JP3089947B2 - 金属箔張り積層板の製造法 - Google Patents

金属箔張り積層板の製造法

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克治 高橋
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板とし
て、熱膨張率が小さく、実装部品の接続信頼性を確保で
きる金属箔張り積層板の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器は、小型化、多機能化、
高速化が要求されている。これらの要求に対して、LS
Iは微細配線化とチップサイズの大型化、パッケージ外
形の小型化あるいはベアチップ実装へと向かい、半導体
素材であるシリコンにより近い熱膨張率の部品となって
きた。このため、これを搭載するプリント配線板にも、
接続信頼性の面から、前記部品の熱膨張率に合わせた低
い熱膨張率が要求されている。従来、その要求に対応す
るため、セラミック基板、セラミック−樹脂複合基板、
低熱膨張繊維基材複合の樹脂基板等が開発されている
が、これらは、低熱膨張率、加工性、寸法安定性の全て
を満足するものではない。そこで、エポキシ樹脂を含浸
したシート状基材を金属箔と共に加熱加圧成形した積層
板をプリント配線板に用いるが、エポキシ樹脂には、ブ
タジエン・ニトリルゴム、分子鎖の一端にヒドロキシル
基を有するオルガノポリシロキサンなどの可撓化剤を添
加して樹脂の弾性率を低下させ、プリント配線板として
実装部品の接続信頼性を確保しようとする技術が提案さ
れている。しかし、ブタジエン・ニトリルゴムを添加し
た場合、耐熱性が低下するという問題がある。また、前
記オルガノポリシロキサンを添加した場合(特開平3−
91288号公報)、耐熱性は良好であるもののエポキ
シ樹脂との反応性に乏しいので、オルガノポリシロキサ
ンが積層板表面にブリードする(オルガノポリシロキサ
ンの層が積層板表面に浮き出す)という問題がある。
【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、オルガノポリシロキサンを配合したエポキ
シ樹脂を含浸したシート状基材を金属箔と共に加熱加圧
成形した積層板をプリント配線板に用いて、熱膨張率を
小さく、実装部品の接続信頼性を確保することである。
そして、積層板の成形時に、オルガノポリシロキサンが
積層板表面にブリードするのを抑制することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る製造法は、エポキシ樹脂を含浸したシ
ート状基材を金属箔と共に加熱加圧成形する積層板の製
造において、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基の
いずれかを1分子中に2個以上有するオルガノポリシロ
キサンを、エポキシ樹脂とその硬化剤を合わせた固形重
量100に対し0.1〜30配合することを特徴とす
る。前記オルガノポリシロキサンは、(化1)または
(化2)で示されるようなものであり、官能基R’は、
エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基から選ばれる
が、中でもアミノ基が好ましい。また、(化1)、(化
2)で示される化学構造式において、官能基R’の位置
は限定されるものではなく、分子鎖の両末端と側鎖のい
ずれかに位置してもよいし、分子鎖の末端と側鎖の両方
に位置してもよい。
【0005】
【化1】
【0006】
【化2】
【0007】また、本発明に係る別の製造法は、エポキ
シ樹脂を含浸したシート状基材を金属箔と共に加熱加圧
成形する積層板の製造において、エポキシ樹脂として、
エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基のいずれかを
分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサンとエポ
キシ樹脂とを予備反応させたものを使用し、前記予備反
応させるオルガノポリシロキサンの量を、オルガノポリ
シロキサンと反応させるエポキシ樹脂と予備反応物に配
合する硬化剤を合わせた固形重量100に対し0.1〜
30重量部とすることを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明に係る方法で製造した積層板は、樹脂成
分が海島構造(海:エポキシ樹脂,島:オルガノポリシ
ロキサン)を形成しているため、島であるオルガノポリ
シロキサンが、高温時のエポキシ樹脂の膨張による発生
応力を吸収緩和して、膨張率を小さく抑えている。エポ
キシ樹脂に配合したオルガノポリシロキサンは、1分子
内に反応性の官能基R’(エポキシ基、アミノ基、カル
ボキシル基から選ばれる)を2個以上有しているので、
積層板の加熱加圧成形時にエポキシ樹脂硬化の架橋の中
に良好に取り込まれ、積層板表面にブリードするのを抑
制される。R’がエポキシ基の場合は、硬化剤としてヒ
ドロキシル基を有するものを選択しそのヒドロキシル基
と反応させることができる。また、R’がアミノ基、
ルボキシル基の場合は、エポキシ樹脂のエポキシ基と反
応させることができる。このような反応によって、オル
ガノポリシロキサンを硬化樹脂の分子中に取り込むこと
ができる。また、予備反応させた場合は、オルガノポリ
シロキサンの官能基とエポキシ基(オルガノポリシロキ
サンの官能基がエポキシ基の場合はヒドロキシル基)を
確実に反応させることができるので未反応のシリコンの
残留が少なくなり、耐熱性を確保する上で効果的であ
る。
【0009】上記反応性の官能基R’がオルガノポリシ
ロキサンの1分子中に1個しかないと、反応性が低く分
子の片末端で架橋が止まってしまうのでブリードが発生
する。2個以上存在することにより初めて硬化樹脂の分
子中に良好に取り込まれることになる。オルガノポリシ
ロキサンの添加量は、エポキシ樹脂とその硬化剤を合わ
せた固形重量100に対し0.1未満では低熱膨張化に
効果がなく、30を越えるとオルガノポリシロキサンの
分散が不均一になり、また、積層板の表面にブリードし
て金属箔の引き剥がし強さが低下する。予備反応させた
場合、オルガノポリシロキサンの添加量は、エポキシ樹
脂とその硬化剤を合わせた固形重量100に対し0.1
未満では低熱膨張化に効果がなく、30を越えると反応
中にゲル化する。
【0010】
【実施例】
実施例1〜3、比較例1〜2 エポキシ樹脂(油化シェル製「エピコート1001」,
エポキシ当量:500)、ジシアンジアミド(DIC
Y)、2−エチル4−メチルイミダゾール(2E4M
Z)、および(化3)に示すオルガノポリシロキサン
(チッソ製「FM−3352」,分子量:5000)を
表1に示す割合で配合し、メチルエチルケトンとメチル
グリコールで溶解させ固形分60重量%のワニスを調合
した。上記ワニスをガラス織布(旭シュエーベル製,厚
み:0.18mm)に含浸乾燥し、樹脂分40重量%のプ
リプレグを得た。このプリプレグを4枚重ね、その両側
に18μ厚銅箔を配置し、温度170℃、圧力40kg/
cm2で90分間加熱加圧成形して、厚さ0.8mmの両面
銅張り積層板を製造した。実施例1〜3、比較例1〜2
で製造した銅張り積層板の特性を表1に併せて示す。
【0011】
【化3】
【0012】
【表1】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】実施例5〜7、比較例4 エポキシ樹脂(油化シェル製「エピコート1001」,
エポキシ当量:500)、および(化3)に示したオル
ガノポリシロキサン(チッソ製「FM−3352」,分
子量:5000)を表3に示す割合で配合し、溶剤なし
で、150℃−10時間反応させ、その反応物にジシア
ンジアミド(DICY)、2−エチル4−メチルイミダ
ゾール(2E4MZ)を加え、メチルエチルケトンとメ
チルグリコールで溶解させ固形分60重量%のワニスを
調合した。上記ワニスをガラス織布(旭シュエーベル
製,厚み:0.18mm)に含浸乾燥し、樹脂分40重量
%のプリプレグを得た。このプリプレグを4枚重ね、そ
の両側に18μ厚銅箔を配置し、温度170℃、圧力4
0kg/cm2で90分間加熱加圧成形して、厚さ0.8mm
の両面銅張り積層板を製造した。
【0019】実施例8 実施例6における反応物をn−ヘプタンでよく洗浄して
から、それにジシアンジアミド(DICY)、2−エチ
ル4−メチルイミダゾール(2E4MZ)をくわえ、メ
チルエチルケトンとメチルグリコールで溶解させ固形分
60重量%のワニスを調合した。上記ワニスを使用し、
以下、実施例6と同様に厚さ0.8mmの両面銅張り積層
板を製造した。実施例5〜8、比較例4で製造した銅張
り積層板の特性を表3に併せて示す。
【0020】
【表3】
【0021】実施例8では、反応物を洗浄してから用い
ているので、同じ配合の実施例6より銅箔の引き剥がし
強さが大きくなっている。また、オルガノポリシロキサ
ンの種類および配合量が実施例6と同じである実施例2
においては、260℃半田耐熱性は10秒であった。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る金属箔張り
積層板の製造法によれば、エポキシ樹脂にオルガノポリ
シロキサンを配合して熱膨張率を小さくしたものにおい
て、オルガノポリシロキサンの積層板表面へのブリード
を抑制して、金属箔の引き剥がし強さを十分に確保する
ことができる。本発明に係る方法により製造した金属箔
張り積層板は、プリント配線板として熱膨張率が小さ
く、実装部品の接続信頼性が高いものである。オルガノ
ポリシロキサンの1分子中に2個以上有する反応性の官
能基としてアミノ基を選択したときは、ブリードの抑制
効果が一層顕著で金属箔の引き剥がし強度も大きい。そ
して、積層板の熱膨張率も一層小さくなる。エポキシ樹
脂とオルガノポリシロキサンを予備反応させて用いた場
合は、耐熱性が高くなるのでさらに効果的である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08J 5/24 CFC C08J 5/24 CFC H05K 1/03 610 H05K 1/03 610L 3/00 3/00 R // B29K 105:06 B29L 31:34 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 15/08 B29C 43/18 C08J 5/24 CFC H05K 1/03 610

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エポキシ樹脂を含浸したシート状基材を金
    属箔と共に加熱加圧成形する積層板の製造において、 前期エポキシ樹脂には、エポキシ基、アミノ基、カルボ
    キシル基のいずれかを1分子中に2個以上有するオルガ
    ノポリシロキサンを、エポキシ樹脂とその硬化剤を合わ
    せた固形重量100に対し0.1〜30配合することを
    特徴とする金属箔張り積層板の製造法。
  2. 【請求項2】アミノ基を1分子中に2個以上有するオル
    ガノポリシロキサンを、エポキシ樹脂とその硬化剤を合
    わせた固形重量100に対し0.1〜30配合すること
    を特徴とする請求項1記載の金属箔張り積層板の製造
    法。
  3. 【請求項3】エポキシ樹脂を含浸したシート状基材を金
    属箔と共に加熱加圧成形する積層板の製造において、 エポキシ樹脂として、エポキシ基、アミノ基、カルボキ
    シル基のいずれかを1分子中に2個以上有するオルガノ
    ポリシロキサンとエポキシ樹脂とを予備反応させたもの
    を使用し、前期予備反応させるオルガノポリシロキサン
    の量は、オルガノポリシロキサンと反応させるエポキシ
    樹脂と予備反応物に配合する硬化剤を合わせた固形重量
    100に対し0.1〜30重量部であることを特徴とす
    る金属箔張り積層板の製造法。
  4. 【請求項4】アミノ基を1分子中に2個以上有するオル
    ガノポリシロキサンを予備反応させる請求項3記載の金
    属箔張り積層板の製造法。
  5. 【請求項5】オルガノポリシロキサンとエポキシ樹脂と
    を予備反応させたものを溶剤で洗浄してから用いる請求
    項3または4記載の金属箔張り積層板の製造法。
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