(57)【要約】【課題】  金型の成形用ピンの破損を防止し、めっきの析出が確実で、それにより回路ピッチを限界まで狭くすることができる。【解決手段】  回路基板２の表面には導電材料からなる所定の回路パターン３，３…が形成してあり、裏面にも、所定の回路パターンが形成してある。この回路基板２には、両面の回路パターンを電気的に導通させるスルーホール５が形成してあり、スルーホールの内面形状は、隣接する回路パターン３，３間方向に狭く、回路延伸方向に長いものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料の回路基板の両面に導電材料からなる所定の回路パターンが形成してあり、この回路基板には上記両面の回路パターンを電気的に導通させるスルーホールの導体層が形成してある立体回路基板において、
上記スルーホールの形状は隣接する回路パターン間方向に狭く、回路延伸方向に長い
ことを特徴とする立体回路基板。
【請求項２】
請求項１記載のスルーホールの断面形状は、隣接する回路パターン間方向、回路延伸方向の少なくとも一方向に向けてテーパ状であることを特徴とする立体回路基板。
【請求項３】
請求項１または２において、隣接する回路パターン間には隔壁が形成してあることを特徴とする立体回路基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１において、上記スルーホールはこのスルーホール内をめっきで埋めたブラインドスルーホールであることを特徴とする立体回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回路基板は、いわゆる軽薄短小の市場ニーズにより回路パターン相互の間隔、つまりピッチを限界にまで狭くすることにより、電子機器の小型化を達成し、かつ省資源化、省エネルギー化のための技術開発が求められている。そのため、回路基板の表裏両面に回路パターンを形成し、この両回路パターンを電気的に導通させるスルーホールの導体層が形成してある。そして、このスルーホールを穿設するには、従来はドリルを使用した機械的作業によるものであったが、近年では、射出成形により回路基板の成形と同時にスルーホールも成形されるようになっている（特許文献１，２，３）。
【特許文献１】特開昭６１−２３９６９４号公報
【特許文献２】特開昭６３−１２８１８１号公報
【特許文献３】アメリカ特許第４４２４０９５明細書
【０００３】
このような従来からの立体回路基板１１の基本的な構成を図５〜図７を参照して説明すると、回路基板２１の表裏両面には、回路パターン３１，３１…、４１，４１…が形成してあり、この両面の回路パターン間を電気的に連結してあるスルーホール５１が形成してあり、このスルーホールの径は数１０ミクロンオーダのものであり、このような回路基板を射出成形するには、金型にスルーホール成形用の円柱状のピンを使用し、このピンの径も数１０ミクロンオーダ、例えば３０〜５０ミクロンのものが植設してある。そして、円形のスルーホール５１の内径は同一のストレートな形状であり、そして、スルーホール５１の内径に対する回路基板２１の厚さの割合、いわゆるアスペクト比は約５倍までが限界で、この５倍以内であれば無電解めっきの析出が可能であるが、この５倍を超えると無電解めっきの析出が困難、または不可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、電子機器の小型化に伴い、回路基板の回路パターン３１…のピッチを狭める関係上、スルーホール５１の内径も、前記したように数１０ミクロンオーダの小さいものにせざるを得ない。その結果として、アスペクト比が高くなると、成形金型で回路基板を成形する際に、金型、特にスルーホール成形用のピンが液体の射出流動抵抗に耐えられず、破損する事故が頻発するようになり、さらに、アスペクト比が高くなり無電解めっきの析出限界を超えて析出しない問題が発生している。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする問題点は、金型の成形用ピンの破損を防止し、めっきの析出を確実にし、それにより回路ピッチを限界まで狭くすることができる立体回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る立体回路基板の第１の特徴は、絶縁材料の回路基板の表裏両面に導電材料からなる所定の回路パターンが形成してあり、この回路基板には上記両面の回路パターンを電気的に導通させるためのスルーホールの導体層が形成してあるもので、上記スルーホールの形状は隣接する回路パターン間方向に狭く、回路延伸方向に長いことにある。このように、スルーホールが回路パターンから露呈した形状が隣接する回路パターン間方向に狭く、回路延伸方向に長いことであって、それは例えば長方形、楕円形などがある。
【０００７】
第２の特徴は、前記のスルーホールを回路基板の厚み方向に断面した形状が、テーパ状であることにある。このテーパ状とは、スルーホールが隣接する回路パターンの回路間方向へテーパし、さらに、回路パターンの回路延伸方向にも拡開しているもの、または、前記回路パターン間方向か、回路延伸方向かのいずれか一方にテーパして開口している形状のものである。
【０００８】
さらに、第３の特徴は回路パターン間の回路基板には隔壁が形成してあるところにある。これは、前記したように、回路ピッチが極端に狭く成形されるため、この回路パターンに、例えばリード線端子を半田付けして実装する時、ペースト状半田を使用するので、この半田の飛沫が飛散するため隣接する回路パターン間を短絡してしまう危険性があり、この隔壁はこの飛散防止のためである。
【０００９】
さらに、第４の特徴は、上記スルーホールはこのスルーホール内をめっきで埋めたブラインドスルーホールであるところにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果は、金型、特に成形ピンの破損を防止し、めっきの確実な析出が可能で、そのため、回路ピッチを限界まで狭くすることができる。さらに、実装時の半田の飛散を防止して、回路短絡を防止できる。特に、スルーホールをブラインドスルーホールにすると、はんだ実装時のフラックスの洗浄工程が省略でき、さらにはんだの流出を阻止できるので、立体回路の信頼性がより高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図３を参照して、本発明に係る立体回路基板１の構造について説明すると、絶縁材料を素材とする回路基板２の表面には、図１に示すように導電材料からなる所定の回路パターン３，３…が形成してあり、裏面にも、図３に示すように所定回路パターン４，４…が形成してある。回路基板２には、図２に拡大して示すように表裏両面の回路パターン３，３…、４，４…を電気的に導通させるスルーホール５，５…の導体層５ａが形成してある。
【００１２】
スルーホール５，５…の内面形状は、隣接する回路パターン３，３間方向、つまり図１の左右方向に狭く、回路延伸方向、つまり図１の上下方向に長い、即ち長方形状である。この長方形状は、このスルーホールの上端開口部５ｂばかりでなく下端開口部５ｃの形状も隣接する回路パターン４間方向、つまり図３の左右方向に狭く、回路延伸方向、つまり図３の上下方向に長い。即ち長方形状である。なお、スルーホール５の形状は、長方形状に限定されるものでなく、上下方向に長い楕円形状であってもよい。そのため、このような形状のスルーホール５の成形用ピンも、従来のものに比して大径のものが使用可能になり、このピンの破損の危険性は低下する。
【００１３】
回路基板２を厚み方向に断面した形状は、図２に示すように、スルーホール５、５…の表面の開口端部５ｂから裏面の開口端部５ｃに向けて拡開しているテーパ状である。そのため、回路基板２の裏面の回路パターン４に開口している開口端部５ｃは、図１と図３とを対比すると明白なように、表面の開口端部５ｂの約２倍の大きさになっている。同時に、回路基板２の裏面の回路パターン４の幅も、表面の回路パターン３の幅に比較して約２倍になっている。なお、スルーホール５のテーパ状とは、図２に示すように、このスルーホールが隣接する回路パターン３，３…、４，４…との回路間方向、つまり、図１、図３の左右方向ばかりでなく、回路パターン３，４の回路延伸方向、つまり図１、図３の上下方向の両方に拡開したテーパ状になっている。しかし、このような両方向に拡開した形状に限定されるものではなく、隣接する回路パターン３，３…、４，４…間方向、または回路パターンの回路延伸方向のいずれか一方に向けて拡開したテーパ状のものでもよい。
【００１４】
このように、スルーホール５をテーパ状にすることにより、アスペクト比が見掛けは例えば１０倍になっても、実質的には５倍程度であって、そのためスルーホール内を触媒溶液や無電解溶液が円滑に循環して流動し、触媒の析出、めっき析出を確実にする。また、スルーホール成形用のピン自体も断面台形状に形成できるようになり破損する危険性も顕著に低下する。
【００１５】
また、近年になり回路パータン３，４のピッチは、極端に限界近くまで狭く成形されているため、この回路パターンに、例えばリード線端子を半田付けして実装する時、この半田、特にペースト状半田の飛沫が飛散して隣接する回路パターン間を短絡してしまう危険性があるため、この飛散防止のために、回路パターン間には隔壁６が形成してある。
【００１６】
次に、図４の（Ａ）〜（Ｆ）を参照して、本発明に係る立体回路基板の製造工程について説明する。図４（Ａ）は金型を閉じた状態でキャビティ内にめっきグレードの液晶ポリマーを射出して成形された一次成形品２０を示し、この一次成形品の外形形状は最終製品である回路基板２に合致するものである。この液晶ポリマーは芳香族系ポリエステルが使用される。一次成形品２０は、図４（Ｂ）に示すように、その表面は化学エッチングにより粗化された面２０ａになる。エッチング処理は、例えばカ性ソーダまたはカ性カリを所定濃度に溶解したアルカリ性水溶液を所定温度に加熱し、一次成形品２０を所定時間浸漬して行なう。その後、一次成形品２０は、再度金型に挿置される。この時、金型には一次成形品２０の外周に所定の空隙を有する形状のキャビティが形成されており、この金型が閉じた状態で、マスク剤としてアキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂（例えば、「エコマティＡＸ」日本合成化学工業社の商品名）を射出成形して、図４（Ｃ）に示すように所定の表面にはマスク７が形成された二次成形品２００となる。そこで、図４（Ｄ）に示すように二次成形品２００の粗化面２０ａにパラジウム、金などによる触媒８を付与する。この触媒付与は公知方法のもので、例えば、銀、パラジウム系の混合触媒液に二次成形品２００を浸漬した後、塩酸、硫酸などの酸で活性化し、表面にパラジウムを析出させる。または、塩化第１錫などの比較的強い還元剤を表面に吸着させ、金などの貴金属イオンを含む触媒溶液に浸漬し、この時、スルーホール５が前記したようにテーパ状であるため触媒溶液が円滑に循環して表面に金を確実に析出させる。
【００１７】
次に、図４（Ｅ）に示すように、二次成形品２００を湯中にて加熱して、二次成形によって成形されたマスク７の部分を湯中に溶出させる。これは二次成形品２００を８０℃の湯中に１０分間入れておくと、「エコマティＡＸ」は完全に湯内に完全に溶出する。そこで、図４（Ｆ）に示すように、触媒付与部分をめっきして回路パターン３，４を形成するが、この時、スルーホール５が、前記したようにテーパ状であるため、このスルーホール内を無電解溶液が円滑に循環し、流動するため、めっきが確実に形成できる。このめっきは化学銅めっき、または化学ニッケルメッキなどが用いられる。最後に熱処理して内部の水分を除去して導電性回路を形成する工程を終了し、立体回路基板１が完成する。
【００１８】
以上の実施の形態における立体回路基板１では、一方の回路パターン、例えば上面の回路パターン３に電子素子がはんだ実装され、反対側の回路パターン４を接点として使用する方法において、このはんだ実装時のフラックスやはんだが、スルーホール５内を通過して回路パターン４の接点面に流出し、そのため接点としての機能が阻害されることがある。
【００１９】
そこで、他の実施の形態を図８〜１０を参照して説明すると、スルーホール５はめっき３０で埋められ、この埋められためっきの内部はコーン状の中空状になっており、このめっきの下端は下面の回路パターン４０になっている。その他の構成は前記の実施の形態と同一で、同一符号を付している。そのため、この実施の形態によると、はんだ実装時のフラックスの洗浄工程が省略でき、さらにはんだの流出を阻止できるので、立体回路の信頼性がより高くなる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
発明の活用例として、折畳み式携帯電話の回路部と液晶表示面との折畳み部を同軸ケーブルを介して接続するコネクタとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】回路基板の平面図
【図２】図１のａ−ａ線拡大断面図
【図３】回路基板の底面図
【図４】（Ａ）〜（Ｆ）は製造工程を示す断面図
【図５】従来例の平面図
【図６】図５のａ−ａ線断面図
【図７】従来例の底面図
【図８】他の実施の形態を示す平面図
【図９】図８のｂ−ｂ線断面図
【図１０】他の実施の形態における底面図
【符号の説明】
【００２２】
１    立体回路基板
２    回路基板
３    回路パターン
４    回路パターン
５    スルーホール
６    隔壁
３０  回路パターン
４０  回路パターン
【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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