JPH10135580A - 回路基板とその製造方法 - Google Patents

回路基板とその製造方法

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JPH10135580A
JPH10135580A JP28701096A JP28701096A JPH10135580A JP H10135580 A JPH10135580 A JP H10135580A JP 28701096 A JP28701096 A JP 28701096A JP 28701096 A JP28701096 A JP 28701096A JP H10135580 A JPH10135580 A JP H10135580A
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JP
Japan
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circuit board
hole
curvature
radius
shape
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Application number
JP28701096A
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English (en)
Inventor
Toshiki Saito
俊樹 斉藤
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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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
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263—High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • 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
    • H05K1/119—Details of rigid insulating substrates therefor, e.g. three-dimensional 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
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】スルーホール等の配線回路間の電気接続孔を有
する多層回路基板において、大電流の通電が可能で、小
型化、高密度化が可能な回路基板を提供する。 【解決手段】回路基板と垂直方向から眺めたときの電気
接続用孔の形状が、所定の曲率半径を有する円を角が生
じることなく移動させて得られる軌跡の形状であ るこ
とを特徴とする回路基板であり、好ましくは前記円の曲
率半径が0.125 〜2.5mmである回路基板であ
り、更に好ましくは前記孔の最小の曲率半径の 値が
0.125〜2.5mmである回路基板である。また、
前記孔の加工がレー ザー加工法による前記回路基板の
製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スルーホール又は
バイアホール等の電気接続孔を有する回路基板であっ
て、しかも大電流の通電が可能であり、かつ小型化が可
能な回路基板とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体素子のハイパワー化が進む
につれて、回路基板には小型化、高密度化、及び大電流
対応が要求されている。これに対して回路基板では多層
化、回路用箔の厚箔化により対応してきているが、層間
にも大電流を通電させる目的から一枚の基板中に数多く
のスルーホールまたはバイアホール等の電気接続用の孔
を設ける必要がある。しかし、これらの電気接点用の孔
に流せる電流値は決して大きなものでなく、このことが
しばしば大電流化、小型化、高密度化を妨げる原因とな
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
接点用の孔に流せる電流量を増加させ、大電流化に有効
な回路基板を提供することにある。又、電気接点用の孔
に流せる電流量を増加させることで、従来必要であった
電気接点用孔の数を減少させ、小型化、高密度化に有効
な回路基板を、生産性高く安定して提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁層を介し
て2層以上に配線回路を有し前記配線回路同士を電気的
に接続する孔を有する回路基板であって、回路基板と垂
直方向から眺めたときの前記孔の形状が、所定の曲率半
径を有する円を角が生じることなく移動させて得られる
軌跡の形状であることを特徴とする回路基板であり、好
ましくは、前記円の曲率半径の値が0.125mm以上
2.5mm以下である前記回路基板であり、更に好まし
くは、前記孔の最小の曲率半径の値が0.125mm以
上2.5mm以下である前記回路基板である。
【0005】又、本発明は、前記孔を加工する方法がレ
ーザー加工法であることを特徴とする前記回路基板の製
造方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明によれば、多層回路基板の
バイアホールやスルーホール等の電気接続用の孔の形状
が、従来の真円形状のものと異なって、所定の曲率半径
を有する円を角が生じることなく移動させて得られる軌
跡の形状であるので、回路導体部との接触面積を充分に
得ることができ、該孔1個当たりの電流量を大きくする
ことができ、大電流用途向けの回路基板を容易に得るこ
とができるという効果を奏するし、回路基板の小型化、
高密度化にも有効である。
【0007】本発明によれば、曲率半径が0.125m
m以上の円を角が生じることなく移動して得られる軌跡
の形状を有するので、例えば銅メッキや半田メッキ等の
金属メッキにより、或いは銅ペースト、銀ペースト、半
田ペースト等の導電性ペーストにより孔に導電性物質を
充填するに際し、局部でのメッキ不良等の導電性物質の
充填不良などの欠陥を生じることがなく、電気的信頼性
に優れ大電流用の回路基板を安定して得ることができ
る。しかし、前記円の直径が2.5mmを越えるときに
は、電気接続用孔の上に半田レジストあるいはシンボル
マーク等の印刷を行う場合に、レジストやインクの充填
不良が生じることがあり、好ましくない。
【0008】更に、本発明によれば、前記孔の最小の曲
率半径を0.125mm以上の特定の値とするときに
は、前記孔に導電性物質を安定して充填することがで
き、信頼性の高い大電流用の電気接続点を形成でき、信
頼性の高い回路基板を安定して得ることができる。加え
て、本発明によれば、前記孔を加工する際にレーザー加
工法を適用することで、前記回路基板を生産性高く提供
できるという効果を奏する。又、孔の最小の曲率半径が
2.5mmを越えるときは、前述のレジストやインクの
充填不良という問題が生じることがあり、好ましくな
い。
【0009】以下、図を用いて本発明の回路基板につい
て詳細に説明する。本発明の電気接続用孔の形状は、所
定の曲率半径を有する円を角が生じることなく移動させ
て得られる軌跡で表される形状である。図1及び図2
は、曲率半径が0.125mmの円の場合を例示してい
るが、本発明はこれに制限されるものではない。ここ
で、電気接続用孔の形状について、角や非常に小さな曲
率半径を有する曲線部分の存在は、電気接続用孔に導電
性物質を例えばメッキ法にて充填する際に、充分に導電
性物質が充填されない部分を発生せしめ、得られる回路
基板の電気的信頼性を損なうので、重要である。本発明
者の実験的検討によれば、曲率半径が0.05mm以下
の小さな曲率半径の部分や曲線が不連続に連なった角が
ある部分に、前記現象が発生し易くなるので、本発明に
おいては曲率半径0.05mm以下の部分をも角と見倣
し、これがあってはならない。尚、所定の曲率半径を有
する円を角が生じることなく移動させて得られる軌跡に
は、2つ以上の閉じた線を有し、環状、飛び島或いは離
れ島の形状を呈するものも含まれるが、本発明において
はこの様な形状であっても構わない。
【0010】本発明の電気接続用孔は、一般的なバイア
ホールやスルーホールの加工方法を用いて作製すること
が可能であり、これらの方法としては、例えばエキシマ
レーザー、CO2レーザー、YAGレーザー等の各種レ
ーザー光線を用いる方法、絶縁層に感光性樹脂を用いて
露光することによりパターニングした後にバイアホール
部分を溶解する方法、或いはケミカルドリリングにより
化学的に絶縁層を溶解する方法等があげられる。
【0011】このうち、レーザー光線を用いる方法は、
配線回路の所望の部分を位置精度高く、しかも断面が垂
直に加工できるので、加工後の孔を電気的接点とした時
に、該部分に充填される導電性物質と配線回路との電気
的接合が充分に良く達成されることから、好ましい。と
りわけ、レーザー光線を用いる方法において、予め上部
に位置する配線回路の所望の部分を、エッチング等の方
法で絶縁層まで加工除去し、生じた凹みの底部にレーザ
ー光線を当てることで、前記絶縁層を除去し、しかる後
に銅メッキ、半田メッキ等の金属メッキをしたり銅ペー
スト等の導電性ペーストを注入することにより導電性物
質を充填する方法が、大電流を流すことができ、しかも
信頼性の高い電気接続が達成できるという理由から、好
ましい。
【0012】又、本発明において、回路基板は、図3に
例示するとおり、基板1上に絶縁層2を介して2層以上
の配線回路3、4を有し、前記配線回路3、4同士をバ
イアホールと呼ばれる電気的に接続する孔6を有する回
路基板である。尚、2層以上の配線回路3、4は、絶縁
層5により隔てられている。尚、図示していないが、配
線回路3、4は、必要に応じて半導体素子等の電子部品
が搭載されていても良いし、ワイヤーボンディング等に
より他部品と結合されていても良い。尚、図4は、本発
明の回路基板の他の一例を示す図で、絶縁層5を介して
2つの配線回路3、4が配置され、スルーホール7によ
り前記配線回路3、4が電気的に接続された構造を有す
る回路基板である。
【0013】基板1は回路基板が用いられる環境下で安
定して機械的強度を発揮すれば良く、その材質並びに厚
みは前記機能を発揮できれば特に制限する必要がない
が、電気接続用孔に大電流を通電する場合放熱特性或い
は耐熱性が良好であることからアルミニウム、銅、鉄等
の金属や、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化
珪素等のセラミックが好ましく用いられ、とりわけ厚さ
0.5〜3mmのアルミニウムが最も好ましく用いられ
る。
【0014】絶縁層2には、一般的に、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジン、テフロ
ン樹脂等の有機高分子や酸化アルミニウム、酸化珪素、
窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素等の無機フィラ
ー或いはガラス繊維等の各種繊維を含有させた前記有機
高分子が用いられ、その厚みは50μm以上であるが、
本発明においては特に制限されない。
【0015】配線回路3、4については、銅、アルミニ
ウム、ニッケル、鉄、錫、銀、チタニウムのいずれかの
金属、これらの2種以上を含む合金、又は前記金属や合
金を用いたクラッド箔等を用いることができる。また、
前記箔の製造方法は電解法でも圧延法でも良いし、箔上
にNiメッキ、Ni+Auメッキ、半田メッキ等の金属
メッキが施されていても構わない。又、配線回路3、4
の厚みに特に制限はないが、一般的には500μm以下
が用いられる。
【0016】絶縁層5の材質としては、絶縁層2に用い
られた材質のものが用いることができるが、時には基板
1と同じ材質のものが用いられることもある。絶縁層5
の材質は、絶縁層2の材質と異なっても構わないが、絶
縁層2、5間の密着性を高め、得られる回路基板の電気
的信頼性を高めるという理由から絶縁層2と同じ材質を
用いることが好ましい。
【0017】以下、実施例に基づき、発明の内容をより
具体的に説明する。
【実施例】
【0018】〔実施例1〕銅箔厚がいづれも35μm、
ガラスエポキシコアの厚さが1.6mmの両面回路基板
FR−4(松下電工製;R1766)に金型により、基
板と垂直方向から眺めたときの形状が図1のとおりの貫
通孔を開け、銅メッキにより厚さ20μmのスルーホー
ルを形成した。この回路基板について、熱抵抗、及びス
ルーホール部の許容通電量を以下に示す方法で測定し
た。結果は、表1に記載したとおりに良好であった。
【0019】<熱抵抗の測定方法>回路基板の一部を4
0mm×30mmに切りとり試験片とする。試験片をエ
ッチングして、その中心付近に大きさ10mm×14m
mのパッド部を形成し、この部分にトランジスター(2
SC2233;TO220タイプ;株式会社東芝製)を
半田付けする。基板の裏面を室温に冷却しつつ、トラン
ジスタを動作させ、トランジスター裏側と基板の温度を
測定し、両者の温度差とトランジスタの消費電力(コレ
クター損失)から熱抵抗を算出する(デンカHITTプ
レートカタログ参照)。
【0020】<許容通電量の評価方法>サーモビュアー
(TVS2500TE;日本アビオニクス(株)製)に
て計測した電気接続用孔(バイアホール又はスルーホー
ル)部の温度上昇が5℃となったときの通電量で評価し
た。
【0021】
【表1】
【0022】〔実施例2〕バイアホールの形状が図2の
通りである以外は実施例1と同一の操作をして得た回路
基板について、熱抵抗、及びバイアホール部の許容通電
量を実施例1で示した方法で測定した。結果は、表1に
記載したとおり良好であった。
【0023】〔実施例3〕厚さ1.5mmのアルミニウ
ム板上に、酸化アルミニウム(昭和電工(株)製:A−
42−2)を54体積%含有するビスフェノールF型エ
ポキシ樹脂(油化シェル(株)製:エピコート807)
を絶縁接着剤として用い、アミン系硬化剤を加え100
μmの厚みとなるように塗布し、厚さが35μmの銅箔
をラミネート法により張り合わせ、加熱硬化した後所望
の回路をエッチング法により作製した。更に、前記絶縁
接着剤を用い、アミン系硬化剤を加え100μmの厚み
となるように塗布し、厚さが35μmの銅箔をラミネー
ト法により張り合わせ、加熱硬化した。次に銅箔をエッ
チングして所望の配線回路としたが、この際に、銅箔の
配線回路の一部となる箇所の所望の位置を図1の形状に
エッチングした。次に前記のエッチングされた底部分に
YAGレーザーを照射し、樹脂層を除去した後、銅メッ
キして厚さ20μmのバイアホールを形成した。この金
属ベース回路基板について、熱抵抗、及びバイアホール
部の許容通電量を実施例1に記した方法で測定した。結
果は、表1に記載したとおり良好であった。
【0024】〔比較例1〕銅箔厚がいづれも35μm、
ガラスエポキシコア厚が1.6mmの両面回路基板FR
−4(松下電工製;R1766)にドリルにより直径
0.25mmの真円形状の貫通孔を開け、内部を銅メッ
キして厚さ20μmのスルーホールを形成した。該回路
基板について、熱抵抗、及びスルーホール部の許容通電
量を実施例1に示した方法で測定した。結果は表1に記
載したが、バイアホール部の許容通電量において不良で
あった。
【0025】
【発明の効果】本発明の、バイアホールを用いれば、孔
数が削減でき、回路基板の高密度化に有効である。ま
た、バイアホール一孔当たりの許容通電量が増加するた
め、従来と同一の孔数で、従来よりも多くの電流を通電
することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】、
【図2】本発明の電気接続用孔の形状を示す図。(曲率
半径が0.125mmの円を角が生じることなく移動さ
せて得られる軌跡で表される形状の一例)
【図3】 本発明の回路基板の一例を示す図。
【図4】 本発明の回路基板の他の一例を示す図。
【符号の説明】
1 基板 2 絶縁層 3 配線回路 4 配線回路 5 絶縁層 6 バイアホール(電気接続用孔) 7 スルーホール(電気接続用孔)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁層を介して2層以上に配線回路を有
    し前記配線回路同士を電気的に接続する孔を有する回路
    基板であって、回路基板と垂直方向から眺めたたときの
    前記孔の形状が、所定の曲率半径を有する円を角が生じ
    ることなく移動させて得られる軌跡の形状であることを
    特徴とする回路基板。
  2. 【請求項2】 前記円の曲率半径の値が0.125mm
    以上2.5mm以下であることを特徴とする請求項1記
    載の回路基板。
  3. 【請求項3】 前記孔の最小の曲率半径の値が0.12
    5mm以上2.5mm以下であることを特徴とする請求
    項1又は請求項2記載の回路基板。
  4. 【請求項4】 前記孔を加工する方法がレーザー加工法
    であることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項
    3記載の回路基板の製造方法。
JP28701096A 1996-10-29 1996-10-29 回路基板とその製造方法 Pending JPH10135580A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011134886A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Yazaki Corp 多層配線基板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011134886A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Yazaki Corp 多層配線基板

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