JP4365054B2 - ワークボード及び多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はワークボード及び多層プリント配線板の製造方法、特に層間ずれを抑制できるワークボード及び多層プリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板を製造する場合、生産効率及び生産コストの観点からボード中に複数の個別プリント配線板シート部（以下これを単に「シート部」と呼ぶこともある）を設けた所謂ワークボードを製造し、最後に各シート部毎に分割するという工法が一般的にとられており、このような工法は、当該ワークボードを積層してなる多層プリント配線板においても同様に行れている。
【０００３】
従来の多層プリント配線板を製造する際に用いられる上記ワークボードの配線層を図５に示す。
Ｗａはワークボード、また１ａは配線層で、配線回路２０（図７参照）等が表面に形成される絶縁層２、当該配線層１ａに均等に割り振って形成されるシート部３、当該シート部３を補強するために当該シート部３の外枠に設けられ、かつ配線回路２０と同じ導体よりなるシート外形枠４、当該ワークボードＷａを補強するために当該ワークボードＷａの外枠に設けられ、かつ配線回路２０と同じ導体よりなる補強層５とからなるものである。
そして、多層化する場合には、例えば当該ワークボードＷａを複数積層して多層化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ワークボードＷａを積層してなる従来の多層プリント配線板には以下に示す不具合があった。
即ち、図５に示したように複数のシート部３がそれぞれ完全に独立して形成されているため、製造工程中、特に熱のかかる積層工程において発生する絶縁層２の寸法伸縮がシート部３に大きく作用し、層間ずれが発生し易いというものである。この現象は、薄板のコア材（リジッド基板）で構成される高多層板や異種材料を組み合わせて製造するリジッドフレックスプリント配線板において特に顕著であった。
【０００５】
上記現象を図５乃至図７を用いて簡単に説明する。
図６は、従来の多層プリント配線板の製造方法によって得られたリジッドフレックスプリント配線板の一構成例を示したもので、両面に図５と同じ形態の配線層１ａを備えたベース基板８（図５のワークボードＷａに相当）と、後にリジッドフレックスプリント配線板の屈曲部となる部分の配線回路２０（図７参照）を保護するためのカバーレイ１０とからなるフレックス基板９、当該フレックス基板９をコアとし、当該フレックス基板９を一部露出させるためのフレックス基板露出用開口部１２を有するプリプレグ等の絶縁接着剤層１１と、外層に配線回路２０を形成するための銅箔等の金属箔１３とからなるリジッド基板１４を備えており、各構成材を積層し、スルーホール１５、配線回路２０等を形成することによって、図７に断面図で示した多層プリント配線板２２ａが得られる。
【０００６】
多層プリント配線板２２ａの各構成材の積層は、実際にはまず両面に配線層１ａが形成されたベース基板８の表裏にカバーレイ１０を積層したフレックス基板９を形成し、その後、絶縁接着剤層１１、金属箔１３とを積層するのであるが、当該ベース基板８にガラス繊維等の補強材が含まれていないため、当該ベース基板８が非常に大きく伸縮していた。従って、当該ベース基板８が図５に示したワークボードＷａと同じ形態、つまり各シート部３が個々に独立している場合、当該シート部３内の配線回路２０に大きな位置ずれが発生し、図７に示したように外層にスルーホール１５、ブラインドバイアホール１６等を形成した場合に、各ホールのホール中心軸１７と、内層ランド１８のランド中心軸１９とがずれてしまう所謂層間ずれが発生していた。この対策として、従来は回路形成用の焼付けフィルムに補正をかけて層間ずれを抑制していたが、非常に手間がかかるとともに、これだけでは対処しきれない場合があった。
また、近年では配線密度が益々高まる傾向にあり、形成されるスルーホールやランド等の配線回路も非常に微細になってきており、その結果、僅かな層間ずれも無視できない状況となってきているため、層間ずれを効果的に抑制できる手段が必要とされていた。
【０００７】
本発明は上記不具合を解消するためになされたもので、熱のかかる積層工程等により発生する層間ずれを容易に抑制することができるワークボード及び多層プリント配線板の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、半硬化状態の絶縁層を含む積層部材を積層するための、複数の個別プリント配線板シート部を備えたワークボードであって、当該複数の個別プリント配線板シート部が、ワークボードの配線層と同じ導体よりなるシート接続体により相互に接続されていると共に、当該配線層と同じ導体よりなる補強層接続体によりワークボードの外枠に位置する補強層に接続されていることを特徴とするワークボードにより上記目的を達成したものである。
これにより、個々には独立しない複数のシート部を、配線回路と同時に形成し得ると共に、多層プリント配線板を製造する際に、層間ずれを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明ワークボードにおいて、上記シート接続体及び補強層接続体は、少なくともシート部のコーナー部で接続されているものが、多層プリント配線板を製造する際に、各シート部にかかる応力を均等に分散することができ、従ってまた偏った伸縮を回避し得る点でより有利である。
【００１１】
また、本発明ワークボードにおいて、上記ワークボードを屈曲性を有するフレックス基板とするのが、リジットフレックスプリント配線板を製造する際に、伸縮性の大きいフレックス基板部の伸縮を効果的に抑制し得る上で、より有利である。
【００１２】
本発明はまた、上記のワークボードを少なくとも一層用いる多層プリント配線板の製造方法により前記目的を達成したものである。
これにより、層間ずれのない多層プリント配線板を製造することができる。
【００１３】
本発明多層プリント配線板の製造方法において、上記ワークボードを少なくとも内層に用いるのが、外層に比して層間ずれの大きい内層における層間ずれを効果的に抑制し得るので、より有利である。
【００１４】
また、本発明多層プリント配線板の製造方法において、屈曲性を有するフレックス基板からなる上記ワークボードに、当該ワークボードの一部を露出せしめて硬質性のリジッド基板を積層するのが、伸縮性の大きいフレックス基板の伸縮を抑制することができる結果、層間ずれのないリジッドフレックスプリント配線板を得る上で、より有利である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明するに当って、層間ずれの抑制効果が最も大きいリジッドフレックスプリント配線板を例にし、図１乃至図３を用いて説明する。尚、図５乃至図７と同様の部位に関しては同じ符号を付すようにした。
【００１６】
まず、層間ずれを抑制する本発明ワークボードの配線層を図１に示す。
Ｗはワークボード、また１は配線層で、配線回路２０（図３参照）等が表面に形成される絶縁層２、当該配線層１に均等に割り振って形成されるシート部３、当該シート部３を補強するために当該シート部３の外枠に設けられた配線回路２０と同じ導体よりなるシート外形枠４、当該ワークボードＷを補強するために当該ワークボードＷの外枠に設けられた配線回路２０と同じ導体よりなる補強層５、当該シート部３同士を当該シート外形枠４のコーナー部２１で接続するシート接続体６、当該補強層５と当該シート外形枠４のコーナー部２１とを接続する補強層接続体７からなるものである。
【００１７】
図２は、本発明多層プリント配線板の製造方法によって得られたリジッドフレックスプリント配線板の一構成例を示したもので、両面に図１と同じ形態の配線層１を備えたベース基板８（図１のワークボードＷに相当）と、後にリジッドフレックスプリント配線板の屈曲部となる部分の配線回路２０（図３参照）を保護するためのカバーレイ１０とからなるフレックス基板９、当該フレックス基板９をコアとし、当該フレックス基板９を一部露出させるためのフレックス基板露出用開口部１２を有するプリプレグ等の絶縁接着剤層１１と、外層に回路を形成するための銅箔等の金属箔１３とからなるリジッド基板１４を備えており、各構成材を積層し、スルーホール１５、配線回路２０等を形成することによって、図３に断面図で示した多層プリント配線板２２が得られる。
【００１８】
このようにシート部３同士の間及びシート部３と補強層５との間にそれぞれシート接続体６、補強層接続体７とを備え、フレックス基板９に形成される各シート部３を個々に独立させない構成とすることによって、図３に示したようにスルーホール１５、ブラインドバイアホール１６等のホール中心軸１７と、内層ランド１８のランド中心軸１９とのずれを抑制した多層プリント配線板２２が得られる。
【００１９】
次に、本発明の層間ずれ抑制効果を、屈曲性を有するフレックス基板からなる本発明ワークボードを用いたリジッドフレックスプリント配線板の各製造工程（熱処理工程後）における寸法変化率を算出することによって確認した。
【００２０】
寸法変化率の算出方法は、回路形成用の焼付けフィルムの略４角に基準点を設け、長手方向の２点間の距離を基準長さとし、熱のかかる工程の後に回路形成面に形成された基準点間の長さを計測して、前記基準長さに対する寸法変化率を算出するようにした（基準点を４点設けることにより、１面で２箇所（表１中のＡ、Ｂ又はＣ、Ｄに相当）の計測を行った）。
また、本確認作業では、内層に積層されるフレックス基板、及びリジッド基板での寸法変化率を確認するため、使用したリジッドフレックスプリント配線板の構成は、図２の構成におけるフレックス基板９とリジッド基板１４との間に、絶縁接着剤層と片面回路基板を追加した構成とし、前記フレックス基板、片面回路基板について計測を行い、その結果を表１及び図４にまとめた。
【００２１】
尚、表１及び図４に記載されている各項目の意味は以下の通りである。
基準：回路形成用の焼付けフィルムに形成された基準点間の距離（これを０とした）
工程１：フレックス基板の回路形成後
工程２：カバーレイ積層後
工程３：フレックス基板にリジッド基板（層間接着剤層＋片面回路基板＋層間接着剤層＋金属箔）を積層した後
工程４：片面回路基板の回路形成後
工程５：片面回路基板の黒化処理後
工程６：フレックス基板に片面回路基板を含んだリジッド基板の積層後
Ａ、Ｂ：本発明品（接続体有り）
Ｃ、Ｄ：従来品（接続体無し）
【００２２】
【表１】

【００２３】
以上の算出結果により、シート部同士を接続するシート接続体及びシートと補強層とを接続する補強層接続体を備えた本発明品は、前記両接続体を備えていない従来品と比較して、フレックス基板、リジッド基板のいずれにおいても約０．０３％の伸縮抑制効果を得ることができた（０．０３％の抑制を実際の長さに換算すると、例えば基板サイズが５００mmサイズの場合には約１５０μｍの抑制が期待できる）。
【００２４】
本発明を説明するに当って、積層時の伸縮の激しいフレックス基板９のみに本発明の配線層１と同じ形態の配線層を形成した例を用いたが、より一層層間ずれを抑制するために、リジッド基板１４側にも同様の配線層を形成することが好ましい（上記確認作業においても明らかである）。
【００２５】
また、シート接続体と補強層接続体の各接続体として、基板の伸縮による応力を均等に分散させるために、少なくともシートのコーナー部で接続するようにしたが、応力を均等に分散するのに差支えなければ、これ以外の箇所にも接続体を追加して、より一層層間ずれを抑制することも可能である。
【００２６】
また、本発明に説明するに当って、リジッドフレックスプリント配線板の構成を例にして説明したが、構成としてはこの限りでなく、配線層とガラス繊維等の補強層を有する絶縁接着剤層とを交互に積層する形態の多層プリント配線板においても、本発明の配線層１と同様の配線層を少なくとも１層備えることによって、層間ずれを抑制する効果が得られ、勿論全層に備えればより信頼性を向上することができる。
【００２７】
更に、配線層とガラス繊維等の補強層を有さない絶縁接着剤層とを交互に積層するビルドアップ多層プリント配線板においても、本発明を実施することにより、層間ずれを抑制することが可能であることはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、層間ずれのない多層プリント配線板を効率良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ワークボードの斜視説明図。
【図２】本発明ワークボードを用いて得られた多層プリント配線板の分解斜視説明図。
【図３】本発明ワークボードを用いて得られた多層プリント配線板の断面説明図。
【図４】寸法変化率測定結果を示すグラフ。
【図５】従来ワークボードの斜視説明図。
【図６】従来ワークボードを用いて得られた多層プリント配線板の分解斜視説明図。
【図７】従来ワークボードを用いて得られた多層プリント配線板の断面説明図。
【符号の説明】
１，１ａ：配線層
２：絶縁層
３：シート部
４：シート外形枠
５：補強層
６：シート接続体
７：補強層接続体
８：ベース基板
９：フレックス基板
10：カバーレイ
11：絶縁接着剤層
12：フレックス基板露出用開口部
13：金属箔
14：リジッド基板
15：スルーホール
16：ブラインドバイアホール
17：ホール中心軸
18：内層ランド
19：ランド中心軸
20：配線回路
21：コーナー部
22、22ａ：多層プリント配線板
Ｗ、Ｗａ：ワークボード

Claims (6)

1. 半硬化状態の絶縁層を含む積層部材を積層するための、複数の個別プリント配線板シート部を備えたワークボードであって、当該複数の個別プリント配線板シート部が、ワークボードの配線層と同じ導体よりなるシート接続体により相互に接続されていると共に、当該配線層と同じ導体よりなる補強層接続体によりワークボードの外枠に位置する補強層に接続されていることを特徴とするワークボード。
2. シート接続体及び補強層接続体が、少なくとも個別プリント配線板シート部のコーナー部で接続されていることを特徴とする請求項１記載のワークボード。
3. 屈曲性を有するフレックス基板から成ることを特徴とする請求項１又は２記載のワークボード。
4. 請求項１〜３の何れか１項記載のワークボードを少なくとも一層用いることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
5. ワークボードを少なくとも内層に用いることを特徴とする請求項４記載の多層プリント配線板の製造方法。
6. 請求項３に記載のワークボードに、当該ワークボードの一部を露出せしめて硬質性のリジッド基板を積層する工程を含むことを特徴とするリジッドフレックス多層プリント配線板の製造方法。

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