金属コア多層プリント配線板の製造方法

【目的】硬化工程を１度有する従来の金属コア多層プリント配線板の製造方法を大きく変えることなく、スルーホールの信頼性が高く、放熱特性に優れた金属コア多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【構成】絶縁基板４７ａに内層用の回路４７ｂが形成された内層回路板４７と、Ｂステージ状のプリプレグ４５及び４６と、スルーホール用の穴加工が施された金属板４３と、フィラー入り接着剤シート４２と、銅箔４１とを前記順序に積層して加圧加熱する金属コア多層プリント配線板の製造方法において、前記プリプレグ４５と前記金属板４３との間にフィラー入り接着剤シート４４を介層して加圧加熱することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は金属コア多層プリント配線板の製造方法に係わり、更に詳しくはスルーホールの信頼性が高く、放熱性に優れた金属コア多層プリント配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】今日、早い速度で進む電子部品の高集積化、及び電子機器の実装の高密度化に伴い、放熱特性に特に優れた金属コア多層プリント配線板がますますその重要性を増しつつある。ところで、一般に用いられている金属コア多層プリント配線板の製造方法において、多層板の積層・プレスする方法は、主に次に示す４種類の方法がある。
【０００３】(1).図３の(A) に示すように、内層回路板１、プリプレグ２、スルーホール用の穴を有する金属板３、Ｂステージ状樹脂シート４、フィラー入り接着剤シート５が施された銅箔６を前記順序に順次積層し、加圧加熱して硬化させる方法。
(2).図４の(A) に示すように、フィラー入り接着剤シート１１を介して銅箔１２がスルーホール用の穴を有する金属板１３に張り合わされた未硬化状態の銅張金属積層板１４を、プリプレグ１５を介して内層回路板１６に積層し、加圧加熱して硬化させる方法。
【０００４】(3).図５の(A) に示すように、フィラー入り接着剤シート２１を介して銅箔２２をスルーホール用の穴を有する金属板２３に張り合わせ、あらかじめ加熱硬化して成形された銅張金属積層板２４を、プリプレグ２５を介して内層回路板２６に積層し、加圧加熱して硬化させる方法。
(4).図６の(A) 〜(C) に示すように、フィラー入り接着剤シート３１を介して銅箔３２がスルーホール用の穴を有する金属板３３に張り合わされた銅張金属積層板３４に、銅箔３２が張り合わされた面と反対側の銅張金属積層板３４の面にもフィラー入り接着剤シート３１を張り合わせ、金属板３３の穴部もフィラー入り接着剤で充填されたもの（図(A) ）を加圧加熱して銅張金属積層板硬化物３５を得（図(B) ）、その銅張金属積層板硬化物３５をプリプレグ３６を介して内層回路板３７に積層し（図(C) ）、再び加圧加熱して硬化させる方法（３１ａはフィラー入り硬化接着剤層を示す）。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記従来の方法にあっては、下記のような各問題があった。
(a).上記(1) の場合、図３の(B) に示すように、金属板３と銅箔６との間のフィラー入り硬化接着剤層５ａにＢステージ状樹脂シート４及びプリプレグ２からオーバーフローした樹脂が混入した状態となり（２ａはプリプレグ硬化絶縁層、４ａは硬化樹脂シートを示す）、フィラー入り接着剤の特性である放熱特性が期待出来なくなり、また外観上も見劣りがするという問題があった。
(b).上記(2) の場合も、図４の(B) に示すように、上述同様、金属板１３と銅箔１２との間のフィラー入り硬化接着剤層１１ａの層にプリプレグ１５からオーバーフローした樹脂が混入し（１５ａはプリプレグ硬化絶縁層を示す）、フィラー入り接着剤の放熱特性が期待出来なくなり、また外観上も見劣りがすると共に、更に金属板１３の穴部が単なる樹脂になってしまうため、スルーホール絶縁層の熱膨張係数が大きくなり、メッキ銅との熱膨張差が大きく、メッキ・樹脂界面にストレスが生じ、しかもスルーホールとの密着性も低下し、従ってスルーホールの信頼性が低いものになってしまうという問題があった。
【０００６】(c).上記(3) の場合は、図５の(B) に示すように、金属板２３の穴部がプリプレグ２５からなる単なる樹脂のみであるため（２１ａはフィラー入り硬化接着剤層、２５ａはプリプレグ硬化絶縁層を示す）、上記(b) 同様にスルーホールの信頼性が低下するという問題があった。しかも、硬化工程が２度あるため、工程が複雑となり、製造コストも上昇するという問題があった。
【０００７】(d).上記(4) の場合は、図６の(D) に示すように（３６ａはプリプレグ硬化絶縁層を示す）、物性的にはなんら問題がないが、硬化工程が２度あるため、工程か複雑となり、製造コストも上昇するという問題があった。この発明は、かかる従来の課題に着目して案出されたもので、硬化工程を１度有する従来の金属コア多層プリント配線板の製造方法を大きく変えることなく、スルーホールの信頼性が高く、放熱特性に優れた金属コア多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【問題を解決するための手段】この発明は上記目的を達成するため、プリプレグと金属板との間にフィラー入り接着剤シートを介層して加圧加熱することを要旨とするものである。
【０００９】
【発明の作用】この発明は上記のように構成され、スルーホール用の穴部を有する金属板と接着兼絶縁用のプリプレグとの間にフィラー入り接着剤シートを配して加圧加熱するため、硬化時にプリプレグの樹脂がオーバーフローして、金属板の穴部、及び金属板と銅箔との間のフィラー入り接着剤シートに混入することを避けることが出来、銅箔及び金属板の回りを放熱特性に優れたフィラー入り硬化接着剤層のみで形成し、放熱性の高い金属コア多層プリント配線板を製造する。
【００１０】またフィラー入り接着剤のみを金属板の穴部に充填することが出来、熱膨張係数が低くメッキ銅との密着性に優れたスルーホール絶縁層が形成され、従って信頼性の高いスルーホールが形成される。そして更に、１度の硬化工程で、従来２度の硬化工程を要していた、放熱特性に優れ、かつスルーホールの信頼性の高い金属コア多層プリント配線板を製造することが出来る。
【００１１】
【発明の実施例】以下、添付図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１は金属コア多層プリント配線板を製造する場合の積層図であり、図２は金属コア多層プリント配線板の製造工程を示してる。図１の(A) は加圧加熱前の状態を示し、(B) は加圧加熱後の状態を示している。図１において、４１は銅箔であり、４２及び４４はアルミナ等の熱伝導性が優れたフィラーを含有する放熱特性に優れた未硬化のフィラー入り接着剤シート、４３はアルミニウム板、鉄板、銅板等の金属板、４５及び４６はガラス布等の基材にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させＢステージまで硬化させたシート状のプリプレグである。
【００１２】また４７は絶縁基板４７ａ上に内層用の回路４７ｂが形成された内層回路板であり、４８はフィラー入り接着剤シート４２及び４４が加圧加熱後に硬化したフィラー入り硬化接着剤層、４９はプリプレグ４５及び４６が硬化して一体となったプリプレグ硬化絶縁層である。製造工程は、図２に示すように、金属板４３にまずスルーホール用の穴加工を行い（ステップ■）、次に形成された穴のエッジ部のバリ取りを行い（ステップ■）、そして金属板４３の表面に所定の方法で表面処理を施す（ステップ■）。また製造されたフィラー入り接着剤をフィルムへ塗工してフィルム状に形成した未硬化のフィラー入り接着剤シート４４を形成する（ステップ■）と共に、銅箔４１にフィラー入り接着剤を塗工して未硬化のフィラー入り接着剤シート４２を有する接着剤シート付き銅箔５１を形成する（ステップ■）。
【００１３】次に、ステップ■で表面処理された金属板４３とステップ■で形成された接着剤シート付き銅箔５１とを張り合わせて銅張金属積層板５２を形成し（ステップ■）、またステップ■で形成されたフィラー入り接着剤シート４４とプリプレグ４５とを張り合わせて接着剤シート付きプリプレグ５３を形成する（ステップ■）。
【００１４】そして別工程で従来の方法により絶縁基板４７ａに内層用の回路４７ｂが両面に形成された内層回路板４７、前記銅張金属積層板５２、及び前記接着剤シート付きプリプレグ５３を、内層回路板４７の両側からプリプレグ４６、プリプレグ４５、フィラー入り接着剤シート４４、金属板４３、フィラー入り接着剤シート４２、銅箔４１の順になるようにそれぞれ積層して（ステップ■）、加圧加熱する。
【００１５】加圧加熱時に、単独では流れにくいフィラー入り接着剤シート４４が、プリプレグ４５及び４６からオーバーフローした樹脂に押されて、フィラー入り接着剤シート４４のフィラー含有樹脂が金属板４３の加工穴に満偏なく充填され、またフィラー入り接着剤シート４４によりプリプレグ４５の樹脂がオーバーフローして金属板４３の加工穴、及び銅箔４１と金属板４３との間に介在するフィラー入り接着剤シート４２に混入するのが防止され、図１の(B) に示すように、硬化後、銅箔４１及び金属板４３の回りをフィラー入り硬化接着剤層４８のみで形成する多層板５４を得ることができる。
【００１６】以下、従来より用いられている通常の工程で、上記のように積層硬化された多層板５４の金属板４３の穴部にスルーホールを形成し、そして銅箔４１に電気回路を形成して金属コア多層プリント配線板を得ることが出来る。金属板４３の穴加工は、ＮＣドリル、プレス等による打ち抜き、ケミカルミーリング等で行えばよく、バリ取りは、サンドペーパー等による表面研磨、或いはアルカリによる溶解等、表面研磨は、アルミニウムの場合は通常のアルマイト処理等、銅の場合は通常の酸化処理等を行えばよい。
【００１７】銅箔４１へのフィラー入り接着剤シート４２の施工は、フィラー入り接着剤を銅箔４１に塗布するか、またはフィラー入り接着剤をフィルムへ塗工してフィルム状に形成したフィラー入り接着剤シート４２を銅箔４１に張り合わせてもよい。銅箔４１と金属板４３との絶縁を確保するため、接着剤シート付き銅箔５１を金属板４３にラミネートした後、未硬化のフィラー入り接着剤シート４２をＢステージ化するか、レジンフローを考慮にいれて、未硬化のフィラー入り接着剤シート４２を予め厚く設定しておくことが好ましい。
【００１８】また加圧加熱時にプリプレグ４５の樹脂がオーバーフローして、銅箔４１と金属板４３との間に介在するフィラー入り接着剤シート４２に混入するのを防ぐために介層されたフィラー入り接着剤シート４４は、混入防止のための十分な厚みを有し、好ましくは４０μｍから２００μｍであるが、前記数値に限定されるものではない。
【００１９】加圧加熱方法は特に限定されるものではないが、真空プレス金型を使用し、加熱真空下で内層回路板４７、接着剤シート付きプリプレグ５３、及び銅張金属積層板５２の積層体を真空脱気した状態で加圧すると、表面平滑性の劣る金属板を使用しても、フィラー入り硬化接着剤層４８に気泡等が混入しない多層板５４を形成することが出来、金属板４３の穴部に残存する気泡を抑えることが出来る。
【００２０】なお上記実施例では導電層を４層有する金属コア多層プリント配線板の製造方法の場合を説明したが、内層回路板４７を複数内装して、更に多層の金属コア多層プリント配線板の製造方法に用いてもよい。
【００２１】
【発明の効果】この発明は、上記のようにプリプレグと金属板との間にフィラー入り接着剤シートを介層して加圧加熱するので、プリプレグと金属板との間に介層されたフィラー入り接着剤シートがプリプレグの樹脂のオーバーフローを防止して、金属板の穴部、及び金属板と銅箔との間のフィラー入り接着剤シートにプリプレグの樹脂が混入することを避けることが出来、銅箔及び金属板の回りを放熱特性に優れたフィラー入り硬化接着剤層のみで形成し、放熱性の高い金属コア多層プリント配線板を製造することが出来るという効果がある。
【００２２】またフィラー入り接着剤のみを金属板の穴部に充填することが出来、スルーホール絶縁層のスルーホールメッキに対する熱膨張係数及び密着性が向上して、信頼性の高いスルーホールを形成することが出来るという効果がある。そして更に、従来２度の硬化工程を要していた、放熱特性に優れ、かつスルーホールの信頼性の高い金属コア多層プリント配線板を１度の硬化工程のみで製造することが出来、製造工程を簡易化して製造コストを下げることが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】(A) 及び(B) は、この発明の金属コア多層プリント配線板の製造方法の硬化前と硬化後の構成を示す断面図である。
【図２】この発明の金属コア多層プリント配線板の製造工程を示すブロック図である。
【図３】(A) 及び(B) は、第１従来例の金属コア多層プリント配線板の製造方法の硬化前と硬化後の構成を示す断面図である。
【図４】(A) 及び(B) は、第２従来例の金属コア多層プリント配線板の製造方法の硬化前と硬化後の構成を示す断面図である。
【図５】(A) 及び(B) は、第３従来例の金属コア多層プリント配線板の製造方法の硬化前と硬化後の構成を示す断面図である。
【図６】(A) 、(B) 、(C) 及び(D) は、第４従来例の金属コア多層プリント配線板の製造方法の硬化前と硬化後の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
４１銅箔４２，４４フィラー入り接着剤シート
４３金属板４５，４６プリプレグ
４７内層回路板４８フィラー入り硬化接着剤層
５１接着剤シート付き銅箔５２銅張金属積層板
５３接着剤シート付きプリプレグ５４多層板

【特許請求の範囲】
【請求項１】絶縁基板に内層用の回路が形成された内層回路板と、Ｂステージ状のプリプレグと、スルーホール用の穴加工が施された金属板と、フィラー入り接着剤シートと、銅箔とを前記順序に積層して加圧加熱する金属コア多層プリント配線板の製造方法において、前記プリプレグと前記金属板との間にフィラー入り接着剤シートを介層して加圧加熱することを特徴とする金属コア多層プリント配線板の製造方法。

【図２】