JPS63264342A - 銅張積層板およびその製造法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、抵抗、ＩＣ等のチップ部品の面実装用プリン
ト配線板として使用される銅張積層板およびその製造法
に関する。

従来の技術 近年、電子機器の小形軽量化、高密度化の点より、使用
される電子部品はリード付部品からチップ部品へ急速に
移行し、その実装方式もプリント配線板への面実装が主
流になりつつある。

この背景の中で、プリント配線板、即ちその素材である
銅張積層板に対して下記の如き厳しい特性が要求されて
きた。

一般的なチップ部品塔載時の問題を第２図の説明図をも
って説明する。この場合、チップ部品１の熱膨張係数と
基体４となる積層板（一般的には、熱硬化性樹脂を含浸
したガラス布、ガラス不織布、紙等のプリプレグを加熱
加圧成形した積層板）の熱膨張係数が大きく異なると、
チップ部品１と銅回路２を接続している半田接合部３が
熱サイクル等の負荷により亀裂を生じ、実用上使用出来
ない状態に至る。市販のＩＣやトランジスタ等のチップ
部品の熱膨張係数は、２〜７　Ｘ　１０−＠／℃であり
、一方、該チップ部品の塔載される基体は、前述の積層
板の場合、１７〜２０　Ｘ　１０−“７℃である。従っ
て可能な限り前記チップ部品に近い熱膨張係数をもつ銅
張積層板が要求されているわけである。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、汎用の前記の熱硬化性樹脂を含浸したガラス
布、ガラス不織布、紙等のプリプレグを加熱加圧成形し
た積層板の熱膨張係数は大きく、半田接合部の信頼性の
確保は困難である。

また、他の要求事項としては、チップ部品塔載時の半田
リフロ一工程に於ける反りが小さくなければ、チップ部
品の仮接着時の落下防止或は自動組立ラインに適合出来
ない点があり、従来の銅張積層板では反り抑制の点も充
分に満足するものではなかった。前記の要求事項を満た
す工夫としては、第２図の基体４を寸法安定性の優れた
熱膨張係数の小さいセラミック板とすることが考えられ
るが、穴加工が出来ない、割れ易い、また、大型の集合
基板にする事が困難、高価等の欠点がある為、チップ部
品の自動実装用としては適さない。

本発明は、前記の如き従来の欠点を改善し、（１）チッ
プ部品の面実装信頼性に優れた、（２）実装工程に於け
る半田リフローでも反りが小さく且銅張積層板からプリ
ント配線板への加工工程での反りが小さく加工方法も従
来の銅張積層板同様に可能な、チップ部品実装に適した
プリント配線板用の銅張積層板を提供することを目的と
する。

間居点を解決するための手段 すなわち、本発明は、シート状基材に熱硬化性樹脂を含
浸したプリプレグの層を加熱加圧下に成形した積層板の
片面または両面に銅箔が一体化されている銅張積層板に
おいて、第１図に示すように、前記積層板５と銅箔８が
、積層板″５より柔軟性のある合成樹脂層６と積層板５
より熱膨張係数が小さい熱硬化性樹脂層７を積層板５側
よりこの順序で介在させて一体化されているものである
。

また、上記特定発明に対して、併合発明は、シート状基
材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグの層の片面また
は両面に銅箔を載置して加熱加圧下に成形して銅張積層
板を製造するに当り、前記プリプレグ層と銅箔の間に、
前記プリプレグ層が硬化した積層板より柔軟性のある合
成樹脂層と、硬化後の熱膨張係数が前記積層板より小さ
い熱硬化性樹脂層とをプリプレグ層側からこの順序で介
在させ、加熱加圧下に一体に成形するものである。。

作用 本発明は上記の特徴を有することにより、銅張積層板を
常法によりエツチング加工を施してプリント配線板とし
、第２図に示す如く、チップ部品１を塔載、半田付けし
た場合、熱膨張係数の小さい熱硬化性樹脂層７の効果に
より、熱サイクル負荷を受けても半田接合部３に応力集
中をきたしてクラックを発生させる事がなく、信頼性を
確保出来る。

更に、また、合成樹脂層６は、熱膨張係数の大きい積層
板５と熱膨張係数の小さい熱硬化性樹脂層７．の中間に
介在させる事により、緩衝材となり、熱硬化性樹脂層７
が積層板５の影響を受けることなく、加熱負荷時の熱膨
張増大やクラック或は界面での剥離等の問題を解消出来
るものであり、特に応力緩和層として作用をもつもので
ある。

実施例 本発明を実施するに当り、積層板は、エポキシ樹脂−ガ
ラス布、エポキシ樹脂−ガラス不織布積層板、ポリイミ
ド樹脂−ガラス布、ポリイミド樹脂−ガラス不織布積層
板、フェノール樹脂−紙積層板等である。また、熱膨張
係数の小さい熱硬化性樹脂層は、組合せる積層板によっ
て適宜選択出来るが、前記積層板に使用するエポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等に無機質充填剤
、即ちＳｉｎ、、ＭｇＯ１Ａ１．Ｏ，等の粉末を充填し
た混合組成物の硬化した層或は該組成物を熱膨張係数の
小さいガラス布、ガラス不織布、ポリイミド・アミド繊
維布等に含浸塗布したプリプレグの硬化層である。該熱
硬化性樹脂層の厚さおよび樹脂含有量、無機質充填剤の
含有量は、チップ部品の熱膨張係数に出来るだけ近似す
る様に選択出来るが、銅箔との接着性、プリント配線板
加工時の加工性を考慮する必要がある。

また、合成樹脂層は、応力緩和層としての効果を出す為
、積層板よりも柔軟性のある、即ちＴｇ点の低い樹脂層
、好ましくはプリント配線板加工工程等で常連設定され
る温度１００℃以下が望ましい。また、この厚さは、熱
硬化性樹脂節、積層板の種類および銅張積層板としての
加工性、電気特性等を考慮して選択出来る。使用材料例
としでは、ポリビニルブチラール変性フェノール樹脂１
５、　−　　−　　・ 」Ｈしポリブタジェン変性エポキシ樹脂等があげられる
・尚、該樹脂の層は、この樹脂を紙、テトロン布、ガラ
ス不織布、ガラス布等に塗布したものを使用しても良い
。

具体的製造方法例として、まず、■熱硬化性樹脂ワニス
をガラス布或はガラス不織布、紙等の基材に含浸、乾燥
して得たプリプレグを準備する。■前記熱硬化性樹脂ワ
ニスに一８ｔｏｗ、Ａ１．Ｏ。

等の無機質充填剤を添加混合したワニスを銅箔に塗布、
乾燥して熱硬化性樹脂層を設けるか或は薄いガラス不織
布に塗布、乾燥してプリプレグとし、成形時に介在させ
るようにする。■前記■で製造したプリプレグの１プラ
イの片側表面に柔軟性のある合成樹脂層となる、例えば
ポリビニルブチラール変性フェノール樹脂を塗布乾燥す
る。次いで、■で製造したプリプレグを複数枚重ね、そ
の上１こ■で製造したプリプレグの合成樹脂層を上にし
て１プライ重ね、更に■で製造したプリプレグを重ねて
銅箔を載置するか、若しくは■で製造した熱硬化性樹脂
層を設けた銅箔を載置する。

このように積み重ねた構成物を鏡面板に挟み、プレスに
て加熱加圧して銅張積層板とする方法を採る事が出来る
。

実施例１ ■　ビスフェノール型エポキシ樹脂に硬化剤としてジシ
アンジアミド、溶剤としてアセトンヲ加え、エポキシ樹
脂ワニスとし、該ワニスをガラス布に塗布乾燥して樹脂
ｆｆ１４０９６、厚さ０．２〜のエポキシ樹脂−ガラス
布プリプレグを準備した。

■　１記■で使用したエポキシ樹脂に固形重量９６とし
て７０％のシリカ粉末（Ｓｉｎ、）とメチルエチルケト
ンを加え、混合撹拌して得たワニスを３５μ厚電解銅箔
に塗布乾燥して、厚さ８０μの熱硬化性樹脂層をもつ銅
箔を調整した。

■　上記■で製造したエポキシ樹脂−ガラス布プリプレ
グ１プライを採り、その片側表面へ、ポリブタジェン変
性エポキシ樹脂をアセトンに溶解したワニスをロールコ
ータ−で塗布し、乾燥して８０μ厚の合成樹脂層を片側
表面にもつプリプレグを準備した。

■　上記■で準備したエポキシ樹脂−ガラス布プリプレ
グを６プライ重ね、次いで■で調整したプリプレグ１プ
ライを合成樹脂層を１にして重ね、更に■で調整した銅
箔を熱硬化性樹脂層を下にして、合成樹脂層の上に載置
した。

この構成物を２枚の鏡面板に挟み、プレスに挿入して温
度１６０℃、圧力８０　ｋｅ　／　ｃｄにて６０分間加
熱加圧した後、冷却して１．６Ｓ厚の片面銅張面、■の
エポキシ樹脂−ガラス布プリプレグのみでプレスした積
層板の熱膨張係数（α）は１８　Ｘ　１０−’／℃、Ｔ
ｇ点は１２０℃、また、■の無機質充填剤を含むエポキ
シ樹脂のみを硬化した層のαは１１×１０−＠／℃、Ｔ
ｇ点は１３０℃であった。また、合成樹脂層＝ポリブタ
ジェン変性エポキシ樹脂のみの硬化物のＴｇ点は８０℃
であった。

実施例２ ■　汎用の積層板用桐油変性フェノール樹脂ワニスを１
３μＭ’／ｍのクラフト紙に含浸、乾燥させて樹脂量５
０９６のフェノール樹脂−紙プリプレグを準備した。

■　実施例１で使用したエポキシ樹脂に固形重量％とし
て６０％のＳｉｎ、、Ａ１．Ｏ，混合系よりなる無機質
充ン 填剤（商品名サテントン、上屋カオリ立製）とメチルエ
チルケトンを加え、混合撹拌して得たワニスを３５μ厚
電解銅箔に塗布、乾燥して、厚さ５０μの熱硬化性樹脂
層をもつ銅箔を準備した。

■　ポリビニルブチラール変性フェノール樹脂ワニスを
８０ｆ／ｒｄのリンター紙に含浸し乾燥させて厚さ９０
μの合成樹脂層となるプリプレグを調整した。

■　上記■で準備したフェノール樹脂−紙プリプレグを
６プライ重ね、この両面に■で調整した合成樹脂層とな
るプリプレグを各１プライ重ね、更にその両面に■で準
備した銅箔を重ねたものを実施例１と同一の条件でプレ
スし、１．６〜厚の両面銅張積層板を得た。

該両面銅張積層板の特性を第１表に示した。

尚、■のフェノール樹脂−紙プリプレグのみでプレスし
た積層板の熱膨張係数（α）は２１　Ｘ　１０−＠／’
Ｃ１Ｔｇ点は８０℃、また■の無機質充填剤を含むエポ
キシ樹脂のみの硬化した層のαは１３　Ｘ　１０”℃、
Ｔｇ点は１２５℃であった。また、合成樹脂層＝ポリビ
ニルブチラール変性フェノール樹脂のみの硬化物のＴｇ
点は４０℃であった。

比較例１ 実施例１の０項で準備したエポキシ樹脂−ガラス布プリ
プレグを８プライ重ね、接着剤なし３５μ厚銅箔を載置
して実施例１と同様の成形条件でプレスして、１．６％
厚の片面銅張積層板を得た。該銅張積層板の特性を第１
表に示した。

比較例２ 実施例２の０項で準備したフェノール樹脂−紙プリプレ
グを８プライ重ね、その両面に３５μ厚の接着剤付銅箔
を重ね、実施例２と同様の成形条件でプレスして１．６
％厚の両面銅張ｇ！層板を得た。該銅張積層板の特性を
第１表に示した。

第　　１　　表 秦２．秦１の工程後、トランジスタチップを塔載し、２
６０’Ｃ半田リフロー後の反り量（隅部の浮き上り量の
Ｍａｘ値）秦３．チップ部品塔載品を一り０℃＝ｓｏ　
’ｃの加熱−冷却サイクルテストをかけた時の半田接合
部のクラック発生迄のサイクル数 発明の効果 北述したように、本発明によれば、その構成をを積層板
の表面に該積層板より柔軟性のある合成樹脂層を設け、
更にその表面に前記積層板より熱膨張係数の小さい熱硬
化性樹脂層を介して銅箔を一体化したものとしたため、
第１表に示す如く、プリント配線板工程および半田リフ
ロ一工程での反りが小さく、しかも目的とするチップ部
品の面実装信頼性の優れた銅張積層板を得ることが出来
た。また、銅箔下側に前記の如き熱硬化性樹脂層および
合成樹脂層を設けているため、吸水率の低下と耐半田性
が向上した。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の銅張積層板の一例を示す断面説明図、
第２図は従来の銅張積層板を用いてプリント配線板とし
チップ部品を実装した場合の断面説明図である。 ５は積層板、６は合成樹脂層、７は熱硬化性樹脂層、８
は銅箔。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シート状基材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグ
   の層を加熱加圧下に成形した積層板の片面または両面に
   銅箔が一体化されている銅張積層板において、前記積層
   板と銅箔が、積層板より柔軟性のある合成樹脂層と積層
   板より熱膨張係数が小さい熱硬化性樹脂層を積層板側よ
   りこの順序で介在させて一体化されていることを特徴と
   する銅張積層板。 ２、熱膨張係数の小さい熱硬化性樹脂層が無機質充填剤
   含有熱硬化性樹脂層である特許請求の範囲第１項記載の
   銅張積層板。 ３、シート状基材に熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグ
   の層の片面または両面に銅箔を載置して加熱加圧下に成
   形して銅張積層板を製造するに当り、前記プリプレグ層
   と銅箔の間に、前記プリプレグ層が硬化した積層板より
   柔軟性のある合成樹脂層と硬化後の熱膨張係数が前記積
   層板より小さい熱硬化性樹脂層とをプリプレグ層側から
   この順序で介在させ、加熱加圧下に一体に成形すること
   を特徴とする銅張積層板の製造法。 ４、熱膨張係数の小さい熱硬化性樹脂層が無機質充填剤
   含有熱硬化性樹脂層である特許請求の範囲第３項記載の
   銅張積層板の製造法。 ５、柔軟性のある合成樹脂層が当該樹脂をプリプレグ層
   の表面に予め塗布して形成したものである特許請求の範
   囲第３項または第４項記載の銅張積層板の製造法。 ６、柔軟性のある合成樹脂層が当該樹脂を予めシート状
   基材に含浸させて成形時に介在させたものである特許請
   求の範囲第３項または第４項記載の銅張積層板の製造法
   。 ７、熱膨張係数の小さい熱硬化性樹脂層が当該樹脂を金
   属箔の裏面に予め塗布し形成したものである特許請求の
   範囲第３項または第４項記載の銅張積層板の製造法。 ８、熱膨張係数の小さい熱硬化性樹脂層が、当該樹脂を
   予めシート状基材に含浸させて成形時に介在させたもの
   である特許請求の範囲第３項または第４項記載の積層板
   の製造法。