JP4142954B2

JP4142954B2 - Printed wiring board manufacturing equipment

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Publication number: JP4142954B2
Application number: JP2003003934A
Authority: JP
Inventors: 浩一郎池内
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: JP2004221154A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば樹脂パッケージ、樹脂プリント配線基板などに使用される絶縁シートに導体パターンを転写するプリント配線板の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用されているプリント配線板の製造方法としては、まず、例えば、プリプレグと呼ばれるガラスクロスやアラミド不織布の補強材料に熱硬化性樹脂を含浸させ、半硬化（常温では粘着しない程度まで乾燥した状態）したものを用意し、それにマイクロドリル加工やレーザ加工によりビアホール用の孔あけを行い、そのビアホールの中に金属粉末を含む金属ペーストをスクリーン印刷法などの印刷法により充填してビアホール導体を形成してなる絶縁シートを作製する。
次に、絶縁シートの上下面に導体パターンを形成する。導体パターンを形成するのに転写シートが用いられる。
転写シートは、予めキャリアフィルムに貼り付けられた金属膜を用意し、エッチング法やブラスト法によりその金属膜を選択的に除去してキャリアフィルム上に導体パターンを形成する。この導体パターンを絶縁シートの上下面に形成することでプリント配線板の回路が形成される。
【０００３】
転写方法としては、まず、絶縁シートの上下面に転写シートの導体パターン側を所望の位置に当接し、仮止めが行われる。
次に、この転写シートを仮止めした絶縁シートが、例えば特許文献１、特許文献２に示すような複数のヒータまたは加熱・冷却媒体通路を内設した加圧パンチが上下に配置された、いわゆるホットプレス装置の加圧パンチの間に載置する。一般的には加圧パンチの加熱時間が長いと絶縁シートや導体パターンの変形が生じるために、予め上下の加圧パンチを所定の温度に加熱した状態で二つの転写シートのキャリアフィルム側にそれぞれ当接して、上下方向から絶縁シート及び転写シートを加圧・加熱して密着させ、絶縁シートを溶融し、所望の温度に冷却して溶融した絶縁シートが硬化するとキャリアフィルムを剥離して、絶縁シートに転写した導体パターンを形成していた。さらに、この導体パターンの転写された絶縁シートを複数枚重ねて加熱、硬化させながら多層プリント配線板を製造していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１３１４７３号公報
【特許文献２】
実開平６−４２１３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、配線板は、各種電子機器の小型化や高性能化に伴い、高密度化及び小型化が進められている。
【０００６】
たとえば、プリント配線板であれば、導体パターンを微細化し、絶縁シートに形成するビアホール導体を微細化することによって高密度で小型化のものを形成することが試みられている。
【０００７】
従って、導体パターンや絶縁シートのビアホールの微細化が進めば進むほど、導体パターンの配線同士の間隔や絶縁シートに形成するビアホール導体同士の間隔が狭くなり、特許文献１、特許文献２に示された従来の製造装置を用いた場合では、予め、所定の温度に加熱すると加圧パンチでは、その加熱温度によっては、加圧パンチが転写シートに当接した際に絶縁シート及びキャリアフィルムが温度差により変形することがあり、転写シートの導体パターンの各配線間の間隔や絶縁シートの各ビアホール導体の間隔が微妙にずれてしまい、転写した際に、絶縁シートのビアホール導体と導体パターンの位置が合わなくなりオープンやショートといった電気不良が生じるという問題があった。
【０００８】
かかる絶縁シート及びキャリアフィルムの変形を解決するために、加圧パンチの温度を絶縁シート及びキャリアフィルムが熱影響を受けない温度にした状態で、加圧パンチを転写シートに当接し、加圧しながら加熱する方法もあるが、複数のヒータまたは加熱・冷却媒体通路を内設した加圧パンチは、構造体として大きいので、加圧パンチ自身の熱容量が大きく、加熱時間が長くなり、絶縁シートの各ビアホール導体の間隔が微妙にずれてしまうという課題はまだ解決することができない。
【０００９】
さらに、加圧パンチに内設された複数のヒータまたは加熱・冷却媒体通路が、部分的に加熱しながら加圧パンチ全体を加熱する構造なので、加圧パンチの圧着面の温度が均一にならず、加圧のときに加圧パンチの圧着面に局所的な温度差が生じ、導体パターンと絶縁シートが密着せずに、キャリアフィルムを剥離すると導体パターンが局所的に絶縁シートに転写されないといった転写不良が生じることもある。
【００１０】
また、絶縁シートを冷却する際に、従来の加圧パンチは、複数のヒータまたは加熱・冷却媒体通路を内設した構造体なので、加圧パンチ自身の熱容量が大きく、絶縁シートを冷却するのに時間がかかり、加圧時間が長くなると半硬化の熱硬化性樹脂を含む絶縁シートに変形が生じ初め配線同士間のズレ等が発生するばかりか、プリント配線板の生産性が劣るという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、プリント配線板の高密度化及び小型化に伴って、転写シートにより導体パターンを絶縁シートに転写するのに、転写シート及び絶縁シートが変形せず短時間で転写できるとともに、生産性に優れたプリント配線板の製造装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明のプリント配線板の製造装置は、圧着面に加熱部を、内部に冷却部を配置した上下の加圧パンチと、熱硬化性樹脂を含む半硬化の絶縁シートの上下面に、キャリアフィルム上に導体パターンを支持した転写シートをその導体パターン側が内側となるように当接してなる被加圧体を前記上下の加圧パンチ間に移動する移動手段と、前記上下の加圧パンチで前記被加圧体を加圧した状態で前記加熱部を作動して前記絶縁シートに導体パターンを溶融・圧着する溶融・圧着手段と、該溶融・圧着手段を作動した状態で前記加熱部の作動を制御し、前記冷却部により加熱温度を低下させる加熱制御手段とを有し、前記絶縁シートの上下面に導体パターンを転写するようにしたプリント配線板の製造装置であって、前記加圧パンチは、前記加熱部と前記冷却部との間に緩衝断熱部が介在されており、前記加熱部は厚みが０．０１ｍｍ〜１ｍｍの板状の抵抗体であり、前記緩衝断熱部の厚みが０．０１ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とするものである。
【００１３】
このようなプリント配線板の製造装置によれば、上下の加圧パンチの圧着面となる加熱部と内部の冷却部との間に緩衝断熱部を備えたことにより、溶融・圧着手段により被加圧体を加熱する際には、加圧パンチの冷却部に熱が逃げることなく、転写シート及び絶縁シートに適切な熱を充分伝達できて溶融させることができるとともに、加熱制御手段により被加圧体を冷却する際には、加熱部の作動を制御して加熱温度を低下しているため、冷却部により転写シート及び絶縁シートの熱が効率よく低下させることができ、結果的に加圧時間を短縮させ、絶縁シートの変形を効果的に防止することができるものである。
【００１４】
また、短い時間で冷却することができると、熱硬化性樹脂を含む半硬化の絶縁シートが半硬化状態で転写することができるため、その後のプリント配線板を多層化する場合には、半硬化状態のものが積層されるため、互いの接合強度が向上して良好な多層プリント配線基板を製造することが可能となるものである。
【００１５】
しかも、被加圧体を加圧した状態で加圧パンチの加熱部を作動しているために、絶縁シート及びキャリアフィルムに温度差はなく加圧パンチが転写シートに当接するので変形することがなく、導体パターンの各配線間の間隔等がそのまま保持されながら転写させることができ、プリント配線板の高密度化が可能となるものである。
【００１６】
また、緩衝材料を備えているので転写シートと絶縁シートの圧着面が均一な圧力になり圧着面は均一な圧着力を得ることができる。
【００１７】
さらに、本発明の製造装置の加熱部は、板状の抵抗体を用いている。
このようなプリント配線板の製造装置によれば、板状の抵抗体を備えた構成とすることにより、通電により抵抗体が圧着面の全範囲で発熱するので、転写シートや絶縁シートに均一な温度が得られ、発熱量は抵抗体の厚みや材料により制御が可能となり、転写シート及び絶縁シートの変形を押さえることができる。さらに、板状の抵抗体の熱容量は、小さいので、加熱及び冷却に必要な時間はさらに短くでき、生産性のよいプリント配線板の製造が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下に説明する。図１は、本発明のプリント配線板の製造装置を示し、図２は本発明のプリント配線板の製造装置によるプリント配線板の製造する方法を示すものである。
【００１９】
本発明のプリント配線板の製造装置は、主に下加圧パンチ５とそれに対向する上加圧パンチ５’と、その下加圧パンチ５と上加圧パンチ５’間に、図２に示すキャリアフィルム１，１’に支持された導体パターン２からなる転写シートＸ，Ｘ’を互いの導体パターン側が絶縁シート４の上下面に当接してなる被加圧体Ｙを移送する移動手段とからなる。
【００２０】
被加圧体Ｙは、転写シートＸ，Ｘ’の導体パターン２，２’側と絶縁シート４の上下面を予め位置合わせをし、それぞれを当接させ仮止め（不図示）したものである。
【００２１】
転写シートＸ，Ｘ’は、キャリアフィルム１，１’と導体パターン２，２’で構成されている。この導体パターン２，２’は、キャリアフィルム１，１’上に貼り付けられた金属膜にドライフィルムレジストを貼り合わせ、ドライフィルムレジストに回路を露光、現像し、ついで、金属膜をエッチングし、ドライフィルムレジストを剥離して作製される。
【００２２】
転写シートＸ，Ｘ’のキャリアフィルム１，１’は、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ポリエステルフィルム）または二軸延伸ポリプロピレンフィルムなどの硬質樹脂材料から形成された長尺状のフィルムであり、好ましくは、価格の観点から二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（ポリエステルフィルム）であり、その厚みは２０μｍから１００μｍである。
【００２３】
また、キャリアフィルム１，１’上に金属膜を貼り付ける粘着剤は、粘着力２０ｇ／ｃｍ²から５００ｇ／ｃｍ²の耐酸耐アルカリ性の粘着剤を用いることができる。
【００２４】
キャリアフィルム１，１’上に貼り付けられる金属膜は、銅、銀、アルミニウム、金、ニッケル、クロムの群から選ばれる少なくとも１種、または２種以上の合金を主体とする金属を含むことが望ましく、低抵抗化の観点から、銅または銅を含む合金が望ましい。この金属膜の厚みは、たとえば１μｍ〜１００μｍ程度とされ、好ましくは、低抵抗化の観点から５μｍ〜１００μｍであり、さらに、好ましくは、配線板の小型化の観点から５μｍ〜５０μｍである。
【００２５】
一方、絶縁シート４は、少なくとも熱硬化性樹脂を含む有機樹脂と無機質フィラーなどの組成物を混練機などで十分に混合し、これを圧延法、押し出し法、射出法、ドクターブレード法などによってシート状に形成した後、半硬化させ、これにビアホール導体３が配設された構造である。
【００２６】
絶縁シート４を形成する熱硬化性樹脂としては、絶縁材料としての電気的特性、耐熱性、及び機械的強度を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ビスマイレイドトリアジン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂等が使用される。
【００２７】
ここで半硬化とは、常温では絶縁シート４が相互に粘着しない程度まで乾燥させた状態のものをいうものとする。
【００２８】
また、前記絶縁シート４の中には、絶縁シートの強度を高めるために、有機樹脂に対して無機質フィラーを複合化することもできる。無機質フィラーとしては、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＢａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ゼオライト、ＣａＴｉＯ₃、ほう酸アルミニウム等の公知の材料が使用できる。さらに、ガラスクロスやアラミド不織布に樹脂を含浸させたプリプレグを用いても良い。なお、有機樹脂と無機質フィラーとの複合材料においては、有機樹脂：無機質フィラーとは、体積比率で１５：８５から５０：５０の比率で複合化されるのが適当である。
【００２９】
絶縁シート４に配設されるビアホール導体３は、まず、絶縁シートに所望の位置にビアホールを形成し、そのビアホールの中に金属粉末を含む導体ペーストをスクリーン印刷や吸引処理しながら充填して形成される。
【００３０】
このビアホールの形成は、マイクロドリル、打ち抜き、サンドブラスト、あるいはＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザ、及びエキシマレーザを照射して加工するなど公知の方法を用いることができる。
【００３１】
また、導体ペーストは、銅粉末、銀粉末、銀被覆銅粉末、銅銀合金などの、平均粒径が０．５μｍから５０μｍの金属粉末を含む。金属粉末の平均粒径が０．５μｍより小さいと金属粉末同士の接触抵抗が増加してビアホール導体の抵抗が高くなる傾向にあり、５０μｍを超えるとビアホール導体の低抵抗化が難しくなる傾向にある。
【００３２】
さらに、導体ペースト中には、上記金属以外に、この金属粉末同士を結合させるために有機樹脂を含む。この有機樹脂としては、前記絶縁シートを構成する有機樹脂と同様なものが使用される。この有機樹脂は、前記金属粉末同士を互いに接触させた状態で結合するとともに、前記金属を絶縁シートに対して接着させる作用をなしている。
【００３３】
下加圧パンチ５及び上加圧パンチ５’は、その表面から順次、加熱部６，６’、緩衝断熱部７，７’、冷却部８，８’の順で構成されている。
【００３４】
加熱部６，６’は、転写シートＸ，Ｘ’のキャリアフィルム１，１’面に当接する圧着面１１，１１’を有する平板状の抵抗体からなる。この加熱部６，６’は電源制御装置９，９’から給電された直流電流により発熱する。加熱部６，６’は導電性を有する材料であれば、任意のものを用いる事ができる。好ましくは、平滑性に優れたＦｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属、ＳｉＣ、Ｃ等の焼結体及び、それらの合金材料及び複合材料である。好ましくは、磨耗の点からステンレス合金、熱膨張の観点からインバー型合金である。加熱部６，６’は、平滑性を高めたり、発熱を制御するために、表面にめっき処理またはフッ素コートをすることもできる。このめっき処理またはフッ素コートは、加熱部６，６’の表面に部分的にあってもよい。
【００３５】
加熱部６，６’の厚みは、０．０１ｍｍ〜１ｍｍの間で任意の厚みを用いることができる。好ましくは、耐久性の観点から容易に裂けにくい厚みが０．１ｍｍ〜１ｍｍである。さらに、好ましくは、温度制御の観点から熱容量の小さい厚みが０．１ｍｍである。
【００３６】
また、冷却部８，８’は、下加圧パンチ５及び上加圧パンチ５’内部に冷却媒体を流入口１０ａ，１０ａ’から流出口１０ｂ，１０ｂ’へ通して冷却する。内部の流体の流経路は、任意に形成できる。好ましくは、温度分布の観点から圧着面１１，１１’の温度が均一になるよう流経路を複数経路用いることである。冷却媒体として任意のものを用いる事ができる。好ましくは、空気などの気体または油などの液体である。さらに、好ましくは、冷却効率と経済性の観点から熱容量が大きく安価な水である。また、冷却媒体は、チラーなどの熱交換器で指定の温度に管理されていることが好ましい。さらに、冷却媒体は、循環式または非循環式どちらでもよいが、環境の観点から循環式が好ましい。
【００３７】
緩衝断熱部７，７’は、冷却部８，８’と加熱部６，６’の間にあって、緩衝材料及び断熱材料を兼ねる任意のものを用いる事ができる。好ましくは、平滑性に優れた熱抵抗材料、たとえば、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂である。さらに、好ましくは、加熱部６，６’との緩衝性と絶縁性の観点からシリコーン樹脂である。
【００３８】
また、緩衝断熱部７，７’は、緩衝材料と断熱材料を組み合わせて用いてもよい。緩衝材料は、任意のものを用いる事ができる。好ましくは、平滑性に優れた、低硬度の材料である。たとえば、鉛などの金属、シリコーン樹脂などの樹脂、カーボンなどの焼結材料である。断熱材料は、任意のものを用いる事ができる。好ましくは、平滑性に優れた断熱材料、たとえば、鉛、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属及び合金、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂、セラミック、カーボンなどの焼結材料である。さらに、緩衝材料と断熱材料を組み合わせて用いる場合、組み合わせ順序は、冷却部８、断熱材料、緩衝材料、加熱部６，６’の順序または、冷却部８，８’、緩衝材料、断熱材料、加熱部６，６’の順序のいずれでもよい。好ましくは、圧力分布の観点から、積層体の表面圧力が均一となる冷却部８，８’、断熱材料、緩衝材料、加熱部６，６’の順序である。
【００３９】
加熱部６，６’に接する緩衝断熱材料、緩衝材料、あるいは断熱材料に導電性材料を用いる際は、紙、樹脂フィルムなどの絶縁材を加熱部６，６’との間に用いることができる。あるいは、導電性材料にフッ素コーティング処理などの絶縁材料を付着する処理を行う事もできる。
【００４０】
緩衝断熱部７，７’の厚みは、０．０１ｍｍ〜３０ｍｍの間で任意の厚みを用いる事ができ、好ましくは、耐久性の観点から容易に裂けにくい厚みが１ｍｍ〜３０ｍｍの間、さらに、好ましくは、温度制御の観点から熱容量の小さい厚みが１ｍｍである。
【００４１】
押圧部１２は、油圧サーボを用い、下加圧パンチ５を押し上げ加圧する。加圧駆動の手段は、加圧力を発揮できる手段であれば、特に限定するものではないが、加圧力を制御できるサーボモータを用いてもよい。また、本発明の実施の形態は、下加圧パンチ５を押し上げる形態を示したが、押圧部１２を上加圧パンチ５’に設置し、上加圧パンチ５’を下降させ、加圧する形態でもよい。さらに、押圧部１２は、下加圧パンチ５及び上加圧パンチ５’に設置し、上下の加圧パンチを同時に駆動させることもできる。
【００４２】
電源制御装置９，９’は、加熱部６，６’に直流電流を給電し加熱部６，６’を発熱させたり、直流電流の供給を低くして加熱部６、６’の温度を低下させる加熱制御手段を有している。なお、電源制御装置９，９’は、１０Ｖ−１０００Ａ〜５０Ｖ−６０００Ａの出力の間で任意のものを用いる事ができる。さらに、直流電流は、電流量の制御ができるよう電流制御を行うことであり、また、通電時間により発熱量の制御を行うことができる。さらに、加熱部６，６’の温度を測定し、直流電流量を制御することもできる。この電源制御装置９，９’は、下加熱部６と上加熱部６’にそれぞれ設置した形態を示したが、１つの電源制御装置で下加熱部６と上加熱部６’に給電してもよい。
【００４３】
また、被加圧体Ｙは、搬送ローラ１３、１３’に挟み込み、下加圧パンチ５と上加圧パンチ５’の間に搬送される。この搬送ローラ１３、１３’は、それぞれに駆動装置を設けてもよい。好ましくは、転写シートＸ、Ｘ’と絶縁シート４が搬送ローラ１３、１３’の回転速度差によりずれないように搬送ローラ１３に駆動装置を設けることである。また、搬送ローラの代わりにベルトコンベアを用いることができ、被加圧体Ｙを搬送できれば、特に限定するものではない。
【００４４】
次に、本発明のプリント配線板の製造ステップを説明する断面説明図を図２（ａ）〜（ｄ）に示し、詳説する。
先ず、図２（ａ）に示すようにキャリアフィルム１，１’上に支持された導体パターン２，２’からなる二つの転写シートＸ，Ｘ’を用意し、互いの導体パターン２，２’側をビアホール導体３が配設された少なくとも半硬化の熱硬化性樹脂を含む絶縁シート４の上下面と対向させ、導体パターン２，２’及び絶縁シート４が所望の位置になるように配置する。
次に、図２（ｂ）に示すように、絶縁シート４の上下面に転写シートＸ，Ｘ’を当接して仮付けし（不図示）、被加圧体Ｙを作製する。
【００４５】
次にこの被加圧体Ｙを搬送ローラ１３、１３’により下加圧パンチ５上に搬送した後、上下加圧パンチ５、５’の加熱部６，６’で絶縁シート４の軟化点及び転写シートＸ，Ｘ’のキャリアフィルム１，１’のガラス転移点より低い温度に発熱させた二つの転写シートＸ，Ｘ’及び絶縁シート４に上下加圧パンチ５、５’をキャリアフィルム１，１’側からそれぞれ当接する。
【００４６】
次に下加圧パンチ５を押圧部１２で押し上げ加圧する。加圧後、圧着面１１、１１’の温度が絶縁シート４の軟化点以上の温度になるように、電源制御装置９、９’よりの電流量を制御することで加熱部６，６’を発熱させて被加圧体Ｙを加熱する。
【００４７】
さらに、図２（ｃ）で示すように加圧したまま加熱部６，６’の電流量を制御しながら、発熱量を減少させ被加圧体Ｙを冷却する。このときの加熱部６，６’の温度は、絶縁シート４の軟化点及び転写シートＸ、Ｘ’のキャリアフィルム１、１’のガラス転移点の温度より低くなるまで制御する。その後、加圧を停止し下加圧パンチ５を押圧部１２により下げ、被加圧体Ｙを取り出す。
【００４８】
続いて図２（ｄ）に示すように二つのキャリアフィルム１，１’を導体パターン２，２’より剥離すると、導体パターン２，２’が絶縁シート４の両面に転写される。
【００４９】
このようなステップにより、加熱部６，６’が転写シートＸ，Ｘ’に当接する際には、加熱部材が絶縁シート４の軟化点及び転写シートＸ，Ｘ’のガラス転移点より低い温度なので、加熱部材の熱影響による絶縁シート４及び転写シートＸ，Ｘ’が温度差により変形することなく絶縁シート４の上下面に導体パターン２，２’を精度良く転写させることができるものである。
【００５０】
さらに、加熱部材は二つの転写シートＸ，Ｘ’のキャリアフィルム１，１’側からそれぞれ当接し加圧後、加熱するので加熱部材の温度が均等に伝わるので、絶縁シート４にそりが生じることはない。
【００５１】
上述の製造ステップにおいて加熱部加熱部６，６’の温度、圧力及び時間の関係は図３に示す通りである。
【００５２】
即ち、Ｔ１は初期温度（絶縁シート４の軟化点及び転写シートＸ、Ｘ’のキャリアフィルム１、１’のガラス転移点より低い温度）、Ｔ２は圧着温度、Ｐ１は初期圧力、Ｐ２は圧着圧力であり、ＴａからＴｆは温度の主なポイント、ＰａからＰｄは圧力の主なポイントを示すものである。
【００５３】
加圧するのは下加圧パンチ５を押し上げることでポイントＰａより増圧を開始し、ポイントＰｂで圧力Ｐ１から圧力Ｐ２に達する。この間、温度Ｔ１を維持していた被加圧体Ｙは加熱されずに加圧される。
【００５４】
次にポイントＰｂからポイントＰｃまで圧力Ｐ２を維持し、この間で温度Ｔ１のポイントＴｂより下加圧パンチ５及び上加圧パンチ５’の加熱部６，６’を通電加熱して昇温させる。このとき、絶縁シート４及び導体パターン２の圧着面は熱により軟化する。これにより転写シートＸと絶縁シート４の圧着面を温度Ｔ２になるポイントＴｃで通電量を制御し、ポイントＴｄまで温度Ｔ２を所定時間維持した後、通電量を減少または停止して温度Ｔ１となるポイントＴｅまで下加圧パンチ５及び上加圧パンチ５’の冷却部８，８’により冷却する。軟化した絶縁シート４と転写シートＸ，Ｘ’の導体パターン２，２’の圧着面は加圧したまま冷却され固まり圧着する。この圧着力は、キャリアフィルム１，１’と導体パターン２，２’の圧着力より大きくなる。さらに、下加圧パンチ５が、下降し圧力Ｐ２は、ポイントＰｃより減圧、ポイントＰｄで圧力Ｐ１となり加圧を終了する。その後、ポイントＴｅよりポイントＴｆまで温度Ｔ１を維持し、次の被加圧体Ｙが載置される準備をする。
【００５５】
上述のような構成によれば、被加圧体Ｙは加圧したまま加熱及び冷却が短い時間できるので転写シートＸ，Ｘ’の導体パターン２，２’と絶縁シート４の変形の少ないプリント配線板が形成することができる。また、下加圧パンチ５及び上加圧パンチ５’より均等に加熱及び冷却ができるので絶縁シート４のそりが少ないプリント配線板を形成することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明の構成によれば、上下の加圧パンチの圧着面となる加熱部と内部の冷却部との間に緩衝断熱部を備えたことにより、溶融・圧着手段により被加圧体を加熱する際には、加圧パンチの冷却部に熱が逃げることなく、転写シート及び絶縁シートに適切な熱を充分伝達できて溶融させることができるとともに、加熱制御手段により被加圧体を冷却する際には、加熱部の作動を制御して加熱温度を低下しているため、冷却部により転写シート及び絶縁シートの熱が効率よく低下させることができるため、結果的に加圧時間を短縮させることができ、絶縁シートの変形を効果的に防止したプリント配線板の製造装置を提供することができる。
【００５７】
また、短い時間で冷却することができると、熱硬化性樹脂を含む半硬化の絶縁シートが半硬化状態で転写することができるため、その後のプリント配線板を多層化する場合には、半硬化状態のものが積層されるため、互いの接合強度が向上して良好な多層プリント配線基板を製造することが可能なプリント配線板の製造装置を提供することができる。
【００５８】
しかも、被加圧体を加圧した状態で加圧パンチの加熱部を作動しているために、絶縁シート及びキャリアフィルムに温度差はなく加圧パンチが転写シートに当接するので変形することがなく、導体パターンの各配線間の間隔等がそのまま保持されながら転写させることができ、プリント配線板の高密度化が可能なプリント配線板の製造装置を提供することができる。
【００５９】
また、緩衝材料を備えているので転写シートと絶縁シートの圧着面が均一な圧力になり圧着面は均一な圧着力を得ることができるプリント配線板の製造装置を提供することができる。
【００６０】
さらに、本発明の製造装置の加熱部は、板状の抵抗体を用いているので、板状の抵抗体を備えた構成とすることにより、通電により抵抗体が圧着面の全範囲で発熱すると、転写シートや絶縁シートに均一な温度が得られ、発熱量は抵抗体の厚みや材料により制御が可能となり、転写シート及び絶縁シートの変形を押さえることができる。さらに、板状の抵抗体の熱容量は、小さいので、加熱及び冷却に必要な時間はさらに短くでき、生産性のよいプリント配線板の製造が可能なプリント配線板の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリント配線板の製造装置を説明する概略側面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、この発明のプリント配線板の製造ステップを説明する概略側面図である。
【図３】図２の製造ステップにおける時間、圧力及び温度の関係を示すプロファイル図である。
【符号の説明】
１、１’ キャリアフィルム
２、２’ 導体パターン
３ビアホール導体
４絶縁シート
５下加圧パンチ
５’ 上加圧パンチ
６、６’ 加熱部
７、７’ 緩衝断熱部
８、８’ 冷却部
９、９’ 電源制御装置
１０ａ、１０ａ’ 流入口
１０ｂ、１０ｂ’ 流出口
１１、１１’ 圧着面
１２押圧部
１３、１３’ 搬送ローラ
Ｘ、Ｘ’ 転写シート
Ｙ被加圧体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board manufacturing apparatus that transfers a conductor pattern onto an insulating sheet used for, for example, a resin package, a resin printed wiring board, or the like.
[0002]
[Prior art]
As a conventional method for producing a printed wiring board, first, for example, a glass cloth or aramid nonwoven fabric called a prepreg is impregnated with a thermosetting resin, and semi-cured (dried to the extent that it does not stick at room temperature) Condition), and drill holes for via holes by micro drilling or laser processing, and fill the via holes with metal paste containing metal powder by printing methods such as screen printing to form via hole conductors. An insulating sheet is formed.
Next, conductor patterns are formed on the upper and lower surfaces of the insulating sheet. A transfer sheet is used to form the conductor pattern.
For the transfer sheet, a metal film previously attached to a carrier film is prepared, and the metal film is selectively removed by an etching method or a blast method to form a conductor pattern on the carrier film. A circuit of a printed wiring board is formed by forming this conductor pattern on the upper and lower surfaces of the insulating sheet.
[0003]
As a transfer method, first, the conductor pattern side of the transfer sheet is brought into contact with a desired position on the upper and lower surfaces of the insulating sheet, and temporary fixing is performed.
Next, the insulating sheet on which the transfer sheet is temporarily fixed is, for example, a plurality of heaters or pressure punches provided with heating / cooling medium passages as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, which are so-called It is placed between the pressure punches of the hot press device. Generally, when the heating time of the pressure punch is long, deformation of the insulating sheet and the conductor pattern occurs, so that the upper and lower pressure punches are heated to a predetermined temperature in advance on the carrier film side of the two transfer sheets, respectively. Abutting and pressurizing and heating the insulating sheet and transfer sheet from the top and bottom to bring them into close contact, melting the insulating sheet, cooling to a desired temperature, and curing the melted insulating sheet peels off the carrier film to insulate A conductor pattern transferred to the sheet was formed. Furthermore, a multilayer printed wiring board was manufactured while heating and curing a plurality of insulating sheets having the conductor pattern transferred thereon.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-131473
[Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. Hei 6-42133
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, with the miniaturization and performance enhancement of various electronic devices, wiring boards have been increased in density and size.
[0006]
For example, in the case of a printed wiring board, attempts have been made to form a high-density and small-sized one by miniaturizing a conductor pattern and miniaturizing a via-hole conductor formed on an insulating sheet.
[0007]
Accordingly, as the miniaturization of the conductor pattern and the via hole of the insulating sheet progresses, the distance between the wiring of the conductor pattern and the distance between the via hole conductors formed in the insulating sheet become narrower, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2. In the case of using the conventional manufacturing apparatus, when the pressure punch is heated to a predetermined temperature in advance, depending on the heating temperature, the temperature difference between the insulating sheet and the carrier film when the pressure punch contacts the transfer sheet. The distance between the wirings of the conductor pattern on the transfer sheet and the distance between the via-hole conductors on the insulating sheet are slightly shifted, and the positions of the via-hole conductors and the conductor pattern on the insulating sheet are shifted when transferred. There was a problem that electrical failures such as open and short occurred due to failure to fit.
[0008]
In order to solve the deformation of the insulating sheet and the carrier film, the pressure punch is brought into contact with the transfer sheet while being pressed at a temperature at which the insulating sheet and the carrier film are not affected by heat. There is also a method of heating, but the pressure punch with a plurality of heaters or heating / cooling medium passages is large as a structure, so the heat capacity of the pressure punch itself is large, the heating time is long, and each of the insulating sheets The problem that the gap between the via-hole conductors slightly shifts cannot be solved yet.
[0009]
Furthermore, the multiple heaters or heating / cooling medium passages installed in the pressure punch heat the entire pressure punch while partially heating it, so the temperature of the pressure contact surface of the pressure punch is not uniform. When the pressure is applied, a local temperature difference occurs on the pressure contact surface of the pressure punch, and the conductor pattern does not adhere to the insulating sheet, and the carrier pattern is not transferred locally to the insulating sheet when the carrier film is peeled off. Defects may occur.
[0010]
In addition, when cooling an insulating sheet, a conventional pressure punch is a structure in which a plurality of heaters or heating / cooling medium passages are provided, so that the heat capacity of the pressure punch itself is large, and the insulating sheet is cooled. If time is applied and the pressurization time is long, the insulating sheet containing the semi-cured thermosetting resin will be deformed, causing not only the initial misalignment between the wires, but also the inferior productivity of the printed wiring board. Had.
[0011]
The present invention has been devised in view of the above-described problems. The purpose of the present invention is to transfer a conductor pattern to an insulating sheet by a transfer sheet as the printed wiring board is densified and miniaturized. An object of the present invention is to provide a printed wiring board manufacturing apparatus capable of transferring a sheet and an insulating sheet in a short time without deformation, and having excellent productivity.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
An apparatus for manufacturing a printed wiring board according to the present invention that solves the above-described problems includes an upper and lower pressure punch having a heating part on a pressure-bonding surface and a cooling part inside, and a semi-curing insulating sheet containing a thermosetting resin. A moving means for moving a pressed body formed by contacting a transfer sheet supporting a conductive pattern on a carrier film so that the conductive pattern side is inside on the lower surface between the upper and lower pressure punches, and the upper and lower A melting / crimping means for operating and heating the heating part in a state where the pressed body is pressurized with a pressure punch to melt and press the conductor pattern on the insulating sheet, and in a state in which the melting / crimping means is operated Control the operation of the heating unit , By the cooling part A printed wiring board manufacturing apparatus having a heating control means for lowering a heating temperature and transferring a conductor pattern to the upper and lower surfaces of the insulating sheet, wherein the pressure punch includes the heating unit and the cooling unit. A buffer insulation is interposed between The heating part is a plate-shaped resistor having a thickness of 0.01 mm to 1 mm, and the thickness of the buffer heat insulating part is 0.01 mm to 30 mm. It is characterized by this.
[0013]
According to such a printed wiring board manufacturing apparatus, a buffer heat insulating part is provided between a heating part that serves as a pressure bonding surface of the upper and lower pressure punches and an internal cooling part, so that it can be heated by a melting / crimping means. When heating the pressure body, heat can be sufficiently transferred to the transfer sheet and insulating sheet without causing heat to escape to the cooling part of the pressure punch, and can be melted by the heating control means. When cooling the body, since the heating temperature is lowered by controlling the operation of the heating unit, the heat of the transfer sheet and the insulating sheet can be efficiently reduced by the cooling unit, resulting in the pressurizing time. The deformation of the insulating sheet can be effectively prevented.
[0014]
In addition, if it can be cooled in a short time, a semi-cured insulating sheet containing a thermosetting resin can be transferred in a semi-cured state. Since those in the state are laminated, the bonding strength between them is improved, and a good multilayer printed wiring board can be manufactured.
[0015]
In addition, since the heating unit of the pressure punch is operated in a state where the pressure target is pressurized, there is no temperature difference between the insulating sheet and the carrier film, and the pressure punch is in contact with the transfer sheet and may be deformed. In addition, it is possible to transfer the conductor pattern while maintaining the distance between the wirings of the conductor pattern as it is, and it is possible to increase the density of the printed wiring board.
[0016]
Further, since the buffer material is provided, the pressure-bonding surfaces of the transfer sheet and the insulating sheet have a uniform pressure, and the pressure-bonding surface can obtain a uniform pressure.
[0017]
Furthermore, the heating unit of the manufacturing apparatus of the present invention uses a plate-shaped resistor.
According to such a printed wiring board manufacturing apparatus, by providing a configuration including a plate-like resistor, the resistor generates heat over the entire pressure-bonding surface when energized. Temperature can be obtained, and the amount of heat generated can be controlled by the thickness and material of the resistor, and deformation of the transfer sheet and the insulating sheet can be suppressed. Furthermore, since the heat capacity of the plate-like resistor is small, the time required for heating and cooling can be further shortened, and a printed wiring board with high productivity can be manufactured.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a printed wiring board manufacturing apparatus of the present invention, and FIG. 2 shows a method of manufacturing a printed wiring board by the printed wiring board manufacturing apparatus of the present invention.
[0019]
The printed wiring board manufacturing apparatus of the present invention is mainly shown in FIG. 2 between the lower pressure punch 5 and the upper pressure punch 5 ′ opposed to the lower pressure punch 5 and between the lower pressure punch 5 and the upper pressure punch 5 ′. The transfer sheet X, X ′ composed of the conductor pattern 2 supported by the carrier films 1, 1 ′ is moved from the moving means for transporting the pressed body Y, the conductor pattern side of which is in contact with the upper and lower surfaces of the insulating sheet 4. Become.
[0020]
The pressed body Y is obtained by preliminarily aligning the conductor patterns 2 and 2 ′ side of the transfer sheets X and X ′ with the upper and lower surfaces of the insulating sheet 4 and temporarily abutting them (not shown). .
[0021]
The transfer sheets X and X ′ are composed of carrier films 1 and 1 ′ and conductor patterns 2 and 2 ′. The conductor patterns 2, 2 ′ are obtained by laminating a dry film resist on the metal film affixed on the carrier film 1, 1 ′, exposing and developing the circuit on the dry film resist, and then etching the metal film, It is produced by peeling off a dry film resist.
[0022]
The carrier films 1 and 1 ′ of the transfer sheets X and X ′ are long films formed of a hard resin material such as a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (polyester film) or a biaxially stretched polypropylene film, preferably From the viewpoint of price, it is a biaxially stretched polyethylene terephthalate film (polyester film), and its thickness is 20 μm to 100 μm.
[0023]
Moreover, the adhesive which sticks a metal film on carrier film 1,1 'is adhesive force 20g / cm. ² To 500 g / cm ² The acid-resistant and alkali-resistant pressure-sensitive adhesive can be used.
[0024]
The metal film affixed on the carrier films 1 and 1 ′ may include a metal mainly composed of at least one kind selected from the group of copper, silver, aluminum, gold, nickel, and chromium, or two or more kinds of alloys. Desirably, from the viewpoint of lowering resistance, copper or an alloy containing copper is desirable. The thickness of the metal film is, for example, about 1 μm to 100 μm, preferably 5 μm to 100 μm from the viewpoint of reducing resistance, and more preferably 5 μm to 50 μm from the viewpoint of miniaturization of the wiring board.
[0025]
On the other hand, the insulating sheet 4 is prepared by sufficiently mixing an organic resin containing at least a thermosetting resin and a composition such as an inorganic filler with a kneader or the like, and then mixing the sheet by a rolling method, an extrusion method, an injection method, a doctor blade method, or the like. After being formed into a shape, it is semi-cured and has a structure in which the via-hole conductor 3 is disposed thereon.
[0026]
The thermosetting resin that forms the insulating sheet 4 is not particularly limited as long as it has electrical characteristics, heat resistance, and mechanical strength as an insulating material. For example, phenol resin, epoxy resin Polyimide resin, fluororesin, polyphenylene ether resin, bis-mylide triazine resin, urea resin, melamine resin, silicone resin, polyurethane resin, unsaturated polyester resin, allyl resin, etc. are used.
[0027]
Here, the semi-curing means a state in which the insulating sheets 4 are dried to such an extent that they do not stick to each other at room temperature.
[0028]
Further, in the insulating sheet 4, an inorganic filler can be combined with the organic resin in order to increase the strength of the insulating sheet. As inorganic filler, SiO ₂ , Al ₂ O _Three , ZrO ₂ TiO ₂ , AlN, SiC, BaTiO _Three , SrTiO _Three , Zeolite, CaTiO _Three Well-known materials such as aluminum borate can be used. Furthermore, you may use the prepreg which impregnated resin to the glass cloth or the aramid nonwoven fabric. In the composite material of the organic resin and the inorganic filler, it is appropriate that the organic resin: inorganic filler is composited at a volume ratio of 15:85 to 50:50.
[0029]
The via-hole conductor 3 disposed in the insulating sheet 4 is formed by first forming a via hole at a desired position in the insulating sheet, and filling the via hole with a conductive paste containing metal powder while performing screen printing or suction processing. Is done.
[0030]
The via hole can be formed by micro drilling, punching, sand blasting, or CO ₂ A known method such as processing by irradiation with a laser, a YAG laser, or an excimer laser can be used.
[0031]
The conductor paste includes metal powder having an average particle size of 0.5 μm to 50 μm, such as copper powder, silver powder, silver-coated copper powder, and copper-silver alloy. If the average particle size of the metal powder is smaller than 0.5 μm, the contact resistance between the metal powders tends to increase and the resistance of the via-hole conductor tends to be high, and if it exceeds 50 μm, the resistance of the via-hole conductor tends to be low. .
[0032]
Furthermore, in addition to the above metal, the conductor paste contains an organic resin in order to bond the metal powders together. As this organic resin, those similar to the organic resin constituting the insulating sheet are used. This organic resin has the effect | action which adhere | attaches the said metal with respect to an insulating sheet while couple | bonding the said metal powder in the state which mutually contacted.
[0033]
The lower pressure punch 5 and the upper pressure punch 5 ′ are configured in this order from the surface in the order of heating units 6, 6 ′, buffer heat insulating units 7, 7 ′, and cooling units 8, 8 ′.
[0034]
The heating units 6 and 6 ′ are formed of a flat plate-like resistor having pressure-bonding surfaces 11 and 11 ′ that are in contact with the carrier films 1 and 1 ′ of the transfer sheets X and X ′. The heating units 6 and 6 ′ generate heat due to the direct current supplied from the power supply control devices 9 and 9 ′. Any material can be used for the heating units 6 and 6 ′ as long as the material has conductivity. Preferable are metals such as Fe, Ni, and Cr that are excellent in smoothness, sintered bodies such as SiC and C, and alloy materials and composite materials thereof. Preferably, it is a stainless alloy from the viewpoint of wear, and an Invar type alloy from the viewpoint of thermal expansion. The heating units 6 and 6 ′ can be plated or fluorine coated on the surface in order to improve smoothness or control heat generation. This plating treatment or fluorine coating may be partially present on the surface of the heating parts 6, 6 ′.
[0035]
Arbitrary thickness can be used for the thickness of the heating parts 6 and 6 ′ between 0.01 mm and 1 mm. Preferably, the thickness that is difficult to tear from the viewpoint of durability is 0.1 mm to 1 mm. Furthermore, the thickness with a small heat capacity is preferably 0.1 mm from the viewpoint of temperature control.
[0036]
Further, the cooling units 8 and 8 ′ cool the cooling medium through the inlets 10a and 10a ′ to the outlets 10b and 10b ′ through the lower pressure punch 5 and the upper pressure punch 5 ′. The flow path of the internal fluid can be arbitrarily formed. Preferably, from the viewpoint of temperature distribution, a plurality of flow paths are used so that the temperatures of the crimping surfaces 11 and 11 ′ are uniform. Any cooling medium can be used. A gas such as air or a liquid such as oil is preferable. Furthermore, it is preferably water with a large heat capacity and low cost from the viewpoint of cooling efficiency and economy. Moreover, it is preferable that the cooling medium is managed at a specified temperature by a heat exchanger such as a chiller. Further, the cooling medium may be either a circulation type or a non-circulation type, but a circulation type is preferable from the viewpoint of the environment.
[0037]
The buffer heat insulation parts 7 and 7 'can be used between the cooling parts 8 and 8' and the heating parts 6 and 6 ', and any of them serving as a buffer material and a heat insulation material can be used. Preferably, it is a heat resistance material excellent in smoothness, for example, resin such as silicone resin, polycarbonate resin, polyimide resin. Furthermore, a silicone resin is preferable from the viewpoints of buffering properties and insulation with the heating units 6 and 6 ′.
[0038]
Moreover, you may use the buffer heat insulation parts 7 and 7 'combining a buffer material and a heat insulation material. Any buffer material can be used. Preferably, it is a low hardness material excellent in smoothness. For example, a metal such as lead, a resin such as silicone resin, and a sintered material such as carbon. Any heat insulating material can be used. Preferably, the insulating material is excellent in smoothness, for example, metals and alloys such as lead, iron, stainless steel, and aluminum, resins such as silicone resin, polycarbonate resin, and polyimide resin, and sintered materials such as ceramic and carbon. Further, when the buffer material and the heat insulating material are used in combination, the combination order is the order of the cooling unit 8, the heat insulating material, the buffer material, the heating unit 6, 6 ′, or the cooling unit 8, 8 ′, the buffer material, the heat insulating material, Any of the order of the heating units 6 and 6 ′ may be used. Preferably, from the viewpoint of the pressure distribution, the order of the cooling units 8 and 8 ′, the heat insulating material, the buffer material, and the heating units 6 and 6 ′ in which the surface pressure of the laminated body becomes uniform.
[0039]
When a conductive material is used as the buffer heat insulating material, the buffer material, or the heat insulating material in contact with the heating units 6 and 6 ′, an insulating material such as paper or a resin film can be used between the heating units 6 and 6 ′. . Alternatively, a process of attaching an insulating material such as a fluorine coating process to the conductive material can be performed.
[0040]
The thickness of the buffer heat insulating portions 7 and 7 'can be any thickness between 0.01 mm and 30 mm, preferably between 1 mm and 30 mm, which is not easily tearable from the viewpoint of durability, Preferably, the thickness with a small heat capacity is 1 mm from the viewpoint of temperature control.
[0041]
The pressing unit 12 uses a hydraulic servo to push up and pressurize the lower press punch 5. The pressurizing drive means is not particularly limited as long as it can exert the applied pressure, but a servo motor capable of controlling the applied pressure may be used. Further, although the embodiment of the present invention has shown a form in which the lower pressure punch 5 is pushed up, a form in which the pressing portion 12 is installed in the upper pressure punch 5 ′, and the upper pressure punch 5 ′ is lowered and pressurized. But you can. Furthermore, the pressing part 12 can be installed in the lower pressure punch 5 and the upper pressure punch 5 ′, and the upper and lower pressure punches can be driven simultaneously.
[0042]
The power supply control device 9, 9 ′ supplies a direct current to the heating units 6, 6 ′ to generate heat, or reduces the temperature of the heating units 6, 6 ′ by reducing the supply of direct current. It has a heating control means. In addition, the power supply control devices 9 and 9 'can use any one of outputs between 10V-1000A to 50V-6000A. Furthermore, the direct current is current control so that the amount of current can be controlled, and the amount of heat generation can be controlled by the energization time. Furthermore, the temperature of the heating parts 6 and 6 ′ can be measured to control the amount of direct current. Although the power supply control devices 9 and 9 ′ are respectively installed in the lower heating unit 6 and the upper heating unit 6 ′, power is supplied to the lower heating unit 6 and the upper heating unit 6 ′ with one power supply control device. Also good.
[0043]
The pressed body Y is sandwiched between the transport rollers 13 and 13 ′ and is transported between the lower press punch 5 and the upper press punch 5 ′. Each of the transport rollers 13 and 13 ′ may be provided with a driving device. Preferably, a driving device is provided on the transport roller 13 so that the transfer sheets X and X ′ and the insulating sheet 4 do not shift due to a difference in rotational speed between the transport rollers 13 and 13 ′. Moreover, if a belt conveyor can be used instead of a conveyance roller and the to-be-pressurized body Y can be conveyed, it will not specifically limit.
[0044]
Next, cross-sectional explanatory views for explaining the production steps of the printed wiring board of the present invention are shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d) and described in detail.
First, as shown in FIG. 2 (a), two transfer sheets X and X ′ composed of conductor patterns 2 and 2 ′ supported on a carrier film 1 and 1 ′ are prepared, and the conductor patterns 2 and 2 ′ of each other are prepared. The side is opposed to the upper and lower surfaces of the insulating sheet 4 including at least semi-cured thermosetting resin on which the via-hole conductors 3 are disposed, and the conductor patterns 2 and 2 ′ and the insulating sheet 4 are arranged at desired positions. .
Next, as shown in FIG. 2B, the transfer sheets X and X ′ are brought into contact with and temporarily attached to the upper and lower surfaces of the insulating sheet 4 (not shown) to produce the pressed body Y.
[0045]
Next, after this pressed body Y is transported onto the lower pressure punch 5 by the transport rollers 13 and 13 ', the softening point of the insulating sheet 4 and the heating parts 6 and 6' of the upper and lower pressure punches 5 and 5 ' The upper and lower pressure punches 5, 5 ′ are attached to the carrier film 1, the two transfer sheets X, X ′ and the insulating sheet 4 heated to a temperature lower than the glass transition point of the carrier film 1, 1 ′ of the transfer sheet X, X ′. Each abuts from the 1 'side.
[0046]
Next, the lower pressure punch 5 is pushed up and pressed by the pressing portion 12. After the pressurization, the heating parts 6 and 6 ′ are controlled by controlling the amount of current from the power supply control devices 9 and 9 ′ so that the temperature of the crimping surfaces 11 and 11 ′ is equal to or higher than the softening point of the insulating sheet 4. The object to be pressurized Y is heated by generating heat.
[0047]
Further, as shown in FIG. 2C, while controlling the current amount of the heating units 6 and 6 'while being pressurized, the heat generation amount is decreased to cool the pressurized body Y. The temperature of the heating units 6 and 6 ′ at this time is controlled until the temperature becomes lower than the softening point of the insulating sheet 4 and the glass transition point of the carrier films 1 and 1 ′ of the transfer sheets X and X ′. Thereafter, the pressurization is stopped, the lower pressure punch 5 is lowered by the pressing portion 12, and the pressed body Y is taken out.
[0048]
Subsequently, as shown in FIG. 2 (d), when the two carrier films 1, 1 ′ are peeled off from the conductor patterns 2, 2 ′, the conductor patterns 2, 2 ′ are transferred to both surfaces of the insulating sheet 4.
[0049]
By such steps, when the heating units 6 and 6 ′ come into contact with the transfer sheets X and X ′, the heating member is at a temperature lower than the softening point of the insulating sheet 4 and the glass transition point of the transfer sheets X and X ′. The conductor patterns 2 and 2 'can be transferred to the upper and lower surfaces of the insulating sheet 4 with high accuracy without causing the insulating sheet 4 and the transfer sheets X and X' due to the heat effect of the heating member to be deformed due to a temperature difference.
[0050]
Furthermore, since the heating member contacts the carrier films 1 and 1 'side of the two transfer sheets X and X' and pressurizes them after heating, the temperature of the heating member is transmitted uniformly, so that the insulating sheet 4 is warped. There is no.
[0051]
In the manufacturing steps described above, the relationship between the temperature, pressure, and time of the heating section heating sections 6 and 6 ′ is as shown in FIG.
[0052]
That is, T1 is an initial temperature (temperature lower than the softening point of the insulating sheet 4 and the glass transition point of the carrier films 1 and 1 ′ of the transfer sheets X and X ′), T2 is a pressure bonding temperature, P1 is an initial pressure, and P2 is a pressure pressure. Ta to Tf indicate main points of temperature, and Pa to Pd indicate main points of pressure.
[0053]
The pressurization starts from the point Pa by pushing up the lower press punch 5 and reaches the pressure P2 from the pressure P1 at the point Pb. During this time, the member to be pressed Y that has maintained the temperature T1 is pressurized without being heated.
[0054]
Next, the pressure P2 is maintained from the point Pb to the point Pc, and during this time, the heating parts 6 and 6 ′ of the lower pressure punch 5 and the upper pressure punch 5 ′ are heated by energization from the point Tb of the temperature T1. At this time, the crimping surfaces of the insulating sheet 4 and the conductor pattern 2 are softened by heat. As a result, the energization amount is controlled at the point Tc at which the pressure-bonding surface of the transfer sheet X and the insulating sheet 4 reaches the temperature T2, and the temperature T2 is maintained for a predetermined time until the point Td. It cools to the point Te by the cooling parts 8 and 8 'of the lower press punch 5 and the upper press punch 5'. The pressure-bonding surfaces of the softened insulating sheet 4 and the conductor patterns 2 and 2 ′ of the transfer sheets X and X ′ are cooled and solidified and pressure-bonded. This pressure-bonding force is larger than the pressure-bonding force between the carrier films 1, 1 ′ and the conductor patterns 2, 2 ′. Further, the lower pressure punch 5 is lowered and the pressure P2 is reduced from the point Pc, becomes the pressure P1 at the point Pd, and the pressurization is finished. Thereafter, the temperature T1 is maintained from the point Te to the point Tf, and preparation for placing the next pressed body Y is performed.
[0055]
According to the above-described configuration, the pressed body Y can be heated and cooled for a short time while being pressed, so that the printed wiring with less deformation of the conductor patterns 2 and 2 ′ of the transfer sheets X and X ′ and the insulating sheet 4 can be obtained. A plate can be formed. Further, since heating and cooling can be performed more uniformly than the lower pressure punch 5 and the upper pressure punch 5 ′, a printed wiring board with less warping of the insulating sheet 4 can be formed.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, the buffer / heat insulating portion is provided between the heating portion serving as the pressure bonding surface of the upper and lower pressure punches and the internal cooling portion, so that the pressure is applied by the melting and pressure bonding means. When the body is heated, heat can be sufficiently transferred to the transfer sheet and the insulating sheet without causing heat to escape to the cooling part of the pressure punch, and can be melted. Since the heating temperature is lowered by controlling the operation of the heating unit when cooling the sheet, the heat of the transfer sheet and the insulating sheet can be efficiently reduced by the cooling unit, resulting in the pressurizing time. Therefore, it is possible to provide a printed wiring board manufacturing apparatus that effectively prevents deformation of the insulating sheet.
[0057]
In addition, if it can be cooled in a short time, a semi-cured insulating sheet containing a thermosetting resin can be transferred in a semi-cured state. Since the thing of a state is laminated | stacked, the manufacturing strength of a mutual printed wiring board which can improve the mutual joint strength and can manufacture a favorable multilayer printed wiring board can be provided.
[0058]
In addition, since the heating unit of the pressure punch is operated in a state where the pressure target is pressurized, there is no temperature difference between the insulating sheet and the carrier film, and the pressure punch is in contact with the transfer sheet and may be deformed. In addition, it is possible to provide an apparatus for manufacturing a printed wiring board that can be transferred while maintaining the interval between the wirings of the conductor pattern as it is, and can increase the density of the printed wiring board.
[0059]
In addition, since the buffer material is provided, the pressure-bonding surface between the transfer sheet and the insulating sheet has a uniform pressure, and the pressure-bonding surface can obtain a uniform pressure-bonding force.
[0060]
Furthermore, since the heating unit of the manufacturing apparatus of the present invention uses a plate-shaped resistor, when the resistor generates heat in the entire range of the crimping surface by energization, by using a configuration including the plate-shaped resistor. A uniform temperature can be obtained for the transfer sheet and the insulating sheet, and the amount of generated heat can be controlled by the thickness and material of the resistor, so that the deformation of the transfer sheet and the insulating sheet can be suppressed. Furthermore, since the heat capacity of the plate-like resistor is small, the time required for heating and cooling can be further shortened, and a printed wiring board manufacturing apparatus capable of manufacturing a printed wiring board with high productivity can be provided. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view for explaining a printed wiring board manufacturing apparatus of the present invention.
FIGS. 2A to 2D are schematic side views for explaining manufacturing steps of a printed wiring board according to the present invention.
FIG. 3 is a profile diagram showing the relationship between time, pressure and temperature in the manufacturing step of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1, 1 'carrier film
2, 2 'conductor pattern
3 Via-hole conductor
4 Insulation sheet
5 Lower pressure punch
5 'upper pressure punch
6, 6 'heating section
7, 7 'Buffer insulation
8, 8 'Cooling section
9, 9 'power supply control device
10a, 10a 'inlet
10b, 10b 'outlet
11, 11 'Crimp surface
12 Pressing part
13, 13 'transport roller
X, X 'transfer sheet
Y Pressurized object

Claims

Upper and lower pressure punches with heating parts on the crimping surface and cooling parts inside,
The upper and lower surfaces of the semi-cured insulating sheet containing the thermosetting resin are pressed on the upper and lower surfaces by contacting the transfer sheet supporting the conductor pattern on the carrier film so that the conductor pattern side is inside. Moving means for moving between the pressure punches;
Melting / crimping means for operating the heating unit with the upper and lower pressure punches pressed to melt and crimp the conductor pattern on the insulating sheet;
A heating control unit that controls the operation of the heating unit in a state in which the melting / crimping unit is operated and lowers the heating temperature by the cooling unit, and transfers the conductor pattern to the upper and lower surfaces of the insulating sheet. A printed wiring board manufacturing apparatus,
In the pressure punch, a buffer heat insulating part is interposed between the heating part and the cooling part, and the heating part is a plate-shaped resistor having a thickness of 0.01 mm to 1 mm, and the buffer heat insulating part The printed wiring board manufacturing apparatus is characterized by having a thickness of 0.01 mm to 30 mm .