(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層用の絶縁基材に形成された内層パターンを有する内層用プリント配線板と、内層用プリント配線板に積層された絶縁基材上に形成された外層パターンと、外層パターン上に形成されたソルダレジストと、プレス打ち抜き加工により形成された外形加工形成端を備え、前記内層パターンの形成端は外層パターンの形成端と外形加工形成端との間に位置に形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
内層用プリント配線板に積層された絶縁基材は導電物が充填された導通孔を備え、内層パターンと外層パターンは前記導通孔を介して電気的接続されていることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板。
【請求項３】
内層用の絶縁基材に内層パターンを形成した内層用プリント配線板を準備する工程と、内層用プリント配線板に絶縁基材を積層しその上に外層パターンを形成する工程と、外層パターン上にソルダレジストを形成する工程と、プレス打ち抜きにより外形加工して外形加工形成端を形成する工程を備え、前記内層パターンの形成端は外層パターンの形成端と外形加工形成端との間に位置するように回路設計し形成されていることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等に使用され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】
近年、電子機器等に使用される多層プリント配線板は高密度化とともに、高い信頼性が要求されている。
【０００３】
以下に、従来の多層プリント配線板について説明する。
【０００４】
図５は、従来の多層プリント配線板の構成を示す断面図である。
【０００５】
図５において、１は内層基材、２ａ，２ｃは内層回路パターン、３は外層基材、４ａ，４ｃは外層回路パターン、５はソルダレジスト、６は後工程で所望する外形形状にするための外形加工切断予定の境界線、即ち外形加工の形成端であり、外層回路パターン４ａ，４ｃの形成端４ｂ，４ｄより内側下方に内層回路パターン２ａ，２ｃの形成端２ｂ，２ｄが形成されている。
【０００６】
従来は、外形加工形成端付近に回路幅が広いアースパターンを形成する場合、なるべく回路を広く設計するため、あるいは内層の積層時の位置ズレによって外形加工形成壁面から内層回路パターンが露出する可能性を低くするために、上記の位置関係になることが多かった。
【０００７】
さらに上記の位置関係と外形加工との関係や課題も把握できていないため、外形加工の形成端と、内層および外層の回路パターンの形成端の位置関係に言及することもなく、回路設計の技術者の裁量に委ねるというのが現状であった。
【０００８】
以下本発明の発明者が、上記従来の多層プリント配線板の外形加工における課題を把握した背景を以下に説明する。
【０００９】
まず図６（ａ）は外形加工時の構成を示したもので、７は上金型の外形ダイ、８は上金型のストリッパプレート、９は下金型のダイ、１０は下金型の外形ストリッパプレートである。
【００１０】
次に多層プリント配線板の外形加工について説明する。
【００１１】
図６（ｂ）は下金型上に設置した多層プリント配線板０に上金型が降下し、外形加工を行う瞬間を示したものである。
【００１２】
多層プリント配線板０を外形加工切断線６上で切断する際、上金型のストリッパプレート８が多層プリント配線板０に接触し停止する。
【００１３】
次に、上金型の外形ダイ７が降下する。
【００１４】
このとき、下金型のダイ９と上金型の外形ダイ７によって多層プリント配線板０の外形加工切断線６上に剪断力と曲げモーメントを生じる。
【００１５】
曲げモーメントは上金型のストリッパプレート８と下金型のダイ９および、上金型の外形ダイ７と下金型の外形ストリッパプレート１０により固定されることから剪断力で所望する形状に外形加工を行う。
【００１６】
このとき曲げモーメントも外形加工切断線６の近傍に発生し、外形加工切断線６から多層プリント配線板０の内側近傍におよんでいく。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の多層プリント配線板０の外形加工では、上金型が外形加工切断線６上に降下したのち、下金型との剪断力によって所望する外形に切断するわけであるが、この際同時に発生した曲げモーメントは多層プリント配線板０の内側におよんでいき、外層回路パターン４ａの内側下方に形成されている内層回路パターン２ａ，２ｃの端部２ｂ，２ｄの接線上で最大の曲げが発生し、外層回路パターン４ａ上のソルダレジスト５のはがれが発生し、工程歩留まりを悪化させるという問題点を有していた。
【００１８】
さらに１００μｍの小径導通孔を有する近年のビルドアップ型の高密度の多層プリント配線板においては、外形加工時の剪断力の衝撃や曲げモーメントの影響で、外形加工形成端近傍の導通孔や最外層の絶縁樹脂層にクラックを生じる可能性を秘めており、多層プリント配線板の信頼性を損なう可能性を有していた。
【００１９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、プリント配線板の外形加工後において、外形加工切断線上とその近傍のソルダレジストのはがれまたは外形加工形成端近傍の導通孔や最外層の絶縁樹脂層にクラックを生じる可能性を低減し、工程歩留まりの向上と品質の安定を実現させることを目的としたものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、多層プリント配線板の内層パターンの形成端を、外層パターンの形成端と外形加工の形成端との間に位置するように形成した多層プリント配線板を製造し、外形加工を行うことである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、内層用の絶縁基材に形成された内層パターンを有する内層用プリント配線板と、内層用プリント配線板に積層された絶縁基材上に形成された外層パターンと、外層パターン上に形成されたソルダレジストと、プレス打ち抜き加工により形成された外形加工形成端を備え、前記内層パターンの形成端は外層パターンの形成端と外形加工形成端との間に位置に形成されていることを特徴とする多層プリント配線板というものであり、多層プリント配線板の外形加工が金型を用いたプレス打ち抜き加工のときにおける従来の課題を解決するものであり、そのプリント構成は、内層パターンの形成端を、外層パターンの形成端と外形加工の形成端との間に位置するように形成した多層プリント配線板というものである。
【００２２】
これにより、下金型上に設置した多層プリント配線板を上金型の降下により、外形加工線上で切断する際、上金型の外形ダイと下金型のダイによって生じる剪断時の衝撃および曲げモーメントを内層パターンの形成端で吸収・緩和することができる。
【００２３】
この作用によって外層パターンおよび絶縁基材の曲げを減少させることができるため、外層パターン上のソルダレジストのはがれを解消することができるとともに、外形加工形成端近傍の絶縁基材の衝撃による破壊を最小限に抑えることができる。
【００２４】
特に、内層パターンの形成端を、外層パターンの形成端と外形加工の形成端との中点に位置するように形成することによって、多層プリント配線板の製造工程における内層基板の積層・位置合わせの際に、外形加工形成端方向へ位置ズレが生じても、内層パターン形成端が外形加工形成壁面から露出することもなく、さらに逆方向へズレた場合においても、外形加工時の衝撃および曲げを充分に吸収・緩和することができる。
【００２５】
また、絶縁基材が可撓性を有し、剪断時の曲げモーメントも影響を受けやすいプリント配線板や、不織布基材樹脂積層板を絶縁基板として使用したプリント配線板においては、加工壁面の毛羽状の繊維バリの発生を低下させることにおいて有効である。
【００２６】
本発明の請求項２に記載の発明は、内層用プリント配線板に積層された絶縁基材は導電物が充填された導通孔を備え、内層パターンと外層パターンは前記導通孔を介して電気的接続されていることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板というもので、外層および内層の小径導通孔の電気的接続を導電物の充填硬化により行っている多層プリント配線板においては、外形加工時の衝撃および曲げモーメントの絶縁基板への影響を最小限に抑える必要があり、本願発明の上記構成は、導通孔の接続信頼性を確保する上で特に有効に作用する。
【００２７】
本発明の請求項３に記載の発明は、内層用の絶縁基材に内層パターンを形成した内層用プリント配線板を準備する工程と、内層用プリント配線板に絶縁基材を積層しその上に外層パターンを形成する工程と、外層パターン上にソルダレジストを形成する工程と、プレス打ち抜きにより外形加工して外形加工形成端を形成する工程を備え、前記内層パターンの形成端は外層パターンの形成端と外形加工形成端との間に位置するように回路設計し形成されていることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法というもので、この製造方法を用いて多層プリント配線板を製造することにより、多層プリント配線板の外形加工が金型を用いたプレス打ち抜き加工のときにおける従来の課題を解決することができる。
【００２８】
すなわち、下金型上に設置した多層プリント配線板を上金型の降下により、外形加工線上で切断する際、上金型の外形ダイと下金型のダイによって生じる剪断時の衝撃および曲げモーメントを内層パターンの形成端で吸収・緩和することができる。
【００２９】
これにより、外層パターンおよび絶縁基材の曲げを減少させることができるため、外層パターン上のソルダレジストのはがれを解消することができるとともに、外形加工形成端近傍の絶縁基材の衝撃による破壊を最小限に抑えることができる多層プリント配線板を提供することができる。
【００３０】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施の形態における多層プリント配線板、図２は本発明の実施の形態における多層プリント配線板の製造方法を示すものである。図１および図２において、１１は多層プリント配線板、１２ａ，１２ｃは内層パターン、１２ｂ，１２ｄは内層パターンの形成端、１３ａ，１３ｃは外層パターン、１３ｂ，１３ｄは外層パターンの形成端、１４はソルダレジスト、１５ａ〜１５ｄは貫通孔、１６は導電物、１７は外形加工の形成端、１８ａ〜１８ｃは絶縁基材、１９は銅はく、２０は内層用プリント配線板、２１はフィルム、２２は外形加工線である。
【００３２】
以上のように構成された多層プリント配線板の製造方法について、図１および図２を用いてその工程と構成を説明する。
【００３３】
まず、可塑性を有するアラミド不織布含浸の半硬化状態の絶縁基材１８ａを構成するプリプレグの両面に図２（ａ）に示すように、ポリエステル系樹脂から構成されるフィルム２１を真空ラミネートした後、炭酸ガスやエキシマなどのレーザー光線などの手段により所定径の貫通孔１５ａを形成する。
【００３４】
次に、スクリーン印刷法などの手段を用いて絶縁基材１８ａおよびフィルム２１に形成された貫通孔１５ａに、導電物１６を充填あるいは塗布した後、図２（ｂ）に示すようにフィルム２１を剥離・除去し、絶縁基材１８ａを複数枚準備する。
【００３５】
さらに、絶縁基材１８ｂを構成するプリプレグの両面にフィルムを真空ラミネートした後、所定径の貫通孔１５ｂ，１５ｃを形成し、この貫通孔１５ｂ，１５ｃに導電物１６を充填あるいは塗布した後、フィルムを剥離・除去し、内層用の絶縁基材１８ｂを形成する。
【００３６】
ついで、この内層用の絶縁基材１８ｂの両面に銅はく１９を熱プレスなどの手段により図２（ｃ）に示すように積層する。
【００３７】
次に、積層された銅はく１９の表面に写真現像法などを用いてエッチングレジストを形成する。
【００３８】
さらに、塩化第２銅などの溶液によりエッチングレジストを形成していない面の露出した銅はくをエッチング除去し、エッチングレジストを剥離して、図２（ｄ）に示すように内層用の絶縁基材１８ｂに、内層パターン１２ａおよび１２ｃを形成する。
【００３９】
なお、前記内層パターンの形成端１２ｂおよび１２ｄが、外層パターンの形成端１３ｂおよび１３ｄと外形加工線２２の間に位置するように予め回路を設計しておき、それらを積層形成する。
【００４０】
さらに多層の層構成においては、外形加工において直下の内層パターン１２ａをグランド層とし、他方の内層パターン１２ｃを電源層として予め回路設計して形成し、内層パターン１２ａの形成端１２ｂは、内層パターン１２ｃの形成端１２ｄよりも外形加工線２２に近い位置になるように形成された内層用プリント配線板２０を得る。
【００４１】
次に、銅はく１９と導電物１６が貫通孔１５ａに充填あるいは塗布された外層用の絶縁基材１８ａと内層用プリント配線板２０と外層用の絶縁基材１８ｃと銅はく１９を組み合わせた後、真空熱プレス機により加熱加圧しながら積層し、図２（ｅ）に示すように銅張多層絶縁基板を形成する。
【００４２】
さらに、銅張多層絶縁基板の銅はく１９に写真現像法などを用いて外層用のエッチングレジストを形成した後、塩化第２銅などの溶液によりエッチングレジストを形成していない面の露出した銅はく１９をエッチング除去し、エッチングレジストを剥離して、外層パターン１３ａおよび１３ｃを形成する。
【００４３】
次にスクリーン印刷法または写真現像法などの手段を用いて、ソルダレジスト１４を形成し、図２（ｆ）に示すように、外層パターンの形成端１３ｂおよび１３ｄと外形加工線２２の間に位置された内層パターン形成端１２ｂおよび１２ｄ、導電物１６が充填あるいは塗布された貫通孔１５ａ，１５ｂ，１５ｃおよび１５ｄにより形成された多層プリント配線板１１を得る。
【００４４】
なお上記の貫通孔１５ａ，１５ｂ，１５ｃおよび１５ｄは、導電物を充填し導通孔を形成したが、電気めっきにより形成してもよい。
【００４５】
以上の多層プリント配線板における外形加工の工程を図３（ａ）および図３（ｂ）を用いて説明する。
【００４６】
図３（ａ）は、外形加工時の構成を示したもので、５１は上金型の外形ダイ、５２は上金型のストリッパプレート、５３は下金型の外形ダイ、５４は下金型の外形ストリッパプレート、２２は外形加工線、５６は剪断力、５７は曲げモーメント、１１は多層プリント配線板である。
【００４７】
次に以上の多層プリント配線板の外形加工について、以下に説明する。
【００４８】
図３（ｂ）は下金型上に設置した多層プリント配線板に上金型が降下し、外形加工を行う瞬間を示したものである。
【００４９】
多層プリント配線板１１を外形加工線２２上で切断する際、上金型のストリッパプレート５２が多層プリント配線板に接触し停止する。
【００５０】
次に、上金型の外形ダイ５１が降下する。このとき、下金型のダイ５３と上金型の外形ダイ５１によってプリント配線板の外形加工線２２上とその近傍に生ずる剪断力５６および曲げモーメント５７は、内層用導体パターン１２ａおよび１２ｃの形成端１２ｂおよび１２ｄの存在によって外形加工時の衝撃および曲げモーメントを吸収・緩和することができる。
【００５１】
また、内層用導体パターン１２ａ，１２ｃの形成端１２ｂ，１２ｄと外層用導体パターン１３ａおよび１３ｃの形成端１３ｂ，１３ｄを相似形状とすることで、外形加工形状による衝撃力の応力の集中を防ぐことができる。
【００５２】
さらに、内層用導体パターン１２ａ，１２ｃの形成端１２ｂ，１２ｄのどちらか一方を外層用導体パターン１３ａ，１３ｃの形成端１３ｂ，１３ｄと外形加工線２２との中点に位置するように形成することにより、多層プリント配線板の製造工程における、内層基板の積層・位置合わせの際に、位置ズレが生じたとしても、外形加工時の衝撃および曲げを充分に吸収・緩和することができる。
【００５３】
さらにまた、プレス打ち抜き加工面側の外層用導体パターン１２ａの形成端１２ｃより、前記打ち抜き加工面の反対側の外層用導体パターン１３ｃの形成端１３ｄが外形加工線２２に近い位置に形成することにより、外形加工剪断時の衝撃および曲げモーメントを外層用導体パターン１３ａ，１３ｃの形成端１３ｂ，１３ｄでも吸収・緩和することができる。
【００５４】
上記構成の多層プリント配線板を採用することによって、外形加工形成端近傍のソルダレジストのはがれを解消し、貫通導通孔のクラックの発生の可能性を低減することもできる。
【００５５】
さらに本実施の形態においては、導電物を充填した貫通導通孔を有する４層の多層プリント配線板の事例を示した。この事例の応用として前記４層の多層プリント配線板の最外層に絶縁樹脂層を塗布形成し、その絶縁樹脂層に非貫通孔を設け、そこに金属めっきを施したビルドアップ型の多層プリント配線板においても本発明は有効である。
【００５６】
この場合は前述のソルダレジストや導通孔の他に、絶縁樹脂層のクラック発生の可能性を低減することができる。
【００５７】
（実施の形態２）
以下、本発明の他の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５８】
図４（ａ）は、実施の形態２における多層プリント配線板における内層用プリント配線板の斜視図を示すものであり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の内層用プリント配線板を用いた多層プリント配線板の構成図である。
【００５９】
図４（ａ）において、７１〜７４は独立回路である。
【００６０】
図４（ａ）に示すように、実施の形態２における多層プリント配線板の製造方法において、内層用プリント配線板を形成する際、複数の独立回路７１〜７４を形成する。
【００６１】
図４（ｂ）において、８０〜８３は内層用導体パターン、８４は外形加工線とする。
【００６２】
実施の形態１で説明したように複数層の内層を有する多層プリント配線板の層構成を、外層回路パターン直下の内層用導体パターンをグランド層、他の一方を電源層にすると設計上制約を受ける場合がある。
【００６３】
しかし図４（ｂ）に示すように、少なくとも一つの独立回路を外形加工線８４側に形成することにより、外形加工において直下の内層用導体パターン８０をグランド層、８１を電源層、他の一方の内層用導体パターン８２を電源層、８３をグランド層として形成し、電源層、グランド層の配置および配線パターンの設計上の制約を受けることなく回路設計を行うことができる。
【００６４】
さらに、他の独立回路と電気的に接続されていない独立回路を外形加工線８４側に形成することにより、外形加工の剪断時の衝撃および曲げモーメントの吸収・緩和を部分的、局部的に強化することが可能となり、実施の形態１で示したのと同様の効果を有する。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、多層プリント配線板の外形加工が金型を用いたプレス打ち抜き加工の時における外層パターンおよび絶縁基材の曲げを減少させることができるため、外層パターン上のソルダレジストのはがれを解消することができると共に、外形加工形成端近傍の絶縁基材や絶縁樹脂層および導通孔への衝撃によるクラックや破壊を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１における多層プリント配線板の構成図
【図２】  同多層プリント配線板の製造工程における断面図
【図３】  （ａ）同多層プリント配線板を下金型上に設置した断面図
（ｂ）同多層プリント配線板を外形切断加工する瞬間の断面図
【図４】  （ａ）本発明の実施の形態２における多層プリント配線板における内層用プリント配線板の斜視図
（ｂ）同内層用プリント配線板を用いた多層プリント配線板の構成図
【図５】  従来の多層プリント配線板の構成を示す断面図
【図６】  （ａ）従来の多層プリント配線板を下金型上に設置した断面図
（ｂ）従来の多層プリント配線板を外形切断加工する瞬間の断面図
【符号の説明】
１１  多層プリント配線板
１２ａ，１２ｃ  内層用導体パターン
１２ｂ，１２ｄ  内層用導体パターンの形成端
１３ａ，１３ｃ  外層用導体パターン
１３ｂ，１３ｄ  外層用導体パターンの形成端
１４  ソルダレジスト
１５ａ〜１５ｄ  貫通孔
１６  導電物
１７  外形加工の形成端
１８ａ〜１８ｃ  絶縁基材
１９  銅はく
２０  内層用プリント配線板
２１  フィルム
２２，８４  外形加工線
５１  上金型の外形ダイ
５２  上金型のストリッパプレート
５３  下金型の外形ダイ
５４  下金型の外形ストリッパプレート
５６  剪断力
５７  曲げモーメント
７１〜７４  独立回路
８０〜８３  内層用導体パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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