JP2842290B2 - 多層印刷配線板およびその製造方法 - Google Patents

多層印刷配線板およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層印刷配線板および
その製造方法に関し、特に信号配線パターンの電磁気的
特性の評価に好適な構造を有した多層印刷配線板および
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】情報処理関連機器の高速化・高機能化の
要求に応えるために、クロック周波数の高速化が不断に
進められている。そのため、高速パルス伝送印刷配線板
では、このクロック周波数の高速化に伴いEMI(電磁
誘導)などの放射雑音の発生が問題となっている。そこ
で、多層印刷配線板を設計し、製作した場合に、各回路
がどのように雑音を放射しているのかを定量的に測定し
評価することが必要となる。
【0003】図9は、印刷配線板の配線パターンが放射
する電磁波の従来の検出方法を示す斜視図である。同図
に示されるように、従来の測定方法では、多層印刷配線
板101上に形成された外層回路パターン102に近接
してループアンテナ103を配置し、外層回路パターン
102に電流を供給したときの電磁放射をループアンテ
ナ103でピックアップし、ループアンテナが接続され
たスペクトラムアナライザ104にて測定して、その回
路布線上でどのような雑音が発生しているかを定量的に
検出していた。このように実印刷配線板の配線の電磁放
射を直接測定する方法に代え、評価用の印刷配線板を形
成しておき、実印刷配線板の発生する雑音を予測する技
術も知られている。
【0004】図10は、このような評価用の印刷配線板
(実装実験基板)の平面図であって、これは特開平4−
179183号公報により提案されたものである。図1
0に示されるように、実装実験基板201に、線幅、長
さ一定で配線間隔を0.1〜0.3mmの範囲で変化さ
せた平行布線パターン211〜214と、配線間隔、線
幅一定で線長を100〜250mmの範囲で変化させた
平行布線パターン215〜217と、線幅を0.1〜
0.3mmの範囲で変化させた単独布線パターン220
〜223と、その他にラジアル布線パターン230〜2
32と、シリアル布線パターン241〜243の実装実
験配線回路をレイアウトする。測定は入出力部250、
251に測定用信号を印加し、他端で配線パターン上を
通過してきた信号の電流または電圧を検出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した図9に示され
た従来例では、多層印刷配線板の最外層の配線パターン
の発生するノイズについては正確に認識することができ
るが、ループアンテナを近接させることのできない内層
の配線パターンのノイズ発生状況については測定を行う
ことができなかった。
【0006】また、図10に示された従来例では、実配
線パターンと評価用の配線パターンとが一致していない
ので、実配線の電磁的特性を正確に評価することはでき
ないという問題があった。特に、ループ状のアンテナは
内装されていないので、内層でのノイズの発生状況の把
握は困難であった。また、この従来例はパターンの異な
る印刷配線板の電磁的な特性を評価するには、実装実験
配線回路の接続関係を変更しなければならず、そのため
の配線の引き回しにより、回路の電磁的状態が変化する
と言う問題点もあった。
【0007】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、内層の配線パターンの電磁
放射状況を正確に評価することのできる多層印刷配線板
とその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、内層の被検出信号回路パターンの
近傍の内部に、該被検出信号回路パターンの配線方向と
ループ面が平行になるように該被検出信号回路パターン
の発生する磁界を検出するループ回路が形成されている
ことを特徴とする多層印刷配線板、が提供される。
【0009】また、本発明によれば、 (1)片面銅張積層板の銅箔にエッチングを施して所定
の形状の導電パターンを形成する工程と、 (2)プリプレグを被覆して層間の絶縁膜を形成する工
程と、 (3)前記プリプレグの一部を選択的に除去して下層の
導電パターンの表面を露出させる工程と、 (4)全面にめっき層を形成しこれをパターニングする
か、あるいは、導電ペーストを印刷することにより、下
層の導電パターンと接続された導電パターンを形成する
工程と、 (5)上記第(2)から上記第(4)までの工程を1乃
至複数回繰り返す工程と、を含み、複数層の導電パター
ンとそれらを接続する層間導電パターンとによって磁界
検出用ループ芯線を形成し、該磁界検出用ループ芯線の
一部を、それより下層および上層に形成されるグラウン
ド導電パターンとこれら上下層のグラウンド導電パター
ン間を接続する層間グラウンド導電パターンとを含んで
構成される同軸外被によって被覆することを特徴とする
多層印刷配線板の製造方法、が提供される。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 [第1の実施例]図1は、本発明の第1の実施例の多層
印刷配線板の要部斜視図である。図2(a)〜(g)
は、図1のA−A′線での、本発明の第1の実施例の要
部の製造方法を説明するための工程順断面図であり、図
3(a)〜(g)は、図2(a)〜(g)に対応する工
程順平面図である。
【0011】図1に示されるように、第1の実施例にお
いて多層印刷配線板内に内装される磁界検出用ループ回
路20aは、磁界検出回路芯線1とグラウンド回路2と
から構成され、検出用ループ面3において近接回路の磁
界を検出する。磁界検出回路芯線1は、ループ状部分を
除いてグラウンド回路2により被覆されており、ここに
同軸ケーブルが構成されている。
【0012】この磁界検出用ループ回路20aは、次の
ように形成される。まず、図2(a)、図3(a)に示
すように、片面銅張積層板10に周知のエッチング工法
を適用して、内層被検出信号回路パターンの近傍位置で
かつこれと接触しないように、この被検出信号回路パタ
ーンの配線方向と平行に磁界検出用芯線パターン1aお
よびグラウンドパターン2aを形成する。
【0013】次に、図2(b)、図3(b)に示すよう
に、プリプレグ4aを積層しキュアして絶縁層を形成し
た後、フォトレジストのマスクを形成する。そして、プ
ラズマデスミア装置においてプラズマ処理を行って非マ
スク部分のプリプレグを溶解させ、下層パターンの上層
との接続箇所のみを露出させる。
【0014】次に、図2(c)、図3(c)に示すよう
に、無電解めっき、電解めっきを行って全面にめっき導
電層5aを形成する。次に、図2(d)、図3(d)に
示すように、不要箇所のめっき導電層5aをエッチング
により除去して磁界検出用芯線パターン1bおよびグラ
ウンドパターン2bを形成する。そして、後に外部計測
器との接続端子となる板端箇所に、座ぐりで接続導体を
露出し易くするためのポリイミドなどからなる離型パッ
ド6を配置する。
【0015】次に、図2(e)、図3(e)に示すよう
に、再度プリプレグ4bを積層しキュアして絶縁層を形
成し、マスクの形成とプラズマ処理により、上層との接
続箇所の導電パターンを露出させる。次に、図2
(f)、図3(f)に示すように、無電解めっき、電解
めっきを行って全面にめっき導電層5bを形成する。次
に、図2(g)、図3(g)に示すように、不要箇所の
めっき導電層5bをエッチングにより除去してグラウン
ドパターン2cを形成する。以上により、磁界検出ルー
プ付印刷配線板20が作製される。
【0016】次に、磁界検出ループ付印刷配線板20を
挾んで、プリプレグ、片面印刷配線板を積層し、ホット
プレスにより加圧・加熱して一体化する。そして、最外
層の配線パターンをエッチングにより形成した後、接続
端子部の導電層を座ぐり装置や端面切削工具により削り
出して、図4に示す多層印刷配線板30を得る。図4に
おいて、7は配線層、8は絶縁層である。
【0017】次に、図5を参照してこの多層印刷配線板
30を用いた測定方法について説明する。本発明の多層
印刷配線板30においては、測定が必要な内層被検出回
路パタ−ン7aの近傍に、あらかじめ磁界検出用ループ
回路20aが形成されている。この磁界検出用ループ回
路20aは、最大磁界を検出できるようにそのループ面
が内層被検出回路パターン7aと平行になるように形成
されており、その座ぐりなどにより露出された端部に
は、外部測定器との接続用端子となるSMAコネクタ
(高周波用同軸コネクタ)11が実装されている。ルー
プ回路20aは、このSMAコネクタ11を介して同軸
ケーブル12により、スペクトラムアナライザ(図示な
し)に接続されている。
【0018】そして、内層被検出回路パターン7aに信
号電流を流し、その電流により発生する磁界を検出用ル
ープ面3に鎖交させ、その磁界により発生する磁界検出
用ループ回路20aの起電力量で放射ノイズの検出を行
う。このように、多層印刷配線板の内層に、同軸構造か
らなる磁界検出用ループ回路20aが形成されたことに
より、精度および再現性のよい計測結果を得ることがで
きる。尚、磁界検出ループ回路の大きさは測定対象の放
射ノイズレベルにより変化させられるが、通常、芯線パ
ターン1aの幅は0.1〜0.5mm、グラウンドパタ
ーン2a、2cの幅は1〜5mm、検出用ループの面積
は1〜6mm2 が適当である。
【0019】[第2の実施例]図6は、本発明の第2の
実施例の多層印刷配線板の要部斜視図である。図7
(a)〜(f)は、図6のB−B′線での、本発明の第
2の実施例の要部製造方法を説明するための工程順断面
図であり、図8(a)〜(i)は、第2の実施例の要部
での工程順平面図である。
【0020】第2の実施例の多層印刷配線板には、図6
に示すスリット付磁界検出用ループ回路40aが内装さ
れる。このスリット付磁界検出用ループ回路40aは、
磁界検出回路芯線1とグラウンド回路2によって構成さ
れる。磁界検出回路芯線1は、スリット9部を除いてシ
ールド配線または同軸外被となるグラウンド回路2によ
って被覆されている。
【0021】このスリット付磁界検出用ループ回路は次
のように作製される。まず、図7(a)、図8(a)に
示すように、片面銅張積層板10に周知のエッチング工
法を適用して、内層被検出信号回路パターンの近傍でか
つこれと接触することのない位置に、この被検出信号回
路パターンの配線方向と平行に走るグラウンドパターン
2dを形成する。このグラウンドパターンは、磁界検出
用芯線に対するシールド配線となる。このグラウンドパ
ターン2d間には磁界検出のためのスリット9が設けら
れる。
【0022】次に、図7(b)、図8(b)に示すよう
に、プリプレグ4cを用いて絶縁層を形成した後、マス
クの形成とプラズマ処理により、グラウンドパターン2
dの上層との接続箇所を露出させる。次に、図7
(c)、図8(c)に示すように、めっき導電層の形成
とそのパターニングにより、磁界検出用芯線パターン1
cと、グラウンドパターン2eを形成する。
【0023】次に、図7(d)、図8(d)に示すよう
に、プリプレグ4dを用いてさらに絶縁層を形成した
後、マスクの形成とプラズマ処理により、磁界検出用芯
線パターン1cの上層との接続箇所と、グラウンドパタ
ーン2e表面を露出させる。次に、図7(e)、図8
(e)に示すように、めっき導電層の形成とそのパター
ニングにより、磁界検出用芯線パターン1dと、グラウ
ンドパターン2fを形成する。グラウンドパターン2f
の内側部分は、磁界検出用芯線に対するシールド配線と
なる。
【0024】その後さらに、プリプレグ4eを用いて絶
縁層を形成し、プラズマ処理により窓明けを行い〔図8
(f)〕、さらに、めっき導電層の形成とそのパターニ
ングにより、磁界検出用芯線パターン1eと、グラウン
ドパターン2gを形成する〔図8(g)〕。同様に、プ
リプレグによる絶縁層の形成とその窓明けの後、めっき
導電層の形成とそのパターニングにより、磁界検出用芯
線パターン1fと、グラウンドパターン2hを形成する
〔図8(h)〕。そして、端部に離型パッド(図示な
し)を配置する。
【0025】その後さらに、プリプレグを用いて絶縁層
を形成し、プラズマ処理により窓明けを行った後、めっ
き導電層の形成とそのパターニングにより、グラウンド
パターン2iを形成すれば、図7(f)、図8(i)に
示すように、磁界検出ループ付印刷配線板40の作製が
完了する。
【0026】その後、図4に示した場合と同様に、この
磁界検出用ループ付印刷配線板40の上下面にプリプレ
グと他の印刷配線板とを積層し、加熱・加圧により一体
化する。そして、最外層の配線パターンを形成し、座ぐ
りなどを行ってループ付磁界検出用ループ回路の端部を
露出させて、本実施例による多層印刷配線板の製作を完
了する。
【0027】この第2の実施例では、同軸構造範囲が多
く、またノイズ低減回路となるシールド配線を含んでお
り、さらに芯線がスリット9を介してのみ磁界と鎖交す
ることができるので、不要なノイズを拾うことなく必要
な磁界成分のみを計測することができる。尚、磁界検出
ループ回路の大きさは測定対象の放射ノイズレベルによ
り変化させられるが、通常、芯線パターン1cの幅は
0.1〜0.5mm、グラウンドパターン2d、2gの
幅は1〜5mm、スリット幅は1〜2mm、検出用ルー
プの面積は1〜6mm2 が適当である。
【0028】[実施例の変更]以上好ましい実施例につ
いて説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内におい
て各種の変更が可能である。例えば、実施例では、プリ
プレグにより形成された絶縁層上にめっきとエッチング
により上層のパターンを形成していたが、この方法に代
え、導電ペーストを用いて印刷法により導電パターンを
形成するようにしてもよい。また、本発明は、樹脂系の
多層印刷配線板ばかりでなく、セラミック多層印刷配線
板のような無機系の多層印刷配線板にも適用が可能なも
のである。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による多層
印刷配線板は、ノイズ発生源となる内層の被検出信号回
路パターンに近接して、磁界検出用ループ回路を設けた
ものであるので、従来、測定が困難であった内層パター
ンのノイズ発生状況を、再現性よく検出することが可能
になる。また、本発明によれば、対象となる被検出信号
回路パターンに近接して微小ループを形成できるため、
高密度に内層に配線された回路から放射されるノイズに
ついても精度よく検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の要部斜視図。
【図2】本発明の第1の実施例の製造方法を説明するた
めの工程順断面図。
【図3】本発明の第1の実施例の製造方法を説明するた
めの工程順平面図。
【図4】本発明の第1の実施例を示す断面図。
【図5】本発明の第1の実施例についての測定実施状況
を示す透視斜視図。
【図6】本発明の第2の実施例の要部斜視図。
【図7】本発明の第2の実施例の製造方法を説明するた
めの工程順断面図。
【図8】本発明の第2の実施例の製造方法を説明するた
めの工程順平面図。
【図9】第1の従来例についての測定実施状況を示す斜
視図。
【図10】第2の従来例の平面図。
【符号の説明】
1 磁界検出回路芯線 1a〜1f 磁界検出用芯線パターン 2 グラウンド回路 2a〜2i グラウンドパターン 3 検出用ループ面 4a〜4e プリプレグ 5a、5b めっき導電層 6 離型パッド 7 配線層 7a 内層被検出回路パターン 8 絶縁層 9 スリット 10 片面銅張積層板 11 SMAコネクタ 12 同軸ケーブル 20 磁界検出ループ付印刷配線板 20a 磁界検出用ループ回路 30 多層印刷配線板 40 磁界検出ループ付印刷配線板 40a スリット付磁界検出用ループ回路 101 多層印刷配線板 102 外層回路パターン 103 ループアンテナ 104 スペクトラムアナライザ 201 実装実験基板 211〜217 平行布線パターン 220〜223 単独布線パターン 230〜232 ラジアル布線パターン 241〜243 シリアル布線パターン 250、251 入出力部

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内層の被検出信号回路パターンの近傍
    内部に、該被検出信号回路パターンの配線方向とループ
    面が平行になるように該被検出信号回路パターンの発生
    する磁界を検出するループ回路が形成されていることを
    特徴とする多層印刷配線板。
  2. 【請求項2】 前記ループ回路のループ芯線は、ループ
    を形成している部分を除いて同軸外被により被覆されて
    いることを特徴とする請求項1記載の多層印刷配線板。
  3. 【請求項3】 前記ループ回路のループ芯線は、ループ
    部の一部にスリット状に設けられた露出部を除いてシー
    ルド配線および同軸外被により被覆されていることを特
    徴とする請求項1記載の多層印刷配線板。
  4. 【請求項4】 (1)片面銅張積層板の銅箔にエッチン
    グを施して所定の形状の導電パターンを形成する工程
    と、 (2)プリプレグを被覆して層間の絶縁膜を形成する工
    程と、 (3)前記プリプレグの一部を選択的に除去して下層の
    導電パターンの表面を露出させる工程と、 (4)全面にめっき層を形成しこれをパターニングする
    か、あるいは、導電ペーストを印刷することにより、下
    層の導電パターンと接続された導電パターンを形成する
    工程と、 (5)上記第(2)から上記第(4)までの工程を1乃
    至複数回繰り返す工程と、 を含み、複数層の導電パターンとそれらを接続する層間
    導電パターンとによって磁界検出用ループ芯線を形成
    し、該磁界検出用ループ芯線の一部を、それより下層お
    よび上層に形成されるグラウンド導電パターンとこれら
    上下層のグラウンド導電パターン間を接続する層間グラ
    ウンド導電パターンとを含んで構成される同軸外被によ
    って被覆することを特徴とする多層印刷配線板の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 前記第(1)から前記第(5)の工程を
    経ることにより形成された磁界検出用ループを有する印
    刷配線板の上下面に、プリプレグを介して他の印刷配線
    板を適宜枚数重ね、加圧・加熱により一体化することを
    特徴とする請求項4記載の多層印刷配線板の製造方法。
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