【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気機器の回路基板として機能する２層以上の多層プリント基板、特にリジット基板とフレックス基板とを積層し、接着せしめた多層プリント基板とその作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のプリント基板を積層し、接着することによって作製した多層プリント基板には、▲１▼硬質基材の表面に回路パターンを形成したリジット基板を複数積層し、接着せしめた多層プリント基板や、▲２▼可撓性基材の表面に回路パターンを形成したフレキシブル基板を複数積層し、接着せしめた多層プリント基板や、▲３▼リジット基板とフレキシブル基板とを積層し、接着せしめることによって、フレキシブル部とリジット部の両方の性質を備えた多層プリント基板（リジット−フレキシブル基板）がある。
【０００３】
例えばフレキシブル基板とリジット基板を積層し、接着せしめたリジット−フレキシブル基板（以後、Ｒ−Ｆ基板という）では、一般的に、フレキシブル基板を部分的に挟みこむようにして対称にリジット基板を配置し、これら各基板を積層し接着することによって、屈曲しないリジット部と、可撓のあるフレキシブル部とが混在する。そして、前記リジット基板が積層されたリジット部では機械強度が高く、表面実装性に優れる。
【０００４】
従来技術による多層プリント基板の作製方法について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、ポリイミド基材（可撓性基材）の両面に回路（回路パターン）４を形成したフレキシブル基板１と、ガラス繊維強化エポキシ樹脂基材（硬質基材）の両面に回路（回路パターン）４を形成したリジット基板２ａ，２ｂとを積層し、接着したＲ−Ｆ基板の作製方法を示すものである。
この従来例では、フレキシブル基板１を挟みこんで対称にカバーレイ３ａ，３ｂを配置し（フレキシブル基板１の両面をカバーレイ３ａ，３ｂで被覆し）、さらにその外側から挟みこむようにして対称にリジット基板２ａ，２ｂを配置するように各基板を積層し（図３（ａ）参照）、その後、加圧・加熱工程により各基板を接着せしめて多層プリント基板を作製していた。
例えば、画像処理アライメントによりフレキシブル基板１とリジット基板２ａ，２ｂの回路（回路パターン）４を位置合わせしたり、位置合わせ用の治具を用いたりすることによって、各基板を位置合わせしながら積層するとともに、層間に接着剤シート５を介在させて積層し、その後、位置合わせしながら積層した積層板を熱ロールラミネータ或いは真空ラミネータによって加熱しながら加圧していた。そして前記加熱・加圧工程により層間を接着し、多層プリント基板を作製していた。
すなわち従来技術によれば、層間に接着剤シート５を介在させた積層板を加熱しながら加圧し（図３（ｂ）参照）、この加圧・加熱工程によって層間の接着剤シート５を硬化させて各基板を接着していた。（例えば特許文献１を参照）
【０００５】
なお加圧・加熱工程を経、各基板の層間を接着せしめた多層プリント基板にスルーホールＴＨを形成し、このスルーホール壁面をメッキ処理することによって、異層回路間の導通性を図った多層プリント基板を作製することができる。
図４（ａ）に示す多層プリント基板では、壁面をメッキ処理したスルーホールＴＨを形成することによって、最外層である一方のリジット基板２ａの回路４ａと、他方のリジット基板２ｂの回路４ｂとの導通性が確保されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２−６２４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しなしながら従来技術による多層プリント基板の作製方法では、層間に接着剤シート５を介在させて積層した積層板を加熱しながら加圧し、基板と基板（層間）を接着する際に、位置合わせして積層した各基板に、加圧による基板の積層ズレ（回路の位置ずれ）が多発していた（図４（ｂ）参照）。
そして加圧による基板の積層ズレ（回路の位置ずれ）によって、スルーホールＴＨの形成により異層回路間の導通性を図った多層プリント基板において、異層回路間の接続信頼性を低下させていた。
【０００８】
すなわち従来技術による多層プリント基板の作製方法（図３）では、各基板に形成されている回路（回路パターン）４を位置合わせしながらリジット基板２ａ，２ｂとフレキシブル基板１を積層しても、加圧・加熱工程を経て層間を接着する際に、位置合わせしながら積層した基板に加圧による積層ズレが発生し、この基板の積層ズレが発生した多層プリント基板（図４（ｂ））では、異なる基板にある回路間に位置ずれが発生し、多層プリント基板にスルーホールＴＨを形成した際に異層回路間の導通性が図れないといった不具合が多発していた。特にファイン回路を形成したプリント基板を複数積層し接着した多層プリント基板では、加圧による基板の積層ズレ（回路の位置ずれ）が発生すると、スルーホールＴＨによる異層回路間の導通性の確保が困難であった。
例えば図４（ｂ）に示すように、基板に積層ズレ（回路の位置ずれ）が発生した多層プリント基板では、スルーホールＴＨを形成しても、最外層である一方のリジット基板２ａの回路４ａと、他方のリジット基板２ｂの回路４ｂとの導通性が図れない。
【０００９】
そこで、この発明は上記の問題を鑑み、２層以上の基板を積層・接着して多層プリント基板を作製するにあたって、加圧工程を行うことなく各基板を接着せしめることによって基板の積層ズレ（回路の位置ずれ）を防止し、異層回路間の接続信頼性を向上させた多層プリント基板を作製するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
複数のプリント基板を積層し、各基板を接着して多層プリント基板を作製するにあたって、各プリント基板を位置合わせしながら積層した後、層間に液体状熱硬化性接着剤を流入し、その後、層間に充填した前記液体状熱硬化性接着剤を加熱により硬化せしめ、層間を接着する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明による多層プリント基板の作製方法の好適な実施例について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示す実施例は、ポリイミド基材（可撓性基材）の両面に回路（回路パターン）４を形成したフレキシブル基板１を、ガラス繊維強化エポキシ樹脂基材（硬質基材）の両面に回路（回路パターン）４を形成したリジット基板２ａ，２ｂで挟み込むようにして配置し、各基板（３枚の両面回路基板）を位置合わせして積層し、層間を接着することによってＲ−Ｆ基板（６層Ｒ−Ｆ基板）を作製するものである。
なお、この発明による多層プリント基板の作製方法は、Ｒ−Ｆ基板に限定されるものではなく、複数のプリント基板を積層し各基板（層間）を接着して作製される多層プリント基板全般に係るものである。
【００１３】
この実施例では、まず両面に回路（回路パターン）４を形成したフレキシブル基板１を挟みこむようにしてカバーレイ３ａ、３ｂを貼り合わせ、フレキシブル基板１の両表面にカバーレイ３ａ，３ｂを被覆した。
【００１４】
その後、図１（ａ）に示すように、両面にカバーレイ３ａ，３ｂを被覆したフレキシブル基板１を挟みこむようにして対称に２枚のリジット基板２ａ，２ｂを配置するとともに、前記フレキシブル基板１とリジット基板２ａ，２ｂを位置合わせしながら積層する。
【００１５】
この実施例では、図２に示すようにガイドピン１０１を備えた治具（位置合わせ用治具）１００を使用し、各基板に形成された位置合わせ用のガイド穴Ｈに前記ガイドピン１０１を挿入（嵌合）しながら重ね合わせ、これによってフレキシブル基板１とリジット基板２ａ，２ｂを位置合わせしながら積層した。
なお治具１００を用いて位置合わせしながら積層した各基板について、回路（回路バターン）４のない端部で接着剤、またはピン等によって仮止めしておくことが好ましい。
【００１６】
そして、ノズルやディスペンサなどの注入器具を用い、両面にカバーレイ３ａ，３ｂを被覆したフレキシブル基板１と、両面に回路を形成したリジット基板２ａ，２ｂとの間（層間）に、液体状熱硬化性接着剤を流し込んで充填する（図１（ｂ）参照）。この実施例では、液体状のエポキシ系熱硬化性樹脂からなる接着剤（以下、液体状熱硬化性エポキシ系接着剤という）を層間に流入して充填した。
【００１７】
例えば、ＩＣチップのフリップチップ実装における樹脂封止に用いられるアンダーフィル用途の接着剤では、基板とＩＣチップとの間に液体状樹脂接着剤を注入することによって、毛細管現象により基板とＩＣチップの隙間に接着剤を充填して樹脂封止するが、この実施例による、層間への接着剤の充填方法においても、積層板の層間に液体状熱硬化性エポキシ系接着剤を流入（注入）し、毛細管現象により隙間（層間）に接着剤を充填した。なお液体状熱硬化性エポキシ系接着剤の注入量を適宜調整（制御）することによって余分量接着剤の注入を抑制し、層間から大量の接着剤が流出しないようにした。
【００１８】
層間に液体状熱硬化性エポキシ系接着剤を充填した後、この積層板を１５０℃で加熱することによって、前記液体状熱硬化性エポキシ系接着剤を硬化せしめ、位置合わせしながら積層したフレキシブル基板１とリジット基板２ａ，２ｂとを接着した。
フレキシブル基板１とリジット基板２ａ，２ｂとの層間に充填した液体状熱硬化性接着剤を加熱によって硬化せしめて基板と基板とを接着するため、加圧工程を伴うことなく基板と基板とを接着でき、位置合わせしながら積層した積層板において、加圧による基板の積層ズレ（回路の位置ずれ）を心配する必要がない。
【００１９】
この実施例では、層間に充填した液体状熱硬化性接着剤を加熱によって硬化せしめて基板と基板とを接着した後、スルーホールＴＨを形成するとともに、スルーホール壁面をメッキ処理することによって、異層回路間の導通性を確保した多層プリント基板を作製した。（図４（ａ）参照）
【００２０】
上述の作製方法により取得した多層プリント基板は、加圧による基板の積層ズレ（回路の位置ずれ）を伴うことなく、各基板が位置合わせされた状態で層間が接着する。
つまり、複数のプリント基板を積層し、各基板を接着した多層プリント基板において、層間に充填した液体状熱硬化性接着剤を加熱により硬化せしめることによって層間を接着した多層プリント基板（すなわちこの発明による多層プリント基板）では、層間接着時の加圧による基板の積層ズレ（回路の位置ずれ）が防止される。
【００２１】
そして図４（ａ）に示すＲ−Ｆ基板（多層プリント基板）のように、積層ズレ（回路の位置ずれ）を伴うことなく基板と基板（層間）を接着したＲ−Ｆ基板（多層プリント基板）においては、壁面をメッキ処理したスルーホールＴＨによって、最外層である一方のリジット基板２ａの回路４ａと、他方のリジット基板２ｂの回路４ｂとの導通性を確実に確保することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、複数のプリント基板を積層し、各基板を接着して多層プリント基板を作製するにあたって、各プリント基板を位置合わせしながら積層した後、層間に液体状熱硬化性接着剤を流入し、その後、層間に充填した前記液体状熱硬化性接着剤を加熱により硬化せしめ、層間を接着する。
これによって、加圧による基板の積層ズレ（回路の位置ずれ）を防止し、スルーホールによって確実に異相回路間の導通性を確保できるようにし、異層回路間の接続信頼性を向上させた多層プリント基板を作製するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による多層プリント基板（６層Ｒ−Ｆ基板）の作製方法の説明図。
【図２】各基板を位置合わせしながら積層するための治具を示す図。
【図３】従来技術による多層プリント基板（６層Ｒ−Ｆ基板）の作製方法の説明図。
【図４】スルーホールを形成した多層プリント基板を示す図。
【符号の説明】
１ フレキシブル基板
２ａ，２ｂ リジット基板
３ａ，３ｂ カバーレイ
４ 回路（回路パターン）
５ 接着剤シート
１００ 治具
１０１ ガイドピン
Ｈ ガイド穴
ＴＨ スルーホール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer printed circuit board having two or more layers functioning as a circuit board of electric equipment, and more particularly to a multilayer printed circuit board in which a rigid board and a flex board are laminated and bonded, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Multi-layer printed circuit boards made by laminating and bonding a plurality of printed circuit boards include: (1) a multilayer printed circuit board in which a plurality of rigid boards in which a circuit pattern is formed on the surface of a hard base material are laminated and bonded; 2) A multilayer printed circuit board in which a plurality of flexible substrates each having a circuit pattern formed on the surface of a flexible base material are laminated and bonded; and (3) A rigid substrate and a flexible substrate are laminated and bonded, thereby forming a flexible portion. There is a multilayer printed board (rigid-flexible board) having both properties of a rigid portion and a rigid portion.
[0003]
For example, in a rigid-flexible substrate (hereinafter, referred to as an R-F substrate) in which a flexible substrate and a rigid substrate are laminated and bonded, generally, the rigid substrate is disposed symmetrically so as to partially sandwich the flexible substrate. By laminating and bonding the substrates, a rigid part that does not bend and a flexible part that is flexible are mixed. The rigid portion where the rigid substrates are stacked has high mechanical strength and excellent surface mountability.
[0004]
A method for manufacturing a multilayer printed circuit board according to the related art will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 shows a flexible substrate 1 in which circuits (circuit patterns) 4 are formed on both sides of a polyimide substrate (flexible substrate) and circuits (circuit patterns) on both surfaces of a glass fiber reinforced epoxy resin substrate (hard substrate). 3) shows a method of manufacturing an R-F substrate in which rigid substrates 2a and 2b on which 4) are formed are laminated and bonded.
In this conventional example, coverlays 3a and 3b are arranged symmetrically with flexible substrate 1 interposed therebetween (both surfaces of flexible substrate 1 are covered with coverlays 3a and 3b), and rigid substrates are symmetrically sandwiched from outside. Each substrate is laminated so that 2a and 2b are arranged (see FIG. 3A), and then each substrate is bonded by a pressing / heating process to produce a multilayer printed circuit board.
For example, by aligning the circuit (circuit pattern) 4 between the flexible substrate 1 and the rigid substrates 2a and 2b by image processing alignment, or by using a positioning jig, the substrates are stacked while being aligned. At the same time, the laminated sheets were laminated with the adhesive sheet 5 interposed between the layers, and then the laminated sheets were pressed while being heated by a hot roll laminator or a vacuum laminator while being aligned. Then, the layers are adhered by the heating / pressing step to produce a multilayer printed circuit board.
That is, according to the prior art, the laminate having the adhesive sheet 5 interposed between the layers is pressurized while heating (see FIG. 3B), and the adhesive sheet 5 between the layers is cured by this pressurizing and heating step. Each substrate was bonded. (See, for example, Patent Document 1)
[0005]
A through-hole TH is formed on a multilayer printed circuit board in which the layers of the respective boards are bonded through a pressurizing and heating process, and the wall surface of the through-hole is plated to provide conductivity between different layer circuits. A printed circuit board can be manufactured.
In the multilayer printed board shown in FIG. 4A, by forming a through hole TH whose wall surface is plated, the circuit 4a of one rigid board 2a, which is the outermost layer, and the circuit 4b of the other rigid board 2b are formed. Conductivity is ensured.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-6240
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of manufacturing a multilayer printed circuit board according to the prior art, the laminated board laminated with the adhesive sheet 5 interposed therebetween is pressurized while heating, and when the board and the board (interlayer) are bonded, the alignment is performed. Lamination displacement (circuit displacement) of the substrates due to pressure occurred frequently in each of the laminated substrates (see FIG. 4B).
In addition, due to the displacement of the boards due to the pressurization (circuit displacement), the connection reliability between the different-layer circuits is reduced in the multilayer printed circuit board in which the through-holes TH are formed to achieve the conductivity between the different-layer circuits. .
[0008]
That is, in the conventional method of manufacturing a multilayer printed board (FIG. 3), even if the rigid boards 2a and 2b and the flexible board 1 are stacked while the circuit (circuit pattern) 4 formed on each board is aligned. When bonding the layers through the pressure / heating process, a displacement occurs in the laminated substrates due to pressure in the laminated substrates while being aligned, and in the multilayer printed circuit board (FIG. 4B) in which the laminated displacement occurs, A misalignment has occurred between circuits on different boards, and when the through holes TH are formed in the multilayer printed circuit board, there has frequently been a problem that conductivity between the different-layer circuits cannot be achieved. In particular, in the case of a multilayer printed circuit board in which a plurality of printed circuit boards on which fine circuits are formed are laminated and bonded, if the displacement of the boards due to pressure (circuit displacement) occurs, the conduction between the different layer circuits is ensured by the through holes TH. It was difficult.
For example, as shown in FIG. 4 (b), in a multilayer printed circuit board in which lamination displacement (circuit displacement) has occurred in the board, even if the through hole TH is formed, the circuit 4a of one rigid board 2a which is the outermost layer is formed. With the circuit 4b of the other rigid substrate 2b.
[0009]
In view of the above-described problems, the present invention provides a multilayer printed circuit board by laminating and bonding two or more layers of a substrate, and bonding the substrates without performing a pressing step, thereby displacing the substrates. This is to produce a multilayer printed circuit board which prevents misalignment and improves the connection reliability between different layer circuits.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to laminate a plurality of printed boards and bond each board to produce a multilayer printed board, after laminating each printed board while aligning them, a liquid thermosetting adhesive flows between the layers, and then, The liquid thermosetting adhesive filled in is cured by heating to bond the layers.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a method for manufacturing a multilayer printed circuit board according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
In the embodiment shown in FIG. 1, a flexible substrate 1 having a circuit (circuit pattern) 4 formed on both sides of a polyimide substrate (flexible substrate) is provided on both sides of a glass fiber reinforced epoxy resin substrate (hard substrate). The circuit (circuit pattern) 4 is arranged so as to be sandwiched between the rigid boards 2a and 2b, and the respective boards (three double-sided circuit boards) are aligned and laminated, and the R-F board is bonded by bonding the layers. (Six-layer RF substrate).
The method of manufacturing a multilayer printed board according to the present invention is not limited to the RF board, but relates to a multilayer printed board generally manufactured by stacking a plurality of printed boards and bonding each board (interlayer). Things.
[0013]
In this embodiment, first, coverlays 3a and 3b were attached so as to sandwich the flexible substrate 1 on which circuits (circuit patterns) 4 were formed on both surfaces, and both surfaces of the flexible substrate 1 were covered with the coverlays 3a and 3b.
[0014]
Thereafter, as shown in FIG. 1A, two rigid substrates 2a and 2b are symmetrically arranged so as to sandwich the flexible substrate 1 covered with the coverlays 3a and 3b on both sides, and the rigid substrate and the flexible substrate 1 are rigidly arranged. The substrates 2a and 2b are stacked while being positioned.
[0015]
In this embodiment, as shown in FIG. 2, a jig (positioning jig) 100 having a guide pin 101 is used, and the guide pin 101 is inserted into a positioning guide hole H formed in each substrate. The flexible substrates 1 and the rigid substrates 2a and 2b were laminated while being positioned while inserting (fitting).
It is preferable that the respective substrates stacked while being aligned using the jig 100 are temporarily fixed with an adhesive or a pin or the like at an end where the circuit (circuit pattern) 4 is not provided.
[0016]
Then, using a filling device such as a nozzle or a dispenser, liquid thermosetting is performed between the flexible substrate 1 having both sides covered with the coverlays 3a and 3b and the rigid substrates 2a and 2b having circuits formed on both sides (interlayer). The conductive adhesive is poured and filled (see FIG. 1B). In this embodiment, an adhesive made of a liquid epoxy-based thermosetting resin (hereinafter, referred to as a liquid thermosetting epoxy-based adhesive) flows between the layers and is filled.
[0017]
For example, in an adhesive for underfill used for resin sealing in flip-chip mounting of an IC chip, a liquid resin adhesive is injected between the substrate and the IC chip, thereby causing a capillary phenomenon between the substrate and the IC chip. Although the gap is filled with an adhesive and sealed with a resin, the method for filling the interlayer with the adhesive according to this embodiment also involves flowing (injecting) a liquid thermosetting epoxy-based adhesive between the layers of the laminate. The gap was filled with an adhesive by capillary action. By adjusting (controlling) the injection amount of the liquid thermosetting epoxy adhesive appropriately, the injection of an excessive amount of the adhesive was suppressed, and a large amount of the adhesive was prevented from flowing out between the layers.
[0018]
After filling the liquid thermosetting epoxy adhesive between the layers, the laminate is heated at 150 ° C. to cure the liquid thermosetting epoxy adhesive, and the flexible substrate is laminated while being aligned. 1 and the rigid substrates 2a and 2b were bonded.
Since the liquid thermosetting adhesive filled between the flexible substrate 1 and the rigid substrates 2a and 2b is cured by heating to bond the substrates to each other, the substrates are bonded to each other without a pressing step. It is not necessary to worry about the displacement of the substrate (circuit displacement) due to the pressure in the laminated plate that is laminated while being aligned.
[0019]
In this embodiment, after the liquid thermosetting adhesive filled between the layers is cured by heating to bond the substrates to each other, the through holes TH are formed, and the wall surfaces of the through holes are plated. A multi-layer printed circuit board was obtained in which conductivity between layer circuits was ensured. (See FIG. 4 (a))
[0020]
In the multilayer printed board obtained by the above-described manufacturing method, the layers are adhered to each other in a state where the respective boards are aligned without accompanying the stacking displacement of the boards (circuit displacement) due to the pressure.
That is, in a multilayer printed circuit board in which a plurality of printed circuit boards are laminated and the respective substrates are bonded, the liquid-state thermosetting adhesive filled between the layers is cured by heating to form a multilayer printed circuit board in which the layers are bonded (that is, according to the present invention). In the case of a multilayer printed circuit board), the displacement of the board due to the pressurization during interlayer bonding (circuit displacement) is prevented.
[0021]
An RF substrate (multi-layer printed circuit board) in which the substrate and the substrate (interlayer) are adhered to each other without causing a lamination shift (circuit displacement) as in an RF substrate (multi-layer printed circuit board) shown in FIG. In the case of ()), the conductivity between the circuit 4a of the one rigid substrate 2a, which is the outermost layer, and the circuit 4b of the other rigid substrate 2b can be reliably ensured by the through hole TH in which the wall surface is plated.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of printed circuit boards are laminated, and when the printed circuit boards are laminated and aligned to form a multi-layer printed circuit board by bonding the substrates, a liquid state is formed between the layers. The thermosetting adhesive is supplied, and then the liquid thermosetting adhesive filled between the layers is cured by heating to bond the layers.
This prevents multilayer displacement (circuit displacement) of the substrate due to pressurization, ensures conduction between different-phase circuits with through holes, and improves connection reliability between different-layer circuits. This is for producing a printed circuit board.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a multilayer printed board (six-layer RF board) according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a jig for stacking each substrate while aligning the substrates.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a multilayer printed circuit board (six-layer RF board) according to a conventional technique.
FIG. 4 is a view showing a multilayer printed circuit board in which through holes are formed.
[Explanation of symbols]
1 Flexible boards 2a, 2b Rigid boards 3a, 3b Coverlay 4 Circuit (circuit pattern)
5 Adhesive sheet 100 Jig 101 Guide pin H Guide hole TH Through hole
