(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化した状態の絶縁材をコア材とし、半硬化状態の絶縁材をプリプレグとし、前記コア材と前記プリプレグとを積層して形成された表面層および内層をプリント配線面とし、隣接する層のプリント配線面間の厚み方向の距離が本質安全防爆規格で規定されている離隔距離未満である多層配線基板において、
前記表面層および前記内層のプリント配線面には、
隣接する層のプリント配線面上に形成されている配線パターンから前記本質安全防爆規格で規定されている離隔距離内を避けた位置に、配線パターンが形成されている
ことを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載された多層配線基板において、
前記絶縁材は、ガラスエポキシ樹脂である
ことを特徴とする多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コア材とプリプレグとを積層して形成された多層配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、硬化した状態の絶縁材をコア材とし、半硬化状態の絶縁材をプリプレグとし、コア材とプリプレグとを積層して形成された表面層および内層をプリント配線面とする多層配線基板が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３に従来の多層配線基板の一例を示す。同図において、１−１および１−２はコア材、２−１はプリプレグであり、プリプレグ２−１をコア材１−１とコア材１−２とで挟んだ積層構造とされており、コア材１−１の上面が表面層（第１層）Ｌ１、コア材１−１とプリプレグ２−１との間の層が内層（第２層）Ｌ２、プリプレグ２−１とコア材１−２との間の層が内層（第３層）Ｌ３、コア材１−２の下面が表面層（第４層）Ｌ４とされている。
【０００４】
この多層配線基板（４層の配線基板）１００では、表面層Ｌ１，Ｌ４および内層Ｌ２，Ｌ３をプリント配線面とし、このプリント配線面に部品パッドを含む各種の配線パターンが形成される。
【０００５】
図４（ａ）に表面層Ｌ１に形成された配線パターンを例示し、図４（ｂ）に内層Ｌ２に形成された配線パターンを例示する。図４中、黒く塗りつぶされている部分が、銅箔で形成された部品パッドを含む配線パターンである。
【０００６】
このような多層配線基板では、回路間（パターン間や部品間）の絶縁性を確保するために、規定値以上の距離を離さなければならない。この距離は、通常は空間距離と言うが、表面層だけではなく、内層にも適用される。この距離間に固体絶縁物が挟まれた場合、「固体絶縁物を通しての離隔距離」（以下、固体離隔距離と言う）と呼ばれ、通常の空間距離よりも離すべき距離が緩和されるが、その間が絶縁物で挟まれていても、少なくともこの固体離隔距離分は離さなければならない。
【０００７】
多層配線基板の場合、表面層と内層間、または内層と内層間の距離は固体絶縁物に挟まれているため、固体離隔距離が適用される。固体離隔距離の定義や数値については、本質安全防爆の国際規格やＪＩＳ（非特許文献１参照）などで規定されている。一例を挙げると、電圧（ピーク電圧値）が１０Ｖや３０Ｖとなり得る回路エリアでは、対象となる回路間について固体離隔距離を０．５ｍｍ以上としなければならない。
【０００８】
一方、プリント配線基板の設計では、基板の大きさに制約がある中で比較的大きい回路を実装しようとすると、通常は安価な片側基板（１層）や両側基板（２層）ではなく、４層、６層、８層などの多層基板（多層配線基板）として設計することが多い。この多層配線基板の層構成については、通常、基板を製造する基板メーカで、各基板メーカ独自の標準仕様の層構成があり、コストを考慮して通常は各基板メーカの標準仕様を用いて製作する。また、標準仕様の構成については、各基板メーカによって多少異なる。
【０００９】
多層配線基板の標準仕様の構成例を次に示す。４層の配線基板の場合は図５に符号１０１で示すような構成（１−１：コア材、２−１，２−２：プリプレグ、Ｌ１，Ｌ４：表面層、Ｌ２，Ｌ３：内層）とするのが一般的である。この構成が基板の材料や製造工程が最適になるためである。６層の配線基板の場合は図６に符号１０２で示すような構成（１−１，１−２：コア材、２−１〜２−３：プリプレグ、Ｌ１，Ｌ６：表面層、Ｌ２〜Ｌ５：内層）とし、８層の配線基板の場合には図７に符号１０３で示すような構成（１−１〜１−３：コア材、２−１〜２−４：プリプレグ、Ｌ１，Ｌ８：表面層、Ｌ２〜Ｌ７：内層）とするが、この構成は基板メーカにより異なることも多い。これはメーカによって標準で在庫する材料や工程が異なるためである。また各層の厚みについても、基板メーカにより多少異なる。
【００１０】
多層配線基板に使用する絶縁材料については、２種類ある。１つは既に硬化した状態のガラスエポキシ樹脂で、もう一つは半硬化状態のガラスエポキシ樹脂である。多層配線基板では、硬化した状態のガラスエポキシ樹脂（絶縁材）をコア材とし、半硬化状態のガラスエポキシ樹脂（絶縁材）をプリプレグとする。コア材はそれぞれの厚みのものを基板メーカがコア材のメーカからそれぞれ調達して使用する。一方、プリプレグは布状のもので、これを何枚か重ねて加熱加圧処理を行うことで、他の銅箔やコア材などと接着させ、硬化されたガラスエポキシ樹脂になる。プリプレグは、この加熱加圧処理の時に一度液状化するため、厚みの管理やコントロールが難しく、硬化後のプリプレグの厚みを基板メーカが保証することは極めて稀である。
【００１１】
多層配線基板において距離を確保する場合、表面層のパターン間の場合は、単に基板設計時のパターン引き回しなどで、規定されている距離を離すように基板設計すればよい。しかし、表面層と内層とのパターン間、内層と内層とのパターン間では、このような基板設計では対応できず、基板構造の見直しによって基板層間の厚みを確保せざるを得ない。
【００１２】
このため、従来においては、標準仕様の多層配線基板を用いずに、図３に示したように、厚み管理可能なコア材１−１，１−２を両側に配置し、中心にプリプレグ２−１を配置するようにして、本質安全防爆（以下、本質安全防爆規格ともいう。）で規定されている離隔距離を保証するものとしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１３−２５４９５２号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】JIS C60079-11  爆発性雰囲気で使用する電気機械器具−第１１部：本質安全防爆構造"ｉ"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、この方法では使用するコア材の厚みが、特殊になるケースが多く、また、標準仕様の多層配線基板に比べて基板製作の工程も多くなるという欠点があり、コストアップの要因となっていた。また、図６や図７に示すような６層、８層の多層配線基板では、そもそも層間を厚くすると他の層の厚みを極端に狭くせねばならず、層間の絶縁性が損なわれたり、製作不可となるケースもあった。
【００１６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、標準仕様の多層配線基板を用いたまま、本質安全防爆で規定されている離隔距離を保証することが可能な多層配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するために本発明は、硬化した状態の絶縁材脂をコア材とし、半硬化状態の絶縁材をプリプレグとし、コア材とプリプレグとを積層して形成された表面層および内層をプリント配線面とし、隣接する層のプリント配線面間の厚み方向の距離が本質安全防爆規格で規定されている離隔距離未満である多層配線基板において、表面層および内層のプリント配線面には、隣接する層のプリント配線面上に形成されている配線パターンから本質安全防爆規格で規定されている離隔距離内を避けた位置に、配線パターンが形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、多層配線基板の表面層および内層のプリント配線面に配線パターンを形成する際、隣接する層のプリント配線面上に形成されている配線パターンから本質安全防爆で規定されている離隔距離内を避けた位置に、配線パターンを形成するようにする。すなわち、本発明では、隣接する層の配線パターンから本質安全防爆で規定されている離隔距離内には、配線パターンを形成しないようにする。これにより、プリプレグやコア材の厚みを変えることなく、本質安全防爆で規定されている離隔距離を確保することが可能となり、標準仕様の多層配線基板をそのまま用いることができるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、隣接する層のプリント配線面上に形成されている配線パターンから本質安全防爆で規定されている離隔距離内を避けた位置に配線パターンを形成するようにしたので、プリプレグやコア材の厚みを変えることなく、本質安全防爆で規定されている離隔距離を確保することが可能となり、標準仕様の多層配線基板を用いたまま、本質安全防爆で規定されている離隔距離を保証することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る多層配線基板の一実施の形態（標準仕様の４層の配線基板）の要部を示す図である。
【図２】図１に示した多層配線基板の表面層および内層に形成された配線パターンを例示する図である。
【図３】従来の多層配線基板の一例を示す図である。
【図４】従来の多層配線基板の表面層および内層に形成された配線パターンを例示する図である。
【図５】多層配線基板の標準仕様の構成例（４層の配線基板）を示す図である。
【図６】多層配線基板の標準仕様の構成例（６層の配線基板）を示す図である。
【図７】多層配線基板の標準仕様の構成例（８層の配線基板）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る多層配線基板の一実施の形態の要部を示す図である。この多層配線基板は、図５に示したと同じ標準仕様の４層の配線基板であり、コア材１−１をプリプレグ２−１とプリプレグ２−２とで挟んだ積層構造とされている。
【００２３】
すなわち、プリプレグ２−１の上面が表面層（第１層）Ｌ１、プリプレグ２−１とコア材１−１との間の層が内層（第２層）Ｌ２、コア材１−１とプリプレグ２−１との間の層が内層（第３層）Ｌ３、プリプレグ２−２の下面が表面層（第４層）Ｌ４とされている。
【００２４】
また、コア材１−１を硬化した状態のガラスエポキシ樹脂とし、プリプレグ２−１を半硬化状態のガラスエポキシ樹脂とし、コア材１−１とプリプレグ２−１，２−２とを積層後、加熱加圧処理を行うことで、プリプレグ２−１，２−２はコア材１−１と接着され、硬化されたガラスエポキシ樹脂となっている。
【００２５】
また、表面層Ｌ１，Ｌ４および内層Ｌ２，Ｌ３をプリント配線面とし、このプリント配線面に部品パッドを含む各種の配線パターンを形成する。
【００２６】
なお、図５に示した４層の配線基板１０１と図１に示した４層の配線基板１０１とを区別するために、図５に示した４層の配線基板１０１を１０１Ｂとし、図１に示した４層の配線基板１０１を１０１Ａとする。
【００２７】
本実施の形態では、４層の配線基板１０１Ａの表面層Ｌ１，Ｌ４および内層Ｌ２，Ｌ３のプリント配線面に配線パターンを形成する際、隣接する層のプリント配線面上に形成されている配線パターンから本質安全防爆で規定されている離隔距離ｄ内を避けた位置に、配線パターンを形成するようにする。すなわち、隣接する層の配線パターンから本質安全防爆で規定されている離隔距離内には、配線パターンを形成しないようにする。
【００２８】
図２（ａ）に表面層Ｌ１に形成された配線パターンを例示し、図２（ｂ）に内層Ｌ２に形成された配線パターンを例示する。図２中、黒く塗りつぶされている部分が、銅箔で形成された部品パッドを含む配線パターンである。
【００２９】
図２において、表面層Ｌ１の配線パターンが形成されている領域の１つとして領域Ｓ１1およびＳ１2に着目すると、内層Ｌ２における領域Ｓ２1およびＳ２2の本質安全防爆で規定されている離隔距離ｄ（領域Ｓ１1およびＳ１2に形成されている配線パターンからの離隔距離ｄ）内には、配線パターンは形成されていない。すなわち、離隔距離ｄ内を避けた位置に配線パターンが形成されている。
【００３０】
このように、本実施の形態では、隣接する層のプリント配線面上に形成されている配線パターンから本質安全防爆で規定されている離隔距離ｄ内を避けた位置に配線パターンを形成するようにしているので、プリプレグ２−１，２−２やコア材１−１の厚みを変えることなく、本質安全防爆で規定されている離隔距離ｄを確保することが可能となり、標準仕様の４層の配線基板１０１Ａを用いたまま、本質安全防爆で規定されている離隔距離ｄを保証することができるようになる。
【００３１】
なお、上述した実施の形態では、標準仕様の４層の配線基板を用いる例で説明したが、標準仕様の６層、８層などの多層配線基板でも、標準仕様の４層の配線基板と同様の構成を採用することができる。
【００３２】
標準仕様の６層、８層などの多層配線基板では、表面層と内層との間だけではなく、内層と内層との間も含めて、隣接する層のプリント配線面上に形成されている配線パターンから本質安全防爆で規定されている離隔距離ｄ内を避けた位置に配線パターンを形成するようにする。
【００３３】
これにより、標準仕様の６層、８層などの多層配線基板でも、プリプレグやコア材の厚みを変えることなく、本質安全防爆で規定されている離隔距離ｄを確保することが可能となり、標準仕様の６層、８層などの多層配線基板を用いたまま、本質安全防爆で規定されている離隔距離ｄを保証することができるようになる。
【００３４】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１−１…コア材、２−１，２−２…プリプレグ、Ｌ１，Ｌ４…表面層、Ｌ２，Ｌ３…内層、１０１（１０１Ａ）…多層配線基板（標準仕様の４層の配線基板）、Ｓ１1，Ｓ１2，Ｓ２1，Ｓ２2…領域。
【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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