JPH02165945A - 耐熱熱可塑性繊維布基材積層板の製造方法 - 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、誘電率が低く、しかも耐熱性に優れたプリン
ト配線板用の積層板の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、プリント配線板用の積Ｎ板には、Ｅガラス、Ｄガ
ラス、クォーツガラス、芳香族ポリアミド等の繊維を布
状に製織した基材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレ
グが用いられていた。

しかし、近年、高速演算処理化に伴い信号伝送速度の向
上のため、低誘電率の積層板が要求されている、Ｅガラ
スやＤガラスに比べ、クォーツガラス、芳香族ポリアミ
ド繊維は誘電率が約３．７と低く、低誘電率の積層板と
して検討されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、クォーツガラスを用いた積層板はドリル
加工性に問題があり、ドリル刃が著しく磨耗するという
欠点があった。又、芳香族ポリアミド繊維を用いた積層
板は、はんだ耐熱性の試験において、基材と樹脂の熱膨
張差が大きいため、マイクロクランクが生ずるという問
題点があった。

更に、これらの誘電率に関してもより低くしたいという
要求があった。

一方、最近、耐熱熱可塑性繊維として、ポリエーテルエ
ーテルケトン（以下ＰＥＥＫと略す）繊維、ポリエーテ
ルイミド（以下ＰＥＩと略す）繊維、ポリフェニレンス
ルフィド（以下ＰＰＳと略す）繊維が発表されている（
例えば、繊維学会主催のニューチック・８８講演要旨集
等、１９８８年６月１５日）、これらの繊維は融点が２
７０℃以上で耐熱性が高いだけでなく、誘電率も３．１
〜３゜５と低く、前記の積層板用の基材としては最適で
あると考えられる。

しかしながら、上記基材に熱硬化性樹脂を含浸させ、通
常の方法で積層板を作製した場合、はんだ耐熱性の試験
において膨れが発生するという問題点が生じた。

本発明はかかる状況に鑑みなされたものであって、誘電
率が低く、耐熱性が高く、またドリル加工性も良好な耐
熱熱可塑性繊維布基材積層板の製造方法を提供せんとす
るものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、前記問題を解決すべ（検討を行った結果
、耐熱熱可塑性繊維を基材としたプリプレグを、特定の
成形温度で加熱加圧することにより、前記目的を達成し
うろことを見い出し本発明をに至った。

すなわち、本発明の耐熱熱可塑性繊維布基材積層板の製
造方法は、融点が２７０℃以上の耐熱熱可塑性繊維を布
状に製織した基材に、熱硬化性樹脂を含浸させて得られ
るプリプレグを必要枚数積層し、必要に応じてその両面
あるいは片面に銅箔を載置し加熱加圧して積層板を製造
する工程において、加熱温度が、耐熱熱可塑性繊維のガ
ラス転移温度以上で融点以下の温度であることを特長と
する。

本発明において耐熱熱可塑性繊とは、融点が２７０℃以
上の熱可塑性繊維である。融点が２７０℃未満の汎用熱
可塑性繊維を用いた場合、はんだ耐熱性試験（２６０℃
のはんだ浴にフロートする）において膨れが生じてしま
う。

この様な耐熱熱可塑性繊維として、ポリエーテルエーテ
ルケトン繊維、ポリエーテルイミド繊維ポリフェニレン
スルフィド繊維等がある。各々の化学構造式を下記に示
す。

ポリエーテルエーテルケトン： ポリエーテルイミド； ４℃であり、ガラス転移温度は１４３℃であり、誘電率
は３．２である。ポリエーテルイミド繊維の融点は約３
２０℃であり、ガラス転移温度は２１７℃であり、誘電
率は３．１である。ポリフェニレンスルフィド繊維の融
点は２８５℃であり、ガラス転移温度は約８５℃であり
、誘電率は３．５である。

これらの耐熱熱可塑性繊維は繊維径が５〜５０μのもの
が用いられ、好ましくは１０〜３０ｐｍの範囲である。

繊維径か細すぎると糸が切れやすくなり、大すぎると基
材としての厚みが厚くなりすぎ、積層板の用途には適さ
なくなる。

本発明において用いられる熱硬化性樹脂としては、エポ
キシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、あるいは後述の特定の
低誘電率樹脂が使用される。エポキシ樹脂としては、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ
樹脂、トリフェニルメタントリグリシジルエーテル型エ
ポキシ樹脂等に硬化剤、硬化促進剤を配合したものが用
いられる。ビスマレイミド樹脂としては、ポリアミノビ
スマレイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ビ
スマレイミド、シロキサン樹脂等が用いられる。

特定の低誘電率樹脂としては、（ａ）（Ｐ−ヒドロキシ
スチレン）誘導体のプレポリマと（ｂ）エポキシ変性ポ
リブタジェンと（ｃ）芳香族マレイミド化合物とを含む
低誘電率樹脂が用いられる。

更に詳しくは、（ａ）として、一般式（１）（式中、Ａ
はハロゲン基であり、Ｒ，は炭素数２〜４のアルケニル
またはアルケノイルであり、ｍは１〜４、ｎは１〜１０
０の数を示す）で表されるポリ　（Ｐ−ヒドロキシスチ
レン）誘導体から成るブリポリマに（ｂ）として下記一
般式（ＩＩ）（式中、Ｂはグリシジルエーテル系エポキ
シのコポリマであり、ｎは４〜１０００数を示す）で表
されるエポキシ変性ポリブタジェンと、（ｃ）として下
記一般式（Ｉ［［） （式中、Ｒ８は少なくともベンゼン環を１ヶ以上含む芳
香族基、ｎは１〜４）で表わされる芳香族マレイミド化
合物と、必要に応じエポキシ化合物の硬化剤、及びラジ
カル反応開始剤としての有機過酸化物を配合してなる低
誘電率樹脂が用いられる。

上記、熱硬化性樹脂を、溶媒に溶かしてフェスとし、耐
熱熱可塑性繊維布に含浸後、加熱乾燥して溶媒を除去し
、プリプレグを得る。あるいは熱硬化性樹脂を無溶媒の
状態で加２！！溶融させ、耐熱熱可塑性繊維布に含浸さ
せても良い。

この様にして得られたプリプレグを必要枚数積層し、必
要に応じてその両面あるいは片面に銅箔を′Ｒ置し、加
熱加圧して積層板を製造する。

本発明において、上記工程での加熱温度は、耐熱熱可塑
性繊維のガラス転移温度以上で融点以下の温度でおこな
う必要がある。更に好ましくはガラス転移温度の５０℃
以上で融点の５０℃以下の範囲である。加熱温度がガラ
ス転移温度より低いと、はんだ耐熱性試験において膨れ
が生じてしまう。又、加熱温度が融点より高いと、耐熱
熱可塑性繊維も溶融し、積層板にそり、ねじれが発生す
る。

又、上記積層工程での加圧圧力は、５〜１００ｋｆｒ／
ｃＩＡの範囲であり、樹脂の溶融粘度等を考慮し設定さ
れる。

（作用） 本発明によって得られる積層板の誘電率が低くなるのは
、基材として誘電率の低い耐熱熱可塑性繊維を用いてい
るからであり、使用する熱効果性樹脂の低誘電率を低く
することにより、更に積層板として低誘電率化がはかれ
る。また、積層工程での加熱温度を、耐熱熱可塑性繊維
のガラス転移温度以上で融点以下の温度に設定すること
により、はんだ耐熱性試験において膨れが発生しなくな
る理由は明らかではないが、基材と樹脂との密着性が増
すためではないかと考えられる。

（実施例） 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

実施例１ 単糸径２１μ−〇ＰＰＳ繊維（奇人−社製　２００７４
８タイプ）を用い、Ｍ当り７０ｇｒになる措な平織タイ
プのＰＰＳ繊維布基材に、エポキシ樹脂フェスＶＥ−６
７Ｎ　（ＦＲ−４用エポキシ樹脂、日立化成工業■製）
を含浸させ、１７０℃で加熱乾燥させて溶媒を除去し、
プリプレグＡを作製した。

プリプレグへの１枚の厚さは約０．１７　ａｓであった
。

このプリプレグＡを８枚積層し、その両面に電解銅箔Ｔ
ＳＴＯ−３５（片面粗化電解銅箔、厚さ３５趨、古河サ
ーキットフォイル■製）を載置し、更にこれらを２枚の
鏡板ではさみ、加熱加圧成形した。加熱温度は１７０℃
で、加熱時間は９０分。

圧力は４０　ｋｇ　ｆ　／−であった、得られた両面銅
張積層板は板厚が１６ｍで、ボイド、カスレ、ソリ、ネ
ジレのない積層板であった。この積層板の主な特性を表
１示す。

実施例２ 単糸径２１μのＰＥＥＫ繊維（奇人−社製２００／４８
タイプ）を用い、Ｍ当りｌｏｏｇｒになる様な平織タイ
プのＰＥＥＫ繊維布基材に、ポリアミノビスマレイミド
ワニスＶｌ−６８Ｎ（ポリアミノビスマレイミド樹脂１
日立化成工業■製）を含浸させ、１７０℃で加熱乾燥さ
せて溶媒を除去し、プリプレグＢを作製した。このプリ
プレグＢを用いて実施例１と同様に加熱加圧成形し、板
厚１．６曹１の積層板を得た。但し、加熱温度は２００
°Ｃで、加熱時間は１２０分、圧力は４０ｋｇｆ／ｃｄ
とした。

この積層板の主な特性を表１に示す。

実施例３ 単糸径３６趨のＰＥＩ繊維（奇人側社製　２２５／ｌＢ
タイプ）を用い、Ｍ当り１００ｇｒになる様な平織タイ
プのＰＥＩ繊維布基材に、実施例２と同様にしてＶｌ−
６８Ｎを含浸させ、プリプレグＣを作製した。このプリ
プレグＣを用いて実施例１と同様に加熱加圧成形し、板
厚１．５　ｓｎの積層板を得た。但し、加熱温度は２７
０℃で、加熱時間は１２０分、圧力は４０　ｋｇ　ｆ　
／　ｃｄとし、雰囲気は１Ｔｏｒｒの真空雰囲気下とし
た。この積層板の主な特性を表１に示す。

実施例４ 実施例２で用いたものと同じＰＥＥＫｍ維布基材に、臭
素化ポリ　（Ｐ−ヒドロキシスチレン）のメタクリル酸
エステル（分子量７０００〜１２０００、臭素含有率４
２％）３０重量部、クレゾールノボラソクエボキシで変
性したポリブタジェン（エポキシ当１５７５　ｇｒ／ｅ
ｑ）　３０重量部、２゜２°　−ビス（４−４−（マレ
イミドフェノキシ）フェニル）プロパン４０重量部、ジ
シアンジアミド　０．８２重量部、２，５−ジメチル−
２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン（３）０．
５重量部、メチルイソブチルケトン１００重量部、ジメ
チルホルムアミド１５０重量部からなる低誘電率樹脂ワ
ニスを含浸させ、１６０℃で加熱乾燥させて溶媒を除去
し、プリプレグＤを作製した。

このプリプレグＤを用いて実施例２と同様に２０θ℃で
加熱加圧成形し、板厚１．６■−の積層板を得た。この
積層板の主な特性を表１に示す。

比較例１ 実施例４において、ＰＥＥＫ繊維布基材のかわりに、実
施例３で用いたＰＥＩ維布基布基材用する以外は実施例
４と同様にして積層板を作製した。（ＰＥＩ繊維のガラ
ス転移温度が２１７℃に対し、加熱温度は２００℃と低
い条件）この積層板の主な特性を表１に示す。

比較例２ 基材として、従来のＥガラスを用いたＦＲ４グレードの
銅張積層板ＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業■製）の主
な特性を表１に示す。

（発明の効果） 表１に示す結果からも明らかなように、本発明によれば
誘電率が低く、しかも耐熱性に優れ、ドリル加工性も良
好な耐熱熱可塑性繊維布基材積層板の製造方法を提供す
ることができ、その工業的価値は大である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．融点が２７０℃以上の耐熱熱可塑性繊維を布状に製
   織した基材に、熱硬化性樹脂を含浸させて得られるプリ
   プレグを必要枚数積層し、必要に応じてその両面あるい
   は片面に銅箔を載置し、加熱加圧して積層板を製造する
   工程において、加熱温度が耐熱熱可塑性繊維のガラス転
   移温度以上で融点以下の温度であることを特徴とする耐
   熱熱可塑性繊維布基材積層板の製造方法。
2. ２．耐熱熱可塑性繊維が、ポリエーテルエーテルケトン
   ，ポリエーテルイミド，ポリフェニレンスルフィドのう
   ちのいずれかの繊維である請求項１に記載の耐熱熱可塑
   性繊維布基材積層板の製造方法。
3. ３．熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂である請求項１に記
   載の耐熱熱可塑性繊維布基材積層板の製造方法。
4. ４．熱硬化性樹脂が、ビスマレイミド樹脂である請求項
   １に記載の耐熱熱可塑性繊維布基材積層板の製造方法。
5. ５．熱硬化性樹脂が、（ａ）（Ｐ−ヒドロキシスチレン
   ）誘導体のプレポリマと（ｂ）エポキシ変性ポリブタジ
   エンと（ｃ）芳香族マレイミド化合物とを含む低誘電率
   樹脂である請求項１に記載の耐熱熱可塑性繊維布基材積
   層板の製造方法。