JP2915538B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、内層板を高い位置精度に配置するととも
に、作業性よく低コストで得られる多層プリント配線板
の製造方法に関する。

（従来の技術） 近年、産業用電子機器等の高速化や高密度化の進行に
伴い、電子部品を搭載する配線板の高多層化が進められ
ており、特に、６層以上の導体層を有する多層配線板の
需要が増大しつつある。

従来、このような多層配線板は、第４図に示すよう
に、絶縁板11の表裏両面に例えば信号用と電源用という
２つの配線パターン12,13が形成された内層板14の複数
枚を、その間に適当な枚数のプリプレグ15aを挟んで積
層し、その両面にプリプレグ15bと外層銅箔16を重ね合
わせた後、図示されないホットプレス等により全体を加
熱加圧し、一体に成形することにより製造されている。
そしてこのような製造方法において、内層板相互の配線
パターンの位置合せは、従来から以下に示す各種の方式
で行われている。

（ａ）ピンラミネーション方式 外層銅箔16、内層板14、プリプレグ15a,15b等の積層
すべき全ての所定の位置に同じピッチでガイド孔（図示
せず）をあけるとともに、専用の金型の型面に所定のピ
ッチで金属製のガイドピンを立て、これらのピンを前記
のガイド孔に挿嵌させて位置合せを行う方法である。

（ｂ）多重成形方式（シーケンシャル方式） 初めに４層板を作り回路を完成した後、これに内層板
を、１枚ずつ重ねて成形を行い、これを必要なだけ繰り
返している。

（ｃ）接着剤方式 複数枚の内層板14とプリプレグ15aとに位置合せ用の
孔をあけ、これを重ねて位置合せ用治具にセットした
後、シアノアクリレート系等の接着剤を用いて板間を相
互に接着固定するものである。

（ｄ）ハトメ方式 接着剤方式における接着剤の代わりにハトメを用い、
位置合せされた状態で固定する。すなわち、第５図に示
すように内層板14とプリプレグ15aとを位置合せしつつ
順に重ねたものに、ハトメ17を打ち込んだ後、ハトメ17
の先端部17aをかしめて機械的に締結する方式である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、これらの位置合せおよび固定方式にお
いては、次のような問題点がある。すなわち、（イ）ピ
ンラミネーション方式は、高精度の位置合せが可能であ
る反面、小型のプレスしか使用することができず生産性
が低い。また、加熱・加圧成形後のピン抜き作業および
ピン周りに付着した樹脂の除去作業に時間がかかる問題
がある。（ロ）多重成形方式は、最終的な多層配線板の
製造までに時間がかかり、短納期という市場の要求に応
じきれないという欠点がある。また、（ハ）接着方式
は、固定強度が十分でないばかりか、加熱・加圧時に接
着時が劣化して固定部に割れやはがれが生じるため、位
置合せ精度の低下が生じやすい問題がある。（ニ）ハト
メ方式では、ハトメ17の肉厚が薄く強度が十分でないた
め、第６図に示すように、かしめ時に、あるいは外層銅
箔16を重ねて加熱加圧成形する際にプリプレグ15aに起
因するハトメ17の中空直管部に曲がりやゆがみ等が生じ
て内層板が引き込まれ、その結果、内層導体間に位置ず
れが生じる欠点がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、複数
枚の内層板を精度よく位置合せをし、特に６層以上の導
体層を有する多層プリント配線板を高い生産性で安価に
製造する、多層プリント配線板の製造方法を提供しよう
とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を
重ねた結果、ハトメ方式における位置合せ用基準孔に嵌
挿されるハトメの中空直管部外壁にワッシャー状物を沿
わせ、ハトメ壁面を強化することによって上記目的が達
成できることを見いだし、本発明を完成したものであ
る。

すなわち、本発明は、 表裏両面に内層配線を形成した複数枚の内層板と、プリ
プレグ硬化層と、外層配線とからなる多層プリント配線
板の製造方法であって、上記複数枚の内層板のうち少な
くとも１枚の内層板の基準位置に、小平板を接着する接
着工程と、上記接着工程を経た内層板の基準位置に、内
層板と該小平板とを貫通する位置合せ用基準孔を穿設す
る穿孔工程と、上記穿孔工程を経た内層板の位置合せ用
基準孔にかしめ具を嵌挿して、プリプレグ及び必要な他
の内層板とともにかしめるカシメ工程と、上記かしめた
内層板にさらにプリプレグ及び必要であれば外層銅箔を
積層して一体に成形する成形工程とを含む多層プリント
配線板の製造方法である。

本発明に用いる内層板、プリプレグ及び外層銅箔は、
本発明のために特に製造方法や原材料に限定されるもの
ではなく、通常使用される内層板、プリプレグ及び外層
銅箔が使用される。

本発明に用いる小平板（穿孔後はワッシャー状になる
ためワッシャーとも呼ぶ）としては、形状や材質に得に
制限はなく使用することができる。ワッシャーの材質と
しては、銅、黄銅、鉄、それらの合金等の金属、又はエ
ポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の樹
脂（熱硬化性樹脂、耐熱性熱可塑性樹脂のいずれも）が
挙げられ、またこれら樹脂は、樹脂をガラスクロス、不
織布、紙等に含浸硬化させた含浸硬化物やこれらの樹脂
を金属に被覆してなるもの等も挙げられる。これらの中
でも位置合せ用基準孔を穿設する際にゴミ、特に金属切
り粉が発生混入しないものが望ましい。ワッシャーの厚
さは、成形中のハトメ変形を防止するために用いるもの
であるから、内層板間の距離寸法に等しくすることが望
ましい。ワッシャーの外周形状としては、特に制限され
ることはなく円形、正方形、長方形、多角形いずれでも
よい。

本発明で小平板を内層板に接着する接着剤としては、
得に制限するものではないが基準孔を穿設する際の応力
や黒化処理時の薬品や熱に耐えうるものであることが必
要である。これら接着剤の中では作業性の面から両面テ
ープ等が有効である。ワッシャーを接着する面はワッシ
ャーが内層板と内層板の間にサンドイッチされるように
し、ハトメがひずまないようにすることが必要である。

外層銅箔は必ずしも必要でなく、アディティブ法など
により外層配線を形成する場合もある。

次に図面を用いて本発明を説明する。

第１図（ａ）は、本発明に用いる金属製や樹脂製の円
形小平板１の見取図、第１図（ｂ）は同じく小平板１の
縦断面図、第１図（ｃ）は小平板１を接着剤２を用い
て、表裏に回路パターンが形成されている内層板３に接
着固定した状態を示す縦断面図である。そして接着固定
した小平板１の上から第１図（ｃ）の一点鎖線を軸とし
て位置合せ用基準孔を穿設する。次に、第２図に示した
ように、ワッシャー１が接着されている内層板３には、
プリプレグ４を介して内層板3b（小平板が接着されずに
内層板にだけ位置合せ用基準孔が穿設されている）を重
ねて、それらの位置合せ用基準孔にハトメ５を打ち込
み、内層板3,3bとプリプレグ４をかしめる。次に、第３
図に示すように、かしめた内層板3,3bの組（内層材）の
両面にプリプレグ６を重ねてさらにその両側に外層銅箔
７を重ねて、加熱加圧成形一体にして多層プリント配線
板を製造することができる。

第３図では、ワッシャー付きの内層板３の１枚とワッ
シャーなしの内層板3bの１枚をかしめて、４層の内層配
線をもつ内層材を組み合わせたが、ワッシャー付きの内
層板３を２枚、ワッシャーなしの内層板3bを１枚、それ
ぞれの間にプリプレグを介してかしめれば、６層の内層
配線をもつ内層材を形成することができる。

（作用） 本発明の多層プリント配線板の製造方法は、４層板な
みの作業性で６層以上の多層プリント配線板と同様の位
置精度を確保するために、ハトメ方式にワッシャーを用
いてかしめを行うものである。すなわち、ハトメ方式に
おいてワッシャーを用いることによって、加熱加圧一体
成形中にハトメ中空直管部の応力変形を抑えることがで
き、ハトメのずれやへこみがなくなり、位置精度を向上
させることが可能となったものである。

（実施例） 次に本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例 １〜２ 表裏両面に厚さ70μｍの回路パターンを形成した厚さ
0.2mmの内層板２枚の組を２組準備し、各組の一方の内
層板の基準孔をあけるべき箇所に所定の金属製、樹脂製
の小平板をそれぞれ接着固定した。次いで小平板上から
基準孔を穿設した後、厚さ100μｍのプリプレグ２枚を
重ね合せ、その後他方の基準孔を開けた内層板を重ねハ
トメ方式で締結一体化して実施例１〜２の内層材とし
た。この場合ワッシャーの厚さは、プリプレグ２枚の成
形後の厚さとなるように調整したものを使用した。更に
各内層材の両面に厚さ100μｍのプリプレグと、その外
側に厚さ18μｍの外層銅箔を順に重ね合わせ、全体を17
5℃,4〜40kg/cm²の条件で90分間加熱加圧一体に成形し
てそれぞれ６層の多層プリント配線板を製造した。

実施例 ３〜４ 実施例１〜２において、内層材に使用したプリプレグ
２枚の替わりにプリプレグ４枚と、成形後の高さがこれ
に相当する厚さのワッシャーを用いた以外は、すべて実
施例１〜２と同一にしてそれぞれ実施例３〜４の多層プ
リント配線板を製造した。

比較例 １ 実施例１〜２においてワッシャーを使用しない以外
は、実施例１〜２と同様にして多層プリント配線板を製
造した。

比較例 ２ 実施例３〜４において用いたワッシャーを使用しない
以外は実施例３〜４と同様にして多層プリント配線板を
製造した。

実施例１〜４及び比較例１〜２で製造された多層プリ
ント配線板について、位置ずれ、耐熱性、寸法安定性
［寸法変化率］、作業性について試験を行い、その結果
を得たので第１表に示した。本発明の多層プリント配線
板は諸特性に優れており、本発明の効果を確認すること
ができた。

第１表に示した位置ずれ、耐熱性、寸法安定性の試験
は次のようにして行った。

内層板の位置ずれ：内層各配線パターン間の基準孔寸
法のずれを縦横両方向についてそれぞれ座標測定器で測
定した。

耐熱性：多層プリント配線板をＤ−4/100処理後、260
℃のハンダ浴中に30秒間浸漬させた後、板の状態（ミー
ズリング等）を目視で観察した。

寸法安定性:MIL法によって寸法変化率を測定した。

なお、第１表中の内層の位置ずれの項目中、L1とL2は
１枚目の内層板の表、裏の配線パターンをそれぞれ表
し、L3とL4は、２枚目の内層板の表、裏の配線パターン
をそれぞれ表す。また表中○印は良好、△印は良好では
ないが実用上さしつかえないもの、×印は不良をそれぞ
れ表す。

［発明の効果］ 以上の説明および第１表から明らかなように、本発明
の多層プリント配線板の製造方法によれば、複数枚の内
層板パターンを精度よく位置合せすることができ、特に
内層板間がかさ高い時に有効である。そして、６層以上
の多層プリント配線板を作業性よくかつ低コストで製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の多層プリント配線板の製造方法
に用いる小平板の見取図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）
の小平板の縦断面図、第１図（ｃ）は第１図（ａ）の小
平板を内層板に接着固定した状態を示す縦断面図、第２
図はハトメでかしめた内層材を示す部分断面図、第３図
は本発明の製造方法による多層プリント配線板の部分断
面図、第４図は従来方法による多層プリント配線板の層
構成を分離して示す断面図、第５図は従来のハトメ方式
を説明する部分断面図、第６図は従来の多層プリント配
線板の成形後のゆがみを説明する部分断面図である。 １……小平板（ワッシャー）、２……接着剤、3,3b,14
……内層板、4,6,15a,15b……プリプレグ、5,17……ハ
トメ、7,16……外層銅箔。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表裏両面に内層配線を形成した複数枚の内
   層板と、プリプレグ硬化層と、外層配線とからなる多層
   プリント配線板の製造方法であって、上記複数枚の内層
   板のうち少なくとも１枚の内層板の基準位置に、小平板
   を接着する接着工程と、上記接着工程を経た内層板の基
   準位置に、内層板と該小平板とを貫通する位置合せ用基
   準孔を穿設する穿孔工程と、上記穿孔工程を経た内層板
   の位置合せ用基準孔にかしめ具を嵌挿して、プリプレグ
   及び必要な他の内層板とともにかしめるカシメ工程と、
   上記かしめた内層板にさらにプリプレグ及び必要であれ
   ば外層銅箔を積層して一体に成形する成形工程とを含む
   多層プリント配線板の製造方法。