JPH11277679A - 片面銅張積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱処理されたときに発生するそりを小さく
した片面銅張積層板。 【解決手段】 銅はくと接する紙基材の加熱収縮率をａ
とし、それ以外の紙基材の加熱収縮率をｂとするとき、
ａとｂとが紙基材の縦横方向ともに次の式数１を満足す
るように紙基材を選択組み合わせる。 【数１】１．１≦ａ／ｂ≦１．３

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙を基材とする片
面銅張積層板に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙を基材とする片面銅張積層板は、打ち
抜き加工性及びドリル加工性に優れ、かつ安価であるの
で、民生用電子機器のプリント配線板材料として需要が
多い。紙を基材とする片面銅張積層板は、紙を基材とす
るプリプレグの所定枚数を重ね、その片側に銅はくを重
ね、加熱加圧して製造される。そして、プリプレグは、
紙基材に熱硬化性樹脂のワニスを含浸乾燥して得られ
る。民生用電子機器のプリント配線板材料としての片面
銅張積層板は、プリプレグ８枚と厚さ３５μｍの銅はく
とを組み合わせ全体の厚さが１．６ｍｍであるものが標
準となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の片面銅張積層板
には、銅はくが片側のみであるというアンバランスな層
構成であることに起因するそり、特に、加熱処理された
ときにそりが発生するという欠点があった。片面銅張積
層板においては、銀ペーストを用いて回路を形成する銀
ペースト印刷や、銀ペースト埋込による接続する銀スル
ーホールが多用されている。銀ペーストに代えて銅ペー
ストが用いられることもある。ところが、銀ペーストを
用いると、加熱処理工程（通常、１５０〜１６０℃、３
０〜４０分乾燥を２〜３回）が必須となる。銅ペースト
においても同様である。 したがって、加熱処理された
ときのそりが小さい片面銅張積層板の要求が大きいもの
であった。

【０００４】本発明は、加熱処理されたときのそりが小
さい片面銅張積層板を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、銅はくと接す
る層の紙基材の加熱収縮率をａとし、それ以外の層の紙
基材の加熱収縮率率をｂとするとき、ａとｂとが紙基材
の縦横方向ともに次の式数２を満足するように紙基材を
選択組み合わせた基材を用いた片面銅張積層板である。

【数２】１．１≦ａ／ｂ≦１．３

【０００６】ここで、紙基材の加熱収縮率は、紙基材を
１００ｍｍ四方の大きさに打ち抜いた測定試料を１７０
℃で５分間加熱後室温に放冷したとき、測定試料に描か
れた基準線の長さを測定して、次の式数３により得られ
る数値である。

【数３】 加熱収縮率＝｛（ｍ₀−ｍ₁）／ｍ₀ ｝×１００ ただし、ｍ₀ ：加熱前の基準線の長さ ｍ₁ ：加熱後の基準線の長さ

【０００７】加熱処理により熱硬化性樹脂が収縮する
が、銅はくは収縮しないために、紙基材の加熱収縮率が
全部同じであると、銅はくと反対面の収縮が大きくな
り、銅はく面を凸にしたそりを発生させる。片側に加熱
収縮率が小さい紙基材を配置して、銅はくがない場合を
想定すると、加熱収縮率が小さい紙基材を配置した側
は、加熱収縮率が小さいために樹脂の収縮に対抗する力
が小さくなりこの面の収縮が大きくなる。したがって、
加熱収縮率が小さい紙基材側が凹になるようなそりを発
生させる。そして、加熱収縮率が小さい紙基材を配置し
た側に銅はくがあると、銅はく面を凸にしたそりを発生
させる力と、加熱収縮率が小さい紙基材を配置した側
（銅はく面でもある）が凹になるようなそりを発生させ
る力とが釣り合って、全体としてそりを小さくすること
ができる。

【０００８】紙基材の加熱収縮率が、式数２において、
１．１＞ａ／ｂとなると、銅はくがある側に凹になるよ
うなそりを発生させる力が小さくて、そりを小さくする
効果がない。また、１．３＜ａ／ｂとなると、銅はくが
ある側に凹になるようなそりを発生させる力が大きくな
りすぎる結果となる。なお、１．０＝ａ／ｂでは加熱収
縮率が同じとなり、１．０＞ａ／ｂであると逆に銅はく
側紙基材の加熱収縮率が大きくなるからそりを小さくす
る効果がないことはいうまでもないことである。このこ
とから、前記のａとｂとが、紙基材の縦横方向ともに式
数４を満足するように紙基材を選択組み合わせるのがよ
り好ましい。

【数４】１．１５≦ａ／ｂ≦１．２５

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる紙基材として
は、銅張積層板の製造材料として公知の、クラフト紙、
リンター紙などを用いることができる。紙基材の加熱収
縮率は、紙基材製造時の条件、すなわち、パルプの種
類、抄造方法などを変えることにより調整することがで
きる。

【００１０】熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、
メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
など従来から紙基材積層板のマトリックス樹脂として用
いられている熱硬化性樹脂を用いることができる。前記
熱硬化性樹脂のうちでは、フェノール樹脂が最も広く採
用されている。

【００１１】フェノール樹脂には、レゾール樹脂とノボ
ラック樹脂とがあるが、紙基材積層板には、通常は、フ
ェノール類とアルデヒド類とをアルカリ触媒の存在下に
反応させて得られるレゾール樹脂が用いられる。

【００１２】フェノール樹脂の合成において用いられる
アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド、パラアセトアルデヒ
ド、ブチルアルデヒド、オクチルアルデヒド、ベンズア
ルデヒドなどを挙げることができる。一般にはホルムア
ルデヒド又はパラホルムアルデヒドが使用されている。

【００１３】積層板に可撓性を付与するため、また、打
ち抜き加工性をよくするため、乾性油で変性したレゾー
ル樹脂を用いるのが好ましい。乾性油で変性したレゾー
ル樹脂は、フェノール類と乾性油とを酸触媒の存在下に
あらかじめ反応させ、次いで、アルデヒド類をアルカリ
触媒の存在下に反応させることにより得ることができ
る。乾性油としては、桐油、アマニ油、脱水ヒマシ油、
オイチシカ油等が使用される。

【００１４】紙基材積層板は、レゾール樹脂を溶剤に溶
解したワニスを紙基材に含浸乾燥してプリプレグとし、
このプリプレグを所定枚数重ね、温度１５０〜１８０
℃、圧力７〜１５ＭＰａで６０〜１２０分間、加熱加圧
して製造される。プリント配線板の材料となる銅張積層
板は、プリプレグと銅はくとを組み合わせ、加熱加圧し
て製造される。フェノール樹脂をワニスとするときの溶
剤としては、トルエン、メタノール、メチルエチルケト
ン、２−メトキシエタノール、アセトン、スチレンなど
が用いられる。このワニスには、フェノール樹脂積層板
に可塑性、難燃性を付与するために必要により、可塑
剤、難燃剤を添加する。

【００１５】一般に紙基材を構成するセルロース繊維と
レゾール樹脂とは親和性が良好でない。そこで、紙基材
にあらかじめ水溶性フェノール樹脂又は水溶性メラミン
樹脂を付着させておくのが好ましい。

【００１６】

【実施例】水溶性フェノール樹脂ワニスの調製 フェノール１モルを反応釜に仕込み、これに３７重量％
ホルマリンをホルムアルデヒドとして１．２モル相当量
加え、次に３０重量％トリメチルアミン水溶液をトリメ
チルアミン０．４モル相当量加え、７０℃で６時間反応
させた後、メタノールと水との等重量混合溶剤で希釈し
て、樹脂固形分２０重量％の水溶性フェノール樹脂ワニ
スを得た。

【００１７】桐油変性フェノール樹脂ワニスの調製 桐油８６０ｇ、メタクレゾール１０００ｇ、フェノール
１０００ｇ、パラトルエンスルホン酸１ｇを反応釜に仕
込み、１１０℃で２時間反応させ、さらに、パラホルム
１０４５ｇ、メタノール３００ｇ、アンモニア水１８０
ｇを加えて８０℃で反応を続け、反応生成物のゲル化時
間（１６０℃の熱板上でのゲル化時間をいう、以下同
じ）が５分になったとろで減圧下に脱水濃縮してゲル化
時間を３分に調整し、さらに、重量比でメタノール／ト
ルエン＝３／１の混合溶剤で希釈して、樹脂固形分５０
重量％の桐油変性フェノール樹脂ワニスを得た。

【００１８】プリプレグの作製 表１に示すクラフト紙Ａに、上記で得た水溶性フェノー
ル樹脂ワニスを乾燥後の固形分付着量が１３〜１５重量
％となるように含浸乾燥し、次に、上記で得た桐油変性
フェノール樹脂ワニスを、水溶性フェノール樹脂との合
計付着量が５３〜５７重量％となるように含浸乾燥して
プリプレグＡを作製した。同様にして、クラフト紙Ｂを
用いてプリプレグＢを、クラフト紙Ｃを用いてプリプレ
グＣを、クラフト紙Ｄを用いてプリプレグＤを作製し
た。

【００１９】

【表１】

【００２０】実施例１ プリプレグＤ６枚を重ね、その上にプリプレグＡ１枚を
重ね、その上に厚さ３５μｍで接着剤付きの銅はく１枚
を重ね、温度１７０℃、圧力１１ＭＰａで加熱加圧して
厚さ１．６ｍｍの片面銅張積層板を作製した（たて方向
のａ／ｂ＝１．１４、横方向のａ／ｂ＝１．２４）

【００２１】得られた片面銅張積層板を３００×２００
ｍｍに切断して、これに銀ペーストスルーホール用の穴
（直径０．６ｍｍ）を２００穴、穴間隔２．０ｍｍでド
リルにより形成した。この穴に銀ペーストを埋め込み、
温度１６０℃で３０分間乾燥し、次に、銀ジャンパを同
じ銀ペーストを用いて印刷し、温度１６０℃で３０分間
乾燥した。なお、銀ペーストは、藤倉化成株式会社製、
ドータイトＸＡ−２０９（商品名）を使用した。そりの
大きさを調べるため、銅はく面が下向きになるようにし
て平板の上に置き、４すみの最大はね上がり量を測定し
たところ、１．１ｍｍであった。

【００２２】実施例２ プリプレグＡに代えてプリプレグＢを用いたほかは、実
施例１と同様にして片面銅張積層板を作製した（たて方
向のａ／ｂ＝１．１２、横方向のａ／ｂ＝１．２４）。
また、実施例１と同様にして４すみの最大はね上がり量
を測定したところ、１．８ｍｍであった。

【００２３】比較例 プリプレグＡに代えてプリプレグＣを用いたほかは、実
施例１と同様にして片面銅張積層板を作製した（たて方
向のａ／ｂ＝１．０５、横方向のａ／ｂ＝１．０５）。
また、実施例１と同様にしてＤ４すみの最大はね上がり
量を測定したところ、４．９ｍｍであった。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、加熱処理後のそりが小
さい片面銅張積層板を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅はくと接する層の紙基材の加熱収縮率
   をａとし、それ以外の層の紙基材の加熱収縮率をｂとす
   るとき、ａとｂとが紙基材の縦横方向ともに次の式数１
   を満足するように紙基材を選択組み合わせた基材を用い
   た片面銅張積層板。 【数１】１．１≦ａ／ｂ≦１．３