JPH0448330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリント配線板等に使用される金
属箔張積層板の連続的な製法に関する。 〔従来の技術〕 従来、熱硬化性樹脂が含浸されてなる樹脂含浸
基材（プリプレグ）を積層して加熱加圧し、プリ
ント配線板等に使用される積層板を製造するにあ
たり、多段プレス機を用いて積層体を多段式にプ
レス成形するデイライトプレス法が行われてき
た。ところが、この方法では、熱板と熱板との間
に製品何枚分にも相当する積層体を挿入してプレ
スするために高圧成形となり、積層板中に残留す
る歪みが大きくなつてしまうという難点がある。
また、各熱板を厳密に平行に配することが困難で
あるため、積層板の中央部と端部または一端と他
端における厚みが一定にならず、製品の寸法安定
性に欠ける、という問題もあつた。他方、熱板面
に近接した積層板と遠い位置の積層板とでは伝熱
状態が異なるため、ボイド発生など、製品の外観
不良を招く原因ともなり、さらに、バツチ式で行
われることから、生産性や効率の面でも問題が残
されていた。 そこで、比較的低圧で成形することができ、し
かも、高い生産性および寸法安定性が得られる方
法として、一対の加熱された金属製ベルト（エン
ドレスベルト）の対向面間に長尺帯状の積層体
（被成形物）を連続的に送り込み、これを上記ベ
ルト間に挟んで移動させつつプレス成形して積層
板を得る、いわゆる、ダブルベルトプレス法が開
発された。このダブルベルトプレス法によれば、
前記デイライトプレス法に比べて板厚精度、寸法
安定性等の向上した積層板を製造できる。 〔発明が解決しようとする課題〕 このような利点を有するダブルベルトプレス法
は、今後期待されるところの大きい有用な方法で
はあるが、なお、幾つかの検討課題が残されてお
り、その一つに、積層板の表面粗度という問題が
ある。通常、樹脂含浸基材に用いられているガラ
スクロス等の基材は、成形後の冷却により膨張
し、一方、樹脂含浸基材中の熱硬化性樹脂は、反
対に収縮する性質を有しているため、ガラスクロ
ス等の基材の凹凸が積層板の金属箔等の表面にひ
びいてしまい、製品の表面が粗くなつてしまうこ
とが避けられなかつた。 それは、銅箔等の金属箔が35μｍ、18μｍのよ
うに薄い場合にとりわけ顕著であり、たとえば、
そのような薄い銅箔と7628Wタイプのガラスクロ
スとの組み合わせにおいて、ダブルベルトプレス
法により得られる積層板の銅箔表面粗度は、4.5
〜5.5μｍ（ガラスクロスの対角線方向で測定した
値、以下も同様）程度になつていた。ちなみに、
同じ組み合わせの積層板をデイライトプレス法に
より製造した場合、その表面粗度は4.0〜5.0μｍ
程度と、ダブルベルトプレス法に比べて良い結果
が得られているが、これは、デイライトプレス法
では、プレス成形後、成形時の加圧状態が保たれ
たまま、ある程度まで積層板が冷却されるため、
冷却に伴う基材の膨張が抑えられて、その凹凸が
できにくいためと考えられる。 今日、様々な電子部品の表面実装を行うにあた
り、それに適したプリント配線板が提供できるよ
うな表面粗度の小さい金属箔張積層板が望まれて
いる現状では、ダブルベルトプレス法におけるこ
の問題は、早急に解決策が図られるべき課題とな
つていた。 したがつて、この発明は、表面粗度の小さい金
属箔張積層板が連続的に得られるような製法を提
供することを課題とする。さらに具体的には、少
なくとも従来のデイライトプレス法により製造し
た場合と同等以下の表面粗度、たとえば、上記の
銅箔とガラスクロスとの組み合わせにおいて、
4.0μｍ以下の金属箔表面粗度を、ダブルベルトプ
レス法において達成することをその課題とする。 〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するため、この発明は、ダブル
ベルトプレス法により連続的に金属箔張積層板を
製造するにあたり、金属箔として、樹脂含浸基材
に向かう面にあらかじめ硬化樹脂層が形成されて
いるものを用いるようにした。 〔作用〕 金属箔に形成された樹脂層は、完全硬化状態
（Ｃステージ）にまで硬化が進められたものであ
つて、プレス成形時に軟化したり溶融したりする
ことなく、固化状態で均一な厚みを保持し続け
る。したがつて、ガラスクロス等の基材の凹凸が
金属箔表面にうつることなく、表面粗度の小さい
積層板が出来上がる。 なお、従来、金属箔と樹脂含浸基材との接着性
を高める目的で、金属箔裏面に樹脂層を形成する
場合があつたが、そのような樹脂層における樹脂
の硬化度合はいずれも樹脂含浸基材中の樹脂と同
様、半硬化状態（Ｂステージ）である。それゆえ
に、接着力を発揮することができるのであるが、
当然、成形中に軟化、溶融してしまうため、この
発明における硬化樹脂層とは、その目的、作用等
の異なるものであつた。 〔実施例〕 以下に、この発明にかかる金属箔張積層板の製
法の実施例について、図面を参照しつつ説明す
る。第１図は、この発明の実施に使用される装置
の一例を模式的にあらわした断面図であり、第２
図は、同斜視図である。図にみるように、この連
続プレス成形装置（ダブルベルトプレス機）は、
上下に向かい合つた一対のエンドレスベルト１，
１と、矢印Ａの方向に加圧しつつ加熱を行う加熱
加圧手段９とを備えている。上記一対のベルト
１，１は、入口ロール（入口ドラム）２，２およ
び出口ロール（出口ドラム）３，３の回転に合わ
せて同速度で逆回転しており、互いの対向部分に
おいて、両者は同一方向（矢印Ｂ）へ同一速度で
進行するようになつている。また、第２図にもる
ように、入口ロール２，２および出口ロール３，
３のクリアランスは、シリンダー機構等により、
被形成物の厚さに応じて調節可能になつている。 長尺帯状の金属箔４，４および長尺帯状の樹脂
含浸基材５……は、それぞれ、ガイドロール６…
…に導かれてプレス成形装置内に送られ、積層さ
れた状態で上記ベルト１，１の対向部分に挟まれ
る。ここで、上記金属箔４および樹脂含浸基材５
からなる積層体（被成形物）７は、このベルト１
を通して加熱加圧手段９の作用を受け、加熱され
つつ矢印Ａの方向に加圧されて連続的にプレス成
形が行われ、その際、樹脂含浸基材５中に含浸さ
れた半硬化状態の樹脂が溶融して、互いに接着し
つつ硬化し、次々と金属箔張積層板（製品）８が
取り出される。得られた帯状の積層板８は、カツ
タ（図示せず）等により、所望の大きさに切断さ
れる。 ここで、上記金属箔４の裏面、すなわち、樹脂
含浸基材５に向かう面に、Ｃステージにまで硬化
が進められた硬化樹脂層４１があらかじめ設けら
れていることが、この発明における特徴である。
この樹脂の種類としては、特に限定はされない
が、完全に硬化した状態で、プレス成形温度程度
で溶融したりすることなく、その厚みを維持でき
る転動の耐熱性が付与されたものであつて、たと
えば、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂等の、通常
の樹脂含浸基材に用いられているような熱硬化性
樹脂などが使用できる。 こうした樹脂層の形成方法についても、特に限
定はされず、たとえば、樹脂および溶剤に、必要
に応じて硬化剤（架橋剤）、硬化促進剤、触媒
（重合開始剤）等の添加剤が配合された樹脂ワニ
スを調製し、これをグラビアコーター、カーテン
コーターまたはコンマコーター等の一般的な方法
により均一にコーテイングする。その後、トリー
ター等により溶剤を発揮させて、乾燥させると共
に樹脂の硬化を進めることにより、Ｃステージに
まで硬化した樹脂層を得ることができる。 なお、上記乾燥・硬化工程を短縮し、生産性を
向上させるために、上記樹脂は速硬化性であるこ
とが好ましく、たとえば、ワニスに配合される上
記触媒、促進剤等の量を調節することにより、
160℃におけるゲル化時間が180秒以下程度になつ
ていれば、数分程度の乾燥処理で完全に硬化した
樹脂層が形成され、効率よく処理ができる。ま
た、樹脂ワニスは、プレス時の発泡等を防ぐた
め、あらかじめ充分に脱泡されたものであること
が好ましく、たとえば、溶存酸素量が未処理時の
１／２以下、または7ppm以下程度になるまで減圧下
等で処理しておくことが好ましい。この程度の脱
泡状態は、たとえば、15〜20Torr程度の減圧下
で30分間以上に処理すれば、容易に達成できる。
また、乾燥温度は、使用する樹脂種に応じて、
各々の硬化に適した温度が適宜設定されることが
好ましく、たとえば、エポキシ樹脂を用いる場合
は、150〜170℃程度で行えばよい。 上記樹脂層の厚みは、特に限定はされないが、
20〜100μｍ程度であることが好ましい。20μｍに
満たない場合は、この発明における効果が充分に
得られない恐れがあり、100μｍを越えると、硬
化樹脂層内に気泡が残されてしまい、これが成形
時に発泡して積層板表面にマイクロボイドが発生
してしまう傾向がみられる。 金属箔となる金属種としては、特に限定はされ
ず、たとえば、銅、アルミニウム、ニツケル等、
通常使用されているものが挙げられる。また、そ
の厚みについても、特に限定はされないが、35μ
ｍ以下程度、たとえば、35μｍ、18μｍのような
薄めの金属箔を使用した場合において、とりわけ
顕著に、この発明における効果が発揮される。 なお、この発明において、積層板は、両面に金
属箔が配された両面金属箔張積層板である必要は
なく、金属箔は積層板の少なくとも片面に配され
ていればよい。すなわち、片面金属箔張積層板も
含まれるのであつて、この場合は、金属箔のない
方の面に、代わりに離型フイルムを配しておき、
成形中に積層体がエンドレスベルト等に接着しな
いようにすればよい。 この発明における樹脂含浸基材としては、特に
限定はされず、たとえば、ガラス、アスベスト等
の無機繊維、ナイロン、テトロン等の有機合成繊
維からなる織布あるいは不織布、マツト、紙等の
各種基材に、上記の金属箔裏面に用いられるよう
な各種熱硬化性樹脂が含浸された、一般的なもの
が挙げられる。含浸、乾燥方法等についても、特
に限定されず、上記樹脂に必要に応じて硬化剤、
硬化促進剤等の添加等を配合して同様にワニスを
調製し、これを通常の方法で基材に含浸させ、そ
の後乾燥させつつ半硬化状態にまで樹脂の硬化を
進めるようにすればよい。ここで、含浸樹脂は、
連続的に成形するという製法上、速硬化性である
ことが好ましく、たとえば、上記硬化のための促
進剤等の配合量により、160℃におけるゲル化時
間が40〜60秒程度になるように調節されているこ
とが好ましい。 上記樹脂含浸基材のレジンコンテントは、通
常、40〜55重量％（乾燥後の値）程度に調節され
るが、これに限定されることはない。樹脂含浸基
材の積層枚数についても、任意に設定され、たと
えば、２〜10枚程度積層される。また、樹脂含浸
基材とともに、電気絶縁性、耐熱性等を有する熱
溶着性プラスチツクフイルム（たとえば、ポリフ
エニレンオキシド、ポリフエニレンスルフイド、
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等）などが併用さ
れていてもよい。 上記エンドレスベルトは、熱伝導率、摩擦係数
などの点から、スチール製のものを使用すること
が好ましいが、これに限定されることはない。 さらに、加熱加圧手段は、たとえば、複数の加
熱された加圧ロールや、加熱加圧盤などであり、
その温度および圧力は、樹脂含浸基材中の樹脂種
に応じ、樹脂が軟化、溶融し、ＢステージからＣ
ステージに硬化していく温度、および、溶融樹脂
を必要以上に流動させて排除することなくプレス
できる程度の圧力が、適宜設定されることが好ま
しい。たとえば、エポキシ樹脂の場合は、160〜
180℃、５〜10Kg／cm²程度であること適切である。 なお、この発明にかかる製法を実施するために
使用される装置は、ここに図示されたものに限定
されないことは言うまでもない。たとえば、駆動
手段である入口ロールおよび／または出口ロール
に加熱や加圧手段が備わつていてもよい。 つぎに、さらに具体的な実施例および比較例に
ついて説明する。 （実施例１〜５および比較例１〜２） 金属箔として、厚さ35μｍまたは18μｍの銅箔
を使用し、ここに下記のエポキシ樹脂ワニス（脱
泡処理後）を第１表に示した厚みになるよう均一
にコーテイングし、その後160℃で乾燥して、Ｃ
ステージまで硬化の進んだエポキシ樹脂層を形成
した。なお、促進剤としてのベンジルジメチルア
ミンの配合量を調節することにより、実施例５で
は、160℃におけるゲル化時間が300秒である樹脂
ワニスを調製して、これを、コーテイング後160
℃で15分間乾燥するようにし、その他について
は、同ゲル化時間が180秒の樹脂ワニスを調製し、
160℃／４分間乾燥するようにした。 ※エポキシ樹脂ワニスの組成 （数字は重量部をあらわす） エポキシ樹脂 100 （油化シエルエポキシ(株)製エピコート1001） ジシアンジアミド ４ ベンジルジメチルアミン ０〜0.05 メチルオキシトール 100 基材として、長尺帯状ガラスクロス7628W（日
東紡績(株)製、品名WE18K−104、平織、厚さ0.18
mm、幅104cm、重量210ｇ／m²、縦糸密度42本／25
mm、横糸密度32本／25mm）を使用し、これに通常
の方法で、上記エポキシ樹脂ワニス（ただし、ベ
ンジルジメチルアミン量は0.2重量部とした）を
レジンコンテント45重量％になるよう含浸させ、
乾燥してプリプレグを得た。 上記プリプレグを３枚重ね、その上下に上記硬
化エポキシ樹脂層付き銅箔をそれぞれ配し、これ
を、図に示したダブルベルトプレス機に送り込ん
でプレス成形した。なお、成形条件は、温度170
℃、圧力10Kg／cm²、ベルト走行速度１ｍ／分であ
つた。 （比較例 ３〜４） Ｂステージのエポキシ樹脂層が形成されている銅
箔を用いるようにする他は、上記実施例と同様に
して積層板を製造した。 （比較例 ５） 硬化樹脂層が形成されていない銅箔を用いるよ
うにする他に、上記実施例と同様にして積層板を
製造した。 （比較例 ６） 上記比較例５と同様の構成からなる積層体を熱
板間に12枚挿入し、これを30段重ねて行うデイラ
イトプレス法により、積層板を製造した。成形条
件は、温度165℃、圧力40Kg／cm²、時間120分であ
つた。 上記得られた実施例および比較例の金属箔張積
層板について、表面粗度および成形後の銅箔と樹
脂含浸基材との間のエポキシ樹脂層の厚みを判定
した。なお、表面粗度については、表面粗さ計を
用い、ガラスクロスの対角線方向で測定した。 以上の結果を、第１表に示す。

【表】

【表】 ※ ただし、発泡のためマイクロボイド発生
第１表にみるように、ダブルベルトプレス法に
おいて、適切な厚さの硬化樹脂層が形成された銅
箔を用いた実施例の金属箔張積層板では、金属箔
表面粗度4.0μｍ以下が達成され、高度に優れた平
滑性がえられた。とりわけ、硬化の速い樹脂を用
いた実施例１〜４では、短時間の乾燥を効率良く
上記の結果を得ることができた。また、銅箔裏面
にＢステージの樹脂層を形成した比較例３および
４の場合、この樹脂は、樹脂含浸基材に含浸され
ている樹脂と同様、プレス成形時に軟化、溶融し
てしまうため、この発明における効果は得られな
かつた。 〔発明の考案〕 この発明にかかる金属箔張積層板の製法によれ
ば、ダブルベルトプレス法により製造される積層
板の表面粗度を、デイライトプレス法で行う以上
に向上させることができ、表面実装等に適したプ
リント配線板材料等の提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明にかかる金属
箔張積層板の製法を実施例するにあたつて用いら
れる一装置を模式的にあらわし、前者は断面図、
後者は斜視図である。 １……エンドレスベルト、４……金属箔、４１
……硬化樹脂層、５……樹脂含浸基材、８……金
属箔張積層板、９……加熱加圧手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定枚数の樹脂含浸基材および金属箔からな
   る帯状の積層体を移送させつつ、一対の加熱され
   たエンドレスベルトで挟み付けてプレス成形する
   金属箔張積層板の製法であつて、前記積層体にお
   ける金属箔の前記樹脂含浸基材に向かう面にあら
   かじめ硬化樹脂層が形成されていることを特徴と
   する金属箔張積層板の製法。