KR20200033874A

KR20200033874A - 멀티 와이어 배선판의 제조 방법, 및 멀티 와이어 배선판

Info

Publication number: KR20200033874A
Application number: KR1020207003548A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 야마구치
Original assignee: 히타치가세이가부시끼가이샤
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2020-03-30
Anticipated expiration: 2037-08-08
Also published as: JP6935817B2; KR102404116B1; JPWO2019030825A1; WO2019030825A1

Abstract

배선판의 판 두께 방향에서의 와이어 배선층을 효율적으로 배치하는 것이 가능 멀티 와이어 배선판의 제조 방법을 공개한다. 이 멀티 와이어 배선판의 제조 방법은, 더미 기판 위에 금속박을 배치하는 공정과, 금속박 위에 접착층을 설치하는 공정과, 접착층 상에 절연 피복 와이어를 소정 패턴이 되도록 포선하는 공정과, 절연 피복 와이어를 포선한 후에 접착층 위에 절연층을 형성하는 공정과, 절연층 위에 금속박을 배치하는 공정과, 금속박으로부터 더미 기판을 제거하는 공정을 구비하고 있다.

Description

멀티 와이어 배선판의 제조 방법, 및 멀티 와이어 배선판

본 발명은, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법, 및 멀티 와이어 배선판에 관한 것이다.

특허문헌 1 및 특허문헌 2에는, 폴리이미드 수지로 피복된 와이어를 기판 상에 포선하여 배선 밀도를 향상시킨 멀티 와이어 배선판이 개시되어 있다. 이 멀티 와이어 배선판에서는, 배선판의 제조를 효율적으로 행하는 관점 및 내부응력의 불균형에 의해 생기는 배선판의 휨을 억제하는 관점에서, 포선용의 중앙기판의 표면 및 배면에 거의 균등하게 와이어 배선을 형성하여, 2층의 포선층(와이어 배선층)을 가지는 배선판이 1유닛이 되도록 제작되고 있다. 이 1유닛의 배선판을 복수 조합하여 다층화하거나, 또는 이 1유닛의 배선판을 다른 내층 회로 형성 기판에 조합하여 다층화하는 것이 행해지고 있다.

일본공개특허 제2015-179833호 공보 일본공개특허 제2011-155045호 공보 일본특공소 45-21434호 공보

특허문헌 1 및 2에 기재된 멀티 와이어 배선판에서는, 중앙기판의 양면에 와이어 배선층을 설치한 배선판이 1유닛을 구성하고, 이것을 조합하여 다층화시키고 있다. 그러나, 이 구성에서는, 1유닛의 배선판에 2개의 와이어 배선층이 설치되므로, 예를 들면, 3개의 와이어 배선층이 필요한 멀티 와이어 배선판을 제작하고자 하는 경우, 1유닛의 배선판이 2개 필요하지만, 그 중의 1개의 와이어 배선층이 이용되지 않으므로, 전체적으로 보면, 멀티 와이어 배선판이 불필요하게 두껍게 된다. 마찬가지로, 1개의 와이어 배선층으로 충분한 경우라도, 2개의 와이어 배선층을 구비한 1유닛의 배선판이 최소단위로서 필요하게 되므로, 그 중의 1개의 와이어 배선층이 이용되지 않으므로, 상기와 마찬가지로 멀티 와이어 배선판이 불필요하게 두꺼워 지게 된다. 한편, 전술한 점을 회피하기 위하여, 불필요한 와이어 배선층을 중앙기판의 한쪽에 설치하지 않는 제조법도 고려할 수 있다. 그러나, 그러한 경우, 중앙기판의 한쪽에만 와이어 배선층을 형성하므로, 제작된 멀티 와이어 배선판의 적층 방향에서의 힘이 불균형으로 되어, 휨이 발생할 가능성이 있다. 또는, 휨을 발생시키지 않는 구성을 별도로 설치하므로, 제조 방법이 번잡하게 될 가능성이 있다.

본 발명은, 배선판의 판 두께 방향에서의 와이어 배선층을 효율적으로 배치할 수 있는 멀티 와이어 배선판의 제조 방법, 및 멀티 와이어 배선판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 그 일측면으로서, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에 관한 것이다. 이 멀티 와이어 배선판의 제조 방법은, 더미 기판의 위에 제1 금속박을 배치하는 공정과, 제1 금속박 위에 접착층을 설치하는 공정과, 접착층 상에 절연 피복 와이어를 소정 패턴으로 되도록 포선하는 공정과, 절연 피복 와이어를 포선한 후에 접착층 위에 절연층을 형성하는 공정과, 절연층 위에 제2 금속박을 배치하는 공정과, 제1 금속박으로부터 더미 기판을 제거하는 공정을 구비하고 있다.

상기한 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 더미 기판을 사용하여 단층(單層)의 와이어 배선층(절연 피복 와이어의 포선 패턴)을 가지는 멀티 와이어 배선판을 제작하고, 또한 이 더미 기판을 최종적으로는 제거하도록 되어 있다. 이 경우에, 더미 기판을 최종적으로 제거하므로, 중앙기판의 양면에 와이어 배선층을 설치하는 구성을 채용하지 않아도 멀티 와이어 배선판에 휨 등이 발생하기 어렵고, 단층의 와이어 배선층을 가지는 멀티 와이어 배선판을 제작할 수 있고, 배선판의 판 두께 방향에 있어서 와이어 배선층을 효율적으로 배치 가능한 멀티 와이어 배선판을 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 이 제조 방법에서는, 최종적으로 제거하는 더미 기판과 그 위에 배치되는 제1 금속박에 의해 소정의 강도가 담보되어, 이러한 토대 위에서 평면인 상태에서 절연 피복 와이어를 포선할 수 있다. 이 때문에, 접착층에 절연 피복 와이어를 포선할 때의 헐거움 등이 이들 금속박 등에 의해 억제되어 포선성이 안정되고, 절연 피복 와이어의 포선의 확실성, 생산성의 향상, 및 고밀도 배선이 가능하게 된다. 또한, 이 제조 방법에서는, 종래와 같이 와이어 포선앞의 내층 회로 형성이 불필요하므로, 생산의 리드타임을 단축할 수도 있다. 또한, 종래와 같이 내층 회로의 동박(銅箔) 두께 및 회로 패턴의 영향을 받지 않고 포선 가능하기 때문에, 안정된 특성 임피던스의 멀티 와이어 배선판을 얻을 수 있고, 특히 절연 피복 와이어의 선 직경이 소경(小徑)으로 된 경우라도 특성 임피던스를 용이하게 제어할 수 있다. 그리고, 여기서 사용하는 「포선」이란, 절연 피복 와이어를 접착층 등의 층 위에 깔고, 또한 상기 층에 부착시키는 것을 의미한다.

상기한 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 제1 금속박을 배치하는 공정에 있어서, 제3 금속박을 통하여 더미 기판 위에 제1 금속박을 배치하고, 더미 기판을 제거하는 공정에 있어서, 제1 금속박으로부터 제3 금속박을 박리해도 된다. 이 경우에, 제3 금속박에 의해, 절연 피복 와이어의 포선 속도 및 포선의 확실성과 같은 포선성을 더욱 향상시킬 수 있고, 또한 최종단계에서 제3 금속박을 박리하므로, 제작되는 멀티 와이어 배선판의 두께를 얇게 할 수 있다.

상기한 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에 있어서, 절연 피복 와이어의 선 직경은 140㎛ 이하이며, 제3 금속박의 두께가 50㎛ 이상이어도 된다. 이 경우에, 절연 피복 와이어를 접착층에 포선할 때, 그 하측에 배치되는 금속박이 소정 이상의 강도를 가지고 있으므로, 절연 피복 와이어의 포선 속도를 빨리해도 확실한 포선을 실행할 수 있다. 특히, 포선하는 공정에 있어서, 절연 피복 와이어를 초음파 접착에 의해 접착층에 포선하는 경우, 그 토대가 확실히 안정되어 있지 않으면 헐거움이 발생하게 되어 확실한 접착을 할 수 없으므로, 토대의 강도에 따라서는 포선 속도를 느리게 하지 않을 수 없다. 그러나, 전술한 강도(두께)의 금속박을 하측에 설치함으로써, 초음파 접착이라도, 더욱 확실하게 절연 피복 와이어를 접착층에 포선할 수 있다. 그리고, 상기한 경우에 있어서, 제3 금속박의 두께가 제1 금속박보다 두꺼워도 되며, 이 경우에도, 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

상기한 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 제1 금속박을 배치하는 공정에 있어서, 제1 금속박과 제3 금속박이 일체화하고 또한 서로 박리 가능한 금속박을 더미 기판 위로 배치해도 된다. 이 경우에, 제1 및 제3 금속박이 일체화하고 또한 박리 가능한 금속박을 사용하고 있으므로, 제1 및 제3 금속박을 더미 기판 상에 배치하는 공정을 간략화할 수 있다. 그리고, 박리 가능한 금속박으로서는, 예를 들면, 필러블(peelable) 동박이 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

상기한 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 더미 기판은 그 표면적이 제1 금속박보다 크고, 제1 금속박을 배치하는 공정에 있어서, 제1 금속박을 덮도록 절연 프리프레그를 적층하여 절연 프리프레그를 더미 기판의 에지에 접착시키고, 이로써, 제1 금속박을 더미 기판 상에 가고정해도 되고, 접착층을 설치하는 공정에서는, 절연 프리프레그를 통하여 제1 금속박 위에 접착층을 적층해도 된다. 이 경우에, 제1 금속박을 절연 프리프레그에 의해 더미 기판에 확실하게 가고정할 수 있고, 또한 더미 기판을 제거할 때 절연 프리프레그 등의 일부를 절취하는 등에 의해 용이하게 더미 기판을 제거하는 것이 가능하게 된다.

상기한 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 접착층은, 열경화성 또는 광경화성의 접착 재료를 포함하는 접착 시트로 형성되어 있고, 포선하는 공정에 있어서, 절연 피복 와이어를 포선한 후에 접착 시트를 열경화 또는 광경화하고, 절연 피복 와이어 중 적어도 일부가 접착 시트에 매립된 상태로 절연 피복 와이어가 접착 시트에 고정되어도 된다. 이 경우에, 절연 피복 와이어의 포선 작업 및 접착층으로의 고정 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 전술한 어느 하나의 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에 의해 제조된 멀티 와이어 배선판을 1유닛으로 하고, 짝수 유닛 또는 홀수 유닛을 중첩하여 다층 유닛의 다층 멀티 와이어 배선판을 형성해도 된다. 이 경우에, 단층의 와이어 배선 층으로 이루어지는 멀티 와이어 배선판이 1유닛이 되므로, 짝수 유닛으로 이루어지는 다층 멀티 와이어 배선판도, 또는 홀수 유닛으로 이루어지는 다층 멀티 와이어 배선판도, 용이하게 조립(설계)하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이와 같이 구성하는 것이 가능하므로, 배선판의 판 두께 방향에 있어서, 와이어 배선층을 효율적으로 배치한 다층 멀티 와이어 배선판을 얻는 것이 가능하게 된다.

본 발명은, 다른 측면으로서, 멀티 와이어 배선판에 관한 것이다. 이 멀티 와이어 배선판은, 소정 패턴으로 포선되는 절연 피복 와이어와, 절연 피복 와이어 중 적어도 일부가 매립되고, 절연 피복 와이어를 접착제에 의해 고정시키는 접착고정층과, 접착고정층 위에 적층되고, 접착고정층과 함께 절연 피복 와이어를 덮는 절연층과, 접착고정층과 절연층을 포함하는 적층체의 양면에 설치되는 제1 및 제2 도체층을 구비하고 있고, 제1 및 제2 도체층은 모두 독립된 금속박으로 구성되어 있다. 이 경우에, 상기한 바와 같이 단층의 와이어 배선층을 가지는 멀티 와이어 배선판을 제작할 수 있고, 와이어 배선층을 효율적으로 배치 가능한 멀티 와이어 배선판을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 포선용의 기판을 최종적으로 제거하고 있으므로, 멀티 와이어 배선판이 휨도 억제할 수 있다. 그리고, 여기서 말하는 「독립된 금속박」이란, 금속박이 부가된 중앙 기판 등의 기판에 부속(종속)하고 있는 금속박를 제외한 의미이다.

상기한 멀티 와이어 배선판에서는, 제1 또는 제2 도체층 중 적어도 한쪽은, 그 두께가 10㎛ 이하라도 된다. 이 경우에, 종래에 비해, 보다 박형화된 멀티 와이어 배선판을 얻을 수 있다.

또한, 전술한 어느 하나의 멀티 와이어 배선판을 1유닛으로 하고, 짝수 유닛 또는 홀수 유닛을 중첩하여 다층 유닛의 다층 멀티 와이어 배선판을 구성해도 된다. 이 경우에, 단층의 와이어 배선층으로 이루어지는 멀티 와이어 배선판이 1유닛이 되므로, 짝수 유닛으로 이루어지는 다층 멀티 와이어 배선판도, 또는 홀수 유닛으로 이루어지는 다층 멀티 와이어 배선판도, 용이하게 조립(설계)하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이와 같이 단층의 와이어 배선층을 기본 단위로 하여 구성할 수 있으므로, 배선판의 판 두께 방향에 있어서, 와이어 배선층을 효율적으로 배치한 멀티 와이어 배선판을 얻는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 의하면, 배선판의 판 두께 방향에 있어서, 와이어 배선층을 효율적으로 배치하여, 멀티 와이어 배선판의 두께를 얇게 할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 멀티 와이어 배선판을 제조하기 위한 방법을 순차적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은, 도 2에 나타낸 포선공정에서 절연 피복 와이어를 접착층에 포선하는 작업을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 멀티 와이어 배선판을 1유닛으로 하고, 3유닛 적층한 다층 멀티 와이어 배선판을 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 멀티 와이어 배선판 및 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에 대하여 설명한다. 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 가지는 요소에는, 동일 부호를 사용하는 경우가 있고, 중복되는 설명은 생략한다.

처음에 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조되는 멀티 와이어 배선판에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 멀티 와이어 배선판(1)은, 절연 피복 와이어(10), 접착고정층(11), 절연층(12), 언더레이층(13), 제1 도체층(14), 및 제2 도체층(15)을 구비하여 구성되어 있다.

절연 피복 와이어(10)는, 동 등의 도전 재료로 이루어지고 신호선으로서 기능하는 와이어 심선(芯線)(16)과, 와이어 심선(16)을 절연하기 위한 절연층(17)과, 절연층(17)을 덮고 접착고정층(11)으로의 접착을 쉽게 하기 위한 와이어 접착층(18)을 구비하고 있다. 절연 피복 와이어(10)는, 접착고정층(11) 상에서, 설계에 따른 소정 패턴이 되도록 포선되어, 배선판의 판 두께 방향에 있어서 단층으로 이루어지는 와이어 배선층을 형성한다. 절연 피복 와이어(10)는, 절연층(17) 등에 의해 절연성이 확보된 와이어이므로, 소정 패턴으로 되도록 포선할 때 각 와이어가 교차하는 배치도 채용하는 것이 가능하며, 배선의 수용량을 높여서 배선의 고밀도화를 도모할 수 있다. 또한, 절연 피복 와이어(10)는, 그 선 직경이 예를 들면, 140㎛ 이하의 소경이므로, 이 점에서도 배선의 고밀도화를 도모할 수 있다. 그리고, 절연 피복 와이어(10)의 절연층(17) 및 와이어 접착층(18)은, 예를 들면, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 또는 불소계 수지로 구성할 수 있지만, 이들로 한정되지 않고, 절연성 또는 접착성과 같은 필요한 기능을 나타내는 한, 다른 재료라도 된다.

접착고정층(11)은, 패턴화된 절연 피복 와이어(10) 중 적어도 하방의 일부가 그 안에 매립되고, 절연 피복 와이어(10)를 접착제에 의해 고정시키는 층이다. 접착고정층(11)은, 예를 들면, 열경화성의 접착 재료를 포함하는 접착 시트를 열경화 한 것이며, 경화 전의 접착 시트 상에 절연 피복 와이어(10)를 포선하고, 포선 후에 접착 시트를 열경화하여 절연 피복 와이어(10)를 고정한다. 포선용의 열접착 시트로서는, 예를 들면, 폴리아미드이미드계 수지를 포함하는 열경화성의 접착 시트를 사용하는 것이 가능하다. 접착고정층(11)으로서, 열경화성의 접착 재료 대신, 혹은 열경화성의 접착 재료와 함께, 광경화성의 접착 재료를 포함하는 접착 시트를 사용할 수도 있다. 접착고정층(11)은, 예를 들면, 그 두께가 70㎛∼150㎛의 범위로 되어 있다.

절연층(12)은, 접착고정층(11) 위에 적층되고, 접착고정층(11)과 함께 절연 피복 와이어(10)를 덮는 층이다. 절연층(12)으로서는, 예를 들면, 일반적인 프린트 배선판에서 사용되는 절연 프리프레그를 사용할 수 있다. 절연층(12)은, 예를 들면, 그 두께가 110㎛∼170㎛의 범위로 되어 있다.

언더레이층(13)은, 접착고정층(11)의 절연층(12)과는 반대 측에 적층되는 층이다. 언더레이층(3)은, 절연층(12)과 마찬가지로 절연 프리프레그로 구성할 수 있다. 언더레이층(13)은, 예를 들면, 그 두께가 45㎛∼85㎛의 범위로 되어 있다. 그리고, 멀티 와이어 배선판(1)에서는, 언더레이층(13)을 삭제한 구성을 채용할 수도 있고, 이 경우에는, 접착고정층(11)의 절연층(12)과는 반대 측의 면에 제1 도체층(14)을 직접 설치하도록 해도 된다.

제1 도체층(14)은, 접착고정층(11)의 한쪽(도시 하방측)에 절연 프리프레그인 언더레이층(13)를 통하여 배치된다. 제2 도체층(15)은, 절연층(12)의 다른 쪽(도시 상방측)에 배치된다. 제1 및 제2 도체층(14, 15)은, 예를 들면, 동박 등의 금속박을 에칭 처리 등에 의해 소정 패턴으로 가공한 층이며, 예를 들면, 차폐층으로서 사용할 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 도체층(14, 15)은, 전원, 그라운드층, 또는 신호층으로서 사용되어도 된다. 제1 및 제2 도체층(14, 15)은, 그 두께를 예를 들면, 5∼15 ㎛, 더욱 바람직하게는 9∼12 ㎛의 범위로 할 수 있고, 그 두께를 10㎛ 이하로 함으로써, 더 한층의 박형화를 도모하는 것이 가능하게 되고 있다. 그리고, 제1 및 제2 도체층(14, 15) 모두, 종래와 같은 동 클래드 적층판에 부속되는 동박으로 구성되는 것이 아닌, 독립된 금속박으로 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 멀티 와이어 배선판(1)은, 단층의 와이어 배선층을 가지는 구성이므로, 멀티 와이어 배선판(1)을 1개의 유닛으로 하고, 짝수 유닛 또는 홀수 유닛 중 어느 하나로 이루어지는 다층 멀티 와이어 배선판(30)(도 4 참조, 상세한 것은 후술함)도 용이하게 구성할 수 있다.

다음으로, 전술한 구성의 멀티 와이어 배선판(1)의 제조 방법에 대하여, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는, 도 1에 나타낸 멀티 와이어 배선판을 제조하기 위한 방법을 나타내는 단면도이다.

우선 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 더미 기판(26)을 준비하고, 더미 기판(26)의 상방으로 금속박(27)(제3 금속박)과 도체층이 되는 금속박(24)(제1 금속박)을 순차적으로 배치한다. 더미 기판(26)은, 예를 들면, 양면에 동박을 부착한 적층판을 사용할 수 있다. 또한, 금속박(27)과 금속박(24)은, 별도의 부재로 구성되어 있어도 되지만, 금속박(24, 27)이 일체화하고, 그 사이에 설치된 박리층에 의해 서로 박리 가능한 금속박으로 구성되어도 된다. 이와 같은 일체형의 금속박으로서는, 예를 들면, 필러블 동박이 있다. 또한, 더미 기판(26)은, 그 표면적이 금속박(24, 27) 각각보다 커지도록 구성되어 있고, 공작물 사이즈로서 500mm×600mm 정도의 크기의 것을 사용할 수 있다.

더미 기판(26) 위에 금속박(24, 27)이 배치되면, 다음으로, 언더레이층(23)이 되는 프리프레그를 금속박(24)을 덮도록 적층한다. 그리고, 프리프레그를 가열 및 가압함으로써, 더미 기판(26)의 에지에 프리프레그를 접착시키고, 이로써, 금속박(24, 27)이 더미 기판(26)에 가고정된다. 여기서 사용하는 프리프레그는, 보강 재료에 절연수지를 함침시켜, 반경화 상태로 한 시트형인 것, 또는, 이 반경화 상태의 시트형인 것을 사용하여, 가열가압에 의한 적층일체화 등에 의해 경화 형성한 절연층을 일컫는. 본 실시형태에서 사용하는 프리프레그는, 범용 기재(基材)에 의해 형성된다. 범용 기재의 보강 재료로서는, 종이, 또는, 유리섬유 또는 아라미드섬유 등을 사용한 직포 또는 부직포를 사용할 수 있다. 또한, 절연수지로서는, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 또는, 페놀 수지 등의 열경화성수지를 사용할 수 있다. 이와 같은 범용 기재로서는, 예를 들면, 에폭시계로서는, FR-4재(Flame Retardant Type4) 또는 FR-5재(Flame Retardant Type5)가 있고, 폴리이미드계로서는, GPY재가 있다.

이이서, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가열가압된 프리프레그를 통하여 금속박(24) 위에 접착층(21)을 적층한다. 접착층(21)으로서는, 예를 들면, 열경화성의 접착 재료를 포함하는 접착 시트를 사용할 수 있고, 이 접착 시트를 라미네이팅한다. 접착층(21)으로서는, 광경화성의 접착 재료를 포함하는 접착 시트를 사용할 수도 있다. 그 후, 절연 피복 와이어(10)를 수치 제어의 포선 장치에 의한 초음파 접착에 의해 접착층(21) 상에 포선하여, 소정의 포선 패턴을 형성한다(도 3 참조). 초음파 접착에 의한 접착조건으로서는, 예를 들면, 초음파출력이 25kHz이며, 포선 속도를 20mm/초∼30mm/초의 사이로 할 수 있다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이 포선 시에, 절연 피복 와이어(10)의 일부(하방 부분)가 접착층(21) 내에 매립되도록 밀어넣어지지만, 접착층(21)의 토대 부분이 견실하지 않으면, 이 포선작업 시에 헐거움 등이 발생하게 되어, 포선장치의 포선기 헤드(H)에 의한 포선 속도를 저하시키면서 포선을 행할 필요가 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 접착층(21)의 하방에 도체층(14)이 되는 금속박(24)보다 두꺼운 금속박(27)을 설치하고 있으므로, 금속박(27)에 의해 포선 시의 헐거움를 억제할 수 있도록 되어 있다. 금속박(27)의 두께로서는, 후술하는 바와 같이, 50㎛ 이상(예를 들면, 70㎛ 또는 80㎛)인 것이 그 작업성 및 와이어 포선의 확실성의 관점에서는 바람직하지만, 50㎛ 미만이라도 포선 속도를 포선의 형태에 따라 장소에 의해 느리게 하는 등에 의해 와이어 포선을 확실하게 행하는 것은 가능하다.

이어서, 절연 피복 와이어(10)의 포선이 종료하면, 접착 시트로 이루어지는 접착층(21)을 경화하여 접착고정층으로 한다. 이로써, 절연 피복 와이어(10)가 접착층(21)(접착고정층(11))에 접착 재료에 의해 고정된다. 그리고, 전술한 예에서는, 프리프레그를 통하여 접착층(21)을 설치하고 있었지만, 접착층(21)에 의해 금속박(24, 27) 등을 더미 기판(26)에 가고정시키는 등을 행하면, 프리프레그를 생략해도 된다. 이 경우에, 금속박(24) 위에 직접, 접착 시트 등으로 이루어지는 접착층(21)이 적층된다.

이어서, 절연 피복 와이어(10)가 접착층(21)에 포선된 후에는, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 접착층(21) 위에 절연층(22)을 적층한다. 절연층(22)으로서는, 언더레이층(23)과 동일한 프리프레그를 사용할 수도 있다. 그리고, 이 절연층(22) 위에 동박 등으로 이루어지는 금속박(25)(제2 금속박)을 적층하고, 가열가압하여, 절연층(22)을 접착층(21)과 금속박(25)에 확실하게 접착시킨다.

이어서, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이, 금속박(24, 27)의 양단보다 내측이 되는 위치(L1, L1)에 있어서 배선판용의 가공체를 절단한다. 이 절단에 의해, 프리프레그에 의해 가고정되어 있던 금속박(24, 27)으로부터 더미 기판(26)이 제거된다. 또한, 주로 포선작업을 아래에서 지지하는 기능을 하고 있던 금속박(27)을 금속박(24)으로부터 박리한다.

이어서, 금속박(24, 25)에 대하여 에칭 등에 의한 처리가공을 행하여, 도 2의 (e)에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 도체층(14, 15)을 형성한다. 그리고, 제1 및 제2 도체층(14, 15)은, 에칭 처리 등이 되어 있으므로, 그 표면이 조면화(組面化)되어 있고, 다층화할 때 사용하는 다른 부재(접속용으로 사용하는 프리프레그 등) 또는 수지재료 등에 대하여 접착하기 쉬워지고 있다. 이로써, 단층의 와이어 배선층을 가지는 멀티 와이어 배선판(1)을 얻을 수 있다.

이상, 본 실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 더미 기판(26)을 사용하여 단층의 와이어 배선층(절연 피복 와이어(10)의 포선 패턴)을 가지는 멀티 와이어 배선판(1)을 제작하고, 또한 이 더미 기판(26)을 최종적으로는 제거하도록 되어 있다. 이와 같이, 더미 기판(26)을 최종적으로 제거하므로, 중앙기판의 양면에 와이어 배선층을 설치하는 종래 구성을 채용하지 않아도 멀티 와이어 배선판(1)에 휨 등이 발생하기 어렵고, 단층의 와이어 배선층을 가지는 멀티 와이어 배선판(1)을 제작할 수 있고, 배선판의 판 두께 방향에 있어서 와이어 배선층을 효율적으로 배치 가능한 멀티 와이어 배선판을 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 이 제조 방법에서는, 최종적으로 제거하는 더미 기판(26)과 그 위에 배치되는 금속박(24, 27)에 의해 소정의 강도가 담보되어, 이러한 토대 위에서 평면인 상태로 절연 피복 와이어(10)를 포선할 수 있다. 이 때문에, 접착층(21)에 절연 피복 와이어(10)를 포선할 때의 헐거움 등이 이들 금속박(27)등에 의해 억제되어 포선성이 안정되고, 절연 피복 와이어(10)의 포선의 확실성, 생산성의 향상, 및 고밀도 배선이 가능하게 된다. 또한, 이 제조 방법에서는, 종래와 같이 와이어 포선 전의 내층 회로 형성이 불필요하므로, 생산의 리드타임을 단축할 수도 있다. 또한, 종래와 같이 내층 회로의 동박 두께 또는 회로 패턴의 영향을 받지 않고 포선 가능하므로, 안정된 특성 임피던스의 멀티 와이어 배선판을 얻을 수 있고, 특히 절연 피복 와이어(10)의 선 직경이 소경으로 된 경우라도 특성 임피던스를 용이하게 제어할 수 있다.

본 실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 금속박(27)을 통하여 더미 기판 위에 금속박(24)을 배치하고, 최종 단계에 있어서 이 금속박(24)으로부터 금속박(27)을 박리하고 있다. 이 때문에, 금속박(27)에 의해, 절연 피복 와이어(10)의 포선 속도 또는 포선의 확실성과 같은 포선성을 더욱 향상시킬 수 있고, 또한 최종 단계에서 금속박(27)을 박리하므로, 제작되는 멀티 와이어 배선판(1)의 두께를 얇게 할 수 있다.

본 실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 절연 피복 와이어(10)의 선 직경은 140㎛ 이하이며, 금속박(27)의 두께가 50㎛ 이상이라도 된다. 이 경우에, 절연 피복 와이어(10)를 접착층(21)에 포선할 때, 그 하측에 배치되는 금속박(27)이 소정의 강도를 가지고 있게 되므로, 절연 피복 와이어(10)의 포선 속도를 빠르게 해도 확실한 포선을 실행할 수 있다. 특히, 포선하는 공정에 있어서, 절연 피복 와이어(10)를 초음파 접착에 의해 접착층(21)에 포선하는 경우, 그 토대가 확실히 안정되어 있지 않으면 헐거움이 발생하게 되어 확실한 접착을 할 수 없으므로, 토대의 강도에 따라서는 포선 속도를 늦게 하지 않을 수 없다. 그러나, 전술한 강도(두께)의 금속박(27)을 하측에 설치함으로써, 초음파 접착에 의해서도, 더욱 확실하게 절연 피복 와이어(10)를 접착층(21)에 포선할 수 있다. 그리고, 상기한 경우에 있어서, 금속박(27)의 두께가 금속박(24)보다 두꺼워도 되며, 이 경우에도, 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

본 실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 금속박(24)을 배치하는 공정에 있어서, 금속박(24, 27)이 일체화하고 또한 서로 박리 가능한 금속박을 더미 기판(26) 위에 배치해도 된다. 이 경우에, 금속박(24, 27)이 일체화하고 또한 박리 가능한 금속박을 사용하므로, 금속박(24, 27)의 배치 공정을 간략화할 수 있다.

본 실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 더미 기판(26)은 그 표면적이 금속박(24, 27) 각각보다 크고, 금속박(24)을 배치하는 공정에 있어서, 금속박(24, 27)을 덮도록 절연 프리프레그를 적층하여 절연 프리프레그를 더미 기판(26)의 에지에 접착시키고, 이로써, 금속박(24, 27)을 더미 기판(26) 상에 가고정해도 된다. 또한, 접착층(21)을 배치하는 공정에서는, 절연 프리프레그를 통하여 금속박(24) 위에 접착층(21)을 적층해도 된다. 이 경우에, 금속박(24, 27)을 절연 프리프레그에 의해 더미 기판(26)에 확실하게 가고정할 수 있고, 또한 더미 기판(26)을 제거할 때 절연 프리프레그 등의 일부를 절취하는 등에 의해 용이하게 더미 기판(26)을 제거하는 것이 가능하게 된다.

본 실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에서는, 접착층(21)은 열경화성 또는 광경화성의 접착 재료를 포함하는 접착 시트로 형성되어 있고, 포선하는 공정에 있어서, 절연 피복 와이어(10)를 포선한 후에 접착 시트를 열경화 또는 광경화하고, 절연 피복 와이어(10)의 일부가 접착 시트에 매립된 상태로 절연 피복 와이어(10)가 접착 시트에 고정되어도 된다. 이 경우에, 절연 피복 와이어(10)의 포선 작업 및 접착층(21)으로의 고정 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판(1)에서는, 단층의 와이어 배선층을 가지는 멀티 와이어 배선판을 제작할 수 있고, 배선판의 판 두께 방향에 있어서 와이어 배선층을 효율적으로 배치 가능한 멀티 와이어 배선판을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 포선용의 기판을 최종적으로 제거하고 있으므로, 멀티 와이어 배선판이 휘어지는 것도 억제할 수 있다.

여기서, 전술한 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에 의해 제조된 멀티 와이어 배선판을 1유닛으로 하고, 홀수(본실시형태에서는 3개)의 유닛을 중첩하여 다층 유닛의 배선판을 형성한 예에 대하여, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는, 도 1에 나타낸 멀티 와이어 배선판을 1유닛으로 하고, 3유닛 적층한 다층 멀티 와이어 배선판(30)의 단면도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 복수 유닛을 가지는 다층 멀티 와이어 배선판(30)은, 3개의 멀티 와이어 배선판(1)(유닛 U1, U2, U3)과, 유닛 U1의 상방에 적층 배치되는 절연층(31)과, 유닛 U1과 유닛 U2 사이에 배치되고 양쪽 유닛을 접속하는 2개의 절연층(32) 및 동 클래드 적층판(33)과, 유닛 U2와 유닛 U3 사이에 배치되고 양쪽 유닛을 접속하는 2개의 절연층(34) 및 동 클래드 적층판(35)과, 유닛 U3의 하방에 적층 배치되는 절연층(36)을 구비하고 있다. 다층 멀티 와이어 배선판(30)에서는, 각 절연층(31, 32, 34 및 36)은, 예를 들면, 절연 프리프레그 등으로 구성되며, 동 클래드 적층판(33, 35)의 동박은 내층 회로로서 기능하도록 회로를 형성할 수 있다. 또한, 다층 멀티 와이어 배선판(30)에는, 2종류의 스루홀(37, 38)이 형성되어 있고, 스루홀(37)은, 금속 도금에 의해 절연 피복 와이어(10)와 표층 회로(39)를 접속하는 것이며, 스루홀(38)은, 금속 도금에 의해 그라운드층과 표층 회로(39)를 접속하는 것이다.

이와 같이, 본 실시형태에 따른 멀티 와이어 배선판(1)은, 단층의 와이어 배선층으로 구성되어 있으므로, 다층 멀티 와이어 배선판을 구성할 때, 짝수 유닛수 및 홀수 유닛수의 어디에도 대응하는 것이 가능하게 되며, 설계에 따라 와이어 배선층을 효율적으로 배치할 수 있는 멀티 와이어 배선판을 제공할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명했으나, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않고 다양한 실시형태에 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 단층의 와이어 배선층으로 구성되는 멀티 와이어 배선판을 홀수(3유닛) 적층한 멀티 와이어 배선판의 예를 나타내었지만, 짝수(예를 들면, 4유닛) 적층한 멀티 와이어 배선판을 구성해도 된다.

[실시예]

이하, 본 발명을 실시예에 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예에서는, 더미 기판 위에 금속박을 배치하여 절연 피복 와이어의 포선을 행했을 때의 금속박의 두께와 포선 속도의 변화의 관계를 검토했다.

(실시예 1)

먼저, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 더미 기판(26)으로서 동 클래드 적층판(히타치화성가부시키가이샤 제조, 상품명: MCL-I-671)을 준비하고, 그 표면에, 금속박(24, 27)에 상당하는 필러블 동박(후루가와전기공업(古河電氣工業)가부시키가이샤 제조, 상품명 「F-DP박(극히 얇은 박」)을 배치했다. 이 필러블 동박 중, 후 공정에서 박리되는 금속박(27)의 두께는 70㎛이며, 박리 후에 남는 금속박(24)의 두께는 9㎛이다. 또한, 이 필러블 동박은, 그 표면적이 동 클래드 적층판보다 작다. 그리고, 더미 기판(26)인 동 클래드 적층판은, 500mm×600mm의 크기의 공작물 사이즈이다. 다음으로, 필러블 동박을 덮도록 언더레이층(23)인 프리프레그(히타치화성가부시키가이샤 제조, 상품명: GIA-671N)를 그 위에 적층하였다. 그 후, 프리프레그를 가열 가압하여, 프리프레그를 동 클래드 적층판의 에지에 접착시켜, 필러블 동박을 동 클래드 적층판에 가고정했다.

다음으로, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 프리프레그 위에 접착층(21)에 상당하는 포선용 접착 시트(히타치화성가부시키가이샤 제조, 상품명: HPAI)를 라미네이팅했다. 이 포선용 접착 시트는, 열경화성의 접착 재료로 구성되어 있다. 그리고, 포선용 접착 시트 상에 절연 피복 와이어(10)를 소정의 패턴이 되도록 포선했다. 이때의 포선 속도는 20mm/초로 할 수 있다. 그 후, 절연 피복 와이어(10)의 포선이 종료하면, 200℃로 90분의 열처리를 행하여, 포선용 접착 시트를 경화시켰다.

다음으로, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 경화한 포선용 접착 시트 위에, 절연층(22)에 상당하는 프리프레그(히타치화성가부시키가이샤 제조, 상품명: GIA-671N)와, 금속박(25)에 상당하는 동박(미쓰이금속광업(三井金屬鑛業)가부시키가이샤 제조, 상품명: MW-G, 두께 18㎛)을 적층하고, 가열 및 가압했다. 이로써, 동박과 포선용 접착 시트가 프리프레그에 의해 접착된다.

다음으로, 도 2(d)에 나타낸 바와 같이, 필러블 동박의 단보다 조금 내측의 위치(L1, L1)를 절단하고, 더미 기판(26)을 제거하고, 또한 금속박(27)에 상당하는 부분을 필러블 동박으로부터 박리했다. 그 후, 금속박(24, 25)을 에칭에 의해 깎아내고, 소정의 도체 패턴을 형성하여, 도 2의 (e)에 나타낸 멀티 와이어 배선판(1)을 얻었다. 이 멀티 와이어 배선판(1)에 있어서 절연 피복 와이어(10)를 포선할 때의 포선 속도는, 전술한 바와 같이 30mm/초이며, 이 설정 속도로 포선을 행해도 절연 피복 와이어(10)를 포선용 접착 시트에 확실하게 포선할 수 있다.

(실시예 2)

다음으로, 금속박(24, 27)에 상당하는 필러블 동박 중 금속박(27)에 상당하는 부분의 두께가 35㎛인 동박을 사용한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 행하여, 멀티 와이어 배선층을 제작했다. 이 멀티 와이어 배선판(1)에 있어서 절연 피복 와이어(10)를 포선할 때는, 토대가 약간 헐거우므로, 그 포선 속도는 21mm/초이며, 이 설정 속도로 포선을 행해도 절연 피복 와이어(10)를 포선용 접착 시트에 확실하게 포선할 수 있다.

(실시예 3)

다음으로, 금속박(24, 27)에 상당하는 필러블 동박 중 금속박(27)에 상당하는 부분의 두께가 18㎛인 동박을 사용한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 행하여, 멀티 와이어 배선층을 제작했다. 이 멀티 와이어 배선판(1)에 있어서 절연 피복 와이어(10)를 포선할 때는, 토대가 헐거우므로, 그 포선 속도는 8mm/초이며, 이 설정 속도로 포선을 행해도 절연 피복 와이어(10)를 포선용 접착 시트에 확실하게 포선할 수 있다.

하기 표 1에, 실시예 1∼실시예 3에서의 금속박(27)의 두께와, 절연 피복 와이어(10)의 포선 속도의 시험 결과를 나타내었다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 금속박(27)의 두께가 50㎛ 이상의 두께이면, 포선 속도를 30mm/초의 속도로 할 수 있다. 한편, 금속박(27)의 두께가 50㎛ 미만의 두께이면, 설정하는 포선 속도를 약간 저하시키지 않으면 확실한 포선 작업을 행하기 어렵지만, 절연 피복 와이어의 포선작업을 확실하게 행하는 것은 가능했다.

[표 1]

이상으로부터, 도 2에 나타낸 제조 방법에 의하면, 단층의 와이어 배선층을 가지는 멀티 와이어 배선판을 용이하게 제작할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

[산업상 이용가능성]

본 발명은, 배선판의 판 두께 방향에 있어서 와이어 배선층을 효율적으로 배치하고자 하는 멀티 와이어 배선판에 적용할 수 있다.

1…멀티 와이어 배선판, 10…절연 피복 와이어, 11…접착고정층, 12…절연층, 13…언더레이층, 14…제1 도체층, 15…제(2) 도체층, 16…와이어 심선, 17…절연층, 18…와이어 접착층, 21…접착층, 22…절연층, 23…언더레이층, 24, 25, 27…금속박, 26…더미 기판, 30…다층 멀티 와이어 배선판, 31, 32, 34, 36…절연층, 33, 35…동 클래드 적층판, 39…표층회로, H…포선기 헤드

Claims

더미(dummy) 기판 위에 제1 금속박을 배치하는 공정,
상기 제1 금속박 위에 접착층을 설치하는 공정,
상기 접착층 상에 절연 피복 와이어를 소정 패턴으로 되도록 포선(wiring)하는 공정,
상기 절연 피복 와이어를 포선한 후에 상기 접착층 위에 절연층을 형성하는 공정,
상기 절연층 위에 제2 금속박을 배치하는 공정, 및
상기 제1 금속박으로부터 상기 더미 기판을 제거하는 공정
을 포함하는, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속박을 배치하는 공정에 있어서, 제3 금속박을 통하여 상기 더미 기판 위에 상기 제1 금속박을 배치하고,
상기 더미 기판을 제거하는 공정에 있어서, 상기 제1 금속박으로부터 상기 제3 금속박을 박리하는, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 절연 피복 와이어의 선 직경이 140㎛ 이하이며, 상기 제3 금속박의 두께가 50㎛ 이상인, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제3 금속박의 두께가 상기 제1 금속박보다 두꺼운, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 금속박을 배치하는 공정에 있어서, 상기 제1 금속박과 상기 제3 금속박이 일체화하고 또한 서로 박리 가능한 금속박을 상기 더미 기판 위에 배치하는, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 더미 기판은 그 표면적이 상기 제1 금속박보다 크고,
상기 제1 금속박을 배치하는 공정에 있어서, 상기 제1 금속박을 덮도록 절연 프리프레그를 적층하고 상기 절연 프리프레그를 상기 더미 기판의 에지에 접착시키고, 이로써 상기 제1 금속박을 상기 더미 기판 상에 가고정하고,
상기 접착층을 설치하는 공정에서는, 상기 절연 프리프레그를 사이에 두고 상기 제1 금속박 위에 상기 접착층을 적층하는, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포선하는 공정에 있어서, 상기 절연 피복 와이어를 초음파 접착에 의해 상기 접착층 상에 포선하는, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착층은, 열경화성 또는 광경화성의 접착 재료를 포함하는 접착 시트로 형성되어 있고,
상기 포선하는 공정에 있어서, 상기 절연 피복 와이어를 포선한 후에 상기 접착 시트를 열경화 또는 광경화하여, 상기 절연 피복 와이어 중 적어도 일부가 상기 접착 시트에 매립된 상태로 상기 절연 피복 와이어가 상기 접착 시트에 고정되는, 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 멀티 와이어 배선판의 제조 방법에 의해 제조된 멀티 와이어 배선판을 1유닛으로 하고, 짝수 유닛 또는 홀수 유닛을 중첩하여 다층 유닛의 배선판을 형성하는, 다층 멀티 와이어 배선판의 제조 방법.
소정 패턴으로 포선되는 절연 피복 와이어,
상기 절연 피복 와이어 중 적어도 일부가 매립되고, 상기 절연 피복 와이어를 접착제에 의해 고정시키는 접착 고정층,
상기 접착 고정층 위에 적층되고, 상기 접착 고정층과 함께 상기 절연 피복 와이어를 덮는 절연층, 및
상기 접착 고정층과 상기 절연층을 포함하는 적층체의 양면에 설치되는 제1 도체층 및 제2 도체층
을 포함하고,
상기 제1 도체층 및 상기 제2 도체층이 모두 독립된 금속박으로 구성되어 있는, 멀티 와이어 배선판.
제10항에 있어서,
상기 제1 도체층 또는 상기 제2 도체층 중 적어도 한쪽은, 그 두께가 10㎛ 이하인, 멀티 와이어 배선판.
제10항 또는 제11항에 기재된 멀티 와이어 배선판을 1유닛으로 하고, 짝수 유닛 또는 홀수 유닛을 중첩하여 다층 유닛의 배선판으로서 구성되는, 다층 멀티 와이어 배선판.