JP2004291580A - 積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】均一な厚み分布を持つプリプレグを得ることができず、得られる積層板も板厚や寸法変化が大きいといった品質バラツキの問題があった従来の積層板成形方法に替えて、上記問題点を解消し、積層成形における内部残存応力をなくし、積層板の寸法安定性を向上させ、さらに成形性が良好で、かつ安価な積層板の連続製造方法を提供する。
【解決手段】繊維布の片面または両面に、半硬化状態の熱硬化性樹脂が形成された金属箔をラミネートし、さらに熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする積層板の製造方法。上述の複合基板は連続的に巻き取ることが可能である。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層板の製造方法に関し、特に電気機器、電子機器、通信機器等に使用されるプリント回路板用として好適な積層板の連続的製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント回路板については小型化、高機能化の要求が強くなる反面、価格競争が激しく、特にプリント回路板に用いられる多層積層板やガラス布基材エポキシ樹脂積層板、あるいはガラス不織布を中間層基材としガラス織布を表面層基材とした積層板は、いずれも価格の低減が大きな課題となっている。また、近年電気機器、電子機器、通信機器等においては、デジタル化が進みプリント回路基板での安定したインピーダンスが要求されるようになり、これに伴いプリント回路板の原料である銅張り積層板では板厚精度が要求されるようになってきた。プリント回路板に用いられる多層積層板やガラス布基材エポキシ樹脂積層板、あるいはガラス不織布を中間層基材としガラス織布を表面層基材とした積層板の積層成形する場合には、熱盤間に銅箔、プリプレグ、内層用プリント回路板、鏡面板等を何枚も重ねて加熱加圧成形する多段型のバッチプレスが一般的である。しかしこのような多段のバッチプレスでは、各積層板の熱盤内での位置により積層成形時に各積層板にかかる熱履歴が異なるため、成形性、反り、寸法変化率等の品質に於いて差が生じ、品質のバラツキの少ない製品を供給することは困難であった。さらに、２０〜１００ｋｇ／ｃｍ^２ の高圧により積層板を成形するため樹脂フローにより板厚精度が出ない問題があった。また、多段型バッチプレスでは、熱盤、あて板、クッション材等の積層板を成形するに必要な治具を加熱冷却するための膨大な熱量が必要であり、そのため近年の地球温暖化等の地球環境に対する省エネルギー化が困難な設備であった。
【０００３】
従来前記品質バラツキの少ない積層板や省エネルギー化ができる設備として、例えば特許文献１のようなベルトプレスや熱ロールを利用してプリプレグの表裏に銅箔等金属箔を連続的に貼りあわせる方法が開発されたが、含浸前のガラスクロス等繊維布の厚み分布が大きいので均一な厚み分布を持つプリプレグを得ることができず、得られる積層板も板厚や寸法変化が大きいといった品質バラツキの問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０４−２３８８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の積層板成形方法の上記問題点を解消し、積層成形における内部残存応力をなくし、積層板の寸法安定性を向上させ、さらに成形性が良好で、かつ安価な積層板の連続製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、
（１） 繊維布の片面または両面に、半硬化状態の熱硬化性樹脂が形成された金属箔をラミネートし、さらに熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする積層板の製造方法。
（２） 前記複合基板を連続的に巻き取る（１）の積層板の製造方法。
である。
【０００７】
本発明において、繊維布としては、ガラスクロス、ガラス不繊布、ガラスペーパー等のガラス繊維基材の他、紙、合成繊維等からなる織布や不織布、金属繊維、カーボン繊維、鉱物繊維等からなる織布、不織布、マット類等が挙げることができる。本発明に用いられる繊維布は、樹脂成分との濡れ性を改善する目的で各種のシランカップリング剤、ボランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等の表面処理剤で処理されても良く、これに限定されるものではない。 本発明で用いる金属箔を構成する金属は、特に限定されないが、例えば銅または銅系合金、アルミまたはアルミニウム系合金等を挙げることができる。金属箔は、厚さ９〜７０μｍが好ましく、特に１２〜３５μｍが好ましい。金属箔上に形成される半硬化状態の樹脂としては、一般的に、熱硬化性樹脂であり、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂、アクリレート樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂などを主成分とした熱硬化性樹脂組成物、またはこれらを混合したものを挙げることができる。必要に応じて硬化剤、硬化促進剤を配合することができる。また、樹脂中に充填材、着色剤、補強材を配合することができる。充填材として無機充填材を加えると耐トラッキング性、耐熱性、熱膨張率の低下等の特性を付与することができる。かかる無機充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、タルク、ウォラストナイト、アルミナ、シリカ、未焼成クレー、焼成クレー、硫酸バリウム等がある。前記金属箔へ樹脂を付着させるときの樹脂の形態としては、通常液状、とりわけ溶剤に溶解したワニスであるが、粉末状の樹脂、あるいは固形樹脂を加熱溶融した状態であってもよい。
【０００８】
次に、得られた樹脂は、金属箔上に均一に塗布する。この時の樹脂（固形分）付着量は、後に貼り合わせる繊維布の繊維材質、性状、重量（単位面積当たり）により異なるが、通常、繊維布重量の４０〜６０％程度である。ただし、金属箔の片面のみに貼り合わせる場合は、前記付着量の大略２倍を付着させるのが好ましい。金属箔に樹脂を塗布する方法は各種コーターによる塗布方法、スプレーによる吹き付け法等、樹脂が良好に塗布できる方法であれば特に限定されない。
本発明において、金属箔に熱硬化性樹脂溶液を乾燥させ、半硬化状態とする条件としては、含浸樹脂や溶剤の種類により異なるが、５０〜２００゜Ｃ、０．５〜３０分が適当である。これより温度が低く時間が短い場合、溶剤の蒸発が不十分で残留した溶剤が貼り合わせ後の樹脂硬化するための熱処理時に溶剤が急激に膨張して樹脂にフクレや金属箔・樹脂間に剥離が生じたりすることがある。またこれより温度が高く時間が長い場合繊維布と加熱・圧着する際、流動性が小さすぎ、繊維布中に樹脂が浸透しない。
半硬化状態の熱硬化性樹脂が形成された金属箔を繊維布に加熱・圧着する条件としてはプレス形式の場合は５０〜２００℃、０．１〜１０ＭＰａ、５〜３０分、ロール式ラミネータの場合は５０〜２００゜Ｃ、０．１〜１００ＭＰａ、０．１〜１０ｍ／分の条件が適当であり、特に温度としては含浸樹脂の乾燥温度±６０℃で実施することが望ましい。ラミネート温度が低いと樹脂が軟化せず繊維布中に浸透できない。一方、ラミネート温度が高すぎると含浸樹脂中の溶剤が急激に揮発発泡したり、フローが大きすぎ樹脂が流れ出てしまうことがある。プレス形式にて転写シートを繊維布に加熱・圧着する場合は効率の面から表裏同時に張り合わせることが望ましいが、ロール式ラミネータを用いる場合は片面毎に張り合わせることもできる。更に熱硬化性樹脂を加熱・硬化させた後に連続的に巻き取ることにより積層板を連続的に製造することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明について、実施例及び比較例により説明する。
【００１０】
（実施例１）
ノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製ＰＴ６０、数平均分子量５６０）１００重量部及びフェノールノボラック樹脂（住友デュレズ製ＰＲ−５１７１４）２重量部をメチルエチルケトンに常温で溶解し、エポキシシランカップリング剤（日本ユニカー製Ａ−１８７）１重量部、球状溶融シリカ（株式会社アドマテックス製ＳＯ−２５Ｒ 平均粒径０．５μｍ ）１５０部を添加し、高速攪拌機を用いて１０分攪拌し樹脂ワニスを得た。調製した樹脂ワニスをダイコータ方式のキャスティング装置で厚さ１８μｍの電解銅箔粗化面上に固形分で５０ｇ／ｍ^２付着するように塗布後、８０℃で２分乾燥させ半硬化状態の樹脂が形成された銅箔を得た。ゴム製のロール式ラミネータを用いて、８０℃、１ＭＰａ、２ｍ／分の条件で、転写シートの樹脂面側を１００ｇ／ｍ^２ のガラスクロスの表裏同時に連続的にラミネートし、段階的に温度を上げていき２５０℃で３０分乾燥させた後に連続的に巻き取り両面銅張り積層板を得た。得られた積層板の幅方向の厚み分布を５００ｍｍの幅に渡り、２０ｍｍ毎にマイクロメータで測定したが板厚の最大値と最小値の差Ｒが３μｍであり、板厚精度の優れたものであった。
（比較例１）
実施例１の樹脂ワニスを用いロールスクイズ方式の含浸装置で実施例１のガラスクロスに固形分で１００ｇ／ｍ^２付着するように含浸後、１８０℃で２分乾燥させのプリプレグを得た。得られたプリプレグを用い、２枚の電解銅箔（実施例１と同様のもの）粗化面側間に本プリプレグを挿み、鏡面のステンレス板を当て板として、圧力４ＭＰａ、温度２２０℃で１時間加熱加圧成形を行い両面銅張り積層板を得た。得られた積層板の幅方向の厚み分布を５００ｍｍの幅に渡り、２０ｍｍ毎にマイクロメータで測定したがＲが１２μｍであった。
【００１１】
【発明の効果】
本発明により得られる板厚精度の優れる積層板は電気機器、電子機器、通信機器等用いられる要求品質の高いプリント回路基板として好適なのものである。またロール形状での連続生産も可能であり、生産性、省エネルギーの優れる製造方法である。

Claims (2)

1. 繊維布の片面または両面に、半硬化状態の熱硬化性樹脂が形成された金属箔をラミネートし、さらに熱硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする積層板の製造方法。
2. 前記複合基板を連続的に巻き取る請求項１記載の積層板の製造方法。