(57)【要約】【課題】  小型化あるいは部品の高密度実装を図れ、また、実装面の良好な平坦性を確保できる多層プリント配線板、その製造方法及びその製造装置を提供すること。【解決手段】  多層プリント配線板は、複数の導体層であるランド３及び配線パターン４と、熱可塑性樹脂でなる複数の絶縁層１、２ａ〜２ｃとが交互に積層されてなり、部品の実装面１ａである絶縁層１の表面には部品搭載用の複数のランド３が形成され、これらランド３間を接続する配線パターン４は全て内層に形成されていることを特徴としている。【選択図】        図１
2004311926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体層と複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板であって、
前記絶縁層は熱可塑性樹脂からなり、
部品の実装面である前記絶縁層の表面には複数のランドが形成され、前記ランド間を接続する配線パターンは全て内層に形成されている
ことを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂は液晶ポリマーである
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】
前記液晶ポリマーは液晶ポリエステルである
ことを特徴とする請求項２に記載の多層プリント配線板。
【請求項４】
前記絶縁層の前記表面には絶縁性保護膜が形成されていない
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５】
前記ランドはその表面を露出させて前記絶縁層内に入り込んでおり、前記実装面は平坦である
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６】
前記導体層は粗化処理の施されていない導体箔で形成されている
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７】
複数の導体層と複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板であって、
前記絶縁層は熱可塑性樹脂からなり、
部品の実装面である前記絶縁層の表面には複数のランドが形成され、
前記ランド間を接続する配線パターンのうちで、他のランドが障害とならずに１本の直線で前記ランド間を結ぶことのできる配線パターンのみ前記表面に形成され、他の配線パターンは内層に形成されている
ことを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂は液晶ポリマーである
ことを特徴とする請求項７に記載の多層プリント配線板。
【請求項９】
前記液晶ポリマーは液晶ポリエステルである
ことを特徴とする請求項８に記載の多層プリント配線板。
【請求項１０】
前記絶縁層の前記表面には絶縁性保護膜が形成されていない
ことを特徴とする請求項７に記載の多層プリント配線板。
【請求項１１】
前記ランドはその表面を露出させて前記絶縁層内に入り込んでおり、前記実装面は平坦である
ことを特徴とする請求項７に記載の多層プリント配線板。
【請求項１２】
前記導体層は粗化処理の施されていない導体箔で形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の多層プリント配線板。
【請求項１３】
複数の導体層と複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板であって、
前記絶縁層は熱可塑性樹脂からなり、
部品の実装面である前記絶縁層の表面には複数のランドが形成され、前記ランド間を接続する配線パターンは全て内層に形成され、前記表面には、隣りに配置される前記部品間で共有される共有ランドが形成されている
ことを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項１４】
前記熱可塑性樹脂は液晶ポリマーである
ことを特徴とする請求項１３に記載の多層プリント配線板。
【請求項１５】
前記液晶ポリマーは液晶ポリエステルである
ことを特徴とする請求項１４に記載の多層プリント配線板。
【請求項１６】
前記絶縁層の前記表面には絶縁性保護膜が形成されていない
ことを特徴とする請求項１３に記載の多層プリント配線板。
【請求項１７】
前記ランドはその表面を露出させて前記絶縁層内に入り込んでおり、前記実装面は平坦である
ことを特徴とする請求項１３に記載の多層プリント配線板。
【請求項１８】
前記導体層は粗化処理の施されていない導体箔で形成されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の多層プリント配線板。
【請求項１９】
複数の導体層と複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板を備えた電子機器であって、
前記絶縁層は熱可塑性樹脂からなり、
部品の実装面である前記絶縁層の表面には複数のランドが形成され、前記ランド間を接続する配線パターンは全て内層に形成されている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２０】
複数の導体層と複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板を備えた電子機器であって、
前記絶縁層は熱可塑性樹脂からなり、
部品の実装面である前記絶縁層の表面には複数のランドが形成され、
前記ランド間を接続する配線パターンのうちで、他のランドが障害とならずに１本の直線で前記ランド間を結ぶことのできる配線パターンのみ前記表面に形成され、他の配線パターンは内層に形成されている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２１】
複数の導体層と複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板を備えた電子機器であって、
前記絶縁層は熱可塑性樹脂からなり、
部品の実装面である前記絶縁層の表面には複数のランドが形成され、前記ランド間を接続する配線パターンは全て内層に形成され、前記表面には、隣りに配置される前記部品間で共有される共有ランドが形成されている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２２】
複数の導体層と複数の絶縁層とを交互に積層させる多層プリント配線板の製造方法であって、
部品の実装面である前記絶縁層の表面に複数のランドの配置を決定する工程と、
前記ランド間を接続する全ての配線パターンを内層に設計する工程と、
前記絶縁層を熱可塑性樹脂で形成する工程と、
前記配置に基づいて、前記絶縁層の前記表面に前記ランドを形成する工程と、
前記設計に基づいて、前記内層に前記配線パターンを形成する工程を有する
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２３】
前記絶縁層の前記表面に絶縁性保護膜を形成しない
ことを特徴とする請求項２２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２４】
前記ランドを形成した絶縁層と、前記配線パターンを形成した絶縁層を個別に製造した後、これらを重ねて熱プレスすることにより積層する
ことを特徴とする請求項２２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２５】
前記導体層を粗化処理の施されていない導体箔で作製する工程と、
前記導体箔を前記絶縁層に貼り合わせる工程を有する
ことを特徴とする請求項２２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２６】
前記導体層を、圧延ロールで圧延され且つ粗化処理の施されていない導体箔で作製する工程と、
前記導体箔を前記絶縁層に貼り合わせる工程を有する
ことを特徴とする請求項２２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２７】
複数の導体層と複数の絶縁層とを交互に積層させる多層プリント配線板の製造方法であって、
部品の実装面である前記絶縁層の表面に複数のランドの配置を決定する工程と、
前記ランド間を接続する配線パターンのうちで、他のランドが障害とならずに１本の直線で前記ランド間を結ぶことのできる配線パターンを前記表面に、他の配線パターンを内層に設計する工程と、
前記絶縁層を熱可塑性樹脂で形成する工程と、
前記配置に基づいて、前記絶縁層の前記表面に前記ランドを形成する工程と、
前記設計に基づいて、前記配線パターンを前記表面と前記内層とに振り分けて形成する工程を有する
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２８】
前記絶縁層の前記表面に絶縁性保護膜を形成しない
ことを特徴とする請求項２７に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２９】
前記ランドを形成した絶縁層と、前記内層に配置される前記配線パターンを形成した絶縁層を個別に製造した後、これらを重ねて熱プレスすることにより積層する
ことを特徴とする請求項２７に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３０】
前記導体層を粗化処理の施されていない導体箔で作製する工程と、
前記導体箔を前記絶縁層に貼り合わせる工程を有する
ことを特徴とする請求項２７に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３１】
前記導体層を、圧延ロールで圧延され且つ粗化処理の施されていない導体箔で作製する工程と、
前記導体箔を前記絶縁層に貼り合わせる工程を有する
ことを特徴とする請求項２７に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３２】
複数の導体層と複数の絶縁層とを交互に積層させる多層プリント配線板の製造方法であって、
部品の実装面である前記絶縁層の表面に、複数のランド、及び隣りに配置される前記部品間で共有される共有ランドの配置を決定する工程と、
前記ランド間を接続する全ての配線パターンを内層に設計する工程と、
前記絶縁層を熱可塑性樹脂で形成する工程と、
前記配置に基づいて、前記絶縁層の前記表面に前記ランド及び前記共有ランドを形成する工程と、
前記設計に基づいて、前記内層に前記配線パターンを形成する工程を有する
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３３】
前記絶縁層の前記表面に絶縁性保護膜を形成しない
ことを特徴とする請求項３２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３４】
前記ランド及び前記共有ランドを形成した絶縁層と、前記配線パターンを形成した絶縁層を個別に製造した後、これらを重ねて熱プレスすることにより積層する
ことを特徴とする請求項３２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３５】
前記導体層を粗化処理の施されていない導体箔で作製する工程と、
前記導体箔を前記絶縁層に貼り合わせる工程を有する
ことを特徴とする請求項３２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３６】
前記導体層を、圧延ロールで圧延され且つ粗化処理の施されていない導体箔で作製する工程と、
前記導体箔を前記絶縁層に貼り合わせる工程を有する
ことを特徴とする請求項３２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３７】
複数の導体層と、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板の製造装置であって、
部品の実装面である前記絶縁層の表面に複数のランドの配置を決定すると共に、前記ランド間を接続する全ての配線パターンを内層に設計する設計装置を備えている
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造装置。
【請求項３８】
前記ランドを形成した絶縁層と、前記配線パターンを形成した絶縁層とを重ねて熱プレスする熱プレス装置を備えている
ことを特徴とする請求項３７に記載の多層プリント配線板の製造装置。
【請求項３９】
複数の導体層と、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板の製造装置であって、
部品の実装面である前記絶縁層の表面に複数のランドの配置を決定すると共に、前記ランド間を接続する配線パターンのうちで、他のランドが障害とならずに１本の直線で前記ランド間を結ぶことのできる配線パターンを前記表面に、他の配線パターンを内層に設計する設計装置を備えている
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造装置。
【請求項４０】
前記ランドを形成した絶縁層と、前記内層に配置される前記配線パターンを形成した絶縁層とを重ねて熱プレスする熱プレス装置を備えている
ことを特徴とする請求項３９に記載の多層プリント配線板の製造装置。
【請求項４１】
複数の導体層と、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁層とが交互に積層されてなる多層プリント配線板の製造装置であって、
部品の実装面である前記絶縁層の表面に、複数のランド、及び隣りに配置される前記部品間で共有される共有ランドの配置を決定すると共に、前記ランド間を接続する全ての配線パターンを内層に設計する設計装置を備えている
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造装置。
【請求項４２】
前記ランド及び前記共有ランドを形成した絶縁層と、前記配線パターンを形成した絶縁層とを重ねて熱プレスする熱プレス装置を備えている
ことを特徴とする請求項４１に記載の多層プリント配線板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品搭載用のランドやこれらランド間を接続する配線パターンなどの導体層を絶縁層の表面とその内部に有する多層プリント配線板、これを備えた電子機器、多層プリント配線板の製造方法及びその製造装置に関する。更に詳しくは、絶縁層の表面に形成されるランドと、これらランド間を接続する配線パターンとを異なる層に形成した多層プリント配線板、電子機器、多層プリント配線板の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層プリント配線板は、部品の実装面である表面だけでなく、内部にも配線パターンを有している。例えば、図９は従来例の多層プリント配線板の表面の平面図を示す。部品が搭載される実装面である絶縁層５１の表面にはランド３及び配線パターン４が形成されている。
【０００３】
更に、配線パターン４間の電気絶縁性を保つことや、部品の実装工程においてランド３以外の部分にはんだが付着しないようにするためのソルダレジストとして絶縁性保護膜７（図において網掛けで示す）が形成されている。
【０００４】
絶縁層５１の材質としては熱硬化性樹脂がよく用いられ、ランド３や配線パターン４には銅箔がよく用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−３２２０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来においては、図９から明らかなように、表面上での部品の配置設計は配線パターン４の引き回しを考慮しなくてはならない。すなわち、部品の実装面である表面に配線パターン４が存在するため、部品配置の自由度は小さく部品実装面積の縮小化や、部品の高密度実装化の妨げになっていた。近年では、携帯電話に代表される携帯情報端末や、デジタルカメラ、ビデオカメラなどは益々小型化してきており、これに伴って、それら製品に内蔵されるプリント配線板の小型化も必要不可欠となってきている。
【０００６】
また、表面に配線パターン４が存在するということは、はんだ付け時などにその配線パターン４を保護するための絶縁性保護膜７も必要となる。この絶縁性保護膜７は、絶縁層５１上に液状で塗布された後硬化される。このとき、図１０に示すように、絶縁性保護膜７がランド３の一部に及んで塗布されてしまうことがある。そうすると、部品の電極部がランド３上に形成された絶縁性保護膜７に乗り上げてしまい、はんだ付け不良を起こしたり、部品が傾いてその部品の他の電極部においても対応するランド３と良好な電気的接触がとれないことが起こり得る。特に、高い実装精度が得られ難い微小部品で問題となる。
【０００７】
また、熱硬化性樹脂は高周波特性や耐熱性がそれほど良くなく、近年の信号の高周波化や、無鉛はんだの使用によるはんだ付け温度（リフロー温度）の上昇に対応できなくなってきている。更には、ガラスエポキシなどで代表される熱硬化性樹脂基板はガラス繊維を含むためその表面の平坦性がよくなく、部品の実装精度を高めるのには限界があり、また導体層の微細パターン化にも限界がある。
【０００８】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、小型化もしくは部品の高密度実装化を図れる多層プリント配線板、これを備えた電子機器、多層プリント配線板の製造方法及びその製造装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、導体層の微細パターン化に好適な多層プリント配線板、これを備えた電子機器、多層プリント配線板の製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の多層プリント配線板は、複数の導体層と、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁層とが交互に積層されてなり、部品の実装面である絶縁層の表面には複数のランドが形成され、ランド間を接続する配線パターンは全て内層に形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の電子機器はこのような多層プリント配線板を備えたことを特徴としている。
【００１１】
すなわち、部品の実装面である表面には配線パターンが存在しない。したがって、その表面では配線パターンの制約を受けることなくランド（部品搭載用以外にも、認識マーク、アライメントマーク、放熱用ランド、電磁ノイズシールド用ランドも含む）及び部品の配置を自由に決めることができる。また、配線パターンがないということは、部品配置に必要なだけの最小限の面積でもって表面の面積を決めることができる。このことは、表面面積の縮小化、すなわち多層プリント配線板の平面寸法の小型化や、表面への部品の高密度実装化を可能とする。
【００１２】
また、本発明の多層プリント配線板は、複数の導体層と、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁層とが交互に積層されてなり、部品の実装面である絶縁層の表面には複数のランドが形成され、これらランド間を接続する配線パターンのうちで、他のランドが障害とならずに１本の直線でランド間を結ぶことのできる配線パターンのみ表面に形成され、他の配線パターンは内層に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の電子機器はこのような多層プリント配線板を備えたことを特徴としている。
【００１４】
このようにすれば、隣り合うランド（部品搭載用以外にも、認識マーク、アライメントマーク、放熱用ランド、電磁ノイズシールド用ランドも含む）間での配線パターンを内層に形成してしまうことによる配線長の増大を防げ、互いに電気的に接続すべきランド間の配置関係に応じて、無用に配線長を長くすることなく最適な配線レイアウトが行える。すなわち、配線パターンを表面に形成した場合と、内層に形成した場合とでどちらが配線長を短くすることができるかを判断の目安に配線パターンを表面と内層とで振り分ける。
【００１５】
また、本発明の多層プリント配線板は、複数の導体層と、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁層とが交互に積層されてなり、部品の実装面である絶縁層の表面には複数のランド及び隣りに配置される部品間で共有される共有ランドが形成され、これらランド間を接続する配線パターンは全て内層に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の電子機器はこのような多層プリント配線板を備えたことを特徴としている。
【００１７】
このように、ランドを共有化することで実装面積の低減が図れ、この結果、プリント配線板の平面寸法の小型化が可能となる。あるいは、部品の高密度実装化を可能とする。共有ランドの形状は、例えば矩形、Ｌ字、Ｔ字、十字など任意に設計できる。
【００１８】
また、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、部品の実装面である絶縁層の表面に複数のランドの配置を決定する工程と、それらランド間を接続する全ての配線パターンを内層に設計する工程と、絶縁層を熱可塑性樹脂で形成する工程と、決定されたランドの配置に基づいて、絶縁層の表面にランドを形成する工程と、設計された配線パターンに基づいて、内層に配線パターンを形成する工程を有することを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、部品の実装面である絶縁層の表面に複数のランドの配置を決定する工程と、それらランド間を接続する配線パターンのうちで、他のランドが障害とならずに１本の直線でランド間を結ぶことのできる配線パターンを表面に、他の配線パターンを内層に設計する工程と、絶縁層を熱可塑性樹脂で形成する工程と、決定されたランドの配置に基づいて、絶縁層の表面にランドを形成する工程と、設計された配線パターンに基づいて、配線パターンを表面と内層とに振り分けて形成する工程を有することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、部品の実装面である絶縁層の表面に、複数のランド、及び隣りに配置される部品間で共有される共有ランドの配置を決定する工程と、それらランド間を接続する全ての配線パターンを内層に設計する工程と、絶縁層を熱可塑性樹脂で形成する工程と、決定されたランド及び共有ランドの配置に基づいて、絶縁層の表面にランド及び共有ランドを形成する工程と、設計された配線パターンに基づいて、内層に配線パターンを形成する工程を有することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の多層プリント配線板の製造装置は、部品の実装面である熱可塑性樹脂からなる絶縁層の表面に複数のランドの配置を決定すると共に、それらランド間を接続する全ての配線パターンを内層に設計する設計装置を備えていることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の多層プリント配線板の製造装置は、部品の実装面である熱可塑性樹脂からなる絶縁層の表面に複数のランドの配置を決定すると共に、それらランド間を接続する配線パターンのうちで、他のランドが障害とならずに１本の直線でランド間を結ぶことのできる配線パターンを表面に、他の配線パターンを内層に設計する設計装置を備えていることを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の多層プリント配線板の製造装置は、部品の実装面である熱可塑性樹脂からなる絶縁層の表面に、複数のランド、及び隣りに配置される部品間で共有される共有ランドの配置を決定すると共に、それらランド間を接続する全ての配線パターンを内層に設計する設計装置を備えていることを特徴としている。
【００２４】
表面のランドと内層の配線パターンとはスルーホールあるいはビアを介して電気的に接続される。内層の配線パターンどうしもスルーホールあるいはビアを介して電気的に接続される。例えば、ビアには導電ペーストが充填、あるいはめっき法により導体が形成される。
【００２５】
ビアを用いた層間接続構造としては、ビア・オン・ビア（スタックビア）構造、ビア・オン・パッド構造、ビア・オン・ビアとビア・オン・パッドを組み合わせた構造、スパイラル（スタガード）ビア構造などを例示することができる。
【００２６】
ビアやスルーホールの形状は特に限定されず、例えば断面矩形状、断面台形状、樽状などが挙げられる。また、ビア径、スルーホール径については設計の仕様に応じて決められる。
【００２７】
また、表面から配線パターンがなくなると、これを保護する絶縁性保護膜も不要にできる。したがって、絶縁性保護膜がランドの一部に及んで形成されてしまうということも起こらず、部品とランドとの信頼性の高い電気的接続を確保できる。
【００２８】
また、絶縁層は熱可塑性樹脂を所望の形状に成形してなる。熱可塑性樹脂は、比誘電率や誘電正接が熱硬化性樹脂に比べて低く高周波特性に優れ、更に耐熱性にも優れるので、回路の高周波化が進んだプリント配線板や、無鉛はんだを用いたはんだ付けにも十分対応可能である。
【００２９】
更に、表面の配線パターンをなくした多層プリント配線板に熱可塑性樹脂を用いることによる特有の効果がある。熱可塑性樹脂は加熱により軟化するため、熱プレスによって、表面のランドが軟化した熱可塑性樹脂に入り込み、ランドと絶縁層との間の段差が緩和される。これにより、絶縁層の表面上で平坦性を損なうものがなくなるため非常に優れた実装面の平坦性が得られる。このことは実装精度の向上につながる。
【００３０】
熱可塑性樹脂のなかでも液晶ポリマーを用いることが好ましい。液晶ポリマーは、熱可塑性樹脂の中で最も優れた耐熱性をもっており、熱放散性にも優れている。部品の密集配置にとって、耐熱性、熱放散性に優れた絶縁層は非常に有効である。また、液晶ポリマーの線膨張係数は、熱可塑性樹脂の中では最も低く、その他、加熱や吸湿などの環境による寸法変化も少なく寸法安定性に優れている。熱膨張や吸湿に起因する表面の凹凸が少ないので良好な平坦性を確保できる。
【００３１】
更には、液晶ポリマーの中でも、液晶ポリエステルを用いることが好ましい。高分子の主鎖に棒状の剛直成分をもつ液晶ポリエステルは、剛直鎖成分間の分子間力が大きく、かつ、成形時によく配合して結晶化するのでその耐熱性は極めて優れたものとなっている。
【００３２】
導体層としては粗化処理なしの導体箔を用いれば、粗化処理された部分がパターニング時に絶縁層に残ってしまうということが防げ、狭ピッチの高密度パターンの形成が容易になる。また、粗化処理なしの導体箔は、粗化処理された導体箔と比較して表皮抵抗や伝送損失が小さいという利点がある。更に、導体箔に粗化処理を行わないことで、工程の短縮及び管理工数も減らすことが可能となる。
【００３３】
また、導体箔の貼り付け面に、粗化処理以外の処理（例えば亜鉛、ニッケル、コバルト、タングステン、モリブデンなどの特殊金属の析出など）を行うことは導体箔と絶縁層との密着性を良くするために効果的であり、また、防錆や耐変色にも効果がある。あるいは、導体箔を絶縁層中に埋め込むようにして密着させることによっても導体箔を剥がれにくくできる。また、導体箔表面にクロム酸塩の被膜を形成させる防錆を目的としたクロメート処理も行ってもよい。
【００３４】
また、圧延法で作製された導体箔は、電解法よりも安定して薄い導体箔を作製することができる。薄い導体箔は微細パターン加工が容易で、更にパターニング時のエッチング時間を短くでき断面を矩形に近い状態とすることができインピーダンスコントロールしやすい。
【００３５】
絶縁層は熱可塑性樹脂だけからなる構成としてもよいし、あるいはガラス繊維などの補強材を混ぜて強度や弾性率を向上させて寸法安定性を向上させてもよい。また、全て熱可塑性樹脂とする構造の他に、コア部に熱可塑性樹脂、表層にガラス繊維を用いた構成もしくはその逆の構成でもよい。
【００３６】
実装される部品としては、チップ型抵抗器、チップ型コンデンサ、半導体パッケージ部品、半導体ベアチップ、コネクタなどを挙げることができる。
【００３７】
また、表面にはランドだけに限らず、部品番号などのシンボルマークを印刷してもよい。これは、例えば、ランドの形成時と同工程にてランドと同材料にて形成される。
【００３８】
放熱用、電磁ノイズシールド用などのランドは表面だけでなく内層に設けることも可能である。また、表面に形成される認識マーク（アライメントマーク）の形状、サイズは任意であり、例として丸や三角、四角などの形状が挙げられる。認識マーク、放熱用、電磁ノイズシールド用などのランドは不要であれば形成しなくてもよい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、部品の実装面である絶縁層の表面に形成されたランド間を接続する配線パターンを全て、あるいは表面上に形成した方が短くできるものを除いて内層に形成したので、実装面において配線パターンの制約を受けずに部品の配置を行うことができ、配線パターンが表面上からなくなったあるいは低減された分だけ部品を集中させて配置でき実装面積の縮小化、あるいは、部品を多く実装でき高密度実装化が図れる。
【００４０】
また、表面から配線パターンがなくなれば、その配線パターンを保護する絶縁性保護膜を表面上から不要にできる。これにより、表面の良好な平坦性が確保できると共に、絶縁性保護膜がランドにかかることもなく、部品とランドとの接合不良も防げる。
【００４１】
更に、絶縁層が熱可塑性樹脂からなるので、熱プレスを行うことにより、軟化した熱可塑性樹脂にランドを入り込ませて表面の凹凸を緩和できる。このことは、実装時の部品の傾きや位置ずれなどを抑制して部品実装の安定化及び高精度化につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
［第１の実施形態］
本実施の形態による多層プリント配線板は、例えば図１に示すシート状に成形された４枚の絶縁層１、２ａ〜２ｃを積層させてなる。具体的には、絶縁層１の表面である実装面１ａの裏面側（図示とは反対側の面）に絶縁層２ａが重ねられ、この絶縁層２ａの裏面側に絶縁層２ｂが重ねられ、この絶縁層２ｂの裏面側に絶縁層２ｃが重ねられる。
【００４３】
絶縁層１の表面には、部品搭載用の複数のランド３が形成され部品の実装面１ａとして機能する。ランド３には部品の電極部がはんだ付けされる。この実装面１ａには、導体層としてはランド３のみが形成されているだけである。なお、ソルダレジストなどの絶縁性保護膜は形成されておらず、絶縁層１の表面が外部にそのまま露出している。
【００４４】
各ランド３間を接続する配線パターン４は、絶縁層２ａ〜２ｃに形成されている。各絶縁層２ａ〜２ｃには、例えばその片面にのみ配線パターン４が形成されている。
【００４５】
絶縁層２ａに形成された配線パターン４は絶縁層１（の裏面）と絶縁層２ａとの間に挟まれた内層パターンとなり、絶縁層２ｂに形成された配線パターン４は絶縁層２ａと絶縁層２ｂとの間に挟まれた内層パターンとなり、絶縁層２ｃに形成された配線パターン４は絶縁層２ｂと絶縁層２ｃとの間に挟まれた内層パターンとなる。
【００４６】
ランド３と配線パターン４との間、及び各層の配線パターン４間は、後述するようにビアに充填された導電ペーストによって電気的に接続される。
【００４７】
以上のように、本実施の形態では、部品が実装される表面にはランド３のみを形成し、各ランド３間を接続する配線パターン４は全て内層にレイアウトされている。
【００４８】
従来は、図２に示す多層プリント配線板５０のように、その表面には複数の部品５が実装されると共に、これら部品５の各電極部間を接続する配線パターン４も同じ表面に形成されていた。これに対して、本実施の形態の多層プリント配線板２０ではその表面から配線パターン４がなくなり（内層に移り）、部品５のみとなる。
【００４９】
この結果、表面上に配線パターン４のための面積を確保する必要がなくなり、その不要になった面積の分だけ小型化が可能になる。すなわち、各部品５をより密集させて配置することができ、従来と同じ部品及び同じ個数であるならば、より小型化した多層プリント配線板３０（図２参照）とすることができる。表面の面積は最低限部品配置に必要な面積だけあればよいことになる。
【００５０】
以上のことについて、部品を除いて示す図３を参照して説明すると、従来の多層プリント配線板の外層用の絶縁層５１の表面にはランド３及び配線パターン４が形成されていた。更に、ランド３以外の表面にはソルダレジストなどの絶縁性保護膜７（網掛けで示す）が形成されていた。
【００５１】
これに対して、本実施の形態では外層用の絶縁層１の表面にはランド３のみが形成されているだけである。各ランド３間を接続する配線パターン４は内層に形成されている。配線パターン４が表面からなくなることで、従来は必要とされていた配線パターン４を保護するための絶縁性保護膜７が不要となり、表面には絶縁性保護膜７が形成されていない。なお、本実施の形態では、内層に移った配線パターン４を挟む絶縁層が配線パターン４を外部の環境から保護する保護層として機能する。
【００５２】
表面上において不要になった配線パターン４のためのスペースをうめるようにランド３を密集させて配置することで（図３右下参照）、多層プリント配線板１１の小型化が図れる。更に、実装されるべき部品を、リードがパッケージの周囲に配置されているＱＦＰ（Quad Flat Package）から、はんだバンプなどの電極を下面に配置したＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size Package）に代えることで部品配置面積はより小さくなるので、図３左下に示すように下面電極用のランド３ａを形成した多層プリント配線板２１はさらに小型になる。この結果、この多層プリント配線板２１を筐体内に備えた電子機器の小型化も図れる。
【００５３】
あるいは、表面から配線パターン４がなくなった分、表面上で何も形成されていない領域が増えることになり、その部分に新たな部品の配置が可能となり、部品の高密度実装化も図れる。
【００５４】
また、表面に絶縁性保護膜を形成する必要性がないので、その絶縁性保護膜がランド３の一部にまで及んでしまうこともなくなり、実装時における部品の傾きやはんだ接合不良が生じることがない。もちろん、絶縁性保護膜の形成工程を省略することができ手間や時間を軽減できる。
【００５５】
また、表面上における部品配置の設計自由度が増し、設計期間短縮につながる。更に、内層では部品の存在を考慮しなくてよい配線パターン設計が行え、配線長さが短くなり信号伝達の高速化が図れる。
【００５６】
［第２の実施形態］
次に、上述したような、表面から配線パターン４をなくしランド３のみとした多層プリント配線板の製造方法及び製造装置について説明する。
【００５７】
図４に、本実施の形態による多層プリント配線板製造装置３１の構成をブロック図で示す。この製造装置３１は、設計装置６０、めっき装置４４、フォトリソグラフィ装置４５、エッチング装置４６、穴あけ装置４７、導電ペースト充填装置４８、熱プレス装置４９などを備えている。
【００５８】
設計装置６０は、具体的には多層プリント配線板の実装設計を効率良く行うためのＣＡＤ（Computer Aided Design）装置である。実装設計とは、回路設計によって作成された回路図に基づき、回路図上の部品をどこに配置するか、また、部品間をどのように配線するかなどを決定する作業である。
【００５９】
めっき装置４４は、絶縁層上にランドや配線パターン、スルーホール、ビアなどの導体層を電気めっきあるいは無電解めっきで形成する。フォトリソグラフィ装置４５は、導体層や各種レジスト膜をパターニングする。エッチング装置４６は、導体層や各種レジスト膜を選択的に除去する。
【００６０】
穴あけ装置４７は、例えばドリル加工、パンチング加工あるいはレーザ加工などで、絶縁層にビア、スルーホールをあける。導電ペースト充填装置４８は、ビアに、例えば印刷法にて導電ペーストを充填する。熱プレス装置４９は、箔状の導体層と絶縁層を熱プレスして両者を貼り合わせる、あるいは導体層が形成された絶縁層どうしを熱プレスして両者を貼り合わせる。
【００６１】
多層プリント配線板の製造にあたっては、先ず設計装置６０による設計が行われる。
【００６２】
設計装置６０の本体内には、入出力インターフェース回路（Ｉ／Ｏ）６６に接続されて、キーボード６７、ＣＰＵ６８、ＣＰＵ６８によって実行されるプログラムを格納している読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６９、プログラムやデータを読み書きするメモリ（ＲＡＭ）７０が備えられている。
【００６３】
また、入出力インターフェース回路６６には、ネットリスト（信号の種類、部品名、部品の外形、部品の端子番号や位置、端子間の接続情報など）が記録されている磁気テープ装置６１、それらネットリストのなかから必要なものを転送して記憶させる磁気ディスク装置６２、表示装置６３、マウス６４、プロッタ６５が接続されている。
【００６４】
この設計装置６０を使って部品配置図及び配線パターン図を作成するには、次のようなプロセスで行われる。
【００６５】
ネットリストのライブラリが磁気テープ装置６１に作成されている場合には、磁気テープ装置６１より磁気ディスク装置６２に必要なネットリストを転送する。そうでない場合には、キーボード６７より直接磁気ディスク装置６２に入力する。
【００６６】
ＣＰＵ６８は、ネットリストを用い、ＲＯＭ６９に格納されているプログラムにしたがって、自動または対話形式で、多層プリント配線板の表面上に配置される部品の配置図を作成し、表示装置６３に表示させると共にプロッタ６５にプロットさせて出力する。
【００６７】
更に、ＣＰＵ６８は、ネットリストを用い、ＲＯＭ６９に格納されているプログラムにしたがって、自動または対話形式で、内層に形成すべき配線パターン図（層間を接続するスルーホールも含む）を作成し、表示装置６３に表示させると共にプロッタ６５にプロットさせて出力する。
【００６８】
部品配置や配線パターンの設計がされると、この設計に基づいて実際に多層プリント配線板の製造が行われていく。例えば、２層の内層配線パターン４を有する多層プリント配線板について、図５を参照して説明する。図５Ａに示す３層の絶縁層４１〜４３は、それぞれ個別に成形加工されて製造された後、一括して熱プレスされる。なお、片面実装用のプリント配線板に限らず、反対面側も同様に成形加工し絶縁層４１、４２、４３ａ、４３ｂを積層することで図５Ｂに示すような両面実装用のプリント配線板が得られる。
【００６９】
絶縁層４１、４２、４３ａ、４３ｂには例えばレーザでビア１３が形成され、そのビア１３に例えばスクリーン印刷法にて導電ペースト１４が充填される。その後、絶縁層４１、４２、４３ａ、４３ｂそれぞれの片面に導体層をめっきや熱プレス、あるいは転写などにより形成した後パターニングを行う。
【００７０】
あるいは、片面または両面に導体層を形成した絶縁層４１、４２、４３ａ、４３ｂにパターニングした後、例えばレーザでビア１３を形成する。その後、ビア１３に例えばスクリーン印刷法にて導電ペースト１４を充填する。
【００７１】
以上の工程により、絶縁層４１、４３ｂには導電ペースト１４に接続するランド３が、絶縁層４２、４３ａには導電ペースト１４に接続する配線パターン４が形成される。絶縁層４３には、ビア１３及び導電ペースト１４は形成されずに、その片面に配線パターン４のみが形成される。
【００７２】
そして、各絶縁層を重ねて、例えば３００℃ほどの温度で熱プレスを行い多層化する。これにより、図６Ｂ、図６Ｃに示す多層プリント配線板が得られる。表面にはランド３のみが形成され、内層に配線パターン４が形成され、ランド３と配線パターン４との間、及び配線パターン４間は、導電ペースト１４によって電気的に接続される。なお、図６Ａはランド３部分の平面図を示す。表面上に形成された全てのランド３は、ビア１３に充填された導電ペースト１４を介して、内層の配線パターン４と電気的に接続される。
【００７３】
導電ペースト１４は、例えばカーボン、銀、銅、金、錫、錫と銀との混合金属などの導電性のある粒子を、高い濃度で粘性のあるバインダ樹脂に混ぜたペースト状のものであり、上記熱プレス時にランドや配線パターンなどと接触もしくは拡散接合により接続される。
【００７４】
絶縁層４１〜４３の材質は熱可塑性樹脂であり、一例として、液晶ポリマー（サーモトロピック液晶ポリマー、リオトロピック液晶ポリマー）、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリフェニルエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリビニール、ポリアリールケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリフェニレンサルファイド、シンジオタクチックポリスチレン、ポリエーテルサルフォンなどを挙げることができる。
【００７５】
また、単体樹脂に限らず、複数の樹脂からなる樹脂複合体や、上記樹脂に添加剤など加えたものでもよい。添加剤の一例として、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤、滑剤、難燃剤、無機フィラーなどが挙げられる。この熱可塑性樹脂材料を、例えば数μｍ〜数百μｍのシート状に加工して、絶縁層４１〜４３が得られる。
【００７６】
以下に熱可塑性樹脂を用いることの利点について述べる。
【００７７】
熱硬化性樹脂の有する比誘電率ε＝４．２〜４．８、誘電正接ｔａｎδ＝０．０２に対して、熱可塑性樹脂ではε＝３．０〜３．２、ｔａｎδ＝０．００４〜０．００５と低い値になっており、誘電損失を少なくすることができる。近年、プリント配線板ではデジタル化が進み、信号の高速化が必要不可欠となってきている。したがって、比誘電率ε、誘電正接ｔａｎδの低い熱可塑性樹脂を用いたプリント配線板は、今後さらに信号の高速化が予想されるデジタル機器用に非常に有効である。
【００７８】
また、現在、有鉛はんだから無鉛はんだへの切り替わりが進んでおり、それに伴いはんだ付け時のリフロー温度が上昇する。熱硬化性樹脂ではガラス転移点が低く（１２０℃〜１５０℃）、従来の有鉛はんだのリフロー温度では問題なかったが、無鉛はんだのリフロー温度では膨れ、はがれなどの製品として致命的な問題が発生するおそれがある。これに対して、熱可塑性樹脂は耐熱温度が高く（ガラス転移点は２００℃以上）、無鉛はんだに適用される２６０℃のリフローにおいても問題がない。
【００７９】
また、加熱しても燃えるだけで溶融しない熱硬化性樹脂に対して、熱可塑性樹脂は、ある温度（例えば４００℃）以上で溶融するので、再度プリント配線板の材料やその他射出成型品として用いることが可能となる。部品や導体、はんだの分離も容易になるので、これらも再利用できる。
【００８０】
例えば、溶融した熱可塑性樹脂をペレット状に固化し、このペレット状の固化物を溶融して成形することで再びプリント配線板や射出成型品の材料として再利用できる。また、基板から分離された部品や導体に付着して残っているはんだを融点や比重の違いなどを利用して部品や導体から分離することでリサイクル効率のより一層の向上を図れる。また、はんだとして共晶はんだを用いている場合には鉛成分を回収することで環境汚染の防止が図れる。
【００８１】
また、熱可塑性樹脂は熱硬化性樹脂に比べ吸湿性が小さく使用期限が長いため在庫管理が容易であり、外国への輸出でも（航空機、船、トラック輸送などを経ても）品質が劣化しない。
【００８２】
また、耐燃性ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板（グレードＦＲ−４）と比較して熱可塑性樹脂の方が１０〜２０％低い必要エネルギー量で製造ができ、二酸化炭素排出量も低減できる。
【００８３】
その他特長として、熱可塑性樹脂には、地球環境を害する物質が未使用であり、ＵＬ（Underwriters Laboratory）規格が９４Ｖ−０、９４Ｖ−１であることなどがある。
【００８４】
更に、上述した表面の配線パターンをなくした多層プリント配線板に、熱可塑性樹脂を用いることによる特有の効果がある。熱可塑性樹脂は加熱により軟化するため、上述した熱プレス工程により、表面のランド３が軟化した熱可塑性樹脂に入り込む。
【００８５】
すなわち、図７Ａに示すように、熱プレス前は、熱可塑性樹脂でなる絶縁層４１の表面とランド３との間には（数十μｍほどの）段差が生じているが、熱プレス後は、図７Ｂに示すように、軟化した絶縁層４１内にランド３が入り込み、両者の表面が面一になる、あるいは段差が緩和される。これにより、絶縁層４１の表面上は、絶縁性保護膜が形成されていないことに加えて、ランド３による凹凸もなくなるので平坦化されて、部品の実装に際して、部品の傾きやはんだ付け不良を防ぐことができる。なお、ランド３の表面は外部へと露出したままであるので、部品電極部との電気的接触は良好に行える。より良好なはんだ付けを行うには、ランド３の表面にロジン系、水溶性などのプリフラックスや、金めっき、銀めっき、錫めっきやＨＡＬ（hot air leveling）などの金属めっき処理を施すと良い。
【００８６】
部品は表面実装でも挿入実装でもよい。また、部品とランドとの電気的接続及び固定は、有鉛はんだ、無鉛はんだ、導電性接着剤、導電性ペーストなどを用いる形態、あるいは金やアルミニウムワイヤなどを用いたワイヤボンディングが採用される。
【００８７】
はんだの組成や特性は任意であり、例えば無鉛はんだであれば、錫（Sn）が９３〜９８重量％であり、残りは、銀（Ag）、銅（Cu）やその他の金属で構成され、ビスマス（Bi）、亜鉛（Zn）、コバルト（Co）、ニッケル（Ni）、インジウム（In）、りん（P）、ゲルマニウム（Ge）などを微量に添加している成分構成のものを使用できる。例えば、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn-Bi系、Sn-Cu-Ni系、Sn-Bi系、Sn-Zn系、Sn-Ag-Bi-Cu系、Sn-Sb系、Sn-Ag系、Sn-Cu-Sb系、Sn-Bi-Ag系、Sn-Ag-Al系、Sn-Ag-Cu-In系、Sn-Bi-Ag系、Sn-Ag-In系、Sn-Ag-Bi-In系、Sn-Ag-Cu-Bi-In系、Sn-Ag-Cu-Ni-Ge系、Sn-Ag-Bi-Cu-Ge系、Sn-Zn-Al系などを例示することができる。また、有鉛はんだは、Sn-Pb系、Sn-Pb-Ag系などを例示することができる。
【００８８】
また、熱可塑性樹脂は、加熱により軟化して接着性も生じるので、積層に際して別途接着層を設けなくてもよい。
【００８９】
上述したように、本実施の形態では多層プリント配線板の絶縁層材料として熱可塑性樹脂を用いるとしたが、熱可塑性樹脂のなかでも特に液晶ポリマーを用いることが好ましい。その理由について以下に説明する。
【００９０】
実装される部品の高集積化に伴って、プリント配線板の絶縁層材料に求められる条件も厳しくなってきている。特に求められる機能は、熱放散性、耐熱性、高周波領域での低誘電損失などである。液晶ポリマーは熱可塑性樹脂の中で最も優れた耐熱性をもっており、熱放散性にも優れ、更に１０9 Ｈｚの高周波数帯での誘電損失も少ない。
【００９１】
特に、本実施の形態では、絶縁層表面から配線パターンがなくなり、部品をより密集して配置することが可能になるので、その密集した分そこでの熱の影響が大きくなることが予想され、絶縁層が耐熱性、熱放散性に優れているということは大きな利点となる。
【００９２】
また、液晶ポリマーの線膨張係数は、熱可塑性樹脂の中では最も低く、きわめて小さい（２×１０-5℃-1以下）。また、加熱や吸湿などの環境による寸法変化も少なく寸法安定性に優れている。熱的にも安定で、無鉛はんだの使用条件（例えば１０秒、２６０℃のリフロー）に十分耐え得る。また、液晶ポリマーの熱膨張係数は、導体層としてよく用いられる銅と近似するため、熱による膨張、収縮によるひずみが小さくなる。熱膨張や吸湿に起因する表面の凹凸も少なく、上述した絶縁性保護膜やランドによる段差がないことと合わせて、良好な平坦性を確保でき、精度良く部品を実装でき、また微細パターンも形成しやすい。更に、成形も容易にでき、剛性も大きいという特性を有する。
【００９３】
一般に、液晶ポリマーは、サーモトロピック液晶ポリマーとライオトロピック液晶ポリマーの２つに大別される。サーモトロピック液晶ポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリエステルアミド、ポリアゾメチン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリチオール、ポリシロキサン系、ポリメタアクリル酸系、ポリアクリル酸系、合成ポリペプチド、セルロース誘導体、ポリイソシアナートなどを挙げることができる。ライオトロピック液晶ポリマーとしては、例えば、合成ポリペプチド、セルロース誘導体、芳香族ポリアミド、芳香族複素環状ポリマー、ブロック共重合体などを挙げることができる。
【００９４】
液晶ポリマーの中でも、液晶ポリエステルを用いることが好ましい。高分子の主鎖に棒状の剛直成分をもつ液晶ポリエステルは、剛直鎖成分間の分子間力が大きく、かつ、成形時によく配合して結晶化するのでその耐熱性は極めて優れたものとなっている。例えば、ザイダー（商品名）に代表されるＩ型と呼ばれるものは熱変形温度が２５０℃〜３５０℃と最も高く、連続使用温度は２２０℃〜２６０℃であり、瞬間耐熱性は３００℃〜４００℃にまで達する。そして、３００℃付近でも十分な強度を保っている。更に、高周波帯域における誘電損失も少ない。例えば、比誘電率（１ＭＨｚ）は３．０〜３．２、誘電正接（１ＭＨｚ）は０．０１５、比誘電率（１ＧＨｚ）は３、誘電正接（１ＧＨｚ）は０．００３である。
【００９５】
また、本実施形態の製造方法の応用例として、例えばある特定用途の多層プリント配線板に共通して用いられるある種の配線パターンを形成した絶縁層を共通シートとし、ランドやその他配線パターンが形成された絶縁層を、各種用途に応じて必要とされる専用シートとして複数作成しておくことで、共通シートに対する専用シートの組み合わせを変えることで、様々な仕様の製品に柔軟に対応できる。
【００９６】
この場合、設計変更に際しても、変更対象となる層を形成したシートのみを変更するだけでよく、最初から全て作り直す必要がないため設計期間の短縮や償却費の削減につながる。また、共通シートを各製品間で共有できることは、扱うべきデータ量が少なくて済み管理が容易となる。
【００９７】
次に、表面から配線パターンと絶縁性保護膜をなくした多層プリント配線板に対して行った信頼性評価試験について説明する。
【００９８】
評価サンプルは試験基板Ｔ−０３４−ＭＩＧ−０６を用いた。材質は液晶ポリマー、層数は６層、総板厚は０．８ｍｍ、導体厚は１８μｍ、層間フィルム（絶縁層）厚は７５μｍ、層間接続は導電ペーストである。
【００９９】
試験項目：外観。
試験条件：４０℃、９０％Ｒｈ、９６時間の条件下での加湿後のテストサンプルを恒温恒湿槽から出し、室温状態に３０分放置した後、ピーク温度２６０℃のリフロー炉に２回通す。その後、拡大鏡もしくは顕微鏡にて表面を観察し、外観に関する異常の有無を確認する。テストサンプル数は５個。
判定基準：異物、打痕、傷、汚れ、ペースト付着など異常がないこと。
判定結果：ＯＫ（問題は見られなかった）。
【０１００】
試験項目：ビア形状。
試験条件：４０℃、９０％Ｒｈ、９６時間の条件下での加湿後のテストサンプルを恒温恒湿槽から出し、室温状態に３０分放置した後、ピーク温度２６０℃のリフロー炉に２回通す。その後、拡大鏡もしくは顕微鏡にて観察し、ビアに関する異常の有無を確認する。テストサンプル数は５個。
判定基準：ビア形状、導電ペーストの充填具合。
判定結果：ＯＫ（問題は見られなかった）。
【０１０１】
試験項目：耐熱性。
試験条件：４０℃、９０％Ｒｈ、９６時間の条件下での加湿後のテストサンプルを恒温恒湿槽から出し、室温状態に３０分放置した後、ピーク温度２６０℃のリフロー炉に２回通す。その後、拡大鏡もしくは顕微鏡にて観察し、外観に関する異常の有無を確認する。テストサンプル数は５個。
判定基準：ふくれ、はがれ、ミーズリング、導体の異常、変色等が無いこと。
判定結果：ＯＫ（問題は見られなかった）。
【０１０２】
試験項目：液相式熱衝撃試験
試験条件：４０℃、９０％Ｒｈ、９６時間の条件下での加湿後のテストサンプルを恒温恒湿槽から出し、室温状態に３０分放置した後、ピーク温度２６０℃のリフロー炉に２回通す。この後に２５℃の液体に３０秒浸漬と、２６０℃の液体に１０秒浸漬とを交互に繰り返し抵抗変化を測定する。２５℃の液体に３０秒浸漬と２６０℃の液体に１０秒浸漬とを１サイクルとして断線に至るまで、もしくは１００サイクルまで行う。テストサンプル数は５個。
判定基準：２０サイクルで抵抗変化率ΔＲ≦３０％。
判定結果：表１。全数２０サイクルでΔＲ≦３０％をクリアしており、また１００サイクルまで断線に至っていない。１サンプルのみ断線まで行ったところ１６０サイクルまで問題は見られなかった。全てのサンプルにおいて断線は発生せず、抵抗変化率も平均０．４７２％と良好な結果が得られた。
【０１０３】
【表１】
2004311926.tif 000003
【０１０４】
試験項目：気相式熱衝撃試験
試験条件：４０℃、９０％Ｒｈ、９６時間の条件下での加湿後のテストサンプルを恒温恒湿槽から出し、室温状態に３０分放置した後、ピーク温度２６０℃のリフロー炉に２回通す。この後に、−４０℃／３０分、１２５℃／３０分の条件で抵抗変化を測定する。−４０℃／３０分と１２５℃／３０分を１サイクルとして１００サイクルの試験を行い、初期抵抗値に対する１００サイクル後の抵抗変化を確認する。抵抗値は微小抵抗測定システムを用いて測定し、高温時の抵抗値の変化率を求める。テストサンプル数５個。
判定基準：１００サイクルで抵抗変化率ΔＲ≦３０％。
判定結果：表２。１００サイクルでの抵抗値変化率は平均−０．０１％でありΔＲ≦３０％を満足している。また、引き続き５００サイクルまで継続したところ、抵抗変化率は平均０．２９９でありΔＲ≦３０％を満足している。全てのサンプルにおいて断線は発生せず、抵抗変化率も平均−０．０１％と良好な結果が得られた。また、５００サイクルまで行った場合にも全てのサンプルにおいて断線は見られず、抵抗変化率も０．３％と良好であった。
【０１０５】
【表２】
2004311926.tif 000004
【０１０６】
試験項目：マイグレーション
試験条件：４０℃、９０％Ｒｈ、９６時間の条件下での加湿後のテストサンプルを恒温恒湿槽から出し、室温状態に３０分放置した後、ピーク温度２６０℃のリフロー炉に２回通す。８５℃／８５％Ｒｈの恒温恒湿槽中で、直流電圧５０Ｖを印加させ６時間毎に絶縁抵抗値を測定し、２４０時間連続測定する。テストサンプル数５個。
判定基準：湿中にて絶縁抵抗値Ｒ≧１０6 Ω。
判定結果：表３及び図８。ラインアンドスペースＬ／Ｓ＝１００／１００μｍのパターン間（対応番号Ｉ）、ラインアンドスペースＬ／Ｓ＝１５０／１５０μｍのパターン間（対応番号II）、ピッチ０．７ｍｍのスルーホール間（対応番号III）、ピッチ０．８ｍｍのスルーホール間（対応番号IV）、距離１．１ｍｍのスルーホール−内層パターン間（対応番号V）、層間（対応番号VI）、の全てにおいて絶縁劣化は見られず良好であった。
【０１０７】
【表３】
2004311926.tif 000005
【０１０８】
なお、図８に示す各Ｉ〜VIごとの絶縁抵抗値は、Ｉ〜VIそれぞれについて行った５個のサンプルの平均値である。平均値ではなく、全てのサンプルについての各サイクルにおける絶縁抵抗値を表４〜表９に示す。これら表の中で、丸数字（上記対応番号）の右側の数字はサンプルＮｏ．を示す。
【０１０９】
【表４】
2004311926.tif 000006
【０１１０】
【表５】
2004311926.tif 000007
【０１１１】
【表６】
2004311926.tif 000008
【０１１２】
【表７】
2004311926.tif 000009
【０１１３】
【表８】
2004311926.tif 000010
【０１１４】
【表９】
2004311926.tif 000011
【０１１５】
上記試験項目は部品を実装するときの耐熱性、製品を動作させるための導通信頼性、絶縁信頼性の主な試験項目であり、全ての項目において問題がないことが確認できた。マイグレーションにおいては、ＦＲ（flame retardant）−４グレードの耐燃性ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板より絶縁抵抗値が１桁高い値であり、良好な数値を示している。
【０１１６】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、上記各実施の形態と同じ構成部分には同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。
【０１１７】
本実施の形態では、図１１Ａに示す導体箔３５が絶縁層３６に貼り付けられて、絶縁層と導体層との積層体が得られる。なお、図１１Ａに示す積層体は、多層プリント配線板の外層用として用いてもよいし、内層用として用いてもよい。
【０１１８】
導体箔３５には粗化処理が施されていない。ただし、必要に応じて防錆処理や耐変色処理、その他の表面処理を行ってもよい。何れにしても、導体箔３５において絶縁層３６との貼り付け面には、粗化処理による凹凸が形成されないようにする。
【０１１９】
導体箔３５はベタ状であり、絶縁層３６に貼り付けられた後、図１１Ｂに示すように、導体箔３５をウェットエッチングすることによってパターニングする。これにより、所望の回路パターン（あるいはランド）３５ａが得られる。
【０１２０】
このような粗化処理の施されていない導体箔３５を用いることの利点について、図１２に示す比較例と比較して以下に説明する。
【０１２１】
図１２Ａに示す導体箔３７はその貼り付け面が、例えばアルカリ性の酸化処理剤によって粗化処理されており、その粗化処理された面が絶縁層３６に貼り付けられている。突起状の粗化部３７ｂが絶縁層３６にくい込むことによって、導体箔３７と絶縁層３６との接着力を高めている。
【０１２２】
なお、粗化部３７ｂは、図示では等ピッチで規則的に形成されているが、実際には、粗化部３７ｂどうしの位置関係は不規則であり、しかも大きさは必ずしも均一でない。
【０１２３】
ベタ状の導体箔３７は、絶縁層３６に貼り付けられた後、図１２Ｂに示すように、導体箔３７をウェットエッチングすることによってパターニングする。これにより、所望の回路パターン（あるいはランド）３７ａが得られる。
【０１２４】
このとき、図１２Ｂに示すように、絶縁層３６にくい込んだ粗化部３７ｂの一部が残ってしまうことが起こり得る。近年の微細パターン化にとっては、絶縁層３６に残った粗化部３７ｂが問題となることがある。すなわち、パターン３７ａ間のピッチが狭くなることにより、絶縁層３６に残った粗化部３７ｂを通じてパターン３７ａ間がショートすることが起こり得る。
【０１２５】
これに対して、上述した粗化処理の施されていない導体箔３５であれば、パターン３５ａ間が狭ピッチになっても粗化部を原因としたショートの問題は生じない。なお、粗化処理の施されていない面は凹凸の全くない平滑面であることに限らない。粗化処理が行われなくても、例えば、電解めっき法で得られる導体箔では電極面に接する面の反対面は多少粗くなる傾向にあり、この場合、２μｍ未満の微細な凹凸であればパターン間をショートさせる事態には至らないと考えられる。
【０１２６】
導体箔３５と絶縁層３６とを熱プレス板間で狭圧する熱プレス法、あるいは加熱またはプラズマ雰囲気下で導体箔３５と絶縁層３６とを一対のローラ間で挟んで圧着するローラ圧着法などにより、導体箔３５は絶縁層３６に貼り付けられる。その他、スパッタ法やめっき法を用いてもよい。
【０１２７】
絶縁層３６が熱可塑性樹脂であるので、加熱軟化によって絶縁層３６に優れた接着性が生じ、導体箔３５に粗化処理を施さなくても、導体箔３５と絶縁層３６との良好な接着性は得られる。
【０１２８】
例えば、図１６に示すように、７μｍ（誤差±１０％）の厚さが安定している導体箔を熱可塑性樹脂を用いた絶縁材料に、加熱ローラ圧着法で貼り合わせてパターニングを行い、ライン／スペース＝５０μｍ／５０μｍのパターン７５を形成したテスト基板７４を作製したところ、作製時に導体箔の剥がれ、ずれなどの問題もなく、プリント配線板製造に支障はないことが確認された。また、テープをパターン７５に貼って剥がすというテーピングテストにおいても剥がれ、ずれ等がないことが確認できた。
【０１２９】
また、導体箔３５は、図１３に示すように、一対のローラ３３ａ、３３ｂ間で原材料３４を狭圧して圧延する圧延法によって得られることが好ましい。圧延法で作製された導体箔は、電解めっき法で作製された導体箔に比べて、表皮抵抗や伝送損失が小さい、ばらつきなく薄い厚さの導体箔とすることができるなどの利点がある。
【０１３０】
導体箔の厚さが厚いと、その分、パターニング時に不要部分を取り除くためのエッチング時間が長くなり、図１５に示すように、パターンの断面が台形に近くなり、しかも各パターン間でその形状も不均一となり、インピーダンスコントロールを阻害する。すなわち、絶縁層７１上の導体箔７２にレジスト７３を用いてパターニングするとき、レジスト７３に近い部分は横方向へのエッチングが大きく、絶縁層７１に近い部分はエッチングが小さくなる現象が、導体箔７２の厚さが厚いと顕著になる。
【０１３１】
圧延法を用いることにより導体箔を極薄に仕上げることが可能である。よってエッチング時間を短くでき、各パターンを均一な矩形に近い断面形状のパターンとすることができ、インピーダンスコントロールを容易にする。しかも、圧延法で作製された導体箔は、極薄導体箔であっても厚さの誤差はおよそ±１０％未満でかなり安定している。
【０１３２】
また、図１４に示すように、絶縁層５３上に形成されたパターン５４と、絶縁層５２上に形成されたパターン５５との間の層間接続を、スルーホール５６にめっきすることで行う場合には、パターン５５の上にめっき膜５７が形成され、その分厚くなってしまい、エッチング後の断面形状が不均一な台形状となり、インピーダンスコントロールを阻害したり、高精細パターン形成の妨げとなる。
【０１３３】
これに対して、上述した図６Ｂで示すように、層間接続を導電ペースト１４で行えば、導体箔の元々の厚さでエッチングを行うことができ、均一な矩形に近い断面形状のパターンとすることができる。
【０１３４】
［第４の実施形態］
配線パターンを全て内層に形成すると、図２２に示すように、隣り合うランドＡ、Ｂ間において無用に配線長を長くしてしまう場合が起こり得る。すなわち、ランドＡ、Ｂ間は絶縁層９１内部に形成されたビアａ、配線パターンｂ、ビアｃを介して接続された構造となる。これでは、表面上でランドＡ、Ｂ間を接続する場合に比べて配線長が長くなってしまい、その分信号伝達の遅延を来す。
【０１３５】
そこで、本実施形態では、図１９に示すように、表面上で隣り合い、且つ互いに電気的に接続する必要のあるランド７８ｂ、７９ｂ間は、表面上に直線で形成される配線パターン８７によって接続されるようにしている。
【０１３６】
すなわち、互いに電気的に接続すべきランド７８ｂ、７９ｂ間において、表面上で他のランドや部品に邪魔されずにそれらランド７８ｂ、７９ｂ間を直線で結ぶことが可能な場合には、表面上で接続し、内層にて接続した方が配線パターン長が短くなるような場合には内層に形成するというように、表面と内層とでどちらで接続した方が短くなるかを考慮した配線パターン形成の振り分けを行う。
【０１３７】
あるいは、図２０に示すように、両ランド７８ｂ、７９ｂを１つの一体的な共有ランド８８として形成し、その共有ランド８８が、ランド７８ａ、７８ｂ間に表面実装される部品５ａと、ランド７９ａ、７９ｂ間に表面実装される部品５ｂとの間で共有されるようにしてもよい。
【０１３８】
共有ランドとしては、図２１に示すように、３つの部品５ａ〜５ｃ間で共有されＴ字形状を呈する共有ランド９０であってもよい。もちろん、４つ以上の部品間で共有されるようにしてもよく、形状もそれに応じて例えば十字形状など任意にできる。
【０１３９】
以上のように本実施形態では、平面寸法の低減のために、極力、配線パターンは内層に形成するようにしつつ、内層に形成したのではかえって配線長を増大させてしまうような場合には、表面に直線でもって配線パターンを形成、あるいはランドを共有化する。これにより、部品配置の高い自由度、設計期間の短縮化、プリント配線板の小型化を損なうことなく、配線長の短縮化が図れ、信号伝達の高速化が図れる。
【０１４０】
なお、表面上には、部品搭載用のランドの他に、図１９、２０に示されるような、放熱用のランド７７や、部品搭載の際にカメラで読み取られる位置決めのためのアライメントマーク７６が形成されている。その他、電磁ノイズシールド用のランドが形成されていてもよい。これらは、部品搭載用のランドと同じ例えば銅箔で形成される。
【０１４１】
なお、上記各実施形態が単独で実施される形態に限らず、各実施形態を組み合わせた形態で実施してもよい。
【０１４２】
上述したような、多層プリント配線板は、コンピュータ、音響機器、映像機器、通信機器など、様々な電子機器に適用することができる。
【０１４３】
内層の配線パターン４の層数は２層に限らず、これ以上、あるいは１層であってもよい。また、片面実装でなく両面実装であってもよい。部品は表面だけの実装に限らず、多層プリント配線板内部に内蔵させてもよい。
【０１４４】
また、最後に一括して積層するのではなく、１層もしくは数層ずつ積層させながら多層化してもよい。
【０１４５】
片面実装を想定した場合には、部品が搭載されない面にアルミや銅、その他放熱性の良い材料を張り合わせて、放熱性やノイズ対策を行うようにしてもよい。
【０１４６】
また、多層化に際しては、導電ペーストを用いたビルドアップ法の１つであるＢ2it（登録商標）を用いてもよい。これは、銅箔上に円錐状の導電ペーストのバンプを印刷法によって作り、そのバンプを絶縁性接着層を貫通させて他の銅箔に圧接したのち、パターンを形成する。これを繰り返して多層化していく。更には、銅−銅の金属接合バンプを持つ層間接合技術ＮＭＢＩ（Neo Manhattan Bump Interconnection）、その他、ＮＭＳＳ（Neo Manhattan Super Sheet）、ＡＧＳＰ（Advanced Grade Solid-bump Process）技術を用いてもよい。
【０１４７】
導体層（ランドや配線パターン）の材料としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｚｎ合金、Ｚｎ−Ｆｅ、Ｚｎ−Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｓｎ合金、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｐｔ族金属、貴金属合金、その他合金、その他単金属などを一例として挙げることができる。あるいは、ランドや配線パターンを導電ペーストにしてもよい。その他アディティブ法を用いて導体層を形成してもよい。部品搭載ランド、放熱・電磁ノイズシールド用ランド、電源・グランドなどの形状や配線パターンの幅、導体層の厚みなどはプリント配線板に要求される仕様に基づき任意に決定される。
【０１４８】
プリント配線板の厚さについても、プリント配線板や製品としての電子機器に要求される仕様に基づき決定される。
【０１４９】
本発明は、リジッドプリント配線板、フレキシブルプリント配線板、更には図１８に示すように、硬さと強度を持ったリジッド部８３ａ、８３ｂ、８５と、可撓性を持つフレキシブル部８４、８６とが一体化されたフレックスリジッドプリント配線板に適用できる。図１８Ａは２つのリジッド部８３ａ、８３ｂ間にフレキシブル部８４が一体化されたフレックスリジッドプリント配線板を示し、図１８Ｂはリジッド部８５に対して片持ち支持されるようにフレキシブル部８６が一体化されたフレックスリジッドプリント配線板を示す。
【０１５０】
また、プリント配線板は平板状に限らず、熱を加えることにより変形する熱可塑性樹脂の性質を利用し、図２５に示されるように部品５の実装後にＬ字状に加工したり、そのＬ字状のプリント配線板９２を図２６に示されるように筐体９３と一体化してもよい。もちろん、Ｌ字状に限らず例えばコ字状に加工してもよい。更には、プリント配線板自体を電子機器の筐体として構成してもよい。
【０１５１】
粗化処理の施されていない導体箔は、外層と内層の両方に適用してもよいし、外層のみあるいは内層のみに適用してもよいが、内層に比べて接着強度が要求される外層には粗化処理が施された導体箔を適用することが好ましい。これは、外層には部品が搭載されることなどから大きな負荷がかかり、その分内層よりも剥がれにくくしたいとの理由からである。
【０１５２】
例えば、図１７に示す例では、絶縁層８０によって層間絶縁されると共に導電ペースト１４を介して層間接続された４層の導体層のうち、内層８２には粗化処理を施していない導体箔を用い、外層８１には粗化処理を施した導体箔を用いている。もちろん、全ての層に粗化処理を施した導体箔を使用してもよい。
【０１５３】
例えば、手作業による部品のはんだ付けや修理（部品のリペア）などの際において、表面に形成されたランドの剥がれや浮き上がる現象（リフトオフ現象）が懸念される場合には、図２３、２４に示されるように、ランドＡ、Ｂ、Ｃの平面方向の長さや径よりも小さな開口の形成されたソルダレジスト７を、その開口をランドＡ、Ｂ、Ｃ上に位置決めして形成し、レジスト７の開口縁部でもってランドＡ、Ｂ、Ｃを押さえ込むようにする構造にすれば、ランドＡ、Ｂ、Ｃの剥がれ抑制になる。
【０１５４】
導体箔の厚みはファインピッチを要するのであれば薄物導体箔を選択し、放熱効果を目的とした場合には厚物導体箔を選択するなど、必要とする用途に応じ導体箔の厚さは決定される。
【０１５５】
また、導体箔は、例えば屈曲が繰り返される部位には圧延箔を選択するなどして仕様に応じて電解箔、圧延箔を選択する。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の多層プリント配線板の各層ごとの平面図である。
【図２】従来と本発明とで多層プリント配線板を比較した図である。
【図３】図２と同じく、従来と本発明とで多層プリント配線板を比較した図（部品を図示せずランドを図示）である。
【図４】本発明の多層プリント配線板製造装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明による、多層プリント配線板の積層工程を示す断面図である。
【図６】図５に示す多層プリント配線板の積層後の断面図及びランド付近の平面図である。
【図７】本発明において、熱プレスによるランドの絶縁層内への入り込み作用を説明する断面図である。
【図８】本発明において、多層プリント配線板のマイグレーション試験の結果を示すグラフである。
【図９】従来の多層プリント配線板の部品実装面の平面図である。
【図１０】同従来の多層プリント配線板の要部の断面図である。
【図１１】粗化処理の施されていない導体箔を用いた多層プリント配線板の要部断面図である。
【図１２】粗化処理の施された導体箔を用いた多層プリント配線板の要部断面図である。
【図１３】圧延ロール法による導体箔の作製工程を示す図である。
【図１４】めっきにより層間接続された多層プリント配線板の要部断面図である。
【図１５】アンダーカットの生じた導体層の断面図である。
【図１６】テーピングテスト用基板の平面図である。
【図１７】外層を粗化処理なし導体箔、内層を粗化処理された導体箔を用いて構成されたプリント配線板の断面図である。
【図１８】フレックスリジッドプリント配線板の断面図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態に係るプリント配線板の平面図である。
【図２０】第４の実施形態において共有ランドが形成されたプリント配線板の平面図である。
【図２１】共有ランドの変形例を示す平面図である。
【図２２】表面上で隣り合うランド間を接続する配線パターンを内層に形成した場合の配線長の増大を説明するための断面図である。
【図２３】矩形状のランドの外縁部側の部分に、ソルダレジストの矩形状の開口縁部がかかった状態を示し、Ａは平面図を、Ｂは断面図を示す。
【図２４】リング形状のランドの外縁部側の部分に、ソルダレジストの円形状の開口縁部がかかった状態を示し、Ａは平面図を、Ｂは断面図を示す。
【図２５】Ｌ字状に曲げられたプリント配線板を示す斜視図である。
【図２６】図２５のプリント配線板が筐体に貼り合わされた斜視図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１…絶縁層、１ａ…実装面、２ａ〜２ｃ…、絶縁層、３，３ａ…ランド、４…配線パターン、５…部品、７…絶縁性保護膜、１１…多層プリント配線板、１３…スルーホール、１４…導電ペースト、２０…多層プリント配線板、２１…多層プリント配線板、３０…多層プリント配線板、３１…多層プリント配線板製造装置、３３ａ，３３ｂ…圧延ローラ、３５…導体箔（粗化処理なし）、３７…導体箔（粗化処理あり）、４１〜４３…絶縁層、６０…設計装置。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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