(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子を配置する回路形成基板を製造する回路形成基板製造方法において、
シート穴が存在しないカーボン系シートへ上記カーボン系シートを支持する物質を密着させて熱拡散シートを形成する熱拡散シート形成工程と、
上記熱拡散シート形成工程で形成した熱拡散シートに貫通するシート穴を形成するシート穴形成工程と、
上記シート穴形成工程で形成したシート穴の側面に電気絶縁材を密着させることにより上記回路形成基板のコアを形成する絶縁材密着工程と
を備えたことを特徴とする回路形成基板製造方法。
【請求項２】
上記熱拡散シート形成工程は、シート穴形成工程においてシート穴を形成する場合に、カーボン系シートを支持して貫通穴を開けることできる強度がある物質をカーボン系シートへ密着させることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板製造方法。
【請求項３】
上記カーボン系シートは、上記カーボン系シートだけではドリルで所定の位置に貫通穴を開けることができない厚さを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の回路形成基板製造方法。
【請求項４】
上記カーボン系シートは、厚さが約１００ミクロンのグラファイトシートであることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の回路形成基板製造方法。
【請求項５】
上記熱拡散シート形成工程は、上記カーボン系シートを支持する物質を上記カーボン系シートの両側に密着させることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の回路形成基板製造方法。
【請求項６】
上記熱拡散シート形成工程は、上記カーボン系シートを支持する物質を上記カーボン系シートの片側のみに密着させることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の回路形成基板製造方法。
【請求項７】
上記熱拡散シート形成工程は、上記カーボン系シートを支持する物質として導電物質を用いることを特徴とする請求項１から６いずれかに記載の回路形成基板製造方法。
【請求項８】
請求項１から７いずれかに記載の回路形成基板製造方法により製造されたことを特徴とする回路形成基板。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、回路形成基板製造方法及び回路形成基板に関し、特に回路形成基板の小型化・高密度化に伴う基板温度の上昇を防止する回路形成基板及び回路形成基板の製造方法及びカーボン系シートに関する。
背景技術
近年の携帯パソコンや携帯電話などの電子機器の小型化・高集積化に伴い、電子機器に内蔵される回路形成基板も片面基板から両面基板、多層基板へと小型化・高集積化が進んでいる。しかし、回路形成基板の小型化・高集積化が進むと、回路形成基板に設けられているＬＳＩ、パワーアンプ等の発熱素子からの放熱による素子自体の温度、回路形成基板の温度、電子機器の筐体温度の高温化が問題となっている。
このような状況下、従来は図１５に基板１０１の銅プレーン層１０２の厚さを厚くして放熱効果を良くすることが行われている。また、図１５に示すようにＬＳＩ１００などの発熱素子と筐体１０４との間にアルミニウムなどの熱伝導率のよい金属（Ａｌヒートスプレッダ１０３）を設け、発熱素子から発生した熱を拡散させることによって、高温化を防止することが行われている。
しかし、上述した方法で熱拡散を良くし発熱素子等の温度上昇を防止すると以下に述べる問題点がある。すなわち、銅やアルミニウムの密度（単位体積あたりの質量）が大きいため電子機器の重量増加を招く問題がある。また、ヒートスプレッダの設置スペースを設けなければならないため電子機器の小型化の妨げになる問題がある。
ここで、密度が銅やアルミニウムよりも小さく、平面方向の熱伝導率がよいグラファイト（黒鉛）が知られており、グラファイトシートを基板に挿入することにより放熱効果を高めたものがある（実開平５−１１４７５）。しかし、これは、基板の片面に回路を形成したものであり、スルーホールがあることを考慮したものではない。すなわち、基板の両面に回路がある両面基板や回路が多層状に形成されている多層基板では側面に導電材をメッキ処理したスルーホールがある。そして、グラファイトシートは電気導電性を有するため、そのまま多層基板内にグラファイトシートを挿入するとグラファイトシートとスルーホールとの間でショートしてしまう問題がある。
また、図１６に示すように、先行文献（特開平８−２３１８３）には、樹脂基板２０３に配線孔２０５を有する回路形成基板に、絶縁層２０２を介して放熱基板２０１（グラファイトシート）を接着した部分断面図が掲載されている。図１６において、樹脂基板２０３と放熱基板２０１は、放熱体２００に接している。また、配線ピン２０４は、配線孔２０５を介して、はんだ２０７により配線パターン２０６と電気接続している。
しかし、図１６に示す構造を形成する製造過程が掲載されておらず、どのように製造されるか明らかではない。すなわち、放熱基板２０１を樹脂基板２０３に組み込む工程が回路形成基板の製造工程のどこにどのように組み込まれたものか、又は回路形成基板の製造工程とは独立別個な工程によって放熱基板２０１を形成したものか等、上記文献の記載からは不明である。特に、放熱基板２０１（グラファイトシート）と配線孔２０５との導通を回避するため配線孔２０５の側面ある絶縁層２０２をどのように形成したか不明である。
本発明は、上記した従来技術の問題点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、回路形成基板の小型軽量化を達成しつつ回路形成基板に設けられているＬＳＩ、パワーアンプ等の発熱素子からの放熱による素子自体の温度、回路形成基板の温度、電子機器の筐体温度の温度上昇を防止することにある。
また、他の目的は、回路形成基板の製造工程を利用し容易に放熱効率の良い回路形成基板を製造することにある。
発明の開示
本発明に係る回路形成基板製造方法は、カーボン系シートへ上記カーボン系シートを支持する物質を密着させた熱拡散シートに貫通するシート穴を形成するシート穴形成工程と、上記シート穴形成工程で形成したシート穴の側面に電気絶縁材を密着させることによりコアを形成する絶縁材密着工程とを備えることを特徴とする。
また、上記カーボン系シートは、グラファイトシートとすることを特徴とする。
また、本発明に係る回路形成基板製造方法は、さらに上記絶縁材接着工程で形成されたコアの両面に回路を形成する回路形成工程と、上記回路形成工程で回路を形成したコアを貫通する導電穴を形成する導電穴形成工程と、上記導電穴形成工程で形成した導電穴の側面に導電材を密着する接続工程とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る回路形成基板製造方法は、さらに上記絶縁材接着工程によって形成されたコアを貫通する導電穴を形成する導電穴形成工程と、上記導電穴形成工程で形成された導電穴を有するコアの両面に回路を形成する回路形成工程と、上記導電穴形成工程で形成された導電穴の側面に導電材を密着する接続工程とを備えることを特徴とする。
さらに、本発明に係る回路形成基板製造方法は、上記シート穴形成工程の前にカーボン系シートに上記カーボン系シートを支持する物質を密着させて熱拡散シートを形成する熱拡散シート形成工程を備えることを特徴とする。
上記絶縁材密着工程は、上記シート穴形成工程で形成したシート穴を有する熱拡散シートに電気絶縁材を圧着することによってシート穴の側面に電気絶縁材を密着させることを特徴とする。
上記絶縁材密着工程は、上記シート穴形成工程で形成したシート穴に電気絶縁材を充填することによって密着させることを特徴とする。
上記シート穴形成工程は、上記導電穴形成工程で形成される穴よりも大きな穴を形成することを特徴とする。
本発明に係る回路形成基板製造方法は、カーボン系シートから所定の領域を切り取るパターン形成工程と、上記パターン形成工程で所定の領域を切り取ったパターンを有するカーボン系シートの両側に電気絶縁材を密着させることによりコアを形成するコア形成工程を備えることを特徴とする。
上記カーボン系シートは、グラファイトシートとすることを特徴とする。
本発明に係る回路形成基板製造方法は、さらに上記コア形成工程で形成されたコアの両面に回路を形成する回路形成工程と、上記回路形成工程で形成したコアを貫通する導電穴を形成する導電穴形成工程と、上記導電穴形成工程で形成した導電穴の側面に導電材を密着する接続工程とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る回路形成基板製造方法は、さらに上記コア形成によって形成されたコアを貫通する導電穴を形成する導電穴形成工程と、上記導電穴形成工程で形成された導電穴を有するコアの両面に回路を形成する回路形成工程と、上記導電穴形成工程で形成された導電穴の側面に導電材を密着する接続工程とを備えることを特徴とする。
本発明に係る回路形成基板は、電気絶縁材を介し積層して形成した複数の回路と、上記複数の回路の間に設けられ、所定の領域を切り取ったパターンを有するカーボン系シートと、上記カーボン系シートの切り取られた所定の領域内に設けられ、上記複数の回路を電気接続する導電材を充填した複数の導電穴とを備えることを特徴とする。
上記カーボン系シートは、グラファイトシートとすることを特徴とする。
上記カーボシ系シートは、回路形成基板に設けられている発熱素子から放出される熱が拡散する方向に沿うように所定の領域を切り取ったパターンを有することを特徴とする。
また、上記カーボン系シートは、回路形成基板に設けられている発熱素子から放出される熱が速やかに拡散する領域よりも拡散しにくい領域を切り取ったパターンを有することを特徴とする。
また、本発明に係るカーボン系シートは、本発明に係る回路形成基板に使用するため、所定の領域を切り取ったパターンを有することを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
熱伝導性のよいカーボン系シートを挿入した回路形成基板製造方法を、多層状に回路を有する多層回路形成基板の製造方法に適用した場合について説明する。カーボン系シートとは、単体炭素を含むシートをいう。例えば、グラファイトを主成分とするグラファイトシート、グラファイト層間化合物を主成分とするシート、無定形炭素を主成分とするシート、炭素繊維を含むシートなどがある。以下に述べる実施の形態１から５では、熱伝導性のよいカーボン系シートの一例としてグラファイトを主成分とするグラファイトシートを用いて説明する。熱伝導率向上の観点からは、より単結晶の構造に近い高純度・高配向性を有するグラファイトを用いることが望ましい。
図１は、実施の形態１における回路形成基板製造方法を表したフローチャートである。また、図２は、回路形成基板の製造過程を表した端面図である。
図１において、実施の形態１に係る回路形成基板製造方法は、まずグラファイトシート１に上記グラファイトシート１を支持する物質を密着させた熱拡散シート７（図２の（ａ））を形成する熱拡散シート形成工程Ｓ１０１を有する。本発明で使用するグラファイトシート１の厚さは、１００ミクロン程度のものである。したがって、薄いグラファイトシート１だけでは、ドリルで所定の位置に貫通穴を開けることが困難であるため、熱拡散シート形成工程Ｓ１０１を設けたものである。つまり、グラファイトシート１に密着させる物質は、グラファイトシート１を支持して貫通穴を開けることできる程度の強度があるもので充分である。例えば、絶縁体である合成樹脂が望ましい。また、絶縁体である必要はなく銅などの導電物質でもよい。ここで、グラファイトシート１とグラファイトシート１を支持する物質を密着させるには、例えば接着剤を用いた接着によって行ってもよいし、熱圧着させることによって密着させてもよい。回路形成基板の小型化のためには、回路形成基板の厚さをより薄くする必要がある。このため、グラファイトシート１に密着させる物質は、上記目的を達成する範囲でより厚さが薄ければ薄いほうが望ましい。また、上下の樹脂２の厚さは同じである必要はない。なお、グラファイトシート１とグラファイトシートを支持する物質は、同程度の大きさである必要はない。すなわち、グラファイトシート１は、グラファイトシートを支持する物質より小さくてもよい。
次に、図１において、熱拡散シート形成工程Ｓ１０１で形成した熱拡散シート７を貫通するシート穴３（図２の（ｂ））を開けるシート穴形成工程Ｓ１０２を有する。このシート穴形成工程Ｓ１０２は、グラファイトシート１が回路形成基板に形成する導電穴と接触してしまうことによるショートを避けるために設けられた工程である。具体的には、ドリルを用いた機械加工によってシート穴３を形成する。また、レーザを用いてシート穴３を形成してもよい。
このシート穴形成工程Ｓ１０２は、熱拡散シート７に貫通穴を設けることが本来の目的ではなく、グラファイトシート１が後に形成される回路と導通しないようにパターンを設けることが目的である。グラファイトが金属のように酸によって溶ければ、エッチング処理を利用してグラファイトを除去することができる。しかし実際には、グラファイトは酸に溶けずエッチング処理を行うことができない。このため、物理的手段を用いてグラファイトシート１に、後で形成する導電穴６よりも大きなシート穴３を開けるシート穴形成工程Ｓ１０２が必要となるのである。
次に、実施の形態１に係る回路形成基板製造方法は、シート穴３を設けた熱拡散シート７に、Ｃｕ膜５を接着させた絶縁材を熱圧着させてコア１０（図２の（ｃ））を形成する絶縁材密着工程Ｓ１０３を有する。この絶縁材密着工程Ｓ１０３は、シート穴３の側面を絶縁させるために必要な工程である。熱拡散シート７に密着させる絶縁材として、通常の回路形成基板に使用されるガラスエポキシ樹脂４を用いることができる。熱硬化性を有するガラスエポキシ樹脂４でシート穴３を開けた熱拡散シート７を両面から熱圧着すれば、シート穴３の側面までガラスエポキシ樹脂４が充填され、コア１０を形成することができる。このように絶縁膜形成工程Ｓ１０３を構成すれば、新たにシート穴３に絶縁物質を埋め込む工程を設けることなく、シート穴３に絶縁物質を充填できる。
なお、絶縁膜形成工程Ｓ１０３は、例えば、シート穴３を開けた熱拡散シート７に光硬化性絶縁樹脂や熱硬化性樹脂等の絶縁材を塗布する又はスクリーン印刷することによってシート穴３に絶縁材を充填してもよい。この場合、コア１０は、シート穴３に絶縁材を充填した熱拡散シート７に相当する。そして、グラファイトシート１を支持する物質は、絶縁体である必要がある。
次に、実施の形態１に係る回路形成基板製造方法は、コア１０の両面に接着したＣｕ膜５に回路を形成する回路形成工程Ｓ１０４を有する。この回路形成工程Ｓ１０４は、レジスト塗布、露光・現像、エッチング処理を行い、回路を形成するものである。そして、回路を多層に形成するため、多層工程Ｓ１０５を有する。その後、導電穴形成工程Ｓ１０６を有する。この導電穴形成工程Ｓ１０６は、多層に形成された回路を電気接続するため、ドリルやレーザを用いてシート穴３より小さな径をもつ導電穴６を形成したシート穴３毎に形成する工程である。導電穴６は、シート穴３の中央に形成する。このように導電穴６を形成することにより、導電穴６の側面にグラファイトが現れないようにすることができる。そして、導電穴形成工程Ｓ１０６で形成された導電穴６の側面に導電材を密着させる接続工程Ｓ１０７を有する。この接続工程Ｓ１０７は、メッキ処理が用いられる。その後、最外層に回路を形成する外層回路形成工程Ｓ１０８を有する。
なお、多層状に回路を形成するのではなく、基板の両面に回路を形成するだけの場合（多層工程Ｓ１０５を行わない場合）、本発明は、以下に示す構成をとってもよい。つまり、絶縁材密着工程Ｓ１０３の後、導電穴形成工程Ｓ１０６を行い、その後、回路形成工程Ｓ１０４と接続工程Ｓ１０７とを行ってもよい。
本実施の形態１に係る回路形成基板製造方法は、上記のように構成されており、以下にその動作及び作用について説明する。図２の（ａ）において、接着材（図示せず）を塗布した樹脂２でプレーン状のグラファイトシート１を両側から接着し熱拡散シート７を形成する（熱拡散シート形成工程Ｓ１０１）。そして、図２の（ｂ）のように熱拡散シート７にドリルでシート穴３を開ける（シート穴形成工程Ｓ１０２）。次に、図２の（ｃ）のようにシート穴３を形成した熱拡散シート７をＣｕ（銅）膜５を接着させたガラスエポキシ樹脂４で両側から熱圧着し、コア１０を形成する（絶縁材密着工程Ｓ１０３）。次に、コア１０に接着しているＣｕ膜５にレジスト塗布、露光・現像、エッチング処理を行い、図２の（ｄ）に示すように回路パターンを形成する（回路形成工程Ｓ１０４）。そして、さらに図２の（ｅ）に示すように片面にＣｕ膜５を接着させたガラスエポキシ樹脂４を両側から熱圧着させ（積層工程Ｓ１０５）、図２の（ｆ）に示すように多層に回路を形成した基板にドリルを用いて導電穴６を形成する（導電穴形成工程Ｓ１０６）。次に、図２の（ｇ）（ｈ）に示すように、形成した導電穴６の側面に銅メッキを行い（接続工程Ｓ１０７）、基板の表面に回路を形成する（外層回路形成工程Ｓ１０８）。
このようにして、導電性を有するグラファイトシート１を導電穴６に接触させずにコア１０に入れた多層回路形成基板を製造することができる。
なお、シート穴形成工程Ｓ１０２は、導電穴６とグラファイトシート１との接触を防止するために設けられたものである。しかし、さらにこのシート穴形成工程Ｓ１０２で形成したシート穴３に次の絶縁材密着工程Ｓ１０３で絶縁材を埋め込むことにより以下に示す作用も得られる。すなわち、グラファイトシート１自体剥離しやすいが、シート穴３を介して絶縁材でグラファイトシート１を両側から挟んで固定するため、剥離を防止する作用も得られる。
本実施の形態１では、グラファイトシート１に上記グラファイトシート１を支持する物質を密着させた熱拡散シート７を形成する熱拡散シート形成工程Ｓ１０１を有していた。しかし、グラファイトシート１に合成樹脂などを密着させた熱拡散シート７が既製品としてできあがっているものを使用することも考えられる。このような場合は、熱拡散シート形成工程Ｓ１０１は不要であり、シート穴形成工程Ｓ１０２から開始してもよい。
また、本実施の形態１では、図１に示す工程を一つの製造メーカが行う場合について説明した。しかし、図３と図４に示すように、多層回路形成基板を製造する場合、内層回路を形成する積層工程Ｓ１０５まで積層板メーカが行い（積層板メーカが行う工程ＳＡ）、その後、プリント配線板メーカが導電穴形成工程Ｓ１０６から外層回路形成工程Ｓ１０８まで行ってもよい（プリント配線メーカが行う工程ＳＢ）。この場合、本発明は、積層板メーカによって実施されるものである。
実施の形態２．
実施の形態１では、熱拡散シート形成工程Ｓ１０１でグラファイトシート１を両側から樹脂２で密着させる場合を説明したが、本実施の形態２では、グラファイトシート１の片面にだけ熱伝導率のよい銅を設ける場合について説明する。
実施の形態２に係る回路形成基板製造方法は、実施の形態１に係る回路形成基板製造方法と同様に図１に示す工程を有する。
次に、熱伝導性のよいグラファイトシート１を挿入した回路形成基板製造方法の動作及び作用について説明する。図５の（ａ）において、接着材（図示せず）を塗布した銅８でプレーン状のグラファイトシート１を片側から接着し熱拡散シート７を形成する（熱拡散シート形成工程Ｓ１０１）。そして、図５の（ｂ）のように熱拡散シート７にドリルでシート穴３を開ける（シート穴形成工程Ｓ１０２）。次に、図５の（ｃ）のようにシート穴３を形成した熱拡散シート７をガラスエポキシ樹脂４で両側から熱圧着し、コア１０を形成する（絶縁材密着工程Ｓ１０３）。その後の工程は、実施の形態１と同様である。
このように、熱伝導率のよい銅８でグラファイトシート１を片面から支持すれば回路形成基板を薄くするとともに熱伝導率のよいグラファイトシート１を回路形成基板に挿入できる。また、熱を効率良く拡散することができる。なお、グラファイトシート１を片面から支持する物質は、絶縁体でもよい。
実施の形態３．
実施の形態１・２では、導電穴６を開ける位置に導電穴６より大きなシート穴３を開けることによってグラファイトシート１と導電穴６を介した回路とを絶縁する方法を説明した。すなわち、導電穴６シート穴３毎に設ける場合を説明した。この場合、シート穴３と導電穴６との位置ぎめの精度が重要となる。そこで、実施の形態３では、位置ぎめ精度があまり要求されない、グラファイトシート１を挿入した回路形成基板製造方法について説明する。
図６は、グラファイトシート１を挿入した多層回路形成基板の概略を示した斜視図である。
図６において、回路形成基板１２は、導電穴６とパターンを有するグラファイトシート１１と熱源１３とを有している。熱源１３は、ＬＳＩ、ＣＰＵ、パワートランジスタ、パワーアンプ等の発熱素子である。配線９は、複数の素子を電気接続するものである。導電穴６は、グラファイトシートの両側に形成された回路を電気接続するために設けられた穴である。パターンを有するグラファイトシート１１は、熱源１３から放出された熱を速やかに拡散させるために設けられたものである。このグラファイトシート１１は、導電穴６が貫通する領域に接触しないように所定の領域を切り取ってある。
図７は、図６に示した回路形成基板１２をＡ−Ａ’において垂直に切ったときの端面図を示したものである。図７において、導電穴６は、その側面に導電材がメッキされている。また、パターンを有するグラファイトシート１１は、導電穴６と接触しないように所定の領域が切り取られている。所定の領域には、複数の導電穴６が寄せ集められて配置されている。一つの所定の領域に３つ以上導電穴６が配置されてもよい。
図８は、図６に示した回路形成基板１２をＢ−Ｂ’において水平に切ったときの端面図である。グラファイトシートは、図８に示すように放射状に切り取ったパターンを有する。グラファイトを切り取った領域２１の内部には、導電穴６が複数個存在する。パターンを有するグラファイトシート１１上の波線で囲んだ領域は、熱源の真下の領域２０を示したものである。また、図８に示す矢印は、熱源１３から放出された熱がグラファイトシートの平面上を流れる方向を模式的に表したものである。グラファイトシートがこのような放射状のパターンを有するのは、以下の理由による。
熱源１３から放出された熱を効率良く拡散させる観点からは、パターンを有さないグラファイトシートを回路形成基板１２に挿入することが望ましい。しかし、このようなグラファイトシートを回路形成基板１２に挿入すると導電穴６と導通してしまう。したがって、グラファイトシートと導電穴６が接触しないように、グラファイトシートの所定の領域を切り取る必要がある。しかし、熱拡散を効率良く行うためには切り取る領域をなるべく少なくするとともに熱流の流れをなるべく妨げないように切り取る必要がある。
熱源１３から放出された熱流は、グラファイトシート上を温度の高い熱源１３の真下の領域から温度の低い周辺領域に向かって放射状に流れる。したがって、熱流をなるべく妨げないという観点からは、熱源の真下の領域から、図８に示すように熱流の流れに沿うように放射状にパターンを形成することが望ましいと考えられる。
実施の形態３に係る回路形成基板１２は、上記のように構成されており、以下に動作及び作用を説明する。熱源１３で発生した熱は、グラファイトシートに伝達される。グラファイトシートの熱伝導率は厚さ方向に比べて面方向の方がよいため、熱源１３から伝達された熱は、グラファイトシートの面内を図８の矢印の方向に沿って放射状に拡散する。ここで、熱が拡散する方向に沿うようにグラファイトが切り取られているため、この切り取った領域によってはあまり熱の拡散が妨げられない。したがって、熱源１３から熱が効率良く拡散され、熱源１３付近の温度上昇を避けることができる。
次に、上述したパターンを有するグラファイトシート１１を挿入した多層回路形成基板の製造方法について説明する。図９は、実施の形態３における回路形成基板製造工程を表したフローチャートである。また、図１０は、製造工程の流れをおおまかに表した図である。
図９において、まず、実施の形態３に係る回路形成基板製造方法は、パターン形成工程Ｓ５０１を有する。この工程は、導電穴６とグラファイトシートとが接触しないように例えば、グラファイトシートに図８に示すような放射状のパターンを形成するための工程である。グラファイトシートに所定のパターンを切り取るには例えば、図１０の（ａ）に示すようにカッター１４のような刃物を使用することもできるし、レーザを用いることもできる。
なお、パターン形成工程Ｓ５０１では、グラファイトシート１に合成樹脂などからなるシートを接着させてから所定の領域を切り取り、パターンを形成してもよい。
このパターン形成工程Ｓ５０１で切り取る領域は、寄せ集めた複数の導電穴６を包含することができるとともに十分余裕があるように切り取る。このように切り取ることによって、位置決めの精度を要求されずにグラファイトシートを回路形成基板に挿入することができる。
ここで、パターンを有するグラファイトシート１１を回路形成基板１２に挿入するためには、回路設計において導電穴６を所定の領域に集めるようにする必要がある。しかし、近年、基板を貫通する導電穴６をあまり使わないで多層回路を形成するビルドアップ方式が採用されてきている。したがって、貫通する導電穴６を所定の領域に寄せ集めるように回路設計することも十分可能である。
次に、実施の形態３に係る回路形成基板製造方法は、図９に示すようにコア形成工程Ｓ５０２を有する。このコア形成工程Ｓ５０２は、図１０の（ｃ）に示すようにパターンを切り取ったグラファイトシート１１にＣｕ膜５を接着させた絶縁材を熱圧着させてコア１０を形成するための工程である。パターンを切り取ったグラファイトシート１１に密着させる絶縁材として通常の回路形成基板に使用されるガラスエポキシ樹脂４を用いることができる。熱硬化性を有するガラスエポキシ樹脂４でパターンを有するグラファイトシート１１を両面から熱圧着することによりグラファイトを切り取った領域にガラスエポキシ樹脂４を充填させることができる。このようにコア形成工程Ｓ５０２を構成すれば、新たにグラファイトを切り取った領域に絶縁物質を埋め込む工程を設ける必要がない。なお、必要があればパターンを有するグラファイトシート１１に接着材を塗布しておいてもよい。
以下、実施の形態３に係る回路形成基板製造方法は、回路形成工程Ｓ５０３、多層工程Ｓ５０４、導電穴形成工程Ｓ５０５、接続工程Ｓ５０６、外層回路形成工程Ｓ５０７を有する。これらの工程は、実施の形態１で述べた工程と同じである。すなわち、回路形成工程Ｓ５０３は、レジスト塗布、露光・現像、エッチング処理を行い、回路を形成するものであり、多層工程Ｓ５０４は、回路を多層にわたって形成する工程である。また、導電穴形成工程は、グラファイトシート１１の両側にある回路を電気接続するための穴を形成する工程であり、接続工程Ｓ５０６は、導電穴の側面に例えば銅などの導電材をメッキする工程である。外層回路形成工程Ｓ５０７は、基板の表面に回路を形成する工程である。
本実施の形態３に係る回路形成基板製造方法は、上記のように構成されてされており、以下にその動作及び作用について説明する。
図１０の（ａ）、（ｂ）において、グラファイトシート１にカッター１４等で所定の領域を切り取り、パターンを有するグラファイトシート１１を形成する（パターン形成工程Ｓ５０１）。次に、図１０の（ｃ）、（ｄ）に示すようにパターンを有するグラファイトシート１１の両側からＣｕ（銅）膜５を接着させたガラスエポキシ樹脂４で両側から熱圧着し、コア１０を形成する（コア形成工程Ｓ５０２）。そして、コア１０に接着しているＣｕ膜５にレジスト塗布、露光・現像、エッチング処理を行い、回路パターンを形成し（回路形成工程Ｓ５０３）、さらに片面にＣｕ膜５を接着させたガラスエポキシ樹脂４を両側から熱圧着させる（積層工程Ｓ５０４）。次に多層に回路を形成した基板にドリルを用いて導電穴６を形成（導電穴形成工程Ｓ５０５）し、形成した導電穴６の側面に銅メッキを行う（接続工程Ｓ５０６）。そして、基板の表面に回路を形成する（外層回路形成工程Ｓ５０７）。このようにして、図１０の（ｅ）に示すパターンを有するグラファイトシート１１を挿入した回路形成基板を製造することができる。
実施の形態４．
実施の形態３では、パターンを有するグラファイトシート１１を形成する方法として、カッター１４等の刃物やレーザを使用する例を説明したが、本実施の形態４では、所定のパターンを有する型でプレスすることによってグラファイトシート１に所定のパターンを形成する方法について説明する。
本実施の形態４は、図９に示す実施の形態３とほとんど同じ構成をとっている。すなわち、はじめのパターン形成工程Ｓ５０１だけ内容的に相違し、それ以後に行われるコア形成工程Ｓ５０２から多層回路形成工程Ｓ５０７までは、同じである。
パターン形成工程Ｓ５０１は、まず、図１１に示すようにグラファイトシート１へ樹脂２を接着させて熱拡散シート７を形成する工程を有する。これは、グラファイトシート１が薄く、所定のパターンを有する型でプレスできるように剛性を高めるための工程である。次に、剛性を高めた熱拡散シート７に所定のパターンを有する型でプレスし、パターンを有するグラファイトシート１１を形成する工程を有する。
このように、パターン形成工程Ｓ５０１を構成することにより、あるパターンを有するグラファイトシート１１を挿入した基板を大量生産することができる。
実施の形態４に係る回路形成基板製造方法は、上記のように構成されており、以下にその動作及び作用について説明する。
図１１の（ａ）において、接着材（図示せず）を塗布した樹脂２でプレーン状のグラファイトシート１を両側から接着し図１１の（ｂ）に示す熱拡散シート７を形成する。そして、この熱拡散シート７に所定のパターンを有する型でプレスし、図１１の（ｃ）に示すように所定のパターンを有するグラファイトシート１１を形成する（パターン形成工程Ｓ５０１）。次に、図１１の（ｄ）に示すようにＣｕ（銅）膜５を接着させたガラスエポキシ樹脂４で両側から熱圧着し、コア１０を形成する（コア形成工程Ｓ５０２）。その後は、実施の形態３と同様の工程を経て、パターンを有するグラファイトシート１１を挿入した回路形成基板を製造することができる。
実施の形態５．
本実施の形態５では、実施の形態３の変形例を示す。実施の形態３では、図８に示すようなパターンを有するグラファイトシート１１を回路形成基板に挿入した場合を説明した。しかし、どのようなパターンをグラファイトシート１に形成するかは、熱源から発生した熱が拡散する方向をなるべく妨げないように行われる。したがって、図８に示すパターンに限られない。例えば、図１２に示すように、頂点の一つを熱源の真下の領域２０に向けた三角形を放射状に配置するパターンも考えられる。
また、発熱素子などの熱源から発生した熱を効率良く拡散させるためには、熱源の真下の領域２０近辺にあるグラファイトを切り取らない方が良いと考えられる。したがって、図１３に示すようにグラファイトシートの端の部分を切り取るようにパターンを形成してもよい。
次に、発熱する主要な熱源が複数ある場合について説明する。図１４において、グラファイトシート上の領域ａは、熱源の真下の領域２２を表している。また、グラファイトシート上の領域ｂは、熱源の真下の領域２３を表している。一方グラファイトシート上の領域ｃは、真上に熱源が存在しない領域２４を表している。ここで熱流は、領域間の温度差に比例する。すなわち領域間の温度差が大きい程、多くの熱流が流れる。このため、領域ａから領域ｂに流れる熱流は、領域ａから領域ｃに流れる熱流よりも小さい。したがって、領域ａと領域ｂとの間の領域を切り取った方が熱源からの熱拡散を妨げないと考えられる。このような観点からパターンを形成した一例が図１４である。
産業上の利用可能性
本発明は、回路形成基板の小型軽量化を達成しつつ回路形成基板に設けられているＬＳＩ、パワーアンプ等の発熱素子からの放熱による素子自体の温度、回路形成基板の温度、電子機器の筐体温度の温度上昇を防止することができる効果が得られる。
また、回路形成基板の製造工程を利用し容易に放熱効率の良い回路形成基板を製造することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図１は、実施の形態１における回路形成基板製造方法を表したフローチャートである。
図２は、実施の形態１における回路形成基板の製造過程を表した端面図である。
図３は、積層板メーカが行う工程を示したフローチャートである。
図４は、プリント配線メーカが行う工程を示したフローチャートである。
図５は、実施の形態２における回路形成基板の製造過程を表した端面図である。
図６は、グラファイトシートを挿入した多層回路形成基板の概略を示した斜視図である。
図７は、図６に示した回路形成基板１２をＡ−Ａ’において垂直に切ったときの端面図を示したものである。
図８は、図６に示した回路形成基板１２をＢ−Ｂ’において水平に切ったときの端面図である。
図９は、実施の形態３における回路形成基板製造方法を表したフローチャートである。
図１０は、実施の形態３における回路形成基板の製造過程を表した図である。
図１１は、実施の形態４における回路形成基板の製造過程を表した図である。
図１２は、パターンを形成したグラファイトシートの一例である。
図１３は、パターンを形成したグラファイトシートの一例である。
図１４は、パターンを形成したグラファイトシートの一例である。
図１５は、発熱素子から発生する熱を拡散させる従来例を示した図である。
図１６は、先行技術文献（特願平８−２３１８３）に掲載されていた図の概略図である。
【図１】
0004365061.tif 000002
【図２】
0004365061.tif 000003
【図３】
0004365061.tif 000004
【図４】
0004365061.tif 000005
【図５】
0004365061.tif 000006
【図６】
0004365061.tif 000007
【図７】
0004365061.tif 000008
【図８】
0004365061.tif 000009
【図９】
0004365061.tif 000010
【図１０】
0004365061.tif 000011
【図１１】
0004365061.tif 000012
【図１２】
0004365061.tif 000013
【図１３】
0004365061.tif 000014
【図１４】
0004365061.tif 000015
【図１５】
0004365061.tif 000016
【図１６】
0004365061.tif 000017