JPH0632350B2 - 架橋ポリシアヌレート重合体、熱可塑性重合体及びポリアラミド繊維からできている回路板 - Google Patents
架橋ポリシアヌレート重合体、熱可塑性重合体及びポリアラミド繊維からできている回路板Info
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- JPH0632350B2 JPH0632350B2 JP61021089A JP2108986A JPH0632350B2 JP H0632350 B2 JPH0632350 B2 JP H0632350B2 JP 61021089 A JP61021089 A JP 61021089A JP 2108986 A JP2108986 A JP 2108986A JP H0632350 B2 JPH0632350 B2 JP H0632350B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は回路板の分野に関するものであり、更に詳しく
は架橋ポリシアヌレート重合物、熱可塑性重合物および
ポリアラミド繊維から製造される改善された回路板に関
する。
は架橋ポリシアヌレート重合物、熱可塑性重合物および
ポリアラミド繊維から製造される改善された回路板に関
する。
デー・シー・パッカード（D.C.Packard）が、SAMPE Jou
rnal第２０巻第１号第６−１４頁（１９８４年１月／２
月）の「リードレスチップキャリアーを相互接続するた
めのケブラー（KEVLAR ）エポキシ基板」なる論文で示
しているように、リードレスチップキャリアー（leadle
ss chip carrier）を相互連結するための実験的回路板
としてエポキシとポリアラミド繊維（ケブラー）との複
合物から製造されるものが開示されてる。
rnal第２０巻第１号第６−１４頁（１９８４年１月／２
月）の「リードレスチップキャリアーを相互接続するた
めのケブラー（KEVLAR ）エポキシ基板」なる論文で示
しているように、リードレスチップキャリアー（leadle
ss chip carrier）を相互連結するための実験的回路板
としてエポキシとポリアラミド繊維（ケブラー）との複
合物から製造されるものが開示されてる。
印刷回路板技術は、リード線取付け電子部品印刷線アセ
ンブリーを製造するために十分確立されたものである。
更に最近では、リードレスチップキャリアー用の印刷回
路板が開発されている。リードレスチップキャリアーは
当該技術分野では周知である。集積回路チップは、リー
ドレスチップキャリアーで担持されている。チップとキ
ャリアーの組合せ物は、適切な回路を形成するよう相互
接続される。米国特許第４，４４４，３０９号は、リー
ドレス集積回路チップ用のキャリアーを開示している。
ンブリーを製造するために十分確立されたものである。
更に最近では、リードレスチップキャリアー用の印刷回
路板が開発されている。リードレスチップキャリアーは
当該技術分野では周知である。集積回路チップは、リー
ドレスチップキャリアーで担持されている。チップとキ
ャリアーの組合せ物は、適切な回路を形成するよう相互
接続される。米国特許第４，４４４，３０９号は、リー
ドレス集積回路チップ用のキャリアーを開示している。
リードレスチップキャリアーの開発は、印刷回路板の構
成部分密度をはるかに高める可能性を与えた。パッケー
ジは、チップキャリアーの全側面上に電気的接続を有す
ることができ、リード線部に必要なスペースが省略され
る。
成部分密度をはるかに高める可能性を与えた。パッケー
ジは、チップキャリアーの全側面上に電気的接続を有す
ることができ、リード線部に必要なスペースが省略され
る。
過去においては、微小回路用にはフラットパック（flat
pack）またはデュアルインラインパッケージ（dual in
line package）が使用されていた。微小回路パッケー
ジと板／基板の間の熱膨脹差はディバイスのリード線部
の柔軟性により調節されていた。この微小回路パッケー
ジは、熱膨脹係数が＋６．４×１０-6cm／cm／℃のアル
ミナなどのセラミック材料製であった。このデバイスは
基板の材料に直接半田付けされるので、リードレスチッ
プキャリアーの使用に伴なう熱膨脹の差を補償する柔軟
性は存しない。パッカードの引用論文に示されているよ
うに、基板とリードレスチップキャリアーとの間に僅か
でも熱膨脹係数の差があると、繊維・樹脂基板複合物の
樹脂中に微小クラックが発生する可能性がある。
pack）またはデュアルインラインパッケージ（dual in
line package）が使用されていた。微小回路パッケー
ジと板／基板の間の熱膨脹差はディバイスのリード線部
の柔軟性により調節されていた。この微小回路パッケー
ジは、熱膨脹係数が＋６．４×１０-6cm／cm／℃のアル
ミナなどのセラミック材料製であった。このデバイスは
基板の材料に直接半田付けされるので、リードレスチッ
プキャリアーの使用に伴なう熱膨脹の差を補償する柔軟
性は存しない。パッカードの引用論文に示されているよ
うに、基板とリードレスチップキャリアーとの間に僅か
でも熱膨脹係数の差があると、繊維・樹脂基板複合物の
樹脂中に微小クラックが発生する可能性がある。
発明の要約 本発明は改善された回路板（circuit board）であり、
回路基板の樹脂中での微小クラックの発生に抵抗性を有
するリードレスチップキャリアー上に担持されたリード
レス集積回路チップを有する回路の形成に好適に使用で
きる。
回路基板の樹脂中での微小クラックの発生に抵抗性を有
するリードレスチップキャリアー上に担持されたリード
レス集積回路チップを有する回路の形成に好適に使用で
きる。
本発明の回路板は、基板（substrate）と導電層からな
る。基板は、半一相互貫入ネットワーク型の系（semi-i
nterpenetrating network type system：半−ＩＰＮ)の
少くとも１層の重合物層を有する。重合物質は、好まし
くは架橋シアヌレート重合物である半−ＩＰＮ、Ｔｇが
８０℃以上の熱可塑性重合物および重合物層に付着又は
埋置された少くとも１層の均等な(balanced)ポリアラミ
ド繊維層からできている。基板の熱膨脹係数は２．０乃
至８．０×１０-6cm／cm／℃であり、好ましくは６．０
乃至７．０×１０-6cm／cm／℃である。本発明は、半田
付けにより少くとも１個のリードレスチップキャリアー
と相互接続された前記の基板をも包含する。
る。基板は、半一相互貫入ネットワーク型の系（semi-i
nterpenetrating network type system：半−ＩＰＮ)の
少くとも１層の重合物層を有する。重合物質は、好まし
くは架橋シアヌレート重合物である半−ＩＰＮ、Ｔｇが
８０℃以上の熱可塑性重合物および重合物層に付着又は
埋置された少くとも１層の均等な(balanced)ポリアラミ
ド繊維層からできている。基板の熱膨脹係数は２．０乃
至８．０×１０-6cm／cm／℃であり、好ましくは６．０
乃至７．０×１０-6cm／cm／℃である。本発明は、半田
付けにより少くとも１個のリードレスチップキャリアー
と相互接続された前記の基板をも包含する。
本発明の一好適実施態様における半−ＩＰＮ材料は、架
橋された芳香族ジシアネートと、好ましくはポリエーテ
ルスルホンまたはポリ（エステルカーボネート）なる熱
可塑性樹脂である。回路板のポリアラミド成分は均等な
ポリアラミド繊維層であり、該層は少くとも２方向に均
一な性質を有するものであり、不織繊維層または交叉織
り（cross woven）した繊維層が好ましい。
橋された芳香族ジシアネートと、好ましくはポリエーテ
ルスルホンまたはポリ（エステルカーボネート）なる熱
可塑性樹脂である。回路板のポリアラミド成分は均等な
ポリアラミド繊維層であり、該層は少くとも２方向に均
一な性質を有するものであり、不織繊維層または交叉織
り（cross woven）した繊維層が好ましい。
本発明は、架橋シアヌレート重合物、８０℃以上のＴｇ
を有する熱可塑性重合物および該重合物層に接着された
少くとも１層の均等なポリアラミド繊維層からなる少く
とも１層の重合物層を含む基板から成る改善された回路
板である。基板の熱膨脹係数は２．０乃至８．０×１０
-6cm／cm／℃である。基板は少くとも１層の導電性材料
を有する。この導電層は、代表的にはエッチングにより
回路の形成に有用な所望形状にされる。
を有する熱可塑性重合物および該重合物層に接着された
少くとも１層の均等なポリアラミド繊維層からなる少く
とも１層の重合物層を含む基板から成る改善された回路
板である。基板の熱膨脹係数は２．０乃至８．０×１０
-6cm／cm／℃である。基板は少くとも１層の導電性材料
を有する。この導電層は、代表的にはエッチングにより
回路の形成に有用な所望形状にされる。
本発明回路板の上面図（図１）および側面図（図２）を
参照することにより、当業者には本発明が理解できるで
あろう。この回路板の全体は、参照番号１１で示す。回
路板は、基板１２と少くとも１層の導電材料層１３で出
来ている。図１および２に示すように、リードレスチッ
プキャリアーの位置１４があり、１４にはリードレスチ
ップは接続されていない。回路板１１に接続されたリー
ドレスチップキャリアーは１５にその概要を示す。一層
の回路板を示しているが、複数の層を互いに接続して所
望の回路を形成することもできる。多層板は各層上に回
路部分を有する１６層までの異なる層を持つことができ
る。
参照することにより、当業者には本発明が理解できるで
あろう。この回路板の全体は、参照番号１１で示す。回
路板は、基板１２と少くとも１層の導電材料層１３で出
来ている。図１および２に示すように、リードレスチッ
プキャリアーの位置１４があり、１４にはリードレスチ
ップは接続されていない。回路板１１に接続されたリー
ドレスチップキャリアーは１５にその概要を示す。一層
の回路板を示しているが、複数の層を互いに接続して所
望の回路を形成することもできる。多層板は各層上に回
路部分を有する１６層までの異なる層を持つことができ
る。
本発明の回路板１１は、基板１２で製作される。基板は
半−ＩＰＮ材料からなる。相互貫入型重合物ネットワー
ク（ＩＰＮ）は、少くとも２種の重合物の組合せであ
り、そのうち少くとも１種は他者の存在下で合成乃至架
橋される。半−ＩＰＮでは少くとも２相の連続相があ
り、１相だけが架橋している。もう一つの相は代表的に
は熱可塑性重合物である。重合物層は、架橋シアヌレー
ト重合物と称されるポリシアヌレートでできた半−ＩＰ
Ｎが好ましく、高分子量の熱可塑性重合物を分散させる
マトリックスとして機能する。これを用いると、熱可塑
性重合物と架橋重合物の双方の望ましい諸特性を有する
熱成形可能な相容性組成物が得られる。好適シアヌレー
ト重合物は化学式ＮＣＯ−Ｒ−OCN にて表わされる芳香
族ジシアネート化合物であり、こゝでＲは２価の芳香族
有機基である。好適な芳香族ジシアネート化合物は、米
国特許第４，１５７，３６０号および第４，３３４，０
４５号に説明されており、これら両特許を引用する。こ
の両特許には、とくに前記タイプの化合物でＲが少なく
とも１個の芳香族要素であって６−４０炭素を含有し、
該芳香族環が更に、ハロゲン、１−４炭素のアルキル、
１−４炭素のアルコキシおよび１−４炭素のアルキルカ
ルボン酸エステルから選択される重合時に不活性な基で
置換されていてもよいものが包含される。Ｒには、例え
ばジフエニル要素、芳香族ジカルボン酸とジフエノール
から形成されるジフエニルエステル要素；ジフエノール
とカーボネート前駆体から形成されるジプレキシルカー
ボネート要素；芳香族ジカルボン酸、ジフエノールおよ
びカーボネート前駆体から形成されるジフエノールエス
テルカーボネート要素；ならびにそれらの混合物が包含
される。好適な要素は、次式で表わすことができるも
の、 -Ph-R′-Ph-、-Ph-R′-Ph-R′-Ph-、 -Ph-R′-Ph-O-OC-Ph-CO-O-Ph-R′-Ph-、 -Ph-R′-Ph-O-CO-O-Ph′-R′-Ph′- またはそれらの混合物であり、式中各所在のPh は独立
に１，４−フエニレンまたは１，３−フエニレンであ
り、各所在のＲ′は独立に２，２−プロピリデンまたは
４，４−フタレインである。特に好適な芳香族ジシアネ
ート化合物は、ジシアナトビスフエノールＡ、４，４′
−ジシアナトビスフエノールまたはそのシアナト基に対
してオルソ位４個所がメチル基にて置換された２種のテ
トラ置換体である。最も好適な芳香族ジシアナト化合物
は、ジシアナトビスフエノールＡである。
半−ＩＰＮ材料からなる。相互貫入型重合物ネットワー
ク（ＩＰＮ）は、少くとも２種の重合物の組合せであ
り、そのうち少くとも１種は他者の存在下で合成乃至架
橋される。半−ＩＰＮでは少くとも２相の連続相があ
り、１相だけが架橋している。もう一つの相は代表的に
は熱可塑性重合物である。重合物層は、架橋シアヌレー
ト重合物と称されるポリシアヌレートでできた半−ＩＰ
Ｎが好ましく、高分子量の熱可塑性重合物を分散させる
マトリックスとして機能する。これを用いると、熱可塑
性重合物と架橋重合物の双方の望ましい諸特性を有する
熱成形可能な相容性組成物が得られる。好適シアヌレー
ト重合物は化学式ＮＣＯ−Ｒ−OCN にて表わされる芳香
族ジシアネート化合物であり、こゝでＲは２価の芳香族
有機基である。好適な芳香族ジシアネート化合物は、米
国特許第４，１５７，３６０号および第４，３３４，０
４５号に説明されており、これら両特許を引用する。こ
の両特許には、とくに前記タイプの化合物でＲが少なく
とも１個の芳香族要素であって６−４０炭素を含有し、
該芳香族環が更に、ハロゲン、１−４炭素のアルキル、
１−４炭素のアルコキシおよび１−４炭素のアルキルカ
ルボン酸エステルから選択される重合時に不活性な基で
置換されていてもよいものが包含される。Ｒには、例え
ばジフエニル要素、芳香族ジカルボン酸とジフエノール
から形成されるジフエニルエステル要素；ジフエノール
とカーボネート前駆体から形成されるジプレキシルカー
ボネート要素；芳香族ジカルボン酸、ジフエノールおよ
びカーボネート前駆体から形成されるジフエノールエス
テルカーボネート要素；ならびにそれらの混合物が包含
される。好適な要素は、次式で表わすことができるも
の、 -Ph-R′-Ph-、-Ph-R′-Ph-R′-Ph-、 -Ph-R′-Ph-O-OC-Ph-CO-O-Ph-R′-Ph-、 -Ph-R′-Ph-O-CO-O-Ph′-R′-Ph′- またはそれらの混合物であり、式中各所在のPh は独立
に１，４−フエニレンまたは１，３−フエニレンであ
り、各所在のＲ′は独立に２，２−プロピリデンまたは
４，４−フタレインである。特に好適な芳香族ジシアネ
ート化合物は、ジシアナトビスフエノールＡ、４，４′
−ジシアナトビスフエノールまたはそのシアナト基に対
してオルソ位４個所がメチル基にて置換された２種のテ
トラ置換体である。最も好適な芳香族ジシアナト化合物
は、ジシアナトビスフエノールＡである。
その他の適切なジシアネートには、Ｒがジクミルベンゼ
ン、４，４′−ビフエニル、１，４−ナフチルまたは-P
h-L-Ph-（但しPhは１，４−フエニレンであり、Ｌは−
Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−ＳO2−である。）
が包含される。一般に２個のフエノール性水酸基を有す
る芳香族化合物ならば、本発明での使用に適するジシア
ネートに転化することができる。
ン、４，４′−ビフエニル、１，４−ナフチルまたは-P
h-L-Ph-（但しPhは１，４−フエニレンであり、Ｌは−
Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−ＳO2−である。）
が包含される。一般に２個のフエノール性水酸基を有す
る芳香族化合物ならば、本発明での使用に適するジシア
ネートに転化することができる。
重合物層の第二構成材は、芳香族ジシアネート化合物な
らびにそのイソシアヌレートのオリゴマーおよび重合物
と固相で実質的に混和する熱可塑性重合物である。ジシ
アネートとの間で高度の可溶性を示す熱可塑性重合物の
例には、ポリエステル類、ポリカーボネートおよびポリ
エステルカーボネート類が包含される。これらの代表的
重合物は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリ（ビスフエノールＡカーボネー
ト）、ポリ（ビスフエノールＡカーボネート／テレフタ
レート）、ポリ（ビスフエノールＡ／フエノールフタレ
インカーボネート／テレフタレート）である。好適なポ
リ（エステルカーボネート）は、例えばプレボルセク
（Prevorsek）とケストン(Keston)の米国特許第４，１
５６，０６９号（１９７９年）およびデボナ（DeBona）
等の同第４，３１０，６５２号（１９８２年）ならびに
米国特許出願第１３３，２２７号（１９８０年３月２４
日出願）に対応するプレボルセクとデボナの公開ヨーロ
ッパ特許出願第２７，８４４号（１９８１年）に記載さ
れており、これらの全特許を引用する。その他の好適熱
可塑性重合物には、一般に可溶性は低下するが、ポリス
ルホン類およびポリ（エーテルスルホン）類がある。代
表的なポリスルホンおよびポリエーテルスルホンは、ユ
ーデル（ＵＤＥＬ、ユニオンカーバイド〔Union Carbid
e〕社の商品名〕およびビクトレックス（ＶＩＣＴＲＥ
Ｘ、ＩＣＩ社の商品名）である。被覆溶液中のジシアネ
ート／熱可塑性重合物の重量比は、本発明に関しては臨
界的でない。しかしながら、一般に約1/9乃至約9/1の範
囲が好適であり、約4/1乃至約1/4の比が更に好適であ
り、約1/1 が最も好適である。
らびにそのイソシアヌレートのオリゴマーおよび重合物
と固相で実質的に混和する熱可塑性重合物である。ジシ
アネートとの間で高度の可溶性を示す熱可塑性重合物の
例には、ポリエステル類、ポリカーボネートおよびポリ
エステルカーボネート類が包含される。これらの代表的
重合物は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリ（ビスフエノールＡカーボネー
ト）、ポリ（ビスフエノールＡカーボネート／テレフタ
レート）、ポリ（ビスフエノールＡ／フエノールフタレ
インカーボネート／テレフタレート）である。好適なポ
リ（エステルカーボネート）は、例えばプレボルセク
（Prevorsek）とケストン(Keston)の米国特許第４，１
５６，０６９号（１９７９年）およびデボナ（DeBona）
等の同第４，３１０，６５２号（１９８２年）ならびに
米国特許出願第１３３，２２７号（１９８０年３月２４
日出願）に対応するプレボルセクとデボナの公開ヨーロ
ッパ特許出願第２７，８４４号（１９８１年）に記載さ
れており、これらの全特許を引用する。その他の好適熱
可塑性重合物には、一般に可溶性は低下するが、ポリス
ルホン類およびポリ（エーテルスルホン）類がある。代
表的なポリスルホンおよびポリエーテルスルホンは、ユ
ーデル（ＵＤＥＬ、ユニオンカーバイド〔Union Carbid
e〕社の商品名〕およびビクトレックス（ＶＩＣＴＲＥ
Ｘ、ＩＣＩ社の商品名）である。被覆溶液中のジシアネ
ート／熱可塑性重合物の重量比は、本発明に関しては臨
界的でない。しかしながら、一般に約1/9乃至約9/1の範
囲が好適であり、約4/1乃至約1/4の比が更に好適であ
り、約1/1 が最も好適である。
基板は、ポリアラミド繊維を有する複合物層として形成
される。ポリアラミド繊維は任意の適当な形態にするこ
とができる。これらの形態には、半−ＩＰＮマトリック
スに分散された充填物としてのチヨップトポリアラミド
および織物または不織布のマットまたは層の形態をなす
ポリアラミドが含まれる。ポリアラミド繊維は、２方向
以上に配列されたものが好ましい。好適なポリアラミド
繊維層は、基板面に平行な面において少なくとも２つの
垂直方向で諸性質が均等な不織布マットおよびスクエア
織りマット（square-woven mat）である。
される。ポリアラミド繊維は任意の適当な形態にするこ
とができる。これらの形態には、半−ＩＰＮマトリック
スに分散された充填物としてのチヨップトポリアラミド
および織物または不織布のマットまたは層の形態をなす
ポリアラミドが含まれる。ポリアラミド繊維は、２方向
以上に配列されたものが好ましい。好適なポリアラミド
繊維層は、基板面に平行な面において少なくとも２つの
垂直方向で諸性質が均等な不織布マットおよびスクエア
織りマット（square-woven mat）である。
基板の繊維層に有用な好適ポリアラミド繊維は、デュポ
ン社（DuPont Company）がケブラー（Kevler ）繊維な
る商標名で製造しているポリアラミド繊維である。好適
なポリアラミド織布はスクエア織布で、面密度が３３．
９乃至１０２g/m2（１．０乃至３．０オンス／平方ヤー
ド）、最も好ましくは５９ｇ／m2（１．７５オンス／平
方ヤード）のものである。半−ＩＰＮ重合物材料とポリ
アラミド繊維から製造される本発明の回路板用の好適基
板は、２．０乃至８．０×１０-6cm／cm／℃、好ましく
は６．０乃至７．０×１０-6cm／cm／℃なる熱膨脹係数
を有し、そして最も好適な熱膨脹係数は約＋６．４ｐｍ
／℃である。基板の誘電率は好ましくは２．０乃至５．
０であり、更に好ましくは２．５乃至３．５、最も好ま
しくは約３．０である。
ン社（DuPont Company）がケブラー（Kevler ）繊維な
る商標名で製造しているポリアラミド繊維である。好適
なポリアラミド織布はスクエア織布で、面密度が３３．
９乃至１０２g/m2（１．０乃至３．０オンス／平方ヤー
ド）、最も好ましくは５９ｇ／m2（１．７５オンス／平
方ヤード）のものである。半−ＩＰＮ重合物材料とポリ
アラミド繊維から製造される本発明の回路板用の好適基
板は、２．０乃至８．０×１０-6cm／cm／℃、好ましく
は６．０乃至７．０×１０-6cm／cm／℃なる熱膨脹係数
を有し、そして最も好適な熱膨脹係数は約＋６．４ｐｍ
／℃である。基板の誘電率は好ましくは２．０乃至５．
０であり、更に好ましくは２．５乃至３．５、最も好ま
しくは約３．０である。
少なくとも１つの基板表面上に少くとも１層の導電性材
料層が存する。代表的な導電層は、電気回路の形成に有
用な形状をしている。導電層は、これを適当な手段によ
り基板に接着することができる。好適手段は、銅層など
の薄い金属の導電性層を基板に単に積層することであ
る。積層ロールの圧力は、銅層を基板に物理的に接着さ
せるに十分なものでなければならない。エッチングなど
の適当な方法により導電層の不要部分を除去することに
より、回路としての使用に適当な所望の形状にすること
ができる。斯かる形状の形成は、当該技術分野において
周知である。
料層が存する。代表的な導電層は、電気回路の形成に有
用な形状をしている。導電層は、これを適当な手段によ
り基板に接着することができる。好適手段は、銅層など
の薄い金属の導電性層を基板に単に積層することであ
る。積層ロールの圧力は、銅層を基板に物理的に接着さ
せるに十分なものでなければならない。エッチングなど
の適当な方法により導電層の不要部分を除去することに
より、回路としての使用に適当な所望の形状にすること
ができる。斯かる形状の形成は、当該技術分野において
周知である。
本発明の代表的回路板は、使用に適当ならば如何なる寸
法であってもよい。代表的回路板の寸法は、幅７．６乃
至３８cm（３乃至１５インチ）、長さ７．６乃至３８cm
（３乃至１５インチ）である。回路板の厚みは、所望通
りに変えることができ、繊維の量およびタイプは、層数
を含めて所望通りかつ特定用途の必要に応じて変えるこ
とができる。好適実施態様における基板は、ポリアラミ
ド繊維の交叉織りまたは不織布を半−ＩＰＮ材料で被覆
したものを一層有し、半−ＩＰＮはジシアナト−ビスフ
エノールＡ５０重量％とポリ〔オキシビス（１，４−フ
エニレン）イソプロピリデン−オキシ−ビス（１，４−
フエニレン）スルホン〕などのポリエーテルスルホンま
たはポリ（ビスフエニルカーボネート／テレフタレート
（５０／５０））などのポリエステルカーボネート５０
％から製造されたものが好ましい。
法であってもよい。代表的回路板の寸法は、幅７．６乃
至３８cm（３乃至１５インチ）、長さ７．６乃至３８cm
（３乃至１５インチ）である。回路板の厚みは、所望通
りに変えることができ、繊維の量およびタイプは、層数
を含めて所望通りかつ特定用途の必要に応じて変えるこ
とができる。好適実施態様における基板は、ポリアラミ
ド繊維の交叉織りまたは不織布を半−ＩＰＮ材料で被覆
したものを一層有し、半−ＩＰＮはジシアナト−ビスフ
エノールＡ５０重量％とポリ〔オキシビス（１，４−フ
エニレン）イソプロピリデン−オキシ−ビス（１，４−
フエニレン）スルホン〕などのポリエーテルスルホンま
たはポリ（ビスフエニルカーボネート／テレフタレート
（５０／５０））などのポリエステルカーボネート５０
％から製造されたものが好ましい。
繊維層は、半−ＩＰＮ重合物ネットワーク内で充填物の
形とすることができる。前述のように、ポリアラミド層
の更に好ましい形態は、織物または不織布の均等な繊維
層である。ポリアラミド層は、重合物層に埋置すること
も、重合物層に積層することもできる。ポリアラミド層
を半−ＩＰＮ溶液チップ（tip）で被覆し、それを重合
物層に埋置することが好ましい。
形とすることができる。前述のように、ポリアラミド層
の更に好ましい形態は、織物または不織布の均等な繊維
層である。ポリアラミド層は、重合物層に埋置すること
も、重合物層に積層することもできる。ポリアラミド層
を半−ＩＰＮ溶液チップ（tip）で被覆し、それを重合
物層に埋置することが好ましい。
ポリアラミド層の被覆に使用される揮発性溶剤は、芳香
族ジシアネートと熱可塑性重合物が可溶で（通常、重合
物の溶解度で制限されるが）、互いに反応せず触媒作用
もないものでなければならない。ポリカーボネート、ポ
リ（エステルカーボネート）、ポリエステル、ポリスル
ホンおよびポリエーテルスルホンの場合、好適溶剤は塩
素化炭化水素（例えば二塩化メタン）、Ｎ−置換アミド
（例えばＤＭＦおよびＮＭＰ）、ケトン（例えばシクロ
ヘキサノン）およびエーテル（例えばＴＨＦ）である。
斯かる溶剤は、本発明に使用される芳香族ジシアネート
を全部でなくとも大部分を溶解するであろう。「揮発
性」なる用語は、乾燥工程時に妥当な真空ならびに温度
条件下で、芳香族ジシアネートが完全もしくは実質上完
全に硬化する前に、被覆された繊維から本質的に完全に
除去できることを意味すべく溶剤に関して使用される。
適当な揮発性とは、大気圧下での沸点が約２５０℃以
下、好ましくは約１５０℃以下であることを示す。溶剤
はまた、繊維（サイジングされた繊維のこともある）を
湿潤させるものでなければならない。被覆工程で用いら
れる溶液中の全固形分濃度（ジシアネートおよび熱可塑
性重合物）は、個々の使用材料に依存するが、通常は５
％乃至約２０％である。ジシアナトビスフエノールＡ
と、ポリカーボネートもしくはポリ（エステルカーボネ
ート）の場合の好適固形分含量は、約５％乃至約２０％
であって、約１０％乃至約１６％が更に好ましい。所望
濃度は、重合物溶液と繊維の速度に関係するであろう。
族ジシアネートと熱可塑性重合物が可溶で（通常、重合
物の溶解度で制限されるが）、互いに反応せず触媒作用
もないものでなければならない。ポリカーボネート、ポ
リ（エステルカーボネート）、ポリエステル、ポリスル
ホンおよびポリエーテルスルホンの場合、好適溶剤は塩
素化炭化水素（例えば二塩化メタン）、Ｎ−置換アミド
（例えばＤＭＦおよびＮＭＰ）、ケトン（例えばシクロ
ヘキサノン）およびエーテル（例えばＴＨＦ）である。
斯かる溶剤は、本発明に使用される芳香族ジシアネート
を全部でなくとも大部分を溶解するであろう。「揮発
性」なる用語は、乾燥工程時に妥当な真空ならびに温度
条件下で、芳香族ジシアネートが完全もしくは実質上完
全に硬化する前に、被覆された繊維から本質的に完全に
除去できることを意味すべく溶剤に関して使用される。
適当な揮発性とは、大気圧下での沸点が約２５０℃以
下、好ましくは約１５０℃以下であることを示す。溶剤
はまた、繊維（サイジングされた繊維のこともある）を
湿潤させるものでなければならない。被覆工程で用いら
れる溶液中の全固形分濃度（ジシアネートおよび熱可塑
性重合物）は、個々の使用材料に依存するが、通常は５
％乃至約２０％である。ジシアナトビスフエノールＡ
と、ポリカーボネートもしくはポリ（エステルカーボネ
ート）の場合の好適固形分含量は、約５％乃至約２０％
であって、約１０％乃至約１６％が更に好ましい。所望
濃度は、重合物溶液と繊維の速度に関係するであろう。
芳香族ジシアネートの硬化速度を増大させるため、触媒
を存在させてもよい。有効な触媒には、亜鉛塩（たとえ
ば塩化亜鉛またはオクタン酸亜鉛）、３級アミンおよび
ルイス酸を含めてその他の各種金属ハロゲン化物があ
る。触媒は、芳香族ジシアネートおよび熱可塑性重合物
を含む溶剤中に溶解するが、かなり少量でしか溶解せぬ
であろう。触媒が重合（硬化）を引き起すのは、乾燥工
程が有効に完了したあとになるであろう。
を存在させてもよい。有効な触媒には、亜鉛塩（たとえ
ば塩化亜鉛またはオクタン酸亜鉛）、３級アミンおよび
ルイス酸を含めてその他の各種金属ハロゲン化物があ
る。触媒は、芳香族ジシアネートおよび熱可塑性重合物
を含む溶剤中に溶解するが、かなり少量でしか溶解せぬ
であろう。触媒が重合（硬化）を引き起すのは、乾燥工
程が有効に完了したあとになるであろう。
被覆工程での接触時間は、普通そう長い時間でなく、一
般に数秒以下が適当である。接触のための一好適手段
は、一般にロールまたはサイジング工程からくる連続繊
維ウエブを溶液に通し、そのあと乾燥工程に導くことで
ある。
般に数秒以下が適当である。接触のための一好適手段
は、一般にロールまたはサイジング工程からくる連続繊
維ウエブを溶液に通し、そのあと乾燥工程に導くことで
ある。
乾燥工程は常温もしくは常温以上で実施でき、揮発性溶
剤の除去を促進するために不活性ガスもしくは真空が使
用されるが、これらは必ずしも位必要ではない。高温
と、芳香族ジシアネートがゲル化段階まで重合するよう
な時間の組合せは回避されねばならない。一般的事項と
して、整列され被覆された繊維配列物に存在する遊離の
ジシアネート基が乾燥工程で反応する（赤外の分離ピー
クとして消滅する）割合は、５０％未満でなければなら
ない。
剤の除去を促進するために不活性ガスもしくは真空が使
用されるが、これらは必ずしも位必要ではない。高温
と、芳香族ジシアネートがゲル化段階まで重合するよう
な時間の組合せは回避されねばならない。一般的事項と
して、整列され被覆された繊維配列物に存在する遊離の
ジシアネート基が乾燥工程で反応する（赤外の分離ピー
クとして消滅する）割合は、５０％未満でなければなら
ない。
マルチフィラメント繊維（たとえばマルチフィラメント
炭素繊維）を芳香族ジシアネート含有溶液でサイジング
する本発明の形態では、前記の被覆工程のプロセスは、
前記とは異なる例外的な条件で実施する必要がある。サ
イジングでは、溶液の全固形分含量は通常５％未満でな
ければならず、サイズ剤が芳香族ジシアネート化合物単
独の場合には約１乃至約２％が好ましく、サイズ剤が芳
香族ジシアネート化合物と熱可塑性重合物の両者を含有
する場合には、約１乃至約２％が好ましい。芳香族ジシ
アネートによるサイジングは、芳香族ジシアネートの単
量体もしくは可溶性オリゴマーのいずれかを用いて実施
することができる。サイジングの目的は、マルチフィラ
メント繊維の隙間を被覆し、適用コーティングと高度に
相溶する材料で繊維を湿潤させることである。熱可塑性
重合物単独でのサイジングも実施可能である。サイジン
グ用の溶剤は被覆用のそれと同じでもよいが、別の溶剤
でもよく、とくに揮発性が更に高い溶剤がよい。芳香族
ジシアネートと熱可塑性重合物が共にサイジング溶液中
に存在する場合、それらの相対割合は、被覆に用いられ
る材料と同一であっても異なる割合であってもよく、そ
して特にサイジング剤は芳香族ジシアネートを比較的高
率で含有することができる。
炭素繊維）を芳香族ジシアネート含有溶液でサイジング
する本発明の形態では、前記の被覆工程のプロセスは、
前記とは異なる例外的な条件で実施する必要がある。サ
イジングでは、溶液の全固形分含量は通常５％未満でな
ければならず、サイズ剤が芳香族ジシアネート化合物単
独の場合には約１乃至約２％が好ましく、サイズ剤が芳
香族ジシアネート化合物と熱可塑性重合物の両者を含有
する場合には、約１乃至約２％が好ましい。芳香族ジシ
アネートによるサイジングは、芳香族ジシアネートの単
量体もしくは可溶性オリゴマーのいずれかを用いて実施
することができる。サイジングの目的は、マルチフィラ
メント繊維の隙間を被覆し、適用コーティングと高度に
相溶する材料で繊維を湿潤させることである。熱可塑性
重合物単独でのサイジングも実施可能である。サイジン
グ用の溶剤は被覆用のそれと同じでもよいが、別の溶剤
でもよく、とくに揮発性が更に高い溶剤がよい。芳香族
ジシアネートと熱可塑性重合物が共にサイジング溶液中
に存在する場合、それらの相対割合は、被覆に用いられ
る材料と同一であっても異なる割合であってもよく、そ
して特にサイジング剤は芳香族ジシアネートを比較的高
率で含有することができる。
繊維を（例えばロール上で）整列させ乾燥させたあと、
選択により（0゜＋45゜、-45゜、90゜ といった通常の
方式で）積み重ね、そのあと硬化させることができる。
集合体の硬化は、金型内で圧力（例えば０．６−１０Ｍ
Ｐａ）および温度（例えば１８０−３１０℃）をかけ
て、あるいはオートクレーブ内で実施することができ
る。エポキシ複合物のオートクレーブ内硬化で使用され
る袋詰法を、集合体のオートクレーブ内硬化に使用する
ことも好ましい（但し必須ではない）。オートクレーブ
または金型内での幾何形状の損壊を減少させるため、高
温エポキシ複合物に要求されるステージング要件に匹敵
するものが存在しなければならない。
選択により（0゜＋45゜、-45゜、90゜ といった通常の
方式で）積み重ね、そのあと硬化させることができる。
集合体の硬化は、金型内で圧力（例えば０．６−１０Ｍ
Ｐａ）および温度（例えば１８０−３１０℃）をかけ
て、あるいはオートクレーブ内で実施することができ
る。エポキシ複合物のオートクレーブ内硬化で使用され
る袋詰法を、集合体のオートクレーブ内硬化に使用する
ことも好ましい（但し必須ではない）。オートクレーブ
または金型内での幾何形状の損壊を減少させるため、高
温エポキシ複合物に要求されるステージング要件に匹敵
するものが存在しなければならない。
本発明の基板の全繊維含有量（容積基準）は被覆溶液の
濃度または接触時間を変えることにより、約５０％乃至
約８０％の広い範囲で変更できる。最終的な成形もしく
は硬化された複合物の繊維含量は、一般にプレプレグの
繊維含量よりも僅かに高目になるだけであろう。しかし
ながら、それに加えて低繊維含量を所望する場合には、
同一繊維をその整列および乾燥工程の前に、多数回被覆
溶液に通して被覆することが許される。斯かる場合、被
覆された繊維を相継ぐ通過の間に少くとも部分的に乾燥
させることが好ましい。
濃度または接触時間を変えることにより、約５０％乃至
約８０％の広い範囲で変更できる。最終的な成形もしく
は硬化された複合物の繊維含量は、一般にプレプレグの
繊維含量よりも僅かに高目になるだけであろう。しかし
ながら、それに加えて低繊維含量を所望する場合には、
同一繊維をその整列および乾燥工程の前に、多数回被覆
溶液に通して被覆することが許される。斯かる場合、被
覆された繊維を相継ぐ通過の間に少くとも部分的に乾燥
させることが好ましい。
好適実施態様では、ポリシアネート好ましくは前記のよ
うな芳香族ジシアネート、熱可塑性重合物好ましくはポ
リエーテルスルホンまたはポリ（エステル／カーボネー
ト）および、ポリアラミドが実質的に不溶なるポリシア
ネート化合物および熱可塑性重合物に対する揮発性溶剤
を含有する重合物溶液で、均等なポリアラミド層を被覆
することにより基板を調製する。次に、ポリシアネート
の重合が実質上回避される条件下で揮発性溶剤を蒸発さ
せることにより、この被覆された繊維を乾燥させる。複
数の被覆ポリアラミド層を互いに積層することもでき
る。続いて１以上の層を有する各基板を架橋させること
ができる。
うな芳香族ジシアネート、熱可塑性重合物好ましくはポ
リエーテルスルホンまたはポリ（エステル／カーボネー
ト）および、ポリアラミドが実質的に不溶なるポリシア
ネート化合物および熱可塑性重合物に対する揮発性溶剤
を含有する重合物溶液で、均等なポリアラミド層を被覆
することにより基板を調製する。次に、ポリシアネート
の重合が実質上回避される条件下で揮発性溶剤を蒸発さ
せることにより、この被覆された繊維を乾燥させる。複
数の被覆ポリアラミド層を互いに積層することもでき
る。続いて１以上の層を有する各基板を架橋させること
ができる。
次に銅その他の適当な導電性層を貼りつけるのである
が、導電性材料は回路の形成に有用な適当な形状にする
ことができる。これは、代表的には金属銅着をエッチン
グすることによりなされる。図１に示すように、接触点
２１がリードレスチップキャリアーの位置に残される。
次にリードレスチップキャリアー１５を、それと接続点
２１とが適切に接続されるような基板１２の上面に適当
な手段で取付けることができる。リードレスチップキャ
リアーは、回路板１１の表面上に直接半田付けされる。
半田付けされた接続部を参照番号２２で示す。
が、導電性材料は回路の形成に有用な適当な形状にする
ことができる。これは、代表的には金属銅着をエッチン
グすることによりなされる。図１に示すように、接触点
２１がリードレスチップキャリアーの位置に残される。
次にリードレスチップキャリアー１５を、それと接続点
２１とが適切に接続されるような基板１２の上面に適当
な手段で取付けることができる。リードレスチップキャ
リアーは、回路板１１の表面上に直接半田付けされる。
半田付けされた接続部を参照番号２２で示す。
発明の背景を説明する際に述べたように、既存の回路板
に伴なう問題は、リードレス集積回路チップ用キャリア
ーの熱膨脹係数に合わせられぬことであった。斯かるリ
ードレス回路チップキャリアーは、代表的にはアルミナ
などのセラミック材料で出来ており、これら材料の熱膨
脹係数は＋６．４×１０-6cm／cm／℃である。パッカー
ドの論文が指適しているように、ポリアラミド繊維とエ
ポキシ樹脂で造られた基板は、５．１−７．１ppm／℃
の熱膨脹係数を有すると記されているが、熱膨脹係数の
小差のため熱サイクル時に微小クラックが発生した。本
発明の基板は、半−ＩＰＮの重合物層すなわち樹脂層を
有しており、エポキシ樹脂のマトリックスほど剛性では
ない。本発明の基板は８０℃以上好ましくは１５０℃乃
至２００℃の十分高いガラス転移温度を有しており、従
って熱サイクル時に寸法安定性を維持する。半−IPNの
熱可塑的側面は、樹脂マトリックスの寸法変化を可能と
し、リードレスチップキャリアーと基板の熱膨脹に差が
あったとしてもそれを補償することができ、熱クラック
抵抗を改善するのである。
に伴なう問題は、リードレス集積回路チップ用キャリア
ーの熱膨脹係数に合わせられぬことであった。斯かるリ
ードレス回路チップキャリアーは、代表的にはアルミナ
などのセラミック材料で出来ており、これら材料の熱膨
脹係数は＋６．４×１０-6cm／cm／℃である。パッカー
ドの論文が指適しているように、ポリアラミド繊維とエ
ポキシ樹脂で造られた基板は、５．１−７．１ppm／℃
の熱膨脹係数を有すると記されているが、熱膨脹係数の
小差のため熱サイクル時に微小クラックが発生した。本
発明の基板は、半−ＩＰＮの重合物層すなわち樹脂層を
有しており、エポキシ樹脂のマトリックスほど剛性では
ない。本発明の基板は８０℃以上好ましくは１５０℃乃
至２００℃の十分高いガラス転移温度を有しており、従
って熱サイクル時に寸法安定性を維持する。半−IPNの
熱可塑的側面は、樹脂マトリックスの寸法変化を可能と
し、リードレスチップキャリアーと基板の熱膨脹に差が
あったとしてもそれを補償することができ、熱クラック
抵抗を改善するのである。
以下で説明する本発明の回路板の例は、本発明の特徴と
その実施方法を示すものである。しかしながら、本発明
がこれらの詳部にまで限定されると考えてはならない。
特記無い限り部数は全て重量基準である。
その実施方法を示すものである。しかしながら、本発明
がこれらの詳部にまで限定されると考えてはならない。
特記無い限り部数は全て重量基準である。
実施例 ポリ（ビスフエノールＡカーボネート／テレフタレート
（５０／５０））５０重量％とジシアナトビスフエノー
ルＡ５０重量％から構成される半−ＩＰＮ樹脂系を用い
て、本発明の回路板を製造した。この重合体混合物２５
０ｇを二塩化メタン１リットルに添加して溶解させた。
これを二塩化メタンの沸点まで２乃至３時間加熱して溶
液を形成し、室温まで冷却した。１リットルの浴をつく
り、面密度５９．３ｇ／m2（１．７５オンス／平方ヤー
ド）のデュポン社ケブラー４９織布を該溶液に２分間浸
漬し、ひっくり返して更に２分間再浸漬した。この織布
をフード下室温で一夜乾燥させ、次に６０℃の真空乾燥
器に４時間入れておいた。０．１２７mm（０．００５イ
ンチ）厚みの銅層をその一方の側にロールで貼りつけ
た。この積層物を２７０℃まで1/2時間にわたり加熱し
た。積層物の諸性質を下記の表Ｉに要約する。
（５０／５０））５０重量％とジシアナトビスフエノー
ルＡ５０重量％から構成される半−ＩＰＮ樹脂系を用い
て、本発明の回路板を製造した。この重合体混合物２５
０ｇを二塩化メタン１リットルに添加して溶解させた。
これを二塩化メタンの沸点まで２乃至３時間加熱して溶
液を形成し、室温まで冷却した。１リットルの浴をつく
り、面密度５９．３ｇ／m2（１．７５オンス／平方ヤー
ド）のデュポン社ケブラー４９織布を該溶液に２分間浸
漬し、ひっくり返して更に２分間再浸漬した。この織布
をフード下室温で一夜乾燥させ、次に６０℃の真空乾燥
器に４時間入れておいた。０．１２７mm（０．００５イ
ンチ）厚みの銅層をその一方の側にロールで貼りつけ
た。この積層物を２７０℃まで1/2時間にわたり加熱し
た。積層物の諸性質を下記の表Ｉに要約する。
本発明の例示的実施態様につき説明してきたが、本発明
の真の範囲は特許請求の範囲に基き定められるべきもの
である。
の真の範囲は特許請求の範囲に基き定められるべきもの
である。
図１は本発明回路基板の上面図であり、そして図２は本
発明回路基板の側面図である。 １１……回路板、１２……基板 １３……導電性材料層 １４……リードレスチップキャリアーの位置 １５……リードレスチップキャリアー ２２……リードレスチップキャリアー接続部。
発明回路基板の側面図である。 １１……回路板、１２……基板 １３……導電性材料層 １４……リードレスチップキャリアーの位置 １５……リードレスチップキャリアー ２２……リードレスチップキャリアー接続部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨージ・アール・ストーン アメリカ合衆国ニユージヤージー州07843, ホパトコング，ノツクス・ウエイ 306 (72)発明者 ブルース・トツド・デボナ アメリカ合衆国ニユージヤージー州07940, マジソン，ローズ・アベニユー 23
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも１層の重合物層から成る基板及
び少なくとも１層の導電性材料層から成る回路板にし
て、該重合物層は架橋されたシアヌレート重合物、８０
℃以上のＴｇを有する熱可塑性重合物及び該重合物層に
付着又は埋置された少なくとも１層の均等なポリアラミ
ド繊維層から成り、該基板は２．０乃至８．０×１０-6
/cm/cm/℃の熱膨張係数を有する、前記回路板。 - 【請求項２】ポリアラミド層が重合物層で被覆されてい
る、特許請求の範囲第１項に記載の回路板。 - 【請求項３】ポリアラミド層が重合物層に埋置されてい
る、特許請求の範囲第１項に記載の回路板。 - 【請求項４】相互接続された少なくとも１個のリードレ
スチップキャリアーを更に有する、特許請求の範囲第１
項に記載の回路板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/697,359 US4623577A (en) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | Circuit board made from cross-linked polycyanurate polymer, thermoplastic polymer and polyaramid fiber |
| US697359 | 1985-02-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183993A JPS61183993A (ja) | 1986-08-16 |
| JPH0632350B2 true JPH0632350B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=24800827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61021089A Expired - Lifetime JPH0632350B2 (ja) | 1985-02-01 | 1986-02-01 | 架橋ポリシアヌレート重合体、熱可塑性重合体及びポリアラミド繊維からできている回路板 |
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