(57)【要約】【課題】信号配線の導体厚みが小さく形成されていることによりクロストーク対策がなされたプリント配線板において、部品の実装信頼性及びスルーホールの接続信頼性が確保されたプリント配線板と、従来のプリント配線板の製造方法を大幅に変更することなく、このプリント配線板を製造するための製造方法を提供する。【解決手段】部品実装部に対して選択的に銅がめっきされていることにより、部品実装部の導体厚みが信号配線の導体厚みよりも大きく形成されているプリント配線板である。また、銅貼基材に銅めっき処理をする工程を含むプリント配線板の製造方法において、銅めっき処理は、銅貼基材に無電解銅めっき処理をし、次いで、銅貼基材に電解銅めっきレジストを形成した後、電解めっきレジストが形成されていない箇所を選択的に電解銅めっきする工程であるプリント配線板の製造方法である。【選択図】図２
2008288291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号配線及び部品実装部を有するプリント配線板において、上記部品実装部に対して選択的に銅がめっきされることにより、上記部品実装部の導体厚みが上記信号配線の導体厚みよりも大きく形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
信号配線及びスルーホールを有するプリント配線板において、上記スルーホールに対して選択的に銅がめっきされることにより、上記スルーホールの導体厚みが上記信号配線の導体厚みよりも大きく形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項３】
銅貼基材に銅めっき処理をする工程を含むプリント配線板の製造方法において、上記銅めっき処理は、上記銅貼基材に無電解銅めっき処理をし、次いで、上記銅貼基材に電解銅めっきレジストを形成した後、上記電解めっきレジストが形成されていない箇所を選択的に電解銅めっきすることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板及びその製造方法に関し、詳しくは信号配線の導体厚みが小さく形成されていることによりクロストーク対策がなされたプリント配線板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板では、信号配線の配線密度の増加に伴って信号配線間のクロストークが増加する。クロストークの増加は、信号配線を流れる伝送信号に悪影響をおよぼし、例えば、レシーバー半導体における論理判定に誤りが生じさせることもある。このクロストークは、１つの信号を１本の配線を使用して伝送するシングルエンド方式だけでなく、差動配線方式でも生ずる。
【０００３】
このクロストークを抑制する方法としては、信号配線の間にグラウンドや電源電位の配線を挿入する方法がある（例えば、特許文献１又は特許文献２を参照）。しかし、この方法では配線密度が大きく増加することとなるので、高密度配線としようとする際の障壁となる。また、信号配線を異なる層に配置し、この間にグラウンドや電源電位のプレーンを挿入するという方法もある。しかし、この場合はプリント配線板の層数を必然的に増加させることとなり、製造工程の増加や製造原価の上昇を招く。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４９１９２号公報
【特許文献２】特開２００１−３２０１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来公知の一般的なプリント配線板（以下、これを従来のプリント配線板という）では、外層に設けられる信号配線の導体厚みは、概ね２５〜６０μｍに形成されている。一方、信号配線の導体厚みが目安として１５μｍ以下で形成されたプリント配線板は、従来のプリント配線板に比べ外層の信号配線の導体厚みが小さく、クロストークの発生が抑制されるといわれている。
【０００６】
ここで、従来のプリント配線板は、概略、次の製造方法で製造される。まず、基材に銅箔が積層されてなる銅貼基材を用意し、これの必要箇所に穴をあける。次いで、この穴があけられた銅貼基材に無電解銅めっき処理及び電解銅めっき処理（これらを総して銅めっき処理という）をしてスルーホールを形成する。この際に、銅貼基材の銅箔（以下、これを基礎銅箔という）にも銅がめっきされる。
【０００７】
次いで、銅めっき処理がなされた銅貼基材にエッチングレジストを形成し、エッチングをして不要箇所の銅を除去し、必要な信号配線、必要なスルーホール、必要なスルーホールのランド（以下、スルーホールランドという）及び必要な部品実装用パッドを形成する。
【０００８】
ここで、前述の信号配線の導体厚みが小さく形成されていることによりクロストーク発生が抑制されたプリント配線板を、上記の従来のプリント配線板を製造するための製造方法で製造することを検討する。
【０００９】
この場合、従来のプリント配線板の製造方法において電解銅めっきにおける銅のめっき厚みを小さくすれば、基礎銅箔にめっきされる銅の厚みを小さくすることができる。例えば、基礎銅箔の厚みが１２μｍの場合、電解銅めっきによる銅のめっき厚みを３μｍとすれば、基材に対する銅めっき処理後の銅の厚みは１５μｍとなる。なお、無電解銅めっきによる銅のめっき厚みは、０．０５μｍ程度であるため、ここでは無視する。そして、これにエッチングレジストを形成し、エッチングをすれば、信号配線を所望の導体厚み（前記例では１５μｍ程度）に形成することができる。
【００１０】
ところが、銅めっき処理においては、基礎銅箔に対しても、また、あけられた穴の内壁に対しても、一律の厚みで銅がめっきされるため、エッチングによりスルーホールランド及び実装用パッドを形成すると、これらの導体厚みは信号配線の導体厚みと同じ厚みで形成される。上記の例でいえば、これらスルーホールランド及び実装用パッドの導体厚みも、１５μｍ程度に形成される。また、スルーホール内の銅の厚みは３μｍ程度で形成される。
【００１１】
上記の通り、信号配線の導体厚みが小さく形成されていることにより信号配線におけるクロストーク発生が抑制されたプリント配線板を、従来のプリント配線板の製造方法により製造しようとすると、電解銅めっきによる銅のめっき厚みを非常に小さくすることとなる。そのため、必然的にスルーホールランド及び実装用パッドの導体厚みも信号配線と同程度に小さく形成され、さらに、スルーホール内の銅の厚みが非常に小さく形成されることとなる。
【００１２】
そのため、電解銅めっきにおける銅のめっき厚みを小さくして製造されたプリント配線板は、スルーホールランド及び実装用パッドの導体厚みが小さいため、これらと基材との密着力が非常に小さくなる。この場合、スルーホールランド及び実装用パッドに部品が実装されると、この密着力の小ささが問題となる。すなわち、これらスルーホールランドまたは部品実装用パッドに部品を実装した後、実際の使用状態において、これらスルーホールランド及び実装用パッドが基材から剥がれやすくなるという問題が生ずる。つまり、部品を実装した際の実装信頼性が低いという問題が生ずる。このプリント配線板は、スルーホール内の銅の厚みも非常に小さなものであるため、スルーホールの接続信頼性も低いものとなる。
【００１３】
そこで、本発明は、信号配線の導体厚みが小さく形成されていることによりクロストーク対策がなされたプリント配線板において、部品の実装信頼性及びスルーホールの接続信頼性が確保されたプリント配線板と、従来のプリント配線板の製造方法を大幅に変更することなく、このプリント配線板を製造するための製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題解決のための請求項１に記載の発明は、信号配線及び部品実装部を有するプリント配線板において、部品実装部に対して選択的に銅がめっきされことにより、部品実装部の導体厚みが信号配線の導体厚みよりも大きく形成されているプリント配線板である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、信号配線及びスルーホールを有するプリント配線板において、スルーホールに対して選択的に銅がめっきされることにより、スルーホールの導体厚みが信号配線の導体厚みよりも大きく形成されているプリント配線板である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、銅貼基材に銅めっき処理をする工程を含むプリント配線板の製造方法において、銅めっき処理は、銅貼基材に無電解銅めっき処理をし、次いで、銅貼基材に電解銅めっきレジストを形成した後、電解めっきレジストが形成されていない箇所を選択的に電解銅めっきするプリント配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のプリント配線板は、スルーホール又は部品実装部の導体厚みが信号配線の導体厚みよりも大きく形成されていることにより、スルーホールの接続信頼性又は部品実装部における実装信頼性が確保され、信号配線が小さく形成されていることで、信号配線におけるクロストーク発生が抑制される。
【００１８】
また、本発明のプリント配線板の製造方法では、電解めっきレジストが形成されていない箇所を、製造すべきプリント配線板のスルーホール及び部品実装部に該当する箇所とすることにより、これらに銅を選択的にめっきすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明のプリント配線板に設けられている信号配線１０、スルーホール１１及び部品実装用パッド１２をプリント配線板の上面から見た模式図である。なお、図１の記載は信号配線１０、スルーホール１１及び部品実装用パッド１２の配置関係を例示するものであって、実際には製作すべきプリント配線板の設計仕様に応じて配置箇所を設定する。
【００２０】
このプリント配線板は、信号配線１０と、部品実装部としてのスルーホール１１及び部品実装用パッド１２を有し、スルーホール１１及び部品実装用パッド１２が信号配線１０により接続されている。また、信号配線１０の上部にはソルダーレジスト層（詳細は後述する。ここでは記載していない）が形成されている。そして、これらスルーホール１１及び部品実装用パッド１２に対して選択的に銅がめっきされていることにより、これらスルーホール１１及び部品実装用パッド１２の導体厚みが信号配線１０の導体厚みよりも大きく形成されているものである。以下、この構成についてさらに詳しく説明する。
【００２１】
図２は、このプリント配線板を図１のＡ−Ａ線で切断した部分の断面図である。このプリント配線板は、コア層１３の上下に、内層導体層１４、絶縁層１５、信号配線１０、部品実装用パッド１２及びソルダーレジスト層１６が、図２に示すように積層されてなる。また、スルーホール１１には、スルーホールランド１７が設けられている。
【００２２】
図３は、図２における点線で囲まれた領域Ｂの拡大図である。図３を参照すると、スルーホールランド１７及び部品実装用パッド１２の導体厚みＤは、信号配線１０の導体厚みＦよりも大きく形成されている。ここでいう導体厚みとは、絶縁層１５からの厚みをいう。なお、図３ではソルダーレジスト層１６は記載していない。
【００２３】
このプリント配線板の製造方法を説明する。図４は両面銅貼基材１９の部分断面図である。まず、コア層１３の上下に銅箔１８が積層されてなる両面銅貼基材１９を用意する。この両面銅貼基材１９は、従来のプリント配線板の製造に使用する市販品でよい。
【００２４】
図５は、内層導体層１４及びクリアランスホール２０が形成された両面銅貼基材１９の部分断面図である。図５を参照すると、図４に示す両面銅貼基材１９の上下に感光性フィルム（図示せず）を被覆し、フォトリソ法によりエッチングレジスト（図示せず）を形成した後、エッチングにより銅箔１８の不要箇所を除去し、内層導体層１４及びスルーホール１１に該当する箇所にクリアランスホール２０を形成する。
【００２５】
図６は熱圧プレスにおける積層構成を示す図である。図６を参照すると、内層導体層１４及びクリアランスホール２０が形成された両面銅貼基材１９の上下に、プリプレグ２１と、外層銅箔２２とを積層し、熱圧プレスする。ここでの外層銅箔２２の厚みは１２μｍ以下のものを使用する。なお、図６では、プリプレグ２１は上下に２枚ずつとしている。これは例示であって、実際の製作にあたっては、製作すべきプリント配線板の製造仕様に応じてプリプレグ２１の必要枚数を適宜設定する。
【００２６】
図７は穴２３のあけられた積層基材（後述）の部分断面図である。図７を参照すると、図６において積層されてなる積層体（以下、これを積層基材という）において、スルーホール１１を形成すべき箇所に、ドリル加工またはレーザー加工により、穴２３をあける。この穴２３をあける加工に伴って生じる外層銅箔２２のバリを除去したのち、外層銅箔２２及び穴２３の内壁に無電解銅めっきをする。ここまでの工程、すなわち、図４から図７に示す工程は、従来のプリント配線板の製造方法で行う。
【００２７】
図８は感光性フィルム２４が被覆された積層基材の部分断面図である。図９は電解めっきレジスト２５が形成された積層基材の部分断面図である。図１０は電解銅めっきにより銅がめっきされた積層基材の部分断面図である。図１１は電解銅めっきレジストが除去された積層基材の部分断面図である。
【００２８】
図８を参照すると、積層基材の上下に、電解銅めっきに対して耐性のある感光性フィルム２４を被覆し、そして、図９に示すように、フォトリソ法により、スルーホールランド１７及び部品実装用パッド１２に該当する箇所を除く箇所を除去し、電解銅めっきレジスト２５を形成する。そして、図１０に示すように、電解銅めっきレジスト２５が形成された積層基材に対して電解銅めっきをし、スルーホールめっき２７を形成するとともに、部品実装用パッド１２が形成されるべき箇所にも、銅をめっきする。そして、図１１に示すように、電解銅めっきレジスト２５を除去する。
【００２９】
図１２は、感光性フィルム２６が被覆された積層基材の部分断面図である。図１２を参照すると、電解銅めっきされた積層基材に感光性フィルム２６を被覆する。なお、積層基材には電解銅めっきがされている箇所とされていない箇所とで凹凸が生じているため、感光性フィルム２５としては、この凹凸への追従性の高いものを用いることが好ましい。
【００３０】
図１３はエッチングレジスト２９が形成された積層基材の部分断面図である。図１４はエッチングされた積層基材の部分断面図である。図１３を参照すると、感光性フィルム２５の不要箇所を除去して積層基材にエッチングレジスト２９を形成し、図１４に示すように、これをエッチングした後、エッチングレジスト２９を除去する。
【００３１】
図１５はスルーホール１１、信号配線１０及び部品実装用パッド１２が形成された積層基材の部分断面図である。図１５を参照すると、積層基材に前述のエッチングを前述に示すように、スルーホール１１、信号配線１０及び部品実装用パッド１２が形成される。図１６はソルダーレジスト層１６が形成された積層基材の部分断面図である。図１６を参照すると、積層基材の必要か箇所にソルダーレジスト層１６を形成する。これ以降は、必要な箇所への文字印刷及び外形加工を行い、仕上げる。
【００３２】
以上の説明の通り、上記製造方法によれば、スルーホールランド１７及び部品実装用パッド１２の導体厚みは、基礎銅箔の厚みに銅のめっき厚みを加えたものとなり、信号配線１０には、電解銅めっきにおける銅がめっきされていないので、基礎銅箔の厚みのみとなっていることがわかる。
【００３３】
ここで、信号配線として、本発明のプリント配線板のように信号配線が基礎銅箔のみでなるプリント配線板におけるクロストークの発生状況を検証する。図１７は、この効果を確認するために製作する試験用プリント配線板３０の平面図である。図１７に示すように、この試験用プリント配線板３０は、平行する２つの伝送線路３１及び３２が設けてある。伝送線路３１及び３２の配線幅はともに０．１１ｍｍであり、これら伝送線路３１及び３２の配線間隔は０．１１ｍｍである。また、配線長は１５０ｍｍであり、絶縁層厚は０．１２ｍｍである。
【００３４】
そして、試験用プリント配線板３０として、外層銅箔の厚みが９μｍで、電解銅めっきによる銅の厚みが３０μｍのもの（以下、比較例プリント配線板という）と、外層銅箔の厚みが９μｍで、電解銅めっきをしないもの（以下、実施例プリント配線板という）を製作した。
【００３５】
これら実施例プリント配線板及び比較例プリント配線板において、図１７に示すポート１、ポート２、ポート３及びポート４と、Ｓパラメータ測定器（図示せず）とをケーブルで接続し、ポート１から、周波数が０より大きく最大４ＧＨｚまで正弦波を入力し、ＳパラメータＳ２１とＳ４１とを測定した。すなわち、ポート１から信号を入れることにより、この信号はポート３に流れる。その際に、伝送線路３１及び３２の間で、信号のクロストークが発生する。そして、Ｓ２１及びＳ４１は、それぞれ、信号が入力されるポート１に対する近端クロストーク及び遠端クロストークの発生量を示す。
【００３６】
Ｓ２１及びＳ４１の測定結果を、それぞれ、図１８及び図１９に示す。これら図１８及び図１９からわかるように、実施例プリント配線板は、Ｓ２１及びＳ４１、すなわち、近端クロストーク及び遠端クロストークともに、その発生量が比較例プリント配線板にくらべて抑制されていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のプリント配線板に設けられている信号配線、スルーホール及び部品実装用パッドプリント配線板の上面から見た模式図
【図２】プリント配線板を図１のＡ−Ａ線で切断した部分の断面図
【図３】図２における領域Ｂの拡大図
【図４】両面銅貼基材の部分断面図
【図５】内層導体層及びクリアランスホールが形成された両面銅貼基材の部分断面図
【図６】熱圧プレスにおける積層構成を示す図
【図７】穴のあけられた積層基材の部分断面図
【図８】感光性フィルムが被覆された積層基材の部分断面図
【図９】電解めっきレジストが形成された積層基材の部分断面図
【図１０】電解銅めっきにより銅がめっきされた積層基材の部分断面図
【図１１】電解銅めっきレジストが除去された積層基材の部分断面図
【図１２】感光性フィルムが被覆された積層基材の部分断面図
【図１３】エッチングレジストが形成された積層基材の部分断面図
【図１４】エッチングされた積層基材の部分断面図
【図１５】スルーホール、信号配線及び部品実装用パッドが形成された積層基材の部分断面図
【図１６】ソルダーレジスト層が形成された積層基材の部分断面図
【図１７】試験用プリント配線板の平面図
【図１８】Ｓ２１の測定結果を示すグラフ
【図１９】Ｓ４１の測定結果を示すグラフ
【符号の説明】
【００３８】
１０  信号配線
１１  スルーホール
１２  部品実装用パッド
１３  コア層
１４  内層導体層
１５  絶縁層
１６  ソルダーレジスト層
１７  スルーホールランド
１８  銅箔
１９  両面銅貼基材
２０  クリアランスホール
２１  プリプレグ
２２  外層銅箔
２３  穴
２４  感光性フィルム
２５  電解銅めっきレジスト
２６  感光性フィルム
２７  スルーホールめっき
２８  部品実装用パッドが形成されるべき箇所
２９  エッチングレジスト
３０  試験用プリント配線板
３１  伝送線路
３２  伝送線路
【図１】
2008288291.tif 000003
【図２】
2008288291.tif 000004
【図３】
2008288291.tif 000005
【図４】
2008288291.tif 000006
【図５】
2008288291.tif 000007
【図６】
2008288291.tif 000008
【図７】
2008288291.tif 000009
【図８】
2008288291.tif 000010
【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】
2008288291.tif 000015
【図１４】
2008288291.tif 000016
【図１５】
2008288291.tif 000017
【図１６】
2008288291.tif 000018
【図１７】
2008288291.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008288291.tif 000021