JP2011224795A - 多層銅張積層板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】多層銅張積層板の反りを抑制することが可能であり、寸法収縮を均一に収縮させ寸法精度のばらつきを抑制し、更に多層銅張積層板の変形（歪み）を抑制することが可能である多層銅張積層板の製造方法を提供する。
【解決手段】予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔と、プリプレグとからなる多層銅張積層板の製造方法において、予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔とをプリプレグを介して重ねて積層体とする工程、前記積層体と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載する工程、前記積層体をプレスにて加熱加圧して多層化接着し多層銅張積層板とする工程、加熱加圧直後プレス段内から前記多層銅張積層板と金属板とが交互に積載された形態で抜取りし放置冷却する工程を有する多層銅張積層板の製造方法。
【選択図】図１
【解決手段】予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔と、プリプレグとからなる多層銅張積層板の製造方法において、予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔とをプリプレグを介して重ねて積層体とする工程、前記積層体と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載する工程、前記積層体をプレスにて加熱加圧して多層化接着し多層銅張積層板とする工程、加熱加圧直後プレス段内から前記多層銅張積層板と金属板とが交互に積載された形態で抜取りし放置冷却する工程を有する多層銅張積層板の製造方法。
【選択図】図１
Description
本発明は、多層銅張積層板の製造方法に関する。
近年、エレクトロニクスの高性能化、高機能化に伴って、プリント配線板の高密度化、高多層化が進み、加工時の寸法変化が少ないものが望まれている。多層プリント配線板の製造においては、その寸法変化を少なくするために、低圧で多層化積層成形をすることが知られている。しかし、低圧成形ではボイド、かすれを発生する問題があり、これを防止するために真空囲い込みのプレスを用いて減圧で積層成形することも行われる。更に、設計の時点で寸法補正を行うことによって、寸法を制御することも行われてきた。
また、多層プリント配線板を加工する際の寸法変化が少ない、多層銅張積層板の製造方法において、加熱加圧後、更に積層成形温度±２０℃の温度範囲で熱処理する方法が開示されている（特許文献１参照）。
また、多層プリント配線板を加工する際の寸法変化が少ない、多層銅張積層板の製造方法において、加熱加圧後、更に積層成形温度±２０℃の温度範囲で熱処理する方法が開示されている（特許文献１参照）。
従来の多層銅張積層板の製造方法は、予め回路形成された内層回路板をプリプレグと組合せ最外層に銅箔を組合せた状態とし、それらを金属板を用いてプレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載、組合せしプレス機内に挿入した後にプレス機で自動制御により加熱加圧、更には冷却という工程を経て多層銅張積層板を製造していたが、冷却工程での急激な冷却により多層銅張積層板の反り、更には変形（歪み）が発生し、また多層銅張積層板の冷却はプレス段内に組合された多層銅張積層板の最上下からプレス段内の中央側へと順に冷却されるため、プレス段内最上下の多層銅張積層板と中央側の多層銅張積層板に寸法収縮の差すなわちプレス段内での寸法精度のばらつきが発生していた。
本発明は、多層銅張積層板の反りを抑制することが可能であり、寸法収縮を均一に収縮させ寸法精度のばらつきを抑制し、更に多層銅張積層板の変形（歪み）を抑制することが可能である多層銅張積層板の製造方法を提供するものである。
本発明は、多層銅張積層板の反りを抑制することが可能であり、寸法収縮を均一に収縮させ寸法精度のばらつきを抑制し、更に多層銅張積層板の変形（歪み）を抑制することが可能である多層銅張積層板の製造方法を提供するものである。
本発明は以下の通りである。
（１） 予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔と、プリプレグとからなる多層銅張積層板の製造方法において、予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔とをプリプレグを介して重ねて積層体とする工程、前記積層体と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載する工程、前記積層体をプレスにて加熱加圧して多層化接着し多層銅張積層板とする工程、加熱加圧直後プレス段内から前記多層銅張積層板と金属板とが交互に積載された形態で抜取りし放置冷却する工程を有する多層銅張積層板の製造方法。
（２） 放置冷却する工程において、多層銅張積層板の冷却速度が３℃／分以下であることを特徴とする（１）記載の多層銅張積層板の製造方法。
（１） 予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔と、プリプレグとからなる多層銅張積層板の製造方法において、予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔とをプリプレグを介して重ねて積層体とする工程、前記積層体と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載する工程、前記積層体をプレスにて加熱加圧して多層化接着し多層銅張積層板とする工程、加熱加圧直後プレス段内から前記多層銅張積層板と金属板とが交互に積載された形態で抜取りし放置冷却する工程を有する多層銅張積層板の製造方法。
（２） 放置冷却する工程において、多層銅張積層板の冷却速度が３℃／分以下であることを特徴とする（１）記載の多層銅張積層板の製造方法。
本発明により、多層銅張積層板の反りを抑制することが可能であり、寸法収縮を均一に収縮させ寸法精度のばらつきを抑制し、更に多層銅張積層板の変形（歪み）を抑制することが可能である多層銅張積層板の製造方法を提供することが可能となった。
本発明の多層銅張積層板の製造方法は、予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔と、プリプレグとからなる多層銅張積層板の製造方法において、予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔とをプリプレグを介して重ねて積層体とする工程、前記積層体と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載する工程、前記積層体を加熱加圧して多層化接着し多層銅張積層板とする工程、加熱加圧直後プレス段内から前記多層銅張積層板と金属板とが交互に積載された形態で抜取りし放置冷却する工程を有することを特徴とする。
本発明の多層銅張積層板の製造方法において、加熱加圧後すなわち冷却する前の高温状態でプレス機内から金属板と交互に積載、組み合わされた多層銅張積層板をプレス機内で加熱加圧されている形態のまま抜取りし放置冷却させる。あるいは、積載された形態のまま抜取りし放置冷却させてもよい。よって、加熱加圧後、プレス段内（機内）で、冷却という工程は行わない。
また、本発明は、加熱加圧後すなわち冷却する前の高温状態でプレス機内から金属板と交互に積載、組み合わされた多層銅張積層板をプレス機内で加熱加圧されている形態のまま抜取り放置し、冷却速度３℃／分以下で放置冷却させることが好ましい。また、多層銅張積層板の冷却速度は、２℃／分以下がより好ましく、１℃／分以下が特に好ましい。
なお、冷却速度とは、多層銅張積層板の冷却速度であり、熱電対等で測定することが可能である。冷却速度が３℃／分を超えると、冷却が急激であり、多層銅張積層板の反り等が発生しやすくなる。
なお、冷却速度とは、多層銅張積層板の冷却速度であり、熱電対等で測定することが可能である。冷却速度が３℃／分を超えると、冷却が急激であり、多層銅張積層板の反り等が発生しやすくなる。
また、本発明は、加熱加圧後すなわち冷却する前の高温状態でプレス機内から金属板と交互に積載、組み合わされた多層銅張積層板をプレス機内で加熱加圧されている形態のまま抜取り放置し、冷却速度３℃／分以下で放置冷却させることで多層銅張積層板の反りを抑制することが可能である。
また、本発明は、加熱加圧後すなわち冷却する前の高温状態でプレス機内から金属板と交互に積載、組み合わされた多層銅張積層板をプレス機内で加熱加圧されている形態のまま抜取り放置し、冷却速度３℃／分以下で放置冷却させることでプレス段内に金属板を用いて組み合わされた多層銅張積層板の寸法収縮を均一に収縮させ寸法精度のばらつきを抑制、更に多層銅張積層板の変形（歪み）を抑制することが可能である。
また、本発明は、加熱加圧後すなわち冷却する前の高温状態でプレス機内から金属板と交互に積載、組み合わされた多層銅張積層板をプレス機内で加熱加圧されている形態のまま抜取り放置し、冷却速度３℃／分以下で放置冷却させることでプレス段内に金属板を用いて組み合わされた多層銅張積層板の寸法収縮を均一に収縮させ寸法精度のばらつきを抑制、更に多層銅張積層板の変形（歪み）を抑制することが可能である。
前記の本発明の多層銅張積層板の製造方法について詳述する。プレス機内で加熱加圧後すなわち冷却する前の高温状態でプレス機内から加熱加圧されている形態のまま抜取りし放置冷却させるが、このときの冷却は３℃／分以下で冷却できるように、通常、多層銅張積層板を放置する環境の外気温を調整する。よって、外気温は、１０〜４０℃が好ましく、２０〜３５℃がより好ましい。また、高温状態で抜取った多層銅張積層板は放置形態・状態での影響を受け易く反り発生等に起因する恐れがあるため、放置場所は平坦な場所すなわち多層銅張積層板がフラットな状態になる場所とするのが好ましい。
なおプレスにおける加熱加圧条件は特に限定しないが、通常、１〜１０ＭＰａ、８０〜２５０℃、２０分〜１０時間程度である。本発明において、使用される内層回路板、外層板、プリプレグなどの樹脂は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂など一般に多層板に使用される樹脂全般にわたり、また、使用されるプリプレグの基材は、ガラスクロス、ポリエステルクロス、ガラスペ−パ−など多層板に使用する基材全般にわたる。
なおプレスにおける加熱加圧条件は特に限定しないが、通常、１〜１０ＭＰａ、８０〜２５０℃、２０分〜１０時間程度である。本発明において、使用される内層回路板、外層板、プリプレグなどの樹脂は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂など一般に多層板に使用される樹脂全般にわたり、また、使用されるプリプレグの基材は、ガラスクロス、ポリエステルクロス、ガラスペ−パ−など多層板に使用する基材全般にわたる。
以下、本発明の好適な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
銅箔厚み３５μｍ、全体の厚み０．２８ｍｍのガラス基材エポキシ樹脂両面銅張積層板を試料として、エッチング法によって回路加工し、更に回路の銅箔面を酸化処理した。上記の方法で得た内層回路板の上下に、厚み０．１ｍｍのガラス布に上記内層回路板に用いたと同じエポキシ樹脂を主成分としたワニスを含浸乾燥して樹脂分５２％としたプリプレグを各１枚、更にその外側上下に厚み１８μｍの銅箔を配置し、積層体とした。図１に示すように、キャリア板上に、この積層体（多層銅張積層板）と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載し、さらに、上蓋とクッション紙を重ね、この形態にてプレス段内に挿入した。さらに、減圧下で２．９４ＭＰａ、１７０℃で９０分間加熱加圧成形して４層板（多層銅張積層板）を得た。
更に、冷却プレスをせず、加熱加圧後、前記形態の状態で、プレス段内から抜取りし、２５℃の雰囲気中に放置した。多層銅張積層板の温度チャート（図２参照、熱電対にて多層銅張積層板内の温度を測定）に示されたように多層銅張積層板の冷却速度は、３℃／分であった。
（実施例１）
銅箔厚み３５μｍ、全体の厚み０．２８ｍｍのガラス基材エポキシ樹脂両面銅張積層板を試料として、エッチング法によって回路加工し、更に回路の銅箔面を酸化処理した。上記の方法で得た内層回路板の上下に、厚み０．１ｍｍのガラス布に上記内層回路板に用いたと同じエポキシ樹脂を主成分としたワニスを含浸乾燥して樹脂分５２％としたプリプレグを各１枚、更にその外側上下に厚み１８μｍの銅箔を配置し、積層体とした。図１に示すように、キャリア板上に、この積層体（多層銅張積層板）と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載し、さらに、上蓋とクッション紙を重ね、この形態にてプレス段内に挿入した。さらに、減圧下で２．９４ＭＰａ、１７０℃で９０分間加熱加圧成形して４層板（多層銅張積層板）を得た。
更に、冷却プレスをせず、加熱加圧後、前記形態の状態で、プレス段内から抜取りし、２５℃の雰囲気中に放置した。多層銅張積層板の温度チャート（図２参照、熱電対にて多層銅張積層板内の温度を測定）に示されたように多層銅張積層板の冷却速度は、３℃／分であった。
（比較例１）
銅箔厚み３５μｍ、全体の厚み０．２８ｍｍのガラス基材エポキシ樹脂両面銅張積層板を試料として、エッチング法によって回路加工し、更に回路の銅箔面を酸化処理した。上記の方法で得た内層回路板の上下に、厚み０．１ｍｍのガラス布に上記内層回路板に用いたと同じエポキシ樹脂を主成分としたワニスを含浸乾燥して樹脂分５２％としたプリプレグを各１枚、更にその外側上下に厚み１８μｍの銅箔を配置し、積層体とした。図１に示すように、キャリア板上に、この積層体（多層銅張積層板）と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載し、さらに、上蓋とクッション紙を重ね、この形態にてプレス段内に挿入した。さらに、減圧下で２．９４ＭＰａ、１７０℃で９０分間加熱加圧成形し、その圧力のまま３０分間冷却して４層板（多層銅張積層板）を得た。
銅箔厚み３５μｍ、全体の厚み０．２８ｍｍのガラス基材エポキシ樹脂両面銅張積層板を試料として、エッチング法によって回路加工し、更に回路の銅箔面を酸化処理した。上記の方法で得た内層回路板の上下に、厚み０．１ｍｍのガラス布に上記内層回路板に用いたと同じエポキシ樹脂を主成分としたワニスを含浸乾燥して樹脂分５２％としたプリプレグを各１枚、更にその外側上下に厚み１８μｍの銅箔を配置し、積層体とした。図１に示すように、キャリア板上に、この積層体（多層銅張積層板）と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載し、さらに、上蓋とクッション紙を重ね、この形態にてプレス段内に挿入した。さらに、減圧下で２．９４ＭＰａ、１７０℃で９０分間加熱加圧成形し、その圧力のまま３０分間冷却して４層板（多層銅張積層板）を得た。
実施例１及び比較例１によって得た４層板（多層銅張積層板）から採った５００×５００ｍｍの試験片について基板の反り量、寸法変化率を求めた。
寸法変化率については、多層化積層成形後の多層板の寸法を基準として、多層プリント配線板加工におけるソルダ−レベラ−後の変化率を求めた。実施例１の多層板の変化率は、１％であり、比較例１の多層板の変化率は、２％であった。
実施例１の試験片の反り量は、０．１５ｍｍであり、比較例１の多層板の反り量は、０．５ｍｍであった。
寸法変化率については、多層化積層成形後の多層板の寸法を基準として、多層プリント配線板加工におけるソルダ−レベラ−後の変化率を求めた。実施例１の多層板の変化率は、１％であり、比較例１の多層板の変化率は、２％であった。
実施例１の試験片の反り量は、０．１５ｍｍであり、比較例１の多層板の反り量は、０．５ｍｍであった。
予め回路形成された内層回路板をプリプレグと組合せ最外層に銅箔を組合せた状態とし、それらを金属板を用いてプレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載、組合せし加熱加圧して多層化接着する多層銅張積層板の製造方法において、加熱加圧後すなわち冷却する前の高温状態でプレス機内から金属板と交互に積載、組み合わされた多層銅張積層板をプレス機内で加熱加圧されている形態のまま抜取り放置し、３℃／分以下で放置冷却させることで多層銅張積層板の反り量を従来と比較し約７０％低減、さらにプレス段内に金属板を用いて組み合わされた多層銅張積層板の寸法精度のばらつき・変形（歪み）を従来と比較し約５０％低減することが可能となった。
１．上蓋、２．クッション紙、３．金属板、４．多層銅張積層板、５．キャリア板
Claims (2)
- 予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔と、プリプレグとからなる多層銅張積層板の製造方法において、予め回路形成された内層回路板と、外層板又は銅箔とをプリプレグを介して重ねて積層体とする工程、前記積層体と、金属板とを、プレス段内の許容範囲の高さまで交互に積載する工程、前記積層体をプレスにて加熱加圧して多層化接着し多層銅張積層板とする工程、加熱加圧直後プレス段内から前記多層銅張積層板と金属板とが交互に積載された形態で抜取りし放置冷却する工程を有する多層銅張積層板の製造方法。
- 放置冷却する工程において、多層銅張積層板の冷却速度が３℃／分以下であることを特徴とする請求項１記載の多層銅張積層板の製造方法。
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