JP2610707B2 - 熱硬化性樹脂積層板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は打抜加工性、耐熱性、耐湿性、耐銀マイグレ
ーション性に優れた熱硬化性樹脂積層板の製造法に関す
る。

［従来の技術］ 最近、電子機器の軽薄短小化に伴い、1.78mmピッチ、
1.50mmピッチのIC穴、コネクター穴が室温で打抜可能な
積層板が要求されている。また、電子機器の多機能化、
高信頼性化に伴い、紙基材を用いた積層板の銅めっきス
ルーホール化、銀ペーストスルーホール化が進み、高信
頼性が要求され、特に耐銀マイグレーション性に優れた
積層板が必要となっている。

従来、打抜加工性向上の方法には、熱硬化性樹脂の可
撓剤による変性、低弾性率基材の利用等がある。また、
耐銀マイグレーション性向上の方法としては紙基材に水
溶性フェノール樹脂、水溶性メラミン樹脂等を含浸、乾
燥することで耐湿性を向上させる手法がある。

［発明が解決しようとする課題］ 熱硬化性樹脂を可撓剤で変性する方法は、打抜加工
性、特にICやコネクター穴間にクラックが発生しないよ
うにするためには多量の可撓剤を必要とし、多量の可撓
剤は耐熱性、耐湿性、耐溶性を低下させる問題点があ
る。低弾性基材を利用する方法は、打抜加工性は向上す
るものの、そり特性、寸法特性が低下する問題点があ
る。

一方、紙基材を水溶性フェノール樹脂、水溶性メラミ
ン樹脂等で処理する方法は、耐湿性、耐銀マイグレーシ
ョン性は向上するものの、逆に硬化が進みすぎるため、
硬くなり、打抜加工性、特にクラックが低下する問題点
がある。

本発明は、打抜加工性、耐熱性、耐湿性、耐銀マイグ
レーション性共に優れた熱硬化性樹脂積層板を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は紙基材に所定量の樹脂を含浸乾燥させたプリ
プレグを複数枚重ね合わせて成形する熱硬化性樹脂積層
板の製造法において、表層のプリプレグとして可撓剤変
性熱硬化性樹脂の固形分100重量部に対し水溶性熱硬化
性樹脂の固形分２〜20重量部になるようにブレンドした
樹脂を水溶性熱硬化性樹脂で処理した紙基材に含浸乾燥
させたプリプレグを用い、他の層のプリプレグとして可
撓剤変性熱硬化性樹脂を水溶性熱硬化性樹脂で処理した
紙基材に含浸乾燥させたプリプレグを用いることを特徴
とする熱硬化性樹脂積層板の製造法を提供するものであ
る。なお、本発明においては、積層板は積層絶縁板と積
層絶縁板の上に金属箔を有する印刷回路用金属張積層板
の何れをも含んでいる。

本発明で用いられる可撓剤変性熱硬化性樹脂として
は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂等の熱硬化性樹脂を、桐油、トール脂肪酸、カシ
ュー油、アマニ油、ヒマシ油、エポキシ化植物油、リノ
レン酸、リノール酸、リノレン酸若しくはリノール酸の
グリセリド、エポキシ化ポリブタジエン、ポリエチレン
グリコール、ポリエステル、ポリエーテル等の可撓剤で
変性したものが挙げられ、これらは単独で又は併用して
用いられる。

水溶性熱硬化性樹脂としては、フェノール成分として
アルキルフェノールを用いたフェノール樹脂、中でもメ
ラミンを添加して合成したメラミン変性フェノール樹脂
が可撓剤変性熱硬化性樹脂との相溶性が良好なため好ま
しい。

可撓剤変性熱硬化性樹脂と水溶性熱硬化性樹脂とのブ
レンド割合は可撓剤変性熱硬化性樹脂の固形分100重量
部に対し水溶性熱硬化性樹脂の固形分２〜20重量部にな
るようにブレンドする。水溶性熱硬化性樹脂の固形分が
２重量部未満であると、含浸性が低下するために、吸湿
性が低下する。逆に20重量部を超えると、相溶性が低下
する問題点がある。

可撓剤変性熱硬化性樹脂と水溶性熱硬化性樹脂をブレ
ンドする場合、可撓剤変性熱硬化性樹脂と水溶性熱硬化
性樹脂との相溶性を良好とするために、水、メタノー
ル、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、スチレ
ン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメ
チルスルフォキシド等の溶剤を単独又は併用して用いる
ことが好ましい。

また、上記樹脂として上記樹脂に難燃剤を添加した
り、あるいは上記樹脂に難燃剤を反応させた樹脂も使用
可能で難燃性積層板を作ることができる。

本発明で用いられる紙基材としては、リンター紙、ク
ラフト紙等一般の積層板用原紙を用いることができる。

表層に用いられるプリプレグの作製は可撓剤変性熱硬
化性樹脂と水溶性熱硬化性樹脂を溶剤で溶かし、ブレン
ドしたワニスを紙基材に含浸乾燥することにより行う。
内層に用いられるプリプレグの作製は可撓剤変性熱硬化
性樹脂を紙基材に含浸乾燥することにより行う。

上記ブレンド樹脂を含浸乾燥して得られたプリプレグ
がプリプレグの表層になるように重ね合わされた複数枚
のプリプレグを成形することにより目的とする熱硬化性
樹脂積層絶縁板が得られる。印刷回路用金属張積層板を
得る場合には上記の重ね合わされた複数枚のプリプレグ
の上にさらに金属箔を重ね成形する。金属箔としては、
銅箔、アルミニウム箔、ニッケル箔、鉄箔、ステンレス
箔等が用いられるが、通常は銅箔が用いられる。

金属箔は接着剤付きでもよく、これにより接着強度は
向上する。積層絶縁板、金属張積層板の成型は通常の積
層成形の温度、圧力で行われる。

このようにして得られた積層絶縁板、金属張積層板に
回路加工を施してプリント配線板とする。積層絶縁板
は、無電解めっきにより、また金属張積層板はエッチン
グにより回路加工される。また、プリント配線板に半導
体や抵抗器を取り付けるための部品穴は、一般的にはド
リル加工や打抜加工等で形成される。

［作用］ 打抜加工性のうち、特に問題となるクラックは、打抜
刃によって表面に生ずる歪エネルギーが、面内引張エネ
ルギーより大きくなったときに発生する。したがって、
面内引張エネルギーを大きくしておけば、クラックが発
生しにくくなる。

紙基材に可撓剤変性熱硬化性樹脂を直接含浸硬化した
ものの面内引張エネルギーは、水溶性熱硬化性樹脂を含
浸した後可撓剤変性熱硬化性樹脂を含浸硬化したものよ
り大きい。

ところが、紙基材に可撓剤変性熱硬化性樹脂を直接含
浸硬化すると、はんだ耐熱性が劣り、また吸湿しやすい
ため銀マイグレーションが生じやすい。そして、紙基材
に水溶性熱硬化性樹脂を含浸した後、可撓剤変性熱硬化
性樹脂を含浸硬化すると、はんだ耐熱性や、耐湿性が良
好である。

そこで、可撓剤変性熱硬化性樹脂と水溶性熱硬化性樹
脂とを同時に含浸することにより、紙基材と可撓剤変性
熱硬化性樹脂とが結合した部分と、紙基材と水溶性熱硬
化性樹脂とが適度に混在することになり、面内引張エネ
ルギーが大きく、はんだ耐熱性や、耐湿性も良好とな
る。

［実施例］ 以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はそれに限定されるものではない。

実施例１ 桐油とメタクレゾールを酸触媒下で反応させ、次いで
パラホルムアルデヒドをアルカリ触媒下で反応させレゾ
ール化して得られた桐油変性率30重量％の樹脂（Ａ樹
脂）を含浸用ワニスとして用い、あらかじめ水溶性フェ
ノール樹脂で処理（樹脂付着量12重量％）したクラフト
紙に樹脂付着量50重量％になるように含浸乾燥してプリ
プレグＡを得た。

Ａ樹脂100重量部にフェノール成分としてアルキルフ
ェノールを用いて合成した水溶性フェノール樹脂を６重
量部ブレンドした樹脂（Ｂ樹脂）を含浸用ワニスとして
クラフト紙に樹脂付着量50重量％になるように含浸乾燥
してプリプレグＢを得た。

表層にプリプレグＢをそれぞれ１枚、内層にプリプレ
グＡを５枚用い、接着剤付銅箔を表層に重ね、加熱加圧
して厚さ1.6mmの片面銅張積層板を得た。得られた銅張
積層板の特性を第１表に示す。

プリプレグＡ及びプリプレグＢを各々単独で加熱加圧
して成型して得られた積層板の面内引張エネルギーを第
２表に示す。

比較例１ 実施例１で得られたプリプレグＡを７枚用い、実施例
１と同様に1.6mmの片面銅張積層板を得た。得られた銅
張積層板の特性を第１表に示す。

比較例２ 桐油とメタクレゾールを酸触媒下で反応させ、次いで
パラホルムアルデヒドをアルカリ触媒下で反応させ、レ
ゾール化して得られた桐油変性率40重量％の樹脂（Ｃ樹
脂）を含浸用ワニスとして、あらかじめ水溶性フェノー
ル樹脂で処理（樹脂付着量12重量％）したクラフト紙に
樹脂付着量50重量％になるように含浸乾燥してプリプレ
グＣを得た。プリプレグＣを７枚用い、実施例１と同様
に1.6mmの片面銅張積層板を得た。得られた銅張積層板
の特性を第１表に、面内引張エネルギーを第２表に示
す。

比較例３ 実施例１で得られたプリプレグＢを７枚用い、実施例
１と同様に1.6mmの片面銅張積層板を得た。得られた銅
張積層板の特性を第１表に示す。

打抜加工性：積層板を20℃、80tonプレスで穴間ピッ
チ1.78mmで打抜いたときのクラック、剥離、目白の有無
を示し、○は良好、△はやや悪い、×は不良状態を示
す。

はんだ耐熱性、耐トリクロールエチレン性:JIS−Ｃ−
6481に準拠する。

耐銀マイグレーション性:1.0mm間隔の銀ペーストライ
ンでの印加電圧50V、温度40℃、湿度90％中1000時間処
理後のライン間の絶縁抵抗。

（各ライン部には各々５個の銀ペースト入りのスルーホ
ール穴が設けられている。） 吸水率：プレッシャークッカー121℃、2.2気圧下、８
時間後の吸水率。

面内引張エネルギーは20℃、引張速度5mm/minで引張
試験を行い、伸び計を用いて測定した応力−歪曲線の破
断点までの面積より求めた。

［発明の効果］ 本発明により、紙基材に所定量の樹脂を含浸乾燥させ
たプリプレグを複数枚重ね合わせて成形する積層板の製
造法において、可撓剤変性熱硬化性樹脂に水溶性熱硬化
性樹脂をブレンドした樹脂を含浸乾燥させたプリプレグ
を表層部に用いることにより、打抜加工性、耐熱性、耐
湿性、耐銀マイグレーション性に優れた積層板を得るこ
とができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 裕之 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社下館工場内 (72)発明者 矢野 正文 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社下館工場内 (56)参考文献 特開 昭62−192429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−175039（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−5063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−209233（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−21421（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−5705（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−21422（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−5704（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−13447（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙基材に所定量の樹脂を含浸乾燥させたプ
   リプレグを複数枚重ね合わせて成形する熱硬化性樹脂積
   層板の製造法において、表層のプリプレグとして可撓剤
   変性熱硬化性樹脂の固形分100重量部に対し水溶性熱硬
   化性樹脂の固形分２〜20重量部になるようにブレンドし
   た樹脂を紙基材に含浸乾燥させたプリプレグを用い、他
   の層のプリプレグとして可撓剤変性熱硬化性樹脂を水溶
   性熱硬化性樹脂で処理した紙基材に含浸乾燥させたプリ
   プレグを用いることを特徴とする熱硬化性樹脂積層板の
   製造法。
2. 【請求項２】水溶性熱硬化性樹脂として、フェノール成
   分としてアルキルフェノールを用いて合成したフェノー
   ル樹脂を使用する請求項１記載の熱硬化性樹脂積層板の
   製造法。
3. 【請求項３】フェノール樹脂として、フェノール成分と
   してアルキルフェノールを用いて合成したメラミン変性
   フェノール樹脂を使用する請求項２記載の熱硬化性樹脂
   積層板の製造法。