(57)【要約】【課題】安価で入手しやすい材料よりなるポリプロピレン離型フィルムを用い、そのポリプロピレン離型フィルムの剥離性と、２次成型時のプリプレグとの密着性をバランスよく確保することができる片面金属箔張り積層板およびそれを用いたプリント配線板を提供する。【解決手段】ガラス織布にエポキシ樹脂ワニスを含浸し、乾燥して得られたプリプレグの一方の面に金属箔を重ねるとともに、他方の面に離型フィルムを重ねた積層体を、加熱加圧成型して得られた片面金属箔張り積層板において、離型フィルムとしてポリプロピレン離型フィルムを用い、積層板のガラス転移温度Ｔｇを、完全硬化状態における積層板のガラス転移温度Ｔｇより５℃〜２５℃低く設定したものとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス織布にエポキシ樹脂ワニスを含浸し、乾燥して得られたプリプレグの一方の面に金属箔を重ねるとともに、他方の面に離型フィルムを重ねた積層体を、加熱加圧成型して得られた片面金属箔張り積層板において、離型フィルムがポリプロピレン離型フィルムであり、且つ、積層板のガラス転移温度Ｔｇが、完全硬化状態における積層板のガラス転移温度Ｔｇより５℃〜２５℃低く設定されていることを特徴とする片面金属箔張り積層板。
【請求項２】
ポリプロピレン離型フィルムの表面粗度が５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の片面金属箔張り積層板。
【請求項３】
ポリプロピレン離型フィルムの厚さが２５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の片面金属箔張り積層板。
【請求項４】
加熱加圧成型時に、ポリプロピレン離型フィルムの融点より２０℃低い温度から融点までの範囲の製品最高温度で成型がなされているものであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項に記載の片面金属箔張り積層板。
【請求項５】
加熱加圧成型後の冷却時に、５ｋｇ／ｃｍ２以上１０ｋｇ／ｃｍ２以下の成型圧力で成型がなされているものであることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項に記載の片面金属箔張り積層板。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか一項に記載の片面金属箔張り積層板を用いたプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリント配線板の材料等となる片面金属箔張り積層板およびそれを用いたプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、片面金属箔張り積層板（以下、片面板とも称する）およびそれを用いた多層プリント配線板はたとえば次のようにして製造されている。まず、プリント配線板の製造に用いられるプリプレグが、エポキシ樹脂を主成分とする樹脂組成物を樹脂ワニスとして調製し、この樹脂ワニスをガラス織布よりなる基材に含浸させた後、乾燥させて半硬化状態（Ｂステージ）とすることにより製造される。次に、このプリプレグの一方の面に金属箔を重ねるとともに、他方の面に離型フィルムを重ねて積層体とし、この積層体を金型プレート（鏡面板）間に挟んで加熱加圧成型することにより片面板を得る。
【０００３】
多層プリント配線板を製造する場合、上記のようにして得た片面板の離型フィルムを剥がした剥離面を、両面に回路を配した両面プリント配線板に、あるいは、両面プリント配線板をプリプレグにより複数層重ねたものに、プリプレグを介して重ねて加熱加圧成型することにより表層が片面板よりなる多層プリント配線板を得ることができる。
【０００４】
この片面板の離型フィルムとしては従来、ポリフッ化ビニル樹脂等のフッ素系の材料に少量の無機フィラーが混練されたフィルムが主に使用されている。フッ素系の材料はエポキシ樹脂との剥離性が良く、また無機フィラーにより片面板の樹脂面に適当な凹凸ができることにより、２次成型時のプリプレグとの密着性を高めることができる。
【０００５】
しかしながら、近年、フッ素系離型フィルムは比較的コストが高く、またその用途拡大等の問題により入手が困難となってきている。
【０００６】
一方、安価な離型フィルムとして、ポリプロピレン離型フィルムが一部で使用されている（たとえば特許文献１）が、融点が約１７０℃前後と低く、またエポキシ樹脂との剥離性と、片面板の樹脂面（フィルム剥離面）とプリプレグとの２次成型時の密着性をバランス良く確保するのが難しいとされていた。
【特許文献１】特開平１０−３０３５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、安価で入手しやすい材料よりなるポリプロピレン離型フィルムを用い、そのポリプロピレン離型フィルムの剥離性と、２次成型時のプリプレグとの密着性をバランスよく確保することができる片面金属箔張り積層板およびそれを用いたプリント配線板を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の片面金属箔張り積層板は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【０００９】
第１に、ガラス織布にエポキシ樹脂ワニスを含浸し、乾燥して得られたプリプレグの一方の面に金属箔を重ねるとともに、他方の面に離型フィルムを重ねた積層体を、加熱加圧成型して得られた片面金属箔張り積層板において、離型フィルムがポリプロピレン離型フィルムであり、且つ、積層板のガラス転移温度Ｔｇが、完全硬化状態における積層板のガラス転移温度Ｔｇより５℃〜２５℃低く設定されていることを特徴とする。
【００１０】
第２に、上記第１の発明において、ポリプロピレン離型フィルムの表面粗度が５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
第３に、上記第１または第２の発明において、ポリプロピレン離型フィルムの厚さが２５μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１２】
第４に、上記第１ないし第３のいずれかの発明において、加熱加圧成型時に、ポリプロピレン離型フィルムの融点より２０℃低い温度から融点までの範囲の製品最高温度で成型がなされているものであることを特徴とする。
【００１３】
第５に、上記第１ないし第４のいずれかの発明において、加熱加圧成型後の冷却時に、５ｋｇ／ｃｍ２以上１０ｋｇ／ｃｍ２以下の成型圧力で成型がなされているものであることを特徴とする。
【００１４】
また、第６に、本発明のプリント配線板は、上記第１ないし第５のいずれかの発明の片面金属箔張り積層板を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記第１の発明によれば、離型フィルムとしてポリプロピレン離型フィルムを用い、且つ、積層板のガラス転移温度Ｔｇを、完全硬化状態における積層板のガラス転移温度Ｔｇより５℃〜２５℃低く設定したため、ポリプロピレン離型フィルムはフッ素系樹脂を用いた離型フィルムより比較的安価で入手しやすいという利点を維持しつつ、離型フィルムの剥離性と、２次成型時のプリプレグとの密着性をバランス良く確保することが可能となる。
【００１６】
上記第２の発明によれば、ポリプロピレン離型フィルムの表面粗度を５μｍ以上１０μｍ以下としたため、上記の発明の効果に加え、離型フィルムの剥離性と、２次成型時のプリプレグとの密着性をより一層良好とすることができる。
【００１７】
上記第３の発明によれば、ポリプロピレン離型フィルムの厚さを２５μｍ以上５０μｍ以下としたため、上記の発明の効果に加え、製品加工時のフィルム粕の発生を抑えることができる。
【００１８】
上記第４の発明によれば、加熱加圧成型時に、ポリプロピレン離型フィルムの融点より２０℃低い温度から融点までの範囲の製品最高温度で成型がなされているものとしたため、上記効果に加え、ポリプロピレン離型フィルムが融着して剥離が困難となることを防ぐことができ、また製造の際の成型時間を短縮して効率を向上させることができる。
【００１９】
上記第５の発明によれば、加熱加圧成型後の冷却時に、５ｋｇ／ｃｍ２以上１０ｋｇ／ｃｍ２以下の成型圧力で成型がなされているものとしたため、上記効果に加え、エポキシ樹脂とポリプロピレン離型フィルムの残存応力を小さくして、ポリプロピレン離型フィルムの熱収縮によるフィルム剥離性の向上効果をより高めることができる。
【００２０】
上記第６の発明によれば、上記第１ないし第５の発明の片面金属箔張り積層板を使用したため、２次成型時におけるプリプレグとの密着性の高いプリント配線板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
本発明の片面金属箔張り積層板は、ガラス織布にエポキシ樹脂ワニスを含浸し、乾燥して得られたプリプレグの一方の面に金属箔を重ねるとともに、他方の面に離型フィルムを重ねた積層体を、加熱加圧成型して得られるものである。そして、離型フィルムとして、安価で入手が容易なポリプロピレン離型フィルムを使用する。本発明の片面金属箔張り積層板は、ガラス転移温度Ｔｇを、完全硬化状態における積層板のガラス転移温度Ｔｇより５℃〜２５℃低く設定されているものとする（５℃低い場合および２５℃低い場合を含む）。ここで、ガラス転移温度Ｔｇは、ＪＩＳ  Ｃ６４８１  ５．  １７．１  ＴＭＡ法により測定した値とする。ガラス転移温度Ｔｇの調整は、加熱温度、成型圧力、加熱加圧時間等の加熱加圧条件を調整することにより行うことができる。プリプレグは十分に加熱加圧成型してガラス転移温度Ｔｇがピークに達した完全硬化状態となると、２次成型時のプリプレグとの密着性の低下が生じる。また、加熱加圧条件が不十分でガラス転移温度Ｔｇより２５℃を超えて低くなると離型フィルムと樹脂との密着性が強くなりすぎ剥離性が悪くなる。したがって、本発明の片面金属箔張り積層板のガラス転移温度Ｔｇを上記範囲に設定することにより、離型フィルムの剥離性と、２次成型時のプリプレグとの密着性をバランス良く確保することが可能となる。
【００２３】
上記プリプレグは、次のようにして得ることができる。基材として、ガラス織布を用いる。また、エポキシ樹脂をマトリックス樹脂とし、必要に応じて硬化剤、硬化促進剤等を配合したものを溶剤に溶解させて樹脂ワニスとする。そしてたとえば、ガラス織布をロール状に巻回させて連続的に供給できるようにし、エポキシ樹脂の樹脂ワニスをディップ槽に入れておく。ガラス織布を順次送り出し、ディップ槽を通すことでガラス織布に樹脂ワニスを含浸させ、更に乾燥機内を通すことで溶剤を除去するとともに、エポキシ樹脂を半硬化状態すなわちＢステージ化することでプリプレグを得る。
【００２４】
このプリプレグの一方の面に重ねる金属箔としては、その材料は特に限定されないが、たとえば銅箔、アルミ箔等を用いることができる。その寸法、厚さも用途に応じて適宜設定することができる。
【００２５】
また、プリプレグの他方の面に重ねるポリプロピレン離型フィルムは、通常、融点が１７０℃程度である。このポリプロピレン離型フィルムは、表面粗度が５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。ここで表面粗度は輪郭曲線の算術平均高さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１  ４．  ２．１）による値である。表面粗度が上記範囲であると、離型フィルム剥離性と、２次成型時の密着性をより良好に確保することができる。表面粗度が小さくなりすぎると、剥離性は良くなるが２次成型時のプリプレグとの密着性の低下し、大きくなりすぎると離型フィルムとの密着性が強くなりすぎ剥離性が悪くなる傾向がある。ポリエチレン離型フィルムの表面粗度は、無機フィラーを混練する方法や、サンドマッド等の加工処理方法を用いて調整することができるが、特に限定されない。
【００２６】
また、ポリプロピレン離型フィルムの厚さは、２５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。片面金属箔張り積層板は、離型フィルムを介して両側にそれぞれプリプレグと金属箔を重ねて２枚の片面板を１セットとして製造することが主流であり、この張り合わせた状態で任意のサイズに加工され、流通されることが一般的である。その理由は、離型フィルムを剥離してしまうと金属箔とエポキシ樹脂層の成型時の残存応力により、積層板に反りが生じて扱い難いためである。また、ポリプロピレンの融点は約１７０℃であり、積層板加工時の熱で離型フィルムが融解して端部に粕となって残ってしまうことがある。これを防ぐためには、離型フィルムはできる限り薄いほうが好ましい。また、離型フィルムの製造性と取り扱い性の上では、あまり薄いと困難が生じることがある。したがって、ポリプロピレン離型フィルムの厚さは上記範囲であることが好ましい。
【００２７】
また、本発明の片面金属箔張り積層板は、加熱加圧成型時に、ポリプロピレン離型フィルムの融点より２０℃低い温度から融点までの範囲の製品最高温度で成型がなされているものであることが好ましい。成型温度がポリプロピレン離型フィルムの融点を完全に超えてしまうと、ポリプロピレン離型フィルムが融解して剥離が困難になり、また、融点より２０℃を超えて下回ると、樹脂の硬化を進める上で成型時間が非常に長くなり効率が悪くなることがある。
【００２８】
また、本発明の片面金属箔張り積層板は、加熱加圧成型後の冷却時に、５ｋｇ／ｃｍ２以上１０ｋｇ／ｃｍ２以下の成型圧力で成型がなされているものとすることが好ましい。このようにすると、エポキシ樹脂とポリプロピレン離型フィルムの残存応力を小さくして、ポリプロピレン離型フィルムの熱収縮によるフィルム剥離性の向上効果をより高めることができる。
【００２９】
さらに、本発明によれば、上記の構成の片面金属箔張り積層板を用いて、２次成型時のプリプレグとの密着性の高いプリント配線板を得ることができる。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明の実施例および比較例を示す。なお、実施例および比較例の「％」は特にことわらない限り重量基準である。
（実施例１）
樹脂ワニスとしてエポキシ樹脂をマトリックス樹脂とし、下記の樹脂組成物を調製した。
【００３１】
エポキシ樹脂
東都化成（株）製：ＹＤＢ−５００ＥＫ８０      ７２．５％
東都化成（株）製：ＹＤＣＮ−２２０ＥＫ７５      ６．２７％
硬化剤
ジシアンジアミド                                １．４１％
溶剤
ジメチルホルムアミド                            ９．８８％
プロピレングリコールモノメチルエーテル          ９．９１％
硬化促進剤
イミダゾール                                    ０．０３％
基材として、厚み約１００μｍのガラス織布（日東紡績（株）製：ＷＥＡ１１６）を用い、上記で調製した樹脂組成物を樹脂ワニスとしてディップ槽に入れ、ロール状基材としたガラス織布を樹脂ワニスのディップ槽を通して樹脂ワニスを含浸させた後、乾燥機を通して溶剤を除去して、半硬化状態（Ｂステージ）のプリプレグを得た（樹脂量４５％）。
【００３２】
次に、このプリプレグの一方の面に、厚さ１８μｍの銅箔（古川サーキットフォイル（株）製：ＧＴ−１８μ）を重ねるとともに、他方の面に、厚さ４０μｍ、表面粗度７μｍ、融点１７０℃（ＤＳＣ法による値）のポリプロピレン離型フィルム（ソマール（株）製：ソマブラスト）を重ねて積層体とした。
【００３３】
次に、上記で作製した積層体を金型プレート（鏡面板）で挟んで加熱加圧成型を行った。加熱加圧成型時の成型条件は１７０℃６０分、３０ｋｇ／ｃｍ２とした。積層体の加熱加圧成型後の冷却時成型圧力は３０ｋｇ／ｃｍ２とした。以上のようにして本発明製品である片面板を作製した。
【００３４】
上記で作製した本発明製品のガラス転移温度Ｔｇを前記した方法で測定した。この片面金属張り積層板を完全硬化させたもののガラス転移温度Ｔｇは１４０℃であった。
【００３５】
また、上記のポリプロピレン離型フィルムの表面粗度は、（株）東京精密社製：ＳＵＲＦＣＯＭ  Ｅ−ＲＭ−Ｓ０１Ａ  Ｅ−ＭＤ−Ｓ３９Ａで測定した。
【００３６】
また、本発明製品のフィルム剥離性は、製品１００枚の剥離作業を実施して、剥離強度が強いことによる製品の折れ不良率の発生頻度を測定した。
【００３７】
また、２次成型時の密着性は、本発明製品による片面板と、厚さ０．１ｍｍ、樹脂量５２％のプリプレグ（松下電工（株）製：Ｒ−１６６１）との２次成型を実施し、プリプレグと片面板の界面の剥離強度をオートグラフ（（株）島津製作所社製：ＡＧＳ−５００Ｂ）にて測定した。
【００３８】
さらに、フィルム粕の発生は、本発明製品を２０枚重ねてオートカットソーにて切断し、端部における粕の発生の有無を調べた。
【００３９】
以上の評価結果を表１に示す。
（実施例２）
実施例１において、加熱加圧成型時の製品最高温度を１６０℃としたこと以外は同様にして本発明製品である片面板を製造し、実施例１と同様な評価を行った。その評価結果を表１に示す。
（実施例３）
実施例１において、冷却時成型圧力を１０ｋｇ／ｃｍ２としたこと以外は同様にして本発明製品である片面板を製造し、実施例１と同様な評価を行った。その評価結果を表１に示す。
（実施例４）
実施例１において、ポリプロピレン離型フィルムの表面粗度が４μｍのものを使用したこと以外は同様にして本発明製品である片面板を製造し、実施例１と同様な評価を行った。この場合、実施例１に比べ２次成型時の密着性が若干小さくなる傾向があったが実用可能な範囲であった。
（実施例５）
実施例１において、ポリプロピレン離型フィルムの表面粗度が１２μｍのものを使用したこと以外は同様にして本発明製品である片面板を製造し、実施例１と同様な評価を行った。この場合、実施例１に比べフィルム剥離性の値が若干高くなる傾向があったが実用可能な範囲であった。
（実施例６）
実施例１において、ポリプロピレン離型フィルムの厚さが２０μｍのものを使用したこと以外は同様にして本発明製品である片面板を製造し、実施例１と同様な評価を行った。この場合、取り扱い性が難しくなる傾向にあったが実用可能な範囲であった。
（実施例７）
実施例１において、ポリプロピレン離型フィルムの厚さが６０μｍのものを使用したこと以外は同様にして本発明製品である片面板を製造し、実施例１と同様な評価を行った。この場合、実施例１に比べ加工時のフィルム粕の発生がはじまる傾向があったが実用可能な範囲であった。
（比較例１）
実施例１において、加熱加圧成型時の製品最高温度を１７５℃としたこと以外は同様にして比較例製品である片面板を製造し、実施例１と同様な評価を行った。その評価結果を表１に示す。比較例製品のガラス転移温度は１４０℃で、完全硬化状態の値と同じであった。
（比較例２）
実施例１において、冷却時に成型圧力を加えないこと以外は同様にして比較例製品である片面板を製造し、実施例１と同様な評価を行った。その評価結果を表１に示す。比較例製品のガラス転移温度は１１０℃で、完全硬化状態の値より３０℃低い値であった。
表１より、本発明製品は、比較例製品に比べ、ポリプロピレン離型フィルムの剥離性と、２次成型時のプリプレグとの密着性をバランス良く確保することができることがわかる。
【００４０】
【表１】
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