(57)【要約】【課題】  多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに有効なプリプレグを得ることができるプリプレグの製造方法を提供する。【解決手段】  本発明におけるプリプレグの製造方法では、樹脂組成物ワニスをガラスクロスに含浸、乾燥、加熱して形成するプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力をガラスクロス製造時の製織工程でかかる最大引張り張力の０．９〜１．４倍で製造することを特徴とするので、プリプレグ乾燥工程での残留応力が低減し、多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに有効なプリプレグを製造できる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂組成物ワニスをガラスクロスに含浸、乾燥、加熱して形成するプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力をガラスクロス製造時の製織工程でかかる最大引張り張力の０．９〜１．４倍で製造していることを特徴とするプリプレグの製造方法。
【請求項２】
プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力が、１５〜２５ｋｇ／ｍであることを特徴とする請求項１記載のプリプレグの製造方法。
【請求項３】
ガラスクロスを構成する横糸に対する縦糸の糸密度の比が０．９〜１．１の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のプリプレグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物ワニスをガラスクロスに含浸、乾燥、加熱して形成するプリプレグの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、多層プリント配線板のファイン化の進展が加速している。すなわち、ライン幅／スペース幅は１００μｍ／１００μｍ仕様から、５０μｍ／５０μｍ仕様、さらには３０μｍ／３０μｍ仕様と要求水準が厳しくなってきている。これに伴い、スルホール径に対するランド径（アニュラーリング）の寸法仕様に対する要求水準も１５０μｍ仕様から、１００μｍ仕様、さらには５０μｍ仕様と厳しくなってきている。
【０００３】
その結果、多層プリント配線板の製造に際しては、スルホール穴の位置精度を向上させることは勿論のこと、ビルドアップ基板においては、レーザーで形成するＢＶＨ（ブラインドビアホール）穴の位置精度のさらなる向上が求められている。このようなスルホール穴やＢＶＨ穴の位置精度を向上させるには、スルホール穴やＢＶＨ穴を形成する際の機械加工精度の向上のみならず、多層プリント配線板を製造するために使用するプリプレグ自体の寸法精度の向上が求められることとなる。
【０００４】
すなわち、一般に、多層プリント配線板は、内層回路を備える内層材の表裏にプリプレグを重ね、さらにその外側に銅箔を重ねたものを加熱加圧して成形して得られる多層板を加工して製造される。この内、多層板を製造するための成形工程においては、内層材に形成されている内層回路の寸法は通常収縮する。そのため、内層材の内層回路をこの収縮分を見越して、予め大きめに形成しておく等により、成形後における内層回路の寸法を設計通りに仕上げる等の手法が取られている。しかし、このような手法を採用したとしても、成形による寸法変化が大きいもの、例えば、内層回路中のランド径（アニュラーリング）等においては、その寸法仕様が厳しい場合には、内層回路の位置精度に関する不良が発生することがあり、さらなる寸法精度の改善策が求められることとなる。上記したプリプレグ自体の寸法精度の向上が求められる所以である。
【０００５】
そこで、このような成形による寸法変動の要因をプリプレグに関して検討してみると、プリプレグを構成している樹脂成分の硬化時の収縮と、製造されたプリプレグが持つ残留応力を考慮する必要がある。この場合において、樹脂成分の硬化時の収縮は、プリプレグの製造に使用する樹脂成分の特性であり、比較的均一であって、成形時の寸法変化に及ぼす影響は、比較的少ないと考えられる。これに対して、製造されたプリプレグが持つ残留応力は、プリプレグを製造する際の設備や条件等により大きく変動し、成形による寸法変化の主たる原因の一つとなっていると考えられる。一般に、プリプレグ乾燥工程で加わる引張り張力は２５ｋｇ以上が必要とされ、その理由としてはガラスクロスのロールでの滑りを抑制したり、乾燥機内での温風によるガラスクロスの揺れを押さえるためである。
【０００６】
したがって、多層プリント配線板のファイン化の要求に対してプリプレグが持つ残留応力に着目するのが、この問題解決に対する一つの有効な方向性であるとも考えられる。例えば、特開２００１−３１５１２３号公報では、プリプレグの乾燥工程で、３．０Ｎ／ｃｍ以下の引っ張り力により移動させて得られるプリプレグ並びにこれを用いた金属張り積層板及び印刷配線板等が開示されている。
【０００７】
但し、一般的に、プリプレグ製造時の乾燥工程で、その引っ張り力が、所定値よりも低いほうが、製造されたプリプレグが持つ残留応力も低下することは、充分予想されるが、他方で、乾燥工程でのプリプレグの自重による撓み等も、考慮すると、プリプレグ製造時の乾燥工程での引っ張り力を際限なく、低下させられないのも、また当然に予測可能と考えられ、製造されたプリプレグが持つ残留応力及びプリプレグ製造時の乾燥工程での引っ張り力の最適条件を追求するためには、さらに詳細な検討を要するものと考えられる。
【０００８】
本発明は、かかる観点よりなされたものであって、本願出願人は、プリプレグ乾燥工程でかかる引張り張力と、ガラスクロス製造時の製織工程でかかる引張り張力との相関関係に着目し、鋭意、検討の結果、本発明を完成するに至ったものである。
【特許文献１】特開２００１−３１５１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに有効なプリプレグを得ることができるプリプレグの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明のプリプレグの製造方法にあっては、樹脂組成物ワニスをガラスクロスに含浸、乾燥、加熱して形成するプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力をガラスクロス製造時の製織工程でかかる最大引張り張力の０．９〜１．４倍で製造していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に係る発明のプリプレグの製造方法にあっては、請求項１記載のプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力が、１５〜２５ｋｇ／ｍであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に係る発明のプリプレグの製造方法にあっては、請求項１または請求項２記載のプリプレグの製造方法において、ガラスクロスを構成する横糸に対する縦糸の糸密度の比が０．９〜１．１の範囲内であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明のプリプレグの製造方法にあっては、樹脂組成物ワニスをガラスクロスに含浸、乾燥、加熱して形成するプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力をガラスクロス製造時の製織工程でかかる最大引張り張力の０．９〜１．４倍で製造していることを特徴とするので、プリプレグ乾燥工程での残留応力が低減し、多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに有効なプリプレグを製造し得るという優れた効果を奏する。
【００１４】
請求項２に係る発明のプリプレグの製造方法にあっては、請求項１記載のプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力が、１５〜２５ｋｇ／ｍであることを特徴とするので、請求項１記載のプリプレグの製造方法の効果に加えて、プリプレグ乾燥工程での残留応力が一層、低減し、多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに有効なプリプレグを製造し得るという優れた効果を奏する。
【００１５】
請求項３に係る発明のプリプレグの製造方法にあっては、請求項１または請求項２記載のプリプレグの製造方法において、ガラスクロスを構成する横糸に対する縦糸の糸密度の比が０．９〜１．１の範囲内であることを特徴とするので、請求項１または請求項２記載のプリプレグの製造方法の効果に加えて、縦糸と横糸の隙間が狭くなり、引張り張力がかかった場合の変形が小さくなり、結果として、残留応力が減少するという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を実施例を交えて説明する。なお、本発明のプリプレグの製造方法は、下記の実施形態或いは実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。すなわち、本発明に係る発明のプリプレグの製造方法は、長尺帯状のガラスクロスに熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物ワニス（ここで「樹脂組成物ワニス」とは、未硬化の樹脂組成物を溶媒（溶剤）で希釈した液状の混合物をいう。）を含浸した後、加熱ゾーンを通過させて加熱・乾燥してプリプレグを製造する際に、ガラスクロスにかかる引張り張力を制御し、製造するというものである。ここで使用可能な樹脂組成物ワニスとしては、例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、溶媒等を配合、混合して調製したもの等が、好適である。なお、樹脂組成物ワニスとしては、エポキシ樹脂以外にも、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の各種の熱硬化性樹脂を含有するワニスを使用することができる。
【００１７】
しかし、かかる樹脂組成物ワニス中に少なくとも１種類のエポキシ樹脂を配合することにより、プリプレグの溶融粘度を低くすることができるため、プリプレグの残留応力を一層低減する効果が期待できる。使用可能なエポキシ樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂等を例示し得る。本発明ではこれらエポキシ樹脂を単独で用いたり２種類以上を併用したりすることができる。
【００１８】
そして、上記樹脂組成物ワニスを含浸させたガラスクロスを、例えば、１００〜２００℃に加熱されている加熱ゾーン中に導入して加熱・乾燥する工程を経て、樹脂組成物ワニス中の溶媒等を除去すると共に樹脂成分を半硬化状態にすることによりプリプレグを製造することができる。この場合において、本願出願人は、ガラスクロス製造時の製織工程でかかる最大引張り張力の０．９〜１．４倍の引張り張力を樹脂組成物ワニスを含浸させたガラスクロスにかけながら、上記加熱・乾燥工程を経ることにより、多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに好適なプリプレグを製造し得ることを見出した。従って、例えば、使用するガラスクロスが、目的とする多層板の製造に好適なものであって、その製造時の製織工程でかかる最大引張り張力が１８ｋｇ／ｍであるものであった場合には、その０．９〜１．４倍（１５〜２５ｋｇ／ｍ）の引張り張力を樹脂組成物ワニスを含浸させたガラスクロスにかけながら、好適に上記の加熱・乾燥を行うことができることとなる。
【００１９】
すなわち、この場合、ガラスクロス製造時の製織工程でかかる引張り張力とプリプレグ乾燥工程でかかる引張り張力が同程度になることから、従来、問題となっていたプリプレグ乾燥工程での残留応力を減少せしめ得ることとなるものと考えられる。
【００２０】
一方、このプリプレグ乾燥工程でかかる引張り張力が、ガラスクロス製造時の製織工程でかかる引張り張力の１．４倍を超えると、ガラスクロス製織工程でかかる引張り張力よりプリプレグ乾燥工程でかかる引張り張力がかなり大きくなることから残留応力が増加する恐れがある。他方、プリプレグ乾燥工程でかかる引張り張力が、ガラスクロス製造時の製織工程でかかる引張り張力の０．９倍未満の場合、ガラスクロスがロールで滑ることによる含浸ムラや乾燥機内での温風によるガラスクロスの揺れが発生する恐れがある。したがって、本発明におけるプリプレグの製造方法にあっては、樹脂組成物ワニスをガラスクロスに含浸、乾燥、加熱して形成するプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力をガラスクロス製造時の製織工程でかかる最大引張り張力の０．９〜１．４倍で製造していることを特徴とするので、プリプレグ乾燥工程での残留応力が低減し、多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに有効なプリプレグを製造し得ることとなる。
【００２１】
さらに、本発明に係る発明のプリプレグの製造方法では、使用するガラスクロスを構成する横糸に対する縦糸の糸密度の比（縦糸の糸密度／横糸の糸密度）が０．９〜１．１の範囲内にすることが好ましい。すなわち、ガラスクロスを構成する横糸に対する縦糸の糸密度の比が１．１を超える場合、或いは、０．９未満である場合、縦糸と横糸の隙間が大きくなり、引張り張力がかかった場合の変形が大きくなり、残留応力が増加する恐れがあるからである。
【００２２】
したがって、本発明に係る発明のプリプレグの製造方法では、ガラスクロスを構成する横糸に対する縦糸の糸密度の比を０．９〜１．１の範囲内にすることにより、縦糸と横糸の隙間が狭くなり、引張り張力がかかった場合の変形が小さくなり、結果として、残留応力を減少せしめ得ることとなる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２４】
なお、基材として用いるガラスクロスは、その製造時の製織工程でかかる最大引張り張力が、１８ｋｇ／ｍのものを用いた。
【００２５】
また、エポキシ樹脂組成物ワニス、ポリイミド樹脂組成物ワニスとしては、以下のようにして調製したものを用いた。
＜エポキシ樹脂組成物ワニスの調製＞
エポキシ樹脂として、臭素化エポキシ樹脂（東都化成株式会社製、「ＹＤＢ−５００」：エポキシ当量５００、臭素含有率  約２１質量％）を９０質量％、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製、「Ｎ−６９０」：エポキシ当量２２５）を１０質量％配合したものに、硬化剤として、ジシアンジアミドを２.５質量％、硬化促進剤として、２−エチル−４−メチルイミダゾールを０.１質量％配合し、さらに、溶媒として、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）とジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）を１：１（質量比）に混合したものを使用して、上記配合物の含有率が６０質量％となるように、希釈、混合してエポキシ樹脂組成物ワニスを調製した。
＜ポリイミド樹脂組成物ワニスの調製＞
ポリイミド樹脂として、ビスマレイミド（三井東圧ファイン株式会社製、「ＭＫ−１００」）を７０質量％、硬化剤として、ジアミノジフェニルメタン（住友化学工業株式会社製、「スミキュアーＭ」を３０質量％配合し、さらに、溶媒として、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）を使用して、上記配合物の含有率が５０質量％となるように、希釈、混合してポリイミド樹脂組成物ワニスを調製した。
【００２６】
（実施例１）
ガラスクロスとして厚さが０．１ｍｍ、縦糸５９本／２５ｍｍ、横糸５７本／２５ｍｍのものを使用し、樹脂組成物ワニスとして上記エポキシ樹脂組成物ワニスを使用して、プリプレグ乾燥工程での引張り張力比（プリプレグ乾燥工程でのガラスクロス引張り張力／ガラスクロス製造時の製織工程の最大引張り張力）を０．９に設定し、１６０℃に加熱されている加熱ゾーン中に導入して５分間加熱・乾燥して、樹脂組成物ワニスの溶媒を除去すると共に樹脂成分を半硬化状態にして、ロール状に巻き取ったプリプレグを得た。このプリプレグの樹脂成分の含有率は５０質量％であった。
【００２７】
次いで、得られたプリプレグを用いて、下記のようにして４層の多層板を作製した。絶縁基板の厚みが０．２ｍｍであるＦＲ−４グレードの両面銅張り積層板にエッチングにより内層回路を形成し、表面処理（黒化処理）を行ったものを内層材として準備した。準備した内層材に形成している内層回路の基準位置間の寸法（約４５０ｍｍ）を座標測定機で測定して成形前の寸法とした。その後、内層材の表裏に各２枚のプリプレグを重ね、さらにその外側に厚さ１８μｍの銅箔を各１枚重ねたものを、成形温度：１８０℃、成形圧力：２．９４ＭＰａ、成形時間：２時間の条件で成形して大きさ５００ｍｍ×５００ｍｍの４層の多層板を得た。
【００２８】
得られた４層の多層板について、寸法収縮率の平均値を下記の方法で評価し、得られた結果を表１に示す。なお、寸法収縮率の平均値は、成形後に寸法が収縮している場合にはデータにマイナス符号を付すようにして算出した値である。
＜寸法収縮率（平均値）の評価方法＞
内層材に形成している内層回路の基準位置を、得られた多層板表の銅箔及びプリプレグの硬化物を除去して露出させ、次いで、露出させた内層回路の基準位置間の寸法（約４５０ｍｍ）を座標測定機で測定して成形後の寸法とし、前記の成形前の寸法からの寸法変化率を求めて寸法収縮率とする。なお、成形後に寸法が収縮している場合には寸法収縮率のデータにマイナス符号を付すようにする。２５枚の多層板について各２箇所の基準位置間の寸法を測定し、合計５０個の寸法収縮変化率データを得、その平均値を求めた。
【００２９】
（実施例２）
ガラスクロスとして厚さが０．１ｍｍ、縦糸６６本／２５ｍｍ、横糸５５本／２５ｍｍのものを使用した以外は、実施例１と同様にして実施した。
【００３０】
（実施例３）
引張り張力比を変更した以外は、実施例１と同様にして実施した。
【００３１】
（実施例４）
引張り張力比を変更した以外は、実施例１と同様にして実施した。
【００３２】
（実施例５）
引張り張力比とガラスクロスとして厚さが０．１ｍｍ、縦糸６６本／２５ｍｍ、横糸５５本／２５ｍｍのものを変更したした以外は、実施例１と同様にして実施した。
【００３３】
（実施例６）
樹脂組成物ワニスとして上記のポリイミド樹脂組成物ワニスを使用した以外は、実施例３と同様にして実施した。
【００３４】
（比較例１）
引張り張力比を変更した以外は、実施例１と同様にして実施した。
【００３５】
（比較例２）
引張り張力比を変更した以外は、実施例２と同様にして実施した。
【００３６】
（比較例３）
引張り張力比を変更した以外は、実施例６と同様にして実施した。
【００３７】
以上の各実施例、及び、各比較例の評価結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2005042065.tif 000002
【００３９】
表１に示すように、引張り張力比が、０．９〜１．４の範囲内にあるもの（実施例１〜６）は、上記範囲外のもの（比較例１〜３）よりも、寸法変化率が小さい傾向にあることが、明らかとなった。また、実施例１〜６の中でも、ガラスクロスを構成する横糸に対する縦糸の糸密度の比が１．０に近いもの（特に、実施例１、実施例３）が、より寸法変化率が小さく、良好な結果を与えることが判った。さらに、これらの評価結果から総合的に判断して、ガラスクロスを構成する横糸に対する縦糸の糸密度の比が略０．９〜１．１の範囲内であれば、寸法変化率の低減に寄与し得ることが判った。
【００４０】
このように、本発明におけるプリプレグの製造方法では、樹脂組成物ワニスをガラスクロスに含浸、乾燥、加熱して形成するプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力をガラスクロス製造時の製織工程でかかる最大引張り張力の０．９〜１．４倍で製造することにより、プリプレグ乾燥工程での残留応力が低減し、多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに有効なプリプレグを製造し得ることが判った。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
樹脂組成物ワニスをガラスクロスに含浸、乾燥、加熱して形成するプリプレグの製造方法において、プリプレグ乾燥工程でのガラスクロスにかかる引張り張力をガラスクロス製造時の製織工程でかかる最大引張り張力の０．９〜１．４倍で製造することにより、多層板を製造する際の成形による内層回路の位置精度を向上するのに有効なプリプレグを製造できる。