JP5901923B2 - 熱硬化性樹脂充填材及びプリント配線板 - Google Patents
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Description
しかしながら、エポキシ樹脂とイミダゾール硬化剤との組み合わせの場合、前記した成分を混合した後の室温での貯蔵安定性が悪く、一液型樹脂組成物として長期間室温で貯蔵するとゲル化(硬化)してしまい、使用できなくなる。そのため、冷蔵庫又は冷凍庫内に低温保管する必要があり(例えば、10℃で3ヶ月から5ヶ月保管可能)、製品の保存時や出荷時に手間がかかり、作業性やコスト面で問題があった。
さらに本発明の目的は、このような熱硬化性樹脂充填材を用いることにより、表面の導体回路間の凹部や、内壁面に導電層が形成されたスルーホール、ビアホールなどの穴部に作業性良く充填でき、はんだ耐熱性に優れたプリント配線板を提供することにある。
好適な態様においては、前記エポキシ樹脂硬化剤として、さらにジシアンジアミドを含有する。
また、エポキシ樹脂硬化剤として、上記ポリアミンと組み合わせてさらに他のアミン系硬化剤、特にジシアンジアミドを含有する好適な態様においては、室温下での保管時の増粘率が抑えられるので、さらに長期間の保管が可能となり、また、上記ポリアミンの使用量を低減できる。
さらに、本発明の熱硬化性樹脂充填材を用いることにより、表面の導体回路間の凹部や、内壁面に導電層が形成されたスルーホール、ビアホールなどの穴部に作業性良く充填でき、はんだ耐熱性に優れたプリント配線板を提供できる。
前記したようなエポキシ樹脂は、単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
脂環式ポリアミンとしては、イソホロンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、ラロミン等を例示することができる。変性脂環式ポリアミンの市販品としては、例えばアンカミン1618、アンカミン2074、アンカミン2596、アンカミン2199、サンマイドIM−544、サンマイドI−544、アンカミン2075、アンカミン2280、アンカミン1934、アンカミン2228(エアープロダクツジャパン社製)、ダイトクラール(登録商標)F−5197、ダイトクラールB−1616(大都産業社製)、フジキュアーFXD−821、フジキュア4233(富士化成工業社製)、jERキュア(登録商標)113(三菱化学社製)、ラロミン(登録商標)C−260(BASF社製)等が挙げられる。
表1に示す成分を、それぞれの配合割合(質量部)にて撹拌機にて予備混合した後、3本ロールミルにて分散を行い、熱硬化性樹脂充填材である実施例1から8まで、及び比較例1,2のペーストを調製した。
前記のようにして得られた各ペーストについて、以下に列挙するような性能評価を行った。その結果を表2にまとめて示す。
各ペーストの試料を0.2ml採取し、コーンプレート型粘度計(東機産業社製TV−30)を用いて、25℃、回転数5rpm/minの条件で測定した。
図1に示されるように、パネルめっきにより導体層3が形成されたスルホール2を有するガラスエポキシ基板1に、各ペーストをスクリーン印刷法により下記印刷条件でスルーホール内に充填した。充填後、熱風循環式乾燥炉に入れ、130℃で45分の予備硬化を行い、評価基板を得た。この評価基板のスルーホール内に充填された硬化物4の充填度合いにより、充填性を評価した。評価基準は以下の通りである。
○: 完全に充填されている。
×: スルーホールの底部まで充填されていない(充填不足)。
<印刷条件>
スキージ:スキージ厚20mm、硬度70°、斜め研磨:23°、
版:PET100メッシュバイアス版、
印圧:60kgf/cm2、スキージスピード5cm/Sec、
スキージ角度:80°
JIS C 2105の熱板法に準拠してゲル化試験機により測定し、測定温度(150℃)に保持した試料0.5ml中で回転棒を回転させた時のトルクが最大トルクの30%に達するまでの時間をゲル化時間とする。測定時間を30分とし、それ以上はゲル化しないと判断した。
厚さ1.6mm/スルーホール径0.25mm/ピッチ1mmの基板に、半自動印刷機を用いて各ペーストをスルーホール内に充填し、熱風循環式乾燥炉にて130℃×45分+150℃×60分加熱して硬化させた。得られた評価基板を断面観察用に研磨した後、光学顕微鏡で観察し、スルーホール部内の硬化物の断面に図1に示すようなクラック(内部クラックY)や、ボイドが発生していないかどうかを確認した。判定基準は以下のとおりである。
○:異常なし。
×:クラックやボイドが発生。
図1に示されるように、厚さ1.6mm/スルーホール径0.25mm/ピッチ1mmの基板に、半自動印刷機を用いて各ペーストをスルーホール2内に充填し、熱風循環式乾燥炉にて130℃×45分+150℃×60分加熱して硬化させた。さらに上層にソルダーレジストを塗布し、標準条件で露光、現像、硬化を行い、ソルダーレジスト層5を形成して評価基板を作製した。
この評価基板を、260℃のはんだ液中に10秒間、5回浸漬した後、室温まで放冷した。得られた評価基板を目視及び光学顕微鏡で観察し、穴部絶縁層4(スルーホール部内の硬化物)のまわりにデラミネーションX(はんだレベリング時にスルーホールの周辺部が浮きあがってしまうという現象、以下、「デラミ」と略称する)の発生がないかどうかを確認した。判定基準は以下のとおりである。
○:デラミの発生なし。
△:穴部絶縁層のまわりに僅かにデラミの状態が観察された。
×:穴部絶縁層のまわりに相当の幅のデラミがリング状に発生した。
一方、エポキシ樹脂硬化剤としてジシアンジアミドのみを用いた比較例1では、予備加熱で硬化しないため評価できなかった。また、エポキシ樹脂硬化剤としてイミダゾール誘導体を用いた比較例2の場合、室温での貯蔵安定性が悪く、25℃で180日保管後にはゲル化してしまい、スルーホール部内に充填できないため評価できなかった。
2 スルーホール
3 導体層
4 穴部絶縁層(熱硬化性樹脂充填材の硬化物)
5 ソルダーレジスト層
X デラミ
Y クラック
Claims (3)
- エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤と、無機フィラーとを含有する、プリント配線板の凹部と両面板もしくは多層基板の穴部の少なくとも何れか一方に用いられる樹脂充填材であって、
前記エポキシ樹脂硬化剤として、脂肪族ポリアミンのアダクト化合物及び脂環式ポリアミンのアダクト化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種を含有し、
前記無機フィラーの配合割合は、前記樹脂充填材全体量に対して40質量%以上90質量%以下であることを特徴とする熱硬化性樹脂充填材。 - 前記エポキシ樹脂硬化剤として、さらにジシアンジアミドを含有することを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性樹脂充填材。
- 請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂充填材の硬化物で充填された穴部を有することを特徴とするプリント配線板。
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