JPH09254309A - コンポジット銅張積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性、電気的、機械的な信頼性に優れたコ
ンポジット銅張積層板を提供する。 【解決手段】 複数枚の樹脂シートを重ね、その両面に
ガラス織布基材に樹脂組成物を塗布・含浸・半硬化させ
たプリプレグを重ね、その少なくとも片面に銅箔を配置
して加熱加圧一体に成形してなるコンポジット銅張積層
板において、前記樹脂シートとしてガラス繊維を分散さ
せたエポキシ樹脂組成物からなる樹脂シートを用いてな
るコンポジット銅張積層板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、信頼性に
優れたコンポジット銅張積層板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年電子機器の高性能化や軽量小形化が
著しく、これに使用される銅張積層板も多種多様とな
り、一段と優れた特性のものが要求されてきている。す
なわち、ガラスエポキシ銅張積層板は、その優れた機械
特性、電気特性から生産量が急激に伸びてきており、さ
らに回路の高密度化とともに多層板の用途が急増してい
る。また、中央層にガラス不織布を用いたコンポジット
銅張積層板（ＣＥＭ−３）も低コスト、打抜加工性のよ
いことから使用用途が拡大し、ガラスエポキシ積層板の
主流を占めるまでになってきている。その一方で積層板
に対する要求特性はますます厳しく、特に耐熱性と信頼
性のよいものが求められている。

【０００３】従来、コンポジット銅張積層板は、ガラス
不織布にエポキシ樹脂組成物を塗布・含浸・半硬化させ
て得られたプリプレグの表面に、ガラス織布にエポキシ
樹脂組成物を塗布・含浸・半硬化させて得られたプリプ
レグを重ね、銅箔とともにプレスして加熱、加圧成形一
体にして製造されている。この際に使用されるガラス不
織布は、長さ10ｍｍ前後のガラス繊維をアクリル樹脂や
エポキシ樹脂等のバインダーで接着しシート状にして得
られる。この基材に樹脂を含浸してプリプレグとする
が、通常ガラス重量の 5〜10倍の重量の樹脂を付着させ
たプリプレグとしている。このコンポジット銅張積層板
は、ガラス織布基材のみからなるＦＲ−４タイプの銅張
積層板に比べると、耐熱性が不十分であり電気的、機械
的な信頼性に劣るという欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの改良のため
に、現在多くのコンポジット銅張積層板が樹脂中に水酸
化マグネシウムやタルク、シリカ粉末等の無機充填剤を
含有させているが、無機充填剤の含有量は50％程度が上
限であり、これ以上の含有量の樹脂ではプリプレグ製造
時のガラス不織布の切断、プレス時のボイド残りにより
製造が事実上不可能であった。こうしたことからガラス
織布のみからなる銅張積層板より熱膨張係数が大きく、
信頼性が不十分であった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、耐熱性、電気的、機械的な信頼性に優れたコンポ
ジット銅張積層板を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、中央層にガラス
繊維を分散させたエポキシ樹脂組成物の樹脂シートを中
央層プリプレグとして用いることによって、上記の目的
が達成されることを見いだし、本発明を完成したもので
ある。

【０００７】即ち、本発明は、複数枚の樹脂シートを重
ね、その両面にガラス織布基材に樹脂組成物を塗布・含
浸・半硬化させたプリプレグを重ね、その少なくとも片
面に銅箔を配置して加熱加圧一体に成形してなるコンボ
ジット銅張積層板において、前記樹脂シートとしてガラ
ス繊維を分散させたエポキシ樹脂組成物からなる樹脂シ
ートを用いてなることを特徴とするコンボジット銅張積
層板である。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００９】本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、エ
ポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤からなるものである。
これらの各成分について説明する。

【００１０】エポキシ樹脂組成物のエポキシ樹脂として
は、1 分子中に 2個以上のエポキシ基を有する化合物で
あればよく、特に限定するものではなく、広く使用する
ことができる。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エ
ポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリ
シジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エ
ポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹
脂、ハロゲン化エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単
独又は 2種以上混合して使用することができる。これら
の中でもビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はその臭素
化樹脂にノボラックエポキシ樹脂を混合した系が好まし
く使用することができる。

【００１１】エポキシ樹脂組成物の硬化剤としては、ジ
シアンジアミド等のアミン類が使用される。また、フェ
ノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビ
スフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック樹脂等が
挙げられ、これらは単独又は2種以上混合して使用する
ことができる。

【００１２】エポキシ樹脂組成物の硬化促進剤として
は、2-エチル-4−メチルイミダゾール、2-フェニル-4−
メチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール等のイミダ
ゾール誘導体やこれらのシアノエチル化合物、アジン化
合物やベンジルジメチルアミン、1,8-ジアザビシクロ
（ 5,4,0）ウンデセン［ＤＢＵ］等が挙げられ、これら
は単独又は 2種以上混合して使用することができる。

【００１３】本発明に用いる樹脂シートとしては、エポ
キシ樹脂組成物にガラス繊維を分散させたものであり、
このガラス繊維としては一般にＥガラス繊維が使用さ
れ、またＣガラス繊維、Ｔガラス繊維等も使用でき、こ
れらは単独または混合して使用することができる。ガラ
ス繊維の直径は 6〜9 μｍ、繊維長は 5〜20μｍのもの
が使用され、この範囲を外れると目的の特性が得られず
好ましくない。このエポキシ樹脂組成物には、無機充填
剤を使用することができ、それらの無機充填剤として
は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、シリカ
粉末、アルミナ、酸化マグネシウム、二酸化チタン、チ
タン酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、クレイ等が挙げられ、これらは単独又は 2種以上混
合して使用することができる。これらのガラス繊維や無
機充填剤をエポキシ樹脂によく分散混合してエポキシ樹
脂組成物が得られる。こうして得られたエポキシ樹脂組
成物を、キャリアーとしてのテフロンシートに塗布・乾
燥後、テフロンシートから剥離して樹脂シートを得るこ
とができる。

【００１４】この樹脂シートの両面に、通常の織布基材
のプリプレグを重ね合わせ、さらにその少なくとも片面
に銅箔を配置して、加熱加圧一体に成形してコンポジッ
ト銅張積層板を製造することができる。また、キャリア
ーとしてのテフロンシートの替わりに、ガラス織布から
なるプリプレグを用いることもでき、この場合は、ガラ
ス繊維を分散したエポキシ樹脂組成物を連続的に塗布・
乾燥させて、銅箔と加熱加圧一体に成形してコンポジッ
ト銅張積層板を製造することができる。コンポジット銅
張積層板の製造方法については特に制限はなく、いずれ
の方法を使用することができる。

【００１５】

【発明の実施形態】次に本発明を実施例によって具体的
に説明するが、本発明はこの実施例によって限定される
ものではない。以下の実施例および比較例において
「部」とは「重量部」を意味する。

【００１６】実施例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量 700ｇ
／ｅｑ）90部と、クレゾールノボラックエポキシ樹脂
（エポキシ当量 210ｇ／ｅｑ）10部をアセトン40部に溶
解し、ジシアンジアミド 3部、2-エチル-4−メチルイミ
ダゾール 0.1部およびジメチルホルムアミド30部を加え
て、攪拌、溶解してエポキシ樹脂組成物のワニス（I ）
を調製した。このワニスを厚さ180 μｍのガラス織布に
塗布・含浸、160 ℃の温度で乾燥して樹脂分42％のプリ
プレグ（I ）をつくった。

【００１７】上記のワニス100 部に、Ｅガラス繊維（繊
維直径 9μｍ、平均繊維長13μｍ）40部と、水酸化アル
ミニウム40部を加えて攪拌、溶解してエポキシ樹脂組成
物のワニス（II）を調製した。次に厚さ50μｍのテフロ
ンシートに前記のワニス（II）を塗布し、160 ℃の温度
で乾燥した後、テフロンシートより剥がして厚さ400μ
ｍのプリプレグ（II）をつくった。

【００１８】プリプレグ（II）を 3枚重ね合わせ、その
両面にプリプレグ（I ）をそれぞれ1枚ずつ重ね合わ
せ、さらにその両面に厚さ35μｍの銅箔を重ね合わせ、
温度160 ℃，圧力 400Ｎ／ｍｍ² で、90分間加熱加圧一
体に成形して、板厚 1.6ｍｍのコンポジット銅張積層板
を製造した。

【００１９】実施例２ 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量
700ｇ／ｅｑ）90部と、クレゾールノボラックエポキシ
樹脂（エポキシ当量 210ｇ／ｅｑ）10部をアセトン40部
に溶解し、ジシアンジアミド 3部、2-エチル-4−メチル
イミダゾール 0.1部、ジメチルホルムアミド30部および
Ｅガラス繊維（繊維直径9 μｍ、平均繊維長13μｍ）60
部を加えて、攪拌、溶解してエポキシ樹脂組成物のワニ
ス（III）を調製した。このワニスを厚さ50μｍのテフ
ロンシートに塗布、160 ℃の温度で乾燥剥離して厚さ40
0 μｍのプリプレグ（III ）をつくった。

【００２０】プリプレグ（III ）を 3枚重ね合わせ、そ
の両面にプリプレグ（I ）をそれぞれ 1枚ずつ重ね合わ
せ、さらにその両面に厚さ35μｍの銅箔を重ね合わせ、
温度160 ℃，圧力 400Ｎ／ｍｍ² で、90分間加熱加圧一
体に成形して、板厚 1.6ｍｍのコンポジット銅張積層板
を製造した。

【００２１】実施例３ 厚さ200 μｍのガラス織布からなるプリプレグ（I ）
に、樹脂厚さ1200μｍになるように実施例１のワニス
（II）を塗布し、80℃以下の温度で脱泡乾燥し、さらに
連続的にガラス織布からなるプリプレグ（I ）を重ね合
わせ、その両面に厚さ35μｍの銅箔を重ね合わせ、温度
160 ℃，圧力 400Ｎ／ｍｍ² で、連続的にプレスし、板
厚 1.6ｍｍのコンポジット銅張積層板を製造した。

【００２２】比較例 実施例１のプリプレグ（II）の替わりに、厚さ60μｍの
ガラス不織布に無機充填剤を加えたワニス（IV）を塗布
・乾燥させて厚さ400 μｍのプリプレグ（IV）を得た。
このプリプレグ（IV）を 3枚重ね合わせ、その両面にプ
リプレグ（I ）をそれぞれ 1枚ずつ重ね合わせ、さらに
その両面に厚さ35μｍの銅箔を重ね合わせ、温度160
℃，圧力 400Ｎ／ｍｍ² で、90分間加熱加圧一体に成形
して、板厚1.6ｍｍのコンポジット銅張積層板を製造し
た。

【００２３】実施例１〜３および比較例で製造したコン
ポジット銅張積層板の銅箔引剥がし強度、半田耐熱性、
厚さ方向熱膨張率、スルーホール信頼性を試験したので
その結果を表１に示したが、本発明は耐熱性が高く信頼
性に優れており、本発明の効果を確認することができ
た。

【００２４】

【表１】 ＊1 ：ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に準じて測定した。 ＊2 ：銅箔をエッチングしたサンプルを所定時間ＰＣＴ処理後（120 ℃，2 ａｔ ｍ）、半田槽にサンプルを30秒間浸漬して基材にフクレが生じた時のＰＣＴ処理 時間を測定した。 ＊3 ：ＴＭＡにて20℃／分で昇温し測定した。α1 はガラス転移点以下の膨脹率 、α2 はガラス転移点以上の膨脹率。 ＊4 ：各サンプルにスルーホール径 0.4ｍｍ、1000穴連続パターンを作成し、ホ ットオイル浸漬装置で25℃×30分〜260 ℃×30分のサイクルでサンプルを浸漬処 理した時に、スルーホール抵抗値が10％上がるまでの処理サイクル数。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明および表１から明らかなよう
に、本発明のコンポジット銅張積層板は、銅箔引剥がし
強度が強く、半田処理時の耐熱性およびスルーホール信
頼性に優れ、電子機器、通信機器用として好適なもので
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の樹脂シートを重ね、その両面に
   ガラス織布基材に樹脂組成物を塗布・含浸・半硬化させ
   たプリプレグを重ね、その少なくとも片面に銅箔を配置
   して加熱加圧一体に成形してなるコンポジット銅張積層
   板において、前記樹脂シートとしてガラス繊維を分散さ
   せたエポキシ樹脂組成物からなる樹脂シートを用いてな
   ることを特徴とするコンポジット銅張積層板。