JP2004152968A

JP2004152968A - 多層プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2004152968A
Application number: JP2002315907A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Ezaki; 基春江▲崎▼; Kenji Naruse; 健治成瀬; Kiyotaka Arao; 清隆荒尾
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】フレキシブルプリント板を複数枚重ねて構成される多層プリント配線板に剛性を持たせる。
【解決手段】可撓性を有した絶縁フィルム４に導体回路パターン５を形成してなるフレキシブルプリント板３を、当該フレキシブルプリント板３よりも剛性が大きく且つスルーホール９を形成した基板２の両面に複数枚重ね合わせ、この状態で一括に熱プレスすることにより、それら複数枚のフレキシブルプリント板３を相互に接着すると共にフレキシブルプリント板３と基板２とを互いに接着して多層プリント配線板１を製造する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚のフレキシブルプリント板と剛性のある基板とから構成される多層プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多層プリント配線板の製造方法としてビルドアップ法が良く知られている。これは、先ず、基材となるプリント板上に絶縁層を形成し、穴あけ加工後、無電界銅メッキにより導体回路パターンを形成する。そして、この基材の上に別の基材を接着してこの基材上に絶縁層を形成し、穴あけ加工後、無電界銅メッキにより導体回路パターンを形成する、ということを一層毎に繰り返して多層にしてゆく方法である。しかしながら、このビルドアップ法は加工に多大の時間を要する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のビルドアップ法に対して、導体パターンを形成した熱可塑性樹脂フィルムからなるフレキシブルプリント板を複数枚重ね合わせて熱プレスすることにより、それら複数枚のフレキシブルプリント板を一括して接着し、多層プリント配線板を製造する方法が考えられてきている（但し、この方法は公知ではない。）。ところが、この方法で製造する多層プリント配線板は素材が樹脂フィルムであることから、柔らかく、しなりやすいため、大形になると、部品の実装が難しくなるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、樹脂製の絶縁フィルムからなるフレキシブルプリント板を使用しながら、剛性のある多層プリント配線板を得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ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の多層プリント配線板の製造方法は、可撓性を有した絶縁フィルムに導体回路パターンおよびバイアホールを形成してなるフレキシブルプリント板を、当該フレキシブルプリント板よりも剛性が大きい基板の少なくとも片面に複数枚重ね合わせ、この状態で一括に熱プレスすることにより、それら複数枚のフレキシブルプリント板を相互に接着すると共にフレキシブルプリント板と基板とを互いに接着して製造することを特徴とするものである。
この方法によれば、複数枚のフレキシブルプリント板と基板とを一括に熱プレスするので、製造時間が短く、しかも剛性ある基板の存在によって剛性を持った多層プリント配線板とすることができる。
【０００６】
本発明は、フレキシブルプリント板を基板の表裏両面にそれぞれ複数枚重ね合わせても良く、この場合、基板には表裏両側のフレキシブルプリント板を電気的に接続するためのスルーホールを形成しておくことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は完成形態での多層プリント配線板１を示すもので、この多層プリント配線板１は、図２にも示すように、中間にやや板厚の厚い基板２を配置して当該基板２の表裏両側に、フレキシブルプリント板３をそれぞれ複数枚配設して構成されている。
【０００８】
フレキシブルプリント板３は、熱可塑性樹脂、例えば結晶転移型の熱可塑性樹脂からなる絶縁フィルム４を基材としている。この絶縁フィルム４の成分の具体例を示すと、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂３５〜６５質量％、ポリマーエーテルイミド（ＰＥＩ）３５〜６５質量％を含み、厚さは２５〜７５μｍとされている。このような結晶転移型の熱可塑性樹脂は、図１１に示すように、例えば２００℃付近では軟質となるが、それより低い温度でも高い温度でも硬質となる（更に高い温度（約４００℃）では溶解する。）性状を停止、また、高温から温度低下する際には、２００℃付近でも硬質を保つ。
【０００９】
そして、図４に示すように、この絶縁フィルム４の片面には導体パターン５が形成されていると共に、この導体パターン５を他のプリント板３の導体パターン５に接続するための絶縁フィルム４を厚さ方向に貫くバイアホール（ｖｉａｈｏｌｅ）６が形成されてなる。このバイアホール６内には、導電ペースト７が充填されている。なお、導電ペースト７は、銅、銀、錫などの金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加えて混練してペースト化したものである。
【００１０】
基板２は、紙やガラス繊維布などを基材とし、これらを複数層重ねてフェノール樹脂、エポキシ樹脂などを結合剤とした積層板８からなるもので、フレキシブルプリント板３よりも大なる剛性を有した硬質基板（リジッド基板）となっている。この基板２には、表裏両側に配置されるフレキシブルプリント板３の導体パターン５どうしを電気的に接続するためのスルーホール９が図３に示すように縦横に等ピッチＰで多数形成されている。この実施例のスルーホール９内には、上記バイアホール６の導電ペースト５と同様の導電ペースト１０が充填されている。なお、スルーホール９としては、内面に銅メッキなどの金属メッキを施したものであっても良い。
【００１１】
次に上記構成の多層プリント配線板１の製造方法を説明する。最初に、フレキシブルプリント板３の製造方法を図５〜図８により説明すると、先ず、図５に示すように、絶縁基材である絶縁フィルム４の片面には、導体箔１１（厚さ１８μｍ）が貼り付けられており、この導体箔１１をエッチングして図６に示すように導体パターン５を形成する。導体パターン５の形成後、絶縁フィルム４の導体パターン５が形成されていない面に保護フィルム１２を貼り付ける。
【００１２】
その後、保護フィルム１２側からレーザを照射して、図７に示すように、導体パターン５を底面とする有底のバイアホール６を形成する。バイアホール６の形成はレーザの出力と照射時間を調整することにより、導体パターン５に穴が開かないようにする。バイアホール６の形成に使用するレーザとしては、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザなどが考えられる。また、ドリル加工などの機械加工であっても良いが、微細な穴を明けるには、レーザが好ましい。
【００１３】
バイアホール５を形成し終えると、次に図８に示すように、バイアホール６内に導電ペースト７を充填する。この導電ペースト７は、メタルマスクを用いたスクリーン印刷装置により導体パターン４側を下にしてバイアホール６内に印刷充填される。そして、この導電ペースト７の印刷充填後、図９に示すように、保護フィルム１２を剥離する。フレキシブルプリント板３は以上のようにして製造される。
【００１４】
次に、基板２の製造法を説明するに、先ず、積層板８にレーザ加工或はドリル加工などによって多数のスルーホール９を形成し、次にスルーホール９内に導電ペースト７を充填する。なお、スルーホール９内に金属メッキを施す場合には、スルーホール９の穴を形成した後、マスキングして無電界メッキする。
【００１５】
以上のようにして複数枚のフレキシブルプリント板３と基板２を製造した後、真空加圧プレス機（図示せず）の下型上に、図１０に示すように、カバーレイヤ１３を敷き、その上に所定の複数枚のフレキシブルプリント板３を導体パターン５側が下となるようにして積層する。
【００１６】
そして、下型上の複数枚のフレキシブルプリント板３の最上層に基板２を載置する。その後、残りの複数枚のフレキシブルプリント板３を導体パターン５が上となるようにして基板２上に積層する。このとき、多層プリント配線板１内に埋め込むべき電子部品があるならば、その電子部品を所定のフレキシブルプリント板３の導体パターン４上に配置しておく。そして、最上層のフレキシブルプリント板３上のカバーレイヤ１４を載置する。
【００１７】
この状態、即ち２枚のカバーレイヤ１３，１４間に、基板２を中間に挟んで多数のフレキシブルプリント板３を重ね合わせた状態で、真空加圧プレス機により、２００℃〜３５０℃に加熱して０．１〜１０ＭＰａの圧力で加圧する。すると、フレキシブルプリント板３の絶縁フィルム４は、図１１に示すような温度に対する弾性率変化を生ずるので、この熱プレスにより一旦軟化した状態で加圧されることによって絶縁フィルム４どうしが相互に融着すると共に、フレキシブルプリント板３が基板２に融着し、その後、結晶化して一体化するようになって多層プリント配線板１として完成される。
【００１８】
この完成形態にあっては、基板２の両側に配置されたそれぞれ複数枚のフレキシブルプリント板３の導体パターン５は、バイアホール６内の導電ペースト７を通じて互いに電気的に接続され、また基板２の両面に接して配置された２枚のフレキシブルプリント板３はスルーホール９内の導電ペースト１０を通じて互いに電気的に接続される。なお、その後、多層プリント配線板１をリフロー炉に通して電子部品を実装する際、３００℃程度に加熱されるが、この温度では絶縁フィルム４は軟化することはなく、結晶状態に保たれる。
【００１９】
このように本実施例によれば、複数枚のフレキシブルプリント板３および基板２が一度の熱プレスによって一括に接着されるので、ビルドアップ法に比べて加工時間を短縮することができる。しかも、中間に剛性のある基板２が配設されているので、剛性ある多層プリント配線板１を得ることができる。
【００２０】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或は変更が可能である。
スルーホール９を等ピッチで形成した基板２は汎用性のある基板となるが、基板の片面或は両面に導体パターンを形成して専用化しても良い。
基板２としては、リジッド基板に限られず、フレキシブルプリント板３よりも剛性のあるものであれば良い。
フレキシブルプリント板３は基板２の片側にだけ積層するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す多層プリント配線板の断面図
【図２】多層プリント配線板を分解して示す断面図
【図３】破断して示す基板の斜視図
【図４】破断して示すフレキシブルプリント板の斜視図
【図５】フレキシブルプリント板の製造工程を示す概略的な断面図その１
【図６】同その２
【図７】同その３
【図８】同その４
【図９】同その５
【図１０】熱プレス時の積層状態を示す断面図
【図１１】絶縁フィルムの温度と弾性率との関係を示す図
【符号の説明】
図中、１は多層プリント配線板、２は基板、３はフレキシブルプリント板、４は絶縁フィルム、５は導体パターン、６はバイアホール、９はスルーホールである。

Claims

可撓性を有した絶縁フィルムに導体回路パターンおよびバイアホールを形成してなるフレキシブルプリント板を、当該フレキシブルプリント板よりも剛性が大きい基板の少なくとも片面に複数枚重ね合わせ、この状態で一括に熱プレスすることにより、それら複数枚のフレキシブルプリント板を相互に接着すると共にフレキシブルプリント板と基板とを互いに接着して製造することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
前記フレキシブルプリント板は、前記基板の表裏両面にそれぞれ複数枚重ね合わされ、前記基板には表裏両側のフレキシブルプリント板を電気的に接続するためのスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法。