JPS6144659B2 - - Google Patents

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JPS6144659B2
JPS6144659B2 JP56165411A JP16541181A JPS6144659B2 JP S6144659 B2 JPS6144659 B2 JP S6144659B2 JP 56165411 A JP56165411 A JP 56165411A JP 16541181 A JP16541181 A JP 16541181A JP S6144659 B2 JPS6144659 B2 JP S6144659B2
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JP
Japan
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mold
base material
resin
copper
printed wiring
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JPS5866390A (ja
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Ikuo Hoshi
Masami Arai
Kyoshi Yokochi
Atsushi Fujioka
Taketoshi Nakagawa
Yasuo Myadera
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6144659B2 publication Critical patent/JPS6144659B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は印刷配線用銅張り積層板の新しい連続
製造法に関するものである。 従来印刷配線用銅張り積層板としては、ガラス
繊維、有機繊維、木材パルプ等からなる織布、不
織布、紙状物などの繊維基材にフエノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの熱硬化性
樹脂を種々に組合せて成形されたものが用いられ
ている。例えば紙フエノール、ガラスマツトポリ
エステル、ガラスクロスエポキシ等の積層板であ
る。これらの積層板の製造法は以下のような方法
によるのが一般的であつた。すなわち、基材に溶
剤で希釈した常温液状のワニス状物を含浸塗工
し、乾燥機等で溶剤を除去すると共に後のプレス
成形に適した状態まで反応を進めて、いわゆるＢ
−ステージ化したプリプレグを作成し、所定寸法
に裁断後表面に銅箔を重ね、鏡板にはさんだ状態
で多段の平行熱盤間で加熱加圧成形するものであ
る。この従来の製造法によるものは低粘度のワニ
スを成形プレスの前にあらかじめ基材に含浸処理
することにより含浸性の良好なボイドのない基
板、また鏡板にはさみ平行盤間で成形されるため
表面の平滑なそりのない基板等配線板として重要
な特性を満足する良い板が出来る長所がある。し
かし反面塗工に多量の溶剤を必要とし、その乾燥
に多大のエネルギーを必要とするばかりか溶剤の
回収は困難で大半が無駄に失われる。また溶剤の
稀散は環境の汚染といつた問題も惹起する。更
に、塗工、プリプレグの積み重ね、プレス成形、
切断加工等の各工程はそれぞれ分離し、連続化さ
れないため多大の人手と工数を要し、コスト高と
なりやすい等の欠点があつた。 このため無溶剤の樹脂を用いて積層板を作る方
法あるいは無溶剤の樹脂を用いて且つ連続的に印
刷配線用積層板を作る方法が種々検討されてきて
いる。たとえばガラスチヨツプドストランドに不
飽和ポリエステルを含浸させ、あらかじめ化学的
に増粘したシート状成形材料（SMC）を表面に
銅箔を介して金型に供給し加熱加圧する方法。不
飽和ポリエステル樹脂浴中に基材を通し樹脂を含
浸させたのち銅箔と共に加熱ダイスに引込み連続
的に成形する引抜き成形法（InsulatiunCircuit，
November1979）、多数枚の基材を無溶剤樹脂浴
中に導き、所定量の樹脂を含浸塗工したのちカレ
ンダーや加熱ロールプレスにて成形する方法（特
開昭51−133762号公報）。無溶剤樹脂と充てん剤
の混合物を押出機にてシート状に成形し、Ｂ−
Stage化したのち、これを芯材層とし銅箔との界
面に常法で得られるプリプレグ等を介してベルト
プレス等で成形する方法（特開54−135859号公
報）。など多数提案されている。しかしSMC法で
はプレス成形時の材料の流動にともない基材が局
部配向を起しやすくそりが大きくなりやすい。引
抜き法やロールプレス法では成形中に十分圧力が
かけにくく、ボイドの除去が困難であり、また樹
脂が流動性を保持している間に基材が強く引張ら
れるなどにより基材の配列が乱され易く平坦なそ
りのない基材が作りにくい。押出法による基材で
は表面に別途作成のプリプレグを配さなければ特
性が出しにくい。といつた問題等がある。これら
の方法はいずれも無溶剤樹脂を用いているが、そ
の樹脂をあらかじめ基材に均一に含浸処理を施
し、しかる後金型、ロール、熱盤等で成形するも
のであり、前記のような問題を残している。 一方繊維基材にあらかじめ含浸処理を施さず、
未含浸のまゝの繊維基材を金型に引込み、無溶剤
液状樹脂を供給し熱圧することにより含浸と成形
を金型内で同時に行う方式が一般のFRP成形法
として存在する。たとえばマツチドダイ成形、コ
ールドプレス等である。この方法は基材にあらか
じめ樹脂を含浸処理する工程をはぶいており簡略
化された成形法である。しかしこのような一般の
FRP成形法をそのまゝ要求特性の高度な印刷配
線用銅張り積層板に適用しようとしても、ポイド
のない、そりの少ない基板を作る上で不十分であ
る。またこのようなマツチドダイ成形は金型端部
の食い切り部で余分の基材を切除し一個、一個バ
ツチ式に成形されるシステムで連続化が出来ない
ことと、銅箔を表面に施した場合には食い切り部
の切断縁から溶融した樹脂が銅箔と金型の間に回
り込み、印刷配線用銅張り板としての適性を失う
といつた問題がある。 本発明者らは以上の状況に鑑み無溶剤型熱硬化
性樹脂を用い、しかも連続的に含浸のよいそりの
ない印刷配線用銅張り積層板を製造する方法につ
いて鉛意検討を進め本発明に至つたものである。 本発明は、連続して走行する繊維基材上に無溶
剤型熱硬化性樹脂を部分的、断続的に供給し、こ
れに銅箔を重ねたのち、これを一対の平盤の少な
くとも一方の平盤の周縁部に平盤の中心方向にテ
ーパーの付いた突起を有する金型を用いて銅箔基
材が突起部で切断されずに挾持される状態で熱圧
成形し、しかるのち金型を開き成形された板を引
取り、切断をする工程からなり、これらを連動化
させて連続的に行うことを特徴とする印刷配線用
銅張り積層板を連続的に製造する方法である。 未含浸の基材に樹脂を単に供給し金型内で含浸
成形を行う点で類似の方法として前記のように一
般のFRP成形法としてのマツチドダイ、コール
ドプレス法等がある。これらの金型はオス型とメ
ス型とからなり型の周縁部で小さなクリアランス
を持つてかみ合わさる構造となつている。そして
このかみ合い部で型からはみ出た余分の基材を切
除するとともに、このクリアランス部での樹脂の
流動抵抗で金型内製品にプレスによる内圧が加わ
るものとなつている。この従来のかみ合い型の構
造の金型で印刷配線用銅張り積層板を成形しよう
とすると銅箔及び基材がかみ合い部で切断される
ため、切断ケ所から溶融樹脂が銅箔の表面側に囲
り込み銅箔の上に樹脂の薄い硬化皮膜が形成され
てその部分が印刷配線板としての機能を損うこと
と、成形された板を引取り次の工程に移動するこ
とが出来ず連続成形が出来ない欠点のあることが
わかつた。またかみ合い部のクリアランスは0.1
〜0.2mm程度と非常に小さくとらねば十分な内圧
を保持できないが、印刷配線板に要求されるよう
な高度な要求を満足する程度に含浸性を上げポイ
ドをなくそうとすると、このクリアランスを更に
小さくとらねばならず、これは実質的に困難であ
ることなどがわかつた。 本発明者らは銅箔や基材の切断が起らずポイド
を除去するのに十分な内圧を保持出来るような金
型を考案し、連続積層法を開発した。即ちオス、
メス型のかみ合い構造でなく、一対の平盤の少く
とも一方の平盤の周縁部に平盤の中心方向にテー
パーの付いた突起を有する金型を用い、銅箔、基
材が突起部で切断されずに強く挾持される状態で
熱圧成形することが一つの特徴である。一対の平
行盤の少くとも一方の平盤周縁部にテーパーの付
いた突起を有する金型を用いることにより熱圧時
その突起部で銅箔及び基板は強く締め付けられる
こととなるが、その締め付け部で溶融樹脂の型外
へのしみ出しが防がれ内圧が保持される。保持さ
れる内圧は基材のしめ付け程度に左右されるがポ
イド除去に十分な内圧を保持出来る程に強く挾持
ししかも銅箔や基材の切断を起さないためには平
盤の中心方向にテーパーの付いた突起を有する金
型を用いればよいことを見出した。 突起の形状を第１図にもとずいて説明する。突
起の形状はその高さｈ、巾ｂ、テーパー角度θで
定まるものであるが基材の締め付け程度は突起部
にかゝるプレス圧力に左右され、これは板面積に
対する突起部面積の比できまり、したがつて巾ｂ
は板のサイズによつて適宜に選択されるものであ
る。また突起高さｈは所望の板厚に対して突起部
でしめつけられる基材厚さを差し引いた値として
定められる。ところでテーパー角度θは高さ、巾
にかゝわらず55度以上の範囲が好ましい。テーパ
ー角度がθ＝０゜の直角エツジの場合、十分に基
材が締め付けられる前にまず銅箔が続いて基材の
切断が生じてしまう。テーパー角度55゜以上にな
ると切断がなく所望の内圧を得るに十分な締め付
けが可能となる。尚θは必要以上に大きくとると
テーパー部分は製品から切除され歩留りが悪くな
る。テーパーは第１図のように直線的傾斜でなけ
ればならないわけでなく、若干の曲率をもつたも
のや階段状のものでもよい。ただしその場合でも
底辺と頂点を結ぶ線の平均的角度は55度以上が好
ましい。又本図は下型に突起の付いたものを示し
ているが、これは上型に付けても良く、また上・
下それぞれの型に割り振つて突起同志がかみ合わ
ずに当接するように設けても良い。この上下型に
割り振り当接する方法では金型代が高くなるが、
製品から切り捨てられるテーパー部の長さを小さ
くすることが出来て歩留りが向上する。上辺部
（巾・ｂ）の個所は平坦なもので良いが多少曲面
をつけたものでも良い。 ところで本発明では樹脂は基材の全面にではな
く、成形金型の中央部に相当する位置に近い部分
に部分的に供給された状態で金型に導かれる。中
央部に供給された樹脂は熱圧プレス時に熱を受け
て低粘度化し加圧により金型周縁に向つて流動し
て行き全体に行きわたるとともに、ピンチ部での
せき止め効果で最終的に内圧が増大し、基材への
十分な含浸が達成される。こゝで樹脂が基材全面
に供給されていると樹脂の流動が減少し、気泡の
追い出しが不十分となるばかりか連続工程をとる
場合、金型での成形時に金型外に置かれる次に成
形されるべき部分の金型に接する近辺が金型の熱
を受けて樹脂の硬化反応を起してしまい、その部
分は成形に供せなくなり歩留りが非常に悪くな
る。このため連続工程では樹脂は基材に対して、
断続的に供給されることが必要である。この供給
の好ましい形態は成形される金型に対してその周
縁の突起部より内側に入つた中央部、好ましくは
約30mm以上内側に入つた部分に供給されるように
することである。 つぎに本発明に用いられる無溶剤型熱硬化性の
樹脂は溶剤を含まないエポキシ、不飽和ポリエス
テル、フエノール樹脂等の熱硬化性樹脂であり、
また繊維基材はガラス繊維よりなるクロスなどの
織布、スワールマツトなどの不織布、紙状物、及
び有機繊維、木材パルプ等からなる織布、不織
布、紙状物が用いられる。無溶剤の熱硬化性樹脂
は不飽和ポリエステルのように架橋性モノマーを
含まないものでは常温では固形ないし半固形の非
常に高粘度のものが多い。このような場合、樹脂
の供給はあらかじめ樹脂を加熱溶融し低粘度化し
た状態で硬化剤、充てん剤等を混合し供給するこ
とができる。ところで本法に供される熱硬化性樹
脂混合物は金型成形温度での溶融粘度が0.1〜50
ポイズの範囲の樹脂が好ましい。0.1ポイズ未満
と低粘度すぎると、成形時に内圧が上りにくく十
分な含浸が達成されずポイドの多い基板となりや
すい。これは本発明のような突起で十分締め付け
ても挾持部での基材間の間隙を皆無にすることは
不可能で低粘度程その間隙から樹脂の漏れを起し
やすいからである。これは用いられる基材の種類
によつても異るか、クロス等の織布に較べ、不織
布、紙状物といつたかさ高さ基材ほど内圧が上り
やすく低粘度樹脂での成形がしやすくなることが
わかつた。また50ポイズを越え逆に粘度が高すぎ
ると内圧は上りやすくなるが、繊維内への含浸が
低下するのと、熱圧時樹脂が押し流されることに
伴い基材も一緒に流動を起しやすくなり、その結
果基材の片寄りや局部配向を起し成形された板の
そりが大きくなつてくる。この基材流れに対して
は織布が良く、不織布、紙状物でも長繊維よりな
る基材の方が抵抗性が強く有利である。 基材は前述のような各種の基材を単独で用いて
もよく、組み合わせて使用されても良い。特に表
面材としてガラスクロス等の織布を用い、内部芯
材層としてスワールマツト等不織布又は紙状物を
組み合わせることは好ましい。その理由は前述の
ように芯材層としての不織布、紙状物は同一の締
め付け圧力でも内圧が上りやすく含浸性が良好で
あるが、しかし基材流れの点で不利である。そこ
で、そりにもつとも影響しやすい表面での基材の
乱れを防ぐ意味で織布を表面に配置すると、含浸
性、そりともに良好な板が成形し易い。またこの
ような配置をとることにより、強度の強い織布層
が表面にくることにより板の曲げ強さなどの強度
が大きく出来て有利となるからである。 以上述べたように本発明の金型を用いる成形法
により、無溶剤型熱硬化性樹脂で印刷配線用銅張
り積層板が良好に成形できることを見出したが、
これを連続工程で行う方法を図面を用いて説明す
る。 第２図は本発明の製造方法の概略説明図であ
る。第２図において走行する繊維基材１の上に熱
硬化性樹脂を供給装置２で硬化剤等を混合しつつ
所定量、基材の所定の位置に部分的、断続的に供
給する。樹脂を供給された基材は銅箔３を重ねら
れたのち、プレス４に導かれ、突起を有する金型
５で熱圧成形される。成形完了後、型が開かれて
いる間に引取機６で引き取る。これにより次に成
形されるべき部分が、成形型内に導かれるととも
に成形完了したものは冷却プレス７で冷却され、
次の切断機８に連動化される。こゝで本図では基
材は上下２ケ所から供給されその中間部に樹脂が
供給される形態を示しているが、何枚かの基材を
１ケ所から供給し、その上に樹脂を供給しても良
い。 また樹脂が室温固形で加熱しながら硬化剤等を
混合する必要のある時は供給された樹脂が成形プ
レスに導かれる間に反応が進み粘度上昇が起るの
を防ぐために冷却装置９を置くことが出来る。ま
た成形後の冷却はそりを防ぐのに有効であるが場
合によつては無くてもよい。ところで本成形法で
の樹脂の供給は基材の成形型への引取り載置位置
に合わせて予め樹脂供給部分が金型の中央部にく
るように所定の位置に部分的に供給されるよう考
慮されねばならない。こうすることによつて次に
成形されるべき部分の樹脂は熱せられた金型熱盤
に接することなく保持される。 以下実施例について説明する。 実施例 １ 室温固形の無溶剤型エポキシ樹脂（チバ社商品
名アラルダイト8011）を加熱容器内で110℃で溶
融液化し、別の容器に酸無水物硬化剤（日立化成
商品名HN−2200）と促進剤（ベンジルジメチル
アミン）の混合物を室温液状の状態で準備した。
この２つの容器から樹脂100部硬化剤33部、促進
剤1.0部となるようにそれぞれを圧送し、開口部
に施けたスタテツクミキサーで十分混合しなが
ら、ベルトコンベアーの上を走行する520mm巾の
ガラスクロス（210g／m2）とスワールマツト
（450g／m2）が重なつた基材の上に混合樹脂を次
の間隔を置いて部分的に供給した。即ち、樹脂は
基材の進行方向に約200mmの間隔を置き、一辺が
約400mmとなる面積に総量400gを供給した。しか
る後前記と同じスワールマツト、クロスを重ねて
水冷プレスで接触圧を軽く圧して冷却したのち、
35μの銅箔を両面に重ねて、170℃に熱せられた
成形用金型の上に引取り機で樹脂の供給部分が金
型の中央部にセツトされるように移動載置した。
しかる後たゞちに金型を30秒かけて圧縮し、最終
圧力50Kg／cm2で３分間プレス成形した。成形型は
下型が510mm角の平盤で、上型は510mm角平盤の周
縁部に高さ1.1mm、突起先端の水平部巾３mm、テ
ーパー角度70゜の突起を有する金型を用いた。尚
成形温度170℃での樹脂混合物の溶融粘度は３ポ
イズであつた。成形完了後金型を開き引取り機で
510mm分だけ引取り移動させ、その後切断して500
mm角の銅張り積層板を得た。この操作を繰り返す
ことによつて、そりが少なく、ポイドのない良好
な積層板を連続的に成形出来た。得られた銅張り
積層板の特性を表１に示す。
【表】 ポイド ：基板より銅箔をエツチング除去し
顕微鏡観察により測定 表面あらさ：触針式表面あらさ計での平均的凹
凸 その他 ：JISC−6481に準じて測定 実施例 ２ エポキシ変性不飽和ポリエステル樹脂（日立化
成商品名UPE−10）100部、充てん剤として水和
アルミナ（昭和軽金属Ｈ−40）50部、硬化剤とし
てジクミルパーオキサイド0.5部を50℃で混合し
樹脂液を調整した。 これをベルトコンベアーの上を走行する520mm
巾のガラスクロス（210g／m2）とガラスペーパ
ー（300g／m2）が重なつた基材の上に、基材進
行方向に100mmの間隔を置き、一辺が450mmとなる
面積に総量470gを供給した。しかる後同じ仕様
のガラスクロス、ガラスペーパーを重ね、あらか
じめ冷却することなく35μの銅箔を両面に重ねた
後実施例１と全く同様の方法にて、金型での熱圧
成形、引取り切断を行つて500mm角の銅張り積層
板を得た。尚樹脂混合物の金型温度170℃に於け
る溶融粘度は10ポイズであつた。 得られた銅張り積層板の特性を表２に示す。
【表】 実施例 ３ 実施例１において表面のガラスクロスを除き、
坪量600g／m2のスワールマツトのみを用い、金
型のテーパー角度を60゜とした他は、全く同様に
して成形した。得られた銅張り積層板はそり、表
面粗さ、曲げ強度が実施例１より若干劣つていた
が、含浸性は良好な板であつた。 その特性は表３に示す通りである。
【表】 以上説明したように、本発明の方法はあらかじ
め繊維基材に含浸塗工する必要がないことから、
従来の塗工方式のように塗工のための多量の溶剤
を無駄に使用する必要がなく、また、この溶剤除
去のための乾燥のエネルギーを必要としないな
ど、材料、エネルギーの節約に大きな効果を奏す
るものである。又基材としては不織布等安価な基
材が使えるだけでなく種々の基材組み合せによる
使用も可能で多様化する基材の要求に対応しやす
い。さらに工程が一貫連続化されることにより人
手が大巾に削減でき、大きな加工費の低減が期待
できるなど大いなる効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に用いられる金型の断面説明
図、第２図は本発明の製造方法の概略説明図であ
る。 符号の説明、１……繊維基材、２……熱硬性樹
脂供給装置、３……銅箔、４……成形プレス、５
……突起のついた金型、６……引取り機、７……
冷却プレス、８……切断機、９……冷却装置、１
０……コンベアー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 連続して走行する繊維補強基材上に無溶剤型
    熱硬化性樹脂を部分的、断続的に供給し、これに
    銅箔を重ねたのち、これを一対の平盤の少くとも
    一方の平盤の周縁部に平盤の中心方向にテーパー
    の付いた突起部を有する金型を用いて銅箔、基材
    が突起部で切断されずに挾持される状態で熱圧成
    形し、しかる後金型熱盤を開き、成形された板を
    引取り、切断をする工程からなり、これらを連動
    化させて連続的に行うことを特徴とする印刷配線
    用銅張り積層板の製造方法。 ２ 突起を有する金型がテーパー角度55度以上の
    テーパーの付いた突起を有する金型である特許請
    求範囲第１項記載の印刷配線用銅張り積層板の製
    造方法。 ３ 無溶剤型熱硬化性樹脂が成形時の金型温度に
    相当する温度での溶融粘度で0.1〜50ボイズであ
    る特許請求範囲第１項記載の印刷配線用銅張り積
    層板の製造方法。 ４ 繊維補強基材が表面材がガラス繊維織布であ
    り、芯材層がガラス繊維不織布又は紙状物である
    特許請求範囲第１項記載の印刷配線用銅張り積層
    板の製造法。
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