JPH05259226A

JPH05259226A - スルーホール付電気回路構造物及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05259226A
Application number: JP4114930A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Ozaki; 敏範尾崎; Shoichi Kikuchi; 昇一菊池
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1992-01-14
Filing date: 1992-05-07
Publication date: 1993-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】余裕を持った位置決めにより加工精度を高め、
スルーホールのアスペクト比を小さくして短時間で厚い
めっきが行え、ホール内にクリーム状導電剤を安定注入
でき、疲労破壊に対する信頼性を向上でき、加工歩留り
や作業効率を向上する。【構成】フィルムキャリアは、ポリイミドテープからな
る絶縁性薄板３の表裏に、銅箔製の表面金属薄板１及び
裏面金属薄板２を接着剤で貼り付けたものである。スル
ーホール５はテーパ状をしており、その軸方向の断面形
状は、Ｖ字形、Ｙ字形、Ｘ字形などをしている。キャリ
アの下面のみを支持して、表面金属薄板１より下方向へ
ドリル穴加工するとＶ字形ホール５を得る。表面金属薄
板１と絶縁性薄板３よりなるフィルムに上記のドリル穴
加工した後、小径の穴を開けた裏面金属薄板２を貼り付
けるとＹ字形ホール５を、上記のドリル穴加工を上下両
方から行うとＸ字形を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁層を挟んだ表裏の
電気回路パターン層がスルーホールにより電気的に接続
されるスルーホール付電気回路構造物及びその製造方法
に係り、特にスルーホールの改善を図ることにより、フ
ィルムキャリアテープとして最適なスルーホール付電気
回路構造物及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スルーホール付電気回路構造物、特にＩ
ＣやＬＳＩのチップをＴＡＢ方式で実装するためのフィ
ルムキャリアは、高密度加工の必要性から絶縁性薄膜の
表裏面に電気回路パターンを与え、その間の電気的接続
をスルーホール技術と呼ばれる手法（穴加工および穴内
壁への金属箔取付け）により行っている。その代表例が
図５に示す両面フィルムキャリア（例えば、斉藤公彦：
電子材料、vol.２８、■７、Ｐ２７（１９７９））であ
る。この図に示されるように、従来の構造はスルーホー
ル１５の壁面がテープ状フィルムキャリア２０の厚さ方
向に平行な形、あるいは表裏面のホールサイズがほぼ同
一な形状であり、その内壁またはその内部に導電性物
質、例えば銅めっきとか、ハンダが注入されて、表裏の
リード１１、１２間が電気的に接続され、これによりＩ
Ｃ２１とフィルムキャリア２０上の回路との立体配線を
可能にしていた。

【０００３】そして、そのスルーホール加工技術として
は、プレスあるいは正確なドリル穴加工により、表面の
穴と裏面の穴とを同一径とし、しかもスルーホールの軸
芯及び壁面がテープ状フィルムキャリア２０の長手方向
に対し垂直となるような加工が要求されていた。例えば
ドリル穴加工を例にとれば、ドリル穴加工による穴形状
はストレート状で、単一ドリルを用いた最も単純な加工
により、このストレート状スルーホールを形成するのが
よいとされていた。従って、このようの状況下におい
て、ストレート状以外の穴を形成するなどという考えは
存在しなかった。ストレートではない穴、例えばテーパ
状の穴がたまたま形成されると、それは「加工ミス」あ
るいは「加工不良」として処理されていたのが現状であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、スルーホール
の形状が従来のようにストレート状であると、次のよう
な欠点のあることがわかった。

【０００５】（１）高密度パターン加工における加工位
置精度がよくないため、加工歩留りが悪く、高密度パタ
ーンの作成が困難である。これを図２（Ａ）を用いて具
体的に説明しよう。同図は電気回路構造物２０を裏面側
から見た図を示し、絶縁性薄板３の裏面に形成した裏面
金属薄板２のパターンが、比較的低密度パターンである
点線表示の表面金属薄板１に比して高密度で、かつスル
ーホール被加工面積の比較的小さい場合を示す。この場
合、従来のスルーホール技術では、加工精度は高密度側
パターン形状で決定されてしまう。すなわち、図２
（Ｂ）に示すように、ストレートを保ってスルーホール
被加工面積内で確実にスルーホール５を形成するには、
裏面金属薄板２の極く狭いスルーホール被加工面積内に
納まるように穴明け加工精度を高めると共に、ドリル穴
サイズを小さくする必要がある。というのは、ドリル穴
サイズが大き過ぎると、スルーホール５が裏面金属薄板
２上のスルーホール被加工面積より食み出しやすくなる
ため、特別高精度な位置決め機構を有するドリル加工が
求められ、これは実用的でないからである。しかし、ド
リル穴サイズが小さくなることは、極細のドリルを使用
することになるためドリルが破壊しやすかったり、非能
率な加工条件を特に選ぶ必要があり、ドリル穴加工の作
業性が低下するばかりか、その後のスルーホール内に施
されるめっきや、ディスペンサによるクリームハンダ注
入作業（ペースト作業）も困難となる。その結果、加工
歩留りが悪く、高密度パターンの作成が困難となる。

【０００６】（２）スルーホール内壁へのめっき付着能
率が悪い。図３（Ａ）に示すようなスルーホール５内に
めっき７を付けて表裏面の金属薄板１、２の導通を図る
ために、電気めっきを高能率で行うには、スルーホール
外部に配置した対極（図示せず）に対し電流分布が偏在
しないことが望ましく、具体的には穴のアスペクト比
（深さ／口径）が小さいことが望まれる。しかし、図３
（Ａ）のようにスルーホール５がストレート状であると
高密度パターンを作製しようとした場合、口径が深さに
対して小さくなる。このためアスペクト比が大きくなっ
て電流分布が不均一となるばかりでなく、厚いめっきを
短時間で行うことができなくなり、加工能率が劣る。

【０００７】（３）ディスペンサによるクリームハンダ
のスルーホール内への安定注入が難しい。ディスペンサ
を用いてスルーホール内にクリームハンダを注入する場
合、穴がストレート状になっていると、ノズルの位置決
め作業やクリームの穴内への定量注入や、その滴下流失
などの点で注入作業が難しい。現状では、スルーホール
径がφ０．２ｍｍ以下のストレート形では、クリームハ
ンダの注入がほとんど不可能となっている。また、表裏
面間の導通を保持するためのクリームハンダの穴内部へ
の停滞も注入圧力との関係で困難である。

【０００８】（４）スルーホール内のめっき又はクリー
ムハンダ（以下、これらをまとめて単に導電性物質とい
う）の熱サイクル強度が低い。図３（Ａ）に示したスル
ーホール付電気回路構造物２０に熱サイクルを与えると
絶縁性薄板３と、スルーホール内に施した導電性物質７
との熱膨張率は異なる。一般に前者が大であり、スルー
ホール内壁の導電性物質７はスルーホールの上下方向に
引張あるいは圧縮応力が与えられ、疲労破壊することが
あり、そのため信頼性に劣る。

【０００９】本発明の目的は、それまでストレート形状
であったスルーホールの形状を変えることによって、前
述した従来技術の問題点を解消して、高密度化パターン
の作成及び導電性物質の強度向上を図ることが可能なス
ルーホール付電気回路構造物を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、クリーム状導電剤の安定注入が可
能で、信頼性の高いスルーホール付電気回路構造物の製
造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のスルーホール付
電気回路構造物は、絶縁層の表面と裏面とに電気回路パ
ターン層を有し、これら電気回路パターン層間の電気的
接続を、全層を貫通するスルーホールを介して行うスル
ーホール付電気回路構造物において、スルーホールの一
部または全部をテーパ状としたものである。スルーホー
ルの軸方向の断面形状は、全部にテーパを付け一方の面
から他方の面に向けて径が縮小していくＶ字形、または
途中からストレート状になるＹ字形、もしくは両方の面
から中央部に向って縮径していくＸ字形とすることがで
きる。この場合、テーパの拡径側は少なくとも絶縁層の
表面または裏面に有る電気回路パターン層に開口させ
る。

【００１１】スルーホールのテーパ部は、構造物の厚さ
にもよるが、その厚さ方向に対し１０°〜６０°傾いて
いることが望ましい。スルーホール壁面の傾きが板厚方
向に対し１０°以下では位置決め精度等の効果が小さ
く、逆に６０°以上ではスルーホール加工が困難な上、
拡径口の開口面積が大きくなり過ぎ、実用的でないから
である。また、これをスルーホールの口径からみると、
導電性物質の付着性、非加工能率や信頼性の点で、縮径
口口径Ｒ₁と拡径口口径Ｒ₂との比がＲ₁／Ｒ₂＜０．
７を満たしていることが望ましい。特にＲ₁／Ｒ₂＝０
〜０．２とすることで実質的なブラインドホールを形成
することもできる。

【００１２】なお、スルーホール付電気回路構造物とし
ては両面フィルムキャリアないしテープキャリア等の他
に、多層プリント基板等がある。また、電気回路パター
ン層間の電気的接続は、スルーホール壁面の金属めっき
するか又は、スルーホール内に注入したクリーム状導電
剤等によって行われる。

【００１３】また、本発明のスルーホール付電気回路構
造物の製造方法は、構造物の表面側または裏面側もしく
は表裏面両方から微小ドリル加工及びプレス加工、ある
いはエッチング加工もしくはそれらの加工を組み合わせ
て、テーパ部をもつ上記スルーホールを形成し、このス
ルーホール内壁を金属めっき、あるいはスルーホール内
にディスペンサによりクリーム状導電剤を注入して表裏
面に有る電気回路パターン層間の電気的接続を行うよう
にしたものである。ここで、微小ドリル加工及びプレス
加工、あるいはエッチング加工もしくはそれらの加工の
組み合わせは、テーパ加工可能な組合せであればいずれ
でもよく、例えば、当て板を構造物の下方に当てがって
行うドリル加工等がある。

【００１４】

【作用】スルーホール加工は表裏面共に正確に同一径サ
イズで開けられる方が好ましいと考えられていたが、そ
うではなく異径サイズ、いわゆるテーパ形状となった加
工ミス品の方が好ましいことがわかり、本発明はその点
に着目してなされたものである。

【００１５】スルーホールの一部または全部がテーパ状
で、そのテーパの拡径側が電気回路パターン層に開口し
てスルーホールを形成してあると、スルーホール内壁に
電気めっきを施して電気回路パターン層間の導通を図る
場合、めっき電流のスルーホール内部への侵入が容易と
なり、めっき電流密度が大きく取れ、短時間で厚いめっ
きを施すことが可能となる。また、スルーホール内へク
リーム状導電剤をディスペンサで注入して電気回路パタ
ーン層間の導通を図る場合、クリーム状導電剤の注入が
容易となり、クリーム状導電剤のスルーホール内の停滞
が促される。

【００１６】また、表裏の電気パターン層を比較して、
より微小高密度側にスルーホールの縮径口が来るように
加工すると、拡径口側から余裕をもって位置決めができ
るため加工ミスが減少し、高精度、高密度加工品の作成
が容易となる。

【００１７】さらに、ストレート状の壁面に比して破壊
応力の低いテーパ状の傾斜壁面に対して、めっきが施さ
れたりクリーム状導電剤が注入されるので、導電性物質
の応力破壊が有効に防止できるため信頼性が向上する。

【００１８】また、テーパ状のスルーホールを形成する
には、表面側から、または裏面側から、もしくは表裏面
両方から微小ドリルによる穴加工やプレス加工、あるい
はエッチング加工、もしくはそれらの加工を組み合わせ
る必要がある。例えば、電気回路構造物の下面のみに当
て板を置いて上方からドリル加工すると、ドリル穴径、
ドリル回転数、ドリル送り速度が一定の条件下にあれ
ば、図６（Ｂ）に示すようにテーパ状の穴３５が簡単に
開けられる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明によるスルーホール付電気回路
構造物の実施例を説明する。図１（Ａ）〜図１（Ｃ）
は、３種類のスルーホールの形状をマクロ的に示した本
実施例のフィルムキャリアの断面図である。フィルムキ
ャリアは、絶縁層を構成するポリイミドテープからなる
絶縁性薄板３の表面及び裏面に、電気回路パターン層を
構成する銅箔からなる表面金属薄板１、及び裏面金属薄
板２を接着剤で貼り付けたものである。スルーホールの
マクロ形状は基本的に、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示す
形状を得ることが可能である。

【００２０】すなわちスルーホール５の軸方向の断面形
状が、図１（Ａ）はＶ字形をしており、表面から裏面に
向って縮径していき、表面金属薄板１に拡径側が開口
し、裏面金属薄板２に小径側が開口してテーパ状のスル
ーホール内壁４１を有する。これはフィルムキャリアの
下方のみをベークライト板で支持し、表面金属薄板１よ
り下方向へドリル穴加工して得た例である。図１（Ｂ）
は途中までテーパ状の内壁４１をもち、それからストレ
ート状の内壁４２をもったＹ字形をしている。表面金属
薄板１と絶縁性薄板３よりなる板材に上記手法でドリル
穴加工した後、前もってあるいは事後プレス加工又はエ
ッチング加工で、テーパの縮径口よりも小径の穴を開け
た裏面金属薄板２を貼り付けて作成した例である。図１
（Ｃ）は両面から中央に向って縮径していくテーパ状の
スルーホール内壁４１、４２をもったＸ字形をしてお
り、ドリル穴加工を表面側および裏面側の上下両方から
行った例である。

【００２１】ここで、スルーホール壁面４１の傾きθは
板厚方向に対し１０〜６０°の範囲内にしてある。１０
°以下では歩留り、高密度化、めっき付着能率、クリー
ムハンダの安定注入、導電性物質の熱サイクル強度など
の効果が小さく、逆に６０°以上では穴加工が困難な
上、開口面積が大ききくなり過ぎ、実用上から制約され
るためである。

【００２２】次に、図１の中から代表的な形状である図
１（Ａ）のスルーホール、すなわちスルーホール５が全
部テーパ状となり、テーパの拡径口が低密度パターンの
ある表面側に、縮径口が高密度パターンのある裏面側に
開口しているＶ字形スルーホールの場合についてのメリ
ットを述べる。まず、既に説明した図２（Ａ）の高密度
パターンに適用した場合、図２（Ｃ）に示すように、表
面から裏面方向に向って順次縮径していくＶ字形スルー
ホールとなっているので、裏面に露出するスルーホール
５の開口は表面側より小さくて済む。すなわち、比較的
低密度パターンの表面側から高密度パターンの裏面側に
向かってドリルを降下させると、その逆を考えると容易
に理解できるように、位置決め精度に余裕ができ、スル
ーホール５の縮径口はスルーホール被加工面積となる裏
面金属薄板２内に納りやすい。これがスルーホール加工
における歩留りが向上する理由であり、裏返せば高密度
パターンにおいても、スルーホール加工が容易となるこ
とを意味する。これはスルーホール形状がＹ字形の場合
も同様である。

【００２３】また、スルーホール５が、図３（Ｂ）に示
すようなテーパ形状であれば、既に説明した図３（Ａ）
の場合に比べ、アスペクト比が小さくなり、電流分布の
均一化が図れるため、厚いめっき７を短時間に行うこと
ができ、加工能率も優れることになる。これはスルーホ
ール形状がＹ字形あるいはＸ字形の場合も同様である。

【００２４】さらに、図４はディスペンサを用いてＶ字
形スルーホール５内にクリーム状導電剤であるクリーム
ハンダ１０を注入している例である。図よりディスペン
サノズル９からスルーホール５の内部にクリームハンダ
１０を注入するには、スルーホール５がテーパ状になっ
ている方が、大口径側から注入できるためノズル９の位
置決め作業や、クリームハンダ１０のスルーホール５内
への一定量の注入や、その滴下流失などの諸点で注入作
業が容易となることが理解できる。これらの点はクリー
ムハンダ１０の粘性、ノズル９の内径サイズに実用的限
界があり、それ故にスルーホール径がφ０．２ｍｍ以下
のストレート形では、クリームハンダの注入がほとんど
不可能であったという現実を考えると、Ｖ字形スルーホ
ールをもつ本実施例の効果は著しく大きく、ディスペン
サで作成可能な領域を広げるものである。加えて、クリ
ームハンダのスルーホール内部への停滞も、先端が細く
なっているので、注入圧力との関係で容易となる。な
お、これらのことは途中で径が細くなっているＹ字形あ
るいはＸ字形の場合についても同様にいえる。

【００２５】また、熱サイクルについて検討すると、図
３（Ｂ）の様なテーパ状スルーホールの場合、図中に示
すようにフィルムの厚さ方向ｘ₁に生じた応力が、テー
パ面に垂直な方向成分ｘ₂と、テーパ面に平行な方向成
分ｘ₃とに分力され、テーパ状のスルーホール壁面の金
属めっき７が疲労破壊に寄与する成分ｘ₃はｘ₁より小
さくなる。これはスルーホール壁面の傾きが０°のとき
ｘ₁＝ｘ₃であるものの、傾きが大きくなるにつれてｘ
₁＞ｘ₃、ｘ₁＞＞ｘ₃へと変化することになるからで
あり、既に説明した図３（Ａ）のストレート状よりも、
めっき破壊防止にはテーパ状が有利となる。このこと
は、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示した試料に１２μ
ｍ厚の銅の電気めっきを付与し、−５０〜＋１５０℃の
熱サイクル試験におけ破壊回数を比較した結果、後者が
前者の６．２倍であったことから確認されている。

【００２６】したがって、本実施例によれば次の効果を
発揮する。

【００２７】（１）加工位置精度、高密度パターン加工
においては、スルーホール径が表面と裏面で異なる点を
利用し、微小高密度パターン側を小口径とし、比較的低
密度パターン側を大口径とすることにより、加工精度は
高密度側パターン形状で決定されることには変りはない
ものの、口径が全長に亘って同一のストレート状の場合
と異なり、小口径側をストレート状の場合より小さくで
きるので、加工精度の制約が緩くなる。従って、加工ミ
スが減少し、高精度、高密度加工品の作成が容易とな
る。

【００２８】（２）表面あるいは裏面の金属薄板にスル
ーホールの拡径側が開口したテーパ穴加工とすること
で、めっき電流のスルーホール内部への侵入が容易とな
るため、めっき電流密度をスルーホール内壁面全面に亘
って大きく取れる。従って、短時間で厚いめっきが可能
となり、加工作業能率が向上する。

【００２９】（３）スルーホールの導通を平面的に行う
めっき法ではなく、バルク（立体的に）で行うペースト
法を使う方が電気抵抗や信頼性の点で有利であるが、特
にその場合、テーパ穴加工とすることでクリームハンダ
の注入が容易となり、しかもスルーホールは先端が次第
に細くなっていく構造なので、拡径口から縮径口に向っ
て注入したクリームのスルーホール内での停滞を促すこ
とが可能となり、停滞によりスルーホールの導通をより
確実に保持することができる。

【００３０】（４）信頼性においては、テーパ面へのめ
っき付着や、ディスペンサ作業によるクリームハンダの
注入により、めっきやクリームハンダの疲労破壊応力低
下が図れ、応力に起因するめっき剥がれやクリームハン
ダの脱落が無くなり、信頼性が格段と向上する。

【００３１】次に、上記実施例をＴＡＢに適用した具体
例について述べる。

【００３２】実施例１、比較例１及び参考例１全部がテーパ状となったスルーホールを得る方法を具体
的に説明する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）はドリル加工
品の断面図を示す。被加工材３０は、その総厚が０．１
５ｍｍであり、ポリイミドテープ３３（０．０６ｍｍ
厚）の両面に０．０３５ｍｍ厚の銅箔３１、３２をエポ
キシ系接着剤（０．０１ｍｍ厚）で貼り付けたものであ
る。ここで、図６（Ａ）は、ストレート状スルーホール
を得る場合の参考例１であり、被加工材３０の上下両面
に当て板としてそれぞれ０．０１ｍｍのベークライト板
（図示せず）を当て、その上方よりドリルスルーホール
加工をした場合を示す。スルーホール３５は表面、裏面
ともに同程度の大きさで生じ、スルーホール３５の壁面
はほぼストレートに生じているのが特徴である。なお、
この形状を再現する加工条件は、ドリル径０．０４〜
０．５ｍｍφ、ドリル回転数２０００〜２００００ｒｐ
ｍ、ドリル送り速度０．１〜３０ｍｍ／ｍｉｎの範囲内
である。

【００３３】一方、図６（Ｂ）はテーパ状スルーホール
を得る場合の実施例１であり、被加工材３０の下面のみ
にベークライト板（図示せず）を置いた場合を示し、テ
ーパ状のスルーホール３５が全板厚に亘って明いてい
る。なお、この形状を再現する加工条件は、ドリル穴径
０．０４〜０．３ｍｍφ、ドリル回転数１００００〜２
００００ｒｐｍ、ドリル送り速度０．１〜３０ｍｍ／ｍ
ｉｎの範囲内であった。この範囲外のドリル回転数が２
０００〜７０００ｒｐｍの場合の比較例１では、表裏と
もドリル径の１．２〜２．５倍の同一サイズのスルーホ
ールが明き、上述のテーパ穴とはならないこともわかっ
た。このドリル回転数の差によるスルーホール形状の相
違は、おそらく切削屑の生成及びその切削屑のスルーホ
ールからの除去過程における摩擦に基づくものと思われ
る。以上を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】このように、被加工材の片面を押えてドリ
ル加工することで容易にテーパ状のスルーホールを形成
できる。従って、この原理をプレス加工、エッチング加
工等にも適用すれば、これらの加工もしくはこれらの加
工の組み合わにより所望形状のスルーホール加工が可能
となる。

【００３６】ここで特に強調したい点は、テーパ状のス
ルーホール加工及びその形状の正確なコントロールが、
単純な条件により実現性のある技術として簡単に得られ
る点である。このようなテーパ状のスルーホールは、従
来加工不良として排除されていたものであるが、本実施
例は、この現象を積極的に利用することにより、工業的
レベルでのテーパ状スルーホール加工を可能にしてい
る。

【００３７】実施例２、比較例２及び参考例２ここでは、得られるスルーホールの形状は既に説明した
図６（Ｂ）と同じであるが、０．１ｍｍとある同図中の
単位長は２倍の０．２ｍｍとなる。被加工材は総厚さが
３００μｍで実施例１の２倍となっている。各部分の厚
さは銅箔３１及び３２が７０μｍ、エポキシ系接着剤が
２０μｍ、そしてポリイミドテープ３３が１２０μｍで
ある。ドリルは市販の極細ドリルで、歯部分の径及び長
さはφ０．１ｍｍ×０．４ｍｍである。

【００３８】このドリルを高速スピンドル穴加工機に取
り付け、ＮＣ制御加工した。加工条件はドリル回転数２
００〜４７００ｒｐｍ、ドリル送り速度０．１〜１００
ｍｍ／ｍｉｎ、当て板は被加工材下方がベークライト
板、上方はなし、とした。

【００３９】その結果、２００〜７００ｒｐｍの比較例
２では表面と裏面がほぼ同じスルーホール径であるもの
の、８００ｒｐｍ以上の実施例２では裏面に比べ表面で
１．４倍〜２倍程度のスルーホール径となった。なお、
ドリル送り速度はこの挙動に強い影響を与えず１００ｍ
ｍ／ｍｉｎでも工具を破損することなく加工が可能であ
り、ストレートホール加工時の５倍以上である。

【００４０】したがって、図６（Ｂ）に見られるように
Ｒ₁／Ｒ₂＝約０．３のスルーホールが１回のドリル加
工で得られることになる。なお、従来、日常的に行われ
ている上方及び下方へ共に当て板を設置した参考例２の
場合は、Ｒ₁／Ｒ₂の値がほぼ１になることを確認し
た。以上の加工条件と結果を図７及び表２に示す。図７
からドリル回転数が８００ｒｐｍ以上がテーパ加工の適
用可能範囲であり、そのときＲ₁／Ｒ₂＜０．７となる
ことが分る。

【００４１】

【表２】

【００４２】製品適用の具体例上記適用可能範囲内で図８（Ａ）、（Ｂ）に示すフィル
ムキャリアの高密度側（裏面側）、低密度側（裏面側）
のパッド５１に加工したスルーホール５２の例を、それ
ぞれ拡大して図９（Ａ）、（Ｂ）に示す。この場合は、
Ｒ₁／Ｒ₂＝約０．６６である。

【００４３】図１０にスルーホール加工後、スルーホー
ル６７に導電性物質を施した製品の横断面を示す。図
中、６１、６５は銅箔、６２、６４はエポキシ系接着剤
層、６３はポリイミドテープであり、それらの寸法は既
述した通りである。図１０（Ａ）はスルーホール６７内
にスルーホールめっき６６を施したものであり、ストレ
ート形スルーホールに比べて付着しやすいことが理解で
きる。（Ｂ）はスルーホール６７内へハンダペースト６
８を注入し高温で溶融したものであり、裏面側のスルー
ホール６７の口径が十分小さい場合はハンダペースト６
８の注入時及び溶融時共に下方への落下が生じにくく実
質的に穴が閉塞している状態、すなわちブラインドホー
ルと見做した高能率な作業ができる。また、（Ｃ）はブ
ラインドホールを加工後、スルーホールめっき６６を行
った場合を示す。これをＲ₁＝０μｍと見做せば図１０
（Ｂ）、（Ｃ）よりＲ₁／Ｒ₂＝０〜０．２が実質的な
ブラインドホールと考えられる。

【００４４】更に、これら製品の信頼性に関して行った
実験結果を述べる。図６（Ｂ）に示したスルーホール３
５に厚さ１５μｍのスルーホール銅めっきを与えた。銅
めっき付与手法としては市販のスルーホール用電気めっ
き浴を用いた。めっき後、熱サイクル試験を行った。条
件は−５０〜＋１５０℃で、０．５ｈ／ｃｙｃｌｅ、１
５００回である。その結果、本製品は３０ピース中全て
に故障が見られなかった。一方、従来手法、すなわちφ
０．１ｍｍストレート形スルーホール加工品に同一条件
で銅めっきを与えた場合は、スルーホールの中央付近の
銅めっき厚さが８μｍ程度に減少した。また、上記と同
様に熱サイクル試験を行った結果、３０ピース中１２ピ
ースにスルーホールめっきがリング状に割れ、導通が断
たれた。本実験結果より、本実施例品は従来品に比べ信
頼性に優れることが明らかとなった。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば次の効
果を発揮する。

【００４６】（１）請求項１に記載のスルーホール付電
気回路構造物によれば、ストレート形状であったスルー
ホール形状をテーパ状に変えることによって、電気回路
パターン層の高密度化が可能になり、また電気的接続を
行うめっきやクリーム状導電剤などの導電性物質の疲労
破壊に対する信頼性の向上を図ることができる。特に、
従来に比してスルーホール径が表面と裏面で異なるだけ
という簡単な構造なので、プロセス上および品質面で得
られるメリットも大きく、実用化が容易である。

【００４７】（２）請求項２に記載のスルーホール付電
気回路構造物によれば、テーパの縮径口と拡径口との比
を所定比率以下にしてテーパの広がりを大きくしたの
で、スルーホール内への導電性物質の付着性が更に良好
となり、被加工能率や製品の信頼性を一層高めることが
できる。

【００４８】（３）請求項３に記載のスルーホール付電
気回路構造物の製造方法によれば、微小ドリル加工及び
プレス加工など既存の加工技術を利用してテーパ加工す
るので、微細加工性、加工作業性、歩留り、信頼性など
の向上が図れ、またテーパ状をしていることにより、め
っき付着能率の向上及びクリーム状導電剤の安定注入が
可能となり、それらの結果、材料費、加工費の低減によ
る原価低減のみならず製品製作期間の短縮化をもたら
し、完成製品の小型化や高速動作性さらに高信頼性を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるスルーホール付電気回路
構造物の種々のスルーホール形状を示す断面図。

【図２】従来例と本実施例との高密度パターンにおける
スルーホール形状の影響を対比して説明する電気回路構
造物の裏面図および断面図。

【図３】従来例と本実施例とのスルーホールのアスペク
ト比の相違を対比して説明する電気回路構造物の断面
図。

【図４】本実施例によるＶ字形スルーホールへのクリー
ムハンダの注入状況を示す電気回路構造物の断面図。

【図５】従来例の両面フィルムキャリアを示す断面図。

【図６】実施例１、比較例１及び参考例１による両面フ
ィルムキャリアのスルーホール形成状況を説明する断面
図。

【図７】実施例２、比較例２及び参考例１による穴径と
ドリル回転数との関係を示す特性図。

【図８】ＴＡＢテープキャリアの高密度側（裏面側）及
び低密度側パターンの平面図。

【図９】図８の拡大図。

【図１０】本実施例によるスルーホール加工品の各種横
断面図。

【符号の説明】

１表面金属薄板２裏面金属薄板３絶縁性薄板４１スルーホール内壁４２スルーホール内壁５スルーホール７金属めっき９ノズル１０クリームハンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁層の表裏面に設けた電気回路パターン
層間の電気的接続を、層間を貫通するスルーホールを介
して行うスルーホール付電気回路構造物において、上記
スルーホールの一部または全部をテーパ状としたことを
特徴とするスルーホール付電気回路構造物。
【請求項２】上記テーパ状スルーホールの縮径口口径Ｒ
₁と拡径口口径Ｒ₂との比が次式Ｒ₁／Ｒ₂＜０．７を満たす請求項１に記載のスルーホール付電気回路構造
物。
【請求項３】表面側または裏面側もしくは表裏面両方か
ら微小ドリル加工及びプレス加工、あるいはエッチング
加工もしくはそれらの加工を組み合わせて請求項１に記
載のスルーホールを形成し、このスルーホール内壁を金
属めっきするか、あるいはスルーホール内にクリーム状
導電剤を注入して表裏面に設けた電気回路パターン層間
の電気的接続を行うようにしたことを特徴とするスルー
ホール付電気回路構造物の製造方法。