JP2004265890A

JP2004265890A - Process for producing substrate

Info

Publication number: JP2004265890A
Application number: JP2003009445A
Authority: JP
Inventors: Kunio Kishimoto; 邦雄岸本; Toshiaki Takenaka; 敏昭竹中; Yukihiro Hiraishi; 幸弘平石
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: CN1698403B; CN1698403A; JP4170781B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for producing a substrate exhibiting high reliability and productivity. <P>SOLUTION: After a prepreg 1 and an arbitrary part of a copper foil 3a are hot pressed by means of heater punches 4a and 4b through a release sheet 5 and bonded by softening resin contained in the prepreg 1, only the heater punches 4a and 4b are opened. After the temperature of the prepreg 1 drops below the softening point of resin contained in the prepreg 1, they are stripped sequentially from one side of the release sheet 5. Furthermore, a copper foil 3b is laminated from above and after the arbitrary part is hot pressed again by means of the heater punches 4a and 4b, entire surface is hot pressed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面の基板または複数層の回路パターンを接続してなる多層の基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、高密度化に伴い、産業用にとどまらず民生用の分野においても多層基板が強く要望されるようになってきた。特に多層基板の高密度化は回路パターンの微細化が進み、より複数層の回路パターンの積層精度がその性能を左右するため、積層精度と同時に生産性の高い積層方法が望まれている。
【０００３】
以下従来の多層基板、ここでは４層の基板の製造方法について説明する。
【０００４】
まず、多層基板のベースとなる両面（２層）基板の製造方法を説明する。
【０００５】
図５（ａ）〜（ｆ）は従来の両面基板の製造方法の工程断面図である。
【０００６】
図５（ａ）において、５１は４００ｍｍ角、厚さ１５０μｍの不織布の芳香族ポリアミド繊維に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材からなるアラミド−エポキシシート（以下プリプレグと称する）、５２はレーザーなどによって加工した貫通穴に印刷などの手段を用いて導電性ペーストを充填したビアである。
【０００７】
図５（ｂ）において、５３ａは銅箔、５４ａ，５４ｂは先端がφ１０ｍｍのヒーターポンチ、５５はフッ素樹脂などを材料とした離型シート、５６は位置決めステージである。
【０００８】
位置決めステージ５６上に静置された銅箔５３ａの上に、プリプレグ５１を位置決め用のビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置（図示せず）で認識位置決めして積層した後、離型シート５５を介して約３００℃に加熱したヒーターポンチ５４ａ，５４ｂで任意の位置を圧力０．１Ｍｐａにて３秒間加熱加圧してプリプレグ５１の熱硬化性エポキシ樹脂を溶融させて銅箔５３ａに接着固定する。
【０００９】
次に図５（ｃ）に示すように、ヒーターポンチ５４ａ，５４ｂの加熱加圧を解除し離型シート５５も剥離する。
【００１０】
次に図５（ｄ）に示すように、プリプレグ５１を銅箔５３ａとで挟み込む様に銅箔５３ｂを積層し、再度約１００℃に熱せられたヒーターポンチ５４ａ，５４ｂで任意の部分を圧力０．１Ｍｐａにて３秒間加熱加圧して接着固定することで上下の銅箔５３ａ，５３ｂとプリプレグ５１は接着固定される。この時加圧する箇所は先に加圧した箇所とは異なるところにしないと銅箔との圧着は完成しない。
【００１１】
次に、熱プレスで全面を温度２００℃、圧力５Ｍｐａで約２時間加熱加圧することでプリプレグ５１に含まれた熱硬化性エポキシ樹脂を溶融硬化させて上下の銅箔をプリプレグ５１の全面に接着させ端部の余分な銅箔を切り落とすことで図５（ｅ）に示す２層の銅張積層板５７が形成される。この時、プリプレグ５１に配置された導電性ペーストを充填したビア５２によって上下銅箔５３ａ，５３ｂの電気的接合が行われている。
【００１２】
そして、図５（ｆ）に示すようにエッチングなどにより銅張積層板５７の表面銅箔の任意の部分を選択的に除去することで回路パターン５８を形成することで基板５９が完成する。
【００１３】
次に多層化する場合の従来の実施例を図６（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。
【００１４】
図６は、従来の実施例である多層基板の製造方法を示す工程断面図であり、４層基板を例として示している。
【００１５】
図６（ａ）において、図５の（ａ）〜（ｂ）と同じ工程を経て位置決めステージ５６上に銅箔５３ａとプリプレグ５１ａを載置する。
【００１６】
その上に既述の基板５９を内層用コア基板として積層する。
【００１７】
プリプレグ５１ａ上への基板５９の積層にあたっては、基板５９に形成された位置決め用パターン（図示せず）と、プリプレグ５１ａに形成した位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置（図示せず）などを用いて位置決めして積層を行う。
【００１８】
その後、任意の部分を約３００℃に加熱されたヒーターポンチ５４ａ，５４ｂで離型シート５５を介して３秒間加熱加圧することで銅箔５３ａ、プリプレグ５１ａ、基板５９を接着固定する。
【００１９】
次に、図６（ｂ）に示すように、プリプレグ５１ｂの位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置を用いて認識し、既に位置決めステージ上に位置決め固定されている基板５９の位置決め用パターンと位置決めを行い載置・積層する。
【００２０】
そして任意の部分を約３００℃に加熱したヒーターポンチ５４ａ，５４ｂで離型シート５５を介して３秒間加熱加圧することで基板５９とプリプレグ５１ｂが接着固定される。
【００２１】
次に図６（ｃ）に示すように、プリプレグ５１ｂの上から銅箔５３ｂを積層し任意の位置を約３００℃に加熱したヒーターポンチ５４ａ，５４ｂで３秒間加熱加圧することで下の銅箔５３ａ、下のプリプレグ５１ａ、基板５９、上のプリプレグ５１ｂ、上の銅箔５３ｂの接着固定を行う。
【００２２】
その後に、熱プレスで温度２００℃、圧力５Ｍｐａで約２時間で全面を加熱加圧して上下プリプレグの熱硬化性エポキシ樹脂を溶融させて上下銅箔、上下プリプレグ、２層基板を熱硬化性エポキシ樹脂で接着固定させることで図６（ｄ）に示すような４層銅張り板６０ができあがる。
【００２３】
さらに、図６（ｅ）に示すように、４層銅張り板６０の表面銅箔をエッチングなどで選択的に除去することで回路パターン６１を形成し４層の多層基板６２が完成する。
【００２４】
さらに多層化する場合には４層基板をコア基板として上記工程を繰り返せばよい。
【００２５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【００２６】
【特許文献１】
特開平７−２８３５３４号公報
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の技術における課題について以下説明する。
【００２８】
図７は、従来の技術における課題を示す図である。
【００２９】
離型シート５５を介することでヒーターポンチ５４を汚さずにプリプレグ５１の任意の位置を加熱加圧することができプリプレグ５１に含まれる樹脂を完全硬化させてプリプレグ５１と銅箔等とを接着させている。
【００３０】
このときプリプレグ５１の加熱加圧された部分はまだ高温状態であるためプリプレグ５１に含まれる熱硬化性エポキシ樹脂６２は溶融状態であるため離型シート５５と融着しているので剥離時に離型シート５５に取られる。
【００３１】
さらに高温で加熱加圧された部分６３は樹脂が溶融流出して少なくなっているので凹状にへこみプリプレグ５１の芯材が露出する。
【００３２】
つまり、この場合ヒーターポンチ５４で加熱加圧された部分６３は高熱で樹脂が溶融し加圧されたことで樹脂が押し出され樹脂がほとんどなくなっている。
【００３３】
また押し出された樹脂は離型シート５５に付着した状態で樹脂６２が除去されるためヒーターポンチ５４で加熱加圧された部分６３は樹脂不足になりかつ残りの樹脂も完全に硬化しているため、この後の熱プレス工程で周囲からの樹脂流れもなく基板になってもヒーターポンチ５４で加熱加圧された部分６３はポーラスな状態になりエッチング液などが浸入しやすい状態にあった。
【００３４】
すなわち従来の製造方法においては、プリプレグ５１を銅箔やコア基板に積層し接着固定する場合に高温でプリプレグ５１を加熱加圧していたため加圧された部分の樹脂は流出し完全硬化するためプリプレグ５１の芯材が露出しポーラスな状態になる。
【００３５】
その部分に回路パターンの形成工程でエッチング液が入り込み、エッチング液の残渣が次工程に持ち出され工程汚染の要因になるという問題点を有していた。
【００３６】
本発明は上記従来の問題を解決するもので、積層時にプリプレグ樹脂を完全硬化させることなく精度が高く、生産性に優れた多層基板を実現するための多層基板の製造方法を提供するものである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、少なくともプリプレグを被積層物として用いる積層工程において、前記プリプレグの任意の部位を離型シートを介して加熱加圧手段にて加熱加圧する工程、前記加熱加圧手段の加熱加圧を解除する工程、前記プリプレグを冷却した後前記離型シートを剥離する工程を備えた基板の製造方法を用いて、両面または多層の基板を提供するものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明は、加熱したヒーターポンチで離型シートを介して前記プリプレグの任意の部位を加熱加圧する事で前記プリプレグに含浸されたＢステージ状態の樹脂を軟化もしくは溶融させて接着剤として利用し構成材料どうしを固定し、さらに加熱加圧が完了し前記ヒーターポンチが加熱加圧を解除しかつ、前記プリプレグの温度が冷えてから前記プリプレグより前記離型シートを剥離する構成を有しており、これにより両面の基板あるいは多層基板を高精度に積層できるという効果を有する。
【００３９】
また本発明は、特にヒーターポンチの温度をプリプレグに含浸されたＢステージ樹脂の軟化点以上でかつＢステージ状態を維持できる温度であり、これにより接着固定後もプリプレグに含浸された樹脂がＢステージ状態を保つことができるという効果を有する。
【００４０】
また本発明は、特にヒーターポンチとプリプレグ間に介在させる離型シートが耐熱性と離型性を兼ね備える構成を有しており、これによりヒーターポンチの熱によって溶けることなくさらにプリプレグに接着しないという効果を有する。
【００４１】
また本発明は、耐熱性と離型性を兼ね備えている離型シートをフッ素樹脂とする構成を有しており、これにより耐熱性と離型性を兼ね備え、かつヒーターポンチの熱によって溶けることなくさらにプリプレグに接着しないという効果を有する。
【００４２】
また本発明は、特に耐熱性と離型性を兼ね備えている離型シートが離型処理を施したポリフェニレンサルファイドからなる構成を有しており、これにより安価に耐熱性と離型性を備え、かつヒーターポンチの熱によって溶けることなくさらにプリプレグに接着しないという効果を有する。
【００４３】
また本発明は、特に耐熱性と離型性を兼ね備えている離型シートが離型処理を施したポリエチレン樹脂からなる構成を有しており、これにより安価に耐熱性と離型性を備え、かつヒーターポンチの熱によって溶けることなくさらにプリプレグに接着しないという効果を有する。
【００４４】
また本発明は、特に離型処理が離型シートにシリコンコーティングする構成を有しており安価に離型性を付加し、かつヒーターポンチの熱によって溶けることなくさらにプリプレグに接着しないという効果を有する。
【００４５】
また本発明は、特に離型処理が離型シートに熱硬化性樹脂をコーティングし完全硬化する構成を有しており、これにより安価で被接着物にコーティング材を転写する可能性を抑制でき、かつヒーターポンチの熱によって溶けることなくさらにプリプレグに接着しないという効果を有する。
【００４６】
また本発明は、特にプリプレグから離型シートを剥離する方法を離型シートの片側より残る片側に向かって順次剥離する構成を有しており、これによりスムーズにプリプレグより離型シートを剥離できるという効果を有する。
【００４７】
また本発明は、特にプリプレグおよび、もしくは少なくとも２層以上の回路パターンを有する多層基板が織布あるいは不織布と熱硬化性樹脂との複合材である構成を有しており、これにより完成した基板は高強度を得ることができる。
【００４８】
また本発明は、特に任意の部分を加熱加圧する加熱手段は常時加熱ヒーターである構成を有しており、これにより安価な加熱手段を手に入れることができるという効果を有する。
【００４９】
また本発明は、特に任意の一部を部分的に加熱加圧する加熱手段はパルスヒーターあるいは超音波とする構成を有しており、これにより加熱後の冷却が速やかに行えるという効果を有する。
【００５０】
以下本発明の実施の形態における多層基板の製造方法について説明する。
【００５１】
（実施の形態１）
まず、多層基板のベースとなる２層基板の製造方法について説明を行う。
【００５２】
図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明の第１の実施の形態である多層基板の内層用コア基板となる両面の（２層）基板の製造方法を示す工程断面図である。
【００５３】
図１（ａ）において、１は４００ｍｍ角、厚さ１５０μｍの不織布の芳香族ポリアミド（アラミド）繊維に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合材からなるアラミド−エポキシシート（以下プリプレグと称する）であり、２はレーザーなどによって加工した貫通穴に印刷などの手段を用いて導電性ペーストを充填したビアである。
【００５４】
図１（ｂ）において、３ａは銅箔、４ａ，４ｂは先端がφ１０ｍｍの加熱手段としてのヒーターポンチ、５は離型シートである。
【００５５】
離型シート５は、厚さ７５μｍのポリフェニレンサルファイドにシリコンを塗布して離型性を高めており、圧着時には離型処理側がプリプレグ１と接触するようにしてある。
【００５６】
６は位置決めステージであり、位置決めステージ６上に静置された銅箔３ａの上に、プリプレグ１を位置決め用のビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置（図示せず）で認識位置決めして銅箔３ａ上に積層した後、離型シート５を介して約１００℃に加熱したヒーターポンチ４ａ，４ｂで任意の位置を圧力０．１Ｍｐａにて３秒間加熱加圧してプリプレグ１の熱硬化性エポキシ樹脂を軟化もしくは溶融させて銅箔３ａに接着固定する。
【００５７】
次に図１（ｃ）に示すように、一旦ヒーターポンチ４ａ，４ｂの加熱加圧の解除だけを行い、離型シート５はプリプレグ１上に静置した状態にしておく。
【００５８】
このときプリプレグ１の軟化点より僅かに高い程度の温度で加熱加圧されていたため、プリプレグ１に含浸された熱硬化性エポキシ樹脂は加圧されても押し出されず流出や硬化することなくＢステージ状態を保持している。
【００５９】
次に図１（ｄ）に示すように、プリプレグ１の加熱加圧された部分の温度が下がってから離型シート５の片側より残る片側に向かって順次、徐々に剥離することで、離型シート５はプリプレグ１から軽く剥がすことができる（プリプレグ１に含浸された熱硬化性エポキシ樹脂の軟化点以下になるとさらに剥がし易くなる。）。
【００６０】
離型シート５の材質としてはポリエチレン樹脂表面にエポキシ樹脂を塗布し硬化させて耐熱性と離型性を向上させたものや、フッ素樹脂などを用いても同様の効果が得られる。
【００６１】
次に図１（ｅ）に示すように、プリプレグ１を銅箔３ａとで挟み込む様に銅箔３ｂを積層し再度約１００℃に熱せられたヒーターポンチ４ａ，４ｂで任意の部分を圧力０．１Ｍｐａにて３秒間加熱加圧して接着固定することで上下銅箔３ａ，３ｂとプリプレグ１は接着固定される。
【００６２】
次に、熱プレスで全面を温度２００℃、圧力５Ｍｐａで約２時間加熱加圧することでプリプレグ１に含まれた熱硬化性エポキシ樹脂を溶融硬化させて上下の銅箔３ａ，３ｂをプリプレグ１の全面に接着させ端部の余分な銅箔を切り落とすことで図１（ｆ）に示す２層銅張積層板７が形成される。この工程により、プリプレグ１に配置された導電性ペーストを充填したビア２によって上下銅箔３ａ，３ｂの電気的接合が行われている。
【００６３】
そして、図１（ｇ）に示すようにエッチングなどにより２層の銅張積層板７の銅箔を選択的に除去し回路パターン８を形成することで２層の基板９が完成する。
【００６４】
この時、ヒーターポンチ４ａ，４ｂによって加熱加圧されていた部分はＢステージ状態であるにもかかわらず、プレス時の流動による基板の芯材が露出状態とならず、エッチング液の染み込みもないので次工程へのエッチング液残渣の持ち出しを抑制することができる。
【００６５】
図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１の実施の形態である多層基板の製造方法を示す工程断面図であり、４層の基板を例として示している。
【００６６】
図２（ａ）において、図１の（ａ）〜（ｄ）と同じ工程を経て位置決めステージ６上に銅箔３ａとプリプレグ１ａを載置する。
【００６７】
その上に前述の２層の基板９を内層用コア基板として積層する。
【００６８】
プリプレグ１ａ上への基板９の積層にあたっては、基板９に形成された位置決め用パターン（図示せず）と、プリプレグ１ａに形成した位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置（図示せず）などを用いて位置決めをして積層を行う。
【００６９】
その後、任意の部分を約１００℃に加熱されたヒーターポンチ４ａ，４ｂで離型シート５を介して３秒間加熱加圧することで銅箔３ａ、プリプレグ１ａ、２層基板９を接着固定する。
【００７０】
この場合の離型シート５の使用目的はヒーターポンチ４ａ，４ｂで直接内層基板を加圧しない様に内層基板の汚染防止を目的としており離型シート５と２層基板９は溶着することはないので加熱加圧完了後は速やかに離型シート５を剥離しても問題ない。
【００７１】
次に、図２（ｂ）に示すように、位置決めステージ６上に位置決め固定されている基板９の位置決め用パターンと、プリプレグ１ｂの位置決め用ビア（図示せず）をＣＣＤなどの認識装置を用いて認識して位置決めを行い積層する。
【００７２】
そして、任意の部分を約１００℃に加熱したヒーターポンチ４ａ，４ｂで離型シート５を介して３秒間加熱加圧することで２層基板９とプリプレグ１ｂが接着固定される。
【００７３】
次に図２（ｃ）に示すように、ヒーターポンチ４ａ，４ｂの加熱加圧完了後、プリプレグ１ｂの加熱された部分が冷えてから離型シート５を片側より残る片側に向かって順次、徐々に剥離を行うことで積層した基板のずれが抑制できる（プリプレグ１ｂに含浸された熱硬化性エポキシ樹脂の軟化点以下になるとさらに剥がし易くなりずれも抑制できる。）。
【００７４】
次に、図２（ｄ）に示すように、プリプレグ１ｂの上から銅箔３ｂを積層し任意の位置を約１００℃に加熱したヒーターポンチ４ａ，４ｂで３秒間加熱加圧することで、その下に位置する銅箔３ａ、プリプレグ１ａ、基板９、プリプレグ１ｂ、及び銅箔３ｂの接着固定を行う。
【００７５】
その後、熱プレスで温度２００℃、圧力５Ｍｐａで約２時間で全面を加熱加圧して上下プリプレグ１ａ，１ｂの熱硬化性エポキシ樹脂を溶融させて銅箔３ａ，３ｂ、プリプレグ１ａ，１ｂ、及び基板９を熱硬化性エポキシ樹脂で接着固定させることで図２（ｅ）に示すような４層の銅張積層板１０を形成する。
【００７６】
さらに、図２（ｆ）に示すように、４層の銅張積層板１０の表面銅箔をエッチングなどで選択的に除去することで回路パターン１１を形成し４層の多層基板１２が完成する。
【００７７】
完成した多層基板のヒーターポンチ４ａ，４ｂで加熱加圧された部分は、熱プレス前にＢステージ状態を保てていたため熱プレスによって樹脂流動が発生し基板表面は平坦性を保ち基板芯材であるアラミドが表面に露出しておらず良好な状態になっている。
【００７８】
４層以上の多層基板を得ようとすれば上記の製造方法で製造した多層基板を基板９の代わりに内層用のコア基板に用い、図２で説明した工程を同様に繰り返せばよい。
【００７９】
なお本実施の形態においては、位置決めステージ上にまず銅箔を載置し、プリプレグ、コア基板、プリプレグ、銅箔と順次積層する工程について述べたが、コア基板を中心にその両側にプリプレグを配置した状態で上下同時に接着固定を行う方法や、最外層がプリプレグになるように複数枚のコア基板とプリプレグを交互に重ね合わせる積層方法においても応用することができる。
【００８０】
すなわち、本発明の製造方法であるプリプレグとヒーターポンチの間に離型シートを介在させて固着し、離型シートを剥離した後に、銅箔を張り合わせ熱プレスで加熱し一括にて多層基板を得る場合も同様の効果が得られている。
【００８１】
また、今回は芯材をアラミド不織布にて説明を行ったが芯材がガラスエポキシの織布でも同様の効果が得られている。
【００８２】
従来の積層工程においては、熱プレス前の銅箔とプリプレグと多層基板との位置決め・固定の方法は、プリプレグの樹脂を高温で完全硬化させて固着させていた。
【００８３】
このとき加熱加圧部の樹脂が流動・流出してプリプレグの芯材が露出しないようにするため、ヒーターポンチの温度を比較的低温（軟化点以上）として接着固定し、プリプレグ中の樹脂がＢステージ状態を保ちつつ、かつ一定の接着（固着）強度を得る必要があった。
【００８４】
しかしながら従来の製造方法においては、ヒーターポンチの温度を低温に設定しても圧着直後は、プリプレグ中の樹脂は溶融状態になっていた。
【００８５】
したがって離型シートはプリプレグと溶着しており、離型シートを剥離する際に、離型シートに樹脂が付着してプリプレグ中の樹脂が取られるため、プリプレグは樹脂不足になる恐れがあった。
【００８６】
また２次的な不具合としては、離型シートと密着したプリプレグが引っ張られ、これにより積層した材料どうし位置がずれる可能性もあった。
【００８７】
本発明は以上の従来の製造方法における課題に着目し、離型シートの剥離性と剥離の条件を実験の結果見出した。
【００８８】
これにより、ヒーターポンチを高温に設定することはないので、プリプレグ中の樹脂が流動・流出せず、さらに硬化することもないので、離型シートの剥離の際に離型シートへ樹脂が取られるという不具合が解消した。
【００８９】
また、離型シートにプリプレグが引っ張られることも無くなったので積層位置がずれることも無くなり接着強度を確保することができた。
【００９０】
本発明の製造方法と従来の製造方法で製造された基板の表面の凹凸状態を（表１）に示し、比較しながら説明する。
【００９１】
【表１】

【００９２】
まず本発明および従来の製造方法ともに、加熱加圧前はプリプレグの芯材形状が表面に顕れ、約Ｒａ＝２．０μｍ程度の表面粗さになっている。
【００９３】
この状態のものを加熱加圧した場合、従来の製造方法においては、ヒーターポンチで押し出された樹脂がヒーターポンチの周囲に樹脂溜まりを形成し、加熱加圧された部分はプリプレグの芯材が露出して表面粗さＲａ＝８．１μｍになっている。
【００９４】
これに対し本発明の製造方法では、表面粗さＲａ＝４．２μｍと大きくなっているが樹脂の状態はまだＢステージを保っている。
【００９５】
以上の状態のプリプレグを熱プレスで加熱加圧すると、従来の製造方法では樹脂が既に硬化しかけているので十分に樹脂が流れず先に形成された凹凸がプレス後にも影響を及ぼしており、表面粗さＲａ＝２．２μｍとはっきりプリプレグの芯材が露出していることが分かる。
【００９６】
一方本発明の製造方法では、加熱加圧時には若干面が荒れているように見えていたが樹脂がＢステージ状態でプリプレグ表面に残っていたためプレス後には表面粗さＲａ＝０．９μｍと平坦にすることができている。
【００９７】
この結果、エッチング液の次工程への持ち出しも抑制でき、さらに基板として使用できる範囲が従来より広がるので材料の使用効率も向上させることができる。
【００９８】
そして、従来での加熱温度３００℃と異なり、比較的低温で行えるので、ヒーターポンチの使用電力の節電、およびヒーターポンチの寿命の向上を図ることができ、基板の品質、生産性が向上した。
【００９９】
（実施の形態２）
図３は、本発明の基板を製造するために用いる製造装置を示す斜視図である。
【０１００】
４ａ，４ｂは加熱手段としてのヒーターポンチ、６は位置決めステージでありヒーターポンチ４ａが下から基板の下面を押さえられるように任意の位置に加圧用穴２４が配置されている。
【０１０１】
２２は、位置決めステージ６の一辺の任意の位置に配置されたテープ状の離型シートをプラスチックのコアなどに巻き付けたものが取り付けられる離型シート５の供給リールであり、供給リール２２から巻き出された離型シート５はガイドロール２５ａを通過して位置決めステージ６上の任意の位置に配置された加圧用穴の上をヒーターポンチ４ａ，４ｂを上下に分けるように通過させ対面に配置したガイドロール２５ｂを通過後、離型シートの巻き取りリール２３で離型シート５を巻き取る構造となっている。
【０１０２】
また離型シート５の配置を図３のようにすれば一度に４箇所の接着固定が可能となる。
【０１０３】
また離型シート５が通過している任意の部分に加圧用穴を増設することで下層用プリプレグと上層用プリプレグの加圧を分けることができる。
【０１０４】
これによりプリプレグの同じ場所を複数回加圧することを避けることができる。この場合ヒーターポンチを増設するか、もしくはスライドベアリングなどで位置移動させて使用することも可能である。
【０１０５】
以上述べたように、本発明で使用する製造装置は、効率よく基板を製造するための装置であり、これにより生産性に優れ安定して基板を提供することができるものである。
【０１０６】
（実施の形態３）
次に本発明である基板の製造に用いるために製造装置の詳細な動きを図４を用いて説明する。
【０１０７】
図４は、本発明である多層基板の製造装置の動作を示した模式図である。
【０１０８】
本実施の形態では、銅箔上にプリプレグ１を積層してからの圧着動作、及び離型シート５の剥離動作について説明する。
【０１０９】
図４（ａ）は、位置決めステージ６の上に銅箔３ａを載せさらにその上にプリプレグ１を位置決めして静置した状態となっている。
【０１１０】
その上に離型シート５があり、離型シート５の供給リール２２から巻き出されガイドロール２５ａを通過してさらにガイドロール２５ｂを通過して離型シート５の巻き取りリール２３に巻き取られるようになっている。
【０１１１】
離型シート５の供給リール２２及び離型シート５の巻き取りリール２３は、テンション調整機能が備わっている。
【０１１２】
図４（ｂ）では、ヒーターポンチ４ａ，４ｂによる加熱加圧の手順を示している。ヒーターポンチ４ａ，４ｂが加圧するときに、ほぼ同時に供給リール２２、ガイドロール２５ａ，２５ｂ、離型シート５、巻き取りリール２３（以上をまとめて離型シートユニットと称する。）が降下し、さらに供給リール２２、巻き取りリール２３間にかかっていたテンションが解除され、それぞれ離型シート５がガイドロール２５ａ，２５ｂから外れ、弛んだ状態で銅箔３ａとプリプレグ１の圧着を行う。
【０１１３】
次に図４（ｃ）に示すように、ヒーターポンチ４ａ，４ｂが加圧を解除した時に同時に離型シートユニットも上昇する。このとき離型シート５は弛ませていたのでプリプレグ１の上に接着された状態になっている。
【０１１４】
したがって図４（ｂ）において、離型シート５を弛ませる量は、離型シートユニットが上昇してもまだテンションがかからない状態になるようにしておく必要がある。
【０１１５】
その後プリプレグ１が軟化点まで冷えてから、供給リール２２はそのままの状態とし、巻き取りリール２３だけを巻き取り動作を行うと、離型シート５は片側からのみ巻き上げられ、同時に片側から残る片側へ向かって順次、徐々に剥離され、スムーズに剥離をすることができる。
【０１１６】
さらに巻き上げることで図４（ｄ）に示すように巻き出し側に近い圧着部分も順次剥離していくことが可能である。
【０１１７】
図４（ｅ）は銅箔とプリプレグの圧着と離型シート５の剥離が完了した状態である。
【０１１８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、プリプレグ表面をヒーターポンチで離型シートを介して加熱加圧して銅箔やコア基板と接着する場合に、加熱温度をプリプレグに含まれる樹脂の軟化点以上でかつ樹脂のＢステージ状態を保つ温度にすることができる。
【０１１９】
さらに離型シートをプリプレグ表面から剥がす際には離型シートの一方から順次、徐々に剥離することで離型シートへプリプレグ中の樹脂が取られていくことを防止できる。
【０１２０】
これにより基板として成型されたときに圧着した部分のプリプレグ芯材が露出することがなくなるので回路形成の際におけるエッチング液の染み込みも防止できるため、基板の品質向上を図ることができ、積層工程の安定化も実現でき、さらに生産性に優れた基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における基板の製造方法を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における多層基板の製造方法を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態２における多層基板の製造装置を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態３における多層基板の製造装置の動作を示す図
【図５】従来の基板の製造方法を示す断面図
【図６】従来の多層基板の製造方法を示す断面図
【図７】従来の基板の製造方法における課題を示す図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂプリプレグ
２ビア
３ａ，３ｂ銅箔
４ａ，４ｂヒーターポンチ
５離型シート
６位置決めステージ
７２層銅張積層板
８回路パターン
９２層基板
１０４層銅張積層板
１１回路パターン
１２４層基板
２２供給リール
２３巻き取りリール
２４加圧用穴
２５ａ，２５ｂガイドロール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a substrate on both sides or a multilayer substrate formed by connecting a plurality of circuit patterns.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the miniaturization and high density of electronic devices, multilayer substrates have been strongly demanded not only for industrial use but also for consumer use. In particular, as the density of the multilayer substrate increases, the fineness of the circuit pattern advances, and the lamination accuracy of the circuit pattern of a plurality of layers affects its performance. Therefore, a lamination method having high productivity at the same time as the lamination accuracy is desired.
[0003]
Hereinafter, a method for manufacturing a conventional multilayer substrate, here, a four-layer substrate will be described.
[0004]
First, a method for manufacturing a double-sided (two-layer) substrate serving as a base of a multilayer substrate will be described.
[0005]
5A to 5F are process cross-sectional views of a conventional method for manufacturing a double-sided substrate.
[0006]
In FIG. 5A, reference numeral 51 denotes an aramid-epoxy sheet (hereinafter, referred to as a prepreg) made of a composite material obtained by impregnating a non-woven aromatic polyamide fiber of 400 mm square and 150 μm in thickness with a thermosetting epoxy resin, and 52 denotes a laser. This is a via in which a conductive paste is filled in a through hole processed by using a method such as printing.
[0007]
In FIG. 5B, 53a is a copper foil, 54a and 54b are heater punches having a tip of φ10 mm, 55 is a release sheet made of a material such as fluororesin, and 56 is a positioning stage.
[0008]
After the prepreg 51 is recognized and positioned on a copper foil 53a placed on the positioning stage 56 with a recognition device (not shown) such as a CCD for positioning, the mold release is performed. An arbitrary position is heated and pressed at a pressure of 0.1 Mpa for 3 seconds by the heater punches 54a and 54b heated to about 300 ° C. via the sheet 55 to melt the thermosetting epoxy resin of the prepreg 51 and adhere to the copper foil 53a. Fix it.
[0009]
Next, as shown in FIG. 5C, the heating and pressing of the heater punches 54a and 54b are released, and the release sheet 55 is also peeled off.
[0010]
Next, as shown in FIG. 5 (d), the copper foil 53b is laminated so that the prepreg 51 is sandwiched between the copper foil 53a, and the arbitrary portions are pressed again by the heater punches 54a and 54b heated to about 100 ° C. The upper and lower copper foils 53a, 53b and the prepreg 51 are bonded and fixed by heating and pressing at 1 Mpa for 3 seconds to bond and fix. At this time, the pressurized portion must be different from the previously pressurized portion to complete the pressure bonding with the copper foil.
[0011]
Next, the entire surface is heated and pressed at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 5 MPa for about 2 hours by a hot press to melt and cure the thermosetting epoxy resin contained in the prepreg 51, and bond the upper and lower copper foils to the entire surface of the prepreg 51. By cutting off excess copper foil at the ends, a two-layer copper-clad laminate 57 shown in FIG. 5E is formed. At this time, the upper and lower copper foils 53a and 53b are electrically connected by the vias 52 filled with the conductive paste disposed on the prepreg 51.
[0012]
Then, as shown in FIG. 5F, a circuit pattern 58 is formed by selectively removing an arbitrary portion of the surface copper foil of the copper-clad laminate 57 by etching or the like, thereby completing the substrate 59.
[0013]
Next, a conventional example in the case of multi-layering will be described with reference to FIGS.
[0014]
FIG. 6 is a process cross-sectional view showing a method for manufacturing a multilayer substrate according to a conventional example, and shows a four-layer substrate as an example.
[0015]
6A, the copper foil 53a and the prepreg 51a are placed on the positioning stage 56 through the same steps as in FIGS. 5A and 5B.
[0016]
The substrate 59 described above is laminated thereon as an inner core substrate.
[0017]
In laminating the substrate 59 on the prepreg 51a, a positioning pattern (not shown) formed on the substrate 59 and a positioning via (not shown) formed on the prepreg 51a are recognized by a recognition device such as a CCD (not shown). Lamination) is performed by positioning using a method such as
[0018]
Thereafter, the copper foil 53a, the prepreg 51a, and the substrate 59 are bonded and fixed by heating and pressing an arbitrary portion through the release sheet 55 using the heater punches 54a and 54b heated to about 300 ° C. for 3 seconds.
[0019]
Next, as shown in FIG. 6B, the positioning via (not shown) of the prepreg 51b is recognized using a recognition device such as a CCD, and the positioning of the substrate 59 already positioned and fixed on the positioning stage is performed. Place and stack with the pattern for positioning.
[0020]
Then, the substrate 59 and the prepreg 51b are bonded and fixed by heating and pressing for 3 seconds via the release sheet 55 with the heater punches 54a and 54b, which are heated to an arbitrary temperature of about 300 ° C.
[0021]
Next, as shown in FIG. 6 (c), a copper foil 53b is laminated from above the prepreg 51b and an arbitrary position is heated and pressed for 3 seconds by heater punches 54a and 54b heated to about 300 ° C., thereby lowering the copper foil 53b. 53a, the lower prepreg 51a, the substrate 59, the upper prepreg 51b, and the upper copper foil 53b are bonded and fixed.
[0022]
Thereafter, the entire surface is heated and pressed at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 5 MPa for about 2 hours by a hot press to melt the thermosetting epoxy resin of the upper and lower prepregs, and the upper and lower copper foils, the upper and lower prepregs, and the two-layer substrate are thermoset epoxy. A four-layer copper-clad board 60 as shown in FIG. 6D is completed by bonding with a resin.
[0023]
Further, as shown in FIG. 6E, a circuit pattern 61 is formed by selectively removing the surface copper foil of the four-layer copper-clad board 60 by etching or the like, thereby completing a four-layer multilayer board 62.
[0024]
In the case of further multilayering, the above steps may be repeated using a four-layer substrate as a core substrate.
[0025]
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
[0026]
[Patent Document 1]
JP-A-7-283534
[Problems to be solved by the invention]
The problems in the above-described conventional technology will be described below.
[0028]
FIG. 7 is a diagram illustrating a problem in the related art.
[0029]
By passing through the release sheet 55, any position of the prepreg 51 can be heated and pressurized without soiling the heater punch 54, the resin contained in the prepreg 51 is completely cured, and the prepreg 51 and the copper foil or the like are bonded. I have.
[0030]
At this time, since the heated and pressurized portion of the prepreg 51 is still in a high temperature state, the thermosetting epoxy resin 62 contained in the prepreg 51 is in a molten state and thus is fused with the release sheet 55, so that the mold is released at the time of peeling. Taken on sheet 55.
[0031]
Further, since the resin 63 is heated and pressed at a high temperature and the resin melts and flows out and is reduced, the core material of the prepreg 51 is dented and exposed.
[0032]
In other words, in this case, the resin 63 is heated and pressed by the heater punch 54, and the resin is melted and pressed by the high heat, so that the resin is extruded and the resin hardly runs out.
[0033]
Further, since the extruded resin is removed from the resin 62 while adhering to the release sheet 55, the portion 63 heated and pressed by the heater punch 54 becomes insufficient in resin and the remaining resin is completely cured. Even in the subsequent hot pressing step, even when the substrate became free from resin flow from the surroundings, the portion 63 heated and pressed by the heater punch 54 was in a porous state, and was in a state where the etchant or the like easily entered.
[0034]
That is, in the conventional manufacturing method, when the prepreg 51 is laminated and fixed on a copper foil or a core substrate, the prepreg 51 is heated and pressed at a high temperature. Core material is exposed and becomes porous.
[0035]
There has been a problem that an etching solution enters into that portion in a circuit pattern forming process, and a residue of the etching solution is taken out to the next process and causes process contamination.
[0036]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a method of manufacturing a multilayer substrate for realizing a multilayer substrate having high accuracy without completely curing a prepreg resin at the time of lamination and having excellent productivity. .
[0037]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in a laminating step using at least a prepreg as an object to be laminated, a step of heating and pressing an arbitrary portion of the prepreg with a heating and pressing unit via a release sheet, A double-sided or multi-layer substrate is provided by using a substrate manufacturing method including a step of releasing heating and pressurizing and a step of releasing the release sheet after cooling the prepreg.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention uses a heated heater punch to heat or press any part of the prepreg through a release sheet to soften or melt the B-stage resin impregnated in the prepreg and use it as an adhesive. Fixing the materials, further comprising heating and pressurizing is completed, the heater punch releases the heating and pressurizing, and the release sheet is separated from the prepreg after the temperature of the prepreg is cooled, This has the effect that a double-sided substrate or a multilayer substrate can be laminated with high precision.
[0039]
In addition, the present invention particularly provides a heater punch having a temperature higher than the softening point of the B-stage resin impregnated in the prepreg and capable of maintaining the B-stage state. This has the effect that the state can be maintained.
[0040]
In addition, the present invention particularly has a configuration in which the release sheet interposed between the heater punch and the prepreg has both heat resistance and release properties, whereby the adhesive sheet is not melted by the heat of the heater punch and further does not adhere to the prepreg. Having.
[0041]
Further, the present invention has a configuration in which the release sheet having both heat resistance and release properties is made of a fluororesin, thereby having both heat resistance and release properties, and without being melted by the heat of the heater punch. Furthermore, it has the effect of not adhering to the prepreg.
[0042]
In addition, the present invention particularly has a configuration in which the release sheet having both heat resistance and release properties is made of polyphenylene sulfide that has been subjected to release processing, thereby having heat resistance and release properties at low cost, In addition, it has the effect of not being melted by the heat of the heater punch and not further adhering to the prepreg.
[0043]
In addition, the present invention particularly has a configuration in which the release sheet having both heat resistance and release properties is made of a polyethylene resin subjected to release processing, thereby having heat resistance and release properties at low cost, In addition, it has the effect of not being melted by the heat of the heater punch and not further adhering to the prepreg.
[0044]
In addition, the present invention particularly has a configuration in which the release treatment has a configuration in which the release sheet is coated with silicon, so that the release properties can be added at a low cost, and there is an effect that it is not melted by the heat of the heater punch and further does not adhere to the prepreg. .
[0045]
In addition, the present invention particularly has a configuration in which the release treatment coats the release sheet with a thermosetting resin and completely cures, thereby suppressing the possibility of transferring the coating material to the adherend at low cost, In addition, it has the effect of not being melted by the heat of the heater punch and not further adhering to the prepreg.
[0046]
In addition, the present invention particularly has a configuration in which a method of peeling a release sheet from a prepreg is sequentially peeled from one side of the release sheet toward one remaining side, whereby the release sheet can be smoothly peeled from the prepreg. Has an effect.
[0047]
In addition, the present invention particularly has a configuration in which a prepreg and / or a multilayer substrate having a circuit pattern of at least two or more layers is a composite material of a woven fabric or a nonwoven fabric and a thermosetting resin. High strength can be obtained.
[0048]
Further, the present invention particularly has a configuration in which the heating means for heating and pressurizing an arbitrary part is always a heating heater, and thereby has an effect that an inexpensive heating means can be obtained.
[0049]
In addition, the present invention particularly has a configuration in which the heating means for partially heating and pressurizing an arbitrary part is a pulse heater or an ultrasonic wave, whereby cooling after heating can be quickly performed.
[0050]
Hereinafter, a method of manufacturing a multilayer substrate according to an embodiment of the present invention will be described.
[0051]
(Embodiment 1)
First, a method for manufacturing a two-layer substrate serving as a base of a multilayer substrate will be described.
[0052]
FIGS. 1A to 1G are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a double-sided (two-layer) substrate to be an inner core substrate of a multilayer substrate according to a first embodiment of the present invention.
[0053]
In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes an aramid-epoxy sheet (hereinafter, referred to as a prepreg) made of a composite material in which a thermosetting epoxy resin is impregnated into a non-woven aromatic polyamide (aramid) fiber of 400 mm square and 150 μm in thickness. In addition, reference numeral 2 denotes a via in which a conductive paste is filled in a through hole processed by a laser or the like using a method such as printing.
[0054]
In FIG. 1B, reference numeral 3a denotes a copper foil, 4a and 4b denote heater punches having a tip of 10 mm as heating means, and 5 denotes a release sheet.
[0055]
The release sheet 5 is made of polyphenylene sulfide having a thickness of 75 μm and coated with silicon to enhance the releasability, and the release treatment side is in contact with the prepreg 1 during pressure bonding.
[0056]
Numeral 6 denotes a positioning stage, on which the prepreg 1 is recognized and positioned on a copper foil 3a settled on the positioning stage 6 by a recognition device (not shown) such as a CCD. After laminating on the copper foil 3a, the prepreg 1 is heat-cured by heating and pressing at an arbitrary position at a pressure of 0.1 MPa for 3 seconds with the heater punches 4a and 4b heated to about 100 ° C. via the release sheet 5. The conductive epoxy resin is softened or melted and bonded and fixed to the copper foil 3a.
[0057]
Next, as shown in FIG. 1C, only the heating and pressurizing of the heater punches 4a and 4b are once released, and the release sheet 5 is left on the prepreg 1 in a stationary state.
[0058]
At this time, the thermosetting epoxy resin impregnated in the prepreg 1 was not extruded even if pressurized because it was heated and pressurized at a temperature slightly higher than the softening point of the prepreg 1 and did not flow out or harden. Holding.
[0059]
Next, as shown in FIG. 1 (d), the temperature of the heated and pressurized portion of the prepreg 1 is lowered, and then gradually released from one side of the release sheet 5 toward one remaining side, thereby releasing the mold. The sheet 5 can be lightly peeled off from the prepreg 1 (it becomes easier to peel off when the softening point of the thermosetting epoxy resin impregnated in the prepreg 1 becomes lower than the softening point).
[0060]
The same effect can be obtained by using a material in which an epoxy resin is applied to the surface of a polyethylene resin and cured to improve the heat resistance and the releasability, or a fluorine resin or the like.
[0061]
Next, as shown in FIG. 1 (e), the copper foil 3b is laminated so that the prepreg 1 is sandwiched between the copper foil 3a, and an arbitrary part is heated to about 100 ° C. again by applying pressure to the arbitrary parts by the heater punches 4a and 4b. The upper and lower copper foils 3a and 3b and the prepreg 1 are bonded and fixed by heating and pressing at 1 Mpa for 3 seconds to bond and fix.
[0062]
Next, the entire surface is heated and pressurized at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 5 Mpa for about 2 hours by a hot press to melt and cure the thermosetting epoxy resin contained in the prepreg 1, thereby forming the upper and lower copper foils 3 a and 3 b into the prepreg 1. The two-layer copper-clad laminate 7 shown in FIG. 1 (f) is formed by bonding the entire surface and cutting off excess copper foil at the ends. By this step, the upper and lower copper foils 3a and 3b are electrically connected by the via 2 filled with the conductive paste disposed on the prepreg 1.
[0063]
Then, as shown in FIG. 1 (g), the copper foil of the two-layer copper-clad laminate 7 is selectively removed by etching or the like to form the circuit pattern 8, thereby completing the two-layer substrate 9.
[0064]
At this time, although the portions heated and pressed by the heater punches 4a and 4b are in the B-stage state, the core material of the substrate is not exposed due to the flow during pressing, and the etching liquid does not soak. The removal of the etchant residue to the next step can be suppressed.
[0065]
2A to 2F are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a multilayer substrate according to the first embodiment of the present invention, and show a four-layer substrate as an example.
[0066]
2A, the copper foil 3a and the prepreg 1a are placed on the positioning stage 6 through the same steps as in FIGS. 1A to 1D.
[0067]
The two-layer substrate 9 is laminated thereon as an inner core substrate.
[0068]
In laminating the substrate 9 on the prepreg 1a, a positioning pattern (not shown) formed on the substrate 9 and a positioning via (not shown) formed on the prepreg 1a are recognized by a recognition device such as a CCD (not shown). Laminating is performed by positioning using a method such as
[0069]
After that, the copper foil 3a, the prepreg 1a, and the two-layer substrate 9 are bonded and fixed by heating and pressing an arbitrary portion with the heater punches 4a and 4b heated to about 100 ° C. through the release sheet 5 for 3 seconds.
[0070]
The purpose of using the release sheet 5 in this case is to prevent the inner layer substrate from being contaminated such that the inner substrates are not directly pressed by the heater punches 4a and 4b, and the release sheet 5 and the two-layer substrate 9 are not welded. Therefore, there is no problem if the release sheet 5 is promptly peeled off after the completion of the heating and pressing.
[0071]
Next, as shown in FIG. 2B, the positioning pattern of the substrate 9 positioned and fixed on the positioning stage 6 and the positioning vias (not shown) of the prepreg 1b are determined by using a recognition device such as a CCD. Recognition, positioning and stacking.
[0072]
Then, the two-layer substrate 9 and the prepreg 1b are bonded and fixed by heating and pressing for 3 seconds through the release sheet 5 with the heater punches 4a and 4b, which are heated to an arbitrary temperature of about 100 ° C.
[0073]
Next, as shown in FIG. 2C, after the heating and pressurization of the heater punches 4a and 4b are completed, the heated portion of the prepreg 1b is cooled, and then the release sheet 5 is gradually gradually moved from one side to the remaining one side. By performing the peeling, the displacement of the laminated substrate can be suppressed (when the temperature is lower than the softening point of the thermosetting epoxy resin impregnated in the prepreg 1b, the peeling is further facilitated and the displacement can be suppressed).
[0074]
Next, as shown in FIG. 2 (d), a copper foil 3b is laminated from above the prepreg 1b and an arbitrary position is heated and pressurized for 3 seconds by heater punches 4a and 4b heated to about 100 ° C. The copper foil 3a, the prepreg 1a, the substrate 9, the prepreg 1b, and the copper foil 3b, which are located in the above, are bonded and fixed.
[0075]
Thereafter, the entire surface is heated and pressed at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 5 Mpa for about 2 hours by a hot press to melt the thermosetting epoxy resin of the upper and lower prepregs 1a and 1b, and the copper foils 3a and 3b, the prepregs 1a and 1b, and the substrate 9 is bonded and fixed with a thermosetting epoxy resin to form a four-layer copper-clad laminate 10 as shown in FIG.
[0076]
Further, as shown in FIG. 2F, the circuit pattern 11 is formed by selectively removing the surface copper foil of the four-layer copper-clad laminate 10 by etching or the like, thereby completing the four-layer multilayer substrate 12. .
[0077]
The portions of the completed multilayer substrate heated and pressed by the heater punches 4a and 4b maintained the B-stage state before the hot pressing, so that the resin flow was generated by the hot pressing, and the substrate surface was kept flat and the substrate core material was used. A certain aramid is in good condition without being exposed on the surface.
[0078]
In order to obtain a multilayer substrate having four or more layers, the multilayer substrate manufactured by the above-described manufacturing method may be used instead of the substrate 9 as a core substrate for an inner layer, and the process described with reference to FIG.
[0079]
In this embodiment, the step of placing copper foil on the positioning stage first and sequentially laminating the prepreg, the core substrate, the prepreg, and the copper foil has been described, but the prepreg is arranged on both sides of the core substrate as a center. The method can also be applied to a method of simultaneously performing adhesive fixing on the upper and lower sides in a state where the prepreg is formed, and a laminating method of alternately stacking a plurality of core substrates and prepregs so that the outermost layer becomes a prepreg.
[0080]
That is, a release sheet is interposed and fixed between the prepreg and the heater punch, which is the production method of the present invention, and after the release sheet is peeled off, the copper foil is laminated and heated by a hot press to obtain a multilayer substrate at once. In this case, the same effect is obtained.
[0081]
Also, this time, the core material is described as an aramid nonwoven fabric, but the same effect is obtained when the core material is a glass epoxy woven fabric.
[0082]
In the conventional laminating process, a method of positioning and fixing the copper foil, the prepreg, and the multilayer substrate before hot pressing is to completely cure and fix the resin of the prepreg at a high temperature.
[0083]
At this time, in order to prevent the resin in the heating and pressurizing section from flowing and flowing out to expose the core material of the prepreg, the temperature of the heater punch is fixed at a relatively low temperature (above the softening point) and the resin in the prepreg is B It is necessary to obtain a certain adhesive (fixed) strength while maintaining the stage state.
[0084]
However, in the conventional manufacturing method, the resin in the prepreg was in a molten state immediately after the pressing even if the temperature of the heater punch was set to a low temperature.
[0085]
Therefore, the release sheet is welded to the prepreg, and when the release sheet is peeled off, the resin adheres to the release sheet and the resin in the prepreg is removed.
[0086]
As a secondary problem, there is a possibility that the prepreg that is in close contact with the release sheet is pulled, and thereby the positions of the laminated materials are shifted.
[0087]
The present invention pays attention to the problems in the conventional manufacturing method described above, and has found the results of experiments on the release properties and release conditions of the release sheet.
[0088]
As a result, since the heater punch is not set at a high temperature, the resin in the prepreg does not flow or flow out and does not harden, so that the resin is removed to the release sheet when the release sheet is peeled off. The problem was solved.
[0089]
Further, since the prepreg was not pulled by the release sheet, the lamination position was not shifted, and the adhesive strength was secured.
[0090]
The surface irregularities of the substrate manufactured by the manufacturing method of the present invention and the conventional manufacturing method are shown in (Table 1), and the comparison will be described.
[0091]
[Table 1]

[0092]
First, in both the present invention and the conventional manufacturing method, before heating and pressing, the core material shape of the prepreg appears on the surface, and the surface roughness is about Ra = 2.0 μm.
[0093]
In the conventional manufacturing method, when the material in this state is heated and pressed, the resin extruded by the heater punch forms a resin pool around the heater punch, and the heated and pressed portion exposes the core material of the prepreg. As a result, the surface roughness Ra is 8.1 μm.
[0094]
On the other hand, in the manufacturing method of the present invention, the surface roughness Ra is as large as 4.2 μm, but the state of the resin still maintains the B stage.
[0095]
When the prepreg in the above state is heated and pressed by a hot press, the resin is already hardening in the conventional manufacturing method, so that the resin does not flow sufficiently, and the unevenness formed earlier has an effect even after pressing, and the surface is It can be seen that the core material of the prepreg is clearly exposed with the roughness Ra = 2.2 μm.
[0096]
On the other hand, in the manufacturing method of the present invention, the surface appeared to be slightly roughened during heating and pressing, but the resin remained on the prepreg surface in the B-stage state. Can be.
[0097]
As a result, the removal of the etching solution to the next step can be suppressed, and the range of use as a substrate is wider than before, so that the use efficiency of the material can be improved.
[0098]
In addition, since the heating can be performed at a relatively low temperature, unlike the conventional heating temperature of 300 ° C., power consumption of the heater punch can be saved and the life of the heater punch can be improved, and the quality and productivity of the substrate have been improved.
[0099]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a perspective view showing a manufacturing apparatus used for manufacturing the substrate of the present invention.
[0100]
4a and 4b are heater punches as heating means, 6 is a positioning stage, and a pressurizing hole 24 is arranged at an arbitrary position so that the heater punch 4a can press the lower surface of the substrate from below.
[0101]
Reference numeral 22 denotes a supply reel of the release sheet 5 to which a tape-like release sheet disposed at an arbitrary position on one side of the positioning stage 6 is wound around a plastic core or the like, and is unwound from the supply reel 22. The released release sheet 5 passes through the guide rolls 25a, passes through the heater punches 4a and 4b vertically above the pressurizing holes arranged at an arbitrary position on the positioning stage 6, and is arranged on the facing surface. After passing through the roll 25b, the release sheet winding reel 23 winds up the release sheet 5.
[0102]
If the release sheet 5 is arranged as shown in FIG. 3, it is possible to bond and fix four places at a time.
[0103]
Further, by adding a pressurizing hole at an arbitrary portion through which the release sheet 5 passes, the pressurization of the lower layer prepreg and the upper layer prepreg can be separated.
[0104]
This can avoid pressurizing the same place of the prepreg a plurality of times. In this case, it is also possible to add a heater punch or to move the position with a slide bearing or the like for use.
[0105]
As described above, the manufacturing apparatus used in the present invention is an apparatus for efficiently manufacturing a substrate, and is capable of stably providing a substrate with excellent productivity.
[0106]
(Embodiment 3)
Next, a detailed operation of the manufacturing apparatus for use in manufacturing a substrate according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0107]
FIG. 4 is a schematic diagram showing the operation of the multilayer substrate manufacturing apparatus according to the present invention.
[0108]
In the present embodiment, a pressure bonding operation after laminating the prepreg 1 on a copper foil and a peeling operation of the release sheet 5 will be described.
[0109]
FIG. 4A shows a state where the copper foil 3a is placed on the positioning stage 6 and the prepreg 1 is positioned thereon and left standing.
[0110]
The release sheet 5 is provided thereon, is unwound from the supply reel 22 of the release sheet 5, passes through the guide roll 25a, further passes through the guide roll 25b, and is taken up by the take-up reel 23 of the release sheet 5. It has become.
[0111]
The supply reel 22 of the release sheet 5 and the take-up reel 23 of the release sheet 5 have a tension adjusting function.
[0112]
FIG. 4B shows a procedure of heating and pressurizing by the heater punches 4a and 4b. When the heater punches 4a and 4b are pressurized, the supply reel 22, the guide rolls 25a and 25b, the release sheet 5, and the take-up reel 23 (these are collectively referred to as a release sheet unit) descend at substantially the same time. The tension applied between the supply reel 22 and the take-up reel 23 is released, the release sheet 5 comes off the guide rolls 25a and 25b, and the copper foil 3a and the prepreg 1 are pressed in a loose state.
[0113]
Next, as shown in FIG. 4C, when the heater punches 4a and 4b release the pressurization, the release sheet unit also rises at the same time. At this time, since the release sheet 5 has been loosened, it is in a state of being bonded on the prepreg 1.
[0114]
Therefore, in FIG. 4B, it is necessary that the release sheet 5 is slackened so that the tension is not applied even when the release sheet unit is raised.
[0115]
Thereafter, after the prepreg 1 has cooled to the softening point, the supply reel 22 is left as it is, and only the take-up reel 23 is taken up, and the release sheet 5 is wound up from only one side, and simultaneously from one side to the other side. The film is gradually peeled off gradually, and can be smoothly peeled.
[0116]
By further winding up, as shown in FIG. 4D, it is possible to sequentially peel off the pressure-bonded portion near the unwinding side.
[0117]
FIG. 4E shows a state in which the pressure bonding of the copper foil and the prepreg and the peeling of the release sheet 5 have been completed.
[0118]
【The invention's effect】
As described above, the present invention, when the prepreg surface is heated and pressurized through a release sheet with a heater punch to adhere to a copper foil or a core substrate, the heating temperature is not less than the softening point of the resin contained in the prepreg and the resin At which the B-stage state can be maintained.
[0119]
Further, when the release sheet is peeled off from the surface of the prepreg, the resin in the prepreg can be prevented from being taken into the release sheet by gradually peeling off the release sheet sequentially from one side.
[0120]
As a result, since the prepreg core material in the crimped portion when being molded as a substrate is not exposed, it is possible to prevent the penetration of an etching solution during circuit formation, so that it is possible to improve the quality of the substrate, Stabilization can be realized, and a method for manufacturing a substrate with excellent productivity can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a substrate according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a multilayer substrate according to a first embodiment of the present invention; FIG. 4 is a perspective view showing an apparatus for manufacturing a multilayer substrate according to a second embodiment. FIG. 4 is a view showing the operation of the apparatus for manufacturing a multilayer substrate according to the third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a substrate. 6 is a cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a multilayer substrate. FIG. 7 is a view showing a problem in a conventional method for manufacturing a substrate.
1, 1a, 1b Pre-preg 2 Via 3a, 3b Copper foil 4a, 4b Heater punch 5 Release sheet 6 Positioning stage 7 2-layer copper-clad laminate 8 Circuit pattern 9 2-layer board 10 4-layer copper-clad laminate 11 Circuit pattern 12 Four-layer substrate 22 Supply reel 23 Take-up reel 24 Pressure holes 25a, 25b Guide roll

Claims

In a laminating step using at least a prepreg as a laminated object, a step of heating and pressing an arbitrary portion of the prepreg by a heating and pressing unit via a release sheet, a step of releasing the heating and pressing of the heating and pressing unit, A method for manufacturing a substrate, comprising a step of removing the release sheet after cooling the prepreg.

The laminating step of using at least the prepreg as an object to be laminated is such that a prepreg and a metal foil, or a prepreg and a substrate, or a prepreg and a prepreg are overlapped and an arbitrary portion is fixed. Substrate manufacturing method.

The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the prepreg is obtained by impregnating a substrate with a resin, and the resin is in a B-stage state.

4. The method for manufacturing a substrate according to claim 3, wherein the heating and pressurizing means is set at a temperature higher than the softening point of the resin impregnated in the prepreg and capable of maintaining the B-stage state.

The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the release sheet has both heat resistance and release properties.

The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the release sheet is made of a fluororesin.

The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the release sheet is made of polyphenylene sulfide subjected to a release treatment.

2. The method according to claim 1, wherein the release sheet is made of a polyethylene resin subjected to a release treatment.

The method for manufacturing a substrate according to claim 7, wherein the release processing is a silicon coating processing.

9. The method for manufacturing a substrate according to claim 7, wherein the release treatment is a treatment for coating a thermosetting resin.

The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein in the step of peeling the release sheet, the release sheet is sequentially peeled from one side to the remaining one side.

2. The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the heating and pressurizing means is a constant heater.

The method according to claim 1, wherein the heating and pressurizing unit is a pulse heater or an ultrasonic wave.