(57)【要約】【課題】  加熱蒸気を熱源としても、プレス熱盤内及び積層構成体内の温度ばらつきが小さいプリント配線板用基板の製造方法を提供する。【解決方法】  内層回路板の表面に、プリプレグと、金属箔とを、内層回路板の表面側からこの順序で重ねてなる積層構成体の複数組を積み重ねて、蒸気を熱源とするプレス熱盤の間に挟みこみ、加熱・加圧して一体化するプリント配線板用基板の製造方法において、初期加熱が１００から１４０℃の蒸気注入と蒸気注入の停止を繰り返す間欠的加熱であり、かつ前記蒸気注入の停止時間が２０分間以下であり、更に次回の蒸気注入前に蒸気経路内に気体を吹き込むプリント配線板用基板の製造方法。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層回路板の表面に、プリプレグと、金属箔とを、内層回路板の表面側からこの順序で重ねてなる積層構成体の複数組を積み重ねて、蒸気を熱源とするプレス熱盤の間に挟みこみ、加熱・加圧して一体化するプリント配線板用基板の製造方法において、初期加熱が１００から１４０℃の蒸気注入と蒸気注入の停止を繰り返す間欠的加熱であり、かつ前記蒸気注入の停止時間が２０分間以下であり、更に次回の蒸気注入前に蒸気経路内に気体を吹き込むことを特徴とするプリント配線板用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板用基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路形成したコア基板（内層回路板）の両側に、繊維性基材に樹脂を含浸、半硬化状態にしたプリプレグと金属箔（例えば、銅箔）とを内側からこの順序で重ねた積層構成体の複数組を積み重ねて、プレス熱盤の間に挟み込み、加圧・加熱して一体化するプリント配線板用基板の製造方法（すなわち、多段プレス機による方法）は、従来から知られている（特許文献１、２参照）。また、多層プリント配線板は、上記方法で製造したプリント配線板用基板の表面に回路を形成し、これとプリプレグとを交互に重ね合わせ、プレス熱盤の間に挟み込み、加熱・加圧して一体化して製造される。
【０００３】
プレス熱盤としては、例えば、（鉄等の）金属製プレートが用いられ、その金属製プレート中には、熱源となる加熱蒸気や加熱オイル等の熱媒体（あるいは、水等の冷媒体）の通路が形成されている。また、プレス熱盤間は油圧等で加圧される。なお、熱源として加熱蒸気を用いる場合、被プレス物中の熱硬化性樹脂の種類等に応じて多少の変化はあるものの、初期（運転開始〜約１時間）の加熱では、約１００〜１３０℃程度の蒸気の連続的注入によって、中期（運転開始約１時間〜約２時間）及び後期（運転開始約２時間〜約３時間）の加熱では、約１８０℃前後の加圧蒸気の連続的注入によって加熱することが多い。
【０００４】
初期加熱において加熱蒸気を連続的に注入する上記方法の場合、プレス熱盤の温度、プレス熱盤間に加える圧力及び運転時間を、被プレス物中の熱硬化性樹脂の種類等に応じて適切に設定したとしても、運転開始から１２０℃までの加熱において、加熱被プレス物の昇温速度を制御することは工業上非常に困難である。近年のプリント配線板用基板の樹脂材料では、１２０℃以下での温度制御が必要なものがあり、この蒸気制御方式では過熱ぎみになるため対応できない。
【０００５】
そのため、１２０℃以下で昇温を制御する必要がある場合、従来は、熱源としては他の手段、例えば、加熱したオイル等が使用されている。しかし、プリント配線板用基板の製造環境によっては、オイル熱源が使えない場合がある。加熱蒸気を熱源として、１２０℃以下で昇温を制御する方法として、初期に間欠的に蒸気を注入し、急激な温度上昇を抑えて、１２０℃以下の制御を試みる方法がある。しかし、設備仕様や蒸気注入条件によっては、注入停止時間中に、蒸気経路内にたまった蒸気が時間とともに水に戻り（覆水）、次回の蒸気注入時に再度蒸気になる際に熱を奪って不安定となり、プレス熱盤内の温度ばらつきを発生させてしまうという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９９０８２５号公報
【特許文献２】特許第３４２８４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、加熱蒸気を熱源としても、プレス熱盤内及び積層構成体内の温度ばらつきが小さいプリント配線板用基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、発明者らは種々検討して本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、内層回路板の表面に、プリプレグと、金属箔とを、内層回路板の表面側からこの順序で重ねてなる積層構成体の複数組を積み重ねて、蒸気を熱源とするプレス熱盤の間に挟みこみ、加熱・加圧して一体化するプリント配線板用基板の製造方法において、初期加熱が１００から１４０℃の蒸気注入と蒸気注入の停止を繰り返す間欠的加熱であり、かつ前記蒸気注入の停止時間が２０分間以下であり、更に次回の蒸気注入前に蒸気経路内に気体を吹き込むことを特徴とするプリント配線板用基板の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加熱蒸気を熱源としても、初期加熱の間欠蒸気注入よって、プレス熱盤内及び積層構成体内の温度ばらつきが小さいプリント配線板用基板の製造方法を提供することができる。これにより、ひずみ、成形不良の少ないプリント配線板用基板を提供することができる。また、近年のプリント配線板用基板の材料の多様化、例えば、高機能な樹脂材料の使用や、メッキ以外の方法によるＩＶＨを有する構成等にも対応でき、プリント配線板用基板を製造することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を更に詳細に説明する。
本発明は、内層回路板の表面に、プリプレグ（繊維性基材に樹脂を含浸、半硬化状態とした）と、金属箔（例えば、銅箔）とを、内層回路板の表面側からこの順序で重ねた積層構成体の複数組を積み重ねて、蒸気を熱源とするプレス熱盤の間に挟みこみ、加熱・加圧して一体化するプリント配線板用基板の製造方法である。積層構成体、すなわちプリント配線板用基板は、内層回路板表面の両面又は片面に、プリプレグと金属箔とを重ねたものであり、内層回路板、プリプレグ、金属箔は、プリント配線板用基板の製造に、一般に用いられているものであれば特に制限はない。
【００１１】
上記加熱工程は、加圧とともに行われ、初期加熱、中期加熱及び終期加熱とからなり、その後に冷却工程が続くことになる。本発明は、前記初期加熱の方法に特徴がある。本発明における初期加熱とは、加熱・加圧工程の運転開始直後からの加熱であり、中期及び後期加熱で例えば１００℃以上の加圧蒸気を連続的注入するまでの加熱であり、蒸気注入とその停止を繰り返す間欠的加熱である。なお、初期加熱の時間は特に制限されないが、１時間以内が好ましい。
【００１２】
本発明における初期加熱は、適温を超えて被プレス物を加熱しないように、蒸気注入とその停止を繰り返す間欠的加熱とし、次回の蒸気注入前に蒸気経路内に気体、例えば空気を吹き込むこととする。その方法は以下の通りである。第１回目の蒸気を注入したのち、蒸気注入を停止し、空気を注入する。空気注入を設定した時間まで行った後は、次の蒸気注入時間まで状態を保持する。次いで、順に第２回目蒸気注入、空気注入、状態保持、を行う。３回目以降の蒸気注入を行う場合も同様である。なお気体としては、空気が好ましいが、窒素、炭酸ガス、不活性ガスなどでもよい。
【００１３】
前記初期加熱における蒸気注入とその停止の繰り返し回数は、被プレス物の最適昇温速度に合わせた条件を選ぶ。この繰り返し回数は、少なくとも１回であり、好ましくは２〜５回である。前記初期加熱における蒸気注入の時間は、多段プレス機の大きさ、プレス熱盤の大きさ等に合わせた条件を選ぶが、好ましくは１〜５分である。
【００１４】
前記初期加熱における蒸気の温度は、１００〜１４０℃であるが、多段プレス機の大きさ、プレス熱盤の大きさ等に合わせた条件を選ぶことが好ましい。好ましくは１１０〜１３０℃であり、より好ましくは１１５〜１２５℃である。
【００１５】
前記初期加熱における蒸気注入の停止時間は、多段プレス機の大きさ、プレス熱盤の大きさ、蒸気経路、設備仕様等に合わせた条件を選ぶが、残留蒸気が水に戻る前に次回の蒸気注入を開始するために、２０分間以下であり、好ましくは１〜１７分間である。この停止時間が２０分間を超えると、残留蒸気が水に戻る傾向があり、次回の蒸気注入時に再度蒸気になる際に熱を奪って不安定となり、プレス熱盤内及び積層構成体内の温度ばらつきが大きくなるおそれがある。なお蒸気注入の停止時間を短くする場合、蒸気注入時間を短くする等の、製品製造に必要な条件に応じた配慮をすることが好ましい。
【００１６】
前記蒸気注入停止中に蒸気経路に空気を吹き込む時間は、蒸気経路長、経路体積等に合わせた条件を選ぶが、プレス熱盤全体の温度が、蒸気の温度に相当する温度に上がる前に蒸気注入をやめることが好ましい。この空気を吹き込む時間は、前記蒸気注入の停止時間未満とする。
【００１７】
前記初期加熱における複数回の蒸気注入後、空気注入と蒸気注入停止時間を挟む理由は次のとおりである。すなわち、注入した蒸気は時間とともに水となってプレス熱盤内に残り、その後の蒸気再注入時の不安定要因となりやすいと考えられる。このため蒸気注入のあと、蒸気注入を一旦止め、空気を注入することで、プレス熱盤内に残留した不安定要因となる蒸気を除去できると考えられる。
【００１８】
本発明の中期加熱及び後期加熱は、例えば、初期加熱における最後の蒸気停止のあとに、所定の蒸気圧及び温度の蒸気を注入し、そのまま注入し続けて硬化温度（成形温度）にまで上昇させることにより行うことができる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例およびその比較例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
被プレス物として、ＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品名）に回路形成した内層回路板の両面に、プリプレグ（ＧＥＡ−６７Ｎ、日立化成工業株式会社製、商品名）と銅箔（電解銅箔、厚み１８μｍ）とを、内層回路板の表面からこの順序で重ね、導体層が４層の積層構成体を準備した。この積層構成体を２０組、１ｍｍ厚のステンレス製の鏡面板と交互に重ね合わせ、その上下に耐熱性クッションを配置し、プレス熱盤間に挿入し、図２に示す熱源温度のプログラム設定で加熱・加圧し、プリント配線板用基板を製造した。
【００２０】
なお、熱源温度のプログラム設定は、図２に示す通りで、初期加熱においては、１回目の蒸気注入４が１３０℃２分間、その後の停止時間は１５分間、２回目の蒸気注入５が１２５℃１分間、その後の停止時間は１７分間、３回目の蒸気注入６が１２０℃１分間、その後の停止時間は５分間であり、中期加熱においては、蒸気の連続注入で、３２分間のあいだに温度１００℃から１８５℃へ段階的に昇温させている。なお初期加熱における蒸気の温度は、１２０から１３０℃である。また、後期加熱は１００分間であり、１８５℃の一定温度加熱である。各蒸気注入停止時間のうち最初の２分のみ空気を注入した。被プレス物（積層構成体）の面内の最大温度９と最小温度１０の推移を、Ｋ−Ｔｙｐｅ熱伝対を使用して測定し、その結果を図４に示した。
【００２１】
（比較例１）
図３に示した熱源温度のプログラム設定を用いた以外は上記実施例１と同様に加熱・加圧し、プリント配線板用基板を製造した。なお、前記図３に示した熱源温度のプログラム設定は、初期加熱においては、１回目の蒸気注入７が１３０℃２分間、その後の停止時間は３３分間、つづく２回目の蒸気注入８は１２０℃２分間、その後の停止時間は４分間であり、中期加熱においては、蒸気の連続注入で、３２分間のあいだに温度１００℃から１８５℃へ段階的に昇温させている。なお初期加熱における蒸気の温度は、１２０から１３０℃である。また、後期加熱は１００分間であり、１８５℃の一定温度加熱である。被プレス物（積層構成体）の面内の最大温度１１と最小温度１２の推移を、Ｋ−Ｔｙｐｅ熱伝対を使用して測定し、その結果を図５に示した。
【００２２】
実施例１（図４）及び比較例１（図５）の被プレス物（積層構成体）の面内の最大温度と最小温度は、０．５分毎に測定している。被プレス物（積層構成体）内の温度ばらつきとして、測定時間毎の最大温度と最小温度の差を求めた。表１には、初期：測定時間０〜４０分の間欠的加熱の期間、中期：測定時間４０．５〜７５分の昇温加熱期間、後期：測定時間７５．５〜１７０分の一定温度加熱の期間とに分けて、温度ばらつき（最大温度と最小温度の差）の平均値、最大値及び最小値を示した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
蒸気注入の停止時間が、１５分間、１７分間、５分間である実施例１は、温度ばらつき（最大温度と最小温度の差）が、初期で、１２℃（平均）、中期で、５℃（平均）であった。それに対し蒸気注入の停止時間が、３３分間、４分間である比較例１は、温度ばらつき（最大温度と最小温度の差）が、初期で、１６℃（平均）、中期で、１５℃（平均）であった。実施例１と比較例１とを比べると、実施例１の被プレス品の温度ばらつき（最大温度と最小温度の差）が小さくなっていることが分かる。以上より、本発明は、加熱蒸気を熱源としても、プレス熱盤内及び積層構成体内の温度ばらつきが小さいプリント配線板用基板の製造方法を提供できている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】積層構成体（被プレス物）を示す断面図である。
【図２】実施例１の製造方法における、熱源温度のプログラム設定値のグラフである。
【図３】比較例１の製造方法における、熱源温度のプログラム設定値のグラフである。
【図４】実施例１の被プレス物の面内における最大温度と最小温度の推移を示すグラフである。
【図５】比較例１の被プレス物の面内における最大温度と最小温度の推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１……銅箔
２……プリプレグ
３……内層回路板
４……実施例１における１回目の蒸気注入条件：１３０℃２分
５……実施例１における２回目の蒸気注入条件：１２５℃１分
６……実施例１における３回目の蒸気注入条件：１２０℃１分
７……比較例１における１回目の蒸気注入条件：１３０℃２分
８……比較例１における２回目の蒸気注入条件：１２０℃２分
９……実施例１における被プレス物の面内の最大温度のグラフ
１０……実施例１における被プレス物の面内の最小温度のグラフ
１１……比較例１における被プレス物の面内の最大温度のグラフ
１２……比較例１における被プレス物の面内の最小温度のグラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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