JP6686540B2 - Printed wiring board - Google Patents
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Description
本発明は、プリント配線基板に関する。特に、信号伝達遅延時間のばらつきを低減したプリント配線基板に関する。 The present invention relates to a printed wiring board. In particular, the present invention relates to a printed wiring board with reduced variation in signal transmission delay time.
近年、情報通信において用いられるデータ通信の高速化及び大容量化が急激に進められている。そのため、上記の電子機器において、高い周波数特性及び配線多層化を両立したプリント配線板が要求されている。 In recent years, the speeding up and increasing the capacity of data communication used in information communication have been rapidly advanced. Therefore, in the above electronic device, a printed wiring board that has both high frequency characteristics and multilayer wiring is required.
情報通信に用いられるプリント配線基板には、信号の伝搬遅延の短縮及び伝送損失の低減を実現するために、低誘電率(低Dk)及び低誘電正接(低Df)が要求される。これらの要求を実現するために、プリント配線基板において多層化された配線間の絶縁層として、ポリフェニレンエーテルを含有する樹脂材料が用いられている。ポリフェニレンエーテルは、電気特性(低誘電率・低誘電正接)に優れ、伝送速度の高速化や伝送損失の低減に効果が期待される化合物である。プリント配線基板の高性能化及び多層化のために、このポリフェニレンエーテルを用いたプリプレグの積層体をプリント配線基板に適用する試みがなされている。 A printed wiring board used for information communication is required to have a low dielectric constant (low Dk) and a low dielectric loss tangent (low Df) in order to reduce the signal propagation delay and the transmission loss. In order to meet these requirements, a resin material containing polyphenylene ether is used as an insulating layer between wirings that are multilayered in a printed wiring board. Polyphenylene ether is a compound that has excellent electrical properties (low dielectric constant and low dielectric loss tangent) and is expected to be effective in increasing transmission speed and reducing transmission loss. In order to improve the performance and increase the number of layers of a printed wiring board, attempts have been made to apply the prepreg laminate using the polyphenylene ether to the printed wiring board.
また、プリント配線基板の高性能化及び多層化に伴い、プリント配線基板に用いられるプリント配線基板用材料は薄型化及び高い剛性が要求される。これらの要求を満たすために、例えば特許文献1及び特許文献2では、基材としてガラスクロスを用いたプリプレグが用いられている。 Further, as the performance and the number of layers of the printed wiring board are increased, the material for the printed wiring board used for the printed wiring board is required to be thin and have high rigidity. In order to meet these requirements, for example, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a prepreg using glass cloth as a base material is used.
ところで、プリント配線基板のプリプレグの層間に配置される配線において、ガラスクロスを構成するガラス繊維の密度と配線の位置との関係により、信号伝達遅延時間に面内でのばらつきが生じる。 By the way, in the wiring arranged between the layers of the prepreg of the printed wiring board, the signal transmission delay time varies within the plane due to the relationship between the density of the glass fibers forming the glass cloth and the position of the wiring.
本発明は、そのような課題に鑑みてなされたものであり、プリント配線基板のプリプレグの層間に配置される配線において、信号伝達遅延時間のばらつきを低減したプリント配線基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a printed wiring board in which variation in signal transmission delay time is reduced in wiring arranged between layers of a prepreg of the printed wiring board. To do.
本発明の一実施形態に係るプリント配線基板は、少なくとも1対の隣接する配線間の絶縁層が、複数のプリプレグからなる。 In the printed wiring board according to the embodiment of the present invention, the insulating layer between at least one pair of adjacent wirings is composed of a plurality of prepregs.
また、前記プリント配線基板は、前記プリプレグに含まれる繊維基材の誘電率が7.0以下であってもよい。 Further, in the printed wiring board, the fiber base material included in the prepreg may have a dielectric constant of 7.0 or less.
また、プリプレグに含まれる樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテル架橋型硬化材を含み、前記ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が1000〜7000であり、下記式(I)で表されてもよい。
また、プリプレグに含まれる樹脂組成物は、一分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有するハロゲン原子を含有しない、数平均分子量が1000以下のエポキシ化合物、数平均分子量5000以下のポリフェニレンエーテル、シアネートエステル化合物、エポキシ化合物及びポリフェニレンエーテルと硬化剤であるシアネートエステル化合物との反応を促進させる硬化触媒、及び、ハロゲン系難燃剤を含有する樹脂ワニスを有してもよい。 Further, the resin composition contained in the prepreg is an epoxy compound having a number average molecular weight of 1000 or less, a halogen atom having at least two epoxy groups in one molecule, a polyphenylene ether having a number average molecular weight of 5000 or less, and a cyanate ester. A resin varnish containing a halogen-based flame retardant and a curing catalyst that accelerates the reaction of the compound, the epoxy compound, and the polyphenylene ether with the cyanate ester compound that is the curing agent may be included.
また、前記配線が、銅、金、銀及びそれらの合金から選択される金属を含んでもよい。 Further, the wiring may include a metal selected from copper, gold, silver and alloys thereof.
本発明によると、プリント配線基板のプリプレグの層間に配置される配線において、信号伝達遅延時間のばらつきを低減したプリント配線基板を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a printed wiring board in which variation in signal transmission delay time is reduced in wiring arranged between layers of a prepreg of the printed wiring board.
図4は、従来のプリント配線基板900の断面図を示す。プリント配線基板900は、例えば、配線(950、951、953)と絶縁層(プリプレグ)910を備える。絶縁層910は樹脂組成物920とガラス繊維基材930とにより構成される。 FIG. 4 shows a cross-sectional view of a conventional printed wiring board 900. The printed wiring board 900 includes, for example, wiring (950, 951, 953) and an insulating layer (prepreg) 910. The insulating layer 910 is composed of the resin composition 920 and the glass fiber base material 930.
プリント配線基板900において、配線951と配線953では、信号伝達遅延時間が異なる。これは、信号伝達遅延時間が下記の関係にあるためである。
信号伝達遅延時間(T)∝√Dk/C
ここで、Dkは材料の誘電率を示し、Cは光の速度を示す。
In the printed wiring board 900, the wiring 951 and the wiring 953 have different signal transmission delay times. This is because the signal transmission delay time has the following relationship.
Signal propagation delay time (T) ∝√Dk / C
Here, Dk represents the dielectric constant of the material, and C represents the speed of light.
図4において、配線951の周囲の領域Aは主に樹脂組成物920が占めており、誘電率が低い。一方、配線953の周囲の領域Bは主にガラス繊維基材930が占めており、誘電率が高い。このため、配線951の信号伝達遅延時間は、配線953の信号伝達遅延時間より短くなる。この結果、信号伝達遅延時間に面内でのばらつきが生じることとなる。 In FIG. 4, the region A around the wiring 951 is mainly occupied by the resin composition 920 and has a low dielectric constant. On the other hand, the region B around the wiring 953 is mainly occupied by the glass fiber base material 930 and has a high dielectric constant. Therefore, the signal transmission delay time of the wiring 951 is shorter than the signal transmission delay time of the wiring 953. As a result, in-plane variations occur in the signal transmission delay time.
〈実施形態1〉
以下、本発明に係るプリント配線基板について詳細に説明する。但し、本発明のプリント配線基板は、以下に示す実施形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。
<Embodiment 1>
Hereinafter, the printed wiring board according to the present invention will be described in detail. However, the printed wiring board of the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments and examples below.
[プリント配線基板の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板100の断面図を示す。プリント配線基板100は、少なくとも1対の隣接する配線151と配線153との間の絶縁層が、複数のプリプレグ110からなる。図1においては、一例として、プリプレグ110が2層で構成される絶縁層111及び113を示すが、配線151と配線153との間の絶縁層111及び113を構成するプリプレグ110の層数は適宜設定可能である。
[Configuration of printed wiring board]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a printed wiring board 100 according to an embodiment of the present invention. In the printed wiring board 100, the insulating layer between at least one pair of adjacent wirings 151 and 153 is composed of a plurality of prepregs 110. In FIG. 1, as an example, the prepreg 110 includes the insulating layers 111 and 113 formed of two layers, but the number of layers of the prepreg 110 forming the insulating layers 111 and 113 between the wiring 151 and the wiring 153 is appropriately set. It can be set.
本発明者らは、少なくとも1対の隣接する配線151と配線153との間の絶縁層111及び113において、プリプレグ110を多層化することにより、151と配線153との周囲に樹脂組成物120とガラス繊維基材130との分布を均一化させることができ、その結果、信号伝達遅延時間の面内でのばらつきを低減可能であることを見出した。 The inventors of the present invention form a multilayered prepreg 110 in the insulating layers 111 and 113 between at least one pair of the wiring 151 and the wiring 153 that are adjacent to each other, so that the resin composition 120 is provided around the wiring 151 and the wiring 153. It was found that the distribution with the glass fiber base material 130 can be made uniform, and as a result, the variation in the signal transmission delay time within the plane can be reduced.
一実施形態において、プリント配線基板100を構成するプリプレグ110に含まれる繊維基材130は、誘電率が7.0以下の繊維基材である。誘電率が7.0以下の繊維基材を用いることにより、信号伝達遅延時間の面内でのばらつきを低減することができる。また、本発明に係るプリント配線基板100において、誘電率が7.0以下の繊維基材を含むプリプレグ110多層化することにより、信号伝達遅延時間の面内でのばらつきをさらに低減することができる。 In one embodiment, the fiber base material 130 included in the prepreg 110 forming the printed wiring board 100 is a fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less. By using the fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less, it is possible to reduce the variation in the signal transmission delay time within the plane. Further, in the printed wiring board 100 according to the present invention, by making the prepreg 110 including the fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less into multiple layers, it is possible to further reduce the variation in the signal transmission delay time within the plane. .
[プリプレグの構成]
本発明の実施形態1に係るプリプレグは、樹脂組成物として誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)が低い樹脂組成物、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物を含み、ポリフェニレンエーテル架橋型硬化剤を含む。
[Structure of prepreg]
The prepreg according to Embodiment 1 of the present invention includes a resin composition having a low dielectric constant (Dk) and a dielectric loss tangent (Df), for example, a polyphenylene ether resin composition, and a polyphenylene ether cross-linking type curing agent. .
(ポリフェニレンエーテル)
本発明の実施形態1に係るプリプレグに用いる樹脂組成物に含まれるポリフェニレンエーテルは下記の一般式(1)で表され、数平均分子量が1000以上7000以下のものを用いることができる。
The polyphenylene ether contained in the resin composition used for the prepreg according to Embodiment 1 of the present invention is represented by the following general formula (1), and a polyphenylene ether having a number average molecular weight of 1,000 or more and 7,000 or less can be used.
上記の一般式(1)において、Xはアリール基を示し、(Y)mはポリフェニレンエーテル部分を示し、R1〜R3はそれぞれ独立して水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を示す。一般式(1)において、nは1以上6以下の整数であり、qは1以上4以下の整数である。ここで、好ましくは、nは1以上4以下の整数であるとよく、さらに好ましくは、nは1又は2であるとよく、理想的にはnは1であるとよい。また、好ましくは、qは1以上3以下の整数であるとよく、さらに好ましくは、qは1又は2であるとよく、理想的にはqは1であるとよい。 In the above general formula (1), X represents an aryl group, (Y) m represents a polyphenylene ether moiety, and R 1 to R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkynyl group. . In the general formula (1), n is an integer of 1 or more and 6 or less, and q is an integer of 1 or more and 4 or less. Here, preferably, n is an integer of 1 or more and 4 or less, more preferably n is 1 or 2, and ideally n is 1. In addition, q is preferably an integer of 1 or more and 3 or less, more preferably q is 1 or 2, and ideally q is 1.
(アリール基)
一般式(1)におけるアリール基としては、芳香族炭化水素基を用いることができる。具体的には、アリール基として、フェニル基、ビフェニル基、インデニル基、及びナフチル基を用いることができ、好ましくはアリール基を用いるとよい。ここで、アリール基は、上記のアリール基が酸素原子で結合されているジフェニルエーテル基等や、カルボニル基で結合されたベンゾフェノン基等、アルキレン基により結合された2,2−ジフェニルプロパン基等を含んでもよい。また、アリール基は、アルキル基(好適にはC1−C6アルキル基、特にメチル基)、アルケニル基、アルキニル基やハロゲン原子など、一般的な置換基によって置換されていてもよい。但し、当該「アリール基」は、酸素原子を介してポリフェニレンエーテル部分に置換されているので、一般的置換基の数の限界は、ポリフェニレンエーテル部分の数に依存する。
(Aryl group)
An aromatic hydrocarbon group can be used as the aryl group in the general formula (1). Specifically, a phenyl group, a biphenyl group, an indenyl group, and a naphthyl group can be used as the aryl group, and the aryl group is preferably used. Here, the aryl group includes a diphenyl ether group or the like in which the above aryl group is bonded to an oxygen atom, a benzophenone group or the like bonded to a carbonyl group, or a 2,2-diphenylpropane group or the like bonded to an alkylene group. But it's okay. The aryl group may be substituted with a general substituent such as an alkyl group (preferably a C 1 -C 6 alkyl group, especially a methyl group), an alkenyl group, an alkynyl group or a halogen atom. However, since the “aryl group” is substituted on the polyphenylene ether moiety via an oxygen atom, the limit of the number of general substituents depends on the number of polyphenylene ether moieties.
(ポリフェニレンエーテル部分)
一般式(1)におけるポリフェニレンエーテル部分は以下の一般式(2)で表され、フェニルオキシ繰返し単位からなる。ここで、フェニル基は、一般的な置換基によって置換されていてもよい。
(Polyphenylene ether part)
The polyphenylene ether moiety in the general formula (1) is represented by the following general formula (2) and is composed of a phenyloxy repeating unit. Here, the phenyl group may be substituted with a general substituent.
上記の一般式(2)において、R4〜R7はそれぞれ水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアルケニルカルボニル基を示す。一般式(2)において、mは1〜100の整数を示す。ここで、mの値は一般式(1)のポリフェニレンエーテルの数平均分子量が1000以上7000以下となるように調整される。つまり、mは固定値ではなく、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物に含まれるポリフェニレンエーテル全体の数平均分子量が1000以上7000以下となるような、ある一定の範囲内の変数であってもよい。 In the above general formula (2), R 4 to R 7 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an alkenylcarbonyl group. In General formula (2), m shows the integer of 1-100. Here, the value of m is adjusted so that the polyphenylene ether of the general formula (1) has a number average molecular weight of 1,000 or more and 7,000 or less. That is, m is not a fixed value but may be a variable within a certain range such that the number average molecular weight of the entire polyphenylene ether contained in the polyphenylene ether resin composition is 1,000 or more and 7,000 or less.
ここで、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が7000を超えると、成形時の流動性が低下して多層成形が困難になってしまう。一方、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が1000未満だと、ポリフェニレンエーテル樹脂の本来の優れた誘電特性と耐熱性が得られない可能性がある。より優れた流動性、耐熱性、及び誘電特性を得るためには、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が1200以上5000以下であるとよい。より好ましくは、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が1500以上4500以下であるとよい。 Here, if the number average molecular weight of the polyphenylene ether exceeds 7,000, the fluidity at the time of molding is lowered and it becomes difficult to perform multilayer molding. On the other hand, when the number average molecular weight of the polyphenylene ether is less than 1000, the original excellent dielectric properties and heat resistance of the polyphenylene ether resin may not be obtained. In order to obtain more excellent fluidity, heat resistance, and dielectric properties, the polyphenylene ether preferably has a number average molecular weight of 1200 or more and 5000 or less. More preferably, the number average molecular weight of the polyphenylene ether is 1500 or more and 4500 or less.
また、上記の数平均分子量のポリフェニレンエーテルは、架橋型硬化剤とブレンドしたときの相溶性が非常に良好である。換言すると、ポリフェニレンエーテルは数平均分子量が小さいほど混合物との相溶性が高くなる。したがって、相分離に起因した粘度上昇が起きにくく、低分子量である架橋型硬化剤の揮発が抑制される。その結果、ポリフェニレンエーテル樹脂組成物のビアホール等への埋め込み性を向上させることができる。 Further, the polyphenylene ether having the above number average molecular weight has very good compatibility when blended with a crosslinking type curing agent. In other words, the smaller the number average molecular weight of the polyphenylene ether, the higher the compatibility with the mixture. Therefore, the viscosity increase due to phase separation is unlikely to occur, and the volatilization of the cross-linking curing agent having a low molecular weight is suppressed. As a result, the embedding property of the polyphenylene ether resin composition in a via hole or the like can be improved.
一般式(2)におけるアルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基は、下記で説明する一般式(1)のアルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基と同様のものを用いることが可能である。ポリフェニレンエーテル部分のアルケニルカルボニル基としては、上記のアルケニル基により置換されたカルボニル基を用いることができる。具体的には、アクリロイル基、メタクリロイル基を用いることができる。 As the alkyl group, the alkenyl group, and the alkynyl group in the general formula (2), the same ones as the alkyl group, the alkenyl group, and the alkynyl group in the general formula (1) described below can be used. As the alkenylcarbonyl group of the polyphenylene ether moiety, the carbonyl group substituted with the above alkenyl group can be used. Specifically, an acryloyl group or a methacryloyl group can be used.
ここで、一般式(2)におけるポリフェニレンエーテル部分は、置換基R4〜R7としてビニル基、2−プロピレン基(アリル基)、メタクリロイル基、アクリロイル基、2−プロピン基(プロパルギル基)などの不飽和炭化水素含有基を有していてもよい。ポリフェニレンエーテル部分の置換基R4〜R7に上記の不飽和炭化水素含有基が備えられていることで、架橋型硬化剤のより顕著な効果を得ることができる。 Here, the polyphenylene ether moiety in the general formula (2) includes, as the substituents R 4 to R 7 , vinyl group, 2-propylene group (allyl group), methacryloyl group, acryloyl group, 2-propyne group (propargyl group), and the like. It may have an unsaturated hydrocarbon-containing group. When the substituents R 4 to R 7 of the polyphenylene ether moiety are provided with the above unsaturated hydrocarbon-containing group, a more remarkable effect of the crosslinkable curing agent can be obtained.
上記の基を末端に有するポリフェニレンエーテルは、架橋型硬化剤との相互作用が良好である。したがって、比較的少量の架橋型硬化剤を添加するだけで耐熱性を向上させることができ、低誘電率化を実現することができる。 The polyphenylene ether having the above group at the terminal has good interaction with the cross-linking type curing agent. Therefore, the heat resistance can be improved by adding a relatively small amount of the cross-linking type curing agent, and the low dielectric constant can be realized.
(アルキル基)
一般式(1)及び一般式(2)におけるアルキル基としては、飽和炭化水素基を用いることができる。上記のアルキル基としては、C1−C10アルキル基を用いるとよい。好ましくは、上記のアルキル基としてC1−C6アルキル基を用いるとよい。さらに好ましくは、上記のアルキル基としてC1−C4アルキル基を用いるとよい。さらに好ましくは、上記のアルキル基としてC1−C2アルキル基を用いるとよい。具体的には、アルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基を用いることができる。
(Alkyl group)
As the alkyl group in the general formulas (1) and (2), a saturated hydrocarbon group can be used. As the above alkyl group, a C 1 -C 10 alkyl group may be used. Preferably, it is the use of C 1 -C 6 alkyl group as the alkyl group described above. More preferably, it may be used a C 1 -C 4 alkyl group as the alkyl group described above. More preferably, a C 1 -C 2 alkyl group may be used as the above alkyl group. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, or a hexyl group can be used as the alkyl group.
(アルケニル基)
一般式(1)及び一般式(2)におけるアルケニル基としては、構造中に少なくとも一つの炭素−炭素二重結合を有する不飽和炭化水素基を用いることができる。上記のアルケニル基としては、C2−C10アルケニル基を用いるとよい。好ましくは、上記のアルケニル基としてC2−C6アルケニル基を用いるとよい。さらに好ましくは、上記のアルケニル基としてC2−C4アルケニル基を用いるとよい。具体的には、アルケニル基として、エチレン基、1−プロピレン基、2−プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基を用いることができる。
(Alkenyl group)
As the alkenyl group in the general formulas (1) and (2), an unsaturated hydrocarbon group having at least one carbon-carbon double bond in the structure can be used. The alkenyl groups described above may be performed using C 2 -C 10 alkenyl group. Preferably, it is the use of C 2 -C 6 alkenyl group as an alkenyl group described above. More preferably, it is the use of C 2 -C 4 alkenyl group as an alkenyl group described above. Specifically, an ethylene group, a 1-propylene group, a 2-propylene group, an isopropylene group, a butylene group, an isobutylene group, a pentylene group, or a hexylene group can be used as the alkenyl group.
(アルキニル基)
一般式(1)及び一般式(2)におけるアルキニル基としては、構造中に少なくとも一つの炭素−炭素三重結合を有する不飽和炭化水素基を用いることができる。上記のアルキニル基としては、C2−C10アルキニル基を用いるとよい。好ましくは、上記のアルキニル基としてC2−C6アルキニル基を用いるとよい。さらに好ましくは、上記のアルキニル基としてC2−C4アルキニル基を用いるとよい。具体的には、アルキニル基として、エチン基、1−プロピン基、2−プロピン基、イソプロピン基、ブチン基、イソブチン基、ペンチン基、ヘキシン基を用いることができる。
(Alkynyl group)
As the alkynyl group in the general formulas (1) and (2), an unsaturated hydrocarbon group having at least one carbon-carbon triple bond in the structure can be used. The alkynyl groups described above may be performed using C 2 -C 10 alkynyl group. Preferably, it is the use of C 2 -C 6 alkynyl group as an alkynyl group as described above. More preferably, it is the use of C 2 -C 4 alkynyl group as an alkynyl group as described above. Specifically, an ethyne group, a 1-propyne group, a 2-propyne group, an isopropyne group, a butyne group, an isobutyne group, a pentin group, and a hexyne group can be used as the alkynyl group.
(架橋型硬化剤)
本樹脂組成物に含まれる架橋型硬化剤は、ポリフェニレンエーテルを3次元架橋する硬化剤を用いることができる。具体的には、架橋型硬化剤として、多官能ビニル化合物、ビニルベンジルエーテル系化合物、アリルエーテル系化合物、又はトリアルケニルイソシアヌレートを用いることができる。多官能ビニル化合物は、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルビフェニルを含む。ビニルベンジルエーテル系化合物は、フェノール及びビニルベンジルクロライドの反応によって合成される。アリルエーテル系化合物は、スチレンモノマー、フェノール、及びアリルクロライドの反応によって合成される。トリアルケニルイソシアヌレートは相溶性が良好であり、トリアリルイソシアヌレート(以下TAIC)又はトリアリルシアヌレート(以下TAC)を用いることができる。
(Crosslinking type curing agent)
As the cross-linking type curing agent contained in the present resin composition, a curing agent that three-dimensionally cross-links polyphenylene ether can be used. Specifically, a polyfunctional vinyl compound, a vinylbenzyl ether compound, an allyl ether compound, or a trialkenyl isocyanurate can be used as the cross-linking curing agent. The polyfunctional vinyl compound includes divinylbenzene, divinylnaphthalene and divinylbiphenyl. The vinyl benzyl ether compound is synthesized by the reaction of phenol and vinyl benzyl chloride. Allyl ether compounds are synthesized by the reaction of styrene monomer, phenol, and allyl chloride. Trialkenyl isocyanurate has good compatibility, and triallyl isocyanurate (hereinafter, TAIC) or triallyl cyanurate (hereinafter, TAC) can be used.
架橋型硬化剤として、上記の材料の他にも、(メタ)アクリレート化合物(メタクリレート化合物及びアクリレート化合物)を用いることができる。特に、3以上5以下の官能の(メタ)アクリレート化合物を、樹脂組成物全量に対して3質量%以上20質量%以下含有させるとよい。3以上5以下の官能のメタクリレート化合物としては、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPT)等を用いることができ、一方、3以上5以下の官能のアクリレート化合物としては、トリメチロールプロパントリアクリレート等を用いることができる。上記の架橋型硬化剤を用いることで、樹脂組成物の耐熱性をさらに向上させることができる。 In addition to the above materials, (meth) acrylate compounds (methacrylate compounds and acrylate compounds) can be used as the cross-linking curing agent. In particular, the functional (meth) acrylate compound having a functional number of 3 or more and 5 or less is preferably contained in an amount of 3% by mass or more and 20% by mass or less based on the total amount of the resin composition. Trimethylolpropane trimethacrylate (TMPT) or the like can be used as the methacrylate compound having a function of 3 or more and 5 or less, while trimethylolpropane triacrylate or the like can be used as a acrylate compound having a function of 3 or more and 5 or less. You can By using the above-mentioned crosslinking type curing agent, the heat resistance of the resin composition can be further improved.
(メタ)アクリレート化合物の官能が3未満又は5を超えると、官能が3以上5以下の(メタ)アクリレート化合物に比べて耐熱性が低下してしまう。また、官能が3以上5以下の(メタ)アクリレート化合物であっても、含有量が本樹脂組成物全量に対して3質量%未満であると、本樹脂組成物の耐熱性向上の効果を十分に得ることができない。一方で、20質量%を超えると、誘電特性や耐湿性が低下してしまう。 When the functionality of the (meth) acrylate compound is less than 3 or more than 5, the heat resistance is lower than that of the (meth) acrylate compound having a functionality of 3 or more and 5 or less. Even if the (meth) acrylate compound has a functionality of 3 or more and 5 or less, if the content is less than 3% by mass relative to the total amount of the resin composition, the effect of improving the heat resistance of the resin composition is sufficient. Can't get to. On the other hand, if it exceeds 20% by mass, the dielectric properties and moisture resistance will deteriorate.
本樹脂組成物におけるポリフェニレンエーテルと架橋型硬化剤との含有比率は、30/70以上90/10以下とするとよい。好ましくは、上記の含有比率は50/50以上90/10以下とするとよい。さらに好ましくは、上記の含有比率は60/40以上90/10以下とするとよい。 The content ratio of the polyphenylene ether and the cross-linking type curing agent in the resin composition is preferably 30/70 or more and 90/10 or less. Preferably, the above content ratio is 50/50 or more and 90/10 or less. More preferably, the content ratio is 60/40 or more and 90/10 or less.
ここで、ポリフェニレンエーテルの含有比率が下限よりも小さくなると、樹脂組成物全体の剛性が低くなってしまう。その影響で、樹脂組成物全体の多層化が困難になってしまう。一方、ポリフェニレンエーテルの含有比率が上限よりも大きくなると、樹脂組成物全体の耐熱性が低下してしまう。ポリフェニレンエーテルと架橋型硬化剤との含有比率を上記の範囲に調整することで、良好な樹脂組成物の流動性及び相溶性を得ることができる。したがって、樹脂組成物のビアホール等への埋め込み性を向上させることができる。 Here, if the content ratio of the polyphenylene ether is less than the lower limit, the rigidity of the entire resin composition will be low. Due to the influence, it becomes difficult to form a multilayer of the entire resin composition. On the other hand, when the content ratio of the polyphenylene ether is higher than the upper limit, the heat resistance of the entire resin composition is reduced. By adjusting the content ratio of the polyphenylene ether and the crosslinking type curing agent within the above range, good fluidity and compatibility of the resin composition can be obtained. Therefore, the embeddability of the resin composition into the via hole or the like can be improved.
本発明のプリプレグにおいて、樹脂組成物の比重に基づく体積含有量は、45体積%以上90体積%以下であることが好ましい。 In the prepreg of the present invention, the volume content based on the specific gravity of the resin composition is preferably 45% by volume or more and 90% by volume or less.
(繊維基材)
本発明の一実施形態に係るプリント配線基板100に用いるプリプレグに含まれる繊維基材として、誘電率が7.0以下のガラス繊維基材を用いることが好ましい。このような低誘電率のガラスとして、Eガラス、Dガラス、Sガラス、Tガラス、NEガラス、クォーツ等のクロスを用いることができる。また、ガラスクロスの厚みは特に限定されないが、0.01〜0.2mmの範囲の積層板用途に使用されるもので、特に超開繊処理や目詰め処理を施したガラス織布が、寸法安定性の面から好適である。またエポキシシラン処理、アミノシラン処理などのシランカップリング剤などで表面処理したガラスクロスは吸湿耐熱性の面から好適に使用される。また、繊維基材として、誘電率が7.0以下の有機繊維基材も使用可能である。このような有機繊維基材として、液晶ポリエステル繊維基材、アラミド繊維基材等が挙げられる。
(Fiber substrate)
As the fiber base material included in the prepreg used for the printed wiring board 100 according to the embodiment of the present invention, it is preferable to use a glass fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less. As the glass having such a low dielectric constant, cloth such as E glass, D glass, S glass, T glass, NE glass, and quartz can be used. Further, the thickness of the glass cloth is not particularly limited, but it is used for laminated plate applications in the range of 0.01 to 0.2 mm, and in particular, the glass woven fabric subjected to the super-opening treatment or the filling treatment has a dimension It is preferable in terms of stability. Further, a glass cloth surface-treated with a silane coupling agent such as an epoxysilane treatment or an aminosilane treatment is preferably used from the viewpoint of heat resistance against moisture absorption. Further, as the fiber base material, an organic fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less can also be used. Examples of such an organic fiber base material include a liquid crystal polyester fiber base material and an aramid fiber base material.
本発明に係るプリプレグにおいて、ガラス繊維基材の比重に基づく体積含有量は、5体積%以上30体積%以下であることが好ましい。本発明のプリプレグは、ガラス繊維基材の比重に基づく体積含有量これらの範囲に設定することにより、プリプレグに対して樹脂組成物の比重に基づく体積含有量を増加させ、プリプレグ全体の誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)を低減することができる。 In the prepreg according to the present invention, the volume content based on the specific gravity of the glass fiber base material is preferably 5% by volume or more and 30% by volume or less. The prepreg of the present invention, by setting the volume content based on the specific gravity of the glass fiber base material in these ranges, increases the volume content based on the specific gravity of the resin composition with respect to the prepreg, and the dielectric constant of the entire prepreg ( Dk) and dielectric loss tangent (Df) can be reduced.
(無機充填材)
本発明に係るプリント配線基板100に用いるプリプレグに含まれる無機充填材としては、例えばシリカを含むことができるが、これに限定されるものではない。シリカとしては、例えば、球状合成シリカを用いることができ、平均粒径が10μm以下の微粒子を用いることができる。ここでいう平均粒径とは、添加する充填材のカタログ等の資料に記載された値であってもよく、ランダムに抽出された複数の充填材の平均値又は中央値であってもよい。充填材の平均粒径を上記の条件とすることで、平滑性及び信頼性が高いプリプレグを得ることができる。本発明のプリプレグにおいては、シリカをプリプレグに添加することにより、プリプレグの熱膨張係数の増大を効果的に抑制することができる。
(Inorganic filler)
The inorganic filler contained in the prepreg used in the printed wiring board 100 according to the present invention can include, for example, silica, but is not limited thereto. As the silica, for example, spherical synthetic silica can be used, and fine particles having an average particle size of 10 μm or less can be used. The average particle size here may be a value described in a material such as a catalog of fillers to be added, or may be an average value or a median value of a plurality of randomly extracted fillers. By setting the average particle diameter of the filler to the above condition, a prepreg having high smoothness and reliability can be obtained. In the prepreg of the present invention, by adding silica to the prepreg, it is possible to effectively suppress an increase in the thermal expansion coefficient of the prepreg.
(その他の添加剤)
本樹脂組成物は、必要に応じて、未修飾のポリフェニレンエーテル、難燃剤、及び反応開始剤から選択される1以上の添加剤を添加することができる。また、さらにプリント配線基板などの電子機器の製造に用いられる樹脂組成物の一般的な添加成分を添加してもよい。
(Other additives)
The resin composition may contain one or more additives selected from unmodified polyphenylene ether, a flame retardant, and a reaction initiator, if necessary. Further, a general additive component of a resin composition used for manufacturing an electronic device such as a printed wiring board may be added.
(未修飾のポリフェニレンエーテル)
本樹脂組成物は、上記のポリフェニレンエーテルに加え、数平均分子量が9000以上18000以下の未修飾のポリフェニレンエーテルを添加することができる。未修飾のポリフェニレンエーテルを添加することで、樹脂組成物の流動性の制御や耐熱性の向上を実現することができる。また、樹脂組成物中において、充填材などの添加成分の沈殿を抑制することができる。ここで、未修飾のポリフェニレンエーテルとは、分子中に炭素−炭素の不飽和基を有さないポリフェニレンエーテルのことであり、その添加量は、ポリフェニレンエーテルと架橋型硬化剤の合計質量100質量部に対して3質量部以上70質量部以下が好ましい。
(Unmodified polyphenylene ether)
In addition to the above polyphenylene ether, the resin composition may contain unmodified polyphenylene ether having a number average molecular weight of 9,000 or more and 18,000 or less. By adding unmodified polyphenylene ether, it is possible to realize control of fluidity and improvement of heat resistance of the resin composition. Further, in the resin composition, it is possible to suppress precipitation of an additive component such as a filler. Here, the unmodified polyphenylene ether is a polyphenylene ether having no carbon-carbon unsaturated group in the molecule, and the addition amount thereof is 100 parts by mass of the total mass of the polyphenylene ether and the crosslinking type curing agent. However, it is preferably 3 parts by mass or more and 70 parts by mass or less.
さらに、耐熱性、接着性、寸法安定性を改良するために、スチレン・ブタジエンブロックコポリマー、スチレン・イソプレンブロックコポリマー、1,2−ポリブタジエン、1,4−ポリブタジエン、マレイン酸変性ポリブタジエン、アクリル酸変性ポリブタジエン、及びエポキシ変性ポリブタジエンから選択される1以上の相溶化剤を用いることができる。 Further, in order to improve heat resistance, adhesion and dimensional stability, styrene / butadiene block copolymer, styrene / isoprene block copolymer, 1,2-polybutadiene, 1,4-polybutadiene, maleic acid modified polybutadiene, acrylic acid modified polybutadiene , And one or more compatibilizers selected from epoxy-modified polybutadiene can be used.
(難燃剤)
本樹脂組成物に難燃剤を添加することで、本樹脂組成物を用いたプリプレグの耐水性、耐湿性、吸湿耐熱性、及びガラス転移点を向上させることができる。難燃剤としては、臭素化有機化合物、例えば芳香族臭素化合物を用いることができる。具体的には、デカブロモジフェニルエタン、4,4−ジブロモビフェニル、エチレンビステトラブロモフタルイミド等を用いることができる。好ましくは、臭素の含有量が樹脂組成物全量に対して8質量%以上20質量%以下となる量の臭素化有機化合物を含有するとよい。
(Flame retardants)
By adding a flame retardant to the present resin composition, the water resistance, moisture resistance, moisture absorption heat resistance, and glass transition point of the prepreg using the present resin composition can be improved. As the flame retardant, a brominated organic compound such as an aromatic bromine compound can be used. Specifically, decabromodiphenylethane, 4,4-dibromobiphenyl, ethylenebistetrabromophthalimide, or the like can be used. Preferably, the brominated organic compound is contained in an amount such that the content of bromine is 8% by mass or more and 20% by mass or less based on the total amount of the resin composition.
臭素の含有量が下限よりも小さくなると、プリプレグの難燃性が低下し、UL規格94V−0レベルの難燃性を維持することができなくなってしまう。一方、臭素の含有量が上限よりも大きくなると、プリプレグの加熱時に臭素が解離しやすくなり、プリプレグの耐熱性が低下してしまう。 When the content of bromine is less than the lower limit, the flame retardancy of the prepreg is lowered and it becomes impossible to maintain the flame retardancy of UL standard 94V-0 level. On the other hand, when the content of bromine is larger than the upper limit, bromine is likely to dissociate during heating of the prepreg and the heat resistance of the prepreg deteriorates.
(反応開始剤)
本樹脂組成物に反応開始剤を添加することで、架橋型硬化剤のより顕著な効果を得ることができる。反応開始剤としては、適度な温度及び時間で樹脂組成物の硬化を促進することによって、樹脂組成物の耐熱性等の特性を向上できるものであれば一般的な材料を用いることができる。具体的には、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3−ヘキシン、過酸化ベンゾイル、3,3’,5,5’−テトラメチル−1,4−ジフェノキノン、クロラニル、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノキシル、t−ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、アゾビスイソブチロニトリル等の酸化剤を用いることができる。ここで、必要に応じてカルボン酸金属塩などを添加して、硬化反応をさらに促進させてもよい。
(Reaction initiator)
By adding a reaction initiator to the present resin composition, a more remarkable effect of the cross-linking type curing agent can be obtained. As the reaction initiator, a general material can be used as long as it can improve the properties such as heat resistance of the resin composition by promoting the curing of the resin composition at an appropriate temperature and time. Specifically, α, α′-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -3-hexyne, benzoyl peroxide , 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-1,4-diphenoquinone, chloranil, 2,4,6-tri-t-butylphenoxyl, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, azobisisobutyronitrile Oxidizing agents such as Here, if desired, a carboxylic acid metal salt or the like may be added to further accelerate the curing reaction.
本発明に係るプリント配線基板100は、少なくとも1対の隣接する配線151と配線153との間の絶縁層111及び113において、プリプレグ110を多層化することにより、配線151と配線153との周囲に樹脂組成物120と繊維基材130との分布を均一化させることにより、信号伝達遅延時間の面内でのばらつきが低減可能である。 In the printed wiring board 100 according to the present invention, the prepreg 110 is multilayered in the insulating layers 111 and 113 between at least one pair of the adjacent wiring 151 and the wiring 153, so that the wiring 151 and the wiring 153 are surrounded. By making the distribution of the resin composition 120 and the fiber base material 130 uniform, it is possible to reduce the variation in the signal transmission delay time within the plane.
[プリプレグの製造方法]
本発明の実施形態1に係るプリプレグを作製する方法について説明する。まず、ポリフェニレンエーテル、架橋型硬化剤、及び添加剤を有機溶媒と混合し、ワニスを形成する。この有機溶媒としては、臭素化有機化合物を溶解せず、樹脂成分を溶解し、反応に悪影響を及ぼすものでなければ特に限定されない。例えば、メチルエチルケトン等のケトン類、ジブチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、トリクロロエチレン等の塩素化炭化水素等の適当な有機溶媒を一種あるいは二種以上を混合して用いられる。ワニスの樹脂固形分の濃度は、ワニスを基材に含浸する作業に応じて適当に調整すればよく、例えば40質量%以上90質量%以下とすることができる。
[Prepreg manufacturing method]
A method for producing the prepreg according to the first embodiment of the present invention will be described. First, polyphenylene ether, a cross-linking curing agent, and additives are mixed with an organic solvent to form a varnish. The organic solvent is not particularly limited as long as it does not dissolve the brominated organic compound but the resin component and does not adversely affect the reaction. For example, ketones such as methyl ethyl ketone, ethers such as dibutyl ether, esters such as ethyl acetate, amides such as dimethylformamide, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, chlorinated hydrocarbons such as trichloroethylene, etc. One of these suitable organic solvents or a mixture of two or more thereof is used. The concentration of the resin solid content of the varnish may be appropriately adjusted according to the operation of impregnating the base material with the varnish, and can be, for example, 40% by mass or more and 90% by mass or less.
上記のワニスを基材に含浸し、さらに加熱乾燥し有機溶媒を除去させるとともに基材中の樹脂を半硬化させることによって、プリプレグを得ることができる。本発明によるプリプレグにおいて、基材としてはガラスクロスを用いることができる。一実施形態において、誘電率が7.0以下の繊維基材を用いることが好ましい。 A prepreg can be obtained by impregnating a base material with the above-mentioned varnish and further heating and drying to remove the organic solvent and semi-curing the resin in the base material. In the prepreg according to the present invention, glass cloth can be used as the base material. In one embodiment, it is preferable to use a fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less.
基材へのワニスの含浸量は、プリプレグ中の樹脂固形分の質量比率が35質量%以上になるようにするのが好ましい。基材の誘電率は樹脂の誘電率よりも大きいため、このプリプレグを用いて得られたプリント配線基板の誘電率を小さくするには、プリプレグ中の樹脂固形分の含有量を上記の質量比率より多くするとよい。ワニスを含浸させた基材は、80℃以上180℃以下の温度で1分以上10分以下の時間加熱することができる。 The amount of the varnish impregnated into the base material is preferably such that the mass ratio of the resin solid content in the prepreg is 35 mass% or more. Since the dielectric constant of the base material is higher than that of the resin, in order to reduce the dielectric constant of the printed wiring board obtained using this prepreg, the content of the resin solid content in the prepreg should be less than the above mass ratio. It should be a lot. The base material impregnated with the varnish can be heated at a temperature of 80 ° C. or higher and 180 ° C. or lower for a period of 1 minute to 10 minutes.
[プリント配線基板の製造方法]
ここでは、上記のようにして作製したプリプレグを用いたプリント配線基板100の製造方法について説明する。まず、プリプレグを一枚又は複数枚重ね、さらにその上下の両面又は片面に銅箔等の金属箔を重ねて、その積層体を加熱加圧成形する。この成形によって、両面又は片面に金属箔を有する積層体を作製することができる。この積層体の金属箔をパターニング及びエッチング加工して回路形成することでプリント配線基板を得る。次いで、回路が形成された前記プリント配線基板を間に挟んで複数枚のプリプレグを重ねて加熱加圧成形することで、プリント配線基板100を作製することができる。
[Method for manufacturing printed wiring board]
Here, a method of manufacturing the printed wiring board 100 using the prepreg manufactured as described above will be described. First, one or a plurality of prepregs are stacked, and metal foil such as copper foil is stacked on both upper and lower surfaces or one surface of the prepreg, and the laminated body is heated and pressed. By this molding, a laminate having a metal foil on both sides or one side can be produced. A printed wiring board is obtained by patterning and etching the metal foil of this laminate to form a circuit. Then, the printed wiring board 100 can be produced by stacking a plurality of prepregs with the printed wiring board on which the circuit is formed sandwiched therebetween and performing heat press molding.
加熱加圧成形条件は、用いる樹脂組成物の原料の含有比率により異なるが、一般的には170℃以上230℃以下、圧力1.0MPa以上6.0MPa以下(10kg/cm2以上60kg/cm2以下)の条件で適切な時間、加熱加圧するのが好ましい。 The heating and pressurizing condition varies depending on the content ratio of the raw material of the resin composition used, but is generally 170 ° C or higher and 230 ° C or lower, and the pressure is 1.0 MPa or higher and 6.0 MPa or lower (10 kg / cm 2 or more and 60 kg / cm 2 It is preferable to heat and pressurize under the following conditions for an appropriate time.
本発明に係るプリント配線基板に用いられる金属箔としては、表面粗さ(十点平均粗さ:Rz)が2μm以下であり、プリプレグによって樹脂層が形成される側の表面(プリプレグと接触する側の表面)が、防錆や樹脂層との密着性向上のために亜鉛又は亜鉛合金にて処理され、さらにビニル基含有シランカップリング剤などによるカップリング処理がなされた銅箔を用いることができる。このような銅箔は樹脂層(絶縁層)との密着がよく、高周波特性に優れたプリント配線基板が得られる。なお、銅箔を亜鉛又は亜鉛合金にて処理する場合、銅箔の表面に亜鉛や亜鉛合金をめっき法により形成することができる。また、配線を形成する金属として、銅以外に、金、銀、及びそれらの合金から選択される金属を用いることもできる。 The metal foil used for the printed wiring board according to the present invention has a surface roughness (ten-point average roughness: Rz) of 2 μm or less, and the surface on the side where the resin layer is formed by the prepreg (the side in contact with the prepreg). (The surface of) is treated with zinc or a zinc alloy for the purpose of preventing rust and improving the adhesion to the resin layer, and a copper foil subjected to a coupling treatment with a vinyl group-containing silane coupling agent or the like can be used. . Such a copper foil has good adhesion to the resin layer (insulating layer), and a printed wiring board having excellent high frequency characteristics can be obtained. When the copper foil is treated with zinc or a zinc alloy, zinc or a zinc alloy can be formed on the surface of the copper foil by a plating method. In addition to copper, a metal selected from gold, silver, and alloys thereof can be used as the metal forming the wiring.
このように形成されたプリント配線基板の積層方向に、ドリルにより穿孔して貫通穴を形成する。金属めっきを施して、貫通穴に金属を充填して、スルーホールを形成する。 A through hole is formed by drilling in the stacking direction of the printed wiring boards thus formed. Metal plating is performed to fill the through holes with metal to form through holes.
このようにして得られたプリント配線基板は、信号伝達遅延時間のばらつきを低減することができる。さらに、成形性、耐水性、耐湿性、吸湿耐熱性に優れ、ガラス転移点が高いプリント配線基板を得ることができる。 The printed wiring board thus obtained can reduce variations in signal transmission delay time. Furthermore, it is possible to obtain a printed wiring board having excellent moldability, water resistance, moisture resistance, and heat resistance after moisture absorption, and having a high glass transition point.
〈実施形態2〉
以下、本発明に係るプリント配線基板について詳細に説明する。但し、本発明のプリント配線基板は、以下に示す実施形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。
<Embodiment 2>
Hereinafter, the printed wiring board according to the present invention will be described in detail. However, the printed wiring board of the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments and examples below.
[プリント配線基板の構成]
実施形態2に係るプリント配線基板の基本的な構成は実施形態1と同様である。実施形態2においては、プリント配線基板100は、少なくとも1対の隣接する配線151と配線153との間の絶縁層が、複数のプリプレグ110からなる。プリプレグ110を多層化することにより、配線151と配線153との周囲に樹脂組成物120と繊維基材130との分布を均一化させることができ、その結果、信号伝達遅延時間の面内でのばらつきを低減することができる。
[Configuration of printed wiring board]
The basic configuration of the printed wiring board according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment. In the second embodiment, in the printed wiring board 100, the insulating layer between at least one pair of adjacent wirings 151 and 153 is composed of a plurality of prepregs 110. By multi-layering the prepreg 110, the distribution of the resin composition 120 and the fiber base material 130 around the wiring 151 and the wiring 153 can be made uniform, and as a result, in the plane of the signal transmission delay time. Variation can be reduced.
また、一実施形態において、プリント配線基板100を構成するプリプレグ110に含まれる繊維基材130は、誘電率が7.0以下の繊維基材である。誘電率が7.0以下の繊維基材を用いることにより、信号伝達遅延時間の面内でのばらつきを低減することができる。 Further, in one embodiment, the fiber base material 130 included in the prepreg 110 that constitutes the printed wiring board 100 is a fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less. By using the fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less, it is possible to reduce the variation in the signal transmission delay time within the plane.
[プリプレグの構成]
本発明の実施形態2に係るプリプレグは、エポキシ化合物、ポリフェニレンエーテル、シアネートエステル化合物、硬化触媒、及び、ハロゲン系難燃剤を含有する。エポキシ化合物は、数平均分子量が1000以下で、一分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有するハロゲン原子を含有しない。また、ポリフェニレンエーテルは数平均分子量が5000以下である。また、硬化触媒は、エポキシ化合物及びポリフェニレンエーテルと硬化剤であるシアン酸エステル化合物との反応を促進させる。
[Structure of prepreg]
The prepreg according to Embodiment 2 of the present invention contains an epoxy compound, a polyphenylene ether, a cyanate ester compound, a curing catalyst, and a halogen-based flame retardant. The epoxy compound has a number average molecular weight of 1,000 or less and does not contain a halogen atom having at least two epoxy groups in one molecule. Further, the polyphenylene ether has a number average molecular weight of 5000 or less. Further, the curing catalyst promotes the reaction between the epoxy compound and polyphenylene ether and the cyanate ester compound which is the curing agent.
(エポキシ化合物)
エポキシ化合物としては、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物等を用いることができる。これらは、単独で用いることもでき、複数を組み合わせて用いることもできる。上記のうち、特にジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物がポリフェニレンエーテルとの相溶性が良好であるため好ましい。なお、本樹脂組成物には、ハロゲン化エポキシ化合物を含有しないことが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて添加してもよい。
(Epoxy compound)
As the epoxy compound, a dicyclopentadiene type epoxy compound, a bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a phenol novolac type epoxy compound, a naphthalene type epoxy compound, a biphenyl type epoxy compound or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Of the above, the dicyclopentadiene type epoxy compound, the bisphenol A type epoxy compound, the bisphenol F type epoxy compound, and the biphenyl type epoxy compound are particularly preferable because they have good compatibility with the polyphenylene ether. It is preferable that the present resin composition does not contain a halogenated epoxy compound, but it may be added if necessary as long as it does not impair the effects of the present invention.
本実施形態のプリプレグにおけるエポキシ化合物の含有割合は、エポキシ化合物、ポリフェニレンエーテル、及びシアン酸エステル化合物の成分の合計量100質量部に対して、20質量%以上60質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、エポキシ化合物の含有割合は30質量%以上50質量%以下であるとよい。エポキシ化合物の含有割合を上記の範囲とすることで、充分な耐熱性と優れた機械的特性及び電気特性を維持することができる。 The content of the epoxy compound in the prepreg of the present embodiment is preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the epoxy compound, the polyphenylene ether, and the cyanate ester compound. More preferably, the content ratio of the epoxy compound is 30% by mass or more and 50% by mass or less. By setting the content of the epoxy compound in the above range, it is possible to maintain sufficient heat resistance and excellent mechanical properties and electrical properties.
(ポリフェニレンエーテル)
ポリフェニレンエーテルとしては、数平均分子量は5000以下であり、好ましくは2000以上4000以下である。
(Polyphenylene ether)
The polyphenylene ether has a number average molecular weight of 5000 or less, preferably 2000 or more and 4000 or less.
ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が5000を超えると、流動性が悪くなり、またエポキシ基との反応性も低下してしまう。そのため、硬化反応に長い時間がかかってしまい、硬化系に取り込まれず未反応のものが増加してガラス転移温度が低下し、十分な耐熱性の改善が得られなくなる。 If the number average molecular weight of the polyphenylene ether exceeds 5,000, the fluidity becomes poor and the reactivity with the epoxy group also becomes low. Therefore, the curing reaction takes a long time, the unreacted substances increase without being taken into the curing system, the glass transition temperature decreases, and sufficient heat resistance cannot be obtained.
本実施形態のプリプレグにおけるポリフェニレンエーテルの含有割合は、エポキシ化合物、ポリフェニレンエーテル、及びシアン酸エステル化合物の成分の合計量100質量部に対して、20質量%以上60質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、ポリフェニレンエーテルの含有割合は20質量%以上40質量%以下であるとよい。ポリフェニレンエーテルの含有割合が上記の範囲であることで、優れた誘電特性を得ることができる。 The content ratio of the polyphenylene ether in the prepreg of the present embodiment is preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the epoxy compound, the polyphenylene ether, and the cyanate ester compound. More preferably, the content ratio of polyphenylene ether is 20% by mass or more and 40% by mass or less. When the content ratio of the polyphenylene ether is within the above range, excellent dielectric properties can be obtained.
(シアン酸エステル化合物)
シアン酸エステル化合物としては、1分子中に2個以上のシアネート基を有する化合物を用いることができる。具体的には、2,2−ビス(4−シアナートフェニル)プロパン、ビス(3,5−ジメチル−4−シアナートフェニル)メタン、2,2−ビス(4−シアナートフェニル)エタン等、又はこれらの誘導体等の芳香族系シアン酸エステル化合物等を用いることができる。これらは、単独で用いることもでき、複数を組み合わせて用いることもできる。
(Cyanate ester compound)
As the cyanate ester compound, a compound having two or more cyanate groups in one molecule can be used. Specifically, 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane, bis (3,5-dimethyl-4-cyanatophenyl) methane, 2,2-bis (4-cyanatophenyl) ethane, etc. Alternatively, aromatic cyanate ester compounds such as derivatives thereof can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
シアン酸エステル化合物は、エポキシ樹脂を形成するためのエポキシ化合物の硬化剤として作用し、剛直な骨格を形成する成分である。したがって、高いガラス転移点(Tg)を得ることができる。また、低粘度であるために得られる樹脂ワニスの高流動性を維持することができる。 The cyanate ester compound is a component that acts as a curing agent for the epoxy compound to form an epoxy resin and forms a rigid skeleton. Therefore, a high glass transition point (Tg) can be obtained. In addition, since the viscosity is low, it is possible to maintain high fluidity of the obtained resin varnish.
本実施形態のプリプレグにおけるシアン酸エステル化合物の含有割合は、エポキシ化合物、ポリフェニレンエーテル、及びシアン酸エステル化合物の成分の合計量100質量部に対して、20質量%以上60質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、シアン酸エステル化合物の含有割合は20質量%以上40質量%以下であるとよい。シアン酸エステル化合物の含有割合が上記の範囲であることで、十分な耐熱性を得ることができ、基材に対する含浸性に優れ、樹脂ワニス中でも結晶が析出しにくくすることができる。 The content ratio of the cyanate ester compound in the prepreg of the present embodiment is 20% by mass or more and 60% by mass or less based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the epoxy compound, the polyphenylene ether, and the cyanate ester compound. preferable. More preferably, the content ratio of the cyanate ester compound is 20% by mass or more and 40% by mass or less. When the content ratio of the cyanate ester compound is within the above range, sufficient heat resistance can be obtained, the impregnation property with respect to the substrate is excellent, and it is possible to prevent crystals from precipitating in the resin varnish.
(硬化触媒)
硬化触媒としては、オクタン酸、ステアリン酸、アセチルアセトネート、ナフテン酸、サリチル酸等の有機酸のZn,Cu,Fe等の有機金属塩、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の3級アミン、2−エチル−4−イミダゾール、4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類等を用いることができる。これらは、単独で用いることもでき、複数を組み合わせて用いることもできる。上記のうち、有機金属塩、特にオクタン酸亜鉛がより高い耐熱性が得られるため好ましい。
(Curing catalyst)
Examples of the curing catalyst include organic acid salts of organic acids such as octanoic acid, stearic acid, acetylacetonate, naphthenic acid and salicylic acid such as Zn, Cu and Fe, tertiary amines such as triethylamine and triethanolamine, 2-ethyl- Imidazoles such as 4-imidazole and 4-methylimidazole can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above, an organic metal salt, particularly zinc octanoate, is preferable because higher heat resistance can be obtained.
本実施形態のプリプレグにおける硬化触媒の含有割合は、例えば有機金属塩を用いる場合には、エポキシ化合物、ポリフェニレンエーテル、及びシアン酸エステル化合物の成分の合計量100質量部に対して0.005質量部以上5質量部以下とすることができる。また、例えばイミダゾール類を用いる場合には、硬化触媒の含有割合はエポキシ化合物、ポリフェニレンエーテル、及びシアン酸エステル化合物の成分の合計量100質量部に対して0.01質量部以上5質量部以下とすることができる。 The content ratio of the curing catalyst in the prepreg of the present embodiment is 0.005 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components of the epoxy compound, the polyphenylene ether, and the cyanate ester compound when an organic metal salt is used, for example. The amount can be 5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less. When using imidazoles, for example, the content ratio of the curing catalyst is 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the epoxy compound, polyphenylene ether, and cyanate ester compound. can do.
本発明のプリプレグにおいて、樹脂組成物の比重に基づく体積含有量は、45体積%以上90体積%以下であることが好ましい。 In the prepreg of the present invention, the volume content based on the specific gravity of the resin composition is preferably 45% by volume or more and 90% by volume or less.
(ハロゲン系難燃剤)
ハロゲン系難燃剤としては、トルエン等の溶媒により調整されるワニス中で溶解しないハロゲン系難燃剤を用いることができる。具体的には、ハロゲン系難燃剤としては、エチレンジペンタブロモベンゼン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、デカブロモジフェニルオキサイド、テトラデカブロモジフェノキシベンゼン、ビス(トリブロモフェノキシ)エタン等を用いることができる。上記のうち、特にエチレンジペンタブロモベンゼン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、デカブロモジフェニルオキサイド、テトラデカブロモジフェノキシベンゼンは、融点が300℃以上で耐熱性が高いため、プリプレグの耐熱性を向上させることができる。融点が300℃以上の耐熱性が高いハロゲン系難燃剤を用いると、高温時におけるハロゲンの脱離を抑制することができるため、硬化物の分解による耐熱性の低下を抑制することができる。
(Halogen flame retardant)
As the halogen-based flame retardant, a halogen-based flame retardant that does not dissolve in a varnish prepared with a solvent such as toluene can be used. Specifically, as the halogen-based flame retardant, ethylenedipentabromobenzene, ethylenebistetrabromophthalimide, decabromodiphenyloxide, tetradecabromodiphenoxybenzene, bis (tribromophenoxy) ethane or the like can be used. Among them, ethylenedipentabromobenzene, ethylenebistetrabromophthalimide, decabromodiphenyloxide, and tetradecabromodiphenoxybenzene have a high melting point of 300 ° C. or higher, and therefore have high heat resistance, so that the heat resistance of the prepreg should be improved. You can When a halogen-based flame retardant having a high melting point of 300 ° C. or higher is used, it is possible to suppress the elimination of halogen at high temperatures, and thus it is possible to suppress the decrease in heat resistance due to the decomposition of the cured product.
ハロゲン系難燃剤の分散状態における平均粒子径は、0.1μm以上50μm以下、より好ましくは1μm以上10μm以下であることが耐熱性及び層間の絶縁性を充分に維持できる。なお、上記の平均粒子径は、(株)島津製作所製の粒度分布計(SALD−2100)等により測定することができる。 The average particle size of the halogen-based flame retardant in a dispersed state is 0.1 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 10 μm or less, so that heat resistance and interlayer insulating properties can be sufficiently maintained. The average particle diameter can be measured with a particle size distribution meter (SALD-2100) manufactured by Shimadzu Corporation.
本実施形態のプリプレグにおけるハロゲン系難燃剤の含有割合は、得られる硬化物中の樹脂成分(すなわち、無機成分を除いた成分)全量中にハロゲン濃度が5質量%以上30質量%以下になるような割合で含有させることが好ましい。 The content ratio of the halogen-based flame retardant in the prepreg of the present embodiment is such that the halogen concentration is 5% by mass or more and 30% by mass or less in the total amount of the resin component (that is, the component excluding the inorganic component) in the obtained cured product. It is preferable to contain them in various proportions.
(繊維基材)
本発明の一実施形態に係るプリント配線基板100に用いるプリプレグに含まれる繊維基材として、誘電率が7.0以下のガラス繊維基材を用いることが好ましい。このような低誘電率のガラスとして、Eガラス、Dガラス、Sガラス、Tガラス、NEガラス、クォーツ等のクロスを用いることができる。また、ガラスクロスの厚みは特に限定されないが、0.01〜0.2mmの範囲の積層板用途に使用されるもので、特に超開繊処理や目詰め処理を施したガラス織布が、寸法安定性の面から好適である。またエポキシシラン処理、アミノシラン処理などのシランカップリング剤などで表面処理したガラスクロスは吸湿耐熱性の面から好適に使用される。また、繊維基材として、誘電率が7.0以下の有機繊維基材も使用可能である。このような有機繊維基材として、液晶ポリエステル繊維基材、アラミド繊維基材等が挙げられる。
(Fiber substrate)
As the fiber base material included in the prepreg used for the printed wiring board 100 according to the embodiment of the present invention, it is preferable to use a glass fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less. As the glass having such a low dielectric constant, cloth such as E glass, D glass, S glass, T glass, NE glass, and quartz can be used. Further, the thickness of the glass cloth is not particularly limited, but it is used for laminated plate applications in the range of 0.01 to 0.2 mm, and in particular, the glass woven fabric subjected to the super-opening treatment or the filling treatment has a dimension It is preferable in terms of stability. Further, a glass cloth surface-treated with a silane coupling agent such as an epoxysilane treatment or an aminosilane treatment is preferably used from the viewpoint of heat resistance against moisture absorption. Further, as the fiber base material, an organic fiber base material having a dielectric constant of 7.0 or less can also be used. Examples of such an organic fiber base material include a liquid crystal polyester fiber base material and an aramid fiber base material.
本発明のプリプレグにおいて、ガラス繊維基材の比重に基づく体積含有量は、5体積%以上30体積%以下であることが好ましい。本発明のプリプレグは、ガラス繊維基材の比重に基づく体積含有量これらの範囲に設定することにより、プリプレグに対して樹脂組成物の比重に基づく体積含有量を増加させ、プリプレグ全体の誘電率(Dk)及び誘電正接(Df)を低減することができる。 In the prepreg of the present invention, the volume content based on the specific gravity of the glass fiber base material is preferably 5% by volume or more and 30% by volume or less. The prepreg of the present invention, by setting the volume content based on the specific gravity of the glass fiber base material in these ranges, increases the volume content based on the specific gravity of the resin composition with respect to the prepreg, and the dielectric constant of the entire prepreg ( Dk) and dielectric loss tangent (Df) can be reduced.
(無機充填材)
本実施形態に係るプリプレグに含まれる無機充填材としては、例えばシリカを含むことができるが、これに限定されるものではない。シリカとしては、例えば、球状合成シリカを用いることができ、平均粒径が10μm以下の微粒子を用いることができる。ここでいう平均粒径とは、添加する充填材のカタログ等の資料に記載された値であってもよく、ランダムに抽出された複数の充填材の平均値又は中央値であってもよい。充填材の平均粒径を上記の条件とすることで、平滑性及び信頼性が高いプリプレグを得ることができる。本発明のプリプレグにおいては、シリカをプリプレグに添加することにより、プリプレグの熱膨張係数の増大を効果的に抑制することができる。
(Inorganic filler)
The inorganic filler contained in the prepreg according to the present embodiment can include, for example, silica, but is not limited thereto. As the silica, for example, spherical synthetic silica can be used, and fine particles having an average particle size of 10 μm or less can be used. The average particle size here may be a value described in a material such as a catalog of fillers to be added, or may be an average value or a median value of a plurality of randomly extracted fillers. By setting the average particle diameter of the filler to the above condition, a prepreg having high smoothness and reliability can be obtained. In the prepreg of the present invention, by adding silica to the prepreg, it is possible to effectively suppress an increase in the thermal expansion coefficient of the prepreg.
本発明の樹脂組成物は、上記の無機充填材以外にも、プリント配線基板などの電子機器の製造に用いられる樹脂組成物の一般的な添加成分を添加してもよい。例えば、熱安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、染料や顔料、滑剤等を添加してもよい。 In addition to the above-mentioned inorganic filler, the resin composition of the present invention may contain a general additive component of a resin composition used for manufacturing electronic devices such as a printed wiring board. For example, a heat stabilizer, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, a flame retardant, a dye or pigment, a lubricant and the like may be added.
(その他の添加剤)
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、未修飾のポリフェニレンエーテル、及び反応開始剤から選択される1以上の添加剤を添加することができる。また、さらにプリント配線基板などの電子機器の製造に用いられる樹脂組成物の一般的な添加成分を添加してもよい。未修飾のポリフェニレンエーテル、及び反応開始剤については、実施形態1で説明したため、詳細な説明は省略する。
(Other additives)
The resin composition of the present invention may optionally contain one or more additives selected from unmodified polyphenylene ether and a reaction initiator. Further, a general additive component of a resin composition used for manufacturing an electronic device such as a printed wiring board may be added. Since the unmodified polyphenylene ether and the reaction initiator have been described in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
本発明に係るプリント配線基板100は、少なくとも1対の隣接する配線151と配線153との間の絶縁層111及び113において、プリプレグ110を多層化することにより、配線151と配線153との周囲に樹脂組成物120と繊維基材130との分布を均一化させることにより、信号伝達遅延時間の面内でのばらつきが低減可能である。 In the printed wiring board 100 according to the present invention, the prepreg 110 is multilayered in the insulating layers 111 and 113 between at least one pair of the adjacent wiring 151 and the wiring 153, so that the wiring 151 and the wiring 153 are surrounded. By making the distribution of the resin composition 120 and the fiber base material 130 uniform, it is possible to reduce the variation in the signal transmission delay time within the plane.
[プリプレグの製造方法]
本発明の実施形態2に係るプリプレグの本樹脂組成物は、エポキシ化合物、ポリフェニレンエーテル、及びシアン酸エステル化合物の成分は何れも樹脂ワニス中で溶解されたものであり、無機充填材の成分は、樹脂ワニス中で溶解されず、分散されているものである。このような樹脂ワニスは、例えば、以下のようにして調製される。
[Prepreg manufacturing method]
In the present resin composition of the prepreg according to Embodiment 2 of the present invention, the components of the epoxy compound, polyphenylene ether, and cyanate ester compound are all dissolved in the resin varnish, and the component of the inorganic filler is It is not dissolved in the resin varnish but dispersed. Such a resin varnish is prepared, for example, as follows.
まずは、ポリフェニレンエーテルの樹脂溶液にエポキシ化合物及びシアン酸エステル化合物を所定量溶解させる。この溶解は室温で行われてもよく、加熱しながら行われてもよい。エポキシ化合物及びシアン酸エステル化合物としては、室温でトルエン等の溶媒に溶解する材料を用いることで、樹脂ワニス中で析出物の生成を抑制することができる。 First, a predetermined amount of an epoxy compound and a cyanate ester compound are dissolved in a resin solution of polyphenylene ether. This dissolution may be carried out at room temperature or with heating. By using a material that dissolves in a solvent such as toluene at room temperature as the epoxy compound and the cyanate ester compound, it is possible to suppress the formation of precipitates in the resin varnish.
ここで、添加剤として無機充填材を添加する場合、充填材を添加した後にボールミル、ビーズミル、プラネタリーミキサー、ロールミル等を用いて、所定の分散状態になるまで分散させることにより、樹脂ワニスが調製される。 Here, when an inorganic filler is added as an additive, the resin varnish is prepared by dispersing the filler until it reaches a predetermined dispersion state using a ball mill, a bead mill, a planetary mixer, a roll mill, etc. after the filler is added. To be done.
上記のようにして得られた樹脂ワニスを、実施形態1と同様の製造方法で基材に含浸、乾燥させることでプリプレグを得ることができる。また、実施形態1と同様の製造方法でプリント配線基板を得ることができる。 A prepreg can be obtained by impregnating a base material with the resin varnish obtained as described above in the same manufacturing method as in Embodiment 1 and drying the base material. Further, the printed wiring board can be obtained by the same manufacturing method as that of the first embodiment.
以下に、本発明の実施形態1及び実施形態2に係るプリント配線基板を作製し、信号伝搬遅延時間の変動幅を評価した結果について具体的に説明する。以下に示す実施例1及び2は実施形態1の実施例に相当し、実施例3及び4は実施形態2の実施例に相当する。 The results of evaluating the fluctuation range of the signal propagation delay time by producing the printed wiring boards according to the first and second embodiments of the present invention will be specifically described below. Examples 1 and 2 shown below correspond to examples of the first embodiment, and examples 3 and 4 correspond to examples of the second embodiment.
まず、実施例1及び2に用いたポリフェニレンエーテルについて説明する。 First, the polyphenylene ether used in Examples 1 and 2 will be described.
(ポリフェニレンエーテル(1))
攪拌装置、温度計、空気導入管、じゃま板のついた12リットルの縦長反応器にCuBr2 3.88g(17.4mmol)、N,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミン 0.75g(4.4mmol)、n−ブチルジメチルアミン 28.04g(277.6mmol)、トルエン 2600gを仕込み、反応温度40℃にて攪拌を行い、あらかじめ2300gのメタノールに溶解させた2,2’、3,3’、5,5’−ヘキサメチル−(1,1’−ビフェノール)−4,4’−ジオール 129.3g(0.48mol)、2,6−ジメチルフェノール233.7g(1.92mol)、2,3,6−トリメチルフェノール 64.9g(0.48mol)、N,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミン 0.51g(2.9mmol)、n−ブチルジメチルアミン 10.90g(108.0mmol)の混合溶液を、窒素と空気とを混合して酸素濃度8%に調整した混合ガスを5.2リットル/minの流速でバブリングを行いながら230分かけて滴下し、攪拌を行った。
(Polyphenylene ether (1))
CuBr 2 3.88 g (17.4 mmol), N, N'-di-t-butylethylenediamine 0.75 g (4. 4) in a 12 liter vertical reactor equipped with a stirrer, a thermometer, an air introduction tube, and a baffle plate. 4 mmol), n-butyldimethylamine 28.04 g (277.6 mmol), and toluene 2600 g were charged and stirred at a reaction temperature of 40 ° C., which was previously dissolved in 2300 g of methanol 2,2 ′, 3,3 ′, 5,5'-hexamethyl- (1,1'-biphenol) -4,4'-diol 129.3 g (0.48 mol), 2,6-dimethylphenol 233.7 g (1.92 mol), 2,3,3 6-Trimethylphenol 64.9 g (0.48 mol), N, N'-di-t-butylethylenediamine 0.51 g (2.9 mmol), n-butyldime A mixed solution of 10.90 g (108.0 mmol) of chillamine was added dropwise over 230 minutes while bubbling a mixed gas in which nitrogen and air were mixed and adjusted to an oxygen concentration of 8% at a flow rate of 5.2 liter / min. Then, stirring was performed.
滴下終了後、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム 19.89g(52.3mmol)を溶解した水1500gを加え、反応を停止した。水層と有機層を分液し、有機層を1Nの塩酸水溶液、次いで純水で洗浄した。得られた溶液をエバポレータで50wt%に濃縮し、2官能性フェニレンエーテルオリゴマー体(樹脂「A」)のトルエン溶液を836.5g得た。樹脂「A」の数平均分子量は986、重量平均分子量は1530、水酸基当量が471であった。 After the dropping was completed, 1500 g of water in which 19.89 g (52.3 mmol) of tetrasodium ethylenediaminetetraacetate was dissolved was added to stop the reaction. The aqueous layer and the organic layer were separated, and the organic layer was washed with a 1N aqueous hydrochloric acid solution and then with pure water. The obtained solution was concentrated to 50 wt% with an evaporator to obtain 836.5 g of a toluene solution of a bifunctional phenylene ether oligomer body (resin “A”). The resin “A” had a number average molecular weight of 986, a weight average molecular weight of 1530 and a hydroxyl group equivalent of 471.
攪拌装置、温度計、還流管を備えた反応器に樹脂「A」のトルエン溶液 836.5g、ビニルベンジルクロライド(商品名CMS−P;セイミケミカル(株)製) 162.6g、塩化メチレン 1600g、ベンジルジメチルアミン 12.95g、純水 420g、30.5wt% NaOH水溶液 178.0gを仕込み、反応温度40℃で攪拌を行った。24時間攪拌を行った後、有機層を1Nの塩酸水溶液、次いで純水で洗浄した。得られた溶液をエバポレータで濃縮し、メタノール中へ滴下して固形化を行い、濾過により固体を回収、真空乾燥して「ポリフェニレンエーテル(1)」503.5gを得た。「ポリフェニレンエーテル(1)」の数平均分子量は1187、重量平均分子量は1675、ビニル基当量は590g/ビニル基であった。 To a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux tube, a toluene solution of resin “A” 836.5 g, vinylbenzyl chloride (trade name CMS-P; manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) 162.6 g, methylene chloride 1600 g, Benzyldimethylamine (12.95 g), pure water (420 g) and 30.5 wt% NaOH aqueous solution (178.0 g) were charged, and the mixture was stirred at a reaction temperature of 40 ° C. After stirring for 24 hours, the organic layer was washed with a 1N aqueous hydrochloric acid solution and then with pure water. The obtained solution was concentrated with an evaporator and added dropwise to methanol for solidification, and the solid was recovered by filtration and vacuum dried to obtain 503.5 g of "polyphenylene ether (1)". The “polyphenylene ether (1)” had a number average molecular weight of 1187, a weight average molecular weight of 1675, and a vinyl group equivalent of 590 g / vinyl group.
(ポリフェニレンエーテル(2))
攪拌装置、温度計、空気導入管、じゃま板のついた12リットルの縦長反応器にCuBr2 9.36g(42.1mmol)、N,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミン 1.81g(10.5mmol)、n−ブチルジメチルアミン 67.77g(671.0mmol)、トルエン 2600gを仕込み、反応温度40℃にて攪拌を行い、あらかじめ2300gのメタノールに溶解させた2,2’,3,3’,5,5’−ヘキサメチル−(1,1’−ビフェノール)−4,4’−ジオール 129.32g(0.48mol)、2,6−ジメチルフェノール 878.4g(7.2mol)、N,N’−ジ−t−ブチルエチレンジアミン 1.22g(7.2mmol)、n−ブチルジメチルアミン 26.35g(260.9mmol)の混合溶液を、窒素と空気とを混合して酸素濃度8%に調整した混合ガスを5.2リットル/minの流速でバブリングを行いながら230分かけて滴下し、攪拌を行った。
(Polyphenylene ether (2))
CuBr 2 9.36 g (42.1 mmol), N, N′-di-t-butylethylenediamine 1.81 g (10.10 g) in a 12 liter vertically long reactor equipped with a stirrer, a thermometer, an air introduction tube, and a baffle plate. 5 mmol), n-butyldimethylamine 67.77 g (671.0 mmol), and toluene 2600 g were charged, stirred at a reaction temperature of 40 ° C., and dissolved in 2300 g of methanol in advance 2,2 ′, 3,3 ′, 5,5′-Hexamethyl- (1,1′-biphenol) -4,4′-diol 129.32 g (0.48 mol), 2,6-dimethylphenol 878.4 g (7.2 mol), N, N ′ A mixed solution of 1.22 g (7.2 mmol) of di-t-butylethylenediamine and 26.35 g (260.9 mmol) of n-butyldimethylamine, The hydrogen mixed gas with an air are mixed and adjusted to an oxygen concentration of 8% 5.2 l / min flow rate 230 minutes over while bubbling with the dropwise, the mixture was stirred.
滴下終了後、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム 48.06g(126.4mmol)を溶解した水1500gを加え、反応を停止した。水層と有機層を分液し、有機層を1Nの塩酸水溶液、次いで純水で洗浄した。得られた溶液をエバポレータで50wt%に濃縮し、2官能性フェニレンエーテルオリゴマー体(樹脂「B」)のトルエン溶液を1981g得た。樹脂「B」の数平均分子量は1975、重量平均分子量は3514、水酸基当量が990であった。 After the completion of dropping, 1500 g of water in which tetrasodium ethylenediaminetetraacetate (48.06 g, 126.4 mmol) was dissolved was added to stop the reaction. The aqueous layer and the organic layer were separated, and the organic layer was washed with a 1N aqueous hydrochloric acid solution and then with pure water. The obtained solution was concentrated to 50 wt% with an evaporator to obtain 1981 g of a toluene solution of a bifunctional phenylene ether oligomer body (resin “B”). The resin “B” had a number average molecular weight of 1975, a weight average molecular weight of 3514 and a hydroxyl group equivalent of 990.
攪拌装置、温度計、還流管を備えた反応器に樹脂「B」のトルエン溶液 833.4g、ビニルベンジルクロライド(商品名CMS−P;セイミケミカル(株)製) 76.7g、塩化メチレン 1600g、ベンジルジメチルアミン 6.2g、純水 199.5g、30.5wt% NaOH水溶液 83.6gを仕込み、反応温度40℃で攪拌を行った。24時間攪拌を行った後、有機層を1Nの塩酸水溶液、次いで純水で洗浄した。得られた溶液をエバポレータで濃縮し、メタノール中へ滴下して固形化を行い、濾過により固体を回収、真空乾燥して「ポリフェニレンエーテル(2)」450.1gを得た。ビニル「ポリフェニレンエーテル(2)」の数平均分子量は2250、重量平均分子量は3920、ビニル基当量は1189g/ビニル基であった。 To a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux tube, a toluene solution of resin "B" 833.4 g, vinylbenzyl chloride (trade name CMS-P; manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) 76.7 g, methylene chloride 1600 g, Benzyldimethylamine (6.2 g), pure water (199.5 g), 30.5 wt% NaOH aqueous solution (83.6 g) were charged, and the mixture was stirred at a reaction temperature of 40 ° C. After stirring for 24 hours, the organic layer was washed with a 1N aqueous hydrochloric acid solution and then with pure water. The obtained solution was concentrated with an evaporator and added dropwise to methanol for solidification. The solid was recovered by filtration and dried in vacuum to obtain 450.1 g of "polyphenylene ether (2)". The vinyl “polyphenylene ether (2)” had a number average molecular weight of 2,250, a weight average molecular weight of 3,920, and a vinyl group equivalent of 1,189 g / vinyl group.
次に、実施例1及び2のプリプレグ及びプリント配線基板の製造方法について説明する。 Next, a method of manufacturing the prepreg and the printed wiring board of Examples 1 and 2 will be described.
[実施例1]
上記のポリフェニレンエーテル(1)を70質量部準備し、溶媒としてトルエンを100質量部加えて80℃にて30分混合、攪拌して完全に溶解した。このようにして得られたポリフェニレンエーテル溶液に対して、架橋型硬化剤として日本化成株式会社製「TAIC」を30質量部、難燃剤として臭素化有機化合物であるエチレンビス(ペンタブロモフェニル)(アルベマール日本株式会社製「SAYTEX8010(商品名)」)を20質量部、及び無機充填材として球状合成シリカ(株式会社アドマテックス社製「SC2050(商品名)」)を14質量部、を配合した。これらを溶媒であるトルエン中で混合、分散、溶解して、固形分65%に希釈し、樹脂組成物のワニスを得た。上記の難燃剤が、ポリフェニレンエーテル及びTAICに非反応の臭素化有機化合物であるので、樹脂組成物であるワニス中で、難燃剤はトルエンには溶解せずに分散していた。
[Example 1]
70 parts by mass of the above polyphenylene ether (1) was prepared, 100 parts by mass of toluene was added as a solvent, mixed at 80 ° C. for 30 minutes, stirred, and completely dissolved. With respect to the polyphenylene ether solution thus obtained, 30 parts by mass of "TAIC" manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd. as a cross-linking curing agent and ethylene bis (pentabromophenyl) (albemarl) which is a brominated organic compound as a flame retardant 20 parts by mass of "SAYTEX 8010 (trade name)" manufactured by Japan Co., Ltd. and 14 parts by mass of spherical synthetic silica ("SC2050 (trade name)" manufactured by Admatechs Co., Ltd.) as an inorganic filler were mixed. These were mixed, dispersed and dissolved in toluene which is a solvent, and diluted to a solid content of 65% to obtain a varnish of the resin composition. Since the above flame retardant is a brominated organic compound that does not react with polyphenylene ether and TAIC, the flame retardant was not dissolved in toluene but dispersed in the varnish which is the resin composition.
次に、基材としてIPC No.#1067のEガラスクロスを用い、上記のワニスを含浸させた後、温度170℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去して樹脂組成物が72質量%、厚さ65μmのプリプレグを得た。このようにして得られたプリプレグを2枚重ね、その上下両側に厚さ35μmの銅箔(3EC−VLP、三井金属鉱業(株)製)を重ねた。温度210℃、圧力3.0MPa(30kg/cm2)、150分間の成形条件で加熱加圧し、厚さ130μmの両面銅張積層板を得た。 Next, as a base material, IPC No. Using # 1067 E glass cloth, after impregnating the above varnish, it was heated and dried at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes, and the solvent was removed to obtain a prepreg having a resin composition of 72 mass% and a thickness of 65 μm. Obtained. Two prepregs thus obtained were stacked, and copper foil (3EC-VLP, manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) having a thickness of 35 μm was stacked on the upper and lower sides thereof. A double-sided copper-clad laminate having a thickness of 130 μm was obtained by heating and pressing under the molding conditions of a temperature of 210 ° C. and a pressure of 3.0 MPa (30 kg / cm 2 ) for 150 minutes.
上記により得られた銅張積層板の片面に所定の内層回路形成を施し、その上下に上記により得られたプリプレグを各2枚配置し、さらに最外層に上記銅箔を1枚ずつ積層した構成にて圧力3.0MPa(30kg/cm2)、温度210℃で150分間の条件でプレス積層成形を実施し、インピーダンスZ=50Ωのストリップライン12本を備え、隣接する回路層の間に複数のプリプレグを積層した、厚さ390μmのプリント配線板を得た。このプリント配線基板の内層回路に所定周波数の信号を印加し、その信号伝搬遅延時間の変動幅を測定した。測定結果を図2に示す。 A structure in which a predetermined inner layer circuit is formed on one surface of the copper clad laminate obtained as described above, two prepregs obtained as described above are arranged above and below the copper clad laminate, and one copper foil is laminated as the outermost layer. At a pressure of 3.0 MPa (30 kg / cm 2 ) and a temperature of 210 ° C. for 150 minutes, and press lamination molding is performed, and 12 strip lines having an impedance Z = 50 Ω are provided, and a plurality of strip lines are provided between adjacent circuit layers. A 390 μm-thick printed wiring board in which prepregs were laminated was obtained. A signal of a predetermined frequency was applied to the inner layer circuit of this printed wiring board, and the fluctuation width of the signal propagation delay time was measured. The measurement results are shown in FIG.
[実施例2]
実施例2では、上記のポリフェニレンエーテル(2)を70質量部準備し、溶媒としてトルエンを100質量部加えて80℃にて30分混合、攪拌して完全に溶解した。このようにして得られたポリフェニレンエーテル溶液に対して、架橋型硬化剤として日本化成株式会社製「TAIC」を30質量部、難燃剤として臭素化有機化合物であるエチレンビス(ペンタブロモフェニル)(アルベマール日本株式会社製「SAYTEX8010(商品名)」)を20質量部、及び無機充填材として球状合成シリカ(株式会社アドマテックス社製「SC2050(商品名)」)を14質量部、を配合した。これらを溶媒であるトルエン中で混合、分散、溶解して、固形分65%に希釈し、樹脂組成物のワニスを得た。上記の難燃剤が、ポリフェニレンエーテル及びTAICに非反応の臭素化有機化合物であるので、樹脂組成物であるワニス中で、難燃剤はトルエンには溶解せずに分散していた。
[Example 2]
In Example 2, 70 parts by mass of the polyphenylene ether (2) was prepared, 100 parts by mass of toluene was added as a solvent, and the mixture was mixed at 80 ° C. for 30 minutes and stirred to completely dissolve it. With respect to the polyphenylene ether solution thus obtained, 30 parts by mass of "TAIC" manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd. as a cross-linking curing agent and ethylene bis (pentabromophenyl) (albemarl) which is a brominated organic compound as a flame retardant 20 parts by mass of "SAYTEX 8010 (trade name)" manufactured by Japan Co., Ltd. and 14 parts by mass of spherical synthetic silica ("SC2050 (trade name)" manufactured by Admatechs Co., Ltd.) as an inorganic filler were mixed. These were mixed, dispersed and dissolved in toluene which is a solvent, and diluted to a solid content of 65% to obtain a varnish of the resin composition. Since the above flame retardant is a brominated organic compound that does not react with polyphenylene ether and TAIC, the flame retardant was not dissolved in toluene but dispersed in the varnish which is the resin composition.
次に、基材としてIPC No.#1067のEガラスクロスを用い、上記のワニスを含浸させた後、温度170℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去して樹脂組成物が72質量%、厚さ65μmのプリプレグを得た。以下、実施例1と同様にプリント配線板を作製し、信号伝搬遅延時間の変動幅の測定を行った。測定結果を図2に示す。 Next, as a base material, IPC No. Using # 1067 E glass cloth, after impregnating the above varnish, it was heated and dried at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes, and the solvent was removed to obtain a prepreg having a resin composition of 72 mass% and a thickness of 65 μm. Obtained. Hereinafter, a printed wiring board was prepared in the same manner as in Example 1, and the fluctuation width of the signal propagation delay time was measured. The measurement results are shown in FIG.
[比較例1]
比較例1として、実施例1と同じワニスを用い、基材としてIPC No.#2116のEガラスクロスに含浸させた後、温度170℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去して樹脂組成物が55質量%、厚さ130μmのプリプレグを得た。得られたプリプレグを1枚用い、その両面に厚さ35μmである銅箔(3EC−VLP、三井金属鉱業社製)を重ねた。温度210℃、圧力30kg/cm2(30kg/cm2)、150分間の成形条件で加熱加圧し、厚さ130μmの両面銅張積層板を得た。
[Comparative Example 1]
As Comparative Example 1, the same varnish as in Example 1 was used, and IPC No. After impregnating the # 2116 E glass cloth, it was heated and dried at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes to remove the solvent to obtain a prepreg having a resin composition of 55% by mass and a thickness of 130 μm. One piece of the obtained prepreg was used, and copper foil (3EC-VLP, manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.) having a thickness of 35 μm was laminated on both surfaces thereof. The temperature was 210 ° C., the pressure was 30 kg / cm 2 (30 kg / cm 2 ), and heating and pressing were performed under molding conditions for 150 minutes to obtain a 130 μm-thick double-sided copper-clad laminate.
上記により得られた銅張積層板の片面に所定の内層回路形成を施し、その上下に上記により得られたプリプレグを各1枚配置し、さらに最外層に上記銅箔を1枚ずつ積層した構成にて圧力30kg/cm2(30kg/cm2)、温度210℃で150分間の条件でプレス積層成形を施し、インピーダンスZ=50Ωのストリップライン12本を備え、隣接する回路層の間に複数のプリプレグを積層した、厚さ350μmとなるプリント配線基板を得た。得られた比較例1のプリント配線基板の内層回路に所定周波数の信号を印加し、その信号伝搬遅延時間の変動幅の測定を行った。測定結果を図2に示す。 A structure in which a predetermined inner layer circuit is formed on one surface of the copper clad laminate obtained as described above, one prepreg obtained as described above is arranged above and below the copper clad laminate, and one copper foil is laminated as the outermost layer. At a pressure of 30 kg / cm 2 (30 kg / cm 2 ) and a temperature of 210 ° C. for 150 minutes for press lamination molding, and 12 strip lines with an impedance Z = 50Ω are provided. A printed wiring board having a thickness of 350 μm was obtained by laminating prepregs. A signal having a predetermined frequency was applied to the obtained inner layer circuit of the printed wiring board of Comparative Example 1, and the fluctuation width of the signal propagation delay time was measured. The measurement results are shown in FIG.
[比較例2]
比較例2として、実施例2で得られたワニスを使用し、基材としてIPC No.#2116のEガラスクロスに含浸させた後、温度170℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去して樹脂組成物が55質量%、厚さ130μmのプリプレグを得た。以下、比較例1と同様にプリント配線板を作製し、信号伝搬遅延時間の変動幅の測定を行った。測定結果を図2に示す。
[Comparative Example 2]
As Comparative Example 2, the varnish obtained in Example 2 was used, and IPC No. After impregnating the # 2116 E glass cloth, it was heated and dried at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes to remove the solvent to obtain a prepreg having a resin composition of 55% by mass and a thickness of 130 μm. Hereinafter, a printed wiring board was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, and the fluctuation width of the signal propagation delay time was measured. The measurement results are shown in FIG.
(伝搬遅延速度の評価結果)
図2に実施例1及び2、比較例1及び2の構成及び評価結果を示す。図2に示すように、実施形態1及び2のプリント配線基板では、信号伝搬遅延時間(ps/m)の変動幅が100ps/m未満となり、信号伝達遅延時間のばらつきは小さかった。一方、プリプレグを1層で形成した比較例1及び2のプリント配線基板では、信号伝搬遅延時間(ps/m)の変動幅が100ps/mを超え、信号伝達遅延時間のばらつきは大きかった。
(Evaluation result of propagation delay speed)
FIG. 2 shows the configurations and evaluation results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. As shown in FIG. 2, in the printed wiring boards of Embodiments 1 and 2, the fluctuation range of the signal propagation delay time (ps / m) was less than 100 ps / m, and the fluctuation of the signal propagation delay time was small. On the other hand, in the printed wiring boards of Comparative Examples 1 and 2 in which the prepreg was formed in one layer, the fluctuation range of the signal propagation delay time (ps / m) exceeded 100 ps / m, and the variation of the signal propagation delay time was large.
続いて、実施例3及び4に用いたポリフェニレンエーテル、及びエポキシ化合物について説明する。 Next, the polyphenylene ether and epoxy compound used in Examples 3 and 4 will be described.
(ポリフェニレンエーテル(3))
「ポリフェニレンエーテル(3)」として、ポリフェニレンエーテルの末端が水酸基であるポリフェニレンエーテル(SABICイノベーティブプラスチックス社製のSA90)を用いた。「ポリフェニレンエーテル(3)」の重量平均分子量は1700である。
(Polyphenylene ether (3))
As the "polyphenylene ether (3)", polyphenylene ether having a terminal hydroxyl group of polyphenylene ether (SA90 manufactured by SABIC Innovative Plastics) was used. The weight average molecular weight of "polyphenylene ether (3)" is 1700.
(エポキシ化合物(1))
エポキシ化合物としては、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物(DIC社製「エピクロンHP7200(商品名)」)を用いた。エピクロンHP7200の数平均分子量は550である。
(Epoxy compound (1))
As the epoxy compound, a dicyclopentadiene type epoxy compound (“Epiclon HP7200 (trade name)” manufactured by DIC) was used. The number average molecular weight of Epiclon HP7200 is 550.
(エポキシ化合物(2))
エポキシ化合物としては、ナフタレン骨格変性エポキシ樹脂(DIC社製「エピクロンHP4032D(商品名)」)を用いた。エピクロンHP4032Dの数平均分子量は280である。
(Epoxy compound (2))
As the epoxy compound, a naphthalene skeleton-modified epoxy resin (“Epiclone HP4032D (trade name)” manufactured by DIC) was used. The number average molecular weight of Epiclon HP4032D is 280.
次に、実施例3及び4のプリプレグ及びプリント配線基板の製造方法について説明する。 Next, a method of manufacturing the prepreg and the printed wiring board of Examples 3 and 4 will be described.
[実施例3]
上記のポリフェニレンエーテル(3)を30質量部準備し、溶媒としてトルエンを加えて、混合、攪拌して完全に溶解した。このようにして得られたポリフェニレンエーテル溶液に対して、上記のエポキシ化合物(1)を45質量部、及びシアン酸エステル化合物として、2,2−ビス(4−シアナートフェニル)プロパン(三菱ガス化学株式会社製「CA210(商品名)」)を25質量部添加させた後、30分間撹拌して完全に溶解させた。さらに、難燃剤として上記の「SAYTEX8010」を25質量部、及び無機充填材として上記の「SC2050」を24質量部添加して、ボールミルで分散させることにより樹脂ワニスを得た。なお、上記の難燃剤は溶解せず、樹脂ワニス中で1μm以上10μm以下の平均粒子径で分散していた。
[Example 3]
30 parts by mass of the above polyphenylene ether (3) was prepared, toluene was added as a solvent, and they were mixed and stirred to be completely dissolved. With respect to the polyphenylene ether solution thus obtained, 45 parts by mass of the above-mentioned epoxy compound (1) and 2,2-bis (4-cyanatophenyl) propane as a cyanate ester compound (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. After adding 25 parts by mass of “CA210 (trade name)” manufactured by Co., Ltd., the mixture was stirred for 30 minutes to be completely dissolved. Further, 25 parts by mass of the above-mentioned "SAYTEX 8010" as a flame retardant and 24 parts by mass of the above-mentioned "SC2050" as an inorganic filler were added and dispersed by a ball mill to obtain a resin varnish. The flame retardant was not dissolved and was dispersed in the resin varnish with an average particle size of 1 μm or more and 10 μm or less.
次に、基材としてIPC No.#1067のEガラスクロスを用い、上記のワニスを含浸させた後、温度170℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去して樹脂量72質量%、厚さ65μmのプリプレグを得た。このようにして得られたプリプレグを使用して、実施例1と同様にインピーダンスZ=50Ωのストリップライン12本を備え、隣接する回路層の間に複数のプリプレグを積層するプリント配線基板を作製し、所定周波数の信号を印加した際の伝搬遅延時間の変動幅を測定した。評価結果を図3に示す。 Next, as a base material, IPC No. The # 1067 E glass cloth was impregnated with the above varnish and then dried by heating at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes to remove the solvent to obtain a prepreg having a resin amount of 72 mass% and a thickness of 65 μm. . Using the prepreg thus obtained, a printed wiring board including 12 strip lines having an impedance Z = 50Ω and having a plurality of prepregs laminated between adjacent circuit layers was prepared as in Example 1. The fluctuation range of the propagation delay time when a signal of a predetermined frequency was applied was measured. The evaluation result is shown in FIG.
[実施例4]
実施例4では、上記のポリフェニレンエーテル(3)を30質量部、ナフタレン骨格変性エポキシ樹脂(HP4032D、DIC社製、数平均分子量280)45質量部、2、2−ビス(4−シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー(CA210、三菱ガス化学社製)25質量部、難燃剤として、エチレンビス(ペンタブロモフェニル)(SAYTEX8010、アルベマール日本社製)25質量部、溶融シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、アドマテックス社製)24質量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。基材としてIPC No.#1067のEガラスクロスを用い、上記のワニスを含浸させた後、温度170℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去して樹脂量72質量%、厚さ65μmのプリプレグを得た。このようにして得られたプリプレグを使用して、実施例1と同様にインピーダンスZ=50Ωのストリップライン12本を備え、隣接する回路層の間に複数のプリプレグを積層するプリント配線基板を作製し、所定周波数の信号を印加した際の伝搬遅延時間の変動幅を測定した。評価結果を図3に示す。
[Example 4]
In Example 4, 30 parts by mass of the above polyphenylene ether (3), 45 parts by mass of a naphthalene skeleton-modified epoxy resin (HP4032D, manufactured by DIC, number average molecular weight 280), 2,2-bis (4-cyanatephenyl) propane. 25 parts by mass of prepolymer (CA210, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.), 25 parts by mass of ethylene bis (pentabromophenyl) (SAYTEX 8010, manufactured by Albemarle Japan) as a flame retardant, fused silica (SC2050, average particle size 0.5 μm). (Manufactured by Admatechs Co., Ltd.) and mixed with methyl ethyl ketone to a solid content of 65% to obtain a varnish. As a base material, IPC No. The # 1067 E glass cloth was impregnated with the above varnish and then dried by heating at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes to remove the solvent to obtain a prepreg having a resin amount of 72 mass% and a thickness of 65 μm. . Using the prepreg thus obtained, a printed wiring board including 12 strip lines having an impedance Z = 50Ω and having a plurality of prepregs laminated between adjacent circuit layers was prepared as in Example 1. The fluctuation range of the propagation delay time when a signal of a predetermined frequency was applied was measured. The evaluation result is shown in FIG.
[比較例3]
比較例3として、実施例3と同じワニスを用い、基材としてIPC No.#2116のEガラスクロスに含浸させた後、温度170℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去して樹脂組成物が55質量%、厚さ130μmのプリプレグを得た。以下、比較例1と同様にプリント配線基板を作製し、信号伝搬遅延時間の変動幅の測定を行った。測定結果を図3に示す。
[Comparative Example 3]
As Comparative Example 3, the same varnish as in Example 3 was used, and IPC No. After impregnating the # 2116 E glass cloth, it was heated and dried at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes to remove the solvent to obtain a prepreg having a resin composition of 55% by mass and a thickness of 130 μm. Hereinafter, a printed wiring board was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, and the fluctuation width of the signal propagation delay time was measured. The measurement result is shown in FIG.
[比較例4]
比較例4として、実施例4で得られたワニスを使用し、基材としてIPC No.#2116のEガラスクロスに含浸させた後、温度170℃、5分間の条件で加熱乾燥し、溶媒を除去して樹脂組成物が55質量%、厚さ130μmのプリプレグを得た。以下、比較例1と同様にプリント配線板を作製し、信号伝搬遅延時間の変動幅の測定を行った。測定結果を図3に示す。
[Comparative Example 4]
As Comparative Example 4, the varnish obtained in Example 4 was used, and IPC No. After impregnating the # 2116 E glass cloth, it was heated and dried at a temperature of 170 ° C. for 5 minutes to remove the solvent to obtain a prepreg having a resin composition of 55% by mass and a thickness of 130 μm. Hereinafter, a printed wiring board was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, and the fluctuation width of the signal propagation delay time was measured. The measurement result is shown in FIG.
(伝搬遅延速度の評価結果)
図3に実施例3及び4と、比較例3及び4の構成及び評価結果を示す。図3に示すように、実施形態3及び4のプリント配線基板では、信号伝搬遅延時間(ps/m)の変動幅が100ps/m未満となり、信号伝達遅延時間のばらつきは小さかった。一方、プリプレグを1層で形成した比較例3及び4のプリント配線基板では、信号伝搬遅延時間(ps/m)の変動幅が100ps/mを超え、信号伝達遅延時間のばらつきは大きかった。
(Evaluation result of propagation delay speed)
FIG. 3 shows the configurations and evaluation results of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4. As shown in FIG. 3, in the printed wiring boards of Embodiments 3 and 4, the fluctuation range of the signal propagation delay time (ps / m) was less than 100 ps / m, and the fluctuation of the signal propagation delay time was small. On the other hand, in the printed wiring boards of Comparative Examples 3 and 4 in which the prepreg was formed in one layer, the fluctuation range of the signal propagation delay time (ps / m) exceeded 100 ps / m, and the variation of the signal propagation delay time was large.
以上のように、本発明の実施例1乃至実施例4に係るプリント配線基板によると、プリプレグを多層化することにより、配線の周囲に樹脂組成物と繊維基材との分布を均一化させることにより、信号伝達遅延時間の面内でのばらつきを小さくすることができる。 As described above, according to the printed wiring boards of Examples 1 to 4 of the present invention, the prepreg is multi-layered to make the distribution of the resin composition and the fiber base material uniform around the wiring. As a result, it is possible to reduce variations in the signal transmission delay time within the plane.
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
100:プリント配線基板、110:プリプレグ、111:絶縁層、113:絶縁層、120:樹脂組成物、130:繊維基材、150:配線、151:配線、153:配線、900:プリント配線基板、910:プリプレグ、920:樹脂組成物、930:ガラス繊維基材、950:配線、951:配線、953:配線 100: printed wiring board, 110: prepreg, 111: insulating layer, 113: insulating layer, 120: resin composition, 130: fiber base material, 150: wiring, 151: wiring, 153: wiring, 900: printed wiring board, 910: prepreg, 920: resin composition, 930: glass fiber base material, 950: wiring, 951: wiring, 953: wiring
Claims (3)
前記プリプレグに含まれるガラス繊維基材の誘電率が7.0以下であり、
前記プリプレグに含まれる樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテル及び架橋型硬化剤を含み、
前記ポリフェニレンエーテルの数平均分子量が1000〜7000であり、下記式(I)で表され、
前記ガラス繊維基材の比重に基づく体積含有量は、5体積%以上30体積%以下であり、
前記樹脂組成物の比重に基づく体積含有量は、45体積%以上90体積%以下であることを特徴とするプリント配線基板。
[式中、Xはアリール基を示し、(Y) m はポリフェニレンエーテル部分を示し、R 1 〜R 3 は独立して水素原子、アルキル基、アルケニル基またはアルキニル基を示し、nは1〜6の整数を示し、qは1〜4の整数を示す。] At least one pair insulating layer between the adjacent wires of, Ri plurality of prepregs Tona,
The glass fiber base material contained in the prepreg has a dielectric constant of 7.0 or less,
The resin composition contained in the prepreg contains a polyphenylene ether and a crosslinking type curing agent,
The polyphenylene ether has a number average molecular weight of 1,000 to 7,000 and is represented by the following formula (I):
The volume content based on the specific gravity of the glass fiber substrate is 5% by volume or more and 30% by volume or less,
The volume content based on the specific gravity of the resin composition, a printed wiring board, characterized in der Rukoto 45 vol% to 90 vol%.
[In the formula, X represents an aryl group, (Y) m represents a polyphenylene ether moiety, R 1 to R 3 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group, and n is 1 to 6 , And q represents an integer of 1 to 4. ]
前記プリプレグに含まれるガラス繊維基材の誘電率が7.0以下であり、
前記プリプレグに含まれる樹脂組成物は、一分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有するハロゲン原子を含有しない、数平均分子量が1000以下のエポキシ化合物、数平均分子量5000以下のポリフェニレンエーテル、シアネートエステル化合物、前記エポキシ化合物及び前記ポリフェニレンエーテルと硬化剤である前記シアネートエステル化合物との反応を促進させる硬化触媒、及び、ハロゲン系難燃剤を含有する樹脂ワニスを有し、
前記ガラス繊維基材の比重に基づく体積含有量は、5体積%以上30体積%以下であり、
前記樹脂組成物の比重に基づく体積含有量は、45体積%以上90体積%以下であることを特徴とするプリント配線基板。 The insulating layer between at least one pair of adjacent wirings is composed of a plurality of prepregs,
The glass fiber base material contained in the prepreg has a dielectric constant of 7.0 or less,
The resin composition contained in the prepreg is an epoxy compound having a number average molecular weight of 1000 or less, a polyphenylene ether having a number average molecular weight of 5000 or less, and a cyanate ester compound, which does not contain halogen atoms having at least two epoxy groups in one molecule. , a curing catalyst for promoting the reaction between the epoxy compound and the polyphenylene ether and a curing agent wherein the cyanate ester compound, and have a resin varnish containing a halogen-based flame retardant,
The volume content based on the specific gravity of the glass fiber substrate is 5% by volume or more and 30% by volume or less,
The volume content based on the specific gravity of the resin composition, a printed wiring board, characterized in der Rukoto 45 vol% to 90 vol%.
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