JP4692537B2

JP4692537B2 - Prepreg and its manufacturing method, metal-clad laminate and its manufacturing method

Info

Publication number: JP4692537B2
Application number: JP2007306570A
Authority: JP
Inventors: 晃一野上; 英次元部; 健小泉; 龍史高橋
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2027-11-27
Also published as: JP2009127013A

Description

本発明は、プリント配線板の材料として用いられるプリプレグ及びその製造方法並びに金属張積層板及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a prepreg used as a material for a printed wiring board, a manufacturing method thereof, a metal-clad laminate, and a manufacturing method thereof.

プリント配線板の材料として用いられる金属張積層板は様々な方法で製造されている（例えば、特許文献１参照。）。一般的には、熱硬化性樹脂及び無機フィラー等を配合してワニスを調製し、このワニスをガラスクロス等の基材に含浸させた後、これを半硬化状態になるまで加熱乾燥することによって、まずプリプレグを製造する。そして、このプリプレグの片面又は両面に銅箔等の金属箔を重ね合わせた後、これを加熱加圧成形することによって、金属張積層板を製造することができる。
特開平１１−２２００５３号公報 Metal-clad laminates used as printed wiring board materials are manufactured by various methods (see, for example, Patent Document 1). Generally, a varnish is prepared by blending a thermosetting resin and an inorganic filler, and after impregnating the varnish into a substrate such as a glass cloth, it is heated and dried until it becomes a semi-cured state. First, a prepreg is manufactured. And after laminating | stacking metal foils, such as copper foil, on one side or both surfaces of this prepreg, a metal-clad laminated board can be manufactured by heat-pressing this.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-220053

しかし、上記のような従来の金属張積層板にあっては、金属箔の密着性が弱いという問題がある。これは無機フィラーが原因であると考えられるが、無機フィラーの含有量を少なくすると相対的に熱硬化性樹脂の含有量が増加し、金属張積層板の熱膨張率が高くなって寸法安定性が低下してしまうという問題が生じる。また従来の金属張積層板にあっては、剛性が低いという問題もある。 However, the conventional metal-clad laminate as described above has a problem that the adhesion of the metal foil is weak. This is considered to be caused by inorganic fillers, but if the inorganic filler content is decreased, the thermosetting resin content is relatively increased, and the coefficient of thermal expansion of the metal-clad laminate is increased, resulting in dimensional stability. This causes a problem of lowering. Further, the conventional metal-clad laminate has a problem of low rigidity.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、金属箔の密着性が強く、熱膨張率が低く、剛性が高い金属張積層板を容易に製造することができるプリプレグ及びその製造方法並びに金属張積層板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and a prepreg capable of easily producing a metal-clad laminate having strong metal foil adhesion, low coefficient of thermal expansion, and high rigidity, and a production method thereof, and An object of the present invention is to provide a metal-clad laminate and a manufacturing method thereof.

本発明の請求項１に係るプリプレグの製造方法は、熱硬化性樹脂を含有し、無機フィラーの含有量の異なる２種のワニスをそれぞれ別のコーターヘッド１，２で基材３の一方面及び他方面に塗布して、一方面に無機フィラーの含有量の多いフィラーリッチ層４を形成すると共に、他方面に無機フィラーの含有量の少ない樹脂リッチ層５を形成した後、これを半硬化状態になるまで加熱乾燥することを特徴とするものである。 In the method for producing a prepreg according to claim 1 of the present invention, two kinds of varnishes containing a thermosetting resin and having different inorganic filler contents are separated from each other on one side of the base material 3 with different coater heads 1 and 2, respectively. After coating on the other side to form a filler rich layer 4 with a high content of inorganic filler on one side, and forming a resin rich layer 5 with a low content of inorganic filler on the other side, this is semi-cured It is characterized by being heat-dried until.

本発明の請求項２に係るプリプレグは、請求項１に記載の方法により製造されたプリプレグ６であって、基材３の一方面にフィラーリッチ層４が半硬化状態で形成されていると共に、他方面に樹脂リッチ層５が半硬化状態で形成されていることを特徴とするものである。 The prepreg according to claim 2 of the present invention is a prepreg 6 manufactured by the method according to claim 1, wherein the filler-rich layer 4 is formed in a semi-cured state on one surface of the substrate 3, The resin rich layer 5 is formed in a semi-cured state on the other surface.

本発明の請求項３に係る金属張積層板の製造方法は、請求項１に記載の製造方法によりプリプレグを製造し、このプリプレグ６を２枚用い、フィラーリッチ層４同士を重ね合わせると共に、各樹脂リッチ層５に金属箔７を重ね合わせた後、これを加熱加圧成形することを特徴とするものである。 A method for producing a metal-clad laminate according to claim 3 of the present invention is produced by producing a prepreg by the production method according to claim 1 , using the two prepregs 6, overlapping the filler-rich layers 4, After the metal foil 7 is overlaid on the resin-rich layer 5, this is heated and pressed.

本発明の請求項４に係る金属張積層板は、請求項３に記載の方法により製造された金属張積層板８であって、２枚の基材３の間にフィラーリッチ層４が形成されていると共に、各基材３と金属箔７との間に樹脂リッチ層５が形成されていることを特徴とするものである。 The metal-clad laminate according to claim 4 of the present invention is a metal-clad laminate 8 produced by the method according to claim 3, wherein the filler-rich layer 4 is formed between the two substrates 3. In addition, a resin rich layer 5 is formed between each base material 3 and the metal foil 7.

本発明の請求項１に係るプリプレグの製造方法によれば、金属箔の密着性が強く、熱膨張率が低く、剛性が高い金属張積層板の製造に用いられるプリプレグを容易に製造することができるものである。 According to the method for producing a prepreg according to claim 1 of the present invention, it is possible to easily produce a prepreg used for producing a metal-clad laminate having strong metal foil adhesion, low coefficient of thermal expansion, and high rigidity. It can be done.

本発明の請求項２に係るプリプレグによれば、金属箔の密着性が強く、熱膨張率が低く、剛性が高い金属張積層板を容易に製造することができるものである。 According to the prepreg according to claim 2 of the present invention, a metal-clad laminate having high adhesion of metal foil, low coefficient of thermal expansion, and high rigidity can be easily produced.

本発明の請求項３に係る金属張積層板の製造方法によれば、金属箔の密着性が強く、熱膨張率が低く、剛性が高い金属張積層板を容易に製造することができるものである。 According to the method for producing a metal-clad laminate according to claim 3 of the present invention, it is possible to easily produce a metal-clad laminate having a strong metal foil adhesion, a low coefficient of thermal expansion, and a high rigidity. is there.

本発明の請求項４に係る金属張積層板によれば、金属箔と直に接触しているのは無機フィラーの含有量の少ない樹脂リッチ層であるため金属箔の密着性が強くなり、また樹脂リッチ層の他に無機フィラーの含有量の多いフィラーリッチ層も形成されているので熱膨張率が低くなり、さらに１枚ではなく２枚の基材を用いて形成されているので剛性が高いものである。 According to the metal-clad laminate according to claim 4 of the present invention, since the resin-rich layer with a small content of inorganic filler is in direct contact with the metal foil, the adhesion of the metal foil is increased, and In addition to the resin-rich layer, a filler-rich layer containing a large amount of inorganic filler is also formed, so the coefficient of thermal expansion is low, and the rigidity is high because it is formed using two substrates instead of one. Is.

以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.

本発明においてプリプレグ６を製造するにあたっては、まず２種のワニスを調製する。２種のワニスは、熱硬化性樹脂を含有し、無機フィラーの含有量の異なるものであり、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド−シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、トリアジン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、カルボジイミド樹脂、不飽和ポリフェニレンエーテル樹脂等を用いることができ、また無機フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化チタン、マイカ、ベーマイト、炭酸アルミニウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、シリカ、クレー、ガラス短繊維、ホウ酸アルミニウムウィスカ、炭酸ケイ素ウィスカ等を用いることができる。さらに熱硬化性樹脂及び無機フィラー以外の成分として、例えば、難燃剤、カップリング材、レベリング材、消泡剤、触媒、着色剤、各種ゴム成分、熱可塑性樹脂等を用いることができ、また溶剤としては、特に限定されるものではない。なお、２種のワニスは無機フィラーの含有量の異なるものであるから、一方のワニスには無機フィラーが含有されていなくてもよい。 In producing the prepreg 6 in the present invention, first, two kinds of varnishes are prepared. The two varnishes contain thermosetting resins and differ in the content of inorganic filler. Examples of thermosetting resins include epoxy resins, cyanate ester resins, maleimide-cyanate ester resins, and maleimides. Resin, polyimide resin, triazine resin, benzoxazine resin, carbodiimide resin, unsaturated polyphenylene ether resin, etc. can be used. Examples of inorganic fillers include aluminum hydroxide, calcium carbonate, alumina, titanium oxide, mica, boehmite. Aluminum carbonate, magnesium hydroxide, magnesium silicate, aluminum silicate, silica, clay, short glass fiber, aluminum borate whisker, silicon carbonate whisker and the like can be used. Furthermore, as a component other than the thermosetting resin and the inorganic filler, for example, a flame retardant, a coupling material, a leveling material, an antifoaming agent, a catalyst, a colorant, various rubber components, a thermoplastic resin, and the like can be used. There is no particular limitation. In addition, since two types of varnish differ in content of an inorganic filler, one varnish does not need to contain the inorganic filler.

そして、上記のような熱硬化性樹脂及び無機フィラー等を配合することによって２種のワニスを調製した後、図１のように基材３を一定方向に送りながら２種のワニスをそれぞれ別のコーターヘッド１，２で基材３の一方面及び多方面に塗布する。ここで基材３としては、例えば、ガラスクロス、ガラス不織布を用いたり、液晶ポリマー、テフロン（登録商標）樹脂、カーボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアミドイミド繊維等を用いて形成された織布や不織布を用いたり、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて形成されたフィルム等を用いたりすることができる。そして２種のワニスは無機フィラーの含有量の異なるものであるから、一方面には無機フィラーの含有量の多いフィラーリッチ層４が形成され、他方面には無機フィラーの含有量の少ない樹脂リッチ層５が形成される。その後、フィラーリッチ層４及び樹脂リッチ層５が半硬化状態（Ｂステージ状態）になるまでこの基材３を加熱乾燥することによって、プリプレグ６を容易に製造することができる。 And after preparing 2 types of varnishes by mix | blending the above thermosetting resins, inorganic fillers, etc., as shown in FIG. The coater heads 1 and 2 are applied to one side and many sides of the substrate 3. Here, as the substrate 3, for example, a glass cloth, a glass nonwoven fabric, or a woven fabric formed using a liquid crystal polymer, a Teflon (registered trademark) resin, a carbon fiber, a polyester fiber, a polyamide fiber, a polyamideimide fiber, or the like is used. Or a non-woven fabric, or a film formed using a thermosetting resin such as a polyimide resin can be used. Since the two kinds of varnishes have different inorganic filler contents, a filler-rich layer 4 with a high inorganic filler content is formed on one side, and a resin rich with a low inorganic filler content is formed on the other side. Layer 5 is formed. Then, the prepreg 6 can be easily manufactured by heat-drying this base material 3 until the filler rich layer 4 and the resin rich layer 5 are in a semi-cured state (B stage state).

図２はこのようにして製造されたプリプレグ６を示すものであり、このプリプレグ６の基材３の一方面にはフィラーリッチ層４が形成されていると共に、他方面には樹脂リッチ層５が形成されている。 FIG. 2 shows the prepreg 6 manufactured as described above. The filler-rich layer 4 is formed on one surface of the base material 3 of the prepreg 6 and the resin-rich layer 5 is formed on the other surface. Is formed.

次に本発明において金属張積層板８を製造するにあたっては、上記のようにして製造されたプリプレグ６を２枚用いる。そして図３（ａ）のように２枚のプリプレグ６のフィラーリッチ層４同士を重ね合わせると共に、各樹脂リッチ層５に金属箔７を重ね合わせる。ここで金属箔７としては、銅箔等を用いることができる。その後、２枚のプリプレグ６と金属箔７を重ね合わせたものを加熱加圧成形することによって、金属張積層板８を容易に製造することができる。 Next, in manufacturing the metal-clad laminate 8 in the present invention, two prepregs 6 manufactured as described above are used. Then, as shown in FIG. 3A, the filler rich layers 4 of the two prepregs 6 are overlapped with each other, and the metal foil 7 is overlapped with each resin rich layer 5. Here, as the metal foil 7, a copper foil or the like can be used. Thereafter, the metal-clad laminate 8 can be easily manufactured by subjecting the two prepregs 6 and the metal foil 7 to the superposition and pressure forming.

図３（ｂ）はこのようにして製造された金属張積層板８を示すものであり、この金属張積層板８の２枚の基材３の間にはフィラーリッチ層４が形成されていると共に、各基材３と金属箔７との間に樹脂リッチ層５が形成されている。このように、金属箔７と直に接触しているのは無機フィラーの含有量の少ない樹脂リッチ層５であるため、金属箔７の密着性が強くなるものである。また、金属張積層板８には樹脂リッチ層５の他に無機フィラーの含有量の多いフィラーリッチ層４も形成されているので、熱膨張率が低くなり、寸法安定性が高くなるものである。さらに、金属張積層板８は１枚の基材３のみで形成されているのではなく、２枚の基材３を用いて形成されているので、剛性が高くなるものである。 FIG. 3B shows the metal-clad laminate 8 manufactured in this manner, and a filler-rich layer 4 is formed between the two substrates 3 of the metal-clad laminate 8. At the same time, a resin rich layer 5 is formed between each substrate 3 and the metal foil 7. Thus, since it is the resin rich layer 5 with little content of an inorganic filler that is contacting the metal foil 7 directly, the adhesiveness of the metal foil 7 becomes strong. In addition to the resin-rich layer 5, the metal-clad laminate 8 is also formed with the filler-rich layer 4 having a large amount of inorganic filler, so that the coefficient of thermal expansion is reduced and the dimensional stability is increased. . Further, the metal-clad laminate 8 is not formed by only one base material 3, but is formed by using the two base materials 3, so that the rigidity is increased.

プリプレグの製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a prepreg. プリプレグの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a prepreg. 金属張積層板の製造工程の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of a metal-clad laminated board.

Explanation of symbols

１コーターヘッド
２コーターヘッド
３基材
４フィラーリッチ層
５樹脂リッチ層
６プリプレグ
７金属箔
８金属張積層板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coater head 2 Coater head 3 Base material 4 Filler rich layer 5 Resin rich layer 6 Prepreg 7 Metal foil 8 Metal-clad laminate

Claims

Two kinds of varnishes containing a thermosetting resin and different inorganic filler contents are applied to one side and the other side of the substrate with different coater heads, and the filler has a high inorganic filler content on one side. A method for producing a prepreg characterized by forming a rich layer and forming a resin-rich layer with a small content of inorganic filler on the other surface, followed by drying by heating until a semi-cured state is obtained.

A prepreg manufactured by the method according to claim 1, wherein a filler-rich layer is formed in a semi-cured state on one surface of a substrate, and a resin-rich layer is formed in a semi-cured state on the other surface. A prepreg characterized by having

A prepreg is manufactured by the manufacturing method according to claim 1 , two prepregs are used, the filler-rich layers are overlapped with each other, and a metal foil is overlapped on each resin-rich layer, and then this is heated and pressed. A method for producing a metal-clad laminate characterized by the above.

A metal-clad laminate produced by the method according to claim 3, wherein a filler-rich layer is formed between two substrates, and a resin-rich layer is formed between each substrate and the metal foil. A metal-clad laminate, characterized in that is formed.