JP2008235640A - 回路基板と回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内層の回路基板と上下に位置決めして積層するプリプレグとの位置決め精度を改善し、高精細な多層基板の製造法を提供する。
【解決手段】絶縁層の表層に回路パターン１１ａ，１１ｂと絶縁層上の金属はく層５ａ，５ｂに形成された除去部１２ａ，１２ｂにより前記絶縁層が露出した仮固定部９ａ，９ｂとを備えた内層用の回路基板１０と層間接続用の導通孔を備えたプリプレグとを積層し、仮固定部９ａ，９ｂの位置をヒーターポンチ６ａ，６ｂで加圧加熱し、仮接着する。
【選択図】図３

Description

本発明はパソコン、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器に用いられるプリント配線板に関するものである。

近年、電子機器の高機能化、高密度化に伴い、電子部品は、ますます小型化、高集積化、高速化、多ピン化の傾向にある。

このために、プリント配線板の形態はますます低誘電率、薄型、軽量化の傾向が進んでおり、同時に実装部品の形態も多ピン化の中で小型化に応えるため、従来の周辺端子実装型パッケージに加え、面格子実装型パッケージも実用化されてきているなど高密度化の傾向にあり、また一方で実装時の信頼性、リペアー性が要求されてきている。

以下に従来のプリント配線板について説明する。

まず、多層回路基板のベースとなる２層回路基板の製造方法を説明する。図５（ａ）〜（ｇ）は、従来の２層回路基板の製造方法の工程断面図である。

図５において、２１は５１０ｍｍ×３４０ｍｍ、厚さ約１００μｍのプリプレグシート（以下プリプレグと称する）であり、例えばガラスクロスに熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材などが用いられる。２２ａ，２２ｂは離型フィルムであり、片面にＳｉ系の離型剤を塗布した厚さ約１２μｍのプラスチックシートであり、例えばポリエチレンテレフタレートが用いられる。２３は貫通孔であり、プリプレグ２１の両面に貼り付ける厚さ約１２μｍのＣｕなどの金属はく２５ａ，２５ｂと電気的に接続する導電性ペースト２４が充填されている。

まず、図５（ａ）に示すように、上下に離型フィルム２２ａ，２２ｂが接着されたプリプレグ２１の所定の箇所に、レーザ加工法などを利用して貫通孔２３が形成される。

次に、図５（ｂ）に示すように、貫通孔２３に導電性ペースト２４が充填される。導電性ペースト２４を充填する方法としては、貫通孔２３を有するプリプレグ２１を印刷機（図示せず）のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト２４が離型フィルム２２ａの上から印刷される。

次に図５（ｃ）に示すように、プリプレグ２１の両面から離型フィルム２２ａ，２２ｂを剥離する。

次に図５（ｄ）に示すように、位置決めステージ２８上に静置された金属はく２５ｂの上に位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置（図示せず）で認識位置決めして積層した後、離型シート２７を介して約３００℃に加熱したヒーターポンチ２６ａ，２６ｂを約０．１ＭＰａ／ｃｍ²の圧力にて５秒間加熱加圧して、プリプレグ２１と金属はく２５ｂとが接着固定される。

次に図５（ｅ）に示すように、プリプレグ２１を金属はく２５ｂと挟み込むように金属はく２５ａが積層され、再度約３００℃に熱せられたヒーターポンチ２６ａ，２６ｂで所定位置を圧力約０．１ＭＰａ／ｃｍ²にて５秒間加熱加圧して接着固定することで上下の金属はく２５ａ，２５ｂとプリプレグ２１が仮接着固定される。

次に図５（ｆ）に示すように、熱プレスで全面を加熱加圧することで、成型硬化させてプリプレグ２１と金属はく２５ａ，２５ｂが接着されるとともに、導電性ペースト２４が圧縮されて上下の金属はく２５ａ，２５ｂは所定位置に設けた貫通孔２３に充填された導電性ペースト２４により電気的に接続される。

そして、図５（ｇ）に示すように、上下の金属はく２５ａ，２５ｂを選択的にエッチングして回路パターン３１ａ，３１ｂが形成された２層の回路基板３０を得る。

なお、回路基板３０には、図６に示すように、順次プリプレグ等の絶縁層を積層していく際に、仮固定に使用されるヒーターポンチ２６ａ，２６ｂ面積より大きい面積の範囲で金属はく２５ａ，２５ｂの一部が除去された、すなわち金属はく除去部３２で構成される仮固定部２９ａ，２９ｂが上下の同一箇所に形成されている。

図７（ａ）〜（ｆ）は、従来の多層回路基板の製造方法を示す工程断面図であり、４層回路基板を例として示している。

まず図７（ａ）に示すように、上記回路パターン３１ａ，３１ｂと仮固定部２９ａ，２９ｂを形成した２層回路基板３０と、図５（ａ）〜（ｃ）の製造方法を用いて作製した２枚のプリプレグ２１ａ，２１ｂを準備する。なお、２枚のプリプレグ２１ａ，２１ｂには２層回路基板３０の両面の回路パターン３１ａ，３１ｂの層間接続を図るために導電性ペースト２４が充填された貫通孔２３が形成されている。

次に図７（ｂ）に示すように、図５（ｄ）の工程と同様に位置決めステージ２８上に金属はく２５ｂとプリプレグ２１ｂを位置決めして載置して、ヒーターポンチ２６ａ，２６ｂで仮接着固定した後、前記プリプレグ２１ｂ上に既述の２層回路基板３０を内層用コア基板として積層する。

なお、プリプレグ２１ｂ上への２層回路基板３０の積層にあたっては、２層回路基板３０に形成された位置決め用パターン（図示せず）と、プリプレグ２１ｂに形成した位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置（図示せず）などを用いて位置決めして積層を行う。

その後、２層回路基板３０の仮固定部２９ａ，２９ｂの部位を離型シート２７を介して約３００℃に加熱されたヒーターポンチ２６ａ，２６ｂで３秒間加熱加圧することにより、金属はく２５ｂ、プリプレグ２１ｂ、２層回路基板３０を仮接着固定する。

次に図７（ｃ）に示すように、プリプレグ２１ａの位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置を用いて認識し、既に位置決めステージ２８上に位置決め固定されている２層回路基板３０の位置決め用パターン（図示せず）に対して位置決めを行い、２層回路基板３０上に載置・積層する。

そして、２層回路基板３０の仮固定部２９ａ，２９ｂの部位を離型シート２７を介して約３００℃に加熱したヒーターポンチ２６ａ，２６ｂで５秒間加熱加圧することにより、２層回路基板３０とプリプレグ２１ａが仮接着固定される。

次に図７（ｄ）に示すように、プリプレグ２１ａの上から金属はく２５ａを積層し、２層回路基板３０の仮固定部２９ａ，２９ｂの部位を約３００℃に加熱したヒーターポンチ２６ａ，２６ｂで３秒間加熱加圧することで金属はく２５ｂ、プリプレグ２１ｂ、２層回路基板３０、プリプレグ２１ａ、金属はく２５ａが仮接着固定される。

そして、図７（ｅ）に示すように、熱プレスで全面を加熱加圧して成型硬化させて、プリプレグ２１ａ，２１ｂと金属はく２５ａ，２５ｂおよび２層回路基板３０とが接着される。この際、導電性ペースト２４が圧縮されて表裏の金属はく２５ａ，２５ｂは所定位置に設けた貫通孔２３に充填された導電性ペースト２４により内層の２層回路基板３０の回路パターン３１ａ，３１ｂが電気的に層間接続される。

さらに、図７（ｆ）に示すように、金属はく２５ａ，２５ｂをエッチングなどで選択的に除去することで回路パターン３１ｃ，３１ｄを形成し、４層の多層回路基板を完成する。

なお、４層以上に多層化する場合には、４層回路基板を内層用のコア基板として上記工程を繰り返せばよい。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
特開平７−２４９８６８号公報 特開２００４−２６５８９０号公報

しかしながら、仮固定部を備えた内層の回路基板の両面にプリプレグを位置決めして挟持し、仮固定部を加圧・加熱し硬化させることにより回路基板とプリプレグを仮接着するような従来の製造方法においては、以下の課題がある。

すなわち、図８に示すように、仮固定部２９ａ，２９ｂの窪みが深くなると、ヒーターポンチ２６ａ，２６ｂでの加圧・加熱時に金属はく２５ｂとの段差でプリプレグ２１ｂが変形する。これにより、回路基板の回路パターン３１ｂ，３１ａと導電性ペースト２４を充填した貫通孔２３との位置ずれが発生して２層回路基板３０の回路パターン３１ｂ，３１ａと金属はく２５ｂ、との接続の不具合が発生するというものである。

なお、上記の事例は、図７（ｂ）の工程における場合を示したが、図７（ｃ）、（ｄ）の工程における場合においても、プリプレグ２１ａ、金属はく２５ａ、回路パターン３１ａ、およびそれらの間にも同様の課題が生じていることが確認された。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高品質で精度の高い多層回路基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。

すなわち、本発明の回路基板は、金属はくまたは配線基板と、層間接続用の貫通孔を備えたプリプレグとを介して積層構成される回路基板であって、前記回路基板は絶縁層の表層に回路パターンと絶縁層上の金属はく層に形成された除去部により前記絶縁層が露出した仮固定部とを備え、前記仮固定部内の絶縁層上にはスペーサが設けられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、本発明の回路基板を内層用の回路基板として用いて、多層の回路基板を製造することにより、内層の回路基板と上下に位置決めして積層するプリプレグとの位置決め精度を改善し、層間の電気的接続が安定した高品質の回路基板を提供することができる。

また、本発明の回路基板において、スペーサの厚みは、金属はく層の厚みより小であることが望ましい。これにより、熱プレス時にスペーサに圧力が集中することに起因する他の部位の圧力不足による接着の不具合の発生を防止することができる。

また、前記スペーサの面積は、仮固定部の面積より小であることが望ましい。これにより、金属はくで形成された場合における生産性の低下や接着強度の低下等を防止することができる。

また、前記スペーサは、金属はく層と同一の材料で形成されていることが望ましい。これにより、回路基板の回路パターンの形成と同時にスペーサを形成することができる。

また、前記スペーサは、金属はく層を形成する材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を備えた材料で形成されていることが望ましい。これにより、仮固定時のヒーターポンチの温度低下を防止し、安定した接着強度と生産性を確保することができる。

また、前記スペーサは、プリプレグの基材に含浸された熱硬化性樹脂と同一の材料で形成されていることが望ましい。これにより、仮固定時のヒーターポンチの温度低下を防止して安定した生産性を確保できるとともに、プリプレグとスペーサとの接着強度をさらに高めることができる。

また、前記スペーサの厚みと金属はく層の厚みの差は、前記金属はく層の厚みの４０％以下であることが望ましい。これにより、熱プレス時にスペーサに圧力が集中することに起因する接着の不具合の発生を防止するとともに、金属はくとの段差によるプリプレグの変形に起因するプリプレグの導通孔と回路基板の回路パターンとの位置ズレを防止することができる。

次に、本発明の回路基板の製造方法は、金属はくまたは配線基板と、層間接続用の導通孔を備えたプリプレグと、回路パターンおよび仮固定部を備えた内層用の回路基板とを準備する工程と、金属はくまたは配線基板と前記内層用の回路基板とを前記プリプレグを介して積層する工程と、金属はくまたは配線基板と前記内層用の回路基板と前記プリプレグとを前記内層用の回路基板の仮固定部の位置で仮接着して積層構成物を形成する仮接着工程と、前記積層構成物を加熱加圧する工程とを備え、前記仮固定部は前記内層用の回路基板を構成する絶縁層上の金属はく層に形成された除去部により前記絶縁層が露出したものであって、前記仮固定部内の絶縁層上にはスペーサが設けられており、
前記仮接着工程は、前記積層構成物の両面をヒーターポンチにて加熱加圧するものであることを特徴とするものである。

この構成により、内層の回路基板と上下に位置決めして積層するプリプレグとの位置決め精度を改善し、層間の電気的接続が安定した高品質の多層の回路基板を提供することができる。

また、本発明の回路基板の製造方法において、スペーサの形状は、ヒーターポンチの先端接触面の形状と相似形であることが望ましい。これにより、内層の回路基板とプリプレグと仮接着・固定を生産性（加熱加圧）及び品質維持において効率的に行うことができる。

また、本発明の回路基板の製造方法における、金属はくまたは配線基板と層間接続用の導通孔を備えたプリプレグと仮固定部を備えた内層用の回路基板とを準備する工程は、仮固定部内に熱硬化性樹脂を塗布し、半硬化または硬化させて凸状のスペーサを形成する工程を含むことが望ましい。これにより、仮固定時のヒーターポンチの温度低下を防止して安定した生産性を確保できるとともに、プリプレグとスペーサとの接着強度をさらに高めることができ、さらに積層する工程の前に凸状のスペーサを容易に形成することができる。

また、本発明の回路基板の製造方法における、金属はくまたは配線基板と前記内層用の回路基板とを前記プリプレグを介して積層する工程は、前記内層用の回路基板と前記プリプレグとが複数枚交互に、かつ最外層に金属はくまたは配線基板が積層されるものであることが望ましい。これにより、層間の電気的接続が安定した高多層の回路基板を提供することができる。

また、本発明の回路基板の製造方法におけるプリプレグに備わる層間接続用の導通孔は、プリプレグに設けられた貫通孔に導電性ペーストが充填されたものであることが望ましい。これにより、層間の電気的接続が安定した全層ＩＶＨ（インナービアホール）構造の回路基板を容易に製造することができる。

また、本発明の回路基板の製造方法における内層用の回路基板は、多層の回路基板であることが望ましい。これにより、層間の電気的接続が安定した高多層の回路基板を容易に製造することができる。

本発明の回路基板を内層用の回路基板として用い、さらに本発明の回路基板を採用することにより、内層の回路基板と上下に位置決めして積層するプリプレグとの位置決め精度を改善し、層間の電気的接続が安定した高品質の回路基板を提供することができる。

また、本発明は、高多層の回路基板を製造する工程において、積層工程での位置ズレを防止することができるため特に有効である。

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１〜図４に本発明の実施の形態における４層の回路基板の製造方法について示す。

まず初めに、導電性ペーストによるインナービアホール接続、すなわち金属はくまたは配線基板と層間接続用の導通孔を備えたプリプレグとを介して積層される多層の回路基板に内層等の回路基板として用いられる回路基板の製造方法について説明する。

図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明の回路基板の製造方法の工程断面図である。

図１において、１は５１０×３４０ｍｍ、厚さ約１００μｍのプリプレグシート（以下プリプレグと称する）であり、例えばガラスクロスの基材に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材などが用いられる。

２ａ，２ｂは離型フィルムであり、片面にＳｉ系の離型剤を塗布した厚さ約１２μｍのプラスチックシートであり、例えばポリエチレンテレフタレートが用いられる。３は貫通孔であり、プリプレグ１の上下に貼り付ける厚さ約１２μｍの銅などの金属はく５ａ，５ｂと電気的に層間接続する導通孔を形成するための導電性ペースト４が充填されている。

まず、図１（ａ）に示すように、上下に離型フィルム２ａ，２ｂが接着されたプリプレグ１の所定の箇所にレーザ加工法などを利用して貫通孔３を形成する。

次に図１（ｂ）に示すように、貫通孔３に導電性ペースト４が充填される。導電性ペースト４を充填する方法としては、貫通孔３を有するプリプレグ１を印刷機（図示せず）のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト４が離型フィルム２ａの上から印刷する。この時、離型フィルム２ａ，２ｂは印刷マスクの役割と、プリプレグ１の表面の汚染防止の役割を果たしている。

次に図１（ｃ）に示すように、プリプレグ１の上下から離型フィルム２ａ，２ｂを剥離する。

そして、図１（ｄ）に示すように、位置決めステージ８上に静置した金属はく５ｂの上に位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置（図示せず）で認識位置決めしてプリプレグ１を積層した後、離型シート７を介して約１２０℃に加熱したヒーターポンチ６ａ，６ｂで約０．１ＭＰａ／ｃｍ²の圧力にて５秒間加熱加圧して、プリプレグ１と金属はく５ｂとを仮接着固定する。

次に図１（ｅ）に示すように、プリプレグ１を金属はく５ｂと挟み込むように金属はく５ａが積層され、再度約１２０℃に熱せられたヒーターポンチ６ａ，６ｂで所定位置を圧力約０．１ＭＰａ／ｃｍ²にて５秒間加熱加圧して接着固定することで上下の金属はく５ａ，５ｂとプリプレグ１が仮接着固定される。

次に図１（ｆ）に示すように、熱プレスで全面を加熱加圧することで、成型硬化させて絶縁層となるプリプレグ１と金属はく５ａ，５ｂが接着されるとともに、導電性ペースト４が圧縮されて上下の金属はく５ａ，５ｂは所定位置に設けた貫通孔３に充填された導電性ペースト４により電気的に接続される。

本実施の形態では、金属はく５ａおよび５ｂをヒーターポンチ６ａ，６ｂで加熱加圧して仮接着固定したが、２層の回路基板の製造工程では精度の高い位置決めは必要としないため、ヒーターポンチ６ａ，６ｂで仮接着固定せずに金属はく５ｂ上にプリプレグ１上、金属はく５ａの順序で載置するだけでもよい。

そして、図１（ｇ）に示すように、上下の金属はく５ａ，５ｂを選択的にエッチングして回路パターン１１ａ，１１ｂが形成された２層の回路基板１０を得る。

なお、回路基板１０には、図２（ａ）に示すように、順次プリプレグ等の絶縁層を積層していく際に、仮固定に使用されるヒーターポンチ６の面積より大きい面積の範囲で金属はく５ａ，５ｂの層の一部が除去された、すなわち金属はく除去部１２ａ，１２ｂにより絶縁層が露出した仮固定部９が（上下の同一箇所に）形成されており、かつ前記仮固定部９内の絶縁層上に直径約Φ２００μｍのスペーサ１３ａ，１３ｂが金属はく５ａ，５ｂと同一材料で形成されている。

また、金属はく除去部１２ａ，１２ｂ以外の金属はくの層は、回路基板１０の四辺の端部に連続又は非連続的（パターン化含む）に形成されており、後述する積層構成物｛図３（ｄ）｝の加熱加圧の際のズレやプリプレグ中の樹脂の流れ出しによる不具合を防止し、積層構成物の全面を平衡かつ均一に加熱加圧することにおいて有効である。

また、仮固定部９のスペーサ１３ａ，１３ｂは、金属はく５ａ，５ｂをエッチングして形成されたものであり、スペーサ１３ａ，１３ｂの面積の大きさに比例してその熱容量も増す。このことから、ヒーターポンチ６での加熱時にスペーサ１３ａ，１３ｂへの熱放散が大きくなり、加熱時間を長くしたり、加熱温度を高くするなど、生産性の低下やプリプレグ１の硬化が促進して接着強度の低下などの原因となる。

したがって、スペーサ１３ａ，１３ｂの面積は、仮固定部９の絶縁層が露出した部分の面積より小さい方が望ましく、プリプレグ１厚みや金属はく５ａ，５ｂ厚みなどに応じて最適面積を設定すればよい。

また、本実施の形態ではヒーターポンチ６を円形として仮固定部９の金属はく５ａ，５ｂの除去部形状も円形としたが、ヒーターポンチ６や仮固定部９の形状は限定されるものではなく、四角形や線状であっても良い。但し、ヒーターポンチ６の先端接触面の形状と相似形であることが望ましく、仮固定を行うのに効率が良い。

また、スペーサ１３ａ，１３ｂを２００μｍの円形を１個形成したが、スペーサ１３ａ，１３ｂの形状や個数についても、プリプレグ１との接着強度が低下しない範囲で設定すればよい。

なお、本実施の形態では、スペーサ１３ａ，１３ｂに回路基板の回路を形成する金属はく５ａ，５ｂを用いたが、仮固定時のヒーターポンチ６の温度低下を防止するには熱伝導の悪い材料、例えば回路を形成する金属はく５ａ，５ｂよりも低い熱伝導率の材料であるプリプレグ１の主成分であるエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を仮固定部９内の所定位置にディスペンサーなどを用いて凸部を形成し、半硬化もしくは完全硬化させたものをスペーサ１３ａ，１３ｂとしても良い。

熱伝導率が比較的低い材料であれば、スペーサ１３ａ，１３ｂの面積は、特に制限されるものではなく、図２（ｂ）に示すように、前記仮固定部９の金属はく除去部１２ａ，１２ｂの全領域にスペーサ１３ａ，１３ｂを形成してもよい。

エポキシ樹脂などを用いてスペーサ１３ａ，１３ｂを形成する場合は、スペーサ厚が金属はく５ａ，５ｂの厚み以上になると、熱プレス時にスペーサ１３ａ，１３ｂに圧力が集中して他の部位が圧力不足となって接着の不具合が発生する場合がある。このため、スペーサ１３ａ，１３ｂの厚みは、金属はく５ａ，５ｂの厚み以下で、かつ金属はく５ａ，５ｂとの段差によるプリプレグ１の変形に起因するプリプレグ１の貫通孔３と回路基板１０の回路パターン１１ａ，１１ｂとの位置ズレに影響しない程度の厚みとすることが望ましい。

なお、発明者の実験では、使用するプリプレグ１の樹脂量などによって異なるものの、金属はく５ａ，５ｂとスペーサの厚みの差（段差）は、金属はく５ａ，５ｂの層の厚みの４０％以下であれば問題ないことを確認した。すなわち、金属はくの層厚が１２μｍの場合は段差を５μｍ以下とし、金属はくの層厚が１８μｍの場合は段差が７μｍ以下であればよい。

次に、本発明の多層回路基板の製造方法について説明する。

図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の回路基板の製造方法を示す工程断面図であり、４層の回路基板を例として示している。

まず図３（ａ）に示すように、上記回路パターンと仮固定部９を形成した２層回路基板１０と図１（ａ）〜（ｃ）の製造方法を用いて作製した２枚のプリプレグ１ａ，１ｂを準備する。なお、２枚のプリプレグ１ａ，１ｂには内層用の２層の回路基板１０の回路パターン１１ａ，１１ｂの層間接続を図るために導電性ペースト４が充填された貫通孔３が形成されている。

次に図３（ｂ）に示すように、既述した図１（ｄ）の工程と同様に位置決めステージ８上に金属はく５ｂとプリプレグ１ｂを位置決めして載置して、ヒーターポンチ６ａ，６ｂで仮接着固定した後、前記プリプレグ１ｂ上に既述の回路基板１０を内層用のコア基板として積層する。

プリプレグ１上への回路基板１０の積層にあたっては、回路基板１０に形成された位置決め用パターン（図示せず）と、プリプレグ１ｂに形成した位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置（図示せず）などを用いて位置決めし積層を行う。

その後、回路基板１０の仮固定部９内に設けたスペーサ１３ａ，１３ｂの部位を離型シート７を介して約１２０℃に加熱されたヒーターポンチ６ａ，６ｂで５秒間加熱加圧することにより、金属はく５ｂ、プリプレグ１ｂ、回路基板１０を仮接着して固定し一つの積層構成物とする。

図４にヒーターポンチ６ａ，６ｂでプリプレグ１ｂと回路基板１０の仮接着固定時の一部断面図を示すが、ヒーターポンチ６ａ，６ｂで仮固定部９ａ，９ｂのスペーサ１３ａ，１３ｂ部位を加熱加圧することで、プリプレグ１は金属はく５の段差による、プリプレグ１ｂの変形がなくなり、周辺の回路パターン１１ａ，１１ｂと導電性ペースト４を充填した貫通孔３との位置ずれがなくなることを確認した。

また、プリプレグ１ｂはヒーターポンチ６ａからの熱伝導が低下するものの、ヒーターポンチ６ｂから熱伝導の変化はなく従来の５秒間の加熱で問題なく、接着強度の異常もないことを確認した。また、本実施の形態ではヒーターポンチ６ａと２層回路基板１０の間に離型シート７を用いたが、プリプレグ１ｂと直接接触しないことから、表面汚染などの問題がなければ離型シート７を省略してもよい。

次に、図３（ｃ）に示すように、プリプレグ１ａの位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置を用いて認識し、既に位置決めステージ８上に位置決め固定されている積層構成物としての回路基板１０の位置決め用パターン（図示せず）に対して位置決めを行い、プリプレグ１ａを回路基板１０上に載置・積層する。

そして、回路基板１０の仮固定部９内のスペーサ１３ａ，１３ｂの位置を離型シート７を介して約１２０℃に加熱したヒーターポンチ６ａ，６ｂで３秒間加熱加圧することにより、内層用の回路基板１０とプリプレグ１ａが仮接着して固定し一つの積層構成物とする。

この場合、ヒーターポンチ６ａは離型シート７を介して最初にプリプレグ１ａと接触するため加熱時の熱放散の影響はなく、安定した仮接着固定ができるとともに、仮固定部９ａ，９ｂ内のスペーサ１３ａ，１３ｂが存在することにより、金属はく５の段差に起因するプリプレグ１ａの変形がなく、周辺の回路パターン１１ａ，１１ｂと導電性ペースト４を充填した貫通孔３との位置ずれが解消されたことを確認した。

次に図３（ｄ）に示すように、プリプレグ１ａの上から金属はく５ａを積層し、回路基板１０の仮固定部９内のスペーサ１３ａ，１３ｂの位置を約１２０℃に加熱したヒーターポンチ６ａ，６ｂで５秒間加熱加圧することで金属はく５ｂ、プリプレグ１ｂ、２層回路基板１０、プリプレグ１ａ、金属はく５ａが仮接着して固定し積層構成物を完成する。

そして、図３（ｅ）に示すように、前記積層構成物を熱プレスで全面を加熱加圧して成型硬化させて、プリプレグ１ａ，１ｂと金属はく５ａ，５ｂおよび回路基板１０とが接着し多層構成を形成する。

この際、導電性ペースト４が圧縮されて表裏の金属はく５ａ，５ｂは所定位置に設けた貫通孔３に充填された導電性ペースト４により内層の回路基板１０の回路パターンと電気的に層間接続される。

さらに、図３（ｆ）に示すように、金属はく５ａ，５ｂをエッチングなどで選択的に除去することで回路パターン１１ｃ，１１ｄを形成し、４層の多層回路基板が完成する。

なお、４層以上に多層化する場合には、４層以上の多層の回路基板を内層用のコア基板として上記工程を繰り返せばよい。

また、本実施の形態においては、金属はくと、貫通孔に導電性ペーストが充填された層間接続用の導通孔を備えたプリプレグと、本発明の回路基板とで構成される積層構成物の製造過程での事例を中心に説明した。

他の事例としては、表層に回路を有する両面あるいは多層の配線基板（本発明の回路基板を含む）と、貫通孔に導電性ペーストが充填された層間接続用の貫通孔を備えたプリプレグと、本発明の回路基板とで構成される積層構成物の場合がある。その場合においても、本発明の構成を採用することにより、プリプレグの変形がなく、周辺回路パターンと導電孔との位置ずれがなく、高品質で精度の高い回路基板を製造することができる。

また、本実施の形態においては、内層用の回路基板の両面にプリプレグと最外層に金属はくを積層して積層構成物を形成する事例を示したが、他の事例として、内層用の回路基板とプリプレグが複数枚交互に、かつ最外層に金属または配線基板を積層して積層構成物を形成することも可能である。このような高多層の回路基板の製造においては、本発明の回路基板の製造方法で示した上記の仮接着工程の構成は、特に有効である。

以上述べたように、本発明は、近年の回路基板の多層化・高密度化の要求に対応するものであって、内層の回路基板の上下に積層するプリプレグとの位置決め精度を改善し、高精細な多層の回路基板を提供できるものである。よって、本発明の産業上の利用可能性は大といえる。

本発明の実施の形態における回路基板の製造方法を示す工程断面図 同実施の形態における回路基板の仮固定部を示す断面および平面図 同実施の形態における多層の回路基板の製造方法を示す工程断面図 同実施の形態における回路基板の製造工程での仮固定部を示す断面図 従来例における回路基板の製造方法を示す工程断面図 従来例における回路基板の仮固定部を示す断面および平面図 従来例における回路基板の製造方法を示す工程断面図 従来例における回路基板の製造工程での仮固定部を示す断面図

符号の説明

１，１ａ，１ｂ プリプレグ
２ａ，２ｂ 離型フィルム
３ 貫通孔
４ 導電性ペースト
５，５ａ，５ｂ 金属はく
６，６ａ，６ｂ ヒーターポンチ
７ 離型シート
８ 位置決めステージ
９ａ，９ｂ 仮固定部
１０ 回路基板
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 回路パターン
１２ａ，１２ｂ 金属はく除去部
１３ａ，１３ｂ スペーサ

Claims (13)

1. 金属はくまたは配線基板と、層間接続用の導通孔を備えたプリプレグとを介して積層構成される回路基板であって、
   前記回路基板は絶縁層の表層に回路パターンと絶縁層上の金属はく層に形成された除去部により前記絶縁層が露出した仮固定部とを備え、
   前記仮固定部内の絶縁層上にはスペーサが設けられていることを特徴とする回路基板。
2. スペーサの厚みは、金属はく層の厚みより小であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
3. スペーサの面積は、仮固定部の面積より小であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
4. スペーサは、金属はく層と同一の材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
5. スペーサは、金属はく層を形成する材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を備えた材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
6. プリプレグは、基材に熱硬化性樹脂が含浸されたものであって、スペーサは前記熱硬化性樹脂と同一の材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
7. スペーサの厚みと金属はく層の厚みの差は、前記金属はく層の厚みの４０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
8. 金属はくまたは配線基板と、層間接続用の導通孔を備えたプリプレグと、回路パターンおよび仮固定部を備えた内層用の回路基板とを準備する工程と、
   金属はくまたは配線基板と前記内層用の回路基板とを前記プリプレグを介して積層する工程と、
   金属はくまたは配線基板と前記内層用の回路基板と前記プレプレグとを前記内層用の回路基板の仮固定部の位置で仮接着して積層構成物を形成する仮接着工程と、
   前記積層構成物を加熱加圧する工程とを備え、
   前記仮固定部は前記内層用の回路基板を構成する絶縁層上の金属はく層に形成された除去部により前記絶縁層が露出したものであって、前記仮固定部内の絶縁層上にはスペーサが設けられており、
   前記仮接着工程は、前記積層構成物の両面をヒーターポンチにて加熱加圧するものであることを特徴とする回路基板の製造方法。
9. スペーサの形状は、ヒーターポンチの先端接触面の形状と相似形であることを特徴とする請求項８に記載の回路基板の製造方法。
10. 金属はくまたは配線基板と層間接続用の導通孔を備えたプリプレグと仮固定部を備えた内層用の回路基板とを準備する工程は、仮固定部内に熱硬化性樹脂を塗布し、半硬化または硬化させて凸状のスペーサを形成する工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の回路基板の製造方法。
11. 金属はくまたは配線基板と前記内層用の回路基板とを前記プリプレグを介して積層する工程は、前記内層用の回路基板と前記プリプレグとが複数枚交互に、かつ最外層に金属はくまたは配線基板が積層されるものであることを特徴とする請求項８に記載の回路基板の製造方法。
12. 層間接続層の導通孔は、プリプレグに設けられた貫通孔に導電性ペーストが充填されたものであることを特徴とする請求項８に記載の回路基板の製造方法。
13. 内層用の回路基板は、多層の回路基板であることを特徴とする請求項８に記載の回路基板の製造方法。

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