JP2555819B2 - コンポジット積層板 - Google Patents
コンポジット積層板Info
- Publication number
- JP2555819B2 JP2555819B2 JP3307358A JP30735891A JP2555819B2 JP 2555819 B2 JP2555819 B2 JP 2555819B2 JP 3307358 A JP3307358 A JP 3307358A JP 30735891 A JP30735891 A JP 30735891A JP 2555819 B2 JP2555819 B2 JP 2555819B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- resin
- glass powder
- epoxy resin
- hollow glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波領域で使用する
プリント配線板の基板として適した積層板に関するもの
である。
プリント配線板の基板として適した積層板に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】エポキシ樹脂を含浸した中間層の基材が
ガラス不織布または紙基材、表面層の基材がガラス織布
であるコンポジット積層板が、プリント配線板の基板と
して使用されている。コンポジット積層板は、ガラス織
布基材の積層板に比べて加工性に大きな利点があるた
め、民生機器分野ばかりでなく産業機器分野でも幅広く
用いられている。しかし、これらエポキシ樹脂を用いた
積層板は、誘電率が４．５〜５．１と大きいため、プリ
ント配線板の静電容量が大きくなり高周波数を用いる分
野では実用的でない。そこで、高周波数領域で使用する
プリント配線板の基板として、ガラス織布基材に誘電率
の低い熱可塑性樹脂を含浸したものや、誘電率の低いテ
フロン基材を用いたものなどが提案されている。しか
し、これらはいずれも製造工程が非常に複雑であり、加
工が難しく価格も高い。一方、熱硬化性樹脂中に、中空
ガラス粉を充填することにより誘電率を低くした積層板
が提案されている（特開昭５６−４９２５６号、特開昭
５６−４９２５７号、特開平２−１３３４３６号）。中
空ガラス粉は、積層板の製造工程で基材に含浸する樹脂
ワニス中に分散させて使用するが、その比重が小さいた
めに通常の積層板製造で使用するワニスに混合すると中
空ガラス粉が浮いてしまい、基材に均一に塗布すること
ができない。また、中空ガラス粉の平均粒径も６０μｍ
以上と大きく、積層板成形時に圧力により破壊されやす
いし、積層板のドリル加工によっても破壊されるので、
プリント配線板の基板としたときのスルホール信頼性が
著しく劣る。また、中空ガラス粉の粒径が大きいため表
面の平滑性が著しく悪くなるという問題もある。
ガラス不織布または紙基材、表面層の基材がガラス織布
であるコンポジット積層板が、プリント配線板の基板と
して使用されている。コンポジット積層板は、ガラス織
布基材の積層板に比べて加工性に大きな利点があるた
め、民生機器分野ばかりでなく産業機器分野でも幅広く
用いられている。しかし、これらエポキシ樹脂を用いた
積層板は、誘電率が４．５〜５．１と大きいため、プリ
ント配線板の静電容量が大きくなり高周波数を用いる分
野では実用的でない。そこで、高周波数領域で使用する
プリント配線板の基板として、ガラス織布基材に誘電率
の低い熱可塑性樹脂を含浸したものや、誘電率の低いテ
フロン基材を用いたものなどが提案されている。しか
し、これらはいずれも製造工程が非常に複雑であり、加
工が難しく価格も高い。一方、熱硬化性樹脂中に、中空
ガラス粉を充填することにより誘電率を低くした積層板
が提案されている（特開昭５６−４９２５６号、特開昭
５６−４９２５７号、特開平２−１３３４３６号）。中
空ガラス粉は、積層板の製造工程で基材に含浸する樹脂
ワニス中に分散させて使用するが、その比重が小さいた
めに通常の積層板製造で使用するワニスに混合すると中
空ガラス粉が浮いてしまい、基材に均一に塗布すること
ができない。また、中空ガラス粉の平均粒径も６０μｍ
以上と大きく、積層板成形時に圧力により破壊されやす
いし、積層板のドリル加工によっても破壊されるので、
プリント配線板の基板としたときのスルホール信頼性が
著しく劣る。また、中空ガラス粉の粒径が大きいため表
面の平滑性が著しく悪くなるという問題もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、通常のコンポジット積層板と同様な取扱い
で、積層板製造及び回路加工工程に適し、誘電特性、耐
湿特性、耐熱特性に優れた積層板を提供することであ
る。
する課題は、通常のコンポジット積層板と同様な取扱い
で、積層板製造及び回路加工工程に適し、誘電特性、耐
湿特性、耐熱特性に優れた積層板を提供することであ
る。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】上記の課題を達成する
ために、本発明に係るコンポジット積層板においては、
中間層のガラス不織布に含浸したエポキシ樹脂中に比重
０．８〜２で平均粒径３０μｍ以下の中空ガラス粉を含
有させる。そして、表面層のガラス織布に含浸したエポ
キシ樹脂中にはフェノール類付加ポリブタジエンを含有
させる。ガラス織布を構成するガラス繊維の化学組成
は、好ましくはＤ−ガラスである。
ために、本発明に係るコンポジット積層板においては、
中間層のガラス不織布に含浸したエポキシ樹脂中に比重
０．８〜２で平均粒径３０μｍ以下の中空ガラス粉を含
有させる。そして、表面層のガラス織布に含浸したエポ
キシ樹脂中にはフェノール類付加ポリブタジエンを含有
させる。ガラス織布を構成するガラス繊維の化学組成
は、好ましくはＤ−ガラスである。
【０００５】
【作用】高周波の信号は、プリント配線板の回路表面を
伝送するため、回路直下の絶縁層に影響を受ける。この
絶縁層が２種類の層（エポキシ樹脂含浸ガラス織布とエ
ポキシ樹脂含浸ガラス不織布）からなるコンポジット積
層板では、両方の層の誘電率を小さくすることが必要で
ある。本発明に係る積層板では、中間層には中空ガラス
粉を含有させて気層（空気や窒素）を作ることにより誘
電率を小さくし、一方、表面層には誘電率の小さいポリ
ブタジエンを含有させ、総合的に誘電特性を向上させる
という構成となっている。中空ガラス粉は、ガラス不織
布に含浸するエポキシ樹脂ワニスに配合して用いるが、
その比重を０.８〜２とすることによりワニス中に均一
に分散させることができる結果、中空ガラス粉を積層板
の中間層に均一に分散させ誘電特性のばらつきを小さく
することができる。中空ガラス粉の比重が小さかったり
大きかったりすると、中空ガラス粉がワニス中で浮いた
りあるいは沈んで分散が不均一となり、誘電率のばらつ
きが大きくなる。また、中空ガラス粉の比重が２を越え
ると中空ガラス粉自身の誘電率が大きくなり本来の意味
をなさなくなる。中空ガラス粉の平均粒径が３０μｍを
越えると、中空ガラス粉が積層板成形時の圧力で破壊さ
れ、また、積層板にドリル加工で穴をあけるときにも中
空ガラス粉が破壊されて端面の欠けが発生し実用に供し
得なくなる。
伝送するため、回路直下の絶縁層に影響を受ける。この
絶縁層が２種類の層（エポキシ樹脂含浸ガラス織布とエ
ポキシ樹脂含浸ガラス不織布）からなるコンポジット積
層板では、両方の層の誘電率を小さくすることが必要で
ある。本発明に係る積層板では、中間層には中空ガラス
粉を含有させて気層（空気や窒素）を作ることにより誘
電率を小さくし、一方、表面層には誘電率の小さいポリ
ブタジエンを含有させ、総合的に誘電特性を向上させる
という構成となっている。中空ガラス粉は、ガラス不織
布に含浸するエポキシ樹脂ワニスに配合して用いるが、
その比重を０.８〜２とすることによりワニス中に均一
に分散させることができる結果、中空ガラス粉を積層板
の中間層に均一に分散させ誘電特性のばらつきを小さく
することができる。中空ガラス粉の比重が小さかったり
大きかったりすると、中空ガラス粉がワニス中で浮いた
りあるいは沈んで分散が不均一となり、誘電率のばらつ
きが大きくなる。また、中空ガラス粉の比重が２を越え
ると中空ガラス粉自身の誘電率が大きくなり本来の意味
をなさなくなる。中空ガラス粉の平均粒径が３０μｍを
越えると、中空ガラス粉が積層板成形時の圧力で破壊さ
れ、また、積層板にドリル加工で穴をあけるときにも中
空ガラス粉が破壊されて端面の欠けが発生し実用に供し
得なくなる。
【０００６】
【実施例】中空ガラス粉の配合量は、樹脂ワニスの樹脂
固形分１００重量部に対して１０〜２００重量部の範囲
に設定するのが好ましい。少な過ぎると十分な誘電特性
の向上を期待できないし、多過ぎると樹脂ワニスの粘度
が高くなりプリプレグの製造作業性が悪くなるし、積層
板のドリル加工性も悪くなる。
固形分１００重量部に対して１０〜２００重量部の範囲
に設定するのが好ましい。少な過ぎると十分な誘電特性
の向上を期待できないし、多過ぎると樹脂ワニスの粘度
が高くなりプリプレグの製造作業性が悪くなるし、積層
板のドリル加工性も悪くなる。
【０００７】表面層のエポキシ樹脂中に含有させるフェ
ノール類付加ブタジエン（共）重合体は、ブタジエン単
独重合体あるいはブタジエンとスチレン等のビニルモノ
マーやイソプレン等のジオレフィンとを共重合させたブ
タジエン共重合体を硫酸、過塩素酸、塩化アルミニウ
ム、３フッ化ホウ素、３フッ化ホウ素・エ−テル錯体、
３フッ化ホウ素・フェノール錯体等を触媒として、フェ
ノール類と反応させて製造される。フェノール類の付加
量は、好ましくは生成付加重合体１００ｇ中に含まれる
ヒドロキシル基が０．１〜１モルとなるように調整す
る。フェノール類付加ブタジエン（共）重合体はエポキ
シ樹脂と架橋するが、前記ヒドロキシル基の量が少ない
とエポキシ樹脂硬化物の架橋密度が小さくなり耐熱性が
低下する。一方、前記ヒドロキシル基の量が多いと組成
物の流動性が悪くなり成形が難しくなる。ここで使用さ
れるフェノール類とは、１価フェノール、多価フェノー
ル或はこれらのアルキル置換体から選ばれたものであ
る。
ノール類付加ブタジエン（共）重合体は、ブタジエン単
独重合体あるいはブタジエンとスチレン等のビニルモノ
マーやイソプレン等のジオレフィンとを共重合させたブ
タジエン共重合体を硫酸、過塩素酸、塩化アルミニウ
ム、３フッ化ホウ素、３フッ化ホウ素・エ−テル錯体、
３フッ化ホウ素・フェノール錯体等を触媒として、フェ
ノール類と反応させて製造される。フェノール類の付加
量は、好ましくは生成付加重合体１００ｇ中に含まれる
ヒドロキシル基が０．１〜１モルとなるように調整す
る。フェノール類付加ブタジエン（共）重合体はエポキ
シ樹脂と架橋するが、前記ヒドロキシル基の量が少ない
とエポキシ樹脂硬化物の架橋密度が小さくなり耐熱性が
低下する。一方、前記ヒドロキシル基の量が多いと組成
物の流動性が悪くなり成形が難しくなる。ここで使用さ
れるフェノール類とは、１価フェノール、多価フェノー
ル或はこれらのアルキル置換体から選ばれたものであ
る。
【０００８】ガラス織布は、通常Ｅ−ガラスからなるも
のを使用するが、Ｄ−ガラスからなるものを使用するこ
とにより誘電特性が一層良好になり、熱膨張係数も小さ
くなる。表１にＥ−ガラスとＤ−ガラスの組成（Wｔ
％）を示す。
のを使用するが、Ｄ−ガラスからなるものを使用するこ
とにより誘電特性が一層良好になり、熱膨張係数も小さ
くなる。表１にＥ−ガラスとＤ−ガラスの組成（Wｔ
％）を示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】実施例１ 樹脂固形分１００重量部に対して中空球形ガラス粉（比
重１．２，平均粒径２５μ）を５０重量部配合したエポ
キシ樹脂（硬化剤はフェノールノボラック樹脂）ワニス
を、坪量７０ｇのガラス不織布に含浸乾燥して樹脂付着
量９０重量％のプリプレグ（ａ）を得た。また、フェノ
ール類付加ポリブタジエンを硬化剤とするエポキシ樹脂
ワニスを、直径９μｍのＤ−ガラスフィラメントのスト
ランドから作られる単糸を平織りした厚さ０．２mmのガ
ラス織布に含浸乾燥して樹脂付着量４３重量％のプリプ
レグ（ｂ）を得た。そして、プリプレグ（ａ）を３枚重
ねた両表面にプリプレグ（ｂ）を各１枚重ね合わせ、こ
の上下面に厚さ０．０１８mmの銅箔をそれぞれに配置
し、これを圧力５０Kg/cm2、温度１６５℃で９０分間加
熱加圧成形して厚さ１．６mmの銅張り積層板を得た。
重１．２，平均粒径２５μ）を５０重量部配合したエポ
キシ樹脂（硬化剤はフェノールノボラック樹脂）ワニス
を、坪量７０ｇのガラス不織布に含浸乾燥して樹脂付着
量９０重量％のプリプレグ（ａ）を得た。また、フェノ
ール類付加ポリブタジエンを硬化剤とするエポキシ樹脂
ワニスを、直径９μｍのＤ−ガラスフィラメントのスト
ランドから作られる単糸を平織りした厚さ０．２mmのガ
ラス織布に含浸乾燥して樹脂付着量４３重量％のプリプ
レグ（ｂ）を得た。そして、プリプレグ（ａ）を３枚重
ねた両表面にプリプレグ（ｂ）を各１枚重ね合わせ、こ
の上下面に厚さ０．０１８mmの銅箔をそれぞれに配置
し、これを圧力５０Kg/cm2、温度１６５℃で９０分間加
熱加圧成形して厚さ１．６mmの銅張り積層板を得た。
【００１１】実施例２ 直径９μｍのＥ−ガラスフィラメントのストランドから
作られる単糸を平織りした厚さ０．２mmのガラス織布を
実施例１のガラス織布に替えて使用し、他は実施例１と
同様にして、厚さ１.６mmの銅張り積層板を得た。
作られる単糸を平織りした厚さ０．２mmのガラス織布を
実施例１のガラス織布に替えて使用し、他は実施例１と
同様にして、厚さ１.６mmの銅張り積層板を得た。
【００１２】比較例１ 樹脂固形分１００重量部に対して水酸化アルミニウム
（比重２．４）を５０重量部配合したエポキシ樹脂（硬
化剤はフェノールノボラック樹脂）ワニスを坪量７０ｇ
のガラス不織布に含浸乾燥して樹脂付着量９２重量％の
プリプレグ（ａ’）を得た。また、ジシアンジアミドを
硬化剤とするエポキシ樹脂を、直径９μのＥ−ガラスフ
ィラメントのストランドから作られる単糸を平織りした
厚さ０．２mmのガラス織布に含浸乾燥して樹脂付着量４
３重量％のプリプレグ（ｂ’）を得た。そして、プリプ
レグ（ａ’）を３枚重ねた両表面にプリプレグ（ｂ’）
を各１枚重ね合わせ、この上下面に厚さ０．０１８mmの
銅箔をそれぞれに配置し、これを圧力５０Kg/ｃｍ2、温
度１６５℃で９０分間加熱加圧成形して厚さ１.６mmの
銅張り積層板を得た。
（比重２．４）を５０重量部配合したエポキシ樹脂（硬
化剤はフェノールノボラック樹脂）ワニスを坪量７０ｇ
のガラス不織布に含浸乾燥して樹脂付着量９２重量％の
プリプレグ（ａ’）を得た。また、ジシアンジアミドを
硬化剤とするエポキシ樹脂を、直径９μのＥ−ガラスフ
ィラメントのストランドから作られる単糸を平織りした
厚さ０．２mmのガラス織布に含浸乾燥して樹脂付着量４
３重量％のプリプレグ（ｂ’）を得た。そして、プリプ
レグ（ａ’）を３枚重ねた両表面にプリプレグ（ｂ’）
を各１枚重ね合わせ、この上下面に厚さ０．０１８mmの
銅箔をそれぞれに配置し、これを圧力５０Kg/ｃｍ2、温
度１６５℃で９０分間加熱加圧成形して厚さ１.６mmの
銅張り積層板を得た。
【００１３】比較例２ 実施例１で用いたプリプレグ（ａ）を３枚重ねた両表面
にプリプレグ（ｂ’）を各１枚重ね合わせ、以下実施例
１と同様にして厚さ１．６mmの銅張り積層板を得た。
にプリプレグ（ｂ’）を各１枚重ね合わせ、以下実施例
１と同様にして厚さ１．６mmの銅張り積層板を得た。
【００１４】比較例３ 比較例１で用いたプリプレグ（ａ’）を３枚重ねた両表
面にプリプレグ（ｂ）を各１枚重ね合わせ、以下実施例
１と同様にして厚さ１．６mmの銅張り積層板を得た。
面にプリプレグ（ｂ）を各１枚重ね合わせ、以下実施例
１と同様にして厚さ１．６mmの銅張り積層板を得た。
【００１５】以上の積層板の吸水率、誘電率、誘電正
接、半田耐熱性をＪＩＳ−Ｃー６４８１に従って測定し
た試験結果を表２に示す。
接、半田耐熱性をＪＩＳ−Ｃー６４８１に従って測定し
た試験結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】表２から明らかなように、本発明係るコ
ンポジット積層板は、耐熱性に優れ、吸水率が小さく、
特に誘電特性に優れたものとなる。ゆえに、高周波数の
信号を取り扱う分野で使用されるプリント配線板の基板
として利用価値は大きい。
ンポジット積層板は、耐熱性に優れ、吸水率が小さく、
特に誘電特性に優れたものとなる。ゆえに、高周波数の
信号を取り扱う分野で使用されるプリント配線板の基板
として利用価値は大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 27/38 Ｂ３２Ｂ 27/38 Ｃ０８Ｊ 5/24 Ｃ０８Ｊ 5/24
Claims (2)
- 【請求項１】エポキシ樹脂を含浸した中間層の基材がガ
ラス不織布、表面層の基材がガラス織布であるコンポジ
ット積層板において、中間層の樹脂中に比重０．８〜２
で平均粒径３０μｍ以下の中空ガラス粉を含有し、表面
層の樹脂中にはフェノール類付加ポリブタジエンを含有
することを特徴とするコンポジット積層板。 - 【請求項２】表面層のガラス織布の化学組成がＤ−ガラ
スである請求項１記載のコンポジット積層板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307358A JP2555819B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | コンポジット積層板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307358A JP2555819B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | コンポジット積層板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138795A JPH05138795A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2555819B2 true JP2555819B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=17968134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3307358A Expired - Lifetime JP2555819B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | コンポジット積層板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555819B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0760903A (ja) * | 1993-08-24 | 1995-03-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 積層板 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP3307358A patent/JP2555819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05138795A (ja) | 1993-06-08 |
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