JPH02268485A - 低誘電率プリント配線板材料 - 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、実質的に低誘電率で、高速演算や高周波回路
に最適なプリント配線板材料であり、特に板厚の薄い多
層プリント配線板用材料として好適なものである。

〔従来の技術およびその課題〕

低誘電率多層プリント配線板として、フッ素樹脂／ガラ
ス布補強板がしられている。しかし、３５０℃以上の高
温で接着させなければならない欠点があった。

又、フッ素繊維織布を基材とする熱硬化性樹脂積層板や
多孔質フッ素樹脂シートを基材とする熱硬化性樹脂積層
板が知られているが、高価であるという欠点があり、ま
た、ガラス布を基材としフッ素樹脂粉末を混合した熱硬
化性樹脂組成物を用いる積層板が知られているが金属箔
の接着性に劣る欠点があった。

更に、特開昭６３−６９１０６号公報には、フッ素樹脂
不織布を基材とする積層板が示されているが、フッ素樹
脂のみでは、引っ張り強度が弱く、伸びが大きく、又、
熱硬化性樹脂との密着性に劣るという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の問題点を解決し、実質的に低誘電率層上
にプリント配線を形成できる方法について鋭意検討した
結果完成したものである。

すなわち、本発明は、フッ素樹脂繊維とガラス繊維とか
らなる混抄不織布を基材とし、硬化物の誘電率がＬＭ）
（ｚで３．５以下の低誘電率熱硬化性樹脂とを組み合わ
せてなる絶縁層からなる低誘電率プリント配線板材料で
ある。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のフッ素樹脂繊維とガラス繊維との混抄不織布と
は、モノフィラメントの直径が１０〜４０１、長さが０
．１〜１０ｃｍの多孔質或いは非多孔質のフッ素樹脂繊
維とモノフィラメントの直径が５〜１３１、長さが０．
１〜１０ｃｍのガラス繊維を８０＝２０〜２０：８０の
重量比にて乾式法或いは湿式法により不織布としたもの
である。厚さは３０〜２００１、より好適には５０〜１
００　Ａ３で、重量は厚さ５０１で１０〜８０ｇ／ｍ゛
が好ましい。

フッ素樹脂繊維用のフッ素樹脂としてはポリテトラフロ
ロエチレン、テトラフロロエチレン・ヘキサフロロプロ
ピレン共重合体、オレフィン−テトラフロロエチレン共
重合体などが挙げられる。

またがらす繊維としては、Ｓ　ｉ０２の含有量が５０重
量％以上であるローガラス、Ｓ−ガラス、Ｓ■−ガラス
、Ｔ−ガラス、石英−ｇｌａｓｓ等が好適なものとして
例示される。

乾式法は、両繊維を所定の比率で混合し、網状物等の上
にランダムに配置し、加熱、その他の手段でフッ素繊維
とガラス繊維とを部分的に融着させる方法が例示され、
融着を促進する目的で、フッ素樹脂、低誘電率の熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂などの微粉末や繊維を補助的に使
用することも出来る。また、湿式法は、両繊維を所・定
の比率で水等に分散した後、抄造する方法であり、この
分散系にフッ素樹脂微粒子を懸濁分散させ、繊維間に付
着した微粒子を乾燥中又は乾燥後に溶融して固定する方
法などが例示され、また、補助的に分散工程で変質しな
い低誘電率の熱可塑性樹脂やゴムなどを使用することも
出来る。

さらに、抄造に当たって補助的にアラミド繊維、ポリエ
ーテルスルフォン繊維などの耐熱性エンジニアリングプ
ラスチック繊維などを２０重量％以下の量で使用するこ
ともできる。

不織布は、そのままでも使用可能であるが、熱硬化性樹
脂との密着性を改良する目的で表面処理したものを使用
することが好適であり、この方法としては、プラズマ処
理、シランカップリング剤やチタネートカップリング剤
などのカップリング剤処理、フッ素系界面活性剤などの
ノニオン系の耐熱性界面活性剤処理などが例示され、適
宜組み合わせて使用できる。

次に、本発明の誘電率が３．５以下の熱硬化製樹脂組成
物とは、シアナト樹脂（特公昭４１−１９２８号、同４
５−１１７１２号、同４４−１２２２号、ドイツ特許第
１１９０１８４号、ＵＳＰ−４，５７８，４３９等）、
シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シアン酸エステル
−マレイミド−エポキシ樹脂（特公昭５４−３０４４０
号等、特公昭５２−３１２７９号、ＵＳＰ−４１１０３
６４等）、シアン酸エステル−エポキシ樹脂（特公昭４
６−４１１１２号）、シアナト樹脂に無置換又はハロゲ
ン原子や低級アルキル基の置換した芳香核が直鎖状に平
均で２〜７個結合した高沸点化合物を配合してなる組成
物などのシアン酸エステル系樹脂；多官能マレイミドと
ジアミン、エポキシ化合物やイソシアネート化合物など
を主成分とする変性マレイミド樹脂（特公昭４８−８２
７９号など）；イソシアネート化合物とエポキシ化合物
を主成分とするイソシアネート−オキサゾリドン樹脂（
特開昭５５−７５４１８号等）；ポリフェニレンエーテ
ルと架橋性子ツマー或いはプレポリマーとの組成物など
の熱硬化性樹脂、並びに、これらの樹脂の硬化剤や硬化
触媒として公知のアミン類、酸無水物類、フェノール類
、有機金属塩類、金属キレート化合物、有機過酸化物な
どを配合してなるものであり、好適なものとしてはシア
ナト樹脂及び該シアナト樹脂に無置換又はハロゲン原子
や低級アルキル基の置換した芳香核が直鎖状に平均で２
〜７個結合した高沸点化合物を配合してなる組成物が挙
げられる。

また、上記の熱硬化性樹脂組成物には、これらの他に、
可撓性付与、接着性（特に基材繊維との接着性）付与、
耐燃焼性付与、離型性付与、消泡などの目的で、シリコ
ーン系化合物、フッ素系化合物、シランカップリング剤
、チタネートカップリング剤、ワックス類、ジエン系ゴ
ム類、非品性乃至低結晶性の飽和ポリエステル樹脂、ウ
レタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂などの
化合物や樹脂類；粘度調製剤として反応型の低分子量化
合物類（反応性希釈剤）、例えばスチレンなどの芳香族
ビニル化合物、トリメチロールプロパントリ　（メタ）
アクリレートなどのアクリレート類、モノグリシジルエ
ーテルなどを樹脂成分の３０重量％未滴の量で添加する
こともできるものであり、カップリング剤類を基材との
接着性の向上のために用いることは好ましい。

上記したガラス繊維／フッ素繊維の不織布に熱硬化性樹
脂組成物を含浸・塗布・付着させてプリプレグを製造す
る方法は公知の方法で良い。不織布に付着させる樹脂の
量は、プリプレグ全体積に対して６０〜８５体積％の範
囲が好適である。具体的な方法としては、熱硬化性樹脂
組成物を溶剤に溶解したワニスとして不織布に含浸、乾
燥とする方法；無溶剤で常温もしくは加温下に液状の熱
硬化性樹脂組成物を得、これを含浸する方法；熱硬化性
樹脂粉体を準備し、これを不織布に均一に配置し、加熱
溶融して不織布に固定する方法などである。これら方法
には、適宜、真空、溶剤溶液、溶剤蒸気、その他の空気
を実質的に除去した後に、含浸する方法を用いる。

本発明の金属箔とは、通常の金属箔張積層板に使用され
る公知の銅箔、鉄箔、アルミニウム箔１、アルミニウム
／銅箔、その他である。金属箔の片面もしくは両面が表
面処理されていてもよく、又、接着剤付きの金属箔とし
て使用してもよい。

本発明のプリント配線板用の積層材料は、以上説明した
プリプレグ、又は該プリプレグと金属箔とを用いて、公
知の方法により積層成形し、一体化することにより製造
される積層板、金属箔張積層板、中間層用のプリント配
線を形成した内層板、およびプリプレグ自体をいう。

なお、積層成形に当たって、上記のプリプレグ以外のプ
リプレグを一部併用することも当然に可能である。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。尚、実施例中の部、％は特に断らない限り重量基準で
ある。

実施例１ 直径２２ＡＩ３、平均長さ３０ｍｍのポリテトラフロロ
エチレン繊維と直径９ｐ、平均長さ１０ｍｍのＤガラス
（主成分５ｉ０２７５％、　Ｂ２０．２０％、その他Ｍ
ｇ口、　　Ｃａｎ。

Ｌｉｄ、　Ｎａ、０．　Ｋ、０等）繊維とを重量比５０
：５０で用いて構成された厚さ１００虜、重さ４５ｇ／
ｍ”の不織布を７ＪＬ／ゴンプラズマ処理（０，２Ｔｏ
ｒｒ、　１１０ｋＨｚ、　２５ｋＶ。

１分間）した後、エポキシシランカップリング剤処理を
施した。

２．２−ビス　（４−シアナトフェニル）プロパンのプ
レポリマーく数平均分子量１，０００）　９５部、ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４５０〜５
００）　５部及びアセチルアセトン鉄　０．０１部をメ
チルエチルケトンに溶解してワニス（以下、ワニス１と
記す）とした。なお、この樹脂を硬化した後の誘電率は
３．３（ａｔ　１ＭＨｚ）であった。

ワニス１に、上記の不織布を含浸し、１４０℃で６分間
乾燥して樹脂量７１％のプリプレグ（以下、ＣＰＧＩと
記す）を得、該［’ＰＧ１を８枚重ね、その両面に厚み
１８−の銅箔を重ね、１８０℃、２時間、２０ｋｇ／−
で積層成形し、厚み０．８Ｍの両面銅張積層板を製造し
た。

この積層板のＩＭＩＩｚの誘電率は３．３、誘電正接は
０．００２５．２８０℃のハンダ耐熱性は３０秒以上で
膨れなし、銅箔剥離強度１．２ｋｇ／ｃｍ　（１８Ｅｌ
銅箔）であった。

実施例２ 直径２２１、平均長さ３０ｍｍのポリテトラフロロエチ
レン４３４　５５％、テトラフロロエチレン／パーフロ
ロアルキルビニルエーテル共重合体の微粉末５％及び直
径５１、平均長さ５ｍｍのＳガラス（主成分５Ｉ０２６
５％、　Ａ１．０．２５％、　Ｍｇ０１０％）繊維で構
成された厚さ１００１．ｃｍ、重さ５０ｇ／ｍ″の不織
布を実施例１と同様のアルゴンプラズマ処理した後、ア
ミノシランカップリング剤処理を施した。

２．２−ビス　（４−シアナトフェニル）プロパンのプ
レポリマー（数平均分子１１１，０００）　９０部、ポ
リエーテルスルフォン　１０部及びオクチル酸亜鉛０．
０３部を塩化メチレンに溶解してワニス（以下、ワニス
２と記す）とした。尚、この樹脂を硬化した後の誘電率
は３．４（ａｔ　１ＭＨｚ）であった。

ワニス２に、上記の不織布を含浸し、１５０℃で６分間
乾燥して樹脂！７０％のプリプレグ（以下、ＣＦＧ２と
記す）を得た。

他方、ワニス２に、厚み１００ｉＪＴａのＤ−ガラス平
織織布を浸し、１４０℃で６分間乾燥して樹脂量５０％
のプリプレグ（以下、ＰＧＰＩと記す）を得、該ＰＧＰ
Ｉを２枚重ね、その両面に厚み３５虜の両面粗化銅箔を
重ね、さらに保護フィルムを重ねて１８０℃、２時間、
４０ｋｇ／ｃｎｆで積層成形し、厚み０．２ｍｍの両面
銅張積層板を製造した。この積層板のＩＭｌｌｚにおけ
る誘電率は３．９、誘電正接は０．００３５であった。

この両面銅張積層板をエツチング加工して所定の中間配
線網などを形成し、内層板とした。

この内層板３種、両側に厚さ１８ＩＡの銅箔を上記で製
造したＣＩ’Ｇ２を２枚づつ介して重ねた後、１８０℃
、２時間、２０ｋｇ／ｃ＋＋ｆで積層成形し、厚み１．
４ｍｍの６層の内層を有する多層板を得た。

この多層板の内層配線のＩＭＩｌｚにおける実効誘電率
は３．７、誘電正接は０．００２８であった。

また、多層板を半田耐熱試験したが２８０℃、　３０秒
でも、層間剥離等の不良は無かった。

〔発明の作用および効果〕

以上、詳細な説明、実施例などから明白な如く、本発明
のガラス繊維とフッ素繊維とを抄造してなる不織布を基
材とするプリント配線板用材料は誘電特性等に優れ、半
田耐熱性、銅箔剥離強度、などのプリント配線板に使用
する場合の特性にも優れたものである。

フッ素繊維のみを使用した不織布は一般に伸びが１０％
以上と大きく、樹脂含浸工程で基材が伸び、得られたプ
リプレグを加熱積層成形する際に収縮が大きくなる欠点
がある。これに対して本発明の不織布は伸びが５％以内
と小さく、積層成形時の収縮という欠点が大幅に解消さ
れる。又、フッ素繊維のみでは、コロナ放電処理や金属
すｌ−ＩＪウム系裏表面処理剤よる表面処理などを行っ
た場合でもなお熱硬化性樹脂組成物との密着性が不充分
であるため、曲げ応力等で樹脂とフッ素基材とが剥離し
易い欠点が生じる。これに対して本発明の混合抄造不織
布は、このような表面処理によって基材と熱硬化性樹脂
、特にガラス繊維との密着強度の著しい向上により曲げ
応力等による樹脂と基材との間の剥離などが大幅に防止
され、プリント配線板としての絶縁性などの劣化が防止
される。

従って、本発明のプリント配線板用材料は、高周波回路
用のプリント配線板、多層プリント配線板、接着用プリ
プレグ等に最適なものであることが明白である。

特許出願人　　三菱瓦斯化学株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フッ素樹脂繊維とガラス繊維とからなる混抄不織布を基
   材とし、硬化物の誘電率が１ＭＨｚで３．５以下の低誘
   電率熱硬化性樹脂とを組み合わせてなる絶縁層からなる
   低誘電率プリント配線板材料。