JPH01152138A - 印刷回路用積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高周波特性及び加工性、スルーホールメツキの
信頼性に優れた印刷回路用積層板の製造方法に関するも
のである。

〔従来技術〕

印刷回路用銅張積層板として、ガラス不織布を中間層基
材としてガラス織布を表面層基材とした構成でエポキシ
樹脂を含浸させ加熱加圧した積層板（以下、コンポジッ
ト積層板という）が多最に使用されるようになった。ガ
ラス織布基材のみにエポキシ樹脂を含浸させた積層板は
機械的強度、寸法安定性、耐湿性、耐熱性に優れスルー
ホールメツキの信頼性が高いので、電子計算機、通信機
、電子交換機等の産業用電子機器に多く使用されている
。

しかし、基材にガラス織布のみを使用するので、印刷回
路板の加工工程の一つである孔あけ工程では打法加工が
不可能であり、ドリル加工されているのが実情である。

一方、コンポジット積層板はガラス織布基材の積層板よ
り経済的に安価で、かつ打抜き孔あけ加工が可能な点が
優れており、加工性の良いガラス基材積層板として注目
をあびたが、スルーホールメツキの信頼性がガラス織布
基材積層板より低いと評価されていた。その理由として
、ガラス織布基材エポキシ樹脂版の構成は、有機物であ
るエポキシ樹脂と無機物であるガラス織布の重量比率が
約４０：６０である。この場合エポキシ樹脂が主に各種
電気性能を優れたものにし、ガラス織布が曲げ強度寸法
安定性などの機械的性能を良好にしていると考えられる
。

ところで、一般のコンポジット積層板は機械的性能に寄
与する無機基材、即ちガラス織布とガラス不織布の合計
量がガラス織布積層板より少ない。

有機物と無機物の比率が約６０：４０であり、ガ千（ ラス織布積層檀とはその比率が逆転しているため、寸法
安定性やスルーホールメツキの信頼性が低いとされてい
た。

本発明者等はコンポジット積層板の優れた特徴をいかし
ながら、これらの欠点を改良すべく検討し、一般のコン
ポジット積層板の構成に更に無機充填剤を大量に配合す
ることにより、単一組成では得られない特徴ある新規コ
ンポジット積層板を得ている。（特願昭５８−１１５１
１８号）。この無機充填剤として用いるアルミナ水和物
（いわゆる水酸化アルミニウム）には、結晶性水和物と
してギブサイト（α型３水和物Ａ１２ｏ３・３日２０）
、バイヤライト（β型３水和物）、ノルドストランダイ
ト、ベーマイト（α型１水和物Ａｌ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ）、
ダイアスボア（β型１水和物）、トーダイト（５Ａ１２
０３・Ｈ２Ｏ）が知られている。

ギブサイト型水酸化アルミニウム（以下、ギブサイトと
いう）は２００℃から５００℃の範囲で水を放出する。

この時の吸熱量が大きいので、これを利用して一般の合
成樹脂では難燃性を保たせるために充填剤として用いら
れている。しかし積層板は印刷回路及び組立て工程にお
いて高熱状態にさらされる頻度が高く、例えばはんだ工
程では通常２６０℃のはんだ浴に浸るので、ギブサイト
を充填剤として用いたコンポジット積層板は浸漬時間が
長くなるとふくれによる不良が発生する。

この原因はギブサイトからの水の放出である。

本発明者等はこの欠点を解消するためにコンポジット積
層板用樹脂に加熱処理したギブサイトを充填することに
よりはんだ耐熱性を著しく向上させた積層板を得ている
（特願昭５９−５９５０１号）。

しかし近年積層板の加工技術の発達、回路の高密度化、
用途の多様化が図られてきており、更により高い信頼性
高周波特性を要求されるようになった。

（発明の目的） 本発明は従来のコンポジット積層板では得られなかった
高周波特性に優れ、更に高信頼性を有した加工性の良い
印刷回路用積層板を提供することを目的とする。

（発明の構成〕 本発明は、表面層はエポキシ樹脂成分としてエポキシ当
量７００〜１２００を有するビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂及びノボラック型エポキシ樹脂を主成分とし、硬
化剤として芳香族ジアミン硬化剤を加えたワニスを含浸
したガラス織布からなり、中間層は前記エポキシ樹脂を
主成分としたワニスに無機充填剤として水酸化アルミニ
ウムを含有したワニスを含浸したガラス不織布からなり
、これら表面層と中間層とを加熱加圧成形することを特
徴とする印刷回路用積層板の製造方法である。

本発明において用いられるビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂はエポキシ当１７００乃至１２００のものである。

低分子」のエポキシ樹脂を用いた積層板では、加工工程
において機械的、熱的衝撃を吸収できず破壊へとつなが
ることが多い。そこで用いるエポキシ樹脂の分子量を上
げて７００以上のエポキシ当量のものを用いると、従来
より架橋点間の分子量が大きくなり、上述の加工時の機
械的、熱的衝撃を分子運動として吸収し積層板に破壊が
生じにくくなる。一方、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂の分子量を上げてゆくと、加圧成形時に加熱しても粘
度が低下せず、ガラス繊維や金属箔との界面に樹脂が浸
透しにくく、気泡が残り接着強度を下げる。

そこで高分子量化に伴う架橋密度の低下をノボラック型
エポキシ樹脂を併用することにより抑えることができる
。このノボラック型エポキシ樹脂を併用した場合、エポ
キシ当Ｗｉ１２００以下のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂を用い得る。これ以上の高分子量のエポキシ樹脂を
用いると、たとえノボラック型エポキシ樹脂を併用して
も、耐溶剤性等の実用性の面で耐えるものが得られない
。

本発明において、ビスフェノール型エポキシ樹脂は臭素
化型のものが通常使用され、臭素含有率は１５〜３０％
（型組％、以下同じ）が好ましい。

本発明において鉢、ノボラック型エポキシ樹脂としてビ
スフェノールＡノボラック型のものを使用するのが好ま
しい。ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂を使
用すると、通常のフェノール又はタレゾールノボラック
型エポキシ樹脂を使用する場合に比較して、可撓性が増
し、硬化時の歪みをより少なくすることができるので、
成形性が良く、得られた積層板は、高周波特性、耐熱性
、耐熱衝撃性、耐溶剤性等の特性が非常にすぐれたもの
となる。ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂は
分子量４５０〜１４００のものが上記特性の点で好まし
い。

又、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂との配合割合は特
に限定されないが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂６
０〜９０部（型凹部、以下同じ）に対しビスフェノール
Ａノボラック型エポキシ樹脂４０〜１０部が好ましい。

本発明においてエポキシ当１７００ないし１２００のビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂の一部を、これよりもエ
ポキシ当量の低いエポキシ化合物に置換しても、本発明
の目的とする高層、諌特性、耐熱性、耐熱衝撃性、寸法
安定性において有効な改善が認められるのでこの場合も
本発明に含まれる。

本発明に用いられる芳香族ジアミン硬化剤はエポキシ樹
脂の０．３〜０．７当量含まれることが望ましい。この
範囲を上回っても下回っても耐熱性、成形性の面で低下
し実用性の面で好ましくない。硬化促進剤の種類及びω
で適宜のゲルタイムが得られ本発明で用いるワニスは１
２０〜２４０秒／１７０℃が成形性の面で好ましい。

本発明に用いられる水酸化アルミニウムは中間層の樹脂
に対して好ましくは１０〜２００％、特に好ましくは２
０〜２００％含まれる。

１０％以下では耐熱性向上の効果が小ざく、２００％以
上ではギブサイト混合時の樹脂粘度が高くなり過ぎてガ
ラス不織布基材への含浸が困難となる。２０％以上の場
合、耐熱性向上効果がより確実なものとなる。

中間層において、水酸化アルミニウム以外の無機質充填
剤（例えばシリカ）を用いることもできる。無機充填剤
全体の中間層樹脂に対する割合は８０〜２００％が好ま
しい。８０％以下では、寸法安定性やスルーホールメツ
キの信頼性が低下して好ましくない。２００％以上では
、無機充填剤を樹脂に混合したとき粘度が高くなり過ぎ
て、ガラス不織布への含浸が困難となる。

〔発明の効果〕

本発明の印刷回路用積層板は次のような特長を有してい
る。

（１）従来の芳香族ジアミン硬化剤を用いた積層板に比
較して高周波特性及び吸湿ドリフト性が大幅に向上して
いる。

（２）ガラス転移温度の向上により熱衝撃性が改善され
信頼性が大幅に向上している。

〔実施例〕

本発明の実施例及び比較例（従来例）を示す。

エポキシ樹脂配合ワニスの組成は次の通りである。

次に表面層用として配合した該ワニスをガラス織布（日
東紡製ＷＥ−１８に−ＲＢ８４）に樹脂含有量が４２〜
４５％になるように含浸乾燥し、ガラス織布プリプレグ
を得た。続いて、中間層用として同様に配合したワニス
に樹脂分１００部に対し次の配合の無機充填剤を添加し
、攪拌混合し無機充填剤含有ワニスを作製した。

シリカ（龍森製　クリスタライトＶＸ−３＞２５部 ギブサイト型水酸化アルミニウム （Ａ１２０３・２．４Ｈ２０）　　　　　７０部超微粉
末シリカ（ジオツギ製薬製　カープレックス）　　　　
　　　　　　　　　　　　　５部この無機充填剤含有ワ
ニスをガラス不織布（日本バイリーン製　Ｅｐ−４０７
５）に樹脂及び無機充填剤の含有量が９０％になるよう
に含浸乾燥して、ガラス不織布プリプレグを得た。

次に前記ガラス不織布プリプレグを中間層とし、上・下
表面層に前記ガラス織布プリプレグを配置し、さらにそ
の上に胴筒を重ね、成形温度１６５℃、圧力６０Ｋｇ／
ｃｒｉで９０分間積層成形して、厚さ１．６ｍの銅張積
層板を得た。

〔比較例（従来例）〕

表面層及び中間層用のエポキシ樹脂配合ワニスの組成を 臭素化エポキシ樹脂 ２エチル４メチルイミダゾール　　０．１５メチルセロ
ソルブ　　　　　　　　　　３６アセトン　　　　　　
　　　　　　　　６０とした以外は実施例と同様にして
銅張積層板を得た。

以上の実施例及び比較例において、各特性の比較結果を
第２表に示す。

測定方法 はんだ耐熱性、熱時曲げ強さ＝ＪＩＳＣ６４８１による
。ガラス転位湿度−粘弾性法によりｔａｎδのピーク値
の温度を求める。

誘電率、誘電正接＝ＪＩＳＣ６４８１による。

耐湿ドリフト性＝表１面にくし型電極（間隔０．５対向
長１６０ＡＩ１１）を印刷配線した試験片を用いて吸湿
処理しくＣ−２４０／６０／９０）吸湿処理による静電
容量変化を求める（周波数１聞ｌ）。

尚、その他−膜特性項目等も測定したが、実施例と比較
例との間に差は見られなかった。

以上のように、本発明の印刷回路用積層板はコンポジッ
ト積層板の特徴を維持しつつ、高周波特性を著しく向上
している優れた積層板であることがわかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エポキシ樹脂成分としてエポキシ当量７００〜１２００
   を有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びノボラッ
   ク型エポキシ樹脂を主成分とし、硬化剤として芳香族ジ
   アミン硬化剤を加えたワニスを含浸したガラス織布を表
   面層とし、前記樹脂を主成分としたワニスに無機充填剤
   として水酸化アルミニウムを含有したワニスを含浸した
   ガラス不織布を中間層として、これら表面層と中間層を
   加熱加圧成形することを特徴とする印刷回路用積層板の
   製造方法。