JPH11126965A

JPH11126965A - プリント基板の製造方法

Info

Publication number: JPH11126965A
Application number: JP30982797A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ishikawa; 昭浩石川
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】スルーホールの径を小さくして配線密度を向
上させることができるプリント基板の製造方法を提供す
る。【解決手段】コア材１の両面にそれぞれ回路パターン
７，８，９と絶縁層５，６，１０，１１を順次積層させ
て、前記コア材を挟む任意の回路パターン間を前記コア
材に形成したスルーホール部を介して電気的に接続する
ようにしたプリント基板の製造方法において、前記コア
材の上下に第１絶縁層を形成する前に、前記コア材の両
面に上下の第１層回路パターン用の導電箔１６，１７が
形成されている状態で、接続を行なうべき所望の箇所に
小径ドリルによりスルーホール１５を形成するようにし
たものである。これにより、スルーホールの径を小さく
して配線密度を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の電気製品に
用いられるプリント基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、各種電気製品に用いられるプ
リント基板は、回路の高密度化に伴って回路パターンを
多層化させて、これらの間に絶縁層を介在させた構造の
多層プリント基板が開発されるに至っている。この種の
多層プリント基板の製造方法の一例として、基板上の絶
縁層に穿設した接続用有底孔を介して内層回路パターン
と外層回路パターンとを電気的に接続する方法が例えば
特公平５−３７３６０号公報や特開平９−１８１５０号
公報等に開示されている。この多層プリント基板は、母
材となる絶縁性の内層板の両面に回路パターンと絶縁層
とをそれぞれ順に積層して形成されている。そして、各
層の回路パターンの電気的接続は必要に応じて回路パタ
ーン間の絶縁層を穴開けすることによって形成した層間
接続部にて電気的に接続したり、或いは、内層板の反対
側面の回路パターンと接続する場合には製造の初期の段
階で内層板に形成したスルーホール部を介して両面側間
の電気的接続を図っている。

【０００３】図３は上述した従来の多層形のプリント基
板の拡大断面図を示し、図３において、１はコア材であ
り、これは、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁材を板状に形
成してなり、ここでは６層構造の多層プリント基板を示
している。このコア材１を中心として、この上方に、上
第１層回路パターン２、上第２層回路パターン３及び上
第３層回路パターン４をそれぞれ上第１及び上第２絶縁
層５、６を介して積層している。また、コア材１の下方
に、同じく下第１層回路パターン７、下第２層回路パタ
ーン８及び下第３層回路パターン９をそれぞれ下第１及
び下第２絶縁層１０、１１を介して積層している。コア
材１の両面間における電気的接続は、コア材１にドリル
で形成したスルーホールの内壁面にメッキ層１２を形成
し、このメッキ層１２を介して電気的接続を行なってい
る。また、必要とする回路パターン間の電気的接続は、
目的とする回路パターンまで届く加工孔を例えばレーザ
光により形成し、この内壁面にメッキ層３を形成するこ
とにより接続を行なっている。この図示例においては、
上第２層回路パターン３と上第１層回路パターン２と下
第２層回路パターン８との電気的接続を、スルーホール
部１４を介して行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の電子
回路においてはサイズの小型化及び処理の迅速化等の要
請により更なる高集積化が求められている。しかしなが
ら、コア材や絶縁層の孔開けに用いる小径ドリルの特性
から孔加工の下限寸法に限界があり、更なる高集積化を
困難なものとしていた。例えば、樹脂よりなる絶縁層に
微細な加工孔を形成するには、比較的小出力のレーザ
光、特に炭酸ガスレーザが好ましいが、このレーザ光で
はガラス繊維を含むガラスエポキシ樹脂製のコア材１に
微細なスルーホールを形成できない。そのため、スルー
ホールを形成するためには、機械的な加工方法として小
径なドリルを用いている。

【０００５】この時の加工方法を図４を参照して説明す
る。図４（Ａ）はコア材１の表裏の両面に回路パターン
形成用の導電箔として銅箔１６、１７が形成されている
状態を示しており、これをパターンエッチングすること
により、図４（Ｂ）に示すように上第１層回路パターン
２及び下第１層回路パターン７（図３参照、図４（Ｂ）
では記載が省略されている）を形成する。

【０００６】次に、図４（Ｃ）に示すように回路パター
ンの表面を含むコア材１の表裏の全表面に例えば樹脂を
塗布して固化させ、上第１絶縁層５及び下第１絶縁層１
０を形成する。次に、図４（Ｄ）に示すように径が小さ
い小径ドリルを用いて所定の箇所にコア材１の厚み方向
へ貫通するスルーホール１５を形成する。この際、コア
材１のみならず各絶縁層５、１０や上第１層回路パター
ン２も同時に貫通させてスルーホール１５を形成する。

【０００７】ところで、このような製造方法にあって
は、小径ドリルはコア材１の外に上下第１絶縁層５、６
等も貫通させねばならないことから、強度上の問題から
小径ドリル径をある程度以上小さくできず、スルーホー
ル１５の直径Ｌ１はせいぜい０．３ｍｍ程度が限界であ
った。この場合、コア材１の厚みＬ２が４００μｍ程
度、絶縁層一層の厚みＬ３が９０μｍ程度であり、一層
の回路パターンの厚みＬ４は２０μｍ程度であり、全体
で６２０（＝４００＋９０×２＋２０×２）μｍ程度の
厚みを小径ドリルで孔開けしなければならない。このた
め、上述したようにドリル径は０．３ｍｍが限界であ
り、この時の回路パターン２の径Ｌ５は０．５ｍｍ程度
が限界となってこれ以上に基板配線の密度を向上させる
ことができなかった。このため、例えばピンピッチが
０．４ｍｍ程度のＩＣは上記した基板には実装すること
ができないなどの問題もあった。

【０００８】この場合、径が０．３ｍｍよりも小さい、
例えば０．２ｍｍ程度の小径ドリルを用いることも考え
られるが、この場合には強度不足等からスルーホール内
壁面が過度に粗くなったり、微細間隔でスルーホールが
隣接する場合にはマイクロクラックにより両スルーホー
ル間が連通したり、或いは最悪の場合にはドリル自体が
短寿命化して破損するなどの問題があり、現行の技術で
は上述した構造の場合には径が０．３ｍｍ程度よりも小
さい小径ドリルは用いることはできなかった。本発明
は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決す
べく創案されたものであり、その目的はスルーホールの
径を小さくして配線密度を向上させることができるプリ
ント基板の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、コア材の両面にそれぞれ回路パターン
と絶縁層を順次積層させて、前記コア材を挟む任意の回
路パターン間を前記コア材に形成したスルーホール部を
介して電気的に接続するようにしたプリント基板の製造
方法において、前記コア材の上下に第１絶縁層を形成す
る前に、前記コア材の両面に上下の第１層回路パターン
用の導電箔が形成されている状態で、接続を行なうべき
所望の箇所に小径ドリルによりスルーホールを形成する
ようにしたものである。これにより、コア材の表裏面に
絶縁層を形成する前に、これに小径ドリルでコア材部分
のスルーホールを穿設するようにしたので、絶縁層の厚
み分だけドリルで穿設する厚み量が少なくなり、その
分、強度が少ないドリル、すなわち、より小径なドリル
を用いることが可能となる。

【００１０】また、この穿設後、スルーホールの延長方
向に積層される絶縁層に加工孔を形成してスルーホール
を完成させるには、例えば炭酸ガスのレーザ光を用いて
これを行なえばよい。このスルーホールを完成させるた
めに、絶縁層にレーザ光で加工孔を形成する時期は、絶
縁層を一層形成した後でもよいし、或いは他の回路パタ
ーンと絶縁層を順次積層した後に行なってもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のプリント基板の
製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図
１は本発明に係るプリント基板の製造工程の主要工程を
示す図である。尚、プリント基板の全体構成は、スルー
ホールの径を従来の略０．３ｍｍから０．１ｍｍ程度に
小さくし、且つ回路パターンの径も小さくした点を除
き、図３に示した構造と全く同じなので、ここではその
説明を省略する。

【００１２】図１（Ａ）はコア材１の表裏の両面に回路
パターン形成用の導電箔として銅箔１６、１７が形成さ
れている状態を示しており、この状態で図１（Ｂ）に示
すように径が小さい、例えば０．１ｍｍ程度の小径ドリ
ルを用いて所定の箇所にコア材１の厚み方向へ貫通する
スルーホール１５を穿設する。従って、この時のスルー
ホール１５の径Ｌ７は０．１ｍｍ程度となる。この際、
小径ドリルが貫通する部分は、中心のコア材１とこの上
下の面に形成された銅箔１５、１６だけであり、従来方
法と異なって絶縁層は穿設していない。

【００１３】次に、図１（Ｃ）に示すように両銅箔１
５、１６に対してパターンエッチングを施すことによ
り、上第１層回路パターン２及び下第１層回路パターン
７（図３参照、図１（Ｃ）では記載が省略されている）
を形成する。尚、ここで図１（Ｂ）で示す工程と図１
（Ｃ）で示す工程を逆にし、回路パターンを形成するパ
ターンエッチングを行なってから、小径ドリルによる穿
設を行なってスルーホール１５を形成するようにしても
よい。これによれば、小径ドリルによる穿孔時に、図示
例では下層の銅箔１７がすでに除去されているので、ド
リルに加わる負荷を一層抑制することができる。図１
（Ｃ）に示すように第１層回路パターンのパターニング
が完了したならば、次に、図１（Ｄ）に示すように回路
パターンの上面を含む表裏の全面に例えば樹脂を塗布し
て固化させ、上第１絶縁層５及び下第１絶縁層１０を形
成する。この際、スルーホール１５の上下開口端は各絶
縁層５、１０により閉じられ、スルーホール１５の内部
は中空状態となっている。

【００１４】次に、図１（Ｅ）に示すようにレーザ光、
例えば炭酸ガスレーザ光を照射してスルーホール１５の
上下端を閉じている各絶縁層５、１０に加工孔１８を形
成し、これをスルーホール１５に連通させる。これによ
り、図４（Ｄ）と同じ構造の中間体を形成することがで
きる。これ以降は、回路パターンの形成と絶縁層の形成
を順次繰り返し行なって、図３に示すような多層構造の
プリント基板を形成する。このように、各寸法が図４に
示す構造と同じならば、コア材１の厚さＬ２は４００μ
ｍ程度であり、各銅箔１６、１７の厚みＬ４が２０μｍ
程度なので、小径ドリルが穿設する厚みは略４４０μｍ
程度であり、従来方法の場合の略６２０μｍよりも略１
８０μｍも少なくすることができる。従って、その分、
ドリルに加わる負荷が少なくなって上述したように径が
０．１ｍｍ程度のより小径のドリルを用いてコア材１を
穿設しても、スルーホールの内壁面を過度に粗くするこ
ともなく、また、スルーホール同士が隣接する場合には
隣接するスルーホールとの間でマイクロクラックも生ず
ることもなく、良好なスルーホールを形成することがで
きる。従って、基板配線の更なる高密度化を達成するこ
とができる。

【００１５】また、この場合には、スルーホール１５の
径Ｌ７を０．１ｍｍ程度に設定できることから、例えば
第１層回路パターン２の径Ｌ８は０．３ｍｍ程度にで
き、従来構造の径Ｌ５が０．５ｍｍの場合（図４（Ｄ）
参照）よりも０．２ｍｍ程度小さくすることができる。
従って、例えばピンピッチが０．４ｍｍ程度の集積回路
チップ（ＩＣ）も、十分にこれに実装することが可能と
なる。ここでは、上下の第１絶縁層５、１０を形成した
後に、レーザ孔によりスルーホール１５に連通される加
工孔を形成するようにしているが、これに限らず、この
上方、或いは下方に他の回路パターン及び絶縁層を順次
適当層数だけ形成した後に、レーザ光によりスルーホー
ル１５に連通される加工孔を形成するようにしてもよ
い。

【００１６】また、このスルーホール連通用の加工孔を
形成する工程は、回路パターン間の電気的接続を行なう
ために絶縁層に加工孔を形成する工程に含ませればよ
く、従って、別途新たな工程を追加する必要がない。こ
のようにして、基板全体に径が０．１ｍｍ程度のスルー
ホールを形成することができることにより、例えば図２
に示すようにプリント基板２０の限られた配線ランドス
ペースＬに対して、縮小された孔径ｄのスルーホール１
５をより小さなピッチＰで配列することができる。従っ
て、上下間の配線接続数密度を向上させることができ
る。尚、ここでは全体で６層構造のプリント基板を例に
とって説明したが、層数はこれに限定されないのは勿論
である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプリント
基板の製造方法によれば、次のように優れた作用効果を
発揮することができる。コア材の表裏面に絶縁層を形成
する前に、小径ドリルでコア材部分にスルーホールを穿
設するようにしたので、絶縁層の厚み分だけ穿設量が少
なくなり、その分、ドリルにかける負荷を少なくするこ
とができる。従って、スルーホールの内壁面を過度に荒
らすことなく、或いはマイクロクラック等を発生させる
ことなく、より小径なドリルを用いることができ、その
分、高密度配線を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリント基板の製造工程の主要工
程を示す図である。

【図２】プリント基板の配線ランドに高密度でスルーホ
ールを形成した状態を示す断面図である。

【図３】従来の多層形のプリント基板を示す拡大断面図
である。

【図４】プリント基板の従来の製造方法の主要部を説明
するための工程図である。

【符号の説明】

１…コア材、２，３，４，７，８，９…回路パターン、
５，６，１０，１１…絶縁層、１５…スルーホール、１
６，１７…銅箔（導電箔）、１８…加工孔。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コア材の両面にそれぞれ回路パターンと
絶縁層を順次積層させて、前記コア材を挟む任意の回路
パターン間を前記コア材に形成したスルーホール部を介
して電気的に接続するようにしたプリント基板の製造方
法において、前記コア材の上下に第１絶縁層を形成する
前に、前記コア材の両面に上下の第１層回路パターン用
の導電箔が形成されている状態で、接続を行なうべき所
望の箇所に小径ドリルによりスルーホールを形成したこ
とを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項２】前記スルーホールの延長方向に積層され
る絶縁層に対してレーザ光を照射して前記スルーホール
に連通する加工孔を形成するようにしたことを特徴とす
る請求項１記載のプリント基板の製造方法。
【請求項３】前記レーザ光による加工孔を形成する前
に、他の回路パターンと絶縁層が順次積層されているこ
とを特徴とする請求項２記載のプリント基板の製造方
法。
【請求項４】前記レーザ光は、炭酸ガスレーザ光であ
ることを特徴とする請求項２または３記載のプリント基
板の製造方法。