(57)【要約】　　　（修正有）【課題】無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなるコンポジット材料を用いた基板において、プレゲル化剤のみが硬化した半硬化状態での安定した貫通孔形成方法を提供する。【解決手段】基板１に対して貫通孔を形成するパンチ３を、基板１の貫通後に基板１上面位置まで抜き戻し、再度前記パンチ３を押出す動作を行なわせることにより、パンチ３の抜き戻し動作時にパンチ３から抜きカスを引き剥がすようにした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなる基板をプレゲル化剤の硬化温度まで加熱して半硬化状態にして貫通孔を形成する際に、前記基板にパンチを貫通した後にそのパンチを前記基板の上面まで抜き戻し、その後、再び前記パンチを押出して後に最初の位置まで抜き戻すパンチの押出し動作を行なうことを特徴とする貫通孔形成方法。
【請求項２】
基板に対してパンチを貫通した後に当該パンチを前記基板の上面まで抜き戻し、その後、再び前記パンチを押出す動作を複数回くり返し行なうことを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成方法。
【請求項３】
基板が表裏両面に金属箔を接着したものであることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成方法。
【請求項４】
金属箔の基板側の面は粗面とした請求項３に記載の貫通孔形成方法。
【請求項５】
金属箔は、銅を主成分とする金属箔から成る請求項３に記載の貫通孔形成方法。
【請求項６】
ダイに空気の通る穴を設け、パンチの先端に対して空気を吹き付けることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成方法。
【請求項７】
パンチの長手方向に貫通孔を設け、前記貫通孔から基板に空気を噴出しながらパンチを基板に貫通させることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成方法。
【請求項８】
基板の上面にフィルム状のものを重ねて置くか、あるいは接着した状態でパンチを基板に貫通させることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成方法。
【請求項９】
基板を冷却した状態でパンチを基板に貫通させることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成方法。
【請求項１０】
パンチの長手方向に貫通孔を設け、前記貫通孔から基板に空気を噴出してパンチから抜きカスを除去することを特徴とする請求項１に記載の貫通孔形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなる基板に対する貫通孔形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に従い、回路部品の高密度、高機能化が一層叫ばれている。そのため、回路部品の高密度化、高機能化に対応した回路基板が要求されている。その結果、回路部品の放熱を高めたり、誘電率を下げたり、熱膨張率を変化させる方法が重要となってきている。これらに対する技術として、無機フィラーと熱硬化性樹脂を混合した、いわゆるコンポジット材を用いた基板や放熱板があるが、これらは熱硬化性樹脂が硬化してから貫通孔を空けなければならない。しかしながら硬度の高い状態での穴あけ加工としての比較的安価で加工速度の速いパンチング（抜き落し）加工では、基板にクラックや割れが生じるために困難であり、ドリル等の比較的高価で加工速度の遅い方法を取らざるを得なくなり、これはまた加工工具の著しい消耗も招くため、コストが高くなる方法である。図５は、従来の技術の説明図であり、完全硬化した基板１８を削りカス１９を落としながらドリル１７で切削加工している状態を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなるコンポジット材料を用いて基板を作れば、プレゲル化剤のみが硬化した半硬化の軟らかい状態でパンチにより貫通孔を空けることができ、比較的安価で加工速度も速く、また工具の著しい消耗も避けることができるが、半硬化であるがゆえに樹脂の粘着性等も残っており、抜きカス上がり等の課題を残している。
【０００４】
本発明は無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなるコンポジット材料を用いた基板において、プレゲル化剤のみが硬化した半硬化状態での安定した貫通孔形成方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そしてこの課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなる基板をプレゲル化剤の硬化温度まで加熱して半硬化状態にして貫通孔を形成する際に、前記基板にパンチを貫通した後にそのパンチを前記基板の上面まで抜き戻し、その後、再び前記パンチを押出して後に最初の位置まで抜き戻すパンチの押出し動作を行なうことを特徴とする貫通孔形成方法であり、パンチ先端に抜きカスが密着した場合に基板にパンチを貫通した後にそのパンチを前記基板の上面まで抜き戻すことにより、穴の側面と抜きカスとの接触抵抗で抜きカスをパンチ先端から引き剥がし、抜きカス上がりを防ぐことができる。
【０００６】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、パンチの押出し動作を複数回くり返すため、パンチ先端に抜きカスが再度密着した場合にこれを引き剥がすことができる。
【０００７】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、基板として表裏両面に金属箔を接着したものを使用することにより、パンチ先端に接するものが、粘着性を有する樹脂でなく金属であるため、抜きカスがパンチに密着しにくく、抜きカス上がりの発生を抑止することができる。またパンチの貫通時の衝撃によるクラックも発生しにくい。また、前記金属箔にエッチングを施し、回路パターンを形成した後に、貫通孔も含めてメッキを行なうことにより両面基板を作ることができる。
【０００８】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、金属箔の基板側面を粗面とすることにより、コンポジット材と金属箔との密着力が増し、パンチ貫通時に金属箔がだれにくいためバリが出にくく、またパンチの貫通時の衝撃によるクラックや金属箔の剥離を発生しないようにすることができる。
【０００９】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において金属箔は、銅を主成分とする金属から成るものであり、銅は熱伝導率が高く、また導電性も良いため、エッチング加工により微細な回路パターンが形成でき、また板厚を大きくすれば大電流を流すことができる。
【００１０】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ダイに空気の通る穴を設け、パンチの先端に対して空気を吹き付けることにより、パンチ先端に密着した抜きカスを引き剥がすことができる。
【００１１】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、パンチの長手方向に貫通孔を設け、前記貫通孔から基板に空気を噴出しながらパンチを基板に貫通させることにより、パンチ先端に抜きカスが密着するのを防ぐことができる。
【００１２】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、基板の上面にパンチに密着しにくいフィルム状のものを重ねた状態、あるいは接着した状態でパンチを基板に貫通させることにより、パンチ先端に抜きカスが密着しにくく、かつ、削り粉がストリッパー下面に接触しにくくすることができ、削り粉が、ストリッパー下面にこびりつくのを防ぐことができる。
【００１３】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、基板を冷却した状態、すなわちコンポジット材の粘着性が低い状態でパンチを基板に貫通させることにより、パンチ先端に抜きカスが密着しにくくすることができる。これには基板単体を冷やす方法と室温全体を下げる方法がある。いずれも常温（２５℃）以下の冷却した状態である。
【００１４】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、パンチの長手方向に貫通孔を設け、前記貫通孔から基板に空気を噴出してパンチから抜きカスを除去することにより、パンチ先端の抜きカスを確実に除去し、安定した孔加工をすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるパンチャー（打抜き機）の構造を示す概略側面図である。
【００１６】
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態における貫通孔を形成する基本的な工程図である。
【００１７】
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態における貫通孔を形成する場合の抜きカス上がりを防ぐ工程の説明図である。
【００１８】
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態におけるフィルムを基板上に置いて貫通孔を形成する場合の基本的な工程図である。
【００１９】
図１において、無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなる基板１にはその表裏両面に銅箔２が貼り付けられており、これをダイ４上でストリッパー１０により押し付け固定した状態でパンチ３を下降させることにより、基板１に貫通孔を空ける。パンチ３には、抜きカス５を除去する空気噴出し用の貫通孔９がある。抜きカス５は、ダイ４に取り付けられたチューブ１５に真空吸引される。ストリッパー１０は、ダイホルダー１３にスライドシャフト１１を介してガイドされており、圧縮バネ１２により押え圧を得る。ダイホルダー１３には、ビス１４によりパンチ３が固定されており、ビス１４には、中央に貫通孔があり、そこに取り付けられたチューブ１５から空気の供給を受けることができる構造になっている。ダイ４は受け台７に固定されており、それぞれに設けられた貫通孔６，８を通して空気を流して抜きカス５を除去することができる構造になっている。なお、抜きカス５は、基板を室温以下に冷却することにより、抜きカスがパンチに密着しにくくなる。
【００２０】
図２（ａ）は、基板と接する片面が粗面である銅箔２が貼り付けられた無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなる基板１が、ダイ４上でストリッパー１０により押し付け固定された状態でパンチ３が下降している状態を示す。図２（ｂ）は、パンチ３が半硬化状態の基板１に貫通孔を空けた状態で、抜きカス５はダイ４に落とされる。図２（ｃ）は、パンチ３が上昇した状態であり、これは貫通孔を形成する基本的な工程である。
【００２１】
図３（ａ）は、銅箔２が貼り付けられた無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなる基板１が、ダイ４上でストリッパー１０により押し付け固定された状態でパンチ３が下降している状態を示す。図３（ｂ）は、パンチ３が半硬化状態の基板１に貫通孔を空けた状態であるが、抜きカス５はダイ４から落とされずパンチ３の先端に密着している。図３（ｃ）は、パンチ３が再び上昇し、基板上面まで上昇した状態であり、この上昇中に抜きカス５は貫通孔の内面と接触することにより払い落とされ、パンチ３から引き剥がされて貫通孔内に残る。図３（ｄ）は、パンチ３が再び下降した状態で、この時、貫通孔内に残っていた抜きカス５はパンチ３によりダイ４から落とされる。図３（ｅ）は、パンチ３が再び上昇した状態である。
【００２２】
図４（ａ）は、銅箔２が貼り付けられた無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなる基板１が、ダイ４上でストリッパー１０により紙１６を介して押し付け固定された状態でパンチ３が下降している状態を示す。この時、紙１６はパンチ３と密着しにくいフィルム状のものならなんでもよい。例えばフッ素フィルムなどで、できるだけ切削性のよいものが適する。図４（ｂ）は、パンチ３が半硬化状態の基板１に貫通孔を空けた状態であるが、抜きカス５はパンチ３の先端に密着することなくダイ４から落とされる。図４（ｃ）は、パンチ３が再び上昇した状態である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、無機フィラーと熱硬化性樹脂とプレゲル化剤との混練物からなるコンポジット材料を用いた基板において、プレゲル化剤のみが硬化した半硬化状態で経済的に最適かつカス上がりの発生しない安定した貫通孔形成を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるパンチャー（打抜き機）の構造を示す概略側面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態における貫通孔を形成する基本的な工程図
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態における貫通孔を形成する場合の抜きカス上がりを防ぐ工程の説明図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態におけるフィルムを基板上に置いて貫通孔を形成する場合の基本的な工程図
【図５】従来の技術の説明図であり、完全硬化した基板をドリルで切削加工している状態を示す概略側面図
【符号の説明】
１　基板
２　銅箔
３　パンチ
４　ダイ
５　抜きカス
６　貫通孔
７　受け台
８　貫通孔
９　貫通孔
１０　ストリッパー
１１　スライドシャフト
１２　圧縮バネ
１３　ダイホルダー
１４　ビス
１５　チューブ
１６　紙
１７　ドリル
１８　硬化した基板
１９　削りカス
【図１】
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【図２】
2004087779.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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