂の面と前記第二平滑面とが面一である。 - 請求項1のプリント配線板であって、
前記内壁面を形成する前記樹脂の面と前記第一平滑面と前記第二平滑面とによって、前記内壁面が平滑に形成されている。 - 請求項1のプリント配線板であって、
前記スルーホール導体は、シード層と前記シード層上の電解めっき層で形成されており、
前記シード層がスパッタ膜である。 - 請求項7のプリント配線板であって、
前記スパッタ膜は、前記貫通孔の内壁面に接する第一層と前記第一層上の第二層で形成されており、
前記第一層は、銅合金によって形成されていて、
前記第二層は、銅によって形成されている。
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