JP2011119616A - プリント配線基板の製造方法、プリント配線基板、および電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面が平滑で部分的に多層化された、設計自由度が高いプリント配線基板を提供する。
【解決手段】第１の絶縁体層および第１の導体層が積層されかつ一体化された第１の内層基板と、第２の絶縁体層および第２の導体層が積層されかつ一体化された、前記第１の内層基板とは層数が異なる第２の内層基板とを並設する工程と、一対の第３の絶縁体層の間に、並設の前記第１の内層基板および前記第２の内層基板を配置し、前記一対の表層基板の厚さ方向に加圧する工程と、前記一対の第３の絶縁体層の表面にそれぞれ導体パターンを印刷する工程と、を備える
【選択図】図１

Description

本件開示は、プリント配線基板の製造方法、プリント配線基板、および電子装置に関する。

電子装置の多くにはプリント配線基板が組み込まれている。そして、そのプリント配線基板には、電子部品が実装されている。その実装された電子部品の機能によって電子装置の機能が決まる。

近年、電子部品の機能向上に伴って高集積化が進んだ結果、電子部品の多ピン化や小型化も進んでいる。そのため、ピンの間隔が狭い狭ピッチ部品が世の中に出てきている。

このような狭ピッチ部品をプリント配線基板に実装するために、プリント配線基板の多層化や高精細（ファイン）化が求められている。ここでいう高精細（ファイン）化とは、プリント配線基板上の配線パターンをより精細に作成することをいう。

結局、プリント配線基板の層数や精細度の仕様は、プリント配線基板上に実装が求められる電子部品におけるピン間隔の仕様に依存することとなっている。しかしながら、プリント配線基板に実装される部品の一部に過ぎない狭ピッチ部品によってプリント配線基板全体に多層化や高精細化が求められると、狭ピッチ部品以外の部品が実装される箇所ではいわばオーバースペックになる。そのため、そのようなオーバースペックを避けることでのコスト削減が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３参照。）。

特開２００４−２２８１６５号公報 特開平１０−２８４６３２号公報 特開平６−３３４３５３号公報

しかし、特許文献１の技術では、プリント配線基板上の一部に積層材を貼り合わせことで、プリント配線基板の表面に、積層数の差異に相当する段差が生じることとなる。このような段差が生じると、各段上でのはんだ印刷を個別に行う必要があるので実装工数が増加することによるコスト増を招く。

特許文献２の技術では、回路基板の凹部に薄膜多層基板を入れ込み、該薄膜多層基板上に狭ピッチの電子部品を搭載する回路基板の部分多層化を実現している。ところが、入れ込まれた薄膜多層基板上に電子部品が直接搭載されるため、薄膜多層基板とその周囲基板とには厚さの差異を吸収する手段がなく、依然として段差が生じる恐れがある。従って、この特許文献２の技術でも、結局、薄膜多層基板の部分と周辺とは別々にはんだ印刷を行うこととなり、実装工数が増加することによるコスト増を招く。

特許文献３の技術では多層化不要な領域について不要な層数に相当する厚さの絶縁材料のダミー板を積層しているが、積層した各層を一括して一体化することで、各層間の絶縁材料が混ざり合うこととなるので、設計の自由度が低い。

上記事情に鑑み、本件開示は、表面が平滑で部分的に多層化された、設計自由度が高いプリント配線基板を得ることができるプリント配線基板の製造方法、プリント配線基板、およびそのようなプリント配線基板を備えた電子装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するプリント配線基板の製造方法の基本形態は、「並設する工程」と、「加圧する工程」と、「印刷する工程」とを備えている。

上記「並設する工程」は、第１の内層基板と第２の内層基板とを並設する工程である。この第１の内層基板は、第１の絶縁体層および第１の導体層が積層されかつ一体化されたものであり、第２の内層基板は、第２の絶縁体層および第２の導体層が積層されかつ一体化された、第１の内層基板とは層数または材料、ファイン度が異なるものである。

上記「加圧する工程」は、一対の第３の絶縁体層の間に、並設の上記第１の内層基板および上記第２の内層基板を配置し、上記一対の第３の絶縁体層の厚さ方向に加圧する工程である。

上記「印刷する工程」は、上記一対の第３の絶縁体層の表面にそれぞれ導体パターンを印刷する工程である。

上記目的を達成するプリント配線基板の基本形態は、複数の内層基板を有し、ビアを介して層間電気的接続を行うプリント配線基板であって、上記第１の内層基板と上記第２の内層基板と一対の表層基板とを備えている。

上記一対の表層基板は、第３の絶縁体層と該第３の絶縁体層の一面に印刷された導体パターンとを有するものである。また、この一対の表層基板の間に、並設の上記第１の内層基板および上記第２の内層基板が配置されている。

上記目的を達成する電子装置の基本形態は、上記プリント配線基板、およびそのプリント配線基板上に実装された電子部品を有する。

プリント配線基板の製造方法およびプリント配線基板の上記基本形態によれば、表面が平滑で部分的に多層化された、設計自由度が高いプリント配線基板を得ることができる。また、電子装置の基本形態上記によれば、そのようなプリント配線基板を備えた電子装置を得ることができる。

プリント配線基板の具体的な第１実施形態を模式的に示す分解斜視図である。 プリント配線基板の具体的な第１実施形態を示す断面図である。 第１実施形態における内層基板の配置例を示す平面図である。 プリント配線基板の具体的な第２実施形態を模式的に示す分解斜視図である。 プリント配線基板の具体的な第２実施形態を示す断面図である。 第２実施形態における内層基板の配置例を示す平面図である。 内層基板の製造工程の前段を表す図である。 内層基板の製造工程の後段を表す図である。 内層基板の配置工程を示す概念図である。 内層基板の配置工程の具体的な実行方法を示す図である。 加熱加圧工程を示す概念図である。 加熱加圧工程の具体的な実行方法を示す図である。 パターン等の形成工程の第１段階を示す図である。 パターン等の形成工程の第２段階を示す図である。 パターン等の形成工程の第３段階を示す図である。 パターン等の形成工程の第４段階を示す図である。 各実施形態に適用可能な層構造の具体例を示す図である。 各実施形態に適用可能な配線構造の具体例を示す図である。 基本形態の電子装置に対する具体的な第１実施形態に相当するパーソナルコンピュータを示す図である。

基本形態について上記説明したプリント配線基板の製造方法、プリント配線基板、および電子装置に対する具体的な実施形態について、以下図面を参照して説明する。

図１は、プリント配線基板の具体的な第１実施形態を模式的に示す分解斜視図である。図２は、プリント配線基板の具体的な第１実施形態を示す断面図である。

これらの図に示す第１実施形態のプリント配線基板１００は、複数（ここでは一例として２つ）の内層基板１０１，１０２を備えている。各内層基板１０１，１０２は導体層と絶縁体層とが積層されかつ一体化されたものである。そして、これらの内層基板１０１，１０２は互いに導体層の層数が異なっている。３つ以上の内層基板を配設する場合は、少なくとも２つの内層基板における導体層の層数が互いに異なっていればよい。

これらの内層基板１０１，１０２のそれぞれは図２の左右方向および奥行き方向に広がっている。また、これらの内層基板１０１，１０２は互いに図２の左右方向に並んでいる。つまり、これらの内層基板１０１，１０２は、各基板が広がる方向に互いに並んでいるということになる。これらの内層基板１０１，１０２は、上記基本形態における第１の内層基板および第２の内層基板の一例に相当する。

第１実施形態のプリント配線基板１００は金属層１０３と絶縁体層１０４も備えている。金属層１０３は、絶縁体層１０４ごと内層基板１０１，１０２を挟んでいる導体パターンの層である。この金属層１０３と絶縁体層１０４とを合わせたものが、上記基本形態における、第１の内層基板および第２の内層基板を挟んだ表層基板の一例に相当する。また、金属層１０３は、上記基本形態における導体パターンの一例に相当し、絶縁体層１０４は、上記基本形態における第３の絶縁体層の一例に相当する。この金属層は、さらに絶縁体層を挟んで複数層あってもよい。なお、金属層は、例えば、銅箔からなる。また、絶縁体層１０４は、銅箔に既に熱硬化性の樹脂が付着されているものを用い、内層基板１０１，１０２を挟んで加熱・加圧して積層してもよい。

絶縁体層１０４は、内層基板１０１，１０２および金属層１０３を一体化したものである。具体的には、絶縁体層１０４は、加熱によって溶融する樹脂層（例えば、エポキシ樹脂、ＰＰＥ樹脂、オレフィン樹脂、ポリイミド樹脂）であって、溶融と固化を経ることで内層基板１０１，１０２および金属層１０３を互いに接着している。また、この絶縁体層１０４は、内層基板１０１，１０２が有する絶縁体層とは混じり合っていない。一方、この絶縁体層は加熱せず、たとえば常温で硬化剤を使用して接着させるタイプのものでもよい。

なお、図１では絶縁体層１０４が平坦な層であるように図示されているが、これは模式的に簡略化された図示であって、実際の絶縁体層１０４は、図２に示すように、内層基板１０１，１０２の相互間にも溶融時に流入している。上述したようにこの絶縁体層１０４が、上記基本形態における第３の絶縁体層の一例に相当する。

このように、第１実施形態のプリント配線基板１００では表層を金属層１０３と絶縁体層１０４が覆っているので、プリント配線基板１００の表層は平滑で、例えばはんだ印刷の工程などを１工程で行うことが可能となる。

図１および図２では、２つの内層基板１０１，１０２が単純に横並びに並んだ配置例が示されているが、内層基板の配置としては他の配置もあり得る。

図３は、第１実施形態における内層基板の配置例を示す図である。

この図３には３パターンの配置例が示されている。なお、これら３パターンの配置例のいずれにおいても、各基板が広がる方向に互いに並んでいるという状況は満たされている。

この図３には、導体層を４層有した内層基板１０５、導体層を６層有した内層基板１０６、および導体層を８層有した内層基板１０７という３種類の内層基板が配置された配置例が示されている。

図３のパート（Ａ）に示す配置例では、各内層基板１０５，１０６，１０７は、互いに外縁を隣り合わせて並んでいる。

図３のパート（Ｂ）に示す配置例では、導体層を６層有した内層基板１０６と導体層を８層有した内層基板１０７が横並びに並んでいる。そして、導体層を４層有した内層基板１０５が、導体層を６層有した内層基板１０６および導体層を８層有した内層基板１０７を取り囲んでいる。

図３のパート（Ｃ）に示す配置例では、導体層を６層有した内層基板１０６が、導体層を８層有した内層基板１０７を取り囲んでいる。そして、導体層を４層有した内層基板１０５が、導体層を６層有した内層基板１０６を更に取り囲んでいる。

このように、内層基板の配置としては様々な配置が考えられる。このような配置は、プリント配線基板上に実装される電子部品の仕様に基づいて設計されることとなる。即ち、上述した狭ピッチ部品が実装される部分には多層の内層基板が配置され、狭ピッチ部品が実装されない部分には少数層の内層基板が配置される。また、上述したように、各内層基板の絶縁体層は、プリント配線基板を一体化している絶縁体層とは混じり合っていないので、各内層基板に求められる仕様に合わせて絶縁体層の材料を自由に選択することができる。このように内層基板の配置や材料が自在に設計可能であるため、プリント配線基板１００の全体コストを抑えながら必要な部分での多層化やファイン化などを図ることができる。

図４は、プリント配線基板の具体的な第２実施形態を模式的に示す分解斜視図である。図５は、プリント配線基板の具体的な第２実施形態を示す断面図である。

これらの図に示す第２実施形態のプリント配線基板１１０も、複数（ここでは一例として２つ）の内層基板１１１，１１２を備えている。この第２実施形態における内層基板１１１，１１２も、第１実施形態における内層基板１０１，１０２と同様に、導体層と絶縁体層とが積層されかつ一体化されたものであるとともに、互いに導体層の層数が異なっている。

この第２実施形態における内層基板１１１，１１２のそれぞれは図５の左右方向および奥行き方向に広がっている。また、これらの内層基板１１１，１１２は互いに図５の左右方向に並んでいる。つまり、第２実施形態においてもこれらの内層基板１１１，１１２は、各基板が広がる方向に互いに並んでいるということになるので、これらの内層基板１１１，１１２も、上記基本形態における第１の内層基板および第２の内層基板の一例に相当する。

第２実施形態のプリント配線基板１１０には、内層基板１１１，１１２の周囲を枠状に取り囲む絶縁体１１５が備えられている。この絶縁体１１５としては、ここではガラスエポキシ材の板が用いられている。

第２実施形態のプリント配線基板１１０も第１実施形態と同様に金属層１１３と絶縁体層１１４も備えている。金属層１１３は、絶縁体層１１４ごと内層基板１１１，１１２を挟んでいる導体パターンの層である。この金属層１１３と絶縁体層１１４とを合わせたものも、上記基本形態における、第１の内層基板および第２の内層基板を挟んだ表層基板の一例に相当する。また、この金属層１１３も、上記基本形態における導体パターンの一例に相当する。

第２実施形態の絶縁体層１１４は、内層基板１１１，１１２および金属層１１３を一体化するとともに絶縁体１１５も一体化している。この絶縁体層１１４は、第１実施形態と同様に、加熱によって溶融する樹脂層である。そして絶縁体層１１４は、溶融と固化を経ることで内層基板１１１，１１２、金属層１０３、および絶縁体１１５を互いに接着している。また、この絶縁体層１１４は、内層基板１１１，１１２が有する絶縁体層、および絶縁体１１５とは混じり合っていない。

図４でも絶縁体層１１４は平坦な層であるように図示されているが、これも模式的に簡略化された図示であって、実際の絶縁体層１１４は、図５に示すように、内層基板１１１，１１２の相互間や内層基板１１１，１１２と絶縁体１１５との間にも溶融時に流入している。この絶縁体層１１４も、上記基本形態における第３の絶縁体層の一例に相当する。

このように、第２実施形態のプリント配線基板１１０でも表層を金属層１１３と絶縁体層１１４が覆っているので、プリント配線基板１１０の表層は平滑で、例えばはんだ印刷の工程などを１工程で行うことが可能となる。

ここで、第２実施形態における内層基板の他の配置例について説明する。

図６は、第２実施形態における内層基板の配置例を示す図である。

この図６には、枠状の絶縁体１１６と導体層を４層有した内層基板１１７と導体層を８層有した内層基板１１８が配置された配置例が示されている。

図６のパート（Ａ）に示す配置例では、導体層を４層有した内層基板１１７と導体層を８層有した内層基板１１８が横並びに並んでいる。そして、枠状の絶縁体１１６が、導体層を４層有した内層基板１１７および導体層を８層有した内層基板１１８を取り囲んでいる。

図６のパート（Ｂ）に示す配置例では、導体層を４層有した内層基板１１７が、導体層を８層有した内層基板１１８を取り囲んでいる。そして、枠状の絶縁体１１６が、導体層を４層有した内層基板１１７を更に取り囲んでいる。

このように、第２実施形態でも内層基板の配置としては様々な配置が考えられる。また、各内層基板に求められる仕様に合わせて絶縁体層の材料を自由に選択することができる点についても第１実施形態と同様である。従って、この第２実施形態でも内層基板の配置や材料が自在に設計可能であるため、プリント配線基板１１０の全体コストを抑えながら必要な部分での多層化やファイン化などを図ることができる。

以下、上述した基本形態のプリント配線基板の製造方法に対する具体的な第１実施形態について説明する。この第１実施形態の製造方法によれば、プリント配線基板の上述した第１実施形態および第２実施形態のいずれでも製造可能であるが、ここでは、プリント配線基板の第１実施形態を例として説明する。

プリント配線基板の製造方法の第１実施形態は、大きく分けて、内層基板の製造工程と、内層基板の配置工程と、加熱加圧工程と、パターン等の形成工程とを有している。これらの工程について以下順次に説明する。

図７は、内層基板の製造工程の前段を表す図である。

内層基板の製造工程では、導体層２０１と、絶縁体層になる絶縁材料のシート２０２が交互に積層される。本実施形態では、既に配線パターンが形成済みの導体層２０１が用いられる。この導体層２０１は、内層基板として必要な層数だけ用意されて積層される。シート２０２の絶縁材料は、この例では、シート状の繊維織物（例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維）に熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂）を含浸させたいわゆるプリプレグが用いられている。また、本実施形態における導体層２０１や絶縁材料のシート２０２の面積は、複数の内層基板が切り出し可能な面積となっている。

このように積層された導体層２０１と絶縁材料のシート２０２とを図の上下方向から図示の矢印のように、例えばホットプレス機で挟んで加熱加圧することによりシート２０２の絶縁材料が硬化することで、導体層２０１と絶縁材料のシート２０２とが一体化された、複数の内層基板を切り出すための原基板が得られる。なお、加熱加圧の具体的な手法としては従来周知の任意の手法が採用可能であるのでここでは詳述を省略する。

図８は、内層基板の製造工程の後段を表す図である。

上述した加熱加圧による一体化で得られた原基板２０３に対し、ビアや、内層基板２０４の位置合わせの基準となるマークや、後の配置工程で用いられる貫通穴などが形成される。そして、原基板２０３から複数の内層基板２０４が切り出される。

以上説明した手順が、導体層の層数を変えて複数回実行されることによって、互いに層数が異なる複数種類の内層基板が製造される。

このように製造される複数種類の内層基板が、上記基本形態における第１の内層基板および第２の内層基板の一例に相当する。

図９は、内層基板の配置工程を示す概念図である。

この配置工程では、上述した工程で製造された内層基板２１１，２１２が、例えば図１，３，４，６に示すような配置に配置されて２枚の絶縁体のシート２１３の間に挟み込まれる。この２枚の絶縁体のシート２１３が、上述した基本形態における一対の第３の絶縁体層の一例に相当する。

この配置工程は、具体的には治具が用いられて以下のように実行される。

図１０は、内層基板の配置工程の具体的な実行方法を示す図である。

配置工程では、ピン２２１が平らな表面上から突き出した治具２２０が用意される。そして、その治具２２０にまず絶縁体のシート２１３が載せられる。この絶縁体のシート２１３には、ピン２２１に対応する位置に貫通穴が空いている。そして、その貫通穴にピン２２１を通しながら絶縁体のシート２１３が治具２２０に載せられる。

次に、内層基板２１１，２１２がその絶縁体のシート２１３の上に、上述した貫通穴にピン２２１を通しながら載せられる。これにより内層基板２１１，２１２同士の配置が決まる。

そして、もう一枚の絶縁体のシート２１３が内層基板２１１，２１２上に、貫通穴にピン２２１を通しながら載せられる。

本実施形態ではこのようにピン２２１によって内層基板２１１，２１２の相互位置および内層基板２１１，２１２と絶縁体のシート２１３との相対位置が合わせられる。

その後、それらの位置関係がずれないように、はんだごてなどで絶縁体のシート２１３の所々が融かされることで内層基板２１１，２１２と絶縁体のシート２１３が仮止めされる。

以上説明した内層基板の配置工程が、上記基本形態における「並設する工程」の一例に相当する。

図１１は、加熱加圧工程を示す概念図である。

この加熱加圧工程では、まず、上述したように仮止めされた内層基板２１１，２１２および絶縁体のシート２１３が、２枚の銅箔２１４で挟まれる。このように銅箔２１４で挟まれた全体を積層体２１５と以下では称する。そして、この図に示す矢印のように積層体２１５に圧力が掛けられるとともに加熱される。その結果、絶縁体のシート２１３が溶融することで積層体２１５が一体化することになる。

この加熱加圧工程は、具体的には、複数の積層体２１５について一度に実行される。

図１２は、加熱加圧工程の具体的な実行方法を示す図である。

ここでは一例として積層体２１５が４段重ねられている様子が図示されている。

積層体２１５は、プレス機が有する鉄製の台２３０の間に耐熱性のシート２３１と交互に重ねられる。この耐熱性のシート２３１は、鉄製の台２３０と積層体２１５との間にも、積層体２１５相互間にも挟まれている。この耐熱性のシート２３１は、積層体２１５の銅箔２１４を保護するためのいわゆる合紙として用いられている。

このように積層体２１５が重ねられた後、表面が平滑な鉄製の台２３０によって数トンの圧がこれらの積層体２１５に加えられる。また、これらの積層体２１５にはヒーター（図示せず）により熱も加えられ、その熱によって積層体２１５中の絶縁体のシート２１３が溶融する。その結果、シート２１３の絶縁体が積層体２１５を一体化して絶縁層となる。また、一体化された積層体２１５は、表面が平滑なプリント配線基板となる。

この加熱加圧工程が、上記基本形態における「加圧する工程」の一例に相当する。

なお、この図１２に示す加熱加圧工程における加熱と加圧の具体的な手法は、内層基板の製造でも用いられている従来の加熱加圧の手法が、この加熱加圧工程の目的に転用されたものである。

この加熱加圧工程までで、配線基板と呼べるものは形成されるが、この段階の配線基板は表面が一面の銅箔であるので、電子部品などが実装できない。そこで、以下に説明する形成工程では、表層パターンなどが形成されて、電子部品などが実装可能な状態に配線基板が仕上げられることになる。

図１３〜図１６は、パターン等の形成工程の各段階を示す図である。

パターン等の形成工程の、図１３に示す第１段階では、配線基板２１６に対して基準穴２４０が空けられる。この基準穴２４０は、内層基板２１１，２１２に形成されている上述した基準のマークがＸ線で読み取られることで得られた基準位置に空けられる。

パターン等の形成工程の、図１４に示す第２段階では、その基準位置に空けられた基準穴２４０に基づいて位置決めされた各位置に、ドリル２４１で貫通穴２４２や非貫通穴２４３が空けられる。

パターン等の形成工程の、図１５に示す第３段階では、メッキ処理が施されることによって貫通穴２４２や非貫通穴２４３の内壁にメッキ膜２４４が形成される。

最後に、パターン等の形成工程の、図１６に示す第４段階では、基準位置に空けられた基準穴２４０に基づいて位置決めされた各位置に表層の導体パターン２４５が、写真製版や印刷の技術が応用されて形成される。

このような形成工程により、配線基板２１６は、電子部品が実装可能なプリント配線基板に仕上げられる。この形成工程が、上記基本形態における「印刷する工程」の一例に相当する。

以上説明した第１実施形態の製造方法では、上述した基本形態における「印刷する工程」の一例として、加熱加圧工程の後で実行される形成工程が示されている。しかし、基本形態における「印刷する工程」は、「加圧する工程」よりも前に実行されてもよいし、さらには「並設する工程」よりも前に実行されてもよい。

上述した第１実施形態のプリント配線基板、第２実施形態のプリント配線基板、および第１実施形態の製造方法に適用可能な基板構造の詳細について以下説明する。ここでいう基板構造とは、層構造と配線構造とを含んでいる。

図１７は、各実施形態に適用可能な層構造の具体例を示す図である。

ここに示すプリント配線基板２５０は、２層、８層、４層という３種類の内層基板２６０，２７０，２８０を備えている。

２層の内層基板２６０は、導体層２６１の層厚が２５μｍで、導体層２６１に挟まれた絶縁層２６２の層厚は５００μｍと厚い。

４層の内層基板２８０は、導体層２８１の層厚が１８μｍあるいは３０μｍで、導体層２８１に挟まれた絶縁層２８２の層厚は１００μｍあるいは２５０μｍとなっている。

８層の内層基板２７０は、導体層２７１の層厚が１２μｍあるいは３０μｍで、導体層２７１に挟まれた絶縁層２７２の層厚は６０μｍとなっている。

これらの内層基板２６０，２７０，２８０は厚さ３０μｍの表層パターン３００に挟まれている。そして、絶縁層２９０によってこれらの内層基板２６０，２７０，２８０と表層パターン３００が一体化されている。この絶縁層２９０の層厚は、各内層基板２６０，２７０，２８０の上下では１００μｍとなっていて、内層基板２６０，２７０，２８０相互に生じうる厚さの差を十分に吸収することができる。

上述した３種類の内層基板２６０，２７０，２８０のうち８層の内層基板２７０はいわゆるファイン化された内層基板となっているため、絶縁層２７２の材料には、ピッチの狭い配線間を確実に絶縁できるように絶縁性の高い樹脂材料が用いられている。従って、材料選定の自由度が他の内層基板２６０，２８０における材料選定の自由度よりも低い分だけ８層の内層基板２７０は高価となる。

逆に、３種類の内層基板２６０，２７０，２８０のうち２層の内層基板２６０は絶縁層２６２が厚いため絶縁性の制限が緩い。このため２層の内層基板２６０では、絶縁層２６２の材料として、８層の内層基板２７０の絶縁層２７２の材料とは異なる安価な樹脂材料が用いられている。

３種類の内層基板２６０，２７０，２８０のうち４層の内層基板２８０については、ここでは高速信号用の内層基板となっている。このため、４層の内層基板２８０については、高い信号伝送能力を得るために、絶縁層２８２の材料としてセラミックスが用いられている。なお、セラミックスの絶縁層は、高い信号伝送能力を得る場合のみならず、高い耐熱性能が求められる、例えば電源回路が実装される部分にも採用され得る。

ここで、上記基本形態に対して好適な第１応用形態について説明する。この第１応用形態において上記第１の絶縁体層および上記第２の絶縁体層は、互いに材料が異なるものである。このような第１応用形態によれば、材料の適切な選定により、コストを抑えつつ高機能なプリント配線基板を得ることができる。

図１７に示す３種類の内層基板２６０，２７０，２８０のうち任意の２種類における各絶縁体層は、上記応用形態における第１の絶縁体層および第２の絶縁体層の一例となっている。

図１８は、各実施形態に適用可能な配線構造の具体例を示す図である。

ここに示すプリント配線基板３１０は、２層と８層の２種類の内層基板３２０，３３０を備えている。

２層の内層基板３２０には、内層パターン３２１相互を接続したインナービア３２２が設けられている。このインナービア３２２はプリント配線基板３１０の内部に埋まった状態となっている。つまり、インナービア３２２はプリント配線基板３１０の表面には達していない。また、８層の内層基板３３０にも、内層パターン３３１相互を接続したインナービア３３２が設けられている。このインナービア３３２は、プリント配線基板３１０の内部に埋まった状態となっているとともに、８層の内層基板３３０の内部にも埋まった状態となっている。

これらの、プリント配線基板３１０の表面には達していないインナービア３２２，３３２は、上述した内層基板の製造工程などで作成されるビアである。

このプリント配線基板３１０には、表層パターン３４０と内層基板３３０の内層パターン３３１とを接続したインナービア３４１も設けられている。このインナービア３４１についてはプリント配線基板３１０の表面に達している。また、このプリント配線基板３１０には、プリント配線基板３１０の表裏の表層パターン３４０と内層基板３２０の内層パターン３２１とを接続したスルーホールビア３４２も設けられている。このスルーホールビア３４２も、当然ながらプリント配線基板３１０の表面に達している。このようにプリント配線基板３１０の表面に達したビアについては、上述した形成工程で、貫通穴や非貫通穴が用いられて形成されたものである。

この図１８には、プリント配線基板３１０に実装されたＤＩＰコネクタ４１０やＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）４２０も示されている。ＤＩＰコネクタ４１０とＢＧＡ４２０とでは、ＢＧＡ４２０の方が配線数が多くかつ配線ピッチが狭い。このため、ＢＧＡ４２０の実装箇所では８層という多層の内層基板３３０が用いられており、ＤＩＰコネクタ４１０の実装箇所では２層の内層基板３２０が用いられている。

また、特に多層の内層基板３３０においては、プリント配線基板３１０の表面に達しないインナービア３３２が設けられていることにより、プリント配線基板３１０表面での実装スペースを妨げることなく内層パターン３３１の相互接続が図られている。

このことは、上記基本形態に対し、上記第１の内層基板および上記第２の内層基板の少なくとも一方が、プリント配線基板の表面までは至っていないインナビアを有するものであるという第２応用形態が好適であることを意味している。プリント配線基板の製造方法にこの第２応用形態が適用される場合には、このような第１の内層基板あるいは第２の内層基板が上記「並設する工程」で並設される。

図１８に示す内層基板３２０，３３０は、この第２応用形態における第１基板および第２基板の一例に相当する。

次に、基本形態について上記説明した電子装置に対する具体的な実施形態について説明する。

図１９は、基本形態の電子装置に対する具体的な第１実施形態に相当するパーソナルコンピュータを示す図である。

この図１９では、パーソナルコンピュータ５０１の筐体は図示が省略されており、内部構成のみが示されている。

このパーソナルコンピュータ５０１は、プリント配線基板５００上に各種の電子部品が実装されたものである。具体的には、プリント配線基板５００上には、メモリモジュール５１１、ＣＰＵ５１２、チップセット５１３、ＩＣ５２１、コネクタ５２２，５３１、および電源モジュール５３２が実装されている。

また、プリント配線基板５００は内部に２つの内層基板５１０，５２０を備えている。即ち、ここに示すプリント配線基板５００は、図４に示す第２実施形態のプリント配線基板１１０と同様の構造を有している。

この図１９に示すプリント配線基板５００は、基板サイズが１６０ｍｍ×３００ｍｍで、板厚が０．８１ｍｍの基板である。また、このプリント配線基板５００の表層の配線パターンにおける仕様は、最小幅が１００μｍかつ最小ギャップが１００μｍとなっている。

この図１９に示す２つの内層基板５１０，５２０のうち、図の左側に示されている内層基板５１０は、多層化されかつファイン化された基板となっている。この内層基板５１０は、基板サイズが６０ｍｍ×６０ｍｍで、板厚が０．５５ｍｍで、層数は８層の基板である。また、この内層基板５１０の配線パターンにおける仕様は、最小幅が５０μｍかつ最小ギャップが５０μｍとなっている。上述した各種の電子部品のうち、メモリモジュール５１１、ＣＰＵ５１２、およびチップセット５１３という配線数の多い電子部品は、この多層化されかつファイン化された内層基板５１０上に実装されている。

この図１９に示す２つの内層基板５１０，５２０のうち、図の右側に示されている内層基板５２０は、基板サイズが１００ｍｍ×１００ｍｍで、板厚が０．５５ｍｍで、層数は４層の基板である。また、この内層基板５２０の配線パターンにおける仕様は、最小幅が１００μｍかつ最小ギャップが１００μｍとなっている。上述した各種の電子部品のうち、ＣＰＵ５１２などよりは配線数が少ないが、ある程度の配線数を有するＩＣ５２１やコネクタ５２２については、この内層基板５２０上に実装されている。

上述した各種の電子部品のうち、プリント配線基板５００の表層の配線パターンで十分に対応可能なコネクタ５３１および電源モジュール５３２については、内層基板５１０，５２０からは外れた箇所に実装されている。

このように、この図１９に示すパーソナルコンピュータ５０１では、実装される電子部品に応じて部分的に多層化されたプリント配線基板５００が用いられているので、コスト増は抑えられながらも高機能化が図られている。

なお、ここでは基本形態の電子装置に対する具体的な実施形態としてパーソナルコンピュータが例示されているが、基本形態の電子装置に対する実施形態としては、携帯電話や交換機やサーバなどもあり得る。

１００，１１０，２１６，２５０，３１０，５００ プリント配線基板
１０１，１０２，１０５，１０６，１０７，１１１，１１２，１１７，１１８，２０４，２１１，２１２，２６０，２７０，２８０，３２０，３３０，５１０，５２０ 内層基板
１０３，１１３ 金属層
１０４，１１４ 絶縁体層
１１５，１１６ 絶縁体
２０１ 導体層
２０２，２１３ 絶縁材料のシート
２０３ 原基板
２１４ 銅箔
２１５ 積層体
２２０ 治具
２２１ ピン
２３０ 鉄製の加熱加圧台
２３１ 耐熱性のシート
２４０ 基準穴
２４１ ドリル
２４２ 貫通穴
２４３ 非貫通穴
２４４ メッキ膜
２４５ 表層パターン
２６１，２７１，２８１ 内層
２６２，２７２，２８２，２９０ 絶縁層
３００，３４０ 表層パターン
３２１，３３１ 内層パターン
３２２，３３２，３４１ インナービア
３４２ スルーホールビア
４１０ ＤＩＰコネクタ
４２０ ＢＧＡ
５０１ パーソナルコンピュータ
５１１ メモリモジュール
５１２ ＣＰＵ
５１３ チップセット
５２１ ＩＣ
５２２，５３１ コネクタ
５３２ 電源モジュール

Claims (9)

1. 複数の内層基板を有し、ビアを介して層間電気的接続を行うプリント配線基板の製造方法であって、
   第１の絶縁体層および第１の導体層が積層されかつ一体化された第１の内層基板と、第２の絶縁体層および第２の導体層が積層されかつ一体化された、前記第１の内層基板とは層数が異なる第２の内層基板とを並設する工程と、
   一対の第３の絶縁体層の間に、並設の前記第１の内層基板および前記第２の内層基板を配置し、前記一対の第３の絶縁体層の厚さ方向に加圧する工程と、
   前記一対の第３の絶縁体層の表面にそれぞれ導体パターンを印刷する工程と、を備えることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
2. 前記第１の絶縁体層は、熱硬化性樹脂が含有されており、
   前記第１の絶縁体層の硬化により、前記第１の導体層と一体化されて前記第１の内層基板が形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法。
3. 前記第２の絶縁体層は、熱硬化性樹脂が含有されており、
   前記第２の絶縁体層の硬化により、前記第２の導体層と一体化されて前記第２の内層基板が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のプリント配線基板の製造方法。
4. 前記第１の内層基板および前記第２の内層基板の少なくとも一方に、インナビアを形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
5. 前記第３の絶縁体層は、加熱により溶融する樹脂材料からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
6. 複数の内層基板を有し、ビアを介して層間電気的接続を行うプリント配線基板であって、
   第１の絶縁体層および第１の導体層が積層されかつ一体化された第１の内層基板と、
   第２の絶縁体層および第２の導体層が積層されかつ一体化され、前記第１基板とは層数が異なる、前記第１の内層基板と並設されている第２の内層基板と、
   第３の絶縁体層と該第３の絶縁体層の一面に印刷された導体パターンとを有する一対の表層基板と、を備え、
   前記一対の表層基板の間に並設の前記第１の内層基板および前記第２の内層基板が配置されていることを特徴とするプリント配線基板。
7. 前記第１の内層基板および前記第２の内層基板の少なくとも一方が、前記プリント配線基板の表面までは至っていないインナビアを有するものであることを特徴とする請求項６記載のプリント配線基板。
8. 前記第１の絶縁体層および前記第２の絶縁体層は、互いに材料が異なるものであることを特徴とする請求項６または７記載のプリント配線基板。
9. 複数の内層基板を有し、ビアを介して層間電気的接続を行うプリント配線基板と前記プリント配線基板上に実装された電子部品を有する電子装置であって、
   前記プリント配線基板は、
   第１の絶縁体層および第１の導体層が積層されかつ一体化された第１の内層基板と、
   第２の絶縁体層および第２の導体層が積層されかつ一体化され、前記第１基板とは層数が異なる、前記第１の内層基板と並設されている第２の内層基板と、
   第３の絶縁体層と該第３の絶縁体層の一面に印刷された導体パターンとを有する一対の表層基板と、を備え、
   前記一対の表層基板の間に並設の前記第１の内層基板および前記第２の内層基板が配置されていることを特徴とする電子装置。

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