JP2012049158A - Method and apparatus of manufacturing circuit board for circuit formation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路形成基板の製造方法とその製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a circuit-formed substrate and a manufacturing apparatus therefor.
近年の電子機器の小型化・高密度化に伴って、電子部品を搭載する回路形成基板も従来の片面基板から両面、多層基板の採用が進み、より多くの回路を基板上に集積可能な高密度回路形成基板の開発が行われている。 As electronic devices have become smaller and higher in density in recent years, the adoption of double-sided and multi-layer boards for circuit-forming boards on which electronic components are mounted has increased from the conventional single-sided board, and more circuits can be integrated on the board. A density circuit forming substrate is being developed.
回路形成基板では、高密度化を妨げる要因となっていたメッキスルーホールに代わって、導電ペーストによるインナービアホール接続による回路基板の製造方法が提案されている。 In the circuit forming substrate, a method of manufacturing a circuit substrate by connecting an inner via hole with a conductive paste has been proposed in place of the plated through hole which has been a factor preventing high density.
この回路形成基板の製造方法は、両面に離型性を有する高分子フィルム(以下離型性フィルムと称する)を備えたプリプレグシートに貫通孔をあけ、その穴に導電ペーストを充填し、離型性フィルムを剥離した後、プリプレグシートの両面に金属箔を張り付けて加熱圧接することで基板の両面を電気接続し、さらに金属箔をエッチングによってパターニングして回路形成するものである。 In this method of manufacturing a circuit-formed substrate, a through-hole is formed in a prepreg sheet provided with a polymer film having releasability on both sides (hereinafter referred to as a releasable film), and the hole is filled with a conductive paste. After peeling off the conductive film, a metal foil is attached to both sides of the prepreg sheet and heated and pressed to electrically connect both sides of the substrate, and the metal foil is patterned by etching to form a circuit.
以下従来の回路形成基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a conventional method for manufacturing a circuit-formed substrate will be described with reference to the drawings.
図3(a)〜(f)は従来の回路形成基板の製造工程を示す工程断面図である。 3 (a) to 3 (f) are process cross-sectional views illustrating the manufacturing process of a conventional circuit forming substrate.
まず、図3(a)に示すように、厚さ約20μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)等の高分子フィルムの片面に、シリコーン系の離型層を形成した離型性フィルム22を両面に備えた、厚さt1mmのプリプレグシート21が準備される。プリプレグシート21としては、例えばガラス繊維の織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材が用いられる。
First, as shown in FIG. 3A, a
次に図3(b)に示すように、プリプレグシート21の所定の位置に、レーザなどのエネルギービームを利用して貫通孔23が形成される。
Next, as shown in FIG. 3B, a
次に図3(c)に示すように、プリプレグシート21を印刷機(図示せず)のテーブル上に配置し、導電ペースト24が離型性フィルム22の上から印刷され、貫通孔23に充填される。この時、上面の離型性フィルム22は印刷マスクとプリプレグシート21の汚染防止の役割を果たしている。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the
次に図3(d)に示すように、プリプレグシート21の両面の離型性フィルム22が剥離される。そして、図3(e)に示すようにプリプレグシート21の両面に銅箔などの金属箔25を張り付け、この状態で加熱加圧することにより、図3(f)に示すようにプリプレグシート21と金属箔25とが接着されると同時に、プリプレグシート21が厚さt2mmまで圧縮(t1>t2)して両面の金属箔25が導電ペースト24によって電気的に接続される。この時、プリプレグシート21の一構成成分であるエポキシ樹脂および導電ペースト24は硬化する。
Next, as shown in FIG.3 (d), the
その後、両面の金属箔25を選択的にエッチングして回路パターン(図示せず)を形成することで両面の回路基板が得られる。
Then, the double-sided circuit board is obtained by selectively etching the double-
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。 As prior art document information relating to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
しかしながら、上記従来の構成では以下の課題があった。 However, the above conventional configuration has the following problems.
レーザ等によりプリプレグシート21に貫通孔23をあけると、図3(b)に示すように両面の離型性フィルム22にも同時に貫通孔23が形成される。
When the through-
しかし、図4に示すように導電ペースト24充填後に離型性フィルム22を剥離すると、離型性フィルム22にも形成された貫通孔23内壁面に、わずかながら導電ペースト24が付着する。そして、離型性フィルム22剥離時にプリプレグシート21に発生した静電気により、導電ペースト24の一部がプリプレグシート21に飛散して静電吸着する。
However, as shown in FIG. 4, when the
特に充填面と反対の面においては、スキージによりペーストが掻き取られる充填面に比べて、離型性フィルム22に形成された貫通孔23内壁面に付着する導電ペースト24の量が多くなるため、この現象は顕著になる。
Especially on the surface opposite to the filling surface, the amount of the
そして、この吸着した導電ペースト24が回路形成工程においても残っており、これが原因で回路配線のショートあるいは配線間絶縁抵抗の劣化が起こるという課題があった。
Then, the adsorbed
この課題は、配線パターンが高密度になるほど顕著になってくる。 This problem becomes more prominent as the wiring pattern has a higher density.
また、貫通孔23に充填された導電ペースト24については、熱プレス工程を経るまでは未硬化であるため、熱プレスにともなうプリプレグシート21の樹脂の流動により、導電ペースト24が押し流され、これが異電位間の回路を跨ぐことが原因で回路配線のショートあるいは配線間絶縁抵抗の劣化が起こるという課題があった。
Further, since the
本発明は、剥離工程の導電ペースト飛散および、熱プレス成型時のプリプレグシートの樹脂の流動による導電ペーストの流れによる、配線回路のショートおよび絶縁信頼性の低下を防止するもので、歩留まりの向上を図り、高品質で高信頼性の回路基板を実現するための回路形成基板の製造方法とその製造装置を提供することを目的とする。 The present invention prevents the short circuit of the wiring circuit and the deterioration of the insulation reliability due to the conductive paste scattering in the peeling process and the flow of the conductive paste due to the resin flow of the prepreg sheet during hot press molding, thereby improving the yield. An object of the present invention is to provide a circuit forming substrate manufacturing method and a manufacturing apparatus for realizing a high quality and highly reliable circuit substrate.
上記目的を達成するために本発明の回路形成基板の製造方法は、離型性フィルムを両面に備えたプリプレグシートに貫通孔をあける工程と、前記貫通孔に導電ペーストを充填する工程と、前記離型性フィルムを剥離する工程と、前記プリプレグシートの両面に金属箔を加熱圧接する工程と、エッチングにより回路形成する工程とを備え、前記離型性フィルムを剥離する工程は、充填された前記導電ペーストを少なくとも剥離前に紫外線照射することを含むことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a method for producing a circuit-formed substrate of the present invention includes a step of forming a through hole in a prepreg sheet having a release film on both sides, a step of filling the through hole with a conductive paste, A step of peeling the releasable film, a step of heat-pressing a metal foil on both surfaces of the prepreg sheet, and a step of forming a circuit by etching, the step of peeling the releasable film filled The method includes at least irradiating the conductive paste with ultraviolet rays before peeling.
この発明によれば、導電ペースト飛散・流動による配線回路のショートや絶縁信頼性の低下を防止し、高品質で信頼性の高い回路形成基板を提供することができるものである。 According to the present invention, it is possible to provide a high-quality and highly reliable circuit formation substrate by preventing a short circuit of the wiring circuit and a decrease in insulation reliability due to scattering and flow of the conductive paste.
以上のように本発明によれば、離型性フィルム剥離工程において紫外線照射を行い導電ペーストの硬化を促進することにより、導電ペースト飛散・流動による配線回路のショートや絶縁信頼性の低下を防止するもので、歩留まりの向上を図り、高品質で高信頼性の回路形成基板を実現できるという有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, ultraviolet rays are irradiated in the release film peeling process to accelerate the curing of the conductive paste, thereby preventing a short circuit of the wiring circuit and a decrease in insulation reliability due to scattering and flow of the conductive paste. Therefore, the advantageous effects of improving the yield and realizing a high-quality and highly reliable circuit-formed substrate can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図1、図2を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における回路形成基板の製造方法を示す工程断面図である。工程は、穴加工工程(b)、導電ペースト充填工程(c)、離型性フィルム剥離工程(d)、加熱加圧工程(e,f)および回路形成工程の順序で構成される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a circuit-formed substrate in the first embodiment of the present invention. A process is comprised in order of a hole processing process (b), an electrically conductive paste filling process (c), a mold release film peeling process (d), a heating-pressing process (e, f), and a circuit formation process.
プリプレグシート1は、熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)とガラス繊維織布の複合材料となっている。熱硬化性樹脂は完全に硬化したものではなく、未硬化分を含むいわゆるBステージ状態である。 The prepreg sheet 1 is a composite material of a thermosetting resin (for example, epoxy resin) and a glass fiber woven fabric. The thermosetting resin is not completely cured but is in a so-called B-stage state including an uncured portion.
また、2は、厚さ約10〜30μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)等の高分子フィルムに、膜厚が0.01〜1μm程度のシリコーン系、エポキシ系または熱可塑樹脂系の離型層を片面に形成した離型性フィルムであり、プリプレグシート1の両面には、この離型層面が接するような構成で接着されている。 2 is a single side of a silicone, epoxy or thermoplastic release layer having a thickness of about 0.01 to 1 μm on a polymer film such as PET (polyethylene terephthalate) having a thickness of about 10 to 30 μm. The release film is formed on the both sides of the prepreg sheet 1 and bonded to the both sides of the release layer surface.
厚さ約20〜150μmのプリプレグシート1は、レーザ加工機により炭酸ガスレーザビームなどのエネルギービームをプリプレグシート1上に照射して、穴径が約50〜200μmの貫通孔3を形成する。
The prepreg sheet 1 having a thickness of about 20 to 150 μm is irradiated with an energy beam such as a carbon dioxide laser beam on the prepreg sheet 1 by a laser processing machine to form a through
更に、図1(c)に示すように導電性粒子とエポキシ系樹脂を主体とし、さらに感光性樹脂を含有する導電ペースト4を印刷法等により貫通孔3に充填した後(充填面を上面、その反対面を下面とする)、図1(d)に示すように上下面の離型性フィルム2を剥離する。
Further, as shown in FIG. 1 (c), after filling the through
そして、図1(e)に示すように金属箔5をプリプレグシート1の両面に重ね合わせて加熱加圧することにより、図1(f)に示すようにプリプレグシート1は厚み方向に圧縮成形され、導電ペースト4によってプリプレグシート1の両面に重ね合わせた金属箔5は電気的に接合される。最後に、両面の金属箔5を選択的にエッチングして回路パターンを形成することで両面の回路形成基板が得られる(図示せず)。
And as shown in FIG.1 (e), the
それでは本実施の形態における特徴部分について説明する。 Then, the characteristic part in this Embodiment is demonstrated.
剥離工程における紫外線照射は、離型性フィルム剥離装置内に設けた紫外線照射する手段6としての紫外線照射装置によって行われる。具体的には、図1(d)に示すように剥離直前のプリプレグシート1近傍に片面もしくは両面に配した紫外線照射装置により、充填された導電ペースト4を紫外線照射する。
The ultraviolet irradiation in the peeling step is performed by an ultraviolet irradiation device as a
これにより、導電ペーストを瞬間的、部分的に硬化し、導電ペーストの表面部分を硬化あるいは導電ペースト粘度を増大させることにより導電ペーストの強度を一時的に向上させ、離型性フィルム2の貫通孔3内壁に付着した導電ペースト4は剥ぎ取られることなく残存させることができるとともに、熱プレス時のプリプレグシート1の樹脂流動による貫通孔3に充填した導電ペースト4の流れについても抑制することができる。
Thereby, the conductive paste is instantaneously and partially cured, and the strength of the conductive paste is temporarily improved by curing the surface portion of the conductive paste or increasing the viscosity of the conductive paste. 3 The
また、紫外線照射により硬化促進されるのは、貫通孔3に充填された導電ペースト4の表面近傍であるため、導電ペースト4の圧縮による金属粒子同士による接合への影響は及ぼさない。
In addition, since the curing is accelerated by the irradiation of ultraviolet rays in the vicinity of the surface of the
なお、剥離時には紫外線照射装置を固定してプリプレグシート1を図1(d)の矢印方向へ移動させながら、あるいはプリプレグシート1を固定して紫外線照射装置を前記矢印とは逆方向へ移動させながら離型性フィルム2を剥離することにより、紫外線照射装置が常に剥離直前のプリプレグシート1表面近傍に配され、効率的に導電ペーストを瞬間的に硬化することができる。
At the time of peeling, the ultraviolet irradiation device is fixed and the prepreg sheet 1 is moved in the direction of the arrow in FIG. 1D, or the prepreg sheet 1 is fixed and the ultraviolet irradiation device is moved in the direction opposite to the arrow. By peeling off the
また、離型性フィルム2を剥離する直前に図1(d)に示す押圧ローラー7で硬化後の露出した導電ペースト4の表面と離型性フィルム2とを押圧することによって、導電ペースト4の表面の硬化部分と離型性フィルム2との接触している部分を事前に切り離すことができ、離型性フィルム2の剥離を円滑に行うことができる。
Further, immediately before the
また、離型性フィルム2を剥離した直後に導電ペーストを紫外線照射することにより(図示せず)、貫通孔3に充填された導電ペースト4の表面硬化を促進できるため、熱プレスによる成型時のプリプレグの樹脂流動による導電ペースト4の流れを抑制することができる。
Moreover, since the surface hardening of the
(実施の形態2)
工程は、基本的に離型性フィルム剥離工程以外は実施の形態1と同じ構成なので、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
Since the process is basically the same as that of the first embodiment except for the release film peeling process, detailed description is omitted.
それでは本実施の形態における特徴部分について説明する。 Then, the characteristic part in this Embodiment is demonstrated.
剥離工程における紫外線照射する手段6は、離型性フィルム剥離装置内に設けた紫外線照射装置などによって行われる。具体的には、図2(a)に示すように離型性フィルム2の剥離直前近傍に紫外線照射する手段6を設置する。紫外線照射する手段6の紫外線量は、導電ペースト4の表面が瞬間的に指触乾燥するような条件で行う。
The
これにより、離型性フィルム2の貫通孔3内壁に付着した導電ペースト4は、紫外線照射する手段6に瞬間的に硬化され、プリプレグシート1に静電吸着することはない。
Thereby, the
また、貫通孔3に充填された導電ペースト4の表面硬化が促進されているため、熱プレスによる成型時のプリプレグの樹脂流動による導電ペースト4の流れを抑制することができる。
Moreover, since the surface hardening of the electrically
ここで、図2(a)に示すように紫外線照射する手段6が対向する場合、一方の離型性フィルム2に付着した導電ペースト4が、上下両方の紫外線照射する手段6によって過度に紫外線照射される可能性がある。
Here, as shown in FIG. 2A, when the
そこで、図2(b)に示すように紫外線照射する手段6をお互いずらして配置して、一方の面を剥離開始した後に少し遅れてもう一方の面を剥離開始する。または大きくずらして片面ずつ全面剥離を行う。
Therefore, as shown in FIG. 2B, the
なお、図2(a)において片側の紫外線照射する手段6のみを用いて片面を全面剥離した後、プリプレグシート1を反転させ再度同じ紫外線照射する手段6を用いてもう一方の面を全面剥離することによっても同じ効果が得られる。
In FIG. 2A, the entire surface is peeled off using only means 6 for irradiating ultraviolet rays on one side, and then the other surface is peeled off using the
なお、以上の実施の形態では穴加工方法として炭酸ガスレーザを用いて説明したが、その他の気体レーザおよびYAGレーザ等の固体レーザ、エキシマレーザ、あるいはレーザ以外のエネルギービームの使用、そしてエネルギービーム以外にドリル加工、プラズマエッチング、パンチングも可能である。 In the above embodiment, a carbon dioxide laser is used as the hole drilling method. However, other gas lasers and solid lasers such as YAG lasers, excimer lasers, use of energy beams other than lasers, and in addition to energy beams Drilling, plasma etching and punching are also possible.
また、両面回路形成基板について説明したが、工程を繰り返すことにより多層回路形成基板が得られることは言うまでもない。更に、高分子フィルムにはPET以外に、PI(ポリイミド)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイト)、PP(ポリプロピレン)、PPO(ポリフェニレンオキサイド)等を用いても良い。 Moreover, although the double-sided circuit formation substrate has been described, it goes without saying that a multilayer circuit formation substrate can be obtained by repeating the steps. In addition to PET, PI (polyimide), PEN (polyethylene naphthalate), PPS (polyphenylene sulfite), PP (polypropylene), PPO (polyphenylene oxide), or the like may be used for the polymer film.
また、織布の代わりに不織布を使用すること、および織布あるいは不織布を構成する繊維としてガラス以外の無機繊維材料あるいはアラミド等の有機繊維材料などを使用すること、熱硬化性樹脂に代えて熱可塑性樹脂を用いることも可能である。 Also, use non-woven fabric in place of woven fabric, use inorganic fiber material other than glass or organic fiber material such as aramid as the fiber constituting the woven fabric or non-woven fabric, heat instead of thermosetting resin It is also possible to use a plastic resin.
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiment described above.
以上のように本発明によれば、離型性フィルム剥離工程において導電ペーストを紫外線照射することにより、導電ペースト飛散・流動による配線回路のショートや絶縁信頼性の低下を防止するもので、歩留まりの向上を図り、高品質で高信頼性の回路形成基板を実現できるという有利な効果が得られる。 As described above, according to the present invention, by irradiating the conductive paste with ultraviolet rays in the release film peeling step, it is possible to prevent a short circuit of the wiring circuit and a decrease in insulation reliability due to scattering and flow of the conductive paste. It is possible to obtain an advantageous effect that improvement and realization of a high-quality and high-reliability circuit forming substrate can be achieved.
特に、高密度配線回路基板においては有効な手段となり、本発明の産業上の利用可能性は大といえる。 In particular, it is an effective means in a high-density printed circuit board, and the industrial applicability of the present invention can be said to be great.
1 プリプレグシート
2 離型性フィルム
3 貫通孔
4 導電ペースト
5 金属箔
6 紫外線照射する手段
7 押圧ローラー
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