JP2699958B2 - 多層板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層板の製造方法に
関し、特に内層板に設けたガイドホールにより内層板ど
うしの位置合わせを行って積層する多層板の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多層印刷配線板のうち、例えば６層板は
図８に示すように製造される。絶縁板２０の表裏両面に
パターン形成した銅箔２１，２２を有する銅張積層板２
３の２枚をプリプレグ２４を介して重ね合わせ、その１
組の両面にそれぞれプリプレグ２５と外層銅箔２６を重
ね合わせた構造が一般的である。そしてこれら全体が熱
盤１８により加圧され、一体に成型される。このとき２
枚の銅張積層板２３の間でパターン銅箔２１，２２のレ
ジストレーションを行う必要があるため各種の位置合わ
せ方式が採用されている。一般に多く採用されている製
造方法には、図８に示したピン積層方式の他に、ハトメ
（リベット）方式、接着方式があるが、生産性、信頼性
においてそれぞれの欠点が指摘されており、これらの欠
点を克服した２種類の製造方法が開示されている。

【０００３】特開平３−１６０７８５は改良したハトメ
（以降ピンとする）を用いた製造方法であり、図９はそ
の構成図である。図９（Ａ）に示すパターン形成後の銅
張積層板２７には複数のガイドホール２８（図９ではそ
のうちの１つを図示している）が設けられ、ピン本体２
９の一端をガイドホール２８に挿入する（図９
（Ｂ））。このピン本体２９は複数のガイドホール２８
のうちの少なくとも２箇所に挿入される。図９（Ｃ）に
示すようにピン本体２９の一端部の受孔３０に第１の突
起体３１を挿入し、ピン本体２９のつば３２と第１の突
起体３１のつば部３３との間で第１の銅張積層板２７が
保持される。次に図９（Ｄ）に示すように第２の銅張積
層板３４のガイドホール３５とプリプレグ３６のガイド
ホールにピン本体２９の他端側を挿入する。そして図９
（Ｅ）に示すように、ピン本体２９の他端部の受孔３７
に第２の突起体３８を挿入し、ピン本体２９のつば３２
と、第２の突起体３８のつば部３９との間で第２の銅張
積層板３４とプリプレグ３６が保持され、銅張積層板の
セット体４０が形成される。

【０００４】このセット体４０をプリプレグを介して銅
箔と重ね合わせ、さらに外側をステンレス板により挟み
込み、熱盤を用いて加熱加圧し、積層成型を行う。

【０００５】また、特開昭６３−５６９９５は超音波を
利用した製造方法であり、図１０はその実施例を示す図
である。パターン形成された銅張積層板４１，４２を間
にプリプレグ４３を介して重ね合わせ、位置合わせ用の
治具にセットし、製品部分外をクランプ４４，４５で上
下から挟み込んで加圧し、超音波トランジューサ４６を
銅張積層板４１にあて、超音波振動を加圧部に平行に加
えることにより、この部分の銅張積層板４１，４２とプ
リプレグ４３の界面を接着させる。このセット体を改良
ハトメ法同様にプリプレグを介して銅箔と重ね合わせ、
加熱加圧して成型する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの位置合わせの
従来技術のうち、特開平３−１６０７８５の改良ハトメ
法では層構成により種々のピンを用意する必要があり、
複雑な層構成をレイアップする際の作業効率が悪いほ
か、ピンの製造コスト増が生じるという欠点があった。

【０００７】また、特開昭６３−５６９９５の超音波接
合法では樹脂の接着により層間固定を行うため、成型時
の加熱加圧によって樹脂が溶融する際、位置ずれが生じ
やすいという欠点があった。

【０００８】本発明は上記の課題を解決する位置合わせ
法であり、パターン形成した銅張積層板の位置合わせを
必要とする、少なくとも２枚の銅張積層板を用いた多層
印刷配線板について、低コスト化、生産性の向上を図る
とともに、銅張積層板間の位置ずれを防止することの可
能な製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は複数のガイドホ
ールを設けた配線板を少なくとも２枚積層して多層印刷
配線板を製造する方法において、配線板のガイドホール
に錐形のピンを差し込む手段と、プリプレグを介してピ
ン上にピンを接続し、さらに配線板のガイドホールをピ
ンに合わせて積層する手段と、位置ずれの起きないよう
加圧固定しながらピンを溶融、固化させる手段とを有す
ることを特徴とする。

【００１０】ピンを用いて配線板どうしの位置合わせを
行い、ガイドホールごとに治具を用いて配線板を加圧固
定した後、ピンを溶融させて固定化する。また、ピンの
融点は熱盤温度より高いものを用いる。このため固定化
したピンは熱盤による加熱加圧時にも安定し、配線板ど
うしの位置ずれが生じない。

【００１１】ピンの形状は一種類であり、層構成による
使い分けは不要である。このため積層時の作業効率がよ
く、ピンの製造コストも低減する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１３】図１は本発明の多層板の製造方法における
一実施形態を工程順に示した図である。図１（Ａ）に示
すように配線板として両面配線板、例えばパターン形成
した銅張積層板２には、図２に示すような複数のガイド
ホール１（図１（Ａ）では１個を図示）が設けられてお
り、ピン４の先端部３をガイドホール１に挿入する（図
１（Ｂ））。

【００１４】ここで使用したピンの構造について図３
（Ａ）の断面図、図３（Ｂ）の斜視図を用いて説明す
る。ピン外側は円錐状、下部にはつば５が形成されてお
り、底面は平面状、かつ中心部に円錐状の受孔７が設け
てあり、ここにもう一方のピンの円錐先端部３を挿入し
接続する。

【００１５】図１（Ｃ）に示すように銅張積層板２に挿
入したピン４にプリプレグ９のガイドホール８を合わせ
挿入し、ピン６の受孔７とピン４の先端部３を接続し、
銅張積層板２とプリプレグ９を固定する。

【００１６】図１（Ｄ）に示すように配線板としての銅
張積層板１０のガイドホール１にピン６の先端部を挿入
するよう銅張積層板１０を重ね、銅張積層板のセット体
１１を作成する。

【００１７】このセット体１１に固定されているピン
４，６を加熱し、一時的に溶融させ、冷却、固化させる
ことで、図１（Ｅ）に示すような変形ピン１２を作成す
る。図２に示すように複数のガイドホール１に挿入され
ていた全てのピンに溶融、固化の処置を施す。

【００１８】また、図４に示すようにピン４，６の溶融
作業はガイドホール周辺を押さえ治具１３により加圧固
定した後、ピン６に熱治具１４を接触させることにより
行う。固化作業は熱治具１４をピンから離し自然冷却さ
せることで行う。固化が完了した後、押さえ治具１３に
よる加圧固定を解除することで、１つのガイドホールに
おける変形ピン１２の作成作業が完了する。押さえ治具
１３で加圧固定することにより、ピン溶融に伴う銅張積
層板の位置ずれの防止が可能であり、また加圧の調整を
することで層間厚を制御できる。

【００１９】図５に示すように銅張積層板のセット体１
１をプリプレグ１５を介して銅箔１６により重ね合わ
せ、さらに外側をステンレス板１７により挟み込み、熱
盤１８を用いて加熱加圧し、積層成型を行う。加熱加圧
終了後ステンレス板１７を外し、解体することで内層回
路入り６層銅張積層板１９（図７）が得られる。

【００２０】図７（Ａ）（Ｂ）、図３を用いてピンの寸
法の一例について説明する。ピンの円錐最下部の径Ａは
ピン４を挿入するガイドホールの径と等しくなるよう設
定するため、仮にガイドホール径を５ｍｍとしたとき、
Ａの５ｍｍとなる。

【００２１】次にピン−ピン接続時において銅張積層
板、プリプレグを固定する高さＤは適用する層構成のう
ち最大となる銅張積層板厚＋プリプレグ厚と等しく設定
する。このとき対象となる銅張積層板、プリプレグは互
いに隣接しており、ピン−ピン接続した際、間に固定さ
れる層に限定され、このように設定することにより、不
完全なピン接続（先端部３が受孔７に密着していない状
態）がなくなり、ピン間が固定されるため、銅張積層板
のずれによるレジストレーション不良が防止できる。

【００２２】また、高さＤを確保するため受孔径Ｂは円
錐最下部から高さＤの円錐断面径Ｇと等しくする必要が
ある。

【００２３】さらに、高さＤからピン先端までの高さＥ
は受孔深さＣと等しく、ピン接続の信頼性を高めるため
円錐側面長さＦは円錐断面径Ｂより大きくする必要があ
る。Ｆ≦Ｂの場合、側面からの応力によりピン−ピン接
続がずれやすいが、Ｆ＞Ｂでは側面からの応力に対する
信頼性が高く、ずれる可能性が低くなるため、高さＤは
式１に従って設定する。

【００２４】Ｄ＞０．８７×Ｂ （式１） ピンの材質はレイアップのピン接続、銅張積層板固定の
作業の際に変形しない程度の硬度、加熱、冷却により短
時間で溶融、固化する性質、積層による加熱加圧で変形
しない程度の融点（軟化点）を有する必要がある。この
ような性質をもつ物質の一例に高融点半田が挙げられ、
例えばＳｎ１０％−Ｐｂ９０％の組成では融点３０２
℃、Ｓｎ５％−Ｐｂ９０％−Ａｇ５％の組成では融点２
９２℃であり、積層時の加熱（２００℃以下）による溶
融がなく、ピン材質として適用が可能である。

【００２５】

【発明の効果】第１の効果は作業効率よく積層レイアッ
プすることが可能となり、これにより生産性が向上する
ことである。

【００２６】また、第２の効果はピンの製造コストが低
減され、これにより積層材料費がコストダウンすること
である。第１、第２の効果の理由は、層構成によるピン
の使い分けをしないので、ピンの形状が一種類で済むた
めである。

【００２７】さらに、第３の効果は内層板どうしのレジ
ストレーション精度が向上し、これにより位置ずれ不良
が低減することである。その理由は変形、固定化させた
ピンが熱盤による加熱加圧時にも安定しているためであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の一実施形態の製造工
程を示す断面図。

【図２】本発明で用いるパターン形成した銅張積層板の
斜視図。

【図３】（Ａ）は本発明の製造方法に用いるピンの断面
図、（Ｂ）は本発明で用いるピンの斜視図。

【図４】本発明のピン溶融に用いる治具の断面図。

【図５】本発明において作成したセット体を用いて積層
成型するときの構成を示す断面図。

【図６】本発明を利用し積層成型した６層板の断面図。

【図７】（Ａ),（Ｂ）は本発明で用いるピンの寸法を説
明するための断面図。

【図８】従来のピン積層方式の構成を示す断面図。

【図９】従来の改良したハトメを用いた製造工程を示す
断面図。

【図１０】従来の超音波接合法を利用したセット体の製
造方法を示す断面図。

【符号の説明】

１ ガイドホール ２，１０ パターン形成した銅張積層板 ３ ピン先端部 ４，６ 円錐ピン ５ ピンのつば部 ７ ピンの受孔 ８ プリプレグのガイドホール ９，１５ プリプレグ １１ 内層板のセット体 １２ 変形後のピン １３ 押さえ治具 １４ 熱治具 １６ 銅箔 １７ ステンレス板 １８ 熱盤 １９ 内層回路入り６艘銅張積層板 ２０ 絶縁板 ２１，２２ パターン形成した銅箔 ２３ パターン形成した銅張積層板 ２４，２５ プリプレグ ２６ 銅箔 ２７，３４ パターン形成した銅張積層板 ２８ ガイドホール ２９ 従来法のピン ３０，３７ 従来ピンの受孔 ３１，３８ 従来ピンの突起体 ３２ 従来ピンのつば部 ３３，３９ 従来ピンの突起体のつば部 ３５ ガイドホール ３６ プリプレグ ４０ 銅張積層板のセット体 ４１，４２ パターン形成した銅張積層板 ４３ プリプレグ ４４，４５ クランプ ４６ 超音波トランジューサ

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイドホールを有する複数の配線板の前
   記各ガイドホールに受け穴を有するピンを差し込み、プ
   リプレグを介して前記ピン同志を重ねて加圧してピンを
   溶融固化することを特徴とする多層板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記受け穴は前記ピンの先端外形と同一
   形状を有することを特徴とする請求項１記載の多層板の
   製造方法。
3. 【請求項３】 前記ピンの外形は円錐形であることを特
   徴とする請求項２記載の多層板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記配線板は銅張積層板の両面をエッチ
   ングした両面配線板であることを特徴とする請求項１記
   載の多層板の製造方法。
5. 【請求項５】 下記の工程を有することを特徴とした多
   層板の製造方法 Ａ）銅張積層板をエッチングすることで所望の内層回路
   を形成する工程、 Ｂ）銅張積層板に内層間の位置合わせをするための複数
   のガイドホールを設ける工程、 Ｃ）内層回路を表面処理する工程、 Ｄ）銅張積層板のガイドホールに円錐形のピンを差し込
   む工程、 Ｅ）プリプレグを介してピンの上に他のピンを接続する
   工程、 Ｆ）このピン上に銅張積層板を重ねる工程、 Ｇ）位置ずれの起きないよう加圧固定しながらピンを溶
   融、固化させる工程、 Ｈ）熱盤の加熱加圧により一体に積層成型する工程。
6. 【請求項６】 前記ピン材質は、２００℃以上の融点を
   有しており、加熱、冷却により短時間で溶融、固化する
   性質をもつ材質で構成されることを特徴とする請求項１
   または５記載の多層板の製造方法。
7. 【請求項７】 前記ピン材質が高融点半田であることを
   特徴とする請求項６記載の多層板の製造方法。