JPS6249852B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は印刷配線板用積層板の新しい製造法に
関するものである。

従来印刷配線用積層板としては、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、不飽和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
てきている。たとえば、紙―フエノール、ガラス
クロスエポキシ、ガラスマツトポリエステルなど
の基板である。これらの積層板の製造法は以下の
ような方法によるが一般的である。すなわち、基
材に溶剤で稀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にまで反応を進めて、いわ
ゆるＢステージ化したプリプレグを作成し、これ
を所定寸法に載断後、表面に銅箔を重ね鏡板に挾
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
た鏡板に挾み平行盤間で成形されることにより表
面の平滑な、そりの少ない基板等配線板として重
要な特性を満足する良好な基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
乾燥にも多大のエネルギーを必要とし、材料エネ
ルギーのロスが大きい。また溶剤の揮散は環境の
汚染といつた問題も惹起する。

このため無溶剤の樹脂を用いて積層板を作る方
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樹脂を
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）を表面に銅箔を重ねて金型に
供給し加熱加圧成形する方法、不飽和ポリエステ
ル樹脂浴中に基材を通し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
形方法（Insulation Circuit、November1977）、
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
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ステージ化したのち、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
等を介しベルトプレス等で成形する方法（特開昭
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
伴ない基材が一緒に流れて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
除去が困難であるとともに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板が作り
にくい。押出法による基板では表面に別途作成の
プリプレグ等を配さなければならない、といつた
問題も有している。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るが前記のような
問題も残している。

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
ールドプレス成形等である。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省いており簡
略化された成形法である。しかしこのような成形
法が印刷配線板用積層板の成形に適用された例は
なく、この一般の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
としてもボイドのないそりの少ない基板等を作る
上で不十分である。

本発明者らは先に以上の状況に鑑み、無溶剤型
熱硬化性樹脂を用い、あらかじめ塗工処理を施さ
ず未含浸のままの基材に樹脂を供給し金型内で含
浸と成形を同時に行う方法において、含浸のよ
い、そりの少ない基板を製造する方法として、繊
維基材に無溶剤型の熱硬化性樹脂を部分的に供給
し、必要に応じ表面に銅箔を重ね、次いでこれを
一対の平行盤の少くとも一方の平盤の周縁部に突
起を有する金型を用いて基材がその突起部で挾持
される状態で熱圧成形をする印刷配線用積層板の
製造方法を提案した。本発明は前記製造法におい
て、熱硬化性樹脂の供給形態に関して、作業性、
成形性等により優れる特別な供給形態を提案する
ものである。

基材に熱硬化性樹脂を供給する形態は液状の樹
脂を基材上に、流延、流下、スプレー等の各種の
手段で適用されるのが普通である。ところで印刷
配線板に用いられる代表的な熱硬化性樹脂はたと
えば不飽和ポリエステル樹脂のように架橋性液状
モノマーを含むもの以外はエポキシ樹脂、フエノ
ール樹脂等無溶剤の状態では室温固形のものが多
い。そこで、この室温固形の無溶剤型熱硬化性樹
脂を基材上に供給するには、あらかじめ樹脂の軟
化点以上に予熱し低粘度の液状化させ、硬化剤等
を必要に応じて混合しながら基材に適用する方法
が考えられる。しかしこの場合、混合された樹脂
は高温のため反応も生じ樹脂粘度等が経時的に変
化する。そのため樹脂は出来るだけ短時間に混合
し、混合後はすみやかに一定条件下に基材上に供
給される必要がある。ところで大量に連続的に積
層板を製造する場合には、どうしても製造ライン
の何らかのトラブル等でラインがストツプした
り、円滑な作業の流れが乱される場合がある。こ
のような時、前記のような樹脂供給形態では、基
材に供される混合樹脂の性状を一定に保つたり、
混合機中での樹脂のゲル化を防ぐこと等が困難に
なる。

そこで本発明者らは種々検討した結果、熱硬化
性樹脂をあらかじめ室温固形のシート状に別途加
工しておき、熱圧成形に先立つてこれを樹脂の軟
化点以上の温度で繊維基材とともに圧縮し、樹脂
を繊維基材に部分的に浸透させ供給するのが良い
ことを見出した。この方法は樹脂の混合工程を積
層板成形工程のラインとは別途に置くことが出
来、混合に伴う樹脂の変質等の問題が軽減され、
又シート状の固形物のため基材上への適用もやり
やすい。固形樹脂シートを単に基材上に部分的に
載置し、銅箔を重ねて成形プレスに供すると、プ
レス初期に樹脂シート部が局部的に急な圧力を受
けることにより、シートが割れ、くだけを生じ、
その部分に成形ボイドを生じやすい。また基材に
一時的に高い力が加わり基材の切れや変形を生じ
て、そりの大きな積層板となる。更に表面銅箔に
キズ跡が残る等の問題がある。そこで固形シート
を基材上に載置した後、成形プレスに先だつて、
その樹脂の軟化点以上の温度に予熱しあらかじめ
基材とともに圧縮し、樹脂が基材に部分的に浸透
した強化シート状態となるような供給形態をとる
ことがこれらの問題を解決する上で効果的であ
る。

こゝで、シート状とは、板状物が好ましいが、
それに限定するものではなく、ブロツク状など固
形の塊状であれば良い。またこれをあらかじめ基
材とともに圧縮し基材に浸透させる時の温度はそ
の樹脂の軟化点以上であれば良いがその操作にお
いて樹脂の反応が進まないようにあまり高温にな
らないようにすることが望ましい。軟化点以下で
あるとシート化時にシートのわれを生じたり、基
材への浸透が妨げられる。

本発明においては樹脂が部分的に基材に浸透し
た強化シートが成形プレスに供されると熱圧成形
に伴ない樹脂は一坦溶融低粘度化し金型周縁に向
つて流動して行き、金型内を満して周縁部に到達
した時には突起部で強く挾持された基材の抵抗で
型外への樹脂のもれが防がれ、金型内の樹脂の内
圧が上昇して基材への樹脂の完全な浸透が達成さ
れる。そしてボイドのない状態まで含浸が行なわ
れた後、樹脂の硬化が完了し成形が終る。こゝ
で、樹脂が部分的に供給されるとは強化基材の全
面に亘つて樹脂が均一に供給されている状態では
なく樹脂が全く供給されていない基材のみの部分
も存在する状態を意味する。本成形法では樹脂は
熱圧プレス時に型内の気泡を追い出しながら周縁
に向い型内を満すことが必要なので基材全面に樹
脂がまんべんなく均等に供給されているのではな
く樹脂の全く供給されていない部分が存在するよ
うに部分的に供給されることが必要だからであ
る。特に成形品の中央部に相当する位置に近く過
剰に供給し、樹脂が成形時に金型中央から周縁に
向つて移動するように供給するのがよい。

基材としてガラス繊維、バルブ、有機繊維等の
各種繊維からなる織布、不織布状物、紙状物など
の種々の形態の基材が用い得る。

無溶剤型熱硬化性樹脂とはエポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、フエノール樹脂等の非反応
性の溶剤を実質的に含まない室温で固形の熱硬化
性樹脂である。

樹脂強化シートは金型に導かれ熱圧成形される
が、金型は一対の平盤からなり少くともその一方
の平盤の周縁部に突起を有する金型である。その
突起部で基材が圧縮され、緻密に挾持されること
により内圧が保持され完全な含浸が達成される。
この突起は金型平面に対してある高さと巾を有し
ていれば良い。突記の高さは所望の成形品板厚か
ら突起部で締め付けられる基材の所定厚さを差引
いた値として設定される。

また巾は適宜に選択されるものであるが、突起
部での基材の締め付け状態は突起部にかゝる圧力
に左右されるので、巾が広いほど即ち突起部面積
が大きいほど単位面積当りの圧力が低下し、大き
なプレス圧力が必要となるので可及的に巾が小さ
い方が有利である。しかしあまり巾が狭いと突起
部で基材や銅箔が座屈、破断を起しやすくなる。
表面に銅箔を配する銅張り積層板の場合には、基
材、銅箔が破断を起すと破れた個所から樹脂が銅
箔と金型間に廻り込み、離型を困難にしたり、金
型の清掃に手間取つたり、銅箔表面に樹脂の皮膜
が形成されて配線板としての用途にそのまゝでは
不適当となるなどの欠点を生ずることとなる。し
たがつて、このような場合には破断を起しにくい
ように突起の先端に丸味を持たせる等、突起形状
の工夫が望ましい。同様の理由で、従来のFRP
成形金型のようなオス、メスかみ合い構造の金型
は、銅張り積層板の成形には不適当である。

尚この突起は一対の平盤の上・下いづれか一方
の型に取付けても良く双方の型に取りつけても差
つかえない。たゞし双方の型に取付ける場合は突
起の高さは一方のみに取付ける場合の高さをそれ
ぞれに割振つた高さとなし、また突起部同志がか
み合わず突起先端部で夫々が当接するように設け
られる。

以下実施例にもとずき、更に具体的に説明す
る。

実施例 加熱装置を有する樹脂混合装置を用い、エポキ
シ樹脂（チバ社製商品名アラルダイト8011）を
110℃に、酸無水物硬化剤（日立化成製商品名HN
―2200）と硬化促進剤（ベンジルジメチルアミ
ン）の混合物を60℃に加熱液化し、これらをスタ
テツクミキサーを備えた混合機に導き樹脂100
部、硬化剤33部、促進剤1.5部となるような割合
で混合して、ポリエステルフイルムの上に流延冷
却し、厚さ約４mm、300mm角の樹脂シートを作成
した。この樹脂シートの軟化温度は60℃であつ
た。

つぎに520mm角、坪量100g／m²の６枚のガラス
ペーパーの３枚目と４枚目の間の中央付近に、前
記樹脂シートを置き、70℃に予熱しながらロール
で圧縮し、樹脂がガラスペーパー内に部分的に浸
透した厚さ約５mmの強化シートを得た。

この強化シート状物の両表面に35μ厚さの銅箔
を重ね、これを下金型が510mm角の平盤で上金型
が510mm角の平盤の周縁部に高さ1.1mm、巾３mmの
帯状の突起を巡らした金型にチヤージし、金型温
度170℃、圧力50Kg／cm²で５分間熱圧成形し厚さ
1.6mm、500mm角の銅張り積層板を得た。

この積層板はボイドは皆無であり、そり、電気
特性等の特性に優れ、印刷配線板用積層板として
好適に使用し得るものであつた。

以上説明した通り、本発明によれば、樹脂の繊
維基材への供給が固形シート状で行えるため操作
が簡単で機械化しやすい。また混合樹脂の経時変
化に伴うトラブルを軽減出来るなど、作業性、成
形性に大きな効果を発揮できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 繊維基材に無溶剤型の熱硬化性樹脂を部分的
   に供給し、必要に応じその表面に銅箔を重ね、次
   いでこれを一対の平行盤の少くとも一方の平盤の
   周縁部に突起を有する金型を用いて基材がその突
   起部で挾持される状態で熱圧成形する積層板の製
   造方法において、熱硬化性樹脂をあらかじめ室温
   固型のシート状に別途加工しておき、熱圧成形に
   先立つてこれを樹脂の軟化点以上の温度で繊維基
   材とともに圧縮し、樹脂を繊維基材に部分的に浸
   透させ供給することを特徴とする印刷配線板用積
   層板の製造方法。