WO2017187939A1 - 樹脂多層基板の製造方法 - Google Patents

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雅樹 川田
優輝 伊藤
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a resin multilayer substrate.
  • Patent Document 1 An example of a method for manufacturing a printed circuit board is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-156908 (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a sheet-like cushioning material is interposed between a press plate and a resin sheet so that heating and pressurization can be sufficiently performed when the number of resin sheets to be laminated varies depending on the part.
  • a protrusion is provided on the press plate, and heating and pressurization are performed such that the protrusion enters the opening of the resin sheet.
  • the present invention provides a manufacturing method capable of normally performing heating and pressurization without causing a significant increase in cost, and obtaining a resin multilayer substrate having a desired concave portion satisfactorily provided. Objective.
  • a method for producing a resin multilayer substrate according to the present invention includes a step of arranging a first sheet mainly made of a thermoplastic resin, a first opening, and the thermoplastic resin being a main material. And a step of arranging one or more second sheets on the first sheet, and the first opening of one second sheet or the first opening of two or more second sheets. Heat and pressure applied to the laminate formed in a form including the first sheet and the one or more second sheets in a state where a block having rigidity higher than that of the thermoplastic resin is disposed in a space formed by the series of And a step of removing the block after the thermocompression bonding step.
  • a block having a rigidity higher than that of the thermoplastic resin is arranged in a space formed by a series of first openings of one second sheet or first openings of two or more second sheets. Since it is carried out in a state, it can be normally heated and pressurized without causing a significant increase in cost, and a resin multilayer substrate having a desired recess can be obtained.
  • the manufacturing method of the resin multilayer substrate in the present embodiment includes a step S1 of arranging a first sheet mainly made of a thermoplastic resin, and one or more having a first opening and mainly made of a thermoplastic resin. Formed by a step S2 in which the second sheet is placed on the first sheet and a series of the first openings of one second sheet or the first openings of two or more second sheets. Thermocompression bonding in which heat and pressure are applied to the laminate formed in a form including the first sheet and the one or more second sheets in a state where a block having higher rigidity than the thermoplastic resin is disposed in the formed space. Step S3 and Step S4 for removing the block after the thermocompression bonding step S3 are included.
  • the resin multilayer substrate is produced by laminating a plurality of resin sheets mainly composed of a thermoplastic resin and integrating them by thermocompression bonding.
  • a resin sheet 2 mainly made of a thermoplastic resin is prepared.
  • the thermoplastic resin for example, LCP (liquid crystal polymer), thermoplastic polyimide, or the like can be used.
  • the resin sheet 2 may have a conductor pattern 7 on both surfaces or any one surface.
  • the resin sheet 2 may have a conductor via 6 that functions as an interlayer connection conductor. The conductor via 6 penetrates the resin sheet 2 in the thickness direction. In order to obtain the resin sheet 2 in the state shown in FIG.
  • a so-called resin sheet with a conductive foil having a conductive foil attached to the entire surface of one surface is prepared, and the conductive pattern is patterned by a known technique. Should be formed.
  • the conductor foil may be a copper foil, for example.
  • a through hole is provided in the resin sheet by a known technique such as laser processing, and the through hole is filled with a conductor paste and solidified (metallized).
  • the first sheet 21 is mainly made of a thermoplastic resin.
  • the first sheet 21 is disposed so as to overlap the upper surface of the resin sheet 2.
  • only one resin sheet 2 is not necessarily disposed, and a plurality of resin sheets 2 may be disposed in a stacked state.
  • the resin sheet 2 may not be disposed below the first sheet 21.
  • the first sheet 21 may be the lowest layer.
  • the first sheet 21 may have the conductor pattern 7 on both surfaces or any one surface.
  • the first sheet 21 may have the conductor via 6. The conductor via 6 penetrates the first sheet 21 in the thickness direction.
  • step S2 As shown in FIG. 4, one or more second sheets 22 made of thermoplastic resin as a main material are placed on the first sheet 21 in an overlapping manner.
  • Each of the first sheets 21 has a first opening 14.
  • the space 15 is a space formed by the first openings 14 of one second sheet 22 or a series of the first openings 14 of two or more second sheets 22.
  • the first opening 14 has, for example, a rectangular shape when viewed from above in the drawing.
  • the space 15 is formed by a series of the first openings 14 of the two second sheets 22.
  • the space 15 may be a rectangular parallelepiped space, for example.
  • the upper surface of the uppermost second sheet 22 among the one or more second sheets 22 has a first region 41 covered with the first conductive foil 31.
  • the block 13 is temporarily pressure-bonded to the surface of the third sheet 23.
  • a stainless steel block can be used.
  • the block 13 may be formed of any kind of metal such as Cu and Al, or may be formed of these alloys.
  • the block 13 may be made of a resin such as polyimide or PEEK.
  • the second conductor foil 32 is disposed on at least a part of the upper surface of the third sheet 23.
  • the block 13 is placed on the upper surface of the third sheet 23 as indicated by an arrow 91.
  • the second conductor foil 32 has the second opening 16.
  • the block 13 may be positioned and temporarily pressure-bonded with respect to the third sheet 23 while being held by an adhesive sheet (not shown).
  • an adhesive sheet not shown.
  • the lower surface of the block 13 has a second region 42 and a third region 43.
  • the second region 42 is a region corresponding to the second opening 16
  • the third region 43 is a region around the second region 42.
  • the third region 43 is in contact with the second conductor foil 32.
  • some heating, pressurization or both heating and pressurization may be performed. As a result of temporarily pressing the block 13 on the surface of the third sheet 23, the result is as shown in FIG.
  • the third sheet 23 to which the block 13 is temporarily press-bonded is a laminated body including the first sheet 21, the second sheet 22, and the like with the block 13 facing downward, that is, shown in FIG. 4.
  • the laminated body is approached from above.
  • the block 13 is aligned with the space 15.
  • the third sheet 23 is stacked on the upper side of the second sheet 22 so that the block 13 enters the space 15. In this way, the laminated body 1 shown in FIG. 8 is obtained.
  • thermocompression bonding step S3 the laminated body 1 formed in a form including the first sheet 21 and the one or more second sheets 22 in a state where the block 13 having rigidity higher than that of the thermoplastic resin is disposed in the space 15 is heated. And apply pressure.
  • that rigidity is higher than a thermoplastic resin means that Young's modulus is large compared with a thermoplastic resin in a certain temperature range.
  • This step is for integrating the laminate 1 and is also referred to as a “main pressure bonding step”.
  • the laminate 1 is sandwiched between the lower press plate 8 and the upper press plate 9, and pressure is applied while heating.
  • the laminate 1 is directly sandwiched between the lower press plate 8 and the upper press plate 9, but between the lower press plate 8 and the laminate 1, between the upper press plate 9 and the laminate 1, or In both cases, some kind of cushioning material may be interposed.
  • the block 13 is preferably made of a material that does not substantially flow at the temperature during thermocompression bonding. In this case, since the rigidity of the block 13 can be maintained even under the temperature conditions (for example, 260 ° C. to 300 ° C.) at the time of thermocompression bonding, the resin multilayer substrate 101 having the concave portions 27 having a stable and good shape can be obtained. Can do.
  • the third sheet 23 is peeled off.
  • Thermocompression bonding does not occur even when heat and pressure are applied at the interface where the conductor foils are in contact with each other. That is, they are not joined.
  • No thermocompression bonding occurs between the second conductor foil 32 disposed on the lower surface of the third sheet 23 and the first conductor foil 31 disposed on the upper surface of the uppermost second sheet 22.
  • the third sheet 23 can be easily peeled off. In the region where the block 13 and the third sheet 23 are in contact with each other without the second conductor foil 32, the third sheet 23 may be crimped to the block 13. Since the area is limited, the third sheet 23 can be peeled off as shown in FIG. In the example shown in FIG.
  • a part of the third sheet 23 remains attached to the upper surface of the block 13 as a remaining portion 23 a, and a missing portion 23 b is formed in the third sheet 23.
  • the missing portion 23b may be a through hole or a recess that does not penetrate.
  • the example shown in FIG. 11 is merely an example, and the remaining portion 23a is not necessarily generated in this way.
  • the entire third sheet 23 may be peeled without leaving any remaining portion on the upper surface of the block 13.
  • step S4 after the thermocompression bonding step S3, the block 13 is removed as shown in FIG.
  • the resin multilayer substrate 101 having the recesses 27 can be obtained.
  • the removal of the block 13 as step S4 may be a method in which an adhesive sheet is attached to the upper surface of the block 13 and pulled, or a method in which the negative pressure is applied and the block 13 is sucked, and the resin multilayer substrate 101 is deformed.
  • the block 13 may be taken out.
  • the block 13 can be taken out by appropriately deforming the resin multilayer substrate 101.
  • a through hole (not shown) that leads to the bottom surface of the recess 27 is provided in the resin multilayer substrate 101, and a member is inserted into the through hole from the opposite side to insert the block 13 into the through hole.
  • the method of extruding may be used.
  • the resin multilayer substrate 101 having the recesses 27 can be obtained.
  • the thermocompression bonding step S3 is performed in a state in which the block 13 having rigidity higher than that of the thermoplastic resin is disposed in the space 15, so that heating and pressurization can be normally performed and a desired concave portion is provided satisfactorily.
  • the resin multilayer substrate 101 can be obtained. Since the molds used in the thermocompression bonding step S3 may be flat as shown as the lower press plate 8 and the upper press plate 9, a wide variety of molds can be used according to the shape of the resin multilayer substrate 101. There is no need to prepare. Therefore, there is no significant cost increase.
  • the method further includes a step (see FIG. 7) that is superimposed on the second sheet 22 and a step (see FIGS. 10 and 11) that removes the third sheet 23.
  • the one or more second sheets 22 The upper surface of the uppermost second sheet 22 has a first region 41 covered with the first conductive foil 31, and in the step of overlapping the third sheet 23 (see FIG. 7), the third sheet It is preferable that at least a region facing the first region 41 in 23 is covered with the second conductive foil 32.
  • the first conductor foil 31 and the second conductor foil 32 come into contact with each other at the interface between the second sheet 22 and the third sheet 23 on the uppermost side. It is possible to prevent the third sheet 23 from being crimped to the second sheet 22 during the crimping step S3. Therefore, when performing the process (refer FIG. 10, FIG. 11) which removes the 3rd sheet
  • the second conductor foil 32 has the second opening 16, and the block 13 is a second region 42 (temporarily press-bonded to the third sheet 23 through the second opening 16. 5) and a third region 43 that is in contact with the second conductive foil 32 around the second opening 16.
  • the third sheet 23 in a state in which the block 13 is temporarily pressure-bonded maintains the state in which the block 13 is pressure-bonded and held in the second region 42 and is not pressure-bonded in the third region 43. be able to.
  • seat 23 can be limited, when performing the process (refer FIG. 10, FIG. 11) which removes the 3rd sheet
  • the connection with the third sheet 23 can be easily divided, and the third sheet 23 can be easily removed.
  • the upper surface of the uppermost second sheet 22 among the one or more second sheets 22 has a fourth region 44 that is exposed without being covered with the conductive foil. .
  • the upper surface of the uppermost second sheet 22 of the one or more second sheets 22 is covered with the conductive foil.
  • the fourth region 44 is exposed without being exposed, and a concave portion or a through hole is formed in a region of the third sheet 23 that faces the fourth region 44.
  • the through hole 48 is provided as an example of the “recess or through hole”. What is provided in this region may be a recess instead of the through hole 48.
  • FIG. 15 shows a state where the process of stacking the third sheet 23 is completed.
  • a laminated body is formed.
  • the thermocompression bonding step S3 is performed.
  • the laminate is sandwiched between the lower press plate 8 and the upper press plate 9, and pressure is applied while heating.
  • step S4 after the thermocompression bonding step S3, the block 13 is removed as shown in FIG.
  • the resin multilayer substrate 102 having the recesses 27 can be obtained.
  • the details of the method of removing the block 13 as step S4 are the same as those described in the first embodiment.
  • the upper surface of the second sheet 22 has a fourth region 44 that is exposed without being covered with the conductive foil, but the third sheet 23 has a recess or a penetrating region facing it. Since the holes are formed, there is no surface in contact with the upper surface of the uppermost second sheet 22 in the fourth region 44, and the resin exposed in the fourth region 44 is not subjected to other processes until the thermocompression bonding step S3 is completed. It can be set as the state which does not press-fit with a member.
  • thermocompression bonding step S3 is performed while avoiding undesired pressure bonding. Can do. Therefore, it becomes easy to design the conductor foil of the second sheet 22.
  • the present invention can be applied even if the conductive foil of the second sheet 22 has a certain pattern such as a wiring pattern, a land pattern for mounting electronic components, and the like.
  • the main material of the third sheet 23 may be the same as the main material of one or more second sheets 22. If it does in this way, the expansion-contraction state can be made substantially the same between the 2nd sheet
  • the method for manufacturing a resin multilayer substrate in the present embodiment further includes a step of temporarily press-bonding the block 13 to the surface of the first sheet 21, and a step S2 of disposing one or more second sheets 22 on the upper surface of the first sheet 21. Then, the one or more second sheets 22 are arranged so that the block 13 temporarily press-bonded to the surface of the first sheet 21 enters the space 15.
  • a step of temporarily pressing the block 13 to the surface of the first sheet 21 is performed.
  • the block 13 may be positioned and temporarily pressure-bonded with respect to the first sheet 21 while being held by an adhesive sheet (not shown).
  • an adhesive sheet not shown.
  • some heating, pressurization or both heating and pressurization may be performed.
  • step S1 the block 13 has already been temporarily press-bonded to the surface of the first sheet 21 at the time when the first sheet 21 is arranged in step S1.
  • one or more second sheets 22 having a first opening 14 and having a thermoplastic resin as a main material are arranged on the first sheet 21 so as to overlap each other.
  • thermocompression bonding step S3 the laminated body 1 formed in a form including the first sheet 21 and the one or more second sheets 22 in a state where the block 13 having rigidity higher than that of the thermoplastic resin is disposed in the space 15 is heated. And apply pressure.
  • This step is for integrating the laminate 1 and is also referred to as a “main pressure bonding step”.
  • the laminate 1 is sandwiched between the lower press plate 8 and the upper press plate 9, and pressurization is performed while heating. Thereby, in the part which the thermoplastic resins have contacted inside the laminated body 1, crimping
  • the laminate 1 is directly sandwiched between the lower press plate 8 and the upper press plate 9, but between the lower press plate 8 and the laminate 1, between the upper press plate 9 and the laminate 1, or In both cases, some kind of cushioning material may be interposed.
  • the upper surface of the block 13 is exposed to the upper surface of the laminated body 1.
  • step S4 after the thermocompression bonding step S3, the block 13 is removed as shown in FIG.
  • the resin multilayer substrate 103 having the recesses 27 can be obtained. Details of the method for removing the block 13 as step S4 are the same as those described in the first embodiment.
  • thermocompression bonding step S3 is performed in a state where the block 13 having rigidity higher than that of the thermoplastic resin is disposed in the space 15, so that heating and pressurization can be performed normally, and a desired concave portion can be formed. Can be obtained. Since the mold used in the thermocompression bonding step S3 may be flat as shown as the lower press plate 8 and the upper press plate 9, a wide variety of molds may be used in accordance with the shape of the resin multilayer substrate 103. There is no need to prepare. Therefore, there is no significant cost increase.
  • the product to be obtained is a resin multilayer substrate.
  • the third sheet 23 is used as a sheet to which the block 13 is temporarily pressure-bonded. Since the third sheet 23 is removed later, it does not remain in the product. Therefore, what has the heat history at the time of temporarily press-bonding the block does not remain in the product, which is preferable.
  • the temporary pressure bonding of the block 13 is performed on the first sheet 21, and the first sheet 21 remains as a part of the product. If attention is paid to the first sheet 21, the heating is performed twice in the temporary pressure bonding and the main pressure bonding. In other sheets, heating is performed only during the main press bonding, whereas in the first sheet 21, the number of times of heating is large. That is, the first sheet 21 has a different thermal history as compared to other sheets. Since the thermal history of the first sheet 21 is different from that of the other sheets, there is a possibility that only the first sheet is in a contracted state different from that of the other sheets. In the case where inconvenience is caused by the influence of such a difference in thermal history, the manufacturing method of Embodiments 1 and 2 may be adopted instead of Embodiment 3.
  • the main material of the first sheet 21 and the main material of the one or more second sheets 22 may be the same.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet is bonded to a desired resin sheet, and heated and pressurized as necessary, so that the plurality of blocks 13 are simultaneously arranged in the desired arrangement. To the surface of the resin sheet.
  • the block 13 may be mainly made of metal, for example.
  • the block 13 may be mainly made of any material other than metal.
  • the main material of the block 13 is a material in which the pressure bonding with the thermoplastic resin hardly occurs.
  • the block 13 has been illustrated as if it were a rectangular parallelepiped, but the shape of the block 13 is not limited to a rectangular parallelepiped and is not necessarily a simple shape.
  • the shape of the block 13 may have a step.
  • the block 13 is not necessarily rectangular when viewed from above. For example, a metal plate formed in a desired pattern may be used as the block 13.

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Abstract

樹脂多層基板の製造方法は、熱可塑性樹脂を主材料とする第1シート(21)を配置する工程と、第1開口部を有し、熱可塑性樹脂を主材料とする1以上の第2シート(22)を第1シート(21)の上に重ねて配置する工程と、1枚の第2シート(22)の前記第1開口部または2以上の第2シート(22)の前記第1開口部の連なりによって形成された空間(15)内に、前記熱可塑性樹脂より剛性の高いブロック(13)を配置した状態で、第1シート(21)および前記1以上の第2シート(22)を含む形で形成された積層体(1)に熱および圧力を加える熱圧着工程と、前記熱圧着工程より後で、ブロック(13)を除去する工程とを含む。

Description

樹脂多層基板の製造方法
 本発明は、樹脂多層基板の製造方法に関するものである。
 プリント基板の製造方法の一例が特開2006-156908号公報(特許文献1)に記載されている。特許文献1には、積層する樹脂シートの枚数が部位によって異なる場合に、加熱および加圧を十分に行なえるようにするために、プレス板と樹脂シートとの間にシート状緩衝材を介在させ、プレス板に突部を設けておき、この突部が樹脂シートの開口部へと進入するようにして加熱および加圧を行なうことが記載されている。
特開2006-156908号公報
 特許文献1に記載された製造方法を行なうためには、製品の種類ごとに適正な位置および大きさで突部が設けられたプレス板を用意する必要がある。しかし、製品ごとに異なるプレス板を用意することは、著しいコストアップを招く。
 そこで、本発明は、著しいコストアップをもたらすことなく、正常に加熱および加圧を行なうことができ、所望の凹部が良好に設けられた樹脂多層基板を得ることができる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、本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法は、熱可塑性樹脂を主材料とする第1シートを配置する工程と、第1開口部を有し、熱可塑性樹脂を主材料とする1以上の第2シートを上記第1シートの上に重ねて配置する工程と、1枚の上記第2シートの上記第1開口部または2以上の上記第2シートの上記第1開口部の連なりによって形成された空間内に、上記熱可塑性樹脂より剛性の高いブロックを配置した状態で、上記第1シートおよび上記1以上の第2シートを含む形で形成された積層体に熱および圧力を加える熱圧着工程と、上記熱圧着工程より後で、上記ブロックを除去する工程とを含む。
 本発明によれば、1枚の第2シートの第1開口部または2以上の第2シートの第1開口部の連なりによって形成された空間内に、熱可塑性樹脂より剛性の高いブロックを配置した状態で行なわれるので、著しいコストアップをもたらすことなく、正常に加熱および加圧を行なうことができ、所望の凹部が良好に設けられた樹脂多層基板を得ることができる。
本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法のフローチャートである。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の第1の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の第2の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の第3の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法で第3シートの表面にブロックを仮圧着する様子の説明図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法で第3シートの表面にブロックを仮圧着したものの断面図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の第4の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の途中で得られる積層体の断面図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の第5の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の第6の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の第7の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法の第8の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板の製造方法の第1の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板の製造方法の第2の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板の製造方法の第3の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板の製造方法の第4の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の製造方法の第1の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の製造方法で第1シートの表面にブロックを仮圧着したものの断面図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の製造方法の第2の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の製造方法の第3の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の製造方法の第4の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の製造方法の第5の工程の説明図である。
 図面において示す寸法比は、必ずしも忠実に現実のとおりを表しているとは限らず、説明の便宜のために寸法比を誇張して示している場合がある。以下の説明において、上または下の概念に言及する際には、絶対的な上または下を意味するとは限らず、図示された姿勢の中での相対的な上または下を意味する場合がある。
 (実施の形態1)
 (製造方法)
 図1~図12を参照して、本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の製造方法について説明する。まず、本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法のフローチャートを図1に示す。
 本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法は、熱可塑性樹脂を主材料とする第1シートを配置する工程S1と、第1開口部を有し、熱可塑性樹脂を主材料とする1以上の第2シートを前記第1シートの上に重ねて配置する工程S2と、1枚の前記第2シートの前記第1開口部または2以上の前記第2シートの前記第1開口部の連なりによって形成された空間内に、前記熱可塑性樹脂より剛性の高いブロックを配置した状態で、前記第1シートおよび前記1以上の第2シートを含む形で形成された積層体に熱および圧力を加える熱圧着工程S3と、熱圧着工程S3より後で、前記ブロックを除去する工程S4とを含む。
 この樹脂多層基板の製造方法の各工程について、詳しく説明する。以下では、図1のフローチャートに表れている工程だけでなく表れていない工程も含めて説明する。ここで示すのは、樹脂多層基板の製造方法の一例である。ここで示す全ての工程が必須というわけではない。
 樹脂多層基板は、熱可塑性樹脂を主材料とする複数の樹脂シートを積層して熱圧着により一体化して作製するものである。まず、図2に示すように、熱可塑性樹脂を主材料とする樹脂シート2を用意する。熱可塑性樹脂としては、たとえばLCP(液晶ポリマー)、熱可塑性ポリイミドなどを用いることができる。樹脂シート2は、両面あるいはいずれか一方の面に導体パターン7を有してもよい。樹脂シート2は、層間接続導体として機能する導体ビア6を有してもよい。導体ビア6は、樹脂シート2を厚み方向に貫通している。図2に示す状態の樹脂シート2を得るには、たとえば一方の表面の全面に導体箔が貼られた、いわゆる導体箔付き樹脂シートを用意してこの導体パターンを公知技術によりパターニングして導体パターンを形成することとすればよい。導体箔は、たとえば銅箔などであってもよい。導体ビア6が必要である場合には、樹脂シートにレーザ加工などの公知技術によって貫通孔を設け、この貫通孔に導体ペーストを充填し、固化(金属化)することとすればよい。
 工程S1として、図3に示すように、第1シート21を配置する。第1シート21は、熱可塑性樹脂を主材料とする。ここで示した例では、樹脂シート2の上面に重ねるように、第1シート21が配置されている。第1シート21の下側には1枚の樹脂シート2のみが配置されるとは限らず複数枚の樹脂シート2が積層された状態で配置されてもよい。あるいは、第1シート21の下側に樹脂シート2は配置されていなくてもよい。第1シート21の下側に樹脂シート2がない場合には、第1シート21が最下層となっていてもよい。第1シート21は、両面あるいはいずれか一方の面に導体パターン7を有してもよい。第1シート21は、導体ビア6を有してもよい。導体ビア6は、第1シート21を厚み方向に貫通している。
 工程S2として、図4に示すように、熱可塑性樹脂を主材料とする1以上の第2シート22を第1シート21の上に重ねて配置する。第1シート21の各々は第1開口部14を有する。空間15は、1枚の第2シート22の第1開口部14によって形成されているか、または、2以上の第2シート22の第1開口部14の連なりによって形成されている空間である。第1開口部14は、図中上方から見たときにたとえば長方形の形状を有する。図4に示した例では、2枚の第2シート22の第1開口部14の連なりによって空間15が形成されている。空間15は、たとえば直方体形状の空間であってよい。工程S2が終わった時点で、1以上の第2シート22のうちの最も上にある第2シート22の上面は、第1導体箔31に覆われる第1領域41を有する。
 図5に示すように、第3シート23の表面にブロック13を仮圧着する。ブロック13としては、たとえばステンレス製のブロックを使用することができる。ブロック13は、Cu、Alなどのいずれかの種類の金属で形成されていてもよく、これらの合金で形成されていてもよい。ブロック13は、ポリイミド、PEEKなどの樹脂製であってもよい。第3シート23の上面の少なくとも一部には、第2導体箔32が配置されている。ブロック13は矢印91に示すように第3シート23の上面に載せられる。図5に示す例では、第2導体箔32は、第2開口部16を有する。ブロック13は、図示しない粘着シートによって保持された状態で第3シート23に対して位置決めされて仮圧着されてもよい。図5に示した例では、ブロック13の下面は、第2領域42と第3領域43とを有する。第2領域42は第2開口部16に対応する領域であり、第3領域43は、第2領域42の周辺の領域である。第3領域43は、第2導体箔32と当接する。仮圧着のためには、何らかの加熱、加圧または加熱および加圧の両方がなされてもよい。第3シート23の表面にブロック13を仮圧着した結果、図6に示すようになる。
 図7に示すように、ブロック13が仮圧着された第3シート23が、ブロック13を下側に向けた状態で、第1シート21、第2シート22などを含む積層体すなわち図4に示した積層体の上側から矢印92に示すように接近させられる。この際に、ブロック13が空間15に位置合わせされる。ブロック13が空間15に入り込むようにして、第3シート23が第2シート22の上側に積み重ねられる。こうして、図8に示す積層体1が得られる。
 熱圧着工程S3として、空間15内に、熱可塑性樹脂より剛性の高いブロック13を配置した状態で、第1シート21および1以上の第2シート22を含む形で形成された積層体1に熱および圧力を加える。なお、熱可塑性樹脂より剛性が高いとは、すなわち、ある温度域において熱可塑性樹脂に比べてヤング率が大きいことを意味する。この工程は、積層体1を一体化させるためのものであり、「本圧着工程」とも呼ばれる。熱圧着工程S3では、たとえば、図9に示すように、下プレス板8と上プレス板9とで積層体1を挟み込み、加熱しながら加圧が行なわれる。これにより、積層体1の内部で、熱可塑性樹脂同士が接している部分では圧着が生じ、積層体1のほぼ全体が一体化する。図9では、下プレス板8と上プレス板9とで積層体1を直接挟み込んでいるが、下プレス板8と積層体1との間、上プレス板9と積層体1との間、または、これらの両方において、何らかの緩衝材を介在させてもよい。なお、ブロック13は、熱圧着時の温度では実質的に流動しない材質からなることが好ましい。この場合、熱圧着時の温度(たとえば260℃~300℃)条件のもとでもブロック13の剛性を保つことができるので、安定的かつ良好な形状の凹部27を有する樹脂多層基板101を得ることができる。
 図10に示すように、第3シート23を引き剥がす。導体箔同士が接している界面では熱および圧力が加わっても熱圧着は生じない。すなわち、接合されることはない。第3シート23の下面に配置されている第2導体箔32と最も上にある第2シート22の上面に配置されている第1導体箔31との間では、熱圧着は生じていないので、第3シート23は容易に引き剥がすことができる。ブロック13と第3シート23が第2導体箔32を介さずに接している領域では、第3シート23がブロック13に圧着している可能性があるが、その場合であっても、圧着している面積は限られるので、図11に示すように、第3シート23を引き剥がすことができる。図11に示す例では、第3シート23の一部がブロック13の上面に残存部23aとして付着したまま残り、第3シート23には欠落部23bが形成されている。欠落部23bは貫通孔であってもよく、貫通しない凹みであってもよい。図11に示したのはあくまで一例であり、このように残存部23aが生じるとは限らない。第3シート23を引き剥がしたときには、ブロック13の上面に残存部を全く残すことなく第3シート23の全体が剥離してもよい。
 工程S4として、熱圧着工程S3より後で、図12に示すようにブロック13を除去する。こうして、凹部27を有する樹脂多層基板101を得ることができる。工程S4としてのブロック13の除去に当たっては、ブロック13の上面に何らかの粘着シートを付着させて引っ張るという方法でもよく、負圧を与えてブロック13を吸引するという方法でもよく、樹脂多層基板101を変形させてブロック13を取り出すという方法でもよい。ブロック13が樹脂多層基板101よりも剛性が高いものである場合には、樹脂多層基板101を適宜変形させることによってブロック13を取り出すことができる。工程S4としてのブロック13の除去に当たっては、樹脂多層基板101に凹部27の底面に通じる貫通孔(図示せず)を設けておいてこの貫通孔に反対側から何らかの部材を挿入してブロック13を押し出すという方法であってもよい。
 (作用・効果)
 本実施の形態では、凹部27を有する樹脂多層基板101を得ることができる。熱圧着工程S3は、空間15内に、熱可塑性樹脂より剛性の高いブロック13を配置した状態で行なわれるので、正常に加熱および加圧を行なうことができ、所望の凹部が良好に設けられた樹脂多層基板101を得ることができる。熱圧着工程S3で使用する金型は、下プレス板8および上プレス板9として示したような平坦なものであってもよいので、樹脂多層基板101の形状に合わせて多種多様な金型を用意する必要はない。したがって、著しいコストアップをもたらすことはない。
 本実施の形態で示したように、ブロック13を第3シート23の表面に仮圧着する工程(図5、図6参照)と、1以上の第2シート22を重ねて配置する工程S2の後で熱圧着工程S3より前に、第3シート23に仮圧着されたブロック13が第3シート23より下側になりかつブロック13が空間15内に入り込むように、第3シート23を、1以上の第2シート22の上側に重ねる工程(図7参照)と、第3シート23を除去する工程(図10、図11参照)とをさらに含むことが好ましい。この方法を採用することにより、ブロック13を安定して保持することができ、ブロック13を容易に空間15内に配置することができる。
 本実施の形態で示したように、1以上の第2シート22を第1シート21の上に重ねて配置する工程S2を終えた時点(図4参照)で、1以上の第2シート22のうちの最も上にある第2シート22の上面は、第1導体箔31に覆われる第1領域41を有しており、第3シート23を重ねる工程(図7参照)においては、第3シート23のうち少なくとも第1領域41に対向する領域は第2導体箔32に覆われていることが好ましい。この方法を採用することにより、最も上にある第2シート22と第3シート23との間の界面では、第1導体箔31と第2導体箔32とが互いに当接することとなるので、熱圧着工程S3の際に第3シート23が第2シート22に圧着することを防ぐことができる。したがって、のちに第3シート23を除去する工程(図10、図11参照)を行なう際に、第3シート23を容易に除去することができる。
 本実施の形態で示したように、第2導体箔32は第2開口部16を有し、ブロック13は、第2開口部16を介して第3シート23に仮圧着する第2領域42(図5参照)と、第2開口部16の周りで第2導体箔32に接している第3領域43とを含むことが好ましい。この方法を採用することにより、ブロック13を仮圧着させた状態の第3シート23は、第2領域42においてブロック13を圧着させて保持しつつ、第3領域43においては圧着しない状態を維持することができる。このように、ブロック13が第3シート23に圧着する領域を限定することができるので、のちに第3シート23を除去する工程(図10、図11参照)を行なう際に、ブロック13と第3シート23とのつながりは分断しやすく、第3シート23を除去することが容易にできる。
 (実施の形態2)
 (製造方法)
 図13~図16を参照して、本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板の製造方法について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法は、基本的な流れは、実施の形態1で説明した製造方法と共通するが、以下の点で異なる。
 本実施の形態では、図13に示すように、1以上の第2シート22のうちの最も上にある第2シート22の上面は、導体箔に覆われずに露出する第4領域44を有する。
 本実施の形態では、第3シート23を重ねる工程においては、図14に示すように、1以上の第2シート22のうちの最も上にある第2シート22の上面は、導体箔に覆われずに露出する第4領域44を有し、第3シート23のうち第4領域44に対向する領域には凹部または貫通孔が形成されている。ここでは、「凹部または貫通孔」の一例として貫通孔48が設けられている。この領域に設けられるものは、貫通孔48の代わりに凹部であってもよい。
 第3シート23を重ねる工程を終えた状態を図15に示す。図15では、積層体が形成されている。この状態で、熱圧着工程S3を行なう。熱圧着工程S3に当たっては、たとえば下プレス板8と上プレス板9とでこの積層体を挟み込み、加熱しながら加圧が行なわれる。
 さらに、工程S4として、熱圧着工程S3より後で、図16に示すようにブロック13を除去する。こうして、凹部27を有する樹脂多層基板102を得ることができる。工程S4としてブロック13を除去する方法の詳細については、実施の形態1で述べたものと同じである。
 (作用・効果)
 本実施の形態では、第2シート22の上面が、導体箔に覆われずに露出する第4領域44を有しているが、第3シート23のうちこれに対向する領域には凹部または貫通孔が形成されているので、第4領域44においては、最も上にある第2シート22の上面に当接する面がなく、第4領域44に露出する樹脂は熱圧着工程S3を終えるまで他の部材と圧着しない状態とすることができる。このような方法を採用することにより、最も上にある第2シート22の上面に何らかの事情で導体箔に覆われない領域があっても不所望な圧着を回避して熱圧着工程S3を行なうことができる。したがって、第2シート22の導体箔の設計が行ないやすくなる。たとえば、第2シート22の導体箔が、配線パターン、電子部品実装用のランドパターンなどのような何らかのパターンを有するものであっても、本発明を適用することができる。
 実施の形態1,2のいずれにおいてもあてはまることであるが、前記第3シート23の主材料は、1以上の第2シート22の主材料と同じであってよい。このようにすれば、熱圧着工程S3の際に、第2シート22と第3シート23との間で伸縮の状態をほぼ同じにすることができる。これにより、第3シート23と第2シート22との熱膨張係数などの違いによって熱圧着工程S3において不具合が生じることを抑制することができる。
 (実施の形態3)
 (製造方法)
 図17~図22を参照して、本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の製造方法について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法は、基本的な流れは、実施の形態1で説明した製造方法と共通するが、以下の点で異なる。
 本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法は、ブロック13を第1シート21の表面に仮圧着する工程をさらに含み、第1シート21の上面に1以上の第2シート22を配置する工程S2では、第1シート21の表面に仮圧着されたブロック13が空間15内に入り込むように1以上の第2シート22を配置する。
 この樹脂多層基板の製造方法の各工程について、詳しく説明する。
 図17に示すように、ブロック13を、第1シート21の表面に仮圧着する工程を行なう。ブロック13は、図示しない粘着シートによって保持された状態で第1シート21に対して位置決めされて仮圧着されてもよい。仮圧着のためには、何らかの加熱、加圧または加熱および加圧の両方がなされてもよい。第1シート21の表面にブロック13を仮圧着した結果、図18に示すようになる。
 第1シート21のブロック13が仮圧着している側の表面とは反対側の表面に樹脂シート2を重ね、ブロック13が上を向くように配置すると、図19に示すようになる。あるいは、元々、図2に示すように樹脂シート2が配置されていたところに樹脂シート2の上面に重ねるように、第1シート21を配置することによって図19に示す状態に至る。このように第1シート21を配置する工程が、工程S1である。実施の形態1と異なり、本実施の形態では、工程S1で第1シート21が配置される時点で、既に第1シート21の表面にブロック13が仮圧着している。
 工程S2として、図20に示すように、第1開口部14を有し、熱可塑性樹脂を主材料とする1以上の第2シート22を第1シート21の上に重ねて配置する。
 熱圧着工程S3として、空間15内に、熱可塑性樹脂より剛性の高いブロック13を配置した状態で、第1シート21および1以上の第2シート22を含む形で形成された積層体1に熱および圧力を加える。この工程は、積層体1を一体化させるためのものであり、「本圧着工程」とも呼ばれる。熱圧着工程S3では、たとえば、図21に示すように、下プレス板8と上プレス板9とで積層体1を挟み込み、加熱しながら加圧が行なわれる。これにより、積層体1の内部で、熱可塑性樹脂同士が接している部分では圧着が生じ、積層体1のほぼ全体が一体化する。図21では、下プレス板8と上プレス板9とで積層体1を直接挟み込んでいるが、下プレス板8と積層体1との間、上プレス板9と積層体1との間、または、これらの両方において、何らかの緩衝材を介在させてもよい。実施の形態1と異なり、本実施の形態では、第3シート23を用いていないので、積層体1の上面にはブロック13の上面が露出している。
 工程S4として、熱圧着工程S3より後で、図22に示すようにブロック13を除去する。こうして、凹部27を有する樹脂多層基板103を得ることができる。工程S4としてのブロック13の除去のための方法についての詳細は、実施の形態1で説明したのと同様である。
 (作用・効果)
 本実施の形態では、熱圧着工程S3は、空間15内に、熱可塑性樹脂より剛性の高いブロック13を配置した状態で行なわれるので、正常に加熱および加圧を行なうことができ、所望の凹部が良好に設けられた樹脂多層基板103を得ることができる。熱圧着工程S3で使用する金型は、下プレス板8および上プレス板9として示したような平坦なものであってもよいので、樹脂多層基板103の形状に合わせて多種多様な金型を用意する必要はない。したがって、著しいコストアップをもたらすことはない。
 実施の形態1~3のいずれの製造方法においても、得ようとする製品は樹脂多層基板である。実施の形態1,2においては、ブロック13を仮圧着するシートとして、第3シート23を用いている。第3シート23はのちに除去するので製品には残らない。したがって、ブロックを仮圧着する際の熱履歴を保有したものが製品には残らないので、好ましい。
 一方、実施の形態3においては、ブロック13の仮圧着は、第1シート21に対して行なわれており、第1シート21は製品の一部として残るものである。第1シート21に注目すれば、仮圧着の際と本圧着の際とで2回の加熱が施されていることとなる。他のシートにおいては本圧着の際のみに加熱が施されているのに対して、第1シート21では、加熱の回数が多いこととなる。すなわち、第1シート21は他のシートに比べて異なる熱履歴を有しているということになる。他のシートに比べて第1シート21の熱履歴が異なることにより、他のシートに比べて第1シートだけが異なった収縮状態になっている可能性もある。このような熱履歴の違いの影響により不都合がもたらされる場合には、実施の形態3ではなく実施の形態1,2の製造方法を採用すればよい。
 いずれの実施の形態においてもあてはまることであるが、第1シート21の主材料と、1以上の第2シート22の主材料とは、同じであってよい。
 ここまで説明の便宜のために、1個の樹脂多層基板に対応する範囲のみを図示して説明してきたが、複数の樹脂多層基板の集合体に相当する大判の基板において、複数の樹脂多層基板の各々に対応する処理を一括して行なってもよい。その場合、たとえば、複数のブロック13を第1シートまたは第3シートである樹脂シートに仮圧着するためには、単一の粘着シートの一方の表面に、複数のブロック13が所望の位置関係となるように配列されて保持された状態で、この粘着シートを所望の樹脂シートに対向させて貼り合わせ、必要に応じて加熱および加圧を行なうことによって、複数のブロック13を所望の配列で一斉に樹脂シートの表面に仮圧着することができる。
 なお、ブロック13は、たとえば金属を主材料とするものであってもよい。ブロック13は、金属以外の何らかの材料を主材料とするものであってもよい。ブロック13は、熱圧着工程の後で取り出すことを考慮すれば、ブロック13の主材料は、熱可塑性樹脂との間で圧着が起こりにくい材料であることが好ましい。これまでブロック13は直方体であるかのように図示してきたが、ブロック13の形状は、直方体とは限らず、単純な形状とは限らない。ブロック13の形状は、段差を有していてもよい。ブロック13は上から見たときに長方形とは限らない。たとえば金属板を所望のパターンに形成したものをブロック13として用いてもよい。
 なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
 なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
 1 積層体、2 樹脂シート、6 導体ビア、7 導体パターン、8 下プレス板、9 上プレス板、13 ブロック、14 第1開口部、15 空間、16 第2開口部、21 第1シート、22 第2シート、23 第3シート、23a 残存部、23b 欠落部、27 凹部、31 第1導体箔、32 第2導体箔、41 第1領域、42 第2領域、43 第3領域、44 第4領域、48 貫通孔、91,92,93,94,95,96,97,98 矢印、101,102,103 樹脂多層基板。

Claims (7)

  1.  熱可塑性樹脂を主材料とする第1シートを配置する工程と、
     第1開口部を有し、熱可塑性樹脂を主材料とする1以上の第2シートを前記第1シートの上に重ねて配置する工程と、
     1枚の前記第2シートの前記第1開口部または2以上の前記第2シートの前記第1開口部の連なりによって形成された空間内に、前記熱可塑性樹脂より剛性の高いブロックを配置した状態で、前記第1シートおよび前記1以上の第2シートを含む形で形成された積層体に熱および圧力を加える熱圧着工程と、
     前記熱圧着工程より後で、前記ブロックを除去する工程とを含む、樹脂多層基板の製造方法。
  2.  前記ブロックを第3シートの表面に仮圧着する工程と、
     前記1以上の第2シートを重ねて配置する工程の後で前記熱圧着工程より前に、前記第3シートに仮圧着された前記ブロックが前記第3シートより下側になりかつ前記ブロックが前記空間内に入り込むように、前記第3シートを、前記1以上の第2シートの上側に重ねる工程と、
     前記第3シートを除去する工程とをさらに含む、請求項1に記載の樹脂多層基板の製造方法。
  3.  前記1以上の第2シートを前記第1シートの上に重ねて配置する工程を終えた時点で、前記1以上の第2シートのうちの最も上にある第2シートの上面は、第1導体箔に覆われる第1領域を有しており、
     前記第3シートを重ねる工程においては、前記第3シートのうち少なくとも前記第1領域に対向する領域は第2導体箔に覆われている、請求項2に記載の樹脂多層基板の製造方法。
  4.  前記第2導体箔は第2開口部を有し、前記ブロックは、前記第2開口部を介して前記第3シートに仮圧着する第2領域と、前記第2開口部の周りで前記第2導体箔に接している第3領域とを含む、請求項3に記載の樹脂多層基板の製造方法。
  5.  前記第3シートを重ねる工程においては、前記1以上の第2シートのうちの最も上にある第2シートの上面は、導体箔に覆われずに露出する第4領域を有し、前記第3シートのうち前記第4領域に対向する領域には凹部または貫通孔が形成されている、請求項2から4のいずれかに記載の樹脂多層基板の製造方法。
  6.  前記第3シートの主材料は、前記1以上の第2シートの主材料と同じである、請求項2から5のいずれかに記載の樹脂多層基板の製造方法。
  7.  前記ブロックを前記第1シートの表面に仮圧着する工程をさらに含み、
     前記第1シートの上面に前記1以上の第2シートを配置する工程では、前記第1シートの表面に仮圧着された前記ブロックが前記空間内に入り込むように前記1以上の第2シートを配置する、請求項1に記載の樹脂多層基板の製造方法。
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