JPH05315762A - 多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はスルーホールメッキ方法を採用せず
に製造することができる多層プリント配線板の提供を目
的とする。 【構成】 内外層プリント配線板１，４，６を位置合せ
しつつ貼り合わせて多層プリント配線板１５を形成する
とともに各プリント配線板１，４，６の各プリント配線
回路２，３，５，７の接続用ランド８，９，１０，１１
の各スルーホール１２，１３，１４中に電子部品２３の
複数の細線１６から成るリード２５を装入セットした
後、この複数の細線１６から成るリード２５の毛細管現
象を利用してスルーホール１２，１３，１４中に溶融半
田１６を充填し、これを固化することにより前記各プリ
ント配線回路２，３，５，７の相互の電気的接続を行う
ことにより第１〜第４層のプリント配線回路２，３，
５，７を内層した多層プリント配線板１５を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層プリント配線板に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板におけるプリント
配線回路の高密度化並びにプリント配線板自体の小型化
が促進され、かつその要望にこたえるためにプリント配
線板は両面板より多層板へと開発が進められ、実用化さ
れるに至っている。

【０００３】しかして、多層ＰＷＢの製造については、
図２に示される内層形成、積層工程、スルーホール工
程、外層形成および後工程の各工程により製造されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて、前記した多層プ
リント配線板の製造方法によれば、各層を導通させる手
段としてスルーホールを介しての接続方法が採用される
とともに、図２に示される通り通常はスルーホールメッ
キ、すなわち、無電解銅メッキおよび電解銅メッキによ
って導通する方法が実施されている。

【０００５】しかるに、かかるスルーホールメッキによ
る方法では、メッキ装置自体が大掛かりで設備費が嵩
み、同時に作業環境が悪く、メッキ液自体の管理にも厳
しい要求があるとともに排水処理等環境問題でも多くの
問題点が存在するものである。因って、本発明はかかる
問題点を解消し得る多層プリント配線板の提供を目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の多層プリント配
線板は、多層プリント配線板の各層を各プリント配線板
により形成するとともに各プリント配線板を積層して貼
り合わせ、かつ各プリント配線板の所要の回路を各プリ
ント配線板に穿孔したスルーホールを介して電気的に接
続することにより構成した多層プリント配線板におい
て、前記各層を形成する各プリント配線板のうち、内層
に位置するプリント配線板の接続用ランドの外径を外層
に位置するプリント配線板の接続用ランドのスルーホー
ル径より大径とするとともに、前記外層に位置するプリ
ント配線板の接続用ランドのスルーホール径を内層に位
置するプリント配線板の接続用ランドのスルーホール径
より大径とした接続用ランドを設けるとともに前記各プ
リント配線板に穿孔した各スルーホール中に電子部品の
複数の細線から成るリードを装入し、当該リードの複数
の細線の毛管現象により半田をスルーホール中に充填
し、かつ前記電子部品のリードとスルーホール中に充填
した半田にて各プリント配線板間の所要の回路を電気的
に接続して構成したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、スルーホール内に装入した電
子部品の複数の細線から成るリードを介しての毛管現象
により半田を充填することによってスルーホールの導通
を行うもので、スルーホールメッキによる諸欠点を解決
するとともに低価格にて信頼性の高い多層プリント配線
板を提供することができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す多層プリント配
線板の部分拡大断面図である。図１において、１は上下
両面に第１層目および第２層目のプリント配線回路２，
３を形成した内層に位置せしめるプリント配線板（以下
内層プリント配線板という）、４は内層プリント配線板
１の上側の外層に位置せしめて積層した第３層目のプリ
ント配線回路５を形成したプリント配線板（以下第１外
層プリント配線板という）、６は内層プリント配線板１
の下側の外層に位置せしめて積層した第４層目のプリン
ト配線回路７を形成したプリント配線板である。

【０００９】しかして、前記各内外層プリント配線板
１，４および６には各内外層プリント配線板１，４およ
び６の各プリント配線回路２，３，５および７の回路を
互いに電気的に接続するための接続用ランド８，９，１
０および１１を、予め各プリント配線板回路２，３，５
および７の回路パターン中に対応する位置に配設してお
くとともに、各接続用ランド８，９，１０および１１の
中央部にはスルーホール１２，１３および１４をそれぞ
れドリル加工等の方法により穿孔することにより各内外
層プリント配線板１，４および６を個別に形成する。

【００１０】また、前記各内外層プリント配線板１，４
および６の各接続用ランド８，９，１０および１１と各
スルーホール１２，１３および１４の形成に当たって
は、図１に示す如く、内層プリント配線板１の第１およ
び第２層目のプリント配線回路２，３の接続用ランド
８，９の外径を、第１および第２外層プリント配線板
４，６の接続用ランド１０，１１のスルーホール１３，
１４の径より大径とするとともに第１および第２外層プ
リント配線板４，６の接続用ランド１０，１１の各スル
ーホール１３，１４径を内層プリント配線板１の接続用
ランド８，９のスルーホール１２の径より大径（少なく
ともスルーホール１２の径より０．２ｍｍ以上大径とす
る）とすることにより形成する。

【００１１】因って、前記構成条件に従って、内外層プ
リント配線板１，４および６を従来公知の製造方法、例
えば、内層プリント配線板１は絶縁板の両面に銅箔を張
設した両面銅張積層板を使用して、両面の銅箔をエッチ
ング加工方法により、接続用ランド１０，１１を配設し
た第１および第２層目のプリント配線回路２，３を形成
するとともにドリル加工方法によりスルーホール１２を
穿孔して形成し、同様にして第１および第２外層プリン
ト配線板４，６は片面銅張積層板を使用して接続用ラン
ド１０および１１を有する第３層目および第４層目のプ
リント配線回路５，７を形成するとともにスルーホール
１３および１４をそれぞれ加工穿孔することにより形成
する。

【００１２】その後、各内外層プリント配線板１，４お
よび６を図１に示す如く、積層して貼り合わせる。

【００１３】すなわち、図１に示す如く、内層プリント
配線板１の上側に第１外層プリント配線板４、下側に第
２外層プリント配線板６を積層するとともにこの時に、
各内外層プリント配線板１，４および６の各プリント配
線回路２，３，５および７の各接続用ランド８，９，１
０および１１とそのスルーホール１２，１３および１４
の中心を位置せしつつ積層し、かつ各内外層プリント配
線板１，４および６の貼り合わせには接合方法としてプ
リプレグを使用するマスラミネーション方法を挙げるこ
とができる。

【００１４】すなわち、かかる方法は、前記各内外層プ
リント配線板１，４および６の位置合わせに関連して、
各内外層プリント配線板１，４および６間にプリプレグ
（図示省略）を介層した後、加熱加圧することにより積
層状態下に貼り合わせるものである。なお、その他の貼
り合わせ方法を採用した実施も可能である。

【００１５】前記のようにして内外層プリント配線板
１，４および６を積層かつ貼り合わせた後、図１に示す
如く、各内外層プリント配線板１，４および６の各第１
乃至第４層目のプリント配線板回路２，３，５および７
の接続用ランド８，９，１０および１１を介して各回路
の電気的な接続を行うことにより４層のプリント配線板
１５を製造することができる。

【００１６】しかして、前記接続用ランド８，９，１０
および１１の電気的な接続には従来のメッキ方法を採用
せずに半田付け方法を採用して実施するものである。

【００１７】すなわち、図１に示す如く前記各接続用ラ
ンド８，９，１０および１１の各スルーホール１２，１
３および１４中に電子部品２３の複数の導電性の細線１
６から成るリード２５を装入せしめて、セットした後、
前記リード２５の複数の細線１６の毛管現象を利用して
溶融状の半田１７をスルーホール１２，１３および１４
中に充填するとともにこの半田１７を固化することによ
り、各接続用ランド８，９，１０および１１を電気的に
接続することができる。

【００１８】また、溶融状の半田１７を電子部品２３の
複数の細線１６から成るリード２５の毛細管現象を利用
してスルーホール１２，１３および１４中に充填する方
法としては貼り合わせ後、スルーホール１２，１３およ
び１４内に電子部品２３の複数の細線１６から成るリー
ド２５を装入セットした各内外層プリント配線板１，４
および６を溶融半田を充填した半田槽（図示省略）に浸
漬することにより実施する方法をその一例として挙げる
ことができる。

【００１９】かかる方法のより具体的な方法を以下に説
明する。前記したように各内外層プリント配線板１，４
および６（以下貼り合わせ後の各プリント配線板を単に
多層板という）のスルーホール１２，１３および１４中
には図１に示すように電子部品２３の複数の細線１６か
ら成るリード２５が装入セットされる。そして、このリ
ード２５の細線１６は銅などの導電材が使用され、例え
ば、スルーホール１２の径が０．８ｍｍの場合、細線１
６の径は５０〜１００μｍφ程度であり、１０〜３０本
前後の細線１６にて形成されたリード２５がスルーホー
ル１２内に装入される。この場合、各細線１６として
は、その表面をフラックス処理したものが好ましい。ま
た、各細線１６としては、商品名「ウインキングワイヤ
ーＣＰ−１５１５」（大洋電機産業（株）製）を使用す
ることができる。かかるスルーホール１２内に装入され
たリード２５の各細線１６の間には、小さな間隙が形成
されており、この間隙により細線１６の間が毛細管状態
となっている。

【００２０】このような複数の細線１６から成るリード
２５の装入後、多層板を半田槽（図示省略）に浸漬す
る。半田槽には２６０℃前後に保たれた溶融半田が充填
されており、この半田槽への浸漬によりスルーホール１
２，１３および１４内に溶融半田が侵入する。そして、
この侵入時においては細線間の毛管現象により溶融半田
がスルーホール１２，１３および１４内に円滑に吸収さ
れる。これにより、スルーホール１２，１３および１４
の内部は複数の細線１６から成るリード２５および溶融
半田によって満たされ、かつ図１に示す如く両接続用ラ
ンド１０，１１の上側に盛り上がった状態にて充填され
る。なお、半田槽への多層板の浸漬は電子部品２３のセ
ット面とは反対側の面を浸漬するとともに、各プリント
配線板１，４および６への熱的ダメージを防止すること
から５秒程度が良好であり、このような短時間の浸漬に
おいても、細線１６間の毛管現象によって溶融半田を円
滑に充填できるため、溶融半田をスルーホール１２，１
３および１４内に充満させることができる。

【００２１】半田槽から引き上げた多層板のスルーホー
ル１２，１３および１４内には複数の細線１６から成る
リード２５および半田１７が充填され、且つ半田１７は
接続用ランド１０，１１面に盛り上がった状態で接続用
ランド８，９と良好に接触している。これにより各接続
用ランド８，９，１０および１１は半田１７および導電
材からなる複数の細線１６から成るリード２５を介して
電気的に接続されて、確実な導通が行なわれる。

【００２２】このような本実施例では、スルーホール１
２，１３および１４内への複数の細線１６から成るリー
ド２５の装入→半田槽への浸漬のみで接続用ランド８，
９，１０および１１を導通させることができる。このた
めめっきや印刷、半田付けなどの煩雑な処理を行なうこ
となく、ランド間の導通ができ、迅速で、大量の処理が
可能となる。また毛管現象によって半田をスルーホール
に吸収するため、十分な量の半田を確実にスルーホール
内に充填でき、これにより導通抵抗の信頼性が向上した
接続が可能となる。

【００２３】尚、前記電子部品２３は多層プリント配線
板１５に実装されるものであり、ＩＣやＬＳＩ、その他
のチップを収納したパッケージ体２４と、パッケージ体
２４から引き出された複数の細線１６から成る複数のリ
ード２５とを備え、各リード２５（図では一方のリード
２５）が多層プリント配線板１５のスルーホール１２，
１３および１４内に装入されて実装される。また、前記
各リード２５を形成する複数の各細線１６は毛管現象を
発現する程度のピッチを有して配設されており、その毛
管現象により半田をスルーホール内に吸収する。これに
より、スルーホール内への半田の充填が行なわれると共
に、リード２５が固定されるため、電子部品２３の実装
と接続用ランド８，９，１０および１１の接続を同時に
行なうことができるメリットがある。

【００２４】以上のようにして、図１に示す多層（４
層）プリント板１５を製造することができる。尚、前記
説明中、各プリント配線板１，４および６の個別的な形
成工程後各プリント配線板１，４および６相互の位置合
わせおよび貼合わせ加工工程を行い、その後、接続用ラ
ンド８，９，１９および１１の接続加工工程を行なう方
法について説明したのであるが、この接続加工工程に先
き立って第１および第２外層プリント配線板４および６
に対する接続加工工程に必要とされるプリント配線回路
５，７の接続用ランド１０，１１以外の部分をソルダー
レジスト２６，２７に被覆処理するとともに必要なマー
キング（図示省略）印刷等の加工を行う。

【００２５】その後、さらに、必要な外形加工及びフラ
ックス塗布後の表面処理、その他の必要な加工、処理を
行い多層板の形成加工を完了させる。しかして、その後
に、この多層板に対して、前記の接続加工処理を行うも
のである。

【００２６】以上の説明によって、図１に示す多層（４
層）プリント配線板１５を製造することができる。但
し、前記製造方法中、内外層プリント配線板１，４およ
び６の構成並びに形成方法についてはこれに限定される
ものでは無く、適宜、各層に要求されるパターン等の設
計に従った構成並びに形成方法により実施することが可
能である。そして当然のことながら、４層の多層プリン
ト配線板１５の構成並びに製造方法自体についても前述
の実施例に限定を受けず、かつ４層以外の多層のプリン
ト配線板の製造についても同様の作用効果を得つつ、実
施できるとともに前述の実施例においては、各内外層の
プリント配線板１，４および６の個別的な形成工程に関
連した各スルーホール１２，１３および１４の穿孔につ
いては個別的な穿孔加工に換えてこれを各プリント配線
板１，４および６の貼り合わせによる積層工程後におい
てもドリル等による穿孔加工の実施が可能である。

【００２７】例えば、内層プリント配線板１については
所要のパターンによるプリント配線回路２，３の形成
後、他のプリント配線板４，６との貼り合わせ加工工程
後にスルーホール１２の穿孔加工を施し、かつ第１およ
び第２外層プリント配線板４，６については、貼り合わ
せの前後いずれにおいても加工できるとともにそのプリ
ント配線回路５，７の形成についても同様である。同様
にして、その他の多層のプリント配線板についても、種
々の加工工程の設計変更をおこないつつ製造し得る。

【００２８】さて、前記実施例から明らかな通り、各層
のプリント配線回路２，３，５および７の相互間の電気
的接続に当たってはメッキ方法によらず、半田付け方法
により達成することができることからその設備費の削減
並びに作業環境と管理面の向上および環境衛生上の難点
を解決できるものであることに加えて、各接続用ランド
８，９，１０および１１の半田付けによる接続の構成上
の接続用ランド８，９の外径は接続用ランド１０，１１
のスルーホール１３，１４の径より大径とするとともに
接続用ランド８，９のスルーホール１２の径に対して、
接続用ランド１０，１１のスルーホール１３，１４の径
を大径とすることにより、従来、各回路の銅箔の厚味に
よってその接続面積が限定されていた（スルーホールメ
ッキによる接続の場合）のに比較してスルーホール１
３，１４の開口部分に露出される接続用ランド８，９の
表面積がその銅箔の厚味に加えられた面積が半田１７に
よる接触面積となり、同部における半田付けによる導通
性の信頼性を向上することができるものである。

【００２９】

【発明の効果】本発明の多層プリント配線板によればこ
の種プリント配線板の製造の簡易化、低価格化並びに品
質の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明多層プリント配線板の一部拡大断面図。

【図２】従来の多層プリント配線板の製造方法を示す説
明図。

【符号の説明】

１ 内層プリント配線板 ２，３ 第１および第２層目のプリント配線回路 ４，６ 第１および第２外層プリント配線板 ５，７ 第３および第４層目のプリント配線回路 ８，９，１０，１１ 接続用ランド １２，１３，１４ スルーホール １５ 多層プリント配線板 １６ 細線 １７ 半田 ２３ 電子部品 ２４ パッケージ体 ２５ リード ２６，２７ ソルダーレジスト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層プリント配線板の各層を各プリント
   配線板により形成するとともに各プリント配線板を積層
   して貼り合わせ、かつ各プリント配線板の所要の回路を
   各プリント配線板に穿孔したスルーホールを介して電気
   的に接続することにより構成した多層プリント配線板に
   おいて、 前記各層を形成する各プリント配線板のうち、内層に位
   置するプリント配線板の接続用ランドの外径を外層に位
   置するプリント配線板の接続用ランドのスルーホール径
   より大径とするとともに、前記外層に位置するプリント
   配線板の接続用ランドのスルーホール径を内層に位置す
   るプリント配線板の接続用ランドのスルーホール径より
   大径とした接続用ランドを設けるとともに前記各プリン
   ト配線板に穿孔した各スルーホール中に電子部品の複数
   の細線から成るリードを装入し、当該リードの複数の細
   線の毛管現象により半田をスルーホール中に充填し、か
   つ、前記電子部品のリードとスルーホール中に充填した
   半田にて各プリント配線板間の所要の回路を電気的に接
   続して構成したことを特徴とする多層プリント配線板。