(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で固体で未硬化の熱硬化性樹脂粒子と無機繊維を含むスラリーを抄造して得られるシートに硬化性バインダー樹脂を塗布し、次いで硬化性バインダー樹脂を加熱硬化させて樹脂シートを得、得られた樹脂シートを所定枚数重ね合わせ、その片側又は両側に金属はくを重ね、加熱加圧することにより前記熱硬化性樹脂粒子を硬化させることを特徴とする金属張積層板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板をはじめとする電気絶縁材料に使用する金属張積層板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピューター、電気機器および電気製品に使用されているプリント配線板は電気を伝える導体と絶縁体により構成されている。
絶縁体は、繊維基材に熱硬化性樹脂ワニスを含浸加熱して熱硬化性樹脂をＢステージまで硬化させたプリプレグを何枚か重ね、加熱加圧して製造された、積層板といわれるものが多く用いられている。絶縁体の繊維基材は、織布又は不織布（紙を含む）が用いられている。
電気を伝える導体は、積層板製造時に金属のはくをプリプレグに重ね、加熱加圧して得られた金属張積層板の金属はく部分を加工して不要な部分を取り除いて形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電子機器が小型となるのにともない、プリント配線板の絶縁体も薄くかつ配線間隔も狭くする必要がある。薄い積層板を製造するためには、薄い繊維基材を用いる。現在電気絶縁用ガラス布の最も薄い材料としては、公称厚み２５μｍのガラス布（ＭＩＬ品番１０４）がある。
【０００４】
しかしながら、この公称厚み２５μｍガラス布は非常に薄いため、樹脂ワニス含浸時に充分にテンションコントロールを行わないとガラス布の目曲がり、切れ等が発生しやすく生産効率を著しく落とす結果となる。また、ガラス布メーカーでの織り方も難しく不良が発生し易いために価格的に高価になる。
【０００５】
また、導体間距離が狭くなるにともない発生しやすくなる電食現象は、ガラスフィラメントに沿って発生するＣＡＦ（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ａｎｏｄｉｃ  Ｆｉｌａｍｅｎｔｓ）が圧倒的に多い。これはガラス布積層板を使用している場合、ある程度は避けることができない。
【０００６】
プリント配線板の高密度化により、絶縁層の薄型化とともに細線パターン化も進み、回路パターンの導体幅及び導体間距離も益々狭くなっている。サブトラクティブ法によるプリント配線板の回路パターン形成技術は、エッチングレジストの密着性が細線パターン化の要因の一つとなっているが、更なる細線化に伴いレジストの密着不良によるエッチング時の不良が増加している。レジストの密着不良の原因の一つとして、ガラス布表面のうねりがあげられる。すなわち、ガラス布には織物特有のうねりがあり、ガラス布使用積層板の表面にもそのガラス布のうねりが現れる。この積層板表面のうねりによりレジストが部分的に密着しにくくなり、エッチングの際に回路パターンの欠落等の不良発生をまねく原因となる。
【０００７】
また、プリント配線板のスルーホール間隔も高密度化とともに狭くなっており、新たな問題としてスルーホール間の絶縁信頼性の低下が発生している。これは、スルーホール内の穴壁粗さが関係しており、プリント配線板の使用材料である積層板のドリル加工性の向上が求められている。スルーホール内の穴壁が粗いと、そこからめっき液が絶縁体内に浸透して、絶縁信頼性を損なう。
【０００８】
不織布を繊維基材とすれば、繊維が連続していないためＣＡＦも少ない。また、繊維の束が存在しないため、ドリル加工時に応力が分散してドリル加工性に優れる。また織布特有の表面のうねりもなく、表面が平滑な積層板を得ることができる。
ところが、不織布、特に、ガラス不織布に熱硬化性樹脂ワニスを含浸したプリプレグを製造するにはある程度の厚みが必要である。
そのため、ガラス不織布を用いた積層板では電食やドリル加工性の問題をある程度満足できても、薄型化に対応することは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、薄くて表面の平滑性に優れ、かつ耐電食性が高く、しかもドリル加工性に優れた、高密度化に対応できるプリント配線板用材料である金属張積層板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、常温で固体で未硬化の熱硬化性樹脂粒子と無機繊維を含むスラリーを抄造して得られるシートに硬化性バインダー樹脂を塗布し、次いで硬化性バインダー樹脂を加熱硬化させて樹脂シートを得、得られた樹脂シートを所定枚数重ね合わせ、その片側又は両側に金属はくを重ね、加熱加圧することにより前記熱硬化性樹脂粒子を硬化させることを特徴とする金属張積層板の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
樹脂シートは、無機繊維と常温で固体で未硬化の熱硬化性樹脂粒子を含むスラリーを抄造して得られたシートに硬化性バインダー樹脂を塗布し、次いで加熱乾燥して硬化性バインダー樹脂を硬化させて得られる。
【００１２】
無機繊維としては、例えば、セラミック繊維、ガラス繊維、岩石繊維などがある。このうち、セラミック繊維としては、例えば、マグネシア繊維、炭化ホウ素繊維、炭化ケイ素繊維、シリカ繊維、ボロン繊維、ボロンナイトライド繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、チタンカーバイド繊維、酸化ジルコニウム繊維などが挙げられる。繊維の形状は、シート形成可能であれば、長繊維短繊維いずれでもよく、繊維径１〜２０μｍのものが好ましく、繊維径１〜１０μｍのものがより好適である。
常温で固体で、未硬化の熱硬化性樹脂粒子としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂などが、硬化剤とともに使用される。粒子の大きさは、０．００１〜１００μｍ、好ましくは、０．１〜１０μｍである。
硬化性バインダー樹脂は、シート抄造後の加熱（通常１００〜１９０℃の範囲で加熱される）により、硬化するものを選ぶ。未硬化の熱硬化性樹脂粒子の硬化に影響を与えない種類のものが望ましい。このような硬化性バインダー樹脂としては、例えば、自己架橋性アクリルエマルション、フェノール樹脂エマルション、水溶性シリコーン樹脂エマルション、などが挙げられる。
無機繊維と、常温で固体で、未硬化の熱硬化性樹脂粒子との割合は、重量比で、無機繊維５０〜１０、熱硬化性樹脂粒子５０〜９０の範囲であることが適当であり、無機繊維４０〜２０、熱硬化性樹脂粒子６０〜８０の範囲であるのが好ましい。この範囲内で良好な成形性が得られる。
熱硬化性バインダー樹脂は、無機繊維と、常温で固体で、未硬化の熱硬化性樹脂粒子とをシート状に抄造した後、このシートに添加され、その後の加熱により硬化させる。熱硬化性バインダー樹脂の添加量は、無機繊維と、常温で固体で、未硬化の熱硬化性樹脂粒子との合計量にたいして、１〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％とする。この範囲内で強度を保持し、かつ、安定した樹脂シートの成形性を得ることができる。
【００１３】
【実施例】
平均繊維径１．８μｍの細径ガラス繊維と、繊維径９μｍで繊維長１０ｍｍのガラスチョップドストランドを等量ずつ水に分散して、濃度０．４％のスラリーとした。エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会社の商品名エピコートＥ５０４８を使用）１００重量部、フェノールノボラック樹脂（大日本インキ化学工業株式会社の商品名ＴＤ−２１３１を使用）３５重量部、フェニルイミダゾール０．１５重量部を各々粉末状態で前記スラリーに混合し、米坪７３ｇ／ｍ2 になるように抄紙した。無機繊維と熱硬化性樹脂との比率は３０：７０とした。
【００１４】
ウエットシート形成後、硬化性バインダー樹脂として熱硬化性アクリル樹脂エマルジョンを乾燥後のシート重量に対して５重量％となるようにスプレー法で添加し、さらに１２０℃で４０秒間加熱乾燥して樹脂シートを得た。
得られた樹脂シートを８枚重ねて両側に１８μｍの銅はくを配し、圧力３ＭＰａ、温度１７０℃で９０分間加熱加圧し、両面銅張積層板を得た。
繊維基材１枚当りの厚みは４０μｍであった。また、表面粗さを測定したところ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が３．３μｍ、平均粗さ（Ｒｔｍ）が２．２μｍ、表面最大うねり（ＷＣＭ）が３．６μｍであった。
【００１５】
比較例１
エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会社の商品名エピコートＥ５０４８を使用）１００重量部、フェノールノボラック樹脂（大日本インキ化学工業株式会社の商品名ＴＤ−２１３１を使用）３５重量部、フェニルイミダゾール０．１５重量部をエチレングリコールモノエチルエーテルとメチルエチルケトンの混合溶剤に溶解してワニス化し、厚み２５μｍのガラス布（ＭＩＬ品番１０４タイプ）に含浸して乾燥し、プリプレグを得た。得られたプリプレグを８枚重ねて両側に１８μｍの銅はくを配し、圧力３ＭＰａ温度１７０℃で９０分間加熱加圧し、両面銅張積層板を得た。
繊維基材１枚当りの厚みは４２μｍであった。また、表面粗さを測定したところ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が５．７μｍ、平均粗さ（Ｒｔｍ）が４．３μｍ、表面最大うねり（ＷＣＭ）が４．２μｍであった。
【００１６】
比較例２
エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会社の商品名エピコートＥ５０４８を使用）１００重量部、フェノールノボラック樹脂（大日本インキ化学工業株式会社の商品名ＴＤ−２１３１を使用）３５重量部、フェニルイミダゾール０．１５重量部をエチレングリコールモノエチルエーテルとメチルエチルケトンの混合溶剤に溶解してワニス化し、米坪２５ｇ／ｍ2 のガラス不織布に含浸して乾燥し、プリプレグを得た。得られたプリプレグを８枚重ねて両側に１８μｍの銅はくを配し、圧力３ＭＰａ温度１７０℃で９０分間加熱加圧し、両面銅張積層板を得た。
繊維基材１枚当りの厚みは４９μｍであった。また、表面粗さを測定したところ、最大高さ（Ｒｍａｘ）が３．５μｍ、平均粗さ（Ｒｔｍ）が２．３μｍ、表面最大うねり（ＷＣＭ）が３．７μｍであった。
【００１７】
次に、耐電食性及びはんだ耐熱性を測定した。その測定結果を表１に示す。
なお、耐電食性は、銅張積層板をエッチングして、導体幅１５０μｍ、導体間距離１００μｍの電食試験用櫛形パターンを形成し、これを８５℃、８５％ＲＨで表１に記載した時間連続して５０Ｖ印加した後の状況を示す。また、はんだ耐熱性は表に記載した各処理後に、２６０℃のはんだ槽に２０秒間浸漬した基材を観察した結果である。はんだ耐熱性の結果において、各記号は、○：変化なし、△：ミーズリング発生、×：膨れありを意味する。
【００１８】
【表１】
0003862770.tif 000002
【００１９】
次に、ドリル加工性の評価をした。前述の実施例及び比較例で得られた両面銅張積層板に、直径０．４ｍｍのドリルを使用して穴あけ加工を行い、その後めっきを施した。穴壁粗さの指標として、各ドリルサイクルにおけるめっきしみ込みの最大長（単位：μｍ）を測定し、１０穴毎の平均値を算出した。その結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
0003862770.tif 000003
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のガラス布を使用した積層板と同等以上の特性を有し、更に、従来の積層板よりも薄くて表面平滑性の優れた金属張積層板を得ることが可能である。また、高密度化によって発生頻度が増加すると考えられる電食も本発明の積層板を用いた場合、ほとんど発生しない。また、ドリル加工性の面においても従来のガラス布を使用した積層板よりも優れており、穴壁粗さが向上し、その結果、プリント配線板のスルーホール間絶縁信頼性も向上させることが可能である。