JP3698863B2

JP3698863B2 - 片面金属張り積層板製造用接合材

Info

Publication number: JP3698863B2
Application number: JP16918097A
Authority: JP
Inventors: 利之東田; 英人三澤; 繁藤野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2017-06-25
Also published as: JPH1110791A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、片面プリント配線板として使用される片面金属張り積層板を製造する際に用いられる接合材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
片面に銅箔などの金属箔を積層した片面金属箔張り積層板を製造するにあたって、特開平７−２７３４２４号公報等で提供されるような、接合材を用いる方法がある。
すなわちこの接合材としては、例えば、基材の両面にエポキシ樹脂とシリコン樹脂の混合樹脂を塗布した離型材や、フッ素樹脂系フィルム離型材や、トリアセテートフィルム離型材などが用いられるものであり、図２（ａ）のように接合材Ａの両側にそれぞれ複数枚のプリプレグ３を重ね、さらに各プリプレグ３の最外層に銅箔等の金属箔４を重ね、これを加熱加圧することによって接合材Ａの両面にそれぞれ接合させた状態で図２（ｂ）のように片面金属張り積層板５を成形することができるものである。
【０００３】
このように接合材Ａを用いることによって、２枚の片面金属張り積層板５を同時に成形することができるものであり、生産性高く片面金属張り積層板５を製造することができるものである。そして各片面金属張り積層板５を接合材Ａから剥がして、各片面金属張り積層板５に個別に回路印刷、エッチング、ドリル加工等を行なって、片面プリント配線板に加工することができるが、接合材Ａの両面にそれぞれ片面金属張り積層板５を接合した上記のものを１セットとして、回路印刷、エッチング、ドリル加工等を行なうことによって、接合材Ａの両面の片面金属張り積層板５を同時に片面プリント配線板に加工することができるものであり、従ってこの場合には、加工効率を高く得ることがきるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、接合材Ａとして従来から使用されている上記のものを用いると、接合材Ａに対する片面金属張り積層板５の密着性が不十分であり、プリント加工の工程中に接合材Ａから片面金属張り積層板５が剥離したり、また接合材Ａと片面金属張り積層板５の間にエッチング液がしみ込んで片面金属張り積層板５の基板１０の裏面にエッチング液が残ったりする等の問題があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、密着性高く接合して片面金属張り積層板を成形することができ、しかもこの積層板を剥離するときには積層板に樹脂層の樹脂が転写されて残ったりすることがない片面金属張り積層板製造用接合材を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る片面金属張り積層板製造用接合材は、両面にプリプレグ３を介して金属箔４を配置すると共にこれを加熱加圧することによって、片面金属張り積層板５を両面に接合させて成形するために用いられる接合材Ａにおいて、金属材１の両側の表面にそれぞれエポキシ樹脂とメラミン樹脂を混合した熱硬化性樹脂からなる樹脂層２を設けて成ることを特徴とするものである。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１において、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、エポキシ樹脂１００重量部に対してメラミン樹脂を１〜１００重量部混合して成ることを特徴とするものである。
本発明の請求項３に係る片面金属張り積層板製造用接合材は、両面にプリプレグ３を介して金属箔４を配置すると共にこれを加熱加圧することによって、片面金属張り積層板５を両面に接合させて成形するために用いられる接合材Ａにおいて、金属材１の両側の表面にそれぞれエポキシ樹脂とメラミン樹脂とアクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物とポリエステル系樹脂を混合した熱硬化性樹脂からなる樹脂層２を設けて成ることを特徴とするものである。
【０００８】
また請求項４の発明は、請求項３において、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、エポキシ樹脂１００重量部に対してメラミン樹脂を１〜１００重量部混合して成ることを特徴とするものである。
また請求項５の発明は、請求項１乃至４において、樹脂層２は熱硬化性樹脂をＣステージ状態に硬化させて形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また請求項６の発明は、請求項１乃至５において、樹脂層２の厚みが０．１〜１０μｍであることを特徴とするものである。
また請求項７の発明は、請求項１乃至６において、金属材１がアルミニウム箔であることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の接合材Ａは、芯材となる金属材１の両面に樹脂層２，２を設けて形成されるものであり、金属材１としては、アルミニウム箔や銅箔などの金属箔を用いることができる。金属材１としてこのように金属箔を用いる場合には、アルミニウム箔を使用するのが好ましい。この金属材１は片面金属張り積層板の製造に一般に用いられる銅箔に熱膨張が近く、表面が平滑なものが適している。金属材１として銅箔を使用する場合、厚みの薄いものを使用するには電解銅箔を使用する必要があるが、電解銅箔は片面が粗面に形成されており、不適である。これに対してアルミニウム箔は厚みが薄く表面が平滑化されたものが汎用されており、熱膨張も銅箔に近いために、適しているものである。
【００１１】
また、樹脂層２を形成する樹脂としては、エポキシ樹脂とメラミン樹脂からなる熱硬化性樹脂を用いるものである。エポキシ樹脂とメラミン樹脂を混合してブレンド熱硬化性樹脂として使用することができるものである。エポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。片面金属張り積層板の製造に使用されるプリプレグは一般にエポキシ樹脂で作製されているが、このエポキシ樹脂にはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が使用されることが多く、プリプレグの樹脂との接合性から樹脂層２を形成する樹脂のエポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましいのである。エポキシ樹脂とメラミン樹脂の混合量は、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂１００重量部に対して、メラミン樹脂１〜１００重量部の範囲が好ましい。メラミン樹脂の混合量が１重量部未満であると、樹脂層２が硬く脆くなり、後述のように成形した片面金属張り積層板５の基板１０に樹脂が転写し易くなる。逆にメラミン樹脂の混合量が１００重量部を超えると、樹脂層２の耐熱性や耐溶剤性が悪くなり、同様に片面金属張り積層板５の基板１０に樹脂が転写し易くなる。
【００１２】
またエポキシ樹脂とメラミン樹脂をベースとし、さらに剥離強度をコントロールするために、アクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物とポリエステル系樹脂を混合して調製した熱硬化性樹脂を用いることもできる。アクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物としては、各共重合成分の重量比率が、アクリル１に対して、ブタジエンが１〜４、メタクリル酸が０．１〜２の範囲のものが好ましい。またポリエステル系樹脂としては後述する化学構造式（Ｄ）のものなどの熱可塑性ポリエステル樹脂を用いることができる。これらの配合量は、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂１００重量部に対して、メラミン樹脂１〜１００重量部の範囲が好ましく、さらにアクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物は０〜１０重量部、ポリエステル系樹脂は０〜１重量部の範囲が好ましい。
【００１３】
そして、金属材１の両面にそれぞれ熱硬化性樹脂を塗布して樹脂層２，２を形成することによって、接合材Ａを作製することができるものである。形成する樹脂層２の厚みは、０．１〜１０μｍの範囲が好ましい。樹脂層２の厚みをこの範囲に設定することによって、金属材１への樹脂層２の密着性が良好になり、樹脂層２が金属材１から剥離して後述のように成形した片面金属張り積層板５の基板１０に樹脂が転写し難くなるものである。
【００１４】
このとき、金属材１に塗布した熱硬化性樹脂を加熱することによって、樹脂層２をＣステージ状態にまで完全に硬化させるようにするのが好ましい。樹脂層２が半硬化のＢステージ状態であると、後述のように接合材Ａに接合させて成形した片面金属張り積層板５を接合材Ａから剥離する際の剥離性が悪くなると共に片面金属張り積層板５の基板１０の背面に樹脂層２が転写するおそれがあるので、樹脂層２はＣステージ状態に硬化させて形成するのが好ましい。
【００１５】
上記のようにして作製される接合材Ａを用いて片面金属張り積層板５を製造するにあたっては、図１（ａ）に示すように、接合材Ａの両面に複数枚のプリプレグ３を重ねると共に、このプリプレグ３の外側に銅箔などの金属箔４を重ね、これを加熱加圧成形することによって、図１（ｂ）のように、プリプレグ３による基板１０の片側表面に金属箔４が積層された２枚の片面金属張り積層板５を接合材Ａの両面に成形することができるものであり、各片面金属張り積層板５は接合材Ａの表面に接合されて一体化された状態で成形されるものである。
【００１６】
そして、このように接合材Ａの両面にそれぞれ片面金属張り積層板５を接合したものを１セットとして、各片面金属張り積層板５に回路印刷、エッチング、ドリル加工等を行なうことによって、接合材Ａの両面の片面金属張り積層板５を同時に片面プリント配線板に加工することができるものである。このようにプリント加工するにあたって、接合材Ａの表面にはエポキシ樹脂とメラミン樹脂をベースとする樹脂層２が形成してあり、接合材Ａの表面と片面金属張り積層板５との間の密着性を高く得ることができる。従って、プリント加工の工程中に接合材Ａから片面金属張り積層板５が剥離したり、また接合材Ａと片面金属張り積層板５の間にエッチング液がしみ込んで片面金属張り積層板５の基板１０の裏面にエッチング液が残ったりするようなことを防ぐことができるものである。またエポキシ樹脂とメラミン樹脂をベースとする樹脂層２は片面金属張り積層板５の剥離性も良好であり、片面プリント配線板に加工した後の片面金属張り積層板５を接合材Ａから剥離する際に、樹脂層２の樹脂が片面金属張り積層板５の基板１０の背面に転写して付着するようなことがなくなるものである。従って、片面プリント配線板に加工した片面金属張り積層板５の基板１０の背面にシルクスクーン印刷等するにあたって、片面金属張り積層板５の基板１０に対するインクの密着性に問題が生じることがなくなり、また片面プリント配線板に加工した片面金属張り積層板５を二次成形して多層プリント配線板などの多層板を製造するにあたって、層間引き剥がし強度に問題が生じることがなくなるものである。
【００１７】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
（実施例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（化学構造式（Ａ）のもの、平均分子量１４９００）１００重量、メラミン樹脂（化学構造式（Ｂ）のもの、平均分子量２４１）５０重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。
【００１８】
そして、厚み３０μのアルミニウム箔（ＪＩＳＨ４１６０Ａ１Ｎ３０Ｈ１８）を金属材１として用い、その両面にグラビアロールコート法で上記の熱硬化性樹脂をコーティングし、１７０℃のオーブンで１分間加熱乾燥することによって、Ｃステージ状態の厚み１μｍの樹脂層２を金属材１の両面に設けた接合材Ａを作製した。
【００１９】
（実施例２）
実施例１と同じビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量、実施例１と同じメラミン樹脂５重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。この熱硬化性樹脂を用いて、後は実施例１と同様にして、金属材１の両面にＣステージ状態の厚み３μｍの樹脂層２を設けた接合材Ａを作製した。
【００２０】
（実施例３）
実施例１と同じビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量、実施例１と同じメラミン樹脂８５重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。この熱硬化性樹脂を用いて、後は実施例１と同様にして、金属材１の両面にＣステージ状態の厚み２μｍの樹脂層２を設けた接合材Ａを作製した。
【００２１】
（実施例４）
実施例１と同じビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量、実施例１と同じメラミン樹脂５０重量部、アクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物（化学構造式（Ｃ）のもの、平均分子量３０００）０．４重量部、熱可塑性飽和共重合ポリエステル樹脂（化学構造式（Ｄ）のもの、平均分子量３０００）０．１３重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。この熱硬化性樹脂を用いて、後は実施例１と同様にして、金属材１の両面にＣステージ状態の厚み４μｍの樹脂層２を設けた接合材Ａを作製した。
【００２２】
（実施例５）
実施例１と同じビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量、実施例１と同じメラミン樹脂５０重量部、実施例４と同じアクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物２．１重量部、実施例４と同じ熱可塑性飽和共重合ポリエステル樹脂０．６３重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。この熱硬化性樹脂を用いて、後は実施例１と同様にして、金属材１の両面にＣステージ状態の厚み１μｍの樹脂層２を設けた接合材Ａを作製した。
【００２３】
（実施例６）
実施例１と同じビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量、実施例１と同じメラミン樹脂５０重量部、実施例４と同じアクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物４．２重量部、実施例４と同じ熱可塑性飽和共重合ポリエステル樹脂１．２５重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。この熱硬化性樹脂を用いて、後は実施例１と同様にして、金属材１の両面にＣステージ状態の厚み８μｍの樹脂層２を設けた接合材Ａを作製した。
【００２４】
（実施例７）
実施例１と同じビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量、実施例１と同じメラミン樹脂０．５重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。この熱硬化性樹脂を用いて、後は実施例１と同様にして、金属材１の両面にＣステージ状態の厚み６μｍの樹脂層２を設けた接合材Ａを作製した。
【００２５】
（実施例８）
実施例１と同じビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量、実施例１と同じメラミン樹脂１２０重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。この熱硬化性樹脂を用いて、後は実施例１と同様にして、金属材１の両面にＣステージ状態の厚み１５μｍの樹脂層２を設けた接合材Ａを作製した。
【００２６】
（比較例１）
実施例１と同じビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量、シリコーン樹脂（ビックケミ−ジャパン（株）製「Ｂｙｋ−３０６）１重量部、シリカ１０重量部を混合して熱硬化性樹脂を調製した。この熱硬化性樹脂を用いて、後は実施例１と同様にして、金属材１の両面にＣステージ状態の厚み５μｍの樹脂層２を設けた接合材Ａを作製した。
【００２７】
【化１】

【００２８】
上記の実施例１〜８及び比較例１で作製した接合材Ａを用い、片面金属箔張り積層板５を製造した。
すなわち、まずガラス基材（日東紡績社製、ＷＥＡ１１６ＥＳ１３６）にエポキシ樹脂を含浸乾燥して、樹脂量４２重量％、硬化時間１４０秒のエポキシ樹脂プリプレグ３を調製し、接合材Ａの両面にこのプリプレグ３をそれぞれ２枚重ね、さらに接合材Ａの両面のプリプレグ３の外側に厚み３５μｍの銅箔からなる金属箔４を重ねた。そしてこの構成物の上下にプレートやクッション材をセットし、成形プレス装置で、温度１８０℃、圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、時間９０分の条件で加熱加圧成形することによって、板厚２．０ｍｍの２枚の片面金属張り積層板５を接合材Ａの両面に接合させた状態で製造した。
【００２９】
上記のように接合材Ａの表面に接合させた状態で製造した片面金属張り積層板５について、接合材Ａと片面金属張り積層板５との引き剥がし強さを測定した。結果を表１に示す。次に、このように接合材Ａの両面にそれぞれ片面金属張り積層板５を接合したものを１セットとしてエッチング液で処理し、各片面金属張り積層板５の金属箔４をエッチングした。このようにエッチング処理を行なった際に、実施例１〜８のものは接合材Ａから片面金属張り積層板５が剥離することはなく、接合材Ａと片面金属張り積層板５の基板１０との間にエッチング液がしみ込むこともなかったが、比較例１のものでは接合材Ａから片面金属張り積層板５が剥離し、また接合材Ａと片面金属張り積層板５の基板１０との間にエッチング液がしみ込むものであった。
【００３０】
次に、このようにエッチング処理した後に、接合材Ａから片面金属張り積層板５を剥がし、片面金属張り積層板５の基板１０の裏面（接合材Ａ側の面）に樹脂層２の樹脂が転写して付着しているか否を観察した。またこのように接合材Ａから剥がした片面金属張り積層板５の基板１０の裏面にＵＶ硬化インクをシルクスクリーン印刷し、基板１０のインク密着性を評価した。インク密着性の評価は、基板１０にＵＶインクをシルクスクリーンで印刷して照射することによって硬化させ、硬化させたＵＶインクに縦横１ｍｍ間隔の碁盤目の切り込みを入れ、粘着テープ（セロテープ）を貼って剥がす試験を行ない、粘着テープへのＵＶインクの転写量を測定することによって行なった。そして転写１０％以下を「○」、転写１０〜５０％を「△」、転写５０％以上を「×」と判定した。さらに、接合材Ａから剥がした片面金属張り積層板５の両面に上記のエポキシ樹脂プリプレグを２枚ずつ重ねると共にその外側に厚み３５μｍの銅箔を重ね、温度１７２℃、圧力４０ｋｇ／ｃｍ²、時間９０分の条件で加熱加圧して二次成形することによって、板厚０．６ｍｍの３層構成の多層板を製造した。この多層板について層間接着強度を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
表１にみられるように、実施例１〜８のものは、接合材Ａと金属張り積層板５の引き剥がし強度が高く、エッチング後に接合材Ａからの剥離やエッチング液のしみ込みがなく、多層板の層間接着強度が高いものであった。また実施例１〜６のものは、接合材Ａから剥がした積層板５に接合材Ａの樹脂層２の樹脂が転写して付着することがなく、インクの密着性にも問題がないが、樹脂層２におけるエポキシ樹脂に対するメラミン樹脂の配合量が多い実施例７や少ない実施例８のものは、樹脂層２の樹脂の転写やインクの密着性に問題があった。
【００３３】
【発明の効果】
上記のように本発明は、両面にプリプレグを介して金属箔を配置すると共にこれを加熱加圧することによって、片面金属張り積層板を両面に接合させて成形するために用いられる接合材を、金属材の表面にそれぞれエポキシ樹脂とメラミン樹脂を混合した熱硬化性樹脂からなる樹脂層を設けて形成するようにしたので、エポキシ樹脂とメラミン樹脂からなる樹脂層によって、接合材と片面金属張り積層板との間の密着性を高く得ることができ、プリント加工の工程中に接合材から片面金属張り積層板が剥離したり、接合材と片面金属張り積層板の間にエッチング液がしみ込んだりすることを防ぐことができるものであり、またエポキシ樹脂とメラミン樹脂からなる樹脂層は片面金属張り積層板の剥離性も良好であって、加工した後の片面金属張り積層板を接合材から剥離する際に、樹脂層の樹脂が片面金属張り積層板に転写して付着するようなことがなくなり、片面金属張り積層板の背面に対するインクの密着性に問題が生じることがなくなると共に加工した片面金属張り積層板を二次成形して多層板を製造するにあたって、層間引き剥がし強度に問題が生じることがなくなるものである。
【００３４】
また本発明は、両面にプリプレグを介して金属箔を配置すると共にこれを加熱加圧することによって、片面金属張り積層板を両面に接合させて成形するために用いられる接合材を、金属材の表面にそれぞれエポキシ樹脂とメラミン樹脂とアクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物とポリエステル系樹脂を混合した熱硬化性樹脂からなる樹脂層を設けて形成するようにしたので、エポキシ樹脂とメラミン樹脂とアクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物とポリエステル系樹脂からなる樹脂層によって、接合材と片面金属張り積層板との間の密着性を高く得ることができ、プリント加工の工程中に接合材から片面金属張り積層板が剥離したり、接合材と片面金属張り積層板の間にエッチング液がしみ込んだりすることを防ぐことができるものであり、またエポキシ樹脂とメラミン樹脂とアクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物とポリエステル系樹脂からなる樹脂層は片面金属張り積層板の剥離性も良好であって、加工した後の片面金属張り積層板を接合材から剥離する際に、樹脂層の樹脂が片面金属張り積層板に転写して付着するようなことがなくなり、片面金属張り積層板の背面に対するインクの密着性に問題が生じることがなくなると共に加工した片面金属張り積層板を二次成形して多層板を製造するにあたって、層間引き剥がし強度に問題が生じることがなくなるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ断面図である。
【図２】従来例の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ断面図である。
【符号の説明】
１金属材
２樹脂層
３プリプレグ
４金属箔
５片面金属張り積層板
Ａ接合材

Claims

両面にプリプレグを介して金属箔を配置すると共にこれを加熱加圧することによって、片面金属張り積層板を両面に接合させて成形するために用いられる接合材において、金属材の両側の表面にそれぞれエポキシ樹脂とメラミン樹脂を混合した熱硬化性樹脂からなる樹脂層を設けて成ることを特徴とする片面金属張り積層板製造用接合材。
エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、エポキシ樹脂１００重量部に対してメラミン樹脂を１〜１００重量部混合して成ることを特徴とする請求項１に記載の片面金属張り積層板製造用接合材。
両面にプリプレグを介して金属箔を配置すると共にこれを加熱加圧することによって、片面金属張り積層板を両面に接合させて成形するために用いられる接合材において、金属材の両側の表面にそれぞれエポキシ樹脂とメラミン樹脂とアクリル・ブタジエン・メタクリル酸共重合物とポリエステル系樹脂を混合した熱硬化性樹脂からなる樹脂層を設けて成ることを特徴とする片面金属張り積層板製造用接合材。
エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、エポキシ樹脂１００重量部に対してメラミン樹脂を１〜１００重量部混合して成ることを特徴とする請求項３に記載の片面金属張り積層板製造用接合材。
樹脂層は熱硬化性樹脂をＣステージ状態に硬化させて形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の片面金属張り積層板製造用接合材。
樹脂層の厚みが０．１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の片面金属張り積層板製造用接合材。
金属材がアルミニウム箔であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の片面金属張り積層板製造用接合材。