JP3202836B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

多層プリント配線板の製造方法

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内外層の導体回路を電気
的に接続する多層プリント配線板あるいは、内層電源回
路を接続する多層プリント配線板およびその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板の配線回路は、近年、益
々高密度化してきている。このことにより、多層プリン
ト配線板においては、各層間の導体回路を接続するブラ
インドバイアホールおよびアクセス状スルーバイアホー
ル等の穴が益々小径化される傾向にある。
【0003】これらの穴径が小さくなると、穴を介して
各層の導体回路を電気的に接続する手段の電気的接続抵
抗が大きくなる傾向にあり、この対策が急務となってい
る。
【0004】図12〜図17に従来の4層プリント配線
板の製造方法の例を示す。このプリント配線板は、図1
2に示すように、まず内層基板51両面に導体回路52
を形成し、図13に示すように、導体回路52を形成し
た内層基板1両面にプリプレグ53の2〜3枚を介して
熱プレスにて銅箔54をラミネートすることにより、図
14に示す外層55を形成した4層板となる。
【0005】つぎに、図15に示すスルーホール56の
穴明けを施し、図16に示すようにスルーホール56内
および銅箔54面に無電解メッキを施し、さらに銅メッ
キを施すことによりメッキ層58を形成し、銅スルーホ
ール57を完成する。
【0006】その後に、図17に示すように外層回路5
9を形成させ、その面にソルダレジスト60を施して多
層プリント配線板を完成させる。
【0007】この従来のプリント配線板に設けられた銅
スルーホール57は、通常一般的に行われているもので
あり、穴内に施された銅メッキ層は電気的接続抵抗が低
いので、外層回路から内層回路にスルーホールを介して
電源供給をすることには何ら問題がない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記銅
スルーホールを形成するためには多くの工程数と経費を
要する。また、銅スルーホールに替えて、スルーホール
内に導電ペーストを施すことにより各層の回路を電気的
に接続する方法も従来行われている。
【0009】この導電ペーストの場合は比較的簡単に施
工できるが、導電ペースト自体の導通抵抗が大きいとい
う欠点があるために、内外層間で大電流を流す場合に問
題が生じることがある。従って、導電ペーストにおける
接続抵抗は無視できない。
【0010】即ち、導電ペーストの場合は接続抵抗が高
いため、特に外層回路から内層回路への正負電源接続に
は不具合である。また、アナログ回路等、低抵抗が要求
される回路や抵抗変化の小さい回路においては、導電ペ
ーストでは目的が達せられないという問題がある。
【0011】また、内層が正負電源回路である場合、外
層に搭載される電子部品に供電するためには、ブライン
ドバイアホールおよびアクセス状スルーバイアホールに
対して導電ペーストを施して接続するのでは電流容量が
不十分になってしまうという問題がある。
【0012】よって本発明は上記事情を考慮してなされ
たものであり、電気特性に優れ、品質が安定し、量産性
にすぐれた多層プリント配線板とその製造方法の提供を
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、導電体により内外層の回路を電気的に接
続する多層プリント配線板において、銅箔面にアルカリ
性水溶液に可溶性の絶縁樹脂から成る絶縁層を設けた銅
張絶縁シートを用いて形成した外層の所要部分の銅箔を
エッチングにて選択的に除去するとともに、その部分に
露出した絶縁層を溶解除去して内層側のランドを露出す
ることにより外層側のランド内径を内層側のランド内径
に比べて大きく形成した電気的接続孔を形成し、この電
気的接続孔を介して各層のランドを導電体にて接続す
る。
【0014】前記各層のランドを電気的に接続する導電
体として導電ペーストを接続孔内に施すかまたは、接続
孔に対して、コネクターのピンあるいは線材または部品
リード線等の導電体を挿入し、導電体と各層の回路とを
半田付けにて接続することにより内外層の回路を接続す
る。
【0015】また、多層プリント配線板端部における外
層の所要部分を選択的に除去することにより内層電源回
路接続端子部を露出させ、その部分に給電用のコネクタ
ーまたは線材からなる導電体を接続する。
【0016】
【作用】本発明の多層プリント配線板とその製造方法に
よれば、外層を形成する絶縁層がアルカリ性水溶液に可
溶性であるので、外層の所要の部分をエッチングおよび
化学的溶解にて選択的に除去することにより、バイアホ
ール等の電気的接続孔を容易に形成することができる。
【0017】また、電気的接続孔部に形成する外層側の
ランド内径が内層側のランド内径に比べて大きく形成し
ているので、内層側のランドに対して導電ペーストまた
は半田を広い面積にて接続させることができる。
【0018】一方、給電用コネクター等の接続部を多層
プリント配線板端部に設ける場合も前記と同様に、外層
の所要部分を選択的に除去することにより内層銅箔部を
露出指せ、容易に接続部を形成させることができる。
【0019】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
なお、実施例中において共通の要旨は共通の符号を付し
て対応させることにより重複する説明を省略する。
【0020】図1〜図6は本発明の実施例1を示す多層
プリント配線板の製造工程である。以下、多層プリント
配線板およびその製造方法を工程順に従って説明する。
【0021】まず、図1に示すように基板1の面に銅箔
2および3を積層した両面板からなる内層板1のスルー
バイアホールを設けるべき位置にドリル穴8を加工す。
【0022】図2に示すように、穴加工が完了した内層
板1は、その両面に導体パターン2aを形成する。その
後、アルカリ性水溶液に可溶性の絶縁樹脂から成る絶縁
層を銅箔の面に設けた銅張絶縁シートを用いて、内層板
1両面に対して熱ロールにてラミネートすることにより
絶縁層9を介して銅箔6または7を積層して外層4,5
を形成する。これにより、4層積層板が形成される。
【0023】つぎに、図3に示すようにスルーバイアホ
ール11,12,13およびブラインドバイアホール1
4,15を設けるべき位置における銅箔6,7の部分を
エッチングにより選択的に除去する。
【0024】ついで、図4に示すように、銅箔6,7を
除去して露出した絶縁層9の部分をアルカリ性水溶液に
て化学的に溶解除去することにより、14,15部分の
内層側銅箔2,3を露出させてブラインドバイアホール
14,15を形成し、また、11,12,13部分の内
層側ドリル穴8を露出させてスルーバイアホール11,
12,13を形成する。
【0025】この場合、図5に示すように、スルーバイ
アホール11,12,13に形成する各層のランド3
1,32,37,38,43,44,45,46は、外
層側のランド内径が内層側のランド内径に比べて大きく
形成させる。
【0026】その後、外層4,5の銅箔6,7に導体パ
ターン16,17およびランド31,38,43,4
6,49を形成させるとともに、その面の電気的接続部
を除いてソルダレジスト18,19を施すことにより、
各層の回路を導電体にて接続する前の多層プリント配線
板が完成する。
【0027】さて、この多層プリント配線板の各層の電
気的接続手段について以下に説明する。まず、導電ペー
ストにて各層を接続する場合は、図6に示すように,ス
ルーバイアホール11およびブラインドバイアホール1
4,15にそれぞれ導電ペースト20,21,22を充
填し、硬化した後、その面にオーバーコート25を選択
的に施す。
【0028】これにより、ブラインドバイアホール1
4,15においてはそれぞれ内層回路および外層回路の
47,48または49,50が電気的に接続される。ま
た、スルーバイアホール11においては各層の回路4
3,44,45,46が電気的に接続される。
【0029】つぎに、内層電源回路への給電のための外
部との接続方法について説明する。これには、コネクタ
ーのピンをスルーバイアホールに挿入して多層板の外部
から内層回路に給電する方法があるが、その一つとし
て、多層板の外部から負電源回路へ接続する場合は、図
5および図6においてコネクター26のピン23がスル
ーバイアホール12に挿入され、ピン23は内層銅箔2
のランド32と外層銅箔ランド31とが半田24にて電
気的に接続される。
【0030】一方、正電源回路へ接続する場合は、コネ
クター27のピン29がスルーバイアホール13に挿入
され、ピン29と内層銅箔ランド37および外層銅箔7
のランド38とが半田28にて電気的に接続される。
【0031】なお、コネクター26のピン23と銅箔ラ
ンド33,34との間は空隙を保つことにより絶縁され
ている。また、コネクター27の場合も同様にピン29
と銅箔ランド35,36との間が空隙にて絶縁されてい
る。
【0032】内層電源回路への給電方法としての他の方
法は、基板端部の内層電源回路部を露出させて、この部
分にコネクターまたは線材を用いて接続することにより
正負電源回路が接続されるものである。
【0033】この方法を図7〜図11に示す製造工程に
従って説明する。図7は両面板から成る内層板1の両面
に、アルカリ性水溶液に可溶性の絶縁層を銅箔面に形成
した絶縁シートを用いてラミネートすることにより、外
層4,5を形成した多層板であるる。
【0034】図7に示すように、この多層板の端部にお
いて、外層4,5のの所要の部分4a,5a部分の銅箔
をエッチングにて選択的に除去することにより図8に示
すように絶縁層9を露出させる。さらに露出した絶縁層
9の部分をアルカリ性水溶液にて化学的に溶解除去する
ことにより図9に示すように内層1の銅箔2,3を露出
させる。
【0035】このようにして露出させた内層1の銅箔
2,3の面に対し、図10に示すようなコネクター40
を挿入し、内層回路2,3と接触子41との接触により
A端子が負電源回路または信号回路に、B端子が正電源
回路または信号回路に接続される。また、コネクター4
0を用いない場合は図11に示すように線材42を用い
て半田付け43にて接続する。
【0036】上記内層電源回路への給電方法を用いれ
ば、プリント回路板に大電流を流すことが可能になる。
【0037】つぎに、内層電源回路から外層回路への給
電方法について説明する。電子部品が多層基板の表面に
実装されているときに、正負電源回路への導通は本発明
によるブラインドバイアホールおよびスルーバイアホー
ルへの導電ペースト充填によって行うことができる。
【0038】そこで、電子部品の消費電力が大きい場
合、例えば電流が0.3A以上流れる部品や回路におい
ては、図5に示すようなスルーバイアホール12,13
の数を2〜4個にして、線材または部品のリード線を挿
入して、その部分を半田付けすることにより、内層回路
から外層回路への大電流の供給をすることができる。
【0039】この大電流を供給する他の手段としては、
ブラインドバイアホールの場合、ブラインドバイアホー
ルに導電ペーストを充填しないで、穴内に線材を挿入し
て内外層の回路を半田付けすることができる。(図示せ
ず)この場合のブラインドバイアホールの形状は任意で
よく、大きな形状にすることもできる。
【0040】以上説明した給電方法は、内外層回路間で
大きな電流を流す場合に(例えば0.3A以上の場
合)、導電ペーストを用いて内外層の回路を接続するの
では、1穴当たりの電流容量を0.3A以下に抑える必
要があるため、本発明の大電流可能な接続方法によるこ
とが有効である。
【0041】また、本発明の接続方法は電源回路に限ら
ず、信号回路にも適用できる他、アナログ回路における
低抵抗回路にする必要のある回路にも有効である。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、多層プリント配線板に
ブラインドバイアホールまたはスルーバイアホールある
いは大電流給電用の接続部を形成する場合に、外層の所
要部分を選択的エッチングして除去することにより形成
することができるので、機械加工に比べて製造が容易で
あるとともに、製造工数を低減すさせることができる。
【0043】従って量産性に優れれるとともに、電気特
性に優れ、品質が安定した多層プリント配線板を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図2】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図3】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図4】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図5】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図6】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図7】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図8】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図9】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図10】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示
す図。
【図11】本発明の多層プリント配線板の製造工程を示
す図。
【図12】従来の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図13】従来の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図14】従来の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図15】従来の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図16】従来の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【図17】従来の多層プリント配線板の製造工程を示す
図。
【符号の説明】
1 内層板 2,3,6,7 銅箔 4,5 外層 8 ドリル穴 9 絶縁層 11,12,13 スルーバイアホール 14,15 ブラインドバイアホール 18,19 ソルダレジスト 20,21 導電ペースト 23,29 コネクターピン 24,28 半田付け 25 オーバーコート 26,27,40 コネクター 31,32,33,34,35,36,37,38 ラ
ンド 41 接触子 42 線材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−16196(JP,A) 特開 昭59−86290(JP,A) 特開 平5−327211(JP,A) 実開 平1−174962(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/46

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電体により内外層の回路を電気的に接
    続する多層プリント配線板において、内層基板面に導体
    回路を形成するとともに外層と接続されるべき位置に接
    続孔を加工する工程と、内層基板面に銅張絶縁シートを
    ラミネートする工程と、接続孔に位置する外層銅箔部分
    を選択的にエッチング除去する工程と、銅箔を除去する
    ことにより露出した絶縁層部分を溶解除去する工程と、
    各層を電気的に接続する接続孔内に導電ペーストを施す
    工程、あるいはコネクターピンまたは線材等の導電体を
    挿入して半田付けする工程、および、多層プリント配線
    板端部における外層の所要部分を除去することにより内
    層電源回路接続端子部を露出させ、その部分に給電用の
    コネクターまたは線材からなる導電体を用いて接続する
    工程とからなる多層プリント配線板の製造方法。
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