JP3207332B2 - 積層板の製造方法 - Google Patents

積層板の製造方法

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JP3207332B2 JP11341895A JP11341895A JP3207332B2 JP 3207332 B2 JP3207332 B2 JP 3207332B2 JP 11341895 A JP11341895 A JP 11341895A JP 11341895 A JP11341895 A JP 11341895A JP 3207332 B2 JP3207332 B2 JP 3207332B2
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恭史 瀧本
隆久 飯田
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に電気通信、電子機
器、通信機器等に使用される印刷回路板用として好適な
積層板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】民生用電子機器の小型化、高機能化が進
み、それに用いられる印刷回路基板として、ガラス不織
布を中間層基材とし、ガラス織布を表面層基材とした構
成で、エポキシ樹脂を含浸させ加熱加圧成形した積層板
(以下、コンポジット積層板という)が使用されてい
る。最近このようなコンポジット積層板に対し、従来こ
の分野で使用されている紙基材フェノール樹脂積層板と
同等の打抜加工性、低コスト化要求されるようになって
きた。
【0003】また産業用電子機器分野においても、低コ
スト化の必要性からガラス織布を使用しないか又はその
使用量を減らしたコンポジット積層板が使用されるよう
になったきたが、性能上ガラス織布基材積層板より種々
の点で劣り、これと同等の寸法変化、反りが小さいこと
が要求されるようになってきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】コンポジット積層板に
対する上記のような種々の要求に対して、中間層基材と
してガラス不織布を使用しないで、ガラス単繊維を配合
した樹脂ワニスを使用することが検討されたが、寸法変
化や反りは改良されるものの、製造上種々の問題点があ
り、実用化には未だ至っていない。一方、低コスト化の
ために、ガラス織布や不織布の割合を小さくすることも
検討されているが、性能上あるいは製造上の制約から低
コスト化も容易ではない。このような現状から、本発明
はコンポジット積層板としての性能を維持しながら、工
程を短縮し、低コスト化をも達成することを目的として
種々検討した結果、完成されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、下塗り処理し
た長尺の紙基材の片面から熱硬化性樹脂ワニスを塗布す
る工程、前記基材のワニス塗布面にガラス繊維不織布を
重ね合わせる工程、これらの積層物を加熱乾燥してプリ
プレグを得る工程、このプリプレグ2枚を前記不織布を
内側にして重ね合わせ加熱加圧成形する工程を有するこ
とを特徴とする積層板の製造方法に関するもので有り、
製造工程が簡単で連続成形が可能であり、性能上も従来
のコンポジット積層板と同等以上のものを得ることが出
来る。本発明において、プリプレグを製造するまでの工
程の一例(概略)を図1に示す。
【0006】巻き出し装置から巻き出された長尺基材
(1)の上面に熱硬化性樹脂ワニス(2)をコーター
(3)により所定の膜厚になるように塗布する。この長
尺基材としては、低コスト化、打ち抜き性の面から紙基
材が適用される。この紙基材としてはクラフト紙、リン
ター紙等が使用されるが、湿潤強度を上げるため、予め
紙基材をフェノール樹脂、メラミン樹脂等で処理するこ
とが好ましい。また吸湿絶縁性を向上させるため、下塗
り処理を施したものが好ましく使用される。この下塗り
樹脂は、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が用いられ、
付着樹脂量としては、5〜25重量%が好ましい。
【0007】本発明で用いられる熱硬化性樹脂ワニスに
おける熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂が望ましいが、この
ほか、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェ
ノール樹脂などを用いる事ができる。かかる熱硬化性樹
脂ワニスはそのままでも使用することが出来るが、無機
充填材を配合することが好ましい。無機充填材を加える
と、打抜加工性や寸法安定性を維持・向上させるととも
に、Z方向の熱膨張率が小さくなるのでスルーホール信
頼性を向上させることが可能である。かかる無機充填材
としては、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、クレ
ー、タルク、シリカ等であり、樹脂に対する配合割合は
10〜200重量%が好ましい。10重量%以下では、
スルーホール信頼性の向上効果が小さく、200重量%
を越えると無機充填材の配合が困難となる。
【0008】熱硬化性樹脂ワニスの固形分は、通常、無
機充填材を配合しない場合は60〜80重量%、無機充
填材を配合する場合は65〜90重量%(無機充填材も
固形分として計算)である。熱硬化性樹脂ワニスの塗布
量は、以下の工程において使用されるガラス不織布の目
付け量、あるいは長尺基材の下面に樹脂ワニスを塗布す
る場合はこの樹脂ワニスの塗布量によっても変化する
が、通常長尺基材1m2あたり、ワニス固形分600〜
1400g程度であり、塗布厚み(乾燥前)は0.2〜
1.0mm程度である。
【0009】コーター3としては、コンマロールコータ
ー、ナイフコーター、ダイスコーター、リバースコータ
ー等があるが、塗工厚みが0.2〜1.0mmと厚いた
め、ワニス粘度を高粘度にする必要がある。このため高
粘度ワニスを塗工できる方式、例えばコンマロールコー
ター、ナイフコーターが好ましい。
【0010】長尺基材に前記熱硬化性樹脂ワニスを塗工
した後、上面よりガラス不織布(4)を重ね合わせ、一
方裏面からは、以下に説明するように、熱硬化性樹脂ワ
ニスを塗工する。この塗工は通常ロールコーター(5)
により行われるが、これに限定されるものではない。ガ
ラス不織布は、通常目付け量20〜150g/m2 のも
のが使用される。裏面から長尺基材に塗工される熱硬化
性樹脂ワニスは、はじめに塗工された熱硬化性樹脂ワニ
スが長尺基材に十分含浸されないものを補うためのもの
で、塗工・含浸される樹脂量は少なくて良く、均一に含
浸させるためには樹脂固形分10〜30重量%のものが
使用される。
【0011】その後、乾燥装置(6)を通して加熱乾燥
することにより、長尺基材上にガラス不織布が重ね合わ
された熱硬化性樹脂含浸プリプレグを得る。加熱乾燥条
件は、基材の全厚さが厚いので、通常よりやや強い条件
とし、120〜180℃、1〜5分間程度である。その
後、プリプレグをカッター(7)により所定長さに切断
する。あるいは、切断しないで連続成形に供することも
可能である。
【0012】このようにして得られたプリプレグは、ガ
ラス不織布側を内側にして2枚重ね合わせ加熱加圧成形
する。この成形は、通常所定長さに切断したプリプレグ
2枚を重ね合わせ多段プレスにて加熱加圧成形するが、
切断しない長尺のプリプレグ2枚を一方を上下逆向きに
して連続的に加熱加圧することもできる。樹脂がエポキ
シ樹脂の場合は通常前者の成形方法が行われ、この成形
条件は、含浸された樹脂の流動性にもよるが、通常は従
来のコンポジット積層板の場合と同様に、温度150〜
180℃、圧力20〜70kg/c 、時間60〜12
0分間が適当である。また、不飽和ポリエステル樹脂の
場合では、低圧成形が可能な後者の連続成形方法を採用
することができる。
【0013】なお、長尺基材に始めの熱硬化性樹脂を塗
工した後、ガラス不織布を重ね合わせる前に加熱による
乾燥工程を挿入してもよい。この乾燥工程で溶剤を蒸発
させることにより、ガラス不織布を重ね合わせた後の加
熱乾燥において樹脂のBステージ化が容易となる。
【0014】以上のような工程で、コンポジット積層板
を得ることができるが、本発明においては、長尺の紙基
材に熱硬化性樹脂ワニスを塗布した後にガラス不織布を
重ね合わせるので、後の裏面から樹脂ワニスを塗工する
場合を含めても塗布・含浸工程が簡単であり、コストの
高いガラス織布、ガラス不織布の量も少なくすることが
できるので、低コスト化を達成することができる。
【0015】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに具体的
に説明する。
【0016】《実施例1》長尺基材である、水溶性フェ
ノール樹脂を樹脂付着量25〜30%となるように一次
処理したクラフト紙を巻きだし、続いてこれに次の配合
からなる無機充填材配合ワニスAをナイフコーターによ
り厚さ0.9mm(乾燥前)になるように塗工した。 (ワニスA配合) エポキシ樹脂 100重量部 (硬化剤ジシアンジアミドと硬化促進剤を含む) 無機充填材(水酸化アルミニウム) 80重量部 超微粒子シリカ 20重量部 溶剤(メチルセロソルブ) 50重量部 次いで、上面側から目付け量75g/m2 のガラス不織
布(日本バイリーン製EPー4075)を重ね合わせ、
クラフト紙の裏面に次の配合のワニスBをロールコータ
ーにより塗布した。 (ワニスB配合) エポキシ樹脂(上記と同じ) 30重量部 溶剤(メチルセロソルブ) 70重量部
【0017】続いて、上記のワニスA及びBが塗工され
た基材を、乾燥装置により140℃で3分間加熱乾燥
し、紙基材及びガラス不織布からなるプリプレグを得
た。次にこのプリプレグ2枚をガラス不織布面を内側に
して重ね合わせ、更にその両面に18μm厚の銅箔を重
ね、成形温度165℃、圧力60kg/cm2 で90分
間積層成形して、厚さ1.6mmの銅張り積層板を得
た。
【0018】《実施例2》長尺基材である未処理のクラ
フト紙を巻きだし、以下実施例と同様にして、上記ワニ
スA及びBを使用してプリプレグを得、このプリプレグ
と銅箔とを積層成形して厚さ1.6mmの銅張り積層板
を得た。 《比較例1》実施例1において得られた無機充填材配合
ワニスAをガラス不織布(日本バイリーン製 EP40
75)に含浸乾燥して、中間層用プリプレグを作製し
た。次に、実施例1において得られたワニスBをガラス
織布(日東紡績製 WE−18K RB−84)に樹脂含
有量が30〜40%になるように含浸、乾燥し表面層用
プリプレグを作製した。次いで、中間層用プリプレグを
所定枚数重ね、その上下に表面層用プリプレグを重ね、
さらにその両面に18μm厚の銅箔を重ね合わせ加熱加
圧成形して厚さ1.6mmの銅張り積層板を作製した。 《比較例2》未処理のクラフト紙に桐油変性率35%の
レゾール樹脂を含浸させプリプレグを作製し、このプリ
プレグ8枚とその両表面の接着剤付き銅箔とを1組とし
て加熱加圧成形して厚さ1.6mmの銅張り積層板を作
製した。
【0019】以上の実施例及び比較例で得られた銅張り
積層板について、打ち抜き加工性、反り、寸法変化率、
Z軸方向熱膨張率、吸湿後の電気絶縁性を測定した。そ
の結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】なお、製造コストについては、実施例の方
法は工程が単純であり、コストの高いガラス織布を使用
しておらず、ガラス不織布の使用量も少ないので、実施
例で得られた積層板は比較例で得られたものに比べ20
〜30%程度低コスト化することができた。
【0022】
【発明の効果】本発明により得られた積層板は、反り特
性や寸法安定性が良好であり、Z方向熱膨張率が小さ
く、吸湿後の電気絶縁性の低下が無く、打抜き加工性に
優れ、しかも低コスト化も達成される。製造工程も簡単
であるので、工業的な積層板の製造方法として好適であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製造工程において、プリプレグを作
製するまでの工程を示す概略断面図。
【符号の説明】
1 長尺基材 2 ワニス 3 コーター 4 ガラス不織布 5 ロールコーター 6 乾燥装置 7 カッター 8 プリプレグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 C08J 5/04 - 5/10 C08J 5/24 B29B 11/16 B29B 15/08 - 15/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長尺の紙基材の片面側から熱硬化性樹脂
    ワニスを塗布する工程、前記繊維基材のワニス塗布面に
    ガラス繊維不織布を重ね合わせる工程、これらの積層物
    を加熱乾燥してプリプレグを得る工程、このプリプレグ
    2枚を前記不織布を内側にして重ね合わせ加熱加圧成形
    する工程を有することを特徴とする積層板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前述の長尺基材として、下塗り処理を施
    した紙基材を用いることを特徴とする請求項1記載の
    層板の製造方法。
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