(57)【要約】【課題】本発明は、めっきを除去することなく必要な深さの非貫通孔を形成することで不要なめっきを施さないようにし、且つ非貫通孔内に処理液が残留しない構成の配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板２２は第１の面２２ａと第１の面の反対側の第２の面２２ｂとを有し、第１の面２２ａと第２の面２２ｂの間に少なくとも一つの配線層２４−２が形成される。第１の面から配線層に届く深さで、内面にめっき２８−２が施された少なくとも一つの非貫通孔２６−２が形成される、非貫通孔２６−２の先端と基板の第２の面との間に延在する貫通孔３０−１が形成される。貫通孔の径は非貫通孔のめっき２８−２が施された部分の内径より小さい。【選択図】図２
2009164353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と該第１の面の反対側の第２の面とを有し、該第１の面と該第２の面の間に少なくとも一つの配線層が形成された基板と、
該第１の面から該配線層に届く深さで形成され、内面にめっきが施された少なくとも一つの非貫通孔と、
該非貫通孔の先端と前記基板の前記第２の面との間に延在する貫通孔と
を有し、
前記非貫通孔のめっきが施された部分は前記配線層に接続され、
前記貫通孔の径は前記非貫通孔の前記めっきが施された部分の内径より小さいことを特徴とする配線板。
【請求項２】
請求項１記載の配線板であって、
前記基板は前記第１の面と前記第２の面の間に複数の配線層が形成された多層基板であり、
前記非貫通孔は前記複数の配線層の各々に対応した深さで形成された複数の非貫通孔を含み、
該複数の非貫通孔の各々に対して前記貫通孔が形成されていることを特徴とする配線板。
【請求項３】
請求項２記載の配線板であって、
前記基板を貫通して前記第１の面と前記第２の面の間に延在する貫通孔をさらに有し、
該貫通孔の内面にめっきが施され、該めっきが施された部分は前記配線層のうち前記基板の前記第２の面の近傍に形成された配線層に接続されていることを特徴とする配線板。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の配線板と、
前記非貫通孔に圧入れされて前記基板に実装されたコネクタピンと
該コネクタピンを収容するように前記基板に実装されたコネクタと
を有することを特徴とする配線板組立体
【請求項５】
基板の内部に配線層が形成された配線板の製造方法であって、
該基板の第１の面から所定の深さで非貫通孔を形成し、
該非貫通孔の内面にめっきを施して該めっきを前記配線層に接続し、
前記非貫通孔の先端と前記基板の第１の面とは反対側の第２の面との間に延在し、前記非貫通孔のめっきが施された部分の内径より小さい内径を有する貫通孔を形成する
ことを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項６】
請求項６記載の配線板の製造方法であって、
前記非貫通孔を、前記基板の前記第１の面側からのドリル加工により形成することを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の配線板の製造方法であって、
前記貫通孔を、前記基板の前記第２の面側からのドリル加工により形成することを特徴とする配線板の製造方法。
【請求項８】
請求項６記載の配線板の製造方法であって、
前記基板は複数の配線層を有し、
該非貫通孔を該複数の配線層の各々に対応した深さで形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配線板に係り、特に高速伝送用途の装置の電気回路に用いられる配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層配線基板において、導電層間を接続するため、あるいは基板中の導電層との電気的導通をとるために、スルーホールが用いられることが多い。スルーホールは、基板の両面間に垂直に延在する貫通孔であり、内面に導電性のめっきが施される。内面のめっきにより電気的接続が行われる。
【０００３】
スルーホールが形成された多層配線基板は、高速伝送用途の装置の電気回路にも用いられる。高速伝送用途における高周波電気信号は、信号経路の配線長に大きく影響を受けるため、配線基板上の配線長は高周波電気信号に影響を及ぼさないように設計される。
【０００４】
スルーホールの内面に施されためっきも配線の一部であり、高周波電気信号に影響を及ぼすことがある。例えば、配線基板の一方の面（表面）から内部のある導電層までをスルーホールで接続した場合、内部の導電層から配線基板の他方の面（裏面）までの部分は不要である。この不要な部分のめっきに高周波信号が伝播してくると、信号の反射が生じ、信号の伝送特性に悪影響を及ぼす。したがって、スルーホールのめっきで不要な部分を削除することが好ましい。
【０００５】
一方、上述のスルーホールにはコネクタピンが圧入されて実装されることが多い。一般的な電気回路用のコネクタピンは、配線板の厚さと同じような長さを有しており、スルーホールのほぼ全体にわたって圧入される。ところが、高周波信号用のコネクタピンは、一般のコネクタより短いほうが好ましく、スルーホールの途中までしか圧入されないような長さのコネクタが用いられる。
【０００６】
図１は配線板を貫通するスルーホールに高周波信号用のコネクタピンを圧入して実装した配線板の断面図である。図１に示す配線板は多層基板２よりなり、多層基板２の中に複数の配線層４−１，４−２，４−３が形成されている。スルーホール６−１，６−１，６−３は多層基板２を貫通して延在しており、内面全体にめっき８−１，８−２，８−３が施されている。スルーホール６−１のめっき８−１は配線層４−１に選択的に接続され、スルーホール６−２のめっき８−２は配線層４−２に選択的に接続され、スルーホール６−３のめっき８−３は、配線層４−３に選択的に接続されている。
【０００７】
スルーホール６−１，６−２，６−３の各々には、コネクタピン１０−１，１０−２，１０−３がそれぞれ圧入されている。コネクタピン１０−１，１０−２，１０−３は高周波信号用のコネクタピンであり、一般のコネクタピンよりも短い。スルーホール６−１を見ると、接続された配線層４−１は、コネクタピン１０−１が圧入された側の表面２ａとは反対側の裏面２ｂに近い部分にあり、スルーホール６−１のめっき８−１のほぼ全体が信号伝達路になっている。
【０００８】
一方、スルーホール６−２を見ると、接続された配線層４−２は多層基板２のほぼ中央に位置しており、コネクタピン１０−２が圧入された部分は、配線層４−２まで届いていない。この場合、配線層４−２が接続された位置から裏面２ｂまでの間のめっき８−２は信号伝達路とはならず、不要な導電部分である。さらに、スルーホール６−３を見ると、接続された配線層４−３は多層基板２の中央より表面２ａに近い部分に位置しているが、コネクタピン１０−３が圧入された部分は、配線層４−３まで届いていない。この場合配線層４−３が接続された位置から裏面２ｂまでの間のめっき８−３は信号伝達路とはならず、不要な導電部分である。
【０００９】
上述のスルーホール６−２，６−３におけるめっきの不要な部分は、信号伝搬特性に悪影響を与えるおそれがあり、削除することが好ましい。すなわち、例えばコネクタピン１０−２からめっきを介して配線層４−２に高周波信号が伝播した場合、高周波信号は多層基板２の裏面２ｂ側の端面まで伝播し、そこで反射されてコネクタ１０−２に向かって戻ってくる。反射して戻ってきた高周波信号はコネクタピン１０−２に伝播してくる高周波信号と干渉して信号伝搬特性が悪化し伝送特性が悪化する。したがって、スルーホール６−２，６−３では、信号伝達路とならないめっきの部分を削除することが好ましい。
【００１０】
そこで、スルーホール６−２，６−３を貫通したスルーホールとせずに、接続すべき配線層までの深さとした非貫通スルーホールとすることが考えられる。基板中に非貫通スルーホールを設けることは従来から提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照。）。ここで、スルーホールとは、内面に施されためっきにより基板の配線層間を電気的に接続するための穴又は孔を意味し、必ずしも基板の表裏間を貫通して延在する貫通孔を意味するものではない。本明細書では、基板の表裏間を貫通して延在するスルーホールを貫通スルーホールと称し、基板の途中までの深さの穴よりなるスルーホールを非貫通スルーホールと称することもある。ところが、貫通スルーホールと非貫通スルーホールとを基板中に選択的に形成するには、基板の製造工程が複雑となる。また、非貫通スルーホールを形成した後の製造工程において処理液が非貫通スルーホール内に入り込んだ場合、処理液が非貫通スルーホール内に残留し、めっきが腐食する等の問題が生じるおそれがある。
【００１１】
そこで、全てのスルーホールを貫通孔としておき、めっきの不要な部分を後から除去することが提案されている（例えば、特許文献４参照。）。めっきの不要な部分を除去するには、スルーホールの径より大きい径のドリルで基板の裏側からめっき部分を切削して除去する方法が用いられる。この方法は一般的にバックドリルと称される。
【特許文献１】特開２００２−１９８４６１号公報
【特許文献２】特開平０８−８５３８号公報
【特許文献３】特開２００１−２１７５４０号公報
【特許文献４】米国特許第６，６６３，４４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
スルーホールのめっきの不要な部分をバックドリルにより切削して除去する場合、めっきの細かい切りくずができる。めっきの切りくずは導電性を有しており、基板に付着して配線を短絡する等の問題が生じるおそれがある。
【００１３】
また、バックドリルにより切削する部分は、貫通スルーホールを含めて空間となるため、その部分には配線層を設けることができない。このため、配線層を形成できる面積が減少し、効率的に配線することができなくなる。
【００１４】
さらに、スルーホールにめっきを施した後にバックドリルでめっきを削除するため、不要な部分にめっきを施しておくこととなり、めっき材料を不必要に消費することとなる。
【００１５】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、めっきを除去することなく必要な深さの非貫通孔を形成することで不要なめっきを施さないようにし、且つ非貫通孔内に洗浄液や処理液が残留しない構成の配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述の目的を達成するために、本発明によれば、第１の面と該第１の面の反対側の第２の面とを有し、該第１の面ンと該第２の面の間に少なくとも一つの配線層が形成された基板と、該第１の面から該配線層に届く深さで形成され、内面にめっきが施された少なくとも一つの非貫通孔と、該非貫通孔の先端と前記基板の前記第２の面との間に延在する貫通孔とを有し、前記非貫通孔のめっきが施された部分は前記配線層に接続され、前記貫通孔の径は前記非貫通孔の前記めっきが施された部分の内径より小さいことを特徴とする配線板が提供される。
【００１７】
また、本発明によれば、基板の内部に配線層が形成された配線板の製造方法であって、該基板の第１の面から所定の深さで非貫通孔を形成し、該非貫通孔の内面にめっきを施して該めっきを前記配線層に接続し、前記非貫通孔の先端と前記基板の第１の面とは反対側の第２の面との間に延在し、前記非貫通孔のめっきが施された部分の内径より小さい内径を有する貫通孔を形成することを特徴とする配線板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、めっきを除去することなく必要な深さの非貫通孔を形成することができ、且つ非貫通孔内に洗浄液や処理液が残留しない構成の配線板を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図２は本発明の一実施形態による配線板の一部の断面図である。図３は図２に示す配線板の製造途中の状態を示す断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本発明の一実施形態による配線板２０は、ガラスエポキシ等で形成された多層基板２２により構成される。多層基板２２の内部には複数の配線層２４−１，２４−２，２４−３が形成されている。
【００２２】
本実施形態では、多層基板２２に、貫通孔（貫通スルーホール）２６−１と非貫通孔（非貫通スルーホール）２６−２，２６−３とが形成されている。貫通孔２６−１は多層基板２２を貫通して表面２２ａと裏面２２ｂの間に延在する孔である。貫通孔２６−１のめっき２８−１は、多層基板２２の裏面２２ｂに近い位置に形成された配線層２４−１に接続されている。
【００２３】
一方、非貫通孔２６−２は、図３に示すように、多層基板２２を貫通せずに、ほぼ中央までの深さの穴である。非貫通孔２６−２のめっき２８−２は非貫通孔２６−２の先端部付近で配線層２４−２に接続されている。そして、図２に示すように、非貫通孔２６−２の先端部と多層基板２２の裏面２２ｂとの間に貫通孔３０−１が形成されている。貫通孔３０−１の径は、非貫通孔２６−２の内面に施されためっき２８−２の内径より小さい。
【００２４】
非貫通孔２６−３は、図３に示すように、多層基板２２を貫通せずに、配線層２４−３を僅かに越えたところまでの深さの穴である。非貫通孔２６−３のめっき２８−３は非貫通孔２６−３の先端部付近で配線層２４−３に接続されている。そして、図２に示すように、非貫通孔２６−３の先端部と多層基板の裏面２２ｂとの間に貫通孔３０−２が形成されている。貫通孔３０−２の径は、非貫通孔２６−３の内面に施されためっき２８−３の内径より小さい。
【００２５】
本実施形態では、貫通孔３０−１，３０−２の径は、非貫通孔２６−２，２６−３の径の半分程度であり、非貫通孔２６−２，２６−３の径よりはるかに小さい。例えば、多層基板２２の厚みが６．７ｍｍであり、非貫通孔２６−２，２６−３のめっき２８−２，２８−３の内径が０．５５ｍｍであったとすると、貫通孔３０−１，３０−２の径は０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍ程度であれば、貫通孔３０−１，３０−２を通じて処理液や洗浄液等を十分に排出することができる。ただし、多層基板２２の厚み、めっき２８−２，２８−３の内径、貫通孔３０−１，３０−２の径は上述の数値に限られず、適宜選定することができる。
【００２６】
貫通孔３０−１，３０−２は非貫通孔２６−２，２６−３にめっき２８−２，２８−３を施した後に形成する。貫通孔３０−１，３０−２はドリル加工で形成することができる。例えば、図２に示すように非貫通孔２６−２，２６−３にめっき２８−２，２８−３を施した後で、多層基板２２の裏面２２ｂ側からドリル加工することで貫通孔３０−１，３０−２を形成することができる。このとき用いられるドリルの径が、形成する貫通孔３０−１，３０−２の径となる。多層基板２２の表面２２ａ側からドリル加工してもよいが、非貫通孔２６−２，２６−３内にドリルの切りくずが排出されるため好ましくない。非貫通孔２６−２，２６−３内にドリルの切りくずが排出されないような加工方法であれば、多層基板２２の表面２２ａ側から加工することでもよい。また、貫通孔３０−１，３０−２の形成は、ドリル加工に限られず、例えばレーザ加工のような他の孔空け加工を用いることもできる。
【００２７】
貫通孔２６−１及び非貫通孔２６−２，２６−３にはコネクタピン３２−１，３２−２，３２−３がそれぞれ圧入され実装される。図４はコネクタピン３２−１，３２−２，３２−３が圧入された状態の配線板２０の一部の断面図である。コネクタピン３２−１，３２−２，３２−３が圧入された部分の長さは、貫通孔２６−１及び非貫通孔２６−２，２６−３のいずれにおいても、多層基板２２の内部の配線層２４−１，２４−２，２４−３と接続された部分より短い。すなわち、非貫通孔２６−２，２６−３の深さは、コネクタピン３２−２，３２−３の圧入部分の長さ以上である。
【００２８】
以上の構成の配線板２０では、貫通孔とした場合にめっきの不要となる部分が形成されてしまう孔を非貫通孔２６−２，２６−３とすることで、めっきの不要な部分が形成されないようにしている。これにより、めっきの不要な部分をバックドリルにより除去する必要はなく、バックドリルに起因した問題は発生しない。
【００２９】
また、非貫通孔２６−２，２６−３に繋がる貫通孔３０−１，３０−２を設けることにより、非貫通孔２６−２，２６−３を形成した後の製造工程において、腐食性の処理液等が非貫通孔２６−２，２６−３に入ったとしても、非貫通孔２６−２，２６−３内に残留することが無い。すなわち、非貫通孔２６−２，２６−３の奥に入った処理液を、貫通孔３０−１，３０−２を通って外部に排出することができる。あるいは、貫通孔３０−１，３０−２から非貫通孔２６−２，２６−３に空気が入ることで、非貫通孔２６−２，２６−３の奥に入った処理液を非貫通孔２６−２，２６−３から排出することができる。
【００３０】
貫通孔３０−１，３０−２の径は、非貫通孔２６−２，２６−３のめっき２８−２，２８−３の内径よりも小さいので、例えば、貫通孔３０−１，３０−２をドリルで形成する際に、めっき２８−２，２８−３もドリルで切削してしまうことはなく、めっきの切りくずは発生しない。
【００３１】
また、貫通孔３０−１，３０−２の径は、非貫通孔２６−２，２６−３の径よりもはるかに小さくできるので、多層基板２２において貫通孔３０−１，３０−２が占める面積は、孔のめっきを除去するためのバックドリルで除去する部分の面積よりはるかに小さい。したがって、径の小さな貫通孔３０−１，３０−２を設けることにより、バックドリルで除去されてしまう部分にも配線層を設けることができる。
【００３２】
ここで、非貫通孔及び貫通孔の形成工程について、図５を参照しながら説明する。図５に示す例では、非貫通孔及び貫通孔の形成工程の説明に主眼を置き、基板や穴の形状は簡略化している。
【００３３】
まず、図５（ａ）に示すように、基板４２に非貫通孔４６を形成する。基板４２は多層基板であり、内部に配線層４４が形成されている。非貫通孔４６はドリル加工で形成し、配線層４４に届く深さとする。次に、図５（ｂ）に示すように、基板４２の表面全体に例えば銅めっきによりパネルめっきを施す。これにより、非貫通孔４６の内面にめっき４８が形成される。なお、両面配線基板を形成する場合は、基板４２の裏面にもパネルめっきが施される。
【００３４】
その後、図５（ｃ）に示すように、非貫通孔４６の周囲及び配線パターンを形成する部分に、ドライフィルム５０を貼り付け、露光し現像する。これにより図５（ｄ）に示すようにマスク５２が形成され、このマスク５２を用いてパネルめっきのエッチングを行う。
【００３５】
次に、図５（ｅ）に示すようにマスク５２を除去してから貫通孔５４を形成する。貫通孔５４はドリル加工やレーザ加工のような穴あけ加工で形成することができる。貫通孔５４を形成したら、図５（ｆ）に示すように、ソルダレジスト５６を基板４２上のめっき部分以外の部分に塗布し、硬化させる。このとき、基板４２の裏面の貫通孔５４がソルダレジスト５６でふさがれないように、貫通孔５４が開口した部分にはソルダレジスト５６を塗布しないようにする。ソルダレジスト５６を形成したら、最後に図５（ｇ）に示すように、パネルめっきが露出した部分（図中点線で示すめっき４８及び配線部）に防錆処理を施す。
【００３６】
図６は上述の実施形態による配線板にコネクタを取り付けて配線板組立体６０の側面図である。配線板組立体６０は、配線板２０と、配線板２０上に固定されたコネクタ６２とを有する。図７は図６におけるＡ部を拡大して示す断面図である。コネクタピン３２−１，３２−２，３２−３の多層基板２２から突出した部分は、コネクタ６２内に収容され、コネクタ６２の接続端子として機能する。
【００３７】
配線板２０は、例えばサーバ等の電子機器に組み込まれるマザーボードとして用いることができる。コネクタ６２を利用してマザーボード（配線板２０）にドーターボードのような複数の配線板を接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】配線板を貫通するスルーホールに高周波信号用のコネクタピンを圧入して実装した配線板の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による配線板の一部の断面図である。
【図３】図２に示す配線板の製造途中の状態を示す断面図である。
【図４】コネクタピンが圧入された状態の配線板の一部の断面図である。
【図５】非貫通孔を有する配線板の製造工程を示す図である。
【図６】配線板組立体の側面図である。
【図７】図６におけるＡ部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２０  配線板
２２  多層基板
２２ａ  表面
２２ｂ  裏面
２４−１，２４−２，２４−３  配線層
２６−１  貫通孔
２６−２，２６−３  非貫通孔
２８−１，２８−２，２８−３  めっき
３０−１，３０−２  貫通孔
３２−１，３２−２，３２−３  コネクタピン
４２  基板
４４  配線層
４６  非貫通孔
４８  めっき
５０  ドライフィルム
５２  マスク
５４  貫通孔
５６  ソルダレジスト
６０  配線板組立体
６２  コネクタ
【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】
2009164353.tif 000007
【図６】
2009164353.tif 000008
【図７】
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