JPH1046131A - 多層プリント配線板用絶縁接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 難燃性で、保存安定性に優れ、かつ１００℃
以上の高温で速やかに硬化しうるエポキシ樹脂系層間絶
縁接着剤を得ること。 【解決手段】下記の各成分を必須成分として含有する多
層プリント配線板用絶縁接着剤であって、（１）臭素化
率２０％以上である、重量平均分子量１００００以上の
臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂または臭素化フェ
ノキシ樹脂（Ａ）、（２）エポキシ当量５００以下のビ
スフェノール型エポキシ樹脂（Ｂ）、（３）エポキシ樹
脂硬化剤、樹脂（Ａ）の量が、樹脂（Ａ）および樹脂
（Ｂ）の合計重量の５５〜９０重量％であることを特徴
とする多層プリント配線板用絶縁接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性であり、保
存安定性に優れ、かつ、１００℃以上の高温で速やかに
硬化しうる多層プリント配線板用絶縁接着剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層プリント配線板を製造する場
合、回路が形成された内層回路基板上にガラスクロス基
材にエポキシ樹脂を含浸して半硬化させたプリプレグシ
ートを１枚以上重ね、更にその上に銅箔を重ね熱板プレ
スにて加圧一体成形するという工程を経ている。しか
し、この工程ではプリプレグ中の含浸樹脂を熱により再
流動させ一定圧力下で硬化させるため、均一に硬化成形
させるためには１〜１．５時間は必要である。このよう
に製造工程が長くかかる上に、多層積層プレス及びガラ
スクロスのコスト等により高コストとなっている。加え
てガラスクロスプリフレグを回路層間の絶縁に使用する
ため、回路層間の厚みがガラスクロスにより制限され多
層プリント配線板全体の厚さを薄くすることが困難であ
った。

【０００３】近年、これらの問題を解決するため、熱板
プレスによる加熱加圧成形を行わず、回路層間絶縁材料
にガラスクロスを用いない、ビルドアップ方式による多
層プリント配線板製造の技術が改めて注目されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
ような熱板プレスで成形する方法に対して、簡素化され
たビルドアップ方式により多層プリント配線板を低コス
トで製造する方法を種々検討し、特許出願も行ってい
る。

【０００５】ビルドアップ方式による多層プリント配線
板において、フィルム状の絶縁樹脂層を用いた場合、内
層回路板の絶縁基板と回路と段差を無くし、その表面を
平滑化するために、内層回路板にアンダーコート材を塗
布することが一般的に行われるようになってきた。この
代表的な例として、内層回路板に塗布されたアンダーコ
ート材が未硬化、半硬化または硬化した状態において、
絶縁接着剤をコートした銅箔をラミネートし、一体的に
硬化することにより多層プリント配線板を得る方法があ
る。このような方法により、内層回路板の回路による段
差がなくなるため、絶縁接着剤をコートした銅箔のラミ
ネートが容易であり、また内層回路板の銅箔残存率を考
慮する必要もなくなる。

【０００６】このようなプロセスにおいて、銅箔にコー
トされた絶縁接着剤がその保存時に硬化反応が進行し
て、アンダーコート材が塗布された内層回路板にラミネ
ートしたとき一体硬化が良好に行われないという問題が
生じている。更に、絶縁接着剤にガラス繊維基材が使用
されていないため、難燃化が困難という問題点もある。
本発明はこのような問題を改善するために検討し、完成
されたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の各成分
を必須成分として含有する多層プリント配線板用絶縁接
着剤に関するものである。 （１）臭素化率２０％以上である、平均分子量１０００
０以上の臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂または臭
素化フェノキシ樹脂 （２）エポキシ当量 ５００以下のビスフェノール型エ
ポキシ樹脂（Ｂ）、 （３）エポキシ樹脂硬化剤

【０００８】本発明において、臭素化率２０％以上であ
る、重量平均分子量１００００以上の臭素化エポキシ樹
脂または臭素化フェノキシ樹脂は、成形時の樹脂の流れ
を小さくし、絶縁層の厚みを維持すること、および接着
剤組成物に可撓性を付与するとともに、得られた多層プ
リント配線板の難燃化を達成する目的で配合されてい
る。かかるエポキシ樹脂またはフェノキシ樹脂としては
臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂等が
あるが、上記の目的のためには臭素化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂又は臭素化フェノキシ樹脂が好ましい。
この高分子量エポキシ樹脂またはフェノキシ樹脂の割合
は樹脂全体に対して５５〜９０重量％である。５５重量
％より少ないと、粘度が高くならず絶縁接着剤としての
厚みを保つことが不十分となり、従ってラミネートした
後の外層回路の平滑性が劣るようになる。一方、９０重
量％より多いと、逆に粘度が高くなり、銅箔への塗布が
容易でなく、所定厚みを保つことが困難となることがあ
る。

【０００９】前記臭素化エポキシ樹脂又は臭素化フェノ
キシ樹脂の臭素化率は２０％以上である。臭素化率２０
％未満であると、得られた多層プリント配線板が難燃性
Ｖ−０を達成することが困難である。

【００１０】上記高分子量エポキシ樹脂単独では、硬化
後の架橋密度が低く、可撓性が大きすぎること、及び銅
箔に塗布するために溶剤に溶解して所定温度のワニスと
したときに、粘度が高く、塗布時の作業性が良くない。
このような欠点を改善するためにエポキシ当量５００以
下のビスフェノール型エポキシ樹脂を配合する。この配
合割合は樹脂全体の１０〜４５重量％である。

【００１１】このようなエポキシ樹脂としてはビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂等であり、臭素化したものを使用すれば、多層プリ
ント配線板の難燃化がより効果的に行われる。より具体
的には、エポキシ当量２００程度のもの、あるいはエポ
キシ当量４５０程度のものを、銅箔へコートするときの
作業性等を考慮して単独あるいは併用して使用する。

【００１２】次に、エポキシ樹脂硬化剤は、アミン化合
物、イミダゾール化合物、酸無水物など、特に限定され
るものではないが、イミダゾール化合物は配合量が少な
くてもエポキシ樹脂を十分に硬化させることができ、臭
素化エポキシ樹脂の難燃性を発揮できるので好ましいも
のである。イミダゾール化合物は、融点１３０℃以上の
常温で固形であり、エポキシ樹脂への溶解性が小さく、
１５０℃以上の高温になって、エポキシ樹脂と速やかに
反応するものが特に好ましい。具体的には２−メチルイ
ミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル
−４−メチルイミダゾール、ビス（２−エチル−４−メ
チル−イミダゾール）、２−フェニル−４−メチル−５
−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，
５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、あるいは、トリ
アジン付加型イミダゾール等がある。これらのイミダゾ
ールは微粉末としてエポキシ樹脂ワニス中に均一に分散
される。エポキシ樹脂との相溶性が小さいので、常温〜
１００℃では反応が進行せず、従って保存安定性を良好
に保つことができる。そして内層回路板とのラミネート
硬化時に、１５０℃以上に加熱すると、エポキシ樹脂と
反応し、均一な硬化物が得られる。

【００１３】上記エポキシ樹脂及び硬化剤の他に、エポ
キシ樹脂や硬化剤と反応する成分を配合することができ
る。例えば、エポキシ反応性希釈剤（一官能型としてフ
ェニルグリシジルエーテルなど、二官能型としてレゾル
シンジグリシジルエーテル、エチレングリコールグリシ
ジルエーテルなど、三官能型としてグリセロールトリグ
リシジルエーテルなど）、レゾール型又はノボラック型
フェノール系樹脂、イソシアネート化合物などである。

【００１４】さらに、上記成分の他に、線膨張率、耐熱
性、耐燃性などの向上のために、溶融シリカ、結晶性シ
リカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミ
ナ、クレー、硫酸バリウム、マイカ、タルク、ホワイト
カーボン、Ｅガラス微粉末などを配合することができ
る。これらの配合量は樹脂分に対して通常４０重量％以
下である。４０重量％より多く配合すると、接着剤の粘
性が高くなり、内層回路間への埋込性が低下することが
ある。

【００１５】さらに、銅箔や内層回路基板との密着力を
高めたり、耐湿性を向上させるためにエポキシシラン等
のシランカップリング剤あるいはチタネート系カップリ
ング剤、ボイドを防ぐための消泡剤、あるいは液状又は
微粉末タイプの難燃剤の添加も可能である。

【００１６】溶剤としては、接着剤を銅箔に塗布し８０
〜１３０℃で乾燥した後において、接着剤中に残らない
ものを選択しなければならない。例えば、アセトン、メ
チルエチルケトン、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサ
ン、メタノール、エタノール、メチルセルソルブ、エチ
ルセルソルブ、シクロヘキサノンなどが用いられる。

【００１７】絶縁接着剤付き銅箔は、接着剤成分を溶剤
に溶解した接着剤ワニスを銅箔のアンカー面に塗工し、
その後８０〜１３０℃で乾燥を行って接着剤中に溶剤が
残らないようにして作製する。その接着剤層の厚みは１
５〜１２０μｍが好ましい。１５μｍより薄いと層間絶
縁性が不十分となることがあり、１２０μｍより厚いと
層間絶縁性は問題ないが、作製が容易でなく、また多層
板の厚みを薄くするという本発明の目的に合わなくな
る。

【００１８】この絶縁接着剤付き銅箔は、通常ドライフ
ィルムラミネーターにより内層回路基板にラミネートし
硬化させて、容易に外層回路を有する多層プリント配線
板を形成することができる。

【００１９】次に、内層回路基板の回路による段差を無
くすために用いられるアンダーコート材について述べ
る。アンダーコート材は通常絶縁接着剤と一体硬化させ
るために、これと同種の材料が使用される。従って、本
発明においてはエポキシ樹脂、好ましくは臭素化エポキ
シ樹脂を主成分とするものが使用される。ただし、溶剤
に溶解したワニスでもよく、熱及び又は光により反応す
る反応性希釈剤に溶解したワニスでもよい。かかるアン
ダーコート材ワニスを内層回路板に塗布し、次いで加熱
して溶剤の蒸発あるいは反応によりタックフリー化ない
しプレポリマー化、又は光照射して反応によるタックフ
リー化ないしプレポリマー化する。

【００２０】

【実施例】以下、絶縁接着剤を使用した多層プリント配
線板について、実施例及び比較例を説明する。 ＜実施例１＞臭素化フェノキシ樹脂（臭素化率２５％、
平均分子量３００００）１００重量部（以下、配合量は
全て重量部を表す）とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（エポキシ当量１７５、大日本インキ化学（株）製 エ
ピクロン８３０）５０部とをＭＥＫに攪拌・溶解し、そ
こへ硬化剤として２−メチルイミダゾール５重量部、チ
タネート系カップリング剤（味の素（株）製 ＫＲ−４
６Ｂ）０．３重量部、炭酸カルシウム３０部を添加して
接着剤ワニスを作製した。

【００２１】以下、図１に示す工程にて多層プリント配
線板を作製した。前記接着剤ワニスを厚さ１８μｍの銅
箔（１）のアンカー面に乾燥後の厚みが５０μｍとなる
ようにローラーコーターにて塗布、乾燥して接着剤付き
銅箔（３）を得た（ａ）。

【００２２】一方、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（エポキシ当量４７０、重量平均分子量約９００）１０
０部をグリシジルメタクリレート４０部に溶解し、これ
に硬化剤として２−メチルイミダゾール３部と光重合開
始剤（チバガイギー製イルガキュア６５１）１．２部を
添加し、ホモミキサーにて十分攪拌してアンダーコート
剤とした。

【００２３】更に、基材厚０．１ｍｍ、銅箔厚３５μｍ
のガラス織布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板をパター
ン加工して内層回路板を得た。銅箔表面を黒化処理した
後、上記アンダーコート材をカーテンコーターにより厚
さ約４０μｍに塗工した。その後、ＵＶコンベア機にて
８０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯２本で約２Ｊ／ｃｍ² の条件で
紫外線照射し、アンダーコート材をタックフリー化し
た。

【００２４】かかるアンダーコート材の層を有する内層
回路板上に上記層間絶縁接着剤付き銅箔を、温度１００
℃、圧力４Ｋｇ／ｃｍ² 、ラミネートスピード０．８ｍ
／分の条件より、硬質ロールを用いて上記熱硬化型絶縁
接着剤付き銅箔をラミネートし、１５０℃、３０分間加
熱硬化させ多層プリント配線板を作製した。

【００２５】＜実施例２〜４＞層間絶縁接着剤及びアン
ダーコート材に使用するイミダゾールを２−メチルイミ
ダゾールから２−フェニル−４−メチルイミダゾール、
２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミ
ダゾール、又は２−メチルイミダゾールアジンにそれぞ
れ替えた以外は実施例１と同様にして多層プリント配線
板を作製した。

【００２６】＜比較例１＞臭素を含まないビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量６４００、重量平均
分子量３００００）を使用した以外は実施例１と同様に
して多層プリント配線板を得た。

【００２７】得られた多層プリント配線板について、表
面平滑性、吸湿半田耐熱性、ピール強度及び難燃性を測
定し、表１に示す結果を得た。

【００２８】 表１ ────────────────────────────── 表面平滑性 吸湿半田耐熱性 ピール強度 難燃性 ────────────────────────────── 実施例１ ５μｍ ○ １．４ Ｖ−０ 実施例２ ５μｍ ○ １．３ Ｖ−０ 実施例３ ３μｍ ○ １．３ Ｖ−０ 実施例４ ３μｍ ○ １．３ Ｖ−０ 比較例１ ５μｍ ○ １．４ Ｖ−１ ──────────────────────────────

【００２９】（測定方法） 内層回路板試験片：線間１５０μｍピッチ、クリアラン
スホール１．０ｍｍφ １．表面平滑性：ＪＩＳ Ｂ ０６０１に基づき、Ｒ（ｍ
ａｘ）を測定した。 ２．吸湿半田耐熱性 吸湿条件：プレッシャークッカー処理、１２５℃、２．
３気圧、３０分間 試験条件：ｎ＝５で、全ての試験片が２８０℃、１２０
秒間で膨れが無かった場合を○とした。 ３．ピール強度：ＪＩＳ Ｃ ６４８６による ４．難燃性：ＵＬ−９４（Ｖ−０）に準じて測定した。

【００３０】

【発明の効果】本発明の多層プリント配線板用絶縁接着
剤は、ワニスの状態あるいは銅箔にコートした状態にお
いて、保存性にすぐれ、アンダーコート材が塗工された
内層回路基板にラミネートしたとき一体硬化が良好に行
われるので、得られた多層プリント配線板はとくに難燃
性に優れ、電気特性はもちろんのこと、耐熱性、耐湿性
等において優れた特性を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の多層プリント配線板（ー例）を作製
する工程を示す概略断面図

【符号の説明】

１ 内層回路板 ２ 内層回路 ３ アンダーコート材 ４ 熱硬化型絶縁接着剤 ５ 銅箔 ６ 硬質ロール ７ 多層プリント配線板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中道 聖 東京都品川区東品川２丁目５番８号 住友 ベークライト株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の各成分を必須成分として含有する
   多層プリント配線板用絶縁接着剤であって、（１）臭素
   化率２０％以上である、重量平均分子量１００００以上
   の臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂または臭素化フ
   ェノキシ樹脂（Ａ）、（２）エポキシ当量５００以下の
   ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ｂ）、（３）エポキシ
   樹脂硬化剤、樹脂（Ａ）の量が、樹脂（Ａ）および樹脂
   （Ｂ）の合計重量の５５〜９０重量％であることを特徴
   とする多層プリント配線板用絶縁接着剤。
2. 【請求項２】 エポキシ樹脂硬化剤が、２−メチルイミ
   ダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−
   ４−メチルイミダゾール、ビス（２−エチル−４−メチ
   ル）イミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒ
   ドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−
   ジヒドロキシメチルイミダゾールおよびトリアジン付加
   型イミダゾールから選ばれた１種または２種以上のイミ
   ダゾール化合物である請求項１記載の多層プリント配線
   板用絶縁接着剤。