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発明の名称 プリント基板の多層化接着法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−152152
公開日 平成6年(1994)5月31日
出願番号 特願平4−305155
出願日 平成4年(1992)11月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 鍵和田 光 / 古川 清則 / 野原 省三 / 天城 滋夫
要約 目的
多層プリント基板の接着において、高密度化、高多層化に伴い問題となる寸法変化、反りねじれ、ボイド等についてこれらを同時に解決すること。

構成
プリント基板を多段多層化接着する際、プリント基板Aと境面板3の間に、熱膨張係数がプリント基板Aより大きく鏡面板3の3倍以下の金属性の当て板4を挟んで固定することにより寸法変化、反りねじれ、ボイド等の問題を同時に解決する。また加圧力のタイミングを1次低圧力、2次高圧力、3次低圧力とコントロールすることで一層効果は高まる。
特許請求の範囲
【請求項1】回路パターンが形成されたプリント基板とその接着シートであるプリプレグを重ね合わせ、それを鏡面板で上下からはさみ、加熱加圧してプリント基板を多層化接着する方法において、プリント基板と境面板の間にシート状の当て板を入れることを特徴とするプリント基板の多層化接着方法。
【請求項2】請求項1において、シート状の当て板は、熱膨張係数がプリント基板の熱膨張係数より大きくプリント基板をはさんだ境面板のそれの3倍以下の金属性であることを特徴とするプリント基板の多層化接着方法。
【請求項3】請求項2において、加圧は、加熱による樹脂の溶融開始時に低圧(1次圧力)で加圧し、次に樹脂の流動のなくなる領域で高圧(2次圧力)に切り換え、次に樹脂が硬化した冷却前に低圧(3次圧力)に脱圧することを特徴とするプリント基板の多層化接着方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプリント基板の多層化接着方法に係り、特に接着後の反りねじれ、寸法変化の少ない多層プリント基板を製造するのに好適な多層化接着方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に多層プリント基板は、片面又は両面にパターンを形成したプリント基板と接着シートであるプリプレグを交互に重ね合わせ、ガイドピンで位置合わせをし、金属性の鏡面板に挟み、加熱、加圧して製造する。従来の多層プリント基板の製造においては、鏡面板と基板の間には何も入れないか、あるいはフイルム状のシートを入れることがある。また加圧は低圧力と高圧力の2段加圧法、あるいは最初から高圧で行う1段加圧法で行なっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、回路パターンの高密度化と高多層化に伴い問題となる寸法変化、反り変形、ボイド等について、これらを同時に解決することは困難であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的は、プリント基板多層化接着時に基板と境面板の間に、熱膨張係数が基板より大きく鏡面板の3倍以下の金属性の当て板を挟んで固定することにより達成される。また加圧力のタイミングを、プリプレグ樹脂の溶融開始時は1次低圧力とし、次に溶融から樹脂の流動がなくなる時点に2次高圧力に切り換える。最後に樹脂の硬化時に3次低圧力に脱圧することで一層効果は高まる。
【0005】
【作用】当て板は、鏡面板が基板に与える拘束力を緩和して基板に残留歪の発生するのを防止する働きがあり、基板の反り変形を押さえる効果がある。
【0006】1次低圧力は、プリプレグ樹脂が均一に溶融して、適当な流動性を持つ粘度まで保持する。この一次低圧力から2次高圧力へ移るタイミングで接着層間の樹脂の流動量が変わり、接着層間厚さが変わる。2次高圧力は、溶融していたプリプレグ樹脂が硬化し終わるまで保持し、プリプレグ層に発生した気泡(接着ボイド)を消失させる働きがある。
【0007】樹脂の硬化は、加熱冷却による伸縮がみられる。この時、高圧力で硬化成形した場合、ひずんだ伸縮が起こる。この硬化時に3次圧力として低圧力に脱圧することにより、寸法変化のバラツキを小さく押さえることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明について図面により説明する。
【0009】図1はプリント基板の多層化接着の様子を示したもので、この実施例は6層の多層プリント基板Aを3枚重ねて接着する場合を示している。即ち、銅張り積層板に内層回路を形成した後、接着前処理として化学薬品等で表面処理を行なった各プリント基板1の間にプリプレグ2を挟み、ガイドピン5で各プリント基板1にずれが生じないように位置合わせをする。その後、当て板として厚さ1.0mmのアルミニウム(Al)4を重ね、境面板3で固定する。その後接着用ホットプレスの熱板6で加熱加圧して多層プリント基板を成形する。
【0010】図2は多層化接着時の温度、圧力のプロファイルで、図3は加圧力時のフローチャートである。
【0011】はじめ熱板6を温度T1(120〜130℃)とし、t2時間(15〜30分)保持する。その後、前記温度をT2(160〜175℃)まで上昇させ、t4時間(60〜120分)保持し、その後室温まで冷却する。プリプレグ樹脂は、温度T1が印加されるとまもなく半硬化状態から溶融を始め、温度T2への変化とともに流動性のある状態から流動性のない状態となる。その時の加圧力は、図3のステップに従い、溶融開始時は低圧力(1次低圧力)P2(3〜4kg/cm2)とし、t1時間(5〜10分)保持する(ステップ101)。その後、プリプレグ樹脂が均一に溶融してから、2次圧力P3(30〜40kg/cm2)に昇圧する。そして樹脂の流動性がなくなり硬化するt3時間(30〜50分)保持する(ステップ102)。その後3次圧力P1(0.5〜1kg/cm2)に脱圧し、t4時間(60〜120分)を越えるt5時間まで保持する(ステップ103)。
【0012】樹脂は、加熱、加圧、冷却により伸縮、硬化収縮する特性を持っている。それが特に、多層プリント基板を複数枚重ねて接着する場合、鏡面板と接触する面はその拘束を受ける。また高圧力で硬化成形すると歪んだ伸縮が起こる。基板と鏡面板の間に、熱膨張係数が基板のそれより大きく、鏡面板の3倍以下の金属性の当て板を入れることにより治具板の拘束を妨げ、また硬化時に3次圧力として極めて小さい圧力に脱圧することにより、均一な伸縮が起こり、基板の反りねじれ、寸法変化のバラツキを小さく押さえることができる。
【0013】本実施例によれば、多層化接着した基板の寸法変化のばらつきは、6層の場合、従来接着法で3σ=0.15%(但し基板1枚の中の寸法変化を示す)であるものが、3σ=0.05%とすることができた。反り変形量は測定長さに対し、従来0.6%あったものが0.2%になった。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、樹脂硬化時の脱圧と、当て板による鏡面板の拘束力緩和効果で基板に歪が発生するのを押さえることができ、基板の反りねじれ、寸法変化のバラツキを小さくできる。




 

 


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