(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターンを形成した絶縁基板の間に，当該絶縁基板と一対をなす各プリプレグ接着層を介在させて，上記絶縁基板を積層し，これらを真空度状態となすと共にオートクレーブ内に入れて上記プリプレグ接着層が半硬化しないような温度で加圧加熱し仮接着して一体化した積層体となす工程と，
次に，上記積層体を上記真空状態から取り出し，上記プリプレグ接着層のゲルタイムに合わせて調整したベーキング時間でベーキングして上記プリプレグ接着層を半硬化させる工程と，
その後，上記積層体を真空度状態で加熱圧着する工程とよりなることを特徴とする電子部品搭載用多層基板の製造方法。
【請求項２】
上記積層体のベーキングは，９０〜１００℃の範囲で行うことを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載用多層基板の製造方法。
【請求項３】
上記加熱圧着は，温度上昇させながら加熱圧着を行う先行プレスと，その後において最終圧着温度において加熱圧着し上記プリプレグ層を硬化させる本プレスとの２段階に渡って温度を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載用多層基板の製造方法。
【請求項４】
上記加熱圧着は，オートクレーブ内で等方圧下において行うことを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載用多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，バリ取り工程及びフタ取り工程を必要とせず，加熱圧着作業の簡易化を図ることができる，電子部品搭載用多層基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
多数の絶縁基板を積層してなる電子部品搭載用多層基板としては，例えば，図８に示すごとく，４枚の絶縁基板１１〜１４を，プリプレグ接着層２２〜２４を介して積層圧着したものがある。絶縁基板１１〜１３の表側面には，内層回路としての回路パターン５が設けられている。最下層の絶縁基板１１の裏側面，及び最上層の絶縁基板１４の表側面には，それぞれ外層回路としての回路パターン５１が設けられている。
【０００３】
また，電子部品搭載用多層基板９の略中央部には，電子部品を搭載するための搭載用凹部１０が設けられている。搭載用凹部１０は，絶縁基板１１〜１４に設けた搭載穴１０１〜１０４と，搭載穴１０１の周囲に接合された放熱板５９とより構成されている。
【０００４】
上記電子部品搭載用多層基板９を製造する方法としては，従来，例えば，図９〜図１７に示す方法がある。その概略は，図１（Ａ）に図示した。
まず，図９に示すごとく，表側面に回路パターン５を形成した絶縁基板１２を準備する。一方，図１０に示すごとく，該絶縁基板１２と同一形状のプリプレグ接着シート２２０を準備する。次に，図１１に示すごとく，絶縁基板１２の裏側面に，上記プリプレグ接着シートを仮接着してプリプレグ接着層２２となし，第２単位積層体３２を得る。
【０００５】
次に，図１２に示すごとく，第２単位積層体３２の略中央部を穴明けして，絶縁基板１２には搭載穴１０２，プリプレグ接着層２２には開口穴２０２を形成する。このとき，プリプレグ接着層２２の開口穴２０２には，プリプレグ接着層におけるファイバーが露出した所謂バリ２９２が発生するため，バリ取り作業を行う。
【０００６】
次に，図１３に示すごとく，第２単位積層体３２をエアープレート４１に載置し，その表面を，プリプレグ接着層２２と離型性の高い密封シート４２により包む。密封シート４２の周辺は，耐熱ゴム４３により止めて，密封シート４２の中を真空の状態とする。次に，この状態のまま，第２単位積層体３２を加熱することによりベーキングして，プリプレグ接着層２２を半硬化させる。次に，図１４に示すごとく，上記密封シートの中から第２単位積層体３２を取り出す。
【０００７】
次に，図１５に示すごとく，回路パターン５を形成した最下層用の絶縁基板１１に，凹状の搭載穴１１１を形成する。
次に，上記絶縁基板１１の表側面に上記第２単位積層体３２を積層し，これらをプレス板６により押圧して先行プレスを行い加熱圧着する。先行プレスは，後述の本プレスよりも低温において行う。これにより，一体化した二層基板３０２を得る。
【０００８】
次に，図１６に示すごとく，上記第２単位積層体３２と同様の方法により，第３単位積層体３３を作製する。そして，該第３単位積層体３３を，上記二層基板３０２の表側面に積層し，これらをプレス板６により押圧して本プレスを行い加熱圧着する。これにより，一体化した三層基板３０３を得る。
【０００９】
また，図１７に示すごとく，裏側面にプリプレグ接着層２４を設けた絶縁基板１４を作製し，その裏側面に凹状の搭載穴１１４を形成して，第４単位積層体３４とする。
次に，上記三層基板３０３の表側面に第４単位積層体３４を積層し，これらをプレス板６により押圧して本プレスを行い加熱圧着する。これにより，一体化した四層基板３０４を得る。
【００１０】
次に，上記四層基板３０４に，図示しないスルーホールを穿設し，その表面にパネルめっきを施す。次いで，エッチングにより四層基板３０４の表側面及び裏側面に，外層回路としての回路パターンを形成する。
次に，最下層及び最上層の絶縁基板１１，１４に形成されている搭載穴１１１，１１４の蓋部１２１，１２４を，図１７に示す点線１３１，１３４に沿って切断して，上下に貫通する搭載穴１０１，１０４を形成する。
【００１１】
これにより，図８に示す上記電子部品搭載用多層基板９が得られる。その後，上記電子部品搭載用多層基板には，外形加工を施し，スルーホールの中にリードピンを装着し，放熱板５９を接着する。
【００１２】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の電子部品搭載用多層基板の製造方法においては，上記図８〜図１７及び図１（Ａ）のフローチャートに示すごとく，絶縁基板にプリプレグ接着シートを接着した後，穴明けを行っている。そのため，図１２に示すごとく，プリプレグ接着層２２の開口穴２０２の端部にバリ２９２が発生する。それ故，図１に示すごとく，バリ取り工程が必要である。
【００１３】
また，図１７に示すごとく，すべての絶縁基板１１〜１４を積層し加熱圧着した後に，搭載穴１１１，１１４の蓋部１２１，１２４を取り除き，搭載用凹部１０を開口させる作業が必要である。
更に，図１５〜図１７に示すごとく，各単位積層体を１枚ずつ積層する毎に，本プレスをしているため，加熱圧着操作が多く，作業時間が長くなる。
【００１４】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，バリ取り工程及びフタ取り工程を必要とせず，加熱圧着作業の簡易化を図ることができる，電子部品搭載用多層基板の製造方法を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題の解決手段】
本発明は，回路パターンを形成した絶縁基板の間に，当該絶縁基板と一対をなす各プリプレグ接着層を介在させて，上記絶縁基板を積層し，これらを真空度状態となすと共にオートクレーブ内に入れて上記プリプレグ接着層が半硬化しないような温度で加圧加熱し仮接着して一体化した積層体となす工程と，
次に，上記積層体を上記真空状態から取り出し，上記プリプレグ接着層のゲルタイムに合わせて調整したベーキング時間でベーキングして上記プリプレグ接着層を半硬化させる工程と，
その後，上記積層体を真空度状態で加熱圧着する工程とよりなることを特徴とする電子部品搭載用多層基板の製造方法にある。
【００１６】
本発明において最も注目すべきことは，搭載用凹部を形成するための搭載穴と回路パターンとを予め形成した絶縁基板と，開口穴を予め形成したプリプレグ接着シートとを，それぞれ複数枚準備すること，次いで，上記プリプレグ接着シートを介在させて上記複数の絶縁基板のすべてを積層し，仮接着して一体化した積層体となし，その後該積層体にベーキング及び加熱圧着を施すことである。
【００１７】
複数の絶縁基板に形成される搭載穴は，絶縁基板を積層した際に，その積層体の少なくとも一方に開口した搭載用凹部を構成するように形成する。
一方，プリプレグ接着シートにおける開口穴の穴径Ｒは，該プリプレグ接着シートと一対をなす絶縁基板における上記搭載穴の穴径ｒよりも０．０５〜０．６ｍｍ大きいことが好ましい（図３参照）。
【００１８】
上記開口穴の穴径Ｒと上記搭載穴の穴径ｒとの差が０．０５ｍｍ未満の場合には，後工程の加熱圧着の際に，プリプレグ接着シートの樹脂が搭載用凹部内に流出するおそれがある。一方，上記穴径の差が０．６ｍｍを越える場合には，搭載用凹部付近における絶縁基板とプリプレグ接着シートとの接着性が低下するおそれがある。  上記プリプレグ接着シートの開口穴は，例えば，ルーター加工の手段により形成する。
【００１９】
次に，上記複数の各絶縁基板の間に上記絶縁基板と一対をなす各プリプレグ接着シートを介在させて，これらをすべて積層し，仮接着して，一体化した積層体を得る。
上記仮接着は，プリプレグ接着シートよりなるプリプレグ接着層が半硬化しないような低温で行う。半硬化する温度又はそれ以上の温度で仮接着を行うと，後工程のベーキング及び加熱圧着において，プリプレグ接着層の硬化状態を調整することが困難となる。
【００２０】
次に，上記積層体をベーキングして，上記プリプレグ接着層を半硬化させる。このベーキングは，９０〜１００℃において行うことが好ましい。これにより，加熱圧着の際のプリプレグ接着層の樹脂流れを抑制することができ，また回路パターン間の凹凸をプリプレグ接着層により埋めて平坦にすることができる。
【００２１】
上記ベーキングの時間は，プリプレグ接着層の樹脂のゲルタイムに併せて調整する。ゲルタイムは，プリプレグ接着シートの種類，保存条件，及び保存期間により異なるため，使用前に測定して，ベーキング時間を決定することが好ましい。例えば，ゲルタイムが５０分間の場合には，ベーキング時間を４０分間とする。ゲルタイムが６０分間の場合には，ベーキング時間を５０分間とする。
【００２２】
次に，上記積層体に加熱圧着を行う。この積層体の加熱圧着は，例えば，温度上昇させながら加熱圧着を行う先行プレスと，その後において最終圧着温度において加熱圧着を行う本プレスとにより行う。
上記加熱圧着は，例えば，オートクレーブ等を用いて等方的に加圧しながら行うことが好ましい。これにより，積層体の全体に等しく圧力Ｐが加わるため，各絶縁基板の全体を確実に加熱圧着することができる（図５参照）。
【００２３】
この加熱圧着は，積層体を真空状態として行うことが好ましい。これにより，比較的低温において，プリプレグ接着層からの樹脂の流出，及びプリプレグ接着層の中におけるボイドの発生等といった不具合を抑制することができる。更に，かかる不具合を防止するため，上記真空条件は，７６ｍｍＨｇ以下の真空度であることが好ましい。
【００２４】
上記積層体の真空状態は，例えば，積層体を密封シートにより包み，密封し，その内部の空気を真空排気装置により吸引することにより実現することができる。
上記密封シートとしては，ポリイミド，ポリアミド，ポリプロピレン，ポリカーボネート，ポリメチルペンテン等を用い，その厚みは，０．０３〜２．０ｍｍとすることが好ましい。これにより，密封シートに耐熱性，柔軟性を付与することができる。
【００２５】
また，上記密封シートの内部に，クッションとしての役目を果たすブリザークロスを設けることが好ましい。ブリザークロスは，積層体の形状が起伏に富み，その凹部が非常に深い場合（例えば，搭載用凹部）に，積層体の形状に追従して，積層体の全体を等方的に加熱加圧するためである。また，積層体の凸部による密封シートの破損を防止するためである。
上記ブリザークロスとしては，ガラス繊維，セラミック繊維，紙，ポリイミド繊維，テフロン繊維等を用い，その厚みは０．５〜５．０ｍｍとすることが好ましい。
【００２６】
【作用及び効果】
本発明の電子部品搭載用多層基板の製造方法においては，プリプレグ接着シートに対して予め開口穴を形成しておく。そのため，プリプレグ接着シートを単独で中抜き加工することとなるため加工面にバリが発生しない。このため，プリプレグ接着シートからファイバーが露出せず，バリが発生しない。故に，バリ取り作業が不要である。
【００２７】
また，絶縁基板及びプリプレグ接着シートを積層してなる積層体は，搭載用凹部を有している。このため，加熱圧着の後に，搭載用凹部を開口させるためのフタ取り作業を行う必要がない。
【００２８】
更に，仮接着に先立って，複数枚の各絶縁基板の間に，各プリプレグ接着シートを介在させてこれらをすべて積層している。そのため，積層工程は一度行えばよい。
また，その後の仮接着，ベーキング，及び加熱圧着もそれぞれ一度行えばよく，従来のように各層を積層するごとに加熱圧着を行う必要がない（図１参照）。故に，加熱圧着作業が容易となり，電子部品搭載用多層基板の製造工程全体の大幅な合理化を達成することができる。
【００２９】
上記のごとく，本発明によれば，バリ取り工程及びフタ取り工程を必要とせず，加熱圧着作業の簡略化を図ることができる，電子部品搭載用多層基板の製造方法を提供することがきる。
【００３０】
【実施例】
本発明の実施例にかかる電子部品搭載用多層基板の製造方法について，図１〜図７を用いて説明する。
本例により作製される電子部品搭載用多層基板９は，４枚の絶縁基板１１〜１４をプリプレグ接着層２２〜２４を介して積層，圧着したものであり，その略中央部には電子部品を搭載するための搭載用凹部１０が形成されている（前記図８参照）。各絶縁基板の表面には回路パターン５が設けられている。
【００３１】
次に，上記電子部品搭載用多層基板の製造方法について，まずその概要を説明する。
即ち，図１（Ｂ）に示すごとく，搭載用凹部を形成するための搭載穴と回路パターンとを予め形成してなる絶縁基板（図１における回路作成基板）と，上記搭載穴に対応した開口穴を予め形成してなるプリプレグ接着シートとを，それぞれ複数枚準備し，上記の各絶縁基板の間に，各プリプレグ接着シートを介在させてこれらを全部積層し，仮接着して積層体となし，次いでベーキング及び加熱圧着を行うことにより，上記電子部品搭載用多層基板を製造する。
【００３２】
以下，これを詳説する。
まず，図２に示すごとく，ガラスエポキシ製の絶縁基板１１〜１４の表側面に，回路パターン５を形成する。次に，上記絶縁基板１１〜１４に，搭載用凹部を形成するための貫通した搭載穴１０１〜１０４を，ルーター加工により形成する。この搭載穴１０１〜１０４は，絶縁基板１１〜１４を積層した際に，上方に行くに従って階段状に広く開口するよう設計する。
【００３３】
一方，上記絶縁基板１２〜１４のそれぞれと一対をなすプリプレグ接着シート２２０，２３０，２４０を準備する。このプリプレグ接着シートは，ガラスクロスに樹脂が含浸されているものである。次に，プリプレグ接着シート２２０，２３０，２４０に，上記搭載穴１０２〜１０４と対応する位置に開口穴２０２〜２０４をルーター加工により形成する。
【００３４】
開口穴２０２の穴径Ｒは，図３に示すごとく，プリプレグ接着シート２２０と一対をなす絶縁基板１２の搭載穴１０２の穴径ｒよりも０．２ｍｍ大きい。また，その他の開口穴２０３，２０４も同様である。
【００３５】
次に，図２に示すごとく，プラテン７１上に設けたエアープレート７１０の上に，マイラー７２１〜７２３を介在させながら樹脂シート７３１（厚み０．１ｍｍ）および金属板７４１（ＳＵＳ，厚み１ｍｍ）を重ねる。これは，位置合わせ用のピンの長さに合せるためである。エアープレート７１０は，図示しない真空排気装置と連結している。尚，本例においては上記の構成としたが，別にこの組み合わせ構成でなくても良い。
【００３６】
次に，上記エアプレート７１０の上に，上記各絶縁基板１１〜１４の間に，上記各プリプレグ接着シート２２０，２３０，２４０を介在させて，上記複数の絶縁基板のすべてを積層し，位置決めする。
【００３７】
次に，積層した最上層の絶縁基板１４の上に，マイラー７２４，樹脂シート７３２，マイラー７２５を重ねる。次いで，これらを，ブリザークロス７９，及び密封シートとしてのポリアミドシート７４により包み，その周辺を耐熱ゴム７５により止めて，上記真空排気装置によりポリアミドシート７４の内部の空気を吸引して，真空度７６ｍｍｇ以下とする。
この状態で，オートクレーブ内において，加圧加熱して，すべての各絶縁基板を仮接着して，一体化した積層体を得る。
上記仮接着の条件は，図６に示すごとく，９ｋｇ／ｃｍ2 ，６４℃である。
【００３８】
尚，図２において，上記最上段のマイラー７２５の上に金属板を重ね，更にその上に，前記と同様の他の積層体となるべき絶縁基板及びプリプレグ接着シートを積層して，これらを一括して仮接着して，複数組の積層体を同時に得ることもできる。
【００３９】
次に，図４に示すごとく，上記積層体７を上記密封用のポリアミドシート７４の中から取り出す。次いで，この積層体７についてベーキングを行い，プリプレグ接着シートからなるプリプレグ接着層２２〜２４を半硬化させる。
【００４０】
ベーキングは，積層体をラック等に立てかけた状態で行う。ベーキングの条件は，９０〜１００℃である。ベーキングの時間は，プリプレグ接着層の樹脂のゲルタイムに合わせて調整する。例えば，ゲルタイムが５０分間の場合にはベーキングを４０分間行い，ゲルタイムが６０分間の場合にはベーキングを５０分間行う。
【００４１】
次に，上記積層体７を加熱圧着する。この加熱圧着を行うに当たっては，図５に示すごとく，プラテン８１上のエアープレート８２の上に，更に金属板８３（ＳＵＳ，厚み１ｍｍ），テドラー８４１を重ね，その上に上記積層体７を載置し，その上にテドラー８４２を重ねる。そして，これらをブリザークロス８５，及び密封シートとしてのポリアミドシート８６により包み，耐熱ゴム８７により止める。
次に，ポリアミドシート８６の内部を脱気し真空度７６ｍｍＨｇとする。
【００４２】
次いで，これらをオートクレーブ内にて，等方的に加圧しながら加熱して積層体７を加熱圧着する。加圧媒体は，窒素ガスである。この加熱圧着は，図７に示すごとく，まず，温度上昇させながら１３０℃，９ｋｇ／ｃｍ2 にて先行プレスを行い，次いで更に昇温させて１７５℃，９ｋｇ／ｃｍ2 にて本プレスを行う。
以上により，上記上記電子部品搭載用多層基板を得る（図８参照）。
【００４３】
次に，本例の作用効果について説明する。
本例の電子部品搭載用多層基板の製造方法においては，図２に示すごとく，プリプレグ接着シート２２０，２３０，２４０に対して予め開口穴２０２，２０３，２０４を形成しておく。そのため，プリプレグ接着シートを単独で中抜き加工することとなるため，加工面にバリが発生しない。このため，上記プリプレグ接着シートからガラスファイバーが露出せず，バリが発生しない。故に，バリ取り作業が不要である。
【００４４】
また，図４，図５に示すごとく，積層体７は，上下両方に開口した階段状の搭載用凹部１０を有している。そのため，加熱圧着後に，搭載用凹部を開口させるためのフタ取り作業が不要である。
【００４５】
更に，図５に示すごとく，仮接着に先立って，複数枚の各絶縁基板１１〜１４の間に，各プリプレグ接着シート２２０，２３０，２４０を介在させてこれらをすべて積層する。そのため，積層工程は一度行えばよい。
また，その後の仮接着，ベーキング工程，加熱圧着工程もそれぞれ一度行えばよく，そのため，図１（Ａ）に示すごとく，従来のように各層を積層するごとに加熱圧着を行う必要がない。故に，加熱圧着作業が容易となり，電子部品搭載用多層基板の製造工程全体の大幅な合理化を達成することができる。
【００４６】
また，図５に示すごとく，加熱圧着の際には，積層体７の全体に等方的に加圧されるため，搭載用凹部１０の周辺の絶縁基板１１〜１４にも等しく圧力Ｐが加わる。そのため，すべての絶縁基板１１〜１４を確実に加熱圧着することができ，接着不良もない。
【００４７】
また，積層体７の加熱圧着は，図５に示すごとく，オートクレーブ内において等方的に行っている。そのため，積層体７の全体に等しく圧力Ｐが加わり，各絶縁基板１１〜１４をプリプレグ接着層２２〜２４によって確実に密着することができる。
【００４８】
また，加熱圧着は，上記のごとく，先行プレスと本プレスの２段階に渡って，徐々に温度上昇をしているため，プリプレグ接着層のゲル化と硬化とを別々に行うことができ，プリプレグ接着層の樹脂硬化の精密な制御ができる。
また，加熱圧着は，真空下において行っているため，比較的低温において，プリプレグの流出，及びプリプレグ接着層の中におけるボイドの発生等といった不具合を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明と従来における，電子部品搭載用多層基板の製造方法の対比説明図。
【図２】実施例の，積層体の仮接着の方法を示す説明図。
【図３】実施例における，絶縁基板の搭載穴とプリプレグ接着シートの開口穴との大きさを示す説明図。
【図４】実施例における，仮接着後の積層体の説明図。
【図５】実施例における，加熱圧着の方法を示す説明図。
【図６】実施例における，仮接着のタイムプログラムの説明図。
【図７】実施例における，加熱圧着のタイムプログラムの説明図。
【図８】従来例の電子部品搭載用多層基板の説明図。
【図９】従来例における，絶縁基板の説明図。
【図１０】従来例における，プリプレグ接着シートの説明図。
【図１１】従来例における，第２単位積層体の説明図。
【図１２】従来例における，開口穴にバリが発生した第２単位積層体の説明図。
【図１３】従来例における，ベーキング工程を示す説明図。
【図１４】従来例における，ベーキング後の第２単位積層体の説明図。
【図１５】従来例における，二層積層時の加熱圧着時の説明図。
【図１６】図１５につづく，三層積層時の加熱圧着時の説明図。
【図１７】図１６に続く，四層積層時の加熱圧着時の説明図。
【符号の説明】
１１〜１４．．．絶縁基板，
１０．．．搭載用凹部，
１０１〜１０４．．．搭載穴，
２２〜２４．．．プリプレグ接着層，
２０２〜２０４．．．開口穴，
５．．．回路パターン，
７．．．積層体，
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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