(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層板の表面に回路パターンと絶縁層を順次積層して所望の回路パターン間をビアホールメッキ層を介して電気的に接続するようにした多層プリント基板において、所望の回路パターンを接続するビアホールの周辺に、１以上の低弾性率充填材を充填した貫通穴を有することを特徴とする多層プリント基板。
【請求項２】
該低弾性率充填材の弾性率が常温で１０6〜１０8Ｐａとすることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビアホールと下部回路パターンとの接続強度を向上させた多層プリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に各種電機製品に用いられるプリント基板は、回路の高密度化に伴って回路パターンを多層化させてこれらの間に絶縁層を介在させた構造の多層プリント基板が開発されるに至っている。
【０００３】
この多層プリント基板は母材となる絶縁性の内層板の両面に回路パターンと絶縁層とをそれぞれ順に積層して形成されている。そして、各層の回路パターンの電気的接続は必要に応じて回路パターン間の絶縁層を穴開けし、めっきすることによって形成した層間接続部にて電気的に接続したり、或いは、内層板の反対側面の回路パターンと接続する場合には製造の初期の段階で内層板に形成したスルーホール部を介して両面側間の電気的接続を図っている。
【０００４】
図１は上述した従来の多層プリント基板の拡大断面図を示している。１は内層板であり、これはガラスエポキシ樹脂等の絶縁材を板状に形成してなり、ここでは片面がそれぞれ２層になされた４層構造の多層プリント基板を示している（図示例では下側２層の構造は、上側２層と同様なのでその記載を省略している）。必要とする回路パターン間の電気的接続は、目的とする回路パターンまで届くビアホール４を例えばレーザ光により絶縁層をアブレーションすること、またはフォトリソグラフィ技術により形成し、この内壁面にパターン形成時に同時に施されるビアホールメッキ層８を形成することにより接続を行っている。この図示例においては、上第１層回路パターン２と上第２層回路パターン９との電気的接続をビアホールメッキ層８を介して行う。
【０００５】
ところで、最近の電子回路においてはサイズの小型化の要請により線幅やメッキ層の厚みのサイズの縮小化及びビアホール径の縮小化が求められている。この種の多層プリント基板は、使用環境にもよるが、電気を流すことから一般的に高い温度差の温度昇降に晒され、このためビアホールは昇降温に伴い、絶縁層と回路層の熱膨張係数差による熱ストレスを受ける。この場合、熱ストレスがビアホールメッキ層と上第１層回路の強度の許容範囲内であれば問題は生じないが、この許容範囲を越えるとこのメッキ層と上第１層回路パターンとの接続部にてクラックや破断が生じたりする現象が発生し、接合の信頼性が劣るという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目的はビアホール接続部の接続信頼性を向上させることができる多層プリント基板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記問題点を解決するために、請求項１の発明では内層板の表面に回路パターンと絶縁層を順次積層して所望の回路パターン間をビアホールメッキ層を介して電気的に接続するようにした多層プリント基板において、所望の回路パターンを接続するビアホールの周辺に、１以上の低弾性率充填材を充填した貫通穴を有することを特徴とする多層プリント基板としたものである。請求項２の発明では、該低弾性率充填材の弾性率が常温１０6〜１０8Ｐａとすることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント板としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係わる多層プリント基板とこの製造方法の実施例を添付図面に基づいて記述する。
【０００９】
図２は本発明の多層プリント基板の一例を示す部分拡大断面図、図３は図２に示すプリント基板断面図を上方から見た図である。図２ではビアホールはコンフォーマルビアであるが、フィルドビアでも実施可能である。尚、先に説明した従来構造と同一部分については同一符号を付して説明する。
【００１０】
図中の内層板１は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁材を板状に形成してなり、ここでは片面がそれぞれ２層になされた４層構造の多層プリント基板を示している（図示例では下側２層の構造は上側２層と同様なのでその記載を省略している）。内層板１を中心として、この上方に例えば銅箔よりなる上第１層回路パターン、上第２層回路パターンを絶縁層を介して積層している。
【００１１】
そして、必要とする回路パターン間の電気的接続は、目的とする回路パターンまで届くビアホール４を例えばレーザ光により絶縁層をアブレーションすること、またはフォトリソグラフィ技術により形成し、この内壁面にパターン形成時に同時に施されるビアホールメッキ層８を形成することにより接続を行っている。この図示例においては、上第１層回路パターン２と上第２層回路パターン９との電気的接続をビアホールメッキ層８を介して行っている。そして、所望の回路パターンを接続するビアホール４の周辺に１以上のペースト状の低弾性率充填材８を充填した貫通穴５を有するように構成する。
【００１２】
また、低弾性率充填材を充填した貫通穴は所望の回路パターンを接続するビアホールと同様のレーザ光またはフォトリソグラフィ技術で形成する。充填した貫通穴はビアホールを中心に半径０．０１〜５０ｍｍ程度の範囲に位置する。ここで、絶縁層３の厚みは約２０μm程度、各パターンを形成するメッキ層の厚みは約５〜２０μm程度、ビアホール底部の直径は約５〜２０μm程度である。なお、これらの数値は単に一例を示したに過ぎず、これらの数値に限定されない。また最外層である上第２回路パターン９のランド部（図示せず）に電子部品が実装されることになる。
【００１３】
さて、このように形成された多層プリント基板に熱伸縮にともなう熱ストレスが加わると、例えばビアホールの内壁面に形成されたビアホールメッキ層にも、絶縁層の横方向への熱伸縮にともなう熱ストレスが加わり、このメッキ層を破断しようとする負荷が加わることになる。この場合、ビアホールメッキ層の周辺に形成した１以上の低弾性率充填材を充填した貫通穴によりビアホールメッキ層にかかる絶縁層の熱伸縮の応力が緩和されることになり、結果的にビアホールメッキ層に破断やクラックが発生することが防止でき、また、このビアホールメッキ層と底部の上第１層回路パターンの接合部が剥がれたりすることを防止することができる。従って、各回路パターン間の接続の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
低弾性率充填材としては、例えば無溶剤タイプの熱硬化性エポキシ樹脂組成にゴム粒子を分散させたものが挙げられるが、これに限るものではない。また、その弾性率は常温で１０6〜１０8Ｐａであることが望ましい。
【００１５】
（実施例１）
以下図４を用い説明する。まず、図４（Ａ）に示すように、内層板１の両面に例えば銅箔にフォトレジストパターンを表裏全面形成してこれを所定の形状にパターンエッチングすることにより、上下第１層回路パターン２・２Ａをそれぞれ形成する。
【００１６】
次に、図４（Ｂ）に示すように、中間体の表裏全面に例えば樹脂を塗布して硬化させ、または絶縁性フィルムを熱圧着することにより上絶縁層３及び下絶縁層３Ａを形成する。
【００１７】
次に、図４（Ｃ）に示すように，銅箔回路パターン２，２Ａに対応する位置に例えばレーザ光により上絶縁層及び下絶縁層をアブレーションすること、またはフォトリソグラフィ技術によりビアホール４・４Ａを形成し、銅箔回路パターンを露出させる。
【００１８】
次に、図４（Ｃ）に示すように，前述した回路パターン接続用のビアホールのまわりに１以上の絶縁層貫通孔５・５Ａをレーザ光によりアブレーションすること、またはフォトリソグラフィ技術により形成する。ただし、図４（Ｃ）の断面図は絶縁層貫通穴を２個形成している。
【００１９】
次に、図４（Ｄ）に示すように、絶縁層貫通孔にペースト状の低弾性率充填材６・６Ａを例えばスクリーン印刷法により充填し、熱硬化せしめる。
【００２０】
次に、図４（Ｅ）に示すように、上絶縁層及び下絶縁層の表面とビアホール及びビアホール内にメッキ層７・７Ａを形成する。このメッキ層の形成は通常、無電解メッキを用いるが、電解メッキと併用して用いることもできる。この際、ビアホール内に形成されたメッキ層は穴内に露出する銅箔回路パターンの表面にまで形成される。
【００２１】
次に、図４（Ｆ）に示すように上下絶縁層の表面に形成されたメッキ層をパターニングして配線回路パターンを形成し多層プリント配線板が完成する。配線回路パターンの形成はエッチングにより行う。
【００２２】
（実施例２）
以下図５・図６を用い説明する。まず図５（Ａ）に示すように、絶縁性フィルムに貫通孔５をレーザ光によりアブレーションすること、またはフォトリソグラフィ技術により形成する。ただし、図５（Ａ）の断面図は貫通穴を２個形成している。
【００２３】
次に図５（Ｂ）に示すように、貫通孔にペースト状の低弾性率充填材６を例えばスクリーン印刷法により充填し、熱硬化せしめる。
【００２４】
また、別工程により図６（Ａ）に示すように、内層板１の両面に例えば銅箔にフォトレジストパターンを表裏全面に形成してこれを所定の形状にパターンエッチングすることにより、上下第１層回路パターン２・２Ａをそれぞれ形成する。
【００２５】
次に、図６（Ｂ）に示すように、図５で作製した低弾性率充填材を充填した絶縁性フィルムを中間体の表裏両面に熱圧着せしめる。熱圧着時にはアライメントマークに合わせ貫通孔は配線層２・２Ａに接触しないようにし、配線層のまわりの所望の場所に位置するするようにする。
【００２６】
次に、図６（Ｃ）に示すように，銅箔回路パターン２，２Ａに対応する位置に例えばレーザ光により上絶縁層及び下絶縁層をアブレーションすること、またはフォトリソグラフィ技術によりビアホール４・４Ａを形成し、銅箔回路パターンを露出させる。
【００２７】
次に、図６（Ｄ）に示すように，上絶縁層及び下絶縁層の表面とビアホール及びビアホール内にメッキ層７・７Ａを形成する。このメッキ層の形成は通常、無電解メッキを用いるが、電解メッキと併用して用いることもできる。この際、ビアホール内に形成されたメッキ層は穴内に露出する銅箔回路パターンの表面にまで形成される。
【００２８】
次に、図６（Ｅ）に示すように上下絶縁層の表面に形成されたメッキ層をパターニングして配線回路パターンを形成し多層プリント配線板が完成する。配線回路パターンの形成はエッチングにより行う。
【００２９】
本発明は、上述し、かつ図面に示した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００３０】
実施例のプリント配線板は配線パターンが４層の場合について説明したが、その他、配線パターンが６層８層等のさらに多層のプリント配線板にも広く適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の多層プリント基板によれば次のように優れた作用効果を発揮することができる。絶縁層を挟んだ回路パターン間を電気的に接続するビアホールの周辺に１以上の低弾性率充填材を充填した貫通穴を有するよう構成することにより、ビアホールメッキ層にかかる絶縁層の熱伸縮の応力が緩和することができる。結果的にビアホールメッキ層に破断やクラックが発生することが防止でき、また、このビアホールメッキ層と底部の上第１層回路パターンの接合部が剥がれたりすることを防止することができ、接合の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の多層プリント基板を示す拡大断面図である。
【図２】本発明の多層プリント基板の一例を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の多層プリント基板の一例を示す上方からの部分拡大図である。
【図４】多層プリント基板製造方法の実施例１を説明するための説明図である。
【図５】多層プリント基板の製造方法の実施例２を説明するための説明図である。
【図６】多層プリント基板の製造方法の実施例２を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…内層板
２…回路パターン
３…絶縁層
４…回路パターン接続用のビアホール
５…貫通孔
６…低弾性率充填材
７…全面メッキ層
８…回路パターン接続用のビアホールメッキ層
９…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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