(57)【要約】【課題】導電性ペースト等を用いた層間接続手段により、電気的接続の信頼性が大幅に向上し、高密度で品質の優れた回路形成基板を提供するものである。【解決手段】基板材料にフィルム状材料を貼り付ける貼り付け工程を含み、基板材料の製造時の材料流れ方向と回路形成基板の製造時の材料流れ方向を略平行とし、貼り付け工程後の基板材料の厚みばらつきを低減させた回路形成基板の製造方法であり、高品質の高密度回路形成基板を提供できるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板材料にフィルム状材料を貼り付ける貼り付け工程を含み、基板材料の補強材を製造する際のＭＤ方向と貼り付け工程でのＭＤ方向が略平行であることを特徴とする回路形成基板の製造方法。
【請求項２】
貼り付け方法が、加熱ロールによるラミネート法であることを特徴とする請求項１に記載の回路形成基板の製造方法。
【請求項３】
補強材が織布からなることを特徴とする請求項１に記載の回路形成基板の製造方法。
【請求項４】
基板材料が略長方形であり、その短辺方向と貼り付け工程のＭＤ方向が略一致することを特徴とする請求項１に記載の回路形成基板の製造方法。
【請求項５】
基板材料にフィルム状材料を貼り付ける貼り付け工程の後、フィルム状材料が貼り付けられた基板材料にビア穴を加工する工程と、ビア穴にペーストを充填する工程と、フィルム状材料を基板材料から剥離する工程と、基板材料の上下に銅箔を配置しそれを加熱加圧する工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載の回路形成基板の製造方法。
【請求項６】
補強材は縦糸に対して横糸を織り込んで製造されるものであり、補強材を製造する際に、縦糸はＭＤ方向にテンションが加わっていることを特徴とする請求項１に記載の回路形成基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に利用される回路形成基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化・高密度化に伴って、電子部品を搭載する回路形成基板も従来の片面基板から、両面、多層基板の採用が進み、より多くの回路及び部品を基板上に集積可能な高密度基板が開発されている（例えば、日刊工業新聞社発行の「表面実装技術」１９９７年１月号、高木清著：“目覚ましいビルドアップ多層ＰＷＢの開発動向”）。
【０００３】
従来の回路形成基板の製造についての一例を以下に説明する。
【０００４】
図４に示すプリプレグ１は補強材としてのガラス繊維織布に熱硬化性樹脂を含浸して半硬化状態にしたシート状の材料である。ガラス繊維織布の製造時の材料流れ方向（以下、ＭＤ方向と称す。なおＭＤはＭａｃｈｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎの略）を図中にＭＤ方向として示す。回路形成基板の製造に際しては前記プリプレグ１をプリプレグシート２に裁断して用いる。
【０００５】
裁断されたプリプレグシート２に対して図５に示すように熱ロール４を用いてフィルム３を貼り付ける。その後に枚葉状態に裁断してラミネート済みプリプレグ５を得る。この工程を貼り付け工程と称する。
【０００６】
通常の回路形成基板の製造においては図４に示すようにプリプレグシート２の長手方向を図中のＭＤ方向と直交するようにプリプレグ１を裁断する場合が多い。理由は回路形成基板を製造する業者の要求するプリプレグシート２のサイズすなわち前記業者が採用しているワークサイズが規格化されたガラス繊維織布の横幅を２分割するサイズを基本に考えられており、各業者は図４に示すプリプレグシート２の短手方向の長さを調整することで自社の工程および顧客ニーズに合うように調整を施している。
【０００７】
さらに図５に示す貼り付け工程においては、熱ロール４のサイズや設備絶縁体の大きさ等の問題もあり、図５に示すようにプリプレグシート２を長手方向に投入しフィルム３をラミネートすることが標準となっていた。なお、材料の流し速度すなわちフィルム３の送り速度を速めることが比較的容易なため当該工程の生産性向上については問題とはなっていなかった。
【０００８】
次に図６を用いて補強材としてのガラス繊維織布の製造法について説明する。一般に知られている織布の製造と同じく、縦糸７に対して横糸８を織り込んでいくことでガラス繊維織布６が得られる。縦糸７は図中のＭＤ方向にテンションが加わっており、ガラス繊維織布６の断面を見たときに図７に示すように縦糸７は一直線に伸びており横糸８が上下に配置されている。図８に示すようにＭＤ方向と直交する断面を観察した際には横糸８は縦糸７の上下を縫うような曲がった形状になる。
【０００９】
以上の説明は一般的な平織りの例であるが、他の織り方法についても同様である。
【００１０】
次に、図９を用いて回路形成基板の製造工程を説明する。
【００１１】
図９（ａ）に示す基板材料はプリプレグシート２およびフィルム３からなるラミネート済みプリプレグ５である。
【００１２】
次に図９（ｂ）に示すようにレーザ加工等の方法によりビア穴９を加工し、図９（ｃ）に示すようにペースト１０をビア穴９に充填する。ペースト１０は導電性を付与するために銅等の金属粒子をエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に混練したものである。充填の方法は、公知の印刷法等を使用することができる。
【００１３】
次に図９（ｄ）に示すようにフィルム３を剥離する。フィルム３はプリプレグ２の表面の樹脂分がわずかに溶融して接着されているだけであるので、容易にはがすことができる。図９（ｄ）に示すようにフィルム３の厚み分だけペースト１０が突出したような形状になる。
【００１４】
次に図９（ｅ）に示すように銅箔１１をプリプレグシート２の上下に配置して、真空熱プレス装置等を用いて加熱加圧し、プリプレグシート２を溶融し成型硬化させ図９（ｆ）の状態にするとともにペースト１０を圧縮して、プリプレグシート２上下の２枚の銅箔１１をペースト１０で電気的に接続する。
【００１５】
次に図９（ｇ）に示すように銅箔１１を所望の形状にエッチングして回路１２を形成し、両面の回路形成基板を得る。
【００１６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平６−２６８３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記のような回路形成基板の製造法では、回路形成基板の設計ルールの微細化に対しては不利なものとなる。
【００１８】
すなわち、図９（ｇ）における回路１２が微細化した場合にビア穴９と回路１２の位置合わせが困難なものとなる。また、図９においては両面回路形成基板について説明したが、多層回路形成基板の製造においてはさらに難易度が増すものである。
【００１９】
その要因を、発明者は実験試作を繰り返し、解析を実施した結果において以下のように見出した。
【００２０】
図９に示すような方法で回路形成基板を製造するにおいては、ビア穴９を精度良く所望の位置に加工し、以降の工程の寸法変化を制御することが重要である。
【００２１】
発明者の検討により重要な要因として見出されたのは、図５に示す貼り付け工程でのプリプレグシート２の寸法変化である。
【００２２】
貼り付け工程の詳細を設備の断面表示として図１０に示す。プリプレグシート２は上下のフィルム３に挟まれ熱ロール４でプリプレグシート２の表面が溶融しフィルム３が密着する。図示していないが熱ロール４は予熱、冷却等の目的で多連のロール構成を採用することも可能である。
【００２３】
熱ロール４周辺を拡大図示したのが図１１である。プリプレグシート２の断面を見ると縦糸７に対してたるみをもって上下に追従した形で横糸８が流れ方向に存在しており、補強材としてプリプレグシート２の寸法形状を保持するには不利な形態であることが判明した。すなわち、流れ方向に熱ロール４でのストレスおよびフィルム３の熱収縮反応が加わるのに対して、横糸のたるみが原因で伸縮してしまうことである。
【００２４】
このような製造方法でプリプレグシート２の寸法を安定化させるには、流れ方向に対して剛直な補強材が求められるものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の回路形成基板の製造方法においては、基板材料にフィルム状材料を貼り付ける貼り付け工程を含み、基板材料の補強材を製造する際のＭＤ方向と貼り付け工程でのＭＤ方向が略平行である構成としたものである。
【００２６】
この本発明によれば、貼り付け工程におけるプリプレグシートの寸法安定性を格段に改善し、高精細な回路形成基板の製造が容易に行えるものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の回路形成基板の製造方法においては、基板材料にフィルム状材料を貼り付ける貼り付け工程を含み、基板材料の補強材を製造する際のＭＤ方向と貼り付け工程でのＭＤ方向が略平行である構成としたものである。
【００２８】
この本発明によれば、基板材料としてのプリプレグシートの寸法変化を改善し、ビア穴と回路の合致性に優れた、導電性ペースト等の層間接続手段による電気的接続の発現が安定に高品質で行えるものである。
【００２９】
以上の結果として、高品質の高密度回路形成基板を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の請求項１に記載の発明は、補強材のＭＤ方向に剛直な特性により貼り付け工程等におけるプリプレグシートの寸法変化の安定性を向上させる効果を有する。
【００３１】
本発明の請求項２に記載の発明は、貼り付け工程が効率的なものになる他、プリプレグシートの厚みが薄くなってもハンドリング性が良い等の効果を有する。
【００３２】
本発明の請求項３に記載の発明は、補強材の寸法安定性が紙等にくらべて格段に良好である等の効果を有する。
【００３３】
本発明の請求項４に記載の発明は、ロール状のプリプレグからのプリプレグシートの切り出し効率を維持しながら、貼り付け工程等における寸法変化安定性等を安定化できる等の作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項５に記載の発明は、貼り付け工程時の基板材料幅が短くできることにより、貼り付け工程での加熱加圧等の工程条件ばらつきが基板材料内で少なくできる等の作用を有する。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
【００３６】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態におけるプリプレグシート２の製造方法について示す。
【００３７】
プリプレグシート２としての製法の概要は、従来と同様であるので説明は省略する。
【００３８】
次に、図２に示すようにフィルム貼り付け工程として、フィルム状材料としてのフィルム３を熱ロール４にて仮接着する。
【００３９】
この場合には、図示しているようにプリプレグ３の短手方向とフィルム貼り付け工程でのＭＤ方向を一致させる。
【００４０】
従来例と比較して熱ロール４およびフィルム３のサイズ等は拡大が必要である。発明者は本発明の格別な効果を鑑み、設備および材料の改良・変更を行い検証を実施した。
【００４１】
本実施の形態では以上説明したように、ガラスクロス織布６の製造時のＭＤ方向とフィルム貼り付け工程でのＭＤ方向が略平行状態すなわち同一方向である。
【００４２】
発明者の試作検討において、このような方式でフィルム貼り付けを行った場合には、従来例で問題となったプリプレグシート２の寸法変化ばらつきが改善された。
【００４３】
図３にその結果の一例を示す。
【００４４】
すなわち、図１１で示す従来例ではフィルム貼り付け時の流し方向とたるみをもった横糸８の方向が同じであるために、フィルム貼り付け前後での寸法変化が大きいものとなったが、本実施の形態ではたるみなく剛直な縦糸の方向がフィルム貼り付けの流し方向と同じであるため、熱ロール４およびフィルム３の熱収縮ストレスに対して寸法の変化が小さい結果が得られた。
【００４５】
以上述べた実施の形態で基板材料すなわちプリプレグとして説明した材料の例としては、通常のガラス繊維織布あるいは不織布に熱硬化性樹脂を含浸しＢステージ化したものを広い範囲で用いることが可能でガラス繊維の代わりにアラミド等の有機繊維を採用することもできる。不織布の製造においてもＭＤ方向に配向している繊維はたるみ無く剛直な構造となり、本発明の効果が得られる。
【００４６】
また、熱硬化性樹脂以外に焼結することによりリジットな基板となる無機系の材料を用いることも可能である。
【００４７】
また、織布と不織布を混成した材料、例えば２枚のガラス繊維の間にガラス繊維不織布を挟み込んだような材料を補強材として用いることも可能である。
【００４８】
また、本発明の実施の形態で熱硬化性樹脂と記述した部分の熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ系樹脂、エポキシ・メラミン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、シアネート系樹脂、シアン酸エステル系樹脂、ナフタレン系樹脂、ユリア系樹脂、アミノ系樹脂、アルキド系樹脂、ケイ素系樹脂、フラン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アミノアルキド系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、シアネートエステル系樹脂等の単独、あるいは２種以上混合した熱硬化性樹脂組成物あるいは熱可塑樹脂で変性された熱硬化性樹脂組成物を用いることができ、必要に応じて難燃剤や無機充填剤の添加も可能である。
【００４９】
また、両面板を実施の形態で説明したが、必要に応じて同様の工程を繰り返すことで多層板を製造することも可能であり、ペーストを充填したプリプレグで多層回路形成基板を貼り合わせる等の工法も採用できる。
【００５０】
また、層間接続手段として導電性ペーストを用いて説明したが、導電性ペーストとしては銅粉等の導電性粒子を硬化剤を含む熱硬化性樹脂に混練したものの他に、導電性粒子と熱プレス時に基板材料中に排出されてしまうような適当な粘度の高分子材料、あるいは溶剤等を混練したもの等多種の組成が利用可能である。
【００５１】
さらに、導電性ペースト以外にめっき等により形成したポスト状の導電性突起や、ペースト化していない比較的大きな粒径の導電性粒子を単独で層間接続手段として用いることも可能である。
【００５２】
また、通常の多層プリント配線板のように熱プレス後に穴加工を施してめっきによる層間接続を形成する回路形成基板の一部に本発明を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上述べたように、本発明の回路形成基板の製造方法によれば、基板材料としてのプリプレグシートの寸法変化を改善し、ビア穴と回路の合致性に優れた、導電性ペースト等の層間接続手段による電気的接続の発現が安定に高品質で行えるものである。
【００５４】
以上の結果として、高品質の高密度回路形成基板を提供でき、本発明の産業上の利用可能性は大といえる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプリプレグシートの製造方法を示す斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態のフィルム貼り付け工程を示す斜視図
【図３】本発明と従来例におけるフィルム貼り付け前後での寸法変化の結果を示す図
【図４】従来例におけるプリプレグシートの製造方法を示す斜視図
【図５】従来例におけるフィルム貼り付け工程を示す斜視図
【図６】従来例におけるガラス繊維織布の製造法を示す斜視図
【図７】同断面図
【図８】同断面図
【図９】従来例における回路形成基板の製造工程を示す断面図
【図１０】従来例における貼り付け工程を示す断面図
【図１１】同一部拡大断面図
【符号の説明】
【００５６】
１  プリプレグ
２  プリプレグシート
３  フィルム
４  熱ロール
５  ラミネート済みプリプレグ
６  ガラス繊維織布
７  縦糸
８  横糸
９  ビア穴
１０  ペースト
１１  銅箔
１２  回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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