JP2016215551A - 金属張り積層板の製造方法、金属張り積層板及びプリント配線板 - Google Patents

金属張り積層板の製造方法、金属張り積層板及びプリント配線板 Download PDF

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Abstract

【課題】高温(例えば200〜300℃)に加熱してから冷却した後でも反り量の小さい金属張り積層板を製造する方法、該製造方法によって得られる金属張り積層板、及び該金属張り積層板に配線パターンを形成してなるプリント配線板を提供する。
【解決手段】1枚のプリプレグ又は2枚以上を重ね合わせたプリプレグの片側又は両側に金属箔を配置し、該金属箔が配置されたプリプレグの両面を挟むように鏡板を配置して構成体(A)とし、該構成体(A)の外側に又は該構成体(A)を2つ以上重ね合わせて配置した構成体(A')の外側にクッション材を配置した後、熱盤によって150〜250℃及び2〜5MPaの条件で加熱圧縮することによる金属張り積層板の製造方法であって、下記条件(1)を満たす金属張り積層板の製造方法。条件(1):クッション材の熱収縮係数と、該クッション材と隣接する鏡板の熱収縮係数の差を5ppm/℃以下とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、金属張り積層板の製造方法、金属張り積層板及びプリント配線板に関する。
従来、印刷配線板に使用される金属張り積層板の製造方法としては、繊維質基材に熱硬化性樹脂を含浸又は塗工し、加熱等により熱硬化性樹脂を半硬化(Bステージ化)して製造されるプリプレグを所定の厚みになるよう複数枚重ね、その片側又は両側に金属箔を配置し、これらを主にステンレス製の鏡板で挟み、多段成形プレスでCステージ状態となるまで所定時間、温度及び圧力をかけて成形して得る方法が採用されている。該製造方法において、圧力分布を均一化する目的、熱盤の凹凸の影響を低減する目的、及び加熱圧縮の際の昇温速度の調整の目的で、通常、鏡板の外面(つまり金属箔とは反対側)にクッション材を配置する(特許文献1参照)。
特開2008−307886号公報
しかし、特許文献1に記載の様に、「クッション材/鏡板/金属箔/プリプレグ/金属箔/鏡板/クッション材」という構成で、熱盤で挟み込んで加熱圧縮して得られる金属張り積層板では、加熱圧縮をする成形工程において、プリプレグ中の樹脂の軟化、溶融又は硬化に伴う伸び又は収縮が起きる。一方で、鏡板やクッション材も材質特有の伸び又は収縮が発生する。このとき、成形時の圧縮によってこれらの伸び及び収縮が積層板内部の歪みとなって残留することが判明した。この歪みのことを残留歪みと称する。残留歪みは、例えば配線板加工工程でのエッチング又は加熱によって開放されて反りとなって現われ、搬送性、密着性及び位置精度等が低下するという問題が生じる。
本発明の課題は、上記問題を解決し、高温(例えば200〜300℃)に加熱してから冷却した後でも反り量の小さい金属張り積層板を製造する方法を提供すること、該製造方法によって得られる金属張り積層板を提供すること、及び該金属張り積層板に配線パターンを形成してなるプリント配線板を提供することである。
本発明者らが検討を進めた結果、鏡板とクッション材の熱収縮係数の差を特定範囲内とすることによって前記課題が解決することを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
本発明は、次の[1]〜[9]に関する。
[1]1枚のプリプレグ又は2枚以上を重ね合わせたプリプレグの片側又は両側に金属箔を配置し、該金属箔が配置されたプリプレグの両面を挟むように鏡板を配置して構成体(A)とし、該構成体(A)の外側に又は該構成体(A)を2つ以上重ね合わせて配置した構成体(A')の外側にクッション材を配置した後、熱盤によって150〜250℃及び2〜5MPaの条件で加熱圧縮することによる金属張り積層板の製造方法であって、下記条件(1)を満たす金属張り積層板の製造方法。
条件(1):クッション材の熱収縮係数と、該クッション材と隣接する鏡板の熱収縮係数の差を5ppm/℃以下とする。
[2]前記鏡板の材質が、ステンレス鋼である、上記[1]に記載の金属張り積層板の製造方法。
[3]前記クッション材の縦方向と横方向の熱収縮係数の差が12ppm/℃以下である、上記[1]又は[2]に記載の金属張り積層板の製造方法。
[4]前記鏡板の熱収縮係数が8〜14ppm/℃である、上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の金属張り積層板の製造方法。
[5]前記クッション材がリンター紙である、上記[4]に記載の金属張り積層板の製造方法。
[6]前記鏡板の熱収縮係数が8〜24ppm/℃である、上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の金属張り積層板の製造方法。
[7]前記クッション材がクラフト紙である、上記[6]に記載の金属張り積層板の製造方法。
[8]上記[1]〜[7]のいずれか1つに記載の製造方法により得られた金属張り積層板。
[9]上記[8]に記載の金属張り積層板に配線パターンを形成してなるプリント配線板。
本発明によると、高温(例えば200〜300℃、より詳細には230〜270℃)に加熱してから冷却した後でも反り量の小さい金属張り積層板、つまり残留歪の少ない金属張り積層板を製造する方法を提供することができる。また、該製造方法によって、反り量の小さい金属張り積層板が得られる。さらに、該金属張り積層板に配線パターンを形成してなるプリント配線板を提供することができる。
本発明における金属張り積層板の製造方法において、熱盤間の材料配置の一例を示す概略図である。
まず、図1を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
本発明は、1枚のプリプレグ[1]又は2枚以上を重ね合わせたプリプレグ[1]の片側又は両側に金属箔[2]を配置し、該金属箔が配置されたプリプレグの両面を挟むように鏡板[3]を配置して構成体(A)とし、該構成体(A)の外側に又は該構成体(A)を2つ以上重ね合わせて配置した構成体(A')の外側にクッション材[4]を配置した後、熱盤[6]によって150〜250℃及び2〜5MPaの条件で加熱圧縮することによる金属張り積層板の製造方法であって、下記条件(1)を満たす金属張り積層板の製造方法である。なお、通常は、クッション材[4]の外側にキャリアプレート[5]を設置する。該キャリアプレート[5]は、構成体(A)又は構成体(A')の搬送及び成形装置への挿入及び取り出しのためのものである。
条件(1):クッション材の熱収縮係数と、該クッション材と隣接する鏡板の熱収縮係数の差を5ppm/℃以下とする。なお、熱収縮係数は、下記条件に従って測定する。
(熱収縮係数の測定条件)
測定装置:熱機械測定装置「TMA2940」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)
測定モード:引張りモード
測定条件:30℃→250℃→30℃
荷重:0.2N
雰囲気:空気雰囲気
本明細書における熱収縮係数は、特に断りのない限りは上記方法によって求められたものである。
(条件(1)について)
本発明者らの検討により、クッション材の熱収縮係数と、該クッション材と隣接する鏡板の熱収縮係数との差を5ppm/℃以下にすることによって、反りの原因となる、加熱圧縮する際に蓄積される積層板内部の残留歪みが顕著に低減することが判明した。一方、この差が5ppm/℃を超えると、積層板の反りが顕著に大きくなる。この観点から、クッション材の熱収縮係数と、該クッション材と隣接する鏡板の熱収縮係数の差は、4ppm/℃以下としてもよく、3.5ppm/℃以下としてもよい。
なお、クッション材の熱収縮係数と、該クッション材と隣接する鏡板の熱収縮係数との差の下限値に特に制限はないが、0.5ppm/℃であってもよく、1ppm/℃であってもよく、1.5ppm/℃であってもよく、2ppm/℃であってもよい。
(鏡板)
鏡板としては、積層板の製造において使用し得る公知の鏡板を用いることができる。鏡板としては、金属板、プラスチック板、ガラス板、セラミック板等が挙げられる。これらの中でも、金属板を選択してもよい。該金属板の金属としては、クッション材との熱収縮係数を前記範囲に収める観点から、例えば、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト−フェライト系(二相系)ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼等のステンレス鋼;42合金等の鉄−ニッケル合金;低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼等の炭素鋼;ニッケル鋼;黄銅等が挙げられる。これらの中でも、反り量の低減の観点から、金属板の金属としてはステンレス鋼を選択してもよく、オーステナイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼を選択してもよい。オーステナイト系ステンレス鋼としては、例えば、SUS301、SUS304、SUS304L等が挙げられる。また、析出硬化系ステンレス鋼としては、例えば、SUS420、SUS630、SUS631J1等が挙げられる。金属板の金属としては、SUS301、SUS630を選択してもよい。鏡板の熱収縮係数は8〜24ppm/℃であってもよく、8〜14ppm/℃であってもよく、また、10〜24ppm/℃であってもよく、10〜20ppm/℃であってもよく、14〜20ppm/℃であってもよい。なお、該SUS630の熱収縮係数は11ppm/℃であり、SUS301の熱収縮係数は17ppm/℃である。
オーステナイト系ステンレス鋼はニッケルを含有しているため、常温でもオーステナイトの組織が安定しており、また、クロムとニッケルの含有量が多いことから、耐食性及び耐熱性に優れるという特徴がある。また、析出硬化系ステンレス鋼は、熱処理によって高硬度化したものである。
特に、クッション材と隣接する鏡板は、上記した選択肢から選択してもよい。一方、クッション材と隣接しない鏡板については特に制限はないが、反り量の低減の観点から、ステンレス鋼の鏡板であってもよく、クッション材と隣接する鏡板と同じであってもよい。
鏡板の厚みに特に制限はないが、通常、0.2〜5mmであってもよく、0.5〜3mmであってもよく、1〜2mmであってもよい。
(クッション材)
クッション材により、圧力分布を均一化し、熱盤の凹凸の影響を低減する効果があり、且つ加熱圧縮の際の昇温速度の調整が可能となる。
加熱圧縮する際、プリプレグ中の樹脂の軟化、溶融又は硬化に伴う伸び又は収縮が起き、一方で、鏡板やクッション材も材質特有の伸び又は収縮が発生する。このとき、成形圧力によってこれらの伸び又は収縮が積層板内部の歪みとなって残留することが本発明者らの検討により判明した。そこで、クッション材の選択が重要となり、クッション材は前記条件(1)を満たすものである必要がある。また、前記条件(1)を満たすクッション材であれば特に制限はない。クッション材の厚みは、作業性及び機械強度の観点から、200〜800μmであってもよく、300〜600μmであってもよい。
クッション材としては、例えば、ゴム製クッション材、紙製クッション材等が挙げられる。該紙製クッション材の紙の材質としては、木材;木綿、麻、木材、竹、わら等の非木材が挙げられる。これらの中でも、反り量の低減の観点から、木材、木綿を選択してもよい。特に、木材はクラフトパルプであってもよく、木綿は短繊維(リンター)であってもよい。つまり、紙製クッション材としては、クラフト紙クッション材、リンター紙クッション材を選択してもよい。ここで、「クラフト紙」とは、クラフト法により製造されたパルプを原料とした洋紙のうち、漂白工程を行なわない紙のことであり、強度が高い紙である。また、「リンター紙」とは、綿花からとれる繊維の中でも、綿の実についている短繊維及び綿花の加工途中に出る短い地毛等がリンターと呼ばれ、該リンターをパルプとして製造した紙のことである。
一般的に、紙製クッション材は、鏡板、特にステンレス製鏡板と比べて面内縦横方向(以下、単に方向と称することがある。)による熱収縮係数の差異が大きいため、方向による熱収縮係数の差異が小さいリンター紙クッション材を用いてもよい。方向による熱収縮係数の差異の小さいリンター紙クッション材を使用することで、加熱圧縮によって生じる残留歪みを極少化し、金属張り積層板の反り量をより低減できる傾向にある。
クッション材の縦方向と横方向の熱収縮係数の差異は12ppm/℃以下であってもよく、10ppm/℃以下であってもよく、5ppm/℃以下であってもよく、3ppm/℃以下であってもよい。リンター紙クッション材の場合、該差異は3ppm/℃以下である傾向にある。ここで、面内縦横方向による熱収縮係数の差異の測定方法は、以下の通りである。
(面内縦横方向による熱収縮係数の差異の測定方法)
クッション材の抄紙方向(判別不能な場合は任意に選択した一辺)を縦方向とし、その90度直角方向を横方向とする。測定サンプルは、縦1m×横1mの試料から、対角線上に等間隔で縦16mm×横5mmのサンプルを8個採取する。各サンプルについて、縦方向の熱収縮係数と横方向の熱収縮係数をそれぞれ測定してそれらの差を求める。8個のサンプルの平均値を「面内縦横方向による熱収縮係数の差異」とする。
(プリプレグ)
プリプレグは、熱硬化性樹脂組成物をシート状補強基材に含浸又は塗工し、加熱等により半硬化(Bステージ化)させて製造することができる。
プリプレグのシート状補強基材としては、各種の電気絶縁材料用積層板に用いられている周知のものが使用できる。シート状補強基材の材質としては、Eガラス、Dガラス、Sガラス及びQガラス等のガラス繊維等の無機物繊維;ポリイミド、ポリエステル及びテトラフルオロエチレン等の有機繊維;これらの混合物などが挙げられる。これらの中でも、無機物繊維であってもよく、ガラス繊維であってもよい。これらのシート状補強基材は、例えば、織布、不織布、ロービンク、チョップドストランドマット又はサーフェシングマット等の形状を有する。なお、材質及び形状は、目的とする成形物の用途や性能により選択され、1種を単独で使用してもよいし、必要に応じて、2種以上の材質及び形状を組み合わせることもできる。
熱硬化性樹脂組成物をシート状補強基材に含浸又は塗工させる方法としては、ホットメルト法、ソルベント法が挙げられる。
シート状補強基材の厚さは特に制限されないが、10〜400μmであってもよく、10〜200μmであってもよく、50〜150μmであってもよい。
該基材に対する熱硬化性樹脂組成物の付着量が、乾燥後のプリプレグの樹脂含有率(つまり熱硬化性樹脂組成物由来の固形分含有量)が20〜90質量%(20〜70質量%であってもよく、30〜60質量%であってもよい。)となるように、基材に含浸又は塗工した後、通常、100〜200℃の温度で1〜30分加熱乾燥し、半硬化(Bステージ化)させて、本発明のプリプレグを得ることができる。
該プリプレグは、1枚を用いるか、又は2枚以上(2〜20枚であってもよい。)を重ね合わせて用いる。
前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含有する。該熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、トリアジン環を有する熱硬化性樹脂等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂、フェノール樹脂であってもよい。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、キサンテン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ビスフェノールA型エポキシ樹脂であってもよい。該ビスフェノールA型エポキシ樹脂は、一部が臭素化された、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂であってもよい。
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、100〜500g/eqであってもよく、120〜400g/eqであってもよく、140〜300g/eqであってもよい。ここで、エポキシ当量は、エポキシ基あたりの樹脂の質量(g/eq)であり、JIS K 7236に規定された方法に従って測定することができる。具体的には、自動滴定装置「GT−200型」(株式会社三菱化学アナリテック製)を用いて、200mlビーカーにエポキシ樹脂2gを秤量し、メチルエチルケトン90mlを滴下し、超音波洗浄器溶解後、氷酢酸10ml及び臭化セチルトリメチルアンモニウム1.5gを添加し、0.1mol/Lの過塩素酸/酢酸溶液で滴定することにより求められる。
フェノール樹脂としては、フェノールノボラック樹脂であってもよい。フェノール樹脂の水酸基当量は、50〜300g/eqであってもよく、70〜200g/eqであってもよく、70〜150g/eqであってもよい。
熱硬化性樹脂は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
熱硬化性樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の含有量は、40〜90質量%であってもよく、40〜85質量%であってもよく、50〜85質量%であってもよく、55〜85質量%であってもよい。
前記熱硬化性樹脂組成物は、無機充填剤を含有することもでき、また、無機充填剤を含有していてもよい。該無機充填剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、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、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、水酸化アルミニウムであってもよい。
無機充填剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
熱硬化性樹脂組成物にける無機充填剤の含有量は、熱硬化性樹脂100質量部に対して、0〜300質量部であってもよく、20〜150質量部であってもよく、30〜120質量部であってもよく、50〜100質量部であってもよい。
前記熱硬化性樹脂組成物は、その他の添加剤、例えば、硬化剤、硬化促進剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光重合開始剤、蛍光増白剤、密着性向上剤、有機充填剤等を含有していてもよい。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。特に、熱硬化性樹脂組成物は硬化促進剤を含有していてもよい。
硬化促進剤、例えばエポキシ樹脂の硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物及びその誘導体、有機リン系化合物、第二級アミン類、第三級アミン類、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、イミダゾール化合物及びその誘導体であってもよい。イミダゾール化合物及びその誘導体の具体例としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−1−メチルイミダゾール、1,2−ジエチルイミダゾール、1−エチル−2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、4−エチル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2'−メチルイミダゾリル−(1’)]エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−エチル−4'−メチルイミダゾリル−(1’)]エチル−s−トリアジン等のイミダゾール化合物;前記イミダゾール化合物のトリメリト酸付加体;前記イミダゾール化合物のイソシアヌル酸付加体;前記イミダゾール化合物の臭化水素酸付加体などが挙げられる。これらの中でも、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾールであってもよく、2−エチル−4−メチルイミダゾールであってもよい。
硬化促進剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
熱硬化性樹脂組成物における硬化促進剤の含有量は、熱硬化性樹脂100質量部に対して、0〜7質量部であってもよく、0〜5質量部であってもよく、0.01〜3質量部であってもよく、0.05〜1.5質量部であってもよい。
熱硬化性樹脂組成物には、希釈することによって取り扱いを容易にするという観点及び後述するプリプレグを製造し易くする観点から、有機溶剤を含有させてワニスの状態にしてもよい。
該有機溶剤としては、特に制限されないが、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤;トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン等のアミド系溶剤を含む、窒素原子含有溶剤;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤を含む硫黄原子含有溶剤;γ−ブチロラクトン等のラクトン系溶剤を含むエステル系溶剤などが挙げられる。
これらの中でも、溶解性の観点から、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、窒素原子含有溶剤であってもよく、ケトン系溶剤であってもよく、メチルエチルケトンであってもよい。
有機溶剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
熱硬化性樹脂組成物における有機溶剤の含有量は、熱硬化性樹脂組成物の取り扱いが容易になる程度に適宜調整すればよく、また、ワニスの塗工性が良好となる範囲であれば特に制限はないが、熱硬化性樹脂組成物由来の固形分濃度(有機溶剤以外の成分の濃度)が30〜90質量%であってもよく、40〜80質量%であってもよく、50〜80質量%であってもよく、60〜80質量%であってもよい。
シート状補強基材への熱硬化性樹脂組成物(ワニス)の付着量を制御する方法としては、特に制限はないが、例えば、スクイズロール方式、カットバー方式等が一般的に採用される。シート状補強基材への熱硬化性樹脂ワニスの付着量は、熱硬化性樹脂固形分とシート状補強基材の総量に対して、熱硬化性樹脂組成物由来の固形分の含有割合が35〜80質量%であってもよく、35〜60質量%であってもよく、40〜60質量%であってもよい。
[金属張り積層板の製造方法]
1枚のプリプレグ又は2枚以上を重ね合わせたプリプレグの片側又は両側に金属箔を配置し、該金属箔が配置されたプリプレグの両面を挟むように鏡板を配置して、図1に示されるような構成体(A)を形成する。本発明では、該構成体(A)を2つ以上重ね合わせて配置したものを構成体(A’)と称する。
金属箔の金属としては、配線パターンの形成に使用し得るものであれば特に制限されないが、導電性の観点から、銅、金、銀、ニッケル、白金、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム、タングステン、鉄、チタン、クロム、又はこれらの金属元素のうちの少なくとも1種を含む合金であってもよく、銅、アミルニウムであってもよく、銅であってもよい。
金属箔の厚みは、用途によっても異なるが、通常、3〜100μmであってもよく、3〜50μmであってもよく、3〜30μmであってもよく、5〜20μmであってもよい。
該構成体(A)又は構成体(A')の外側にクッション材を配置した後、熱盤によって150〜250℃及び2〜5MPaの条件で、0.5〜4時間であってもよく、加熱圧縮することによる金属張り積層板を製造する。加熱温度は、160〜220℃であってもよく、160〜200℃であってもよい。圧力は、3〜5MPaであってもよい。加圧方式に特に制限はなく、多段加圧方式であってもよい。また、加熱圧縮が終了したら、脱圧冷却してもよい。
以上のようにして、反り量の低減された金属張り積層板が得られる。
本発明の配線板は、本発明の金属張り積層板に配線パターンを形成して得られるものである。配線パターンを形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、サブトラクティブ法、フルアディティブ法、セミアディティブ法(SAP:Semi Additive Process)又はモディファイドセミアディティブ法(m−SAP:modified Semi Additive Process)等の公知の方法によって配線パターンを形成することができる。
以下、実施例により本発明の説明をする。なお、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
[測定方法及び測定条件]
各実施例及び比較例において、以下の方法により各測定を行なった。
(A.熱収縮係数の測定条件)
測定装置:熱機械測定装置「TMA2940」(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製)
測定モード:引張りモード
測定条件:30℃→250℃→30℃
荷重:0.2N
雰囲気:空気雰囲気
(B.面内縦横方向による熱収縮係数の差異の測定方法)
クッション材の抄紙方向(判別不能な場合は任意に選択した一辺)を縦方向とし、その90度直角方向を横方向とする。測定サンプルは、縦1m×横1mの試料から、対角線上に等間隔で縦16mm×横5mmのサンプルを8個採取した。各サンプルについて、上記A.の測定条件に従って、縦方向の熱収縮係数と横方向の熱収縮係数をそれぞれ測定し、それらの差を求めた。8個のサンプルの平均値を「面内縦横方向による熱収縮係数の差異」とした。
(C.反り量の測定方法)
各例で製造した金属張り積層板から500mm角の試験用サンプルを切り出し、AKROMETRIX社製「サーモレイ PS200」を用いて、下記条件に従って、シャドーモアレ法でのサンプルの反り量を測定した。
測定エリア:36mm×36mm
測定条件:室温から260℃まで加熱し、その後50℃まで冷却した時の反り量を測定した。
[実施例1]
臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂「エピコート5046」(三菱化学株式会社製、エポキシ当量:475/eq)100質量部、フェノールノボラック樹脂「エピコート154」(三菱化学株式会社製、水酸基当量:178g/eq)54質量部、水酸化アルミニウム120質量部、及び硬化促進剤として2−エチル−4−メチルイミダゾール0.2質量部をメチルエチルケトンに溶解し、固形分濃度70質量%の熱硬化性樹脂組成物(ワニス)を調製した。
厚み0.10mmのガラスクロス織布に該熱硬化性樹脂組成物を含浸塗工し、その後、140℃で3〜4分加熱乾燥することによりBステージ化し、熱硬化性樹脂組成物由来の固形分含有量が45質量%のプリプレグを製造した。同様にしてプリプレグを合計4枚製造した。
得られたプリプレグ4枚を重ね合わせ、両側に、厚さ12μmの銅箔を配置し、厚さ1.5mmのステンレス製鏡板「SUS630」(熱収縮係数11ppm/℃、面内縦横方向による熱収縮係数の差異1ppm/℃以下)に挟んで1セットの構成体とした。
同じ構成体を15セット準備し、これを重ね合わせ、その両外側へリンター紙クッション材「AACP」(熱収縮係数8ppm/℃、面内縦横方向による熱収縮係数の差異2ppm/℃、阿波製紙株式会社製)を配置し、さらにその両外側へキャリアプレートを配置してから、熱盤間に挿入し、多段加圧方式にて、185℃、4MPaの条件下で85分間加熱圧縮することにより、両面銅張積層板を作製した。
得られた両面銅張り積層板のうち、クッション材と接していた構成体から作製された両面銅張積層板と、クッション材と接していた構成体の隣(1つ内側)の構成体から作製された両面銅張積層板の反り量を前述の方法に従って測定した。結果を表1に示す。
[実施例2]
実施例1において、ステンレス製鏡板「SUS630」の代わりにステンレス製鏡板「SUS301」(熱収縮係数17ppm/℃、面内縦横方向による熱収縮係数の差異1ppm/℃以下)を用い、リンター紙クッション材「AACP」の代わりにクラフト紙クッション材「KS−190」(熱収縮係数20ppm/℃、面内縦横方向による熱収縮係数の差異9ppm/℃、王子製紙株式会社製)を用いたこと以外は同様にして両面銅張積層板を作製し、同様にして反り量を測定した。結果を表1に示す。
[比較例1]
実施例1において、リンター紙クッション材「AACP」の代わりにクラフト紙クッション材「KS−190」(熱収縮係数20ppm/℃、面内縦横方向による熱収縮係数の差異9ppm/℃、王子製紙株式会社製)を用いたこと以外は同様にして両面銅張積層板を作製し、同様にして反り量を測定した。結果を表1に示す。
表1より、比較例1と比べて、実施例1及び2では、クッション材と接していた構成体から作製された両面銅張積層板を前記「反り量の測定方法」に記載の温度に加熱し、これによって残留歪みが開放されて得られた両面銅張積層板においても、反り量が極めて小さくなった。つまり、本発明の製造方法により、加熱圧縮して作製された最外側の積層板の残留歪みを極少化することができたといえる。比較例1では、クッション材と接していた構成体から作製された両面銅張積層板の反り量が大きいばかりでなく、面内における反り量のバラつきも大きくなることが分かる。
本発明の製造方法により得られる金属張り積層板は、反り量が小さいため、電子機器の配線板の製造に有用である。
1:プリプレグ
2:金属箔
3:鏡板
4:クッション材
5:キャリアプレート
6:プレス熱盤
10:構成体(A)
11:構成体(A')

Claims (9)

  1. 1枚のプリプレグ又は2枚以上を重ね合わせたプリプレグの片側又は両側に金属箔を配置し、該金属箔が配置されたプリプレグの両面を挟むように鏡板を配置して構成体(A)とし、該構成体(A)の外側に又は該構成体(A)を2つ以上重ね合わせて配置した構成体(A')の外側にクッション材を配置した後、熱盤によって150〜250℃及び2〜5MPaの条件で加熱圧縮することによる金属張り積層板の製造方法であって、下記条件(1)を満たす金属張り積層板の製造方法。
    条件(1):クッション材の熱収縮係数と、該クッション材と隣接する鏡板の熱収縮係数の差を5ppm/℃以下とする。
  2. 前記鏡板の材質が、ステンレス鋼である、請求項1に記載の金属張り積層板の製造方法。
  3. 前記クッション材の縦方向と横方向の熱収縮係数の差が12ppm/℃以下である、請求項1又は2に記載の金属張り積層板の製造方法。
  4. 前記鏡板の熱収縮係数が8〜14ppm/℃である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属張り積層板の製造方法。
  5. 前記クッション材がリンター紙である、請求項4に記載の金属張り積層板の製造方法。
  6. 前記鏡板の熱収縮係数が8〜24ppm/℃である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属張り積層板の製造方法。
  7. 前記クッション材がクラフト紙である、請求項6に記載の金属張り積層板の製造方法。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法により得られた金属張り積層板。
  9. 請求項8に記載の金属張り積層板に配線パターンを形成してなるプリント配線板。
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