JPH10270861A

JPH10270861A - 多層プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH10270861A
Application number: JP7501197A
Authority: JP
Inventors: Toshinari Takada; 俊成高田; Tsuneo Narisawa; 恒夫成沢; Yayoi Watanabe; 弥生渡辺; Kiyonori Furukawa; 清則古川; Kazunori Tsujimura; 一憲辻村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高生産性を有し、かつ表面に凹凸の
ない多層プリント配線板を製造する方法を提供すること
を目的とする。【解決手段】内層材１ａの上下面にプリプレグ１ｂ、さ
らに最外部に外層材１ｃを重ねて得られる層構成品１を
複数組重ねて金属板３間にはさんで加熱加圧することに
より接着する多層プリント配線板の製造方法において、
層構成品１の上下に離型フィルム２を重ねて一組とし、
各組の間に当て板４を介して複数組を重ね、これを金属
板３の間にはさんで加熱加圧することを特徴とする。多
層プリント配線板の表面に凹凸が発生するのを防ぐこと
ができかつ複数枚の多層プリント配線板を生産性良く製
造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器、電子機
器、通信情報機器、計算機器等に用いられる多層プリン
ト配線板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多層プリント配線板は、予め導体パター
ン（内層回路）を片面または両面に形成した銅張積層板
のような内層材１ａの上下面に所定枚数のプリプレグ１
ｂを重ね合わせて、さらに最外部に銅張積層板や銅箔と
いった外層材１ｃを重ねて層構成した物１を金属板３で
はさみ、加熱加圧することにより接着、一体化して得ら
れる。プリプレグ１ｂは加熱すると樹脂成分が溶融して
粘性のある液体となり、次いで樹脂が硬化することによ
り、内層材１ａと外層材１ｃが接着される。

【０００３】このような多層プリント配線板を製造する
にあたって、従来は例えば図３に示すような方法で行わ
れていた。すなわち、内層材１ａの上下面に所定枚数の
プリプレグ１ｂを重ね、さらに最外部に外層材１ｃを重
ね合わせる事により得られる層構成品１を、離型フィル
ム２を介して金属板３間にセットし、これをプレス装置
等で加熱加圧することにより層構成品１を積層接着して
いた。図２に、層構成品１の一例を示す。しかしこの方
法では、金属板３間に１組の層構成品しかセットできな
いため、金属板３間に１枚の多層プリント配線板しか製
造できず、生産性に問題がある。

【０００４】このため、図４に示すように、離型フィル
ム２を介して複数組の層構成品１を重ね、これを金属板
３間にセットし積層接着することが行われている。この
方法によれば、金属板３間に複数枚の多層プリント配線
板が同時に製造できるため、図３に示した方法と比べ生
産性を向上させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記層構成品１を加熱
加圧することにより得られる多層プリント配線板の表面
に凹凸が発生する場合がある。この凹凸の一例として、
外層材１ｃである銅箔にシワが発生し、そのシワの形状
が保たれたまま成型された多層プリント配線板が挙げら
れる。

【０００６】このような多層プリント配線板の凹凸は、
図３に示した方法では発生を防ぐことができる。しか
し、図４の方法では複数組の層構成品１のうち離型フィ
ルム２を介して金属板３に接している層構成品１では図
３の方法の場合と同様に凹凸が発生しないのに対し、金
属板３に接していない層構成品１では、接着後、多層プ
リント配線板の表面に凹凸が発生する場合があった。

【０００７】このような多層プリント配線板表面の凹凸
は、以下に示すような原因によって発生すると考えられ
る。すなわち、層構成品１への加熱加圧によりプリプレ
グの樹脂成分が溶融、次いで硬化収縮するがこの硬化収
縮等の応力が発生することにより層構成品１を多層プリ
ント配線板として成形する際に寸法変化が生じ、多層プ
リント配線板の表面に凹凸が発生してしまう。また他の
応力例として、内層材１ａ・プリプレグ１ｂ・外層材１
ｃを重ね合わせた層構成品１の自重などが挙げられる。
外層材１ｃが銅箔の場合、層構成品１の下側の銅箔にか
かる自重応力の影響は、外層材１ｃが銅張積層板の場合
と比べて大きく、寸法変化が生じやすい。すなわち銅箔
にシワが発生し、多層プリント配線板表面に凹凸が発生
しやすいと考えられる。

【０００８】図３・図４の方法の場合、離型フィルム２
を介して金属板３に外層材が接している層構成品１から
成形された多層プリント配線板の表面に凹凸が発生する
ことを防ぐことができる。しかし図４の方法で離型フィ
ルム２を介して金属板３に外層材が接していない層構成
品１を成形して得られる多層プリント配線板の表面に凹
凸が発生しやすい。これは硬化収縮当または層構成品１
の自重等による応力に起因する多層プリント配線板の寸
法変化が、金属板３に層構成品１の外層材が接していれ
ば抑制できるのに対し、金属板３がなく離型フィルム２
のみでは抑えることができないためである。

【０００９】特開平４−１５１２１７号公報によれば、
重ね合わせたプリプレグの上下に離型フィルムを重ねて
一組とし、各組の間に金属箔を介して複数組を重ね、こ
れを金属板の間にはさんで加熱加圧することにより表面
に凹凸のない積層板が成形できる。

【００１０】そこで図５に示すように、層構成品１の上
下に離型フィルム２を重ねて一組とし、各組の間に銅箔
を介して複数組を重ね、これを金属板３の間にはさんで
加熱加圧することにより成形したところ、得られた多層
プリント配線板の表面には、銅箔を用いない図４の場合
と比べれば凹凸は少ないが、完全に凹凸の発生を防ぐこ
とはできなかった。

【００１１】本発明は上記の点を考慮してなされたもの
であり、高生産性を有し、かつ表面に凹凸が発生するこ
となく多層プリント配線板を製造する方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る多層プリン
ト配線板の製造方法は、内層材１ａの上下面に所定枚数
のプリプレグ１ｂを重ね合わせ、さらに最外部に外層材
１ｃを重ねて得られる層構成品１を一組とし、層構成品
１を複数組重ねて金属板３の間にはさんで加熱加圧する
ことにより接着して一体化成形する多層プリント配線板
の製造方法において、層構成品１の上下に離型フィルム
２を重ねて一組とし、各組の間に当て板４を介して複数
組を重ね、これを金属板３の間にはさんで加熱加圧する
ことを特徴とするものである。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１４】本発明に用いる当て板４は、厚さ０．１ｍ
ｍ以上で、金属板３より薄い板であり、例えば両面また
は片面金属箔張積層板、金属箔なし積層板、金属薄板で
ある。積層板の樹脂、基材は特に限定せず、樹脂の種類
としてはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリエステル樹脂、ＢＴ樹脂、ＰＰＯ樹脂、フッ素
樹脂等の単独、変性物、混合物等が挙げられる。基材と
しては、ガラス等の無機繊維、ポリエステルなどの合成
繊維から成る布または不織布、あるいは紙またはこれら
の組み合わせ等である。金属箔張積層板の金属箔、金属
薄板としては、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム等の単
独、合金、複合品が挙げられる。

【００１５】層構成品１を構成する内層材１ａは、予め
導体パターン（内層回路）を片面または両面に形成され
た金属箔張積層板であり積層板の樹脂、基材、導体（金
属箔）の材質は特に限定するものではない。同様に、層
構成品１を構成する外層材１ｃは片面金属箔張積層板、
または金属箔であり、その材質は特に限定するものでは
ない。プリプレグ１ｂは、例えばガラス布等の基材にエ
ポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂のワニスを含浸し、これを
加熱乾燥して樹脂を半硬化させることによって得られる
が、本発明ではその材質は特に限定するものではない。

【００１６】内層材１ａの上下面に所定枚数のプリプレ
グ１ｂを重ね合わせ、さらに最外部に外層材１ｃを重ね
て得られた層構成品１を一組とし、この層構成品１の上
下にトリアセテートなどの耐熱性樹脂フィルムから成る
離型フィルム２を重ね、これを一組として図１に示すよ
うに当て板４を介して、複数組の層構成品１を重ねる。
このように当て板４、離型フィルム２を介して重ねた複
数組の層構成品１を、例えば表面が鏡面仕上げされてい
るステンレス板のような金属板３間にはさみ、これを一
段として複数段に重ねてプレス装置の熱板の間にセット
する。この後、例えば油圧プレスで加熱加圧することに
より接着して、各金属板３間に、層構成品１が一体化成
形された複数の多層プリント配線板が得られる。

【００１７】こうして各金属板３間に複数枚の多層プリ
ント配線板を同時に成形できる。接着後のこれらの多層
プリント配線板は離型フィルム２にはさまれているた
め、配線板同士、配線板と当て板４、配線板と金属板３
が付着硬化しあうことなく、金属板３間から取り出せ
る。

【００１８】層構成品１が離型シート２のみに接してい
る場合には多層プリント配線板の表面に凹凸が発生する
場合があるのに対して、層構成品１が離型シート２を介
して金属板３や当て板４に接している場合には多層プリ
ント配線板の表面に凹凸が発生しない理由として次の点
が挙げられる。すなわち、加熱加圧による接着工程中に
硬化収縮等の応力が発生して多層プリント配線板の寸法
変化が生じ、ひいては凹凸が発生すると考えられるが、
金属板３や当て板４はプリプレグ１ｂの樹脂より、温度
変化による寸法変化（収縮）が小さい。このため、収縮
の小さい金属板３や当て板４の接触によって多層プリン
ト配線板の寸法変化が抑制し、表面への凹凸発生を防ぐ
ことができる。

【００１９】当て板４の代わりに金属箔５を用いた場
合、金属箔５を用いない図４の場合と比べれば凹凸は少
ないが、多層プリント配線板の表面への凹凸発生を完全
には防ぐことができない理由として次の点が挙げられ
る。すなわち、当て板４と比べて金属箔５は自重でしな
るように薄く軽いため、多層プリント配線板の寸法変化
を抑制する効果が少ないと考えられる。

【００２０】そこで当て板４の厚さに注目し検討した結
果、０．１ｍｍ以上であれば、多層プリント配線板の表
面に凹凸が発生しないことを確認した。また生産性の点
から、当て板４の厚さは少なくとも金属板３より薄く、
薄いほど金属板３間に多数の層構成品１がセットでき
る。当て板４の例としては、厚さ０．１〜０．７ｍｍの
両面または片面銅張積層板、銅箔なし積層板、厚さ０．
１０５ｍｍの銅箔（３オンス銅）などが挙げられる。

【００２１】更に配線板の表面に凹凸が発生する要因と
して金属板３と銅箔の熱膨張率差がある。金属板３の材
質として、銅材、サス６３０などが使用されるが、これ
らの熱膨張率は各々１．１×１０~⁵／℃、１．２×１０
~⁵／℃である。これに対し銅箔の熱膨張率は１．７×１
０~⁵／℃と大きい。このため接着の昇温過程で金属板３
の伸びより銅箔の接着の伸びは大きい。銅箔は摩擦力に
より金属板３に拘束されるが、銅箔の剛性は低くかつ銅
箔に接しているプリプレグは溶融しているため、銅箔の
一部がプリプレグ側にたわむ現象がおき、配線板の表面
に凹凸が生じる結果になる。このようにして生じる凹凸
に対しては金属板３と銅箔の間に摩擦力を緩和される材
料を当板又は当板の一部として使用することにより低減
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に基づいて
説明する。

【００２３】（実施例１）厚さ０．４７ｍｍの両面銅張
ガラス布基材エポキシ樹脂積層板の両面に導体パターン
（内層回路）を両面に形成して内層材１ａとし、該内層
材１ａの上下面に、厚さ０．１ｍｍのプリプレグ（エポ
キシ樹脂含浸ガラス布）１ｂを各２枚、そして最外部に
厚さ０．０１８ｍｍの電解銅箔を外層材１ｃとして重ね
て、図２のように層構成品１を得る。次いで、この層構
成品１の上下にトリアセテートフィルムの離型フィルム
２を重ねてこれを一組とし、各組の間に厚さ０．１７ｍ
ｍの両面銅張ガラス布基材エポキシ樹脂積層板の当て板
４を介して５組積み重ねた。そして、図１の場合のよう
にこれを上下の各金属板３の間にはさんで一段として油
圧プレスにセットし、成形圧力２０kg／cm²、１７０℃
で５０分間、加熱加圧することにより、一段あたり５枚
の４層プリント配線板を得た。

【００２４】（実施例２）当て板４として、厚さ０．１
０５ｍｍの電解銅箔を用い、それ以外は実施例１の場合
と同様の方法で、一段あたり５枚の４層プリント配線板
を得た。

【００２５】比較例１実施例１の場合と同様の方法で層構成品１を得る。次い
で、この層構成品１の上下にトリアセテートフィルムの
離型フィルム２を重ねてこれを一組とし、図３の場合の
ように各組の間に金属板３を介して一段当たり１組を積
み重ね油圧プレスにセットし、成形圧力２０kg／cm²、
１７０℃で５０分間加熱加圧することにより、一段あた
り１枚の４層プリント配線板を得た。

【００２６】比較例２実施例１の場合と同様の方法で層構成品１を得る。次い
で、この層構成品１の上下にトリアセテートフィルムの
離型フィルム２を重ねてこれを１組とし、図４の場合の
ように、一段当たり５組を積み重ね油圧プレスにセット
し、成型圧力２０kg／cm²、１７０℃で５０分間加熱加
圧することにより、一段あたり５枚の４層プリント配線
板を得た。

【００２７】比較例３実施例１の場合と同様の方法で層構成品１を得る。次い
で、この層構成品１の上下にトリアセテートフィルム２
を重ねてこれを一組とし、各組の間に厚さ０．０１８ｍ
ｍの電解銅箔を金属箔５として介して５組積み重ねた。
そして図５の場合のようにこれを上下の各金属板３の間
にはさんで一段として油圧プレスにセットし、成型圧力
２０kg／cm²、１７０℃で５０分間、加熱加圧すること
により、一段あたり５枚の４層プリント配線板を得た。

【００２８】上記、実施例１・２、比較例１〜３におい
て、層構成からプレスによる成形を経て４層プリント配
線板を得るのに要する作業時間をそれぞれ測定し、また
得られたプリント配線板について表面に凹凸がないか、
凹凸のある基板の枚数を確認した。結果を次表に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表の結果からわかるように、各実施例のも
のは作業時間が短く生産性に優れると共に、多層プリン
ト配線板の表面に凹凸が発生するのを防ぐことができる
ものであった。

【００３１】（実施例３）図６は他の実施例を示したも
のである。図１と異なるのは、金属板３と層構成材１と
の間に離型フィルム２に挾んだプリプレグ６を使用し、
当板４をその外側に使用したことである。また当板４を
層構成材１に直接接していることである。ここでプリプ
レグ６は図２に示すプリプレグ１ｂと同じものである。
本例によれば接着の昇温工程でプリプレグ６が流動する
ため、金属板３の摩擦力の影響をなくすことができる。
また層構成材１とほぼ同一の熱膨張率の当板４を直接層
構成材１に接触させているため、熱膨張率差による銅箔
の凹凸を生じさせない。なお、プリプレグ６の代わり
に、弾性率の低い材料、例えばフッ素ゴムやシリコンゴ
ム等を使用しても同様の効果が得られる。なお本例によ
れば全ての層構成材１が力的に上下対称になっているた
め、寸法・そりに対しても良好な多層プリント配線板が
得られる。

【００３２】

【発明の効果】このように本発明にあっては、内層材１
ａの上下面にプリプレグ１ｂ、さらに最外部に外層材１
ｃを重ね合わせて得られる層構成品１を一組とし、各組
の間に当て板４をはさんで複数組を重ね、これを金属板
３の間にはさんで加熱加圧するようにした。このため、
金属板３間において複数枚の多層プリント配線板を生産
性良く製造できる。また、接着して一体化成形される多
層プリント配線板は当て板４に接しているため、硬化収
縮等の応力が成形時に層構成品１に作用しても、収縮が
小さくかつ適度の厚みを有する当て板４によって多層プ
リント配線板の寸法変化を防ぐことができ、多層プリン
ト配線板の表面に凹凸が発生するのを防ぐことができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を示す概略分解図である。

【図２】層構成品１の一例を示す概略分解図である。

【図３】従来の技術方法を示す概略分解図である。

【図４】従来の技術方法を示す概略分解図である。

【図５】従来の技術方法を示す概略分解図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す概略図である。

【符号の説明】

１…層構成品、２…離型フィルム、３…
金属板、４…当て板、５…金属箔、
１ａ…内層材、６，１ｂ…プリプレグ、１ｃ…外
層材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古川清則神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者辻村一憲神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所汎用コンピュータ事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内層材の上下面に所定枚数のプリプレグを
重ね合わせ、さらに最外部に外層材を重ねて層構成した
物を一組とし、この構成品を複数組重ねて金属板の間に
はさんで加熱加圧することにより接着して一体化成形す
る多層プリント配線板の製造方法において、層構成した
各組の間又は金属板と構成品の間に当て板をはさんで複
数組を重ねることを特徴とする多層プリント配線板の製
造方法。
【請求項２】当て板の厚さが０．１ｍｍ以上で、金属板
より薄い請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方
法。
【請求項３】弾性率が内層材より小さい材質からなる当
板を金属板と構成品の間に使用することを特徴とする請
求項１及び２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項４】接着工程の一部又は全工程中において流動
特性を示す材料を金属板と構成品の間に当板として使用
することを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配
線板の製造方法。
【請求項５】多層配線板の接着に用いるプリプレグと流
動特性、硬化特性が概略同じプリプレグを金属板と構成
品の間に当板として使用することを特徴とする請求項１
及び４記載の多層プリント配線板の製造方法。