JP3364782B2 - プリント配線板製造用のプリプレグ及び積層板 - Google Patents

プリント配線板製造用のプリプレグ及び積層板

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JP3364782B2 JP34421196A JP34421196A JP3364782B2 JP 3364782 B2 JP3364782 B2 JP 3364782B2 JP 34421196 A JP34421196 A JP 34421196A JP 34421196 A JP34421196 A JP 34421196A JP 3364782 B2 JP3364782 B2 JP 3364782B2
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幸一 伊藤
智之 藤木
英人 三澤
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Japan Vilene Co Ltd
Panasonic Electric Works Co Ltd
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Japan Vilene Co Ltd
Matsushita Electric Works Ltd
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
材料として使用されるプリント配線板製造用のプリプレ
グ、及びこのプリプレグを用いて形成されるプリント配
線板製造用の積層板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子機器に収納される半導体
素子等のチップを搭載するためにプリント配線板が用い
られているが、このプリント配線板を形成するにあたっ
ては、金属箔張積層板が使用されており、また金属箔張
積層板としては、ガラス布を基材とするプリプレグと銅
箔とを用いて製造されるガラス布基材エポキシ樹脂銅張
積層板が汎用されている。しかし近年、軽量化、低誘電
率化、レーザー加工性の向上などの要望からガラス布の
代わりに有機繊維の不織布を基材として用いたプリプレ
グ及びこのプリプレグを積層して形成した積層板が提案
されている。そして代表的な有機繊維として、高強力で
耐熱性に優れるという特性を有するアラミド(全芳香族
ポリアミド)繊維が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしアラミド繊維は
吸湿性が高いので、積層板やプリント配線板の吸湿下で
の耐熱性や電気絶縁信頼性が低いという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、吸湿下
での耐熱性や電気絶縁信頼性が高く、また熱膨張率や板
厚のばらつきが小さく、さらに成形性が良好な積層板や
プリント配線板を得ることができるプリント配線板製造
用のプリプレグを提供することを目的とするものであ
る。
【0004】また本発明は、吸湿下での耐熱性や電気絶
縁信頼性が高く、また熱膨張率や板厚のばらつきが小さ
く、さらに成形性が良好なプリント配線板製造用の積層
板を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のプリント配線板製造用のプリプレグは、繊維長が3〜
12mmの全芳香族ポリエステル繊維で密度が0.4〜
0.8g/cmの不織布を湿式製法で形成し、全重量
に対して40〜70重量%の樹脂を不織布に含浸させて
成ることを特徴とするものである。
【0006】また本発明の請求項2に記載のプリント配
線板製造用のプリプレグは、請求項1の構成に加えて、
p−ヒドロキシ安息香酸と6−ヒドロキシ−2−ナフト
エ酸の共重合体である全芳香族ポリエステル繊維で不織
布を形成して成ることを特徴とするものである。また本
発明の請求項3に記載のプリント配線板製造用のプリプ
レグは、請求項1又は2の構成に加えて、樹脂としてエ
ポキシ樹脂を用いて成ることを特徴とするものである。
【0007】また本発明の請求項4に記載のプリント配
線板製造用の積層板は、請求項1乃至3のいずれかに記
載のプリプレグと金属箔を積層して成ることを特徴とす
るものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明のプリプレグは、全芳香族ポリエステル繊
維を用いて作成される不織布を基材として形成されるも
のである。全芳香族ポリエステル繊維は、芳香族ポリエ
ステル繊維のうち主鎖中に脂肪族炭化水素を有さないも
のであり、p−ヒドロキシ安息香酸(HBA)と6−ヒ
ドロキシ−2−ナフトエ酸(HNA)の共重合体(具体
的には例えば株式会社クラレ製の「ベクトラン」)やp
−ヒドロキシ安息香酸とテレフタル酸と4,4’−ジヒ
ドロキシビフェニルの共重合体(具体的には例えば住友
化学株式会社製の「エコノール」)など、芳香族ジオー
ルと芳香族ジカルボン酸及び/又は芳香族ヒドロキシカ
ルボン酸を適宜組み合わせて反応させた共重合体を用い
ることができる。
【0009】不織布は湿式製法で形成する。この方法
は、短くカットした全芳香族ポリエステル繊維を水に分
散してスラリーを調製し、これに水溶性エポキシ樹脂な
どの樹脂バインダーを添加した後、シート状に抄造して
乾燥することによって原布を形成し、この後原布を一対
のロール間に挟んで熱カレンダー工程を行なうようにす
るものである。不織布を作成する方法としては乾式製法
もあるが、この製法の不織布は、全芳香族ポリエステル
繊維の分布状態が不良となり、プリプレグの樹脂の含有
量が均一にならない恐れがある。また短くカットした全
芳香族ポリエステル繊維を用いた場合、不織布化が極め
て困難である。従って、不織布は湿式製法を用いて形成
る。
【0010】不織布の密度は0.4〜0.8g/cm3
に設定される。密度が0.4g/cm3 未満であれば積
層板の熱膨張が大きくなり、半導体等の実装などの際に
実装位置がずれるなどの支障が生じる恐れがある。また
密度が0.8g/cm3 を超えると、プリプレグを得る
際の樹脂の複合化(含浸)工程で不織布中に樹脂の未含
浸部分が生じ、積層板にボイドやカスレが生じる恐れが
ある。
【0011】また全芳香族ポリエステル繊維の繊維長
は、3〜12mmに設定する。繊維長が3mm未満では
不織布の機械的強度が低下し、プリプレグを得る際の樹
脂の複合化(含浸)工程で不織布が破損してプリプレグ
を形成することができなくなる恐れがある。また繊維長
が12mmを超えると、不織布における繊維の分布状態
が不良(不均一)となり、プリプレグの樹脂の含有量が
均一にならない恐れがある。
【0012】そして上記のように形成される不織布に樹
脂を複合化することによってプリプレグが形成される。
樹脂としては熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用するこ
とができるが、安価で接着性が良好なエポキシ樹脂を用
いるのが好ましい。基材への樹脂の複合化は、不織布に
液状の樹脂を含浸して乾燥することによって行なうこと
ができ、樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合は、乾燥
の際の加熱によって樹脂をBステージ化することができ
る。またこの時、樹脂を溶剤に溶解してワニスを調製
し、このワニスを不織布に含浸して乾燥することによっ
て、Bステージ化するのが一般的であるが、勿論、これ
に限定されるものではない。
【0013】またプリプレグの樹脂の含有量は、全重量
に対して40〜70重量%であることが好ましい。樹脂
の含有量が40重量%未満であれば、不織布中に樹脂の
未含浸部分が生じ、積層板にボイドやカスレが生じる恐
れがある。また樹脂の含有量が70重量%を超えると、
厚みのばらつきが大きくなって、均一な板厚の積層板を
得ることができない恐れがある。
【0014】本発明の積層板は、上記のようにして得ら
れたプリプレグを複数枚積層し、この片面あるいは両面
に銅箔等の金属箔を重ねて加熱加圧して形成されるもの
である。この際の加熱加圧条件は、プリプレグの樹脂の
種類によって異なるが、エポキシ樹脂の場合では例えば
温度を170℃前後、圧力を20〜50kg/cm2
時間を60〜120分にそれぞれ設定することができ
る。
【0015】この積層板は、アラミド繊維よりも吸湿率
の非常に小さい全芳香族ポリエステル繊維で不織布を形
成し、これに樹脂を含浸させてプリプレグを作成し、こ
のプリプレグを用いて形成しているので、吸湿率を小さ
くすることができ、吸湿による耐熱性の低下や絶縁抵抗
の低下を防止することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。 (実施例1)全芳香族ポリエステル繊維(株式会社クラ
レ製の「ベクトラン」で25デニール)を5mm長にカ
ットし、湿式製法によって密度が0.6g/cm3 の不
織布を形成した。またクレゾールノボラック型エポキシ
樹脂(東都化成株式会社製、品番YDCN−220)を
10重量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(東都化成株式会社製、品番YDB−500K)を3重
量部、硬化剤としてジシアンジアミドを1.10重量
部、硬化促進剤としてベンジルジメチルアミンを0.2
重量部それぞれ配合してエポキシ樹脂ワニス(溶剤はメ
チルエチルケトン)を調製した。
【0017】次に不織布にエポキシ樹脂ワニスを縦型乾
燥機を用いて含浸・加熱・加圧することによって、樹脂
含有量(樹脂量)が55重量%のプリプレグを得た。こ
のプリプレグを8枚重ね合わせ、その両側にそれぞれ厚
み35μmの銅箔を重ね、これを170℃、40kg/
cm3 、60分の条件で加熱加圧成形することによっ
て、厚み0.8mmの両面銅張積層板を得た。
【0018】(実施例2)実施例1と同様の全芳香族ポ
リエステル繊維を3mm長にカットし、湿式製法によっ
て密度が0.4g/cm3 の不織布を得た。次に実施例
1と同様にして、樹脂含有量が40重量%のプリプレグ
を形成すると共にこのプリプレグを用いて両面銅張積層
板を得た。
【0019】(実施例3)実施例1と同様の全芳香族ポ
リエステル繊維を10mm長にカットし、湿式製法によ
って密度が0.8g/cm3 の不織布を得た。次に実施
例1と同様にして、樹脂含有量が70重量%のプリプレ
グを形成すると共にこのプリプレグを用いて両面銅張積
層板を得た。
【0020】(実施例4)実施例1と同様の全芳香族ポ
リエステル繊維を3mm長にカットし、湿式製法によっ
て密度が0.8g/cm3 の不織布を得た。次に実施例
1と同様にして、樹脂含有量が40重量%のプリプレグ
を形成すると共にこのプリプレグを用いて両面銅張積層
板を得た。
【0021】(実施例5)実施例1と同様の全芳香族ポ
リエステル繊維を10mm長にカットし、湿式製法によ
って密度が0.4g/cm3 の不織布を得た。次に実施
例1と同様にして、樹脂含有量が70重量%のプリプレ
グを形成すると共にこのプリプレグを用いて両面銅張積
層板を得た。
【0022】(比較例1)全芳香族ポリエステル繊維を
15mm長にカットした他は、実施例1と同様にして両
面銅張積層板を得た。 (比較例2)不織布の密度を0.3g/cm3 にした他
は、実施例1と同様にして両面銅張積層板を得た。
【0023】(比較例3)不織布の密度を0.9g/c
3 にした他は、実施例1と同様にして両面銅張積層板
を得た。 (比較例4)プリプレグの樹脂含有量を35重量%にし
た他は、実施例1と同様にして両面銅張積層板を得た。
【0024】(比較例5)プリプレグの樹脂含有量を8
0重量%にした他は、実施例1と同様にして両面銅張積
層板を得た。上記実施例1乃至5と比較例1乃至5の両
面銅張積層板について、熱膨張率の測定、成形性の評
価、板厚のばらつきの測定をそれぞれ行なった。熱膨張
率の測定は熱機械分析(TMA)で行い、引っ張りモー
ドにて10℃/分の昇温で、50−100℃の熱膨張率
を測定した。また成形性の評価は積層板の状態を目視で
観察した。板厚のばらつきの測定は、銅箔をエッチング
で除去した積層板の周囲及び中央の合計9ポイントをマ
イクロメーターにて測定し、その平均値(X)と標準偏
差(σ)を計算した。結果を表1,2に示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】実施例1乃至5では、熱膨張率がXY方向
(縦横方向)で小さく、また成形性もボイドやカスレの
発生がなく良好で、板厚のばらつきも小さかった。これ
に対して比較例1では全芳香族ポリエステル繊維の繊維
長が長過ぎるために、板厚にばらつきが生じた。また比
較例2では不織布の密度が小さ過ぎるために、熱膨張率
が大きくなった。さらに比較例3では不織布の密度が大
き過ぎるために、ボイドが発生した。また比較例4では
プリプレグの樹脂含有量が少な過ぎるために、カスレが
発生した。さらに比較例5ではプリプレグの樹脂含有量
が多過ぎるために、板厚にばらつきが生じた。
【0028】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に記載の
発明は、全芳香族ポリエステル繊維で密度が0.4〜
0.8g/cmの不織布を湿式製法で形成し、全重量
に対して40〜70重量%の樹脂を不織布に含浸させた
ので、アラミド繊維よりも吸湿率の非常に小さい全芳香
族ポリエステル繊維を用いることによって、吸湿下での
耐熱性や電気絶縁信頼性が高い積層板やプリント配線板
を得ることができるものであり、しかも不織布の密度を
0.4〜0.8g/cmにし、樹脂の含有量を40〜
70重量%にすることによって、熱膨張率や板厚のばら
つきが小さく、成形性が良好な積層板やプリント配線板
を得ることができるものである。
【0029】また、繊維長が3〜12mmの全芳香族ポ
リエステル繊維で不織布を形成したので、より板厚のば
らつきが小さい積層板やプリント配線板を得ることがで
きるものであり、また樹脂含浸時に不織布に破損等が起
こらないようにすることができるものである。また本発
明の請求項に記載の発明は、p−ヒドロキシ安息香酸
と6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸の共重合体である全
芳香族ポリエステル繊維で不織布を形成したので、低吸
湿率等の特性に優れる積層板やプリント配線板を得るこ
とができるものである。
【0030】また本発明の請求項に記載の発明は、樹
脂としてエポキシ樹脂を用いたので、安価で接着性に優
れるものである。また本発明の請求項に記載の発明
は、請求項1乃至のいずれかに記載のプリプレグと金
属箔を積層したので、アラミド繊維よりも吸湿率の非常
に小さい全芳香族ポリエステル繊維を用いたプリプレグ
を使用することによって、吸湿下での耐熱性や電気絶縁
信頼性が高く、また熱膨張率や板厚のばらつきが小さ
く、さらに成形性が良好となるものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B32B 27/04 B32B 27/04 Z 27/38 27/38 C08L 63/00 C08L 63/00 Z // B29K 63:00 B29K 63:00 105:08 105:08 B29L 9:00 B29L 9:00 31:34 31:34 C08L 63:00 C08L 63:00 (72)発明者 三澤 英人 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−7308(JP,A) 特開 平10−71678(JP,A) 特開 平9−25349(JP,A) 特開 平9−194610(JP,A) 国際公開96/15306(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/24 B32B 27/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維長が3〜12mmの全芳香族ポリエ
    ステル繊維で密度が0.4〜0.8g/cmの不織布
    湿式製法で形成し、全重量に対して40〜70重量%
    の樹脂を不織布に含浸させて成ることを特徴とするプリ
    ント配線板製造用のプリプレグ。
  2. 【請求項2】 p−ヒドロキシ安息香酸と6−ヒドロキ
    シ−2−ナフトエ酸の共重合体である全芳香族ポリエス
    テル繊維で不織布を形成して成ることを特徴とする請求
    項1に記載のプリント配線板製造用のプリプレグ。
  3. 【請求項3】 樹脂としてエポキシ樹脂を用いて成るこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載のプリント配線板
    製造用のプリプレグ。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のプリ
    プレグと金属箔を積層して成ることを特徴とするプリン
    ト配線板製造用の積層板。
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