JP2751115B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、位置精度の高い多層プリント配線板を作業
性よく低コストで得る多層プリント配線板の製造方法に
関する。

（従来の技術） 近年、産業用電子機器等の高速化や高密度化の進行に
伴い、電子部品を搭載する配線板の高多層化が進められ
ており、特に、６層以上の導体層を有する多層板の需要
が増大しつつある。

従来、このように多層配線板は、第４図に示すよう
に、絶縁板11の表裏両面に例えば信号用と電源用という
２つの配線パターン12,13が形成された内層板14の複数
枚を、その間に適当な枚数のプリプレグ15aを挟んで積
層し、その両面にプリプレグ15bと外層銅箔16を重ね合
わせた後、図示されないホットプレス等により全体を加
熱加圧し、一体に成形することにより製造されている。
そしてこのような製造方法において、内層板相互の配線
パターンの位置合せは、従来から以下に示す各種の方式
で行われている。

（ａ）ピンラミネーション方式 外層銅箔16、内層板14、プリプレグ15a,15等の積層す
べき全ての板の所定の位置に同じピッチでガイド孔（図
示せず）をあけるとともに、専用の金型の型面に所定の
ピッチで金属製のガイドピンを立て、これらのピンを前
記のガイド孔に挿嵌させて位置合せを行う方法である。

（ｂ）多重成形方式（シーケンシャル方式） 初めに４層板を作り回路を完成した後、これに内層板
を１枚ずつ重ねて成形を行い、これを必要なだけ繰り返
している。

（ｃ）接着剤方式 複数枚の内層板14とプリプレグ15aとに位置合せ用の
孔をあけ、これを重ねて位置合せ用治具にセットした
後、シアノアクリレート系等の接着剤を用いて板間を相
互に接着固定するものである。

（ｄ）ハトメ方式 接着剤の代わりにハトメを用い、位置合せされた状態
で固定する。すなわち、第５図に示すように内層板14と
プリプレグ15aとを位置合せしつつ順に重ねたものに、
ハトメ17を打ち込んだ後、ハトメ17の先端部17aをかし
めて機械的に締結する方式である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これらの位置合せおよび固定方式にお
いては、次のような問題点がある。すなわち、（イ）ピ
ンラミネーション方式は、高精度の位置合せが可能であ
る反面、小型のプレスしか使用することができず生産性
が低い。また、加熱・加圧成形後のピン抜き作業および
ピン周りに付着した樹脂の除去作業に時間がかかる問題
がある。（ロ）多重成形方式は、最終的な多層配線板の
製造まで時間がかかり、短納期という市場の要求に応じ
きれないという欠点がある。また、（ハ）接着剤方式
は、固定強度が十分でないばかりか、加熱・加圧時に接
着剤が劣化して固定部に割れやはがれが生じるため、位
置合せ精度の低下が生じやすい問題がある。更に、
（ニ）ハトメ方式では、ハトメ17の本体の肉厚が薄く強
度が十分でないため、第６図に示すように、かしめ時
に、あるいは外層銅箔16を重ねて加熱加圧成形する際
に、ハトメ17の中空直管部に曲がりやぬがみ等が生じ、
その結果、内層導体間に位置ずれが生じる欠点がある。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、複数枚
の内層板を精度よく位置合せをし、特に６層以上の導体
層を有する多層プリント配線板を高い生産性て安価に製
造する、多層プリント配線板の製造方法を提供しようと
するものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を
重ねた結果、ハトメ方式におけるカシメ方法を改良する
ことによって、上記の目的を達成できることを見いだ
し、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、 表裏両面に配線パターンを形成してなる内層板の複数枚
を、内層板間にプリプレグを介して積層し、さらにその
両面に外層銅箔を重ねた後、全体を加熱・加圧して一体
に形成する多層プリント配線板の製造方法において、前
記内層板とプリプレグの所定の位置に位置合せ用の基準
孔を穿設し、前記基準孔にハトメを打ち込みハトメの先
端を３〜10分割して内層板とプリプレグとをかしめるこ
とを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。

本発明に用いる内層板、プリプレグ及び外層銅箔は、
常法によってつくられるもので特に製造方法や原材料に
限定されるものではなく、通常使用される内層板、プリ
プレグ及び外層銅箔が使用できる。

本発明に用いるハトメとしては、銅、黄銅製などのも
ので、銅、黄銅製の場合には直径5mm、肉厚0.4mm程度の
ものがよい。本発明でハトメを打ち込んだ後、ハトメの
先端を３〜10分割する。分割の方法としてはハトメ自体
に切り込みを入れるか、カシメ治具のコマに切削できる
ように突起部分を設けておく等の方法があり、その方法
については特に制限するものでなく、いずれの方法によ
って分割してもよい。ここで分割数を３〜10としたの
は、分割数が３未満であるとハトメ自体のかしめ時もし
くは加熱加圧成形時に生じるハトメの曲がりやゆがみ等
を防ぐ効果が不十分であり、また分割数が10を超えると
ハトメ自体の割り加工、カシメ治具の加工が困難となり
実用的でなく好ましくない。従って、その分割数は３〜
10の範囲であることが好ましい。

次に図面を用いて本発明を説明する。

第１図は、本発明に係る６層の多層プリント配線板の
層構成を示す断面図である。第２図は第１図の円部分
（ハトメ部分）の部分拡大断面図である。第３図はハト
メの先端分割及びカシメ治具を説明する見取図である。

第１図に示したように、表裏両面に配線パターンを形
成した内層板１を２枚、その間にプリプレグ2aを介して
積層し、その所定の位置に基準孔を穿設する。第２図に
拡大して示したように基準孔にハトメ４を打ち込み、内
層板１とプリプレグ2aとをかしめる。この際ハトメの先
端4bを３〜10に分割する。分割の方法はハトメの先端に
切り込みを入れておくか、カシメ治具でかしめと同時に
分割する。内層板１とプリプレグ2aをかしめた後、第１
図に示すように、さらにプリプレグ2bを上下に重ね合わ
せ、更にその外側に外層銅箔３を重ねて、常法によって
加熱加圧成形一体にして多層プリント配線板を製造する
ことができる。

第３図（ａ）〜（ｃ）を参照し、かしめと同時にカシ
メ先端を分割する治具、方法について説明する。第３図
（ａ）は先端4aが分割される前のカシメてある。第３図
（ｂ）はかしめ治具８であって、その先端中央には刃状
突起8aが放射状に設けられるとともに放射状刃状突起8a
の中間は平滑面8bになっている。この治具８によりかし
められるときは、カシメ先端は、第３図（ｃ）のよう
に、まず刃状突起8aにより先端4bのように分割され、次
に平滑面8bによりかしめられる。

（作用） 本発明の多層プリント配線板の製造方法は、６層以上
の多層板の位置精度の確保と、４層板並みの作業性を得
るためにハトメの先端を分割し、カシメを行うものであ
る。すなわち、ハトメの先端を分割したことによって強
固にかしめができ、ハトメのずれやへこみがなくなり、
位置精度をピンラミネーション方式なみに向上させるこ
とが可能となった。また、ハトメ方式特有の内層板同士
の簡易位置決めが容易にでき作業性が良くなり、低コス
トが可能となる。

（実施例） 次に本発明を実施例によって説明する。

実施例１〜３ 表裏両面に厚さ70μｍの配線パターンを形成した厚さ
0.4mmの内層板２枚を、その間に216タイプのプリプレグ
３枚を挟んで重ねた。これにかしめ用の基準孔を明け、
その基準孔に直径4mm、肉厚0.4mmの黄銅製ハトメを打ち
込み４〜８分割して内層板とプリプレグをかしめて内層
材とした。その後その両面に216タイプのプリプレグ２
枚と更にその外側に厚さ18μｍの外層銅箔とをそれぞれ
順に重ね合わせ、全体を175℃,4〜40kg/cm²の条件で90
分間加熱加圧一体に成形して６層の多層プリント配線板
を製造した。

比較例１ 実施例と同じ内層板とプリプレグとの内層材を、直径
5mmの金属ピンを用いた通常のピンラミネーション方式
により位置合せ固定した以外は、実施例と同様にして６
層の多層プリント配線板を製造した。

比較例２ 実施例と同じ内層板の間にプリプレグを挟み込み、さ
らにスペーサとしてガラス−エポキシ板を挟んだ後、内
層板との間を通常のシアノアクリレート系瞬間接着剤を
用いて接着固定した以外は実施例と同様な条件で６層の
多層プリント配線板を製造した。

比較例３ 実施例と同様に内層板とプリプレグとの内層材を直径
5mm、肉厚0.4mmの銅製のハトメを用いて先端を分割する
ことなく位置合せ固定した。それ以外は実施例と同様な
条件で６層の多層プリント配線板を製造した。

比較例４ 実施例と同様に内層板とプリプレグとの内層材を直径
5mm、肉厚0.4mmの黄銅製のハトメを用いて先端を分割す
ることなく位置合せ固定した以外は実施例と同様な条件
で６層のプリント配線板を製造した。

実施例及び比較例で得られた多層プリント配線板につ
いて、位置ずれ、耐熱性、寸法安定性、作業性、内層の
取扱い容易性について試験を行い結果を得たので、第１
表に示した。本発明の多層プリント配線板は位置ずれが
少なく、作業性、内層の取扱いにも優れており、本発明
の効果が確認された。

第１表に示した位置ずれ、耐熱性、寸法安定性の試験
は次ようにして行った。

内層板の位置ずれ：内層各配線パターン間の基準孔寸
法のずれを縦横両方向についてそれぞれ座標測定器で測
定した。

耐熱性：多層プリント配線板をＤ−4/100処理後、260℃
のハンダ浴中に30秒間浸漬させた後、板の状態（反り
等）を目視で観察した。

寸法安定性:MLL法によって測定した。

なお、第１表中の内層の位置ずれの項目中、L1とL2は
１枚目の内層板の表裏の配線パターンを表し、L3とL4
は、２枚目の内層板の表裏の配線パターンを表す。また
表中○印は良好、△印は良好ではないが実用上さしつか
えないもの、×印は不良を表す。

［発明の効果］ 以上の説明および第１表から明らかなように、本発明
の多層プリント配線板の製造方法によれば、複数枚の内
層板パターンを精度よく位置合せすることができ、特に
６層以上の多層板を作業性良く、かつ低コストで多層プ
リント板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造方法による多層プリント配線板
の層構成を分離して示す断面図、第２図は第１図におけ
る円部分の拡大断面図、第３図は実施例３で用いたハト
メ及びカシメ治具の見取図、第４図は従来方法による多
層プリント配線板の層構成を分離して示す断面図、第５
図は従来のハトメ方式を説明する部分拡大断面図、第６
図は従来の多層プリント配線板の成形後のゆがみを説明
する部分拡大断面図である。 1,14…内層板、2a,2b,15a,15b…プリプレグ、3,16…外
層銅箔、４…ハトメ、4a…分割前のハトメ先端、4b…分
割切込み後のハトメ先端、８…カシメ治具、8a…刃状突
起、8b…平滑部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表裏両面に配線パターンを形成してなる内
   層板の複数枚を、内層板間にプリプレグを介して積層
   し、さらにその両面に外層銅箔を重ねた後、全体を加熱
   ・加圧して一体に形成する多層プリント配線板の製造方
   法において、前記内層板とプリプレグの所定の位置に位
   置合せ用の基準孔を穿設し、前記基準孔にハトメを打ち
   込みハトメの先端を３〜10分割して内層板とプリプレグ
   とをかしめることを特徴とする多層プリント配線板の製
   造方法。