JP2004249641A

JP2004249641A - 積層板の製造方法

Info

Publication number: JP2004249641A
Application number: JP2003043757A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Otani; 俊介大谷
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】成形性に優れ、かつ板厚精度、反り等のバラツキの少ない積層板を提供するための積層板の製造方法を提供すること。
【解決手段】プリプレグ２は、送りロールを用いて予備加熱されながら鉛直方向に移送される。金属箔供給部４ａから粘着性樹脂層を有する第１の金属箔５と同時に、金属箔供給部４ｂから離型剤層を有する第２の金属箔６が供給される。プリプレグ２と、第１の金属箔５および第２の金属箔６とは、表面が弾性材料で構成されたロール７間を通過させることで接合される。積層板は、後加熱され、ベ−キングロ−ル９で硬化を進めながら移送方向を変更して、最終的に硬化炉１１内に設けたピンチロ−ル１０によりテンションを掛けながら通過させた後、巻き取り部１２および１３に移送される。巻き取りロ−ル１２および１３で製品および第２の金属箔６を巻き取ることにより、片面銅張り積層板を連続的に製造する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層板の連続製造方法に関する。
【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、両面銅張りおよび片面銅張りの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基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り積層板では板厚精度が要求されるようになってきた。
【０００３】
従来、プリント回路板に用いられる多層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を積層成形する場合には、熱盤間に銅箔、プリプレグ、内層用プリント回路板、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。（例えば、非特許文献１参照）
【０００４】
積層板の中でも片面銅張り積層板を積層成形する場合には、上記同様熱盤間に銅箔、プリプレグ、離型用金属箔（主に離型剤付きアルミニウム箔）、鏡面板等を何枚も重ねて加熱加圧成形を行う。
しかし、このような多段のバッチプレスでは、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。
【０００５】
特に片面銅張り積層板の場合、プリプレグの両側に熱膨張係数の異なる基材（銅箔とアルミニウム箔）を用いるため、プレス時の熱伝導の差もあり、プレス後のアルミニウム箔剥離時に積層板の反りが大きくなるという問題がある。さらに、２０〜１００ｋｇ／ｃｍ^２の高圧により積層板を成形するため樹脂フローにより板厚精度が出ない問題があった。
また、多段型バッチプレスでは、熱盤、あて板、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の膨大な熱量が必要であり、そのため近年の地球温暖化等の地球環境に対する省エネルギー化が困難な設備であった。
【０００６】
品質バラツキの少ない積層板や省エネルギー化ができる設備として、横型の連続ベルトプレス等が開発された。（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）しかし、横型の連続ベルトプレスによる方法でも、ベルトに挟んだ時の圧力むら、温度むらが発生しやすい問題や重力による密着や材料の進入角の違いにより成形性（特に、ボイドの発生）や銅箔接着力等で表裏のばらつきが生じたり、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くなったりする問題があった。更に片面銅張り積層板の製造は難しく、前述した様にプリプレグ両側の基材種の違いによる反りが大きくなるという問題があり、片面銅張り積層板の連続製造にはあまり使用されていないのが現状である。
【０００７】
【特許文献】
特告平３−４４５７４号公報（ｐ．２−３、第２図）
【０００８】
【非特許文献１】
本田進、青木正光編集「高密度プリント配線板実装技術」（株）リアライズ社出版、１９９１年９月２０日、ｐ．６６−７２
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、成形性に優れ、かつ板厚精度、反り等のバラツキの少ない片面銅張り積層板を提供するための積層板の連続製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（８）に記載の本発明により達成される。
（１）シート状繊維基材に樹脂組成物を付着させたプリプレグを移送して、積層板を連続的に製造する方法であって、前記プリプレグの１枚または複数枚を予備加熱する工程と、前記予備加熱後に前記プリプレグの一方の面に粘着性樹脂層を有する第１の金属箔および他方の面に離型剤層を有する第２の金属箔とを貼り合わせる工程と、前記プリプレグと前記第１の金属箔および第２の金属箔とを表面が弾性材料で構成されたロールで接合する工程と、前記ロ−ルで接合する工程後に、前記第２の金属箔を剥離する工程を有することを特徴とする積層板の製造方法。
（２）前記第２の金属箔の表面粗さ（Ｒａ）は、５００ｎｍ以下である第（１）に記載の積層板の製造方法。
（３）前記第１および第２の金属箔を構成する金属は、銅または銅系合金である第（１）または（２）に記載の積層板の製造方法。
（４）前記離型剤層を構成する離型剤は、ビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹脂を含む樹脂組成物である第（１）ないし（３）のいずれかに記載の積層板の製造方法。
（５）前記樹脂組成物は、さらにシリコーンオイルを含むものである第（４）に記載の積層板の製造方法。
（６）前記シリコーンオイルは、反応性官能基を有するものである第（５）に記載の積層板の製造方法。
（７）前記シリコーンオイルは、反応性官能基を末端に有するものである第（５）または（６）に記載の積層板の製造方法。
（８）前記プリプレグは、複数の熱硬化性樹脂層を有するものである第（１）ないし（７）のいずれかに記載の積層板の連続製造方法。
［発明の詳細な説明］
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の積層板の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の積層板の製造方法を説明するための概略図である。図１に示すようにプリプレグ供給部１から供給されたプリプレグ２は、送りロールを用いて予熱加熱部３で予備加熱されながら鉛直方向に移送される。
また、金属箔供給部４ａから送りロールを用いて粘着性樹脂層を有する第１の金属箔５が供給される。また、同時に、他方の金属箔供給部４ｂから離型剤層を有する第２の金属箔６が供給される。
プリプレグ２と、第１の金属箔５および第２の金属箔６とは、表面が弾性材料で構成されたラミネ−トロール７間を通過させることにより接合される。接合された積層板は、後加熱部８により後加熱され、ベ−キングロ−ル９で硬化を進めながら移送方向を変更して、最終的に硬化炉１１内を硬化炉前後に設けたピンチロ−ル１０によりテンションを掛けながら通過させた後、送りロールで巻き取り部１２および１３に移送される。そして、巻き取りロ−ル１２および１３で製品および第２の金属箔６を巻き取ることにより、片面銅張り積層板を連続的に製造する。
【００１２】
本発明で用いるプリプレグは、シート状基材に樹脂組成物を付着したものである。
前記シート状基材としては、例えばガラス織布、ガラス不繊布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。これらの中でもガラス繊維基材が好ましい。これにより、積層板の剛性、寸法安定性が向上する。
【００１３】
前記樹脂組成物を構成する樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂等の熱硬化性樹脂あるいはこれらの変性樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、天然樹脂等の樹脂が挙げられる。これらの中でもエポキシ樹脂が好ましく、特にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、電気絶縁性および接着性を向上することができる。
また、更に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂とを重量比で９５：５〜６０：４０で併用することが好ましく、特に８０：２０〜７０：３０で併用するのが好ましい。これにより、上記効果に加えて、耐熱性も向上することができる。
【００１４】
前記樹脂組成物には、必要に応じて硬化剤、硬化促進剤、充填剤等を配合しても構わない。
前記硬化剤としては、例えばジシアンジアミド、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン等のアミン系化合物、ノボラック樹脂や無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物や三弗化ホウ素・モノエチルアミン等のアミン錯化合物や２−フェニル−イミダゾ−ル等のイミダゾ−ル類を使用することができる。
また、前記硬化促進剤としては、例えば２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−メチル−４−エチル−イミダゾ−ル等のイミダゾ−ル類を使用することができる。
【００１５】
前記充填剤としては、例えば無機充填剤、有機充填剤を挙げることができるが、無機充填剤が好ましい。これにより、積層板の耐トラッキング性、耐熱性、熱膨張率の低下等の特性を付与することができる。
前記無機充填剤としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、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。これらの中でも水酸化アルミニウムが特に好ましい。これにより、更に耐トラッキング性を付与できる。前記熱硬化性樹脂１００重量部に対して、無機充填剤は５０〜３００重量部含有することが好ましく、６０〜２８０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐トラッキング性の改善効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半田付け性が低下する場合がある。
【００１６】
本発明で用いるプリプレグは、特に限定されないが、複数の熱硬化性樹脂層を有することが好ましい。これにより、各層にそれぞれ異なる機能を発揮させるように設計できる。
例えば、図２に示すように３層の熱硬化性樹脂層を有するプリプレグ２から構成することができる。すなわちプリプレグ２は、シート状基材２０に熱硬化性樹脂を含浸させた第１層２１と、該第１層の両面にそれぞれ熱硬化性樹脂を塗布して形成された第２層２２ａ、２２ｂとを有するものである。これにより、第１層と第２層で異なる機能を付与できる。なお、前記第１層と前記第２層の界面は、両者が混合して連続的な構造を有していても構わない。
【００１７】
前記第１層と前記第２層に用いられる熱硬化性樹脂は同じものであっても良いが、条件の異なるものが好ましい。
前記第１層の熱硬化性樹脂の反応率は、前記第２層の熱硬化性樹脂の反応率よりも高いことが好ましい。これにより、第１層は、積層板の板厚精度が向上する。また、第２層は、金属箔との接着性が向上する。
【００１８】
前記第１層における熱硬化性樹脂の反応率は、特に限定されないが、８５％以上であることが好ましい。これにより、積層板の板厚精度がさらに向上する。また、前記第２層における熱硬化性樹脂の反応率は、特に限定されないが、６５％以下であることが好ましい。これにより、金属箔との接着性がさらに向上する。更に前記第１層における熱硬化性樹脂の反応率が８５％以上、かつ前記第２層における熱硬化性樹脂の反応率が６５％以下であることが好ましい。これにより、上記の２つの効果に加え、プリプレグの折り曲げ等によっても樹脂粉末が容易に発生しなくなる。
【００１９】
前記反応率の好ましいものとしては、第１層における熱硬化性樹脂の反応率が９０〜９５％である。第２層における熱硬化性樹脂の反応率が２０％以下、特に０．１〜２０％が好ましい。最も好ましくは、第１層における熱硬化性樹脂の反応率が９０〜９５％であり、かつ第２層における熱硬化性樹脂の反応率が２０％以下である。これにより、接着性の向上、積層板の板厚精度の向上、樹脂粉末の発生防止に加え、樹脂のフローアウトを防止でき成形性が向上する。
【００２０】
前記反応率は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により求めることができる。すなわち、未反応の樹脂と、各層の樹脂の双方についてＤＳＣの反応による発熱ピークの面積を比較することにより、次式（Ｉ）により求めることができる。なお、測定は昇温速度１０℃／分、窒素雰囲気下で行えばよい。
反応率（％）＝（１−樹脂の反応ピークの面積／未反応樹脂の反応ピーク面積）×１００（Ｉ）
なお、プリプレグの反応率の制御は、加熱温度、加熱時間及び光や電子線等の照射など種々の方法により制御できるが、加熱温度や加熱時間で制御することが、簡便で精度よく行える点で好ましい。
【００２１】
前記シート状基材に樹脂組成物を付着する方法としては、例えばシート状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、樹脂組成物の粉末を散布する方法等が挙げられる。これらの中でもシート状基材に樹脂ワニスを浸漬する方法が好ましい。これにより、シート状基材に樹脂組成物を均一に付着させることができる。
前記樹脂組成物の付着量は、シート状繊維基材の繊維材質、性状、重量（単位面積当たり）により異なるため、特に限定されない。
また、プリプレグが複数の熱硬化性樹脂層を有する場合、第２層／第１層の樹脂重量比は、特に限定されないが、０．０５〜２．５が好ましく、特に０．１〜２．０が好ましい。これにより、板厚精度と凹凸への埋め込み性が向上する。重量比が前記上限値を超えると成形後における板厚精度の改善効果が低下する場合がある。前記下限値未満であると成形後の残存ボイドや吸湿半田試験でのミズリングやフクレの発生を防止する効果が低下する場合がある。
【００２２】
本発明の製造方法では、プリプレグを予備加熱する工程を有する。これにより、長時間安定して連続的に積層板を製造できる。
前記予備加熱温度は、特に限定されないが、１５０〜２５０℃が好ましく、特に１７０〜２４０℃が好ましい。これにより、プリプレグと金属箔とのラミネート時の密着性を向上することができる。また、プリプレグのボイドをさらに低減することができる。前記加熱温度が前記下限値未満であると密着性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグの樹脂成分が熱分解する場合がある。プリプレグの移送速度は、特に限定されないが、０．５〜２０ｍ／分が好ましく、特に１〜１０ｍ／分が好ましい。これにより、生産性を低下することなく、均一に積層板を生産できる。
【００２３】
前記予備加熱工程で用いる加熱機の伝熱面積は、特に限定されないが、１ｍ^２以上が好ましく、特に１．２〜１．５ｍ^２が好ましい。伝熱面積が前記下限値未満であると、積層板の連続安定成形性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると余分なエネルギ−放出による周囲温度の上昇がありプリプレグに対する硬化度の管理が難しくなる場合がある。
前記加熱機の形状は、特に限定されないが、フラットパネル状であることが好ましい。これにより、鉛直方向に移動するプリプレグに有効な熱量を与えることができる。また、前記加熱機は、特に限定されないが、２５０℃まで加熱可能な遠赤外線等のパネル状加熱機であることが好ましい。これにより、プリプレグに付着した樹脂の溶融粘度を低下させることで、加熱ロールによる成形時の熱量不足を補い、成形不良（特に、ボイド）を防止することができる。
【００２４】
本発明の製造方法では、前記予備加熱後に粘着性樹脂層を有する第１の金属箔および離型剤層を有する第２の金属箔とを貼り合わせる工程を有する。粘着性樹脂層を有する第１の金属箔を使用することにより、金属箔とプリプレグとの密着性を向上することができる。さらに、粘着性樹脂を有する第２の金属箔は、プリプレグと金属箔とのラミネート時におけるバンクの形成を抑制することができ、それによって積層板に発生するボイド及びしわを防止できる。離型剤層を有する金属箔を使用することにより、金属箔剥離時の基材面の平滑性を向上することが出来る。
前記粘着性樹脂層を有する第１の金属箔および離型剤を有する第２の金属箔の厚さは、特に限定されないが、それぞれ３〜７０μｍが好ましく、特に１２〜３５μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に作業性の向上およびラミネ−ト時のしわ防止を図ることができる。
【００２５】
前記粘着性樹脂層を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等を挙げることができる。
前記粘着性樹脂層を構成する樹脂は、重量平均分子量１０，０００以上のフェノキシ樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。重量平均分子量が１０，０００未満であるとプリプレグと金属箔との接合時に樹脂のバンク形成により連続成形性が低下する場合がある。
【００２６】
更に前記粘着性樹脂層を構成する樹脂は、２種以上のエポキシ樹脂を含むことが好ましく、特に分子量の異なるエポキシ樹脂を含むことが好ましい。さらに、重量平均分子量１０，０００以上のビスフェノール型エポキシ樹脂、エポキシ当量５００以下のビスフェノール型エポキシ樹脂および硬化剤を含む樹脂が最も好ましい。これにより、加熱ロールでラミネートされているときの流動性を低く抑えて、層間厚さを保つと共に組成物に高粘着性を付与できる。重量平均分子量１０，０００以上のビスフェノール型エポキシ樹脂単独では、硬化後の架橋密度が低いために可とう性が大きくなりすぎる場合があり、また所定濃度のワニスとして使用する時に粘度が高くコート時の作業性が低下する場合がある。エポキシ当量５００以下のビスフェノール型エポキシ樹脂単独では、金属箔とプリプレグとの接合時に樹脂の滞留（樹脂バンク）が発生して連続成形性が低下する場合がある。硬化剤としては、例えばジシアンジアミド等のアミン系化合物が挙げられる。
【００２７】
また、前記粘着性樹脂層を構成する樹脂は、具体的には重量平均分子量１０，０００以上のビスフェノール型エポキシ樹脂とエポキシ当量５００以下のビスフェノール型エポキシ樹脂を５０〜７０重量％：５０〜３０重量％で配合することが好ましい。重量平均分子量１０，０００以上のビスフェノール型エポキシ樹脂が前記下限値未満であるとプリプレグと金属箔との接合時に樹脂バンクの発生により連続成形性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグと金属箔との密着性が低下する場合がある。
なお、重量平均分子量は、例えばＧＰＣで測定できる。エポキシ当量は、例えば過塩素酸滴定によって測定できる。
なお、金属箔への粘着性樹脂層の厚さは、特に限定されないが、５〜５０μｍが好ましく、特に１０〜３０μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特にプリプレグの樹脂埋め込み性が向上し、その結果プリプレグと金属箔との密着性を向上することができる。
【００２８】
前記離型剤層を有する第２の金属箔に使用する離型剤は、例えばビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹脂、硬化剤およびシリコ−ンオイルからなる樹脂組成物で構成される。前記シリコ−ンオイルとしては、例えばアミノ変性シリコ−ンオイル、エポキシ変性シリコ−ンオイル、カルボキシル変性シリコ−ンオイル、フェノ−ル変性シリコ−ンオイルなどの反応性シリコ−ンオイルおよびポリエ−テル変性シリコ−ンオイル、アルキル変性シリコ−ンオイル、フッ素変性シリコ−ンオイルなどの非反応性シリコ−ンオイルが挙げられる。これらの中でも反応性シリコ−ンオイルが好ましく、更にエポキシ変性シリコ−ンオイルが好ましい。シリコ−ンオイルが反応性であるため、離型剤を構成するエポキシ樹脂と反応することにより、シリコ−ンオイルが離型剤層に残るため、基材側へのシリコ−ンオイルの転写がなくなる。更に、エポキシ変性にすることにより、離型剤層のエポキシ樹脂との相溶性が向上することにより離型効果が向上する。
【００２９】
離型剤層を有する第２の金属箔は、金属箔の光沢面に前記離型剤を塗工して製造される。金属箔の光沢面の表面粗さ（Ｒａ）は、特に限定されないが、５００ｎｍ以下が好ましく、更には３００ｎｍ以下が好ましい。これにより、基材側の表面平滑性を向上することができる。
【００３０】
本発明の製造方法では、前記プリプレグと、前記第１および第２の金属箔等とを表面が弾性材料で構成されたロールで接合する工程を有する。これにより、プリプレグと金属箔等との接合をさらに均一にすることができる。
表面が弾性材料で構成されたロール７は、例えば図３に示すように表面層７３が弾性材料で構成されている。すなわちロール基材７１表面周面に弾性材料で構成される表面層７３を有しているものである。前記弾性材料は、特に限定されないが、シリコンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム等の各種ゴムやポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの中でも、シリコンゴムが好ましい。
前記ロールでプリプレグと金属箔等とを接合する場合、ロール間の面圧は、特に限定されないが、５〜３０ｋｇ／ｃｍ^２が好ましく、特に１０〜１５ｋｇ／ｃｍ^２が好ましい。
前記ロールの温度は、特に限定されないが、１００〜２００℃が好ましく、特に１２０〜１８０℃が好ましい。
【００３１】
前記表面層のゴムショアー硬度は、特に限定されないが、５０度以上が好ましく、特に７０〜９０度が好ましい。ゴムショアー硬度が前記下限値未満であると弾性材料の耐久性が低下する場合がある。
前記表面層の厚さは、０．５ｍｍ以上が好ましく、特に０．５〜３．５ｍｍが好ましい。表面層の厚さが、前記下限値未満であるとプリプレグと金属箔との均一な接合が困難になる場合あり、その結果として積層板表面の外観が低下する場合がある。
【００３２】
本発明の製造方法では、前記工程で得られた積層板を更に後加熱する工程を有することが好ましい。これにより、金属箔面のシワの発生による外観不良、ボイド発生による成形性不良などの特性劣化を防止することができる。
前記後加熱温度は、特に限定されないが、１２０〜２５０℃が好ましく、特に１４０〜２３０℃が好ましい。これにより、積層板を構成する樹脂の硬化を促進することができる。また、積層板を巻き取る前の放熱による金属箔およびプリプレグの熱収縮を抑制することができ、それによって成形時の外観（特に金属箔部のしわ）を向上することができる。前記加熱温度が前記下限値未満であると硬化度不足により密着性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグの樹脂成分が熱分解することによりピ−ル強度が低下する場合がある。
【００３３】
前記後加熱工程で用いる加熱機の伝熱面積は、特に限定されないが、１ｍ^２以上が好ましく、特に１．２〜１．５ｍ^２が好ましい。伝熱面積が前記下限値未満であると、積層板の連続安定成形性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると余分なエネルギ−放出によるエネルギ−コストの増加及び設備コストの増大となる。
前記後加熱機の形状は、特に限定されないが、フラットパネル状であることが好ましい。これにより、前記工程により得られた積層板に有効な熱量を与えることができる。
また、前記後加熱機は、特に限定されないが、２５０℃まで加熱可能な遠赤外線等のパネル状加熱機であることが好ましい。
【００３４】
本発明の製造方法では、前記工程で後加熱された積層板をロールに通す工程を有することが好ましい。これにより、後加熱機から出てきた積層板の急激な放冷による金属箔面のシワの発生による外観不良、ボイド発生による成形性不良などの特性劣化を更に防止することができ、また加熱されたロ−ル表面へ接触することにより積層板の樹脂層の硬化を更に促進することが出来るためピ−ル強度や耐熱性不良などの特性劣化も防止出来る。後述する加熱温度等の観点より、ベーキングロールを用いることが好ましい。
【００３５】
前記ロ−ルの加熱温度は、特に限定されないが、１００〜２００℃が好ましく、特に１２０〜１８０℃が好ましい。これにより、積層板を構成する樹脂の硬化を促進することができる。また、積層板を巻き取る前の放熱による金属箔およびプリプレグの熱収縮を抑制することができ、それによって成形時の外観（特に金属箔部のしわ）を向上することができる。前記加熱温度が前記下限値未満であると後加熱機から出て来た積層板との温度差が大きくなるため外観不良が大となり且つ硬化度不足により密着性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグの樹脂成分が熱分解することによりピ−ル強度が低下する場合がある
【００３６】
前記ロ−ルの接触面伝熱面積は、特に限定されないが、０．１ｍ^２以上が好ましく、特に０．３〜０．６ｍ^２が好ましい。接触面伝熱面積が前記下限値未満であると、積層板の硬化を促進する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えるとロ−ル径が大きくなるために余分なエネルギ−放出によるエネルギ−コストの増加及び設備コストの増大となる。
【００３７】
本発明の製造方法では、前記工程のロ−ルにより硬化が促進された積層板を、テンションを掛けながら更に連続的に加熱して硬化を促進させる工程を有することが好ましい。これにより、積層板を引っ張りながら硬化を促進させることができるため、積層板の表面外観を特に向上することができる。
具体的には、例えば内部に複数本のロ−ルを有する熱風循環式の硬化炉に通す工程を有する。その際、硬化炉前後に設けたピンチロ−ルによりテンションを掛けながら硬化させる。これにより、ベ−キングロ−ルを通ってきた積層板の樹脂層の硬化を更に促進することが出来るためピ−ル強度アップや耐熱性向上を図る事ができる。また、テンションを掛けて硬化することにより積層板の外観（金属箔部のしわ）が向上する。更に、硬化炉内部に複数本のロ−ルを設けることにより、積層板が熱を受けながら交互に延伸されるため反りを低減する効果が向上することができる。
【００３８】
前記硬化炉の形状は、特に限定されないが、内部に複数本のロ−ルを有する熱風循環式の乾燥機が好ましい。特に内部に複数本のロ−ルを持つ縦型の畳乾燥機が好ましい。これにより、熱エネルギ−の効率利用が図れるばかりでなく、内部に複数本のロ−ルを設けることにより加熱状態でロ−ルにより延伸されるため反り改善が図れる。また、乾燥機内部に複数本のロ−ルを設けることによって多段での乾燥が可能となるため限られたスペ−スで乾燥長を長くすることができ、設備の小型化による設備コストの低減および省エネルギ−化を達成できる。
【００３９】
前記硬化炉の前後に設けたピンチロ−ル間のテンションは、特に限定されないが、１０ｋｇｆ以上のテンションを掛けながら硬化炉内を通過させることが好ましく、特に２０〜３０ｋｇｆが好ましい。これにより、積層板を加熱しながら延伸することができるため積層板の外観を向上することができる。テンションが前記下限値未満であると硬化炉から出て来た積層板の外観（特に金属箔のしわ）を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えるとテンション過剰により縦方向のしわが入り易くなる場合がある。
【００４０】
前記硬化炉の加熱温度は、特に限定されないが、１００〜２５０℃が好ましく、特に１４０〜２２０℃が好ましい。これにより、積層板を構成する樹脂の硬化を更に促進することができる。また、積層板を巻き取る前の放熱による金属箔およびプリプレグの熱収縮を抑制することができ、それによって成形時の外観（特に金属箔部のしわ）を向上することができる。前記加熱温度が前記下限値未満であると硬化炉から出て来た積層板の硬化度不足によりピ−ル強度およびガラス転移温度（Ｔｇ）が低下する場合があり、前記上限値を超えると樹脂成分が熱分解することによりピ−ル強度が低下する場合がある
【００４１】
前記硬化炉の乾燥長は、特に限定されないが、２０ｍ以上が好ましく、特に２５〜３５ｍが好ましい。乾燥長が前期下限値未満であると、積層の硬化を促進する効果が更に低下する場合があり、前記上限値を超えると硬化過剰によるピ−ル強度等の低下を起こすばかりでなく、硬化炉が大きくなるために余分なエネルギ−放出によるエネルギ−コストの増加及び設備コストの増大となる場合がある。
【００４２】
前記プリプレグの移送方向は、特に限定されないが、鉛直方向が好ましい。これにより、プリプレグの撓みによるラミネ−ト時のシワの防止およびラミネ−ト後の積層板の撓みによる外観異常を防止することができる。
【００４３】
前記硬化炉により硬化を更に促進した後に、硬化炉出口部に設置したピンチロ−ル１０の部分で離型剤層を有する第２の金属箔６を剥離し、巻き取り機１３により離型剤層を有する第２の金属箔６を連続的に巻き取る。一方、第１の金属箔５が付いた片面積層板は、巻き取り機１２で連続的に巻き取り製品となる。また、この片面積層板は裁断機で所定の長さに裁断することもできる。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
＜プリプレグの作成＞
▲１▼ワニスの調製
エポキシ当量約４５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３１．４０重量％とエポキシ当量約１９０のフェノールノボラック型エポキシ樹脂１３．４０重量％をメチルエチルケトン４４．９０重量％に溶解した。この溶液に、ジシアンジアミド１．３０重量％と２−フェニル−４−メチルイミダゾール０．０７重量％をジメチルホルムアミド８．９３重量％に溶解した溶液を加え、攪拌混合した。この様にしてガラスクロス塗布用のエポキシ樹脂ワニスを調製した。
【００４６】
▲２▼シート状繊維基材への熱硬化性樹脂の含浸、塗布
上記のように調製したワニスをシート状基材である厚さ０．０８ｍｍのガラスクロス（日東紡社製ＷＥＡ１１６Ｅ、幅：１０６０ｍｍ）に樹脂固形分がガラスクロス１００重量部に対して３５重量部になるように含浸し、１７０℃の乾燥炉中で３分間乾燥し、熱硬化性樹脂含浸ガラスクロスからなる第１層を作成した。
次に、第１層の両面それぞれに、前述の熱硬化性エポキシ樹脂ワニスを樹脂固形分がガラスクロス１００重量部に対して４５重量部になるよう塗布を行い、１７０℃の乾燥炉中で１．５分間乾燥し、第２層を作成した。このようにして第１層とその両面に形成された第２層からなるプリプレグを得た。
【００４７】
▲３▼反応率の確認
第１層は、上記のようにガラスクロスにエポキシ樹脂ワニスを含浸し、１７０℃の乾燥炉中で３分間乾燥したものをサンプルとした。
第２層のサンプルは、上記の方法で作成した第１層と第２層からなるプリプレグの表面を削ることにより得た。
各層のサンプルについてＤＳＣ装置（ＴＡインストルメント社製）により発熱ピークを測定した。１６０℃付近の硬化反応による発熱ピークの面積について、反応前の樹脂と各層の樹脂を比較して、前述の式（Ｉ）に従って反応率を算出した。その結果、第１層の反応率は９２％、第２層の反応率は４０％であった。
【００４８】
＜粘着性樹脂層を有する金属箔の作成＞
臭素化フェノキシ樹脂（臭素化率２５％、平均分子量３００００）４２．００重量％と、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学（株）製エピクロン８３０）１７．００重量％に２―フェニル−４−メチル５−メトキシイミダゾール１．３０重量％をキシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトンの混合溶剤３９．７０重量％に攪拌、溶解して粘着性樹脂のワニスを得た。得られたワニスを厚さ１８μｍの銅箔（日本電解社製ＹＧＰ、幅：５８０ｍｍ）に塗工して粘着性樹脂層を有する金属箔を得た。なお、粘着性樹脂層の厚さは１５μｍとした。
【００４９】
＜離型剤層を有する金属箔の作成＞
エポキシ当量約４５０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２４．８０重量％部と、硬化剤としてジシアンジアミド０．７０重量％と２−フェニル−４−メチルイミダゾール０．０４重量％をジメチルホルムアミド４．６５重量％に溶解した溶液を加え、更にメチルエチルケトン６９．７９重量％を加えて攪拌混合した。そこに、反応性シリコ−ンオイルであるエポキシ変性シリコ−ンオイル（両末端型）を０．０２重量％加え、再度攪拌混合し離型剤樹脂ワニスを得た。得られたワニスを厚さ３５μｍの銅箔の光沢面（Ｒａ＝２５０ｎｍ、日本電解社製ＹＧＰ）に塗工して離型剤層を有する金属箔を得た。なお、離型剤層の厚さは２μｍとした。
【００５０】
＜積層板の成形＞
上述のプリプレグをプリプレグ供給部に装着し、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１．０ｍ／ｍｉｎの速度で移送し、前記プリプレグの両側から遠赤外線ヒーターを用いて１７０℃でパネル状の予備加熱機（伝熱面積１．２ｍ^２）で予備加熱した。また、上述の粘着性樹脂層を有する銅箔および離型剤層を有する銅箔をプリプレグの移送方向に対して、水平方向から供給した。そして、プリプレグと粘着性樹脂層を有する銅箔および離型剤を有する銅箔とを１４０℃に加熱された一対のロール間（ロール面圧：１０ｋｇ／ｃｍ^２）を通過させた。次に、パネル状の後加熱機（伝熱面積１．５ｍ^２）を用いて１５０℃で後加熱した。その後、縦方向に配置した３本のベ−キングロ−ル（接触面伝熱面積０．４ｍ^２）に交互に接触させ、１３０℃で加熱しながら通過させた後、２５ｋｇｆのテンションを掛けながら１９０℃に加熱された硬化炉（乾燥長３０ｍ）により硬化を促進し、巻き取りロ−ルで離型剤層を有する銅箔を剥離することにより、片面銅張り積層板を得た。
なお、ロールは、厚さ２ｍｍ、ゴムショアー硬度８０度のシリコンゴム（明和ゴム工業（株）製：シリックスーパーＨ８０）で表面層を構成した。
【００５１】
（実施例２）
プリプレグの第一層の反応率を７０％にした以外は、実施例１と同様にした。
【００５２】
（実施例３）
プリプレグの第二層の反応率を７０％にした以外は、実施例１と同様にした。
【００５３】
（実施例４）
離型剤層を有する銅箔として光沢面の粗さがＲａ＝５００ｎｍの銅箔を用いた以外は実施例１と同様にした。
【００５４】
（実施例５）
離型剤層を有する金属箔に用いる離型剤を構成する成分として、反応性シリコ−ンオイルの替わりに非反応性シリコ−ンオイルであるポリエ−テル変性シリコ−ンオイルを用いた以外は実施例１と同様にした。
【００５５】
（実施例６）
実施例１で得られたワニスをシート状基材である厚さ０．０８ｍｍのガラスクロス（日東紡社製ＷＥＡ１１６Ｅ）に樹脂固形分がガラスクロス１００重量部に対して４５重量部になるように含浸し、１７０℃の乾燥炉中で５分間乾燥し、熱硬化性樹脂含浸ガラスクロスを作成した。
積層板の成形工程に該プリプレグを使用する以外は実施例１と同様にした。また、ＤＳＣ装置（ＴＡインストルメント社製）により発熱ピークを測定し、１６０℃付近の硬化反応による発熱ピークの面積について、反応前の樹脂と各層の樹脂を比較して、前述の式（Ｉ）に従って反応率を算出した結果、反応率は９２％であった。
【００５６】
（比較例１）
金属箔の代わりにキャリアフィルムとして、２５μｍのＰＥＴフィルム（ダイアホイルヘキスト社製、ダイアホイルＳ１００）を用いた以外は実施例１と同様にした。
【００５７】
（比較例２）
実施例１で得られたプリプレグを紙組し、プリプレグ１枚の片側に厚さ１８μｍの銅箔ともう一方の側に厚さ２５μｍの離型剤付きアルミニウム箔（サン・アルミニウム工業社製セパニウム）を重ねて１セットとし、それを２００セット作成した。それらを圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ^２、温度１７０℃で６０分間加熱加圧成形を行った。加熱成形後、各段の積層品をそれぞれ分離し、片側の離型剤付きアルミニウム箔を剥離することにより、絶縁層厚さ０．１ｍｍの片面銅張積層板を得た。
【００５８】
上述の各実施例及び比較例により得られた積層板について、次の評価を行い、得られた結果を表１および２に示す。各評価は、以下の方法で行った。なお、板厚精度及び成形性は、サイズ５００ｍｍ×５００ｍｍの片面銅張積層板を片面エッチングにより銅箔を除去し、絶縁層のみとしたものをサンプルとして測定した。
＜積層板の評価＞
１板厚精度
板厚精度は碁盤目状に測定点を３６点設定し、厚みを測定した。この平均値と範囲を求め、板厚精度とした。
【００５９】
２成形性
成形性は、ボイドの有無、その他異常が見られないかを目視および光学顕微鏡により確認を行った。各符号は、以下の通りである。
◎：ボイド無し
○：１０μｍ未満のボイド有るが、実用可能
△：ボイド１０μｍを超えるボイドが有り、実用不可
×：ボイド多数有り
【００６０】
３銅箔面外観
サイズ５００ｍｍ×５００ｍｍの基板について、目視によりシワ、打痕及びピット等の有無を確認した。
◎：しわ等無し
○：１００μｍ未満のしわ等が有るが、実用可能
△：１００μｍを超えるしわ等が有り、実用不可
×：しわ等が多数有り
【００６１】
４基材面表面粗さ
サイズ５００ｍｍ×５００ｍｍの基板について、表面粗さ計にて、基材面の縦方向および横方向の表面粗さを確認した。
【００６２】
５銅箔ピール強度
１８μｍ銅箔ピール強度は、ＪＩＳＣ６４８１に準じて行った。
【００６３】
６半田耐熱性
半田耐熱性は、５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズに切断後、１２１℃、２．０気圧のプレッシャークッカー条件で１時間および煮沸２時間の吸湿処理を行った。続いて、２６０℃半田槽に３０秒浸漬した後、フクレ、ミズリングの評価を目視および光学顕微鏡により確認を行った。
【００６４】
７反り
反りは、５００ｍｍ×５００ｍｍのサイズに切断後、フラット面に基材面を下にして置き、試験片の角とフラット面の距離をスケ−ルにて測定した。
【００６５】
８生産性
比較例２（バッチプレスで得られた積層板）の１時間あたりの生産量１．０として、実施例１〜６および比較例１の方法で得られた積層板の生産量を比較した。
【００６６】
【表１】

【００６７】
【表２】

【００６８】
本発明における積層板特性評価結果、表から明らかなように、実施例１〜６は、板厚精度、成形性、生産性において優れていた。
また、特に実施例１〜２は、銅箔ピ−ル強度が高く、基材表面粗さが小さく、さらに反りも小さかった。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の方法では、高品質で生産性の高い積層板の製造方法を提供できる。
また、特に粘着性樹脂を有する金属箔を用いるので、樹脂バンクの発生を防止することができ、積層板を安定的に製造できる。
また、ロールの表面層を弾性材料で構成しているため、プリプレグと粘着性樹脂層を有する第１の金属箔との接合をより強固に均一に行うことができる。
また、離型層として離型剤付きの表面粗さが５００ｎｍ以下の銅箔を使用する場合、剥離が容易で且つ外観および基材面の表面粗さが良好な積層板を得ることができる。
更に、テンションを掛けながら連続的に硬化させることにより、金属箔外観に優れた積層板を得ることができる。
また、プリプレグの第１層と第２層を構成する熱硬化性樹脂の反応率を所定の値にした場合、特に板厚精度及び成形性に優れた積層板を得ることができる。
【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である。
【図２】本発明におけるプリプレグの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明において用いられるロールの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１プリプレグ供給部
２プリプレグ
２０シート状基材
２１第１層
２２ａ第２層
２２ｂ第２層
３予備加熱部
４ａ金属箔供給部
４ｂ金属箔供給部
５粘着性樹脂層を有する第１の金属箔
６離型剤層を有する第２の金属箔
７ラミネ−トロール
７１ロール基材
７３表面層
８後加熱部
９ベ−キングロ−ル
１０ピンチロ−ル
１１硬化炉
１２製品巻き取りロ−ル
１３離型剤層を有する金属箔巻き取りロ−ル

Claims

シート状繊維基材に樹脂組成物を付着させたプリプレグを移送して、積層板を連続的に製造する方法であって、
前記プリプレグの１枚または複数枚を予備加熱する工程と、
前記予備加熱後に前記プリプレグの一方の面に粘着性樹脂層を有する第１の金属箔および他方の面に離型剤層を有する第２の金属箔とを貼り合わせる工程と、
前記プリプレグと前記第１の金属箔および第２の金属箔とを表面が弾性材料で構成されたロールで接合する工程と、
前記ロ−ルで接合する工程後に、前記第２の金属箔を剥離する工程を有することを特徴とする積層板の製造方法。
前記第２の金属箔の表面粗さ（Ｒａ）は、５００ｎｍ以下である請求項１に記載の積層板の製造方法。
前記第１および第２の金属箔を構成する金属は、銅または銅系合金である請求項１または２に記載の積層板の製造方法。
前記離型剤層を構成する離型剤は、ビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹脂を含む樹脂組成物である請求項１ないし３のいずれかに記載の積層板の製造方法。
前記樹脂組成物は、さらにシリコーンオイルを含むものである請求項４に記載の積層板の製造方法。
前記シリコーンオイルは、反応性官能基を有するものである請求項５に記載の積層板の製造方法。
前記シリコーンオイルは、反応性官能基を末端に有するものである請求項５または６に記載の積層板の製造方法。
前記プリプレグは、複数の熱硬化性樹脂層を有するものである請求項１ないし７のいずれかに記載の積層板の連続製造方法。