JPH08222851A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリプレグシートの両面の高分子フィルムの
接着性と剥離性の安定化。 【構成】 両面に離型層のない高分子フィルム７を接着
した厚さｔ1のプリプレグシート１の所定の箇所にレー
ザー加工法などを利用して貫通孔３を形成する。次に導
電性ペースト４を例えば印刷法により貫通孔３に充填す
る。両面の高分子フィルム７の剥離は、プリプレグシー
ト１を温風６でプリプレグシート１中の熱硬化性エポシ
キ樹脂の溶融開始温度以上に加熱しながら行う。その
後、プリプレグシート１の両面に加熱加圧接着した金属
箔５をエッチングなどによりパターニングして回路を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子フィルムをプリ
プレグシートの両面に接着して導電ペースト充填時のマ
スクとして用いる回路基板の製造方法におけるプリプレ
グシートと高分子フィルムの剥離方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高密度化に伴
い、産業用にとどまらず民生用の分野においても回路基
板の高密度化が強く要望されるようになってきた。

【０００３】回路基板では高密度化を妨げる要因となっ
ていたメッキスルホールにかわって導電ペーストによる
インナービアホール接続による回路基板の製造方法が提
案されている（例えば特開平６−２６８３４５号公
報）。

【０００４】この回路基板の製造方法は、両面に離型性
を有する高分子フィルム（以下離型性フィルムと称す
る）を備えた被圧縮性の多孔質のプリプレグシートに貫
通孔をあけその穴に導体ペーストを充填し、離型性フィ
ルムを剥離した後、プリプレグシートの両面に金属箔を
張り付けて加熱圧接することで基板の両面を電気接続
し、さらに金属箔をエッチングによってパターニングし
て回路形成するものである。

【０００５】以下従来の回路基板の製造方法について図
面を参照しながら説明する。図７（ａ）〜（ｆ）は従来
の回路基板の製造工程を示す工程断面図である。まず、
図７（ａ）に示すように、両面に厚さ１２μｍのＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）などの高分子フィルム
の片面にシリコーン系の離型層を形成した離型性フィル
ム１２を備えた、寸法が□５００ｍｍ、厚さt1ｍｍの多
孔質のプリプレグシート１１が準備される。多孔質のプ
リプレグシート１１としては、例えば芳香族ポリアミド
繊維の不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合
材が用いられる。

【０００６】次に図７（ｂ）に示すように、プリプレグ
シート１１の所定の箇所にレーザー加工法などを利用し
て貫通孔１３が形成される。

【０００７】次にプリプレグシート１１を印刷機（図示
せず）のテーブル上に設置し、導電性ペースト１４が離
型性フィルム１２の上から印刷され、貫通孔１３に充填
される。この時、上面の離型性フィルム１２は印刷マス
クとプリプレグシート１１の汚染防止の役割を果たして
いる。

【０００８】次に図７（ｄ）に示すように、プリプレグ
シート１１の両面の離型性シート１２が室温にて２ｍ／
ｍｉｎの速度で剥離される。そして、図７（ｅ）に示す
ように、プリプレグシート１１の両面に銅箔などの金属
箔１５を張りつけて、この状態で加熱加圧することによ
って、図７（ｆ）に示すように、プリプレグシート１１
と金属箔１５とが接着されるとともに、プリプレグシー
ト１１が厚さt2ｍｍまで圧縮（t1＞t2）して両面の金属
箔１５が導電ペースト１４によって電気的に接続する。
この時、プリプレグシート１１の一構成成分であるエポ
キシ樹脂および導電ペースト１４は硬化する。

【０００９】その後両面の金属箔１５を選択的にエッチ
ングして回路パターン（図示せず）を形成することで両
面の回路基板が得られる。

【００１０】以上述べたように、回路基板の製方法造の
中でプリプレグシートの両面に接着された離型性フィル
ムはレーザー加工等で貫通孔を形成し、導体ペースト印
刷時のマスクとして使用した後剥離されることから、レ
ーザー加工時や導電ペースト印刷時に剥離しない接着力
と、導体ペースト充填後に容易に剥離できる剥離性が重
要となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、離型性フィルムをプリプレグシートに接
着した直後剥離性に問題がないものであっても離型層や
プリプレグシート中の樹脂成分のばらつきによって１〜
２週間程度の放置によって接着強度が増大し、剥離時に
離型性フィルムの破断不良が発生する。

【００１２】例えば、離型性フィルムをプリプレグシー
トに接着した直後剥離強度（１８０度剥離、剥離速度２
ｍ／ｍｉｎ）が１．５ｇ／３０ｍｍ幅のものが２週間後
では３０ｇ／３０ｍｍ幅となるものでは、剥離時に全数
が離型性フィルムの破断が発生する。

【００１３】また、離型層やプリプレグシート中の樹脂
成分のばらつきによって接着直後の接着強度がばらつき
導電ペースト印刷時に離型性フィルムが剥がれたり、剥
離時に離型性フィルムの破断不良が発生するという問題
があった。

【００１４】導電ペースト印刷時の離型性フィルム剥が
れは、剥離強度が０．５ｇ前後で発生し、導電ペースト
によるプリプレグシートの汚染不良となる。

【００１５】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、導電ペースト印刷時のマスクとなる高分子フィルム
とプリプレグシートとの接着性と剥離性を安定化し、高
品質の回路基板を実現するための回路基板の製造方法を
提供することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の回路基板の製造方法は、離型層を有する離
型性フィルムを接着したプリプレグシートに貫通孔をあ
けその穴に導体ペーストを充填した後プリプレグシート
を４０℃以上に加熱しながら離型性フィルムを剥離す
る、あるいは離型層のない高分子フィルムを接着したプ
リプレグシートに貫通孔をあけその穴に導体ペーストを
充填した後プリプレグシートの熱硬化性の含浸樹脂のプ
リプレグ状態での溶融開始温度以上に加熱しながら高分
子フィルムを剥離した後、プリプレグシートの両面に金
属箔を加熱圧接することで基板の両面を電気接続し、さ
らにエッチングによって回路形成するものである。

【００１７】

【作用】上記のように構成された本発明によれば、離型
性フィルムの剥離時にプリプレグシートを４０℃以上に
加熱することで離型性フィルムとプリプレグシートとの
接着強度が低下して離型性フィルムが破断することなく
安定した剥離ができる。

【００１８】さらに、離型層のない高分子フィルムを使
用することで、プリプレグシートとの接着強度が増大し
接着性が安定することで導電ペースト印刷時に高分子フ
ィルムの剥がれがなくなるとともに、離型層のない高分
子フィルムでもプリプレグシート中の熱硬化性樹脂のプ
リプレグ状態での溶融開始温度以上に加熱することで固
形の熱硬化性樹脂が軟化、溶融し、接着強度が低下して
高分子フィルムが破断することなく安定した剥離ができ
る。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例における回路基板の製造
方法について説明する。

【００２０】（第１実施例）図１（ａ）〜（ｆ）は本発
明の第一の実施例の回路基板の製造工程を示す工程断面
図である。

【００２１】まず、図１（ａ）に示すように、両面に厚
さ１２μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）な
どの高分子フィルムに膜厚が１００オングストローム程
度のシリコーン系の離型層を形成した離型性フィルム２
を接着した、寸法が□５００ｍｍ、厚さｔ1ｍｍの多孔
質の芳香族ポリアミド繊維の不織布に熱硬化性エポキシ
樹脂を含浸させたプリプレグシート１を準備する。

【００２２】プラスチックフィルムにはＰＥＴ以外に、
ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレー
ト）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）、ＰＰ
（ポリプロピレン）、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイ
ド）などを用いても良い。前記プリプレグシート１に
は、ガラス繊維に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複
合材を用いてもよい。

【００２３】次に図１（ｂ）に示すように、プリプレグ
シート１の所定の箇所にレーザー加工法などを利用して
貫通孔３を形成する。

【００２４】次に前記プリプレグシート１を印刷機（図
示せず）のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト４
を離型性フィルム２の上から印刷する。この時、上面の
離型性フィルム２は印刷マスクとプリプレグシートの汚
染防止の役割を果たしている。

【００２５】次に図１（ｄ）に示すように、プリプレグ
シート１を温風６で約５０℃〜６０℃に加熱しながら両
面の離型性フィルム２を約２ｍ／ｍｉｎの速度で剥離す
る。ここでは加熱手段に温風方式を用いたが、赤外線加
熱法やロール加熱方式などを用いてもよい。

【００２６】そして、図１（ｅ）に示すように、プリプ
レグシート１の両面に厚さ３５μｍの銅箔などの金属箔
５が張りつけられ、この状態で加熱加圧することによっ
て、図１（ｆ）に示すように、プリプレグシート１と金
属箔５とが接着されるとともに、プリプレグシート１が
厚さt2ｍｍまで圧縮（t1＞ｔ2）して両面の金属箔５が
導電ペースト４によって電気的に接続される。この時、
プリプレグシート１の一構成成分であるエポキシ樹脂お
よび導電ペースト４は硬化する。

【００２７】そして両面の金属箔５を選択的にエッチン
グして回路パターン（図示せず）を形成することで両面
の回路基板が得られる。

【００２８】図２に離型性フィルム剥離時の加熱温度と
剥離強度のグラフを示す。剥離強度の測定は温度制御が
可能なプレートに幅３０ｍｍ、長さ約１００ｍｍの測定
物を両面テープで固定して、温度を変更しながら２ｍ／
ｍｉｎの速度で１８０度剥離を行った。ＪＩＳ規格では
金属箔５等の剥離強度の測定速度は６０ｍｍ／ｍｉｎが
用いられているが、実施例の剥離速度で測定した。

【００２９】測定には離型性フィルム２をプリプレグシ
ート１に接着した直後の常温での剥離強度が約１．５ｇ
／３０ｍｍ幅が、２週間後に約３０ｇ／３０ｍｍ幅に増
大し剥離時に離型性フィルムが破断したサンプルを用い
た。

【００３０】剥離強度は温度に比例して低下し加熱温度
が５０℃から６０℃の範囲で最低（剥離強度は約１．５
ｇ／３０ｍｍ幅）となり６０℃を超えると、再度剥離強
度が増大し９０℃で最大（剥離強度は約２５０ｇ／３０
ｍｍ幅）となるが、離型性フィルム２の破断はない。

【００３１】９０℃以上になる樹脂成分が溶融しはじ
め、樹脂自身の強度が低下するためと剥離強度は再度低
下する。実施例の加熱条件では１００枚のサンプルにつ
いて剥離を行ったが、離型性フィルム２の破断不良は皆
無であった。

【００３２】以上説明したように４０℃以上で離型性フ
ィルム２が破断することなく剥離できることを確認した
が、９０℃を超えると剥離時に離型性フィルム２への樹
脂の付着量の増加や樹脂成分の糸引き現象が発生するた
め、９０℃以下での加熱が望ましく、加熱によってプリ
プレグシート１中のエポシキ樹脂の硬化が後の回路基板
の製造工程で問題とならないレベルで設定すればよい。

【００３３】また、加熱時間はプリプレグシート１が所
望の温度に達すれば良く（実施例のでは数秒で所望温度
に達した）、加熱温度と同様プリプレグシート１中のエ
ポシキ樹脂の硬化が後の回路基板の製造工程で問題とな
らないレベルで設定すればよい。

【００３４】（第２実施例）図３（ａ）〜（ｆ）は本発
明の第二の実施例の回路基板の製造工程を示す工程断面
図である。

【００３５】まず、図３（ａ）に示すように、両面に離
型層のない厚さ１２μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）などの高分子フィルム７を接着した寸法が□
５００ｍｍ、厚さｔ1のプリプレグシート１を準備す
る。高分子フィルムにはＰＥＴ以外に、ＰＩ（ポリイミ
ド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰＳ
（ポリフェニレンサルファイト）、ＰＰ（ポリプロピレ
ン）、ＰＰＯ（ポリフェニレノキサイド）などを用いて
も良い。

【００３６】プリプレグシート１としては、例えばガラ
ス繊維の織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた複合
材が用いられる。プリプレグシート１には図５に示すよ
うに２角に切り欠き８を設けている。高分子フィルム７
を接着した状態の切り欠き９部はＡ方向からみたときの
拡大側面図に示すように、両面の高分子フィルム７のみ
が接触（図６（ａ））あるいは非接触（図６（ｂ））の
状態で存在している。

【００３７】次に図３（ｂ）に示すように、プリプレグ
シート１の所定の箇所にレーザー加工法などを利用して
貫通孔３を形成する。

【００３８】次にプリプレグシート１を印刷機（図示せ
ず）のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト４を高
分子フィルム７の上から印刷する。この時、上面の高分
子フィルム７は印刷マスクとプリプレグシート１の汚染
防止の役割を果たしている。

【００３９】次に図３（ｄ）に示すように、プリプレグ
シート１を温風６で約５５℃〜６５℃に加熱しながら両
面の高分子フィルム７を約２ｍ／ｍｉｎの速度で剥離す
る。剥離はプリプレグシート１の２角の切り欠き９部の
高分子フィルム７からスタートすれば容易にできる。

【００４０】そして、図３（ｅ）に示すように、プリプ
レグシート１の両面に厚さ３５μｍの銅箔などの金属箔
５を張りつけて、この状態で加熱加圧することによっ
て、図３（ｆ）に示すように、プリプレグシート１と金
属箔５とが接着するとともに、プリプレグシート１が厚
さｔ2ｍｍまで圧縮（t1＞t2）して両面の金属箔５が導
電ペースト４によって電気的に接続する。この時、プリ
プレグシート１の一構成成分であるエポキシ樹脂および
導電ペースト４は硬化する。

【００４１】そして両面の金属箔５を選択的にエッチン
グして回路パターン（図示せず）を形成することで両面
の回路基板が得られる。

【００４２】図４に剥離時の加熱温度と剥離強度のグラ
フを示す。剥離強度の測定は温度制御が可能なプレート
に幅３０ｍｍ、長さ約１００ｍｍの測定物を両面テープ
で固定して、温度を変更しながら２ｍ／ｍｉｎの速度で
１８０度剥離を行った。

【００４３】２０℃の室温での剥離強度は、高分子フィ
ルム７が破断して測定不能の強度を示した。実施例では
１００枚のサンプルの導電ペースト４印刷を行ったが高
分子フィルム７の剥がれや導電ペースト４によるプリプ
レグシート３汚染不良は皆無であった。

【００４４】加熱時の剥離強度は、加熱温度が５０℃以
下では１００ｇ／３０ｍｍ幅以上を示し、剥離時に高分
子フィルム７の破断が発生したが、５５℃で急激に剥離
強度が低下（剥離強度は約８ｇ／３０ｍｍ幅）して高分
子フィルム７の破断が無くなった。５５℃以降、剥離強
度が増大し９０℃で最大となっている。最大時の剥離強
度は約３００ｇ／３０ｍｍ幅となっているが高分子フィ
ルム７の破断はない。

【００４５】９０℃以上になると樹脂成分が溶融しはじ
め樹脂自身の強度が低下するため剥離強度は再度低下す
るが高分子フィルム７の破断は発生はない。５５℃以降
の剥離強度の変化は離型性フィルム２を用いた場合とほ
ぼ同じ傾向にある。

【００４６】実施例に用いたプリプレグシート１中の熱
硬化性エポシキ樹脂の溶融開始温度は、昇温速度８℃／
ｍｉｎ時の粘度特性を測定した結果、５０℃近傍にある
ことから加熱温度が樹脂成分の溶融開始温度を超えれば
高分子フィルム７の破断がない安定な剥離性が得られる
ことを分かったが、９０℃を超えると剥離時に高分子フ
ィルム７への樹脂の付着量の増加や樹脂成分の糸引き現
象が発生するため９０℃以下での加熱が望ましい。

【００４７】また、加熱時間も離型性フィルム２を用い
た時と同様にプリプレグシート１が設定温度に達すれば
良く、加熱によってプリプレグシート１中のエポシキ樹
脂の硬化が問題の無いレベルで設定すればよい。

【００４８】実施例の剥離条件では１００枚のサンプル
の剥離を行ったが、高分子フィルム７の破断不良は皆無
であった。

【００４９】なお、第１実施例で高分子フィルムの離型
層の膜厚を１００オングストローム程度として説明した
が、離型層の膜厚が薄くなり接着力が離型層のない高分
子フィルムに近づき低温域で高分子フィルムの破断不良
が発生した時は、離型層のない高分子フィルムと同様に
加熱温度をプリプレグシート中の熱硬化性樹脂のプリプ
レグ状態での溶融開始温度以上に設定すればよい。

【００５０】また、第１、第２の実施例では剥離速度を
２ｍ／ｍｉｎとした時の結果を説明したが、発明者は剥
離速度が２０ｍ／ｍｉｎまで確認しており、その結果で
は、剥離速度が速くなるに従い剥離強度の最低値温度や
最大値温度が数度高温側にシフトするため剥離速度に応
じて若干の温度調整をしてやればよいことが分かってい
る。

【００５１】また、第１実施例で芳香族ポリアミド繊維
の不織布と熱硬化性樹脂との複合材、第２実施例でガラ
ス繊維の織布と熱硬化性樹脂との複合材からなるプリプ
レグシートを用いたが、芳香族ポリアミド繊維の織布と
熱硬化性樹脂との複合材、ガラス繊維の不織布と熱硬化
性樹脂との複合材からなるプリプレグシートを用いても
同様の結果を得ている。

【００５２】また、第１、第２の実施例では所定形状に
加工したプリプレグシートについて述べたが連続状のプ
リプレグシートについても適用できることは言うまでも
ない。

【００５３】また、第１、第２の実施例では両面の回路
基板について述べたが、高分子フィルムをプリプレグシ
ートの両面に接着して導電ペースト充填時のマスクとし
て用いる多層の回路基板についても適用できることは言
うまでもない。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の回路基板の
製造方法は、両面に離型層を有した離型性フィルムを接
着したプリプレグシートに貫通孔をあけその穴に導体ペ
ーストを充填した後、プリプレグシートを加熱しながら
離型性フィルムを剥離することで、長期間保管したプリ
プレグシートでも離型性フィルムとの剥離強度が低下し
て離型性フイルムの破断がなく安定した剥離ができる。

【００５５】また、離型層のない高分子フィルムを使用
することでプリプレグシートとの接着時の接着強度が大
幅に増大して導電ペースト充填時の高分子フィルムが剥
がれや導電ペーストによるプリプレグシートの汚染不良
がなくなるとともに、離型層のない高分子フィルムでも
プリプレグシート中の熱硬化性のエポシキ樹脂のプリプ
レグ状態での溶融開始温度以上に加熱しながら剥離する
ことで高分子フィルムの破断のない安定な剥離性が得ら
れ、高品質の回路基板を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路基板の製造方法の第１の実施例を
示す工程断面図

【図２】同実施例におけるプリブレグシートと離型性フ
ィルムの加熱温度と剥離強度を示す図

【図３】本発明の回路基板の製造方法の第２の実施例を
示す工程断面図

【図４】同実施例におけるプリブレグシートと離型層の
ない高分子フィルムの加熱温度と剥離強度を示す図

【図５】図３に示す実施例における２角に切り欠きを設
けたプリプレグシートの平面図

【図６】図５に示すプリプレグシートのＡ方向からの切
り欠き部拡大側面図

【図７】従来の回路基板の製造方法を示す工程断面図

【符号の説明】

１、１１ プリプレグシート ２、１２ 離型性フィルム ３、１３ 貫通孔 ４、１４ 導電ペースト ５、１５ 金属箔 ６ 温風 ７ 高分子フィルム ８ 切り欠き

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 利浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中村 眞治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小島 環生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両面に高分子フィルムに離型層を形成した
   離型性フィルムを備えたプリプレグシートに貫通孔をあ
   けその穴に導体ペーストを充填し、前記離型性フィルム
   を剥離した後、プリプレグシートの両面に金属箔を加熱
   圧接することで基板の両面を電気接続し、さらにエッチ
   ングによって回路形成する回路基板の製造方法であっ
   て、上記離型性フィルム剥離時に上記プリプレグシート
   を加熱しながら離型性フィルムを剥離する回路基板の製
   造方法。
2. 【請求項２】プリプレグシートの加熱温度が４０℃以上
   である請求項１記載の回路基板の製造方法。
3. 【請求項３】離型性フィルムの代わりに離型層のない高
   分子フィルムを用い、前記高分子フィルム剥離時にプリ
   プレグシートをプリプレグシートに含浸された熱硬化性
   樹脂のプリプレグ状態での溶融開始温度以上に加熱しな
   がら高分子フィルムを剥離する請求項１記載の回路基板
   の製造方法。
4. 【請求項４】プリプレグシートが芳香族ポリアミドを主
   材料とする織布もしくは不織布と熱硬化性樹脂との複合
   材である請求項１記載の回路基板の製造方法。
5. 【請求項５】プリプレグシートがガラス材料からなる織
   布もしくは不織布と熱硬化性樹脂との複合材である請求
   項１記載の回路基板の製造方法。
6. 【請求項６】プリプレグシートの外周の一部を除去し両
   面のプラスチックフィルムの接触あるいは非接触部を少
   なくとも１箇所以上設けた請求項１記載の回路基板の製
   造方法。
7. 【請求項７】高分子フィルムがポリエステルテレフタレ
   ート、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイト、ポリ
   エチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリフェニ
   レンオキサイドである請求項１または３記載の回路基板
   の製造方法。