JPS63501996A

JPS63501996A - 多層印刷回路ボ−ド

Info

Publication number: JPS63501996A
Application number: JP50029186A
Authority: JP
Inventors: チエン，ポール　テイー．エイチ
Original assignee: エヌ・シー・アール・インターナショナル・インコーポレイテッド
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-08-04
Also published as: DE3676822D1; WO1987004040A1; EP0253833B1; CA1260625A; EP0253833A1

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】この発明は多層印刷回路ボードに関する。

背景技術多層印刷回路？−ドはそれらの面に印刷された導体要素のトラック又はラインを有する絶縁材料のカード又は基板を重ね合わせて形成される。それら導体要素は典型的には基板の適当な領域に銅のような金属をデポジットすることにより、又は基板にはり合わせてちる銅のような金属フィルムの不要部分をエツチング除去することによって形成される。各カード又は基板は片面又は両面にすることができる。すなわち、導体要素のラインをカード等の片面にのみ設けてもよく、両面に設けてもよい。

先行技術の印刷回路ボードは各カード又は基板上に異なる回路が設計され、それら回路は回路間の電気接続点が互いに一致するように重ね合わせて作られる。

そのため、個々の回路は組立てられたカードに穴をあけて接続され、その穴に銅のような導電材料層をメッキ形成するようにしていた。回路成分の引出線は組立てられたボードの露出した平面の穴に取付けられる。

それら引出線はボードの異なる層の導体要素に接続される。この導体層は回路に対する各種層なる電圧電源の供給や信号送信に使用されるよう設計される。先行技術の高密度多層印刷回路ボードの層設計は屡々入シ組んだ導体、４１ターンの故に複雑となシ、相互接続点も複雑となってきたので、それら層の設計に非常に長い時間及び高額の費用を消費するようになった。

発明の開示この発明の目的は、ボードに取付けられている高密度の回路成分を容易にするよう設計された多層印刷回路が−ドを提供することである。

更に、この発明の目的はボードを構成する各種基板のパターンをレイアウトする時間を短縮することができる構造の多層印刷回路が−ドを提供することである。

この発明によると、共に積重ね状態に張合わされた電気絶縁材料から成シ、電気導体材料のパターンが形成された第１の面を有する複数の基板と、前記基板の最後の１つの前記第１の面に取付けられた複数の回路要素と、前記基板を横断する複数のメッキ透孔とを含む多層印刷回路ボードであって、各前記基板の導体材料パターンは複数の並列導体と、各々がメッキ透孔と角が丸い全体的に方形構造とを有する複数の接続・ぐラドと、各々が前記並列導体の隣り合う１つに対し接続ｉ４ツドの角を接続する複数の接続要素とを含む多層印刷回路？−ドを提供する。

図面の簡単な説明次に、下記の添付図面を参照してその例によシこの発明の一実施例を説明する。

第１図は、この発明の多層印刷回路ぎ−ドの最上層の平面図である。

第２図は、ＤＩＰ　ＩＣパッケージ成分を含む印刷回路ボードの最上層の典型的なドメイン領域の拡大平面図である。

第３図は、Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ　ＩＣパッケージ成分を含むドメイン領域の拡大平面図である。

第４図は、この発明の印刷回路が−ドの一部の拡大断面図である。

第５Ａ図乃至第５Ｄ図は、導体要素のラインに対し可能な接続ノクツド配置を示す回路ボードの各種層の部分平面図である。

第６図は、導体要素の一部分に対するノｅツド接続を示したこの発明の印刷回路ボードの層の詳細な部分図である。

第７図は、導体要素に対するその接続を示す典型的な接続バンド−の拡大詳細図でおる。

第８図は、この発明の印刷回路ボードの一部の簡略拡大断面図である。

発明を実施するための最良の形態第１図は、この発明に従って構成された多層印刷回路ボード２０の最上層の平面図である。ボード２０の最上層の表面は好ましくは同数のＩＣパッケージが取付けられている複数の等しい表面領域又は“ドメイン１２２を含む。回路が−ドの他の層の各最上面は類似する等しいドメイン領域層を有する。回路ボードの上端近くにある回路ｇ−ｖｚｏの領域２４は他の回路成分に使用できる。ボード領域２５は同じロジック・デツキの他の印刷回路ボードに対し、その？−ドを接続するボードの接続ビンの使用に供することができ、領域２３はロジック・デツキのケーブル接続（図に示していない）用のコネクタの使用に供することができる。

領域２１はボード２０の質の監視に便利なテスト・ライン（図に示していない）用に向けられる。バッファ・ダート（図に示していない）は同じロジック・デツキの他の回路に対する信号接続のために領域１９に設けられる。第２図及び第３図に示すように、ドメイン領域２２はＰｈｏｅｎｉｘ　＋　Ａｒ１ｚｏｎａ　、　Ｕ−８，Ａ、のＭｏｔｏｒｏＬａコーホレーションから購入しうるデュアルインライン・ノｅ−）ケージ（ＤＩＰ）又はＭａｃｒｏｃｅｌｌパッケージ２７のような所定数のＩＣノクツケージ２７を含む。ＤＩＰＩＣパッケージ２６Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ　ノ！ツケージ２７の各引出要素又はピン２８は２．５　ｍ銅ブリッジ要素３２によって監視点又は孔３０に接続される。監視孔３０は、又印刷回路ボード内に設けられた接続・母ツド又は導体要素のような回路要素にも接続され、以下十分に説明する方法で回路要素のテスト及び修理に使用される。

ドメイン領域２２には、終端抵抗３６、タンタル・キャパシタ３４、及びセラミック・キャパシタ３５が取付けられる。両キャパシタ３４．３５は電力導体の電圧のふらつきを円滑にするよう作用する。第２図。

第３図において、記号Δは−５ＶＤＣ電源の位置を表わし、記号×は−２ＶＤＣ電源を表わし、記号図は電源接地を表わし、記号口はＩＣ／＃ツケージ・ピン２８の位置を表わし、記号○は監視孔３０の位置を表わし、記号＋は眉間接続を行う接続孔３１の置きうる位置を表わす。回路？−ドの各ドメイン領域２２は同数の監視孔及び接続孔を持つように作られる。各ＩＣ／＃ツヶージ２６（第２図）、２７（第３図）に隣シ合い、各ドメイン領域内の回路が−ドには、抵抗３６等のような回路に関連する受動成分を取付ける孔３８の列が設けられる。

第４図は、誘電材料層４２ａ〜４２ｃによって共に積重ね状態に取付けられた４枚の両面銅層印刷回路カード４０ａ〜４０ｄから成るこの発明の印刷回路が−ド２０の一部の断面図を表わす。４枚の回路カードはエポキシ・ガラス材で作られ、薄膜層４２ａ〜４２ｃは類似する誘電材料で作られる。公知のエツチング処理によシ、カード４０　ａ　〜４０　ｄの上部銅層４４．４８゜５２．５６　（第４図）の導体要素又は箔６２及び接続パッド７２（第５Ａ図〜第５Ｃ図）を構成するライン・パターンを設ける。回路の動作で使用する信号を送信する信号層は層４４．４８．５２．５６である。動作において、銅層４６（第４図）は−５，２ＶＤＣ電源に接続され、層５４は−２ＶＤＣ電源に接続される。銅層５０゜５８は接地に接続される。

第５Ａ図〜第５Ｄ図は、銅層４４．５８，５２．５６の部分の平面図である。第５Ａ図〜第５Ｃ図に示す導体要素６２の配置は回路・母ツケージ２６（第２図）を使用するボードの回路要素の密度を最小にするよう試みられる。最上層又は利用銅層４４（第５Ａ図）はＸ及びＹ方向どちらの方向にも延びるが交差しない平行導体要素のライン６２を有する。導体要素６２（第５Ｂ図）は層４８．５６に設けられ、Ｙ方向に平行に延びるが、導体要素６２（第５Ｃ図）は銅層５２に設けられ、Ｘ方向に平行に延びる。導体要素６２は信号層４４．４８，５２．５６のドメイン領域が夫々同数の導体要素６２を含むように配置される。この導体要素６２の均一構造はぎ−ド内のストレスを均一にし、熱発散を均一にするため、発生するかもしれないひずみの量を減少する。信号層４４．４８，５２．５６間に電力層４６．５０．５４（第４図）をサンドイッチにすることによって、更に雑音値を減少する。低い接地層５８（第５Ｄ図）は接地層５８の空所又は凹部７１（第８図）を通して接地層５８とメッキ透孔７０を接続するように配置することができるはんだＡラド６６を含む。

これらの接続はパッド６６と層５８との間を接続するために凹部７１をブリッジするスポーク要素６９（第５Ｄ図及び第８図）を使用して行われる。名札７ｏは監視孔３０（第２図）、接続孔３１、又はＸＣパッケージから引出ピンを受ける孔を含むことができる。

孔７０のあるものには、以下で説明する方法によシ接続パッド７２（第５Ａ図〜第５Ｃ図）を用いて印刷回路ボードの層を相互に接続するよう使用される接続ピン６８（第８図）が設けられる。接続−ン６８はＩＣノセッケージ２６．２７（Ｍ２図及び第３図）のピン又ハ別のピンを含むことができる。ノぐラド７２はピン６８と他の回路要素及びそのノヤツドのある銅層とを相互に接続する。挿入されたピン６８は孔７ｏを通してボード２０及びパッド７２に接続される。パッド７２及び導体要素６２はその層の指定された位置にあるので、パッドは導体要素の通路を遮ぎることはない。

第６図及び第７図は接続・母ツド７２と導体要素６２の詳細を表わす。第６図の各導体要素６２（第５Ａ図〜第５Ｃ図）は電気信号を送信する２本の平行導体セグメント７３．７４を含む。第７図ではつきシするように、各接続・ぐラド７２は角部７６が曲線の大体方形構造の銅で作られる。各７４ツド７２はこの実施例では銅である導体要素６２と同一材料から成る接続要素７８を用いて、その角部７６の１つにおいて導体要素７３又は７４０１つに接続される。この構造はパッド７２とセグメント７３．７４との間に必要な電気接続を可能にする。セグメント７３．７４に対して導体要素６２を分離すると、それは導体要素の密度を一定にし。

導体要素６２間の漏話を少くし、パッド７２に対するアクセスを容易にする。／４′ツド７２（第７図）の寸法は最悪の製造状態及び製造誤差の下でも、導体要素６２に対する接続をなすことができるようにしなければならない。曲線角部において接続要素７８に接続されている方形・９ツドは、直径がこの方形パッドの寸法に等しい円パッドよシ大きな孔７０を可能にする。パッド７２の隣シ合う角が夫々２つの接続要素７８に接続される。この配列に従い、導体セグメント７３又は７４はパッドの角部分７６０１つが夫々の孔７０のドリル中、中心が外れてパッドの角部７６が破損したような巻合でもそのパッドとの接続が保たれる。この２重接続構造は極端に高密のパッケージ状態のために小さなパッドを選ぶ方法を提供する。第７図は銅層３７金メツキした後の中心が外れた孔７０を示す。

第８図は、メッキ透孔７０内に接続ビン６８を取付け、接続パッド７２を使用した回路ボードの２枚の銅層間に延びる信号路を例示した印刷回路ぎ一ド２０の一部の拡大断面図である。層５２の特定の導体要素５２から層５６の特定の導体要素に信号を送信する湯合、信号は層６２からメッキ透孔８０ａ２層４４．メッキ透孔８０ｂ１層４８．メッキ透孔８０ｃ　、層４４゜及びメッキ透孔８０ｄを通して層５６に送信される。

従って、信号路は接続パッド７２及びメッキ透孔８０ａ〜８０ｄを使用して完成する。

回路が−ド２０を製造する際、各ガラス・エポキシ・カード４０ａ〜４０ｄは（第４図）まずカードの両面に銅層を薄箔にして準備する。導体要素６２．６４（第５Ａ図〜第５Ｃ図）のラインのパターン及びカード４０ａ〜４０ｄに必要な接続パッド７２はマスクを使用し、公知の方法で銅層をエツチング処理して行われる。カード４０ａ〜４０ｄ’ｉこの方法で準備した後、カードの間に薄箔のガラス・エポキシ層４２ａ〜４２ｃをサンドイッチして適当な順序に組立てられる。

回路ボードを形成した後、選ばれた接続パッド７２を挿入する深さく第８図）に回路ボードを通して要求された孔７０（第７図）をドリルし、各層の導体要素と回路要素との間に必要な接続を与える。そこで、孔７０は公知の方法で銅層３７（第７図）がメッキされる。その後５回路要素３４．２６等の引出ピン又は別のピンかもしれない必要な接続ピン６８（第８図）がボードの適当な孔７０に挿入される。この構造を有する回路が−ドの製造は常に同一であるため失敗を少くすることができる。

印刷回路が−ドを組立てた後、ボードの層内に回路の欠陥が見つかった場合、回路要素の引出ピン６８と欠陥回路要素に接続されている監視孔３０との間に延びている適当なブリッジ要素３２（第２図）を切断することによって修理を実行することができる。この動作はテストのために監視孔３０を使用して欠陥の元を確認することによシ、欠陥回路要素を分離することができる。欠陥要素を修理した後、ブリッジ要素３２も修理して元に戻すことができることは明らかでちる。

従って、印刷回路が一ドの構造はボードの内部の層に手を入れる高価な装置を必要とすることなく、回路要素の修理を容易にする。

ＦＩＧ、　１ＦＩＧ、　２ＦＩＧ、　３ＦＩＧ、　４ＦＩＧ、　６国際調査報告１ＩＩＩ・「霞ＮａＩＩ＋ｌ＾Ｏロー１（１電−Ｏ内Ｎ、、ＰＣＴ／ＵＳ８６１０２５６９ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　フ−’　ＩＮτＥＲＮＡτｌ０ＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲ：ＪＯＲＴ　ＯＮ

Claims

【特許請求の範囲】

１．電気導体材料のパターン（４４，４８，５２，５６）が形成された第１の面を夫々有する積重ね状態に接続された電気絶縁材料の複数の基板（４０ａ〜４０ｄ）と、最終の前記基板（４０ａ）の前記第１の面に取付けられた複数の回路要素（２６）と、前記基板に横断延長する複数のメッキ透孔（７０）とを含む多層印刷回路ボード（２０）であって、各基板の前記導体材料のパターンは複数の平行導体（７３，７４）と、各々がメッキ透孔（７０）及び角が曲線の大体方形構造を有する複数の接続パッド（７２）と、前記接続パッド（７２）の角を前記平行導体（７３，７４）の隣り合う１つに接続する複数の接続要素（７８）とを含む多層印刷回路ボード。
２．各前記接続パッド（７２）は前記パッド（７２）の隣り合う角に夫々接続された２つの接続要素によって前記平行導体（７３，７４）の隣り合う１つに接続される請求の範囲１項記載の印刷回路ボード。
３．前記基板（４０ａ〜４０ｄ）の各々の前記第１の面は各々が同数の平行導体（７３，７４）を含む複数の等しい表面領域（２２）から成る請求の範囲１項又は２項記載の印刷回路ボード。
４．各前記基板の前記最終基板（４０ａ）の前記等しい表面領域（２２）は同数の集積回路パッケージ（２６）を含む請求の範囲３項記載の印刷回路ボード。
５．複数の導体層（４６，５０，５４，５８）は夫々前記第１の表面に対面する前記基板（４０ａ〜４０ｄ）の表面に設けられ、各前記導体層は動作中所定の電位に維持され、前記導体層は前記導体材料パターンと代替しうる請求の範囲１項、２項、３項又は４項記載の印刷回路ボード。
６．前記回路要素（２６）は複数の引出要素（２８）を含み、各前記引出要素はメッキ透孔（７０）内に取付けられ及び前記印刷回路ボードの表面に沿って延びる金属ブリッジ要素を介して前記引出要素に接続される夫々の監視孔（３０）の近くに配置され、各前記ブリッジ要素は切離自在である請求の範囲１項、２項、３項、４項及び５項記載の印刷回路ボード。