JPH07106760A - 多層基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 離型性のプラスチックシートを、プリプレグ
シートの表裏に空気溜まりや皺が発生しない様に均一に
連続して接着し、高信頼性の多層基板を実現する製造方
法を提供する。 【構成】 プリプレグシート１の表裏を上下のに配置し
たプラスチックシート１の離型面で狭持する形で、余熱
ローラー３と加熱ローラー４を通過させて、プリプレグ
シート１の樹脂成分を軟化させ、さらに加圧してプラス
チックシート２を接着する。 【効果】 ローラで加圧しながらプラスチックシート１
を接着するので、空気溜まりは確実に排除され、空気溜
まり発生に伴う信頼性の低下を防ぐ事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両面に金属箔を有する
多層基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高密度化に伴
い、産業用にとどまらず民生用の分野においても多層基
板が強く要望されるようになってきた。

【０００３】このような多層基板では、複数層の回路パ
ターンの間をインナビアホール接続する接続方法と信頼
度の高い接続構造が必要である。

【０００４】以下、従来の多層基板の製造方法における
プリプレグシートとプラスチックシートとの接着工程に
ついて説明する。

【０００５】図２（ａ）〜（C）は従来の多層基板の製
造方法おけるプリプレグシートとプラスチックシートと
の接着工程断面図である。

【０００６】まず、図２（ａ）〜（ｃ）における構成要
素について説明する。１は５００ｍｍ角、厚さ２００〜
３００μｍのプリプレグシート１であり、例えば不織布
の芳香族ポリアミド繊維に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸
させた、内部に空孔を有する複合材からなる基材（以下
アラミド−エポキシシートと称する）が用いられる。

【０００７】２は、片面にＳｉ系の離型剤を塗布した幅
５５０ｍｍ、厚さ１０μｍのロール状のプラスチックシ
ートであり、例えばポリエチレンテレフタレート（以下
ＰＥＴシートと称する）が用いられる。

【０００８】６はＰＥＴシート２の切断に用いるカッタ
ーであり、７は熱プレスで加熱加圧して接着する際に用
いる５００ｍｍ角、厚さ１ｍｍの、例えばステンレスな
どの金属板である。

【０００９】まず、図２（ａ）に示すように、アラミド
−エポキシシート１の長さより３０〜５０ｍｍ長くなる
ようにＰＥＴシート２をカッター６で切断する。ＰＥＴ
シート２は１枚のアラミド−エポキシシート１に対して
２枚用意される。

【００１０】次に図２（ｂ）に示すように、金属板７上
にアラミド−エポキシシート１の表裏をＰＥＴシート２
の離型剤塗布面で狭持するように重ねられ、さらに前記
金属板７を重ねる。

【００１１】そして、図２（ｃ）に示すように、熱プレ
スで１００℃、２０Ｋｇ／ｃｍ²で１０分間加熱加圧し
てアラミド−エポキシシート１の表裏にＰＥＴシート２
が接着される。

【００１２】以上のような方法でＰＥＴシート２が表裏
に接着されたアラミド−エポキシシート１を用い、多層
化のベースとなる２層基板の製造方法を説明する。

【００１３】図３（ａ）〜（ｆ）は２層基板の製造方法
を示す工程断面図である。まず、ＰＥＴシート２が接着
されたアラミド−エポキシシート１（図３（ａ））の所
定の箇所に図３（ｂ）に示すようにレーザ加工法などを
利用して貫通孔１３を形成する。

【００１４】次に図３（ｃ）に示すように、貫通孔１３
に導電性ペースト１４が充填される。導電性ペースト１
４を充填する方法としては、貫通孔１３を有するアラミ
ド−エポキシシート１を印刷機（図示せず）のテーブル
上に設置し、直接に導電性ペースト４がＰＥＴシート２
の上から印刷されて、貫通孔１３に導電性ペースト１４
が重点される。

【００１５】このとき、上面のＰＥＴシート２は印刷マ
スクの役割と、アラミド−エポキシシート１の表面の汚
染防止の役割を果たしている。

【００１６】次に図３（ｄ）に示すように、アラミド−
エポキシシート１の両面からＰＥＴシート２を剥離す
る。

【００１７】次に図１（ｅ）に示すように、アラミド−
エポキシシート１の両面に銅箔などの金属箔１５を張り
付ける。

【００１８】この状態で加熱加圧することにより、図１
（ｆ）に示すように、アラミド−エポキシシート１の厚
みが圧縮される（ｔ１＞ｔ２）とともに、アラミド−エ
ポキシシート１と金属箔５とが接着される。そして表裏
の金属箔５を選択的にエッチングして回路パターンが形
成されて２層基板が得られる。

【００１９】次に、図４（ａ）〜（ｅ）は、従来の多層
基板の製造方法を示す工程断面図であり、４層基板を例
として示している。

【００２０】まず図４（ａ）、（ｂ）に示すように、図
３（ａ）〜（ｆ）に示した工程によって、第１の回路パ
ターン１６を形成した第１の２層基板２１と第２の回路
パターン１７を形成した第２基板２２が製造される。並
行して図４（ｃ）に示す、中間接続体２３が図３（ａ）
〜（ｄ）に示す工程により製造される。

【００２１】次に図４（ｄ）に示すように、第１の２層
基板２１の上に中間接続体２３を重ね、その上に第２の
２層基板２２を重ねる。

【００２２】そして図４（ｅ）に示すように、加熱加圧
して第１の２層基板２１と第２の２層基板２２とが中間
接続体２３で接着するとともに、第１の回路パターン１
６と第２の回路パターン１７は、導電性ペースト１４に
よりインナビアホール接続されて多層基板が得られる。

【００２３】以上述べたように、多層基板の製造の中
で、アラミド−エポキシシート１の表裏に接着されたＰ
ＥＴシート２はレーザー加工等で貫通孔１３を形成し、
導体ペースト１４印刷時のマスクとして使用され、印刷
後は剥離される。

【００２４】したがって、アラミド−エポキシシート１
面にはＰＥＴシート２が均一に接着され、このＰＥＴシ
ートは、レーザー加工時や印刷時に剥離しないことが必
要である。

【００２５】また、アラミド−エポキシシート１は、後
の加熱加圧によって金属箔１５や２層基板２１、２２間
の接着に用いられるため、加熱加圧時の樹脂成分の流れ
性が接着力を左右する。

【００２６】アラミド−エポキシシート１の樹脂成分は
Ｂステージ状態にあり、温度と時間によって硬化が進行
し流れ性が低下する。

【００２７】例えば、アラミド−エポキシシートの流れ
性が１５％のものが、１００℃１０分間で１０％に低下
する。

【００２８】樹脂成分の流れ性が低下すると、後の多層
基板の製造工程で、樹脂不足による接着力の弱い箇所や
空洞部が発生し、品質上大きな問題となるため、アラミ
ド−エポキシシート１にＰＥＴシート２を接着する際の
熱履歴を短くして、アラミド−エポキシシート１の樹脂
成分の流れ性を確保することが重要となる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、プリプレグシートの全面を同時に加熱加
圧するため、プラスチックシートとプリプレグシート間
の空気溜まりが除去できず、プラスチックシートにシワ
の発生や密着性のばらつきを招きやすい。そして、この
密着が不十分で、プラスチックシートとプリプレグシー
ト間に間隙部が発生すると、貫通孔開け後の導電ペース
ト充填時に、導電ペーストがこの隙間部に入り込み貫通
孔径が見かけ上大きくなり、微細化の妨げや隣接パター
ンや隣接貫通孔と短絡するなどの問題があった。

【００３０】また、接着時の熱履歴が長く、プラスチッ
クシートの樹脂成分の流れ性が低下して、多層基板の製
造過程で樹脂不足を招き品質上大きな問題となってい
た。

【００３１】また、従来の製造方法では、プラスチック
シート切断、プリプレグシートとの重ね合わせ、熱プレ
スでの加熱加圧と、各工程が不連続であるため生産性の
面でも問題があった。

【００３２】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、プリプレグとプラスチックシートを短時間で安定し
て接着し、高性能、高品質の多層基板を実現するための
多層基板の製造方法を提供することを目的とするもので
ある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の多層基板の製造方法は、プラスチックシー
トとプリプレグシートとの接着工程において、プリプレ
グシートの表裏を片面に離型剤を塗布したプラスチック
シートの離型剤塗布面で狭持する形で配置し、所定の温
度と圧力を加えることのできる回転ロールを通過させて
プリプレグシートの樹脂成分を軟化させ加圧して接着す
るものである。

【００３４】

【作用】上記のように構成された本発明によれば回転ロ
ールによって順次均一に加熱加圧することで空気溜まり
を押し出しながらプリプレグシートとプラスチックシー
トを接着するため、空気残りによるシワの発生がなくな
ると同時に密着性が安定して、貫通孔あけ後の導電ペー
ストが貫通穴内に収まりプリプレグシートとプラスチッ
クシートの間隙に入り込んで発生する隣接パターンや隣
接貫通孔との短絡を防止できる。

【００３５】また、回転ロールでの接着は線接触で数秒
で順次完了するため、接着後のプリプレグシートの樹脂
成分の流れ性の低下がなく、多層基板の製造過程での樹
脂不足をなくすことができる。また、回転ロールで連続
して接着することが可能となり生産性の向上が図れる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の多層基板の製造方法の一実施
例における、プリプレグシートとプラスチックシートと
の接着工程について説明する。

【００３７】図１はプリプレグシートとプラスチックシ
ートとの接着に用いるラミネータのロール構成と接着工
程断面図である。

【００３８】１は、例えば不織布の芳香族ポリアミド繊
維に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させた、内部に空孔を
有する複合材からなる５００ｍｍ角に加工した厚さ２０
０〜３００μｍのアラミド−エポキシシート（プリプレ
グシート）であり、２は片面にＳｉ系の離型剤を塗布し
た幅５００ｍｍ、厚さ１０μｍのロール状のＰＥＴシー
ト（プラスチックシート）である。

【００３９】ラミネーターの上下に配置したＰＥＴシー
ト取り付けロールには、ロール状の前記ＰＥＴシート２
が離型剤塗布面でアラミド−エポキシシート１を狭持す
る形で取り付けている。

【００４０】そして、進行方向には、予熱ロール３と加
熱ロール４の順でそれぞれ上下に配置している。予熱ロ
ール３と加熱ロール４は、φ７０ｍｍの金属ロールに厚
さ５ｍｍ、ゴム硬度７０の耐熱シリコンゴムをライニン
グした、径φ８０ｍｍ、長さ７００ｍｍのロールであ
り、予熱ロール３の表面温度を８０〜９０℃、加熱ロー
ル４の表面温度を１２０℃にコントロールし、前記予熱
ロール３と加熱ロール４は２Ｋｇ／ｃｍ²のエアー圧で
加圧している。ロールの送り速度は２ｍ／ｍｉｎであ
る。

【００４１】この装置の初期動作は、まず、上下に配置
されたＰＥＴシート２のみが互いに重ね合わさった状態
で予熱ローラ３、加圧ローラ４間に挿入される。このと
き、ＰＥＴシート２は、離型剤塗布面が互いに接触する
ように重ね合わされる。

【００４２】次に、重ね合わされたＰＥＴシート２の先
端が加熱ロール４を通過した状態で、アラミド−エポキ
シシート１を予熱ロール３の回転部に挟持されたＰＥＴ
シート２の間に投入する。投入されたアラミド−エポキ
シシート１は、ＰＥＴシート２と共に移動して加熱ロー
ル４を通過するが、ローラの加熱によってアラミド−エ
ポキシシート４の樹脂成分は軟化し、さらにローラの加
圧によってＰＥＴシート２との接着が行われる。

【００４３】２枚目以降のアラミド−エポキシシート１
とＰＥＴシートとの接着については、アラミド−エポキ
シシート１を、予熱ロール３の回転部に挟持されたＰＥ
Ｔシート２の間に順次投入してやれば連続的にＰＥＴシ
ートに接着でき、ＰＥＴシート２の切断は接着が完了し
だい順次行える。

【００４４】本実施例の接着工程は、回転ロールによっ
て順次均一に加熱加圧が行われるので、ＰＥＴシート２
とアラミド−エポキシシート１との押圧は確実に行わ
れ、両者の間の空気は確実に排除されるので、空気溜ま
りやシワの発生は生じることがなく、極めて密着性に優
れた接合が安定して実現できる。

【００４５】実際に１００枚のアラミド−エポキシシー
ト１に接着したが、全数ともＰＥＴシート２のシワの発
生や密着性のばらつきはなかった。

【００４６】また、多層基板の製造法で大きな課題とな
るアラミド−エポキシシート１の樹脂成分の流れ性も、
回転ロールでの接着が線接触で数秒で順次完了するため
熱履歴が短く、接着前後とも１５％と変化がないことを
確認した。

【００４７】また、生産性も実施例の２ｍ／ｍｉｎの速
度でも５００ｍｍ角アラミド−エポキシシート１を４枚
／分で連続的に接着でき、飛躍的に生産性が向上した。

【００４８】次に、以上のような方法でＰＥＴシート２
を表裏に接着したアラミド−エポキシシート１を用いて
４層基板を製造した。以降の多層化のベースとなる２層
基板の製造方法や多層基板の製造方法は従来例と全て同
一であるため、ここでは説明を省略する。

【００４９】この様にして得られた４層基板は、貫通孔
への導電ペースト印刷時のマスクとして使用されるＰＥ
Ｔシート２に空気残りによるシワがなく、均一にアラミ
ド−エポキシシート１に接着されているため、導電ペー
ストが貫通孔内に収まりアラミド−エポキシシート１と
ＰＥＴシート２の間隙に入り込んで発生する隣接パター
ンや隣接貫通孔との短絡現象の発生は皆無となった。

【００５０】また、アラミド−エポキシシート１の樹脂
成分の流れ性の低下がなくなったことで、多層基板製造
時の樹脂不足もなく、高品質の多層基板が得られた。

【００５１】以上のように、上記実施例によれば、プリ
プレグシートの表裏にプラスチックシートを接着する工
程において、回転ロールで加熱加圧して接着することに
より、空気残りによるシワの発生がなくなると同時に密
着性が安定して、貫通孔あけ後の導電ペーストが貫通穴
内に収まりプリプレグとプラスチックシートの間隙に入
り込んで発生する隣接パターンや隣接貫通孔との短絡を
防止できる。

【００５２】また、回転ロールでの接着は線接触で数秒
で完了するため、接着後のプリプレグシートの樹脂成分
の流れ性の低下がなく、多層基板の製造過程での樹脂不
足をなくし高品質の多層基板を実現できる。また、連続
接着が可能となり生産性の向上が図れる。

【００５３】なお、ここでは不織布に熱硬化性樹脂を含
浸させたプリプレグシートを用いたが、織布に熱硬化性
樹脂を含浸させたプリプレグシートを用いても同様の結
果を得ている。

【００５４】また、ここでは所定形状に加工したプリプ
レグシートを用いたが、連続状のプリプレグシートを用
いても同様の結果を得ている。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、高
信頼性の多層基板を優れた量産性で製造できるという、
工業上優れた効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層基板の製造方法の一実施例におけ
る、プリブレグシートとプラスチックシートとの接着工
程を示す断面図

【図２】従来例のプリブレグシートとプラスチックシー
トとの接着工程を示す断面図

【図３】従来例の２層基板の製造方法を示す工程断面図

【図４】従来例の４層基板の製造方法を示す工程断面図

【符号の説明】

１、１１ アラミド−エポキシシート（プリプレグシー
ト） ２、１２ ＰＥＴシート（プレスチックシート） ３ 予熱ロール ４ 加熱ロール ５ ＰＥＴシート取り付けロール ６ カッター ７ 金属板 １３ 貫通孔 １４ 導電性ペースト １５ 金属箔 １６ 第１の回路パターン １７ 第２の回路パターン ２１ 第１の２層基板 ２２ 第２の２層基板 ２３ 中間接続体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表裏に離型性を有するプラスチックシート
   を備えた被圧縮性を有するプリプレグシートに貫通孔を
   あけ、その穴に導体ペーストを充填し、前記プラスチッ
   クを剥離した後、プリプレイグシートの表裏に金属材を
   加熱圧接し、この金属材にエッチングによって回路形成
   したものを複数枚積層する多層基板の製造方法であっ
   て、前記プラスチックシートとプリプレグシートとの接
   着工程において、所定形状に加工されたあるいは連続状
   の被圧縮性を有するプリプレグシートの表裏を片面に離
   型剤を塗布したプラスチックシートの離型剤塗布面で狭
   持する形で配置し、これを所定の温度と圧力を有する回
   転ロールに通過させてプリプレグシートの樹脂成分を軟
   化させ加圧して接着する多層基板の製造方法。
2. 【請求項２】被圧縮性を有するプリプレグシートが不織
   布と熱硬化性樹脂との複合材であり、かつ多孔質である
   請求項１記載の多層基板の製造方法。
3. 【請求項３】被圧縮性を有するプリプレグシートが織布
   と熱硬化性樹脂との複合材である請求項１記載の多層基
   板の製造方法。