JPWO2012029275A1 - 積層シートの製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、このような積層シートは、以下のようにして製造される。金属箔や、樹脂シート上に、樹脂ワニスを塗布し、その後、繊維基材を重ね、前記樹脂ワニスを含浸させる。
なお、本願の背景技術としては、特許文献5もある。
連続的に送出される支持体と、連続的に送出される繊維基材との間に第1の樹脂組成物を供給し、前記支持体と前記繊維基材とを前記第1の樹脂組成物を介して圧着して積層シートを製造する積層シートの製造方法であって、
前記支持体の一方の面、前記繊維基材の一方の面の少なくともいずれかに液状の第1の樹脂組成物を供給する第1の工程と、
前記支持体の前記一方の面と前記繊維基材の前記一方の面とを前記第1の樹脂組成物を介して圧着する第2の工程とを含み、
前記第1の工程では、前記液状の第1の樹脂組成物を供給する供給手段の供給位置を調整した後、前記支持体の一方の面、前記繊維基材の一方の面の少なくともいずれかに液状の第1の樹脂組成物を供給する積層シートの製造方法が提供される。
これにより、第1の樹脂組成物の繊維基材への含浸量を調整することができる。これにより、所望の含浸量の積層シートを得ることができる。
支持体を連続的に送出する手段と、
繊維基材を連続的に送出する手段と、
前記支持体と前記繊維基材との間に液状の第1の樹脂組成物を供給する供給手段と、
前記第1の樹脂組成物を介して、前記支持体と前記繊維基材とを圧着する圧着手段とを備える積層シートの製造装置であって、
前記供給手段の供給位置を調整する調整手段を備える積層シートの製造装置も提供できる。
ここで、供給手段の供給位置を調整するとは、供給手段自体の位置を移動させて、供給位置を調整する場合や、供給手段自体は移動させずに、第1の樹脂組成物の供給口(吐出口)の位置を変更することで、供給手段の供給位置を調整する場合の両方を含む。
以上より、本発明によれば所望の積層シートを得ることができる。
まず、本発明の積層シートの実施形態について説明する。なお、積層シートを所定の寸法に切断すると、プリプレグが得られる。
金属箔は、例えば、後で配線部(回路)等に加工される部分である。この金属箔を構成する金属材料としては、例えば、銅または銅系合金、アルミニウムまたはアルミニウム系合金、鉄または鉄系合金、ステンレス鋼等が挙げられる。そして、金属箔を構成する金属材料としては、これらの中でも、導電性に優れ、エッチングによる回路形成が容易であり、また、安価であることから、銅または銅系合金が好ましい。また、支持体5として、極薄金属箔(たとえば、厚さ2〜5μm)を使用してもよい。ただし、ハンドリング性から支持体5として、前述した極薄金属箔をキャリア材上に設けたものを使用してもよい。
この繊維基材2としては、例えば、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維基材、ポリアミド樹脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維、全芳香族ポリアミド樹脂繊維等のポリアミド系樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維、芳香族ポリエステル樹脂繊維、全芳香族ポリエステル樹脂繊維等のポリエステル系樹脂繊維、ポリイミド樹脂繊維、フッ素樹脂繊維等を主成分とする織布または不織布で構成される合成繊維基材、クラフト紙、コットンリンター紙、リンターとクラフトパルプの混抄紙等を主成分とする紙繊維基材等の有機繊維基材等の繊維基材等が挙げられる。
なお、第2の樹脂層4の線膨張係数が、第1の樹脂層3の線膨張係数よりも高いとは、25℃〜300℃における面方向および/または厚み方向の平均線膨張係数が高いことを意味する。
具体的には、式(I)で示されるノボラック型シアネート樹脂を用いることができる。
たとえば、第1の樹脂組成物を供給する位置を調整することで、第1の樹脂組成物を乾燥させて、図2(c)のような第1の樹脂組成物がほとんど含浸しない構成とすることも可能である。
なお、この他、繊維基材2の厚さ方向の全体に第1の樹脂組成物が含浸しているものや、繊維基材2の厚さ方向の一部に第1の樹脂組成物が含浸しているもの等が挙げられる。
次に、本発明の積層シートの製造方法の実施形態において用いる積層シート製造装置、すなわち、積層シートの製造に用いる積層シート製造装置の構成例について説明する。図3〜図5を参照して説明する。
本発明の製造装置の概要は、以下の通りである。
製造装置は、支持体5を連続的に送出する手段621と、
繊維基材2を連続的に送出する手段623と、
前記支持体5と前記繊維基材2との間に液状の第1の樹脂組成物を供給する供給手段611〜613(あるいは611)と、
第1の樹脂組成物を介して、前記支持体5と前記繊維基材2とを圧着する圧着手段625とを備える。そして、製造装置は、前記供給手段による前記液状の第1の樹脂組成物の供給位置を調整する調整手段661〜663(あるいは供給手段611を変位させる手段)を備える。
まず、積層シート製造装置6について説明する。
図3に示すように、積層シート製造装置6は、ローラ(ロール)621〜628と、ノズル(ダイコータ)611〜614と、乾燥装置64とを有している。
このローラ625の外周面に沿って、前記外周面に直接接触するように、支持体5が搬送される。このとき、支持体5は、ローラ625の円周の1/4以上に面接触する。
また、繊維基材2もローラ625の外周面に沿って、前記外周面に接触するように、搬送される。繊維基材2は、ローラ625が支持体5と接触している箇所で、支持体5を介してローラ625と接触することとなる。ただし、繊維基材2とローラ625との接触面積は、支持体5とローラ625との接触面積よりも小さい。具体的には支持体5は、ローラ625の円周の1/4〜1/2で面接触するのに対し、繊維基材2はローラ625の円周の1/6〜1/4で面接触している。これにより、繊維基材2にかかる張力を低くすることができ、繊維基材2の変形を抑制できる。
さらに、詳しくは後述するが、繊維基材2および支持体5は、送出方向に引っ張られ、これらには張力がかかっている。
このようにすることで、ローラ625の外周面を利用して、支持体5と繊維基材2とを第1の樹脂組成物を介して圧着することができる。なお、本実施形態では、ローラ625に対して対向配置され、支持体5と繊維基材2とを圧着するためのローラは配置されていない。
ここで、ローラ625は、少なくとも表面が金属で構成される金属ローラである。このような金属ローラは、表面の平滑性が高く、安定的に支持体5、第1の樹脂組成物および繊維基材2を支持できる。そのため、第1の樹脂組成物の繊維基材2幅方向の重量分布を均一なものとすることができる。
また、ノズル614は、支持体5の第1の樹脂組成物と反対側の面に、常温(25℃)で液状(ワニス状)の第2の樹脂組成物を吐出(供給)する手段(例えば、ダイコータ)である。
なお、乾燥装置64は、前記対象物に対し、加熱を行なうことで、前記対象物を乾燥するものである。乾燥後の積層シートにおいて、第1の樹脂層3、第2の樹脂層4はいずれもBステージ状態であり、シート状となる。
次に、積層シート製造装置6aについて説明する。なお、前述した積層シート製造装置6との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
より具体的に説明すると、ノズル611からは、支持体5の一方の面に液状の第1の樹脂組成物が供給される。
さらに、ノズル611から、繊維基材2の一方の面に液状の第1の樹脂組成物を供給する際には、ローラ624に支持された箇所に向けて液状の第1の樹脂組成物が供給される。このようにすることで、繊維基材2への第1の樹脂組成物の含浸の程度を高めることができる。
また、ノズル611から、支持体5と繊維基材2との間に向けて、液状の第1の樹脂組成物を供給する際には、繊維基材2と支持体5とではさまれた空間に向けて第1の樹脂組成物が供給される。より詳細に説明すると、ローラ625に接触した支持体5と、この支持体5と対向するとともに、ローラ625に対し離間した状態の繊維基材2との間に向けてノズル611から液状の第1の樹脂組成物が供給され、本実施形態では、第1の樹脂組成物は、ローラ625に支持された支持体5に供給されることとなる。
また、ノズル611は、その位置を変位させることで、支持体5の一方の面における供給位置であり、支持体5の送出方向に沿った第1の樹脂組成物の供給位置を調整することができる。
同様に、ノズル611は、その位置を変位させることで、繊維基材2の一方の面における供給位置であり、繊維基材2の送出方向における第1の樹脂組成物の供給位置を調整することができる。
次に、積層シート製造装置6bについて説明する。なお、前述した積層シート製造装置6との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
はじめに、以下の実施形態の積層シートの製造方法の概要について説明する。
積層シート1の製造方法は、連続的に送出される支持体5と、連続的に送出される繊維基材2との間に第1の樹脂組成物を供給し、支持体5と繊維基材2とを前記第1の樹脂組成物を介して圧着して積層シートを製造する方法である。
そして、積層シートの製造方法は、支持体5の一方の面、繊維基材2の一方の面の少なくともいずれかに液状の第1の樹脂組成物を供給する第1の工程と、
支持体5の前記一方の面と前記繊維基材2の前記一方の面とを前記第1の樹脂組成物を介して圧着する第2の工程とを含む。第1の工程では、前記液状の第1の樹脂組成物を供給する供給手段の供給位置を調整した後、支持体5の一方の面、繊維基材2の一方の面の少なくともいずれかに液状の第1の樹脂組成物を供給する。
<第1実施形態>
次に、本発明の積層シートの製造方法の第1実施形態について説明する。なお、第1実施形態では、積層シート製造装置6を用いる。
図3に示すように、積層シート製造装置6のローラ621を回転させ、そのローラ621から支持体5を送り出し(連続的に供給し)、また、ローラ623を回転させ、そのローラ623から繊維基材2を送り出す(連続的に供給する)とともに、ローラ628を回転させ、そのローラ628に支持体5および繊維基材2を含んだ積層シートを巻き取る。
ローラ621から送りだされる支持体5およびローラ623から送りだされる繊維基材2はローラ625の外周面に向けて供給され、繊維基材2および支持体5間の距離は、ローラ625に向けて狭まる。
次に、ローラ625において、支持体5と繊維基材2とが第1の樹脂組成物を介して圧着される。
次に、ノズル614から液状の第2の樹脂組成物を吐出し、繊維基材2の第1の樹脂組成物と反対側の面にその第2の樹脂組成物を供給する。
次に、乾燥装置64により、第1の樹脂組成物および第2の樹脂組成物を乾燥させる。これにより、積層シート1が得られる。その積層シート1は、ローラ628に巻き取られる。
本実施形態では、液状の第1の樹脂組成物を供給する際、ノズル611〜613の少なくともいずれかを選択している。たとえば、ノズル613から支持体5の一方の面に液状の第1の樹脂組成物を供給した場合、繊維基材2と支持体5とが圧着されるまでに、液状の第1の樹脂組成物を乾燥させて、繊維基材2への含浸の程度を比較的少ないものとすることができる。一方で、ノズル612から繊維基材2の一方の面に液状の第1の樹脂組成物を供給した場合、繊維基材2と支持体5とが圧着されるまでに、液状の第1の樹脂組成物を含浸させて、繊維基材2への含浸の程度を比較的大きいものとすることができる。
さらに、ノズル611から液状の第1の樹脂組成物を繊維基材2および支持体5へ供給した場合には、ノズル613から供給した場合と、ノズル612から供給した場合の間の繊維基材2への含浸の程度とすることが可能となる。
このように、繊維基材2への第1の樹脂組成物の含浸の程度を調整することができる。そのため、第2の樹脂組成物と、第1の樹脂組成物との含浸の割合を調整することができ、所望のプリプレグを製造することができる。
本実施形態では、図4に示す積層シート製造装置6aを用いる。この場合は、ノズル611を変位させ、ノズル611が第1の樹脂組成物を供給する位置(吐出位置)を調整し、そのノズル611から、支持体5の一方の面、繊維基材2の一方の面、支持体5と繊維基材2との間のうちの少なくとも1つに第1の樹脂組成物を吐出する。このようにすることで、ノズルの数を低減させることができる。また、後述する第3実施形態においても、図5に示す積層シート製造装置6bのノズルの構成を変更して、同様に行なってもよい。
まず、第一実施形態と同様に、ローラ621から支持体5を送り出し、ローラ623から繊維基材2を送り出す。
次に、ノズル611の位置を調整して、ノズル611からの第1の樹脂組成物の供給位置を調整する。たとえば、ノズル611を図4右側に変位させて、ローラ622に支持された支持体5上に液状の第1の樹脂組成物を供給する。また、ノズル611を図4左側に変位させて、ローラ624に支持された繊維基材2上に液状の第1の樹脂組成物を供給してもよい。さらには、ローラ625に支持された支持体5上に液状の第1の樹脂組成物を供給してもよい。
また、ノズルの位置を調整して、支持体5の一方の面における供給箇所であり、支持体5の送出方向に沿った第1の樹脂組成物の供給箇所を調整してもよい。
同様に、ノズル611の位置を調整して、繊維基材2の一方の面における供給位置であり、繊維基材2の送出方向における第1の樹脂組成物の供給位置を調整してもよい。
このようにすることで、繊維基材2への第1の樹脂組成物の含浸の程度を高度に制御することができる。
その後の工程は、第一実施形態と同様である。具体的には、ローラ625において、支持体5と繊維基材2とを液状の第1の樹脂組成物を介して圧着し、ノズル614から液状の第2の樹脂組成物を吐出し、乾燥装置64により、第1の樹脂組成物および第2の樹脂組成物を乾燥させる。さらに、積層シート1をローラ628に巻き取る。
このような本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
次に、本発明の積層シートの製造方法の第3実施形態について説明する。なお、第3実施形態については、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
次に、本発明の積層シートの製造方法の第4実施形態について説明する。なお、第4実施形態については、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
積層シート製造装置6bのローラ629を回転させ、そのローラ629からシート7を送り出す(連続的に供給する)。
このような第4実施形態では、第1実施形態と同様の効果を奏することができるうえ、以下の効果を奏することができる。
シート状に加工された第2の樹脂層4を有するシート7を用いることで、繊維基材2内部で第1の樹脂組成物と、第2の樹脂組成物とが混合してしまうことが防止される。これにより、所望の特性を有するプリプレグを確実に得ることができる。
特に、第1の樹脂組成物を乾燥装置64により乾燥した後に、第2の樹脂層4をはり合わせているので、第1の樹脂組成物と、第2の樹脂組成物とが混合してしまうことが確実に防止される。
次に、本発明の積層シートを用いて製造した基板について、図6を参照しつつ説明する。この図6に示す基板10は、第2の樹脂層4同士を内側にして配置された2つのプリプレグ1gと、第2の樹脂層4同士間で挟持された内層回路基板13とを備える。なお、プリプレグ1gは、積層シート1を所定の寸法に切断したものである。
一対の第2の樹脂層4は、繊維基材13の表裏面をそれぞれ被覆するとともに、一対の第2の樹脂層4が繊維基材13内部で互いに接触し、繊維基材13内部が一対の第2の樹脂層4により完全に埋め込まれていてもよい。また、一対の第2の樹脂層4は、繊維基材2の表裏面をそれぞれ被覆するとともに、一対の第2の樹脂層4間に隙間が形成され、繊維基材13内部に空隙が形成されていてもよい。
次に、本発明の積層シートを用いて製造した半導体装置について、図7を参照しつつ説明する。なお、図7中では、繊維基材2、13を省略して示し、第1の樹脂層3および第2の樹脂層4を一体として示してある。
以上、本発明の積層シートの製造方法および積層シートを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
この吸引手段67は、繊維基材2に第1の樹脂組成物を含浸させるためのものである。吸引手段67で空気を吸引することで、第1の樹脂組成物が引っ張られ、繊維基材2への含浸の程度を確実に調整することができる。装置6a、6bにおいても、同様に吸引手段67を設けてもよい。
また、第二実施形態においては、ノズル611からの第1の樹脂組成物の供給位置を、支持体5や繊維基材2の送出方向に沿って調整したが、これに限られるものではない。たとえば、支持体5や繊維基材2の幅方向(送り出し方向と直交する方向)における供給位置を調整してもよい。これによれば、繊維基材2の幅方向における第1の樹脂組成物の含浸量を調整することが可能となる。
この出願は、2010年9月1日に出願された日本特許出願特願2010−195494を基礎とする優先権を主張し、その開示をすべてここに取り込む。
Claims (15)
- 連続的に送出される支持体と、連続的に送出される繊維基材との間に第1の樹脂組成物を供給し、前記支持体と前記繊維基材とを前記第1の樹脂組成物を介して圧着して積層シートを製造する積層シートの製造方法であって、
前記支持体の一方の面、前記繊維基材の一方の面の少なくともいずれかに液状の第1の樹脂組成物を供給する第1の工程と、
前記支持体の前記一方の面と前記繊維基材の前記一方の面とを前記第1の樹脂組成物を介して圧着する第2の工程とを含み、
前記第1の工程では、前記液状の第1の樹脂組成物を供給する供給手段の供給位置を調整した後、前記支持体の一方の面、前記繊維基材の一方の面の少なくともいずれかに液状の第1の樹脂組成物を供給する積層シートの製造方法。 - 請求項1に記載の積層シートの製造方法において、
前記第1の工程では、前記支持体の一方の面、前記繊維基材の一方の面の少なくともいずれかの面を選択し、選択した面に対し、液状の第1の樹脂組成物が供給されるように、前記供給手段の供給位置を調整する積層シートの製造方法。 - 請求項2に記載の積層シートの製造方法において、
前記第1の工程では、前記供給手段は、前記支持体の前記一方の面に向って前記第1の樹脂組成物を吐出するノズルと、前記繊維基材の前記一方の面に向って前記第1の樹脂組成物を吐出するノズルと、対向する前記支持体の一方の面と前記繊維基材の一方の面との間に形成された空間に向けて吐出するとともに、前記支持体の一方の面および前記繊維基材の一方の面の双方に向けて前記第1の樹脂組成物を吐出するノズルとで構成され、前記複数のノズルのうちから、前記第1の樹脂組成物を吐出する少なくとも1つのノズルを選択することで、前記供給手段の供給位置を調整し、前記液状の第1の樹脂組成物を供給する積層シートの製造方法。 - 請求項1または2に記載の積層シートの製造方法において、
前記第1の工程では、前記供給手段はノズルであり、このノズルの吐出口が、前記支持体の前記一方の面、前記繊維基材の前記一方の面の少なくとも1つに向くように、前記ノズルを変位させることで、前記供給手段の供給位置を調整し、前記第1の樹脂組成物を前記ノズルから吐出させる積層シートの製造方法。 - 請求項1、2、4のいずれか1項に記載の積層シートの製造方法において、
前記第1の工程では、
前記供給手段であるノズルを変位させて、前記支持体の一方の面の支持体送出方向における前記供給手段の供給位置を調整し、もしくは、前記繊維基材の一方の面の繊維基材送出方向における前記供給手段の供給位置を調整した後、前記液状の第1の樹脂組成物を供給する積層シートの製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の積層シートの製造方法において、
前記第2の工程では、
前記支持体をラミネートロールの円周の1/4以上の範囲で面接触するように、前記支持体を前記ラミネートロールの外周面に沿って連続的に搬送し、
前記ラミネートロールと前記支持体とが接触している箇所で、前記支持体および前記第1の樹脂組成物を介して前記ラミネートロールに接触するように、前記繊維基材を前記ラミネートロールに向けて連続的に搬送することで、前記繊維基材と前記支持体とを前記第1の樹脂組成物を介して圧着する積層シートの製造方法。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の積層シートの製造方法において、
前記繊維基材の前記第1の樹脂組成物と反対側の面に液状の第2の樹脂組成物を供給する第3の工程を有する積層シートの製造方法。 - 前記第2の樹脂組成物の供給は、該第2の樹脂組成物をノズルから吐出して行う請求項7に記載の積層シートの製造方法。
- 一方の面側に第2の樹脂組成物で構成されたシート状の樹脂層を有し、連続的に供給されるシートを、前記繊維基材の前記第1の樹脂組成物と反対側の面に、前記シートの前記樹脂層を介して圧着する第3の工程を有する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の積層シートの製造方法。
- 前記第2の工程と前記第3の工程との間に、乾燥を行う工程を有する請求項9に記載の積層シートの製造方法。
- 前記第1の樹脂組成物と前記第2の樹脂組成物とは、互いに組成が異なる請求項7ないし10のいずれか1項に記載の積層シートの製造方法。
- 前記支持体は、金属箔または樹脂フィルムである請求項1ないし11のいずれか1項に記載の積層シートの製造方法。
- 支持体を連続的に送出する手段と、
繊維基材を連続的に送出する手段と、
前記支持体と前記繊維基材との間に液状の第1の樹脂組成物を供給する供給手段と、
前記第1の樹脂組成物を介して、前記支持体と前記繊維基材とを圧着する圧着手段とを備える積層シートの製造装置であって、
前記供給手段による前記液状の第1の樹脂組成物の供給位置を調整する調整手段を備える積層シートの製造装置。 - 請求項13に記載の積層シートの製造装置において、
前記供給手段は、前記支持体の一方の面に向って前記第1の樹脂組成物を吐出するノズルと、前記繊維基材の一方の面に向って前記第1の樹脂組成物を吐出するノズルと、対向する前記支持体の一方の面と前記繊維基材の一方の面との間に形成された空間に向けて吐出するとともに、前記支持体の一方の面および前記繊維基材の一方の面の双方に向けて前記第1の樹脂組成物を吐出するノズルとで構成され、
前記調整手段は、前記各ノズルに接続され、各ノズルの開閉を行なうバルブである積層シートの製造装置。 - 請求項13に記載の積層シートの製造装置において、
前記供給手段は、ノズルであり、
前記調整手段は、ノズルを変位させることで、ノズルの吐出口が、前記支持体の前記一方の面、前記繊維基材の前記一方の面の少なくとも1つに向くように前記ノズルの吐出口を変位させる、あるいは、
ノズルを変位させることで、前記支持体の一方の面の支持体送出方向における前記液状の前記供給手段の供給位置を調整し、もしくは、前記繊維基材の一方の面の繊維基材送出方向における前記供給手段の供給位置を調整する積層シートの製造装置。
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