JP2001113527A - 熱硬化性樹脂含浸プリプレグ及びその製造方法 - Google Patents

熱硬化性樹脂含浸プリプレグ及びその製造方法

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JP2001113527A
JP2001113527A JP29405399A JP29405399A JP2001113527A JP 2001113527 A JP2001113527 A JP 2001113527A JP 29405399 A JP29405399 A JP 29405399A JP 29405399 A JP29405399 A JP 29405399A JP 2001113527 A JP2001113527 A JP 2001113527A
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JP
Japan
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prepreg
glass cloth
thickness
thermosetting resin
surface roughness
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Tsutomu Kariba
力 狩場
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Risho Kogyo Co Ltd
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Risho Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイドがなく板厚精度に優れたガラスクロス
基材銅張積層板プリプレグ、及びパターン精度に優れ、
ボイドがなく板厚精度に優れたガラスクロス基材ビルド
アップ多層プリント配線板用プリプレグを提供するこ
と。 【解決手段】 ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸乾燥
した熱硬化性樹脂含浸プリプレグにおいて、その表面粗
さを5μm以下とする。また、ガラスクロスに全体の厚
さがガラスクロスの厚さの1.3〜2.0倍になるよう
に、熱硬化性樹脂を含浸乾燥したプリプレグを、回転す
る一対の熱ロールの間を加熱加圧しながら通すことによ
り表面粗さを5μm以下のプリプレグを経済的に得るこ
とを可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボイドがなく、
板厚精度に優れたガラスクロス基材銅張積層板並びにパ
ターン精度に優れ、ボイドがなく、板厚精度に優れたガ
ラスクロス基材ビルドアップ多層プリント配線板用プリ
プレグ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラスクロスを基材とする銅張積層板
は、ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸乾燥したプリプ
レグを所定寸法に切断した後、この切断したプリプレグ
を所要枚数重ね合わせて、その少なくとも一方の表面に
銅箔を重ね合わせ、次いで鏡面板に挾み込み、加熱・加
圧することにより樹脂を硬化させ、同時に銅箔と接着す
ることにより製造される。
【0003】しかしながら、ガラスクロスはタテ糸とヨ
コ糸の交点部分が最も厚く、ガラス糸の交差する領域で
囲まれた中間部分は最も薄くなる。このようなガラスク
ロスに樹脂を含浸乾燥したプリプレグは、厚さの厚い部
分と薄い部分が生じている。そのため、銅張積層板を成
形するために、プリプレグを重ねると、プリプレグとプ
リプレグ及びプリプレグと銅箔との間に空気の層ができ
て、加熱加圧成形した際に、成形ボイドになり易いとい
う問題がある。
【0004】このボイドの発生を抑制する方法として
は、従来、成形圧力を高くして樹脂を多く流動させると
いう方法が知られているが、樹脂の流動を多くするとい
うことは、成形された積層板の板厚精度が低下すること
につながるという問題があった。
【0005】このため、従来のプリプレグでは、板厚精
度を高め、成形ボイドの抑制を図るということは非常に
困難であった。
【0006】また、ガラスクロス基材を用いたビルドア
ップ多層プリント配線板の製造方法としては、従来、種
々の方法が提案されている。
【0007】その一例として、プリプレグにレーザー等
で穴あけし、その穴の中に導電ペーストを充填した後、
そのプリプレグの両面に銅箔を重ね合わせ加熱加圧成形
する。次いで、銅箔の表面に所望の回路を形成し、別に
準備した前記レーザー穴あけ導電ペースト充填プリプレ
グと銅箔とを重ね合わせて、加熱加圧成形し、これらを
順次繰り返すことで多層化していくという方法がある。
【0008】しかしながら、この方法は、前述の銅張積
層板と同様な理由により、ボイドの抑制並びに板厚精度
が十分なものではなかった。さらに、プリプレグの表面
粗さが大きいと、加熱加圧成形時に充填した導電ペース
トがプリプレグ表面の凹凸より滲み出し、絶縁劣化を生
じ、パターン精度に劣る欠点もあった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
ボイドがなく、板厚精度に優れたガラスクロス基材銅張
積層板用プリプレグ、並びにパターン精度に優れ、ボイ
ドがなく、板厚精度に優れたガラスクロス基材ビルドア
ップ多層プリント配線板用プリプレグを提供するもので
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明は、ガラスクロ
スに熱硬化性樹脂を含浸乾燥した熱硬化性樹脂含浸プリ
プレグにおいて、その表面粗さを5μm以下とすること
により、上記技術的課題を解決したものである。
【0011】また、この発明は、ガラスクロスに全体の
厚さがガラスクロスの厚さの1.3〜2.0倍になるよ
うに、熱硬化性樹脂を含浸乾燥したプリプレグを、回転
する一対の熱ロールの間を加熱加圧しながら通すことに
より表面粗さを5μm以下のプリプレグを経済的に得る
ことを可能にしたものである。
【0012】なお、この発明において、ガラスクロスの
厚さとはJIS R3420(ガラス繊維一般試験方
法)記載の試験方法によるものである。
【0013】また、表面粗さとはJIS B 0601
(表面粗さ−定義と表示)記載の十点平均粗さ(Rz)
のことをいう。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、この発明のプリプレグにつ
いてさらに詳しく説明する。
【0015】この発明は、上記のように、ガラスクロス
に熱硬化性樹脂を含浸乾燥した熱硬化性樹脂含浸プリプ
レグにおいて、その表面粗さを5オ m以下としたことを
特徴とする。
【0016】ところで、従来のプリプレグの表面粗さは
10μm以上であるが、成形ボイドは、このプリプレグ
の表面粗さに大きな関連を有する。
【0017】即ち、成形ボイドと板厚精度の両立につい
て研究したところ、表面粗さを5μm以下としたプリプ
レグでは、銅箔とプリプレグの層間やプリプレグとプリ
プレグの層間の空気が少なく、ボイドの発生を抑制する
ことが可能となることを見出すに至った。
【0018】また、ボイドの発生を抑制することが可能
となることにより、低圧成形が可能となる。そのため、
樹脂の流動が抑えられ、板厚精度を向上させることがで
き、板厚と成形ボイドの両立という問題を解決すること
ができたのである。
【0019】プリプレグの厚さは、通常のプリプレグで
はガラスクロスの厚さに対し、1.0〜1.2倍の範囲
になるように熱硬化性樹脂が含浸されているが、このよ
うにして得られたプリプレグの表面粗さは20μm以上
である。
【0020】このプリプレグの厚さについて、この発明
では、ガラスクロスの厚さの1.3倍以上となるように
含浸させている。その理由の第一は、含浸乾燥の際に、
ガラスクロスの表面の樹脂の付着分を多くすることで、
ガラスクロスの厚さむらを解消し、表面粗さを低減する
ことができるということである。第二の理由は、含浸乾
燥したプリプレグを加熱ロールにて平滑化するのが容易
となるからである。
【0021】含浸乾燥の際に、ガラスクロスの表面層の
樹脂付着分を多くするほど、ガラスクロス自体の厚さむ
らによるプリプレグの表面粗さは低減できるが、そのこ
とだけで5μm以下とすることは容易ではない。
【0022】そこで、この発明では、プリプレグを、樹
脂の軟化する温度以上に設定した回転する一対の熱ロー
ルの間を加熱加圧しながら通すことによって、表面粗さ
をより小さくするようにしている。
【0023】なお、熱ロールの間を加熱加圧しながら通
す際には、プリプレグを離型シートで挾み込むことによ
り、プリプレグに、しわが発生することを防止し易くす
ることができると共に、熱ロールへのプリプレグの樹脂
の付着も防止することができる。
【0024】また、樹脂を含浸乾燥したプリプレグを前
述した方法で表面粗さを小さくするには、ガラスクロス
の表面層に付着させる樹脂分が多いことが必要である。
樹脂分が少なくても加圧ロールの圧力を高くすれば表面
粗さを小さくすることができるというように考えがちで
あるが、ガラスクロスの表面に付着させる樹脂分が少な
いプリプレグでは、表面粗さを小さくするのに高い圧力
が必要となり、ガラスクロスの目ずれや切れが生じてし
まう支障がある。したがって、ガラスクロスへのダメー
ジを最小限とするためには、ガラスクロスの厚さの1.
3倍以上となるように含浸させる必要があるのである。
含浸乾燥機のプリプレグの表面粗さを小さくしておくこ
とにより、当然のことながら、加熱ロールにより表面粗
さを小さくすることが容易となる。
【0025】ところで、プリプレグの厚さがガラスクロ
スの厚さの2.0倍を超えると、ガラスクロス表面の樹
脂層が厚くなり過ぎ、熱ロールの間を加熱加圧しながら
通した際、ガラスクロスと樹脂層の熱膨張差により、し
わが発生し易くなるという支障が生じる。従って、ガラ
スクロスの厚さの1.3〜2.0倍になるように含浸さ
せる必要がある。
【0026】この発明に用いるガラスクロスとしては、
通常、積層板を製造するガラスクロスであればよく、特
に限定するものではないがIPC−EG−140規定の
7628、2116、2112、1080、106スタ
イル等のものがある。
【0027】この発明に用いる熱硬化性樹脂としては、
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリ
アジン樹脂、熱硬化ポリフェニレンエーテル樹脂等、通
常、積層板を製造する樹脂であれば特に限定はない。
【0028】なお、この発明において熱ロールにプリプ
レグを通す際に使用する離型シートとしては、アルミ
箔、銅箔等の金属箔やPET、ポリプロピレン、トリア
セテート等の熱可塑性フィルムが使用可能である。
【0029】[実施例1]熱硬化ポリフェニレン樹脂を
厚さ94μmのガラスクロス(IPC スタイル2116)
に含浸乾燥し、プリプレグの表面租さが15μm 、プリ
プレグの厚さがガラスクロスの厚さの1 .4 倍とした厚
さ132μm厚のプリプレグ(I)を得た。次いで、前
記プリプレグをPET フィルムに挟み込み、一対の140
℃に加熱した熱ロールの間を49N の力(プリプレグ幅
500mm)で加熱加圧しながら通し、表面租さ2μm の
プリプレグ(II)を得た。このプリプレグのガラスクロ
スの目ずれ及び切れ並びにプリプレグのしわの有無を確
認した。
【0030】次いで、プリプレグ(II)を2枚重ね合わ
せ、その両面に12μm 厚銅箔を重ね合わせ、成形圧力
4.9×105 Pa、温度170℃の圧力で150分間加
熱加圧成形し、成形した銅張積層板のコーナー部と中央
部の板厚を測定し、その最大値と最小値の差(以下、板
厚精度と呼ぶ)を求めた。また、成形した銅張積層板を
クロスセクション法によりボイドの有無を確認した。
【0031】[実施例2]実施例1と同様に熱硬化ポリ
フェニレン樹脂を厚さ94μm のガラスクロス(IPC スタ
イル2116)に含浸乾燥し、プリプレグの表面粗さが
12μm 、プリプレグの厚さがガラスクロスの厚さの
1.9倍とした厚さ179μm 厚のプリプレグ (III)を
得た.次いで、前記プリプレグをPET フィルムに挟み込
み、一対の140℃に加熱した熱ロールの間を4.9×
105 Paの圧力(プリプレグ500mm)で加熱加圧しな
がら通し、表面粗さ2μm のプリプレグ(IV)を得た。
このプリプレグのガラスクロスの目ずれ及び切れ並びに
プリプレグのしわの有無を確認した。
【0032】次いで、プリプレグ(IV)を2牧童ね合わ
せ、実施例1と同様に加熱加圧成形し、実施例1と同様
に板厚精度及びボイドの有無を確認した。
【0033】[実施例3]実施例1で得られたプリプレ
グ(II)にレーザーにより200μm 間隔で1列に10
0μm 径(レーザー光の入射側の表面穴径)の穴を10
1ケ穴あけした後、その穴の中に銅ペーストを埋め込
み、次いでその両面に12μm 厚銅箔を重ね合わせた
後、実施例1と同様の条件で加熱加圧成形し、実施例1
と同様に板厚精度とボイドの有無を確認した。次いで、
前記レーザー穴にランドレスのスルーホールを形成し
(スルホール接続は、前記銅ペーストによる接続)、隣
接したスルーホール総数100穴のショート不良率
(%)を確認した。
【0034】[比較例1]実施例1で使用した熱硬化ポ
リフェニレン樹脂を実施例1で使用したガラスクロスに
含浸乾操し、プリプレグの表面粗さが20μm 、プリプ
レグの厚さがガラスクロスの厚さの1.2倍とした厚さ
113μm 厚のプリプレグ(V)を得た。
【0035】次いで、プリプレグ(V)を2枚重ね合わ
せ、実施例1と同様に加熱加圧成形し、成形した銅張積
層板の板厚精度及びボイドの有無を確認した。
【0036】[比較例2]比較例1で得たプリプルレグ
(V)を、実施例1と同様に熱ロールの間を98N の力
(プリプレグ幅500mm)で加熱加圧しながら通し、こ
のプリプレグのガラスクロスの目ずれ及び切れ並びにプ
リプレグのしわの有無を確認した。
【0037】[比軟例3]実施例1で使用した熱硬化ポ
リフェニレンエーテル樹脂を実施例1で使用したガラス
クロスに含浸乾躁し、プリプレグの表面粗さ10μm 、
プリプレグの厚さがガラスクロスの厚さの2.1倍とし
た厚さ197μm 厚のプリプレグ(VI)を得た。
【0038】次いで、プリプレグ(VI) を2牧重ね合わ
せ、実施例1と同様に加熱加圧成形し、成形した銅張積
層板の板厚精度及びボイドの有無を確認した。
【0039】[比較例4]比較例3で得たプリプレグ
(VI)を、実施例1と同様に熱ロールの間を49Nの力
(プリプレグ幅500mm)で加熱加圧しながら通し、こ
のプリプレグのガラスクロスの目ずれ及び切れ並びにプ
リプレグのしわの有無を確認した。
【0040】[比較例5]比較例1で得られたプリプレ
グ(V)に実施例3と同様にレーザーにより穴あけ及び
銅ペーストを埋め込み後、実施例1と同様の条件で加熱
加圧成形し、板厚精度とボイドの有無を確認した。次い
で、実施例3と同様にショート不良率(%)を確認し
た。
【0041】実施例1〜3及び比較例1〜5の結果を表
1、2に示す。なお、熱ロールを通した後に、ガラスク
ロスの目ずれ、又は切れ、又はプリプレグのしわが発生
する支障が生じたものは積層板の評価を行わなかった。
【0042】
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ボイ
ドがなく、板厚精度に優れたガラスクロス基材銅張積層
板プリプレグを得ることができ、また、パターン精度に
優れ、ボイドがなく、板厚精度に優れたガラスクロス基
材ビルドアップ多層プリント配線板用プリプレグを得る
ことができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29K 101:10 B29K 101:10 105:08 105:08 309:08 309:08

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸乾燥
    した熱硬化性樹脂含浸プリプレグにおいて、表面粗さを
    5μm以下としたことを特徴とする熱硬化性樹脂含浸プ
    リプレグ。
  2. 【請求項2】 ガラスクロスに、全体の厚さがガラスク
    ロスの厚さの1.3〜2.0倍になるように、熱硬化性
    樹脂を含浸乾燥した後、回転する一対の熱ロールの間を
    加熱加圧しながら通して、表面粗さを5μmに成形する
    ことを特徴とする熱硬化性樹脂含浸プリプレグの製造方
    法。
JP29405399A 1999-10-15 1999-10-15 熱硬化性樹脂含浸プリプレグ及びその製造方法 Pending JP2001113527A (ja)

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