(57)【要約】【課題】  特別な設備や工程を必要とすることなく、樹脂の流出を抑制し得る堰部を形成する。【解決手段】  多層プリント配線板は、第１プリント配線板と、第１プリント配線板に樹脂を介して積層された第２プリント配線板と、第１プリント配線板と第２プリント配線板との間に位置し、第１プリント配線板と第２プリント配線板との間を電気的に接続する導電性ポストとを備える。この多層プリント配線板には、貫通孔が設けられているとともに、その貫通孔の周囲を多重に取り囲む複数の堰部が、第１プリント配線板と第２プリント配線板との間に設けられている。複数の堰部の各々には、周方向の少なくとも一つの位置にスリットが形成されているとともに、複数の堰部のなかの隣接する二つの間では、スリットの周方向における位置が互いに異なる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１プリント配線板と、
前記第１プリント配線板に樹脂を介して積層された第２プリント配線板と、
前記第１プリント配線板と前記第２プリント配線板との間に位置し、前記第１プリント配線板と前記第２プリント配線板との間を電気的に接続する導電性ポストと、
を備える多層プリント配線板であって、
前記多層プリント配線板には、貫通孔が設けられているとともに、前記貫通孔の周囲を多重に取り囲む複数の堰部が、前記第１プリント配線板と前記第２プリント配線板との間に設けられており、
前記複数の堰部の各々には、周方向の少なくとも一つの位置にスリットが形成されているとともに、前記複数の堰部のなかの隣接する二つの間では、前記スリットの前記周方向における位置が互いに異なる、
多層プリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、多層プリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層プリント配線板が知られている。多層プリント配線板は、樹脂シート（プリプレグとも称される）を介して積層された二以上のプリント配線板を、プレス成形することによって製造される。このプレス成形では、二つのプリント配線板の間に位置する樹脂が、予め設けられたねじ留め用の貫通孔等へ、意図せず流出することがある。このような問題に関して、特許文献１に記載された技術では、配線板上に樹脂シートを介して銅箔を積層する際に、樹脂材料による堰部を銅箔上に予め設けておくことによって、後工程用の穴等へ樹脂の材料が流出することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１１０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術では、樹脂材料による堰部を予め設けておく必要があり、そのための特別な設備や工程が必要とされる。本明細書は、そのような設備や工程を必要とすることなく、樹脂の流出を抑制し得る堰部を形成するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
多層プリント配線板の製造方法において、二つのプリント配線板の間に、それらを電気的に接続するための導電性ポストを印刷する手法が開示されている（特願２０１６−２００００７８）。本明細書が開示する技術では、この導電性ポストに着目し、樹脂の流出を抑制するための堰部を、導電性ポストを形成する工程で同時に形成する。導電性ポストは、メタルマスクを用いたマスク印刷法によって形成されることが好ましく、そのためには、堰部も同じメタルマスクを用いて形成する必要がある。ここで、メタルマスクの特性上、環状に閉じた堰部は形成することができず、堰部の内側と外側との間でメタルマスクが連続するように、堰部にはスリット（切れ目）を設ける必要がある。しかしながら、堰部に設けられたスリットは、樹脂を流出させる流路となり得る。この点に関して、本技術では、複数の堰部を多重に配置するとともに、隣接する二つの堰部の間では、スリットの周方向における位置を互いに相違させる。これにより、スリットを通じた樹脂の流路がラビリンス状に形成されるので、樹脂の流出を十分に抑制することができる。
【０００６】
上記した技術に基づいて、次の多層プリント配線板が具現化される。この多層プリント配線板は、第１プリント配線板と、第１プリント配線板に樹脂を介して積層された第２プリント配線板と、第１プリント配線板と第２プリント配線板との間に位置し、第１プリント配線板と第２プリント配線板との間を電気的に接続する導電性ポストとを備える。この多層プリント配線板には、例えばねじ留め用等の貫通孔が設けられているとともに、その貫通孔の周囲を多重に取り囲む複数の堰部が、第１プリント配線板と第２プリント配線板との間に設けられている。複数の堰部の各々には、周方向の少なくとも一つの位置にスリットが形成されているとともに、複数の堰部のなかの隣接する二つの間では、スリットの周方向における位置が互いに異なる。前述した説明から明らかなように、このような構成であると、樹脂の流出を十分に抑制し得る複数の堰部を、メタルマスクを用いたマスク印刷法によって、導電性ポストと同時に形成することができる。堰部を設けるための特別な設備や工程が必要とされず、多層プリント配線板の製造工程を簡素にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例の多層プリント配線板１０を示す平面図。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線における断面図であり、導電性ポスト２６及び複数の堰部３０を示す。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図であり、複数の堰部３０及びそれらのスリット３０ａを示す。
【図４】実施例の多層プリント配線板１０の製造方法の流れを示す図。
【図５】複数の堰部３０における樹脂２４の流路Ｆを示す図。
【図６】複数の堰部３０のいくつかの変形例を示す図。
【図７】多層プリント配線板１０の変形例であって、第３プリント配線板１２０をさらに備えるものを示す。
【図８】多層プリント配線板１０の変形例であって、樹脂２４の厚みが変更されたものを示す。
【図９】樹脂シート２４ａを構成する材料のフロー量を測定する方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、実施例の多層プリント配線板１０について説明する。図１、図２に示すように、多層プリント配線板１０には、複数のランドやパッドを含むプリント配線１２が多層に設けられている。また、多層プリント配線板１０には、多層プリント配線板１０をねじ等によって固定するための貫通孔１４や、コネクタを固定するための貫通孔１６が設けられている。
【０００９】
多層プリント配線板１０は、第１プリント配線板２０、第２プリント配線板２２、樹脂２４及び導電性ポスト２６を備える。第１プリント配線板２０と第２プリント配線板２２は、樹脂２４を介して互いに積層されている。第１プリント配線板２０と第２プリント配線板２２とのそれぞれには、プリント配線１２が設けられている。第１プリント配線板２０及び第２プリント配線板２２の具体的な構成については特に限定されない。例えば、第１プリント配線板２０及び第２プリント配線板２２は、リジッドなプリント配線板であってもよいし、フレキシブルなプリント配線板であってもよい。
【００１０】
導電性ポスト２６は、第１プリント配線板２０と第２プリント配線板２２の間に位置しており、第１プリント配線板２０と第２プリント配線板２２との間を電気的に接続している。即ち、導電性ポスト２６の下端は、第１プリント配線板２０のプリント配線１２に接続されており、導電性ポスト２６の上端は、第２プリント配線板２２のプリント配線１２に接続されている。導電性ポスト２６は、例えば円柱形状を有しており、銅又はその他の金属といった導電性材料で形成されている。導電性ポスト２６の形状、位置及びその数等については、特に限定されない。詳しくは後述するが、本実施例における導電性ポスト２６は、メタルマスク４０と導電性ペーストを用いたマスク印刷法によって形成される（図４参照）。
【００１１】
多層プリント配線板１０はさらに、複数の堰部３０を備える。複数の堰部３０は、第１プリント配線板２０と第２プリント配線板２２との間に位置しており、貫通孔１４の周囲を多重に取り囲んでいる。複数の堰部３０の各々には、周方向の少なくとも一つの位置にスリット３０ａが形成されている。そして、複数の堰部３０のなかの隣接する二つの間では、スリット３０ａの周方向における位置が互いに異なっている。また、このような複数の堰部３０は、図２に示す貫通孔１４だけでなく、多層プリント配線板１０の他の貫通孔１４、１６にも同様に設けられている。
【００１２】
複数の堰部３０は、銅又はその他の金属といった、導電性材料で形成されている。詳しくは後述するが、本実施例における複数の堰部３０は、導電性ポスト２６を形成する工程において同時に形成される。即ち、複数の堰部３０は、メタルマスク４０と導電性ペーストを用いたマスク印刷法によって、複数の導電性ポスト２６と同時に形成される（図４参照）。ここで、メタルマスク４０の特性上、各々の堰部３０を環状に閉じた形状で形成することはできない。各々の堰部３０の内側と外側とでメタルマスク４０が連続する必要があり、そのために、各々の堰部３０にはスリット３０ａ（即ち、切れ目）が設けられている。
【００１３】
一例ではあるが、本実施例における複数の堰部３０は、第１の堰部３１、第２の堰部３２及び第３の堰部３３を含む、三つの堰部３１、３２、３３を有する。第１の堰部３１は、最も内側に位置しており、貫通孔１４の周縁に沿って環状に延びている。第１の堰部３１には、周方向に沿って三つのスリット３０ａが等間隔（即ち、１２０度の間隔）で形成されている。第２の堰部３２は、第１の堰部３１に外側から隣接しており、第１の堰部３１の周囲を環状に延びている。第２の堰部３２にも、周方向に沿って三つのスリット３０ａが等間隔（即ち、１２０度の間隔）で形成されている。但し、互いに隣接する第１の堰部３１と第２の堰部３２との間では、スリット３０ａの周方向における位置が互いに異なっている。詳しくは、第１の堰部３１のスリット３０ａと、第２の堰部３２のスリット３０ａは、互いに最も離れて位置するように、６０度の角度分だけ周方向にずれている。
【００１４】
第３の堰部３３は、第２の堰部３２に外側から隣接しており、第２の堰部３２の周囲を環状に延びている。第３の堰部３３にも、周方向に沿って三つのスリット３０ａが等間隔（即ち、１２０度の間隔）で形成されている。互いに隣接する第２の堰部３２と第３の堰部３３との間では、スリット３０ａの周方向における位置が互いに異なっており、詳しくは、６０度の角度分だけ周方向にずれている。なお、互いに隣接しない第１の堰部３１と第３の堰部３３の間では、周方向におけるスリット３０ａの位置が一致していてもよい。以上のように、本実施例における複数の堰部３０は、三つの堰部３１、３２、３３を含んでいるが、堰部３０の数は二以上であればよく、特に限定されない。また、各々の堰部３１、３２、３３に設けられるスリット３０ａの数についても、三つに限定されるものでなく、複数の堰部３０の一部又は全部において適宜変更することができる。
【００１５】
複数の堰部３０、特に、最も内側に位置する第１の堰部３１は、第１プリント配線板２０と第２プリント配線板２２との少なくとも一方と、電気的に接続されていてもよい。第１の堰部３１が、第１プリント配線板２０及び／又は第２プリント配線板２２に電気的に接続されていると、貫通孔１４の内周面に露出する第１の堰部３１を通じて、多層プリント配線板１０を外部へ電気的に接続することができる。即ち、第１の堰部３１を、電気的な接続端子として利用することができる。
【００１６】
次に、図４を参照して、多層プリント配線板１０の製造方法について説明する。先ず、図４（Ａ）に示すように、第１プリント配線板２０上に、導電性ポスト２６と複数の堰部３０が形成される。なお、第１プリント配線板２０には、貫通孔１４、１６が予め形成されている。前述したように、本実施例の多層プリント配線板１０では、導電性ポスト２６と複数の堰部３０との両者が、マスク印刷法を用いた同一工程によって形成される。この工程では、最初に、メタルマスク４０と導電性ペースト（例えば銅ペースト）とを用いて、導電性ポスト２６と複数の堰部３０とが印刷される。このとき、各々の堰部３１、３２、３３には、メタルマスク４０の特性上、スリット３０ａ（図３参照）も同時に形成される。前述したように、各々の堰部３１、３２、３３の内側と外側との間で、メタルマスク４０が連続する必要があるためである。次いで、印刷された導電性ポスト２６と複数の堰部３０とを加熱することによって、それらの乾燥及び半焼結を実施する。
【００１７】
次いで、図４（Ｂ）に示すように、第１プリント配線板２０上に、樹脂シート２４ａと第２プリント配線板２２とを積層し、それらを局所的に加熱することによって仮圧着する。樹脂シート２４ａは、図２等に示した樹脂２４となる部材であり、接着シートやプリプレグとも称される。次いで、図４（Ｃ）に示すように、仮圧着した半製品をプレス成型することによって、多層プリント配線板１０が成形される。このプレス成形は、一例ではあるが、真空熱プレスによって行うことができる。この場合、プレス条件の一例として、設定温度を２２０℃とし、０．３ＭＰａの圧力による第１プレスと、３．０ＭＰａの圧力による第２プレスとを含む、二段階のプレス成形を行うとよい。この場合、第１プレスと第２プレスの時間は、特に限定されないが、例えば２．５分とすることができる。
【００１８】
上記したプレス加工では、二つのプリント配線板２０、２２の間に介在する樹脂２４が、貫通孔１４、１６に向けて流出しようとするが、その流出は、複数の堰部３０によって抑制される。ここで、各々の堰部３０にはスリット３０ａが形成されているので、貫通孔１４、１６は、複数の堰部３０によって完全に取り囲まれてはいない。即ち、図５に示すように、複数の堰部３０には、樹脂２４が貫通孔１４、１６まで流出し得る流路Ｆが存在する。しかしながら、複数の堰部３０のなかの隣接する二つの間、即ち、第１の堰部３１と第２の堰部３２との間、及び、第２の堰部３２と第３の堰部３３との間では、周方向におけるスリット３０ａの位置が互いに相違している。これにより、樹脂２４が流出し得る流路Ｆは、複数の堰部３０の径方向の厚み寸法Ｄと比較して、十分に長く延長されている。一例ではあるが、本実施例では、厚み寸法Ｄが１ｍｍであるのに対して、流路Ｆは３．６ｍｍの長さを有している。このように、複数の堰部３０が貫通孔１４、１６を完全に取り囲んでいなくても、樹脂２４の流出し得る流路Ｆが長く形成されていることで、樹脂２４の流出を十分に抑制することができる。
【００１９】
以上のように、本実施例の多層プリント配線板１０では、メタルマスク４０と導電性ペーストを用いたマスク印刷法により、導電性ポスト２６と複数の堰部３０とが同時に形成される。各々の堰部３０には、メタルマスク４０による形成を可能とするために、少なくとも一つのスリット３０ａが設けられている。このようなスリット３０ａは、樹脂２４を流出させる流路Ｆとなり得る。しかしながら、隣接する二つの堰部３０の間では、スリット３０ａの周方向における位置が互いに相違しているので、当該流路Ｆが長く形成されている。これにより、樹脂２４の流出が十分に抑制される。従来技術では、堰部３０のような構造を形成するために、樹脂材料又はその他の非導電性ペーストによるマスク印刷工程が別途必要とされていた。これに対して、本実施例の多層プリント配線板１０の構造によれば、導電性ポスト２６と複数の堰部３０とを同一工程で形成することができるので、堰部３０を形成するための特別な設備や工程が必要とされない。従って、多層プリント配線板１０の製造工程を簡素にすることができる。
【００２０】
図６に示すように、複数の堰部３０の具体的な構成は、様々に変更することができる。例えば、図６（Ａ）に示す例では、第１の堰部３１及び第２の堰部３２のみが設けられており、第３の堰部３３が省略されている。図６（Ｂ）に示す例では、各々の堰部３１、３２、３３において、四つのスリット３０ａが設けられている。四つのスリット３０ａは、特に限定されないが、周方向に沿って等間隔に設けられている。図６（Ｃ）に示す例では、第４の堰部３４が付加されているとともに、各々の堰部３１、３２、３３、３４には、四つのスリット３０ａが等間隔で設けられている。図６（Ｄ）に示す例では、第１の堰部３１及び第２の堰部３２のみが設けられており、第３の堰部３３が省略されている。また、各々の堰部３１、３２には、二つのスリット３０ａが設けられており、スリット３０ａの数も削減されている。このように、複数の堰部３０の数やスリット３０ａの数は、特に限定されず、適宜変更することができる。
【００２１】
図６（Ｄ）に示す例ではさらに、各々の堰部３１、３２が、他方の堰部３２、３１に向けて突出する突出部３０ｂを有している。第１の堰部３１の突出部３０ｂと、第２の堰部３２の突出部３０ｂは、周方向に沿って交互に位置している。このような構成によると、二つの堰部３１、３２の間に形成される流路Ｆがより長くなり、かつ、樹脂２４と堰部３１、３２との間の接触抵抗も増大することから、樹脂２４の流出がより効果的に抑制される。
【００２２】
図７に示すように、本実施例の多層プリント配線板１０は、第３プリント配線板１２０をさらに備えてもよい。この場合、第２プリント配線板２２と第３プリント配線板１２０との間にも、複数の堰部３０を同様に設けることができる。プリント配線板２０、２２、１２０の数は特に限定されず、多層プリント配線板１０は、四枚以上のプリント配線板を備えてもよい。また、図８に示すように、樹脂２４の厚みについても、適宜変更可能である。この場合、樹脂２４の厚み（即ち、樹脂シート２４ａの厚み）に応じて、複数の堰部３０の高さ寸法を変更するとよい。一例ではあるが、複数の堰部３０の高さ寸法が、樹脂シート２４ａの厚みの１／２倍から２倍の間であると、樹脂２４の流出を有意に抑制することができる。
【００２３】
樹脂２４の流出が複数の堰部３０に抑制される程度は、樹脂２４の流動性に応じて変化する。即ち、樹脂２４の流動性が低いほど、複数の堰部３０による流出の抑制効果は高くなる。この点に関して、本実施例では、樹脂シート２４ａ（例えばプリプレグ）に、フロー量が３０パーセント以下となるものが採用されている。ここでいうフロー量とは、流動性を示す指標であって、次の方法によって測定される。即ち、図９に示すように、樹脂シート２４ａのサンプル１００を、１７５℃に加熱しながら１．６ＭＰａの圧力でプレスする。このとき、元の形状から周囲へ流動した流動部分１００ａの重量率がフロー量である。但し、複数の堰部３０の構成によっては、フロー量が３０パーセントを上回る樹脂シート２４ａを採用することも可能である。
【００２４】
多層プリント配線板１０をプレス成形するときのプレス条件は、様々に変更可能である。前述したように、本実施例で採用したプレス条件は、設定温度を２２０℃とし、０．３ＭＰａの圧力による第１プレスと、３．０ＭＰａの圧力による第２プレスとを含む二段階のプレス成形であって、第１プレスと第２プレスの時間はそれぞれ２．５分である。他のプレス条件としては、設定温度を１９０℃に低下させる一方で、３．０ＭＰａの圧力による第２プレスの時間を７．５分へと延長してもよい。これらのプレス条件は、短時間でのプレス成形を可能とする高速成形用のものであるが、このようなプレス条件であっても、複数の堰部３０は樹脂２４の流出を十分に抑制することができる。
【００２５】
あるいは、上記した高速成形用のプレス条件ではなく、次のような一連のプレス条件を採用することもできる。このプレス条件では、先ず、０．３ＭＰａの圧力を負荷しつつ、常温から３℃／分の速度で昇温していく。そして、温度が８０℃に到達したところで、その状態を１５分間維持する。次いで、８０℃から２．５℃／分の速度で昇温していき、温度が１１０℃に到達した段階で、圧力を３．０ＭＰａまで昇圧する。最後に、温度が１８０℃に到達したところで、その状態を４５分間維持する。このようなプレス条件によっても、複数の堰部３０によって樹脂２４の流出を抑制しつつ、多層プリント配線板１０の意図した成形を行うことができる。
【００２６】
以上、本技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。本明細書又は図面に記載された技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載された組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示された技術は複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０：多層プリント配線板
１２：プリント配線
１４、１６：貫通孔
２０：第１プリント配線板
２２：第２プリント配線板
２４：樹脂
２４ａ：樹脂シート
２６：導電性ポスト
３０、３１、３２、３３、３４：堰部
３０ａ：堰部３０のスリット
３０ｂ：堰部３０の突出部
４０：メタルマスク
１００：樹脂シート２４ａのサンプル
１００ａ：サンプル１００の流動部分
１２０：第３プリント配線板
Ｆ：樹脂２４の流路
【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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