JPH02256291A - 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、プリント配線板に関し、各種コンピュータや
通信機器に使用される回路基板としてノイズ対策に優れ
た特性を発揮するプリント配線板に関する。

（従来の技術） 近年、社会は情報化という潮流の中にあり、この潮流の
主役を演じているエレクトロニクスの技術革新は、目覚
ましいものがある。中でも電子機器の小型化・軽量化・
高密度化は止まるところを知らず、各種素子、部品等は
、軽薄短小の一途をたどっている。その中にあって、プ
リント配線板も高密度化が促進され、単位面積当り、よ
り多くの素子、部品を搭載し、更に機能の多様化が進め
られている。

プリント配線板の高密度化への第一歩として、導体パタ
ーンを細線化し、より狭い間隔で並べ、できるだけ多数
のパターンを収容する、いわゆる高チャンネル化が挙げ
られる。「ピン間２本」とか「ピン間３本」といった言
葉が使われるが、これはＤＩＰ形ＩＣのピン間隔２，５
４一対するプリント配線板の隣接ランド間に導体が２本
、又は３本通っているということで、細線化の程度を、
表現するものになっているが、現時点では、ピン間２本
のプリント配線板は常識であり、コンピュータ用プリン
ト配線板ではピン間３本、又挿入し、はんだ付けをし、
表裏両面の配線を電気的に接続するためにスルーホール
を設けるが、穴数とランド幅によってその総面積は無視
できない程大きくなる。穴径とランド幅の微少化が更に
は１８層といった高多層化がなされている。

下表は、高密度プリント配線板の仕様を示す。

表中、超高密度は、将来新技術開発によって実現が期待
されているものである。

（表）高密度プリント配線板の仕様 このように、プリント配線板は導体線幅、導体間隔が極
端に小さくなり、隣接する眉間或いは層数も極めて多く
なっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、電子機器は上記のようなプリント配線板に、
それぞれの素子、部品等を実装し、又プリント配線板間
をケーブル線等によって接続して構成されている。この
ような機器を使用する場合、機器に使用される各種素子
、部品、ケーブル線等からノイズが発生する場合があり
、素子、部品が微弱な信号を正確に処理するに際し、そ
のノイズによって機器の機能を狂わせ、誤動作の原因に
なったりする。又、これら素子、部品等は、ノイズによ
ってそれ自身の性能に障害を与えたりすることがある。

上記のような高密度化されたプリント配線板では特に、
導体線間隔が縮小し、素子や部品間の距離が短くなって
いるので、互いにノイズを拾ったり干渉したりして、影
響を及ぼし合い易くなっている。現在では、素子・部品
を小型化するために、取り扱う信号の周波数が高くなっ
てきており、より一層ノイズの影響が大きくなっている
。

一方、これらの電子機器は、上述のとうり微弱な信号を
取り扱うことがら、外部からの影響も受けやすく、例え
ば電磁波、磁界等によって敏感に影響を受ける。このよ
うな状況からノイズの対策が本格的に検討されはじめ、
法規制も行われようとしている。

本発明者らは、このような状況に鑑みて、内部からのノ
イズを減少させ、外部からのノイズを極力抑制すること
のできるプリント配線板について検討した結果、本発明
に到達した。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明の要旨とするところは、プリント配線板の
導体パターンに軟磁性金属を被覆することにあり、特に
軟磁性金属として非晶質合金をめっきしたプリント配線
板にある。

本発明のプリント配線板は、導体パターンに軟磁性金属
を被覆することにあるが、これは導体パターンにインダ
クタンスを附加することにある０本発明者らの検討では
、導体パターンに数−程度の厚みの軟磁性金属を被覆す
るだけで、導体のもつインダクタンスの数倍以上のもの
が得られることを見出している。このインダクタンスが
附加されることによって、ノイズとしての高周波成分の
フィルターとして導体パターン自身にその機能が附加さ
れる。また、軟磁性金属を被覆した導体パターンとアー
ス線を適当なコンデンサーで結合すれば、導体パターン
に附加されたインダクタンスとコンデンサーのキャパシ
タンスによってフィルタとしての等価回路が形成され、
より一層の効果が得られる。更に外部に対しては、軟磁
性金属の被覆部分に電磁波や磁界による磁束が集中する
ために、導体パターンを流れる信号電流による影響を外
部に漏洩しにりくシ、又外部からの電磁波や磁界の影響
も導体パターンに及ぼしにくくする。このような理由か
ら、本発明のプリント配線板はノイズに対して優れた特
徴をもっている。

通常、プリント配線板の導体パターンは、銅箔或いは銅
めっき上にはんだめっきされたものである。この銅面或
いははんだ面に軟磁性金属を被覆するのであるが、導体
パターンの片面だけを被覆しても効果はあるが、更に基
板側をも被覆して両面を処理することによって一層の効
果を得ることができる。

導体パターンに被覆する軟磁性金属は、特に限定するも
のではないが、軟磁性に優れるその性質から非晶質合金
であることが好ましい。とりわけ、Ｃｏ元素を含有する
ものは、低い保磁力と高い角型比を占めずことから好ま
しく、中でも、ＣｏとＦｅの合金はさらに高飽和磁束密
度を有するので好ましい。特に、Ｃｏ／　Ｆｅ＝　９４
　／　６の組成の合金は磁歪が零となるので、ＣｏのＦ
ｅに対する原子数比が９０％以上のものが更に好ましい
。又、合金を非晶質化するためには、半金属の混入が必
要であるが、半金属元素としてＢ、ＰＳｉ、Ｃ，Ｇｅ等
いかなるものでもよい。半金属元素の含有量は、結晶化
温度を高温に保つために１０〜２０％混入される。

導体パターンに軟磁性金属を被覆する方法は特に限定さ
れないが、乾式めっき法としては真空蒸着法、スパッタ
法、イオンブレーティング法等、湿式めっき法として無
電解めっき法、電解めっき法が利用できる。より大きな
効果を期待するためには、軟磁性金属の厚さが数ｐ程度
必要で、湿式めっき法は生産性に優れている。

特に、本出願人が特開昭６２−１８６６８４号、同６３
−７４７８７号及び同６３−７４９８８号明細書に開示
したような電解めっき法で非晶質合金薄膜を形成する方
法によれば、上記の如く望ましい軟磁性を有する非晶質
合金被覆を導体パターン上、或いは無電解めっき法を用
いればプリント配線板の基板上へ密着性よく適用す成で
きるという大きな利点がある。

導体パターン表面には軟磁性金属を直接に被覆してもよ
いが、導体パターン表面と軟磁性金属の間に絶縁層を介
在させると、軟磁性金属に渦電流を発生させることを防
止することができ好ましい。このような絶縁層は、慣用
の成膜方法によることができ、乾式めっき法を利用した
無機或いは高分子被膜の形成も可能であるが、−船釣に
は、絶縁樹脂被膜をコーティングして形成する方法が簡
便である。例えば、汎用性高分子として、ポリメチルメ
タクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ
アクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、セルロース等コー
ティングが容易であればどのような樹脂でも用いること
ができる。絶縁層の厚みは、その絶縁性が保たれる限り
は薄いほど好ましく、実用的には０．１−１Ｍ程度とす
るのがよい。

プリント配線板の製造工程には通常、めっき工程が多く
使われる。こめめっき工程中に本発明の軟磁性金属めっ
き工程を導入すればこれまでのプリント配線板製造工程
を全く変更することなく、本発明のプリント配線板を製
造することができる。

以下、本発明を実施例によって更に詳しく説明する。

（実施例） 実施例１ ガラスエポキシ基板上に導体幅０．２Ｍ、導体間隔０．
２ｍａ＋、長さｌＱｃｍで導体２本のパターンのプリン
ト配線板を作成した。このプリント配線板に軟磁性金属
として非晶質合金を以下の条件でめっきした。塩化鉄２
ｇ／ｆ、硫酸コバル）２７８ｇ／ｆ、はうＭ６ｇ／ｌ、
次亜リン酸ナトリウム２１　ｇ／ｌをｐＨ＝　１．４に
調整しためっき浴に、電解条件として過電圧−１０Ｖで
電解析出を１分間行なった。めっきの厚みは約３−であ
った。他方、同一条件で電解析出した金属をＸ線回折に
よって調べたところ、結晶に起因する回折ピークは全く
現われず、非晶質であることを確認した。また、金属の
組成はＩＣＰ発光分析法によって定量分析したところＦ
ｅ　：　Ｃｏ　：Ｐ　＝４．８　：　８３．２　：　１
２．０の結果を得た。

次に、第１図に示すような回路の試料部分に軟磁性金属
をめっきしたプリント配線を挿入した。オシロスコープ
によってその波高値を調べた。また比較として軟磁性金
属をめっきしていないものについても同様にその波高値
を調べた。

次式によって軟磁性金属をめっきしたもののノイズ減衰
率を求めた。

ｒｘ　（ｄｂ）　＝　２０　Ｘ　ｌｏｇ　−（１）ここ
にαは減衰率、νは軟磁性金属をめっきしたものの波高
値、ｖｏはめっきしていないものの波高値である。

減衰率のαの計算を行なったところ５ｄｂとなり、軟磁
性金属をめっきすることによってノイズが低減できるこ
とがわかる。

実施例２ 実施例１のプリント配線板の２本の導体間を０．０１，
１／Ｆのセラミックコンデンサーでつないだ、実施例１
と同様ノイズの減衰率を測定したところ１０ｄｂとなっ
た。

実施例３ めっき浴として塩化鉄（ＩＩ）　１１．９　ｇ／ｌ、硫
酸コバルト２６４．３ｇ／ｆ、亜リン酸１８４ｇ／ｌ　
（２モルΔ）、はう酸６．２　ｇ　／　ｌおよびヒドロ
キノン（還元剤）０．２ｇ＃！を含む水溶液をｐｕ　ｔ
、　３に調整して用いた。

導電パターンを備えた１００Ｋｔｌｚ自動インバータ用
プリント配！＋ｆｆｌを作り、このプリント配線板にダ
イオード、トランジスタ、絶縁トランス、発振トランス
等の各部品を実装し出力電圧をオッシロスコープで測定
し、その波形を第２図に示した。１００ＫＨｚ矩形波上
に約６　ＶＰ−Ｐのサージ電圧（ν。）が存在すること
を確めた。

上記と同じ導電パターンを備えたプリント配線板を上記
めっき浴を用いる他は、実施例１と同様にして導電パタ
ーン上に電析を行った。得られた軟磁性非晶質合金被膜
を設けたプリント配線板に上記と同様にして各部品を実
装しオッシロスコープにて出力電圧のサージ電圧を測定
したところ、約３．４　ＶＰ−Ｐに減衰していた。尚こ
時の矩形波の歪は認められなかった。式（１）により求
めた減衰率（α）は約５ｄｂであり、軟磁性金属を導電
パターン上にめっきすることによりサージ電圧が低減で
きることが分った。

【図面の簡単な説明】

第１図はノイズ透過性測定方法を説明する図であり、第
２図はオッシロスコープ図である。 ■・・・試料、２・・・インパルスノイズシミュレータ
、３・・・直流電源、４・・・オツシロスコープ第　１
　図 特許出願人　　三菱レイヨン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体パターンを設けたプリント基板の所要個所に
   軟磁性金属を被覆したことを特徴とするプリント配線板
   。
2. （２）軟磁性金属を被覆膜として非晶質合金をめっきし
   たことを特徴とする請求項第一項記載のプリント配線板
   。