JP4969330B2 - 多層配線基板の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は多層配線基板の製造装置及び製造方法に関する。

ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ等の電子部品を実装するプリント配線基板は、これらの電子部品の小型化に伴い高密度化が要求されて多層化されて使用されることが多い。この多層プリント配線基板は、表裏２層の外部に露出した導体外層と、数層の露出しない導体内層から構成される。

上記の導体外層は、たとえば厚さ１８μｍ程度の銅箔から構成され、両面配線板から構成される導体内層と共に絶縁基板により支持されている。絶縁基板には、主として、熱硬化性のエポキシ樹脂がガラス繊維に含浸されたプリプレグが使用される。

多層プリント配線基板は、上記の導体外層を最外層に配置し、次にプリプレグ、両面配線板の順に、所定の枚数重ねて、ホットプレスで加熱加圧して、プリプレグの熱硬化性樹脂を硬化させ、これらを一体化することにより製造される。このような多層配線基板の一例としては、例えば特許文献１に開示されているようなものがある。
特許第３０６５７６６号公報

ところで、多層配線基板の製造においては、配線基板及びプリプレグの相対的な位置関係の固定を行うための工程が必須である。これを実現するためには、上述のように、加熱加圧を伴ういわゆるピンラミネーション工法や、その他にもハトメ工法、ウェルディング工法、ビルドアップ工法等が存在する。これらの工法はそれぞれ、その適用領域に適・不適をもつ。例えば、比較的層数が少ない場合はハトメ工法が適しており、比較的層数が多い場合はピンラミネーション工法が適しているなどというようである。

しかしながら、これらの工法にはそれぞれ、欠点もある。例えば、ハトメ工法及びピンラミネーション工法では、穴開け工程の実行が必須なため、配線基板及びプリプレグの位置決めを精度高く実行することにつき原理的な困難が伴う。これは、穴開け位置の選定自体にある程度の不確かさが伴うこと、また、穴は一定の大きさをもつため、各層の穴が一定程度ずれていたとしてもピン等が当該各層の穴を通り得る場合があること（この場合、実際には正確に位置決めされていないのに、正確に位置決めされたと誤認識されることになる。）等による。さらに、配線基板は非常に薄い（例えば０．１ｍｍ程度）ので、ピンに挿入する際に余計な応力がかかると穴が変形してしまうおそれがある。こうなると、位置ずれはいっそう大きくなる。
また、ピンラミネーション工法では特に、（１）加熱により溶融した接着剤がピンに付着することで、多層配線基板の抜き取りが面倒になりうること、また、（２）付着した当該接着剤の入念な清掃作業が必要なこと、更には、（３）積層枚数が小さい場合には前記穴を起点とした破損が生じたりするおそれがあること等といった欠点もある。

このように、多層配線基板の製造方法には、いくつかの工法が提案されている現状ではあるが、各工法単独の対応のみでは、それぞれの欠点を克服することは難しい。その結果、多層配線基板を、より効率的に、かつより高精度に製造することは、なお大きな課題となっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、多層配線基板を、より効率的に、かつより高精度に製造することが可能な多層配線基板の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る多層配線基板の製造装置は、
所定の枚数積み重ねられた配線基板及びプリプレグからなる積層体について、前記配線基板及びプリプレグ間の仮溶着を行う第１溶着手段を含む第１段工程実行部と、
前記積層体の第１の位置を溶着させる第２溶着手段、前記積層体の第２の位置に当該積層体の積層方向に沿った穴を開ける穴開け手段、及び前記穴が開けられた位置にハトメを実行するためのハトメ実行手段、を含み、前記積層体に所定の加工を施す第２段工程実行部と、を備え、
前記第２の位置の少なくとも一つは、複数であり得る前記第１の位置及び複数であり得る前記仮溶着が行われた位置のいずれか一つに一致する、ことを特徴とする。

穴開け手段をもつ態様では、前記穴は、平面視して長穴形状をもつように構成してもよい。

また、本発明に係る多層配線基板の製造装置では、前記第１段工程実行部は、前記配線基板及びプリプレグの位置合わせを行うためのアライメント手段を更に備えるように構成してもよい。

また、本発明に係る多層配線基板の製造装置では、前記第１段工程実行部の前段として、前記積層体を構成すべき前記配線基板又は前記プリプレグを当該製造装置に投入するための投入部を更に備えるように構成してもよい。

この投入部をもつ態様では、前記仮溶着が完了した前記積層体に、新たな前記配線基板又は前記プリプレグを前記投入部を介して加えた積層体が構築され、及び、前記積層体が前記第１段工程実行部によって仮溶着される第１工程に並行して、前記第２段工程実行部による前記所定の加工が実行される第２工程が異なる積層体に対して行われるように構成してもよい。

さらに、投入部をもつ態様では、前記第１段工程実行部と前記第２段工程実行部との間に、前記積層体を待機させるためのバッファ部を更に備えるように構成してもよい。

また、前述の並行処理が行われる態様では、前記第１工程は、前記第２工程が１回行われる間に、複数回行われるように構成してもよい。

また、本発明に係る多層配線基板の製造装置では、前記第２段工程実行部による穴開け工程の後に、前記積層体を積層したものに対するピンラミネーション工法が実行されるように構成してもよい。

また、本発明に係る多層配線基板の製造装置では、前記第２段工程実行部は、前記所定の加工を実行するための本体部と、前記積層体を前記本体部へ搬送するための搬送手段と、を更に備え、前記搬送手段は、前記本体部に収納可能であるように構成してもよい。

上記目的を達成するため、本発明に係る多層配線基板の製造方法は、
所定の枚数積み重ねられた配線基板及びプリプレグからなる積層体について、前記配線基板及びプリプレグ間の仮溶着を行う第１段工程と、
前記積層体の第１の位置を溶着させる第２段工程と、
複数であり得る前記第１の位置及び複数であり得る前記仮溶着が行われた位置のいずれか一つに一致する第２の位置に、当該積層体の積層方向に沿った穴を開ける第３段工程と、
前記穴が開けられた位置にハトメを実行する第４段工程と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る多層配線基板の製造方法では、前記仮溶着が完了した前記積層体に、新たな前記配線基板又は前記プリプレグを加えた積層体を構築するレイアップ工程を更に備え、前記レイアップ工程又は前記第１段工程と、前記第２段工程とは、異なる積層体に対して並行して行われるように構成してもよい。

この態様では、前記レイアップ工程及び前記第１段工程は、前記第２段工程が１回行われている間に、複数回行われるように構成してもよい。

また、本発明に係る多層配線基板の製造方法では、前記第３段工程の後に、前記積層体を積層したものに対するピンラミネーション工法が実行されるように構成してもよい。

以上のように、本発明に係る多層配線基板の製造装置及び方法によれば、積層体の仮止めを行う第１段工程実行部と、前記積層体に、溶着、ハトメ又は穴開け等の所定の加工を施す第２段工程実行部とをもつことから、例えば両者における役割分担を適当かつ適切に設定すること等により、より効率的に、かつより高精度に多層配線基板を製造することが可能である。

以下では、本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。本実施形態に係る多層配線基板の製造装置１（以下単に「製造装置１」という。）は、投入部１１、仮溶着部１２、バッファ部１３、穴開け部１４、取出部１５及び制御部１００を備える。このうち、前三者と、それに続く二者（即ち、穴開け部１４及び取出部１５）とはそれぞれ、図１に示すように、一体的な構造を有している（図中破線参照）。この点に関しては、後にも述べる。
また、本実施形態に係る製造装置１は、後述する積層体Ｃを、前述した投入部１１、仮溶着部１２、バッファ部１３、穴開け部１４及び取出部１５のそれぞれの間で移動させるための適当な積層体搬送手段及びこれを駆動するための駆動手段（いずれも不図示）を備えている。当該手段としては、より具体的には例えば、レール２１，２１、あるいはレール２２，２２の延在する方向（図１で左右方向）に従って駆動される搬送テーブル等が該当しうる。
以上のような構成は、前述した穴開け部１４及び取出部１５間に関しても設けられている。

投入部１１は、配線基板Ａ又はプリプレグＢを当該製造装置１内に取り込む。ここで配線基板Ａとは、エポキシ系樹脂板の両面に回路パターンを形成したものである。また、プリプレグＢとは、半硬化状態の樹脂シートからなり、加熱により溶融、硬化してその両面に位置する板を固着可能なものである。

仮溶着部１２は、投入部１１において取り込まれた配線基板Ａ及びプリプレグＢからなる積層体Ｃを仮止めする。
この仮溶着部１２は、図１に示すように、６つの溶着ヘッド１２１をもつ。各溶着ヘッド１２１は、積層体Ｃを上下両面から押えるための上側ヘッド及び下側ヘッド（図１では「上側ヘッド」のみが図示されている。）からなる。
これら上側ヘッド及び下側ヘッドは、例えばエアシリンダ（不図示）によって図１中紙面に向かって垂直方向に移動可能である。また、これら上側ヘッド及び下側ヘッドのそれぞれは、積層体Ｃに当接する押圧面、当該押圧面を所定の温度まで加熱するヒータ（いずれも不図示）等を備えている。

前記の積層体Ｃは、その所定の位置が、前記押圧面によって押えられ、且つ、加熱される。本実施形態における「所定の位置」とは、溶着ヘッド１２１の配置態様からもわかるように、積層体Ｃの図２中上辺に沿って並ぶ３つの部分と、同下辺に沿って並ぶ３つの部分の合計６つの部分である（同図において符号Ｗが付されたハッチングの部分が「ウェルディング部」である。）。これにより、当該部分のプリプレグＢは溶融し、その両面に位置する配線基板Ａと溶着する。以上により、配線基板Ａ及びプリプレグＢは、仮止め、ないし仮溶着される。

各溶着ヘッド１２１は、図２に示す積層体Ｃの上辺に沿って並ぶ３つの部分を溶着するための溶着ヘッド群１２１ａと、同下辺に沿って並ぶ３つの部分を溶着するための溶着ヘッド群１２１ｂとに分割される。各溶着ヘッド群１２１ａ及び１２１ｂはそれぞれ、積層体Ｃの所定の位置に溶着をするために、図１におけるＸＹ平面上の所定の範囲内で任意の位置に移動することが可能である。

溶着ヘッド群１２１ａを構成する各溶着ヘッド１２１はそれぞれＸ軸移動ガイド１２２ａ上に移動可能に取り付けられており、それぞれの位置をＸ軸移動ガイド１２２ａに沿って調整することが可能である。同様に溶着ヘッド群１２１ｂを構成する各溶着ヘッド１２１もそれぞれの位置をＸ軸移動ガイド１２２ｂに沿って調整することが可能である。なお、各溶着ヘッド１２１のＸ軸方向の位置決めはユーザーが手動で行う場合もあるし、パルスモーター等を用いることで数値制御することも可能である。また、図１中では各溶着ヘッド１２１は等間隔に配置されているが、各溶着ヘッド１２１の間隔はユーザーによって決定されるものであり、必ずしも等間隔とは限らない。

さらに、Ｘ軸移動ガイド１２１ａとＸ軸移動ガイド１２１ｂは、図示しないＹ軸方向移動機構に取り付けられており、Ｙ軸方向に所定の範囲で移動することが可能である。従って溶着ヘッド群１２１ａはＸ軸移動ガイド１２２ａのＹ軸方向への移動に伴ってＹ軸方向に移動することが可能である。同様に溶着ヘッド群１２１ｂもＹ軸方向に移動することが可能である。

ちなみに、各溶着ヘッド１２１は様々な積層体Ｃの大きさ（特に、平面視した大きさ）に対応するために、前述したＸＹ平面上を移動させられて、予め決定されている溶着位置に位置決めされる。

仮溶着部１２は、上述の他、アライメント装置１２９及び各種テーブル（後者は不図示）をもつ。このうちアライメント装置１２９は、例えばＸ線発生装置及びＸ線カメラ（いずれも具体的には不図示）からなる。アライメント装置１２９は、積層体Ｃに予め形成されているマークを撮像可能である。このアライメント装置１２９により、配線基板ＡとプリプレグＢ（あるいは、更に積み重ねられる配線基板Ａ，Ａ，…ないしプリプレグＢ，Ｂ，…）との相対的な配置関係がどのようになっているかの現状を把握することができる。
前記各種テーブルは、例えばＸ方向及びＹ方向に移動可能なＸＹテーブル、Ｙ方向のみに移動可能なＹテーブル、更にはこれらの適宜の組み合わせ等からなる。これら各種テーブルが、前記アライメント装置１２９による現状把握に基づいて適当に駆動されれば、積層体Ｃの内部の配線基板Ａ及びプリプレグＢの相対的な配置関係を好ましいものに設定すること（即ち、位置合わせ）ができる。

前記の仮止めは、アライメント装置１２９及び各種テーブルによって、積層体Ｃを構成する配線基板Ａ及びプリプレグＢに関する位置決めが行われ、更に、例えば空気吸引式の吸着部（不図示）等によって当該積層体Ｃ及び溶着ヘッド１２１間の相対的な位置関係が暫定的に固定された後に、実施される。

なお、本明細書においては、仮溶着部１２において実行される、以上のような仮止めないし仮溶着を、特に「ウェルディング」と呼ぶことがある。
また、このウェルディングにより達成されるべき配線基板Ａ間の接合強度は、前記積層体搬送手段によって積層体Ｃが搬送されても、当該積層体Ｃ内で配線基板Ａ等の横ずれが生じない程度の強度でよい。

また、前記の仮止めは必ずしも溶着とは限らない。例えば瞬間接着剤やＵＶ接着剤等の接着手法を用いて仮固定するようにしてもよい。

バッファ部１３は、仮溶着部１２において仮溶着された前記積層体Ｃを一時待機させておくことが可能な場所を提供する。
なお、バッファ部１３は、仮溶着部１２から出た積層体Ｃを、少なくとも１つ待機させるだけのスペースをもつが、場合によっては、２つ以上の積層体Ｃを待機させるだけのスペースをもっていてもよい。

穴開け部１４は、前記積層体Ｃの所定の位置に穴開けを実施する。
この穴開け部１４は、図１に示すように、６つの穴開けヘッド１４１をもつ。各穴開けヘッド１４１は、図示しないドリルをもつ。本実施形態では特に、これら６つの穴開けヘッド１４１は、前述の６つの溶着ヘッド１２１の配置態様に等しく対応するように配置されている。つまり、積層体Ｃに対する穴開けは、図２に示すように、仮止めされた部分に行われることになる（同図において符号Ｈが付された黒丸の部分が「穴」である。）。

穴開け部１４は、上述の他、アライメント装置１４９及び各種テーブル（後者は不図示）をもつ。これらの構成に関しては、前述の仮溶着部１２と同様である。すなわち、アライメント装置１４９は、例えばＸ線発生装置及びＸ線カメラ等を備え、各種テーブルは、例えばＸＹテーブル、Ｙテーブル及びこれらの組み合わせテーブル等を備える。これにより、積層体Ｃにおける、穴Ｈを開けようとする部分と、前記穴開けヘッド１４１との相対的な配置関係を好適に設定することができる。

なお、この穴開け部１４は、前述の仮溶着部１２と同様の溶着ヘッドを備えていてもよい。この溶着ヘッドがあれば、前記穴開けヘッド１４１による穴開けの前に、あるいはその後に、積層体Ｃに対する本溶着が実施されうる。ここで「本溶着」とは、前述の仮溶着部１２において達成されるべき配線基板Ａ間の接合強度よりも強い接合がなされることを意味する。より具体的には、本実施形態において後の工程として予定されているピンラミネーション工法実施に耐えうる接合強度が達成されると好ましい。

また、穴開けヘッド１４１が積層体Ｃに対して穴Ｈを開ける位置は、仮止めされた部分だけでなく、前述した本溶着された部分であってもよく、仮止めされた部分と、本溶着された部分の両方に開けてもよい。また、必ずしも溶着された部分全てに穴Ｈを開ける必要は無い。
なお、穴開けヘッド１４１が積層体Ｃに対して穴Ｈを開ける際には溶着ヘッドが溶着した位置上から退避するか、積層体Ｃが溶着ヘッド下から移動して溶着ヘッドと穴開けヘッド１４１との干渉を回避する。

取出部１５は、穴開け部１４において所定の位置に穴が開けられ、あるいはこれに加えて本溶着がなされた積層体Ｃを受け入れると共に、これを図示しないピンラミネーション実行装置に送り出す。

制御部１００は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、各種メモリなどから構成される。制御部１００は、積層体搬送手段を移動するための駆動手段を制御する。
また、制御部１００は、仮溶着部１２を構成する各種要素の動作、あるいは穴開け部１４を構成する各種要素の動作等が調和的に且つ適切に行われるように、当該各種要素を制御する。特に、本実施形態における制御部１００は、後に述べるように、仮溶着部１２における仮溶着工程と、穴開け部１４における穴開け工程とを並行して実行するようになっている。
制御部１００は、上述の他、本実施形態に係る製造装置１全体の調和のとれた動作を可能とするための制御を行う。

なお、上述した、投入部１１、仮溶着部１２及びバッファ部１３は、それら全体として一体的な構造をもち、第１構造体５０１を構成する。また、後述する穴開け部１４及び取出部１５も、それら全体として一体的な構造をもち、第２構造体５０２を構成する。図１においては、その了解を容易にするため、両構造体５０１及び５０２間に破線を表している。
両構造体５０１及び５０２は、第２構造体５０２のレール２２，２２が、第１構造体５０１に対して突き出されるようにして接合可能である（図１参照）。本実施形態の場合、レール２２，２２の軌道間距離は、レール２１，２１のそれよりも狭い。
かかる構造により、積層体Ｃを載せた積層体搬送手段を、レール２１，２１からレール２２，２２へ載せ替えること、あるいは当該積層体搬送手段上の積層体Ｃを、レール２２，２２上の別の積層体搬送手段に載せ替えること等が容易に可能となっている。

上述のうち、レール２２，２２は、取出部１５の領域に対応するように設けられた引込線２９，２９の上に設置されている（図中の破線も参照。）。また、レール２２，２２間には、これらのレール２２，２２と前記引込線２９，２９間の連係をとるためのレール間連係材２２１が設けられている。レール間連係材２２１の図中向こう側の面には、引込線２９，２９と係合可能なガイド（不図示）が設けられている。
このような構造により、レール２２，２２は、一体的に、引込線２９，２９の上を移動可能である。この点についての効果は後に述べる。

次に、以上のような構成となる本実施形態に係る多層配線基板の製造装置１の動作について、前述の図１及び図２に加えて、図３も参照しながら説明する。なお、以下において、特に断りがない限り、各種要素を動作させるための指令主体は制御部１００である。この制御部１００の制御の下、各種の要素は調和的に動作する。

まず、制御部１００は、積層体搬送手段を動作させて投入部１１に位置付けさせる。続いて、作業者は、この投入部１１に位置する積層体搬送手段の上に、配線基板Ａ又はプリプレグＢを載置する（図３のステップＳ１）。ここでは、比較的少数枚の配線基板Ａ及びプリプレグＢが投入される場合が主に想定されている。ただし、載置すべき枚数を制限する原理的な理由は、本発明において特にない。
なお、ここでは、とりあえず、配線基板Ａが２枚（それぞれ”Ａ１”及び”Ａ２”と名付ける。）、及び、その間にプリプレグＢが１枚からなる積層体Ｃが、投入部１１において構成される場合を例とし、この後の説明を行うこととする。
このように投入部１１に投入された積層体Ｃは、仮溶着部１２に移動させられる。

仮溶着部１２に位置付けられた積層体Ｃに対しては、仮溶着、即ちウェルディングが実行される（図３のステップＳ２）。このウェルディングの実行にあたっては、第１に、積層体Ｃの内部の配線基板Ａ及びプリプレグＢの位置合わせを実施する。そのためには、前述したアライメント装置１２９及び各種テーブルを用いることによって、上側に位置する配線基板Ａ１を下側に位置する配線基板Ａ２に対して好適に位置決めする。
第２に、溶着ヘッド１２１を構成する上側ヘッド及び下側ヘッドによって、積層体Ｃの所定の部位を挟み込み、かつ加熱する。これにより、配線基板Ａ１及びＡ２間のプリプレグＢにおける所定の部位は溶融し、その後、硬化することによって、両配線基板Ａ１及びＡ２は当該プリプレグＢを介して固着される。

このようにして形成されるウェルディング部Ｗは、本実施形態において、図２を参照して説明したように、積層体Ｃを平面視して６カ所である。また、このウェルディング部Ｗは、前述の固着プロセスの説明から明らかなように、その周囲の半硬化部分に比べて、より硬度が大きくなっている。このことは、後の穴開け工程に効いてくる。

続いて、所定枚数の配線基板Ａ等からなる積層体Ｃの仮溶着が完了したかどうかを確認するステップが実行されるが（図３のステップＳ３）、この点についての説明はここでは省略し、後に改めて述べることにする。

このように、積層体Ｃのウェルディングが済んだら、続いて、積層体搬送手段をバッファ部１３に移動させる。このとき、もし、後段の穴開け部１４において、別の積層体に対する穴開け工程が実行中である場合、あるいは何らかの事情により、いま搬送されてきた積層体Ｃを穴開け部１４に搬送することができない場合には、当該積層体Ｃを当該バッファ部１３に一時待機させる（図３のステップＳ４）。もちろん、かかる配慮の必要がないときには、このステップＳ４の処理は省略してよいことは言うまでもない。

次に、穴開け部１４に搬送されてきた積層体Ｃに対して穴開けが実施される（図３のステップＳ５）。具体的には、前記アライメント装置等による、当該積層体Ｃと穴開けヘッド１４１との相対的な配置関係が好適に整えられた後、当該穴開けヘッド１４１を構成するドリルによって、積層体Ｃへの穴開けが現実に実行される。
この際、この穴開けは、前述のように、その他の部分に比べてより硬度が大きいウェルディング部Ｗの位置に対応する位置に実行される（図２参照）。
このようなことから、本実施形態においては、前記穴開けは比較的安定的に実行可能であると共に、後のピンラミネーションを実行した際に接着剤が溶融しても、既にピンの周囲の接着剤は硬化しているので、ピンに接着剤を付着させるおそれを極めて低減させることができるという利点が得られることになる。

なお、前述のように、穴開け部１４に溶着ヘッドが備えられている場合には、当該溶着ヘッドによる、積層体Ｃに対する本溶着が実施される（図３のステップＳ５）。この本溶着は、前述の穴開けの前に、あるいは後に、実施され得る。

また、積層体Ｃに穴Ｈを開ける際には表裏判別のために少なくともひとつの穴Ｈについては表と裏では座標が異なる位置に穴を開けておくのが通例である。例えば図２に示す符号Ｈａを付した穴などがそうである。この場合、穴Ｈａに対応するウェルディング部は穴Ｈａの座標に対応する位置に施される（図２におけるＷａ）。

以上のように、穴開けが完了したら、積層体Ｃは取出部１５へと搬送される。当該製造装置１における処理は基本的にこれで終了である。後は、積層体Ｃに形成された穴を利用して、図示しないピンラミネーション実行装置による、全面的な加熱圧着を実行すれば、所望の多層配線基板が完成する。

なお、このピンラミネーションは、「複数の積層体」を重ね合わせた上で実行することもできる。この場合、「複数の積層体」のそれぞれは、図１に示すような製造装置１を複数設置することで、並行的に製造され得る。このようにすると、複数の積層体が殆ど一挙に製造されることになり、かつ、その後間をおかずに、これら複数の積層体に対するピンラミネーションを実行することができるから、生産性が格段に高まることになる。

ここで特に、本実施形態では、図３の表現方法からもわかるように、ステップＳ１からＳ３までのウェルディング工程の実行中においては、これに並行して、ステップＳ５の穴開け工程（及び本溶着工程）が実行され得る。これにより、本実施形態の製造装置１では、例えば次のような運用が行われ得る。

すなわち、配線基板Ａ１及びＡ２並びにプリプレグＢからなる積層体Ｃの仮溶着が先に述べたように済んだら、当該積層体Ｃを再び投入部１１へと戻し、改めて、新たな配線基板Ａ及びプリプレグＢを投入する作業に移ることができる。例えば、仮溶着済みの積層体Ｃの上に更に、新たなプリプレグ”Ｂ１”及び配線基板”Ａ３”を載置する、といった如くである。これにより、積層体Ｃは、新たな積層体（ここでは、とりあえず”ＣＮ”と名付ける。）となる。

このように、新たな積層体ＣＮが構成されると、当該積層体ＣＮに対して、改めて仮溶着を実行することができる。前述の例で言えば、配線基板Ａ３の、プリプレグＢ１を介した、旧積層体Ｃへの仮溶着ということになる（その全体が、積層体ＣＮである。）。

このような処理は、基本的に、何回でも繰り返し実行することが可能である。ただし、配線基板Ａが何枚積み重ねられるまでウェルディングを実行し続けるかは、予め好適な上限を定めておくことが好ましい。前述において、説明を後回しにした、図３のステップＳ３には、このような意義がある。

そして、本実施形態では、このようなウェルディングに係る繰り返し処理が実行されている間、穴開け部１４による穴開け処理（及び本溶着処理）が並行して行えるのである。これは、かかる繰り返し処理に当該穴開け部１４は全然関連しないことによる。
なお、仮溶着部１２における仮溶着工程が、例えば５〜１０秒程度、穴開け部１４における穴開け工程（及び本溶着工程）が、２０〜６０秒程度かかるとすれば、両者の最大時間で見積もって（即ち、それぞれ１０秒及び６０秒で見積もって）、計算上は、６回のウェルディングに係る繰り返し処理と、１回の穴開け処理とを並行して実行することができることになる。ただし、配線基板Ａ等の投入工程に必要な時間、積層体搬送手段の移動時間等がその他にも必要であるから、理論値通りにはいかないのが通常である。

以上説明したように、本実施形態に係る多層配線基板の製造装置１によれば、次のような作用効果が奏される。
（１） 上述のように、本実施形態においては、積層体Ｃのレイアップ及びウェルディング工程が繰り返し実施されることによって、穴開け部１４に搬送される積層体Ｃを構成する配線基板Ａ等の枚数は増大可能である。
このことは、当該積層体Ｃの「厚さ」が増大し、その全体的な剛性が高まることを意味するから、搬送が安定的に行われ、また、それに対する穴開けも安定的に実行され得ることを意味する。この有利性は、例えば、単なる一枚物の配線基板Ａ等を搬送等しなければならない場合を想定すると、より明瞭に認識され得る。
なお、かかる効果を安定的に享受するためには、積層体Ｃを構成する配線基板Ａの枚数が、１０枚、あるいはそれ以上程度あるとよい。この場合、図３のステップＳ３の判断ステップは、かかる枚数に基づいて実行される。

また、本実施形態においては、図１の多層配線基板の製造装置１とは異なる装置によってピンラミネーションが実行される。仮に配線基板Ａの枚数が１０枚（１０層）である積層体Ｃを考えたときに、４０層の導体内層をもつ多層配線基板を生産する場合には、４つの積層体Ｃをピンラミネーションによって重ねれば容易に４０層の導体内層を形成することができる。このように本実施形態によれば、ピンラミネーションの際の作業性を向上させることができる。

（２） 本実施形態における多層配線基板の製造方法では、従来提案されてきた各工法の利点を享受しながら、その欠点を補うことが可能となっている。
すなわち、第１に、本実施形態では、穴開け処理（及び本溶着処理）に回すまでの積層体Ｃに対する仮溶着は、穴開けを必要としないウェルディング工法によっている。したがって、このウェルディング工程においては、ハトメ工法やピンラミネーション工法を採用する際に必要とされる「穴開け」に関連する欠点について心配する必要がない。また、比較的少数枚の配線基板Ａ等からなる積層体Ｃについては、穴を起点とした破損等のおそれが生じるおそれがあるが、本実施形態では、穴が必要ない以上、そのような心配をする必要もない。
また第２に、そうではありながら、相当程度多数枚からなる多層配線基板の製造については、上述のように、ピンラミネーション工法を利用することから、その利点は有効に享受される。また、この場合、ピンラミネーション工法に回される積層体の厚さは一定程度の厚さが確保されているから、前述した穴を起点とした破損等の不具合の発生は極力抑制され得ることになる。

（３） 本実施形態においては、既に述べたように、穴Ｈがウェルディング部Ｗに形成されるため、穴開けが比較的安定的に実行可能である。この穴開けの安定的実施には、前述したウェルディングに係る繰り返し処理による積層体Ｃの多層化ということも大きく貢献する。
他方、穴Ｈがウェルディング部Ｗに形成されることによると、ピンラミネーションの実行の際にプリプレグの接着剤が溶融しても、ピンの周囲の接着剤は既に硬化していることから、ピンに接着剤を付着させるおそれが極めて低減するという利点も得られる。さらに、同じ理由により、ピンラミネーション実施後における多層配線基板のピンからの抜き取りを容易にし、また、ピンの清掃作業を楽にするという別の利益もまた、もたらされる。

（４） さらには、本実施形態において、穴Ｈは積層体Ｃに対して一挙に開けられることから、積層体Ｃを構成する個々の部材に穴を開ける場合のように、そのそれぞれが所定の誤差をもつようなことがなく、個々の部材の位置決め精度を向上させることができる。

(５) 以上の（１）、（２）、（３）及び（４）に記載した事情等により、本実施形態に係る製造装置１では結局、多層配線基板を、より効率的に、且つ、より高精度に製造することができる。

（６） 加えて、本実施形態では特に、製造装置１が、第１構造体５０１及び第２構造体５０２という二つの構造体からなるから、当該製造装置１の運搬は、これら第１構造体５０１及び第２構造体５０２に分離した上で行うことができる。したがって、その搬送容易性が高まっている。
また、第２構造体５０２に関しては、レール２２，２２が、引込線２９，２９に沿って移動可能であり、穴開け部１４及び取出部１５からなる第２構造体５０２の本体部の領域内に引き込み可能となっている。これにより、レール２２，２２の引き込み後は、当該第２構造体５０２の形状は略直方体形状にほぼ一致することとなり、前記の効果、即ち運搬容易性が更に高められることになる。

なお、本発明は上記実施形態にかかわらず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。

（１） 上述の実施形態においては、ウェルディングの後に、穴開け部１４において、穴開け処理、あるいは本溶着処理が実行される形態となっているが、本発明はかかる形態に限定されない。

例えば、穴開け部１４に代えて、ハトメ実行部を設けてもよい。なお、この場合においては、ハトメを行うための穴開けを行う必要が生じることになるが、当該穴開けは、この場合でも、前述したようなウェルディング部Ｗに穴Ｈを開ける態様、と同様に行うのが好ましい。これによれば、ハトメが、その他の部分に比べて硬化された部分に行われることになるので、配線基板Ａ間の接合強度の維持が好適に行われ、例えば横ずれ等の発生が抑制されることになるからである。

なお、穴開け部１４によって積層体Ｃに対して穴開け処理が施されていれば、好適なハトメ装置を使うことにより、本発明に関わる装置外でハトメを実行することも可能である。

また、上述の実施形態では、穴開け部１４において、穴開けに加えて本溶着が行われうることについて言及しているが、穴開けは製造装置１とは別に設けられた別の処理部で実行することとして、製造装置１内における穴開け部１４が位置づけられている位置には、本溶着処理だけが行われる溶着部を設けてもよい。

以上のように、上記実施形態の製造装置１内における穴開け部１４の位置には、様々な処理を実施しうる様々な「処理部」を、基本的には自由に設置可能である。ただ、製造効率等の観点からは、穴開けに加えて本溶着、又は穴開けに加えてハトメ、という組み合わせに係る処理が実行可能となっている処理部が設けられている態様が最も好ましい構成の一つということはできる。

（２） 上述の実施形態では、積層体Ｃに開けられる穴Ｈの形状が円形状となっているが、本発明は、かかる形態に限定されない。例えば、図４（ａ）に示すように、長穴形状の穴Ｈ１を採用してもよい。ここで「長穴形状」とは、図４（ａ）に示すように、長方形状と２つの半円形状を接続したかのような形状を意味する。より詳しくは、長方形を形作る一方の短辺に、一方の半円の直径部分が接合され、かつ、他方の短辺に他方の半円の直径部分が接合されているような形状である。

長穴形状の穴Ｈ１は、例えば図４（ａ）に示すように、当該長穴形状の穴Ｈ１における、２つの半円形状の中心を通る直線が、積層体Ｃの中心を原点としたＸＹ軸のいずれか一方の軸の上に配置されるか、又は、Ｘ軸と平行もしくはＹ軸と平行に配置される。ここでＸ軸と同軸または平行に配置された長穴形状の穴Ｈ１を穴Ｈ１ｘとし、Ｙ軸と同軸または平行に配置された長穴形状の穴Ｈ１を穴Ｈ１ｙとすると、穴Ｈ１ｘの２つの半円形上の中心を通る直線と、穴Ｈ１ｙの２つの半円形状の中心を通る直線とは直交する関係にある。穴Ｈ１は積層体ＣのＸＹ平面上であれば、配線基板Ａの回路上など配置するのに支障がある場所でない限りはどこに配置されてもよいが、穴Ｈ１ｘと穴Ｈ１ｙのように互いに直交しあう、または、直交に近いような関係で配置されていることが望ましい。

これによると次のような効果が得られる。
すなわち、積層体Ｃの構築が完了した後には、上述のようにピンラミネーションが実行されるが、この際、当該積層体Ｃに形成された穴には、ピンＰが差し込まれることになる。このピンＰは、ピンラミネーションの際に積層体Ｃを載置するためのジグの一部を構成するものとして用意される。このピンＰは、当該積層体Ｃのジグ上における位置決めに利用される。
この際、積層体Ｃの大きさ（特に、平面視した大きさ）は様々であり得るから、これらそれぞれに対応するためには、ピンないしジグを複数種類用意しておかなければならない。しかし、これは面倒であり、また、その分のコストも必要となる。

ここで、図４（ａ）に示すような穴Ｈ１の効果が確認される。すなわち、このような長穴形状及び配置関係にある穴Ｈ１であれば、当該長穴形状の範囲内にジグのピンＰの位置が対応していれば、ピンＰがどこにあっても、積層体Ｃは当該ジグ上で位置決めされる。すなわち、ジグを一つ一つの特定の積層体のために用意しなくとも、ピンＰが長穴形状の範囲内に対応していれば、当該積層体はそのジグによって位置決めされ、ピンラミネーションが好適に実行されうることになるのである。例えば、図４（ｂ）では、ピンＰの位置が変わらない場合でも、積層体Ｃと、これよりも一回り小さい積層体Ｃｓの双方が、このジグを利用可能であることが図示されている。このように、長穴形状の穴Ｈ１の採用によれば、一種類又は比較的少数の限定された種類のジグのみを用意しておけば、殆どあらゆる種類の積層体Ｃに対応可能という状態を作り出すことができることになる。以上により、図４のような穴Ｈ１ないし穴開けによれば、ジグをハンドリング（例えば、交換作業等）する手間が省け、また、コストを抑制することができる。

なお、上述したように、少なくともひとつの穴については表裏判別のため表と裏では座標が異なる位置に穴を開けておくのが通例であり、例えば図４（ｃ）に示す穴Ｈ１ａのように表と裏では座標が異なる位置に穴が設けられる。この場合、穴Ｈ１ａに対応するウェルディング部は穴Ｈ１ａの座標に対応する位置に施される（図４（ｃ）におけるＷ１ａ）。

また、穴Ｈ１ｘと穴Ｈ１ｙは互いに直交しあう、または直交に近いような関係で配置されていれば必ずしもＸＹ軸と同軸、または平行に配置される必要はない。ここで直交に近い、とはピンＰが穴Ｈ１に挿入された際にピンラミネーションを実行するのに支障の無い程度に積層体Ｃの移動を規制することができるような角度のことを言う。

（３）なお、上述の図４では、積層体Ｃについて穴が設けられ、ジグについてその穴に対応するピンが設けられているが、これに代えて、図５のような形態を採用することもできる。
この図５の場合、長穴形状の穴Ｈ２は、ジグＪに設けられている。ジグＪは、ピンラミネーションの際に積層体Ｃを載置するのに用いられ、図示するように適当な形状、構造をもつ。なお、「長穴形状」の意義は、前述の穴Ｈ１に関して述べたのと同様である。

他方、図５においては、ピンＰ２が、積層体Ｃ２の側に設けられている。
通常、ピンＰ２はジグに予め固定されているが、この場合は積層体Ｃ２の側に仮固定されているのである。このピンＰ２の仮固定には、図２を参照して説明したのと同様、ウェルディング部に開けられる穴を利用する。これにより、このピンＰ２の仮固定に用いられる部位は、ある程度の剛性が確保されており、ピンＰ２を仮固定する程度の嵌めあい隙間にしても積層体Ｃ２が破損するようなことがない。また、積層体Ｃ２のレイアップ及びウェルディング工程が繰り返し実施されて、厚さが増せばそれだけ剛性も増すことになるので、さらに容易にピンＰ２を仮固定することができる。

このような形態によっても、図４に関して説明したのとほぼ同様の効果が得られる。
すなわち、このような長穴形状の穴Ｈ２をもつジグＪを用意しておけば、この１つのジグＪにより、各種の大きさをもつ積層体に対応することが可能となるのである。例えば、図６では、（ａ）に示す積層体Ｃ２と、（ｂ）に示すそれよりも一回り小さい積層体Ｃｓ２とでピンＰ２の位置が変わる場合でも、１種類の穴Ｈ２で双方に対応可能であることが図示されている。
このように、こうした構成によれば、一種類又は比較的少数の限定された種類のジグのみを用意しておけば、殆どあらゆる種類の積層体に対応可能という状態を作り出すことができることになる。
以上により、図５のようなジグＪに設ける長穴形状の穴Ｈ２及び積層体の側にピンＰ２を仮固定するという構成によれば、ジグをハンドリング（例えば、交換作業等）する手間が省け、また、コストを抑制することができる。

なお、長穴形状の穴Ｈ２は、例えば図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、当該長穴形状の穴Ｈ２における、２つの半円形状の中心を通る直線が、ジグＪの中心を原点としたＸＹ軸のいずれか一方の軸の上に配置されるか、又は、Ｘ軸と平行もしくはＹ軸と平行に配置される。ここでＸ軸と同軸または平行に配置された長穴形状の穴Ｈ２を穴Ｈ２ｘとし、Ｙ軸と同軸または平行に配置された長穴形状の穴Ｈ２を穴Ｈ２ｙとすると、穴Ｈ２ｘの２つの半円形上の中心を通る直線と、穴Ｈ２ｙの２つの半円形状の中心を通る直線とは直交する関係にある。

穴Ｈ２はジグＪのＸＹ平面上であれば、積層体Ｃ２における配線基板Ａの回路上など配置するのに支障がある場所でない限りはどこに配置されていてもよいが、穴Ｈ２ｘと穴Ｈ２ｙのように互いに直交しあう、または、直交に近いような関係で配置されていることが望ましい。
また、穴Ｈ２ｘと穴Ｈ２ｙは互いに直交しあう、または直交に近いような関係で配置されていれば必ずしもＸＹ軸と同軸、または平行に配置される必要はない。ここで直交に近い、とはピンＰ２が穴Ｈ２に挿入された際にピンラミネーションを実行するのに支障の無い程度に積層体Ｃ２の移動を規制することができるような角度のことを言う。

（４） 上述の実施形態では、積層体Ｃに対するウェルディング部Ｗ及び穴Ｈの数がそれぞれ６つとされているが、本発明は、かかる形態に限定されない。両者の数は諸般の事情に鑑み適宜定められ得るものである。むろん、これらウェルディング部及び穴の配置態様についても、本発明は特に限定されない。
なお、前述した図４等は、かかる観点から、「４個」のウェルディング部と「４個」の穴とが設けられる一例を示しているものとみることができる。

（５） 上述の実施形態における仮溶着部１２では、溶着ヘッド１２１等の他、以下のような構成も備えていてよい。
第１に、上述のように積層体Ｃを仮溶着すると、溶着ヘッド１２１が当接した部分の周囲に盛り上がった部分が形成されることがある。仮溶着部１２１は、その盛り上がった部分を押さえ込むことによって、再び、平坦な面を形成するためのスタンパ（不図示）を備えていてもよい。
また第２に、仮溶着実行の際に溶着ヘッド１２１が積層体Ｃに直接接触しないように、両者間に例えばテフロン（登録商標）テープ等の介装材を供給させることが行われる。これを実現するため、仮溶着部１２１は、介装材供給部（不図示）を備えていてもよい。
以上のことは、穴開け部１４に溶着ヘッドが設けられる場合についても当然当てはまる。

本発明の実施形態に係る多層配線基板の製造装置の平面図である。 積層体におけるウェルディング部と穴の配置及び形状例を示す図である。 本実施形態の多層配線基板の製造方法の一例を示すフローチャートである。 図２とは異なる、積層体におけるウェルディング部と穴の配置及び形状例を示す図である。 図４とは逆に、積層体にピンを、ジグにそのピンを差込むための穴を設ける形態例を示す図である。 図５の場合における、ジグへの積層体の載置例を示すものであり、（ａ）は（ｂ）よりも一回り大きい積層体を載置する例を示すものである。

符号の説明

１ 多層配線基板の製造装置
１１ 投入部
１２ 仮溶着部
１２１ 溶着ヘッド
１２９ アライメント装置
１３ バッファ部
１４ 穴開け部
１４１ 穴開けヘッド
１４９ アライメント装置
１５ 取出部
２１，２１ レール
２２，２２ レール
２２１ レール間連係材
２９，２９ 引込線
１００ 制御部
５０１ 第１構造体
５０２ 第２構造体
Ａ 配線基板
Ｂ プリプレグ
Ｃ，Ｃｓ，Ｃ２，Ｃｓ２ 積層体
Ｗ ウェルディング部
Ｈ，Ｈ１，Ｈ２ 穴
Ｐ，Ｐ２ ピン
Ｊ ジグ

Claims (13)

1. 所定の枚数積み重ねられた配線基板及びプリプレグからなる積層体について、前記配線基板及びプリプレグ間の仮溶着を行う第１溶着手段を含む第１段工程実行部と、
   前記積層体の第１の位置を溶着させる第２溶着手段、前記積層体の第２の位置に当該積層体の積層方向に沿った穴を開ける穴開け手段、及び前記穴が開けられた位置にハトメを実行するためのハトメ実行手段、を含み、前記積層体に所定の加工を施す第２段工程実行部と、を備え、
   前記第２の位置の少なくとも一つは、複数であり得る前記第１の位置及び複数であり得る前記仮溶着が行われた位置のいずれか一つに一致する、
   ことを特徴とする多層配線基板の製造装置。
2. 前記穴は、平面視して長穴形状をもつことを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板の製造装置。
3. 前記第１段工程実行部は、
   前記配線基板及びプリプレグの位置合わせを行うためのアライメント手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の多層配線基板の製造装置。
4. 前記第１段工程実行部の前段として、
   前記積層体を構成すべき前記配線基板又は前記プリプレグを当該製造装置に投入するための投入部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多層配線基板の製造装置。
5. 前記仮溶着が完了した前記積層体に、新たな前記配線基板又は前記プリプレグを前記投入部を介して加えた積層体が構築され、及び、前記積層体が前記第１段工程実行部によって仮溶着される第１工程に並行して、
   前記第２段工程実行部による前記所定の加工が実行される第２工程が異なる積層体に対して行われることを特徴とする請求項４に記載の多層配線基板の製造装置。
6. 前記第１段工程実行部と前記第２段工程実行部との間に、前記積層体を待機させるためのバッファ部を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の多層配線基板の製造装置。
7. 前記第１工程は、前記第２工程が１回行われる間に、複数回行われることを特徴とする請求項５又は６に記載の多層配線基板の製造装置。
8. 前記第２段工程実行部による穴開け工程の後に、前記積層体を積層したものに対するピンラミネーション工法が実行されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の多層配線基板の製造装置。
9. 前記第２段工程実行部は、
   前記所定の加工を実行するための本体部と、
   前記積層体を前記本体部へ搬送するための搬送手段と、
   を更に備え、
   前記搬送手段は、前記本体部に収納可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の多層配線基板の製造装置。
10. 所定の枚数積み重ねられた配線基板及びプリプレグからなる積層体について、前記配線基板及びプリプレグ間の仮溶着を行う第１段工程と、
    前記積層体の第１の位置を溶着させる第２段工程と、
    複数であり得る前記第１の位置及び複数であり得る前記仮溶着が行われた位置のいずれか一つに一致する第２の位置に、当該積層体の積層方向に沿った穴を開ける第３段工程と、
    前記穴が開けられた位置にハトメを実行する第４段工程と、
    を備えることを特徴とする多層配線基板の製造方法。
11. 前記仮溶着が完了した前記積層体に、新たな前記配線基板又は前記プリプレグを加えた積層体を構築するレイアップ工程を更に備え、
    前記レイアップ工程又は前記第１段工程と、前記第２段工程とは、異なる積層体に対して並行して行われることを特徴とする請求項１０に記載の多層配線基板の製造方法。
12. 前記レイアップ工程及び前記第１段工程は、前記第２段工程が１回行われている間に、複数回行われることを特徴とする請求項１１に記載の多層配線基板の製造方法。
13. 前記第３段工程の後に、前記積層体を積層したものに対するピンラミネーション工法が実行されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の多層配線基板の製造方法。

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