JP5021985B2 - 両面銅張り積層板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、両面の絶縁性が確保される両面銅張り積層板の製造方法に関するものである。

近年、携帯電話などの小型電子機器の用途に対応するために、プリント配線板の薄型化が進んでいる。たとえば、プリント配線板を形成する両面銅張り積層板では、板状の絶縁性の樹脂層の両面側に銅箔が配置されているが、プリント配線板の薄型化に対応するため、この積層板も薄型化することが必要とされており、最近では１００μｍ以下の厚さの積層板が使用されるようになってきている。

このような積層板の薄型化に伴い、積層板製造時において極小の異物が混入することにより、両面に導通が生じる要因となることが懸念される。例えば両面銅張り積層板の面内に、大きさが約３０μｍ程度の金属異物が混入した場合、８００μｍ程度の板厚であれば厚み方向（Ｚ方向）の絶縁には影響しないが、４０μｍ程度の板厚であれば実質の絶縁層の厚みは１０μｍ程度となり、絶縁性が憂慮されることになる。

以上のように、銅張り積層板の薄型化にともなって、従来では問題にならなかった極小の異物混入が両面導通の要因になる懸念が高まっており、実際に両面導通性の積層板がプリント配線板に利用される場合には、その性能、信頼性を大きく損うことになる。

そこで、なによりもまず、銅張り積層板の薄型化にともなって、上記のような両面導通性の有無を確認して製品の信頼性を高めることが必要になる。このための方法として銅張り積層板の両面に電圧を印加して導通しないことを確認する試験方法がある。

このような導通性の試験方法について様々な検討がなされてきてもいる。例えば、導通試験を行う際に、大抵抗を直列に挿入して微小電流をモニターすることにより、プリント配線板のショート不良発生時に過大電流を流さずに不良を検出できる電子部品の信頼性評価方法（特許文献１）等が開発されている。

しかしながら、積層板の両面に電圧を印加して導通性を確認する方法においては、たとえば１００μｍ以下にまで薄型化が進むほど積層板の端面での銅箔部の接触がおきやすくなり、試験の実施が困難になるという問題があった。

このため、薄型化された銅張り積層板においても上記の導通性試験を容易に、かつ的確に行うための方策が求められていた。
特開２０００−３０４８０１号公報

そこで、本発明は、以上のとおりの背景から、薄型化された銅張り積層板においても両面に電圧を印加しての導通試験を容易、かつ的確に行うことのできる新しい技術手段を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明の両面銅張り積層板の製造方法は、樹脂層を介して少なくとも一対の銅箔を配設一体化する両面銅張り積層板の製造方法であって、前記樹脂層を形成する所定枚数の、ガラスクロスにエポキシ樹脂組成物を含浸、乾燥させて得たプリプレグの層の両面に前記銅箔を配置する際、少なくとも片側の前記銅箔と前記プリプレグの層との間には前記銅箔の外周部を覆うように外形状がプリプレグの層と略同一でフッ素系樹脂組成物またはポリプロピレン樹脂組成物から得た離型シートを挟み込み、加熱加圧成形した後、前記離型シートとこの離型シート上の銅箔部位を除去し銅箔部位を外周部全体として除去することにより、一対の前記銅箔の少なくとも片方の前記銅箔の前記樹脂層への貼付面を、前記樹脂層の外周縁よりも内側になるように成形し、両面の前記銅箔が導通しないようにすることを特徴としている。

第１に、本発明の両面銅張り積層板は、樹脂層を介して少なくとも一対の銅箔が配設一体化されている両面銅張り積層板であって、一対の銅箔の少なくとも片方の銅箔の樹脂層への貼付面が、樹脂層の外周縁よりも内側にある。

第２に、本発明の両面銅張り積層板の製造方法は、樹脂層を介して少なくとも一対の銅箔を配設一体化する両面銅張り積層板の製造方法であって、一対の銅箔の少なくとも片方の銅箔の樹脂層への貼付面を、樹脂層の外周縁よりも内側になるように成形し、両面の銅箔が導通しないようにする。

第３に、上記第２の製造方法において、樹脂層を形成する所定枚数のプリプレグの層の両面に銅箔を配置する際、少なくとも片側の銅箔とプリプレグの層との間には前記銅箔の外周部を覆うように離型シートを挟み込み、加熱加圧成形した後、離型シートと離型シート上の銅箔部位を除去する。

第４に、上記第２の製造方法において、樹脂層を形成する所定枚数のプリプレグの層の両面に銅箔を配置する際、少なくとも片側の銅箔のプリプレグの層への貼付面の外周部に離型処理を施し、加熱加圧成形した後、離型処理された銅箔の外周部を除去する。

第５に、上記第２の発明の製造方法において、樹脂層を形成する所定枚数のプリプレグの層の両側に銅箔を配置し加熱加圧成形した後、少なくとも片側の銅箔の外周部をレーザーで除去する。

第６に、上記第２の製造方法において、樹脂層を形成する所定枚数のプリプレグの層の両側に銅箔を配置する際、少なくとも片側の銅箔のプリプレグの層への貼付面がプリプレグの層の外周縁の内側にあり、その銅箔のプリプレグの層への貼付面とは反対の面に、更に離型シートを配置し、加熱加圧成形した後、離型シートを除去する。

第７に、上記第２の製造方法において、片面銅張り積層板の樹脂面側の、樹脂面の外周縁より内側に、接着剤を樹脂面への貼付面に塗布した銅箔を貼り付ける。

第８に、上記第２の製造方法において、樹脂層を形成する所定枚数のプリプレグの層の両側に銅箔を配置し、加熱加圧成形した後、少なくとも片側の銅箔の外周部をエッチング処理によって除去することで、両側の銅箔が導通しないようにする。

第９に、上記第２の製造方法において、樹脂層を形成する所定枚数のプリプレグの層の両側に銅箔を配置する際、一対の銅箔の少なくとも片方の銅箔の樹脂層への貼付面を、所定枚数のプリプレグの層の銅箔貼付面上においてその外周縁よりも内側に配置し、熱板の表面がテフロン（登録商標）コートされたプレス装置を用いて加熱加圧成形する。

第１０に、上記第２の製造方法において、樹脂層を形成する所定枚数のプリプレグの層の両側に銅箔を配置して加熱加圧成形した後、少なくとも片側の銅箔の外周部を研磨機によって研磨し除去する。

第１１に、上記第２の製造方法において、中央に離型シートを配置し、その両側に、プリプレグの層への貼付面がプリプレグの層の外周縁より内側にある銅箔、所定枚数のプリプレグの層、プリプレグの層への貼付面の外周縁がプリプレグの層の外周縁の外側にある銅箔を順に配置し、加熱加圧成形する。

本発明によれば、形成された銅箔配設部の外周部に絶縁帯が形成され、たとえば１００μｍ以下の厚みの薄型化された両面銅張り積層板であってもその端部において銅箔が接触しないようにすることができ、両面に電圧を印加しての導通試験を容易、かつ的確に行うことが可能となる。これによって積層板製品の品質信頼性を確保し、高めることが可能となる。
そして、形成された銅箔配設部の外周部の所定の位置に、所定の幅の絶縁帯が形成され、両面銅張り積層板の両面を確実に絶縁させることができる。すなわち銅箔のプリプレグの層への貼付面の外周部を覆うように離型シートを挟み込み、加熱加圧成形した後、離型シートと離型シート上の銅箔部位を除去することにより、所定の位置に所定の幅の絶縁帯を確実に形成することができる。

本発明の両面銅張り積層板においては、上記のとおり、樹脂層を介して少なくとも一対の銅箔が配設一体化されており、しかも、少なくとも片側の銅箔の樹脂層への貼付面が、樹脂槽の外周縁よりも内側にある。このような積層板は、多層構成を有してもよい。また、樹脂層はプリプレグをもって形成されていてもよいし、樹脂のフィルムやシート、不織布等をもって形成されていてもよい。いずれの場合でも、最外層の両面には銅箔が配設されており、一対の銅箔は、少なくとも片方の銅箔の樹脂層への貼付面が樹脂層の外周縁よりも内側にあることで、相互に導通しないようにされている。つまり、本発明の両面銅張り積層板では、樹脂層の厚みが薄く両面の銅箔が接近しても、決して接触することはない。

「所定の枚数」とは、用途その構成によっても異なるが、通常は例えば２〜６枚程度である。ここで、「プリプレグ」とは、ガラス織布など樹脂組成物を含浸できる基材に、エポキシ樹脂など熱硬化性樹脂を含浸させたもの、またはそれを半硬化（Ｂステージ）させたものである。

少なくとも一方の面の外周縁付近に銅箔の無い絶縁帯が形成される。「絶縁帯」は、樹脂層の外周部に沿って帯状に形成され、銅箔配設部の中心部と外周部を電気的に隔離する。銅箔配設部を有効利用するためには、絶縁帯の最外周の辺と樹脂層の外周縁は一致させるのが好ましい。ただし、樹脂層の外周縁に沿って若干の銅箔層が残っても、その内側において絶縁帯が形成されていればよい。絶縁帯の幅は、両面銅張り積層板の用途などに応じて適宜設定可能であるが、１〜５ｍｍの範囲内であることが好ましい。このような本発明における絶縁帯の形成方法は様々であってよいが、本発明においては、上記の通りの新しい製造方法とすることが望ましい。なお、本発明の製造方法においては、プリプレグを用いる場合の両面銅張り積層板の厚さは、特に限定されることはなく、１００μｍ以下であってもよく、通常は３０〜８０μｍ程度が考慮される。銅箔は、加熱加圧成形により、樹脂層の銅箔貼付面に一体成形される。「銅箔配設部」は、この一体成形により、樹脂層の銅箔貼付面に銅箔が配設された部分である。

本発明の製造方法の実施態様を例示すると以下のとおりである。

以下のいずれの形態においても、薄型化に際しても両面に電圧を印加しての導通試験を容易、かつ的確に行うことのできる両面銅張り積層板とすることができる。

すなわち、薄型化された銅張り積層板における極小の異物混入による両面導通の有無の確認が、端面部での銅箔の接触に影響されることなく的確に行うことが可能となる。薄型化銅張り積層板の性能信頼性を確保、向上することが容易となる。
１、離型シートにより、積層板の片面の外周縁に絶縁帯を形成する方法。

所定の枚数のプリプレグの層３の両面に銅箔１Ａ、１Ｂを配置する際、図１のように、少なくとも片側の銅箔１Ａとプリプレグの層３の間に、形成する絶縁帯と同形状の離型シート２を挟み込んで積層体を加熱加圧成形し、離型シート２を除去する。この処理を行うと、その離型シート上に形成された銅箔層も除去される。ここで、離型シート２は、図１に例示したように、外形状はたとえばプリプレグの層３とほぼ同じ程度とするが、その内側は所定の大きさ（平面）の銅箔が配設されるように切り取られている。離型シート２を配置した場所には、離型シートと同形状の絶縁帯が、積層板表面に形成される。ここで用いられる離型シートは、フッ素系樹脂組成物やポリプロピレン樹脂組成物などからの市販のもの等を使用することができる。

たとえば、ガラスクロスにエポキシ樹脂組成物を含浸、乾燥させて得たプリプレグ３板を用いて両面銅張り積層板を製造する際に、図１のように、絶縁帯幅３ｍｍとなるようにしたフッ素樹脂組成物からの離型シート２を介在させて厚み４０μｍの両面銅張り積層板としたところ、５０Ｖ、そして１００Ｖの電圧の両面への印加による導通試験では、端面での銅箔の接触に全く影響されることなく試験を行うことができた。この導通試験では、極小の異物混入による導通の有無が簡便に、しかも的確に実施可能とされた。
２、銅箔の片面の外周縁付近に離型処理を施し、離型処理がされた面がプリプレグの層と接するように銅箔を配置する方法。

所定枚数のプリプレグの層の両面に銅箔を配置する際、少なくとも片側の銅箔の、プリプレグの層に接する面の外周縁付近に離型処理を施す。離型処理としては、例えば、フッ素系離型剤などが例示され、スプレーなどにより塗布することができる。図２のように通常の銅箔１、所定枚数のプリプレグの層３、離型処理４Ａが施された銅箔４を積層して、それを加熱加圧成形する。離型処理部４Ａが除去される処理を施すことにより、離型処理部４Ａとともにこれに対向する銅箔部分も除去される。両面銅張り積層板の片面に形成される絶縁帯と同形状の離型処理部４Ａを、予め銅箔片面に形成することにより、両面銅張り積層板の片面に所定の形状の絶縁帯が形成されることになる。

実際に絶縁帯の幅が４ｍｍとなるようにフッ素系離型剤をスプレー塗布した場合に、上記１．の場合と同様に良好な効果が得られた。

そして、以下の方法においても同様であった。
３、両面銅張り積層板の片面の銅箔の外周部をレーザーにより除去する方法。

所定枚数のプリプレグの層の両側に銅箔を配置し、加熱加圧成形した後、少なくとも片側の銅箔の外周縁付近にレーザーを照射して銅箔を除去する。絶縁帯が形成されるようにレーザーの照射位置を制御することにより、両面銅張り積層板の少なくとも片面に、レーザーの照射位置に沿って絶縁帯が形成される。ここで使用されるレーザーは、炭酸ガスレーザーやＵＶ−ＹＡＧレーザーなど、銅箔を除去することができるものであれば使用することができる。
４、銅箔のプリプレグの層への貼付面がプリプレグの層の外周縁の内側にあり、その銅箔のプリプレグの層への貼付面とは反対の面に、更に離型シートを配置し、加熱加圧成形する方法。

所定枚数のプリプレグの層の両側に銅箔を配置する際、図３のように、少なくとも片側の銅箔１Ａのプリプレグの層３への貼付面がプリプレグの層３の外周縁より内側にあり、その銅箔１Ａのプリプレグの層３への貼付面とは反対の面に、更に離型シート２を設置して、加熱加圧成形した後、離型シートを除去する。これにより、両面銅張り積層板の少なくとも片面の外周部に、銅箔のない絶縁帯が形成される。
５、片面銅張り積層板の樹脂面側の、樹脂面の外周縁より内側に、接着剤を樹脂面への貼付面に塗布された銅箔を貼り付ける方法。

図４に示すように、片面銅張り積層板５の、銅箔の張られていない樹脂面に、銅箔１を接着剤により貼り付ける。銅箔１の大きさと貼り付ける位置は、銅箔１の樹脂層への貼付面が、樹脂面の外周縁より内側にあるように設定する。こうすることにより、銅箔１を貼り付けた積層板の面は、銅箔配設部７と外周部に銅箔の無い絶縁帯８を有することになる。
６、両面銅張り積層板の、少なくとも片面の銅箔の外周部をエッチングによって除去する方法。

図５に示すように、所定枚数のプリプレグの層の両面に銅箔を配置し、加熱加圧成形した両面銅張り積層板６において、少なくとも片面の銅箔の外周部を、エッチング処理によって除去する。これにより、この面の外周部には銅箔の無い絶縁帯８が形成される。エッチング処理は、例えばエッチングする外周部を除いてエッチングレジストを配し、塩化銅や塩化鉄によるエッチング処理後、レジストを剥離することで、外周部の銅箔が除去された両面銅張り積層板を作製する方法が例示される。
７、一対の銅箔の少なくとも片方の銅箔のプリプレグの層への貼付面を、所定枚数のプリプレグの層の銅箔貼付面上においてその外周縁よりも内側に配置し、加熱加圧成形することにより配設する方法。

所定枚数のプリプレグの層の両面に銅箔を配置する際に、少なくとも片側に、プリプレグの層の銅箔配設面の外周縁より内側に貼付面を有する銅箔を、加熱加圧成形により配置する。この加熱加圧成形は、プレス装置の熱板の表面をテフロン（登録商標）コートして行う。こうすることにより、銅箔が熱板に融着することが無く、スムーズに成形することができる。銅箔の配置される位置は、銅箔の辺が樹脂層の辺と接したり交差したりしない位置とする。これにより、両面銅張り積層板の小さい銅箔が配置された面の外周部には銅箔の無い絶縁帯が形成される。

また、図６に示すように、中央に離型シート２を配置し、その両側に、プリプレグの層３への貼付面がプリプレグの層３の外周縁より内側にある銅箔１Ａ、プリプレグの層３、銅箔１Ｂを順に配置し、加熱加圧成形することにより、片面に絶縁帯を有する両面銅張り積層板を製造することができる。
８、両面銅張り積層板の、少なくとも片面の銅箔の外周部を、研磨によって除去する方法。

図７に示すように、所定枚数のプリプレグの層３の両側に銅箔１Ａ、１Ｂを配置し、加熱加圧成形した後、少なくとも片側の銅箔配設部の外周縁付近を研磨して銅箔を除去する。これにより、両面銅張り積層板の少なくとも片面に、研磨位置に沿って絶縁帯が形成される。

片側の銅箔とプリプレグの層の間に、形成する絶縁帯と同形状の離型シートを挟み込んで積層体を形成する斜視図である。 通常の銅箔、プリプレグの層、離型処理が施された銅箔を積層して積層体を形成する斜視図である。 片側の銅箔のプリプレグの層への貼付面が樹脂層の最外周よりも内側にあり、その銅箔のプリプレグの層への貼付面とは反対の面上に、更に離型シートを設置して積層体を形成する斜視図である。 片面銅張り積層板の銅箔の張られていない面の最外周の内側に、銅箔を接着剤により貼り付けて積層体を形成する斜視図である。 片面の銅箔の外周部を、エッチング処理によって除去する斜視図である。 中央に離型シートを配置し、その両側に、プリプレグの層への貼付面がプリプレグの層の外周縁より内側にある銅箔、所定枚数のプリプレグの層、銅箔を順に配置して積層体を形成する斜視図である。 片側の銅箔配設部の外周縁付近を研磨して銅箔を除去する断面図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ 銅箔
２ 離型シート
３ プリプレグの層
４ 銅箔（外周部離型処理）
４Ａ 離型処理部
５ 片面銅張り積層板
６ 両面銅張り積層板
７ 銅箔配設部
８ 絶縁帯

Claims (1)

1. 樹脂層を介して少なくとも一対の銅箔を配設一体化する両面銅張り積層板の製造方法であって、前記樹脂層を形成する所定枚数の、ガラスクロスにエポキシ樹脂組成物を含浸、乾燥させて得たプリプレグの層の両面に前記銅箔を配置する際、少なくとも片側の前記銅箔と前記プリプレグの層との間には前記銅箔の外周部を覆うように外形状がプリプレグの層と略同一でフッ素系樹脂組成物またはポリプロピレン樹脂組成物から得た離型シートを挟み込み、加熱加圧成形した後、前記離型シートとこの離型シート上の銅箔部位を除去し銅箔部位を外周部全体として除去することにより、一対の前記銅箔の少なくとも片方の前記銅箔の前記樹脂層への貼付面を、前記樹脂層の外周縁よりも内側になるように成形し、両面の前記銅箔が導通しないようにすることを特徴とする両面銅張り積層板の製造方法。

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