JPH03287628A - ガラス繊維強化樹脂積層板 - 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］ 本発明は、プリント配線基板の製造等に用いられるガラ
ス繊維強化樹脂積層板に関する。

［従来の技術］ プリント配線基板等の製造に用いられるガラス繊維強化
エポキシ樹脂積層板等のガラス繊維強化樹脂積層板は、
一般に、ガラス繊維基材にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂を含浸させた後、得られた樹脂含浸ガラス繊維基材（
以下、プリプレグという）を複数枚積層してなる積層物
を所望形状にプレス底形することにより製造される。

この際に、ガラス繊維基材と樹脂との間の結合強度を向
上させることを目的として、予めガラス繊維基材をシラ
ンカップリング剤で表面処理することが行われている。

これは、シランカップリング剤がガラス基材および樹脂
それぞれに対して結合し得る分子構造を有しているから
である。

ところで、近年、エレクトロニクス業界における急速な
技術進歩に伴い、その関連材料に対して種々の要求がな
されており、プリント配線基板の分野においても信頼性
および耐熱性の向上が強く望まれている。例えば、プリ
ント配線基板を製造する過程においては、ガラス繊維強
化樹脂積層板にウェーブツルター、ソルダーコーター、
リフロソルダー等の２４０〜２６０℃てのノ＼ンダ処理
等の高温処理が施されるため、このような高温処理によ
って積層板内部での層間剥離（デラミネーション）やス
ルホールメツキのクラックが生じ易いことが知られてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、シランカップリング剤により表面処理を
施したガラス繊維基材を用いた、従来のガラス繊維強化
樹脂積層板では、上述したような層間剥離やスルホール
メツキのクラックを十分に抑制するまでには至っていな
い。

すなわち、シランカップリング剤による表面処理によっ
て、ガラス繊維と樹脂間の結合力が強化されてはいるも
のの、前述したような高温処理時に印加される熱応力に
よって生じるガラス繊維基材の板厚方向の膨張により、
上述した層間剥離やスルホールメツキのクラックが生じ
てしまう。

そこで、上述したような熱による不良を防止するために
、ガラス繊維強化樹脂積層板の耐熱性や線膨脹係数の改
善が強く望まれている。

したがって本発明の目的は、耐熱性に優れ、かつ線膨脹
係数を改善し、デラミネーション等の不良やスルホール
メツキのクラック等が十分に抑制されるガラス繊維強化
樹脂積層板を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を遠戚するためになされたものであ
り、本発明のガラス繊維基材強化樹脂積層板は、シラン
カップリング剤で処理されたガラス繊維基材に熱硬化性
樹脂を含浸したプリプレグを複数枚積層し、この積層物
を所望の形状に一体化してなるガラス繊維強化樹脂積層
板において、前記熱硬化性樹脂が、シリコーンオイルを
含有することを特徴とするものである。

本発明のガラス繊維強化樹脂積層板に用いられガラス繊
維基材としては、ガラス繊維強化樹脂積層板の強化材と
して従来より使用されているＥガラス、Ｓガラス、Ｄガ
ラス等のガラス繊維をシランカップリング剤で処理し、
これを常法により所望の基材形状に成形したものや、上
述したガラス繊維を所望の基材形状に成形した後に、シ
ランカップリング剤で処理したもの等が例示される。上
記ガラス繊維基材の形状としては、ガラス繊維織布、ガ
ラス繊維不織布、紙等のンート状のものであることが好
ましい。

上記シランカップリンタ剤としては、従来公知のものか
適宜使用できる。代表的なものとしては、例えは、ビニ
ルトリクロロシラン、ビニルトリス（２−メトキシ）ン
ラン、γ−クリシトキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシンラン、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（２−アミノ
エチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−
（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロ
ピルトリメトキンシラン・塩酸塩、Ｎ−フニニルーγ−
アミノプロピルトリメトキシンラン、γ−クロロプロピ
ルトリメトキンシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−（３，
４−エポキシシクロへキシル）エチルトリメトキシンラ
ン等を挙げることかできる。

ガラス繊維の表面に付着させるシランカップリング剤の
量（固形分基準）としては、０．００１〜０．５重量％
の範囲か好よしく、さらに好ましくは０．０１〜０．２
重量％の範囲である。

シランカップリング剤によるガラス繊維の処理は、１種
または２種以上のシランカップリング剤を含有する水’
ｔＧｌ＆、またはアルコール類、ケトン類、す′リコー
ルエーテル類、ジメチルホルムアミド等の有機溶媒の溶
液、あるいは水とこれら有機溶媒との混合溶媒の溶液を
、ガラス繊維に付着させた後、乾燥させることにより行
うことができる。

この溶液のシランカップリング剤の濃度は、０゜０１〜
５重量％程度であることか好ましい。また、上記シラン
カップリング剤の溶ｌ＆をガラス繊維に付着させる方性
としては、浸漬法、スプレー法等の各種公知の方性を適
用することかてきる。

本発明のガラス繊維強化樹脂積層板は、上述したような
シランカップリング剤で処理されたガラス繊維基材を強
化材とし、これに含浸する熱硬化性樹脂にシリコーンオ
イルを含有させたものである。

本発明に用いられるシリコーンオイルとしては、従来公
知のちのが適宜使用でき、例えば、ジメチルポリシロキ
サン、メチルハイドロジエンポリシロキサン、メチルフ
ェニルポリシロキサン等からなるシリコーンオイルが例
示され、また各種変性シリコーンオイルを使用すること
も可能である。

変性シリコーンオイルとしては、アルキル変性型、アミ
ノ変性型、エポキシ変性型、エポキシ・ポリエーテル変
性型、カルボキシル変性型、メルカプト変性型、クロロ
アルキル変性型、アルキル高級アルコールエステル変性
型、アルコール変性型、ポリエーテル変性型、アルキル
アラルキル・ポリエーテル変性型、フッ素変性型等が例
示される。

シリコーンオイルの熱硬化性樹脂に対する混合比率は、
樹脂固形分に対して０．０１〜５重量％の範囲が好まし
く、さらに好ましくは０．１〜３重量％の範囲である。

本発明のガラス繊維強化樹脂積層板は、例えば以下に示
すような方法により得られる。

−まず、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド
樹脂等の熱硬化性樹脂樹脂に所定の比率でシリコーンオ
イルを混合し、これを浸漬法、スプレー法等の常法によ
り、シランカップリング剤で処理されたガラス繊維基材
に含浸させた後、半乾燥固化させてプリプレグを得る。

この後、このプリプレグを所望枚数積層し、プレス法、
コンブレッションモールディンク゛法等の常法により所
望形状に成形することにより、本発明のガラス繊維強化
樹脂積層板が得られる。

プリント配線基板等の製造に多用されるガラス繊維強化
エポキシ樹脂積層板は、例えばシリコーンオイルか混合
されたエポキシ樹脂ワニスを使用することにより得るこ
とができる。

この際に用いられるエポキシ樹脂としては、例えばビス
フェノールＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノール
Ｆのジグリシジルエーテル、臭素化エポキシ樹脂、ノボ
ラック樹脂のポリグリシジルエーテル等が挙げられる。

これらエポキシ樹脂には、通常、硬化剤（促進剤）が併
用され、これらの硬化剤（促進剤）としては、下記に示
すアミン系、酸無水物系、エポキシ系等の硬化剤（促進
剤）を挙げることかできる。

アミン系の硬化剤としては、ジエチレントリアミン、ト
リエチレンテトラミン、ジエチルアミノプロピルアミン
、テトラエヂレンペンタミン、脂肪族ポリエーテルトリ
アミン、ジシアンジアミド、４．４′−メチレンジアニ
リン（ＭＤＡ）　、ｍフェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）
　、４．４’　−ジアミノジフェニルスルフォン、２，
６−ジアミツピリジン（ＤＡＰ）　、３Ｂ、３％ＭＰＤ
Ａ−３３３％ＭＤＡ−３３．３％イソプロピルＭＰＤＡ
。

４０％ＭＤＡ−６０％ジエチルＭＤＡ、４０％ＭＰＤＡ
−６０％ＭＤＡ、アミノポリアミド、２エチル−４−メ
チルイミタゾール、２．４．６トリス（ジメチルアミノ
エチル）フェノール等が挙げられる。また酸無水物系の
硬化剤としては、フタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル
酸無水物、ナディクメチルアンハイドライド、ドデシル
コハク酸無水物、クロレンディクアンハイドライド、ト
リメリド酸無水物、マレイン酸無水物、コハク酸無水物
、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、３、３’　、　
４．４’　−ベンゾフェノン−テトラカルボン酸二無水
物等か挙げられる。さらにエポキシ系の硬化剤としては
、ブチルグリシジルエーテル、ヘプチルグリシジルエー
テル、オクチルグリシジルエーテル、アリルグリンジル
エーテル、ｐ−１−プチルフェニルクリシジルエーテル
・フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリンジルエ
ーテル等か挙げられる。

なお、本発明のカラス繊維強化樹脂積層板は、主表面の
少なくとも一方に、銅、金、銀等からなる導電性金属層
を有していてもよい。このような導電性金属層は、プレ
ス法等の常法により形成することができる。また、本発
明のガラス繊維強化樹脂積層板は、内層回路を備えたも
のであってもよい。

これら導電性金属層を有するガラス繊維強化樹脂積層板
は、プリント配線基板等の材料として好適である。

［作　用］ 本発明のガラス繊維強化樹脂積層板は、シリコーンオイ
ルを含有する熱硬化性樹脂を、シランカツブリング剤で
処理されたガラス繊維基材に含浸させ、これをプリプレ
グとして用いているため、ガラス繊維の周囲にシリコー
ンオイルが分散した状態が得られる。そして、このシリ
コーンオイルは、低応力剤として機能する。

したがって、本発明のガラス繊維強化樹脂積層板におい
ては、ハンダ処理等の高温処理時に印加される熱ショッ
クが上記シリコーンオイルによって緩和されるため、層
間剥離やスルーホールメツキのクラック等が抑制される
。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。なお以下の文
章中の％および部は、特記しない限り重量％および重量
部をそれぞれ意味する。

実施例１ まず、ガラス繊維織物（商品名：ＷＥＡ−１８Ｗ、日東
紡績株製）をシランカップリング剤（商品名：　５Ｚ−
６０３２、東し・ダウコーニング・シリコーン■製）で
処理したガラス繊維基材を強化材（シランカップリング
剤の付着量は０．１％）とし、このガラス繊維基材に下
記組成のエポキシ樹脂ワニス（Ｇ−１０処方）を浸漬し
、予備乾燥してプリプレグとした。

［エポキシ樹脂ワニスの組成］ ・エピコー）１００１　（商品名、油化シェルエポキシ
株製）　　　・・・・・・・・・　　８０部・エピコー
ト１５４（商品名、油化シェルエポキシ■製）　　　　
・・・・・・・・・　　２０部・ジシアンジアミド　　
・・・・・・・・・　　　４部・ベンジルジメチルアミ
ン　・・・　０．２部・ジメチルホルムアミド　・・・
・・・　　３０部・エポキシ・ポリエーテル変性シリコ
ーンオイル（商品名：５Ｆ８４２１、東し・ダウコーニ
ング・シリコーン■製）　　　１部次いで、このプリプ
レグを８枚積層し、得られた積層物の上部表面および下
部表面に銅箔を重ね合せ、常法により加熱成形して、樹
脂量が４０％のガラス繊維強化エポキシ樹脂積層板を得
た。

実施例２ 実施例１で使用したエポキシ樹脂ワニスの組成分のうち
、シリコーンオイルとしてジメチルポリシロキサンオイ
ル（商品名：ＢＹ１６−８７３、東し・タウコーニング
・シリコーン■製）を同量用いる以外は、実施例１と同
様にして、両生表面に銅層を有するカラス繊維強化エポ
キシ樹脂積層板（樹脂量は４０％）を得た。

実施例３ 実施例１で使用したエポキシ樹脂ワニスの組成分のうち
、シリコーンオイルとして上記実施例１で使用したエポ
キシ・ポリエーテル変性シリコーンオイルと実施例２て
使用したジメチルポリシロキサンオイル１とを０．５部
づつ用いる以外は、実施例１と同様にして、両生表面に
銅層を有するガラス繊維強化エポキシ樹脂積層板（樹脂
量は４０％）を得た。

比較例１ 実施例１て使用したエポキシ樹脂ワニスの組成分のうち
、シリコーンオイルを用いない以外は、実施例１と同様
にして、両生表面に銅層を有するガラス繊維強化エポキ
シ樹脂積層板（樹脂量は４０％）を得た。

次に、上記実施例１〜３および比較例１て得られたガラ
ス繊維強化エポキシ樹脂積層板について、その物性を以
下の方法により評価した。

・ハンタ耐熱性試験 ガラス繊維強化エポキシ樹脂積層板にエッチンク処理を
施して、それぞれのガラス繊維強化エポキシ樹脂積層板
の両生表面にある銅層を取り除き、１３３°Ｃのプレッ
シャークツカーで処理した後、２６０°Ｃのハンタ浴に
２０秒間浸漬し、浸漬後の各カラス繊維強化エポキシ樹
脂積層板にふくれか発生しているか否かを目視観察によ
り判定した。

・線膨張係数のホリ定 カラス繊維強化エポキシ樹脂積層板の板厚方向の線膨張
係数を、熱機械分析法（ＴＭＡ）法により測定した。

これらの結果を表−１に示す。

（以下余白） 表−１ ＊：◎・・・・・・ふくれの発生が認められなかったこ
とを示す。

○・・・・・・かすかにふくれが発生したことを示す。

△・・・・・・ふくれが発生したことを示す。

表−１から明らかなように、実施例１、実施例２および
実施例３で得られた各ガラス繊維強化エポキシ樹脂積層
板においては、デラミネーショング等に起因するふくれ
の発生がほとんど認められず、これらのガラス繊維強化
エポキシ樹脂積層板は、シリコーンオイルを含有しない
エポキシ樹脂を用いた比較例１のガラス繊維強化エポキ
シ樹脂積層板よりも耐熱性に優れていることがわかる。

また、線膨張係数も小さいことから、ノ＼ンタ処理等の
高温処理に対して安定性に優れることかわかる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のガラス繊維強化積層板は
、耐熱性および寸注安定性に優れることから、ハンダ処
理等の高温処理を施した場合でも、デラミネーション等
の不良やスルホールメツキのクラック等を防止すること
ができる。

したがって、本発明のガラス繊維基材を用いることによ
り、高品質のガラス繊維強化樹脂積層板を高い生産性の
下に製造することか可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シランカップリング剤で処理されたガラス繊維基
   材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグを複数枚積層し
   、この積層物を所望の形状に一体化してなるガラス繊維
   強化樹脂積層板において、前記熱硬化性樹脂が、シリコ
   ーンオイルを含有することを特徴とするガラス繊維強化
   樹脂積層板。