JPH10272731A

JPH10272731A - プリント配線基板用基材

Info

Publication number: JPH10272731A
Application number: JP9493097A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Watanabe; 啓一渡邉; Koji Mori; 浩治森; Kenji Koshiishi; 謙二輿石
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JP3113606B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基材片面に樹脂絶縁層、導電性金属箔を順次
積層するプリント配線基板に使用する金属板基材で、反
対面に設ける樹脂層を耐熱ブロッキング性、耐エッチン
グ溶液性、耐有機溶剤洗浄性および加工性に優れたもの
を提供する。【解決手段】数平均分子量が６０００以下のポリエス
テル樹脂に対して、数平均分子量が３５０〜８５０であ
る軟質成分の型エポキシ樹脂６〜２５重量％と、ブチル
化メラミン樹脂およびメチル化メラミン樹脂が前者／後
者＝９５／５〜７０／３０の割合からなる硬化剤１０〜
２０重量％とが添加されたポリエステル樹脂層を焼付硬
化により５〜３０μｍ設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性金属箔積層時の
耐熱ブロッキング性、回路パタ−ン作成時の耐エッチン
グ性およびエッチング作業後の耐溶剤性に優れ、打ち抜
き加工で切断端面に微小クラックの発生しないプリント
配線基板用基材に関する。

【０００２】

【従来技術】ＶＴＲ、ビデオカメラ、小型電算機のフロ
ッピ−ディスク駆動装置などのように電磁波の発信や放
熱を伴う小型モ−タ−を搭載する家電製品のプリント配
線基板の基材には電磁シ−ルド性、放熱性、強度等を考
慮して金属板が用いられている。このような金属系基材
によるプリント配線基板の製造は、金属板自身が導電性
を有するため、金属板の片側にガラス繊維にエポキシ樹
脂などの絶縁性樹脂を含浸させたプリプレグや接着剤層
を積層して、絶縁層を形成し、その上に導電性金属箔を
積層する方法により行われている。これらの絶縁層、導
電性金属箔の金属板への積層は加熱圧着法により同時に
行っているが、生産性を向上させるため、導電性金属箔
同士が合わさるように段重ねにして、数セットを同時に
積層している。

【０００３】また、基板へのプリント配線は、基板の導
電性金属箔に回路パタ−ンを作成した後、その金属箔の
不用部分をエッチング除去する方法で行っているが、基
板の基材が金属系であると、導電性金属箔積層面の反対
面は金属板が露出しているため、導電性金属箔のエッチ
ングの際に金属板が同時にエッチングされてしまう。こ
のため、反対面には耐エッチング性を有する有機樹脂
層、例えば、エポキシ樹脂の層をコ−ティングで予め設
けていた。しかし、これらの有機樹脂層の場合、導電性
金属箔積層の際の加熱圧着は段重ねした状態で１５０〜
２００℃で５０〜２００ｋｇ／ｃｍ²に加圧して、１〜
５時間と高温、高圧下で行われるので、有機樹脂層同士
が融着し、ブロッキングを起こし、また、エッチング後
の塩化メチレンやアセトンのような有機溶剤洗浄で溶解
されるという問題があった。

【０００４】そこで、基板裏面に有機樹脂層を設ける場
合、基板裏面に要求される特性である耐熱ブロッキング
性、耐エッチング性および耐溶剤性を調和させるため
に、有機樹脂層に例えばポリエステル樹脂１００重量部
に硬化剤を５０〜１５０重量部と多量に添加して、硬度
と架橋密度とを高める方法が採用されている。しかし、
有機樹脂層は絶縁層や導電性金属箔の加熱圧着の際に再
加熱されるため、形成時よりガラス転移温度（Ｔｇ）は
高くなり、減衰（ｔａｎδ)も減少し、加工性に乏しく
なっている。また、架橋分子量も増加しているため、硬
度も高くなっている。

【０００５】ところで、プリント配線基板は、回路形成
後、機器への組み込みのために必要形状にプレス機で打
ち抜くが、基板裏面の有機樹脂層が上述のように加工性
に乏しく、硬くなっていると、打ち抜きの際の加工衝撃
により切断端面に微小クラックが発生し、これが機器に
組み込み後に欠落して、機器の性能に悪影響を及ぼす懸
念があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、硬
化剤を多量に添加しても、導電性金属箔積層面の反対面
に設けた有機樹脂層の耐熱ブロッキング性、耐エッチン
グ性および耐溶剤性を調和させ、打ち抜きの際の加工衝
撃で切断端面に微小クラックが発生しないプリント配線
基板用基材を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材の導電性
金属箔積層面の反対面に、数平均分子量が６０００以下
のポリエステル樹脂に対して、数平均分子量が３５０〜
８５０である軟質成分の環状脂肪族型エポキシ樹脂６〜
２５重量％と、ブチル化メラミン樹脂およびメチル化メ
ラミン樹脂が前者／後者＝９５／５〜７０／３０の割合
からなる硬化剤１０〜２０重量％とが添加されたポリエ
ステル樹脂層を焼付硬化により５〜３０μｍ設けた。

【０００８】

【作用】本発明者らは、低分子量ポリエステル樹脂に硬
化剤としてブチル化メラミン樹脂とメチル化メラミン樹
脂とを複合添加する際、軟質成分として、数平均分子量
が３５０〜８５０である環状脂肪族型エポキシ樹脂を添
加すると、硬化剤を多量に添加しなくても、耐熱ブロッ
キング性、耐エッチング性および耐溶剤性を調和させる
ことができ、しかも、加工性をも改善できることを見出
した。

【０００９】本発明では、低分子量ポリエステル樹脂と
して、数平均分子量が６０００以下のものを用いる。こ
れより数平均分子量の大きいものを使用すると、架橋密
度が低くなり、耐熱ブロッキング性が低下し、また、有
機溶剤洗浄で樹脂層が溶解する。

【００１０】硬化剤のブチル化メラミン樹脂とメチル化
メラミン樹脂とは、前者／後者＝９５／５〜７０／３０
の割合でポリエステル樹脂に添加する。樹脂層焼付けの
際にブチル化メラミン樹脂は殆どが自己縮合することに
よって樹脂層硬度を増大させる。一方、メチル化メラミ
ン樹脂はポリエステル樹脂と相溶し易く、樹脂層の架橋
密度を大きくする。そのため、ブチル化メラミン樹脂／
メチル化メラミン樹脂比が９５／５より大きいと、樹脂
層硬度は高くなるものの樹脂層が架橋されないため、導
電性金属箔積層後の有機溶剤洗浄で樹脂層が溶解され
る。また、ブチル化メラミン樹脂／メチル化メラミン樹
脂比が７０／３０より小さいと、架橋密度が高く、有機
溶剤洗浄で樹脂層は溶解されないが、樹脂層硬度が低い
ため、ブロッキングを起こす。本発明ではこれらを調和
させるため、ブチル化メラミン樹脂とメチル化メラミン
樹脂とを上記のような割合で添加する。

【００１１】ポリエステル樹脂へのブチル化メラミン樹
脂とメチル化メラミン樹脂の添加は、ポリエステル樹脂
に対して両者の合計が１０〜２０重量％になるようにす
る。添加量が１０重量％未満であると、樹脂層の硬度が
低いため、導電性金属箔の加熱圧着の際に樹脂層がブロ
ッキングを起こし、２０重量％を超えると、樹脂層の硬
度が高くなり過ぎ、後述の軟質成分を添加しても、打ち
抜き加工の際、切断端面に微小クラックが発生する。

【００１２】軟質成分の環状脂肪族型エポキシ樹脂は、
数平均分子量が３５０〜８５０であるものを用いる。数
平均分子量が３５０未満のものは樹脂粘度が高いため、
添加後ポリエステル樹脂粘度が上昇し、希釈のために低
粘度のエポキシ系希釈剤を添加しなければならない。し
かし、このような希釈剤は反応性であるため、架橋反応
の停止剤として作用し、硬化剤による樹脂層の架橋密度
を低下させる。一方、数平均分子量が８５０より大きい
ものを用いると、ポリエステル樹脂との相溶性が低下
し、希釈作用が減少してしまうため、樹脂層の軟質化効
果が極めて小さくなってしまう。

【００１３】軟質成分として、環状脂肪族型エポキシ樹
脂を使用するのは、環がすべて飽和結合であるため、可
撓性を有するからである。環に不飽和結合を有する芳香
族型のものは環の可撓性が劣るため、添加しても樹脂層
を軟質化できない。環状脂肪族型エポキシ樹脂として
は、３,４−エポキシシクロヘキシルオキシラン、ビス
（３,４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル）アジ
ペ−ト、３,４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル
メチル−３,４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサン
カルボキシレ−トなどが挙げられる。

【００１４】環状脂肪族型エポキシ樹脂の添加は、ポリ
エステル樹脂に対して６〜２５重量％にする。６重量％
未満では添加による軟質化効果が不十分で、２５重量％
を超えると、耐溶剤性が低下する。

【００１５】基材の導電性金属箔積層面の反対面に積層
する熱硬化型樹脂層の厚みは、５〜３０μｍにする。厚
みが５μｍ未満であると、樹脂層の架橋密度、硬度を高
くしても、導電性金属箔のエッチング工程における耐エ
ッチング性に劣る。また、厚みが３０μｍを超えると、
焼付硬化の際に溶剤蒸発によるフクレが発生し易くな
る。基材への樹脂層形成はロ−ルコ−ト法、スプレ−
法、カ−テンフロ−コ−ト法、ダイコ−ト法などによれ
ばよい。

【００１６】本発明に使用する金属基材としては、剛
性、導電性および熱伝導性を持つものであれば良く、例
えば、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、溶融
アルミニウムめっき鋼板、真空蒸着亜鉛めっき鋼板、珪
素鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板などを使用で
きる。金属基材の厚みは０.３〜１.６ｍｍであることが
好ましい。この金属基材に対して、通常脱脂処理や化成
処理などの前処理を施すが、これらの前処理は金属基材
の表面状態によって省略することができる。また、金属
基材に熱硬化型樹脂層を設ける前に、基材との密着性を
増すためにプライマ−層を形成してもよい。このプライ
マ−層には必要に応じて防錆顔料、着色顔料、体質顔料
などを配合してもよい。

【００１７】

【実施例】溶融亜鉛めっき鋼板（板厚０.５ｍｍ、目付
量４５ｇ／ｍ²）に塗布型クロメ−ト処理を施して、エ
ポキシ樹脂系プライマ−を乾燥塗膜厚で５μｍになるよ
うに塗装し、焼付した後、その上に、環状脂肪族型エポ
キシ樹脂およびブチル化メラミン樹脂、メチル化メラミ
ン樹脂の両硬化剤を添加したポリエステル樹脂またはエ
ポキシ樹脂を塗装し、焼付けた。表１に樹脂層の組成と
膜厚を示す。また、得られた基材に対して次の性能試験
を実施した結果を表２に示す。

【００１８】（１）耐熱ブロッキング性試験基材の樹脂層同士を重ね合わせて、加圧力１００ｋｇ/
ｃｍ²、温度１８０℃で２時間加熱圧着し、ブロッキン
グが発生しないものを記号○で、ブロッキングが発生し
たものを記号×で評価した。（２）耐エッチング性試験耐熱ブロッキング性試験でブロッキングの発生しない試
験片を１０％塩化鉄溶液に浸漬し、樹脂層にピンホ−ル
が発生しないものを記号○で、ピンホ−ルが発生したも
のを記号×で評価した。

【００１９】（３）耐衝撃加工性試験（打ち抜き加工試
験）耐エッチング性試験でピンホ−ルの発生しない試験片を
打ち抜き速度１５ｃｍ／秒でプレス機により打ち抜き径
５ｍｍに打ち抜き加工し、樹脂層に微小クラックが発生
しないものを記号○で、微小クラックが発生したものを
記号×で評価した。（４）耐溶剤性試験耐衝撃加工性試験で微小クラックが発生しない試験片を
メチルエチルケトン含浸フェルトで摩擦した。摩擦はフ
ェルトに３ｋｇの荷重をかけて、２００回行い、樹脂層
の溶解、荒れのいずれもが発生しないものを記号○で、
樹脂層の溶解、荒れのいずれか一方または両方が生じた
ものを記号×で評価した。

【００２０】

【表１】（注１）主成分樹脂のＡはポリエステル樹脂で、Ｂはエ
ポキシ樹脂である。（注２）エポキシ樹脂のＣはビス（３,４−エポキシ−
６−メチルシクロヘキシル）アジペ−トで、Ｄはエピク
ロルヒドリン・ビスフェノ−ルＡ型エポキシ樹脂であ
る。（注３）硬化剤の添加量はポリエステル樹脂またはエポ
キシ樹脂に対する重量％である。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明の基材の導電性金
属箔積層面と反対面に設けた樹脂層は、ポリエステル樹
脂に環状脂肪族型エポキシ樹脂を添加して、ブチル化メ
ラミン樹脂とメチル化メラミン樹脂の添加量を減少させ
ることなく樹脂層の耐熱ブロッキング性、耐エッチング
性および耐溶剤性を調和させるとともに、樹脂層の加工
性も高めたものであるので、打ち抜き加工で切断端面に
微小クラックが発生しない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者輿石謙二千葉県市川市高谷新町７番地の１日新製鋼株式会社技術研究所塗装複合材料研究部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材表面に樹脂絶縁層、導電性金属箔
を順次積層してなるプリント配線基板に使用する金属板
基材において、該基材の導電性金属箔積層面の反対面
に、数平均分子量が６０００以下のポリエステル樹脂に
対して、数平均分子量が３５０〜８５０である軟質成分
の環状脂肪族型エポキシ樹脂６〜２５重量％と、ブチル
化メラミン樹脂およびメチル化メラミン樹脂が前者／後
者＝９５／５〜７０／３０の割合からなる硬化剤１０〜
２０重量％とが添加されたポリエステル樹脂層を焼付硬
化により５〜３０μｍ設けたことを特徴とするプリント
配線基板用基材。