JP2008205370A - 樹脂組成物、支持基材付き接着剤および補強板付プリント回路板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電子部品の実装工程において、膨れが生じることない耐熱性、接着性に優れた樹脂組成物、支持基材付き接着剤および補強板付フレキシブルプリント回路板を提供することである。
【解決手段】プリント回路板と、補強材とを接着するために用いられる樹脂組成物であって、エポキシ樹脂とポリエステルウレタン樹脂とを含み、前記エポキシ樹脂はノボラック型エポキシ樹脂であり、前記ポリエステルウレタン樹脂はカルボキシル基を含有しそのカルボン酸当量が１０００以上、３０００以下であることを特徴とする樹脂組成物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂組成物、支持基材付き接着剤および補強板付プリント回路板に関する。

近年の電子機器の高密度化に伴い、プリント回路板の役割が重要となっている。プリント回路板には、積層板、層間接着剤、カバーレイ、補強板など様々な用途で接着剤が使用される。これらの接着剤には、吸湿半田耐熱性、接着性、屈曲耐久性、絶縁性などの性能向上が求められている。そういった中で、フレキシブルプリント回路板は、薄くて軽いため、狭い空間内に効率的に収納できるという長所がある一方、基板の厚さが薄く、かつ、基板が樹脂フィルムで構成されているため、腰がないという短所をも持ち合わせている。このため、フレキシブルプリント回路板に電子部品を実装する場合、電子部品を実装する領域の反対面側に、強腰のなさを補うため補強材を、接着剤を介して貼着して用いられる。

ところが近年、環境問題の観点から鉛フリーはんだが用いられている。鉛フリーはんだは、通常の鉛はんだに比べてはんだの溶融温度が高くなる。そのため、部品実装時のはんだ付け工程において、実装温度を上げざるを得ずその結果として、フレキシブルプリント回路板と補強材を貼着している接着剤の耐熱性が不足するため、接着剤が剥がれその部分に膨れが生じ、膨れた反対面にある部品がズレ落ち、実装不良が発生することがあった。

以上、フレキシブルプリント回路板について説明してきたが、必ずしもフレキシブルプリント回路板に限定される必要はなく、薄型の積層板に関しても、大きい部品を実装するとき実装面と反対面側に補強の必要があり、同様の問題がある。
特開２０００−２１９８５４号公報 特開２００４−１３６６３１号公報

本発明は、電子部品の実装工程において、膨れが生じることない耐熱性、接着性に優れた樹脂組成物、支持基材付き接着剤および補強板付フレキシブルプリント回路板を提供することである。

このような目的は、下記（１）〜（８）に記載の本発明により達成される。
（１）プリント回路板と、補強材とを接着するために用いられる樹脂組成物であって、エポキシ樹脂とポリエステルウレタン樹脂とを含むことを特徴とする樹脂組成物。
（２）前記エポキシ樹脂はノボラック型エポキシ樹脂である上記（１）に記載の樹脂組成物。
（３）前記ポリエステルウレタン樹脂はカルボキシル基を含有しそのカルボン酸当量が１０００以上、３０００以下である上記（１）または（２）に記載の樹脂組成物。
（４）前記ポリエステルウレタン樹脂の含有量は、樹脂組成物全体の３０％以上、９５％以下である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の樹脂組成物。
（５）無機充填材をさらに含む上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の樹脂組成物。
（６）前記無機充填材は、樹脂固形分１００重量部に対して１重量部以上、１００重量部以下含まれる上記（６）に記載の樹脂組成物。
（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の樹脂組成物を支持基材面に形成してなる支持基材付き接着剤。
（８）上記（７）に記載の前記支持基材付きシート状接着剤の支持基材を剥離した接着剤を介して、プリント回路板と補強材とが積層接着された補強材付きプリント回路板。

本発明により、電子部品の実装工程において、膨れが生じることない耐熱性、接着性に優れた樹脂組成物、支持基材付き接着剤および補強板付フレキシブルプリント回路板を提供することができる。

以下、本発明の樹脂組成物、支持基材付き接着剤および補強板付フレキシブルプリント回路板について、詳細に説明する。

本発明の樹脂組成物は、プリント回路板と、補強材とを接着するために用いられる樹脂組成物であって、エポキシ樹脂とポリエステルウレタン樹脂とを含むことを特徴とする。

以下、本発明の樹脂組成物を構成する各成分について説明する。

本発明の樹脂組成物はエポキシ樹脂を含んでおり、エポキシ樹脂としては特に限定されないが、ノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。例えば、クレゾール型、ビフェニル骨格型、ビフェニルアラルキル骨格型、ジシクロペンタジエン骨格などが挙げられる。必要に応じて、ノボラック型エポキシ以外のエポキシ樹脂を用いてもよい。例えば、ビスフェノールＡ系、ビスフェノールＦ系、ビフェニル骨格やナフタレン骨格、ジシクロペンタジエン骨格を持つアルキルフェノール系、などである。これらのエポキシ樹脂は１種または２種以上で用いてもよい。

エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の５重量％以上、７０重量％以下が好ましく、１０重量％以上、６０重量％以下がより好ましい。含有量がこの範囲内にあると、耐熱性を付与することができる。

本発明の樹脂組成物は、ポリエステルウレタン樹脂を含む。ポリエステルウレタン樹脂としては、特に限定されないがカルボキシル基を含有するポリエステルウレタン樹脂が好ましい。特に、そのカルボン酸当量が１０００以上、３０００以下であることが好ましい。カルボキシル基を含有することでエポキシ樹脂との硬化反応が可能となり柔軟性と耐熱性が両立することができる。また、この官能基によりポリイミドフィルムとの密着性にも優れる。カルボン酸当量が１０００未満であるとエポキシ樹脂との反応性が高くなり、保存安定性が低下する。３０００を越えると官能基の数が少なくなり耐熱性が低下する。

ポリエステルウレタンの含有量は特に限定されないが、樹脂組成物全体の３０重量％以上、９５重量％以下が好ましい。配合量が３０重量％以下では密着性が低下し９５重量％以上であると耐熱性が損なわれる。

本発明の樹脂組成物は、無機充填材をさらに含む。無機充填材としては、特に限定はされないが、放熱性、電気絶縁性に優れたものであればよい。例えば、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、溶融シリカ、合成シリカなどが挙げられる。これらは、単独あるいは二種以上を併用することができる。

無機充填材の含有量は特に限定されないが、樹脂組成物１００重量部に対して１重量部以上、１００重量部以下であることが好ましい。

本発明の樹脂組成物は、硬化剤をさらに含んでも良い。硬化剤としては、フェノール系硬化剤、ポリアミン系硬化剤、ポリカルボン酸系硬化剤などの硬化剤が１種または２種以上で用いられる。フェノール樹脂系硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、アミノトリアジン型フェノールノボラック樹脂などが挙げられ、ポリアミン系硬化剤としては、ジシアンジアミド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジアミノジフェニルスルフォンなどが挙げられ、ポリカルボン酸系硬化剤としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸などが挙げられる。

本発明の樹脂組成物は、カップリング剤をさらに含んでいてもよい。カップリング剤としては、特に限定はされないが、例えば、エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシラン、ビニルシラン、メタクリロキシシラン、アクリロキシシラン、イソシアネートシランなどが挙げられる。特に、アミノシランが好ましい。アミノシランとしては、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。

本発明の樹脂組成物は、特性を悪化させなければ、上記成分の他に、合成ゴム、着色料、消泡剤、難燃剤など各種添加剤を添加してよい。

次に、本発明に係わる支持基材付き接着剤について説明する。

本発明の支持基材付き接着剤は、使用用途によって種々変更すればよい。例えばフッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等で構成される樹脂フィルム等が挙げられる。

前述の樹脂組成物を前記離型可能な基材に塗工する際には、通常ワニスの形態で行われる。これにより、塗工性を向上することができる。

ワニスを調製するのに用いられる溶媒は、樹脂組成物に対して良好な溶解性を示すことが望ましいが、悪影響を及ばさない範囲で貧溶媒を使用しても構わない。溶媒としては、メチルエチルケトン、アセトン、ブチルセロソルブ、エタノール、ジメチルアセトアミド、アニソール、シクロヘキサノン、ＮＭＰ等が挙げられ、これらは単独または２種以上混合して使用することができる。

また、ワニスを調製する場合、樹脂組成物の固形分は、特に限定されないが１０〜９０重量％が好ましく、特に２０〜７０重量％が好ましい。

また、前述のワニスを、前記基材に塗工し８０〜２００℃で乾燥することにより支持基材付きシート状接着を得ることが出来る。

次に、本発明に係わる補強材付きプリント回路板について説明する。

本発明の、支持基材付き接着剤の支持基材を剥離した支持基材付き接着剤とし、これをプリント回路板と補強材との間に積層する。そして、加圧加熱することにより補強材付きプリント回路板とする。加熱加圧条件は、特に限定はされないが、加熱温度としてま１００〜２００℃、加圧条件は、１〜５ＭＰａが好ましい。

以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。

（実施例１）
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製）を１０重量部、ポリエステルウレタン樹脂（カルボン酸当量＝１５００東洋紡績株式会社製）を７０重量部、ジアミノジフェニルスルホン（三井化学製）１０重量部、カルボン酸変性ＮＢＲ（日本ゼオン株式会社製）を７重量部、２−エチル−４−メチルイミダゾールを１重量部、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランを２重量部、水酸化アルミニウム（日本軽金属社製）１０重量部をＭＥＫ溶媒に樹脂を３０％となるように溶解した。

この配合物をＰＥＴフィルム上に３０μｍとなるようにコンマコーターで塗工、１００℃２分、１４０℃２分で乾燥し、支持基材付きシート状接着剤を得た。この支持基材付きシート状接着剤を所定の大きさに金型などで開孔し、評価サンプルを得た。

評価用基板は、片面銅張積層板（ＰＩ２５μｍ、圧延銅箔１８μｍ）を通常の回路作製工程（穴あけ、めっき、ＤＦＲラミネート、露光・現像・エッチング、ＤＦＲ剥離）にて、所定の回路を作製した後、カバーレイを真空プレスにて貼り付け・硬化することで、評価用基板を得た。

前記評価用基板上に、前記支持基材付き接着剤を仮圧着した後、補強板として１２５μｍのＰＩを圧着し、真空プレスにて貼り付けた後、１５０℃１時間にて硬化し、評価基板を得た。

このようにして得られた評価基板の密着力、吸湿半田耐熱性、染み出し量を測定し、その結果を表１に示す。

（実施例２）
エポキシ樹脂をビフェニルアラルキル骨格エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製）にした以外は実施例１と同様にして評価基板を作製し、評価した。

（実施例３）
エポキシ樹脂をクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製）とした以外は実施例１と同様にして評価基板を作製し、評価した。

（実施例４）
エポキシ樹脂を多官能ナフタレン型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製）とした以外は実施例１と同様にして評価基板を作製し、評価した。

（実施例５）
ポリエステルウレタン樹脂をカルボン酸当量＝２０００とした以外は実施例１と同様にして評価基板を作製し、評価した。

（実施例６）
水酸化アルミニウムを５０重量部配合した以外は、実施例１と同様にして評価基板を作製し、評価した。

（比較例１）
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を６０重量部、ポリエステルウレタン樹脂を０重量部、ジアミノジフェニルスルホン３０重量部とした以外は実施例１と同様にして評価基板を作製し、評価した。

（比較例２）
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を０重量部、ポリエステルウレタン樹脂を９０重量部、ジアミノジフェニルスルホン０重量部とした以外は実施例１と同様にして評価基板を作製し、評価した。
・吸湿半田耐熱性
ＪＩＳ規格Ｃ５０１６−１０．３に順ずる。フクレ、剥がれのなかったものを○、それ以外を×とした。
・密着力
ＪＩＳ規格Ｃ５０１６−８．１に順ずる。密着力が１．５Ｎ／ｍｍ以上を○、１．０Ｎ／ｍｍ以上１．５Ｎ／ｍｍ未満を△、１．０Ｎ／未満を×とした。
・染み出し量
支持基材付きシート状接着剤に１ｍｍφの孔を開け、染み出し量を測定した。０．５ｍｍ未満を○、０．５ｍｍ以上を×とした。

上記の結果より、実施例１〜６の樹脂組成物から得られた評価基板はいずれも、接合後の樹脂の染み出し、ピール強度、吸湿半田試験のすべてにおいても良好な結果が得られた。

Claims (8)

1. プリント回路板と、補強材とを接着するために用いられる樹脂組成物であって、エポキシ樹脂とポリエステルウレタン樹脂とを含むことを特徴とする樹脂組成物。
2. 前記エポキシ樹脂はノボラック型エポキシ樹脂である請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記ポリエステルウレタン樹脂はカルボキシル基を含有しそのカルボン酸当量が１０００以上、３０００以下である請求項１または２に記載の樹脂組成物。
4. 前記ポリエステルウレタン樹脂の含有量は、樹脂組成物全体の３０％以上、９５％以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂組成物。
5. 無機充填材をさらに含む請求項１ないし４のいずれかに記載の樹脂組成物。
6. 前記無機充填材は、樹脂固形分１００重量部に対して１重量部以上、１００重量部以下含まれる請求項５に記載の樹脂組成物。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の樹脂組成物を支持基材面に形成してなる支持基材付き接着剤。
8. 請求項７に記載の前記支持基材付き接着剤の支持基材を剥離した接着剤を介して、プリント回路板と補強材とが積層接着された補強材付きプリント回路板。