JPH09511458A - １以上の、金属の内部層を有するｕｄクロスプライｐｗｂラミネートを作る方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、複数のＵＤ層、すなわち一方向に配向した繊維で強化されたマトリックス物質の層、および少なくとも１層の内部金属層、すなわちラミネートの外表面を形成しない金属層を有する複合ラミネートを製造する方法に関し、層は、バランスのとれた対称的なラミネートを与えるように配置される。この方法は、まだ固化していないマトリックス物質を備えた、一方向に配向した（ＵＤ）繊維を、積層ゾーン、好ましくは二重ベルトプレスに通過させること、およびマトリックス物質を固化することを含む。第１段階において、少なくとも３層の非流動サンドィッチラミネートを形成し、該少なくとも３層はＵＤ層および金属層であり、サンドィッチラミネートは、まだ固化していないマトリックス物質を備えたＵＤ繊維を金属箔と共に積層ゾーンを通過させることによって形成され、そして第２段階において、非流動サンドィッチラミネートは、その外表面でＵＤ層を備えさせられ、さらなるＵＤ層が任意的に、引き続く段階において加えられる。

Description

【発明の詳細な説明】 １以上の、金属の内部層を有する ＵＤクロスプライＰＷＢラミネートを作る方法 本発明は、複数のＵＤ層、すなわち一方向に配向した繊維で強化されたマトリ ックス物質の層、および少なくとも１つの内部金属層、すなわちラミネートの外 表面を形成しない金属層を有する複合ラミネートを製造する方法に関し、層はバ ランスのとれた対称的なラミネートを与えるように配置され、この方法は、まだ 固化していないマトリックス物質を備えた一方向に配向した（ＵＤ）繊維を積層 ゾーンに通過させること、およびマトリックス物質を固化させることを含む。本 発明は特に、内部金属層を有するプリント配線板（ＰＷＢ）を作ることを意図す る。そのようなＰＷＢは公知である。内部金属層（通常は銅層）は、電源もしく は接地平面として、またはヒート‐シンクとして役立ち、その中に穴のパターン を有することができる。 一方向に配向した（ＵＤ）繊維が、まだ固化していないマトリックス物質を備 えさせられ、かつ積層ゾーンを通過されるところの複合ラミネートを製造する方 法は、欧州特許出願公開第478 051 号から公知である。この文書は、繊維強化さ れたマトリックスからの、平らな基板の連続製造を開示し、この方法は、少なく とも２つの、平行な動く層を使用すること、織られた布の形で結合されていない 強化 繊維（ＵＤ繊維）を直線的に広げること、少なくとも２つの交差する方向に配置 される前記ＵＤ繊維に、マトリックス物質を提供すること、およびそれらを積層 ゾーン（例えば二重ベルトプレス）に通過させてクロスプライラミネートを形成 することを含む。このプロセスにより、ＰＷＢ基板として顕著に適しているラミ ネートを得ることができ、それは、とりわけその良好な表面領域の質、ｘ方向お よびｙ方向におけるその比較的低い線熱膨脹係数（ＴＣＥ）、高含量の繊維を挿 入する選択可能性、およびその好ましい寸法安定性のためである。ラミネートが 内部金属層を含む可能性は、そのような内部金属層を挿入する方法を開示するこ となしに、簡単に言及される。 欧州特許出願公開第478 051 号に記載されたタイプのＰＷＢラミネートは、Ｕ ＤクロスプライＰＷＢラミネートとして公知である。そのようなラミネートは、 ＵＤ強化フィラメントが、交差する配向方向を有する異なる層中に存在するよう に、一方向に配向したフィラメントで強化されたマトリックス物質を含み、該層 は、その外表面に平行に進むラミネートの中央を通る対称面に対して対称的に配 置される。これらのＵＤクロスプライラミネートを作る方法はまた、種々の他の 刊行物に記載されている。 すなわち、同じくＰＷＢ基板として使用されることを意図された、ＵＤ層で強 化された複合ラミネートの他の製造方法は、米国特許第4,943,334 号明細書から 公知である。この方法においては、強化フィラメントは、90°の角度で 交差する幾つかの層中の正方形の平らなマンドレルのまわりに巻きつけられ、フ ィラメントは、注入および／または含浸によって、硬化可能なマトリックス物質 を備えられる。ゆえに交差するように施与されたＵＤ繊維層を含むマトリックス が、次に硬化される。 個々の交差するように配置されたＵＤ層が使用されるＰＷＢのための複合物質 は、米国特許第4,814,945 号明細書から公知である。この公報は、ＰＷＢ基板と して使用される、アラミドの平行な繊維で強化された樹脂に関する。半硬化もし くはＢ‐ステージに加熱され、かつそのようにＵＤ強化された、いくつかの樹脂 層が、１つが他の上に置かれ、ついで硬化される。 ＰＣＴ特許出願公開WO 92/22191 には、ＰＷＢラミネートを製造する方法が記 載されており、これは、非流動性ＵＤ層を作る段階、非流動性ＵＤ層の少なくと も一部を、片面もしくは両面に、接着剤で被覆する段階、異なる配向方向を有す るＵＤ層の各対の間に少なくとも１層の接着剤層があるようなやり方で、ＵＤ層 を交差するように積み重ねる段階、および接着剤層を活性化させることにより、 積み重ねたＵＤラミネートを結合する段階を含む。 予備公開されていない特許出願であるPCT/EP93/01919（公開番号WO 94/02306 ）は、複合ラミネート、好ましくはクロスプライラミネートを製造する方法に関 し、この方法においては、一方向に配向した（ＵＤ）繊維が、マトリックス物質 を備えられ、あらかじめ形成された非流動 ＵＤ複合ラミネートもしくはクロスプライラミネートといっしょに、少なくとも ２つの異なる配向方向を有する層として積層ゾーンを通過される。金属箔との共 積層（co-lamination）は、ＰＷＢ基板としてラミネートを使用する可能性とし て、すなわち形成されたラミネートの外表面を導電性にすることに言及される。 欧州特許出願公開第157 261 号は、ベースボード（baseboard）表面にフィル ムを積層するように、ベースボードおよびフィルムの長さが連続的に供給される 、プリント配線板積層装置を開示する。 欧州特許出願公開第158 027 号は、プリント配線板のための銅クラッドベース 物質を作る方法を開示する。織られたガラス布で強化された樹脂の層が、二重ベ ルトプレスにおいて銅箔と積層される。 欧州特許出願公開第52 738号は、電源平面として使用される、少なくとも１つ の内部導電層を有するＰＷＢラミネート、特に多層ＰＷＢを開示する。厚さ0.2 〜0.5 mmを有する銅板と、慣用の絶縁層例えばプリプレグを積み重ね、そしてプ レスすることにより、ラミネートが作られる。 欧州特許出願公開第264 105 号は、内部層として金属板を含む多層ＰＷＢを製 造する方法を開示する。この特許公報の教示は、ＰＷＢの最終の大きさを超えて 広がる、周縁部分を有する金属板の使用に向けられる。このＰＷＢは、銅のコア およびプリプレグ層を積み重ねることにより作られる。 欧州特許出願公開第324 352 号はまた、熱伝導体として役立つ金属の内部層を 有するＰＷＢを作る方法を開示する。このＰＷＢは、熱成形法を用いて製造され る。 ＵＤ層および導電回路の層を含む、多層プリント回路板は、特開平1-283996号 公報、欧州特許出願公開第374 319 号およびＰＣＴ特許出願公開WO 92/22192 に 開示されている。 背景となる技術としてはさらに、強化されたプラスチックスの層および金属層 を含むラミネートを作る方法が挙げられる。 すなわち、欧州特許出願公開第447 642 号は、強化された熱可塑性物質の２つ の層の間に閉じ込められた金属層もしくは、２つの金属層の間に閉じ込められた 強化された熱可塑性物質の層のいずれかから成る「サンドイッチ構造」の形成を 開示する。強化材は織られた布等であり、ＵＤ層は開示されていない。この方法 は、種々の層を結合すること、およびそれらを熱可塑性樹脂の溶融温度より上の 温度でプレスすることを含む。 米国特許第4,402,778 号明細書は、強化されたプラスチックシートを含む、積 層された構造を作る方法を開示する。この方法は、金属のシートであり得るパネ ルを、パネルを閉じ込める２つの繊維強化プラスチックシートといっしょに、二 重ベルトプレスに挿入することを含む。シートは、任意の形の強化物質を含むこ とができる。 米国特許第5,024,714 号明細書は、複合構造部材を形成 する方法を開示し、この方法は、金属シートを連続的に供給すること、およびプ ラスチックシートを連続的に押し出すこと、および交互にこれらの金属とプラス チックのシートを積層することを含む。プラスチックシートは、強化材を含むこ とができ、強化材は、平行なフィラメントの形状であり得る。 欧州特許出願公開第347 936 号は、積層されたシートの連続的な製造を開示し 、この方法においては、幾つかの樹脂含浸繊維ベースが二重ベルトプレスにおい て積層され、任意的に、積層されたシートの最外層を構成する金属箔と積層され る。 ＵＤ層を含むラミネートが、フランス国特許出願公開第1,691,813 号において 開示されている。このＵＤ層は、例えば紙、プラスチックまたは金属であり得る ところの箔によって支持されている。 上記した従来技術の参考文献のいずれも、ＵＤ強化材を含むラミネートに基づ く、少なくとも１層の内部金属層を有するＰＷＢを作る方法を教示しない。 本発明は、そのような方法を提供することを目的とする。特に、本発明は、Ｕ Ｄ層における繊維（フィラメント）の配向が保持されることを可能にする方法を 提供しようとする。この方法はバランスのとれた対称的なラミネートの製造を単 純な方法で許さなければならず、かつＵＤ層と金属層の種々の配置を許すのに十 分に融通がきかなければならない。さらに、本発明の目的は、（半）連続製造を 許す方 法を提供することである。 このために、本発明の方法は、第１段階において、少なくとも３層の非流動サ ンドィッチラミネートを形成すること、ここで該少なくとも３層はＵＤ層および 金属層であり、サンドィッチラミネートは、まだ固化していないマトリックス物 質を備えたＵＤ繊維を金属箔と共に積層ゾーンに通過させることによって形成さ れ、そして第２段階において、非流動サンドィッチラミネートに、その外表面で ＵＤ層を備えさせること、およびさらなるＵＤ層が引き続く段階において任意的 に加えられることを特徴とする。このアド‐オン(add-on)ＵＤ法は、以下でより 詳しく説明する。 この説明を容易にするために、以下の略語を用いた： M 金属； FR まだ固化していない樹脂を備えたＵＤ繊維； UD 非流動ＵＤ層； x 製造の方向（例えば：「 0°」配向）； y 製造方向に直交（例えば：「90°」配向）； 「面(side)」という語は、積層ゾーンに関して使用されるとき、ゾーンの入口 側および出口側ではなく、得られるラミネートの面をいう。例えば、水平に置か れたプラテンプレスを用いたとき、２つの「面」は、底部プラテンおよび上部プ ラテンである。積層ゾーンが二重ベルトプレスであると、２つの「面」は２つの ベルトをいう。 本発明の方法は、すべてのＵＤ層の配向が保持されることができるという必要 条件を満足する。すなわちまだ固化 していないマトリックス樹脂を備えたＵＤ繊維は、それらが積層ゾーンを通過す る結果、張力をかけられ、その配向は、マトリックス樹脂がもはや流動性でなく された結果、固定される。本発明の方法のこの利点から最大に利益を得るために 、二重ベルトプレスにおいて積層を成し遂げるのが好ましく、ＵＤ繊維を、エン ドレスフィラメントの形状で、クリールから解き放つのが好ましい。よって、従 来技術と比べて、本発明の方法は、より容易でより優れた配向の保存を与え、こ れは、ＵＤ繊維強化複合体の製造にきわめて重大である。 第１段階において、ＵＤ‐金属‐ＵＤラミネートは次のようにして作られ得る ：ＵＤ繊維を含有する、まだ固化していないマトリックス物質を、金属箔の外表 面に対して対称的に提供する。得られる層の積み重ね（FRx-M-FRx）を積層ゾー ンに通過させ、そして非流動状態でUDx-M-UDx サンドィッチラミネートを形成す るように、マトリックス樹脂を固化させる。次のステージで、ＵＤ層を加える。 すなわち、FR層をサンドィッチラミネートの両方の面に加えながら、UD-M-UD サ ンドィッチラミネートを積層ゾーンに通過させる。所望のバランス（0°および9 0°方向において、同量の樹脂と繊維）および対称性（その外表面に平行に進む ラミネートの中央を通る対称面に対しての）を得るために、サンドィッチラミネ ート（UDx-M-UDx ラミネートとして形成）の所定寸法の部分が形成され（例えば 幅に等しい長さで切り分けることによって）、そして90度方向転換し て積層ゾーンに導かれることができる。すなわち、UDy-M-UDy サンドィッチラミ ネートとして。というのは、実用性のために、マトリックス物質を備えた繊維の 配向方向を、積層プロセス中、機械の方向に等しくするのが好ましいからである 。かくして、FRx-UDy-M-UDy-FRx を含む積み重ねを、UDx-UDy-M-UDy-UDx ラミネ ートを形成するように、積層ゾーンに通過させる。より厚いラミネートを作るな ら、すなわち幾つかのＵＤ層を引き続くステージで加えるなら、要求されるバラ ンスと対称性が達成される限り、どのステージで配向方向が変わってもかまわな い。 代替として、第１の段階は、金属‐ＵＤ‐金属サンドィッチラミネートの形成 に至り得る。１つの可能性は、金属箔がFR層と共に進められ、１方の面に加えら れ、そしてむきだしの金属箔が他方の面に加えられることである。しかしながら 、本発明の方法は好ましくは対称的なやり方（各ステージで、同じ物質が両側か ら同時に加えられる）で行われるので、積層ゾーンを通過する層の積み重ねが、 M-FRx-FRx-M のタイプであるのが好ましい。非流動ステージへの固化の後、これ はM-UDx-UDx-M サンドィッチラミネート（すなわち、中間のＵＤ層が二倍の厚さ を有する、M-UD-Mサンドィッチ）となる。バランスの取れた対称的なラミネート を形成するために、M-UDx-UDx-M ラミネートは正方形の片に切断され得る。これ は、‐90度方向転換された、すなわちM-UDy-UDy-M サンドィッチラミネートとし て‐FR層といっしょに、再び積層ゾーンを通過され得る。こ のFRx-M-UDy-UDy-M-FRx 積み重ね（スタック）は、２つの内部金属層を有するバ ランスの取れた対称的なラミネート：UDx-M-UDy-UDy-M-UDx の形成に至る。 「非流動」という語は、製造プロセスの残りの間、再び流動するようにならな い程度に、マトリックス物質が固化されたことを示すのに使用される。一般に、 これは、貯蔵および加工中に、非流動物質が、マトリックス樹脂が軟化点より下 （すなわち、ＴｇまたはみかけのＴｇより下）の状態にあるような圧力および温 度の条件下にあることを意味する。幾つかのマトリックス物質（マトリックス樹 脂）ステージは、従来慣用的に、「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」ステージとして同 定されている。Ａステージは、固化していない樹脂（すなわち、熱硬化性樹脂の 場合は、硬化されていないステージ）を示し、Ｂステージは一般に、部分固化（ 熱硬化性樹脂の場合は、反応がより長い鎖の形成を経て進行するが、完全な網目 形成には至らない）を示し、Ｃステージは、固化した（硬化した）ステージを示 す。貯蔵および加工の便利のために、非流動物質の固化は、樹脂がＣステージに 達しているのが好ましく、または、通常の貯蔵および加工条件の下では、非流動 状態が、なおＢステージと呼ばれる状態においてすでに達せられ得るところの固 い分子鎖を含むような樹脂が使用されるのが好ましい。しかしながら、積層ゾー ンでプレスが等圧条件下で行われるときには特に、Ａステージ物質がまた使用さ れ得る。Ａステージ、Ｂステージ、およびＣステージという語は、当業 者に公知であり、ここで説明する必要はない。 まだ固化していないマトリックス物質という語は、液体状態にある熱可塑性樹 脂のような、ＵＤ繊維に施与される条件下で含浸できるように十分に低い粘度を 有するマトリックス物質をいう。まだ固化していない熱硬化性樹脂は一般に、Ａ ステージまたはＢステージにある（Ｂステージにおいてもはや流動性でないこと が確かな、先に言及したそれらの熱硬化性樹脂を除く）。 まだ固化していないマトリックス物質を備えたＵＤ繊維の積層ゾーンの通過は 、接着についての厳しい要求が適用されない非流動物質の使用を許し、十分な接 着は、まだ固化していないマトリックス物質によって与えられることに注意すべ きである。固化していないマトリックス物質は一般に液体であるが、考えられる ところでは、ＵＤ繊維への施与が可能な、自由に流動できる粉末であることがで きる。 一般に、本発明の方法により製造された複合ラミネートを、最終積層段階の後 、すべての層で完全な転化を確実にするために、後‐硬化することが望ましい。 本発明の方法のさらなる利点は、溶媒の使用なしに、高分子量の樹脂の使用の ために、また触媒化した樹脂のために（無電解アディティブ金属被覆の場合に重 要である）、非常に適していることである。そのような市販されていて重要な樹 脂は、種々のＵＤ層が互いに積み重ねられ、次いで含浸されるところの方法（前 述した欧州特許出願公開第478 051 号に記載されているような）によっては、不 十分 に含浸される。 予備成形された非流動物質といっしょに積層ゾーンを通過されるところの、マ トリックス物質を備えたＵＤ繊維がいかにして提供されるかは重要でない。１つ の可能な方法は、繊維ベッドをマトリックス物質で被覆することであり、別の方 法は、マトリックス物質を含む浴に、個々の繊維を通過させることから成る。あ るいは、ここで、ＵＤプリプレグを使用することができる。繊維が、それらがマ トリックス物質を備えさせられる間またはその後に、供給ゾーンを通過されるこ とが好ましい。供給ゾーンは、フィラメントを広げるための手段および張力と配 向を調整するための手段を含むことができる。加圧されていない、あらかじめ加 熱された供給ゾーンを使用するのが好ましい。実行可能な加熱手段は、直接ガス 炎加熱である。 ＰＷＢラミネートが、ＵＤ強化層が以下のモデルの１つに詳細にのべられたよ うに配向するように構成されるのが好ましく、0°および90°は、直交配向方向 を表し、層の相対的厚さは、必要な場合には、与えられた配向を繰り返すことに よって示される： 0°/90 °Cu90°/ 0 °（またはUDx-UDy-M-UDy-UDx）； 0°/90 °90°/ 0 °Cu0 °/90 °90°/0 °（またはUDx-Udy-UDy-UDx-M-UDx-UD y-UDy-UDx）； 0°/Cu90 °90°Cu/ 0 °（またはUDx-M-UDy-UDy-M-UDx）； 0°/90 °/ 0 °/Cu90 °90°Cu/ 0 °/90 °/ 0 °（またはUDx-UDy-UDx-M-UDy -UDy-M-UDx-UDy-UDx）。 一般に、ＰＷＢにおける利用のために、本発明のラミネートにおけるＵＤ強化 層は、それぞれ６〜800 μｍ、好ましくは約15〜400 μｍの範囲の厚さを有する であろう。 内部金属層は一般に、約12μｍ〜１ｍｍの範囲の厚さを有する。熱放散層とし ては、比較的大きい厚みが好ましい。熱を放散するのに使用される金属層がアル ミニウム箔であるときは、約１ｍｍの厚さが好ましい。層が銅層のときは、熱放 散のためには、70μｍ、140 μｍ、210 μｍのオーダーの厚さが好ましく、接地 または電源平面としては、比較的低い厚さ、例えば約18μｍが好ましい。銅箔の 場合においては、接着剤または接着促進剤を使用する必要なしに、両面でマトリ ックス樹脂との好ましい接着を得るためには、二重に処理した銅箔が使用される のが非常に好ましい。 特に有利な結果は、本発明の方法において、上記した加工段階のすべてにおい て、積層ゾーンとして二重ベルトプレスが使用されるときに得ることができる。 二重ベルトプレスは当業者に公知であり、一般的な意味でここでさらに説明す る必要がないことに注意すべきである。本発明の方法は、他のタイプの積層ゾー ンを用いて実施することができるが、二重ベルト積層ゾーン（圧力を働かせるこ とは必要でない）の使用が好ましい。 あるいは、本発明の方法により作った製品（UD- 金属-UD サンドィッチラミネ ート、UD- 金属-UD - 金属-UD サンドィッチラミネート、または結果として得ら れるクロスプライラミネート）は、表面処理に供されて接着性を改善さ れることができる。そのような処理、例えばコロナ処理および低圧プラズマ処理 は公知である。それらは、積層ゾーンの下流で、かついかなる被覆をも施与され る前に行われる。 積層ゾーンにおいて剥離剤でベルトを前処理するのが有利でありうる。剥離剤 は公知であり、主として２種の形状、すなわち積層ゾーンを通して導かれる物質 に移されるものとそうでないものの２種の形状で見出される。上記したような表 面処理が次に続くならば、前者が有利に使用され得るが、後者が好ましい。なぜ なら、何らかの移された剥離剤はそのような処理中に除去され得るからである。 あるいは、積層ゾーンにおけるベルトへの付着を防ぐために、剥離箔が運ばれ得 る。 本発明を成し遂げる際に使用される物質は特に重要でない。好ましくは、後に 議論する物質を使用する。 マトリックス物質は、熱可塑性または熱硬化性ポリマーであり、好ましくは熱 硬化性樹脂である。より好ましくはエポキシ樹脂ベースのマトリックス物質を使 用するが、他の樹脂もまた、原則として有用である。例としては、シアネートエ ステル類、不飽和ポリエステル（ＵＰ）樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリレー ト樹脂、ＢＴエポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂（ＢＭＩ）、ポリイミド（ＰＩ ）、フェノール樹脂、トリアジン類、ポリウレタン、シリコーン樹脂、ビスシト ラコンイミド樹脂（ＢＣＩ）が挙げられる。あるいは、前記樹脂の組合せが使用 でき、また上記し た樹脂に、ある適当な熱可塑性樹脂、中でも例えばＰＰＯ、ＰＥＳ、ＰＳＵおよ びＰＥＩを混合することが可能である。マトリックス物質に、難燃性にする化合 物、例えばリンまたはハロゲン（特に臭素）含有化合物を組み込むのが有利であ る。その好都合の流動特性および硬化特性のために好ましい、特定のマトリック ス物質は、約100重量部のエピコート(Epikote)（商標）828 EL、約73重量部のエ ピコート(Epikote)（商標）5050、および約30重量部のイソホロンジアミンを含 む。 難燃性にする化合物、特に臭素化合物の添加に関しては、それらの環境への有 害な効果を考慮して、そのような化合物が最小量で使用されるべきであることが さらに注意される。この点に関して、本発明の方法は、外側の層のみが実質的に 難燃性であるようなやり方でラミネート中の種々の層を組み合わせる（これは、 ラミネートに火がつくのを防ぐ）ことを可能にする点で有利である。そのような 段階はまた、多層ＰＷＢの場合にも取られ得る。 マトリックス物質に充填材、例えば石英粉末およびガラス粉末例えばホウ素‐ シリケートガラス粉末を、慣用のやり方で添加することができる。さらに、マト リックスは、例えば貴金属または貴金属の化合物、特にパラジウムを添加するこ とによって、無電解銅めっきに対して触媒的にされ得る。 好ましい強化物質はフィラメントヤーン（撚られていないストランド(strand) ）からなるが、非連続繊維をまた使 用できる。本発明によれば、強化ヤーンは好ましくは、以下の物質群より選択さ れる：ガラス例えばＥ−ガラス、Ａ‐ガラス、Ｃ‐ガラス、Ｄ‐ガラス、ＡＲ‐ ガラス、Ｒ‐ガラス、Ｓ１‐ガラスおよびＳ２‐ガラス、ならびに種々のセラミ ック物質例えばアルミナおよびシリコンカーバイド。ポリマーを基礎とする繊維 がまた使用に適しており、より特にはいわゆる液晶ポリマー、例えばパラフェニ レンテレフタルアミド（ＰＰＤＴ）、ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）、 ポリベンゾビスチアゾール（ＰＢＴ）およびポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ） であり、ならびにポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタ レート（ＰＥＴＰ）およびポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）に基づく繊維 である。 一般に、マトリックス中の繊維含量は、約10〜90体積％、好ましくは約40〜約 70体積％の範囲である。約50体積％の繊維体積割合が非常に申し分ない。 本発明はまた、多層ＰＷＢ（ＭＬＢ）に関する。特に、本発明の複合ラミネー トは、ＰＣＴ出願公開WO92/22192に詳細に述べられているような方法において使 用されるのに非常に適している。この出願は、参照することにより、本願に組み 込まれるべきものである。この方法によれば、両面にトレースを備えた固いベー ス基板が、中間基板と次のように積層される。すなわち中間基板は、少なくとも ベース基板の導電性トレースに向いた面に、なお可塑的に変形できる接着剤層を 有する、固いコア層から成り、中間基板 の該固いコア層を、ベース基板の導電性トレースと接触もしくは実質上接触させ るように、ラミネートに圧力を働かせ、そしてこれらのトレースの間の空隙を、 ベース基板と中間基板とを結合するところの接着物質で満たす。本発明の金属層 含有クロスプライラミネートは、ベース基板ならびに中間基板に使用するのに非 常に適している。したがって、本発明はまた、接着剤被覆した絶縁パネルを製造 するための前記にかかる方法により作られたＵＤクロスプライラミネートの使用 に関する。 もちろん、空隙を満たす、流動性の接着剤層は、所望のときにはいつでも、本 発明のラミネートに施与され得る。しかしながら、接着剤層が複合ラミネートに 有利に供給され得る、先に記載した方法は、空隙を満たす接着剤を備えた中間基 板の製造に使用するのに顕著に適している。また本発明の方法により作られたＰ ＷＢである、トレースを備えたベース基板が好ましい。多数のポリマーが、トレ ースを満たす接着剤として使用するのに適しており、特に熱硬化性ポリマー、例 えばエポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ビニルエステル（ＶＥ）、 ポリイミド（ＰＩ）、ビスマレイミド（ＢＭＩ）、ビスシトラコンイミド（ＢＣ Ｉ）、シアネートエステル類、トリアジン類、アクリレート類、およびそれらの 混合物である。施与に先立ち、広い範囲の添加剤、例えば触媒、防止剤、表面活 性剤、チキソトロピー剤および特に充填剤が、接着剤に添加できる。該充填剤は 、好ましくは次の物質群から選択される：石英 粉末、ガラス粉末、セラミック粉末例えばアルミナ粉末。好ましくは、使用され る充填剤は、低い熱膨脹係数および低い誘電率を有していなければならない。中 空の球を充填剤として使用することにより、好ましい結果が達成され得る。この 球は、重合体物質またはセラミックス物質またはガラスのいずれかでできている ことができる。特に広がり得る重合体粉末が、充填剤として使用するのに適して いる。 さらに、本発明の方法を用いて製造された複合ラミネートは、そこに備えられ た種々の集積回路を有するデバイス（マルチチップ モジュール）における支持 物質として使用されるのに著しく適している。このことは特に、好ましいＴＣＥ の故であり、後者はほとんど、クロスプライラミネートが使用されるとき得るこ とができる高繊維体積割合の結果であり、ＰＷＢ、特にＭＬＢと共に使用される 電子部品（チップ）のＴＣＥにほぼ等しくあり得る。そのような部品は、ＭＬＢ の上に設けられる（チップ‐オン‐ボード）ことができ、あるいはまた基板例え ばＰＣＴ出願公開WO92/01133に従う中間基板中に固定されて設けられる（チップ ‐イン‐ボード）ことができる。さらに、本発明の方法および、それを用いて製 造した複合ラミネートは、いわゆるマスラミネーション（マスラム(masslam)） において使用され得る。この方法は一般に、導電性のトレースを両面に備えた層 を、トレースを備えた面にプリプレグと積層することを含む。本発明に従い、連 続操作または非連続操作で、マスラム法が有利に使用され得る。ここで、両面 に導電性のトレースを備えた層は、予備成形された、非流動複合体の代りにまた はそれと共に、積層ゾーンを通過され、特に二重ベルトプレスを用いるときに、 いずれの面にも、ＵＤ繊維を含有するマトリックス物質の層を供給される。かく して製造された、ＵＤ層を備えたＰＷＢは、次の積層段階において、先に本質的 に記載したように、このとき反対の配向のＵＤ層を新たに積層され得る。 本発明を図面に関してさらに説明する。図面は、説明の目的でのみ示され、い かなるやり方でも限定とみなしてはならない。 図１は、本発明の好ましい態様に関し、これによれば、１つの二重ベルトプレ スが、UD- 金属-UD サンドィッチラミネートの製造および得られる金属層含有、 中央平面(midplane)対称のＵＤクロスプライラミネートの両方に使用される。 図は、本発明の方法を行うことができる装置の機械方向に平行な断面図を示す 。装置の要素部分と共に、プロセスの、描かれた使用のモードの記載を以下に示 す。UD- 金属-UD サンドィッチラミネートの形成 パッケージ(2)を、２つのクリール(1)から、好ましくはローリングにより解き 放ち、そうしてフィラメント束(3)の一方向のベッドを形成し、これを、ヤーン 延展機(4)によって、均質な一方向のフィラメントベッド(5)に変える。 コーティングユニット(6)によって、マトリックスフィ ルム(7)を連続ベルト(8)の上、または２つの供出スタンド(10)から解き放たれた 箔片(9)の上に備え、その後、マトリックスフィルム(7)は均質な一方向性のフィ ラメントベッド(5)と一緒にされる。 加熱されたゾーン(11)には、含浸および脱気がある。２つの、マトリックスで 含浸されたＵＤフィラメント層(12)は、銅箔(20a)と一緒にされ、次いで、加熱 された積層ゾーン(13)を通過する。銅箔(20a)は、両方の面に含浸したＵＤ繊維( 12)を備えるように、積層ゾーン(13)を通して導かれる。積層ゾーン(13)におい て、２つのＵＤ層および銅箔は互いに融解して、UD- 金属-UD サンドィッチラミ ネートを形成する。 この後、製品は冷却ゾーン(14)を通過し、それが実質上連続した帯(15)として 残る。この帯は切り分けられ(16)そして貯蔵される（例えば箱またはパレットに ）(17)。クロスプライラミネートの形成 含浸したＵＤ繊維を積層ゾーン(13)に導入するまで上記したのと同様の実施を 行う。ただし、銅箔(20a)の代わりに、箱(19)から、非流動UD- 金属-UD サンド ィッチラミネートを、機械の方向(20b)に対して90°に回転して、積層ゾーン(13 )を通して導いた。このとき、パネルは、両方の面に、含浸したＵＤ繊維(12)を 備えられるようにし、よってパネル(18)におけるＵＤ繊維の配向方向は、含浸し たＵＤ繊維(12)の配向に対して垂直となるようにする。次に、このプレスされた 物質を上記したような処理に供して、 最終的なクロスプライラミネート（図には別々に描かれていない）を形成する。 この手順を、所望の層の数または所望の製品厚さが達成されるまで繰り返すこと ができる。 ラミネートの最終的な施与に依存して、それは、２面コーティング機(double- sided coator)(21)によって、任意的にクリーンボックス(22)中で、接着剤層を 備えられることができる。そのような接着剤層は、先に開示した無電解銅めっき のための「アディティブ接着剤」であることができるが、また多層ＰＷＢの製造 についてＰＣＴ出願公開WO92/22192に示されたような接着剤であることができる 。あるいは、感光性の層（フォトレジスト）がこのようにして施与され得る。 図２は、本発明により形成され、使用され得る幾つかの基本物質を断面で描く 。 すなわち、図２ａは、0°ＵＤ層(201)、金属層(202)および 0°ＵＤ層(203)を 含む、UD- 金属-UD サンドィッチラミネートを示す。 図２ｂは、金属層(204)、0°ＵＤ層(205)（使用したプロセスの結果、２倍の 厚さを有する）および金属層(206)を含む、金属-UD-金属サンドィッチラミネー トを示す。 図２ｃは、図２ｂのラミネートにＵＤ層を加えて作られたUD- 金属-UD-金属-U D サンドィッチラミネートを示し、90°ＵＤ層(207)、金属層(204)、0°ＵＤ層( 205)金属層(206)および再び90°ＵＤ層(208)を含む。 図２ｄは、図２ｃの代替を示し、それにしたがって、ま た外側のＵＤ層（209 および210）が 0°方向を有する。 図３は、得られるクロスプライラミネートに関する。 図３ａは、外側の金属層(211)、0°ＵＤ層(212)、90°ＵＤ層(213)、内部金属 層(214)、90°ＵＤ層(215)、0°ＵＤ層(216)および外側の金属層(217)を有する ラミネートを描く。 図３ｂは、外側の金属層(218)、90°ＵＤ層(219)、0°ＵＤ層(220)、90°ＵＤ 層(221)、金属層(222)、２倍厚さの 0°ＵＤ層(223)、金属層(224)、90°ＵＤ層 (225)、0°ＵＤ層(226)、90°ＵＤ層(227)および外側の金属層(228)を有するラ ミネートを描く。 図３ｃは、外側の金属層(229)、２倍厚さの90°ＵＤ層(230)、0°層(231)、金 属層(232)、２倍厚さの 0°ＵＤ層(233)、金属層(234)、0°ＵＤ層(235)、再び ２倍厚さの90°層(236)および外側の金属層(237)を有するラミネートを描く。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一方向に配向した繊維で強化されたマトリックス物質の層であるところの複 数のＵＤ層および、ラミネートの外表面を形成しない金属層であるところの少な くとも１層の内部金属層を有し、層がバランスのとれた対称的なラミネートを与 えるように配置されている複合ラミネートの製造方法であって、まだ固化してい ないマトリックス物質を備えた一方向に配向した繊維であるところのＵＤ繊維を 、積層ゾーンに通過させること、およびマトリックス物質を固化することを含む ところの方法において、第１段階において、少なくとも３層の非流動サンドィッ チラミネートを形成すること、ここで該少なくとも３層はＵＤ層および金属層で あり、サンドィッチラミネートは、まだ固化していないマトリックス物質を備え たＵＤ繊維を金属箔と共に積層ゾーンに通過させることによって形成され、そし て第２段階において、非流動サンドィッチラミネートに、その外表面でＵＤ層を 備えさせること、および次の段階においてさらなるＵＤ層を追加してもよいこと を特徴とする方法。 ２．積層のプロセスが二重ベルトプレスを用いて行われる請求項１記載の方法。 ３．積層ゾーンにおいて、非流動サンドィッチラミネートの２つの外表面に沿っ て、サンドィッチラミネートにおけ る配向方向にほぼ垂直である配向方向を有するＵＤ繊維を備えた、まだ固化して いないマトリックス物質が導入される請求項２記載の方法。 ４．まだ固化していないマトリックス物質を備えたＵＤ繊維の２層の間に金属箔 を挿入し、そしてかくしてその表面が両方共ＵＤ強化された、固化していないマ トリックス物質を含有する金属箔を、積層ゾーンに通過させることによって、UD - 金属-UD サンドィッチラミネートが形成される請求項１〜３のいずれか１項記 載の方法。 ５．積層ゾーンにおいて、非流動UD- 金属-UD サンドィッチラミネートの２つの 外表面に沿って、UD- 金属-UD サンドィッチラミネートにおける配向方向にほぼ 垂直である配向方向を有するＵＤ繊維を備えた、まだ固化していないマトリック ス物質が導入される請求項４記載の方法。 ６．第１段階において形成されたエンドレスのUD- 金属-UD サンドィッチラミネ ートを、幅にほぼ等しい長さで切り分けることによって、UD- 金属-UD サンドィ ッチラミネートの、所定寸法の部分が形成される請求項５記載の方法。 ７．第１段階において、金属-UD-金属サンドィッチラミネートが形成され、該金 属-UD-金属サンドィッチラミネートは２つの導電性金属層に挟まれたＵＤ層を含 み、該ラミ ネートは、金属箔の２つのシートまたは帯を、その間にまだ固化していないマト リックス物質を備えたＵＤ繊維と共に、積層ゾーンに通過させることにより形成 される請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。 ８．第２段階において、UD- 金属-UD-金属-UD ラミネートが形成され、該UD- 金 属-UD-金属-UD ラミネートは２つのＵＤ層に挟まれた金属-UD-金属サンドィッチ ラミネートを含み、該ラミネートは、まだ固化していないマトリックス物質を備 えたＵＤ繊維を、金属-UD-金属サンドィッチラミネートと共に、積層ゾーンに通 過させることにより形成される請求項７記載の方法。 ９．二重ベルトプレスが等圧積層ゾーンを含む請求項２〜８のいずれか１項記載 の方法。 10．二重ベルトプレスを通過した物質の端で、粘稠な熱可塑性ポリマーを機械方 向に平行に運ぶ請求項９記載の方法。 11．金属箔が２重に処理された銅箔である請求項１〜10のいずれか１項記載の方 法。 12．複合ラミネートの少なくとも１つの外表面を、導電性物質のトレースの施与 に適するようにすることによって、プリント配線板が作られる請求項１〜11のい ずれか１項記 載の方法。 13．導電性トレースのサブトラクティブ法による形成のために適した金属の箔が 、積層ゾーンを通過した、繊維含有マトリックス物質の外面に積層される請求項 12記載の方法。 14．積層ゾーンを通過した後、複合ラミネートが、その外側の面にベース層を被 覆されて、無電解めっき的に堆積された銅トレースの接着を促進する請求項12記 載の方法。 15．積層ゾーンの下流で、その外面を、なお流れるようにされなければならない 接着層で被覆されることによって、複合ラミネートが多層ＰＷＢの製造に適した ようにされる請求項２〜11のいずれか１項記載の方法。 16．少なくとも３層の、パターンを描かれた導電性物質の層および少なくとも２ 層の、絶縁物質を含むスペーサー層を有する多層ＰＷＢであって、少なくとも１ 層のスペーサー層がまた、導電性金属箔層を含み、該スペーサー層は、請求項１ 〜３のいずれか１項記載の方法を用いて製造されたものであることを特徴とする 多層ＰＷＢ。 17．請求項２〜11のいずれか１項記載の方法により作られた複合ラミネートを、 プリント配線板を製造するのに使用する方法。 18．請求項２〜11のいずれか１項記載の方法により作られた複合ラミネートを、 多層ＰＷＢのための、接着剤被覆したスペーサーパネルを製造するのに使用する 方法。 19．その少なくとも１つの外表面が導電性物質のトレースの堆積に適したように されている複合ラミネートを含むプリント回路であるところのＰＷＢのための基 板であって、複合ラミネートが、交差する配向方向を有する異なる層中にＵＤ強 化フィラメントが存在するように、一方向に配向したフィラメントで強化された マトリックス物質を含み、該層は、その外表面に平行に進むラミネートの中央を 通る対称面に対して対称的に配置されているところの基板において、ＵＤフィラ メントの層に加えて、ラミネートが２つの内部金属層を含み、金属層は対称面に 関して鏡像対称に置かれることを特徴とする基板。