JP3432534B2 - プリント配線板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁波等のノイズを遮
断し得るシールド構造を備えたプリント配線板に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の多様化・高速化に伴
い、電子機器が発する電磁波等のノイズに起因した電子
機器の誤動作や破壊が問題になってきている。このた
め、従来より電子機器を構成する電源コード、ケース、
電子部品及びプリント配線板等にシールド構造を設ける
ことにより前記問題を解消することが行われている。そ
して、図２及び図３には、そのためのシールド対策を施
した従来の４層のプリント配線板２０，３０がそれぞれ
例示されている。

【０００３】図２に示すように、プリント配線板２０に
はサブトラクティブ法により導体回路パターン２１が形
成されており、その外層には層間絶縁層としてのアンダ
ーコート層２２を介してシールド層２３が形成されてい
る。また、シールド層２３の表面にはオーバーコート層
２４が形成されている。

【０００４】このプリント配線板２０において前記シー
ルド層２３は、銅等の導電性金属粉末を含有するインク
を印刷することにより形成されている。また、アンダー
コート層２２及びオーバーコート層２４は、印刷法また
はカーテンコート法等によりソルダーレジスト等の樹脂
を塗布することにより形成されている。

【０００５】一方、図３に示すプリント配線板３０も、
前者２０と同様にサブトラクティブ法による導体回路パ
ターン３１とシールド層３３とが層間絶縁層３２を介し
て形成された構成を有している。また、シールド層３３
の表面は、ソルダーレジスト３４によって被覆されてい
る。但し、このプリント配線板３０では、層間絶縁層３
２は基材３５の両面にプリプレグを積層プレスすること
によって形成されている。

【０００６】そして、前記シールド層２３，３３は、そ
れぞれプリント配線板２０，３０外部からのノイズを遮
蔽したり、内部からのノイズの漏出を防止する役割を果
たしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のこの
種のプリント配線板２０，３０には、以下に述べるよう
にいくつかの問題点がそれぞれあった。

【０００８】例えば図２のプリント配線板２０では、印
刷法またはカーテンコート法のどちらを適用しても、一
回の塗布でピンホールのないアンダーコート層２２を形
成することは極めて難しかった。このため、導電性のイ
ンクを印刷したときにシールド層２３と導体回路パター
ン２１とがショートする場合があり、信頼性に問題があ
った。

【０００９】また、前記インクは非常に高密度かつ高粘
度なものであるため、印刷性に劣るという問題があっ
た。しかも、印刷用マスクが基材２５表面から離れる際
など、インクが周囲に飛散し易く、このことが導体回路
パターン２１をショートさせる原因にもなっていた。

【００１０】更に、図２のプリント配線板２０の製造時
に繰り返し行われる樹脂の塗布及び硬化によって、基材
２５に熱変形や熱収縮が生じてしまい、基材２５の寸法
精度が悪化するという問題もあった。加えて、前記プリ
ント配線板２０には酸化し易い導電性のインクが用いら
れているため、時間が経過するにつれてシールド層２３
の導通抵抗値が劣化するという問題があった。

【００１１】一方、サブトラクティブ法による導体回路
パターン３１を有する図３のプリント配線板３０では、
導体回路パターン３１と基材３５との段差を解消するた
めに、プリプレグをある程度厚め（約２００μｍ以上）
にする必要があった。ゆえに、プリント配線板３０全体
の肉厚化を避けることができなかった。

【００１２】しかも、あまり厚いプリプレグを使用する
と、導体回路パターン３１とシールド層３３との間の絶
縁間隔が大きくなり、約数十μｍを隔てて隣接する導体
回路パターン３１間でクロストークが発生するという問
題もあった。

【００１３】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、優れたシールド効果と寸法精度と
を備え、かつショート等の発生を確実に防止し得るにも
関わらず、全体の薄層化を達成することができるプリン
ト配線板を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、内層の信号用導体回路パターンと外
層のシールド層との間に層間絶縁層を介在させたプリン
ト配線板において、前記シールド層はグランド層を兼ね
て、前記層間絶縁層に設けられたブラインドバイアホー
ルにより信号用導体回路パターンと連結され、該シール
ド層をめっきまたは金属箔によって形成すると共に、前
記シールド層と前記信号用導体回路パターンとの間の絶
縁間隔を各信号用導体回路パターンの間隔より狭くして
いる。

【００１５】この場合、少なくとも内層の信号用導体回
路パターンをアディティブ法によって作製することが望
ましい。

【００１６】

【作用】この構成によると、外層のシールド層が電磁気
の影響から内層の導体回路パターンを保護し、その結
果、外部からのノイズが遮蔽されかつ内部からのノイズ
の漏出が防止される。また、前記シールド層はめっきま
たは金属箔によって形成されるものであるため、導電性
のインクを用いた場合とは異なり、ショートの発生や寸
法精度の悪化等の問題が解消される。さらに、グランド
層としての役目を果たすシールド層には電源が流れるた
め、その絶縁距離を狭く設定した方が配線長が短くなっ
て、電源の供給を確実に行うことができる。

【００１７】そして、本発明のような絶縁間隔の設定に
することにより、隣接する導体回路パターン間でのクロ
ストーク等も確実に防止される。しかも、全体の薄層化
も同時に達成される。

【００１８】また、少なくとも信号用の導体回路パター
ンをアディティブ法で作製した場合は、信号用導体回路
パターンの間にめっきレジストが形成されるため、基材
と導体回路パターンとの段差が解消される。その結果、
層間絶縁層を薄くすることが容易になる。

【００１９】

【実施例】〔実施例１〕以下、本発明を具体化した実施
例１を図１に基づき詳細に説明する。

【００２０】図１に示すように、プリント配線板１０を
構成する内層板１０ａは、絶縁性の基材１と、基材１の
両面に形成された信号用導体回路パターンとしての信号
線２及びめっきレジスト３とを備えている。内層板１０
ａの両面には層間絶縁層４が形成されている。両層間絶
縁層４の外表面には、ベタ状のシールド層５ａ及び表面
実装用のパッド５ｂ並びにめっきレジスト６が形成され
ている。前記シールド層５ａの外表面はソルダーレジス
ト７によって被覆されている。また、ソルダーレジスト
７の開口部７ａからは前記パッド５ｂが露出している。

【００２１】図１に示すように、プリント配線板１０は
表裏面を貫通するめっきスルーホール８を備えている。
前記信号線２のうちのいくつかと各シールド層５ａと
は、このめっきスルーホール８を介してそれぞれ電気的
に接続されている。また、層間絶縁層４の各所にはブラ
インドバイアホール（以下、ＢＶＨという）９ａ，９ｂ
が設けられている。そして、それらのうちパッド５ｂ部
分に形成されたＢＶＨ９ａは、パッド５ｂと信号線２と
を連結している。また、それ以外のＢＶＨ９ｂは、信号
線２とシールド層５ａとを連結している。なお、前記シ
ールド層５ａはグランド層を兼ねている。

【００２２】次に、このプリント配線板１０を製造する
方法について説明する。本実施例１では、内外層におけ
る導体部をいずれもアディティブ法に従って形成すると
ころに特徴がある。

【００２３】ガラスエポキシ等の絶縁性材料からなる基
材１には、まず表面粗化処理が施される。粗化された基
材１の両面には感光性樹脂が塗布され、その樹脂表面に
は触媒核が付与される。その後、樹脂を露光・現像する
ことによってめっきレジスト３が形成される。次に、無
電解銅めっき等を施すことにより、めっきレジスト３の
非形成部分に信号線２が形成される。なお、前記めっき
レジスト３と信号線２との境界には段差は生じない。

【００２４】内層板１０ａの両面には感光性樹脂が全体
にわたって２０μｍの厚さに塗布され、前記樹脂層上に
は厚さが３０μｍの感光性アディティブ接着剤シートが
圧着される。即ち、前記樹脂層と接着剤シートとによっ
て、厚さ５０μｍの層間絶縁層４が形成されることにな
る。次にドリル加工が施され、後工程においてめっきス
ルーホール８となる貫通孔が形成される。また、層間絶
縁層４を露光・現像することにより、後工程においてＢ
ＶＨ９ａ，９ｂとなる箇所に非貫通孔が形成される。な
お、前記接着剤シートの利点としては、ＢＶＨ９ａ，９
ｂを容易に形成することが可能なことである。

【００２５】次に、層間絶縁層４の表面や貫通孔及び非
貫通孔の内面には、粗化処理が施された後、触媒核の付
与が行われる。その後、層間絶縁層４の表面には感光性
樹脂が塗布され、露光・現像によってめっきレジスト６
が形成される。その後、前記めっきレジスト６の非形成
部分への無電解銅めっきにより、当該部分にシールド層
５ａと表面実装用のパッド５ｂが形成される。そして、
シールド層５ａの外表面には、開口部７ａとなる部分を
残してほぼ全面にわたりソルダーレジスト７用の樹脂が
塗布される。

【００２６】また、本実施例１では、シールド層５ａと
信号線２との間の絶縁間隔は、各信号線２のパターン間
隔よりも狭くなるように設計されている。よって、層間
絶縁層４の厚さを５０μｍとした本実施例１では、各信
号線２のパターン間隔を約６０μｍ程度に設定してい
る。

【００２７】さて、実施例１のプリント配線板１０の構
成によると、外層のシールド層５ａが電磁気等の影響か
ら信号線２を確実に保護する。よって、プリント配線板
１０の外部からのノイズが遮蔽され、かつ内部からのノ
イズの漏出が防止されることにより、誤動作等の発生が
確実に回避される。更に、上述のように絶縁間隔を５０
μｍに設定したことにより、僅かな間隔を隔てて隣接す
る信号線２間でのクロストーク等も確実に防止される。

【００２８】また、本実施例１では導電性のインクを用
いることなく無電解銅めっきによってシールド層５ａを
形成しているため、インクを用いた場合のようなショー
トの発生や寸法精度の悪化等の問題は生じ得ない。それ
に加えて、シールド層５ａの導通抵抗値が時間経過に伴
って劣化するということもない。

【００２９】そして、アディティブ法により信号線２を
形成する本実施例１では、めっきレジスト３の存在によ
って内層板１０ａ上の段差が解消されるという利点があ
る。従って、従来に比して薄めの層間絶縁層４を使用す
ることができ、よってプリント配線板１０全体の薄層化
を達成することが可能になる。 〔実施例２〕次に、前記実施例１とほぼ同一の構成を有
するプリント配線板を別の方法により作製する実施例２
について説明する。なお、本実施例２と前記実施例１と
の相違点は外層の導体部、即ちシールド層及び表面実装
用のパッドをサブトラクティブ法に従って形成している
点である。よって、以下にその相違点を中心に説明す
る。

【００３０】前記アディティブ法により作製された内層
板の表裏両面には、層間絶縁層としての厚さ５０μｍの
プリプレグが積層される。両プリプレグの外表面には、
シールド層としての厚さ１８μｍの片面粗化銅箔が積層
される。これらは加熱加圧プレスによって熱圧着され
る。ここで、ドリル加工が施され、めっきスルーホール
となる貫通孔が形成される。また、ＢＶＨを形成する部
分の銅箔にエッチングで穴をあけた後、レーザー加工が
施され、ＢＶＨとなる非貫通孔が形成される。

【００３１】そして、前記片面粗化銅箔上にパネルめっ
きを行い、エッチングを行うことにより、めっきスルー
ホール、ＢＶＨ及びシールド層等が形成される。更に、
前記シールド層の外表面には、開口部となる部分を残し
てほぼ全面にわたりソルダーレジスト用の樹脂が塗布さ
れる。

【００３２】上記のような方法によってプリント配線板
を作製したとしても、前記実施例１と同様の利点を備え
た好適なプリント配線板を得ることが可能である。 〔実施例３〕続いて、前記実施例１，２とほぼ同一の構
成を有するプリント配線板を別の方法により作製した実
施例３について説明する。なお、本実施例３と前記実施
例１，２との相違点は内層の導体部、即ち内層板上の信
号線及びグランドパターンをいわゆる転写法に従って形
成している点である。よって、以下にその相違点を中心
に説明する。

【００３３】治具板に固定された銅箔の一面にはまずめ
っきレジストが形成され、その非形成部分には電解銅め
っきが施される。次に、前記めっきレジストは除去さ
れ、銅めっき層の表面には黒化還元処理が施される。こ
こで、前記銅めっき層には基材としてのプリプレグが積
層プレスされると共に、銅箔を固定していた治具板が取
り外される。ここで、エッチングによって銅めっき層の
上部及び銅箔を除去することにより、所定部分に信号線
とグランドパターンとが形成される。また、本実施例３
においても、前記めっきレジストが内層板上の段差を解
消する役割を果たす。

【００３４】このようにして得られた内層板には、実施
例１，２にて詳述したアディティブ法の手法に従って、
層間絶縁層、シールド層、めっきスルーホール、ＢＶＨ
及びソルダーレジスト等が形成される。そして、上記の
ような方法によってプリント配線板を作製したとして
も、前記実施例１，２と同様の利点を備えた好適なプリ
ント配線板を得ることが勿論可能である。

【００３５】なお、本発明は上記実施例１〜３のみに限
定されることはなく、以下のように変更することが可能
である。例えば、 （ａ）内層の導体部をサブトラクティブ法にて形成した
場合、隣接する信号線２の間をレジストで埋めること等
により、内層板１０ａ上の段差を解消させるという方法
であっても良い。

【００３６】（ｂ）前記各実施例１〜３のような４層板
に限らず、６層板や８層板等に具体化することも可能で
ある。 （ｃ）層間絶縁層の形成材料としてプリプレグやアディ
ティブ用接着剤シートを用いる前記実施例１〜３に代え
て、例えばビルドアップ用の絶縁層シートのように他の
シート状の材料を用いることも勿論可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のシールド
構造を備えたプリント配線板によれば、優れたシールド
効果と寸法精度とを得ることができ、かつショート等の
発生を確実に防止することができるという優れた効果を
奏する。また、それらの効果に加えて、プリント配線板
全体の薄層化を達成することができるという優れた効果
をも奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のプリント配線板を示す部分拡大正断
面図である。

【図２】従来のプリント配線板を示す部分拡大正断面図
である。

【図３】従来の別のプリント配線板を示す部分拡大正断
面図である。

【符号の説明】

２ 信号用導体回路パターンとしての信号線、５ａ シ
ールド層、４ 層間絶縁層、１０ プリント配線板。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内層の信号用導体回路パターンと外層のシ
   ールド層との間に層間絶縁層を介在させたプリント配線
   板において、 前記シールド層はグランド層を兼ねて、前記層間絶縁層
   に設けられたブラインドバイアホールにより信号用導体
   回路パターンと連結され、該シールド層をめっきまたは
   金属箔によって形成すると共に、前記シールド層と前記
   信号用導体回路パターンとの間の絶縁間隔を各信号用導
   体回路パターンの間隔より狭くしたことを特徴とするプ
   リント配線板。
2. 【請求項２】少なくとも前記信号用導体回路パターンを
   アディティブ法によって作製したことを特徴とする請求
   項１に記載のプリント配線板。