JPH10224032A - プリント配線板のレイアップ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層に形成されるプリント配線板を積層成型
する際に、一次積層される一次積層板が、品質維持され
るように成型されるレイアップ方法を提供すること。 【解決手段】 プリプレグ３と内層板５が交互に重合さ
れた一次積層板１は、誘電加熱によって加熱圧着され固
定される。一次積層板１の上方と下方に電極棒７が配置
され、電極棒７を加熱することによってプリプレグ３が
溶けて接着される。内層板５の周縁部に銅箔部が固着さ
れ銅箔部に銅箔欠損部が複数個形成されている。電極棒
７は前記銅箔欠損部に対向するように配置されている。
約７０℃前後に加熱されるとプリプレグ３が溶け始め、
１７０℃前後でプリプレグ３が硬化してプリプレグ３と
内層板５が固着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ホットプレス等
により多層プリント配線板を積層成型するために、絶縁
板糊としてのプリプレグと、回路が形成され黒化処理が
行なわれた内層板を一次積層するレイアップ方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】多層プリント配線板（以下、配線板とい
う）は、１枚のプリント配線板でＩＣやＬＳＩのピン等
を増やしたい時に、内層板と絶縁板を複数の層に積層す
る（レイアップ）ように構成され、両面高密度実装及び
高速化の要求に伴って近年急激に増加されてきた。配線
板は、絶縁板（プリプレグ）と、両面に導体パターンが
形成された内層板と、を交互に重合するように配置し、
積層された絶縁板と内層板の表裏に銅箔層を重合させた
後、ホットプレスで加熱圧着されるように製造される。
しかし、この製造工程においては、ホットプレスで加熱
圧着される前に、多層に積層された絶縁板や内層板は予
めその前工程で一次積層（以下、一次積層板という）さ
れ、一次積層板が加熱圧着工程に搬入されている場合が
ある。２枚以上の内層板（６層以上の配線板）が積層さ
れた配線板は、配線板に形成されたスルーホールの位置
精度が、製品の価値を決定するために極めて重要な要素
を有するため、一次積層板を製造する段階において、特
に、６層以上の配線板の製造にあたっては、その位置精
度の高精度化が求められている。

【０００３】従来、一次積層板３１の製造は、ハトメ等
によって固着する方法が行なわれていた。ハトメによる
方法は、図７に示されるように、絶縁板３と内層板５を
１枚づつ重合させ、それぞれ周縁部に形成された図示し
ない複数個の基準ピン孔に基準ピンを挿入して位置合わ
せを行ない、その後、基準ピン孔と別に形成された複数
個のハトメ孔に、それぞれハトメ３２を挿通し、その両
端部をかしめることによって固定するように行なわれて
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のハトメ
による一次積層は次のような課題が挙げられていた。例
えば、図８のようにハトメ３２が挿通する部位において
は、ハトメ３２をかしめることによって上下方向に圧縮
されるため、中央部の層間に対してハトメ部の層間が狭
くなり上面と下面部が他の面に比べて凹状に形成され
る。この状態でプレスによる圧着を行なう場合、圧力の
方向が傾いていると各層が横方向にずれることがあるの
で精度が悪くなってしまう。また、ハトメ３２の両端部
は最上端、最下端に配置される絶縁板あるいは内層板の
面より僅かであるが突出しているので、別の一次積層さ
れたものを載置する場合に、お互いに平行には載置され
ず位置ずれ（層間のずれ）の原因になってしまう。

【０００５】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、一次積層板の製造時において、少なくとも２枚の
内層板が位置精度を向上できるように製造されるプリン
ト配線板のレイアップ方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわるプリ
ント配線板のレイアップ方法では、上記の課題を解決す
るために以下の方法にするものである。即ち、多層プリ
ント配線板を積層成型するために、絶縁板と内層板とを
交互に配置して一次積層するプリント配線板のレイアッ
プ方法であって、少なくとも１枚の前記絶縁板と少なく
とも１枚の前記内層板とが、積層される方向に交互に配
置され位置決めされた後、誘電加熱によって固着される
ことを特徴とするものである。

【０００７】多層プリント配線板を積層成型するため
に、絶縁板と内層板とを交互に配置して一次積層するプ
リント配線板のレイアップ方法であって、少なくとも１
枚の前記絶縁板と少なくとも１枚の前記内層板とが、積
層される方向に交互に配置され位置決めされた後、超音
波加熱によって固着されることを特徴とするものであ
る。

【０００８】また好ましくは、前記絶縁板が熱硬化性樹
脂で形成されていることを特徴とするものであれば良
い。

【０００９】さらに、前記内層板の周縁部に配設される
銅箔部に、平面視凹状あるいは丸状の銅箔欠損部が形成
され、前記欠損部に加熱が行なわれることを特徴とする
ものであればなお好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１１】本形態においては、配線板は、マスラミネ
ーションという方式で製造される。通常、マスラミネー
ション方式は、内装回路を積層板メーカーでエッチング
加工して形成し（内層板）、その回路層の上下にプリプ
レグを重合させプリプレグの上下に銅箔を重合して積層
成型するものであり、内層板とプリプレグ及び銅箔をピ
ンによってガイドするピンラミネーションと区別され
る。

【００１２】図１は８層に形成される一次積層板１を誘
電加熱する状態を示すものである。一次積層板１は、２
枚のプリプレグ（絶縁板）３と、プリプレグ３を挟むよ
うに上段と中段及び下段に配置される内層板５と、から
なり、それぞれのプリプレグ３と内層板５とに形成され
た基準ピン孔に、図示しない基準ピンを挿通ガイドさせ
ることによって位置合わせが行なわれている。そして上
段の内層板５の上方と、下段の内層板５の下方に、誘電
加熱用の電極棒７が配置されてセットされている。

【００１３】絶縁板としてのプリプレグ３は、ガラスク
ロスまたはガラス不織布等に、溶剤で希釈した熱硬化性
樹脂を含浸させて半硬化状態に形成したシート状の接着
用絶縁材料からなる絶縁板であり、加熱後、約７０℃前
後で溶け始め、約１７０℃前後で硬化する特性を有して
いる。そして、プリプレグ３は矩形に形成され、その４
隅には基準ピン孔が形成されている。

【００１４】内層板５は、回路が形成され黒化処理が行
なわれいるもので、図２〜３に示されるように、プリプ
レグ部５１の両面に導体でパターン化された回路部５２
・５３と、回路部５２・５３の外側でプリプレグ５１の
周縁部に接着された銅箔部５４・５４とを有して形成さ
れている。銅箔部５４には４隅に形成される基準ピン孔
５５と、銅箔部５４の長手方向と短手方向にそれぞれ複
数個（本形態においては、長手方向に各３個、短手方向
に各２個）の楕円状に形成される銅箔欠損部５６と、が
設けられている。従って銅箔欠損部５６には、下地とし
てのプリプレグ５１が表れることになる。

【００１５】なお、銅箔欠損部５６は、図４の平面視に
示されるように、回路部５２側から銅箔部５４の外側に
向かって凹状に形成されるものであってもよい。また、
内層板５の基準ピン孔５５は、プリプレグ３に形成され
る基準ピン孔と一致する位置に形成されている。そし
て、内層板５は、プリプレグ部５１の両面に銅箔層を接
着した後、配線図面をプリントしエッチング等により形
成される。

【００１６】このように形成されたプリプレグ３と内層
板５が重合されてセットされた一次積層板１に誘電加熱
を行なう電極棒７は、それぞれ内層板５に形成された銅
箔欠損部５６に対向するように配置されている。上下に
配置された電極棒７の一次積層板１と接触する側には、
スパークを防止するために、プリプレグ以外の絶縁体
（例えば、シリコンゴムやテフロン等）７ａが取り付け
られるとともに、電極棒７には予め余熱が加えられてい
て、誘電加熱を短時間で行なえるようにしている。

【００１７】なお、スパークを防止するためには、上記
形態のように絶縁体７ａが電極棒７に取り付けられるも
のでなくてもよい。例えば、一次積層板１上にシリコン
ゴム等を敷き電極棒７と一次積層板１との間に絶縁体を
挟むようすればよい。

【００１８】誘電加熱は、誘電体に高周波を加えた時に
誘電体損失を利用してこれを加熱するもので、誘電体と
しては電気絶縁物を加熱する場合に利用されるものであ
る。通常の外部加熱の場合、例えば、ハンダゴテ等で加
熱する場合は、電気絶縁物の熱伝導が悪いため加熱時間
が長時間になるが、誘電加熱は、それ自体を加熱するも
のであるため、熱伝導に関わりなく温度上昇することが
でき、しかも加熱エネルギー密度を大きくすることがで
きるので急速加熱をすることが可能である。

【００１９】なお、銅箔欠損部５６が形成されているの
は、誘電加熱される際に発生するスパークを防止するた
めであり、また、電極棒７の周辺で熱集中を生じさせる
（熱伝導率の高い銅を除去し熱拡散を防ぐ）ことによっ
て短時間で接着ができるようにするためである。

【００２０】この状態で加熱すると、温度が約７０℃前
後に上昇するとプリプレグ３が溶け始め、内層板５とプ
リプレグ３との接触面が接着し始め、約１７０℃前後で
プリプレグ３が硬化するため、内層板５がプリプレグ３
と完全に接着されて固着される。プリプレグ３が溶けて
固着された部分はプリプレグ３の硬化により、プリプレ
グ３と内層板５が一体化されるので、例えホットプレス
で加圧される際の斜めの力が発生しても内層板５が横ず
れすることはない。従って、複数の内層板５はその位置
精度を維持することができ、安定した一次積層板１が形
成される。

【００２１】なお、誘電加熱を行なう際、図１に示され
るものに限らず、一次積層板１の下方に配置する電極棒
を省略し、一次積層板１が鉄板部材に絶縁板のテフロン
板等を介して支持され、一次積層板１の上方に配置され
た電極棒によって加熱するようにしても良い。

【００２２】図５は、誘電加熱以外の方法として超音波
加熱で一次積層板１を製造する状態を示すものであり、
ベース１０上に配置された２枚のプリプレグ３と、２枚
のプリプレグ３を挟むように上段・中段・下段に配置さ
れる内層板５が、図１と同様に交互に重合されている。
上段の内層板５の上方に超音波を発信する発振器１１が
内層板５の銅箔欠損部５６に対向するように配置され、
それぞれの発振器１１の内層板５側にホーン１２が取り
付けられている。そして超音波を発振させて加熱するこ
とによりプリプレグ３が溶けて内層板５との接着が行な
われ固着される。この方法では接着時間が速いので、短
時間に安定した一次積層板１が形成される。

【００２３】上記の各方法で形成された一次積層板１
は、次工程に搬入され、図６に示されるように、銅箔２
２をプリプレグ２１を介して一次積層板１の表裏に接着
させて両面銅張積層板２０が製造される。この両面銅張
積層板２０を製造するには、図示しないホットプレスに
よって加熱圧着されて行なわれる。ホットプレスで加熱
圧着される際、図６の分解斜視図に示されるように、一
次積層板１の表裏にプリプレグ２１・２１とプリプレグ
２１・２１の外側に銅箔２２・２２を重合させ、鏡面板
２３・２３を介して鏡面板２３・２３の外面から一次積
層板１を圧着するように治具板２４・２４が配置される
（この構成を両面銅張積層板組２５という）。この状態
で、ホットプレスの熱板を両面銅張積層板組２５の上下
両側から約２時間ほど加熱圧着することによって、一次
積層板１とプリプレグ２１及び銅箔２２が接着されて両
面銅張積層板２０が製造される。両面銅張積層板２０
は、種々の工程を経てエッチング等により銅箔２６面に
パターン化された回路を形成され、配線板が製造され
る。また、ホットプレスで加熱圧着する際、両面銅張積
層板組２５を上下に複数重合させることによって、両面
銅張積層板２０を複数個まとめて製造することもでき、
量産が可能となる。

【００２４】なお、上記の形態においては、プリプレグ
３を挟むように内層板５を上段・中段・下段に配置させ
８層の配線板を製造するための一次積層板１を形成する
ようにしているが、内層板５を挟むようにプリプレグ３
を上段・中段・下段に配置するようにすれば、６層の配
線板を製造するための一次積層板１が形成されることが
できる。この場合、ホットプレスで加熱圧着される際、
図６に示されるプリプレグ２１を取り除くことができ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明のプリント配線板のレイアップ方
法は、多層プリント配線板を積層成型するために、絶縁
板と内層板とを交互に配置して一次積層するものであ
り、少なくとも１枚の前記絶縁板と少なくとも１枚の前
記内層板とが、積層される方向に交互に配置され位置決
めされた後、誘電加熱によって固着されることを特徴と
しているので、従来のようにホットプレスで多層のプリ
ント配線板を加熱圧着する際、斜めの分力が加わって
も、複数の内層板が横ずれするおそれがなく品質の安定
するプリント配線板を製造することができる。

【００２６】また、前記一次積層板を超音波加熱によっ
て形成すれば、接着時間が速いので、短時間で安定した
一次積層板が製造される。

【００２７】また、前記絶縁板が熱硬化性樹脂で形成さ
れているため加熱して７０℃前後で溶け、約１７０℃前
後で硬化し、その後温度上昇しても硬化状態が変化する
ことなく、短時間で極めて安定した接着が可能である。

【００２８】さらに、前記内層板の周縁部に配設される
銅箔部に、平面視凹状あるいは丸状の銅箔欠損部が形成
されているので、誘電加熱の場合にはスパークの発生を
防止するとともに、電極棒の周辺で熱集中することがで
き、超音波加熱の場合には熱拡散を防ぐとともに、接着
時間が速いので、極めて短時間で安定した一次積層板を
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態による一次積層板のレイアップ
方法を示す概略図

【図２】回路が形成され黒化処理が行なわれた内層板を
示す平面図

【図３】同正面断面を示す図

【図４】内層板の銅箔欠損部の別の形態を示す図

【図５】本発明の別の形態による一次積層板のレイアッ
プ方法を示す概略図

【図６】両面銅張積層板を加熱圧着するための配置図

【図７】従来の一次積層板を示す図

【図８】図７の一部詳細を示す概略図

【符号の説明】

１…一次積層板 ３…プリプレグ ５…内層板 ７…電極棒 ５４…銅箔部 ５５…基準ピン孔 ５６…銅箔欠損部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層プリント配線板を積層成型するため
   に、絶縁板と内層板とを交互に配置して一次積層するプ
   リント配線板のレイアップ方法であって、 少なくとも１枚の前記絶縁板と少なくとも１枚の前記内
   層板とが、積層される方向に交互に配置され位置決めさ
   れた後、誘電加熱によって固着されることを特徴とする
   プリント配線板のレイアップ方法。
2. 【請求項２】 多層プリント配線板を積層成型するため
   に、絶縁板と内層板とを交互に配置して一次積層するプ
   リント配線板のレイアップ方法であって、 少なくとも１枚の前記絶縁板と少なくとも１枚の前記内
   層板とが、積層される方向に交互に配置され位置決めさ
   れた後、超音波加熱によって固着されることを特徴とす
   るプリント配線板のレイアップ方法。
3. 【請求項３】 前記絶縁板が熱硬化性樹脂で形成されて
   いることを特徴とする請求項１または２記載のプリント
   配線板のレイアップ方法。
4. 【請求項４】 前記内層板の周縁部に配設される銅箔部
   に、平面視凹状あるいは丸状の銅箔欠損部が形成され、
   前記欠損部に過熱が行なわれることを特徴とする請求項
   １，２または３記載のプリント配線板のレイアップ方
   法。