JPH0258391A - 高周波用積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、高周波用積層板に関するものである。さら
に詳しくは、この発明は、高周波特性と層間接着力およ
び金属箔接着力に優れた高周波用積層板に関するもので
ある。

（従来の技術） 精密機器、電子計算機、通信機等の電気・電子機器の配
線用積層板には、基本的性質として層間接着力および金
属箔接着力が大きいことが要求され、さらに近年では素
子の高密度実装化、高速化に伴い優れた高周波性能（誘
電率ε、誘電正接ｔａ口δ）も要求されている。

従来より層間接着力および金属箔接着力が大きい積層板
としては、エポキシ樹脂やイミド樹脂を用いたものが知
られており、また高周波性能に優れたものとしてはポリ
−４−フッ化エチレン樹脂を用いたものが知られている
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、エポキシ樹脂やイミド樹脂を用いた積層
板は、層間接着力および金属箔接着力に優れ十分な成形
性を確保することができるが高周波性能に劣るという問
題点を有している。一方、ポリ−４−フッ化エチレン樹
脂を用いたものは、高周波性能には優れているらのの、
極めて高価であるという欠点がある。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の積層板の問題を解消し、層間接着力および
金属箔接着力が大きく、また高周波性能にも優れ、かつ
安価に製造することのできる積層板を提供することを目
的としている。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために、この発明は、ポリフェニ
レンオキサイド、架橋性ポリマーおよび７／ｌ、たはモ
ノマー、および架橋性プレポリマーを含有する樹脂組成
物を４０℃以上に保って成形または基材へ含浸させ、次
いで７０〜１４０℃の温度で一次成形した後に１７０〜
１９０℃の温度で二次成形してなることを特徴とする高
周波用積層板を提供する。

この発明の高周波用積層板の樹脂に用いるポリフェニレ
ンオキサイドは、ガラス転移点が比較的高く、低誘電率
、低誘電損失の熱硬化性樹脂であり、さらに安価である
ことから近年注目されているものである。このポリフェ
ニレンオキサイドは、たとえば、次の一般式（１） （Ｒは、水素または炭素数１〜３の 炭化水素基を表し、各Ｒは、同じで あってもよく、異なってもよい、） で表されるものであり、その−例としては、ポリ（２，
６−シメチルー１．４−フェニレンオキサイド）・をあ
げることができる。

その分子量は特に限定するものではないが、たとえば、
重量平均分子ｉ＜ＭＷ）がｉｏ、ｏｏｏ〜ａｏ、ｏｏｏ
、分子量分布Ｍｗ／　Ｍ　ｎ　＝２．０〜６．０（Ｍｎ
は数平均分子Ｊｉ）程度のものを好ましいものとして例
示することができる。

この発明においては、積層板の樹脂の高周波性能を損う
ことなくその耐熱性、耐薬品性、加工性、寸法安定性を
向上させるため、上記のようなポリフェニレンオキサイ
ドを含有する樹脂組成物に高周波性能に優れた架橋性ポ
リマーおよび／またはモノマーを含有させる。

架橋性ポリマーとしては、たとえば、１．２ポリブタジ
エン、１，４−ポリブタジェン、スチレンブタジェンコ
ポリマー、ポリスチレン、変性１．２−ポリブタジェン
（マレイン変性、アクリル変性、エポキシ変性）、ゴム
類などがあげられ、それぞれ、単独でまたは２種以上併
せて用いることができる。これらのポリマーの状態は、
エラストマーでもラバーでもよい。特に好ましいものと
しては、スチレンブタジェンコポリマーおよび／または
ポリスチレンを例示することができる。

ただし、この発明の積層板を後述するキャスティング法
によるシートを用いて製造する場合には、そのシートの
成膜性をよくするという点から、比較的高分子量のポリ
スチレンを用いることが好ましい。

また、架橋性モノマーとしては、たとえば、エステルア
クリレート類、エポキシアクリレ−１・類、ウレタンア
クリレート類などのアクリレート類、トリアリルシアヌ
レート、トリアリルイソシアヌレート、エチレングリコ
ールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフ
タレートなどの多官能モノマー、ビニルトルエン、エチ
ルビニルベンゼンなどの単官能モノマー、多官能エポキ
シ類などがあげられ、それぞれ、単独であるいは２種以
上併せて用いることができる。

このうち、トリアリルシアヌレートおよび２／マなはト
リアリルイソシアヌレートが、ポリフェニレンオキサイ
ドと相溶性がよく、成膜性、架橋性、耐熱性および誘電
特性を向上させるので好ましい。

このトリアリルシアヌレートとトリアリルイソシアヌレ
ートとは、化学構造的には異性体の関係にあり、はぼ同
様の成膜性、相溶性、溶解性、反応性などを有するので
、いずれら同様に使用することができる。

以上のような架橋性ポリマーおよび架橋性モノマーは、
いずれか一方のみを用いるようにしてもよいし双方を併
用するようにしてもよいが、併用するほうがより特性改
善に効果がある。

この発明においては、樹脂組成物の硬化時の収縮を小さ
くして内部応力を低下させ、積層板の層間接着力と金属
箔接着力を向上させるなめ、上記のポリフェニレンオキ
サイド、架橋性ポリマーおよび／ｌたはモノマーの他、
さらに架橋性プレポリマーを樹脂組成物に含有させる。

架橋性プレポリマーとしては、上記の架橋性モノマーの
プレポリマーを使用することができ、特に、ドリアリル
シアヌレートプレボリマーやトリアリルイソシアヌレー
トプレポリマーを好適に用いることができる。

このような樹脂組成物を硬化させるに際しては、開始剤
を用いることができる。

開始剤の種類は、樹脂組成物を紫外線硬化型にするか熱
硬化型にするかに応じて適宜選択する。

その場合、単独の種類の開始剤を用いてもよく、複数種
類の開始剤を用いてもよい、また、紫外線硬化型にする
開始剤と熱硬化型にする開始剤とを併用してもよい。

なお、この発明の積層板に用いる樹脂組成物には、その
性質を損わないかぎり種々の添加剤を含有させ得ること
はいうまでもない。たとえば、難燃剤として臭素化ポリ
フェニレンオキサイド、臭素化ビスフェノール型ポリカ
ーボネート等を含有させることができる。また、誘電率
の制御と賦形性の改善のためにセラミック誘電体粉末等
の無機粉末を含有させることができ、さらに、無機粉末
を含有させた場合の樹脂の脆化を防止するなめ、ガラス
繊維やアラミド繊維等の繊維状補強材を含有させること
もできる。

このような樹脂組成物の配合割合は、ポリフェニレンオ
キサイドと共に用いる架橋性ポリマー架橋性モノマー、
架橋性プレポリマーの種類や樹脂組成物に適用する成形
方法等に応じて定めることができる。たとえば、ポリフ
ェニレンオキサイド１０〜７０重量部、スチレンブタジ
ェンコポリマーおよび／またはポリスチレン３０重量部
以下、トリアリルイソシアヌレートおよび／またはトリ
アリルシアヌレート１０〜６０重量部、トリアリルイソ
シアヌレートプレポリマーおよび／またはトリアリルシ
アヌレートプレポリマー５〜４０重量部からなる組成物
を好適なものとして例示することができる。

また、このような配合に加えて含有させる開始剤の配合
割合は、０．１〜５重量部（より好ましくは、０．１〜
３重量部）にするのが好ましい。開始剤の割合が上記範
囲を下回るとポリフェニレンオキサイド樹脂組成物の硬
化が不十分となることがあり、前記範囲を上回ると硬化
後の物性に悪影響を与えることがある。

以上のような樹脂組成物は、通常、溶剤に溶がして分散
混合状態（ワニス）とする９溶剤としては、トリクロロ
エチレン、トリクロロエタン、クロロホルム、塩化メチ
レン、り四ロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、ベン
ゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、アセ
トン、四塩化炭素などを使用でき、特に、ベンゼン、ト
ルエンなどの芳香族炭化水素が好ましい。これらはそれ
ぞれ単独でまたは２種以上を混合して用いることができ
る。

このような樹脂組成物は成形または基材に含浸させるこ
とによりシートを初めとして種々の所望形状に賦形する
ことができるが、この発明においては、ポリマー成分の
分子鎖に十分な広がりを持たせ、硬化した樹脂に適度な
可視性を付与し、積層板の層間接着力と金属箔接着強度
を向上させるなめ、樹脂組成物を温度（ワニス温度）４
０℃以上、好ましくは５５℃以上にして用いる。すなわ
ち、４０゛Ｃ以上に加温した樹脂組成物からシート基板
を形成し、または樹脂組成物を基材に含浸させてグリプ
レグを形成し、さらに必要によりそれらシート基板やプ
リプレグからコア材等を製造する。

た、とえば、樹脂組成物からシート基板を形成する場合
には、キャスティング法を用いることができる。キャス
ティング法は、溶剤に混合している樹脂組成物を流延ま
たは塗布等により薄層にし、次いでその溶剤を除去する
ことにより硬化させる方法である。キャスティング法を
用いれば、コストがかかるカレンダー法によらず、しか
も比較的低温で硬化物を得ることができる。このキャス
ティング法をより具体的に説明すると、溶剤に混合した
状態の樹脂組成物を鏡面処理した鉄板またはキャスティ
ング用キャリアーフィルムなどの上に、たとえば、５〜
７００（好ましくは、５〜５００）μｍの厚みに流延ま
たは塗布し、十分に乾燥させて溶剤を除去することによ
りシートを得るというものである。

キャスティング用キャリアーフィルムとしては、特に限
定するわけではないが、ポリエチレンテレフタレート（
以下、ｒＰＥＴ、と略す）フィルム、ポリエチレンフィ
ルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム
、ポリイミドフィルムなど上記溶剤に不溶のものが好ま
しく、かつ、離型処理したものが好ましい。

乾燥は、風乾または熱風乾燥等により行う。その際の温
度範囲は、上限を溶剤の沸点よりも低いか、または、キ
ャスティング用キャリアーフィルムの耐熱温度よりも低
くすること（キャスティング用キャリアーフィルム上で
乾燥を行う場合）が好ましい。下限は乾燥時間や処理性
などによって決めるものとし、たとえば、トリクロロエ
チレンを溶剤とし、ＰＥＴフィルムをキャスティング用
キャリアーフィルムとして用いる場合には、室温から８
０゛Ｃまでの範囲にするのが好ましい。なお、この範囲
内で温度を高くすれば乾燥時間の短縮が可能となる。

樹脂組成物を基材に含浸させてグリプレグを製造するに
際しては、一般に以下のような方法を取ることができる
。

すなわち、樹脂組成物を溶剤分散させ、その溶剤分散液
中に基材を浸漬（ディッピング）するなどして、基材に
樹脂組成物を含浸させ付着させる。

そして乾燥などにより溶剤を除去するか、あるいは半硬
化させてＢステージにする。この場合の樹脂組成物の含
浸量は、特に限定しないが、３０〜８０重量％とするの
が好ましい、基材としては、特に限定されることなく、
たとえばガラスクロス、アラミドクロス、ポリエステル
クロス、ナイロンクロス等樹脂含浸可能なりロス状物、
それらの材質からなるマット状物および／または不織布
などの繊維状物、クラフト紙、リンター紙などの紙など
を用いることができる。このようなプリプレグは、樹脂
を溶融させなくてもよいので、比較的低温で容易に作製
することができる。

樹脂組成物から形成したシート、プリプレグ、コア材は
次いで、池の基材、フィルム、プリプレグ、金属箔等と
ともに積層一体止して積層板を製造する。

この発明においては、金属箔表面に十分な樹脂組成物の
めれを生じさせた後硬化させると共に積層板の樹脂の一
体化を促進するため、まず、樹脂成分が硬化することな
く溶融状態となる温度、すなわち７０〜１４０℃で一次
成形する。次に、完全硬化させるために１７０〜１９０
℃で二次成形する。この一次成形と二次成形の時間は、
樹脂組成物の構成成分や積層物の厚さ等にもよるが、般
的には、一次成形を１０〜４０分間とし、二次成形を６
０〜１２０分間とすることができる。なお、樹脂組成物
を熱架橋する場合には、架橋反応の進行は使用する開始
剤の反応温度にも依存するので、一次成形および二次成
形の加熱条件は、上記の鮎囲内で開始剤の種類に応じて
定める。

積層板を形成する場合に用いる回路形成用の金属箔とし
ては、通常の配線板に用いるものを広く使用することが
できる。たとえば、銅箔、アルミニウム箔等の金属箔を
用いることができる。この場合、金属箔は、接着表面が
平滑でかつ導電性のよいものが、誘電性を良好にする上
で好ましい。

このような金属箔は、蒸着などにより形成することがで
きるが、その池、サブトラクティブ法、アディティブ法
（フルアデイティブ法、セミアデイティブ法）などによ
り所望の導体（回路、電極など）として形成してもよい
。

樹脂組成物から製造したコア材、シート、グリプレグを
用いて積層板に形成する方法としては、たとえば、適度
に乾燥させたシートおよび／まなはプリプレグを所定の
設計厚みとなるように所定枚組み合わせ、必要に応じて
金属箔も組み合わせて積層する。そして加熱圧締を行う
に際しては、前述のように７０〜１４０℃で一次成形し
、さらに１７０〜１９０℃で二次成形して、シート同士
、シートとプリプレグあるいはコア材、プリプレグ同士
、シートと金属箔、グリプレグと金属箔を互いに接着さ
せて積層板とする。この熱融着により強固な接着が得ら
れるが、このときの加熱でラジカル開始剤による架橋反
応が生じるようにすれば、いっそう強固な接着が得られ
る。なお、このような接着は接着剤を併用して行っても
よい。

ここで、シート、グリプレグ、コア材を併用する場合の
組み合わせであるが、特に限定しないが、上下対称の組
み合わせにすることが、成形後、二次加工（エツチング
等）後のそり防止という点から好ましい。また、金属箔
との接着界面にはシートがくるように組み合わせたほう
が接着力を向上させることができるので好ましい。

圧締は、シート同士、シートとプリプレグ、プリプレグ
同士、金属箔とシート、金属箔とグリプレグなどの接合
、積層板の厚み調整のために行うので、圧締条件は必要
に応じて選択する。たとえば、圧力２０〜７０ｋｒ／ａ
ａ程度にすることができる。

以上のような加熱圧締は、あらがじめシートおよび７／
またはプリプレグを所定枚積層し加熱圧締しておき、こ
れの片面あるいは両面に金属箔を重ね合わせて、再び加
熱圧締するようであってもよい （作　用〉 この発明に用いる樹脂組成物により、高周波性能に潰れ
た積層板が得られる。

また、この樹脂組成物は、架橋性グレボリマーを大吉し
ていることにより硬化時の収縮が小さく内部応力が低下
するので、積層板の層間接着力と金属箔接着強度が向上
する。さらに、この樹脂組成物を４０℃以上に加温して
そのポリマー成分の分子類に十分な広がりを持たせた後
硬化させることからも、積層板の層間接着力と金属箔接
着強度が向上する。

さらにまた、積層板の成形時の加熱圧締を、まず、７０
〜１４０℃で一次成形するので樹脂成分が硬化すること
なく溶融状態となり、硬化前に金属箔表面に十分な樹脂
組成物のぬれを生じさせることができ、また、樹脂の一
体化を促進させることができる。そしてこのような一次
成形を施した後に、１７０〜１９０℃で二次成形し、樹
脂を完全硬化させるので、積層板の層間接着力と金属箔
接着強度がより一層向上する。

次に実施例を示し、この発明の高周波用積層板について
さらに説明する。

実施例１〜５ 表１に示す配合で、ポリフェニレンオキサイド、スチレ
ンブタジェンコポリマー（ツルプレンＴ４０６　：旭化
成工業＠）、トリアリルイソシアヌレートモノマー（ｎ
−ＴＡＩＣ：日本化成■）またはトリアリルシアヌレー
トモノマー（ｌ−ＴＡＣ）　、トリアリルイソシアヌレ
ートプレポリマー（ｐ−ＴＡＩＣ＞またはトリアリルシ
アヌレートプレポリマー（ｐ−ＴＡＣ）　、開始剤（パ
ーブチル２１日本油脂■）、トルエンを混合し、均一溶
液になるまで十分撹拌して樹脂組成物を得た。

次いでその樹脂組成物を５５℃以上に保温しつつガラス
クロスを含浸、乾燥させ、レシンクロスを作製した。

このレシンクロスを積層し、両面に銅箔を配して、表１
．に示すように温度１１５℃１圧力３０ｋｇ／−で３０
分間一次成形し、さらに温度１８０℃、圧力３０ｋｇ／
ｄｌで１００分間二次成形して積層板を得た。

得られた積層板の各々について、誘電率、誘電正接、半
田耐熱性、銅箔接着力、層間接着力について評価した。

その結果を表１に示した。

この表１に示した後述の比較例との対比から明らかなよ
うに、この積層板は高周波特性に潰れ、しから銅箔接着
力および層間接着力に著しく優れていた。

なお、誘電率と誘電正接は、第１図および第２図に示す
ようにして、ｌ　Ｍ　Ｈｚで測定した。図中の（ａ）は
樹脂基板積層板を、＜ｂ＞は金属箔を示している。

比較例１〜２ 表１に示す樹脂組成物を用いて、一次成形をすることな
く、上記実施例と同様に積層板を作製した。

同様にして積層板の物性を評価した。結果を表１に併せ
て示した。実施例に比べて特性ははるかに劣っていた。

（発明の効果） この発明により、高周波性能に優れた高周波用積層板が
得られる。

この高周波用積層板は、加熱圧締を７０〜１４０℃の一
次成形と１７０〜１９０℃の二次成形の２段階で行うこ
とにより、金属箔および層間接着力が著しく優れたもの
となる。

また、この高周波用積層板は、その製造に際してポリ−
４−フッ化エチレン樹脂等の高価な成分を必要としない
ので、極めて安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、各々、誘電率と誘電正接の測定
方法を示す斜視図と回路図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ポリフェニレンオキサイド、架橋性ポリマーお
   よび／またはモノマー、および架橋性プレポリマーを含
   有する樹脂組成物を４０℃以上に保つて成形または基材
   へ含浸し、次いで７０〜１４０℃の温度で一次成形した
   後に１７０〜１９０℃の温度で二次成形してなることを
   特徴とする高周波用積層板。
2. （２）　１０〜４０分間一次成形した後に６０〜１２０
   分間二次成形してなる請求項（１）記載の高周波用積層
   板。
3. （３）　架橋性ポリマーが、スチレンブタジエンコポリ
   マーおよび／またはポリスチレンである請求項（１）記
   載の高周波用積層板。
4. （４）　架橋性モノマーが、トリアリルイソシアヌレー
   トおよび／またはトリアリルシアヌレートである請求項
   （１）記載の高周波用積層板。
5. （５）　架橋性プレポリマーが、トリアリルイソシアヌ
   レートプレポリマーおよび／またはトリアリルシアヌレ
   ートプレポリマーである請求項（１）記載の高周波用積
   層板。
6. （６）　樹脂組成物が、ポリフェニレンオキサイド１０
   〜７０重量部、スチレンブタジエンコポリマーおよび／
   またはポリスチレン３０重量部以下、トリアリルイソシ
   アヌレートおよび／またはトリアリルシアヌレート１０
   〜６０重量部、トリアリルイソシアヌレートプレポリマ
   ーおよび／またはトリアリルシアヌレートプレポリマー
   ５〜４０重量部を含有する請求項（１）記載の高周波用
   積層板。