JPS593991A - プリント配線板 - 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】 本発明はとくに改良された電気絶縁性を有し、熱変形温
度や半田耐熱性に代表される熱的性質、機械的性質およ
び金属箔と絶縁基材との接着強度がすぐれ、しかも容易
にかつ安価に製造することのできるブリット配線板に関
するものである。

絶縁基材」−に銅箔などの金属箔からなる導体を平面的
に貼り合せて構成したいわゆるプリント配線板は、各種
家電製品、電子計算機、通信機、″各種計器類などの分
野で大量に使用されている。

従来からブリット配線板用絶縁基材としては、エポキン
樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱
硬化性樹脂と紙、ガラス繊維合成繊維等の基材を組み合
せた複合シートが用いられている。これらはいずれも熱
硬化性樹脂を使用するため、基板の製造時に溶媒の回収
および処理が繁雑であるばかりか、溶媒が大気中に飛散
して作業環境を著しく悪化させ、しかも樹脂を硬化せし
めるのに多大の時間を要し経済的でないなどの問題があ
つｔコ。

このような製造プロセスにの問題を解消しｔこ絶縁基材
として熱可塑性樹脂の応用が種々検討されてきたが、な
かでもポリフェニレンスルフィド樹脂とカラス繊維の複
合成形品がすくれた電気的性質と耐熱性を有する点て注
目され、実用に供されつつある。

本発明者らもポリフエニレノスルフイド樹脂とガラス繊
維の複合からなるプリノート配線板用絶縁基材の機械的
性質、熱的性質および製造プロセスの改良を目的に検討
したところ、ガラス繊維として長さが３Ｈ以−ヒの、好
ましくは連続長繊維からなるマット秋ないしは織、編物
状のものを用いることにより、上記目的が達成できるこ
とを見出し先に提案した。

しかしながら本発明者らのその後の検討によれば、上記
ポリフェニレンスルフィド樹脂とガラス長繊維の複合物
を絶縁基材とするプリント配線板はその製造プロセスが
容易で、機械的性質や耐熱性こそ優れるものの、吸湿時
に電気絶縁抵抗が著しく低下するという問題があること
が判明した。

そこで本発明者らは十記プリント配線板の電気絶縁性を
一層改良することを目的とじてさらに検討を続けた結果
、使用するカラス長繊維を予め特定の化合物で処理する
ことにより、吸湿時の地気絶縁抵抗低下が極めて“少な
Ｌ・プリント配線板が得られることを見出し、本発明に
到達した。

すなわち本発明はポリフェニレンスルフィド樹脂（以下
ＰＰＳと略称する）８５〜２０重量％とエポキシシンお
よび／またはメルカプトシラノで処理された長さが３朋
以上のガラス繊維１５〜８０重量％の複合からなる板状
成形品を絶縁基材とし、その表面に金属層を設けたこと
を特徴とするプリント配線板を提供するものである。

本発明で用いるＰＰＳとは、構造式 冊←ζ釡←Ｓ÷で示されるくり返し単位を９０モル％以
−ト、好ましくは９５モル％以上含む重合体であり、温
度３００℃、みかけの剪断速度２００／ｓｅｃの条件下
で測定した溶融粘度が５０ないし５０００°０ポイズ、
好ましくは１００ないし５０００ポイズの範囲にあるも
のが適当である。なお使用するＰＰＳには酸化防止剤、
熱安定剤、滑剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、着色剤、充
填剤、離型剤などの通常の添加剤を添加することができ
、また本発明の目、的を阻害しない範囲内で他種ポリマ
を少割合ブレンドすることもできる。

本発明で用いるガラス繊維の形態は、板状成形品中にお
ける長さが３ｕ以上であればチョツプドファイバー、チ
ョツプドファイバーマット、連続長繊維マット、織物、
編物およびこれらの二種以」−の組み合せ等いかなる状
態で用いても良いが、マット状あるいは編織物等の布帛
状のものが取り扱い易さ、絶縁基板の機械的強度の点で
すくれており、とくに好適に用い得る。

ここで複合板状成形品からなる絶縁基材中に含有される
ガラス繊維の長さは３傷以上、とくに５ｕ以上であるこ
とが重要であり、３龍未満では絶縁基板の機械的性質を
十分満足できないため好ましくない。したがって板状成
形品を得る際にはその成形品中に含有されるガラス繊維
の長さを３　＋ｕ＋以上に保持する必要があり、通常よ
く行なわれている樹脂とガラスチョップファイバーを押
出機で溶融混合し板状に押出す方法ではガラス繊維が切
断され、その繊維長が３　ｗｗ以下になってしまうため
好ましくない。

また使用するガラス繊維は予めエポキシシランおよび／
またはメルカプトシランで処理されていることが重要で
ある。ここで使用するエポキシシランおよびメルカプト
シランの具体例としてはβ−（３、４−エポキシンクロ
ヘキンル）エチルトリメトキシンラン、γ−グリンドキ
ンプロピルトリメトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−メルカプ１、プロピルト
リメトキシンランおよびβ−メル・カプトエチルトリエ
トキノシランなどが挙げられ、これらは２種以上を併用
することができる。

これらのエポキシシランおよびメルカプトンランは一般
に繊維状強化剤に対するカップリング剤として知られて
いるが、本発明の電気絶縁性改良効果はいかなるシラン
系カップリング剤を用いる場合にも同様に発現する訳で
はなく、他の代表的なシラン系カップリング剤である不
飽和シラノやアミノシランを用いても、本発明の目的と
する効果は得られない。す・ダわち本゛発明はエポキシ
シランおよび／またはメルカプトンランがガラス繊維と
ＰＰＳの境面の接着強度を強めて板状成形品の機械的性
質を改善するといういわゆるカップリング効果と共に、
板状成形品の電気絶縁性を改良するという特異的な新規
効果を奏することを見出した点に発明の根拠を置くもの
である。

ガラス繊維をエポキシシランおよび／ま−たはメルカプ
トシラノで処理する方法としては、一定ＰＨに調整され
たエポキシシランおよび／まｔこはメルカプトシラノの
溶液（水溶液、水／有機溶媒混合溶液など）にガラス繊
維を浸漬後乾燥する方法が代表的であり、エポキシシラ
ンおよび／またはメルカプトシランの使用量はガラス繊
維に対し０．１〜１０重量％が適当である。

ＰＰＳと上記の処理を施こしたガラス繊維を複合し、絶
縁基材としての板状成形品を製造する方・法としては、
剪断力の付加を排除し、加熱加圧のみで複合する方法が
適当であり、その具体的方法としては下記の（１）〜（
５）法が挙げられる。

（１）長さ３　ｗｗ以上のガラスチョツプドファイパー
トｐ　ｐ　ｓ粉末とを所定量配合し、ヘンシェルミキサ
ーなどによりカラス繊維の切断が起こらない条件、例え
ば回転数５００〜２０００ｒｐｍで約５〜２０分間混合
した綿状混合物を、ＰＰＳの融点以上、通常は２９０〜
３３０℃に加熱した金型に供給して圧縮賦形した後、Ｐ
ＰＳの融点以下、通常は１５０〜２００℃まで冷却して
成形品を取出す方法。

（２）　　（１）法と同様のチョツプドファイバーをＰ
ＰＳンートにはさんだものを金型に供給して上記（１）
法と同様に賦形加工する方法。

（３）　　ガラスチョツプドファイバーマット、ガラス
連続長繊維マット、ガラス織物、編物などのガラス布帛
状物にＰＰＳ粉末を所定量均一に散布したものを金型に
供給し、上記（１）法と同様に賦形加工する方法。

（４１（３１法と同様のガラス布帛状物とＰＰＳンート
とを数枚重ね合せたものを金型に供給し、上記（１）法
と同様に賦形加工する方法。

（５１（１）、（２）、（３）、（４）法と同様のＧＦ
とＰＰｓの混合物または積層物を一対の金属ベルト間に
導き、圧力を加えながら連続的に加熱、冷却してＰＰＳ
とガラス繊維を複合した板状成形品を、製造する方法。

上記（１）〜（５）法の中でも（３）〜（５）法が工程
的に有利である。

本発明において絶縁基材として用いる板状成形品の厚さ
には特に制限がなく、通常は０．０５〜５．０顛の範囲
が選択される。なお場合によっては板状成形品の厚みを
増量するためにその一面にさらに他樹脂からなるシート
を積層して実用に供することも可能である。

本発明のプリント配線板において、絶縁基板」−に設け
る金属箔としては銅箔、アルミニウム箔、銀箔などが挙
げられるが、なかでも銅箔が代表的である。金属箔の絶
縁基板上への接合は上記（↓）〜（５）法の一体化と同
時１．またゝは一体化後の任意の時期に行なうことがで
きるが、とくに一体化と同時に行なうのが簡略的で望ま
しい。

金属箔の接合、形成の具体的手段としてはとくに制限が
なく、たとえば銅箔などの金属箔を絶縁基材に貼り合せ
た後、金属箔をパターノエッチノグするいわゆるサブト
ラクティブ法、絶縁基材上に銅等をパターン状にメッキ
するアディテゴブ法、パターン状に打ち抜いた銅箔等を
絶縁基材に貼り合せるスタンピッグボイル法ナトを利用
することができる。また本発明において絶縁基材と金属
箔を接合する際には接着剤を用いることなく、す、ぐれ
た接着強度を期待することができるが、必要に応じて接
着剤を使用すれば一層すぐれた接着性が得られる。

このように簡略化されたプロセスで製造される本発明の
プリント配線板はすぐれた電気絶縁性および熱的、機械
的特性を有し、半田特性も良好であるので、電気産業分
野への適用が大いに期待される。以下実施例により本発
明をさらに詳しく説明する。

実施例１ オートクレーブに、硫化ナトリウム３２．６　ｋｑ（２
５０モル、結晶水４　Ｑ　ｗｔ％を含む）、水酸化ナト
リウム１００ｙ１安息香酸ナトリウム３６．１＆ｐ（２
５０モル）、及びＮ−メ、チル−２−ピロリトノ（以下
ＮＭＰと略称する）７９．２に９を仕込みかく拌しなが
ら徐々に２０５°Ｃまで昇温し、水６．９　ｋｑを含む
留出液７．Ｏｆｆを除去しｊコ。残留ｌｉ物に、１．４
−；クロルベンゼン３７．５に９（２５５モル）、およ
びＮＭＰ２０．０ｋｇを加え、２６５°Ｃで４時間加熱
しｊコ。反応生成物を熱湯で８回洗浄し、真空乾燥機を
用いて８０℃で２４時間乾燥して、溶融粘度２９００ポ
イズの粉末状高重合度Ｐ　Ｐ　Ｓ　２１．１　ｋｑを得
ｔ：。

−１−記ＰＰＳを用い、押出成形により厚さ０７１肩の
ノーＩ−を作成しｔ二。

また第１表に示したソラノ系カップリング剤の水溶液中
にガラスの連続長繊維マット（旭ファイバークラス（株
）製、Ｍ９６００、日付量６００ｇ／ｙ＆）を浸漬後、
１２０℃のオージノ中で３時間乾燥することにより処理
１ｙ　ｔ：。

次にＩ−記ＰＰＳノートと上記処理をしｔニガラスの連
続長繊維７７１・を各々重ね合せて３３０℃に設定した
加熱プレス中の平板状金型間に供給し、５に９／ｄの圧
力を加えて３分間加熱後、１５０°Ｃに設定しに冷却プ
レスに上記金型を移し３５　ｋｑ　／　ｄの圧力を加え
て５分間冷却することにより、厚さ１．６−ｆでガラス
を４０重量％含有する複合ＰＰＳ板状成形品を得１こ。

一方ブチレノテレフタレート単位４０重量％ブチレノイ
ノフタレート単位２７重量％、トチカッアミド単位３３
重量％からなるポ１ｊエステルアミド＆詣７０　部とヒ
スフェノール型エポキノｔ’Ａ　ｌｌｉ　３０　部から
なる接着剤（モノクロルベー・／メタノール系混合溶媒
に溶解しｔコもの）を市販のプリント配線用電解銅箔（
厚さ３５μ）に塗布乾燥して接着剤付き銅箔を作製しｔ
コ。次に上記板状体と接着剤付き銅箔とを重ね合せて、
１３０℃で加熱圧着しさらに接着剤を熱硬化させて銅張
積層板（プリント配線板）を作つｆコ。

得られｔコ銅張積層板について常態およびこれを２時間
水中で煮沸しｔコ後の絶縁抵抗を３１ｓｃ６４８１に基
づいて測定した結果を第１表１こポす。

第　　１　　表 注）１）！レノリコーノ（Ｐｌｓｌ　　ｒ−り゛リノド
キシプロピルトリメトキシレラン２）　　　　　　　　
　　　　　、　γ−メルカプトプロヒちしＬｌメトキノ
ノソラ３）　　ＵＣＣ２［、β−（３，４−エポキノノ
クロヘキノル）エチルトリエトキノソラノ４）東しノリ
コーノａ製、ｎ−（＋・リメトキノプロピル）エチレル
アεノ５）　　ＵＣＣ社製、　ヒニルトリエトキノシラ
ン６）東しノリコーノ株製、ヘキサメチルノラサ）７）
１クツ−ルア／水（１／３）混合溶媒を使用第１表から
明らかなように、カラス繊維にエポキノソラノ系ま１こ
はメルカプトソラノ系力ノプリノグ剤の処理を施こすこ
とにより、吸湿時電気絶縁性が著しく改良されるが、こ
の効果はソラノ系力ノプリノグ剤の中でもエポキノソラ
ノとメルカプトノランの場合に特異的に得られ、ヒニル
ソラノ系およびアミノソラノ系などの他のカップリング
剤を使用しても改良効果を得ることができない。

実施例２ エポキノノラン力ノブリング剤５Ｈ６０４０の２％水溶
液に浸漬後、１２０℃のオーツ／中で３時間乾燥するこ
とにより処理しｔ二長さ５ｎのガラスチョツプドファイ
バーおよび実施例１と同じ方法で得たＰＰＳ粉末とをカ
ラス繊維の配合量が４０重量％になるようにへ、ノニル
εキサ−に供給し２０分間混合し、ＰＰＳ粉末とカラス
チョツプドファイバーからなる綿ｔｔｓ　外ｉの混１合
物を得た。次にこの混合物を加熱プしス間に供給し、実
施例１と同じ条件でプレス、冷却することにより、厚さ
１．６鮪の板状成形品（２）を作成した。

一方比較のため上記ＰＰＳ粉末に上記のエポキンシラ７
カップリング剤で処理した長さが５絹のガラスチョツプ
ドファイバー４０重量％を添加し、押出機で均一に混合
して得たペレットを射出成形機に供し、金型温度１２０
℃の条件で厚さ１．６朋、１６０關×１２０朋寸法の板
状成形品（Ｉ３）を作成した。この板状成形品（２）お
よび（Ｂ）を用いて実施例１と同様に銅張積層板を作成
し、種々の特性を評価した結果を第２表に併せて示す。

なお第２表中の半田耐熱性および剥離強度以外の評価結
果はいずれも銅箔をエツチングにより除去した基板につ
いての値である。

第２表の結果から板状成形品（２）リガラス繊維がその
長さを保持して成形品中に含まれているのに対し、押出
および射出成形を経た板゛状成形品（Ｂ１においてはガ
ラス繊維が０．３　ｎ以下に切断されていることがわか
る。

また゛ガラス繊維の長さが３１１１１以下の場合は、吸
湿時の電気絶縁性は良好であるが、半田耐熱性がなく耐
熱性が劣る（ｆかりか曲げ強度およびＩＺＯＤ衝撃強さ
も著しく劣るなどの欠点があるのに対し、本発明のプリ
ント配線板はこれらの欠点が改良されていることが明ら
かである。

特許出願人　東　し　株　式　会　社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポ’Ｊ　フェニレンスルフィドＷ　Ｑｉ　８５〜２０重
   ■％とエポキシソランおよび／まｔこはメルカプ！・ソ
   ランで処理された長さが３朋以上のガラス繊維１５〜８
   ０重量％の複合からなる板状成形品を絶縁基材とし、そ
   の表面に金属層を設けたことを特徴とするプリン１−配
   線板。