(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に導体バンプの形成された導体金属の導体バンプ形成面に絶縁基材を積層した材料を加圧加工して前記導体バンプを前記絶縁基材に貫通し一体化させるプリント配線板の製造装置において、
前記材料を加圧加工する加工ローラと、前記材料とともに前記加工ローラの間を通過するクッション材を送り出すクッション材供給ローラと、前記クッション材を巻き取るクッション材取り込みローラとを具備する加工装置が複数あって、前記材料を搬送する搬送手段により、前記加工装置が各々直列連結されていることを特徴とするプリント配線板の製造装置。
【請求項２】
複数の前記加工装置の間にターンテーブルを具備することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板の製造装置。
【請求項３】
片面に導体バンプの形成された導体金属の導体バンプ形成面に絶縁基材を積層した材料を加圧加工して前記導体バンプを前記絶縁基材に貫通し一体化させるプリント配線板の製造装置において、
前記材料を加圧加工する加工ローラと、前記材料とともに前記加工ローラの間を通過するクッション材を送り出すクッション材供給ローラと、前記クッション材を巻き取るクッション材取り込みローラと、前記材料の投入方向を変える少なくとも１つのターンテーブルとを具備することを特徴とするプリント配線板の製造装置。
【請求項４】
片面に導体バンプの形成された導体金属の導体バンプ形成面に絶縁基材を積層した材料を加圧加工して前記導体バンプを前記絶縁基材に貫通し一体化させるプリント配線板の製造装置において、
前記材料をのせるステージと、前記ステージに対して平行に可動し且つ前記材料を加圧加工する加工ローラと、前記ステージおよび前記加工ローラの間に位置するクッション材を送り出すクッション材供給ローラと、前記クッション材を巻き取るクッション材取り込みローラとを具備することを特徴とするプリント配線板の製造装置。
【請求項５】
前記ステージ上にターンテーブルを具備すること、あるいは、前記ステージ自体がターンテーブルであることを特徴とする請求項４記載のプリント配線板の製造装置。
【請求項６】
前記加工ローラの中心部に、前記材料を加熱するヒータを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか記載のプリント配線板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板の製造方法およびその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板の表面および裏面の電気的導通を得るための手法として、銅メッキスルーホール法とＢ2ｉｔ法がある。
銅メッキスルーホール法では、ドリルで穴開けを行い、開けた穴に銅メッキを行い、上下の層の電気的な導通を得ている。しかしながら、この方法では穴径が小さくなるにつれ、加工速度が遅くなり、径が０．１ｍｍで加工能力の限界となる。
【０００３】
Ｂ2ｉｔ（Ｂｕｒｉｅｄ  Ｂｕｍｐ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）法では、導体バンプを絶縁基材に貫通させることにより上下の層の電気的導通を行っている。導体バンプは、導電性ペーストを印刷することにより形成するため、Ｂ2ｉｔ法では銅メッキスルーホール法に比べて、小径バンプでもその加工速度は早く、量産性に優れている。
【０００４】
図７は、従来技術のＢ2ｉｔ法によるプリント配線板の製造方法およびその製造装置における断面図である。
従来技術のＢ2ｉｔ法によるプリント配線板の製造装置は、円筒形の２本一組の加工ローラ１が設けられ、その中心部には熱を発するヒータ５が設けられている。２本の加工ローラ１の間にクッション材２があり、クッション材２を送り出すクッション材供給ローラ３とクッション材を巻き取るクッション材取り込みローラ４が設けられている。加工ローラ１の間を通過させるための搬送ローラ６が設けられている。材料１０を搬送する搬送ローラ６が設けられている。従来のプリント配線板の製造装置には、加工ローラ１は一組だけ設けられている。
【０００５】
従来技術によるプリント配線板の製造方法は、導体金属７にスクリーン印刷で銀ペーストの導体バンプ８を形成し、その上に絶縁基材９を積層配置し、２本一組の加工ローラ１の間に投入する。導体金属７は、絶縁基材９およびクッション材２とともに加工ローラ１の間を通過する。ヒータ５による加熱で絶縁基材９の樹脂が溶け、加工ローラ１による加圧で、導体バンプ８が絶縁基材９の厚さ方向に貫通される。
【０００６】
その後、導体バンプ８の突き出し面に別の導体金属を配置し、積層プレスを行い、上下の導体金属を導体バンプ８により電気的に接続する。上下の導体金属にドライフィルムを貼り付け、露光、現像、エッチングを行いプリント配線板が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧力１．０ｋｇ／ｍ2、温度１０４〜１１８℃の加工ローラに積層配置した導体金属、導体バンプおよび絶縁基材を通過させた場合、導体バンプ数が増加すると、１バンプ当たりの圧力が小さくなり、さらに熱の伝わりも悪化して貫通されない導体バンプが増えてしまう。
【０００８】
そこで、１バンプ当たりの圧力を大きくするために加工ローラによる加圧をあげると、導体バンプに亀裂等の破壊が生じてしまい、導体金属間の電気的な導通がとれなくなる。
【０００９】
また、熱の伝わりをよくするためにヒータの温度をあげると、絶縁基材の樹脂は溶けすぎて過剰に流れ出し、導体バンプは樹脂によって流され移動してしまう。このため、所望の回路基板が得られなくなり、さらに樹脂が過剰に流れ出すと、導体金属の間の絶縁基材の厚さにバラツキが出たり、プリント配線板として使用できる面積が小さくなったりしてしまう。
本発明の目的は、プリント配線板の導体バンプ貫通の歩留まりを向上させる製造方法およびその製造装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明によるプリント配線板の製造装置は、材料を加工する加工ローラと、前記材料とともに前記加工ローラの間を通過するクッション材を送り出すクッション材供給ローラと、前記クッション材を巻き取るクッション材取り込みローラとを具備する加工装置が複数あって、前記材料を搬送する搬送手段により、前記加工装置が各々直列連結されていることを特徴としている。さらに、前記加圧装置の間にターンテーブルを具備することを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、搬送ローラにより直列に連結された加圧装置に材料を通過させることで、導体バンプ数の多い材料を従来の圧力および温度で加工ローラの間を複数回通過させることで、導体バンプの貫通歩留まりのよいプリント配線板ができる。
【００１２】
また、この発明によるプリント配線板の製造装置は、材料を加工する加工ローラと、前記材料とともに前記加工ローラの間を通過するクッション材を送り出すクッション材供給ローラと、前記クッション材を巻き取るクッション材取り込みローラと、前記材料の投入方向を変える少なくとも１つのターンテーブルとを具備することを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、導体バンプ数の多い材料を従来の圧力および温度で加工ローラの間を複数回通過させることで、導体バンプの貫通歩留まりのよいプリント配線板ができ、さらに、ターンテーブルを用いて材料の投入方向を変えて、１つの加工ローラにより複数回材料を加工するので、装置の構成が少なくすむ。
【００１４】
また、この発明によるプリント配線板の製造装置は、材料をのせるステージと、前記ステージに対して平行に可動し且つ前記材料を加工する加工ローラと、前記ステージおよび前記加工ローラの間に位置するクッション材を送り出すクッション材供給ローラと、前記クッション材を巻き取るクッション材取り込みローラとを具備することを特徴としている。さらに、前記ステージ上にターンテーブルを具備すること、あるいは、前記ステージ自体がターンテーブルであることを特徴としている。
【００１５】
また、前記ローラの中心部に形成され且つ前記材料を加熱するヒータを具備することを特徴としている。
この発明によれば、１つのローラを移動させることで複数回材料に圧力等を加える装置を用いて、導体バンプ数の多い材料上を従来の圧力および温度で加工ローラを複数回移動させることで、導体バンプの貫通歩留まりのよいプリント配線板ができる。さらに、装置の構成が少なくすむ。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明によるプリント配線板の製造方法およびその製造装置における断面図である。
【００１７】
導体金属７に導体ペーストをスクリーン印刷して導体バンプ８を形成する。導体金属７は銅箔で、導体ペーストは銀ペーストである。導体バンプ８を形成した面側に絶縁基材９を積層配置する。絶縁基材９は、エポキシ樹脂である。積層配置された導体バンプ８の形成された導体金属７および絶縁基材９の材料１０を２本一組の加工ローラ１の間に投入する。材料１０は、クッション材２とともに加工ローラ１の間を通過する。ヒータ５による加熱で絶縁基材９の樹脂が溶け、加工ローラ１による加圧で導体バンプ８が絶縁基材９の厚さ方向に貫通する。加工ローラ１に複数回投入する。不貫通の導体バンプ８が徐々に貫通する。導体バンプ８の突き出し面に導体金属７を配置し、積層プレスを行い、上下の導体金属７を導体バンプ８により電気的に接続する。導体金属７にドライフィルムを貼り付け、露光、現像、エッチングを行いプリント配線板が作られる。
【００１８】
導体金属７の大きさ４００×３３０（ｍｍ）の場合、すべての導体バンプ８を貫通させるには、導体バンプ８が１０００〜２００００個では１回、２００００〜４００００個では２回、４００００〜６００００個では３回、６００００〜８００００個では４回、加工ローラ１に投入する必要がある。
【００１９】
従来と同じ圧力１．０ｋｇ／ｍ2、同じ温度１０４〜１１８℃の条件で加工ローラ１の間に材料１０を複数回投入することで、導体バンプ８の多いものでもすべての導体バンプ８を絶縁基材９に貫通させることができる。したがって、１枚の材料１０の導体バンプ８の数を増やすことができるため、１枚の材料１０から取れる面付け数が増えるので、製造コストを減少できる。また、従来と同じ圧力であるため、導体バンプ８の破壊を抑制できる。また、従来と同じ温度であるため、絶縁基材９の樹脂が過剰に流れ出すことがなく、材料１０の使用できる範囲が大きくとれるので、材料１０から取れる面付け数を増やすことができる。
【００２０】
本発明の第１の実施の形態のプリント配線板の製造装置は、円筒形の２本一組の加工ローラ１が設けられ、その中心部には熱を発するヒータ５が設けられている。２本の加工ローラ１の間にクッション材２があり、クッション材２を送り出すクッション材供給ローラ３とクッション材を巻き取るクッション材取り込みローラ４が設けられている。加工ローラ１の間を通過させるための搬送ローラ６が設けられている。加工ローラ１、ヒータ５、クッション材２、クッション材供給ローラ３およびクッション材取り込みローラ４を組み合わせた装置を加圧装置１１とすると、加圧装置１１は搬送ローラ６により３個直列に連結している。
【００２１】
導体バンプ８の形成された導体金属７に絶縁基材９を積層配置した材料１０を加圧装置１１に投入する。材料１０は、搬送ローラ６で送り出され、クッション材２とともに加工ローラ１の間を通過する。ヒータ５による加熱で絶縁基材９の樹脂を溶かしながら、加工ローラ１で圧力を加える。加工ローラ１による加圧で導体バンプ８が絶縁基材９の厚さ方向に貫通する。クッション材２は、加工ローラ１の加圧により導体バンプ８に亀裂などの破壊が生じないように用いられる。材料１０は、搬送ローラ６で搬送され、加工ローラ１の間を３回通過する。
【００２２】
尚、図１の本発明による第１の実施の形態のプリント配線板の製造装置は、配送ローラにより加圧装置１１は３個直列に連結しているが、実際の製造装置において加圧装置１１の連結数は問わない。
【００２３】
加圧装置１１を搬送ローラ６により複数個直列に連結することで、材料１０を１度の投入で複数回加工ローラ１の間を通過できる。複数回加工ローラ１で材料１０に圧力をかけることにより、１回では貫通されなかった導体バンプ８を貫通することができる。
【００２４】
各々の加圧装置１１で加工ローラ１の圧力、加工ローラ１の回転速度、ヒータ５の熱量およびクッション材２等の動作を変えてもよい。各々の加圧装置１１において動作を変えることにより、効率よく導体バンプ８の貫通ができる。また、導体バンプ８の亀裂等の破壊や絶縁基材９の樹脂の流出をより抑制することができる。
【００２５】
導体金属７上に形成された導体バンプ８の数によって加圧装置１１への投入回数が違ってくるので、必要のない加工ローラ１は上にあげておくことができる。または、導体バンプ８の数が少なく、製造装置で投入する必要のない加圧装置１１があるならば、加圧装置１１を並行に使うことができる。
【００２６】
加圧装置１１を並行に使用し、プリント配線板の製造ができるので、製造時間を短縮することができる。
図２および図３は、本発明による第２の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図および平面図である。加圧装置１１の間にターンテーブル１２が設けられている。ターンテーブル１２は、３６０°回転でき、材料１０の投入方向を変えることができる。例えば、１つの加圧装置１１を通過した後、加工ローラ１に平行な密度の大きい導体バンプ８の配列の投入方向を変えるために、ターンテーブル１２を９０°回転させることにより、加工ローラ１に平行な導体バンプ８の配列密度を小さくすることができ、１バンプ当たりにかかる圧力を大きくできる。
【００２７】
このようにターンテーブル１２を回転させ、材料１０の投入方向を変えることにより、効率よく導体バンプ８を貫通することができる。図３において、ターンテーブルの回転角度は９０°であるが、加工ローラ１に対し導体バンプの配列密度を変えられるのであれば、回転角度は何度でもよい。
【００２８】
尚、第２の実施の形態のプリント配線板の製造装置は、第１の実施の形態と同様に各々の加圧装置１１で加工ローラ１の圧力、加工ローラ１の回転速度、ヒータ５の熱量およびクッション材２等の動作を変えてもよい。各々の加圧装置１１において動作を変えることにより、効率よく導体バンプ８の貫通ができる。また、導体バンプ８の亀裂等の破壊や絶縁基材９の樹脂の流出をより抑制することができる。
【００２９】
図４は、本発明による第３の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図である。円筒形の２本一組の加工ローラ１が設けられ、その中心部には熱を発するヒータ５が設けられている。２本の加工ローラ１の間にクッション材２があり、クッション材２を送り出すクッション材供給ローラ３とクッション材を巻き取るクッション材取り込みローラ４が設けられている。加工ローラ１の間を通過させるための搬送ローラ６が設けられている。搬送ローラ６の前後に、ターンテーブル１２が設けられている。ターンテーブル１２は、３６０°回転でき、材料１０の投入方向を変えることができる。
【００３０】
導体バンプ８の形成された導体金属７に絶縁基材９を積層配置した材料１０を加圧ローラ１に投入する。材料１０は、搬送ローラ６で送り出され、クッション材２とともに加工ローラ１の間を通過する。ヒータ５による加熱で絶縁基材９の樹脂を溶かしながら、加工ローラ１で圧力を加える。加工ローラ１による加圧で導体バンプ８が絶縁基材９の厚さ方向に貫通する。クッション材２は、加工ローラ１の加圧により導体バンプ８に亀裂などの破壊が生じないように用いられる。材料１０は、ターンテーブル１２により投入方向を変え、搬送ローラ６で逆方向に送り出され、クッション材２とともに加工ローラ１の間を通過する。
【００３１】
１つの加工ローラ１の前後にターンテーブル１２を設けているので、加工ローラ１通過後の材料１０の投入方向を変えて、逆方向に再び加工ローラ１の間を通過できる。材料１０は、１つの加工ローラ１で順方向および逆方向に通過できるので、装置の構成が少なくすむ。また、複数回加工ローラ１で材料１０に圧力をかけることにより、１回では貫通されなかった導体バンプ８を貫通することができる。
【００３２】
また、各々の加圧装置１１で加工ローラ１の圧力、加工ローラ１の回転速度、ヒータ５の熱量およびクッション材２等の動作を変えてもよい。各々の加圧装置１１において動作を変えることにより、効率よく導体バンプ８の貫通ができる。また、導体バンプ８の亀裂等の破壊や絶縁基材９の樹脂の流出をより抑制することができる。
【００３３】
尚、第１、第２および第３の実施の形態の搬送手段は、搬送ローラ６であるが、例えばベルトコンベア等の搬送手段でもよい。
図５は、本発明による第４の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図である。材料１０を乗せるステージ１３があり、その上に円筒形の加工ローラ１が設けられ、その中心部には熱を発するヒータ５が設けられている。加工ローラ１は、ステージ１３に対して平行に動くことができる。ステージ１３および加工ローラ１の間にクッション材２があり、クッション材２を送り出すクッション材供給ローラ３とクッション材を巻き取るクッション材取り込みローラ４が設けられている。
【００３４】
導体バンプ８の形成された導体金属７に絶縁基材９を積層配置した材料１０をステージ１３上に置く。ヒータ５による加熱で絶縁基材９の樹脂を溶かし、材料１０に圧力をかけながら、クッション材２とともに加工ローラ１をステージ１３に対して平行に移動する。加工ローラ１による加圧で導体バンプ８が絶縁基材９の厚さ方向に貫通する。加工ローラ１を複数回ステージ１３に対して平行に移動し、材料１０に圧力をかける。不貫通の導体バンプ８が徐々に貫通する。クッション材２は、加工ローラ１の加圧により導体バンプ８に亀裂などの破壊が生じないように用いられる。
【００３５】
複数回加工ローラ１で材料１０に圧力をかけることにより、１回では貫通されなかった導体バンプ８を貫通することができる。また、材料１０に圧力をかける加工ローラ１が１つなので、装置の場所を取らない。
【００３６】
図６は、本発明の第５の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図である。第４の実施の形態のプリント配線板の製造装置において、ステージ１３上にターンテーブル１２が設けられている。ターンテーブル１２は３６０°回転でき、加工ローラ１に対して材料１０の向きを変えることができる。
【００３７】
加工ローラ１に対して材料１０の向きを変えることができるので、加工ローラ１に平行な密度の大きい導体バンプ８の配列を回転させ、加工ローラ１に平行な導体バンプ８の配列密度を小さくすることで１バンプ当たりにかかる圧力を大きくできるので、効率よく導体バンプ８を貫通できる。
【００３８】
尚、加工ローラ１自体が材料１０に対して向きを変えてもよい。導体バンプ８の配列に対して加工ローラ１を回転させて、加工ローラ１に平行な導体バンプ８の密度を小さくすることで１バンプ当たりにかかる圧力を大きくできるので、効率よく導体バンプ８を貫通できる。
【００３９】
図２におけるクッション材２は、加工ローラ１で押さえられている材料１０面しか接していないが、クッション材２を材料１０の全面に接するようにしてもよい。
【００４０】
尚、本発明の第４および第５の実施の形態のプリント配線板の製造装置は、各々の操作で加工ローラ１の圧力、加工ローラ１の回転速度、ヒータ５の熱量およびクッション材２等の動作を変えてもよい。各々の操作において動作を変えることにより、効率よく導体バンプ８の貫通ができる。また、導体バンプ８の亀裂等の破壊や絶縁基材９の樹脂の流出をより抑制することができる。
また、図６ではステージ１３上にターンテーブル１２が設けられているが、ステージ１３自体がターンテーブルであってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
従来と同じ圧力１．０ｋｇ／ｍ2、同じ温度１０４〜１１８℃の条件で加工ローラの間に材料を複数回投入することで、導体バンプの多いものでも、すべての導体バンプを絶縁基材に貫通させることができる。したがって、１枚の材料の導体バンプの数を増やすことができる。また、従来と同じ圧力であるため、導体バンプの破壊を抑制できる。また、従来と同じ温度であるため、絶縁基材の樹脂が過剰に流れ出すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図
【図２】本発明による第２の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図
【図３】本発明による第２の実施の形態のプリント配線板の製造装置における平面図
【図４】本発明による第３の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図
【図５】本発明による第４の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図
【図６】本発明による第５の実施の形態のプリント配線板の製造装置における断面図
【図７】従来技術によるプリント配線板の製造装置における断面図
【符号の説明】
１…加工ローラ
２…クッション材
３…クッション材供給ローラ
４…クッション材取り込みローラ
５…ヒータ
６…搬送ローラ
７…導体金属
８…導体バンプ
９…絶縁基材
１０…材料
１１…加工装置
１２…ターンテーブル
１３…ステージ
【図１】
0003693497.tif 000002
【図２】
0003693497.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003693497.tif 000006
【図６】
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【図７】
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