JP2014162172A - プリプレグ及び回路基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】誘電率及び誘電正接が低く、かつ高周波における伝送損失の低い回路基板の製造に有用なプリプレグを提供する。
【解決手段】基板本体40の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層50a〜50dが形成された基板2の、前記導体パターン層50a〜50dが形成されている面上に配置されるプリプレグであって、強化繊維層30と、この強化繊維層30の両面にそれぞれ形成される第1樹脂層10及び第2樹脂層20とを備え、前記第1樹脂層10及び第2樹脂層20の最小厚みが、それぞれ30μm以上であり、前記導体パターン層50a〜50d側に位置することを特徴とするプリプレグを提供する。
【選択図】図2
【解決手段】基板本体40の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層50a〜50dが形成された基板2の、前記導体パターン層50a〜50dが形成されている面上に配置されるプリプレグであって、強化繊維層30と、この強化繊維層30の両面にそれぞれ形成される第1樹脂層10及び第2樹脂層20とを備え、前記第1樹脂層10及び第2樹脂層20の最小厚みが、それぞれ30μm以上であり、前記導体パターン層50a〜50d側に位置することを特徴とするプリプレグを提供する。
【選択図】図2
Description
本発明は、プリプレグ及び回路基板に係り、さらに詳しくは、誘電率及び誘電正接が低く、かつ、高周波領域における伝送損失の低い回路基板の製造に有用なプリプレグ、及びこのプリプレグを用いて得られる回路基板に関する。
近年の電子機器の小型化や通信の高速度化に伴い、電子回路基板にも小型化、多機能化が求められている。回路基板は、通常、エッチングなどによりパターン化された導体パターンを備える基板上に、絶縁層となる樹脂層を積層し、これを加熱圧着することにより製造される。かかる回路基板を高周波領域で用いる場合、高周波における伝送損失を低減する観点から、絶縁層に用いられる樹脂は、誘電率及び誘電正接が小さいことが求められる。
絶縁層を形成するのに用いられる、誘電正接の小さい樹脂としては、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、及びシクロオレフィンポリマーなどの低極性の樹脂が知られている。
たとえば、特許文献1では、このような樹脂層を構成するための材料として、強化繊維の両面に、エポキシ樹脂からなる層を形成してなるプリプレグが提案されている。この特許文献1では、折り曲げ性を向上させることを目的として、プリプレグ中の強化繊維の最大厚みを30μm以下とし、かつ強化繊維の含有率を17重量%以下に設定している。
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術は、折り曲げ性を向上させるために、プリプレグ中の強化繊維の最大厚みや含有率を制御するものであり、プリプレグを、導体パターン層が形成された基板に実際に積層した際に、強化繊維と、導体パターン層とが接触あるいは近接することにより不具合、具体的には、これらが接触あるいは近接することにより、誘電率や誘電正接が上昇してしまうという不具合について考慮するものではなかった。そのため、上記特許文献1に開示された技術では、導体パターン層の厚み条件によっては、強化繊維と、導体パターン層とが接触あるいは近接して配置されてしまい、誘電率や誘電正接が高くなってしまい、結果として、高周波における伝送損失が高くなってしまうという課題があった。
本発明は、誘電率及び誘電正接が低く、かつ、高周波における伝送損失の低い回路基板の製造に有用なプリプレグ、及びこのプリプレグを用いて得られる回路基板を提供することを目的とする。
本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体層が形成された基板の、前記導体パターン層が形成された面上に配置されるプリプレグにおいて、該プリプレグを、強化繊維層と、この強化繊維層の両面にそれぞれ、最小厚みが30μm以上の第1樹脂層及び第2樹脂層とで構成し、かつ、導体パターン層側に位置することとなる第1樹脂層の最小厚みと、基板に形成された導体パターン層の厚みと、基板における導体パターン層形成部分の割合とを特定の関係とすることで、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明によれば、
〔1〕基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層が形成された基板の、前記導体パターン層が形成されている面上に配置されるプリプレグであって、強化繊維層と、この強化繊維層の両面にそれぞれ形成される第1樹脂層及び第2樹脂層とを備え、前記第1樹脂層及び第2樹脂層の最小厚みが、それぞれ30μm以上であり、前記導体パターン層側に位置することとなる前記第1樹脂層の最小厚みをtr1とし、前記導体パターン層の厚みをtcとし、前記基板本体の前記導体パターン層が形成されている面の面積に対する、前記導体パターン層が形成されている部分の合計面積の割合である導体パターン形成割合をα[%]とした場合に、前記第1樹脂層の最小厚みtr1が、tr1>{tc×(100−α)}を満たすことを特徴とするプリプレグ、
〔2〕前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層のうち、少なくとも一方の最小厚みが70μm以上であることを特徴とする前記〔1〕に記載のプリプレグ、
〔3〕周波数1GHzにおける誘電率が3.5以下であることを特徴とする前記〔1〕又は〔2〕に記載のプリプレグ、
〔4〕周波数1GHzにおける誘電正接が0.0015以下であることを特徴とする前記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔5〕前記基板本体の一方の面に形成される前記導体パターン層が、一対の伝送線路パターンを含むことを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のプリプレグ、ならびに、
〔6〕基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層が形成された基板と、前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のプリプレグとを備え、前記プリプレグは、前記導体パターン層が形成された面上に配置され、前記基板本体の一方の面に形成される前記導体パターン層が、一対の伝送線路パターンを含むことを特徴とする回路基板、
が提供される。
なお、「導体パターン層が形成されている面」とは、導体パターン層が形成されている部分および形成されていない部分をともに含む、基板における導体パターン層側の面のことである。「導体パターン層が形成されている部分」とは、導体パターン層が形成されている部分のみの面のことである。
〔1〕基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層が形成された基板の、前記導体パターン層が形成されている面上に配置されるプリプレグであって、強化繊維層と、この強化繊維層の両面にそれぞれ形成される第1樹脂層及び第2樹脂層とを備え、前記第1樹脂層及び第2樹脂層の最小厚みが、それぞれ30μm以上であり、前記導体パターン層側に位置することとなる前記第1樹脂層の最小厚みをtr1とし、前記導体パターン層の厚みをtcとし、前記基板本体の前記導体パターン層が形成されている面の面積に対する、前記導体パターン層が形成されている部分の合計面積の割合である導体パターン形成割合をα[%]とした場合に、前記第1樹脂層の最小厚みtr1が、tr1>{tc×(100−α)}を満たすことを特徴とするプリプレグ、
〔2〕前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層のうち、少なくとも一方の最小厚みが70μm以上であることを特徴とする前記〔1〕に記載のプリプレグ、
〔3〕周波数1GHzにおける誘電率が3.5以下であることを特徴とする前記〔1〕又は〔2〕に記載のプリプレグ、
〔4〕周波数1GHzにおける誘電正接が0.0015以下であることを特徴とする前記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔5〕前記基板本体の一方の面に形成される前記導体パターン層が、一対の伝送線路パターンを含むことを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のプリプレグ、ならびに、
〔6〕基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層が形成された基板と、前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のプリプレグとを備え、前記プリプレグは、前記導体パターン層が形成された面上に配置され、前記基板本体の一方の面に形成される前記導体パターン層が、一対の伝送線路パターンを含むことを特徴とする回路基板、
が提供される。
なお、「導体パターン層が形成されている面」とは、導体パターン層が形成されている部分および形成されていない部分をともに含む、基板における導体パターン層側の面のことである。「導体パターン層が形成されている部分」とは、導体パターン層が形成されている部分のみの面のことである。
本発明によれば、誘電率及び誘電正接が低く、かつ、高周波における伝送損失の低い回路基板の製造に有用なプリプレグ、及びこのプリプレグを用いて得られる回路基板を提供することができる。
本発明のプリプレグは、基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層が形成された基板の、前記導体パターン層が形成されている面上に配置されるプリプレグであって、強化繊維層と、この強化繊維層の両面にそれぞれ形成される第1樹脂層及び第2樹脂層とを備え、前記第1樹脂層及び第2樹脂層の最小厚みが、それぞれ30μm以上であり、前記導体パターン層側に位置することとなる前記第1樹脂層の最小厚みを、前記導体パターン層の厚みと、基板における導体パターン層形成部分の割合との関係において、特定の範囲とするものである。
以下においては、本発明のプリプレグを、図1に基づいて説明する。図1は、本発明の一例に係るプリプレグ1を示す断面図である。
以下においては、本発明のプリプレグを、図1に基づいて説明する。図1は、本発明の一例に係るプリプレグ1を示す断面図である。
(プリプレグ1)
図1は、本発明の一例に係るプリプレグ1を示す断面図である。なお、以下においては、本発明のプリプレグを、本発明のプリプレグの一例としての図1に示すプリプレグ1を例示して説明する。ただし、本発明のプリプレグは、図1に示す構成に特に限定されるものではない。
図1は、本発明の一例に係るプリプレグ1を示す断面図である。なお、以下においては、本発明のプリプレグを、本発明のプリプレグの一例としての図1に示すプリプレグ1を例示して説明する。ただし、本発明のプリプレグは、図1に示す構成に特に限定されるものではない。
図1に示すように、本発明のプリプレグ1は、強化繊維層30と、強化繊維層30の上面及び下面に形成された第1樹脂層10及び第2樹脂層20とを備える。
(第1樹脂層10)
第1樹脂層10は、第1樹脂組成物を用いて形成される樹脂層であり、このような第1樹脂組成物としては、特に限定されないが、たとえば、シクロオレフィンモノマー及び重合触媒を少なくとも含有する重合性の樹脂組成物を用いることができる。
第1樹脂層10は、第1樹脂組成物を用いて形成される樹脂層であり、このような第1樹脂組成物としては、特に限定されないが、たとえば、シクロオレフィンモノマー及び重合触媒を少なくとも含有する重合性の樹脂組成物を用いることができる。
本発明で用いるシクロオレフィンモノマーとは、炭素原子で形成される脂環構造を有し、かつ該脂環構造中に重合性の炭素−炭素二重結合を有する化合物である。本明細書において「重合性の炭素−炭素二重結合」とは、連鎖重合(メタセシス開環重合、付加重合等)に関与する炭素−炭素二重結合をいう。
シクロオレフィンモノマーの脂環構造としては、単環、多環、縮合多環、橋かけ環及びこれらの組み合わせ多環などが挙げられる。本発明で用いるシクロオレフィンモノマーとしては、得られる回路基板の機械的強度を向上させる観点から、多環のシクロオレフィンモノマーが好ましい。各環構造を構成する炭素原子数に特に限定はないが、通常、4〜30個、好ましくは5〜20個、より好ましくは5〜15個である。シクロオレフィンモノマーは、アルキル基、アルケニル基、アルキリデン基、及びアリール基などの炭素数1〜30の炭化水素基や、カルボキシル基や酸無水物基などの極性基を置換基として有していてもよい。
本発明において、シクロオレフィンモノマーとしては、回路基板とした場合における械的強度を向上させる観点から、架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するものが好適に用いられる。本明細書において「架橋性炭素−炭素不飽和結合」とは、メタセシス開環重合にはほとんど関与せず、主として架橋反応に関与する炭素−炭素不飽和結合をいう。「架橋反応」とは橋架け構造を形成する反応をいう。また、「架橋反応」とは、通常、ラジカル架橋反応又はメタセシス架橋反応、特にラジカル架橋反応をいう。
架橋性炭素−炭素不飽和結合としては、芳香族炭素−炭素不飽和結合を除く炭素−炭素不飽和結合、すなわち、脂肪族炭素−炭素二重結合又は三重結合が挙げられ、本発明においては、通常、脂肪族炭素−炭素二重結合をいう。架橋性炭素−炭素不飽和結合を有するシクロオレフィンモノマー中、該不飽和結合の位置は特に限定されるものではなく、炭素原子で形成される脂環構造内の他、該脂環構造以外の任意の位置、例えば、側鎖の末端や内部に存在していてもよい。例えば、前記脂肪族炭素−炭素二重結合は、ビニル基(CH2=CH−)、ビニリデン基(CH2=C<)、又はビニレン基(−CH=CH−)として存在し得、良好にラジカル架橋性を発揮することから、ビニル基及び/又はビニリデン基として存在するのが好ましく、ビニリデン基として存在するのがより好ましい。
架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するシクロオレフィンモノマーとしては、特に、架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するノルボルネン系モノマーが好ましい。「ノルボルネン系モノマー」とは、ノルボルネン環構造を分子内に有するシクロオレフィンモノマーをいう。例えば、ノルボルネン類、ジシクロペンタジエン類、及びテトラシクロドデセン類などが挙げられる。
架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するシクロオレフィンモノマーとしては、例えば、3−ビニルシクロヘキセン、4−ビニルシクロヘキセン、1,3−シクロペンタジエン、1,3−シクロへキサジエン、1,4−シクロへキサジエン、5−エチル−1,3−シクロへキサジエン、1,3−シクロへプタジエン、1,3−シクロオクタジエンなどの単環シクロオレフィンモノマー;5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−メチリデン−2−ノルボルネン、5−イソプロピリデン−2−ノルボルネン、5−ビニルノルボルネン、5−アリルノルボルネン、5,6−ジエチリデン−2−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、2,5−ノルボルナジエンなどのノルボルネン系モノマー;を挙げることができる。これらの中では、架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するノルボルネン系モノマーが好ましい。
本発明においてシクロオレフィンモノマーとしては、前記架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するシクロオレフィンモノマーの他、架橋性炭素−炭素不飽和結合を持たないシクロオレフィンモノマーが用いられる。
架橋性炭素−炭素不飽和結合を持たないシクロオレフィンモノマーとしては、例えば、シクロペンテン、3−メチルシクロペンテン、4−メチルシクロペンテン、3,4−ジメチルシクロペンテン、3,5−ジメチルシクロペンテン、3−クロロシクロペンテン、シクロへキセン、3−メチルシクロへキセン、4−メチルシクロヘキセン、3,4−ジメチルシクロヘキセン、3−クロロシクロヘキセン、シクロへプテンなどの単環シクロオレフィンモノマー;ノルボルネン、5−メチルノルボルネン、5−エチルノルボルネン、5−プロピルノルボルネン、5,6−ジメチルノルボルネン、1−メチルノルボルネン、7−メチルノルボルネン、5,5,6−トリメチルノルボルネン、5−フェニルノルボルネン、テトラシクロドデセン、1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−メチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−エチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2,3−ジメチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−ヘキシル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−エチリデン−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−フルオロ−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、1,5−ジメチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−シクロへキシル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2,3−ジクロロ−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、2−イソブチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレン、1,2−ジヒドロジシクロペンタジエン、5−クロロノルボルネン、5,5−ジクロロノルボルネン、5−フルオロノルボルネン、5,5,6−トリフルオロ−6−トリフルオロメチルノルボルネン、5−クロロメチルノルボルネン、5−メトキシノルボルネン、5,6−ジカルボキシルノルボルネンアンハイドレート、5−ジメチルアミノノルボルネン、5−シアノノルボルネンなどのノルボルネン系モノマー;を挙げることができる。これらの中でも、架橋性炭素−炭素不飽和結合を持たないノルボルネン系モノマーが好ましい。
以上のシクロオレフィンモノマーは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。例えば、シクロオレフィンモノマーとして、架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するシクロオレフィンモノマーと架橋性炭素−炭素不飽和結合を持たないシクロオレフィンモノマーとの混合物が用いられる。
第1樹脂層10を形成するための第1樹脂組成物に用いるシクロオレフィンモノマー中、架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するシクロオレフィンモノマーと架橋性炭素−炭素不飽和結合を持たないシクロオレフィンモノマーとの配合割合は所望により適宜選択すればよいが、重量比(架橋性炭素−炭素不飽和結合を少なくとも1つ有するシクロオレフィンモノマー/架橋性炭素−炭素不飽和結合を持たないシクロオレフィンモノマー)で、通常、5/95〜100/0、好ましくは10/90〜95/10、より好ましくは15/85〜90/15の範囲である。当該配合割合がかかる範囲にあれば、耐熱性や機械的強度がバランス良く向上し、好適である。
また、第1樹脂層10を形成するための第1樹脂組成物に用いる重合触媒は、前記シクロオレフィンモノマーを重合可能な触媒であれば、特に限定されず、付加重合触媒や開環重合触媒を用いることができる。
ここで、シクロオレフィンモノマーを前記重合触媒にて重合して重合体を製造するにあたり、シクロオレフィンモノマーと、このシクロオレフィンモノマーと共重合可能な他のモノマーとの存在下で重合して、シクロオレフィンモノマーを含む共重合体を得るようにしてもよい。
ここで、シクロオレフィンモノマーと共重合可能な他のモノマーとの存在下で付加重合して、シクロオレフィンモノマーを含む付加共重合体を得る場合において、前記シクロオレフィンモノマーと共重合可能なその他の単量体としては、たとえば、しては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセンなどの炭素数2〜20のα−オレフィン、及びこれらの誘導体;シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、3a,5,6,7a−テトラヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンなどのシクロオレフィン、及びこれらの誘導体;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエンなどの非共役ジエン;などが挙げられる。これらの中でも、α−オレフィンが好ましく、エチレンが特に好ましい。
付加重合触媒としては、例えば、チタン、ジルコニウム又はバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒など公知の触媒を用いることができる。
開環重合触媒としては、シクロオレフィンモノマーを開環重合させ得るものであればよく、たとえばメタセシス重合触媒を用いることができる。メタセシス重合触媒としては、遷移金属原子を中心原子として、複数のイオン、原子、多原子イオン及び/又は化合物が結合してなる金属錯体が挙げられる。遷移金属原子としては、5族、6族及び8族(長周期型周期表、以下同じ。)の原子が使用される。それぞれの族の原子は特に限定されないが、5族の原子としては、例えばタンタルが挙げられ、6族の原子としては、例えばモリブデン及びタングステンが挙げられ、8族の原子としては、例えばルテニウム及びオスミウムが挙げられる。
これらの中でも、メタセシス触媒としては、8族のルテニウムやオスミウムを中心原子とする錯体が好ましく、ルテニウムカルベン錯体が特に好ましい。ルテニウムカルベン錯体は、ルテニウム原子にカルベン炭素が二重結合した構造(Ru=C)を有する錯体であり、重合時の触媒活性が優れる。このため、メタセシス重合触媒としてルテニウムカルベン錯体を含む重合性組成物を重合して架橋性樹脂成形体を製造する場合、得られる架橋性樹脂成形体には未反応のモノマーに由来する臭気が少ない。したがって、生産性良く良質な成形体が得られる。また、ルテニウムカルベン錯体は、酸素や空気中の水分に対して比較的安定であって、失活しにくいので、大気下でも使用可能である。これらのメタセシス重合触媒は、それぞれ単独で、或いは、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、メタセシス重合触媒の配合量等は、例えば特開2009−242568号公報に記載の内容とすることができる。
メタセシス重合触媒は所望により、少量の不活性溶剤に溶解又は懸濁して使用することができる。かかる溶剤としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、流動パラフィン、ミネラルスピリットなどの鎖状脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ジシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデン、シクロオクタンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリルなどの含窒素炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどの含酸素炭化水素;などが挙げられる。これらの中では、工業的に汎用な芳香族炭化水素や脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素の使用が好ましい。また、メタセシス重合触媒としての活性を低下させないものであれば、液状の老化防止剤、液状の可塑剤、液状のエラストマーを溶剤として用いてもよい。
メタセシス重合触媒は、重合活性を制御し、重合反応率を向上させる目的で活性剤(共触媒)と併用することもできる。
活性剤としては、アルミニウム、スカンジウム、スズの、アルキル化物、ハロゲン化物、アルコキシ化物及びアリールオキシ化物などを用いることができる。その具体例としては、トリアルコキシアルミニウム、トリフェノキシアルミニウム、ジアルコキシアルキルアルミニウム、アルコキシジアルキルアルミニウム、トリアルキルアルミニウム、ジアルコキシアルミニウムクロリド、アルコキシアルキルアルミニウムクロリド、ジアルキルアルミニウムクロリド、トリアルコキシスカンジウム、テトラアルコキシチタン、テトラアルコキシスズ、テトラアルコキシジルコニウムなどが挙げられる。
活性剤の使用量は、(触媒中の金属原子:活性剤)のモル比で、通常、1:0.05〜1:100、好ましくは1:0.2〜1:20、より好ましくは1:0.5〜1:10の範囲である。
また、メタセシス重合触媒として、5族及び6族の遷移金属原子の錯体を用いる場合には、メタセシス重合触媒及び活性剤は、いずれもモノマーに溶解して用いるのが好ましいが、生成物の性質を本質的に損なわない範囲であれば少量の溶剤に懸濁又は溶解させて用いることができる。
また、第1樹脂層10を形成するための第1樹脂組成物には、上記シクロオレフィンモノマー及び重合触媒に加えて、所望により、充填剤、連鎖移動剤、架橋剤、架橋助剤、難燃剤、重合調整剤、重合反応遅延剤、反応性流動化剤、難燃剤、酸化防止剤、及び着色料等のその他の配合剤を配合してもよい。
本発明で用いられる充填剤に特に限定はなく、有機物であっても無機物であってもよいが、より高弾性率の回路基板を得る観点から、無機物であるのが好ましい。充填剤の形状も特に限定されず、球状、粒状、不定形状、樹枝状、針状、棒状、及び扁平状等のいかなる形状であってもよい。また、充填剤の平均粒子径も特に限定されないが、レーザー散乱回折式粒度分布計で測定した全粒子の50体積%が含まれるメディアン径で、通常、0.001〜70μm、好ましくは0.01〜50μm、より好ましくは0.05〜15μm、特に好ましくは、0.1〜5μmである。
充填剤の具体例としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、水和アルミナ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、クレーなどが挙げられる。
充填剤の含有量は、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、100〜600重量部、好ましくは150〜550重量部、より好ましくは200〜500重量部である。充填剤の含有量がかかる範囲にあれば、第1樹脂組成物中における分散性が優れ、強化繊維への含浸性が良好となる観点から、好ましい。
連鎖移動剤としては、1−ヘキセン、2−ヘキセン、スチレン、ビニルシクロヘキサン、アリルアミン、アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、エチルビニルエーテル、メチルビニルケトン、2−(ジエチルアミノ)エチルアクリレート、及び4−ビニルアニリンなどの、脂肪族炭素−炭素二重結合基を持たない連鎖移動剤;ジビニルベンゼン、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸ヘキセニル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸スチリル、アクリル酸アリル、メタクリル酸ウンデセニル、アクリル酸スチリル、及びエチレングリコールジアクリレートなどの、脂肪族炭素−炭素二重結合基を1つ有する連鎖移動剤;アリルトリビニルシランやアリルメチルジビニルシランなどの、脂肪族炭素−炭素二重結合基を2以上有する連鎖移動剤などが挙げられる。連鎖移動剤の使用量としては、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部である。
また、本発明で用いる第1樹脂組成物には、第1樹脂層10を後架橋可能な樹脂層とする観点から、架橋剤を含有させてもよい。ここで「後架橋可能な」とは、該樹脂を加熱することにより架橋反応を進行させて架橋樹脂になし得ることを意味する。架橋剤としては、通常、ラジカル発生剤が好適に用いられる。ラジカル発生剤としては、有機過酸化物、ジアゾ化合物、及び非極性ラジカル発生剤などが挙げられる。
有機過酸化物としては、例えば、t−ブチルヒドロペルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類;ジクミルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、α,α’−ビス(t−ブチルペルオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、ジ−t−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)−3−ヘキシン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンなどのジアルキルペルオキシド類;ジプロピオニルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシドなどのジアシルペルオキシド類;2,2−ジ(t−ブチルペルオキシ)ブタン、1,1−ジ(t−ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサンなどのペルオキシケタール類;t−ブチルペルオキシアセテート、t−ブチルペルオキシベンゾエートなどのペルオキシエステル類;t−ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート、ジ(イソプロピルペルオキシ)ジカルボナートなどのペルオキシカルボナート類;t−ブチルトリメチルシリルペルオキシドなどのアルキルシリルペルオキシド類;などが挙げられる。中でも、メタセシス重合反応に対する障害が少ない点で、ジアルキルペルオキシド類及びペルオキシケタール類が好ましい。
ジアゾ化合物としては、例えば、4,4’−ビスアジドベンザル(4−メチル)シクロヘキサノン、4,4’−ジアジドカルコン、2,6−ビス(4’−アジドベンザル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−アジドベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4’−ジアジドジフェニルスルホン、4,4’−ジアジドジフェニルメタン、2,2’−ジアジドスチルベンなどが挙げられる。
非極性ラジカル発生剤としては、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン、2,3−ジフェニルブタン、1,4−ジフェニルブタン、3,4−ジメチル−3,4−ジフェニルヘキサン、1,1,2,2−テトラフェニルエタン、2,2,3,3−テトラフェニルブタン、3,3,4,4−テトラフェニルヘキサン、1,1,2−トリフェニルプロパン、1,1,2−トリフェニルエタン、トリフェニルメタン、1,1,1−トリフェニルエタン、1,1,1−トリフェニルプロパン、1,1,1−トリフェニルブタン、1,1,1−トリフェニルペンタン、1,1,1−トリフェニル−2−プロペン、1,1,1−トリフェニル−4−ペンテン、1,1,1−トリフェニル−2−フェニルエタンなどが挙げられる。
これらのラジカル発生剤は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。2種以上のラジカル発生剤を併用し、その量比を調整することで、プリプレグの基材樹脂のガラス転移温度や溶融状態を任意に制御することが可能である。ラジカル発生剤の1分間半減期温度としては、特に限定はないが、通常、150〜300℃、好ましくは180〜250℃の範囲である。ここで1分間半減期温度とは、ラジカル発生剤の半量が1分間で分解する温度である。ラジカル発生剤の1分間半減期温度は、例えば、各ラジカル発生剤メーカー(例えば、日本油脂株式会社)のカタログやホームページを参照すればよい。
架橋剤の量は、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部である。架橋剤の量が上記範囲にあれば、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化物が充分な架橋密度を有し、所望の物性を有する回路基板が効率的に得られるので、好適である。
架橋助剤としては、開環重合に関与せず、架橋剤により誘起される架橋反応に関与可能な架橋性炭素−炭素不飽和結合を有する化合物が好ましい。このような架橋性炭素−炭素不飽和結合は、架橋助剤を構成する化合物中、例えば、末端ビニリデン基として、特に、イソプロペニル基やメタクリル基として存在するのが好ましく、メタクリル基として存在するのがより好ましい。
架橋助剤の具体例としては、p−ジイソプロペニルベンゼン、m−ジイソプロペニルベンゼン、o−ジイソプロペニルベンゼンなどの、イソプロペニル基を2以上有する多官能化合物;ラウリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、及びメトキシジエチレングリコールメタクリレートなどの、メタクリル基を1つ有する単官能化合物;ラウリルアクリレート、ベンジルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、及びメトキシジエチレングリコールアクリレートなどの、アクリル基を1つ有する単官能化合物;エチレンジメタクリレート、1,3−ブチレンジメタクリレート、1,4−ブチレンジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリトリトールトリメタクリレートなどの、メタクリル基を2以上有する多官能化合物などを挙げることができる。架橋助剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。架橋助剤の配合量としては、シクロオレフィンモノマー100重量部に対して、通常、0.1〜100重量部、好ましくは0.5〜50重量部、より好ましくは1〜30重量部である。
難燃剤としては、特に限定されるものではなく、公知の難燃剤、例えば、ハロゲン系難燃剤、リン−窒素系難燃剤、リン酸エステル難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機系難燃剤から、適宜選択して用いることができる。その配合量も、所望の効果が得られるよう適宜調整すればよい。
第1樹脂層10を形成するための第1樹脂組成物は、上記成分を混合して得ることができる。混合方法としては、常法に従えばよく、例えば、重合触媒を適当な溶媒に溶解若しくは分散させた液(触媒液)を、シクロオレフィンモノマー、及び所望により、その他の配合剤を配合した液(モノマー液)に添加し、攪拌することによって調製することができる。
本発明において、第1樹脂層10を形成する方法としては、特に限定されないが、たとえば、後述する強化繊維層30上に、第1樹脂組成物を塗布し、第1樹脂組成物中に含まれるシクロオレフィンモノマーを重合することにより形成することができる。あるいは、支持体上に、第1樹脂組成物を塗布し、第1樹脂組成物からなる層を形成し、これを、強化繊維層30に積層し、次いで、第1樹脂組成物中に含まれるシクロオレフィンモノマーを重合することにより形成してもよい。重合の態様は、溶液重合であっても塊状重合のいずれであってもよく、プリプレグ1の製造方法に応じて適宜選択すればよいが、揮発成分による成形不良が少ないことから塊状重合が好ましい。
(第2樹脂層20)
第2樹脂層20は、第2樹脂組成物を用いて形成される樹脂層であり、このような第2樹脂組成物としては、特に限定されないが、上述した第1樹脂組成物と同様に、シクロオレフィンモノマー及び重合触媒を少なくとも含有する重合性の樹脂組成物を用いることができる。また、第2樹脂組成物は、上述した第1樹脂組成物と同様に、シクロオレフィンモノマー及び重合触媒以外の各成分を含有していてもよく、このような第2樹脂層20を形成するための第2樹脂組成物としては、上述した第1樹脂組成物と同じ組成を有するものを用いることもできるし、あるいは、異なる組成を有するものを用いることもできる。
第2樹脂層20は、第2樹脂組成物を用いて形成される樹脂層であり、このような第2樹脂組成物としては、特に限定されないが、上述した第1樹脂組成物と同様に、シクロオレフィンモノマー及び重合触媒を少なくとも含有する重合性の樹脂組成物を用いることができる。また、第2樹脂組成物は、上述した第1樹脂組成物と同様に、シクロオレフィンモノマー及び重合触媒以外の各成分を含有していてもよく、このような第2樹脂層20を形成するための第2樹脂組成物としては、上述した第1樹脂組成物と同じ組成を有するものを用いることもできるし、あるいは、異なる組成を有するものを用いることもできる。
第2樹脂層20を形成する方法としては、特に限定されないが、上述した第1樹脂層10と同様に、後述する強化繊維層30上に、第2樹脂組成物を塗布し、第2樹脂組成物中に含まれるシクロオレフィンモノマーを重合することにより形成することができる。あるいは、支持体上に、第2樹脂組成物を塗布し、第2樹脂組成物からなる層を形成し、これを、強化繊維層30に積層し、次いで、第2樹脂組成物中に含まれるシクロオレフィンモノマーを重合することにより形成してもよい。重合の態様は、溶液重合であっても塊状重合のいずれであってもよく、プリプレグ1の製造方法に応じて適宜選択すればよいが、揮発成分による成形不良が少ないことから塊状重合が好ましい。
(強化繊維層30)
強化繊維層30は、強化繊維を含有する層である。強化繊維としては、無機系及び/又は有機系の繊維が使用でき、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維、アラミド繊維、超高分子ポリエチレン繊維、ポリアミド(ナイロン)繊維、及び液晶ポリエステル繊維などの有機繊維;ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、タングステン繊維、モリブデン繊維、チタン繊維、スチール繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、及びシリカ繊維などの無機繊維;などを挙げることができる。これらの中でも、有機繊維やガラス繊維が好ましく、特にアラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、及びガラス繊維が好ましい。ガラス繊維としては、Eガラス、NEガラス、Sガラス、Dガラス、Hガラス、及びTガラス等の繊維を好適に用いることができる。強化繊維を構成する繊維束の粗密から生じるプリプレグの誘電率の局所的な差異を防ぐ観点から、樹脂層の誘電率と強化繊維を構成する材料の誘電率との差は小さい方が好ましい。これらは1種単独で、又は2種以上を組合せて用いることができる。繊維状強化材の形状としては、特に限定されず、例えば、マット、クロス、及び不織布などが挙げられる。また、強化繊維は、繊維束を開繊して用いてもよい。強化繊維の開繊度は特に限定はないが、通常、JIS規格 R 3420に定める通気度において20cm3/cm2/s以下、好ましくは15cm3/cm2/s以下である。強化繊維層の開繊度がかかる範囲にあれば、後述する強化繊維層の微視的な凹凸が軽減される観点から、好ましい。開繊の具体的な方法としては、例えば、高圧ウォータージェットによる方法、バイブロウォッシャーによる方法、超音波振動による方法、など様々な方法を用いることができる。
強化繊維層30は、強化繊維を含有する層である。強化繊維としては、無機系及び/又は有機系の繊維が使用でき、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)繊維、アラミド繊維、超高分子ポリエチレン繊維、ポリアミド(ナイロン)繊維、及び液晶ポリエステル繊維などの有機繊維;ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、タングステン繊維、モリブデン繊維、チタン繊維、スチール繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、及びシリカ繊維などの無機繊維;などを挙げることができる。これらの中でも、有機繊維やガラス繊維が好ましく、特にアラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、及びガラス繊維が好ましい。ガラス繊維としては、Eガラス、NEガラス、Sガラス、Dガラス、Hガラス、及びTガラス等の繊維を好適に用いることができる。強化繊維を構成する繊維束の粗密から生じるプリプレグの誘電率の局所的な差異を防ぐ観点から、樹脂層の誘電率と強化繊維を構成する材料の誘電率との差は小さい方が好ましい。これらは1種単独で、又は2種以上を組合せて用いることができる。繊維状強化材の形状としては、特に限定されず、例えば、マット、クロス、及び不織布などが挙げられる。また、強化繊維は、繊維束を開繊して用いてもよい。強化繊維の開繊度は特に限定はないが、通常、JIS規格 R 3420に定める通気度において20cm3/cm2/s以下、好ましくは15cm3/cm2/s以下である。強化繊維層の開繊度がかかる範囲にあれば、後述する強化繊維層の微視的な凹凸が軽減される観点から、好ましい。開繊の具体的な方法としては、例えば、高圧ウォータージェットによる方法、バイブロウォッシャーによる方法、超音波振動による方法、など様々な方法を用いることができる。
また、本発明においては、強化繊維層30上に、第1樹脂層10及び/又は第2樹脂層20を形成する際に、第1樹脂層10及び/又は第2樹脂層20を構成する第1樹脂組成物及び/又は第2樹脂組成物を含浸させて、強化繊維層30を樹脂含浸強化繊維層とすることが好ましい。
(プリプレグ1を構成する各層の厚み)
次いで、本発明のプリプレグ1を構成する各層の厚みについて説明する。
本発明のプリプレグ1を構成する各層のうち、第1樹脂層10は、その最小厚みtr1が、30μm以上であり、好ましくは70μm以上、より好ましくは100μm以上である。また、第1樹脂層10の最小厚みtr1の上限は、特に限定されないが、好ましくは300μm以下、より好ましくは150μm以下である。ここで、第1樹脂層10の最小厚みtr1とは、第1樹脂層10の表面から、強化繊維層30までの厚みのうち、最小のものを意味する。具体的には、強化繊維層30は、上述したように強化繊維を含有する層であり、このような強化繊維は繊維構造を有するため、通常、微細な凹凸を有するものである。そのため、第1樹脂層10は、その表面が平坦である場合でも、強化繊維層30を構成する強化繊維の影響により、微視的に見た場合に、場所によって厚みが異なることとなる。すなわち、強化繊維層30を構成する強化繊維の凹凸構造により、強化繊維の凹部に対応する位置の厚みは大きくなり、強化繊維の凸部に対応する位置の厚みは小さくなる。そのため、本発明においては、このような強化繊維の凹凸構造を考慮した最小厚みtr1を上記範囲とするものである。なお、第1樹脂層10の最小厚みtr1が、30μm未満であると、プリプレグ1中における、強化繊維層30の割合が相対的に増大し、強化繊維層30に含まれる強化繊維は誘電率及び誘電正接が比較的高いものでため、結果として、プリプレグ1の誘電率及び誘電正接が高くなってしまう。
次いで、本発明のプリプレグ1を構成する各層の厚みについて説明する。
本発明のプリプレグ1を構成する各層のうち、第1樹脂層10は、その最小厚みtr1が、30μm以上であり、好ましくは70μm以上、より好ましくは100μm以上である。また、第1樹脂層10の最小厚みtr1の上限は、特に限定されないが、好ましくは300μm以下、より好ましくは150μm以下である。ここで、第1樹脂層10の最小厚みtr1とは、第1樹脂層10の表面から、強化繊維層30までの厚みのうち、最小のものを意味する。具体的には、強化繊維層30は、上述したように強化繊維を含有する層であり、このような強化繊維は繊維構造を有するため、通常、微細な凹凸を有するものである。そのため、第1樹脂層10は、その表面が平坦である場合でも、強化繊維層30を構成する強化繊維の影響により、微視的に見た場合に、場所によって厚みが異なることとなる。すなわち、強化繊維層30を構成する強化繊維の凹凸構造により、強化繊維の凹部に対応する位置の厚みは大きくなり、強化繊維の凸部に対応する位置の厚みは小さくなる。そのため、本発明においては、このような強化繊維の凹凸構造を考慮した最小厚みtr1を上記範囲とするものである。なお、第1樹脂層10の最小厚みtr1が、30μm未満であると、プリプレグ1中における、強化繊維層30の割合が相対的に増大し、強化繊維層30に含まれる強化繊維は誘電率及び誘電正接が比較的高いものでため、結果として、プリプレグ1の誘電率及び誘電正接が高くなってしまう。
また、本発明のプリプレグ1は、後述するように、図2(A)に示すような基板2に積層され、図2(B)に示すような回路基板3を形成するために用いられる。ここで、図2(A)に示すように、基板2は、基板本体40と、基板本体40の一方の面に形成された複数の導体パターン層50a〜50dと、他方の面に形成された導体層60とを有する。そして、本発明のプリプレグ1は、図2(B)に示すように、第1樹脂層10側において、基板2の導体パターン層50a〜50dが形成された面に積層され、回路基板3とされる。なお、回路基板3を得る際には、第1樹脂層10及び第2樹脂層20中に含有される重合体(シクロオレフィンポリマー)を架橋させてもよい。
そして、本発明のプリプレグ1は、このような回路基板3の製造に用いられるものであるため、基板2の導体パターン層50a〜50dが形成された面に積層する第1樹脂層10の最小厚みtr1を、導体パターン層50a〜50dの厚みtc、及び、導体パターン層50a〜50dが形成された面における、導体パターン形成割合α(単位は「%」)との関係で、下記式(A)を満たすものとする。また、本発明においては、下記式(B)を満たすことがより好ましい。
tr1>{tc×(100−α)} ・・・(A)
tc×(100−α)}×1.1≦tr1≦{tc×(100−α)}×1.5 ・・・(B)
tr1>{tc×(100−α)} ・・・(A)
tc×(100−α)}×1.1≦tr1≦{tc×(100−α)}×1.5 ・・・(B)
なお、導体パターン形成割合αは、図2(A)に示す基板2を、導体パターン層50a〜50dが形成されている面から見た上面図である図2(C)に示すように、導体パターン層50a〜50dが形成されている面の全面積に対する、導体パターン層が形成されている部分の面積の割合を百分率で表したものである。すなわち、導体パターン形成割合αは、下記式(C)にしたがって算出されるものである。
導体パターン形成割合α[%]=導体パターン層が形成されている部分の面積/(導体パターン層が形成されている部分の面積+導体パターン層が形成されていいない部分の面積) ・・・(C)
導体パターン形成割合α[%]=導体パターン層が形成されている部分の面積/(導体パターン層が形成されている部分の面積+導体パターン層が形成されていいない部分の面積) ・・・(C)
本発明においては、第1樹脂層10の最小厚みtr1を、30μm以上であり、かつ、導体パターン層50a〜50dの厚みtc、及び、導体パターン層50a〜50dが形成された面における、導体パターン形成割合αとの関係で、上記式(A)を満たすものとすることにより、次のような効果を奏することができる。すなわち、第1樹脂層10を、基板2の導体パターン層50a〜50dが形成された面に積層した際には、各導体パターン層の間を埋め込むように、第1樹脂層10を構成する成分が流動することとなる。これに対し、本発明においては、このように、導体パターン層50a〜50dの間を埋め込むために、第1樹脂層10を構成する成分が消費された場合でも、本発明によれば、このような導体パターン層の間の埋め込みに消費される成分の量も加味して、第1樹脂層10の最小厚みtr1を設定するものである。すなわち、本発明においては、第1樹脂層10の最小厚みtr1を、上記式(A)を満たすものとするものであり、これにより、回路基板3とした場合に、導体パターン層50a〜50dと、プリプレグ1中に含有される強化繊維層30を構成する強化繊維との距離を十分に保つことができる。
そして、その結果として、次のような不具合、すなわち、回路基板3とした場合に、導体パターン層50a〜50dと、プリプレグ1中に含有される強化繊維層30を構成する強化繊維との距離が小さくなり、これらが接触あるいは近接することで、このような接触部分あるいは近接部分において強化繊維の影響が大きくなり、高周波における伝送損失が発生してしまうという不具合を適切に防止することができる。特に、強化繊維層30中に含有される強化繊維は、第1樹脂層10よりも誘電率や誘電正接が高く、そのため、このような導体パターン層50a〜50dと、強化繊維との接触あるいは近接が発生すると、強化繊維の影響により、回路基板3を用いて得られる回路基板の誘電率や誘電正接が高くなり、結果として、高周波における伝送損失が発生してしまうという不具合が発生してしまうこととなる。これに対し、本発明においては、第1樹脂層10の最小厚みtr1を、30μm以上であり、かつ、上記式(A)を満たすものとすることにより、このような不具合の発生を有効に防止することができるものである。なお、第1樹脂層10の最小厚みtr1は、30μm以上であり、かつ、上記式(A)を満たすものであればよいが、導体パターン層50a〜50dと、強化繊維との接触あるいは近接をより有効に避けるという観点より、上記式(B)を満たすものであることがより好ましい。
また、第2樹脂層20は、その最小厚みtr2が、30μm以上であり、好ましくは70μm以上、より好ましくは100μm以上である。また、第2樹脂層20の最小厚みtr2の上限は、特に限定されないが、好ましくは300μm以下、より好ましくは150μm以下である。なお、第2樹脂層20の最小厚みtr2は、上述した第1樹脂層10の最小厚みtr1と同じであってもよいし、あるいは異なっていてもよい。また、第2樹脂層20の厚みも、上述した第1樹脂層10と同様に、強化繊維層30を構成する強化繊維の凹凸構造により、微視的に見た場合に、場所によって厚みが異なることとなる。そのため、本発明においては、第2樹脂層20の厚みについても、このような強化繊維の凹凸構造の影響を考慮して、最小厚みtr2を上記範囲とする。第2樹脂層20の最小厚みtr2が、30μm未満であると、プリプレグ1中における、強化繊維層30の割合が相対的に増大し、強化繊維層30に含まれる強化繊維は誘電率及び誘電正接が比較的高いものでため、結果として、プリプレグ1の誘電率及び誘電正接が高くなってしまう。
さらに、強化繊維層30の厚みは、特に限定されないが、通常、5〜150μmであり、好ましくは10〜100μm、より好ましくは10〜50μmである。また、プリプレグ1中における、強化繊維層30を構成する強化繊維の含有割合は、通常、2〜50体積%、好ましくは2〜30体積%、より好ましくは5〜20体積%の範囲である。この範囲にあれば、得られる回路基板の誘電特性と機械強度とをバランスさせることができるため、好適である。
(プリプレグ1の製造方法)
本発明のプリプレグ1の製造方法としては、特に限定されず、第1樹脂層10及び第2樹脂層の最小厚みtr1、tr2が、上述した範囲とすることができるような方法であればよいが、たとえば、以下の(1)〜(3)のいずれかの方法により製造することができる。
本発明のプリプレグ1の製造方法としては、特に限定されず、第1樹脂層10及び第2樹脂層の最小厚みtr1、tr2が、上述した範囲とすることができるような方法であればよいが、たとえば、以下の(1)〜(3)のいずれかの方法により製造することができる。
(1)長尺状の強化繊維について、両面ダイコータを用いて、長尺状の強化繊維の一方の面に、第1樹脂層10を形成するための第1樹脂組成物を、他方の面に、第2樹脂層20を形成するための第2樹脂組成物をそれぞれ、連続的に強化繊維に含浸させつつ塗工し、次いで、第1樹脂組成物側の面と、第2樹脂組成物側の面とのそれぞれに対して、保護フィルムを重ねて、一対のロール間に通して厚み調節を行った後に、第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物を重合させることで、プリプレグを得る方法、
(2)それぞれ別の支持体上に、第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物をそれぞれ塗布、散布又は流延し、第1樹脂組成物からなる層を形成した支持体、及び第2樹脂組成物からなる層を形成した支持体を得て、強化繊維の両面に、第1樹脂組成物からなる層及び第2樹脂組成物からなる層を押し付けて積層させた後に、第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物を重合させることで、プリプレグを得る方法、
(3)第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物として、これらの組成物に含まれる樹脂を予め重合させたものを準備し、これらを、それぞれ別の支持体上に、それぞれ塗布、散布又は流延し、第1樹脂組成物からなる層を形成した支持体、及び第2樹脂組成物からなる層を形成した支持体を得て、強化繊維の両面に、第1樹脂組成物からなる層及び第2樹脂組成物からなる層を押し付けて積層させることで、プリプレグを得る方法、などが挙げられる。
中でも強化繊維への含浸性が高く、ボイドが低減でき、得られるプリプレグの厚み精度が高いことから(1)の方法が好ましい。
(2)それぞれ別の支持体上に、第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物をそれぞれ塗布、散布又は流延し、第1樹脂組成物からなる層を形成した支持体、及び第2樹脂組成物からなる層を形成した支持体を得て、強化繊維の両面に、第1樹脂組成物からなる層及び第2樹脂組成物からなる層を押し付けて積層させた後に、第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物を重合させることで、プリプレグを得る方法、
(3)第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物として、これらの組成物に含まれる樹脂を予め重合させたものを準備し、これらを、それぞれ別の支持体上に、それぞれ塗布、散布又は流延し、第1樹脂組成物からなる層を形成した支持体、及び第2樹脂組成物からなる層を形成した支持体を得て、強化繊維の両面に、第1樹脂組成物からなる層及び第2樹脂組成物からなる層を押し付けて積層させることで、プリプレグを得る方法、などが挙げられる。
中でも強化繊維への含浸性が高く、ボイドが低減でき、得られるプリプレグの厚み精度が高いことから(1)の方法が好ましい。
ここで、図3は、前記(1)の製造方法を説明するための図である。前記(1)の製造方法においては、図3に示すように、長尺状の強化繊維30aを、一対のダイヘッド70a,70b間に送ることで、ダイヘッド70aから第1樹脂組成物を、ダイヘッド70bから第2樹脂組成物をそれぞれ塗工する。そして、強化繊維30aの一方の面に、第1樹脂組成物からなる層10aを、他方の面に、第2樹脂組成物からなる層20aをそれぞれ形成する。次いで、一対のロール80a,80b間において、第1樹脂組成物からなる層10aの表面に支持体90aを、第2樹脂組成物からなる層20aの表面に支持体90bをそれぞれ重ね、一対のロール80a,80bにより形成される間隙(ギャップ)により厚み調節を行い、次いで、塊状重合することで、プリプレグ1は製造される。なお、強化繊維30aへの第1樹脂組成物及び/又は第2樹脂組成物の含浸は、一対のダイヘッド70a,70bによりこれらを塗工した際、あるいは、一対のロール80a,80b間を通る際に、行われることとなる。
前記(2)、(3)の方法においては、第1樹脂組成物からなる層を形成した支持体、及び第2樹脂組成物からなる層を形成した支持体を、強化繊維の両面に、第1樹脂組成物からなる層及び第2樹脂組成物からなる層を押し付けてラミネートロール等で加圧して積層させる工程の後、次いで熱風乾燥装置等で第1樹脂組成物及び/又は第2樹脂組成物が流動可能な温度以上に加熱する工程を通す事によって、強化繊維内に、第1樹脂組成物及び/又は第2樹脂組成物を含浸させることができる。なお、上記積層工程、加熱工程は、必要に応じて減圧雰囲気下で行ってもよい。
なお、上記各方法においては、第1樹脂組成物、第2樹脂組成物を、一対のダイ70a,70bにより塗工する際や、支持体上に塗布、散布又は流延する際には、第1樹脂組成物又は第2樹脂組成物を、必要に応じて有機溶剤を添加してもよい。
また、上記各方法で用いる支持体としては、樹脂フィルムや金属箔などが挙げられる。樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアリレートフィルム、ナイロンフィルムなどが挙げられる。これらのフィルムのうち、耐熱性、耐薬品性、剥離性などの観点からポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナフタレートフィルムが好ましい。金属箔としては、銅箔、アルミ箔、ニッケル箔、クロム箔、金箔、銀箔などが挙げられる。なお、支持体の表面平均粗さRaは、通常、300nm以下、好ましくは150nm以下、より好ましくは100nm以下である。
支持体として金属箔を用いる場合、金属箔としては、その表面が平滑であるものが好ましく、通常、JISB0601で規定される10点平均粗さ(Rz)で5000nm未満、好ましくは3000nm未満、より好ましくは2000nm未満、さらに好ましくは1500nm 以下である。金属箔のRzが上記範囲にあれば、例えば、得られる高周波回路基板において、高周波伝送におけるノイズ、遅延、及び伝送ロス等の発生が抑えられ、好ましい。また、金属箔の表面は、シランカップリング剤、チオールカップリング剤、及びチタネートカップリング剤などの公知のカップリング剤や接着剤などで処理されているのが好ましい。
さらに、上記各方法において、プリプレグ1の製造に用いた支持体は、第1樹脂層10側及び第2樹脂層20に含まれる樹脂を重合する前、あるいは、重合した後に剥離してもよいし、剥離せずに、支持体付きのプリプレグとしてもよい。なお、支持体付きのプリプレグとする場合には、第1樹脂層10側及び第2樹脂層20側の両方の支持体を残しておくような態様としてもよいし、あるいは、いずれか一方の支持体のみを残しておくような態様としてもよい。
このようにして得られる、本発明のプリプレグ1は、第1樹脂層10及び第2樹脂層20の最小厚みtr1、tr2を30μm以上と比較的厚いものとするものであり、これにより、プリプレグ1中における、誘電率及び誘電正接が比較的高い強化繊維の割合を相対的に低くすることができ、これにより低誘電率及び低誘電正接を実現できるものである。具体的には、本発明のプリプレグ1は、周波数1GHzにおける誘電率が、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下に低減されたものである。また、周波数1GHzにおける誘電正接が、好ましくは0.0015以下、より好ましくは0.001以下に低減されたものである。
加えて、本発明のプリプレグ1は、第1樹脂層10の最小厚みtr1を、30μm以上であり、かつ、導体パターン層50a〜50dの厚みtc、及び、導体パターン層50a〜50dが形成された面における、導体パターン形成割合αとの関係で、上記式(A)を満たすものとしているため、これにより、回路基板3とした場合に、導体パターン層50a〜50dと、プリプレグ1中に含有される強化繊維層30を構成する強化繊維との距離を十分に保つことができ、結果として、高周波における伝送損失を適切に低減することができる。
(回路基板)
本発明の回路基板は、基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体層が形成された基板に、上述した本発明のプリプレグを、第1樹脂層側の面が、導体層が形成された面上に位置するように積層することにより得られる。なお、以下においては、本発明の回路基板を、本発明の回路基板の一例としての図2(B)に示す回路基板3を例示して説明するが、このような構成に特に限定されるものではない。
本発明の回路基板は、基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体層が形成された基板に、上述した本発明のプリプレグを、第1樹脂層側の面が、導体層が形成された面上に位置するように積層することにより得られる。なお、以下においては、本発明の回路基板を、本発明の回路基板の一例としての図2(B)に示す回路基板3を例示して説明するが、このような構成に特に限定されるものではない。
図2(B)に示すように、本発明の回路基板3は、図1に示すプリプレグ1と、図2(A)に示す基板2とを、プリプレグ1の第1樹脂層10が、基板2の導体パターン層50a〜50dが形成された面に積層されることで形成される。図2(A)〜図2(C)に示すように、本発明の回路基板3の製造に用いる基板2は、一方の面に、導体パターン層50a〜50dが形成されている一方で、反対側の面には、導体層60が形成されている。導体パターン層50a〜50dは、図2(C)に示すように、基板2上においてパターン状に形成されている一方で、導体層60は、基板2の反対側の面全体を覆うように形成されている。そして、本発明の回路基板3は、このような基板2を用いることで、導体パターン層50a〜50dのうち、導体パターン層50b,50cが一対の伝送線(差動配線)として作用し、導体層60がシールドとして作用するマイクロストリップライン型の回路基板として動作するものである。具体的には、導体パターン層50b,50cに逆極性の信号を通し、受信側で電圧差を識別することで、導体パターン層50b,50cとで1ビットの信号を伝送するものである。なお、図2(B)に示す回路基板3は、本発明の回路基板の一例を示すものであり、このような構成に特に限定されるものではない。
本発明の回路基板3の製造に用いる基板2を構成する基板本体40としては、公知の電気絶縁材料(たとえば、脂環式オレフィン重合体、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、トリアジン樹脂、ポリフェニルエーテル、ガラス等)を含有する樹脂組成物を硬化して形成されたものなどを用いることができる。また、導体パターン層50a〜50dは、特に限定されないが、通常、銅などの導電性金属等の導電体からなる層を基板本体40上に形成し、フォトリソグラフィ法などによりパターン化することにより形成することができる。なお、導体パターン層50a〜50dとしては、図2(A)〜図2(C)に示す構成に特に限定されるものではなく、所望の回路構成に応じて、そのパターン形状等を決定すればよい。また、導体層60は、銅などの導電性金属等の導電体で形成することができる。伝送線を構成する導体パターン層50b,50cは強化繊維の長手方向(縦糸)または幅方向(横糸)に対して斜めに配置してもよい。
本発明で用いる基板2は、プリプレグ1の第1樹脂層10との密着性を向上させるために、導体パターン層50a〜50dの表面に前処理が施されていることが好ましい。前処理の方法としては、公知の技術を、特に限定されず使用することができる。例えば、導体パターン層50a〜50dが銅からなるものであれば、強アルカリ酸化性溶液を導体層表面に接触させて、導体表面に酸化銅の層を形成して粗化する酸化処理方法、導体層表面を先の方法で酸化した後に水素化ホウ素ナトリウム、ホルマリンなどで還元する方法、導体パターン層50a〜50dにめっきを析出させて粗化する方法、導体パターン層50a〜50dに有機酸を接触させて銅の粒界を溶出して粗化する方法、及び導体パターン層50a〜50dにチオール化合物やシラン化合物などによりプライマー層を形成する方法等が挙げられる。これらの内、微細な配線パターンの形状維持の容易性の観点から、導体パターン層50a〜50dに有機酸を接触させて銅の粒界を溶出して粗化する方法、及び、チオール化合物やシラン化合物などによりプライマー層を形成する方法が好ましい。
図1に示すプリプレグ1と、図2(A)に示す基板2とを積層する際には、これらを加熱圧着して積層してもよい。加熱圧着の方法としては、プリプレグ1を、プリプレグ1を構成する第1樹脂層10が、基板2の導体パターン層50a〜50dに接するように重ね合わせ、加圧ラミネータ、プレス、真空ラミネータ、真空プレス、ロールラミネータなどの加圧機を使用して加熱圧着(ラミネーション)する方法が挙げられる。加熱加圧することにより、導体パターン層50a〜50dとプリプレグ1との界面に空隙が実質的に存在しないように結合させることができる。
加熱圧着操作の温度は、通常、30〜300℃、好ましくは70〜250℃であり、加える圧力は、通常、10kPa〜20MPa、好ましくは100kPa〜10MPaであり、時間は、通常、30秒〜5時間、好ましくは1分〜3時間である。また、加熱圧着は、第1樹脂層10の、導体パターン層50a〜50dへの埋め込み性を向上させ、気泡の発生を抑えるために減圧下で行うのが好ましい。加熱圧着を行う減圧下の圧力は、通常100kPa〜1Pa、好ましくは40kPa〜10Paである。
また、本発明の回路基板3は、図1に示すプリプレグ1と、図2(A)に示す基板2とを積層させることで形成されるものであるが、積層した後、必要に応じて、第1樹脂層10及び第2樹脂層20中に含有される重合体(シクロオレフィンポリマー)を架橋させてもよい。
さらに、本発明においては、図2(B)に示すような回路基板3同士を積層することにより、あるいは、他の回路基板と積層することにより、多層回路基板としてもよい。
本発明の回路基板3は、上述した本発明のプリプレグ1を用いて得られるものであるため、導体パターン層50a〜50dと、プリプレグ1中に含有される強化繊維層30を構成する強化繊維との距離が小さくなり、これらが接触あるいは近接することで、このような接触部分あるいは近接部分において強化繊維の影響が大きくなってしまうことが適切に防止されたものである。そして、これにより、本発明の回路基板3は、低誘電率及び低誘電正接であり、さらには、高周波における伝送損失が適切に低減されたものである。
なお、上記においては、本発明のプリプレグとして、図1に示すプリプレグ1を、また、本発明の回路基板として、図2(B)に示す回路基板3を、それぞれ例示して説明したが、本発明のプリプレグ及び回路基板は、これらの構成に何ら限定されないものである。すなわち、上記においては、本発明の回路基板の一例として、図2(B)に示すマイクロストリップライン型の回路基板を例示したが、このような構成に特に限定されるものではなく、たとえば、ストリップライン型の回路基板などの他の回路基板であってもよいのはもちろんである。
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。各例中の「部」は、特に断りのない限り、重量基準である。
なお、各特性の評価方法は、以下のとおりである。
なお、各特性の評価方法は、以下のとおりである。
(1)比誘電率
インピーダンスアナライザー(アジレントテクノロジー社製、型番号E4991A)を用いて周波数1GHzで20℃における誘電率(ε)を容量法で測定し、比誘電率(εr)を算出して以下の基準で評価した。
A:比誘電率が3.5以下
B:比誘電率が3.5超
インピーダンスアナライザー(アジレントテクノロジー社製、型番号E4991A)を用いて周波数1GHzで20℃における誘電率(ε)を容量法で測定し、比誘電率(εr)を算出して以下の基準で評価した。
A:比誘電率が3.5以下
B:比誘電率が3.5超
(2)誘電正接
インピーダンスアナライザー(アジレントテクノロジー社製、型番号E4991A)を用いて周波数1GHzで20℃における誘電正接を容量法にて測定し、以下の基準で評価した。
A:0.0015以下
B:0.0015超
インピーダンスアナライザー(アジレントテクノロジー社製、型番号E4991A)を用いて周波数1GHzで20℃における誘電正接を容量法にて測定し、以下の基準で評価した。
A:0.0015以下
B:0.0015超
(3)配線埋込性
回路基板を、配線方向に対し垂直な方向で切断した。得られた積層体の切断面を目視により観察し、回路板上の樹脂層への配線埋め込み性について以下の基準で評価した。
A:埋め込み不良がなかった
B:埋め込み不良があった
回路基板を、配線方向に対し垂直な方向で切断した。得られた積層体の切断面を目視により観察し、回路板上の樹脂層への配線埋め込み性について以下の基準で評価した。
A:埋め込み不良がなかった
B:埋め込み不良があった
(4)絶縁信頼性
130℃で85%RHの環境下、回路基板に形成された櫛型パターンに100Vの電圧を所定時間印加し、導通が確認されるまでの時間を測定し、以下の評価基準に従って絶縁信頼性を評価した。
A:200時間以上
B:100時間以上、200時間未満
C:100時間未満
130℃で85%RHの環境下、回路基板に形成された櫛型パターンに100Vの電圧を所定時間印加し、導通が確認されるまでの時間を測定し、以下の評価基準に従って絶縁信頼性を評価した。
A:200時間以上
B:100時間以上、200時間未満
C:100時間未満
(5)Skew評価(伝送特性)
回路基板に形成された一対の伝送線路(一対のマイクロストリップライン、差動線路)を用いて、伝送損失を評価した。
A:2つの伝送線路で、伝送特性に全く相違がなかった
B:2つの伝送線路で、伝送特性に相違が生じた(Skew発生)
回路基板に形成された一対の伝送線路(一対のマイクロストリップライン、差動線路)を用いて、伝送損失を評価した。
A:2つの伝送線路で、伝送特性に全く相違がなかった
B:2つの伝送線路で、伝送特性に相違が生じた(Skew発生)
(6)ボイド
回路基板を、配線方向に対し垂直な方向で切断した。得られた積層体の切断面を目視により観察し、以下の基準で評価した。ボイドとは樹脂の存在しない部分(空隙)であり、ここでは最大径が3μm以上のものを指す。
A:ボイドが確認されない
B:ボイドが確認される
回路基板を、配線方向に対し垂直な方向で切断した。得られた積層体の切断面を目視により観察し、以下の基準で評価した。ボイドとは樹脂の存在しない部分(空隙)であり、ここでは最大径が3μm以上のものを指す。
A:ボイドが確認されない
B:ボイドが確認される
実施例1
(樹脂組成物1の調製)
メタセシス重合触媒としてのベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド0.05部、及びトリフェニルホスフィン0.01部を、インデン1.51部に溶解させて触媒液を調製した。
また、これとは別に、シクロオレフィンモノマーとしてのテトラシクロドデセン(テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン/TCD)100部、ラジカル発生剤としての3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン(1分間半減期温度205℃)2部、架橋助剤としてのベンジルアクリレート20部、酸化ケイ素粒子(平均粒子径0.5μm)200部、連鎖移動剤としてのスチレン0.74部、難燃剤としてのジメチルホスフィン酸アルミニウム50部を混合してモノマー液を調製した。次いで、得られたモノマー液に、上記にて調製した触媒液を混合することで樹脂組成物1を得た。
(樹脂組成物1の調製)
メタセシス重合触媒としてのベンジリデン(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムジクロリド0.05部、及びトリフェニルホスフィン0.01部を、インデン1.51部に溶解させて触媒液を調製した。
また、これとは別に、シクロオレフィンモノマーとしてのテトラシクロドデセン(テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン/TCD)100部、ラジカル発生剤としての3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン(1分間半減期温度205℃)2部、架橋助剤としてのベンジルアクリレート20部、酸化ケイ素粒子(平均粒子径0.5μm)200部、連鎖移動剤としてのスチレン0.74部、難燃剤としてのジメチルホスフィン酸アルミニウム50部を混合してモノマー液を調製した。次いで、得られたモノマー液に、上記にて調製した触媒液を混合することで樹脂組成物1を得た。
(プリプレグの製造)
厚さ25μm、幅630mmの長尺の強化繊維(Eガラス繊維)を準備し、上記にて得られた樹脂組成物1を用いて、図3に示す製造装置にて、プリプレグを製造した。具体的には、図3に示すように、長尺の強化繊維を、搬送速度50mm/秒で送り出し、この強化繊維に、両面ダイコータを用いて、上記にて得られた樹脂組成物1を両面から連続塗工し、強化繊維に含浸させるとともに、強化繊維の両面に樹脂組成物1からなる層を形成した。次いで、厚さ25μm、幅500mmの帯状に連続したポリエチレンナフタレートフィルムを送り出し、強化繊維の両面に形成された樹脂組成物1からなる層に重ねあわせるとともに、間隙を135μmに調整した一対の金属ロールの間に通すことで、塗工後の全体厚みを85μmに調製した。次いで、内部が均一に150±5℃に保たれた、長さ3,000mmの熱風加温装置に連続的に送り、熱風加温装置にて、樹脂組成物1を昇温速度50℃/分にて150℃まで昇温させ、塊状重合することで、支持体付きプリプレグを得た。得られたプリプレグは、支持体ごと巻き取った。得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも30μmであった。
厚さ25μm、幅630mmの長尺の強化繊維(Eガラス繊維)を準備し、上記にて得られた樹脂組成物1を用いて、図3に示す製造装置にて、プリプレグを製造した。具体的には、図3に示すように、長尺の強化繊維を、搬送速度50mm/秒で送り出し、この強化繊維に、両面ダイコータを用いて、上記にて得られた樹脂組成物1を両面から連続塗工し、強化繊維に含浸させるとともに、強化繊維の両面に樹脂組成物1からなる層を形成した。次いで、厚さ25μm、幅500mmの帯状に連続したポリエチレンナフタレートフィルムを送り出し、強化繊維の両面に形成された樹脂組成物1からなる層に重ねあわせるとともに、間隙を135μmに調整した一対の金属ロールの間に通すことで、塗工後の全体厚みを85μmに調製した。次いで、内部が均一に150±5℃に保たれた、長さ3,000mmの熱風加温装置に連続的に送り、熱風加温装置にて、樹脂組成物1を昇温速度50℃/分にて150℃まで昇温させ、塊状重合することで、支持体付きプリプレグを得た。得られたプリプレグは、支持体ごと巻き取った。得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも30μmであった。
(回路基板の製造)
次いで、上記にて得られた支持体付きのプリプレグを10cm角のシート状に切り出し、切り出したプリプレグシートから支持体を剥離しこれを6枚重ねて基板本体とした。次いで、基板本体の両面に、厚み35μm のF2銅箔(古河サーキットフォイル社製、シランカップリング剤処理電解銅箔、粗度Rz=1600nm)2枚を、銅箔の表面処理面がプリプレグシートと接触するように配置し、205℃で20分間、3MPaにて熱プレスを行い、両面銅貼積層板を得た。
次いで、上記にて得られた支持体付きのプリプレグを10cm角のシート状に切り出し、切り出したプリプレグシートから支持体を剥離しこれを6枚重ねて基板本体とした。次いで、基板本体の両面に、厚み35μm のF2銅箔(古河サーキットフォイル社製、シランカップリング剤処理電解銅箔、粗度Rz=1600nm)2枚を、銅箔の表面処理面がプリプレグシートと接触するように配置し、205℃で20分間、3MPaにて熱プレスを行い、両面銅貼積層板を得た。
次いで、リソグラフィ法を用いて両面銅貼積層板の一方の銅箔に、所定のパターンでドライフィルムを被覆して、露光及び現象プロセスによって、所望のエッチング部分のみを露出させた後、エッチング液でエッチングすることによって、導体間隔50μmの櫛形パターン及び配線幅100μm、配線間隔100μmの一対の伝送線路(一対のマイクロストリップライン、差動線路)を含む導体パターンを有する基板を得た。なお、導体パターンを形成した面における、導体パターン形成割合α(残銅率)は50%とした。また、導体パターンの厚みtcは35μmであった。
次いで、上記にて得られた支持体付きのプリプレグより10cm角にて切り出すことにより得られたプリプレグシートから支持体を剥離し、上記にて得られた導体パターンを有する基板の、導体パターン上に、プリプレグシートを重ね、次に、このプリプレグシート上に銅箔を重ね、210℃で20分間、3MPaにて加熱プレスを行うことで、回路基板を得た。
そして、得られたプリプレグ、及び回路基板を用いて、比誘電率、誘電正接、配線埋込性、絶縁信頼性、及びSkew評価(伝送特性)の各測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
実施例2
プリプレグを製造する際に、長尺の強化繊維として、厚さ25μmの強化繊維の代わりに、厚さ43μmの強化繊維(Eガラス繊維)を用い、一対の金属ロールの間隙を193μmに変更し、塗工後の全体厚みを143μmに調製した以外は、実施例1と同様にして、プリプレグを得て、得られたプリプレグを用いた以外は、実施例1と同様にして、回路基板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、実施例2で得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも50μmであった。
プリプレグを製造する際に、長尺の強化繊維として、厚さ25μmの強化繊維の代わりに、厚さ43μmの強化繊維(Eガラス繊維)を用い、一対の金属ロールの間隙を193μmに変更し、塗工後の全体厚みを143μmに調製した以外は、実施例1と同様にして、プリプレグを得て、得られたプリプレグを用いた以外は、実施例1と同様にして、回路基板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、実施例2で得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも50μmであった。
実施例3
プリプレグを製造する際に、一対の金属ロールの間隙を215μmに変更し、塗工後の全体厚みを165μmに調製した以外は、実施例1と同様にして、プリプレグを得て、得られたプリプレグを用いた以外は、実施例1と同様にして、回路基板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、実施例3で得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも70μmであった。
プリプレグを製造する際に、一対の金属ロールの間隙を215μmに変更し、塗工後の全体厚みを165μmに調製した以外は、実施例1と同様にして、プリプレグを得て、得られたプリプレグを用いた以外は、実施例1と同様にして、回路基板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、実施例3で得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも70μmであった。
実施例4
(重合性樹脂組成物2の調製)
窒素雰囲気の反応器に、脱水したシクロヘキサン250部を入れ、ここに、1−ヘキセン0.6部、ジブチルエーテル0.06部及びトリイソブチルアルミニウム0.11部を入れて混合した後、45℃に保ちながら、テトラシクロドデセン(テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン/TCD)100部、及び六塩化タングステンの0.7%トルエン溶液15部を2時間かけて連続的に添加して重合を行った。重合転化率は100%であった。重合反応終了後、反応溶液にイソプロピルアルコール60部を注ぎ凝固を行い、凝固物をろ過回収し、60℃で10時間乾燥することで重合体を得た。
次いで、上記にて得られた重合体100部、ラジカル発生剤としての3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン(1分間半減期温度205℃)2部、架橋助剤としてのベンジルアクリレート20部、酸化ケイ素粒子(平均粒子径0.5μm)200部、連鎖移動剤としてのスチレン0.74部、及び難燃剤としてのジメチルホスフィン酸アルミニウム50部を、溶剤としてのトルエンに溶解させて樹脂組成物2を得た。
(重合性樹脂組成物2の調製)
窒素雰囲気の反応器に、脱水したシクロヘキサン250部を入れ、ここに、1−ヘキセン0.6部、ジブチルエーテル0.06部及びトリイソブチルアルミニウム0.11部を入れて混合した後、45℃に保ちながら、テトラシクロドデセン(テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン/TCD)100部、及び六塩化タングステンの0.7%トルエン溶液15部を2時間かけて連続的に添加して重合を行った。重合転化率は100%であった。重合反応終了後、反応溶液にイソプロピルアルコール60部を注ぎ凝固を行い、凝固物をろ過回収し、60℃で10時間乾燥することで重合体を得た。
次いで、上記にて得られた重合体100部、ラジカル発生剤としての3,3,5,7,7−ペンタメチル−1,2,4−トリオキセパン(1分間半減期温度205℃)2部、架橋助剤としてのベンジルアクリレート20部、酸化ケイ素粒子(平均粒子径0.5μm)200部、連鎖移動剤としてのスチレン0.74部、及び難燃剤としてのジメチルホスフィン酸アルミニウム50部を、溶剤としてのトルエンに溶解させて樹脂組成物2を得た。
(プリプレグの製造)
厚さ25μm、幅500mmのポリエチレンナフタレートフィルム上に、上記にて得られた樹脂組成物2を塗工し、乾燥装置で5分間乾燥させ、厚さ40μmの樹脂層を有する積層体を得た。次いで、厚さ25μmの強化繊維(Eガラス繊維)の両面に、上記にて得られた積層体を樹脂層が形成された面が強化繊維と接するように重ね合わせ、ラミネートロールで押圧することで、支持体付きのプリプレグを得た。なお、得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも30μmであった。
厚さ25μm、幅500mmのポリエチレンナフタレートフィルム上に、上記にて得られた樹脂組成物2を塗工し、乾燥装置で5分間乾燥させ、厚さ40μmの樹脂層を有する積層体を得た。次いで、厚さ25μmの強化繊維(Eガラス繊維)の両面に、上記にて得られた積層体を樹脂層が形成された面が強化繊維と接するように重ね合わせ、ラミネートロールで押圧することで、支持体付きのプリプレグを得た。なお、得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも30μmであった。
そして、上記にて得られたプリプレグを用いた以外は、実施例1と同様にして、回路基板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
比較例1
(プリプレグの製造)
厚さ25μmの強化繊維(Eガラス繊維)を、実施例5と同様にして調製した樹脂組成物2の含浸槽に浸漬させ、次いで、取り出し、乾燥装置で5分間乾燥させることで、プリプレグを得た。なお、比較例1で得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも10μmであった。
(プリプレグの製造)
厚さ25μmの強化繊維(Eガラス繊維)を、実施例5と同様にして調製した樹脂組成物2の含浸槽に浸漬させ、次いで、取り出し、乾燥装置で5分間乾燥させることで、プリプレグを得た。なお、比較例1で得られたプリプレグについて、強化繊維層の両面に形成された樹脂層(第1樹脂層及び第2樹脂層)の最小厚みtr1,tr2を測定したところ、両面とも10μmであった。
そして、上記にて得られたプリプレグを用いた以外は、実施例1と同様にして、回路基板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
比較例2
回路基板を製造する際に、厚み35μmのF2銅箔の代わりに、厚み70μmのF3銅箔(古河サーキットフォイル社製、シランカップリング剤処理電解銅箔)を用いた以外は、実施例1と同様にして、回路基板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、比較例2においては、回路基板を構成する導体パターンの厚みtcは70μmであった。
回路基板を製造する際に、厚み35μmのF2銅箔の代わりに、厚み70μmのF3銅箔(古河サーキットフォイル社製、シランカップリング剤処理電解銅箔)を用いた以外は、実施例1と同様にして、回路基板を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。なお、比較例2においては、回路基板を構成する導体パターンの厚みtcは70μmであった。
表1に示すように、強化繊維層の両面に形成する第1樹脂層及び第2樹脂層の最小厚みtr1,tr2を30μm以上とし、かつ、第1樹脂層の最小厚みtr1を、導体パターンの厚みtc、及び導体パターン形成割合αとの関係で、tr1>{tc×(100−α)}を満たすように制御した実施例1〜4では、誘電率及び誘電正接が低く、配線埋込性及び絶縁信頼性が良好であり、かつ、高周波における伝送特性に優れるものであった。
一方、第1樹脂層及び第2樹脂層の最小厚みtr1,tr2が、本発明所定の範囲外である比較例1,2においては、配線埋込性、絶縁信頼性及び高周波における伝送特性に劣るものであった。
一方、第1樹脂層及び第2樹脂層の最小厚みtr1,tr2が、本発明所定の範囲外である比較例1,2においては、配線埋込性、絶縁信頼性及び高周波における伝送特性に劣るものであった。
Claims (6)
- 基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層が形成された基板の、前記導体パターン層が形成されている面上に配置されるプリプレグであって、
強化繊維層と、この強化繊維層の両面にそれぞれ形成される第1樹脂層及び第2樹脂層とを備え、
前記第1樹脂層及び第2樹脂層の最小厚みが、それぞれ30μm以上であり、
前記導体パターン層側に位置することとなる前記第1樹脂層の最小厚みをtr1とし、前記導体パターン層の厚みをtcとし、前記基板本体の前記導体パターン層が形成されている面の面積に対する、前記導体パターン層が形成されている部分の合計面積の割合である導体パターン形成割合をα[%]とした場合に、前記第1樹脂層の最小厚みtr1が、tr1>{tc×(100−α)}を満たすことを特徴とするプリプレグ。 - 前記第1樹脂層及び前記第2樹脂層のうち、少なくとも一方の最小厚みが70μm以上であることを特徴とする請求項1に記載のプリプレグ。
- 周波数1GHzにおける誘電率が3.5以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のプリプレグ。
- 周波数1GHzにおける誘電正接が0.0015以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプリプレグ。
- 前記基板本体の一方の面に形成される前記導体パターン層が、一対の伝送線路パターンを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプリプレグ。
- 基板本体の少なくとも一方の面の少なくとも一部に導体パターン層が形成された基板と、請求項1〜5のいずれかに記載のプリプレグとを備え、
前記プリプレグは、前記導体パターン層が形成された面上に配置され、
前記基板本体の一方の面に形成される前記導体パターン層が、一対の伝送線路パターンを含むことを特徴とする回路基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013036783A JP2014162172A (ja) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | プリプレグ及び回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013036783A JP2014162172A (ja) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | プリプレグ及び回路基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014162172A true JP2014162172A (ja) | 2014-09-08 |
Family
ID=51613240
Family Applications (1)
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JP2013036783A Pending JP2014162172A (ja) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | プリプレグ及び回路基板 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2014162172A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016074788A (ja) * | 2014-10-03 | 2016-05-12 | 味の素株式会社 | 保護フィルム付き接着シートの製造方法 |
-
2013
- 2013-02-27 JP JP2013036783A patent/JP2014162172A/ja active Pending
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