(57)【要約】【課題】プレス圧力の解放時に引き剥がしにより回路基板に生じる応力を抑制することが可能な熱プレス装置を提供すること。【解決手段】第１の回路基板９とコンポジットシート８と第２の回路基板１０を重ねた積層体１８を熱プレスするために上下に配置された一対の上プレス熱板２及び下プレス熱板３と、積層体１８と一対のプレス熱板２、３の間に配置される上下一対の上金属板５及び下金属板６と、上プレス熱板２と上金属板５の間に配置される金属箔４とを備え、上金属板５は、金属箔４と接する面の一部に溝７を有している、熱プレス装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路基板と所定の基材を重ねた積層体を熱プレスするために上下に配置された一対のプレス熱板と、
前記積層体と前記一対のプレス熱板の間に配置される上下一対の板状部材と、
上側及び下側の前記プレス熱板と前記板状部材の間の少なくとも一方の間に配置されるシート状部材とを備え、
前記板状部材又は前記プレス熱板は、前記シート状部材と接する面の一部に空間を有している、熱プレス装置。
【請求項２】
前記空間は、前記板状部材の表面又は前記プレス熱板の表面に形成された溝である、請求項１記載の熱プレス装置。
【請求項３】
前記板状部材が前記空間を有しており、
前記シート状部材と接する板状部材は、前記空間を隔てて並行に配置された複数枚の金属板から形成されている、請求項１記載の熱プレス装置。
【請求項４】
前記シート状部材は、箔であり、
前記シート状部材は、前記板状部材を形成する材料の主成分よりも熱膨張率が高い材料で形成されている、請求項１記載の熱プレス装置。
【請求項５】
前記所定の基材は、無機フィラーと樹脂組成物を含む混合物から形成されたシート状の絶縁性部材と、第２の回路基板とを含み、
前記積層体は、前記絶縁性部材を挟むように前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板が重ねられており、
前記絶縁性部材と対向する前記第１の回路基板の面及び前記第２の回路基板の面の少なくとも一方に、回路部品が実装されている、請求項１記載の熱プレス装置。
【請求項６】
上下に配置された一対のプレス熱板の間に、一対の板状部材を上下に配置し、上側及び下側の前記プレス熱板と前記板状部材の間の少なくとも一方にシート状部材を配置し、前記板状部材の間に第１の回路基板及び所定の基材を重ねて配置する配置工程と、
前記重ねて配置された第１の回路基板と所定の部材の積層体を前記一対のプレス熱板によって熱プレスする熱プレス工程とを備え、
前記板状部材又はプレス熱板は、前記シート状部材と接する面の一部に空間を有している、熱プレス方法。
【請求項７】
前記熱プレス工程の後、前記熱プレス工程時と同じ温度に前記一対のプレス熱板の温度を保った状態で、前記上側のプレス熱板を上方に移動させ、前記積層体に対するプレス圧力を解放するプレス圧力解放工程を更に備えた、請求項６記載の熱プレス方法。
【請求項８】
前記熱プレス工程の後、前記一対のプレス熱板を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程の後、前記上側のプレス熱板を上方に移動させ、前記積層体に対するプレス圧力を解放するプレス圧力解放工程を更に備えた、請求項６記載の熱プレス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板、回路部品内蔵基板を作成するための熱プレス装置及び熱プレス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能、小型化の一層の進展により、これら電子機器の電子制御に用いられる半導体素子等の回路部品も、より高密度、高機能化が要求され、その要求に対応する高密度実装技術の開発もより活発化している。
【０００３】
高密度実装の一例として、無機質フィラーと熱硬化性樹脂との混合物内に、既存部品である能動部品や受動部品を埋め込んだ回路部品内蔵基板が提案されている。このような回路部品内蔵基板の製造方法としては、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
以下、図１２〜図１５を参照して従来の熱プレス方法を説明する。
【０００５】
図１２（ａ）は、従来の熱プレス装置２００の構成を説明するための断面図である。図１２（ｂ）は、熱プレス装置２００によって熱プレスされる積層体１１１の構成を説明するための断面図である。
【０００６】
図１２（ａ）に示すように、従来の熱プレス装置２００は、上下一対の上プレス熱板１０９と下プレス熱板１１２と、これらプレス熱板の間に上下一対の金属板１０８とを備えている。これら金属板１０８の間に積層体１１１が載置されて熱プレスが行われる。
【０００７】
図１２（ｂ）に示すように、積層体１１１はコンポジットシート１００と、コンポジットシート１００の上方に配置された第１の回路基板１０１と、コンポジットシート１００の下方に配置された第２の回路基板１０２とを備えている。この第２の回路基板１０２には、コンポジットシート１００と対向する面に回路部品１０２ａが実装されている。
【０００８】
これら第１の回路基板１０１、コンポジットシート１００及び第２の回路基板１０２の上下に一対の板状の金属板１０３が配置されている。更に、一対の金属板１０３の上下に離型シート１０４が配置されており、この２つの離型シート１０４の上下にはクッション材１０５が配置されている。この２つのクッション材１０５の上下には離型シート１２１が配置されており、これら２つの離型シート１２１を上下方向から挟むように上プレス型１０６と下プレス型１０７が配置されている。
【０００９】
上記コンポジットシート１００、第１の回路基板１０１、第２の回路基板１０２、金属板１０３、離型シート１０４、クッション材１０５、離型シート１２１、上プレス型１０６及び下プレス型１０７は、図１３に示すように基準ピン１１０に差し込まれて位置決めされ、積層体１１１を構成する。
【００１０】
図１４（ａ）に示すように、この積層体１１１が金属板１０８の間に配置され、上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２を２００℃に加熱し、真空下において、約１時間熱プレスが行われる。この熱プレスにより、未硬化のコンポジットシート１００が硬化するとともに第１の回路基板１０１及び第２の回路基板１０２が接着される。そして第１の回路基板１０１と第２の回路基板１０２は、コンポジットシート１００に予め形成されているビアホールに充填された導電性の樹脂ペースト１２０によって電気的に接続される（図１２（ｂ）参照）。
【００１１】
この約１時間の熱プレス工程後、約５０℃まで上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２の温度を低下させた後、図１４（ｂ）に示すように上プレス熱板１０９が金属板１０８から上方に引き上げられ、積層体１１１に対するプレス圧力が解放される。そして熱プレスされた後の積層体１１１が金属板１０８の間から取り出される。
【００１２】
この熱プレス後の積層体１１１から、各部材を取り外し、コンポジットシート１００により接着された第１の回路基板１０１及び第２の回路基板１０２を取り出し、適宜リフロー半田を行うことによって回路部品内蔵基板が作成される。尚、図１３（ａ）では、金属板１０８の間に積層体１１１が１組だけ図示されているが、複数組の積層体を上下方向に配置することによって同時に複数組の熱プレスを行うことが出来る。
【００１３】
続いて新たな積層体を熱プレスする場合には、金属板１０８の間に新たな積層体１１１を配置し、上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２を約２００℃に昇温した後、熱プレスが行われる。
【特許文献１】特開２００３−１８８４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記従来の熱プレス方法では上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２の温度を約２００℃から約５０℃に冷却するために約３０分の時間を必要とし、上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２の温度を約５０℃から約２００℃まで加熱するために更に３０分の時間を必要としていた。すなわち、積層体を入れ替えて新たな積層体を熱プレスするためには、熱プレスに要する正味の時間の他に上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２を冷却したり、加熱したりするための準備時間として約１時間を費やすこととなり、生産効率が非常に悪かった。
【００１５】
この生産効率を改善するためには、熱プレス後、上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２を冷却せずに２００℃の状態で積層体１１１の圧力解放を行い、上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２の間から取り出すことが考えられる。
【００１６】
しかしながら、プレス熱板の冷却を待たずにプレス圧力を解放した場合には、以下に説明するように、引き剥がしによって回路基板に応力が生じる場合がある。
【００１７】
すなわち、熱プレス工程時には、上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２と金属板１０８の間が密着することになるため、プレス圧力を解放すると、積層体１１１に上下方向に引き剥がす力が加えられる場合がある。
【００１８】
通常は図１４（ｂ）に示すような、上プレス熱板１０９と金属板１０８の間の位置で外れるが、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、それ以外の位置で外れる場合がある。
【００１９】
図１５（ａ）〜（ｃ）は、積層体１１１及び一対の金属板１０８からなる積層体に上下方向に引き剥がす力が加わり、積層体が様々な位置で引き剥がされる状態を説明するための図である。図１５（ａ）は、上プレス熱板１０９を上方に移動させた際に、第１の回路基板１０１と金属板１０３の間で積層体１１１が引き剥がされた状態を示す図である。又、図１５（ｂ）は、上側の金属板１０８が積層体１１１から上プレス熱板１０９側に引き剥がされた状態を示す図である。又、図１５（ｃ）は、積層体１１１と下側の金属板１０８の間が引き剥がされ、積層体１１１が上プレス熱板１０９に密着して上方に持ち上げられた状態を示す図である。
【００２０】
いずれの場合にしても積層体１１１に上下方向に引き剥がす力が加わることになり、第１の回路基板１０１とコンポジットシート１００と第２の回路基板１０２に応力が生じ、層間の接続部などに負荷がかかる場合がある。又、このような図１５（ａ）〜（ｃ）に示すような状態に限らず、図１４（ｂ）に示すような通常の位置（上プレス熱板１０９と金属板１０８の間）でプレス圧力が解放された場合であっても、積層体１１１を上下方向に引き剥がす力が生じるため回路基板に引き剥がしによる応力が生じる場合がある。
【００２１】
図１６（ａ）は、熱プレス後、上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２を冷却せずに、約２００℃の状態でプレス圧力の解放を行った場合の第１の回路基板１０１と第２の回路基板１０２の層間の接続抵抗値をモニターした図である。図１６（ａ）に示すように、プレス圧力を解放すると同時に抵抗値が瞬間的に上昇していることから見て、回路基板に引き剥がしによる応力が生じていることが分かる。尚、図１６（ｂ）にプレスを解放し、抵抗値が上昇した部分を拡大したグラフを示す。尚、図１６では、銅配線の抵抗値を測定して回路基板の温度が測定されている。又、図１６では層間の接続抵抗値は瞬間的に上昇した後、徐々に低下しているが、これは熱プレス圧力の解放による温度低下に伴う抵抗値の低下である。
【００２２】
このように層間の接続抵抗値が上昇した回路基板では、リフロー半田時に高温（約２３０〜２６０℃）にすると層間の電気的接続が切れてしまう場合があり、信頼性に乏しかった。
【００２３】
一方、図１７は、上プレス熱板１０９及び下プレス熱板１１２を約７０℃に冷却した後にプレス圧力を解放した場合の第１の回路基板１０１と第２の回路基板１０２の間の接続抵抗値をモニターした図である。図１７に示すようにプレス熱板を冷却した後にプレス圧力を解放した場合には、層間の接続抵抗値の上昇は見られない。これは、コンポジットシート１００の温度がガラス転移温度（約１２０〜１３０℃）以下になっており、ガラス転移温度以上の場合と比べて第１の回路基板１０１と第２の回路基板１０２の電気的接続がより強固となっているためと考えられる。
【００２４】
以上のように、従来の熱プレス装置では、熱プレス後に冷却を待ってプレス圧力を解放した場合には、層間の接続抵抗値が上昇するという問題は発生しないが、準備工程に長時間を要するので生産効率が悪くなる。一方、冷却を待たずにプレス圧力を解放すると、生産効率は向上するが、層間の抵抗値が上昇するという問題が発生する。
【００２５】
本発明は、従来の熱プレス装置の課題を考慮し、プレス圧力の解放時に引き剥がしにより回路基板に生じる応力を抑制するとともに、生産効率をより向上させることが可能な熱プレス装置及び熱プレス方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記の目的を達成するため、第１の本発明は、
第１の回路基板と所定の基材を重ねた積層体を熱プレスするために上下に配置された一対のプレス熱板と、
前記積層体と前記一対のプレス熱板の間に配置される上下一対の板状部材と、
上側及び下側の前記プレス熱板と前記板状部材の間の少なくとも一方の間に配置されるシート状部材とを備え、
前記板状部材又は前記プレス熱板は、前記シート状部材と接する面の一部に空間を有している、熱プレス装置である。
【００２７】
又、第２の本発明は、
前記空間は、前記板状部材の表面又は前記プレス熱板の表面に形成された溝である、第１の本発明の熱プレス装置である。
【００２８】
又、第３の本発明は、
前記板状部材が前記空間を有しており、
前記シート状部材と接する板状部材は、前記空間を隔てて並行に配置された複数枚の金属板から形成されている、第１の本発明の熱プレス装置である。
【００２９】
又、第４の本発明は、
前記シート状部材は、箔であり、
前記シート状部材は、前記板状部材を形成する材料の主成分よりも熱膨張率が高い材料で形成されている、第１の本発明の熱プレス装置である。
【００３０】
又、第５の本発明は、
前記所定の基材は、無機フィラーと樹脂組成物を含む混合物から形成されたシート状の絶縁性部材と、第２の回路基板とを含み、
前記積層体は、前記絶縁性部材を挟むように前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板が重ねられており、
前記絶縁性部材と対向する前記第１の回路基板の面及び前記第２の回路基板の面の少なくとも一方に、回路部品が実装されている、第１の本発明の熱プレス装置である。
【００３１】
又、第６の本発明は、
上下に配置された一対のプレス熱板の間に、一対の板状部材を上下に配置し、上側及び下側の前記プレス熱板と前記板状部材の間の少なくとも一方にシート状部材を配置し、前記板状部材の間に第１の回路基板及び所定の基材を重ねて配置する配置工程と、
前記重ねて配置された第１の回路基板と所定の部材の積層体を前記一対のプレス熱板によって熱プレスする熱プレス工程とを備え、
前記板状部材又はプレス熱板は、前記シート状部材と接する面の一部に空間を有している、熱プレス方法である。
【００３２】
又、第７の本発明は、
前記熱プレス工程の後、前記熱プレス工程時と同じ温度に前記一対のプレス熱板の温度を保った状態で、前記上側のプレス熱板を上方に移動させ、前記積層体に対するプレス圧力を解放するプレス圧力解放工程を更に備えた、第６の本発明の熱プレス方法である。
【００３３】
又、第８の本発明は、
前記熱プレス工程の後、前記一対のプレス熱板を冷却する冷却工程と、
前記冷却工程の後、前記上側のプレス熱板を上方に移動させ、前記積層体に対するプレス圧力を解放するプレス圧力解放工程を更に備えた、第６の本発明の熱プレス方法である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、プレス圧力の解放時に引き剥がしにより回路基板に生じる応力を抑制することが可能な熱プレス装置及び熱プレス方法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明にかかる実施の形態の熱プレス装置について図面を参照しながら説明する。
【００３６】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明にかかる実施の形態１の熱プレス装置１の構成を説明するための断面図である。又、図１（ｂ）は、熱プレス装置１に挿入する積層体１８の構成を説明するための断面図である。尚、本実施の形態１では、熱プレス装置１によって部品内蔵基板を作成する場合について説明するため、積層体１８は、部品内蔵基板を作成するための構成部材及びプレス金型などが重ねて構成される。
【００３７】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態１の熱プレス装置１は上下に配置された一対の上プレス熱板２と下プレス熱板３とを備えている。この上プレス熱板２の下側に銅製の金属箔４が配置されている。更に、金属箔４の下側に上金属板５が配置されており、下プレス熱板３の上側には下金属板６が配置されている。上金属板５の金属箔４と接する面の一部には、図１（ａ）の紙面垂直方向に断面がくさび形状の溝７が形成されている。図２は上金属板５の斜視図である。図２に示されているように、上金属板５の一端から他端まで溝７が形成されている。
【００３８】
尚、この熱プレス装置１は、図示していないが真空チャンバー内に設けられており、真空下で熱プレスを実施することが出来る。
【００３９】
上記上プレス熱板２及び下プレス熱板３の材質としては、例えば、本実施の形態ではＳＵＳ３０３が用いられている。又、本発明の板状部材の一例である上金属板５及び下金属板６としては、例えば、本実施の形態では材質をＳＵＳ３０４とし、板厚を２ｍｍと設定している。
【００４０】
又、本発明のシート状部材の一例である金属箔４としては、少なくとも上金属板５の材質よりも熱膨張率が大きい材料を主成分としたものであればよく、上プレス熱板２より熱膨張率が小さくても良い。この金属箔４としては、例えば、銅やアルミニウム等を用いることが出来、本実施の形態では厚みを３５μｍの銅箔が用いられている。
【００４１】
又、本発明の空間の一例は溝７に相当し、本発明のシート状部材と接する面とは、例えば、溝７の上金属板５への開口部分７ａを含む上金属板５の上面５ａ全体に相当する。
【００４２】
又、プレス圧力の分散を極力少なくし、プレス対象である回路基板に圧力を均等にかけるために、上記溝７の深さ及び幅ともに上金属板５の板厚の１／２〜１／３が望ましい。
【００４３】
次に、上述した熱プレス装置１に挿入される積層体１８の構成について説明する。
【００４４】
積層体１８は、コンポジットシート８と、コンポジットシート８の上方に配置された第１の回路基板９と、コンポジットシート８の下方に配置された第２の回路基板１０とを備えており、これらコンポジットシート８、第１の回路基板９及び第２の回路基板１０が部品内蔵基板の構成部品となっている。コンポジットシート８にはビアホールが形成されており、導電性の樹脂ペースト１１が充填されている。又、コンポジットシート８と対向する第２の回路基板１０の表面には、回路部品１２が実装されている。尚、コンポジットシート８にはあらかじめ穴加工をほどこし、内蔵される回路部品１２の位置には空隙が形成されている。
【００４５】
上記第１の回路基板９の上方と第２の回路基板１０の下方には、一対の金属板１３が配置されており、一対の金属板１３を上下方向から挟むように一対の離型シート１４が配置されている。又、一対の離型シート１４を上下方向から挟むように一対のクッション材１５が配置されている。又、一対のクッション材１５を上下方向から挟むように一対の離型シート３４が配置されている。この一対のクッション材１５を上下方向から挟むように一対の上プレス型１６及び下プレス型１７が配置されている。
【００４６】
これらコンポジットシート８、第１の回路基板９、第２の回路基板１０、金属板１３、離型シート１４、クッション材１５、離型シート３４、上プレス型１６及び下プレス型１７を積層することによって積層体１８が構成される。尚、詳しくは後述するが、これらの構成部材は位置ずれが発生しないように基準ピンに差し込まれている。
【００４７】
上記コンポジットシート８は、無機フィラーと未硬化状態の熱硬化性樹脂からなるシート状の混合物であって、無機フィラー量が５０〜９５重量％以下であることが好ましい。又、無機フィラーはＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ及びＳｉＯ２のうち少なくとも１種類以上を含んでいることが望ましい。更に、この無機フィラーは平均粒径１０μｍ以下が望ましく、１０μｍ以下の粒径が６０％以上、且つ２０μｍ以下の粒子が９０％、且つ最大粒径が３０μｍ以下であることが好ましい。又、コンポジットシートに用いる熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノールレゾール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、フッ素系樹脂およびメラミン樹脂から選ばれる少なくとも１種類以上の樹脂を含んでいることが望ましい。
【００４８】
コンポジットシート８と対向する第２の回路基板１０の表面には、回路部品１２が実装されている。この回路部品１１の実装方式は半田実装、フリップチップ、ワイヤボンディング等種類は問わない。ただし、ワイヤボンディングで実装する場合は、封止樹脂などでワイヤを保護する必要がある。
【００４９】
上記金属板１３としては、例えば材質をＳＵＳとし、厚みが１ｍｍのものを用いることが出来る。離型シート１４、３４としては、例えばテフロン（登録商標）などの樹脂又は金属箔を用いることが出来、本実施の形態では銅箔が用いられてる。クッション材１５としては、例えば三菱製紙社製のＲＡボード、金陽社製の金陽ボード等を用いることが出来る。本実施の形態では、製造する際に、離型シート３４とクッション材１５と離型シート１４はあらかじめ熱プレスにより一体化して使用されるが、別々に使用されてもよい。
【００５０】
次に、上述した熱プレス装置１を用いた本発明の熱プレス方法の一例について説明する。
【００５１】
はじめに、上述した図３に示すような積層体１８を作成する。下プレス型１７の２カ所に基準ピン１９が差し込まれる。続いて、一体化された離型シート３４とクッション材１５と離型シート１４が基準ピン１９に差し込まれて下プレス型１７上に載置される。続いて、順に下側の金属板１３、第２の回路基板１０、コンポジットシート８、第１の回路基板９、上側の金属板１３、一体化された離型シート１４とクッション材１５と離型シート３４、及び上プレス型１６が基準ピン１９に差し込まれて積層体１８が作成される。
【００５２】
次に、図１（ａ）で示した下プレス熱板３の上側に下金属板６が載置され、下金属板６の上に積層体１８が載置される。そして、積層体１８の上側に、溝７が形成されている面が上面になるように上金属板５が載置され、その上に金属箔４が載置され、金属箔４の上側に上プレス熱板２が載置される。この状態を図４（ａ）に示す。このように各部材を配置する工程が、本発明の配置工程の一例に相当する。
【００５３】
図４（ａ）に示す状態で、プレス条件としては温度２００℃、１平方ｃｍ当たり３ＭＰａの圧力を加えて、約１〜２時間、熱プレス工程が行われる。尚、熱プレスは大気中でもかまわないが、気泡などの噛み込みは信頼性を悪化させる要因となるため、真空中でのプレスが望ましい。
【００５４】
この熱プレス工程後、上プレス熱板２及び下プレス熱板３の温度が２００℃の状態で、上プレス熱板２を上方へ引き上げ、圧力を解放すると同時に真空状態も解放する。この工程が、本発明のプレス圧力解放工程の一例に相当する。
【００５５】
このプレス圧力を解放する際、本実施の形態の熱プレス装置１では、図４（ｂ）に示すように上プレス熱板２は上金属板５と密着せずに離れるため、第１の回路基板９及び第２の回路基板１０間の層間の接続部に生じる負荷を抑制することができる。
【００５６】
続いて、コンポジットシート８によって接着された第１の回路基板９及び第２の回路基板１０が、上金属板５、下金属板６及び金属箔４とともに、上プレス熱板２と下プレス熱板３の間から取り出される。取り出され、冷却された後、各部材が取り除かれ、コンポジットシート８により接着された第１の回路基板９及び第２の回路基板１０が取り出される。
【００５７】
そして、取り出した回路基板に適宜、リフロー半田工程等の工程を行うことによって回路部品内蔵基板が作成される。
【００５８】
上記のように、上金属板５に溝７を形成し、金属箔４を上金属板５と上プレス熱板２の間に配置することによって、引き剥がしにより回路基板に生じる応力を抑制することが出来る点については、以下のような理由が考えられる。
【００５９】
図５（ａ）〜（ｃ）は、熱プレス工程における溝７近傍の拡大図である。図５（ａ）に示す状態から、上プレス熱板２を下降させて加熱及び加圧すると、図５（ｂ）に示すように、金属箔４が上金属板５の溝７部分に熱膨張して延びる。この状態で、圧力開放と同時にプレス熱板を上昇させると、図５（ｃ）に示すように延びていた銅箔が左右（矢印参照）に広がろうとするため、左右方向にずれようとする力が働く。この力により上プレス熱板２と上金属板５の密着（吸着）状態が解消され、回路基板への引きはがし応力が抑制され、第１の回路基板９と第２の回路基板１０の間の接続抵抗値が安定すると考えられる。
【００６０】
又、本実施の形態の熱プレス装置では、上プレス熱板２と下プレス熱板３の温度を２００℃に保ったまま、熱プレス工程後の積層体１８を取り出し、新たな積層体を挿入し、熱プレスを行うことが出来るため、一旦プレス熱板を冷却していた場合と比べて生産効率を向上させることが出来る。
【００６１】
以下、本実施の形態の熱プレス装置の実施例について説明する。
【００６２】
（実施例１）
上記実施の形態で説明した熱プレス装置を用いて、プレス条件として温度２００℃、１平方ｃｍ当たり３ＭＰａの圧力を加えて、約２時間、熱プレス工程を行った。熱プレス工程後、コンポジットシート８により接着された第１の回路基板９及び第２の回路基板１０を２６０℃、１０秒間の条件においてリフロー半田を２回行った。
【００６３】
熱プレス後の、第１の回路基板と第２の回路基板の間の接続抵抗値を２回のリフロー半田を行う前と後で比較した。尚、リフロー後の方が、リフロー前よりも抵抗値が所定値以上上昇している場合には、熱衝撃試験などを行った場合に抵抗値が除々に高くなる場合が多いことが経験的に知られている。この所定値として、リフロー前の抵抗値を基準にして抵抗値が１０％以上上昇した場合には、不良品として判定した。
【００６４】
上記の結果、１１４個のサンプル中、不良品が１個発生した。
【００６５】
（比較例１）
一方、上金属板に溝が形成されておらず、上金属板と上プレス熱板の間に銅箔が配置されていない熱プレス装置を用いて、熱プレスを行った後、コンポジットシート８により接着された第１の回路基板９及び第２の回路基板１０について実施例１と同様のリフロー工程を行った。この２回のリフローの前と後の抵抗値を比較した結果、８０個のサンプル中、不良品が３２個発生した。この３２個の不良品の内、４個は層間の電気的接続が断裂したものである。
【００６６】
以上のように、本実施の形態の熱プレス装置によって熱プレスを行うことによって、プレス熱板の冷却を待たずにプレス圧力の解放を行った場合であっても、歩留まりを非常に高くすることが出来る。そのため、冷却工程を短縮することが出来、生産効率をより向上させることが出来る。
【００６７】
尚、本実施の形態の熱プレス装置では、上プレス熱板２及び下プレス熱板３を冷却する冷却工程を行わずに、プレス圧力を解放しているが、冷却工程を行った後にプレス圧力を解放しても良い。この場合、プレス後の温度が５０℃になるまでの間にプレス圧力を解放してもよく、これにより冷却時間を短縮することが出来る。又、回路基板に生じる引き剥がし応力を極力減らすという点からは、従来の冷却工程と同様にプレス熱板の温度が約５０℃になった後にプレス圧力を解放してもよい。
【００６８】
尚、本実施の形態では、上金属板５の金属箔４と接する面の一部に溝７が形成されているが、図６に示すように、上プレス熱板２´の金属箔４と接する面の一部に溝７´が形成された構成であってもよい。
【００６９】
又、上金属板５に溝７が形成され、上金属板５と上プレス熱板２の間にのみ金属箔４が配置されているが、下金属板６にも溝が形成され、下金属板６と下プレス熱板３の間にも金属箔４を配置してもよく、下側のみに溝と金属箔４を設けても良い。
【００７０】
又、本実施の形態では、上金属板５には溝７が一本のみ形成されているが、図７（ａ）に示すように実質上並行に複数本形成されていてもよい。又、図７（ｂ）に示すように溝７´´が上金属板５の端まで形成されていなくてもよい。更に、溝７、７´´の長さとしては、金属箔４を上金属板５上に載置した際に、溝７、７´´が金属箔４に完全に覆われる長さであっても、一部が露出する長さであってもよい。
【００７１】
又、本発明の空間の一例である本実施の形態の溝７は断面形状がくさび形であるが、図７（ｃ）に示すような断面形状が半円形状の溝２０や、図７（ｄ）に示すような断面形状が矩形状の溝２１であってもよい。更に、図７（ｅ）に示すように、上金属板に複数の窪み４２が形成されていても良い。この窪み４２は１つのみ形成されていても良い。
【００７２】
又、本実施の形態では、熱プレス装置１に積層体１８が１つしか配置されていないが、複数の積層体を上下方向に積層配置し、一度に熱プレスを行っても良い。
【００７３】
尚、本発明の所定の基材の一例は、本実施の形態のコンポジットシート８、第２の回路基板１０、上下の金属板１３、上下の離型シート１４、上下のクッション材１５、上下の離型シート３４、上プレス型１６及び下プレス型１７に相当する。
【００７４】
又、本実施の形態では、第２の回路基板１０の表面に内蔵するための回路部品１２が実装されているが、第１の回路基板９のコンポジットシート８と対向する面に回路部品１２が実装されていてもよい。
【００７５】
又、本実施の形態では、熱プレスの対象として回路部品内蔵基板を例に挙げて説明しているが、回路部品内蔵基板に限らず、回路部品１２が実装されていない第２の回路基板１０を第１の回路基板９とビアホール内の樹脂ペーストを介して電気的に接続した多層回路基板であってもよい。
【００７６】
又、本実施の形態では、コンポジットシート８の下側に第２の回路基板１０が積層されているが、回路部品が実装された転写基材が積層されていても良い。この転写基材は、その表面に転写電極パターンが形成されており、最終的にコンポジットシート８に電極パターンを転写した後に取り除かれるものである。
【００７７】
（実施の形態２）
以下に、本発明にかかる実施の形態２における熱プレス装置について説明する。
【００７８】
本実施の形態２の熱プレス装置は、実施の形態１の熱プレス装置と基本的な構成は同じであるが、上金属板５の構成が異なっている。そのため、本相違点を中心に説明する。
【００７９】
図８（ａ）は、本実施の形態２の熱プレス装置２２及び積層体１８の構成を示す断面図である。図８（ａ）に示すように、本実施の形態２の熱プレス装置２２では、上金属板５の代わりに２枚の金属板２３が所定の間隔を設けて並行に配置されている。図８（ｂ）は、２枚の金属板の斜視図である。尚、プレス圧力の分散を出来るだけ回避し、回路基板へ圧力が均等にかけるために、所定の間隔２４としては、金属板２３の板厚の１／３〜１／２の厚さが望ましい。尚、本発明の空間の一例は、本実施の形態の間隔２４に相当する。
【００８０】
この２枚の金属板２３の間の所定の間隔２４が、実施の形態１の溝７と同様の役割を担って、上プレス熱板２と金属板２３との密着を抑制することが出来るため、回路基板への引き剥がし応力が抑制される。
【００８１】
尚、本発明の板状部材の一例は、本実施の形態では、所定の間隔を設けて配置された２枚の金属板２３に相当するが、２枚以上の金属板を配置し、複数の間隔を設けてもよい。
【００８２】
又、下金属板６についても上側と同様に２枚の金属板を所定の間隔を設けて配置し、下金属板と下プレス熱板３の間に金属箔４を設けても良い。
【００８３】
更に、図９（ａ）に示すようなＣ面取りを行った２枚の金属板４０を、面取りを行った端４０ａ同士を対向させて図９（ｂ）に示すように２枚並べて配置し、実施の形態１で説明したような溝４１を形成してもよい。
【００８４】
以下に、本発明に関連する発明について説明する。
【００８５】
図１０は、本発明に関連する発明の第一実施形態の熱プレス装置２５及び積層体１８の構成を示す図である。この熱プレス装置２５は、実施の形態１と異なり金属箔４を備えておらず、上金属板５に代わり、溝７が形成されていない上金属板２６が配置されている。又、実施の形態１で説明した上プレス熱板２の代わりに、エアー導入路２７が形成された上プレス熱板２８が設けられている。このエアー導入路２７は、上プレス熱板２８の下面（上金属板２６と接する面）に形成されているエアー噴出孔２９に連結している。
【００８６】
このような構成の熱プレス装置２５では、プレス圧力解放時にエアー導入路２７を介してエアー噴出孔２９からエアーを吹き出すことによって上プレス熱板２８と上金属板２６の密着状態を解除することができる。
【００８７】
又、図１１は、本発明に関連する発明の第二実施形態の熱プレス装置３０及び積層体１８の構成を示す図である。この図１１に示す熱プレス装置３０は、図１０の上プレス熱板２８の代わりに、バネ部材３１が配置された上プレス熱板３２が設けられている。このバネ部材３１は上プレス熱板３２の下面に形成された凹部３３に配置されている。
【００８８】
このような構成の熱プレス装置３０では、バネ部材３１の弾性力によってプレス圧力解放時の上プレス熱板３２と上金属板２６の密着状態を解除することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の熱プレス装置及び熱プレス方法によれば、プレス圧力の解放時の引き剥がしにより回路基板に生じる応力を抑制することが出来、回路基板又は回路部品内蔵基板の製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における熱プレス装置の構成を説明するための断面図、（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における積層体の構成を説明するための断面図
【図２】本発明にかかる実施の形態１における金属板の構成斜視図
【図３】本発明にかかる実施の形態１における積層工程を説明するための積層体の断面構成図
【図４】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における熱プレス工程を説明するための熱プレス装置及び積層体の断面構成図、（ｂ）本発明にかかる実施の形態１におけるプレス圧力解放工程を説明するための熱プレス装置及び積層体の断面構成図
【図５】（ａ）〜（ｃ）本発明にかかる実施の形態１の熱プレス工程における箔の状態を説明するための断面拡大構成図
【図６】本発明にかかる実施の形態１における熱プレス装置の変形例を説明するための断面構成図
【図７】（ａ）〜（ｅ）本発明にかかる実施の形態１における金属板の変形例を示す構成斜視図
【図８】（ａ）本発明にかかる実施の形態２における熱プレス装置の構成を説明するための断面図、（ｂ）本発明にかかる実施の形態２における金属板の構成斜視図
【図９】（ａ）、（ｂ）本発明にかかる実施の形態２の金属板の変形例を説明するための斜視図
【図１０】本発明に関連する発明の第一の実施の形態における熱プレス装置の構成を説明するための断面図
【図１１】本発明に関連する発明の第二の実施の形態における熱プレス装置の構成を説明するための断面図
【図１２】（ａ）従来の熱プレス装置の構成を説明するための断面図、（ｂ）従来の積層体の構成を説明するための断面図
【図１３】従来の積層工程を説明するための積層体の断面構成図
【図１４】（ａ）従来の熱プレス工程を説明するための熱プレス装置及び積層体の断面構成図（ｂ）従来のプレス圧力解放工程を説明するための熱プレス装置及び積層体の断面構成図
【図１５】（ａ）〜（ｃ）積層体が引き剥がされる状態を説明するための図
【図１６（ａ）】プレス熱板を冷却せずにプレス圧力を解放した場合における層間の接続抵抗値の経過のグラフを示す図
【図１６（ｂ）】図１６（ａ）の部分拡大図
【図１７】プレス熱板を冷却した場合における層間の接続抵抗値の経過のグラフを示す図
【符号の説明】
【００９１】
１  熱プレス装置
２  上プレス熱板
３  下プレス熱板
４  金属箔
５  上金属板
６  下金属板
７  溝
８  コンポジットシート
９  第１の回路基板
１０  第２の回路基板
１１  樹脂ペースト
１２  回路部品
１３  金属板
１４、３４  離型シート
１５  クッション材
１６  上プレス型
１７  下プレス型
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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【図１７】
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