プリント配線板の製造方法
【課題】信頼性を向上したプリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板１０の製造方法は、以下の工程を備えている。第１の貫通穴を有する炭素繊維強化プラスチックを含むコアを形成する。第１の貫通穴を覆うようにコアの下面に第１のフィルムを形成し、第１の貫通穴に第１の絶縁部材を充填する。第１のフィルムを除去する。コアに第２の貫通穴を形成する。第２の貫通穴を覆うようにコアの上面に第２のフィルムを形成し、第２の貫通穴に第２の絶縁部材を充填する。第２のフィルムを除去する。第１および第２の絶縁部材の少なくとも一方に回路を形成する。
【解決手段】プリント配線板１０の製造方法は、以下の工程を備えている。第１の貫通穴を有する炭素繊維強化プラスチックを含むコアを形成する。第１の貫通穴を覆うようにコアの下面に第１のフィルムを形成し、第１の貫通穴に第１の絶縁部材を充填する。第１のフィルムを除去する。コアに第２の貫通穴を形成する。第２の貫通穴を覆うようにコアの上面に第２のフィルムを形成し、第２の貫通穴に第２の絶縁部材を充填する。第２のフィルムを除去する。第１および第２の絶縁部材の少なくとも一方に回路を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板の製造方法に関し、特に、炭素繊維強化プラスチックを含むコアを有するプリント配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリント配線板は、電子部品の高密度化に伴い、放熱性の良い基板が望まれるようになっている。放熱性に優れたプリント配線板として、金属コア基板が知られており、既に実用化されている。金属コア基板は、コア材として熱伝導率の高い金属を用いることで、発熱部品からの熱をプリント配線板全体に分散し、発熱部品の温度上昇を抑えることが可能である。中でも、比重の小さいアルミニウムがコア材として一般的に用いられている。
【０００３】
しかしながら、アルミニウムの熱膨張率は約２４ｐｐｍ／Ｋと高く、セラミック部品の熱膨張率は約７ｐｐｍ／Ｋと低い。このため、ヒートサイクル試験を行なうと、アルミニウムとセラミック部品との熱膨張率差によって、はんだ接合部にクラックが発生し、実装信頼性が得られないといった課題がある。
【０００４】
上記、課題を解決できるコア材として、炭素繊維強化プラスチック（Carbon Fiber Reinforced Plastics：以下、ＣＦＲＰとも称する）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。ＣＦＲＰは、カーボン繊維と樹脂とからなる複合材料である。カーボン繊維の熱膨張率は±２ｐｐｍ／Ｋと低く、カーボン繊維の中には５００Ｗｍ-1Ｋ-1以上の熱伝導率を有する繊維もある。また、カーボン繊維の比重は約２ｇ／ｃｍ3と低い。このＣＦＲＰを用いてコア基板を作製できれば、高熱伝導で、かつアルミニウムよりも実装信頼性に優れた基板を得ることができる。
【０００５】
上述のコア材は、いずれも導電性であるため、コア材上下の配線を接続する貫通スルーホールとコア材とは、貫通穴の穴埋め樹脂で絶縁する必要がある。通常、貫通穴の穴埋めは、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸した半硬化状態のプリプレグを貫通穴形成後のコア材の上下に重ねて、積層することで達成される。すなわち、積層時の熱でプリプレグが溶融し、加圧によって流れた樹脂が貫通穴に充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−４０９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、貫通穴の穴埋めに従来のプリプレグを用いると、ＣＦＲＰコアの上下面に形成され、かつ貫通穴に充填された樹脂の熱膨張率が６０ｐｐｍ／Ｋであるのに対し、ＣＦＲＰコアの熱膨張率は約０ｐｐｍ／Ｋである。このため、樹脂の収縮により基板端面が剥離するという課題があった。基板端面が剥離すると、プリント配線板の信頼性が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、信頼性を向上したプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプリント配線板の製造方法は、以下の工程を備えている。第１の貫通穴を有する炭素繊維強化プラスチックを含むコアを形成する。第１の貫通穴を覆うようにコアの下面に第１のフィルムを形成し、第１の貫通穴に第１の絶縁部材を充填する。第１のフィルムを除去する。コアに第２の貫通穴を形成する。第２の貫通穴を覆うようにコアの上面に第２のフィルムを形成し、第２の貫通穴に第２の絶縁部材を充填する。第２のフィルムを除去する。第１および第２の絶縁部材の少なくとも一方に回路を形成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプリント配線板の製造方法によれば、第１および第２の貫通穴でプリント配線板となるべき領域の外周を囲むように第１および第２の貫通穴を形成することにより、その外周を囲むように第１および第２の絶縁部材を配置することができる。プリント配線板となるべき領域の外周に沿って外形加工すると、プリント配線板の端面に第１および第２の絶縁部材を形成することができる。これにより、第１および第２の絶縁部材でコアの端面を被覆したプリント配線板を製造することができる。このため、コアが剥離することを抑制することができる。したがって、信頼性を向上したプリント配線板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の構成を概略的に示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸＶＢ−ＸＶＢ線に沿った断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１３】
図１（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施の形態におけるプリント配線板の構成を概略的に示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は断面図である。図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、プリント配線板１０は、信号回路層６ａと、ＣＦＲＰ層を含むコアとしてのＣＦＲＰコア１と、第１の穴埋め樹脂４ａと、第２の穴埋め樹脂４ｂと、絶縁層５とを主に有している。
【００１４】
信号回路層６ａは、絶縁層５の表面上に形成され、配線を有している。配線は、たとえば銅よりなる。
【００１５】
ＣＦＲＰコア１は、信号回路層６ａの間に設けられている。このＣＦＲＰコア１は、炭素繊維と樹脂とからなる複合材料であればよく、その複合材料中のカーボン繊維の含有率、構造（一方向材、クロス材）などは特に限定されるものではない。またＣＦＲＰコア１は、第１の１次貫通穴２ａおよび第２の１次貫通穴２ｂを有している。
【００１６】
上下１対の信号回路層６ａは、２次貫通穴７ａに銅めっきされた貫通スルーホール７によって電気的に導通している。ＣＦＲＰコア１は導電性であるため、ＣＦＲＰコア１と貫通スルーホール７とは絶縁する必要がある。第１の１次貫通穴２ａの同軸上に、より小径の２次貫通穴７ａが形成され、第１の穴埋め樹脂４ａにより電気的に絶縁される。
【００１７】
第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂは、絶縁層５とＣＦＲＰコア１との間に形成されている。また、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂは、プリント配線板１０の端面１０ａに位置しており、ＣＦＲＰコア１の端面を被覆している。
【００１８】
第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂは、シリカを含有するエポキシ樹脂であることが好ましく、シリカと樹脂とから構成される熱膨張率が約３０ｐｐｍ／Ｋの絶縁部材であることがより好ましい。第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂにシリカを用いることが好ましい理由としては、２次貫通穴７ａのドリル加工性、ＣＦＲＰコア１と貫通スルーホール７との間の応力緩和のためである。
【００１９】
絶縁層５は、ガラスクロスと樹脂とから構成されるものが好ましい。絶縁層５、および第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを構成する樹脂は、特に限定されず、たとえばエポキシ、ビスマレイミド、シアネートエステル、ポリイミドなどを用いることができる。
【００２０】
第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂ、および絶縁層５は、それぞれ異なる材料であっても同じ材料であってもよい。対称構造とすることにより反りなどの応力を緩和できる観点から、第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂは、同じ材料であることが好ましい。
【００２１】
続いて、本実施の形態のプリント配線板の製造方法について説明する。図２〜図１６は本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図である。具体的には、たとえば以下の工程を実施する。
【００２２】
まず、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ＣＦＲＰコア１を準備する。次に、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ＣＦＲＰコア１に第１の１次貫通穴２ａを形成する。このとき、図３（Ｂ）に示すように、製品外形部（図１（Ａ）および（Ｂ）に示すプリント配線板１０となるべき領域の外周）の一部を第１の１次貫通穴２ａの長穴で形成することが好ましい。
【００２３】
第１の１次貫通穴２ａは、たとえばドリルを用いて形成する。第１の１次貫通穴２ａを形成した後、第１の１次貫通穴２ａの内壁に付着した炭素粉などを除去するために、超音波洗浄を行なってもよい。
【００２４】
次に、図４に示すように、第１の１次貫通穴２ａを覆うようにＣＦＲＰコア１の下面に第１の裏張りフィルム３ａを貼り付ける。
【００２５】
次に、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第１の１次貫通穴２ａにペースト状の第１の穴埋め樹脂４ａを印刷・充填し、硬化する。第１の裏張りフィルム３ａが設けられているため、充填された樹脂が脱落することを抑制できる。特に、第１の裏張りフィルム３ａが底の役割になるので、第１の１次貫通穴２ａの径が大きくても、あるいは長穴（スリット）であっても、第１の穴埋め樹脂４ａが第１の１次貫通穴２ａから脱落することを抑制できる。これにより、第１の１次貫通穴２ａに第１の穴埋め樹脂４ａを充填することができる。
【００２６】
ここで、ペースト状の第１の穴埋め樹脂４ａは、シリカを含み、硬化後の熱膨張率が約３０ｐｐｍ／Ｋであることが好ましい。また、ペースト状の第１の穴埋め樹脂４ａは真空コーターで印刷充填することが好ましい。
【００２７】
次に、図６に示すように、第１の裏張りフィルム３ａを除去する。第１の裏張りフィルム３ａは、たとえば粘着材付きのポリエチレンテレフタレートを用いることができる。
【００２８】
次に、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ＣＦＲＰコア１に第２の１次貫通穴２ｂを形成する。このとき、図７（Ａ）に示すように、製品外周部の第１の１次貫通穴２ａが形成されていない、ＣＦＲＰコア１が残っている部分がなくなるように、第２の１次貫通穴２ｂを形成する。つまり、第１の１次貫通穴２ａと連通するように、かつ第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂでプリント配線板となるべき領域の外周を囲むように、第２の１次貫通穴２ｂを形成する。
【００２９】
第２の１次貫通穴２ｂは、たとえばドリルを用いて形成する。第２の１次貫通穴２ｂを形成した後、第２の１次貫通穴２ｂの内壁に付着した炭素粉などを除去するために、超音波洗浄を行なってもよい。
【００３０】
次に、図８に示すように、第２の１次貫通穴２ｂを覆うようにＣＦＲＰコア１の上面に第２の裏張りフィルム３ｂを貼り付ける。第２の裏張りフィルム３ｂは、第１の裏張りフィルム３ａと同じ材料であっても、異なる材料であってもよい。
【００３１】
次に、図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ペースト状の第２の穴埋め樹脂４ｂを印刷・充填し、硬化する。第２の穴埋め樹脂４ｂは、第１の穴埋め樹脂４ａと同じ材料であることが好ましい。第２の裏張りフィルム３ｂが底の役割になるので、第２の１次貫通穴２ｂの径が大きくても、あるいは長穴であっても、第１の穴埋め樹脂４ｂが第２の１次貫通穴２ｂから脱落することを抑制できる。これにより、第２の１次貫通穴２ｂに第２の穴埋め樹脂４ｂを充填することができる。この工程を実施すると、プリント配線板の端面となるべき領域に、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂが配置される。
【００３２】
次に、図１０に示すように、第２の裏張りフィルム３ｂを除去して、積層体を形成する。
【００３３】
次に、図１１に示すように、図１０の積層体の上下に、プリプレグよりなる絶縁層５および銅箔６を配置する。銅箔６は、信号回路層６ａを構成する。
【００３４】
次に、図１２に示すように、図１０の積層体の上下に、絶縁層５を介して、銅箔を配置し、積層する。この工程では、たとえば図１１の状態で真空プレスを用いて、所定の条件で第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂに絶縁層５を接触するように積層する。
【００３５】
次に、図１３に示すように、第１の１次貫通穴２ａの同軸上に、第１の１次貫通穴２ａより小径の２次貫通穴７ａを形成する。なお、第１の１次貫通穴２ａおよび２次貫通穴７ａの軸は異なっていてもよい。
【００３６】
次に、図１４に示すように、銅めっきなどのめっきを行ない、２次貫通穴７ａに導電層を形成する。導電層を形成すると、図１４に示すように、貫通スルーホール７が形成される。
【００３７】
次に、図１５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、銅箔６をパターニングし、信号回路層６ａを形成する。この後、ソルダーレジスト加工、はんだレベラー処理などを行なう。
【００３８】
次に、図１６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、製品外周部（図１におけるプリント配線板１０の外周）を形成する第１の１次貫通穴２ａに充填された第１の穴埋め樹脂４ａおよび第２の１次貫通穴２ｂに充填された第２の穴埋め樹脂４ｂで外形加工し、製品（図１におけるプリント配線板１０）をワークから取り出す。この工程では、たとえば製品外周部に貫通穴８を形成することで、製品（プリント配線板１０）を取り出すことができる。
【００３９】
以上の工程により、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すプリント配線板１０を製造することができる。このプリント配線板の端面１０ａは、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂが位置する。
【００４０】
続いて、本実施の形態におけるプリント配線板１０の製造方法の効果について、従来の積層方式でのプリント配線板の製造方法と比較して説明する。
【００４１】
従来の積層方式でのプリント配線板の製造方法は、ＣＦＲＰコアの上面および下面にガラスエポキシプリプレグを積層して、溶融したエポキシ樹脂を１次貫通穴に充填していた。１次貫通穴内およびＣＦＲＰコアの上下面にはエポキシ樹脂が充填されるため、ＣＦＲＰコアとの熱膨張率差が生じる。このため、熱サイクル試験を行なうと、樹脂やＣＦＲＰコアにクラックが発生したり、ＣＦＲＰコア端面が剥離したりする。その結果、プリント配線板の信頼性低下の原因となっていた。
【００４２】
一方、本実施の形態におけるプリント配線板１０の製造方法は、第１の貫通穴（第１の１次貫通穴２ａ）を有するＣＦＲＰコア１を形成する工程と、第１の貫通穴（第１の１次貫通穴２ａ）を覆うようにＣＦＲＰコア１の下面に第１のフィルム（第１の裏張りフィルム３ａ）を形成し、第１の貫通穴（第１の１次貫通穴２ａ）に第１の絶縁部材（第１の穴埋め樹脂４ａ）を充填する工程と、第１のフィルム（第１の裏張りフィルム３ａ）を除去する工程と、ＣＦＲＰコア１に第２の貫通穴（第２の１次貫通穴２ｂ）を形成する工程と、第２の貫通穴（第２の１次貫通穴２ｂ）を覆うようにＣＦＲＰコア１の上面に第２のフィルム（第２の裏張りフィルム３ｂ）を形成し、第２の貫通穴（第２の１次貫通穴２ｂ）に第２の絶縁部材（第２の穴埋め樹脂４ｂ）を充填する工程と、第２のフィルム（第２の裏張りフィルム３ｂ）を除去する工程と、第１および第２の絶縁部材（第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂ）の少なくとも一方に回路（信号回路層６ａ）を形成する工程とを備えている。
【００４３】
なお、回路と、第１および第２の絶縁部材の少なくとも一方との間には絶縁層がさらに配置されていてもよく、第１および第２の絶縁部材に接して設けられていてもよい。
【００４４】
本実施の形態におけるプリント配線板１０の製造方法によれば、第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂでプリント配線板１０となるべき領域の外周を囲むように第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂを形成することにより、その外周を囲むように第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを配置することができる。プリント配線板１０となるべき領域の外周に沿って外形加工すると、プリント配線板１０の端面１０ａに第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを露出させることができる。これにより、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂでＣＦＲＰコア１の端面を被覆したプリント配線板１０を製造することができる。このため、熱サイクル試験を行なっても、端面に位置するＣＦＲＰコア１が剥離することを抑制することができる。つまり、熱膨張率差による応力が加えられた場合であっても、端面１０ａに位置する第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂによって、ＣＦＲＰコア１のカーボン繊維と樹脂との接着力の低下を抑制できる。したがって、信頼性を向上したプリント配線板１０を製造することができる。
【００４５】
特に、本実施の形態では、ＣＦＲＰコア１の下面または上面に形成した第１および第２の裏張りフィルム３ａ、３ｂを底にして第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを充填することができる。これにより、積層圧力を加える前に予め第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを充填することができる。このため、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂの溶融などの条件を加味した厚みまでは必要としない。つまり、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを、厚みを低減し、かつボイドの発生を抑制して形成することができる。このため、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂが端面１０ａに配置するプリント配線板１０を容易に製造することができる。
【００４６】
上記プリント配線板１０の製造方法において好ましくは、第２の１次貫通穴２ｂを形成する工程では、第１の１次貫通穴２ａと連通するように、かつ第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂでプリント配線板１０となるべき領域の外周を囲むように、第２の１次貫通穴２ｂを形成する。
【００４７】
これにより、第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂ内に第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを充填するので、プリント配線板１０となるべき領域の外周となるべき領域で外形加工すると、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを端面として有するプリント配線板１０を製造することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂでプリント配線板１０となるべき領域の外周を形成しているが、第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂと、第３の貫通穴とでプリント配線板１０となるべき領域の外周を形成してもよい。
【００４９】
上記プリント配線板の製造方法において好ましくは、第１および第２の絶縁部材（第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂ）がシリカを含有するエポキシ樹脂である。
【００５０】
シリカを含有するエポキシ樹脂は、約３０ｐｐｍ／Ｋの低熱膨張率の材料である。このため、ＣＦＲＰコア１と第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂとの熱膨張率の差を緩和することができる。これにより、熱サイクル試験を行っても、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂやＣＦＲＰコア１にクラックが発生することを抑制できる。したがって、信頼性をより向上したプリント配線板１０を製造することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、単層のプリント配線板の製造方法について説明したが、本発明のプリント配線板の製造方法は、多層プリント配線板にも適用することもできる。
【実施例】
【００５２】
以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。
（実施例１）
実施例１では、基本的には、上述した実施の形態におけるプリント配線板１０の製造方法にしたがった。
【００５３】
具体的には、まず、熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）のカーボン繊維(クロス材)からなるＣＦＲＰコア１（厚み０．５ｍｍ、サイズ３４０ｍｍ×２５０ｍｍ）を準備した(図２（Ａ）（Ｂ）参照)。
【００５４】
次に、ＣＦＲＰコア１にドリル穴あけを行ない、直径１．５ｍｍの第１の１次貫通穴２ａを設けた（図３（Ａ）（Ｂ）参照）。このとき、図３（Ａ）に示すように、製品外形部の一部を第１の１次貫通穴２ａの長穴で形成した。
【００５５】
次に、ＣＦＲＰコア１の下面に第１の裏張りフィルム３ａを貼り付けた（図４参照）。第１の裏張りフィルム３ａは、粘着材付きのポリエチレンテレフタレートを用いた。
【００５６】
次に、第１の穴埋め樹脂４ａとして、シリカ含有エポキシ樹脂（太陽インキ製、ＴＨＰ−１００ＤＸ１、３３ｐｐｍ／Ｋ）を真空コーターで印刷充填し、オーブンで１２０℃／１ｈ保持し硬化した（図５（Ａ）（Ｂ）参照）。次に、第１の裏張りフィルム３ａを除去した（図６参照）。
【００５７】
次に、製品外周部の第１の１次貫通穴２ａが形成されていない、ＣＦＲＰコア１が残っている部分がなくなるように、ドリル穴あけを行ない、第２の１次貫通穴２ｂを形成した（図７（Ａ）（Ｂ）参照）。
【００５８】
次に、ＣＦＲＰコア１の上面に第２の裏張りフィルム３ｂを貼り付けた（図８参照）。第２の裏張りフィルム３ｂは、粘着材付きのポリエチレンテレフタレートを用いた。
【００５９】
次に、第２の穴埋め樹脂４ｂとして、シリカ含有エポキシ樹脂（太陽インキ製、ＴＨＰ−１００ＤＸ１、３３ｐｐｍ／Ｋ）を真空コーターで印刷充填し、オーブンで１２０℃／１ｈ保持し硬化した（図９（Ａ）（Ｂ）参照）。次に、第２の裏張りフィルム３ｂを除去した（図１０参照）。
【００６０】
次に、絶縁層５として、６０μｍの厚みを有するガラスエポキシプリプレグ（日立化成工業株式会社製：ＧＥＡ−６７Ｎ、熱膨張率１３ｐｐｍ／Ｋ〜１６ｐｐｍ／Ｋ）を介して、１８μｍの銅箔６を配置した（図１１参照）。この状態で、真空プレスを用いて昇温速度５℃／ｍｉｎ、保持時間１９０℃／１ｈ、積層圧力２０ｋｇ／ｃｍ2の条件で加圧加熱した（図１２参照）。
【００６１】
次に、直径１．５ｍｍの第１の１次貫通穴２ａと同軸上に、直径０．９ｍｍの２次貫通穴７ａを設けた（図１３参照）。次に、銅めっきを行なって、２次貫通穴７ａに導電層として銅層を形成した（図１４参照）。次に、パターニングを行った（図１５（Ａ）（Ｂ）参照）。
【００６２】
次に、ソルダーレジスト塗工、ガスレベラー処理によるはんだコートをした後、製品外周部を形成する第１の１次貫通穴２ａ、２ｂの第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂが存在する部分を外形加工し、製品をワークから取り出した（図１６（Ａ）（Ｂ）参照）。このようにして、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すようなプリント配線板１０を得た。
【００６３】
得られたＣＦＲＰコア基板の厚みは、約０．９ｍｍであった。ヒートサイクル試験（−６５℃／１５分⇔１２５℃／１５分、１００サイクル）を実施したところ、短絡・断線などはなく、その後、断面観察を行ったところクラックや剥離などは見られなかった。
【００６４】
（比較例１）
実施例１と同様にして、図２（Ａ）（Ｂ）のＣＦＲＰコア１を準備した。次に、ＣＦＲＰコア１にドリル穴あけを行ない、直径１．５ｍｍの第１の１次貫通穴２ａを設けた。得られたＣＦＲＰコア１の上下に１００μｍの厚みを有する３枚のガラスエポキシプリプレグ（ＧＥＡ−６７Ｎ）と、１８μｍの厚みを有する銅箔とをそれぞれ配置し、真空プレスを用いて昇温速度５℃／ｍｉｎ、保持時間１９０℃／１ｈ、積層圧力３０ｋｇ／ｃｍ2の条件で加圧加熱した。
【００６５】
その後、実施例１と同様にして、２次貫通穴あけ、銅めっき、パターニング等を実施しプリント配線板を得た。ここで、製品外周部には、第１の１次貫通穴２ａ、２ｂを形成しなかった。そのため、得られたプリント配線板の端面は、ＣＦＲＰコアが露出していた。
【００６６】
得られたＣＦＲＰコア基板の厚みは、約１．２ｍｍであった。ヒートサイクル試験（−６５℃／１５分⇔１２５℃／１５分、１００サイクル）を実施したところ、貫通スルーホールの周囲の樹脂にクラックが発生し、基板端面のＣＦＲＰコア１に剥離が見られた。
【００６７】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、各実施の形態および実施例の特徴を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、ＣＦＲＰを含むコアを有するプリント配線板の製造方法およびプリント配線板に特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００６９】
１ ＣＦＲＰコア、２ａ 第１の１次貫通穴、２ｂ 第２の１次貫通穴、３ａ 第１の裏張りフィルム、３ｂ 第２の裏張りフィルム、４ａ 第１の穴埋め樹脂、４ｂ 第２の穴埋め樹脂、５ 絶縁層、６ 銅箔、６ａ 信号回路層、７ 貫通スルーホール、７ａ ２次貫通穴、８ 貫通穴、１０ プリント配線板、１０ａ 端面。
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板の製造方法に関し、特に、炭素繊維強化プラスチックを含むコアを有するプリント配線板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリント配線板は、電子部品の高密度化に伴い、放熱性の良い基板が望まれるようになっている。放熱性に優れたプリント配線板として、金属コア基板が知られており、既に実用化されている。金属コア基板は、コア材として熱伝導率の高い金属を用いることで、発熱部品からの熱をプリント配線板全体に分散し、発熱部品の温度上昇を抑えることが可能である。中でも、比重の小さいアルミニウムがコア材として一般的に用いられている。
【０００３】
しかしながら、アルミニウムの熱膨張率は約２４ｐｐｍ／Ｋと高く、セラミック部品の熱膨張率は約７ｐｐｍ／Ｋと低い。このため、ヒートサイクル試験を行なうと、アルミニウムとセラミック部品との熱膨張率差によって、はんだ接合部にクラックが発生し、実装信頼性が得られないといった課題がある。
【０００４】
上記、課題を解決できるコア材として、炭素繊維強化プラスチック（Carbon Fiber Reinforced Plastics：以下、ＣＦＲＰとも称する）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。ＣＦＲＰは、カーボン繊維と樹脂とからなる複合材料である。カーボン繊維の熱膨張率は±２ｐｐｍ／Ｋと低く、カーボン繊維の中には５００Ｗｍ-1Ｋ-1以上の熱伝導率を有する繊維もある。また、カーボン繊維の比重は約２ｇ／ｃｍ3と低い。このＣＦＲＰを用いてコア基板を作製できれば、高熱伝導で、かつアルミニウムよりも実装信頼性に優れた基板を得ることができる。
【０００５】
上述のコア材は、いずれも導電性であるため、コア材上下の配線を接続する貫通スルーホールとコア材とは、貫通穴の穴埋め樹脂で絶縁する必要がある。通常、貫通穴の穴埋めは、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸した半硬化状態のプリプレグを貫通穴形成後のコア材の上下に重ねて、積層することで達成される。すなわち、積層時の熱でプリプレグが溶融し、加圧によって流れた樹脂が貫通穴に充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−４０９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、貫通穴の穴埋めに従来のプリプレグを用いると、ＣＦＲＰコアの上下面に形成され、かつ貫通穴に充填された樹脂の熱膨張率が６０ｐｐｍ／Ｋであるのに対し、ＣＦＲＰコアの熱膨張率は約０ｐｐｍ／Ｋである。このため、樹脂の収縮により基板端面が剥離するという課題があった。基板端面が剥離すると、プリント配線板の信頼性が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、信頼性を向上したプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプリント配線板の製造方法は、以下の工程を備えている。第１の貫通穴を有する炭素繊維強化プラスチックを含むコアを形成する。第１の貫通穴を覆うようにコアの下面に第１のフィルムを形成し、第１の貫通穴に第１の絶縁部材を充填する。第１のフィルムを除去する。コアに第２の貫通穴を形成する。第２の貫通穴を覆うようにコアの上面に第２のフィルムを形成し、第２の貫通穴に第２の絶縁部材を充填する。第２のフィルムを除去する。第１および第２の絶縁部材の少なくとも一方に回路を形成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプリント配線板の製造方法によれば、第１および第２の貫通穴でプリント配線板となるべき領域の外周を囲むように第１および第２の貫通穴を形成することにより、その外周を囲むように第１および第２の絶縁部材を配置することができる。プリント配線板となるべき領域の外周に沿って外形加工すると、プリント配線板の端面に第１および第２の絶縁部材を形成することができる。これにより、第１および第２の絶縁部材でコアの端面を被覆したプリント配線板を製造することができる。このため、コアが剥離することを抑制することができる。したがって、信頼性を向上したプリント配線板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の構成を概略的に示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿った断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸＶＢ−ＸＶＢ線に沿った断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１３】
図１（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施の形態におけるプリント配線板の構成を概略的に示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は断面図である。図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、プリント配線板１０は、信号回路層６ａと、ＣＦＲＰ層を含むコアとしてのＣＦＲＰコア１と、第１の穴埋め樹脂４ａと、第２の穴埋め樹脂４ｂと、絶縁層５とを主に有している。
【００１４】
信号回路層６ａは、絶縁層５の表面上に形成され、配線を有している。配線は、たとえば銅よりなる。
【００１５】
ＣＦＲＰコア１は、信号回路層６ａの間に設けられている。このＣＦＲＰコア１は、炭素繊維と樹脂とからなる複合材料であればよく、その複合材料中のカーボン繊維の含有率、構造（一方向材、クロス材）などは特に限定されるものではない。またＣＦＲＰコア１は、第１の１次貫通穴２ａおよび第２の１次貫通穴２ｂを有している。
【００１６】
上下１対の信号回路層６ａは、２次貫通穴７ａに銅めっきされた貫通スルーホール７によって電気的に導通している。ＣＦＲＰコア１は導電性であるため、ＣＦＲＰコア１と貫通スルーホール７とは絶縁する必要がある。第１の１次貫通穴２ａの同軸上に、より小径の２次貫通穴７ａが形成され、第１の穴埋め樹脂４ａにより電気的に絶縁される。
【００１７】
第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂは、絶縁層５とＣＦＲＰコア１との間に形成されている。また、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂは、プリント配線板１０の端面１０ａに位置しており、ＣＦＲＰコア１の端面を被覆している。
【００１８】
第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂは、シリカを含有するエポキシ樹脂であることが好ましく、シリカと樹脂とから構成される熱膨張率が約３０ｐｐｍ／Ｋの絶縁部材であることがより好ましい。第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂにシリカを用いることが好ましい理由としては、２次貫通穴７ａのドリル加工性、ＣＦＲＰコア１と貫通スルーホール７との間の応力緩和のためである。
【００１９】
絶縁層５は、ガラスクロスと樹脂とから構成されるものが好ましい。絶縁層５、および第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを構成する樹脂は、特に限定されず、たとえばエポキシ、ビスマレイミド、シアネートエステル、ポリイミドなどを用いることができる。
【００２０】
第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂ、および絶縁層５は、それぞれ異なる材料であっても同じ材料であってもよい。対称構造とすることにより反りなどの応力を緩和できる観点から、第１および第２穴埋め樹脂４ａ、４ｂは、同じ材料であることが好ましい。
【００２１】
続いて、本実施の形態のプリント配線板の製造方法について説明する。図２〜図１６は本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法を工程順に示す概略図である。具体的には、たとえば以下の工程を実施する。
【００２２】
まず、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ＣＦＲＰコア１を準備する。次に、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ＣＦＲＰコア１に第１の１次貫通穴２ａを形成する。このとき、図３（Ｂ）に示すように、製品外形部（図１（Ａ）および（Ｂ）に示すプリント配線板１０となるべき領域の外周）の一部を第１の１次貫通穴２ａの長穴で形成することが好ましい。
【００２３】
第１の１次貫通穴２ａは、たとえばドリルを用いて形成する。第１の１次貫通穴２ａを形成した後、第１の１次貫通穴２ａの内壁に付着した炭素粉などを除去するために、超音波洗浄を行なってもよい。
【００２４】
次に、図４に示すように、第１の１次貫通穴２ａを覆うようにＣＦＲＰコア１の下面に第１の裏張りフィルム３ａを貼り付ける。
【００２５】
次に、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第１の１次貫通穴２ａにペースト状の第１の穴埋め樹脂４ａを印刷・充填し、硬化する。第１の裏張りフィルム３ａが設けられているため、充填された樹脂が脱落することを抑制できる。特に、第１の裏張りフィルム３ａが底の役割になるので、第１の１次貫通穴２ａの径が大きくても、あるいは長穴（スリット）であっても、第１の穴埋め樹脂４ａが第１の１次貫通穴２ａから脱落することを抑制できる。これにより、第１の１次貫通穴２ａに第１の穴埋め樹脂４ａを充填することができる。
【００２６】
ここで、ペースト状の第１の穴埋め樹脂４ａは、シリカを含み、硬化後の熱膨張率が約３０ｐｐｍ／Ｋであることが好ましい。また、ペースト状の第１の穴埋め樹脂４ａは真空コーターで印刷充填することが好ましい。
【００２７】
次に、図６に示すように、第１の裏張りフィルム３ａを除去する。第１の裏張りフィルム３ａは、たとえば粘着材付きのポリエチレンテレフタレートを用いることができる。
【００２８】
次に、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ＣＦＲＰコア１に第２の１次貫通穴２ｂを形成する。このとき、図７（Ａ）に示すように、製品外周部の第１の１次貫通穴２ａが形成されていない、ＣＦＲＰコア１が残っている部分がなくなるように、第２の１次貫通穴２ｂを形成する。つまり、第１の１次貫通穴２ａと連通するように、かつ第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂでプリント配線板となるべき領域の外周を囲むように、第２の１次貫通穴２ｂを形成する。
【００２９】
第２の１次貫通穴２ｂは、たとえばドリルを用いて形成する。第２の１次貫通穴２ｂを形成した後、第２の１次貫通穴２ｂの内壁に付着した炭素粉などを除去するために、超音波洗浄を行なってもよい。
【００３０】
次に、図８に示すように、第２の１次貫通穴２ｂを覆うようにＣＦＲＰコア１の上面に第２の裏張りフィルム３ｂを貼り付ける。第２の裏張りフィルム３ｂは、第１の裏張りフィルム３ａと同じ材料であっても、異なる材料であってもよい。
【００３１】
次に、図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ペースト状の第２の穴埋め樹脂４ｂを印刷・充填し、硬化する。第２の穴埋め樹脂４ｂは、第１の穴埋め樹脂４ａと同じ材料であることが好ましい。第２の裏張りフィルム３ｂが底の役割になるので、第２の１次貫通穴２ｂの径が大きくても、あるいは長穴であっても、第１の穴埋め樹脂４ｂが第２の１次貫通穴２ｂから脱落することを抑制できる。これにより、第２の１次貫通穴２ｂに第２の穴埋め樹脂４ｂを充填することができる。この工程を実施すると、プリント配線板の端面となるべき領域に、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂが配置される。
【００３２】
次に、図１０に示すように、第２の裏張りフィルム３ｂを除去して、積層体を形成する。
【００３３】
次に、図１１に示すように、図１０の積層体の上下に、プリプレグよりなる絶縁層５および銅箔６を配置する。銅箔６は、信号回路層６ａを構成する。
【００３４】
次に、図１２に示すように、図１０の積層体の上下に、絶縁層５を介して、銅箔を配置し、積層する。この工程では、たとえば図１１の状態で真空プレスを用いて、所定の条件で第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂに絶縁層５を接触するように積層する。
【００３５】
次に、図１３に示すように、第１の１次貫通穴２ａの同軸上に、第１の１次貫通穴２ａより小径の２次貫通穴７ａを形成する。なお、第１の１次貫通穴２ａおよび２次貫通穴７ａの軸は異なっていてもよい。
【００３６】
次に、図１４に示すように、銅めっきなどのめっきを行ない、２次貫通穴７ａに導電層を形成する。導電層を形成すると、図１４に示すように、貫通スルーホール７が形成される。
【００３７】
次に、図１５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、銅箔６をパターニングし、信号回路層６ａを形成する。この後、ソルダーレジスト加工、はんだレベラー処理などを行なう。
【００３８】
次に、図１６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、製品外周部（図１におけるプリント配線板１０の外周）を形成する第１の１次貫通穴２ａに充填された第１の穴埋め樹脂４ａおよび第２の１次貫通穴２ｂに充填された第２の穴埋め樹脂４ｂで外形加工し、製品（図１におけるプリント配線板１０）をワークから取り出す。この工程では、たとえば製品外周部に貫通穴８を形成することで、製品（プリント配線板１０）を取り出すことができる。
【００３９】
以上の工程により、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すプリント配線板１０を製造することができる。このプリント配線板の端面１０ａは、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂが位置する。
【００４０】
続いて、本実施の形態におけるプリント配線板１０の製造方法の効果について、従来の積層方式でのプリント配線板の製造方法と比較して説明する。
【００４１】
従来の積層方式でのプリント配線板の製造方法は、ＣＦＲＰコアの上面および下面にガラスエポキシプリプレグを積層して、溶融したエポキシ樹脂を１次貫通穴に充填していた。１次貫通穴内およびＣＦＲＰコアの上下面にはエポキシ樹脂が充填されるため、ＣＦＲＰコアとの熱膨張率差が生じる。このため、熱サイクル試験を行なうと、樹脂やＣＦＲＰコアにクラックが発生したり、ＣＦＲＰコア端面が剥離したりする。その結果、プリント配線板の信頼性低下の原因となっていた。
【００４２】
一方、本実施の形態におけるプリント配線板１０の製造方法は、第１の貫通穴（第１の１次貫通穴２ａ）を有するＣＦＲＰコア１を形成する工程と、第１の貫通穴（第１の１次貫通穴２ａ）を覆うようにＣＦＲＰコア１の下面に第１のフィルム（第１の裏張りフィルム３ａ）を形成し、第１の貫通穴（第１の１次貫通穴２ａ）に第１の絶縁部材（第１の穴埋め樹脂４ａ）を充填する工程と、第１のフィルム（第１の裏張りフィルム３ａ）を除去する工程と、ＣＦＲＰコア１に第２の貫通穴（第２の１次貫通穴２ｂ）を形成する工程と、第２の貫通穴（第２の１次貫通穴２ｂ）を覆うようにＣＦＲＰコア１の上面に第２のフィルム（第２の裏張りフィルム３ｂ）を形成し、第２の貫通穴（第２の１次貫通穴２ｂ）に第２の絶縁部材（第２の穴埋め樹脂４ｂ）を充填する工程と、第２のフィルム（第２の裏張りフィルム３ｂ）を除去する工程と、第１および第２の絶縁部材（第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂ）の少なくとも一方に回路（信号回路層６ａ）を形成する工程とを備えている。
【００４３】
なお、回路と、第１および第２の絶縁部材の少なくとも一方との間には絶縁層がさらに配置されていてもよく、第１および第２の絶縁部材に接して設けられていてもよい。
【００４４】
本実施の形態におけるプリント配線板１０の製造方法によれば、第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂでプリント配線板１０となるべき領域の外周を囲むように第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂを形成することにより、その外周を囲むように第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを配置することができる。プリント配線板１０となるべき領域の外周に沿って外形加工すると、プリント配線板１０の端面１０ａに第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを露出させることができる。これにより、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂでＣＦＲＰコア１の端面を被覆したプリント配線板１０を製造することができる。このため、熱サイクル試験を行なっても、端面に位置するＣＦＲＰコア１が剥離することを抑制することができる。つまり、熱膨張率差による応力が加えられた場合であっても、端面１０ａに位置する第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂによって、ＣＦＲＰコア１のカーボン繊維と樹脂との接着力の低下を抑制できる。したがって、信頼性を向上したプリント配線板１０を製造することができる。
【００４５】
特に、本実施の形態では、ＣＦＲＰコア１の下面または上面に形成した第１および第２の裏張りフィルム３ａ、３ｂを底にして第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを充填することができる。これにより、積層圧力を加える前に予め第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを充填することができる。このため、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂの溶融などの条件を加味した厚みまでは必要としない。つまり、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを、厚みを低減し、かつボイドの発生を抑制して形成することができる。このため、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂが端面１０ａに配置するプリント配線板１０を容易に製造することができる。
【００４６】
上記プリント配線板１０の製造方法において好ましくは、第２の１次貫通穴２ｂを形成する工程では、第１の１次貫通穴２ａと連通するように、かつ第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂでプリント配線板１０となるべき領域の外周を囲むように、第２の１次貫通穴２ｂを形成する。
【００４７】
これにより、第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂ内に第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを充填するので、プリント配線板１０となるべき領域の外周となるべき領域で外形加工すると、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂを端面として有するプリント配線板１０を製造することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂでプリント配線板１０となるべき領域の外周を形成しているが、第１および第２の１次貫通穴２ａ、２ｂと、第３の貫通穴とでプリント配線板１０となるべき領域の外周を形成してもよい。
【００４９】
上記プリント配線板の製造方法において好ましくは、第１および第２の絶縁部材（第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂ）がシリカを含有するエポキシ樹脂である。
【００５０】
シリカを含有するエポキシ樹脂は、約３０ｐｐｍ／Ｋの低熱膨張率の材料である。このため、ＣＦＲＰコア１と第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂとの熱膨張率の差を緩和することができる。これにより、熱サイクル試験を行っても、第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂやＣＦＲＰコア１にクラックが発生することを抑制できる。したがって、信頼性をより向上したプリント配線板１０を製造することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、単層のプリント配線板の製造方法について説明したが、本発明のプリント配線板の製造方法は、多層プリント配線板にも適用することもできる。
【実施例】
【００５２】
以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。
（実施例１）
実施例１では、基本的には、上述した実施の形態におけるプリント配線板１０の製造方法にしたがった。
【００５３】
具体的には、まず、熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）のカーボン繊維(クロス材)からなるＣＦＲＰコア１（厚み０．５ｍｍ、サイズ３４０ｍｍ×２５０ｍｍ）を準備した(図２（Ａ）（Ｂ）参照)。
【００５４】
次に、ＣＦＲＰコア１にドリル穴あけを行ない、直径１．５ｍｍの第１の１次貫通穴２ａを設けた（図３（Ａ）（Ｂ）参照）。このとき、図３（Ａ）に示すように、製品外形部の一部を第１の１次貫通穴２ａの長穴で形成した。
【００５５】
次に、ＣＦＲＰコア１の下面に第１の裏張りフィルム３ａを貼り付けた（図４参照）。第１の裏張りフィルム３ａは、粘着材付きのポリエチレンテレフタレートを用いた。
【００５６】
次に、第１の穴埋め樹脂４ａとして、シリカ含有エポキシ樹脂（太陽インキ製、ＴＨＰ−１００ＤＸ１、３３ｐｐｍ／Ｋ）を真空コーターで印刷充填し、オーブンで１２０℃／１ｈ保持し硬化した（図５（Ａ）（Ｂ）参照）。次に、第１の裏張りフィルム３ａを除去した（図６参照）。
【００５７】
次に、製品外周部の第１の１次貫通穴２ａが形成されていない、ＣＦＲＰコア１が残っている部分がなくなるように、ドリル穴あけを行ない、第２の１次貫通穴２ｂを形成した（図７（Ａ）（Ｂ）参照）。
【００５８】
次に、ＣＦＲＰコア１の上面に第２の裏張りフィルム３ｂを貼り付けた（図８参照）。第２の裏張りフィルム３ｂは、粘着材付きのポリエチレンテレフタレートを用いた。
【００５９】
次に、第２の穴埋め樹脂４ｂとして、シリカ含有エポキシ樹脂（太陽インキ製、ＴＨＰ−１００ＤＸ１、３３ｐｐｍ／Ｋ）を真空コーターで印刷充填し、オーブンで１２０℃／１ｈ保持し硬化した（図９（Ａ）（Ｂ）参照）。次に、第２の裏張りフィルム３ｂを除去した（図１０参照）。
【００６０】
次に、絶縁層５として、６０μｍの厚みを有するガラスエポキシプリプレグ（日立化成工業株式会社製：ＧＥＡ−６７Ｎ、熱膨張率１３ｐｐｍ／Ｋ〜１６ｐｐｍ／Ｋ）を介して、１８μｍの銅箔６を配置した（図１１参照）。この状態で、真空プレスを用いて昇温速度５℃／ｍｉｎ、保持時間１９０℃／１ｈ、積層圧力２０ｋｇ／ｃｍ2の条件で加圧加熱した（図１２参照）。
【００６１】
次に、直径１．５ｍｍの第１の１次貫通穴２ａと同軸上に、直径０．９ｍｍの２次貫通穴７ａを設けた（図１３参照）。次に、銅めっきを行なって、２次貫通穴７ａに導電層として銅層を形成した（図１４参照）。次に、パターニングを行った（図１５（Ａ）（Ｂ）参照）。
【００６２】
次に、ソルダーレジスト塗工、ガスレベラー処理によるはんだコートをした後、製品外周部を形成する第１の１次貫通穴２ａ、２ｂの第１および第２の穴埋め樹脂４ａ、４ｂが存在する部分を外形加工し、製品をワークから取り出した（図１６（Ａ）（Ｂ）参照）。このようにして、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すようなプリント配線板１０を得た。
【００６３】
得られたＣＦＲＰコア基板の厚みは、約０．９ｍｍであった。ヒートサイクル試験（−６５℃／１５分⇔１２５℃／１５分、１００サイクル）を実施したところ、短絡・断線などはなく、その後、断面観察を行ったところクラックや剥離などは見られなかった。
【００６４】
（比較例１）
実施例１と同様にして、図２（Ａ）（Ｂ）のＣＦＲＰコア１を準備した。次に、ＣＦＲＰコア１にドリル穴あけを行ない、直径１．５ｍｍの第１の１次貫通穴２ａを設けた。得られたＣＦＲＰコア１の上下に１００μｍの厚みを有する３枚のガラスエポキシプリプレグ（ＧＥＡ−６７Ｎ）と、１８μｍの厚みを有する銅箔とをそれぞれ配置し、真空プレスを用いて昇温速度５℃／ｍｉｎ、保持時間１９０℃／１ｈ、積層圧力３０ｋｇ／ｃｍ2の条件で加圧加熱した。
【００６５】
その後、実施例１と同様にして、２次貫通穴あけ、銅めっき、パターニング等を実施しプリント配線板を得た。ここで、製品外周部には、第１の１次貫通穴２ａ、２ｂを形成しなかった。そのため、得られたプリント配線板の端面は、ＣＦＲＰコアが露出していた。
【００６６】
得られたＣＦＲＰコア基板の厚みは、約１．２ｍｍであった。ヒートサイクル試験（−６５℃／１５分⇔１２５℃／１５分、１００サイクル）を実施したところ、貫通スルーホールの周囲の樹脂にクラックが発生し、基板端面のＣＦＲＰコア１に剥離が見られた。
【００６７】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、各実施の形態および実施例の特徴を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、ＣＦＲＰを含むコアを有するプリント配線板の製造方法およびプリント配線板に特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００６９】
１ ＣＦＲＰコア、２ａ 第１の１次貫通穴、２ｂ 第２の１次貫通穴、３ａ 第１の裏張りフィルム、３ｂ 第２の裏張りフィルム、４ａ 第１の穴埋め樹脂、４ｂ 第２の穴埋め樹脂、５ 絶縁層、６ 銅箔、６ａ 信号回路層、７ 貫通スルーホール、７ａ ２次貫通穴、８ 貫通穴、１０ プリント配線板、１０ａ 端面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板の製造方法であって、
第１の貫通穴を有する炭素繊維強化プラスチックを含むコアを形成する工程と、
前記第１の貫通穴を覆うように前記コアの下面に第１のフィルムを形成し、前記第１の貫通穴に第１の絶縁部材を充填する工程と、
前記第１のフィルムを除去する工程と、
前記コアに第２の貫通穴を形成する工程と、
前記第２の貫通穴を覆うように前記コアの上面に第２のフィルムを形成し、前記第２の貫通穴に第２の絶縁部材を充填する工程と、
前記第２のフィルムを除去する工程と、
前記第１および第２の絶縁部材の少なくとも一方に回路を形成する工程とを備えた、プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記第２の貫通穴を形成する工程では、前記第１の貫通穴と連通するように、かつ前記第１および第２の貫通穴で前記プリント配線板となるべき領域の外周を囲むように、前記第２の貫通穴を形成する、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項１】
プリント配線板の製造方法であって、
第１の貫通穴を有する炭素繊維強化プラスチックを含むコアを形成する工程と、
前記第１の貫通穴を覆うように前記コアの下面に第１のフィルムを形成し、前記第１の貫通穴に第１の絶縁部材を充填する工程と、
前記第１のフィルムを除去する工程と、
前記コアに第２の貫通穴を形成する工程と、
前記第２の貫通穴を覆うように前記コアの上面に第２のフィルムを形成し、前記第２の貫通穴に第２の絶縁部材を充填する工程と、
前記第２のフィルムを除去する工程と、
前記第１および第２の絶縁部材の少なくとも一方に回路を形成する工程とを備えた、プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記第２の貫通穴を形成する工程では、前記第１の貫通穴と連通するように、かつ前記第１および第２の貫通穴で前記プリント配線板となるべき領域の外周を囲むように、前記第２の貫通穴を形成する、請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−４４６４６（Ｐ２０１１−４４６４６Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９３１８９（Ｐ２００９−１９３１８９）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００２２７８３６）日本アビオニクス株式会社 (197)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００２２７８３６）日本アビオニクス株式会社 (197)
【Ｆターム（参考）】
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