(57)【要約】　　　（修正有）【課題】リサイクル性に優れた多層基板及びその製造方法を提供すること。【解決手段】片面導体パターンフィルム１を複数枚積層し、これらを加熱しつつ加圧することにより、樹脂フィルム２を相互に接着して多層基板８を形成する。この際、積層工程において、多層基板８の除去部となる片面導体パターンフィルム１と放熱部材７との間に、予め樹脂フィルム２及び放熱部材７に対して難着性を示す離型シート６を設けた。これにより、除去部において、離型シート６表面から、樹脂フィルム２及び放熱部材７を夫々容易に分離することができるため、樹脂フィルム２及び放熱部材７を容易にリサイクルすることができる。【選択図】　　　　図１
2004119508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの少なくとも片面上に導体パターンが形成され、前記導体パターンを備えた樹脂フィルムを含む複数の樹脂フィルムを、片側の表面にのみ前記導体パターンが露出するように積層し、積層された樹脂フィルムの非導体パターン形成面側に、放熱部材を積層した積層体を、プレス型を用いて加熱しつつ加圧することにより、前記樹脂フィルム及び放熱部材を相互に接着して形成した多層基板であって、
前記多層基板を所定の寸法に切断し製品とする際に、除去部となる前記多層基板の前記樹脂フィルムと前記放熱部材との間に、予め加熱・加圧条件下にて前記樹脂フィルム及び前記放熱部材と難着性を示す離型シートを設けたことを特徴とする多層基板。
【請求項２】
前記離型シートは、前記加熱・加圧時における加熱温度よりも高い融点を有することを特徴とする請求項１に記載の多層基板。
【請求項３】
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの少なくとも片面上に導体パターンを形成するパターン形成工程と、
前記導体パターンを備えた樹脂フィルムを含む複数の樹脂フィルムを、片側の表面にのみ前記導体パターンが露出するように積層し、積層された樹脂フィルムの非導体パターン形成面側に、放熱部材を積層する積層工程と、
前記樹脂フィルム及び放熱部材の積層体を、プレス型を用いて加熱しつつ加圧することにより、前記樹脂フィルム及び放熱部材を相互に接着して多層基板を形成する加熱・加圧工程と、前記多層基板を所定の寸法に切断し製品とする加工工程とを備え、
前記積層工程において、前記加工工程の際に除去部となる前記多層基板の前記樹脂フィルムと前記放熱部材との間に、予め加熱・加圧工程下にて前記樹脂フィルム及び前記放熱部材と難着性を示す離型シートを設けたことを特徴とする多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱部材を含むリサイクル性に優れた多層基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に特許文献１にて、樹脂フィルムの片面に導体パターンが形成された片面導体パターンフィルムを複数枚積層し、この積層体の導体パターンが形成されていない面側に、放熱部材として例えば金属を配置し、加熱・加圧により形成される放熱部材を備えた多層基板、及びその製造方法を提案している。
【０００３】
【特許文献１】特願２００１−２０６８８９号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、環境問題及び資源問題の点から、金属や樹脂等の混合物をそのまま破棄したり、混合物のまま粉砕せずに、素材毎に分離してリサイクルを行う必要が高まってきている。しかしながら、例えば、上述の多層基板を製品として切り出した際、製品部以外として除去部が生じるが、この除去部の金属と樹脂とを分離して、夫々をリサイクルするためには、熱等の大量のエネルギーを必要とする。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑み、リサイクル性に優れた多層基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に請求項１に記載の多層基板は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの少なくとも片面上に導体パターンが形成され、導体パターンを備えた樹脂フィルムを含む複数の樹脂フィルムを、片側の表面にのみ導体パターンが露出するように積層し、積層された樹脂フィルムの非導体パターン形成面側に、放熱部材を積層した積層体を、プレス型を用いて加熱しつつ加圧することにより、樹脂フィルム及び放熱部材を相互に接着して形成した多層基板である。そして、多層基板を所定の寸法に切断し製品とする際に、除去部となる多層基板の樹脂フィルムと放熱部材との間に、予め樹脂フィルム及び放熱部材と難着性を示す離型シートを設けたことを特徴とする。
【０００７】
形成された多層基板を、製品として所定の寸法に切り出す際、製品部以外に除去部が生じる。この除去部は、放熱部材及び樹脂フィルムを分離して、夫々をリサイクルすることとなる。しかしながら、従来、プレス型を用いて加熱・加圧された際に、放熱部材と樹脂フィルムとが接着してしまい、これらを分離するために、多大なエネルギーを要している。
【０００８】
そこで、除去部となる積層された樹脂フィルムの非導体パターン形成面と、その面側に積層される放熱部材との間に、予め離型シートを設けた。この離型シートは、加熱・加圧条件下において、樹脂フィルム及び放熱部材に対して難着性を示すことから、離型シートの表面から樹脂フィルム及び放熱部材を容易に引き剥がすことができ、樹脂フィルムと放熱部材を容易に分別してリサイクルすることができる。
【０００９】
請求項２に記載のように、離型シートは、加熱・加圧時における加熱温度よりも高い融点を有することが好ましい。これにより、加熱・加圧時に、離型シートが樹脂フィルム或いは放熱部材と融着することを防ぐことができる。
【００１０】
請求項３に記載の多層基板の製造方法は、請求項１に記載の多層基板を製造するためのものであり、その作用効果は請求項１と同様であるため、その説明を省略する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態における多層基板の製造工程を示す工程別断面図である。
尚、本実施の形態の多層基板は、例えば車載用エンジンのＥＣＵ等に用いることができる。
【００１２】
図１（ａ）に示すように、１は樹脂フィルム２の片面に貼着された導体箔をエッチングによりパターン形成した導体パターン３を有する片面導体パターンフィルムである。ここで、樹脂フィルム２としては、例えば熱可塑性樹脂であるポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）６５〜３５重量％とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）３５〜６５重量％とからなる厚さ２５〜１００μｍの樹脂フィルムを用いることができる。また、導体箔としては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌの少なくとも１種を含む低抵抗金属箔が良く、望ましくは安価でマイグレーションの心配のないＣｕ箔が良い。尚、導体パターン３形成は、導体箔のエッチング以外にも、印刷法を用いて行われても良い。
【００１３】
図１（ａ）の樹脂フィルム２上に導体パターン３を形成する工程が完了すると、次に、図１（ｂ）に示すように、樹脂フィルム２側から例えば炭酸ガスレーザを照射して、導体パターン３を底面とする有底孔であるビアホール４を形成する。ビアホール４の形成には、炭酸ガスレーザ以外にもＵＶ−ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等を用いることが可能である。その他にもドリル加工等により機械的にビアホール４を形成することも可能であるが、小径でかつ導体パターン３を傷つけないように加工することが必要とされるため、レーザによる加工法を選択することが好ましい。
【００１４】
ビアホール４の形成が完了すると、図１（ｃ）に示すように、ビアホール４内に層間接続材料である導電性ペースト５を充填する。導電性ペースト５は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ等の金属粒子に有機溶剤を加え、これを混練しペースト化したものである。尚、導電性ペースト５には、その他にも適宜低融点ガラスフリットや有機樹脂、或いは無機フィラーを添加混合しても良い。この、導電性ペースト５は、図示されないスクリーン印刷機やディスペンサ等を用いてビアホール４内に充填される。
【００１５】
ビアホール４への導電性ペースト５の充填が完了すると、図１（ｄ）に示すように、片面導体パターンフィルム１を複数枚積層する（本例では４枚）。このとき、４枚の片面導体パターンフィルム１は、全て導体パターン３が同一方向（本例では上方向）側に向くように配置され、最下層の片面導体パターンフィルム１の下面側（非導体パターン３形成側）に１枚の離型シート６を介して放熱部材７が積層される。つまり、最下層の片面導体パターンフィルム１は、放熱部材７と電気配線回路との絶縁性を確保するために、ビアホール４の形成及び導電性ペースト５の充填はなされていないものを使用する。
【００１６】
しかしながら、上述の構成以外にも、電気配線回路を構成する他の導体パターン３及びビアホール４内の導電性ペースト５と放熱部材７とが絶縁された状態であれば良い。従って、例えば、最下層の片面導体パターンフィルム１に、放熱が目的の導体パターン３を電気配線回路から独立して形成し、導電性ペースト５を充填したビアホール４を介して、放熱部材７と接続させても良い。このような多層基板の構成にすると、最下層の導体パターン３から放熱部材７へ熱伝導を行うため、放熱性をより向上させることができる。
【００１７】
また、放熱部材７が非導電性材料からなる場合は、放熱部材７との絶縁を確保する必要が無いので、最下層として用いる片面導体パターンフィルム１に、その上層と同様、ビアホール４を形成し、導電性ペースト５を充填しても良い。
【００１８】
ここで、図２に図１（ｄ）の積層体の斜視図を示す。図２に示すように、離型シート６は、後工程にて製品（図２における片面導体パターンフィルム１の図内の黒い実線で囲まれた２つの領域）部以外の除去部となる片面導体パターンフィルム１の樹脂フィルム２と放熱部材７との間にのみ配置される。このとき、離型シート６は、図２に示すように、除去部全体をカバーするように、除去部に対応した形状に形成しても良いし、除去部の一部をカバーする形状に形成されても良い。離型シート６が、除去部を構成する樹脂フィルム２と放熱部材７との間の一部にでも設けられれば、樹脂フィルム２と放熱部材７との接着部分が減少する。従って、離型シート６が設けられた部分を起点として、樹脂フィルム２と放熱部材７とを引き剥がすことにより、従来よりも樹脂フィルム２と放熱部材７との分離が容易となる。尚、図２においては、片面導体パターンフィルム１の導体パターン３は省略する。
【００１９】
離型シート６は、ポリイミドからなり、片面導体パターンフィルム１を構成する樹脂フィルム２の熱可塑性樹脂が、加熱・加圧により軟化しても、ポリイミドの溶融温度がその温度よりも高く、また温度上昇に伴う弾性率の低下も小さいため、樹脂フィルム２及び放熱部材７に対して難着性を示す。さらに、離型シート６の厚さが１００μｍ以下であり、非常に薄く撓むことができるため、その表面から樹脂フィルム２及び放熱部材７を引き剥がしやすい。尚、離型シート６としては、ポリイミド以外にもポリテトラフルオロエチレン等の高耐熱性樹脂も使用できる。
【００２０】
また、放熱部材７は、例えばアルミニウム合金製のヒートシンクである。用いられる材料としては、アルミニウム合金以外にも、他の金属材料であっても良いし、セラミック材料であっても良い。
【００２１】
図１（ｄ）に示すように４枚の片面導体パターンフィルム１、離型シート６、及び放熱部材７を積層する積層工程がなされた後、積層体の上下両面から図示されない加熱プレス機のプレス型により加熱しつつ加圧し、多層基板８を形成する加熱・加圧工程が行われる。本例では、プレス条件として、２５０〜３５０℃の温度に加熱し、１〜１０ＭＰａの圧力で加圧した。尚、プレス型と積層体の表面との間には、導体パターン３の位置ずれを防ぐために、緩衝効果を有する図示されない緩衝部材を設けても良い。さらに、緩衝部材と積層体との間、及び、緩衝部材とプレス型との間に、夫々の間の離型性を良くする目的でポリイミド等の図示されない離型部材を設けて、加熱・加圧工程を行っても良い。
【００２２】
上述の製造工程を経て、各樹脂フィルム２が熱溶着して一体化すると共に、ビアホール４内の導電性ペースト５により隣接する導体パターン３或いは導電性ペースト５との間で層間接続がなされ、図１（ｅ）に示すように多層基板８が形成される。尚、樹脂フィルム２、離型シート６、及び放熱部材７との間の関係については、後述する。
【００２３】
次に、多層基板８の形成後、製品として切り出す加工工程について、図３、及び図４を用いて説明する。尚、図３は、本実施の形態における多層基板８を加工し、得られた除去部を分離する際の説明補足図、図４は、図３に対する比較としての従来例である。
【００２４】
図３（ａ）は、上述の製造工程により得られた多層基板８を示し、除去部となる部分に離型シート６を介して樹脂フィルム２と放熱部材７とが接続されている。この多層基板８を、図３（ｂ）の破線で示す箇所で切断する。この多層基板８の切断は、エンドミル等を用いて機械的に行われる。加工手段としては、エンドミルによる切断以外にも、エッチング等により多層基板８の切断を行っても良い。
【００２５】
切断された多層基板８は、製品部９と除去部１０（いわゆる耳部）とに分別される。ここで、製品部９は、樹脂フィルム２と放熱部材７とが直接接しており、加熱・加圧工程下での加熱により、樹脂フィルム２が放熱部材７に融着し、相互に接着した状態となっている。しかしながら、除去部１０では、予め積層工程において、除去部１０となる樹脂フィルム２と放熱部材７との間に、加熱・加圧条件下で樹脂フィルム２及び放熱部材７に対して、難着性を示す離型シート６を配置している。
【００２６】
従来、図４（ａ）に示すように、除去部１０となる樹脂フィルム２と放熱部材７との間に、離型シート６を配置しない状態で多層基板８を形成する。そして、図４（ｂ）の破線で示す部分で製品部９と除去部１０とに切断し、得られた除去部１０について、樹脂フィルム２と放熱部材７とを引き剥がす。しかし、引き剥がそうとしても、図４（Ｃ）に示すように、加熱・加圧工程での加熱により樹脂フィルム２が放熱部材７に融着し、容易に引き剥がすことができず、熱等の大量のエネルギーを使用して、樹脂フィルム２と放熱部材７とを分離し、リサイクルしている。
【００２７】
しかしながら、本実施の形態においては、離型シート６と樹脂フィルム２、及び離型シート６と放熱部材７との間は密着しているだけであって、接着していない。また、離型シート６は可撓性を有しており、離型シート６に密着した樹脂フィルム２及び放熱部材７を引き剥がすために、撓むことができる。従って、図３（ｃ）に示すように、除去部１０を、従来よりも容易に樹脂フィルム２と放熱部材７とに分離することができる。従って、本実施の形態における多層基板８は、リサイクル性に優れている。
【００２８】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。
【００２９】
上述の実施の形態において、樹脂フィルムはＰＥＥＫ樹脂６５〜３５％とＰＥＩ樹脂３５〜６５％とからなる熱可塑性樹脂フィルムであったが、ＰＥＥＫ及びＰＥＩを単独で用いることも可能である。更に、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリマー、シンジオタクチック構造を有するスチレン系樹脂等を単独で用いても良いし、或いはＰＥＥＫ、ＰＥＩを含めそれぞれの内、いずれかを混合して用いても良い。要するに加熱・加圧工程において、樹脂フィルム同士の接着が可能であり、後工程であるはんだ付け等で必要な耐熱性を有する樹脂フィルムであれば好適に用いる事ができる。
【００３０】
また、本実施の形態においては、樹脂フィルムとして、片面に導体パターンの形成された片面導体パターンフィルムを積層する例を示したが、それ以外にもコア基板を用いその上下に片面導体パターンフィルムを配置したり、コア基板の代わりに両面に導体パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる加工樹脂フィルムを用いても良い。また、積層される樹脂フィルムの中には、その表面に導体パターンを有していない樹脂フィルムを含んでも良い。
【００３１】
また、本実施の形態において、ビアホール内に導電性ペースト充填する印刷法の例を示したが、それ以外にも無電解メッキ、電解メッキ、蒸着法、金属コート等を用いても良い。
【００３２】
また、本実施の形態において、有底のビアホールを形成し、この有底ビアホールに層間接続材料である導電性ペーストを充填したが、ビアホール形成時に貫通穴を形成し、この貫通ビアホールに層間接続材料を充填するものであっても良い。
【００３３】
また、本実施の形態において、樹脂フィルムを含む片面導体パターンフィルムを４枚積層する例を示したが、２枚以上であれば層数が限定されるものではないことは言うまでもない。
【００３４】
また、本実施の形態において、除去部となる最下層の片面導体パターンの樹脂フィルムと放熱部材との間に、離型シートを１枚設ける例を示したが、樹脂フィルムと放熱部材との間に２枚以上の離型シートを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における多層基板の製造工程別工程断面図である。
【図２】第１の実施の形態における積層工程を補足説明するための斜視図である。
【図３】多層基板を加工し、得られた除去部を分離する際の説明補足図である。
【図４】図３に対する比較としての従来例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・片面導体パターンフィルム、２・・・樹脂フィルム、３・・・導体パターン、６・・・離型シート、７・・・放熱部材、８・・・多層基板、９・・・製品部、１０・・・除去部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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