誰でもわかるビルドアップ基板の基礎と製造工程

ようこそMEIKO Laboへ。

貫通基板に引き続きプリント基板をもっと皆様に知っていただくため、メイコーTVでは新たにビルドアップ基板の基礎や製造工程をご説明した動画をアップロードいたしました。

全4部構成となっており、第１弾はビルドアップ基板の基礎としてプリント基板の用語を含めた層構成のお話。

第2弾～第4弾はビルドアップ基板の製造工程を何方でも分かりやすく簡単にご説明した動画となっております。

今回もMEIKO LaboのブログではメイコーTVの総集編と、そこでお話できていなかった内容を記述していきます。

また、プリント基板の基礎をまとめた”超初心者向けの再生リスト“を作成しましたので、

プリント基板を知っている方も知らない方も是非ご覧ください。

１：ビルドアップ基板とは

皆様はビルドアップ基板がどんなプリント基板かご存知ですか？

そもそもビルドアップというのは「層を重ねる」というのが語源で、海外ではHDI（High Density Interconnect）と呼ばれています。

その言葉の通り、ビルドアップ基板はコア層と呼ばれる貫通基板を再度プリプレグと銅箔で積層し、どんどん層を重ねていくプリント基板になっています。

コア層とビルドアップした層を導通させるためにはレーザーを使用します。

レーザー穴はドリルで開けた穴よりも小さく1層分のみ導通させることが可能な為、普通の貫通基板よりもプリント基板のサイズを小さくできるのがビルドアップ基板の最大のメリットです。（図）

レーザーで開けられた穴はLVH（Laser Via Hole）とよばれドリルで開けられた穴はPTH（Plated Through Hole）と呼ばれています。

しかしビルドアップ基板のコア層のドリル穴は層を重ねると隠れてしまうのでIVH（Interstitial Via Hole）と呼ばれていますよ。

２：ビルドアップ基板の表記

貫通基板と違いビルドアップ基板は同じ層数でも層の構成が違うと、表記が変わります。

例えば6層のビルドアップ基板では、1-4-1、2-2-2の様に表記し、8層のビルドアップ基板では、1-6-1、2-4-2や3-2-3などの表記をします。（図）

この並んだ数字の真ん中はコア層の層数、端の数字はビルド層（ビルドアップされた層）の層数となっております。

ビルドアップ基板をご注文されたことのあるお客様は是非、御見積書を確認してみてくださいね。

３：ビルドアップ基板の製造工程①穴埋め

先ずはビルドアップ基板のコア層を製造していきます。

コア層は貫通基板の製造工程と同様CCL（銅張積層板）をエッチング→積層→穴あけ→めっき→回路形成を行います。

コア層の詳しい製造工程はブログ、またはメイコーTVの中に貫通基板の製造工程をご説明しているコンテンツがございますので、是非そちらをご覧くださいませ。

コア層が完成したら先ずはコア層のドリル穴（IVHになる箇所）を穴埋めしていきます。

穴埋めをしないと、IVH内に空気がのこりその空気がIVHの壁面を腐食させたり上の層がくぼんでしまったりとデメリットがたくさんあります。（図）

その為この穴埋めの工程はビルドアップ基板を製造するうえで必要不可欠な工程です。

穴埋めを行ったら表面がフラットになるようにプリント基板の表面を研磨していきます。

４：ビルドアップ基板の製造工程②レーザー加工

穴埋めが完了したら積層を行いビルド層を形成していきます。

ビルド層ができたら、次はレーザー加工を行いますがレーザー加工にはカッパーダイレクト、コンフォーマル、ラージウインドウの3種類工法があります。（図）

カッパーダイレクトはその名の通り、直接銅箔にレーザーを照射して穴を開ける工法で先ず、レーザーの光が反射しないようにブラウン処理で表面を荒らしてからレーザー加工していきます。

コンフォーマルとラージウインドウは先ずレーザーを照射する箇所にエッチングを行い、銅を除去した後でレーザー加工を行います。

指定された穴径で銅箔をエッチングするのがコンフォーマル。

指定された穴径よりも大きな径で銅箔エッチングするのがラージウインドウになります。

５：ビルドアップ基板の製造工程③レーザー穴(LVH)の銅めっき

レーザー加工が終わった基板はドリルで加工した時と同様に穴の中に樹脂が残っているのでデスミアを行い、その後は銅めっきで各層を導通させていきます。

LVHのめっきはディンプルめっきとフィルドめっきの2種類があります。（図）

ディンプルめっきはLVHの壁面にそってめっきがつき、フィルドめっきはLVHの凹みをめっきで埋めてフラットにします。

フィルドめっきで加工することでLVHを重ねる（スタック）ことができ、配線の省スペース化を実現しプリント基板のサイズを小さくすることが可能です。

めっきが完了したら回路形成を行い、必要な層数分ビルド層を積層し形成していきます。

６：まとめ

ビルドアップ基板の基礎と製造工程にご説明は以上になります。

プリント基板の用語もたくさん出てきたので少し難しかったでしょうか。

このブログでビルドアップ基板について少しでも知っていただけたら嬉しいです。

メイコーTVでは図を用いてご説明しており、ブログよりも分かりやすいかと思いますので是非ご視聴くださいね。

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