JPS6011354A - 複合積層板 - 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、電子回路用複合積層板に関し、更には誘電特
性、特に高周波領域での誘電特性のすぐれた複合積層板
に関するものである。

近年の電子技術の革新に伴い、誘′亀特性のよい電子回
路用基板を経済的に生産・供給する必要性が高まってい
る。しかし、これまでの基板は何らかの問題点を抱えて
いる。

従来よりガラス布・エポキシ樹脂系ガラス布／ポリエス
テル布・エポキシ樹脂系、ガ゛ラス布・弗素樹脂系及び
熱可塑性樹脂系の積層板や銅張板が広範に使用されてい
るが、前二者は、それらから得られたプリント回路板の
高温多湿下（温度４０〜（イ）℃、相対湿度７０〜１０
０　％　）での使用により、誘電特性の変動が太きい。

例えば常温常湿下（温度１０〜４０℃、相対湿度３０〜
７０％）での誘電特性（例えば、銹電率、誘電正接、静
電容量等）と比較して、高温多湿での誘電特性が時間と
共に著しく劣化する。

このため、このようなプリント回路板を、例えば、カラ
ーテレビ忙使用し、高温多湿下である期間作動させると
画像が鮮明でなくなったり、色調が変質した９すること
がある。このように本来は定値さるべき特性が変動して
時間と共に偏倚する性質をドリフト性と称し、温度によ
るドリフト、湿度によるドリフトが問題になるケースが
多い。

高温多７じの環境におけるドリフト性、基本的には素利
を構成しているエポキシ樹脂の親水性によってプリント
回路板が吸湿するためである。

一方、極めて疎水性の高いガラス布・弗素樹脂系の銅張
積層板から得られるプリント回路板は高周波領域でのｇ
特性がすぐれ、高温高湿Ｆでのそれら特性のドリフト性
も小さい。しかし、高コスト及び低生産性であり、プリ
ント回路板に加工する際の力ｎ工性等にも問題がある。

最近の電子工業、通信工業の各分野にあっては使用され
る周波数バンドが次第に高周波の領域へ、即ち従来多用
されたキロヘルツの領域からメガヘルツやギガヘルツの
領域の方に重要性が移行しており、これらの高い周波数
領域での４　、ｔａｎδ等ノ誘等時誘電特性れた材料の
出現が特に望まれていた。

我々は架橋したポリエチレンが低１１低ｔａｎδや高度
の耐湿絶縁特性といったすぐれた特性をもっているので
、これらの特性を活かして実用化さものである。

本発明の目的は、第】点は高周波領域での＠型持性、特
にそれらの高温多湿下でのドリフト性が小さいこと、第
２点はプリント回路板としての加工性が良好であること
である。

本発明の複合積層板は、′電気絶縁材層の少なくとも最
外層がシラン変性ポリエチレン系樹脂シートからな）、
その内側の層が紙布基材エポキシ樹脂からなり、シラン
変性ポリエチレン系樹脂層のノ１みの合Ｈ１と紙布基材
エポキシ樹脂層の厚みの合計との比が０．６以上であυ
、かつ紙布基材エポキシ樹脂層中のエポキシ樹脂の含有
率が５〜３５重Ｉ％であることを特徴とするもので、必
要に応じて、前記最外層の一方又は両方の表面に金属箔
が積層されている。

ここで金属箔とは銅、白銅、Ｗ銅、黄銅、アルミニウム
、ニッケル、鉄、ステンレス、金、銀、白金等の箔であ
る。一般的には印刷回路用として銅箔が普及してｂるが
本発明においても好ましい金属箔である。更に銅箔の中
でもきわめて高純度の無酸素銅箔は高周波信号の伝送の
際のエネルギ損失が少ないので本発明に適用することが
最も望ましい金属箔である。

次に、シラン変性ポリエチレン系樹脂について詳しく述
べる。ポリエチレン系樹脂を一般弐ＲＲ’５ｉＹ２（式
中ＲＶＪ、、ケイ素−炭素結合によりケイ素原子に結合
し、そして、炭素、水素及び所望によって酸素によｐ構
成される一価のオレフィン性の不飽和基であシ、各Ｙけ
加水分解可能な有機基であり、又Ｒ′は、脂肪性不飽和
を含寸ない一価の炭化水素基又は基Ｙである）のシラン
と、１４０℃以上の温度で、その反応温度における半減
期が６分以下の遊離ラジカル生成化合物の存在下でグラ
フト化させることにより架橋性シラン変性ポリエチレン
系樹脂を得ることができる。即ち、架橋性シラン変性ポ
リエチレン系樹脂はシラン変性ポリエチレン系樹脂の架
橋反応が未だほとんど進行していない状態のもので可融
可溶性であり、反応が進めば不融不溶化して架橋したシ
ラン変性ポリエチレン系樹脂となるので、シラン変性ポ
リエチレン系樹脂層の素材として使用する。

本発明に使用するポリエチレン系樹脂としては、ポリエ
チレン単独取合体をはじめ、エチレンを５０ｔ　Ｆ＋、
　１以上含有するエチレンと、これと共重合可能な他の
４Ｌ　ｍ％体との共重合体、例えば、エチレン参酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレ
ン・アクリル酸共重合体などがある。又、これら２棟以
上の混合体も利用できる。

このうち　４周波特性からみて、ポリエチレン単独重合
体が最も好ましい。

次に、紙叩基材エポキシ樹脂層について述べる。

この紙布基材エポキシ樹脂層を形成するための累月はエ
フ１？キシ樹脂フ０リプレグで、このプリプレグを得る
ために使用される基材はガ゛ラス繊維等の無機繊維、テ
トロン等の翁イ幾繊維の織布又は不織布、す／ター紙、
クラフト紙等である。

これらの基材に含浸される工号ンギシ樹脂としては任意
のものが使用できるが、通當ビスフェノール人のグリシ
ジルエーテル型のもの、または架橋密度を上げるために
これにエポキシノボラック等を添加したものが好ましい
。工Δ？キシノボラック等の添加割合は樹脂全体に対し
て１０〜４０重量％でよい。この場合、層間装着力、耐
熱性、成形性が改善される。また、複合積層板に耐燃性
を付与するため臭素化エポキシ樹脂を使用することも好
ましい。硬化剤はアミン系、酸無水物系など通常のさせ
ない限り任意のものが使用できる。

紙布基材エポキシ樹脂層の中に含有されるエポキシ樹脂
硬化物（エポキシ樹脂−（−硬化剤）の含有率は、通常
のエポキシ樹脂・ガ゛ラス布積層板の４０〜ｂＯ取量チ
よｐかなｐ小さく、３〜３５取量チがｉ前当であ夛、特
に１０〜３０屯量チが好ましい。樹脂含有率が３５重量
％上り高いと、積層成形時に成形圧力により工号？キシ
樹脂が流動し、これと其処架橋前の軟化したシラン変性
ポリエチレン系樹脂が位置ずれを起し、その結果得られ
た金属張積層板の寸法精度や層間接着性が悪くなり、５
重ｉｔ％より小さいと積層板の強度が弱くなる傾向があ
る。

エポキシ樹脂グリシレグ中にはシラノール縮合触媒を添
加しなくてもシラン変性ポリエチレン系樹脂は架橋しう
るが、それを添加する方が架橋速度、架橋密度の点で好
ましい。

シラノール縮合触媒を添加したエポキシ樹脂プリプレグ
において、シラノール縮合触媒の含有微は任意でよいが
、通常エポキシ樹脂組成物１００重量部に対して０．１
−加重置部、好ましｌｊ：３〜１０く、多すぎるエポキ
シ樹脂に相溶しない傾向がある。

シラノール縮合触媒の機能を有する物質は広範囲に知ら
れているが、本発明においては、このような物質の任意
のものを使用することができる。

このような物質には、例えば、ジブチル錫ジラウレート
、酢酸第一錫、カプリル酸第−錫、ナフテン酸鉛、カプ
リル酸第鉛、２〜エチルカプロン酸鉄、及びナフチ／酸
コバルトのようなカルボン酸ノ金漢塩があり、チタン酸
のエステル及びキレータのような有機金属化合物、例え
ば、チタン酸テトラフチル、ブタン酸テトラノニル及ヒ
ビス（アセチルアセトニル）〜ジーイソプロピルチタネ
ートがあり、エチルアミン、ヘキシルアミン、ジグチル
アミン及びビリソンのような有機塩基があり、並びに鉱
酸及び脂肪酸のような酸がある。中でも冶機錫化合物、
特に、ジオクチル錫マレエート、モツプチル錫オキザイ
ド、ジメトキシ化ジブチル錫、ジブチル錫ジラウレート
、ジプチル錫クロライド、モツプチル錫クロライド、ジ
メチル錫ジアセデート等の低分子量のものが層間接着、
耐熱性の点で好ましい。

シラン変性ポリエチレン系樹脂シートは電気絶縁材層の
最外層を構成するが、内部の層をも１Ｎ成せしめること
ができ、紙布基材エポキシ樹脂層は最外層の内側を構成
するが、他の内部の層をも１１ｑ成せしめることができ
、これらの場合も本発明罠含まれるものである。これら
のシラン変性ポリエチレン系樹脂層の厚みの合計と紙布
水制エポキシ樹脂層の厚みの合計との比の値を０．６以
上とする。

好ましくは１．８以上、特に好ましくは２．５〜５．６
である。これによシ誘電特性、特に高周波領域での誘′
曲特性及びそれらの高温多湿Ｆでのドリフトをよりすぐ
れたものとすることができる。この”Ｊ合、前述の如く
紙布暴利エポキシ樹脂層中のエポキシ樹脂の含有率を小
さくすることにより高周波特性及びそのドリフトをより
よい安定したものとすることができる。

本発明はこれまで述べてきたように構成さ１１．ている
ので、この複合積層板から得らり、た回路板は次のよう
な極め′Ｃすぐれた特性を有し、ている。

第１点は回路に接した絶縁層が疎水性の強いポリエチレ
ン系樹脂であることにより、疎水性が極めて優れており
高温多湿下での高周波特性のドリフトを小さく抑えるこ
とができ、同時九このポリエチレン系樹脂層に接する紙
布暴利エポ六シゼ１１脂層により回路板の機械的強度を
増大できることである。

第２点はエポキシ樹脂グリプレグ、特にシラノ−ル縮合
触媒入りエポキシ樹脂プリプレグと架橋性シラン変性ポ
リエチレン樹脂シートとの併用により金属箔と該シート
との相互の接着力が極めて強力なものになる。

第３点として、シラン変性ポリエチレン系樹脂層と紙布
基材エポキシ樹脂層との平均厚さの比の値を０．６以上
に特定することによシ、前述のように誘電特性、特に高
周波領域での誘電特性及びその高温高湿下のドリフト性
をよシすぐれたものとすることができる。

第４点として、紙布暴利エポキシ樹脂層のエポキシ樹脂
含有率を３〜３５チと限定することにより、本発明の成
形性が向上し、従って寸法精度、層間接着性がすぐれて
いる。更に、前述の厚みの比と相まって誘′屯特性を向
上させる。

このように本発明によって得られる複合積層板は特に高
周波特性が優れてお９、回路加工性も良好な実用上有用
な積層板を提供できるものである。

以下、実施例を以って説明する。

金属箔、シラン変性ポリエチレン系樹脂層を得るための
シラン変性ポリエチレン系架橋性樹脂シート、紙布基材
エポキシ樹脂層を得るだめのエポキシ樹脂プリプレグと
して、第１表に示される素材をこの順に層構成し、いず
れもプレス圧６０　Ｋｇ／ｒ、ｒＡで１６０℃、１２０
分の加圧加熱により一体化成形し、第１表の右端欄に示
すシラン変性ポリエチレン樹脂１ｍと紙布暴利エポキシ
樹脂層との厚さの比を有する積層板もしくは金属張積層
板が得られた。

以下第１表の素材を詳述する。

（１）　金属箔 ０銅　箔：日本電解製電解銅箔Ｎ５ＧＡ　−３５（片面
粗化、３５μ厚） Ｑニッケル箔：電解ニッケル箔（片面粗化、：３５１１
厚） （２）　シラン変性ポリエチレン系舟橋性樹脂シートｏ
Ｕ−１：低密匠ポリエチレン（住友化学製スミカセンＭ
ニー１−５ｆ７１．０分）７０重置部をビニルトリエト
キシシランを １．５重量部及びジクミルパーオキシ ドｏ、ｔｌＨ量部、ノ・ログン系難燃剤としてフッカ−
ケミカル社製デクロラ ングラス２５２０部、酸化アンチモン１０部、これに市
販の酸化防止剤、全妨 害劣化防止剤等を適量添加し、充分 にブレンドし、該混合物を押出機で ストランド状に押出しカッティング して造粒した。これを押出成形によ り２００　ｐｍの厚みのシート（Ｕ−１）を得た。

（３）紙布基材エポキシ樹脂 ｏＦｉ−１ニガラス布基材ｗｇ１１６Ｅ（坪量１０６１
／ｆｆ１′　日東紡製）に下記のエポキシイす 樹脂フェスを塗布乾燥して樹脂軸着 率５重析チのエポキシ樹脂ノリプレ グ（］！１−１）を得た。このシリプレグの有効厚みは
０．０８〜０．０９ｍｍである。

くエポキシ樹脂フェスの配合〉 エビコー）　１０４６　（シェル化学展　ＡＩ化　８５
エポキシ樹脂） ｇｐａ−ｎ−６７３（犬日本インキ製　フレ　１５ゾー
ルノゼラツク型エ ポキン樹脂） ジシアンジアミド　４ ベンジルジメチルアミン　０・５ ジオクチル錫マレエート　３．５ メチルセロソルブ及びメチルエチルケトン　適量（１：
１） ｏ　Ｋ　−２ニガ゛ラス布基材ＷＢ１８Ｇ　（坪侶２ｏ
ｏｒ、’？日東紡製）にＥ−１で使用したの と同じエポキシ樹脂フェスを塗布乾 燥して樹脂付着率加重量％のエポキ シ樹脂ノリプレグ（Ｂ−２）を得た。

このシリプレグの有効厚みは０．１４〜０．１６部ｍで
ある。

ｏ　Ｒ−３：樹脂付着率を４５重量％とした以外は、ｌ
Ｉ＋−２と同様にしてエポキシ樹脂ノリプレグ（ｍｌ−
３）を得た。このシ リプレグの有効厚みは０．１８〜０．２０朋である。

このようにして得られた各実施例及び比較例の積層板も
しくは全４張積層板の高周波特性を第２表に示す。

第２表の評価項目の試験方法について説明する。

誘電率、誘電正接はＪ工Ｓ　０６４８１により行った。

静電容量ドリフト性の試験方法は次の通りである。

第１図に示すように、櫛型回路（１）、（１′）を作製
し、１ＭＨ２における回路間の静電容量を測定し、温度
銀℃相対湿度６５チでの静電容量を（Ｏｘ、　）とし、
温度６０℃相対湿度９０チで２４０時間処理後の静電容
量をＯＸＩ　とすると、静電容量ドリフトは次式％式％ プレス成形性については、成形時に材料が定位置から大
きなすベシＷし父は太きｆｘはみ出しがある場合をスベ
リ不良、成形品の内部に樹脂の充填されない部分がある
場合をカスレ不良とした。

第２表の結果から明らかなように各実施例に示された積
層板及び銅張積層板はきわめて小さな誘電正接と静電容
量ドリフトを示すのに対し、比較例１．３のようにポリ
エチレン層とエポキシ樹脂層との厚さの比が０．６以下
め場合、誘電正接及び静電容曖ドリフトが犬きくなシ、
高周波特性用基板としての実用りの特長が損われる。例
えば、比較例１の誘電ｉＥ接は参考例のエポキシガラス
銅張板に近い程度にまで大きくなり、比較的高周波特性
のよい参考例のポリサルホンシートと比較して劣ってい
る。

一方、エポキシ樹脂層の樹脂量が多＾と比較例２に示さ
れるように成形時にエポキシ樹脂層とポリエチレン層と
の界面がすベシやすく、ポリエチレン層のはみ出しが生
じるため実施できない。即ち、適度な樹脂付着量のエポ
キシ樹脂層と適度なポリエチレン層／エポキシ樹脂層の
比を組合わせて始めて目的とする複合積層板が得られる
。

なお、実施例及び比較例で得られた各金属張積層板はＪ
工Ｓ　Ｏ６４８１に基く引はがし強さ、半田耐熱、吸水
率はそれぞれ１．８　Ｋｇ　／　ｃｍ以上、２６０℃加
秒以上異常なし、０．０５％以下であった。また、実施
例３ｂの積層板は吸水率０．０２％であった。いずれも
プリント回路用基板として良好な特性をもつものである
。

以上のように、本発明の積層板もしくは金属張積層板は
高周波特性が極めて優れておや、プリント回路用基板と
しての一般特性、加工性も良好である。また製造方法も
容易で実用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は静電容量ドリフトの測定に用いた櫛型回路パタ
ーンを示す平面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　シラン変性ポリエチレン系樹脂層と紙布基材エ
   ポキシ樹脂層とから構成された電気絶縁材層の少なくと
   も最外層はシラン変性ポリエチレン系樹脂層からなシ、
   最外層の一方又は両方の表面に金属箔が積層されている
   か又は積層されていない複合積層板であって、シラン変
   性醪すエチレン系樹脂層の厚さの合計と紙布暴利エポキ
   シ樹脂層の厚さの合計との比の値が０．６以上であり、
   かつ紙布基材エフＩ？キ”　１４　ＢＸｔ層中のエポキ
   シ樹脂の含有率が５〜３５重絞チであることを４￥徴と
   する複合積層板。