(57)【要約】【課題】バスバーを含む第１基板と、当該バスバーに接する導電体を含む第２基板とを積層させた多層配線板の信頼性をより向上させる。【解決手段】本開示の多層配線板の製造方法は、開口部を有する基板本体および当該開口部に嵌合されるバスバーを含む第１基板と、バスバーに接する導電体を含む第２基板とを樹脂シートを介して積層させた状態で熱プレスするものであり、バスバーの少なくとも１つのエッジ部にＲ面取り加工を施した後、バスバーの表面を粗化し、第１および第２基板を熱プレスする前に、バスバーを基板本体の開口部に嵌合する。【選択図】図２
2020129593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する基板本体および前記開口部に嵌合されるバスバーを含む第１基板と、前記バスバーに接する導電体を含む第２基板とを樹脂シートを介して積層させた状態で熱プレスする多層配線板の製造方法であって、
前記バスバーの少なくとも１つのエッジ部にＲ面取り加工を施した後、前記バスバーの表面を粗化し、前記第１および第２基板を熱プレスする前に、前記バスバーを前記基板本体の前記開口部に嵌合する多層配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、バスバーを含む第１基板と、当該バスバーに接する導電体を含む第２基板とを積層させた多層配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大電流を流すことができる配線基板として、厚肉回路導体と、ガラスエポキシ材等の絶縁材により厚肉回路導体とほぼ同じ厚さに形成されると共に両面または片面に銅箔からなる内側回路が積層された内層材（絶縁性基材）と、絶縁樹脂（プリプレグ材）を介して内層材に積層される銅箔からなる外側回路とを含むものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この配線基板の内層材には、厚肉回路導体とほぼ同一厚さかつほぼ同一形状のくりぬき孔が形成され、厚肉回路導体は、当該くりぬき孔に嵌め込まれる。また、高電圧が印加された際に厚肉回路導体のエッジ部の放電破壊を防止して耐圧性を向上させるために、当該エッジ部には丸みが付されている。そして、１枚の板状にされた内層材および厚肉回路導体の表面には、プリプレグ材と外側回路となる銅箔とが積層され、熱プレスにより固定される。プリプレグ材の絶縁樹脂は、熱プレス中に溶融して厚肉回路導体と内層材との間の僅かな隙間に流入し、それにより当該隙間が絶縁樹脂で充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４８８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の配線基板では、厚肉回路導体のエッジ部に丸みが付されていても、熱プレス加工後に、厚肉回路導体と内層材との線膨張係数の差に起因して発生する応力が厚肉回路導体のエッジ部付近に集中し、それにより絶縁樹脂が厚肉回路導体から剥離してしまうことがある。従って、上記従来の配線基板は、導通不良や絶縁性の低下を招くおそれがあるものであり、信頼性の面でなお改善の余地を有している。
【０００５】
そこで、本開示は、バスバーを含む第１基板と、当該バスバーに接する導電体を含む第２基板とを積層させた多層配線板の信頼性をより向上させることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の多層配線板の製造方法は、開口部を有する基板本体および前記開口部に嵌合されるバスバーを含む第１基板と、前記バスバーに接する導電体を含む第２基板とを樹脂シートを介して積層させた状態で熱プレスする多層配線板の製造方法であって、前記バスバーの少なくとも１つのエッジ部にＲ面取り加工を施した後、前記バスバーの表面を粗化し、前記第１および第２基板を熱プレスする前に、前記バスバーを前記基板本体の前記開口部に嵌合するものである。
【０００７】
このように、熱プレスの前に、少なくとも１つのエッジ部にＲ面取り加工が施されたバスバーの表面を粗化しておくことで、熱プレスの実施により溶融した樹脂シートの樹脂とバスバーとの密着性を充分に確保することが可能となり、硬化した樹脂がバスバーから剥離するのを良好に抑制することができる。この結果、バスバーを含む第１基板と、当該バスバーに接する導電体を含む第２基板とを積層させた多層配線板の信頼性をより向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の方法により製造される多層配線板を示す断面図である。
【図２】図１の多層配線板の構造を示す分解図である。
【図３】図１の多層配線板に含まれるバスバーを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１０】
図１は、本開示の方法により製造される多層配線板１を示す断面図であり、図２は、多層配線板１の構造を示す分解図である。これらの図面に示す多層配線板１は、それに実装される半導体素子等の電子部品と共に例えば電圧変換装置といった電力機器を構成するものである。多層配線板１は、第１基板としての中間基板１０と、第２基板としての上側基板２０および下側基板３０と、中間基板１０と上側基板２０との間および中間基板１０と下側基板３０との間に配置される絶縁接着層としての樹脂シート４０とを含む。多層配線板１は、中間基板１０の表面（上面）および裏面（下面）に樹脂シート４０を介して上側基板２０および下側基板３０を積層・一体化することにより形成される。
【００１１】
中間基板１０は、例えばガラス繊維等の無機繊維からなるクロス（織物）にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて完全硬化させた基板本体１１と、基板本体１１とほぼ同一の厚みを有する例えば銅からなる板状の導電体である複数のバスバー１５とを含む。基板本体１１には、図２に示すように、対応するバスバー１５が嵌め込まれる複数の開口部１２や、ランドを有するスルーホール１３等が形成されている。本実施形態において、各開口部１２は、打ち抜き加工等により予め定められた位置に形成され、それぞれ予め定められた寸法を有する四角形状の断面形状を有する。
【００１２】
バスバー１５は、導電性板材を例えばプレス加工により打ち抜くことにより形成される。本実施形態において、複数のバスバー１５は、それぞれ予め定められた寸法を有する直方体状に形成されており、各バスバー１５のすべてのエッジ部Ｅ（辺に沿って延びる角部）には、図３に示すように、Ｒ面取り加工が施されている。基板本体１１およびバスバー１５の厚みは、例えば、０．１ｍｍ以上であるとよく、本実施形態では、１〜２ｍｍ程度とされている。これにより、多層配線板１を含む機器に構成される回路に大電流を流すことが可能となる。なお、バスバー１５は、例えばＬ字状あるいはＴ字状の平面形状を有するように形成されてもよい。
【００１３】
上側基板２０は、例えばガラス繊維等の無機繊維からなるクロス（織物）にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて完全硬化させた基板本体２１を含む。基板本体２１の表面および裏面には、例えば銅箔等からなる配線パターン２２が形成（成膜）されている。更に、基板本体２１は、表裏面の配線パターン２２同士を導通させるビアホール２３や、中間基板１０の対応するバスバー１５に接するように形成される例えば短尺円柱状あるいは短尺角柱状（直方体状あるいは立方体状）の複数のポスト（導電体）２５を含む。複数のポスト２５は、基板本体２１の中間基板１０側の面（図２における下面）に形成された配線パターン２２上に、例えば銅等の高融点金属および例えばスズ−ビスマス合金等の低融点合金を含む導電性ペーストをプリントし、加熱処理により低融点金属を溶融させると共に高融点金属を包囲するように凝固させることにより形成される。
【００１４】
下側基板３０も、例えばガラス繊維等の無機繊維からなるクロス（織物）にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて完全硬化させた基板本体３１を含む。基板本体３１の表面および裏面には、例えば銅箔等からなる配線パターン３２が形成（成膜）されている。更に、基板本体３１は、表裏面の配線パターン３２同士を導通させるビアホール３３や、中間基板１０の対応するバスバー１５に接するように形成される複数のポスト（導電体）３５を含む。複数のポスト３５も上記ポスト２５と同様にして形成される。
【００１５】
樹脂シート４０は、例えばガラス繊維等の無機繊維からなるクロス（織物）にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化させたプリプレグである。すなわち、樹脂シート４０を加熱すると、クロスに含浸させられた熱硬化性樹脂が溶融し、その後に樹脂シート４０を冷却すると、当該熱硬化性樹脂が完全硬化する。図示するように、樹脂シート４０には、上側基板２０または下側基板３０の対応するポスト２５または３５が挿入される複数の貫通孔（円孔）４１が形成されている。
【００１６】
続いて、上述の多層配線板１の製造方法について説明する。
【００１７】
多層配線板１の製造に際しては、上述の中間基板１０、上側基板２０、下側基板３０および２枚の樹脂シート４０を個別に製造する。中間基板１０の製造に際しては、無機繊維製のクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた基材から複数の開口部１２等を有する基板本体１１を切り出し、当該基板本体１１にスルーホール１３等を形成する。なお、基板本体１１の表面には、必要に応じて配線パターンが形成されてもよい。また、板体からバスバー１５を切り出し、切り出されたバスバー１５の各エッジ部ＥにＲ面取り加工を施す。
【００１８】
更に、本実施形態では、各エッジ部ＥにＲ面取り加工が施されたバスバー１５の表面全体に表面粗化処理が施される。表面粗化処理は、バスバー１５の表面全体に例えば数μｍオーダーの微小な凹凸を付すものであり、本実施形態では、例えばマイクロエッチングによりバスバー１５の表面が粗化される。ただし、表面粗化処理は、黒化処理や、レーザーを用いた粗化処理であってもよい。そして、表面粗化処理の完了後、複数のバスバー１５を基板本体１１の開口部１２に嵌合して中間基板１０を得る。
【００１９】
また、上側基板２０の製造に際しては、無機繊維製のクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた基材から複数の孔部等を有する基板本体２１を切り出し、基板本体２１に配線パターン２２、ビアホール２３等を形成する。更に、図示しないメタルマスクを用いて配線パターン２２上に導電性ペーストをプリントして半焼結させ、複数のポスト２５を形成する。下側基板３０の製造に際しては、同様に、無機繊維製のクロスに熱硬化性樹脂を含浸させた基材から複数の孔部等を有する基板本体３１を切り出し、基板本体３１に配線パターン３２、ビアホール３３等を形成する。更に、図示しないメタルマスクを用いて配線パターン３２上に導電性ペーストをプリントして半焼結させ、複数のポスト３５を形成する。また、プリプレグ材から樹脂シート４０を切り出し、複数の貫通孔４１を形成する。
【００２０】
中間基板１０、上側基板２０、下側基板３０および２枚の樹脂シート４０を用意した後、中間基板１０の表面および裏面に樹脂シート４０を重ね合わせ、更に、中間基板１０の表面（上面）側の樹脂シート４０に上側基板２０を重ね合わせると共に、中間基板１０の裏面（下面）側の樹脂シート４０に下側基板３０を重ね合わせる。樹脂シート４０に重ね合わされた上側基板２０および下側基板３０の各ポスト２５，３５は、樹脂シート４０の対応する貫通孔４１に挿入され、中間基板１０に嵌合された対応するバスバー１５の表面に当接する。
【００２１】
続いて、積層させた中間基板１０、上側基板２０、下側基板３０および２枚の樹脂シート４０に熱プレス加工を施す。熱プレス加工は、積層させた中間基板１０、上側基板２０、下側基板３０および２枚の樹脂シート４０を所定温度（例えば、１６０−２００℃）に加熱しながら上側基板２０および下側基板３０を中間基板１０に接近するように所定圧力で加圧するものであり、好ましくは真空雰囲気下で実施される。かかる熱プレス加工により、各ポスト２５，３５の対応する配線パターン２２，３２からの高さと、各樹脂シート４０の厚みとが調整され、各ポスト２５，３５は、先端面が中間基板１０の対応するバスバー１５の表面に密に当接する状態で焼結させられる。
【００２２】
また、熱プレス加工が実施されると、樹脂シート４０に含まれる半硬化状態の熱硬化性樹脂が加熱されて溶融し、中間基板１０の基板本体１１（開口部１２を画成する壁面）と各バスバー１５との間の僅かな隙間に流入する。これにより、基板本体１１と各バスバー１５との隙間に熱硬化性樹脂が充填される。この際、各エッジ部ＥにＲ面取り加工が施された各バスバー１５の表面が粗化されているので、熱プレス加工に際して溶融した熱硬化性樹脂をバスバー１５の表面全体に良好に密着させることが可能となり、硬化した熱硬化性樹脂がバスバー１５から剥離するのを良好に抑制することができる。熱プレス加工の完了後に、温度低下に応じて熱硬化性樹脂が完全に硬化すると、多層配線板１の製造が完了する。
【００２３】
以上説明したように、本開示の多層配線板１の製造方法は、開口部１２を有する基板本体１１および当該開口部１２に嵌合されるバスバー１５を含む中間基板（第１基板）１０と、バスバー１５に接する導電体であるポスト２５，３５を含む第２基板としての上側基板２０および下側基板３０とを樹脂シート４０を介して積層させた状態で熱プレスするものであり、バスバー１５のエッジ部ＥにＲ面取り加工を施した後、バスバー１５の表面を粗化し、中間基板１０、上側基板２０、下側基板３０および２枚の樹脂シート４０を熱プレスする前に、バスバー１５を基板本体１１の開口部１２に嵌合するものである。
【００２４】
このように、熱プレス加工の前に、エッジ部ＥにＲ面取り加工を施されたバスバー１５の表面を粗化しておくことで、熱プレスの実施により溶融した樹脂シート４０の熱硬化性樹脂とバスバー１５との密着性を充分に確保することが可能となり、硬化した熱硬化性樹脂がバスバー１５から剥離するのを良好に抑制することができる。この結果、バスバー１５を含む中間基板（第１基板）１０と、バスバー１５に接する導電体であるポスト２５，３５を含む第２基板としての上側基板２０および下側基板３０とを積層させた多層配線板１の信頼性をより向上させることが可能となる。
【００２５】
なお、多層配線板１から上側基板２０および下側基板３０の一方が省略されてもよい。また、中間基板１０は、必ずしも複数のバスバー１５を含む必要はなく、少なくとも１つのバスバー１５を含むものであればよい。更に、バスバー１５のすべてのエッジ部ＥにＲ面取り加工が施される必要は無く、一部のエッジ部Ｅに対するＲ面取り加工が省略されてもよい。また、第２基板としての上側基板２０および下側基板３０は、バスバー１５に接する導電体としてのポスト２５，３５を含むものであるが、バスバー１５に接する導電体はポスト２５，３５以外のものであってもよく、例えば上側基板２０や下側基板３０等に形成された配線パターン２２，３２であってもよい。
【００２６】
そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本開示の発明は、多層配線板の製造産業において利用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１  多層配線板、１０  中間基板、１１  基板本体、１２  開口部、１３  スルーホール、１５  バスバー、２０  上側基板、２１，３１  基板本体、２２，３２  配線パターン、２３，３３  ビアホール、２５，３５  ポスト、３０  下側基板、４０  樹脂シート、４１  貫通孔、Ｅ  エッジ部。
【図１】
2020129593.tif 000003
【図２】
2020129593.tif 000004
【図３】
2020129593.tif 000005