JPH11279508A - 接着剤付銅はくの製造方法及び銅張積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 はんだ耐熱性、熱時における銅はく引き剥が
し強さ及び気中耐熱性に優れた銅張積層板を提供する。 【解決手段】 ポリビニルブチラール、メラミン樹脂及
びエポキシ樹脂を必須成分として含む接着剤ワニスを銅
はくに塗布し、乾燥する接着剤付銅はくの製造方法にお
いて、接着剤のテトラヒドロフラン抽出率が２０重量％
以上となるように乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接着剤付銅はくの
製造方法及び銅張積層板の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板の基板材料である銅張積
層板は、熱硬化性樹脂ワニスを繊維基材に含浸乾燥して
得られるプリプレグに銅はくを重ね、加熱加圧して製造
されている。銅はくを直接プリプレグに重ねて加熱加圧
したのでは接着力が不足することがあり、接着力を補完
するため、接着剤付銅はくが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子機器の小
型、高機能化が進み、それに用いられるプリント配線板
は、ますます高密度化し、配線幅が小さくなってきてい
る。また、部品実装においても、リフローソルダリング
方式が採用されるようになってきている。これにともな
い、はんだ耐熱性の向上、熱時における銅はく引き剥が
し強さの向上及び気中耐熱性の向上が求められていた。
本発明は、これら各特性が優れた銅張積層板を製造する
ために有用な接着剤付銅はくを製造する方法及びこれを
用いた上記の各特性が優れた銅張積層板を製造すること
ができる銅張積層板の製造方法を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】プリプレグに接着剤付銅
はくを重ねて加熱加圧したとき、接着剤とプリプレグの
樹脂とが互い混じりあった層（以下混合層という）が形
成される。本発明者は、銅張積層板の断面について種々
検討し、接着剤の厚さを１としたときの混合層の厚さ
（以下混合層の厚さという）が１／５〜９／１０となっ
ているときにはんだ耐熱性、熱時における銅はく引き剥
がし強さ及び気中耐熱性に優れていることを見い出し
た。そして、接着剤付銅はくを製造するときに、接着剤
のテトラヒドロフラン抽出率が２０重量％以上となるよ
うに乾燥することにより、前記混合層の厚さが接着剤の
厚さの１／５〜９／１０となることを見い出し本発明に
到達した。

【０００５】請求項１に記載の発明は、ポリビニルブチ
ラール、メラミン樹脂及びエポキシ樹脂を必須成分とし
て含む接着剤ワニスを銅はくに塗布乾燥する接着剤付銅
はくの製造方法において、接着剤のテトラヒドロフラン
抽出率が２０重量％以上となるように乾燥することを特
徴とする接着剤付銅はくの製造方法である。

【０００６】ここで、テトラヒドロフラン抽出率とは、
テトラヒドロフランに抽出される接着剤の重量を重量％
で表した数値であり、２０±５℃のテトラヒドロフラン
に、任意の寸法の接着剤付銅はくを８時間浸漬したとき
の接着剤付銅はくの重量変化から算出される数値であ
る。テトラヒドロフラン抽出率が２０重量％未満である
と、混合層の厚さが接着剤の厚さの１／５未満となり、
銅張積層板のはんだ耐熱性、熱時における銅はく引き剥
がし強さ及び気中耐熱性が低下する。また、接着剤ワニ
スの溶剤を揮発させた程度の乾燥とすることにより、混
合層の厚さを９／１０以下とすることができる。

【０００７】はんだ耐熱性、熱時における銅はく引きは
がし強さ及び気中耐熱性の観点から、接着剤の必須成分
の配合割合は、ポリビニルブチラール１００重量部に対
して、メラミン樹脂４０〜８０重量部及びエポキシ樹脂
１０〜２４重量部とするのが好ましい。すなわち、請求
項２に記載の発明は、接着剤が、ポリビニルブチラール
１００重量部に対し、メラミン樹脂４０〜８０重量部及
びエポキシ樹脂１０〜２４重量部を必須成分として含む
接着剤である請求項１に記載の接着剤付銅はくの製造方
法である。

【０００８】メラミン樹脂の配合量が４０重量部未満で
あると、はんだ耐熱性が低くなり、８０重量部を超える
と、引きはがし強さが低下する傾向を示す。エポキシ樹
脂の配合量が１０重量部未満になるとはんだ耐熱性や引
きはがし強さが不十分となる傾向があり、２４重量部を
超えるとトラッキング破壊を起こしやすくなる傾向にあ
る。このことから、ポリビニルブチラール１００重量部
に対するメラミン樹脂及びエポキシ樹脂の配合量は、メ
ラミン樹脂６０〜７６重量部及びエポキシ樹脂１１〜１
６重量部とするのがより好ましい。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の製造方法により得られた接着剤付銅はく
をプリプレグに重ねて加熱加圧することを特徴とする銅
張積層板の製造方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】接着剤の成分として用いられるポ
リビニルブチラールは、ポリビニルアルコールとブチル
アルデヒドとを酸触媒で反応させて生成する樹脂であっ
て、銅との接着性がよく、他の樹脂との相溶性もよいこ
とが知られている。本発明においては、ブチラール化度
４０〜９０モル％、重合度１５００〜２５００のものが
好ましく用いられる。ブチラール化度が、４０モル％未
満であると接着剤層の耐熱性が不十分となる傾向があ
り、９０モル％を超えると接着剤ワニスとしたときに粘
度が高くなる傾向を示す。また、重合度は、１５００未
満であると接着剤層の耐熱性が不十分となる傾向があ
り、２５００を超えると接着剤ワニスとしたときに粘度
が高くなる傾向を示す。このことから、ブチラール化度
５０〜８５モル％、重合度２０００〜２４００のものが
より好ましく用いられる。このようなポリビニルブチラ
ールとしては市販品を使用することができる。ポリビニ
ルブチラールの市販品としては、エスレックスＢＸ−
１、エスレックスＢＸ−２、エスレックスＢＸ−５（以
上積水化学工業株式会社商品名）、デンカブチラール＃
５０００−Ａ、デンカブチラール＃６０００−Ｃ、デン
カブチラール＃６０００−ＥＰ（以上電気化学工業株式
会社商品名）などが挙げられる。これらは単独で使用し
てもよく、２種類以上を併用してもよい。

【００１１】接着剤の成分として用いられるメラミン樹
脂は、有機溶剤に溶解させる必要から、アルキルエーテ
ル化メラミン樹脂、例えば、メチル化メラミン樹脂、ブ
チル化メラミン樹脂などを用いるのが好ましい。アルキ
ルエーテル化メラミン樹脂も市販品を使用することがで
きる。市販品としては、ＭＷ−３０、ＭＳ−００１、Ｍ
Ｘ−００２、ＭＸ−７０５（以上メチル化メラミン樹
脂、三和ケミカル株式会社商品名）、メランＸ−６６、
メラン−２０００（以上ブチル化メラミン樹脂、日立化
成工業株式会社商品名）などが挙げられ、これらは単独
で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。

【００１２】接着剤の成分として用いられるエポキシ樹
脂は、二官能以上のエポキシ樹脂を使用することがで
き、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルア
ミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エ
ポキシ樹脂、これらのハロゲン化物等が挙げられ、これ
らは単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよ
い。

【００１３】これらの成分のほかに、必要があれば、接
着剤の硬化温度や硬化時間を調整するために、硬化剤、
硬化促進剤等を配合する。これらの成分を有機溶剤に溶
解して接着剤ワニスとし、これを銅はくの粗化面に塗布
する。接着剤ワニスとするために用いられる有機溶剤と
しては、成分として用いられる、ポリビニルブチラー
ル、エポキシ樹脂、及び、メラミン樹脂を溶解できるも
のであればよく、メタノール、アセトン、メチルエチル
ケトン、トルエンなど、比較的安価な有機溶剤が好まし
く用いられる。接着剤ワニスの固形分濃度については、
塗布に好適な範囲で適宜選択され、銅はくへの塗布方法
についても、ロールコートなど従来公知の方法によるこ
とができる。接着剤ワニスは、乾燥後の厚さが１５〜６
０μｍとなるように塗布するのが好ましい。乾燥後の厚
さが１５μｍ未満であると接着力が小さくなる傾向にあ
り、６０μｍを超えると同様に接着力が小さくなる傾向
にある。このことから、乾燥後の厚さが３０〜５０μｍ
となるように塗布するのがより好ましい。

【００１４】接着剤ワニスを銅はくに塗布乾燥するが、
このときの乾燥温度及び時間をテトラヒドロフラン抽出
率が２０重量％以上となるように設定する。これによ
り、プリプレグと重ねて加熱加圧したときに混合層の厚
さを接着剤の厚さの１／５〜９／１０とすることができ
る。なお、具体的な加熱温度及び時間は、接着剤の厚さ
により異なるため、その都度定める必要がある。乾燥手
段としては、公知の乾燥炉を用いることができ、特に制
限はない。

【００１５】このようにして得られた接着剤付銅はくと
組み合わせて用いられるプリプレグとしては、従来公知
のプリプレグを用いることができ特に制限はない。さら
に、銅張積層板の製造方法及び条件についても従来公知
の銅張積層板の製造方法によることができ、特に制限は
ない。

【００１６】

【実施例】実施例１ ポリビニルブチラール樹脂（ブチラール化度７１重量％
（６５モル％）、重合度２４００、電気化学工業株式会
社製、電化ブチラール＃６０００−ＥＰ（商品名）を使
用）１００重量部、ブチル化メラミン樹脂（日立化成工
業株式会社製、メランＸ−６６（商品名）を使用）６０
重量部及びｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（エポキシ当量２１０、東都化成株式会社製、ＹＤＣＮ
−７０４（商品名）を使用）２０重量部を、メタノール
／メチルエチルケトン／トルエンの各等量混合溶剤に固
形分が２５重量％になるように溶解して接着剤ワニスを
調製した。この接着剤ワニスを厚さ３５μｍの電解銅は
くの粗化面に乾燥後厚さが３８μｍになるように塗布
し、１３０℃で５分間加熱することにより乾燥して接着
剤付銅はくを作製した。作製した接着剤付銅はくの接着
剤のテトラヒドロフラン抽出率は２８重量％であった。

【００１７】フェノール１モルを反応釜に仕込み、これ
に３７重量％ホルマリンをホルムアルデヒドとして１．
２モル相当量加え、次に３０重量％トリメチルアミン水
溶液をトリメチルアミン０．４モル相当量加え、７０℃
で６時間反応させて水溶性フェノール樹脂ワニスを調製
した。

【００１８】桐油２００部（重量部、以下同じ）、フェ
ノール３３４部、パラトルエンスルホン酸０．２部を反
応釜に仕込み、９０℃で１時間反応させ、桐油変性率３
５重量％の桐油−フェノール反応物を調製した。

【００１９】得られた桐油−フェノール反応物１０００
部に、パラホルムアルデヒド３００部（フェノール性水
酸基１モルに対し１．１モル相当量）、及び、２８重量
％アンモニア水３０部を反応釜に仕込み、７５℃で２時
間反応させた後、減圧下に脱水濃縮してレゾール樹脂を
得、これにトルエンとメタノールの各等重量混合溶剤６
００部加えてレゾール樹脂ワニスを調製した。

【００２０】厚さ０．２ｍｍ、坪量１２５ｇ／ｍ² のク
ラフト紙に、前記水溶性フェノール樹脂ワニスを樹脂付
着量が２０重量％となるように含浸付着させ、次に、前
記レゾール樹脂ワニスを、乾燥後の全樹脂付着量が５４
重量％になるように含浸、乾燥してプリプレグを得た。
このプリプレグ８枚を重ね、その両面に、前記で得られ
た接着剤付銅はく各１枚を重ね、温度１７０℃、圧力１
１ＭＰａで、１２０分間加熱加圧して、厚さ１．６ｍｍ
の両面銅張積層板を作製した。

【００２１】実施例２ 乾燥するときの加熱時間を８分間に変更したほかは実施
例１と同様にして接着剤付銅はくを作製し、両面銅張積
層板を作製した。作製した接着剤付銅はくの接着剤のテ
トラヒドロフラン抽出率は２３重量％であった。

【００２２】実施例３ 乾燥するときの加熱温度を１５０℃に変更したほかは実
施例１と同様にして接着剤付銅はくを作製し、両面銅張
積層板を作製した。作製した接着剤付銅はく接着剤のの
テトラヒドロフラン抽出率は２１重量％であった。

【００２３】比較例 乾燥するときの加熱温度を１５０℃に、また加熱時間を
８分間に変更したほかは、実施例１と同様にして接着剤
付銅はくを作製し、両面銅張積層板を作製した。作製し
た接着剤付銅はくの接着剤のテトラヒドロフラン抽出率
は１７重量％であった。

【００２４】以上で作製した両面銅張積層板を切断し、
顕微鏡を用いて混合層の厚さを調べた。また、はんだ耐
熱性、熱時引き剥がし強さ及び気中耐熱性を以下のよう
にして調べた。これらの結果を表１に示す。 はんだ耐熱性：２６０℃のはんだ槽に、２５ｍｍ角に切
断した試料を浮かべ、ふくれを生ずるまでの時間（単
位：秒）を測定することにより評価した。熱時における
銅はく引き剥がし強さ（表においいては熱時引き剥がし
強さとする）：１５０℃の恒温槽中において、ＪＩＳ
Ｃ ６４８１に準拠して測定することにより評価した。 気中耐熱性：２００℃の恒温槽中に２０分間及び３０分
間保持した後のふくれの有無を調べることにより評価し
た。 表中、○はふくれ無、×はふくれ有を示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から、接着剤付銅はくのテトラヒドロ
フラン抽出率は１７重量％であった比較例では、混合層
の厚さが１／６と小さく、はんだ耐熱性、熱時における
銅はく引き剥がし強さ及び気中耐熱性のいずれもが劣っ
ていることが示される。

【００２７】

【発明の効果】本発明の製造方法による接着剤付銅はく
を使用することにより、はんだ耐熱性、熱時における銅
はく引き剥がし強さ及び気中耐熱性に優れた銅張積層板
を製造することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニルブチラール、メラミン樹脂及
   びエポキシ樹脂を必須成分として含む接着剤ワニスを銅
   はくに塗布乾燥する接着剤付銅はくの製造方法におい
   て、接着剤のテトラヒドロフラン抽出率が２０重量％以
   上となるように乾燥することを特徴とする接着剤付銅は
   くの製造方法。
2. 【請求項２】 接着剤が、ポリビニルブチラール１００
   重量部に対し、メラミン樹脂４０〜８０重量部及びエポ
   キシ樹脂１０〜２４重量部を必須成分として含む接着剤
   である請求項１に記載の接着剤付銅はくの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の製造方法により
   得られた接着剤付銅はくをプリプレグに重ねて加熱加圧
   することを特徴とする銅張積層板の製造方法。