JP2016129264A - 多層積層板の製造方法、及び多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反りの低減された多層積層板の製造方法を提供する。
【解決手段】二つの金属箔の間にプリプレグ層を配置することで積層物を形成する。積層物を予備加熱してから加熱加圧成形することで両面金属張積層板を製造する。両面金属張積層板における二つ金属箔のうち一方の金属箔のみに配線形成処理を施すことで、面状の金属層と、金属層上にある絶縁層と、絶縁層上にある導体配線とを備えるプリント配線板を作製する。プリント配線板の導体配線上にプリプレグ層及び金属箔をこの順に積層することで多層積層物を作製する。多層積層物を予備加熱してから加熱加圧成形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層積層板の製造方法、及び多層プリント配線板の製造方法に関し、詳しくは、パソコン、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器に広く適用される多層プリント配線板の製造方法、並びにこの多層プリント配線板の材料として好適な多層積層板の製造方法に関する。

近年、電子機器の高機能化、高密度化に伴い、電子部品は、ますます小型化、高集積化、高速化、多ピン化の傾向にある。これに伴って、プリント配線板に対しても、高密度化、小径化、軽量化、薄板化の要求が高まってきている。

これらの要求に応えるために、一般に、導体配線の導体幅、導体間隙を低減することに加えて、プリント配線板を構成する絶縁層、導体配線のそれぞれの厚さを低減することが行われてきた。また、従来、導体配線の層数が四層である多層プリント配線板（四層板）、及び導体配線の層数が六層である多層プリント配線板（六層板）が広く使用されているが、これらの多層プリント配線板から導体配線の層数を一つ減らした三層板、五層板等の奇数層の多層プリント配線板を得ることで、プリント配線板の厚みを低減することも行われている。

三層板は、例えば次のように製造される。まず図３Ａに示すように第一金属箔２１１と第二金属箔２２１との間に第一プリプレグ層３１１を配置することで積層物６１１を形成する。この積層物６１１を加熱加圧成形することで、第一プリプレグ層３１１が硬化して第一絶縁層４１１が形成され、図３Ｂに示すように第一絶縁層４１１、第一金属箔２１１及び第二金属箔２２１を備える両面金属張積層板７１１が得られる。この両面金属張積層板７１１における二つ金属箔２１１、２２１のうち第一金属箔２１１のみに配線形成処理を施す。これにより、図３Ｃに示すように第二金属箔２２１と、第一絶縁層４１１と、第一導体配線５１１とを備えるプリント配線板１１が得られる。このプリント配線板１１の第一導体配線５１１上に第二プリプレグ層３２１及び第三金属箔２３１をこの順に積層することで図３Ｄに示すように多層積層物６２１を作製する。この多層積層物６２１を加熱加圧成形する。これにより第二プリプレグ層３２１が硬化して第二絶縁層４２１が形成され、図３Ｅに示すように第二金属箔２２１、第一絶縁層４１１、第一導体配線５１１、第二絶縁層４２１、第三金属箔２３１がこの順に積層した多層積層板７２１が得られる。この多層積層板７２１の第二金属箔２２１及び第三金属箔２３１にそれぞれ配線形成処理を施すことで、第二導体配線５２１及び第三導体配線５３１を形成する。これにより、図３Ｆに示すように、三層の導体配線５１１，５２１，５３１を備える多層プリント配線板１０１（三層板）が得られる。

しかし、三層板には反りが発生しやすいという問題がある。反り発生のメカニズムは、次の通りであると考えられている。

図３Ｂに示す両面金属張積層板７１１における第一絶縁層４１１内には、硬化収縮による内部応力が生じる（図３Ｂ中の矢印参照）。この両面金属張積層板７１１における第一金属箔２１１に配線形成処理が施されて第一導体配線５１１が形成されることで、プリント配線板１１が作製されると、第一絶縁層４１１の第一導体配線５１１側で内部応力が解放されることで、図３Ｃに示すようにプリント配線板１１に反りが生じる。このため、プ
リント配線板１１を多層化して得られる三層板にも反りが生じやすくなる。

また、図３Ｄ及び図３Ｅに示すように多層積層物６２１を加熱加圧成形して多層積層板７２１を得る際、多層積層板７２１における第二絶縁層４２１内には、硬化収縮による内部応力が生じる（図３Ｅ中の矢印参照）。この内部応力が、図３Ｆに示すように配線形成処理が施されることで、解放される。これによって、図３Ｆに示すように多層プリント配線板１０１に反りが生じる。

このような三層板における反りを抑制するための方法の一つが、特許文献１に開示されている。この方法では、基材の両面にそれぞれ第１銅箔層を有するコア基板を用い、このコア基板の一方の面に配線形成処理を施して内層回路配線を形成するとともに、エッチング処理にてコア基板の他方の面のほぼ全面から第１銅箔層を除去する。このコア基板の両面にそれぞれプリプレグ層を介して外層回路配線形成用の第２銅箔層を積層する。第２銅箔層の各々に配線形成処理を施して外層回路配線を形成する。

特開２０１０−０５６３７３号公報

しかし、特許文献１に記載されている方法は、基本的には四層板の製造方法と同じであり、この方法で得られる三層板は、四層板から一つの導体配線のみを取り除いた構造を有する。すなわち特許文献１に記載の方法で製造される三層板は、実質的には３つの導体配線と３つの絶縁層とを備える構造を有している。このため、特許文献１に記載の方法では、三層板全体の厚みを充分に低減できない。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、導体配線の層数が三層である多層プリント配線板を製造するにあたり、多層プリント配線板の厚みの増大を招くことなく多層プリント配線板の反りを抑制することができる多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、導体配線の層数が三層である多層プリント配線板を製造するために好適に用いられる、内部応力が低減された多層積層板の製造方法を提供することも目的とする。

第一の発明に係る両面金属張積層板の製造方法は、二つの金属箔の間にプリプレグ層を配置することで積層物を形成し、前記積層物を予備加熱してから、前記積層物を加熱加圧成形することを特徴とする。

第一の発明において、前記積層物を予備加熱する際の加熱温度は、前記プリプレグ層のガラス転移温度±２０℃の範囲内であると共に前記積層物を加熱加圧成形する際の最高加熱温度よりも低いことが好ましい。

第二の発明に係るプリント配線板の製造方法は、第一の発明の方法で両面金属張積層板を製造し、前記両面金属張積層板における前記二つ金属箔のうち一方の金属箔のみに回路形成処理を施すことを特徴とする。

第三の発明に係る多層積層板の製造方法は、面状の金属層と、前記金属層上にある絶縁層と、前記絶縁層上にある導体配線とを備えるプリント配線板を準備し、前記プリント配線板の前記導体配線上にプリプレグ層及び金属箔をこの次に積層することで多層積層物を作製し、前記多層積層物を予備加熱してから、前記多層積層物を加熱加圧成形することを特徴とする。

第四の発明に係る多層積層板の製造方法は、第一の発明の方法で、面状の金属層と、前記金属層上にある絶縁層と、前記絶縁層上にある導体配線とを備えるプリント配線板を作製し、前記プリント配線板の前記導体配線上にプリプレグ層及び金属箔をこの順に積層することで多層積層物を作製し、前記多層積層物を予備加熱してから、前記多層積層物を加熱加圧成形することを特徴とする。

第二の発明又は第三の発明において、前記多層積層物を予備加熱する際の加熱温度は、前記多層積層物中の前記プリプレグ層のガラス転移温度よりも５０℃以上高いと共に前記多層積層物を加熱加圧成形する際の最高加熱温度よりも低いことが好ましい。

第五の発明に係る多層プリント配線板の製造方法は、第三の発明又は第四の発明の方法で多層積層板を製造し、前記多層積層板における前記金属層及び前記金属箔のうち少なくとも一方に配線形成処理を施すことを特徴とする。

第一の発明によれば、内部応力が低減された両面銅張積層板を得ることができる。

第二の発明によれば、反りが低減されたプリント配線板を得ることができる。

第三の発明及び第四の発明によれば、内部応力が低減された多層積層板を得ることができる。

第五の発明によれば、反りが低減された多層プリント配線板を得ることができる。

図１Ａ乃至図１Ｆは、本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造方法及び多層プリント配線板の製造方法の例を示す断面図である。 金属箔及びプリプレグ層の、温度と寸法変化量との関係の例を示すグラフである。 図３Ａ乃至図３Ｆは、従来におけるプリント配線板の製造方法及び多層プリント配線板の製造方法の例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

本実施形態では、プリント配線板１及び多層プリント配線板１０の材料として、金属箔（第一金属箔２１、第二金属箔２２及び第三金属箔２３）、並びにプリプレグ層（第一プリプレグ層３１及び第二プリプレグ層３２）を準備する。

金属箔の線膨張係数は１６〜２０ｐｐｍ／Ｋの範囲内であることが好ましい。金属箔は、特に銅箔であることが好ましく、例えば電解銅箔又は圧延銅箔である。金属箔は、銅箔でなくてもよく、例えばアルミニウム箔又はステンレス箔であってもよい。金属箔の厚みは、例えば０．００１〜０．０７０ｍｍの範囲内である。

本実施形態において、プリプレグ層とは、一枚のプリプレグから成る層であり、或いは複数枚のプリプレグから成り、これらのプリプレグを積層して構成される層である。

プリプレグは、例えば補強材に熱硬化性樹脂組成物を含浸させてから、必要に応じて熱硬化性樹脂組成物を加熱乾燥させることで得られる。

補強材はガラス織布であることが好ましい。補強材はガラス不織布であってもよい。補強材は、アラミド繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）繊維、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）繊維、ＰＢＺＴ（ポリパラフェニレンベンゾビスチアゾール）繊維、全芳香族ポリエステル繊維などの有機繊維からなる織布又は不織布でもよい。補強材は、ガラス繊維以外の無機繊維からなる織布又は不織布でもよい。

熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含有することが好ましい。熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂として、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂を含有してもよい。熱硬化性樹脂組成物は、無機充填材を含有してもよい。

プリプレグは、補強材を備えなくてもよい。補強材を備えないプリプレグは、例えば熱硬化性樹脂組成物をシート状に成形してから、必要に応じて加熱乾燥させることで得られる。

プリプレグの厚みは、例えば０．０１３〜０．５００ｍｍの範囲内である。

プリプレグ層のガラス転移温度未満での線膨張係数は３〜３０ｐｐｍ／Ｋの範囲内であることが好ましく、ガラス転移温度以上での線膨張係数は４〜４０ｐｐｍ／Ｋの範囲内であることが好ましい。プリプレグ層の線膨張係数は、プリプレグ層の材料である熱硬化性樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の種類、この熱硬化性樹脂組成物中の充填材の種類及び量、プリプレグ層の材料である補強材の種類などを適宜調整することで、容易に調整される。

プリプレグ層のガラス転移温度とは、プリプレグ層に含まれるプリプレグのガラス転移温度である。プリプレグのガラス転移温度は、熱機械分析法（ＴＭＡ法）で測定される。

図１Ａ乃至図１Ｆは、本発明の実施の形態におけるプリント配線板１の製造方法及び多層プリント配線板１０の製造方法の例を示す。

本実施形態では、まず図１Ａに示すように第一金属箔２１と第二金属箔２２との間に第一プリプレグ層３１を配置することで、積層物６１を形成する。

次に、積層物６１を予備加熱してから、積層物６１を加熱加圧成形する。

積層物６１を予備加熱する際の加熱温度は、第一プリプレグ層３１のガラス転移温度±２０℃の範囲内であると共に、積層物６１を加熱加圧成形する際の最高加熱温度よりも低いことが好ましい。積層物６１を予備加熱している間、積層物６１には人為的な圧縮力がかけられないことが好ましい。積層物６１を予備加熱する時間は、５〜３００秒の範囲内であることが好ましい。

第一プリプレグ層３１のガラス転移温度は、例えば８０〜１８０℃の範囲内である。このため、積層物６１を予備加熱する際の加熱温度は、例えば６０〜２００℃の範囲内における、第一プリプレグ層３１のガラス転移温度に応じた温度である。

積層物６１の予備加熱は、例えば乾燥オーブンで加熱することで行うことができる。

積層物６１を予備加熱してから、積層物６１を加熱加圧成形すると、第一プリプレグ層３１が熱硬化して第一絶縁層４１が形成される。これにより、図１Ｂに示すように第一金属箔２１、第一金属箔２１上にある第一絶縁層４１、及び第一絶縁層４１上にある第二金属箔２２を備える両面金属張積層板７１が得られる。

積層物６１の加熱加圧成形を開始する時期は、積層物６１の予備加熱が終了した直後であることが好ましい。換言すると、積層物６１の予備加熱が終了してから、積層物６１の温度が低下する前に積層物６１の加熱加圧成形を開始することが好ましい。

積層物６１を加熱加圧成形する方法としては、例えば多段真空プレス、ダブルベルトプレス、線圧ロール、又は真空ラミネーターを用いた成形方法が挙げられる。

積層物６１を加熱加圧成形する際の最高加熱温度は、積層物６１を予備加熱する際の加熱温度よりも高い。積層物６１を加熱加圧成形する条件は第一プリプレグ層３１が充分に熱硬化するように適宜設定されるが、例えば加熱加圧成形における加熱時間が８０〜３５０℃の範囲内、成形圧力が０．５〜６．０ＭＰａの範囲内、成形時間が１〜２４０分間の範囲内である。

積層物６１を加熱加圧成形する間、加熱温度を段階的に変化させてもよい。例えば積層物６１を８０〜１８０℃の範囲内の加熱温度で１分間成形し、続いて１８０〜３５０℃の範囲内の加熱温度で１〜２４０分間成形してもよい。

次に、両面金属張積層板７１における第一金属箔２１及び第二金属箔２２のうち、第一金属箔２１のみに配線形成処理を施すことで、第一導体配線５１を形成する。配線形成処理とは、例えばサブトラクティブ法又はアディティブ法により導体配線を形成する処理である。これにより、第二金属箔２２からなる面状の金属層２と、金属層２上にある第一絶縁層４１と、第一絶縁層４１上にある第一導体配線５１とを備えるプリント配線板１が得られる。

尚、プリント配線板１を多層プリント配線板１０を製造するために使用する場合、プリント配線板１は上記のように積層物６１の予備加熱を含む方法で製造されることが好ましいが、上記以外の方法で製造されてもよい。例えばプリント配線板１の製造時に、積層物６１を予備加熱しなくてもよい。

次に、図１Ｄに示すようにプリント配線板１の第一導体配線５１上に第二プリプレグ層３２及び第三金属箔２３を、この順に積層することで、多層積層物６２を得る。

次に、多層積層物６２を予備加熱してから、多層積層物６２を加熱加圧成形する。

多層積層物６２を予備加熱する際の加熱温度は、第二プリプレグ層３２のガラス転移温度よりも５０℃以上高いと共に多層積層物６２を加熱加圧成形する際の最高加熱温度よりも低いことが好ましい。この加熱温度は、例えば第二プリプレグ層３２のガラス転移温度よりも５０℃高い温度以上、第二プリプレグ層３２のガラス転移温度よりも１５０℃高い温度以下の範囲内である。第二プリプレグ層３２のガラス転移温度は、例えば８０〜１８０℃の範囲内である。このため、多層積層物６２を予備加熱する際の加熱温度は、例えば１３０〜３３０℃の範囲内における、第二プリプレグ層３２のガラス転移温度に応じた温度である。多層積層物６２を予備加熱している間、多層積層物６２には人為的な圧縮力が
かけられないことが好ましい。多層積層物６２を予備加熱する時間は、５〜３００秒の範囲内であることが好ましい。

多層積層物６２の予備加熱は、例えば、乾燥オーブンで加熱することで行うことができる。

次に、多層積層物６２を加熱加圧成形する。これにより、第二プリプレグ層３２が熱硬化して第二絶縁層４２が形成される。これにより、図１Ｅに示すように金属層２、金属層２上にある第一絶縁層４１、第一絶縁層４１上にある第一導体配線５１、第一導体配線５１上にある第二絶縁層４２、及び第二絶縁層４２上にある第三金属箔２３を備える多層積層板７２が得られる。

多層積層物６２の加熱加圧成形を開始する時期は、多層積層物６２の予備加熱が終了した直後であることが好ましい。換言すると、多層積層物６２の予備加熱が終了してから、多層積層物６２の温度が低下する前に多層積層物６２の加熱加圧成形を開始することが好ましい。

多層積層物６２を加熱加圧成形する方法としては、例えば多段真空プレス、ダブルベルトプレス、線圧ロール、又は真空ラミネーターを用いた成形方法が挙げられる。

多層積層物６２を加熱加圧成形する際の最高加熱温度は、多層積層物６２を予備加熱する際の加熱温度よりも高い。多層積層物６２を加熱加圧成形する条件は、第二プリプレグが充分に熱硬化するように適宜設定されるが、例えば多層積層物６２を加熱加圧成形する際の加熱温度が１３０〜３５０℃の範囲内であり、成形圧力が例えば０．５〜６．０ＭＰａの範囲内であり、成形時間が例えば１〜２４０分間の範囲内である。

多層積層物６２を加熱加圧成形する間、加熱温度を段階的に変化させてもよい。例えば多層積層物６２を１３０〜２３０℃の範囲内の加熱温度で１分間成形し、続いて１８０〜３５０℃の範囲内の加熱温度で１〜２４０分間成形してもよい。

次に、多層積層板７２における金属層２に配線形成処理を施すことで、第二導体配線５２を形成する。また、多層積層板７２における第三金属箔２３に配線形成処理を施すことで、第三導体配線５３を形成する。尚、金属層２及び第三金属箔２３のうち、一方のみに配線形成処理を施してもよい。配線形成処理とは、例えばサブトラクティブ法又はアディティブ法により導体配線を形成する処理である。これにより、第二導体配線５２、第二導体配線５２上にある第一絶縁層４１、第一絶縁層４１上にある第一導体配線５１、第一導体配線５１上にある第二絶縁層４２、及び第二絶縁層４２上にある第三導体配線５３を備える多層プリント配線板１０が得られる。

本実施形態では、厚みの増大を招くことなく、反りの低減されたプリント配線板１及び多層プリント配線板１０が得られる。尚、「厚みの増大を招くことなく」とは、本実施形態におけるプリント配線板１及び多層プリント配線板１０の反りを低減する手段が、プリント配線板１及び多層プリント配線板１０の厚み増大を必要としないことを意味するのであり、本実施形態におけるプリント配線板１及び多層プリント配線板１０の厚み寸法が従来のプリント配線板１及び多層プリント配線板１０の厚み寸法と比べて小さいことを意味するのではない。

本実施形態において反りの低減されたプリント配線板１及び多層プリント配線板１０が得られる理由は次の通りであると考えられる。

本実施形態において、図１Ａに示すように積層物６１を予備加熱してから加熱加圧成形する場合、まず予備加熱によって第一プリプレグ層３１、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々が熱膨張する。これにより、第一プリプレグ層３１、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の相対的な位置関係が定まる。続いて積層物６１が加熱加圧成形されると、第一プリプレグ層３１と第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々とが接着されると共に、第一プリプレグ層３１、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々が温度変化に応じて膨張・収縮する。このため、プリント配線板１の反り発生のメカニズムを検討するには、予備加熱時の温度を基準として第一プリプレグ層３１と第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々の寸法変化を考慮しなければならない。

このように予備加熱時の温度を基準とすると、加熱加圧成形で生じる第一プリプレグ層３１と第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法変化の要因としては、第一プリプレグ層３１の硬化収縮による寸法変化と、第一金属箔２１、第二金属箔２２、第一プリプレグ層３１及び第一絶縁層４１の各々の熱膨張係数に従った温度変化による膨張及び収縮が挙げられる。

図２は、金属箔及びプリプレグ層の、温度と寸法変化量との関係の例を示すグラフである。図２の横軸は温度を示し、縦軸は２５℃を基準とした寸法変化量を示す。Ｔｇはプリプレグ層のガラス転移温度を示す。また、一般に、プリプレグ層の硬化物（絶縁層）の寸法変化は、ガラス転移温度以下のプリプレグ層の寸法変化とほぼ同じである。以下の説明では、図２を参照する。

図２を参照すると、積層物６１が常温から予備加熱されると、第一プリプレグ層３１の寸法の増大量よりも第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法の増大量の方が大きいが、予備加熱によってこの状態で第一プリプレグ層３１と第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々とが接着し、これらの相対的な位置関係が固定される。

第一プリプレグが熱硬化することで第一絶縁層４１が形成される際に生じる硬化収縮のみを考慮すると、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法よりも、第一絶縁層４１の寸法の方が小さくなる。

一方、予備加熱時の状態を基準とした、第一金属箔２１、第二金属箔２２、第一プリプレグ層３１及び第一絶縁層４１の温度変化による膨張及び収縮のみに起因する寸法変化は、次の通りである。

まず、積層物６１が加熱加圧成形されることで、積層物６１の温度が更に上昇すると、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法の増大量よりも第一プリプレグ層３１の寸法の増大量の方が大きくなる。すなわち、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法より、第一プリプレグ層３１の寸法の方が大きくなる。

続いて、第一プリプレグ層３１が加熱加圧成形により熱硬化して第一絶縁層４１が形成されてから、第一金属箔２１、第二金属箔２２及び第一絶縁層４１が常温まで冷却されると、第一金属箔２１、第二金属箔２２及び第一絶縁層４１は収縮する。上述の通り、第一絶縁層４１の寸法変化は、ガラス転移温度以下の第一プリプレグ層３１の寸法変化とほぼ同じであるため、図２を参照すると、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法の減少量は、第一絶縁層４１の寸法の減少量よりも大きくなる。従って、常温では第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法よりも、第一絶縁層４１の寸法の方が大きく、その寸法の差は加熱加圧成形時よりも大きくなる。

このように、温度変化による膨張及び収縮のみを考慮すれば、予備加熱を行うことで、
第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法よりも、第一絶縁層４１の寸法の方が大きくなる。

以上の通り、第一プリプレグが熱硬化することで生じる硬化収縮に起因する寸法変化のみを考慮すれば第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法よりも第一絶縁層４１との寸法の方が小さくなるが、温度変化による膨張及び収縮に起因する寸法変化のみを考慮すれば、逆に第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法よりも第一絶縁層４１との寸法の方が大きくなる。このため、二種類の寸法変化が同時に生じることで、第一金属箔２１及び第二金属箔２２と第一絶縁層４１との間の寸法差が小さくなる。尚、硬化収縮に起因する寸法変化のみを考慮した場合に生じる寸法差の絶対値は、温度変化による膨張及び収縮に起因する寸法変化のみを考慮した場合に生じる寸法差の絶対値よりも大きいが、予備加熱をしない場合に比べれば、本実施形態では寸法差は小さくなる。

両面金属張積層板７１では第一絶縁層４１は第一金属箔２１及び第二金属箔２２により拘束されているため、実際には第一金属箔２１及び第二金属箔２２と第一絶縁層４１との間に寸法差は生じずに、第一絶縁層４１内に第一絶縁層４１が収縮する方向（図１Ｂ中の矢印で示される方向）に内部応力が生じる。本実施形態では、予備加熱をしない場合（図３Ｂ参照）に比べれば、内部応力が小さくなる。

この両面金属張積層板７１の第一金属箔２１に配線形成処理を施して第一導体配線５１を形成することでプリント配線板１を得ると、第一絶縁層４１の内部応力が解放されて図１Ｃに示すようにプリント配線板１に反りが生じるが、この反りは、積層物６１を予備加熱しない場合（図３Ｃ参照）と比べて、抑制される。

温度変化による膨張及び収縮のみを考慮した場合の、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の寸法と第一絶縁層４１との寸法差は、図２を参照すると、積層物６１を予備加熱する際の加熱温度が第一プリプレグ層３１のガラス転移温度付近である場合に特に大きくなる。そのため、プリント配線板１の反りを効果的に抑制するためには、積層物６１を予備加熱する際の加熱温度が第一プリプレグ層３１のガラス転移温度付近であることが好ましく、特に上述の通り第一プリプレグ層３１のガラス転移温度±２０℃の範囲内であることが好ましい。

尚、図２を参照すると、積層物６１を予備加熱する際の加熱温度が、第一プリプレグ層３１のガラス転移温度付近よりも高い温度である場合に、プリント配線板１の反りが更に低減することもあり得る。これは、積層物６１を予備加熱する際の加熱温度が高いと、予備加熱時を基準とした冷却時の温度変化が大きくなるため、温度変化による膨張及び収縮に起因する寸法変化のみを考慮した場合に生じる第一金属箔２１及び第二金属箔２２と第一プリプレグ層３１との間の寸法差が、更に大きくなるからである。しかしながら、図２を参照すると、第一プリプレグ層３１の温度がガラス転移温度より高くなると、その熱膨張係数が急激に大きくなるので、積層物６１を予備加熱する際の加熱温度が第一プリプレグ層３１のガラス転移温度付近よりも高い温度であると、加熱温度の僅かなばらつきが、第一金属箔２１及び第二金属箔２２と第一プリプレグ層３１との間の寸法差に大きな影響をおよぼし、このため弾性率の小さいプリント配線板１の反りに対して大きな影響をおよぼすことになる。

このため、第一金属箔２１、第二金属箔２２及びプリプレグ層の寸法変化を安定して制御してプリント配線板１の反りを抑制するためには、積層物６１を予備加熱する際の加熱温度は、第一プリプレグ層３１のガラス転移温度に対して高すぎないことが好ましく、特に上述の通り第一プリプレグ層３１のガラス転移温度±２０℃の範囲内であることが好ましい。

また、本実施形態において、図１Ｄに示すように多層積層物６２を予備加熱してから加熱加圧成形する場合、まず予備加熱によって、第二プリプレグ層３２、第三金属箔２３及びプリント配線板１が熱膨張する。これによって、第二プリプレグ層３２、第三金属箔２３及びプリント配線板１の相対的な位置関係が定まる。続いて、多層積層物６２が加熱加圧成形されると、第二プリプレグ層３２と第三金属箔２３及びプリント配線板１の各々とが接着すると共に、第二プリプレグ層３２、第三金属箔２３及びプリント配線板１の各々が温度変化に応じて膨張・収縮する。このため、多層プリント配線板１０の反り発生のメカニズムを検討するには、予備加熱時の温度を基準として第二プリプレグ層３２と第三金属箔２３及びプリント配線板１の各々の寸法変化を考慮しなければならない。特に、弾性率が大きい第二プリプレグ層３２の寸法変化と、プリント配線板１の寸法変化とが、多層プリント配線板１０の反り発生に対して支配的であると考えられる。

予備加熱時の温度を基準とすると、加熱加圧成形で生じる第二プリプレグ層３２及びプリント配線板１の寸法変化の要因としては、第二プリプレグが熱硬化することで第二絶縁層４２が形成される際に生じる硬化収縮による寸法変化と、第三金属箔２３、第二プリプレグ層３２及びプリント配線板１の各々の熱膨張係数に従った温度変化による膨張及び収縮が挙げられる。プリント配線板１は、金属層２、第一絶縁層４１及び第一導体配線５１が積層している複合体であるため、金属層２の寸法変化が、プリント配線板１全体の寸法変化に対して支配的であると考えられる。

そこで、第三金属箔２３、第二プリプレグ層３２、及び金属層２が積層している構造を想定すると、プリント配線板１を製造する場合と同じ理由により、予備加熱をしない場合に比べれば、本実施形態では第二プリプレグ層３２が熱硬化して形成される第二絶縁層４２と、第三金属箔２３及び金属層２との間の寸法差が小さくなる。このため、多層積層板７２の第二絶縁層４２内に生じる内部応力は、予備加熱をしない場合に比べれば小さくなる。このため、多層プリント配線板１０の反りが抑制される。

また、第二プリプレグ層３２とプリント配線板１との関係に着目すると、温度変化による膨張及び収縮のみを考慮すれば、図２を参照すると、金属層２の収縮量は、第二絶縁層４２の収縮量よりも大きい。金属層２の収縮量と第二絶縁層４２の収縮量との差は、予備加熱温度が高いほど、大きくなる。この収縮量の差は、第二プリプレグが熱硬化することで第二絶縁層４２が形成される際に生じる硬化収縮を相殺できる。このため、多層プリント配線板１０の反りが抑制される。

また、多層積層物６２を予備加熱する際の加熱温度が高いほど、温度変化による膨張及び収縮に起因する金属層２と第二絶縁層４２との収縮量の差が大きくなる。その結果、第二絶縁層４２が形成される際に生じる硬化収縮を考慮しても、金属層２の収縮量が、第二絶縁層４２の収縮量よりも大きくなり得る。そうすると、プリント配線板１に反りが生じていても、このプリント配線板１に、反りを解消させるように力がかけられる。これによっても、多層プリント配線板１０の反りが抑制される。

プリント配線板１の反りを解消することで多層プリント配線板１０の反りを抑制するためには、上述の通り、多層積層物６２を予備加熱する際の加熱温度は、多層積層物６２中の第二プリプレグ層３２のガラス転移温度よりも５０℃以上高いことが好ましい。

本実施形態における多層積層物６２をコア基材として用い、多層積層物６２を更に多層化することで、五層板、七層板等のような、五層以上の奇数層の導体配線を備える多層プリント配線板を得ることもできる。この場合、コア基材の反りが抑制されているため、五層以上の奇数層の導体配線を備える多層プリント配線板の反りも抑制することができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

（実施例１）
はじめに、プリプレグを、下記の手順で作製した。

熱硬化性樹脂として多官能エポキシ樹脂である日本化薬株式会社製「ＥＰＰＮ５０２Ｈ」１９質量部を、無機充填材として球状シリカである株式会社アドマテックス製「ＳＯ−Ｃ６」（平均粒径２μｍ）６５質量部を、硬化剤としてフェノール系硬化剤である明和化成株式会社製「ＭＥＨ７６００」１６質量部を、硬化促進剤として２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業株式会社製）０．０２質量部を、織布基材としてガラスクロスである旭化成株式会社製「１０１７クロス」（厚み１５μｍ）を、それぞれ用意した。

上記の熱硬化性樹脂、無機充填材、硬化剤、硬化促進剤を混合し、溶剤（メチルエチルケトン）で希釈することによって、ワニス状の熱硬化性樹脂組成物を調製した。

この熱硬化性樹脂組成物を、上記の織布基材に含浸させてから、熱硬化性樹脂組成物が半硬化状態となるまで１００〜２００℃で５〜１５分間、乾燥炉内において加熱乾燥（一次加熱）した。さらに１２０℃で２分間、追加的に加熱乾燥（二次加熱）した。これにより、ガラス転移温度が１２０℃、ガラス転移温度未満での線膨張係数１６ｐｐｍ／Ｋ、ガラス転移温度以上での線膨張係数２０ｐｐｍ／Ｋ、その熱硬化物の線膨張係数１０ｐｐｍ／Ｋであるプリプレグを得た。このプリプレグ全量に対するプリプレグ中の熱硬化性樹脂組成物の百分比（レジンコンテント）は７５質量％であった。

次に上記のプリプレグを用いて、下記の手順でプリント配線板を作製した。

二枚の銅箔（三井金属鉱業株式会社製「３ＥＣ−ＶＬＰ」、厚み１２μｍ、線膨張係数１８ｐｐｍ／Ｋ）の間に上記のプリプレグを配置することで、積層物を得た。この積層物を、まずプリプレグのガラス転移温度である１２０℃で１分間予備加熱した。続いて、積層物の温度を１２０℃に維持したまま、積層物を１２０℃に加熱されたプレートに載せ、この状態で多段真空プレスを用いた加熱加圧方式で加熱加圧成形した。加熱加圧成形にあたっては、積層物をまず加熱温度１２０℃、加圧力４．５ＭＰａ、成形時間１分間の条件で成形し、続いて加熱温度２２０℃、加圧力４．５ＭＰａ、成形時間１６０分間の条件で成形した。これにより、両面金属張積層板を得た。

この両面金属張積層板の一つの銅箔のみに、サブトラクティブ法により配線形成処理を施すことで、導体配線を形成した。これにより、プリント配線板を得た。

次に上記のプリント配線板を用いて、下記の手順で多層プリント配線板を作製した。

プリント配線板の導体配線に、上記のプリプレグおよび銅箔（三井金属鉱業株式会社製「３ＥＣ−ＶＬＰ」、厚み１２μｍ）をこの順で積層することで、多層積層物を得た。この多層積層物を、まず２２０℃で１分間予備加熱した。続いて、積層物の温度を２２０℃に維持したまま、積層物を２２０℃に加熱されたプレートに載せ、この状態で多段真空プレスを用いた加熱加圧方式で加熱加圧成形した。加熱加圧成形にあたっては、積層物を加熱温度２２０℃、加圧力４．５ＭＰａ、成形時間１６０分間の条件で成形した。これにより、多層積層物を得た。

（実施例２）
積層物を予備加熱する際の加熱温度を１００℃とした。それ以外は実施例１と同じ条件で、多層積層板を作製した。

（実施例３）
積層物を予備加熱する際の加熱温度を１４０℃とした。それ以外は実施例１と同じ条件で、多層積層板を作製した。

（実施例４）
多層積層物を予備加熱する際の加熱温度を１７０℃とした。それ以外は実施例１と同じ条件で、多層積層板を作製した。

（実施例５）
積層物を予備加熱する際の加熱温度を８０℃とした。それ以外は実施例１と同じ条件で、多層積層板を作製した。

（実施例６）
積層物を予備加熱する際の加熱温度を１６０℃とした。それ以外は実施例１と同じ条件で、多層積層板を作製した。

（実施例７）
多層積層物を予備加熱する際の加熱温度を１５０℃とした。それ以外は実施例１と同じ条件で、多層積層板を作製した。

（比較例）
積層物を予備加熱することなく加熱加圧成形すると共に、多層積層物を予備加熱することなく加熱加圧成形した。それ以外は実施例１と同じ条件で、多層積層板を作製した。

（多層プリント配線板の反り量評価）
各実施例及び比較例で得られた多層積層板から、平面視寸法２０ｃｍ×２０ｃｍのサンプルを切り出した。このサンプルの両面の銅箔をエッチングによって全て除去してから、このサンプルを２００℃で１時間加熱した。

続いて、サンプルを、プリント配線板に由来する導体配線が、プリント配線板に由来する絶縁層よりも上方に位置するように配置した。この状態で、サンプルの反り量を測定した。反り量は、サンプルに上方に凸状に反りが生じている場合にはプラスの値で規定し、下方に凸状に反りが生じている場合にはマイナスの値で規定した。その結果を表１に示す。

表１から明らかなように、比較例と比べて、各実施例ではプリント配線板及び多層プリント配線板の反りが抑制された。

１ プリント配線板
１０ 多層プリント配線板
２ 金属層
２１ 第一金属箔
２２ 第二金属箔
２３ 第三金属箔
３１ 第一プリプレグ層
３２ 第二プリプレグ層
４１ 第一絶縁層
４２ 第二絶縁層
５１ 第一導体配線
５２ 第二導体配線
５３ 第三導体配線
７１ 両面金属張積層板
７２ 多層積層板

Claims (3)

1. 二つの金属箔の間にプリプレグ層を配置することで積層物を形成し、
   前記積層物を予備加熱してから、前記積層物を加熱加圧成形することで両面金属張積層板を製造し、
   前記両面金属張積層板における前記二つ金属箔のうち一方の金属箔のみに配線形成処理を施すことで、面状の金属層と、前記金属層上にある絶縁層と、前記絶縁層上にある導体配線とを備えるプリント配線板を作製し、
   前記プリント配線板の前記導体配線上にプリプレグ層及び金属箔をこの順に積層することで多層積層物を作製し、
   前記多層積層物を予備加熱してから、前記多層積層物を加熱加圧成形する
   多層積層板の製造方法。
2. 前記多層積層物を予備加熱する際の加熱温度は、前記多層積層物中の前記プリプレグ層のガラス転移温度よりも５０℃以上高いと共に前記多層積層物を加熱加圧成形する際の最高加熱温度よりも低い
   請求項１に記載の多層積層板の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法で多層積層板を製造し、
   前記多層積層板における前記金属層及び前記金属箔のうち少なくとも一方に配線形成処理を施す
   多層プリント配線板の製造方法。