JP2003283098A - プリント配線板製造用積層材料、積層板、樹脂付き銅箔、プリント配線板及び多層プリント配線板 - Google Patents

プリント配線板製造用積層材料、積層板、樹脂付き銅箔、プリント配線板及び多層プリント配線板

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JP2003283098A
JP2003283098A JP2002086285A JP2002086285A JP2003283098A JP 2003283098 A JP2003283098 A JP 2003283098A JP 2002086285 A JP2002086285 A JP 2002086285A JP 2002086285 A JP2002086285 A JP 2002086285A JP 2003283098 A JP2003283098 A JP 2003283098A
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wiring board
copper foil
laminated
resin
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JP2002086285A
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Takeshi Koizumi
健 小泉
Yoshihiko Nakamura
善彦 中村
Kenichi Fukuya
憲一 福家
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板の導体層を構成する銅箔で
の、高周波伝送時における低伝送損失性を向上すること
により、プリント配線板の高周波特性を向上することが
できるプリント配線板製造用積層材料を提供する。 【解決手段】 不飽和二重結合を有する成分を含有する
と共に硬化物の誘電率が3.5以下となる熱硬化性樹脂
組成物から形成される樹脂層と銅箔とを積層して構成さ
れるプリント配線板製造用積層材料に関する。銅箔の樹
脂層が形成される側の表面が、亜鉛又は亜鉛合金にて処
理された後、ビニル基含有シランカップリング剤による
カップリング剤処理がなされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板製
造用積層材料、積層板、樹脂付き銅箔、並びにこれらを
用いて製造されるプリント配線板及び多層プリント配線
板に関し、特に高周波用途における電気信号の伝送損失
を低減することができるものに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の電子機器は、搭載される半導体デ
バイスの高集積化とパッケージの精緻化、プリント配線
板の高密度配線化及び接合、実装技術の向上に伴い、非
常に進展しており、特に、移動体通信のような高周波数
帯を利用する電子機器においては、進展が著しい。
【0003】この種の電子機器を構成するプリント配線
板は、多層化と微細配線化が同時進行しているが、情報
処理の高速化に要求される信号伝達速度の高速化には材
料の誘電率を低減することが有効であり、また、伝送時
の損失を低減するためには誘電正接(誘電損失)の少な
い材料を使用することが効果的である。
【0004】また、このような高周波数帯を利用する電
子機器においては、プリント配線板の導体層を構成する
銅箔に対しても、低伝送損失性が要求される。低伝送損
失性を示す銅箔としては、例えば特開昭60−2483
44号公報や特開平5−55746号公報で開示されて
いるように、通常にくらべて表面粗度の小さな箔を用い
ることが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに表面粗度を小さくした銅箔では、粗面のアンカー効
果による密着強度が小さくなり、回路が剥離するなどの
問題が生じる。この問題を解決するために絶縁層と銅箔
層との間に接着フィルムを介在させることも提案されて
いる(例えば特開平5−55746号公報参照)が、絶
縁層の誘電率や厚みをコントロールすることが困難とな
って所望の誘電特性を有するプリント配線板を得ること
が困難となってしまい、また製造工程も煩雑となってし
まう。
【0006】本発明は上記の点に鑑みて為されたもので
あり、プリント配線板の導体層を構成する銅箔での、高
周波伝送時における低伝送損失性を向上することによ
り、プリント配線板の高周波特性を向上することができ
るプリント配線板製造用積層材料、積層板、樹脂付き銅
箔、並びにこれらのものから製造されるプリント配線板
及び多層プリント配線板を提供することを目的とするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
プリント配線板製造用積層材料は、不飽和二重結合を有
する成分を含有すると共に硬化物の誘電率が3.5以下
となる熱硬化性樹脂組成物から形成される樹脂層と銅箔
とを積層して構成されるプリント配線板製造用積層材料
において、銅箔の樹脂層が形成される側の表面が、亜鉛
又は亜鉛合金にて処理された後、ビニル基含有シランカ
ップリング剤によるカップリング剤処理がなされている
ことを特徴とするものである。
【0008】また請求項2の発明は、請求項1におい
て、熱硬化性樹脂組成物が、ポリフェニレンオキサイド
骨格を持つ樹脂と、トリアリルイソシアヌレートとを必
須成分として含有することを特徴とするものである。
【0009】また請求項3の発明は、請求項1又は2に
おいて、銅箔に対する亜鉛又は亜鉛合金の処理量が0.
05〜10mg/dm2であることを特徴とするもので
ある。
【0010】また請求項4の発明は、請求項1乃至3の
いずれかにおいて、銅箔に対するカップリング剤処理量
が、0.1mg/m2以上3g/m2以下であることを特
徴とするものである。
【0011】また請求項5の発明は、請求項1乃至4の
いずれかにおいて、銅箔の表面粗さが3μm以下である
ことを特徴とするものである。
【0012】また請求項6に係る積層板は、請求項1乃
至5のいずれかに記載のプリント配線板製造用積層材料
において、熱硬化性樹脂組成物を基材に含浸し、加熱乾
燥して半硬化させて得られるプリプレグの所定枚数と銅
箔とを加熱加圧し、プリプレグの硬化物にて樹脂層を形
成して成ることを特徴とするものである。
【0013】また請求項7に係る樹脂付き銅箔は、請求
項1乃至5のいずれかに記載のプリント配線板製造用積
層材料において、銅箔に塗布された熱硬化性樹脂組成物
の層にて樹脂層を形成して成ることを特徴とするもので
ある。
【0014】また請求項8に係るプリント配線板は、請
求項6に記載の積層板の片面又は両面に回路パターンを
形成して成ることを特徴とするものである。
【0015】また請求項9に係る多層プリント配線板
は、請求項6に記載の積層板の片面又は両面に回路パタ
ーンを形成したものに、請求項6におけるプリプレグを
所定枚数積層し、加熱加圧成形して成ることを特徴とす
るものである。
【0016】また請求項10に係る多層プリント配線板
は、請求項6に記載の積層板の片面又は両面に回路パタ
ーンを形成したものに、請求項7に記載の樹脂付き銅箔
を積層し、加熱加圧成形して成ることを特徴とするもの
である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0018】本発明において用いられる熱硬化性樹脂組
成物は、不飽和二重結合を有する熱硬化性樹脂を含有す
るものであり、且つその硬化物の誘電率が3.5以下と
なるものである。
【0019】この誘電率が3.5より大きくなると、高
周波数領域では電気信号の伝送損失が増大することから
不適である。また誘電率は小さい程好ましいが、実際上
の下限は2.0程度となる。
【0020】このような熱硬化性樹脂組成物としては、
ポリフェニレンオキサイド(以下「PPO」という)骨
格を持つ樹脂と、トリアリルイソシアヌレートとを含有
するものを挙げることができる。
【0021】PPOは、一般式(1)に示すような構造
を有するものであり、ポリフェニレンエーテル(PP
E)とも称されるものである。PPOは誘電率や誘電損
失の面で優れており、高周波用途に用いるのに好適であ
る。
【0022】
【化1】
【0023】上記の一般式(1)で表されるPPOの一
例としては、下記の一般式(2)で表されるポリ(2,
6−ジメチル−1,4−フェニレンオキサイド)や、あ
るいはポリ(2,6−ジブロモ−1,4−フェニレンオ
キサイド)等が挙げられる。
【0024】
【化2】
【0025】ここで、PPO樹脂は、例えば、米国特許
第4059568号明細書に開示されている方法で合成
されるものであり、特に限定するものでないが、例え
ば、数平均分子量(Mn)が13,000〜25,00
0のPPO樹脂が好ましい。しかし、本来PPO樹脂
は、熱可塑性樹脂であり、このままでは樹脂の融点及び
溶融粘度が高いため、多層プリント配線板用材料として
は成形性不良が発生する問題があり、そこで、このPP
O樹脂の分子量を低減することにより、樹脂の粘度を低
減し、成形性向上を図るようにするものである。
【0026】PPO樹脂の分子量低減の手法としては、
「The Journal of Organic Chemistry, 34,297−303(19
69)」に記載の方法を使用できる。本反応で使用される
フェノール種としてはフェノール、クレゾール、キシレ
ノール、ヒドロキノン、ビスフェノールA、4,4’−
ジヒドロキシジフェニルエーテル等が挙げられるが、誘
電率低減のためには、反応後に極性の高い官能基を残さ
ない単官能のフェノール種を使用することがより好まし
い。また、本反応の開始剤としては、3,3’,5,
5’−テトラメチル−1,4−ジフェノキノン、クロラ
ニル、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノキシルのよ
うな酸化剤、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニ
トリルのようなラジカル開始剤が好ましく、また、必要
に応じてカルボン酸金属塩などで本反応を促進すること
もできる。また、反応後の成分として、低分子量アルコ
ールのような揮発性の高い成分が発生する開始剤が、誘
電率上昇を抑制できるため、より好ましい。
【0027】このようにしてフェノール種を反応させて
低分子量化して得られるPPO樹脂は、数平均分子量が
2000〜12000の範囲となるようにすることが好
ましいものであり、この範囲より小さいと分子量が小さ
いことから充分な耐熱性が得られず、また成形硬化物の
ガラス転移点が低くなってしまうものであり、またこの
範囲より大きいと粘度が増大して成形性が低下するとい
った問題が発生するため好ましくない。
【0028】またトリアリルイソシアヌレート(TAI
C)は不飽和二重結合を有する成分として配合されるも
のであり、熱硬化性樹脂組成物の硬化物の耐熱性と寸法
安定性に寄与するものである。このトリアリルイソシア
ヌレートは、熱硬化性樹脂組成物中にモノマー状態のも
の(m−TAIC)を配合することができるが、トリア
リルイソシアヌレートを重合させて得られるプレポリマ
ー(p−TAIC)を用いることもでき、またモノマー
とプレポリマーとを併用することもできる。
【0029】熱硬化性樹脂組成物として、上記のような
PPO骨格を持つ樹脂とトリアリルイソシアヌレートと
を含有するものを用いる場合は、その硬化物の誘電率が
3.5以下となるように適宜配合組成を調整するもので
あり、また熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて任意
の相溶化剤や難燃剤、無機充填剤などを配合することも
できる。但し誘電率の高い成分を導入すると、熱硬化性
樹脂組成物の硬化物の誘電率も増大することから、誘電
率の小さい成分を選択して配合することが望ましい。
【0030】熱硬化性樹脂組成物の具体的組成について
は特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物及びその硬化物
が所望の特性を有するように適宜の配合組成で調製され
るが、PPO骨格を持つ樹脂とTAICは、PPO骨格
を持つ樹脂を20〜60質量部、TAICを15〜60
質量部の割合で含有するのが好ましい。すなわち、PP
O骨格を持つ樹脂が20質量部未満で、TAICが60
質量部を超える割合の場合には、熱硬化性樹脂組成物の
硬化物は脆くなり易く、また誘電率を充分に低減するこ
とが困難となり、またPPO骨格を持つ樹脂が60質量
部を超え、TAICが15質量部未満の割合の場合に
は、熱硬化性樹脂組成物の粘度及び、溶融粘度が高くな
り、成形時の樹脂流動性が不十分となるため、特に多層
材料を成形する場合の成形性が悪くなる場合がある。
【0031】また相溶化剤は、耐熱性、接着性、寸法安
定性を改良するために配合されるものであり、例えばス
チレン・ブタジエンブロックコポリマー、スチレン・イ
ソプレンブロックコポリマー、1,2−ポリブタジエ
ン、1,4−ポリブタジエン、マレイン変性ポリブタジ
エン、アクリル変性ポリブタジエン、エポキシ変性ポリ
ブタジエンからなる群から選ばれる少なくとも一種の相
溶化剤を配合することができる。相溶化剤の含有量は樹
脂分に対し10質量%以下が好ましい。相溶化剤の含有
量がこれを超えると、耐熱性の低下が起こるおそれがあ
り好ましくない。
【0032】また難燃剤を配合する場合には、ハロゲン
系化合物を使用することができる。このハロゲン系化合
物としては、例えばハロゲン化ポリフェニレンオキサイ
ド、ハロゲン化トリアリルイソシアヌレート、フッ素化
脂肪族樹脂等を配合することができ、この場合は難燃性
を向上すると共に、誘電率を充分に低減することができ
る。
【0033】ハロゲン化ポリフェニレンオキサイドは熱
硬化性樹脂組成物中のPPO骨格を持つ樹脂の一部又は
全部として配合される。特に臭素化ポリフェニレンオキ
サイドを配合すると少ないハロゲンの添加量でも難燃性
が得られる上に、誘電率を充分に低減することができ
る。
【0034】また、ハロゲン化トリアリルイソシアヌレ
ートは熱硬化性樹脂組成物中のトリアリルイソシアヌレ
ートの一部又は全部として配合される。このハロゲン化
トリアリルイソシアヌレートとして臭素化トリアリルイ
ソシアヌレートを配合すると、少ないハロゲンの添加量
でも難燃性が得られる上に、誘電率を充分に低減するも
のである。
【0035】また、フッ素化脂肪族樹脂を配合する場合
は、特に好ましくは四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エ
チレン六フッ化プロピレン共重合樹脂、四フッ化エチレ
ン−パーフロロアルキルビニルエーテル、四フッ化エチ
レン−エチレン共重合樹脂のうちの少なくともいずれか
を用いることが好ましいものであり、これらは有機化合
物中においても特に誘電率が低く、熱硬化性樹脂組成物
の誘電率の低減に大きく寄与するものである。
【0036】これらの難燃剤は、PPO樹脂組成物の固
形分中のハロゲン総含有量が、樹脂組成物中の揮発分を
除く有機成分(全非溶媒有機成分)の総量に対して8〜
40質量%となるように配合することが好ましい。
【0037】また、無機充填材を配合場合には、熱硬化
性樹脂組成物の硬化物の熱膨張係数を低減して加熱時の
寸法変化率を低減し、またこの硬化物を強靱化すること
ができて、プリント配線板の信頼性を向上することがで
きる。
【0038】この無機充填材としては、特に限定されな
いが、シリカ、窒化ホウ素、ワラストナイト、タルク、
カオリン、クレー、マイカ、アルミナ、ジルコニア、チ
タニア等の金属酸化物,窒化物,珪化物、硼化物等を挙
げることができ、これらは単独で、あるいは複数種を組
み合わせて使用することができる。特に組成物の低誘電
率化のためには、無機充填材としてシリカや窒化ホウ素
等の低誘電率フィラーを使用することが好ましい。この
無機充填材の配合量は樹脂組成物中の全非溶媒有機成分
重量100質量部に対して5〜50質量部とすることが
好ましいものであり、この範囲で配合することにより樹
脂の熱膨張係数を小さくしたり、強度を向上することが
できる。
【0039】このようにして得られた熱硬化性樹脂組成
物は、PPOの特性が損なわれず、硬化物の誘電率が低
減され、またワニス粘度や溶融粘度が低く、成形硬化物
はボイドやかすれの発生が抑制されて成形性が良好なも
のであり、また高いガラス転移点を有し、また相互侵入
網目構造を形成して優れた耐熱性を有するものである。
【0040】また熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じ
て有機溶媒と混合し、ワニスに調製して用いられる。こ
の有機溶媒としては、樹脂成分を溶解し、かつ反応に悪
影響を及ぼすものでなければ、特に限定されず、例え
ば、メチルエチルケトン等のケトン類、ジブチルエーテ
ル等のエーテル類、酢酸エチル等のエステル類、ジメチ
ルホルムアミド等のアミド類、ベンゼン、トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素類、トリクロロエチレン等の
塩素化炭化水素等の適当な有機溶媒を一種あるい二種以
上を混合して用いられる。前記ワニスの樹脂固形分の濃
度は、プリプレグや樹脂付き銅箔を作製する際の作業性
に応じて適当に調整すればよいものであり、例えば40
〜90質量%が適当である。
【0041】一方、本発明において用いられる銅箔の表
面形状は特に限定されるものではないが、高周波用途で
は表皮効果と呼ばれる、電流が導体の表面層に集中する
現象が生じるものであり、銅箔の表面形状の凹凸が大き
い場合はこの凹凸面に沿って電流が流れ、信号遅延や伝
送損失の増大が生じるおそれがある。このため、銅箔と
しては表面粗さが小さいものを用いることが好ましく、
具体的には、表面粗さが3μm以下のものを用いること
が好ましい。
【0042】上記のような熱硬化性樹脂と銅箔とを用
い、熱硬化性樹脂組成物から形成される樹脂層と銅箔と
を積層して、積層板、樹脂付き銅箔等のプリント配線板
製造用積層材料が得られる。
【0043】このとき銅箔には、表面を予め亜鉛又は亜
鉛合金にて処理し、その後ビニル基含有シランカップリ
ング剤で表面処理を施しておく。このような銅箔に対す
る表面処理は銅箔の片面または両面に施されるが、少な
くとも銅箔の樹脂層が形成される側の表面に施すもので
ある。
【0044】亜鉛又は亜鉛合金による処理にあたって、
亜鉛合金を用いる場合には、Zn−W、Zn−V、Zn
−Tl、Zn−SN、Zn−Se、Zn−Sb、Zn−
Pt、Zn−Pb、Zn−Ni、Zn−Mo、Zn−M
n、Zn−In、Zn−Fe、Zn−Ge、Zn−G
a、Zn−Cu、Zn−Cr、Zn−Co、Zn−C
d、Zn−Au、Zn−Ag等の亜鉛合金を用いること
ができる。この亜鉛又は亜鉛合金による処理は、亜鉛又
は亜鉛合金を銅箔表面に付着させるものであり、その手
法は問わないが、例えば特開昭60−86894号公
報、特開昭63−89698号公報等に開示されている
ようなめっき法により電気化学的に亜鉛又は亜鉛合金を
析出させることにより銅箔表面に亜鉛又は亜鉛合金の薄
層を形成する方法が挙げられる。
【0045】またカップリング剤処理にあたっては、ビ
ニル基含有シランカップリング剤としてビニルトリメト
キシシラン等を用いることができ、このようなビニル基
含有シランカップリング剤を所定濃度に調整したカップ
リング剤溶液を銅箔表面上に塗布するなどして溶液を付
着させ、乾燥させることにより処理を行うことができ
る。
【0046】上記のような表面処理が施された銅箔表面
に対して、熱硬化性樹脂組成物から形成される樹脂層を
積層成形すると、熱硬化性樹脂組成物中の不飽和二重結
合がビニル基含有シランカップリング剤と結合して高い
密着強度が得られるものであり、このとき亜鉛又は亜鉛
合金は、シランカップリング剤と銅箔との結合反応、及
びシランカップリング剤と熱硬化性樹脂組成物中の二重
結合との結合反応において触媒的に働き、銅箔と熱硬化
性樹脂組成物の接着向上に寄与するものである。
【0047】上記のような銅箔に対する表面処理におい
ては、亜鉛または亜鉛合金の処理量(付着量)は、銅箔
の被処理面の面積に対して0.05〜10mg/dm2
の範囲とすることが好ましい。処理量が0.05mg/
dm2より小さくなると、接着強度の向上が見られなく
なる。また処理量が10mg/dm2より大きくなる
と、回路形成時の酸処理による接着強度劣化が大きくな
って好ましくない。
【0048】また銅箔のカップリング剤表面処理におけ
るカップリング剤処理量は、銅箔の被処理面の面積に対
して0.1mg/m2以上3g/m2以下とすることが好
ましい。この処理量が0.1mg/m2より小さいと銅
箔上のカップリング剤量が少ないことから十分な接着強
度の向上がなされないおそれがあり、また3g/m2
り大きいとカップリング剤の層が厚くなり、銅箔のみ、
または熱硬化性樹脂組成物のみとしか反応しないカップ
リング剤の割合が増大して、やはり十分な接着強度が得
られないおそれがある。カップリング剤処理量は、カッ
プリング剤溶液の濃度及び銅箔に対するカップリング剤
溶液の塗布量を調整することにより調節することができ
る。
【0049】次に、プリント配線板製造用積層材料であ
る樹脂付き銅箔及び積層板について説明する。
【0050】樹脂付き銅箔は、銅箔の表面処理がなされ
た面に、熱硬化性樹脂組成物又はこれに溶剤を加えたワ
ニスを塗布し、必要に応じて加熱乾燥することにより半
硬化させることにより作製される。このとき熱硬化性樹
脂組成物の層により樹脂層が形成される。
【0051】また積層板を作製するにあたっては、熱硬
化性樹脂組成物に溶剤を加えて調製されるワニスを基材
に含浸し、さらに加熱乾燥し有機溶媒を蒸発させてプリ
プレグを作製する。基材としては、有機繊維やガラス繊
維の織布または不織布を用いることができる。この基材
への含浸量は、プリプレグ中の樹脂固形分の質量比率が
35質量%以上になるようにするのが好ましい。一般に
基材の誘電率は樹脂のそれよりも大きく、それゆえに、
このプリプレグを用いて得られた積層板の誘電率を小さ
くするには、プリプレグ中の樹脂固形分の含有量を前記
質量比率より多くすると良い。
【0052】続いて、プリプレグを一枚または複数枚重
ね、さらにその上下の両面又は片面に銅箔を、その表面
処理された面がプリプレグ側に向くように重ね、加熱加
圧成形することにより、積層一体化された両面銅張積層
板又は片面銅張積層板を作製することができる。このと
き、熱硬化性樹脂組成物からなるプリプレグの硬化物に
より樹脂層が形成される。
【0053】次に、上記のようなプリント配線板製造用
積層材料から作製されるプリント配線板及び多層プリン
ト配線板について説明する。
【0054】第一の例では、積層板の銅箔をエッチング
加工等することにより積層板の片面又は両面に回路パタ
ーンを形成して、プリント配線板を得ることができる。
このとき、樹脂層であるプリプレグの硬化物が絶縁層を
形成し、銅箔が導体層を構成する。
【0055】第二の例では、第一の例のようにして積層
板の片面又は両面に回路パターンを形成したものを内層
材料とし、その片面又は両面に、積層板の作製に用いた
ものと同様のプリプレグを一枚又は複数枚重ね、更に必
要に応じてその最外層に上記のような表面処理が施され
た銅箔を重ねたものを、加熱加圧成形により積層一体化
して、多層プリント配線板を得ることができる。このと
き積層板における樹脂層であるプリプレグの硬化物並び
に積層板の外面に配置されたプリプレグの硬化物が絶縁
層を形成し、銅箔が導体層を構成する。
【0056】第三の例では、第一の例のようにして積層
板の片面又は両面に回路パターンを形成したものを内層
材料とし、その一面又は両面に樹脂付き銅箔を、その樹
脂層が内層材料の表面と対向するようにして重ね、加熱
加圧成形により積層一体化して、多層プリント配線板を
得ることができる。このとき積層板における樹脂層であ
るプリプレグの硬化物及び樹脂付き銅箔における樹脂層
の硬化物が絶縁層を形成し、銅箔が導体層を構成する。
【0057】上記の積層板、プリント配線板又は多層プ
リント配線板の成形条件は、熱硬化性樹脂組成物の配合
組成に応じた条件とするものであって、特に限定するも
のでないが、温度170℃以上230℃以下、圧力0.
98MPa(10kg/cm 2)以上、5.9MPa
(60kg/cm2)以下の条件で適切な時間、加熱加
圧するのが好ましい。
【0058】以上のようにして得られるプリント配線板
及び多層プリント配線板は、表面処理を施した銅箔を用
いていることから、樹脂層から形成される絶縁層と銅箔
から構成される導体層との接着強度が大きくなるもので
あり、高周波用途において低伝送損失である表面粗さの
小さな銅箔を用いた場合においても、十分な接着強度が
得られるものである。
【0059】
【実施例】以下、本発明を実施例により、具体的に説明
する。
【0060】(実施例1)PPO樹脂(日本ジーイープ
ラスチックス株式会社製:商品名「ノリルPX970
1」、数平均分子量14000)を30重量部、ビスフ
ェノールAを0.30重量部、開始剤(1)としてt-ブ
チルペルオキシイソプロピルモノカーボネート(日本油
脂株式会社製:商品名「パーブチルI」)0.27重量
部,ナフテン酸コバルト0.008重量部を配合し、こ
れに溶剤であるトルエンを90重量部加えて、80℃に
て1時間混合、分散、溶解してPPO樹脂の分子量調整
を行った。本処理後に得られた透明のPPO樹脂溶液
は、数平均分子量をゲルパーミエーションクロマトグラ
フ(以下GPCとする)にて測定したところ、7800
であった。
【0061】これによって得た数平均分子量7800の
PPO樹脂溶液に、m−TAIC(日本化成株式会社製
の)30重量部、p−TAIC(第一工業製薬株式会社
製:商品名「P−TAIC−1000C」)を20重量
部、相溶化剤としてスチレン・ブタジエン・ブロックコ
ポリマー(旭化成工業株式会社製:商品名タフプレン
A)5重量部、難燃剤として臭素化有機化合物である臭
素化PPO樹脂(第一工業製薬株式会社製:商品名「ピ
ロガードSR460B」、Br含有量64%)を25重
量部、及び開始剤(2)としてα、α'ビス(t-ブチル
パーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン(日本油脂株式
会社製:商品名「パーブチル−P」)3重量部を配合
し、これを溶剤であるトルエン中で混合、分散、溶解し
てPPO樹脂組成物のワニスを得た。
【0062】上記のワニスをEガラスクロス(日東紡績
株式会社製:商品名「116E」)に含浸させた後、温
度120℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去し
て樹脂含有量約50重量%のプリプレグを得た。
【0063】一方、銅箔としては、35μm厚、表面粗
さ2.0μmのものを用い、この銅箔の一面には電解め
っき処理を施すことにより亜鉛処理量2.5mg/dm
2の亜鉛処理を施し、更にビニルトリメトキシシランを
用いて処理量100mg/m 2のカップリング剤処理を
施した。
【0064】そして上記のようにして得た1枚のプリプ
レグの両面に、銅箔を表面処理が施された面がプリプレ
グの表面と対向するようにして重ね、温度180℃、圧
力2.94MPa(30kg/cm2)、180分間の
成形条件で加熱加圧し、内層プリント配線板用の両面銅
張積層板を得た。
【0065】(実施例2)銅箔の亜鉛処理量が0.03
mg/dm2であること以外は実施例1と同様にして積
層板を得た。
【0066】(実施例3)銅箔の亜鉛処理量が12mg
/dm2であること以外は実施例1と同様にして積層板
を得た。
【0067】(実施例4)銅箔のカップリング剤処理量
が0.05mg/m2であること以外は実施例1と同様
にして積層板を得た。
【0068】(実施例5)銅箔のカップリング剤処理量
が4000mg/m2であること以外は実施例1と同様
にして積層板を得た。
【0069】(比較例1)銅箔のカップリング剤処理に
用いたカップリング剤がエポキシシランであること以外
は実施例1と同様にして積層板を得た。
【0070】(比較例2)銅箔がカップリング剤処理さ
れていないこと以外は実施例1と同様にして積層板を得
た。
【0071】(比較例3)銅箔が亜鉛処理されていない
こと以外は実施例1と同様にして積層板を得た。
【0072】(比較例4)銅箔に亜鉛処理及びカップリ
ング剤処理が共にされていないこと以外は実施例1と同
様にして積層板を得た。
【0073】(比較例5)銅箔に亜鉛処理及びカップリ
ング剤処理が共にされておらず、また銅箔の表面粗さが
8μmであること以外は実施例1と同様にして積層板を
得た。
【0074】(ピール強度評価)積層板の銅箔引きはが
し強さをJIS C6481に準拠して測定した。この
とき、幅20mm、長さ100mmの試験片上に幅10
mm、長さ100mmのパターンを形成し、銅箔を引っ
張り試験器により50mm/分の速度で引きはがし、そ
の時の引きはがし強さを測定した。
【0075】(伝送損失評価)積層板の片面に回路を形
成した後、回路形成面にプリプレグ1枚と両面板に使用
したものと同じ銅箔を重ね合わせ、同様の条件にて加熱
加圧成形し、スプリットラインを持つ多層プリント配線
板を得た。この多層プリント配線板の内層回路に1.6
GHzの信号を印可し、その伝送損失を計測した。
【0076】(耐塩酸劣化性評価)積層板に幅1mm、
長さ100mmのパターンを形成し、この状態で上記の
ピール強度評価と同様にして銅箔のピール強度を測定し
た。また同様にパターンを形成した積層板を12%の塩
酸水溶液に30分浸漬処理する塩酸処理を施した後にピ
ール強度を測定した。そして塩酸処理前後のピール強度
の劣化率をパーセンテージで表した。
【0077】以上の結果を表1に示す。
【0078】
【表1】
【0079】
【表2】
【0080】このように実施例1〜5では、ピール強度
が高く、且つ高周波の伝送損失が少ないものであった。
これに対してカップリング剤としてエポキシシランを用
いた比較例1では、ピール強度が低くなってしまい、ま
たカップリング剤処理を施さなかった比較例2や亜鉛処
理を施さなかった比較例3、カップリング剤処理と亜鉛
処理を共に施さなかった比較例4ではピール強度が著し
く低くなり、またこのために回路形成が不可能となって
伝送損失が測定不能となってしまった。また銅箔の表面
粗さを大きくすると共にカップリング剤処理と亜鉛処理
を共に施さなかった比較例5では、密着性は得られるも
のの、高周波の伝送損失が大きくなって、高周波の伝送
用途には適さないものとなった。
【0081】また、実施例1と実施例2,3とを比較す
ると、亜鉛処理量を好適な範囲とすることで特に優れた
ピール強度が得られると共に酸処理後にもピール強度を
維持することができることが明らかとなり、また実施例
1と実施例4,5とを比較するとカップリング剤処理量
を好適な範囲とすることで特に優れたピール強度が得ら
れることが確認される。
【0082】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に係るプ
リント配線板製造用積層材料は、不飽和二重結合を有す
る成分を含有すると共に硬化物の誘電率が3.5以下と
なる熱硬化性樹脂組成物から形成される樹脂層と銅箔と
を積層して構成されるプリント配線板製造用積層材料に
おいて、銅箔の樹脂層が形成される側の表面が、亜鉛又
は亜鉛合金にて処理された後、ビニル基含有シランカッ
プリング剤によるカップリング剤処理がなされているた
め、銅箔として表面粗さが小さいものを用いた場合であ
っても熱硬化性樹脂組成物中の不飽和二重結合がビニル
基含有シランカップリング剤と結合して高い密着強度が
得られるものであり、このとき亜鉛又は亜鉛合金は、シ
ランカップリング剤と銅箔との結合反応、及びシランカ
ップリング剤と熱硬化性樹脂組成物中の二重結合との結
合反応において触媒的に働いて銅箔と熱硬化性樹脂組成
物の接着向上に寄与する。このため、このプリント配線
板製造用積層材料を用いることにより、高周波の伝送損
失が低く、且つ導体層と絶縁層との密着性が高いプリン
ト配線板又は多層プリント配線板を、容易に得ることが
できるものである。
【0083】また請求項2の発明は、請求項1におい
て、熱硬化性樹脂組成物が、ポリフェニレンオキサイド
骨格を持つ樹脂と、トリアリルイソシアヌレートとを必
須成分として含有するため、硬化物の誘電率が低い熱硬
化性樹脂組成物を容易に得ることができ、更にこの硬化
物の耐熱性や寸法安定性を優れたものとすることができ
るものであり、高周波伝送用途のプリント配線板製造用
に好適に用いることができるものである。
【0084】また請求項3の発明は、請求項1又は2に
おいて、銅箔に対する亜鉛又は亜鉛合金の処理量が0.
05〜10mg/dm2であるため、銅箔と樹脂層との
間の接着強度を特に優れたものとすることができ、且つ
酸処理後においても優れた背着強度を維持することがで
きるものである。
【0085】また請求項4の発明は、請求項1乃至3の
いずれかにおいて、銅箔に対するカップリング剤処理量
が、0.1mg/m2以上3g/m2以下であるため、銅
箔と樹脂層との間の接着強度を特に優れたものとするこ
とができるものである。
【0086】また請求項5の発明は、請求項1乃至4の
いずれかにおいて、銅箔の表面粗さが3μm以下である
ため、高周波の伝送時における、銅箔表面の凹凸面に沿
って電流が流れることによる信号遅延や伝送損失の増大
の発生を抑制することができ、高周波伝送用途のプリン
ト配線板製造用に好適に用いることができるものであ
る。
【0087】また請求項6に係る積層板は、請求項1乃
至5のいずれかに記載のプリント配線板製造用積層材料
において、熱硬化性樹脂組成物を基材に含浸し、加熱乾
燥して半硬化させて得られるプリプレグの所定枚数と銅
箔とを加熱加圧し、プリプレグの硬化物にて樹脂層を形
成するため、プリント配線板製造用途に用いることによ
り、高周波の伝送損失が低く、且つ導体層と絶縁層との
密着性が高いプリント配線板又は多層プリント配線板
を、容易に得ることができるものである。
【0088】また請求項7に係る樹脂付き銅箔は、請求
項1乃至5のいずれかに記載のプリント配線板製造用積
層材料において、銅箔に塗布された熱硬化性樹脂組成物
の層にて樹脂層を形成するため、プリント配線板製造用
途に用いることにより、高周波の伝送損失が低く、且つ
導体層と絶縁層との密着性が高いプリント配線板又は多
層プリント配線板を、容易に得ることができるものであ
る。
【0089】また請求項8に係るプリント配線板は、請
求項6に記載の積層板の片面又は両面に回路パターンを
形成するため、樹脂層から形成される絶縁層と銅箔から
構成される導体層との接着強度が大きくなるものであ
り、高周波用途において低伝送損失である表面粗さの小
さな銅箔を用いた場合においても、十分な接着強度が得
られるものである。
【0090】また請求項9に係る多層プリント配線板
は、請求項6に記載の積層板の片面又は両面に回路パタ
ーンを形成したものに、請求項6におけるプリプレグを
所定枚数積層し、加熱加圧成形するため、樹脂層から形
成される絶縁層と銅箔から構成される導体層との接着強
度が大きくなるものであり、高周波用途において低伝送
損失である表面粗さの小さな銅箔を用いた場合において
も、十分な接着強度が得られるものである。
【0091】また請求項10に係る多層プリント配線板
は、請求項6に記載の積層板の片面又は両面に回路パタ
ーンを形成したものに、請求項7に記載の樹脂付き銅箔
を積層し、加熱加圧成形するため、樹脂層から形成され
る絶縁層と銅箔から構成される導体層との接着強度が大
きくなるものであり、高周波用途において低伝送損失で
ある表面粗さの小さな銅箔を用いた場合においても、十
分な接着強度が得られるものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 5/24 CFJ C08J 5/24 CFJ H05K 1/03 610 H05K 1/03 610H 3/46 3/46 G T // C08L 51:08 C08L 51:08 (72)発明者 福家 憲一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 4F072 AA07 AA08 AB02 AB09 AB28 AB29 AD03 AD42 AD52 AG03 AG16 AG19 AH02 AK05 AK14 AL13 4F100 AB17B AB18C AB31C AB33B AH06D AK01A AK51A AK54A AL05A BA04 BA07 BA10A BA10B EH46 EH462 EJ08 EJ082 EJ17 EJ172 EJ42 EJ422 EJ82 EJ822 EJ86 EJ862 GB43 JB13A JK14B YY00B YY00C YY00D 4J011 AA05 AA07 BA04 BA05 DA02 FA07 FB19 PA15 PA90 PB40 PC02 PC08 4J026 AB22 BA40 BB01 DB05 GA06 GA08 GA10 5E346 AA05 AA06 AA12 AA15 AA32 BB01 CC02 CC08 CC32 DD02 DD12 DD32 EE02 EE06 EE07 EE09 EE13 EE18 GG02 GG28 HH11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不飽和二重結合を有する成分を含有する
    と共に硬化物の誘電率が3.5以下となる熱硬化性樹脂
    組成物から形成される樹脂層と銅箔とを積層して構成さ
    れるプリント配線板製造用積層材料において、銅箔の樹
    脂層が形成される側の表面が、亜鉛又は亜鉛合金にて処
    理された後、ビニル基含有シランカップリング剤による
    カップリング剤処理がなされていることを特徴とするプ
    リント配線板製造用積層材料。
  2. 【請求項2】 熱硬化性樹脂組成物が、ポリフェニレン
    オキサイド骨格を持つ樹脂と、トリアリルイソシアヌレ
    ートとを必須成分として含有することを特徴とする請求
    項1に記載のプリント配線板製造用積層材料。
  3. 【請求項3】 銅箔に対する亜鉛又は亜鉛合金の処理量
    が0.05〜10mg/dm2であることを特徴とする
    請求項1又は2に記載のプリント配線板製造用積層材
    料。
  4. 【請求項4】 銅箔に対するカップリング剤処理量が、
    0.1mg/m2以上3g/m2以下であることを特徴と
    する請求項1乃至3のいずれかに記載のプリント配線板
    製造用積層材料。
  5. 【請求項5】 銅箔の表面粗さが3μm以下であること
    を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のプリン
    ト配線板製造用積層材料。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載のプリ
    ント配線板製造用積層材料において、熱硬化性樹脂組成
    物を基材に含浸し、加熱乾燥して半硬化させて得られる
    プリプレグの所定枚数と銅箔とを加熱加圧し、プリプレ
    グの硬化物にて樹脂層を形成して成ることを特徴とする
    積層板。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至5のいずれかに記載のプリ
    ント配線板製造用積層材料において、銅箔に塗布された
    熱硬化性樹脂組成物の層にて樹脂層を形成して成ること
    を特徴とする樹脂付き銅箔。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載の積層板の片面又は両面
    に回路パターンを形成して成ることを特徴とするプリン
    ト配線板。
  9. 【請求項9】 請求項6に記載の積層板の片面又は両面
    に回路パターンを形成したものに、請求項6におけるプ
    リプレグを所定枚数積層し、加熱加圧成形して成ること
    を特徴とする多層プリント配線板。
  10. 【請求項10】 請求項6に記載の積層板の片面又は両
    面に回路パターンを形成したものに、請求項7に記載の
    樹脂付き銅箔を積層し、加熱加圧成形して成ることを特
    徴とする多層プリント配線板。
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