(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体に存在するパターン化した銅箔を導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続するプリント配線基板において、パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストによる、パターンとビア間の短絡あるいはビア同士間の短絡を、絶ち切っている穴を備えたことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
絶縁体に存在するパターン化した銅箔を導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続するプリント配線基板において、パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストによる、パターンとビア間の短絡あるいはビア同士間の短絡を、断ち切っている穴が設けられ、その穴に絶縁性の樹脂が埋め込まれていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
前記パターン化した銅箔をエッチングマスクとして前記穴が掘られていることを特徴とする請求項１又は２記載のプリント配線基板。
【請求項４】
前記絶縁体がアラミド繊維と樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２記載のプリント配線基板。
【請求項５】
内層用としての両面あるいは多層プリント配線板の表層に絶縁体とパターン化した銅箔があり、絶縁体に存在するパターン化した銅箔を導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続する多層プリント配線基板において、パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストによる、パターンとビア間の短絡あるいはビア同士間の短絡を、断ち切っている穴が設けられていることを特徴とする多層プリント配線基板。
【請求項６】
内層用としての両面あるいは多層プリント配線板の表層に絶縁体とパターン化した銅箔があり、絶縁体に存在するパターン化した銅箔を導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続する多層プリント配線基板において、パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストによる、パターンとビア間の短絡あるいはビア同士間の短絡を、断ち切っている穴が設けられ、その穴に絶縁性の樹脂が埋め込まれていることを特徴とする多層プリント配線基板。
【請求項７】
前記パターン化した銅箔をエッチングマスクとして前記穴が掘られていることを特徴とする請求項５又は６記載の多層プリント配線基板。
【請求項８】
前記絶縁体がアラミド繊維と樹脂からなることを特徴とする請求項５又は６記載の多層プリント配線基板。
【請求項９】
前記の内層用としての両面あるいは多層プリント配線板が、請求項１〜４のいずれかに記載のプリント配線基板である事を特徴とする多層プリント配線基板。
【請求項１０】
前記の内層用としての両面あるいは多層プリント配線板が、請求項５〜８のいずれかに記載の多層プリント配線基板である事を特徴とする多層プリント配線基板。
【請求項１１】
絶縁体に存在するパターン化した銅箔を導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続するプリント配線基板の製造方法において、パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストによる、パターンとビア間の短絡あるいはビア同士間の短絡を、前記パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストを取り除く穴を前記プリント配線基板に穿設することによって、絶ち切ることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項１２】
接着性基板を準備する工程と、
前記接着性基板にビア穴をあける工程と、
前記ビア穴に導電性ペーストを埋め込んで、ビアが設けられたプリプレーグを得る工程と、
銅箔で前記プリプレーグを両面から挟み、加熱加圧して前記接着性基板の樹脂を硬化させ、一体化させる工程と、
前記銅箔を所望のパターンにエッチングして、両面プリント配線板を作成する工程と、
前記両面プリント配線板を作成した後に、前記パターンからはみ出した、前記パターンと前記ビア間を短絡する導電性ペーストあるいは前記ビア同士間を短絡する導電性ペーストを、取り除く穴を掘る工程とを備えた、プリント配線基板の製造方法。
【請求項１３】
前記導電性ペーストを取り除く穴に樹脂を埋める工程を更に備えた、請求項１２記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１４】
接着性基板に設けたビア穴に、導電性ペーストが埋め込まれたビアが設けられた、別のプリプレーグを準備する工程と、
請求項１２または１３に記載の製造方法で得られたプリント配線基板を、前記別のプリプレーグで挟み、さらに別の銅箔で挟み、加熱加圧して前記別のプリプレーグを硬化させ、一体化させる工程と、
前記別の銅箔を所望のパターンにエッチングして、多層プリント配線板を作成する工程と、
前記作成した多層プリント配線板の表層のパターンからはみ出し、前記表層のパターンと前記ビア間を短絡する導電性ペーストあるいは前記別のプリプレーグに設けられたビア同士間を短絡する導電性ペーストを、取り除く穴を掘る工程とを備えた、プリント配線基板の製造方法。
【請求項１５】
前記導電性ペーストを取り除く穴に樹脂を埋める工程を更に備えた、請求項１４記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１６】
レーザ加工を用いて、前記導電性ペーストを取り除く穴を掘る、請求項１２〜１５のいずれかに記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１７】
前記レーザ加工は、エキシマレーザ加工である、請求項１６に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１８】
前記レーザ加工は、炭酸ガスレーザ加工である、請求項１６に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１９】
前記接着性基板は、アラミド繊維と樹脂からなる、請求項１６に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項２０】
前記接着性基板は、ガラス繊維と樹脂からなる、請求項１８記載のプリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面あるいは多層プリント配線板に関するものであって、特に、インナビアホールを有する高密度な配線と実装が可能で従来以上に回路を小型化できる両面や多層のプリント配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化が急速に進むにつれ、プリント配線板は益々高密度でかつ経済性が要求されている。
【０００３】
従来のプリント配線板はガラスエポキシプリント配線板が一般的である。このプリント配線板はガラス繊維で補強したエポキシ基板を銅箔でサンドイッチした構成の銅張り積層板に穴を開け、銅メッキにより上下面を導通させ、上下の銅箔をパターン状に化学エッチングで形成したものである。貫通した穴により電気的接続を得るのでスルーホール基板と呼ばれている。このようなものを多数枚積み重ねて多層板としたものもよく使われている。層間の電気的接続はやはりスルーホール接続によっている。
【０００４】
最近では表層にのみ貫通していない接続穴（ブラインドビアホール）を持つものや、内部の一部分に埋め込まれた接続穴（インナビアホール）を持つガラスエポキシ多層基板がでてきた。しかし、最近の配線の高密度化やチップ実装の進展にともない、このような構造のプリント配線板では対応できなくなってきている。そのために、全芳香族ポリアミド繊維不織布を基材とする全層にインナビアホール接続が可能なプリント配線板（以下アラミドプリント配線板と呼ぶ）が報告されている（例えば、特開昭６１−１６０５００号、特開昭６２−２６１１９０号、特開昭６２−２７３７９２号、特開昭６２−２７４６８８号、特開昭６２−２７４６８９号等、中谷誠一：”全層IVH構造を有する樹脂多層基板”第9回回路実装学術講演大会講演論文集、 pp57-58, 1995、  岡野裕幸：”全層IVH構造を有する樹脂多層基板”、第6回 MES'95論文集, pp163-166（1995）、T.Nishii, S.Nakamura, T.Takenaka, S.Nakatani, "Performance of Any Layer IVH Structure Multi-Layerd Printed Wiring Board", International Electronic Manufacturing Technology Symposium,pp93-96, 1995.等がある）。
【０００５】
あるいは銅箔上に導電性ペーストをドット状に先端が尖った突起物を作り、この上にガラスエポキシプリプレーグを重ね、突起物の先端をガラスエポキシプリプレーグを突き破って露出させ、さらに銅箔を重ねて上下の銅箔の導通をとるインナビア接続プリント配線板も開発されている（森  崇浩  他、”バンプによる層間接続技術を用いた基板の応用と微細化”、第10回回路実装学術講演大会予稿集、ｐ７９〜８２（１９９６））。
【０００６】
これらの基板は、貫通スルーホールによる電気的接続は行わずに 絶縁体の上下にあるパターン化した銅箔を導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続するプリント配線基板であり、高密度配線が可能で民生用電子機器や産業用などの用途に検討されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高密度化するためにビアとビアとの間隔を100μというように狭くしていった場合に、はみ出た導電性ペーストによる電気的な短絡が起こるという問題があった。
【０００８】
本発明はこの課題を解決するためになされたもので、製造が容易な高密度プリント配線基板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明においては、絶縁体の上下にあるパターン化した銅箔を導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続するプリント配線基板において、パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストによる、パターンとビア間の短絡あるいはビア同士間の短絡を、パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストを取り除く穴をプリント配線基板に掘って絶ち切って、両面あるいは多層プリント配線板を作るようにしている。
【００１０】
こうすることにより、前記プリント配線基板はビア間が接近していても電気的短絡が起こることなく、またビア間に穴を掘って絶ち切った所には繊維が存在せず繊維と樹脂の界面に起こるCAF（マイグレーションの一種でConductive Anodic Filamentsの略語）による絶縁抵抗の劣化等がない。
【００１１】
また、パターン化した銅箔をエッチングマスクとして穴を掘るという手段を使うと工程が簡略化される。
【００１２】
さらに、前記絶縁体がアラミド繊維と樹脂からできていると繊維が樹脂であるために穴を掘ることも容易である。
【００１３】
さらに、前記の導通を絶ち切った穴に樹脂を埋めることにより絶縁信頼性はさらに上がる。
【００１４】
また、内層用としての両面あるいは多層プリント配線板の表層に絶縁体とパターン化した銅箔があり絶縁体の上下にあるパターン化した銅箔を導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続する多層プリント配線板において、パターン化した銅箔からはみ出した導電性ペーストによる近接パターン間あるいはビア間の短絡を穴を掘って絶ち切って多層プリント配線板をつくることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態のアラミド両面プリント配線板の断面を誇張拡大して示した図である。１０４は絶縁体でありアラミド繊維とエポキシ樹脂よりなる。この中に埋め込まれた上下面のパターン化した銅箔１０１を電気的に接続する導電性ペースト２００を埋め込んだビア２０４、２０４ａ、２０４ｂがある。図２のプロセス図は、上下面のパターン化した銅箔１０１を接続する優れた方法である。つまり、ビア接続を導電性ペースト２００で行うために図のようにビアの壁面がぎざぎざとはみ出したようになる。そのために近接したビア（例えば２０４ａと２０４ｂ）は短絡してしまうことがある。これは表層で起こることが多い。そこで、図２に示すように、この短絡した導電性ペースト２００を絶縁体１０４とともに取り除く穴１０２を掘り、短絡部分を取り除いて導通を絶ち切ってしまう。この穴掘りの手段としてもっとも手軽であるのはレーザである。エキシマレーザがもっとも精度がよく、５０μ幅あるいは５０μ径のほぼ垂直な壁面の穴を掘ることができる。炭酸ガスレーザも有効である。レーザ以外に機械的な加工も可能である。例えばドリル加工では１５０μの穴を開けることが可能である。
【００１７】
図では穴は貫通ではなく絶縁体１０４の厚み方向の途中までしか掘り込んでいないが、貫通してしまってもよい。即ち近接ビアの間にあなを開けてしまってもよい。
【００１８】
図２では穴を掘るのにパターン化した銅箔１０１をマスクにしている。即ち、レーザで穴を掘る場合は銅箔１０１部分にもレーザ光１０３が照射されるが、銅箔１０１により遮光されてはみ出した導電性ペースト２００と絶縁体１０４のみ取り除かれる。
【００１９】
その他穴掘りに使える手段としては、例えばサンドブラストやウォータジェット方法がある。少し広い面積を掘るのに有効である。プラズマエッチングも使えるが局部的には難しく、基板全体を厚み方向に途中まで掘るには有効である。しかし、短絡部分の金属（硬化した導電性ペースト）はエッチングし難い難点がある。図３のプリント配線板の製造プロセスでは表層に短絡が起こることが多く、プラズマエッチングの様な方法で浅く両面から穴を掘って短絡を絶ち切ることは有効である。パターン化した銅箔１０１を穴掘りのマスクに使うと非常に近接したビアの短絡まで絶ち切ることができる。エキシマレーザを使うと高度なレンズ系を使わなくとも厚み１００μでビア間が５０μ以下の近接ビアでも切断可能である。穴を掘る場合、絶縁体の材質は重要である。絶縁体が樹脂繊維と樹脂でできている場合は、エキシマレーザや、炭酸ガスレーザで容易に加工できる。しかし、絶縁体がガラス繊維と樹脂でできている場合は現在のところ炭酸ガスレーザしかうまく行かない。
【００２０】
図３はアラミドプリント配線板の製造プロセスを示す図である。すなわち、（１）接着性基板２０１（アラミド不織布プリプレーグ）に、（２）レンズで絞ったレーザ（炭酸ガスレーザ）２０３で穴２０２を開け、（３）この穴２０２に導電性ペーストを埋め込み、導電性ペーストが埋め込まれて形成されたビア２０４が設けられたプリプレーグ２０５を得る。
【００２１】
次に、（４）銅箔２０６で両面から挟み、（５）加熱加圧して接着性基板の樹脂を硬化させ一体化する。この時点で導電性ペーストも硬化し、上下の銅箔２０６は電気的に導通する。この図では示していないが、この時導電性ペーストは穴の中にとどまらず少しはみ出る。１５０μの径のビア穴の場合ビアの壁から最大５０〜１００μはみ出す。このはみ出しは銅箔と絶縁体の界面にもっとも多い。（６）両面の銅箔を所望のパターンにエッチングして両面プリント配線板２０７を得る。
【００２２】
図１はこの状態のものを誇張拡大したものである。（７）同様のプロセスを繰り返して多層プリント配線板を得ることができる。即ち、（８）上記のようにして作った両面プリント配線板を導電性ペーストを埋め込んだプリプレーグ２０５で挟み、さらに銅箔２０６で挟んで加熱加圧して一体化する。この時やはり新しく積層硬化させた絶縁体の層の導電性ペーストはビア穴からはみ出す。（９）最表層の両面の銅箔をパターン状にエッチングし４層の多層プリント配線板２０８を得ることができる。（７）以降のプロセスを繰り返してさらに高多層の多層プリント配線板を得ることができる。
【００２３】
アラミドプリント配線板のような導電性ペーストで電気的にインナビアホール接続するプリント配線板は他のプロセスでも作れる。例えば、従来の技術の項で説明した導電性ペーストの突起物を用いる方法で作る事ができる。この場合、接着性基板２０１はガラス繊維を強化繊維としたいわゆるガラスエポキシプリプレーグである。
【００２４】
図４は、図１のように近接したビア間だけではなく、ビアに近接したパターンとの間でも短絡が起こった場合にあるいは起こることが予測される場合に、短絡を絶ち切るために導電性ペーストを絶縁体もろとも取り除く穴を掘った状態を示している。
【００２５】
図５は、短絡を絶ち切るために掘った穴に樹脂を埋め込んだ別の実施の形態を示している。このようにすると絶縁信頼性はあがる。ビア間あるいはパターンとの間の絶縁抵抗の低下はビア間あるいはパターン間に存在する繊維が大きな原因を作っていることがしられている。即ち、繊維と樹脂の接着力が弱いために湿気の多い苛酷な環境化で導電体である銅が繊維と樹脂の界面をつたってビア間あるいはパターン間の絶縁抵抗を低下させてしまう。この現象はＣＡＦと呼ばれている。図５のように繊維諸共取り除き樹脂を埋めてしまえばＣＡＦは根本から原因が取り除かれ、絶縁抵抗の劣化は起こらない。
【００２６】
図６は、本発明の別の実施の形態を示す。既に作られた破線で示す、両面プリント配線板５０１は、図３のプロセスで作られたものである。この両面プリント配線板５０１の上に図３の（７）以降のプロセスで４層の多層基板をつくり、パターン化した銅箔１０１からはみ出した導電性ペーストを絶縁体とともに取り除く穴をほり、近接ビア間の導通を絶ち切ったところを示している。内層の両面プリント配線板５０１はもちろん多層プリント配線板であっても差しつかえない。また、図３のプロセスで作られている必然性もないことは明かである。従来のガラスエポキシ貫通スルーホール多層プリント配線板であってもよい。また、層数も限られない。順次、（７）以降のプロセスを繰り返してやれば６層、８層、１０層の多層プリント配線板を得ることができる。
【００２７】
図６の短絡を絶ち切るために掘った穴１０２は図７の様に樹脂６０１で埋めてしまったほうが絶縁信頼性はよくなる。
【００２８】
図６の４層プリント配線板から６層のプリント配線板を得る過程において、内層の４層プリント配線板の穴１０２は樹脂で埋めてもよいし、埋めなくてもよい。内層板になる場合は、上層の接着性の基板を重ね加熱加圧する際に埋まってしまう。もちろんまえもって樹脂で埋めてもよい。樹脂が不足する場合には好ましい。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、ビア間隔を狭くせねばならないような高密度のプリント配線板においても、ビア同士間の短絡あるいはパターンとビア間の短絡を防ぐことができる。
【００３０】
また、ビア間あるいはパターン間には繊維が存在しないために絶縁性劣化等の信頼性低下の問題もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る両面プリント配線板の断面図
【図２】本発明の一実施形態に係る両面プリント配線板の断面図
【図３】アラミドプリント配線板の製造プロセスを示す図
【図４】近接パターン間の短絡を絶ち切る本発明の一実施形態に係る両面プリント配線板の断面図
【図５】穴に樹脂を埋め込んだ本発明の一実施形態に係る両面プリント配線板の断面図
【図６】本発明の一実施形態に係る多層プリント配線板の断面図
【図７】本発明の一実施形態に係る多層プリント配線板の断面図
【符号の説明】
１０１  パターン化した銅箔
１０２  穴
１０３  レーザ光
１０４  絶縁体
２０１  接着性基板
２０２  穴
２０３  レンズで絞ったレーザ
２０４  ビア
２０５  導電性ペーストを埋め込んだプリプレーグ
２０６  銅箔
２０７  両面プリント配線板
２０８  多層プリント配線板
２００  導電性ペースト
４０１  樹脂
５０１  内層の両面プリント配線板
６０１  樹脂
【図１】
0003683646.tif 000002
【図２】
0003683646.tif 000003
【図３】
0003683646.tif 000004
【図４】
0003683646.tif 000005
【図５】
0003683646.tif 000006
【図６】
0003683646.tif 000007
【図７】
0003683646.tif 000008