JPH04241497A - プリント配線基板 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器に使用され
るプリント配線基板に関するものであり、さらに詳しく
は電磁波妨害（ＥＭＩ）の対策を施したプリント配線基
板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達によりプリント配
線基板に形成される回路の高速化と高密度化が促進され
るようになってきているが、これに伴いＥＭＩに対する
規制が厳しくなってきている。従来から考えられている
ＥＭＩ対策のうち典型的な方法は、基板を収納する筐体
をシールドケースにして輻射ノイズの低減と侵入ノイズ
の低減を図る方法である。しかし、この方法では、シー
ルドケース内に閉じ込められた電磁波エネルギーがケー
ブルを通して外部に輻射される問題があり、しかも、こ
の方法は基本的に回路の高周波特性に基づいて発生する
電磁波エネルギーを減少するものではないために、輻射
ノイズを完全に抑え込むことはほとんど不可能である。 そこで新たなＥＭＩ対策用プリント配線基板が提案され
ている。この配線基板は信号ラインパターン（以下単に
信号パターンと言う），グラウンドラインパターン（以
下単にグラウンドパターンと言う），および電源ライン
パターン（以下単に電源パターンという）等の回路パタ
ーンを形成した基板上に、グラウンドパターンの少なく
とも一部を除いて絶縁層を形成し（以下この絶縁層をア
ンダーコート層と言う）、その上にグラウンドパターン
の絶縁されていない部分と接続されるように導電層を形
成したものである。また、通常はこの導電層の上にさら
に絶縁層（以下この絶縁層をオーバーコート層と言う）
が形成される。

【０００３】このような構成のプリント配線基板では、
主に４つの理由から放射雑音の低減を図ることができる
。

【０００４】第１は、導電層によるグラウンドパターン
の低インピーダンス化である。

【０００５】第２は接近した導電層による信号パターン
および電源パターンからの高周波成分の除去である。す
なわち、アンダーコート層は所謂ソルダーレジストで形
成されるが、この膜厚は２０〜４０μｍ程度の薄いもの
であるために、その上に形成され、グラウンドパターン
に接続された導電層に対する信号パターンおよび電源パ
ターンの分布静電容量が大きくなる。従ってリンギング
等により発生する不要な高周波成分がグラウンドパター
ンに高周波的にアースされ、輻射ノイズが抑制される。

【０００６】第３は、導電層による信号パターンおよび
電源パターンのインピーダンスの均一化である。すなわ
ち、導電層によって信号パターン，電源パターンが被わ
れるので、これらの回路パターンと、グラウンドパター
ンに接続された導電層との間の距離が均一化され、各回
路パターンのインピーダンスも均一化される。その結果
、高周波伝送上のインピーダンス不整合部の生成と、そ
れに起因する不要な高周波成分の発生が抑制されること
になる。

【０００７】さらにもう一つの理由は、導電層自身によ
るシールド効果である。

【０００８】以上の４つの理由、すなわち導電層による
グラウンドパターンの低インピーダンス化、接近した導
電層による高周波成分の除去、回路パターンのインピー
ダンスの均一化、および導電層自身による通常のシール
ド効果によって輻射ノイズを効果的に抑制することがで
きる。

【０００９】また隣接するパターン間の分布静電容量よ
りも導電層と各パターン間の分布静電容量の方が大きく
なるのでパターン相互の誘導雑音も抑制される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、両面配線基
板や多層基板では、両面または各層の回路パターンを連
絡するためにバイアホールが形成されている。バイアホ
ールは、内壁部に銅メッキが施された小径・中空のスル
ーホールである。これらのスルーホールのうち基板を貫
通するバイアホール上にアンダーコート層，導電ペース
ト層等を形成した場合、内部は中空のまま残る。この基
板をハンダ付けのために加熱すると、バイアホール内に
密閉された空気が膨張してアンダーコート層，導電ペー
スト層を破壊してしまうことがあった。このため、従来
は、バイアホールにはアンダーコート層，導電ペースト
層を形成することができない問題点があった（図８参照
）。

【００１１】直径０．６ｍｍのバイアホールの場合、直
径約２．４ｍｍの範囲で層形成が出来ないため、この部
分からの高周波ノイズの輻射を防ぐことができなかった
。さらに、実装の高密度化に伴って、基板上のバイアホ
ールの数が増加しており、これらを避けてアンダーコー
ト層，導電ペースト層を形成したのでは、ＥＭＩ低減効
果が著しく低下してしまう欠点があった。

【００１２】この発明は、バイアホールの一方をアンダ
ーコート層，導電ペースト層で覆い、他方を開放するこ
とにより上記課題を解決したプリント配線基板を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、基板と、前
記基板両面に形成されたグラウンドラインパターン，電
源ラインパターン，信号ラインパターンおよびバイアホ
ールを含む回路パターンと、前記回路パターンを形成し
た基板両面に、前記グラウンドラインパターンまたは電
源ラインパターンのうち何れか一方の少なくとも一部を
除いて前記回路パターンを被うように形成された絶縁層
と、前記絶縁層上に前記グラウンドラインパターンまた
は電源ラインパターンの絶縁されていない部分と接続さ
れるように形成された導電層と、を有するプリント配線
基板において、前記基板の一方の面の前記絶縁層および
前記導電層は前記バイアホール上にも形成され、前記基
板の他方の面の前記絶縁層および前記導電層は前記バイ
アホールを避けて形成されたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】この発明では、バイアホールの一方を絶縁層，
導電層で覆い、他方を開放したことにより、内部に空気
が閉じ込められることがなくなり、ハンダ付けのために
バイアホール付近を加熱しても、膨張した空気を逃がす
ことができるようになる。

【００１５】

【実施例】図１ははこの発明の実施例のプリント配線基
板の一部断面図を示している。エポキシ樹脂，フェノー
ル樹脂，ガラス繊維，セラミックスなどの絶縁材料から
なる基板１の両面には、回路パターン２が形成される。 回路パターンは、信号パターン，グラウンドパターンお
よび電源パターンを含んでいる。これらの各パターンは
公知のフォトリソグラフィ技術によって形成される。ま
た、表面の回路パターンと裏面の回路パターンを連絡す
るバイアホール３が形成されている。バイアホール３の
内壁には銅メッキ４が施され、両面の回路パターンを電
気的に接続している。このような回路パターンが形成さ
れた基板１の両面にアンダーコート層５（６）、導電ペ
ースト層７、オーバーコート層８が形成されている。基
板１の一方の面にはアンダーコート層が２層形成され、
且つ、バイアホール３の上にもアンダーコート層５，６
，導電層７，オーバーコート層８が形成されている。 基板の１の他方の面にはバイアホール３を避けてこれら
の層が形成されており、バイアホール３は開口している
。導電ペースト層７はこの回路基板上の図示しない位置
で、回路パターン２のうちのグラウンドパターンまたは
電源パターンに接続されている。

【００１６】図２〜図７は上記プリント配線基板を製造
する工程を示した図である。まず、両面に銅箔２を有す
る基板１の所定位置に穴３を開設する（図２）。この基
板１に無電解メッキ、電解メッキを順次施し、銅メッキ
層４を形成し、穴３をスルーホール（バイアホール）３
とする（図３）。つぎに、エッチングにより両面に回路
パターン２を形成する（図４）。エッチング用のレジス
トを除去したのち、両面をアンダーコート層５で覆う（
図５）。アンダーコート層５は樹脂絶縁材料からなるソ
ルダレジスト層である。このアンダーコート層５は基板
１の上面においては銅メッキ層４を覆うように形成され
、基板１の下面においてはバイアホール３を避けて形成
される。さらに、基板１の上面のみ再度アンダーコート
層６が形成される（図６）。アンダーコート層５，６は
グラウンドパターンまたは電源パターンの一部には形成
されず、次に形成される導電ペースト層７に対して露出
するようにされている。グラウンドパターンまたは電源
パターンが露出する領域は、望ましくは基板の複数の箇
所で形成した方が良いが、少なくとも１箇所あれば良い
。アンダーコート層５，６はスクリーン印刷によって簡
単に形成することが可能である。アンダーコート層５，
６の形成ののち、その上にシールド用の導電ペースト層
７をスクリーン印刷によって塗布形成する（図７）。導
電ペースト層７はアンダーコート層５，６が形成されな
かったグラウンドパターン，電源パターンの領域にも形
成されるため、この領域において、回路パターンのグラ
ウンドパターンまたは電源パターンと接続される。この
のち、導電ペースト層７の上にオーバーコート層８を形
成する（図１）。オーバーコート層８はアンダーコート
層６と同様の材質のものでよい。なお、アンダーコート
層５，６，導電ペースト層７，オーバーコート層８は、
部品の実装部（ランド部）には形成されないのは当然で
ある。

【００１７】前記導電ペースト層７は本実施例では銅ペ
ーストからなり、例えば次の組成を有するものが使用さ
れる。すなわち、基本的にはフィラーとしての銅の微粒
子と、これら微粒子同士を強固に接着するためのバイン
ダーと、導電性を長期安定に維持するための各種添加剤
とを混合して作られるが、具体的には、次のような配合
が好ましい。

【００１８】（配合例１）（Ａ）　金属銅粉１００重量
部と、（Ｂ）　レゾール型フェノール樹脂５〜３０重量
部と、（Ｃ）　分散剤０．１〜２重量部と、キレート形
成剤０．５〜４重量部と、（Ｄ）密着性向上剤０．１〜
５重量部と、（Ｅ）　導電性向上剤０．５〜７重量部と
を配合して形成される。

【００１９】金属銅粉は、片状、樹枝状、球状、不定形
状などの何れの形状であっても良く、その粒径は１００
μｍ　以下が好ましく、特に１〜３０μｍが好ましい。

【００２０】レゾール型フェノール樹脂は、金属銅粉お
よび他の成分をよくバインドするためのもので、長期の
導電性の維持のために有効に作用する。

【００２１】分散剤としては、脂肪酸または脂肪酸の金
属塩が望ましい。飽和脂肪酸にあっては、炭素数１６〜
２０のパルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸など、
不飽和脂肪酸にあっては炭素数１６〜１８のゾーマリン
酸、オレイン酸、リノレン酸などが好ましい。脂肪酸の
金属塩としては前記のような脂肪酸とナトリウム、カリ
ウム、銅、亜鉛、アルミニウムなどの金属との塩が好ま
しい。

【００２２】また、表面に分散剤的機能を有する皮膜を
形成した銅粉を使用するときはこの分散剤を省略するこ
とができる。

【００２３】これらの分散剤は、金属銅粉の樹脂混和物
中への微細分散を促進する。

【００２４】キレート形成剤としては、モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチレ
ンテトラミンなどの脂肪族アミンから選ばれる少なくと
も１種を用いるのが好ましい。キレート形成剤は、金属
銅粉の酸化を防止し、導電性の維持に寄与する。

【００２５】密着性向上剤としては、各種の接着剤が含
まれる。

【００２６】天然樹脂系のものとしては、ロジン（ガム
系、トール油系、ウッド系）、ロジン誘電体、テルペン
樹脂系、（テルペン系、テルペンフェノール系）等が好
ましい。合成樹脂系のものとしては、石油樹脂系、ブチ
ラール樹脂系、フェノール樹脂系、キシレン樹脂系など
の熱硬化性のもの、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、セ
ルロース、フェノキシ樹脂などの熱可塑性のもの、再生
ゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブチル
ゴムなどの合成ゴムが好ましい。これらは、バインダー
であるレゾール型フェノール樹脂の内部応力を低下させ
る性質を有するもの、または接着性を発現する官能基（
カルボキシル基、水酸基、長鎖のアルキル基など）を有
するものである。

【００２７】導電性向上剤としては、フェニル基を有す
る窒素含有化合物または複素環状化合物からなるもの、
特に化学酸化重合または電解重合により導電性を発現し
得る化合物が好ましい。

【００２８】なお、この配合例については、特願平１−
３４０７８２に詳しく例示されている。

【００２９】（配合例２）（Ａ）　金属銅粉１００　重
量部と、（Ｂ）　メラミン樹脂３５〜５０重量％、ポリ
エステル系樹脂２０〜３５重量％およびレゾール型フェ
ノール樹脂１５〜３０重量％からなる樹脂混和物１０〜
２５重量部と、（Ｃ）　分散剤０．１〜２重量部と、（
Ｄ）　キレート形成剤０．５〜４重量部とを配合して形
成される。

【００３０】上記において金属銅粉、分散剤およびキレ
ート形成剤の好ましい具体例およびその作用は上記配合
例１と同様である。

【００３１】また、表面に分散剤的機能を有する皮膜を
形成した銅粉を使用するときは、分散剤を省略すること
ができる。

【００３２】樹脂混和物中のメラミン樹脂とは、アルキ
ル化メラミン樹脂であって、メチル化メラミン又はブチ
ル化メラミン樹脂などから選ばれる少なくとも一種を使
用する。

【００３３】樹脂混和物中のポリエステル系樹脂とは、
多価アルコールと多塩基酸との重縮合により生成する樹
脂であり、アルキド樹脂、マレイン酸樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂等が挙げられる。

【００３４】樹脂混和物をメラミン樹脂３５〜５０重量
％、ポリエステル系樹脂２０〜３５重量％、レゾール型
フェノール樹脂１５〜３０重量％からなるものとするこ
とにより、金属銅粉および他の成分をよくバインドする
とともに、長期の導電性を維持し、銅箔との密着性がよ
く、半田耐熱性の良い導電塗料が得られる。

【００３５】なお、この配合例については、特願昭６２
−３２８０９５号に詳しく例示されている。

【００３６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、バイア
ホールの一方を絶縁層，導電層で覆い、他方を開放した
ことにより、ハンダ付けのために加熱しても膨張した空
気を逃がすことができ、一方に形成された絶縁層，導電
層が破壊されることがないため、バイアホール上への絶
縁層，導電層の形成が可能になり、高周波ノイズ輻射を
より良く低減することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】はこの発明の実施例であるプリント配線基板の
一部断面図、

【図２】は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【
図３】は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【図
４】は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【図５
】は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【図６】
は同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【図７】は
同プリント配線基板の製造工程を示す図、

【図８】は従
来のプリント配線基板を示す図である。

【符号の説明】

１−基板、２−回路パターン（銅箔）、３−バイアホー
ル、４−銅メッキ、５，６−アンダーコート層（絶縁層
）、７−導電ペースト層、８−オーバーコート層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板と、前記基板両面に形成されたグ
   ラウンドラインパターン，電源ラインパターン，信号ラ
   インパターンおよびバイアホールを含む回路パターンと
   、前記回路パターンを形成した基板両面に、前記グラウ
   ンドラインパターンまたは電源ラインパターンのうち何
   れか一方の少なくとも一部を除いて前記回路パターンを
   被うように形成された絶縁層と、前記絶縁層上に前記グ
   ラウンドラインパターンまたは電源ラインパターンの絶
   縁されていない部分と接続されるように形成された導電
   層と、を有するプリント配線基板において、前記基板の
   一方の面の前記絶縁層および前記導電層は前記バイアホ
   ール上にも形成され、前記基板の他方の面の前記絶縁層
   および前記導電層は前記バイアホールを避けて形成され
   たプリント配線基板。