JP3224900B2 - 磁界・電磁波シールド層を有するプリント配線板とその製造方法 - Google Patents

磁界・電磁波シールド層を有するプリント配線板とその製造方法

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勝友 二階堂
純一 市川
宣男 西山
祐一 鯉沼
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    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スルーホールを有する
多層プリント配線板またハイブリッドIC基板およびマ
ルチチップモジュール基板等の製造方法に関し、特に、
磁界または電磁波の影響による回路間のクロストーク等
のノイズを防止したプリント配線板、およびその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板においては、その回路に
電流を流すことにより、磁界が発生し、その磁界の発生
に伴い電磁波が発生する。この磁界は隣接した回路をア
ンテナ化する作用がある。これにより磁界および電磁波
は、ともにノイズの発生源となり、機器内部の回路間に
て誤動作やクロストーク現象を生じさせるばかりでな
く、外部機器に対しても影響を及ぼす。
【0003】この電磁波の影響を防止するために、従来
は図4に示すように、絶縁基板21の面に形成した配線
回路22の面に対し、絶縁層23を介して銅粉を主体と
したペーストを塗布して電磁波シールド層24を形成さ
せることが一般に行われている。
【0004】その他の例として、電磁波をシールするこ
とを目的として開発されたもので、特開平4−3524
98号公報に開示された発明が知られている。この発明
のペーストはフェライト粉または鉄合金粉などの高透磁
率を有する軟磁性粉を含有しているものであり、このペ
ーストを用いて、基板面に形成する回路の導体を包むよ
うに施工すことにより電磁波をシールして、自己の回路
から発生する電磁波を他の機器に影響することを抑制す
るとともに、他の機器からの電磁波の影響を軽減するこ
とを目的としたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の銅粉を主体とした電磁波シールド層24では、自己
の回路から発生する磁界を吸収することができないので
磁界の影響によるクロストークが生じやすい。また電磁
波を他の機器に影響することを防止することはできて
も、他の機器からの電磁波の影響を有効に防止すること
が困難である。
【0006】また、特開平4−352498号公報に開
示された発明のペーストは、自己の回路から発生する電
磁波および他の機器からの電磁波の影響を抑制するもの
の、完全ではない。
【0007】しかも、これらの従来の電磁波シール層は
プリント配線板の表裏面の回路から発生する電磁波に対
する対策であって、表裏面に対して直角方向のスルーホ
ールから発生する磁界または電磁波に対する対策はなさ
れていないのが現状である。
【0008】よって、本発明は上記従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、プリント配線板のスルーホール
およびその他の回路から生じる磁界や電磁波をシールす
ることにより、磁界や電磁波が機器内の回路間および外
部機器間に影響を及ぼすことによるクロストーク等のノ
イズの発生を防止するプリント配線板と、その製造方法
の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁界・電磁波シールド層を有するプリント
配線板は、各層の所要の配線回路を、スルーホールを介
して接続する多層プリント配線板において、前記スルー
ホールから発生する磁界および電磁波をシールするため
の磁界シールド層または磁界・電磁波シールド層を前記
スルーホールの内部に設けて成ることを特徴とする。
【0010】前記磁界シールド層および磁界・電磁波シ
ールド層には、初透磁率μが102以上、かつ保磁力H
c〔Oe〕が1以下の高透磁率磁性体が用いられ、磁界
シールド層には前記高透磁率磁性体を絶縁体にて被覆し
たものを含有し、また、磁界・電磁波シールド層には、
高透磁率磁性体粉、および高導電性の銅粉または銀粉を
適当な混合比率にて含有させたもの、あるいは、高透磁
率磁性体粉を高導電性の銅または銀にて表面被覆させた
ものを含有させたものである。
【0011】前記プリント配線板を製造方法は、高透磁
率磁性体を絶縁体にて被覆したものを含有したペースト
を作成し、また、高透磁率磁性体粉および高導電性の銅
粉または銀粉を適当な混合比率にて含有させたペース
ト、あるいは、高透磁率磁性体粉を高導電性の銅または
銀にて表面被覆させた粒状体を含有させたペーストを作
成し、これらのペーストを選択して用い、そのペースト
をプリント配線板のスルーホール内に圧入し硬化させて
磁界・電磁波シールド層を形成させることにより行われ
る。
【0012】
【作用】本発明の磁界・電磁波シールド層を有するプリ
ント配線板とその製造方法によれば、プリント配線板の
スルーホール内部に磁界シールド層または磁界・電磁波
シールド層を設けたことにより、これらのシールド層の
成分である高透磁率磁性体が磁界を吸収し、銅または銀
が電磁波をシールするので、これによりスルーホールか
ら発生する磁界および電磁波をともにシールすることが
できる。
【0013】
【実施例1】本実施例は、図1に示すように基板1の両
面に形成した所要の配線回路2,3を接続するためのメ
ッキスルーホール12が設けられた両面プリント配線板
Aにおいて、スルーホール12および配線回路2,3か
ら発生する磁界および電磁波をシールしようとするもの
である。
【0014】この両面プリント配線板Aの配線回路4,
5から発生する磁界および電磁波をシールするために用
いられるペーストは、初透磁率μが102 以上、かつ保
磁力Hc〔Oe〕が1以下の高透磁率磁性体を絶縁体に
て被覆した粒状体を含有させたものである。従って、こ
のペーストには導電性がない。
【0015】そして、前記プリント配線板Aのスルーホ
ール12の内部に磁界シールド層を形成させるに際して
は、プリント配線板Aの表裏面の配線回路2,3におい
て磁界をシールすべき所要の面に対して、シルク印刷に
て前記ペーストを施す際に、同時にスルーホール12内
部にペーストをスキージの圧力によりを圧入させる。
【0016】圧入されたペーストおよび表裏面のペース
トは固化することにより磁界シールド層12aおよび磁
界シールド層4,5が形成される。なお、この場合のペ
ーストには導電性がないので、配線回路2,3の面およ
びメッキスルーホール12に直接に接触させても絶縁上
の問題ガ生じることがない。
【0017】以上により磁界シールド層を形成すること
により磁界をシールすることができるが、さらに電磁波
をシールする場合は、磁界シールド層を施した所要の面
に直接に電磁波シールド層8,9を施すことによりシー
ルされる。
【0018】これにより、プリント配線板Aの表裏面に
対して直角方向に形成するスルーホール12から発生す
る磁界をその内部に形成した磁界シールド層12aが、
表裏面に形成した配線回路から発生する磁界を磁界シー
ルド層4,5がシールし、さらに、電磁波シールド層
8,9がプリント配線板A全体から発生する電磁波をシ
ールすることにより、プリント配線板A全体から発生す
る磁界・電磁波のすべてがシールされる。
【0019】
【実施例2】本実施例は、図2に示すように実施例1と
同様に、基板1の両面に形成した所要の配線回路2,3
を接続するメッキスルーホール12を有する両面プリン
ト配線板Bにおいてスルーホール12および配線回路
2,3から発生する磁界および電磁波をシールしようと
するものである。
【0020】この場合に用いられるペーストは、実施例
1のペーストに用いられたものと同様な特性を有する高
透磁率磁性体粉、および高導電性の銅粉または銀粉を適
当な混合比率にて含有させたもの、あるいは高透磁率磁
性体粉を高導電性の銅または銀にて表面被覆させた粒状
体を含有させたものである。従って、このペーストは導
電性を有するものである。
【0021】そして、前記プリント配線板Bのスルーホ
ール12の内部に磁界シールド層を形成させるに際して
は、本実施例で用いるペーストが導電性を有するもので
あるために、このペーストが接続すべきでない配線回路
2,3間に接触しないようにすることが必要であり、こ
のために図2に示すように予めスルーホール12の部分
を選択的に印刷して、スキージの圧力により、スルーホ
ール12の内部にペーストを圧入して磁界・電磁波シー
ルド層12bを形成させる。
【0022】つぎに、配線回路2,3の面の所要の部分
に対して、絶縁層6,7を介して磁界・電磁波シールド
層10,11を施す。これにより、磁界・電磁波シール
ド層12bがプリント配線板Bの表裏面に対して直角方
向のスルーホール12から発生する磁界・電磁波を、磁
界・電磁波シールド層10,11がプリント配線板Bの
表裏面から発生する磁界・電磁波をシールするので、プ
リント配線板B全体から発生する磁界・電磁波のすべて
がシールされる。
【0023】
【実施例3】本実施例は、図3に示すように、基板1の
両面に形成した所要の配線回路2,3を接続するスルー
ホール13がメッキされていない場合の両面プリント配
線板Cにおいて,スルーホール13および配線回路2,
3から発生する磁界および電磁波をシールしようとする
ものである。
【0024】この場合に用いられるペーストは、実施例
2で用いられたものと同様に、高透磁率磁性体粉、およ
び高導電性の銅粉または銀粉を適当な混合比率にて含有
させたもの、または高透磁率磁性体粉を高導電性の銅ま
たは銀にて表面被覆させた粒状体を含有させたものであ
る。従って、このペーストは導電性を有するものであ
る。
【0025】この場合も、ペーストが導電性を有するの
で、所要の配線回路以外の配線回路にペーストが接触し
ないようにするため、スルーホール13に対しては選択
的にシルク印刷して、スルーホール13内部にペースト
を圧入する。これにより、スルーホール13内部に磁界
・電磁波シールド層13aを形成する。
【0026】つぎに、配線回路2,3の面の所要の部分
に絶縁層6,7を介して磁界・電磁波シールド層10,
11を施す。これにより実施例2と同様にプリント配線
板C全体から発生する磁界および電磁波のすべてがシー
ルされる。
【0027】なお、本実施例におけるプリント配線板C
は、スルーホール12がメッキされていないので、スル
ーホール13の内部に形成した磁界・電磁波シールド層
13aが回路間の導通を兼ねるとともに、自らの磁界・
電磁波をシールするものである。
【0028】また、前記実施例1から3において用いら
れる高透磁率磁性体には特性の異なる多くの種類のもの
がある。そしてこれらの磁性体は、例えば、テレビ、オ
ーディオまたはOA機器等に要求される性能に対して最
もよい効果が得られる特性を有する種類のものを選択し
なければならない。
【0029】これらの機器の特性において、例えば、低
周波領域ではMnZnフェライト、高周波領域ではNi
Znフェライト、マイクロ波領域ではMnMgフェライ
ト等を用いることにより効果的に磁界を吸収することが
できる。
【0030】特に、プリント配線板においては初透磁率
μが102 以上、かつ保磁力Hc〔0e〕が1以下の高
透磁率材料を用いることが望ましい。そして、磁性体は
強磁性体ではなく低保磁力のものが適している。なお、
強磁性体の場合は保磁力が強いので、逆にクロストーク
を助長してしまう恐れがある。
【0031】即ち、磁界を吸収して消磁する性質のも
の、例えば、MnZnフェライト、高純Fe、FeNi
Mo(パーマロイ)、センダスト等の高透磁率のものが
適している。
【0032】また、磁性体の初透磁率μが102 以下、
かつ保磁力Hc〔0e〕が1以上のものは、磁界の吸収
能力が劣り、これを使用した場合はノイズを完全に防止
することができない。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、多層プリント配線板等
のスルーホールの内部および表裏面の所要の部分に磁界
・電磁波シールド層を施すことにより、プリント配線板
全体から発生する磁界および電磁波をシールすることが
できる。
【0034】これにより、磁界や電磁波が機器内の回路
間および外部機器間に影響を及ぼし、また外部機器から
影響されることを阻止し、クロストーク現象等のノイズ
の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を示す磁界・電磁波シールド
層を有するプリント配線板の拡大断面図。
【図2】本発明の実施例2を示す磁界・電磁波シールド
層を有するプリント配線板の拡大断面図。
【図3】本発明の実施例3を示す磁界・電磁波シールド
層を有するプリント配線板の拡大断面図。
【図4】従来の電磁波シールド層を有するプリント配線
板の拡大断面図。
【符号の説明】
1 基板 2,3 配線回路 4,5 磁界シールド層 6,7 絶縁層 8,9 電磁波シールド層 10,11 磁界・電磁波シールド層 12,13 スルーホール
フロントページの続き (72)発明者 市川 純一 埼玉県入間郡三芳町藤久保1106 日本シ イエムケイ株式会社内 (72)発明者 西山 宣男 埼玉県入間郡三芳町藤久保1106 日本シ イエムケイ株式会社内 (72)発明者 鯉沼 祐一 埼玉県入間郡三芳町藤久保1106 日本シ イエムケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−87592(JP,A) 特開 平2−78299(JP,A) 特開 平4−352498(JP,A) 特開 昭63−12198(JP,A) 特開 平4−76991(JP,A) 特開 平5−95197(JP,A) 特開 平1−201985(JP,A) 特開 平4−62894(JP,A) 特開 昭64−53439(JP,A) 特開 平2−62007(JP,A) 実開 平2−81098(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 9/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各層の所要の配線回路を、スルーホール
    を介して接続し、前記スルーホールから発生する磁界を
    シールするための磁界シールド層を当該スルーホールの
    内部に設けた多層プリント配線板において、前記磁界シ
    ールド層が、初透磁率μが102以上、かつ保磁力Hc
    [Oe]が1以下の高透磁率磁性体粉を絶縁体にて被覆
    した粒状体を含有させたものから成ることを特徴とする
    磁界・電磁波シールド層を有するプリント配線板。
  2. 【請求項2】 各層の所要の配線回路を、スルーホール
    を介して接続し、前記スルーホールから発生する磁界ま
    たは電磁波をシールするための磁界・電磁波シールド層
    を当該スルーホールの内部に設けた多層プリント配線板
    において、前記磁界・電磁波シールド層が、初透磁率μ
    が102以上、かつ保磁力Hc[Oe]が1以下の高透
    磁率磁性体粉、および高導電性の銅粉または銀粉を適当
    な混合比率にて含有させたもの、または、高透磁率磁性
    体粉を高導電性の銅または銀にて表面被覆させた粒状体
    を含有させたものから成ることを特徴とする磁界・電磁
    波シールド層を有するプリント配線板。
  3. 【請求項3】 各層の所要の配線回路をスルーホールを
    介して接続する多層プリント配線板において、高透磁率
    磁性体粉を絶縁体にて被覆した粒状体を含有させたペー
    スト、または高透磁率磁性体粉および高導電性の銅粉ま
    たは銀粉を適当な混合比率にて含有させたペースト、あ
    るいは、高透磁率磁性体粉を高導電性の銅または銀にて
    表面被覆させた粒状体を含有させたペーストを作成し、
    これらのペーストを選択して用いるとともに、そのペー
    ストをスルーホールの内部に圧入し硬化させて磁界・電
    磁波シールド層を形成させることによりプリント配線板
    を製造することを特徴とする磁界・電磁波シールド層を
    有するプリント配線板の製造方法。
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