(57)【要約】【課題】表面処理を施した内層回路に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して内層材とシート材を一体化して製造される多層板における、表面処理を施した内層回路とシート材の硬化物との密着性を評価するための測定方法であって、測定精度が高い測定方法を提供する。【解決手段】銅箔９を当て板１０に貼りつけた後、この銅箔９に表面処理を施し、次いで当て板１０より銅箔９を分離し、次いで表面処理を施した銅箔面に、シート材１１を重ね合せ、加熱加圧して銅箔９とシート材１１を一体化し、次いでシート材の硬化物１２と一体化している銅箔９に銅箔引き剥がし強度測定用のテスト回路１３を形成し、次いでテスト回路１３をシート材の硬化物１２から引き剥がして、引き剥がし強度を測定するようにしていることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層材が備える銅箔で形成した内層回路に表面処理を施した後、表面処理を施した内層回路に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより内層材とシート材を一体化して製造される多層板における、表面処理を施した内層回路とシート材の硬化物との密着性を間接的に評価するための表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法であって、
評価を予定する内層材の内層回路を形成する銅箔の厚みと、同じ厚みの銅箔を当て板に貼りつけた後、この銅箔に表面処理を施し、次いで当て板より銅箔を分離し、次いで表面処理を施した銅箔面に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより銅箔とシート材を一体化し、次いでシート材の硬化物と一体化している銅箔に銅箔引き剥がし強度測定用のテスト回路を形成し、次いでテスト回路をシート材の硬化物から引き剥がして、表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度を測定するようにしていることを特徴とする表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法。
【請求項２】
シート材がプリプレグ又は樹脂シートであることを特徴とする請求項１記載の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法。
【請求項３】
テスト回路の形状が短冊状又はダンベル形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント配線板の製造において使用される内層回路の表面処理の良否を評価するための測定方法に関する。詳しくは、内層材が備える銅箔で形成した内層回路に表面処理を施した後、表面処理を施した内層回路に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより内層材とシート材を一体化して製造される多層板における、表面処理を施した内層回路とシート材の硬化物との密着性を間接的に評価するための表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多層プリント配線板の製造では、内層回路の密着性を向上させるために、内層材が備える内層回路に対して物理的、化学的表面処理を施すことが行われている（例えば「多層プリント配線板キーワード１００」の第７９頁〜第８０頁、１９８５年工業調査会発行）。この内層回路の表面処理の良否を評価するための従来の測定方法の一例を、図４に基づいて説明する。
【０００３】
内層材１を製造するための原材料として両面銅張積層板を準備し、この両面銅張積層板の銅箔に内層回路５を形成する際に、銅箔引き剥がし強度を測定するための試験片が形成できるベタパターン部６を銅箔に形成して内層材１とする。この内層材１の銅箔からなる内層回路５及びベタパターン部６に黒化処理等の表面処理を施す。次に、表面処理を施した内層材１とプリプレグと外層用銅箔２とを組み合せ、積層成形して図４（ａ）に示す多層板４とする。図４（ａ）の多層板４でプリプレグ硬化部には符号３を付している。通常はこの多層板４にさらなる加工を施して多層プリント配線板は製造されるが、内層回路５の表面処理の良否を評価するために、ベタパターン部６を形成している部分を多層板４から図４（ｂ）に示すように試料用サンプル７として切り出す。次に、試料用サンプル７における内層材１の絶縁層８の中間位置にナイフ等で切り込みを入れて、内層材１の絶縁層８の中間位置で多層板４を分割する〔図４（ｃ）〕。次に、銅箔からなるベタパターン部６の表面処理を施していない面を表面に露出させるために、多層板４を分割した面に存在する絶縁層８を研磨して除去する〔図４（ｄ）〕。次に、銅箔引き剥がし強度測定用の試験片の形状（通常は短冊状）に、分割した試料用サンプル７を切断する。次に、銅箔引き剥がし強度測定機を用いて露出したベタパターン部６を形成している銅箔をプリプレグ硬化部３から引き剥がして、銅箔引き剥がし強度を測定して、銅箔の表面処理を施した面とプリプレグの硬化物との密着性を直接的に評価する。
【０００４】
以上説明した、図４に示す従来の測定方法では、銅箔の表面処理を施していない面を表面に露出させるために、多層板４を分割した面に存在する基材や樹脂を研磨して除去することが必要であるが、過度な研磨のために銅箔を傷つけたり、あるいは研磨不足のために銅箔上に樹脂が付着したままとなったりすることが起こり、そのため、測定した銅箔引き剥がし強度がバラツキ、測定精度が低いという問題があった。また、内層回路と共に銅箔引き剥がし強度を測定するためのパターンを形成するため、このパターンを形成する位置を例えば内層材の外周部等に限定せざるを得なかった。そのため、位置による表面処理のバラツキを把握しにくいという問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を改善するために成されたもので、その目的とする所は、内層材が備える銅箔で形成した内層回路に表面処理を施した後、表面処理を施した内層回路に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより内層材とシート材を一体化して製造される多層板における、表面処理を施した内層回路とシート材の硬化物との密着性を評価するための測定方法であって、測定精度が高い測定方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法は、内層材が備える銅箔で形成した内層回路に表面処理を施した後、表面処理を施した内層回路に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより内層材とシート材を一体化して製造される多層板における、表面処理を施した内層回路とシート材の硬化物との密着性を間接的に評価するための表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法であって、評価を予定する内層材の内層回路を形成する銅箔の厚みと、同じ厚みの銅箔を当て板に貼りつけた後、この銅箔に表面処理を施し、次いで当て板より銅箔を分離し、次いで表面処理を施した銅箔面に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより銅箔とシート材を一体化し、次いでシート材の硬化物と一体化している銅箔に銅箔引き剥がし強度測定用のテスト回路を形成し、次いでテスト回路をシート材の硬化物から引き剥がして、表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度を測定するようにしていることを特徴とする。
【０００７】
ここでいう間接的とは内層材に備わる表面処理を施した内層回路の密着性を評価するために、内層材に備わる表面処理を施した内層回路そのものの密着性を測定するのではなく、内層材の内層回路を形成している銅箔の厚みと、厚みが同じ銅箔を用い、この銅箔の表面処理後の密着性を測定することで間接的に内層材に備わる表面処理を施した内層回路の密着性を評価するとの意味である。
【０００８】
請求項２に係る発明の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法は、請求項１記載の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法において、シート材がプリプレグ又は樹脂シートであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法は、請求項１又は請求項２記載の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法において、テスト回路の形状が短冊状又はダンベル形状であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法は、内層材が備える銅箔で形成した内層回路に表面処理を施した後、表面処理を施した内層回路に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより内層材とシート材を一体化して製造される多層板における、表面処理を施した内層回路とシート材の硬化物との密着性を間接的に評価するための測定方法である。
【００１１】
そのため、本発明の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法では、評価を予定する内層材の内層回路を形成している銅箔の厚みと、厚みが同じ銅箔９を使用する。そして、この銅箔９を、接着テープ等を用いて当て板１０に貼りつけた後、銅箔９に表面処理を施す〔図１（ａ）〕。この表面処理は評価を予定する内層材に対して行う表面処理と同じ表面処理を、同一条件で行うものである。表面処理としては、黒化処理（ブラックオキサイド）、ブラウンオキサイド処理等の化学処理が例示できるが、各種研磨等の物理的な処理であってもよい。
【００１２】
当て板１０に貼りつけた銅箔９に表面処理を施した後、当て板１０より銅箔９を分離し、次いで銅箔９の表面処理を施した面に、熱硬化性樹脂を含有するシート材１１を重ね合せ〔図１（ｂ）〕、加熱加圧して積層成形することにより銅箔９とシート材１１を一体化する〔図１（ｃ）〕。本発明の測定方法では、シート材１１は評価を予定する内層材の内層回路に重ね合わせられるシート材と同一のものを使用する。シート材１１は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有していて加熱加圧して積層成形することにより溶融状態もしくは軟化状態を経て硬化するもであり、各種のプリプレグや樹脂シート等を使用することが示できる。なお、樹脂シートは、例えばキャリアフィルム上にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有している樹脂組成物の皮膜を形成して作製することができる。また、本発明の測定方法で行う積層成形の条件については、評価を予定する内層材に、多層板とする際に施される積層成形条件と同一条件で行う。
【００１３】
積層成形して銅箔９とシート材１１を一体化した後、シート材の硬化物１２と一体化している銅箔９に銅箔引き剥がし強度測定用のテスト回路１３を形成し〔図１（ｄ）〕、次いで、銅箔の引き剥がし強度を測定可能な大きさにカットし、次いで形成したテスト回路１３をシート材の硬化物１２から引き剥がすことにより（図２）、表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度を測定する。テスト回路１３としては図３（ａ）に示すようなが短冊状か、図３（ｂ）に示すようなダンベル形状であることが、引き剥がしたテスト回路の端部を引き剥がし強度を測定機にセットしやすいので好ましい。なお銅箔引き剥がし強度測定用のテスト回路１３を形成することは、エッチング法やナイフを用いた切り取り法等によって形成することができる。
【００１４】
以上のようにして表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度を測定することは、多層板における、表面処理を施した内層回路とシート材の硬化物との密着性を間接的に評価するための測定方法として有効であり、且つテスト回路１３の形成のために研磨する工程がないため、得られる引き剥がし強度の測定値のバラツキが小さく、高精度の測定結果が得られる。さらには、本発明の測定方法ではテスト回路１３を形成する位置について制約がないため、従来に比べ位置による表面処理のバラツキを把握しやすくなるという利点もある。
【００１５】
【実施例】
具体的な実施例、比較例により本発明の測定方法をさらに説明する。
【００１６】
実施例１〜実施例３
絶縁層の厚みが０．４ｍｍであるガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板の両面に内層回路を形成して製造している内層材に、マグダーミッド社のＭＢ−１００を処理液とし、処理液温度３０℃、コンベアスピード４．０ｍ／分でスプレー処理する表面処理（黒化処理）を行い、次に、表面処理した内層材の両側にガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグ（松下電工株式会社製、品番Ｒ−１６６１）各２枚を配置し、さらにその両外側に外層用銅箔（銅箔厚み３５μｍ）を各１枚配置して組み合せた後、加熱加圧して積層成形することにより内層材と、プリプレグと、外層用銅箔とを一体化して製造する多層板における、表面処理を施した内層回路とプリプレグの硬化物との密着性を間接的に評価するために下記の測定を実施した。なお、内層回路を形成する銅箔の厚みがそれぞれ１８μｍ、３５μｍ、７０μｍである３種類の内層回路とプリプレグの硬化物との密着性を間接的に評価するようにした。
【００１７】
実施例１では厚みが１８μｍの銅箔、実施例２では厚みが３５μｍの銅箔、実施例３では厚みが７０μｍの銅箔をそれぞれ使用した。それぞれの実施例毎に、使用する銅箔を、銅箔外周部に接着テープを貼ることによって、当て板（厚み１．６ｍｍのベーク板）に貼りつけた後、銅箔表面にマグダーミッド社のＭＢ−１００を処理液とし、処理液温度３０℃、コンベアスピード４．０ｍ／分でスプレー処理する表面処理（黒化処理）を施した。
【００１８】
次に、当て板より銅箔を分離し、次いで表面処理を施した銅箔面に、ガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグ（松下電工株式会社製、品番Ｒ−１６６１）３枚を配置して重ね合せ、温度１８０℃、圧力３．９ＭＰａ、時間６０分間の加熱加圧して積層成形することにより銅箔とプリプレグを一体化した。
【００１９】
次に、エッチング法によって、銅箔に幅１０ｍｍ×長さ１００ｍｍの銅箔引き剥がし強度測定用のテスト回路を形成し、次いで、銅箔の引き剥がし強度を測定可能な大きさにカットし（幅２０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ）、次いで形成したテスト回路をシート材の硬化物から引き剥がすことにより、表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度を測定して得られた結果を表１に示す。
【００２０】
比較例１〜比較例３
上記の実施例１〜実施例３で間接的に評価しようとした多層板における、表面処理を施した内層回路とプリプレグの硬化物との密着性を以下のようにして直接的に評価した。なお、内層回路を形成する銅箔の厚みが１８μｍの場合を比較例１、３５μｍの場合を比較例２、７０μｍの場合を比較例３とした。それぞれの比較例毎に厚みが０．４ｍｍであるガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板（銅箔厚みは各比較例で異なる）の両面に内層回路５と共に、銅箔引き剥がし強度を測定するための試験片が形成できるベタパターン部６を銅箔に形成して内層材１とした（図４参照）。この内層材１に、マグダーミッド社のＭＢ−１００を処理液とし、処理液温度３０℃、コンベアスピード４．０ｍ／分でスプレー処理する表面処理（黒化処理）を行い、次に、表面処理した内層材１の両側にガラス布基材エポキシ樹脂プリプレグ（松下電工株式会社製、品番Ｒ−１６６１）各２枚を配置し、さらにその両外側に外層用銅箔（銅箔厚み３５μｍ）２を各１枚配置して組み合せた後、実施例１と同様の条件で加熱加圧して積層成形することにより内層材１と、プリプレグと、外層用銅箔２とを一体化して多層板４を作製した〔図４（ａ）〕。次に表面処理の良否を評価するために、ベタパターン部６を形成している部分を多層板４から図４（ｂ）に示すように試料用サンプル７として切り出した。次に、試料用サンプル７における内層材１の絶縁層８の中間位置にナイフで切り込みを入れて、内層材１の絶縁層８の中間位置で多層板４を分割した〔図４（ｃ）〕。次に、銅箔からなるベタパターン部６の表面処理を施していない面を表面に露出させるために、多層板４を分割した面に存在する絶縁層８を研磨して除去した〔図４（ｄ）〕。次に、銅箔引き剥がし強度測定用の試験片の形状（幅１０ｍｍ×長さ１５０ｍｍ）に、分割した試料用サンプル７を切断した。次に、銅箔引き剥がし強度測定機を用いて露出したベタパターン部６を形成している銅箔をプリプレグ硬化部３から引き剥がして、銅箔引き剥がし強度を測定して、銅箔の表面処理を施した面とプリプレグの硬化物との密着性を直接的に評価し、その結果を表１に示した。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１の結果によると、銅箔引き剥がし強度の順位について、実施例、比較例ともに銅箔の厚みが厚いほど強くなっていて、実施例の測定方法と、比較例の測定方法とでは、得られる結果の絶対値には差があるが、同じ傾向を示している。従って、実施例の測定方法は、多層板における、表面処理を施した内層回路とプリプレグの硬化物との密着性を間接的に評価する方法として有効であると考える。
【００２３】
また、表１にはｎ＝３０で試験した測定値の標準偏差を示していて、実施例１の標準偏差の方が比較例１の標準偏差より小さくなっていて、実施例１の方が比較例１よりも測定値のバラツキが少ない高精度な試験結果が得られることが確認された。同様に実施例２の方が比較例２よりも、また実施例３の方が比較例３よりも、測定値のバラツキが少ない高精度な試験結果が得られることが確認された。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１〜請求項３に係る発明の表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度の測定方法では、評価を予定する内層材の内層回路を形成している銅箔の厚みと、厚みが同じ銅箔を当て板に貼りつけた後、銅箔に表面処理を施し、次いで当て板より銅箔を分離し、次いで表面処理を施した銅箔面に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより銅箔とシート材を一体化し、次いでシート材の硬化物と一体化している銅箔に銅箔引き剥がし強度測定用のテスト回路を形成し、次いでテスト回路をシート材の硬化物から引き剥がして、表面処理を施した銅箔の引き剥がし強度を測定するようにしているので、内層材が備える銅箔で形成した内層回路に表面処理を施した後、表面処理を施した内層回路に、熱硬化性樹脂を含有するシート材を重ね合せ、加熱加圧して積層成形することにより内層材とシート材を一体化して製造される多層板における、表面処理を施した内層回路とシート材の硬化物との密着性を評価することが可能であって且つ、測定精度が高い測定方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための各工程を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるテスト回路をシート材の硬化物から引き剥がす状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態におけるテスト回路を示す平面図であり、（ａ）は短冊状、（ｂ）はダンベル形状のテスト回路を示す。
【図４】従来技術を説明するための各工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　内層材
２　外層用銅箔
３　プリプレグの硬化部
４　多層板
５　内層回路
６　ベタパターン部
７　試料用サンプル
８　内層材の絶縁層
９　銅箔
１０　当て板
１１　シート材
１２　シート材の硬化物
１３　テスト回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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