(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数層の熱硬化性樹脂を重ね、これを無加圧下で加熱して硬化させることによって、積層板を製造するにあたって、内側の層の熱硬化性樹脂から順に硬化させることを特徴とする積層板の製造方法。
【請求項２】
内層の熱硬化性樹脂として外層の熱硬化性樹脂よりも低温で硬化するものを用いることを特徴とする請求項１に記載の積層板の製造方法。
【請求項３】
金属箔の片面に熱硬化性樹脂を塗布し、この熱硬化性樹脂よりも低温で硬化する熱硬化性樹脂を基材に含浸すると共に、この基材に上記の金属箔を熱硬化性樹脂を塗布した側の面で重ね、これを加熱することを特徴とする請求項２に記載の積層板の製造方法。
【請求項４】
内層の低温硬化の熱硬化性樹脂の硬化温度が３０〜７０℃であり、外層の熱硬化性樹脂の硬化温度との温度差が２０℃以上であることを特徴とする請求項２又は３に記載の積層板の製造方法。
【請求項５】
内層の熱硬化性樹脂が硬化し外層の熱硬化性樹脂が硬化する前に、一時的に加圧を行なうことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の積層板の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の方法で製造されて成ることを特徴とする積層板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板などに用いられる積層板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板などに加工される積層板を製造するにあたって、次のような工法が従来から一般的である。すなわち、ガラス布等の基材にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂のワニスを含浸・乾燥してプリプレグを作製し、所定寸法に裁断したこのプリプレグを１枚あるいは複数枚重ねると共に銅箔等の金属箔を片面あるいは両面に重ね、これをステンレスプレート間に挟むと共に同じものを複数段に積み重ねる。そしてこれを加熱プレス装置にセットし、加熱・加圧して積層成形をすることによって、積層板を得ることができる。
【０００３】
しかしこの方法では、１０ｋｇ／ｃｍ2以上の加圧力を加えて成形を行なうために、積層板の板厚精度が悪く、±１５μｍの範囲の精度でしか、積層板を製造できないものであった。特に最近の電子機器のモバイル化などに伴ってプリント配線板の材料である積層板も薄物化しており、板厚精度が高精度に求められるようになっている。
【０００４】
これに対して、加圧を加えない無加圧で成形を行なうことによって、板厚精度の高い積層板を製造する工法が開発され、実用化されている。この工法は、ガラス布等の基材にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂液を含浸し、この熱硬化性樹脂液を含浸した基材の片面あるいは両面に銅箔等の金属箔を重ね、これを無加圧の状態で加熱することによって、積層板を得るようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの無加圧成形工法では、従来のステンレスプレートに挟み込んで加圧を加えて成形する工法ではあまりみられなかった、皺や波打ちが積層板に発生したり、積層板の表面に凹凸が発生して表面粗度が悪くなるという問題が生じるものであった。
【０００６】
そして積層板に凹凸が発生して表面粗度が悪くなるメカニズムは、図３のように、熱硬化性樹脂の熱膨張・収縮時の流動によるものと考えられる。すなわち、まずガラスクロスなど基材１に熱硬化性樹脂液２を含浸し、図３（ａ）のように、この両面に銅箔などの金属箔３を重ね、これを加熱する。ここで、繊維１ａを織ったガラスクロスで形成される基材１には繊維１ａが密な部分と粗な部分があり、基材１に含浸した熱硬化性樹脂液２は繊維１ａが密な部分では含浸量が少なく繊維１ａが粗な部分では含浸量が多くなっており、上記のように熱硬化性樹脂液２を含浸した基材１を加熱すると、含浸量の多い部分の熱硬化性樹脂液２の膨張が図３（ｂ）の矢印のように大きく発生するため、熱硬化性樹脂液２の含浸量の多い部分で膨らみが生じる。そして平滑になるようにこの膨らんだ部分の熱硬化性樹脂液２は、図３（ｃ）の矢印のように流動するが、このように熱硬化性樹脂液２が流動した状態で硬化すると、図３（ｄ）の矢印のように熱硬化性樹脂液２が流れ出した部分での硬化収縮が大きく発生し、図３（ｄ）に示すように得られた積層板４には凹凸が生じて、表面粗度が悪くなるものである。
【０００７】
このように、熱硬化性樹脂が硬化する前に、熱硬化性樹脂が流動することによって積層板に凹凸が発生し、この結果、積層板の表面粗度が悪くなるものと考えられる。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、熱硬化性樹脂の流動を抑制して、表面粗度を改善することができる積層板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る積層板の製造方法は、複数層の熱硬化性樹脂を重ね、これを無加圧下で加熱して硬化させることによって、積層板を製造するにあたって、内側の層の熱硬化性樹脂から順に硬化させることを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項２の発明は、請求項１において、内層の熱硬化性樹脂として外層の熱硬化性樹脂よりも低温で硬化するものを用いることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項３の発明は、請求項２において、金属箔の片面に熱硬化性樹脂を塗布し、この熱硬化性樹脂よりも低温で硬化する熱硬化性樹脂を基材に含浸すると共に、この基材に上記の金属箔を熱硬化性樹脂を塗布した側の面で重ね、これを加熱することを特徴とするものである。
【００１２】
また請求項４の発明は、請求項２又は３において、内層の低温硬化の熱硬化性樹脂の硬化温度が３０〜７０℃であり、外層の熱硬化性樹脂の硬化温度との温度差が２０℃以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、内層の熱硬化性樹脂が硬化し外層の熱硬化性樹脂が硬化する前に、一時的に加圧を行なうことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項６に係る積層板は、上記の請求項１乃至５のいずれかに記載の方法で製造されて成ることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
本発明は、複数層の熱硬化性樹脂を重ね、これを無加圧下で加熱して硬化させることによって、積層板を製造するようにしているが、請求項１の発明はこの際に、内側の層の熱硬化性樹脂から順に硬化させるようにしてある。最内層の熱硬化性樹脂をまず硬化させ、次にその外側の層の熱硬化性樹脂を硬化させ、そして最も外層の熱硬化性樹脂を最後に硬化させるようにするものであり、熱硬化性樹脂が３層であれば、先ず中央の熱硬化性樹脂を硬化させた後、両側の外側の層の熱硬化性樹脂を硬化させるものである。
【００１７】
このように、内側の層の熱硬化性樹脂から順に硬化させることによって、内側の樹脂の流動を抑制しながら熱硬化性樹脂を硬化させると共に表面が平滑になるように外側の樹脂を流動させながら熱硬化性樹脂を硬化させることができ、凹凸の発生を低減して表面粗度を改善した積層板を得ることができるものである。
【００１８】
請求項２の発明は、内層の熱硬化性樹脂として外層の熱硬化性樹脂よりも低温で硬化するものを用いることによって、内側の層の熱硬化性樹脂から順に硬化させるようにしたものである。熱硬化性樹脂が例えば３層であれば、両側の未硬化の熱硬化性樹脂の層の間にこの熱硬化性樹脂よりも低温で硬化する未硬化の熱硬化性樹脂の層を配置して重ね、これを無加圧下で加熱して硬化させることによって、積層板を製造するものである。このように内層の熱硬化性樹脂として外層の熱硬化性樹脂よりも低温で硬化するものを用いて、内側の層の熱硬化性樹脂から順に硬化させることによって、内側の樹脂の流動を抑制しながら熱硬化性樹脂を硬化させると共に表面が平滑になるように外側の樹脂を流動させながら熱硬化性樹脂を硬化させることができ、凹凸の発生を低減して表面粗度を改善した積層板を得ることができるものである。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２における外層の熱硬化性樹脂を銅箔などの金属箔の片面に塗布して用いると共に、この熱硬化性樹脂よりも低温で硬化する熱硬化性樹脂をガラスクロスなどの基材に含浸して用いるようにしたものである。そして、低温硬化の熱硬化性樹脂液を含浸した基材に、金属箔を熱硬化性樹脂を塗布した側で重ね、これを無加圧下で加熱して硬化させることによって、積層板を製造することができるものである。
【００２０】
図１は請求項３の発明の実施の形態の一例を示すものであり、金属箔３はロール状に巻いた長尺のものを用いるようにしてあり、金属箔３を連続して送りながら塗布ロール８に通すことによって、金属箔３の片面に熱硬化性樹脂液２を塗布するようにしてある。また、ガラスクロスなどの基材１も長尺のものを用い、ロール状に巻いた長尺の基材１を連続して送りながら熱硬化性樹脂液２′が供給される含浸槽５に通して、基材１に熱硬化性樹脂液２′を含浸させるようにしてある。基材１に含浸される熱硬化性樹脂２′としては、金属箔３に塗布される熱硬化性樹脂よりも低温で硬化するものが用いられるものである。そしてこの低温硬化の熱硬化性樹脂液２′を含浸した基材１を連続して送りながら、金属箔３を連続的に送って熱硬化性樹脂液２を塗布した側で基材１の両面にそれぞれラミネートロール６によって重ね、これを加熱炉７に通して、基材１に含浸した樹脂２′を硬化させた後に金属箔３に塗布した樹脂２を硬化させることによって、連続した工法で積層板を製造することができるものである。基材１はこのように１枚のみを用いる他、複数枚の基材１を用い、各基材１にそれぞれ低温硬化の熱硬化性樹脂液２′を含浸させ、これを重ねてラミネートロール６に通すようにしてもよい。
【００２１】
ここで、内層の低温で硬化する熱硬化性樹脂としては、外層の熱硬化性樹脂の硬化温度が８０〜１３５℃である場合、３０〜７０℃の温度で硬化するものが好ましい。また内層の低温で硬化する熱硬化性樹脂と外層の熱硬化性樹脂の硬化温度の温度差は２０℃以上であることが好ましい。内層の低温で硬化する熱硬化性樹脂の硬化温度が３０〜７０℃の範囲を外れる場合や、内層の低温で硬化する熱硬化性樹脂と外層の熱硬化性樹脂の硬化温度の温度差が２０℃未満である場合には、凹凸の発生を低減して表面粗度を改善した積層板を得ることが難しくなる。内層の低温で硬化する熱硬化性樹脂と外層の熱硬化性樹脂の硬化温度の温度差の上限は特に設定されるものではないが、８０℃程度を上限とするのが好ましい。そしてこのような硬化温度が３０〜７０℃の熱硬化性樹脂は、例えば、外層用の熱硬化性樹脂への硬化剤の添加量を増量したり、添加する硬化剤の種類を変更したり、硬化促進剤を新たに添加したりして調製することができるものであり、硬化剤や硬化促進剤の種類の選択や添加量の調整によって、所望の硬化温度に設定することが可能である。
【００２２】
また、上記のようにして積層板を製造するにあたって、請求項５の発明では、内層の熱硬化性樹脂を硬化させた後、外層の熱硬化性樹脂が硬化する前の流動状態にある間に、一時的に加圧を行なうようにしている。このように内層の熱硬化性樹脂が硬化し外層の熱硬化性樹脂が硬化する前に加圧を行なうことによって、積層板の表面を平滑にする方向に外層の熱硬化性樹脂を流動させることができるものであり、得られる積層板の凹凸の発生をさらに低減して、表面粗度を一層改善することができるものである。この一時的な加圧は、ピンチロールなどの加圧ロールに通したり、フラット板に挟んだりすることによって行なうことができるものであり、一回だけ行なうようにする他に、数回繰り返すようにしてもよい。また、この際の加圧力は０．５〜５．０ｋｇ／ｃｍ2程度の範囲でよく、加圧時間は０．５〜５．０秒程度の範囲でよい。
【００２３】
図２は請求項５の発明を図１の実施の形態に適用した例を示すものであり、加熱炉７を第一加熱炉７ａと第二加熱炉７ｂとで形成すると共に、この第一加熱炉７ａと第二加熱炉７ｂの間に一対の加圧ロール９が配設してある。そして基材１を連続して送りながら含浸槽５に通して低温硬化の熱硬化性樹脂液２′を含浸させると共に、金属箔３を連続して送りながら塗布ロール８に通して片面に熱硬化性樹脂液２を塗布し、熱硬化性樹脂液２′を含浸した基材１と熱硬化性樹脂２を塗布した金属箔３をそれぞれ連続的に送って、熱硬化性樹脂液２を塗布した側で金属箔３を基材１の両面にラミネートロール６によって重ね、これをまず第一加熱炉７ａに通して、基材１に含浸した低温硬化の熱硬化性樹脂２′を硬化させた後、加圧ロール９間に通し、そしてさらに第二加熱炉７ｂに通して、金属箔３に塗布した熱硬化性樹脂２を硬化させることによって、連続した工法で積層板を製造することができるものである。
【００２４】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２５】
（実施例１）
図１に示す工程で両面銅張り積層板を製造した。すなわち、基材１として日東紡績社製「７６２８ガラスクロス」を用い、金属箔３として日鉱グールド社製銅箔「ＪＴＣ１８」を用いた。また、金属箔３に塗布する熱硬化性樹脂液２として、ビニルエポキシ樹脂（昭和高分子社製「Ｓ５１０」）１００重量部に日本油脂社製硬化剤「パークルＤ」を１．２５重量部配合し、スチレン溶剤に３０重量％の濃度で溶解して調製した、硬化温度１００℃のワニスを用い、基材１に含浸する低温硬化の熱硬化性樹脂２′として、ビニルエポキシ樹脂（昭和高分子社製「Ｓ５１０」）１００重量部に日本油脂社製硬化剤「パーキュアＫ」を１．０重量部配合し、スチレン溶剤に３０重量％の濃度で溶解した後に、さらに硬化促進剤としてナフテン酸コバルトを０．５重量部配合して調製した、硬化温度５０℃のワニスを用いた。
【００２６】
そして、図１に示すように、１枚の基材１に低温硬化の熱硬化性樹脂液２′を含浸させると共にスクイーズロール１０に通して約１ｋｇ／ｃｍ2の加圧力を加えることによって余分な樹脂液を除去して、基材１に熱硬化性樹脂液２′を約４５重量％の含有量で含浸させ、また２枚の各金属箔３のマット面に熱硬化性樹脂液２を約３μｍの厚さで均一に塗布した。次に、低温硬化の熱硬化性樹脂液２′を含浸した基材１の両面にそれぞれ金属箔３をその熱硬化性樹脂液２を塗布した側で重ね、これをラミネートロール６に通して約１ｋｇ／ｃｍ2の加圧力を加えることによって、内部の気泡の除去と樹脂液２，２′の状態を均一にした。この後、これを加熱炉７に通して、３０℃で１０分間、次いで１００℃で１０分間加熱することによって、両面銅張りの積層板を得た。
【００２７】
（実施例２）
加熱炉７による加熱を、５０℃で１０分間、次いで１００℃で１０分間行なうようにした他は、実施例１と同様にして両面銅張りの積層板を得た。
【００２８】
（実施例３）
加熱炉７による加熱を、７０℃で１０分間、次いで１００℃で１０分間行なうようにした他は、実施例１と同様にして両面銅張りの積層板を得た。
【００２９】
（実施例４）
実施例１と同様にして、低温硬化の熱硬化性樹脂液２′を含浸した基材１の両面にそれぞれ金属箔３をその熱硬化性樹脂液２を塗布した側で重ねると共にこれをラミネートロール６に通した後、これを図２のように第一加熱炉７ａに通して５０℃で１０分間加熱し、次いで加圧ロール９に通して約１ｋｇ／ｃｍ2の加圧力を加えた。そしてさらにこれを第二加熱炉７ｂに通して、３０℃で１０分間、次いで１００℃で１０分間加熱することによって、両面銅張りの積層板を得た。
【００３０】
（実施例５）
第二加熱炉７ｂによる加熱を、５０℃で１０分間、次いで１００℃で１０分間行なうようにした他は、実施例４と同様にして両面銅張りの積層板を得た。
【００３１】
（実施例６）
第二加熱炉７ｂによる加熱を、７０℃で１０分間、次いで１００℃で１０分間行なうようにした他は、実施例１と同様にして両面銅張りの積層板を得た。
【００３２】
（比較例）
基材として日東紡績社製「７６２８ガラスクロス」を用い、金属箔として日鉱グールド社製銅箔「ＪＴＣ１８」を用いた。また、熱硬化性樹脂液として、ビニルエポキシ樹脂（昭和高分子社製「Ｓ５１０」）１００重量部に日本油脂社製硬化剤「パークルＤ」を１．２５重量部配合し、スチレン溶剤に３０重量％の濃度で溶解して調製したワニスを用いた。
【００３３】
そして、１枚の基材に熱硬化性樹脂液を含浸させると共にスクイーズロールに通して約１ｋｇ／ｃｍ2の加圧力を加えることによって余分な樹脂液を除去して、基材に熱硬化性樹脂液を約４５重量％の含有量で含浸させ、次に、熱硬化性樹脂液を含浸したこの基材の両面にそれぞれ金属箔をマット面の側で重ね、これをラミネートロールに通して約１ｋｇ／ｃｍ2の加圧力を加えることによって、内部の気泡の除去と樹脂液の状態を均一にした。この後、これを加熱炉に通して、１００℃で１０分間加熱することによって、両面銅張りの積層板を得た。
【００３４】
上記のようにして実施例１〜６及び比較例で得られた積層板について、表面の粗さを測定した。粗さの測定は試料数３枚について行ない、最大高さ（最大粗さ）Ｒｍａｘ、１０点平均粗さＲｚ、中心線最大粗さＲｔを評価した。結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0004089090.tif 000002
【００３６】
表１にみられるように、各実施例のものは、比較例よりも表面粗さが小さく、表面粗度が改善されていることが確認される。
【００３７】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係る積層板の製造方法は、複数層の熱硬化性樹脂を重ね、これを無加圧下で加熱して硬化させることによって、積層板を製造するにあたって、内側の層の熱硬化性樹脂から順に硬化させるようにしたので、内側の樹脂の流動を抑制しながら熱硬化性樹脂を硬化させると共に表面が平滑になるように外側の樹脂を流動させながら熱硬化性樹脂を硬化させることができ、凹凸の発生を低減して表面粗度を改善した積層板を得ることができるものである。
【００３８】
また請求項２の発明は、請求項１において、内層の熱硬化性樹脂として外層の熱硬化性樹脂よりも低温で硬化するものを用いるようにしたので、低温で硬化する内側の熱硬化性樹脂から順に硬化させることができるものであり、内側の樹脂の流動を抑制しながら熱硬化性樹脂を硬化させると共に表面が平滑になるように外側の樹脂を流動させながら熱硬化性樹脂を硬化させることができ、凹凸の発生を低減して表面粗度を改善した積層板を得ることができるものである。
【００３９】
また請求項３の発明は、請求項２において、金属箔の片面に熱硬化性樹脂を塗布し、この熱硬化性樹脂よりも低温で硬化する熱硬化性樹脂を基材に含浸すると共に、この基材に上記の金属箔を熱硬化性樹脂を塗布した側の面で重ね、これを加熱するようにしたので、内層となる基材に含浸した低温硬化の熱硬化性樹脂から順に硬化させることができるものであり、内側の樹脂の流動を抑制しながら熱硬化性樹脂を硬化させると共に表面が平滑になるように外側の樹脂を流動させながら熱硬化性樹脂を硬化させることができ、凹凸の発生を低減して表面粗度を改善した積層板を得ることができるものである。
【００４０】
また請求項４の発明は、請求項２又は３において、内層の低温硬化の熱硬化性樹脂の硬化温度が３０〜７０℃であり、外層の熱硬化性樹脂の硬化温度との温度差が２０℃以上であるので、内層となる低温硬化の熱硬化性樹脂から順に硬化させることができるものであり、内側の樹脂の流動を抑制しながら熱硬化性樹脂を硬化させると共に表面が平滑になるように外側の樹脂を流動させながら熱硬化性樹脂を硬化させることができ、凹凸の発生を低減して表面粗度を改善した積層板を得ることができるものである。
【００４１】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４において、内層の熱硬化性樹脂が硬化し外層の熱硬化性樹脂が硬化する前に、一時的に加圧を行なうようにしたので、積層板の表面を平滑にする方向に外層の熱硬化性樹脂を加圧によって流動させることができるものであり、得られる積層板の凹凸の発生をさらに低減して、表面粗度を一層改善することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態の他の一例を示す概略図である。
【図３】積層板の表面に凹凸が発生するメカニズムを説明するものであり、（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれ断面図である。
【符号の説明】
１  基材
２  熱硬化性樹脂液
２′  熱硬化性樹脂液
３  金属箔
【図１】
0004089090.tif 000003
【図２】
0004089090.tif 000004
【図３】
0004089090.tif 000005