电路基板的制造方法及电路 基板的制造装置 【技术领域】
本发明涉及一种在各种电子设备上使用的电路基板的制造方法及电路基板的制造装置。
背景技术
近年来，随着电子设备的小型化及高密度化，装载电子零件的电路基板已由采用现有的单面布线基板，演变成采用双面布线基板和多面布线基板，且进行将更多的电路集成在布线基板上的高密度电路基板的开发研制。
在高密度电路基板中，代替以前广为使用的通过穿孔加工在布线基板上形成贯通孔(贯穿孔)及用电镀进行的布线层间的连接，开发能以更高密度在规定的位置完成布线层间的连接的内部贯通孔结构地电路基板(例如，在日本日刊工业新闻社发行的[表面安装技术]1996年5月号、立花雅等著；“树脂多层基板ALVH及其应用”、特开平第6-268345号等)。
在该备有内部贯通孔结构的新型配线基板中，为进行布线层间的连接而采用在设置在布线层间的孔中填充导电性糊的方法。
另外，在用电镀依靠内部贯通孔实现布线层间连接的所谓组合布线基板中，为采用与电路基板的厚度方向重叠配置内部贯通孔的重叠结构，电镀后必须有将孔填充糊状树脂材料等的使布线基板的表面平滑的工序。
如上所述，近年来在高密度基板的制造过程中，在贯通或非贯通孔中填充导电性的糊的技术变得极为重要。
然而，在高密度电路基板中随布线的线宽及电极接合区的尺寸变小，同时贯通或非贯通孔的尺寸也已变得很细微，为了将糊确实地填充入孔内，将填充条件调整到最佳状态的同时必须控制糊的粘度。
另外，为了在民用移动设备等上使用高密度电路基板，降低其制造成本是相当重要的，期望有一种可用等量的糊制造更多电路基板的制造方法。
参照图5A-图5F，对现有的电路基板的制造方法中的糊填充工序例加以说明。
图5A所示的基板材料1是预浸树脂棉布，其是将环氧树脂等的热硬化性树脂材料，含浸在玻璃纤维或芳族聚酰酯纤维等的无机或有机纤维材料做成的纺织布或无纺布，并经B级化，且在基板材料1的两面上粘接有脱模性薄膜2。
进而，在基板材料1上通过激光等高速微细开孔加工形成贯通孔3。
接着，如图5B所示，基板材料1是靠基板材料移送装置(图中未示)而放置在平台10上。
在版框9上备有糊7，其把以铜为主体的导电性粒子分散在由环氧树脂、硬化剂、溶剂等组成的粘合剂成分中。
接着，如图5C所示基板材料1是从上方被版框9轻轻按压，位于图中左侧的版框9上的糊7通过安装在橡皮辊支撑架6的来路橡皮辊4，在向图中右侧移动的同时填充到贯通孔3内。
在橡皮辊支撑架6上，连接有橡皮辊升降装置(图中未示)及橡皮辊加压装置(图中未示)。
接着，如图5D所示，在图中右侧的版框9上回路橡皮辊5可进行切换。
接着，如图5E所示，糊7是靠回路橡皮辊5在朝左侧移动的同时进行第2次填充。
接着，如图5F所示，在糊7到达图中左侧的版框9上的地方，填充动作结束，框板9向上方升起，在基板材料移送装置(图中未示)上基板材料1排出，且可获得在贯通孔3内填充有糊7的基板材料1。
填充有糊7的基板材料1，在其后的工序剥离脱模性薄膜2，且压入金属箔等，经过热压等的工序而形成电路基板。
图6表示填充糊7并由基板材料移送装置排出的基板材料1的局部放大剖面。
如图6所示，在贯通孔3内填充有糊7，但在脱模性薄膜2上几乎全面附着有糊7中的粘合成分17及微量的导电性粒子16。
该现象，可推测依靠来路橡皮辊4去除糊7，对导电性粒子16几乎充分进行，薄涂布在脱模性薄膜2上的粘合成分17则较难去除，且由于滞留在脱模性薄膜2上，即使依靠回路橡皮辊5的刮取也无法完全去除。
结果，将图5B所示的糊7的成分与填充动作结束后的图5F所示的糊7的成分加以比较，后者在导电性粒子16及粘合成分17的比率中，粘合成分17的量变少。
该变化量极小，但在多数的基板材料1上连续反覆进行填充作业，则其变化量变大，由于粘合成分17减少，糊7的粘度提高，最终对贯通孔3的填充变得不充分，在将脱模性薄膜2剥离时发生糊7附着在脱模性薄膜2侧等质量问题。
为避免上述问题，必须在糊7的粘度上升至极限前换成新糊。
当制造设备上投入新糊并实施填充动作时，把从糊的投入到实施糊的交换作业中所处理的基板材料的张数称为耐刷张数。
该交换作业，由于是在从设备中除去旧糊并清扫后，投入新糊的作业，因此作业所需的劳力较大，且由于设在基板材料1上的贯通孔3的数量及当初糊的粘度的标准离差等，在第几张的基板材料上实施交换作业的时刻不定，作业的难度很高。
若考虑到制造成本面，则尽可能反覆进行填充作业直到使用粘度的极限再实施糊的交换，但由于如上所述交换的时刻不定，因此实际状况是为避免质量问题，而以具有余量的较少的填充次数实施糊的交换作业。
另外，由于上述现有电路基板的制造方法的目的，是在糊上付与导电性且用于布线层间的连接等，因此从确保导电性的观点而言将糊中的导电粒子的量设在一定量以下较困难，其结果糊的粘度上升、依靠仅采用将糊本身的粘度降低，增加耐刷张数的方法也很困难。
另外，虽然来路橡皮辊4及回路橡皮辊5的移动速度及角度等的填充条件是对应糊7的物理性能等设计的，但由于糊7的粘度在多数基板材料1的填充动作中产生变动，因此难以进行填充条件的控制。
【发明内容】
本发明包括：孔形成工序，其在制造工序中在板状或片状的基板材料上打贯通或非贯通孔；糊填充工序，其对在孔形成工序中打的所述贯通或非贯通孔填充糊；且在填充工序中使用糊补充装置将与所述糊相同或不同的第2糊(以下称辅助糊)补充到所述糊中。
根据本发明，可以靠辅助糊的作用通过多次填充作业使变化的成分比及粘度稳定。
另外，本发明的制造装置备有补充动作控制部，其用于连续填充作业中将每张规定的基板材料中规定量的补充糊用糊补充装置补充到糊中。由此，可防止基板材料的孔数变化或糊的粘度变化等导致的填充质量劣化，且在提供高可靠性的高密度电路基板的同时可增加耐刷张数。由此，也可降低制造成本。
【附图说明】
图1A～图1F是本发明实施例1中的电路基板的制造方法及制造装置的工序剖面图；
图2是表示本发明实施例1中的电路基板的制造装置的俯视图；
图3是表示本发明实施例2中的电路基板的制造装置的一部分的立体图；
图4是表示本发明实施例2中的电路基板的制造装置的局部放大剖面图；
图5A～图5F是现有的电路基板的制造方法及制造装置的工序剖面图；
图6是现有的电路基板的基板材料的放大剖面图。
【具体实施方式】
以下，用图1A～图4说明本发明的实施例。(实施例1)
图1A～图1F是表示本发明实施例1中的电路基板的制造方法及制造装置的工序剖面图。
图1A所示的基板材料1是预浸树脂棉布，其是将环氧树脂等的热硬化性树脂材料，含浸在玻璃纤维或芳族聚酰酯纤维等的无机或有机纤维材料做成的纺织布或无纺布，并经B级化，且在基板材料1的两面上粘接有脱模性薄膜2。
另外，在基板材料1上通过激光等高速开孔形成的微小贯通孔3。
接着，如图1B所示，基板材料1是靠基板材料移送装置(图中未示)而移送至平台10上。
版框9上载置糊7，其把以铜为主体的导电性粒子分散剂到由环氧树脂等组成的热硬化性树脂、硬化剂、有机溶剂、分散剂等构成的粘合剂成分中。
作为本实施例中的具体糊材料的一例，可举出作为环氧树脂的双酚A型环氧树脂、作为硬化剂的胺加合物硬化剂、作为溶剂的丁基二甘醇乙醚醋酸盐等高沸点溶剂、以及作为分散剂的磷酸酯系界面活性剂等。
接着，如图1C所示基板材料1是从上方被版框9轻轻按压，位于图中左侧的版框9上的糊7通过安装在橡皮辊支撑架6的来路橡皮辊4，在朝图右侧移动的同时，填充到贯通孔3内。
在橡皮辊支撑架6上，连接有橡皮辊升降装置(图中未示)及橡皮辊加压装置(图中未示)。
接着，如图1D所示，在图中右侧的版框9上向回路橡皮辊5进行切换。
此时，靠分配器8将辅助糊11补充至图中右侧的版框9上。
辅助糊11也可以按原样组成使用糊7，但最好按在现有电路基板的制造方法中所说明的把在后续的填充作业中减少的糊中的粘合成分作为辅助糊使用。
即辅助糊是由热硬化性树脂、硬化剂、有机溶剂、导电性粒子或非导电性粒子及分散剂等组成，这些也可以用在糊7上，且也可以选择不同的组成物，还可以在所述成分中至少选择一种。
在本实施例中，把双酚A型环氧树脂及有机溶以相同重量比混合的东西作为辅助糊11。
接着，如图1E所示，糊7是靠回路橡皮辊8，在朝左侧移动的同时进行第2次的填充作业。
此时，辅助糊11是混合到糊7中。
本实施例中，之所以进行在对回路橡皮辊5的切换时补充辅助糊11，是因为在填充作业中，在来路进行补充时有可能趁糊7及辅助糊11尚未充分混合时对贯通孔3进行填充的缘故。此时，存在下述顾虑，即：相对原本糊7的组成，在导电性粒子16不足的状态下进行填充，填充到贯通孔3内的导电性粒子16的量不足，且作为电路基板的布线层间连接不充分等。
对于此问题可以依靠调整糊7及辅助糊11的物理性质及填充作业的速度等条件来防止，但如前所述的在回路的填充作业开始前进行补充辅助糊11，并在回路的填充作业中进行混合可获得更理想的结果。即回路状态是预先在来路的填充作业中在贯通孔3内填充相当量的导电性粒子16，且在回路的填充时的影响度将变得较小。
另外，也可作为辅助装置将糊7及辅助糊11混合使用。例如，也可采用在版框9上使回路橡皮辊5以短冲程中往复动作进行混合后，开始填充作业的方式，且设置独立于来路或回路橡皮辊的混合橡皮辊等，可以实现混合确实地进行的效果。
接着，如图1F所示，即使糊7到达图中左侧的版框9上，填充动作结束，版框9朝上方移动靠基板材料移送装置(图中未示)排出基板材料1，可得到在贯通孔3内填充有糊7的基板材料1。
如上述根据本实施例，对多数基板材料反覆进行填充作业时，改变糊中的导电性粒子及粘合成分17的比率，可以防止粘合剂成分变少的现象。
即，靠补充辅助糊可以抑制自糊的初始成分比的变化，且可以解决糊粘度的上升和对贯通孔的填充不充分、或在剥离脱模性薄膜时在脱模性薄膜侧附着等现有的问题。
另外，辅助糊的补充量最好控制成在通过上述填充作业可混合的分量，根据发明者的实验，相对于糊7辅助糊11最好不超过重量的0.1％。
进而，由于通过补充辅助糊11得到稳定糊7的粘度等效果，因此辅助糊11相对于糊7超过重量0.001％的补充量可获得较佳结果。
在以上说明中，在每一次填充作业进行辅助糊11的补充，但也可以根据基板1上所开贯通孔3的孔数或孔面积的总和、填充作业的初期投入到设备中的糊7的粘度或填充作业中或者填充动作前后的糊7的粘度等条件，使辅助糊11的补充次数按每规定的张数进行，增减补充的辅助糊11的量。因此，可使糊7的粘度在连续填充作业中更稳定。
图2是表示本发明实施例1中电路基板的制造装置的俯视图，且设在版框9的版框开口部13以按压基板材料1的外周部的方式配置。
分配器8安装在分配器移动导轨12上，通过驱动装置(图中未示)在由图2所示的A1位置移动至A2位置的同时将辅助糊朝版框9上大致呈直线状排出。排出的方法可以连续地配置成直线状排出，也可间歇地以多点状排出。(实施例2)
图3是表示本发明实施例2中的电路基板的制造装置的一部分的立体图，在版框9上形成有凹部14。
靠滴下装置(图中未示)对凹部14滴下辅助糊11，可在使膜形成橡皮辊15朝图中箭头方向与版框9密着的同时滚压并在凹部14中填满辅助糊11。
滴下量最好与凹部14的体积大致相等或多一些，可以根据凹部14的体积正确地控制辅助糊11的必要数量。
另外，为了不损耗橡皮辊，凹部14的形状最好是呈没有角的倒角的剖面形状。
另外，也可以使用同样的方法控制辅助糊的滴下量，这时最好采用比凹部14的体积少的滴下量。
图4是表示本发明实施例2中电路基板的制造方法及制造装置的一部分的剖面图，表示通过上述结构在凹部14内充满辅助糊11后，在回路橡皮辊5滚压糊7的同时，按图中箭头方向移动时，将辅助糊11补充入糊7，其后通过滚压动作呈混合的状态。
上述本发明的实施例1及实施例2，对贯通孔的糊填充之例进行了说明，但本发明对于通过组合加工法用于基板材料上的非贯通孔的糊填充也是有效的。
在不使用导电性糊、用预先靠电镀等所形成的金属薄膜对连接布线层间的贯通孔或非贯通孔，按填孔的目的填充非导电性糊的工序中也可采用本发明。
如上述本发明的电路基板的制造方法及制造装置，包括：
孔形成工序，其在板状或片状的基板材料上开贯通或非贯通孔；
填充工序，其对孔形成工序中所形成的贯通或非贯通孔填充糊；
且在所述填充工序中使用糊补充装置，其将与糊相同或不同组成的辅助糊补充到糊。根据本发明，使糊的粘度稳定且使填入贯通或非贯通孔内的糊的填充性良好，同时具有可防止在后期工序中糊由基板材料脱落的作用。其结果，在制造具有高可靠性的电路基板的同时可通过改善糊的连续印刷性而提高填充工序中的糊的利用率，也可对降低电路基板的成本有贡献。