JPH0970922A - 薄物積層体及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 積層体を構成する積層板の絶縁層厚が
０．２ｍｍ以下であり、積層板の銅箔厚さが３５μ以下
であり、樹脂コート銅箔の樹脂層の厚さが０．０４ｍｍ
〜０．２ｍｍの範囲内であるものが用いられる事を特徴
とする板厚が０．５ｍｍ以下の薄物積層体、及びプラテ
ンの上面に配置された対向する上下金型の間に積層板、
樹脂コート銅箔、必要に応じプリプレグを重ねて積層体
をレイアップする工程と、真空バッグにて上下金型間に
レイアップされた積層体を密封する工程と、圧力釜内に
真空バッグを搬入し真空バッグ内を真空ポンプ等に接続
し真空バッグを圧力釜内に密閉する工程と、真空バッグ
内を脱気する事で減圧にし、圧力釜内に不活性ガスを供
給して積層体を加圧するとともに、不活性ガスを加熱す
る事で積層体を加熱する工程を含む事を特徴とする積層
体の製造方法。 【効果】 薄物積層体において表面の平滑性に優れプリ
ント配線板の外層回路が線幅、線間が０．１ｍｍ以下で
ある様なファインパターン形成が容易に可能な薄物積層
体、及びその製造方法を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄物積層体及びそ
の製造方法に関するもので、例えば薄型多層プリント配
線板及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層プリント配線板は多層プリン
ト配線板を構成する積層板（内層コア材、外層コア
材）、銅箔、プリプレグを上下積層用金型間に重ねた積
層体を熱板プレスにより上下方向から加熱加圧して積層
一体化する事により行われている。しかしながらこの様
な方法で製造する多層プリント配線板は、構成する積層
板としては０．２ｍｍ以上のものが一般的に用いられて
おり、その銅箔は３５〜７０μが一般的である。またプ
リプレグとしては０．１〜０．２ｍｍの厚さのものが一
般的に用いられている。またプリプレグは積層板間、積
層板と外層銅箔間には各々２枚用いるのが一般的であ
り、この様な方法により初めて品質的に安定した多層プ
リント配線板を製造する事が出来る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、薄物積層体に
おいては、多層プリント配線板の例で説明すると、構成
材料である積層板、プリプレグ、銅箔の厚さを薄くする
事、プリプレグ枚数を減らす事等が必要となる。しかし
ながら従来の技術、即ち上下方向から、熱板プレスによ
り加熱加圧して積層一体化する方法では、積層板の厚さ
及びその表面に張りつけた銅箔の厚さを薄くすると、加
熱加圧時の寸法変化のばらつきが大きく、上下金型間に
挿入する枚数を著しく減少させる必要がある。プリプレ
グの厚さを減少させると耐熱性の低下が著しく、プリプ
レグ枚数の削減は、同じく耐熱性の低下や成形ボイドの
発生が問題となる。多層プリント配線板の薄型化は、寸
法精度、整合性、耐熱性、成形性といった品質や、生産
性、歩留りといった経済性を犠牲にする事でおこなわれ
ているのが実情である。

【０００４】また薄物積層体製造方法として、プラテン
の上面に配置された対向する上下金型の間に積層板、銅
箔、プリプレグを重ねて積層体をレイアップし、真空バ
ッグにて上下金型間にレイアップされた積層体を密封
し、圧力釜内に真空バッグを搬入し真空バッグ内を真空
ポンプ等に接続し真空バッグを圧力釜中に密閉し、真空
バッグ内部を脱気する事で減圧にし、圧力釜内に不活性
ガスを供給して積層体を加圧するとともに、不活性ガス
を加熱する事で積層体を加熱するといった積層体の製造
方法がある。この方法によれば寸法精度、整合性、耐熱
性、成形性といった品質の向上、生産性、歩留りと言っ
た経済性の向上は認められる。しかしながらこの様な方
法の場合、外層銅箔上にプリプレグのガラスクロス模様
が浮き出る事があり、即ち表面粗度が大きくなる。この
表面粗度が大きい場合、表層での回路形成時にエッチン
グレジストの密着性が低下する等の問題が生じる場合が
あり、特に配線の線幅、線間が０．１ｍｍ以下である様
なファインパターン回路形成において、困難が生じる事
が懸念される。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決する為に、鋭意検討した結果、本発明を完成し
た。すなわち、本発明は、（１） 積層体を構成する積
層板の絶縁層厚が０．２ｍｍ以下であり、積層板の銅箔
厚さが３５μ以下であり、樹脂コート銅箔の樹脂層の厚
さが０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内であるものが用
いられる事を特徴とする板厚が０．５ｍｍ以下の薄物積
層体、（２） プラテンの上面に配置された対向する上
下金型の間に積層板、樹脂コート銅箔、必要に応じプリ
プレグを重ねて積層体をレイアップする工程と、真空バ
ッグにて上下金型間にレイアップされた積層体を密封す
る工程と、圧力釜内に真空バッグを搬入し真空バッグ内
を真空ポンプ等に接続し真空バッグを圧力釜中に密閉す
る工程と、真空バッグ内部を脱気する事で減圧にし、圧
力釜内に不活性ガスを供給して積層体を加圧するととも
に、不活性ガスを加熱する事で積層体を加熱する工程を
含む事を特徴とする積層体の製造方法、（３） 積層体
を構成する積層板の絶縁層厚が０．２ｍｍ以下であり、
積層板の銅箔厚さが３５μ以下であり、樹脂コート銅箔
の樹脂層の厚さが０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内で
あるものが用いられる、板厚が０．５ｍｍ以下である事
を特徴とする（２）記載の積層体の製造方法である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明で言うプラテンとは、鉄、
アルミ、ステンレス等の平板状のもので金型等を上に乗
せナイロン、シリコン等のフィルム、シートで積層体を
挟んだ金型を覆い、中の空気、溶剤等を脱気出来る様な
配管を施したものである。

【０００７】本発明で言う金型とは、鉄、ステンレス、
アルミ等で作られており、厚さが５ｍｍ〜２０ｍｍが一
般的であり、必要に応じ位置合わせ用のガイドピンを立
てるガイド孔を設ける場合もある。

【０００８】本発明で言う積層板とは、絶縁層の両側或
いは片側に金属箔、好ましくは銅箔をはりつけた板であ
り、ＪＩＳ Ｃ ６４８４プリント配線板用銅張積層板
（ガラス布基材エポキシ樹脂）、ＪＩＳ Ｃ ６４８２
同（紙基材エポキシ樹脂）、ＪＩＳ Ｃ ６４８６多層
印刷回路用銅張積層板（ガラス布基材エポキシ樹脂）等
がある。またこれらの銅張積層板の表面の銅をエッチン
グ等して回路形成したものや孔明け、銅めっきしたもの
をエッチング等して回路形成したものも含む。

【０００９】本発明で言う樹脂コート銅箔とは、電解銅
箔、圧延銅箔等にプリプレグに用いられている類のエポ
キシ樹脂等を塗布し、常温でタックが無い様にしたもの
である。樹脂コート銅箔に用いる銅箔は、ＩＰＣ−ＣＦ
−１５０Ｅ等に規定されるもの等があり、厚さは特に限
定するものではないが、１２μ〜３５μが一般的であ
る。

【００１０】本発明で言うプリプレグとは、前述の積層
板の絶縁層を構成する材料で完全硬化に至っていないＢ
ステージ状態のものが含まれる。ＪＩＳ Ｃ ６４８７
多層印刷回路用プリプレグ（ガラス布基材エポキシ樹
脂）はその一例である。

【００１１】本発明で言うレイアップとは、積層体を構
成する積層板、樹脂コート銅箔、プリプレグ等を定めら
れた構成順に下金型上に配置する作業で、積層体１組毎
に厚さが１ｍｍ程度のステンレス等の鏡面板を挿入する
のが一般的であり、必要に応じ離型フィルムを鏡面板と
積層体間に挿入する場合もある。

【００１２】本発明で言う真空バッグとは、ナイロンや
シリコン等のフィルム、シートから構成されるもので、
金型間にレイアップされた積層体の山を被覆し積層体内
部の空気や揮発分を脱気する為の覆いとして用いる。脱
気する事で達成される減圧状態は、特に限定するもので
はないが、１ｍｍＨｇ〜１００ｍｍＨｇ程度で管理され
る場合が一般的である。

【００１３】本発明で言う不活性ガスとは、窒素、二酸
化炭素等がある。不活性ガスの加熱は、電気ヒーター等
を用いて行い、ファン等を用いて送風し真空バッグで覆
った積層体を加熱する。

【００１４】本発明において樹脂コート銅箔の樹脂層の
厚さは、０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍであることが好まし
い。樹脂コート銅箔の樹脂層の厚さが０．０４ｍｍに達
しない場合は、隣接して配置される積層板の銅箔厚が３
５μを越える場合、成形ボイドの発生、絶縁性の低下が
懸念される。一方樹脂コート銅箔の樹脂層の厚さが、
０．２ｍｍを越える場合は板厚精度の低下が懸念され
る。最終的な薄物積層体の厚さ目標が厳しく、他の構成
要件に余裕が無い場合は、この樹脂コート銅箔の樹脂層
の厚さを０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内で薄めのも
のを選択する。一方他の構成要件に余裕があり積層体の
表面性をよりレベルアップするには、樹脂コート銅箔の
樹脂層の厚さを０．０４〜０．２ｍｍの範囲内で厚めの
ものを選択する。

【００１５】本発明において積層体を構成する積層板の
絶縁層厚は０．２ｍｍ以下のものを用いる事が好まし
い。絶縁層厚を０．２ｍｍ以下のものを使用する事は、
積層体の厚さを薄くする為の必須条件であり、積層体の
層数の増加に従って使用する積層板の絶縁層厚を０．１
５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．０６ｍｍと薄くしていくこと
が好ましい。例えば０．１ｍｍ／層を越えない事を条件
とすると、使用する樹脂コート銅箔の銅箔及び樹脂の厚
さ、積層板の銅箔の厚さ、場合により使用するプリプレ
グの厚さに影響を受けいちがいに決められないが、一般
的に４層構成では０．１５ｍｍ，６層構成では０．０６
〜０．１ｍｍと言った絶縁層厚の積層板を選択すること
が好ましい。なお、絶縁層厚の下限は、使用のし易さ、
入手のし易さ等から、０．０３ｍｍ以上が好ましい。

【００１６】積層板の銅箔厚は、コア材の厚さに比例し
て薄くする必要があり、積層板の絶縁層厚が０．２ｍｍ
以下の場合、その積層板の銅箔厚が３５μを越える場合
には、積層時の収縮量に大きく変動があり板内のばらつ
きが発生し精度面に影響がある。従って積層板の銅箔厚
さは３５μ以下に保つ事が好ましい。銅箔厚さとして３
５μより更に薄いものは１８μ、１２μ、９μ等があ
り、精度面、成形性等の点においてより好ましい。

【００１７】本発明において必要に応じ積層体を構成す
るプリプレグの厚さは特に限定するものでは無いが、積
層体の厚さを薄くする為には、より薄いプリプレグを用
いることが好ましい。例えば０．１ｍｍ／層を越えない
厚さの積層体を製作するには、０．１ｍｍ以下であるも
のを一部或いは全部に用いる事が必要である。ここでプ
リプレグの厚さとはプリプレグのみで成形した場合の成
形厚さで有り、成形方法は特許請求の範囲にある工程を
含むものである。プリプレグの成形厚さが、０．１ｍｍ
を越えるものを全て用いると、積層体の層数あたりの厚
さを０．１ｍｍ／層以下に保つ事が困難である。

【００１８】本発明において、必要に応じ使用するプリ
プレグの特性値は特に限定するものでは無いが、厚さが
０．１ｍｍ以下の場合、樹脂分は６０〜８０％である事
が好ましい。プリプレグの樹脂分とは、ＪＩＳ Ｃ ６
４８７多層印刷回路用プリプレグ（ガラス布基材エポキ
シ樹脂）の７．５に記載の方法で行うものである。プリ
プレグの樹脂分が６０％を下回る場合、プリプレグは積
層板間、或いは積層板と銅箔間に１枚のみ使用する為成
形ボイドの発生が見られ、品質的に大きな問題となる場
合もある。プリプレグの樹脂分が８０％を越える場合
は、圧力釜による成形においても、プリプレグの樹脂流
動が必要以上に発生し、板厚が著しくばらつきが大きく
なり、薄い部分での耐熱性の低下が懸念される場合もあ
る。

【００１９】本発明において、圧力釜内での加圧条件、
加熱条件は、特に限定するものではないが、エポキシ系
の材料を用いて積層成型を行う場合、圧力は５〜２０kg
/cm²程度、温度は１５０〜２１０℃程度で３０〜２００
分程度が一般的である。圧力は最初から加えておくこと
もあるが、ある程度昇温が進んでから加える場合もあ
る。温度は最初から１５０〜２１０℃に昇温することも
あるが、中間的な温度、例えば８０〜１３０℃に昇温す
るといった方法もある。

【００２０】以上の様に本発明の薄物積層体は、積層体
を構成する積層板の絶縁層厚が０．２ｍｍ以下であり、
積層板の銅箔厚さが３５μ以下であり、樹脂コート銅箔
の樹脂層の厚さが０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内で
あるものが用いられる事を特徴とする板厚が０．５ｍｍ
以下０．２ｍｍ以上の薄物積層体であり、これらの構成
要件が揃ってはじめて達成されるものである。また本発
明の薄物積層体製造方法は、プラテンの上面に配置され
た対向する上下金型の間に積層板、樹脂コート銅箔、必
要に応じプリプレグを重ねて積層体をレイアップする工
程と、真空バッグにて上下金型間にレイアップされた積
層体を密封する工程と、圧力釜内に真空バッグを搬入し
真空バッグ内を真空ポンプ等に接続し真空バッグを圧力
釜中に密閉する工程と、真空バッグ内部を脱気する事で
減圧にし、圧力釜内に不活性ガスを供給して積層体を加
圧するとともに、不活性ガスを加熱する事で積層体を加
熱する工程を含む事を特徴とする積層体の製造方法であ
り、これらの製造工程と構成材料要件が揃って初めて達
成されるものである。また前述の方法に加え、積層体を
構成する積層板の絶縁層厚が０．２ｍｍ以下であり、積
層板の銅箔厚さが３５μ以下であり、樹脂コート銅箔の
樹脂層の厚さが０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内であ
るものを用いる事により板厚が０．５ｍｍ以下０．２ｍ
ｍ以上の薄物積層体の製造が容易に可能となる。

【００２１】以上の方法により、薄型多層プリント配線
板を、耐熱性、成形性といった品質を低下する事無く、
歩留り良く効率的に製造する事が可能となり、特に配線
の線幅、線間が０．１ｍｍ以下のファインパターン形成
が必要な高密度薄型多層プリント配線板の製造に特に有
効である。

【００２２】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。 〔実施例１〕〔図１〕、〔表１〕に示す様な構成の薄物
積層体材料を、プラテンの上面に配置された対向する上
下金型の間に１８組分鏡面板を介在させながらレイアッ
プし、ナイロン製フィルムで真空バッグを形成し真空バ
ッグ内を真空ポンプに接続し、プラテンごと圧力釜中に
投入し真空バッグ内を脱気しバッグ内真空度を６ｍｍＨ
ｇの水準とした。圧力釜内に窒素ガスを供給して積層体
を加圧最大１０kg／cm ² の加圧をするとともに窒素ガス
を加熱する事で積層体の温度が１７０℃で４０分間保持
される様加熱した。その薄型積層板の品質評価結果を
〔表３〕に示す。

【００２３】〔実施例２〜３〕〔表１〕に示す様な薄物
積層体材料を使用する以外は、実施例１と同様の製造方
法で薄型積層板を製造した。その品質評価結果を〔表
３〕に示す。 〔実施例４〜５〕〔図２〕、〔表１〕に示す様な薄物積
層体材料を使用する以外は、実施例１と同様の製造方法
で薄型積層板を製造した。その品質評価結果を〔表３〕
に示す。

【００２４】〔比較例１〕〔図３〕、〔表２〕に示す様
な薄物積層体材料を使用する以外は、実施例１と同様の
製造方法で薄型積層板を製造した。その品質評価結果を
〔表３〕に示す。 〔比較例２〕〔図４〕、〔表２〕に示す様な薄物積層体
材料を使用する以外は、実施例１と同様の製造方法で積
層板を製造した。その品質評価結果を〔表３〕に示す。

【００２５】〔比較例３〕〔図１〕、〔表１〕に示す様
な薄物積層体材料を上下金型の間に１０組分鏡面板を介
在させながらレイアップし、真空型ハイドロリックプレ
スに挿入し、真空ボックス内を３０ｍｍＨｇの水準とし
た。その後積層体に最大４０kg／cm² の加圧をするとと
もに積層体の温度が１７０℃で４０分間保持される様加
熱した。その品質評価結果を〔表３〕に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】〔表３〕の品質評価結果から、本発明によ
れば、成形ボイドがなく、半田耐熱性に優れ、かつ表面
が平滑でファインパターン形成に好適な積層体であるこ
とがわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、薄型多層プリント配線
板を耐熱性、成形性といった品質を低下する事無く、歩
留り良く効率的に製造する事が可能となり、特に配線線
幅、線間が０．１ｍｍ以下のファインパターン形成が必
要な高密度薄型多層配線板に特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄物積層体材料の構成の一例を示す断
面図（４層構成）

【図２】本発明の薄物積層体材料の構成の一例を示す断
面図（６層構成）

【図３】従来の薄物積層体材料の構成の一例を示す断面
図（４層構成）

【図４】従来の薄物積層体材料の構成の一例を示す断面
図（６層構成）

【符号の説明】

１ 積層板 ２ 樹脂コート銅箔 ３ プリプレグ ４ 銅箔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層体を構成する積層板の絶縁層厚が
   ０．２ｍｍ以下であり、積層板の銅箔厚さが３５μ以下
   であり、樹脂コート銅箔の樹脂層の厚さが０．０４ｍｍ
   〜０．２ｍｍの範囲内であるものが用いられる事を特徴
   とする板厚が０．５ｍｍ以下の薄物積層体。
2. 【請求項２】 プラテンの上面に配置された対向する上
   下金型の間に積層板、樹脂コート銅箔、必要に応じプリ
   プレグを重ねて積層体をレイアップする工程と、真空バ
   ッグにて上下金型間にレイアップされた積層体を密封す
   る工程と、圧力釜内に真空バッグを搬入し真空バッグ内
   を真空ポンプ等に接続し真空バッグを圧力釜中に密閉す
   る工程と、真空バッグ内部を脱気する事で減圧にし、圧
   力釜内に不活性ガスを供給して積層体を加圧するととも
   に、不活性ガスを加熱する事で積層体を加熱する工程を
   含む事を特徴とする積層体の製造方法。
3. 【請求項３】 積層体を構成する積層板の絶縁層厚が
   ０．２ｍｍ以下であり、積層板の銅箔厚さが３５μ以下
   であり、樹脂コート銅箔の樹脂層の厚さが０．０４ｍｍ
   〜０．２ｍｍの範囲内であるものが用いられる、板厚が
   ０．５ｍｍ以下である事を特徴とする請求項２記載の積
   層体の製造方法。