JP2004322495A

JP2004322495A - プリント配線板、プリント配線板用絶縁層ならびにプリント配線板用プリプレグ

Info

Publication number: JP2004322495A
Application number: JP2003121087A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kurumaya; 茂車谷; Koichi Hiraoka; 宏一平岡; Naoya Kitamura; 直也北村
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層を備えるプリント配線板において、当該絶縁層上に形成した配線の十分な引き剥がし強さを確保する。また、当該絶縁層の吸水率を低減し、吸湿時の耐熱性を向上する。
【解決手段】アラミド繊維不織布基材熱硬化性樹脂の絶縁層を備えたプリント配線板であって、当該絶縁層表面に、アラミド繊維を含まない厚さ３μｍ以上、好ましくは５μｍ以上の樹脂層が形成される。このような樹脂層をもつ絶縁層は、アラミド繊維不織布基材の嵩密度を４００ｋｇ／ｍ^３以上にし、樹脂含有量を６０質量％以上にしたプリプレグ層を加熱加圧成形することにより容易に構成できる。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層を備えるプリント配線板、アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持したプリント配線板用絶縁層ならびにアラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂が保持されたプリント配線板用プリプレグに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型化、高性能化に伴い、プリント配線板の高密度化が急速に進行し、配線幅、配線間幅もますます狭ピッチ化されている。
従来のプリント配線形成は、主として、銅張り積層板に感光性ドライフィルムを貼り付け、露光、現像処理を行なった後エッチングにより不要な銅部分を除去し配線形成（サブトラクティブ法）をしていた（例えば、特許文献１）。
しかし、この方法では、配線幅／配線間幅は５０／５０μｍが限界であり、製造歩留まりも非常に悪くなる。
【０００３】
さらなる配線高密度化を実現するには、サブトラクティブ法からアディティブ法へと主流が移りつつある。アディティブ法は、樹脂絶縁層表面に粗化剤により微細な凹凸を付与し、当該表面にめっきにより配線を付加する方法である。アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層に前記アディティブ法を適用して配線を形成しようとすると、絶縁層表面の粗化処理によって絶縁層表面に露出したアラミド繊維が、形成した配線の引き剥がし強さの低下や絶縁層の耐湿特性の低下を招いたり、めっき液等の薬液が、露出した繊維に沿って内部に染み込んで不具合を起こす心配があることがわかってきた。
【０００４】
露出したアラミド繊維とその上に形成した配線との接着力は弱く、付加した配線がアラミド繊維に直接接触している箇所があれば、局部的に配線の引き剥がし強さの低下を招く。絶縁層の耐湿特性の低下は、部品実装のリフロー工程における熱によって絶縁層に膨れ等を発生させる原因となるし、めっき液等の染み込みは絶縁不良の原因となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２６９４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層を備えるプリント配線板において、当該絶縁層上に形成した配線の十分な引き剥がし強さを確保することである。また、当該絶縁層の吸水率を低減して、吸湿時の耐熱性を向上することである。
さらに、本発明は、上記プリント配線板のためのアラミド繊維不織布基材絶縁層ならびにプリプレグを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るプリント配線板は、アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層を備えたものであって、当該絶縁層は、表面にアラミド繊維を含まない厚さ３μｍ以上の樹脂層を一体に有することを特徴とする。前記樹脂層の厚さは、好ましくは５μｍ以上である。
アラミド繊維不織布とは、アラミド繊維からなる不織布だけでなく、アラミド繊維を主繊維とする不織布をその概念に含む。また、プリント配線板は、片面プリント配線板、両面プリント配線板のみならず、多層プリント配線板をその概念に含む。
【０００８】
本発明に係る絶縁層は、アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層であって、当該絶縁層は、表面にアラミド繊維を含まない厚さ３μｍ以上の樹脂層を一体に有することを特徴とする。前記絶縁層とは、当該絶縁層の少なくとも片面に金属箔が一体化されている金属箔張り積層板をその概念に含む。
【０００９】
上記のように、アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持して構成した絶縁層が、その表面にアラミド繊維を含まない樹脂層を一体に有する結果、当該樹脂層に粗化剤による処理を施して微細な凹凸を付与したときにアラミド繊維の露出を防止することができる。アラミド繊維の露出防止は、アラミド繊維を含まない樹脂層厚さを３μｍ以上とすることにより可能であり、５μｍ以上の厚さとすれば、粗化剤による処理にバラツキがあっても確実に対応できる。
【００１０】
本発明に係るプリント配線板用プリプレグは、嵩密度が４００ｋｇ／ｍ^３以上であるアラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂が保持され、樹脂含有量が６０質量％以上であることを特徴とする。
【００１１】
上記のようなプリプレグの層を加熱加圧成形して絶縁層を構成すると、アラミド繊維を含まない厚さ３μｍ以上の樹脂層を表面に一体に有する絶縁層を容易に形成することができる。アラミド繊維不織布基材の嵩密度を高くしていることから、プリプレグ作製時に基材内部に樹脂が浸透しにくく、基材表面に樹脂が上付きしたプリプレグとなっている。加えて、プリプレグの樹脂含有量も多くしていることから、このようなプリプレグの層を加熱加圧成形することによって、表面にアラミド繊維を含まない樹脂層を有する絶縁層を容易に形成できるのである。
【００１２】
アラミド繊維不織布基材の嵩密度が４００ｋｇ／ｍ^３以上かつ樹脂含有量が６０質量％以上の条件を満足しないプリプレグを用いる場合は、アラミド繊維を含まない所定の樹脂層を表面に有する絶縁層を構成するために、別途工夫をしなければならなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に使用するアラミド繊維不織布基材は、パラ型アラミド繊維を主体繊維とし水中に分散して抄造したものである。繊維同士を結着するバインダ成分は、水溶性樹脂や有機高分子重合体からなるフィブリッドである。前者は抄造物にスプレーして適用し、後者は前記繊維と一緒に抄造して適用する。前記両バインダは、併用しても差し支えない。パラ型アラミド繊維は、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維（デュポン製「ケブラー」）やポリパラフェニレン−３，４’−ジフェニルエーテルテレフタラミド繊維（帝人製「テクノーラ」）等である。そのチョップ及び／又はパルプを水中に分散して抄造する。
【００１４】
アラミド繊維不織布基材の嵩密度の調整は、バインダの配合量加減や、水溶性樹脂をバインダとする場合はその加熱による硬化度合いを加減することよって実施する。例えば、ポリパラフェニレン−３，４’−ジフェニルエーテルテレフタラミド繊維を主体とする不織布基材においては、抄造物に適用する水溶性樹脂バインダ量を多くし、加熱ロールに通してバインダを硬化させるときに前記ロール温度を下げてバインダの硬化度を低くしておく。そうすると、その後のカレンダ処理工程で不織布基材を十分圧縮することが可能となるので、不織布基材の嵩密度を高くすることができる。また、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維を主体とする不織布基材においては、繊維自体がフィブリル化しやすいため、不織布基材のカレンダ処理工程で圧力を調整して十分に圧縮し、不織布基材の嵩密度を高くすることができる。
【００１５】
プリプレグを製造するに当たって、樹脂含有量の調整は、不織布基材に熱硬化性樹脂ワニスを含浸した後に通すスクイズロールのギャップを加減することにより実施する。樹脂含有量を増やすときはギャップを広くし、樹脂含有量を減らすときはギャップを狭くすることにより調整可能である。また、熱硬化性樹脂ワニスの粘度や含浸速度（不織布基材の移送速度）を加減することにより樹脂含有量を調整することもできる。
【００１６】
アラミド繊維不織布基材に保持させる熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂組成物、フェノール樹脂組成物、ポリウレタン樹脂組成物、メラミン樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物などである。これら樹脂組成物には、必要に応じ、無機充填材（例えば、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、微粉末シリカ等）を適宜配合することができる。
【００１７】
【実施例】
本発明に係る実施例を、アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層について以下に説明する。
以下の各例で使用するアラミド繊維不織布基材は、パラ系アラミド繊維（帝人製「テクノーラ」）チョップを主繊維として水中に分散して抄造し、抄造物に水を分散媒とするエマルジョン形態のエポキシ樹脂バインダをスプレーして繊維同士を結着した不織布基材である。発明の実施の形態において述べた方法により、種々の嵩密度の不織布基材を準備し、これらにエポキシ樹脂ワニスを含浸して、種々の樹脂含有量のプリプレグを調製した。
【００１８】
実施例１
嵩密度が５００ｋｇ／ｍ^３であるアラミド繊維不織布基材に臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ワニスを含浸し加熱乾燥して、樹脂含有量６０質量％のプリプレグを得た。
上記プリプレグ層の両面に離型フィルムを載置し金属鏡面板に挟んで、温度１８５℃，圧力４ＭＰａで加熱加圧成形し絶縁層を得た。
【００１９】
実施例２
プリプレグの樹脂含有量を７０質量％とする以外は実施例１と同様にして絶縁層を得た。
【００２０】
実施例３
嵩密度が４００ｋｇ／ｍ^３であるアラミド繊維不織布基材を用いる以外は実施例１と同様にして絶縁層を得た。
【００２１】
実施例４
嵩密度が４００ｋｇ／ｍ^３であるアラミド繊維不織布基材に臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ワニスを含浸し加熱乾燥して、樹脂含有量６５質量％のプリプレグを得た。
上記プリプレグ層の両面に離型フィルムを載置し金属鏡面板に挟んで、温度１８５℃，圧力４ＭＰａで加熱加圧成形し絶縁層を得た。
【００２２】
比較例１
嵩密度が３５０ｋｇ／ｍ^３であるアラミド繊維不織布基材に臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ワニスを含浸し加熱乾燥して、樹脂含有量６５質量％のプリプレグを得た。
上記プリプレグ層の両面に離型フィルムを載置し金属鏡面板に挟んで、温度１８５℃，圧力４ＭＰａで加熱加圧成形し絶縁層を得た。
【００２３】
比較例２
嵩密度が４００ｋｇ／ｍ^３であるアラミド繊維不織布基材に臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ワニスを含浸し加熱乾燥して、樹脂含有量５５質量％のプリプレグを得た。
上記プリプレグ層の両面に離型フィルムを載置し金属鏡面板に挟んで、温度１８５℃，圧力４ＭＰａで加熱加圧成形し絶縁層を得た。
【００２４】
比較例３
嵩密度が５００ｋｇ／ｍ^３であるアラミド繊維不織布基材に臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ワニスを含浸し加熱乾燥して、樹脂含有量５５質量％のプリプレグを得た。
上記プリプレグ層の両面に離型フィルムを載置し金属鏡面板に挟んで、温度１８５℃，圧力４ＭＰａで加熱加圧成形し絶縁層を得た。
【００２５】
上記各実施例、比較例における絶縁層の仕様と特性を測定した結果を表２にまとめて示す。各特性の測定法は、次のとおりである。
樹脂層厚み：３４０×５００ｍｍ^□絶縁層の面内から無作為に選択した９点の断面（注型により固定）を観察し、表面のアラミド繊維を含まない樹脂層厚さを測定する。
吸水率：ＪＩＳＣ６４８１に準拠して測定する。
表面性状：絶縁層をシプレイ製「サーキューポジット２００ＭＬＢプロセス」による粗化処理に供し（すなわち、膨潤（８０℃，７分）−表面粗化（７５℃，１０分）−中和（４０℃，６分）の処理工程）、その後に光学顕微鏡で絶縁層表面の繊維の露出有無を観察する。繊維露出なしを「○」、繊維露出ありを「×」で示す。処理工程の詳細は、表１のとおりである。
配線剥がし強さ：上記表２の工程による粗化処理面に化学めっきを施し（日立化成工業製めっき液「ＣＵＳＴ−２０１」使用）、さらに、２０μｍ厚さの電解めっきを施して形成した１０ｍｍ幅の配線の引き剥がし強さを測定する。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
上記実施例のプリプレグは、ビルドアップ法による多層プリント配線板の製造に供して、加熱加圧成形により絶縁層を構成すれば、その絶縁層は、アラミド繊維を含まない樹脂層を表面に一体に有するものとなる。
【００２９】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るプリント配線板は、絶縁層に粗化剤による微細な凹凸処理を施してもアラミド繊維の露出を回避でき、引き剥がし強さの大きい配線を形成することができる。また、吸水率も小さく、吸湿時の耐熱性も向上させることができる。また、本発明に係るプリプレグは、上記プリント配線板ないし絶縁層を容易に形成するために有用である。

Claims

アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層を備えるプリント配線板において、前記絶縁層は、表面にアラミド繊維を含まない厚さ３μｍ以上の樹脂層を一体に有することを特徴とするプリント配線板。
アラミド繊維を含まない樹脂層が、５μｍ以上の厚さであることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持した絶縁層において、前記絶縁層は、表面にアラミド繊維を含まない厚さ３μｍ以上の樹脂層を一体に有することを特徴とするプリント配線板用絶縁層。
嵩密度が４００ｋｇ／ｍ^３以上であるアラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂が保持され、樹脂含有量が６０質量％以上であることを特徴とするプリント配線板用プリプレグ。
アラミド繊維不織布基材を構成する主繊維が、パラ型アラミド繊維であることを特徴とする請求項４記載のプリント配線板用プリプレグ。