JP3159390B2 - 積層板の製造方法 - Google Patents

積層板の製造方法

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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
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    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/032Organic insulating material consisting of one material
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、従来のものに比べて耐
湿性、リフロー半田付け加工時の耐熱性に優れたエポキ
シ樹脂銅張積層板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エポキシ樹脂銅張積層板は主に産業用エ
レクトロニクス機器やOA機器等のプリント配線板用材
料として用いられているが、プリント配線板を構成する
積層板に対する要求特性も益々多岐にわたっている。近
年電気・電子分野における小型化、精密化に伴い、プリ
ント配線板の高密度化の要求も高まってきており、実装
形態も表面実装型となり、その半田付け方法としてリフ
ローソルダリング法が多く用いられる様になってきてい
る。
【0003】しかしながら、リフロー半田付け時に積層
板の基材に剥離或いはミーズリングなどの問題が発生し
ている。これは基板内に吸湿した水分が爆発的に膨張す
ることが原因であり、基板が銅箔回路よりも20〜30
℃高い温度になるためである。また板厚が薄くなる程、
基板の耐熱性が低下し、剥離が発生しやすくなる。
【0004】この問題を解決する手段として耐熱性の向
上があり、フェノールノボラック型エポキシ樹脂などの
多官能性エポキシ樹脂が使用されているが、粘度が高い
ので基材の含浸性が劣るといった欠点があった。そのた
めテトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂を添加
して低粘度化する方法が知られているが、多く添加する
と逆に耐熱性が低下するという欠点があった。
【0005】また、リフロー半田付け時における剥離、
ミーズリングなどの問題に対する手段としては、他にリ
フロー半田付け時の温度を見直すとか、リフロー半田付
け前に基板を乾燥するとか、ガラスクロスを開繊してそ
の通気度を5cc/cm/sec以下するといった手
段しか取られていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的とすと
ころは、電気的、機械的特性を劣化させることなく、耐
湿性及びリフロー半田付け加工時の耐熱性に優れたエポ
キシ樹脂銅張積層板を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、 (A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂、3官能以上の
多官能性エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA
型エポキシ樹脂及びビスフェノールA又はテトラブロモ
ビスフェノールAを触媒の存在下で反応させて得られる
エポキシ樹脂、 (B)ジシアンジアミド、及び (C)下記式[I]で示される構造の芳香族ジアミン
【化2】 を含有し、かつ前記(B)ジシアンジアミドと(C)式
[I]で示される構造の芳香族ジアミンの合計活性水素
基がエポキシ基1当量に対して0.3〜1.1当量であ
エポキシ樹脂ワニスを基材に含浸して得たプリプレグ
を所定枚数積層成形することを特徴とするエポキシ樹脂
銅張積層板の製造方法である。
【0008】
【化2】 及び(D)硬化促進剤及び溶剤から成るワニスを基材に
含浸乾燥して得たプリプレグを所定数積層成形して得ら
れた積層板にリフロー半田付け加工を行うことを特徴と
する熱硬化性樹脂積層板の製造方法である。
【0009】主剤であるエポキシ樹脂は、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂、3官能以上の多官能性エポキシ樹
脂、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂及び
ビスフェノールA又はテトラブロモビスフェノールAを
イミダゾール等の触媒の存在下で反応させて得られるエ
ポキシ樹脂であり、更に、硬化剤であるジシアンジアミ
ドの割合は、エポキシ樹脂1当量に対して0.3〜0.
7当量であることが好ましい。
【0010】
【作用】本発明は、1分子中に2個以上のエポキシ基を
含み、かつ含浸性に優れたエポキシ樹脂と、硬化剤とし
てジシアンジアミド及び特性構造の芳香族ジアミンを併
用することにより、耐湿性及びリフロー半田付け加工時
の耐熱性に優れたエポキシ樹脂銅張積層板を提供するこ
とにある。
【0011】エポキシ樹脂については、耐熱性向上の点
からトリフェノール類のグリシジルエーテル、フェノー
ルノボラックエポキシ樹脂などの3個以上のエポキシ基
を持ったエポキシ樹脂を使用する場合、高粘度となり、
ガラス繊維基材等の基材への含浸性が低下してくるの
で、これを補うために3個以上のエポキシ基を含むエポ
キシ樹脂と低粘度である2官能性のエポキシ樹脂を触媒
の存在下でビスフェノールA又はテトラブロモビスフェ
ノールAとともに反応させたエポキシ樹脂を用いるのが
よい。特にその中でも、含浸性、耐熱性、更に高温時の
臭素化エポキシ樹脂の臭素原子の脱離、変色といった点
を考えれば、3個以上のエポキシ基を持ったエポキシ樹
脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化フェノー
ルA型エポキシ樹脂及びビスフェノールA又はテトラブ
ロモビスフェノールAをイミダゾール等の触媒の存在下
で反応させたエポキシ樹脂が最も好ましい。このときの
反応時に使用される触媒としては第3級アミン、4級ア
ンモニウム塩やイミダゾール類などがある。本発明に用
いるジシアンジアミドは、エポキシ樹脂に対する潜在性
硬化剤として知られており、所定温度以上で優れた硬化
作用を示す硬化剤である。しかし、エポキシ樹脂に対す
る配合比率を上げるに従って、成形性、耐湿性が低下す
といった欠点がある。本発明で併用する下記式[I]
で示される構造の芳香族ジアミンは硬化速度が遅いが、
硬化物の耐湿性が優れている。
【0012】
【化3】 式[I]のアルキル基としては、メチル基、エチル基、
ブチル基などがあるが、特にメチル基、エチル基が好ま
しい。具体的には例えば4,4′−ジアミノ−3,3′
−ジエチル−5,5′ジメチルジフェニルメタン、4,
4′−ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラメチルジ
フェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメ
チルジフェニルメタンなどがある。ジシアンジアミドと
芳香族ジアミンを併用する場合のエポキシ樹脂に対する
配合量は、エポキシ基1当量に対して、ジシアンジアミ
ドと前記芳香族ジアミンの合計の活性水素基が0.3〜
1.1当量である。好ましくは0.5〜1.0当量であ
る。その中でジシアンジアミドは耐湿性の面からエポキ
シ基1当量に対して0.3〜0.7当量が好ましい。そ
の他必要により、2−メチルイミダゾール、2−エチル
−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、エチ
ルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類、トリフェ
ニルホスフィン、4級アンモニウム塩などの硬化促進
剤、更にアセトン、メチルエチルケトン、ジメチルホル
ムアミドなどの溶剤を適宜添加配合することができる。
【0013】比較例1 臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量770) 90重量部 o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量215) 10重量部 ジシアンジアミド 1.7 重量部 4,4'-シ゛アミノ-3,3'-シ゛エチル-5,5'-シ゛メチルシ゛フェニルメタン 2.8重量部 2−エチル−4−メチルイミダゾール 0.15重量部 及び溶剤を常温で均一に混合溶解しワニスを得た。得ら
れたワニスを厚さ0.18mmのガラス基材に含浸乾燥
してプリプレグを得た。このプリプレグ3枚を積層し、
その上下に厚さ18μmの銅箔を入れ、加熱加圧して
0.6mm厚の銅張積層板を得た。その特性を表1に示
す。
【0014】
【0015】
【0016】実施例1 トリフェノール型3官能エポキシ樹脂(エポキシ当量2
10)40重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エ
ポキシ当量190)23重量部、テトラブロモビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量440)14重量
部、テトラブロモビスフェノールA20重量部、ビスフ
ェノールA3重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾ
ール0.03重量部を反応温度160℃、反応時間2時
間で反応させて、エポキシ当量390の多官能エポキシ
樹脂(A)を得た。この樹脂(A)100重量部とジシ
アンジアミド1.7重量部、4,4'-ジアミノ-3,3'-
ジエチル-5,5'-ジメチルジフェニルメタン2.8重量
部、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.15重量
部及び溶剤からワニスを作製し、以下比較例1と同様に
して銅張積層板を得た。その特性を表1に示す。
【0017】比較例2 トリフェノール型3官能性エポキシ樹脂(エポキシ当量
210)40重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(エポキシ当量190)24重量部、テトラブロモビス
フェノールA19重量部、ビスフェノールA3重量部、
2−エチル−4−メチルイミダゾール0.03重量部を
反応温度160℃、反応時間2時間で反応させてエポキ
シ当量386の多官能エポキシ樹脂(B)を得た。その
樹脂(B)86重量部とテトラブロモビスフェノールA
型エポキシ樹脂(エポキシ当量400)14重量部、ジ
シアンジアミド2.7重量部、2−エチル−4−メチル
イミダゾール0.15重量部及び溶剤からワニスを作
り、以下実施例1と同様にして積層板を得た。その特性
を表2に示す。
【0018】実施例と比較例で得られた各積層板に銅メ
ッキ25μmを施し、サイズ150×90mmの表面実
装用パターンを作成した。前処理としてプレッシャーク
ッカー処理(125℃、蒸気圧2.3kgf/cm
30分間を行った。ランド上の温度を260,280,
300℃になるように設定し、評価用基板を遠赤外リフ
ロー炉に2回通した後、基板のふくれ、剥離の有無を調
べた。
【0019】
【表1】
【0020】
【0021】
【発明の効果】本発明に従うことによって耐湿性、リフ
ロー半田付け加工時の耐熱性に優れたエポキシ樹脂銅張
積層板を得ることができる。これは、リフロー半田付け
前の再加熱などをしなくても良く、リフローソルダー時
の温度の高い分野にも利用できることから、表面実装の
面で工業的価値は非常に大きなものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B29K 105:22 B29L 9:00 31:34 C08L 63:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/04 - 5/10 C08J 5/24 B32B 15/08 C08G 59/00 - 59/72 C08L 63/00 - 63/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ビスフェノールA型エポキシ樹
    脂、3官能以上の多官能生エポキシ樹脂、テトラブロモ
    ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びビスフェノールA
    又はテトラブロモビスフェノールAを触媒の存在下で反
    応させて得られるエポキシ樹脂、 (B)ジシアンジアミド、及び (C)下記式[I]で示される構造の芳香族ジアミン 【化1】 を含有し、かつ前記(B)ジシアンジアミドと(C)式
    [I]で示される構造の芳香族ジアミンの合計活性水素
    基がエポキシ基1当量に対して0.3〜1.1当量であ
    エポキシ樹脂ワニスを基材に含浸して得たプリプレグ
    を所定枚数積層成形することを特徴とするエポキシ樹脂
    銅張積層板の製造方法。
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