JPH04302498A - プリント配線基板 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器に使用され
るプリント配線基板に関するものであり、さらに詳しく
は電磁波妨害（ＥＭＩ）の対策を施したプリント配線基
板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達によりプリント配
線基板に形成される回路の高速化と高密度化が促進され
るようになってきているが、これに伴いＥＭＩに対する
規制が厳しくなってきている。従来から考えられている
ＥＭＩ対策のうち典型的な方法は、基板を収納する筐体
をシールドケースにして輻射ノイズの低減と侵入ノイズ
の低減を図る方法である。しかし、この方法では、シー
ルドケース内に閉じ込められた電磁波エネルギーがケー
ブルを通して外部に輻射される問題があり、しかも、こ
の方法は基本的に回路の高周波特性に基づいて発生する
電磁波エネルギーを減少するものではないために、輻射
ノイズを完全に抑え込むことはほとんど不可能である。 そこで新たなＥＭＩ対策用プリント配線基板が提案され
ている。この配線基板は信号ラインパターン（以下単に
信号パターンと言う），グラウンドラインパターン（以
下単にグラウンドパターンと言う），および電源ライン
パターン（以下単に電源パターンという）等の回路パタ
ーンを形成した基板上に、グラウンドパターンの少なく
とも一部を除いて絶縁層を形成し（以下この絶縁層をア
ンダーコート層と言う）、その上にグラウンドパターン
の絶縁されていない部分と接続されるように導電層を形
成したものである。また、通常はこの導電層の上にさら
に絶縁層（以下この絶縁層をオーバーコート層と言う）
が形成される。

【０００３】このような構成のプリント配線基板では、
主に４つの理由から放射雑音の低減を図ることができる
。

【０００４】第１は、導電層によるグラウンドパターン
の低インピーダンス化である。

【０００５】第２は接近した導電層による信号パターン
および電源パターンからの高周波成分の除去である。す
なわち、アンダーコート層は所謂ソルダーレジストで形
成されるが、この膜厚は２０〜４０μｍ程度の薄いもの
であるために、その上に形成され、グラウンドパターン
に接続された導電層に対する信号パターンおよび電源パ
ターンの分布静電容量が大きくなる。従ってリンギング
等により発生する不要な高周波成分がグラウンドパター
ンに高周波的にアースされ、輻射ノイズが抑制される。

【０００６】第３は、導電層による信号パターンおよび
電源パターンのインピーダンスの均一化である。すなわ
ち、導電層によって信号パターン，電源パターンが被わ
れるので、これらの回路パターンと、グラウンドパター
ンに接続された導電層との間の距離が均一化され、各回
路パターンのインピーダンスも均一化される。その結果
、高周波伝送上のインピーダンス不整合部の生成と、そ
れに起因する不要な高周波成分の発生が抑制されること
になる。

【０００７】さらにもう一つの理由は、導電層自身によ
るシールド効果である。

【０００８】以上の４つの理由、すなわち導電層による
グラウンドパターンの低インピーダンス化、接近した導
電層による高周波成分の除去、回路パターンのインピー
ダンスの均一化、および導電層自身による通常のシール
ド効果によって輻射ノイズを効果的に抑制することがで
きる。

【０００９】また隣接するパターン間の分布静電容量よ
りも導電層と各パターン間の分布静電容量の方が大きく
なるのでパターン相互の誘導雑音も抑制される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、両面配線基
板では、両面の回路パターンを連絡するためにバイアホ
ールが形成されている。バイアホールは、内壁部に銅メ
ッキが施された小径・中空のスルーホールである。この
バイアホール上の両面にアンダーコート層，導電ペース
ト層等を形成した場合、内部は中空のまま残る。この基
板をハンダ付けのために加熱すると、バイアホール内に
密閉された空気が膨張してアンダーコート層，導電ペー
スト層を破壊してしまうことがあった。さらに、多層基
板の場合には、バイアホールの一端が密封状態となるこ
とが多いため、多層基板の片面にアンダーコート層、導
電ペースト層等を形成した場合にも同様の問題が生じる
。このため、従来は、バイアホールにはアンダーコート
層，導電ペースト層を形成することができない問題点が
あった。直径０．６ｍｍのバイアホールの場合、直径約
２．４ｍｍの範囲で層形成が出来ないため、この部分か
らの高周波ノイズの輻射を防ぐことができなかった。 さらに、実装の高密度化に伴って、基板上のバイアホー
ルの数が増加しており、これらを避けてアンダーコート
層，導電ペースト層を形成したのでは、ＥＭＩ低減効果
が著しく低下してしまう欠点があった。

【００１１】この発明は、バイアホール内を導電性塗料
で充填することにより上記課題を解決したプリント配線
基板を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、基板と、前
記基板面に形成されたグラウンドラインパターン，電源
ラインパターン，信号ラインパターンおよびバイアホー
ルを含む回路パターンと、前記回路パターンを形成した
基板面に、前記グラウンドラインパターンまたは電源ラ
インパターンのうち何れか一方の少なくとも一部を除い
て前記回路パターンを被うように形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に前記グラウンドラインパターンまたは電
源ラインパターンの絶縁されていない部分と接続される
ように形成された導電層と、を有するプリント配線基板
において、前記バイアホール内を導電性塗料で基板両面
の回路パターンを接続するように充填し、充填されたバ
イアホール上にも前記絶縁層，導電層を形成したことを
特徴とする。

【００１３】

【作用】この発明では、バイアホール内を導電性塗料で
充填したことにより、内部に空気が流入することがなく
なった。これにより、両面に絶縁層，導電層を形成して
も内部に空気が閉じ込められることがなくなり、ハンダ
付けのためにバイアホール付近を加熱しても空気の膨張
によって絶縁層，導電層が破壊されることがなくなる。

【００１４】また、バイアホールに充填される導電性塗
料が基板両面の回路パターンを接続するため、あらかじ
めバイアホールに銅メッキ層等の導電部を形成する必要
がなくなる。

【００１５】

【実施例】図１ははこの発明の実施例のプリント配線基
板の一部断面図を示している。エポキシ樹脂，フェノー
ル樹脂，ガラス繊維，セラミックスなどの絶縁材料から
なる基板１の両面には、回路パターン２が形成される。 回路パターンは、信号パターン，グラウンドパターンお
よび電源パターンを含んでいる。これらの各パターンは
公知のフォトリソグラフィ技術によって形成される。ま
た、表面の回路パターンと裏面の回路パターンを連絡す
るバイアホール３が形成されている。バイアホール３内
には導電性塗料４が充填され、両面の回路パターンを電
気的に接続している。このような回路パターンが形成さ
れた基板１の両面にアンダーコート層５，導電ペースト
層６，オーバーコート層７が形成されている。導電ペー
スト層７はこの回路基板上の図示しない位置で、回路パ
ターン２のうちのグラウンドパターンまたは電源パター
ンに接続されている。

【００１６】図２〜図６は上記プリント配線基板を製造
する工程を示した図である。まず、両面に銅箔２を有す
る基板１の所定位置に穴３を開設する（図２）。この穴
の直径は０．６ｍｍである。この基板１にスキージ等に
より両面全体に導電性塗料４を塗布し、穴３内を導電性
塗料４で基板１両面の回路パターン２−２を接続するよ
うに充填し、加熱硬化させる（図３）。以上のバイアホ
ール３の処理ののち両面に回路パターン２を形成する（
図４）。回路パターンの形成は周知のエッチングで行わ
れる。エッチング用のレジストを除去したのち、両面を
アンダーコート層５で覆う（図５）。アンダーコート層
５は樹脂絶縁材料からなるソルダレジスト層である。 このアンダーコート層５はグラウンドパターンまたは電
源パターンの一部には形成されず、次に形成される導電
ペースト層６に対して露出するようにされている。グラ
ウンドパターンまたは電源パターンが露出する領域は、
望ましくは基板の複数の箇所で形成した方が良いが、少
なくとも１箇所あれば良い。

【００１７】このアンダーコート層５はスクリーン印刷
によって簡単に形成することが可能である。アンダーコ
ート層５を形成すると、その上にシールド用の導電ペー
スト層６をスクリーン印刷によって塗布形成する（図６
）。導電ペースト層６はアンダーコート層５の形成され
ていない領域にも形成されるため、この領域において、
回路パターンのグラウンドパターンまたは電源パターン
と接続される。こののち、導電ペースト層６の上にオー
バーコート層７を形成する（図１）。オーバーコート層
７はアンダーコート層５と同様の材質のものでよい。な
お、アンダーコート層５，導電ペースト層６，オーバー
コート層７は、部品の実装部（ランド部）には形成され
ないのは当然である。

【００１８】前記導電性塗料４としては、例えば次の組
成を有するものが使用される。すなわち、基本的にはフ
ィラーとしての銅の微粒子と、これら微粒子同士を強固
に接着するためのバインダーと、導電性を長期安定に維
持するための各種添加剤とを混合して作られるが、具体
的には、次のような配合が好ましい。

【００１９】（配合例）（Ａ）　金属銅粉１００重量部
と、（Ｂ）　レゾール型フェノール樹脂５〜３０重量部
と、（Ｃ）　分散剤０．１〜２重量部と、キレート形成
剤３〜１０重量部と、（Ｄ）　チキソトロピック調整剤
０．５〜４重量部と、（Ｅ）　アミノ化合物０．５〜３
．５重量部とを配合して形成される。

【００２０】金属銅粉は、片状、樹枝状、球状、不定形
状などの何れの形状であっても良く、その粒径は１００
μｍ　以下が好ましく、特に１〜３０μｍが好ましい。

【００２１】レゾール型フェノール樹脂は、金属銅粉お
よび他の成分をよくバインドするためのもので、長期の
導電性の維持のために有効に作用する。特に、２−１置
換体、　２，４−２置換体、　２，４，６−３置換体、
メチロール基、ジメチレンエーテル、フェニル基の各赤
外線透過率をｌ，ｍ，ｎ，ａ，ｂ，ｃとするとき、各透
過率の間に、 ｌ／ｎ＝０．８〜１．２ ｍ／ｎ＝０．８〜１．２ ｂ／ａ＝０．８〜１．２ ｃ／ａ＝１．２〜１．５ なる関係が成り立つレゾール型フェノール樹脂が好まし
い。

【００２２】分散剤としては、脂肪酸または脂肪酸の金
属塩が望ましい。飽和脂肪酸にあっては、炭素数１６〜
２０のパルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸など、
不飽和脂肪酸にあっては炭素数１６〜１８のゾーマリン
酸、オレイン酸、リノレン酸などが好ましい。脂肪酸の
金属塩としては前記のような脂肪酸とナトリウム、カリ
ウム、銅、亜鉛、アルミニウムなどの金属との塩が好ま
しい。

【００２３】また、表面に分散剤的機能を有する皮膜を
形成した銅粉を使用するときはこの分散剤を省略するこ
とができる。

【００２４】これらの分散剤は、金属銅粉の樹脂混和物
中への微細分散を促進する。

【００２５】キレート形成剤としては、モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチレ
ンテトラミンなどの脂肪族アミンから選ばれる少なくと
も１種を用いるのが好ましい。キレート形成剤は、金属
銅粉の酸化を防止し、導電性の維持に寄与する。

【００２６】チキソトロピック調整剤としては、ポリビ
ニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、パラビニルフェノ
ール樹脂が好ましい。チキソトロピック調整剤は印刷時
のにじみを防止する。

【００２７】アミノ化合物としては例えばアミノフェノ
ールが用いられ、導電性の向上に寄与する。

【００２８】導電層６は、前記バイアホール３充填用導
電性塗料４と同じものでよいが、キレート形成剤は０．
５〜４重量部程度にすることが望ましい。

【００２９】なお、上記実施例は本発明を両面配線基板
について適用した例であるが、多層基板にも適用可能で
あることは言うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、バイア
ホール内に基板両面の回路パターンを接続するように導
電性塗料が充填されているため、上部を絶縁層，導電層
で覆ったのち、ハンダ付けのために加熱しても極端に膨
張することがなく、上記絶縁層，導電層が破壊されるこ
とがないため、バイアホール上への絶縁層，導電層の形
成が可能になり、高周波ノイズ輻射をより良く低減する
ことが可能になる。また、バイアホールの導電部は導電
性塗料によって形成されるので、予め銅メッキ層等の導
電部を設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】はこの発明の実施例であるプリント配線基板の
一部断面図、

【図２】は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【
図３】は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【図
４】は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【図５
】は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【図６】
は同プリント配線基板の製造工程を示す図である。

【符号の説明】

１−基板、２−回路パターン（銅箔）、３−バイアホー
ル、４−導電性塗料、５−アンダーコート層（絶縁層）
、６−導電ペースト層、７−オーバーコート層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板と、前記基板面に形成されたグラ
   ウンドラインパターン，電源ラインパターン，信号ライ
   ンパターンおよびバイアホールを含む回路パターンと、
   前記回路パターンを形成した基板面に、前記グラウンド
   ラインパターンまたは電源ラインパターンのうち何れか
   一方の少なくとも一部を除いて前記回路パターンを被う
   ように形成された絶縁層と、前記絶縁層上に前記グラウ
   ンドラインパターンまたは電源ラインパターンの絶縁さ
   れていない部分と接続されるように形成された導電層と
   、を有するプリント配線基板において、前記バイアホー
   ル内を導電性塗料で基板両面の回路パターンを接続する
   ように充填し、充填されたバイアホール上にも前記絶縁
   層，導電層を形成したことを特徴とするプリント配線基
   板。