(57)【要約】【課題】  キュア工程において熱分布のムラなく層間に伝えることのできるプリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】  複数層が積層されているプリント配線板２４を金属板２３で挟んで加圧加熱する工程を有するプリント配線板の製造方法において、  前記金属板２３同士を熱伝導性材料３１により伝熱可能に接続した状態で加圧加熱する。各金属板２３が速やかに加熱されるので、熱分布のムラが解消され、キュア工程の時間も短縮される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数層が積層されているプリント配線板を金属板で挟んで加圧加熱する工程を有するプリント配線板の製造方法において、
前記金属板同士を熱伝導性材料により伝熱可能に接続した状態で加圧加熱することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の内部部品となるプリント配線板の製造方法に関し、特に、プリント配線板を金属板で挟んで加圧加熱する工程の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板の製造工程においては、プリント配線板の回路部分を絶縁するため、多層化するため又は平坦な電子部品を取り付けるため、絶縁材、多層材又は電子部品を、接着剤を用いてプリント配線板と貼り合わせ、高温、高圧下で硬化させる工程が行われている。このような工程は、キュア工程と呼ばれている。
【０００３】
例えば絶縁材を貼り合わせるときは、図１（Ａ）、（Ｂ）にキュア工程前後の断面図で示すように、絶縁ベース材１１上に回路配線層１２が形成されたプリント配線板部材１３と、熱硬化性接着剤層１５が設けられた絶縁材１４とを、この絶縁材１４の熱硬化性接着剤層１５をプリント配線板部材１３の回路配線層１２に対向させて加圧加熱することにより、熱硬化性接着剤層１５が回路配線層１２に埋めこまれるように絶縁材１４がプリント配線板部材１３に貼り合わされたプリント配線板が得られる。
【０００４】
また、回路が形成されている複数のプリント配線板を積層した多層材を、各プリント配線板の間に設けられた層間接着層により貼り合わせて多層配線板とするときにもキュア工程が施されている。
【０００５】
かようなプリント配線板のキュア工程は従来から、熱源により加熱される上下一対のプレス用金属盤（熱盤）を有したプレス装置を用いて行われている。このプレス装置によるキュア工程では、プレス面の平滑性を確保し、かつ熱伝導向上のために厚さ数ミリ程度の金属板を、加圧加熱（ホットプレス）を行おうとするプリント配線板の間に介在させ、金属板からの伝熱によりプリント配線板を加熱しつつ加圧している。また、プリント配線板を金属板のみで挟持した状態で加圧加熱した場合には、回路間への接着剤の埋め込み性や圧力の均一性に問題があるために、加圧加熱しようとするプリント配線板と金属板との間には、一般的にクッション材といわれる紙やフィルム類を挟むようにして、クッション材を介してプリント配線板を加圧加熱するようにしている。
【０００６】
また、キュア工程時の生産性を向上させるために、複数のプリント配線板と複数の金属板とを何層にも重ねあわせ、一回のキュア工程で処理するプリント配線板の枚数を増やすことも行われている。すなわち、図２にキュア工程時における上下一対の熱盤の間に設けられる金属板及びプリント配線板などを模式的に示すように、下側の熱盤２１と上側の熱盤２２との間に、複数の金属板２３が設けられ、これらの金属板２３の間に、それぞれクッション材２５を介して、加圧加熱しようとする複数のプリント配線板２４が設けられている。一枚のプリント配線板２４と、このプリント配線板を挟む上下のクッション材２５及び上下の金属板２３との組み合わせを一層と数えると、図２に示した例では、４層が積層されて一度にキュア工程が施される。
【０００７】
一度にキュア工程を施すプリント配線板の枚数は、生産性向上の観点からは多いほどよいが、接着剤の硬化温度や各プリント配線板の温度履歴のばらつきの大きさなどによる制約があり、これらの条件により適正な枚数に決定される。また、キュア時間も同様に決定される。そして、決定された層数になるようにプリント配線板、金属板、クッション材をプレス装置に組み込んだ後、プレス圧力や加熱温度を決定されたプログラムに従って調整し、所定の時間のキュア処理を行う。
【０００８】
キュア処理に関する公知技術には、例えば特許文献１や特許文献２がある。すなわち、特許文献１には、キュア工程に用いられるホットプレス装置用の熱板に関して、小さな出力の電熱ヒータによって、全体を均一に加熱することのできる熱板が開示されている。また、また、特許文献２には、ホットプレス装置用の熱板及びそれを用いたネットプレス装置に関して、遠赤外線ヒータを設けて、加熱ムラを無くすようにした装置が開示されている。
【０００９】
これらの特許文献１及び特許文献２に開示されているように、従来公知の技術は、ホットプレス時における熱伝達を早くすることや、層間の熱分布ばらつきを低減することを主目的とするものが多い。これは、ホットプレスの生産性を上げるという目標がある他に、クッション材やプリント配線板などを積層した層間によって温度分布や温度履歴にばらつきがあると、キュア処理後のプリント配線板の不良率が上がるおそれがあるために、それを緩和し、製品間の品質差を小さくするためである。
【特許文献１】実開平６−４２１３３号公報
【特許文献２】特開平７−８０８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、従来公知の技術においては、キュア工程で用いられるプレス装置に関して、電熱ヒータの効率改善や遠赤外線のような熱輻射による加熱方法の改良といった、主に加熱源に対する改良がなされているが、その改良は必ずしも効果的とはいえなかった。その理由は、実際のキュア工程においては、熱盤などの加熱源からプリント配線板への熱伝導は、紙やフィルムなどからなるクッション材という、熱盤や金属板よりもはるかに熱伝導率の低い材料を介して行われているからである。つまり、複数のプリント配線板を一度にキュア処理すべく複数の層を積層して加圧加熱する場合に、このクッション材が介在することにより熱盤からの伝熱が層間で一様にならず、層間によって温度履歴のばらつきが生じる。また、昇温、冷却時間も長くなってしまう。特に、キュア装置が真空方式の場合、空気伝導による熱の伝わりがなくなってしまうので、層間の温度履歴のばらつきが生じる可能性が高くなる。したがって、熱盤からの熱を効率良く、熱分布のムラなく層間に伝えることのできるキュア方法が望まれていた。
【００１１】
本発明は、上記の要望に有利に応えるものであり、キュア工程において熱分布のムラなく層間に伝えることのできるプリント配線板の製造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】
【００１２】
本発明は、複数層が積層されているプリント配線板を金属板で挟んで加圧加熱する工程を有するプリント配線板の製造方法において、
前記金属板同士を熱伝導性材料により伝熱可能に接続した状態で加圧加熱することを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプリント配線板の製造方法によれば、プリント配線板を加圧加熱する金属板同士を熱伝導性材料により伝熱可能に接続した状態で、キュア工程を行うことから、積層されたプリント配線板への熱伝導が従来より急速に行われる。したがって、層間の熱分布のばらつきが小さくなり、キュア工程を行うプリント配線板における熱履歴の差が小さくなるために、製品の品質を均一にすることができ、かつ良好な品質を安定して得ることができる。また、キュア時の昇温時間を大幅に短縮でき、生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図３は、本発明に従いキュア工程を施すために、プレス装置内で複数のプリント配線板を積層した一例を示す断面図である。同図において、プレス装置に設けられた下側の熱盤２１と上側の熱盤２２との間に、金属板２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄと、これらの金属板２３の間に挟まれる複数のプリント配線板２４と、これらのプリント配線板２４と金属板２３との間に介在される複数のクッション材２５とが設けられている。そして、各金属板２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの側端面に接続して、熱伝導性材料からなる伝熱部材３１が設けられている。
【００１５】
図３に示したように、各金属板２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄと伝熱部材３１とを接続して、これらの金属板同士がこの伝熱部材３１を通じて伝熱可能な状態で加圧加熱することにより、キュア工程時においては、上下の熱盤２１、２２と接触している金属板２３Ａ及び２３Ｄから、この金属板２３Ａ及び２３Ｄと接続している伝熱部材３１を通して、各プリント配線板２４を挟んでいる金属板２３Ｂ及び２３Ｃに伝熱されて各金属板が加熱される。したがって、熱盤２１、２２からの熱が各金属板２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに速やかに伝わる結果、熱盤近くに配置されたプリント配線板のみならず、上下の熱盤の中間近傍に配置されたプリント配線板であっても速やかに加熱されるから、処理されるプリント配線板ごとの加熱履歴の相違が小さくなって、製品の品質が均一かつ良好になる。
【００１６】
また、各プリント配線板２４が速やかに加熱されることにより、キュア工程時の昇温時間を大幅に短縮することができ、ひいてはキュア工程時の生産性が向上する。
【００１７】
また、伝熱部材３１が、下側熱盤２１と上側の熱盤２２との間にわたって設けられることにより、昇温時及び温度保持時には、熱の外部への流出を低減する役割を果たし、キュア処理を終えた後に、プリント配線板を降温させるときには、伝熱部材３１がヒートシンクの役割を果たし、プリント配線板の冷却を早める。したがって、キュア工程時の生産性が向上する。
【００１８】
更に、各プリント配線板へ熱が速やかに伝わるため、プリント配線板相互の熱履歴のばらつきが減少するから、熱履歴のばらつきによって従来制限されていた、プレス装置へのプリント配線板の積層数を、増やすことが可能になる。この点でも、キュア工程時の生産性が向上する。
【００１９】
伝熱部材３１の材料は、各金属板に伝熱するという機能の観点からは、高い熱伝導率を有する材料であることが有利である。例えば銅は、熱伝導率が０℃のとき４０３Ｗ／ｍ・Ｋ、１００℃のとき３９５Ｗ／ｍ・Ｋという高い熱伝導率を有しているので伝熱部材３に用いて好適である。また、銅以外にも、アルミニウムやステンレス鋼などの金属材料も、クッション材（紙、フィルムなど）２５に比べて格段に高い熱伝導率を有するので、本発明の伝熱部材３１として用いることができる。
【００２０】
伝熱部材３１の厚みは、特に限定されない。伝熱部材３１の材質によっても変動するが、例えば、伝熱部材３１が銅である場合には、数ミリ程度の厚みを有していれば金属板同士の熱伝導性の面からは足りる。
【００２１】
伝熱部材３１と、各金属板２３Ａ、２３Ｂと、２３Ｃ、２３Ｄの各側端面との接続は、単に接触していれば、各金属板２３から伝熱部材３１へ、また、伝熱部材３１から各金属板２３へ熱伝導することができるので、本発明の所望の効果を得ることができる。また、公知の接続手段により伝熱部材と各金属板とを接続するようにしてもよい。
【００２２】
また、図３に示すように、伝熱部材３１が、上下の熱盤２１及び２２の間で垂直方向に延びる垂直部３１ａの他に、金属板の上面又は下面と接触して水平方向に延びる水平部３１ｂを有するものでもよい。このように水平部３１ｂを有する伝熱部材３１は、金属板２３の端面のみならず金属板２３の上面又は下面とも接触することから、金属板２３との接触面積が大となって、いっそう効率良く熱伝導することが可能である。かかる水平部３１ｂは、例えば垂直部３１ａと同一の材料により、厚みが数ミリ程度で、金属板の側端部から中央寄りに適切な長さで延びるように、垂直部３１ａと一体的に形成することができる。また、水平部３１ｂは垂直部３１ａとは別の部材として設けられて垂直部３１ａに接続されるものであってもよい。
【００２３】
さらに、伝熱部材３１の垂直部３１ａは、下側の熱盤２１と上側の熱盤２２との間で複数の部材を接続したものであってもよい。例えば垂直部３１ａを構成する各部材を、垂直方向に隣り合う金属板間の距離とほぼ等しい長さを有するものとして、そのような各部材を垂直方向に接続して垂直部３１ａを形成したものであっても良い。
【００２４】
図３では断面図で示しているため、図面には現れないが、伝熱部材３１を、下側の熱盤２１と上側の熱盤２２との間で四方を覆うように設けることも可能であり、この場合は、熱伝導がより速やかに行われる。
【実施例】
【００２５】
図３に示すように、プレス装置内で複数のプリント配線板を積層してキュア処理を行った。このとき、まず、最下部に位置する金属板２３Ａの上に伝熱部材３１の水平部３１ｂが位置するように銅製の伝熱部材３１（厚み２ｍｍ）を設けた。
【００２６】
次に、任意に定められたクッション材２５を敷き、次いでこのクッション材２５の上に、キュア処理を施すプリント配線板２４を置いた。次いでこのプリント配線板２４の上にクッション材２５を敷いてから、このクッション材２５の上に伝熱部材３１の水平部３１ｂが設けられるように伝熱部材３１を配置して、この伝熱部材３１の水平部３１ｂの上に金属板２３Ｂを載置した。
【００２７】
同様の積み重ねを、処理しようとする複数のプリント配線板に対して行い、図３に示した積層構造とした。そして、ホットプレス装置により所定の圧力、温度条件によりキュア工程を施した。このキュア工程では、伝熱部材３１が全ての金属板２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ及び２３Ｄに接続されているので、熱伝導が速かった。そのため、加熱時間、冷却時間が短縮され、その結果、キュア工程に要する時間は、伝熱部材３１を設けていない従来法が要していた時間を１とすると、０．７にまで短縮された。
【００２８】
キュア工程後、プリント配線板を調べてみたところ、キュア工程時に層間の熱分布のばらつきが低減されため、各プリント配線板で品質が均一であり、良好な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】キュア工程によりプリント配線板の配線板部材と絶縁材とを貼り合わせたところを模式的に示す断面図である。
【図２】キュア工程時における上下一対の熱盤の間に設けられる金属板及びプリント配線板などを模式的に示す断面図である。
【図３】プレス装置内で複数のプリント配線板を積層した一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１  絶縁ベース材
１２  回路配線層
１３  プリント配線板部材
１４  絶縁材
１５  熱硬化性接着剤層
２１  熱盤
２２  熱盤
２３  金属板
２４  プリント配線板
２５  クッション材
３１  伝熱部材
【図１】
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【図２】
2005340511.tif 000004
【図３】
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