(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層および内層を有する部品実装部、およびこの部品実装部から内層材料が引き出されて形成されたケーブル部が平面方向の内方に配され、この平面方向の外方に、前記部品実装部および前記ケーブル部と切り離されて除去される捨て部が設けられ、前記内層材料を覆うように設けられた外層材料における不要部を剥離して前記ケーブル部を露出させるように構成された混成多層回路基板の製造方法において、
前記部品実装部および前記捨て部の基板を保持している部分に配され、前記ケーブル部およびその近傍には設けられない接着部材を、前記内層材料とフィルムベース金属箔積層体からなる前記外層材料との間に配して積層体を形成し、
前記積層体にめっき処理を施し、
外層パターン形成時に、前記積層体における前記外層材料の前記ケーブル部を覆い前記捨て部に達する前記外層材料の前記不要部に、引裂き境界まで金属箔を残し、
前記捨て部に位置する前記不要部であって、前記部品実装部から離れた位置に開口または切れ目を形成し、
前記開口または切れ目を指掛りとして前記不要部をめくり起こし、前記引裂き境界に沿って前記外層材料における前記不要部が切り離し剥離されて前記内層材料における前記ケーブル部を露出させる
ことを特徴とする混成多層回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品実装部からケーブル部が引き出されてなる混成多層回路基板およびその製造方法に係わり、とくにケーブル部を形成する際に外層材料を剥離して内層材料を露出させて形成した混成多層回路基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層回路基板における内層部分を露出させる方法として、例えば特許文献１に示される方法がある。これは、予め外層材料の不要部分を除去する部分にスリットを入れ、接着部材でスリット部を一旦塞いでメッキ等の薬液染み込みを防止し、外形加工時に不要部分を剥離して除去するものである。
【０００３】
また、内層となる回路基板にフィルムベース金属箔積層体よりなる外層材料を積層し、外層材料の不要部を除去する工程を含む、多層の部品実装部から少なくとも１つ以上のケーブル部が突出している混成多層回路基板の製造方法として、特許文献２に示されるものがある。
【０００４】
これは、外層材料の引き剥がし強度よりも引裂き強度が小さい絶縁ベースフィルムとなる外層材料を使用し、部品実装部とケーブル部との境界で引き剥がす方法が採られている。
【特許文献１】特許第3427011号公報
【特許文献２】特願2005-241188号出願書類
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、接着部材の流れ出し方によっては完全にスリット部を塞ぎ切れない場合があり、このときはメッキ薬液等の染み込みが生じる。また、流れ出し量が多いと、不要部が必要以上に接着されるから不要部を除去することが困難になる。
【０００６】
一方、特許文献２の技術では、引き剥がし始めの不要部を引裂くときの応力の掛け方によっては、部品実装部の外層材料が剥がれる領域が大きくなり過ぎる不具合がある。とくに、斜め上方に強く引っ張る応力を掛けると、この傾向が顕著になり易い。さらに、局部的に引き剥がし強度が低下する場合があり、この場合にも部品実装部の外層材料が剥がれる領域が大きくなり過ぎる不具合が生じる。
【０００７】
引き剥がし強度のバラツキは、積層プレス時の局部的な圧力や温度分布のバラツキに起因するもので、稀に引裂き始めの位置に引き剥がし強度の小さい部分があるときにもこの不具合が生じる。
【０００８】
本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、外層材料の不要部を除去してケーブル部を形成するにつき、内層へのメッキ等の薬液染み込みがなく、外層材料を引裂き除去するときに部品実装部の外層材料が無用に剥がれることを抑制し得る混成多層回路基板およびそ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】
【０００９】
上記目的達成のため、本発明では、
外層および内層を有する部品実装部、およびこの部品実装部から内層材料が引き出されて形成されたケーブル部が平面方向の内方に配され、この平面方向の外方に、前記部品実装部および前記ケーブル部と切り離されて除去される捨て部が設けられ、前記内層材料を覆うように設けられた外層材料における不要部を剥離して前記ケーブル部を露出させるように構成された混成多層回路基板の製造方法において、
前記部品実装部および前記捨て部の基板を保持している部分に配され、前記ケーブル部およびその近傍には設けられない接着部材を、前記内層材料とフィルムベース金属箔積層体からなる前記外層材料との間に配して積層体を形成し、
前記積層体にめっき処理を施し、
外層パターン形成時に、前記積層体における前記外層材料の前記ケーブル部を覆い前記捨て部に達する前記外層材料の前記不要部に、引裂き境界まで金属箔を残し、
前記捨て部に位置する前記不要部であって、前記部品実装部から離れた位置に開口または切れ目を形成し、
前記開口または切れ目を指掛りとして前記不要部をめくり起こし、前記引裂き境界に沿って前記外層材料における前記不要部が切り離し剥離されて前記内層材料における前記ケーブル部を露出させる
ことを特徴とする混成多層回路基板の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上述のように、内層材料を外層材料で覆っているため、メッキ等の工程では、外層材料によって内層材料に形成された回路が完全に保護されており、メッキ等の薬液染み込みが完全に防止でき、また、外層材料の捨て部に指掛りを指掛りとして外層材料を引裂き除去するようにしたため、ケーブル部を覆っている外層材料を予定通りに引裂き易く、部品実装部の外層材料まで剥がれることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【実施形態１】
【００１２】
図１(a)ないし(c)は、本発明に係る混成多層回路基板を製造するための各層材料の構成を示す平面図、また図１(d)はそれらを積層した状態を示す正面図である。
【００１３】
まず、図１(a)は、外層材料としてのフィルムベース金属箔積層体１０１の平面形状を示している。この外層材料１０１は全体平面形状が矩形であり、この矩形内を更に仕切るように描かれた想像線により、図における左右両側に２つの部品実装部Ｐ、およびこれら部品実装部Ｐを繋ぐケーブル部Ｑの輪郭位置が示されている。そして、外層材料１０１における部品実装部Ｐおよびケーブル部Ｑを取り囲む部分は、この混成多層回路基板の実装時には部品実装部Ｐおよびケーブル部Ｑと切り離されて除去される捨て部Ｓである。
【００１４】
また、図１(b)は、外層材料１０１と後述する内層材料１０３との間に配される接着部材１０２の平面形状を示したものである。接着部材１０２は、部品実装部Ｐ、および部品実装まで基板に連結されて基板を保持している捨て部Ｓに対応する部分に配され、ケーブル部Ｑおよびその近傍には設けられない。したがって、ケーブル部Ｑおよびその近傍の部分は、切抜き部１０２Ａとなっている。
【００１５】
そして、図１(c)は、内層材料１０３の平面形状を示したものである。内層材料１０３は、部品実装部１０３Ｐの回路、およびこの回路同士を接続するケーブル部１０３Ｑを構成するものである。そこで、ケーブル部Ｑの側部に、接着部材１０２と同様に切抜き部Ｔが形成されている。ただし、搬送中等におけるケーブル部Ｑの垂れ下がり防止のため、ケーブル部Ｑの一部と捨て部Ｓとを繋ぐ接続部Ｄが設けられている。
【００１６】
また、図１(d)は、図１(a)ないし(c)に示された、外層材料１０１、接着部材１０２および内層材料１０３を積層してなる積層板１００を、長手方向中央部の横から見た正面図である。
【００１７】
この図１(d)から分るように、混成多層回路基板の図示中央部は、内層材料１０３とその図示上下位置にある外層材料１０１との間にスペースがあり、外層材料１０１と内層材料１０３とは相互に遊離した状態となっている。
【００１８】
図２(a)ないし(d)は、図１の工程を経て形成された積層板に、所定の処理（メッキ、外層パターン形成等）を施し、ケーブル部が露出される直前の状態から露出工程終了後に至る各状態を示した平面図である。
【００１９】
まず図２(a)は、外層材料１０１の不要部１０１Ｒを除去するための加工が施されている。外層材料１０１は、部品実装部１０１Ｐ、ケーブル部１０１Ｑおよび捨て部１０１Ｓにより構成されている。
【００２０】
後に除去される、外層材料１０１および内層材料１０３に対して固定されていない外層材料の不要部１０１Ｒは、２つの部品実装部１０１Ｐの相互間を結ぶ位置に構成されている。そして、この不要部１０１Ｒの四隅に、指掛りＣが形成されており、この指掛りＣに作業者が指を掛けて不要部１０１Ｒを破断部Ｂに沿って部品実装部１０１Ｐおよび捨て部１０１Ｓから引裂き、不要部１０１Ｒを除去する。
【００２１】
指掛りＣは、不要部１０１Ｒの隅部に設けるのが実際的であるが、それに限られる訳ではない。そして、指掛りＣは、作業者の指先が掛けられる構造であればよく、指掛りが一層良くなる構造とすればなおよい。
【００２２】
図２(b)は、図２(a)に示される指掛りＣを拡大して示したものである。これは、Ｌ字型をなす頂点Ｃ１から不要部１０１Ｒをめくり起こすことができ、指掛りとなる。また、Ｌ字型貫通穴の先端部Ｃ２の先端角θをより鋭角にすれば、後述するように引裂き剥離作業の始めの機械的応力が小さくなって引裂き易くなるため好ましい。
【００２３】
ここで、指掛りＣは、必ずしも積層板１００を貫通するものであることは要せず、少なくとも外層材料１０１が貫通された開口であればよい。さらに、パンチ打ち抜きではなく、トムソン刃などによる切れ目としてもよい。
【００２４】
図２(c)は、外層材料１０１の不要部１０１Ｒを剥離除去している途中の状態を示している。この作業は、指掛りＣの部分に作業者が手指の先端を掛けて不要部１０１Ｒをめくり上げて剥離し、次いで図示右下方向に向けて引いていくことにより、不要部１０１Ｒが部品実装部Ｐの外層材料１０１Ｐおよび基板捨て部１０１Ｓから剥がされていく。これにより、不要部１０１Ｒにより覆われていたケーブル部１０３Ｑおよび捨て部１０３Ｓが露出した状態を示している。
【００２５】
図２(d)は、外層材料１０１の不要部１０１Ｒを全部除去した状態を示している。不要部１０１Ｒを除去したことにより、ケーブル部１０３Ｑおよび捨て部１０３Ｓの内層が露出した状態となる。
【００２６】
図３は、図２(c)に続く工程を示している。この工程では、製品外形に沿って製品を分離するスリットＥを打抜いて、部品実装部Ｐ（図１）およびケーブル部Ｑ（図１）が捨て部Ｓ（図１）に対して接続部Ｄのみで接続された出荷用完成品の状態とする。
【００２７】
ここで、部品実装部１０１Ｐおよびケーブル部１０３Ｑは、回路基板が実装されるまで捨て部Ｓに対して接続部Ｄによって繋がっており、搬送等の取り扱い時に支障のない強度を保っている。
【００２８】
ここで、図１および図２では、ケーブル部１０３Ｑの外形に沿って予め捨て部１０３Ｓとの間にスリット加工を行なってから外層材料と積層する例を示しているが、製品を分離するスリットＥを打抜くときにケーブル部１０３Ｑと捨て部１０３Ｓとの間にスリット加工を行なってもよい。
【００２９】
図４(a)および(b)は、図２(a)に示した破断部Ｂの構成例を示したもので、回路基板が元々持っている金属箔を残すことにより、金属箔の強度を利用して引裂き易くしたものである。まず図４(a)の斜線に示す破断部Ｂａは、不要部の外層材料１０１Ｒにある金属箔を引裂き境界まで残しておく。これにより、不要部１０１Ｒとの境界部分は大きな強度差を持つことになるから、この境界部分で不要部１０１Ｒを引裂き除去することができる。
【００３０】
本発明に係る引裂きの最初の段階では、例えば図２の指掛りＣの端部に瞬間的に強く応力がかかる。一般的な接着剤を使用したときの外層材料の引き剥がし強度は、IPC TM650 2.4.9に示されるフリーホイーリング・ロータリードラム法による測定で、概ね1.52N/mmである。したがって、例えば0.01mm幅の接着部分を引き剥がす応力は、約0.015Nとなる。
【００３１】
初期段階で端部が引き裂かれるときの機械的応力の特性値は、端裂抵抗値で示される。一般的なポリイミド樹脂の場合、準拠規格ASTM D-1004-66の測定で、概ね19kg/mm(1.94N/mm)である。しかし、この数値は、指掛りＣの端部の形状によって小さくなり、端部が鋭角になるほど後述の引裂伝播抵抗値に近づく。
【００３２】
一旦端部が引裂かれると、引裂きが伝わる応力（引裂伝播抵抗値）は端裂抵抗値の１／８〜１／３０程度に小さいので、スムーズに引裂かれていく。このように、瞬間的に強く応力が懸かる引裂き始めの位置を部品実装部Ｐから離れた位置に設定することにより、引き剥がすときに部品実装部Ｐの外層材料１０１Ｐまで剥がれが及ぶことが抑制される。
【００３３】
例えばポリイミド樹脂の場合、引裂伝播抵抗値は概ね0.32N/mmであるので、計算上0.05mm厚みのポリイミドフィルムをベースとした外層材料を用いた場合の外層材料Ｐの剥がれは、８μｍ幅程度となる。
【００３４】
図４(a)では、外層材料を引裂く部分Ｂ（図２(a)）で外層材料が残る側に銅箔（または金属箔）を残していない。このままでもよいが、銅箔を除去した外層材料よりも銅箔を残しておいた外層材料の方が、見掛け上の引き剥がし強度が高くなる。
【００３５】
このため、外層材料を引裂き始める部分で外層材料が残る側には、図４(b)に示すように、引裂き始める位置から引裂く境界線に沿って銅箔Ｂｂを残しておくことが好ましい。この場合、少なくとも長さ０．５ｍｍ以上で幅０．１ｍｍ以上の銅箔片があればよい。図４(b)のように、部品実装部Ｐの外側で指掛りＣ付近の部分に銅箔片Ｂｂを形成しておけば、製品のパターンに影響を与えることなく引裂き特性を改善できる。
【実施形態２】
【００３６】
図５は、本発明の実施形態２を示す平面図である。指掛りＣを入れる領域を確保するためには、外層材料１０１、内層材料１０３に対して固定されていない不要部１０１Ｒは、部品実装部１０１Ｐとケーブル部１０１Ｑとの境界線を捨て部１０１Ｓの方向に延長するように設ければよいが、不要部１０１Ｒとして除去される領域が大きくなる不都合がある。
【００３７】
この場合、図５に示すように、部品実装部Ｐとケーブル部Ｑとの境界部分に、符号Ｆで示す部品実装部Ｐの突出部を設けておくと、不要部１０１Ｒとして除去される領域の大きさを小さくすることができる。
【００３８】
この実施形態２における部品実装部１０１Ｐとの境界部分の引裂きは、実施形態１と同様に行なう。
【実施形態３】
【００３９】
図６は、本発明の実施形態３を示したものである。指掛りＣをトムソン刃などによる切れ目として加工できる場合、前述の引裂伝播抵抗値に近い小さい応力で引裂き除去することができる。この場合は、外層材料１０１および内層材料１０３に対して固定されていない不要部１０１Ｒを、部品実装部１０１Ｐおよびケーブル部１０１Ｑとの境界線を捨て部１０１Ｓの方向に延長するように設定する必要はなく、図６に示すように部品実装部１０１Ｐの脇に設定することができる。
【実施形態４】
【００４０】
図７(a)ないし(b)は、本発明の実施形態４を示したもので、ケーブル部ＱがＬ字型に屈曲している例である。
【００４１】
外層材料の不要部１０１Ｒを引裂き除去する場合、不要部１０１Ｒの形状は、四角形としておくと引裂き方向が直線状になるので好ましい。このため、ケーブル部Ｑが屈曲している場合は、ケーブル部Ｑの屈曲に追随するように、図７(a)に想像線で示す部分を不要部１０１Ｒとして設定してもよい。
【００４２】
ただし、不要部１０１Ｒを広く設定すると、ワークエリア内に無駄なスペースが広くできてしまう。そこで図７(b)に示すように、分割部Ｇで不要部１０１Ｒを分割し、２方向に分割して引裂き除去してもよい。
【００４３】
この場合、Ｇ部は直線状に金属箔を除去しておき、Ｇ部両端ＣＧ１，ＣＧ２にはそれぞれ図７(c)，(d)に示すような切込みを入れておくと、図７(e)に示すように２方向に向けて引裂くことができる。部品実装部１０１Ｐとの境界部分の引裂きは、実施形態１と同様に行なう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１(a)ないし(d)は、本発明の実施形態１の製造工程のうち、積層体を形成する工程を示す説明図。
【図２】図２(a)ないし(d)は、図１の工程に続いて混成多層回路基板から外層材料を剥離する工程を示す説明図。
【図３】図３は、製品外形に沿って製品を分離するスリットＥを打抜いて、混成多層回路基板が完成した状態を示す説明図。
【図４】図４(a)ないし(ｂ)は、混成多層回路基板からケーブル部の外層材料を除去する際に利用する破断部で、引裂く境界線に沿って金属箔を残す例を示す説明図。
【図５】図５は、本発明の実施形態２の製造工程のうちの、外層材料を剥離する領域を示す説明図。
【図６】図６は、本発明の実施形態３の製造工程のうちの、外層材料を剥離する領域を示す説明図。
【図７】図７(a)ないし(ｅ)は、本発明の実施形態４の製造工程のうちの、外層材料を剥離する工程を示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１００  積層体（混成多層回路基板）
１０１  外層材料
１０２  接着部材
１０３  内層材料
Ｐ  部品実装部
Ｑ  ケーブル部
Ｒ  外層材料の不要部
Ｓ  捨て部
Ｔ  切抜き部
Ａ  外層材料の不要部または積層部材の切抜きの領域
Ｂ  部品実装部Ｐと外層材料の不要部Ｒとの境界領域
Ｂａ  破断部
Ｂｂ  金属箔
Ｃ,ＧＣ１,ＧＣ２  切込み
Ｄ  捨て部Ｓとの接続部
Ｅ  スリット
Ｆ  部品実装部のケーブル部側への突出部
Ｇ  不要部の分割部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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