JPH0682929B2 - 表面実装部品搭載用の多層プリント配線板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外層及び内層に導体回
路を有し、表面に電子部品が実装される表面実装部品搭
載用の多層プリント配線板であって、特に、外層の導体
回路と内層の導体回路とを電気的に接続する非貫通スル
ーホールと、前記電子部品を実装するための表面実装部
品接続用の平面電極とを有する多層プリント配線板に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】非貫通孔、つまり非貫通スルーホールを
有する従来の多層プリント配線板においては、図４に示
すように、ドリルまたはレーザーによって多層板に非貫
通スルーホールを片面ずつ形成するという非能率的な方
法がとられていた。

【０００３】しかし、ドリルによる穴明で非貫通スルー
ホールを設ける場合、当然のことながら多層板の厚さ方
向に対してドリルの深さを制御する必要があるが、多層
板の積層工程においてこれ自体の板厚の変動は避けられ
ず、また穴明作業の仕方によっては、図５に示す非貫通
スルーホールの底部と次の層の導体との距離ｈが変動す
る。このために、ドリルによる穴明で非貫通スルーホー
ルを設けた従来の多層プリント配線板においては、導体
の電気的特性が大きく変化するという欠点を有したり、
またドリルの滞留時間が非貫通スルーホールの底部では
長くなるために、スルーホールに悪影響を及ぼすスミア
ーの発生が多くなるという欠点があったのである。

【０００４】また、レーザーによる穴明では、最外層の
銅箔をエッチングにより除去した後、非貫通スルーホー
ルを設けるための工程が増えたり、さらにこのレーザー
による穴明では非貫通スルーホールの穴壁粗さが大きく
なるという欠点があった。

【０００５】それで、これらの欠点を除去するための方
法として、特開昭５９−１７５７９６号公報に示されて
いるごとく、「絶縁板にスルーホールを有し、かつ予め
一面のみに導体回路パターンを形成した２つの絶縁板を
導体回路パターンを向い合せに各々最外層に配置して、
プリプレグを介し組み合せた後に、加熱、加圧して多層
化基板にした後、貫通孔を設け、全面を銅メッキした
後、最外層の導体回路パターンを形成する」という方法
がとられていた。ところが、この従来の方法であると、
「全面を銅メッキした後」にあっては図７に示したよう
になるのであるが、非貫通スルーホールに充填された樹
脂表面と銅メッキとはその密着性が悪く、そのままでは
部品実装時に銅メッキと樹脂が剥離して膨れてしまう為
に、エッチング処理によって、図６及び図７に示したよ
うに、非貫通スルーホールに充填された樹脂表面の銅メ
ッキをどうしても除去しなければならなかったのであ
る。

【０００６】このように、非貫通スルーホールに充填さ
れた樹脂表面の銅メッキを除去してしまうと、この非貫
通スルーホール上は全く平面電極として使用することが
できなくなってしまい、高密度配線ができないだけでな
く、部品実装をもすることができない多層プリント配線
板となってしまうこともある得るのである。何故なら、
この種の多層プリント配線板に実装されるべき電子部品
としては、所謂半田を利用して電気的接続を行う表面実
装用のものが多く、もし電極の中央に孔が開いていたと
すると、この孔内に半田が流入して確実な電気的接続が
行えなくなり、また、ワイヤーボンディングのための電
極としては、全く使用することができないのである。

【０００７】つまり、上述した方法によって製造された
多層プリント配線板にあっては、非貫通スルーホールに
充填された樹脂表面上には導体層が形成されない為、表
面実装で使用されるフラットパッケージ等の電子部品の
リードを半田付けする場合に、電極部に前記の非貫通ス
ルーホールが設けられていることにより、電極部全面に
対する均一な半田付けは困難であり、部品実装の信頼性
が低下するという問題点があったのであり、さらにワイ
ヤーボンディング用電極としては全く使用することがで
きなかったのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、非貫通スルーホール上に（電気的特性が安
定で、部品実装の信頼性およびワイヤーボンディングの
信頼性が高い）平面電極を有し、配線自由度の高い多層
プリント配線板を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明の採った手段は、実施例において使用する
符号を付して説明すると、「外層の導体回路２１と、こ
の外層の導体回路２１の下層に配設された内層の導体回
路２２と、この内層の導体回路２２と前記外層の導体回
路２１との間に狭設された第一の絶縁層３１と、前記内
層の導体回路２２のさらに下層に配設された他の層の導
体回路２３と、この他の層の導体回路２３と前記内層の
導体回路２２との間に狭設された第二の絶縁層３２とを
備えた表面実装部品搭載用の多層プリント配線板１０で
あって、前記外層の導体回路２１に形成された表面実装
部品接続用の平面電極１５と、この平面電極１５の裏側
に配設されると共にその内周壁にスルーホールメッキ１
４ａが形成され前記外層の導体回路２１と前記内層の導
体回路２２とを電気的に接続する非貫通スルーホール１
４と、この非貫通スルーホール１４に充填されて前記平
面電極１５と粗化面にて密着された前記第二の絶縁層３
２を構成する樹脂１３ａと、を備えたことを特徴とする
表面実装部品搭載用の多層プリント配線板１０」であ
る。

【００１０】次に、この構成を、図面に従ってさらに詳
細に説明する。まず、図１には、本発明に係る多層プリ
ント配線板１０の部分拡大縦断面図が示してある。この
多層プリント配線板１０にあっては、表層部に、内周壁
にスルーホールメッキ１４ａが形成され外層の導体回路
２１と内層の導体回路２２とを電気的に接続する非貫通
スルーホール１４が形成されており、この非貫通スルー
ホール１４内は、第二の絶縁層３２を構成する樹脂１３
ａで充填されており、非貫通スルーホール１４を塞ぐ状
態で、平面電極１５が形成してあるのである。

【００１１】このような多層プリント配線板１０は、例
えば次のようにして形成される。つまり、まずスルーホ
ール（内周壁にスルーホールメッキ１４ａが形成され、
後に非貫通スルーホール１４となるスルーホール）を有
するプリント配線板（図２に示した状態のもの）を外層
基板１１（後に第一の絶縁層３１となる絶縁材の一方の
面に内層の導体回路２２となるべく導体回路が予め形成
されており、他方の面には後述する銅メッキ、エッチン
グ処理によって外層の導体回路２１が形成される基板）
として用い、プリプレグ１３（後に第二の絶縁層３２と
なるプリプレグ）を介し、内層基板１２（絶縁材の両面
に他の層の導体回路２３となるべく導体回路が予め形成
された基板）とともに積層して一体化した（図３に示し
た状態）後に、スルーホール１６のための貫通孔を形成
する。そして、非貫通スルーホール１４に充填された樹
脂１３ａの表面と、後に形成される銅メッキ１５ａとの
密着性を高めるために、非貫通スルーホール１４に充填
された樹脂１３ａの表面に、機械的または化学的処理、
特に研摩を施すことによって、余剰の樹脂を除去して樹
脂１３ａの表面を平面化するとともに、この樹脂１３ａ
の表面を粗面化する。ついで、スルーホール１６のため
の貫通孔内にスルーホールメッキを施すとともに、粗面
化した樹脂１３ａの表面も含めて銅メッキ１５ａを形成
した後、樹脂１３ａで充填された非貫通スルーホール１
４上および所望の形状の外層の導体回路２１となるべき
銅メッキ１５ａを残して、その残余の部分にエッチング
処理を施すのである。これによって、非貫通スルーホー
ル１４に樹脂１３ａが充填され、この樹脂１３ａ表面は
粗面であり、この樹脂１３ａ表面及びその周囲が電子部
品のリードと接続される平面電極１５である図１に示し
た多層プリント配線板１０が完成するのである。

【００１２】なお、樹脂１３ａの表面を粗面化する方法
としては機械的処理あるいは化学的処理のいずれによっ
ても良いのであるが、例えば、機械的処理としては、液
体ホーニングが採用できるものであり、また化学的処理
としては、過マンガン酸塩によって処理する方法が好適
である。以上のような処理をすることによって、樹脂１
３ａの表面は適当に粗面化され、非貫通スルーホール１
４に充填された樹脂１３ａと、平面電極１５となる銅メ
ッキ１５ａとの密着力が十分な多層プリント配線板１０
となるのであり、部品実装あるいはワイヤーボンディン
グ上問題の無い多層プリント配線板１０となるのであ
る。

【００１３】

【発明の作用】本発明が以上のような手段を採ることに
よって以下のような作用がある。

【００１４】本発明による多層プリント配線板１０にお
いては、非貫通スルーホール１４内は樹脂１３ａで充填
され、かつその上に外層の導体回路２１の平面電極１
５、つまり銅メッキ１５ａが形成されていることで、例
えばフラットパッケージ等のリードを平面電極１５に半
田付けする場合において、リード全面と平面電極１５と
を半田付けする接続面積が増加し、接続信頼性も増加し
たものとなっているのである。また、この平面電極１５
に対してワイヤーボンディングをする場合においても、
平面電極１５は十分に平坦で、かつ十分に広い面積とな
っているのである。

【００１５】つまり、この本発明による多層プリント配
線板１０においては、その平面電極１５の下側に位置す
る非貫通スルーホール１４内の樹脂１３ａの上面が、
（金属メッキ層、すなわち銅メッキ１５ａが形成され
て）平面電極１５となって、非貫通スルーホール１４の
スルーホールメッキとの電気的接続が十分確実になされ
るとともに、完全に平面化されるのである。従って、こ
の金属メッキ層、すなわち銅メッキ１５ａから形成した
平面電極１５は、非貫通スルーホール１４と確実に電気
的接続がなされているだけでなく、部品実装あるは、ワ
イヤーボンディングを確実に行うための十分な平面性お
よび面積を有したものとなっているのである。

【００１６】さらに、本発明の多層プリント配線板１０
を例えば前述の方法によって製造する場合においても、
非貫通スルーホール１４に充填された樹脂１３ａの表面
上の銅メッキ１５ａをエッチング処理によって除くこと
に対する位置合せの困難性や、オーバーエッチングによ
る非貫通スルーホール１４の接続信頼性が低下するとい
うこともなく、外層の導体回路２１と非貫通スルーホー
ル１４の電気的接続の信頼性をも増すことができるので
好適である。

【００１７】換言すれば、本発明による多層プリント配
線板１０においては、非貫通スルーホール１４内に充填
されている樹脂１３ａの表面を適当な粗化面とすること
によって、この樹脂１３ａと、平面電極１５となる銅メ
ッキ１５ａとの密着力が十分なものとなっていて、フラ
ットパッケージ等の表面実装用部品の実装あるいはワイ
ヤーボンディング上の問題が無い多層プリント配線板１
０とすることができるのである。

【００１８】

【実施例】次に、本発明を実施例によって説明する。

【００１９】実施例１ガラスエポキシ銅張積層板の所定
位置に直径0.3 ｍｍの穴をドリルによって穴明し、公知
の化学銅メッキおよび電気銅メッキによって全面に銅メ
ッキを施した後、内層の導体回路２２となる所定形状の
パターンをエッチングにより基板の片側に形成し、内周
壁にスルーホールメッキ１４ａが形成され非貫通スルー
ホール１４となるスルーホールを有するプリント配線板
（外層基板１１）を得る。次に、この外層基板１１およ
び、他の層の導体回路２３となるべく予じめ所望のパタ
ーンを形成した内層基板１２を、第二の絶縁層３２とな
るガラスエポキシプリプレグ１３を介して積層し、加
熱、加圧して多層板を得る。（このとき、外層基板１１
のスルーホール内はプリプレグ１３を構成していた樹脂
１３ａで完全に充填されていて、これにより外層基板１
１のスルーホールは非貫通スルーホール１４となってい
る。）

【００２０】以上のようにして得られた多層板に、所望
のスルーホール１６となる孔をドリルによって穴明した
後、外層基板１１のスルーホールから流れ出した余分な
樹脂１３ａおよび穴ばりを、ベルトサンダー研摩によっ
て除去する。その後、外層基板１１のスルーホールに充
填された樹脂１３ａの表面を、液体ホーニングによって
粗面化する。次に、化学銅メッキおよび電気銅メッキを
施して、各外層基板１１上の外層の導体回路２１及び平
面電極１５となるべき金属メッキ（銅メッキ１５ａ）を
外層基板１１上に形成する（図１参照）。その後、この
金属メッキ（銅メッキ１５ａ）に対してエッチング処理
を施すことによって、所定の外層の導体回路２１と、非
貫通スルーホール１４上の平面電極１５とを形成して、
本発明に係る６層の多層プリント配線板１０を得る。

【００２１】実施例２ガラスポリイミド銅張積層板の所
定位置に直径0.25ｍｍの穴をドリルによって穴明し、公
知の化学銅メッキによって全面に銅メッキを15μｍ厚付
けした後に、内層の導体回路２２となる所定形状のパタ
ーンをテンティング法によって基板の片側に形成し、内
周壁にスルーホールメッキ１４ａが形成され非貫通スル
ーホール１４となるスルーホールを有するプリント配線
板（外層基板１１）を得る。次に、この外層基板１１お
よび、他の層の導体回路２３となる予じめ所望パターン
を形成した内層基板１２を、第二の絶縁層３２となるガ
ラスポリイミドプリプレグ１３を介して積層し、加熱、
加圧して多層板を得る。（このとき、外層基板１１のス
ルーホール内は、プリプレグ１３の樹脂１３ａで完全に
充填されている。）次に、所望の位置に直径1.0 ｍｍの
スルーホール１６となる孔をドリルによって穴明した
後、外層基板１１の非貫通スルーホール１４から流れ出
した余分な樹脂１３ａおよび穴ばりを、ベルトサンダー
研摩によって除去する。その後、過マンガン酸塩処理を
行って、非貫通スルーホール１４に充填された樹脂１３
ａの表面を粗面化した後、実施例１と同様にして公知の
化学銅メッキおよび電気銅メッキを施し、その後、エッ
チング処理を施すことによって、外層基板１１の非貫通
スルーホール１４上の平面電極１５および外層の導体回
路２１を形成して本発明に係る６層の多層プリント配線
板１０を得る。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明にあっては、
上記各実施例にて例示した如く、「外層の導体回路２１
と、この外層の導体回路２１の下層に配設された内層の
導体回路２２と、この内層の導体回路２２と前記外層の
導体回路２１との間に狭設された第一の絶縁層３１と、
前記内層の導体回路２２のさらに下層に配設された他の
層の導体回路２３と、この他の層の導体回路２３と前記
内層の導体回路２２との間に狭設された第二の絶縁層３
２とを備えた表面実装部品搭載用の多層プリント配線板
１０であって、前記外層の導体回路２１に形成された表
面実装部品接続用の平面電極１５と、この平面電極１５
の裏側に配設されると共にその内周壁にスルーホールメ
ッキ１４ａが形成され前記外層の導体回路２１と前記内
層の導体回路２２とを電気的に接続する非貫通スルーホ
ール１４と、この非貫通スルーホール１４に充填されて
前記平面電極１５と粗化面にて密着された前記第二の絶
縁層３２を構成する樹脂１３ａと、を備えた」ことにそ
の特徴があり、これにより、非貫通孔となる非貫通スル
ーホール１４と、この上に形成した平面電極１５との電
気的接続の安定性が高く、かつ平面電極１５が非貫通ス
ルーホール１４上に形成してあるにもかかわらず、その
形状が平坦でかつ面積が広いので部品実装あるいはボン
ディングワイヤーのための接続信頼性の高い多層プリン
ト配線板１０を高密度でしかも設計の自由度を増加した
ものとして提供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る多層プリント配線板の部分拡大
断面図である。

【図２】 スルーホールを有するプリント配線板をプリ
プレグによって一体化する直前の状態を示す部分拡大断
面図である。

【図３】 プリント配線板をプリプレグによって一体化
した後の状態を示す部分拡大断面図である。

【図４】 ドリルまたはレーザーによって形成した従来
の多層プリント配線板における非貫通スルーホールを示
す部分拡大断面図である。

【図５】 従来の多層プリント配線板における非貫通ス
ルーホールの底部と次の層の導体との距離ｈを示す部分
拡大断面図である。

【図６】 従来の非貫通スルーホールを有した多層プリ
ント配線板の部分拡大断面図である。

【図７】 図６に示した状態になる前の多層プリント配
線板の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 多層プリント配線板 １１ 外層基板 １２ 内層基板 １３ プリプレグ １３ａ 樹脂 １４ 非貫通スルーホール１４ａ スルーホールメッキ １５ 平面電極 １５ａ 銅メッキ １６ スルーホール２１ 外層の導体回路 ２２ 内層の導体回路 ２３ 他の層の導体回路 ３１ 第一の絶縁層 ３２ 第二の絶縁層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外層の導体回路と、この外層の導体回路の
   下層に配設された内層の導体回路と、この内層の導体回
   路と前記外層の導体回路との間に狭設された第一の絶縁
   層と、前記内層の導体回路のさらに下層に配設された他
   の層の導体回路と、この他の層の導体回路と前記内層の
   導体回路との間に狭設された第二の絶縁層とを備えた表
   面実装部品搭載用の多層プリント配線板であって、前記
   外層の導体回路に形成された表面実装部品接続用の平面
   電極と、この平面電極の裏側に配設されると共にその内
   周壁にスルーホールメッキが形成され前記外層の導体回
   路と前記内層の導体回路とを電気的に接続する非貫通ス
   ルーホールと、この非貫通スルーホールに充填されて前
   記平面電極と粗化面にて密着された前記第二の絶縁層を
   構成する樹脂と、を備えたことを特徴とする表面実装部
   品搭載用の多層プリント配線板。