JP2019199562A - プリプレグ、金属張積層板及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐熱性、密着性、成形性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性に優れたプリプレグを提供する。【解決手段】プリプレグ1は、基材2と、樹脂組成物の半硬化物3と、を備える。樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、(C)無機充填材と、(D)添加剤と、を含有する。(A)成分は、リン含有エポキシ樹脂を含む。(B)成分は、ジシアンジアミドを含む。(C)成分は、Eガラスフィラーを含む。(D)成分は、無機物粒子と、無機物粒子に担持されたモリブデン化合物と、を含む。(B)成分の活性水素基の総量は、(A)成分のエポキシ基1当量に対して、0.2当量以上0.5当量以下の範囲内である。(C)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の範囲内である。(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、5質量部未満である。【選択図】図1
Description
本開示は、一般にプリプレグ、金属張積層板及びプリント配線板に関し、より詳細には基材と樹脂組成物の半硬化物とを備えたプリプレグ、金属張積層板及びプリント配線板に関する。
特許文献1は、リン含有エポキシ樹脂組成物がシート状基材に含浸されたプリプレグを開示する。上記のリン含有エポキシ樹脂組成物は、リン含有エポキシ樹脂と硬化剤とを含有する。また、上記のリン含有エポキシ樹脂は、リン含有有機化合物とエポキシ樹脂類とを反応させて得られたものである。さらに、上記のリン含有有機化合物は、キノン化合物類と、リン原子に結合した1個の活性水素を有する有機リン化合物類とを反応させて得られたものである。
特許文献1のプリプレグは、耐熱性及び接着性に優れているようであるが、これらの物性に加えて、成形性、寸法安定性、ドリル加工性及び電気的な絶縁信頼性の点では、更なる改良の余地がある。
本開示の目的は、耐熱性、密着性、成形性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性を向上させることができるプリプレグ、金属張積層板及びプリント配線板を提供することにある。
本開示の一態様に係るプリプレグは、基材と、樹脂組成物の半硬化物と、を備える。前記樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、(C)無機充填材と、(D)添加剤と、を含有する。前記(A)成分は、リン含有エポキシ樹脂を含む。前記(B)成分は、ジシアンジアミドを含む。前記(C)成分は、Eガラスフィラーを含む。前記(D)成分は、無機物粒子と、前記無機物粒子に担持されたモリブデン化合物と、を含む。前記(B)成分の活性水素基の総量は、前記(A)成分のエポキシ基1当量に対して、0.2当量以上0.5当量以下の範囲内である。前記(C)成分の含有量は、前記(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の範囲内である。前記(D)成分の含有量は、前記(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、5質量部未満である。
本開示の一態様に係る金属張積層板は、前記プリプレグの硬化物を含む絶縁層と、前記絶縁層に接着された金属箔と、を備える。
本開示の一態様に係るプリント配線板は、前記プリプレグの硬化物を含む絶縁層と、前記絶縁層に接着された導体層と、を備える。
本開示によれば、耐熱性、密着性、成形性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性を向上させることができる。
1.概要
本実施形態に係るプリプレグ1は、基材2と、樹脂組成物の半硬化物3と、を備える(図1参照)。樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、(C)無機充填材と、(D)添加剤と、を含有する。(A)成分は、リン含有エポキシ樹脂を含む。(B)成分は、ジシアンジアミドを含む。(C)成分は、Eガラスフィラーを含む。(D)成分は、無機物粒子と、無機物粒子に担持されたモリブデン化合物と、を含む。(B)成分の活性水素基の総量は、(A)成分のエポキシ基1当量に対して、0.2当量以上0.5当量以下の範囲内である。(C)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の範囲内である。(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、5質量部未満である。
本実施形態に係るプリプレグ1は、基材2と、樹脂組成物の半硬化物3と、を備える(図1参照)。樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、(C)無機充填材と、(D)添加剤と、を含有する。(A)成分は、リン含有エポキシ樹脂を含む。(B)成分は、ジシアンジアミドを含む。(C)成分は、Eガラスフィラーを含む。(D)成分は、無機物粒子と、無機物粒子に担持されたモリブデン化合物と、を含む。(B)成分の活性水素基の総量は、(A)成分のエポキシ基1当量に対して、0.2当量以上0.5当量以下の範囲内である。(C)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の範囲内である。(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、5質量部未満である。
本実施形態に係るプリプレグ1によれば、(A)〜(D)成分の組合せにより、耐熱性、密着性、成形性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性を向上させることができる。なお、本明細書において、絶縁とは、電気的な絶縁を意味する。
2.詳細
2.1 プリプレグ
図1に示すように、本実施形態に係るプリプレグ1は、少なくとも1枚の基材2と、樹脂組成物の半硬化物3と、を備える。プリプレグ1は、シート状である。
2.1 プリプレグ
図1に示すように、本実施形態に係るプリプレグ1は、少なくとも1枚の基材2と、樹脂組成物の半硬化物3と、を備える。プリプレグ1は、シート状である。
基材2は、補強材であり、特に限定されない。基材2の厚さは、特に限定されないが、好ましくは10μm以上300μm以下の範囲内であり、より好ましくは30μm以上200μm以下の範囲内である。基材2の具体例として、ガラスクロス、アラミドクロス、ポリエステルクロス、ガラス不織布、アラミド不織布、ポリエステル不織布、パルプ紙及びリンター紙が挙げられる。ガラスクロスの型式は、#7628、#1501、#2116、#1080、#1078及び#106が好ましい。プリプレグ1を製造するにあたって、ガラスクロスは、A−ステージの樹脂組成物を含浸させる前に、カップリング剤で処理されていることが好ましい。このようにガラスクロスがカップリング剤で処理されていると、ガラスクロスと樹脂組成物との密着性を向上させることができる。好ましくは、カップリング剤は、1分子内に、無機材料と化学結合する反応基と、有機材料と化学結合する反応基と、を有する。無機材料と化学結合する反応基の具体例として、エトキシ基及びメトキシ基が挙げられる。有機材料と化学結合する反応基の具体例として、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基及び酸無水物基が挙げられる。具体的には、カップリング剤は、シランカップリング剤である。シランカップリング剤は、例えば、エポキシシラン、アミノシラン、イソシアネートシラン及び酸無水物シランを含む。エポキシシランの具体例として、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。アミノシランの具体例として、3−アミノプロピルトリエトキシシランが挙げられる。イソシアネートシランの具体例として、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、(C)無機充填材と、(D)添加剤と、を含有する。樹脂組成物の半硬化物3は、樹脂組成物がB−ステージであることを意味する。B−ステージとは、樹脂組成物の硬化中間状態をいい、この状態での樹脂組成物は加熱されると軟化し、C−ステージとなる。C−ステージとは、樹脂組成物の硬化反応の最終状態をいい、この状態の樹脂組成物は、不溶不融性である。
(A)成分は、リン含有エポキシ樹脂を含む。リン含有エポキシ樹脂は、1分子中に2つ以上のエポキシ基及び1つ以上のリン原子を有する樹脂である。(A)成分がこのようなリン含有エポキシ樹脂を含むことで、ハロゲンを含有しなくても、難燃性を向上させることができる。リン含有エポキシ樹脂のリン含有量は、好ましくは0.5質量%以上5質量%未満の範囲内であり、より好ましくは1.5質量%以上3質量%以下の範囲内である。リン含有量が0.5質量%以上であることで、難燃性を更に向上させることができる。リン含有量が5質量%未満であることで、耐熱性の低下を抑制することができる。言い換えると、ガラス転移温度(Tg)の低下を抑制することができる。
好ましくは、リン含有エポキシ樹脂は、下記式(1)〜(3)で表される構造のうちの少なくともいずれかの構造を有する。これにより、難燃性を更に向上させることができる。より好ましくは、リン含有エポキシ樹脂は、下記式(1)で表される構造を有する。下記式(1)で表される構造を有するリン含有エポキシ樹脂は、ナフタレン構造を有しているので、難燃性及び耐熱性を更に向上させることができる。耐熱性が向上する理由は、縮合多環構造であるナフタレン構造により分子運動が抑制されて、ガラス転移温度(Tg)が高くなるためであると考えられる。
(B)成分は、ジシアンジアミドを含む。こうすることで、密着性を向上させることができる。ここで、密着性とは、プリプレグ1の硬化物を含む絶縁層4と、この絶縁層4に接着された導体との間の密着性を意味する。プリプレグ1の硬化物は、樹脂組成物がB−ステージからC−ステージに変化したものである。また上記の導体には、金属箔5及び導体層6が含まれる。そして、(B)成分がジシアンジアミドを含むことで、図2に示す金属張積層板10における絶縁層4と金属箔5との間の密着性が向上する。さらに図3に示すプリント配線板100における絶縁層4と導体層6との間の密着性が向上する。
(B)成分の活性水素基の総量は、(A)成分のエポキシ基1当量に対して、0.2当量以上0.5当量以下の範囲内である。(B)成分の活性水素基の総量が0.2当量未満であると、耐熱性及び密着性の少なくともいずれかが低下するおそれがある。(B)成分の活性水素基の総量が0.5当量を超えると、成形性が低下するおそれがある。具体的には、ゲルタイムが短くなり過ぎるおそれがある。
(C)成分は、Eガラスフィラーを含む。Eガラスフィラーは、Eガラスの組成物からなるフィラーである。Eガラスは、無アルカリガラスとも呼ばれ、アルカリの含有量が少ないガラスである。アルカリは、酸化ナトリウム(Na2O)及び酸化カリウム(K2O)である。具体的には、Eガラスの組成物の全質量に対して、Na2O及びK2Oの各々の含有量は2質量%以下であり、好ましくはNa2O及びK2Oの合計含有量は2質量%以下である。このように、Eガラスフィラーは、アルカリの含有量が少ないので、電気絶縁性に優れている。さらにEガラスフィラーについては、ガラス転移温度が高くなり、耐熱性が向上し、また耐水性及び耐酸性も向上する。より好ましくは、Eガラスの組成物の全質量に対して、Na2O及びK2Oの合計含有量は0質量%を超えて2質量%以下の範囲内である。このように、Na2O及びK2Oの合計含有量が0質量%を超えることで、Eガラスフィラーの形成時における失透温度及び粘度を調整し得る。
(C)成分がEガラスフィラーを含むことで、電気絶縁性を向上させることができる。特に高電圧下での長期的な絶縁信頼性を向上させることができる。またマイグレーションを抑制することもできる。さらに寸法安定性及びドリル加工性を向上させることもできる。ここで、寸法安定性は、金属張積層板10及びプリント配線板100の厚さ方向の線膨張係数(CTE−Z)を指標としている。金属張積層板10及びプリント配線板100の厚さ方向は、プリプレグ1の硬化物を含む絶縁層4の厚さ方向と同じである。そして、(C)成分がEガラスフィラーを含むことで、絶縁層4の厚さ方向の線膨張係数(CTE−Z)を小さくすることができる。またドリル加工性は、ドリルで絶縁層4に穴あけを行う場合のドリル摩耗率を指標としている。すなわち、(C)成分がEガラスフィラーを含むことで、ドリル摩耗率を小さくすることができる。
(C)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の範囲内である。(C)成分の含有量が30質量部未満であると、寸法安定性が低下するおそれがある。言い換えると、絶縁層4の厚さ方向の線膨張係数(CTE−Z)が大きくなるおそれがある。(C)成分の含有量が80質量部を超えると、ドリル加工性が低下するおそれがある。言い換えると、ドリル摩耗率が大きくなるおそれがある。
(C)成分は、金属水酸化物(特に水酸化アルミニウム)を実質的に含まないことが好ましい。こうすることで、絶縁信頼性の低下を抑制することができる。なお、実質的に含まないとは、全く含まない場合、及び、不純物などとして不可避的に含まれる場合の2つの場合を意味する。
(D)成分は、無機物粒子と、無機物粒子に担持されたモリブデン化合物と、を含む。この場合、無機物粒子及びモリブデン化合物は、特に限定されない。樹脂組成物が上記のような(D)成分を更に含有することで、難燃性及び絶縁信頼性を更に向上させることができる。なお、特に断らない限り、無機物粒子とは、複数の無機物粒子の集合体を意味する。また、無機物粒子にモリブデン化合物が担持されているとは、個々の無機物粒子の表面の全部又は一部にモリブデン化合物が付着していることを意味する。
好ましくは、無機物粒子は、タルクであり、モリブデン化合物は、モリブデン酸塩である。モリブデン酸塩は、モリブデンのオキソアニオンを含む化合物である。より好ましくは、モリブデン酸塩は、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム及びモリブデン酸マグネシウムからなる群より選ばれた少なくとも1種である。このような無機物粒子及びモリブデン酸化合物の組合せにより、難燃性及び絶縁信頼性を更に向上させることができる。
(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、5質量部未満である。これにより、耐熱性の低下を抑制することができる。好ましくは、(D)成分の含有量は、0.1質量部以上3質量部以下の範囲内であることが好ましい。(D)成分の含有量が0.1質量部以上であることで、絶縁信頼性を更に向上させることができる。(D)成分の含有量が3質量部以下であることで、耐熱性を更に向上させることができる。
樹脂組成物は、カップリング剤を更に含有してもよい。樹脂組成物を調製するにあたって、(C)成分は、他の成分と接触させる前に、カップリング剤で表面処理されていてもよい。このように(C)成分がカップリング剤で表面処理されていると、カップリング剤が有機材料((A)(B)成分など)と無機材料((C)成分など)とを結合することで、密着性を更に向上させることができる。カップリング剤は、上述のものが使用可能である。
プリプレグの製造方法は、基材にA−ステージの樹脂組成物を含浸させる工程と、基材に含浸された樹脂組成物がB−ステージとなるまで加熱する工程と、を含む。ここで、A−ステージとは、樹脂組成物がある種の液体に可溶性であり、かつ可融性である初期の段階をいう。つまり、A−ステージの樹脂組成物はワニスである。
2.2 金属張積層板
図2に示すように、本実施形態に係る金属張積層板10は、絶縁層4と、金属箔5と、を備える。絶縁層4は、1枚以上のプリプレグ1の硬化物を含む。金属箔5は、絶縁層4に接着されている。
図2に示すように、本実施形態に係る金属張積層板10は、絶縁層4と、金属箔5と、を備える。絶縁層4は、1枚以上のプリプレグ1の硬化物を含む。金属箔5は、絶縁層4に接着されている。
金属箔5の具体例として銅箔が挙げられる。金属箔5の厚さは、18μm以上210μm以下の範囲内であることが好ましい。金属箔5の十点平均粗さRzjisは5.0μm以上であることが好ましい。この場合、絶縁層4と金属箔5との密着性を更に向上させることができる。
金属張積層板の製造方法は、例えば、1枚のプリプレグ1又は2枚以上のプリプレグ1からなる積層体の片面又は両面に金属箔5を重ねて加熱加圧する工程を含む。好ましくは、積層体に金属箔5を重ねる前に、金属箔5の表面(少なくとも積層体に重なる面)をカップリング剤で処理する。このように金属箔5がカップリング剤で表面処理されていると、カップリング剤が、プリプレグ1中の有機材料((A)(B)成分など)と金属箔5とを結合することで、絶縁層4と金属箔5との密着性を更に向上させることができる。カップリング剤は、上述のものが使用可能である。加熱加圧の条件は特に限定されない。図2は、2枚のプリプレグ1からなる積層体の両面に金属箔5を重ねて加熱加圧する工程を経て得られた金属張積層板10を示している。
本実施形態に係る金属張積層板10によれば、上述のプリプレグ1の硬化物を絶縁層4として含むので、耐熱性、密着性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性を向上させることができる。
2.3 プリント配線板
図3に示すように、本実施形態に係るプリント配線板100は、1層以上の絶縁層4と、1層以上の導体層6と、を備える。各絶縁層4は、プリプレグ1の硬化物を含む。各導体層6は、絶縁層4に接着されている。導体層6とは、信号層、電源層及びグラウンド層などの導電性がある層をいう。なお、プリント配線板100は、3層以上の導体層6を備える多層プリント配線板を含む概念である。特に図3は、4層の導体層6及び3層の絶縁層4を備える多層プリント配線板を示している。なお、図3において、各絶縁層4中の基材2は図示省略している。
図3に示すように、本実施形態に係るプリント配線板100は、1層以上の絶縁層4と、1層以上の導体層6と、を備える。各絶縁層4は、プリプレグ1の硬化物を含む。各導体層6は、絶縁層4に接着されている。導体層6とは、信号層、電源層及びグラウンド層などの導電性がある層をいう。なお、プリント配線板100は、3層以上の導体層6を備える多層プリント配線板を含む概念である。特に図3は、4層の導体層6及び3層の絶縁層4を備える多層プリント配線板を示している。なお、図3において、各絶縁層4中の基材2は図示省略している。
プリント配線板100は、例えば、上述の金属張積層板10を材料としてサブトラクティブ法を使用することにより製造することができる。ビルドアップ法を使用してプリント配線板100を多層化してもよい。
本実施形態に係るプリント配線板100によれば、上述のプリプレグ1の硬化物を絶縁層4として含むので、耐熱性、密着性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性を向上させることができる。
3.まとめ
以上説明したように、第1の態様に係るプリプレグ(1)は、基材(2)と、樹脂組成物の半硬化物(3)と、を備える。樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、(C)無機充填材と、(D)添加剤と、を含有する。(A)成分は、リン含有エポキシ樹脂を含む。(B)成分は、ジシアンジアミドを含む。(C)成分は、Eガラスフィラーを含む。(D)成分は、無機物粒子と、無機物粒子に担持されたモリブデン化合物と、を含む。(B)成分の活性水素基の総量は、(A)成分のエポキシ基1当量に対して、0.2当量以上0.5当量以下の範囲内である。(C)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の範囲内である。(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、5質量部未満である。
以上説明したように、第1の態様に係るプリプレグ(1)は、基材(2)と、樹脂組成物の半硬化物(3)と、を備える。樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、(C)無機充填材と、(D)添加剤と、を含有する。(A)成分は、リン含有エポキシ樹脂を含む。(B)成分は、ジシアンジアミドを含む。(C)成分は、Eガラスフィラーを含む。(D)成分は、無機物粒子と、無機物粒子に担持されたモリブデン化合物と、を含む。(B)成分の活性水素基の総量は、(A)成分のエポキシ基1当量に対して、0.2当量以上0.5当量以下の範囲内である。(C)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の範囲内である。(D)成分の含有量は、(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、5質量部未満である。
この態様によれば、耐熱性、密着性、成形性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性を向上させることができる。
第2の態様に係るプリプレグ(1)は、第1の態様において、リン含有エポキシ樹脂は、下記式(1)〜(3)で表される構造のうちの少なくともいずれかの構造を有する。
この態様によれば、難燃性及び耐熱性を更に向上させることができる。
第3の態様に係るプリプレグ(1)は、第1又は2の態様において、無機物粒子は、タルクである。モリブデン化合物は、モリブデン酸塩である。
この態様によれば、絶縁信頼性を更に向上させることができる。
第4の態様に係るプリプレグ(1)は、第3の態様において、モリブデン酸塩は、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム及びモリブデン酸マグネシウムからなる群より選ばれた少なくとも1種である。
この態様によれば、絶縁信頼性を更に向上させることができる。
第5の態様に係る金属張積層板(10)は、第1〜4のいずれかの態様に係るプリプレグ(1)の硬化物を含む絶縁層(4)と、絶縁層(4)に接着された金属箔(5)と、を備える。
この態様によれば、耐熱性、密着性、成形性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性を向上させることができる。
第6の態様に係るプリント配線板(100)は、第1〜5のいずれかの態様に係るプリプレグ(1)の硬化物を含む絶縁層(4)と、絶縁層(4)に接着された導体層(6)と、を備える。
この態様によれば、耐熱性、密着性、成形性、寸法安定性、ドリル加工性及び絶縁信頼性を向上させることができる。
以下、本開示を実施例によって具体的に説明するが、本開示は実施例に限定されない。
[原材料]
各実施例及び比較例の樹脂組成物の原材料として以下のものを用いた。
各実施例及び比較例の樹脂組成物の原材料として以下のものを用いた。
(A)エポキシ樹脂
・新日鉄住金化学株式会社製、品名:TX−1218A、リン含有量:1.8質量%、エポキシ当量:290g/eq、数平均分子量Mn:1290、重量平均分子量Mw:4300
・新日鉄住金化学株式会社製、品名:YDFR−1320、リン含有量:5.0質量%、エポキシ当量:747g/eq、数平均分子量Mn:747
・KOLON INDUSTRIES, INC.製、品名:KET−4131、リン含有量:0質量%、エポキシ当量:210g/eq、数平均分子量Mn:210
(B)硬化剤
・ジシアンジアミド(DICY)、アミン当量:21g/eq
・DIC株式会社製、品名:TD−2090、ノボラック型フェノール樹脂、水酸基当量:105g/eq
(C)無機充填材
・SIBELCO社製、品名:G2−C、Eガラスフィラー
・SIBELCO社製、品名:GC06ACE、エポキシシラン処理微細Eガラスフィラー
・河合石灰工業株式会社製、品名:ALH−F、高耐熱性水酸化アルミニウム
(D)添加剤
・Huber Engineered Materials社製、品名:ケムガード911C、モリブデン酸亜鉛処理タルク
(その他)カップリング剤
・Momentive Performance Materials Inc.製、品名:A−187、エポキシシラン
[ワニスの調製]
上記の原材料を表1に示す組成で配合し、この配合物を、固形分が70質量%となるように、溶媒であるメチルエチルケトンに溶解又は分散させ、ディスパーで攪拌することによって、各実施例及び比較例の樹脂組成物を含むワニスを調製した。
・新日鉄住金化学株式会社製、品名:TX−1218A、リン含有量:1.8質量%、エポキシ当量:290g/eq、数平均分子量Mn:1290、重量平均分子量Mw:4300
・新日鉄住金化学株式会社製、品名:YDFR−1320、リン含有量:5.0質量%、エポキシ当量:747g/eq、数平均分子量Mn:747
・KOLON INDUSTRIES, INC.製、品名:KET−4131、リン含有量:0質量%、エポキシ当量:210g/eq、数平均分子量Mn:210
(B)硬化剤
・ジシアンジアミド(DICY)、アミン当量:21g/eq
・DIC株式会社製、品名:TD−2090、ノボラック型フェノール樹脂、水酸基当量:105g/eq
(C)無機充填材
・SIBELCO社製、品名:G2−C、Eガラスフィラー
・SIBELCO社製、品名:GC06ACE、エポキシシラン処理微細Eガラスフィラー
・河合石灰工業株式会社製、品名:ALH−F、高耐熱性水酸化アルミニウム
(D)添加剤
・Huber Engineered Materials社製、品名:ケムガード911C、モリブデン酸亜鉛処理タルク
(その他)カップリング剤
・Momentive Performance Materials Inc.製、品名:A−187、エポキシシラン
[ワニスの調製]
上記の原材料を表1に示す組成で配合し、この配合物を、固形分が70質量%となるように、溶媒であるメチルエチルケトンに溶解又は分散させ、ディスパーで攪拌することによって、各実施例及び比較例の樹脂組成物を含むワニスを調製した。
[プリプレグの製造]
基材として、ガラスクロス(南亜製「#7628」)を用い、このガラスクロスに上記のワニスを室温で含浸させ、その後、非接触タイプの加熱ユニットにより、約160℃で4〜5分加熱することにより、ワニス中の溶媒を乾燥除去し、樹脂組成物を半硬化させることによってプリプレグを製造した。プリプレグの樹脂含有量は、50質量%となるように調整した。
基材として、ガラスクロス(南亜製「#7628」)を用い、このガラスクロスに上記のワニスを室温で含浸させ、その後、非接触タイプの加熱ユニットにより、約160℃で4〜5分加熱することにより、ワニス中の溶媒を乾燥除去し、樹脂組成物を半硬化させることによってプリプレグを製造した。プリプレグの樹脂含有量は、50質量%となるように調整した。
[銅張積層板の製造]
4枚の上記のプリプレグを2枚の銅箔(厚さ35μm)の粗化面の間に挟んで195℃、2.94MPa(30kgf/cm2)で90分間加熱加圧成形することで、絶縁層全体の厚さが800μmの銅張積層板(CCL)を製造した。
4枚の上記のプリプレグを2枚の銅箔(厚さ35μm)の粗化面の間に挟んで195℃、2.94MPa(30kgf/cm2)で90分間加熱加圧成形することで、絶縁層全体の厚さが800μmの銅張積層板(CCL)を製造した。
[評価試験]
(Tg)
上記の銅張積層板の銅箔をエッチングにより除去して、銅箔で覆われていない絶縁基板(いわゆるアンクラッド板)とし、この絶縁基板から円板状の試料を切り出した。この試料を乾燥させた後、DSC法によりガラス転移温度(Tg)を測定した。測定温度は30℃〜220℃、昇温速度は20℃/分である。Tgは、DSC曲線において、ガラス状態からゴム状態への相転移を示す吸熱ピーク時の温度とした。
(Tg)
上記の銅張積層板の銅箔をエッチングにより除去して、銅箔で覆われていない絶縁基板(いわゆるアンクラッド板)とし、この絶縁基板から円板状の試料を切り出した。この試料を乾燥させた後、DSC法によりガラス転移温度(Tg)を測定した。測定温度は30℃〜220℃、昇温速度は20℃/分である。Tgは、DSC曲線において、ガラス状態からゴム状態への相転移を示す吸熱ピーク時の温度とした。
(ゲルタイム)
上記のワニスを170℃の熱板上に10mL程度滴下し、20秒保持した。その後、テフロン棒(テフロンは登録商標)で攪拌し始めてから、ワニス粘度が上昇し、テフロン棒から糸を引かなくなるまでの時間を測定した。
上記のワニスを170℃の熱板上に10mL程度滴下し、20秒保持した。その後、テフロン棒(テフロンは登録商標)で攪拌し始めてから、ワニス粘度が上昇し、テフロン棒から糸を引かなくなるまでの時間を測定した。
(CTE−Z)
上記の銅張積層板の銅箔をエッチングにより除去して、アンクラッド板とし、このアンクラッド板から円板状の試料を切り出した。この試料を乾燥させた後、TMA法により、Tg以下での試料の厚さ方向の線膨張係数(CTE−Z)を測定した。測定温度は30℃〜290℃、昇温速度は10℃/分である。
上記の銅張積層板の銅箔をエッチングにより除去して、アンクラッド板とし、このアンクラッド板から円板状の試料を切り出した。この試料を乾燥させた後、TMA法により、Tg以下での試料の厚さ方向の線膨張係数(CTE−Z)を測定した。測定温度は30℃〜290℃、昇温速度は10℃/分である。
(オーブン耐熱性)
上記の銅張積層板を5cm角の大きさに切り出して試料とした。この試料を255℃のオーブンに1時間入れて、膨れ及び銅箔の変色の有無を目視により確認した。膨れとは、試料における絶縁層同士の間又は絶縁層と銅箔との間に生じる部分的に隆起した剥がれを意味し、層間剥離の一形態である。以下の基準で評価した。
上記の銅張積層板を5cm角の大きさに切り出して試料とした。この試料を255℃のオーブンに1時間入れて、膨れ及び銅箔の変色の有無を目視により確認した。膨れとは、試料における絶縁層同士の間又は絶縁層と銅箔との間に生じる部分的に隆起した剥がれを意味し、層間剥離の一形態である。以下の基準で評価した。
S:膨れなし、かつ、銅箔の変色なし
A:膨れなし、かつ、銅箔の変色あり
B:1又は2箇所の膨れあり、かつ、銅箔の変色あり
C:3箇所以上の膨れあり、かつ、銅箔の変色あり
(ドリル摩耗率)
上記の銅張積層板を2枚重ね、これをエントリーボードとバックアップボードとの間に挟んだ後、ドリル加工機に取り付けられたドリルビットによって穴あけを行った。ドリル加工の条件は、以下のとおりである。
A:膨れなし、かつ、銅箔の変色あり
B:1又は2箇所の膨れあり、かつ、銅箔の変色あり
C:3箇所以上の膨れあり、かつ、銅箔の変色あり
(ドリル摩耗率)
上記の銅張積層板を2枚重ね、これをエントリーボードとバックアップボードとの間に挟んだ後、ドリル加工機に取り付けられたドリルビットによって穴あけを行った。ドリル加工の条件は、以下のとおりである。
エントリーボード:アルミニウム板(厚さ0.15mm)
バックアップボード:ベークライト板(厚さ1.6mm)
ドリルビット:ユニオンツール株式会社製「NHU−L020」(刃径0.3mm、刃長5.5mm)
回転数:160000rpm
送り速度:3.2m/min
チップロード:20μm/rev
ヒット数:5000
そして、以下の式により、ドリル摩耗率(W)を算出した。
バックアップボード:ベークライト板(厚さ1.6mm)
ドリルビット:ユニオンツール株式会社製「NHU−L020」(刃径0.3mm、刃長5.5mm)
回転数:160000rpm
送り速度:3.2m/min
チップロード:20μm/rev
ヒット数:5000
そして、以下の式により、ドリル摩耗率(W)を算出した。
W=(S1−S2)×100/S1
S1:ドリル加工前の刃部の面積
S2:ドリル加工後の刃部の面積
なお、刃部は、切削に直接あずかる部分である。刃部の面積は、ドリルビットを先端から撮影して得られた画像における刃部の面積である。図4Aは、ドリル加工前のドリルビットの先端の写真である。2箇所の白色部分が刃部であり、実線で囲んでいる。図4B〜図4Eは、ドリル加工後のドリルビットの先端の写真である(順に実施例6、9、比較例6、7)。刃部中の陰影が摩耗した部分である。
S1:ドリル加工前の刃部の面積
S2:ドリル加工後の刃部の面積
なお、刃部は、切削に直接あずかる部分である。刃部の面積は、ドリルビットを先端から撮影して得られた画像における刃部の面積である。図4Aは、ドリル加工前のドリルビットの先端の写真である。2箇所の白色部分が刃部であり、実線で囲んでいる。図4B〜図4Eは、ドリル加工後のドリルビットの先端の写真である(順に実施例6、9、比較例6、7)。刃部中の陰影が摩耗した部分である。
[耐CAF性]
上記の銅張積層板に1.65mmピッチで50穴のスルーホールを有する配線を形成して試料とした。スルーホール内壁間隔は0.65mmである。この試料について、温度85℃及び湿度85%RHの雰囲気下において、1000Vの電圧を1000時間印加した。電圧印加前の絶縁層の抵抗値(初期値)と電圧印加後の絶縁層の抵抗値とを測定し、以下の基準で耐CAF性を評価した。
上記の銅張積層板に1.65mmピッチで50穴のスルーホールを有する配線を形成して試料とした。スルーホール内壁間隔は0.65mmである。この試料について、温度85℃及び湿度85%RHの雰囲気下において、1000Vの電圧を1000時間印加した。電圧印加前の絶縁層の抵抗値(初期値)と電圧印加後の絶縁層の抵抗値とを測定し、以下の基準で耐CAF性を評価した。
S:初期値に対して抵抗値の低下が1桁以内
A:初期値に対して抵抗値の低下が2桁
B:初期値に対して抵抗値の低下が3桁
C:初期値に対して抵抗値の低下が4桁以上
(銅箔密着性)
上記の銅張積層板の銅箔密着性(引きはがし強さ)をJIS C6481に準拠して測定した。
A:初期値に対して抵抗値の低下が2桁
B:初期値に対して抵抗値の低下が3桁
C:初期値に対して抵抗値の低下が4桁以上
(銅箔密着性)
上記の銅張積層板の銅箔密着性(引きはがし強さ)をJIS C6481に準拠して測定した。
以上の試験結果を表1に示す。
1 プリプレグ
2 基材
3 半硬化物
4 絶縁層
5 金属箔
6 導体層
10 金属張積層板
100 プリント配線板
2 基材
3 半硬化物
4 絶縁層
5 金属箔
6 導体層
10 金属張積層板
100 プリント配線板
Claims (6)
- 基材と、樹脂組成物の半硬化物と、を備えたプリプレグであって、
前記樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂と、(B)硬化剤と、(C)無機充填材と、(D)添加剤と、を含有し、
前記(A)成分は、リン含有エポキシ樹脂を含み、
前記(B)成分は、ジシアンジアミドを含み、
前記(C)成分は、Eガラスフィラーを含み、
前記(D)成分は、無機物粒子と、前記無機物粒子に担持されたモリブデン化合物と、を含み、
前記(B)成分の活性水素基の総量は、前記(A)成分のエポキシ基1当量に対して、0.2当量以上0.5当量以下の範囲内であり、
前記(C)成分の含有量は、前記(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、30質量部以上80質量部以下の範囲内であり、
前記(D)成分の含有量は、前記(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して、5質量部未満である、
プリプレグ。 - 前記リン含有エポキシ樹脂は、下記式(1)〜(3)で表される構造のうちの少なくともいずれかの構造を有する、
請求項1に記載のプリプレグ。
- 前記無機物粒子は、タルクであり、
前記モリブデン化合物は、モリブデン酸塩である、
請求項1又は2に記載のプリプレグ。 - 前記モリブデン酸塩は、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム及びモリブデン酸マグネシウムからなる群より選ばれた少なくとも1種である、
請求項3に記載のプリプレグ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプリプレグの硬化物を含む絶縁層と、前記絶縁層に接着された金属箔と、を備える、
金属張積層板。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のプリプレグの硬化物を含む絶縁層と、前記絶縁層に接着された導体層と、を備える、
プリント配線板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018095647A JP2019199562A (ja) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | プリプレグ、金属張積層板及びプリント配線板 |
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JP2018095647A Pending JP2019199562A (ja) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | プリプレグ、金属張積層板及びプリント配線板 |
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Cited By (2)
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KR20230070205A (ko) | 2020-09-23 | 2023-05-22 | 덴카 주식회사 | 회로 기판용 절연 재료 및 금속박 클래드 적층판 |
KR20230074112A (ko) | 2020-09-23 | 2023-05-26 | 덴카 주식회사 | 회로 기판용 절연 재료 및 그 제조 방법, 그리고 금속박장 적층판 |
-
2018
- 2018-05-17 JP JP2018095647A patent/JP2019199562A/ja active Pending
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