JPH03292796A - プリント配線板用銅張り積層板の製造方法 - Google Patents

プリント配線板用銅張り積層板の製造方法

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JPH03292796A
JPH03292796A JP9403990A JP9403990A JPH03292796A JP H03292796 A JPH03292796 A JP H03292796A JP 9403990 A JP9403990 A JP 9403990A JP 9403990 A JP9403990 A JP 9403990A JP H03292796 A JPH03292796 A JP H03292796A
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中村 元治
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はプリント配線板用銅張り積層板の製造方法に関
し、生産性の高い製造方法で、耐湿性・はんだ耐熱性に
優れた鋼板、絶縁樹脂、銅箔の三層構造のプリント配線
板用銅張り積層板を製造する方法に関するものである。
(従来の技術) 従来において、例えば、R4仮・絶縁樹脂・銅箔よりな
る構造の積層板は、加温・加圧のホットプレス法で製造
されていた。
即ち、鋼板、絶縁樹脂(シート)、銅箔(または鋼板と
絶縁樹脂付銅箔)の素材の複数枚を手で桔み重ねてホッ
トプレスに挿入し、加温・加圧の処理を行い、その後冷
却を行ってからホットプレスより取り出してプリント配
線板用銅張り積層板とする。
一方、特開昭62−139392号公報で、鋼帯に接着
〜」(絶縁樹脂)を塗装して加熱乾燥後、この絶縁樹脂
と銅箔帯をロールで圧着する、鋼板、絶縁樹脂、銅箔の
三層構造の製造方法が提案されており、樹脂はエポキシ
系、ポリアミド・イミド系、シリコーン系、アクリル系
、ポリエステル系、ポリウレタン系を使用している。
(発明か解決しようとする課題) このホットプレス法は、積層板の材料に加わる圧力が大
きいことから、積層板の表面になる銅箔面、ならびにそ
の銅箔面と接する材料の面に付着している塵等の除去を
行うことや、その材料を1枚ずつの積み重ねを人手で行
うことから、生産性の高い製造方法とは言えない問題が
あった。さらに、付着している塵は、ホットプレスの加
圧によって銅箔面に押しつけられ、いわゆる押し疵(へ
こみ疵)の発生起因となり歩留りが低下する欠点を有し
ている。
次に、後者の特開昭62−139392号公報による方
法は、ホットプレス方法の改善を意図した発明であるが
、接着剤(絶縁樹脂)は鋼帯側に塗装された一層のみで
あり、その結果、鋼帯に塗装された接着剤層の厚さのム
ラ、塗膜の欠陥が、そのまま極薄の銅箔に転写されて、
品質の良好な銅箔層の形成が困難であった。
本発明は、前述の従来方法のもつ欠点を有利に解決せん
とするものである。
(課題を解決するための手段) 本発明にかかるプリント配線板用銅張り積層板の製造方
法の特徴とするところは、片面に半硬化状態の紫外線硬
化樹脂(絶縁樹脂)を塗装した鋼帯を予熱し、この半硬
化状態の紫外線硬化樹脂と、銅箔帯の片面に塗装された
半硬化状態の絶縁樹脂とを圧着させて、鋼帯、絶縁樹脂
、銅箔帯の三層構造の積層板とし、次に適宜の寸法に切
断し、この切断した三層構造の積層板を加熱炉内におい
て、加熱硬化することにある。
本発明にかかるプリント配線板用銅張り積層板の製造方
法について以下に説明する。
ます、本発明にかかるプリント配線板用銅張り積層板の
製造方法において、使用する材料について説明する。
銅箔の厚さはlO〜70コが好ましく、銅箔帯に塗装し
た絶縁樹脂は、はんだ耐熱性の良好な例えばエポキシ系
樹脂を使用するが、絶縁樹脂全体の厚さは要求される電
気絶縁性から決めるのがよく、後述の鋼板帯に塗装した
紫外線硬化絶縁樹脂と、上記銅箔に塗装した絶縁樹脂と
を合わせて、30〜120unとするのかよい。鋼帯は
厚さ0.2〜2.0mmの普通鋼板、珪素鋼板を使用す
ることか望ましく、鋼帯の前処理として例えば両面に電
気亜鉛めっきし、その上の両面にクロメート処理を施し
、さらにその上の両面に有機高分子を塗装したものを使
用することができる。
次に、本発明にかかるプリント配線板用銅張り積層板の
製造方法を第1図に示す例により説明する。
第1図に示す鋼板コイル1より引き出された鋼帯2は、
ロールコータ−3により、鋼帯の上面(銅箔に塗装した
絶縁樹脂と圧着される側)に紫外線硬化樹脂3′を塗z
し、続いて紫外線照射装置4で絶縁樹脂を半硬化(Bス
テージ)状態にする。
鋼帯に絶縁樹脂を塗装する目的は、鋼帯の固い物質と、
銅箔面に形成した柔らかい絶縁樹脂の圧着性は加熱ロー
ルによる圧着条件を駆使しても、銅箔外観に不良個所が
認められ無欠陥圧着と言えない。そこで柔らかい物質同
士の圧着を行うものである。
すなわち、鋼帯に絶縁樹脂を塗装して、この樹脂と、銅
箔帯に塗装した絶縁樹脂とを圧着して絶縁樹脂間の圧着
性を改善するものである。なお圧着性の改善目的で鋼帯
に塗装する絶縁樹脂の種類は、主に銅箔帯に塗装してい
る絶縁樹脂と同等の耐湿性・はんだ耐熱性の品質を有し
ていることか必須であるか、その種類は限定するもので
はない。
次に紫外線硬化樹脂を使用するのは、従来の熱硬化樹脂
と比較して、l)短時間で硬化する ■秒t11.位の
乾燥であり、装置かコンパクトである。
■省スペース化、■設備費の低減か図られる。
2)作業環墳と大気汚染の防止に貢献する。■無溶剤塗
装であるため溶剤使用に伴う汚染かない。
■紫外線照射ランプは電力で点灯するために化石燃料か
らエネルギーを得る熱硬化のような燃焼ガスによる汚染
かない。3)省エネルギー化が図られる。■必要な時の
み紫外線照射ランプが点灯すればよいため、熱乾燥型よ
りエネルギーが節減できる。という特徴をもっている。
コーターの種類として、ロールコータ−、カテンフロー
コーター、ナイフコーター等があるが、塗装する絶縁樹
脂の厚さ、樹脂の粘度、鋼帯の通板速度等から選択して
よい。
一方、紫外線照射装置は、照射後の絶縁樹脂の半硬化の
度合から選択することが望ましい。すなわち紫外線強度
は、ランプの出力、ランプと被塗装材料との距離、さら
に鋼帯の通板速度等から決めるが、紫外線強度が不足の
場合は、照射装置をラインに直列に複数台設置してもよ
い。
さらにロールコータ−と紫外線照射装置との間隔(距離
)は、塗装した絶縁樹脂の平滑性を確保するのに必要な
時間(セツティングと呼ばれている)から決めるとよい
次に、この鋼帯を遠赤外線炉5て予熱を行った後、銅箔
6コイルから引き出された半硬化(Bステージ)状態の
絶縁樹脂付き銅箔帯7と加熱ロール8により加熱圧着さ
れて、鋼帯、絶縁樹脂、銅箔帯の三層構造9となる。
この加熱圧着工程のロール温度は、銅箔の外観に不良発
生、または後述する剪断機で適宜の寸法に切断する場合
に絶縁樹脂間の剥離の発生原因となり、ロールの温度か
高いと半硬化状態の絶縁樹脂が流動過剰となり銅箔の外
観に凸凹疵が発生する。逆に温度が低いと半硬化状態の
絶縁樹脂同士の圧着力が不足するために、後述する剪断
機で切断する場合に、剪断機特有の衝撃の有る剪断応力
がはたらき、剪断機の刃に接する端面の絶縁樹脂間に剥
離現象を起こす。そこでロール温度の設定は、絶縁樹脂
の半硬化状態の進行度合、すなわち樹脂の硬化度から決
めるのがよく、硬化が進行している時はロール温度を高
めに、硬化が進行していない場合はロール温度を低めに
するとよい。
なお絶縁樹脂の硬化度の尺度は、樹脂面に鉛筆の芯をこ
すり当てるいわゆる鉛筆硬度で決めてもよい。
また、銅箔の厚さ、絶縁樹脂の厚さが変われば、絶縁樹
脂の硬化度が同してあっても、鋼帯に塗装した紫外線硬
化樹脂と銅箔帯に塗装した絶縁樹脂の圧着界面の温度は
変化するから、圧着温度範囲を管理するために、ロール
温度を変化させて設定するとよい。
さらに、加熱圧着工程での加熱ロール8の選定は、確保
するべき加熱圧着(被ラミネート材料とロールの接触)
時間から決められるべきであり、従って0−ルの表面材
質は、鉄芯ゴム張りまたは、鉄製のいずれでもよいか、
鉄芯ゴム張りロールは銅箔を含めた被ラミネート材料へ
の均一な加圧に有利である。この加熱圧着時間は、鋼帯
の通板速度、ロールの直径、ロールへの加圧力から決ま
り、鉄芯ゴム張りコールの場合はさらに、ゴムの硬度を
含めて決まるか、いずれも限定するものではない。
さらに、銅箔コイル6を加熱ロール8が引き込む時の銅
箔帯7に加わる張力は、積層板の外観に影響を与えてお
り、張力か弱ければ加熱圧着後の銅箔帯の外観にふくれ
現象が発生し、張力が強すぎると銅箔帯にしわが発生し
た積層板となる。
次に絶縁樹脂の完全硬化方法は、加熱圧着を行いながら
三層構造の積層板9を剪断機10て適宜の寸法に切断し
て得た積層板11を、第2図に示すように台12に積み
重ね加熱炉13に挿入して、圧力を加えないで自由の状
態で第3図に示すように、加熱炉13の内を通過させな
がら、半硬化状態の絶縁樹脂を完全に硬化させる熱硬化
樹脂層を形成する。
第2図中14は間隔板である。
なお第2図においては三層構造の素材数量は2枚である
か、枚数は任意で良い。
加熱炉の長さは、樹脂の硬化に必要な時間から決まり、
硬化剤の40口量、加熱炉の温度等に影響されるか、短
時間硬化樹脂を使用した場合で2時間程度、最大5時間
程度必要である。本発明において、切断後積み重ねて加
熱硬化するのは、加熱圧石と同しライン内での連続式加
熱硬化法は、加熱圧着工程の速度を1m/minとした
場合に、積層板9をそのまま(未切断)加熱炉に挿入し
、硬化時間は2時間でも、加熱炉の長さは120m必要
で極めて長尺の加熱炉となり、設備費用か高く、かつ場
所を多く取る等の欠点かあるためである。
すなわち、積層板IIを積み重ねて加熱炉に切断長さ1
mで挿入した場合に、前述ライン速度との関係で1時間
に60枚の積み重ねを行う必要があるが、鋼板の最大厚
さは2關と薄い厚さであり、銅箔、絶縁樹脂の厚さを加
えても積み重ねの作業性、設備的に問題となる積み上げ
高さでないと考える。
必要な加熱炉の長さは、積層板を積み重ね中の1時間は
すでに加熱炉に挿入された積層板は加熱炉内で停止して
いるが、1時間ごとに切断長さ分の1m移動するから、
加熱硬化の所要時間か最大5時間の場合で必要長さは5
mで、前述した連続式に比べて短い設備で可能である。
一方、加熱条件は150〜200℃の温度において行う
が、加熱温度か150℃未満では樹脂の硬化が不足で、
良好なはんだ耐熱性が得られず、200℃を超える温度
では銅箔表面が酸化し、酸化膜の除去およびIC部品等
の実装工程でのはんだ作業に悪い影響を与える。
このような、本発明にかかるプリント配線板用銅張り積
層板の製造方法によれば、鋼板・絶縁層(鋼板に塗装し
た紫外線硬化樹脂と銅箔に塗装された樹脂で構成)・銅
箔の三層構造の積層板は、鋼板面および銅箔面に形成し
た柔らかい絶縁樹脂同士の圧着で銅箔の外観に凸凹疵の
発生しない、耐湿性・はんだ耐熱性に良好で、かつ加圧
を行わないのでホットプレスの加圧が起因した押し疵(
へこみ疵)の発生のないプリント配線板用銅張り積層板
が得られる。
(実 施 例) 鋼帯の両面に電気亜鉛めっきし、その上の両面にクロメ
−ドル処理を施し、さらにその上の両面に何機高分子を
塗装した鋼帯(厚さ1.Omm、幅500m+s)の上
面に、紫外線硬化樹脂をロールコータ−で厚さ50節塗
装し、そして紫外線(ランプ出力80W/am、ランプ
と鋼帯の間隔100+am)を照射して、次いでこの半
硬化状態の紫外線硬化樹脂(鉛筆硬度5H)と、あらか
じめ銅箔帯にロールコータ−で塗装し加熱炉で乾燥させ
た半硬化状態の樹脂(鉛工硬度5H)を、通板速度1m
/winで加熱圧着(上下ロール共ゴム張り、ロール直
径200 mm、ロール温度+50’C1銅箔帯張力は
銅箔幅500■に対して3kg)t、、さらに三層構造
の加熱圧着を行いなから、三層構造の素材をI[100
X 500市に切断した。
ついて切断した素材60枚を積み重ねて加熱炉に挿入し
て、加熱炉内を通過(温度150℃、4時間)させなか
ら、半硬化状態の絶縁樹脂を完全に硬化させたプリント
配線板用銅張り積層板を制作した。
各種条件で製作したプリント配線板用銅張り積層板の、
?iF′価を第1表に示した。
銅箔外観 常温で24時間保管後、JIS C8481の評価で銅
箔面の打こんの発生を観察し、打こんの大きさに応じて
点数を決め、その合計点数で評価 ○:250龍角の中に25点以下 X : 250mm角の中に35点以上はんだ後の引き
はがし強さ 常温で24時間保管後、300℃のはんだ浴に20秒浮
かべた後に常温まで冷却して、JIS C6481の引
きはがし強さの測定方法に従って評価 耐湿性 常温で24時間保管後、煮沸蒸留水に60分浸漬、引き
続き20℃の温度に保った流れる清水中で30分冷やし
て、銅箔および鋼板と絶縁樹脂の界面の圧着(接着)状
況を評価 O:ふくれ、界面の剥離がなく、良好 ×:ふくれ、界面の剥離がある はんだ耐熱性 常温で24時間保管後、煮沸蒸留水に60分浸漬、引き
続き20℃の温度に保った流れる清水中で30分冷やし
てから、300℃のはんた浴に20秒浮かべた後に常温
まで冷却した後にJIS C6481のはんだ耐熱性試
験方法に従って評価 O:ふくれ、界面の剥離かなく、良好 X:ふくれ、界面の剥離がある エツチング後の樹脂の圧着性 常温で24時間保管後、塩化第二鉄液で銅箔をエツチン
グ後、絶縁樹脂の外観を目視観察(JISC6481の
エツチング方法に準拠) O:色むら、しま模様の発生がない ×:色むら、しま模様の発生かある (発明の効果) 本発明にかかるプリント配線板用銅張り積層板の製造方
法によれば、銅箔の外観は従来法の製造より優れて、耐
湿性・はんだ耐熱性が確保でき、生産性の高い優れた効
果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明図、第2図は本発明にかか
るプリント配線板用銅張り積層板の三層構造加熱炉の説
明図、第3図は加熱方式の模式図である。 1、鋼板コイル 3:ロールコータ− 5二予熱炉 7・銅箔帯 9、積層板(帯状) ll:積層板(切断) 13:加熱炉 鋼帯 紫外線照射装置 銅箔コイル 加熱ロール 剪断機 台 間隔板 第1図 第2図 /3

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 片面に半硬化状態の紫外線硬化樹脂を塗装した鋼帯を予
    熱し、この半硬化状態の紫外線硬化樹脂と、銅箔帯の片
    面に塗装された半硬化状態の絶縁樹脂とを圧着させて、
    鋼帯、絶縁樹脂、銅箔帯の三層構造の積層板とし、この
    三層構造の積層板を適宜の寸法に切断し、次にこの三層
    構造の積層板を加熱炉内において加熱し、絶縁樹脂を完
    全硬化させることを特徴とするプリント配線板用銅張り
    積層板の製造方法。
JP2094039A 1990-04-11 1990-04-11 プリント配線板用銅張り積層板の製造方法 Expired - Lifetime JPH0687513B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009253219A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Denka Agsp Kk 配線基板の製造方法
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