JP2990825B2 - 多層プリント基板の製造方法 - Google Patents

多層プリント基板の製造方法

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JP2990825B2
JP2990825B2 JP3053432A JP5343291A JP2990825B2 JP 2990825 B2 JP2990825 B2 JP 2990825B2 JP 3053432 A JP3053432 A JP 3053432A JP 5343291 A JP5343291 A JP 5343291A JP 2990825 B2 JP2990825 B2 JP 2990825B2
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均 岡安
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Toppan Printing Co Ltd
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層プリント基板の製
造方法に関し、さらに詳細には高い品質の多層プリント
基板を得るにあたり、プリプレグに気泡が残ることが少
なく(エアー抜け性が良く)かつ中央が厚く周辺が薄く
なるフットボール現象が小さい(板厚分布が良い)多層
プリント基板の製造方法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、多層プリント基板の積層方式とし
て種々知られているが、その中でも好ましい方式として
真空型ハイドロリック・プレス方式とオートクレーブ・
プレス方式などが知られている。
【0003】真空型ハイドロリック・プレス方式は、減
圧可能なチャンバー内に加熱プレス機構を設けてなる設
備を用意し、多層プリント基板のシート材料たる外層シ
ート、内層シート、プリプレグ(前記シートを互いに接
着するための熱硬化性の絶縁性シート)を一式重合わせ
たもの(以下PWBセットと言う)を加熱プレス機構に
セットし減圧状態で加熱プレスしてプリプレグを溶融し
てPWBセットを溶融接着して一体化するものである。
かかる真空型ハイドロリック・プレス方式は、PWBセ
ット内のエアー抜け性が良好ではあるが、両端より溶融
プリプレグが流出しやすいので中央が厚く周辺が薄くな
るフットボール現象がおきやすい欠点があった。
【0004】オートクレーブ・プレス方式は減圧可能な
プラテンおよび加熱状態の窒素ガスを供給循環させる機
構を具備するチャンバーを用意し、プラスチックフィル
ムでPWBセットを包んでチャンバー内のプラテンに載
置し、プラテンで減圧しながら加熱状態の窒素ガスを循
環させて加熱、加圧することによりプリプレグを溶融し
てPWBセットを溶融接着して一体化するものである。
かかるオートクレーブ・プレス方式は板厚分布は良好で
はあるが、プリプレグ内に気泡が残りやすい欠点があっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の欠点に鑑み、プリプレグに気泡が残ることが少なく
(エアー抜け性が良く)、かつ中央が厚く周辺が薄くな
るフットボール現象が小さい(板厚分布が良い)多層プ
リント基板を形成する、多層プリント基板の製造方法及
び装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記目的
を達成するために本発明は、熱硬化性樹脂を含むシート
状多層プリント基板用材を複数枚重ね合わせたセットを
加熱プレス機構を有するチャンバーのプレス機構にセッ
トして、加熱圧着して多層プリント基板を製造する方法
において、 A)チャンバー内の気圧を減圧状態、加熱プレス機構は
低いプレス圧力及び中間のプレス温度の状態で初期加
熱、初期加圧する操作工程と B)少なくともプリプレグの溶融粘度がある値まで下が
ってからチャンバー内の気圧を減圧状態のまま、加熱プ
レス機構のプレス圧力を高圧及びプレス温度を高温に切
り換えて加熱プレスする脱泡操作工程と C)少なくともプリプレグの熱硬化が始まり溶融粘度が
上がり始めてからは、チャンバー内に加熱状態の窒素な
どの不活性ガスを循環させてチャンバー内は、高気圧状
態、加熱プレス機構は高温及び中間圧で加熱プレスする
操作工程と D)チャンバー内の気圧を高気圧状態に維持しつつ、加
熱プレス機構を中間圧及び高温で樹脂が完全硬化するま
加熱プレスする操作工程と E)チャンバー内の気圧を高気圧状態に維持しつつ若し
くは低め、加熱プレス機構を低温、中間圧で冷却する操
作工程とを含むことを特徴とする多層プリント基板の製
造方法により、従来のエアー抜け性及び板厚分布を改善
したものである。
【0007】
【0008】本発明を更に図1に従って詳述するなら
、A)の操作工程は、PWBセット内の昇温の速い部
分と遅い部分の温度がほぼ均一になり熱硬化性のプリフ
レグ樹脂が一様に溶けはじめたらB)操作手段に移るた
め初期加熱、加圧を目的としたものである。
【0009】ある程度プリプレグの溶融が始まった後に
B)の操作工程は開始される。B)の操作工程は、PW
Bセット内のエアーが完全に抜けるまでチャンバー気圧
を減圧状態に設定し加熱プレス機構を高温、高圧に設
定し加熱プレスして脱泡する過程である。
【0010】続いてC)の操作工程はプリプレグ樹脂が
加熱硬化を開始して溶融粘度が上がり始めたときから該
樹脂がPWBの端部から外に流出しない状態になるまで
チャンバーに加熱状態の窒素などの不活性ガスを循環さ
せてチャンバーを高気圧に切り換えて、高温、高気圧状
態、加熱プレス機構を高温及び中間圧で加熱プレスし
て、フットボール現象を小さく抑えるための過程であ
り、更にD)の操作工程は樹脂が完全硬化するまでチャ
ンバーの気圧は高圧状態、加熱プレス機構は高温及び中
間圧で加熱プレスする完全硬化過程である。
【0011】本発明は上記過程を経て樹脂が完全に硬化
した後は、チヤンバーの気圧を高気圧に維持し、若しく
は低めて、加熱プレス機構は低温及び中間圧で冷却する
E)仕上げ過程を経ることにより多層プリント基板を製
造するものである。
【0012】
【0013】
【作用】かかる本発明においては、PWBセットを加熱
プレス機構を有するチャンバーのプレス機構にセットし
て、チャンバーの気圧は減圧状態加熱プレス機構は低い
圧力、中間の温度の状態で加熱プレスする工程におい
て、溶融前における各種のストレスを取り除く。そし
て、少なくともプリプレグの溶融粘度が下がるまで、チ
ャンバーの気圧は減圧状態、加熱プレス機構は高温及び
高圧で加熱プレスする工程において、気泡が残ることが
少ない環境下でプリプレグを溶融せしめる。次に、少な
くともプリプレグの溶融粘度が上がるまで、チャンバー
に加熱状態の窒素ガスを循環させてチャンバーは高温、
高気圧状態、加熱プレス機構は高温及び中間圧で加熱プ
レスする工程において、高気圧によりプリプレグを溶融
状態から凝固せしめることにより、プリプレグが周辺か
ら流出しないように凝固するので、中央が厚く周辺が薄
くなるフットボール現象を起こすこと無く凝固せしめる
ものである。
【0014】かかる一連の工程により、プリプレグに気
泡が残ることが少なく(エアー抜け性が良く)、かつ中
央が厚く周辺が薄くなるフットボール現象を小さくおさ
え、板厚分布が良い多層プリント基板を製造するもので
ある。
【0015】
【0016】
【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
図2は本発明の製造方法に使用するチャンバー及びプレ
ス装置を示すものである。被加工物たるPWBセット2
は、多層プリント基板の材料たる外層、内層、プリプレ
グ一式を、順次位置合わせをして重ね合わせたものであ
る。このPWBセット2を数セットを、間に剥離性の中
間板3なるものを挟んで積み、治具4とガイドピン5で
固定し、チャンバー10内に設けられた加熱プレス機構
20の熱盤22上に載置される。
【0017】チャンバー10は、真空はもとより数気圧
の高圧にも耐える如く構成され、真空ポンプを具備する
真空機構14、および加熱状態の窒素ガスを循環させる
不活性ガス循環機構16に接続されている。不活性ガス
循環機構16はヒータ17及びクーラ18を通しチャン
バー10内の加熱、冷却をすることが可能となってい
る。また、チャンバー10は図示していないが被加工物
たるPWBセット2を出し入れする蓋を具備している。
このチャンバー10内には加熱プレス機構20が設けら
れている。加熱プレス機構20は、熱盤22、下盤2
3、上盤24、油圧シリンダー25、油圧ポンプ26、
支柱27、熱冷媒供給機構28などよりなるもので、熱
盤22には加熱されたオイル又は冷えたオイルが循環す
るように構成されており、これによりプレスしながらP
WBセット2を加熱又は冷却可能となっている。
【0018】加工に当たっては前述の如くPWBセット
2を数セット、チャンバー10内に設けられた加熱プレ
ス機構20の熱盤22上に載置する。そして蓋を閉じて
チャンバー10を密封した後、PWBセット2内の空気
を除く操作に入る。空気を除く操作(以下図2を参
照。)PWBセット2内の空気を除く操作では、真空機
構14を作動させてチャンバー10内の気圧を減圧状態
(好ましくは10-1〜10-2Torr 或いはこれ以下)と
し、また加熱プレス機構20に120度C〜150度C
に加熱したオイルを循環させ、かつ油圧ポンプ26を作
動させて4Kgf/cm2 程度の低い圧力で加熱プレス
する。これにより、プリプレグの溶融前におけるPWB
セット2の空気を取り除く。
【0019】次に、プリプレグ内の気泡を取り除く操作
に入る。このプリプレグ内の気泡を取り除く操作におい
ては、チャンバー10の気圧は減圧状態を保ったまま
で、加熱プレス機構20のオイルの温度を上げて150
度C〜210度C(例えばエポキシは175度C、ポリ
イミドは200度C)程度とし、また加圧圧力を更に上
げて20kgf/cm2 程度とする。これにより真空下
でプリプレグが加熱されて溶融状態となるので気泡が入
ることなくプリプレグが溶融状態となる。この加熱、加
圧はプリプレグが溶融状態となって、ほぼ最も溶融粘度
が下がった状態になるまで続けられる。
【0020】次に、プリプレグを凝固する操作に入る。
このプリプレグを凝固する操作においては、不活性ガス
循環機構16を作動させてチャンバー10に加熱状態の
窒素ガスを循環させてチャンバーを高温、高気圧(例え
ば、5〜10Torr)状態に保ち、一方加熱プレス機構2
0は高温及び中間圧で加熱プレスする。プレス機構の圧
力は中間圧で、主として窒素ガスにより圧力が全体的に
加わるので、プリプレグがPWBセット2の周辺から流
出することなく加熱されて除々に凝固していく。プリプ
レグが周辺から流出しないように凝固するので中央が厚
く周辺が薄くなるフットボール現象を起こすこと無く凝
固する。この工程はプリプレグが凝固するまで続けられ
る。
【0021】プリプレグが凝固した後、主として加熱プ
レス機構20の加熱オイルの循環により長時間、175
度Cの高温を保って、プリプレグをしっかりと凝固せし
める。
【0022】プリプレグがしっかりと凝固したのち、温
度を下げて取り出しの準備をし、温度が下がった後、プ
リプレグにより接着固定されたPWBセット2(本製造
による完成品)をチャンバー10より取り出す。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、PW
Bセットを加熱プレス機構を有するチャンバーのプレス
機構にセットして、チャンバーの気圧は減圧状態加熱プ
レス機構は低い圧力、中間の温度の状態で加熱プレスす
る工程において、溶融前におけるPWBセット内の空気
を取り除き、そして、少なくともプリプレグの溶融粘度
が下がるまで、チャンバーの気圧は減圧状態、加熱プレ
ス機構は高温及び高圧で加熱プレスするので脱泡効果が
得られる。
【0024】このような工程により、気泡が残ることが
少ない環境下でプリプレグを溶融せしめ、少なくともプ
リプレグの溶融粘度が上がるまで、チャンバーに加熱状
態の窒素ガスを循環させてチャンバーは高温、高気圧状
態、加熱プレス機構は高温及び中間圧で加熱プレスする
ので、高気圧によりプリプレグを溶融状態から凝固せし
めるこができ、またプリプレグが周辺から流出しないよ
うに凝固するので中央が厚く周辺が薄くなるフットボー
ル現象を起こすこと無く凝固せしめることができる。
【0025】すなわち、本発明の多層プリント基板の製
造方法によれば、プリプレグに気泡が残ることが極めて
少なく、かつ中央が厚く周辺が薄くなるフットボール現
象を小さくおさえ、板厚分布が良い多層プリント基板を
得ることができる。
【0026】また、チャンバー内にPWBセットを加熱
プレスする加熱プレス機構を有しかつチャンバーには減
圧する真空機構および加熱状態の窒素ガスを循環させる
機構を具備しているので本発明方法を効率良く、一つの
装置で実施可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における圧着プレス工程を説
明するチャート図である。
【図2】本発明における製造装置の一例を示す正面図で
ある。
【符号の説明】
2 ・・PWBセット 3 ・・中間板 4 ・・治具板 5 ・・ガイドピン 10・・チャンバー 14・・真空機構 16・・不活性ガス供給機構 17・・ヒータ 18・・クーラ 20・・加熱プレス機構 22・・熱盤 23・・下盤 24・・上盤 25・・シリンダ 26・・油圧ポンプ 27・・支柱 28・・熱冷媒供給機構 A・・初期加熱加圧工程 B・・脱泡工程 C・・フットボール現象解消工程 D・・完全硬化工程 E・・冷却プレス工程

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱硬化性樹脂を含むシート状多層プリント
    基板用材を複数枚重ね合わせたセットを加熱プレス機構
    を有するチャンバーのプレス機構にセットして、加熱圧
    着して多層プリント基板を製造する方法において、 A)チャンバー内の気圧を減圧状態、加熱プレス機構は
    低いプレス圧力及び中間のプレス温度の状態で初期加
    熱、初期加圧する操作工程と B)少なくともプリプレグの溶融粘度がある値まで下が
    ってからチャンバー内の気圧を減圧状態のまま、加熱プ
    レス機構のプレス圧力を高圧及びプレス温度を高温に切
    り換えて加熱プレスする脱泡操作工程と C)少なくともプリプレグの熱硬化が始まり溶融粘度が
    上がり始めてからは、チャンバー内に加熱状態の窒素な
    どの不活性ガスを循環させてチャンバー内は、高気圧状
    態、加熱プレス機構は高温及び中間圧で加熱プレスする
    操作工程と D)チャンバー内の気圧を高気圧状態に維持しつつ、加
    熱プレス機構を中間圧及び高温で樹脂が硬化するまで
    熱プレスする操作工程と E)チャンバー内の気圧を高気圧状態に維持しつつ若し
    くは低め、加熱プレス機構を低温、中間圧で冷却する操
    作工程とを含むことを特徴とする多層プリント基板の製
    造方法。
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BRPI0919688B1 (pt) 2008-10-22 2019-04-02 Cytec Technology Corp. Método para formar prepregs conformados com componentes voláteis reduzidos
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