(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に導体回路を形成した内層用基板と、熱硬化性樹脂組成物及び基材よりなるプリプレグと、金属箔とを、その両外側に金属箔が配置されるように所定の位置の上に積み重ねた被圧着体を、平板に挟んで複数重ねて積層体を形成し、その積層体を加熱・加圧して製造する多層板の製造方法において、被圧着体を形成する金属箔のうち下側の金属箔と平板とを所定の位置の上に重ねる方法が、平板の上側に金属箔を重ねた後、その平板及び金属箔を加圧して凹状に湾曲させ、次いで、この湾曲物を所定の位置の上に重ねた後、上記平板及び金属箔への加圧を解放する方法であることを特徴とする多層板の製造方法。
【請求項２】
湾曲物を重ねる方法が、湾曲物を重ねようとする所定の位置の上に既に重ねられた積載物を除電しながら、湾曲物を重ねる方法であることを特徴とする請求項１記載の多層板の製造方法。
【請求項３】
被圧着体を形成する金属箔のうち上側の金属箔を重ねる方法が、金属箔を重ねようとする所定の位置の上に既に重ねられた積載物を加圧して凸状に湾曲させた後、その湾曲させた状態の積載物の上に金属箔を重ね、次いでその金属箔及び積載物へ振動を与えながら、その金属箔及び積載物への加圧を解放する方法であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多層板の製造方法。
【請求項４】
金属箔及び積載物へ振動を与えながら、その金属箔及び積載物への加圧を解放する方法が、金属箔及び積載物へ振動を与えながら、金属箔の表面の中央部に押圧物を接触させた後、その押圧物を接触させたまま端部の方向に走査させ、次いで金属箔及び積載物へ振動を与えながら、その金属箔及び積載物への加圧を解放する方法であることを特徴とする請求項３記載の多層板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気・電子機器等に使用される多層板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気・電子機器等に使用されるプリント配線板の製造に、多層板が用いられている。この多層板は、表面に導体回路が形成された１枚又は複数枚の内層用基板の表裏にプリプレグと呼ばれる熱硬化性樹脂組成物を基材に含浸してシート状とした接着シートを積み重ね、さらにその両外側に金属箔を配して重ねて被圧着体を形成した後、この被圧着体を平板に挟み、更に成形プレスの加圧板に挟んで、加圧板からの伝熱により加熱すると共に、加圧板間の圧力により加圧して製造されている。
【０００３】
なお、生産性向上のために、図２に示すように、内層用基板１１とプリプレグ１２と金属箔１３とを、その両外側に金属箔１３が配置されるように積み重ねた被圧着体１４を、間に平板１８を介在させて垂直方向に複数重ねて積層体１０を形成し、その積層体１０を加圧板１９，１９間に挟んで加熱・加圧して、一度に多数の多層板を得る方法が一般に行われている。
【０００４】
これらの内層用基板１１、プリプレグ１２、金属箔１３、平板１８を重ねて積層体１０を形成する方法としては、下側のものから上側に向かって順番に重ねる方法で行われており、例えば図２の重ね構成の場合には、一番下の平板１８の上に金属箔１３を重ね、次いでその上にプリプレグ１２を所要枚数重ねた後、その上に内層用基板１１を重ね、次いでその上にプリプレグ１２を所要枚数重ねた後、その上に金属箔１３を重ね、次いで、その上に平板１８を重ねるように、下側の加圧板１９に対応する部分から上側の加圧板１９に対応する部分に向かって、順番に重ねる方法が行われている。
【０００５】
しかし、このように重ねて製造した場合、得られる多層板の表面の金属箔１３に、一般に「シワ」と呼ばれるスジ状の凹部が形成される場合があった。これは、プリプレグ１２の表面には熱硬化性樹脂組成物の付着量のばらつきによる凹凸が形成されているため、このプリプレグ１２と重ねられた金属箔１３にも凹凸が生じていると考えられており、この金属箔１３の凹凸が加圧板１９，１９間に挟んで加熱・加圧したときに十分に伸びなかった場合に、スジ状の凹部が形成されると考えられている。
【０００６】
なお、表面に導体回路が形成された内層用基板１１を挟むこと無しに製造した場合と比較して、内層用基板１１を挟んだ場合、特にスジ状の凹部が形成されやすくなっている。これは、表面に導体回路が形成された内層用基板１１を挟んだ場合、導体回路が形成された部分に対応する位置と形成されて無い部分に対応する位置によって、加圧板１９，１９間に挟んで加熱・加圧したときの金属箔１３にかかる圧力の差が生じ、相対的に圧力が低い導体回路が無い部分に対応する位置の金属箔１３に、スジ状の凹部が形成され易くなるためと考えられている。
【０００７】
更に、被圧着体１４を垂直方向に複数重ねて一度に多数の多層板を得ようとする方法の場合、各被圧着体１４内に重ねられたそれぞれの内層用基板１１の、導体回路が形成された部分と形成されて無い部分がぼぼ同じ位置に重るため、導体回路が形成された部分と形成されて無い部分によってかかる圧力の差が特に大きくなり、スジ状の凹部が特に形成され易くなっている。
【０００８】
このスジ状の凹部が形成された多層板を用いて、表面の金属箔をエッチングして導体回路を形成した場合、スジ状の凹部が形成された部分が断線となりやすく、プリント配線板の歩留まりが低いという問題があった。そのため、得られる多層板の表面の金属箔にスジ状の凹部が形成されにくい多層板の製造方法が求められている。
【０００９】
【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、その目的とするところは、表面に導体回路を形成した内層用基板と、熱硬化性樹脂組成物及び基材よりなるプリプレグと、金属箔とを、その両外側に金属箔が配置されるように積み重ねた被圧着体を、平板に挟んで複数重ねて積層体を形成し、その積層体を加熱・加圧して製造する多層板の製造方法であって、得られる多層板の表面の金属箔にスジ状の凹部が形成されにくい多層板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る多層板の製造方法は、表面に導体回路を形成した内層用基板と、熱硬化性樹脂組成物及び基材よりなるプリプレグと、金属箔とを、その両外側に金属箔が配置されるように所定の位置の上に積み重ねた被圧着体を、平板に挟んで複数重ねて積層体を形成し、その積層体を加熱・加圧して製造する多層板の製造方法において、被圧着体を形成する金属箔のうち下側の金属箔と平板とを所定の位置の上に重ねる方法が、平板の上側に金属箔を重ねた後、その平板及び金属箔を加圧して凹状に湾曲させ、次いで、この湾曲物を所定の位置の上に重ねた後、上記平板及び金属箔への加圧を解放する方法であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２に係る多層板の製造方法は、請求項１記載の多層板の製造方法において、湾曲物を重ねる方法が、湾曲物を重ねようとする所定の位置の上に既に重ねられた積載物を除電しながら、湾曲物を重ねる方法であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３に係る多層板の製造方法は、請求項１又は請求項２記載の多層板の製造方法において、被圧着体を形成する金属箔のうち上側の金属箔を重ねる方法が、金属箔を重ねようとする所定の位置の上に既に重ねられた積載物を加圧して凸状に湾曲させた後、その湾曲させた状態の積載物の上に金属箔を重ね、次いでその金属箔及び積載物へ振動を与えながら、その金属箔及び積載物への加圧を解放する方法であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４に係る多層板の製造方法は、請求項３記載の多層板の製造方法において、金属箔及び積載物へ振動を与えながら、その金属箔及び積載物への加圧を解放する方法が、金属箔及び積載物へ振動を与えながら、金属箔の表面の中央部に押圧物を接触させた後、その押圧物を接触させたまま端部の方向に走査させ、次いで金属箔及び積載物へ振動を与えながら、その金属箔及び積載物への加圧を解放する方法であることを特徴とする。
【００１４】
本発明によると、凹状に湾曲した平板及び金属箔への加圧を解放したときに、平板が平面化しようとする力によって、金属箔には外側に向かって伸ばされる力がかかるため、金属箔の凹凸が平面化される。そのため、加熱加圧して多層板を製造すると、金属箔が伸ばされているため、得られる多層板の表面の金属箔にスジ状の凹部が形成されにくくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る多層板の製造方法を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態の、工程の要部を説明する正面図であり、図２は本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態を説明する分解正面図であり、図３は図２の変形例を説明する分解正面図である。図４は本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態を説明する平面図であり、図５は本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態の、要部を説明する正面図であり、図６は本発明に係る多層板の製造方法の他の実施の形態の、要部を説明する正面図である。
【００１６】
本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態は、図２に示すように、内層用基板１１と、プリプレグ１２と、金属箔１３とを、その両外側に金属箔１３が配置されるように積み重ねた被圧着体１４を、平板１８に挟んで複数重ねて積層体１０を形成し、その積層体１０を加熱・加圧して製造する多層板の製造方法である。
【００１７】
本発明に用いる内層用基板１１としては、表面に導体回路を形成した板であれば特に限定するものではなく、例えば、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、ポリイミド樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリフェニレンエーテル樹脂系等の熱硬化性樹脂及びこれらの熱硬化性樹脂に無機充填材等を配合したものの板や、ガラス等の無機質繊維やポリエステル、ポリアミド、木綿等の有機質繊維のクロス、ペーパー等の基材を、上記熱硬化性樹脂等で接着した板に、導体回路を形成したものが挙げられる。導体回路を形成する位置は、表面のみに限定するものではなく、内部にも形成していてもよい。またこの内層用基板１１には、その壁面に金属皮膜を形成した穴を有していてもよい。
【００１８】
本発明に用いるプリプレグ１２は、熱硬化性樹脂組成物及び基材よりなるものであり、例えば、熱硬化性樹脂組成物に溶剤を添加して粘度を調整した後、その液に基材を浸漬して含浸し、次いで加熱することにより溶剤を乾燥して熱硬化性樹脂組成物を半硬化して得られるものや、室温で固体の熱硬化性樹脂組成物を加熱溶融させた状態で基材に塗布して含浸することにより得られるものである。なお、プリプレグ１２中の熱硬化性樹脂組成物は、半硬化（Ｂステージ）状態のものに限定される。
【００１９】
上記基材としては、ガラス等の無機質繊維やポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル、ポリイミド等の有機質繊維や、木綿等の天然繊維の織布、不織布、紙等を用いることができる。なお、ガラス繊維製の織布（ガラスクロス）を用いると、耐熱性、耐湿性が優れた多層板が得られ好ましい。なお、基材の厚みは０．０４〜０．３０ｍｍのものが一般に使用される。
【００２０】
また、上記熱硬化性樹脂組成物としては、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、ポリイミド樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリフェニレンエーテル樹脂系等の単独、変性物、混合物のように、熱硬化性樹脂組成物全般を用いることができる。なお、熱硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂系の場合、電気特性及び接着性のバランスが良好であり好ましい。
【００２１】
この熱硬化性樹脂組成物中には、熱硬化性樹脂を必須として含有し、必要に応じてその熱硬化性樹脂の硬化剤、硬化促進剤、無機充填材及び溶剤等を含有することができる。なおエポキシ樹脂等のように自己硬化性の低い熱硬化性樹脂組成物は、その樹脂を硬化するための硬化剤等も含有することが必要である。
【００２２】
プリプレグ１２中の熱硬化性樹脂組成物の量は、熱硬化性樹脂組成物及び基材の合計重量１００重量部に対し、４０〜７０重量部であると好ましい。４０重量部未満の場合は、得られる多層板の内部に気泡が残留して電気的特性が低下する場合があり、７０重量部を超える場合は、得られる多層板の板厚のばらつきが大きくなる場合がある。
【００２３】
また、本発明に用いられる金属箔１３としては、金属製の箔であれば特に限定するものではなく、銅、アルミニウム、真鍮、ニッケル等の単独、合金、複合の箔を用いることができる。この金属箔１３の厚みとしては、０．０１２〜０．０７０ｍｍが一般的である。なお、金属箔１３の片面に、熱硬化性樹脂組成物の層が形成されていてもよい。この場合、熱硬化性樹脂組成物の層がプリプレグ１２と接するように積層する。
【００２４】
これらの内層用基板１１、プリプレグ１２、金属箔１３、平板１８を重ねて積層体１０を形成する方法としては、図４に示すように、予め上面に金属箔１３を重ねた平板１８を、積層体を形成しようとする所定の位置Ａに運んで（ａの搬送）積載した後、その上に予め内層用基板１１及びプリプレグ１２を重ねて形成した中間体１５を運んで（ｂの搬送）積載し、次いで、その中間体１５の上に金属箔１３を運んで（ｃの搬送）積載した後、その金属箔１３の上に予め上面に金属箔１３を重ねた平板１８を運んで（ａの搬送）積載し、更に必要に応じて中間体１５、予め上面に金属箔１３を重ねた平板１８・・と順に運んで重ねる。なお、予め平板１８の上面に金属箔１３を重ねる位置Ｂでは、上記ａ，ｂ，ｃの搬送と同時進行で、平板１８の搬送（ｘの搬送）及び金属箔１３の搬送（ｙの搬送）が行われており、平板１８の上面に金属箔１３が重ねられるようになっている。
【００２５】
なお、予め上面に金属箔１３を重ねた平板１８を、積層体を形成しようとする所定の位置Ａに運ぶ場合には、図１（ａ）に示すように、平板１８の上側に被圧着体１４を形成する金属箔のうち下側の金属箔１３ａを重ねた後、図１（ｂ）に示すように、その平板１８及び金属箔１３ａの中央部を加圧して凹状に湾曲させ、次いで図１（ｃ）に示すように、この湾曲物１６を所定の位置の上に既に重ねられた積載物１７の上に重ねた後、平板１８及び金属箔１３ａへの加圧を解放することにより、図１（ｄ）に示すように、湾曲物１６を平面化する。
【００２６】
なお平板１８としては、鉄やステンレス等の金属板又はこれらの金属板の表面を絶縁処理したものが好ましい。これらの平板１８の剛性は、金属箔１３ａと比較して高いため、平板１８及び金属箔１３ａへの加圧を解放したときには、平板１８が平面化しようとする力によって、図１（ｃ）に示すように、金属箔１３ａには外側（図で矢印の方向）に向かって伸ばされる力がかかり、金属箔１３ａの凹凸が平面化される。そのため、このようにして重ねて形成した積層体を加熱・加圧して多層板を製造すると、金属箔１３ａが伸ばされているため、得られる多層板の表面の金属箔にスジ状の凹部が形成されにくくなる。
【００２７】
平板１８及び金属箔１３ａを加圧して凹状に湾曲させて湾曲物１６を形成する方法としては、例えば図５に示すように、平板１８の上に金属箔１３ａを重ねたものの端部を下側から平板保持爪２１で保持した状態で、平板反らしシリンダー２３を下方に伸ばすことにより、平板１８及び金属箔１３ａの中央部を加圧して凹状に湾曲させ湾曲物１６を形成する。そして、湾曲物１６を所定の位置の上に既に重ねられた積載物１７の上に重ねる場合には、湾曲物昇降シリンダー２５を下方に伸ばすことにより、湾曲物１６を下方に移動させて積載物１７の上に重ねる。そして、爪移動シリンダー２７を側方に縮めることにより、平板保持爪２１を側方に引き抜くと共に、平板反らしシリンダー２３を上方に縮めることにより加圧を停止して平板１８及び金属箔１３ａを平面化する。
【００２８】
なお、湾曲物１６を重ねようとする所定の位置の上に既に重ねられた積載物１７が帯電している場合、湾曲物１６を重ねたときに金属箔１３ａに静電気が伝わって金属箔１３ａに凹凸が形成される場合があるため、湾曲物１６を積載物１７の上に重ねる場合には、積載物１７を除電しながら、湾曲物１６を重ねると、表面の金属箔にスジ状の凹部が特に形成されにくい多層板が得られ好ましい。この除電する方法としては、接地した金属物を接触させる方法や、静電除去用の空気を吹き付ける方法が挙げられる。
【００２９】
また、被圧着体１４を形成する金属箔１３のうち上側の金属箔１３ｂを重ねる場合には、金属箔１３ｂを重ねようとする所定の位置の上に既に重ねられた積載物１７の中央部を加圧して凸状に湾曲させた後、その湾曲させた状態の積載物１７の上に金属箔１３ｂを重ね、次いでその金属箔１３ｂ及び積載物１７へ超音波を印加して振動を与えながら、その金属箔１３ｂ及び積載物１７への加圧を解放する方法で重ねると、表面の金属箔にスジ状の凹部が特に形成されにくい多層板が得られ好ましい。
【００３０】
これは、凸状に湾曲させた積載物１７の上に重ねた金属箔１３ｂも凸状に湾曲するため、振動を与えた場合、振動の力と重力が重なって金属箔１３ｂには外側（図５で矢印の方向）に向かって伸ばされる力がかかり、金属箔１３ｂの凹凸が平面化されるためと考えられる。
【００３１】
この積載物１７を加圧して凸状に湾曲させる方法としては、例えば図５に示すように、積載物１７をその上に乗せたキャリア板３１の端部を上側からキャリア板保持爪３３で保持した状態で、キャリア板反らしシリンダー３５を上方に伸ばすことにより、キャリア板３１の中央部を加圧して凸状に湾曲させる。そして、金属箔１３ｂ及び積載物１７へ振動を与える場合には、キャリア板反らしシリンダー３５の先端に設けられた超音波発生装置３７によって金属箔１３ｂ及び積載物１７へ振動を与え、金属箔１３ｂを平面化する。なお、金属箔１３ｂ及び積載物１７へ与える振動は、超音波のみに限定するものではなく、偏心モーター等により振動させるようにしても良い。
【００３２】
なお、金属箔１３ｂ及び積載物１７へ振動を与える際には、図６に示すように、金属箔１３ｂの表面の中央部に押圧物３９を接触させた後、その押圧物３９を接触させたまま端部の方向に走査させると、この走査によって金属箔１３ｂの凹凸が更に伸ばされて特に平面化されるため、表面の金属箔にスジ状の凹部が特に形成されにくい多層板が得られ好ましい。なおこの押圧物３９の走査は、金属箔１３ｂ及び積載物１７へ振動を与えながら行っても良く、金属箔１３ｂ及び積載物１７へ振動を与えずに行っても良いが、振動を与えながら行なうと、特に表面の金属箔にスジ状の凹部が形成されにくい多層板が得られ好ましい。この押圧物３９を接触させる方法としては、例えば、はけ、ブラシ、ロール等を金属箔１３ｂに接触させる方法や、空気を吹き付ける方法が挙げられる。
【００３３】
そして上記のようにして重ねて積層体を形成した後、図２に示すように、その積層体１０を加圧板１９，１９間に挟んで加熱・加圧して多層板を製造する。この加熱・加圧する方法としては、加圧板１９を加熱して、加圧板１９からの伝熱により加熱する方法や、金属箔１３に給電して抵抗加熱により加熱する方法が挙げられる。なお、抵抗加熱は、電気抵抗を有する導体に給電し、ジュール効果で発生する熱により加熱する方法である。なお、加熱の条件としては、プリプレグ１２中の熱硬化性樹脂組成物が硬化する温度になるよう適宜調整すればよい。
【００３４】
なお、積層体１０を加圧板１９，１９間に挟む場合には、必要に応じて、セルロースペーパーやアラミド繊維ペーパー等のクッション材や熱伝導調整材等を間に挟んで加熱・加圧してもよい。
【００３５】
なお上記実施の形態は、プリプレグ１２間に１枚の内層用基板１１を挟んだ被圧着体１４の実施の形態を説明したが、内層用基板１１の枚数は１枚に限定するものではなく、間にプリプレグ１２を挟んで複数の内層用基板１１を鉛直方向に重ね、その両外側にプリプレグ１２を配して被圧着体１４を形成しても良く、図３に示すように、複数枚のプリプレグ１２の間に、内層用基板１１を水平方向に複数並設して被圧着体１４を形成しても良い。なお、内層用基板１１を水平方向に複数並設する場合には、水平方向に複数並設した内層用基板１１どうしを接着剤や粘着テープ等の固着物で固着しておくと、中間体１５を搬送するときや、金属箔１３ｂ及び積載物１７へ振動を与えるとき等に、内層用基板１１が個別に動くことが起きにくくなるため、この内層用基板１１が個別に動くことに起因するスジ状の凹部が、得られる多層板表面の金属箔に形成されにくくなる。
【００３６】
また、加圧板１９，１９間に挟む被圧着体１４の数は、２つ以上であれば特に限定するものではなく、更に多くの被圧着体１４を、間に平板１８を挟んで積層してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る多層板の製造方法は、平板及び金属箔を加圧して凹状に湾曲させた後、この湾曲物を所定の位置の上に重ね、次いで、平板及び金属箔への加圧を解放する方法で被圧着体を形成する金属箔のうち下側の金属箔を重ねるため、得られる多層板の表面の金属箔にスジ状の凹部が形成されにくくなる。
【００３８】
本発明の請求項３に係る多層板の製造方法は、被圧着体を形成する金属箔のうち上側の金属箔も伸ばしながら重ねるため、特に得られる多層板の表面の金属箔にスジ状の凹部が形成されにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態の、工程の要部を説明する正面図である。
【図２】本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態を説明する分解正面図である。
【図３】図２の変形例を説明する分解正面図である。
【図４】本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態を説明する平面図である。
【図５】本発明に係る多層板の製造方法の一実施の形態の、要部を説明する正面図である。
【図６】本発明に係る多層板の製造方法の他の実施の形態の、要部を説明する正面図である。
【符号の説明】
１０    積層体
１１    内層用基板
１２    プリプレグ
１３    金属箔
１３ａ  被圧着体を形成する金属箔のうち下側の金属箔
１３ｂ  被圧着体を形成する金属箔のうち上側の金属箔
１４    被圧着体
１５    中間体
１６    湾曲物
１７    積載物
１８    平板
１９    加圧板
２１    平板保持爪
２３    平板反らしシリンダー
３１    キャリア板
３３    キャリア板保持爪
３５    キャリア板反らしシリンダー
３７    超音波発生装置
３９    押圧物
Ａ    積層体を形成しようとする所定の位置
【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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【図６】
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