JPH0728108B2 - 銅張積層板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は銅張積層板、特に、加工性，耐湿性，耐はんだ
特性等に優れたプリント配線基板用の銅張積層板に関す
るものである。

〔従来の技術〕

近年、この種のプリント配線基板用の銅張積層板の諸特
性に対する要求はますます苛酷になりつつあり、特に産
業用や民生用等のこの種の銅張積層板にその傾向が顕著
である。例えば、外形加工に関しては、従来ルーター加
工でしか外形加工のできなかったポリイミドやポリイミ
ド系銅張積層板においても、生産速度向上のため打抜き
加工が可能なものが要求されている。

第２図に、従来この種の銅張積層板の一例の説明用断面
構成概要図を示す。各層の厚さの区分を明確にするため
誇張して示し、各層厚さの寸法比例関係はかならずしも
正確でない。

１は、それぞれガラス繊維より成るガラスクロス（布）
２に樹脂を含浸させたマトリックス樹脂層３を両面に有
するガラスクロスプリプレグで、これらを２枚重ねてコ
ア材とし、その上下にそれぞれ銅箔４を積層し、加熱プ
レスにより加熱／加圧して製造されたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のポリイミドやポリイミ
ド系の銅張積層板は、打抜き工程時に、ガラスクロス２
のガラス繊維とマトリックス樹脂層３との密着力が弱い
ため、その部分に剥離を生じ、打抜き加工は不可能であ
った。

また一方、部品実装技術／形態の進歩によるはんだ耐熱
性向上への要求が増大している。すなわち、部品実装工
程においてますます高温でのはんだ付やボンディング等
が行われるようになり、銅張積層板としても、ガラス繊
維とマトリックス樹脂層３との密着力の弱いものはその
部分で剥離やミーズリング（白斑点）を生ずる可能性が
あった。さらに、ガラス繊維とマトリックス樹脂層３と
も密着性は、吸湿，吸水特性等にも極めて大きく影響す
る。すなわち、密着性の悪いものは高湿条件下において
ガラス繊維とマトリックス樹脂層３との界面が吸湿，吸
水しやすく、そのため、はんだ付け工程で膨れを生じた
りする怖れがあった。

本発明は、上記のようなガラスクロス２のガラス繊維と
マトリックス樹脂層３の密着力の弱さに起因する従来の
銅張積層板の加工性，耐湿性，耐はんだ特性等の問題点
を解決するためになされたもので、前記のような欠陥の
ないこの種の銅張積層板の提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このため、この発明においては、銅張積層板のコア材と
して、ガラスクロスの表面に、一分子中に２個のエポキ
シ基を有するエポキシ樹脂の0.1ないし20重量％の層を
備えたガラスクロスプリプレグ中間体を有するよう構成
することにより、前記目的を達成しようとするものであ
る。

〔作用〕

以上のようなガラスクロスプリプレグ中間体を有する銅
張積層板は、ガラスクロスのガラス繊維とマトリックス
樹脂層との密着力が大幅に向上するため、その加工性，
耐湿性，耐はんだ特性等の不良に起因する前記諸問題を
解消し得る。

〔実施例〕

以下に、本発明に基づいて説明する。第１図に、各実施
例の銅張積層板の説明用断面構成概要図を示す。各層の
厚さは前記従来例第２図に準じ、また第２図におけると
同一（相当）構成要素は同一符号で表わし、重複説明は
省略する。

本実施例の特徴は、ガラスクロス２のガラス繊維とマト
リックス樹脂層３との密着力を向上させるために、その
界面に薄膜のエポキシ樹脂層５を設けたことにある。

（実施例の前提条件） この薄膜のエポキシ樹脂層５の作用／効果は、以下のよ
うな諸理由によって発揮されるものと考えられる。すな
わち、 １）基本的にエポキシ樹脂層５はガラス繊維との密着力
が大きい， ２）塗布時に低粘度とすることができ、ガラス繊維間に
含浸しやすく、また、繊維表面も濡れやすい， ３）主マトリックス樹脂層３にポリイミドや一分子中に
３個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を用いた場
合、比較的柔らかい層が界面に存在することになり、熱
応力や機械的応力を緩和する， ４）エポキシ樹脂層５はマトリックス樹脂層３がエポキ
シ樹脂の場合はもちろん、ポリイミド樹脂や変性ポリイ
ミド樹脂との密着力が大きい，など。

以上のような作用効果を期待することのできる一分子中
に２個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂層５として
は、例えば、ビスフェノールA,ハロゲン化ビスフェノー
ルA,ビスフェンオールＦ等のジグリシジルエーテル類、
ノボラック型フェノール樹脂とエピクロルヒドリンとか
ら合成されるエポキシノボラック類、エチレングリコー
ルのジグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグ
リシジルエーテル，及びグリシジルエステル類、過酢酸
法でエポキシ化したポリオレフィン，エポキシ化ポリブ
タジエン，ジシクロペンタジエンオキサイド類、等が挙
げられ、それぞれ単独または必要に応じて適宜２種以上
混合して用いることができる。

また、エポキシ樹脂層５中には、通常用いられるエポキ
シ樹脂用硬化剤及び触媒が添加される。例えば、硬化剤
として酸無水物系，脂肪族アミン系，芳香族アミン系，
フェノール樹脂系等が好適に用いられ、中でも硬化剤と
してジシアンジアミド，触媒としてイミダゾール類を用
いたものが最も良好な実験結果を示した。ただし、これ
らの硬化剤，触媒は、主たるマトリックス樹脂層３がエ
ポキシ樹脂である場合には添加を省略することも可能で
ある。すなわち、マトリックス樹脂層３中の硬化剤，触
媒が加熱加圧時に拡散し、あらかじめガラス繊維に塗布
したエポキシ樹脂層５の硬化剤，触媒として作用するた
めである。

ここで用いられるガラスクロス２には、通常のエポキシ
樹脂層５用表面処理剤を施すのがよく、中でもエポキシ
シランまたはアミノシラン系表面処理剤が最も良好な実
験結果を示した。

ガラスクロス２に対するエポキシ樹脂層５の塗布量は、
エポキシ樹脂が0.1〜20重量％になるようにするのがよ
い。この理由は、0.1重量％以下ではガラス系の表面に
一様にエポキシ樹脂を塗布することが困難であり、結果
として密着力の向上はそれほど期待できない。また、20
重量％以上であれば、塗布時に低粘度とすることが困難
で、ガラス繊維間への含浸性，濡れ性等に劣り、これも
また密着力の向上はそれほど期待できない。また、20重
量％以上のエポキシ樹脂層５を塗布すれば、後工程で塗
布する主マトリックス樹脂層３の特性が発揮され難いと
いうことが挙げられる。

さらに後から塗布される主マトリックス樹脂層３として
は、エポキシ樹脂層５と加熱，加圧時に相溶するもので
あれば使用することができる。例えば、一分子中に３個
以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂類はもちろんポ
リイミド樹脂，変性ポリイミド樹脂，シアン酸エステル
樹脂，変性シアン酸エステル樹脂，不飽和ポリエステル
樹脂，変性不飽和ポリエステル樹脂，フェノール樹脂，
変性フェノール樹脂等が挙げられる。

次に各実施例により具体的に説明する。

（第１実施例） エポキシ樹脂層５としてビスフェノールＡタイプのエポ
キシ樹脂である油化シェルエポキシ社製「エピコート82
8」（商品名）100重量部に対し、硬化剤としてジシアン
ジアミドを４重量部、触媒として２−エチル,4−メチル
イミダゾールを0.1重量部配合し、メチルセルソルブ:ME
K＝1:1の混合溶剤に溶解させ、固形分５％の溶液とし
た。この中にエポキシシラン処理を施した旭シュエーベ
ル社製「＃7628ガラスクロス」（商品名）を含浸させ、
溶剤を乾燥させた後、ガラスクロス２に対して樹脂固形
分1.0重量％のガラスクロスプリプレグ中間体６を得
た。

しかる後に主たるマトリックス樹脂層３として、ダウケ
ミカル社の３官能エポキシ樹脂である「TACTIX−742」
（商品名）100重量部に対し、硬化剤としてジシアンジ
アミドを４重量部、触媒として２−エチル,4−メチルイ
ミダゾールを0.1重量部配合し、メチルセルソルブ:MEK
＝1:1の混合溶剤に溶解させ、固形分50％の溶液を製造
した。それを、前記ガラスクロスプレグ中間体６に含浸
させ、溶剤を乾燥させた後、ガラスクロス２に対して樹
脂固形分45重量％のガラスクロスプリプレグ７を得た。

このプリプレグ７を２枚重ねてコア材とし、その上下に
それぞれ35μ厚の銅箔４を積層し、加熱プレスにより0.
4mm厚の両面銅張積層板を得た。

つぎに、この製品の片面銅箔をエッチングにより除去し
た後、100℃の沸騰水中で６時間煮沸後、はんだフロー
ト試験として260℃のはんだ浴で３分間フロートさせ
て、膨れ、ミーズリングの発生等を観察した。また、常
温（25℃）でプリプレグ層−プリプレグ層間のピール
（剥離）強度を測定した。それらの結果を第１表に示
す。

（第２実施例） 主たるマトリックス樹脂層３としてポリイミド樹脂であ
る日本ポリイミド社製「ケルイミド601」（商品名）を
Ｎ−メチルピロリドンに溶解させ、固形分50％の溶液と
した他は前記第１実施例と同様にして銅張積層板を成形
し、はんだフロート試験及びプリプレグ層間のピール強
度を測定した結果を第１表に示した。

なお、これら各実施例の効果を実証するため、つぎのエ
ポキシ樹脂層５を有しない従来方法による各比較品を製
造して同様の対比測定を行った。

（第１比較例） 前記第１実施例における主たるマトリックス樹脂層３で
ある「TACTIX−742」及び硬化剤，触媒，溶剤のみでプ
リプレグ１を製造し、この実施例と同様にはんだフロー
ト試験及びプリプレグ層間のピール強度を測定し、その
結果を第１表に併記した。

（第２比較例） 前記第２実施例における主たるマトリックス樹脂層３で
ある「ケルイミド601」及び溶剤のみでプリプレグ１を
製造し、前記第２実施例と同様にはんだフロート試験及
びプリプレグ層間のピール強度を測定し、その結果を第
１表に併記した。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明による銅張積層板は、密着
力に優れ、耐水性も向上し、はんだ耐熱性にも優れてお
り、なおかつ、主たるマトリックス樹脂の持つ優れた耐
熱性等を保持しているため、今後ますます高耐熱性，高
信頼性を要求されるプリント配線基板用銅張積層板とし
て、その工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る銅張積層板の一実施例の説明用
断面構成概要図、第２図は、従来の銅張積層板の一例の
第１図相当図である。 ２……ガラスクロス（布） ３……主マトリックス樹脂層 ４……銅箔 ５……エポキシ樹脂層 ６……ガラスクロスプリプレグ中間体 ７……ガラスクロスプリプレグ なお、各図中、同一符号は同一構成要素を表わす。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 守英 神奈川県相模原市宮下１丁目１番57号 三 菱電機エンジニアリング株式会社東京事業 所相模支所内 (56)参考文献 特開 平１−308628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−128847（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−34140（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主マトリックス樹脂層にポリイミドを用い
   る銅張積層板において、ガラスクロスの表面に一分子中
   に２個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂をガラスクロ
   スに対して0.1ないし20重量％の割合で備えたガラスク
   ロスプリプレグ中間体を有することを特徴とする銅張積
   層板。
2. 【請求項２】主マトリックス樹脂層に一分子中に３個以
   上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を用いる銅張積層
   板において、それ以外は特許請求の範囲第１項に記載の
   銅張積層板。