JP2005225962A - 樹脂組成物、プリプレグおよび積層板 - Google Patents
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Abstract
【課題】 近年、電子機器の小型化、軽量化、高密度化に伴い、プリント回路基板の高密度・高ファインの回路パターンが必要とされてきている。これを解決するため、フレキシブルプリント回路基板を積層した多層フレキシブルプリント回路基板が製造されてきている。さらに環境対応問題よりハロゲンフリー材の要求も高まってきている。これら要求に適したハロゲンフリーで且つ密着性に優れ、樹脂フローの少ないプリプレグを提供することである。
【解決手段】 基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる樹脂組成物であって、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、ポリアミドイミド樹脂と、硬化剤とを含有すること、さらには、無機フィラーを含み、さらには、合成ゴムを含み、また前記硬化剤の含有量は、全樹脂組成物の5〜30重量%であることを特徴とする樹脂組成物である。
【選択図】 なし
【解決手段】 基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる樹脂組成物であって、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、ポリアミドイミド樹脂と、硬化剤とを含有すること、さらには、無機フィラーを含み、さらには、合成ゴムを含み、また前記硬化剤の含有量は、全樹脂組成物の5〜30重量%であることを特徴とする樹脂組成物である。
【選択図】 なし
Description
本発明は、樹脂組成物、プリプレグおよび積層板に関する。
多層フレキシブル回路基板は多層部とフレキシブル部を有しており、この多層部におけるプリント回路基板の積層にプリプレグが用いられている。フレキシブル部の導体層は1層あるいは2層であり、片面または両面フレキシブルプリント回路基板が用いられる。
従来からリジット回路基板の絶縁基材として用いられてきているプリプレグは板厚精度とボイドレスに優位性を求めるため、成形時の樹脂フローは比較的多い。これをそのまま多層フレキシブル回路基板に適用すると、多層部からフレキシブル部にプリプレグの樹脂フローが生じ、成形後フレキシブル特性が損なわれる等の欠点が生じる。よって多層フレキシブル回路基板には樹脂フローの少ないノンフロープリプレグが求められている。
また、環境対応問題より難燃剤としてハロゲンを含まないことが要求されている。従来の難燃性接着剤としては臭素化エポキシ樹脂を使用するのが一般的であったが(例えば特許文献1、2)、燃焼時にダイオキシンの発生が懸念され、ハロゲンフリー材料が求められている。一方、耐熱性を克服する材料として熱硬化性ポリイミドを添加剤として使用する場合がある。(例えば特許文献3)しかし、ポリイミドはまだまだ高価であり使用できる用途がコスト面で限定されてしまう。
ノンフロープリプレグの場合、エポキシ系樹脂が多く用いられており、樹脂フロー度合いを調節するためにエポキシ樹脂の反応を進めプリプレグの硬化度合いを調節し、樹脂の溶融粘度を高めている。硬化反応の早い樹脂系では硬化度合いのコントロールが難しく、接着成形時の相手となるポリイミドフィルム等の基材や金属箔との密着性が低下する可能性があった。
特開平 7−162113号公報
特開平10−212637号公報
特開平 8−295723号公報
本発明は、ハロゲンフリーで且つ密着性に優れ、樹脂フローの少ない樹脂組成物、プリプレグ、および積層板を提供することである。
このような目的は、下記(1)〜(16)に記載の本発明により達成される。
(1)基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる樹脂組成物であって、
ビスフェノール型エポキシ樹脂と、ポリアミドイミド樹脂と、硬化剤とを含有することを特徴とする樹脂組成物。
(2)さらには、無機フィラーを含む(1)に記載の樹脂組成物。
(3)さらには、合成ゴムを含む(1)または(2)に記載の樹脂組成物。
(4)前記硬化剤の含有量は、全樹脂組成物の5〜30重量%である(1)ないし(3)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(5)前記硬化剤は、下記化合物で表されるトリアジン環を有したノボラック型フェノール樹脂を含むものである(1)ないし(4)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(6) 前記トリアジン環を有したノボラック型フェノール樹脂の含有量が、前記硬化剤100重量部に対して30〜60重量部である(5)に記載の樹脂組成物。
(7) 前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が150〜250である(1)ないし(6)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(8) 前記エポキシ樹脂の含有量は、全樹脂組成物の15〜35重量%である(1)ないし(7)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(9) 前記ポリアミドイミド樹脂の含有量は、全樹脂組成物の5〜30重量%である(1)ないし(8)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(10) 前記ポリアミドイミド樹脂の重量平均分子量が8000〜15000である(1)ないし(9)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(11) 前記無機フィラーの含有量は、全樹脂組成物の18〜45重量%である(2)ないし(10)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(12) 前記無機フィラーの平均粒子径が、0.1〜10μmである(2)ないし(11)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(13) 前記無機フィラーが、金属水酸化物である(2)ないし(12)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(14) 前記合成ゴムの含有量は、樹脂組成物100重量部に対して5〜25重量部である(3)ないし(13)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(15) (1)ないし(14)のいずれかに記載の樹脂組成物を基材に含浸させてなることを特徴とするプリプレグ。
(16) (15)に記載のプリプレグを一枚以上積層してなることを特徴とする積層板。
(1)基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる樹脂組成物であって、
ビスフェノール型エポキシ樹脂と、ポリアミドイミド樹脂と、硬化剤とを含有することを特徴とする樹脂組成物。
(2)さらには、無機フィラーを含む(1)に記載の樹脂組成物。
(3)さらには、合成ゴムを含む(1)または(2)に記載の樹脂組成物。
(4)前記硬化剤の含有量は、全樹脂組成物の5〜30重量%である(1)ないし(3)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(5)前記硬化剤は、下記化合物で表されるトリアジン環を有したノボラック型フェノール樹脂を含むものである(1)ないし(4)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(7) 前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が150〜250である(1)ないし(6)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(8) 前記エポキシ樹脂の含有量は、全樹脂組成物の15〜35重量%である(1)ないし(7)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(9) 前記ポリアミドイミド樹脂の含有量は、全樹脂組成物の5〜30重量%である(1)ないし(8)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(10) 前記ポリアミドイミド樹脂の重量平均分子量が8000〜15000である(1)ないし(9)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(11) 前記無機フィラーの含有量は、全樹脂組成物の18〜45重量%である(2)ないし(10)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(12) 前記無機フィラーの平均粒子径が、0.1〜10μmである(2)ないし(11)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(13) 前記無機フィラーが、金属水酸化物である(2)ないし(12)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(14) 前記合成ゴムの含有量は、樹脂組成物100重量部に対して5〜25重量部である(3)ないし(13)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(15) (1)ないし(14)のいずれかに記載の樹脂組成物を基材に含浸させてなることを特徴とするプリプレグ。
(16) (15)に記載のプリプレグを一枚以上積層してなることを特徴とする積層板。
本発明により、ハロゲンフリーで且つ密着性、耐熱性に優れ、樹脂フローの少ない樹脂組成物、プリプレグ、および積層板を提供することができる。
以下、本発明の樹脂組成物、プリプレグ、および積層板について詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物では、基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる樹脂組成物であって、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、硬化剤を含むことを特徴とするものである。
また、本発明のプリプレグは、上述の樹脂組成物を基材に含浸させてなることを特徴とするものである。
また、本発明の積層板は、上述のプリプレグを一枚以上積層してなることを特徴とするものである。
本発明の樹脂組成物では、基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる樹脂組成物であって、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、硬化剤を含むことを特徴とするものである。
また、本発明のプリプレグは、上述の樹脂組成物を基材に含浸させてなることを特徴とするものである。
また、本発明の積層板は、上述のプリプレグを一枚以上積層してなることを特徴とするものである。
以下、本発明の樹脂組成物について詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物では、ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用する。前記エポキシ樹脂はエポキシ当量が、特に限定されないが、150〜250の直鎖ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。直鎖ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、25℃で粘性を持つ液体で、粘度が3000〜4500mPa・sと低粘度であることが好ましく、高密着性の効果を得ることが出来る。エポキシ当量が前記下限値未満では相溶性が低下し、前記上限値を超えると密着性が低下する。粘度はB型粘度計を用いて測定した。
前記エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、全樹脂組成物の15〜35重量%が好ましく、20〜30重量%がさらに好ましい。前記下限値未満では接着対象との濡れ性が低下し、前記上限値を超えると樹脂フロー制御が困難となり、ポリアミドイミド樹脂との相溶性が低下する。
本発明の樹脂組成物では、ビスフェノール型エポキシ樹脂を使用する。前記エポキシ樹脂はエポキシ当量が、特に限定されないが、150〜250の直鎖ビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。直鎖ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、25℃で粘性を持つ液体で、粘度が3000〜4500mPa・sと低粘度であることが好ましく、高密着性の効果を得ることが出来る。エポキシ当量が前記下限値未満では相溶性が低下し、前記上限値を超えると密着性が低下する。粘度はB型粘度計を用いて測定した。
前記エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、全樹脂組成物の15〜35重量%が好ましく、20〜30重量%がさらに好ましい。前記下限値未満では接着対象との濡れ性が低下し、前記上限値を超えると樹脂フロー制御が困難となり、ポリアミドイミド樹脂との相溶性が低下する。
本発明の樹脂組成物では、ポリアミドイミド樹脂を使用する。前記ポリアミドイミド樹脂は重量平均分子量が、特に限定されないが、8000以上15000未満を用いることが好ましい。重量平均分子量が8000未満であると染み出し量が大きくなり、15000以上であると当該エポキシ樹脂と相溶性及び基材への含浸性が低下する。
また、ポリアミドイミド樹脂の含有量は、特に限定されないが、全樹脂組成物の5〜30重量%が好ましく、10〜20重量%がさらに好ましい。前記下限値未満では染み出しを抑えきれなくなり、前記上限値を超えるとエポキシ樹脂との相溶性が低下する。
本発明で用いられるポリアミドイミド樹脂はその分子骨格上、耐熱性と難燃性の効果も得られる。
また、ポリアミドイミド樹脂の含有量は、特に限定されないが、全樹脂組成物の5〜30重量%が好ましく、10〜20重量%がさらに好ましい。前記下限値未満では染み出しを抑えきれなくなり、前記上限値を超えるとエポキシ樹脂との相溶性が低下する。
本発明で用いられるポリアミドイミド樹脂はその分子骨格上、耐熱性と難燃性の効果も得られる。
本発明の樹脂組成物では、硬化剤を用いる。
硬化剤の含有量は、特に限定されないが、全樹脂組成物の5〜30重量%が好ましく、15〜25重量%がさらに好ましい。前記下限値未満では得られた硬化物の耐薬品性や耐溶剤性が低下する。前記上限値を超えると反応に寄与していない硬化剤が残るため樹脂フローが多くなる。
前記硬化剤のうち一部が、下記化学式で表されるノボラック型フェノール樹脂を用いることが好ましい。
前記ノボラック型フェノール樹脂は、トリアジン環を有するノボラックフェノール型樹脂を用いる。トリアジン環は窒素を含んでおり難燃効果に寄与する。また第一級アミンを有しており、これがエポキシ樹脂の硬化反応に寄与する。
これにより多段的な硬化反応が期待され、硬化度合いのコントロールを容易にし、密着性を損なうことなく樹脂フローを抑制することを可能とした。
前記ノボラック型フェノール樹脂の含有量は、前記硬化剤全体量の、特に限定されないが、30〜60重量%含む事が好ましく、33〜50重量%がさらに好ましい。前記下限値未満ではトリアジン環の難燃効果が得られ難く、前記上限値を超えると反応に寄与していない硬化剤が残るため、樹脂フローが多くなる原因となる。
他の硬化剤としては、特に限定はされないが、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂等が挙げられる。これらの中でもノボラック型フェノール樹脂が望ましい。
硬化剤の含有量は、特に限定されないが、全樹脂組成物の5〜30重量%が好ましく、15〜25重量%がさらに好ましい。前記下限値未満では得られた硬化物の耐薬品性や耐溶剤性が低下する。前記上限値を超えると反応に寄与していない硬化剤が残るため樹脂フローが多くなる。
前記硬化剤のうち一部が、下記化学式で表されるノボラック型フェノール樹脂を用いることが好ましい。
前記ノボラック型フェノール樹脂は、トリアジン環を有するノボラックフェノール型樹脂を用いる。トリアジン環は窒素を含んでおり難燃効果に寄与する。また第一級アミンを有しており、これがエポキシ樹脂の硬化反応に寄与する。
これにより多段的な硬化反応が期待され、硬化度合いのコントロールを容易にし、密着性を損なうことなく樹脂フローを抑制することを可能とした。
前記ノボラック型フェノール樹脂の含有量は、前記硬化剤全体量の、特に限定されないが、30〜60重量%含む事が好ましく、33〜50重量%がさらに好ましい。前記下限値未満ではトリアジン環の難燃効果が得られ難く、前記上限値を超えると反応に寄与していない硬化剤が残るため、樹脂フローが多くなる原因となる。
他の硬化剤としては、特に限定はされないが、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂等が挙げられる。これらの中でもノボラック型フェノール樹脂が望ましい。
本発明樹脂組成物では無機フィラーを含むことが好ましい。前記無機フィラーの平均粒子径は、特に限定されないが、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmがさらに好ましい。0.1μm未満であるとワニスのチキソトロピーが高くなり扱いが難しくなる。また10μmを超えると特にファインピッチ回路においては絶縁信頼性が低下する。
無機フィラーの含有量は、特に限定されないが、18〜45重量%が好ましく、25〜35重量%が好ましい。前記下限値未満では線膨張係数が大きく、樹脂組成物としての難燃効果が充分得られ難く、前記上限値を超えると粉落ちが発生し、基材への含浸性が悪くなる。
無機フィラーの種類については特に限定はされないが、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物であることが好ましい。金属水酸化物の持つ水酸基により燃焼反応が遅延されるため、添加することにより難燃性が向上する。そしてまた、絶縁性の高い材料が好まれる。例えば溶融シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、マイカ、タルク、ホワイトカーボンなどが使用可能である。添加することにより耐熱性向上と成形後の硬度向上に寄与する。
無機フィラーの含有量は、特に限定されないが、18〜45重量%が好ましく、25〜35重量%が好ましい。前記下限値未満では線膨張係数が大きく、樹脂組成物としての難燃効果が充分得られ難く、前記上限値を超えると粉落ちが発生し、基材への含浸性が悪くなる。
無機フィラーの種類については特に限定はされないが、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物であることが好ましい。金属水酸化物の持つ水酸基により燃焼反応が遅延されるため、添加することにより難燃性が向上する。そしてまた、絶縁性の高い材料が好まれる。例えば溶融シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、マイカ、タルク、ホワイトカーボンなどが使用可能である。添加することにより耐熱性向上と成形後の硬度向上に寄与する。
本発明の樹脂組成物では、合成ゴムを含むことが好ましい。これにより、樹脂フロー制御、密着性向上、プリプレグ切断加工時の粉落ちを防止することが出来る。
合成ゴムとしては、特に限定されるものではないが、NBR、アクリルゴム、ポリブタジエン、イソプレン、カルボン酸変性NBR、水素転化型ポリブタジエン、エポキシ変性ポリブタジエンなどが挙げられる。これらの中で、固形タイプのものが液状タイプに比べて、仮接着時の作業性が向上してより好ましい。
また、エポキシ樹脂やポリアミドイミドとの相溶性を上げる為にカルボン酸変性、水酸基変性やエポキシ変性したものや熱劣化を防止するために水素転化型の合成ゴムなどを用いてもよい。
前記合成ゴムの含有量は、特に限定されないが、5〜25重量%が好ましく、10〜20重量%がさらに好ましい。前記下限値未満では粉落ちの発生、樹脂フローが多くなり、前記上限値を超えると耐熱性が低下し、線膨張係数が大きくなり、多層フレキシブル回路基板にて使用される層間接続のスルーホールにおいて断線を引き起こす原因となる。
合成ゴムとしては、特に限定されるものではないが、NBR、アクリルゴム、ポリブタジエン、イソプレン、カルボン酸変性NBR、水素転化型ポリブタジエン、エポキシ変性ポリブタジエンなどが挙げられる。これらの中で、固形タイプのものが液状タイプに比べて、仮接着時の作業性が向上してより好ましい。
また、エポキシ樹脂やポリアミドイミドとの相溶性を上げる為にカルボン酸変性、水酸基変性やエポキシ変性したものや熱劣化を防止するために水素転化型の合成ゴムなどを用いてもよい。
前記合成ゴムの含有量は、特に限定されないが、5〜25重量%が好ましく、10〜20重量%がさらに好ましい。前記下限値未満では粉落ちの発生、樹脂フローが多くなり、前記上限値を超えると耐熱性が低下し、線膨張係数が大きくなり、多層フレキシブル回路基板にて使用される層間接続のスルーホールにおいて断線を引き起こす原因となる。
本発明の樹脂組成物では、特に限定されないが、更にカップリング剤を含有することが好ましい。
前記カップリング剤は、樹脂と無機充填剤の界面の濡れ性を向上させることにより、基材に対して樹脂および充填剤を均一に定着させ、耐熱性、特に吸湿後の半田耐熱性を改良するために配合する。
前記カップリング剤は、樹脂と無機充填剤の界面の濡れ性を向上させることにより、基材に対して樹脂および充填剤を均一に定着させ、耐熱性、特に吸湿後の半田耐熱性を改良するために配合する。
前記カップリング剤としては、通常用いられるものなら何でも使用できるが、これらの中でもエポキシシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アミノシランカップリング剤及びシリコーンオイル型カップリング剤の中から選ばれる1種以上のカップリング剤を使用すること好ましい。これにより、無機充填剤の界面との濡れ性が高くでき、耐熱性をより向上することができる。
前記カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、無機充填剤100重量部に対して0.05〜3重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると無機充填剤を十分に被覆できず耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると樹脂付き金属箔の曲げ強度が低下する場合がある。
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、上記成分以外の添加剤を、特性を損なわない範囲で添加することができる。添加剤としては、例えば消泡材、レベリング材等を挙げることができる。
次に、プリプレグについて説明する。
本発明のプリプレグは、上述の樹脂組成物を基材に含浸させてなるものである。これにより、ハロゲンフリーで且つ密着性に優れ、樹脂フローの少ないプリプレグを得ることができる。
本発明で用いる基材としては、例えばガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材、あるいはガラス以外の無機化合物を成分とする繊布又は不繊布等の無機繊維基材、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等の有機繊維で構成される有機繊維基材等が挙げられる。これら基材の中でも強度、吸水率の点でガラス織布に代表されるガラス繊維基材が好ましい。
本発明のプリプレグは、上述の樹脂組成物を基材に含浸させてなるものである。これにより、ハロゲンフリーで且つ密着性に優れ、樹脂フローの少ないプリプレグを得ることができる。
本発明で用いる基材としては、例えばガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材、あるいはガラス以外の無機化合物を成分とする繊布又は不繊布等の無機繊維基材、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等の有機繊維で構成される有機繊維基材等が挙げられる。これら基材の中でも強度、吸水率の点でガラス織布に代表されるガラス繊維基材が好ましい。
本発明で得られる樹脂組成物を基材に含浸させる方法には、例えば基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターによる塗布する方法、スプレーによる吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、基材に対する樹脂組成物の含浸性を向上することができる。なお、基材を樹脂ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。
前記樹脂ワニスに用いられる溶剤は、前記樹脂組成物に対し良好な溶解性を持つもの、前記樹脂組成物を基材に含浸させた後、乾燥するにあたり、接着剤中に残らないものを選択しなければならない。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、キシレン、メシチレン、n−ヘキサン、メタノール、エタノール、エチルセルソルブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどを一種または二種以上の混合系を使用することが可能である。
前記樹脂ワニスの固形分は、特に限定されないが、前記樹脂組成物の固形分10〜60重量%が好ましく、特に15〜45重量%が好ましい。これにより、樹脂ワニスの基材への含浸性を更に向上できる。前記基材に前記樹脂組成物を含浸させ、所定温度、例えば80〜200℃で乾燥させることによりプリプレグを得ることが出来る。
前記樹脂ワニスの固形分は、特に限定されないが、前記樹脂組成物の固形分10〜60重量%が好ましく、特に15〜45重量%が好ましい。これにより、樹脂ワニスの基材への含浸性を更に向上できる。前記基材に前記樹脂組成物を含浸させ、所定温度、例えば80〜200℃で乾燥させることによりプリプレグを得ることが出来る。
次に、積層板について説明する。
本発明の積層板は、上述のプリプレグを少なくとも1枚成形してなるものである。プリプレグ1枚のときは、その上下両面もしくは片面に金属箔あるいはフィルムを重ねる。また、プリプレグを2枚以上積層することもできる。プリプレグ2枚以上積層するときは、積層したプリプレグの最も外側の上下両面もしくは片面に金属箔あるいはフィルムを重ねる。次に、プリプレグと金属箔等とを重ねたものを加熱、加圧することで積層板を得ることができる。前記加熱する温度は、特に限定されないが、120〜220℃が好ましく、特に150〜200℃が好ましい。また、前記加圧する圧力は、特に限定されないが、0.5〜4MPaが好ましく、特に1.0〜3.5MPaが好ましい。これにより、厚み精度が高く、且つ成形性に優れた積層板を得ることができる。本発明における樹脂組成物にはより高分子な樹脂を使用しており、溶融粘度が高い。そのため、プレスやロールによる樹脂のフローアウトを低減し、板厚精度を高めることが可能である。
本発明の積層板は、上述のプリプレグを少なくとも1枚成形してなるものである。プリプレグ1枚のときは、その上下両面もしくは片面に金属箔あるいはフィルムを重ねる。また、プリプレグを2枚以上積層することもできる。プリプレグ2枚以上積層するときは、積層したプリプレグの最も外側の上下両面もしくは片面に金属箔あるいはフィルムを重ねる。次に、プリプレグと金属箔等とを重ねたものを加熱、加圧することで積層板を得ることができる。前記加熱する温度は、特に限定されないが、120〜220℃が好ましく、特に150〜200℃が好ましい。また、前記加圧する圧力は、特に限定されないが、0.5〜4MPaが好ましく、特に1.0〜3.5MPaが好ましい。これにより、厚み精度が高く、且つ成形性に優れた積層板を得ることができる。本発明における樹脂組成物にはより高分子な樹脂を使用しており、溶融粘度が高い。そのため、プレスやロールによる樹脂のフローアウトを低減し、板厚精度を高めることが可能である。
前記金属箔を構成する金属としては、例えば銅および銅系合金、アルミおよびアルミ系合金、鉄および鉄系合金等が挙げられる。
また、フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。
また、フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。
上記のようにして得られたプリプレグをフレキシブル回路基板の層間接着剤として用いる事で多層フレキシブル回路基板を得る事ができる。
以下、本発明を実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下、本発明を実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
樹脂組成分としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量185、大日本インキ化学工業(株)EPICLON840S)28重量%、ポリアミドイミド樹脂(分子量10000、Tg=280℃、東洋紡績(株))15重量%、硬化剤として、ノボラック型フェノール樹脂(三井化学ファイン(株)、ミレックスXLCシリ−ズ)14重量%、ノボラック型トリアジンフェノール樹脂(OH当量125、大日本インキ化学工業(株)フェノライトLA−7054)8重量%、無機フィラーとして、水酸化アルミニウム(日本軽金属(株)、含有量99%、粒径0.1〜10μm)35重量%を配合し、ブチルセロソルブ及びN−メチルピロリドンとの混合溶剤に不揮発分が20〜30%となるように攪拌した。この樹脂ワニスを厚さ88μmのガラスクロスに含浸、190℃5分で乾燥し、プリプレグを得た。
この得られたプリント回路基板用プリプレグを片面銅張り積層板のポリイミド面に真空プレスにて190℃、1MPa、2時間熱圧着成形を行い、評価用基板を得た。
樹脂組成分としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量185、大日本インキ化学工業(株)EPICLON840S)28重量%、ポリアミドイミド樹脂(分子量10000、Tg=280℃、東洋紡績(株))15重量%、硬化剤として、ノボラック型フェノール樹脂(三井化学ファイン(株)、ミレックスXLCシリ−ズ)14重量%、ノボラック型トリアジンフェノール樹脂(OH当量125、大日本インキ化学工業(株)フェノライトLA−7054)8重量%、無機フィラーとして、水酸化アルミニウム(日本軽金属(株)、含有量99%、粒径0.1〜10μm)35重量%を配合し、ブチルセロソルブ及びN−メチルピロリドンとの混合溶剤に不揮発分が20〜30%となるように攪拌した。この樹脂ワニスを厚さ88μmのガラスクロスに含浸、190℃5分で乾燥し、プリプレグを得た。
この得られたプリント回路基板用プリプレグを片面銅張り積層板のポリイミド面に真空プレスにて190℃、1MPa、2時間熱圧着成形を行い、評価用基板を得た。
(実施例2)
ビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量を15重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
ビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量を15重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例3)
ビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量を35重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
ビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量を35重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例4)
硬化剤にトリアジン環を有するノボラック型フェノールのみを使用した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
硬化剤にトリアジン環を有するノボラック型フェノールのみを使用した以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例5)
ポリアミドイミド樹脂の配合量を5重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
ポリアミドイミド樹脂の配合量を5重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例6)
ポリアミドイミド樹脂の配合量を30重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
ポリアミドイミド樹脂の配合量を30重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例7)
水酸化アルミニウムの配合量を18重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
水酸化アルミニウムの配合量を18重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例8)
水酸化アルミニウムの配合量を45重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
水酸化アルミニウムの配合量を45重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例9)
カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム(日本ゼオン(株)Nippol10
72J)の配合量を15重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム(日本ゼオン(株)Nippol10
72J)の配合量を15重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例10)
カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴムの配合量を5重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例9と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴムの配合量を5重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例9と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(実施例11)
カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴムの配合量を25重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例9と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴムの配合量を25重量%とした以外は、表1に示す配合量とし、実施例9と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(比較例1)
エポキシ当量が185であるビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いず、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量200、大日本インキ化学工業(株)N−655−EXP−S)を用いた以外は実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
エポキシ当量が185であるビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いず、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量200、大日本インキ化学工業(株)N−655−EXP−S)を用いた以外は実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(比較例2)
ポリアミドイミド樹脂を用いずフェノキシ樹脂(エポキシ当量7800、ジャパンエポキシレジン(株)JER−1256B40)を用いた以外は実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
ポリアミドイミド樹脂を用いずフェノキシ樹脂(エポキシ当量7800、ジャパンエポキシレジン(株)JER−1256B40)を用いた以外は実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
(比較例3)
ポリアミドイミド樹脂を使用しない以外は実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
ポリアミドイミド樹脂を使用しない以外は実施例1と同様にして評価基板を得、同様に評価した。
このようにして得られた評価基板を樹脂フロー量、切断時の粉落ち、吸湿半田耐熱、密着性、電気絶縁性、難燃性を測定及び評価し、その結果を表2〜4に示す。
熱圧着成形後、ガラスクロス端部より染み出ている樹脂部位を金属顕微鏡にて測長した。(n=20)
*ガラスクロスへの含浸性
樹脂組成物の相溶性、樹脂組成物のガラスクロスへの含浸性、及び乾燥後の発泡等の異常が無いか、外観にて確認した。
*切断時の粉落ち
プリプレグ成形前及び成形後のリングカッターまたはビク抜きによる切断時に粉落ちが発生するか否かを目視にて判断した。
*吸湿はんだ耐熱性
JIS規格C5016−10.3に順ずる。フクレ、剥がれが無いか確認した。
*密着力
JIS規格C5016−8.1に順ずる。
*電気絶縁性
JIS規格K6911に順ずる。硬化品を測定。
*難燃性
UL規格UL94Vに順ずる。
近年、電子機器の小型化、軽量化、高密度化に伴い、プリント回路基板の高密度・高ファインの回路パターンが必要とされてきている。これを解決するため、フレキシブルプリント回路基板を積層した多層フレキシブルプリント回路基板が製造されてきている。多層フレキシブルプリント回路基板は表面導体層を含めて3層以上に導体パターンがあるプリント回路基板であり、表面導体回路を外層回路、絶縁層内にある導体層を内層回路と称している。多層フレキシブルプリント回路基板はプリント回路基板を回路加工した内層回路板とガラス布や不織布等の基材に樹脂を含浸し、半硬化状態としたプリプレグ、外層回路となる金属はくまたはプリント回路基板から成り、これを金属板間に挟み加熱加圧して、プリプレグを硬化成形することにより得る事ができる。プリプレグを介して異なった層位の導体間の電気的な接続はスルーホールめっきで行われる。本発明は、加熱加圧して積層成形する際に、樹脂フローが少なく、成形性及び耐熱性に優れた多層フレキシブルプリント回路基板用プリプレグに使用される。
Claims (16)
- 基材に含浸させてシート状のプリプレグを形成するために用いる樹脂組成物であって、
ビスフェノール型エポキシ樹脂と、ポリアミドイミド樹脂と、硬化剤とを含有することを特徴とする樹脂組成物。 - さらには、無機フィラーを含有する請求項1に記載の樹脂組成物。
- さらには、合成ゴムを含有する請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記硬化剤の含有量は、全樹脂組成物の5〜30重量%である請求項1ないし3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記トリアジン環を有したノボラック型フェノール樹脂の含有量が、前記硬化剤100重量部に対して30〜60重量部である請求項5に記載の樹脂組成物。
- 前記ビスフェノール型エポキシ樹脂のエポキシ当量が150〜250である請求項1ないし6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記ビスフェノール型エポキシ樹脂の含有量は、全樹脂組成物の15〜35重量%である請求項1ないし7のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記ポリアミドイミド樹脂の含有量は、全樹脂組成物の5〜30重量%である請求項1ないし8のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記ポリアミドイミド樹脂の重量平均分子量が8000〜15000である請求項1ないし9のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記無機フィラーの含有量は、全樹脂組成物の18〜45重量%である請求項2ないし10のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記無機フィラーの平均粒子径が、0.1〜10μmである請求項2ないし11のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記無機フィラーが、金属水酸化物である請求項2ないし12のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記合成ゴムの含有量は、樹脂組成物100重量部に対して5〜25重量部である請求項3ないし13のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 請求項1ないし14のいずれかに記載の樹脂組成物を基材に含浸させてなることを特徴とするプリプレグ。
- 請求項15に記載のプリプレグを一枚以上積層してなることを特徴とする積層板。
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2004
- 2004-02-12 JP JP2004035371A patent/JP2005225962A/ja active Pending
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