(57)【要約】【課題】基板に形成された穴を加工屑が塞ぐことを抑制できる基板の製造方法を提供する。【解決手段】この基板の製造方法では、穴形成工程において、樹脂組成物を含む絶縁基板１０に貫通孔１８を形成する。穴形成工程の後に、加熱工程において、絶縁基板１０の軟化温度以上かつ絶縁基板１０の硬化温度以下の温度で絶縁基板１０を加熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂組成物を含む基板に穴を形成する穴形成工程と、
前記穴形成工程の後に、前記基板の軟化温度以上かつ前記基板の硬化温度以下の温度で前記基板を加熱する加熱工程と、
を含む、基板の製造方法。
【請求項２】
前記加熱工程の前に、前記基板を所定の寸法に切断する切断工程を更に含む、請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項３】
前記穴形成工程と前記加熱工程との間に、前記基板をクリーニングするクリーニング工程を更に含む、請求項１又は２に記載の基板の製造方法。
【請求項４】
前記基板が絶縁基板であり、
前記穴が貫通孔である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁基板が、ガラス織布又は不織布に熱硬化性樹脂組成物を含浸し、前記熱硬化性樹脂組成物をＢステージ化してなるプリプレグである、請求項４に記載の基板の製造方法。
【請求項６】
前記加熱工程の後に、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する充填工程を更に含む、請求項４〜５のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
【請求項７】
レーザを用いて前記絶縁基板に前記貫通孔を形成する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁基板の少なくとも一方の面には、剥離可能な樹脂フィルムがラミネートされている、請求項４〜７のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
【請求項９】
前記加熱工程の後に、前記プリプレグの両面に金属箔を積層したものを加熱加圧する第１の加熱加圧工程を更に含む、請求項５〜８のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の加熱加圧工程の後に、前記金属箔をパターニングするパターニング工程を更に含む、請求項９に記載の基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基板の製造方法により得られる基板を内層回路基板とし、前記内層回路基板の両面にプリプレグ及び金属箔を積層したものを加熱加圧する第２の加熱加圧工程を更に含む、基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の基板の製造方法により得られる基板を内層回路基板とし、複数の前記内層回路基板とプリプレグとを交互に積層し、最外層に金属箔を積層したものを加熱加圧する第２の加熱加圧工程を更に含む、基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば回路基板等といった基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化・高密度化に伴って、電子部品を搭載する回路基板として、従来の片面基板に加えて両面基板及び多層基板の採用が進んでいる。このように、より多くの回路を基板上に集積可能な高密度回路基板の開発が行われている。
【０００３】
高密度回路基板においては、従来広く用いられてきたドリル加工による基板への接続用の穴（スルーホール）加工に代わって、より高速で微細な穴加工が可能なレーザ加工法の採用が検討されている。
【０００４】
また、レーザによる微細な穴加工と、導電性ペースト等の接続手段とを用いて層間接続を行う回路基板も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２６８３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
微細な穴を形成し導電性ペーストを用いて層間接続を行う回路基板では、わずかな異物が接続不良の原因となる。この回路基板では、基板に張り付けたフィルムごと穴加工を行う。このフィルムは、導電性ペーストを微細な穴に充填するためのマスクとして用いられる。したがって、フィルムを含めて全てを清浄に保つ必要がある。
【０００６】
しかしながら、切断加工、ドリル加工、レーザ加工等の加工では、いずれも大量の加工屑（樹脂粉末）が発生する。この加工屑が穴に付着することにより、穴を塞ぐことがある。
【０００７】
ここで、切断加工、ドリル加工、レーザ加工等の加工後に、基板表面及び穴内をクリーニングロール、ブロア、回転ブラシ、吸引装置等でクリーニングすることが知られている。しかしながら、クリーニング後の搬送中に基板端部及び穴内の加工屑が脱落し、再び接続用の穴を塞いでしまう場合がある。このように、基板表面及び穴内をクリーニングするだけでは不十分である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、基板に形成された穴を加工屑が塞ぐことを抑制できる基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】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明の基板の製造方法は、樹脂組成物を含む基板に穴を形成する穴形成工程と、前記穴形成工程の後に、前記基板の軟化温度以上かつ前記基板の硬化温度以下の温度で前記基板を加熱する加熱工程とを含む。
【００１０】
本発明の基板の製造方法では、加熱工程において、穴形成工程で主に基板から発生する加工屑及び基板が軟化又は溶解するので、加工屑を基板と一体化させることができる。加熱温度が軟化温度未満であると、加工屑及び基板が軟化又は溶解しない。一方、加熱温度が硬化温度超であると、基板が硬化するため基板の成形性が低下する。したがって、本発明の基板の製造方法によれば、加工屑によって穴が塞がれることを抑制できる。
【００１１】
また、上記基板の製造方法は、前記加熱工程の前に、前記基板を所定の寸法に切断する切断工程を更に含むことが好ましい。なお、切断工程と穴形成工程との実施順序は特に限定されない。切断工程後に穴形成工程を実施してもよいし、穴形成工程後に切断工程を実施してもよいし、切断工程と穴形成工程とを同時に実施してもよい。この場合、切断工程において発生する加工屑を、加熱工程において基板と一体化させることができる。したがって、加工屑によって穴が塞がれることを更に抑制できる。
【００１２】
また、上記基板の製造方法は、前記穴形成工程と前記加熱工程との間に、前記基板をクリーニングするクリーニング工程を更に含むことが好ましい。この場合、基板をクリーニングすることによって、穴形成工程において基板に付着した加工屑を除去することができる。よって、加工屑によって穴が塞がれることを更に抑制できる。
【００１３】
また、前記基板が絶縁基板であり、前記穴が貫通孔であってもよい。さらに、前記絶縁基板が、ガラス織布又は不織布に熱硬化性樹脂組成物を含浸し、前記熱硬化性樹脂組成物をＢステージ化してなるプリプレグであってもよい。
【００１４】
また、上記基板の製造方法は、前記加熱工程の後に、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する充填工程を更に含むことが好ましい。この場合、加工屑によって貫通孔が塞がれることを抑制できるので、十分な導電性ペーストを貫通孔内に充填することができる。よって、スルーホールの接続不良を抑制できる。
【００１５】
また、レーザを用いて前記絶縁基板に前記貫通孔を形成することが好ましい。この場合、貫通孔を形成する際に発生する加工屑の量を抑制することができるので、加工屑によって貫通孔が塞がれることを更に抑制できる。
【００１６】
また、前記絶縁基板の少なくとも一方の面には、剥離可能な樹脂フィルムがラミネートされていることが好ましい。この場合、穴形成工程において発生する加工屑の量が少なくなる。
【００１７】
また、上記基板の製造方法は、前記加熱工程の後に、前記プリプレグの両面に金属箔を積層したものを加熱加圧する第１の加熱加圧工程を更に含んでもよい。
【００１８】
また、上記基板の製造方法は、前記第１の加熱加圧工程の後に、前記金属箔をパターニングするパターニング工程を更に含むことが好ましい。これにより、回路基板を製造することができる。
【００１９】
また、上記基板の製造方法は、上記基板の製造方法により得られる基板を内層回路基板とし、前記内層回路基板の両面にプリプレグ及び金属箔を積層したものを加熱加圧する第２の加熱加圧工程を更に含むことが好ましい。この場合、多層回路基板を製造することができる。
【００２０】
また、上記基板の製造方法は、上記基板の製造方法により得られる基板を内層回路基板とし、複数の前記内層回路基板とプリプレグとを交互に積層し、最外層に金属箔を積層したものを加熱加圧する第２の加熱加圧工程を更に含むことが好ましい。この場合、多層回路基板を製造することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板に形成された穴を加工屑が塞ぐことを抑制できる基板の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００２３】
図１及び図２は、実施形態に係る基板の製造方法の各工程を模式的に示す断面図である。以下、図２(Ｃ)に示される回路基板１００の製造方法について説明する。
【００２４】
（切断工程）
まず、図１(Ａ)に示されるように、切断ラインＣ１に沿って樹脂組成物を含む絶縁基板１０（基板）を所定の寸法に切断する。絶縁基板１０に含まれる樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。絶縁基板１０の両面には、例えばポリエチレンテレフタレートシート（以下、「ＰＥＴシート」という。）等の剥離可能な樹脂フィルム１２，１４がそれぞれラミネートされていてもよい。この場合、絶縁基板１０と共に樹脂フィルム１２，１４も切断される。絶縁基板１０は、ガラス織布又は不織布に熱硬化性樹脂組成物を含浸し、その熱硬化性樹脂組成物をＢステージ化してなるプリプレグであることが好ましい。
【００２５】
（穴形成工程）
次に、図１(Ｂ)に示されるように、絶縁基板１０に貫通孔１８（穴）を形成する。貫通孔１８は、例えばレーザ光源１６から出射されるレーザＬを用いて形成される。なお、レーザＬ以外の切断手段（例えばドリル等）を用いてもよい。絶縁基板１０の両面に樹脂フィルム１２，１４がラミネートされている場合、絶縁基板１０と共に樹脂フィルム１２，１４にも貫通孔が形成される。貫通孔１８の直径は１５０μｍ以下であることが好ましく、１２０μｍ以下であることがより好ましい。
【００２６】
（クリーニング工程）
次に、図１(Ｃ)に示されるように、例えばクリーニング装置２０を用いて絶縁基板１０をクリーニングする。クリーニング装置２０としては、例えば、クリーニングロール、ブロア、回転ブラシ、吸引装置、又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。特に、貫通孔１８内をクリーニングすることが好ましい。貫通孔１８の直径が１５０μｍ以下の場合、クリーニング効果が特に高くなる。
【００２７】
（加熱工程）
次に、図１(Ｄ)に示されるように、例えば熱源２２を用いて、絶縁基板１０の軟化温度以上かつ絶縁基板１０の硬化温度以下の温度で絶縁基板１０を加熱する。例えば、絶縁基板１０を５０℃以上２０５℃以下で加熱することが好ましい。加熱の際には、貫通孔１８の近傍部分を加熱することが好ましい。また、切断工程を実施する場合には、絶縁基板１０の切断部分（切断ラインＣ１近傍部分）を加熱することが好ましい。
【００２８】
軟化温度は、例えばＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）等を用いて測定することができる。硬化温度は、ＤＳＣチャートの発熱ピークにおけるＨｅａｔ  Ｆｌｏｗの最大値の温度とすることができる。軟化温度は、ＤＳＣチャートの吸熱ピークにおけるＨｅａｔ  Ｆｌｏｗの最小値の温度とすることができる。
【００２９】
絶縁基板１０を加熱するためには、例えば、加熱可能なロールを貫通孔１８に通してもよいし、加熱可能な２枚のプレート間に絶縁基板１０を挟んでもよいし、赤外線、熱風、高周波、又は磁力線を用いてもよい。また、これらの加熱方法を併用してもよい。
【００３０】
絶縁基板１０の軟化温度未満の温度で絶縁基板１０を加熱すると、絶縁基板１０を構成する樹脂組成物が軟化又は溶解しなくなる。一方、絶縁基板１０の硬化温度超の温度で絶縁基板１０を加熱すると、絶縁基板１０の性能が変化し、後述する加熱加圧工程においてかすれやボイドが発生し易くなる。
【００３１】
絶縁基板１０に樹脂フィルム１２，１４をラミネートする時にボイドの発生が確認されない温度をＴ１（℃）とすると、絶縁基板１０の加熱温度は（Ｔ１＋３０）℃以下であることが好ましい。加熱温度が（Ｔ１＋３０）℃を超えると、絶縁基板１０と樹脂フィルム１２，１４との接着性が低下することにより、ラミネート後に樹脂フィルム１２，１４が剥離し易くなる傾向にある。その結果、後述する充填工程において導電性ペースト２４が絶縁基板１０と樹脂フィルム１２，１４との間に染み込むことにより、ショート等が発生する可能性がある。
【００３２】
（充填工程）
次に、図２(Ａ)に示されるように、例えば印刷法を用いて貫通孔１８に導電性ペースト２４を充填する。これにより、スルーホールが形成される。樹脂フィルム１２，１４は、充填工程においてマスクとして機能する。その後、必要に応じて樹脂フィルム１２，１４を剥離除去する。
【００３３】
（第１の加熱加圧工程）
次に、図２(Ｂ)に示されるように、絶縁基板１０の両面に金属箔２６，２８を積層したものを加熱加圧する。金属箔２６，２８は例えば銅箔である。このようにして、金属箔２６，２８同士を導電性ペースト２４により電気的に接続する。
【００３４】
（パターニング工程）
次に、図２(Ｃ)に示されるように、例えばフォトリソグラフィー法を用いて金属箔２６，２８をパターニングすることによって、回路パターン２６ａ，２８ａがそれぞれ形成される。回路パターン２６ａ，２８ａは、導電性ペースト２４によって電気的に接続されている。このようにして、回路基板１００を製造することができる。
【００３５】
図３及び図４は、別の実施形態に係る基板の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。以下、図３及び図４に示される多層回路基板２００，３００の製造方法について説明する。上記実施形態と同様に、切断工程からパターニング工程までを実施する。パターニング工程の後、下記第２の加熱加圧工程を実施する。
【００３６】
（第２の加熱加圧工程）
図３に示されるように、回路基板１００を内層回路基板とし、その内層回路基板の両面にプリプレグ３０及び金属箔３２を積層したものを加熱加圧する。この場合、多層回路基板２００を製造することができる。プリプレグ３０としては、絶縁基板１０と同様のものを用いることができる。金属箔３２としては、金属箔２６，２８と同様のものを用いることができる。
【００３７】
また、図４に示されるように、回路基板１００を内層回路基板とし、複数の内層回路基板とプリプレグ４０とを交互に積層し、最外層に金属箔４２を積層したものを加熱加圧する。この場合、多層回路基板３００を製造することができる。プリプレグ４０としては、絶縁基板１０と同様のものを用いることができる。金属箔４２としては、金属箔２６，２８と同様のものを用いることができる。
【００３８】
以上説明したように、実施形態に係る基板の製造方法では、加熱工程において、穴形成工程で主に絶縁基板１０から発生する加工屑及び絶縁基板１０が軟化又は溶解するので、加工屑を絶縁基板１０と一体化させることができる。加熱温度が軟化温度未満であると、加工屑及び絶縁基板１０が軟化又は溶解しない。一方、加熱温度が硬化温度超であると、絶縁基板１０が硬化するため絶縁基板１０の成形性が低下する。したがって、実施形態の基板の製造方法によれば、加工屑によって貫通孔１８が塞がれることを抑制できる。その結果、絶縁基板１０を搬送中に絶縁基板１０の端部及び貫通孔１８内から加工屑が脱落することを抑制できる。よって、スルーホールの接続不良の発生を抑制することができる。さらに、加熱温度が硬化温度以下であるので、絶縁基板１０の成形性の低下を抑制することができる。よって、第１の加熱加圧工程において、絶縁基板１０と金属箔２６，２８との間にボイド等が発生し難くなるので、絶縁基板１０と金属箔２６，２８との密着性を向上することができる。
【００３９】
また、切断工程を実施する場合、当該切断工程において発生する加工屑を、加熱工程において絶縁基板１０と一体化させることができる。したがって、加工屑によって貫通孔１８が塞がれることを更に抑制できる。
【００４０】
また、クリーニング工程を実施する場合、穴形成工程において絶縁基板１０に付着した加工屑を除去することができる。よって、加工屑によって貫通孔１８が塞がれることを更に抑制できる。
【００４１】
また、充填工程を実施する場合、加工屑によって貫通孔１８が塞がれることを抑制できるので、十分な導電性ペースト２４を貫通孔１８内に充填することができる。よって、スルーホールの接続不良を抑制できる。
【００４２】
また、レーザＬを用いて貫通孔１８を形成する場合、貫通孔１８を形成する際に発生する加工屑の量を抑制することができるので、加工屑によって貫通孔１８が塞がれることを更に抑制できる。
【００４３】
また、絶縁基板１０の両面に樹脂フィルム１２，１４がラミネートされている場合、穴形成工程において発生する加工屑の量が少なくなる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００４５】
例えば、切断工程、クリーニング工程、充填工程、第１の加熱加圧工程、及び第２の加熱加圧工程のうち１以上の工程を実施してもよいし、全工程を実施しなくてもよい。
【００４６】
また、絶縁基板１０に代えて例えば半導体基板や導体基板等を用いてもよい。さらに、貫通孔１８に代えて貫通していない穴を絶縁基板１０に形成してもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
絶縁基板として、ガラス織布に熱硬化性樹脂組成物を含浸し、その熱硬化性樹脂組成物をＢステージ化してなる５００ｍｍ幅のロール状のプリプレグ（日立化成工業（株）製、商品名：ＧＥＡ−６７ＢＥ（ｔ０．０６））を準備した。プリプレグの軟化温度は５０℃であり、硬化温度は２０５℃であった。続いて、プリプレグの両面に厚さ２０μｍのＰＥＴシートを１４０℃の加熱ロールでラミネートした。
【００４９】
次に、ＰＥＴシートがラミネートされたプリプレグを４００ｍｍ長に切断した（切断工程）。その後、レーザを用いて所定の位置に直径２００μｍの貫通孔を形成した（穴形成工程）。
【００５０】
次に、赤外線ヒータを用いて、貫通孔が形成されたプリプレグを１４０℃で加熱した（加熱工程）。その後、印刷法を用いて導電性ペーストを貫通孔に充填した（充填工程）。
【００５１】
次に、プリプレグの両面にラミネートされたＰＥＴシートを剥離除去した。その後、熱プレスにより、プリプレグの両面に銅箔を積層したものを加熱加圧した（第１の加熱加圧工程）。このようにして、銅箔同士を導電性ペーストにより電気的に接続した。さらに、銅箔を所望の形状にパターニングした（パターニング工程）。このようにして、両面に回路パターンが形成された回路基板を得た。
【００５２】
（実施例２）
穴形成工程において直径１２０μｍの貫通孔を形成し、穴形成工程と加熱工程との間に、クリーニングロール及びブロアを併用したクリーニング工程を実施したこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００５３】
（実施例３）
穴形成工程において直径１２０μｍの貫通孔を形成したこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００５４】
（比較例１）
加熱工程において、貫通孔が形成されたプリプレグを４０℃で加熱したこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００５５】
（比較例２）
加熱工程において、貫通孔が形成されたプリプレグを２１０℃で加熱したこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００５６】
（比較例３）
加熱工程を実施しなかったこと以外は実施例３と同様にして回路基板を得た。
【００５７】
（評価結果）
実施例１〜３及び比較例１〜３において得られた回路基板について、プリプレグとＰＥＴシートとの密着性、プリプレグの成形性、及び貫通孔の穴詰まり発生率を評価した。結果を表１に示す。なお、プリプレグとＰＥＴシートとの密着性は、プリプレグとＰＥＴシートとの間の剥がれを目視で確認して評価した。プリプレグの成形性については、回路基板の上下の銅箔を全てエッチングにより除去し、かすれ（ガラスクロス内に見られる空隙）の有無を目視で確認して評価した。貫通孔の穴詰まり発生率は、回路基板の抵抗を測定し、オープンのスルーホールを穴詰まりとして、「（穴詰まり数）÷（加工穴数）×１００」として算出した。
【００５８】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施形態に係る基板の製造方法の各工程を模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態に係る基板の製造方法の各工程を模式的に示す断面図である。
【図３】別の実施形態に係る基板の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図４】別の実施形態に係る基板の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…絶縁基板、２，１４…樹脂フィルム、１８…貫通孔、２４…導電性ペースト、２６，２８，３２，４２…金属箔、３０，４０…プリプレグ、１００…回路基板、２００，３００…多層回路基板、Ｌ…レーザ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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