(57)【要約】      （修正有）【課題】ＤＵＴエリア（試験領域）を形成するプリントパターンの編集作業に費やす労力を軽減できるとともに、編集ミスも低減でき、更にプリントパターン形成の自由度を増大させることで、品質向上と納期短縮に寄与することができる、多層プリント基板を提供する。【解決手段】ＤＵＴエリア裏面に形成される、パスコン等のチップ部品を配置するためのパッド付ランド１０６を除き、チップ部品が配置されないランド１０３は除去する。ランドを除去しても、エッチングの際にスルーホールの導通は侵されない。したがって、ＣＡＤでプリントパターンを作成する際、チップ部品を配置するランドだけを編集すれば良いので、プリントパターンの編集作業が楽になり、編集ミスが低減される。【選択図】図５
2018010912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に導体によるプリントパターンが形成される最上位単層基板と、
表面に導体によるプリントパターンが形成される最下位単層基板と、
表面に導体によるプリントパターンが形成されると共に、前記最上位単層基板と前記最下位単層基板との間に挟まれて多層基板を構成する、１枚以上の中間単層基板と、
前記最上位単層基板から全ての前記中間単層基板と前記最下位単層基板とを貫通する第一のスルーホールの内壁に形成され、１枚以上の前記中間単層基板の前記プリントパターンと電気的導通を有する、第一の導体メッキと、
前記第一のスルーホールに充填され、前記第一の導体メッキの露出面を封止する第一の樹脂と、
前記最上位単層基板から全ての前記中間単層基板と前記最下位単層基板とを貫通すると共に前記第一のスルーホールに隣接する第二のスルーホールの内壁に形成され、１枚以上の前記中間単層基板の前記プリントパターンと電気的導通を有する、第二の導体メッキと、
前記第二のスルーホールに充填され、前記第二の導体メッキの露出面を封止する第二の樹脂と
を具備し、
前記第一の導体メッキは、少なくとも前記最上位単層基板または前記最下位単層基板の前記プリントパターンと導通するランドが形成されず、
前記第二の導体メッキは、前記最上位単層基板または前記最下位単層基板の前記プリントパターンと導通するランドが形成される、
多層プリント基板。
【請求項２】
前記第一のスルーホールに充填される前記第一の樹脂は、前記最上位単層基板または前記最下位単層基板の、前記ランドが形成されない表面においてソルダーレジストに覆われる、
請求項１に記載の多層プリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に産業用途において、近年の電子回路は大規模化が進んでいる。多層プリント基板はそのような大規模な電子回路を構成する重要な要素である。部品がハンダ付けされた多層プリント基板において、動作試験のために、ハンダメッキされたパターンが密集する試験領域（以下、「ＤＵＴ（Device Under Test）エリア」という）が設けられている。このＤＵＴエリアは多くの場合、スルーホールまたはビアホールにて形成されている。
【０００３】
ＤＵＴエリアにスルーホールが形成される場合、ＤＵＴエリアが形成されている面に対して裏面にもＤＵＴエリアと同じパターンが露出する。
近年、出願人の顧客から、このＤＵＴの裏面に、電磁波障害対策（以下、「ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）対策」という）や回路特性の安定化等のためにバイパスコンデンサ（以下「パスコン」と略す）をハンダ付けする要求が多く依頼されている。
【０００４】
本発明に関係すると思われる先行技術文献として、フレキシブル配線基板においてスルーホールとＤＵＴを適用する技術が開示されている特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−９３３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１２は、従来技術における、ＤＵＴ裏面にパスコンを配置するパターンを作成するＣＡＤ（computer aided design）アプリケーションプログラムの画面イメージとその拡大イメージである。
図１３Ａは、ＣＡＤアプリケーションプログラムにおいて、ＤＵＴ裏面にパスコンを配置するためのランドを形成する編集作業を実行する前の段階における、ＤＵＴ裏面の配線パターンを示す一部拡大図である。
図１３Ｂは、ＣＡＤアプリケーションプログラムにおいて、ＤＵＴ裏面にパスコンを配置するためのランドを形成する編集作業を実行した後の段階における、ＤＵＴ裏面の配線パターンを示す一部拡大図である。
図１４Ｃは、パスコンを配置するためのランドが設けられたＤＵＴ裏面に、パスコンが配置された状態を示す一部拡大図である。
なお、理解を容易にするため、パスコンを一部に配置したイメージを重ねている。
【０００７】
図１２に示すように、多層プリント基板の配線パターンを作成する際、パソコン等でＣＡＤを実行し、ＣＡＤの編集画面上で配線パターンを作成する。配線パターンを作成する前の段階では、図１３Ａに示すように、円形状のスルーホールのパターンよりなるランド１０３が並んでいるだけである。このスルーホールのランドに、図１３Ｂに示すように、チップコンデンサ１４０１をハンダ付けするためのパッド１０６ａを有するパッド付きランド１０６を設けている。
【０００８】
しかし、一つのランドにパッド１０６ａを設けると、隣接するランド１０３との間隙が狭くなる。特にランド１０３の大きさが極めて小さい場合、完成した多層プリント基板にハンダメッキ処理を施すと、ランド１０３同士の間隙が狭くなった箇所でハンダブリッジを引き起こしてしまう場合がある。そこで、ハンダブリッジの発生を防ぐため、パッド付きランド１０６に隣接するランド１０３を一部削って、隣接するランド間の間隔を、ハンダブリッジを引き起こさない程度まで確保する。この、ランド１０３の一部を切削したランドが欠損ランド１０７である。
【０００９】
改めて図１２を参照すると、ＤＵＴエリアには多数のランドが密集しており、その中にはパッド１０６ａを有するパッド付きランド１０６、パッド１０６ａに隣接して一部が切削されている欠損ランド１０７、パッド１０６ａも切削も施されない通常のランド１０３の、３種類が存在する。また、図１２には図示していないが、パッド１０６ａを有するパッド付きランド１０６には、パッド１０６ａの配置が１方向のみ、あるいは２方向等、様々なバリエーションも存在する。この、プリントパターンの編集作業をＣＡＤ上で行うことは間違え易く、また作業量も膨大である。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＤＵＴエリア等のプリントパターンの編集作業に費やす労力を軽減できるとともに、編集ミスも低減でき、更にプリントパターン形成の自由度を増大させることで、品質向上と納期短縮に寄与することができる、多層プリント基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の多層プリント基板は、表面に導体によるプリントパターンが形成される最上位単層基板と、表面に導体によるプリントパターンが形成される最下位単層基板と、表面に導体によるプリントパターンが形成されると共に、最上位単層基板と最下位単層基板との間に挟まれて多層基板を構成する、１枚以上の中間単層基板と、最上位単層基板から全ての中間単層基板と最下位単層基板とを貫通する第一のスルーホールの内壁に形成され、１枚以上の中間単層基板のプリントパターンと電気的導通を有する、第一の導体メッキとを具備する。更に、第一のスルーホールに充填され、第一の導体メッキの露出面を封止する第一の樹脂と、最上位単層基板から全ての中間単層基板と最下位単層基板とを貫通すると共に第一のスルーホールに隣接する第二のスルーホールの内壁に形成され、１枚以上の中間単層基板のプリントパターンと電気的導通を有する、第二の導体メッキと、第二のスルーホールに充填され、第二の導体メッキの露出面を封止する第二の樹脂とを具備する。第一の導体メッキは、少なくとも最上位単層基板または最下位単層基板のプリントパターンと導通するランドが形成されず、第二の導体メッキは、最上位単層基板または最下位単層基板のプリントパターンと導通するランドが形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の多層プリント基板によれば、ＤＵＴエリア等を形成するプリントパターンの編集作業に費やす労力を軽減することができる。また、プリントパターンの編集ミスも低減でき、更にプリントパターン形成の自由度が増すので、品質向上と納期短縮に寄与することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一の実施形態である、多層プリント基板の表側の外観斜視図と、裏側の外観斜視図と、裏側のＤＵＴエリアの一部拡大図である。
【図２】多層プリント基板の基となる単層基板の集合体を示す概略図と、多数の単層基板の集合体を圧着した多層プリント基板を示す概略図と、多層プリント基板にＤＵＴエリアのためのスルーホールを形成した状態を示す概略図と、スルーホールを形成した多層プリント基板の横断面図である。
【図３】スルーホールを形成した多層プリント基板に１回目の銅メッキを施した状態を示す横断面図と、銅メッキを施した多層プリント基板のスルーホールを樹脂で埋めた状態を示す横断面図と、スルーホールを樹脂で埋めた多層プリント基板に２回目の銅メッキを施した状態を示す横断面図と、２回の銅メッキを施された多層プリント基板に、プリントパターンをインクにて印刷した状態を示す横断面図である。
【図４】プリントパターンが印刷された多層プリント基板にエッチングを施し、更にプリントパターンインクを除去した状態を示す横断面図と、エッチングが施された多層プリント基板に、ソルダーレジスト層が形成された状態を示す横断面図と、ソルダーレジスト層が形成された多層プリント基板の、銅箔が露出している箇所にハンダメッキ処理を施した状態を示す横断面図である。
【図５】従来技術におけるＣＡＤ上でのＤＵＴエリア裏面のパターン作成画面の一部拡大図と、本発明におけるＣＡＤ上でのＤＵＴエリア裏面のパターン作成画面の一部拡大図と、本発明の、多層プリント基板完成時におけるＤＵＴエリア裏面の一部拡大図である。
【図６】本発明における多層プリント基板を試作したものの、ハンダメッキを施す前の段階における、ＤＵＴエリア裏面の一部拡大写真と、ハンダメッキを施した後の、ＤＵＴエリア裏面の一部拡大写真である。
【図７】本発明における多層プリント基板の、ＤＵＴエリア裏面の断面の一部を拡大した写真と、ＤＵＴエリア裏面の一部のうち、ランドのない箇所を更に拡大した写真である。
【図８】本発明の第二の実施形態である、２回の銅メッキを施された多層プリント基板に、プリントパターンを形成するためのエッチングレジストを印刷した状態を示す横断面図と、エッチングを施し、更にエッチングレジストを除去した状態を示す横断面図と、ソルダーレジスト層が形成された状態を示す横断面図である。
【図９】ソルダーレジスト層が形成された多層プリント基板の横断面を含む斜視図である。
【図１０】従来技術における多層プリント基板の、ランドパターンを有するスルーホールに近接するプリントパターンを示す図と、本発明に係る多層プリント基板の、ランドパターンのないスルーホールに近接するプリントパターンを示す図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態である、テンティング法を用いて、基板にランドのないスルーホールを形成する手順を示す図である。
【図１２】従来技術における、ＤＵＴエリア裏面にパスコンを配置するパターンを作成するＣＡＤアプリケーションプログラムの画面イメージとその拡大イメージである。
【図１３】ＣＡＤアプリケーションプログラムにおいて、ＤＵＴエリア裏面にパスコンを配置するためのランドを形成する編集作業を実行する前の段階における、ＤＵＴエリア裏面の配線パターンを示す一部拡大図と、ＤＵＴエリア裏面にパスコンを配置するためのランドを形成する編集作業を実行した後の段階における、ＤＵＴエリア裏面の配線パターンを示す一部拡大図である。
【図１４】パスコンを配置するためのランドが設けられたＤＵＴ裏面に、パスコンが配置された状態を示す一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第一の実施形態：多層プリント基板の外観］
図１Ａは、本発明の第一の実施形態である、多層プリント基板１０１の表側の外観斜視図である。図１Ｂは、多層プリント基板１０１の裏側の外観斜視図である。なお、説明のため、ＤＵＴエリア１０２に存在するランド１０３の数は意図的に少なくし、ランド１０３の大きさは意図的に大きくしてある。図１Ｃは、多層プリント基板１０１の裏側の、ＤＵＴエリア１０２の一部拡大図である。
【００１５】
図１Ａに示すように、多層プリント基板１０１の中心部分にはＤＵＴエリア１０２が設けられており、ＤＵＴエリア１０２には複数のランド１０３が縦と横と等間隔で設けられている。ランド１０３の配置間隔は例えば０．４ｍｍである。このランド１０３は回路テストの際に図示しないプローブピン（ポゴピンとも呼ばれる）が接触するために、ハンダメッキされている。ＤＵＴエリア１０２の周囲はソルダーレジスト層１０４が形成されているが、ＤＵＴエリア１０２にはソルダーレジスト層１０４が形成されていない。また、多層プリント基板１０１の四隅には、位置決めのための穴であるアライメントマーク１０５が設けられている。
【００１６】
図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、ソルダーレジスト層１０４は、ＤＵＴエリア１０２のうち、パスコンが配置されるパッド１０６ａを有するパッド付きランド１０６と、パッド付きランド１０６のパッド１０６ａに隣接する欠損箇所を有する欠損ランド１０７が存在する領域Ａ１０８及びＡ１０９には形成されないで、それ以外の箇所にのみ形成されている。
【００１７】
すなわち、図１２、図１３及び図１４に示す従来の技術では、パスコンが配置されないランド１０３が存在していたのに対し、本発明の第一の実施形態に係る多層プリント基板１０１では、パスコンが配置されないスルーホールにはランド１０３が存在しない。つまり、ランド１０３が存在しない箇所は、ソルダーレジスト層１０４を介して樹脂３０２が露出している。
【００１８】
［第一の実施形態：多層プリント基板１０１の製造工程］
以下、本発明の第一の実施形態に係る多層プリント基板１０１の製造工程を説明する。
図２Ａは、多層プリント基板１０１の基となる単層基板の集合体を示す概略図である。図２Ｂは、多数の単層基板の集合体を圧着した多層プリント基板１０１を示す概略図である。図２Ｃは、多層プリント基板１０１にＤＵＴエリア１０２のためのスルーホールを形成した状態を示す概略図である。図２Ｄは、図２Ｃに示すスルーホールを形成した多層プリント基板１０１の横断面図である。
【００１９】
先ず、図２Ａに示すように、片面にプリント配線パターンが形成された、多層プリント基板１０１の基となる単層基板２０１ａ、２０１ｂ、…２０１ｎを用意する。図２Ａにおいて、単層基板２０１ａは単層基板群の最上位に配置される最上位単層基板であり、多層プリント基板１０１の表面になる。同様に、図２Ａにおいて、単層基板２０１ｎは単層基板群の最下位に配置される最下位単層基板であり、多層プリント基板１０１の裏面になる。最上位単層基板と最下位単層基板に挟まれる複数枚の単層基板を、便宜的に中間単層基板と呼ぶ。
【００２０】
ここで、各層の単層基板２０１ａ、２０１ｂ、…２０１ｎには、四隅にアライメントマーク１０５が設けられている。なお、最上面の単層基板２０１ａと最下面の単層基板２０１ｎには、プリント配線パターンを形成せず、全面を銅メッキ（導体メッキ）した単層基板を配する。また、図示は省略しているが、最上面の単層基板２０１ａと最下面の単層基板２０１ｎに挟まれる単層基板２０１ｂ、…２０１ｍの表面または裏面には、予めプリント配線パターンが形成されている。
【００２１】
次に、図２Ｂに示すように、各層の単層基板２０１ａ、２０１ｂ、…２０１ｎのアライメントマーク１０５に図示しないピンを通して位置決めして、単層基板２０１ａ、２０１ｂ、…２０１ｎの各層間を接着剤等で圧着して、多層プリント基板１０１を構成する。
次に、図２Ｃに示すように、多層プリント基板１０１のＤＵＴエリア１０２にＤＵＴを形成するための穴を開け、スルーホール２０２を形成する。すると、図２Ｄに示すように、スルーホール２０２内側の断面には、単層基板２０１ａ、２０１ｂ、…２０１ｎの樹脂層２０３とプリント配線パターンを構成する銅箔層２０４の断面が露出する。
【００２２】
図３Ｅは、図２Ｃ及び図２Ｄに示す、スルーホール２０２を形成した多層プリント基板１０１に１回目の銅メッキを施した状態を示す横断面図である。図３Ｆは、図３Ｅに示す、銅メッキを施した多層プリント基板１０１のスルーホール２０２を樹脂３０２で埋めた状態を示す横断面図である。図３Ｇは、図３Ｆに示す、スルーホール２０２を樹脂３０２で埋めた多層プリント基板１０１に２回目の銅メッキを施した状態を示す横断面図である。
【００２３】
図３Ｅに示すように、図２Ｃ及び図２Ｄにて示した多層プリント基板１０１に１回目の銅メッキを施すと、多層プリント基板１０１の表面と裏面と、スルーホール２０２の内側には銅メッキ層３０１が形成される。すると、スルーホール２０２内側の断面に露出する銅箔層２０４は、銅メッキ層３０１を通じて電気的導通が達成される。
【００２４】
次に、図３Ｆに示すように、銅メッキが施されたスルーホール２０２の内側に、エポキシ等の樹脂３０２を充填する。スルーホール２０２に充填された樹脂３０２が固化すると、スルーホール２０２は密閉される。また、図３Ｇに示すように、スルーホール２０２が樹脂３０２で埋められた多層プリント基板１０１に２回目の銅メッキを施すと、スルーホール２０２を埋めている樹脂３０２も銅メッキ層３０３で覆われる。この時点で、多層プリント基板１０１の表面及び裏面には、図２Ａの時点で形成されていた銅箔層２０４と、図３Ｅの時点で形成された１回目の銅メッキ層３０１と、図３Ｇの時点で形成された２回目の銅メッキ層３０３の、３層の銅箔層が形成される。
【００２５】
図３Ｈは、図３Ｇに示す、２回の銅メッキを施された多層プリント基板１０１に、プリントパターンを形成するためのエッチングレジストを印刷した状態を示す横断面図である。図４Ｉは、図３Ｈに示す、エッチングレジストが印刷された多層プリント基板１０１にエッチングを施し、更にエッチングレジストを除去した状態を示す横断面図である。図４Ｊは、図４Ｉに示す、エッチングが施された多層プリント基板１０１に、ソルダーレジスト層１０４が形成された状態を示す横断面図である。図４Ｋは、図４Ｊに示す、ソルダーレジスト層１０４が形成された多層プリント基板１０１の、銅箔が露出している箇所にハンダメッキ処理を施した状態を示す横断面図である。
【００２６】
図３Ｈに示すように、図３Ｇにて示した多層プリント基板１０１の表側には、ＤＵＴエリア１０２にランド１０３を形成するためのエッチングレジスト４０１が第二のスルーホール２０２ｂを埋めている第二の樹脂３０２ｂ上にシルク印刷等にて印刷される。同様に、エッチングレジスト４０２が第一のスルーホール２０２ａを埋めている第一の樹脂３０２ａ上にシルク印刷等にて印刷される。しかし、多層プリント基板１０１の裏側は、パスコンがハンダ付けされるためのパッド１０６ａを有する第二のスルーホール２０２ｂには、エッチングレジスト４０３が第二のスルーホール２０２ｂ上に印刷されるものの、パッド１０６ａを有しない第一のスルーホール２０２ａには、エッチングレジストが印刷されない。
【００２７】
次に、図４Ｉに示すように、エッチングレジストが印刷された多層プリント基板１０１にエッチングを施す。エッチングレジストが印刷されていない箇所の銅箔は溶解し、基板の樹脂層２０３が露出する。その後、エッチングレジスト４０１、４０２及び４０３を形成していたインクを除去する。表側のＤＵＴエリア１０２に存在する全てのスルーホール２０２上には、ランド１０３が形成されている。
【００２８】
一方、裏側のＤＵＴエリア１０２に相当する箇所には、パスコンがハンダ付けされるためのパッド１０６ａを有するパッド付きランド１０６と、パッド付きランド１０６のパッド１０６ａに隣接する欠損箇所を有する欠損ランド１０７のみが形成され、パッド付きランド１０６または欠損ランド１０７のない第一のスルーホール２０２ａは銅箔が除去される。ここで、エッチングによって銅箔が除去された第一のスルーホール２０２ａには第一の樹脂３０２ａが充填されているため、第一のスルーホール２０２ａの穴の内部に形成されている第一の銅メッキ３０１ａにまでは、エッチングによる腐食が進行することがない。
【００２９】
図４Ｊに示すように、図４Ｉにて示された多層プリント基板１０１の表側には、ＤＵＴエリア１０２とプリントパターン上を除いてソルダーレジスト層１０４が形成される。一方、多層プリント基板１０１の裏側は、パスコンがハンダ付けされるためのパッド１０６ａを有する第二のスルーホール２０２ｂには、ソルダーレジスト層１０４が第二のスルーホール２０２ｂ上に形成されず、パッド１０６ａを有しない第一のスルーホール２０２ａには、ソルダーレジスト層１０４が形成される。最後に、図４Ｋに示すように、多層プリント基板１０１の表側に存在するＤＵＴエリア１０２の全てのランド１０３にハンダメッキ５０１が施される。一方、多層プリント基板１０１の裏側は、パッド付きランド１０６または欠損ランド１０７にのみ、ハンダメッキ５０１が施される。
【００３０】
図４Ｋにおいて、１枚以上の中間単層基板のプリントパターンと電気的導通を有する第一の銅メッキ３０１ａ（第一の導体メッキ）は、最上位単層基板から全ての中間単層基板と最下位単層基板とを貫通する第一のスルーホール２０２ａの内壁に形成されている。この第一の銅メッキ３０１ａは、第一のスルーホール２０２ａに充填される第一の樹脂３０２ａによって、その露出面が封止される。エッチングの際、第一の樹脂３０２ａが第一の銅メッキ３０１ａを保護するので、第一の銅メッキ３０１ａは、最下位単層基板のプリントパターンと導通するランドを形成しなくても、エッチングで侵食されない。したがって、第一の銅メッキ３０１ａと中間単層基板のプリントパターンとの電気的導通は維持される。
【００３１】
また図４Ｋに示すように、第一のスルーホール２０２ａの隣には、最上位単層基板から全ての中間単層基板と最下位単層基板とを貫通する第二のスルーホール２０２ｂが形成されている。第二のスルーホール２０２ｂの内壁には、第二の銅メッキ３０１ｂ（第二の導体メッキ）が形成されている。第二の銅メッキ３０１ｂは、第一の銅メッキ３０１ａと同様に、１枚以上の中間単層基板のプリントパターンと電気的導通を有すると共に、第二のスルーホール２０２ｂに充填される第二の樹脂３０２ｂによって、その露出面が封止される。この第二の銅メッキ３０１ｂは、最上位単層基板と最下位単層基板のプリントパターンと導通するランドが形成されており、第一のスルーホール２０２ａと第二のスルーホール２０２ｂが隣接して、ＤＵＴ等の、外部機器を接続する端子が密集する領域を形成する。
【００３２】
図５Ａは、従来技術におけるＣＡＤ上でのＤＵＴエリア１０２裏面のパターン作成画面の一部拡大図である。図５Ｂは、本発明におけるＣＡＤ上でのＤＵＴエリア１０２裏面のパターン作成画面の一部拡大図である。図５Ｃは、本発明の、多層プリント基板１０１完成時におけるＤＵＴエリア１０２裏面の一部拡大図である。
【００３３】
図１２、図１３及び図１４でも説明したが、従来は図５Ａに示すように、パスコンがハンダ付けされるためのパッド１０６ａを有しないランド１０３も残して、プリントパターンを作成していた。これは、パターンを残しておかないと、エッチングの際に塩化第二鉄等のエッチング液がスルーホール２０２の内部に滲み込み、スルーホール２０２の内部に存在する銅メッキも腐食して、スルーホール２０２の銅メッキによって成立していた導通が破壊される虞があると考えられていたからである。しかし、実際には図５Ｂに示すようにパターンを省略して、図５Ｃに示すようにランド１０３をなくしても、樹脂３０２がエッチング液の侵入を阻止するので、エッチング液はスルーホール２０２内部にまでは滲み込まず、スルーホール２０２内部の導通が破壊されないことがわかった。
【００３４】
図６Ａは、本発明における多層プリント基板１０１を試作したものの、ハンダメッキ５０１を施す前の段階における、ＤＵＴエリア１０２裏面の一部拡大写真である。図６Ｂは、本発明における多層プリント基板１０１を試作したものの、ハンダメッキ５０１を施した後の、ＤＵＴエリア１０２裏面の一部拡大写真である。なお、図７Ａ及び図７Ｂは試作品のため、ランド１０３にパッド１０６ａを設けていない。
【００３５】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、パスコンを接続するランド１０３のみソルダーレジスト層１０４を形成しないことにより、パスコンの配置ミスの可能性が低減される。なお、図６Ａ及び図６Ｂ中、パターン６０１は、パスコンを配置する箇所が他の箇所と隣接しないように、プリントパターンを隣接するスルーホール２０２のランド６０２まで延長させている。
【００３６】
図７Ａは、本発明における多層プリント基板１０１の、ＤＵＴ裏面の断面の一部を拡大した写真である。図７Ｂは、図７Ａに示すＤＵＴエリア裏面の一部のうち、ランド１０３のない箇所を更に拡大した写真である。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、白く写っている箇所が銅箔７０１である。図７Ａ中、縦に伸びている銅箔の箇所がスルーホール２０２の内側に設けられた銅メッキである。図７Ｂにおいて、ランド１０３のない箇所では、エッチング液によって多層プリント基板１０１の表層の銅箔が溶かされる。しかし、スルーホール２０２の内部には樹脂３０２が充填されており、またスルーホール２０２の内部に形成される銅メッキの膜厚はおよそ０．０３ｍｍ程度である。このため、塩化第二鉄等のエッチング液は、この微細な隙間に入り込んで銅メッキをスルーホール２０２の奥深くまで侵食することはない。
【００３７】
このように、エッチングレジストを多層プリント基板１０１に塗布する際、スルーホール２０２においてランド１０３の形成を省略しても、スルーホール２０２の本来の要求仕様である、多層プリント基板１０１の層を跨いだ導通は達成されている。したがって、ＤＵＴエリア１０２をＣＡＤ上で編集する際、不要なランド１０３のプリントパターン形成が省略できる。このことにより、ＣＡＤ上におけるプリントパターン編集作業が圧倒的に楽になり、パターン編集のミスを大幅に低減できる。
更に、不要なランド１０３を削除できることで、ＤＵＴエリア１０２におけるハンダブリッジの危険性が大幅に低下される。また、プリントパターンの欠損やショートの可能性が低減されるので、プリント基板の回路形成が容易になる。したがって、プリント基板の信頼性を大幅に向上できる。
【００３８】
［第二の実施形態：多層プリント基板の応用例］
以上の説明から明らかなように、本発明の第一の実施形態に係る多層プリント基板１０１は、樹脂３０２が充填されているスルーホール２０２において、不必要なランドパターンを設けないことを特徴とする。
図１から図７にかけて、ＤＵＴエリア１０２において、ランド１０３のようなランドパターンを削除した多層プリント基板１０１と、ランドパターンを削除するための製造手順を説明した。
スルーホールの不必要なランドパターンを削除する、という特徴を適用する対象は、ＤＵＴに限られない。ランドが密集するものは、ＤＵＴ以外にもＢＧＡ（Ball grid array）等の、プローブピンや半導体デバイス等の外部機器を接続する端子が密集する領域が挙げられる。また、ランドパターンを削除したスルーホールを適用する対象は、これらＤＵＴやＢＧＡのように多層プリント基板にスルーホールが複数設けられる場合にも限られない。極端な例では、１枚の多層プリント基板に１個だけ、樹脂３０２が充填されているスルーホールが設けられていてもよい。
これより、図８及び図９を参照して、本発明の第二の実施形態として、そのような単一のスルーホールが設けられた多層プリント基板を説明する。
【００３９】
図８Ａは、本発明の第二の実施形態として示す、２回の銅メッキを施された多層プリント基板８０１に、プリントパターンを形成するためのエッチングレジストを印刷した状態を示す横断面図である。図３Ｈと同じ製造工程に相当する。なお、この多層プリント基板８０１には、前述の多層プリント基板１０１に設けられていたＤＵＴエリア１０２が存在しないものとする。
図８Ａに示す多層プリント基板の、図３Ｈとの相違点は、スルーホール８０２が１個のみ形成され、スルーホール８０２のすぐ近傍にエッチングレジスト８０３ａ、８０３ｂ、８０３ｃが印刷されている点である。
図８Ｂは、図８Ａに示す、エッチングレジスト８０３ａ、８０３ｂ、８０３ｃが印刷された多層プリント基板８０１にエッチングを施し、更にエッチングレジスト８０３ａ、８０３ｂ、８０３ｃを除去した状態を示す横断面図である。図４Ｉと同じ製造工程に相当する。
エッチングを施し、エッチングレジスト８０３ａ、８０３ｂ、８０３ｃを除去したことで、多層プリント基板８０１にはプリントパターン８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃが形成される。
【００４０】
図８Ｃは、図８Ｂに示す、エッチングが施された多層プリント基板８０１に、ソルダーレジスト層１０４が形成された状態を示す横断面図である。図４Ｊと同じ製造工程に相当する。
図９Ｄは、図８Ｃに示す、ソルダーレジスト層１０４が形成された多層プリント基板８０１の横断面を含む斜視図である。なお、ランド１０３にはハンダメッキ５０１が施されている。
以上、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃという製造工程を経て、図９Ｄに示す多層プリント基板８０１が形成される。
【００４１】
図１０Ａは、従来技術における多層プリント基板の、ランドパターンを有するスルーホール１００１に近接するプリントパターン１００２ａ、１００２ｂを示す図である。
図１０Ｂは、本発明に係る多層プリント基板の、ランドパターンのないスルーホール１００３に近接するプリントパターン１００４ａ、１００４ｂを示す図である。
ランドパターンのないスルーホールを形成する、ということは、図１０Ａに示すように、従来ではスルーホール１００１のランドを避けるプリントパターン１００２ａ、１００２ｂが必要であったところ、本発明の実施形態に係る多層プリント基板では、図１０Ｂに示すように、スルーホール１００３にランドが存在しなくなったことで、プリントパターン１００４ａ、１００４ｂの形成に余裕が生じたことを意味する。
【００４２】
もし、スルーホールを覆い被せるようにプリントパターンを形成すると、スルーホールとプリントパターンとが意図せず導通してしまう虞がある。しかし、図８Ｂ及び図８Ｃを見て判るように、スルーホールとプリントパターンが導通しないように、プリントパターンをスルーホールから適切に距離Ｄ８０５を形成することで、スルーホールとプリントパターンとの絶縁は十分達成される。
【００４３】
［第三の実施形態：テンティング法による多層プリント基板１１０１の製造工程］
第一の実施形態及び第二の実施形態は、何れもエッチングレジストインクを用いて多層プリント基板のプリントパターンを形成していた。プリントパターンの形成方法には、この他にドライフィルムを用いたテンティング法がある。このテンティング法においても、本発明による、ランドのないスルーホールを形成できる。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、テンティング法を用いて、多層プリント基板１１０１にランドのないスルーホールを形成する手順を示す図である。
【００４４】
図１１Ａは、図３Ｆの状態からスルーホール２０２の樹脂の一方の面にドライフィルム１１０２を貼り付けた、多層プリント基板１１０１の断面図である。
図１１Ｂは、図１１Ａの状態からエッチングを施した、多層プリント基板１１０１の断面図である。
なお、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、図１から図３までと同じ部位については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
先ず、多層プリント基板１１０１に形成されたスルーホール２０２に銅メッキを施し、更にスルーホール２０２の内側にエポキシ等の樹脂３０２を充填するまでは、第一の実施形態における図３Ｆと製造工程は同一である。
次に、図１１Ａに示すように、図３Ｆにて示した多層プリント基板１１０１の表側には、ＤＵＴエリア１０２にランド１０３を形成するためのドライフィルム１１０２ａを第二のスルーホール２０２ｂを埋めている第二の樹脂３０２ｂ上に貼り付ける。同様に、ドライフィルム１１０２ｂを第一のスルーホール２０２ａを埋めている第一の樹脂３０２ａ上に貼り付ける。また、図１１Ａでは図示していないが、ドライフィルム１１０２ａ、１１０２ｂ及び１１０２ｃ以外に、プリントパターンを形成するためにエッチングレジストも印刷する。しかし、多層プリント基板１０１の裏側は、パスコンがハンダ付けされるためのパッド１０６ａを有する第二のスルーホール２０２ｂには、ドライフィルム１１０２ｃが第二のスルーホール２０２ｂ上に貼り付けられるものの、パッド１０６ａを有しない第一のスルーホール２０２ａには、ドライフィルムが貼り付けられない。
【００４６】
次に、図１１Ｂに示すように、ドライフィルム１１０２ａ、１１０２ｂ及び１１０２ｃが貼り付けられた多層プリント基板１１０１にエッチングを施す。ドライフィルム１１０２ａ、１１０２ｂ及び１１０２ｃが貼り付けられていない箇所、及び図示しないエッチングレジストが印刷されていない箇所の銅箔は溶解し、基板の樹脂層２０３が露出する。その後、ドライフィルム１１０２ａ、１１０２ｂ及び１１０２ｃを剥離し、図示しないエッチングレジストを除去する。
以上の工程により、多層プリント基板１１０１の表側にはランド１１０３が形成される。そして、第一のスルーホール２０２ａの裏側には、ランドが存在せず、樹脂３０２が露出しているスルーホール２０２が形成される。また、第二のスルーホール２０２ａの裏側には、パッド付きランド１１０６または欠損ランド１１０７が形成される。
この後のソルダーレジスト層の形成やハンダメッキについては第一の実施形態における図４Ｊ以降と同じなので、説明を省略する。
【００４７】
以上に説明したように、テンティング法を用いても、本発明に基づく、ランドのないスルーホール２０２を形成することが可能である。これら実施形態に共通する特徴は、スルーホール２０２が樹脂で埋められている点である。スルーホール２０２を樹脂で埋めるスルーホール２０２内面の銅メッキをエッチングから保護できるので、実装密度の高いプリント基板において、ランドのないスルーホール２０２を容易に実現できる。
【００４８】
本発明の実施形態においては、多層プリント基板１０１を開示した。ＤＵＴエリア１０２裏面に形成される、パスコン等のチップ部品を配置するためのランド１０３を除き、チップ部品が配置されないランド１０３は除去する。ランド１０３を除去しても、エッチングの際にスルーホール２０２の導通は侵されない。したがって、ＣＡＤでプリントパターンを作成する際、チップ部品を配置するランド１０３だけを編集すれば良いので、プリントパターンの編集作業が楽になり、編集ミスが低減される。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
【符号の説明】
【００５０】
１０１…多層プリント基板、１０２…ＤＵＴエリア、１０３…ランド、１０４…ソルダーレジスト層、１０５…アライメントマーク、１０６…パッド付きランド、１０６ａ…パッド、１０７…欠損ランド、２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｎ…単層基板、２０２…スルーホール、２０２ａ…第一のスルーホール、２０２ｂ…第二のスルーホール、２０３…樹脂層、２０４…銅箔層、３０１…銅メッキ層、３０１ａ…第一の銅メッキ、３０１ｂ…第二の銅メッキ、３０２…樹脂、３０２ａ…第一の樹脂、３０２ｂ…第二の樹脂、３０３…銅メッキ層、４０１、４０２、４０３…エッチングレジスト、５０１…ハンダメッキ、６０１…パターン、６０２…ランド、７０１…銅箔、８０１…多層プリント基板、８０２…スルーホール、８０３ａ…エッチングレジスト、８０４ａ…プリントパターン、１００１…スルーホール、１００２ａ…プリントパターン、１００３…スルーホール、１００４ａ…プリントパターン、１１０１…多層プリント基板、１１０２、１１０２ａ、１１０２ｂ、１１０２ｃ…ドライフィルム、１１０３…ランド、１１０６…パッド付きランド、１１０７…欠損ランド、１４０１…チップコンデンサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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