JP3721982B2 - 回路形成基板の製造方法および回路形成基板の製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に利用される回路形成基板の製造方法および回路形成基板の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
高密度回路形成基板においては、従来広く用いられてきたドリル加工による基板への貫通穴（スルーホール）加工とめっきによる層間の接続に代わって、より高密度で所定の位置で層間の接続を実現できるインナービア構造の回路形成基板が開発されている（たとえば、日刊工業新聞社発行の「表面実装技術」１９９６年５月号、立花 雅ら著；“樹脂多層基板ＡＬＩＶＨと応用展開”、特開平６−２６８３４５号公報等）。
【０００４】
このような、インナービア構造の新規な基板においては層間の接続を行うために層間に配置された穴の中に導電性ペーストを充填する方法が採用されており、他にめっきによってインナービアによる層間接続を実現したいわゆるビルドアップ基板においてもインナービアを回路形成基板の厚み方向に重ねて配置するビアオンビア構造をとるためにはめっき後に穴をペースト状の樹脂材料等で充填し基板表面を平滑化する工程が必要となっている。
【０００５】
以上述べたように、近年の高密度基板の製造においては貫通あるいは非貫通の穴にペースト状の材料すなわちペースト組成物を充填する技術が重要となってきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら高密度基板においては回路の線幅およびランドのサイズが小さくなると共に貫通あるいは非貫通の穴のサイズは微細なものとなり、ペースト組成物を高品質に充填するには、充填工程の条件を最適化することと同時に、ペースト組成物の粘度をコントロールすることが不可欠である。
【０００７】
また、民生用の携帯機器等に高密度回路形成基板が応用されるにあたっては、その製造コストへの要求も厳しいものとなり同量のペースト組成物でより多くの回路形成基板を製造できる工法が要望されていた。
【０００８】
図５を用いて従来の回路形成基板の製造におけるペースト組成物の基板材料への充填工程の例について説明する。
【０００９】
図５（ａ）に示す基板材料１はガラス繊維あるいはアラミド繊維等の無機もしくは有機物繊維材料による織布あるいは不織布にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂材料を含浸したのちＢステージ化したプリプレグであり、基板材料１の両面には離型性フィルム２がラミネート等の方法で接着されている。さらに、基板材料１には貫通穴３が形成されている。貫通穴３の形成にはレーザ等の高速で微細加工が可能な方法が種々開発されている。
【００１０】
次に図５（ｂ）に示すように、基板材料１は基板材料移送装置（図示せず）によってステージ１０上に移送される。版枠９上にはペースト組成物７が準備されている。ペースト組成物７は銅を主体とする導電性粒子をエポキシ樹脂、硬化剤、溶剤等からなるバインダー成分に分散させたものである。
【００１１】
次に図５（ｃ）に示すように、基板材料１は上方より版枠９により軽微に押圧され、図中左側の版枠９上にあるペースト組成物７はスキージホルダ６に装着された往路スキージ４によって図中右側に移動させられながら貫通穴３内に充填される。スキージホルダ６にはスキージ上下機構（図示せず）およびスキージ加圧機構（図示せず）が接続されている。
【００１２】
次に図５（ｄ）に示すように、図中右側の版枠９上にて復路スキージ５への切り替えが行われる。
【００１３】
次に図５（ｅ）に示すように、ペースト組成物７は復路スキージ５によって左側に移動させられながら２回目の充填動作が行われる。
【００１４】
次に図５（ｆ）に示すように、図中左側の版枠９上にペースト組成物が達したところで充填動作は完了し、版枠９は上方に上昇して、基板材料移送装置（図示せず）にて基板材料１は排出され、ペースト組成物７が充填された基板材料１を得る。また、図中左側に示すように次の充填動作に供される基板材料１が準備され、以上に述べたサイクルを繰り返して多数枚のペースト組成物充填済み基板材料を得るものである。
【００１５】
ペースト組成物７が充填された基板材料１はその後の工程にて離型性フィルム２が剥離され、金属箔等に挟み込まれて熱プレスされる等の工程を経て回路形成基板となる。
【００１６】
図６にペースト組成物７が充填された基板材料移送装置により排出された基板材料１の拡大断面を示す。
【００１７】
貫通穴３内にはペースト組成物７が充填されているが、離型性フィルム２上にはペースト組成物７中のバインダー成分１７がほぼ全面に付着しており、導電性粒子１６の付着は微量である。この現象は、往路スキージ４によるペースト組成物７のかき取りが導電性粒子１６については十分行われるのに対して離型性フィルム２上に薄く塗布された状態のバインダー成分１７はかき取られにくく、復路スキージ５の移動に取り残されて離型性フィルム２上にとどまっているものである。
【００１８】
その結果、図５（ｂ）に示されたペースト組成物７と充填動作が完了した図５（ｆ）に示されたペースト組成物７を比較すると、後者の方が導電性粒子１６とバインダー成分１７の比率においてバインダー成分１７が少なくなる方向に変化している。この変化量はごくわずかであるが、複数の基板材料１に連続的に充填動作を繰り返してゆくとその変化は蓄積され、バインダー成分１７の減少によりペースト組成物粘度は上昇し、ついには貫通穴３への充填が不十分になったり、後の工程で離型性フィルムを剥離する際に離型性フィルム側にペースト組成物がとられるなどの品質上の問題が発生する。
【００１９】
このような問題を回避するために、ペースト組成物７の粘度が限度まで上昇する前に新しいペースト組成物との交換作業を実施する。設備に新しいペースト組成物を投入し充填動作を複数枚の基板材料に実施する際に、ペースト組成物の投入から交換作業を実施するまでに充填した基板材料の枚数を耐刷枚数と呼ぶ。
【００２０】
この交換作業は古いペースト組成物を設備より取り除いて清掃した後に、新しいペースト組成物を投入する作業であるから作業負荷が大きい上に、基板材料１に設けられた貫通穴３の数や当初のペースト組成物の粘度ばらつき等により交換作業を何枚目の基板材料で実施するかの適正タイミングが一定ではなく作業の難易度を高めている。製造コスト面から考えるとなるべく限界まで充填動作を繰り返し実施してからペースト組成物の交換を実施したいが、前述したように交換の適正タイミングは一定でないために、品質上のトラブルを回避するためには余裕をもって少な目の充填動作回数にてペースト組成物の交換作業を実施しているのが実状であった。
【００２１】
また、上記した従来の回路形成基板の製造方法の例ではペースト組成物に導電性を付与し層間の接続などに用いる目的であるから、ペースト組成物中の導電性粒子の量は一定量以下にすることは導電性確保の点から困難であり、結果としてペースト組成物の粘度は一定の値以上になってしまい、当初のペースト組成物粘度を下げることで耐刷枚数を増加させる方法を採用することも難しい。
【００２２】
また、往路スキージ４や復路スキージ５の移動速度や角度等の充填条件はペースト組成物７の物性等に対応するよう最適化しているが、ペースト組成物７の粘度が複数の基板材料１に対する連続する充填動作中に変動することは、最適化を難しくしている一因でもある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路形成基板の製造方法および製造装置においては、製造工程中に単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えたペースト充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加する構成としたものである。
【００２４】
この本発明によれば、追加用ペースト組成物の作用により複数回の充填動作により変化するペースト組成物の組成比および粘度を安定させることが出来る。
【００２５】
また、製造装置に連続的充填動作中に所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するための追加動作制御部を備えたことにより、基板材料の穴数あるいはペースト組成物の粘度等により、充填品質等が変化することを防止でき、高密度で信頼性の高い回路形成基板を提供できるとともに耐刷枚数を増加させることにより製造コストの低減をも実現できるものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記基板材料をステージ上に移送する工程と、バインダー成分を含むペースト組成物を充填手段により前記基板材料上を移動させながら貫通あるいは非貫通の穴に充填する充填工程と、前記基板材料をステージ上から排出する工程とを備え、前記充填工程にて前記ペースト組成物中のバインダー成分と異なる組成のバインダー成分を含む追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、追加用ペースト組成物の追加によりペースト組成物の粘度を安定化させる等の効果を有する。
【００２７】
本発明の請求項２に記載の発明は、基板材料が織布あるいは不織布に熱硬化性樹脂を主体とする樹脂材料を含浸しＢステージ化したプリプレグであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、充填工程の後に熱プレス等の積層工程を実施することにより基板材料とペースト組成物の一体化を図れ、回路形成基板の高信頼性化が実現できる等の効果を有する。
【００２８】
本発明の請求項３に記載の発明は、織布あるいは不織布がアラミド繊維を主体としてなることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、穴形成工程においてレーザ等のエネルギービームを用いた際に加工性に優れる等の効果を有する。
【００２９】
本発明の請求項４に記載の発明は、織布あるいは不織布がガラス繊維を主体としてなることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、回路形成基板の強度が高くなり曲げ応力などのストレスに対して高い信頼性が得られる等の効果を有する。
【００３０】
本発明の請求項５に記載の発明は、プリプレグの片面あるいは両面に離型性フィルムを穴加工形成前に張り付けることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、プリプレグの保護作用あるいは離型性フィルムを充填工程の後に剥離することでペースト組成物が基板材料より突出した形状が得られる等の効果を有する。
【００３１】
本発明の請求項６に記載の発明は、基板材料が片面あるいは両面あるいは多層の回路形成基板であって、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴に層間を接続する金属薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、金属薄膜によって層間が接続されたいわゆるインナービアホールにペースト組成物を充填することによりインナービアホール部の平滑化が可能となり、インナービアホールを基板厚み方向に積み重ねた構成が採用できる等の効果を有する。
【００３２】
本発明の請求項７に記載の発明は、ペースト組成物が熱硬化性樹脂を主体とする主剤に導電性粒子を分散させたものであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物に導電性を付与して回路形成基板の層間の電気的接続に利用できるとともに、熱硬化性樹脂の採用により接続の信頼性が高い等の効果を有する。
【００３３】
本発明の請求項８に記載の発明は、ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項７記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、熱硬化性樹脂の硬化を促進し所望の硬化物を得る、ペースト組成物の粘度を調整する、ペースト組成物中の固形物の分散性を改善する等の効果を有する。
【００３４】
本発明の請求項９に記載の発明は、ペースト組成物が熱硬化性樹脂を主体とする主剤に、硬化剤、有機溶剤、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したものであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、貫通あるいは非貫通の穴を平滑化する導電性の無い穴埋め用ペースト組成物として活用できるものであり、熱硬化性樹脂の硬化を促進し所望の硬化物を得る、ペースト組成物の粘度を調整する、ペースト組成物中の固形物の分散性を改善する等の効果を有する。
【００３５】
本発明の請求項１０に記載の発明は、追加用ペースト組成物がペースト組成物に用いた主剤と同一の熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、本来のペースト組成物の特性を変化させることなく、複数の基板材料に連続的に充填が可能となる等の効果を有する。
【００３６】
本発明の請求項１１に記載の発明は、追加用ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、導電性粒子、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項１０記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行った場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正することや、熱硬化性樹脂の硬化を促進し所望の硬化物を得る、ペースト組成物の粘度を調整する、ペースト組成物中の固形物の分散性を改善する等の効果を有する。
【００３７】
本発明の請求項１２に記載の発明は、追加用ペースト組成物がペースト組成物に使用した有機溶剤と同一あるいは異なる有機溶剤からなることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行った場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正することを、比較的安価な有機溶剤を用いて実施でき、一般に有機溶剤は低粘度なので追加手段を用いて追加を行うことが比較的容易である等の効果を有する。
【００３８】
本発明の請求項１３に記載の発明は、充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に対して連続的に充填を実施する場合に追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加する効果を最大限発揮できる頻度および追加量を選択できる等の効果を有する。
【００３９】
本発明の請求項１４に記載の発明は、基板材料１枚毎に追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、基板材料１枚毎に追加を行うので追加量を微量とすることができ、追加後の混練あるいはペースト組成物の組成の均一性が乱されにくい等の効果を有する。
【００４０】
本発明の請求項１５に記載の発明は、充填工程における１枚以上の基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により算出した所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量もしくは前記貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により算出した量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、基板材料の穴数総和および穴面積総和によって変化する追加用組成物の追加量を最適に調整できる等の効果を有する。
【００４１】
本発明の請求項１６に記載の発明は、基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により決定される所定のマーキングを前記基板材料に形成したことを特徴とする請求項１５記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、追加量の調整等を間違いなく実施できるとともに充填に用いる設備の構成として追加量決定のシステムが簡素化出来るなどの効果を有する。
【００４２】
本発明の請求項１７に記載の発明は、充填工程にペースト組成物を投入した後に、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、充填動作の回数に従って段階的に変化させた所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量もしくは充填動作の回数に従って段階的に変化させた所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に対して連続的に充填を実施する場合に追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加する効果を、充填動作の回数に従ってペースト組成物の組成および物性が変化する場合に対応して、最大限に発揮できる頻度および追加量を選択できる等の効果を有する。
【００４３】
本発明の請求項１８に記載の発明は、充填工程に、基板材料の全周あるいは一部の略外周部を覆う額縁状の版枠を備え、前記版枠上にペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、基板材料の外部で追加動作が可能となり基板材料上に追加のためのスペースを設けることが不要であり、版枠上に追加を行うため追加手段の設置調整が容易である等の効果を有する。
【００４４】
本発明の請求項１９に記載の発明は、版枠上のペースト組成物に前記版枠上にペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物に効率的に追加用ペースト組成物を追加できる等の効果を有する。
【００４５】
本発明の請求項２０に記載の発明は、充填工程中の充填動作が１回以上の往復動作からなり、前記往復動作のうち往路動作の最終部もしくは復路動作の開始部にて、ペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、往路動作により確実に穴内にペースト組成物を充填するので、追加によりペースト組成物の粘度、組成、物性が変化した場合の影響が小さいという効果を有する。
【００４６】
本発明の請求項２１に記載の発明は、充填工程中の充填動作が１回以上の往復動作からなり、前記往復動作のうち往路動作の最終部もしくは復路動作の開始部付近の版枠上に、ペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１８記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、往路動作により確実に穴内にペースト組成物を充填するので、追加によりペースト組成物の粘度、組成、物性が変化した場合の影響が小さいという効果とともに版枠上に追加を行うので追加動作の安定性や追加手段の設置調整等が容易である等の効果を有する。
【００４７】
本発明の請求項２２に記載の発明は、ペースト追加手段に所定量の追加用ペースト組成物を吐出可能なディスペンサユニットを備えたことを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、吐出量の安定性が確保でき、追加手段としての構成が容易になる等の効果を有する。
【００４８】
本発明の請求項２３に記載の発明は、ペースト追加手段にディスペンサユニットを充填手段の動作方向と略直交する方向に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項２２記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物に対して均一に追加用ペースト組成物を追加出来る等の効果を有する。
【００４９】
本発明の請求項２４に記載の発明は、移動手段によりディスペンサユニットを移動させながら連続的に追加用ペースト組成物を吐出させ略直線状に追加を行うことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物に対して微量の追加用ペースト組成物を均一に追加出来る等の効果を有する。
【００５０】
本発明の請求項２５に記載の発明は、移動手段によりディスペンサユニットを移動させながら間欠的に追加用ペースト組成物を吐出させ略直線状に多点の追加を行うことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、１回の追加量が微量である場合にもディスペンサユニットの吐出可能な最小量に適合した追加点数を選択することで追加動作の安定性が確保できる等の効果を有する。
【００５１】
本発明の請求項２６に記載の発明は、基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備えたことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、膜として形成する際に精度良く追加用ペースト組成物の量を調整することで、より正確に追加量を定めることが出来る等の効果を有する。
【００５２】
本発明の請求項２７に記載の発明は、追加手段により追加用ペースト組成物を追加する箇所をクリーニングするクリーニング手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行い、複数回の追加を実施した場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正することを、比較的安価な有機溶剤を用いて実施でき、一般に有機溶剤は低粘度なので追加手段を用いて追加を行うことが比較的容易である等の効果を有する。
【００５３】
本発明の請求項２８に記載の発明は、充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加する際に、充填動作開始前のペースト組成物の組成から前記追加時に変化した組成につき組成比で減少している１種類以上の成分の全てもしくは所定の成分について、前記減少した組成比を補う量と同じもしくは少ない量の成分を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、基板材料の穴数等の変化により追加すべき追加用ペースト組成物の量が変化した場合にも追加量が過多になってしまうことを予防でき、回路形成基板の品質を損なうことなく本発明の追加動作が可能となる等の効果を有する。
【００５４】
本発明の請求項２９に記載の発明は、充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加する際に、追加手段により１回の追加動作を行うにあたって、追加用ペースト組成物とペースト組成物の重量比が０．１％以下であることと０．００１％以上であることのどちらか一方もしくは両方を満足することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、追加用ペースト組成物の量を前記の数値内にすることで、ペースト組成物と追加用ペースト組成物の均一な混練が、追加動作の間隔内で十分に行うことが出来る等の効果を有する。
【００５５】
本発明の請求項３０に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に離型性フィルムを張り付ける工程と、前記離型性フィルムと基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、バインダー成分を含むペースト組成物を充填手段により前記離型性フィルム上を移動させながら貫通あるいは非貫通の穴に充填する充填工程と、前記離型性フィルムを剥離する工程とを備え、前記充填工程にて前記ペースト組成物中のバインダー成分と異なる組成のバインダー成分を含む追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、離型性フィルム上にバインダー成分が付着することによるペースト組成物粘度の上昇という従来の課題を解決し、ペースト組成物の粘度を安定化させる等の効果を有する。
【００５６】
本発明の請求項３１に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、前記追加用ペースト組成物がペースト組成物に用いた主剤と異なる熱硬化性樹脂もしくはペースト組成物に用いた主剤に異なる熱硬化性樹脂を混合した組成物であることを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行った場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正する等の効果を有する。
【００５７】
本発明の請求項３２に記載の発明は、追加用ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、導電性粒子、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項３１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行った場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正することや、熱硬化性樹脂の硬化を促進し所望の硬化物を得る、ペースト組成物の粘度を調整する、ペースト組成物中の固形物の分散性を改善する等の効果を有する。
【００５８】
本発明の請求項３３に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、
前記充填工程にペースト組成物を投入した後に、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、前記充填動作中もしくはその前後にペースト組成物の粘度を粘度測定手段により測定し、測定した粘度により算出した所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量あるいは測定した粘度により算出した所定の量の追加用ペースト組成物を、ペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物の組成あるいは物性的変化を容易に検出でき、最適量の追加用ペースト組成物を追加出来る等の効果を有する。
【００５９】
本発明の請求項３４に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、前記ペースト追加手段に所定量の追加用ペースト組成物を吐出可能なディスペンサユニットを備え、前記ペースト追加手段にディスペンサユニットを充填手段の動作方向と略直交する方向に移動させる移動手段を備え、基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備え、前記追加用ペースト組成物膜形成手段として、前記版枠上に所定深さの凹部および追加用ペースト供給手段および充填かき取り手段を設け、前記凹部に追加用ペースト組成物を充填することにより連続もしくは間欠する帯状の膜を形成することを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、凹部の深さを一定にすることで容易に追加量を安定化することが出来る等の効果を有する。
【００６０】
本発明の請求項３５に記載の発明は、凹部がそのコーナ部が面取りされた形状であることを特徴とする請求項３４記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、凹部を充填手段が通過する際の摩擦等を減少させ、充填手段に用いたスキージ等の摩耗を防止したり、凹部内の追加用ペースト組成物のかき取りが安定して出来る等の効果を有する。
【００６１】
本発明の請求項３６に記載の発明は、貫通あるいは非貫通の穴を形成した基板材料について前記貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段と前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト組成物に追加するペースト追加手段を備え、１枚以上の基板材料について連続的充填動作を行うための基板材料移送装置および、連続的充填動作中に所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するための追加動作制御部を備え、ペースト組成物の粘度を測定する粘度測定手段を備え、前記粘度測定手段から追加動作制御部に前記ペースト組成物の粘度に対応する信号が供給されることを特徴とする回路形成基板の製造装置としたものであり、ペースト組成物の組成あるいは物性的変化を容易に検出でき、最適量の追加用ペースト組成物を追加出来る等の効果を有する。
【００６２】
本発明の請求項３７に記載の発明は、貫通あるいは非貫通の穴を形成した基板材料について前記貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段と前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト組成物に追加するペースト追加手段を備え、基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備え、追加用ペースト組成物膜形成手段として、前記版枠上に所定深さの凹部および追加用ペースト供給手段および充填かき取り手段を備えたことを特徴とする回路形成基板の製造装置としたものであり、凹部の深さを一定にすることで容易に追加量を安定化することが出来る等の効果を有する。
【００６３】
本発明の請求項３８に記載の発明は、凹部がそのコーナ部が面取りされた形状であることを特徴とする請求項３７記載の回路形成基板の製造装置としたものであり、凹部を充填手段が通過する際の摩擦等を減少させ、充填手段に用いたスキージ等の摩耗を防止したり、凹部内の追加用ペースト組成物のかき取りが安定して出来る等の効果を有する。
【００６４】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００６５】
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｆ）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および製造装置を示す工程断面図である。
【００６６】
図１（ａ）に示す基板材料１はガラス繊維あるいはアラミド繊維等の無機もしくは有機物繊維材料による織布あるいは不織布にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂材料を含浸したのちＢステージ化したプリプレグであり、基板材料１の両面には離型性フィルム２がラミネート等の方法で接着されている。さらに、基板材料１には貫通穴３が形成されている。貫通穴３の形成にはレーザ等の高速で微細加工が可能な方法が種々開発されている。
【００６７】
次に図１（ｂ）に示すように、基板材料１は基板材料移送装置（図示せず）によってステージ１０上に移送される。版枠９上にはペースト組成物７が準備されている。ペースト組成物７は銅を主体とする導電性粒子を熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂、硬化剤、有機溶剤、分散剤等からなるバインダー成分に分散させたものである。
【００６８】
上記組成のうち、硬化剤、有機溶剤、非導電性粒子、分散剤は添加物として添加の有無あるいは分量を所定に選択することが出来る。
【００６９】
また、具体的なペースト組成物材料の一例として、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、硬化剤としてアミンアダクト硬化剤、溶剤としてブチルカルビトールアセタート等の高沸点溶剤、分散剤としてリン酸エステル系界面活性剤等があげられる。
【００７０】
次に図１（ｃ）に示すように、基板材料１は上方より版枠９により軽微に押圧され、図中左側の版枠９上にあるペースト組成物７はスキージホルダ６に装着された往路スキージ４によって図中右側に移動させられながら貫通穴３内に充填される。スキージホルダ６にはスキージ上下機構（図示せず）およびスキージ加圧機構（図示せず）が接続されている。
【００７１】
次に図１（ｄ）に示すように、図中右側の版枠９上にて復路スキージ５への切り替えが行われる。
【００７２】
その際にディスペンサ８によって、追加用ペースト組成物１１が版枠９上に追加される。追加用ペースト組成物はペースト組成物をそのままの組成で用いることも可能であるが、従来の回路形成基板の製造方法にて説明したように連続した充填動作で減少してゆくペースト組成物中のバインダー成分を追加用ペースト組成物として追加することがより好ましい。すなわち、熱硬化性樹脂、硬化剤、有機溶剤、導電性粒子、非導電性粒子、分散剤等の組成物であり、それはペースト組成物に用いたものでもよいが、異なる組成物も選択することが可能であり、前述の組成のうち１つ以上を選択することも可能である。
【００７３】
本形態では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と有機溶剤を重量比で同量ずつ混練したものを、追加用ペースト組成物として用いた。
【００７４】
次に図１（ｅ）に示すように、ペースト組成物７は復路スキージ５によって左側に移動させられながら２回目の充填動作が行われる。その際に、追加用ペースト組成物１１はペースト組成物７に混練される。
【００７５】
本実施の形態で復路スキージ５への切り替えの際に追加用ペースト組成物１１を追加する理由は、往復動作としての充填動作のうち往路にて追加を行った場合にペースト組成物７と追加用ペースト組成物１１の混練が十分に行われないうちに貫通穴３への充填が行われてしまう可能性があり、その際には本来のペースト組成物７の組成に対して導電性粒子１６が不足した状態で充填が行われて貫通穴３内に充填する導電性粒子１６の量が不足し、回路形成基板としての層間接続が不十分になる等の問題があるからである。この問題についてはペースト組成物７および追加用ペースト組成物１１の物性や充填動作のスピード等の条件の最適化によって防止することも可能であるが、前述したように復路の充填動作開始前に追加用ペースト組成物の追加を行って、復路の充填動作で混練を行うことがより好ましい結果を得る。つまり、復路の場合はあらかじめ往路の充填動作で貫通穴３にかなりの量の導電性粒子１６が充填されており、復路での充填動作での影響度は小さいものとなる。
【００７６】
また、補助的な機能としてペースト組成物７と追加用ペースト組成物１１の混練手段を用いることも可能である。例えば、版枠９上で復路スキージを短いストロークで往復動作させ混練を行った後に、充填動作を開始するような方式を採用しても良いし、往路あるいは復路スキージと独立した混練スキージ等を設置することも混練を確実なものに出来る効果がある。
【００７７】
次に図１（ｆ）に示すように、図中左側の版枠９上にペースト組成物が達したところで充填動作は完了し、版枠９は上方に上昇して、基板材料移送装置（図示せず）にて基板材料１は排出され、ペースト組成物７が充填された基板材料１を得る。また、図中左側に示すように次の充填動作に供される基板材料１が準備され、以上に述べたサイクルを繰り返して多数枚のペースト組成物充填済み基板材料を得るものである。
【００７８】
以上に述べたような充填工程の構成であると、複数枚の基板材料に対して充填動作を繰り返した際に、その結果として導電性粒子とバインダー成分の比率においてバインダー成分が少なくなる方向に変化する現象が防止できる。つまり追加用ペースト組成物の追加によりペースト組成物の初期の組成比からの変化が抑制でき、ペースト組成物粘度の上昇や、ついには貫通穴への充填が不十分になる、後の工程で離型性フィルムを剥離する際に離型性フィルム側にペースト組成物がとられるなどの従来の課題を解決することが出来る。
【００７９】
また、追加用ペースト組成物の追加量は、上記したように充填動作により混練が可能な分量に制御することが好ましく、発明者の実験ではペースト組成物７に対して追加用ペースト組成物１１が重量比で０．１％以下であることが好ましく、さらに追加によるペースト組成物７の粘度安定化等の効果を得るためには０．００１％以上の追加量で好ましい結果となった。
【００８０】
以上の説明では、充填動作１回毎に追加用ペースト組成物の追加を行ったが、基板材料に加工された貫通穴の穴数あるいは穴面積の総和や、充填動作初期に設備に投入したペースト組成物の粘度、もしくは粘度測定手段により測定した充填動作時あるいは前後のペースト組成物粘度等の条件により、追加の頻度を所定の枚数毎に行ったり、追加するペースト組成物の量を増減することで、ペースト組成物の粘度を連続する充填動作においてもより安定したものとする事が出来る。
【００８１】
図２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装置を示す上面図である。版枠９を上方より見たときに基板材料１のセッティング位置に対して、その外周部を押さえるように版枠開口部１３が配置されており、ディスペンサ８はディスペンサ移動ガイド１２に取り付けられており、駆動手段（図示せず）によって図２に示すＡ１の位置からＡ２の位置まで移動しながら追加用ペースト組成物１１を版枠９上に略直線状に追加する。追加の方法としては連続的に吐出することで直線状に追加することも、追加量によっては吐出を間欠させて複数の点状に追加しても良い。
【００８２】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における回路形成基板の製造方法および製造装置を示す斜視図である。
【００８３】
版枠９上に凹部１４が形成されている。凹部１４に追加用ペースト組成物を滴下手段（図示せず）によって滴下し、膜形成スキージ１５を図中矢印方向に版枠に密着させながらスキージングすることで、凹部１４に追加用ペースト組成物を満たすことが出来る。滴下量は凹部１４の体積と略同等あるいは多くすることが望ましい。凹部１４の体積により所望の追加用ペースト組成物の量を正確に制御することが出来る。
【００８４】
また、凹部の形状はコーナー部の無い面取りされた断面形状がスキージの摩耗等の面からより好ましい。
【００８５】
また、同様の方法を用いて滴下量により追加用ペースト組成物の量を制御することも可能であり、その際は凹部１４の体積より少ない滴下量を採用する。
【００８６】
図４は本発明の第２の実施の形態における回路形成基板の製造方法および製造装置を示す断面図である。上述したような構成により凹部に追加用ペースト組成物１１を満たした後に、復路スキージ５がペースト組成物７をスキージングしながら図中矢印方向に動く際に追加用ペースト組成物１１がペースト組成物７に追加されその後のスキージング動作により混練される。
【００８７】
以上説明した実施の形態１および実施の形態２については貫通穴に対しての例を述べたが、ビルドアップ基板に用いられるような非貫通の穴に対してのペースト組成物の充填についても本発明は有効なものであり、ペースト組成物が導電性でなく、あらかじめ金属薄膜のめっき等により層間の接続が形成された貫通あるいは非貫通の穴に対して、非導電性のペースト組成物を穴埋めの目的で充填するような工程においても採用できうるものである。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように本発明の回路形成基板の製造方法および製造装置は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することにより、ペースト組成物の粘度を安定化させ、貫通あるいは非貫通の穴内へのペースト組成物の充填性を良好にすると共に、充填工程の後の工程でペースト組成物の基板材料からの脱落を防止できる等の作用を有し、高信頼性な回路形成基板の製造を可能にするとともに、ペースト組成物の連続印刷性を改善することにより充填工程におけるペースト組成物の利用効率を高め、回路形成基板の低コスト化にも貢献できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の回路形成基板の製造方法および製造装置の工程断面図
【図２】 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装置を示す上面図
【図３】 本発明の第２の実施の形態における回路形成基板の製造方法および製造装置を示す斜視図
【図４】 本発明の第２の実施の形態における回路形成基板の製造方法および製造装置を示す断面図
【図５】 従来の回路形成基板の製造方法および製造装置の工程断面図
【図６】 従来の回路形成基板の基板材料の拡大断面図
【符号の説明】
１ 基板材料
２ 離型性フィルム
３ 貫通穴
４ 往路スキージ
５ 復路スキージ
６ スキージホルダ
７ ペースト組成物
８ ディスペンサ
９ 版枠
１０ ステージ
１１ 追加用ペースト組成物
１２ ディスペンサ移動ガイド
１３ 版枠開口部
１４ 凹部
１５ 膜形成スキージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に利用される回路形成基板の製造方法および回路形成基板の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
高密度回路形成基板においては、従来広く用いられてきたドリル加工による基板への貫通穴（スルーホール）加工とめっきによる層間の接続に代わって、より高密度で所定の位置で層間の接続を実現できるインナービア構造の回路形成基板が開発されている（たとえば、日刊工業新聞社発行の「表面実装技術」１９９６年５月号、立花 雅ら著；“樹脂多層基板ＡＬＩＶＨと応用展開”、特開平６−２６８３４５号公報等）。
【０００４】
このような、インナービア構造の新規な基板においては層間の接続を行うために層間に配置された穴の中に導電性ペーストを充填する方法が採用されており、他にめっきによってインナービアによる層間接続を実現したいわゆるビルドアップ基板においてもインナービアを回路形成基板の厚み方向に重ねて配置するビアオンビア構造をとるためにはめっき後に穴をペースト状の樹脂材料等で充填し基板表面を平滑化する工程が必要となっている。
【０００５】
以上述べたように、近年の高密度基板の製造においては貫通あるいは非貫通の穴にペースト状の材料すなわちペースト組成物を充填する技術が重要となってきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら高密度基板においては回路の線幅およびランドのサイズが小さくなると共に貫通あるいは非貫通の穴のサイズは微細なものとなり、ペースト組成物を高品質に充填するには、充填工程の条件を最適化することと同時に、ペースト組成物の粘度をコントロールすることが不可欠である。
【０００７】
また、民生用の携帯機器等に高密度回路形成基板が応用されるにあたっては、その製造コストへの要求も厳しいものとなり同量のペースト組成物でより多くの回路形成基板を製造できる工法が要望されていた。
【０００８】
図５を用いて従来の回路形成基板の製造におけるペースト組成物の基板材料への充填工程の例について説明する。
【０００９】
図５（ａ）に示す基板材料１はガラス繊維あるいはアラミド繊維等の無機もしくは有機物繊維材料による織布あるいは不織布にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂材料を含浸したのちＢステージ化したプリプレグであり、基板材料１の両面には離型性フィルム２がラミネート等の方法で接着されている。さらに、基板材料１には貫通穴３が形成されている。貫通穴３の形成にはレーザ等の高速で微細加工が可能な方法が種々開発されている。
【００１０】
次に図５（ｂ）に示すように、基板材料１は基板材料移送装置（図示せず）によってステージ１０上に移送される。版枠９上にはペースト組成物７が準備されている。ペースト組成物７は銅を主体とする導電性粒子をエポキシ樹脂、硬化剤、溶剤等からなるバインダー成分に分散させたものである。
【００１１】
次に図５（ｃ）に示すように、基板材料１は上方より版枠９により軽微に押圧され、図中左側の版枠９上にあるペースト組成物７はスキージホルダ６に装着された往路スキージ４によって図中右側に移動させられながら貫通穴３内に充填される。スキージホルダ６にはスキージ上下機構（図示せず）およびスキージ加圧機構（図示せず）が接続されている。
【００１２】
次に図５（ｄ）に示すように、図中右側の版枠９上にて復路スキージ５への切り替えが行われる。
【００１３】
次に図５（ｅ）に示すように、ペースト組成物７は復路スキージ５によって左側に移動させられながら２回目の充填動作が行われる。
【００１４】
次に図５（ｆ）に示すように、図中左側の版枠９上にペースト組成物が達したところで充填動作は完了し、版枠９は上方に上昇して、基板材料移送装置（図示せず）にて基板材料１は排出され、ペースト組成物７が充填された基板材料１を得る。また、図中左側に示すように次の充填動作に供される基板材料１が準備され、以上に述べたサイクルを繰り返して多数枚のペースト組成物充填済み基板材料を得るものである。
【００１５】
ペースト組成物７が充填された基板材料１はその後の工程にて離型性フィルム２が剥離され、金属箔等に挟み込まれて熱プレスされる等の工程を経て回路形成基板となる。
【００１６】
図６にペースト組成物７が充填された基板材料移送装置により排出された基板材料１の拡大断面を示す。
【００１７】
貫通穴３内にはペースト組成物７が充填されているが、離型性フィルム２上にはペースト組成物７中のバインダー成分１７がほぼ全面に付着しており、導電性粒子１６の付着は微量である。この現象は、往路スキージ４によるペースト組成物７のかき取りが導電性粒子１６については十分行われるのに対して離型性フィルム２上に薄く塗布された状態のバインダー成分１７はかき取られにくく、復路スキージ５の移動に取り残されて離型性フィルム２上にとどまっているものである。
【００１８】
その結果、図５（ｂ）に示されたペースト組成物７と充填動作が完了した図５（ｆ）に示されたペースト組成物７を比較すると、後者の方が導電性粒子１６とバインダー成分１７の比率においてバインダー成分１７が少なくなる方向に変化している。この変化量はごくわずかであるが、複数の基板材料１に連続的に充填動作を繰り返してゆくとその変化は蓄積され、バインダー成分１７の減少によりペースト組成物粘度は上昇し、ついには貫通穴３への充填が不十分になったり、後の工程で離型性フィルムを剥離する際に離型性フィルム側にペースト組成物がとられるなどの品質上の問題が発生する。
【００１９】
このような問題を回避するために、ペースト組成物７の粘度が限度まで上昇する前に新しいペースト組成物との交換作業を実施する。設備に新しいペースト組成物を投入し充填動作を複数枚の基板材料に実施する際に、ペースト組成物の投入から交換作業を実施するまでに充填した基板材料の枚数を耐刷枚数と呼ぶ。
【００２０】
この交換作業は古いペースト組成物を設備より取り除いて清掃した後に、新しいペースト組成物を投入する作業であるから作業負荷が大きい上に、基板材料１に設けられた貫通穴３の数や当初のペースト組成物の粘度ばらつき等により交換作業を何枚目の基板材料で実施するかの適正タイミングが一定ではなく作業の難易度を高めている。製造コスト面から考えるとなるべく限界まで充填動作を繰り返し実施してからペースト組成物の交換を実施したいが、前述したように交換の適正タイミングは一定でないために、品質上のトラブルを回避するためには余裕をもって少な目の充填動作回数にてペースト組成物の交換作業を実施しているのが実状であった。
【００２１】
また、上記した従来の回路形成基板の製造方法の例ではペースト組成物に導電性を付与し層間の接続などに用いる目的であるから、ペースト組成物中の導電性粒子の量は一定量以下にすることは導電性確保の点から困難であり、結果としてペースト組成物の粘度は一定の値以上になってしまい、当初のペースト組成物粘度を下げることで耐刷枚数を増加させる方法を採用することも難しい。
【００２２】
また、往路スキージ４や復路スキージ５の移動速度や角度等の充填条件はペースト組成物７の物性等に対応するよう最適化しているが、ペースト組成物７の粘度が複数の基板材料１に対する連続する充填動作中に変動することは、最適化を難しくしている一因でもある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路形成基板の製造方法および製造装置においては、製造工程中に単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えたペースト充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加する構成としたものである。
【００２４】
この本発明によれば、追加用ペースト組成物の作用により複数回の充填動作により変化するペースト組成物の組成比および粘度を安定させることが出来る。
【００２５】
また、製造装置に連続的充填動作中に所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するための追加動作制御部を備えたことにより、基板材料の穴数あるいはペースト組成物の粘度等により、充填品質等が変化することを防止でき、高密度で信頼性の高い回路形成基板を提供できるとともに耐刷枚数を増加させることにより製造コストの低減をも実現できるものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記基板材料をステージ上に移送する工程と、バインダー成分を含むペースト組成物を充填手段により前記基板材料上を移動させながら貫通あるいは非貫通の穴に充填する充填工程と、前記基板材料をステージ上から排出する工程とを備え、前記充填工程にて前記ペースト組成物中のバインダー成分と異なる組成のバインダー成分を含む追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、追加用ペースト組成物の追加によりペースト組成物の粘度を安定化させる等の効果を有する。
【００２７】
本発明の請求項２に記載の発明は、基板材料が織布あるいは不織布に熱硬化性樹脂を主体とする樹脂材料を含浸しＢステージ化したプリプレグであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、充填工程の後に熱プレス等の積層工程を実施することにより基板材料とペースト組成物の一体化を図れ、回路形成基板の高信頼性化が実現できる等の効果を有する。
【００２８】
本発明の請求項３に記載の発明は、織布あるいは不織布がアラミド繊維を主体としてなることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、穴形成工程においてレーザ等のエネルギービームを用いた際に加工性に優れる等の効果を有する。
【００２９】
本発明の請求項４に記載の発明は、織布あるいは不織布がガラス繊維を主体としてなることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、回路形成基板の強度が高くなり曲げ応力などのストレスに対して高い信頼性が得られる等の効果を有する。
【００３０】
本発明の請求項５に記載の発明は、プリプレグの片面あるいは両面に離型性フィルムを穴加工形成前に張り付けることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、プリプレグの保護作用あるいは離型性フィルムを充填工程の後に剥離することでペースト組成物が基板材料より突出した形状が得られる等の効果を有する。
【００３１】
本発明の請求項６に記載の発明は、基板材料が片面あるいは両面あるいは多層の回路形成基板であって、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴に層間を接続する金属薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、金属薄膜によって層間が接続されたいわゆるインナービアホールにペースト組成物を充填することによりインナービアホール部の平滑化が可能となり、インナービアホールを基板厚み方向に積み重ねた構成が採用できる等の効果を有する。
【００３２】
本発明の請求項７に記載の発明は、ペースト組成物が熱硬化性樹脂を主体とする主剤に導電性粒子を分散させたものであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物に導電性を付与して回路形成基板の層間の電気的接続に利用できるとともに、熱硬化性樹脂の採用により接続の信頼性が高い等の効果を有する。
【００３３】
本発明の請求項８に記載の発明は、ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項７記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、熱硬化性樹脂の硬化を促進し所望の硬化物を得る、ペースト組成物の粘度を調整する、ペースト組成物中の固形物の分散性を改善する等の効果を有する。
【００３４】
本発明の請求項９に記載の発明は、ペースト組成物が熱硬化性樹脂を主体とする主剤に、硬化剤、有機溶剤、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したものであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、貫通あるいは非貫通の穴を平滑化する導電性の無い穴埋め用ペースト組成物として活用できるものであり、熱硬化性樹脂の硬化を促進し所望の硬化物を得る、ペースト組成物の粘度を調整する、ペースト組成物中の固形物の分散性を改善する等の効果を有する。
【００３５】
本発明の請求項１０に記載の発明は、追加用ペースト組成物がペースト組成物に用いた主剤と同一の熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、本来のペースト組成物の特性を変化させることなく、複数の基板材料に連続的に充填が可能となる等の効果を有する。
【００３６】
本発明の請求項１１に記載の発明は、追加用ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、導電性粒子、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項１０記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行った場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正することや、熱硬化性樹脂の硬化を促進し所望の硬化物を得る、ペースト組成物の粘度を調整する、ペースト組成物中の固形物の分散性を改善する等の効果を有する。
【００３７】
本発明の請求項１２に記載の発明は、追加用ペースト組成物がペースト組成物に使用した有機溶剤と同一あるいは異なる有機溶剤からなることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行った場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正することを、比較的安価な有機溶剤を用いて実施でき、一般に有機溶剤は低粘度なので追加手段を用いて追加を行うことが比較的容易である等の効果を有する。
【００３８】
本発明の請求項１３に記載の発明は、充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に対して連続的に充填を実施する場合に追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加する効果を最大限発揮できる頻度および追加量を選択できる等の効果を有する。
【００３９】
本発明の請求項１４に記載の発明は、基板材料１枚毎に追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、基板材料１枚毎に追加を行うので追加量を微量とすることができ、追加後の混練あるいはペースト組成物の組成の均一性が乱されにくい等の効果を有する。
【００４０】
本発明の請求項１５に記載の発明は、充填工程における１枚以上の基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により算出した所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量もしくは前記貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により算出した量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、基板材料の穴数総和および穴面積総和によって変化する追加用組成物の追加量を最適に調整できる等の効果を有する。
【００４１】
本発明の請求項１６に記載の発明は、基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により決定される所定のマーキングを前記基板材料に形成したことを特徴とする請求項１５記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、追加量の調整等を間違いなく実施できるとともに充填に用いる設備の構成として追加量決定のシステムが簡素化出来るなどの効果を有する。
【００４２】
本発明の請求項１７に記載の発明は、充填工程にペースト組成物を投入した後に、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、充填動作の回数に従って段階的に変化させた所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量もしくは充填動作の回数に従って段階的に変化させた所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に対して連続的に充填を実施する場合に追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加する効果を、充填動作の回数に従ってペースト組成物の組成および物性が変化する場合に対応して、最大限に発揮できる頻度および追加量を選択できる等の効果を有する。
【００４３】
本発明の請求項１８に記載の発明は、充填工程に、基板材料の全周あるいは一部の略外周部を覆う額縁状の版枠を備え、前記版枠上にペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、基板材料の外部で追加動作が可能となり基板材料上に追加のためのスペースを設けることが不要であり、版枠上に追加を行うため追加手段の設置調整が容易である等の効果を有する。
【００４４】
本発明の請求項１９に記載の発明は、版枠上のペースト組成物に前記版枠上にペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物に効率的に追加用ペースト組成物を追加できる等の効果を有する。
【００４５】
本発明の請求項２０に記載の発明は、充填工程中の充填動作が１回以上の往復動作からなり、前記往復動作のうち往路動作の最終部もしくは復路動作の開始部にて、ペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、往路動作により確実に穴内にペースト組成物を充填するので、追加によりペースト組成物の粘度、組成、物性が変化した場合の影響が小さいという効果を有する。
【００４６】
本発明の請求項２１に記載の発明は、充填工程中の充填動作が１回以上の往復動作からなり、前記往復動作のうち往路動作の最終部もしくは復路動作の開始部付近の版枠上に、ペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１８記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、往路動作により確実に穴内にペースト組成物を充填するので、追加によりペースト組成物の粘度、組成、物性が変化した場合の影響が小さいという効果とともに版枠上に追加を行うので追加動作の安定性や追加手段の設置調整等が容易である等の効果を有する。
【００４７】
本発明の請求項２２に記載の発明は、ペースト追加手段に所定量の追加用ペースト組成物を吐出可能なディスペンサユニットを備えたことを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、吐出量の安定性が確保でき、追加手段としての構成が容易になる等の効果を有する。
【００４８】
本発明の請求項２３に記載の発明は、ペースト追加手段にディスペンサユニットを充填手段の動作方向と略直交する方向に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項２２記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物に対して均一に追加用ペースト組成物を追加出来る等の効果を有する。
【００４９】
本発明の請求項２４に記載の発明は、移動手段によりディスペンサユニットを移動させながら連続的に追加用ペースト組成物を吐出させ略直線状に追加を行うことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物に対して微量の追加用ペースト組成物を均一に追加出来る等の効果を有する。
【００５０】
本発明の請求項２５に記載の発明は、移動手段によりディスペンサユニットを移動させながら間欠的に追加用ペースト組成物を吐出させ略直線状に多点の追加を行うことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、１回の追加量が微量である場合にもディスペンサユニットの吐出可能な最小量に適合した追加点数を選択することで追加動作の安定性が確保できる等の効果を有する。
【００５１】
本発明の請求項２６に記載の発明は、基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備えたことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、膜として形成する際に精度良く追加用ペースト組成物の量を調整することで、より正確に追加量を定めることが出来る等の効果を有する。
【００５２】
本発明の請求項２７に記載の発明は、追加手段により追加用ペースト組成物を追加する箇所をクリーニングするクリーニング手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行い、複数回の追加を実施した場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正することを、比較的安価な有機溶剤を用いて実施でき、一般に有機溶剤は低粘度なので追加手段を用いて追加を行うことが比較的容易である等の効果を有する。
【００５３】
本発明の請求項２８に記載の発明は、充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加する際に、充填動作開始前のペースト組成物の組成から前記追加時に変化した組成につき組成比で減少している１種類以上の成分の全てもしくは所定の成分について、前記減少した組成比を補う量と同じもしくは少ない量の成分を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、基板材料の穴数等の変化により追加すべき追加用ペースト組成物の量が変化した場合にも追加量が過多になってしまうことを予防でき、回路形成基板の品質を損なうことなく本発明の追加動作が可能となる等の効果を有する。
【００５４】
本発明の請求項２９に記載の発明は、充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加する際に、追加手段により１回の追加動作を行うにあたって、追加用ペースト組成物とペースト組成物の重量比が０．１％以下であることと０．００１％以上であることのどちらか一方もしくは両方を満足することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、追加用ペースト組成物の量を前記の数値内にすることで、ペースト組成物と追加用ペースト組成物の均一な混練が、追加動作の間隔内で十分に行うことが出来る等の効果を有する。
【００５５】
本発明の請求項３０に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に離型性フィルムを張り付ける工程と、前記離型性フィルムと基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、バインダー成分を含むペースト組成物を充填手段により前記離型性フィルム上を移動させながら貫通あるいは非貫通の穴に充填する充填工程と、前記離型性フィルムを剥離する工程とを備え、前記充填工程にて前記ペースト組成物中のバインダー成分と異なる組成のバインダー成分を含む追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、離型性フィルム上にバインダー成分が付着することによるペースト組成物粘度の上昇という従来の課題を解決し、ペースト組成物の粘度を安定化させる等の効果を有する。
【００５６】
本発明の請求項３１に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、前記追加用ペースト組成物がペースト組成物に用いた主剤と異なる熱硬化性樹脂もしくはペースト組成物に用いた主剤に異なる熱硬化性樹脂を混合した組成物であることを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行った場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正する等の効果を有する。
【００５７】
本発明の請求項３２に記載の発明は、追加用ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、導電性粒子、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項３１記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、複数の基板材料に連続的に充填を行った場合にペースト組成物の組成あるいは物性面の変化を補正することや、熱硬化性樹脂の硬化を促進し所望の硬化物を得る、ペースト組成物の粘度を調整する、ペースト組成物中の固形物の分散性を改善する等の効果を有する。
【００５８】
本発明の請求項３３に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、
前記充填工程にペースト組成物を投入した後に、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、前記充填動作中もしくはその前後にペースト組成物の粘度を粘度測定手段により測定し、測定した粘度により算出した所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量あるいは測定した粘度により算出した所定の量の追加用ペースト組成物を、ペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、ペースト組成物の組成あるいは物性的変化を容易に検出でき、最適量の追加用ペースト組成物を追加出来る等の効果を有する。
【００５９】
本発明の請求項３４に記載の発明は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、前記ペースト追加手段に所定量の追加用ペースト組成物を吐出可能なディスペンサユニットを備え、前記ペースト追加手段にディスペンサユニットを充填手段の動作方向と略直交する方向に移動させる移動手段を備え、基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備え、前記追加用ペースト組成物膜形成手段として、前記版枠上に所定深さの凹部および追加用ペースト供給手段および充填かき取り手段を設け、前記凹部に追加用ペースト組成物を充填することにより連続もしくは間欠する帯状の膜を形成することを特徴とする回路形成基板の製造方法としたものであり、凹部の深さを一定にすることで容易に追加量を安定化することが出来る等の効果を有する。
【００６０】
本発明の請求項３５に記載の発明は、凹部がそのコーナ部が面取りされた形状であることを特徴とする請求項３４記載の回路形成基板の製造方法としたものであり、凹部を充填手段が通過する際の摩擦等を減少させ、充填手段に用いたスキージ等の摩耗を防止したり、凹部内の追加用ペースト組成物のかき取りが安定して出来る等の効果を有する。
【００６１】
本発明の請求項３６に記載の発明は、貫通あるいは非貫通の穴を形成した基板材料について前記貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段と前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト組成物に追加するペースト追加手段を備え、１枚以上の基板材料について連続的充填動作を行うための基板材料移送装置および、連続的充填動作中に所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するための追加動作制御部を備え、ペースト組成物の粘度を測定する粘度測定手段を備え、前記粘度測定手段から追加動作制御部に前記ペースト組成物の粘度に対応する信号が供給されることを特徴とする回路形成基板の製造装置としたものであり、ペースト組成物の組成あるいは物性的変化を容易に検出でき、最適量の追加用ペースト組成物を追加出来る等の効果を有する。
【００６２】
本発明の請求項３７に記載の発明は、貫通あるいは非貫通の穴を形成した基板材料について前記貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段と前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト組成物に追加するペースト追加手段を備え、基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備え、追加用ペースト組成物膜形成手段として、前記版枠上に所定深さの凹部および追加用ペースト供給手段および充填かき取り手段を備えたことを特徴とする回路形成基板の製造装置としたものであり、凹部の深さを一定にすることで容易に追加量を安定化することが出来る等の効果を有する。
【００６３】
本発明の請求項３８に記載の発明は、凹部がそのコーナ部が面取りされた形状であることを特徴とする請求項３７記載の回路形成基板の製造装置としたものであり、凹部を充填手段が通過する際の摩擦等を減少させ、充填手段に用いたスキージ等の摩耗を防止したり、凹部内の追加用ペースト組成物のかき取りが安定して出来る等の効果を有する。
【００６４】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００６５】
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｆ）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および製造装置を示す工程断面図である。
【００６６】
図１（ａ）に示す基板材料１はガラス繊維あるいはアラミド繊維等の無機もしくは有機物繊維材料による織布あるいは不織布にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂材料を含浸したのちＢステージ化したプリプレグであり、基板材料１の両面には離型性フィルム２がラミネート等の方法で接着されている。さらに、基板材料１には貫通穴３が形成されている。貫通穴３の形成にはレーザ等の高速で微細加工が可能な方法が種々開発されている。
【００６７】
次に図１（ｂ）に示すように、基板材料１は基板材料移送装置（図示せず）によってステージ１０上に移送される。版枠９上にはペースト組成物７が準備されている。ペースト組成物７は銅を主体とする導電性粒子を熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂、硬化剤、有機溶剤、分散剤等からなるバインダー成分に分散させたものである。
【００６８】
上記組成のうち、硬化剤、有機溶剤、非導電性粒子、分散剤は添加物として添加の有無あるいは分量を所定に選択することが出来る。
【００６９】
また、具体的なペースト組成物材料の一例として、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、硬化剤としてアミンアダクト硬化剤、溶剤としてブチルカルビトールアセタート等の高沸点溶剤、分散剤としてリン酸エステル系界面活性剤等があげられる。
【００７０】
次に図１（ｃ）に示すように、基板材料１は上方より版枠９により軽微に押圧され、図中左側の版枠９上にあるペースト組成物７はスキージホルダ６に装着された往路スキージ４によって図中右側に移動させられながら貫通穴３内に充填される。スキージホルダ６にはスキージ上下機構（図示せず）およびスキージ加圧機構（図示せず）が接続されている。
【００７１】
次に図１（ｄ）に示すように、図中右側の版枠９上にて復路スキージ５への切り替えが行われる。
【００７２】
その際にディスペンサ８によって、追加用ペースト組成物１１が版枠９上に追加される。追加用ペースト組成物はペースト組成物をそのままの組成で用いることも可能であるが、従来の回路形成基板の製造方法にて説明したように連続した充填動作で減少してゆくペースト組成物中のバインダー成分を追加用ペースト組成物として追加することがより好ましい。すなわち、熱硬化性樹脂、硬化剤、有機溶剤、導電性粒子、非導電性粒子、分散剤等の組成物であり、それはペースト組成物に用いたものでもよいが、異なる組成物も選択することが可能であり、前述の組成のうち１つ以上を選択することも可能である。
【００７３】
本形態では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と有機溶剤を重量比で同量ずつ混練したものを、追加用ペースト組成物として用いた。
【００７４】
次に図１（ｅ）に示すように、ペースト組成物７は復路スキージ５によって左側に移動させられながら２回目の充填動作が行われる。その際に、追加用ペースト組成物１１はペースト組成物７に混練される。
【００７５】
本実施の形態で復路スキージ５への切り替えの際に追加用ペースト組成物１１を追加する理由は、往復動作としての充填動作のうち往路にて追加を行った場合にペースト組成物７と追加用ペースト組成物１１の混練が十分に行われないうちに貫通穴３への充填が行われてしまう可能性があり、その際には本来のペースト組成物７の組成に対して導電性粒子１６が不足した状態で充填が行われて貫通穴３内に充填する導電性粒子１６の量が不足し、回路形成基板としての層間接続が不十分になる等の問題があるからである。この問題についてはペースト組成物７および追加用ペースト組成物１１の物性や充填動作のスピード等の条件の最適化によって防止することも可能であるが、前述したように復路の充填動作開始前に追加用ペースト組成物の追加を行って、復路の充填動作で混練を行うことがより好ましい結果を得る。つまり、復路の場合はあらかじめ往路の充填動作で貫通穴３にかなりの量の導電性粒子１６が充填されており、復路での充填動作での影響度は小さいものとなる。
【００７６】
また、補助的な機能としてペースト組成物７と追加用ペースト組成物１１の混練手段を用いることも可能である。例えば、版枠９上で復路スキージを短いストロークで往復動作させ混練を行った後に、充填動作を開始するような方式を採用しても良いし、往路あるいは復路スキージと独立した混練スキージ等を設置することも混練を確実なものに出来る効果がある。
【００７７】
次に図１（ｆ）に示すように、図中左側の版枠９上にペースト組成物が達したところで充填動作は完了し、版枠９は上方に上昇して、基板材料移送装置（図示せず）にて基板材料１は排出され、ペースト組成物７が充填された基板材料１を得る。また、図中左側に示すように次の充填動作に供される基板材料１が準備され、以上に述べたサイクルを繰り返して多数枚のペースト組成物充填済み基板材料を得るものである。
【００７８】
以上に述べたような充填工程の構成であると、複数枚の基板材料に対して充填動作を繰り返した際に、その結果として導電性粒子とバインダー成分の比率においてバインダー成分が少なくなる方向に変化する現象が防止できる。つまり追加用ペースト組成物の追加によりペースト組成物の初期の組成比からの変化が抑制でき、ペースト組成物粘度の上昇や、ついには貫通穴への充填が不十分になる、後の工程で離型性フィルムを剥離する際に離型性フィルム側にペースト組成物がとられるなどの従来の課題を解決することが出来る。
【００７９】
また、追加用ペースト組成物の追加量は、上記したように充填動作により混練が可能な分量に制御することが好ましく、発明者の実験ではペースト組成物７に対して追加用ペースト組成物１１が重量比で０．１％以下であることが好ましく、さらに追加によるペースト組成物７の粘度安定化等の効果を得るためには０．００１％以上の追加量で好ましい結果となった。
【００８０】
以上の説明では、充填動作１回毎に追加用ペースト組成物の追加を行ったが、基板材料に加工された貫通穴の穴数あるいは穴面積の総和や、充填動作初期に設備に投入したペースト組成物の粘度、もしくは粘度測定手段により測定した充填動作時あるいは前後のペースト組成物粘度等の条件により、追加の頻度を所定の枚数毎に行ったり、追加するペースト組成物の量を増減することで、ペースト組成物の粘度を連続する充填動作においてもより安定したものとする事が出来る。
【００８１】
図２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装置を示す上面図である。版枠９を上方より見たときに基板材料１のセッティング位置に対して、その外周部を押さえるように版枠開口部１３が配置されており、ディスペンサ８はディスペンサ移動ガイド１２に取り付けられており、駆動手段（図示せず）によって図２に示すＡ１の位置からＡ２の位置まで移動しながら追加用ペースト組成物１１を版枠９上に略直線状に追加する。追加の方法としては連続的に吐出することで直線状に追加することも、追加量によっては吐出を間欠させて複数の点状に追加しても良い。
【００８２】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における回路形成基板の製造方法および製造装置を示す斜視図である。
【００８３】
版枠９上に凹部１４が形成されている。凹部１４に追加用ペースト組成物を滴下手段（図示せず）によって滴下し、膜形成スキージ１５を図中矢印方向に版枠に密着させながらスキージングすることで、凹部１４に追加用ペースト組成物を満たすことが出来る。滴下量は凹部１４の体積と略同等あるいは多くすることが望ましい。凹部１４の体積により所望の追加用ペースト組成物の量を正確に制御することが出来る。
【００８４】
また、凹部の形状はコーナー部の無い面取りされた断面形状がスキージの摩耗等の面からより好ましい。
【００８５】
また、同様の方法を用いて滴下量により追加用ペースト組成物の量を制御することも可能であり、その際は凹部１４の体積より少ない滴下量を採用する。
【００８６】
図４は本発明の第２の実施の形態における回路形成基板の製造方法および製造装置を示す断面図である。上述したような構成により凹部に追加用ペースト組成物１１を満たした後に、復路スキージ５がペースト組成物７をスキージングしながら図中矢印方向に動く際に追加用ペースト組成物１１がペースト組成物７に追加されその後のスキージング動作により混練される。
【００８７】
以上説明した実施の形態１および実施の形態２については貫通穴に対しての例を述べたが、ビルドアップ基板に用いられるような非貫通の穴に対してのペースト組成物の充填についても本発明は有効なものであり、ペースト組成物が導電性でなく、あらかじめ金属薄膜のめっき等により層間の接続が形成された貫通あるいは非貫通の穴に対して、非導電性のペースト組成物を穴埋めの目的で充填するような工程においても採用できうるものである。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように本発明の回路形成基板の製造方法および製造装置は、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することにより、ペースト組成物の粘度を安定化させ、貫通あるいは非貫通の穴内へのペースト組成物の充填性を良好にすると共に、充填工程の後の工程でペースト組成物の基板材料からの脱落を防止できる等の作用を有し、高信頼性な回路形成基板の製造を可能にするとともに、ペースト組成物の連続印刷性を改善することにより充填工程におけるペースト組成物の利用効率を高め、回路形成基板の低コスト化にも貢献できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の回路形成基板の製造方法および製造装置の工程断面図
【図２】 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装置を示す上面図
【図３】 本発明の第２の実施の形態における回路形成基板の製造方法および製造装置を示す斜視図
【図４】 本発明の第２の実施の形態における回路形成基板の製造方法および製造装置を示す断面図
【図５】 従来の回路形成基板の製造方法および製造装置の工程断面図
【図６】 従来の回路形成基板の基板材料の拡大断面図
【符号の説明】
１ 基板材料
２ 離型性フィルム
３ 貫通穴
４ 往路スキージ
５ 復路スキージ
６ スキージホルダ
７ ペースト組成物
８ ディスペンサ
９ 版枠
１０ ステージ
１１ 追加用ペースト組成物
１２ ディスペンサ移動ガイド
１３ 版枠開口部
１４ 凹部
１５ 膜形成スキージ
Claims (38)
- 単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記基板材料をステージ上に移送する工程と、バインダー成分を含むペースト組成物を充填手段により前記基板材料上を移動させながら貫通あるいは非貫通の穴に充填する充填工程と、前記基板材料をステージ上から排出する工程とを備え、
前記充填工程にて前記ペースト組成物中のバインダー成分と異なる組成のバインダー成分を含む追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法。 - 基板材料が織布あるいは不織布に熱硬化性樹脂を主体とする樹脂材料を含浸しＢステージ化したプリプレグであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 織布あるいは不織布がアラミド繊維を主体としてなることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法。
- 織布あるいは不織布がガラス繊維を主体としてなることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法。
- プリプレグの片面あるいは両面に離型性フィルムを穴加工形成前に張り付けることを特徴とする請求項２記載の回路形成基板の製造方法。
- 基板材料が片面あるいは両面あるいは多層の回路形成基板であって、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴に層間を接続する金属薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- ペースト組成物が熱硬化性樹脂を主体とする主剤に導電性粒子を分散させたものであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項７記載の回路形成基板の製造方法。
- ペースト組成物が熱硬化性樹脂を主体とする主剤に、硬化剤、有機溶剤、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したものであることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 追加用ペースト組成物がペースト組成物に用いた主剤と同一の熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 追加用ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、導電性粒子、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項１０記載の回路形成基板の製造方法。
- 追加用ペースト組成物がペースト組成物に使用した有機溶剤と同一あるいは異なる有機溶剤からなることを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 基板材料１枚毎に追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１３記載の回路形成基板の製造方法。
- 充填工程における１枚以上の基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により算出した所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量もしくは前記貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により算出した量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１３記載の回路形成基板の製造方法。
- 基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴の穴数総和および穴面積総和のどちらか一方あるいは両方により決定される所定のマーキングを前記基板材料に形成したことを特徴とする請求項１５記載の回路形成基板の製造方法。
- 充填工程にペースト組成物を投入した後に、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、充填動作の回数に従って段階的に変化させた所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量もしくは充填動作の回数に従って段階的に変化させた所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 充填工程に、基板材料の全周あるいは一部の略外周部を覆う額縁状の版枠を備え、前記版枠上にペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 版枠上のペースト組成物に前記版枠上にペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 充填工程中の充填動作が１回以上の往復動作からなり、前記往復動作のうち往路動作の最終部もしくは復路動作の開始部にて、ペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 充填工程中の充填動作が１回以上の往復動作からなり、前記往復動作のうち往路動作の最終部もしくは復路動作の開始部付近の版枠上に、ペースト追加手段を用いて追加用ペースト組成物を追加することを特徴とする請求項１８記載の回路形成基板の製造方法。
- ペースト追加手段に所定量の追加用ペースト組成物を吐出可能なディスペンサユニットを備えたことを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- ペースト追加手段にディスペンサユニットを充填手段の動作方向と略直交する方向に移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項２２記載の回路形成基板の製造方法。
- 移動手段によりディスペンサユニットを移動させながら連続的に追加用ペースト組成物を吐出させ略直線状に追加を行うことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法。
- 移動手段によりディスペンサユニットを移動させながら間欠的に追加用ペースト組成物を吐出させ略直線状に多点の追加を行うことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法。
- 基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備えたことを特徴とする請求項２３記載の回路形成基板の製造方法。
- 追加手段により追加用ペースト組成物を追加する箇所をクリーニングするクリーニング手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加する際に、充填動作開始前のペースト組成物の組成から前記追加時に変化した組成につき組成比で減少している１種類以上の成分の全てもしくは所定の成分について、前記減少した組成比を補う量と同じもしくは少ない量の成分を追加することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 充填工程において、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加する際に、追加手段により１回の追加動作を行うにあたって、追加用ペースト組成物とペースト組成物の重量比が０．１％以下であることと０．００１％以上であることのどちらか一方もしくは両方を満足することを特徴とする請求項１記載の回路形成基板の製造方法。
- 単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に離型性フィルムを張り付ける工程と、前記離型性フィルムと基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、バインダー成分を含むペースト組成物を充填手段により前記離型性フィルム上を移動させながら貫通あるいは非貫通の穴に充填する充填工程と、前記離型性フィルムを剥離する工程とを備え、
前記充填工程にて前記ペースト組成物中のバインダー成分と異なる組成のバインダー成分を含む追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法。 - 単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、前記追加用ペースト組成物がペースト組成物に用いた主剤と異なる熱硬化性樹脂もしくはペースト組成物に用いた主剤に異なる熱硬化性樹脂を混合した組成物であることを特徴とする回路形成基板の製造方法。
- 追加用ペースト組成物に硬化剤、有機溶剤、導電性粒子、非導電性粒子、分散剤のうち一つ以上の添加物を添加したことを特徴とする請求項３１記載の回路形成基板の製造方法。
- 単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、
前記充填工程にペースト組成物を投入した後に、１枚以上の基板材料について連続的に、前記基板材料に形成された貫通あるいは非貫通の穴へのペースト組成物の充填動作を行い、前記充填動作中もしくはその前後にペースト組成物の粘度を粘度測定手段により測定し、測定した粘度により算出した所定の基板材料枚数毎に、所定の一定量あるいは測定した粘度により算出した所定の量の追加用ペースト組成物を、ペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加することを特徴とする回路形成基板の製造方法。 - 単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、単一あるいは複数の材質より構成される板状あるいはシート状の基板材料に貫通あるいは非貫通の穴加工を行う穴形成工程と、前記穴形成工程にて形成された貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段を備えた充填工程を備え、前記充填工程にて単一あるいは複数の物質よりなり前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するものであって、
前記ペースト追加手段に所定量の追加用ペースト組成物を吐出可能なディスペンサユニットを備え、
前記ペースト追加手段にディスペンサユニットを充填手段の動作方向と略直交する方向に移動させる移動手段を備え、
基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備え、
前記追加用ペースト組成物膜形成手段として、前記版枠上に所定深さの凹部および追加用ペースト供給手段および充填かき取り手段を設け、前記凹部に追加用ペースト組成物を充填することにより連続もしくは間欠する帯状の膜を形成することを特徴とする回路形成基板の製造方法。 - 凹部がそのコーナ部が面取りされた形状であることを特徴とする請求項３４記載の回路形成基板の製造方法。
- 貫通あるいは非貫通の穴を形成した基板材料について前記貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段と前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト組成物に追加するペースト追加手段を備え、
１枚以上の基板材料について連続的充填動作を行うための基板材料移送装置および、連続的充填動作中に所定の基板材料枚数毎に所定の量の追加用ペースト組成物をペースト追加手段を用いてペースト組成物に追加するための追加動作制御部を備え、
ペースト組成物の粘度を測定する粘度測定手段を備え、
前記粘度測定手段から追加動作制御部に前記ペースト組成物の粘度に対応する信号が供給されることを特徴とする回路形成基板の製造装置。 - 貫通あるいは非貫通の穴を形成した基板材料について前記貫通あるいは非貫通の穴にペースト組成物を充填する充填手段と前記ペースト組成物と同一あるいは異なる組成の追加用ペースト組成物をペースト組成物に追加するペースト追加手段を備え、
基板材料上もしくは前記版枠上に追加用ペースト組成物を連続もしくは間欠する帯状の膜に形成する追加用ペースト組成物膜形成手段を備え、
追加用ペースト組成物膜形成手段として、前記版枠上に所定深さの凹部および追加用ペースト供給手段および充填かき取り手段を備えたことを特徴とする回路形成基板の製造装置。 - 凹部がそのコーナ部が面取りされた形状であることを特徴とする請求項３７記載の回路形成基板の製造装置。
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