JPH03111464A - プリント配線板用熱硬化性樹脂接着剤 - 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］ プリント配線板において積層板に導電体層を接着するの
に使用する耐熱性樹脂接着剤に関するものである。

［従来の技術］ プリント配線板においては積層板と銅箔の接着力を上げ
るために、エポキシ樹脂にアクリルニトリルブタジェン
ゴム（以下ＮＢＲという）を添加することが一般に行わ
れている。特にプリント配線板がアディティブ工法によ
り形成されるものでは銅箔の凹凸によるアンカー効果が
ないため、多量のＮＢＲを添加することにより接着力を
得ている。特開昭５９−８１３６９号公報ではシリコン
変性エポキシ樹脂とカルボキシル基を有するＮＢＲとを
含んだ接着剤を使用して、セミアデイティブ工法により
プリント配線板を形成する方法が示されている。

しかしながらこのようにして得られたプリント配線板は
高温多湿の条件下において長時間電界を印加する試験（
以下電食試験という）を行うと、ある時間の経過後、金
属のマイグレーションが発生する。この金属のマイグレ
ーションは接着材料等の絶縁材料の特性によるところが
大きく、中でもＮＢＲが大きな影響を与えている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記のように形成されているプリント配線板は最近の高
密度化、配線パターンの微細線化の要請と共に、高い信
頼性の確保が重要な課題であるが、金属マイグレーショ
ンは致命的な欠陥と成り得るものである。金属マイグレ
ーションを抑制しようとしてＮＢＲの添加量を極端に少
なくすると、耐金属マイグレーションは良くなるが接着
性が低下してしまう。また、添加量を多くすると接着性
は良いが耐金属マイグレーションや耐熱性が低下してし
まい、未だ満足できるものは得られていない、このよう
な課題に対して、金属マイグレーションを抑制し、接着
力が高（、耐熱性の高いプリント配線板用の熱硬化性樹
脂接着剤を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上述のような目的を達成するために以下のよう
な手段を有するものである。

即ち、特許請求の範囲第１項に記載のように、エポキシ
当量が８００以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又
はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、若しくは前記エポ
キシ樹脂のハロゲン化物又はシリコン変性エポキシ樹脂
の少なくとも１種以上から成る主剤樹脂と、結合アクリ
ロニトリル量が１５〜４５重量％で結合カルボン酸量が
０．２ｅｐｈｒ以下のアクリロニトリルゴムと、酸化亜
鉛とを含有することを特徴とするプリント配線板用熱硬
化性樹脂接着剤とすること、および特許請求の範囲第２
項に記載のように、主剤樹脂が１００重量部に対して、
アクリロニトリルゴムを２０〜８０重量部とし、前記ア
クリロニトリルゴムが１００重量部に対して酸化亜鉛を
２〜２０重量部とすることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のプリント配線板用熱硬化性樹脂接着剤とす
る手段を有するものである。

［作用］ 特許請求の範囲第４−項および第２項記載のような組成
配合のプリント配線板用熱硬化性樹脂接着剤としたこと
により、積層板に銅箔を貼り付けてからプリント配線板
を形成する方法においても、アディティブ法によりプリ
ント配線板を形成する方法においても接着剤として使用
することができ、特に酸化亜鉛の、効果により耐熱性が
高く、金属マイグレーションを抑制することができる。

加えてＮＢＲの添加により高い接着力を得ることができ
る。

［実施例］ 本発明のプリント配線板用熱硬化性樹脂接着剤はエポキ
シ樹脂とＮＢＲおよび酸化亜鉛を主成分とする接着剤で
ある。つまり、前記のように酸化亜鉛を添加することに
より、ＮＢＲを含む接着剤の欠点であった金属マイグレ
ーションおよび耐熱性を改良することができる。また、
この接着剤はアディティブ法により形成するプリント配
線板用の接着剤としても前記の特性を損なわない。

本発明におけるエポキシ樹脂としては、エポキシ当量（
以下ＥＥＷという）８００〜４０００のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
、若しくはそれらのハロゲン化物又はシリコン変性エポ
キシ樹脂を使用することができ、それらの中の１種また
は２種以上の組み合わされたものが使用される。ハロゲ
ン化物とは、例えば臭化物等である。エポキシ樹脂のＥ
ＥＷが８００未満になると接着力が不足する。これらの
樹脂の中でもシリコン変性エポキシ樹脂が耐熱性の点か
らより好ましい。このシリコン変性エポキシ樹脂として
は次に化学式で示したようなものがあるがこれに限定さ
れるものではない。

ｎ＝１〜４　　　　　ｍ＝３〜８ Ｒ：芳香族又は脂肪族の炭化水素 一方、ＮＢＲとしてはアクリルニトリル量が１５〜４５
重量％で、カルボン酸量が０．２　ｅｐｈｒ以下のアク
リルニトリル共重合体である。中でもカルボン酸量は０
．０２〜Ｑ、ｌ　ｅｐｈｒが好ましく、そのカルボキシ
ル基の付いている位置は末端よりも側鎖の方が好ましい
、カルボン酸量が０．２　ｅｐｈｒ以上になると接着剤
を混合するときにゲル化する。また、カルボキシル基の
ないＮＢＲを用いると接着力が低下する、特にアディテ
ィブ法によりプリント基板を形成する場合は接着力が不
足する。

硬化剤には芳香族ジアミンまたは環状脂肪族ジアミンと
いったアミン系硬化剤を使用する。芳香族ジアミンとし
ては例えば、メチレンビスアニリン、メチレンビストル
イジン、メチレンビスメチルアニリン等があり、環状脂
肪族ジアミンとしては例えば、イソホロンジアミンがあ
るがこれらに限定されるものではない、これらの硬化剤
はそれぞれ単独で用いることもあるが、２種以上組合せ
て用いることもある。硬化剤の配合量はエポキシ基と化
学的理論量を合わせるのを基本とするが、これよりも過
剰に使用したり、少なく使用することもある。

エポキシ樹脂とＮＢＲの配合比はエポキシ樹脂が１００
重量部に対しＮＢＲを２０〜８０重量部とする。ＮＢＲ
Ｏ量が２０重量部以下になると接着力が不足し、８０重
量部以上では耐熱性および耐電食性が不足する。また、
酸化亜鉛の配合量はＮＢＲが１００重量部に対し２〜２
０重量部とする。酸化亜鉛の量が２重量部以下になると
耐熱性および耐電食性が不足し、２０重量部以上では接
着力が不足する。この他に硬化時間を短縮するために硬
化促進剤を、加硫を進め耐熱性を上げるために加硫助剤
を、あるいは充填剤等を配合することもある。硬化促進
剤としては例えば三フッ化ホウ素アミンコンプレックス
、加硫助剤としては例えばステアリン酸、充填剤として
は例えばアルミナ等がある。

次に具体的実施例につき詳細説明をする。先ず、第１表
に示す実施例１〜３、比較例１〜３の配合の接着剤を作
成する。この接着剤を第１図（ａ）に示すように厚みが
１ｍｍのアルミニウム板１１に厚みが４００μｍになる
ように塗布する。！４！布後布後間室温雰囲気に置き溶
剤を飛散させた後、温度１５０℃で時間６０分間の加熱
処理をし、Ｂステージ状態まで硬化し接着剤層１２を形
成する。硬化後の接着剤層１２の厚みは約８０μｍであ
る。

この接着剤層１２の表面を第１図（ｂ）に示すように６
００＃の研磨紙で縦、横それぞれ２０回研磨し、更に１
０００＃の研磨紙で縦、横それぞれ３０回研磨して面粗
さ０．５μｍになるように粗面化処理をする。この処理
は液体ホーニング等の機械的な処理方法あるいは化学的
な処理方法でもよい。

この粗面化された接着剤層１２をセンシタイザ−の濃度
が２００ｇ／ｆｆ１（奥野製薬製）の水溶液とアクチベ
ーターの濃度が２００ｇ／ｊ２（奥野製薬製）の水溶液
で１〜５分間処理し、パラジウム触媒を接着剤層１２の
表面に付着させる。続いて下記の成分の無電解銅めっき
浴を温度２８°Ｃにしてその中に１５分間浸漬し、第１
図（Ｃ）に示すように、厚みが約１μｍの無電解銅めっ
き層１３を全面に形成する。

硫酸銅　　　　　　　８〜１０　ｇ／ｌホルマリン　　
　　　５〜９　ｇ／ｆ ＥＤＴＡ−２Ｎａ　　　　　　２０　ｇ／ｌ安定剤　　
　　　　　　　　　少量 衣に第１図（ｄ）に示すようにスクリーン印刷によりめ
っきレジストインク１４を印刷し、回路以外の部分をめ
っきレジストインク１４で被覆する。めっきレジストイ
ンク１４を乾燥後火に示す成分の電解銅めっき浴、温度
２８°Ｃ中で電流密度２、５　Ａ／ｄ＋ａ”　、時間６
０分の電解銅めっきを行い、厚みが約３５μｍの電解銅
めっき１５を形成する。

硫酸ｗＡ　　　　　　　１０ｇ／ｌ 硫酸　　　　　　　１６０　ｇ／ｌ 光沢剤　　　　　　　　　少量 更に、第１図（ｅ）に示すように濃度が１０％のＮａＯ
Ｈ水溶液でめっきレジストインク１４を剥離した後、濃
度が２０％の過硫酸アンモニウム水溶液で回路部以外の
薄い無電解銅めっき１３を除去する。この状態のプリン
ト配線板を温度１００°６１時間３０分続いて温度１６
０°Ｃ１時間６０分の処理をして接着剤を完全硬化させ
る。

このようにして得られたプリント配線板について銅めっ
きと基板との間の接着力を調べるビール強度試験（室温
および１５０°Ｃ）、半田耐熱試験および電食試験を行
った。電食試験では高温（温度６０°Ｃ）、高温（湿度
９５％ＲＨ）での長時間の電圧印加後の絶縁抵抗を測定
したものである。

試験方法はＪＩＳＣ６４８１（プリント配線板用銅張積
層板試験方法）に準じて行った。

試験の結果を同じく第１表に示す。実施例２は実施例１
に充填剤を入れたもの、実施例３は実施例２のシリコン
変性エポキシ樹脂を通常のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂に置き換えたものである。同じく第１表の比較例１
は特開昭５９−８１３７０号公報の配合のものであり、
比較例２は実施例２の酸化亜鉛を抜き取ったもの、比較
例３はＮＢＲをカルボン酸量の多いものに置き換えたも
のである。

これらの結果から実施例１〜３で得られたプリント配線
板は比較例１〜３のものに比べ電食試験での絶縁性が良
く、耐金属マイグレーションが優れ且つビール強度およ
び半田耐熱性も低下していない。これらの実施例におい
てはアディティブ法で形成するプリント配線板の例を説
明したが先にも述べたように銅箔を貼り付けて形成する
プリント配線板に対しても同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 上述のような組成配合のプリント配線板用熱硬化性樹脂
接着剤とすることにより、銅箔あるいは銅めっき等の導
電体層と基板との間の接着力および半田耐熱性に悪影響
を及ぼすことなく金属マイグレーションを抑制し耐電食
性を良（することができる。この接着剤は特に接着力が
弱く、耐電食性が問題になっていたアディティブ法で形
成するプリント配線板にとって効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は本発
明のプリント配線板用熱硬化性樹脂接着剤を用いプリン
ト配線板を形成する工程を示す説明図である。 １１・・・アルミニウム板　　１２・・・接着剤層１３
・・・無電解銅めっき層　　１４・・・レジストインク
　　１５・・・電解銅めっき

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ当量が８００以上のビスフェノールＡ型
   エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、若
   しくは前記エポキシ樹脂のハロゲン化物又はシリコン変
   性エポキシ樹脂の少なくとも１種以上から成る主剤樹脂
   と、結合アクリロニトリル量が１５〜４５重量％で結合
   カルボン酸量が０．２ｅｐｈｒ（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ
   　ｐｅｒ　ｈｕｎｄｒｅｄ　ｒｕｂｂｅｒ）以下のアク
   リロニトリルゴムと、酸化亜鉛とを含有することを特徴
   とするプリント配線板用熱硬化性樹脂接着剤。
2. （２）主剤樹脂が１００重量部に対して、アクリロニト
   リルゴムを２０〜８０重量部とし、前記アクリロニトリ
   ルゴムが１００重量部に対して酸化亜鉛を２〜２０重量
   部とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   プリント配線板用熱硬化性樹脂接着剤。