JPH0645714A - 回路基板および多層回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性、熱寸法安定性、高周波特性、吸湿特性
等が高次元でバランスし、かつ回路層との接着力、回路
の導体抵坑値の小さく、特に信号の高速処理化、高周波
対応に適した回路基板（多層回路基板も含む。）を提供
する。 【構成】繊維シートにポリ−ｐ−フェニレンスルフィド
を主成分とする樹脂組成物が含浸されてなるシートの表
面にｐ−フェニレンスルフィド単位以外の少なくとも１
種以上の共重合単位を含有する共重合ポリフェニレンス
ルフィドからなる樹脂組成物層を介して金属層からなる
電気回路が形成されてなる回路基板および該回路基板が
積層されてなる多層回路基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリ−ｐ−フェニレン
スルフィド樹脂を繊維シートに含浸せしめた樹脂含浸シ
ートを絶縁基材とした回路基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気、電子部品分野において、機器の小
型化、高機能化の観点から、耐熱性、熱寸法安定性、低
吸湿性、難燃性、高周波特性などの諸特性が高次元でバ
ランスした回路基板の要求が増加している。さらに信号
の高速処理化、回路の低抵抗化、スルーホールの加工
性、薄肉化などまで望まれてきている。

【０００３】この分野の回路基板として、ガラスクロス
にエポキシ樹脂を含浸した基材（以下ガラエポとい
う。）に銅などの金属箔で電気回路を形成したもの、ポ
リイミドフィルム、弗素系フィルムなどに電気回路を形
成したものがある。更に、ポリ−ｐ−フェニレンスルフ
ィド（以下ＰＰＳという。）の未延伸シート（以下ＰＰ
Ｓシートという。）及び二軸配向フィルム（以下ＰＰＳ
フィルムという。）を絶縁基材とした回路基板が最近特
に注目を浴びている。また、ＰＰＳ樹脂をガラス繊維な
どの繊維シートで補強したものに電気回路を形成した回
路基板（特開平２−４１５００４公報等）も知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のフィル
ムや積層体は、それぞれ下記のような問題点を有してい
る。

【０００５】ガラエポを絶縁基材としたものは、低吸湿
性、高周波特性に劣り、薄肉化が難しい。ポリイミドフ
ィルムを用いたものは耐熱性に富むが、吸湿しやすく、
高周波特性が劣る。また、弗素系フィルムを用いたもの
は接着性に乏しく、スルーホールの加工時に導電ペース
トやメッキが乗り難い。

【０００６】一方、ＰＰＳシート単体を絶縁基材とした
ものは、熱寸法安定性、低吸湿性、難燃性、高周波特性
などの諸特性は満足しているが、二軸配向フィルムに比
べると耐熱温度が低く（ガラス転移点を越えると熱変形
し易い。）、加熱工程が増加する程結晶化が進み脆くな
る。プリント基板として用いる場合は、結晶サイズ等を
コントロールして、耐熱性と脆さをある程度満足させて
いるが、急激に熱が加わると熱変形し易いと言う問題点
を有していた。

【０００７】また、ＰＰＳフィルム単体を絶縁基材とし
たものは、熱収縮による寸法変化を起こすため、例えば
回路基板の製造工程で熱が加わると回路のズレが生じ易
い。また積層回路基板のスルーホール加工時に裂け易い
などの問題点を有している。

【０００８】またＰＰＳ樹脂をガラス繊維で補強したも
のを絶縁基材とした回路基板は、耐熱性、熱寸法安定
性、高周波特性、難燃性、吸湿特性等に優れるが、電気
回路となる銅などの金属箔との熱融着、金属メッキがし
にくく接着力が弱いという問題点がある。一方、接着剤
を介して金属箔を積層することは可能であるが、接着剤
の高周波特性、吸湿特性等が回路基板に悪影響を与え
（つまり接着剤の特性が回路基板全体としての特性を支
配する。）、ＰＰＳの優れた特性を活かしきれない。ま
た導電ペーストで回路を形成することが提案されている
が、回路の導体抵抗値が大きく（例えば銅の２０倍）、
回路のファインパターン化に限界があり、回路設計が特
殊なものに限定されていた。

【０００９】本発明は、ＰＰＳの優れた低吸湿性、難燃
性、高周波特性に注目し、かつ耐熱性、寸法安定性を格
段に向上させることができる繊維シートにＰＰＳ樹脂を
含浸せしめたシートを絶縁基材に用い、高周波特性、寸
法安定性、耐熱性を保持し回路の抵抗値が小さく、ファ
インパターン化が可能であり、特に高周波用途に最適な
回路基板（多層回路基板も含む）を提供せんとするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、繊維シートに
ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドを主成分とする樹脂組
成物が含浸されてなるシートの表面にｐ−フェニレンス
ルフィド単位以外の少なくとも１種以上の共重合単位を
含有する共重合ポリフェニレンスルフィド（以下共重合
ＰＰＳという。）からなる樹脂組成物層を介して金属層
からなる電気回路が形成されてなることを特徴とする回
路基板および該回路基板が積層されてなることを特徴と
する多層回路基板である。

【００１１】本発明における繊維シートとは、繊維の集
合体によって構成された薄葉体であって、クロス、布、
フェルト、不織布、紙などの総称で、厚み１０〜１００
０μｍが好ましく、より好ましくは１０〜７００μｍで
ある。該繊維シートは、易接着、着色などの加工及び２
種以上の素材を混合したり積層してあってもよい。繊維
シートの中でもクロスが好ましく、特にガラス繊維のク
ロスが耐熱性、寸法安定性及び加工性の点で好ましい。
ここで含浸とは、繊維シートを構成する素繊維の周りに
樹脂が入り込んで該素繊維と接着固化していることを意
味する。

【００１２】上記繊維シートは、４００℃の温度まで融
点を有しないものが好ましく、この繊維シートとは、４
００℃の温度に対して不融である繊維シートを言う。こ
こで不融とは４００℃の温度にさらされたときに、溶融
したり、軟化したりしない状態を言う。本発明に用いる
繊維シートが上記の特性を有しないと、本発明の回路基
板が３００℃付近の温度までさらされたとき、熱寸法安
定性が不足する。

【００１３】本発明において、ＰＰＳとは、繰り返し単
位の８０モル％以上、好ましくは９０モル％以上が構成
式

【化１】 で示される構成単位からなる重合体をいう。かかる成分
が８０モル％未満ではポリマの結晶性、熱転移温度等が
低くＰＰＳを主成分とする樹脂組成物の特長である耐熱
性、寸法安定性、機械特性等を損なう。

【００１４】上記ＰＰＳにおいて、繰り返し単位の２０
モル％未満、好ましくは１０モル％未満であれば共重合
可能なスルフィド結合を含有する単位が含まれていても
差し支えない。また該重合体の共重合の仕方は、ランダ
ム、ブロック型を問わない。

【００１５】本発明において、ポリ−ｐ−フェニレンス
ルフィドを主成分とする樹脂組成物（以下ＰＰＳ組成物
という。）とは、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドを６
０重量％以上含む組成物をいう。ＰＰＳの含有量が６０
重量％未満では、該組成物からなる含浸シートの機械特
性、耐熱性、熱融着性等を損なう。また、該組成物中の
残りの４０重量％未満はＰＰＳ以外のポリマ、無機また
は有機のフィラー、滑剤、着色剤などの添加物を含むこ
とができる。さらに、ＰＰＳ組成物の溶融粘度は、温度
３００℃、剪断速度２００ｓｅｃ⁻¹ のもとで、１００
〜５００００ポイズ、より好ましくは５００〜２０００
０ポイズの範囲が積層の加工性の点で好ましい。

【００１６】本発明において、共重合ＰＰＳとは、ｐ−
フェニレンスルフィド単位を主たる繰り返し単位とし
て、１種以上の共重合単位を共重合して構成されたもの
を言う。該共重合ＰＰＳにおけるｐ−フェニレンスルフ
ィド単位の含有量は、全繰り返し単位に対して５０〜９
５モル％、好ましくは７０〜９２モル％の範囲である。
該含有量が５０モル％未満では、回路基板にした時の耐
熱性、熱寸法安定性が乏しく、逆に９５モル％を越える
と、回路基板の回路層との接着力が悪化したりする。

【００１７】共重合単位としては、ｍ−フェニレンスル
フィド単位、

【化２】

【化３】 （ここでＸは、アルキレン、ＣＯ、ＳＯ₂ 単位を示
す。）

【化４】

【化５】 （ここでＲはアルキル、ニトロ、フェニレン、アルコキ
シ基を示す。）が挙げられ、これらの複合の単位が存在
してもかまわない。好ましい共重合単位はｍ−フェニレ
ンスルフィド単位である。これら単位の共重合量は、共
重合ＰＰＳの主たる繰り返し単位であるｐ−フェニレン
スルフィド単位に次いで多い共重合単位が、全繰り返し
単位に対して３〜５０モル％、好ましくは５〜３０モル
％の範囲である。該含有量が３モル％未満では、回路基
板の回路層との接着力が悪化する。逆に５０モル％を越
えると、回路基板の耐熱性、熱寸法安定性が乏しくな
る。共重合ＰＰＳの繰り返し単位の残りの部分について
は、他の共重合可能な単位で構成されていてもよいが、

【化６】 で代表される３官能フェニレンスルフィド単位は、共重
合体全体の１モル％以下であることが好ましい。

【００１８】また本発明の共重合ＰＰＳの共重合の態様
は、ランダム、ブロックを問わないが、ランダムである
ことが好ましい。なお、共重合組成は、その組成に応じ
たあらゆる手段によって決定できる。

【００１９】さらに共重合ＰＰＳからなる樹脂組成物
（以下共重合ＰＰＳ組成物という。）とは、該樹脂分の
内、上記の共重合ＰＰＳが８０重量％以上、好ましくは
９０重量％以上占めるものを言う。残りの２０重量％未
満であれば、共重合ＰＰＳ以外の有機、無機の添加剤、
不活性粒子等を含むことは差し支えない。

【００２０】本発明の共重合ＰＰＳ組成物の融点は、２
００〜２８５℃の範囲が好ましい。溶融粘度は温度３０
０℃、剪断速度２００ｓｅｃ⁻¹ のもとで、５０〜２０
０００ポイズ、好ましくは、１００〜１００００ポイズ
である。

【００２１】本発明の回路基板の絶縁基材（以下絶縁基
材という。）は、繊維シートを上記のＰＰＳ組成物で含
浸せしめた樹脂含浸シートの表面（少なくとも回路が形
成される面）に共重合ＰＰＳ組成物の層が積層されてな
るものである。含浸状態は例えばインキの染み込み度に
より測定することができる。本発明の絶縁基材は、基本
的にはＰＰＳ組成物（Ｂ）が繊維シート（Ａ）に含浸さ
れており、樹脂含浸繊維シートのＰＰＳ組成物層の上部
に共重合ＰＰＳ組成物（Ｃ）層が熱融着されているもの
であるが、該Ｃ層の一部がＢと一緒にＡに含浸していて
もよい。すなわち本発明の絶縁基材の基本構成は次の３
つ態様が考えられる。

【００２２】（１）ＡにＢが含浸された樹脂含浸繊維シ
ートのＡの厚みとＢの厚みが同じ構成体の少なくとも片
方の面に、Ｃ層が熱融着された絶縁基材。

【００２３】（２）ＡにＢが含浸された樹脂含浸繊維シ
ートのＡの厚みに比べてＢの厚みが厚い構成体の少なく
とも片方の面に、Ｃ層が熱融着された絶縁基材。

【００２４】（３）ＡにＢが含浸された樹脂含浸繊維シ
ートの少なくとも片方の面にＣ層の一部が入り込んでい
る（Ｃ層の一部がＢと一緒にＡに含浸されていることを
意味する。）絶縁基材。

【００２５】また、本発明の絶縁基材におけるＣ層は実
質的に無配向であっても、一軸または二軸に配向してい
てもよい。ここでＡ、Ｂ、Ｃの厚みの比率の限定は特に
ないが、樹脂含浸繊維シートの断面から各層厚みを顕微
鏡等で測定した時に、樹脂含浸後のＢの厚みをｂ、Ａの
厚みをａとすると、ｂ／ａが０．２５〜２．５の範囲が
含浸性と熱寸法安定性の点で好ましい。また本発明のＡ
の層が必ずしも樹脂含浸繊維シートの厚み方向の中央に
存在する必要はなく、ずれた位置にあっても良い。

【００２６】また本発明のＣ層の厚みは１〜１００μｍ
の範囲が好ましく、Ｃの厚みをｃとすると、ｃ／ｂが
０．０１〜２．５の範囲が接着力と耐熱性、寸法安定性
のバランスの点で特に好ましい。なお、Ｂ層、Ｃ層の厚
みは両者の樹脂組成物の結晶化の挙動の違いから、例え
ば偏光顕微鏡で絶縁基材の断面写真から測定できる。ま
たＢ層の樹脂組成物に含有される共重合ＰＰＳの含有量
（Ｂｃｏｐモル％）とＣ層の樹脂組成物に含有される共
重合ＰＰＳの含有量（Ｃｃｏｐモル％）の関係はＢｃｏ
ｐ＜Ｃｃｏｐであることが好ましく、Ｂの樹脂組成物の
融点とＣの樹脂組成物の融点の差が５〜９０℃の範囲が
加工性および本発明の目的を達成しやすい点で好まし
い。また本発明の絶縁基材は以下に記載するインキの染
み込み度が２．０以下、より好ましくは１．５以下であ
る。該染み込み度が２．０を越えると、熱寸法変化率が
大きくなったり、スルーホール加工が難しくなり、本発
明の目的を達成しにくくなる。ここでインキの染み込み
度とは、該絶縁基材の断面方向（厚み方向）の面にマジ
ックインキを付けたとき、該インキが内部に染み込む
が、その染み込んだ長さ（マジックインキを付けた位置
から該インキが到達した最長距離）を該シートの表面か
ら測定した長さ（ｍｍ）で表わした値であり、該絶縁基
材の含浸度合いを表わすパラメーターである。また本発
明の絶縁基材の厚みは２０〜１５００μｍの範囲が好ま
しい。

【００２７】本発明における金属層とは銅、アルミニウ
ム、鉄などの金属の単体または２種以上の合金からなる
１〜１００μｍ、好ましくは１〜８０μｍの厚みをもつ
層をいう。更に電気回路とは上記の金属層をパターン化
した電気の通路である。また回路基板とは、上記の絶縁
基材の少なくとも片方の面に電気回路が形成されたもの
で電気、電子部品等が実装されていてもよい。また多層
回路基板とは上記の回路基板が２層以上積層され、各層
を導体で電気的に接続されたものである。本発明の多層
回路基板の層数、総厚み等は特に限定されない。金属層
以外の導体（例えば導電ペーストなど）で回路が形成さ
れた回路基板と組み合わせて積層された多層回路基板で
あってもよい。すなわち本発明の回路基板を少なくとも
含む多層回路基板で本発明の目的を達成するものであれ
ばよい。また該多層回路基板の各層の回路基板のサイズ
が同一でなくてもよく、例えば一部の回路基板が多層回
路基板からはみだしていてもよい。

【００２８】本発明の回路基板および多層回路基板にお
ける絶縁基材と電気回路層の接合および各配線基板の多
層接合は全て共重合ＰＰＳ樹脂層で行なわれていること
（ＰＰＳ以外の接着剤を使用しない。）がＰＰＳの特長
である誘電特性、吸湿特性、耐熱性等の諸特性を保持さ
せるうえで重要である。

【００２９】次に本発明の絶縁基材の製造方法について
述べる。

【００３０】まず、本発明に用いる共重合ＰＰＳの重合
法は、種々の方法があるが、硫化アルカリとｐ−ジハロ
ベンゼン（主成分モノマ）および副成分モノマを本発明
で言う比率で配合し極性溶媒中で重合助剤の存在化に高
温、高圧で重合する方法が、得られるポリマの重合度が
上昇しやすく好ましい。特に、硫化アルカリとして硫化
ナトリウム、主成分モノマとしてｐ−ジクロルベンゼ
ン、溶媒としてＮ−メチルピロリドンを用いるのが好ま
しい。ｐ−ジハロベンゼン（主成分モノマ）とともに副
成分モノマを共存させる副成分モノマとしては、

【化７】

【化８】

【化９】 （ここでＸは、アルキレン、ＣＯ、ＳＯ₂ 単位を示
す。）

【化１０】

【化１１】 （ここでＲはアルキル、ニトロ、フェニレン、アルコキ
シ基を示す。）が挙げられ、これらの複数の副成分モノ
マが存在してもかまわない。好ましい副成分モノマは

【化１２】 である。

【００３１】一方、本発明のＰＰＳは、共重合ＰＰＳと
同様な方法で重合するが、本発明で言うように副成分モ
ノマを配合しないかまたはその配合を減ずる。

【００３２】もちろん共重合ＰＰＳおよびＰＰＳの溶融
粘度を調節する目的等で、重合の際に

【化１３】 のような３官能モノマを配合してもよい。

【００３３】こうして得られたＰＰＳおよび共重合ＰＰ
Ｓに、必要に応じて、無機または有機の添加剤を加え、
ＰＰＳ組成物および共重合ＰＰＳ組成物とする。

【００３４】このポリマを繊維シートに含浸するには種
々の方法を使用できるが、代表的な方法としては次の方
法を例示することができる。

【００３５】（１）上記のＰＰＳ組成物（Ｂ）、共重合
ＰＰＳ組成物（Ｃ）を共押出によりＢとＣの未延伸、未
配向の積層シート（以下ＰＰＳ積層シートという。）を
作製し、該ＰＰＳ積層シートのＢの面を繊維シートに合
わせて熱圧着して絶縁基材を製造する方法。

【００３６】まず、上記のＰＰＳ積層シートの製造方法
について説明する。Ｂの組成物とＣの組成物はエクスト
ルーダに代表される溶融押出装置と口金（スリット状の
ダイ）の間のポリマ流路内で合流積層されるか、口金の
中で合流積層される。すなわち、別々のエクストルーダ
に供給され、個々の組成物の融点以上の温度で溶融され
たＢの組成物とＣの組成物は押出装置と口金との間また
は口金の中に設けられた合流装置で溶融状態で積層さ
れ、口金から押し出される。かかる溶融積層物を該シー
トのガラス転移点以下の温度まで急速冷却することによ
り、実質的に無配向のＰＰＳ積層シートが得られる。こ
こで合流装置とは溶融状態で２種以上のポリマ組成物を
積層する機能を有するものである。また、予め上記の条
件でＰＰＳシートのみを作製した後、該シート上に共重
合ＰＰＳ組成物の未延伸シート（以下共重合ＰＰＳシー
トという。）を口金から押出して積層することもでき
る。

【００３７】このようにして得られた無配向のＰＰＳ積
層シートのＢの面を繊維シートに重ね合わせＰＰＳ組成
物の融点以上の２９０〜３５０℃の温度で、圧力１〜３
０ｋｇ／ｃｍ² の条件下で、加熱ロールプレスまたは熱
板プレスで熱圧着する。さらに該シートの平面性の保持
等を目的に冷却ロール、冷却板、フレッシュエアー、水
等を介して冷却する。上記の熱圧着温度がＰＰＳ組成物
の融点未満の温度では、含浸性が乏しい。また圧力が１
ｋｇ／ｃｍ² 未満では含浸性が乏しく、逆に３０ｋｇ／
ｃｍ² を越えると得られる絶縁基材の平面性が悪化する
傾向にある。また本発明の絶縁基材の積層構成の態様
は、繊維シートとＰＰＳ積層シートの２層の場合と、Ｐ
ＰＳ積層シート、繊維シート、ＰＰＳ積層シートの３層
をこの順序に重ね合わせて行なう場合があるが、含浸性
から後者の方が好ましい。また、熱圧着前の繊維シート
の厚みをａ′、ＰＰＳ積層シートの厚みをｂ′＋ｃ′と
すると、厚み比（ｂ′＋ｃ′／ａ′）は０．３〜３．０
の範囲が樹脂含浸性の上で好ましい。

【００３８】（２）樹脂組成物を溶融押出ししながら、
繊維シートに熱圧着して絶縁基材を製造する方法。

【００３９】この方法は次の２種類考えられる。すなわ
ち（１）の方法で、共押出でＰＰＳ積層シートを押出し
ながら下方の繊維シートに積層し熱圧着する。この場
合、熱圧着は積層と同時に行なってもよいし、積層後別
の工程で行なってもよい。熱圧着の条件は（１）と同様
である。さらにもう一つの方法は、ＰＰＳ組成物を押出
しながら、下方の繊維シートに積層し、その後の熱圧着
工程で共重合ＰＰＳシートを積層するものである。この
場合も熱圧着は積層と同時に行なってもよいし、積層後
別の工程で行なってもよい。熱圧着の条件は（１）と同
様である。

【００４０】（３）ＰＰＳシートおよび共重合ＰＰＳシ
ートを繊維シートに熱圧着して絶縁基材を製造する方
法。

【００４１】まず（１）の方法および条件でＰＰＳシー
トおよび共重合ＰＰＳシートを作製する。得られたシー
トを繊維シート／ＰＰＳシート／共重合ＰＰＳシートま
たは共重合ＰＰＳシート／ＰＰＳシート／繊維シート／
ＰＰＳシート／共重合ＰＰＳシートの順に重ね合わせて
（１）の条件で熱圧着する。含浸性から後者の構成の方
が好ましい。また、先に繊維シートとＰＰＳシートを熱
圧着して含浸させた後共重合ＰＰＳシートを熱圧着して
もよく、予め共重合ＰＰＳシートとＰＰＳシートを熱圧
着した後、ＰＰＳシート部分を繊維シートに熱圧着して
含浸してもよい。

【００４２】（４）配向積層フィルムから本発明の絶縁
基材を製造する方法。

【００４３】（１）のＰＰＳ積層シートを一軸または二
軸に延伸し配向したフィルム（以下ＰＰＳ積層一軸（ま
たは二軸）配向積層フィルムという。）のＰＰＳの面を
繊維シートに重ね合わせて熱圧着する。熱圧着の方法及
び条件は、（１）と同じである。ここでＰＰＳ積層の一
軸及び二軸配向フィルムの製造方法を述べる。一軸配向
フィルムはＰＰＳ積層シートを長手方向または幅方向に
周知の方法で一軸延伸して配向させる。延伸条件は長手
方向、幅方向とも延伸温度は９０〜１２０℃で２．０〜
４．５の範囲で通常行なわれる。ＰＰＳ積層二軸配向フ
ィルムはＰＰＳ積層シートを周知の方法で二軸延伸し配
向する。たとえば、逐次二軸延伸法を用いると、延伸条
件は長手方向および幅方向とも、上記一軸延伸時の条件
を用いることができる。続いて必要に応じて熱処理が行
なわれる。熱処理の方法としては、テンター法を用い
る。熱処理条件は２００〜２９０℃の温度範囲で定長ま
たは１５％以下の制限収縮下で通常行なわれる。この場
合、ＰＰＳ積層二軸配向フィルムの共重合ＰＰＳ組成物
層は配向していても、していなくてもよい。さらに該フ
ィルムの熱寸法安定性を向上させるため両方向をリラッ
クスしてもよい。本発明を効果的にするには、後者の二
軸延伸フィルムを用いた方が好ましい。また上記ＰＰＳ
積層一軸配向または二軸配向フィルムの製造方法は、押
出機から口金の間または口金の中で共重合ＰＰＳ組成物
層とＰＰＳ組成物層を積層した未延伸シートを延伸した
ものであるが、ＰＰＳシート（未延伸シート）の単膜を
一軸または二軸延伸し配向させた（以下一軸または二軸
配向ＰＰＳフィルムという。）後に別の口金から共重合
ＰＰＳ組成物を押出して該一軸配向または二軸配向ＰＰ
Ｓフィルムと積層する方法も用いることができる。また
本発明の絶縁基材の積層構成の態様は、繊維シートとＰ
ＰＳ積層一軸または二軸配向フィルムの２層の場合と、
繊維シートの両面にＰＰＳ積層一軸または二軸配向フィ
ルムを熱圧着する３層の場合があるが、樹脂の含浸性か
ら後者の態様が好ましい。また熱圧着前の繊維シートの
厚みをａ′、ＰＰＳ積層一軸または二軸配向フィルムの
厚みをｂ′＋ｃ′とすると厚み比（ｂ′＋ｃ′／ａ′）
は０．３〜３．０の範囲が樹脂含浸性のうえで好まし
い。

【００４４】（５）樹脂組成物を溶融押出ししながら、
繊維シート、一軸または二軸配向フィルムに熱圧着して
絶縁基材を製造する方法。

【００４５】（１）の要領でＰＰＳ組成物を押出し、下
方の繊維シート上に積層しながら、予め（４）の要領で
製造した一軸延伸または二軸延伸の共重合ＰＰＳフィル
ムの単膜とともに熱圧着する。また熱圧着は積層と同時
に行なってもよいし、積層後行なってもよい。熱圧着の
条件は（１）と同様である。またＰＰＳ組成物を繊維シ
ートに含浸させる工程と上記のフィルムを積層（熱圧
着）の工程を別々に行なってもよい。

【００４６】（６）ＰＰＳシートおよび一軸または二軸
配向共重合ＰＰＳフィルムを繊維シートに熱圧着して絶
縁基材を製造する方法。

【００４７】繊維シート（Ａ）、ＰＰＳシート（Ｂ）、
一軸または二軸配向共重合ＰＰＳフィルム（Ｃ）をＡ／
Ｂ／Ｃまたは、Ｃ／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ｃの順に重ね合わせて
（４）の条件で熱圧着する。含浸性から後者の構成の方
が好ましい。また、Ａ／Ｂ（またはＢ／Ａ／Ｂ）の含浸
工程とその後のＣ層の積層（熱圧着）の工程または、Ｂ
／Ｃの積層（熱圧着）とＡ層への熱圧着を別々に行なっ
てもよい。

【００４８】また、粉状、粒状またはペレット状のＰＰ
Ｓ組成物を、繊維シートに直接接触させて、上記（１）
〜（６）の条件で含浸させた後、共重合ＰＰＳシート、
一軸配向または２軸配向の共重合ＰＰＳフィルムを積層
（熱圧着）させる方法もある。

【００４９】さらに上記の方法またはそれ以外の方法
で、本発明の積層構成にした後、該絶縁基材の表面を物
理的または化学的な方法で、研磨したりエッチングした
りしても、最終製品が本発明の目的を達成していれば差
し支えない。

【００５０】次に回路基板の製造方法について説明す
る。

【００５１】本発明の絶縁基材の表面に金属層を設ける
方法は、例えば上記の絶縁基材の共重合ＰＰＳ樹脂層に
金属箔を重ね合わせて、温度２００〜３００℃、好まし
くは共重合ＰＰＳ組成物の融点をＴｍｋとすると、Ｔｍ
ｋ−３０℃〜Ｔｍｋ＋５０℃、圧力１〜３０ｋｇ／ｃｍ
² の条件で熱融着して行なう。また上記（１）〜（６）
の絶縁基材の製造と同時に金属箔を熱融着して積層する
こともできる。更に金属を蒸着法、スパッタリング法、
メッキなどの方法で絶縁基材の共重合ＰＰＳ樹脂層の面
に金属層を設けることもできる。

【００５２】このようにして得られた絶縁基材の金属層
をエッチング法（例えば塩化第２鉄水溶液で）で所望の
回路パターンを作成し回路基板を得る。更に多層回路基
板は両面に共重合ＰＰＳ樹脂層を積層した本発明の絶縁
基材の片面に電気回路を形成した回路基板を回路面と共
重合ＰＰＳ面が接するように２層以上重ね合わせて温度
２００〜３００℃、好ましくはＴｍｋ−３０℃〜Ｔｍｋ
＋５０℃、圧力１〜１０ｋｇ／ｃｍ² の条件で熱融着し
て積層する。また本発明の絶縁基材の両面に電気回路を
設けた回路基板を共重合ＰＰＳ樹脂シートを介して積層
してもよい。更に電気回路を金属以外の導体、例えば導
電ペーストなどをシルク印刷等で設けた回路基板と組み
合わせ上記の条件で熱融着して多層回路基板を製造する
こともできる。さらに各層をメッキ法などの方法で層間
接続される。また、必要に応じて電子部品等が半田など
で実装される。

【００５３】

【物性の測定方法ならびに効果の評価方法】本発明の特
性値は次の測定方法、評価基準による。

【００５４】（１）耐熱性 ２６０℃の温度にセットした半田浴中に、２ｃｍ角の回
路基板の試料を浮かべ、次の基準で評価した。

【００５５】○ ： 全く変化なし。

【００５６】△ ： 一部に軟化、変形、回路の剥が
れ、シワが見られる。

【００５７】× ： 全面が波打ちまたは曲がりなどの
変形または回路の剥離があり、寸法変化率が大きい。

【００５８】（２）インキの染み込み度 絶縁基材の断面方向（厚み方向）の面にマジックインキ
（マジックのインキ部分）を３秒間接触させたとき、該
インキが内部に染み込む。その染み込んだ長さ（マジッ
クインキを接触した位置から該インキが到達した最長距
離）を該シートの表面から測定した長さ（ｍｍ）で表わ
した。なお使用したマジックはペンテル社（ペンテルペ
ン中字Ｎ５０の油性）のものである。

【００５９】（３）熱収縮率 回路基板のある方向を基準方向とし、基準方向および基
準方向の９０度方向にそれぞれ１００ｍｍ×１０ｍｍに
切り出し、回路の導体部分にマークを付け該長手方向の
マーク間の距離を顕微鏡で正確に読みとる（ｘｍｍ）。
次に２４０℃の温度に加熱した炉（熱風方式）で３０分
間エージングした後、上記の距離を正確に測定する（ｙ
ｍｍ）。次式で各方向の熱収縮率（％）を求め、熱収縮
率の大きい方向の値で示した。

【００６０】熱収縮率（％）＝（ｘ−ｙ）／ｘ×１００ （４）接着力 絶縁基材を厚さ１．５ｍｍのアルミニウム板に両面粘着
テ−プで固定し、金属層をテンシロン（東洋ボールドウ
イン社製）で剥離し、その引剥し力を測定した。試料幅
は１０ｍｍ、引剥し速度は５０ｍｍ／ｍｉｎであり、ｋ
ｇ／ｃｍで表わした。

【００６１】（５）誘電特性（誘電損失） 周波数を変えて、誘電損失の変化を調べた。（ＪＩＳ−
Ｃ−６４８１に準じて測定した。） （６）回路のズレ 回路基板を２４０℃の温度にセットした炉（遠赤外線方
式）に５秒間通過させ、該炉を通過させていないものと
の回路のズレを見た。

【００６２】（７）回路の導体抵抗値 ＡＣＰ−ＴＥＳＴＥＲ、ＬＯＲＥＳＴＡ−ＦＰ（三菱油
化（株）製）を用いて測定した。

【００６３】（８）絶縁基材のＰＰＳ樹脂層と共重合Ｐ
ＰＳ樹脂層の厚み測定 偏光顕微鏡で断面観察、写真撮影し、該写真から各々の
層の厚みを求めた。

【００６４】（９）溶融粘度 高化式フローテスタ法によって測定した。

【００６５】（１０）融点 示差走査熱量計（ＤＳＣ−２型）を用いて測定した。

【００６６】

【実施例】次に本発明を実施例を挙げて詳細に説明す
る。

【００６７】実施例１、実施例２、実施例３ （１）共重合ＰＰＳ組成物の調製 オートクレーブに、１００モルの硫化ナトリウム９水
塩、４５モルの水酸化ナトリウム及び２５リットルのＮ
−メチル−ピロリドン（以下ＮＭＰという。）を仕込
み、撹拌しながら徐々に２２０℃まで昇温して含有され
ている水分を蒸留により除去した。

【００６８】脱水の終了した系内へ主成分モノマとして
９１モル％のｐ−ジクロルベンゼン、副成分モノマとし
て１０モル％のｍ−ジクロルベンゼン、及び０．２モル
％の１，２，４トリクロルベンゼンを５リットルのＮＭ
Ｐとともに添加し、１７０℃で窒素を３ｋｇ／ｃｍ² 加
圧封入後、昇温し、２６０℃にて４時間重合した。重合
終了後冷却し、蒸留水中にポリマを沈澱させ、１５０メ
ッシュ目開きを有する金網によって、小塊状ポリマを採
取した。

【００６９】このポリマを９０℃の蒸留水により５回洗
浄した後、減圧下１２０℃にて乾燥して、溶融粘度が１
０００ポイズ、融点が２５３℃の白色粒子状の共重合Ｐ
ＰＳ組成物を得た。

【００７０】次いで、該共重合ＰＰＳを１０ｋｇに、直
径０．５μｍの球状シリカを５０ｇ配合し、３２０℃に
て３０ｍｍφ２軸押出機によりガット状に押出し、ペレ
ット化した。

【００７１】（２）ＰＰＳ組成物の調製 主成分モノマとして１０１モルのｐ−ジクルベンゼンを
用い、副成分モノマを用いないこと以外は全て（１）の
共重合ＰＰＳ組成物の製造と同様にしてＰＰＳ組成物を
製造した。なお、該ＰＰＳ組成物の溶融粘度は、３００
０ポイズ、融点は２８５℃であった。

【００７２】（３）共重合ＰＰＳとＰＰＳの積層シート
の製膜 上記（１）および（２）で得られた共重合ＰＰＳ組成物
およびＰＰＳ組成物をそれぞれ１８０℃にて３時間、１
ｍｍＨｇの減圧下で乾燥後、別々のエクストルーダに供
給し、溶融状態で口金上部にある二重管型の積層装置で
上記の両ポリマが積層するよう導き、続いて設けられた
Ｔダイ型口金より吐出させ冷却回転ドラムで冷却固化
し、共重合ＰＰＳ／ＰＰＳの２層積層シート（未配向）
を３種類得た。該積層シートの厚みは２５μｍで、共重
合ＰＰＳ層の厚み（Ｃ）が１２μｍのもの（ＰＰＳ積層
シート−１）、該Ｃの厚みが７μｍのもの（ＰＰＳ積層
シート−２）、さらに該Ｃの厚みが１７μｍのもの（Ｐ
ＰＳ積層シート−３）の３種類のＰＰＳ積層シートであ
った。

【００７３】次にＰＰＳ組成物を４０ｍｍ孔径の押出機
に供給しＴダイ型口金より吐出させ冷却回転ドラムで冷
却固化し、ＰＰＳシート（未延伸シート）の２５μｍ厚
さのものを得た（ｐ−ＰＰＳシート−１）。

【００７４】（４）繊維シートの調製 ガラスクロス（ＥＰＣ０３０（株）有沢製作所製）の３
４μｍを用いた（繊維シート）。

【００７５】（５）絶縁基材の製造 上記繊維シートの両側に、ＰＰＳ積層シート−１とｐ−
ＰＰＳシート−１を各々繊維シート面とＰＰＳ組成物層
を合わせて（ＰＰＳ積層シート−１／繊維シート／ｐ−
ＰＰＳシート−１）熱融着した（絶縁基材−１）。熱融
着の方法は上記の構成に各３シートを重ね合わせて、熱
板プレス法で熱融着した。熱融着条件は、温度３００
℃、圧力２０ｋｇ／ｃｍ² であり、プレス時間（ホール
ド時間）１時間とし、その後プレスした状態で５０℃ま
で急冷した。更に同様にしてＰＰＳ積層シート−２、３
を用いて絶縁基材を作成した（順に絶縁基材−２、絶縁
基材−３）。

【００７６】（６）回路基板の製造 １オンス（３６μｍ厚み）の圧延銅箔を上記（５）の３
種類の絶縁基材の共重合ＰＰＳ組成物面に熱融着した。
熱融着の方法は熱板プレス法で、熱融着の条件は温度２
６５℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ² であり、プレス時間は１
時間とし、プレス状態で５０℃まで急冷した。次に該銅
箔を塩化第２鉄水溶液で電気回路パターンにエッチング
して３種類の回路基板を得た（順に実施例１、実施例
２、実施例３）。

【００７７】比較例１、比較例２ ｐ−ＰＰＳシート−１を用いて絶縁基材−１の条件で絶
縁基材を作製し、１オンスの銅箔を温度２９０℃、圧力
１ｋｇ／ｃｍ² の条件で熱融着し実施例１、実施例２、
実施例３の方法で電気回路を形成して回路基板を製造し
た（比較例１）。

【００７８】またｐ−ＰＰＳシート−１の製造方法で共
重合ＰＰＳ組成物の未延伸シート（ｍ−ＰＰＳシート）
の２５μｍ厚みを作製し、比較例１の製造条件で回路基
板を製造した（比較例２）。

【００７９】実施例４、実施例５、実施例６ （１）絶縁基材の製造 実施例１、実施例２、実施例３と同様の方法で得たＰＰ
Ｓ積層シートを二軸延伸した。延伸条件は、逐次二軸延
伸法を用い長手方向にはロール延伸法で延伸温度９０
℃、延伸倍率３．７倍、幅方向はテンター法で延伸温度
１００℃、延伸倍率３．５倍である。続いて同一テンタ
ー内で２６０℃１０秒間熱処理した。得られたＰＰＳ積
層二軸配向フィルムの厚さは２５μｍ、共重合ＰＰＳ層
の厚みは１３μｍであった。このフィルムのＰＰＳ組成
物の面が繊維シートに接するように繊維シートの両側に
重ね合わせ、加熱プレスロール法で熱融着した。温度は
２８５℃、３１０℃の２条件で圧力は１０ｋｇ／ｃｍ²
であり、ライン速度は０．５ｍ／ｍｉｎであった。２８
５℃で熱融着したものを絶縁基材−４、３１０℃で熱融
着したものを絶縁基材−５とする。

【００８０】（２）回路基板の製造 上記（１）で得られた２種類の絶縁基材の両面に１オン
スの圧延銅箔を熱融着した。熱融着の方法は実施例１、
実施例２、実施例３の方法で、絶縁基材−４は温度２６
５℃、絶縁基材−５は２４０℃と２６５℃の２条件であ
り圧力は１０ｋｇ／ｃｍ² 、プレス時間１時間でプレス
状態で５０℃まで急冷した。更に実施例１、実施例２、
実施例３の方法で各々両面に電気回路を形成せしめた
（絶縁基材−４を用いた回路基板を実施例４、絶縁基材
−５を用いたものをそれぞれ実施例５、実施例６）。

【００８１】実施例７ 主成分モノマーのｐ−ジクロルベンゼンの添加量９４．
８モル％、副成分モノマーｍ−ジクロルベンゼンの添加
量を５モル％にし、他は実施例１、実施例２、実施例３
の条件で共重合ＰＰＳを重合した（融点２６３℃）。ま
た、ＰＰＳは実施例１、実施例２、実施例３と同様のも
のを用いた。更に実施例２のＰＰＳ積層シート−２の条
件でＰＰＳ積層シートを作製した。実施例１、実施例
２、実施例３の条件で絶縁基材を作製し、更に回路基板
を製造した。

【００８２】実施例８ 主成分モノマーのｐ−ジクロルベンゼンの添加量６９．
８モル％、副成分モノマーｍ−ジクロルベンゼンの添加
量を３０モル％にし、他は実施例１、実施例２、実施例
３の条件で共重合ＰＰＳを重合した（融点２０１℃）。
またＰＰＳは実施例１、実施例２、実施例３と同様のも
のを用いた。更に実施例２のＰＰＳ積層シート−２の製
造条件でＰＰＳ積層シートを作製し、絶縁基材を得た後
回路基板を製造した。

【００８３】比較例３ 実施例２の絶縁基材−２の片面に銀ペーストを導体とし
てシルク印刷法で電気回路を形成し回路基板を得た。

【００８４】比較例４ 実施例２の絶縁基材−２の片面に下記の接着剤を介して
１オンスの圧延銅箔を積層し、実施例１、実施例２、実
施例３の方法で回路基板を作製した。用いた接着剤はエ
ポキシ系接着剤（“ケミット”エポキシ東レ（株）製）
で、グラビアロールコータで１５μｍ／ｄｒｙ厚みに塗
布し１００℃、３分間の条件で溶剤を乾燥した。次に加
熱プレスロール法で１オンスの銅箔を積層した。積層条
件は温度１２５℃、圧力３ｋｇ／ｃｍ² である。更に１
５０℃、１時間の条件で接着剤を硬化せしめた。

【００８５】比較例５ ｐ−ＰＰＳシート−１の製造条件で１００μｍの厚さの
未延伸シートを作製し、実施例１、実施例２、実施例３
の方法で該シートの表面に１オンスの銅箔を熱融着して
電気回路を形成した。

【００８６】比較例６ 二軸配向ＰＰＳフィルム（“トレリナ”タイプ３０３
０、１００μｍ厚み東レ（株）製）の易接着面に比較例
４の方法で銅箔を積層し、電気回路を形成した。

【００８７】実施例、比較例の評価 実施例１〜８、比較例１〜６の回路基板の評価結果を表
１、表２に示す。

【００８８】実施例１〜８までの本発明の回路基板は耐
熱性、熱寸法安定性、誘電特性に優れる。すなわち耐熱
性を有する繊維シートで補強されたＰＰＳシートを絶縁
基材としているため、耐熱性、熱寸法安定性に優れ半田
に対する耐性、回路基板を加熱しても回路のズレが全く
ない。また接着性に富み、かつＰＰＳ樹脂組成物より融
点の低い共重合ＰＰＳ組成物層を介して導体を接着して
いるためＰＰＳの特性である誘電特性、吸湿特性等を低
下させることもない。さらに導体として銅などの金属箔
を直接融着でき回路の導体抵坑値が小さくでき、ファイ
ンパターン化にも対応できる。また、樹脂と繊維シート
の含浸度も高いためスルホールの信頼性も高い。

【００８９】実施例１〜実施例３までの回路基板の断面
を顕微鏡観察すると、絶縁基材の積層構成が本発明の態
様に区別されていた。すなわち実施例１は繊維シートの
層にＰＰＳ組成物が含浸された層の厚さと該ＰＰＳ組成
物層の厚さが等しく、その上に共重合ＰＰＳ組成物の層
が設けられていた。実施例２は該樹脂含浸層よりＰＰＳ
樹脂組成物層の厚みが厚く、その上に共重合ＰＰＳ樹脂
組成物層が設けられていた。さらに実施例３は該樹脂含
浸層よりＰＰＳ樹脂組成物層の厚みが薄く、その上に設
けられている共重合ＰＰＳ樹脂組成物層の厚み方向の一
部が樹脂含浸層に入りこんでいる。これら３種類の特性
は表１、表２からも判るように全て本発明の目的を達成
している。

【００９０】また実施例４、実施例６から絶縁基材の製
造時の熱融着温度はＰＰＳ樹脂組成物の融点以上が樹脂
含浸性のうえで有効であり、特に３００℃以上の温度が
好ましいことが判る。一方、絶縁基材の共重合ＰＰＳ層
と金属箔との融着温度は実施例５、実施例６の結果から
共重合ＰＰＳの融点より高い方が接着性のうえで有利で
ある。該融点（Ｔｍｋ）−３０℃以下になると接着力が
１．０ｋｇ／ｃｍ以下となり回路のファイン化が難しく
なり、Ｔｍｋ＋５０℃以上になると共重合ＰＰＳ組成物
が熱融着時ににじみでる傾向にある。

【００９１】実施例１、２、３、７、８から回路層と絶
縁基材との接着層となる共重合ＰＰＳの主成分モノマー
と副成分モノマー（共重合成分）の添加比率が変わって
も本発明の目的は達成できるが、該共重合成分の添加比
率が３０モル％を越えると耐熱性、熱寸法安定性が低下
し、逆に５モル％未満になると回路層との接着性が低下
することが判る。

【００９２】比較例１はＰＰＳ樹脂組成物のみからなる
絶縁基材を用いているので回路層との接着力に乏しく、
比較例２は共重合ＰＰＳ樹脂組成物のみからなる絶縁基
材を用いているので耐熱性、熱寸法安定性に乏しい。

【００９３】また比較例３は回路層の導体に導電ペース
トを用いているため、導体抵抗値が大きく本発明の目的
を達成できない。比較例４は共重合ＰＰＳ層を設けず他
の接着剤を用いているためＰＰＳの特長である誘電特性
（高周波特性）、吸湿特性を低下させてしまい本発明の
目的を達成できない。更に比較例５の回路基板はＰＰＳ
の未延伸シートを絶縁基材としているため耐熱性に乏し
く、また比較例６の二軸配向ＰＰＳフィルムを絶縁基材
としたものは熱寸法変化率が大きく、他の接着剤で回路
層を積層しているので比較例４の回路基板と同様の問題
点がある。

【００９４】

【表１】

【表２】 次に本発明の回路基板が積層されてなる多層回路基板を
実施例を挙げて詳細に説明する。

【００９５】実施例９ 実施例１の回路基板を２５μｍの厚みのｍ−ＰＰＳシー
トを介して熱融着し５層の多層回路基板を作製し、スル
ーホール加工した。熱融着の条件は熱板プレス法で、温
度２６５℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ² である。この回路基
板に種々の電子部品を半田で実装し、信号の高速処理
性、高周波特性等のシュミレーションを試みた結果、信
号の高速処理、高周波特性を必要とする用途に適した特
性であった。

【００９６】実施例１０ 比較例３の回路基板を３層に重ね合わせ、その両側（最
外層）に実施例１の回路基板を実施例９の条件で熱融着
しスルーホール加工し、多層回路基板を作製した。実施
例９と同様の評価を行なった結果、実施例９の多層回路
基板に比べて多少劣るが本発明の目的を達成していた。

【００９７】比較例７ 比較例３の回路基板を５層重ね合わせて、オートクレー
ブで温度２９５℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ² の条件で熱融
着してスルーホール加工して多層回路基板を作製した。
実施例９と同様の評価を行なった結果、実施例９の多層
回路基板に比べて信号の応答性等が劣り、限定された用
途にしか使用できないものであり本発明の目的を達成し
ていなかった。

【００９８】

【発明の効果】本発明の回路基板は、以上の構成とした
ため耐熱性、熱寸法安定性、高周波特性、吸湿特性等が
高次元でバランスし、かつ回路層との接着力、回路の導
体抵坑値の小さい回路基板および多層回路基板になり、
特に信号の高速処理化、高周波対応に適した回路基板
（多層回路基板も含む。）になった。

【００９９】本発明の回路基板は、コンピューター、メ
モリーカード、ＯＡ機器やポータブル電気、電子機器等
の回路基板に最適である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維シートにポリ−ｐ−フェニレンスル
   フィドを主成分とする樹脂組成物が含浸されてなるシー
   トの表面にｐ−フェニレンスルフィド単位以外の少なく
   とも１種以上の共重合単位を含有する共重合ポリフェニ
   レンスルフィドからなる樹脂組成物層を介して金属層か
   らなる電気回路が形成されてなることを特徴とする回路
   基板。
2. 【請求項２】 繊維シートが４００℃の温度で不融であ
   ることを特徴とする請求項１記載の回路基板。
3. 【請求項３】 繊維シートがガラス繊維であることを特
   徴とする請求項１記載の回路基板。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれか記載の回
   路基板が積層されてなることを特徴とする多層回路基
   板。