JP5214671B2 - プリント配線基板の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電子部品を実装可能なプリント配線基板の製造方法に関する。
プリント配線基板の切断端面からのガラス繊維屑等の飛散を効果的に防止等するための方法として、切断面の端面全体及び貫通孔の壁面全体にメッキ加工を施す技術が知られている。
しかしながら、貫通孔の一部にメッキ加工を施そうとした場合、従来の製造方法では、精度良くプリント配線基板を製造することが困難であった。
特開２００８−４２０００号公報
以上のように、貫通孔の一部にメッキ加工を施そうとした場合、従来の製造方法では、精度良くプリント配線基板を製造することが困難であった。
そこで、目的は、貫通孔の一部にメッキ加工を施す場合であっても、精度良くプリント配線基板を製造することが可能なプリント配線基板の製造方法を提供することにある。
実施形態に係るプリント配線基板の製造方法によれば、まず、金属箔又はコア基板と、層間接続用のプリプレグとが積層されて成る第１の多層基板に導通孔を設ける。続いて、前記導通孔の内側の壁面にメッキ加工を施す。続いて、前記メッキ加工を施した導通孔に樹脂を充填する。続いて、前記樹脂を充填した導通孔を塞ぐように前記第１の多層基板に蓋メッキ加工を施す。続いて、前記第１の多層基板の一方の表面に、前記蓋メッキ加工を施した導通孔の上から第２の多層基板を積層する。続いて、前記第１の多層基板から前記第２の多層基板まで貫通する貫通孔を、前記メッキ加工が施された部分が前記貫通孔を囲むように設ける。そして、前記導通孔に充填された樹脂を除去する。
実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の手順の一例を示す図である。 図１（ｂ）により導通孔が設けられた第１の多層基板を、第１の多層基板の上面側から観察した際の図である。 図１（ｃ）によりメッキ加工が施された第１の多層基板を、第１の多層基板の上面側から観察した際の図である。 図１（ｇ）により貫通孔が設けられたプリント配線基板を第２の多層基板の上面側から観察した際の図である。 プリント配線基板における貫通孔の一部にメッキ加工を施す製造工程の一例を示す図である。 図１（ｂ）により導通孔が設けられた第１の多層基板を、第１の多層基板の上面側から観察した際の図である。 図１（ｃ）によりメッキ加工が施された第１の多層基板を、第１の多層基板の上面側から観察した際の図である。 図１（ｇ）により貫通孔が設けられたプリント配線基板を第２の多層基板の上面側から観察した際の図である。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の手順の一例を示す模式図である。本実施形態では、８層構造のプリント配線基板のうち、４層と８層の間をメッキ加工により接続する例を説明する。
まず、図１（ａ）に示すように、導通させたい第１の多層基板１０を製造する。具体的には、８層目の金属箔１１に、層間接続用のプリプレグ１２を介して、回路基板であるコア基板１３を積層する。そして、コア基板１３にプリプレグ１４を介してコア基板１５を積層する。
続いて、図１（ｂ）に示すように、第１の多層基板１０に導通孔を設ける。図２は、図１（ｂ）により導通孔が設けられた第１の多層基板１０を、第１の多層基板１０の上面側から観察した際の模式図である。
続いて、図１（ｃ）に示すように、導通孔の内側の壁面にメッキ加工を施す。図３は、図１（ｃ）によりメッキ加工が施された第１の多層基板１０を、第１の多層基板１０の上面側から観察した際の模式図である。
続いて、図１（ｄ）に示すように、導通孔に樹脂を充填する。
続いて、図１（ｅ）に示すように、樹脂を充填した導通孔を塞ぐように、第１の多層基板１０の両面に蓋メッキ加工を施す。
続いて、図１（ｆ）に示すように、第１の多層基板１０の上面に、残りの層を積層する。本実施形態では、説明のため、残りの層の部分を第２の多層基板２０と称する。このとき、第２の多層基板２０は、第１の多層基板１０の上面に、プリプレグ２１、コア基板２２、プリプレグ２３及び金属箔２４を積層して成る。
続いて、図１（ｇ）に示すように、第１の多層基板１０に設けた導通孔内を通過するように、第１及び第２の多層基板１０，２０を貫通する貫通孔を設ける。図４は、図１（ｇ）により貫通孔が設けられたプリント配線基板を第２の多層基板２０の上面側から観察した際の模式図である。図４に示すように、貫通孔は、導通孔よりも小さくなっている。そして、第１の多層基板１０の下面から導通孔に充填された樹脂を除去する。
以上のように、上記実施形態では、メッキ加工を施す第１の多層基板１０をまず製造し、第１の多層基板１０に設けた導通孔の内側にメッキ加工を施す。その後、残りの層を積層し、第１の多層基板１０におけるメッキ加工を施した部分が、貫通孔を囲むように、貫通孔を設けるようにしている。
図５は、一般的な製造工程により、プリント配線基板における貫通孔の一部にメッキ加工を施す例を示す。図５では、８層構造のプリント配線基板のうち、４層と８層の間をメッキ加工する場合を例に説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、８層の多層基板を製造する。このとき、多層基板は、金属箔、コア基板及びプリプレグが積層されて成る。
続いて、図５（ｂ）に示すように、４層から８層までに穴を設ける。
続いて、図５（ｃ）に示すように、図５（ｂ）で設けた穴の壁面にメッキ加工を施す。
続いて、図５（ｄ）に示すように、１層から４層までに貫通孔を設ける。
しかしながら、図５により製造されたプリント配線基板では、図５（ｄ）のように、導通させたい内層よりも深い位置にルータが食い込み、導通させたい内層よりも深い位置までメッキ加工されてしまう。このような場合、例えば、１層と４層との間において、インピーダンスコントロールの精度が要求されている場合であっても、メッキが３層側に食い込んでいるため、所望のインピーダンスコントロールを実現することができない。
例えば、１層と４層との間の間隔が０．５６ｍｍ、誘電率が３．８５の積層基板を用いた場合、１層のマイクロストリップラインの５０Ω幅が１．１２７ｍｍとなる。これがルータ加工により１層と４層との間の間隔が短くなって０．５ｍｍとなった場合、１．１２７ｍｍ幅のマイクロストリップラインの特性インピーダンスは４６．６Ωとなり、特性インピーダンスが６．８％も変動することになる。
これに対して本実施形態に係る製造方法によれば、所望の層間のメッキ加工を、他層への食い込みなく行うことが可能である。これにより、インピーダンスコントロールの精度が向上することとなる。
したがって、本実施形態に係る製造方法によれば、貫通孔の一部にメッキ加工を施す場合であっても、所望のインピーダンスコントロールが可能となり、精度良くプリント配線基板を製造することができる。
なお、上記実施形態では、図１の製造方法に従うことで、図２〜図４に示す貫通孔をプリント配線基板に設ける例を説明した。しかし、本実施形態はこれに限定される訳ではない。例えば、本実施形態は、図１の製造方法に従うことで、図６〜図８に示す貫通孔をプリント配線基板に設けるようにしても良い。例えば、図１（ｂ）において、図６に示す複数の導通孔を設ける。このとき、複数の導通孔は、図１（ｇ）において設けられる貫通孔と導通孔の一部とが重なり、かつ、複数の導通孔により貫通孔が囲まれるような位置に設けられる。
そして、図１（ｃ）において、図７に示すように、各導通孔にメッキ加工を施す。続いて、図１（ｇ）において、図８に示すように貫通孔を設ける。これにより、各導通孔においてメッキ加工が施された部分のうち貫通孔と重なる部分が除去される。これにより、図４と同様に、第１の多層基板１０におけるメッキ加工を施した部分が貫通孔を囲むようになる。
図１（ｅ）に示すように、導通孔を樹脂で充填し、蓋メッキ加工を行う場合、充填した樹脂が乾燥した後に収縮する場合がある。このような場合、均一な面が生成されず、蓋メッキ加工以降の工程で接触不良及び剥離等の不具合が生じるおそれがある。例えば、図２に示す導通孔を設けた場合、充填する樹脂の体積が大きいため、このような問題が発生するおそれが高い。ここで、図６に示すように、導通孔の個数を増やし、それぞれの面積を小さくすることで、充填する樹脂の体積は小さいものとなる。そのため、樹脂の収縮による接触不良及び剥離等の不具合が生じにくくなるというメリットがある。
また、上記実施形態に係る製造方法では、特殊な工程は不要である。そのため、本実施形態に係る製造方法は、貫通スルーホール、ＢＶＨ（Blind Via Hale）及びＩＶＨ（Interstitial Via Hole）等の接続方法との併用が可能である。
さらに、この発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
１０…第１の多層基板
１１，２４…金属箔
１２，１４，２１，２３…プリプレグ
１３，１５，２２…コア基板
２０…第２の多層基板

Claims (3)

  1. 金属箔又はコア基板と、層間接続用のプリプレグとが積層されて成る第１の多層基板に導通孔を設け、
    前記導通孔の内側の壁面にメッキ加工を施し、
    前記メッキ加工を施した導通孔に樹脂を充填し、
    前記樹脂を充填した導通孔を塞ぐように前記第１の多層基板に蓋メッキ加工を施し、
    前記第１の多層基板の一方の表面に、前記蓋メッキ加工を施した導通孔の上から第２の多層基板を積層し、
    前記第１の多層基板から前記第２の多層基板まで貫通する貫通孔を、前記メッキ加工が施された部分が前記貫通孔を囲むように設け、
    前記導通孔に充填された樹脂を除去することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
  2. 前記導通孔は、単一の孔であり、
    前記貫通孔は、前記導通孔よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板の製造方法。
  3. 前記導通孔は、複数の孔であり、
    前記複数の孔は、前記貫通孔と一部が重なり、かつ、前記貫通孔を囲む位置にそれぞれ設けられ、
    前記貫通孔は、前記複数の孔の一部を除去するように設けられることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板の製造方法。
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