(57)【要約】【課題】スルーホールの横断面形状が円形の場合よりもスルーホール導体の電気抵抗が小さいとともにスルーホール導体にボイドのない電気的な接続信頼性の高い配線基板を提供すること。【解決手段】絶縁板１と、この絶縁板１を貫通するスルーホール２と、このスルーホール２内に被着されためっき導体から成るスルーホール導体３とを有する配線基板１０であって、スルーホール２は、その横断面形状が角部に丸みを有する正方形状であり、角部の丸みの曲率半径が絶縁板１の表面近傍では小さく、絶縁板１の厚み方向の中央部付近では大きいものとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板と、該絶縁板を貫通するスルーホールと、該スルーホール内に被着されためっき導体から成るスルーホール導体とを有する配線基板であって、前記スルーホールは、その横断面形状が角部に丸みを有する正方形状であり、前記角部の丸みの曲率半径が前記絶縁板の表面近傍では小さく、前記絶縁板の厚み方向の中央部付近では大きいことを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルーホールを有する配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
単層構造の絶縁板の両面に配線導体を配した両面配線基板や、多層構造の絶縁板の層間および上下面に配線導体を配した多層配線基板が知られている。このような配線基板においては、絶縁板を貫通するスルーホール内に被着させたスルーホール導体により上下の配線導体を接続している。
【０００３】
ところで、配線基板においては、微細配線化および高密度配線化が進んでいる。そのため、スルーホールを有する配線基板では、スルーホール同士の配列ピッチが狭いものとなってきている。スルーホールの配列ピッチが狭いものとなると、スルーホール導体同士の隣接間隔も狭いものとなる。しかしながら、スルーホール導体同士の電気的な絶縁信頼性を確保するためには、スルーホール導体同士の隣接間隔がある程度以上必要になる。したがって、配列ピッチが狭くなった分、スルーホール径を小さいものとする必要がでてくる。
【０００４】
ところが、スルーホール径を小さいものとすると、スルーホール導体の電気抵抗は大きくなる。スルーホール導体の電気抵抗の増大は、配線基板の電気特性を悪化させる。特に、大きな電流を流す必要のある電源系のスルーホール導体では電気抵抗が小さいことが要求される。スルーホール導体の電気抵抗を小さいものとするためには、スルーホールの横断面の面積が大きい方がよい。スルーホールの横断面の面積は、その横断面の径のみならずその横断面の形状によって異なる。スルーホールの横断面の形状が円形である場合と正方形である場合とで比較すると、これらのスルーホールが両者とも同じ配列ピッチおよび同じ隣接間隔で配列されている場合、横断面の形状が正方形の場合の方が円形の場合よりも横断面の面積が大きくなる。そこで、横断面形状が正方形のスルーホールを採用することが提案されている。なお、スルーホール導体は、スルーホール内にめっき導体を析出させることにより形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３３１１５４号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、横断面形状が正方形のスルーホールの場合、スルーホール内にスルーホール導体を被着する際に、スルーホール導体における絶縁板の厚み方向の中央部付近にボイドが形成されやすいという問題があった。これは、スルーホールにおける絶縁板の厚み方向の中央部付近では、めっき導体を析出させるためのめっき液の流動が弱いことから、スルーホール内面の角部に気泡が引っ掛かって、その部分にめっき導体が析出しないことに起因する。スルーホール導体にボイドが発生した場合、そのボイドを起点にスルーホール導体に断線が発生する危険性が高くなり、配線基板における電気的な接続信頼性が低いものとなる。
【０００７】
本発明は、かかる問題に鑑み案出されたものであり、その解決しようとする課題は、スルーホールの横断面形状が円形の場合よりもスルーホール導体の電気抵抗が小さいとともに、スルーホール導体にボイドのない電気的な接続信頼性の高い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】
【０００８】
本発明の配線基板は、絶縁板と、この絶縁板を貫通するスルーホールと、このスルーホール内に被着されためっき導体から成るスルーホール導体とを有する配線基板であって、スルーホールは、その横断面形状が角部に丸みを有する正方形状であり、角部の丸みの曲率半径が絶縁板の表面近傍では小さく、絶縁板の厚み方向の中央部付近では大きいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の配線基板によれば、絶縁板を貫通するスルーホールは、その横断面形状が角部に丸みを有する正方形状であることから、スルーホールの横断面形状が円形である場合より、スルーホール導体の横断面の面積を大きなものとすることができる。それにより、スルーホール導体の電気抵抗を小さいものとすることができる。また、スルーホールは、角部の丸みの曲率半径が絶縁板の厚み方向の中央部で大きくなっていることから、スルーホール内にスルーホール導体を被着させる際に、めっき導体を析出させるためのめっき液の流動が弱い絶縁板の厚み方向の中央部付近においても、気泡がスルーホール内面の角部に引っ掛からずにスルーホールの外部に良好に排出される。したがって、スルーホール導体にボイドが発生することがなく、電気的な接続信頼性の高い配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す縦断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す配線基板の表面近傍の横断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）に示す配線基板の厚みの中央部付近の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の配線基板の実施形態の一例を添付の図面を基に説明する。図１（ａ）に示すように、本例の配線基板１０は、スルーホール２を有する絶縁板１と、スルーホール２内に被着されたスルーホール導体３と、絶縁板１の上下面に被着された配線導体４とを備えている。なお、スルーホール導体３と配線導体４とは、互いに一体的に形成されている。
【００１２】
絶縁板１は、例えばガラスクロス入りの熱硬化性樹脂から成る。絶縁板１の厚みＴは、１００μｍ〜２００μｍ程度である。スルーホール２は、後述するように、横断面の形状が角部に丸みを有する正方形状をしている。スルーホール２の内径寸法Ｄは、３０〜１００μｍ程度である。スルーホール２の横断面における角部の丸みの曲率半径は、５〜３０μｍ程度である。スルーホール２同士の配列ピッチＰは、５０〜２００μｍ程度である。またスルーホール２同士の隣接間隔Ｇは２０〜１００μｍ程度である。
【００１３】
スルーホール導体３および配線導体４は、銅めっき等のめっき導体から成る。スルーホール導体３は、スルーホール２内を完全に充填している。配線導体４は厚みが５〜２０μｍ程度である。配線導体４は、スルーホール導体３と一体的に形成されている。絶縁板１の上下面の配線導体４は、所定のパターン同士がスルーホール導体３を介して電気的に接続されている。
【００１４】
図１（ｂ）は、絶縁板１の表面近傍における横断面図である。また、図１（ｃ）は、絶縁板１の厚み方向の中央部付近における横断面図である。これらの図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、スルーホール２は、その横断面形状が角部に丸みを有する正方形をしている。そのため、横断面形状が円形である場合と比べてスルーホール導体３の横断面の面積を大きなものとすることができる。それにより、スルーホール導体３の電気抵抗を小さいものとすることができる。なお、スルーホール２の横断面形状における角部の丸みの曲率半径が３０μｍより大きな場合、スルーホール導体３の横断面の面積を大きなものとする効果が小さく、スルーホール導体３の電気抵抗を小さいものとすることが困難となる。したがって、スルーホール２の横断面形状における角部の丸みの曲率半径は、３０μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
さらに、スルーホール２の横断面形状は、角部の丸みの曲率半径が絶縁板１の表面近傍では小さく、絶縁板１の厚みの中央部付近では大きくなっている。そのため、スルーホール２内にスルーホール導体３を被着させる際に、めっき導体を析出させるためのめっき液の流動が弱い絶縁板１の厚み方向の中央部付近においても、気泡がスルーホール２内面の角部に引っ掛からずにスルーホール２の外部に良好に排出される。したがって、スルーホール導体３にボイドが発生することを有効にすることができる。なお、絶縁板１の厚み方向の中央部でのスルーホール２の横断面形状における角部の丸みの曲率半径が、１０μｍより小さい場合、スルーホール２内にスルーホール導体３を被着させる際に、絶縁板１の厚み方向の中央部付近におけるスルーホール２の内面の角部に気泡が引っ掛かって、その部分のスルーホール導体３にボイドが発生する危険性が高くなる。したがって、絶縁板１の厚み方向の中央部でのスルーホール２の横断面形状における角部の丸みの曲率半径は、１０μｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
ところで、横断面形状が角部に丸みを有する正方形状のスルーホール２を形成するには、ブラスト法による穿孔技術が用いられる。ブラスト法による穿孔技術においては、まず、絶縁板１の上下両面にブラスト用のマスクを形成する。ブラスト用のマスクには、スルーホール２の形成位置に対応して角部に小さな丸みのついた正方形の開口部を設けておく。次に絶縁板１の一方の面にブラスト用マスク越しに砥粒を吹き付ける。砥粒の吹き付けにより、ブラスト用のマスクの開口内に露出する絶縁板１が一方の面側から切削されて横断面形状が角部に丸みを有する正方形状の穴が形成される。この穴は絶縁板１の厚み方向の中央部を超える程度の深さまで形成し、絶縁板１を貫通しないようにする。次に、絶縁板１の他方の面に同様にして砥粒を吹き付ける。これによりブラスト用のマスクの開口部内に露出する絶縁板１が他方の面側から切削されて横断面形状が角部に丸みを有する正方形状の穴が形成される。そしてこの穴が一方の面側から形成された穴に繋がることで、横断面形状が角部に丸みを有する正方形状のスルーホール２が形成される。
【００１７】
なお、スルーホール２の横断面形状における角部の丸みの曲率半径を絶縁板１の表面近傍では小さく、絶縁板１の厚み方向の中央部付近では大きくするには、絶縁板１にブラスト用のマスク越しに砥粒を吹き付けて穴を形成する際に、穴の形成初期には強い圧力で砥粒を吹き付け、穴の形成後期には弱い圧力で砥粒を吹き付けて加工すればよい。あるいは、穴の形成初期には切削力の強い破砕砥粒を用い、穴の形成後期には切削力の弱い球形の砥粒を用いて加工すればよい。
【００１８】
かくして本発明の配線基板によれば、スルーホール導体３の電気抵抗が小さいとともにスルーホール導体３にボイドのない電気的な接続信頼性の高い配線基板１０を提供することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１    絶縁板
２    スルーホール
３    スルーホール導体
４    配線導体
１０    配線基板
【図１】
2016012589.tif 000003