JP3470965B2 - 銅箔とアルミニウムセパレータ板の接合方法 - Google Patents
銅箔とアルミニウムセパレータ板の接合方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多層プリント配線板
の製造に供される銅箔とアルミニウムセパレーター板の
接合方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一つの多層配線板ブロックの両端は当該
配線板と同等の大きさの銅箔が用いられ、当該銅箔の下
に置かれるプレプレグ（ガラス繊維をエポキシ樹脂で硬
化させたもの）と共にラミネート接合により製造される
ことが知られており、当該銅箔上に最外の配線面が形成
される。従って、銅箔は染み、傷またはよじれなどの欠
陥があってはならない。通常は複数のブロックがホット
プレスに挿入されるので各ブロックを隔てるために用い
られるセパレーター板の表面が鏡面状でかつ清浄なもの
でなくてはならない。 【０００３】配線板プレスにおいて、デッキタイプ又は
真空式プレスにより圧力下で銅箔とプレプレグとを接合
し１８０℃以上に加熱して、内装の隣接するブロックと
一体化された接合が形成される。 【０００４】ドイツ特許第３８４４４９８Ａ１号によれ
ば、多層配線板ブロックの加圧の遅延とそれによる不均
一な銅箔面の発生は、真空及び等圧プレスの適用により
回避できる。また、同時に断熱された予備プレートの導
入により多層配線板ブロックの加熱時にプレス板を冷た
いまま保つことができる。しかしこの方法は、ブロック
からもれたエポキシ樹脂が多層板の端面を糊付けできる
ように個々のワーク板上のブロックが同一表面でかつ同
一厚みでなければならないという欠点がある。 【０００５】またドイツ特許第３５０７５６８Ｃ２号に
よれば、プレプレグ層のはみ出しは滑り止めにより避け
られるが、プレプレグのブロック端面でのはみ出しは、
プレプレグが流れ出るように、銅箔が他の層よりも少し
大きいものが選択された時のみ防ぐことが可能である。
しかしながらこの方法は、高級鋼の熱伝導性が悪い為に
加熱時間が長くなるという欠点があり、熱の貫流もま
た、例えば、アルミニウムに比べ、不均等となるという
問題がある。 【０００６】さらにドイツ特許第４１１６５４３Ａ１号
では、銅の熱膨張係数に近付いた１６×１０−６以上の
熱膨張係数を有する鋼鉄製のセパレータ板が用いられて
いる。これにより表面張力はかなり緩和されるものの、
加熱時間は同様に長いままである。それ故、鋼鉄の代わ
りに熱伝導率が良くより均一な伝導性のアルミニウムの
方が多く使われる。 【０００７】また、上記した全ての方法では、銅箔と相
応するセパレーターは次の層と共にセッテイングルーム
内で手動で多層配線板ブロックに準備される（参照：Ｍ
ａｎｆｒｅｄ Ｈｕｓｃｈｋａ ”Ｅｉｎｆｕｈｒｕｎ
ｇ ｉｎ ｄｉｅ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ−Ｐｒｅｓｓ
ｔｅｃｈｎｉｋ”Ｅｕｇｅｎ Ｇ．Ｌｅｎｚｅ Ｖｅｒ
ｌａｇ１９９８、Ｋａｐｉｔａｌ３）が、銅箔は非常に
薄くかつ微妙なので極めて簡単に皺が入り易いという欠
点がある。 【０００８】ドイツ特許第３１３１６８８Ａ１号による
方法は、アルミニウム・銅構造の製造について記載され
ており、銅箔の分離ハンドルについては触れていない。
更に、後続のラミネーション工程で、銅とアルミニウム
の熱膨張係数の違いのために、より大きな表面張力が生
じ、くっつく危険性がある。アルミニウムは銅よりも早
く膨張を開始し、更に、エポキシ樹脂の軟化によるブロ
ックの境でのくっつきを生じる。米国特許第５１６０５
６７号はラミネート板の製造を取り扱っており、そこで
は、プレス板は両面を銅箔でカバーされており、銅箔は
互いにプレス板の境界部で接合するための加熱を要する
という不利益があり、それ以外に、銅箔が別々にセット
されなければならないという欠点がある。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の欠点を解消するためになされたもので、プレス層
の接合だけではなく種々の操業において銅箔の変形を防
止することができる銅箔とアルミニウムセパレーター板
の接合方法を提案しようとするものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明に係る銅箔とアル
ミニウムセパレーター板の接合方法は、多層プリント配
線基板のプレス接合に供される任意の種類及び任意の厚
みを有する銅箔と任意の合金組成及び任意の厚みのシー
ト状のアルミニウム板の接合方法において、プレス板の
役割を果たすアルミニウム板の両面に当該アルミニウム
板よりも面積が大きな銅箔をアルミニウム板に密着する
ように置き、銅箔とアルミニウム板とをプレス接合する
とともに、前記銅箔のはみ出し部分を前記アルミニウム
板の周囲に自由空間が存在するように互いに糊付けまた
ははんだ付けあるいは溶接により接合することを特徴と
するものである。 【００１１】本発明においては、銅箔は別々に取り扱わ
れることがないので、プレスブロックの組立て時に銅箔
のよじれを生ずることはない。また銅箔はアルミニウム
セパレーター板上に平らに広げられるので非常に薄い箔
を選択することが可能である。 【００１２】多層プリント配線板のプレス工程の準備の
ために広げられた銅箔でカバーされたアルミニウム板は
自由に膨張することができるので、銅箔との接合は銅箔
上に何らの表面張力を生ずることなしに行われる。また
銅層の下のエポキシ樹脂が流れ出すや否や、アルミニウ
ム板にはくっつくことなく銅箔のアルミニウム板の大き
さよりはみ出した部分に沿って動くことができ、さらに
樹脂のくっついた銅箔がはみ出して折り重なる端部は、
アルミニウム板の端部及び有効領域の外で切り落とすこ
とができる。 【００１３】穴開け又はスタンピング等による銅箔の機
械的接合の場合は、張力が残らないので、余分な樹脂の
分布が向上するようにアルミニウム板の自由膨張が可能
となる。銅箔がはみ出して折り重なる端部の接合は、銅
箔でカバーされたアルミニウム・セパレーター板がより
長期の保存が可能となるように、より長期の接合を保証
する。 【００１４】銅箔のはんだ付け又は溶接のような熱接合
もまたアルミニウム板の自由膨張を可能ならしめる。ど
の接合方法を選ぶべきかは主としてコストに依存する。 【００１５】本発明方法を実施する場合は、アルミニウ
ム板より一回り大きい銅箔を該アルミニウムの両側に配
設する。該銅箔は、アルミニウム板の膨張に備えた自由
空間を余して材料と有効な表面の外側に固着される。ア
ルミニウムを該銅箔と共に把持し複数のプラテンプレス
位置にエポキシ樹脂と共に設置し、多層プレスすると、
該アルミニウム板は加熱時に該銅箔面上に表面張力を生
ずることなく無制限に拡張することができる。銅箔の下
のエポキシ樹脂が溶解すると、アルミニウム板とは接触
することなく銅箔の突出部に沿って流れて、該多層を覆
う接着を施す。接着に使用された前記銅箔の突出部は、
簡単に該アルミニウム板から切り離すことができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
プレス前のアルミニウム・セパレーター板を示す平面
図、図２は同上実施例におけるプレス後のアルミニウム
・セパレーター板を示す平面図であり、１はガイド穴、
２はアルミニウム・セパレーター板、３は銅箔はみ出し
部分である。 【００１７】すなわち、図１にプレス前のアルミニウム
・セパレーター板２は、両面が当該セパレーター板より
も大きいサイズの銅箔でカバーされ、端部に複数個のガ
イド穴１を有している。なおピンレス式のプレスブロッ
クを用いて多層プリント配線板を製造する場合は、ガイ
ド穴２を開けることを省略してもよい。銅箔の接合は、
アルミニウム・セパレーター板１の表面より銅箔が折り
重なってはみ出した部分３で行われる。 【００１８】つぎに、上記図１に示すプレス前のアルミ
ニウム・セパレーター板２をプレスすると、図２に示す
ごとく両面を銅箔でカバーされ膨張したセパレーター板
が得られる。この両面を銅箔でカバーされたアルミニウ
ム・セパレーター板２は、ガイド穴１により穴開き接合
部を有するとともに、銅箔はその下の内装置（図面省
略）と有効領域においてスムーズにプレス接合されてい
る。余分なエポキシ樹脂は、銅箔の折り重なった端部３
において固まっている。 【００１９】 【００１９】 【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば、
以下に記載する効果を奏する。 銅箔は別々に取り扱われることがないので、プレスブ
ロックの組立て時に銅箔のよじれを生ずることがない。 銅箔はセパレーター板上に平らに広げられるので非常
に薄い箔を選択することが可能である。 多層プリント配線板のプレス工程の準備のために広げ
られた銅箔でカバーされたアルミニウム板は自由に膨張
することができるので、銅箔との接合は銅箔上に何らの
表面張力を生ずることなしに行われる。 銅層の下のエポキシ樹脂が流れ出すや否や、アルミニ
ウム板にはくっつくことなく銅箔のアルミニウム板の大
きさよりはみ出した部分に沿って動くことができ、さら
に樹脂のくっついた銅箔がはみ出して折り重なる端部
は、アルミニウム板の端部及び有効領域の外で切り落と
すことができる。 穴開けまたはスタンピング等による銅箔の機械的接合
の場合は、張力が残らないので、余分な樹脂の分布が向
上するようにアルミニウム板の自由膨張が可能となる。 銅箔がはみ出して折り重なる端部の接合は、銅箔でカ
バーされたアルミニウム・セパレーター板がより長期の
保存が可能となるように、より長期の接合を保証する。 単一組成でより良い熱伝導性と非常に大きな熱膨張係
数の違いを計算に入れた新規の多層プリント配線板製造
用の接合材料として大きく寄与し得る。 ［図面の簡単な説明］ 【図１】本発明の一実施例におけるプレス前のアルミニ
ウム・セパレーター板を示す平面図である。 【図２】同上実施例におけるプレス後のアルミニウム・
セパレーター板を示す平面図である。 【符号の説明】 １ ガイド穴 ２ アルミニウム・セパレーター板 ３ 銅箔はみ出し部分
の製造に供される銅箔とアルミニウムセパレーター板の
接合方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一つの多層配線板ブロックの両端は当該
配線板と同等の大きさの銅箔が用いられ、当該銅箔の下
に置かれるプレプレグ（ガラス繊維をエポキシ樹脂で硬
化させたもの）と共にラミネート接合により製造される
ことが知られており、当該銅箔上に最外の配線面が形成
される。従って、銅箔は染み、傷またはよじれなどの欠
陥があってはならない。通常は複数のブロックがホット
プレスに挿入されるので各ブロックを隔てるために用い
られるセパレーター板の表面が鏡面状でかつ清浄なもの
でなくてはならない。 【０００３】配線板プレスにおいて、デッキタイプ又は
真空式プレスにより圧力下で銅箔とプレプレグとを接合
し１８０℃以上に加熱して、内装の隣接するブロックと
一体化された接合が形成される。 【０００４】ドイツ特許第３８４４４９８Ａ１号によれ
ば、多層配線板ブロックの加圧の遅延とそれによる不均
一な銅箔面の発生は、真空及び等圧プレスの適用により
回避できる。また、同時に断熱された予備プレートの導
入により多層配線板ブロックの加熱時にプレス板を冷た
いまま保つことができる。しかしこの方法は、ブロック
からもれたエポキシ樹脂が多層板の端面を糊付けできる
ように個々のワーク板上のブロックが同一表面でかつ同
一厚みでなければならないという欠点がある。 【０００５】またドイツ特許第３５０７５６８Ｃ２号に
よれば、プレプレグ層のはみ出しは滑り止めにより避け
られるが、プレプレグのブロック端面でのはみ出しは、
プレプレグが流れ出るように、銅箔が他の層よりも少し
大きいものが選択された時のみ防ぐことが可能である。
しかしながらこの方法は、高級鋼の熱伝導性が悪い為に
加熱時間が長くなるという欠点があり、熱の貫流もま
た、例えば、アルミニウムに比べ、不均等となるという
問題がある。 【０００６】さらにドイツ特許第４１１６５４３Ａ１号
では、銅の熱膨張係数に近付いた１６×１０−６以上の
熱膨張係数を有する鋼鉄製のセパレータ板が用いられて
いる。これにより表面張力はかなり緩和されるものの、
加熱時間は同様に長いままである。それ故、鋼鉄の代わ
りに熱伝導率が良くより均一な伝導性のアルミニウムの
方が多く使われる。 【０００７】また、上記した全ての方法では、銅箔と相
応するセパレーターは次の層と共にセッテイングルーム
内で手動で多層配線板ブロックに準備される（参照：Ｍ
ａｎｆｒｅｄ Ｈｕｓｃｈｋａ ”Ｅｉｎｆｕｈｒｕｎ
ｇ ｉｎ ｄｉｅ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ−Ｐｒｅｓｓ
ｔｅｃｈｎｉｋ”Ｅｕｇｅｎ Ｇ．Ｌｅｎｚｅ Ｖｅｒ
ｌａｇ１９９８、Ｋａｐｉｔａｌ３）が、銅箔は非常に
薄くかつ微妙なので極めて簡単に皺が入り易いという欠
点がある。 【０００８】ドイツ特許第３１３１６８８Ａ１号による
方法は、アルミニウム・銅構造の製造について記載され
ており、銅箔の分離ハンドルについては触れていない。
更に、後続のラミネーション工程で、銅とアルミニウム
の熱膨張係数の違いのために、より大きな表面張力が生
じ、くっつく危険性がある。アルミニウムは銅よりも早
く膨張を開始し、更に、エポキシ樹脂の軟化によるブロ
ックの境でのくっつきを生じる。米国特許第５１６０５
６７号はラミネート板の製造を取り扱っており、そこで
は、プレス板は両面を銅箔でカバーされており、銅箔は
互いにプレス板の境界部で接合するための加熱を要する
という不利益があり、それ以外に、銅箔が別々にセット
されなければならないという欠点がある。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
技術の欠点を解消するためになされたもので、プレス層
の接合だけではなく種々の操業において銅箔の変形を防
止することができる銅箔とアルミニウムセパレーター板
の接合方法を提案しようとするものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明に係る銅箔とアル
ミニウムセパレーター板の接合方法は、多層プリント配
線基板のプレス接合に供される任意の種類及び任意の厚
みを有する銅箔と任意の合金組成及び任意の厚みのシー
ト状のアルミニウム板の接合方法において、プレス板の
役割を果たすアルミニウム板の両面に当該アルミニウム
板よりも面積が大きな銅箔をアルミニウム板に密着する
ように置き、銅箔とアルミニウム板とをプレス接合する
とともに、前記銅箔のはみ出し部分を前記アルミニウム
板の周囲に自由空間が存在するように互いに糊付けまた
ははんだ付けあるいは溶接により接合することを特徴と
するものである。 【００１１】本発明においては、銅箔は別々に取り扱わ
れることがないので、プレスブロックの組立て時に銅箔
のよじれを生ずることはない。また銅箔はアルミニウム
セパレーター板上に平らに広げられるので非常に薄い箔
を選択することが可能である。 【００１２】多層プリント配線板のプレス工程の準備の
ために広げられた銅箔でカバーされたアルミニウム板は
自由に膨張することができるので、銅箔との接合は銅箔
上に何らの表面張力を生ずることなしに行われる。また
銅層の下のエポキシ樹脂が流れ出すや否や、アルミニウ
ム板にはくっつくことなく銅箔のアルミニウム板の大き
さよりはみ出した部分に沿って動くことができ、さらに
樹脂のくっついた銅箔がはみ出して折り重なる端部は、
アルミニウム板の端部及び有効領域の外で切り落とすこ
とができる。 【００１３】穴開け又はスタンピング等による銅箔の機
械的接合の場合は、張力が残らないので、余分な樹脂の
分布が向上するようにアルミニウム板の自由膨張が可能
となる。銅箔がはみ出して折り重なる端部の接合は、銅
箔でカバーされたアルミニウム・セパレーター板がより
長期の保存が可能となるように、より長期の接合を保証
する。 【００１４】銅箔のはんだ付け又は溶接のような熱接合
もまたアルミニウム板の自由膨張を可能ならしめる。ど
の接合方法を選ぶべきかは主としてコストに依存する。 【００１５】本発明方法を実施する場合は、アルミニウ
ム板より一回り大きい銅箔を該アルミニウムの両側に配
設する。該銅箔は、アルミニウム板の膨張に備えた自由
空間を余して材料と有効な表面の外側に固着される。ア
ルミニウムを該銅箔と共に把持し複数のプラテンプレス
位置にエポキシ樹脂と共に設置し、多層プレスすると、
該アルミニウム板は加熱時に該銅箔面上に表面張力を生
ずることなく無制限に拡張することができる。銅箔の下
のエポキシ樹脂が溶解すると、アルミニウム板とは接触
することなく銅箔の突出部に沿って流れて、該多層を覆
う接着を施す。接着に使用された前記銅箔の突出部は、
簡単に該アルミニウム板から切り離すことができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例における
プレス前のアルミニウム・セパレーター板を示す平面
図、図２は同上実施例におけるプレス後のアルミニウム
・セパレーター板を示す平面図であり、１はガイド穴、
２はアルミニウム・セパレーター板、３は銅箔はみ出し
部分である。 【００１７】すなわち、図１にプレス前のアルミニウム
・セパレーター板２は、両面が当該セパレーター板より
も大きいサイズの銅箔でカバーされ、端部に複数個のガ
イド穴１を有している。なおピンレス式のプレスブロッ
クを用いて多層プリント配線板を製造する場合は、ガイ
ド穴２を開けることを省略してもよい。銅箔の接合は、
アルミニウム・セパレーター板１の表面より銅箔が折り
重なってはみ出した部分３で行われる。 【００１８】つぎに、上記図１に示すプレス前のアルミ
ニウム・セパレーター板２をプレスすると、図２に示す
ごとく両面を銅箔でカバーされ膨張したセパレーター板
が得られる。この両面を銅箔でカバーされたアルミニウ
ム・セパレーター板２は、ガイド穴１により穴開き接合
部を有するとともに、銅箔はその下の内装置（図面省
略）と有効領域においてスムーズにプレス接合されてい
る。余分なエポキシ樹脂は、銅箔の折り重なった端部３
において固まっている。 【００１９】 【００１９】 【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば、
以下に記載する効果を奏する。 銅箔は別々に取り扱われることがないので、プレスブ
ロックの組立て時に銅箔のよじれを生ずることがない。 銅箔はセパレーター板上に平らに広げられるので非常
に薄い箔を選択することが可能である。 多層プリント配線板のプレス工程の準備のために広げ
られた銅箔でカバーされたアルミニウム板は自由に膨張
することができるので、銅箔との接合は銅箔上に何らの
表面張力を生ずることなしに行われる。 銅層の下のエポキシ樹脂が流れ出すや否や、アルミニ
ウム板にはくっつくことなく銅箔のアルミニウム板の大
きさよりはみ出した部分に沿って動くことができ、さら
に樹脂のくっついた銅箔がはみ出して折り重なる端部
は、アルミニウム板の端部及び有効領域の外で切り落と
すことができる。 穴開けまたはスタンピング等による銅箔の機械的接合
の場合は、張力が残らないので、余分な樹脂の分布が向
上するようにアルミニウム板の自由膨張が可能となる。 銅箔がはみ出して折り重なる端部の接合は、銅箔でカ
バーされたアルミニウム・セパレーター板がより長期の
保存が可能となるように、より長期の接合を保証する。 単一組成でより良い熱伝導性と非常に大きな熱膨張係
数の違いを計算に入れた新規の多層プリント配線板製造
用の接合材料として大きく寄与し得る。 ［図面の簡単な説明］ 【図１】本発明の一実施例におけるプレス前のアルミニ
ウム・セパレーター板を示す平面図である。 【図２】同上実施例におけるプレス後のアルミニウム・
セパレーター板を示す平面図である。 【符号の説明】 １ ガイド穴 ２ アルミニウム・セパレーター板 ３ 銅箔はみ出し部分
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
B32B 15/01
B32B 15/08
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 多層プリント配線基板のプレス接合に供
される任意の種類及び任意の厚みを有する銅箔と任意の
合金組成及び任意の厚みのシート状のアルミニウム板の
接合方法において、プレス板の役割を果たすアルミニウ
ム板の両面に当該アルミニウム板よりも面積が大きな銅
箔をアルミニウム板に密着するように置き、銅箔とアル
ミニウム板とをプレス接合するとともに、前記銅箔のは
み出し部分を前記アルミニウム板の周囲に自由空間が存
在するように互いに糊付けまたははんだ付けあるいは溶
接により接合することを特徴とする銅箔とアルミニウム
セパレーター板の接合方法。
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