JP2001138436A

JP2001138436A - 積層板の製造方法

Info

Publication number: JP2001138436A
Application number: JP32646999A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakada; 高弘中田; Junichi Oba; 淳一大庭
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】連続成形により、使用エネルギーを削減し品
質上も良好で安定した積層板を低コストで得ること。【解決手段】シート状繊維基材と樹脂からなるプリプ
レグの１枚又は複数枚の片面又は両面に金属箔又はフィ
ルムを重ね合わせるにあたり、金属箔又はフィルムに１
ｃｍ巾当たり１〜１００ｇのテンションを与えつつ重ね
合わせ、加熱したロールで積層成形することを特徴とす
る積層板の製造方法であり、好ましくは、プリプレグを
ロール間に挿入する前に予備加熱する積層板の製造方法
であり、これらの場合において、また、好ましくは、プ
リプレグを上方から下方へ垂直方向に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は積層板の製造方法に
関し、特に電気機器、電子機器、通信機器等に使用され
る印刷回路板用として好適な積層板の連続的製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント回路板については小型化、高機
能化の要求が強くなる反面、価格競争が激しく、特にプ
リント回路板に用いられる多層プリント回路板用積層板
やガラス布基材エポキシ樹脂積層板、あるいはガラス不
織布を中間層基材としガラス織布を表面層基材とした積
層板は、いずれも価格の低減が大きな課題となってい
る。また、近年電気機器、電子機器、通信機器等におい
ては、デジタル化が進みプリント回路板での安定したイ
ンピーダンスが要求されるようになり、これに伴いプリ
ント回路板の原料である銅張積層板では板厚精度が要求
されるようになってきた。

【０００３】上記のようなプリント回路板に用いられる
積層板を積層成形する場合には、熱盤間に銅箔、プリプ
レグ、鏡面板等を何枚も重ねて加熱加圧成形する多段型
のバッチプレスが一般的である。しかしこのような多段
プレスでは、各積層板の熱盤内での位置により積層成形
時に各積層板にかかる熱履歴が異なるため、成形性、反
り、寸法変化率等の品質に於いて差が生じ、品質のバラ
ツキの少ない製品を供給することは困難であった。さら
に、２０〜１００ｋｇ／ｃｍ²の高圧により積層板を成
形するため樹脂のフローにより厚み精度が不十分となる
問題があった。また、多段型バッチプレスは、熱盤、鏡
面板、クッション材等の積層板を成形するに必要な治具
を加熱冷却するために膨大な熱量が必要であり、近年要
求されている省エネルギー化への対応が困難な設備であ
る。

【０００４】従来、品質バラツキの少ない積層板を製造
する装置、あるいは省エネルギー化ができる装置として
横型の連続ベルトプレスや連続ロールプレス等が開発さ
れている。連続ロールプレスによる積層板の成形は、図
２に一例を示すように、プリプレグ１１を巻きだし、必
要に応じて加熱装置１２にて予備加熱し、プリプレグの
上下両側から金属箔又はフィルム１３を供給し、１対
（又は複数対）の加熱ロール１４にて重ね合わせ、加熱
加圧して積層板１５を成形する。その後、裁断機１６に
て裁断するかあるいは巻き取り機１７に巻き取る。積層
板１５は、通常、裁断前又は後にアフターベーキングさ
れる。しかしながら、これらのいずれの方法でも、重力
による上下方向の差や材料の進入角の違いにより成形性
や銅箔接着力等で表裏に差が生じる問題、銅箔や基材の
テンションの違いによる反りや寸法変化が大きい問題、
あるいはベルトプレスではベルトに挟んだ時の圧力むら
や温度むらが発生しやすい問題があった。特に銅箔等の
薄い金属箔あるいはフィルムを使用する場合、重ね合わ
せ時にテンションが大きいと、得られた積層板の反りや
寸法変化が大きく、さらに金属箔あるいはフィルムの表
面にしわが発生する問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
多段型プレス装置では多数枚加熱による成形性、反り、
寸法変化率、板厚等の品質のバラツキが大きく、積層板
を成形するに必要な装置を加熱冷却するための膨大な熱
量が必要の問題があった。また、横型の連続プレスで
は、重力による圧力差、温度のばらつき、材料へのテン
ションのばらつきなどにより、銅箔接着力の低下、寸法
安定性の低下、反り、表面しわの発生等の問題があっ
た。本発明は、従来の積層板成形方法の問題点を解消
し、積層成形時における内部残存応力をなくすことによ
り積層板の寸法安定性を向上させ、さらに積層板に金属
箔やフィルムのしわが生じず、成形性が良好で、かつ省
エネルギー化による安価な積層板の製造方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、シート状繊維
基材に樹脂を付着させたプリプレグの１枚又は複数枚の
片面又は両面に金属箔又はフィルムを重ね合わせるにあ
たり、金属箔又はフィルムに１ｃｍ巾当たり１〜１００
ｇのテンションを与えつつ重ね合わせ、加熱したロール
で積層成形することを特徴とする積層板の製造方法に関
するものであり、好ましくは、プリプレグをロール間に
挿入する前に予備加熱する積層板の製造方法であり、こ
れらの場合において、また、好ましくは、プリプレグを
上方から下方へ垂直方向に移動させる積層板の製造方法
に関する。

【０００７】本発明において、シート状繊維基材として
は、ガラスクロス、ガラス不繊布、ガラスペーパー等の
ガラス繊維基材の他、紙、合成繊維等からなる織布や不
織布、金属繊維、カーボン繊維、鉱物繊維等からなる織
布、不織布、マット類等が挙げられ、これらの基材の原
料は単独又は混合して使用してもよい。プリプレグを製
造するためにこれらのシート状繊維基材に付着される樹
脂としては、一般的に、熱硬化性樹脂であり、エポキシ
樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂
あるいはこれらの変性樹脂が好ましく使用されるが、そ
の他、熱可塑性樹脂、天然樹脂等の樹脂も使用され、そ
れらに限定されるものではない。前記基材へ樹脂を付着
させるときの樹脂の形態としては、通常液状、とりわけ
溶剤に溶解したワニスであるが、粉末状の樹脂、あるい
は固形樹脂を加熱溶融した状態であってもよい。熱硬化
性樹脂の場合、必要に応じて硬化剤、硬化促進剤を配合
する。また、樹脂中に充填材、着色剤、補強材を配合す
ることができる。充填材として無機充填材を加えると、
耐トラッキング性、耐熱性、熱膨張率の低下等の特性を
付与することが出来る。かかる無機充填材としては、水
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、タルク、ウォラストナイト、アルミナ、シリカ、未
焼成クレー、焼成クレー、硫酸バリウム等がある。

【０００８】次に、得られた樹脂は、シート状繊維基材
上に均一に塗布する。この時の樹脂付着量は、シート状
繊維基材の繊維材質、性状、重量（単位面積当たり）に
より異なるが、通常、シート状繊維基材の重量の４０〜
６０％程度である。ただし、基材の両面に付着させる場
合は、片面に前記付着量の大略半量ずつを付着させるの
が好ましい。樹脂をシート状繊維基材に付着させる方法
は、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターに
よる塗布方法、スプレーによる吹き付け法等、樹脂が良
好に付着する方法であれば特に限定されない。また、殊
に樹脂が無溶剤である場合、シート状繊維基材は予め加
熱されていてもよく、この場合、シート状繊維基材に樹
脂を付着させるとき、この基材は、水平であっても垂直
であってもよい。従って、シート状繊維基材の上面又は
下面、あるいは垂直面に塗布により付着させることがで
きる。その後の加熱によりプリプレグが得られる。

【０００９】以上によりに得られたプリプレグは、通常
一旦巻き取り機等により巻き取られる。その後巻き出さ
れ、１枚又は複数枚重ねられる。プリプレグは、巻き取
られることなく、直接１枚又は複数枚重ねられることも
ある。続いて、その片面又は両面に銅箔等の金属箔ある
いはフィルムを重ね合わせ、加熱ロール間を上下方向に
通すことにより積層板に成形される。この場合は、１対
あるいは複数対のロール間を通して成形する。ロールの
材質は、通常金属、ゴム、セラミック等がある。プリプ
レグは、裁断されたものを使用することも可能である
が、切断せず連続的に成形する方が好ましい。ロールの
温度については、適用可能な範囲は１１０〜２８０℃で
あり、たとえばエポキシ樹脂の場合１１０〜１９０℃、
ポリイミド樹脂の場合、２１０〜２８０℃の範囲が好ま
しい。

【００１０】本発明において、金属箔又はフィルムへの
テンションは、１ｃｍ巾当たり１〜１００ｇである。た
とえば、５０ｃｍ巾の金属箔又はフィルムの場合テンシ
ョンは全巾で５０ｇ〜５ｋｇの範囲にするということを
意味である。従って７５ｃｍ巾の場合は、７５ｇ〜７．
５ｋｇのテンションにする。３５μｍ厚のような薄い銅
箔では、１ｃｍ巾当たり２〜５０ｇのテンションが好ま
しい。また、プリプレグは加熱ロール間を通す前に遠赤
外線等により予め加熱することにより、成形時に加熱ロ
ールの熱量の不足による成形不良を防止することができ
るので、好ましい。

【００１１】以下、本発明の積層板の製造方法に関し、
積層成形工程を代表的な例について各工程毎に図１に基
づいて順次説明する。（プリプレグ供給）巻き取られたプリプレグ１を巻き出
して、加熱ロール４間へ供給するために上方から下方へ
移送する。好ましくは、プリプレグ１を巻き出して後、
遠赤外線等の加熱装置２により予め加熱する。（金属箔供給）巻き取られた金属箔３を巻き出してプリ
プレグ１の両面（又は片面）に供給する。（加熱ロール）プリプレグ１に金属箔３を重ね合わせつ
つ、上方から一対（又は複数対）の加熱ロール４間を通
し積層成形する。（アフターベーキング及び裁断又は巻き取り）成形され
た積層板５を、裁断機６により必要な長さに裁断する
か、又は巻き取り機７に巻き取る。積層板は通常裁断の
前又は後でアフターベーキングされる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明について、実施例及び比較例に
より説明する。配合量は重量部である。

【００１３】実施例１エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ(株)製臭素化エポキ
シ樹脂Ｅｐ５０４８，エポキシ当量６７５）１００部、
硬化剤（ジシアンジアミド）５部、硬化促進剤（２−エ
チル−４−メチルイミダゾール）１部及びメチルセルソ
ルブ１００部を混合しワニスを得た。得られたワニスに
１００ｇ／ｍ²のガラスクロスを浸漬して樹脂分が固形
分で１００ｇ／ｍ²付着するように含浸させた後、１７
０℃の乾燥機で３分間乾燥し、得られたプリプレグを巻
き取り機に巻き取った。この巻き取ったプリプレグを巻
きだし、図１に示すように（但し、予熱はしない）、上
方から下方にほぼ垂直に移送し、その両側に厚さ１８μ
ｍの銅箔を１ｃｍ巾当たり４０ｇのテンションを与えつ
つ供給し、２００℃に加熱された一対の加熱ロール（間
隙０．１ｍｍ）間にて加熱加圧し、積層板を成形した。
所定長さに裁断した後、１８０℃で６０分アフターキュ
アすることにより厚さ０．１ｍｍの両面銅張積層板を作
製した。

【００１４】実施例２実施例１と同様にして作製したプリプレグを、図１に示
すように、上方から下方にほぼ垂直に移送し、プリプレ
グ温度が１６０℃になるように遠赤外線装置で予熱し、
次いで、その両側に厚さ１８μｍの銅箔を１ｃｍ巾当た
り４０ｇのテンションを与えつつ供給し、２００℃に加
熱された一対の加熱ロール（間隙０．１ｍｍ）間にて加
熱加圧し、積層板を成形した。所定長さに裁断した後、
１８０℃で６０分アフターキュアすることにより厚さ
０．１ｍｍの両面銅張積層板を作製した。

【００１５】比較例１実施例１と同様にして作製したプリプレグを、図１に示
すように（但し、予熱はしない）、上方から下方にほぼ
垂直に移送し、その上下両側から厚さ１８μｍの銅箔を
１ｃｍ巾当たり３００ｇのテンションを与えつつ供給
し、２００℃に加熱された一対の加熱ロール（間隙０．
１ｍｍ）間にて加熱加圧し、積層板を成形した。所定長
さに裁断した後、１８０℃で６０分アフターキュアする
ことにより厚さ０．１ｍｍの両面銅張積層板を作製し
た。

【００１６】比較例２実施例１と同様にして作製したプリプレグを、図２に示
すように（但し、予熱はしない）、水平に移送し、その
上下両側から厚さ１８μｍの銅箔を１ｃｍ巾当たり３０
０ｇのテンションを与えつつ供給し、２００℃に加熱さ
れた一対の加熱ロール（間隙０．１ｍｍ）間にて加熱加
圧し、積層板を成形した。所定長さに裁断した後、１８
０℃で６０分アフターキュアすることにより厚さ０．１
ｍｍの両面銅張積層板を作製した。

【００１７】比較例３実施例１と同様にして作製したプリプレグを一定の長さ
に裁断して、その上下面に厚さ１８μｍの銅箔を重ね合
わせ鏡面板間に配置し、これを１０組重ね合わせ、温度
１６５℃、圧力８ｋｇ／ｃｍ²で９０分間加熱加圧成形
して両面銅張積層板を作製した。

【００１８】以上のようにして得られた各銅張積層板に
ついて、外観、寸法変化率、銅箔引剥し強さ、半田耐熱
性等の特性を測定した。さらに、成形に要するエネルギ
ーコストを求めた。これらの結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】（測定方法）１．エネルギーコスト：積層成形時の使用燃料量を比較
例３に対する比率で求めた。２．銅箔外観：銅張積層板の銅箔のしわの有無を評価す
る。３．寸法変化率：穴間隔が２５０ｍｍの銅張積層板のテ
ストピースを１７０℃、３０分間加熱した後の穴間隔の
寸法変化率を測定した。４．銅箔引剥し強さ：ＪＩＳＣ６４８１により測定し
た。５．半田耐熱性：５０×５０ｍｍ角の積層板を、２６０
℃の半田浴に３分間フロートさせ、ふくれの有無を測定
した。６．絶縁抵抗：ＪＩＳＣ６４８１により測定した。

【００２１】

【発明の効果】本発明の方法は、プリプレグとその両側
又は片側から金属箔またはフィルムを供給しこれらを重
ね合わせ、加熱ロールにより積層成形する際に、従来の
成形に比べ金属箔またはフイルムへのテンションを小さ
くすることを特徴とするものであり、このことにより、
金属箔またはフイルムにしわを生じることなく成形でき
る。また、垂直方向に移動する方法では、横方向の移動
による連続成形に比べ重力の影響が無くプリプレグ等の
テンションが均一になるので、反りが極めて少ない等、
良好な品質の積層板を得ることができる。さらに連続ロ
ールプレスにより積層板を任意の長さに裁断できるた
め、従来発生していた耳等の端材部分が減り歩留まりが
向上する。さらに、設備が小型化し、このことにより使
用燃料が削減されので、エネルギコストの削減、熱源設
備からの排出ガスによる大気汚染の減少、及び省資源化
を達成することができる。このように、原材料及び設
備、工程の低コスト化の点で優れており、工業的な積層
板の製造方法として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における積層板の製造工程を示す概略
図。

【図２】従来の横型連続ロール成形法による積層板の
製造工程を示す概略図。

【符号の説明】

１，１１プリプレグ２，１２予備加熱装置３，１３金属箔又はフィルム４，１４加熱ロール５，１５積層板６，１６裁断機７，１７巻き取り機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AB01B AB01C AB17B AB17C AB33B AB33C AG00A AK01A AK53A BA02 BA03 BA06 BA10B BA10C DG01A DG11A DH01A EH012 EJ192 EJ422 GB43 JL01 JL04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シート状繊維基材と樹脂からなるプリプ
レグの１枚又は複数枚の片面又は両面に金属箔又はフィ
ルムを重ね合わせるにあたり、金属箔又はフィルムに１
ｃｍ巾当たり１〜１００ｇのテンションを与えつつ重ね
合わせ、加熱したロールで積層成形することを特徴とす
る積層板の製造方法。
【請求項２】プリプレグを加熱したロール間に挿入す
る前に予備加熱する請求項１記載の積層板の製造方法。
【請求項３】プリプレグが上方から下方へ垂直方向に
移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の積層
板の製造方法。