(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺帯状のガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸した後、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プリプレグの製造方法において、熱硬化性樹脂ワニスを含浸させたガラスクロスが、加熱ゾーン中を自重で下方に向けてのみ移動するようにし、自重で下方に移動しようとする力に応じて搬送のためのガラスクロスにかける張力を小さくしたことを特徴とするプリプレグの製造方法。
【請求項２】
ガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸した後、熱硬化性樹脂ワニスが付着しているガラスクロスを、その間隙寸法を調整可能なスクイズロールの間隙を通過させた後、加熱ゾーンに導入す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】
ガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸した後、熱硬化性樹脂ワニスが付着しているガラスクロスを、その間隙寸法を調整可能な一対の固定バーの間を通過させた後加熱ゾーンに導入す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４】
前記一対の固定バーが、中心角が１８０°〜３００°の扇型の断面形状を有するバーよりなるコンマコータであることを特徴とする請求項３記載のプリプレグの製造方法。
【請求項５】
ガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸する際にロールコータを用いて含浸す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。
【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材料として使用され、長尺帯状のガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸して製造されるプリプレグの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多層プリント配線板のファイン化の要求が加速している。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仕様と要求レベルが厳しくなってきている。これに伴い、当然のことながら、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】
そのため、多層プリント配線板を製造する際には、スルホール穴の位置精度を向上させることや、ビルドアップ基板では、レーザーで形成するＢＶＨ（ブラインドビアホール）穴の位置精度を向上させることが求められている。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穴の機械加工精度の向上だけでなく、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等の材料の寸法精度を向上する必要がある。
【０００４】
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することが一般に行われている。この多層板とするための成形を行った際に、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、予め内層材の内層回路をこの収縮分だけ拡大して形成しておくことにより、成形後における内層回路の寸法を設計通りに仕上げるという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、成形による寸法変動はバラツキが大きいため、内層回路中のランド径（アニュラーリング）等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、その改善策が求められている。
【０００５】
そして、成形による寸法変動の原因は、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によると考えられる。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、成形時の寸法変動バラツキへの寄与は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、成形による寸法変動バラツキの原因となっていると考えられる。そのため、多層板を製造する際の成形による内層回路の寸法変動バラツキを小さくするのに有効なプリプレグの製造方法が求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的とする所は、多層板を製造する際の成形による内層回路の寸法変動バラツキを小さく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である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一般に多層プリント配線板の製造に使用するプリプレグは、基材であるガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸した後、所定温度の加熱ゾーン中で所定時間乾燥して、熱硬化性樹脂ワニスの溶剤を除去すると共に樹脂成分を半硬化させた後冷却して製造される。従来、プリプレグの乾燥装置としては、加熱ゾーンが横型のもの（図５に示すもの）と縦型のもの（図６に示すもの）が知られている。何れの場合も、熱硬化性樹脂ワニスを含浸したガラスクロスが加熱ゾーン中を通過している間に搬送のための張力が大きくガラスクロスにかかる構造となっている。そこで、本発明者等は、この搬送のための張力を極力小さくすることについて検討した結果下記の請求項１〜請求項５に係る発明に至ったものである。
【０００８】
請求項１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ワニスを含浸した後、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プリプレグの製造方法において、熱硬化性樹脂ワニスを含浸させたガラスクロスが、加熱ゾーン中を自重で下方に向けてのみ移動するようにし、自重で下方に移動しようとする力に応じて搬送のためのガラスクロスにかける張力を小さくしたことを特徴とするプリプレグの製造方法である。
【０００９】
請求項２に係る発明のプリプレグの製造方法は、ガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸した後、熱硬化性樹脂ワニスが付着しているガラスクロスを、その間隙寸法を調整可能なスクイズロールの間隙を通過させた後、加熱ゾーンに導入す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である。
【００１０】
請求項３に係る発明のプリプレグの製造方法は、ガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸した後、熱硬化性樹脂ワニスが付着しているガラスクロスを、その間隙寸法を調整可能な一対の固定バーの間を通過させた後加熱ゾーンに導入す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である。
【００１１】
請求項４に係る発明のプリプレグの製造方法は、前記一対の固定バーが、中心角が１８０°〜３００°の扇型の断面形状を有するバーよりなるコンマコータであることを特徴とする請求項３記載のプリプレグの製造方法である。
【００１２】
請求項５に係る発明のプリプレグの製造方法は、ガラスクロスに熱硬化性樹脂ワニスを含浸する際にロールコータを用いて含浸す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である。
【００１３】
請求項１〜請求項５に係る発明のプリプレグの製造方法では、熱硬化性樹脂ワニスを含浸させたガラスクロスが、加熱ゾーン中を下方に向けてのみ移動するようにしているので、自重で下方に移動しようとするため、搬送のためにガラスクロスにかける張力を小さくでき、そのため、製造されたプリプレグが持つ残留応力を減少できる。従って、請求項１〜請求項５に係る発明のプリプレグの製造方法によれば、多層板を製造する際の成形による内層回路の寸法変動バラツキを小さくするのに有効なプリプレグを製造することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
請求項１に係る発明のプリプレグの製造方法に関する一実施の形態を図１に示す。この実施形態では、ロール状に巻かれている長尺帯状のガラスクロス１を巻き出して含浸槽３内に導き、ガラスクロス１に含浸槽３内に供給されている熱硬化性樹脂ワニス２を含浸する。熱硬化性樹脂ワニス２は、例えばエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、溶剤等を配合・混合して調製されたものである。なお、熱硬化性樹脂ワニス２としては、エポキシ樹脂以外にポリイミド樹脂、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。そして、熱硬化性樹脂ワニス２を含浸させたガラスクロス１を例えば１００〜２００℃に加熱されている加熱ゾーン４中に導入して加熱・乾燥して、熱硬化性樹脂ワニス２の溶剤を除去すると共に樹脂成分を半硬化状態にする。その際に、熱硬化性樹脂ワニス２を含浸させたガラスクロス１が、加熱ゾーン４中を下方に向けてのみ移動するようにしている。そのため、搬送のためにガラスクロス１にかける張力は小さくでき、その結果、製造されたプリプレグ５が持つ残留応力が減少する。なお、加熱ゾーン４から出てきた樹脂成分が半硬化状態になっているプリプレグ５は冷却ゾーン６を通過することにより冷却され、その後、ロール状に巻き取るようにしている。なお、プリプレグ５は巻き取らずに所定寸法に切断して平積みすることもできる。
【００１６】
次に、請求項２に係る発明のプリプレグの製造方法に関する一実施の形態を図２に示す。この実施形態では、ガラスクロス１に熱硬化性樹脂ワニス２を含浸した後、熱硬化性樹脂ワニス２が付着しているガラスクロス１を、その間隙寸法を調整可能なスクイズロール８の間隙を通過させた後、加熱ゾーン４に導入するようにしている。スクイズロール８は２本ロール７、７で構成され、ロール７、７間の間隙寸法を調製できるようになっている。
【００１７】
そして、熱硬化性樹脂ワニス２が付着しているガラスクロス１をスクイズロール８の間隙を通過させる操作以外の操作については、上述の図１に示す請求項１に係る発明のプリプレグの製造方法に関する実施の形態と同様にして、プリプレグ５を製造する。この図２に示す実施形態では、熱硬化性樹脂ワニス２が付着しているガラスクロス１を、その間隙寸法を調整可能なスクイズロール８（ロール７、７）の間隙を通過させるため、ガラスクロス１に付着させる熱硬化性樹脂ワニス２の付着量の調整が容易になる利点がある。
【００１８】
次に、請求項３及び請求項４に係る発明のプリプレグの製造方法に関する一実施の形態を図３に示す。この実施形態では、ガラスクロス１に熱硬化性樹脂ワニス２を含浸した後、熱硬化性樹脂ワニス２が付着しているガラスクロス１を、その間隙寸法を調整可能な一対の固定バー９、９の間を通過させた後加熱ゾーン４に導入するようにしている。この実施形態では、各固定バー９、９は中心角が約２７０°の扇型の断面形状を有していて、かつ、一対の固定バー９、９間を熱硬化性樹脂ワニス２が付着しているガラスクロス１が通過する位置は各固定バー９、９の扇型の端部となるようにしている。なお、このように扇型の断面形状を有している一対のバーで構成される部材はコンマコータ１０と呼ばれていて塗布装置用の部材として知られているものであり、固定バー９、９間の間隙寸法は調整可能であってガラスクロス１に対する熱硬化性樹脂ワニス２の付着量を調整する機能を果たすことができる。
【００１９】
そして、熱硬化性樹脂ワニス２が付着しているガラスクロス１を固定バー９、９間の間隙を通過させる操作以外の操作については、上述の図１に示す請求項１に係る発明のプリプレグの製造方法に関する実施の形態と同様にして、プリプレグ５を製造する。この図３に示す実施形態では、熱硬化性樹脂ワニス２が付着しているガラスクロス１を、その間隙寸法を調整可能な一対の固定バー９、９の間隙を通過させるため、ガラスクロス１に付着させる熱硬化性樹脂ワニス２の付着量の調整が容易になる利点がある。そして一対の固定バー９、９が中心角が約２７０°の扇型の断面形状を有しているバーで構成されるコンマコータ１０であるため、付着量の調整精度を高くすることができる。
【００２０】
次に、請求項５に係る発明のプリプレグの製造方法に関する一実施の形態を図４に示す。この実施形態では、ガラスクロス１に熱硬化性樹脂ワニス２を含浸する際にロールコータ１１を用いて含浸するようにしている。そして、ロールコータ１１としては各種の構成のものが知られているが、この実施形態では、ガラスクロス１の両側にロール７を配し、各ロール７毎に熱硬化性樹脂ワニス２を供給し、各ロール７に供給された熱硬化性樹脂ワニス２をガラスクロス１に転写する構成にしている。本発明で使用するロールコータとしては、ロールを用いて熱硬化性樹脂ワニス２をガラスクロス１に転写できるものであればよく、図４に示す構成以外に各種の態様であることが可能であり、ロールコータを用いることにより、熱硬化性樹脂ワニス２が高粘度であっても容易にガラスクロス１に塗布することが可能であり、塗布できれば、ガラスクロス１への含浸を達成することが可能となる。
【００２１】
そして、ガラスクロス１に熱硬化性樹脂ワニス２を含浸する際にロールコータ１１を用いて含浸するようにしている操作以外の操作については、上述の図１に示す請求項１に係る発明のプリプレグの製造方法に関する実施の形態と同様にして、プリプレグ５を製造する。この図４に示す実施形態では、ロールコータ１１を用いるので、熱硬化性樹脂ワニス２が高粘度であっても容易にガラスクロス１に熱硬化性樹脂ワニス２を含浸することが可能となる利点がある。
【００２２】
【実施例】
以下、具体的な実施例、比較例により本発明をさらに説明する。
【００２３】
実施例１
ガラスクロス１として厚さが０．１ｍｍのものを使用し、熱硬化性樹脂ワニス２として、ＦＲ−４グレード用のエポキシ樹脂ワニスを使用して、図１に示すように、ロール状に巻かれているガラスクロス１を巻き出して含浸槽３内に導き、ガラスクロス１に含浸槽３内に供給されている熱硬化性樹脂ワニス２を含浸した。次いで、熱硬化性樹脂ワニス２を含浸させたガラスクロス１を１６０℃に加熱されている加熱ゾーン４中に導入して５分間加熱・乾燥して、熱硬化性樹脂ワニス２の溶剤を除去すると共に樹脂成分を半硬化状態にして、ロール状に巻いているプリプレグ５を得た。プリプレグ５の樹脂成分の含有率は５０質量％とした。この実施例１では、図１に示すように、熱硬化性樹脂ワニス２を含浸させたガラスクロス１が、加熱ゾーン４中を下方に向けてのみ移動するようにした。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
得られた４層の多層板について、寸法収縮率の平均値、寸法収縮率のバラツキ、成形性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。
【００２７】
寸法収縮率（平均値、バラツキ）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、得られた多層板表面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個の寸法収縮率データを得、その平均値とσ（標準偏差）を求める。
【００２８】
成形性の評価方法：得られた多層板５枚について両表面の銅箔をエッチングで除去し、ボイドの有無を観察して評価し、ボイド無しの場合には○と表示し、ボイド有りの場合には×と表示する。
【００２９】
比較例１
図６に示す従来の縦型乾燥機を用いて、熱硬化性樹脂ワニス２を含浸させたガラスクロス１を、加熱ゾーン４の下部から加熱ゾーン４中に導入し、トップロール１２まで上方に移動させた後、トップロール１２で折り返して下方に向けて移動させ、加熱ゾーン４の下部から取り出すようにした。それ以外の条件は実施例１と同様にしてプリプレグを作製した。なお、加熱ゾーン４中に収容されるガラスクロスの長さは、実施例１における加熱ゾーン４中に収容されるガラスクロスの長さと同じとなるようにトップロール１２の高さは調整し、加熱ゾーン４中を通過する速度も、実施例１における加熱ゾーン４中を通過する速度と同じ速度として行った。得られたプリプレグを用いた以外は実施例１と同様にして多層板の作製及び評価を行い得られた結果を表１に示した。
【００３０】
【表１】
0004954367.tif 000002
【００３１】
表１の結果で明かなように、本発明の実施例では、寸法収縮率のバラツキが小さい多層板が得られていることが確認された。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１及び請求項５に係る発明のプリプレグの製造方法では、熱硬化性樹脂ワニスを含浸させたガラスクロスが、加熱ゾーン中を自重で下方に向けてのみ移動するようにしているので、自重で下方に移動しようとする力に応じて搬送のためのガラスクロスにかける張力を小さくでき、そのため、製造されたプリプレグが持つ残留応力を減少できる。従って、請求項１及び請求項５に係る発明のプリプレグの製造方法によれば、多層板を製造する際の成形による内層回路の寸法変動バラツキを小さくするのに有効なプリプレグを製造することが可能となる。
【００３３】
また、請求項２〜請求項４に係る発明のプリプレグの製造方法によれば、上記の請求項１に係る発明の効果に加えて、プリプレグにする際のガラスクロスへの熱硬化性樹脂ワニスの付着量を調整することが容易になるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための概略図である。
【図２】本発明の他の一実施形態を説明するための概略図である。
【図３】本発明の他の一実施形態を説明するための概略図である。
【図４】本発明の他の一実施形態を説明するための概略図である。
【図５】従来例を説明するための概略図である。
【図６】他の従来例を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１  ガラスクロス
２  熱硬化性樹脂ワニス
３  含浸槽
４  乾燥ゾーン
５  プリプレグ
６  冷却ゾーン
７  ロール
８  スクイズロール
９  固定バー
１０  コンマコータ
１１  ロールコータ
１２  トップロール
【図１】
0004954367.tif 000003
【図２】
0004954367.tif 000004
【図３】
0004954367.tif 000005
【図４】
0004954367.tif 000006
【図５】
0004954367.tif 000007
【図６】
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