WO2025100113A1 - プリント配線板 - Google Patents

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land
signal pattern
hole
printed wiring
wiring board
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幸倫 西村
宏 上田
俊 五十嵐
豊久 高野
一郎 桑山
傑 山岸
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Sumitomo Electric Printed Circuits Inc
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Sumitomo Electric Printed Circuits Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits

Definitions

  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-216603
  • Patent Document 1 describes a printed wiring board.
  • the printed wiring board described in Patent Document 1 has a dielectric substrate and a first conductor pattern.
  • the dielectric substrate has a first main surface and a second main surface that is the opposite surface to the first main surface.
  • the first conductor pattern is disposed on the first main surface.
  • the first conductor pattern extends in a first direction in a plan view.
  • the printed wiring board of the present disclosure includes a substrate, a first signal pattern, a second signal pattern, and a conductor layer.
  • the substrate has a first main surface and a second main surface that is the opposite surface of the first main surface.
  • the first signal pattern is disposed on the first main surface.
  • the second signal pattern is disposed on the second main surface.
  • the first signal pattern and the second signal pattern extend along a first direction in a plan view.
  • the first signal pattern has a first land at an end in the first direction.
  • the second signal pattern has a second land at an end in the first direction.
  • the first land and the second land overlap in a plan view.
  • a through hole that exposes the second land is formed in the first land and the substrate.
  • the first opening width which is the opening width of the through hole in the first direction, is larger than the second opening width of the through hole in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the conductor layer is disposed on the inner wall surface of the through hole and is electrically connected to the second land.
  • FIG. 1 is a first plan view of a printed wiring board 100.
  • FIG. FIG. 2 is a second plan view of printed wiring board 100.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of a printed wiring board 100 according to the first modification.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view of printed wiring board 100 according to the second modification.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of a printed wiring board 100 according to the third modification.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view of a printed wiring board 100 according to the fourth modification.
  • FIG. 8 is an enlarged plan view of the printed wiring board 100 according to the fifth modification.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a printed wiring board 100 according to a sixth modification.
  • FIG. 10A is a first plan view of a printed wiring board 100 according to the seventh modification.
  • FIG. 10B is a second plan view of printed wiring board 100 according to Modification 7.
  • FIG. FIG. 11 is a manufacturing process diagram of the printed wiring board 100.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the preparation step S1.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the patterning step S2.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the hole making step S3.
  • FIG. 15 is a plan view of the printed wiring board 200.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
  • FIG. 17 shows the results of a simulation showing the relationship between the frequency of the signals flowing through the first signal pattern 21 and the second signal pattern 23 and the reflection characteristics at the connection portion between the first land 21a and the second land 23a.
  • a conductor pattern (hereinafter referred to as a second conductor pattern) different from the first conductor pattern may be disposed on the second main surface.
  • the second conductor pattern is aligned along a first direction in a plan view.
  • the first conductor pattern and the second conductor pattern each have a first land and a second land at an end in the first direction.
  • the first land and the second land overlap in a plan view.
  • a through hole exposing the second land is formed in the dielectric substrate and the first land.
  • the first land and the second land are electrically connected by a conductor layer formed by plating or the like on the inner wall surface of the through hole and on the second land exposed from the through hole.
  • the through hole is formed in a circular shape in a plan view, and the opening area of the through hole becomes smaller as the first conductor pattern and the second conductor pattern are miniaturized, this may cause a failure in the connection between the first land and the second land by the conductor layer.
  • the present disclosure has been made in consideration of the problems of the conventional technology as described above. More specifically, the present disclosure provides a printed wiring board that can suppress poor connections between lands of a signal pattern on one main surface of a board and lands of a signal pattern on the other main surface of the board.
  • a printed wiring board includes a substrate, a first signal pattern, a second signal pattern, and a conductor layer.
  • the substrate has a first main surface and a second main surface opposite the first main surface.
  • the first signal pattern is disposed on the first main surface.
  • the second signal pattern is disposed on the second main surface.
  • the first signal pattern and the second signal pattern extend along a first direction in a planar view.
  • the first signal pattern has a first land at an end in the first direction.
  • the second signal pattern has a second land at an end in the first direction.
  • the first land and the second land overlap in a planar view.
  • a through hole exposing the second land is formed in the first land and the substrate.
  • the first opening width which is the opening width of the through hole in the first direction, is larger than the second opening width of the through hole in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the conductor layer is disposed on an inner wall surface of the through hole and is electrically connected to the second land.
  • the printed wiring board (1) above makes it possible to prevent poor connection between the first land and the second land.
  • the value obtained by dividing the first opening width by the second opening width may be 3 or less. According to the printed wiring board of (2) above, it is possible to suppress poor connection between the first land and the second land while maintaining the reflection characteristics at the connection between the first land and the second portion.
  • the through hole may have a tapered shape in which the opening area of the through hole decreases as it approaches the second land.
  • a printed wiring board according to the embodiment is referred to as a printed wiring board 100.
  • FIG. 1 is a first plan view of the printed wiring board 100.
  • FIG. 2 is a second plan view of the printed wiring board 100.
  • FIG. 2 shows a plan view of the printed wiring board 100 as viewed from the opposite side to that of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2.
  • the printed wiring board 100 has a substrate 10, a first signal pattern 21, a first ground pattern 22, a second signal pattern 23, a second ground pattern 24, and a conductor layer 30.
  • a high-frequency signal is applied to the first signal pattern 21 and the second signal pattern 23 with reference to the first ground pattern 22 and the second ground pattern 24.
  • the substrate 10 has a first main surface 10a and a second main surface 10b.
  • the second main surface 10b is the opposite surface of the first main surface 10a.
  • the first main surface 10a and the second main surface 10b are end surfaces in the thickness direction of the substrate 10.
  • the substrate 10 is formed of an electrically insulating material.
  • Specific examples of the constituent material of the substrate 10 include fluororesin, epoxy resin, polyimide, LCP (Liquid Crystal Polymer), etc.
  • the constituent material of the substrate 10 may also be FRP (Fiber Reinforced Plastics) that includes any of fluororesin, epoxy resin, polyimide, etc., and glass cloth.
  • FRP Fiber Reinforced Plastics
  • the constituent material of the substrate 10 is not limited to this.
  • a planar view is when the printed wiring board 100 is viewed along the normal direction of the first main surface 10a (second main surface 10b).
  • One of the directions in the planar view is the first direction DR1
  • the direction perpendicular to the first direction DR1 in the planar view is the second direction DR2.
  • the thickness direction is the direction perpendicular to both the first direction DR1 and the second direction DR2.
  • the first signal pattern 21 and the first ground pattern 22 are disposed on the first main surface 10a.
  • the first signal pattern 21 extends along the first direction DR1 in a plan view.
  • the first signal pattern 21 has a first land 21a at an end in the first direction DR1.
  • the first ground pattern 22 surrounds the first signal pattern 21 in a plan view.
  • the first ground pattern 22 is spaced apart from the first signal pattern 21.
  • the second signal pattern 23 and the second ground pattern 24 are arranged on the second main surface 10b.
  • the second signal pattern 23 extends along the first direction DR1 in a plan view.
  • the second signal pattern 23 has a second land 23a at its end in the first direction DR1.
  • the second ground pattern 24 surrounds the second signal pattern 23 in a plan view.
  • the second ground pattern 24 is spaced apart from the second signal pattern 23.
  • the first signal pattern 21, the first ground pattern 22, the second signal pattern 23, and the second ground pattern 24 are formed of a conductor such as a metal material.
  • Specific examples of the constituent material of the first signal pattern 21, the first ground pattern 22, the second signal pattern 23, and the second ground pattern 24 include copper or a copper alloy.
  • the constituent material of the first signal pattern 21, the first ground pattern 22, the second signal pattern 23, and the second ground pattern 24 is not limited to this.
  • the first land 21a and the second land 23a are arranged so as to overlap in a plan view.
  • a through hole 10c is formed in the first land 21a and the substrate 10.
  • the through hole 10c penetrates the first land 21a in the thickness direction and also penetrates the substrate 10 in the thickness direction.
  • the second land 23a is exposed from the lower end of the through hole 10c.
  • the through hole 10c has a first opening width W1 and a second opening width W2.
  • the first opening width W1 is the opening width of the through hole 10c in the first direction DR1.
  • the second opening width W2 is the opening width of the through hole 10c in the second direction DR2.
  • the first opening width W1 and the second opening width W2 are measured at the upper end of the through hole 10c.
  • the first opening width W1 is larger than the second opening width W2.
  • the longitudinal direction of the through hole 10c in a planar view is along the first direction DR1.
  • the value obtained by dividing the first opening width W1 by the second opening width W2 may be, for example, 3 or less.
  • the first opening width W1 may be 3 times or less the second opening width W2.
  • the through hole 10c may be tapered in that the opening area becomes smaller as it approaches the second land 23a.
  • the through hole 10c is, for example, elliptical in plan view.
  • an ellipse is a shape formed by connecting two semicircular arcs with two straight lines.
  • the conductor layer 30 is disposed on the inner wall surface of the through hole 10c and on the second land 23a exposed from the lower end of the through hole 10c.
  • the conductor layer 30 may further be disposed on the first land 21a around the through hole 10c.
  • the conductor layer 30 electrically connects the first land 21a and the second land 23a (the first signal pattern 21 and the second signal pattern 23).
  • the conductor layer 30 is formed of a conductor such as a metal material.
  • the conductor layer 30 is, for example, a plating layer (a layer formed by plating).
  • Specific examples of materials constituting the conductor layer 30 include copper and copper alloys. However, the materials constituting the conductor layer 30 are not limited to these.
  • a through hole other than through hole 10c is formed in first ground pattern 22 and substrate 10.
  • the second ground pattern 24 is exposed from the lower end of this through hole.
  • a conductor layer other than conductor layer 30 is formed on the inner wall surface of this through hole and on second ground pattern 24 exposed from the lower end of this through hole, so that first ground pattern 22 and second ground pattern 24 are electrically connected to each other.
  • the first signal pattern 21 extends from one side (the right side in the figure) to the other side (the left side in the figure) in the first direction DR1, and the second signal pattern 23 also extends from one side to the other side in the first direction DR1. That is, in the example shown in Fig. 1 to Fig. 3, the first signal pattern 21 and the second signal pattern 23 are arranged so as not to overlap each other in a plan view, except for the first land 21a and the second land 23a.
  • Fig. 4 is a plan view of the printed wiring board 100 according to the first modification. As shown in Fig. 4, the first signal pattern 21 and the second signal pattern 23 may extend along the first direction DR1 so as to overlap each other in a plan view.
  • Fig. 5 is an enlarged plan view of the printed wiring board 100 according to the second modification. Note that the conductor layer 30 is omitted in Fig. 5.
  • the through hole 10c may have an elliptical shape with the long axis direction along the first direction DR1 in a plan view.
  • Fig. 6 is an enlarged plan view of the printed wiring board 100 according to the third modification. The conductor layer 30 is omitted in Fig. 6.
  • the through hole 10c may have a dumbbell shape with the longitudinal direction along the first direction DR1 in a plan view.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view of the printed wiring board 100 according to the fourth modification. Note that the conductor layer 30 is omitted from FIG. 7. As shown in FIG. 7, the through hole 10c may have a shape that combines a rectangular shape whose longitudinal direction is along the first direction DR1 and a semicircle in a plan view. FIG. 8 is an enlarged plan view of the printed wiring board 100 according to the fifth modification. The conductor layer 30 is omitted from FIG. 8. As shown in FIG. 8, the through hole 10c may have a rectangular shape whose longitudinal direction is along the first direction DR1 in a plan view. In short, the planar shape of the through hole 10c is not particularly limited as long as the first opening width W1 is larger than the second opening width W2.
  • (Variation 6) 9 is a cross-sectional view of the printed wiring board 100 according to the sixth modification.
  • the through hole 10c may further penetrate the second land 23a.
  • the conductor layer 30 is also disposed on the second land 23a around the through hole 10c. The conductor layer 30 may be electrically connected to the second land 23a in this manner.
  • the through hole for connecting the first ground pattern 22 and the second ground pattern 24 penetrates the substrate 10, the first ground pattern 22, and the second ground pattern 24, and the first ground pattern 22 and the second ground pattern 24 are electrically connected by disposing the conductor layer on the inner wall surface of the through hole, on the first ground pattern 22 around the through hole, and on the second ground pattern 24 around the through hole.
  • Fig. 10A is a first plan view of the printed wiring board 100 according to the seventh modification.
  • Fig. 10B is a second plan view of the printed wiring board 100 according to the seventh modification.
  • the printed wiring board 100 may have a pair of first signal patterns 21 and a pair of second signal patterns 23, and these signal patterns may form a differential signal line.
  • the printed wiring board 100 is a single-layer board has been described, but the printed wiring board 100 may be a multi-layer board.
  • FIG. 11 is a manufacturing process diagram of the printed wiring board 100.
  • the manufacturing method of the printed wiring board 100 includes a preparation process S1, a patterning process S2, a hole drilling process S3, and a conductor layer forming process S4.
  • the patterning process S2 is performed after the preparation process S1.
  • the hole drilling process S3 is performed after the patterning process S2.
  • the conductor layer forming process S4 is performed after the hole drilling process S3.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the preparation step S1. As shown in FIG. 12, in the preparation step S1, the substrate 10 is prepared. At this point, copper foil 25 and copper foil 26 are disposed on the first main surface 10a and the second main surface 10b, respectively.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view explaining the patterning step S2.
  • the copper foil 25 and the copper foil 26 are patterned to form the first signal pattern 21, the first ground pattern 22, the second signal pattern 23, and the second ground pattern 24.
  • the copper foil 25 and the copper foil 26 are patterned by etching using the resist patterns formed on the copper foil 25 and the copper foil 26 as a mask.
  • the resist pattern is formed by applying a dry film resist to the copper foil 25 and the copper foil 26, and exposing and developing the applied dry film resist.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating the hole-making process S3.
  • a through hole 10c is formed at a position where the first land 21a and the second land 23a overlap in a plan view.
  • the through hole 10c is formed, for example, by irradiating a laser.
  • the through hole 10c may also be formed, for example, by performing a drilling process.
  • a conductor layer 30 is formed on the inner wall surface of the through hole 10c, on the second land 23a exposed from the lower end of the through hole 10c, and on the first land 21a around the through hole 10c.
  • the conductor layer 30 is formed, for example, by electrolytic plating or electroless plating. In this manner, the structure of the printed wiring board 100 shown in Figures 1 to 3 is formed.
  • the conductor layer 30 may be formed over the entire surfaces of the first signal pattern 21 and the first ground pattern 22, in addition to the inner wall surface of the through hole 10c and the second land 23a exposed from the lower end of the through hole 10c.
  • panel plating may be performed in the conductor layer formation process S4.
  • FIG. 15 is a plan view of printed wiring board 200.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI of FIG. 15. As shown in FIGS. 15 and 16, in printed wiring board 200, first opening width W1 is equal to second opening width W2. In other words, in printed wiring board 200, through hole 10c is circular in plan view. Except for this, the configuration of printed wiring board 200 is the same as the configuration of printed wiring board 100.
  • the second opening width W2 also becomes smaller accordingly.
  • the first opening width W1 is equal to the second opening width W2 as in the printed wiring board 200
  • the first opening width W1 also becomes smaller as the second opening width W2 becomes smaller.
  • the opening area at the bottom end of the through hole 10c becomes too small, making it difficult for the conductor layer 30 to be formed on the second land 23a exposed from the bottom end of the through hole 10c, which may cause a connection failure between the first land 21a and the second land 23a. This becomes more noticeable when the through hole 10c is tapered so that the opening area becomes smaller as it approaches the bottom end.
  • the first opening width W1 is larger than the second opening width W2.
  • the first opening width W1 can be maintained, so that the opening area at the lower end of the through hole 10c can be secured. In this way, the printed wiring board 100 can suppress poor connections between the first land 21a and the second land 23a.
  • FIG. 17 shows the results of a simulation showing the relationship between the frequency of the signal flowing through the first signal pattern 21 and the second signal pattern 23 and the reflection characteristics at the connection between the first land 21a and the second land 23a.
  • Samples 1 and 2 were used for the simulation shown in FIG. 17.
  • Samples 1 and 2 correspond to the printed wiring board 100 and the printed wiring board 200, respectively.
  • the through hole 10c was an ellipse with a first opening width W1 of 0.2 mm and a second opening width W2 of 0.1 mm.
  • the through hole 10c was a circle with a first opening width W1 and a second opening width W2 of 0.1 mm.
  • the horizontal axis in FIG. 17 shows the frequency (in GHz) of the high-frequency signal flowing through the first signal pattern 21 and the second signal pattern 23, and the vertical axis in FIG. 17 shows the voltage standing wave ratio (VSWR), which is an index of the reflection characteristics.
  • VSWR voltage standing wave ratio
  • the reflection characteristics at the connection between the first land 21a and the second land 23a deteriorate.
  • the reflection characteristics at the connection between the first land 21a and the second land 23a are maintained even if the first opening width W1 is increased.
  • the value obtained by dividing the first opening width W1 by the second opening width W2 is 3 or less, the reflection characteristics at the connection between the first land 21a and the second land 23a are maintained.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

プリント配線板は、基板と、第１信号パターンと、第２信号パターンと、導体層とを備えている。基板は、第１主面と第１主面の反対面である第２主面とを有する。第１信号パターンは、第１主面上に配置されている。第２信号パターンは、第２主面上に配置されている。第１信号パターン及び第２信号パターンは、平面視において、第１方向に沿って延在している。第１信号パターンは、第１方向における端に第１ランドを有する。第２信号パターンは、第１方向における端に第２ランドを有する。第１ランド及び第２ランドは、平面視において重なっている。第１ランド及び基板には、第２ランドを露出させる貫通穴が形成されている。

Description

プリント配線板
　本開示は、プリント配線板に関する。本出願は、２０２３年１１月７日に出願した日本特許出願である特願２０２３－１９０１１１号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
　例えば特開２０００－２１６６０３号公報（特許文献１）には、プリント配線板が記載されている。特許文献１に記載のプリント配線板は、誘電体基板と、第１導体パターンとを有している。誘電体基板は、第１主面と第１主面の反対面である第２主面とを有している。第１導体パターンは、第１主面上に配置されている。第１導体パターンは、平面視において第１方向に延在している。
特開２０００－２１６６０３号公報
　本開示のプリント配線板は、基板と、第１信号パターンと、第２信号パターンと、導体層とを備えている。基板は、第１主面と第１主面の反対面である第２主面とを有する。第１信号パターンは、第１主面上に配置されている。第２信号パターンは、第２主面上に配置されている。第１信号パターン及び第２信号パターンは、平面視において、第１方向に沿って延在している。第１信号パターンは、第１方向における端に第１ランドを有する。第２信号パターンは、第１方向における端に第２ランドを有する。第１ランド及び第２ランドは、平面視において重なっている。第１ランド及び基板には、第２ランドを露出させる貫通穴が形成されている。貫通穴の第１方向における開口幅である第１開口幅は、貫通穴の第１方向に垂直な第２方向における第２開口幅よりも大きい。導体層は、貫通穴の内壁面上に配置されており、第２ランドに電気的に接続されている。
図１は、プリント配線板１００の第１の平面図である。 図２は、プリント配線板１００の第２の平面図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。 図４は、変形例１に係るプリント配線板１００の平面図である。 図５は、変形例２に係るプリント配線板１００の拡大された平面図である。 図６は、変形例３に係るプリント配線板１００の拡大された平面図である。 図７は、変形例４に係るプリント配線板１００の拡大された平面図である。 図８は、変形例５に係るプリント配線板１００の拡大された平面図である。 図９は、変形例６に係るプリント配線板１００の断面図である。 図１０Ａは、変形例７に係るプリント配線板１００の第１の平面図である。 図１０Ｂは、変形例７に係るプリント配線板１００の第２の平面図である。 図１１は、プリント配線板１００の製造工程図である。 図１２は、準備工程Ｓ１を説明する断面図である。 図１３は、パターンニング工程Ｓ２を説明する断面図である。 図１４は、穴開け工程Ｓ３を説明する断面図である。 図１５は、プリント配線板２００の平面図である。 図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩにおける断面図である。 図１７は、第１信号パターン２１及び第２信号パターン２３を流れる信号の周波数と第１ランド２１ａ及び第２ランド２３ａの接続部における反射特性のとの関係を示すシミュレーション結果である。
　［本開示が解決しようとする課題］
　第１導体パターンとは別の導体パターン（第２導体パターンとする）が、第２主面上に配置されていることがある。第２導体パターンは、平面視において、第１方向に沿っている。この場合、第１導体パターン及び第２導体パターンは、それぞれ、第１方向における端に第１ランド及び第２ランドを有する。第１ランド及び第２ランドは、平面視において重なる。誘電体基板及び第１ランドには、第２ランドを露出させる貫通穴が形成される。第１ランド及び第２ランドは、貫通穴の内壁面上及び貫通穴から露出している第２ランド上にめっき等で形成された導体層により電気的に接続される。
　貫通穴が平面視において円形に形成されると、第１導体パターン及び第２導体パターンが微細化されるに伴って貫通穴の開口面積が小さくなる場合、導体層による第１ランドと第２ランドとの接続に不良が生じることがある。
　本開示は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本開示は、基板の一方の主面上にある信号パターンのランドと基板の他方の主面上にある信号パターンのランドとの間の接続不良を抑制可能なプリント配線板を提供するものである。
　［本開示の効果］
　本開示のプリント配線板によると、基板の一方の主面上にある信号パターンのランドと基板の他方の主面上にある信号パターンのランドとの間の接続不良を抑制可能である。
　［本開示の実施形態の説明］
　まず、本開示の実施形態を列記して説明する。
　（１）一実施形態に係るプリント配線板は、基板と、第１信号パターンと、第２信号パターンと、導体層とを備える。基板は、第１主面と第１主面の反対面である第２主面とを有する。第１信号パターンは、第１主面上に配置されている。第２信号パターンは、第２主面上に配置されている。第１信号パターン及び第２信号パターンは、平面視において第１方向に沿って延在している。第１信号パターンは、第１方向における端に第１ランドを有する。第２信号パターンは、第１方向における端に第２ランドを有する。第１ランド及び第２ランドは、平面視において重なっている。第１ランド及び基板には、第２ランドを露出させる貫通穴が形成されている。貫通穴の第１方向における開口幅である第１開口幅は、貫通穴の第１方向に垂直な第２方向における第２開口幅よりも大きい。導体層は、貫通穴の内壁面上に配置されており、第２ランドに電気的に接続されている。上記（１）のプリント配線板によると、第１ランドと第２ランドとの間の接続不良を抑制可能である。
　（２）上記（１）のプリント配線板では、第１開口幅を第２開口幅で除した値が３以下であってもよい。上記（２）のプリント配線板によると、第１ランドと第２部分との間の接続部における反射特性を維持しつつ、第１ランドと第２ランドとの間の接続不良を抑制可能である。
　（３）上記（１）又は（２）のプリント配線板では、貫通穴が、第２ランドに近づくにつれて貫通穴の開口面積が小さくなるテーパ形状であってもよい。
　［本開示の実施形態の詳細］
　次に、本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない。実施形態に係るプリント配線板を、プリント配線板１００とする。
　（プリント配線板１００の構成）
　以下に、プリント配線板１００の構成を説明する。
　図１は、プリント配線板１００の第１の平面図である。図２は、プリント配線板１００の第２の平面図である。図２には、図１とは反対側から見たプリント配線板１００の平面図が示されている。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図１から図３に示されるように、プリント配線板１００は、基板１０と、第１信号パターン２１と、第１グランドパターン２２と、第２信号パターン２３と、第２グランドパターン２４と、導体層３０とを有している。第１信号パターン２１及び第２信号パターン２３には、第１グランドパターン２２及び第２グランドパターン２４を基準として、高周波信号が印加される。
　基板１０は、第１主面１０ａと第２主面１０ｂとを有している。第２主面１０ｂは、第１主面１０ａの反対面である。第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂは、基板１０の厚さ方向における端面である。基板１０は、電気絶縁性の材料で形成されている。基板１０の構成材料の具体例としては、例えばフッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒ）等が挙げられる。また、基板１０の構成材料は、フッ素樹脂、エポキシ樹脂及びポリイミド等のうちのいずれかとガラスクロスとを含むＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）であってもよい。但し、基板１０の構成材料はこれに限られない。
　平面視とは、第１主面１０ａ（第２主面１０ｂ）の法線方向に沿ってプリント配線板１００を見る場合である。平面視における方向の１つを第１方向ＤＲ１とし、平面視において第１方向ＤＲ１に垂直な方向を第２方向ＤＲ２とする。厚さ方向とは、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２の双方に垂直な方向である。
　第１信号パターン２１及び第１グランドパターン２２は、第１主面１０ａ上に配置されている。第１信号パターン２１は、平面視において、第１方向ＤＲ１に沿って延在している。第１信号パターン２１は、第１方向ＤＲ１における端に第１ランド２１ａを有している。第１グランドパターン２２は、平面視において、第１信号パターン２１を取り囲んでいる。第１グランドパターン２２は、第１信号パターン２１から離間している。
　第２信号パターン２３及び第２グランドパターン２４は、第２主面１０ｂ上に配置されている。第２信号パターン２３は、平面視において、第１方向ＤＲ１に沿って延在している。第２信号パターン２３は、第１方向ＤＲ１における端に第２ランド２３ａを有している。第２グランドパターン２４は、平面視において、第２信号パターン２３を取り囲んでいる。第２グランドパターン２４は、第２信号パターン２３から離間している。
　第１信号パターン２１、第１グランドパターン２２、第２信号パターン２３及び第２グランドパターン２４は、金属材料等の導体で形成されている。第１信号パターン２１、第１グランドパターン２２、第２信号パターン２３及び第２グランドパターン２４の構成材料の具体例としては、銅又は銅合金が挙げられる。但し、第１信号パターン２１、第１グランドパターン２２、第２信号パターン２３及び第２グランドパターン２４の構成材料はこれに限られない。
　第１ランド２１ａ及び第２ランド２３ａは、平面視において重なるように配置されている。第１ランド２１ａ及び基板１０には、貫通穴１０ｃが形成されている。貫通穴１０ｃは、第１ランド２１ａを厚さ方向に貫通しているとともに、基板１０を厚さ方向に貫通している。貫通穴１０ｃの下端からは、第２ランド２３ａが露出している。
　貫通穴１０ｃは、第１開口幅Ｗ１と、第２開口幅Ｗ２とを有している。第１開口幅Ｗ１は、貫通穴１０ｃの第１方向ＤＲ１における開口幅である。第２開口幅Ｗ２は、貫通穴１０ｃの第２方向ＤＲ２における開口幅である。第１開口幅Ｗ１及び第２開口幅Ｗ２は、貫通穴１０ｃの上端において測定される。第１開口幅Ｗ１は第２開口幅Ｗ２よりも大きい。このことを別の観点から言えば、平面視における貫通穴１０ｃの長手方向は、第１方向ＤＲ１に沿っている。
　第１開口幅Ｗ１を第２開口幅Ｗ２で除した値は、例えば３以下であってもよい。すなわち、第１開口幅Ｗ１は、第２開口幅Ｗ２の３倍以下であってもよい。貫通穴１０ｃは、開口面積が第２ランド２３ａに近づくにつれて小さくなっているテーパ状であってもよい。貫通穴１０ｃは、平面視において、例えば長円形状である。ここで、長円とは、２つの半円弧を２つの直線で接続した形状である。
　導体層３０は、貫通穴１０ｃの内壁面上及び貫通穴１０ｃの下端から露出している第２ランド２３ａ上に配置されている。導体層３０は、貫通穴１０ｃの周囲にある第１ランド２１ａ上にさらに配置されていてもよい。導体層３０により、第１ランド２１ａと第２ランド２３ａとが（第１信号パターン２１と第２信号パターン２３とが）電気的に接続されている。
　導体層３０は、金属材料等の導体で形成されている。導体層３０は、例えば、めっき層（めっきにより形成される層）である。導体層３０の構成材料の具体例としては、銅又は銅合金が挙げられる。但し、導体層３０の構成材料は、これに限られるものではない。
　図示されていないが、第１グランドパターン２２及び基板１０には、貫通穴１０ｃとは別の貫通穴が形成されている。この貫通穴の下端からは、第２グランドパターン２４が露出している。この貫通穴の内壁面上及びこの貫通穴の下端から露出している第２グランドパターン２４上に導体層３０とは別の導体層が形成されることにより、第１グランドパターン２２と第２グランドパターン２４とが互いに電気的に接続されている。
　（変形例１）
　図１から図３に示されている例では、第１信号パターン２１が第１方向ＤＲ１において一方側（図中で右側）から他方側（図中で左側）に延在し、第２信号パターン２３も第１方向ＤＲ１において一方側から他方側に延在している。すなわち、図１から図３に示されている例では、第１信号パターン２１及び第２信号パターン２３が、平面視において、第１ランド２１ａ及び第２ランド２３ａを除いて互いに重ならないように配置されている。図４は、変形例１に係るプリント配線板１００の平面図である。図４に示されているように、第１信号パターン２１及び第２信号パターン２３は、平面視において互いに重なるように第１方向ＤＲ１に沿って延在していてもよい。
　（変形例２から変形例５）
　図５は、変形例２に係るプリント配線板１００の拡大された平面図である。なお、図５中では、導体層３０の図示が省略されている。図５に示されているように、貫通穴１０ｃは、平面視において長軸方向が第１方向ＤＲ１に沿う楕円形状であってもよい。図６は、変形例３に係るプリント配線板１００の拡大された平面図である。図６中では、導体層３０の図示が省略されている。図６に示されているように、貫通穴１０ｃは、平面視において、長手方向が第１方向ＤＲ１に沿う亜鈴形状であってもよい。
　図７は、変形例４に係るプリント配線板１００の拡大された平面図である。なお、図７中では、導体層３０の図示が省略されている。図７に示されているように、貫通穴１０ｃは、平面視において、長手方向が第１方向ＤＲ１に沿う矩形形状と半円とを組み合わせた形状であってもよい。図８は、変形例５に係るプリント配線板１００の拡大された平面図である。図８中では、導体層３０の図示が省略されている。図８に示されているように、貫通穴１０ｃは、平面視において、長手方向が第１方向ＤＲ１に沿う矩形形状であってもよい。要するに、貫通穴１０ｃの平面形状は、第１開口幅Ｗ１が第２開口幅Ｗ２よりも大きければ特に限定されない。
　（変形例６）
　図９は、変形例６に係るプリント配線板１００の断面図である。上記においては貫通穴１０ｃが基板１０と第１ランド２１ａを貫通する例を示したが、図９に示されているように、貫通穴１０ｃは、第２ランド２３ａをさらに貫通していてもよい。この場合、導体層３０は、貫通穴１０ｃの周囲にある第２ランド２３ａ上にも配置されている。導体層３０は、このようにして第２ランド２３ａに電気的に接続されていてもよい。図示されていないが、この場合、第１グランドパターン２２と第２グランドパターン２４とを接続するための貫通穴は基板１０、第１グランドパターン２２及び第２グランドパターン２４を貫通しており、当該貫通穴の内壁面上、当該貫通穴の周囲にある第１グランドパターン２２上及び当該貫通穴の周囲にある第２グランドパターン２４上に導体層が配置されることにより第１グランドパターン２２と第２グランドパターン２４とが電気的に接続されている。
　（変形例７及び変形例８）
　図１０Ａは、変形例７に係るプリント配線板１００の第１の平面図である。また、図１０Ｂは、変形例７に係るプリント配線板１００の第２の平面図である。上記においては第１信号パターン２１及び第２信号パターン２３が１つの場合、すなわちシングルエンドの信号線路の場合の例を説明したが、図１０Ａ及び図１０Ｂに示されているようにプリント配線板１００は１対の第１信号パターン２１及び１対の第２信号パターン２３を有していてもよく、これらの信号パターンにより差動信号線路が構成されていてもよい。上記においては、プリント配線板１００が単層基板である場合の例を説明したが、プリント配線板１００は多層基板であってもよい。
　（プリント配線板１００の製造方法）
　以下に、プリント配線板１００の製造方法を説明する。
　図１１は、プリント配線板１００の製造工程図である。図１１に示されるように、プリント配線板１００の製造方法は、準備工程Ｓ１と、パターンニング工程Ｓ２と、穴開け工程Ｓ３と、導体層形成工程Ｓ４とを有している。パターンニング工程Ｓ２は、準備工程Ｓ１の後に行われる。穴開け工程Ｓ３は、パターンニング工程Ｓ２の後に行われる。導体層形成工程Ｓ４は、穴開け工程Ｓ３の後に行われる。
　図１２は、準備工程Ｓ１を説明する断面図である。図１２に示されているように、準備工程Ｓ１では、基板１０が準備される。この時点で、第１主面１０ａ上及び第２主面１０ｂ上には、それぞれ銅箔２５及び銅箔２６が配置されている。
　図１３は、パターンニング工程Ｓ２を説明する断面図である。図１３に示されているように、パターンニング工程Ｓ２では、銅箔２５及び銅箔２６がパターンニングされることにより、第１信号パターン２１、第１グランドパターン２２、第２信号パターン２３及び第２グランドパターン２４が形成される。銅箔２５及び銅箔２６のパターンニングは、銅箔２５上及び銅箔２６上に形成されたレジストパターンをマスクとするエッチングにより行われる。レジストパターンは、銅箔２５上及び銅箔２６上にドライフィルムレジストを貼付するとともに、貼付されたドライフィルムレジストを露光・現像することにより形成される。
　図１４は、穴開け工程Ｓ３を説明する断面図である。図１４に示されているように、穴開け工程Ｓ３では、平面視において第１ランド２１ａ及び第２ランド２３ａが重なる位置に、貫通穴１０ｃが形成される。貫通穴１０ｃは、例えば、レーザを照射することにより形成される。貫通穴１０ｃは、例えばドリル加工を行うことにより形成されてもよい。
　導体層形成工程Ｓ４では、貫通穴１０ｃの内壁面上及び貫通穴１０ｃの下端から露出している第２ランド２３ａ上並びに貫通穴１０ｃの周囲にある第１ランド２１ａ上に、導体層３０が形成される。導体層３０は、例えば、電解めっき法又は無電解めっき法により形成される。以上のようにして、図１から図３に示されているプリント配線板１００の構造が形成される。
　なお、導体層３０は、貫通穴１０ｃの内壁面上及び貫通穴１０ｃの下端から露出している第２ランド２３ａ上に加えて、第１信号パターン２１や第１グランドパターン２２上の全面にわたって形成されてもよい。つまり、導体層形成工程Ｓ４では、パネルめっきが行われてもよい。
　（プリント配線板１００の効果）
　以下に、プリント配線板１００の効果を、比較例に係るプリント配線板と対比しながら説明する。なお、比較例に係るプリント配線板を、プリント配線板２００とする。
　図１５は、プリント配線板２００の平面図である。図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩにおける断面図である。図１５及び図１６に示されているように、プリント配線板２００では、第１開口幅Ｗ１が第２開口幅Ｗ２に等しい。つまり、プリント配線板２００では、貫通穴１０ｃが、平面視において円形である。この点を除いて、プリント配線板２００の構成は、プリント配線板１００の構成と共通している。
　第１信号パターン２１及び第２信号パターン２３の幅が狭くなると、それに応じて第２開口幅Ｗ２も小さくなる。プリント配線板２００のように第１開口幅Ｗ１が第２開口幅Ｗ２に等しいと、第２開口幅Ｗ２が小さくなるに伴って第１開口幅Ｗ１も小さくなる。そうすると、貫通穴１０ｃの下端における開口面積が小さくなり過ぎ、導体層３０が貫通穴１０ｃの下端から露出している第２ランド２３ａ上に形成されがたくなり、第１ランド２１ａと第２ランド２３ａとの間で接続不良が発生するおそれがある。このことは、貫通穴１０ｃが下端に近づくにつれて開口面積が小さくなるテーパ状である場合に、より顕著になる。
　他方で、プリント配線板１００では、第１開口幅Ｗ１が第２開口幅Ｗ２よりも大きくなっている。その結果、プリント配線板１００では、第１信号パターン２１や第２信号パターン２３の幅が狭くなって第２開口幅Ｗ２が小さくなっても第１開口幅Ｗ１を維持できるため、貫通穴１０ｃの下端における開口面積を確保することができる。このように、プリント配線板１００によると、第１ランド２１ａと第２ランド２３ａとの間の接続不良を抑制可能である。
　図１７は、第１信号パターン２１及び第２信号パターン２３を流れる信号の周波数と第１ランド２１ａ及び第２ランド２３ａの接続部における反射特性のとの関係を示すシミュレーション結果である。図１７に示されているシミュレーションには、サンプル１及びサンプル２が供された。サンプル１及びサンプル２は、それぞれ、プリント配線板１００及びプリント配線板２００に対応している。サンプル１では、貫通穴１０ｃが、第１開口幅Ｗ１が０．２ｍｍ、第２開口幅Ｗ２が０．１ｍｍの長円形とされた。サンプル２では、貫通穴１０ｃが、第１開口幅Ｗ１及び第２開口幅Ｗ２が０．１ｍｍの円形とされた。図１７中の横軸は第１信号パターン２１及び第２信号パターン２３を流れる高周波信号の周波数（単位はＧＨｚ）であり、図１７中の縦軸は反射特性の指標となる電圧定在波比（ＶＳＷＲ）である。
　第１開口幅Ｗ１を第２開口幅Ｗ２で除した値が大きくなるにつれて、第１ランド２１ａと第２ランド２３ａとの接続部における反射特性が劣化する。しかしながら、図１４に示されているように、第１開口幅Ｗ１を第２開口幅Ｗ２で除した値が２である場合には、第１開口幅Ｗ１を大きくしても、第１ランド２１ａと第２ランド２３ａとの接続部における反射特性が維持されている。図示されていないが、同様のシミュレーションでは、第１開口幅Ｗ１を第２開口幅Ｗ２で除した値が３以下であれば、第１ランド２１ａと第２ランド２３ａとの接続部における反射特性が維持される。
　今回開示された実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記の実施形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１００　プリント配線板、２００　プリント配線板、１０　基板、１０ａ　第１主面、１０ｂ　第２主面、１０ｃ　貫通穴、２１　第１信号パターン、２１ａ　第１ランド、２２　第１グランドパターン、２３　第２信号パターン、２３ａ　第２ランド、２４　第２グランドパターン、２５，２６　銅箔、３０　導体層、ＤＲ１　第１方向、ＤＲ２　第２方向、Ｓ１　準備工程、Ｓ２　パターンニング工程、Ｓ３　穴開け工程、Ｓ４　導体層形成工程、Ｗ１　第１開口幅、Ｗ２　第２開口幅。

Claims (3)

  1. 　基板と、
    　第１信号パターンと、
    　第２信号パターンと、
    　導体層とを備え、
    　前記基板は、第１主面と前記第１主面の反対面である第２主面とを有し、
    　前記第１信号パターンは、前記第１主面上に配置されており、
    　前記第２信号パターンは、前記第２主面上に配置されており、
    　前記第１信号パターン及び前記第２信号パターンは、平面視において、第１方向に沿って延在しており、
    　前記第１信号パターンは、前記第１方向における端に第１ランドを有し、
    　前記第２信号パターンは、前記第１方向における端に第２ランドを有し、
    　前記第１ランド及び前記第２ランドは、平面視において重なっており、
    　前記第１ランド及び前記基板には、貫通穴が形成されており、
    　前記貫通穴の前記第１方向における開口幅である第１開口幅は、前記貫通穴の前記第１方向に垂直な第２方向における第２開口幅よりも大きく、
    　前記導体層は、前記貫通穴の内壁面上に配置されており、前記第２ランドに電気的に接続されている、プリント配線板。
  2. 　前記第１開口幅を前記第２開口幅で除した値は、３以下である、請求項１に記載のプリント配線板。
  3. 　前記貫通穴は、前記第２ランドに近づくにつれて前記貫通穴の開口面積が小さくなるテーパ形状である、請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06216488A (ja) * 1993-01-19 1994-08-05 Canon Inc プリント配線板及びその加工方法
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WO2022176853A1 (ja) * 2021-02-22 2022-08-25 京セラ株式会社 印刷配線板

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