JP3520604B2 - コンポジット積層板 - Google Patents
コンポジット積層板Info
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Description
絶縁板等に用いられるコンポジット積層板に関する。
と熱硬化性樹脂とによって構成された積層板、すなわち
繊維基材として、表面層に織布、中間層に不織布を用い
た積層板である。基材の構成繊維としては、天然繊維、
例えば、セルロース、綿リンター等、有機合成繊維、例
えば、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステ
ル、アクリル等、無機繊維、ガラス、アスベスト等が使
用される。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニ
ルエステル樹脂、フェノール樹脂その他の有機樹脂材料
が、単独で、又は、変性されて用いられている。これら
の材料のうち、繊維基材としてガラス布及びガラス不織
布を、樹脂材料としてエポキシ樹脂を用いたものが最も
多い。
板同様、IC等の部品を取付けるための部品穴や、表裏
に形成された回路間を電気的に接続するためのスルーホ
ールをパンチングによって形成できなければならない。
そのために、中間層の樹脂材料に無機充填剤を配合して
いる。無機充填剤としては、水酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、
ケイ酸アルミニウム(クレー)、ケイ酸マグネシウム
(タルク)、ケイ酸カルシウム(ワラストナイト)、酸
化亜鉛、マイカ、ガラス粉、アルミナ、カルシウムアル
ミネート、二酸化チタン、コージェライト、ムライト、
ジルコン等が使用されている。これらは単独でも複数併
用してもよいとされている。無機充填剤の配合量は、樹
脂分100重量部にたいして、60〜150重量部であ
る。60重量部未満では、積層板の耐熱性と強度が不足
し、150重量部を超えると、パンチング加工の際に、
パンチング穴周辺の微細なクラックや剥離に起因する白
化(以下「目白」という)の発生が多くなるからであ
る。
距離及び穴の直径が共に小さくなり、パンチング加工が
一層むづかしくなっている。穴間距離が小さくなるとい
うことは、より高い穴間の絶縁信頼性が求められること
を意味する。穴間の絶縁信頼性を高めるためには、パン
チング加工の際に発生する目白を抑制すればよい。目白
は、パンチング加工の際に、樹脂と無機充填剤との界面
に隙間ができることによって生ずる。したがって、表面
積の大きい小径充填剤を使用して、樹脂との接着面積を
大きくすることが、目白の低減に有効であるとされてき
た。
目白改善効果が不十分であるばかりでなく、繊維基材に
含浸する樹脂の粘度を著しく増加させたり、加熱加圧し
てコンポジット積層板を成形する際の樹脂の流れ性が著
しく大きくなって成形性を損なうという問題があった。
本発明は、樹脂の粘度を大きくせず、また成形性を損な
うことなく目白を低減することを目的とするものであ
る。
剤の粒径と目白発生との関係について、種々検討した結
果、市販の無機充填剤の粒径は、狭い粒度分布を有する
こと(図2の(a)、(b)及び(c)参照)、そし
て、粒度分布を広げることにより、樹脂の粘度を大きく
せず、また成形性を損なうことなく目白を低減できるこ
とを見出し、本発明にいたった。
し、ガラス布を表面層の基材としこれらの基材に熱硬化
性樹脂樹脂を含浸硬化してなるコンポジット積層板にお
いて、芯材層の熱硬化性樹脂樹脂が、有機樹脂固形分1
00重量部に対して粒径0.4〜4μmの成分を少なく
とも20重量部及び粒径7〜13μmの成分を少なくと
も20重量部含む無機充填剤60〜150重量部を配合
してなる熱硬化性樹脂であるコンポジット積層板であ
る。
及び粒径7〜13μmの成分を、いずれも、20重量部
以上含むものが好ましい。粒径0.4〜4μmの成分及
び粒径7〜13μmの成分が20重量部未満では目白改
善の効果が少なく、また、成形性もよくないためであ
る。また、実施例において示されるように、粒径0.4
〜4μmの成分を粒径7〜13μmの成分よりも多く配
合するのが好ましい。さらに、本発明で用いる無機充填
剤は、平均粒径が異なる無機充填剤をあらかじめ混合し
て調製する。混合する無機充填剤は、同種の無機充填剤
であるのが望ましい。無機充填剤は、粒子形状が材質に
よって異なることが多い。粒子形状が異なると、配合量
によって均一な分散状態が得られないことがあり、目白
改善や成形性の妨げとなる。また、多くの場合には、難
燃性、耐熱性、加工性を目的として無機充填剤を配合し
ており、これらの目的を達成するためには、無機充填剤
の半量以上が同種であるのが望ましいためである。
び0.4μmより小さいものがないようにするのが望ま
しい。粒径0.4μm未満の無機充填剤が多いと、含浸
する樹脂の粘度が著しく増加するため多量の溶剤等で希
釈する必要があるうえ、積層板を成形する際の樹脂の流
れ性が多すぎるため板厚精度すなわち成形性が大幅に悪
化してしまう。また、粒径14μmを超える無機充填剤
が多いと目白の発生が大きくなり適さない。なお、本発
明の粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置で測定した
ものである。
素含有量21%)100部(重量部、以下同じ)、ジシ
アンジアミド3部、2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル0.17部、2−メトキシエタノール25部及びN,
Nジメチルホルムアミド25部を混合して表面層用エポ
キシ樹脂ワニスを得た。
mm、坪量210g/m2 )に固形樹脂分40重量%に
なるように含浸、乾燥し表面層用プリプレグを得た。
ルミニウム30部、平均粒径3μm(粒径範囲0.9〜
6μm)の水酸化アルミニウム30部及び平均粒径10
μm(粒径範囲3〜14μm)の水酸化アルミニウム3
0部を混合した。得られた無機充填剤(水酸化アルミニ
ウム)の粒度分布をレーザ回折式粒度分布測定装置で測
定したところ図1の結果が得られた。また、0.4〜4
μmの成分量は50.4部、7〜13μmの成分量は2
4.8部であった。
樹脂100部に対して、前記水酸化アルミニウム90部
を配合して中間層用エポキシ樹脂ワニスとした。得られ
た中間層用エポキシ樹脂ワニスを、ガラス不織布(厚み
0.3mm、坪量50g/m2 )に固形樹脂分85重量
%になるように含浸、乾燥し、中間層用不織布プリプレ
グを得た。
の両側に表面層用プリプレグを配置し、最外に厚さ18
μmの銅はくを配置して、170℃、90分、3MPa
でプレス成形し、厚さ1.6mmの両面銅張りコンポジ
ット積層板を得た。
ルミニウム60部及び平均粒径10μm(粒径範囲3〜
14μm)の水酸化アルミニウム30部を混合した。得
られた無機充填剤の、0.4〜4μmの成分量は62.
1部、7〜13μmの成分量は23.4部であった。以
下実施例1と同様にして厚さ1.6mmの両面銅張りコ
ンポジット積層板を得た。
ルミニウム60部及び平均粒径10μm(粒径範囲3〜
14μm)の水酸化アルミニウム30部を混合した。得
られた無機充填剤の、0.4〜4μmの成分量は38.
7部、7〜13μmの成分量は26.3部であった。以
下実施例1と同様にして厚さ1.6mmの両面銅張りコ
ンポジット積層板を得た。
に対して、平均粒径10μm(粒径範囲3〜14μm)
の水酸化アルミニウム90部を配合して中間層用エポキ
シ樹脂ワニスとした。得られた無機充填剤の、0.4〜
4μmの成分量は0、7〜13μmの成分量は71.8
部であった。以下実施例1と同様にして厚さ1.6mm
の両面銅張りコンポジット積層板を得た。
に対して、平均粒径3μm(粒径範囲0.9〜6μm、
0.4〜4μmの成分量84.5部、7〜13μmの成
分量4.2部)の水酸化アルミニウム90部を配合して
中間層用エポキシ樹脂ワニスとした。以下実施例1と同
様にして厚さ1.6mmの両面銅張りコンポジット積層
板を得た。
に対して、平均粒径1μm(粒径範囲0.4〜3μm、
0.4〜4μmの成分量90.5部、7〜13μmの成
分量0)の水酸化アルミニウム90部を配合して中間層
用エポキシ樹脂ワニスとした。以下実施例1と同様にし
て厚さ1.6mmの両面銅張りコンポジット積層板を得
た。
ルミニウム30部、平均粒径3μm(粒径範囲0.9〜
6μm)の水酸化アルミニウム30部及び平均粒径15
μm(粒径範囲9〜20μm)の水酸化アルミニウム3
0部を混合した。得られた無機充填剤の、0.4〜4μ
mの成分量は48.7部、7〜13μmの成分量は5.
7部であった。この水酸化アルミニウムを用い、以下実
施例1と同様にして厚さ1.6mmの両面銅張りコンポ
ジット積層板を得た。
水酸化アルミニウム30部、平均粒径3μm(粒径範囲
0.9〜6μm)の水酸化アルミニウム30部及び平均
粒径10μm(粒径範囲3〜14μm)の水酸化アルミ
ニウム30部を混合した。得られた無機充填剤の、0.
4〜4μmの成分量は10.5部、7〜13μmの成分
量は24.8部であった。この水酸化アルミニウムを用
い、以下実施例1と同様にして厚さ1.6mmの両面銅
張りコンポジット積層板を得た。
脂ワニスの粘度を調べた。また、得られた両面銅張りコ
ンポジット積層板について、パンチング加工性及び成形
性を調べた。その結果を表1に示す。
定した。パンチング加工性は、直径0.8mm、ピッチ
1.5mm、ピン段差0mm、クリアランス0.1mm
の金型を用い、ホルダー圧0t、ノックアウト圧5t、
基板表面温度20℃で打ち抜き、目白の状況を調べた。
加工性が優れると同じに良好な成形性を有するコンポジ
ット積層板を得ることが可能であることを確認すること
ができた。
積の増加による界面の接着向上により、樹脂と充填剤と
の剥離減少を低減することができる。同じに充填剤が均
一に細密充填を可能とされ、樹脂と充填剤との分布不均
一部に発生しやすい応力集中による樹脂部のクラック、
分子鎖の配向によると考えられる白化を抑制することが
できる。そのため、成形性等を満足すると同時に、目白
の発生の大幅な低減を図ることができる。このことによ
り、打抜加工性と成形性共に良好なコンポジット積層板
が得られる。
グラフである。
無機充填剤の粒径分布を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 ガラス不織布を芯材層の基材とし、ガラ
ス布を表面層の基材としこれらの基材に熱硬化性樹脂樹
脂を含浸硬化してなるコンポジット積層板において、芯
材層の熱硬化性樹脂樹脂が、有機樹脂固形分100重量
部に対して粒径0.4〜4μmの成分を少なくとも20
重量部及び粒径7〜13μmの成分を少なくとも20重
量部含む無機充填剤60〜150重量部を配合してな
り、粒径0.4〜4μmの成分を粒径7〜13μmの成
分より多量に配合してなるコンポジット積層板。 - 【請求項2】 無機充填剤が、平均粒径が異なる同種の
無機充填剤をあらかじめ混合して得られる無機充填剤で
ある請求項1記載のコンポジット積層板。
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- 1995-05-23 JP JP12342595A patent/JP3520604B2/ja not_active Expired - Fee Related
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