JPH0228393A - 銅張積層配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、各種の絶縁基板上に厚肉の銅または銅合金か
らなる配線パターンを形成した銅張積層配線板の製造方
法に関する。

「従来の技術」 この種の銅張積層配線板は、表面に絶縁層を形成したア
ルミ等の金属板やセラミックス製等の絶縁基板上に、厚
さ数１０μ期程の銅箔配線パターンを形成したもので、
前記絶縁基板により高い放熱性、耐熱性９寸法安定性が
得られることから、大電力用や高密度実装用のプリント
配線板として市場を広げつつある。

そして最近では、パワートランジスタ、電源回路、大出
力アンプ等のさらに大電力を制御する用途に合わせて、
従来は薄かった配線パターンの鋼箔を１ｍｍ程度にまで
厚くした配線板への需要が生じ始めている。

「発明が解決しようとする課題」 そこで本発明者らは、上記のように配線パターンの厚い
銅張積層配線板を製造するため、絶縁基板上に厚肉の銅
板を接着固定し、この銅板上に配線パターンに対応する
マスキングを施してエツチングする方法を試みた。

ところが、このように厚肉な銅板をエツチングする方法
では、多大な手間と時間を要して生産性が極めて悪く、
採算に合わないうえ、エツチング液の回り込みによって
配線パターンの境界近傍が侵食され、配線パターンの信
頼性を低下する欠点があった。

またこれとは別に、銅板を配線パターンの形状に打ち抜
き加工し、この打抜板を絶縁基板に貼付する方法も試み
たが、この方法では配線パターンが多数の断片に分割さ
れてしまうために、これらパターン片を正確に位置決め
して基板に接着するのが困難で、実現性に乏しかった。

「課題を解決するための手段」 本発明は上記課題を解決するためになされたもので、銅
または銅合金製の薄板から、配線パターンを構成する複
数のパターン線部およびこれらパターン線部を相互に固
定するための架橋部からなる一体形状のパターン板を成
形し、このパターン板の片面に金属シート材を後工程で
除去可能に貼付するとともに、前記各架橋部を機械加工
等により除去し、さらに絶縁基板上に前記パターン板側
を接合した後、金属シート材を除去することを特徴とす
る。

「作　用」 この方法によれば、互いにつながりのないパターン線部
を架橋部により相互に仮固定した形状のパターン板を一
体成形し、このパターン板を金属シート材に貼付したう
え架橋部を機械加工等で除去し、パターン線部を金属シ
ート材で保持したまま絶縁基板に接着固定するため、各
パターン線部の配置に誤差が生じることがない。さらに
金属シート材は熱膨張率が小さく高い抗張力を有するた
め、加熱工程等を経ても熱膨張等によるパターン線部の
位置精度低下が生じにくい。

また、パターン板は基板の肉厚に拘わらず打抜加工等に
より効率良く生産できるうえ、金属シート材に接着した
後には各架橋部を切削加工、打ち抜き加工等によって容
易に除去できるため、エツチングのように手間と時間の
かかる工程が要らず、量産に適し、製造コスト低減が図
れる。

「実施例」 以下、図面を参照して、本発明の一実施例を詳細に説明
する。

この方法ではまず、表面にＮｉめっき等の保護膜を形成
した銅または銅合金からなる薄板から、第１図に示すよ
うに、配線パターンを構成する独立した複数のパターン
線部１・・・、およびこれらパターン線部１・・・を一
体に連結する架橋部２・・・とからなるパターン板３を
打抜加工等により一体成形する。

前記各架橋部２・・・の幅や長さは、除去作業を簡略化
するために全て統一しておくことが望ましく、特に、縦
横の方向性が無い正方形にすると後の除去工程に都合が
よい。また架橋部２・・・の形成位置は、できるだけ少
数の架橋部２・・・によって各パターン線部ｌ・・・を
十分な強度で固定でき、しかも各架橋部２・・・ができ
るだけ同一直線に沿って並ぶように考慮すべきである。

架橋部２・・・の個数が多いとその分、架橋部除去作業
に時間を要する。また、直線に沿って並べておくと、架
橋部２・・・の数が同じ場合にも除去作業の効率を高め
られる。

次に、こうして得られたパターン板３・・・の打ち抜き
時の下面側（数μｍ程度の僅かなパリが生じる）に、第
２図のように長尺の金属シート材４を接着剤等で貼り付
けていく。この金属シート材４は後工程で途去（剥離）
されるもので、その材質としては鉄、アルミニウム、ス
テンレス等が比較的安価で適するが、他の金属も使用可
能である。また金属シート材４の厚さは、使用する加工
機械に応じて、例えば０．０５〜０．５ｍｍ程度とされ
る。図示例の金属シート材４０幅方向両端縁には位置決
め用の送り孔５・・・が形成され、これにより作業効率
や位置決め精度の向上、および量産化が図られている。

金属シート材４をパターン板３・・・に貼付するには、
エポキシ系等の接着剤を接合面に薄く塗布してこれらを
重ねたり、シート材４とパターン板３の間に両面粘着テ
ープを挾んで圧迫する方法が採られる。これら接着剤あ
るいは粘着テープは、後工程で容易に剥離できなければ
ならず、例えば２００〜３００℃程度の加熱によって溶
融または剥離するものが適している。なお、両面粘着テ
ープを用いれば、接着剤を使用する場合よりも生産うイ
ンが安定化し、量産に好都合である。また粘着テープを
用いた場合には、パターン板３に金属シート材４を貼付
した後、これらを有機溶剤で洗浄し、パターン板４の開
口部で露出した粘着テープの粘着剤を除去しておくとよ
い。こうすることにより、架橋部２・・・を打ち抜き等
によって除去する際、架橋部２の周囲の粘着剤によるカ
ス発生が低減できるうえ、粘着テープの露出面に金属粉
等が付着して悪影響を及ぼすおそれがなくなる。

次に、パターン板３を貼付しｔ；金属シート材４をＮＣ
制御される研削盤や打ち抜き装置等にセットし、金属シ
ート材４を下側にして、パターン板３の架橋部２・・・
のみを研削または打ち抜き加工により除去する。その際
、金属シート材４に図示Ｐ・・・のように穴をあけても
構わない。また架橋部２・・・はひとつづつ除去しても
よいし、全てを同時に除去してもよい。

次に、金属シート材４を上にして、パターン板３側を絶
縁基板６上に接着する。第３図はその工程の一例を示し
、コンベヤ等で順次整列状態で送られる基板６・・・上
に、押圧ローラ７により位置決めしつつ金属シート材４
を順次接合していく。

絶縁基板６としては、次のようなものが使用可能である
。

■アルミ、鉄板、ケイ素鋼板、銅板、銅インバー板等の
金属板８の表面に絶縁層９を形成した基板。絶縁層９と
しては、ポリイミド等の高耐熱性を有する合成樹脂が好
適であり、その厚さは放熱性および絶縁性を考慮して数
１０μ謂〜数１００μｍとされる。この種の絶縁基板と
パターン板の接合には、エポキシ系等の熱硬化型接着剤
が適し、通常４００°Ｃ程度に加熱して硬化させる。

■Ａ１□０．・ＳｉＯ□等のセラミックス板。　この場
合には、酸素を２００〜５００　ｐｐｍ含有する鋼板（
タフピッチ銅）を用いてパターン板３を成形し、このパ
ターン板３をＡ　＋、ｏ　３・５ｉｎ２基板に位置決め
して載せたあと、水素雰囲気中で約９００　’０に加熱
すると、タフピッチ鋼の中の酸素原子が基板側に拡散し
て境界面にＣ＋＋０が生じ、ガラス反応によりパターン
板３が強固に拡散接合される利点がある。また、銀ロウ
や熱硬化型接着剤を用いて接合することも当然可能であ
る。

■ガラスエポキシ被覆板等の従来から使用されている材
質。接合方法は■と同様である。

なお、絶縁基板６の厚さは、所望の放熱性および強度を
考慮して通常数ｍｒａ程度に決定される。

なお、前記接合時に加熱する場合には、金属シート材４
を貼付している接着剤あるいは粘着テープが溶けるので
、接合がある程度進行した時点で金属シート材４をパタ
ーン板３から剥離する。また、接合時に加熱しない場合
には金属シート材４の貼付に使用した接着剤（粘着剤）
に応じて加熱等の処理を施し、金属シート材４を剥離す
る。

その後、金属シート材４を剥離したパターン板３の表面
から残留接着剤や粘着剤を完全に除去し、さらに必要に
応じて洗浄や７ラツクスの塗布を行ない、第４図および
第５図に示す銅張積層配線板を得る。

上記工程からなる銅張積層配線板の製造方法によれば、
互いに独立したパターン線部ｌ・・・の間に予め架橋部
２・・・を掛は渡したパターン板３を一体成形し・この
パターン板３を金属シート材４に貼付したうえ架橋部２
・・・を除去し、各パターン線部１・・・を金属シート
材４で固定したまま絶縁基板６に接着するので、絶縁基
板６上でのパターン線部１・・・の配置誤差が生じるこ
とがない。また、金属シート材４は熱膨張率が小さく、
抗張力が大きいため、加熱時に伸びや反りが生じにくく
、これらに起因するパターン線部ｌ・・・の位置精度の
低下も防ぐことができる。したがって、パターン精度が
高く、信頼性の、高い銅張積層配線板が製造できるとと
もに、金属シート材４に貼付するからパターン板３・・
・の搬送・位置決め等の取り扱いが容易で、生産ライン
の簡略化および効率化が図れる。

また、パターン板３は、その肉厚に関係なく打抜加工等
により効率良く製造できるうえ、各架橋部２・・・は前
記のような切削や打ち抜き加工等によって容易に除去で
きるため、エツチングのような手間と時間のかかる作業
が無く、量産が可能で、その分製造コスト低減が図れる
。さらに、架橋部２・・・を除去した後も絶縁基板６に
接合されるまで金属シート材４で保持されているため、
パターン板３の打抜加工時に生じた僅かなパリを確実に
絶縁基板６とは反対側に向けて接合でき、このパリで絶
縁基板６の絶縁層９を傷つけるおそれがないという利点
も有する。

さらに金属シート材４を用いることにより、架橋部２・
・・を打ち抜き加工する場合にも、他の材質のシート材
を用いた場合に比してパリやカスの発生が少なく、これ
らの付着による打ち抜き装置の故障等が生じにくいうえ
、加熱時に絶縁基板６の絶縁層９の材質と反応するおそ
れもない。

なお、上記実施例では長尺の金属シート材４を用いてい
たが、その代わりに１枚または複数枚のパターン板３に
対応する寸法の金属板を用いてもよい。その場合には、
剥離した金属シート材４の再利用が容易である。

また上記実施例では、絶縁基板６の片面のみにパターン
板３を固定していたが、絶縁基板６の両面にそれぞれ異
なるパターン板を固定する構成としてもよいし、絶縁基
板６の裏面に金属製等の放熱板を接合してもよい。さら
に架橋部２・・・の除去方法としては、レーザー光線や
、エツチング等の手段も使用可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係わる銅張積層配線板の
製造方法によれば、パターン線部を架橋部で連結したパ
ターン板を一体成形し、これを金属シート材に貼付した
うえ架橋部を機械的に除去し、個々のパターン線部を金
属シート材に固定したまま絶縁基板に接着するので、パ
ターン線部の配置誤差が生じることがない。また金属シ
ート材は熱膨張率が小さく抗張力が大きいため、加熱時
にも伸びや反りが生じにくく、これらに起因するパター
ン線部の位置精度低下も防げる。したがってパターン精
度が高く、信頼性の高い銅張積層配線板が製造できると
ともに、金属シート材に貼付するからパターン板の取り
扱いが容易で、生産ラインの簡略化および効率化が図れ
る。また、パターン板はその肉厚に関係なく打抜加工等
により効率良く製造できるうえ、各架橋部は機械加工等
により容易に除去できるため、低コストで量産が可能で
ある。さらに金属シート材を用いることにより、架橋部
を打ち抜き加工する場合にも他の材質のシート材を用い
た場合に比してパリやカスの発生が少なく、これらの付
着による加工装置の故障が生じにくいという利点も有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、いずれも本発明に係わる銅張積
層配線板の製造方法の一実施例を説明するだめのもので
、第１図はパターン板の一形状例を示す平面図、第２図
はパターン板を金属シート材に貼付し架橋部を除去した
状態を示す平面図、第３図はパターン板を基板に接着す
る工程を示す側面図、第４図は得られた銅張積層配線板
の断面拡大図、第５図は同配線板の平面図である。 １・・・パターン線部、２・・・架橋部、３・・・パタ
ーン板、４・・・金属シート材、５・・・送り孔、６・
・・絶縁基板、８・・・金属板、９・・・絶縁層、Ｐ・
・・架橋部除去箇所。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 銅または銅合金製の薄板から、配線パターンを構成する
   複数のパターン線部およびこれらパターン線部を相互に
   固定するための架橋部からなる一体形状のパターン板を
   成形し、このパターン板の片面に金属シート材を後工程
   で除去可能に貼付するとともに、前記各架橋部を機械加
   工等により除去し、さらに絶縁基板上に前記パターン板
   側を接着固定した後、前記金属シート材を除去すること
   を特徴とする銅張積層配線板の製造方法。