PCB技術 - 多層回路基板銅被覆積層板の製造方法

多層回路基板銅張積層板は、印刷回路基板を作製する基材である。さまざまな部品を支持するだけでなく、それらの間の電気的接続や電気的絶縁を実現することもできます。

多層回路基板箔複合板の製造方法は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などのバインダーを用いてガラス繊維布、ガラス繊維フェルト、紙などの補強材を含浸し、適切な温度でB相まで乾燥し、プリプレグ（以下、単に含浸材という）を得た後、プロセスの要求に応じて銅箔と積層し、積層体を加熱加圧することにより、必要な多層回路基板銅箔積層体を得た。

多層回路基板用銅被覆積層板の分類

多層回路基板銅被覆積層板は、銅箔、補強材、接着剤からなる。板材は通常、鉄筋の種類と接着剤の種類または板材の特性によって分類される。

1.補強材料の分類によると、多層回路基板銅張積層板の最も一般的な補強材料は無アルカリ（アルカリ金属酸化物含有量が0.5%以下）ガラス繊維製品（例えばガラスクロス、ガラスフェルト）または紙（例えば木材パルプ、漂白木材パルプ、綿紙）である。したがって、多層回路基板銅被覆積層板は、ガラス布基と紙基とに分けることができる。

2.接着剤の種類に応じて、多層回路基板箔に使用される接着剤は主にフェノール、エポキシ、ポリエステル、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などである。そのため、PCB箔もフェノール、エポキシ、ポリエステル、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン多層回路基板箔に分けられる。

3.基材の特性と用途に応じて、基材の火炎中と火源から離れた後の燃焼程度に応じて、一般型と自己消火型に分けることができ、基板の曲げ度合いに応じて、剛性とフレキシブルPCB箔複合板、基板の動作温度と動作環境条件に応じて、耐熱型、耐放射型、高周波PCB箔めっき板などに分けることができる。また、予備内箔めっき層、金属基箔めっき層などの特殊な場合に使用されるPCB箔めっき層もあり、箔のタイプに応じて銅箔、ニッケル箔、銀箔、アルミニウム箔、康銅箔、ベリリウム銅箔めっき層に分けることができる。

4.一般的に使用されるPCBクラッド積層板の型番はgb 4721-1984の規定に適合している。PCB被覆積層板は通常、5文字の組み合わせで表される：1文字目Cは被覆銅箔を表し、2文字目と3文字目は基材選択の接着樹脂を表す。例えば、PEはフェノール類を表し、EPはエポキシ樹脂、Upは不飽和ポリエステル、Siはシリコンを表し、TFとはポリテトラフルオロエチレン、PIはポリイミドを表す。4番目と5番目の文字は、基底として選択された鉄筋を表します。例えば、CPはセルロース繊維紙を表し、GCは無アルカリガラス繊維布、GMは無アルカリガラス繊維フェルトを代表する。

例えば、PCB箔複合板の基板内芯を繊維紙で補強し、両側にセルロースと無アルカリガラスクロスを貼り付ける場合、CP後にg中水平線の右側の2桁の数字を追加して、同じタイプと異なる性能の製品番号を表すことができる。例えば、銅被覆フェノール紙積層板の数はO 1 ~ 20、銅被覆エポキシ紙積層板の数は21 ~ 30、番号31 ~ 40の銅被覆エポキシガラスクロス積層板は、品番の後にアルファベットFを追加すると、PCB箔被覆板が自己消火されていることを示している。

PCB銅被覆板の製造方法

PCB銅被覆積層板の製造は主に3つの工程を含む：樹脂溶液の調製、浸漬リブ及びプレス。

1.PCB銅被覆積層板を製造する主な原材料

銅被覆積層板を作製する主な原料は樹脂、紙、ガラスクロス、銅箔である。

（1）樹脂PCB銅被覆積層板に用いられる樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリイミドなどが挙げられる。このうち、フェノール樹脂とエポキシ樹脂が最も多く用いられている。

フェノール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類が酸性またはアルカリ性媒体中で縮重合された樹脂である。アルカリ性媒体中でフェノール及びホルムアルデヒドと重縮合する樹脂は、紙ベースPCB箔板の主要原料である。紙基PCB箔複合板の製造において、性能に優れた各種板材を得るためには、しばしばフェノール樹脂を改質し、樹脂中の遊離フェノールと揮発性物質の含有量を厳格に制御して、板材が熱衝撃下で層状発泡しないようにする必要がある。

エポキシ樹脂はガラス布地基印刷板箔板の主要原料である。それは優れた結合性能、電気学と物理性能を持っている。E−20、E−44、E−51、およびセルフブランキングE−20、E−25が一般的である。PCB箔複合板基板の透明性を高めるために、PCB生産中のパターン欠陥を検査し、エポキシ樹脂に淡色を求める。

（2）浸漬紙の一般的な浸漬紙としては、綿毛紙、木材パルプ紙、漂白木材パルプ紙が挙げられる。綿毛紙は綿繊維と短繊維から作られ、比較的に良い樹脂浸透性と比較的に良い下料と電気学的性能を持っている。木材パルプ紙は主に木材繊維で作られ、この繊維は通常綿紙より安く、機械的強度が高い。漂白木材パルプ紙を使用することで、板材の外観を改善することができます。

板材の性能を向上させるためには、含浸紙の厚さばらつき、標準重量、破断強度、吸水性を確保する必要がある。

（3）無アルカリガラスクロス無アルカリガラスクロスベースPCB箔複合板の補強材。特殊な高周波用途には、石英ガラスクロスを使用することができる。

無アルカリガラス布のアルカリ含有量（Na 20で表示）はIEC規格中の1%、JIS規格r 3413-1978中の0.8%、旧ソ連toct 5937-68規格中の0.5%、中国建設部規格jc-170-80中の0.5%を超えてはならない。

汎用性、薄型性、多層プリント基板の需要を満たすために、海外プリント基板箔複合板用ガラスクロスの型式がシリーズ化されている。厚さ範囲は0.025 ~ 0.234 mmである。特に必要なガラスクロスは結合後処理されている。エポキシガラス布地基PCB箔コーティング板の加工性を高め、板のコストを低減するために、近年、不織ガラス繊維（ガラスフェルトとも呼ばれる）が開発されている。

（4）銅箔は、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属箔などの銅箔PCB複合板の箔材として使用することができる。しかし、銅箔は、金属箔の導電性、溶接可能性、伸び、基材への付着力、価格を考慮すると、特別な用途を除いて最適である。

銅箔は圧延銅箔と電解銅箔に分けることができる。圧延銅箔は主にフレキシブルプリント回路などの特殊な用途に用いられる。電解銅箔はPCB複合板の生産に広く応用されている。iec-249-34と中国規格によると、銅の純度は99.8%を下回ってはならない。

現在、中国の印刷板用銅箔の厚さは35ミクロンが多く、50ミクロンの銅箔が移行製品として使用されている。高精度孔金属化両面または多層板の製造には、18 um、9 um、5 umなど35 umより薄い銅箔を使用することが望ましい。一部の多層板では、70 UMなどの厚い銅箔を使用している。銅箔と基板の接着強度を高めるために、通常は酸化銅箔（すなわち酸化処理後、銅箔表面に酸化銅または酸化亜銅の層を形成し、極性のため銅箔と基板との接着強度を高める）を使用するか、粗い銅箔（電気化学的方法により銅箔表面に粗化層を形成し、銅箔の表面積を増加させ、基板上の粗さ化層のアンカー作用)。

酸化銅粉末の脱落を回避して基板上に移動するために、銅箔の表面処理方法も改良されつつある。例えば、TW銅箔は銅箔の粗化表面に亜鉛を薄くメッキしており、このとき銅箔の表面は灰色である。TC型銅箔は、銅箔の粗化表面に銅亜鉛合金薄層がめっきされている。このとき、銅箔の表面は金$で特殊処理された後、銅箔のプリント配線板製造における耐熱変色性、耐酸化性、シアン化防止性はそれぞれ向上した。

銅箔の表面は平らで、明らかなしわ、酸化点、傷、くぼみ、くぼみ、汚れがないようにしなければならない。305 g/m 2以上の銅箔の空隙率は300 ram*で300 mm領域内に8個の貫通点を超えないこと、0.5 m 2面積における銅箔の総孔面積は、直径0.125 mmの円形面積を超えてはならない。銅箔の空隙率と孔径は305 g/m 2以下で需給双方によって合意されなければならない。

銅箔を使用する前に、必要があれば、サンプリングしてプレス試験を行うべきである。プレス試験は、そのはく離強度と一般的な表面品質を示すことができる。

2.多層回路基板用銅被覆積層板の製造方法

多層回路基板銅被覆積層板の製造方法は以下の通りである：樹脂合成と製膠−鉄筋浸漬と乾燥−浸漬材料せん断と検査−浸漬材料と銅箔積層−熱プレス成形−切断−検査と包装。

樹脂溶液の合成と調製は反応器で行った。紙ベースPCB箔板に用いられるフェノール樹脂は、多層回路基板箔板工場で合成されることが多い。

ガラスクロスベース多層回路基板箔複合板の製造は、原材料工場から供給されたエポキシ樹脂と硬化剤を混合し、アセトン、ジメチルホルムアミド、エチレングリコールメチルエーテルに溶解し、攪拌して均一な樹脂溶液を形成する。樹脂溶液を8〜24時間硬化させた後、浸漬に用いることができる。

浸漬は浸漬機で行います。浸漬機は横型と縦型に分けられる。横型浸漬機は主に紙の浸漬に用いられ、縦型浸漬機は主に強度の高いガラスクロスの浸漬に用いられる。樹脂液を浸漬した紙やガラスクロスは、ゴム押出ロールを経て乾燥通路で乾燥した後、本体を一定の寸法に切り、検査に合格した後に予備用とする。