JP3145915B2 - 金属箔張り積層板製造用プリプレグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属箔張り積層板
の製造用に用いられるプリプレグに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板に加工して使用される金
属箔張り積層板は、プリプレグを複数枚重ねると共にこ
の片側あるいは両側の外面に銅箔等の金属箔を重ね、こ
れを加熱加圧して積層成形することによって製造されて
いる。また多層プリント配線板の場合は、内層回路板の
片側あるいは両側にプリプレグを重ねると共にプリプレ
グの外側にさらに金属箔を重ね、これを加熱加圧して積
層成形することによって製造されている。そして上記の
ように積層成形を行なうにあたって、上記のプリプレグ
と金属箔を重ねた組み合わせ材や、内層回路板とプリプ
レグと金属箔を重ねた組み合わせ材を多段に積み重ね、
これを熱盤間にセットしてプレスする、いわゆる多段ホ
ットプレスで行なうのが一般的である。

【０００３】しかしこのような熱盤を用いた多段ホット
プレスでは、熱盤に近い組み合わせ材と熱盤から遠い組
み合わせ材とでは加熱温度が異なったものとなり、加熱
温度の不均一のために得られた金属箔張り積層板の品質
がばらつくおそれがある。従って多段ホットプレスで
は、積み重ねることのできる組み合わせ材の段数は限ら
れたものになる。

【０００４】そこで、金属箔に電源を接続し、金属箔に
通電して金属箔を発熱させることによって加熱を行なう
ようにした方法が特表平７−５０８９４０号公報等で提
供されている。図１及び図２はそれぞれその一例を示す
ものであり、金属箔２として長尺のものを２枚用い、こ
の２枚の金属箔２の間に複数枚のプリプレグ１、あるい
はプリプレグ１と内層回路板３を重ねたものを挟み込む
ことによって、プリプレグ１と上下の金属箔２からなる
組み合わせ材４、あるいはプリプレグ１と内層回路板３
と上下の金属箔２からなる組み合わせ材４を形成する。
この組み合わせ材４を金属箔２の長手方向で複数組み形
成しながら金属箔２を蛇行状に折り曲げ、絶縁性の鏡面
板５を介して複数の組み合わせ材４を多段に積み重ね
る。そしてこれを加圧プレート６の間にセットすると共
に金属箔２に電源７を接続し、加圧プレート６で冷間プ
レスしながら金属箔２に通電すると、金属箔２はジュー
ル熱によって発熱し、この発熱で各組み合わせ材４を加
熱して成形を行なうことができるものである。

【０００５】この方法によれば各組み合わせ材４のプリ
プレグ１を金属箔２を熱源として直接に加熱することが
できるために、多段に積み重ねた各組み合わせ材４のプ
リプレグ１を均一に加熱することができ、金属箔張り積
層板を品質のばらつきなく多段の成形で得ることができ
るのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の多
段ホットプレスによる方法では各組み合わせ材のプリプ
レグに対する加熱温度が不均一になるために、加熱温度
の不均一に対して不良発生率が小さくなるように工夫し
たプリプレグが使用されている。しかし、金属箔に通電
して発熱させることによって加熱を行なう方法では各組
み合わせ材のプリプレグに対する加熱温度が均一になる
ために、従来から使用されているプリプレグをそのまま
用いたのでは、かえって樹脂の流れが大きくなって、製
品の中央と端部の間の板厚にバラツキが生じたり、製品
端部にカスレやミーズリングなどの成形不良が発生した
りするおそれがあり、プリント配線板の積層板として十
分な性能を得ることができないものであった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、板厚のバラツキや製品端部のカスレ、ミーズリン
グ等の成形不良の問題なく、金属箔に通電して発熱させ
ることによって加熱を行なう工法で金属箔張り積層板を
製造することができるプリプレグを提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプリプレグ
は、プリプレグに積層される金属箔に通電して金属箔を
発熱させることによって積層板を製造するために使用さ
れるものに関するものであり、ガラス布基材に含浸され
たエポキシ樹脂の１３０℃での溶融粘度が１５００〜５
００００ポイズであることを特徴とするものである。

【０００９】またこのプリプレグにあって、エポキシ樹
脂の１３０℃での溶融粘度が４０００〜１００００ポイ
ズであることがより好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明に係るプリプレグ１は、ガラス繊維の織布
あるいは不織布からなるガラス布基材にエポキシ樹脂ワ
ニスを含浸して乾燥することによって、ガラス布基材に
Ｂステージ状態に半硬化させたエポキシ樹脂を含有させ
たものとして調製されるものである。このプリプレグ１
において樹脂含有率が４０〜７０重量％の範囲になるよ
うにエポキシ樹脂を含浸させるのが好ましい。

【００１１】そして本発明では、ガラス布基材に含有さ
れているこのＢステージ状態のエポキシ樹脂が、１３０
℃での溶融粘度が１５００〜５００００ポイズの範囲に
なるように調整したプリプレグ１を用いるものである。
１３０℃での溶融粘度のより好ましい範囲は、４０００
〜１００００ポイズである。尚、本発明において溶融粘
度の測定は、プリプレグ１を揉みほぐすことによってガ
ラス布基材から分離される樹脂粉約２ｇを加圧して円柱
状のピペットにし、島津製作所社製高化式フローテスタ
ー「ＣＦＴ−１００」によって、０．５ｍｍφのノズル
を用いて圧力３〜４０ｋｇ／ｃｍ² の条件で、温度を１
３０℃として粘度を計測することによって行なった。

【００１２】プリプレグ１中のエポキシ樹脂の１３０℃
での溶融粘度が１５００（４０００）ポイズ未満では、
成形時の樹脂の流れが大きくなり過ぎ、板厚のバラツキ
や製品端部のカスレやミーズリングなどの成形不良が発
生するおそれがある。逆にプリプレグ１中のエポキシ樹
脂の１３０℃での溶融粘度が５００００（１００００）
ポイズを超えると、成形時の樹脂の流れが悪く、例えば
内層回路板を積層する場合に内層回路板の表面とプリプ
レグ１による絶縁層との間にボイドが発生するおそれが
ある。

【００１３】しかして、上記のような溶融粘度に調整し
たプリプレグ１を用い、図１や図２に示す方法で金属箔
張り積層板を製造することができる。すなわち、銅箔な
ど金属箔２として長尺のものを２枚用い、この２枚の金
属箔２の間に複数枚のプリプレグ１を重ねたものを挟み
込むことによって、プリプレグ１と上下の金属箔２から
なる組み合わせ材４を形成し、この組み合わせ材４を金
属箔２の長手方向で複数組み形成しながら金属箔２を蛇
行状に折り曲げ、絶縁性の鏡面板５を介して複数の組み
合わせ材４を多段に積み重ねる（図１）。あるいは２枚
の金属箔２の間にプリプレグ１と内層回路板３を重ねた
ものを挟み込むことによって、プリプレグ１と内層回路
板３と上下の金属箔２からなる組み合わせ材４を形成
し、この組み合わせ材４を金属箔２の長手方向で複数組
み形成しながら金属箔２を蛇行状に折り曲げ、絶縁性の
鏡面板５を介して複数の組み合わせ材４を多段に積み重
ねる（図２）。そしてこれを加圧プレート６の間にセッ
トすると共に２枚の各金属箔２に電源７を接続し、加圧
プレート６で冷間プレスしながら金属箔２に通電する。
このように金属箔２に通電すると金属箔２はジュール熱
によって発熱するために、この発熱で各組み合わせ材４
を加熱して成形を行なうことができるものである。

【００１４】ここで成形時の金属箔２への通電は、加熱
の昇温速度が３〜８℃／ｍｉｎ、最高加熱温度が１７０
〜１８５℃になるように制御して行なうのが好ましい。
また加圧プレート６による加圧は３〜１０ｋｇ／ｃｍ²
の範囲に設定するのが好ましい。尚、上記の成形を、真
空チャンバー内で減圧条件下で行なうことによって、ボ
イドレスの成形を行なうことが容易になるものである。

【００１５】上記のように成形に際して、金属箔２に通
電して発熱させることによって加熱を行なうために、金
属箔２を熱源として各組み合わせ材４のプリプレグ１を
直接加熱することができ、多段に積み重ねた各組み合わ
せ材４のプリプレグ１を均一に加熱することができるも
のであり、金属箔張り積層板を品質のばらつきなく成形
することができるものである。また、プリプレグ１は含
浸したエポキシ樹脂の１３０℃での溶融粘度が１５００
〜５００００ポイズであるために、成形時の樹脂の流れ
が最適になり、板厚のバラツキや製品端部のカスレ、ミ
ーズリング等の成形不良の問題なく金属箔張り積層板を
成形することができるものである。

【００１６】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 （エポキシ樹脂ワニスの調製）ブロム化エポキシ樹脂
（東都化成社製「ＹＤＢ５００Ｋ ＥＫ８０」）９０．
０重量部、ノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製
「ＹＤＣＮ２２０ ＥＫ７５」）１０．０重量部、ジシ
アンジアミド（日本カーバイド社製「ＤＩＣＹ」）２．
０重量部、ジメチルホルムアミド１０．０重量部、２−
エチル−４メチルイミダゾール（四国化成社製「２Ｅ４
ＭＺ」）０．２重量部の配合物をメチルエチルケトンに
溶解させ、６０重量％濃度のエポキシ樹脂ワニスを調製
した。

【００１７】（実施例１）日東紡績社製ＷＥＡ１１６Ｅ
タイプのガラス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂
含量が５０〜５２重量％になるように含浸し、温度１７
０℃の乾燥機で１５０秒間乾燥することによって、厚み
が０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が１５００ポイ
ズのプリプレグ１を得た。

【００１８】次に、厚み１．１０ｍｍのエポキシ樹脂積
層板の両面にそれぞれ厚み７０μｍの銅箔で内層回路３
ａを設けて作製した内層回路板３の両側に、このプリプ
レグ１をそれぞれ２枚ずつ重ね、これを厚み１８μｍの
銅箔で形成した２枚の長尺金属箔２の間に挟み込み、図
３（ａ）のような積層構成の組み合わせ材４を作るよう
にした。そして金属箔２を折曲して組み合わせ材４を鏡
面板５を介して多段に積載し、これを図２のように加圧
プレート６の間にセットすると共に金属箔２に電源７を
接続した。

【００１９】この後、加圧プレート６によって１０ｋｇ
／ｃｍ² の一定圧力条件で加圧しながら、金属箔２に通
電して発熱させることによって、６０分間、加熱加圧成
形し、厚み１．６ｍｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍ
の多層銅張り積層板を製造した。ここで金属箔２への通
電は、金属箔２の発熱温度が、２０〜８０℃の範囲が５
℃／ｍｉｎの昇温速度になり、８０℃〜１８０℃の範囲
が３℃／ｍｉｎの昇温速度になり、１８０℃を約１０分
間保持するように制御して行なった。

【００２０】（実施例２）日東紡績社製ＷＥＡ１１６Ｅ
タイプのガラス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂
含量が５０〜５２重量％になるように含浸し、温度１７
０℃の乾燥機で１７０秒間乾燥することによって、厚み
が０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が４０００ポイ
ズのプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用い、後
は実施例１と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍｍ、
サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板を製
造した。

【００２１】（実施例３）日東紡績社製ＷＥＡ１１６Ｅ
タイプのガラス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂
含量が５０〜５２重量％になるように含浸し、温度１７
０℃の乾燥機で１９０秒間乾燥することによって、厚み
が０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が１００００ポ
イズのプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用い、
後は実施例１と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍ
ｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板
を製造した。

【００２２】（実施例４）日東紡績社製ＷＥＡ１１６Ｅ
タイプのガラス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂
含量が５０〜５２重量％になるように含浸し、温度１７
０℃の乾燥機で２１０秒間乾燥することによって、厚み
が０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が５００００ポ
イズのプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用い、
後は実施例１と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍ
ｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板
を製造した。

【００２３】（実施例５）日東紡績社製ＷＥＡ７６２８
タイプのガラス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂
含量が５０〜５２重量％になるように含浸し、温度１７
０℃の乾燥機で１８０秒間乾燥することによって、厚み
が０．２０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が７０００ポイ
ズのプリプレグ１を得た。

【００２４】そしてこのプリプレグ１を内層回路板３の
両面にそれぞれ１枚ずつ重ねて図３（ｂ）のような積層
構成の組み合わせ材４を作るようにした他は、実施例１
と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍｍ、サイズ３４
０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板を製造した。 （比較例１）日東紡績社製ＷＥＡ１１６Ｅタイプのガラ
ス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂含量が５０〜
５２重量％になるように含浸し、温度１７０℃の乾燥機
で１３０秒間乾燥することによって、厚みが０．１０ｍ
ｍ、１３０℃での溶融粘度が５００ポイズのプリプレグ
１を得た。このプリプレグ１を用い、後は実施例１と同
様に積載・成形して、厚み１．６ｍｍ、サイズ３４０ｍ
ｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板を製造した。

【００２５】（比較例２）日東紡績社製ＷＥＡ１１６Ｅ
タイプのガラス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂
含量が５０〜５２重量％になるように含浸し、温度１７
０℃の乾燥機で２２０秒間乾燥することによって、厚み
が０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が５５０００ポ
イズのプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用い、
後は実施例１と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍ
ｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板
を製造した。

【００２６】上記の実施例１〜５及び比較例１，２で製
造した銅張り積層板について、板厚の標準偏差を測定
し、エッチング後の外観を検査した。板厚の標準偏差の
測定は、銅張り積層板の両面の銅箔をエッチングしたサ
ンプル１０枚について、縦横３箇所ずつ、計９箇所の板
厚をマイクロメーターで計測し、この計測結果に基づい
て標準偏差（σ）を求めることによって行なった。

【００２７】またエッチング後の外観の検査は、サイズ
３４０ｍｍ×５１０ｍｍの銅張り積層板の両面の銅箔を
エッチングした後、周囲の幅２０ｃｍの範囲の端部と、
この端部以外の中央部とについて、カスレ、ミーズリン
グの有無を確認することによって行ない、さらに内層回
路板３の内層回路３ａの部分とプリプレグ１による絶縁
層との間のボイドの有無を確認することによって行なっ
た。

【００２８】これらの結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１にみられるように、１３０℃での溶融
粘度が１５００〜５００００ポイズの範囲である各実施
例のものは、板厚偏差が小さく、エッチング後の外観も
ほぼ良好であることが確認され、特に１３０℃での溶融
粘度が４０００〜１００００ポイズの範囲のものが好ま
しいことが確認される。 （実施例６）日東紡績社製ＷＥＡ７６２８タイプのガラ
ス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂含量が４０〜
４２重量％になるように含浸し、温度１７０℃の乾燥機
で１６０秒間乾燥することによって、厚みが０．２０ｍ
ｍ、１３０℃での溶融粘度が７０００ポイズのプリプレ
グ１を得た。

【００３１】次に、このプリプレグ１を８枚重ね、これ
を厚み１８μｍの銅箔で形成した２枚の長尺金属箔２の
間に挟み込み、図３（ｃ）のような積層構成の組み合わ
せ材４を作るようにした。そして金属箔２を折曲して組
み合わせ材４を鏡面板５を介して多段に積載し、これを
図１のように加圧プレート６の間にセットすると共に金
属箔２に電源７を接続した。

【００３２】後は実施例１と同じ条件で加熱加圧成形し
て、厚み１．６ｍｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの
両面銅張り積層板を製造した。 （実施例７）日東紡績社製ＷＥＡ７６２８タイプのガラ
ス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂含量が４０〜
４２重量％になるように含浸し、温度１７０℃の乾燥機
で１９０秒間乾燥することによって、厚みが０．２０ｍ
ｍ、１３０℃での溶融粘度が５００００ポイズのプリプ
レグ１を得た。このプリプレグ１を用い、後は実施例６
と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍｍ、サイズ３４
０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板を製造した。

【００３３】（比較例３）日東紡績社製ＷＥＡ７６２８
タイプのガラス布基材に上記エポキシ樹脂ワニスを樹脂
含量が４０〜４２重量％になるように含浸し、温度１７
０℃の乾燥機で１２０秒間乾燥することによって、厚み
が０．２０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が５００ポイズ
のプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用い、後は
実施例６と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍｍ、サ
イズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板を製造
した。

【００３４】上記の実施例６，７び比較例３で製造した
銅張り積層板について、板厚の標準偏差を測定し、エッ
チング後の外観を検査した。これらの結果を表２に示
す。

【００３５】

【表２】

【００３６】表２にみられるように、１３０℃での溶融
粘度が１５００〜５００００ポイズの範囲である各実施
例のものは、板厚偏差が小さく、エッチング後の外観も
良好であることが確認される。 （実施例８）上記実施例１と同様にして厚みが０．１０
ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が１５００ポイズのプリプ
レグ１を得た。このプリプレグ１を用いて実施例１と同
じ図３（ａ）の積層構成で多段に積載し、図２のように
加圧プレート６の間にセットすると共に金属箔２に電源
７を接続した。そして加圧プレート６によって１０ｋｇ
／ｃｍ² の一定圧力条件で加圧しながら、金属箔２に通
電して発熱させることによって、６０分間、加熱加圧成
形し、厚み１．６ｍｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍ
の多層銅張り積層板を製造した。ここで金属箔２への通
電は、金属箔２の発熱温度が、２０〜８０℃の範囲が５
℃／ｍｉｎの昇温速度になり、８０℃〜１８０℃の範囲
が６℃／ｍｉｎの昇温速度になり、１８０℃を約２５分
間保持するように制御して行なった。また上記の成形
は、真空チャンバー内において１００トール以下に減圧
した条件下でおこなった。

【００３７】（実施例９）上記実施例２と同様にして厚
みが０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が４０００ポ
イズのプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用い、
後は実施例８と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍ
ｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板
を製造した。

【００３８】（実施例１０）上記実施例３と同様にして
厚みが０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が１０００
０ポイズのプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用
い、後は実施例８と同様に積載・成形して、厚み１．６
ｍｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層
板を製造した。

【００３９】（実施例１１）上記実施例４と同様にして
厚みが０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が５０００
０ポイズのプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用
い、後は実施例８と同様に積載・成形して、厚み１．６
ｍｍ、サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層
板を製造した。

【００４０】（比較例４）上記比較例１と同様にして厚
みが０．１０ｍｍ、１３０℃での溶融粘度が５００ポイ
ズのプリプレグ１を得た。このプリプレグ１を用い、後
は実施例８と同様に積載・成形して、厚み１．６ｍｍ、
サイズ３４０ｍｍ×５１０ｍｍの多層銅張り積層板を製
造した。

【００４１】上記の実施例８乃至１１及び比較例４で製
造した銅張り積層板について、板厚の標準偏差を測定
し、エッチング後の外観を検査した。これらの結果を表
３に示す。

【００４２】

【表３】

【００４３】表３にみられるように、１３０℃での溶融
粘度が１５００〜５００００ポイズの範囲である各実施
例のものは、板厚偏差が小さく、エッチング後の外観も
良好であることが確認される。また成形を減圧下で行な
うことによってボイドの発生を一層低減できるものであ
った。

【００４４】

【発明の効果】上記のように本発明は、プリプレグに積
層される金属箔に通電して金属箔を発熱させることによ
って積層板を製造するにあたって、このプリプレグとし
て、ガラス布基材に含浸されたエポキシ樹脂の１３０℃
での溶融粘度が１５００〜５００００ポイズのものを使
用するようにしたので、成形時の樹脂の流れが最適にな
り、板厚のバラツキや製品端部のカスレ、ミーズリング
等の成形不良の問題なく、金属箔に通電して発熱させる
ことによって加熱を行なう工法で金属箔張り積層板を成
形することができるものである。

【００４５】また本発明において、プリプレグとして、
ガラス布基材に含浸されたエポキシ樹脂の１３０℃での
溶融粘度が４０００〜１００００ポイズのものを使用す
ることによって、成形時の樹脂の流れが一層最適にな
り、金属箔張り積層板を一層良好に製造することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略正面図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態の他例を示す概略正面図で
ある。

【図３】プリプレグや金属箔等の積層構成を示すもので
あり，（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ概略正面図である。

【符号の説明】

１ プリプレグ ２ 金属箔

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−176836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−189155（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−102647（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−47000（ＪＰ，Ｂ２) 国際公開94／17975（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 H05K 1/03

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリプレグに積層される金属箔に通電し
   て金属箔を発熱させることによって積層板を製造するた
   めに使用されるプリプレグにおいて、ガラス布基材に含
   浸されたエポキシ樹脂の１３０℃での溶融粘度が１５０
   ０〜５００００ポイズであることを特徴とする金属箔張
   り積層板製造用プリプレグ。
2. 【請求項２】 エポキシ樹脂の１３０℃での溶融粘度が
   ４０００〜１００００ポイズであることを特徴とする請
   求項１に記載の金属箔張り積層板製造用プリプレグ。