JP5697892B2 - 銅箔積層体及び積層板の製造方法 - Google Patents
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Description
プリプレグ表面(表裏面)には電気伝導性を持った銅又は銅合金箔等のシートが接合されている。このように組み立てられた積層物を、一般にCCL(Copper Clad Laminate)材と呼んでいる。そしてCCL材料に、さらに銅箔を、プリプレグを介して多層化したものを多層基板と呼んでいる。
前記銅又は銅合金箔の替りに、アルミニウム、ニッケル、亜鉛などの箔を使用する場合もある。これらの厚さは5〜200μm程度である。
例えば、従来知られているキャリア付銅箔(特許文献2、3、4参照)を使用した4層基板の製造工程においては、厚さが0.2〜2mmのプレス面が平滑なステンレス製のプレス板(通称、「鏡面板」と言う。)の上に、キャリアに剥離可能に接着された極薄銅箔をM面(粗面)が上になるように載置し、次に所定枚数のプリプレグ、次に内層コアと称するCCL材料に回路を形成したプリント回路基板、次にプリプレグ、次にキャリアに剥離可能に接着された極薄銅箔をM面(粗面)が下になるように載置し、これらを鏡面板の順に重ねることにより、1組の4層基板材料からなる組み立てユニットが完成する。
この4層基板の製造工程においては、アルミ板表裏に銅箔が接着された構造を有するCACの上に、プリプレグ、次に内層コアと称する2層プリント回路基板、次にプリプレグ、CACの順に重ねることで、「1枚の4層基板」の材料組み立て単位(ユニット)が完成する。以降はこの単位(通称「ページ」という。)を10回程度繰り返し、プレス組み立て物(通称「ブック」)が構成される。
しかる後、このブックをホットプレス機にセットし、所定の温度および圧力で加圧成型することにより、4層基板が10枚程度同時に製造される。
4層以上の基板についても、一般的には内層コア、プリプレグの層数を上げることで、同様の工程で生産することが可能である。
・銅箔:16.5(×10-6/°C)
・SUS304:17.3×10-6/°C
・SUS301:15.2×10-6/°C
・SUS630:11.6×10-6/°C
・プリプレグ(Cステージ):12〜18×10-6/°C
・ アルミニウム板(JIS#5182):23.8×10−6/°C
本願発明には直接関係しないが、キャリア付極薄銅箔に関する例として次の文献がある(特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。
しかし、このリジッドキャリアにも問題がある。それは高い剛性のため易剥離接着を施した場合、ハンドリング等でたわんだ際に銅箔とキャリアが瞬間的に分離し、隙間にエアーが吸引されることで、結果として生じた空隙に塵や異物を巻き込む。即ちベローズ効果が生じるという問題があるからである。
これらの特許文献の問題点については、本願発明との対比において、詳細を後述する。
この知見に基づき、本発明は、
1)一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’とを有し、前記矩形の箔AとA’は対向する2辺の端部で接着剤Bにより剥離可能に接着されており、前記矩形の箔AおよびA’の接着剤Bにより接着されている面とは反対側の面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cをこの順に有することを特徴とする銅箔積層体
2)一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’とを有し、前記矩形の箔AとA’は接着剤Bにより接着されており、前記矩形の箔AおよびA’の接着剤Bにより接着されている面とは反対側の面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cをこの順に有し、前記接着剤Bにより接着されている前記銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記銅又は銅合金からなる矩形の箔A’との接着強度が5g/cm〜500g/cmであることを特徴とする銅箔積層体
3)一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aを、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’に、接着剤Bにより、前記矩形の箔AおよびA’の対向する2辺の端部で接着させた後、この接着した矩形の箔AおよびA’の表面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cを順に張り合わせて得られた積層体Dを備えた銅箔積層体であって、前記接着剤Bを用いて接着した前記銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記銅又は銅合金からなる矩形の箔A’との接着強度が5g/cm〜500g/cmであることを特徴とする銅箔積層体
4)前記銅箔Cに金属パターンGが形成されていることを特徴とする1)〜3)のいずれかに記載の銅箔積層体
5)接着剤Bが、エポキシ系、アクリル系、メタクリレート系、シリコンゴム系、セラミック系、ゴム系のいずれかであることを特徴とする1)〜4)のいずれかに記載の銅箔積層体
6)積層体Dの厚みが100μm以上であることを特徴とする3)〜5)のいずれかに記載の銅箔積層体
7)前記箔A、前記箔A’、前記プリプレグPおよび前記銅箔Cの合計の厚みが100μm以上であることを特徴とする1)〜5)のいずれかに記載の銅箔積層体、を提供する。
また本発明は、
8)上記4)に記載の銅箔積層体の箔Aと箔A’とを剥離して得られた、片面に金属パターンGを有する積層板、を提供する。
9)一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aを、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’に、接着剤Bにより、前記矩形の箔AおよびA’の対向する2辺の端部で接着した後、この接着した前記矩形の箔AおよびA’の表面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cを順に張り合わせて積層体Dとし、次にこの積層体Dの両面に、全面を覆う大きさのドライフィルムレジストFをラミネートし、ラミネート後にドライフィルムレジストFを露光・現像してパターンを形成し、さらにこのパターン部をエッチング及びめっきにより金属パターンGを形成した後、前記矩形の箔Aと箔A’とを剥離して、片面に金属パターンGが形成された2枚の積層板Hを製造することを特徴とする積層板の製造方法
10)前記接着剤Bにより接着した前記銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記銅又は銅合金からなる矩形の箔A’との接着強度が5g/cm〜500g/cmであることを特徴とする9)に記載の積層板の製造方法
11)一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aの対向する2辺の端部の表面に、接着剤Bを、前記箔Aの対向する2辺の延びる方向と平行な方向に塗工し、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’を、前記一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aの接着剤Bを塗工した側の面に積層して、前記一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’とを接着した後、この接着した前記矩形の箔AおよびA’の表面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cを順に張り合わせて積層体Dとし、次にこの積層体Dの両面に、全面を覆う大きさのドライフィルムレジストFをラミネートし、ラミネート後にドライフィルムレジストFを露光・現像してパターンを形成し、さらにこのパターン部をエッチング及びめっきにより金属パターンGを形成した後、前記矩形の箔Aと箔A’とを剥離して、片面に金属パターンGが形成された2枚の積層板Hを製造することを特徴とする積層板の製造方法であって、前記積層板の製造方法は、前記ドライフィルムレジストFをラミネートする工程、または前記ドライフィルムレジストFを露光・現像してパターンを形成する工程または前記金属パターンGを形成する工程において、積層体Dまたはドライフィルムレジストがラミネートされた積層体Dを搬送する工程を含み、前記積層体Dまたはドライフィルムレジストがラミネートされた積層体Dを搬送する工程において、前記積層体Dまたはドライフィルムレジストがラミネートされた積層体Dを搬送する方向が、前記接着剤Bの塗工方向と平行な方向であることを特徴とする積層板の製造方法
12)前記接着剤Bにより接着した前記銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記銅又は銅合金からなる矩形の箔A’との接着強度が5g/cm〜500g/cmであることを特徴とする11)に記載の積層板の製造方法、を提供する。
銅箔(以下の説明には、「銅合金箔」を含む。)とプリプレグの積層体(CCL)は、薄くなるほど基板自体にコシが無くなり、容易に変形して、特にエッチングまたはメッキ工程でローラー上を搬送する際にローラー間に転落してしまうため、量産工程において極薄コアレス基板を生産することは困難であった。
一般に、これらの量産工程を流すためには全厚で、およそ100μm以上が必要であるとされる。
また、この製法により、最終段階でDCCの接着面から分離することにより、1枚の搬送材から2枚の極薄コアレス基板が生産可能になるので、生産能力が2倍になり、コスト削減に寄与するという著しい効果がある。
この一般的に用いられるCCLについては、コア材の厚さを極限まで薄くすることで、全体の厚さを薄くする工法が求められている。現在CCLのメーカーではこの工法に対応すべく50μm厚程度のコア材となる銅貼り積層板(CCL)が販売されている。
特に、銅箔のエッチング又はメッキ工程で、ローラー上を搬送する際に、薄くてコシがないCCLは容易に変形してローラー間に転落してしまうという問題が生じた。一般に、これらの量産工程でCCLを搬送するためには、全厚で概略100μm以上が必要とされている。
この銅箔積層体の構造が、本願発明の大きな特徴である。すなわち、矩形の箔A及びA’は、2枚の矩形の箔からなり、それらの接着面とは反対側の面のそれぞれにプリプレグP及び銅箔Cが、それぞれ張り合わされた構造を有している。
銅箔のエッチング又はメッキ工程でローラー上を搬送する際に、全厚で概略100μm以上が必要とされているが、上記の厚さでは全く問題がない。
すなわち、薄くてコシがないCCLは容易に変形してローラー間に転落してしまうという事故は生じることがなく、従来の設備で製造が可能であることを意味している。
そして、前記接着剤Bによる張り合わせた部分から剥離して、片面に金属パターンGが形成された2枚の積層板Hを同時に製造することができる。
この先願の発明では、「キャリアをボビンから巻き出しながら、その対向する両端部に接着剤を塗工し、接着剤を塗工した側に、金属箔をボビンから巻き出しつつ重ねて両者を接着し、次にこれを裁断し、裁断された積層体を整堆し、整堆した積層体からなる裁断物の中央の盛り上がりが大きくなったときに、裁断物の上部からローラー掛けして、裁断物間及び積層体内に存在する空気を抜き、しかる後に接着剤を硬化させて相互に接着する積層体の製造方法」を採用しているが、先願の発明のキャリアと銅箔の接着という工程と、本願発明の銅箔相互を接着するという材料上の若干の材料の差異はあるが、同様に適用できる。
その骨子は、「キャリアと金属箔Bが交互に重なり合う矩形の積層体であって、キャリアの耐力又は降伏応力が20〜500N/mm2であり、当該キャリアAと金属箔Bとが接着強度5g/cm〜500g/cmである接着剤により、対向する2辺の端部で接着されていることを特徴とする積層体」、「キャリアAと金属箔Bが交互に重なり合う矩形の積層体であって、キャリアAの耐力又は降伏応力が20〜500N/mm2であり、当該キャリアAと金属箔Bとが接着強度5g/cm〜500g/cmである接着剤により、対向する2辺の端部で接着されていることを特徴とする積層体」、「塗布後3分経過後の粘度が300万mPa・s(25°C)以下である接着剤を用いる前記積層体」、「塗布後3分経過後の粘度が100万mPa・s(25°C)以下である接着剤を用いる前記積層体」、「接着剤が、金属箔Bのプリント回路基板として使用する領域外の部分で塗工されており、キャリアAと金属箔Bとが接着されている」前記積層体、「接着剤が、点又は線状に塗工されている前記積層体」、「接着剤の塗工位置が、プリプレグ及び/又はコア材の積層基板材料よりも外側に配置されている前記積層体」である。これらは、いずれも、本願発明に適用できるものである。
まず、図1の工程(1)に示すように、DCC(上側銅箔18μm/下側銅箔18μm、対向する2辺に接着材を塗工し張り合わせたもの)を準備した。
この場合、粘度が200−300万mPa・sの接着剤を使用し、一方の銅箔をボビンから巻き出しながら対向する両端部に塗工幅3mmで塗工した。塗工は線状とした。なお、点状に塗工した場合も同様の効果が得られた。
この結果、積層体CCLは、それぞれで50μm厚のコア材二枚及び銅箔二枚を外表面に貼りあわせた構造となり、全厚で100μmとなった。すなわち、銅箔C(18μm)/プリプレグP(14μm)/2枚の矩形の箔A及びA’(銅箔18μm+銅箔18μm)/プリプレグP(14μm)/銅箔C(18μm)とし、合計の厚さ100μmの積層体が得られた。
DFRは、配線基板のエッチング工程、テンティング、めっき工程で使用される。DFRをウェットエッチング法で使用する場合は、(I)CCLなどの金属上にDFRをラミネートし、図2の工程(7)に示すように、(II)露光、現像により設計したレジストパターンを形成後、(III)対象とする金属を溶解するための酸性溶液等でエッチングを行う手順をとり、これによって、微細な配線パターンを得ることができる。
次に、図2の工程(8)に示すように、露光および現像を行った後にメッキを施すことで、各CCLの片面に銅のパターンを形成した。その後、図2の工程(9)に示すように、に示すように4辺をカットし、さらに図2の工程(10)に示すように、各CCLを分離した。
その後、図2の工程(11)に示すように、レジストを剥離することで、片面に銅パターンを形成した2枚のCCLを作製することができた。図2の(11)では、1枚のCCLのみに銅パターンが作成されたように見えるが、これは上下2枚に銅パターンを形成したCCLに作製したものである。
銅箔とプリプレグの積層体(CCL)は、薄くなるほど基板自体にコシが無くなり、容易に変形して、特にエッチングまたはメッキ工程でローラー上を搬送する際にローラー間に転落してしまうため、量産工程において極薄コアレス基板を生産することは困難であった。一般に、これらの量産工程を流すためには全厚で、およそ100μm以上が必要であるとされる。
Claims (12)
- 一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’とを有し、前記矩形の箔AとA’は対向する2辺の端部で接着剤Bにより剥離可能に接着されており、前記矩形の箔AおよびA’の接着剤Bにより接着されている面とは反対側の面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cをこの順に有することを特徴とする銅箔積層体。
- 一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’とを有し、前記矩形の箔AとA’は接着剤Bにより接着されており、前記矩形の箔AおよびA’の接着剤Bにより接着されている面とは反対側の面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cをこの順に有し、前記接着剤Bにより接着されている前記銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記銅又は銅合金からなる矩形の箔A’との接着強度が5g/cm〜500g/cmであることを特徴とする銅箔積層体。
- 一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aを、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’に、接着剤Bにより、前記矩形の箔AおよびA’の対向する2辺の端部で接着させた後、この接着した矩形の箔AおよびA’の表面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cを順に張り合わせて得られた積層体Dを備えた銅箔積層体であって、前記接着剤Bを用いて接着した前記銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記銅又は銅合金からなる矩形の箔A’との接着強度が5g/cm〜500g/cmであることを特徴とする銅箔積層体。
- 前記銅箔Cに金属パターンGが形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の銅箔積層体。
- 接着剤Bが、エポキシ系、アクリル系、メタクリレート系、シリコンゴム系、セラミック系、ゴム系のいずれかであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の銅箔積層体。
- 積層体Dの厚みが100μm以上であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の銅箔積層体。
- 前記箔A、前記箔A’、前記プリプレグPおよび前記銅箔Cの合計の厚みが100μm以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の銅箔積層体。
- 請求項4に記載の銅箔積層体の箔Aと箔A’とを剥離して得られた、片面に金属パターンGを有する積層板。
- 一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aを、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’に、接着剤Bにより、前記矩形の箔AおよびA’の対向する2辺の端部で接着した後、この接着した前記矩形の箔AおよびA’の表面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cを順に張り合わせて積層体Dとし、次にこの積層体Dの両面に、全面を覆う大きさのドライフィルムレジストFをラミネートし、ラミネート後にドライフィルムレジストFを露光・現像してパターンを形成し、さらにこのパターン部をエッチング及びめっきにより金属パターンGを形成した後、前記矩形の箔Aと箔A’とを剥離して、片面に金属パターンGが形成された2枚の積層板Hを製造することを特徴とする積層板の製造方法。
- 前記接着剤Bにより接着した前記銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記銅又は銅合金からなる矩形の箔A’との接着強度が5g/cm〜500g/cmであることを特徴とする請求項9に記載の積層板の製造方法。
- 一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aの対向する2辺の端部の表面に、接着剤Bを、前記箔Aの対向する2辺の延びる方向と平行な方向に塗工し、もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’を、前記一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aの接着剤Bを塗工した側の面に積層して、前記一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記もう一つの銅又は銅合金からなる矩形の箔A’とを接着した後、この接着した前記矩形の箔AおよびA’の表面に、それぞれプリプレグP及び銅箔Cを順に張り合わせて積層体Dとし、次にこの積層体Dの両面に、全面を覆う大きさのドライフィルムレジストFをラミネートし、ラミネート後にドライフィルムレジストFを露光・現像してパターンを形成し、さらにこのパターン部をエッチング及びめっきにより金属パターンGを形成した後、前記矩形の箔Aと箔A’とを剥離して、片面に金属パターンGが形成された2枚の積層板Hを製造することを特徴とする積層板の製造方法であって、前記積層板の製造方法は、前記ドライフィルムレジストFをラミネートする工程、または前記ドライフィルムレジストFを露光・現像してパターンを形成する工程または前記金属パターンGを形成する工程において、積層体Dまたはドライフィルムレジストがラミネートされた積層体Dを搬送する工程を含み、前記積層体Dまたはドライフィルムレジストがラミネートされた積層体Dを搬送する工程において、前記積層体Dまたはドライフィルムレジストがラミネートされた積層体Dを搬送する方向が、前記接着剤Bの塗工方向と平行な方向であることを特徴とする積層板の製造方法。
- 前記接着剤Bにより接着した前記銅又は銅合金からなる矩形の箔Aと前記銅又は銅合金からなる矩形の箔A’との接着強度が5g/cm〜500g/cmであることを特徴とする請求項11に記載の積層板の製造方法。
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