(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布基材に保持した表面層と無機充填材として少なくとも水酸化アルミニウムを含有するエポキシ樹脂組成物をガラス繊維不織布基材に保持した芯層とが加熱加圧成形により一体化されたコンポジット積層板において、
表面層樹脂が、表面層と連なった状態で芯層まで延び、芯層中に分布した樹脂溜りを構成しており、前記樹脂溜りの最大寸法が１００μｍ以上であることを特徴とするコンポジット積層板。
【請求項２】
水酸化アルミニウムが、不純物として０．１質量％を越える酸化ナトリウムを含有することを特徴とする請求項１記載のコンポジット積層板。
【請求項３】
エポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布基材に含浸し加熱乾燥して得たプリプレグを表面層とし、無機充填材として少なくとも水酸化アルミニウムを含有するエポキシ樹脂組成物をガラス繊維不織布基材に含浸し加熱乾燥して得たプリプレグを前記表面層の芯層とし、これらを加熱加圧成形により一体化するコンポジット積層板の製造において、
前記加熱加圧成形時における樹脂の最低溶融粘度が５０〜５００Pa・ｓになるように調整した表面層プリプレグと、
前記加熱加圧成形時における樹脂の最低溶融粘度が前記表面層プリプレグの最低溶融粘度より高くなるように調整するとともに、溶融樹脂の流入可能な空隙を残した芯層プリプレグとを使用することを特徴とするコンポジット積層板の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布基材に保持した表面層と無機充填材として少なくとも水酸化アルミニウムを含有するエポキシ樹脂組成物をガラス繊維不織布基材に保持した芯層とが加熱加圧成形により一体化されたコンポジット積層板に関する。また、このコンポジット積層板の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記コンポジット積層板はプリント配線板の絶縁層として広く用いられており、芯層の水酸化アルミニウムは難燃性付与の目的で配合されている。水酸化アルミニウムは、高温（２００℃付近）で熱分解を開始し水蒸気を発生して難燃効果を発揮するが、この熱分解温度が低いと、積層板の耐熱性（半田耐熱性）を低下させる原因となる。
【０００３】
水酸化アルミニウムの熱分解開始温度は水酸化アルミニウムの製造条件によって異なり、製造した水酸化アルミニウム中の酸化ナトリウム含有率を少なくするほど、熱分解開始温度は高くなる。工業用水酸化アルミニウムにおいては、水酸化アルミニウム中の酸化ナトリウム含有率が耐熱性の指標となっており、高耐熱用途では、酸化ナトリウム含有率がおおよそ０．１質量％以下に管理されている。
【０００４】
プリント配線板製造用のコンポジット積層板に要求される半田耐熱性は、ＪＩＳで定められた基準では２６０℃半田浴に試験片を浮かべて２０秒以上異常なきことであるが、実際には安全率等を考慮し、１２０秒以上異常なきこととして運用されている。このような状況から、コンポジット積層板の芯層樹脂中に配合する水酸化アルミニウムは高耐熱用途水酸化アルミニウムが採用されており、特に芯層樹脂中に３０質量％以上の水酸化アルミニウムを含有させる場合は、高耐熱用途水酸化アルミニウムの選択が必須となっている。このような場合に、酸化ナトリウム含有率が０．１質量％を越えるような一般用途水酸化アルミニウムを採用すると、半田耐熱性は１２０秒未満なる。
【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、芯層の樹脂中に無機充填材として少なくとも水酸化アルミニウムを含有するコンポジット積層板において、その半田耐熱性を向上させることである。不純物として含有する酸化ナトリウムの量を制限した高耐熱用途水酸化アルミニウムを使用する場合には、同じ水酸化アルミニウムを採用した従来のコンポジット積層板の半田耐熱性をさらに向上させる。また、不純物として含有する酸化ナトリウムの量が増えた一般用途水酸化アルミニウムを使用する場合であっても、高耐熱用途水酸化アルミニウムを使用する従来のコンポジット積層板の半田耐熱性に近づける。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布基材に保持した表面層と無機充填材として少なくとも水酸化アルミニウムを含有するエポキシ樹脂組成物をガラス繊維不織布基材に保持した芯層とが加熱加圧成形により一体化されたコンポジット積層板を対象とする。上記の課題を解決するために、本発明に係るコンポジット積層板は、表面層樹脂が、表面層と連なった状態で芯層まで延び、芯層中に分布した樹脂溜りを構成しており、前記樹脂溜りの最大寸法が１００μｍ以上であることを特徴とする。
【０００７】
このような構成のコンポジット積層板は、エポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布基材に含浸し加熱乾燥して得たプリプレグを表面層とし、無機充填材として少なくとも水酸化アルミニウムを含有するエポキシ樹脂組成物をガラス繊維不織布基材に含浸し加熱乾燥して得たプリプレグを前記表面層の芯層とし、これらを加熱加圧成形により一体化する方法で製造し、前記表面層プリプレグと芯層プリプレグを次のように調整して用いる。すなわち、表面層プリプレグは、前記加熱加圧成形時における樹脂の最低溶融粘度が５０〜５００Pa・ｓになるように調整しておく。芯層プリプレグは、前記加熱加圧成形時における樹脂の最低溶融粘度が前記表面層プリプレグの最低溶融粘度より高くなるように調整しておく。かつ、芯層プリプレグは、加熱加圧成形時に溶融したプリプレグの樹脂が流入可能な空隙を残したものとしておく。
【０００８】
上記のように製造したコンポジット積層板は、表面層プリプレグ樹脂の加熱加圧成形時における最低溶融粘度が低いので、当該樹脂が芯層プリプレグの空隙中に流入し樹脂溜りを形成した構成となる。この樹脂溜りは、表面層樹脂が表面層と連なった状態で芯層まで延び、芯層中に分布しており、通常、１００μｍ以上の大きさになる。表面層プリプレグ樹脂の最低溶融粘度が上記のように低粘度であり、一方、芯層プリプレグ樹脂の最低溶融粘度は前記表面層プリプレグ樹脂の最低溶融粘度よりも高いので、上記のように樹脂溜りが形成されることとなる。
【０００９】
上記樹脂溜まりの形成により、表面層と芯層の接着面積が増加する。また、樹脂溜まりの投錨効果により表面層と芯層の層間接着強度が向上する。これらの結果から、水酸化アルミニウムが熱分解して水蒸気が発生した場合にも、表面層と芯層の層間剥離が起こりにくくなり、耐熱性が向上することになる。
【００１０】
尚、表面層プリプレグ樹脂の最低溶融粘度は、低すぎると積層板の厚み精度制御が難しくなり、高すぎると樹脂溜りが良好に形成されなくなるので、上記のように制限する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、不純物として０．１質量％を越える酸化ナトリウムを含有する一般用途水酸化アルミニウムを採用することができ、その場合でも、従来の高耐熱用途水酸化アルミニウムを採用した場合と同様に、コンポジット積層板の半田耐熱性を確保することができる。一般用途水酸化アルミニウムを採用可能なことから、材料コストの低減を図ることができる。しかし、水酸化アルミニウム中の酸化ナトリウム含有率は、好ましくは０．２質量％以下に管理する。勿論、本発明において、高耐熱用途水酸化アルミニウムを採用すると、同じ高耐熱用途水酸化アルミニウムを採用した従来のコンポジット積層板の半田耐熱性をさらに向上させることができる。
芯層樹脂には、無機充填材として、水酸化アルミニウムのほか、通常使用される無機充填材、例えばタルクなどを一緒に配合してもよい。芯層樹脂中の水酸化アルミニウム含有量は、難燃性付与と耐熱性確保の観点から、２０〜４０質量％にすることが好ましい。
【００１２】
上述したように、エポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布基材に含浸し加熱乾燥して製造する表面層プリプレグは、コンポジット積層板製造のための加熱加圧成形における樹脂の最低溶融粘度を５０〜５００Pa・ｓに調整する。一方、芯層プリプレグの樹脂の最低溶融粘度は、前記表面層プリプレグの樹脂の最低溶融粘度より高く設定するが、その最低溶融粘度は０．０１〜０．０５ＭPa・ｓの範囲で調整するのが好ましい。これら最低溶融粘度の調整は、プリプレグ製造時の加熱乾燥の程度を変えることにより実施する。
コンポジット積層板の加熱加圧成形時に、芯層プリプレグの空隙に溶融樹脂を流入させるためには、芯層プリプレグの樹脂含有量（無機充填材を含有量に含む）を９５質量％以下になるように、エポキシ樹脂組成物のガラス繊維不織布基材への含侵を行なうとよい。
【００１３】
上記のような表面層プリプレグと芯層プリプレグを、標準的なコンポジット積層板の製造法によって製造する。
【００１４】
【実施例】
以下に、本発明に係る実施例ならびに比較例と従来例を説明する。
実施例１〜５、比較例１、従来例１〜２
無機充填材を含まないエポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布基材に含侵し加熱乾燥して、表面層プリプレグ（樹脂含有量４５質量％）を製造した。また、無機充填材として水酸化アルミニウムを３０質量％、タルクを２７質量％含有するエポキシ樹脂組成物をガラス繊維不織布基材に含浸し加熱乾燥して、芯層プリプレグ（無機充填材を含む樹脂含有量９０質量％）を製造した。前記芯層プリプレグ２プライの両面に表面層プリプレグ各１枚を重ね、最表面には３５μｍ厚銅箔を載置して、これらを加熱加圧成形することにより板厚１．６mmのコンポジット積層板とした。
【００１５】
上記各例で使用した表面層プリプレグの加熱加圧成形時における樹脂の最低溶融粘度は、表１に示すとおりである。この最低溶融粘度の調整は、プリプレグ製造の乾燥温度及び／又は乾燥時間の設定を変え、Ｂステージの樹脂の硬化度を調整することにより実施した。芯層プリプレグの加熱加圧成形時における樹脂の最低溶融粘度は、いずれの例も０．０３ＭPa・ｓとした。また、各例で採用した水酸化アルミニウムが不純物として含有する酸化ナトリウムの量は、表１に示すとおりである。
【００１６】
上記各例のコンポジット積層板について、その断面観察をした。図１は、実施例のコンポジット積層板の断面を模式的に示したものである。表面層樹脂が、表面層１から芯層２まで到達し、芯層中に樹脂溜り３を構成している。樹脂溜り３は、芯層中に多数分布している。一方、比較例１のコンポジット積層板は、樹脂溜りが形成されていても顕著ではなく、従来例１，２のコンポジット積層板は、樹脂溜りが形成されなかった。表１には、形成された樹脂溜り３の寸法最大値と半田耐熱性測定結果を併せて示す。
表中、表面層プリプレグ樹脂の最低溶融粘度は、高架式フローテスタ（昇温速度２℃／分）にて測定した。
樹脂溜り寸法最大値は、試験片の断面観察長１０cm中に認められた樹脂溜りの最大寸法である。
半田耐熱性は、ＪＩＳ−Ｃ５０１３に基づき試験片を溶融半田（２６０℃）に浮かべ、試験片表面にフクレが発生するまでの時間を測定したものである（ｎ＝５の平均値）。
【００１７】
【表１】
0004120168.tif 000002
【００１８】
表１から明らかなように、本発明に係る実施例では、樹脂溜りが良好に形成されており、半田耐熱性が優れている。不純物として酸化アルミニウムを０．１質量％を越える０．１６質量％含有する場合にも良好な半田耐熱性を保持している（実施例２〜５）。高耐熱用途の水酸化アルミニウムを採用したときは、同じ水酸化アルミニウムを採用した従来例より、さらに半田耐熱性が向上する（実施例１と従来例１の対比）。
【００１９】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るコンポジット積層板は、芯層樹脂中に無機充填材として水酸化アルミニウムを含有しているにもかかわらず、表面層樹脂が表面層と連なった状態で芯層まで延び、芯層中に分布した樹脂溜りを構成しているので、耐熱性が良好である。また、本発明に係る方法は、前記構成のコンポジット積層板を製造するのに有効な方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例のコンポジット積層板の断面を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
１は表面層
２は芯層
３は樹脂溜り
【図１】
0004120168.tif 000003