(57)【要約】【課題】端面スルーホールを有するプリント基板において、急激な加熱等によって発生した熱応力に対して、端面スルーホールの内面の導体層と基材との密着性を確保できると共に、この熱応力によって端面スルーホールのエッジ部近傍の導体層にクラックが生じた場合においても、回路上悪影響を受けない。【解決手段】コア基板１の両面上に配線層と絶縁層とが交互に積層され、外層の配線層と電気的に接続するランド部をそれぞれ備えた端面スルーホール１８を有し、内層の各配線層は端面スルーホールと接続する補強用ランド２ａ，２ｂをそれぞれ有し、ランド部は近傍の補強用ランドとの間に介在する絶縁層６ａ，６ｂを貫通するビア８ａ，８ｂの内面を覆ってこの近傍の補強用ランドと電気的に接続された構成とする。【選択図】図４
2007207897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア基板と、該コア基板の両面上にそれぞれ交互に積層された配線層及び絶縁層と、各前記配線層の内、外層の配線層と電気的に接続するように前記外層にそれぞれ形成されたランド部を備えた端面スルーホールとを有するプリント基板において、
各前記配線層の内、内層の各配線層は、前記端面スルーホールと接続する補強用ランドをそれぞれ有し、
前記端面スルーホールの前記ランド部は、各前記補強用ランドの内、前記ランド部の近傍の補強用ランドとの間に介在する前記絶縁層を貫通するビアの内面を覆って前記近傍の補強用ランドと電気的に接続されてなることを特徴とする、端面スルーホールを有するプリント基板。
【請求項２】
端面スルーホールを有するプリント基板において、
絶縁性を有するコア基板と、
該コア基板の一面側の端部に形成された第１のランド部と、
該第１のランド部を覆うように、前記コア基板の一面側に形成された第１の絶縁層と、
該第１の絶縁層の前記第１のランド部が形成された範囲内に形成され、前記第１の絶縁層を貫通するビアと、
前記第１の絶縁層の前記第１のランド部が形成された位置と略同じ位置に、前記ビアの内面を覆って前記第１のランド部と接続するように形成された第２のランド部と、
前記第１のランド部及び前記第２のランド部と接するように前記コア基板の一端面側に形成された前記端面スルーホールと、
を有する構成としたことを特徴とする、端面スルーホールを有するプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端面スルーホールを有するプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板の一形態としてモジュール基板がある。このモジュール基板に電気部品を実装することによって、部品実装されたモジュール基板は、所定の機能を有する一電気部品として、プリント基板の一形態であるマザーボード等に実装される。
また、モジュール基板の側面には、略半円筒状の端面スルーホールが形成されており、この端面スルーホールとマザーボードに形成されたランドとを半田付けすることによって、モジュール基板とマザーボードとを電気的に接続することができる。
この端面スルーホールは、モジュール基板が複数得られる大判のプリント基板の所定位置に形成された略円筒状のスルーホールを例えばルーター加工等によりその略半分を除去することで得ることができる。
ここで、スルーホールとは、プリント基板を貫通する略円筒状の貫通孔と、この貫通孔の内面を覆うと共にプリント基板の表裏面に形成された配線パターン同士を電気的に接続する導体層とからなる導通用の孔をいう。また、端面スルーホールとは、上述したスルーホールをその軸方向に略半分とした略半円筒状のものをいう。
【０００３】
しかしながら、ルーター等によってスルーホールの略半分を除去して端面スルーホールを形成する際、機械的応力が貫通孔の内面に形成された導体層を引き剥がす方向に働くため、端面スルーホールの内面の導体層と基材であるモジュール基板との密着強度が低下したり、導体層が基材から剥離する場合がある。
【０００４】
そこで、ルーター等によってスルーホールの略半分を除去して端面スルーホールを形成する際に、端面スルーホールの内面の導体層と基材であるモジュール基板との密着強度の低下及び剥離を防止する手段が、特許文献１に記載されている。
特許文献１の記載によれば、モジュール基板の内層に端面スルーホールと接続するダミー導体パターンを設けることにより、特にモジュール基板の厚さが厚く、端面スルーホールの軸方向の長さが長い場合においても、端面スルーホールの内面の導体層と基材であるモジュール基板との密着強度が低下したり、導体層が基材から剥離することを防止できるとしている。
【特許文献１】特開平９−８１６７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、スルーホールを有するプリント基板を加熱した場合、プリント基板は、その面方向に膨張すると共に厚さ方向にも膨張する。そして、この膨張によって生じた熱応力はスルーホールのエッジ部に集中するので、スルーホールのエッジ部近傍の導体層にクラックが生じる場合がある。導体層にクラックが生じると、クラックが生じた部分の導体層の配線抵抗が高くなったり断線するといった問題が発生する。
【０００６】
また、端面スルーホールを有するモジュール基板をマザーボードに実装する際、即ち、モジュール基板の端面スルーホールをマザーボードのランドに半田付けする際、この端面スルーホールは半田の溶融温度以上の温度に急激に加熱されるため、上述した問題がより発生しやすくなる。
また、モジュール基板の厚さが厚く、端面スルーホールの軸方向の長さが長い場合には、上述した問題がさらに発生しやすくなる。
しかしながら、特許文献１の発明では、上述した問題を改善することは困難であり、上述した問題の早急な改善が望まれる。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、急激な加熱等によって発生した熱応力に対して、端面スルーホールの内面の導体層と基材との密着性を確保できると共に、この熱応力によって端面スルーホールのエッジ部近傍の導体層にクラックが生じた場合においても、回路上悪影響を受けない、端面スルーホールを有するプリント基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
１）コア基板（１）と、該コア基板の両面上にそれぞれ交互に積層された配線層及び絶縁層と、各前記配線層の内、外層の配線層と電気的に接続するように前記外層にそれぞれ形成されたランド部（１２ａ，１２ｂ）を備えた端面スルーホール（１８）とを有するプリント基板（２０）において、各前記配線層の内、内層の各配線層は、前記端面スルーホールと接続する補強用ランド（２ａ，２ｂ）をそれぞれ有し、前記端面スルーホールの前記ランド部は、各前記補強用ランドの内、前記ランド部の近傍の補強用ランド（２ａ，２ｂ）との間に介在する前記絶縁層（６ａ，６ｂ）を貫通するビア（８ａ，８ｂ）の内面を覆って前記近傍の補強用ランドと電気的に接続されてなることを特徴とする、端面スルーホールを有するプリント基板である。
２）端面スルーホール（１８）を有するプリント基板（２０）において、絶縁性を有するコア基板（１）と、該コア基板の一面側の端部に形成された第１のランド部（２ａ，２ｂ）と、該第１のランド部を覆うように、前記コア基板の一面側に形成された第１の絶縁層（６ａ，６ｂ）と、該第１の絶縁層の前記第１のランド部が形成された範囲内に形成され、前記第１の絶縁層を貫通するビア（８ａ，８ｂ）と、前記第１の絶縁層の前記第１のランド部が形成された位置と略同じ位置に、前記ビアの内面を覆って前記第１のランド部と接続するように形成された第２のランド部（１２ａ，１２ｂ）と、前記第１のランド部及び前記第２のランド部と接するように前記コア基板の一端面側に形成された前記端面スルーホールと、を有する構成としたことを特徴とする、端面スルーホールを有するプリント基板である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コア基板１と、コア基板の両面上にそれぞれ交互に積層された配線層及び絶縁層と、各配線層の内、外層の配線層と電気的に接続するように外層にそれぞれ形成されたランド部１２ａ，１２ｂを備えた端面スルーホール１８とを有するプリント基板２０において、各配線層の内、内層の各配線層は、端面スルーホールと接続する補強用ランド２ａ，２ｂをそれぞれ有し、端面スルーホールのランド部は、各補強用ランドの内、ランド部の近傍の補強用ランド２ａ，２ｂとの間に介在する絶縁層６ａ，６ｂを貫通するビア８ａ，８ｂの内面を覆って近傍の補強用ランドと電気的に接続する構成とすることによって、急激な加熱等によって発生した熱応力に対して、端面スルーホールの内面の導体層と基材との密着性を確保できると共に、この熱応力によって端面スルーホールのエッジ部近傍の導体層にクラックが生じた場合においても、回路上悪影響を受けないという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図５を用いて説明する。
図１〜図４は、本発明の端面スルーホールを有するプリント基板の実施例における第１工程〜第４工程をそれぞれ説明するための平面図及び模式的断面図である。
図５は、本発明の端面スルーホールを有するプリント基板の実施例の変形例を説明するための平面図及び模式的断面図である。
また、図１〜図５において、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中の仮想線Ａ−Ｂにおける模式的断面図、（ｃ）は（ａ）中の仮想線Ｃ−Ｄにおける模式的断面図である。各図の仮想線Ａ−Ｂ及びＣ−Ｄは、それぞれ対応している。
また、図１〜図５では、説明をわかりやすくするために、プリント基板に形成される複数の端面スルーホールのうちの１つを示す。
【００１１】
＜実施例＞
（第１工程）［図１参照］
図１を用いて、実施例における第１工程を以下に説明する。
ここで、図１（ａ）中の仮想線Ａ−Ｂは、後述する２つの接続部３ａ（及び３ｂ）の各中心を通り、仮想線Ｃ−Ｄは、補強用ランド２ａ（及び２ｂ）の中心を通る線である。また、図２〜図４の（ａ）中の仮想線Ａ−Ｂ及び仮想線Ｃ−Ｄは、この図１（ａ）中の仮想線Ａ−Ｂ及び仮想線Ｃ−Ｄとそれぞれ対応している。
【００１２】
まず、コア材１の両面に銅箔が貼り合わされた、所謂、両面銅貼り板（単に、両面板という場合もある）を準備する。
実施例では、厚さが約０．４ｍｍのコア材１の両面に厚さが約１８μｍの銅箔がそれぞれ貼り合わされた両面銅貼り板を用いた。
そして、この両面銅貼り板の各銅箔をフォトリソ法により選択的にエッチングすることにより、コア材１の両面側にそれぞれ所定の導体パターンを形成する。
【００１３】
実施例では、コア材１の一面側（図１における上面側）に貼り合わされた銅箔をフォトリソ法により選択的にエッチングすることによって、後述する有底穴８ａの底面部となる接続部３ａを有する補強用ランド２ａと、配線パターン４ａとからなる導体パターンを形成する。
また、コア材１の他面側（図１における下面側）に貼り合わされた銅箔をフォトリソ法により選択的にエッチングすることにより、後述する有底穴８ｂの底面部となる接続部３ｂを有する補強用ランド２ｂと、配線パターン４ｂとからなる導体パターンを形成する。
【００１４】
実施例では、補強用ランド２ａを、直径Ｒ３ａが約０．２ｍｍの円盤形状の接続部３ａが所定の２箇所に設けられた直径Ｒ２ａが約１．２ｍｍの円盤形状とし、補強用ランド２ｂを、直径Ｒ３ｂが約０．２ｍｍの円盤形状の接続部３ｂが所定の２箇所に設けられた直径Ｒ２ｂが約１．２ｍｍの円盤形状とした。
【００１５】
また、実施例では、２つの接続部３ａが補強用ランド２ａの中心に対して一側（図１における奥側）に位置し、２つの接続部３ｂが補強用ランド２ｂの中心に対して同一側（図１における奥側）に位置する構成とした。
そして、補強用ランド２ａと補強用ランド２ｂとは、コア材１の厚さ方向に対して略同じ位置となるように形成した。
【００１６】
（第２工程）［図２参照］
第１工程を経たコア材１の両面側に、絶縁層６ａ，６ｂを形成する。
即ち、第１工程を経たコア材１の一面側（図２における上面側）に、接続部３ａを有する補強用ランド２ａと配線パターン４ａとからなる導体パターンを覆うように絶縁層６ａを形成し、他面側（図２における下面側）に、接続部３ｂを有する補強用ランド２ｂと配線パターン４ｂとからなる導体パターンを覆うように絶縁層６ｂを形成する。
絶縁層６ａ，６ｂは、例えば樹脂インクを塗布する方法であるスクリーン印刷法やロールコート法等により、または、樹脂シートを圧着する方法であるラミネート法や真空プレス法等により形成することができる。
実施例では、各厚さが約５０μｍとなるように、ロールコート法により絶縁層６ａ，６ｂを形成した。
【００１７】
次に、絶縁層６ａ，６ｂが形成されたコア材１の所定位置に、貫通孔７及び有底穴（ビアともいう）８ａ，８ｂを形成する。
即ち、補強用ランド２ａ及び補強用ランド２ｂを貫通するように、絶縁層６ａ，６ｂが形成されたコア材１に貫通孔７を形成する。
また、接続部３ａの表面が露出するように、絶縁層６ａに有底穴８ａを形成し、接続部３ｂの表面が露出するように、絶縁層６ｂに有底穴８ｂを形成する。
貫通孔７及び有底穴８ａ，８ｂは、ドリル加工やレーザ加工等により形成することができる。
実施例では、ドリル加工により直径Ｒ７が約０．８ｍｍの貫通孔７を、また、レーザ加工により直径が約０．１５ｍｍの有底穴８ａ，８ｂをそれぞれ形成した。
また、貫通孔７及び有底穴８ａ，８ｂを形成する順序は、特に限定しない。
【００１８】
（第３工程）［図３参照］
第２工程で貫通孔７及び有底穴８ａ，８ｂが形成されたコア材１に、例えば過マンガン酸カリウム溶液等を用いたデスミア処理を施すことにより、貫通孔７及び有底穴８ａ，８ｂの内部に発生したスミアを除去する。
次に、貫通孔７の内面を覆うと共に有底穴８ａ，８ｂを埋めるように、絶縁層６ａ，６ｂの各表面上に導体層１０ａ，１０ｂを形成する。
実施例では、無電解銅めっきを行った後に電気銅めっきを行うことにより、導体層１０ａ，１０ｂを形成した。
その後、フォトリソ法により、この導体層１０ａ，１０ｂをそれぞれ選択的にエッチングすることにより、絶縁層６ａ，６ｂの各表面上にそれぞれ所定の導体パターンを形成する。
【００１９】
詳細には、絶縁層６ａの表面上に形成された導体層１０ａをフォトリソ法により選択的にエッチングすることによって、接続部３ａと接続する接続部１３ａを有するスルーホールランド１２ａと、配線パターン１４ａとからなる導体パターンを形成する。
また、絶縁層６ｂの表面上に形成された導体層１０ｂをフォトリソ法により選択的にエッチングすることによって、接続部３ｂと接続される接続部１３ｂを有するスルーホールランド１２ｂと、所定の配線パターン１４ｂとからなる導体パターンを形成する。
【００２０】
実施例では、スルーホールランド１２ａを、直径Ｒ１３ａが約０．２５ｍｍの円盤形状の接続部１３ａが所定の２箇所に設けられた直径Ｒ１２ａが約１．２ｍｍの円盤形状とし、スルーホールランド１２ｂを、直径Ｒ１３ｂが約０．２５ｍｍの円盤形状の接続部１３ｂが所定の２箇所に設けられた直径Ｒ１２ｂが約１．２ｍｍの円盤形状とした。
【００２１】
内面に導体層１０ａ，１０ｂが形成された貫通孔７をスルーホール１５と称す。また、スルーホールランド１２ａ，１２ｂ及び補強用ランド２ａ，２ｂはそれぞれスルーホール１５に接続されている。
また、スルーホールランド１２ａは、接続部１３ａ，接続部３ａ，及び補強用ランド２ａを介してスルーホール１５と電気的に接続されており、スルーホールランド１２ｂは、接続部１３ｂ，接続部３ｂ，及び補強用ランド２ｂを介してスルーホール１５と電気的に接続されている。
【００２２】
（第４工程）［図４参照］
第３工程を経たコア材１を、例えばルーター加工により所定形状に分断することによって、モジュール基板２０を複数得る。
詳細には、図示しないルーター加工機に取り付けられたビット１６を矢印Ｆの方向に回転させ、仮想線Ｃ−Ｄの位置がモジュール基板２０の一辺となるように、矢印Ｅの方向に例えば１．５ｍ／分の速度で移動させることにより、略円筒状のスルーホール１５を、略半円筒状の端面スルーホール１８とすることができる。
そして、このルーター加工により、この端面スルーホール１８を形成すると共に、第３工程を経たコア材１を所定形状に分断することによって、複数のモジュール基板２０を得ることができる。
【００２３】
ここで、上述したルーター加工等の機械加工により端面スルーホール１８を形成する際、端面スルーホール１８の内面に形成された導体層１０ａ，１０ｂに対して、引き剥がす方向に機械的応力が働くが、端面スルーホール１８と接続するスルーホールランド１２ａ，１２ｂ及び補強用ランド２ａ，２ｂがコア材１及び絶縁層６ａ，６ｂに対する楔として機能するため、端面スルーホール１８の内面に形成された導体層の剥離を防止することができる。
【００２４】
また、このモジュール基板２０をマザーボード等に半田付けにより実装する際、即ち、モジュール基板２０の端面スルーホール１８をマザーボードに形成されたランドに半田付けする際、端面スルーホール１８は、その半田の有する融点以上の温度に急激に加熱される。
この急激な加熱によって生じる熱ストレスは、端面スルーホール１８のエッジ部に集中するので、このエッジ部近傍の導体層にクラックが発生する場合がある。このクラックによって、スルーホールランド１２ａとスルーホールランド１２ｂとの接続抵抗が増加したり、断線する問題が考えられる。
しかしながら、上述したクラックが発生した場合においても、モジュール基板２０は、スルーホールランド１２ａとスルーホールランド１２ｂとが、接続部１３ａ，１３ｂと、接続部３ａ，３ｂと、補強用ランド２ａ，２ｂと、端面スルーホール１８の内面に形成された導体層とを介して接続されているので、上述した問題を防止することができる。
【００２５】
＜変形例＞［図５参照］
上述した実施例の変形例を、図５を用いて以下に説明する。
実施例の第１工程では、コア材１の両面に銅箔が貼り合わされた両面銅貼り板を用いたが、この両面銅貼り板の代わりに、内層に導体パターンを有する、所謂、シールド板を用いることができる。
例えば、図５に示す４層のシールド板３１の各内層におけるスルーホール１５が形成される位置に、スルーホール１５の直径Ｒ７よりも大きい外形形状を有する補強用ランド３１ａ，３１ｂが形成されたシールド板を用いて、実施例の第１工程〜第４工程と同様の工程を経ることにより、スルーホールランド１２ａ，１２ｂ及び補強用ランド２ａ，２ｂ，３１ａ，３１ｂとそれぞれ接続される端面スルーホール３２を有するモジュール基板４０を得ることができる。
【００２６】
ここで、上述したルーター加工等の機械加工により端面スルーホール３２を形成する際、端面スルーホール３２の内面の導体層１０ａ，１０ｂに対して、引き剥がす方向に機械的応力が働くが、端面スルーホール３２と接続するスルーホールランド１２ａ，１２ｂ及び補強用ランド２ａ，２ｂがシールド板３１及び絶縁層６ａ，６ｂに対する楔として機能するため、端面スルーホール３２の内面に形成された導体層の剥離を防止することができる。
【００２７】
また、このモジュール基板４０をマザーボード等に半田付けにより実装する際、即ち、モジュール基板４０の端面スルーホール３２をマザーボードに形成されたランドに半田付けする際、端面スルーホール３２は、その半田の有する融点以上の温度に急激に加熱されるが、実施例で詳述した理由と同じ理由により、端面スルーホール３２のエッジ部近傍の導体層にクラックが発生した場合においても、モジュール基板４０は、スルーホールランド１２ａとスルーホールランド１２ｂとが、接続部１３ａ，１３ｂと、接続部３ａ，３ｂと、補強用ランド２ａ，２ｂと、端面スルーホール３２の内面に形成された導体層とを介して接続されているので、スルーホールランド１２ａとスルーホールランド１２ｂとの接続抵抗が増加したり断線するといった問題を防止することができる。
【００２８】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００２９】
例えば、補強用ランド２ａ，２ｂ，３１ａ，３１ｂ及び接続部３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂの形状を円盤形状としたが、これに限定されるものではなく、貫通孔７及び有底穴８ａ，８ｂが形成可能な範囲を有する形状であれば、どのような形状であってもよい。
【００３０】
また、補強用ランド２ａ，２ｂ，３１ａ，３１ｂを配線パターン４ａ，４ｂ，１４ａ，１４ｂと接続し、回路の一部として機能させてもよい。
【００３１】
また、実施例及び変形例では、１つの補強用ランド２ａ（２ｂ）に対して２つの接続部３ａ，３ｂ（１３ａ，１３ｂ）を有する構成としたが、これに限定されるものではなく、１つの補強用ランド２ａ（２ｂ）に対して少なくとも１つの接続部３ａ，３ｂ（１３ａ，１３ｂ）を有する構成とすることにより、実施例及び変形例と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、実施例及び変形例では、説明をわかりやすくするために、複数形成される端面スルーホール１８，３２のうちの１つを図示して説明したが、作製されるモジュール基板の一側面にこの端面スルーホール１８，３２を複数配列して形成することも可能であり、また、他の側面にもこの端面スルーホール１８，３２を形成することも可能である。
【００３３】
また、端面スルーホール１８，３２の内面に、金めっき処理やフラックス処理を施すことにより、モジュール基板２０，４０の端面スルーホール１８，３２をマザーボードのランドに半田付けする際に、端面スルーホール１８，３２に対する半田の濡れ性が向上するので、端面スルーホール１８，３２とランドとの接合強度をより大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の端面スルーホールを有するプリント基板の実施例における第１工程を説明するための平面図及び模式的断面図である。
【図２】本発明の端面スルーホールを有するプリント基板の実施例における第２工程を説明するための平面図及び模式的断面図である。
【図３】本発明の端面スルーホールを有するプリント基板の実施例における第３工程を説明するための平面図及び模式的断面図である。
【図４】本発明の端面スルーホールを有するプリント基板の実施例における第４工程を説明するための平面図及び模式的断面図である。
【図５】本発明の端面スルーホールを有するプリント基板の実施例に対する変形例を説明するための平面図及び模式的断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  コア材、  ２ａ，２ｂ  補強用ランド、  ３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ  接続部、  ４ａ，４ｂ，１４ａ，１４ｂ  配線パターン、  ６ａ，６ｂ  絶縁層、  ７  貫通孔、  ８ａ，８ｂ  有底穴、  １０ａ，１０ｂ  導体層、  １２ａ，１２ｂ  スルーホールランド、  １５  スルーホール、  １６  ビット、  １８  端面スルーホール、  ２０  モジュール基板、  Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ３ａ，Ｒ３ｂ，Ｒ１２ａ，Ｒ１２ｂ，Ｒ１３ａ，Ｒ１３ｂ  直径、  Ｅ，Ｆ  矢印
【図１】
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【図２】
2007207897.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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