JP2008227202A - 樹脂組成物、支持基材付き絶縁材およびプリント回路板用金属張積層板 - Google Patents
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Abstract
【課題】高屈曲性と耐折性(柔軟性)とを兼ね備えたプリント回路板に用いる樹脂組成物、支持基材付き絶縁材および金属張積層板を提供することである。
【解決手段】エポキシ樹脂、マレイミド、ポリエステルウレタン樹脂、ノボラック型フェノール樹脂を含有し、前記ポリエステルウレタン樹脂の平均分子量が15000以下、貯蔵弾性率が100MPa以上、1GPa以下のであり、また、エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物全体の10重量%以上、50重量%以下であることを特徴とするプリント回路板用の樹脂組成物である。
【選択図】なし
【解決手段】エポキシ樹脂、マレイミド、ポリエステルウレタン樹脂、ノボラック型フェノール樹脂を含有し、前記ポリエステルウレタン樹脂の平均分子量が15000以下、貯蔵弾性率が100MPa以上、1GPa以下のであり、また、エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物全体の10重量%以上、50重量%以下であることを特徴とするプリント回路板用の樹脂組成物である。
【選択図】なし
Description
本発明は、プリント回路板用に用いられる樹脂組成物、支持基材付き絶縁材および金属張積層板に関する。
フレキシブルプリント回路板は薄く、軽く、可とう性に優れることから、特に携帯電話、カメラモジュール、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ノートパソコン、PDA、液晶ドライバーモジュールを始めとしてモバイル機器を中心に利用されているが、近年、これら電子機器の高性能化、小型化に伴いフレキシブルプリント回路板への配線の微細化、高密度実装化、可とう性などがますます要求されてきている。
例えば、携帯電話に使用されるフレキシブルプリント回路板は、クラムシェル型ではR=5mm以下のα巻きヒンジ部の連続開閉、スライドヒンジタイプでは部分がR=1mm以下の屈曲で連続摺動といった高屈曲性が求められる。
一方、携帯電話やデジタルカメラ、ノートパソコンなどの筐体や液晶パネル部分へは180°折り曲げて細かく折りたたんで筐体へ組み込む要求があり、耐折性と同時に柔軟性(しなやかさ)が求められている。
一方、携帯電話やデジタルカメラ、ノートパソコンなどの筐体や液晶パネル部分へは180°折り曲げて細かく折りたたんで筐体へ組み込む要求があり、耐折性と同時に柔軟性(しなやかさ)が求められている。
また、小型デジタル機器は高機能化に伴い、それに使われるフレキシブルプリント回路板は、片面、両面板から多層板になったり、電磁波シールド材や補強板を貼着したり、実装部品点数が多くなるため複数回の実装を行なったり、と繰り返し熱履歴を受けるため複数回の耐熱履歴性が求められている。一方で薄く軽くする為に片面板を使用したり、両面板を部分的に銅箔除去加工して擬似片面板にすることもあり、層方向に非対称形状となる為、従来の接着剤を使用したカバーレイや金属張積層板では反りの問題が出やすかった。
また、環境対応問題より鉛フリーはんだを用いる実装要求があり、これまでのはんだに比べ15〜20℃実装温度が高くなり、これに伴い高耐熱性、高寸法安定性が求められている。
さらに、難燃剤としてもハロゲンを含まないことが要求されている。これまでは難燃剤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るため、ハロゲンフリー材料が求められている。
このように、高屈曲性と耐折性(柔軟性)と多層基板で必要な複数回プレスなどの耐熱履歴性を合わせ持ち、さらには反りがすくないなど多種様々な特性をすべて兼ね備えたフレキシブルプリント回路板の要求があるものの、すべての特性を兼ね備えたフレキシブルプリント回路板はないのが実情であった。
以上、フレキシブルプリント回路板に関して説明してきたが、必ずしもフレキシブルプリント回路板に限定される必要はなく、例えば、極薄ガラス織布に樹脂を含浸させた極薄プリプレグを積層成型した積層板などに関しても、折り曲げての収納性、耐熱性、耐熱履歴性、寸法安定性など種々の特性を兼ね備えた積層板が求められている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高屈曲性と耐折性(柔軟性)とを兼ね備えたプリント回路板に用いる樹脂組成物、支持基材付き絶縁材および金属張積層板を提供することにある。
本発明による樹脂組成物は、エポキシ樹脂、マレイミド、ポリエステルウレタン樹脂、ノボラック型フェノール樹脂を含有することを特徴とするプリント回路板用の樹脂組成物である。
本発明によれば、エポキシ樹脂とマレイミドを組み合わせて使用することで高耐熱履歴性に優れ、さらにはポリエステルウレタン樹脂により、高屈曲性と耐折性(柔軟性)、低反りすなわち硬化収縮が小さい樹脂組成物を提供することができる。
また、本発明の樹脂組成物は、支持基材に樹脂組成物からなる層を形成した支持基材付き絶縁材が提供される。この支持基材が樹脂フィルムである支持基材付き絶縁材は、フレキシブルプリント回路板の回路表面を被覆するカバーレイフィルムとして用いてもよい。
さらに、本発明によれば、支持基材付き絶縁材と、前記絶縁材面側に金属箔を積層接着することにより金属張積層板が提供できる。この支持基材が樹脂フィルムである支持基材付き絶縁材と、前記絶縁材面側に金属箔を積層接着することによりフレキシブルプリント回路板用の金属張積層板が提供される。
本発明によれば、高耐熱履歴性に優れ、さらには高屈曲性と耐折性(柔軟性)、低反りを兼ね備えたプリント回路板に用いる樹脂組成物、支持基材付き絶縁材および金属張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、支持基材付き絶縁材および金属張積層板について詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、支持基材としてポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムの片面に樹脂層を形成したカバーレイフィルムとして用いることや、樹脂フィルムの片面あるいは両面に樹脂組成物の樹脂層を形成し、金属箔と積層接着することによりフレキシブルプリント回路板用の金属張積層板として用いることができる。
本発明の樹脂組成物は、エポキシ樹脂、マレイミド、ポリエステルウレタン樹脂、ノボラック型フェノール樹脂を含む構成となっている。
以下、本発明の樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
本発明の樹脂組成物はエポキシ樹脂を含んでおり、エポキシ樹脂としては特に限定されないが、融点が50℃以上ありビフェニル骨格、ビフェニルアラルキル骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、キサンテン骨格、ジシクロペンタジエン骨格またはビスフェノールS骨格の何れかを有する高耐熱樹脂が好ましい。融点が50℃以下であると、カバーレイ用途で使用する際に基板への仮接着作業において粘着性が発現し、位置合わせ作業、貼り直し作業が困難となる。上記の剛直な骨格は分子構造上低吸水化の効果と難燃性、耐熱性の効果が得られる。エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の10重量%以上、50重量%以下が好ましく、20重量%以上、40重量%以下がより好ましい。含有量がこの範囲内にあると粘着性を抑え、柔軟性を損なうことなく難燃性を得ることができる。
本発明の樹脂組成物は、マレイミドを含む。マレイミドは特に限定されないが、下記一般式(2)で表される4,4'−ジフェニルメタン型、下記一般式(3)で表されるBis−(3−エチル−5メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、下記一般式(4)で表される2,2‘−ビス−[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、下記一般式(5)で表されるAPB型、下記一般式(6)で表されるアニリックス型などが使用可能である。低反りには直鎖状マレイミド基を持つ化学式(2)〜(5)が好ましく、中出も途中にエーテル結合を持つ化学式(4)、(5)が好ましい。ビスマレイミドは二級アミンの存在によりマイケル反応による架橋や5員環の二重結合による硬化反応により耐熱性、特に本発明に係る樹脂組成物では耐熱履歴性を付与することができる。ビスマレイミドの含有量は特に限定されないが、樹脂組成物全体の5重量%以上、30重量%以下が好ましい。
本発明の樹脂組成物は、ポリエステルウレタン樹脂を含む。ポリエステルウレタン樹脂としては、特に限定されないが平均分子量が15000以下で25℃での貯蔵弾性率が100MPa以上、1GPa以下であることが好ましい。平均分子量が15000以上となると一部のエポキシ樹脂との相溶性が悪くなり塗布乾燥後に斑となり特性の安定性が損なわれる。また、このポリエステルウレタン樹脂がカルボキシル基を含有し、そのカルボン酸当量が1000以上、3000以下であることが好ましい。カルボキシル基を含有することでエポキシ樹脂との硬化反応が可能となり柔軟性と耐熱性が両立しやすくなる。また、この官能基によりポリイミドフィルムとの密着性にも優れる。カルボン酸当量が1000未満であるとエポキシ樹脂との反応性が高くなり、カバーレイ用途で使用する際に保存安定性が低下する。3000を越えると官能基の数が少なくなり密着性が低下する。例えば下記一般式(7)で表される。ポリエステルウレタンの含有量は特に限定されないが、樹脂組成物全体の10重量%以上、80重量%以下が好ましい。
本発明の樹脂組成物は、ノボラックフェノール樹脂を含む。ノボラックフェノール樹脂としては、特に限定されないがアミノトリアジンノボラック型フェノール樹脂であることが好ましい。アミノ基が存在することで塗工時の熱により一部のエポキシ基の反応が起こりBステージ化する。これにより積層プレス時の染み出しが抑えられる。
また、このアミノ基はマレイミドの硬化促進剤としても働く。さらには、トリアジン部の窒素が難燃性に寄与する。ノボラックフェノール樹脂の含有量は、特に限定されないが、本発明に含まれるエポキシ基に対して0.7から1.2当量を含むことが好ましい。さらに好ましくは0.8から1.1当量が良い。当量が0.7以下であると硬化不足となり、1.2以上になると硬化収縮に伴う反りが発生しやすくなる。例えば下記一般式(8)で表される。
また、このアミノ基はマレイミドの硬化促進剤としても働く。さらには、トリアジン部の窒素が難燃性に寄与する。ノボラックフェノール樹脂の含有量は、特に限定されないが、本発明に含まれるエポキシ基に対して0.7から1.2当量を含むことが好ましい。さらに好ましくは0.8から1.1当量が良い。当量が0.7以下であると硬化不足となり、1.2以上になると硬化収縮に伴う反りが発生しやすくなる。例えば下記一般式(8)で表される。
本発明の樹脂組成物は、リン酸エステルアミドをさらに含んでいてもよい。リン酸エステルアミドは、ハロゲンを含まない難燃剤として有効である。一般的なリン化合物であるリン酸エステルと比べ加水分解性が小さいことから耐吸湿半田耐熱性が向上し、耐マイグレーション性(絶縁信頼性)が低下しない特長がある。
リン酸エステルアミドの含有量は、樹脂組成物全体の10重量%以上、30重量%以下が好ましい。含有量がこの範囲内であれば主剤の特性を大きく損なわずに難燃性を付与できる。リン酸エステルアミドのリン含有量は5mol%以上、15mol%以下の一般的なものが使用できる。例えば下記一般式(9)で表されるものが挙げられる。
リン酸エステルアミドの含有量は、樹脂組成物全体の10重量%以上、30重量%以下が好ましい。含有量がこの範囲内であれば主剤の特性を大きく損なわずに難燃性を付与できる。リン酸エステルアミドのリン含有量は5mol%以上、15mol%以下の一般的なものが使用できる。例えば下記一般式(9)で表されるものが挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、カルボン酸変性ニトリルブタジエンゴムをさらに含んでいてもよい。カルボン酸変性ニトリルブタジエンゴムはポリイミド、銅箔両材料に対して密着力向上に有効である。
カルボン酸変性ニトリルブタジエンゴムの含有量は、樹脂組成物全体の3重量%以上、20重量%以下が好ましい。含有量が3重量%以上であれば、密着性向上にすぐれ、20重量%以下であれば耐熱性、特に複数回プレスなどの耐熱履歴性に優れる。
カルボン酸変性ニトリルブタジエンゴムの含有量は、樹脂組成物全体の3重量%以上、20重量%以下が好ましい。含有量が3重量%以上であれば、密着性向上にすぐれ、20重量%以下であれば耐熱性、特に複数回プレスなどの耐熱履歴性に優れる。
本発明の樹脂組成物は、上記以外の成分を含んでいてもよい。たとえば、耐熱性を損なわない程度に柔軟性を強調したい場合にポリブタジエン中の不飽和二重結合部分をエポキシ化したエポキシ化ポリブタジエンを併用しても良い。
ポリブタジエン中の不飽和二重結合部分をエポキシ化することにより、これまで知られている、両末端をエポキシ化したポリブタジエンに比較して耐熱性に優れる。ポリブタジエン中の不飽和二重結合部分をエポキシ化したエポキシ化ポリブタジエンとして下記一般式(1)に表される樹脂を用いることができる。
ポリブタジエン中の不飽和二重結合部分をエポキシ化することにより、これまで知られている、両末端をエポキシ化したポリブタジエンに比較して耐熱性に優れる。ポリブタジエン中の不飽和二重結合部分をエポキシ化したエポキシ化ポリブタジエンとして下記一般式(1)に表される樹脂を用いることができる。
一般式(1)に示すようにポリブタジエン中の不飽和二重結合部分をエポキシ化したものでありエポキシ当量が300以下であることが好ましい。市販の一般的なエポキシ変性ゴムにみられるようにグリシジル基がゴム分子の末端に変性されているとゴムによる特性が表面化し耐熱履歴性が充分でなくなり多層用途には適さなくなる。エポキシ化ポリブタジエンの含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の40重量%以下が好ましい。含有量が40重量%以上となると耐熱性が低下する。
本発明の樹脂組成物は、上記以外の成分を含んでいても良い。たとえば、金属箔やプリント回路板との密着力の向上、耐湿性の向上のためにエポキシシラン等のシランカップリング剤あるいはチタネート系カップリング剤、消泡剤などの添加剤やイミダゾール化合物やトリフェニルホスフィンなどの硬化促進剤を含んでいてもよい。
次に、本発明に係る支持基材付き絶縁材について説明する。
本発明の支持基材は、上述の樹脂組成物からなる層を支持基材に形成してなる。支持基材としては、樹脂フィルム、金属箔などがあげられる。樹脂フィルムを使った支持基材付き絶縁材は、フレキシブルプリント回路板の表面被覆層として用いられカバーレイフィルムとも呼ばれている。また、金属箔を使った樹脂付きキャリア材料は、RCF((Resin Coated Copper)とも呼ばれ、多層回路板のビルドアップ材料として用いることもできる。また、支持基材としては、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に樹脂組成物を含浸し加熱乾燥することによりプリプレグとしてもよい。
本発明の樹脂フィルムを支持基材とするカバーレイフィルムは、上記の樹脂組成物を所定の溶剤に、所定の濃度で溶解したワニスを樹脂フィルムに塗工後80℃以上200℃以下の乾燥を行って作製する。乾燥後の樹脂組成物の厚みについては、用途によって8μm以上50μm以下の範囲になるように塗工する。カバーレイフィルムの場合は乾燥後にその樹脂組成物面にポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレンなどのフィルムを異物混入防止などの理由で離型フィルムとして使用してもよい。
樹脂フィルムとしては、例えばポリイミド樹脂フィルム、ポリエーテルイミド樹脂フィルム、ポリアミドイミド樹脂フィルム等のポリイミド系樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等のポリアミド系樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム等のポリエステル系樹脂フィルムが挙げられる。このうち、弾性率と耐熱性を向上させる観点から、特にポリイミド系樹脂フィルムが好ましく用いられる。
樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、3μm以上50μm以下が好ましく、特に5μm以上25μm以下が好ましい。厚さがこの範囲内であると、特に屈曲性、耐折性に優れる。
ワニスに用いられる溶剤としては、樹脂組成物に対し良好な溶解性を持つものを選択することが好ましい。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、n−ヘキサン、メタノール、エタノール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセロソルブ、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のうち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。
本発明のRCFは、上述のカバーレイフィルムと同様に、樹脂組成物を所定の溶剤に、所定の濃度で溶解したワニスを金属箔に塗工後80℃以上200℃以下の乾燥を行って作製する。乾燥後の樹脂組成物の厚みについては、用途によって8μm以上50μm以下の範囲になるように塗工する。RCFの場合も乾燥後にその樹脂組成物面にポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレンなどのフィルムを異物混入防止などの理由で離型フィルムとして使用してもよい。
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、銅がより好ましい。
金属箔の厚さは、特に限定されないが、6μm以上70μm以下が好ましく、特に9μm以上18μm以下が好ましい。厚さがこの範囲内であると、特に屈曲性、耐折性に優れる。
ワニスに用いる溶剤としては、前述したカバーレイフィルムに用いた溶剤と同様のものを適宜選択すればよい。
本発明の金属張積層板は、支持基材付き絶縁材と、絶縁材面側に金属箔を積層接着することにより得られる。樹脂フィルムを用いることにより可とう性に優れた、フレキシブルプリント回路板用の金属張積層板とすることができる。また、樹脂フィルムの両面側に樹脂組成物からなる層を形成し、金属箔を両面に積層することにより、両面板用の金属張積層板とすることができる。また、プリプレグと金属箔を、プリプレグの片面または両面に積層接着することにより片面または両面積層板とすることができる。
基材としては、樹脂フィルムなどが挙げられ、樹脂フィルムとしては、例えばポリイミド樹脂フィルム、ポリエーテルイミド樹脂フィルム、ポリアミドイミド樹脂フィルム等のポリイミド系樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等のポリアミド系樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム等のポリエステル系樹脂フィルムが挙げられる。このうち、弾性率と耐熱性を向上させる観点から、特にポリイミド系樹脂フィルムが好ましく用いられる。
樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、3μm以上50μm以下が好ましく、特に5μm以上25μm以下が好ましい。厚さがこの範囲内であると、特に屈曲性、耐折性に優れる。
樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、3μm以上50μm以下が好ましく、特に5μm以上25μm以下が好ましい。厚さがこの範囲内であると、特に屈曲性、耐折性に優れる。
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、銅がより好ましい。金属箔の厚さは、特に限定されないが、6μm以上70μm以下が好ましく、特に9μm以上18μm以下が好ましい。厚さがこの範囲内であると、特に屈曲性、耐折性に優れる。
ワニスに用いる溶剤としては、前述したカバーレイフィルムに用いた溶剤と同様のものを適宜選択すればよい。
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)
エポキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(融点64℃ ジャパンエポキシレジン(株)社製)15重量部、アントラセン骨格型エポキシ樹脂(融点104℃ ジャパンエポキシレジン(株)社製)15重量部、硬化剤としてアミノトリアジンクレゾールノボラック型フェノール樹脂(水酸基当量151 大日本インキ工業(株)社製)を14重量部、ポリエステルウレタン(数平均分子量1万、東洋紡社製)を20重量部、化学式4で示されるマレイミド(APPBMI 三井化学(株)社製)を15重量部、化学式8で示したリン酸エステルアミド(四国化成製)を含有する難燃剤を15重量%、カルボン酸変性NBR(日本ゼオン(株)社製)5重量部、2−フェニル4−メチルイミダゾールを0.5重量部、カップリング剤を0.5重量部、これらをMEK及びシクロヘキサノンとの混合溶剤に樹脂固形分が50%となるように溶解した。
この配合物ワニスを厚み25μmのポリイミドフィルムの片面に樹脂組成物の厚みが乾燥後、10μmとなるようにコンマロールコーターで塗工、120℃5分+150℃5分で乾燥し、次いで圧延銅箔(福田金属箔工業製 18μm厚)を150℃で熱ロールによってラミネート後、反対面にも同様にワニスを塗工、乾燥、圧延銅箔をラミネートした。このものを180℃1時間硬化してフレキシブルプリント回路板用の銅張積層板を得た。
これを通常の回路作製工程(穴あけ、メッキ、DFRラミネート、露光・現像、エッチング、DFR剥離)にて所定の回路を作製し評価用基板を得た。
さらには同配合物ワニスを厚み12.5μmのポリイミドフィルムの片面に樹脂組成物の厚みが乾燥後、25μmとなるようにコンマロールコーターで塗工、120℃5分+150℃5分で乾燥しカバーレイフィルムを得た。このカバーレイフィルムの所定位置に開孔部を設け、先に作製した評価用基板の両面の所定位置に160℃1時間の真空プレスにて貼り付けて評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
エポキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(融点64℃ ジャパンエポキシレジン(株)社製)15重量部、アントラセン骨格型エポキシ樹脂(融点104℃ ジャパンエポキシレジン(株)社製)15重量部、硬化剤としてアミノトリアジンクレゾールノボラック型フェノール樹脂(水酸基当量151 大日本インキ工業(株)社製)を14重量部、ポリエステルウレタン(数平均分子量1万、東洋紡社製)を20重量部、化学式4で示されるマレイミド(APPBMI 三井化学(株)社製)を15重量部、化学式8で示したリン酸エステルアミド(四国化成製)を含有する難燃剤を15重量%、カルボン酸変性NBR(日本ゼオン(株)社製)5重量部、2−フェニル4−メチルイミダゾールを0.5重量部、カップリング剤を0.5重量部、これらをMEK及びシクロヘキサノンとの混合溶剤に樹脂固形分が50%となるように溶解した。
この配合物ワニスを厚み25μmのポリイミドフィルムの片面に樹脂組成物の厚みが乾燥後、10μmとなるようにコンマロールコーターで塗工、120℃5分+150℃5分で乾燥し、次いで圧延銅箔(福田金属箔工業製 18μm厚)を150℃で熱ロールによってラミネート後、反対面にも同様にワニスを塗工、乾燥、圧延銅箔をラミネートした。このものを180℃1時間硬化してフレキシブルプリント回路板用の銅張積層板を得た。
これを通常の回路作製工程(穴あけ、メッキ、DFRラミネート、露光・現像、エッチング、DFR剥離)にて所定の回路を作製し評価用基板を得た。
さらには同配合物ワニスを厚み12.5μmのポリイミドフィルムの片面に樹脂組成物の厚みが乾燥後、25μmとなるようにコンマロールコーターで塗工、120℃5分+150℃5分で乾燥しカバーレイフィルムを得た。このカバーレイフィルムの所定位置に開孔部を設け、先に作製した評価用基板の両面の所定位置に160℃1時間の真空プレスにて貼り付けて評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
次に表1および表2に示した配合にて実施例1と同様にして評価用のフレキシブルプリント回路板を作製した。
このようにして得られたフレキシブルプリント回路板の成形性、吸湿半田耐熱性、密着力、耐熱履歴性、反り、電気絶縁性、屈曲性、耐折性、柔軟性、難燃性、ハンドリング性を測定し、その結果を表1および表2に示す。
*成形性
測定用端子を露出させる為に打ち抜いたカバーレイフィルム端部からの最大染み出し量が0.2mm以下で且つ回路間などの埋め込み不良によるボイドが無いかを観察しボイドの無かったものを○とした。
*吸湿半田耐熱性
JIS規格C5016−10.3に順ずる。フクレ、剥がれのなかったものを○とした。
*密着力
JIS規格C5016−8.1に順ずる。密着力が1.0N/mm以上を◎、0.6N/mm以上1.0N/mm未満を○、0.4N/mm以上0.6N/mm未満を△、0.4N/mm未満を×とした。
*耐熱履歴性
得られたフレキシブルプリント回路板を180℃、2MPa、1時間の条件で真空プレスを3回繰返し行い、試験片のピール強度を測定した。ピール強度が0.5N/mm以上であれば合格とした。
*反りの評価
得られた両面基板の片側のみを全面エッチングにより銅箔除去したものを250mm□に切断し、定盤の上で4隅の浮き量を測定する。一方カバーレイはカバーレイそのものを250mm□に切断し、オーブンにて180℃2時間で完全に硬化を行い同様に定盤の上で4隅の浮き量の最大値を測定する。
*電気絶縁性
回路幅及び回路間幅をそれぞれ40μmとした櫛型パターンを用い、初期状態および65℃90%50V1000時間処理後の絶縁抵抗値を測定した。初期値、処理後共に絶縁抵抗値が1010以上あったものを○とした。
*屈曲性
IPC法に準じる。R=2mm、1000rpm、ストローク15mmで屈曲回数が1千万回以上のものを◎、500万回以上1千万回未満のものを○、10万回以上500万回未満のものを△、10万回に満たなかったものを×とした。
*耐折性
幅1cmに回路幅及び回路間幅をそれぞれ100μmとした両面板を回路に対して直交方向に180°折り曲げては開き、再度同じ部位を折り曲げては開く。これを繰返し行い、導通抵抗値の変化率が初期値に比べ1%未満を◎、1%以上5%未満を○、5%以上10%未満を△、10%以上を×とした。
*柔軟性
得られたフレキシブルプリント回路板を幅10mmにカットし、円周が60mmとなるようにループを作り、そのループを図1のように15mm押しつぶすために必要な荷重を測定する。樹脂の特性を見るために試験方法としては12.5μmのポリイミドフィルムに樹脂を25μm塗工して得られたカバーレイを単独で硬化したものをサンプルとした。
*難燃性
UL法に基づき評価した。V−0もしくはVTM−0を◎、V−1もしくはVTM−1を○、それ以下を×とした。
*ハンドリング性(カバーレイとして)
粉落ちがなく、50℃に加熱した銅張り板に得られたカバーレイを貼り付け、剥離、再貼り付けが可能なものを○とした。
測定用端子を露出させる為に打ち抜いたカバーレイフィルム端部からの最大染み出し量が0.2mm以下で且つ回路間などの埋め込み不良によるボイドが無いかを観察しボイドの無かったものを○とした。
*吸湿半田耐熱性
JIS規格C5016−10.3に順ずる。フクレ、剥がれのなかったものを○とした。
*密着力
JIS規格C5016−8.1に順ずる。密着力が1.0N/mm以上を◎、0.6N/mm以上1.0N/mm未満を○、0.4N/mm以上0.6N/mm未満を△、0.4N/mm未満を×とした。
*耐熱履歴性
得られたフレキシブルプリント回路板を180℃、2MPa、1時間の条件で真空プレスを3回繰返し行い、試験片のピール強度を測定した。ピール強度が0.5N/mm以上であれば合格とした。
*反りの評価
得られた両面基板の片側のみを全面エッチングにより銅箔除去したものを250mm□に切断し、定盤の上で4隅の浮き量を測定する。一方カバーレイはカバーレイそのものを250mm□に切断し、オーブンにて180℃2時間で完全に硬化を行い同様に定盤の上で4隅の浮き量の最大値を測定する。
*電気絶縁性
回路幅及び回路間幅をそれぞれ40μmとした櫛型パターンを用い、初期状態および65℃90%50V1000時間処理後の絶縁抵抗値を測定した。初期値、処理後共に絶縁抵抗値が1010以上あったものを○とした。
*屈曲性
IPC法に準じる。R=2mm、1000rpm、ストローク15mmで屈曲回数が1千万回以上のものを◎、500万回以上1千万回未満のものを○、10万回以上500万回未満のものを△、10万回に満たなかったものを×とした。
*耐折性
幅1cmに回路幅及び回路間幅をそれぞれ100μmとした両面板を回路に対して直交方向に180°折り曲げては開き、再度同じ部位を折り曲げては開く。これを繰返し行い、導通抵抗値の変化率が初期値に比べ1%未満を◎、1%以上5%未満を○、5%以上10%未満を△、10%以上を×とした。
*柔軟性
得られたフレキシブルプリント回路板を幅10mmにカットし、円周が60mmとなるようにループを作り、そのループを図1のように15mm押しつぶすために必要な荷重を測定する。樹脂の特性を見るために試験方法としては12.5μmのポリイミドフィルムに樹脂を25μm塗工して得られたカバーレイを単独で硬化したものをサンプルとした。
*難燃性
UL法に基づき評価した。V−0もしくはVTM−0を◎、V−1もしくはVTM−1を○、それ以下を×とした。
*ハンドリング性(カバーレイとして)
粉落ちがなく、50℃に加熱した銅張り板に得られたカバーレイを貼り付け、剥離、再貼り付けが可能なものを○とした。
上記の結果より、実施例1〜15の樹脂組成物から得られたプリント回路板はいずれも、ピ−ル強度が0.5N/mm以上の耐熱履歴性を有していた。また、成形性、密着力、反り、電気絶縁性、屈曲性、柔軟性、難燃性、ハンドリング性の測定のすべてにおいても良好な結果が得られた。
Claims (13)
- エポキシ樹脂と、マレイミドと、ポリエステルウレタン樹脂と、ノボラック型フェノール樹脂とを含有することを特徴とするプリント回路板用の樹脂組成物。
- エポキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物全体の10重量%以上、50重量%以下である請求項1に示した記載の樹脂組成物。
- 前記エポキシ樹脂の融点が50℃以上である請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記ポリエステルウレタン樹脂の平均分子量が15000以下で25℃での貯蔵弾性率が100MPa以上、1GPa以下である請求項1ないし3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記ポリエステルウレタン樹脂がカルボキシル基を含有し、そのカルボン酸当量が1000以上、3000以下である請求項1ないし4のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記ノボラック型フェノール樹脂がアミノトリアジンノボラック型フェノール樹脂またはアミノトリアジンクレゾールノボラック型フェノール樹脂である請求項1ないし5のいずれかに記載の樹脂組成物。
- リン酸エステルアミドをさらに含む請求項1ないし6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記リン酸エステルアミドの含有量は、樹脂組成物全体の10重量%以上、30重量%以下である請求項7に記載の樹脂組成物。
- カルボン酸変性ニトリルブタジエンゴムをさらに含む請求項1ないし8のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記カルボン酸変性ニトリルブタジエンゴムは、樹脂組成物全体の3重量%以上、20重量%以下である請求項9に記載の樹脂組成物。
- 支持基材に、請求項1ないし10のいずれかに記載の樹脂組成物からなる層が形成された支持基材付き絶縁材。
- 前記支持基材が樹脂フィルムである請求項11に記載の支持基材付き絶縁材。
- 請求項11または12に記載の支持基材付き絶縁材と、前記絶縁材面側に金属箔を積層接着することにより得られるプリント回路板用金属張積層板。
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