JP2924966B2 - 印刷回路用積層板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐熱性、耐溶剤性が優れ、加工性の良い印刷
回路用積層板に関するものである。

〔従来の技術〕

近年印刷回路用銅張積層板として、ガラス不織布を中
間層としガラス織布を表面層基材とした構成で、エポキ
シ樹脂を含浸させ結合剤とした積層板（以下コンポジッ
ト積層板と略称する）が多量に使用されるようになっ
た。

ところで、一般のコンポジット積層板は機械的性能に
寄与する無機基材、即ち、ガラス織布とガラス不織布の
合計量がガラス織布積層板より少ない。有機物と無機物
の比率が約60:40であり、ガラス織布積層板とは比率が
逆転しているため、寸法安定性やスルーホールメッキの
信頼性が低いと評価されていた。

そのため、コンポジット積層板の優れた特徴を活かし
ながら、これらの欠点を改良すべく検討され、一般のコ
ンポジット積層板の構成にさらに無機充填剤を大量に配
合することにより、単一組成では得られない特徴あるコ
ンポジット積層板が得られている（特開昭60−7796
号）。さらにコンポジット積層板に無機充填剤として用
いる水酸化アルミニウムについてその結晶構造の特徴を
検討して、結晶構造がベーマイト型である水酸化アルミ
ニウムをコンポジット積層板に配合することにより、ギ
ブサイド型水酸化アルミニウムを配合したコンポジット
積層板よりもはんだ耐熱性が著しく向上することも知ら
れている（特開昭60−59795号）。

ギブサイト型水酸化アルミニウム（以下、ギブサイト
という）は、200℃から500℃の範囲で水を放出する。こ
の時の吸熱量が大きいので、これを利用して一般の合成
樹脂では難燃性を保たせるための充填剤として用いられ
ている。しかし積層板は印刷回路及び組立て工程におい
て高熱状態にさらされる頻度が高く、例えばはんだ工程
では通常260℃のはんだ浴に浸るので、ギブサイトを充
填材として用いたコンポジット積層板は、浸漬時間が長
くなるとふくれによる不良が発生する。この原因は熱に
よるギブサイトからの水の放出であることが判ってい
る。

一方、結晶性の良いベーマイト型水酸化アルミニウム
（以下、ベーマイトという）は500℃から脱水が始るこ
とが知られており、これをコンポジット積層板用樹脂に
充填することにより、はんだ耐熱性は著しく向上する
が、ギブサイトを充填した積層板よりも透明性及び孔あ
け加工におけるドリル刃の寿命、更にコスト的な面で劣
る。またベーマイトは、ギブサイトの３水和型と比べ、
１水和型であるため熱分解時の水放出量による吸熱量が
小さく難燃効果が弱いことも知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来のコンポジット積層板では得られなか
った更に高い耐熱性、耐溶剤性、高信頼性を有し、更に
加工性の良い印刷回路用積層板を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、表面層はエポキシ樹脂含浸ガラス織布から
なり、中間層は無機フィラー含有エポキシ樹脂含浸不織
布からなり、かつ無機フィラーとして、200℃〜600℃で
水を放出する水和物又は含水物がエポキシ樹脂100重量
部に対して、10〜100重量部、上記水和物又は含水物以
外のものとしてタルク又はワラストナイトが10部以上で
前記フィラーとの合計で50〜200重量部になる様含有さ
れていることを特徴とする印刷回路用積層板である。本
発明に用いられる水和物あるいは含水物の無機フィラー
は、200℃〜600℃の範囲で水を放出するものであり、例
ば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カ
ルシウム、硫酸カルシウム水和物、などがあるが、好ま
しくは、200℃から水を放出する、ギブサイト型水酸化
アルミニウムがよい。

また、水和物あるいは含水物以外の無機フィラーとし
ては、酸化マグネシウム、シリカ、タルク、ワラスナイ
ト、ガラス粉末などがあるが、ドリル加工性の点から、
本発明においては、硬度の比較的低いタルク又はワラス
トナイトが使用される。

さらに両者の配合は、エポキシ樹脂100重量部に対
し、水和物又は含水物が10〜100重量部、好ましくは30
〜70重量部、水和物又は含水物以外のフィラーが10重量
部以上、好ましくは30重量部以上で前記フィラーとの合
計で10〜200重量部、好ましくは80〜200重量部になる様
に含有されている。これは、一般的な臭素含有率15〜25
％のエポキシ樹脂を使用した場合、水和物又は含水物が
10重量部以下では積層板の難燃性が保てず、また、100
重量部以上では印刷回路及び組み立て時にソルダーコー
トやリフローソルダーなどの工程で、積層板が高温状態
になった時、フィラーが分解し水分子が放出され、ふく
れの原因となる。

さらにタルク又はワラストナイトが10重量部以下では
その配合効果が小さく、水和物又は含水物フィラーとの
合計が50重量部以下では、レジン量が多いため、積層板
の熱膨張率が大きく、スルーホールメッキの信頼性が低
下して好ましくなく、200重量部以上では無機フィラー
を樹脂に混合したとき粘度が高くなり過ぎて、ガラス不
織布への含浸が困難になる。

〔作 用〕

本発明は、従来の200℃〜600℃で水を放出する水和物
又は含水物の無機フィラーの特長である難燃性を維持、
向上させるとともに、欠点であるリフローソルダーなど
の高温処理時のフィラーの水分子の放出によるふくれの
問題を、ドリル加工性を良好に維持しながら、上記水和
物又は含水物以外のフィラーとしてタルク又はワラスト
ナイトを所定量混合することにより解決したことに特徴
がある。

これらの充填剤はエポキシ樹脂中でいわゆるままこに
ならないで均一に分散し、ガラス不織布に含浸させたと
きも均一に分布するために、充填剤の平均粒径が５〜10
μｍであり、最大粒径が40μｍ以下であることが好まし
い。粒径が40μｍより大きい場合には、無機充填剤含有
エポキシ樹脂をガラス不織布に含浸させた時に、不織布
による濾過作用のため積層板のガラス不織布中で無機充
填剤の分布が不均一になりやすい。一方無機充填剤の粒
子の多くが粒径５μｍより小さい場合には、無機充填剤
の微粉末が固まり、ままこの状態になりやすく、やはり
無機充填剤の分布が不均一になる傾向がある。

さらに超微粒子シリカを無機充填剤の中に全体量の２
〜10％配合することにより、エポキシ樹脂ワニス中の無
機充填剤の沈降を防止し、さらにガラス不織布に含浸さ
せた時に無機充填剤の分布を均一にするのに大きな効果
がある。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例及び比較例（従来例）を示す。

実施例１〜３ エポキシ樹脂配合ワニスの組成は次の通りである。

（１） 臭素化エポキシ樹脂（油化シェル製EP−1046） 100部 （２） ジシアンジアミド ４部 （３） ２エチル４メチルイミダゾール 0.15部 （４） メチルセルソルブ 36部 （５） アセトン 60部 上記材料を混合して均一なワニスを作成した。

次に該ワニスをガラス織布（日東紡製WE−18K RB−8
4）に樹脂含有量が42〜45％になるように含浸乾燥しガ
ラス織布プリプレグを得た。続いて前記エポキシ樹脂配
合ワニスに樹脂分100部に対し無機充填剤を第１表に示
す配合で添加し、撹拌混合し無機充填剤含有ワニスを作
成した。

この無機充填剤含有ナニスをガラス不織布（日本バイ
リーン製EP−4075）に樹脂及び無機充填剤の含有量が90
％になるように含浸乾燥して、ガラス不織布プリプレグ
を得た。

次に前記ガラス不織布プリプレグを中間層とし、上下
表面層に前記のガラス織布プリプレグを配置し、さらに
その上に銅箔を重ね、成形温度165℃、圧力60kg/cm²で9
0分間積層成形して、厚さ1.6mmの銅張り積層板を得た。

比較例１（従来例） エポキシ樹脂ワニス中に添加する無機充填剤の配合割
合を、前記ワニス中の樹脂分100部に対して （１） ギブサイト型水酸化アルミニウム（昭和軽金属
製ハイジライトＨ−42） 85部 （２） 超微粉末シリカ（シオノギ製薬製カープレック
ス） ５部 とした。これ以外は、実施例と同様にして銅張積層板を
得た。

比較例２ 比較例１において、添加する無機充填剤のギブサイト
型水酸化アルミニウムの量を50部にかえた以外は、実施
例と同様にして銅張積層板を得た。

比較例３ 比較例１において、添加する無機充填剤をギブサイト
型水酸化アルミニウムをタルク85部にかえた以外は、実
施例と同様にして銅張積層板を得た。

以上の実施例及び比較例において、リフロー半田耐熱
性、半田耐熱性、ドリル摩耗性、厚さ方向の熱膨張率及
び難燃性の測定結果を第２表に示す。

なお、寸法安定性、電気絶縁特性等も測定したが、実
施例と比較例との間に差はみられなかった。

以上のように、本発明の印刷回路用積層板は、リフロ
ー半田耐熱性、半田耐熱性、厚さ方向の熱膨張率及び難
燃性が共にすぐれているので工業用として極めて好適で
ある。

〔発明の効果〕

本発明に従うと、含水物又は水和物の無機充填剤を単
独に使用したものに比較して、リフロー半田耐熱性、半
田耐熱性が著しく優れたコンポジット積層板が得られ、
また、含水物、水和物以外の無機充填剤を単独で使用し
た場合に比較して、難燃性に優れたスルーホールメッキ
信頼性のあるコンポジット積層板が得られるので、工業
的な高耐熱難燃性コンポジット積層板として好適であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−97633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−71643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−59021（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−7796（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−222338（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面層はエポキシ樹脂含浸ガラス織布から
   なり、中間層は無機フィラー含有エポキシ樹脂含浸不織
   布からなり、かつ無機フィラーとして200℃〜600℃で水
   を放出するる水和物又は含水物がエポキシ樹脂100重量
   部に対して10〜100重量部、上記水和物又は含水物以外
   のものとしてタルク又はワラストナイトが10重量部以上
   で前記フィラーとの合計で50〜200重量部になるよう含
   有されていることを特徴とする印刷回路用積層板。