JPH0636468B2 - 銅張積層配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、金属板表面に薄い絶縁層を形成してなる絶縁
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１０μｍ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、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銅箔を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ッチングする方法を試みた。

ところが、このように肉厚な銅板をエッチングする方法
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、エッ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らされたもので、
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
打ち抜き成形する工程と、 前記パターン板の、前記打ち抜き成形によるバリが突出
した側の面に、後工程で除去可能なシート材を貼付する
工程と、 前記パターン板の各架橋部を、前記シート材とは反対側
の面から打ち抜き加工または研削加工することにより除
去する工程と、 金属板の表面に絶縁層を形成してなる絶縁基板の前記絶
縁層に、前記パターン板の前記シート材とは反対側の面
を接合した後、シート材をパターン板から除去する工程
とを具備することを特徴とする。

なお、前記シート材として、溶剤に可溶な樹脂シート
や、可燃性の紙シート等を用いてもよい。

「作 用」 この方法によれば、パターンを構成する互いにつながり
のないパターン軸部の間に、予め架橋部を掛け渡した形
状のパターン板を一体成形し、このパターン板をシート
材に貼付したうえ、架橋部を機械的に除去し、絶縁基板
に接着固定するので、各パターン線部の配置に誤差が生
じることがない。

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、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、エッチングのような手間と時間のかか
る工程が要らず、量産が可能で、製造コスト削減が図れ
る。

さらに、パターン板の打ち抜き成形時にバリが生じる側
の面にシート材を貼付し、パターン板の各架橋部をシー
ト材と反対側の面から打ち抜き加工または研削加工して
除去した後、パターン板のシート材とは反対側の面を絶
縁基板の絶縁層に接合するので、パターン線部の周縁に
生じた微細なバリが絶縁層の表面に食い込んで絶縁層の
絶縁耐圧を低下させることが全くなく、バリによる回路
基板の耐電圧低下が防止できる。同時に、絶縁層本来の
絶縁耐圧が得られる分、絶縁層を薄膜化することがで
き、絶縁層を介しての金属板への放熱性を高めることが
可能である。したがって、本発明の製造方法によれば、
銅張積層配線板の放熱性および絶縁耐圧を共に最大限高
めることが可能である。

「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。

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１…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程度のバリが生じる）に、第２図のよう
に、長尺のシート材４を接着剤等で整列状態に貼り付け
ていく。このシート材４は後工程で除去されるものであ
り、その材質としては、有機溶剤に溶けるＰＥＴ等の合
成樹脂からなるもの、裏面に比較的弱い粘着材を塗布し
後工程で剥離できるもの、あるいは可燃性で灰分の少な
い紙や不織布等が使用され、できるだけ伸びの少ない材
質が好ましい。また、このシート材４の幅方向両端縁に
は、位置決め用の送り孔５…が整列形成され、これによ
り作業効率および位置決め精度の向上が図られている。

次に、パターン板３を貼付したシート材４をＮＣ制御さ
れる研削盤や打ち抜き装置等にセットし、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、シート材４に
図示Ｐ…のように穴をあけても構わない。なお架橋部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、パターン板３側を下にして、シート材４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シート材４を順次接合し
ていく。その際、必要に応じて、エポキシ系等の接着剤
やロウ材等を用いる。

絶縁基板６としては、アルミニウム板、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
を形成した基板が使用可能である。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
ｍ〜数１００μｍとされる。

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mm程度に決定される。

接合が完了したら次に、前記シート材４の除去を行な
う。シート材４が可溶性樹脂からなる場合には絶縁基板
６ごとに有機溶剤浴に浸漬し、シート材４を完全に溶解
する。また、粘着剤でシート材４を貼付していた場合に
は、絶縁基板６からシート材４を順次剥離する。さらに
紙等を用いた場合には、加熱炉に基板６を通してシート
材４のみを焼却する。

その後、必要に応じて洗浄やフラックスの塗布を行な
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、
互いにつながりのないパターン線部１…の間に予め架橋
部２…を掛け渡したパターン板３を一体成形し、このパ
ターン板３をシート材４に貼付したうえ、架橋部２…を
機械的に除去し、絶縁基板６に接着するので、パターン
線部１…の配置に誤差が生じることがない。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、シート材４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、エッチングのように手間と時間のかかる作業が無
く、量産が可能で、その分製造コスト削減が図れる。さ
らに、パターン板３の打ち抜き成形時にバリが生じる側
の面にシート材４を貼付し、パターン板３の各架橋部２
…をシート材４と反対側の面から打つ抜き加工または研
削加工して除去した後（この時、シート材４側に向けて
バリが生じる）、パターン板３…のシート材４とは反対
側の面を絶縁基板６の絶縁層９に接合するので、パター
ン線部１…の周縁に生じた微細なバリが絶縁層９の側に
向けて固定されることを確実に防止できる。これによ
り、パターン線部１…のバリが絶縁層９の表面に食い込
んで絶縁層９の絶縁耐圧を低下させることが全くなく、
バリによる回路基板の耐電圧低下が防止できる。同時
に、絶縁層９本来の絶縁耐圧が得られる分、絶縁層９を
薄膜化することができ、絶縁層９を介しての金属板８へ
の放熱性を高めることが可能である。したがって、本発
明の製造方法によれば、銅張積層配線板の放熱性および
絶縁耐圧を共に最大限高めることが可能である。

なお、僅か数μｍ程度に過ぎないバリによって絶縁層９
の耐圧が低下することは、金属板８上の絶縁層９をでき
る限り薄膜化して放熱性を向上し、かつ耐電圧を高めな
ければならないという、金属板表面に絶縁層を形成して
なる絶縁基板を用いた大電力用配線板特有の両立し難い
技術的課題のもとで見いだされた知見であり、この種の
配線板の特殊性を考慮した場合、前記効果は技術的に重
要な意義を有するものである。

なお、上記実施例では、長尺のシート材４を用いていた
が、１枚のパターン板３に対応する寸法としてもよい。

また、上記実施例では、基板６の片面のみにパターン板
３を固定していたが、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
裏面に放熱用の金属板を接合してもよい。

「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、互いにつながりのないパターン線部
の間に予め架橋部を掛け渡した形状のパターン板を一体
成形し、このパターン板をシート材に貼付したうえ、架
橋部を機械的に除去して絶縁基板に接合するので、各パ
ターン線部の配置に誤差が生じることがなく、パターン
精度および信頼性の高い銅張積層配線板が製造できる。

また、パターン板は、その肉厚に拘わらず打抜加工等に
より効率良く製造できるうえ、各架橋部の除去作業も切
削加工や打ち抜き加工等によって容易に行なえるため、
エッチング等の手間と時間のかかる作業が要らず、量産
が可能となり、製造コスト削減が図れる。

さらに、パターン板の打ち抜き成形時にバリが生じる側
の面にシート材を貼付し、パターン板の各架橋部をシー
ト材と反対側の面から打ち抜き加工または切削加工して
除去した後、パターン板のシート材とは反対側の面を絶
縁基板の絶縁層に接合するので、パターン線部の周縁に
生じた微細なバリが絶縁層の表面に食い込んで絶縁層の
絶縁耐圧を低下させることが全くなく、バリによる回路
基板の耐電圧低下が防止できる。同時に、絶縁層本来の
絶縁耐圧が得られる分、絶縁層を薄膜化することがで
き、絶縁層を介しての金属板への放熱性を高めることが
可能である。したがって、本発明の製造方法によれば、
銅張積層配線板の放熱性および絶縁耐圧を共に最大限高
めることが可能である。

【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ためのもの
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……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。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−110489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−126274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−134991（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−18554（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−28121（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   パターン板を打ち抜き成形する工程と、 前記パターン板の、前記打ち抜き成形によるバリが突出
   した側の面に、後工程で除去可能なシート材を貼付する
   工程と、 前記パターン板の各架橋部を、前記シート材とは反対側
   の面から打ち抜き加工または研削加工することにより除
   去する工程と、 金属板の表面に絶縁層を形成してなる絶縁基板の前記絶
   縁層に、前記パターン板の前記シート材とは反対側の面
   を接合した後、シート材をパターン板から除去する工程
   とを具備することを特徴とする銅張積層配線板の製造方
   法。
2. 【請求項２】前記シート材として、溶剤に可溶な樹脂シ
   ートを使用し、絶縁基板にパターン板を接着した後、こ
   のシート材を溶剤で溶かして除去することを特徴とする
   請求項１記載の銅張積層配線板の製造方法。
3. 【請求項３】前記シート材として、可燃性シートを使用
   し、絶縁基板にパターン板を接着した後、このシート材
   を燃やして除去することを特徴とする請求項１記載の銅
   張積層配線板の製造方法。