JPH1131884A - 多層プリント回路基板および電子装置 - Google Patents

多層プリント回路基板および電子装置

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JPH1131884A
JPH1131884A JP18622797A JP18622797A JPH1131884A JP H1131884 A JPH1131884 A JP H1131884A JP 18622797 A JP18622797 A JP 18622797A JP 18622797 A JP18622797 A JP 18622797A JP H1131884 A JPH1131884 A JP H1131884A
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JP
Japan
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hole
circuit board
printed circuit
outer layer
layer
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JP18622797A
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English (en)
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Shigeo Amagi
滋夫 天城
Tsuneo Narisawa
恒夫 成沢
Fumio Imahashi
富美雄 今橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0271Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • H05K1/116Lands, clearance holes or other lay-out details concerning the surrounding of a via
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/429Plated through-holes specially for multilayer circuits, e.g. having connections to inner circuit layers

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】多層プリント回路基板において電子部品の接続
に伴う加熱を行っても外層パッドと多層プリント回路基
板の基材の剥離あるいは外層パッド下部の基材部にクラ
ックの発生がないプリント回路基板ならびに電子装置を
提供することにある。 【解決手段】外層導体とスルーホール回路の接続する箇
所に設けた外層パッドにスルーホール中心から放射状に
スリットを設けた、あるいは外層回路とスルーホール回
路との接続部にスルーホールの中心軸から放射状に広が
る形に複数の導体線を設けることにより、はんだ加熱に
伴う外層パッドと多層プリント回路基板の基材の剥離あ
るいは外層パッド下部の基材部にクラックの発生を防止
できるようになる点にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板厚さ方向の回
路をもつ多層プリント基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術の例を図4を用いて説明す
る。表面の外層回路と内層回路3を接続するスルーホー
ル4を設けた従来多層プリント回路基板11においてス
ルーホール4と外層回路部との接続を確実に行うために
円盤形外層パッド6が設けられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、こ
の方法で作られた多層プリント回路基板に他の電子部品
をはんだで接続するために加熱すると多層プリント回路
基板が基板の厚さ方向に熱膨張するため内周が熱膨張量
の小さいスルーホール4につながっている円盤形外層パ
ッド6は内周部に比べて周辺部が多層プリント回路基板
表面の法線方向に大きく持ち上げられるため杯状に変形
し、基板の厚さ方向の熱膨張量が大きい場合外層パッド
を成す銅箔が塑性変形を生じる。その後多層プリント回
路基板を冷却すると多層プリント回路基板は基板の厚さ
方向に熱収縮するが図8に示すように一旦杯状に塑性変
形した円盤形外層パッド6は平板に戻り辛く、円盤形外
層パッド6と多層プリント回路基板の基材の剥離8ある
いは外層パッド下部の基材部にクラックが生じる問題が
あった。
【0004】本発明の目的は上記多層プリント回路基板
において電子部品の接続に伴う加熱を行っても外層パッ
ドと多層プリント回路基板の基材の剥離あるいは外層パ
ッド下部の基材部にクラックの発生がないプリント回路
基板ならびに電子装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】あらかじめ層内方向の導
体回路を形成した複数枚の絶縁基板を積層接着し、基板
の厚さ方向に貫通する孔の内壁に導体層を設けた基板厚
さ方向の回路をもつ多層プリント回路基板において、外
層導体とスルーホール回路の接続する箇所に設けた外層
パッドにスルーホール中心から放射状にスリットを設け
た、あるいは外層回路とスルーホール回路との接続部に
スルーホールの中心軸から放射状に広がる形に複数の導
体線を設けることにより、はんだ加熱に伴う外層パッド
と多層プリント回路基板の基材の剥離あるいは外層パッ
ド下部の基材部にクラックの発生を防止できるようにな
った。
【0006】多層プリント回路基板に他の電子部品をは
んだで接続するために加熱すると多層プリント回路基板
が基板の厚さ方向に熱膨張するため内周が熱膨張量の小
さいスルーホールにつながっている外層パッドは内周部
に比べて周辺部が多層プリント回路基板表面の法線方向
に大きく持ち上げられ、各々がスリットで独立したある
いは導体線状の外層パッドはスルーホールにつながる内
周部を支持点とした片持ち梁状に変形し、基板の厚さ方
向の熱膨張量が大きい場合外層パッドを成す銅箔のスル
ーホールにつながる内周部に塑性変形を生じる。その後
多層プリント回路基板を冷却すると多層プリント回路基
板は基板の厚さ方向に熱収縮するが片持ち梁として塑性
変形した外層パッドは杯状に変形した従来パッドに比べ
て変形を生じる前の状態に戻りやすく、外層パッドと多
層プリント回路基板の間の剥離あるいは外層パッド下部
の基材部にクラックが生じる問題が無くなった。
【0007】
【発明の実施の形態】
(実施例1)本発明の一実施例を図1,図2を用いて説
明する。銅箔ならびにガラスクロスとエポキシ樹脂から
なる銅貼り積層板に内層回路3をエッチングにより形成
した基材8枚を重ね、最上部及び最下部には多層化時に
内層に面する側のみに回路を形成した基材を配置して、
それぞれの基材の間にガラスクロスとエポキシ樹脂から
なる多層化接着用のプリプレグ材料を挟み、プレス圧力
3MPa,温度170℃の下で90分プレス接着した。
その後、各外表面に外層回路と同時に、スルーホールが
後に形成される位置へ外径1.1mm 、角度20°ごとに
5°のスリットを外周から円の中心へ向けて直径0.8m
m までエッチングし、スリット付きの外層パッド2を形
成した。その後、ドリルによりスルーホール用の孔を開
け、化学銅めっきにより内層回路3と外層パッド2を接
続する内径0.7mm のスルーホール4を形成した。この
多層プリント回路基板1の鳥瞰図を図1に、このスルー
ホール近傍の鳥瞰部分断面を図2に示す。外層パッド2
の形状は図2に示すように円盤形に形成された銅箔に更
にスルーホール中心軸に対して放射状にスリットが入っ
ている。
【0008】この多層プリント回路基板について260
℃10秒のはんだフロート試験を行っても、図6に示す
ように外層パッドの下部,近傍に剥離,クラックの発生
は認められなかった。
【0009】(実施例2)本発明の一実施例を図3を用
いて説明する。銅箔ならびにガラスクロスとエポキシ樹
脂からなる銅貼り積層板に内層回路3をエッチングによ
り形成した基材8枚を重ね、最上部及び最下部には多層
化時に内層に面する側のみに回路を形成した基材を配置
してそれぞれの基材の間にガラスクロスとエポキシ樹脂
からなる多層化接着用のプリプレグ材料を挟み、プレス
圧力3MPa,温度170℃の下で90分プレス接着し
た。その後、各外表面に外層回路と同時に、スルーホー
ルが後に形成される位置へ角度20°ごとに幅0.1mm
の導体線を外径1.1mm ,内径0.8mm までエッチング
で形成しこの内径0.8mm よりスルーホール中心側には
銅箔をそのまま残した。その後、ドリルによりスルーホ
ール用の孔を開け、化学銅めっきにより内層回路と外層
パッドを接続する内径0.7mm のスルーホール4を形成
した。この多層プリント回路基板のスルーホール近傍の
鳥瞰部分断面を図3に示す。外層パッド5の形状は図3
に示すように円盤形に形成された銅箔に更にスルーホー
ル中心軸に対して放射状に導体線が設けられている。
【0010】この多層プリント回路基板について260
℃10秒のはんだフロート試験を行っても、図7に示す
ように外層パッド5の下部,近傍に剥離,クラックの発
生は認められなかった。
【0011】(比較例1)本発明の比較例を図4を用い
て説明する。銅箔ならびにガラスクロスとエポキシ樹脂
からなる銅貼り積層板に内層回路3をエッチングにより
形成した基材8枚を重ね、最上部及び最下部には多層化
時に内層に面する側のみに回路を形成した基材を配置し
てそれぞれの基材の間にガラスクロスとエポキシ樹脂か
らなる多層化接着用のプリプレグ材料を挟み、プレス圧
力3MPa,温度170℃の下で90分プレス接着し
た。その後、各外表面に外層回路と同時に、スルーホー
ルが後に形成される位置へ外径1.1mm の円盤形外層パ
ッド6をエッチングで形成した。その後、ドリルにより
スルーホール用の孔を開け、化学銅めっきにより内層回
路と外層パッドを接続する内径0.7mm のスルーホール
4を形成した。この多層プリント回路基板のスルーホー
ル近傍の鳥瞰部分断面を図4に示す。円盤形外層パッド
6の形状は図4に示すように円盤形に形成されている。
【0012】この多層プリント回路基板について260
℃10秒のはんだフロート試験を行ったところ、図8に
示すように円盤形外層パッド6の下部に剥離8が発生し
た。 (比較例2)本発明の一比較例を図5を用いて説明す
る。銅箔ならびにガラスクロスとエポキシ樹脂からなる
銅貼り積層板に内層回路3をエッチングにより形成した
基材8枚を重ね、最上部及び最下部には多層化時に内層
に面する側のみに回路を形成した基材を配置してそれぞ
れの基材の間にガラスクロスとエポキシ樹脂からなる多
層化接着用のプリプレグ材料を挟み、プレス圧力3MP
a,温度170℃の下で90分プレス接着した。その
後、各外表面に外層回路と同時に、外層パッド7をスル
ーホールが後に形成される位置へ外径1.1mm ,角度2
0°ごとに5°のスリットを外周から円の中心へ向けて
直径0.9mm までエッチングで形成した。その後、ドリ
ルによりスルーホール用の孔を開け、化学銅めっきによ
り内層回路と外層パッドを接続する内径0.7mm のスル
ーホール4を形成した。この多層プリント回路基板のス
ルーホール近傍の鳥瞰部分断面を図5に示す。
【0013】この多層プリント回路基板について260
℃10秒のはんだフロート試験を行ったところ、図9に
示すように外層パッド7の下部に剥離8が発生した。
【0014】(実施例3)本発明の一実施例を図10を
用いて説明する。銅箔ならびにガラスクロスとエポキシ
樹脂からなる銅貼り積層板に内層回路3をエッチングに
より形成した基材8枚を重ね、最上部及び最下部には多
層化時に内層に面する側のみに回路を形成した基材を配
置してそれぞれの基材の間にガラスクロスとエポキシ樹
脂からなる多層化接着用のプリプレグ材料を挟み、プレ
ス圧力3MPa,温度170℃の下で90分プレス接着
した。その後、各外表面に外層回路と同時に、スルーホ
ールが後に形成される位置へ角度20°ごとに幅0.1m
m の導体線を外径1.1mm ,内径0.8mm までエッチン
グで形成しこの内径0.8mm よりスルーホール中心側に
は銅箔をそのまま残した。その後、ドリルによりスルー
ホール用の孔を開け、化学銅めっきにより内層回路と外
層パッドを接続する内径0.7mm のスルーホール銅箔を
形成した。
【0015】この多層プリント回路基板に240℃のリ
フローソルダリングを行い論理素子9ならびにメモリー
素子10のはんだ接続を行ったが異常は認められなかっ
た。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば多層プリント回路基板に
おいて電子部品の接続に伴う加熱を行っても外層パッド
と多層プリント回路基板の基材の剥離あるいは外層パッ
ド下部の基材部にクラックを防止でき耐熱性に優れる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1実施例の多層プリント回路基
板の全体鳥瞰図。
【図2】本発明による第1実施例の多層プリント回路基
板のスルーホール近傍の鳥瞰部分断面図。
【図3】本発明による第2実施例の多層プリント回路基
板のスルーホール近傍の鳥瞰部分断面図。
【図4】比較例1に係わる多層プリント回路基板のスル
ーホール近傍の鳥瞰部分断面図。
【図5】比較例2に係わる多層プリント回路基板のスル
ーホール近傍の鳥瞰部分断面図。
【図6】本発明による第1実施例の多層プリント基板の
はんだフロート後のスルーホール近傍の部分断面鳥瞰
図。
【図7】本発明による第2実施例の多層プリント基板の
はんだフロート後のスルーホール近傍の部分断面鳥瞰
図。
【図8】比較例1に係わる多層プリント基板のはんだフ
ロート後のスルーホール近傍の部分断面鳥瞰図。
【図9】比較例2に係わる多層プリント基板のはんだフ
ロート後のスルーホール近傍の部分断面鳥瞰図。
【図10】本発明による第3実施例の電子装置の鳥瞰
図。
【符号の説明】
1…多層プリント回路基板、2…スリット付き外層パッ
ド、3…内層回路、4…スルーホール、5…外層パッ
ド、6…円盤形外層パッド、7…外層パッド、8…剥
離、9…論理素子、10…メモリー素子、11…従来多
層プリント回路基板。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】あらかじめ層内方向の導体回路を形成した
    複数枚の絶縁基板を積層接着し、基板の厚さ方向に貫通
    する孔の内壁に導体層を設けた基板厚さ方向のスルーホ
    ールをもつ多層プリント回路基板において、外層回路と
    スルーホール回路の接続部に設けるパッドの外周からス
    ルーホールの外周までの距離が、スルーホールの中心軸
    回りに対して不均一で、最大と最小の比が4以上を有す
    る外層パッドとしたことを特徴とする多層プリント回路
    基板。
  2. 【請求項2】あらかじめ層内方向の導体回路を形成した
    複数枚の絶縁基板を積層接着し、基板の厚さ方向に貫通
    する孔の内壁に導体層を設けた基板厚さ方向のスルーホ
    ールをもつ多層プリント回路基板において、外層回路と
    スルーホール回路の接続する箇所に設けた外層パッドに
    スルーホール中心から放射状にスリットを設けたことを
    特徴とする多層プリント回路基板。
  3. 【請求項3】あらかじめ層内方向の導体回路を形成した
    複数枚の絶縁基板を積層接着し、基板の厚さ方向に貫通
    する孔の内壁に導体層を設けた基板厚さ方向のスルーホ
    ールをもつ多層プリント回路基板において、外層回路と
    スルーホール回路との接続部にスルーホールの中心軸か
    ら放射状に広がる形に複数の導体線を設けて外層パッド
    としたことを特徴とする多層プリント回路基板。
  4. 【請求項4】あらかじめ層内方向の導体回路を形成した
    複数枚の絶縁基板を積層接着し、基板の厚さ方向に貫通
    する孔の内壁に導体層を設けた基板厚さ方向のスルーホ
    ールをもつ多層プリント回路基板に電子部品を搭載した
    電子装置において、外層回路とスルーホール回路の接続
    部に設けるパッドの外周からスルーホールの外周までの
    距離が、スルーホールの中心軸回りに対して不均一で、
    最大と最小の比が4以上を有する外層パッドとしたこと
    を特徴とする多層プリント回路基板に電子部品を搭載し
    た電子装置。
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