JP2001302813A

JP2001302813A - プリプレグ及び積層板

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Publication number: JP2001302813A
Application number: JP2000124929A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Tamiya; 裕記田宮; Katsuhiko Ito; 克彦伊藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-25
Also published as: JP4362937B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半硬化状態（Ｂ−ステージ）においては、半
硬化樹脂が割れたり剥がれたりし難くなり、樹脂粉の発
生量が低減され、また硬化状態においては、絶縁層の厚
みのばらつきが小さくなるプリプレグを提供する。【解決手段】粒子径が１μｍ以下の架橋ゴムを含有す
る樹脂組成物を基材に含浸し、半硬化する。このように
して作製されるプリプレグ中の半硬化樹脂は、高い柔軟
性を有するため、切断その他の取扱いを行っても、割れ
たり剥がれたりし難くなり、樹脂粉の発生量が低減され
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、プリント配線板等
の製造に用いられるプリプレグ及び積層板に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板等の製造に用いられるプ
リプレグは、まずエポキシ樹脂等の熱硬化性の樹脂を主
成分とする樹脂組成物をワニスとし、これをガラスクロ
ス等の基材に含浸し、乾燥して半硬化状態（Ｂ−ステー
ジ）とすることによって作製されている。ここで上記の
樹脂組成物は、未硬化樹脂から半硬化樹脂へと変化して
いる。そして、このプリプレグを所定寸法に切断後、所
要枚数重ねると共に、この片面あるいは両面に銅箔等の
金属箔を重ね、これを加熱加圧して積層成形することに
よって、プリント配線板の製造に用いられる金属箔張積
層板が作製されている。この段階において半硬化樹脂は
硬化樹脂へと変化し、基材と共に絶縁層を形成すること
となる。その後、絶縁層の片面あるいは両面の金属箔に
サブトラクティブ法等を行うことで外層回路を形成する
と共に、絶縁層に穴あけを行うことでスルーホール等を
形成し、プリント配線板が製造されているものである。

【０００３】また、予め内層回路として回路パターンが
形成された内層用基板の片面あるいは両面に、上記のよ
うにして作製されたプリプレグを所定寸法に切断後、所
要枚数重ねると共にその片面あるいは両面に銅箔等の金
属箔を重ね、これを加熱加圧して積層成形することによ
って、多層プリント配線板の製造に用いられる多層配線
板が作製されている。上記と同様に、この段階において
プリプレグ中の半硬化樹脂は硬化樹脂へと変化し、基材
と共に絶縁層を形成することとなる。その後、絶縁層の
片面の金属箔にサブトラクティブ法等を行うことで外層
回路を形成すると共に、絶縁層に穴あけを行うことでバ
イアホール等を形成し、多層プリント配線板が製造され
ているものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半硬化
樹脂は一般的に脆弱であるため、例えば、上記のように
プリプレグを所定寸法に切断する際、衝撃を与えてしま
うと半硬化樹脂が割れたり剥がれたりして損傷すると共
に、樹脂粉が生ずることがあった。そして、このような
プリプレグを用いて製造されたプリント配線板等は、半
硬化状態（Ｂ−ステージ）において生じた損傷箇所が絶
縁層中に空洞となって残り、内層回路と外層回路のよう
に、異なる層に形成された回路パターン間の絶縁性が低
下するという問題があった。

【０００５】また、上記のようにして生じた樹脂粉は、
積層成形前の金属箔の表面に付着することがあり、この
状態で積層成形されると、金属箔の表面上に微細な硬化
樹脂が形成された金属箔張積層板や多層配線板が作製さ
れることがあった。この後、これらの金属箔に回路パタ
ーンを形成しても、微細な硬化樹脂が形成された箇所の
金属箔はエッチング等では除去されずに残ることとな
る。そして、この箇所は本来除去すべきものであれば、
このようにして作製されたプリント配線板や多層プリン
ト配線板において回路パターンにショート不良が発生
し、歩留まりが低下するといった問題も生ずるものであ
った。

【０００６】さらに、内層用基板において、その表面に
面積の異なる内層回路が形成されていると、この上部に
形成される絶縁層の厚みが均一とならないものであっ
た。すなわち、面積の小さい内層回路が形成されている
領域においては、相対的に内層回路の無い部分が占める
割合は大きくなるものであり、逆に面積の大きい内層回
路が形成されている領域においては、内層回路の無い部
分が占める割合は小さくなるものである。このため、面
積の異なる内層回路が形成されている内層用基板の表面
にプリプレグを積層成形する際に、プリプレグ中の半硬
化樹脂の一部は、プリプレグ中から流れ出て内層回路の
無い部分を充填することとなり、その結果、この部分の
上部に形成される絶縁層の厚みが薄くなるものであっ
た。つまり、面積の小さい内層回路が形成されている領
域の上部に形成される絶縁層の厚みは、全体として薄く
なるものであり、この絶縁層を介して外層回路との絶縁
性が確保できなくなるものであった。また絶縁層の厚み
は、上記のように面積の異なる内層回路が形成されてい
る領域間でばらつくこととなり、インピーダンスの制御
ができなくなるという問題も生ずるものであった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、半硬化状態（Ｂ−ステージ）においては、半硬化
樹脂が割れたり剥がれたりし難くなり、樹脂粉の発生量
が低減され、また硬化状態においては、絶縁層の厚みの
ばらつきが小さくなるプリプレグ、及びこのプリプレグ
を用いて作製される積層板を提供することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
プリプレグは、粒子径が１μｍ以下の架橋ゴムを含有す
る樹脂組成物を基材に含浸し、半硬化して成ることを特
徴とするものである。

【０００９】また請求項２の発明は、粒子径が１μｍ以
下の架橋ゴム及びポリアセタール樹脂を含有する樹脂組
成物を基材に含浸し、半硬化して成ることを特徴とする
ものである。

【００１０】また請求項３の発明は、樹脂組成物が含浸
され半硬化した基材に、粒子径が１μｍ以下の架橋ゴム
を含有する樹脂組成物、又は粒子径が１μｍ以下の架橋
ゴム及びポリアセタール樹脂を含有する樹脂組成物を含
浸し、半硬化して成ることを特徴とするものである。

【００１１】また本発明の請求項４に係る積層板は、請
求項１乃至３のいずれかに記載のプリプレグを積層成形
して成ることを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１３】本発明において樹脂としては、特に制限さ
れるものではなく、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポ
キシ樹脂等のエポキシ樹脂を例示することができる。こ
れらの樹脂は１種を単独で使用したり、２種以上を混合
して使用したりすることができる。

【００１４】また本発明において架橋ゴムとしては、粒
子径が１μｍ以下のものであれば、特に制限されるもの
ではないが、粒子径の下限値としては、０．０１μｍで
あり、具体的には、ブタジエン−アクリロニトリル共重
合ゴム、アクリロニトリルゴム等を例示することができ
る。このような架橋ゴムは、後述する樹脂組成物におい
て、樹脂１００質量部に対して１〜２０質量部含有する
のが好ましく、これによって樹脂組成物が半硬化状態
（Ｂ−ステージ）において良好な柔軟性を有し、割れや
剥がれが発生し難くなって樹脂粉の発生を低減すること
ができると共に、硬化状態において後述する積層板の絶
縁層の厚みのばらつきを低減することができるものであ
る。なお、粒子径が１μｍを超える架橋ゴムを用いる
と、後述するワニス中で凝集が起こり、樹脂粉の発生量
が増加するものであり、また架橋ゴムの代わりに非架橋
ゴムを用いると、半硬化状態（Ｂ−ステージ）において
タッキング（軽い力で短時間に粘着する性質）を示した
り、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低下したりするなど諸特
性が低下するものである。

【００１５】さらに上記の成分の他に、ポリアセタール
樹脂を配合するのが好ましい。このポリアセタール樹脂
としては、特に制限されるものではなく、ポリビニルア
セタール樹脂を例示することができる。ここで、ポリア
セタール樹脂は、後述する樹脂組成物において、樹脂１
００質量部に対して１〜２０質量部含有するのが好まし
く、これによって上記の架橋ゴムを配合することで得ら
れる効果、すなわち、樹脂粉の発生量を低減したり、絶
縁層の厚みのばらつきを低減したりするという効果をよ
り高く得ることができるものである。

【００１６】また本発明において硬化剤としては、特に
制限されるものではなく、一般的な樹脂の硬化剤である
ジシアンジアミド、フェノールノボラック、酸無水物
（無水トリメリット酸）等を例示することができる。

【００１７】さらに必要に応じて、硬化促進剤その他の
添加剤を使用することができる。ここで硬化促進剤とし
ては、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチ
ルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾー
ル等のイミダゾール類、ジメチルベンジルアミン、トリ
エチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタ
ノールアミン等のアミン類、トリフェニルホスフィン、
ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィン等の有機ホ
スフィン類、テトラフェニルホスホニウム・エチルトリ
フェニルボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ
置換ボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾール・
テトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩を
例示することができる。

【００１８】そして、上記の樹脂、粒子径が１μｍ以下
の架橋ゴムを必須成分とし、さらに必要に応じてポリア
セタール樹脂、硬化剤その他の添加剤を配合し、これを
ミキサー、ブレンダー等で均一に混合することによって
樹脂組成物を調製することができ、プリプレグの作製に
おいてワニスとして使用することができるものである。
なお、この調製は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メ
トキシプロパノール（ＭＰ）、ジメチルフォルムアミド
（ＤＭＦ）等の溶媒を用いて行ったり、あるいは溶媒を
用いずに行ったりすることができる。

【００１９】本発明に係るプリプレグは、ガラスクロス
等の基材に上記の樹脂組成物を含浸し、これを加熱乾燥
して半硬化状態（Ｂ−ステージ）とすることによって作
製することができる。

【００２０】また本発明に係るプリプレグは、以下のよ
うに作製することもできる。まず、樹脂組成物をガラス
クロス等の基材に含浸し、これを加熱乾燥して半硬化さ
せておく。このときの樹脂組成物としては、特に制限さ
れるものではなく、上記の各成分やその配合量を任意に
設定することができる。次に、このようにして得られた
基材に、粒子径が１μｍ以下の架橋ゴムを含有する樹脂
組成物を含浸し、これを加熱乾燥して半硬化状態（Ｂ−
ステージ）とすることによって作製することができるも
のである。なお、後から基材に含浸させる樹脂組成物に
は、上記の架橋ゴムの他に、ポリアセタール樹脂が含有
されていても良い。

【００２１】このようにして作製されるプリプレグは、
含浸された樹脂組成物中に粒子径が１μｍ以下の架橋ゴ
ムを配合しているために、その半硬化樹脂の柔軟性が高
められており、切断時その他の取扱い時において、半硬
化樹脂が割れたり剥がれたりすることがなくなり、樹脂
粉の発生を低減することができるものである。しかもこ
のような効果は、上記の樹脂組成物中にポリアセタール
樹脂を加えることで、より高く得ることができるもので
ある。さらにプリプレグを作製するにあたって、上記の
樹脂組成物を基材に直接含浸させる方法、あるいは他の
樹脂組成物が予め含浸され乾燥された基材に後から上記
の樹脂組成物を含浸させる方法のいずれを行っても上記
と同様の効果を得ることができるものである。

【００２２】次に本発明に係る積層板は、例えば、上記
のようにして作製されたプリプレグを所要枚数重ねると
共に、この片面あるいは両面に銅等の金属箔を重ね、こ
れを加熱加圧して積層成形することによって、プリント
配線板に加工するための金属箔張積層板として作製する
ことができる。

【００２３】このようにして作製される金属箔張積層板
の絶縁層は、上記のプリプレグからなるため、この金属
箔張積層板において半硬化樹脂の割れや剥がれ等に起因
する空洞が絶縁層に残存しなくなると共に、樹脂粉が回
路パターン形成前の金属箔表面に付着しなくなるもので
ある。従って、この積層板を加工して製造されるプリン
ト配線板は、異なる層に形成された回路パターン間の絶
縁性を確実に保持することができると共に、回路パター
ンにショート不良が発生しなくなるものである。

【００２４】また本発明に係る積層板は、例えば、予め
内層回路として回路パターンが形成された内層用基板の
片面あるいは両面に、上記のプリプレグを所要枚数重ね
ると共に、この外面に銅等の金属箔を重ね、これを加熱
加圧して積層成形することによって、多層プリント配線
板に加工するための多層配線板として作製することもで
きる。

【００２５】このようにして作製される多層配線板の絶
縁層も、上記のプリプレグからなるため、この多層配線
板において絶縁層に空洞が残存しなくなると共に、回路
パターン形成前の金属箔表面に樹脂粉が付着しなくなる
ものである。しかもこの場合においては、内層用基板の
表面に形成されている内層回路の面積に依存せずに、絶
縁層の厚みのばらつきが低減され、絶縁層の厚みが全面
にわたって均一化されるものである。従って、この積層
板を加工して製造される多層プリント配線板は、異なる
層に形成された回路パターン間の絶縁性を確実に保持す
ることができ、回路パターンにショート不良が発生しな
くなると共に、インピーダンスの制御を容易に行うこと
ができるものである。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００２７】樹脂として、臭素化ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂（東都化成社製「ＹＤＢ−５００」：エポキ
シ当量５００、臭素化率約２４質量％）、クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製「ＹＤＣＮ−２
２０」：エポキシ当量２２０、臭素化率約２４質量％）
を用いた。

【００２８】また架橋ゴムとして、ブタジエン−アクリ
ロニトリル共重合ゴムの架橋ゴム（ＪＳＲ社製「ＸＥＲ
−９１」：粒子径０．５μｍ以下）を用いた。

【００２９】またポリアセタール樹脂として、ポリビニ
ルアセタール樹脂（電機化学工業社製「６０００Ａ
Ｓ」）を用いた。

【００３０】さらに硬化剤として、ジシアンジアミド
（分子量８４、理論活性水素当量２１）、硬化促進剤と
して、２−エチル−４−メチルイミダゾール、溶媒とし
て、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メトキシプロパノ
ール（ＭＰ）、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）を用
いた。＜樹脂組成物のワニスの調製＞予めジメチルフォルムア
ミド（ＤＭＦ）に約１５質量％で均一に分散した架橋ゴ
ムと、その他の成分を表１の配合量で所定の溶媒（固形
分１００質量部に対して、メチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）を４０質量部、メトキシプロパノール（ＭＰ）を２
０質量部、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を４０質量
部混合して調製した溶媒）に投入し、特殊機化工工業社
製「ホモミキサー」で、約１０００ｒｐｍにて約９０分
間混合した。その後、硬化促進剤（２−エチル−４−メ
チルイミダゾール）を配合し、再度約１５分間撹拌し、
その後脱気して、２５℃で約５００〜１０００ｐｏｉｓ
ｅの樹脂組成物のワニスを調製した。＜プリプレグの作製＞基材として、ガラスクロス（日東
紡績社製７６２８タイプクロス）を使用し、このガラス
クロスに上記のようにして調製した樹脂組成物のワニス
を室温にて含浸し、その後、非接触タイプの加熱ユニッ
トにより、約１３０〜１７０℃で加熱することにより、
ワニス中の溶媒を乾燥除去し、樹脂組成物を半硬化させ
ることによってプリプレグを作製した。＜評価項目＞１．粉落ち量上記のようにして作製したプリプレグを１００ｍｍ×１
００ｍｍに切断し、これを１２枚重ね、この一辺を下方
に向けて５ｃｍの高さから５回落下させた。残りの三つ
の辺についても同様に行い、四つの辺から落ちた樹脂粉
を集め、この合計量を秤量し、粉落ち量とした。２．打痕不良率上記のようにして作製したプリプレグを３４０ｍｍ×５
１０ｍｍに切断し、これを８枚重ね、この両面に銅箔を
重ね、さらにこの両面を金属プレートで挟み込んで、１
７０℃、２．９４ＭＰａで１００分間加熱加圧して積層
成形することによって両面銅張積層板を作製した。そし
て、この表面を目視にて検査し、直径０．５ｍｍ以上、
深さ５０μｍ以上の凹部が発生しているものを打痕不良
と判定した。この判定を１０００枚の両面銅張積層板に
ついて行い、この１０００枚に対する打痕不良の枚数の
割合を百分率として計算し、打痕不良率とした。３．絶縁層の厚みのばらつき内層用基板として、予め表面の銅箔に０．５ｍｍ幅のラ
イン状の回路パターン（以下「ライン状回路」とい
う。）及び直径５ｃｍの円状の回路パターン（以下「円
状回路」という。）を形成すると共に、内層処理（黒化
処理）を施した厚み０．２ｍｍの内層コア両面板（松下
電工社製「ＣＲ１７６６」：銅箔の厚み３５μｍ）を使
用し、この内層用基板の両面に上記のようにして作製し
たプリプレグを重ねると共に、さらにこの両面に銅箔を
重ね、１７０℃、２．９４ＭＰａで９０分間加熱加圧し
て積層成形することによって多層配線板を作製した。そ
して、この多層配線板において、ライン状回路及び円状
回路が形成されている領域の上部に形成された絶縁層の
厚みを光学顕微鏡にてそれぞれ３０点測定し、各平均値
の差を求め、絶縁層の厚みのばらつきを評価した。

【００３１】以上の評価項目１〜３の結果を表１に示
す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１にみられるように、各実施例のものは
全ての評価項目において良好な結果であり、実施例１及
び実施例３の結果から、粒子径１μｍ以下の架橋ゴムが
含有されている樹脂組成物を含浸させる基材として、予
め他の樹脂組成物が含浸されたものを使用しても良いこ
とが確認される。

【００３４】また実施例１と実施例２とを比較すると、
ポリアセタール樹脂を配合することにより、樹脂粉の発
生量や絶縁層の厚みのばらつきがさらに低減されること
が確認される。このことは実施例３と実施例４との比較
からも確認される。

【００３５】これに対し、比較例１のものは架橋ゴムが
含有されていないため、他のものより評価が大幅に悪い
ことが確認される。

【００３６】また比較例２のものは、架橋ゴムが含有さ
れて絶縁層の厚みのばらつきが低減されているものの、
粒子径が１μｍを大幅に超える架橋ゴム（粒子径１２μ
ｍ）を使用しているため、樹脂粉の発生量が多く、打痕
不良も発生し易いことが確認される。

【００３７】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係るプ
リプレグは、粒子径が１μｍ以下の架橋ゴムを含有する
樹脂組成物を基材に含浸し、半硬化して成るので、半硬
化状態（Ｂ−ステージ）において柔軟性が高められ、切
断その他の取扱いを行っても、半硬化樹脂が割れたり剥
がれたりし難くなり、樹脂粉の発生を低減することがで
きるものである。

【００３８】また請求項２の発明は、粒子径が１μｍ以
下の架橋ゴム及びポリアセタール樹脂を含有する樹脂組
成物を基材に含浸し、半硬化して成るので、半硬化状態
（Ｂ−ステージ）において柔軟性がさらに高められ、切
断その他の取扱いを行っても、半硬化樹脂が割れたり剥
がれたりし難くなり、樹脂粉の発生をさらに低減するこ
とができるものである。

【００３９】また請求項３の発明は、樹脂組成物が含浸
され半硬化した基材に、粒子径が１μｍ以下の架橋ゴム
を含有する樹脂組成物、又は粒子径が１μｍ以下の架橋
ゴム及びポリアセタール樹脂を含有する樹脂組成物を含
浸し、半硬化して成るので、半硬化状態（Ｂ−ステー
ジ）において柔軟性が高められ、切断その他の取扱いを
行っても、半硬化樹脂が割れたり剥がれたりし難くな
り、樹脂粉の発生を低減することができるものである。

【００４０】また本発明の請求項４に係る積層板は、請
求項１乃至３のいずれかに記載のプリプレグを積層成形
して成るので、この積層板を加工して製造されるプリン
ト配線板や多層プリント配線板等は、半硬化樹脂の割れ
や剥がれ等に起因する空洞が絶縁層に残存しなくなるこ
とで、異なる層に形成された回路パターン間の絶縁性を
確実に保持することができ、また樹脂粉が回路パターン
形成前の金属箔表面に付着しなくなることで、回路パタ
ーンにショート不良が発生しなくなり、さらに内層用基
板の表面に形成されている内層回路の面積に依存せず
に、絶縁層の厚みのばらつきが低減され、絶縁層の厚み
が全面にわたって均一化されることで、インピーダンス
の制御を容易に行うことができるものである。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子径が１μｍ以下の架橋ゴムを含有す
る樹脂組成物を基材に含浸し、半硬化して成ることを特
徴とするプリプレグ。
【請求項２】粒子径が１μｍ以下の架橋ゴム及びポリ
アセタール樹脂を含有する樹脂組成物を基材に含浸し、
半硬化して成ることを特徴とするプリプレグ。
【請求項３】樹脂組成物が含浸され半硬化した基材
に、粒子径が１μｍ以下の架橋ゴムを含有する樹脂組成
物、又は粒子径が１μｍ以下の架橋ゴム及びポリアセタ
ール樹脂を含有する樹脂組成物を含浸し、半硬化して成
ることを特徴とするプリプレグ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載のプリ
プレグを積層成形して成ることを特徴とする積層板。