JP3124543B2

JP3124543B2 - 多層プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP3124543B2
Application number: JP27728990A
Authority: JP
Inventors: 克則有路; 範行佐藤
Original assignee: 東芝ケミカル株式会社
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JPH04152596A

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では一段と高多層化が
進められており、特に、６層以上の導体層を有する多層
配線板の需要が増大しつつある。

従来、このような多層配線板は、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,15b等の積層
すべき全て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）ハトメ方式接着剤方式における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
製造までに時間がかかり、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。（ニ）ハト
メ方式では、ハトメ17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プリプレグ15aに起
因するハトメ17の中空直管部に曲がりやゆがみ等が生じ
て内層板が引き込まれ、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、上記の事情に鑑みてなされたもので、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で安価に
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ハトメの外壁面を強化
部材で強化するというカシメ方法を採用することによっ
て、上記目的が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、表裏両面に内層配線を形成した
複数枚の内層板と、内層板間プリプレグ及び外層プリプ
レグの硬化層と、外層プリプレグの硬化層上に設けた外
層配線とかならる多層プリント配線板の製造方法であっ
て、前記内層板の所定の位置に位置合せ用基準孔を穿設
する穿孔工程と、該位置合せ用基準孔にハトメを嵌挿す
るとともに該ハトメにおける内層板間プリプレグの硬化
層に対応するハトメ外壁面に強化部材を沿わせて、前記
内層板と内層板間プリプレグをかしめるカシメ工程と、
上記カシメた内層板にさらに外層プリプレグ及び外層銅
箔を積層して一体に成形する成形工程とを含む多層プリ
ント配線板の製造方法である。

本発明に用いる内層板、内層板間プリプレグ、外層プ
リプレグ及び外層銅箔は、本発明のために特に製造方法
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される。

本発明に用いるハトメとしては、銅、黄銅製などのも
ので、直径5mm、肉厚0.4mm程度のものがよい。

本発明に用いるハトメ外壁面を強化する強化部材の材
質としては、金属、プラスチック等であって、プレス成
形温度（170〜180℃程度）において、ハトメ強度より強
度が大きいものであれば特に制限されない。また強化部
材の形状についても特に制限するものではなく、例えば
平座金等のワッシャー状のものが望ましい。内層板にハ
トメを打ち込み、次にハトメ外壁面を強化する部材を挿
入した後、プリプレグを重ね、更に他の内層板をハトメ
に打ち込んでカシメを行い、一体化して内層材として使
用する。

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図の円で示
したハトメ部分の部分拡大断面図である。第３図は、ハ
トメ壁面を強化する部材の形状を説明する斜視図であ
る。

第１図に示した表裏両面に回路パターンを形成した２
枚の内層板１には、その所定の位置に基準孔を穿設し、
また内層板間プリプレグ2aにはその所定の位置に内層板
の基準孔よりは大きく強化部材の外径にほぼ等しい基準
孔を穿孔する。次いで、第２図に拡大して示したよう
に、下の内層板１の基準孔にハトメ４を打ち込み、次に
ハトメ外壁面を強化する部材として平座金５を挿入した
後、プリプレグ2aと上の内層板１を基準孔によってハト
メ４に嵌挿し、２枚の内層板１とプリプレグ2aをカシメ
る。次いで第１図に示したように、それに外層プリプレ
グ2bを上下面に重ね合わせ、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），（ｂ）および（ｃ）は、ハトメ外壁面
を強化する部材として使用する平座金5aの形状を示した
斜視図である。第３図（ａ）は外周形状が円形の平座金
5aであって、中心に断面円筒形のハトメピンの外径と同
径の円形の穴6aを有しており、また平座金5aの厚さは第
１図及び第２図に示したように内層板間プリプレグ2aの
成形後の厚さと同じ厚さのものである。第３図（ｂ）
は、外周形状が正方形の平座金5bであって、第３図
（ａ）の平座金5aの穴6aと同様の円形の穴6bを有し、ま
た第３図（ｃ）は、外周形状が正方形の平座金5cであっ
て、その穴6cは円筒形ハトメ外径と同じ寸法を一辺とし
た角穴である。これらの外周形状とハトメ外壁を補強す
る穴形状は特に限定されるものではなく、種々の形状と
することができる。

なお、第２図では、２枚の内層板１をかしめて４層の
内層配線を形成し、外層銅箔に形成される外層配線と合
せて６層の多層プリント配線板が形成されるが、内層板
１を３枚、それぞれの間に平座金５とプリプレグ2aを介
してかしめれば、外層配線を含めて８層の多層プリント
配線板を形成することができる。

（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を確保するために、ハトメ壁面を強
化する部材、すなわち平座金等を挿入してカシメを行う
ものである。すなわち、ハトメ外壁面に平座金を嵌装し
て沿わせることによって、強固にカシメることができ、
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具体的に説明する。

実施例１〜３表裏両面に厚さ70μｍの回路パターンを形成し、カシ
メ用の基準孔を明けた厚さ0.3mmの内層板２枚の組を３
組用意する。各組の内層板１枚の基準孔に直径4mm、肉
厚0.4mmの黄銅製ハトメを打ち込み、次いでハトメ壁面
を強化する部材として第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）に
示した平座金をそれぞれ挿入した。その後、厚さ100μ
ｍのプリプレグ３枚を重ね、それに１枚の内層板を重ね
てカシメを行い一体化して、実施例１〜３の内層材とし
た。次に各内層材の両面に厚さ100μｍの外層プリプレ
グと更にその外側に厚さ18μｍの外層銅箔とを順に重ね
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、それぞれ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、内層板間プリプレグ、外層プ
リプレグおよび外層銅箔を、直径5mmの金属ピンを用い
た従来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２枚の内層板の間に、内層板対向二辺の
非製品部にはスパーサとしてガラス−エポキシ板を、内
層板対向二辺外の製品部には実施例と同じ３枚の内層板
間プリプレグを挟み込み、内層板の位置合せをして内層
板とスペーサと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て従来の接着剤方式の内層材とし
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実施例と同じ内層板と内層板間プリプレグとを直径5m
m,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、従来のハトメ方式で位置合せ固定して内層材と
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実施例と同じ内層板と内層板間プリプレグとを直径5m
m,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、従来のハトメ方式で位置合せ固定して内層材
とした。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。

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［寸法変化率］、
作業性、内層の取扱い容易性について試験を行い、それ
らの結果を第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
は次のようにして行った。

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:MIL法によって寸法変化率を測定した。

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それぞれ表
し、L3とL4は、２枚目の内層板の表、裏の配線パターン
をそれぞれ表す。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
の多層プリンシ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層以上の多層プリント配線板を作業性よく、かつ低コ
ストで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図は本発明に用いるハトメ壁
面を強化する平座金の斜視図、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、4,17……ハトメ、5,5a,5b,5c……強化部
材（平座金）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表裏両面に内層配線を形成した複数枚の内
層板と、内層板間プリプレグ及び外層プリプレグの硬化
層と、外層プリプレグの硬化層上に設けた外層配線とか
ならる多層プリント配線板の製造方法であって、前記内
層板の所定の位置に位置合せ用基準孔を穿設する穿孔工
程と、該位置合せ用基準孔にハトメを嵌挿するとともに
該ハトメにおける内層板間プリプレグの硬化層に対応す
るハトメ外壁面に強化部材を沿わせて、前記内層板と内
層板間プリプレグをかしめるカシメ工程と、上記カシメ
た内層板にさらに外層プリプレグ及び外層銅箔を積層し
て一体に成形する成形工程とを含む多層プリント配線板
の製造方法。