(57)【要約】【課題】熱膨張率のためにプリント基板のコア材に補強材の繊維を混入している。しかし、繊維を混入したコア材にスルーホールをドリル又はパンチにて貫通すると繊維を切除する。このように繊維を切除されたコア材の熱膨張率は切除されないコア材の熱膨張率より大きくなる。このためプリント基板の熱膨張率と電子部品の熱膨張量の差異が大きくなる。このためプリント基板と電子部品とは導電不良になる。【解決手段】樹脂と繊維とを有するコア部材の表裏面に絶縁層と導電層を積層した積層部と、前記コア部材を介して表裏面の各導電層を導電接続する貫通孔部材とを有する両面プリント基板の製造方法において、前記コア部材を構成する樹脂が未硬化状態で該コア部材の所望の箇所に貫通孔形成部材を挿入する挿入工程と、続いて前記貫通孔形成部材が挿入された状態でコア部材を硬化させる硬化工程とよりなることを特徴とする両面プリント基板の製造方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と繊維とを有するコア部材の表裏面に絶縁層と導電層を積層した積層部と、前記コア部材を介して表裏面の各導電層を導電接続する貫通孔部材とを有する両面プリント基板の製造方法において、
前記コア部材を構成する樹脂が未硬化状態で該コア部材の所望の箇所に貫通孔形成部材を挿入する挿入工程と、
続いて前記貫通孔形成部材が挿入された状態でコア部材を硬化させる硬化工程と、
よりなることを特徴とする両面プリント基板の製造方法。
【請求項２】
前記硬化工程に続いて、
前記貫通孔形成部材の軸方向に該貫通孔形成部材の直径より小さい直径の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
次に該貫通孔の内壁にコア部材の表裏面の各導電層を導電接続する導電体を設ける導電体形成工程と、
よりなることを特徴とする請求項１記載の両面プリント基板の製造方法。
【請求項３】
前記貫通孔形成部材はコア部材の樹脂と同じ材料であることを特徴とする請求項１〜２記載の両面プリント基板の製造方法。
【請求項４】
前記硬化工程に続いて、
前記貫通孔形成部材を除去する貫通孔形成部材除去工程と、
よりなることを特徴とする請求項１記載の両面プリント基板の製造方法。
【請求項５】
前記貫通孔形成部材は、前記挿入工程以前に予め軸方向に該貫通孔形成部材の直径より小さい直径の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１、３記載の両面プリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコア部材の表裏面の各導電層を貫通孔（スルーホール）を介して導電接続した両面プリント基板の製造方法に係り、特にコア部材に含有した繊維を切除することなくコア部材に導電性貫通孔を設けた両面プリント基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、情報機器、携帯電話器等は電子部品、回路パターン等を高密度に実装することが望まれている。これらの要求からプリント基板はコア部材の表裏面に絶縁層と回路パターンとの積層部を複数層形成される。この表裏面の回路パターンはコア部材を介する導電性貫通孔にて導電接続されている。そしてこの積層部の表面層に電子部品が高密度にベアチップ実装される。
【０００３】
一方、このように実装された電子部品の放熱量が増している。この熱によりプ、ント基板と電子部品とは熱膨張する。しかしプリント基板の熱膨張率は電子部品の熱膨張率より大きい。この熱膨張量の差によってプリント基板と電子部品の電気的接続部がストレスを受け導電不良を発生する。この差を小さくするためにプリント基板のコア材に熱膨張率が小さい繊維を混入している。この繊維は非導電性の布繊維、ガラス繊維又は導電性のカーボン繊維、グラファイト繊維等が使用される。このようなプリント基板は特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１  ３３２８２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示された技術は、樹脂と繊維とを有するコア材にパンチ、ドリル等で貫通孔を形成し、次にこの貫通孔内壁に導体を形成して、表裏面の各回路パターンをコア部材を介する貫通孔にて導電接続している。
【０００６】
しかしながら、このようにパンチあるいはドリルで貫通孔を形成する方法はコア材に含有した繊維を切除する。このように貫通孔の形成のために繊維を切除されたコア材の熱膨張率は切除されていないコア材の熱膨張率より大きくなる。このためにプリント基板の熱膨張率と電子部品の熱膨張率の差が大きくなる。このためプリント基板と電子部品とは導電不良になる。
【０００７】
本発明の目的は両面プリント基板のコア材に含有される繊維を切除することなく貫通孔を形成する製造方法を提供するものである。換言すればコア材の熱膨張率を所期の値とすることができ、したがってプリント基板と電子部品との電気接続部における熱膨張の差に起因する導電不良を防止するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の両面プリント基板の製造方法は、コア部材内の繊維を切除することなく、コア部材を構成する樹脂の未硬化状態で貫通孔形成部材を挿入する。このため本発明の製造方法はコア部材内の繊維を切除することなく貫通孔を形成できるので、コア材の熱膨張率を所期の値とすることができる。したがって両面プリント基板と電子部品との電気接続部における熱膨張の差に起因する導電不良を防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る両面プリント基板の実施例について説明する。
【００１０】
図１に示す両面プリント基板はコア部材の表裏各面に絶縁層と回路パターンとから成る積層部が形成されている。表裏面の各回路パターンは該コア部材の貫通孔を介してを導電接続したものである。具体的には、この貫通孔はコア部材内にプラグを設けて、このプラグの軸方向に導電性貫通孔を形成したものである。
＜実施例１＞
図２、３は本実施形態に係る両面プリント基板の製造工程図を表す。
製造工程はＳ１が挿入工程、Ｓ２が硬化、研磨工程、Ｓ３が回路パターン形成工程、Ｓ４が積層形成工程、Ｓ５が貫通孔形成工程、Ｓ６が貫通孔内鍍金工程、Ｓ７が孔埋工程、Ｓ８が蓋鍍金工程、Ｓ９が表面回路パターン形成工程である。そして図２、３中の１は両面プリント基板、２はコア部材、２１は繊維、２２は樹脂、３はプラグ（貫通孔形成部材）、４は回路パターン、５は絶縁層、６は回路パターン４と絶縁層５とから成る積層部、７は貫通孔、８は鍍金層、９は孔埋樹脂、１０は蓋鍍金層、１１は表面回路パターンである。図は容易に理解できるように１つのプラグ３のみを記載している。しかし実際は複数個のプラグ３が存在している。
【００１１】
コア部材２は大略、繊維２１と樹脂２２とから成る。この繊維２１は具体的にはカーボン繊維（東レ株の商品名トレカ）を格子織りにした織布である。その他に布繊維、ガラス繊維、グラファイト繊維等を使用できる。本実施例の繊維２１の太さは８μｍｍΦであり、繊維密度は１６０本／ｍｍ平方である。樹脂２２は例えば熱硬化性のエポキシ系樹脂（ジャパンエポキシレジン株の商品名エピコート８２８）に硬化剤（味の素ファインテクノ株の商品名アミキュアＰＮ−３１）を混合したものである。このコア部材２は液状の樹脂２２に織布形状の繊維２１を含浸させた後に、乾燥させて未硬化のシート状にした物である。このシートの厚みは約０．１２ｍｍ／枚である。コア部材２はこのシートを１０枚重ねて厚みを約１．２ｍｍにしたものである。
【００１２】
プラグ３は具体的にコア部材２の樹脂材料と同材料のエポキシ系樹脂を硬化させたものである。このプラグ３とコア部材２の樹脂材料とを同じにしたことで熱膨張率を同じにできる。このプラグ３の直径は約０．８ｍｍΦの棒状であり、プラグ３の先端部の長さＬ１は１．０ｍｍの円錐形であり、この先端部の長さＬ２は約１．５ｍｍであり、先端部の角度Ａは３０〜６０度である。このプラグ３の長さＬ２はコア部材の厚みの約１．２倍が適当である。
【００１３】
＜両面プリント基板の製造方法＞
（１）最初に挿入工程Ｓ１を説明する。前述したコア部材２が基台上に載置される。この基台は軟質な部材である。前述したようにコア部材２の樹脂２２は未硬化状態である。この未硬化状態のコア部材２の所定位置にプラグ３が円錐状部を先頭に挿入される。繊維２１は挿入されるプラグ３の先端円錐形状部に押され移動する。従ってプラグ３は繊維２１を切除することなくコア部材２内に挿入される。このプラグ３の挿入位置はコア部材２の下端面からプラグ３の先端円錐形状部が突出する位置であり、プラグ３の後端とコア部材２の上端面とが同一または僅か突出する位置である。基台はコア部材２から突出したプラグ３を埋設できる。
（２）次に硬化、研磨工程Ｓ２を説明する。プラグ３を挿入されたコア部材２は熱硬化させられる。硬化条件は１８０度Ｃ、１２０分間、圧力３ＰＭａである。硬化工程は樹脂２２が熱硬化性樹脂ならば加熱、紫外線硬化樹脂ならば紫外線照射を行う。続いて研磨を行なう。硬化したコア部材２の厚みとプラグ３の長さとを同一になるようにプラグ３を研磨する。具体的にはコア部材２の端面から突出したプラグ３の上下端面を研磨する。研磨によってコア部材２の端面とプラグ３の端面とは同一平面になる。研磨方法は、例えばロールバフ方法である。
（３）更に回路パターン形成工程Ｓ３を説明する。この工程以降はコア部材２の表裏面を同時に行なうことができる。しかし説明を理解し易いように片面のみを行なう方法にて説明する。コア部材２の上面にプリプレグＰＰを貼り付ける。このプリプレグＰＰは接着用であり厚み約０．１ｍｍのシート状である。続いて、このプリプレグＰＰ上に銅箔を設ける。この銅箔は厚みが約１８μｍである。この銅箔上に所望するパターンのレジスト膜が形成される。この後にエッチング液にてレジスト膜を形成されていない領域の銅箔が除去される。この後にレジスト膜が除去される。レジスト膜を除去する液は過酸化水素と硫酸との混合液が使用される。こようにしてプリプレグＰＰ上に回路パターン４が形成される。
（４）次に積層形成工程Ｓ４を説明する。前述した回路パターン４の上に絶縁層５を形成する。例えば液状の絶縁樹脂が均一に塗布される。またはシート状の絶縁樹脂が貼り付けられる。そしてこの絶縁層上に上述した回路パターン形成方法にて再度、回路パターン４を形成する。これら絶縁層５の形成と回路パターン４の形成とが所望する回数繰り返えされる。結果としてコア部材２上に絶縁層５と回路パターン４とを複数積層した積層部６ができる。続いて、この積層部６の上に必要に応じて無電解銅鍍金層が形成される。この無電解銅鍍金層は次工程の貫通孔内鍍金の補助鍍金である。
（５）次に貫通孔形成工程Ｓ５を説明する。貫通孔７はプラグ３の軸方向にプラグ３を貫通して設けられる。この貫通孔７の形成は、例えばドリル加工方法を使用する。使用するドリルの直径は約０．４ｍｍΦである。詳細にはプラグ３の中心とドリルの中心とを一致させ貫通孔７が設けられる。この貫通孔７内壁にスミアが残る場合はスミア除去処理を施す。
（６）次に貫通孔内鍍金工程Ｓ６を説明する。プラグ３の軸方向に形成された貫通孔７の内壁に鍍金層８を形成する。この貫通孔７内の鍍金層８はコア部材２を介して表裏面の回路パターン４を導電接続する。この鍍金層８は無電解銅鍍金と電解銅鍍金とから成る。無電解銅鍍金の厚みは約０．３μｍｍである。この無電解銅鍍金の上に電解銅鍍金を形成する。電解銅鍍金の厚みは約４０μｍｍである。従って貫通孔７の内壁と積層部６の上面に鍍金層８が形成される。
（７）次に孔埋工程Ｓ７を説明する。鍍金層８を施された貫通孔７は孔埋樹脂９が充填される。この孔埋樹脂９は貫通孔７とコア部材２との熱による伸縮量の差を抑制するためである。使用する孔埋樹脂９はコア部材２の樹脂２２と同材料の例えばエポキシ樹脂である。充填した後に、孔埋樹脂９は加熱処理されて硬化させられる。加熱条件は１６０度Ｃ、１時間程度である。続いて孔埋樹脂９の端面とコア部材２の端面とが同一面となるように孔埋樹脂９を研磨する。
（８）次に蓋鍍金工程Ｓ８を説明する。孔埋樹脂９上と積層部６の上面に蓋鍍金層１０が形成される。この蓋鍍金層１０は孔埋樹脂９を貫通孔７内に密封する。この密封によって孔埋樹脂９が熱膨張するのを抑制するものである。この蓋鍍金１０は無電解銅鍍金と電解銅鍍金とから成る。無電解銅鍍金の厚みは約０．３μｍｍである。この無電解銅鍍金の上に電解銅鍍金を形成する。電解銅鍍金の厚みは約２０μｍｍである。
（９）次に表面回路パターン形成工程Ｓ９を説明する。積層部６表面に回路パターン１０が形成される。具体的には蓋鍍金１０上に所望するパターンのレジスト膜が形成される。この後にエッチング液でレジスト膜を形成されていない領域の銅箔が除去される。この後にレジスト膜が除去される。レジスト膜を除去する液は過酸化水素と硫酸との混合液が使用される。このようにして鍍金層上に表面回路パターン１１が形成される。このようなプラグ３を使用すると、特にコア部材２の繊維２１が導電性を有する場合はプラグ３が貫通孔内の鍍金８と繊維２１との絶縁を兼ねるという効果を有する。
【００１４】
＜実施例２＞
実施例２と上述した実施例１と異なる点は、硬化研磨工程Ｓ２である。詳細にはプラグ３とコア部材２とが熱硬化させられた。その後にプラグ３が除去される。例えばプラグ３はエッチング液にてエッチングされる。あるいはプラグ３はコア部材２から引き抜かれる。このような実施例２は硬化研磨工程Ｓ２の研磨工程を省略できるという効果を有する。このような実施例２は繊維２１が非導電性の場合に特に有用である。
【００１５】
＜実施例３＞
上述した実施例１と異なる点は、プラグ３の構造である。実施例３に使用されるプラグ３は予めプラグ３のの軸方向に貫通が設けられている。このプラグ３をコア部材２に挿入する。この工程以降は実施例１と同じである。この実施例３は貫通孔形成時のスミアの発生量を少なくするという効果を有する。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の両面プリント基板の製造方法によれば、コア材に含有される繊維を切除することなく貫通孔を形成できるので、コア部材の熱膨張を所期の値とすることができる。したがってプリント基板と電子部品との電気接続部へのストレスも軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る両面プリント基板の構造図である。
【図２】本実施形態に係る両面プリント基板の製造工程図である。
【図３】本実施形態に係る両面プリント基板の製造工程図である。
【符号の説明】
Ｓ１  挿入工程、
Ｓ２  硬化、研磨工程、
Ｓ３  回路パターン形成工程、
Ｓ４  積層形成工程、
Ｓ５  貫通孔形成工程、
Ｓ６  貫通孔内鍍金工程、
Ｓ７  孔埋工程、
Ｓ８  蓋鍍金工程、
Ｓ９  表面回路パターン形成工程、
１  両面プリント基板、
２  コア部材、
２１  繊維、
２２  樹脂、
３  プラグ、
４  回路パターン、
５  絶縁層、
６  積層部、
７  貫通孔、
８  鍍金層、
９  孔埋樹脂、
１０  蓋鍍金層、
１１  表面回路パターン、
【図１】
2004273915.tif 000003
【図２】
2004273915.tif 000004
【図３】
2004273915.tif 000005