JP2002316362A - 積層体の製造方法 - Google Patents

積層体の製造方法

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JP2002316362A
JP2002316362A JP2001123639A JP2001123639A JP2002316362A JP 2002316362 A JP2002316362 A JP 2002316362A JP 2001123639 A JP2001123639 A JP 2001123639A JP 2001123639 A JP2001123639 A JP 2001123639A JP 2002316362 A JP2002316362 A JP 2002316362A
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Kinji Saijo
謹二 西條
Kazuo Yoshida
一雄 吉田
Hiroaki Okamoto
浩明 岡本
Shinji Osawa
真司 大澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】接着剤を用いずに基材と高分子板を積層する積
層体の製造方法の提供。 【解決手段】基材および高分子板の互いに対向する面を
極低圧下で活性化処理を施した後、積層接合して積層体
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、接着剤を用いずに
基材と高分子板を積層する積層体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、プリント配線板などの基材に
高分子などの板を積層した積層体が数多く提案されてお
り、その積層方法として接着剤を用いて接合する方法が
提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の積層法では、接着剤層による電気的特性の
劣化を招いたり、接着剤の耐熱が低いため積層体として
の耐熱性が制限されたり、接着剤層分の厚みや重量が増
し、軽量・薄型化に向かないなどの問題があった。
【0004】本発明は、上記のような技術的背景に鑑
み、接着剤を用いずに基材と高分子板を積層する積層体
の製造方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の積層体の
製造方法は、真空槽内で基材および高分子板の互いに対
向させる面側を活性化処理し、ついで該真空槽内で活性
化処理された面同士が対向するように該基材および該高
分子板を当接して重ね合わせて圧接することを特徴とす
る製造方法である。この場合、活性化処理が、10〜1
×10−3Paの極低圧不活性ガス雰囲気中で、前記基材
および前記高分子板をアース接地した一方の電極Aと接
触させ、絶縁支持した他の電極Bとの間に1〜50MHz
の交流を印加してグロー放電を行わせ、かつグロー放電
によって生じたプラズマ中に露出する前記基材および前
記高分子板のそれぞれの面積を、電極Bの面積の1/3
以下となるようにスパッタエッチング処理することが好
ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の製造方法を説明
する。
【0007】図1は、本発明の製造方法を用いた積層体
の一実施形態を示す概略断面図であり、基材28の片面
に高分子板26を積層した例を示している。図2は、本
発明の製造方法を用いた積層体の他の一実施形態を示す
概略断面図であり、基材28の両面に高分子板24、2
6を積層した例を示している。
【0008】高分子板26の材質としては、積層体を製
造可能な素材であれば特にその種類は限定されず、積層
体の用途により適宜選択して用いることができる。例え
ば、プラスチックなどの有機高分子物質やプラスチック
に繊維などを混ぜた混合体が適用される。積層体をフレ
キシブルプリント基板などに適用する場合には、ポリイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレー
トなどのポリエステル、ナイロンなどの芳香族ポリアミ
ドなどが用いることができる。
【0009】プラスチックとしては、例えば、アクリル
樹脂、アミノ樹脂(メラミン樹脂、ユリア樹脂、ベンゾ
グアナミン樹脂など)、アリル樹脂、アルキド樹脂、ウ
レタン樹脂、液晶ポリマー、EEA樹脂(エチレンとエ
チルアクリレートのランダム共重合体)、AAS樹脂、
ABS樹脂(アクリロニトリル、ブタジエン及びスチレ
ンを組合せた樹脂)、ACS樹脂、AS樹脂(スチレン
−アクリロニトリル共重合体樹脂)、アイオノマー樹
脂、エチレンポリテトラフルオロエチレン共重合体、エ
ポキシ樹脂、珪素樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェ
ノール樹脂、弗化エチレンプロピレン、弗素樹脂、ポリ
アセタール、ポリアリレート、ポリアミド(6ナイロ
ン、11ナイロン、12ナイロン、66ナイロン、61
0ナイロン、612ナイロンなど)、ポリアミドイミ
ド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリエステル
(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキン
ジメルテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレー
ト、ポリトリメチレンナフタレートなど)、ポリオレフ
ィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポリカー
ボネート、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリサル
ホン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リブタジエン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどが
適用できる。
【0010】また高分子板26の厚みも積層体の用途に
より適宜選定される。例えば、1〜1000μmであ
る。1μm未満の場合には高分子板としての製造が難し
くなり、1000μmを超えると積層体としての製造が
難しくなる。積層体の用途がフレキシブルプリント基板
であれば、例えば3〜300μmの範囲のものが適用さ
れる。3μm未満の場合には機械的強度が乏しく、30
0μmを超えると可撓性が乏しくなる。好ましくは、1
0〜150μmである。より好ましくは、20〜75μ
mである。
【0011】高分子板24の材質としては、積層体を製
造可能な素材であれば特にその種類は限定されず、積層
体の用途により適宜選定され、高分子板26に適用でき
るものは選定可能であり、高分子板24の材質や厚みは
高分子板26と同じでも良いし異なっていても良い。
【0012】基材28は、積層体を製造可能な金属、無
機質、有機質からなる素材であれば特にその種類は限定
されず、積層体の用途により適宜選択して用いることが
できる。例えば、前記の高分子板やリジッドプリント配
線板やフレキシブルプリント配線板などである。基材が
プリント配線板の場合、表層に保護膜等が無く配線部が
露出しているものも用いることができる。基材が高分子
板の場合、高分子板26に適用できるものは選定可能で
あり、基材の材質や厚みは、積層される高分子板26と
同じでも良いし異なっていても良い。
【0013】図1に示す積層体の製造方法について説明
する。真空槽内に、あらかじめ所定の大きさに切り出さ
れた高分子板26および基材28を設置し、それぞれ活
性化処理装置で活性化処理する。
【0014】活性化処理は、以下のようにして実施す
る。すなわち、真空槽内に装填された高分子板26、基
材28をそれぞれアース接地された一方の電極Aと接触
させ、絶縁支持された他の電極Bとの間に極低圧不活性
ガス雰囲気好ましくはアルゴンガス中で、1〜50MHz
の交流を印加してグロー放電を行わせ、かつグロー放電
によって生じたプラズマ中に露出される電極Aと接触し
た高分子板26、基材28のそれぞれの面積が、電極B
の面積の1/3以下で、スパッタエッチング処理する。
不活性ガスの圧力の範囲は好ましくは9×10〜1×
10ー3Paであり、より好ましくは10〜1×10−3
Paである。なお不活性ガス圧力が1×10 −3Pa未満で
は安定したグロー放電が行いにくく高速エッチングが困
難であり、10Paを超えると活性化処理効率が低下す
る。印加する交流は、1MHz未満では安定したグロー放
電を維持するのが難しく連続エッチングが困難であり、
50MHzを超えると発振し易く電力の供給系が複雑とな
り好ましくない。また、効率よくエッチングするために
は電極Aの面積を電極Bの面積より小さくする必要があ
り、1/3以下とすることにより充分な効率でエッチン
グ可能となる。
【0015】その後、これら活性化処理された高分子板
26と基材28を、活性化処理された面が対向するよう
にして両者を当接して重ね合わせて圧接ユニットで圧接
して積層接合する。また必要により、加熱圧接をしても
良い。加熱温度をT(℃)、溶融温度をTm(℃)とす
ると、T<Tmが好ましい。特にガラス転移点が存在す
る材質、例えば液晶ポリマー等では、ガラス転移温度を
Tg(℃)とすると、Tg<T<Tmが好ましい。より
好ましくは、Tg+20<T<Tm−20である。この
ように積層接合することにより、積層体20が形成され
て、図1に示す積層体20が製造される。
【0016】次に図2に示す積層体22は、上記説明に
おいて、基材28の代わりに積層体20を用いることで
同様にして製造される。
【0017】このようにして製造された積層体に、必要
により残留応力の除去または低減のために熱処理を施し
てもよい。この熱処理の際には、接合強度の低下の原因
となりうる有害ガス(例えば、酸素など)が高分子板を
透過する可能性があるため、真空中または減圧状態もし
くは還元性雰囲気中で行うことが好ましい。
【0018】なお積層体の製造にはバッチ処理を用いる
ことができる。真空槽内に、あらかじめ所定の大きさに
切り出された高分子板や基材を複数装填して活性化処理
装置に搬送して垂直または水平など適切な位置に処理す
べき面を対向または並置した状態などで設置または把持
して固定して活性化処理を行い、さらに高分子板や基材
を保持する装置が圧接装置を兼ねる場合には活性化処理
後に設置または把持したまま圧接し、高分子板や基材を
保持する装置が圧接装置を兼ねない場合にはプレス装置
などの圧接装置に搬送して圧接を行うことにより積層で
きる。
【0019】本発明の製造方法を用いた積層体に基材と
してプリント配線板を用いた場合、高分子板に回路パタ
ーンを形成し、スルーホールや層間の導通加工などを施
して回路の多層化を図ることが可能であり、この多層化
を図った積層体をさらに基材として用いてより多層のプ
リント配線板を得ることができる。また予め回路パター
ンなどを形成した高分子板や金属などの導電性の板を積
層した高分子板を基材に積層することも可能である。こ
のためプリント配線板(リジッドプリント配線板やフレ
キシブルプリント配線板など)などに好適であり、IC
カード、CSP(チップサイズパッケージまたはチップ
スケールパッケージ)やBGA(ボールグリッドアレ
イ)などのICパッケージなどにも適用できる。
【0020】
【実施例】以下に、実施例を説明する。 (実施例1)高分子板26として厚み50μmの液晶ポ
リマーフィルムを用い、基材28として厚み50μmの
液晶ポリマーフィルムを用いた。両液晶ポリマーフィル
ムを積層体製造装置にセットし、これらの液晶ポリマー
フィルムを、真空槽内の活性化処理ユニット内(アルゴ
ンガス雰囲気で、10-2〜10-1Pa)でスパッタエッチング
法によりそれぞれ活性化処理した。次にこれら活性化処
理した液晶ポリマーフィルムを、圧接ユニットで活性化
処理面同士を当接して重ね合わせて圧接し、積層体20
を製造した。
【0021】(実施例2)高分子板26として厚み50
μmの液晶ポリマーフィルムを用い、基材28として厚
み50μmのポリイミドフィルムを用いた。液晶ポリマ
ーフィルムとポリイミドフィルムを積層体製造装置にセ
ットし、液晶ポリマーフィルムとポリイミドフィルム
を、真空槽内の活性化処理ユニット内(アルゴンガス雰
囲気で、10-1〜10Pa)でスパッタエッチング法によりそ
れぞれ活性化処理した。次にこれら活性化処理した液晶
ポリマーフィルムとポリイミドフィルムを、圧接ユニッ
トで活性化処理面同士を当接して重ね合わせて圧接し、
積層体20を製造した。
【0022】(実施例3)基材28として厚み50μm
の液晶ポリマーフィルムの上に厚み18μmの銅箔を積
層し回路形成したものを用い、高分子板26の代わりに
厚み50μmの液晶ポリマーフィルムの上に厚み18μ
mの銅箔を積層した積層板を用いた。基材と積層板を積
層体製造装置にセットし、基材の回路形成側と積層板の
液晶ポリマーフィルム側を、真空槽内の活性化処理ユニ
ット内(アルゴンガス雰囲気で、10 -2〜10-1Pa)でスパ
ッタエッチング法によりそれぞれ活性化処理した。次に
これら活性化処理した基材の回路形成側と積層板の液晶
ポリマーフィルム側を、圧接ユニットで活性化処理面同
士を当接して重ね合わせて圧接し、積層体20を製造し
た。次にスルーホール加工、メッキによる導通加工なら
びに表層の回路形成を行い回路基板を製造した。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明の積層体の製
造方法は、基材と高分子板の互いに対向させる表面を活
性化処理した後、活性化処理面同士を対向するように当
接し重ね合わせて圧接して形成したものである。このた
め、接着剤を用いておらず、より一層の軽量化や薄型化
が図れ、回路基板などへの適用も好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法を用いた積層体の一実施形態
を示す概略断面図である。
【図2】本発明の製造方法を用いた積層体の他の一実施
形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
20 積層体 22 積層体 24 高分子板 26 高分子板 28 基材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大澤 真司 山口県下松市東豊井1296番地の1 東洋鋼 鈑株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4F211 AD05 AD32 AG03 AH36 AM28 TA13 TA16 TH24 TQ04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空槽内で基材および高分子板の互いに
    対向させる面側を活性化処理し、ついで該真空槽内で活
    性化処理された面同士が対向するように該基材および該
    高分子板を当接して重ね合わせて圧接することを特徴と
    する基材と高分子板を積層してなる積層体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記活性化処理が10〜1×10−3Pa
    の極低圧不活性ガス雰囲気中で、前記基材および前記高
    分子板をアース接地した一方の電極Aと接触させ、絶縁
    支持した他の電極Bとの間に1〜50MHzの交流を印加
    してグロー放電を行わせ、かつグロー放電によって生じ
    たプラズマ中に露出する前記基材および前記高分子板の
    それぞれの面積を、電極Bの面積の1/3以下となるよ
    うにスパッタエッチング処理することを特徴とする請求
    項1に記載の積層体の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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