(57)【要約】【課題】機械的加工するコンポジットシートをカバーフィルムで被覆して３層構造シートとして用いるにあたり、３層構造シート全体の変形、カバーフィルムの皺、コンポジットシートの損傷などを防止し、加工精度および歩留まりを向上させる。【解決手段】コンポジットシート５は、両面にカバーフィルム６，７を設け一方の面の周縁部５ａのみ露出させた３層構造シート３として、コンポジットシート５の周縁部５ａにおいて保持枠１に接着固定した状態で機械的加工工程に搬送し、機械的加工する。コンポジットシート５の周縁部５ａを直接に保持枠１に接着固定するので、従来接着固定に用いていた粘着テープの接着剥離に起因するカバーフィルムの皺やコンポジットシートの亀裂は生じず、位置精度よく、歩留まり高くパンチング加工できる。【選択図】  図１
2004342945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂に無機フィラーを配合してなるコンポジットシートを加工工程に搬送して、部品収納用空隙やビアホールを形成する加工を行ない、形成された部品収納用空隙に電子回路部品を配置し、電気的接続を行なって部品内蔵基板を製造するに際して、
前記コンポジットシートは、第１片面と第２片面の中央部とにカバーフィルムを設け、前記第２片面の周縁部を中央に開口部を有する保持枠に固定した状態で加工する部品内蔵基板の製造方法。
【請求項２】
保持枠は、開口部に臨んだ内周にコンポジットシートの周縁部が接着される段差部を有した請求項１記載の部品内蔵基板の製造方法。
【請求項３】
保持枠の開口部は、段差部を形成する大開口部と小開口部とよりなり、前記大開口部の厚みは、コンポジットシートとその第１片面を覆うカバーフィルムとの合計厚みと同等である請求項２記載の部品内蔵基板の製造方法。
【請求項４】
熱硬化性樹脂に無機フィラーを配合してなるコンポジットシートを加工工程に搬送して、部品収納用空隙やビアホールを形成する加工を行ない、形成された部品収納用空隙に電子回路部品を配置し、電気的接続を行なって部品内蔵基板を製造するに際して、
前記コンポジットシートは、第１片面と第２片面とにカバーフィルムを設け、このコンポジットシートより大きく形成された一方のカバーフィルムの周縁部を中央に開口部を有する保持枠に固定した状態で加工する部品内蔵基板の製造方法。
【請求項５】
保持枠は、開口部に臨んだ内周にカバーフィルムの周縁部が接着される段差部を有した請求項４記載の部品内蔵基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品や半導体チップなどの小型の電子回路部品を内層に埋め込んだ部品内蔵基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器に対する小型・軽量化の要求に伴って、電子回路部品の高密度化・高機能化および配線距離の短縮化の傾向が一層強まっている。プリント配線基板においては信頼性の高い高密度実装技術の開発が進められており、単層や多層の基板の内層に電子回路部品や半導体チップなどを埋め込むようにした３次元実装・配線技術が注目され、各種のデザインで応用実用化されるに至っている。
【０００３】
３次元実装・配線技術では、熱硬化性樹脂に無機フィラーを配合して形成されたコンポジットシートと呼ばれる厚さ数１００μｍ程度の電気絶縁性基板に、電子部品に見合ったサイズの空隙をパンチングなどの機械的加工によって形成している。
【０００４】
このパンチング加工の際には、電子部品のための空隙だけでなく、電気的接続を作るための導電性ペースト埋め込み用のビアホールも併せて形成するため、前記コンポジットシートの両面に高分子材料製の薄いカバーフィルムを暫定的に貼り付けた３層構造シートを使用している。
【０００５】
この３層構造シートは薄くて剛性の低いシートであり、機械的加工する際には、シートの取扱いの利便性を図り、またシート自体の平面性を保持してパンチング加工機等への２次元的位置合わせ精度を向上させるなどの目的で、何らかの保持具が必要である。
【０００６】
たとえばシートの一方の面を真空吸着する真空チャック構造（特許文献１参照）の使用が考えられるのであるが、ここでの加工はシート自体に貫通穴を形成するパンチング加工であるため、真空チャック構造による吸着固定は不可能である。現状では、図４に示すように、四角枠状に形成された保持枠１の開口部２に３層構造シート３を配置し、この３層構造シート３の周縁部を粘着テープ４などによって保持枠１の端面に接着固定している。３層構造シート３において、５がコンポジットシート、６，７がカバーフィルムである。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第４，５８３，０４２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、３層構造シート３を粘着テープ４により保持枠１に接着固定する上記の方法では、粘着テープ４を貼り付ける作業および加工終了後に粘着テープ４を剥離する作業が煩雑であり、且つ、接着、剥離のいずれの作業時にもカバーフィルム６，７に皺が生じたり、コンポジットシート５に亀裂が生じるなどの問題があった。
【０００９】
また、３層構造シート３の周縁部のみを粘着テープ４によって保持枠１に接着固定する固定構造であるため、粘着テープ４の貼付部分とそうでない部分とにシート自重が均一にかからず、搬送時などに振動が生じ、それにより３層構造シート３に波打つような変形が発生して、機械的加工する際の加工精度の低下を来たすという問題があった。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するもので、コンポジットシートを搬送、機械的加工する際にカバーフィルムで被覆して３層構造シートとして用いるにあたり、３層構造シート全体の変形、カバーフィルムの皺、コンポジットシートの損傷などを防止し、加工精度および歩留まりを向上させることを目的する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、熱硬化性樹脂に無機フィラーを配合してなるコンポジットシートを加工工程に搬送して、部品収納用空隙やビアホールを形成する加工を行ない、形成された部品収納用空隙に電子回路部品を配置し、電気的接続を行なって部品内蔵基板を製造するに際して、前記コンポジットシートは、第１片面と第２片面の中央部とにカバーフィルムを設け、前記第２片面の周縁部を中央に開口部を有する保持枠に固定した状態で加工するようにしたものである。
【００１２】
好ましくは、開口部に臨んだ内周にコンポジットシートの周縁部が接着される段差部を有した保持枠を使用する。
より好ましくは、開口部は、段差部を形成する大開口部と小開口部とよりなり、前記大開口部の厚みは、コンポジットシートとその第１片面を覆うカバーフィルムとの合計厚みと同等である保持枠を使用する。
【００１３】
また本発明は、熱硬化性樹脂に無機フィラーを配合してなるコンポジットシートを加工工程に搬送して、部品収納用空隙やビアホールを形成する加工を行ない、形成された部品収納用空隙に電子回路部品を配置し、電気的接続を行なって部品内蔵基板を製造するに際して、前記コンポジットシートは、第１片面と第２片面とにカバーフィルムを設け、このコンポジットシートより大きく形成された一方のカバーフィルムの周縁部を中央に開口部を有する保持枠に固定した状態で加工するようにしたものである。
【００１４】
好ましくは、開口部に臨んだ内周にカバーフィルムの周縁部が接着される段差部を有した保持枠を使用する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における部品内蔵型プリント配線基板の製造方法を説明する。
【００１６】
まず、絶縁性基板として用いるコンポジットシートをカバーフィルムで被覆した３層構造シートの作成方法を説明する。
厚さ７５μｍのポリエステル（ＰＥＴ）製のキャリアーフィルム上に、熱硬化性樹脂に無機フィラーを配合した樹脂材料からなる厚さ１００μｍのコンポジットシートをドクターブレード法により成膜する。
【００１７】
ここで、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂などが好適に使用され、なかでも耐熱性が高いエポキシ樹脂が好ましい。無機フィラーには、Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＢＮ，ＡｌＮ，ＳｉＯ２などが用いられる。またドクターブレード法は、所望の膜厚に相当するクリアランスを備えた板状体を、粘液状材料が供給された基盤上をクリアランス部を押しつけながら接触移動させることで、所望の厚膜体を形成する方法である。
【００１８】
作成したキャリアーフィルム付きコンポジットシートを所定の大きさに切り出し、キャリアーフィルムを剥離除去し、しかる後にコンポジットシートの両面に、所定の大きさに切り出した厚さ１６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）製カバーフィルムを真空熱圧着ラミネーターにて１００℃、０．５ＭＰａで熱圧着して、平板状の３層構造シートとする。
【００１９】
この平板状の３層構造シートをトムソン刃により縦横１５０ｍｍのサイズに裁断し、一方の面のカバーフィルムのみをトムソン刃により縦横１４０ｍｍのサイズにカットすることにより、コンポジットシートの一方の面の周縁部が１０ｍｍ幅で露出した所定形状の３層構造シートを形成する。
【００２０】
次いで、この所定形状の３層構造シートを機械的加工工程に搬送して、絶縁性基板となるコンポジットシートに部品収納用空隙やビアホールを形成する機械的加工を行なう。
【００２１】
そのためにまず、３層構造シートを四角枠状の金属製保持枠に固定する。
図１において（ａ）は保持枠の斜視図、（ｂ）は３層構造シートを保持枠に固定した状態を示す断面図である。
【００２２】
保持枠１は、先に図４を用いて説明した従来法で使用したものと同様に形成されていて、概ね平板状であり、中央の四角形の開口部２に臨んだ内周面は平坦である。３層構造シート３は、コンポジットシート５の両面にカバーフィルム６，７を有し、コンポジットシート５の上面の周縁部５ａが露出している。ここで上面・下面はダイなどの加工台上に設置した状態での上面・下面を言う。
【００２３】
３層構造シート３を保持枠１に固定する際には、コンポジットシート５の上面を覆ったカバーフィルム６が開口部２内に収容され、かつコンポジットシート５の周縁部５ａが開口部２の周囲の保持枠端面に接触するように位置合わせし、しかる後に保持枠１とコンポジットシート５とを１００℃、０．５ＭＰａで熱圧着する。
【００２４】
図示を省略するが、保持枠１に保持された３層構造シート３を保持枠１を利用して、機械的加工工程、すなわち電子回路部品を収納するための空隙や電気的接続を作るためのビアホールを設けるパンチング加工工程に搬送し、機械的位置合わせなどを行う。
【００２５】
そして、３層構造シート３の所定の位置にパンチとダイからなるパンチャーを用いて電子回路部品収納用の空隙を形成する。次いで、カバーフィルム６を剥離除去し、剥離除去したカバーフィルム６と同一寸法に切り出した新たなカバーフィルム６を上記と同様にして熱圧着する。その後に、３層構造シート３の所定の位置にパンチャーを用いてφ０．２ｍｍのビアホールを形成する。
【００２６】
このパンチング加工を終了した３層構造シート３を、保持枠１を利用してさらに後段の加工工程に搬送する。そして、ビアホール内に印刷機にて導電性ペーストを充填して伝導パスを形成し、空隙内に電子回路部品を配置し、加温・加圧によってコンポジットシート５やビアホールの熱硬化処理を行ない、電気的接続を完了した後に、保持枠を取り外し、上面と下面のカバーフィルム６，７を剥離し、必要な大きさに裁断して部品内蔵型プリント配線基板とする。
【００２７】
なおその際に、実際の加工対象であるコンポジットシート５を３層構造シート３の状態で搬送しパンチング加工するにあたり、上記したようにコンポジットシート５の周縁部５ａを直接に保持枠１に接着固定するようにしたため、上述した従来法で発生していた問題、すなわち、粘着テープの接着剥離に起因するカバーフィルムの皺やコンポジットシートの亀裂は生じず、位置精度よく、歩留まり高くパンチング加工できる。剛性の大きいコンポジットシート５で接着固定するため、波打つような変形も従来より低減できる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態における部品内蔵型プリント配線基板の製造方法は、上記した第１実施形態とほぼ同様であるが、３層構造シートを保持枠に固定する固定構造が相違する。
【００２８】
図２において（ａ）は保持枠の断面図、（ｂ）は３層構造シートを保持枠に固定した状態を示す断面図である。
保持枠１は、中央の開口部２に臨んだ内周に、コンポジットシート５の周縁部５ａを接着可能な端面を持った段差部１ａが形成されている。段差部１ａによって２段に区分される大開口部２ａと小開口部２ｂの内、大開口部２ａは、第１実施形態と同様の３層構造シート３のコンポジットシート５，その下面を覆うカバーフィルム７よりやや大きい縦横サイズ、およびコンポジットシート５，カバーフィルム７の合計厚みと同等の厚みに設定されている。小開口部２ｂは、コンポジットシート５，カバーフィルム７より小さく、かつ、カバーフィルム６より大きい縦横サイズに設定されている。
【００２９】
このような保持枠１に３層構造シート３を固定する際には、カバーフィルム６が小開口部２ｂ内に収容され、コンポジットシート５，カバーフィルム７が大開口部２ａ内に収容され、コンポジットシート５の周縁部５ａが段差部１ａの端面に接触するように位置合わせし、その後に保持枠１とコンポジットシート５とを１００℃、０．５ＭＰａで熱圧着する。
【００３０】
その際に、コンポジットシート５，カバーフィルム７を大開口部２ａ内に配置することで自然に、カバーフィルム６が小開口部２ｂ内に収容され、コンポジットシート５の周縁部５ａが段差部１ａの端面に接触する位置に配置されることになり、位置合わせが容易である。また３層構造シート３の下面（つまりカバーフィルム７の下面）と保持枠１の下面とが揃うことになり、ダイ上でのパンチング加工などの際の３層構造シート３の平面性を確保して、加工精度をより向上できる。
【００３１】
カバーフィルム６，７の皺、コンポジットシート５の亀裂を回避できるのは第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態における部品内蔵型プリント配線基板の製造方法は、上記した第１実施形態とほぼ同様であるが、３層構造シートを保持枠に固定する固定構造が相違する。
【００３２】
図３において（ａ）は保持枠の断面図、（ｂ）は３層構造シートを保持枠に固定した状態を示す断面図である。
３層構造シート３は、コンポジットシート５の下面を覆うカバーフィルム７の周縁部７ａがコンポジットシート５，カバーフィルム６よりも突出するようにトムソン刃でハーフカットされている。たとえば、コンポジットシート４，カバーフィルム６が縦横１５０ｍｍである場合には、カバーフィルム７は縦横１５６ｍｍ以上とされる。
【００３３】
保持枠１は、中央の開口部２に臨んだ内周に、３層構造シート３のカバーフィルム７の周縁部７ａを接着可能な端面を持った段差部１ｂが形成されている。段差部１ｂによって２段に区分される大開口部２ｃと小開口部２ｄの内、大開口部２ｃは、コンポジットシート５の下面を覆うカバーフィルム７とほぼ同等の縦横サイズおよび同等の厚みに設定されている。小開口部２ｄは、コンポジットシート５，カバーフィルム６よりやや大きい縦横サイズ、およびコンポジットシート５，カバーフィルム６の合計厚みと同等あるいはより大きい厚みに設定されている。
【００３４】
このような保持枠１に３層構造シート３を固定する際には、コンポジットシート５，カバーフィルム６が小開口部２ｄ内に収容され、カバーフィルム７が大開口部２ｃ内に収容されるように位置合わせし、カバーフィルム７の下面の周縁部（コンポジットシート５，カバーフィルム６よりも外周側部分）と保持枠１とを粘着テープ４で接着固定する。この粘着テープ４は、熱接着性を有さないカバーフィルム７をＳＵＳ製の保持枠１に保持させるために用いる。
【００３５】
その際に、カバーフィルム７を大開口部２ｃ内に配置することで自然に、カバーフィルム７の周縁部７ａが段差部１ｂの端面に接触する位置に配置されることになり、位置合わせが容易である。また３層構造シート３の下面（つまりカバーフィルム７の下面）と保持枠１の下面とがほぼ揃うことになり、ダイ上でのパンチング加工などの際の加工精度を向上できる。
【００３６】
また粘着テープ４をカバーフィルム７の下面周縁部にのみ貼付するので、その貼付、剥離の作業時にカバーフィルム６，７に皺が発生したり、コンポジットシート５に亀裂が発生するのを抑えることができる。
【００３７】
以上のようにして第１、第２、第３の実施形態でそれぞれ説明した３層構造シート３，保持枠１の固定構造について、加工精度を調べた。比較のために、先に図４を用いて説明した従来の３層構造シート３，保持枠１，粘着テープ４の固定構造についても加工精度を調べた。
【００３８】
具体的には、各実施形態および従来の固定構造で保持された３層構造シート３に対し、φ０．２ｍｍのパンチとダイを用いて、シート中央部から４辺のそれぞれに向かう方向にピッチ１０ｍｍで５個づつ、計２０個のスルーホールを形成し、互いに隣接するスルーホール間の距離を測定した。結果を表１に示した。
【００３９】
【表１】
2004342945.tif 000003
表１から明らかなように、本発明の第１、第２、第３の実施形態の固定構造では、従来の固定構造に比べてピッチのバラツキが小さく抑えられている。第１、第２、第３の実施形態の固定構造ではカバーフィルムの皺を防止し、位置精度を確保できるためと思われる。
【００４０】
第１、第２、第３の実施形態の固定構造によれば、このように加工精度を従来よりも高めることができ、コンポジットシートの損傷も防止できるので、歩留まりの向上を図ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、加工対象のコンポジットシートをカバーフィルムで覆った３層構造シートの状態で搬送しパンチング加工する際に、コンポジットシートの一方の面の周縁部のみ露出させその露出部分で保持枠に接着固定するか、あるいは一方のカバーフィルムの周縁部をコンポジットシートよりも突出させその突出部分で保持枠に接着固定するようにしたため、従来は発生していたカバーフィルムの皺やコンポジットシートの亀裂を抑えることができ、位置加工精度および歩留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における部品内蔵型プリント配線基板の製造方法において（ａ）使用する保持枠の斜視図、（ｂ）同保持枠に３層構造シートを固定した状態を示す断面図
【図２】本発明の第２実施形態における部品内蔵型プリント配線基板の製造方法において（ａ）使用する保持枠の断面図、（ｂ）同保持枠に３層構造シートを固定した状態を示す断面図
【図３】本発明の第３実施形態における部品内蔵型プリント配線基板の製造方法において（ａ）使用する保持枠の断面図、（ｂ）同保持枠に３層構造シートを固定した状態を示す断面図
【図４】従来の部品内蔵型プリント配線基板の製造方法において３層構造シートを保持枠に固定した状態を示す断面図
【符号の説明】
１  保持枠
１ａ  段差部
１ｂ  段差部
２  開口部
３  ３層構造シート
４  粘着テープ
５  コンポジットシート
５ａ  周縁部
６  カバーフィルム
７  カバーフィルム
７ａ  周縁部
【図１】
2004342945.tif 000004
【図２】
2004342945.tif 000005
【図３】
2004342945.tif 000006
【図４】
2004342945.tif 000007