JPS63133596A - 多層印刷配線板およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はプリント配線板における多層印刷配線板およ
びその製造方法に関する。

［発明の概要］ この考案は、導体がパターン形成された絶縁材を順次ｍ
層してなる多層印刷配線板において、中間の絶縁材に所
定の大きさの大径穴を設け、この大径穴内に導電材が付
着し難い穴埋め材を充填した状態で、ｙｉ層された絶縁
材に前記穴埋め材を通る貫通孔を形成し、この貫通孔の
内面のうち、前記穴埋め材を除く内面に導電層を設け、
積層された中間の絶縁材に導電層のない部分を形成する
ことにより、少なくとも１つの貫通孔で数種類の異なっ
た接続が回旋となり、１枚の配線板に異なった電子回路
を複数積層し、飛躍的に部品の実装密度を高めるように
したものである。

［従来の技術］ 従来、導体がパターン形成された絶縁材を順次積層して
なる多層印刷配線板として、例えば第４図に示すような
６層板がある。この種の多層印刷配線板は、ガラスエポ
キシ樹脂等からなる絶縁材Ａ１〜Ａ５を順次積層すると
ともに、その表面に銅箔等からなる導体（以下、導電パ
ターンという、）ＢＩ＝Ｂｂ　を形成し、その所定箇所
に貫通孔Ｃを各絶縁材Ａ１〜Ａ５を通して形成した後、
この貫通孔Ｃの内面にめっき等の導電層りを形成し、こ
の導電層りで導電パターンＢ１〜Ｂ６のうち、所定の導
電パターンを電気的に接続している。この場合、上部側
の２つの導電パターンＢｌ　、Ｂ２　と下部側の導電パ
ターンＢｓ　、Ｂｂ　とは信号用の配線であり、中間の
導電パターンＢ３　、ＢｓはＧＮＤ　（グランド）用お
よび電源用の各配線である。そして、貫通孔Ｃの内面に
設けられた導電層りで接続される導電パターンは上部側
の２つの導電パターンＢ、、Ｂ２　と下部側の導電パタ
ーンＢ５　、Ｂｂ　とであり、中間の導電パターンＢ３
．Ｂ４は所定のクリアランスをもって離れ、導電層りと
は接続されていない。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のような多層印刷配線板では、貫通
孔Ｃの内面に設けられた導電層りで複数層の導電パター
ンＢ＋　、Ｂ２　、Ｂｓ　、Ｂｂを接続しているが、１
つの貫通孔Ｃの内面全体に導電層りが形成されているた
め、必ず最上部と最下部とが導通し、ある層数以上に積
層することは困難で、実装密度が制約されてしまう、そ
のため、部品の実装密度に限界が生じ、ある程度以上に
高めることができないという欠点がある。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、少なくとも１つの貫通孔で数種類
の異なった接続を可能とし、１枚の配線板に異なった電
子回路を複数積層でき、飛躍的に部品の実装密度を高め
ることができる多層印刷配線板およびその製造方法を提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上述した目的を達成するにあたって、導電パ
ターン等の導体が形成される少なくとも１つ以上の中間
絶縁材の表裏面に、導電パターン等の導体が形成される
ｍ層絶縁材を順次積層し、前記中間絶縁材には導電材が
付着し難い穴埋め材が充填される所定の大きさの大径穴
を設け。

ｍ層された端層絶縁材には前記大径穴内の穴埋め材を通
り、かつ大径穴よりも小さい貫通孔を設け、この貫通孔
の内面のうち、前記穴埋め材を除く内面のみに導電層を
形成し、中間絶縁材には導電層を設けないようにしたも
のである。

即ち、中間絶縁材および端層絶縁材は導電パターン等の
導体の電流容量、特性インピーダンス、絶縁材の絶縁性
等でその厚さが決まるものであり、ガラスエポキシ樹脂
、樹脂フィルム、絶縁性を有するインク層等からなって
いる。また、各絶縁材の表面に形成される導電パターン
等の導体は電子回路を構成するものであり、銅箔等の金
属あるいは導電性を有する合成樹脂等からなっている０
貫通孔の内面に形成される導電層は積層された各導体の
うち、所定の導体同志を相互に接続するものであり、め
っき層等からなっている。穴埋め材は大径穴内゛に充填
されて固化し、めっき等の導電材が付着し難いものであ
り、例えば紫外線硬化型樹脂等からなっている。

［発明の作用］ この発明の多層印刷配線板を製造する場合には、まず、
導電パターン等の導体が形成される中Ｕ…絶縁材に所定
の大ささの大径穴を形成する。この後、大径穴内に導電
材が付着し難い紫外線硬化型樹脂等の穴埋め材を充填し
て、所定の硬度に固化させる。この大径穴は切削、プレ
ス、放電等の機械加工もしくはハーフエツチング等の化
学処理により、貫通した孔または貫通しない凹部状の穴
に形成される。

この状態で、中間絶縁材の表裏面に導電パターン等の導
体が形成される積層絶縁材を順次積層する。この積層絶
縁材および中間絶縁材は、接着剤等で順次積層して加熱
プレス、超音波溶着等で配線板に形成するか、または印
刷等で順次塗布することにより積層形成される。また、
各絶縁材の表面に形成される導電パターン等の導体は絶
縁材の表面に接着、塗布、めっき、蒸着等により導電体
層を形成した後、エツチング処理等でパターンを形成す
るか、予めパターン形成した箔（シート）を接着するか
、さらにはスクリーン印刷、マスク印刷等で形成される
。

この後、積層された積層絶縁材に前記大径穴内に充填さ
れた穴埋め材を通り、かつ大径穴よりも小径の貫通孔を
形成し、この貫通孔の内面にめっき等の導電層を形成す
るが、穴埋め材の部分には導電層は設けられない、即ち
、この導電層は無電解めっき法、化学めっき法、電気め
っき法等で形成されるが、穴埋め材は導電材が付着し難
い材料であるため、この部分には導電層が設けられない
。

この場合、穴埋め材を紫外線硬化型樹脂等のような除去
可壷な材料を用い、この部分を除く貫通孔の内面に導電
層を形成した後、この穴埋め材を所定の溶剤（アルカリ
、有機等の溶剤）等で除去すれば、中間絶縁材に導電層
のない部分がより一層精度良く設けられる。

なお、この発明は、導電材が付着し難い穴埋め材が充填
する中間絶縁材の大径穴に特徴があり、以下に述べる第
１実施例では大径穴が貫通した孔の場合について説明し
、第２実施例では貫通しない四部状の穴の場合について
説明する。

［第１実施例］ 以下、第１図および第２図を参照して、この発明を６層
基板に適用した場合の第１実施例につき説明する。

第１図はこの発明の多層印刷配線板の要部断面図である
。この多層印刷配線板は絶縁層ＳＩ〜Ｓ５を順次積層す
るとともに、その各表面に導体（以下、導電パターンと
いう）Ｌ＋〜Ｌ６を形成し、その所定箇所に貫通孔Ｈを
上下に貫通させて形成するとともに、この貫通孔Ｈの中
間にそれよりも大きい大径穴Ｒ１を形成し、この大径穴
Ｒ１を除く貫通孔Ｈに内面にめっき層（導電”層）Ｍを
形成した構成となっている。この場合、上部側と下部側
の導電パターンＬｒ　、Ｌｚ　、Ｌｓ、Ｌ６は信号用の
配線であり、中間の導電パターンＬ３．ＬｓはＧＮＤ　
（グランド）用および電源用の各配線である。また、絶
縁層５１〜Ｓ５はガラスエポキシ等の絶縁性を有する合
成樹脂からなり、その厚さは導電パターンＬ１〜Ｌ６等
の電流容量、特性インピーダンス、絶縁層３１〜Ｓ５の
絶縁率等で決まり１例えば９ルｍ、１８ルｍ、３５ルｍ
、７０４ｍ等の厚さに設定される。そして、中間絶縁層
Ｓ３の所定箇所には大径穴Ｒ１が形成されている。この
大径穴Ｒ１は中間絶縁層Ｓ３の上下に貫通して形成され
、その内部に穴埋め材Ｕが充填される。この穴埋め材Ｕ
は導電材が付着し難く、しかも除去可濠なものであり、
紫外線硬化型インク（樹脂）からなっている、この紫外
線硬化型インクは紫外線が照射されると、所定の硬度（
２Ｈ程度）に固化し、アルカリ、有機等の溶剤に漬ける
と溶けるものである。なお、穴埋め材Ｕおよび大径穴Ｒ
１は中間絶縁層Ｓ３の上下面に形成されたＧＮＤ用およ
び電源用の各導電パターンＬ３　、Ｌ４に接触しないよ
うになっている。また、中間絶縁層Ｓ３の上下に１１１
層される積層絶縁層Ｓ＋　、Ｓ２　、Ｓａ　、Ｓｓには
上述した大径穴Ｒ１の中心を通り、この大径穴Ｒ１より
も小さい径の貫通孔Ｈが形成されている。この貫通孔Ｈ
は各積層絶縁層Ｓ１．　Ｓ２　、Ｓａ、Ｓｓに形成され
た信号用の導電パターンＬ１．Ｌ２　、Ｌｓ、Ｌｂを通
り、その内面に各導電パターンＬ＋、、Ｌ２　、Ｌｂ、
Ｌｂの一部が露出し、この露出した内面にめっき層Ｍが
設けられる。この場合、中間絶縁層Ｓ３に設けられた大
径穴Ｒ１の内面にはめっき層Ｍは設けられず１貫通孔Ｈ
の内面のみに設けられる。したがって、上部側の信号用
の導電パターンＬ、、Ｌ２　と下部側の信号用の導電パ
ターンＬｓ　、Ｌｂ　とがそれぞれめっき層Ｍにより電
気的に接続され、上側と下側とで異なった接続となる。

なお１貫通孔Ｈの上下面、つまり最上部の導電パターン
Ｌ１　と最下部の導電パターンＬ６とにはめっき層Ｍに
よりランドＭｌ　、Ｍｌがそれぞれ形成されている。

次に、第２図（Ａ）〜（Ｇ）を参照して、上記のような
多層印刷配線板を製造する場合について説明する。

まず、第２図（Ａ）に示すように、ガラスエポキシ等の
絶縁性を有する合成樹脂で中間絶縁層Ｓ３を形成し、そ
の表裏面（上下面）にＧＮＤ用および電源用の導電パタ
ーンＬ３　、Ｌ４を形成する。この導電パターンＬ３　
、Ｌａは上面側がＧＮＤ用の配線で、下面側が電源用の
配線であり、中間の絶縁層Ｓ３に表面に銅箔等の導体箔
もしくは導体層を形成し、エツチング処理により所定の
配線パターンを形成するか、あるいは予めパターン形成
された導体箔（導体シート）を接着することにより形成
される。

次に、第２図（Ｂ）に示すように、中間の絶縁層Ｓ３に
大径穴Ｒ１を上下に貫通させて形成する。この場合、大
径穴Ｒ１は中間絶縁層Ｓ３の表裏面に形成された導電パ
ターンＬ３　、　ＬＡに接触することがなく、これらか
ら離れている。

この、ように形成された大径穴Ｒ１の内部には、第２図
（Ｃ）に示すように、紫外線硬化型インクの穴埋め材Ｕ
が充填される。この穴埋め材Ｕは大径穴Ｒ１の内部に充
填され、紫外線が照射されると、所定の硬度（２Ｈ程度
）に囚化し、後述する貫通孔Ｈを設けることが可能とな
る。

この後、第２図ＣＤ）に示すように、中間絶縁層Ｓ３の
上下面に積層絶縁層Ｓ、、Ｓ２　、Ｓ、。

Ｓｓを順次積層するとともに、各積層絶縁層Ｓ１．Ｓ２
　、Ｓａ　、Ｓｓの表面にそれぞれ信号用の導電パター
ンＬ＋　、Ｌ２　、、Ｌｂ　、Ｉ、６を形成する。この
場合、積層絶縁層３１　、３２　、Ｓａ　。

Ｓｓは上述した中間絶縁層Ｓ３と同じ材料で、同じ厚さ
をなし、接着剤等で順次積層されるか、あるいは樹脂を
順次塗布して積層される。また、導電パターンＬ＋　、
Ｌ２　、Ｌｓ　、Ｌｂは上述した中間絶縁層Ｓ３の導電
パターンＬ３　、Ｌ４　と同様に各積層絶縁層３１．３
２　、Ｓａ、Ｓｓに形成される。このように積層された
各絶縁層５ｌ−ｓｓは加熱プレスにより熱圧縮され、１
枚の配線板となる。

この後、第２図（Ｅ）に示すように、各絶縁層５１〜Ｓ
５に貫通孔Ｈを形成する。この貫通孔Ｈは中間絶縁層Ｓ
３の大径穴Ｒ１よりに小さい径の孔で、大径穴Ｒ１内に
充填された穴埋め材Ｕの中心を通るとともに、各積層絶
縁層Ｓ１．Ｓ２　。

Ｓａ　、Ｓｓに形成された信号用の導電パターンＬ＋　
、Ｌ２　、Ｌｓ　、Ｌｂをも通る。そのため、貫通孔Ｈ
の内面には導電パターンＬｌ　、Ｌ２、Ｌｓ　、Ｌｂの
一部が露出する。しかし、中間絶縁層Ｓ３に設けられた
導電パターンＬ３　、Ｌａは貫通孔Ｈの内面に露出する
こがなく、大径穴Ｒ１に充填された穴埋め材Ｕのみが露
出する。

このようにして、貫通孔Ｈが形成された後は。

第２図（Ｆ）に示すように、貫通孔Ｈの内面にめっき層
（導電層）Ｍを形成する。このめっき層Ｍは貫通孔Ｈの
内面に設けられるが、穴埋め材Ｕはめっき層Ｍが付着し
ないので、穴埋め材Ｕに形成された貫通孔Ｈの内面には
設けられない、したが°って、めっきＪＡＭは中間絶縁
層Ｓ３の穴埋め材Ｕで上下に２つに分れ、上部側の２つ
の信号用の導電パターンＬｌ　、　Ｌ２を電気的に接続
するとともに、下部側の導電パターンＬ５　、Ｌｂを電
気的に接続する。そのため、１つの貫通孔Ｈで２種類の
接続を行なうことができる。なお、貫通孔Ｈの上下縁に
はランドＭｌ　、Ｍｌが同時に形成される。

この後、第２図（Ｇ）に示すように、穴埋め材Ｕを除去
する。即ち、アルカリ、有機等の溶剤に漬けて、穴埋め
材Ｕを溶かす、すると、穴埋め材Ｕとともにその内面に
垂れた不要なめつき層Ｍも同時に除去される。これによ
り、中間絶縁層Ｓ３にめっきＲＭのない部分が確実に設
けられ、第１図に示すような極めて精度の高い多層印刷
配線板が得られる。

しかるに、このような多層印刷配線板によれば、ａ単に
中間絶縁層Ｓ３にめっき層Ｍのない部分を形成すること
ができるので、１つの貫通孔Ｈで２禮類の接続ができ、
飛躍的に実装密度を高めることができる。

［第２実施例］ 次に、第３図を参照して、この発明の第２実施例を説明
する。この第２実施例は中間絶縁層Ｓ３に貫通しない凹
部状の大径孔Ｒ２を形成したものであり、上述した第１
実施例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。

まず、第３図（Ａ）に示すように、中間絶縁層Ｓ３の上
下面に上述と同様にＧＮＤ用および電源用の導電パター
ンＬ３　、Ｌ４　を形成する。この場合、下側の電源用
の導電パターンＬ４は後述する大径穴Ｒ２と対応する部
分にも形成されている。

そして、第３図ＣＢ）に示すように、導電パターンＬ３
　、Ｌｘが形成された中間絶縁層Ｓ３に大径穴Ｒ２を形
成する。この大径穴Ｒ２は中間絶縁層Ｓ３の上下面に貫
通しない孔であり、ハーフエツチング等で形成される。

この後、第３図（Ｃ）に示すように、中間絶縁層Ｓ３の
大径穴Ｒ２内に紫外線硬化型インクからなる穴埋め材Ｕ
を上述した第１実施例と同様に充填し、所定の硬度に固
化する。

このように穴埋め材Ｕが固化した後は、第３図（Ｄ）に
示すように、中間絶縁層Ｓ３の上下に積層絶縁層Ｓｒ　
、Ｓ２．３４　、Ｓ５を積層させて、加熱プレスで熱圧
縮し、１枚の配線板を形成する。

この後、第３図（Ｅ）に示すように、各絶縁層３１−３
５にその上下に貫通する貫通孔Ｈを形成する。この貫通
孔Ｈは中間絶縁層Ｓ３の大径穴Ｒ２よりも小さい径の孔
であり、大径穴Ｒ２内に充填された穴埋め材Ｕの中心を
通るとともに、各絶縁層３１〜Ｓ５に形成された各導電
パターンＬ＋−Ｌｂのうち、ＧＮＤ用の導電パターンＬ
３を除く、各導電パターンをも通るようになっている。

したがって、貫通孔Ｈの内面にはＧＮＤ用の導電パター
ンＬ３を除く、各導電パターンの一部が露出する。

そして、第３図（Ｆ）に示すように１貫通孔Ｈの内面に
めっき層Ｍを形成する。この場合にも、上述した第１実
施例と同様に、穴埋め材Ｕに形成された貫通孔Ｈの内面
にはめっき層Ｍが付着せず、その他の内面のみに設けら
れる。したがつて、めっき層Ｍは上下２つに分れ、上側
の部分が上部側の導電パターンＬ＋　、Ｌ２を電気的に
接続し、下側の部分が下部側の導電パターンＬ４、Ｌ５
　、Ｌ６を電気的に接続する。そのため、１つの貫通孔
Ｈで上述した第１実施例と同様に２種類の接続ができる
。

この後、第３図ＣＧ）に示すように、アルカリ、有機等
の溶液内に漬げて、大径穴Ｒ２内に充填された穴埋め材
Ｕを溶かし、この穴埋め材Ｕとともにその内面に垂れた
不要なめっき層Ｍを除去する。これにより、中間絶縁層
Ｓ３にめっき層Ｍが設けられない部分が確実に設けられ
る。

しかるに、このような多層印刷配線板によれば、上述し
た第１実施例と同様の効果があるほか、特に大径穴Ｒ２
が中間絶縁層Ｓ３の上下に貫通していないので、中間絶
縁層Ｓ３の下側の導電パターンＬ４をめっき層Ｍで下部
側の導電パターンＬ５　、Ｌ６に接続することができ、
第１実施例とは異なる接続ができる。

以上詳述した各実施例、及びその図面において、導電パ
ターンＬ＋　、Ｌ２　、Ｌｓ　、Ｌｂは説明の都合上、
全てめっき層Ｍと接続されているが、これに限らず導電
パターンの形成状態によって導電パターンＬ３．Ｌ４を
含んだ必要な任意の導電パターンのみをめっき層と接続
することが可能であることはいうまでもない。

なお、上述した各実施例では穴埋め材Ｕとして、紫外線
硬化型インクを用いたが、この発明はこれに限らず、他
の材料を用いても良く、要はめっき層Ｍが付着し難いの
もであるば良く、必ずしも除去可能なものである必要は
ない、したがって、穴埋め材は内面にめっき層Ｍが絶対
に設けられないものであれば、最後に除去する必要はな
く、そのまま残しても良い。

また、この発明は上述した実施例のような６層板に限ら
れず、数層からａ１０層のものにも適用でき、しかも穴
埋め材は１つの貫通孔に複数設けても良い、このように
すれば、極めて実装密度の高い多層印刷配線板を得るこ
とができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明の多層印刷配線板
によれば、導体がパターン形成された絶縁材を順次桔層
してなる多層印刷配線板において、中間の絶縁材に所定
の大きさの大径穴を設け、この大径穴内に導電材が付着
し難い穴埋め材を充填した状態で、１１層された絶縁材
に前記穴埋め材を通る貫通孔を形成し、この貫通孔の内
面のうち、穴埋め材を除く内面に導電層を設け、中間の
絶縁材に導電層のない部分を形成することにより、少な
くとも１つの貫通孔で数種類の異なった接続ができ、し
かも１枚の配線板に異なった電子回路を複数積層するこ
とができ、飛躍的に部品の実装密度を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

ｆｉ４ｉ図および第２図はこの発明の第１実施例を示し
、第１図はその要部拡大断面図、第２図（Ａ）〜（Ｇ）
はその製造工程を示す図、第３図（Ａ）〜（Ｇ）はこの
発明の第２実施例の製造工程を示す図、第４図は従来例
の要部断面図である。 ５ｌ−ｓｓ・・・・・・絶縁層、Ｌ１〜Ｌ６・・・・・
・導電パターン、Ｒ１、Ｒ２・・・・・・大径穴、Ｕ・
・・・・・穴埋め材、Ｈ・・・・・・貫通孔１Ｍ・・・
・・・めっき層。 特許出願人　　カシオ計算機株式会社 第１図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に導体がパターン形成された少なくとも１つ
   以上の中間絶縁材に導電材が付着し難い穴埋め材が充填
   される所定の大きさの大径穴を設け、この中間絶縁材の
   表裏面に導体が外側面にパターン形成される積層絶縁材
   を順次積層形成し、この積層絶縁材に前記中間絶縁材の
   穴埋め材を通り、かつ大径穴よりも小さい径の貫通孔を
   設け、前記中間絶縁材の大径穴に充填された穴埋め材を
   除く前記貫通孔の内面に導電層を設けたことを特徴とす
   る多層印刷配線板。
2. （２）中間絶縁材の表裏面に導体をパターン形成すると
   ともに、その表裏面に貫通する所定の大きさの大径穴を
   形成し、この大径穴内に導電材が付着し難い穴埋め材を
   充填する工程と、 前記中間絶縁材の表裏面に、導体が外側面にパターン形
   成される積層絶縁材を順次積層する工程と、 この積層された積層絶縁材に前記中間絶縁材の穴埋め材
   を通り、かつ中間絶縁材の大径穴よりも小さい径の貫通
   孔を形成し、この貫通孔の内面のうち、前記中間絶縁材
   の大径穴内に充填された穴埋め材には導電層が形成され
   ず、この部分以外の貫通孔の内面に導電層を形成する工
   程と、 からなる多層印刷配線板の製造方法。
3. （３）前記穴埋め材は、導電材が付着し難いとともに、
   除去可能な材料からなり、前記貫通孔の内面に導電層が
   形成された後、除去されることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の多層印刷配線板の製造方法。