JP4067920B2 - Laminate production method - Google Patents

Laminate production method Download PDF

Info

Publication number
JP4067920B2
JP4067920B2 JP2002263933A JP2002263933A JP4067920B2 JP 4067920 B2 JP4067920 B2 JP 4067920B2 JP 2002263933 A JP2002263933 A JP 2002263933A JP 2002263933 A JP2002263933 A JP 2002263933A JP 4067920 B2 JP4067920 B2 JP 4067920B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
prepreg
resin
laminated board
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002263933A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004098493A (en
Inventor
俊介 大谷
宏明 橋戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2002263933A priority Critical patent/JP4067920B2/en
Publication of JP2004098493A publication Critical patent/JP2004098493A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4067920B2 publication Critical patent/JP4067920B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント回路板については小型化、高機能化の要求が強くなる反面、価格競争が激しく、特にプリント回路板に用いられる多層積層板やガラス布基材エポキシ樹脂積層板、あるいは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積層板は、いずれも価格の低減が大きな課題となっている。
また、近年電気機器、電子機器、通信機器等においては、デジタル化が進みプリント回路基板での安定したインピーダンスが要求されるようになり、これに伴いプリント回路板の原料である銅張り積層板では板厚精度が要求されるようになってきた。
【0003】
プリント回路板に用いられる多層積層板やガラス布基材エポキシ樹脂積層板、あるいは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積層板の積層成形する場合には、熱盤間に銅箔、プリプレグ、内層用プリント回路板、鏡面板等を何枚も重ねて加熱加圧成形する多段型のバッチプレスが一般的である。しかしこのような多段のバッチプレスでは、各積層板の熱盤内での位置により積層成形時に各積層板にかかる熱履歴が異なるため、成形性、反り、寸法変化率等の品質に於いて差が生じ、品質のバラツキの少ない製品を供給することは困難であった。さらに、20〜100kg/cm の高圧により積層板を成形するため樹脂フローにより板厚精度が出ない問題があった。
また、多段型バッチプレスでは、熱盤、あて板、クッション材等の積層板を成形するに必要な治具を加熱冷却するための膨大な熱量が必要であり、そのため近年の地球温暖化等の地球環境に対する省エネルギー化が困難な設備であった。
【0004】
前記品質バラツキの少ない積層板や省エネルギー化ができる設備として、横型の連続ベルトプレス等が開発された。しかし、横型の連続ベルトプレスによる方法でも、ベルトに挟んだ時の圧力むら、温度むらが発生しやすい問題や重力による密着や材料の進入角の違いにより成形性(特に、ボイドの発生)や銅箔接着力等で表裏のばらつきが生じたり、銅箔や基材のテンションの違いによる反りや寸法変化が大きくなったりする問題があった。
【特許文献】
特開2000―6310号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、成形性に優れ、かつ板厚精度、反り等のバラツキの少ない積層板を提供するための積層板の製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(4)記載の本発明により達成される。
(1)シート状繊維基材に樹脂組成物を付着させたプリプレグを鉛直方向に移送して、積層板を連続的に製造する方法であって、
前記プリプレグはシート状繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させた第1層と、該第1層の両面にそれぞれ熱硬化性樹脂を塗布して形成された第2層とを有するものを1枚または複数枚を予備加熱する工程と、前記予備加熱後に粘着性樹脂層を有する金属箔またはキャリアフィルムを貼り合わせる工程と、前記プリプレグと前記金属箔またはキャリアフィルムとを表面が弾性材料で構成されたロールで接合する工程と、前記工程で得られた積層板を後加熱する工程と、前記後加熱後に積層板をロールに通す工程と、前記ロールを通す工程後に積層板を更に連続的に加熱して硬化を促進させる工程を有することを特徴とする積層板の製造方法。
(2)前記連続的に加熱して硬化を促進させる温度は、100〜250℃である上記(1)に記載の積層板の製造方法。
(3)前記硬化炉の乾燥長は、20m以上である上記(1)または(2)の積層板の製造方法。
(4)前記第1層の熱硬化性樹脂の反応率は、前記第2層の熱硬化性樹脂の反応率よりも高いプリプレグである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の積層板の製造方法。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の積層板の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の積層板の製造方法を説明するための概略図である。図1に示すようにプリプレグ供給部1から供給されたプリプレグ2は、送りロールを用いて予熱加熱部7で予備加熱されながら鉛直方向に移送される。
また、金属箔供給部3から送りロールを用いて粘着性樹脂層を有する金属箔4が供給される。
プリプレグ2と、粘着性樹脂層を有する金属箔4とは、表面が弾性材料で構成されたロール5間を通過させることにより接合される。接合された積層板は、後加熱部8により後加熱され、ベ−キングロ−ル9により更に硬化を進め、最終的に硬化炉10内を通過させた後、送りロールで巻き取り部6に移送される。そして、巻き取り部6で連続的に巻き取ることにより、積層板を連続的に製造する。
【0008】
本発明で用いるプリプレグは、シート状基材に樹脂組成物を付着したものである。
前記シート状基材としては、例えばガラス織布、ガラス不繊布、ガラスペーパー等のガラス繊維基材の他、紙、合成繊維等からなる織布や不織布、金属繊維、カーボン繊維、鉱物繊維等からなる織布、不織布、マット類等が挙げられ、これらの基材の原料は単独又は混合して使用してもよい。これらの中でもガラス繊維基材が好ましい。これにより、積層板の剛性、寸法安定性が向上する。
【0009】
前記樹脂組成物を構成する樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂等の熱硬化性樹脂あるいはこれらの変性樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、天然樹脂等の樹脂が挙げられる。これらの中でもエポキシ樹脂が好ましく、特にビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、電気絶縁性および接着性を向上することができる。
また、更に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂とを重量比で95:5〜60:40で併用することが好ましく、特に80:20〜70:30で併用するのが好ましい。これにより、上記効果に加えて、耐熱性も向上することができる。
【0010】
前記樹脂組成物には、必要に応じて硬化剤、硬化促進剤、充填剤等を配合しても構わない。
前記硬化剤としては、例えばジシアンジアミド、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン等のアミン系化合物、ノボラック樹脂や無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物や三弗化ホウ素・モノエチルアミン等のアミン錯化合物や2−フェニル−イミダゾ−ル等のイミダゾ−ル類を使用することができる。
また、前記硬化促進剤としては、例えば2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−メチル−4−エチル−イミダゾ−ル等のイミダゾ−ル類を使用することができる。
【0011】
前記充填剤としては、例えば無機充填剤、有機充填剤を挙げることができるが、無機充填剤が好ましい。これにより、積層板の耐トラッキング性、耐熱性、熱膨張率の低下等の特性を付与することができる。
前記無機充填剤としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、炭酸カルシウム、タルク、ウォラストナイト、アルミナ、シリカ、未焼成クレー、焼成クレー、硫酸バリウム等がある。これらの中でも水酸化アルミニウムが特に好ましい。これにより、更に耐トラッキング性を付与できる。前記熱硬化性樹脂100重量部に対して、無機充填剤は50〜300重量部含有することが好ましく、60〜280重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐トラッキング性の改善効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半田付け性が低下する場合がある。
【0012】
本発明で用いるプリプレグは、特に限定されないが、複数の熱硬化性樹脂層を有することが好ましい。これにより、各層にそれぞれ異なる機能を発揮させるように設計できる。
例えば、図2に示すように3層の熱硬化性樹脂層を有するプリプレグ2から構成することができる。すなわちプリプレグ2は、シート状基材20に熱硬化性樹脂を含浸させた第1層21と、該第1層の両面にそれぞれ熱硬化性樹脂を塗布して形成された第2層22a、22bとを有するものである。これにより、第1層と第2層で異なる機能を付与できる。なお、前記第1層と前記第2層の界面は、両者が混合して連続的な構造を有していても構わない。
【0013】
前記第1層と前記第2層に用いられる熱硬化性樹脂は同じものであっても良いが、条件の異なるものが好ましい。
前記第1層の熱硬化性樹脂の反応率は、前記第2層の熱硬化性樹脂の反応率よりも高いことが好ましい。これにより、第1層は、積層板の板厚精度の向上に寄与できる。また、第2層は、金属箔との接着性の向上に寄与できる。
【0014】
前記第1層における熱硬化性樹脂の反応率は、特に限定されないが、85%以上であることが好ましい。これにより、積層板の板厚精度がさらに向上する。また、前記第2層における熱硬化性樹脂の反応率は、特に限定されないが、65%以下であることが好ましい。これにより、金属箔との接着性がさらに向上する。更に前記第1層における熱硬化性樹脂の反応率が85%以上、かつ前記第2層における熱硬化性樹脂の反応率が65%以下であることが好ましい。これにより、上記の2つの効果に加え、プリプレグの折り曲げ等によっても樹脂粉末が容易に発生しなくなる。
【0015】
前記反応率の好ましいものとしては、第1層における熱硬化性樹脂の反応率が90〜95%である。第2層における熱硬化性樹脂の反応率が20%以下、特に0.1〜20%が好ましい。最も好ましくは、第1層における熱硬化性樹脂の反応率が90〜95%であり、かつ第2層における熱硬化性樹脂の反応率が20%以下である。これにより、接着性の向上、積層板の板厚精度の向上、樹脂粉末の発生防止に加え、樹脂のフローアウトを防止でき成形性が向上する。
【0016】
前記反応率は、示差走査熱量測定(DSC)により求めることができる。すなわち、未反応の樹脂と、各層の樹脂の双方についてDSCの反応による発熱ピークの面積を比較することにより、次式(I)により求めることができる。なお、測定は昇温速度10℃/分、窒素雰囲気下で行えばよい。
反応率(%)=(1−樹脂の反応ピークの面積/未反応の樹脂の反応ピークの面積)×100(I)
なお、プリプレグの反応率の制御は、加熱温度、加熱時間及び光や電子線等の照射など種々の方法により制御できるが、加熱温度や加熱時間で制御することが、簡便で精度よく行える点で好ましい。
【0017】
前記シート状基材に樹脂組成物を付着する方法としては、例えばシート状基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターによる塗布方法、スプレーによる吹き付け法、樹脂組成物の粉末を散布する方法等が挙げられる。これらの中でもシート状基材に樹脂ワニスを浸漬する方法が好ましい。これにより、シート状基材に樹脂組成物を均一に付着させることができる。
前記樹脂組成物の付着量は、シート状繊維基材の繊維材質、性状、重量(単位面積当たり)により異なるため、特に限定されない。
また、プリプレグが複数の熱硬化性樹脂層を有する場合、第2層/第1層の樹脂重量比は、特に限定されないが、0.05〜2.5が好ましく、特に0.1〜2.0が好ましい。これにより、板厚精度と凹凸への埋め込み性が向上する。重量比が前記上限値を超えると成形後における板厚精度の改善効果が低下する場合がある。前記下限値未満であると成形後の残存ボイドや吸湿半田試験でのミズリングやフクレの発生を防止する効果が低下する場合がある。
【0018】
本発明の製造方法では、プリプレグを予備加熱する工程を有する。これにより、長時間安定して連続的に積層板を製造できる。
前記予備加熱温度は、特に限定されないが、150〜250℃が好ましく、特に170〜240℃が好ましい。これにより、プリプレグと金属箔とのラミネート時の密着性を向上することができる。また、プリプレグのボイドをさらに低減することができる。前記加熱温度が前記下限値未満であると密着性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグの樹脂成分が熱分解する場合がある。プリプレグの移送速度は、特に限定されないが、0.5〜20m/分が好ましく、特に1〜10m/分が好ましい。これにより、生産性を低下することなく、均一に積層板を生産できる。
【0019】
前記予備加熱工程で用いる加熱機の伝熱面積は、特に限定されないが、1m以上が好ましく、特に1.2〜1.5mが好ましい。伝熱面積が前記下限値未満であると、積層板の連続安定成形性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると余分なエネルギ−放出による周囲温度の上昇がありプリプレグに対する硬化度の管理が難しくなる場合がある。
前記加熱機の形状は、特に限定されないが、フラットパネル状であることが好ましい。これにより、鉛直方向に移動するプリプレグに有効な熱量を与えることができる。また、前記加熱機は、特に限定されないが、250℃まで加熱可能な遠赤外線等のパネル状加熱機であることが好ましい。これにより、プリプレグに付着した樹脂の溶融粘度を低下させることで、加熱ロールによる成形時の熱量不足を補い、成形不良(特に、ボイド)を防止することができる。
【0020】
本発明の製造方法では、前記予備加熱後に粘着性樹脂層を有する金属箔またはキャリアフィルムを貼り合わせる工程を有する。金属箔が粘着性樹脂層を有することにより、金属箔とプリプレグとの密着性を向上することができる。さらに、粘着性樹脂を有する金属箔は、プリプレグと金属箔とのラミネート時におけるバンクの形成を抑制することができ、それによって積層板に発生するボイド及びしわを防止できる。前記金属箔を構成する金属は、例えば例えば銅または銅系合金、アルミまたはアルミ系合金等を挙げることができる。金属箔の厚さは、特に限定されないが、9〜70μmが好ましく、特に12〜35μmが好ましい。
前記キャリアフィルムとしては、例えばPETフィルム、PBTフィルム、延伸ナイロンフィルム、ポリカ−ボネ−トフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム等を挙げることができる。キャリアフィルムの厚さは、特に限定されないが、9〜50μmが好ましく、特に12〜35μmが好ましい。
【0021】
前記粘着性樹脂層を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等を挙げることができる。
前記粘着性樹脂層を構成する樹脂は、重量平均分子量10,000以上のフェノキシ樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。重量平均分子量が10,000未満であるとプリプレグと金属箔との接合時に樹脂のバンク形成により連続成形性が低下する場合がある。
【0022】
更に前記粘着性樹脂層を構成する樹脂は、2種以上のエポキシ樹脂を含むことが好ましく、特に分子量の異なるエポキシ樹脂を含むことが好ましい。さらに、重量平均分子量10,000以上のビスフェノール型エポキシ樹脂、エポキシ当量500以下のビスフェノール型エポキシ樹脂および硬化剤を含む樹脂が最も好ましい。これにより、加熱ロールでラミネートされているときの流動性を低く抑えて、層間厚さを保つと共に組成物に高粘着性を付与できる。重量平均分子量10,000以上のビスフェノール型エポキシ樹脂単独では、硬化後の架橋密度が低いために可とう性が大きくなりすぎる場合があり、また所定濃度のワニスとして使用する時に粘度が高くコート時の作業性が低下する場合がある。エポキシ当量500以下のビスフェノール型エポキシ樹脂単独では、金属箔とプリプレグとの接合時に樹脂の滞留(樹脂バンク)が発生して連続成形性が低下する場合がある。硬化剤としては、例えばジシアンジアミド等のアミン系化合物が挙げられる。
【0023】
また、前記粘着性樹脂層を構成する樹脂は、重量平均分子量10,000以上のビスフェノール型エポキシ樹脂とエポキシ当量500以下のビスフェノール型エポキシ樹脂を50〜70重量%:50〜30重量%で配合することが好ましい。重量平均分子量10,000以上のビスフェノール型エポキシ樹脂が前記下限値未満であるとプリプレグと金属箔との接合時に樹脂バンクの発生により連続成形性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグと金属箔との密着性が低下する場合がある。
なお、重量平均分子量は、例えばGPCで測定できる。エポキシ当量は、例えば過塩素酸滴定によって測定できる。
なお、金属箔への粘着性樹脂層の厚さは、特に限定されないが、5〜50μmが好ましく、特に10〜30μmが好ましい。
【0024】
本発明の製造方法では、前記プリプレグと、前記金属箔等とを表面が弾性材料で構成されたロールで接合する工程を有する。これにより、プリプレグと金属箔等との接合をさらに均一にすることができる。
表面が弾性材料で構成されたロール5は、例えば図3に示すように表面層53が弾性材料で構成されている。すなわちロール基材51表面周面に弾性材料で構成される表面層53を有しているものである。前記弾性材料は、特に限定されないが、シリコンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム等の各種ゴムやポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの中でも、シリコンゴムが好ましい。
前記ロールでプリプレグと金属箔等とを接合する場合、ロール間の面圧は、特に限定されないが、5〜30kg/cmが好ましく、特に10〜15kg/cmが好ましい。
前記ロールの温度は、特に限定されないが、100〜200℃が好ましく、特に120〜180℃が好ましい。
【0025】
前記表面層のゴムショアー硬度は、特に限定されないが、50度以上が好ましく、特に70〜90度が好ましい。ゴムショアー硬度が前記下限値未満であると弾性材料の耐久性が低下する場合がある。
前記表面層の厚さは、0.5mm以上が好ましく、特に0.5〜3.5mmが好ましい。表面層の厚さが、前記下限値未満であるとプリプレグと金属箔との均一な接合が困難になる場合あり、その結果として積層板表面の外観が低下する場合がある。
【0026】
本発明の製造方法では、前記工程で得られた積層板を更に後加熱する工程を有する。これにより、銅箔面のシワの発生による外観不良、ボイド発生による成形性不良などの特性劣化を防止することができる。
前記後加熱温度は、特に限定されないが、120〜250℃が好ましく、特に140〜230℃が好ましい。これにより、積層板を構成する樹脂の硬化を促進することができる。また、積層板を巻き取る前の放熱による銅箔およびプリプレグの熱収縮を抑制することができ、それによって成形時の外観(特に金属箔部のしわ)を向上することができる。前記加熱温度が前記下限値未満であると硬化度不足により密着性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグの樹脂成分が熱分解することによりピ−ル強度が低下する場合がある。
【0027】
前記後加熱工程で用いる加熱機の伝熱面積は、特に限定されないが、1m以上が好ましく、特に1.2〜1.5mが好ましい。伝熱面積が前記下限値未満であると、積層板の連続安定成形性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると余分なエネルギ−放出によるエネルギ−コストの増加及び設備コストの増大となる。
前記後加熱機の形状は、特に限定されないが、フラットパネル状であることが好ましい。これにより、前記工程により得られた積層板に有効な熱量を与えることができる。
また、前記後加熱機は、特に限定されないが、250℃まで加熱可能な遠赤外線等のパネル状加熱機であることが好ましい。
【0028】
本発明の製造方法では、前記工程で後加熱された積層板をロールに通す工程を有する。これにより、後加熱機から出てきた積層板の急激な放冷による銅箔面のシワの発生による外観不良、ボイド発生による成形性不良などの特性劣化を更に防止することができ、また加熱されたロ−ル表面へ接触することにより積層板の樹脂層の硬化を更に促進することが出来るためピ−ル強度や耐熱性不良などの特性劣化も防止出来る。後述する加熱温度等の観点より、ベーキングロールを用いることが好ましい。
【0029】
前記ロ−ルの加熱温度は、特に限定されないが、100〜200℃が好ましく、特に120〜180℃が好ましい。これにより、積層板を構成する樹脂の硬化を促進することができる。また、積層板を巻き取る前の放熱による銅箔およびプリプレグの熱収縮を抑制することができ、それによって成形時の外観(特に金属箔部のしわ)を向上することができる。前記加熱温度が前記下限値未満であると後加熱機から出て来た積層板との温度差が大きくなるため外観不良が大となり且つ硬化度不足により密着性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとプリプレグの樹脂成分が熱分解することによりピ−ル強度が低下する場合がある
【0030】
前記ロ−ルの接触面伝熱面積は、特に限定されないが、0.1m以上が好ましく、特に0.3〜0.6mが好ましい。接触面伝熱面積が前記下限値未満であると、積層板の硬化を促進する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えるとロ−ル径が大きくなるために余分なエネルギ−放出によるエネルギ−コストの増加及び設備コストの増大となる。
【0031】
本発明の製造方法では、前記工程のロ−ルを通した積層板を更に連続的に加熱して硬化を促進させる工程を有する。これにより、ベ−キングロ−ルを通ってきた積層板の樹脂層の硬化を更に促進することが出来るためピ−ル強度および耐熱性向上を図る事が出来る。
【0032】
前記連続的に加熱して硬化を促進させる温度は、特に限定されないが、100〜250℃が好ましく、特に140〜220℃が好ましい。これにより、積層板を構成する樹脂の硬化を更に促進することができる。また、積層板を巻き取る前の放熱による銅箔およびプリプレグの熱収縮を抑制することができ、それによって成形時の外観(特に金属箔部のしわ)を向上することができる。前記加熱温度が前記下限値未満であると硬化炉から出て来た積層板の硬化度不足によりピ−ル強度およびガラス転移温度(Tg)が低下する場合があり、前記上限値を超えると樹脂成分が熱分解することによりピ−ル強度が低下する場合がある
【0033】
前記連続的に加熱して硬化を促進する長さは、特に限定されないが、20m以上が好ましく、特に25〜35mが好ましい。長さが前期下限値未満であると、積層の硬化を促進する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると硬化過剰によるピ−ル強度等の低下を起こすばかりでなく、加熱設備が大きくなるために余分なエネルギ−放出によるエネルギ−コストの増加及び設備コストの増大となる。
【0034】
前記ロ−ルによる硬化促進後に積層板を、巻き取り機で連続的に巻き取る。また、裁断機で所定の長さに裁断することができる。
なお、本発明の製造方法では、プリプレグを鉛直方向に移送して、連続的に積層板を製造する。これにより、反り、寸法変化等の品質のバラツキを低減することができる。
【0035】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0036】
(実施例1)
<プリプレグの作成>
▲1▼ワニスの調製
エポキシ当量約450のビスフェノールA型エポキシ樹脂70重量部とエポキシ当量約190のフェノールノボラック型エポキシ樹脂30重量をメチルエチルケトン100重量部に溶解した。この溶液に、ジシアンジアミド3重量部と2−フェニル−4−メチルイミダゾール0.15重量部をジメチルホルムアミド20重量部に溶解した溶液を加え、攪拌混合した。この様にしてガラスクロス塗布用のエポキシ樹脂ワニスを調製した。
【0037】
▲2▼シート状繊維基材への熱硬化性樹脂の含浸、塗布
上記のように調製したワニスをシート状基材である厚さ0.08mmのガラスクロス(日東紡社製 WEA 116E、幅 1060mm)に樹脂固形分がガラスクロス100重量部に対して35重量部になるように含浸し、170℃の乾燥炉中で3分間乾燥し、熱硬化性樹脂含浸ガラスクロスからなる第1層を作成した。
次に、第1層の両面それぞれに、前述の熱硬化性エポキシ樹脂ワニスを樹脂固形分がガラスクロス100重量部に対して45重量部になるよう塗布を行い、170℃の乾燥炉中で1.5分間乾燥し、第2層を作成した。このようにして第1層とその両面に形成された第2層からなるプリプレグを得た。
【0038】
▲3▼反応率の確認
第1層は、上記のようにガラスクロスにエポキシ樹脂ワニスを含浸し、170℃の乾燥炉中で3分間乾燥したものをサンプルとした。
第2層のサンプルは、上記の方法で作成した第1層と第2層からなるプリプレグの表面を削ることにより得た。
各層のサンプルについてDSC装置(TAインストルメント社製)により発熱ピークを測定した。160℃付近の硬化反応による発熱ピークの面積について、反応前の樹脂と各層の樹脂を比較して、前述の式(I)に従って反応率を算出した。その結果、第1層の反応率は92%、第2層の反応率は40%であった。
【0039】
<粘着性樹脂を有する金属箔の作成>
臭素化フェノキシ樹脂(臭素化率25%、平均分子量30000)100重量部と、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(大日本インキ化学(株)製 エピクロン830)40重量部に2―フェニル−4−メチル5−メトキシイミダゾール3重量部をキシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトンの混合溶剤に攪拌、溶解して粘着性樹脂のワニスを得た。得られたワニスを厚さ18μmの銅箔(日本電解(株)製 FGP、幅 580mm)に塗工して粘着性樹脂を有する金属箔を得た。なお、粘着性樹脂層の厚さは15μmとした。
【0040】
<積層板の成形>
上述のプリプレグをプリプレグ供給部に装着し、プリプレグを図1に示すように上方から下方にほぼ垂直に1.0m/minの速度で移送し、前記プリプレグの両側から遠赤外線ヒーターを用いて170℃でパネル状の予備加熱機(伝熱面積 1.2m2)で予備加熱した。また、上述の銅箔をプリプレグの移送方向に対して、水平方向から供給した。そして、プリプレグと銅箔とを140℃に加熱された一対のロール間(ロール面圧:10kg/cm)を通過させた。次に、パネル状の後加熱機(伝熱面積 1.5m2)を用いて150℃で後加熱した。その後、縦方向に配置した3本のベ−キングロ−ル(接触面伝熱面積 0.4m2)に交互に接触させ、130℃で加熱しながら通過させた後、190℃に加熱された硬化炉(乾燥長30m)により硬化を促進し、最終的に厚さ0.15mmの両面銅張積層板を得た。
なお、ロールは、厚さ2mm、ゴムショアー硬度80度のシリコンゴム(明和ゴム工業(株)製: シリクッスーパーH80)で表面層を構成した。
【0041】
(実施例2)
プリプレグの第1層の反応率を85%にした以外は、実施例1と同様にした。
【0042】
(実施例3)
プリプレグの第1層の反応率を70%にした以外は、実施例1と同様にした。
【0043】
(実施例4)
プリプレグの第2層の反応率を70%にした以外は、実施例1と同様にした。
【0044】
(実施例5)
伝熱面積0.8mの後加熱機を用いた以外は、実施例1と同様にした。
【0045】
(実施例6)
接触面伝熱面積0.08mのベ−キングロ−ルを3本用いた以外は、実施例1と同様にした。
【0046】
(実施例7)
ベ−キングロ−ルの加熱温度を200℃とした以外は、実施例1と同様にした。
【0047】
(実施例8)
硬化炉の加熱温度を250℃とした以外は、実施例1と同様にした。
【0048】
(実施例9)
実施例1で得られたワニスをシート状基材である厚さ0.08mmのガラスクロス(日東紡社製 WEA 116E)に樹脂固形分がガラスクロス100重量部に対して45重量部になるように含浸し、170℃の乾燥炉中で5分間乾燥し、熱硬化性樹脂含浸ガラスクロスを作成した。
積層板の成形工程に該プリプレグを使用する以外は実施例1と同様にした。
【0049】
(実施例10)
金属箔の代わりにキャリアフィルムとして、25μmのPETフィルム(ダイアホイルヘキスト社製、ダイアホイル S100)を用いた以外は実施例1と同様にした。
【0050】
(比較例1)
硬化炉を使用しなかった以外は、実施例1と同様にした。
【0051】
(比較例2)
実施例1で得られたプリプレグを紙組し、プリプレグ1枚の上下に厚さ18μmの銅箔を重ねて1セットとし、それを200セット作成した。それらを圧力40kgf/cm、温度170℃で60分間加熱加圧成形を行った。加熱成形後、各段の積層品をそれぞれ分離することにより、絶縁層厚さ0.1mmの両面銅張積層板を得た。
【0052】
上述の各実施例及び比較例により得られた積層板について、次の評価を行い、得られた結果を表1に示す。各評価は、以下の方法で行った。なお、板厚精度及び成形性は、サイズ500mm×500mmの両面銅張積層板をエッチングにより銅箔を除去し、絶縁層のみとしたものをサンプルとして測定した。
<積層板の評価>
1 板厚精度
板厚精度は碁盤目状に測定点を36点設定し、厚みを測定した。この平均値と範囲を求め、板厚精度とした。
【0053】
2 成形性
成形性は、ボイドの有無、その他異常が見られないかを目視および光学顕微鏡により確認を行った。各符号は、以下の通りである。
◎:ボイド無し
○:10μm未満のボイド有るが、実用可能
△:ボイド10μmを超えるボイドが有り、実用不可
×:ボイド多数有り
【0054】
3 外観
サイズ500mm×500mmの基板について、目視によりシワ、打痕及びピット等の有無を確認した。
◎:しわ等無し
○:100μm未満のしわ等が有るが、実用可能
△:100μmを超えるしわ等が有り、実用不可
×:しわ等が多数有り
【0055】
4 銅箔ピール強度
18μm銅箔ピール強度は、JIS C 6481に準じて行った。
【0056】
5 半田耐熱性
半田耐熱性は、片面のみをエッチングし、50mm×50mmのサイズに切断後、121℃、2.0気圧のプレッシャークッカー条件で1時間および煮沸2時間の吸湿処理を行った。続いて、260℃半田槽に30秒浸漬した後、フクレ、ミズリングの評価を目視および光学顕微鏡により確認を行った。
【0057】
6 生産性
比較例1(バッチプレスで得られた積層板)の1時間あたりの生産量1.0として、実施例1〜10の方法で得られた積層板の生産量を比較した。
【0058】
【表1】

Figure 0004067920
【0059】
本発明における積層板特性評価結果
表1から明らかなように、実施例1〜実施例10は、板厚精度、成形性、生産性において優れていた。
また、特に実施例1〜4、6および10は、外観にも優れていた。
【0060】
【発明の効果】
本発明の方法では、高品質で生産性の高い積層板の製造方法を提供できる。
また、ロールの表面層を弾性材料で構成しているため、プリプレグと金属箔等との接合をより強固に均一に行うことができる。
また、粘着性樹脂を有する金属箔を用いる場合、樹脂バンクの発生を防止することができ、積層板を安定的に製造できる。
また、プリプレグの第1層と第2層を構成する熱硬化性樹脂の反応率を所定の値にした場合、特に板厚精度及び成形性に優れた積層板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における積層板の製造工程を示す概略図である。
【図2】本発明におけるプリプレグの一例を模式的に示す断面図である。
【図3】本発明において用いられるロールの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 プリプレグ供給部
2 プリプレグ
3 金属箔供給部
4 金属箔
5 ロール
6 巻き取り部
7 予備加熱部
8 後加熱部
9 ベ−キングロ−ル
10 硬化炉
20 シート状基材
21 第1層
22a 第2層
22b 第2層
51 ロール基材
52 ロール軸
53 表面層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a laminated board.
[0002]
[Prior art]
There is a strong demand for miniaturization and higher functionality for printed circuit boards, but price competition is fierce. In particular, multilayer boards used for printed circuit boards, glass cloth base epoxy resin laminates, or glass nonwoven fabrics are used as intermediate layers. As for the laminated board which used the material and the glass woven fabric as the surface layer base material, reduction of a price has become a big subject.
In recent years, electrical equipment, electronic equipment, communication equipment, etc. have been digitized and a stable impedance in printed circuit boards has been required. With this, in copper-clad laminates that are the raw materials for printed circuit boards, Thickness accuracy has been required.
[0003]
When laminating multi-layer laminates used for printed circuit boards, glass cloth base epoxy resin laminates, or laminates using glass nonwoven fabric as an intermediate layer base material and glass woven fabric as a surface layer base material, A multi-stage batch press is generally used in which a plurality of copper foils, prepregs, printed circuit boards for inner layers, mirror plates, and the like are stacked therebetween to form by heating and pressing. However, in such a multi-stage batch press, the heat history applied to each laminated plate during lamination molding differs depending on the position of each laminated plate in the hot platen, so there is a difference in quality such as formability, warpage, and dimensional change rate. Therefore, it was difficult to supply a product with less quality variation. Furthermore, 20-100 kg / cm2 In order to form a laminated board with a high pressure, there is a problem that the sheet thickness accuracy cannot be obtained by the resin flow.
Also, multi-stage batch presses require a huge amount of heat to heat and cool jigs required to form laminated plates such as hot plates, cover plates, cushion materials, etc. It was difficult to save energy for the global environment.
[0004]
A horizontal continuous belt press or the like has been developed as a laminated board with little quality variation and an equipment that can save energy. However, even with the horizontal continuous belt press method, the formability (particularly the generation of voids) and the copper due to the problem of pressure unevenness and temperature unevenness when sandwiched between belts, the adhesion due to gravity, and the difference in the entrance angle of the material. There have been problems such as variations in the front and back surfaces due to the adhesive strength of the foil, and warpage and dimensional changes due to differences in the tension of the copper foil and the substrate.
[Patent Literature]
JP 2000-6310 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the manufacturing method of a laminated board for providing the laminated board which is excellent in a moldability and has few variations, such as board | plate thickness precision and curvature.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (4).
(1) A method of continuously manufacturing a laminate by transferring a prepreg having a resin composition attached to a sheet-like fiber base material in the vertical direction,
  PrepregHas a first layer in which a sheet-like fiber base material is impregnated with a thermosetting resin, and a second layer formed by applying a thermosetting resin to both surfaces of the first layer.A step of preheating one or a plurality of sheets, a step of bonding a metal foil or a carrier film having an adhesive resin layer after the preheating, and the surface of the prepreg and the metal foil or carrier film are made of an elastic material The step of joining with the roll formed, the step of post-heating the laminate obtained in the step, the step of passing the laminate through the roll after the post-heating, and the step of passing the roll further continuously after the step of passing the roll A method for producing a laminated board comprising a step of promoting curing by heating.
(2) The manufacturing method of the laminated board as described in said (1) whose temperature which accelerates | stimulates the said continuous heating is 100-250 degreeC.
(3) The method for producing a laminate according to (1) or (2), wherein the drying length of the curing furnace is 20 m or more.
(4)The laminate according to any one of (1) to (3), wherein the reaction rate of the thermosetting resin of the first layer is a prepreg higher than the reaction rate of the thermosetting resin of the second layer. Method.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the manufacturing method of the laminated board of this invention is demonstrated in detail based on suitable embodiment shown to an accompanying drawing.
FIG. 1 is a schematic view for explaining a method for producing a laminated board according to the present invention. As shown in FIG. 1, the prepreg 2 supplied from the prepreg supply unit 1 is transferred in the vertical direction while being preheated by the preheating heating unit 7 using a feed roll.
Moreover, the metal foil 4 which has an adhesive resin layer is supplied from the metal foil supply part 3 using a feed roll.
The prepreg 2 and the metal foil 4 having an adhesive resin layer are bonded together by passing between rolls 5 whose surfaces are made of an elastic material. The bonded laminates are post-heated by the post-heating unit 8, further cured by the baking roll 9, and finally passed through the curing furnace 10, and then transferred to the winding unit 6 by a feed roll. Is done. And a laminated board is manufactured continuously by winding up by the winding-up part 6 continuously.
[0008]
The prepreg used in the present invention is obtained by adhering a resin composition to a sheet-like substrate.
Examples of the sheet-like base material include, for example, glass fiber base materials such as glass woven fabric, glass non-woven fabric, and glass paper, woven fabric and non-woven fabric made of paper, synthetic fibers, etc., metal fibers, carbon fibers, mineral fibers, and the like. The base material of these base materials may be used alone or in combination. Among these, a glass fiber base material is preferable. This improves the rigidity and dimensional stability of the laminate.
[0009]
Examples of the resin constituting the resin composition include thermosetting resins such as epoxy resins, polyimide resins, phenol resins, melamine resins, and phenoxy resins, or thermoplastic resins such as modified resins, polyester resins, and polyamide resins, and natural resins. Examples of the resin include resins. Among these, an epoxy resin is preferable, and a bisphenol A type epoxy resin is particularly preferable. Thereby, electrical insulation and adhesiveness can be improved.
Furthermore, it is preferable to use a bisphenol A type epoxy resin and a novolac type epoxy resin in a weight ratio of 95: 5 to 60:40, particularly preferably 80:20 to 70:30. Thereby, in addition to the said effect, heat resistance can also be improved.
[0010]
You may mix | blend a hardening | curing agent, a hardening accelerator, a filler, etc. with the said resin composition as needed.
Examples of the curing agent include amine compounds such as dicyandiamide, metaphenylenediamine, and diaminodiphenylsulfone, acid anhydrides such as novolak resin, trimellitic anhydride, and benzophenone tetracarboxylic anhydride, and boron trifluoride and monoethylamine. Imidazoles such as amine complex compounds and 2-phenyl-imidazole can be used.
Further, as the curing accelerator, for example, imidazoles such as 2-phenyl-4-methylimidazole and 2-methyl-4-ethyl-imidazole can be used.
[0011]
As said filler, although an inorganic filler and an organic filler can be mentioned, for example, an inorganic filler is preferable. Thereby, characteristics, such as a tracking resistance of a laminated board, heat resistance, and the fall of a thermal expansion coefficient, can be provided.
Examples of the inorganic filler include hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, calcium carbonate, talc, wollastonite, alumina, silica, unfired clay, fired clay, and barium sulfate. Among these, aluminum hydroxide is particularly preferable. Thereby, tracking resistance can be further provided. The inorganic filler is preferably contained in an amount of 50 to 300 parts by weight, preferably 60 to 280 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermosetting resin. If the content is less than the lower limit, the effect of improving tracking resistance may be reduced, and if the content exceeds the upper limit, solderability may be reduced.
[0012]
The prepreg used in the present invention is not particularly limited, but preferably has a plurality of thermosetting resin layers. Thereby, it can design so that each layer may exhibit a different function.
For example, as shown in FIG. 2, it can be comprised from the prepreg 2 which has a three-layer thermosetting resin layer. That is, the prepreg 2 includes a first layer 21 in which a sheet-like base material 20 is impregnated with a thermosetting resin, and second layers 22a and 22b formed by applying the thermosetting resin to both surfaces of the first layer. It has. Thereby, different functions can be imparted between the first layer and the second layer. The interface between the first layer and the second layer may have a continuous structure by mixing them.
[0013]
The thermosetting resin used for the first layer and the second layer may be the same, but those with different conditions are preferred.
The reaction rate of the thermosetting resin of the first layer is preferably higher than the reaction rate of the thermosetting resin of the second layer. Thereby, the 1st layer can contribute to the improvement of the board thickness accuracy of a laminated board. In addition, the second layer can contribute to improvement in adhesion with the metal foil.
[0014]
The reaction rate of the thermosetting resin in the first layer is not particularly limited, but is preferably 85% or more. Thereby, the plate | board thickness precision of a laminated board further improves. Further, the reaction rate of the thermosetting resin in the second layer is not particularly limited, but is preferably 65% or less. Thereby, adhesiveness with metal foil further improves. Furthermore, the reaction rate of the thermosetting resin in the first layer is preferably 85% or more, and the reaction rate of the thermosetting resin in the second layer is preferably 65% or less. Thereby, in addition to the above two effects, the resin powder is not easily generated by bending the prepreg or the like.
[0015]
As a preferable thing of the said reaction rate, the reaction rate of the thermosetting resin in a 1st layer is 90 to 95%. The reaction rate of the thermosetting resin in the second layer is preferably 20% or less, particularly preferably 0.1 to 20%. Most preferably, the reaction rate of the thermosetting resin in the first layer is 90 to 95%, and the reaction rate of the thermosetting resin in the second layer is 20% or less. Thereby, in addition to the improvement of adhesiveness, the thickness accuracy of a laminated board, generation | occurrence | production prevention of resin powder, the flow out of resin can be prevented and a moldability improves.
[0016]
The reaction rate can be determined by differential scanning calorimetry (DSC). That is, by comparing the area of the exothermic peak due to the DSC reaction for both the unreacted resin and the resin of each layer, it can be obtained by the following formula (I). Note that the measurement may be performed in a nitrogen atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min.
Reaction rate (%) = (1-resin reaction peak area / unreacted resin reaction peak area) × 100 (I)
The reaction rate of the prepreg can be controlled by various methods such as heating temperature, heating time, and irradiation with light, electron beam, etc. However, it is possible to control with the heating temperature and heating time simply and accurately. preferable.
[0017]
Examples of the method for adhering the resin composition to the sheet-like substrate include, for example, a method of immersing the sheet-like substrate in a resin varnish, a coating method using various coaters, a spraying method using a spray, a method of spraying a resin composition powder, and the like. Is mentioned. Among these, the method of immersing the resin varnish in the sheet-like substrate is preferable. Thereby, a resin composition can be made to adhere uniformly to a sheet-like base material.
The amount of the resin composition attached is not particularly limited because it varies depending on the fiber material, properties, and weight (per unit area) of the sheet-like fiber base material.
When the prepreg has a plurality of thermosetting resin layers, the resin weight ratio of the second layer / first layer is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 2.5, and particularly preferably 0.1 to 2. 0 is preferred. Thereby, the plate thickness accuracy and the embedding property to the unevenness are improved. If the weight ratio exceeds the upper limit, the effect of improving the thickness accuracy after molding may be reduced. If the amount is less than the lower limit, the effect of preventing the formation of residual voids after molding, or mistling or blistering in a hygroscopic solder test may be reduced.
[0018]
The production method of the present invention includes a step of preheating the prepreg. Thereby, a laminated board can be manufactured continuously stably for a long time.
Although the said preheating temperature is not specifically limited, 150-250 degreeC is preferable and especially 170-240 degreeC is preferable. Thereby, the adhesiveness at the time of lamination with a prepreg and metal foil can be improved. Moreover, the prepreg void can be further reduced. When the heating temperature is less than the lower limit value, the adhesion may be lowered, and when the heating temperature exceeds the upper limit value, the resin component of the prepreg may be thermally decomposed. The transfer speed of the prepreg is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 20 m / min, and particularly preferably 1 to 10 m / min. Thereby, a laminated board can be produced uniformly, without reducing productivity.
[0019]
The heat transfer area of the heater used in the preheating step is not particularly limited, but 1 m2Above is preferable, especially 1.2-1.5m2Is preferred. If the heat transfer area is less than the lower limit, the effect of improving the continuous stable formability of the laminate may be reduced. If the upper limit is exceeded, there is an increase in ambient temperature due to excess energy release, and the prepreg It may be difficult to manage the degree of cure.
Although the shape of the said heater is not specifically limited, It is preferable that it is a flat panel shape. Thereby, an effective amount of heat can be given to the prepreg moving in the vertical direction. Moreover, the said heater is although it does not specifically limit, It is preferable that it is a panel heater, such as a far infrared ray which can be heated to 250 degreeC. Thereby, by reducing the melt viscosity of the resin adhering to the prepreg, it is possible to compensate for a shortage of heat during molding by the heating roll, and to prevent molding defects (particularly voids).
[0020]
In the manufacturing method of this invention, it has the process of bonding the metal foil or carrier film which has an adhesive resin layer after the said preheating. When metal foil has an adhesive resin layer, the adhesiveness of metal foil and a prepreg can be improved. Furthermore, the metal foil having an adhesive resin can suppress the formation of banks when laminating the prepreg and the metal foil, thereby preventing voids and wrinkles generated in the laminate. Examples of the metal constituting the metal foil include copper or a copper-based alloy, aluminum, or an aluminum-based alloy. Although the thickness of metal foil is not specifically limited, 9-70 micrometers is preferable and 12-35 micrometers is especially preferable.
Examples of the carrier film include a PET film, a PBT film, a stretched nylon film, a polycarbonate film, a stretched polypropylene film, and a polyimide film. Although the thickness of a carrier film is not specifically limited, 9-50 micrometers is preferable and 12-35 micrometers is especially preferable.
[0021]
Although it does not specifically limit as resin which comprises the said adhesive resin layer, For example, an epoxy resin, a phenoxy resin, etc. can be mentioned.
The resin constituting the adhesive resin layer is preferably a thermoplastic resin such as a phenoxy resin having a weight average molecular weight of 10,000 or more. When the weight average molecular weight is less than 10,000, the continuous formability may deteriorate due to the formation of a resin bank when the prepreg and the metal foil are joined.
[0022]
Furthermore, the resin constituting the adhesive resin layer preferably contains two or more types of epoxy resins, and particularly preferably contains epoxy resins having different molecular weights. Further, a resin containing a bisphenol type epoxy resin having a weight average molecular weight of 10,000 or more, a bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 500 or less, and a curing agent is most preferable. Thereby, the fluidity | liquidity at the time of laminating with a heating roll can be restrained low, and high adhesiveness can be provided to a composition while keeping interlayer thickness. A bisphenol-type epoxy resin alone having a weight average molecular weight of 10,000 or more may be too flexible due to low crosslinking density after curing, and has a high viscosity when used as a varnish of a predetermined concentration. Workability may be reduced. When a bisphenol-type epoxy resin having an epoxy equivalent of 500 or less is used alone, resin stagnation (resin bank) may occur at the time of joining the metal foil and the prepreg, and the continuous moldability may deteriorate. Examples of the curing agent include amine compounds such as dicyandiamide.
[0023]
The resin constituting the adhesive resin layer is a blend of 50 to 70% by weight: 50 to 30% by weight of a bisphenol type epoxy resin having a weight average molecular weight of 10,000 or more and a bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 500 or less. It is preferable. If the bisphenol type epoxy resin having a weight average molecular weight of 10,000 or more is less than the lower limit value, continuous formability may be deteriorated due to the occurrence of a resin bank at the time of joining the prepreg and the metal foil, and if the upper limit value is exceeded, the prepreg is exceeded. There is a case where the adhesion between the metal foil and the metal foil is lowered.
The weight average molecular weight can be measured by GPC, for example. The epoxy equivalent can be measured, for example, by perchloric acid titration.
In addition, although the thickness of the adhesive resin layer to metal foil is not specifically limited, 5-50 micrometers is preferable and 10-30 micrometers is especially preferable.
[0024]
In the manufacturing method of this invention, it has the process of joining the said prepreg, the said metal foil, etc. with the roll by which the surface was comprised with the elastic material. Thereby, joining of a prepreg, metal foil, etc. can be made further uniform.
In the roll 5 whose surface is made of an elastic material, for example, as shown in FIG. 3, the surface layer 53 is made of an elastic material. That is, it has the surface layer 53 comprised with an elastic material in the roll base-material 51 surface peripheral surface. The elastic material is not particularly limited, and examples thereof include various rubbers such as silicon rubber, isoprene rubber, and ethylene-propylene rubber, and various thermoplastic elastomers such as polyamide-based thermoplastic elastomer, polyester-based thermoplastic elastomer, and polyolefin-based thermoplastic elastomer. It is done. Among these, silicon rubber is preferable.
When joining a prepreg and metal foil etc. with the said roll, the surface pressure between rolls is although it does not specifically limit, 5-30 kg / cm2Is preferred, especially 10-15 kg / cm2Is preferred.
Although the temperature of the said roll is not specifically limited, 100-200 degreeC is preferable and especially 120-180 degreeC is preferable.
[0025]
The rubber shore hardness of the surface layer is not particularly limited, but is preferably 50 degrees or more, particularly preferably 70 to 90 degrees. If the rubber shore hardness is less than the lower limit, the durability of the elastic material may be lowered.
The thickness of the surface layer is preferably 0.5 mm or more, particularly preferably 0.5 to 3.5 mm. When the thickness of the surface layer is less than the lower limit value, it may be difficult to uniformly bond the prepreg and the metal foil, and as a result, the appearance of the laminated plate surface may be deteriorated.
[0026]
In the manufacturing method of this invention, it has the process of further post-heating the laminated board obtained at the said process. As a result, it is possible to prevent characteristic deterioration such as poor appearance due to the occurrence of wrinkles on the copper foil surface and poor formability due to the occurrence of voids.
Although the said post-heating temperature is not specifically limited, 120-250 degreeC is preferable and especially 140-230 degreeC is preferable. Thereby, hardening of resin which comprises a laminated board can be accelerated | stimulated. Moreover, the thermal contraction of the copper foil and the prepreg due to heat dissipation before winding up the laminated plate can be suppressed, whereby the appearance at the time of molding (particularly the wrinkles of the metal foil portion) can be improved. If the heating temperature is less than the lower limit, adhesion may be reduced due to insufficient degree of cure, and if it exceeds the upper limit, the peel strength may be reduced due to thermal decomposition of the resin component of the prepreg. .
[0027]
The heat transfer area of the heater used in the post-heating step is not particularly limited, but 1 m2Above is preferable, especially 1.2-1.5m2Is preferred. If the heat transfer area is less than the lower limit value, the effect of improving the continuous stable formability of the laminate may be reduced. If the heat transfer area exceeds the upper limit value, the energy cost increases due to excessive energy release and the equipment cost increases. Increase.
Although the shape of the said post-heater is not specifically limited, It is preferable that it is a flat panel shape. Thereby, effective calorie | heat amount can be given to the laminated board obtained by the said process.
Moreover, the said post-heater is although it does not specifically limit, It is preferable that it is a panel heater, such as a far infrared ray which can be heated to 250 degreeC.
[0028]
In the manufacturing method of this invention, it has the process of letting the laminated board post-heated at the said process pass a roll. As a result, it is possible to further prevent deterioration of characteristics such as poor appearance due to the occurrence of wrinkles on the copper foil surface due to rapid cooling of the laminated plate coming out of the post-heating machine, and poor formability due to void generation, and heating. Further, since the curing of the resin layer of the laminated plate can be further accelerated by contacting the roll surface, it is possible to prevent deterioration of characteristics such as peel strength and poor heat resistance. It is preferable to use a baking roll from the viewpoint of the heating temperature described later.
[0029]
The heating temperature of the roll is not particularly limited, but is preferably 100 to 200 ° C, particularly preferably 120 to 180 ° C. Thereby, hardening of resin which comprises a laminated board can be accelerated | stimulated. Moreover, the thermal contraction of the copper foil and the prepreg due to heat dissipation before winding up the laminated plate can be suppressed, whereby the appearance at the time of molding (particularly the wrinkles of the metal foil portion) can be improved. If the heating temperature is less than the lower limit value, the temperature difference with the laminated plate coming out from the post-heater increases, so that the appearance defect becomes large and the adhesiveness may decrease due to insufficient curing, the upper limit If the value is exceeded, the peel strength may decrease due to thermal decomposition of the resin component of the prepreg.
[0030]
The contact surface heat transfer area of the roll is not particularly limited, but 0.1 m2Above is preferred, especially 0.3-0.6m2Is preferred. If the contact surface heat transfer area is less than the lower limit value, the effect of promoting the hardening of the laminate may be reduced, and if the upper limit value is exceeded, the roll diameter increases, resulting in excessive energy release. This increases energy costs and equipment costs.
[0031]
In the manufacturing method of this invention, it has the process of further heating the laminated board which passed the roll of the said process, and promoting hardening. Thereby, since hardening of the resin layer of the laminated board which passed the baking roll can further be accelerated | stimulated, a peeling strength and heat resistance improvement can be aimed at.
[0032]
Although the temperature which accelerates | stimulates the said continuous heating is not specifically limited, 100-250 degreeC is preferable and especially 140-220 degreeC is preferable. Thereby, hardening of resin which comprises a laminated board can further be accelerated | stimulated. Moreover, the thermal contraction of the copper foil and the prepreg due to heat dissipation before winding up the laminated plate can be suppressed, whereby the appearance at the time of molding (particularly the wrinkles of the metal foil portion) can be improved. When the heating temperature is less than the lower limit value, the peel strength and the glass transition temperature (Tg) may be lowered due to insufficient degree of curing of the laminated plate that has come out of the curing furnace. Peel strength may decrease due to thermal decomposition of components
[0033]
Although the length which accelerates | stimulates the said continuous heating is not specifically limited, 20 m or more is preferable and 25-35 m is especially preferable. If the length is less than the lower limit of the previous period, the effect of accelerating the curing of the laminate may be reduced. If the length exceeds the upper limit, not only will the peel strength decrease due to excessive curing, but the heating equipment The increase in energy increases the energy cost and the equipment cost due to the extra energy release.
[0034]
After the hardening is accelerated by the roll, the laminate is continuously wound by a winder. Moreover, it can cut | judge to predetermined length with a cutting machine.
In addition, in the manufacturing method of this invention, a prepreg is transferred to a perpendicular direction and a laminated board is manufactured continuously. Thereby, variations in quality such as warpage and dimensional change can be reduced.
[0035]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail, this invention is not limited to this.
[0036]
(Example 1)
<Create prepreg>
(1) Preparation of varnish
70 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin having an epoxy equivalent of about 450 and 30 parts by weight of a phenol novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of about 190 were dissolved in 100 parts by weight of methyl ethyl ketone. To this solution, a solution prepared by dissolving 3 parts by weight of dicyandiamide and 0.15 parts by weight of 2-phenyl-4-methylimidazole in 20 parts by weight of dimethylformamide was added and mixed with stirring. In this way, an epoxy resin varnish for coating glass cloth was prepared.
[0037]
(2) Impregnation and application of thermosetting resin to sheet-like fiber substrate
The varnish prepared as described above is a sheet-like substrate having a thickness of 0.08 mm and a resin solid content of 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the glass cloth (WETA 116E manufactured by Nittobo Co., Ltd., width 1060 mm). It was impregnated and dried in a drying furnace at 170 ° C. for 3 minutes to prepare a first layer made of a thermosetting resin-impregnated glass cloth.
Next, the above-mentioned thermosetting epoxy resin varnish is applied to each of both surfaces of the first layer so that the resin solid content is 45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the glass cloth. Dry for 5 minutes to make a second layer. Thus, a prepreg composed of the first layer and the second layer formed on both surfaces thereof was obtained.
[0038]
(3) Confirmation of reaction rate
As the first layer, a glass cloth impregnated with an epoxy resin varnish as described above and dried in a drying furnace at 170 ° C. for 3 minutes was used as a sample.
The sample of the second layer was obtained by scraping the surface of the prepreg composed of the first layer and the second layer prepared by the above method.
The exothermic peak was measured with the DSC apparatus (made by TA Instruments) about the sample of each layer. About the area of the exothermic peak due to the curing reaction near 160 ° C., the resin before the reaction and the resin of each layer were compared, and the reaction rate was calculated according to the above formula (I). As a result, the reaction rate of the first layer was 92%, and the reaction rate of the second layer was 40%.
[0039]
<Creation of metal foil having adhesive resin>
100 parts by weight of brominated phenoxy resin (bromination rate 25%, average molecular weight 30000) and 40 parts by weight of bisphenol F-type epoxy resin (Epicron 830 manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) 3 parts by weight of methoxyimidazole was stirred and dissolved in a mixed solvent of xylene, propylene glycol monomethyl ether and methyl ethyl ketone to obtain an adhesive resin varnish. The obtained varnish was applied to a copper foil having a thickness of 18 μm (FGP manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., width 580 mm) to obtain a metal foil having an adhesive resin. The thickness of the adhesive resin layer was 15 μm.
[0040]
<Formation of laminated plate>
The above-described prepreg is mounted on the prepreg supply unit, and the prepreg is transferred from the upper side to the lower side at a speed of approximately 1.0 m / min as shown in FIG. 1, and 170 ° C. using far infrared heaters from both sides of the prepreg. Panel-shaped pre-heater (heat transfer area 1.2m2). Moreover, the above-mentioned copper foil was supplied from the horizontal direction with respect to the transfer direction of a prepreg. And between a pair of rolls heated to 140 ° C. between the prepreg and the copper foil (roll surface pressure: 10 kg / cm2). Next, a panel-shaped post-heater (heat transfer area 1.5 m2) At 150 ° C. Then, three baking rolls (contact surface heat transfer area 0.4 m) arranged in the vertical direction2), Alternately passing through while heating at 130 ° C., and then curing is accelerated by a curing furnace (dry length 30 m) heated to 190 ° C., and finally a double-sided copper-clad laminate with a thickness of 0.15 mm I got a plate.
In addition, the roll comprised the surface layer with silicon rubber (Maywa Rubber Industrial Co., Ltd. product: Silic Super H80) having a thickness of 2 mm and a rubber Shore hardness of 80 degrees.
[0041]
(Example 2)
Example 1 was repeated except that the reaction rate of the first layer of the prepreg was 85%.
[0042]
(Example 3)
Example 1 was repeated except that the reaction rate of the first layer of the prepreg was 70%.
[0043]
Example 4
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the reaction rate of the second layer of the prepreg was changed to 70%.
[0044]
(Example 5)
Heat transfer area 0.8m2Example 1 was performed except that a post-heater was used.
[0045]
(Example 6)
Contact surface heat transfer area 0.08m2The same procedure as in Example 1 except that three baking rolls were used.
[0046]
(Example 7)
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the baking temperature was 200 ° C.
[0047]
(Example 8)
Example 1 was repeated except that the heating temperature of the curing furnace was 250 ° C.
[0048]
Example 9
The varnish obtained in Example 1 was added to a glass cloth (WEA 116E manufactured by Nittobo Co., Ltd.) having a thickness of 0.08 mm as a sheet-like substrate so that the resin solid content was 45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the glass cloth. And dried for 5 minutes in a drying oven at 170 ° C. to prepare a thermosetting resin-impregnated glass cloth.
The same procedure as in Example 1 was performed except that the prepreg was used in the laminate forming process.
[0049]
(Example 10)
The same procedure as in Example 1 was performed except that a 25 μm PET film (Diafoil Hoechst, Diafoil S100) was used as the carrier film instead of the metal foil.
[0050]
(Comparative Example 1)
The procedure was the same as Example 1 except that no curing furnace was used.
[0051]
(Comparative Example 2)
The prepreg obtained in Example 1 was assembled into a paper, and a copper foil having a thickness of 18 μm was stacked on top and bottom of one prepreg to form one set, and 200 sets were prepared. Pressure 40 kgf / cm2Then, heating and pressing were performed at a temperature of 170 ° C. for 60 minutes. After the thermoforming, the laminated product at each stage was separated to obtain a double-sided copper-clad laminate with an insulating layer thickness of 0.1 mm.
[0052]
The laminated board obtained by each of the above-mentioned examples and comparative examples was subjected to the following evaluation, and the results obtained are shown in Table 1. Each evaluation was performed by the following method. The plate thickness accuracy and formability were measured by using a double-sided copper clad laminate having a size of 500 mm × 500 mm as a sample by removing the copper foil by etching and using only an insulating layer.
<Evaluation of laminated board>
1 Plate thickness accuracy
For the plate thickness accuracy, 36 measurement points were set in a grid pattern, and the thickness was measured. The average value and range were obtained and used as the plate thickness accuracy.
[0053]
2 Formability
The moldability was confirmed visually and by an optical microscope to confirm the presence or absence of voids and other abnormalities. Each code is as follows.
A: No void
○: Although there is a void of less than 10 μm, it is practical
Δ: There is a void exceeding 10 μm, impractical
×: Many voids
[0054]
3 Appearance
About the board | substrate of size 500mm x 500mm, the presence or absence of a wrinkle, a dent, a pit, etc. was confirmed visually.
◎: No wrinkles
○: There are wrinkles of less than 100 μm, but practical
Δ: Wrinkles exceeding 100 μm, etc., impractical
×: Many wrinkles
[0055]
4 Copper foil peel strength
The 18 μm copper foil peel strength was measured according to JIS C 6481.
[0056]
5 Solder heat resistance
For solder heat resistance, only one surface was etched and cut to a size of 50 mm × 50 mm, and then moisture absorption treatment was performed for 1 hour and boiling 2 hours under pressure cooker conditions of 121 ° C. and 2.0 atmospheres. Subsequently, after being immersed in a 260 ° C. solder bath for 30 seconds, the evaluation of swelling and mistling was confirmed visually and with an optical microscope.
[0057]
6 Productivity
The production amount of the laminated board obtained by the method of Examples 1-10 was compared as the production quantity 1.0 per hour of the comparative example 1 (laminated board obtained by the batch press).
[0058]
[Table 1]
Figure 0004067920
[0059]
Evaluation results of laminate characteristics in the present invention
As is apparent from Table 1, Examples 1 to 10 were excellent in plate thickness accuracy, formability, and productivity.
In particular, Examples 1 to 4, 6 and 10 were also excellent in appearance.
[0060]
【The invention's effect】
The method of the present invention can provide a method for producing a high-quality and highly productive laminate.
Moreover, since the surface layer of the roll is made of an elastic material, the prepreg can be joined to the metal foil or the like more firmly and uniformly.
Moreover, when using metal foil which has adhesive resin, generation | occurrence | production of a resin bank can be prevented and a laminated board can be manufactured stably.
Moreover, when the reaction rate of the thermosetting resin which comprises the 1st layer and 2nd layer of a prepreg is made into the predetermined value, the laminated board excellent in especially plate | board thickness precision and a moldability can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a production process of a laminated board in the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a prepreg in the present invention.
FIG. 3 is a side view showing an example of a roll used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Prepreg supply section
2 prepreg
3 Metal foil supply section
4 Metal foil
5 rolls
6 Winding part
7 Preheating section
8 Post-heating unit
9 Baking Roll
10 Curing furnace
20 Sheet substrate
21 1st layer
22a Second layer
22b 2nd layer
51 Roll base material
52 Roll axis
53 Surface layer

Claims (4)

シート状繊維基材に樹脂組成物を付着させたプリプレグを鉛直方向に移送して、積層板を連続的に製造する方法であって、
前記プリプレグはシート状繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させた第1層と、該第1層の両面にそれぞれ熱硬化性樹脂を塗布して形成された第2層とを有するものを1枚または複数枚を予備加熱する工程と、
前記予備加熱後に粘着性樹脂層を有する金属箔またはキャリアフィルムを貼り合わせる工程と、
前記プリプレグと前記金属箔またはキャリアフィルムとを表面が弾性材料で構成されたロールで接合する工程と、
前記工程で得られた積層板を後加熱する工程と、
前記後加熱後に積層板をロールに通す工程と、
前記ロールを通す工程後に積層板を更に連続的に加熱して硬化を促進させる工程を有することを特徴とする積層板の製造方法。
It is a method of transferring a prepreg having a resin composition attached to a sheet-like fiber base material in the vertical direction and continuously producing a laminate,
The prepreg includes a first layer in which a sheet-like fiber base material is impregnated with a thermosetting resin, and a second layer formed by applying a thermosetting resin to both surfaces of the first layer. Preheating one or more sheets,
Bonding the metal foil or carrier film having an adhesive resin layer after the preliminary heating;
Bonding the prepreg and the metal foil or carrier film with a roll whose surface is made of an elastic material;
A step of post-heating the laminate obtained in the step;
Passing the laminate through a roll after the post-heating,
A method for producing a laminated board, comprising the step of further continuously heating the laminated board after the step of passing the rolls to promote curing.
前記連続的に加熱して硬化を促進させる温度は、100〜250℃である請求項1に記載の積層板の製造方法。  The method for producing a laminated board according to claim 1, wherein the temperature for continuously heating and accelerating curing is 100 to 250 ° C. 前記硬化炉の乾燥長は、20m以上である請求項1または2記載の積層板の製造方法。  The method for manufacturing a laminated board according to claim 1 or 2, wherein the drying length of the curing furnace is 20 m or more. 前記第1層の熱硬化性樹脂の反応率は、前記第2層の熱硬化性樹脂の反応率よりも高いプリプレグである請求項1ないし3のいずれかに記載の積層板の製造方法。The method for manufacturing a laminated board according to any one of claims 1 to 3, wherein the reaction rate of the thermosetting resin of the first layer is a prepreg higher than the reaction rate of the thermosetting resin of the second layer.
JP2002263933A 2002-09-10 2002-09-10 Laminate production method Expired - Fee Related JP4067920B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002263933A JP4067920B2 (en) 2002-09-10 2002-09-10 Laminate production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002263933A JP4067920B2 (en) 2002-09-10 2002-09-10 Laminate production method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004098493A JP2004098493A (en) 2004-04-02
JP4067920B2 true JP4067920B2 (en) 2008-03-26

Family

ID=32263507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002263933A Expired - Fee Related JP4067920B2 (en) 2002-09-10 2002-09-10 Laminate production method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4067920B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7507466B2 (en) 2006-02-22 2009-03-24 General Electric Company Manufacture of CMC articles having small complex features
US9446989B2 (en) 2012-12-28 2016-09-20 United Technologies Corporation Carbon fiber-reinforced article and method therefor
CN114348756A (en) * 2022-01-18 2022-04-15 乐清市智能装备与制造研究院 Intelligent continuous carbon fiber prepreg tape preparation device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004098493A (en) 2004-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5870128B2 (en) Laminates for high-speed and high-frequency printed circuit boards
JP3963662B2 (en) Laminate production method
KR20110086510A (en) Method for laminating prepreg, method for producing printed wiring board and prepreg roll
JP2013030761A (en) Method for manufacturing laminate
TWI829631B (en) Resin compositions, prepregs, metallized laminated boards, printed wiring boards, and flexible rigid printed wiring boards
KR20230049098A (en) Copper foil with a resin layer and a laminate using the same
JP4067920B2 (en) Laminate production method
JP2005254680A (en) Method and apparatus for continuously manufacturing laminated plate
JP4148747B2 (en) Laminate production method
JP4125256B2 (en) Method and apparatus for continuous production of laminates
JP2004174730A (en) Method for continuously manufacturing laminated sheet
JP2004249641A (en) Manufacturing method for laminate
KR20210062632A (en) Resin composition, prepreg, film with resin, metal foil with resin, metal clad laminate, and printed wiring board
JP4119388B2 (en) Method and apparatus for continuous production of laminates
JP3611506B2 (en) Laminate manufacturing method
JP2003276041A (en) Manufacturing method for laminated sheet
JP2008137389A (en) Continuous manufacturing process and apparatus of laminate
JP2004223864A (en) Method for continuously producing laminated plate
JP4296680B2 (en) Laminate production method
JP2003260756A (en) Method for manufacturing laminate sheet
JP2001138437A (en) Method for manufacturing laminate
JP2003071936A (en) Method for manufacturing laminated sheet
JP2001150623A (en) Method of manufacturing laminated sheet
JP2008111188A (en) Copper foil for printed circuit board
JP2001334542A (en) Method for manufacturing laminated sheet

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050623

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071002

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080109

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees