JP2000269639A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】位置ずれ及び変形を防止できるとともに生産効
率の向上を図ることができる多層プリント配線板の製造
方法を提供する。 【解決手段】本発明にかかる多層プリント配線板の製造
方法は、第１プリプレグ１の両面に内層板３、３を配置
して仮止めし、内層板ユニット５とする仮止め工程と、
内層板ユニット５の両側にそれぞれ第２プリプレグ７、
７と銅箔９、９を設けて鏡板１０、１０間に積層する積
層工程と、鏡板１０、１０間を加熱加圧して接着する接
着工程とをこの順序で備える多層プリント配線板の製造
方法において、前記仮止め工程は、第１プリプレグ１の
各面に複数枚の内層板３、３を並べ、押圧面１３ａが略
長方形または略楕円形の加熱棒１３を内層板３、３の一
部に押付けて、２００℃以上３５０℃以下の温度で溶着
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多層プリント配線板は、第１プ
リプレグの両面のそれぞれに内層板を位置合わせして重
ねあわせ、次に、必要に応じて、内層板の上に第２プリ
プレグを介して銅箔を重ね、これらを加熱加圧して一体
化することで多層プリント配線板を製造している。

【０００３】ここで、第１及び第２プリプレグは、一般
に、ガラス布やアラミド繊維布等の基材にエポキシ樹脂
やポリイミド樹脂などの合成樹脂を含浸し、乾燥させて
得られたものであり、内層板は金属箔張積層板の表面に
回路を成形したものである。

【０００４】かかる多層プリント配線板の製造方法で
は、内層板と、プリプレグ（第１及び第２プリプレグプ
レグ）と、銅箔とを準備し、これらを鏡板間に挿入した
ものを一組とし、その後、これを複数組重ね合わせ、加
熱プレス機の熱盤間に挿入し、加熱加圧して５層以上の
多層プリント配線板を得ている。

【０００５】上述した内層板と、プリプレグ（第１及び
第２プリプレグプレグ）と、銅箔とを重ね合わせる方法
として、従来は、内層板の基準位置に穴をあけ、更にプ
リプレグ（第１及び第２プリプレグプレグ）と鏡板との
各基準位置に相当する位置に穴をあけ、これらの穴に共
通して通すガイドピンを立てて位置合わせを行ない重ね
合わせていた。

【０００６】しかし、この従来の方法は、上述のように
鏡板間に積層した組を複数重ね合わせる作業に時間を要
するという課題があった。更に、これらの組を加熱加圧
して一体化した後、プリプレグ（第１及び第２プリプレ
グプレグ）から流れ出た樹脂でガイドピンが固着される
ため、ガイドピンを鏡板から抜きながらこれらをばらす
必要があり、多層プリント配線板を取り出すのに非常に
手間がかかり作業性に劣り、生産効率に劣るという課題
があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】かかる課題に対して、
第１プリプレグの両面のそれぞれに複数枚の内層板を並
べ、個々の内層板について位置合わせを行ない、これら
を加熱加圧して一体化して内層板ユニットとする方法が
公知である。この従来の方法では、第１プリプレグの両
面のそれぞれに複数枚ずつ内層板を配置するため、多層
プリント配線板の製造における作業性は向上するが、内
層板ユニットと第２プリプレグ、銅箔、鏡板の各層を一
体化した後、固着したガイドピンを鏡板から抜いて、多
層プリント配線板を取り出すため、取り出し作業におい
ては、上述した従来技術と同様に手間がかかるものであ
った。

【０００８】また、ガイドピンを抜くのに時間を要する
ため、始めに２枚以上の内層板をそれぞれ第１プリプレ
グに対して位置決めした後、それぞれ仮止めして内層板
ユニットとし、内層板ユニットをガイドピンのない鏡板
間に配置して重ねていく仮止め方式がある。この仮止め
方式としては、内層板と第１プリプレグとに基準穴をあ
け、はと目２１（図５参照）を挿入し機械的に固定する
はと目方式が一般的であった。

【０００９】しかし、このはと目方式による仮止め方法
は、加熱プレス機で、加熱加圧成形する時に、はと目
は、一般に金属製であり、鏡板内で、はと目部分の動き
が拘束され他の部分と鏡板の挙動が異なる為、成形後し
わが発生する等の変形の問題が生じる場合があった。ま
た、はと目の固定部には、はと目の頭部分のスペースを
必要としていた。

【００１０】そこで、仮止めの方法として２枚以上の内
層板を第１プリプレグの両面にそれぞれ位置合わせして
おき、それを２００℃よりも低い温度の円柱形状の加熱
棒の間に挟み、その熱で溶着固定する方法も行なわれて
いる。このような加熱棒により溶着固定する方法では、
上述したように機械的に固定する場合に比較して固定す
る力が弱く、内層板に位置ずれが発生する場合があっ
た。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、位置ずれ及び変形を防止できるとともに生産効
率の向上を図ることができる多層プリント配線板の製造
方法の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、図２に示すように、第１
プリプレグ１の両面に内層板３、３を配置して仮止め
し、内層板ユニット５とする仮止め工程と、図１に示す
ように、内層板ユニット５の両側にそれぞれ第２プリプ
レグ７、７と銅箔９、９を設けて鏡板１０、１０間に積
層する積層工程と、鏡板１０、１０間を加熱加圧して接
着する接着工程とをこの順序で備える多層プリント配線
板の製造方法において、前記仮止め工程は、第１プリプ
レグ１の各面に複数枚の内層板３、３を並べ、図２に示
すように、押圧面１３ａ（図４参照）が略長方形または
略楕円形の加熱棒１３を内層板３、３の一部に押付け
て、２００℃以上３５０℃以下の温度で溶着することを
特徴とする。

【００１３】この請求項１に記載の発明によれば、仮止
め工程では、第１プリプレグ１の両面のそれぞれの面に
複数の内層板３を並べて位置決めし、図２に示すよう
に、加熱棒１３の押圧面１３ａ（図４参照）を内層板３
の一部に押し付けて２００℃以上３５０℃以下の温度で
押し付け部分を局部的に溶着する。この溶着では、図４
に示すように、加熱棒１３の押圧面１３ａを略長方形ま
たは略楕円形としているので、内層板３の縁に沿う方向
に長辺を配置し、短辺を縁から内層板の内側に向けて配
置することにより、広い溶着面を確保しつつ内層板の有
効面積を広くとることができる。

【００１４】更に、溶着温度が２００℃以上であり、従
来よりも高い温度で溶着しているので、溶着部分の強度
が高く、溶着後に第１プリプレグ１と内層板３とが位置
ずれするのを防止できる。しかも、溶着温度が３５０℃
以下であるから、内層板３やプリプレグの熱による変形
を防止できる。即ち、２００℃以上３５０℃以下として
いるのは、２００℃よりも温度が低いと溶着が充分でな
く、３５０℃よりも温度が高いと内層板３やプリプレグ
が熱により変質または変形するおそれがあるからであ
る。このように仮止めを充分におこなうことにより、鏡
板１０、１０間に内層板ユニット５と第２プリプレグ
７、７と銅箔９、９とを積層する工程が容易にでき、生
産性が向上できる。更に、はと目２１（図５参照）によ
る機械的仮止めをしていないので、加熱加圧工程におい
て銅しわの発生を防止できる。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、図４に示すように、前記仮止め工程に
おける加熱棒１３の押圧面１３ａは、短辺Ｗが２ｍｍ以
上５ｍｍ以下、長辺Ｔが１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の略
長方形または略楕円形であることを特徴とする。

【００１６】この請求項２に記載の発明によれば、請求
項１に記載の作用効果を奏するとともに、短辺Ｗ及び長
辺Ｔを所定の範囲にしているので、内層板３の縁部にお
ける、溶着部１５の幅（短辺Ｗ）を最小限にでき、内層
板３の回路部分１７を広く使用することができるので、
内層板３の有効スペースを広くできるとともに所定の面
積を確保できるので、溶着強度を保持しつつ材料のスペ
ース的ロスを低減できる。

【００１７】即ち、従来、加熱棒は、円形であり、その
直径５ｍｍより大きく８ｍｍ以下であり、内層板３の縁
部にはその直径以上の溶着スペースを必要とするため、
内層板３の有効スペースがその分小さくなっていた。一
方、溶着スペースを小さくすると溶着強度が充分えられ
なかった。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の実施の形態について説明する。図１に示すよう
に、本実施の形態にかかる多層プリント配線板の製造方
法は、第１プリプレグ１の両面の各面に２枚ずつの内層
板３、３を配置して仮止めした内層板ユニット５と、こ
の内層板ユニット５の両面側にそれぞれ第２プリプレグ
７、７と、銅箔９、９とをこの順序で配置し、２枚の鏡
面板１０、１０の間に挿入して積層部（多層プリント配
線板）１１を構成する。この積層部１１を複数段重ねた
ものを加熱プレス機の熱盤間に挿入し加熱加圧し、その
後冷却して取り出し、各積層部１１を多層プリント配線
板として製造する。

【００１９】内層板ユニット５は、第１プリプレグ１の
両面にそれぞれに複数枚の内層板３、３を並べて位置決
めして配置し、各内層板３の縁部に、図２に示すよう
に、加熱棒１３、１３を両側から挟んで押し付けて、溶
着する。これにより、第１プリプレグ１に内層板３が仮
止めされる。

【００２０】加熱棒１３の温度は、２００℃以上３５０
℃以下で、２０秒以上６０秒以下の時間加圧することが
好ましい。この場合の加熱棒の温度は、好ましくは、２
５０℃乃至３２０℃で、加圧力は０．５乃至２５ｋｇ／
ｍｍ²の条件であり、この条件によれば、溶着強度が大
きく内層板３に与える熱的影響も少なくなり、材料ロス
も充分に小さくできる。

【００２１】加熱棒１３の押圧面１３ａの形状は、長方
形又は楕円形であり、短辺と長辺との関係では、図４に
示すように、短辺Ｗが２ｍｍ以上５ｍｍ以下が好まし
く、長辺Ｔは１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下が好ましい。短
辺Ｗと長辺Ｔとをこの範囲にしているのは、充分な接着
強度を保持しつつ接着面積を小さくするためである。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。第１プリ
プレグ１として、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸さ
せ、半硬化させたものを用いた。厚さ０．２ｍｍ、形状
は８１０ｍｍ（縦）×５１０ｍｍ（横）であった。内層
板３として、厚さ０．２ｍｍ、形状４００ｍｍ（縦）×
５００ｍｍ（横）の回路付き内層板を用いた。

【００２３】図１に示すように、内層板３、３、３、３
を第１プリプレグ１の両面に２枚ずつ２ｍｍ離して並
べ、更に、プリプレグ１の両面において対応する内層板
３、３同士の位置を合わせ、図２に示すように、加熱棒
１３、１３の間に挿入し、内層板３の各４隅を加熱加圧
し、溶着により仮止めをおこない内層板ユニット５とし
た。

【００２４】各加熱棒１３の押圧面（先端）１３ａの形
状は、３ｍｍ（短辺Ｗ）×２０ｍｍ（長辺Ｔ）の長四角
形状とし、図４に示すように、内層板３の角から距離Ｓ
を７ｍｍ内側に入った位置で、温度２７０℃、加圧力２
０ｋｇ／ｍｍ² で３５秒間溶着した。これにより図３に
示すような内層板ユニット５を作成した。

【００２５】次に、図１示すように、仮止めした内層板
ユニット５の両面にそれぞれ、第２プリプレグ７、７、
銅箔９、９を鏡板１０、１０間に挿入し、積層部１１を
得た。第２プリプレグ７は、厚さ０．２ｍｍ、形状が８
１０ｍｍ（縦）×５１０ｍｍ（横）であり、第１プリプ
レグ１と同じ材質である。銅箔９は厚さ１２μｍ、形状
が８５０ｍｍ（縦）×５５０ｍｍ（横）である。鏡板１
０は、厚さ１．２ｍｍ、形状が８２０（縦）×５２０
（横）である。

【００２６】図１に示す積層部１１を１０段重ね、加熱
プレス機の熱盤間に挿入し、加圧力２０ｋｇ／ｃｍ² 、
温度１８０℃で７０分加熱加圧し、冷却後取り出した。

【００２７】この実施例において、図１に示すように内
層板ユニット５の両側に第２プリプレグ７、７と銅箔
９、９とを重ねる際、内層板ユニット５を湾曲させる
が、内層板ユニット５の溶着部１５が剥がれずに、作業
することができ、必要強度を満足していることが確認で
きた。また、加熱プレス機から取り出した後、積層部１
１を１０段に重ねたものを各積層部１１にばらし、更
に、鏡板１０をばらしたところ、銅しわの発生は１枚も
なく、溶着した溶着部１５の変色も一枚も無かった。

【００２８】次に、各積層部１１において、表面の銅箔
９を剥がし、対応する内層板３の位置ずれを測定したと
ころ、積み重ねた１０個の積層部１１のうち、外側に位
置する４枚が２５μｍ以下で内側に位置する６枚が１５
μｍ以下であった。即ち、すべての内層板３は、一般に
位置ずれ限度といわれている５０μｍ以内であり、位置
ずれのほとんどない多層プリント配線板が得られた。

【比較例１】実施例１と同じ構成の内層板３、第１プリ
プレグ１を準備し、実施例１と同様に第１プリプレグ１
の両面に内層板３を載置して、位置合わせした後、図５
に示すはと目法により仮止めを行ない内層板ユニット５
を得た。はと目２１は、黄銅製で直径５ｍｍのものを用
いた。その後、上述した実施例１と同様な手順で第２プ
リプレグ７と銅箔９を重ねて積層部１１とし、１０段重
ねて、加熱プレス機に挿入して加熱加圧し、冷却後取り
出した。

【００２９】この比較例において、上述した実施例１と
同様な調査をした結果、内層板３は、外側に位置する４
枚が６０μｍの位置ずれがあり、実施例の２倍以上の位
置ずれが発生しており、位置ずれ限度５０μｍを超えて
いた。更に、鏡板１０の表面ではと目２１と接触してい
た部分にわずかな変形が生じていた。

【比較例２】実施例１と同じ構成の内層板３、第１プリ
プレグ１を準備し、実施例１と同様に第１プリプレグ１
の両面の各面に２枚の内層板３を位置合わせした後、加
熱棒１３を押し付けて内層板３を溶着する溶着法により
仮止めをおこなった。

【００３０】但し、加熱棒１３の先端の形状は、直径６
ｍｍの円形とし、温度１８０℃、加圧力２０ｋｇ／ｃｍ
² で３０秒間溶着して仮止めを行い内層板ユニット５を
得た。

【００３１】その後、上述した実施例１と同様な手順
で、内層板ユニット５の両側に第２プリプレグ７、７と
銅箔９、９とを重ねて鏡板１０、１０間に挿入しようと
したが、挿入の際い溶着部１５が剥がれ内層板３がずれ
てしまい作業できなくなった。

【００３２】そこで、仮止め工程において、加熱棒１３
の温度を２００℃に上げ、溶着時間を５０秒伸ばした。
その結果重ね作業ができるようになったが、積層部１１
を１０段準備する間に３段目の積層部１１において、内
層板ユニット５の溶着部１５に剥がれが生じた。この剥
がれが生じた内層板ユニット５の溶着部を観察したとこ
ろ樹脂が充分に溶着しておらず、必要な強度がでていな
いことがわかった。

【００３３】これは、加熱棒１３の押圧面が直径６ｍｍ
の円形であり、充分な溶着面積を得られないためと考え
らえる。尚、加熱棒１３の押圧面の直径をこれ以上大き
くして溶着面積を大きくしようとすると内層板３のスペ
ースロスが大きくなるので、直径を大きくすることは困
難である。

【００３４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、仮止め
工程では、第１プリプレグの両両面のそれぞれの面に複
数の内層板を並べて位置決めし、長方形又は楕円形の溶
着面を有する加熱棒を内層板の一部に押し付けて２００
℃以上３５０℃以下の温度で押し付け部分を局部的に溶
着しているので、溶着部分の強度が強く、溶着後に第１
プリプレグと内層板とが位置ずれするのを防止でき且つ
熱による変形を防止できる。また、仮止めを充分におこ
なうことにより、鏡板間に内層板ユニットと第２プリプ
レグと銅箔とを積層する工程が容易にでき、生産性が向
上できる。更に、はと目による機械的仮止めをしていな
いので、加熱加圧工程において銅しわの発生を防止でき
る。更に、加熱棒の溶着面を略長方形または略楕円形と
しているので、内層板３の縁部における、溶着部の幅を
最小限にでき、内層板３の内側を広く使用することがで
き、内層板３の有効スペースを広くできるので、材料の
スペース的ロスを低減できる。

【００３５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、加熱棒の
押圧面は、短辺が２ｍｍ以上５ｍｍ以下、長辺が１５ｍ
ｍ以上２５ｍｍ以下としているので、内層板の縁部にお
ける、溶着部の幅を最小限にでき、内層板の回路部分を
広く使用することができるので、内層板の有効スペース
を広くできるとともに所定の面積を確保できるので、溶
着強度を保持しつつ材料のスペース的ロスを低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る多層プリント配線板
の製造工程における積層部の構成を説明する断面図。

【図２】仮止め工程を示す断面図。

【図３】仮止めした内層板ユニットの平面図。

【図４】加熱棒の押圧面を示す平面図。

【図５】はと目法により内層板ユニットを仮止めした状
態を示す断面図。

【符号の説明】

１…第１プリプレグ、 ３…内層板、 ５…内層板ユニ
ット、７…第２プリプレグ、 ９…銅箔、 １０…鏡
板、 １１…積層部、１３…加熱棒、 １３ａ…押圧
面、 １７…回路部分、 ２１…はと目 Ｗ…短辺、 Ｔ…長辺、 Ｓ…角からの距離。

フロントページの続き (72)発明者 根岸 正実 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館工場内 (72)発明者 重松 康彦 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館工場内 Ｆターム(参考） 5E346 CC32 EE09 EE13 GG08 GG09 GG28 HH31

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１プリプレグの両面に内層板を配置し
   て仮止めし、内層板ユニットとする仮止め工程と、内層
   板ユニットの両側にそれぞれ第２プリプレグと銅箔を設
   けて鏡板間に積層する積層工程と、鏡板間を加熱加圧し
   て接着する接着工程とをこの順序で備える多層プリント
   配線板の製造方法において、 前記仮止め工程は、第１プリプレグの各面に複数枚の内
   層板を並べ、押圧面が略長方形または略楕円形の加熱棒
   を内層板の一部に押付けて、２００℃以上３５０℃以下
   の温度で溶着することを特徴とする多層プリント配線板
   の製造方法。
2. 【請求項２】 前記仮止め工程おける加熱棒の押圧面
   は、短辺が２ｍｍ以上５ｍｍ以下、長辺が１５ｍｍ以上
   ２５ｍｍ以下の略長方形または略楕円形であることを特
   徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方
   法。