JPH01795A - 多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種電子機器に用いられ、電子部品を実装す
るために使用される多層プリント配線板に関するもので
ある。

（従来の技術） 一般に、プリント配線板は電子部品の規格の中で基本格
子（通常２．５４ｍｍ）という決まった間隔のマトリッ
クス状格子と、その格子を等分割した補助格子を想定し
て、基本格子位置にＩＣ等の電子部品を実装するための
スルーホールを設け、補助格子位置に必要５な配線を施
している。近年の電子機器の高機能化にともない、多層
プリント配線板においてもよりいっそうの高密度化への
要求が高まり、その要求に対して補助格子位置に各層間
の配線をつなぎかつ部品実装には使用しないバイアホー
ルが一般に用いられている。

この非部品実装用のバイアホールは、基本格子とは異な
る補助格子位置に設けられるため、他の補助格子位置の
配線を妨げないように、部品実装用のスルーホールより
微小径となるが、それゆえこのバイアホールの穴明時の
切削抵抗が部品実装用のスルーホールに比べ大きくなっ
て、所謂切削性が低下する。一般に、切削性はスルーホ
ールの小径化に伴い、低下するものだからである。

内層パターンのスルーホール接続部周囲において、穴明
時の切削抵抗により、程度の差はあるにせよ、外層基材
と内層パターンとの剥離がおこる。この剥離の度合いは
、切削性の低下に伴い大きくなる。したがって、微小径
バイアホールでは、切削性低下により部品実装用のスル
ーホールに比べ前記剥離が起きやすくなる。

特に、微小径バイアホールが内層電源パターンや内層グ
ランドパターン等の幅広いパターン（通常べたパターン
と呼ばれる）を貫通して内層において接続されるような
場合は、ランドパターンを設けて接続する場合に比べ、
外層基材となるプリプレグと、内層パターンとの密着性
が弱く、前記剥離が起こりやすい、この密着性の差は、
後者では、プリプレグが内層基材の銅表面に比べ、ラン
ドパターン周囲の露出した基材樹脂部とは強く密着する
ため、この強い密着性がランドパターンとプリプレグと
の密着性を向上させていることに起因する。

ところで、プリプレグが内層基材の銅表面に比べ基材樹
脂部と強く密着するのは次のような理由による。物理的
に見れば、基材の銅箔には一般に電解銅箔が用いられる
ため、銅箔を取り除いて露出させた基材樹脂部は、研摩
、酸化等の処理を行った銅表面に比べ面粗度がかなり高
い、また化学的に見れば、樹脂同士の密着力は、樹脂と
銅（酸化銅）との密着力に比べかなり強い。

前記剥離は、ハローイングと呼ばれる外観不良となって
現れる。このハローイングとは、多層プリント配線板の
製造工程において基材の銅表面とプリプレグとを密着さ
せる際、その密着強度を向上させるため基材の銅表面に
酸化被膜を形成させる方法が一般的であるが、この方法
において、前記内層パターンのスルーホール接続部周囲
における外層基材と内層パターンとの剥離等が発生し、
その隙間にメツキ前処理時等に、酸等がしみこんだ場合
に、酸化被膜が一部溶解して七−の部分が白っぽく見え
るという外観的な欠陥を言うが、その発生は絶縁抵抗の
劣化、外層基板と内層パターンの剥離拡大、スルーホー
ルメツキのクラック等の不良を引き起こすことがある。

従来、内層べたパターンのバイアホールとの接続部周囲
に発生するへローイングのみに対する対策はなされてい
なかったのである。この従来の実状を第８図及び第９図
を参照して説明すると、基板面補助格子位置に形成され
た非部品実装用のバイアホール（２２）が、べたパター
ンである内層パターン（２５）と何等の境界もなく直接
的かつ全面的に接続されているのである。すなわち、そ
の接続部（２８）周囲にはパターン欠落部を有しない多
層プリント配線板（２１）であり、接続部（２８）周囲
における内層パターン（２５）と外層基材（３０）との
剥離を抑制する手段はとられていなかったのである。

この対策として本出願人等は、さきに特願昭６１−２８
２６０８号で次に説明する多層プリント配線板を提案し
た。この多層プリント配線板を第１０図〜第１２図を参
照して説明すると、べたパターンである内層パターン（
４５）の、基板面の補助格子位置に形成された非部品実
装用バイアホール（４２）との接続部（４８）の周囲に
パターン欠落部（４３）を形成したことを特徴とする多
層プリント配線板（４１）であり、このパターン欠落部
（４３）は、その形成により内層ランド部（４７）、お
よびこの内層ランド部（４７）と内層パターン（４５）
とを電気的に接続する接続パターン（４Ｂ）を形成させ
ることのできる形状である。このような多層プリント配
線板（４１）では、パターン欠落部（４３）において、
プリプレグ（ＳＯａ）と露出した基材樹脂部（５１ａ）
とは、プリプレグ（ＳＯａ）と内層パターン（４５）と
の場合より強く密着するため、この強い密着性がプリプ
レグ（５０’ａ）と内層ランド部（４７）との密着性を
向上させ、プリプレグ（５０ａ）が硬化することによっ
て形成される外層基材（５０）と内層ランド部（４７）
との剥離が起きにくくなり、ハローイングが抑制される
のである。

しかし、この多層プリント配線板（４１）においては、
電流容量を確保するために接続パターン（４８）の幅（
接続パターン（４Ｂ）をはさむ２つのパターン欠落部（
４３）の間隔）を広くした場合、ハローイングが接続パ
ターン（４Ｇ）を貫き、内層パターン（４５）にまで広
がることがある。この現象の原因として次の２つのこと
が考えられる。まず第１に、接続パターン（４６）が広
ければ、パターン欠落部（４３）におけるプリプレグ（
５０ａ）と露出した基材樹脂部（５１ａ）との間の強い
密着力によるプリプレグ（５０ａ）と接続パターン（４
Ｂ）との密着力向上が、接続パターン（４Ｂ）中央部で
は弱くなることであり、第２に、パターン欠落部（４３
）形成により、穴明におけるストレスが接続パターン（
４Ｂ）に集中しやすいことである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上の実状に鑑みてなされたもので、その解決
しようとする問題点は、内層べたパターンの、基板面補
助格子位置に形成された非部品実装用バイアホールとの
接続部周囲におけるハローイングであり、特にその対策
として本出願人等が提案した、内層べたパターンの基板
面補助格子位置に形成されたバイアホールとの接続部周
囲にパターン欠落部が形成され、このパターン欠落部形
成により内層ランド部、およびこれと内層パターンとを
電気的に接続する接続パターンが形成された多層プリン
ト配線板において、接続パターンの幅（接続パターンを
はさむ２つのパターン欠落部の間隔）が広い場合にのみ
発生する、内層ランド部から接続パターンを貫き、内層
べたパターンへ広がるへローイングである。

そして１本発明の目的とするところは、内層べたパター
ンの、基板面の補助格子位置に形成された非部品実装用
バイアホールとの接続部周囲に形成された内層ランド部
及び接続パターンと外層基材となるプリプレグとの密着
性を高め、この内層ランド部および接続パターンにおけ
るハローイング発生を抑制した多層プリント配線板を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために本発明が採った手段は、 「基板面の補助格子位置に形成され内層パターンと接続
するバイアホールに内層ランド部が形成されるとともに
、この内層ランド部を同一層」―にて取り囲む内層パタ
ーンが形成され、これら内層ランド部と内層パターンと
の間にこれらを電気的に接続する接続パターンを残して
パターン欠落部が形成され、さらに内層パターン上の接
続パターンの外側に、接続パターンおよびパターン欠落
部とは分離されているパターン除去部が形成されたこと
を特徴とする多層プリント配線板」 である。

次に、本発明のこの手段を第１図〜第３図を参照してよ
り詳細に説明する。

第１図は本発明による多層プリント配線板の１部を切り
除いた部分の斜視図であり、第２図、第３図はそれぞれ
第１図の■−■線部分、■−ｍ線部分の断面図である。

第１図に示した多層プリント配線板（１）は、基板面補
助格子位置に形成された非部品実装用バイアホール（２
）がべたパターンである内層パターン（５）と接続され
るものであって、その内層パターン（５）とバイアホー
ル（２）との接続部（８）の周囲にパターン欠落部（３
）を形成し、その形成により内層ランド部（７）及びこ
の内層ランド（７）と内層パターン（５）とを電気的に
接続する接続パターン（６）が形成され、さらに内層パ
ターン（５）上の接続パターン（６）の外側に、接続パ
ターン（６）およびパターン欠落部（３）とは分離され
ているパターン除去部（４）を形成したことを特徴とす
るものである。

この多層プリント配線板のパターン欠落部（３）および
パターン除去部（０は、例えば内層ランド部（７）の中
心と同心に形成された弧部分により構成され、接続パタ
ーン（６）が、パターン除去部（４）を構成する弧部分
と内層ランド部（７）の中心とによって形成される扇形
内に位置するものであり、また内層ランド部（７）と、
これから最も間隔の大きいパターン除去部（０の□外周
との間隔が、例えば基本格子間隔以下としたものである
。パターン欠落部（３）とパターン除去部（０の具体的
形状としては、第４図に示したような扇形状のほか、こ
の第４図の接続パターン（８）およびパターン除去部（
０の数を変更した第５図あるいは第６図に示したような
扇形状や、第６図のパターン欠落部（３）とパターン除
去部（０の形状を変更した第７図に示した様々な形状が
有効である。またバイアホール（２）の穴径は１例えば
０．５ｍｍ以下としたものである。

（発明の作用） 本発明が以上のような手段を採ることによってお以下の
ような作用がある。

べたパターンである内層パターン（０の、基板面補助格
子位置に形成された非部品実装用バイアホール（２）と
の接続部（８）の周囲に形成されたパターン欠落部（３
）において、プリプレグ（ｌｅａ）と露出した基材樹脂
部（１１ａ）とは、「従来の技術」の項で述べたように
プリプレグ（１０ａ）と内層パターン（５）との場合よ
り強く密着するため、この強い密着性がプリプレグ（１
０ａ）と内層ランド部（７）および接続パターン（８）
との密着性を向上させ、プリプレグ（１０ａ）を硬化す
ることによって形成される外層基材（１０）と内層ラン
ド部（７）および接続パターン（８）との剥離を起きに
〈＜シ、内層ランド部（７）および接続パターン（６）
におけるハローイングを抑制するとともに、接続パター
ン（θ）の外側に形成されたパターン除去部（４）にお
ける同様の強い密着性がプリプレグ（１０ａ）と接続パ
ターン（６）との密着性をさらに向上させ、プリプレグ
（１０ａ）を硬化させることによって形成される外層基
材（１ｏ）と接続パターン（６）との剥離をさらに起き
に＜＜シ、内層ランド部（７）より接続パターン（６）
を貫き内層べたパターン（５）へ広がるようなハローイ
ングを抑制するのである。

特に、バイアホール（２）の穴径が０．５ｍｍ以下の時
、本発明が採った手段が顕著な効果を奏し、ハローイン
グを抑制するのである。

また、接続パターン（８）が少なくとも２ケ所以上形成
された場合には、穴ズレ等によりバイアホール（２）と
内層パターン（５）との電気的接続信頼性が低下するこ
とはない。

また内層ランド部（７）と、これら最も間隔の大きいパ
ターン除去部（４）の外周との間隔が、基本格子間隔以
下である場合には、内層パターン（５）のシールド効果
等が低下することはない。

さらに、パターン欠落部（３）およびパターン除去部（
４）が、内層ランド部（７）の中心と同心に形成された
弧部分により構成され、接続パターン（６）が、パター
ン除去部（０を構成する弧部分と内層ランド部（７）の
中心とによって形成される扇形内に位置する場合、パタ
ーン除去部（０を形成したことによるプリプレグ（１０
ａ）と接続パターン（６）との密着性向上効果が大きく
なる。

次に、本発明を各実施例によって詳細に説明する。

（実施例） 見立１」 多層プリント配線板（１）を、その第２．７層にそれぞ
れ一部がべたパターンである電源パターンまたはグラン
ドパターンを設ける８層構成とし、そのべたパターン部
分に、基板面補助格子位置に形成された穴径０．４ｍｍ
の非部品実装用のバイアホール（２）のうち６４穴が接
続し、そのべたパターン部分のバイアホール（２）との
接続部（８）周囲に第４図に示したパターン欠落部（３
）およびパターン除去部（０を形成して製作した。

このようにして製作した多層プリント配線板（１）を上
記バイアホール（２）６４穴のへローイングについて評
価した。評価は、第１．８層のパターン及び第１．２層
間と第７．８層間の外層基材（１０）の一部を研摩、除
去し、第２層電源パターン及び第７層グランドパターン
のバイアホール（２）との接続部（８）周囲に発生した
ハローイングについて、その幅（接続部（８）からの距
離）を１００倍顕微鏡で測定した。

その結果、幅０．０５ｍｍ以上、０．１ｍｍ未満のハロ
ーイングが１０ケ所発生しており、０．１　ｍｍ以上の
ハローイングは発生していなかった。

支ム勇」 実施例１において、バイアホール（２）の穴径を０．７
ｍｍとした。このようにして作成した多層プリント配線
板（１）を実施例１と同様にハローイングについて評価
した。その結果１幅０．０５ｍｍ以上、９．１ｍｍ未満
のハローイングが４ケ所発生しており、　０．１　ｍｍ
以上のハローイングは発生していなかった。

丈ｍ 実施例１において、パターン欠落部（３）を第５図に示
した形状とした。このようにして作製した多層プリント
配線板（１）を実施例１と同様にノーローイングについ
て評価した。その結果１幅０．０５ｍｍ以上、　０．１
　ｍｍ未満のハローイングが６ケ所発生しており、　９
．１　ｍｍ以上のへローイングは発生していなかった。

之紋１」 実施例１において、パターン除去部（０を形成しなかっ
た。このようにして作製した多層プリント配線板（４１
）を実施例１と同様にハローイングについて評価した。

その結果、幅０．０５ｍ　ｍ以上、０．１ｍｍ未満のハ
ローイングが３４ケ所、０．１ｍｍ以上のハローイング
が１０ケ所発生しており、そのうち２ケ所は接続パター
ン（６）まで、４ケ所は接続パターン（８）を貫き、内
層パターン（５）まで広がっていた。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明にあっては、上記各実施例に
て例示した如く、 「基板面補助格子位置に形成されたバイアホール（２）
がべたパターンである内層パターン（５）と接続される
多層プリント配線板（１）において、内層パターン（５
）のバイアホール（２）との接続部（８）岡囲にパター
ン欠落部（３）を、またパターン欠落部（３）間に位置
する接続パターン（６）の外側の内層パターン（５）上
にパターン除去部（４）を設けたこと」 に特徴があり、これにより、パターン欠落部（３）およ
びパターン除去部（０では、外層基材（ｌＯ）となるプ
リプレグ（ＩＱａ）と露出した内層基材（１１）となる
基材樹脂部（ｌｌａ）とが強く密着するため、プリプレ
グ（８ａ）と内層ランド部（７）および接続ノくターン
（６）との密着性が向上し、外層基材（１Ｇ）と内層ラ
ンド部（７）及び接続パターン（８）との剥離が起きに
〈〈なり、内層ランド部（７）及び内層ランド部（７）
より接続パターン（θ）を貫き、内層パターン（５）へ
広がるハローイングの発生が抑制できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多層プリント配線板の一部を切り
欠いた部分斜視図、第２図は第１図の■−■線部分の断
面図、第３図は第１図の■−■線部分の断面図、第４図
〜第７図は第１図のＸ部分のパターンを示す平面図であ
る。 第８図は従来の多層プリント配線板の一部を切り除いた
部分の斜視図、第９図は第２図に対応する第８図のＩＸ
−ＩＸ線部分の断面図である。第１０図は本出願人がさ
きに提案した多層プリント配線板の一部を切り除いた部
分の斜視図、第１１図は第２図に対応する第１０図のＸ
Ｉ−ＸＩ線部分の断面図、第１２図は第１０図のＹ部分
のパターンを示す平面図である。 符　　号　　の　　説　　明 ！・・・多層プリント配線板、２・・・バイアホール、
３・・・パターン欠落部、４・・・パターン除去部、５
・・・（バイアホール（２）と接続する）内層パターン
、６・・・接続パターン、７・・・内層ランド部、８・
・・接続部、９・・・（バイアホール（２）と接続しな
い）内層パターン、１０・・・外層基材、１１・・・内
層基材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）．基板面の補助格子位置にバイアホールが形成され
   、このバイアホールに内層ランド部が形成されるととも
   に、この内層ランド部と同一層上の周辺に内層パターン
   が形成された多層プリント配線板であつて、 前記内層ランド部と、これを取り囲む前記内層パターン
   との間に、これらを電気的に接続する接続パターンを残
   してパターン欠落部が形成されるとともに、前記内層パ
   ターン上の前記接続パターンの外側に、前記接続パター
   ンおよび前記パターン欠落部とは分離されているパター
   ン除去部が形成されたことを特徴とする多層プリント配
   線板。 ２）．前記バイアホールの穴径が０．５ｍｍ以下である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多層プリ
   ント配線板。 ３）．前記接続パターンが少なくとも２ケ所以上形成さ
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項あるいは第
   ２項記載の多層プリント配線板。 ４）．前記内層ランド部と、これから最も間隔の大きい
   前記パターン除去部の外周との間隔が、基本格子間隔以
   下であることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３
   項のいずれかに記載の多層プリント配線板。 ５）．前記パターン欠落部及びパターン除去部を構成す
   る弧部分が前記内層ランド部の中心と同心に形成されて
   いるとともに、前記接続パターンが、前記パターン除去
   部を構成する前記弧部分と前記内層ランド部の中心とに
   よって形成される扇形内に位置することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の多層プ
   リント配線板。