JPH02310040A - 電気積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、金属板を基板として用いた多層の電気積／ｉ
［の製造方法に関するものである。

【在米の技術］ 金属板２を基板とする電気積層板においては、スルーホ
ール５を形成するために孔明きの金属板２が用いられる
。すなわち、第３図（ａ）に示すように金属板２にスル
ーホール５を形成すべと箇所においてスルーホール５の
径よりも大きな通孔１゜１・・・を・設けておき、この
複数枚の金属板２，２・・・をプリプレグ３を介して重
ねて加熱加圧成形をおこなうことによって、プリプレグ
３に含浸した樹脂を硬化させて各金属板２．２・・・を
積層接着させると共にプリプレグ３に含浸したＱ（脂を
一＆属板２の各通孔１，１・・・に流入充填させて硬化
させる。 このとき各金属板２間には片面プリント配線板や両面プ
リント配線板、多層プリント配線板などの回路板１２．
１２・・・を挟み込むと共に最外層に銅箔などの金属箔
１３を重ねて成形をおこなうものであり、第３図（ｂ）
のように回路板１２．１２・・を各金属板２．２・・・
開に積層すると共に最外層に金属箔１３を積層する。そ
して通孔１に充填させた樹脂１４の部分において第３図
（ｃ）のようにスルーホール５を穿孔加工することによ
って、化（脂１４で金属板２との間の絶縁性が確保され
たスルーホール５を形成することができるのである。こ
ののちに、金属１３をエンチング加工して回路形成をす
ると共にスルーホール５内にスルーボールメンＡ−を施
すことによって、多層の金属板２をベースとし、回路板
１．２．１２・・による内層回路と金Ｍｔｔｉ１．３に
よる外層回路とで多層の回路を形成した多層の電気積層
板に仕」二げることかできるのである。 しかし、第３図のような工程で成形をおこなって電気積
層板を製造するに際して、金属板２の通孔１はプリプレ
グ３に含浸されている樹脂１４で充填されるために、金
属板２か薄い場合には問題はないが金属板２の厚みが厚
くなると、プリプレグ３のうち通孔１に対応する部分の
樹脂が通孔１内に多量に流入されて通孔１の部分で電気
積／ｌＩｊ板の表面にくぼみが生じ、電気積層板の表面
に凹凸が発生して回路形成が困難になる等の問題が生じ
るものであった。 そこで、第１図（１））に示すように一＆属板２の片面
にプリプレグ３８を重ねて加熱することによって金属板
２にプリプレグ３ａを仮接着し、金属板２に設けた通孔
１の片側の関口を閉じた状態で第１図（ｃ）のように通
孔１内に樹脂４を充填し、そして第１図（ｃｌ）のよう
に、この通孔１に樹脂４を充填した金属板２を他のプリ
プレグ３ｂを介しで重ね、加熱加圧成形することによっ
て電気積層板を製造することが検耐されている。このも
のでは金属板２の通孔１には予め樹脂４が充填されてい
るために、通孔１の部分でくぼみが生して電気積層板の
表面に凹凸か発生するようなことがなくなるのである。 【発明が解決しようとする課題） しかし、上記のように金属板２の片面にプリプレグ３ａ
を仮接着した後に、積層成形をおこなって電気積層板を
製造する場合には、積層板の成形性か低下し、積層板内
にボイドが発生し易し・とし・う問題かあった。これは
、第１図（ｄ）のようにブリブレグ３ａを金属板１に仮
接着するにあたって加熱をおこなう必要があるために、
仮接着の際の加熱でプリプレグ３ａに含浸されているＯ
（脂の硬化が進行することになり、従って第１図（ｄ）
のように積層成形をおこなう際にこのプリプレグ３ａに
含浸されている樹脂の流れが不十分になって、ボイドが
発生するものと考えられる。このようにボイドカイ発生
すると湿気が浸入して絶縁信頼性が低下したりするおそ
れがある。 本発明は上記の豆に鑑みて為されたらのであり、ボイド
が発生するようなことなく成形性良く積層成形をおこな
うことができる電気積層板の製造方法を提供することを
目的とするものである。 【課題を解決するための手段】 ｊ−記課題を解決するために本発明は、通孔１を設けた
金属板２の片面にプリプレグ３ａを重ねて仮接着するこ
とによってプリプレグ３ａで通孔１の片側の間口を閉じ
、樹脂４を通孔１内に充填した後に、この金属板２とプ
リプレグ３ａとの複合体６を他のプリプレグ３］）を介
して重ねると共に加熱加圧して積Ｎ成形し、しかる後に
通孔１内の樹脂４の部分でスルーホール５を穿孔加工す
ることによって電気積層板を製造するにあたって、金属
板２にＶｉ接着した後のプリプレグ３ａの１７０゛Ｃ１
２０ｋｇ／　ｃｍ２．１０分間の条件での樹脂流れ性が
２０％以上になる条件で、金属板２へのプリプレグ３ａ
の仮接着をおこなうことを特徴とするものである。 以下本発明の詳細な説明する。 金属板２は銅板やアルミニウム板などで形成されるもの
であり、スルーホール５を形成する箇所において第１図
（ａ）に示すように通孔１が穿設加工しである。通孔１
はスルーホール５の直径よりも大ぎな直径で形成される
ものである。通孔１を形成したのちに金属板２には樹脂
との密着性を高めるために表面処理を施しておくのが好
ましい。 表面処理としては、酸化処理液などを用いる黒化処理や
ブラウン処理、電解メッキによる表面こｘ付は処理など
を採用することができる。 一方、プリプレグ３８はガラス繊維の織布や不織布、紙
などを基キイとしく特にガラス繊維の不織布が望ましい
）、これに工どキシイづ（脂やホ′リイミドなどの熱硬
化性用脂のワニスを固形分換算量で４０〜９０重量％程
度含浸して、これを乾燥することによって＠　Ｍ　、２
れるものである。このプリプレグ；３ａにおいて、含浸
した樹脂の樹脂流れ性（グリニスと称される）が３０〜
９０％になるように、乾燥条件等を調整するものである
。本出願において、ｆｉｌ脂汰れ性と１よ、ＪＩＳ　　
Ｃ６４８７（１９８０年）に規定される試験法に卆拠し
で、１７０゛Ｃ１２０ｋｇ／　Ｃ１ｌ＋’、１０分間の
条件で測定した樹脂流れ性であると定義されるものであ
る。すなわち、約２０ｇの試験片を秤量した後に１７０
°Ｃのプレスに入れて２０　ｋ６／　ｃａｎ２の１王力
を１０分間加え、次いで試験片をプレスから取り出して
冷却し、その試験片から流ｉ１出したＯ（脂を取り除い
て再び試験片を秤量し、プレスｉＩ＋３の試験片の重量
（Ｗｌ）からプレス後の試験片の重量（Ｗ２）を差し引
いた数値をプレス前の試験片の重量（Ｗｌ）で除した値
の１００分率として次式より求めた数値である。 樹脂流れ性（％）＝［（Ｗｌ−Ｗ２）／ＷＩＩＸ　１０
０プリプレグ３ａを作成するにあたって上記のように樹
脂流れ性が３０〜９０％になるようにする乾燥条件は、
プリプレグ３ａに含浸する樹脂の種類等によって異なる
が、例えば加熱温度を１３０〜１７０℃、加熱時間を２
〜１０分程度に設定するのが一般的である。尚、このプ
リプレグ３ａは金属板２の通孔１の底の開口を閉塞する
作用をなせばよいので、厚みが０．１ｆα

【Ω程度の薄
いもので十分である。 そしてまず、金属板２の片面（下面）にプリプレグ３８
を重ねて第１図（１））のように仮接着させる。 一体化は金属板２にプリプレグ３ａを重ねると共にさら
にその上下に離型紙などを重ね、この状態で熱を加えて
熱溶着させたり、あるいは加熱加圧成形したりすること
によっておこなうことができる。このようにプリプレグ
３８を仮接着するにあたって、プリプレグ３日に含浸し
た樹脂の樹脂流れ性が２０％未満にならないように、加
熱温度、加熱時間、加圧力を調整しておこなうものであ
る。 ７１１脂流れ性が２０％以上であれば、後述の積層成形
の際においてもこのプリプレグ３ａに含浸した樹脂の流
動性を十分に羅保することかでと、ボイドが発生するこ
となく成形性良く積層成形をおこなうことか゛できるの
である。つまり、本発明はこのＪ：うに、金属板２に仮
接着した後のプリプレグ３ａの樹脂の樹脂流れ性が２０
％以上であれば、積層成形の際の成形性が悪くなら−な
いという知見を得て完成されたのである。プリプレグ３
ａに含浸した樹脂の樹脂流れ性が２０％未満にならない
ように仮接着で終る、加熱温度、加熱時間、加圧力の条
件は、プリプレグ３ａに含浸した樹脂の種類や配合等に
左右されるために、特定の数値範囲で規定することはで
きないが、プリプレグ３ａに含浸した樹脂がエポキシ樹
脂やポリイミド樹脂の場合には、加熱温度は８０〜１３
０℃、加熱時間は３０秒〜５分、加圧力は接触圧（すな
わちＯｋｇ／ｃｌ１１２）〜１０ｋｇ／ｃ舶２の範囲が
一般的である。これらの条件の上限を超えると、プリプ
レグ３ａに含浸した樹脂の樹脂流れ性か２０％未満にな
るお＝８＝ それがある。逆に下限以下の条件であれば金属板２への
プリプレグ３ａの接着が不十分になるおそれがある。尚
、金属板２に仮接着した後のプリプレグ３ａの樹脂の樹
脂流れ性の上限は特に限定されないが、樹脂流れ性が大
き過ぎると積層成形の際の樹脂の流出量が多くなるため
に、７０％を上限として設定するのが好ましい。 また、金属板２にプリプレグ３ａを仮接着するにあたっ
て、多段成形によって生産性良く作業をおこなうことが
できる。すなわち第２図に示すように、金属板２とプリ
プレグ３ａとを重ねたものを１組とし、これを離型紙や
金属プレートなどのスペーサ１４を介して複数組み重ね
て熱盤１５開にセットし、そしてこれをさらに複数段に
重ねて加熱成形することによって、多数組みの金属板２
とプリプレグ３ａとの仮接着を同時に生産性良くおこな
うことができるのである。しかしこの場合、各段におい
て熱盤１５に近い組みのプリプレグ３ａには高温度で熱
が加わると共に熱盤１５から遠い中央部の組みのプリプ
レグ３ａには熱は低い湯度で加わることになり、各組み
でプリプレグ３ａに加わる熱履歴は異なってくる。そし
て各段での熱盤１５間の組み数が多くなるとこの熱履歴
の差も大きくなり、熱盤１５から遠い組みのプリプレグ
３ａの樹脂流れ性は２０％以」二でも、熱盤１５に近い
組みのプリプレグ３ａの樹脂流れ性は２０％未満になる
おそれがある。このために各プリプレグ３ａでの熱履歴
に差が大きく生じないようにして樹脂流れ性が総て２０
％口、下になるようにするためには、各段の熱盤１５開
にセントする組み数を４組以下に設定するのが好ましい
。 」二記のように金属板２の片面にプリプレグ３ａを仮接
着した後に、樹脂４を金属板２の通孔１に流し込んで第
１図（ｃ）のように充填する。この樹脂４としては特に
限定されるものではないが、エポキシ樹脂やポリイミド
などプリプレグ３ａに含浸した樹脂と同種のものを用い
るのが好ましい。 またこの樹脂には充填剤を配合しておくのが好ましい。 充填剤としては、Ａｌ２Ｏ３、Ａ／、０３・■−（２０
、ＡＮ、Ｏ，−３Ｈ２Ｏ，タルク、Ｍ　ＢＯ、Ｃａｃ　
Ｏ３、Ｓ　１）２０　：ｌ、　Ｓ　ｂ２０５なトノ球状
粉末や、ＥガラスやＤガラス、Ｔ〃ガラスＲガラス、Ｑ
ガラスなどのガラス繊維や、ケブラー（デュポン社ｖ、
）、テクノ−２（帝人社製）などのアラミドＷ１．維等
を細かく切断してすりつぶした針状粉末を例示すること
ができる。通孔１への樹脂４の充填は、樹脂４をワニス
状など液状に調製して流し込むようにする他、粉末状に
調製して流し込むようにしたり、予め通孔１の形に成形
しておいで固形の状態で嵌め込んでおこなうことができ
る。そして必要に応じて減圧脱気しつつ加熱することに
よって通孔１内の樹脂を硬化させる。 次に、上記のように金属板２とプリプレグ３ａとを仮接
着すると共に通孔１に樹脂４を充填して形成される複合
体６を用いて電気積層板を製造するにあたっては、第１
図（’ｄ）のようにプリプレグ３ｂを介して複合体６を
数枚重ねると共に最外層の複合体６の外面にプリプレグ
３ｂを介して銅箔などの金属箔１３を重ねる。このとき
各複合体６間にはプリプレグ３１）を介して片面プリン
ト配線−１１＝ 板や両面プリント配線板、多層プリント配線板などの内
層用回路を形成した回路板１２．１２・・・がセンドし
である。このプリプレグ 前記プリプレグ３ａと同様にガラス布や紙などを基材と
し、これにエポキシ樹脂やポリイミドなどの熱硬化性樹
脂を含浸して乾燥することによって調製されるものが用
いられるものであり、、二の樹脂としてはプリプレグ３
ａの調製に用いる樹脂と同種のものを使用するのが好ま
しく、プリプレグ３ａとプリプレグ３　ｂとは同じもの
を用いるようにすることもできる。 そして加熱加圧成形をおこなうことによって、プリプレ
グ３ａとプリプレグ３１〕に含痩した樹脂をそれぞれ一
旦溶融させると共に硬化させて金属板２と回路板Ｊ２と
を交互に積層接着させ、第３図（）））の場合と同様な
層構成で金属板２と回路板１０とを交互に積層すると共
に最外層に金属箔１３を積層接着した電気積層板を得る
ことができる。 このとき、金属板２の通孔１には樹脂４が予め充填され
ているために、通孔１に対応する部分でくばみが生じる
ようなおそれはなく、くぼみによって金属箔１３の表面
に凹凸が生じるようなおそれもない。そして、この積層
成形にあたってプリプレグ３ａに含浸した樹脂は樹脂流
れ性が２０％以上であるために、この成形の際にも十分
な溶融流動性が確保されるものであり、ボイドが発生す
るようなことなく良好な成形性で成形をおこなうことが
できるものである。 以上のようにして金属板２と回路板１２とを交互に積層
すると共に表面に金属箔１３を柾層したのちに、ドリル
加工やパンチ加工などでスルーホール５を穿孔加工する
。スルーホール５は第３図（ｃ）に示すと同様に、通孔
１に充填した樹脂４の部分において通孔１の直径よりも
小さい直径で形成されるものであり、従ってスルーホー
ル５の内周と金属板２との開の電気絶縁性は樹脂４によ
って確保されることになる。尚、スルーホール５のうち
一部のものはアースなどのために金属板２を貫通して形
成されている。そしてスルーホール５を加工したのちに
、スルーホール５の内周に銅〆ツキなどでスルーホール
メッキを形成したり、金属箔１３をエツチング処理して
外層回路を形成したりして、多層の金属板２をベースと
し回路板１２による内層回路と金属箔１３による外層回
路とを設けた多層の電気積層板として仕上げるのである
。 このものにあって、金属板２の通孔１に充填した樹脂４
には充填剤が配合されているので、スルーホール５を加
工する際にスルーホール５の内周面に充填剤が露出して
スルーホール５の内周面が凹凸面となり、凹凸面のアン
カー効果などでスルーホール５の内周面に施すスルーホ
ールメッキの密着性が高まるものである。 【実施例】 次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。 末端官能型イミド樹脂（住人化学社製ＴＭＳ−２０）２
００重量部、液状エポキシ樹脂１４９重量部、ブロム化
／ボラック樹脂１３６重量部、ルイス酸化合物８２重量
部、不飽和ビスマレイミド２０重量部を混合し、９０“
Ｃで５０分間加熱したのちに常温にまで冷却して３０分
開攪袢下反応させることによってエポキシ変性ポリイミ
ド樹脂ワニスを調製した。次にこのエポキシ変性ポリイ
ミド樹脂ワニスに基材としてガラス不織布（日本バイリ
ーン製ＥＰ　　４０７５ニア５ｓ／拍２）を浸漬し、次
いで乾燥することによって、７８０ε／、２のプリプレ
グ３ａを作成した。ここで乾燥の条件は１４０℃、５分
に設定し、プリプレグ３ａｌ：含浸した樹脂の樹脂流れ
性が４５％になるようにｌｌｌ整した。 一方、金属板２として５００ｍｍＸ４００ｍｍＸ０゜５
ｍ＋ｏの銅板を用い、直径が１．　、５　ｍｍの通孔１
を１゜８ｍ＋ｎピッチで縦１００×横６０の個数設けた
。そしてこの金属板２の下面に上記プリプレグ３ａを重
ね、これを第２図に示すように熱盤１５開に複数組みセ
ントし、さらに多段に重ねて加熱することによって金属
板２にプリプレグ３ａを仮接着した。この仮接着の際の
熱盤１５による加熱温度と加熱時間を次表に示す。また
加圧力は２　ｋ５　／　Ｃ１６２になるように調整した
。さらにこの仮接着の際の各段の熱盤１５間にセットし
た金属板２とプリプレグ３ａの組み数を次表に示す。こ
のように金属板２の下面にプリプレグ３ａを仮接着した
後に、上記のエポキシ変性ポリイミド樹脂ワニスに充填
剤としてＥ〃クラス粉末を配合して調製した充填剤入り
樹脂を流し込んで充填した。Ｅ〃クラス粉末としては平
均長さが３５μ、平均直径が１３μのものを、３００　
Ｐ　ＨＲの配合量で配合して用いた。 そしてこの金属板２とプリプレグ３ａとを仮接着した複
合体６を３枚、両面銅張ポリイミド樹脂積層板の銅箔を
エツチング加工して回路を設けることによって形成した
両面プリント配線板を回路板１２として２枚用い、プリ
プレグ３ｂとして上記プリプレグ３ａと同じものを用い
、これらを第１図（ｄ）のように重ねると共に上下にプ
リプレグ３１〕を介して３５μ厚の銅箔１３を重ね、ま
ず２０ｋｇ／ｃｖａ２の加圧条件を維持しつつ１４０℃
で２０分間、１７０℃で９０分間加熱すると共に２０分
間を要して冷却して積層成形をおこなうことによって、
金属板２と回路板１２とを交互に積層し表面に銅箔１３
を張った多層積層板を得た。こののちに金属板２の通孔
１の部分において多層積層板に直径が０　、９　ｍｍの
スルーホールをドリル加工し、次いで銅メッキをおこな
ってスルーホールの内周にスルーホールメッキを施すこ
とによって電気積層板を得た。 上記のようにして電気積層板を製造するにあたって、金
属板２に仮接着した後のプリプレグ３ａの樹脂の樹脂流
れ性を測定した。結果を次表の１樹脂流れ性」の欄に示
す。また得られた電気積層板において各プリプレグ３ａ
の部分にボイドが発生しているか否かを検査し、結果を
次表の［成形性１の欄に示す。表において、熱盤１５開
にセットした複数組みのプリプレグ３ａのうち、上端の
ものから順に「１粗目−１〜「７粗目」として示した。 また［成形性Ｊの欄において、［Ｏｊはボイドの発生無
し、［△］は３０ｃｍ四方の範囲内にボイド１０個以下
発生、「×」は３０ｃｍ四方の範囲内にボイド１１個以
表のＮｏｌ、Ｎｏ２、Ｎｏ３にみられるように、プリプ
レグ３ａの樹脂流れ性が２（）％以上になる条件で金属
板２にプリプレグ３ａを仮接着することによって、積層
成形の際にボイドが発生することなく成形性を高めるこ
とができることが確認される。またＮｏ６にみられるよ
うに、仮接着する際に段山の組み数が多いと段山の中央
部ではプリプレグ３ａのＯ（脂流れ性は２０％以−■二
になって成形性も良好になるが、熱盤１５に近い端部で
はプリプレグ３ａの樹脂流れ性が２（）％未満になって
成形性が悪くなるということ６確認できる。尚、Ｎｏ３
では段山の総でのプリプレグ３ａの樹脂流れ性が２０％
以上であり、しがも総てのものにおいて成形性が良好で
あったが、段山の組み数が多いためにプリプレグ３ａの
樹脂流れ性が２７〜３４％の範囲で大きくバラツクため
に、積層成形した後の電気積層板の板厚のバラツキの原
因になるおそれがあり、好ましくない。

【発明の効果】

上述のように本発明にあっては、通孔を設けた金属板の
片面にプリプレグを重ねて仮接着することによってプリ
プレグで通孔の片側の開口を閉じ、樹脂を通孔内に充填
した後に、この金属板とプリプレグとの複合体を他のプ
リプレグを介して重ねると共に加熱加圧して積層成形す
るようにしたので、金属板の通孔に樹脂を充填した状態
で成形をおこなうことができ、プリプレグに含浸した樹
脂は通孔内に流入されることがないものであって、通孔
に対応する部分でプリプレグにくぼみが生じて積層板の
表面に凹凸が発生することを防ぐことができるものであ
る。そして本発明ではさらに、金属板に仮接着した後の
プリプレグの１７０℃、２０ｋＨ／ｃｍ２．１０分間の
条件での樹脂流れ性が２０％以りになる条件で、金属板
へのプリプレグの仮接着をおこなうようにしたので、８
ｖｌ成形にあたってプリプレグに含浸した樹脂は十分な
流動性が確保されるものであり、ボイドが発生するよう
なことなく良好な成形性で成形をおこなうことができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

＝２１＝ 第１図（、）乃至（ｄ）は本発明に係る電気積層板の製
造の各］−程を示す断面図、第２図は同上の金属板への
プリプレグの仮接着の工程を示す断面図、第３図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は従来例の断面図である。 １は通孔、２は金属板、３ａ１３ｂはプリプレグ、４は
充填剤入り樹脂、５はスルーポール、６は複合体である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）通孔を設けた金属板の片面にプリプレグを重ねて
   仮接着することによってプリプレグで通孔の片側の開口
   を閉じ、樹脂を通孔内に充填した後に、この金属板とプ
   リプレグとの複合体を他のプリプレグを介して重ねると
   共に加熱加圧して積層成形し、しかる後に通孔内の樹脂
   の部分でスルーホールを穿孔加工することによって電気
   積層板を製造するにあたって、金属板に仮接着した後の
   プリプレグの１７０℃、２０ｋｇ／ｃｍ＾２、１０分間
   の条件での樹脂流れ性が２０％以上になる条件で、金属
   板へのプリプレグの仮接着をおこなうことを特徴とする
   電気積層板の製造方法。