JP2001274523A - プリント配線板用プリプレグ - Google Patents
プリント配線板用プリプレグInfo
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- JP2001274523A JP2001274523A JP2000082662A JP2000082662A JP2001274523A JP 2001274523 A JP2001274523 A JP 2001274523A JP 2000082662 A JP2000082662 A JP 2000082662A JP 2000082662 A JP2000082662 A JP 2000082662A JP 2001274523 A JP2001274523 A JP 2001274523A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸湿率が高く、層間の接着力が低いことによ
って加熱時にフクレが生じやすいという、熱膨張率の低
い有機合成繊維によるプリント配線板用プリプレグの欠
点をなくすこと。 【解決手段】 プリント配線板用プリプレグの基材とし
て、吸湿特性に優れたポリベンゾオキサゾール（PBO）
繊維不織布を用い、その抄造時にエポキシ樹脂バインダ
を、5重量％以上20重量％以下の割合で含有させ、さら
にそのエポキシ樹脂バインダが、半硬化状態にある状態
で、熱硬化性樹脂を含浸・予備乾操した。
って加熱時にフクレが生じやすいという、熱膨張率の低
い有機合成繊維によるプリント配線板用プリプレグの欠
点をなくすこと。 【解決手段】 プリント配線板用プリプレグの基材とし
て、吸湿特性に優れたポリベンゾオキサゾール（PBO）
繊維不織布を用い、その抄造時にエポキシ樹脂バインダ
を、5重量％以上20重量％以下の割合で含有させ、さら
にそのエポキシ樹脂バインダが、半硬化状態にある状態
で、熱硬化性樹脂を含浸・予備乾操した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ポリベンゾオキ
サゾール（PBO）繊維不繊布を基材とするプリント配線
板用プリプレグに関するものである。
サゾール（PBO）繊維不繊布を基材とするプリント配線
板用プリプレグに関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】近年、電子機器の小型軽量
化、高密度化の点よりプリント配線板に搭載する電子部
品は、表面実装方式が主流になりつつある。
化、高密度化の点よりプリント配線板に搭載する電子部
品は、表面実装方式が主流になりつつある。
【０００３】この方式では、搭載したチップ部品とプリ
ント配線板との半田接合部に冷熱サイクルによるクラッ
クが生じないよう、プリント配線板の材料である金属張
り積層板に対して、そのタテ及びヨコ方向の熱膨張係数
をチップ部品に近づける要求が強くなっている。その要
求に応えるものとして、従来、熱硬化性樹脂を含浸する
基材として負の膨張係数を有する芳香族ポリアミド繊維
を用いた積層板がある。この繊維を補強材とした積層板
は、含浸樹脂の大きな膨張を抑制できるため、積層板と
した時の膨張係数を低くすることができる。
ント配線板との半田接合部に冷熱サイクルによるクラッ
クが生じないよう、プリント配線板の材料である金属張
り積層板に対して、そのタテ及びヨコ方向の熱膨張係数
をチップ部品に近づける要求が強くなっている。その要
求に応えるものとして、従来、熱硬化性樹脂を含浸する
基材として負の膨張係数を有する芳香族ポリアミド繊維
を用いた積層板がある。この繊維を補強材とした積層板
は、含浸樹脂の大きな膨張を抑制できるため、積層板と
した時の膨張係数を低くすることができる。
【０００４】しかしながら、芳香族ポリアミド繊維は、
表面が不活性で、金属張り積層板の基材として広く使用
されているシランカップリング剤によって表面処理した
ガラス繊維の場合と比較して熱硬化性樹脂との接着強度
が低く、また、芳香族ポリアミド繊維自体の吸湿特性が
悪いため、芳香族ポリアミド繊維不織布に熱硬化性樹脂
を含浸したプリプレグを使用した銅張り積層板が、吸湿
によって部品実装時の加熱工程でフクレが生じ易いとい
う欠点があった。
表面が不活性で、金属張り積層板の基材として広く使用
されているシランカップリング剤によって表面処理した
ガラス繊維の場合と比較して熱硬化性樹脂との接着強度
が低く、また、芳香族ポリアミド繊維自体の吸湿特性が
悪いため、芳香族ポリアミド繊維不織布に熱硬化性樹脂
を含浸したプリプレグを使用した銅張り積層板が、吸湿
によって部品実装時の加熱工程でフクレが生じ易いとい
う欠点があった。
【０００５】また、芳香族ポリアミド繊維不織布の抄造
に際しては、バインダや分散材が添加され、芳香族ポリ
アミド繊維同士を接着させてシート状の不織布としてい
る。そして、これに用いられるバインダ樹脂は、芳香族
ポリアミド単繊維同士を接着する働きをしているが、完
全硬化状態となっている。そのため、その後の芳香族ポ
リアミド繊維不織布に熱硬化性樹脂を含浸・予備乾操し
て作成されるプリプレグを用いて加熱・加圧して得られ
る積層板では、不織布中にあるバインダ樹脂と含浸樹脂
との接着力が低く、それがフクレの原因となっていた。
に際しては、バインダや分散材が添加され、芳香族ポリ
アミド繊維同士を接着させてシート状の不織布としてい
る。そして、これに用いられるバインダ樹脂は、芳香族
ポリアミド単繊維同士を接着する働きをしているが、完
全硬化状態となっている。そのため、その後の芳香族ポ
リアミド繊維不織布に熱硬化性樹脂を含浸・予備乾操し
て作成されるプリプレグを用いて加熱・加圧して得られ
る積層板では、不織布中にあるバインダ樹脂と含浸樹脂
との接着力が低く、それがフクレの原因となっていた。
【０００６】そこで、この発明は、吸湿率が高く、層間
の接着力が低いことによって加熱時にフクレが生じやす
いという、熱膨張率の低い有機合成繊維による積層板の
欠点をなくすことを課題とするものである。
の接着力が低いことによって加熱時にフクレが生じやす
いという、熱膨張率の低い有機合成繊維による積層板の
欠点をなくすことを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、プリント配線板用プリプレグを次のよ
うに構成したものである。
に、この発明は、プリント配線板用プリプレグを次のよ
うに構成したものである。
【０００８】まず、この発明では、プリント配線板用プ
リプレグの基材として、吸湿特性に優れたポリベンゾオ
キサゾール（PBO）繊維不織布を用いる。そして、その
抄造時にエポキシ樹脂バインダを、5重量％以上20重量
％以下の割合で含有させ、さらにそのエポキシ樹脂バイ
ンダが、半硬化状態にある状態で、熱硬化性樹脂を含浸
・予備乾操している。
リプレグの基材として、吸湿特性に優れたポリベンゾオ
キサゾール（PBO）繊維不織布を用いる。そして、その
抄造時にエポキシ樹脂バインダを、5重量％以上20重量
％以下の割合で含有させ、さらにそのエポキシ樹脂バイ
ンダが、半硬化状態にある状態で、熱硬化性樹脂を含浸
・予備乾操している。
【０００９】上記エポキシ樹脂バインダの半硬化状態
は、アセトンにて含浸させた時の不織布の引張強度を常
態時の10〜50％となるように、エポキシ樹脂バインダの
硬化度を調整している。
は、アセトンにて含浸させた時の不織布の引張強度を常
態時の10〜50％となるように、エポキシ樹脂バインダの
硬化度を調整している。
【００１０】この発明に用いられるポリベンゾオキサゾ
ール（PBO）繊維は、剛直性高分子繊維であり、熱膨張
率が低く、耐熱性および吸湿特性の優れる有機繊維（例
商品名：東洋紡製ザイロンＡＳ、ＨＭなど）であり、
吸湿量が少なくフクレが発生しにくい。
ール（PBO）繊維は、剛直性高分子繊維であり、熱膨張
率が低く、耐熱性および吸湿特性の優れる有機繊維（例
商品名：東洋紡製ザイロンＡＳ、ＨＭなど）であり、
吸湿量が少なくフクレが発生しにくい。
【００１１】ポリベンゾオキサゾール（PBO）繊維の繊
維長は1mmから15mmが望ましい。好ましくは、繊維長が3
mm〜10mmである。繊維長が1mm未満の場合、不織布とし
ての抄紙加工が難しく、機械的物性も低下する。繊維長
が15mmを超えるとポリベンゾオキサゾール（PBO）繊維
が極めて剛直なため、得られるプリプレグのスリッター
およびロールカッターによる切断加工性が短繊維長のも
のより大幅に悪くなる。
維長は1mmから15mmが望ましい。好ましくは、繊維長が3
mm〜10mmである。繊維長が1mm未満の場合、不織布とし
ての抄紙加工が難しく、機械的物性も低下する。繊維長
が15mmを超えるとポリベンゾオキサゾール（PBO）繊維
が極めて剛直なため、得られるプリプレグのスリッター
およびロールカッターによる切断加工性が短繊維長のも
のより大幅に悪くなる。
【００１２】この発明に用いられるポリベンゾオキサゾ
ール（PBO）繊維不織布は、当該繊維をエポキシ樹脂バ
インダや分散剤と共に抄紙した後に、乾燥及びカレンダ
ー加工して作製されるものであり、その抄造に用いられ
るエポキシ樹脂バインダは、5重量％以上20重量％の添
加量が望ましい。エポキシ樹脂バインダが5重量％未満
の場合は繊維間の接着強度が低く、不織布が切れやす
い。一方、20重量％を越える場合は、有機繊維不織布プ
リプレグを硬化させて得られるプリント配線板の特性に
バインダ樹脂の影響が強く現れ、一般的には、耐熱性や
耐湿性が劣化するので好ましくない。
ール（PBO）繊維不織布は、当該繊維をエポキシ樹脂バ
インダや分散剤と共に抄紙した後に、乾燥及びカレンダ
ー加工して作製されるものであり、その抄造に用いられ
るエポキシ樹脂バインダは、5重量％以上20重量％の添
加量が望ましい。エポキシ樹脂バインダが5重量％未満
の場合は繊維間の接着強度が低く、不織布が切れやす
い。一方、20重量％を越える場合は、有機繊維不織布プ
リプレグを硬化させて得られるプリント配線板の特性に
バインダ樹脂の影響が強く現れ、一般的には、耐熱性や
耐湿性が劣化するので好ましくない。
【００１３】一般的にバインダには、エマルジョンタイ
プのエポキシ樹脂と硬化剤を用いている。具体的には、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などと、メラミンやイ
ソシアネートなどの硬化剤を用いる。エポキシ樹脂バイ
ンダは、抄造工程での乾操度合いを調整することで、カ
レンダー加工後において半硬化状態とする。エポキシ樹
脂バインダの硬化度の調整は、不織布の引張強度におい
て、アセトンを含浸させた時の値が常態と比較して10〜
50％となるように調整する。50％以上の硬化度では、乾
燥工程での硬化が進み過ぎて、次のカレンダー加工にお
いてエポキシ樹脂バインダが脆くなっており、後工程で
含浸される熱硬化性樹脂との接着性が悪くなる。10％未
満の硬化度では、含浸・乾燥工程での加熱乾燥時の強度
が低く、不織布が切断して、製造ができなくなる。
プのエポキシ樹脂と硬化剤を用いている。具体的には、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などと、メラミンやイ
ソシアネートなどの硬化剤を用いる。エポキシ樹脂バイ
ンダは、抄造工程での乾操度合いを調整することで、カ
レンダー加工後において半硬化状態とする。エポキシ樹
脂バインダの硬化度の調整は、不織布の引張強度におい
て、アセトンを含浸させた時の値が常態と比較して10〜
50％となるように調整する。50％以上の硬化度では、乾
燥工程での硬化が進み過ぎて、次のカレンダー加工にお
いてエポキシ樹脂バインダが脆くなっており、後工程で
含浸される熱硬化性樹脂との接着性が悪くなる。10％未
満の硬化度では、含浸・乾燥工程での加熱乾燥時の強度
が低く、不織布が切断して、製造ができなくなる。
【００１４】この発明のポリベンゾオキサゾール（PB
O）繊維不織布に、含浸させる熱硬化性樹脂としては、
特に限定するものではないが、エポキシ樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリイミド樹脂、熱硬化性ＰＰＥ樹脂等があ
る。
O）繊維不織布に、含浸させる熱硬化性樹脂としては、
特に限定するものではないが、エポキシ樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリイミド樹脂、熱硬化性ＰＰＥ樹脂等があ
る。
【００１５】尚、ポリベンゾオキサゾール（PBO）繊維
単独では、その剛直性が高いために、レーザー加工性お
よびプリプレグ加工性が芳香族ポリアミド繊維品よりも
若干劣る。このため、その改善策として芳香族ポリアミ
ド繊維（例 商品名：東レデュボン製ケブラー、クラレ
製ベクトランなど）、芳香族ポリエステル繊維と併用す
ることもできる。
単独では、その剛直性が高いために、レーザー加工性お
よびプリプレグ加工性が芳香族ポリアミド繊維品よりも
若干劣る。このため、その改善策として芳香族ポリアミ
ド繊維（例 商品名：東レデュボン製ケブラー、クラレ
製ベクトランなど）、芳香族ポリエステル繊維と併用す
ることもできる。
【００１６】この発明は、上記のように、有機繊維不織
布が、ポリベンゾオキサゾール（PBO）繊維単独、或い
は、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維と
の混抄で、抄造乾燥後のバインダの硬化状態を半硬化状
態としておくことにより、有機繊維不繊布に熱硬化性樹
脂を含浸・乾操させたプリプレグを加熱・加圧して積層
板を作成する際に、バインダと熱硬化性樹脂とが共に溶
融して、接着性が向上する。この結果、積層板としての
層間強度が増し、積層板の吸湿及び加熱冷却による膨張
・収縮に伴う有機繊維と熱硬化性樹脂の剥離が起こりに
くくなる。
布が、ポリベンゾオキサゾール（PBO）繊維単独、或い
は、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維と
の混抄で、抄造乾燥後のバインダの硬化状態を半硬化状
態としておくことにより、有機繊維不繊布に熱硬化性樹
脂を含浸・乾操させたプリプレグを加熱・加圧して積層
板を作成する際に、バインダと熱硬化性樹脂とが共に溶
融して、接着性が向上する。この結果、積層板としての
層間強度が増し、積層板の吸湿及び加熱冷却による膨張
・収縮に伴う有機繊維と熱硬化性樹脂の剥離が起こりに
くくなる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。
【００１８】［実施例１］有機繊維不織布として、繊維
長5mmのPBO繊維（商品名：東洋紡製ザイロンＡＳ）を単
体で使用した。
長5mmのPBO繊維（商品名：東洋紡製ザイロンＡＳ）を単
体で使用した。
【００１９】また、バインダにはエマルジョンタイプの
エポキシ樹脂（商品名：EN−0270大日本インキ化学工業
製）を使用し、バインダ量は10重量部で、抄造・カレン
ダー加工後のバインダの硬化状態はアセトン含浸時の引
張強度が常態時の20％の半硬化状態とした。
エポキシ樹脂（商品名：EN−0270大日本インキ化学工業
製）を使用し、バインダ量は10重量部で、抄造・カレン
ダー加工後のバインダの硬化状態はアセトン含浸時の引
張強度が常態時の20％の半硬化状態とした。
【００２０】なお、PBO繊維不織布は、重量70ｇ／ｍ2
が、密度0．7ｇ／ｃｍ3 の不織布を使用した。
が、密度0．7ｇ／ｃｍ3 の不織布を使用した。
【００２１】エポキシ樹脂（商品名：東都化成製YDB−4
00）100重量部、ジアミノジフェニルスルホン15重量
部、2エチル4メチルイミダゾール0．10重量部を配合し
た組成物を、上記PBO繊維不織布に含浸乾操して、樹脂
量55ｗｔ％のプリプレグを得た。得られたプリプレグを
5枚重ね、その表面に18マイクロメートル厚の銅箔を両
面に配置して、温度180℃、圧力30ｋｇｆ／ｃｍ2 で90
分間加熱加圧成形して、両面銅張り積層板を得た。
00）100重量部、ジアミノジフェニルスルホン15重量
部、2エチル4メチルイミダゾール0．10重量部を配合し
た組成物を、上記PBO繊維不織布に含浸乾操して、樹脂
量55ｗｔ％のプリプレグを得た。得られたプリプレグを
5枚重ね、その表面に18マイクロメートル厚の銅箔を両
面に配置して、温度180℃、圧力30ｋｇｆ／ｃｍ2 で90
分間加熱加圧成形して、両面銅張り積層板を得た。
【００２２】［実施例２］バインダーの硬化度を50％と
した以外は実施例1と同様にして、銅張り積層板を得
た。
した以外は実施例1と同様にして、銅張り積層板を得
た。
【００２３】［実施例３］バインダ量を15重量部で有機
繊維不織布を抄造し、他は実施例1と同様にして両面銅
張り積層板を得た。
繊維不織布を抄造し、他は実施例1と同様にして両面銅
張り積層板を得た。
【００２４】［比較例１］アセトン含浸時の引張強度
を、常態時の60％とした以外は実施例1と同様にして両
面銅張り積層板を得た。
を、常態時の60％とした以外は実施例1と同様にして両
面銅張り積層板を得た。
【００２５】［比較例２］バインダ量を3重量部とした
以外は実施例1と同様にして両面銅張り積層板を得た。
以外は実施例1と同様にして両面銅張り積層板を得た。
【００２６】［比較例３］硬化度を10％とした以外は実
施例1と同様にして両面銅張り積層板を得た。
施例1と同様にして両面銅張り積層板を得た。
【００２７】［比較例４］バインダ量を30重量部とした
以外は実施例1と同様にして両面鋼張り積層板を得た。
以外は実施例1と同様にして両面鋼張り積層板を得た。
【００２８】［比較例５］有機繊維不織布として、芳香
族ポリアミド繊維（商品名：東レデュボン製ケブラー）
を使用し、他は比較例1と同様にして両面銅張り積層板
を得た。
族ポリアミド繊維（商品名：東レデュボン製ケブラー）
を使用し、他は比較例1と同様にして両面銅張り積層板
を得た。
【００２９】上記実施例、比較例で得た両面銅張り積層
板で下記項目試験を行った。
板で下記項目試験を行った。
【００３０】［熱衝撃におけるフクレ試験］100mm角の
各試料を270℃の半田浴に1分間、3分間浸漬し、繊維−
熱硬化性樹脂間の剥離によるフクレの発生を調べた。
各試料を270℃の半田浴に1分間、3分間浸漬し、繊維−
熱硬化性樹脂間の剥離によるフクレの発生を調べた。
【００３１】［冷熱サイクルにおけるフクレ試験］100m
m角の各試料を−65℃で30分と125℃で30分の冷熱サイク
ルを100サイクル、150サイクル実施した後、繊維−熱硬
化性樹脂間の剥離によるフクレの発生を調べた。
m角の各試料を−65℃で30分と125℃で30分の冷熱サイク
ルを100サイクル、150サイクル実施した後、繊維−熱硬
化性樹脂間の剥離によるフクレの発生を調べた。
【００３２】［絶縁抵抗試験］JIS C−6481に従い絶縁
抵抗測定用試料を作成し、121℃、2気圧の飽和水蒸気中
に1時間及び2時間放置した後の絶縁抵抗の劣化を測定し
た。
抵抗測定用試料を作成し、121℃、2気圧の飽和水蒸気中
に1時間及び2時間放置した後の絶縁抵抗の劣化を測定し
た。
【００３３】［熱膨張係数］巾3mm、長さ10mmの各試料
を、熱分析装置を用いて、熱膨張量の測定を行い、70℃
〜130℃の熱膨張係数の算出を行った。
を、熱分析装置を用いて、熱膨張量の測定を行い、70℃
〜130℃の熱膨張係数の算出を行った。
【００３４】［穴明け加工性試験］各試料をパンチング
マシーンにて、Φ１．０ｍｍの穴を明け、バリの発生を
調べた。
マシーンにて、Φ１．０ｍｍの穴を明け、バリの発生を
調べた。
【００３５】［不織布の引っ張り強度試験］幅15m、長
さ120mmの不織布をJISに準拠して、受理状態とアセトン
浸漬後の引っ張り強度を測定した。アセトン浸漬は室温
の5分間とした。硬化度は次の式によって求めた。 硬化度％＝（アセトン浸漬後の引っ張り強度）／（受理
状態の引っ張り強度）×100 上記の試験結果は、表1に示す通りである。
さ120mmの不織布をJISに準拠して、受理状態とアセトン
浸漬後の引っ張り強度を測定した。アセトン浸漬は室温
の5分間とした。硬化度は次の式によって求めた。 硬化度％＝（アセトン浸漬後の引っ張り強度）／（受理
状態の引っ張り強度）×100 上記の試験結果は、表1に示す通りである。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【発明の効果】表１の結果からも明らかなように、この
発明によれば、吸水率が低く、且つ有機繊維と熱硬化性
樹脂の接着力をより強くすることができたため、熱衝撃
によるフクレが発生しにくく、また、水の侵入を防止し
て、絶縁抵抗の経時劣化を少なく抑えることができる。
また、熱膨張係数も小さくすることができる。
発明によれば、吸水率が低く、且つ有機繊維と熱硬化性
樹脂の接着力をより強くすることができたため、熱衝撃
によるフクレが発生しにくく、また、水の侵入を防止し
て、絶縁抵抗の経時劣化を少なく抑えることができる。
また、熱膨張係数も小さくすることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリベンゾオキサゾール（PBO）繊維を
用いた不織布の抄造時におけるエポキシ樹脂バインダの
含有量が5重量％以上20重量％以下で、そのエポキシ樹
脂バインダが半硬化状態にある不織布に、熱硬化性樹脂
を含浸させ予備乾燥させているプリント配線板用プリプ
レグ。 - 【請求項２】 エポキシ樹脂バインダが半硬化状態にあ
る不織布に、アセトンを含浸させた時の引張強度が常態
時の10〜50％となるように、エポキシ樹脂バインダの硬
化度を調整していることを特徴とする請求項１に記載の
プリント配線板用プリプレグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000082662A JP2001274523A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | プリント配線板用プリプレグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000082662A JP2001274523A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | プリント配線板用プリプレグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001274523A true JP2001274523A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18599435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000082662A Pending JP2001274523A (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | プリント配線板用プリプレグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001274523A (ja) |
Cited By (2)
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| JP2006022433A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 電気絶縁用基材とその製造方法、および同基材を用いたプリプレグとプリント配線用基板 |
| US7925415B2 (en) * | 2007-10-18 | 2011-04-12 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Vehicle drive assist system |
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| JPH036892A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-14 | General Electric Co <Ge> | 多層プリント配線板 |
| JPH11107187A (ja) * | 1997-10-02 | 1999-04-20 | Oji Paper Co Ltd | 高熱伝導性積層板用不織布 |
| JPH11207850A (ja) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂シート、金属はく張積層板及び多層プリント配線板 |
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2000
- 2000-03-23 JP JP2000082662A patent/JP2001274523A/ja active Pending
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