(57)【要約】【課題】搬送時や電子部品の実装時におけるプリント配線板の反りやねじれを抑制する。【解決手段】組立体１０は、プリント配線板１２と支持体１４とを備える。支持体１４には、プリント配線板１２を収容する凹部２６が形成される。プリント配線板１２と凹部２６の側面２６ａとの間には隙間が形成される。隙間の少なくとも一部には、プリント配線板１２を凹部２６の側面２６ａに固定する接着剤３１が充填される。【選択図】図２
2019079874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板と支持体との組立体であって、
少なくとも１つの前記プリント配線板と、
前記プリント配線板の側面との間に隙間を空けて該プリント配線板を収容する少なくとも１つの凹部が形成された前記支持体と、
前記隙間の少なくとも一部に充填され、前記プリント配線板を前記凹部の前記側面に固定する接着剤と、を備える。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板と支持体との組立体であって、前記接着剤は、前記隙間の全体に充填されている。
【請求項３】
請求項１に記載のプリント配線板と支持体との組立体であって、前記接着剤は、前記プリント配線板の上面の一部を被覆している。
【請求項４】
請求項３に記載のプリント配線板と支持体との組立体であって、前記支持体は、前記凹部の底面を形成する支持板部と、前記支持板部上に形成され前記凹部の前記側面を区画する枠部とを有し、前記枠部は、前記プリント配線板の前記上面を超える高さを有する。
【請求項５】
請求項４に記載のプリント配線板と支持体との組立体であって、前記支持板部と前記枠部とはそれぞれ銅張積層板からなる。
【請求項６】
請求項１に記載のプリント配線板と支持体との組立体であって、前記凹部の底面上に形成され、前記プリント配線板を前記凹部の前記底面に接着する接着層を備える。
【請求項７】
プリント配線板と支持体との組立体の製造方法であって、
少なくとも１つの前記プリント配線板を用意することと、
平面視で前記プリント配線板よりも大きな開口幅をもつ凹部が形成された前記支持体を用意することと、
前記凹部内に、該凹部の側面と前記プリント配線板の側面との間に隙間が形成されるように前記プリント配線板を配置することと、
前記隙間の少なくも一部に接着剤を充填して、前記プリント配線板を前記凹部の前記側面に固定することと、を含む。
【請求項８】
請求項７に記載のプリント配線板と支持体との組立体の製造方法であって、前記接着剤を前記隙間の全体に充填する。
【請求項９】
請求項７に記載のプリント配線板と支持体との組立体の製造方法であって、前記接着剤で、前記プリント配線板の上面の一部を被覆する。
【請求項１０】
請求項９に記載のプリント配線板と支持体との組立体の製造方法であって、前記支持体は、前記凹部の底面を形成する支持板部と、前記支持板部上に形成され前記凹部の前記側面を区画する枠部とを有し、前記枠部は、前記プリント配線板の前記上面を超える高さを有する。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプリント配線板と支持体との組立体の製造方法であって、前記支持体として、前記支持板部および前記枠部がそれぞれ銅張積層板からなる支持体を用意することを含む。
【請求項１２】
請求項７に記載のプリント配線板と支持体との組立体の製造方法であって、前記凹部の底面上に接着層を形成することと、前記凹部内に前記プリント配線板を配置し、前記接着層を介して該プリント配線板を前記凹部の底面に接着することと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板と支持体との組立体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、コア基板を有さないコアレス構造のプリント配線板を開示している。この種のプリント配線板は、製造過程での変形を抑制するため、剛性の支持板上で形成される。詳細には、まず金属箔が分離可能に積層された支持板が準備される。支持板の金属箔上に導体層と層間絶縁層とが積層され、ビルドアップ層が形成される。ビルドアップ層の上層には、下層の導体層の一部を導体パッドとして露出させる開口を有する被覆絶縁層が形成される。このように支持板上で形成されたビルドアップ層は、金属箔と一緒に支持板から分離され、ビルドアップ層の下面に残った金属箔はエッチング等により除去される。
【０００３】
このようなコアレス構造のプリント配線板によれば、コア基板が無い分その厚みを小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２３６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、コアレス構造のプリント配線板は、コア基板を有していないため強度が不足する場合がある。その結果、搬送時や電子部品の実装過程でプリント配線板に反りやねじれが生じ、実装不具合の原因になっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の、プリント配線板と支持体との組立体は、少なくとも１つの前記プリント配線板と、前記プリント配線板の側面との間に隙間を空けて該プリント配線板を収容する少なくとも１つの凹部が形成された前記支持体と、前記隙間の少なくとも一部に充填され、前記プリント配線板を前記凹部の前記側面に固定する接着剤と、を備える。
【０００７】
本発明の、プリント配線板と支持体との組立体の製造方法は、少なくとも１つの前記プリント配線板を用意することと、平面視で前記プリント配線板よりも大きな開口幅をもつ凹部が形成された前記支持体を用意することと、前記凹部内に、該凹部の側面と前記プリント配線板の側面との間に隙間が形成されるように前記プリント配線板を配置することと、前記隙間の少なくも一部に接着剤を充填して、前記プリント配線板を前記凹部の前記側面に固定することと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、搬送時や電子部品の実装過程でのプリント配線板の反りやねじれは抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態のプリント配線板と支持体との組立体を示す平面図。
【図２】図１中のＩ−Ｉ線に沿う断面図。
【図３Ａ】コアレス構造のプリント配線板の製造方法を説明する断面図。
【図３Ｂ】コアレス構造のプリント配線板の製造方法を説明する断面図。
【図３Ｃ】コアレス構造のプリント配線板の製造方法を説明する断面図。
【図３Ｄ】コアレス構造のプリント配線板の製造方法を説明する断面図。
【図３Ｅ】コアレス構造のプリント配線板の製造方法を説明する断面図。
【図３Ｆ】コアレス構造のプリント配線板の製造方法を説明する断面図。
【図３Ｇ】コアレス構造のプリント配線板の製造方法を説明する断面図。
【図４Ａ】本発明の一実施形態のプリント配線板と支持体との組立体の製造方法を説明する断面図。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態のプリント配線板と支持体との組立体の製造方法を説明する断面図。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態のプリント配線板と支持体との組立体の製造方法を説明する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明に係るプリント配線板と支持体との組立体およびその製造方法の各実施形態について説明する。図面において、同様の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態のプリント配線板と支持体との組立体（以下、単に組立体ともいう。）を示す平面図である。実施形態の組立体１０は、少なくとも１つ（図示例では３つ）の個片としてのプリント配線板１２と支持体１４とを備えている。
【００１２】
図２に示されるように、プリント配線板１２は、コア基板を持たないコアレス構造を有する。プリント配線板１２は、導体層１６と層間絶縁層１８とを交互に積み上げてなるビルドアップ層２０を備えている。導体層１６は、導電性金属、例えば銅で形成される。層間絶縁層１８は、例えばシリカやアルミナ等の無機フィラーを含有するエポキシ樹脂やＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂等の樹脂組成物からなる。図示例では、ビルドアップ層２０は、６層の導体層１６と５層の層間絶縁層１８とから構成されているが、導体層１６および層間絶縁層１８の数はこれに限定されない。異なる階層の導体層１６同士は層間絶縁層１８を貫くビア導体２２を介して互いに接続されている。ビア導体２２は導体層１６と同じ金属から形成することができる。
【００１３】
ビルドアップ層２０の第１面（図２では上側の面）は、半導体チップ等の電子部品（図示せず）の実装面であってもよい。ビルドアップ層２０の第１面には、導体層１６の一部が導体パッド１６ａとして露出している。導体パッド１６ａは層間絶縁層１８内に部分的に埋め込まれている。
【００１４】
ビルドアップ層２０の、上記第１面とは反対側の第２面（図２では下側の面）には、被覆絶縁層２４が形成されている。被覆絶縁層２４には、隣接する導体層１６の一部を導体パッド１６ｂとして露出させる複数の開口２４ａが形成されている。
【００１５】
図２に示されるプリント配線板１２の製造方法の一例が、図３Ａ〜図３Ｇを参照して説明される。図２を参照して説明された要素と同様の要素には、同じ符号が付され、適宜説明が省略される。なお、図３Ａ〜図３Ｇでは、説明のため１つのプリント配線板１２のみが示されているが、実際には、多数個のプリント配線板１２が同時に形成され、ルータ加工等により個片に分割される。支持体１４の後述する各凹部２６には個片としてのプリント配線板１２が収容される。
【００１６】
図３Ａに示されるように、第１の面（上面）にピラーブル金属箔２８が貼り付けられた支持板３０が用意される。支持板３０は、所定の剛性を有する限りその材料に特に限定はなく、例えば金属板を用いることができる。ピラーブル金属箔２８は、互いに物理的に剥離可能な２層の金属箔２８ａ，２８ｂからなる。２層の金属箔２８ａ，２８ｂは、例えば、温度を上昇させると接着力が低下する接着剤を介して互いに接合されている。各金属箔２８ａ，２８ｂには銅箔を用いることができる。
【００１７】
図３Ｂに示されるように、支持板３０上で導体層１６と層間絶縁層１８とがビルドアッププロセスにより交互に形成される。例えば、第１層目の導体層１６が形成される位置に開口を有するレジストパターン（図示せず）が金属箔２８ａ上に形成される。このレジストパターンの開口内に、金属箔２８ａをシード層とする電解めっき処理により、所定の導体パターンを有する第１層目の導体層１６が形成される。レジストパターンはその後除去される。続いて、金属箔２８ａの上および第１層目の導体層１６の上に層間絶縁層１８が形成される。また、図３Ｂに示されるように、ビア導体２２および第２層目の導体層１６が形成される。ビア導体２２は、層間絶縁層１８を貫くビア導体用孔内に形成される。ビア導体用孔は、例えば炭酸ガスレーザまたはＵＶ−ＹＡＧレーザ等のレーザにより形成される。ビア導体用孔は、エッチングあるいはフォトリソグラフィ法によって形成されてよい。ビア導体用孔の内面および層間絶縁層１８の上面上に、例えば無電解めっき処理により金属膜（図示せず）が形成される。金属膜は、スパッタリングや真空蒸着により形成されてもよい。ビア導体２２および第２層目の導体層１６は、この金属膜をシード層とした電解めっき処理により形成され得る。電解めっき処理の際、第２層目の導体層１６の導体パターンの形成位置およびビア導体用孔に対応した開口を有するめっきレジスト（図示ぜず）が形成される。図３Ｂには、ビア導体２２および第２層目の導体層１６が形成された後、めっきレジストが除去された状態が示されている。
【００１８】
図３Ｃに示されるように、図３Ｂを参照して説明した工程と同様の工程により、第２層目の導体層１６上に第２層目の層間絶縁層１８と第３層目の導体層１６が形成される。
【００１９】
図３Ｄに示されるように、図３Ｂを参照して説明した工程を繰り返すことにより、所定の配線パターンを有する６層の導体層１６と、５層の層間絶縁層１８と、ビア導体２２とを有するビルドアップ層２０が形成される。
【００２０】
図３Ｅに示されるように、第６層目（積層方向でみて最上層）の導体層１６および該導体層１６から露出する層間絶縁層１８上にソルダーレジスト材からなる被覆絶縁層２４が形成される。被覆絶縁層２４には、下層の導体層１６の一部を導体パッド１６ｂとして露出させる複数の開口２４ａが形成される。被覆絶縁層２４が感光性の樹脂からなる場合、開口２４ａは、露光マスク（図示せず）を介して被覆絶縁層２４を露光した後、現像することで形成することができる。被覆絶縁層２４が熱硬化性の樹脂からなる場合、開口２４ａは、被覆絶縁層２４の熱硬化後に炭酸ガスレーザまたはＵＶ−ＹＡＧレーザ等のレーザにより形成することができる。
【００２１】
図３Ｆに示されるように、支持板３０上のピラーブル金属箔２８の２層の金属箔２８ａ，２８ｂを互いに分離することにより、ビルドアップ層２０が支持板３０から分離される。２層の金属箔２８ａ，２８ｂのうちの一方２８ａは、ビルドアップ層２０の下面に残る。
【００２２】
図３Ｇに示されるように、ビルドアップ層２０の下面に残った金属箔２８ａがエッチングにより除去される。その後、導体パッド１６ａ，１６ｂの表面には、例えばニッケル層、パラジウム層、金層の順に積層された被覆金属層（図示せず）が形成されてもよい。プリント配線板１２が完成する。
【００２３】
図１および図２に戻り、組立体１０の支持体１４は、搬送時や電子部品の実装時等にプリント配線板１２の剛性不足を補い、半導体チップ等の電子部品（図示せず）が実装された後でプリント配線板１２から除去されるものである。
【００２４】
支持体１４には、内側にプリント配線板１２をそれぞれ収容する少なくとも１つ（図示例では３つ）の凹部２６が形成されている。凹部２６は、支持体１４の第１の面（図では上側の面）に開口している。凹部２６の平面形状（図１参照）は矩形である。凹部２６の開口幅（長さおよび幅）は、プリント配線板１２の外形（長さおよび幅）よりも大きい。凹部２６内にプリント配線板１２を収容した状態では、凹部２６の側面２６ａとプリント配線板１２の側面との間には全周に亘って隙間が形成されている。
【００２５】
凹部２６の側面２６ａとプリント配線板１２の側面との隙間の少なくとも一部（図示例では全体、すなわち全周）には、プリント配線板１２を凹部２６の側面２６ａに固定する接着剤３１が充填され、硬化されている。接着剤３１としては特に限定はなく、例えば、加熱により硬化するエポキシ樹脂系の加熱硬化型接着剤、主剤と硬化剤を混合することで硬化するエポキシ樹脂系やシリコーンゴム系の混合型接着剤、紫外線を照射することにより硬化するエポキシ樹脂系やアクリル樹脂系の紫外線硬化型接着剤が挙げられる。
【００２６】
好ましい態様では、接着剤３１は、プリント配線板１２の上面（凹部２６の底面２６ｂとは反対側の表面）の一部（周縁部）を被覆している。これを確実とするため、支持体１４の後述する枠部３６は、プリント配線板１２の上面を超える高さを有している。つまり、枠部３６の上面は、プリント配線板１２の表面よりも高い位置にある。
【００２７】
凹部２６の底面２６ｂとプリント配線板１２との間には接着層３２が設けられている。この接着層３２としてはある程度の耐熱性（実装時における耐リフロー性）および剥離性を有するものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂に熱溶融性や熱分解性を付与した接着剤等を挙げることができる。接着層３２は、シート状接着剤または液状接着剤のどちらでもよいが、接着層厚みを一定に保つ観点ではシート状接着剤が好ましい。
【００２８】
支持体１４は、凹部２６の底面２６ｂを形成する平板状の支持板部３４と、支持板部３４上に配置され、凹部２６の側面２６ａを区画する開口が形成された枠部３６とを有する。支持板部３４と枠部３６とはそれぞれ銅張積層板からなり、接着層３２を介して互いに接合されている。銅張積層板は、ガラスクロス等の芯材にエポキシ等の樹脂を主成分とするワニスを含浸させ、その両面に銅箔を貼りつけた後、加圧・加熱して硬化させたものである。しかし、支持体１４は、搬送時や電子部品の実装過程等でプリント配線板１２を補強するのに十分な剛性を有するものであれば、その材料は限定されない。支持体１４は、例えば、金属板の上面に凹部２６を切削またはコイニング等により加工したものでもよい。
【００２９】
図２に示される組立体１０の製造方法の一例が、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明される。図２を参照して説明された要素と同様の要素には、同じ符号が付され、適宜説明が省略される。
【００３０】
図４Ａに示されるように、各プリント配線板１２を収容するための凹部２６を有する支持体１４が用意される。支持体１４は、各々銅張積層板からなる支持板部３４と枠部３６とが、接着層３２を介して一体化されたものである。この接着層３２は、凹部２６の底面２６ｂ上にも形成されている。平面視において、凹部２６は、プリント配線板１２よりも大きな開口幅（長さ、幅）を有する。枠部３６の厚みは、凹部２６内に配置されるプリント配線板１２の厚みよりも大きい。
【００３１】
図４Ｂに示されるように、各凹部２６内にプリント配線板１２がそれぞれ配置される。プリント配線板１２は、プリント配線板１２の側面と凹部２６の側面２６ａとの間に全周に亘って隙間が形成されるように、すなわちプリント配線板１２と凹部２６の側面２６ａとが接触しないように配置される。プリント配線板１２の下面は、凹部２６の底面２６ｂ上に形成された接着層３２によって凹部２６の底面２６ｂに固定される。
【００３２】
図４Ｃに示されるように、プリント配線板１２の側面と凹部２６の側面２６ａとの隙間の少なくも一部（図示例では全体、すなわち全周）に接着剤３１が充填され、その後硬化される。これにより、プリント配線板１２の側面は、凹部２６の側面２６ａに固定される。好ましい態様では、接着剤３１は、該接着剤３１がプリント配線板１２の上面の一部（周縁部）を被覆するまで充填され、その後硬化される。
【００３３】
その後、組立体１０のプリント配線板１２には、半導体チップ等の電子部品（図示せず）を実装することができる。電子部品とプリント配線板１２との間には、アンダーフィル材を充填することができる。その後、プリント配線板１２から支持体１４を除去することができる。例えばルータ加工やカッタによる切断加工等により、プリント配線板１２の周縁の内側（接着剤３１よりも内側）を該周縁に沿ってプリント配線板１２と支持板部３４とを一緒に切断することで支持体１４の枠部３６と支持板部３４の一部とを除去し、続いて接着層３２を剥離することでプリント配線板１２から支持板部３４の残部を除去することができる。
【００３４】
実施形態の組立体１０およびその製造方法によれば、プリント配線板１２は支持体１４によって補強されているので、搬送時や電子部品の実装時におけるプリント配線板１２の反りやねじれは抑制される。
【００３５】
実施形態の組立体１０およびその製造方法によれば、支持体１４の凹部２６の側面２６ａとプリント配線板１２の側面との隙間に接着剤３１が充填されているので、プリント配線板１２は、支持体１４に確実に固定される。
【００３６】
実施形態の組立体１０およびその製造方法によれば、接着剤３１は、プリント配線板１２の上面の一部も被覆しているので、プリント配線板１２は、より確実に支持体１４に固定される。支持体１４の枠部３６は、プリント配線板１２の表面を超える高さを有するので、接着剤３１が枠部３６の上面上に溢れ出るのを抑制しつつ、接着剤３１でプリント配線板１２の上面の一部を被覆することができる。
【００３７】
実施形態の組立体１０およびその製造方法によれば、プリント配線板１２は、接着層３２によって凹部２６の底面２６ｂにも固定されるので、プリント配線板１２は、より一層確実に支持体１４に固定される。
【００３８】
実施形態の組立体１０およびその製造方法によれば、支持体１４は、銅張積層板からなる支持板部３４および枠部３６を接着層３２によって接合することによって形成されているので、支持体１４を金属から形成する場合に比べて、容易かつ安価に製造することができ、更に軽量である。支持板部３４は、実装時の熱負荷等の影響で支持体１４の枠部３６が変形しようとした場合でも、その変形を抑制する作用も有する。
【００３９】
本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明から逸脱しない範囲で種々の変更、修正が可能である。例えば、上述の実施形態では、支持体１４の支持板部３４および枠部３６は同一の材料（銅張積層板）から形成されているが、互いに異なる材料から形成されてもよい。例えば、支持体１４は、金属製の枠部３６と銅張積層板からなる支持板部３４とを有するものでもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０  組立体
１２  プリント配線板
１４  支持体
１６  導体層
１８  層間絶縁層
２０  ビルドアップ層
２２  ビア導体
２４  被覆絶縁層
２６  凹部
２６ａ  凹部の側面
２６ｂ  凹部の底面
２８  ピラーブル金属箔
３０  支持板
３１  接着剤
３２  接着層
３４  支持板部
３６  枠部
【図１】
2019079874.tif 000003
【図２】
2019079874.tif 000004
【図３Ａ】
2019079874.tif 000005
【図３Ｂ】
2019079874.tif 000006
【図３Ｃ】
2019079874.tif 000007
【図３Ｄ】
2019079874.tif 000008
【図３Ｅ】
2019079874.tif 000009
【図３Ｆ】
2019079874.tif 000010
【図３Ｇ】
2019079874.tif 000011
【図４Ａ】
2019079874.tif 000012
【図４Ｂ】
2019079874.tif 000013
【図４Ｃ】
2019079874.tif 000014