JPS608062A - フエノ−ル紙積層板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、印刷配線を施した合成樹脂製積層板におけ
る配線間の導通またはスルーホールの抵抗値の低下等を
防止することを目的とするフェノール紙積層板およびそ
の製造方法に関するものである。

最近、印刷配線板の高密度化および低コスト化に対応し
て、合成樹脂製積層板に銀ペーストを使用し、回路およ
びスルーホールを形成した印刷配線板が生産され広く使
用されるようになってきた。

しかし、このような印刷配線板は、低コストで回線の立
体交差が可能であるという利点はあるが、一方において
、銀のマイグレーション（移行）が起こり、配線間の導
通およびスルーホールの抵抗値低下を招くというきわめ
て重大な欠陥を有している。

ここで、銀マイグレーションの発生機構は、１−− Ａｇ２０　−１−　１（２０−ゴ　２Ａ　ｇ　（ＯＨ）
、＝７２Ａｇ　−１−２（ＯＴ−Ｔ）で表わされ、水分
もしくは還元性の物質の影響を受けて生成される銀イオ
ンが直流電位によって陰極側に移動するためと見られて
いる。したがって、銀マイグレーションは、直流でしか
も電圧が高いほど、湿度が高い（たとえば相対湿度７０
％以上）はど、および、絶縁体内部の吸着水分、親水性
基（たとえば、水酸基、カルボキシ基、アミン基、カル
バモイル基、フォルムアミド基、ウレイド基、スルホ基
、ホスホ基、その他）を有する物質もしくは還元性物質
等の含有量が多いほど起こりやすいことになるが、通常
、コスト低下の目的から、印刷配線板の・謝脂基板には
フェノール樹脂紙積層板が広く使用されており、このも
のは還元性物質であるホルムアルデヒドを含み、まべ水
酸基をもつフェノール類や繊維素（紙）をも含んでいる
ので、元元銀マイグレーションを起こしやすい性質を持
っているものである。このような好ましくない性質を改
善するために、原料の紙（たとえば、リンターまたはク
ラフト）の水酸基をアセチル化等の処理によって減少さ
せることも可能であるが、アセチル化等の処理を施した
紙は、引張り強さが低下して、成形時に基材切れが起こ
りやすく、また、樹脂との親和性が劣り、積層板での吸
水率が」−昇し、銀マイグレーションが起こりやすくな
り、さらに紙の価格も当然高くなって好ましくない。

一方、フェノール樹脂中の水酸基（フェノール性）およ
びホルマリンの含有量を減少させるために、桐油、アマ
ニ油等の反応性油脂もしくはアルキルフェノール等を多
量に含む樹脂を紙へ直接塗布すると、紙に対する親和性
は低下し、積層板の吸水率も大きくなって、銀マイグレ
ーションが起こりやすくなってくる。そこで、銀マイグ
レーションを防止するために、フェノール紙積層板もし
くは片面銅張り紙積層板を作製し、さらに、銀ペイント
で配線を行なう基板側に防湿塗料を塗布する方法が採用
され、この際の防湿塗料には、エポキシ系、エポキシメ
ラミン系、キシレン系、変性フェノール系等の樹脂塗料
が使用される。このような塗料の効果を発現させるため
には、まず、これら塗料を基板」−に幾重にも重ね塗り
する必要があるが、実際には基板と塗膜との界面におけ
る密着性が不充分なため、耐熱性が低下し←÷恰半＃り
銀マイグレーションを防ぐことは、かなり困難である。

この発明は、このような現状に着目してなされタモので
あり、ポリビニルアセクール、フェノニル樹脂およびエ
ポキシ樹脂からなる防湿被膜を表面に加圧成形したこと
を特徴とするフェノール紙積層板およびその製造方法を
提供するものである。

以下にその詳細を述べる。

すなわち、この発明においては、防湿被膜の成分組成、
および、その被膜と基板との一体化方法を確立すること
によって、銀マイグレーションの重要な発生原因である
吸湿を防止しようとするものである。

この発明におけるポリビニルアセタール、フェノール樹
脂およびエポキシ樹脂からなる組成物は、親水性基の含
有量が少なく、化学的に安定なものであり、さらに、フ
ェノール紙積層板と強固に結合するという点できわめて
好ましいものである。

特にポリビニルアセクール３０〜７０重量％とフェノー
ル樹脂７０〜３０重量％との配合物１００重量部に対し
て、エポキシ樹脂５〜１５重量部を混合したものが良好
である。ここで、ポリビニルアセクールが７０重世％を
越える多量のものは耐水性に劣り、フェノール樹脂が逆
に７０重量％を越える多量になると、均一な膜厚が得ら
れにくくなって好ましくない。また、エポキシ樹脂が５
重量部未満のときは、基板への充分な接着力が得られな
くなり、逆に１５重量部を越えると、ポリビニルアセク
ールとフェノール樹脂との配合物に期待する効果が得ら
れなくなるためである。なお、この発明のポリビニルア
セクールには、ポリビニルブチラール、ホリビニルホル
マール等ヲ、フェノール樹脂には、レゾールタイプのも
のであれば、フェノール、レゾルシノール、クレゾール
、ノニルフェノール、オクチルフェノール等の樹脂化り
。

たものを例示することができるが、これらの中で特に好
ましいものとしては、ポリビニルブチラール、および、
フェノールもしくはクレゾールをアンモニア系触媒の存
在下で樹脂化したものの組合せを推奨することができる
。さらに、エポキシ樹脂は、ビスフェノール系、ノボラ
ック系もしくは脂環式系のものが望ましい。

このような成分組成の防湿塗料を積層基板の表面に強固
に接着させるにあたっては、フェノール紙の積層と同時
に防湿塗料の積層を可能にすることが製造工程−１１き
わめて消和になることは明らかであることから、この発
明においては、前記組成の防湿塗料を離形性フィルム」
−に塗布および乾燥して、塗料を常温では固形状であっ
ても加熱すると軟化して反応を起こす状態（このような
状態にすることを通常Ｂステージ化と呼ぶ）にし、これ
を通常のフェノール紙積層板の製造方法で作られたプリ
プレグと塗膜面が接するように重ね、プレス中で加熱加
圧した後最表面の離形性フィルムを剥ぎ取れば、一定厚
さでしかも基板表面に完全に一体化した防湿塗料被膜が
得られる。なお、この際のフェノール紙積層板用プリプ
レグは現在使用されている何れの系統のもの、また、そ
れをどのように組合せたものであっても何ら支障を来た
すものではない。

以上述べたこの発明によるフェノール紙積層板は防湿性
がきわめて良好であり、高湿度のもとでも導体間抵抗値
の低下が少なく、すぐれた印刷配線板の製造に大きく貢
献することがわかった。

以下実施例および比較例を示す。

〔実施例〕

予め水溶性フェノール樹脂で前処理を行なった厚さ１０
ミルのクラフト紙（出隅国策パルプ社製Ｒ８Ｋ−１０）
にフェノール樹脂（別品工業社製、ＣＦ２）を含浸さぜ
、樹脂含櫓量が５２％のＢステージ化したフェノール紙
基材を作製した。このフェノール紙基材が１．６ｍｍ厚
さの積層板２になるように、８枚を重ね合せ、片面に銅
箔１を置き、一方、ポリビニルブチラール（日本電気化
学社製、６０００ｃ　）　４０重量部、フェノール樹脂
（大日本インキ社製ＬＡ−１１０ｆｉ　）　Ｉ’＋　０
重量部およびエポキシ樹脂（旭化成社製；ＡＥλ−ｆｉ
ｆｉｌ）５重１ル部をメタノール／トルエン（２／１　
）の混合溶剤中で溶解し、これを厚さ、５０μｍのポリ
プロピレンフィルム（東洋紡績社製）に、厚さ２５〜３
５μｍになるように塗布し、防湿塗料４付フイルムを作
製し、この塗料面が、基板に接するようにして、１７０
℃で１０　Ｑ　ｋｇ／ｃｍ　で２時間加熱加圧した後、
フィルムを剥ぎ収り、ｌ、ｆｉｍｍ厚の防湿塗料付積層
板を作製した。銀マイグレーシヨン発生テストは、この
積層板の表面（銅箔のない面）に第１図に示すような形
状の回路３を銀ペースト（藤倉電線社製ＸＡ、　−２０
８）でスクリーン印刷し、１３０℃で１時間、さらに１
５０℃で３０分間硬化処理した。ここで第１図の回路は
つぎのとおりである。すなわち長さが４３ｍｍで、幅が
５ｍｍの形をしたものが１ｍｍ間隔を置いて相対した形
状のものである。このようにして、第２図に示すような
断面構造の回路板を９０％、４０℃の槽中で直流５０Ｖ
を印加して、銀マイグレーションの発生度合を、抵抗値
の経時的変化を観察することによってめた。その結果を
第３図に示した。第３図から明らかなように、約２００
時間の間に初期低下の現象が見受けられたが、それ以後
の低下はほとんど見られなかった。

〔比較例１〕 ポリビニルブチラールを８０重量部、フェノール樹脂を
２０重量部とした以外は実施例１と全く同じ方法で処理
して得たものについて、実施例１と同様の抵抗値の経時
変化を測定し、その結果を第３図に併記した。この結果
から明らかなように、およそ１００〜４００時間経過し
た時点で一時的に低下速度がやや鈍化する傾向にあった
が、４００時間を越える頃から急激な低下が認められた
。

〔比較例２〕 防湿塗料を用いなかったこと以外は実施例と全く同じも
の、すなわち、積層板の構成および銀ペーストのスクリ
ーン印刷、さらに抵抗値の測定等はすべて実施例と同じ
ように試作し試験した。得られた結果を第３図に併記し
たが、抵抗値は急速に低下し、銀マイグレーションの発
生がきわめて顕著であることが明らかとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明品の銀マイグレーシヨン防止能を調べ
るために設けた印刷回路を示すだめの平面図、第２図は
この発明品の積層構造を模式的に示すための第１図に対
応する断面図、第３図は経過時間と導体間抵抗値との関
係を示す図である。 １・・・銅箔、２・・・積層板、３・・・回路、４・・
・防湿塗料 特許出願人　別品工業株式金石− 同　代理人　鎌　１）文　ニ ー鴫シ桃卿（α）−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ポリビニルアセタール、フェノール樹脂および
   エポキシ樹脂からなる防湿被膜を表面に形成したことを
   特徴とするフェノール紙積層板。
2. （２）　防湿被膜が、ポリビニルアセタール３０〜７０
   重量悌、およびフェノール１ｔｆｔｔ脂７０〜３０］ｉ
   量％の２成分で構成される混合物ｉｏｏ重量部とエポキ
   シ樹脂５〜１５重量部とからなる被膜である特許請求の
   範囲第１項記載のフェノール紙積層板。
3. （３）　ポリビニルアセクール、フェノール樹脂および
   エポキシ樹脂からなる防湿被膜を塗布乾燥した離型性フ
   ィルムの、塗膜面をフェノール紙基材表面に重ね、加熱
   加圧して成形した後、離型性フィルムを剥離除去するこ
   とを特徴とするフェノール紙積層板の製造方法。
4. （４）　防湿被膜が、ポリビニルアセクール３０〜７０
   重量％、およびフェノール樹脂７０〜３０重量％の２成
   分で構成される混合物１００重量部とエポキシ樹脂５〜
   １５重量部とからなる被膜である特許請求の範囲第３項
   記載のフェノール紙積層板の製造方法。