JPS5831753B2 - 電気用絶縁積層板及び印刷回路用金属箔張り積層板 - Google Patents

電気用絶縁積層板及び印刷回路用金属箔張り積層板

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JPS5831753B2
JPS5831753B2 JP54011780A JP1178079A JPS5831753B2 JP S5831753 B2 JPS5831753 B2 JP S5831753B2 JP 54011780 A JP54011780 A JP 54011780A JP 1178079 A JP1178079 A JP 1178079A JP S5831753 B2 JPS5831753 B2 JP S5831753B2
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規な構造を有する電気用絶縁積層板又はそ
れと金属箔よりなる印刷回路用金属箔張り積層板に関す
るものであり、その目的は、吸湿あるいは吸水しに＜＜
、従って電気絶縁特性や寸法安定性さらに耐熱性に優れ
た電気用積層板又は印刷回路用金属箔張り積層板を提供
するにある。
本発明でいう電気用絶縁積層板とは各種電子部品や装置
の基板や支持板として使用される積層板等を意味し、又
印刷回路用金属箔張り積層板とは電子回路用部品等の実
装に使用するプリント回路を構成するプリント回路用基
板を意味する。
従来これらは、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂と基
材である紙、あるいはエポキシ樹脂と紙、あるいはエポ
キシ樹脂とガラス布等を素材として、基材である紙やガ
ラス布等にこれら樹脂ワニスを含浸し、次いでプリプレ
グを構成し、これらを多数枚、あるいはこれらにさらに
金属箔、たとえば電解銅箔を重ね合せ、加熱加圧プレス
中で積層し、樹脂を十分に硬化させることによって製造
されている。
このようにして製造されている従来の電気用積層板ある
いは印刷回路用金属箔張り積層板は、例えば、フェノー
ル樹脂と紙によって構成されているものを例にとると第
１図に示すごとき構造を呈している。
第１図にはかかる従来品の絶縁積層板の断面の状態を示
しである。
即ち、樹脂と複合化された紙が多層に積層されているが
、実質的に紙の繊維は相互に層間で接触もしくはからみ
あっており、各層間において紙は分離されていないのが
実情である。
一方、電気用絶縁積層板や印刷回路用金属箔張り積層板
は、吸湿や吸水によって電気絶縁特性や耐熱性及び寸法
安定性等が損ねられることが良く知られている。
これは実用的な面で好ましくない。水は主に板の表面層
より板肉に侵入するが、紙等の基材の繊維の存在や、繊
維と樹脂の界面層の存在が、より水の侵入を容易とする
。
たとえば、このことは、第１図に示したごとき表面層に
紙の繊維が露出している面と、第２図に示すごとき、表
面に、金属箔を接着する接着剤やあるいは絶縁板を構成
したものと同等の樹脂からなる層が形成されている面の
表面絶縁抵抗を吸湿下で測定すると、前者の場合の低下
率が極めて太きい。
このことは、紙の繊維の存在が抵抗率の低下、従って、
水の表面層や板肉への侵入に支配的な要因として作用し
ているといえる。
従って、従来の製品においては、たとえば第１図の場合
を例にとれば、紙の繊維が各層間でからみ合い、その断
面において、実質的な連続構造体とみなしうるから、こ
のような状態においては、表面より侵入した水は連続的
に連らなった繊維を媒体として、容易に内部まで侵入し
てしまい、従って、従来の製品のごとき構造を呈してい
るものは、吸湿や吸水しやすく、かつ、このような時の
電気絶縁特性、特にＪＩＳ−Ｃ−６４１８に定める体積
抵抗率や絶縁抵抗率の大きな低下をまねき、さらに、吸
湿量が増加するから、たとえばハンダ耐熱性に代表され
る耐熱性を損ね、さらには、吸湿等により、特に印刷回
路用金属箔張り積層板においては絶縁板部の体積が増加
させる等のいくつかの欠点を有していた。
本発明者はかかる現状に鑑みて、鋭意研究を行った結果
、従来品のごとく、各基材層が接触し合い、断面でみた
時、実質的に連続体となる構造を排除し、各基材間に、
熱硬化性樹脂層を形成させ、各基材層の接触を実質的に
遮断した構造とした時、性状にすぐれた電気用絶縁積層
板又は印刷回路用絶縁積層板となることを見い出し本発
明に到達した。
即ち、本発明は熱硬化性樹脂を含浸した複数枚の基材の
積層体を含む電気用絶縁積層板または印刷回路用金属箔
張り積層板において、各基材層間に実質的にその全面積
にわたって連続している、該基材層と一体の熱硬化性樹
脂層を備えていることを特徴とする電気用絶縁積層板又
は印刷回路金属箔張り積層板を内容とする。
本発明の概念を絶縁積層板の断面図として第３図に示す
。
図に示すごとき構造を有する絶縁積層板において、表面
より侵入した水は、第１層の基材と第２層の基材の間に
存在する樹脂層によって、より内部への侵入が明確に遮
断され、順次間等のことが言える。
従って、絶縁板内部への水の侵入は軽微となり、吸湿や
吸水による前記のごとき性状の劣化を大巾に改良するこ
とが出来るのである。
本発明には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン
樹脂、けい素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の従来知
られている熱硬化性樹脂は、どれでも適用できる。
こＳでいう熱硬化性とは必ずしも実際の硬化を熱で実施
することを意味せず、実際の硬化は常温硬化や、光線、
電子線、放射線等で行ってもよい。
樹脂は単独の種類又は各層で異ったものを用いてもよい
。
基材としては、たとえば、セルロース繊維を主成分とし
たリンク−紙やクラフト紙、あるいはガラス布、石綿布
といった公知のものが適用できる。
紙を用いることは価格も安く、かつ、本来吸湿性に豊ん
だものであるが故に、本発明が極めて効果的に適用でき
る望ましい実施態様の一つである。
本発明における多基材間に存在する樹脂層はどのような
方法によって構成しても良いが、より好ましい方法は、
用いる樹脂や基材の性状によって選択される。
たとえば、フェノール樹脂を用いる場合は、良く知られ
ている方法でプリプレグを形成し、さらにその表面に樹
脂ワニスを塗布し、再び乾燥し、これを適度に加熱、加
圧したプレス内で積層することによって達成できる。
この際、過剰な加圧は、各基材間の樹脂層の形成を困難
にする。
かかる観点からは、大きな成形圧を必要としないエポキ
シ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂が本発明に好適である
。
加圧およびその程度は各基材間の樹脂層の厚みの制御を
重点として選択できるからである。
未硬化の状態で、それ自体、室温で液状であるようなエ
ポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂を用いる場合は、
これらの樹脂液を含浸させた基材を重ね合せる際に樹脂
液を塗布するか、あるいは過剰に樹脂液を含浸させ、あ
らカルめ、基材の厚さや枚数、あるいは基材間の樹脂層
の厚さ等から算定された間隔を有するスリット間を通過
させるなどして、積層体を形成し、加熱硬化することに
よって達成できる。
このような樹脂は、溶剤等の揮発性成分を含まない為、
溶剤等の乾燥を必要とせず、加えて、各基材間の樹脂層
の厚みの制御が容易であり、本発明に好適である。
さらに、基材への含浸や基材間の樹脂層の厚みを制御す
る上で未硬化時の樹脂液の粘度も要素となるが、広い粘
度の範囲、たとえば０．０５〜１５ポイズといった範囲
の樹脂液を容易に調整することのできる未硬化時に常温
で液状である不飽和ポリエステル樹脂が本発明において
好適である。
またこれら樹脂に、難燃剤、難燃助剤、充填剤、着色剤
、硬化触媒のような通常電気用積層板に配合される添加
剤を配合しても良いことは勿論である。
本発明によって構成される各基材間の樹脂層の厚みは、
通常１〜１００μｍ程度が好ましい。
この樹脂層の厚みが過剰に太きいと他の特性、たとえば
打ちぬき加工特性等を損ねることがある。
この樹脂層の厚みは、用いる各基材の厚み以下であるこ
とが好ましい。
又、この樹脂層の存在やその厚みの確認は、断面を鋭利
な刃物で削るか、あるいは試料うめ込み用樹脂等を用い
て試験片を固定し、これを切断し、軽く研磨するといっ
たような通常良く知られた方法で、１０〜１００倍程度
の光学顕微鏡によって、正確な観察が可能である。
本発明に用いる金属箔は導電性や機械的強度等の点から
アルミニウム箔や銅箔等が良く、その接着性等から、い
わゆる電解銅箔が好適である。
又、本発明において、第３図に示すごとく、各基材層間
に樹脂層が存在するに加えて、絶縁積層板の片面もしく
は両面の表面層、あるいは印刷回路用金属箔張り積層板
における金属箔との接合面等においても、樹脂層が存在
することが好ましいことは言うまでもない。
又、第３図に示しているごとく、各基材層が樹脂層によ
って完全に区分されていることが好ましいことはいうま
でもないが、部分的に多少基材どうしが接触する所があ
ったとしても本発明の効果は達成できる。
本発明においてはたとえば２００〜３００μｍ程度の厚
さの紙を基材とした場合、たとえば２枚〜１０数枚積層
することにより厚さが０．５〜３山程度の電気用積層板
あるいはこれらの厚さの絶縁板を有する印刷回路用金属
箔張り積層板を容易に構成することが出来る。
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例 １ フェノール樹脂１００重量部、桐油３０重量部からなる
フェノール樹脂組成物をドルオールで希釈し、固形分濃
度４８％のワニスを得、このものを、厚さが２７０μｍ
で坪量が１５０．９／ｍ”のクラフト紙に含浸し、１５
０℃で乾燥し、樹脂付着分５０％のプリプレグを得、次
いで、このものの片面にさらに上記ワニスを塗布し、厚
さが２５μの樹脂層を形成し、このものを６枚と、厚さ
が３５μである電解銅箔とともに重ね合せ、１５０℃×
１２０分、２０ｋｇ／ｄの加熱加圧条件で成形し、厚さ
が１６ｍｍである印刷回路用銅張り積層板を得た。
このものは、基材である紙の各層間に平均厚みが約１８
μｍの樹脂層を有した。
比較例 １ 実施例１で得たプリプレグにワニスを塗布することなく
、そのまま銅箔とともに８枚重ね合せ、■５０℃Ｘ２０
分、５０ｋｇ／Ｃｒ１ｔ、の加熱加圧条件で成形し、厚
さが１６ｍｍである印刷回路用銅張り積層板を得た。
このものは、紙の各層間に実質的に樹脂層を有さなかっ
た。
実施例 ２ 下記の樹脂組成物を実施例１で用いたものと同等の紙に
含浸し、■３０℃ＸＩＯ分の条件で乾燥し、樹脂付着分
５２％のプリプレグを得た。
エポキ清脂（大部化成製ＹＤ−０１１） １００重量部
アセトン ２５ ｌ／ジシア
ンジアミド ４ ／／ジメチルホルム
アミド １５ ｌ／メチルセルソルブ
１５ ｌ／ベンヂ゛ルジメチルアミン
０．３５ １／メチルエチルケトン
４０１１次いでこのものの両面に、さらに上記樹
脂組成物を用いて厚さが約１０μｍの樹脂層をコーテイ
ングによって形成させ、６枚重ね合せ、１７００Ｃ×４
０分及び１０ ｋｇ／ｃｒｉ’ｔの加熱加圧条件で積層
し、厚さが約１．６山である絶縁積層板を得た。
このものは基材である紙の各層間に平均厚みで約１５μ
ｍの樹脂層を有した。
比較例 ２ 実施例２で得たプリプレグに樹脂層を形成させることな
く、７枚重ね合せ、１７０℃×４０分及び２０ｋｇ／Ｃ
ｒ？ｔの加熱加圧条件で積層し、厚さが約１．６ｍｒｎ
である絶縁積層板を得た。
このものは基材である紙の各層間に実質的に樹脂層を有
さなかった０ 実施例 ３ 下記の、室温で液状である樹脂組成物即ちエポキシ樹脂
１００重量部（シエＪし石油製エ
ピコート８２８） 日立化成製ＨＮ−２２００８０１！ （メチルテトラヒドロフタル酸無水物） ジメチルベンジルアミン ０．１１／を実施例
１で用いた紙に含浸し、水平に保持した厚すが１００μ
ｍのアルミニウム箔上に設置し、ついで、この樹脂液を
含浸紙上に厚みが約ｌｌｎｍ程度になるごとく塗布し、
この上に紙を重ね樹脂液を含浸し樹脂液を塗布すること
をくりかえし、樹脂液が含浸された６枚の含浸紙の重ね
合せ物を得、さらに、この上に樹脂液を塗布して、厚さ
が１００μｍのアルミニウム箔を重ね、ついで、クリア
ランスが１８００μｍに設定されたロール間を通過させ
、ついで、１５０℃×６０分の条件で硬化させ、ついで
、アルミニウム箔をハク離し、厚さが約１，６關である
積層絶縁板を得た。
このものは基材である紙の各層間に約２０μｍの厚さの
樹脂層を有した。
比較例 ３ 実施例３で用いた樹脂液を実施例１で用いた紙に、樹脂
付着分が５０％となるごとくカーテンフロ一方式により
含浸し、この含浸紙を７枚重ね合せ、さらに、この両面
に１００μｍのアルミニウム箔をそれぞれ重ねクリアラ
ンスが１８００μｍのロール間を通過させ、しかる後、
実施例３と同等に硬化させ、厚さが約１．６ｍｍである
絶縁積層板を得た。
このものは、基材である紙の各層間に実質的に樹脂層を
有さなかった。
実施例 ４ 市販の不飽和ポリエステル樹脂（蔵出薬品製ポリマール
６３０４）１００重量部とクメンハイドロパーオキサイ
ド１重量部からなる樹脂液を用い実施例３と同等の方法
で、含浸紙を６枚重ね合せ、最後に厚さが３５μである
電解銅箔を重ねて、クリアランスが１７３０μｍに設定
された二本のロール間を通過させ、１００℃Ｘ３０分、
次いで８５°Ｃ×１０時間の条件で硬化せしめ、片面の
アルミニウム箔をハク離し、厚さが約１．６間である銅
張り積層板を得た。
このものは、基材である各紙の層間に約２０μｍの厚さ
の樹脂層を有した。
比較例 ４ 実施例４で用いた樹脂液をカーテンフロ一方式により、
実施例１で用いた紙に含浸し、樹脂付着分５３％の含浸
紙を得、このものを７枚積層し、ついで片面に厚さが１
００μｍのアルミニウム箔、他面に厚さが３５μｍの電
解銅箔を重ね、クリアランスが１７３０μｍに設定され
た２本のロール間を通過させ、ついで、実施例４と同等
の方法で硬化させ、厚さが約１．６關である銅張り積層
板を得た。
このものは基材である紙の各層間に実質的な樹脂層を有
しなかった。
これら実施例及び比較例の試験結果を第１表に示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来品の電気用絶縁積層板又は印刷回路用積層
板の絶縁板部の断面を示す断面図であり、第２図は、表
面に樹脂層を形成させた積層板の断面図、第３図は本発
明にかかわる絶縁積層板又は印刷回路用金属箔張り積層
板の絶縁積層板部の断面を示す断面図である。 １は樹脂含浸紙、２は樹脂含浸紙の重ね合せ部、３は積
層板表面の樹脂層、４は積層各基材間を区分する樹脂層
。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 熱硬化性樹脂を含浸した複数枚の基材の積層体を含
    む電気用絶縁積層板または印刷回路用金層箔張り積層板
    において、各基材層間に実質的にその全面積にわたって
    連続している、該基材層と一体の熱硬化性樹脂層を備え
    ていることを特徴とする電気用絶縁積層板または印刷回
    路用金属箔張り積層板。 ２ 基材を含浸する樹脂と各基材間に存在する樹脂層と
    が同一種類の熱硬化性樹脂である特許請求の範囲第１項
    の積層板。 ３ 熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル樹脂である特許
    請求の範囲第１項の積層板。 ４ 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である特許請求の範囲
    第１項の積層板。 ５ 基材がセルロース繊維を主体とする紙である特許請
    求の範囲第１項記載の積層板。 ６ 各基材間に存在する樹脂層の厚さが各基材層の厚さ
    より小であり、かつ１ないし１００μｍの範囲である特
    許請求の範囲第１項の積層板。 γ 不飽和ポリエステル樹脂が硬化前それ自体室温にお
    いて液状である特許請求の範囲第３項の積層板。 ８ エポキシ樹脂が硬化前それ自体室温において液状で
    ある特許請求の範囲第４項の積層板。
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