JPWO2019022101A1 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

プリント配線板の導体配線上に絶縁層及び金属箔を追加して多層プリント配線板を製造する場合、プリント配線板にその導体配線側の面が突出するような反りが生じていても、この反りを緩和することができる多層プリント配線板の製造方法を提供する。第一金属箔２１と第二金属箔２２との間に第一プリプレグ３１が介在するようにこれらを積層することで第一積層物を作製し、これを熱プレスすることで第一プリプレグを熱硬化させて、両面金属張積層板７を製造する。両面金属張積層板７から第一金属箔の一部を除去することで導体配線５１を作製し、プリント配線板１を製造する。第三金属箔２３を予備加熱してから、プリント配線板１の導体配線５１と第三金属箔２３との間に第二プリプレグ３２が介在するようにこれらを積層し、熱プレスする。第一絶縁層４１の線膨張係数は、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々の線膨張係数より低い。

Description

本発明は、多層プリント配線板の製造方法に関し、詳しくは、プリント配線板の導体配線上に絶縁層及び導体層を追加して多層プリント配線板を製造する多層プリント配線板の製造方法に関する。

近年、電子機器の高機能化、高密度化に伴い、電子部品は、ますます小型化、高集積化、高速化、多ピン化の傾向にある。これに伴って、プリント配線板に対しても、高密度化、小径化、軽量化、薄型化の要求が高まってきている。

これらの要求に応えるために、プリント配線板を構成する絶縁層及び導体層のそれぞれの厚さを低減することが行われてきた。また、一般に、四層の導体層を有する多層プリント配線板（四層板）、及び六層の導体層を有する多層プリント配線板（六層板）が広く使用されているが、これらの多層プリント配線板から一層の導体層を減らした三層板、五層板等の奇数の導体層を有する多層プリント配線板を得ることで、プリント配線板の厚みを低減することも行われている。

多層プリント配線板は、プリプレグと金属箔とを材料とし、熱プレスを含む工程で製造されることが多い。その場合、多層プリント配線板にはプリプレグの硬化物である絶縁層と金属箔との線膨張係数の差に起因する反りが発生することがあり、奇数の導体層を有する多層プリント配線板の製造時においてはそれが顕著である。

奇数の導体層を有する多層プリント配線板の製造時の反りを抑制する技術が、特許文献１に開示されている。この方法では、二つの金属箔の間にプリプレグを配置して作製した積層物を、予備加熱してから加熱加圧成形して両面金属張積層板を製造し、両面金属張積層板の一方の金属箔のみに配線形成処理を施して導体配線を作製することでプリント配線板を製造する。このプリント配線板の導体配線上にプリプレグ及び金属箔をこの順に積層することで多層積層物を作製し、これを予備加熱してから加熱加圧成形することで、多層プリント配線板を製造する。多層プリント配線板の最外層の金属箔には、必要に応じて配線形成処理を施すことで、導体配線を作製する。

特許文献１に記載された方法では、プリント配線板に導体配線側の面が凹むような反りが生じても、プリント配線板から多層プリント配線板を製造する際に反りを緩和することができる。

特開２０１６−６８２７７号公報

本発明の目的は、プリント配線板の導体配線上に絶縁層及び導体層を追加して多層プリント配線板を製造する場合、プリント配線板にその導体配線側の面が突出するような反りが生じていても、この反りを緩和することができる多層プリント配線板の製造方法を提供することである。

本発明の一態様に係る多層プリント配線板の製造方法は、
第一金属箔と第二金属箔との間に第一プリプレグが介在するようにこれらを積層することで第一積層物を作製し、
前記第一積層物を熱プレスすることで、前記第一プリプレグを熱硬化させて、第一絶縁層を作製し、これにより前記第二金属箔、前記第一絶縁層及び前記第一金属箔がこの順に積層した両面金属張積層板を製造し、
前記両面金属張積層板から前記第一金属箔の一部を除去することで導体配線を作製し、これにより前記第二金属箔、前記第一絶縁層及び前記導体配線がこの順に積層したプリント配線板を製造し、
前記プリント配線板の前記導体配線と第三金属箔との間に第二プリプレグが介在するようにこれらを積層することで第二積層物を作製し、
前記第二積層物を熱プレスすることで、前記第二プリプレグを熱硬化させて、第二絶縁層を作製することを含む。第三金属箔は、予備加熱してから前記第二プリプレグ上に積層される。前記第一絶縁層の線膨張係数は、前記第一金属箔及び前記第二金属箔の各々の線膨張係数より低い。

図１Ａは、本発明の一実施形態における多層プリント配線板の製造方法の例を示す概略の断面図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態における多層プリント配線板の製造方法の例を示す概略の断面図である。図１Ｃは、本発明の一実施形態における多層プリント配線板の製造方法の例を示す概略の断面図である。図１Ｄは、本発明の一実施形態における多層プリント配線板の製造方法の例を示す概略の断面図である。図１Ｅは、本発明の一実施形態における多層プリント配線板の製造方法の例を示す概略の断面図である。

本実施形態は、多層プリント配線板の製造方法に関し、詳しくは、プリント配線板の導体配線上に絶縁層及び導体層を追加して多層プリント配線板を製造する多層プリント配線板の製造方法に関する。

まず、本発明の構成に至った経緯について説明する。

特開２０１６−６８２７７号公報（特許文献１）に記載された多層プリント配線板の製造方法では、プリント配線板に導体配線側の面が凹むような反りが生じても、プリント配線板から多層プリント配線板を製造する際に反りを緩和することができる。

しかし、絶縁層の線膨張係数と金属箔の線膨張係数の関係次第では、プリント配線板に導体配線側の面が突出するような反りが生じることがある。特許文献１に記載された方法では、このような反りを効果的に抑制することはできない。

また、プリント配線板上に絶縁層及び導体層を追加して多層プリント配線板を製造した場合、追加された導体層には半導体チップなどの電子部品を表面実装することが多い。プリント配線板に反りが生じている場合には、プリント配線板上に電子部品を実装すると、プリント配線板と電子部品との間の距離が大きくなる箇所が生じ、この箇所では接続不良が生じる頻度が高くなる。この箇所の面積は、プリント配線板の反りの方向によって異なる。多層プリント配線板に追加された導体層側の面が凹むような反りが生じている場合には多層プリント配線板と電子部品との間の距離が中央部のみで大きくなるため、距離が大きくなる箇所の面積は比較的小さい。それに対して、多層プリント配線板に追加された導体層側の面が突出するような反りが生じている場合には多層プリント配線板と電子部品との間の距離が両端部で大きくなるため、距離が大きくなる箇所の面積が比較的大きくなってしまう。そのため、多層プリント配線板における、追加された導体層側の面が突出するような反りは、多層プリント配線板と電子部品との間の接続不良発生の危険性を増大させてしまう。

本発明者らは、鋭意研究の結果、プリント配線板にその導体配線側の面が突出するような反りが生じていても、この反りを緩和することができる多層プリント配線板の製造方法を発明するに至った。

以下、本発明の実施形態に係る多層プリント配線板１０の製造方法について図１Ａ〜図１Ｅを参照して説明する。

本実施形態では、三層の導体層を備える多層プリント配線板１０を製造する。なお、導体層とは、プリント配線板１における導体からなる層であり、金属箔及び導体配線が含まれうる。

本実施形態に係る多層プリント配線板１０の製造方法では、図１Ａに示すように、第一金属箔２１と第二金属箔２２との間に第一プリプレグ３１が介在するようにこれらを積層することで第一積層物６１を作製する。第一積層物６１においては、第二金属箔２２、第一プリプレグ３１及び第一金属箔２１が、この順に一方向（以下、第一方向という）に並んでいる。

第一積層物６１を熱プレスすることで、第一プリプレグ３１を熱硬化させて、第一絶縁層４１を作製する。これにより、図１Ｂに示すように、第二金属箔２２、第一絶縁層４１及び第一金属箔２１がこの順に積層した両面金属張積層板７を製造する。第二金属箔２２、第一絶縁層４１及び第一金属箔２１は、この順に第一方向に並んでいる。

第一絶縁層４１の線膨張係数は、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々の線膨張係数より低い。

両面金属張積層板７から第一金属箔２１の一部を除去することで導体配線５１を作製する。これにより図１Ｃに示すように、第二金属箔２２、第一絶縁層４１及び導体配線５１がこの順に積層したプリント配線板１を製造する。第二金属箔２２、第一絶縁層４１及び導体配線５１は、この順に第一方向に並んでいる。

図１Ｄに示すように、プリント配線板１の導体配線５１と第三金属箔２３との間に第二プリプレグ３２が介在するようにこれらを積層することで第二積層物６２を作製する。第三金属箔２３は、予備加熱してから第二プリプレグ３２上に積層される。第二積層物６２においては、第二金属箔２２、第一絶縁層４１、導体配線５１、第二プリプレグ３２及び第三金属箔２３が、この順に第一方向に並んでいる。

第二積層物６２を熱プレスすることで、第二プリプレグ３２を熱硬化させて第二絶縁層４２を作製する。これにより、図１Ｅに示すように、多層プリント配線板１０を作製する。

本実施形態では、図１Ｃに示すようにプリント配線板１にその導体配線５１側の面が突出するような反り、すなわち第一方向に突出するような反りが生じていても、この反りを緩和することができる。この反りの緩和は、次の機序によって生じると推察される。ただし、本実施形態は、下記の機序の説明によって制限されるものではない。

本実施形態では、第一絶縁層４１の線膨張係数は、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々の線膨張係数より低い。そのため、熱プレスにより両面金属張積層板７を製造すると、第一金属箔２１及び第二金属箔２２は、第一絶縁層４１よりも大きく膨張しやすい。次いで、熱プレス後にこれを冷却すると、大きく膨張した第一金属箔２１及び第二金属箔２２は、第一絶縁層４１よりもより大きく収縮しようとする。この場合、第一絶縁層４１は、第一金属箔２１及び第二金属箔２２に拘束されることで、第一金属箔２１及び第二金属箔２２と一緒に本来の収縮度よりも大きく収縮する。そのため、冷却後の両面金属張積層板７の第一絶縁層４１内には、第一方向と直交する方向に伸長しようとする応力が生じる。すなわち、第一絶縁層４１内には、第一絶縁層４１の面方向に伸長しようとする応力が生じる。ただし、第一絶縁層４１は第一金属箔２１及び第二金属箔２２に拘束されているため、この時点では両面金属張積層板７には反りは生じ難い。

この両面金属張積層板７から第一金属箔２１の一部を除去して導体配線５１を作製すると、導体配線５１による第一絶縁層４１の拘束は、第一金属箔２１による拘束よりも緩くなる。そのため、第一絶縁層４１内の応力が一部解放される。すなわち、第一絶縁層４１内における、導体配線５１が形成された側の応力が一部解放されて、第一絶縁層４１の導体配線５１側では、第一絶縁層４１が伸長しようとする。しかし、第一絶縁層４１における、第二金属箔２２側の部分は第二金属箔２２に拘束されている。そのため、第一絶縁層４１の第二金属箔２２側の伸長しようとする応力は解放されにくい。そのため、第一絶縁層４１の導体配線５１側が第二金属箔２２側と比較して大きく伸長しようとすることにより、第一絶縁層４１が、第一方向に突出するように反ってしまう。その結果、プリント配線板１全体も、第一方向に突出するように反ってしまう。

このプリント配線板１に、第三金属箔２３を予備加熱せずに、第二プリプレグ３２及び第三金属箔２３を重ねて第二積層物６２を作製し、これを熱プレスして多層プリント配線板１０を製造すると仮定する。この場合、多層プリント配線板１０の冷却時に第二プリプレグ３２から作製された第二絶縁層４２に伸長しようする応力が生じるため、プリント配線板１における反りが残ってしまう。すなわち多層プリント配線板１０は第一方向に突出するように反ってしまう。

しかし、本実施形態では、第三金属箔２３は、予備加熱してから第二プリプレグ３２上に積層される。すなわち、第三金属箔２３を予備加熱してから第二積層物６２を作製するため、第二積層物６２の作製時には第三金属箔２３は既に伸長している。この第二積層物６２を熱プレスしても、第三金属箔２３は更なる伸長はしにくいため、第二プリプレグ３２及び第二絶縁層４２の熱による伸長が妨げられる。熱プレスにより得られた多層プリント配線板１０を冷却すると、第三金属箔２３及び第二絶縁層４２は収縮しようとし、このとき第三金属層の収縮量の方が大きいため、第二絶縁層４２には伸長しようとする応力が生じる。しかし、熱プレスによる第二絶縁層４２の作製時には第二絶縁層４２の伸長が妨げられているので、冷却後に第二絶縁層４２内に生じる応力は、第一絶縁層４１内に生じる応力より小さくなる。このように第三金属層が収縮すること、及び第二絶縁層４２内に生じる応力が第一絶縁層４１に生じる応力よりも小さいことから、多層プリント配線板１０には、第一方向とは逆方向に突出するように反ろうとする傾向が生じる。このため、プリント配線板１の製造時に生じた反りの傾向が多層プリント配線板１０の製造時に生じた反りの傾向によって打ち消され、多層プリント配線板１０は平坦に近づき、あるいは第一方向とは逆方向に突出するような反りが生じる。

これにより、本実施形態では、多層プリント配線板１０の第一方向に突出するような反りが緩和される。ここでいう反りの緩和とは、多層プリント配線板１０がプリント配線板１と比べて平坦に近づき、あるいは第一方向とは逆向きに突出するような反りが生じることをいう。

さらに、この反りの緩和は、多層プリント配線板１０の厚みの増大を招くことなく達成できる。なお、厚みの増大を招くことなく、とは、本実施形態における多層プリント配線板１０の反りを緩和する手段が、多層プリント配線板１０の厚みの増大を必要としないことを意味するのであり、本実施形態における多層プリント配線板１０の厚み寸法が従来の多層プリント配線板１０の厚み寸法と比べて小さいことを意味するのではない。

なお、この説明における線膨張係数とは、上記の第一方向と直交する方向の線膨張係数である。第一金属箔２１、第二金属箔２２、第三金属箔２３、第一絶縁層４１及び第二絶縁層４２の各々の線膨張係数は、熱機械分析法（ＴＭＡ法）で、測定温度範囲３０〜３５０℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、及び引張り荷重２００ｍＮの条件で、測定される。

本実施形態に係る製造方法について、更に詳しく説明する。

本実施形態では、多層プリント配線板１０の材料として、金属箔及びプリプレグを準備する。金属箔は第一金属箔２１、第二金属箔２２及び第三金属箔２３を含み、プリプレグは第一プリプレグ３１及び第二プリプレグ３２を含む。

第一金属箔２１、第二金属箔２２、及び第三金属箔２３の各々の線膨張係数は、１４ｐｐｍ／Ｋ以上１８ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。

第一金属箔２１、第二金属箔２２、及び第三金属箔２３の各々の厚みは、例えば０．００２ｍｍ以上０．０３５ｍｍ以下であることが好ましい。特に第三金属箔２３の厚みが０．００２ｍｍ以上０．０３５ｍｍ以下であることで、多層プリント配線板１０の厚みの増大を招くことなく多層プリント配線板１０の反りがより緩和されうる。

第一金属箔２１、第二金属箔２２及び第三金属箔２３の各々は、銅箔であることが好ましく、例えば電解銅箔又は圧延銅箔である。第一金属箔２１、第二金属箔２２及び第三金属箔２３の各々は、銅箔でなくてもよく、例えばアルミニウム箔又はステンレス箔であってもよい。

第一プリプレグ３１は、熱硬化性樹脂組成物（以下、「組成物（Ｘ）」という）と繊維基材とを含むことが好ましい。本実施形態において、第一プリプレグ３１及び第二プリプレグ３２の各々は、繊維基材と、繊維基材に含浸している組成物（Ｘ）の乾燥物又は半硬化物とを備える。第一プリプレグ３１及び第二プリプレグ３２の各々は、例えば繊維基材に組成物（Ｘ）を含浸させてから、組成物（Ｘ）を加熱して乾燥させ又は半硬化させることで、製造される。

繊維基材における繊維は、例えばガラス繊維といった無機質繊維、又はアラミド繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）繊維、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）繊維、ＰＢＺＴ（ポリパラフェニレンベンゾビスチアゾール）繊維、全芳香族ポリエステル繊維といった有機繊維である。繊維基材は、織布でもよく、不織布でもよい。

組成物（Ｘ）は、熱硬化性樹脂を含有する。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、メラミン樹脂、イミド樹脂、及びビスマレイミドトリアジン樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。

熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を含有することが好ましい。エポキシ樹脂は、例えば多官能エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、及びビフェニル型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有する。

組成物（Ｘ）は、熱硬化性樹脂と反応する硬化剤を含有してもよい。熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含有する場合、硬化剤は例えば第１アミン、第２アミンなどのジアミン系硬化剤、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ジシアンジアミド及びポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。

硬化剤の量は、熱硬化性樹脂と硬化剤の種類に応じて、組成物（Ｘ）が良好な硬化特性を有するように適宜調整される。例えば組成物（Ｘ）がエポキシ樹脂と水酸基を有する硬化剤とを含有する場合、エポキシ樹脂と硬化剤との当量比は０．８：１．２〜１．２：０．８の範囲内であることが好ましい。

組成物（Ｘ）は、硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤は、例えばイミダゾール類及びその誘導体、有機リン系化合物、オクタン酸亜鉛等の金属石鹸類、第二級アミン類、第三級アミン類、並びに第四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。

組成物（Ｘ）は、無機充填材を含有することが好ましい。無機充填材は、例えば球状シリカ、硫酸バリウム、酸化ケイ素粉、破砕シリカ、焼成タルク、チタン酸バリウム、酸化チタン、クレー、アルミナ、マイカ、ベーマイト、ホウ酸亜鉛及びスズ酸亜鉛、並びに前記以外の各種金属酸化物及び金属水和物からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。組成物（Ｘ）の固形分全量に対する無機充填材の割合は、例えば２０質量％以上８０質量％以下である。

組成物（Ｘ）中の無機充填材の量と、繊維基材の量との合計は、組成物（Ｘ）の量と繊維基材の量との合計に対して、５０質量％以上８５質量％以下であることが好ましい。この場合、この組成物（Ｘ）を含むプリプレグを熱硬化させて作製される絶縁層の線膨張係数が高くなりすぎないようにすることができるとともに、絶縁層と金属箔との剥離強度が低下しすぎないようにすることができる。組成物（Ｘ）中の無機充填材の量と、繊維基材の量との合計は、組成物（Ｘ）の量と繊維基材の量との合計に対して、５５質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。

組成物（Ｘ）は、光安定剤、粘度調整剤、難燃剤といった適宜の添加剤を更に含有してもよい。

組成物（Ｘ）は、溶剤を含有してもよい。溶剤は、例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンといったケトン系溶剤、トルエン、キシレンといった芳香族系溶剤、並びにジメチルホルムアミドといった窒素含有溶剤からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。

第二プリプレグ３２を熱硬化させて作製される第二絶縁層４２の線膨張係数は、第三金属箔２３の線膨張係数より低いことが好ましい。この場合、多層プリント配線板１０の第一方向に突出するような反りがより緩和されうる。また、多層プリント配線板１０が第一方向と反対の方向に反りすぎることを抑制しうる。

第一絶縁層４１の線膨張係数は５ｐｐｍ／Ｋ以上１７ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。この場合、多層プリント配線板１０の反りを特に緩和できる。また、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の剥離強度が低下しすぎることを抑制できる。

第一絶縁層４１の線膨張係数と、第一金属箔２１及び第二金属箔２２の各々の線膨張係数との差は１２ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、１１ｐｐｍ／Ｋ以下であることがより好ましい。この場合、多層プリント配線板１０の反りがより緩和されうる。

第二絶縁層４２の線膨張係数は５ｐｐｍ／Ｋ以上１７ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。この場合、多層プリント配線板１０の反りを特に緩和できる。また、第三金属箔２３の剥離強度が低下しすぎることを抑制できる。

第二絶縁層４２の線膨張係数と、第三金属箔２３の線膨張係数との差は、１２ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、１１ｐｐｍ／Ｋ以下であることがより好ましい。この場合、多層プリント配線板１０の反りがより緩和されうる。

第一絶縁層４１及び第二絶縁層４２の各々の厚みは、５０μｍ以下であることが好ましい。第一絶縁層４１及び第二絶縁層４２の各々の厚みが５０μｍ以下であることで、多層プリント配線板１０の厚みの増大を招くことなく多層プリント配線板１０の反りがより緩和されうる。

第一絶縁層４１の厚みと第二絶縁層４２の厚みとは、互いに異なっていてもよく、同じであってもよいが、第一絶縁層４１の厚みと第二絶縁層４２の厚みとが同じであることが好ましい。第一絶縁層４１の厚みと第二絶縁層４２の厚みとが同じであることで、多層プリント配線板１０の反りを特に緩和できる。

このような低い線膨張係数は、例えば組成物（Ｘ）中の無機充填材を増大させたり、繊維基材として線膨張係数の低いガラスクロスを使用したりすることで、達成できる。

多層プリント配線板１０の反り量は、−３５ｍｍより大きく２ｍｍ以下であることが好ましい。多層プリント配線板１０の反り量がこの範囲内であることで、多層プリント配線板１０の反りはより緩和され、電子部品等との接続不良の少ない多層プリント配線板１０を得ることができる。多層プリント配線板１０の反り量は、−２５ｍｍより大きく０ｍｍ以下であることがより好ましい。この場合、多層プリント配線板１０の反りは特に緩和される。なお、多層プリント配線板１０の反り量は、後述の実施例と同様の方法で測定され、反り量がプラスの値である場合には第一方向に突出するような反りが生じていることを意味し、反り量がマイナスの値である場合には第一方向とは逆方向に突出するような反りが生じていることを意味する。

上記の材料から多層プリント配線板１０を製造する方法について説明する。

まずプリント配線板１を製造する。そのために、まず図１Ａに示すように第一金属箔２１と第二金属箔２２との間に第一プリプレグ３１が介在するようにこれらを積層することで、第一積層物６１を作製する。第一プリプレグ３１は一枚であってもよく、複数枚であってもよい。すなわち、第一積層物６１において、第二金属箔２２、一又は複数枚の第一プリプレグ３１、及び第一金属箔２１が、この順に第一方向に並ぶ。

第一積層物６１の作製時に、第一金属箔２１、第二金属箔２２及び第一プリプレグ３１は、常温、すなわち５〜３５℃の範囲内の温度であることが好ましい。

次に、第一積層物６１を熱プレスする。これにより、第一プリプレグ３１を熱硬化させて第一絶縁層４１を作製する。これにより、図１Ｂに示すように、第二金属箔２２、第一絶縁層４１及び第一金属箔２１がこの順に第一方向に並んで積層した両面金属張積層板７を製造する。

熱プレスの方法は、例えば多段真空プレス、ダブルベルトプレス、線圧ロールによるプレス、又は真空ラミネーターによるプレスなどが、挙げられる。熱プレス時の最高加熱温度は、樹脂組成物の組成によるが、例えば１６０℃以上３４０℃以下である。また、熱プレス時のプレス圧は例えば０．５ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、加熱時間は例えば１分以上２４０分以下である。

熱プレス後、両面金属張積層板７を冷却する。好ましくは両面金属張積層板７を、常温、すなわち５〜３５℃の範囲内の温度まで冷却する。このとき、第一絶縁層４１には、上記の通り、第一方向と直交する方向に伸長しようとする応力が生じる。

次に、両面金属張積層板７における二つの金属箔のうち、第一金属箔２１のみに配線形成処理を施すことで、導体配線５１を作製する。すなわち、第一金属箔２１の一部を除去することで導体配線５１を作製する。そのためには、例えばフォトリソグラフィ法が採用される。これにより、図１Ｃに示すように、第二金属箔２２、第一絶縁層４１及び導体配線５１がこの順に第一方向に並んで積層したプリント配線板１を製造する。このプリント配線板１には、上記の通り、第一絶縁層４１内の応力が一部解放されることで、第一方向に突出するような反りが生じる。

次に、プリント配線板１から多層プリント配線板１０を製造する。そのために、第三金属箔２３を予備加熱してから、図１Ｄに示すようにプリント配線板１の導体配線５１と第三金属箔２３との間に第二プリプレグ３２が介在するようにこれらを積層することで、第二積層物６２を作製する。第二プリプレグ３２は一枚であってもよく、複数枚であってもよい。すなわち、第二積層物６２において、第二金属箔２２、第一絶縁層４１、導体配線５１、一又は複数枚の第二プリプレグ３２、及び第三金属箔２３が、この順に第一方向に並ぶ。

第三金属箔２３の予備加熱は、例えばオーブンを用いて行うことができるが、これに限られない。予備加熱により第三金属箔２３を６０℃以上２５０℃以下の温度にすることが好ましい。すなわち、第三金属箔２３の温度が６０℃以上２５０℃以下である状態で、第二積層物６２を作製することが好ましい。この温度が６０℃以上であると、プリント配線板１の製造時に生じた反りの傾向を、多層プリント配線板１０の製造時に生じる反りの傾向によって十分に打ち消し、多層プリント配線板１０の反りを効果的に緩和できる。また、この温度が２５０℃以下であると、多層プリント配線板１０の製造時に生じる反りの傾向が大きくなりすぎないようにできる。予備加熱によって、第三金属箔２３の温度を、７０℃以上２３０℃以下にすることがより好ましい。この場合、多層プリント配線板１０の反りを特に緩和できる。

第二積層物６２の作製時に、プリント配線板１及び第二プリプレグ３２は常温であることが好ましい。

次に、第二積層物６２を熱プレスする。好ましくは、第二積層物６２を作製したら、直ちにこれを熱プレスする。これにより、第二プリプレグ３２を熱硬化させて、第二絶縁層４２を作製する。これにより、多層プリント配線板１０を製造できる。多層プリント配線板１０においては、図１Ｅに示すように、第二金属箔２２、第一絶縁層４１、導体配線５１、第二絶縁層４２及び第三金属箔２３が、この順に第一方向に並んで積層している。

熱プレスの方法は、例えば多段真空プレス、ダブルベルトプレス、線圧ロールによるプレス、又は真空ラミネーターによるプレスなどが、挙げられる。熱プレス時の最高加熱温度は、樹脂組成物の組成によるが、例えば１６０℃以上３４０℃以下である。また、熱プレス時のプレス圧は例えば０．５ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、加熱時間は例えば１分以上２４０分以下である。

熱プレス後、多層プリント配線板１０を冷却する。好ましくは多層プリント配線板１０を常温まで冷却する。

これにより、三層の導体層を備える多層プリント配線板１０を製造できる。三層の導体層は、一つの導体配線５１と二つの金属箔（第二金属箔２２及び第三金属箔２３）を、含んでいる。この多層プリント配線板１０においては、上記の通り、反りが緩和されている。

多層プリント配線板１０における第二金属箔２２及び第三金属箔２３のうち、いずれか一方又は双方に配線形成処理を施すことで、導体配線を作製してもよい。すなわち、第二金属箔２２の一部を除去することで導体配線を作製してもよく、第三金属箔２３の一部を除去することで導体配線を作製してもよい。この場合、二つの導体配線及び一つの金属箔を含む三層の導体層を備える多層プリント配線板１０、又は三つの導体配線を含む三層の導体層を備える多層プリント配線板１０を、製造できる。

この三層の導体層を備える多層プリント配線板１０を、公知の方法で更に多層化することで、例えば五層の導体層を備える多層プリント配線板、七層の導体層を備える多層プリント配線板といった、五層以上の奇数層の導体層を備える多層プリント配線板を製造することもできる。なお、多層プリント配線板１０を多層化することで偶数層の導体層を備える多層プリント配線板を製造してもよい。三層の導体層を備える多層プリント配線板１０の反りが緩和されているため、これを更に多層化した多層プリント配線板の反りも緩和されうる。

以下、本発明の具体的な実施形態を提示する。なお、本発明は以下の実施例のみには制限されない。

１．多層プリント配線板の製造
第一金属箔として銅箔、第二金属箔として銅箔、第三金属箔として銅箔、第一プリプレグ及び第二プリプレグを用意した。

第一金属箔、第二金属箔及び第三金属箔の厚み及び線膨張係数は、下記表に示す通りである。

第一プリプレグは、次の手順で作製した。表の「第一プリプレグ用組成」の欄に示す成分を混合することで、熱硬化性樹脂組成物を調製した。この熱硬化性樹脂組成物を、繊維基材である旭化成株式会社製の品名「１０１７クロス」（厚み１５μｍ）に含浸させてから、熱硬化性樹脂組成物を１４０℃で２分間加熱することで、第一プリプレグを作製した。第一プリプレグ全量に対する、熱硬化性樹脂組成物の乾燥物又は半硬化物の百分比（レジンコンテント）は７０質量％であった。

第二プリプレグは、次の手順で作製した。表の「第二プリプレグ用組成」の欄に示す成分を混合することで、熱硬化性樹脂組成物を調製した。この熱硬化性樹脂組成物を、繊維基材である旭化成株式会社製の品名「１０１７クロス」（厚み１５μｍ）に含浸させてから、熱硬化性樹脂組成物を１４０℃で２分間加熱することで、第二プリプレグを作製した。第二プリプレグ全量に対する、熱硬化性樹脂組成物の乾燥物又は半硬化物の百分比（レジンコンテント）は７０質量％であった。

なお、表に示す成分の詳細は次の通りである。
・多官能エポキシ樹脂：日本化薬株式会社製、ＥＰＰＮ−５０２Ｈ。
・フェノール系硬化剤：ＤＩＣ株式会社製、ＴＤ−２０９０６０Ｍ。
・シリカ：株式会社アドマテックス製、ＳＣ−２０５０ＭＴＸ。
・タルク：日本タルク株式会社製、Ｄ−８００。
・水酸化アルミニウム：住友化学株式会社製、ＣＬ−３０３。

第一金属箔との第二金属箔との間に１枚の第一プリプレグが介在するようにこれらを積層することで、第一積層物を作製した。この第一積層物を、表の「熱プレス条件（１回目）」の欄に記載されている条件で熱プレスすることで第一プリプレグを熱硬化させて第一絶縁層を作製してから、２５℃まで冷却した。これにより、両面金属張積層板を製造した。

この両面金属張積層板における第一絶縁層の厚み及び線膨張係数は表に示す通りである。

この両面銅張積層板における第一金属箔にエッチング処理を施すことで第一金属箔の一部を除去し、導体配線を作製した。これにより、プリント配線板を製造した。

第三金属箔をオーブンで予備加熱して、表の「予備加熱温度」の欄に記載されている温度にしてから、直ちに２５℃のプリント配線板の導体配線と第三金属箔との間に２５℃の１枚の第二プリプレグが介在するようにこれらを積層することで、第二積層物を作製した。なお、「予備加熱温度」の欄に「−」と表示されている場合は、第三金属箔を予備加熱せずに、２５℃のプリント配線板の導体配線と２５℃の第三金属箔との間に２５℃の１枚の第二プリプレグが介在するようにこれらを積層することで、第二積層物を作製した。第二積層物を作製したら、直ちに第二積層物を熱プレスすることで第二プリプレグを熱硬化させて第二絶縁層を作製してから、常温まで冷却した。これにより、多層プリント配線板を製造した。

２．評価
多層プリント配線板から、平面視寸法２０ｃｍ×２０ｃｍのサンプルを切り出した。このサンプルの両面の銅箔をエッチングによって全て除去してから、このサンプルを２００℃で１時間加熱した。

続いて、サンプルを平坦な台の上に配置し、この状態で、サンプルの台からの浮き上がり量の最大値を測定した。この測定値を反り量とした。反り量は、サンプルに第一方向に突出するような反りが生じている場合にはプラスの値で規定し、第一方向とは逆方向に突出するような反りが生じている場合にはマイナスの値で規定した。その結果を表１〜４に示す。

この表１〜４から明らかなように、比較例と比べて、実施例では多層プリント配線板の反りが緩和された。

１ プリント配線板
１０ 多層プリント配線板
２ 金属層
２１ 第一金属箔
２２ 第二金属箔
２３ 第三金属箔
３１ 第一プリプレグ
３２ 第二プリプレグ
４１ 第一絶縁層
４２ 第二絶縁層
５１ 導体配線
６１ 第一積層物
６２ 第二積層物
７ 両面金属張積層板

Claims (9)

1. 第一金属箔と第二金属箔との間に第一プリプレグが介在するようにこれらを積層することで第一積層物を作製し、
   前記第一積層物を熱プレスすることで、前記第一プリプレグを熱硬化させて、第一絶縁層を作製し、これにより前記第二金属箔、前記第一絶縁層及び前記第一金属箔がこの順に積層した両面金属張積層板を製造し、
   前記両面金属張積層板から前記第一金属箔の一部を除去することで導体配線を作製し、これにより前記第二金属箔、前記第一絶縁層及び前記導体配線がこの順に積層したプリント配線板を製造し、
   前記プリント配線板の前記導体配線と第三金属箔との間に第二プリプレグが介在するようにこれらを積層することで第二積層物を作製し、
   前記第二積層物を熱プレスすることで、前記第二プリプレグを熱硬化させて、第二絶縁層を作製し、
   前記第三金属箔は、予備加熱してから前記第二プリプレグ上に積層され、
   前記第一絶縁層の線膨張係数は、前記第一金属箔及び前記第二金属箔の各々の線膨張係数より低い、
   多層プリント配線板の製造方法。
2. 前記第一絶縁層の厚みは、５０μｍ以下である、
   請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方法。
3. 前記第一絶縁層の線膨張係数は、５ｐｐｍ／Ｋ以上１７ｐｐｍ／Ｋ以下である、
   請求項１又は２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
4. 前記第三金属箔の厚みは０．００２ｍｍ以上０．０３５ｍｍ以下である、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
5. 前記第二絶縁層の線膨張係数は、前記第三金属箔の線膨張係数より低い、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
6. 前記第二絶縁層の線膨張係数は、５ｐｐｍ／Ｋ以上１７ｐｐｍ／Ｋ以下である、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
7. 前記第一プリプレグは、熱硬化性樹脂組成物と繊維基材とを含み、
   前記熱硬化性樹脂組成物は無機充填材を含有し、
   前記熱硬化性樹脂組成物中の無機充填材の量と、前記繊維基材の量との合計は、前記熱硬化性樹脂組成物の量と前記繊維基材の量との合計に対して、５０質量％以上８５質量％以下である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
8. 前記多層プリント配線板の反り量は、−３５ｍｍより大きく２ｍｍ以下である、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
9. 前記第三金属箔を予備加熱により６０℃以上２５０℃以下の温度にする、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の多層プリント配線板の製造方法。

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