JP2001028479A - プリント配線板における内層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント配線板における一次積層板のレイアッ
プの際に、絶縁体との接着を強固に行なうことのできる
内層板を提供すること。 【解決手段】内層板５には、周縁部に帯状の周縁銅箔部
５４が形成され、周縁銅箔部５４には、電熱ヒータによ
り局部加熱を行なうための銅箔欠損部５６が形成されて
いる。銅箔欠損部５６は周縁銅箔部５４の内端縁から周
縁銅箔部５４の幅方向に向かって凹状に形成され、銅箔
欠損部５６には、周縁銅箔部５４に非接触の状態で多数
の小銅箔５８を綾状に配列させた分離銅箔部５７が形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、絶縁板糊として
のプリプレグと、回路が形成され黒化処理が行なわれた
内層板とが重ね合わせて構成されたプリント配線板にお
ける内層板の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、多層プリント配線板（以下、配
線板という）は、１枚のプリント配線板でＩＣやＬＳＩ
のピン等を増やしたい時に、内層板と絶縁板を複数の層
に積層する（レイアップする）ように構成され、両面高
密度実装及び高速化の要求に伴って近年急激に増加され
てきた。配線板は、絶縁板（プリプレグ）と、両面に導
体パターンが形成された内層板と、を交互に重合するよ
うに配置し、積層された絶縁板と内層板の表裏に銅箔層
を重合させた後、ホットプレスで加熱圧着されるように
製造される。しかし、この製造工程においては、ホット
プレスで加熱圧着される前に、多層に積層された絶縁板
や内層板は予めその前工程で一次積層（以下、一次積層
板という）され、一次積層板が加熱圧着工程に搬入され
ている場合がある。従来、一次積層板は、特開平１０−
２２４０３２号に示されるように、交互に重合されたプ
リプレグと内層板とを電極棒あるいは電熱ヒータ等で局
部的に加熱圧接したり、誘電加熱または超音波加熱を行
なうことによって製造されていた。この際、内層板に
は、内層板の表裏面の周縁に銅箔部が形成され、電極棒
または電熱ヒータは、内層板に形成された銅箔欠損部に
対向する位置に配置され、電気信号により銅箔欠損部を
圧接し局部的に加熱することによってプリプレグと内層
板を接着していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、プリプレグと
内層板との接着状態は一次積層板の品質を向上するうえ
においてもかなり重要な要素となる。プリプレグと内層
板との接着状態が不良であれば、内層板に形成された回
路部からの指令伝達が不十分になり作動不良になりかね
ない。電極棒または電熱ヒータで局部加熱することによ
って行なわれる従来の一次積層板の製造方法では、内層
板には前述のように周縁部に銅箔部が形成され、銅箔部
には電極棒が圧接される欠損部が一部形成されている。
この銅箔欠損部は、電極棒で加熱圧接する際に、銅箔部
による熱拡散を防止するために、熱集中を起こして瞬時
の加熱を促進したり、発生するスパークを防止するとい
う効果を果たしている。しかし一次積層板を局部で加熱
して接着する方法では、プリプレグと内層板とをより強
固に接着して剥れにくくする必要があった。

【０００４】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、一次積層板を局部加熱で接着する際に、プリプレ
グとの接着をより向上できる内層板を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわるプリ
ント配線板における内層板は、上記の課題を解決するた
めに以下のように構成するものである。即ち、絶縁板と
内層板とが交互に積層されて形成されるプリント配線板
における内層板であって、前記内層板には導体でパター
ン化された回路部が形成されるとともに周縁部には一部
に欠損部を有する周縁銅箔部が形成され、前記欠損部内
に、前記周縁銅箔部から非接触状態で分離されるととも
に複数の銅箔で形成される分離銅箔部が配設されること
を特徴とするものである。

【０００６】また好ましくは、前記分離銅箔部が、点状
の銅箔を多数配設するように形成されていることを特徴
とするものであればなおよい。

【０００７】また、前記分離銅箔部が、銅箔を格子状に
配列するように形成されていることを特徴とするもので
あってもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【０００９】図１は、治具板２に一次積層板１をセット
する状態を示すものであり、治具板２に立設する基準ピ
ン２ａに合わせて、例えば、２枚のプリプレグ（絶縁
板）３と、３枚の内層板５をそれぞれ交互に配置するよ
うに挿入して８層の一次積層板１を構成するものであ
る。

【００１０】絶縁板としてのプリプレグ３は、ガラスク
ロスまたはガラス不織布等に、溶剤で希釈した熱硬化性
樹脂を含浸させて表層部を半硬化状態に形成したシート
状の接着用絶縁材料からなる絶縁板（Ｂステージプリプ
レグ）または、表層部を硬化状態に形成したシート状の
接着用絶縁材料からなる絶縁板（Ｃステージプリプレ
グ）であり、加熱後、約７０℃前後で溶け始め、約１７
０℃前後で硬化する特性を有している。そして、プリプ
レグ３は矩形に形成され、その４隅には基準ピン孔が形
成されている。

【００１１】内層板５は、回路が形成され黒化処理が行
なわれているもので、図２〜３に示すように、プリプレ
グ部５１の両面に導体でパターン化された回路部５２、
５３と、回路部５２、５３を囲うようにプリプレグ部５
１の周縁部全周にわたって接着された帯状の周縁銅箔部
５４・５４とを有して形成されている。周縁銅箔部５４
には４隅に形成される基準ピン孔５５と、周縁銅箔部５
４の長手方向と短手方向にそれぞれ複数個（本形態にお
いては、長手方向に各３個、短手方向に各２個）の銅箔
欠損部５６と、が設けられている。銅箔欠損部５６は、
周縁銅箔部５４の内端縁から周縁銅箔部５４の幅方向に
向かって矩形状に切り欠くように形成され、銅箔欠損部
５６には、周縁銅箔部５４から非接触状態で分離された
分離銅箔部５７が形成されている。

【００１２】分離銅箔部５７は、一形態としては図４に
示すように、多数の小銅箔５８がお互いに非接触状態で
綾状に配列するように形成されている。従って銅箔欠損
部５６には、各小銅箔５８の周りに下地としてのプリプ
レグ部５１が現れることになり、加熱することによって
溶融したプリプレグ３及び内層板５のプリプレグ部５１
が各小銅箔５８の周りで接着してプリプレグ３と内層板
５との接着を強固にする。この小銅箔５８は、周縁銅箔
部５４と同材質のもので形成されるとともに、エッチン
グ工程の際に周縁同箔部５４や回路部５２と同時に形成
される。

【００１３】なお分離銅箔部５７は、図５（ａ）に示す
ように、丸状（または角状）に形成された小銅箔５８を
縦方向・横方向とも整列するように形成してもよく、ラ
ンダムに配置するようにしてもよい。また、図５（ｂ）
に示すように銅箔５８Ａを綾格子状に形成することもで
きる。さらには、図５（ｃ）のように１個の小銅箔５８
Ｂを前述の小銅箔５８より大きく形成し数個（例えば３
〜５）の小銅箔５８Ｂを複数綾状に形成するようにして
もよい。いずれにしても複数の分離された銅箔をお互い
に非接触状態にするとともに周縁銅箔部５４に非接触状
態に配置すれば図４及び図５のものに限定されるもので
はない。

【００１４】また、銅箔欠損部５６は、周縁銅箔部５４
内に中空状に形成するものであってもよい。中空状に形
成される銅箔欠損部５６は丸状や多角形状でもよく、図
６に示すような楕円状の銅箔欠損部５６Ａであってもよ
い。その際、銅箔欠損部５６Ａ内に形成される分離銅箔
部５７は、小銅箔５８が楕円内に綾状に配列するように
形成されている。さらに、図７に示すように、銅箔欠損
部５６Ｂは、周縁銅箔部５４を分断するように矩形に形
成されるものであってもよい。この場合の分離銅箔部５
７の小銅箔５８の配置状態は、図４または図５のいずれ
かのように形成されていてもよい。

【００１５】内層板５の基準ピン孔５５は、プリプレグ
３に形成される基準ピン孔と一致する位置に形成されて
いる。そして、内層板５は、プリプレグ部５１の両面に
銅箔層を接着した後、配線図面をプリントしエッチング
等により形成される。

【００１６】そして、このように形成されたプリプレグ
３と内層板５を、上段と下段に内層板５、５を配置させ
てそれぞれ交互に重合させて治具板２にセットした後、
図８に示すように、上段と下段の内層板５、５の銅箔欠
損部５６に対向するようにそれぞれ配置させた、例え
ば、電熱ヒータ７で内層板５の銅箔欠損部５６に圧接さ
せて局部加熱を行なうことによって一次積層板１を形成
する。この際、熱拡散防止のために、電熱ヒータ７の周
りを覆うように熱拡散防止金１０を電熱ヒータ７に装着
すると共に電熱ヒータ７に予め予熱を加えておくと短時
間での加熱圧着を行なうことができる。

【００１７】熱拡散防止金１０は、銅材あるいはステン
レス材で形成され略円筒状に形成された本体部１１と、
エア漏れ防止パッキン１２を挟んで本体部１１の上方位
置に配置される蓋部１３とを有して構成され、本体部１
１に冷却媒体用孔としての複数個のエア孔１４が熱拡散
防止金１０の先端面から軸心方向に貫通するように形成
されている。

【００１８】エア孔１４は熱拡散防止金１０を冷却する
ために形成され、図示しないエア供給装置から冷却用の
エアが１個のエア孔１４に向かって形成されたエア口１
４ａに吸入すると本体部１１の上面に形成されたエア通
路用の溝１４ｂを通ってその他のエア孔１４にエアが流
入される。なお、熱拡散防止金１０を冷却する媒体とし
ては、エアに限らず、水やオイルまたは他の流体であっ
ても構わない。

【００１９】また熱拡散防止金１０には本体部１１の胴
体部外周面に突起部１１ａが形成され、突起部１１ａを
支持するように上下動する支持板１５が配置されてい
る。支持板１５は熱拡散防止金１０の上方に配置される
図示しないブラケットに連結され図示しないエアシリン
ダ等により電熱ヒータ７と同時に一次積層板１に向かっ
て往復動を行なう。

【００２０】この加熱圧着する作用を次に説明する。電
熱ヒータ７が一次積層板１の内層板５の銅箔欠損部５６
に向かって移動し分離銅箔部５７に接触すると同時に、
熱拡散防止金１０も一次積層板１に向かって移動し内層
板５に接触する。電熱ヒータ７の加熱で銅箔欠損部５６
内のプリプレグ部５１とプリプレグ３とが加熱され、同
時に、図８の矢印で示すように、その熱は内層板５の分
離銅箔部５７及び周縁銅箔部５４に伝わるとともに周縁
銅箔部５４から熱拡散防止金１０に伝導される。熱拡散
防止金１０は一次積層板１に伝導されたその熱を吸収
し、熱を吸収することによって一次積層板１の他の部位
に拡散するのを防止するとともにその熱を電熱ヒータ７
の回りの温度を高めて加熱部の加熱を促進させる。温度
が約７０℃前後に上昇すると、Ｂステージプリプレグ溶
着工程またはＣステージプリプレグ溶着工程のプリプレ
グ３（図１参照、以下同様）が溶け始め、図９に示すよ
うに、プリプレグ３が分離銅箔部５７の小銅箔５８間の
隙間に入り込んで小銅箔５８とプリプレグ３との密着を
強固にする。約１７０℃前後でプリプレグ３が硬化する
ため、内層板５のプリプレグ部５１とプリプレグ３とが
小銅箔５８に強固に接着されて仮溶着される。プリプレ
グ３が溶着された部分はプリプレグ３の硬化により、プ
リプレグ３と内層板５が一体化されるので、例えホット
プレスで加圧される際の斜めの力が発生しても内層板５
の層間ずれを発生させない。しかも、分離銅箔部５７に
よってプリプレグ３と内層板５とは強固に接着される。

【００２１】この加熱促進は瞬時に行なわれ、熱拡散防
止金１０はその後冷却用のエア（または水、オイル、他
の流体）が供給されて即座に冷却される。熱拡散防止金
１０を電熱ヒータ７と同程度の温度に高めることは電熱
ヒータ７の先端の接触部あたりでなく熱拡散防止金１０
の先端の接触部あたりまで溶着させることになるため、
熱拡散防止金１０を冷却することによって熱拡散防止金
１０による溶着を防止する。なお、瞬時に行なわれる加
熱促進は３０秒以内であればよく望ましくは１０秒以内
であればなおよい。

【００２２】次に、図１０に示すように、仮溶着された
一次積層板１は加圧急冷手段としての冷やし金による冷
却工程に移る。図１０（ａ）においては、前述の加熱ヒ
ーター７が作動して一次積層板１を加熱させ、一次積層
板１の内層板５とＢステージプリプレグまたはＣステー
ジプリプレグ溶着工程のプリプレグ３とを溶融させて仮
溶着している状態であり、所定時間加熱後、図１０
（ｂ）に示すように冷やし金１８により一次積層板１を
加圧する。冷やし金１８は、例えば銅または真鍮あるい
はステンレス等の金属または防錆された金属や非金属で
形成されるとともに、内部に冷却媒体用孔としてのエア
孔１８ａが下端面を貫通しないように形成され、図示し
ないエア供給装置で冷却されたエアを吸入する。なお、
この冷やし金１８においても、冷却媒体は、エアに限ら
ず水またはオイルもしくは他の流体でもよく、各冷却媒
体用機器は、各冷却媒体用のものが使用される。

【００２３】電熱ヒータ７による一次積層板１の溶融時
は、図１０（ａ）に示すように、加熱部は凹状態にあり
その周囲は隆起している。この隆起部（凸状態）を平坦
状に形成するために冷やし金１８の下端面はフラット面
に形成される。従って、溶融している加熱部をフラット
面の冷やし金１８で加圧急冷することにより内層板５と
プリプレグ３を固着して一次積層板１の表面を平坦状に
形成することができる。一次積層板１の表面が平坦状に
形成されることにより、一次積層板１の両面に溶着され
る銅箔のしわ発生を防止することができる。

【００２４】この間の作業（仮溶着と冷却作業）は約１
０秒以内で行なわれ、ロボットでの搬送時間を含めて約
２０秒前後で１セットの一次積層板１を製作することに
なり、一次積層板１の溶着作業を短時間で行なえるよう
にしている。

【００２５】上記の各方法で形成された一次積層板１
は、次工程に搬入され、図１１に示すように、銅箔２２
をプリプレグ２１を介して一次積層板１の表裏に接着さ
せて両面銅張積層板２０が製造される。この両面銅張積
層板２０を製造するには、図示しないホットプレスによ
って加熱圧着されて行なわれる。ホットプレスで加熱圧
着される際、図１１の分解斜視図に示されるように、一
次積層板１の表裏にプリプレグ２１・２１とプリプレグ
２１・２１の外側に銅箔２２・２２を重合させ、鏡面板
２３・２３を介して鏡面板２３・２３の外面から一次積
層板１を圧着するように治具板２４・２４が配置される
（この構成を両面銅張積層板組２５という）。この状態
で、ホットプレスの熱板を両面銅張積層板組２５の上下
両側から約２時間ほど加熱圧着することによって、一次
積層板１とプリプレグ２１及び銅箔２２が接着されて両
面銅張積層板２０が製造される。この際、一次積層板１
の両面は、前述の通り、冷やし金１８によって平坦状に
形成されているので接着される銅箔２２にはしわを発生
させることがない。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明のプリント配線板におけ
る内層板は、絶縁板と内層板とが交互に積層されて形成
されるプリント配線板に使用されるものであって、前記
内層板には導体でパターン化された回路部が形成される
とともに周縁部には一部に欠損部を有する周縁銅箔部が
形成され、前記欠損部内に、前記周縁銅箔部から非接触
状態で分離されるとともに複数の銅箔で形成される分離
銅箔部が配設されている。そのため、例えば、電熱ヒー
タで絶縁板と内層板とを局部的に加熱圧着する際、該電
熱ヒータは前記内層板の欠損部を圧接するとともに、前
記電熱ヒータによる加熱は、前記欠損部により前記周縁
銅箔部からの熱の逃げを防止して熱集中することができ
る。しかも、前記欠損部に配設される前記分離銅箔部
は、前記絶縁板と前記内層板との接着を強化することが
できるので、前記欠損部に分離銅箔部が配設される内層
板を使用することによって、プリント配線板のレイアッ
プの際、即座に堅固な一次積層板を形成することができ
る。そしてこの一次積層板はホットプレス時における内
装板とプリプレグとの層間ずれを発生させない。

【００２７】請求項２の発明のプリント配線板における
内層板は、前記分離銅箔部が、点状の銅箔を多数配設す
るように形成されているので、前記絶縁体と前記内層板
との接着効果をさらに向上させる。

【００２８】請求項３の発明のプリント配線板における
内層板は、前記分離銅箔部が、銅箔を格子状に配列する
ように形成されているので、請求項３の発明と同様の効
果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一次積層板を治具に装着する状態を示す概略図

【図２】回路が形成され黒化処理が行なわれた内層板を
示す平面図

【図３】同正面断面を示す図

【図４】図２における内層板の分離銅箔部を示す部分拡
大図

【図５】分離銅箔部の別の形態を示す部分拡大図

【図６】図１における銅箔欠損部の別の形態を示す一部
平面図

【図７】図１における銅箔欠損部のさらに別の形態を示
す一部平面図

【図８】本発明の一形態におけるレイアップ方法の仮溶
着工程を示す簡略図

【図９】図８における要部拡大図

【図１０】レイアップ方法の冷却工程を示す簡略図

【図１１】両面銅張積層板を加熱圧着するための配置図

【符号の説明】

１…一次積層板 ３…プリプレグ ５…内層板 ７…電熱ヒータ １０…熱拡散防止金 １８…冷やし金 ５１…プリプレグ部 ５２、５３…回路部 ５４…周縁銅箔部 ５６…銅箔欠損部 ５７…分離銅箔部 ５８…小銅箔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁板と内層板とが交互に積層されて形
   成されるプリント配線板における内層板であって、 前記内層板には導体でパターン化された回路部が形成さ
   れるとともに周縁部には一部に欠損部を有する周縁銅箔
   部が形成され、 前記欠損部内に、前記周縁銅箔部から非接触状態で分離
   されるとともに複数の銅箔で形成される分離銅箔部が配
   設されることを特徴とするプリント配線板における内層
   板。
2. 【請求項２】 前記分離銅箔部が、点状の銅箔を多数配
   設するように形成されていることを特徴とする請求項１
   記載のプリント配線板における内層板。
3. 【請求項３】 前記分離銅箔部が、銅箔を格子状に配列
   するように形成されていることを特徴とする請求項１記
   載のプリント配線板における内層板。