JPH05152760A

JPH05152760A - 同軸ワイヤを使用した配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH05152760A
Application number: JP31452091A
Authority: JP
Inventors: Yorio Iwasaki; 順雄岩崎; Yasushi Shimada; 靖島田; Shigeharu Ariga; 茂晴有家
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1993-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】同軸線を用いてクロスト−クノイズがなく、
シ−ルド効果に優れかつ高速信号処理に適した配線板の
製造法を提供することを目的とする。【構成】グランド層（１）を有する回路板（２’）の
上に設けられた接着性絶縁層（３）、その表面に所望の
形状に固定された同軸ワイヤ（４）、この同軸ワイヤを
被覆して設けられた絶縁層（１１）、同軸ワイヤの芯線
（７）と接続された金属膜で内壁が被覆された導通孔
（６）又は接続用金属層（６’）が形成される箇所（１
４）と、回路と芯線（７）とを接続するための導通孔
（８）とが形成される箇所（１４’）の絶縁層（１１）
と接着性絶縁層（３）と回路板（２）にプラズマを照射
して除去すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同軸ワイヤを用いた配
線板およびその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の発達に伴い、配線板の配線密
度も非常に高いものが要求されるようになってきてい
る。このような配線密度の高い配線板として、必要な配
線パタ一ンにワイヤを使用した配線板（以下「マルチワ
イヤ配線板」という。例えば、特公昭４５−２１４３４
号）や多層印刷配線板がある。高密度化した配線板にお
いては、隣接するワイヤ、あるいは信号ライン間でのク
ロスト−クノイズが重大な問題となる。このような問題
点を解決するために配線板をシ一ルドする方法として、
例えば、信号ラインとア一スパタ一ンをビルドアップし
て形成する方法（特公昭５８−５４５２０号）、導通牲
塗膜をシ−ルドに用いる方法（特開昭５１−７１９６１
号）、導電性シ−ルド層をめっきにより形成する方法
（Ｕ．Ｓ．Ｐ．４、６４６、４３６号）等が提案されて
いる。しかし、これらの方法ではクロスト一クノイズの
解消は十分ではない。

【０００３】一方、これらシ一ルド法を改良する方法と
して、信号線の外側のワイヤ絶縁層をシ−ルド層で覆っ
た所望の同軸ワイヤを用いる方法も提案されている（Ｕ
ＳＰ４、６７９、３２１及び４、７４３、７１０号）。
このような同軸ワイヤを用いた場合、同軸ワイヤの芯線
及びシ−ルド層と他の導体との接続が問題となる。ＵＳ
Ｐ４、７４３、７１０号によれば２つの方法が示されて
いる。第１の方法によれば、接続する箇所の導電性物質
及び同軸線のシ−ルド層及び絶縁層を同軸線の芯線のみ
を残してレ一ザで除去する方法である。さらに、同公報
３欄５８行〜６７行に、芯線はレ−ザ光を反射し、その
他の有機部分を除去することができることが記載されて
いる。また、第２の方法は、孔内壁に露出した同軸線の
シ一ルド層を選択的にエッチバックする方法であり、同
軸線のシ−ルド層と芯線とでは異なる材科を用いるとあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
同軸ワイヤを用いた場合、第１の方法によれば、レ−ザ
光の出力を、同軸線の芯線が溶解しない程度に小さくす
ると、除去したい部分の除去が売全に行えず、また逆
に、除去したい部分を完全に除去できる程度に出力を大
きくすると、同軸線の芯線が溶解し、両者が共に成立す
る条件を設定することが困難であり、また、そのような
出力を一定に保持することも困難である。さらに、芯線
はレ−ザ光を反射し、その他の有機部分を除去すること
ができることが記載されているが、有機のグランド層
（ここでは、導電ペ−ストを想定している。）は導電性
が小さく、したがってシ一ルド効果も小さいものであ
る。また、第２の方法によれば、同軸線のシ−ルド層と
芯線とでは異なる材科を用いなければならず、導電性の
悪い材料を芯線層に用いれば芯線の信号の減衰が大きく
なり、逆にすれば、シ−ルド効果が小さくなる。また、
同軸線のシ−ルド層を選択的にエッチバックすると、そ
のエッチバックされた部分には非常に小さな空隙ができ
るので、そのように小さな空隙を樹脂で完全に満たすこ
とは困難であり、例え満たすことができても、樹脂液に
含まれる溶剤の気化による好ましくないボイドの発生が
さけられない。

【０００５】本発明は、同軸線を用いてクロスト−クノ
イズがなく、シ−ルド効果に優れかつ高速信号処理に適
した配線板の裂造法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１と図２に
示すように、グランド層（１）を有する回路板
（２’）、又はグランド層（１）の上に設けられた絶縁
基板（２）、該回路板（２’）又は絶縁基板（２）の上
に設けられた接着性絶縁層（３）、その表面に所望の形
状に固定された同軸ワイヤ（４）、同軸ワイヤ（４）を
カバ−して設けられた絶縁層（１１）、同軸ワイヤ
（４）の芯線（７）と接続された金属膜で内壁が被覆さ
れた導通孔（８）からなる配線板において、前記グラン
ド層（１）と同軸ワイヤ（４）のシ−ルド層（５）とを
接続するための導通孔（６）又は接続用金属層（６’）
が形成される箇所（１４）と、回路と芯線（７）とを接
続するための導通孔（８）とが形成される箇所（１
４’）の絶縁層（１１）とを接着性絶縁層（３）と回路
板（２）にプラズマを照射して除去することを特徴とす
る配線板の製造方法を提供する。

【０００７】図３（ａ）に示すように、まず、グランド
層１を有する回路板２の表面に接着性絶縁層３を形成
し、複数の同軸ワイヤを所望の形状に配設する。グラン
ド層を形成するための基板としては、市販されている銅
箔張り積層板が使用可能である。また、プラズマエッチ
ング加工性のよいポリイミドフィルム表面に銅箔を形成
したものや、金属箔に有機フィラ一、粒状無機フィラ
−、短繊維の無機フィラ−などを混入した熱硬化あるい
は光硬化樹脂を塗布・硬化したもの、さらにアラミド繊
維などの有機製クロスで強化した樹脂を用いた銅箔張り
積層板を使用することが好ましい。接着性絶縁層として
は、同軸ワイヤを接着可能なものであれば、特に制限す
るものではなく、天然ゴム．合成ゴムとエポキシ樹脂を
主成分とする樹脂組成物を使用することができる。

【０００８】同軸ワイヤとしては、市販のものが使用可
能であるが、高密度化及び布線作業性向上のために，最
外層に接着性絶縁層との接着力に優れたワイヤ用接着層
を設けた同軸ワイヤを使用することが好ましい。この接
着層としては、ボリビニルブチラ−ル／エボキシやナイ
ロン／フェノ一ルなどがある。また、同軸ワイヤの芯線
は単線である必要はなく、撚線でもよい。さらに芯線の
材質は直径が３０〜８０μｍの程度の銅、銅合金、アル
ミニウム、アルミニウム合金やピアノ線に銅をクラッド
したものや、これらの線材表面に金めっき、銀めっき、
スズめっきを行ったものを用いることができる。また、
同軸ワイヤのシ一ルド層５は銅、銅合金のめっきによっ
て形成できる。また、直径が２０〜３０μｍの銅、銅合
金、アルミニウム、アルミニウム合金やピアノ線に銅を
クラッドした線を絶縁層９の表面に巻きつけて形成して
もよい。また、ワイヤ用絶縁層としては、ポリイミド、
ポリアミドイド、フッ素、メチルペンテン系樹脂などが
使用可能である。

【０００９】次に図３（ｂ）に示すように、同軸ワイヤ
を固定するために絶縁層１１を設ける。この絶縁層は、
ガラス・エポキシプリプレグやガラス・ポリイミドプリ
プレグをプレスラミネ−トで形成してもよい。また、エ
ポキシやポリイミド系ワニスなどをコ−ティンダして形
成してもよい。次に図３（ｃ）に示すように、この基板
の導通孔６と導通孔８が形成される部分に同時にプラズ
マを照射して有機物を除去し、同軸ワイヤのシ−ルド層
を露出される。このとき、導通孔６と８が形成される箇
所を除く表面にプラズマエッチング用レジスト層を形成
する必要がある。このプラズマエッチシグ用レジスト層
は、プラズマを照射した場合耐性があればどのようなも
のでもよい。たとえば、銅、ニッケル、アルミなど金属
層が好ましい。ブラズマとしては、有機物である絶縁層
１１や接着性絶縁層３などが容易に除去できるＣＦ₄ガ
ス、ＣＦ₄と０₂混合ガスを用いたものが好ましい。

【００１０】次に図３（ｄ）に示すように、無電解金属
めっきあるいは無電解金属めっきと電気金属めっきの併
用のいずれかの方法で、金属めっき層を形成する。そし
て、テンティング方式で導通孔６を形成すると同時に導
通孔８が形成される部分の同軸ワイヤ金属めっき層をエ
ッチシグにより除去する。図３（ｅ）に示したように、
上記基板１枚以上と内層板１２をプリプレグを介して重
ね合わせ、加圧加熱一体化する。そして、ドリル穴あ
け、金属めっきを行ったのち、テンティシグ方式で導通
孔８と表面パタ−ンを形成する。導通孔６、導通孔８及
び表面パタ一ンの形成方式としては、テンティング方式
に限定するものではなく、現在配線板に使用されている
方式ならばいずれも使用可能である。たとえば、アディ
ティブ方式を使用してもよい。

【００１１】

【作用】本発明によれば、同軸ワイヤを用いているため
クロスト−クノイズが発生せず、同軸ワイヤのワイヤ用
絶縁層に誘電率の低いものを使用することにより、信号
の高速化を達成することができる。また、同軸ワイヤを
用いることにより、特性インピ−ダンスの変動が極めて
小さい配線板を、プラズマエッチング加工を使用するこ
とにより効率良く製造できる。

【００１２】

【実施例】以下に、各実施例に用いた樹脂組成物の組成
を示す。

【００１３】（組成物ｉの組成）以下の組成物の樹脂３００ｇに、塩化パラジウム１ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン５０ｇに溶解した樽液を混合する。・エチレングリコ一ルモノエチルカ−テルアセテ一ト：６００ｇ／ｌ・エポキシ樹脂：１０９ｇ／ｌ・アクリロニトリルブタジエン共重合体ゴム：２０ｇ／ｌ・フェノ一ル樹脂：６０ｇ／ｌ・アクリロニトリルブタジエシ：１４４ｇ／ｌ・シリコンジオキシド：５０ｇ／ｌ

【００１４】（組成物iiの組成）・フェノキシ樹脂フェノト−ト、ＹＰ−５０（東都化成株式会社、商品名）：１００重量部・メチル化メラミン、メラン５２３（日立化成工業株式会社、商品名）：１５重量部・ガラス短繊維、４ＧＰ−０１ＢＺ（旭シェ−べル株式会社、商品名）：３５重量部・メタブロム安息香酸：０．３重量部・無電解めっき触媒Ｃａｔ＃１１（日立化成工業株式会社、商品名）：２．５重量部・セロソルブアセテ一ト：２２０重量部

【００１５】（組成物iiiの組成）・フェノト一ＹＰ−５０（東都化成株式会社、商品名）：７０重量部・エピコ一ト８２８（油化シェルエポキシ株式会牡、商品名）：２０重量部・ＤＥＮ４３８（ダウケミカル社、商品名）：１０重量部・エスレックＢＭ−２（積水化学工業株式会社、商品名）：２０重量部・メラン５２３（日立化成工業株式会社、商品名）：２０重量部・２ＰＺ−ＣＮＳ（四国化成工葉株式会社、商品名）：２重量部・クリスタライトＶＸ−Ｘ（龍森株式会社、商品名）：２０重量部・セロソルブアセテ一ト（和光純薬株式会社、商品名：２００重量部

【００１６】実施例１両面粗化銅箔張ガラス・ポリイミド積層板ＭＣＬ−１−
６７（日立化成工業株式会社、商品名）の表面に所望の
エッチングレジストを形成し、導通孔６、８となる部分
の不要の銅箔をエッチング除去して、グランド層を形成
した回路板を作製する。前記組成物１を厚さ１００μｍ
のドライフィルムにし、１５０℃・１０ｋｇ／ｃｍ² ・
１０分間のプレス条件で回路板の表面にラミネ一トし、
芯線０．０７５ｍｍ、外径０．２２ｍｍ、シ−ルド層厚
さ０．０１ｍｍ、ワイヤ用絶縁層の材質フッ素樹脂の同
軸ワイヤを数値制御布線機によって、配線密度２本／
２．５４ｍｍ、ワイヤピッチ０．４５ｍｍの配線ル一ル
で所望のパタ−ンに布線した。

【００１７】この基板表面に、前記組成物iiを厚さ１８
０μｍのドライフィルムにしたものを、１５℃・１０ｋ
ｇ／ｃｍ² ／１０分間のプレス条件でラミネ−トした
後、さらに、１８μｍの銅箔を重ね合せ、１７０℃・３
０ｋｇ／ｃｍ² の条件で９０分間加圧加熱して積層一体
化した。次に、導通孔６以外の部分にエッチングレジス
トを形成し、不要な銅をエッチング除去後、エッチング
レジストを剥離して、プラズマエッチング用レジストと
して銅箔層１５を形成した。この基板全体に、ＣＦ₄／
０₂＝８／２のガスによるプラズマを圧力０．８Ｔｏｒ
ｒ、出力１００Ｗの条件で３５分間照射し、プラズマエ
ッチング加工穴１４、１４’を形成した。

【００１８】次に、この基板を洗浄、触媒付与、発着促
進後、無電解銅めっき液Ｈｉｄ−４１０（日立化成工業
株式会社、商品名）に１０時間浸漬して、厚さ２５μｍ
の銅めっき層を形成した。次に導通孔６の形成部のみに
エッチングレジストを形成し、不要な銅めっき層をエッ
チング除去したこの基板と、エッチドフォイル法で作製
した内層板とガラス・ボリイミド製プリブしグＧＩＡ−
６７Ｎ（日立化成工業株式会社、商品名）と銅箔を重
ね、１８０℃・３０ｋｇ／ｃｍ² の条件で９０分加圧加
熱し、積層一体化した後、基板の所望の箇所に直径０．
８ｍｍのドリルで穴あけをし、洗浄、触媒付与、密着促
進後、無電解銅めっきを行い、孔内壁と銅箔表面に約３
５μｍの無電解銅めっき層を形成し、パッドや部品実装
端子など必要な箇所にエッチングレジストを形成し、不
要な銅をエッチシグ除去した。

【００１９】実施例２厚さ３５μｍの両面粗化銅箔に前記組成物iiiを厚さ１
００μｍ塗布し、１２０℃・３０分後、１６０℃・３０
分間加熱する。次に、表面エッチングレジストを形成
し、導通孔６、８となる部分の銅箔をエッチング除去し
てグランド層を形成した回路板を作製する。前記組成物
ｉを厚さ１００μｍのドライフィルムにし、１５０℃・
１０ｋｇ／ｃｍ² ・１０分間のプレス条件で回路板の表
面にラミネ−トする。そして、実施例１の同軸ワイヤの
表面に厚さ１０μｍのエポキシ／ナイロン系接着層を塗
布したものを数値制御布線機によって配線密度２本／
２．５４ｍｍ、ワイヤピッチ０．４５ｍｍの配線ル一ル
で所望のパタ一ンに布線した。

【００２０】以降の工程は、実施例１と同様に行った。
このようにして製造した配線板のクロスト一クノイズ
は、下記の測定条件で観察されなかった。一方、シ−ル
ド層を除去したワイヤを用いて製造した従来の配線板の
クロスト一クノイズは４〜４．５％であり、本発明の大
きな効果が確認できた。（測定条件）導体間隔：０．４ｍｍ平行に設置された導体の長さ：３０ｃｍ誘導パルス電圧：５Ｖ誘導パルス巾：５００ｎｓ誘導パルス立上り時間：１ｎｓ

【００２１】実施例３両面粗化銅箔張ガラス・ポリイミド積層板ＭＣＬ−１−
６７（日立化成工業珠式会社、商品名）の表面に、所望
のエッチングレジストを形成し、接続金属層６となる箇
所の不要の銅箔をエッチング除去して、グランド層を形
成した回路板を作製した。前記組成物ｉを厚さ１００μ
ｍのドライフィルムにし、１５０℃で１０分間、１０ｋ
ｇ／ｃｍ² のプレス条件で回路板の表面にラミネ−ト
し、芯線の直径が０．０７５ｍｍ、外径が０．２２ｍ
ｍ、シ−ルド層の厚さが０．０１ｍｍ、ワイヤ用絶縁層
の材質がフッ素系樹脂である同軸ワイヤを、数値制御布
線機によって配線密度が２本／２．５４ｍｍ、ワイヤピ
ッチが０．４ｍｍの配線ル一ルで、所望のパタ−ンに布
線した。

【００２２】この基板表面に前記組成物ｉｉを厚さ１８
０μｍのドライフィルムにしたものを、１５０℃で１０
分間、１０ｋｇ／ｃｍ² のプレス条件でラミネ一トした
後、さらに、厚さ１８μｍの銅箔を重ね合せ、１７０℃
で９０分聞、３０ｋｇ／ｃｍ² の条件で加熱・加圧して
積層一体化した。次に、導通孔６以外の部分にエッチン
グレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去後、エ
ッチングレジストを剥離して、プラズマエッチング用レ
ジストとして銅箔層１５を形成した。この基板全体に、
ＣＦ₄ガスによるプラズマを圧力０．８５Ｔｏｒｒ、出
力１５０Ｗの条件で２５分間照射し、プラズマエッチン
グ加工穴１４、１４’を形成した。

【００２３】次に、その露出したシ一ルド層を塩化第二
銅溶液でエッチング除去した。この基板を洗浄し、触媒
を付与し、密着促進した後、無電解銅めっき液Ｈｉｄ−
４１０（日立化成工業株式会社製、商品名）に１０時間
浸漬して、厚さ２５μｍの銅めっき層を形成した。この
とき、同軸線のワイヤ絶縁層にはめっきが析出しなかっ
た。この基板と、エッチドフォイル法で作成した内層板
と、ガラス・ボリイミド製プリフレグＧＩＡ−６７Ｎ
（日立化成工業株式会社製、商品名）と銅箔を重ね、１
８０℃で９０分間・３０ｋｇ／ｃｍ² 条件で加熱・加圧
して積層一体した後、基板の所望の箇所に直径０．８ｍ
ｍのドリルで孔あけし、洗浄し、触媒を付与し、密着促
進した後、前述の無電解めっきを行い、孔内壁と銅箔表
面に約３５μｍの銅めっき層を形成して、パッドや部品
実装端子など、必要な箇所にエッチングレジストを形成
して、不要な銅をエッチング除去し、図２に示す配線板
とし。

【００２４】このようにして作製した配線板のクロスト
一クノイズは、下記の測定条件では観察されなかった。
また、同軸線の芯線と接続された配線板表面のランド
と、そのすぐ近くにグランド層と接続したランドを設
け、５０オ一ムの抵抗で終端したところ、反射による波
形の乱れの発生も観察されなかった。測定条件導体間隔：０．４ｍｍ平行に配置された導体の長さ：３０ｃｍ誘導パルス電圧：５Ｖ誘導パルス巾：５００ｎｓ誘導パルス立ち上がり時問：１ｎｓ以上に説明したように、本発明によって、クロスト−ク
ノイズの抑制に優れ、かつ、反射による障害の抑制を行
うことが容易な配線板を効率的に製造する方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す断面斜視図である。

【図３】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施例
の各工程を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１グランド層 2・2' 回路板３接着性絶縁層４同軸ワイヤ５シールド層６導通孔７芯線８導通孔９ワイヤ絶縁層 10 電源層 11・11' 絶縁層 12 内層板 13 ワイヤ用接着層 14・14' プラズ
マエッチング加工部 15 プラズマエッチング用レジスト層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】グランド層（１）を有する配線板
（２’）、又はグランド層（１）の上に設けられた絶緑
基板（２）、該回路板（２’）又は、絶縁基板（２）の
上に設けられた接着性絶縁層（３）、その表面に所望の
形状に固定された同軸ワイヤ（４）、同軸ワイヤ（４）
をカバ−して設けられた絶縁層（１１）、同軸ワイヤ
（４）の芯線（７）と接続された金属膜で内壁が被覆さ
れた導通孔（８）からなる配線板において、前記グラシ
ド層（１）と同軸ワイヤ（４）のシ−ルド層（５）とを
接続するための導通孔（６）又は接続用金属層（６’）
が形成される箇所（１４）と、回路と芯線（７）を接続
するための導通孔（８）とが形成される箇所（１４’）
の絶縁層（１１）を接着性絶縁層（３）と回路板（２）
にプラズマを照射して除去することを特徴とする配線板
の製造方法。