JP4117538B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【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方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
多層プリント配線板の製造方法において、多層化する工法としては、少なくとも1枚の銅張り積層板を回路形成したものを内層回路板とし、ガラス布等の基材に樹脂を含浸、半硬化させたプリプレグと交互に重ね合わせて、これらを多段プレスにより加熱、加圧、して一体に成型するのが一般的である。
【0003】
多段プレスは、内部に加熱・冷却のための熱媒・蒸気・水等の流路を有する熱盤と呼ばれる金属製のプレートを複数有する。この複数の熱盤の間に被多層化物を挿入し、熱盤内に熱媒や蒸気などを通して加熱すると同時に、油圧などで加圧し多層化する。
【0004】
多層化する時の圧力、温度、時間、は被多層化物の構成や樹脂材料などに合わせて設定するのはもちろんであるが、多層化プレス時に樹脂の溶融による流れや、硬化による収縮、ガラス布基材の伸縮などにより寸法の変化が発生する。この寸法の変化は内層回路板の寸法をも変化させてしまう。そのため内層回路を形成する前工程で、この寸法挙動分の補正を掛けておくことがよく行われている。
【0005】
最近ではプリント配線板は高密度化が進み、高精度化が要求されてきており、とくに内層回路の位置精度は±0.01%(500mmサイズで±50μm)が要求されてきている。プレス時の圧力条件により寸法挙動が変化する場合があるので、被多層化物にかかる、単位面積あたりの圧力(以下、面圧と称す)は、品種に合わせた標準の面圧を決め、サイズが変わってもプレス機の主圧力を調整して面圧は一定とするのが一般的である。
つまり、多段プレスでは1回のプレスには同じサイズ(面積)のものだけを挿入してプレスすることが一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
最近ではプリント配線板の仕様が非常に多種多様になってきており、かつまた無駄をなくして歩留りを上げる工夫がなされている。具体的には最終プリント板サイズにあわせて、もっとも無駄のないワークサイズ選定し、必要に応じて複数を面付けし製造する。そのため面積の異なるワークサイズを数種設定して、使い分けるのが一般的である。
【0007】
前述したように多段プレスでは1回のプレスには同じサイズ(面積)のものだけを挿入してプレスすることが一般的であるが、1品種が少量になっているため、1度のプレス回を同じワークサイズのみで充足することが非常に困難になって来ている。そのため、多段プレスのうち1サイズではプレス全段を使用できず、空き段が発生してしまい、生産効率の悪化を招いていた。本特許の発明者は上記問題点に鑑み、検討した結果、効率を落とすことなく多層化プレスを可能とする方策を発明するに至った。以下その内容を説明する。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は次のものに関する。
(1) 多段プレスにより、加熱、加圧する多層化工法において異なるサイズの被多層化物を同時に多層化する多層プリント配線板の製造方法であって、異なるサイズの被多層化物の面積の差が、最も小さい面積のものを基準として最大で51%以内であり、異なるサイズの被多層化物それぞれを配置する段の中間に位置する段にクッションを配置することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明は多段プレスにより、加熱、加圧する多層化工法において異なるサイズの被多層化物を同時に多層化する多層プリント配線板の製造方法であって、異なるサイズの被多層化物の面積の差が、最も小さい面積のものを基準として最大で51%以内であり、異なるサイズの被多層化物それぞれを配置する段の中間に位置する段にクッションを配置することを特徴とする。
【0010】
異なるサイズのものを同時にプレスすることによりそれぞれの製品にかかる面圧は面積比に応じて変わる。例えばワークサイズ400x340mmで面圧3MPaの条件のところに600x340mmのワークサイズのものを同時にプレスすると、600x340mmのものにかかる面圧は2MPaとなる。それぞれのサイズにかかる面圧はプレス成型に必要な圧力範囲内に入るよう、組み合わせを考慮する。プリプレグのフロー性が大きいもの、例えば10%以上のものは成型可能な圧力範囲が比較的広く好適である。
【0011】
異なるサイズ(面積)の被多層化物を1回のプレス回で同時にプレスする際、プレス段内の構成は以下のようにする。一つの段の中にはステンレス板などを挟んで複数の被多層化物を挿入するが、一つの段の中にいれるものは同一サイズのものとする。異なるサイズの被多層化物は異なる段に挿入する。異なるサイズ(面積)の被多層化物は上下に隣合った段に挿入してもかまわない。このとき、熱盤の強度によっては、熱盤が湾曲、変形、したり、被多層化物に圧力むらによる成型不良が発生する場合がある。この場合には、異なるサイズの被多層化物それぞれを配置する段を上下で隣接させず、中間に位置する段にクッションを配置する。
【0012】
クッションは熱盤同士が接触して、異物などの挟み込みによる傷などの損傷を防止することと、上下のサイズの異なる被多層化物の面積の違いによる熱盤のゆがみ、変形、等を防止するために配置する。したがってクッションの材質は多層化プレス条件に耐えうる耐熱性、高温時のクッション性、を併せ持ったものにする必要がある。例示すれば硬質耐熱性ゴムシートや繊維補強フッ素樹脂シートなどがある。クッションの大きさは上下の段に配置された異なるサイズの被多層化物の大きさのおおよそ中間の大きさが望ましいが、それより大きくてもかまわない。
【0013】
ここで、異なるサイズのものの面積の差は51%以内とする。本特許の発明者は検討により51%以内であれば、寸法挙動差は問題にならないレベルに抑えられることを見出すことができた。面積差がそれ以上になると圧力差もそれ以上になり、寸法挙動差が無視できなくなる。
例えばワークサイズ400X340mmのものを基準としてワークサイズ700x340mmのものを同時にプレスに挿入して多層化プレスをした場合、面積差は75%になり同様にかかる面圧は、400x340mmの面圧を100とした場合、57にまで低下する。この条件下では、多層化プレス中のプリプレグ構成材料の寸法挙動が、圧力が低いために非常に大きくなり、実施例でしめす総板厚0.4mmの4層板では、寸法挙動差が0.01%を超えてしまい実用上問題となる。
【0014】
しかしワークサイズ400X340mmのものを基準としてワークサイズ600x340mmのものを同時にプレスに挿入して多層化プレスをした場合、面積差は50%になり同様にかかる面圧も、400x340mmの面圧を100とした場合、67で収まる。この条件下では、多層化プレス中の寸法挙動差は0.01%以内に収めることができる。なお寸法変化0.01%は500mmに対して50μの変化である。
【0015】
【作用】
異なるサイズでも面積差51%の範囲内であれば、同時にプレスが可能である。面圧が変わることにより寸法挙動の違いによる差異は問題ない範囲に抑えられる
【0016】
【実施例および比較例】
図1に示す構成品の多層化プレスを実施した。
材料は表1に示すものを使用し、サイズ4通りを準備し表2に示す組み合わせでプレスを行った。
【0017】
【表1】
プレス後の評価結果を表2に示す。
【0018】
【表2】
比較例1、2、3、4は従来の単独のサイズのみでのプレスを行った結果である。標準の面圧は表2内に示すとおり3MPaである。
実施例1は500x340と600x340との組み合わせであり500x340サイズが標準の面圧3MPaになるようにプレス設備の主圧力を設定した。したがって600x340サイズは面積で20%増、面圧で27%減の2.5MPaである。
実施例2は400x340と600x340との組み合わせであり400x340サイズが標準の面圧3MPaになるようにプレス設備の主圧力を設定した。したがって600x340サイズは面積で50%増、面圧で33%減の2MPaである。
比較例5は面積差が51%を超えるものの組み合わせの結果である。
比較例5では寸法挙動の差が0.01%を超えており、これでは同一の寸法補正量で生産することができない。
実施例1、実施例2、についてはともに異常なく、寸法挙動の差は0.01%以内に収まっておりまったく問題はなかった。
【0019】
【発明の効果】
異なるサイズのものを同時にプレスすることにより、プレスに空き段を発生させることが非常に少なくなり、効率が向上し多品種少量生産に対応できる。また、内層回路板のパターン形状により多層化プレス時に空気が微小空隙となって残ってしまう場合がある。ボイドと称されるこの現象は、プリント配線板のスルーホール間に残ってしまった場合には、ショートなどの重大な問題を引き起こす。この対策として、成型面圧を通常よりも高くして多層化プレスするという方法があるが、通常は専用の圧力条件を設定して当該品単独でプレスするのが一般的である。
【0020】
しかし本発明の方法により当該品をそれよりも大きなサイズのものと組み合わせて、大きなサイズのものの標準条件で同時にプレスすることにより、専用圧力条件を設定することなく圧力アップが可能となる。
【0021】
以上のように、多層化プレスする製品のサイズが多くとも、組み合わせてプレスできるため、プレスの空き段をなくすことができる、さらに、多層化プレスする製品が通常よりも力を高く、もしくは低くする必要があっても、専用の条件を設定することなく、サイズの組み合わせのみでそれらが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 比較例および実施例。
Claims (1)
- 多段プレスにより、加熱、加圧する多層化工法において異なるサイズの被多層化物を同時に多層化する多層プリント配線板の製造方法であって、異なるサイズの被多層化物の面積の差が、最も小さい面積のものを基準として最大で51%以内であり、異なるサイズの被多層化物それぞれを配置する段の中間に位置する段にクッションを配置することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
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