JPH03257892A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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の高多層化が進められて
おり、特に、６層以上の導電層を有する多層板の需要が
増大しつつある。

従来、６層以上の導電層を有する多層配線板は２枚以上
の内層板を使用して製造される。　すなわち、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１５
ｂ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％式％ （ａ　）ビ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板の所定の位１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す方法である
。

（ｃ　）接着剤方式 複数枚の内層板１４とプリプレグ１５審とに位置合せ用
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１
７ａ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、（ａ　）
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
性か低い、　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
題かある。

（ｂ）多重成形方式は、最終的な多層配線板の製造まで
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、（Ｃ）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。　更に（ｅ　）ハト
メ方式では、ハトメ１７の本体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、ハトメ
１７の中空直管部に曲がりゆがみ等が生じ、その結果、
内層導体間に位置ずれか生じる欠点がある。

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） 本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ね
た結果、リベットによるカシメ方法に改良することによ
って、上記の目的を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、 表裏両面に配線パターンを形成してなる内層板、プリプ
レグおよび外層銅箔を重ねた後、全体を加熱・加圧して
一体にする多層プリント配線板の製造方法において、内
層板、プリプレグを積層し、その所定の位置に位置合せ
用の基準孔を穿設し、該基準孔に熱可塑性樹脂製リベッ
トを打ち込み、内層板とプリプレグとを固定することを
特徴とする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、プリプレグ及び外層銅箔は、常
法によってつくられるもので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できる。

本発明に用いるリベットとしては、融点が１４０〜１９
０℃の熱可塑性樹脂からなるものである。

熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリサ
ルホン樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が使用される。　
リベットは直径が５ＩＩＩｌ程度のものが良い。　熱可
塑性樹脂の融点としては１４０〜１９０℃であることが
好ましい。　融点が１４０℃未満であると加熱加圧成形
時に生じるリベットの曲りやゆるみ等を防ぐことが不十
分となり、また、１９０℃を超えるとリベット材料の熱
可塑性樹脂のコストが高くなるとともに、内層板とプリ
プレグとを固定加工をすることが困難となり好ましくな
い。

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図の内部分（
リベット部分）の拡大断面図である。　第３図は、リベ
ット及びカシメ治具を説明する概略図である。

第１図に示したように表裏両面に配線パターンを形成し
た内層板１を２枚、その間にプリプレグ２ａを介して積
層し、その所定の位置に基準孔を穿設する。　第２図に
拡大して示したように基準孔にリベット４を打ち込み、
内層板１とプリプレグ２ａとを固定する。　基準孔に打
ち込んだリベット４の先端４ａは超音波ステーキングに
より広げて内層板１とプリプレグ２ａをカシメな後、第
１図に示したように、それにプリプレグ２ｂを上下に重
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）は、使用前、つま
り先端４ｂが広がる前のリベット４の斜視図である。　
第３図（ｂ）は、超音波ステーキング用マシーンの固定
用治具５の先端部分断面図であって、その先端部分５ａ
の形状はリベットの広がった後の形状４ａと同じにする
。　リベットの先端４ｂは固定用治具の先端部分５ａに
よって第２図の４ａ形状に広げられ、内層板１とプリプ
レグ２ａを固定する。

（作用） 熱可塑性樹脂のリベットを打ち込み、その先端を広げて
カシメることによって、６層板以上の多層板でありなが
ら、４層板並みの作業性と位置精度が確保できる。　す
なわち、リベットの先端を超音波ステーキングで広げる
ことにより強固に固定され、また樹脂の溶融点以下で固
定するためリベットの軸部分のズレやへこみがなく、ピ
ンラミネーション方式並みに位置精度を向上させること
が可能となった。　更に、リベット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
ストが可能となった。

（実施例） 次に本発明を実施例によって説明する。

実施例　１〜３ 表裏両面に厚さ７０μ−の配線パターンを形成した厚さ
　０．４１１１１の内層板２枚を、その間に厚さ　１０
０μ−のプリプレグ３枚を重ねた。　これにリベット用
の基準孔を明け、その基準孔に直径４ＩＩｌのポリカー
ボネート樹脂製、ポリサルホン樹脂製、ポリアミド樹脂
製の３種類の熱可塑性樹脂製リベットを用いて打ち込み
、内層板とプリプレグとを超音波ステーキングによりカ
シメて固定して内層材としな、　この内層材の両面に厚
さ　１００μｌのプリプレグ２枚と更にその外側に厚さ
１８μｌの外層銀箔とをそれぞれ順に重ね合わせ、全体
を１７５℃。

４〜４０ｋｇ／　ｃ１１’の条件で９０分間加熱加圧一
体に成形して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とプリプレグとの内層材（リベット
でカシメをしていない）を直径５ｍｎの金属ビンを用い
た通常のピンラミネーション方式により位置合せを行っ
て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 実線例と同じ内層板の間にプリプレグを挟み込み、さら
にスペーサとしてガラス−エポキシ積層板を挟んだ後、
内層板との間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　３ 実施例と同様に内層板とプリプレグとの内層材を直径５
ｎｉ　、肉厚０．４１の銅製のハトメを用いて先端を分
割することなく位置合せを行い固定した。

それ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　４ 比較例３において銅製のハトメの替わりに黄銅製のハト
メを用いた以外は比較例３と同様にして６層の多層プリ
ント配線板を製造した。

実能例及び比較例で製造した多層プリント配線板につい
て、位置ズレ、耐熱性、寸法安定性、作業性、内層の取
扱い容易性について試験を行い結果を得たので、第１表
に示した。　本発明の多層プリント配線板は位置ズレが
少なく、作業性、内層の取扱いにも優れており、 本発明の効果を確認 することができた。

第１表に示した位置ズレ、耐熱性、寸法安定性の試験は
次のようにして行った。　内層板の位置ズレは、内層各
配線パターン間の基準孔寸法のズレを縦横両方向につい
てそれぞれ座標測定器で測定した。　耐熱性は、多層プ
リント配線板をＤ−４／１００処理後、２６０℃のハン
ダ洛中に３０秒間浸漬させた後、板の状態（反り等）を
目視で観察した。　寸法安定性はＭＩＬ法によって測定
した。

なお、第１表中の内層の位置ズレの項目中、し１とＬ２
は１枚目の内層板の表裏の配線パターンを表し、Ｌ３と
Ｌ４は２枚目の内層板の表裏の配線パターンを表す。　
また表中○印は良好、Δ印は良好ではないが実用上さし
つかえないもの、Ｘ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
多層プリント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をすることができ、特に
６層以上の多層板を作業性良く、かつ低コストで多層プ
リント配線板を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
円夢分の拡大断面図、第３図（ａ　）は本発明に用いる
リベットの斜視図、第３図（ｂ　）はカシメ治具先端部
分の断面図、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・・・リベット、　４ａ・・・広げた後のリベットの
先端形状、　４ｂ・・・広げる前のリベットの先端、５
・・・カシメ治具。 第 図 第 図 第 図 ６ 第 図 ７ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．表裏両面に配線パターンを形成してなる内層板、プ
   リプレグおよび外層銅箔を重ねた後、全体を加熱・加圧
   して一体にする多層プリント配線板の製造方法において
   、内層板、プリプレグを積層し、その所定の位置に位置
   合せ用基準孔を穿設し、該基準孔に熱可塑性樹脂製リベ
   ットを打ち込み、内層板とプリプレグとを固定すること
   を特徴とする多層プリント配線板の製造方法。