金属コアプリント配線板の製造方法、及びこれに用いられる部品
【課題】剥離、エッチング不良、白化、マイグレーションなどの製品不良のない金属コアプリント配線板を得られるようにする。
【解決手段】金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板２１を次のように構成する。基材となる金属板２２に設けられた貫通穴２３を塞ぐように、樹脂からなる閉塞部２４を備える。これにより、金属コア板２１の両面にプリプレグ３３と金属箔３２を積層一体化して金属張積層板３１を得たときに、銅箔３２の表面に窪みが発生することを防止するともに、内部にボイドが発生することも防ぐ。
【解決手段】金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板２１を次のように構成する。基材となる金属板２２に設けられた貫通穴２３を塞ぐように、樹脂からなる閉塞部２４を備える。これにより、金属コア板２１の両面にプリプレグ３３と金属箔３２を積層一体化して金属張積層板３１を得たときに、銅箔３２の表面に窪みが発生することを防止するともに、内部にボイドが発生することも防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属コアプリント配線板に関し、より詳しくは、不良の発生を回避できるような金属コア板、金属張積層板、金属コアプリント配線板、及びこれらの製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属コアプリント配線板は、図１２に示したような工程を経て製造されている。
【０００３】
まず、コアとなる所定厚の銅板を所定大所定形状に裁断して素材１０１を得る（図１２（ａ）参照）。続いて、この素材１０１の所定位置に貫通穴１０２をあける穴あけ加工をする（図１２（ｂ）参照）。
【０００４】
つぎに、穴あき素材１０１の表面に、樹脂のくっつきをよくするための粗化処理を施す。
【０００５】
この後、下記特許文献１に開示されているように、粗化処理後の穴あき素材１０３の両面にプリプレグ１０４と銅箔１０５をこの順で重ね（図１２（ｃ）参照）、圧板であるステンレス板で挟み、これらを加熱プレスにより積層一体化させる（図１２（ｄ）参照）。この一体化のときに、プリプレグ１０４の樹脂が貫通穴１０２の中に充填される。
【０００６】
この積層一体化により、穴あき基材１０３の両面に絶縁層１０４ａを介して銅箔１０５が存在することになる。一体にしたものが銅張積層板１０６である。
【０００７】
つづいて、所定位置にスルーホール用の穴１０７をあけ（図１２（ｅ）参照）、この後、スルーホールめっき１０８（図１２（ｆ）参照）、パターン１０９形成（図１２（ｇ）参照）、ソルダレジスト１１０（図１２（ｈ）参照）形成などの必要な処理を行うと、金属コアプリント配線板１１１が得られる。
【０００８】
しかし、上記の加熱プレスによる積層一体化では、プリプレグの溶けた樹脂を貫通穴１０２に流し込むため、図１２（ｄ）のＢ部分を示す図１３（ａ）にみられるように、表面の銅箔１０５における貫通穴１０２部分に窪み１１２が発生してしまう。この窪みは、図１３（ｂ）に示したように表面からも視認できるものである。
【０００９】
また、貫通穴１０２の中に充填された樹脂のうち、貫通穴１０２の内周面近傍に相当する部分にはボイド１１３が発生しやすい。
【００１０】
これは、プリプレグ１０４のガラスクロス１０４ｂに含浸させた樹脂を素材１０３の両面に対して一体化するとともに、貫通穴１０２にも充填することが原因である。
【００１１】
上記の窪み１１２は、図１４（ａ）の単なる積層状態から図１４（ｂ）に示したように、貫通穴１０２内に樹脂が流れ込もうとするときに樹脂の粘性でガラスクロス１０４ｂが樹脂に追従して貫通穴１０２の中に潜るように変形し、この変形に伴って表面の銅箔１０５も樹脂に追従することから発生する。
【００１２】
上記のボイド１１３は、貫通穴１０２の中の内周面の近傍Ｐが、図１４（ｂ）に仮想線で示した樹脂の流れ、充填の過程で樹脂が一番遅れて届く位置にあることから発生する。
【特許文献１】特開昭６４−８９５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のような窪みやボイドがあると、次のような問題がある。
窪み部分では、銅箔に重ねられたステンレス板からの圧力と熱が積層プレス時に加わりにくいので、銅箔と樹脂の密着性やガラスクロスと樹脂との密着性が悪くなり、剥離の原因になりやすい。
【００１４】
また、配線パターンを形成するためのエッチングに際して、ドライフィルムの貼り付けや露光を行うが、このときに窪みがあると、ドライフィルムの密着不良や露光のピントずれが起こり、エッチングしたくない部分がエッチングされてしまうというようなエッチング不良を引き起こしてしまう。
【００１５】
ボイドがあると、ドリルで貫通穴をあける際の衝撃によるクラックの起点となったり、ハンダ耐熱試験や信頼性試験での冷熱サイクルでボイドが膨張収縮してクラックが入ったりすることがある。
【００１６】
また、貫通穴の形成によってボイドが表面に露出し、そこにスルーホールめっきが付着すると、スルーホールとコアの間の絶縁不良が生じることがある。
【００１７】
これらに加えて、プリプレグに含浸できる樹脂量には限度があるので、ガラスクロスを用いたプリプレグで特に薄いプリント配線板を製造する場合には、プリプレグも薄くする必要があり、貫通穴を十分に埋めるための樹脂量を確保できない場合もある。この場合には、ガラスクロスのクロス目が銅箔の表面に浮き出ることがあり、微細な配線パターンの形成に障害となる。
【００１８】
また、樹脂とガラスクロスの密着性が悪いと、ガラスクロスを用いたプリプレグでは、銅イオンがガラスクロスの繊維に沿って移動する、銅イオンのマイグレーションが起こりやすく、短絡の原因となる。
【００１９】
そこで、この発明は、上述のような剥離、エッチング不良、マイグレーションなどの不良の発生をなくすことを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
そのための手段は、金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板であって、基材となる金属板に設けられた貫通穴の中に、樹脂からなる閉塞部が保持された金属コア板である。
【００２１】
上記の樹脂は、電気絶縁性フィラーを含有するものであるとよい。
【００２２】
別の手段は、金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板の製造方法であって、金属板に形成された貫通穴に、熱硬化性樹脂からなる液状の樹脂ワニスを充填したのちに硬化処理をして半硬化状態にし、上記樹脂ワニスからなる閉塞部を貫通穴内に保持させる金属コア板の製造方法である。
【００２３】
貫通穴を有する金属板に対して、熱硬化性樹脂からなる液状の樹脂ワニスを塗布する樹脂ワニス塗布工程と、該樹脂ワニス塗布工程で塗布された樹脂ワニスに圧力をかけて厚さを調整するプレス工程と、該プレス工程を経た樹脂ワニスに硬化処理をして半硬化状態にし、金属板の貫通穴内に上記樹脂ワニスからなる閉塞部を保持させる半硬化処理工程を有する金属コア板の製造方法であるもよい。
【００２４】
また、金属板に形成された貫通穴に溶融状態の熱可塑性樹脂を充填したのちに冷却固化し、上記熱可塑性樹脂からなる閉塞部を貫通穴内に保持させる金属コア板の製造方法であるもよい。
【００２５】
別の手段は、上記の金属コア板の両面に、絶縁層と金属箔が形成された金属張積層板である。
【００２６】
別の手段は、金属コアプリント配線板の製造に用いられる金属張積層板の製造方法であって、上記の金属コア板の製造方法で金属コア板を製造した後、該金属コア板の両面に、プリプレグと金属箔を積層する積層工程と、該積層工程で積層された金属コア板とプリプレグと金属箔を加熱プレスして一体化する加熱プレス工程を有する金属張積層板の製造方法である。
【００２７】
貫通穴を有する金属板または該金属板に絶縁層を介して重合される金属箔に、電気絶縁性フィラー入りの液状の樹脂ワニスを塗布する樹脂ワニス塗布工程と、該樹脂ワニス塗布工程で塗布された樹脂ワニスに圧力をかけて厚さを調整するプレス工程と、該プレス工程を経た樹脂ワニスに硬化処理をして半硬化状態にし、金属板の貫通穴内に上記樹脂ワニスからなる閉塞部を、金属板の両面に上記樹脂ワニスからなる被覆部を保持させる半硬化処理工程と、該半硬化処理工程で半硬化状態になった閉塞部と被覆部を加熱して硬化するとともに金属板および金属箔と一体化する加熱プレス工程を有する金属張積層板の製造方法であるもよい。
【００２８】
別の手段は、上記の金属張積層板の製造方法で金属張積層板を製造した後に、エッチングにより上記金属箔からなる配線パターンを形成することを特徴とする
金属コアプリント配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、この発明によれば、金属コア板の貫通穴が樹脂からなる閉塞部で優先的に塞がるので、金属コア板の両面に絶縁層を形成したときに表面の窪みや内部のボイドが発生しにくい。
【００３０】
さらに、窪みが生じにくいことで、積層プレス時に銅箔に重ねられるステンレス板からの熱と圧力が均一に伝わり、銅箔と樹脂、ガラスクロスと樹脂の密着性も向上する。
【００３１】
このため、金属コアプリント配線板を製造したときに、窪みやボイドに起因する種々の製品不良をなくし、良品を効率よく得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
剥離、エッチング不良、マイグレーションなどの製品不良の発生をなくすという目的を、基材となる金属板に設けられた貫通穴の中に、樹脂からなる閉塞部を保持して貫通穴を優先的に塞ぐという構成にて実現した。
【００３３】
以下、この発明を実施するための一形態を、図面を用いて説明する。
【００３４】
図１は、金属コアプリント配線板１１の一部分の拡大断面図であり、図２はその製造工程のうちの前工程を示している。図１中、１２はコア、１３は絶縁層、１４は金属箔からなる配線パターン、１５はソルダレジストである。
【００３５】
この金属コアプリント配線板１１の製造においては、コアとなる金属板に、樹脂付きの金属コア板２１が用いられる。樹脂付きの金属コア板２１を用いることによって、金属張積層板３１を製造したときに、図３に示したように表面の金属箔３２の窪みや内部のボイドの発生を回避できる。このため、層間の剥離や配線パターン形成時のエッチング不良、マイグレーションなどの製品不良の発生をなくすことが可能である。
【００３６】
まず、樹脂付きの金属コア板２１について説明する。
【００３７】
樹脂付きの金属コア板２１は、図２に示したように基材となる金属板２２に設けられた貫通穴２３の中に、樹脂からなる閉塞部２４が保持されたものである。貫通穴２３は、後にスルーホールを形成する部位などの所定の位置に形成される。そして、閉塞部２４を形成する樹脂には、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が用いられ、閉塞部２４の存在によって金属コア板２１は、図２（ｃ）に示したように貫通穴を塞いで穴のない１枚の板状となる。
【００３８】
この閉塞部２４は、図４（ａ）に示すように、両面が金属板２２の両面と面一になる状態であるとよいが、図４（ｂ）に示したように金属板２２の両面を膜状に被覆する被覆部２５と一体となるものであるもよい。また、図示を省略するが、被覆部２５は金属板２２の片面のみにあるものであってもよい。
【００３９】
また、閉塞部２４を構成する樹脂には、図５（ａ）、図５（ｂ）に示したように、電気絶縁性フィラー２６を含有させるのが好ましい。電気絶縁性フィラー２６としては無機物からなり、熱膨張率の小さいものが好適に使用できる。たとえばＥガラスの短繊維を用いることができる。また、シリカ、シリコンカーバイドなども使用できる。
【００４０】
電気絶縁性フィラー２６を含有させることで、樹脂の収縮を防止できるとともに、熱膨張率の低い電気絶縁性フィラー２６によって、樹脂の熱膨張を抑えて金属板２２のそれに近づけて、樹脂と金属板２２との剥離やクラックの発生を抑制できる。また、閉塞部２４の強度を高めることができ、閉塞部２４が半硬化状態の熱硬化性樹脂の場合であっても貫通穴２３からの脱落などを回避できる。さらに、電気絶縁性フィラー２６を短繊維で構成した場合には、フィラーがぶつ切り状態となる、イオンが移動するためのチャンネルがない状態となり、この結果、マイグレーションが発生しにくい。
【００４１】
このような樹脂付きの金属コア板２１は、図６に示したような装置４１を利用して製造する。
【００４２】
装置４１は、貫通穴２３を有する金属板２２に対して熱によって硬化する液状の樹脂ワニス２７を塗布（樹脂ワニス塗布工程）したのち、樹脂ワニス２７に圧力をかけて厚さを調整（プレス工程）し、続いて、樹脂ワニス２７に硬化処理をして半硬化状態にし、金属板２２の貫通穴２３内に樹脂ワニス２７からなる上記の閉塞部２４を保持させ、場合によっては上記の被覆部２５も形成する（半硬化処理工程）ものである（図４、図５参照）。このため、樹脂ワニス２７の塗布のための塗布装置４２，４３と、厚さ調整のための圧延ロール４４と、硬化のためのヒータ４５を上流側から順に有する。また、金属板２２には長いウェブ状のものが用いられ、所定の貫通穴パターンが長さ方向に複数形成された後に、ロール状に巻回された金属条４６が使用される。
【００４３】
樹脂ワニス塗布工程部分には、金属条４６の引き出し位置より上流側における搬送路の下側と、引き出し位置より下流側における搬送路の上側に、ロール状に巻回された離型フィルム４７，４８が配設されている。各離型フィルム４７，４８は、離型フィルム４７，４８の離型層が金属条４６に対向するように配設される。そして、上流側の離型フィルム４７と金属条４６の間には、引き出された離型フィルム４７の離型層の上に樹脂ワニス２７を塗布する、カーテンコータからなる上流側の塗布装置４２が備えられる。また、金属条４６と下流側の離型フィルム４８との間には、引き出された金属条４６の上面に樹脂ワニス２７を塗布する、カーテンコータからなる下流側の塗布装置４３が備えられている。上流側の塗布装置４２は樹脂ワニス２７を金属板２２に対して間接に塗布するもので、下流側の塗布装置４３は樹脂ワニス２７を金属板２２に対して直接に塗布するものである。
【００４４】
プレス工程部分には、それぞれに引き出されて樹脂ワニス２７も塗布された金属条４６と離型フィルム４７，４８を重ねて接着するように圧力をかけて厚さを所定の値に調整するため、搬送路を挟むように上記の圧延ロール４４が備えられている。
【００４５】
半硬化処理工程部分には、圧延ロール４４によって圧延されて所定の厚さになった金属条４６と樹脂ワニス２７と離型フィルム４７，４８の積層物に熱をかけて樹脂ワニス２７を半硬化状態にするため、所定の温度で所定の時間加熱できるように所定長さのヒータ４５が搬送路の上下に配設されている。
【００４６】
そして、ヒータ４５よりも下流側には、送りローラ４９と、送りローラ４９より下流側の巻き取りローラ５０が配設されている。巻き取りローラ５０は、半硬化状態に固められた樹脂ワニス２７から離型フィルム４７，４８を剥ぎ取るものである。
【００４７】
このような装置４１で製造された半製品は長尺であるので、金属条４６に形成された貫通穴パターンごとに裁断すれば、樹脂付きの金属コア板２１が得られる。
【００４８】
閉塞部２４、または閉塞部２４と被覆部２５を形成する樹脂に熱可塑性樹脂を使用する場合には、図７に示したような装置５１を用いる。
【００４９】
この装置５１は、貫通穴２３を有する金属板２２に対して溶融状態の熱可塑性樹脂２８を塗布した（溶融樹脂塗布工程）のち、熱可塑性樹脂２８に圧力をかけて厚さを調整（プレス工程）し、続いて、熱可塑性樹脂２８を冷却固化させる（冷却固化工程）ものである。冷却固化によって、金属板２２の貫通穴２３には閉塞部２４が保持され、場合によっては金属板２２の表面に被覆部２５が形成される（図４、図５参照）。このため、溶融状態の熱可塑性樹脂２８を塗布するための手段としてのロール状に巻回された熱可塑性樹脂製の熱可塑性樹脂シート５２および引き出されて供給された熱可塑性樹脂シート５２を加熱して溶融状態にする加熱装置５３と、厚さ調整のための圧延ロール５４を上流側から順に有する。また、この場合も、金属板２２には長いウェブ状のものが用いられ、所定の貫通穴パターンが長さ方向に複数形成された後に、ロール状に巻回された金属条５５が使用される。
【００５０】
溶融樹脂塗布工程部分には、金属条５５の引き出し位置より上流側における搬送路の下側と、引き出し位置より下流側における搬送路の上側に、ロール状に巻回された離型フィルム５６，５７が配設されている。各離型フィルム５６，５７は、離型フィルム５６の離型層が金属条５５に対向するように配設される。また、金属条５５と下流側の離型フィルム５７との間に上記の熱可塑性樹脂シート５２が備えられている。
【００５１】
そして、下流側の離型フィルム５７より下流側には、金属条５５と離型シート５６，５７と熱可塑性樹脂シート５２を重合するように配設された一組の送りロール５８と、上記の加熱装置５３が順に配設されている。加熱装置５３は、ヒータ５３ａと上記の圧延ロール５４を有する。ヒータ５３ａは、熱可塑性樹脂シート５２を溶融状態にすべく加熱するもので、所望の加熱ができるように温度や搬送距離などが設定される。
【００５２】
圧延ロール５４は、溶融状態の熱可塑性樹脂２８が塗布された状態になった金属条５５と離型フィルム５６，５７を重ねて接着するように圧力をかけて厚さを所定の値に調整するためのもので、搬送路を挟むように備えられている。この圧延ロール５４による圧延が、プレス工程である。
【００５３】
冷却固化工程は、搬送による自然冷却で行ない、離型フィルム５６，５７間に存在する熱可塑性樹脂を冷却固化する。
【００５４】
そして、搬送路における冷却工程部分より下流側には、送りローラ５８と、送りローラ５８より下流側の巻き取りローラ５９が配設されている。巻き取りローラ５９は、固化された熱硬化性樹脂から離型フィルム５６，５７を剥ぎ取るものである。
【００５５】
このような装置５１で製造された半製品は長尺であるので、金属条５５に形成された貫通穴パターンごとに裁断すれば、樹脂付きの金属コア板２１が得られる。
【００５６】
このようにして得られた樹脂付きの金属コア板２１を用いて、金属張積層板３１を製造し、さらに、金属コアプリント配線板１１を製造する。
【００５７】
金属張積層板３１は、図２（ｄ）に示したように、樹脂付きの金属コア板２１の両面にプリプレグ３３を重ね、このプリプレグ３３の上にさらに金属箔３２を重ねて（積層工程）、これらを圧板で挟み周知の方法で加熱プレスして、積層一体化する（加熱プレス工程）と得られる（図２（ｅ）参照）。
【００５８】
このようにして得られた金属張積層板３１の貫通穴２３部分（図２（ｅ）のＡ部分）は、加熱プレス工程において、プリプレグ３３から貫通穴２３内に流れ込む樹脂が基本的にないので、図３に示したような状態になる。すなわち、窪みやボイドの発生を回避できる。
【００５９】
金属コアプリント配線板１１は、上記のようにして得られた金属張積層板３１に対して、図８、図９に示すような後工程を行うことで製造できる。
【００６０】
後工程ではまず、図８（ｅ）に示すような断面構造をなす金属張積層板３１に対して、図８（ｆ）に示すようにスルーホール３５形成を行う。このスルーホール形成工程は、樹脂付き金属コア板２１の貫通穴２３のうちの必要な貫通穴２３に対応する位置に、その貫通穴２３よりも小径のスルーホール３５を開ける工程である。
【００６１】
つづいて、図８（ｇ）に示すようにスルーホールめっき３６を行なう。このスルーホールめっき工程では、上記のスルーホール３５の内周面に導電性を付与するめっきを行う工程で、このスルーホールめっき３６によって表裏の金属箔３２が電気的に接続可能となる。図示はしないが、このあとスルーホール３５付きの金属張積層板３１の表面を研磨して、後のドライフィルム３７との密着性を高める。
【００６２】
つぎに、配線パターン１４（図１、図９（ｍ）参照）の形成のため、図８（ｈ）に示したように、スルーホール３５付きの金属張積層板３１の表面にドライフィルム３７を貼着する（ドライフィルム貼着工程）。図中３７ａは支持体、３７ｂは感光層である。
【００６３】
このあと、図８（ｉ）に示すように露光（露光工程）と、図９（ｊ）に示したように現像（現像工程）を行って、金属箔３２における配線パターンとして残したい部分のみに光硬化したドライフィルム３７の感光層３７ｂを残す。
【００６４】
つづいて、図８（ｋ）に示したようにエッチングを行って金属箔３２のうちの不要な部分を除去し（エッチング工程）、配線パターン１４を形成する。最後に、苛性ソーダ水溶液などの強アルカリで洗浄して図８（ｌ）に示したようにドライフィルム３７の感光層３７ｂを剥離・除去（ドライフィルム除去工程）し、ソルダレジスト１５を施せば（ソルダレジスト工程）、図８（ｍ）に示したような金属コアプリント配線板１１が完成する。
【００６５】
このようにして得られた金属コアプリント配線板１１は、金属張積層板３１が、図３に示したように、金属箔３２の表面に窪みを持たず、また内部にボイドを有することもないので、これらによって引き起こされる剥離などの不良の発生をなくすことができ、良品を安く大量に生産することができる。
【００６６】
具体的には、金属箔３２の表面に窪みがないので、絶縁層１３を形成するプリプレグ３３の樹脂と金属箔３２との密着性がよい。また、プリプレグ３３を構成しているガラスクロス３３ａに変形はなかった。このため、剥離の発生を抑制できる。
【００６７】
また、窪みがないのでドライフィルム３７の貼着に際して密着不良が起こらず、露光に際してもピントずれが起こることはない。このため、エッチングは、エッチングしたい部分のみに正確に所望の配線パターン１４を形成できる。
【００６８】
ボイドは熱の作用により膨張収縮するが、このようなボイドがないので、従来のようにクラックが入るようなこともない。
【００６９】
また、ボイドがないので、従来のようにスルーホールとコアの間の絶縁不良が生じることもない。
【００７０】
これらに加えて、金属コア板２１の貫通穴２３は閉塞部２４で閉塞されているので、薄いプリプレグ３３を用いても、プリプレグ３３のガラスクロス３３ａのクロス目が表面に浮き出るようなことがなく、微細な配線パターン１４の形成も正確に行える。
【００７１】
また、絶縁層１３が必要以上に薄くなることを防止できるうえに、樹脂とガラスクロス３ａの密着性が良好であるので、マイグレーションの発生を抑制し、短絡を起こらないようにすることができる。
【００７２】
さらに、圧延ロール４４，５４で圧延して厚さを調整するので、所望の正確な厚さの金属張積層板３１や金属コアプリント配線板１１を得られる。
【００７３】
なお、基材となる金属板２２に設けられた貫通穴２３の中に、樹脂からなる閉塞部２４を保持して貫通穴２３を優先的に塞ぐという構成によれば、樹脂付きの金属コア板２１を得ないで、直接金属張積層板３１を製造することもできる。
【００７４】
以下、別の形態を説明する。
【００７５】
図１０は、そのようにして製造した金属張積層板３１の断面図である。すなわち、基材となる金属板２２の貫通穴２３内に樹脂からなる閉塞部２４を有するとともに、この閉塞部２４と一体の被覆部２５を金属板２２の両側面に有し、被覆部２５の両側面に金属箔３２を有する構造である。図中１３が絶縁層で、閉塞部２４と被覆部２５が絶縁の機能を果たす。
【００７６】
このような金属張積層板３１は、図１１に示したような装置６１で製造できる。
【００７７】
すなわち、前述した図６の装置４１における離型フィルム４７，４８に代えて、ロール状に巻回された長尺の金属箔６２（３２），６３（３２）を有するものである。また、樹脂には電気絶縁性のフィラーの入った樹脂ワニス２７が使用される。
【００７８】
具体的には、貫通穴２３を有する金属板２２に対して熱によって硬化する液状の樹脂ワニス２７を塗布（樹脂ワニス塗布工程）したのち、樹脂ワニス２７に圧力をかけて厚さを調整（プレス工程）し、続いて、樹脂ワニス２７に硬化処理をして半硬化状態にし、金属板２２の貫通穴２３内に樹脂ワニス２７からなる閉塞部２４を保持させるとともに、金属板２２の両面に被覆部２５も形成する（半硬化処理工程）ものである。このため、樹脂ワニス２７の塗布のための塗布装置６４，６５と、厚さ調整のための圧延ロール６６と、硬化のためのヒータ６７を上流側から順に有する。また、金属板２２には長いウェブ状のものが用いられ、所定の貫通穴パターンが長さ方向に複数形成された後に、ロール状に巻回された金属条６８が使用される。
【００７９】
樹脂ワニス塗布工程部分には、金属条６８の引き出し位置より上流側における搬送路の下側と、引き出し位置より下流側における搬送路の上側に、ロール状に巻回された上記の金属箔６２，６３が配設されている。金属箔６２，６３としては電解銅箔を使用するとよい。この場合、各金属箔６２，６３は、電析した側である凹凸を有するマット面が金属条６８に対向するように配設される。そして、上流側の金属箔６２と金属条６８の間には、引き出された金属箔６２の上に樹脂ワニス２７を塗布する、カーテンコータからなる上流側の塗布装置６４が備えられる。また、金属条６８と下流側の金属箔６３との間には、引き出された金属条６８の上面に樹脂ワニス２７を塗布する、カーテンコータからなる下流側の塗布装置６５が備えられている。上流側の塗布装置６４は樹脂ワニス２７を金属板２２に対して間接に塗布するもので、下流側の塗布装置６５は樹脂ワニス２７を金属板２２に対して直接に塗布するものである。
【００８０】
プレス工程部分には、それぞれに引き出されて樹脂ワニス２７も塗布された金属条６８と金属箔６２，６３を重ねて接着するように圧力をかけて厚さを所定の値に調整するため、搬送路を挟むように上記の圧延ロール６６が備えられている。
【００８１】
半硬化処理工程部分には、圧延ロール６６によって圧延されて所定の厚さになった金属条６８と樹脂ワニス２７と金属箔６２，６３に熱をかけて樹脂ワニス２７を半硬化状態にするため、所定の温度で所定の時間加熱できるように所定長さのヒータ６７が搬送路の上下に配設されている。ヒータ６７よりも下流側には、送りローラ６９が備えられる。
【００８２】
このような装置６１で製造された半製品は長尺であるので、金属条６８に形成された貫通穴パターンごとに裁断すれば、金属張積層板３１が得られる。
【００８３】
このようにして得られた金属張積層板３１を用いて、金属コアプリント配線板１１を製造するには、上述した図８、図９に示したような工程を経て行う。これらの工程については、繰り返しになるので説明を省略する。
【実施例１】
【００８４】
金属板として銅板を用い、上述の図６に示した装置４１を利用して樹脂付きの金属コア板を得た。
【００８５】
銅板には厚さ０．４ｍｍで、幅３２５ｍｍの長尺のものを用い、一定の貫通穴パターンを長さ方向に繰り返し形成して貫通穴が開いた状態にし、ロール状に巻回した。
【００８６】
また、熱硬化性樹脂として、エポキシ系の樹脂ワニス２７を用意した。
【００８７】
離型フィルム４７，４８には、耐熱性を有するものを使用した。
【００８８】
これらを用いて半製品を得た。半硬化処理工程は１４０℃で３分間行った。
【００８９】
得られた半製品を貫通穴パターンに対応した５３０ｍｍごとの所定長さで切断し、樹脂付きの金属コア板を得た。
【００９０】
そして、このようにして得られた樹脂付きの金属コア板をプリプレグ及び銅箔と積層一体化して、金属張積層板を得た。この金属張積層板を目視により確認したところ、銅箔の表面に窪みはほとんどみられなかった。比較例として、従来の製法で製造した金属張積層板における目視できる窪みの深さ（窪みの中心付近）を計測したところ、８〜１０μｍであった。これに対して、本願発明の製法により製造した上記の金属張積層板について貫通穴に対応する部分の凹みらしい箇所を計測してみたところ、５μｍに満たなかった。このため、窪みの深さが５μｍかそれよりも小さければ目視できるような窪みとはならず、ドライフィルムの密着不良や露光時のピントずれも起こらないと考えられるので、窪みの深さは５μｍであるのが好ましい。
【００９１】
また、表面の銅箔を剥がして貫通穴の部分に光を透過してボイドの有無を観察したが、ボイドは見つからなかった。
【００９２】
このような金属張積層板を用いて金属コアプリント配線板を得て、ハンダ耐熱試験（２６０℃−３０秒）を実施したが、銅箔の剥離は生じなかった。
【実施例２】
【００９３】
電気絶縁性フィラー入りの樹脂ワニスを用い、実施例１と同様の方法で樹脂付き金属コア板を得た。
【００９４】
樹脂ワニスは、実施例１と同じ樹脂ワニスに、平均直径６μｍ、平均繊維長１００μｍのＥガラスの短繊維をフィラーとして樹脂固形分１００重量部に対し３０体積％となるように配合し、フィラーが均一に分散するまで撹拌して調製した。
【００９５】
この電気絶縁性フィラー入りの樹脂ワニスを用いて、実施例１と同一の方法で、樹脂付きの金属コア板を製造した。
【００９６】
そして、この樹脂付きの金属コア板を用いて金属張積層板を製造したところ、この場合も、表面の銅箔に窪みはほとんどなく、貫通穴の内部にボイドは見つからなかった。
【００９７】
また、この金属張積層板を用いて金属コアプリント配線板を製造し、実施例１の場合と同様にハンダ耐熱試験を行ったところ、銅箔の剥離は生じなかった。
【００９８】
加えて、金属板の貫通穴に保持されている閉塞部はフィラーを含有しているので、閉塞部の剛性が高い。このためドリルでスルーホールを開けたときのクラックの発生を回避できた。この結果、無電解のスルーホールめっきを施すときに、クラックにめっき液が浸み込むことがなくなり、金属コア板とスルーホールの短絡を防ぐことができるようになる。
【実施例３】
【００９９】
図１０に示したような金属張積層板を、図１１に示す装置で製造した。
【０１００】
図１１に示す装置６１を用い、実施例２の樹脂と同じＥガラスの短繊維フィラーの入った樹脂ワニスを用いて、２個のカーテンコータから通常より厚い０．３ｍｍ厚に塗布し、所定の厚さに調整してから半硬化状態にした。金属板には実施例１の場合と同様に０．４ｍｍ厚の銅板を用いた。得られた半製品を所定長さに裁断した後、加熱プレスをして、半硬化状態の樹脂ワニスを硬化させて、金属張積層板を作製した。
そして、この金属張積層板を用いて、金属コアプリント配線板を製造した。
【０１０１】
樹脂ワニスにはフィラーが入っているので強度を得られ、ガラスクロスに樹脂を含浸させたプリプレグを用いた金属張積層板と変わらぬ強度を有することが確認できた。
【０１０２】
また、ガラスクロスに樹脂を含浸させたプリプレグを用いた場合には、表面の銅箔にガラスクロスのクロス目が浮き出てしまうことがあったが、このような凹凸はできず、表面は平滑であった。このため、微細な配線パターンの形成がしやすく、また、銅イオンのマイグレーションによる短絡を防ぐことができるものと考えられる。
【０１０３】
以上はこの発明を実施するための一形態であり、この発明は上記の構成のみに限定されるものではなく、その他の形態を採用することもできる。
【０１０４】
たとえば、貫通穴に対する樹脂の充填は、貫通穴に樹脂を滴下するように行うこともできる。
【０１０５】
また、閉塞部や被覆部に用いる樹脂ワニスには、熱によって硬化するタイプ以外のものを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】金属コアプリント配線板の一部の拡大断面図。
【図２】金属張積層板の製造工程を示す断面図。
【図３】図２のＡ部分の拡大図。
【図４】金属コア板の断面図。
【図５】金属コア板の断面図。
【図６】金属コア板を製造する装置の概略構成図。
【図７】金属コア板を製造する装置の概略構成図。
【図８】金属コアプリント配線板の製造工程を示す断面図。
【図９】金属コアプリント配線板の製造工程を示す断面図。
【図１０】金属張積層板の断面図。
【図１１】図１０の金属張積層板を製造する装置の概略構成図。
【図１２】従来の金属コアプリント配線板の製造工程を示す断面図。
【図１３】従来技術の問題点を示す断面図と平面図。
【図１４】従来技術の作用状態を示す説明図。
【符号の説明】
【０１０７】
１１…金属コアプリント配線板
１２…コア
１３…絶縁層
１４…配線パターン
２１…金属コア板
２２…金属板
２３…貫通穴
２４…閉塞部
２５…被覆部
２６…電気絶縁性フィラー
２７…樹脂ワニス
２８…溶融状態の熱可塑性樹脂
３１…金属張積層板
３２…金属箔
３３…プリプレグ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属コアプリント配線板に関し、より詳しくは、不良の発生を回避できるような金属コア板、金属張積層板、金属コアプリント配線板、及びこれらの製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属コアプリント配線板は、図１２に示したような工程を経て製造されている。
【０００３】
まず、コアとなる所定厚の銅板を所定大所定形状に裁断して素材１０１を得る（図１２（ａ）参照）。続いて、この素材１０１の所定位置に貫通穴１０２をあける穴あけ加工をする（図１２（ｂ）参照）。
【０００４】
つぎに、穴あき素材１０１の表面に、樹脂のくっつきをよくするための粗化処理を施す。
【０００５】
この後、下記特許文献１に開示されているように、粗化処理後の穴あき素材１０３の両面にプリプレグ１０４と銅箔１０５をこの順で重ね（図１２（ｃ）参照）、圧板であるステンレス板で挟み、これらを加熱プレスにより積層一体化させる（図１２（ｄ）参照）。この一体化のときに、プリプレグ１０４の樹脂が貫通穴１０２の中に充填される。
【０００６】
この積層一体化により、穴あき基材１０３の両面に絶縁層１０４ａを介して銅箔１０５が存在することになる。一体にしたものが銅張積層板１０６である。
【０００７】
つづいて、所定位置にスルーホール用の穴１０７をあけ（図１２（ｅ）参照）、この後、スルーホールめっき１０８（図１２（ｆ）参照）、パターン１０９形成（図１２（ｇ）参照）、ソルダレジスト１１０（図１２（ｈ）参照）形成などの必要な処理を行うと、金属コアプリント配線板１１１が得られる。
【０００８】
しかし、上記の加熱プレスによる積層一体化では、プリプレグの溶けた樹脂を貫通穴１０２に流し込むため、図１２（ｄ）のＢ部分を示す図１３（ａ）にみられるように、表面の銅箔１０５における貫通穴１０２部分に窪み１１２が発生してしまう。この窪みは、図１３（ｂ）に示したように表面からも視認できるものである。
【０００９】
また、貫通穴１０２の中に充填された樹脂のうち、貫通穴１０２の内周面近傍に相当する部分にはボイド１１３が発生しやすい。
【００１０】
これは、プリプレグ１０４のガラスクロス１０４ｂに含浸させた樹脂を素材１０３の両面に対して一体化するとともに、貫通穴１０２にも充填することが原因である。
【００１１】
上記の窪み１１２は、図１４（ａ）の単なる積層状態から図１４（ｂ）に示したように、貫通穴１０２内に樹脂が流れ込もうとするときに樹脂の粘性でガラスクロス１０４ｂが樹脂に追従して貫通穴１０２の中に潜るように変形し、この変形に伴って表面の銅箔１０５も樹脂に追従することから発生する。
【００１２】
上記のボイド１１３は、貫通穴１０２の中の内周面の近傍Ｐが、図１４（ｂ）に仮想線で示した樹脂の流れ、充填の過程で樹脂が一番遅れて届く位置にあることから発生する。
【特許文献１】特開昭６４−８９５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のような窪みやボイドがあると、次のような問題がある。
窪み部分では、銅箔に重ねられたステンレス板からの圧力と熱が積層プレス時に加わりにくいので、銅箔と樹脂の密着性やガラスクロスと樹脂との密着性が悪くなり、剥離の原因になりやすい。
【００１４】
また、配線パターンを形成するためのエッチングに際して、ドライフィルムの貼り付けや露光を行うが、このときに窪みがあると、ドライフィルムの密着不良や露光のピントずれが起こり、エッチングしたくない部分がエッチングされてしまうというようなエッチング不良を引き起こしてしまう。
【００１５】
ボイドがあると、ドリルで貫通穴をあける際の衝撃によるクラックの起点となったり、ハンダ耐熱試験や信頼性試験での冷熱サイクルでボイドが膨張収縮してクラックが入ったりすることがある。
【００１６】
また、貫通穴の形成によってボイドが表面に露出し、そこにスルーホールめっきが付着すると、スルーホールとコアの間の絶縁不良が生じることがある。
【００１７】
これらに加えて、プリプレグに含浸できる樹脂量には限度があるので、ガラスクロスを用いたプリプレグで特に薄いプリント配線板を製造する場合には、プリプレグも薄くする必要があり、貫通穴を十分に埋めるための樹脂量を確保できない場合もある。この場合には、ガラスクロスのクロス目が銅箔の表面に浮き出ることがあり、微細な配線パターンの形成に障害となる。
【００１８】
また、樹脂とガラスクロスの密着性が悪いと、ガラスクロスを用いたプリプレグでは、銅イオンがガラスクロスの繊維に沿って移動する、銅イオンのマイグレーションが起こりやすく、短絡の原因となる。
【００１９】
そこで、この発明は、上述のような剥離、エッチング不良、マイグレーションなどの不良の発生をなくすことを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
そのための手段は、金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板であって、基材となる金属板に設けられた貫通穴の中に、樹脂からなる閉塞部が保持された金属コア板である。
【００２１】
上記の樹脂は、電気絶縁性フィラーを含有するものであるとよい。
【００２２】
別の手段は、金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板の製造方法であって、金属板に形成された貫通穴に、熱硬化性樹脂からなる液状の樹脂ワニスを充填したのちに硬化処理をして半硬化状態にし、上記樹脂ワニスからなる閉塞部を貫通穴内に保持させる金属コア板の製造方法である。
【００２３】
貫通穴を有する金属板に対して、熱硬化性樹脂からなる液状の樹脂ワニスを塗布する樹脂ワニス塗布工程と、該樹脂ワニス塗布工程で塗布された樹脂ワニスに圧力をかけて厚さを調整するプレス工程と、該プレス工程を経た樹脂ワニスに硬化処理をして半硬化状態にし、金属板の貫通穴内に上記樹脂ワニスからなる閉塞部を保持させる半硬化処理工程を有する金属コア板の製造方法であるもよい。
【００２４】
また、金属板に形成された貫通穴に溶融状態の熱可塑性樹脂を充填したのちに冷却固化し、上記熱可塑性樹脂からなる閉塞部を貫通穴内に保持させる金属コア板の製造方法であるもよい。
【００２５】
別の手段は、上記の金属コア板の両面に、絶縁層と金属箔が形成された金属張積層板である。
【００２６】
別の手段は、金属コアプリント配線板の製造に用いられる金属張積層板の製造方法であって、上記の金属コア板の製造方法で金属コア板を製造した後、該金属コア板の両面に、プリプレグと金属箔を積層する積層工程と、該積層工程で積層された金属コア板とプリプレグと金属箔を加熱プレスして一体化する加熱プレス工程を有する金属張積層板の製造方法である。
【００２７】
貫通穴を有する金属板または該金属板に絶縁層を介して重合される金属箔に、電気絶縁性フィラー入りの液状の樹脂ワニスを塗布する樹脂ワニス塗布工程と、該樹脂ワニス塗布工程で塗布された樹脂ワニスに圧力をかけて厚さを調整するプレス工程と、該プレス工程を経た樹脂ワニスに硬化処理をして半硬化状態にし、金属板の貫通穴内に上記樹脂ワニスからなる閉塞部を、金属板の両面に上記樹脂ワニスからなる被覆部を保持させる半硬化処理工程と、該半硬化処理工程で半硬化状態になった閉塞部と被覆部を加熱して硬化するとともに金属板および金属箔と一体化する加熱プレス工程を有する金属張積層板の製造方法であるもよい。
【００２８】
別の手段は、上記の金属張積層板の製造方法で金属張積層板を製造した後に、エッチングにより上記金属箔からなる配線パターンを形成することを特徴とする
金属コアプリント配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、この発明によれば、金属コア板の貫通穴が樹脂からなる閉塞部で優先的に塞がるので、金属コア板の両面に絶縁層を形成したときに表面の窪みや内部のボイドが発生しにくい。
【００３０】
さらに、窪みが生じにくいことで、積層プレス時に銅箔に重ねられるステンレス板からの熱と圧力が均一に伝わり、銅箔と樹脂、ガラスクロスと樹脂の密着性も向上する。
【００３１】
このため、金属コアプリント配線板を製造したときに、窪みやボイドに起因する種々の製品不良をなくし、良品を効率よく得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
剥離、エッチング不良、マイグレーションなどの製品不良の発生をなくすという目的を、基材となる金属板に設けられた貫通穴の中に、樹脂からなる閉塞部を保持して貫通穴を優先的に塞ぐという構成にて実現した。
【００３３】
以下、この発明を実施するための一形態を、図面を用いて説明する。
【００３４】
図１は、金属コアプリント配線板１１の一部分の拡大断面図であり、図２はその製造工程のうちの前工程を示している。図１中、１２はコア、１３は絶縁層、１４は金属箔からなる配線パターン、１５はソルダレジストである。
【００３５】
この金属コアプリント配線板１１の製造においては、コアとなる金属板に、樹脂付きの金属コア板２１が用いられる。樹脂付きの金属コア板２１を用いることによって、金属張積層板３１を製造したときに、図３に示したように表面の金属箔３２の窪みや内部のボイドの発生を回避できる。このため、層間の剥離や配線パターン形成時のエッチング不良、マイグレーションなどの製品不良の発生をなくすことが可能である。
【００３６】
まず、樹脂付きの金属コア板２１について説明する。
【００３７】
樹脂付きの金属コア板２１は、図２に示したように基材となる金属板２２に設けられた貫通穴２３の中に、樹脂からなる閉塞部２４が保持されたものである。貫通穴２３は、後にスルーホールを形成する部位などの所定の位置に形成される。そして、閉塞部２４を形成する樹脂には、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が用いられ、閉塞部２４の存在によって金属コア板２１は、図２（ｃ）に示したように貫通穴を塞いで穴のない１枚の板状となる。
【００３８】
この閉塞部２４は、図４（ａ）に示すように、両面が金属板２２の両面と面一になる状態であるとよいが、図４（ｂ）に示したように金属板２２の両面を膜状に被覆する被覆部２５と一体となるものであるもよい。また、図示を省略するが、被覆部２５は金属板２２の片面のみにあるものであってもよい。
【００３９】
また、閉塞部２４を構成する樹脂には、図５（ａ）、図５（ｂ）に示したように、電気絶縁性フィラー２６を含有させるのが好ましい。電気絶縁性フィラー２６としては無機物からなり、熱膨張率の小さいものが好適に使用できる。たとえばＥガラスの短繊維を用いることができる。また、シリカ、シリコンカーバイドなども使用できる。
【００４０】
電気絶縁性フィラー２６を含有させることで、樹脂の収縮を防止できるとともに、熱膨張率の低い電気絶縁性フィラー２６によって、樹脂の熱膨張を抑えて金属板２２のそれに近づけて、樹脂と金属板２２との剥離やクラックの発生を抑制できる。また、閉塞部２４の強度を高めることができ、閉塞部２４が半硬化状態の熱硬化性樹脂の場合であっても貫通穴２３からの脱落などを回避できる。さらに、電気絶縁性フィラー２６を短繊維で構成した場合には、フィラーがぶつ切り状態となる、イオンが移動するためのチャンネルがない状態となり、この結果、マイグレーションが発生しにくい。
【００４１】
このような樹脂付きの金属コア板２１は、図６に示したような装置４１を利用して製造する。
【００４２】
装置４１は、貫通穴２３を有する金属板２２に対して熱によって硬化する液状の樹脂ワニス２７を塗布（樹脂ワニス塗布工程）したのち、樹脂ワニス２７に圧力をかけて厚さを調整（プレス工程）し、続いて、樹脂ワニス２７に硬化処理をして半硬化状態にし、金属板２２の貫通穴２３内に樹脂ワニス２７からなる上記の閉塞部２４を保持させ、場合によっては上記の被覆部２５も形成する（半硬化処理工程）ものである（図４、図５参照）。このため、樹脂ワニス２７の塗布のための塗布装置４２，４３と、厚さ調整のための圧延ロール４４と、硬化のためのヒータ４５を上流側から順に有する。また、金属板２２には長いウェブ状のものが用いられ、所定の貫通穴パターンが長さ方向に複数形成された後に、ロール状に巻回された金属条４６が使用される。
【００４３】
樹脂ワニス塗布工程部分には、金属条４６の引き出し位置より上流側における搬送路の下側と、引き出し位置より下流側における搬送路の上側に、ロール状に巻回された離型フィルム４７，４８が配設されている。各離型フィルム４７，４８は、離型フィルム４７，４８の離型層が金属条４６に対向するように配設される。そして、上流側の離型フィルム４７と金属条４６の間には、引き出された離型フィルム４７の離型層の上に樹脂ワニス２７を塗布する、カーテンコータからなる上流側の塗布装置４２が備えられる。また、金属条４６と下流側の離型フィルム４８との間には、引き出された金属条４６の上面に樹脂ワニス２７を塗布する、カーテンコータからなる下流側の塗布装置４３が備えられている。上流側の塗布装置４２は樹脂ワニス２７を金属板２２に対して間接に塗布するもので、下流側の塗布装置４３は樹脂ワニス２７を金属板２２に対して直接に塗布するものである。
【００４４】
プレス工程部分には、それぞれに引き出されて樹脂ワニス２７も塗布された金属条４６と離型フィルム４７，４８を重ねて接着するように圧力をかけて厚さを所定の値に調整するため、搬送路を挟むように上記の圧延ロール４４が備えられている。
【００４５】
半硬化処理工程部分には、圧延ロール４４によって圧延されて所定の厚さになった金属条４６と樹脂ワニス２７と離型フィルム４７，４８の積層物に熱をかけて樹脂ワニス２７を半硬化状態にするため、所定の温度で所定の時間加熱できるように所定長さのヒータ４５が搬送路の上下に配設されている。
【００４６】
そして、ヒータ４５よりも下流側には、送りローラ４９と、送りローラ４９より下流側の巻き取りローラ５０が配設されている。巻き取りローラ５０は、半硬化状態に固められた樹脂ワニス２７から離型フィルム４７，４８を剥ぎ取るものである。
【００４７】
このような装置４１で製造された半製品は長尺であるので、金属条４６に形成された貫通穴パターンごとに裁断すれば、樹脂付きの金属コア板２１が得られる。
【００４８】
閉塞部２４、または閉塞部２４と被覆部２５を形成する樹脂に熱可塑性樹脂を使用する場合には、図７に示したような装置５１を用いる。
【００４９】
この装置５１は、貫通穴２３を有する金属板２２に対して溶融状態の熱可塑性樹脂２８を塗布した（溶融樹脂塗布工程）のち、熱可塑性樹脂２８に圧力をかけて厚さを調整（プレス工程）し、続いて、熱可塑性樹脂２８を冷却固化させる（冷却固化工程）ものである。冷却固化によって、金属板２２の貫通穴２３には閉塞部２４が保持され、場合によっては金属板２２の表面に被覆部２５が形成される（図４、図５参照）。このため、溶融状態の熱可塑性樹脂２８を塗布するための手段としてのロール状に巻回された熱可塑性樹脂製の熱可塑性樹脂シート５２および引き出されて供給された熱可塑性樹脂シート５２を加熱して溶融状態にする加熱装置５３と、厚さ調整のための圧延ロール５４を上流側から順に有する。また、この場合も、金属板２２には長いウェブ状のものが用いられ、所定の貫通穴パターンが長さ方向に複数形成された後に、ロール状に巻回された金属条５５が使用される。
【００５０】
溶融樹脂塗布工程部分には、金属条５５の引き出し位置より上流側における搬送路の下側と、引き出し位置より下流側における搬送路の上側に、ロール状に巻回された離型フィルム５６，５７が配設されている。各離型フィルム５６，５７は、離型フィルム５６の離型層が金属条５５に対向するように配設される。また、金属条５５と下流側の離型フィルム５７との間に上記の熱可塑性樹脂シート５２が備えられている。
【００５１】
そして、下流側の離型フィルム５７より下流側には、金属条５５と離型シート５６，５７と熱可塑性樹脂シート５２を重合するように配設された一組の送りロール５８と、上記の加熱装置５３が順に配設されている。加熱装置５３は、ヒータ５３ａと上記の圧延ロール５４を有する。ヒータ５３ａは、熱可塑性樹脂シート５２を溶融状態にすべく加熱するもので、所望の加熱ができるように温度や搬送距離などが設定される。
【００５２】
圧延ロール５４は、溶融状態の熱可塑性樹脂２８が塗布された状態になった金属条５５と離型フィルム５６，５７を重ねて接着するように圧力をかけて厚さを所定の値に調整するためのもので、搬送路を挟むように備えられている。この圧延ロール５４による圧延が、プレス工程である。
【００５３】
冷却固化工程は、搬送による自然冷却で行ない、離型フィルム５６，５７間に存在する熱可塑性樹脂を冷却固化する。
【００５４】
そして、搬送路における冷却工程部分より下流側には、送りローラ５８と、送りローラ５８より下流側の巻き取りローラ５９が配設されている。巻き取りローラ５９は、固化された熱硬化性樹脂から離型フィルム５６，５７を剥ぎ取るものである。
【００５５】
このような装置５１で製造された半製品は長尺であるので、金属条５５に形成された貫通穴パターンごとに裁断すれば、樹脂付きの金属コア板２１が得られる。
【００５６】
このようにして得られた樹脂付きの金属コア板２１を用いて、金属張積層板３１を製造し、さらに、金属コアプリント配線板１１を製造する。
【００５７】
金属張積層板３１は、図２（ｄ）に示したように、樹脂付きの金属コア板２１の両面にプリプレグ３３を重ね、このプリプレグ３３の上にさらに金属箔３２を重ねて（積層工程）、これらを圧板で挟み周知の方法で加熱プレスして、積層一体化する（加熱プレス工程）と得られる（図２（ｅ）参照）。
【００５８】
このようにして得られた金属張積層板３１の貫通穴２３部分（図２（ｅ）のＡ部分）は、加熱プレス工程において、プリプレグ３３から貫通穴２３内に流れ込む樹脂が基本的にないので、図３に示したような状態になる。すなわち、窪みやボイドの発生を回避できる。
【００５９】
金属コアプリント配線板１１は、上記のようにして得られた金属張積層板３１に対して、図８、図９に示すような後工程を行うことで製造できる。
【００６０】
後工程ではまず、図８（ｅ）に示すような断面構造をなす金属張積層板３１に対して、図８（ｆ）に示すようにスルーホール３５形成を行う。このスルーホール形成工程は、樹脂付き金属コア板２１の貫通穴２３のうちの必要な貫通穴２３に対応する位置に、その貫通穴２３よりも小径のスルーホール３５を開ける工程である。
【００６１】
つづいて、図８（ｇ）に示すようにスルーホールめっき３６を行なう。このスルーホールめっき工程では、上記のスルーホール３５の内周面に導電性を付与するめっきを行う工程で、このスルーホールめっき３６によって表裏の金属箔３２が電気的に接続可能となる。図示はしないが、このあとスルーホール３５付きの金属張積層板３１の表面を研磨して、後のドライフィルム３７との密着性を高める。
【００６２】
つぎに、配線パターン１４（図１、図９（ｍ）参照）の形成のため、図８（ｈ）に示したように、スルーホール３５付きの金属張積層板３１の表面にドライフィルム３７を貼着する（ドライフィルム貼着工程）。図中３７ａは支持体、３７ｂは感光層である。
【００６３】
このあと、図８（ｉ）に示すように露光（露光工程）と、図９（ｊ）に示したように現像（現像工程）を行って、金属箔３２における配線パターンとして残したい部分のみに光硬化したドライフィルム３７の感光層３７ｂを残す。
【００６４】
つづいて、図８（ｋ）に示したようにエッチングを行って金属箔３２のうちの不要な部分を除去し（エッチング工程）、配線パターン１４を形成する。最後に、苛性ソーダ水溶液などの強アルカリで洗浄して図８（ｌ）に示したようにドライフィルム３７の感光層３７ｂを剥離・除去（ドライフィルム除去工程）し、ソルダレジスト１５を施せば（ソルダレジスト工程）、図８（ｍ）に示したような金属コアプリント配線板１１が完成する。
【００６５】
このようにして得られた金属コアプリント配線板１１は、金属張積層板３１が、図３に示したように、金属箔３２の表面に窪みを持たず、また内部にボイドを有することもないので、これらによって引き起こされる剥離などの不良の発生をなくすことができ、良品を安く大量に生産することができる。
【００６６】
具体的には、金属箔３２の表面に窪みがないので、絶縁層１３を形成するプリプレグ３３の樹脂と金属箔３２との密着性がよい。また、プリプレグ３３を構成しているガラスクロス３３ａに変形はなかった。このため、剥離の発生を抑制できる。
【００６７】
また、窪みがないのでドライフィルム３７の貼着に際して密着不良が起こらず、露光に際してもピントずれが起こることはない。このため、エッチングは、エッチングしたい部分のみに正確に所望の配線パターン１４を形成できる。
【００６８】
ボイドは熱の作用により膨張収縮するが、このようなボイドがないので、従来のようにクラックが入るようなこともない。
【００６９】
また、ボイドがないので、従来のようにスルーホールとコアの間の絶縁不良が生じることもない。
【００７０】
これらに加えて、金属コア板２１の貫通穴２３は閉塞部２４で閉塞されているので、薄いプリプレグ３３を用いても、プリプレグ３３のガラスクロス３３ａのクロス目が表面に浮き出るようなことがなく、微細な配線パターン１４の形成も正確に行える。
【００７１】
また、絶縁層１３が必要以上に薄くなることを防止できるうえに、樹脂とガラスクロス３ａの密着性が良好であるので、マイグレーションの発生を抑制し、短絡を起こらないようにすることができる。
【００７２】
さらに、圧延ロール４４，５４で圧延して厚さを調整するので、所望の正確な厚さの金属張積層板３１や金属コアプリント配線板１１を得られる。
【００７３】
なお、基材となる金属板２２に設けられた貫通穴２３の中に、樹脂からなる閉塞部２４を保持して貫通穴２３を優先的に塞ぐという構成によれば、樹脂付きの金属コア板２１を得ないで、直接金属張積層板３１を製造することもできる。
【００７４】
以下、別の形態を説明する。
【００７５】
図１０は、そのようにして製造した金属張積層板３１の断面図である。すなわち、基材となる金属板２２の貫通穴２３内に樹脂からなる閉塞部２４を有するとともに、この閉塞部２４と一体の被覆部２５を金属板２２の両側面に有し、被覆部２５の両側面に金属箔３２を有する構造である。図中１３が絶縁層で、閉塞部２４と被覆部２５が絶縁の機能を果たす。
【００７６】
このような金属張積層板３１は、図１１に示したような装置６１で製造できる。
【００７７】
すなわち、前述した図６の装置４１における離型フィルム４７，４８に代えて、ロール状に巻回された長尺の金属箔６２（３２），６３（３２）を有するものである。また、樹脂には電気絶縁性のフィラーの入った樹脂ワニス２７が使用される。
【００７８】
具体的には、貫通穴２３を有する金属板２２に対して熱によって硬化する液状の樹脂ワニス２７を塗布（樹脂ワニス塗布工程）したのち、樹脂ワニス２７に圧力をかけて厚さを調整（プレス工程）し、続いて、樹脂ワニス２７に硬化処理をして半硬化状態にし、金属板２２の貫通穴２３内に樹脂ワニス２７からなる閉塞部２４を保持させるとともに、金属板２２の両面に被覆部２５も形成する（半硬化処理工程）ものである。このため、樹脂ワニス２７の塗布のための塗布装置６４，６５と、厚さ調整のための圧延ロール６６と、硬化のためのヒータ６７を上流側から順に有する。また、金属板２２には長いウェブ状のものが用いられ、所定の貫通穴パターンが長さ方向に複数形成された後に、ロール状に巻回された金属条６８が使用される。
【００７９】
樹脂ワニス塗布工程部分には、金属条６８の引き出し位置より上流側における搬送路の下側と、引き出し位置より下流側における搬送路の上側に、ロール状に巻回された上記の金属箔６２，６３が配設されている。金属箔６２，６３としては電解銅箔を使用するとよい。この場合、各金属箔６２，６３は、電析した側である凹凸を有するマット面が金属条６８に対向するように配設される。そして、上流側の金属箔６２と金属条６８の間には、引き出された金属箔６２の上に樹脂ワニス２７を塗布する、カーテンコータからなる上流側の塗布装置６４が備えられる。また、金属条６８と下流側の金属箔６３との間には、引き出された金属条６８の上面に樹脂ワニス２７を塗布する、カーテンコータからなる下流側の塗布装置６５が備えられている。上流側の塗布装置６４は樹脂ワニス２７を金属板２２に対して間接に塗布するもので、下流側の塗布装置６５は樹脂ワニス２７を金属板２２に対して直接に塗布するものである。
【００８０】
プレス工程部分には、それぞれに引き出されて樹脂ワニス２７も塗布された金属条６８と金属箔６２，６３を重ねて接着するように圧力をかけて厚さを所定の値に調整するため、搬送路を挟むように上記の圧延ロール６６が備えられている。
【００８１】
半硬化処理工程部分には、圧延ロール６６によって圧延されて所定の厚さになった金属条６８と樹脂ワニス２７と金属箔６２，６３に熱をかけて樹脂ワニス２７を半硬化状態にするため、所定の温度で所定の時間加熱できるように所定長さのヒータ６７が搬送路の上下に配設されている。ヒータ６７よりも下流側には、送りローラ６９が備えられる。
【００８２】
このような装置６１で製造された半製品は長尺であるので、金属条６８に形成された貫通穴パターンごとに裁断すれば、金属張積層板３１が得られる。
【００８３】
このようにして得られた金属張積層板３１を用いて、金属コアプリント配線板１１を製造するには、上述した図８、図９に示したような工程を経て行う。これらの工程については、繰り返しになるので説明を省略する。
【実施例１】
【００８４】
金属板として銅板を用い、上述の図６に示した装置４１を利用して樹脂付きの金属コア板を得た。
【００８５】
銅板には厚さ０．４ｍｍで、幅３２５ｍｍの長尺のものを用い、一定の貫通穴パターンを長さ方向に繰り返し形成して貫通穴が開いた状態にし、ロール状に巻回した。
【００８６】
また、熱硬化性樹脂として、エポキシ系の樹脂ワニス２７を用意した。
【００８７】
離型フィルム４７，４８には、耐熱性を有するものを使用した。
【００８８】
これらを用いて半製品を得た。半硬化処理工程は１４０℃で３分間行った。
【００８９】
得られた半製品を貫通穴パターンに対応した５３０ｍｍごとの所定長さで切断し、樹脂付きの金属コア板を得た。
【００９０】
そして、このようにして得られた樹脂付きの金属コア板をプリプレグ及び銅箔と積層一体化して、金属張積層板を得た。この金属張積層板を目視により確認したところ、銅箔の表面に窪みはほとんどみられなかった。比較例として、従来の製法で製造した金属張積層板における目視できる窪みの深さ（窪みの中心付近）を計測したところ、８〜１０μｍであった。これに対して、本願発明の製法により製造した上記の金属張積層板について貫通穴に対応する部分の凹みらしい箇所を計測してみたところ、５μｍに満たなかった。このため、窪みの深さが５μｍかそれよりも小さければ目視できるような窪みとはならず、ドライフィルムの密着不良や露光時のピントずれも起こらないと考えられるので、窪みの深さは５μｍであるのが好ましい。
【００９１】
また、表面の銅箔を剥がして貫通穴の部分に光を透過してボイドの有無を観察したが、ボイドは見つからなかった。
【００９２】
このような金属張積層板を用いて金属コアプリント配線板を得て、ハンダ耐熱試験（２６０℃−３０秒）を実施したが、銅箔の剥離は生じなかった。
【実施例２】
【００９３】
電気絶縁性フィラー入りの樹脂ワニスを用い、実施例１と同様の方法で樹脂付き金属コア板を得た。
【００９４】
樹脂ワニスは、実施例１と同じ樹脂ワニスに、平均直径６μｍ、平均繊維長１００μｍのＥガラスの短繊維をフィラーとして樹脂固形分１００重量部に対し３０体積％となるように配合し、フィラーが均一に分散するまで撹拌して調製した。
【００９５】
この電気絶縁性フィラー入りの樹脂ワニスを用いて、実施例１と同一の方法で、樹脂付きの金属コア板を製造した。
【００９６】
そして、この樹脂付きの金属コア板を用いて金属張積層板を製造したところ、この場合も、表面の銅箔に窪みはほとんどなく、貫通穴の内部にボイドは見つからなかった。
【００９７】
また、この金属張積層板を用いて金属コアプリント配線板を製造し、実施例１の場合と同様にハンダ耐熱試験を行ったところ、銅箔の剥離は生じなかった。
【００９８】
加えて、金属板の貫通穴に保持されている閉塞部はフィラーを含有しているので、閉塞部の剛性が高い。このためドリルでスルーホールを開けたときのクラックの発生を回避できた。この結果、無電解のスルーホールめっきを施すときに、クラックにめっき液が浸み込むことがなくなり、金属コア板とスルーホールの短絡を防ぐことができるようになる。
【実施例３】
【００９９】
図１０に示したような金属張積層板を、図１１に示す装置で製造した。
【０１００】
図１１に示す装置６１を用い、実施例２の樹脂と同じＥガラスの短繊維フィラーの入った樹脂ワニスを用いて、２個のカーテンコータから通常より厚い０．３ｍｍ厚に塗布し、所定の厚さに調整してから半硬化状態にした。金属板には実施例１の場合と同様に０．４ｍｍ厚の銅板を用いた。得られた半製品を所定長さに裁断した後、加熱プレスをして、半硬化状態の樹脂ワニスを硬化させて、金属張積層板を作製した。
そして、この金属張積層板を用いて、金属コアプリント配線板を製造した。
【０１０１】
樹脂ワニスにはフィラーが入っているので強度を得られ、ガラスクロスに樹脂を含浸させたプリプレグを用いた金属張積層板と変わらぬ強度を有することが確認できた。
【０１０２】
また、ガラスクロスに樹脂を含浸させたプリプレグを用いた場合には、表面の銅箔にガラスクロスのクロス目が浮き出てしまうことがあったが、このような凹凸はできず、表面は平滑であった。このため、微細な配線パターンの形成がしやすく、また、銅イオンのマイグレーションによる短絡を防ぐことができるものと考えられる。
【０１０３】
以上はこの発明を実施するための一形態であり、この発明は上記の構成のみに限定されるものではなく、その他の形態を採用することもできる。
【０１０４】
たとえば、貫通穴に対する樹脂の充填は、貫通穴に樹脂を滴下するように行うこともできる。
【０１０５】
また、閉塞部や被覆部に用いる樹脂ワニスには、熱によって硬化するタイプ以外のものを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】金属コアプリント配線板の一部の拡大断面図。
【図２】金属張積層板の製造工程を示す断面図。
【図３】図２のＡ部分の拡大図。
【図４】金属コア板の断面図。
【図５】金属コア板の断面図。
【図６】金属コア板を製造する装置の概略構成図。
【図７】金属コア板を製造する装置の概略構成図。
【図８】金属コアプリント配線板の製造工程を示す断面図。
【図９】金属コアプリント配線板の製造工程を示す断面図。
【図１０】金属張積層板の断面図。
【図１１】図１０の金属張積層板を製造する装置の概略構成図。
【図１２】従来の金属コアプリント配線板の製造工程を示す断面図。
【図１３】従来技術の問題点を示す断面図と平面図。
【図１４】従来技術の作用状態を示す説明図。
【符号の説明】
【０１０７】
１１…金属コアプリント配線板
１２…コア
１３…絶縁層
１４…配線パターン
２１…金属コア板
２２…金属板
２３…貫通穴
２４…閉塞部
２５…被覆部
２６…電気絶縁性フィラー
２７…樹脂ワニス
２８…溶融状態の熱可塑性樹脂
３１…金属張積層板
３２…金属箔
３３…プリプレグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板であって、
基材となる金属板に設けられた貫通穴の中に、樹脂からなる閉塞部が保持された
金属コア板。
【請求項２】
前記樹脂が、電気絶縁性フィラーを含有するものである
請求項１に記載の金属コア板。
【請求項３】
金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板の製造方法であって、
金属板に形成された貫通穴に、熱硬化性樹脂からなる液状の樹脂ワニスを充填したのちに硬化処理をして半硬化状態にし、上記樹脂ワニスからなる閉塞部を貫通穴内に保持させる
金属コア板の製造方法。
【請求項４】
金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板の製造方法であって、
貫通穴を有する金属板に対して、熱硬化性樹脂からなる液状の樹脂ワニスを塗布する樹脂ワニス塗布工程と、
該樹脂ワニス塗布工程で塗布された樹脂ワニスに圧力をかけて厚さを調整するプレス工程と、
該プレス工程を経た樹脂ワニスに硬化処理をして半硬化状態にし、金属板の貫通穴内に上記樹脂ワニスからなる閉塞部を保持させる半硬化処理工程を有する
金属コア板の製造方法。
【請求項５】
金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板の製造方法であって、
金属板に形成された貫通穴に溶融状態の熱可塑性樹脂を充填したのちに冷却固化し、上記熱可塑性樹脂からなる閉塞部を貫通穴内に保持させる
金属コア板の製造方法。
【請求項６】
前記請求項１または請求項２に記載の金属コア板の両面に、絶縁層と金属箔が形成された
金属張積層板。
【請求項７】
金属コアプリント配線板の製造に用いられる金属張積層板の製造方法であって、
前記請求項３から請求項５のうちのいずれか一項に記載の金属コア板の製造方法で金属コア板を製造した後、
該金属コア板の両面に、プリプレグと金属箔を積層する積層工程と、
該積層工程で積層された金属コア板とプリプレグと金属箔を加熱プレスして一体化する加熱プレス工程を有する
金属張積層板の製造方法。
【請求項８】
金属コアプリント配線板の製造に用いられる金属張積層板の製造方法であって、
貫通穴を有する金属板または該金属板に絶縁層を介して重合される金属箔に、電気絶縁性フィラー入りの液状の樹脂ワニスを塗布する樹脂ワニス塗布工程と、
該樹脂ワニス塗布工程で塗布された樹脂ワニスに圧力をかけて厚さを調整するプレス工程と、
該プレス工程を経た樹脂ワニスに硬化処理をして半硬化状態にし、金属板の貫通穴内に上記樹脂ワニスからなる閉塞部を、金属板の両面に上記樹脂ワニスからなる被覆部を保持させる半硬化処理工程と、
該半硬化処理工程で半硬化状態になった閉塞部と被覆部を加熱して硬化するとともに金属板および金属箔と一体化する加熱プレス工程を有する
金属張積層板の製造方法。
【請求項９】
前記請求項７または請求項８に記載の金属張積層板の製造方法で金属張積層板を製造した後に、
エッチングにより前記金属箔からなる配線パターンを形成することを特徴とする
金属コアプリント配線板の製造方法。
【請求項１】
金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板であって、
基材となる金属板に設けられた貫通穴の中に、樹脂からなる閉塞部が保持された
金属コア板。
【請求項２】
前記樹脂が、電気絶縁性フィラーを含有するものである
請求項１に記載の金属コア板。
【請求項３】
金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板の製造方法であって、
金属板に形成された貫通穴に、熱硬化性樹脂からなる液状の樹脂ワニスを充填したのちに硬化処理をして半硬化状態にし、上記樹脂ワニスからなる閉塞部を貫通穴内に保持させる
金属コア板の製造方法。
【請求項４】
金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板の製造方法であって、
貫通穴を有する金属板に対して、熱硬化性樹脂からなる液状の樹脂ワニスを塗布する樹脂ワニス塗布工程と、
該樹脂ワニス塗布工程で塗布された樹脂ワニスに圧力をかけて厚さを調整するプレス工程と、
該プレス工程を経た樹脂ワニスに硬化処理をして半硬化状態にし、金属板の貫通穴内に上記樹脂ワニスからなる閉塞部を保持させる半硬化処理工程を有する
金属コア板の製造方法。
【請求項５】
金属コアプリント配線板のコアに用いられる金属コア板の製造方法であって、
金属板に形成された貫通穴に溶融状態の熱可塑性樹脂を充填したのちに冷却固化し、上記熱可塑性樹脂からなる閉塞部を貫通穴内に保持させる
金属コア板の製造方法。
【請求項６】
前記請求項１または請求項２に記載の金属コア板の両面に、絶縁層と金属箔が形成された
金属張積層板。
【請求項７】
金属コアプリント配線板の製造に用いられる金属張積層板の製造方法であって、
前記請求項３から請求項５のうちのいずれか一項に記載の金属コア板の製造方法で金属コア板を製造した後、
該金属コア板の両面に、プリプレグと金属箔を積層する積層工程と、
該積層工程で積層された金属コア板とプリプレグと金属箔を加熱プレスして一体化する加熱プレス工程を有する
金属張積層板の製造方法。
【請求項８】
金属コアプリント配線板の製造に用いられる金属張積層板の製造方法であって、
貫通穴を有する金属板または該金属板に絶縁層を介して重合される金属箔に、電気絶縁性フィラー入りの液状の樹脂ワニスを塗布する樹脂ワニス塗布工程と、
該樹脂ワニス塗布工程で塗布された樹脂ワニスに圧力をかけて厚さを調整するプレス工程と、
該プレス工程を経た樹脂ワニスに硬化処理をして半硬化状態にし、金属板の貫通穴内に上記樹脂ワニスからなる閉塞部を、金属板の両面に上記樹脂ワニスからなる被覆部を保持させる半硬化処理工程と、
該半硬化処理工程で半硬化状態になった閉塞部と被覆部を加熱して硬化するとともに金属板および金属箔と一体化する加熱プレス工程を有する
金属張積層板の製造方法。
【請求項９】
前記請求項７または請求項８に記載の金属張積層板の製造方法で金属張積層板を製造した後に、
エッチングにより前記金属箔からなる配線パターンを形成することを特徴とする
金属コアプリント配線板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２００２９９（Ｐ２００９−２００２９９Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４１３１８（Ｐ２００８−４１３１８）
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（３９１０４５８９７）古河ＡＳ株式会社 (571)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（３９１０４５８９７）古河ＡＳ株式会社 (571)
【Ｆターム（参考）】
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