(57)【要約】【課題】アラミド繊維を含む電気絶縁用不織布を熱硬化性樹脂絶縁層の基材とするプリント配線板において、アラミド繊維と熱硬化性樹脂の接着性を向上させる。【解決手段】パラ系アラミド繊維を主たる繊維とし繊維同士を熱融着性繊維で結着した不織布を有機溶剤に浸漬処理する。これにより、前記熱融着性繊維の一部を溶解する工程を経て電気絶縁用不織布を製造する。この電気絶縁用不織布にエポキシ樹脂を保持し半硬化状態まで硬化を進めてプリプレグを製造する。さらに、前記プリプレグの層をプリプレグ層の全層ないし一部の層として加熱加圧成形することにより積層板を製造し、前記プリプレグの層を加熱加圧成形して絶縁層とすることによりプリント配線板を製造する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラ系アラミド繊維を主たる繊維とし繊維同士を熱融着性繊維で結着した不織布を有機溶剤に浸漬し、前記熱融着性繊維の一部を溶解することを特徴とする電気絶縁用不織布の製造法。
【請求項２】
請求項１記載の方法により製造した電気絶縁用不織布に熱硬化性樹脂を保持し半硬化状態とすることを特徴とするプリプレグの製造法。
【請求項３】
請求項２記載の方法により製造したプリプレグの層をプリプレグ層の全層ないし一部の層として加熱加圧成形することを特徴とする積層板の製造法。
【請求項４】
請求項２記載の方法により製造したプリプレグの層を加熱加圧成形して絶縁層とすることを特徴とするプリント配線板の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アラミド繊維を含有する電気絶縁用不織布の製造法に関し、殊に、これに保持する熱硬化性樹脂との接着性を高めることができる電気絶縁用不織布の製造法に関する。また、前記製造法による不織布を基材とし、プリプレグ、積層板ないしは金属箔張り積層板やプリント配線板を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の小型軽量化、高密度化に伴い、プリント配線板への電子部品搭載を表面実装方式により実施することが主流となってきた。プリント配線板の絶縁層は、殆どがガラス織布にエポキシ樹脂をはじめとする熱硬化性樹脂を含浸した材料からなっている。プリント配線板に電子部品を搭載する場合、電子部品とプリント配線板の熱膨張係数をできるだけマッチングさせる必要があるが、上記ガラス−エポキシ材料を絶縁層とするプリント配線板は、その熱膨張係数がプリント配線板に搭載される電子部品の熱膨張係数よりかなり大きい。電子機器が冷熱サイクルを受ける環境で使用される場合、プリント配線板とこれに表面実装した電子部品の間の熱膨張差は、電子部品の半田接続部にクラックを生じさせる原因となる心配がある。このような観点から、プリント配線板の絶縁層として、負の熱膨張係数を有するアラミド繊維を含有する不織布に熱硬化性樹脂を含浸した材料が注目されるようになってきた。このアラミド繊維不織布基材絶縁層のプリント配線板は、高密度実装が可能であり軽量であるため携帯電話などの携帯機器に適しているが、アラミド繊維不織布基材絶縁層に一体化された配線導体の接着強度は大きいとはいえず、落下などの衝撃に対する接続信頼性の向上が要求される。
【０００３】
上記要求に応えるためには、アラミド繊維不織布基材に含浸する熱硬化性樹脂とアラミド繊維との接着性向上が重要と考えられ、接着性向上の手段として特許文献１に記載されるような技術がある。この技術は、アラミド繊維不織布を５０Ｗ・ｍｉｎ／ｍ２以上の強度でコロナ放電処理し、然る後、このアラミド繊維不織布に熱硬化性樹脂ワニスを含浸してプリプレグを製造するものである。コロナ放電処理によりアラミド繊維１本１本の表面が活性化され、当該繊維と繊維間に保持した熱硬化性樹脂との親和性が向上し、また、コロナ放電処理によりアラミド繊維の表面が粗化されるので、アラミド繊維の熱硬化性樹脂への投錨効果が得られる。これにより、アラミド繊維表面は熱硬化性樹脂と優れた接着性有することとなり、高接着性を実現できると期待されている。
しかし、コロナ放電処理は、時間の経過とともに処理効果が急激に低下するため、実生産においては、コロナ放電処理から熱硬化性樹脂ワニス含浸までを連続工程で速やかに行なうべく、従来のプリプレグ生産ラインにコロナ放電処理装置を新規導入する必要性が生じる。そして、コロナ放電処理装置を設置したときには、熱硬化性樹脂ワニス含浸工程からの揮散溶剤がコロナ放電処理装置へ流入して引火しないようにする配慮も必要になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３４８０３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、アラミド繊維を含む電気絶縁用不織布を熱硬化性樹脂絶縁層の基材とするプリント配線板において、アラミド繊維と熱硬化性樹脂の接着性を向上させることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アラミド繊維を含有する不織布の製法を改良して上記課題を解決する。すなわち、本発明は、パラ系アラミド繊維を主たる繊維とし繊維同士を熱融着性繊維で結着した不織布を有機溶剤に浸漬する。これにより、前記熱融着性繊維の一部を溶解する工程を経て電気絶縁用不織布を製造することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るプリプレグの製造法は、上記製造した電気絶縁用不織布に熱硬化性樹脂を保持し半硬化状態とすることを特徴とする。
さらに、本発明に係る積層板の製造法は、上記プリプレグの層をプリプレグ層の全層ないし一部の層として加熱加圧成形することを特徴とし、本発明に係るプリント配線板の製造法は、上記プリプレグの層を加熱加圧成形して絶縁層とすることを特徴とする。
【０００８】
繊維同士を熱融着性繊維で結着した上記不織布は、主たる繊維であるパラ系アラミド繊維と熱融着性繊維を水中に分散して抄造され、その後、カレンダ処理工程において高温で圧縮して製造される。前記カレンダ処理により溶融した熱融着性繊維が繊維同士を結着した構成となっている。製造した不織布を詳細に観察すると、膜状に押し広げられた熱融着性繊維の皮膜が不織布表面を覆った状態を呈しており、繊維結着部分には前記皮膜が水かき状に付着している。このような不織布に熱硬化性樹脂ワニスを含浸してプリプレグを製造すると、前記皮膜で覆われた箇所では不織布内部へ熱硬化性樹脂ワニスが浸透しにくく、このことがパラ系アラミド繊維と熱硬化性樹脂の接着性を低下させているものと推測される。
【０００９】
本発明に係る方法では、不織布を有機溶剤に浸漬することによって、不織布表面を覆っている皮膜の一部を取り除いているので、熱硬化性樹脂ワニスの浸透ムラがなくなり、パラ系アラミド繊維と熱硬化性樹脂の接着強度向上を図ることができる。また、溶剤浸漬による洗浄効果でパラ系アラミド繊維−樹脂界面の接着性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る電気絶縁用不織布の製造においては、主たる繊維であるパラ系アラミド繊維と熱融着性繊維を水中に分散して抄造し、その後、カレンダ処理で高温圧縮した不織布を、有機溶剤に浸漬して処理する。
【００１１】
上記熱融着性繊維は、耐熱性を有するメタ系アラミド繊維や全芳香族ポリエステル繊維が適している。繊維の形態は、所定寸法に裁断した短繊維（チョップ）や短繊維を叩解したパルプである。また、フィルムを叩解したフィブリドでもよく、これも繊維の一形態として含むものとする。
【００１２】
また、上記有機溶媒は、熱融着性繊維を溶解できるものであり、例えば、ジメチルスルホキシド、１−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなどの極性溶媒である。常温ないし加温したこれら有機溶剤に不織布を所定時間浸漬して熱融着性繊維を一部溶解して取り除く。そして、浸漬処理後に水洗して、溶解した熱融着性繊維が不織布中に残らないようにすることが好ましい。
【００１３】
プリプレグは、上記のように製造した電気絶縁用不織布にエポキシ樹脂をはじめとする熱硬化性樹脂ワニスを含浸し加熱乾燥して製造する。電気絶縁用不織布には、半硬化状態の熱硬化性樹脂が保持される。
【００１４】
図１は、本発明による場合とよらない場合（有機溶剤未処理の場合）の不織布及びプリプレグを模式的に示したものである。有機溶剤未処理の場合は、膜状に押し広げられた熱融着性繊維の皮膜が不織布表面を覆い、繊維結着部分には前記皮膜が水かき状に広く付着している。一方、本発明による場合は、皮膜が一部取り除かれ、繊維結着部分に付着している皮膜は小さくなっている。従って、不織布に熱硬化性樹脂ワニスを含浸して製造したプリプレグは、有機溶剤未処理の場合は内部に樹脂含浸不十分の箇所ができ、一方、本発明による場合は内部まで均一に樹脂が浸透している。
【００１５】
積層板は、上記プリプレグの層を、これだけであるいは他のプリプレグの層と組合せて重ね、加熱加圧成形して製造する。必要に応じて、前記成形時に片面あるいは両面に銅箔等の金属箔を一体化する。プリント配線板は、上記プリプレグの層を加熱加圧成形した絶縁層を備えるものである。
【００１６】
【実施例】
以下に、実施例を説明する。以下には、プリント配線板については具体的に説明していないが、その構成ならびに製造法は上記のとおりであるので説明を省略する。プリント配線板におけるパラ系アラミド繊維と熱硬化性樹脂の接着性を確認するために、以下の例では、プリプレグを４枚重ねた両側に１８μｍ厚の銅箔を配し加熱加圧成形した銅張り積層板（０．４ｍｍ厚）を製造し、銅箔剥離強度を測定することとした。銅箔剥離強度の測定において、パラ系アラミド繊維と熱硬化性樹脂の接着力が小さいと、銅箔−樹脂界面の破壊が起こるより前に、繊維−樹脂界面の破壊が起こり、このときの銅箔剥離強度がパラ系アラミド繊維と熱硬化性樹脂の接着力の指標となるからである。
【００１７】
アラミド繊維を含有する不織布として、次に示すものを準備した。
パラ系アラミド繊維（デュポン製「ケブラー」）チョップを主たる繊維とし、メタ系アラミド繊維（デュポン製「ノーメックス」）チョップと共に抄造した不織布をカレンダ処理した不織布（「不織布Ａ」という）。
【００１８】
上記不織布Ａを浸漬処理する有機溶剤として、
（１）１−メチル−２−ピロリドン（和光純薬製）
（２）ジメチルスルホキシド（和光純薬製）
を準備した。
【００１９】
実施例１〜６
不織布Ａを上記有機溶剤（１）に室温〜６０℃の間で所定時間浸漬し、流水で洗浄後１０５℃で１時間乾燥し、電気絶縁用不織布とした。
これに含浸するエポキシ樹脂ワニスとして、三官能エポキシ樹脂（東都化成製「ＶＧ３１０１Ｍ８０」）２５質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成製「ＹＤＣＮ７０４ＥＫ７５」）２５質量部、硬化剤としてフェノールノボラック樹脂（ジャパンエポキシレジン製「ＹＬＨ−１２９」）２０質量部及び臭素化フェノールノボラック樹脂（ブロモケムファーイースト製「ＴＢＢＡ」）３０質量部、硬化促進剤として２−エチル４−メチルイミダゾール０．２質量部をメチルエチルケトン３０質量部に溶解したワニスを調製した。
このワニスを上記有機溶剤浸漬処理済不織布に含浸し、１３０℃−７分間乾燥して樹脂付着量５３質量％のプリプレグを準備得た。これを４プライ重ね、その両側に１８μｍの銅箔を配して加熱加圧成形により厚さ０．４ｍｍの銅張り積層板を製造した。成形条件は、温度２０５℃、圧力４．９ＭＰａの条件で９０分間の加熱加圧成形である。
【００２０】
実施例７〜１２
有機溶剤（１）の代わりに有機溶剤（２）を使用し、そのほかは上記実施例と同様にして銅張り積層板を製造した。
【００２１】
従来例
不織布Ａを有機溶剤による処理をせずにそのまま使用し、そのほかは上記実施と同様にして銅張り積層板を製造した。
【００２２】
上記各例における有機溶剤による不織布の処理条件（溶剤種別，有機溶剤による処理温度，浸漬処理時間）を表１，２にまとめて示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
【表２】
2005002487.tif 000004
【００２５】
上記各例の銅張り積層板について、銅箔剥離強度とランド強度を以下のように測定し、表３，４に示した。また、有機溶剤浸漬処理後の不織布の処理前に対する引張り強度保持率を併せて示した。
（銅箔剥離強度の測定）
銅張り積層板の銅箔をエッチングし、幅４ｍｍ、長さ１００ｍｍの銅箔パターンを形成した。この銅箔パターンの剥離強度をＪＩＳ−Ｃ−６４８１  ５．７項の方法に準じ測定した。ｎ＝３の平均値を示す。
（ランド強度の測定）
銅張り積層板の銅箔をエッチングし、２ｍｍ角の銅箔パターンを形成した。このパターン上にマックエイト製端子用ピンを半田付けし、ピンを引き倒して銅箔が剥離するときの強度を測定した。ｎ＝１０の平均値を示す。
【００２６】
【表３】
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【００２７】
【表４】
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【００２８】
【発明の効果】
上述のように、パラ系アラミド繊維を主たる繊維とし、繊維同士を熱融着性繊維で結着した不織布を有機溶剤に浸漬して、熱融着性繊維を一部溶解・除去することにより、熱硬化性樹脂ワニスの浸透性がよい電気絶縁用不織布とすることができる。この不織布に熱硬化性樹脂を保持させて形成した絶縁層を備えるプリント配線板は、配線を構成する金属箔の絶縁層への接着強度が大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による場合とよらない場合の不織布及びプリプレグを模式的に示した説明図である。
【図１】
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