JP7813566B2 - Laminate and metal-clad laminate using same - Google Patents
Laminate and metal-clad laminate using sameInfo
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Description
本開示は、積層板及びそれを用いた金属張積層板に関する。 This disclosure relates to a laminate and a metal-clad laminate using the same.
近年、情報ネットワーク技術の著しい進歩又は情報ネットワークを活用したサービスの拡大に伴い、電子機器には情報量の大容量化、及び処理速度の高速化が求められている。これらの要求に応えるため、電子機器に搭載されるプリント配線板には、従来から求められていた、絶縁信頼性、耐熱性、剛性、難燃性等の特性に加え、低誘電率及び低誘電正接が強く求められている。したがって、プリント配線板を構成する主要な絶縁材料である、樹脂組成物(以下「マトリックス樹脂組成物」ともいう。)とガラスクロスでは、誘電率及び誘電正接の更なる改良が検討されている。 In recent years, with the remarkable advances in information network technology and the expansion of services utilizing information networks, electronic devices are being required to handle larger amounts of information and faster processing speeds. To meet these demands, printed wiring boards used in electronic devices are now strongly required to have low dielectric constants and low dielectric dissipation factors in addition to the traditional properties of insulation reliability, heat resistance, rigidity, flame retardancy, etc. Accordingly, further improvements in the dielectric constants and dielectric dissipation factors of resin compositions (hereinafter also referred to as "matrix resin compositions") and glass cloth, which are the main insulating materials that make up printed wiring boards, are being investigated.
マトリックス樹脂組成物としては、低い誘電率及び誘電正接、並びに高い耐熱性を有するポリフェニレンエーテル(以下、「PPE」ともいう。)と他樹脂を含む混合物が、上述のプリント配線板用材料として好適に使用される。例えば、特許文献1に記載の樹脂組成物は、特定の変性ポリフェニレンエーテルと、架橋剤として特定のシアヌレート化合物と、ブタジエン及びスチレンの共重合体と、有機過酸化物とを所定の割合で含有すると、低誘電率及び低誘電正接に優れるマトリックス樹脂組成物が得られることが記載されている。 As a matrix resin composition, a mixture containing polyphenylene ether (hereinafter also referred to as "PPE"), which has a low dielectric constant, dielectric dissipation factor, and high heat resistance, and other resins is preferably used as the material for the above-mentioned printed wiring board. For example, Patent Document 1 describes a resin composition containing a specific modified polyphenylene ether, a specific cyanurate compound as a crosslinking agent, a copolymer of butadiene and styrene, and an organic peroxide in specified proportions, which results in a matrix resin composition with an excellent low dielectric constant and low dielectric dissipation factor.
ガラスクロスとしては、一般的なEガラスとは異なる組成の、NEガラス、Lガラス等の低誘電率ガラスクロスが好適に使用される。通常、低誘電率化にはガラス組成中のSiO2とB2O3の配合量を増やす必要がある。これまで、プリント配線板用ガラスクロスに実際に応用された低誘電率ガラス組成は、SiO2配合量が45質量%~60質量%、B2O3配合量が15質量%~30質量%に調整されることが多かった(特許文献2及び3)。一方、ガラスクロス以外の低誘電率基材として、有機繊維クロスを用いた検討がなされている(特許文献4及び5)。 As the glass cloth, low-dielectric-constant glass cloth such as NE glass or L glass, which has a composition different from that of general E glass, is preferably used. Generally, to lower the dielectric constant, it is necessary to increase the amount of SiO 2 and B 2 O 3 in the glass composition. To date, low-dielectric-constant glass compositions actually used in glass cloth for printed wiring boards have often been adjusted to contain SiO 2 in an amount of 45% to 60% by mass and B 2 O 3 in an amount of 15% to 30% by mass (Patent Documents 2 and 3). Meanwhile, the use of organic fiber cloth as a low-dielectric-constant substrate other than glass cloth has been investigated (Patent Documents 4 and 5).
しかし、将来の200Gbps以上の高速伝送において、信号のずれ(SKEW)の問題が顕在化してきている。この問題は、基板の絶縁層の局所的な誘電率のばらつきに主な原因がある。一般的な低誘電率マトリックス樹脂組成物の誘電率は2.0~3.0程度なのに対し、低誘電率ガラスクロスは4.6~4.8程度であり、低誘電率ガラスクロスの基板内での局所ばらつきが、大きな問題になってきている。また、特許文献4及び5に記載されるように有機繊維クロスを用いても、クロス、プリプレグ、積層板としての十分な低熱膨張係数及び耐熱性は得られていない。このように、低誘電率の樹脂組成物と低誘電率のガラスクロスとを組み合わせたプリプレグ、又は積層板を作製した場合、高速伝送に必要な絶縁層の誘電率均一性が得られないという課題があり、有機繊維クロスを用いたとしても、クロス、プリプレグ、積層板としての十分な低熱膨張係数及び耐熱性は得られていなかった。 However, with future high-speed transmissions of 200 Gbps or more, the problem of signal skew (skew) is becoming apparent. This problem is primarily caused by local variations in the dielectric constant of the insulating layer of the substrate. While the dielectric constant of a typical low-dielectric constant matrix resin composition is approximately 2.0 to 3.0, that of low-dielectric constant glass cloth is approximately 4.6 to 4.8. Local variations in the dielectric constant of low-dielectric constant glass cloth within the substrate are becoming a major problem. Furthermore, even when organic fiber cloth is used, as described in Patent Documents 4 and 5, a sufficiently low thermal expansion coefficient and heat resistance are not achieved for the cloth, prepreg, or laminate. Thus, when a prepreg or laminate is produced by combining a low-dielectric constant resin composition and a low-dielectric constant glass cloth, the dielectric constant uniformity of the insulating layer required for high-speed transmission cannot be achieved. Even when organic fiber cloth is used, a sufficiently low thermal expansion coefficient and heat resistance are not achieved for the cloth, prepreg, or laminate.
本開示は、優れた誘電率、誘電正接及び誘電率均一性を有し、かつ低熱膨張係数、及び優れた耐熱性を有する積層板を提供することを課題とする。 The objective of this disclosure is to provide a laminate that has excellent dielectric constant, dielectric dissipation factor, and dielectric constant uniformity, as well as a low coefficient of thermal expansion and excellent heat resistance.
発明者らは、ガラス繊維クロスを有する第一樹脂層を含むコア層と、有機繊維クロスを有する第二樹脂層を含む表面層とを備える積層板において、第二樹脂層の熱膨張係数を第一樹脂層の熱膨張係数よりも大きくすることにより、上記課題を解決することができることを見いだした。本開示の実施形態の例を以下の項目[1]~[19]に列記する。
[1]
ガラス繊維クロスに第一のマトリックス樹脂が含浸又は塗布された少なくとも一つの第一樹脂層を含む、コア層と、
上記コア層の片面又は両面に積層され、有機繊維クロスに第二のマトリックス樹脂が含浸又は塗布された少なくとも一つの第二樹脂層を含む、表面層と
を備える、積層板であって、
上記第二樹脂層の熱膨張係数が、上記第一樹脂層の熱膨張係数よりも大きい、積層板。
[2]
上記第一樹脂層の熱膨張係数が、3ppm/℃以上20ppm/℃未満であり、かつ上記第二樹脂層の熱膨張係数が、18ppm/℃以上200ppm/℃以下である、項目1に記載の積層板。
[3]
上記表面層が上記コア層の両面に積層された、項目1又は2に記載の積層板。
[4]
上記有機繊維クロスの繊維は、ポリフェニレンエーテルを含有する樹脂組成物から構成される繊維である、項目1~3のいずれか一項に記載の積層板。
[5]
上記ポリフェニレンエーテルを含有する樹脂組成物は、上記樹脂組成物の全質量を基準として、5質量%~95質量%のポリフェニレンエーテルと、5質量%~95質量%の液晶ポリエステル及びシンジオタクチックポリスチレンから選択される少なくとも1つとを含む、項目4に記載の積層板。
[6]
上記第一樹脂層の熱膨張係数が、3ppm/℃以上20ppm/℃未満であり、かつ上記第二樹脂層の熱膨張係数が、20ppm/℃以上150ppm/℃以下である、項目1~5のいずれか一項に記載の積層板。
[7]
上記コア層は2層以上の上記第一樹脂層を含む、項目1~6のいずれか一項に記載の積層板。
[8]
上記コア層に含まれる上記第一樹脂層の層数は、上記表面層に含まれる上記第二樹脂層の層数より多い、項目1~7のいずれか一項に記載の積層板。
[9]
上記表面層に含まれる第二のマトリックス樹脂の誘電率が2.0以上3.0以下であり、かつ有機繊維クロスの誘電率は、2.0以上3.0以下である、項目1~8のいずれか一項に記載の積層板。
[10]
項目1~9のいずれか一項に記載の積層板と、上記積層板の上記表面層に積層された金属箔とを有する、金属張積層板。
[11]
ガラス繊維クロスに第一のマトリックス樹脂が含浸または塗布された少なくとも一つの第一プリプレグと、有機繊維クロスに第二のマトリックス樹脂が含浸または塗布された少なくとも一つの第二プリプレグとを積層して、上記少なくとも一つの第一プリプレグを含むコア層と、上記コア層の片面又は両面に積層された上記少なくとも一つの第二プリプレグを含む表面層とを備える、プリプレグ積層体を準備する工程と、
上記第一のマトリックス樹脂及び上記第二のマトリックス樹脂を硬化する工程と、
を含む、積層板の製造方法であって、
上記第二プリプレグの熱膨張係数が、上記第一プリプレグの熱膨張係数よりも大きい、積層板の製造方法。
[12]
上記第一プリプレグの熱膨張係数が、3ppm/℃以上20ppm/℃未満であり、かつ上記第二プリプレグの熱膨張係数が、18ppm/℃以上200ppm/℃以下である、項目11に記載の方法。
[13]
上記表面層が上記コア層の両面に積層される、項目11又は12に記載の方法。
[14]
上記有機繊維クロスの繊維は、ポリフェニレンエーテルを含有する樹脂組成物から構成される繊維である、項目11~13のいずれか一項に記載の方法。
[15]
上記ポリフェニレンエーテルを含有する樹脂組成物は、上記樹脂組成物の全質量を基準として、5質量%~95質量%のポリフェニレンエーテルと、5質量%~95質量%の液晶ポリエステル及びシンジオタクチックポリスチレンから選択される少なくとも1つとを含む、項目14に記載の方法。
[16]
上記第一プリプレグの熱膨張係数が、3ppm/℃以上20ppm/℃未満であり、かつ上記第二プリプレグの熱膨張係数が、20ppm/℃以上150ppm/℃以下である、項目11~15のいずれか一項に記載の方法。
[17]
上記コア層に2層以上の上記第一プリプレグが積層される、項目11~16のいずれか一項に記載の方法。
[18]
上記コア層に積層される上記第一プリプレグの層数は、上記表面層に積層される上記第二プリプレグの層数より多い、項目11~17のいずれか一項に記載の方法。
[19]
上記表面層に含まれる第二のマトリックス樹脂の誘電率が2.0以上3.0以下であり、かつ有機繊維クロスの誘電率は、2.0以上3.0以下である、項目11~18のいずれか一項に記載の方法。
The inventors have discovered that in a laminate having a core layer including a first resin layer having a glass fiber cloth and a surface layer including a second resin layer having an organic fiber cloth, the above-mentioned problems can be solved by making the thermal expansion coefficient of the second resin layer larger than the thermal expansion coefficient of the first resin layer. Examples of embodiments of the present disclosure are listed in the following items [1] to [19].
[1]
a core layer including at least one first resin layer in which a glass fiber cloth is impregnated or coated with a first matrix resin;
a surface layer laminated on one or both sides of the core layer and including at least one second resin layer in which a second matrix resin is impregnated or coated into an organic fiber cloth,
A laminate in which the thermal expansion coefficient of the second resin layer is greater than the thermal expansion coefficient of the first resin layer.
[2]
Item 2. The laminate according to item 1, wherein the thermal expansion coefficient of the first resin layer is 3 ppm/°C or more and less than 20 ppm/°C, and the thermal expansion coefficient of the second resin layer is 18 ppm/°C or more and 200 ppm/°C or less.
[3]
3. The laminate according to item 1 or 2, wherein the surface layers are laminated on both sides of the core layer.
[4]
4. The laminate according to any one of items 1 to 3, wherein the fibers of the organic fiber cloth are fibers composed of a resin composition containing polyphenylene ether.
[5]
Item 5. The resin composition containing polyphenylene ether comprises, based on the total mass of the resin composition, 5% by mass to 95% by mass of polyphenylene ether and 5% by mass to 95% by mass of at least one selected from liquid crystal polyester and syndiotactic polystyrene.
[6]
Item 6. The laminate according to any one of items 1 to 5, wherein the thermal expansion coefficient of the first resin layer is 3 ppm/°C or more and less than 20 ppm/°C, and the thermal expansion coefficient of the second resin layer is 20 ppm/°C or more and 150 ppm/°C or less.
[7]
7. The laminate according to any one of items 1 to 6, wherein the core layer comprises two or more of the first resin layers.
[8]
8. The laminate according to any one of items 1 to 7, wherein the number of layers of the first resin layer included in the core layer is greater than the number of layers of the second resin layer included in the surface layer.
[9]
Item 9. The laminate according to any one of items 1 to 8, wherein the dielectric constant of the second matrix resin contained in the surface layer is 2.0 or more and 3.0 or less, and the dielectric constant of the organic fiber cloth is 2.0 or more and 3.0 or less.
[10]
10. A metal-clad laminate comprising the laminate according to any one of items 1 to 9 and a metal foil laminated on the surface layer of the laminate.
[11]
a step of laminating at least one first prepreg obtained by impregnating or coating a glass fiber cloth with a first matrix resin and at least one second prepreg obtained by impregnating or coating an organic fiber cloth with a second matrix resin to prepare a prepreg laminate comprising a core layer including the at least one first prepreg and surface layers including the at least one second prepreg laminated on one or both sides of the core layer;
curing the first matrix resin and the second matrix resin;
A method for manufacturing a laminate, comprising:
The method for producing a laminate, wherein the second prepreg has a larger thermal expansion coefficient than the first prepreg.
[12]
Item 12. The method according to item 11, wherein the first prepreg has a thermal expansion coefficient of 3 ppm/°C or more and less than 20 ppm/°C, and the second prepreg has a thermal expansion coefficient of 18 ppm/°C or more and 200 ppm/°C or less.
[13]
13. The method according to item 11 or 12, wherein the surface layers are laminated to both sides of the core layer.
[14]
14. The method according to any one of items 11 to 13, wherein the fibers of the organic fiber cloth are fibers composed of a resin composition containing polyphenylene ether.
[15]
Item 15. The method according to item 14, wherein the resin composition containing polyphenylene ether comprises 5% by mass to 95% by mass of polyphenylene ether and 5% by mass to 95% by mass of at least one selected from liquid crystal polyester and syndiotactic polystyrene, based on the total mass of the resin composition.
[16]
16. The method according to any one of items 11 to 15, wherein the first prepreg has a thermal expansion coefficient of 3 ppm/°C or more and less than 20 ppm/°C, and the second prepreg has a thermal expansion coefficient of 20 ppm/°C or more and 150 ppm/°C or less.
[17]
17. The method according to any one of items 11 to 16, wherein two or more layers of the first prepreg are laminated to the core layer.
[18]
Item 18. The method according to any one of items 11 to 17, wherein the number of layers of the first prepreg laminated on the core layer is greater than the number of layers of the second prepreg laminated on the surface layer.
[19]
19. The method according to any one of items 11 to 18, wherein the dielectric constant of the second matrix resin contained in the surface layer is 2.0 or more and 3.0 or less, and the dielectric constant of the organic fiber cloth is 2.0 or more and 3.0 or less.
本開示によれば、優れた誘電率、誘電正接及び誘電率均一性を有し、かつ優れた低熱膨張係数及び耐熱性を有する積層板を提供することができる。 This disclosure makes it possible to provide a laminate that has excellent dielectric constant, dielectric dissipation factor, and dielectric constant uniformity, as well as an excellent low coefficient of thermal expansion and heat resistance.
以下、必要に応じて図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本開示の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本開示の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本開示の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、様々な変更を加えることができる。また、本明細書での「~」とは、特に断りがない場合、その両端の数値を上限値、及び下限値として含む意味である。本明細書において、数値範囲の上限値、及び下限値は任意に組み合わせることができる。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings as necessary. In the following description of the drawings, identical or similar parts are designated by identical or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the relationship between thickness and planar dimensions, etc., may differ from reality. Furthermore, the embodiments shown below are examples of devices and methods that embody the technical ideas of the present disclosure, and the technical ideas of the present disclosure do not specify the materials, shapes, structures, arrangements, etc. of the components described below. The technical ideas of the present disclosure may be modified in various ways within the technical scope defined by the claims. Furthermore, in this specification, unless otherwise specified, the term "to" includes the numerical values at both ends as upper and lower limits. In this specification, the upper and lower limits of numerical ranges can be combined arbitrarily.
<積層板>
本開示の積層板は、ガラス繊維クロスに第一のマトリックス樹脂が含浸又は塗布された少なくとも一つの第一樹脂層を含む、コア層と、上記コア層の片面又は両面に積層され、有機繊維クロスに第二のマトリックス樹脂が含浸又は塗布された少なくとも一つの第二樹脂層を含む、表面層とを備える。そして、上記第二樹脂層の熱膨張係数が、上記第一樹脂層の熱膨張係数よりも大きい。有機繊維クロスの誘電率は、ガラス繊維クロスの誘電率と比べて、低誘電率マトリックス樹脂の誘電率に近く、そのため積層板内の誘電率の局所的ばらつきを低減することができる。そのような有機繊維クロスを有する第二樹脂層を表面層として備えることにより、主に積層板表面付近における誘電率の局所的ばらつきが低減され、高速伝送における信号のずれ(SKEW)を低減することができる。また、ガラス繊維クロスを有する第一樹脂層をコア層として有することにより、積層板全体の十分な低熱膨張係数及び耐熱性を達成することができる。
<Laminate>
The laminate disclosed herein comprises a core layer including at least one first resin layer formed by impregnating or coating a glass fiber cloth with a first matrix resin; and a surface layer laminated on one or both sides of the core layer and including at least one second resin layer formed by impregnating or coating an organic fiber cloth with a second matrix resin. The second resin layer has a thermal expansion coefficient greater than that of the first resin layer. The dielectric constant of the organic fiber cloth is closer to that of the low-dielectric-constant matrix resin than that of the glass fiber cloth, thereby reducing local variations in the dielectric constant within the laminate. By providing a second resin layer containing such organic fiber cloth as a surface layer, local variations in the dielectric constant, mainly near the surface of the laminate, are reduced, thereby reducing signal skew (skew) during high-speed transmission. Furthermore, by providing a first resin layer containing glass fiber cloth as a core layer, the laminate as a whole can achieve a sufficiently low thermal expansion coefficient and heat resistance.
第二樹脂層の熱膨張係数は、第一樹脂層の熱膨張係数よりも大きい。すなわち、第一樹脂層の熱膨張係数をCTE1、第二樹脂層の熱膨張係数をCTE2とすると、CTE2>CTE1の条件を満たす。これによって、積層板全体としての熱膨張係数を、はんだの熱膨張係数と同程度もしくは大きくすることができ、電子部品を実装した場合の温度サイクルに伴うはんだへのひずみ緩和効果を得ることができる。積層板の熱膨張係数が小さい場合、積層板上に実装した電子部品および積層板の両方からはんだが圧縮される構造となるが、積層板の熱膨張係数がはんだの熱膨張係数と同等もしくは大きい場合、はんだが実装した部品側からは圧縮、積層板側からは膨張させられる構造とすることができる。この構造の変化により、温度サイクルに伴うはんだへのひずみを緩和することができ、はんだクラックの信頼性寿命を延ばすことができ、温度サイクル信頼性が向上する。CTE2はCTE1の10倍以下が好ましく、より好ましくは、CTE2はCTE1の8倍以下、さらに好ましくは、CTE2はCTE1の6倍以下、特に好ましくは、CTE2はCTE1の4倍以下である。 The thermal expansion coefficient of the second resin layer is greater than that of the first resin layer. In other words, if the thermal expansion coefficient of the first resin layer is CTE1 and the thermal expansion coefficient of the second resin layer is CTE2, then the condition CTE2 > CTE1 is satisfied. This allows the thermal expansion coefficient of the entire laminate to be equal to or greater than that of the solder, thereby alleviating strain on the solder caused by temperature cycles when electronic components are mounted. If the thermal expansion coefficient of the laminate is small, the solder is compressed by both the electronic components mounted on the laminate and the laminate. However, if the thermal expansion coefficient of the laminate is equal to or greater than that of the solder, the solder is compressed from the mounted component side and expanded from the laminate side. This structural change alleviates strain on the solder caused by temperature cycles, extending the reliability life of the solder cracks and improving temperature cycle reliability. CTE2 is preferably 10 times or less than CTE1, more preferably 8 times or less than CTE1, even more preferably 6 times or less than CTE1, and particularly preferably 4 times or less than CTE1.
コア層は、一つ又は複数の第一樹脂層を有することができ、表面層は、一つ又は複数の第二樹脂層を有することができる。積層構造は、上記ガラス繊維クロスを有する第一樹脂層をコア層とし、有機繊維クロスを有する第二樹脂層を表面層として備える限り、特に限定されない。例えば、図1~4は、本開示の積層板の断面を示す模式図である。図1において、積層板(100)は、ガラス繊維クロスに第一のマトリックス樹脂が含浸又は塗布された2層の第一樹脂層(1)からなるコア層(10)と、コア層(10)の両面に積層され、有機繊維クロスに第二のマトリックス樹脂が含浸又は塗布された1層の第二樹脂層からなる表面層(20)を有する。図2において、積層板(100)は、2層の第一樹脂層(1)からなるコア層(10)と、コア層(10)の片面に積層された、2層の第二樹脂層からなる表面層(20)を有する。図3において、積層板(100)は、5層の第一樹脂層(1)からなるコア層(10)と、コア層(10)の両面に積層された、2層の第二樹脂層からなる表面層(20)を有する。図4において、積層板(100)は、5層の第一樹脂層(1)からなるコア層(10)と、コア層(10)の片面に積層された、2層の第二樹脂層からなる表面層(20)を有する。このように、ガラス繊維クロスを含有するコア層上に有機繊維クロスを含有する表面層を配置することによって、積層板全体としての熱膨張係数を低減することができる。また、誘電率のばらつきに伴い積層板上で発生する、配線ごとの電気信号の遅延差を低減することができる。 The core layer can have one or more first resin layers, and the surface layer can have one or more second resin layers. The laminate structure is not particularly limited, as long as it has a first resin layer containing the above-mentioned glass fiber cloth as the core layer and a second resin layer containing an organic fiber cloth as the surface layer. For example, Figures 1 to 4 are schematic diagrams showing the cross section of a laminated board of the present disclosure. In Figure 1, the laminated board (100) has a core layer (10) consisting of two first resin layers (1) in which a first matrix resin is impregnated or applied to a glass fiber cloth, and a surface layer (20) laminated on both sides of the core layer (10) and consisting of one second resin layer in which a second matrix resin is impregnated or applied to an organic fiber cloth. In Figure 2, the laminated board (100) has a core layer (10) consisting of two first resin layers (1) and a surface layer (20) consisting of two second resin layers laminated on one side of the core layer (10). In Figure 3, the laminate (100) has a core layer (10) consisting of five first resin layers (1) and a surface layer (20) consisting of two second resin layers laminated on both sides of the core layer (10). In Figure 4, the laminate (100) has a core layer (10) consisting of five first resin layers (1) and a surface layer (20) consisting of two second resin layers laminated on one side of the core layer (10). In this way, by placing a surface layer containing organic fiber cloth on a core layer containing glass fiber cloth, the thermal expansion coefficient of the entire laminate can be reduced. In addition, the delay difference between electrical signals for each wiring on the laminate due to variations in dielectric constant can be reduced.
積層板の熱膨張係数の低減効果をより効果的に得るためには、コア層の第一樹脂層の層数は2層以上であることが好ましい。そのような積層構造は、図1~4に例示される。コア層の第一樹脂層の層数を2層以上とすることで、コア層の機械的強度を増すことができ、コア層と表面層の寸法変化量の不均一さに伴って生じる積層板の反りを低減することで耐熱性をより向上できる。コア層の第一樹脂層の層数は80層以下であることが製造上好ましい。より好ましくは、第一樹脂層は、2層以上80層以下、さらに好ましくは4層以上64層以下、特に好ましくは8層以上32層以下である。 To more effectively reduce the thermal expansion coefficient of the laminate, it is preferable that the number of first resin layers in the core layer be two or more. Examples of such laminate structures are shown in Figures 1 to 4. By making the number of first resin layers in the core layer two or more, the mechanical strength of the core layer can be increased, and heat resistance can be further improved by reducing warping of the laminate caused by uneven dimensional change between the core layer and the surface layer. From a manufacturing perspective, it is preferable that the number of first resin layers in the core layer be 80 or less. More preferably, the number of first resin layers is 2 to 80, even more preferably 4 to 64, and particularly preferably 8 to 32.
積層板の熱膨張係数の低減効果をより効果的に得るためには、コア層の第一樹脂層の層数をn、表面層の第二樹脂層の層数をmとしたとき、m/n<1の条件を満たすことが好ましい。すなわち、コア層に含まれる第一樹脂層の層数が、表面層に含まれる第二樹脂層の層数より多いことが好ましい。そのような積層構造は、図3及び4に例示される。この条件を満たすことで、積層板全体の熱膨張係数におけるコア層の熱膨張係数を支配的とすることができ、表面層の熱膨張を抑制する効果が高まり、積層板としての熱膨張係数をより低減できる。 To more effectively reduce the thermal expansion coefficient of the laminate, it is preferable to satisfy the condition m/n<1, where n is the number of first resin layers in the core layer and m is the number of second resin layers in the surface layer. In other words, it is preferable that the number of first resin layers included in the core layer is greater than the number of second resin layers included in the surface layer. Examples of such a laminate structure are shown in Figures 3 and 4. By satisfying this condition, the thermal expansion coefficient of the core layer can dominate the thermal expansion coefficient of the entire laminate, thereby increasing the effect of suppressing the thermal expansion of the surface layers and further reducing the thermal expansion coefficient of the laminate as a whole.
積層板の熱膨張係数の低減効果をより効果的に得るためには、表面層がコア層の両面に積層されることが好ましく、コア層および表面層が、積層板の断面において積層板の厚みを二分する中心線に対してそれぞれ対称に配置されることがより好ましい。そのような積層構造は、図1及び3に例示される。コア層の両面に表面層を積層することで、両面での温度変化に伴う寸法変化量の不均一さを低減する事ができ、積層板としての熱膨張係数を均一に低減することが可能となる。また、寸法変化量の不均一さに伴って生じる積層板の反りも低減することが可能となる。コア層および表面層を対称に配置することで、両面での温度変化に伴う寸法変化量の不均一さを低減又は解消する事ができ、両面で同様の熱膨張の抑制効果を得ることができる。両面で同様の効果を得ることにより、積層板としての熱膨張係数を均一に低減することが可能となる。また、寸法変化量の不均一さに伴って生じる積層板の反りも低減でき信頼性を向上させることができる。 To more effectively reduce the thermal expansion coefficient of the laminate, it is preferable for the surface layers to be laminated on both sides of the core layer. It is even more preferable for the core layer and surface layers to be symmetrically positioned relative to the centerline that bisects the thickness of the laminate in its cross section. Examples of such a laminate structure are shown in Figures 1 and 3. By laminating surface layers on both sides of the core layer, it is possible to reduce the non-uniformity of dimensional change due to temperature changes on both sides, enabling a uniform reduction in the thermal expansion coefficient of the laminate. It is also possible to reduce warping of the laminate that occurs due to non-uniformity of dimensional change. By symmetrically positioning the core layer and surface layers, it is possible to reduce or eliminate the non-uniformity of dimensional change on both sides, achieving a similar thermal expansion suppression effect on both sides. Achieving similar effects on both sides enables a uniform reduction in the thermal expansion coefficient of the laminate. It is also possible to reduce warping of the laminate that occurs due to non-uniformity of dimensional change, improving reliability.
積層板の厚さは、好ましくは、1.0mm以上8.0mm以下である。より好ましくは1.2mm以上6.4mm以下、さらに好ましくは1.4mm以上5.6mm以下、とくに好ましくは1.6mm以上4.2mm以下である。積層板の厚さが上記範囲内であると、機械的強度および生産性のバランスがとくに優れ、回路基板に適した積層板を得ることができる。 The thickness of the laminate is preferably 1.0 mm or more and 8.0 mm or less. More preferably, it is 1.2 mm or more and 6.4 mm or less, even more preferably, it is 1.4 mm or more and 5.6 mm or less, and particularly preferably, it is 1.6 mm or more and 4.2 mm or less. When the thickness of the laminate is within the above range, it is possible to obtain a laminate that is particularly well balanced between mechanical strength and productivity and is suitable for circuit boards.
表面層を形成する第二樹脂層の面方向の熱膨張係数は、好ましくは8ppm/℃以上300ppm/℃以下であり、より好ましくは14ppm/℃以上250ppm/℃以下、さらに好ましくは18ppm/℃以上200ppm/℃以下、より更に好ましくは20ppm/℃以上150ppm/℃以下である。表面層を形成する第二樹脂層の熱膨張係数が上記範囲内であると、コア層と積層した際に積層板としての熱膨張係数がはんだの熱膨張係数と同程度もしくは大きくすることができる。これにより、電子部品に実装した場合の温度サイクルに伴うはんだへのひずみ緩和効果を得ることができる。積層板の熱膨張係数が小さい場合、積層板上に実装した電子部品および積層板の両方からはんだが圧縮される構造となるが、積層板の熱膨張係数がはんだの熱膨張係数と同等もしくは大きい場合、はんだが実装した部品側からは圧縮、積層板側からは膨張させられる構造とすることができる。この構造の変化により、温度サイクルに伴うはんだへのひずみを緩和することができ、はんだクラックの信頼性寿命を延ばすことができ、温度サイクル信頼性の向上がより一層効果的に得られる。 The thermal expansion coefficient in the plane direction of the second resin layer forming the surface layer is preferably 8 ppm/°C to 300 ppm/°C, more preferably 14 ppm/°C to 250 ppm/°C, even more preferably 18 ppm/°C to 200 ppm/°C, and even more preferably 20 ppm/°C to 150 ppm/°C. When the thermal expansion coefficient of the second resin layer forming the surface layer is within the above range, the thermal expansion coefficient of the laminate when laminated with the core layer can be made equal to or greater than that of the solder. This can effectively alleviate strain on the solder caused by temperature cycles when mounted on electronic components. If the thermal expansion coefficient of the laminate is small, the solder will be compressed from both the electronic components mounted on the laminate and the laminate itself. However, if the thermal expansion coefficient of the laminate is equal to or greater than that of the solder, the solder will be compressed from the mounted component side and expanded from the laminate side. This structural change can mitigate the strain on the solder caused by temperature cycling, extending the reliability life of the solder cracks and further improving temperature cycle reliability.
コア層を形成する第一樹脂層の面方向の熱膨張係数は、好ましくは1ppm/℃以上100ppm/℃以下であり、より好ましくは2ppm/℃以上50ppm/℃以下、更に好ましくは3ppm/℃以上20ppm/℃未満にすることにより、積層板の熱膨張係数をはんだの熱膨張係数に近づけることができ、はんだクラックの信頼性寿命を延ばすことができる。本願明細書において、熱膨張係数は、とくに断りがなければ、50℃以上150℃以下の領域における線膨張係数の平均値を表す。 The thermal expansion coefficient in the plane direction of the first resin layer that forms the core layer is preferably 1 ppm/°C or more and 100 ppm/°C or less, more preferably 2 ppm/°C or more and 50 ppm/°C or less, and even more preferably 3 ppm/°C or more and less than 20 ppm/°C. This allows the thermal expansion coefficient of the laminate to approach that of the solder, thereby extending the reliability life of the solder cracks. In this specification, unless otherwise specified, the thermal expansion coefficient refers to the average linear expansion coefficient in the range of 50°C or more and 150°C or less.
コア層を形成する第一樹脂層に用いる第一のマトリックス樹脂と、表面層を形成する第二樹脂層に用いる第二のマトリックス樹脂とは、異なる組成物であっても同組成物であってもよく、同組成物で構成することが好ましい。同組成物であることにより第一樹脂層と第二樹脂層の界面の密着性を向上させることができ、温度サイクルに伴い生じる第一樹脂層と第二樹脂層の層間の応力による層間剥離を防ぎ、信頼性寿命を延ばすことができる。 The first matrix resin used in the first resin layer that forms the core layer and the second matrix resin used in the second resin layer that forms the surface layer may be different compositions or the same composition, and it is preferable that they be made of the same composition. Using the same composition improves the adhesion at the interface between the first resin layer and the second resin layer, prevents delamination due to stress between the first resin layer and the second resin layer that occurs during temperature cycling, and extends the reliable lifespan.
<積層板の製造方法>
本開示の積層板の製造方法は、まず、ガラス繊維クロスに第一のマトリックス樹脂が含浸または塗布された少なくとも一つの第一プリプレグと、有機繊維クロスに第二のマトリックス樹脂が含浸または塗布された少なくとも一つの第二プリプレグとをそれぞれ準備する。このとき、第二プリプレグの熱膨張係数は、第一プリプレグの熱膨張係数よりも大きい。つぎに、第一プリプレグと第二プリプレグとを積層して、少なくとも一つの第一プリプレグを含むコア層と、当該コア層の片面又は両面に積層された少なくとも一つの第二プリプレグを含む表面層とを備える、プリプレグ積層体を準備する。そして、第一のマトリックス樹脂及び第二のマトリックス樹脂を硬化することにより、積層板を製造することができる。本願明細書において、硬化前の「第一プリプレグ」及び「第二プリプレグ」は、硬化後における「第一樹脂層」及び「第二樹脂層」に対応する。
<Method of manufacturing laminate>
The method for manufacturing a laminate disclosed herein first prepares at least one first prepreg formed by impregnating or coating a glass fiber cloth with a first matrix resin, and at least one second prepreg formed by impregnating or coating an organic fiber cloth with a second matrix resin. The second prepreg has a thermal expansion coefficient greater than that of the first prepreg. The first and second prepregs are then laminated together to prepare a prepreg laminate having a core layer containing at least one first prepreg and a surface layer containing at least one second prepreg laminated on one or both sides of the core layer. The first and second matrix resins are then cured to produce a laminate. In this specification, the terms "first prepreg" and "second prepreg" before curing correspond to the terms "first resin layer" and "second resin layer" after curing.
例えば、図1~4に例示するように、プリプレグの積層方向において、第一プリプレグを1層以上積層したコア層、第二プリプレグを1層以上積層した表面層を重ね合わせることができる。このとき、積層板の熱膨張係数の低減効果をより効果的に得るためには、コア層の層数をn、表面層の層数をmとしたとき、m/n<1の条件を満たすように、各プリプレグを重ね合わせることが好ましい。プリプレグの積層方向において、コア層の両面に表面層を積層することが好ましく、積層板の断面において積層板の厚みを二分する中心線に対してそれぞれ対称に配置することがより好ましい。その理由は、上述のとおりである。 For example, as illustrated in Figures 1 to 4, a core layer made up of one or more layers of a first prepreg and a surface layer made up of one or more layers of a second prepreg can be stacked in the stacking direction of the prepregs. In this case, to more effectively reduce the thermal expansion coefficient of the laminate, it is preferable to stack the prepregs so that the condition m/n<1 is satisfied, where n is the number of core layers and m is the number of surface layers. It is preferable to stack the surface layers on both sides of the core layer in the stacking direction of the prepregs, and it is more preferable to arrange them symmetrically with respect to the center line that bisects the thickness of the laminate in its cross section. The reason for this is as described above.
なお、積層方法としては、とくに限定されないが、例えばバッチ式であってもよいし、各プリプレグを連続的に供給して、真空ラミネート装置、真空ベクレル装置などを用いて連続的に積層してもよい。 The lamination method is not particularly limited, but may be, for example, a batch method, or each prepreg may be continuously supplied and continuously laminated using a vacuum laminator, vacuum Becquerel device, etc.
最後に、上記のように重ね合わせた第一プリプレグ201および第二プリプレグ202を加熱、加圧して成形することにより、図1~4に例示するような本開示の積層板が得られる。 Finally, the first prepreg 201 and second prepreg 202 stacked as described above are heated and pressurized to form the laminated plate of the present disclosure, as illustrated in Figures 1 to 4.
上記加熱処理する方法としては、とくに限定されないが、例えば、熱風乾燥装置、赤外線加熱装置、加熱ロール装置、平板状の熱盤プレス装置などを用いて実施することができる。熱風乾燥装置または赤外線加熱装置を用いた場合は、上記接合したものに実質的に圧力を作用させることなく実施することができる。また、加熱ロール装置または平板状の熱盤プレス装置を用いた場合は、上記接合したものに所定の圧力を作用させることで実施することができる。 The heat treatment method is not particularly limited, but can be carried out using, for example, a hot air dryer, an infrared heater, a heated roll device, or a flat-plate hot press device. When a hot air dryer or an infrared heater is used, the heat treatment can be carried out without applying substantial pressure to the bonded material. When a heated roll device or a flat-plate hot press device is used, the heat treatment can be carried out by applying a predetermined pressure to the bonded material.
加熱処理する際の温度は、とくに限定されないが、用いる樹脂が溶融し、かつ樹脂の硬化反応が急速に進行しないような温度域とすることが好ましい。例えば、PPE樹脂を用いる場合、溶融する温度としては好ましくは120℃以上であり、より好ましくは150℃以上である。また、樹脂の硬化反応が急速に進行しない温度としては好ましくは250℃以下、より好ましくは230℃以下である。 There are no particular restrictions on the temperature during heat treatment, but it is preferable to set the temperature range so that the resin used melts but the resin curing reaction does not proceed too quickly. For example, when using PPE resin, the melting temperature is preferably 120°C or higher, more preferably 150°C or higher. Furthermore, the temperature at which the resin curing reaction does not proceed too quickly is preferably 250°C or lower, more preferably 230°C or lower.
加熱処理する時間は用いる樹脂の種類などにより異なるため、とくに限定されないが、例えば、30分間以上180分間以下処理することにより実施することができる。また、加圧する圧力は、とくに限定されないが、例えば、0.2MPa以上5MPa以下が好ましく、2MPa以上4MPa以下がより好ましい。 The heat treatment time varies depending on the type of resin used, and is not particularly limited, but can be carried out for, for example, 30 minutes to 180 minutes. The pressure applied is also not particularly limited, but is preferably 0.2 MPa to 5 MPa, and more preferably 2 MPa to 4 MPa.
表面層はビルドアップ工法により積層してもよい。ここで、「ビルドアップ」とは、プリプレグを積層すると共に、一層毎に孔あけ加工、配線形成などを繰り返すことによって、多層構造の積層板を作製することを意味する。 The surface layer may be laminated using a build-up method. Here, "build-up" refers to the process of laminating prepregs and repeatedly drilling holes and forming wiring for each layer to create a multi-layer laminate.
<第一プリプレグ(第一樹脂層)>
第一プリプレグは、ガラスクロスに第一のマトリックス樹脂組成物と溶剤とを含むワニス(以下、単に「ワニス」と呼ぶ場合がある。)に含浸させた後、熱風乾燥機等で溶剤分を乾燥除去することにより得られる。あるいは、ガラスクロスにワニスを塗布した後、熱風乾燥機等で溶剤分を乾燥除去することにより得ることができる。
<First prepreg (first resin layer)>
The first prepreg can be obtained by impregnating a glass cloth with a varnish containing a first matrix resin composition and a solvent (hereinafter, sometimes simply referred to as "varnish"), and then drying and removing the solvent using a hot air dryer, etc. Alternatively, the first prepreg can be obtained by applying the varnish to the glass cloth, and then drying and removing the solvent using a hot air dryer, etc.
第一のマトリックス樹脂組成物は、第一のマトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を含むことが好ましく、熱硬化性樹脂と無機充填材とを含有することがより好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、常温で液状の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、熱硬化性樹脂としては、樹脂成分と硬化剤成分との混合物を用いることができる。樹脂成分としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、マレイミド樹脂などのラジカル重合型熱硬化性樹脂等を用いることができる。 The first matrix resin composition preferably contains a thermosetting resin as the first matrix resin, and more preferably contains a thermosetting resin and an inorganic filler. For example, a thermosetting resin that is liquid at room temperature can be used as the thermosetting resin. Alternatively, a mixture of a resin component and a curing agent component can be used as the thermosetting resin. For the resin component, radical polymerization type thermosetting resins such as epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, and maleimide resins can be used.
第一プリプレグは、第一のマトリックス樹脂としてポリフェニレンエーテル(PPE)を含む樹脂組成物を用いることが好ましい。ポリフェニレンエーテルを含む樹脂組成物を用いることで、より優れた低誘電特性を得ることができる。 The first prepreg preferably uses a resin composition containing polyphenylene ether (PPE) as the first matrix resin. By using a resin composition containing polyphenylene ether, better low dielectric properties can be obtained.
第一プリプレグは、第一のマトリックス樹脂としてエポキシ系樹脂を用いてもよい。エポキシ樹脂を用いることで積層板の低コスト化と、表面層の優れた誘電率、誘電正接及び誘電率均一性を両立させることができる。 The first prepreg may use an epoxy resin as the first matrix resin. Using an epoxy resin can reduce the cost of the laminate while also achieving excellent dielectric constant, dielectric dissipation factor, and dielectric constant uniformity in the surface layer.
第一プリプレグを構成する第一のマトリックス樹脂の誘電率は2.0以上3.0以下であることが好ましく、より好ましくは2.5以上2.8以下である。第一のマトリックス樹脂の誘電率が上記範囲内であると、より優れた低誘電特性を得ることができる。 The dielectric constant of the first matrix resin constituting the first prepreg is preferably 2.0 or more and 3.0 or less, and more preferably 2.5 or more and 2.8 or less. When the dielectric constant of the first matrix resin is within the above range, better low dielectric properties can be obtained.
第一プリプレグ中の第一のマトリックス樹脂(固形分として)の割合は、第一プリプレグの全質量を基準として、30質量%~80質量%であることが好ましく、40質量%~70質量%であることがより好ましい。上記割合が30質量%以上であることにより、第一プリプレグを電子基板用等に用いた場合に絶縁信頼性に一層優れる傾向にある。上記割合が80質量%以下であることにより、電子基板等の用途において、曲げ弾性率等の機械特性に一層優れる傾向にある。第一プリプレグを硬化させた第一樹脂層における第一のマトリックス樹脂の割合も同様に、第一樹脂層の全質量を基準として、30質量%~80質量%であることが好ましく、40質量%~70質量%であることがより好ましい。 The proportion of the first matrix resin (as solids) in the first prepreg is preferably 30% to 80% by mass, and more preferably 40% to 70% by mass, based on the total mass of the first prepreg. Having this proportion of 30% by mass or more tends to result in better insulation reliability when the first prepreg is used for electronic substrates, etc. Having this proportion of 80% by mass or less tends to result in better mechanical properties, such as flexural modulus, when used in applications such as electronic substrates. Similarly, the proportion of the first matrix resin in the first resin layer formed by curing the first prepreg is preferably 30% to 80% by mass, and more preferably 40% to 70% by mass, based on the total mass of the first resin layer.
<第二プリプレグ(第二樹脂層)>
本開示に係る第二プリプレグは、有機繊維クロスに第二のマトリックス樹脂組成物と溶剤とを含むワニス(以下、単に「ワニス」と呼ぶ場合がある。)に含浸させた後、熱風乾燥機等で溶剤分を乾燥除去することにより得られる。あるいは、有機繊維クロスにワニスを塗布した後、熱風乾燥機等で溶剤分を乾燥除去することにより得ることができる。
<Second prepreg (second resin layer)>
The second prepreg according to the present disclosure can be obtained by impregnating an organic fiber cloth with a varnish containing a second matrix resin composition and a solvent (hereinafter, sometimes simply referred to as "varnish"), and then drying and removing the solvent using a hot air dryer, etc. Alternatively, the second prepreg can be obtained by applying the varnish to the organic fiber cloth, and then drying and removing the solvent using a hot air dryer, etc.
第二のマトリックス樹脂組成物は、第二のマトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を含むことが好ましく、熱硬化性樹脂と無機充填材とを含有することがより好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、常温で液状の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、熱硬化性樹脂としては、樹脂成分と硬化剤成分との混合物を用いることができる。樹脂成分としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、マレイミド樹脂などのラジカル重合型熱硬化性樹脂等を用いることができる。 The second matrix resin composition preferably contains a thermosetting resin as the second matrix resin, and more preferably contains a thermosetting resin and an inorganic filler. For example, a thermosetting resin that is liquid at room temperature can be used as the thermosetting resin. Alternatively, a mixture of a resin component and a curing agent component can be used as the thermosetting resin. For the resin component, radical polymerization type thermosetting resins such as epoxy resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, and maleimide resins can be used.
第二プリプレグはマトリックス樹脂としてポリフェニレンエーテル(PPE)を含む樹脂組成物を用いることが好ましい。ポリフェニレンエーテルを含む樹脂組成物を用いることで、より優れた低誘電特性を得ることができる。一態様において、第二のマトリックス樹脂組成物は、数平均分子量1000~4000の低分子量PPEを含む。 The second prepreg preferably uses a resin composition containing polyphenylene ether (PPE) as the matrix resin. By using a resin composition containing polyphenylene ether, superior low dielectric properties can be achieved. In one embodiment, the second matrix resin composition contains a low-molecular-weight PPE with a number-average molecular weight of 1,000 to 4,000.
第二プリプレグは、第二のマトリックス樹脂としてエポキシ系樹脂を用いてもよい。エポキシ樹脂を用いることで積層板の低コスト化と、表面層の誘電率均一性を両立させることができる。 The second prepreg may use an epoxy resin as the second matrix resin. Using an epoxy resin can reduce the cost of the laminate while maintaining a uniform dielectric constant in the surface layer.
第二プリプレグを構成する第二のマトリックス樹脂の誘電率は2.0以上3.0以下であることが好ましく、より好ましくは2.5以上2.8以下である。第二のマトリックス樹脂の誘電率が上記範囲内であると、有機繊維クロスとの誘電率差を低減することができ、誘電率のばらつきに伴い積層板上で発生する、配線ごとの電気信号の遅延差を低減することができる。 The dielectric constant of the second matrix resin constituting the second prepreg is preferably 2.0 or more and 3.0 or less, and more preferably 2.5 or more and 2.8 or less. When the dielectric constant of the second matrix resin is within this range, the difference in dielectric constant with the organic fiber cloth can be reduced, and the difference in delay of electrical signals between wirings that occurs on the laminate due to variations in dielectric constant can be reduced.
第二プリプレグ中の第二のマトリックス樹脂組成物(固形分として)の割合は、第二プリプレグの全質量を基準として、30質量%~80質量%であることが好ましく、40質量%~70質量%であることがより好ましい。上記割合が30質量%以上であることにより、第二プリプレグを電子基板用等に用いた場合に絶縁信頼性に一層優れる傾向にある。上記割合が80質量%以下であることにより、電子基板等の用途において、曲げ弾性率等の機械特性に一層優れる傾向にある。第二プリプレグを硬化させた第二樹脂層における第二のマトリックス樹脂の割合も同様に、第二樹脂層の全質量を基準として、30質量%~80質量%であることが好ましく、40質量%~70質量%であることがより好ましい。 The proportion of the second matrix resin composition (as solids) in the second prepreg is preferably 30% to 80% by mass, and more preferably 40% to 70% by mass, based on the total mass of the second prepreg. Having this proportion of 30% by mass or more tends to result in better insulation reliability when the second prepreg is used for electronic substrates, etc. Having this proportion of 80% by mass or less tends to result in better mechanical properties, such as flexural modulus, when used in applications such as electronic substrates. Similarly, the proportion of the second matrix resin in the second resin layer formed by curing the second prepreg is preferably 30% to 80% by mass, and more preferably 40% to 70% by mass, based on the total mass of the second resin layer.
<ガラスクロス>
第一プリプレグに用いられるガラスクロスとしては、特に限定されるものではなく、各種プリント配線板材料に用いられている公知のものを、目的とする用途や性能により適宜選択して使用することができる。その具体例としては、例えば、Eガラス、Dガラス、Sガラス、Tガラス、球状ガラス、NEガラス、Lガラス、NLガラス、L2ガラス、Qガラス、等のガラス繊維、クォーツ等のガラス以外の無機繊維が挙げられるが、これらに限定されない。低誘電ガラスを用いることで、基板垂直方向に電気信号を伝送した際の電気信号損失および電気信号遅延を抑制することができる。
<Glass cloth>
The glass cloth used for the first prepreg is not particularly limited, and known materials used in various printed wiring board materials can be appropriately selected and used depending on the intended application and performance. Specific examples include, but are not limited to, glass fibers such as E-glass, D-glass, S-glass, T-glass, spherical glass, NE-glass, L-glass, NL-glass, L2-glass, and Q-glass, and inorganic fibers other than glass such as quartz. The use of low-dielectric glass can suppress electrical signal loss and electrical signal delay when transmitting electrical signals in the direction perpendicular to the substrate.
これらの中でも低熱膨張性および低誘電特性の観点から、Eガラスクロス、NEガラスクロス、Lガラスクロス、NLガラスクロス、L2ガラスクロス、Qガラスクロスが好ましい。低誘電ガラスを用いることで、基板垂直方向に電気信号を伝送した際の電気信号損失および電気信号遅延を抑制することができる。これらガラスクロスは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Among these, E glass cloth, NE glass cloth, L glass cloth, NL glass cloth, L2 glass cloth, and Q glass cloth are preferred from the viewpoint of low thermal expansion and low dielectric properties. By using low dielectric glass, it is possible to suppress electrical signal loss and electrical signal delay when transmitting electrical signals in the direction perpendicular to the substrate. These glass cloths may be used alone or in combination of two or more types.
クロスの織り方としては、特に限定されないが、例えば、平織り、ななこ織り、綾織り等が知られており、これら公知のものから目的とする用途や性能により適宜選択して使用することができる。また、これらを開繊処理したものや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が好適に使用される。ガラスクロスの厚さや質量は、特に限定されないが、通常は0.01mm~0.3mm程度のものが好適に用いられる。とりわけ、強度と吸水性との観点から、クロスは、厚み200μm以下、質量250g/m2以下のガラスクロスが好ましく、Eガラス、NEガラス、Lガラス、NLガラス、L2ガラス及びQガラス等のガラス繊維からなるガラスクロスがより好ましい。 The weaving method for the cloth is not particularly limited, but known examples include plain weave, sieve weave, and twill weave. An appropriate weave can be selected from these known weaves depending on the intended application and performance. Glass cloths obtained by opening these or surface-treating them with a silane coupling agent or the like are also suitable. The thickness and mass of the glass cloth are not particularly limited, but typically glass cloths of approximately 0.01 mm to 0.3 mm are preferably used. From the standpoints of strength and water absorption, glass cloths having a thickness of 200 μm or less and a mass of 250 g/m2 or less are preferred, and glass cloths made of glass fibers such as E glass, NE glass, L glass, NL glass, L2 glass, and Q glass are more preferred.
<有機繊維クロス>
第二プリプレグで使用される有機繊維クロスとしては、特に限定されるものではなく、各種プリント配線板材料に用いられている公知のものを、目的とする用途や性能により適宜選択して使用することができる。有機繊維の具体例としては、例えば、ポリイミド繊維、ポリフェニレンエーテル繊維、フッ素繊維、炭素繊維などの有機繊維が挙げられるが、これらに限定されない。これらの中でも低誘電特性の観点から、ポリフェニレンエーテル繊維が好ましい。
<Organic fiber cloth>
The organic fiber cloth used in the second prepreg is not particularly limited, and known organic fibers used in various printed wiring board materials can be appropriately selected and used depending on the intended use and performance. Specific examples of organic fibers include, but are not limited to, polyimide fibers, polyphenylene ether fibers, fluorine fibers, and carbon fibers. Among these, polyphenylene ether fibers are preferred from the viewpoint of low dielectric properties.
有機繊維クロスは、PPEを含む組成物からなる繊維(PPE組成物繊維)で構成されていることが好ましい。一態様において、有機繊維クロスは、PPE組成物繊維の経緯の織密度(すなわち、経糸及び緯糸の両方の織密度)が20本/inch~90本/inch、開口率が1%~30%に製織された織布である。一態様において、PPE組成物繊維は、ポリフェニレンエーテル系樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテル5質量%~95質量%を含むことが好ましく、さらに、液晶ポリエステル及びシンジオタクチックポリスチレンのうち少なくとも1種を5質量%~95質量%を含むことがより好ましい。一態様において、PPE組成物繊維は、直径5μm~50μmの単糸を10本~200本束ねた繊維であることが好ましい。 The organic fiber cloth is preferably composed of fibers (PPE composition fibers) made from a composition containing PPE. In one embodiment, the organic fiber cloth is a woven fabric in which the weave density of the PPE composition fibers in the warp and weft directions (i.e., the weave density of both the warp and weft) is 20 threads/inch to 90 threads/inch, and the opening ratio is 1% to 30%. In one embodiment, the PPE composition fiber preferably contains a polyphenylene ether resin composition that contains 5% to 95% by mass of polyphenylene ether, and more preferably contains 5% to 95% by mass of at least one of liquid crystal polyester and syndiotactic polystyrene. In one embodiment, the PPE composition fiber is preferably a fiber formed by bundling 10 to 200 single yarns having a diameter of 5 μm to 50 μm.
有機繊維としてポリフェニレンエーテルを使用する場合は、第二のマトリックス樹脂としてポリフェニレンエーテルを含む樹脂組成物を使用することが好ましい。これにより、プリプレグ内での誘電率のばらつきを小さくすることができ、プリプレグ上に形成される配線上の電気信号の遅延差低減効果を得ることができる。また、有機繊維および第二のマトリックス樹脂にポリフェニレンエ-テルを含む樹脂組成物を使用することで、有機繊維と第二のマトリックス樹脂間での密着性を向上させることができる。これにより、温度サイクルに伴い生じる有機繊維とマトリックス樹脂間の応力による界面剥離を防ぎ、信頼性寿命を延ばすことがでる。 When polyphenylene ether is used as the organic fiber, it is preferable to use a resin composition containing polyphenylene ether as the second matrix resin. This reduces the variation in dielectric constant within the prepreg, thereby reducing the delay difference of electrical signals on the wiring formed on the prepreg. Furthermore, using a resin composition containing polyphenylene ether for the organic fiber and second matrix resin improves adhesion between the organic fiber and the second matrix resin. This prevents interfacial delamination due to stress between the organic fiber and the matrix resin that occurs with temperature cycling, and extends the reliable lifespan.
PPE組成物繊維に含まれるPPEは、数平均分子量が9000~21000であることが好ましい。なお、数平均分子量は、それぞれ、ゲルパーミエションクロマトグラフィ(GPC)測定を行い、同条件で測定した標準ポリスチレン試料の分子量と溶出時間との関係式から、標準ポリスチレン換算で求められる。 The PPE contained in the PPE composition fiber preferably has a number average molecular weight of 9,000 to 21,000. The number average molecular weight is calculated in terms of standard polystyrene by performing gel permeation chromatography (GPC) measurement and using the relationship between the molecular weight of a standard polystyrene sample measured under the same conditions and the elution time.
PPEの数平均分子量が9000以上の場合、基板に求められる耐熱性や、マトリックス樹脂組成物ワニス用の溶剤、及び基板の洗浄液への耐薬液性が良好である傾向にある。PPEの数平均分子量が21000以下の場合、PPE組成物調製時、及び紡糸時の押出成型性が良好である傾向にある。PPEの数平均分子量は、より好ましくは、9500以上、又は10000以上であり、より好ましくは、17000以下、又は16000以下である。 When the number average molecular weight of the PPE is 9,000 or more, the heat resistance required for the substrate and the chemical resistance to solvents for matrix resin composition varnishes and cleaning solutions for the substrate tend to be good. When the number average molecular weight of the PPE is 21,000 or less, the extrusion moldability during preparation of the PPE composition and during spinning tends to be good. The number average molecular weight of the PPE is more preferably 9,500 or more, or 10,000 or more, and more preferably 17,000 or less, or 16,000 or less.
一態様において、PPEは、数平均分子量が9000~12000であるPPE成分と、数平均分子量が14000~17000であるPPE成分との組合せを含み又は当該組合せからなることが好ましい。これにより、耐熱性と成型性の両方を向上できる。特に、数平均分子量が9000~12000であるPPE成分の配合量を、PPE100質量%に対して30質量%~60質量%に調整することで、耐熱性と成型性の両方をさらに向上できるとともに、プリプレグ作製時に有機繊維クロスとマトリックス樹脂組成物ワニスとの親和性が高まり、積層板としての耐熱性や接着性が向上する。 In one embodiment, the PPE preferably comprises or consists of a combination of a PPE component having a number average molecular weight of 9,000 to 12,000 and a PPE component having a number average molecular weight of 14,000 to 17,000. This improves both heat resistance and moldability. In particular, by adjusting the blending amount of the PPE component having a number average molecular weight of 9,000 to 12,000 to 30% by mass to 60% by mass relative to 100% by mass of PPE, both heat resistance and moldability can be further improved, and the affinity between the organic fiber cloth and the matrix resin composition varnish during prepreg production is increased, improving the heat resistance and adhesiveness of the laminate.
数平均分子量が9000~12000であるPPE成分の数平均分子量は、それぞれ、より好ましくは、9500以上、又は10000以上であってよく、11500以下、又は11000以下であってよい。 For PPE components having a number average molecular weight of 9,000 to 12,000, the number average molecular weight may more preferably be 9,500 or more, or 10,000 or more, and 11,500 or less, or 11,000 or less, respectively.
数平均分子量が14000~17000であるPPE成分の数平均分子量は、それぞれ、より好ましくは、14500以上、又は15000以上であってよく、16500以下、又は16000以下であってよい。 For PPE components having a number average molecular weight of 14,000 to 17,000, the number average molecular weight may more preferably be 14,500 or more, or 15,000 or more, and 16,500 or less, or 16,000 or less, respectively.
PPE組成物繊維に含まれるPPEの構造単位は、マトリックス樹脂組成物に含まれる低分子量PPEに関して後述で例示するのと同様であってよい。PPE組成物繊維は、液晶ポリエステル及びシンジオタクチックポリスチレンのうち少なくとも1種を含むことが好ましい。これらポリマーはいずれも、ポリマー分子の高度な秩序構造により結晶性を示し得る一方、流動性に優れることから、PPE組成物繊維の耐熱性、機械強度及び耐溶剤性を向上させ得るとともに、寸法安定性が良好なPPE組成物繊維の製造にも寄与する。 The structural units of the PPE contained in the PPE composition fiber may be the same as those exemplified below for the low-molecular-weight PPE contained in the matrix resin composition. The PPE composition fiber preferably contains at least one of liquid crystal polyester and syndiotactic polystyrene. Both of these polymers can exhibit crystallinity due to the highly ordered structure of the polymer molecules, while also having excellent fluidity, which can improve the heat resistance, mechanical strength, and solvent resistance of the PPE composition fiber and also contribute to the production of PPE composition fiber with good dimensional stability.
上記液晶ポリエステル(以下LCPともいう)は、数平均分子量10000~100000であることが好ましい。液晶ポリエステルの数平均分子量が10000以上の場合、基板に求められる耐熱性や、耐薬液性が良好である傾向にある。液晶ポリエステルの数平均分子量が100000以下の場合、PPE組成物調製時、及び紡糸時の押出成型性が良好である傾向にある。液晶ポリエステルの数平均分子量は、より好ましくは15000~95000、又は20000~90000である。 The liquid crystal polyester (hereinafter also referred to as LCP) preferably has a number average molecular weight of 10,000 to 100,000. When the number average molecular weight of the liquid crystal polyester is 10,000 or more, the heat resistance and chemical resistance required for the substrate tend to be good. When the number average molecular weight of the liquid crystal polyester is 100,000 or less, the extrusion moldability during the preparation of the PPE composition and during spinning tends to be good. The number average molecular weight of the liquid crystal polyester is more preferably 15,000 to 95,000, or 20,000 to 90,000.
上記シンジオタクチックポリスチレン(以下sPSともいう)は、数平均分子量10000~100000であることが好ましい。sPSの数平均分子量が10000以上の場合、基板に求められる耐熱性や、耐薬液性が良好である傾向にある。sPSの数平均分子量が100000以下の場合、PPE組成物調製時、及び紡糸時の押出成型性が良好である傾向にある。sPSの数平均分子量は、より好ましくは15000~95000、又は20000~90000である。 The syndiotactic polystyrene (hereinafter also referred to as sPS) preferably has a number-average molecular weight of 10,000 to 100,000. When the number-average molecular weight of sPS is 10,000 or more, it tends to have good heat resistance and chemical resistance, which are required for substrates. When the number-average molecular weight of sPS is 100,000 or less, it tends to have good extrusion moldability during the preparation of the PPE composition and during spinning. The number-average molecular weight of sPS is more preferably 15,000 to 95,000, or 20,000 to 90,000.
PPE組成物繊維中、PPEの含有量は、一態様において5質量%~95質量%であり、好ましくは、10質量%~90質量%、又は15質量%~85質量%である。PPE含有量が5質量%以上の場合、マトリックス樹脂とPPE組成物繊維の接着性、及びPPE組成物繊維へのマトリックス樹脂の浸透性に優れるとともに、プリプレグの硬化物が優れた誘電率均一性を示す。PPEが95質量%以下の場合、溶融紡糸性に優れる。 In one embodiment, the PPE content in the PPE composition fiber is 5% to 95% by mass, preferably 10% to 90% by mass, or 15% to 85% by mass. When the PPE content is 5% by mass or more, the adhesion between the matrix resin and the PPE composition fiber and the permeability of the matrix resin into the PPE composition fiber are excellent, and the cured prepreg exhibits excellent dielectric constant uniformity. When the PPE content is 95% by mass or less, excellent melt spinnability is achieved.
PPE組成物繊維中、sPSの含有量は、一態様において5~95質量%であり、好ましくは、20~80質量%、25~70質量%、又は30~60質量%である。sPS含有量が5%以上の場合、PPE繊維組成物の耐溶剤性、誘電率/誘電正接が向上する。特に、sPS含有量が30質量%以上の場合、sPSの結晶性の効果がより発現し、寸法安定性(低反り)に優れる。sPS含有量が95%以下の場合、耐熱性に優れる。 In one embodiment, the sPS content in the PPE composition fiber is 5 to 95% by mass, preferably 20 to 80% by mass, 25 to 70% by mass, or 30 to 60% by mass. When the sPS content is 5% or more, the solvent resistance and dielectric constant/dielectric loss tangent of the PPE fiber composition are improved. In particular, when the sPS content is 30% by mass or more, the effect of the sPS crystallinity is more pronounced, resulting in excellent dimensional stability (low warpage). When the sPS content is 95% or less, excellent heat resistance is achieved.
PPE組成物繊維中、LCPの含有量は、5~95質量%であり、好ましくは、5~50質量%、5~40質量%、又は5~30質量%である。LCP含有量が5%以上の場合、耐熱性や繊維強度に優れる。LCP含有量が95%以下の場合、紡糸性に優れ、特に30%以下の場合、高強度の紡糸繊維ができる。 The LCP content in the PPE composition fiber is 5 to 95% by mass, preferably 5 to 50% by mass, 5 to 40% by mass, or 5 to 30% by mass. When the LCP content is 5% or more, heat resistance and fiber strength are excellent. When the LCP content is 95% or less, spinnability is excellent, and when it is 30% or less, particularly, high-strength spun fibers can be produced.
PPE組成物繊維中にLCPとsPSの両方を含み、合計の含有量が5~95質量%の場合、誘電率/誘電正接、耐熱性、機械強度の特性が特に優れる。好ましくは、10~90質量%、20~80質量%、又は30~70質量%である。 When the PPE composition fiber contains both LCP and sPS and the total content is 5 to 95% by mass, the dielectric constant/dielectric loss tangent, heat resistance, and mechanical strength properties are particularly excellent. Preferably, the total content is 10 to 90% by mass, 20 to 80% by mass, or 30 to 70% by mass.
その他に、必要に応じてスチレン系エラストマー、難燃剤、酸化防止剤、油剤、その他の添加剤等を加えても構わない。スチレン系エラストマーとしては、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-エチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-エチレン-ブチレンブロック共重合体、スチレン-ブタジエン-ブチレンブロック共重合体、スチレン-イソプレンブロック共重合体、スチレン-エチレン-プロピレンブロック共重合体、スチレン-イソブチレンブロック共重合体、スチレン-ブタジエンブロック共重合体の水素添加物、スチレン-エチレン-ブタジエンブロック共重合体の水素添加物、スチレン-ブタジエン-ブチレンブロック共重合体の水素添加物、スチレン-イソプレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレンの単独重合体(ポリスチレン)から成る群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、スチレン-ブタジエンブロック共重合体の水素添加物がより好ましい。 In addition, styrene-based elastomers, flame retardants, antioxidants, oils, and other additives may be added as needed. The styrene-based elastomer is preferably at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene block copolymers, styrene-ethylene-butadiene block copolymers, styrene-ethylene-butylene block copolymers, styrene-butadiene-butylene block copolymers, styrene-isoprene block copolymers, styrene-ethylene-propylene block copolymers, styrene-isobutylene block copolymers, hydrogenated styrene-butadiene block copolymers, hydrogenated styrene-ethylene-butadiene block copolymers, hydrogenated styrene-butadiene-butylene block copolymers, hydrogenated styrene-isoprene block copolymers, and styrene homopolymers (polystyrenes), with hydrogenated styrene-butadiene block copolymers being more preferred.
難燃剤は、従来公知のものが使用できる。例えば、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛等の無機難燃剤;ヘキサブロモベンゼン、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の芳香族臭素化合物;レゾルシノールビス-ジフェニルホスフェート、レゾルシノールビス-ジキシレニルホスフェート等のリン系難燃剤等が挙げられる。これらの難燃剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 Conventional flame retardants can be used. Examples include inorganic flame retardants such as antimony trioxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and zinc borate; aromatic bromine compounds such as hexabromobenzene, decabromodiphenylethane, 4,4-dibromobiphenyl, and ethylene bistetrabromophthalimide; and phosphorus-based flame retardants such as resorcinol bis-diphenyl phosphate and resorcinol bis-dixylenyl phosphate. These flame retardants can be used alone or in combination of two or more.
以上の原料を、二軸押出機等にて、例えば300℃以上で溶融混練することにより、PPE組成物を調製できる。さらに、このPPE組成物を、一般的な紡糸法により、具体的には例えば溶融紡糸法により、例えば250℃以上に加熱し、紡糸口金を通し、押出成型して紡糸することで、マルチフィラメント繊維を作製できる。マルチフィラメントを構成する単糸の直径は、一態様において5μm~30μmであり、好ましくは、5μm~20μm、又は5μm~15μmであってよく、マルチフィラメントを構成する単糸の本数は、一態様において10本~200本であり、好ましくは、10本~100本、又は10本~50本であってよい。単糸直径が5μm以上の場合、次工程の製織工程や開繊工程で必要な引張強度が発現されて毛羽(単糸切れ)が生じにくく、単糸直径が30μm以下の場合、基板用途で一般的に求められる厚さ30μm~100μmを実現できる。マルチフィラメントを構成する単糸の本数が10本以上の場合、次工程の製織工程や開繊工程の調整により基板の絶縁層の誘電率を均一化でき、マルチフィラメントを構成する単糸の本数が200本以下の場合、上述の毛羽(単糸切れ)が生じにくい。 The PPE composition can be prepared by melt-kneading the above raw materials in a twin-screw extruder or the like, for example, at 300°C or higher. Furthermore, this PPE composition can be produced into a multifilament fiber by heating it to 250°C or higher using a conventional spinning method, specifically, for example, melt spinning, passing it through a spinneret, and extruding and spinning it. In one embodiment, the diameter of the single yarns constituting the multifilament is 5 μm to 30 μm, preferably 5 μm to 20 μm or 5 μm to 15 μm. In one embodiment, the number of single yarns constituting the multifilament is 10 to 200, preferably 10 to 100 or 10 to 50. A single yarn diameter of 5 μm or greater ensures the tensile strength required for the subsequent weaving and fiber-opening processes, reducing the risk of fuzz (single yarn breakage). A single yarn diameter of 30 μm or less can achieve the thickness of 30 μm to 100 μm typically required for substrate applications. When the number of single yarns making up the multifilament is 10 or more, the dielectric constant of the insulating layer of the substrate can be made uniform by adjusting the subsequent weaving and spreading processes, and when the number of single yarns making up the multifilament is 200 or less, the above-mentioned fluffing (single yarn breakage) is less likely to occur.
一態様においては、上記のPPE組成物繊維を、経緯の織密度が20~90本/inch、開口率が1%~30%以下になるように製織して、有機繊維クロスを作製する。経緯の織密度が20本/inch以上の場合、目曲がりを防止し基板の絶縁層の誘電率を均一化できる。経緯の織密度が90本/inch以下の場合、繊維同士の交絡を防止し毛羽(単糸切れ)を抑制できる。経緯の織密度は、好ましくは、30本/inch~70本/inch、又は40本/inch~60本/inchである。 In one embodiment, the above PPE composition fibers are woven to produce an organic fiber cloth with a warp and weft density of 20 to 90 threads/inch and an opening ratio of 1% to 30% or less. A warp and weft density of 20 threads/inch or more can prevent weave distortion and achieve a uniform dielectric constant for the insulating layer of the substrate. A warp and weft density of 90 threads/inch or less can prevent entanglement of fibers and suppress fuzz (single yarn breakage). The warp and weft weave density is preferably 30 threads/inch to 70 threads/inch, or 40 threads/inch to 60 threads/inch.
開口率が1%以上の場合、マトリックス樹脂が有機繊維クロスを貫通し易くなり樹脂含浸性と耐熱性が向上し、また、適度に有機繊維クロスの存在しない箇所が存在するため、基板の絶縁層と金属箔(例えば銅箔)との接着性が向上する。開口率が30%以下の場合、基板の絶縁層の誘電率を均一化でき、また、適度にPPE組成物繊維がばらけることで耐熱性が向上する。開口率は、好ましくは、5%~25%、又は10%~20%である。経緯の織密度、及び開口率は、本開示の[実施例]に記載の方法で測定される値である。織り構造については、特に限定されないが、例えば、平織り、ななこ織り、朱子織り、綾織り、等の織り構造が挙げられる。このなかでも、平織り構造がより好ましい。 When the opening rate is 1% or more, the matrix resin easily penetrates the organic fiber cloth, improving resin impregnation and heat resistance. Furthermore, the presence of adequate areas without organic fiber cloth improves adhesion between the insulating layer of the substrate and the metal foil (e.g., copper foil). When the opening rate is 30% or less, the dielectric constant of the insulating layer of the substrate can be made uniform, and the PPE composition fibers are adequately dispersed, improving heat resistance. The opening rate is preferably 5% to 25%, or 10% to 20%. The warp and weft weave density and opening rate are values measured using the method described in the Examples section of this disclosure. The weave structure is not particularly limited, but examples include plain weave, santana weave, satin weave, and twill weave. Of these, plain weave structures are more preferred.
上記の有機繊維クロスは、繊維表面が、シランカップリング剤処理、コロナ処理、プラズマ加工等により表面処理されていてよい。中でも、有機繊維クロスの繊維表面が、不活性ガス種プラズマ加工されていることが好ましい。上記のような表面処理により、基板に求められる耐熱性や接着性をさらに向上できる傾向にある。 The fiber surface of the organic fiber cloth may be treated with a silane coupling agent, corona treatment, plasma processing, or the like. In particular, it is preferable that the fiber surface of the organic fiber cloth be treated with an inert gas plasma. Such surface treatments tend to further improve the heat resistance and adhesiveness required for the substrate.
有機繊維クロスの誘電率は、2.0以上3.0以下であり、好ましくは2.5以上2.8以下である。有機繊維クロスの誘電率が上記範囲内であると、マトリックス樹脂の誘電率との誘電率差を低減することができる。これにより、第二プリプレグおよび表面層内部での誘電率の均一性を向上させることができ、誘電率のばらつきに伴い積層板上で発生する、配線ごとの電気信号の遅延差を低減することができる。
有機繊維クロスとしてポリフェニレンエーテル組成物を含む有機繊維を使用することで上記誘電率を達成することができ、電気信号の遅延差低減効果を得ることができる。有機繊維は低誘電率および低誘電正接と、紡糸の生産性を両立させるという観点から、ポリフェニレンエーテル5質量%~95質量%と、液晶ポリエステル、シンジオタクチックポリスチレンのいずれか、または両方の成分を5質量%~95質量%を含むことが好ましい。
The dielectric constant of the organic fiber cloth is 2.0 or more and 3.0 or less, preferably 2.5 or more and 2.8 or less. When the dielectric constant of the organic fiber cloth is within this range, the difference in dielectric constant from the dielectric constant of the matrix resin can be reduced. This improves the uniformity of the dielectric constant within the second prepreg and the surface layer, and reduces the delay difference of electrical signals between wirings that occurs in the laminate due to variations in dielectric constant.
The use of organic fibers containing a polyphenylene ether composition as the organic fiber cloth can achieve the above-mentioned dielectric constant and can reduce the delay difference of electrical signals. From the viewpoint of achieving both a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent and high spinning productivity, the organic fiber preferably contains 5% to 95% by mass of polyphenylene ether and 5% to 95% by mass of either a liquid crystal polyester or a syndiotactic polystyrene, or both.
<マトリックス樹脂組成物>
第一及び第二のマトリックス樹脂組成物は、異なる組成物であっても同組成物であってもよく、同組成物で構成することが好ましい。同組成物であることにより第一樹脂層と第二樹脂層の界面の密着性を向上させることができ、温度サイクルに伴い生じる第一樹脂層と第二樹脂層の層間の応力による層間剥離を防ぎ、信頼性寿命を延ばすことができる。以下、第一及び第二のマトリックス樹脂組成物に共通する事項を説明する。
<Matrix Resin Composition>
The first and second matrix resin compositions may be different compositions or the same composition, and are preferably composed of the same composition. Using the same composition can improve the adhesion at the interface between the first resin layer and the second resin layer, prevent delamination due to stress between the first resin layer and the second resin layer that occurs during temperature cycling, and extend the reliability life. Below, we will explain the features common to the first and second matrix resin compositions.
マトリックス樹脂組成物は、数平均分子量1000~5000の低分子量PPEを用いるのが好ましい。マトリックス樹脂組成物は、低分子量PPE、架橋剤、及び有機過酸化物を含むことが好ましい。一態様において、マトリックス樹脂組成物は、(a)低分子量PPE、(b)架橋剤、及び(c)有機過酸化物、並びに、所望により、(d)熱可塑性樹脂、(e)難燃剤、及び/又は(f)シリカフィラーを含むことができる。マトリックス樹脂組成物は、(g)溶剤を含むマトリックス樹脂組成物ワニスとされてもよい。以下、マトリックス樹脂組成物を構成可能な要素について説明する。 The matrix resin composition preferably uses a low-molecular-weight PPE having a number-average molecular weight of 1,000 to 5,000. The matrix resin composition preferably contains a low-molecular-weight PPE, a crosslinking agent, and an organic peroxide. In one embodiment, the matrix resin composition may contain (a) a low-molecular-weight PPE, (b) a crosslinking agent, and (c) an organic peroxide, and, optionally, (d) a thermoplastic resin, (e) a flame retardant, and/or (f) a silica filler. The matrix resin composition may also be made into a matrix resin composition varnish containing (g) a solvent. The elements that can constitute the matrix resin composition are described below.
(a)低分子量PPE
低分子量PPEは、フェニレンエーテル単位を繰り返し構造単位として含む。フェニレンエーテル単位中のフェニレン基は、置換基を有してもよく有していなくてもよい。本明細書において、用語「ポリフェニレンエーテル」は、ダイマー、トリマー、オリゴマー、及びポリマーを含む。
(a) Low molecular weight PPE
Low molecular weight PPE contains phenylene ether units as repeating structural units. The phenylene groups in the phenylene ether units may or may not have substituents. As used herein, the term "polyphenylene ether" includes dimers, trimers, oligomers, and polymers.
PPEは、フェニレンエーテル単位以外のその他の構成単位も含んでもよい。その他の構造単位の量は、全単位構造の数に対して、典型的には、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下、10%以下又は5%以下である。ただし、本開示の作用効果を阻害しない範囲内であれば、その他の構造単位の量は、全単位構造の数に対して、30%を超えてもよい。 The PPE may also contain other structural units in addition to phenylene ether units. The amount of these other structural units is typically 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less, or 5% or less of the total number of structural units. However, the amount of these other structural units may exceed 30% of the total number of structural units, as long as it does not impair the effects of the present disclosure.
PPEの具体例としては、例えば、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-エチル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2-メチル-6-フェニル-1,4-フェニレンエーテル)、ポリ(2,6-ジクロロ-1,4-フェニレンエーテル)、2,6-ジメチルフェノールと他のフェノール類(例えば、2,3,6-トリメチルフェノール、2-メチル-6-ブチルフェノール等)との共重合体、及び、2,6-ジメチルフェノールとビフェノール類又はビスフェノール類とをカップリングさせて得られるPPE共重合体、及びポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンエーテル)等を、ビスフェノール類又はトリスフェノール類のようなフェノール化合物と有機過酸化物の存在下、トルエン溶媒中で加熱し、再分配反応させて得られる、直鎖構造又は分岐構造を有するPPEが挙げられる。さらに、これらPPEの末端水酸基が、炭素-炭素二重結合を含有する官能基で置換されたPPEも挙げられる。炭素-炭素二重結合を有する官能基の具体例としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、1-ペンテニル基、p-ビニルフェニル基、p-イソプロペニルフェニル基、m-ビニルフェニル基、m-イソプロペニルフェニル基、o-ビニルフェニル基、o-イソプロペニルフェニル基、p-ビニルベンジル基、p-イソプロペニルベンジル基、m-ビニルベンジル基、m-イソプロペニルベンジル基、o-ビニルベンジル基、o-イソプロペニルベンジル基、p-ビニルフェニルエテニル基、p-ビニルフェニルプロペニル基、p-ビニルフェニルブテニル基、m-ビニルフェニルエテニル基、m-ビニルフェニルプロペニル基、m-ビニルフェニルブテニル基、o-ビニルフェニルエテニル基、o-ビニルフェニルプロペニル基、o-ビニルフェニルブテニル基、メタクリル基、アクリル基、2-エチルアクリル基、2-ヒドロキシメチルアクリル基等が挙げられる。 Specific examples of PPE include poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), poly(2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene ether), poly(2-methyl-6-phenyl-1,4-phenylene ether), poly(2,6-dichloro-1,4-phenylene ether), copolymers of 2,6-dimethylphenol and other phenols (e.g., 2,3,6-trimethylphenol, 2-methyl-6-butylphenol, etc.), PPE copolymers obtained by coupling 2,6-dimethylphenol with biphenols or bisphenols, and PPE with a linear or branched structure obtained by heating poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether) or the like in the presence of a phenolic compound such as a bisphenol or trisphenol and an organic peroxide in a toluene solvent to cause a redistribution reaction. Further examples include PPE in which the terminal hydroxyl groups of these PPEs have been replaced with functional groups containing carbon-carbon double bonds. Specific examples of functional groups having a carbon-carbon double bond include vinyl groups, allyl groups, isopropenyl groups, 1-butenyl groups, 1-pentenyl groups, p-vinylphenyl groups, p-isopropenylphenyl groups, m-vinylphenyl groups, m-isopropenylphenyl groups, o-vinylphenyl groups, o-isopropenylphenyl groups, p-vinylbenzyl groups, p-isopropenylbenzyl groups, m-vinylbenzyl groups, m-isopropenylbenzyl groups, o-vinylbenzyl groups, o-isopropenylbenzyl groups, p-vinylphenylethenyl groups, p-vinylphenylpropenyl groups, p-vinylphenylbutenyl groups, m-vinylphenylethenyl groups, m-vinylphenylpropenyl groups, m-vinylphenylbutenyl groups, o-vinylphenylethenyl groups, o-vinylphenylpropenyl groups, o-vinylphenylbutenyl groups, methacryl groups, acrylic groups, 2-ethylacrylic groups, and 2-hydroxymethylacrylic groups.
低分子量PPEの数平均分子量は、1000~5000であることが好ましい。マトリックス樹脂組成物がこのような低分子量のPPEを含むことで、マトリックス樹脂組成物ワニスの粘度増大を抑制できるので、マトリックス樹脂組成物ワニスのクロスへの塗工性の向上を図ることができる。当該塗工性の向上を図ることにより、マトリックス樹脂組成物又はその硬化物に要求される、各種特性の向上も図ることができる。低分子量PPEの数平均分子量は、好ましくは、1000~3500、又は1500~3000である。 The number-average molecular weight of the low-molecular-weight PPE is preferably 1,000 to 5,000. By including such a low-molecular-weight PPE in the matrix resin composition, an increase in the viscosity of the matrix resin composition varnish can be suppressed, thereby improving the coatability of the matrix resin composition varnish onto cloth. By improving this coatability, it is possible to improve the various properties required of the matrix resin composition or its cured product. The number-average molecular weight of the low-molecular-weight PPE is preferably 1,000 to 3,500, or 1,500 to 3,000.
マトリックス樹脂組成物に含まれる低分子量PPE(すなわち数平均分子量1000~5000のPPE)は、1種でもよいし、数平均分子量が1000~5000である2種以上のPPEの組合せでもよい。 The matrix resin composition may contain one type of low-molecular-weight PPE (i.e., PPE with a number-average molecular weight of 1,000 to 5,000), or a combination of two or more types of PPE with a number-average molecular weight of 1,000 to 5,000.
(b)架橋剤
架橋反応を起こすか又は促進する能力を有する任意の架橋剤を使用することができる。架橋剤は、数平均分子量が9,000以下であることが好ましい。架橋剤の数平均分子量が9,000以下であると、マトリックス樹脂組成物ワニスの粘度の増大を抑制でき、また加熱成型時の良好な樹脂流動性が得られる。架橋剤の数平均分子量は、より好ましくは、100~6,000、又は200~5,000であってよい。架橋剤の数平均分子量は、GPCを用い、標準ポリスチレン換算で測定した値である。
(b) Crosslinking Agent Any crosslinking agent capable of initiating or accelerating a crosslinking reaction can be used. The crosslinking agent preferably has a number average molecular weight of 9,000 or less. When the number average molecular weight of the crosslinking agent is 9,000 or less, an increase in the viscosity of the matrix resin composition varnish can be suppressed, and good resin fluidity can be obtained during heat molding. The number average molecular weight of the crosslinking agent may more preferably be 100 to 6,000, or 200 to 5,000. The number average molecular weight of the crosslinking agent is a value measured using GPC in terms of standard polystyrene.
架橋剤は、架橋反応性の観点から、炭素-炭素不飽和二重結合を1分子中に平均2個以上有することが好ましい。架橋剤は、1種又は2種以上の化合物で構成されてよい。架橋剤がポリマー又はオリゴマーである場合、炭素-炭素不飽和二重結合は、典型的には、分子末端(すなわち主鎖又は分岐鎖の末端)に位置するが、本実施形態はそれに限定されない。炭素-炭素不飽和二重結合としては、例えば、ポリブタジエンにおける1,2-ビニル結合が挙げられる。
具体的には、架橋剤はスチレン20質量%以上からなるスチレン-ブタジエン共重合物であることが好ましい。PPE組成物繊維、マトリックス樹脂の低分子量PPEのそれぞれに相溶し易く、基板の耐熱性、層間接着性が向上する傾向にある。例えば、Cray Valley社の製品の、Ricon100、Ricon181、Ricon257、Ricon184等があげられる。
From the viewpoint of crosslinking reactivity, the crosslinking agent preferably has an average of two or more carbon-carbon unsaturated double bonds per molecule. The crosslinking agent may be composed of one or more compounds. When the crosslinking agent is a polymer or oligomer, the carbon-carbon unsaturated double bond is typically located at the molecular end (i.e., the end of the main chain or branched chain), but this embodiment is not limited thereto. An example of the carbon-carbon unsaturated double bond is the 1,2-vinyl bond in polybutadiene.
Specifically, the crosslinking agent is preferably a styrene-butadiene copolymer containing 20% or more by mass of styrene. This copolymer is highly compatible with both the PPE composition fiber and the low-molecular-weight PPE matrix resin, and tends to improve the heat resistance and interlayer adhesion of the substrate. Examples of such copolymers include Ricon 100, Ricon 181, Ricon 257, and Ricon 184, both of which are products of Cray Valley.
架橋剤としては、その他に、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)等のトリアルケニルイソシアヌレート化合物、トリアリルシアヌレート(TAC)等のトリアルケニルシアヌレート化合物、分子中にメタクリル基を2個以上有する多官能メタクリレート化合物、分子中にアクリル基を2個以上有する多官能アクリレート化合物、ポリブタジエン等の分子中にビニル基を2個以上有する多官能ビニル化合物、分子中にビニルベンジル基を有するジビニルベンゼン等のビニルベンジル化合物、4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン等の分子中にマレイミド基を2個以上有する多官能マレイミド化合物等が挙げられる。これらの架橋剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。架橋剤は、これらの中でも、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、及びポリブタジエンから成る群より選択される少なくとも1種の化合物を含むことが好ましい。架橋剤が、上記で説明された少なくとも1種以上の化合物を含むことにより、硬化反応(架橋反応)時に架橋密度が一層高くなり、これにより、マトリックス樹脂組成物の硬化物の耐熱性が一層向上する傾向にある。 Other examples of crosslinking agents include trialkenyl isocyanurate compounds such as triallyl isocyanurate (TAIC), trialkenyl cyanurate compounds such as triallyl cyanurate (TAC), multifunctional methacrylate compounds having two or more methacrylic groups in the molecule, multifunctional acrylate compounds having two or more acrylic groups in the molecule, multifunctional vinyl compounds having two or more vinyl groups in the molecule such as polybutadiene, vinylbenzyl compounds such as divinylbenzene having vinylbenzyl groups in the molecule, and multifunctional maleimide compounds having two or more maleimide groups in the molecule such as 4,4'-bismaleimidediphenylmethane. These crosslinking agents may be used alone or in combination. It is preferable that the crosslinking agent contains at least one compound selected from the group consisting of triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and polybutadiene. When the crosslinking agent contains at least one of the compounds described above, the crosslink density during the curing reaction (crosslinking reaction) is further increased, which tends to further improve the heat resistance of the cured product of the matrix resin composition.
マトリックス樹脂組成物において、低分子量PPE:架橋剤の質量比は、硬化時の低誘電率及び低誘電正接と、架橋構造物の架橋密度とのバランスを取るという観点から、25:75~95:5であることが好ましく、より好ましくは、32:68~85:15である。 In the matrix resin composition, the mass ratio of low-molecular-weight PPE to crosslinking agent is preferably 25:75 to 95:5, and more preferably 32:68 to 85:15, from the viewpoint of balancing the low dielectric constant and low dielectric dissipation factor upon curing with the crosslink density of the crosslinked structure.
(c)有機過酸化物
低分子量PPE及び架橋剤を含むマトリックス樹脂組成物の重合反応を促進する能力を有する任意の有機過酸化物を使用することができる。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ(2-t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキシイソフタレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)オクタン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ(トリメチルシリル)パーオキサイド、トリメチルシリルトリフェニルシリルパーオキサイド等の過酸化物が挙げられる。なお、2,3-ジメチル-2,3-ジフェニルブタン等のラジカル発生剤もマトリックス樹脂組成物のための反応開始剤として使用することができる。中でも、耐熱性、及び機械特性に優れ、更に低い誘電率、及び低い誘電正接を有する硬化物を提供することができるという観点から、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ジ(2-t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンが好ましい。
(c) Organic Peroxide Any organic peroxide capable of promoting the polymerization reaction of the matrix resin composition containing the low-molecular-weight PPE and the crosslinking agent can be used. Examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, di(2-t-butylperoxyisopropyl)benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, dicumyl peroxide, di-t-butylperoxyisophthalate, t-butylperoxybenzoate, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane, 2,2-bis(t-butylperoxy)octane, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, di(trimethylsilyl)peroxide, and trimethylsilyltriphenylsilyl peroxide. Radical generators such as 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane can also be used as a reaction initiator for the matrix resin composition. Among these, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, di(2-t-butylperoxyisopropyl)benzene, and 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane are preferred from the viewpoint of providing a cured product having excellent heat resistance and mechanical properties, as well as a low dielectric constant and a low dielectric dissipation factor.
有機過酸化物の1分間半減期温度は、好ましくは、155℃~185℃、又は160℃~180℃、又は165℃~175℃である。本明細書では、1分間半減期温度は、有機過酸化物が分解して、その活性酸素量が半分になる時間が1分間となる温度である。1分間半減期温度は、ラジカルに対して不活性な溶剤、例えばベンゼン等に有機過酸化物を0.05mol/L~0.1mol/Lの濃度となるように溶解させ、有機過酸化物溶液を窒素雰囲気下で熱分解させる方法で確認される値である。 The one-minute half-life temperature of an organic peroxide is preferably 155°C to 185°C, or 160°C to 180°C, or 165°C to 175°C. In this specification, the one-minute half-life temperature is the temperature at which the organic peroxide decomposes and its active oxygen content is reduced by half in one minute. The one-minute half-life temperature is determined by dissolving the organic peroxide in a radical-inert solvent, such as benzene, to a concentration of 0.05 mol/L to 0.1 mol/L, and then thermally decomposing the organic peroxide solution under a nitrogen atmosphere.
有機過酸化物の1分間半減期温度が155℃以上であることにより、マトリックス樹脂組成物を加熱加圧成型に供する際、低分子量PPEを十分に溶融させてから架橋剤との反応を開始できるので、成型性に優れる傾向にある。一方、有機過酸化物の1分間半減期温度が185℃以下であることにより、通常の加熱加圧成型条件(例えば最高到達温度200℃)での有機過酸化物の分解速度が十分であるため、架橋剤との架橋反応を効率的かつ緩やかに進めることができるので、良好な電気特性(特に誘電正接)を有する硬化物を形成可能である。 When the organic peroxide has a one-minute half-life temperature of 155°C or higher, the low-molecular-weight PPE can be fully melted before reaction with the crosslinking agent can begin when the matrix resin composition is subjected to heat and pressure molding, which tends to result in excellent moldability. On the other hand, when the organic peroxide has a one-minute half-life temperature of 185°C or lower, the organic peroxide decomposes sufficiently quickly under normal heat and pressure molding conditions (e.g., a maximum temperature of 200°C), allowing the crosslinking reaction with the crosslinking agent to proceed efficiently and slowly, making it possible to form a cured product with good electrical properties (particularly dielectric tangent).
1分間半減期温度が155℃~185℃の範囲内にある有機過酸化物としては、例えば、t-へキシルペルオキシイソプロピルモノカーボネート(155.0℃)(括弧内は1分間半減期温度、以下同じ。)、t-ブチルペルオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート(166.0℃)、t-ブチルペルオキシラウレート(159.4℃)、t-ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート(158.8℃)、t-ブチルペルオキシ2-エチルへキシルモノカーボネート(161.4℃)、t-へキシルパーオキシベンゾエート(160.3℃)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン(158.2℃)、t-ブチルペルオキシアセテート(159.9℃)、2,2-ジ-(t-ブチルパーオキシ)ブタン(159.9℃)、t-ブチルパーオキシベンゾエート(166.8℃)、n-ブチル4,4-ジ-(t-ブチルペルオキシ)バレラート(172.5℃)、ジ(2-t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(175.4℃)、ジクミルパーオキサイド(175.2℃)、ジ-t-へキシルパーオキサイド(176.7℃)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン(179.8℃)、 及びt-ブチルクミルパーオキサイド(173.3℃)等が挙げられる。 Examples of organic peroxides with a one-minute half-life temperature in the range of 155°C to 185°C include t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate (155.0°C) (the one-minute half-life temperature is in parentheses, same below), t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate (166.0°C), t-butylperoxylaurate (159.4°C), t-butylperoxyisopropyl monocarbonate (158.8°C), t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate (161.4°C), t-hexylperoxybenzoate (160.3°C), 2,5-dimethyl-2 ,5-di(benzoylperoxy)hexane (158.2°C), t-butyl peroxyacetate (159.9°C), 2,2-di-(t-butylperoxy)butane (159.9°C), t-butyl peroxybenzoate (166.8°C), n-butyl 4,4-di-(t-butylperoxy)valerate (172.5°C), di(2-t-butylperoxyisopropyl)benzene (175.4°C), dicumyl peroxide (175.2°C), di-t-hexyl peroxide (176.7°C), 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane (179.8°C), and t-butylcumyl peroxide (173.3°C).
有機過酸化物の含有量は、低分子量PPEと架橋剤との合計質量100質量%を基準として、反応率を高くすることができるという観点から、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上、更に好ましくは0.5質量%以上であり、得られる硬化物の誘電率、及び誘電正接を低く抑えることができるという観点から、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。 The content of organic peroxide, based on 100% by mass of the total mass of the low-molecular-weight PPE and crosslinking agent, is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, even more preferably 0.3% by mass or more, and even more preferably 0.5% by mass or more, from the viewpoint of increasing the reaction rate; and is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less, from the viewpoint of keeping the dielectric constant and dielectric dissipation factor of the resulting cured product low.
(d)熱可塑性樹脂
マトリックス樹脂組成物は、低分子量ポリフェニレンエーテル及び架橋剤以外の熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。熱可塑性樹脂は、ビニル芳香族化合物と、炭素-炭素不飽和二重結合を有する脂肪族炭化水素化合物とのブロック共重合体、及びその水素添加物(ビニル芳香族化合物と、炭素-炭素不飽和二重結合を有する脂肪族炭化水素化合物とのブロック共重合体を水素添加して得られる水添ブロック共重合体)、並びにビニル芳香族化合物の単独重合体から成る群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。上記ブロック共重合体又はその水素添加物のビニル芳香族化合物由来の単位の含有率は、20質量%以上であることが好ましく、99質量%以下であることができる。上記ブロック共重合体又はその水素添加物のビニル芳香族化合物由来の単位の含有率が20質量%以上であることにより、低分子量PPEと熱可塑性樹脂との相溶性が一層向上し、プリプレグの硬化物と金属箔との密着強度が一層向上する傾向にある。
(d) Thermoplastic Resin The matrix resin composition preferably contains a thermoplastic resin other than the low-molecular-weight polyphenylene ether and the crosslinking agent. The thermoplastic resin is preferably at least one selected from the group consisting of a block copolymer of a vinyl aromatic compound and an aliphatic hydrocarbon compound having a carbon-carbon unsaturated double bond, a hydrogenated product thereof (a hydrogenated block copolymer obtained by hydrogenating a block copolymer of a vinyl aromatic compound and an aliphatic hydrocarbon compound having a carbon-carbon unsaturated double bond), and a homopolymer of a vinyl aromatic compound. The content of units derived from a vinyl aromatic compound in the block copolymer or its hydrogenated product is preferably 20% by mass or more, and can be 99% by mass or less. By having the content of units derived from a vinyl aromatic compound in the block copolymer or its hydrogenated product be 20% by mass or more, the compatibility between the low-molecular-weight PPE and the thermoplastic resin is further improved, which tends to further improve the adhesion strength between the cured prepreg and the metal foil.
ビニル芳香族化合物は、分子内に芳香環、及びビニル基を有すればよく、例えば、スチレンが挙げられる。炭素-炭素不飽和二重結合を有する脂肪族炭化水素化合物は、分子内に、直鎖若しくは分岐鎖の構造を有する不飽和炭化水素であればよく、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ブタジエン、及びイソプレンが挙げられる。熱可塑性樹脂は、低分子量PPEとの相溶性に一層優れる観点から、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-エチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-エチレン-ブチレンブロック共重合体、スチレン-ブタジエン-ブチレンブロック共重合体、スチレン-イソプレンブロック共重合体、スチレン-エチレン-プロピレンブロック共重合体、スチレン-イソブチレンブロック共重合体、スチレン-ブタジエンブロック共重合体の水素添加物、スチレン-エチレン-ブタジエンブロック共重合体の水素添加物、スチレン-ブタジエン-ブチレンブロック共重合体の水素添加物、スチレン‐イソプレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレンの単独重合体(ポリスチレン)から成る群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-ブタジエンブロック共重合体の水素添加物、及びポリスチレンからなる群より選択される1種以上であることがより好ましい。 Vinyl aromatic compounds may be any compounds that contain an aromatic ring and a vinyl group within the molecule, such as styrene. Aliphatic hydrocarbon compounds that contain a carbon-carbon unsaturated double bond may be any compounds that contain an unsaturated hydrocarbon with a linear or branched chain structure within the molecule, such as ethylene, propylene, butylene, isobutylene, butadiene, and isoprene. From the viewpoint of achieving even better compatibility with low-molecular-weight PPE, the thermoplastic resin is preferably at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene block copolymer, styrene-ethylene-butadiene block copolymer, styrene-ethylene-butylene block copolymer, styrene-butadiene-butylene block copolymer, styrene-isoprene block copolymer, styrene-ethylene-propylene block copolymer, styrene-isobutylene block copolymer, hydrogenated styrene-butadiene block copolymer, hydrogenated styrene-ethylene-butadiene block copolymer, hydrogenated styrene-butadiene-butylene block copolymer, hydrogenated styrene-isoprene block copolymer, and styrene homopolymer (polystyrene), and more preferably at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene block copolymer, hydrogenated styrene-butadiene block copolymer, and polystyrene.
上記水素添加物における水素添加率は特に限定されず、炭素-炭素不飽和二重結合を有する脂肪族炭化水素化合物に由来する炭素-炭素不飽和二重結合が一部残存していてもよい。 The hydrogenation rate of the hydrogenated product is not particularly limited, and some carbon-carbon unsaturated double bonds derived from the aliphatic hydrocarbon compound having a carbon-carbon unsaturated double bond may remain.
熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、好ましくは30,000~300,000、より好ましくは31,000~290,000である。重量平均分子量が30,000以上であることにより、マトリックス樹脂組成物は、硬化した際に耐熱性に一層優れる傾向にある。重量平均分子量が300,000以下であることにより、マトリックス樹脂組成物は、加熱成形時に一層良好な樹脂流動性を有する傾向にある。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィを用い、標準ポリスチレン換算により求められる値である。 The weight-average molecular weight of the thermoplastic resin is preferably 30,000 to 300,000, more preferably 31,000 to 290,000. A weight-average molecular weight of 30,000 or more tends to result in a matrix resin composition with better heat resistance when cured. A weight-average molecular weight of 300,000 or less tends to result in a matrix resin composition with better resin fluidity when heated and molded. The weight-average molecular weight is a value determined using gel permeation chromatography and converted into standard polystyrene.
熱可塑性樹脂の含有量は、低分子量PPE及び架橋剤の合計100質量部を基準として、2質量部~20質量部であることが好ましい。上記含有量が2質量部以上であることにより、マトリックス樹脂組成物は、硬化した際に低誘電率、低誘電正接、及び金属箔との良好な密着性を示す傾向にある。上記含有量が20質量部以下であることにより、マトリックス樹脂組成物は、加熱成形時に一層優れた樹脂流動性を有する傾向にある。 The content of the thermoplastic resin is preferably 2 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total of the low-molecular-weight PPE and crosslinking agent. When the content is 2 parts by mass or more, the matrix resin composition tends to exhibit a low dielectric constant, a low dielectric dissipation factor, and good adhesion to the metal foil when cured. When the content is 20 parts by mass or less, the matrix resin composition tends to have even better resin fluidity during heat molding.
(e)難燃剤
マトリックス樹脂組成物は、難燃剤を含むことが好ましい。難燃剤としては、耐熱性を向上できる観点から、マトリックス樹脂組成物の硬化後にマトリックス樹脂組成物中の他の含有成分と相溶しないものが好ましい。好ましくは、難燃剤は、マトリックス樹脂組成物の硬化後にマトリックス樹脂組成物中の低分子量PPE、及び/又は架橋剤と相溶しない。難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛等の無機難燃剤;ヘキサブロモベンゼン、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の芳香族臭素化合物;レゾルシノールビス-ジフェニルホスフェート、レゾルシノールビス-ジキシレニルホスフェート等のリン系難燃剤等が挙げられる。これらの難燃剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、難燃剤は、マトリックス樹脂組成物が硬化した際に低誘電率及び低誘電正接となる観点から、デカブロモジフェニルエタンであることが好ましい。
(e) Flame Retardant The matrix resin composition preferably contains a flame retardant. From the viewpoint of improving heat resistance, the flame retardant is preferably one that is incompatible with other components contained in the matrix resin composition after curing. Preferably, the flame retardant is incompatible with the low-molecular-weight PPE and/or crosslinking agent in the matrix resin composition after curing. Examples of flame retardants include inorganic flame retardants such as antimony trioxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and zinc borate; aromatic bromine compounds such as hexabromobenzene, decabromodiphenylethane, 4,4-dibromobiphenyl, and ethylene bistetrabromophthalimide; and phosphorus-based flame retardants such as resorcinol bis-diphenyl phosphate and resorcinol bis-dixylenyl phosphate. These flame retardants may be used alone or in combination of two or more. Among these, decabromodiphenylethane is preferred as the flame retardant from the viewpoint of achieving a low dielectric constant and a low dielectric dissipation factor when the matrix resin composition is cured.
難燃剤の含有量は、特に限定されないが、UL規格94V-0レベルの難燃性を維持するという観点から、低分子量PPEと架橋剤との合計100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上、更に好ましくは15質量部以上である。また、得られる硬化物の誘電率、及び誘電正接を低く維持できる観点から、難燃剤の含有量は、好ましくは50質量部以下、より好ましくは45質量部以下、更に好ましくは40質量部以下である。 The amount of flame retardant is not particularly limited, but from the perspective of maintaining flame retardancy at UL Standard 94V-0 level, it is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and even more preferably 15 parts by mass or more per 100 parts by mass of the total of low-molecular-weight PPE and crosslinking agent. Furthermore, from the perspective of maintaining low dielectric constant and dielectric dissipation factor of the resulting cured product, the amount of flame retardant is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 45 parts by mass or less, and even more preferably 40 parts by mass or less.
(f)シリカフィラー
マトリックス樹脂組成物は、シリカフィラーを含有してよい。シリカフィラーとしては、天然シリカ、合成シリカのいずれも使用でき、例えば、溶融シリカ、アモルファスシリカ、アエロジル、及び中空シリカが挙げられる。シリカフィラーとしては、平均粒子径が0.1~2μmの球状シリカフィラーが好ましい。平均粒子径が0.1μm~2μmだと、マトリックス樹脂への分散性が良く、基板の寸法安定性(反り)に優れる。また、2μm以下だと、PPE樹脂組成繊維へのマトリックス樹脂の含浸性に優れる。マトリックス樹脂組成中のシリカフィラーの含有量は、高分散性を実現しやすく、基板の弾性率と寸法安定性(反り)に優れる点で、好ましくは、10~50質量%、10~45質量%、又は10~40質量%である。また、シリカフィラーは、その表面にシランカップリング剤等を用いて表面処理をされたものであってもよい。
(f) Silica Filler The matrix resin composition may contain a silica filler. Both natural and synthetic silica can be used as the silica filler, including fused silica, amorphous silica, aerosil, and hollow silica. A spherical silica filler with an average particle size of 0.1 to 2 μm is preferred. An average particle size of 0.1 to 2 μm provides good dispersibility in the matrix resin and excellent dimensional stability (warpage) of the substrate. Furthermore, an average particle size of 2 μm or less provides excellent impregnation of the matrix resin into the PPE resin composition fibers. The content of the silica filler in the matrix resin composition is preferably 10 to 50% by mass, 10 to 45% by mass, or 10 to 40% by mass, which facilitates high dispersibility and provides excellent elastic modulus and dimensional stability (warpage) of the substrate. Furthermore, the silica filler may be surface-treated using a silane coupling agent or the like.
マトリックス樹脂組成物は、上記の成分以外に、熱安定剤、酸化防止剤、UV吸収剤、界面活性剤、滑剤等の添加剤を更に含んでもよい。 In addition to the above components, the matrix resin composition may further contain additives such as heat stabilizers, antioxidants, UV absorbers, surfactants, and lubricants.
(g)溶剤
マトリックス樹脂組成物は、有機繊維クロスに含侵させる際に好適な流動性を得る観点から、溶剤を含有したマトリックス樹脂組成物ワニスとすることができる。プリプレグの製造工程においては、有機繊維クロスにマトリックス樹脂組成物ワニスを含浸させた後、熱風乾燥機等で溶剤分を乾燥除去することが好ましい。マトリックス樹脂組成物中の固形成分は、ワニス中に溶解又は分散していてよい。溶剤の量は、マトリックス樹脂組成物ワニスの流動性が好適な範囲となるように適宜調整すればよいが、例えば、マトリックス樹脂組成物ワニス中の溶剤の量が、20質量%~80質量%、又は30質量%~70質量%、又は40質量%~60質量%であってよい。
(g) Solvent The matrix resin composition can be made into a matrix resin composition varnish containing a solvent in order to obtain suitable fluidity when impregnating an organic fiber cloth. In the prepreg production process, after impregnating the organic fiber cloth with the matrix resin composition varnish, it is preferable to dry and remove the solvent using a hot air dryer or the like. The solid components in the matrix resin composition may be dissolved or dispersed in the varnish. The amount of solvent may be adjusted as appropriate so that the fluidity of the matrix resin composition varnish falls within a suitable range. For example, the amount of solvent in the matrix resin composition varnish may be 20% by mass to 80% by mass, 30% by mass to 70% by mass, or 40% by mass to 60% by mass.
溶剤としては、マトリックス樹脂組成物中の成分の溶解性の観点から、トルエン、キシレン等の芳香族系化合物、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、及びクロロホルムが好ましい。これらの溶剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。 From the viewpoint of the solubility of the components in the matrix resin composition, preferred solvents are aromatic compounds such as toluene and xylene, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, and chloroform. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
溶剤に対して低分子量PPEを好適に溶解させ、また、室温程度でもマトリックス樹脂組成物ワニスの好適な流動性を確保し易くする観点からも、溶剤としては、トルエン等の芳香族系化合物が好ましく、例えば、トルエン・メチルエチルケトン混合溶剤、トルエン・シクロヘキサノン混合溶剤、及びトルエン・シクロペンタノン混合溶剤等が好ましい。また、マトリックス樹脂組成物であれば、トルエン単独の溶剤であってもかかる溶剤に好適に溶解し、ひいては、基板への含浸性に優れるため、溶剤としてはトルエン単独の溶剤も好ましい。 From the viewpoint of favorably dissolving the low-molecular-weight PPE in the solvent and ensuring favorable fluidity of the matrix resin composition varnish even at room temperature, aromatic compounds such as toluene are preferred as the solvent. For example, toluene-methyl ethyl ketone mixed solvents, toluene-cyclohexanone mixed solvents, and toluene-cyclopentanone mixed solvents are preferred. Furthermore, since the matrix resin composition dissolves favorably in such solvents even when toluene is used alone, and therefore has excellent impregnation properties into the substrate, toluene alone is also preferred as the solvent.
<金属張積層板>
本開示の金属張積層板は、本開示の積層板と、その表面層に積層された金属箔とを有する。本開示の金属張積層板は、本開示の積層板を有することにより、優れた誘電率、誘電正接及び誘電率均一性を有し、かつ低熱膨張係数、及び高耐熱性を有する。金属箔は、表面層を構成する第一樹脂層の表面及び/又は第一樹脂層同士の間に積層されることができ、表面層を構成する第一樹脂層とコア層を構成する第二樹脂層との間に積層されていてもよく、あるいは、コア層を構成する第二樹脂層同士の間に積層されていてもよい。金属張積層板において、第一樹脂層及び第二樹脂層は絶縁層を形成するが、当該絶縁層は、1層の第一樹脂層又は第二樹脂層から形成されても、2層以上の第一樹脂層及び/又は第二樹脂層から形成されてもよい。
<Metal-clad laminate>
The metal-clad laminate of the present disclosure includes a laminate of the present disclosure and a metal foil laminated on the surface layer thereof. By incorporating the laminate of the present disclosure, the metal-clad laminate of the present disclosure has excellent dielectric constant, dielectric loss tangent, and dielectric constant uniformity, as well as a low thermal expansion coefficient and high heat resistance. The metal foil can be laminated on the surface of the first resin layer constituting the surface layer and/or between the first resin layers. It may be laminated between the first resin layer constituting the surface layer and the second resin layer constituting the core layer, or it may be laminated between the second resin layers constituting the core layer. In the metal-clad laminate, the first resin layer and the second resin layer form an insulating layer, and the insulating layer may be formed from a single first resin layer or a single second resin layer, or from two or more first resin layers and/or a single second resin layer.
図5は、本開示の金属張積層板の断面を示す模式図である。図5において、金属張積層板(200)は、5層の第一樹脂層(1)からなるコア層(10)と、コア層(10)の両面に積層された、2層の第二樹脂層からなる表面層(20)を有する。金属張積層板(200)は、その表面に積層された銅箔(3)を有し、また、表面層を構成する第一樹脂層とコア層を構成する第二樹脂層との間、及びコア層を構成する第二樹脂層同士の間にも積層された銅箔(3)を有している。 Figure 5 is a schematic diagram showing a cross section of a metal-clad laminate of the present disclosure. In Figure 5, the metal-clad laminate (200) has a core layer (10) consisting of five first resin layers (1), and a surface layer (20) consisting of two second resin layers laminated on both sides of the core layer (10). The metal-clad laminate (200) has copper foil (3) laminated on its surface, and also has copper foil (3) laminated between the first resin layer constituting the surface layer and the second resin layer constituting the core layer, and between the second resin layers constituting the core layer.
金属箔としては、銅やアルミニウムなどを用いることができる。ここで使用する金属箔は、プリント配線板材料に用いられるものであれば、特に限定されないが、圧延銅箔や電解銅箔などの公知の銅箔が好ましい。また、金属箔(導体層)の厚みは、特に限定されないが、1μm~70μmが好ましく、より好ましくは1.5μm~35μmである。 Copper, aluminum, and other materials can be used as the metal foil. There are no particular restrictions on the metal foil used here, as long as it is a material used in printed wiring boards, but known copper foils such as rolled copper foil and electrolytic copper foil are preferred. The thickness of the metal foil (conductor layer) is also not particularly limited, but is preferably 1 μm to 70 μm, and more preferably 1.5 μm to 35 μm.
金属張積層板の成形方法及びその成形条件は、特に限定されず、一般的なプリント配線板用積層板及び多層板の手法及び条件を適用することができる。例えば、金属張積層板の成形時には多段プレス機、多段真空プレス機、連続成形機、オートクレーブ成形機などを用いることができる。また、金属張積層板の成形において、温度は100℃~300℃、圧力は面圧2kgf/cm2~100kgf/cm2、加熱時間は0.05時間~5時間の範囲が一般的である。さらに、必要に応じて、150℃~300℃の温度で後硬化を行うこともできる。また、上述のプリプレグと、別途作成した内層用の配線板とを組み合わせて積層成形することにより、多層板とすることも可能である。 The molding method and molding conditions for the metal-clad laminate are not particularly limited, and general techniques and conditions for printed wiring board laminates and multilayer boards can be applied. For example, a multi-stage press, a multi-stage vacuum press, a continuous molding machine, an autoclave molding machine, etc. can be used to mold the metal-clad laminate. Furthermore, in molding the metal-clad laminate, the temperature is generally 100°C to 300°C, the pressure is 2 kgf/cm 2 to 100 kgf/cm 2 , and the heating time is generally in the range of 0.05 hours to 5 hours. Furthermore, post-curing can be performed at a temperature of 150°C to 300°C, if necessary. It is also possible to form a multilayer board by combining the above-mentioned prepreg with a separately prepared wiring board for the inner layer and laminating and molding it.
表面層はビルドアップ工法により積層してもよい。ここで、「ビルドアップ」とは、プリプレグ及び/又は金属張積層板を積層すると共に、一層毎に孔あけ加工、配線形成などを繰り返すことによって、多層構造のプリント配線板を作製することを意味する。誘電率の均一性の高い表面層をビルドアップ工法を用いて積層し、微細な配線加工を施すことで、微細な配線ごとの電気信号の遅延差を低減することができ、電子部品を高密度に実装することができる。 The surface layer may be laminated using a build-up method. Here, "build-up" refers to the process of laminating prepregs and/or metal-clad laminates, and repeatedly performing processes such as drilling and wiring on each layer to create a multilayer printed wiring board. By laminating surface layers with highly uniform dielectric constants using a build-up method and then performing fine wiring processing, it is possible to reduce the difference in electrical signal delay between each fine wiring, enabling electronic components to be mounted at a high density.
より具体的には、プリプレグ及び/又は金属張積層板金属箔張積層板を、プリント配線板のビルドアップ材料として利用することができる。プリプレグを用いて形成されたプリント配線板においては、そのプリプレグの硬化した層が、絶縁層を構成することになる。また、金属張積層板を用いて形成されたプリント配線板においても、そのプリプレグの硬化した層が、絶縁層を構成することになる。 More specifically, prepregs and/or metal-clad laminates can be used as build-up materials for printed wiring boards. In printed wiring boards formed using prepregs, the hardened layers of the prepregs form the insulating layers. Furthermore, in printed wiring boards formed using metal-clad laminates, the hardened layers of the prepregs form the insulating layers.
プリプレグをビルドアップ材料として用いる場合は、プリプレグを用いて金属張積層板を作製してから、ビルドアップ工法によりプリント配線板を得ることができる。或いは、後述のように多層プリント配線板の材料として用いる場合等は、プリプレグをそのままビルドアップ材料として使用してもよい。 When using prepreg as a build-up material, a metal-clad laminate can be produced using the prepreg, and then a printed wiring board can be obtained by a build-up method. Alternatively, when using the prepreg as a material for a multilayer printed wiring board, as described below, the prepreg can be used directly as the build-up material.
プリプレグをビルドアップ材料として用いる場合は、常法により、当該プリプレグを表面処理し、絶縁層表面にめっきにより配線パターン(導体層)を形成することにより、プリント配線板が得られる。 When using prepreg as a build-up material, the prepreg is surface-treated using standard methods, and a wiring pattern (conductor layer) is formed on the surface of the insulating layer by plating, resulting in a printed wiring board.
金属張積層板をビルドアップ材料として用いる場合は、常法により、金属張積層板の金属箔をエッチングした後、プリプレグからなる層(絶縁層)を表面処理し、絶縁層表面にめっきにより配線パターン(導体層)を形成することにより、プリント配線板を得ることができる。 When using a metal-clad laminate as a build-up material, a printed wiring board can be obtained by etching the metal foil of the metal-clad laminate using standard methods, then surface-treating the layer made of prepreg (insulating layer), and forming a wiring pattern (conductor layer) on the surface of the insulating layer by plating.
なお、何れの場合も、必要に応じて積層ごとにその他の各種の工程(例えば、ビアホール、スルーホール等を形成する穴加工処理等)を加えてもよい。 In either case, various other processes (e.g., drilling processes to form via holes, through holes, etc.) may be added for each layer as needed.
<プリント配線板>
プリント配線板は、金属張積層板から金属箔の一部が除去されたものである。プリント配線板は、典型的には、上述したプリプレグを用いて、加圧加熱成型する方法で形成できる。クロスとしてはプリプレグに関して前述した有機繊維クロスと同様のものが挙げられる。プリント配線板は、本開示の積層板を有することにより、優れた誘電率、誘電正接及び誘電率均一性を有し、かつ低熱膨張係数、及び高耐熱性を有する。
<Printed wiring board>
A printed wiring board is a metal-clad laminate from which a portion of the metal foil has been removed. A printed wiring board can typically be formed by a method of pressurizing and heat-molding using the above-described prepreg. Examples of cloth include the same organic fiber cloths as those described above for the prepreg. By incorporating the laminate of the present disclosure, the printed wiring board has excellent dielectric constant, dielectric loss tangent, and dielectric constant uniformity, as well as a low thermal expansion coefficient and high heat resistance.
以下に本開示の実施例を詳細に説明する。ただし、本開示は実施例に限定されるものではない。 Examples of the present disclosure are described in detail below. However, the present disclosure is not limited to these examples.
<測定及び評価方法>
(1)数平均分子量
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用い、分子量既知の標準ポリスチレンの溶出時間との比較により、PPEの数平均分子量、及び熱可塑性樹脂の重量平均分子量求めた。具体的には、試料濃度0.2w/vol%(溶媒:クロロホルム)の測定試料を調製後、測定装置にはHLC-8220GPC(東ソー株式会社製)を用い、カラム:Shodex GPC KF-405L HQ×3(昭和電工株式会社製)、溶離液:クロロホルム、注入量:20μL、流量:0.3mL/min、カラム温度:40℃、検出器:RI、の条件下にて測定した。
<Measurement and evaluation methods>
(1) Number Average Molecular Weight The number average molecular weight of the PPE and the weight average molecular weight of the thermoplastic resin were determined by gel permeation chromatography (GPC) by comparing with the elution time of standard polystyrene of known molecular weight. Specifically, after preparing a measurement sample with a sample concentration of 0.2 w/vol% (solvent: chloroform), the measurement was performed using a measurement device HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation), a column: Shodex GPC KF-405L HQ x 3 (manufactured by Showa Denko K.K.), an eluent: chloroform, an injection amount: 20 μL, a flow rate: 0.3 mL/min, a column temperature: 40°C, and a detector: RI.
(2)単糸の直径
走査型電子顕微鏡(株式会社日立サイエンスシステムズ SEMEDX3TypeN)により、任意の100本のフィラメント断面を撮像し、直径を測定し、平均値を算出した。
(2) Diameter of Single Yarn Images of the cross sections of 100 randomly selected filaments were taken using a scanning electron microscope (Hitachi Science Systems, Ltd. SEMEDX3 Type N), and the diameters were measured and the average value was calculated.
(3)クロスの経緯の織密度
JIS R3420に準拠し、経方向、緯方向それぞれについて測定した。
(3) Weave Density in Warp and Weft Directions of Cloth Measured in both the warp and weft directions according to JIS R3420.
(4)クロスの開口率
クロスのロール中央部100mm幅(約4inch幅)四方をカットし、光学顕微鏡によるクロス表面形態像において、全経糸幅(すなわち100mm×100mmのクロス全体での経糸合計幅)と全緯糸幅(すなわち100mm×100mmのクロス全体での緯糸合計幅)とを計測し、経糸及び緯糸の各々の平均値を算出した。この平均値と、上記で求めた経緯の織密度とに基づき、下記式に従って開口率を算出した。
開口率=(25.4mm÷経密度-経糸幅mm)×(25.4mm÷緯密度-緯糸幅mm)÷((25.4mm÷経密度)×(25.4mm÷緯密度))
(4) Opening ratio of cloth A 100 mm wide (approximately 4 inch wide) square was cut from the center of the cloth roll, and the total warp width (i.e., the total width of the warp threads in the entire 100 mm × 100 mm cloth) and the total weft width (i.e., the total width of the weft threads in the entire 100 mm × 100 mm cloth) were measured in the surface morphology image of the cloth taken under an optical microscope, and the average values of each of the warp and weft threads were calculated. Based on this average value and the weave density of the warp and weft threads calculated above, the opening ratio was calculated according to the following formula.
Opening rate = (25.4 mm ÷ warp density - warp width mm) × (25.4 mm ÷ weft density - weft width mm) ÷ ((25.4 mm ÷ warp density) × (25.4 mm ÷ weft density))
(5)クロスの厚さ
JIS R3420に準拠し、測定した。
(5) Thickness of cloth: Measured in accordance with JIS R3420.
(6)耐熱性
プリプレグを表1に示す構造に積層し、室温から昇温速度3℃/分で加熱しながら圧力5kg/cm2の条件で真空プレスを行い、130℃まで達したら昇温速度3℃/分で加熱しながら圧力40kg/cm2の条件で真空プレスを行い、200℃まで達したら温度を200℃に維持したまま圧力40kg/cm2、かつ60分間の条件で真空プレスを行うことによって積層板を作製した。積層板を、50mm×50mmにカットし、5点を、121℃飽和蒸気圧のプレッシャークッカーに10時間入れ、取り出し、表面の水分をふき取った後、288℃のハンダ浴に20秒間浸漬し、積層板の膨れ度を評価した。
◎:膨れが全くなし
〇:膨れが1個発生
△:膨れが2個以上発生
×:膨れが3個以上発生
(6) Heat Resistance Laminates were produced by laminating prepregs in the structure shown in Table 1, vacuum pressing them under conditions of a pressure of 5 kg/ cm2 while heating from room temperature at a temperature increase rate of 3°C/min, and when the temperature reached 130°C, vacuum pressing them under conditions of a pressure of 40 kg/ cm2 while heating at a temperature increase rate of 3°C/min, and when the temperature reached 200°C, vacuum pressing them under conditions of a pressure of 40 kg/ cm2 for 60 minutes while maintaining the temperature at 200°C. The laminates were cut into 50 mm x 50 mm pieces, and five pieces were placed in a pressure cooker at 121°C saturated vapor pressure for 10 hours, removed, wiped to remove surface moisture, and then immersed in a solder bath at 288°C for 20 seconds to evaluate the swelling of the laminates.
◎: No blister at all ○: One blister occurred △: Two or more blister occurred ×: Three or more blister occurred
(7)表面層の誘電率、及び誘電正接(電気特性、10GHz)
上記(6)耐熱性評価と同様に、実施例1~8、比較例1,2においては表1の表面層(b)に示すプリプレグを8枚重ねて、比較例3においては表1のコア層(a)に示すプリプレグを8枚重ねて積層板を作製し、10GHzでの誘電率、及び誘電正接を、空洞共振法にて測定した。測定装置としてネットワークアナライザー(N5230A、AgilentTechnologies社製)、及び関東電子応用開発社製の空洞共振器(Cavity Resornator CPシリーズ)を用いて測定した。
(7) Dielectric constant and dielectric loss tangent of the surface layer (electrical properties, 10 GHz)
As in the heat resistance evaluation (6) above, laminates were prepared by stacking eight prepregs shown in Table 1 for the surface layer (b) in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2, and by stacking eight prepregs shown in Table 1 for the core layer (a) in Comparative Example 3, and the dielectric constant and dielectric loss tangent at 10 GHz were measured by the cavity resonance method. Measurements were performed using a network analyzer (N5230A, manufactured by Agilent Technologies) and a cavity resonator (Cavity Resonator CP series) manufactured by Kanto Electronics Application Development Co., Ltd.
(8)表面層の誘電率均一性(誘電率局所ばらつき)
プリプレグを1枚とした他は上記(6)耐熱性評価、(7)表面層の誘電率、及び誘電正接評価と同様に積層板を作製し、樹脂に包埋して断面を削り出し研磨し、走査型電子顕微鏡(株式会社日立サイエンスシステムズ SEMEDX3TypeN)により連続測定幅25mmの断面画像を撮影した。得られた断面画像を画像解析し、測定幅50μmの単位幅ごとに繊維充填量(視野面積内の繊維部分の総面積として)とマトリックス樹脂組成物充填量(視野面積内の樹脂部分の総面積として)とを計測し、繊維充填量/マトリックス樹脂組成物充填量の比率を算出した。その後、単位幅ごとに算出した繊維充填量/マトリックス樹脂組成物充填量の比率と、繊維の誘電率およびマトリックス樹脂組成物の誘電率の数値を用いて単位幅あたりの誘電率を算出した。単位幅間での上記誘電率の標準偏差を、誘電率局所ばらつきとした。
(8) Dielectric constant uniformity of the surface layer (local variation in dielectric constant)
Laminates were prepared in the same manner as in (6) Heat Resistance Evaluation and (7) Surface Layer Dielectric Constant and Dielectric Loss Tangent Evaluation, except that a single prepreg was used. The laminates were embedded in resin, and the cross sections were machined and polished. Cross-sectional images were taken with a scanning electron microscope (Hitachi Science Systems, Ltd., SEMEDX3 Type N) over a continuous measurement width of 25 mm. The resulting cross-sectional images were analyzed, and the fiber loading (as the total area of the fiber portion within the field of view) and matrix resin composition loading (as the total area of the resin portion within the field of view) were measured for each unit width of 50 μm. The ratio of fiber loading/matrix resin composition loading was then calculated. The dielectric constant per unit width was then calculated using the calculated ratio of fiber loading/matrix resin composition loading for each unit width, the dielectric constant of the fiber, and the dielectric constant of the matrix resin composition. The standard deviation of the dielectric constant across the unit width was taken as the local dielectric constant variation.
(9)基板反り量
上記(6)耐熱性評価と同様に、表1に示す構造にコア層(a)および表面層(b)を積層して積層板を作製し、任意の50mm角の試料を4枚切り出し、各試料の4隅の各反り量(表裏で大きい方)をノギスで計測した。4隅の平均値を算出し、基板反り量とした。
(9) Amount of warpage of substrate As in the above (6) Evaluation of heat resistance, a laminate was prepared by laminating a core layer (a) and a surface layer (b) in the structure shown in Table 1, and four 50 mm square samples were randomly cut out, and the amount of warpage at each of the four corners of each sample (the larger one on the front or back) was measured with a vernier caliper. The average value of the four corners was calculated and used as the amount of warpage of the substrate.
(10)熱膨張係数
熱膨張係数の測定は、TMA法(Thermo-mechanical analysis)により求めた値である。所望の構造となるように上記(6)耐熱性評価と同様に表1に示す構造にコア層(a)および表面層(b)を積層して積層板を作製し、得られた積層板を、5mm□角に切断し、板厚を測定し、資料の断面積を算出する。試験片に40g重/cm2の加重をかけ、10℃/分の昇温速度で加熱を行い、試料片の長さの変化を測定する。25℃から300℃まで加熱し、50℃から100℃の温度範囲における長さの変化量を、試験片の長さで割り、さらに50で割った値を、熱膨張係数とした。また、積層板の一部の層を研磨加工により削り出し、所望の層構造の積層板を作製してもよい。
(10) Thermal Expansion Coefficient The thermal expansion coefficient was measured by the TMA method (thermo-mechanical analysis). Similar to the heat resistance evaluation (6) above, a laminate was prepared by laminating a core layer (a) and a surface layer (b) to the structure shown in Table 1 to obtain the desired structure. The resulting laminate was cut into 5 mm squares, the thickness was measured, and the cross-sectional area of the specimen was calculated. A load of 40 g/ cm² was applied to the test specimen, and the specimen was heated at a heating rate of 10°C/min to measure the change in length. The specimen was heated from 25°C to 300°C, and the change in length in the temperature range of 50°C to 100°C was divided by the length of the test specimen, and then further divided by 50 to obtain the thermal expansion coefficient. Alternatively, a laminate having the desired layer structure may be prepared by polishing some of the layers of the laminate.
<実施例1~8、比較例1~3>
有機繊維クロス用PPE組成物の調製:
表1に示す数平均分子量(Mn)を有するPPE、sPS、LCP、及びSEBS(スチレン-エチレン-ブタジエン-スチレン共重合体)を、表1に示す配合比率(質量基準)で二軸押出機にて350℃で溶融混練して、PPE組成物を得た。
<Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 3>
Preparation of PPE composition for organic fiber cloth:
PPE, sPS, LCP, and SEBS (styrene-ethylene-butadiene-styrene copolymer) having number average molecular weights (Mn) shown in Table 1 were melt-kneaded at 350°C in a twin-screw extruder in the blending ratios (by mass) shown in Table 1 to obtain PPE compositions.
有機繊維クロスの作製:
上記PPE組成物を、溶融紡糸機にて、紡糸口金を通して押出成型して紡糸し、マルチフィラメントを作製した。単糸の直径は20μmであり、当該マルチフィラメントを構成する単糸の本数は50本である。
Preparation of organic fiber cloth:
The PPE composition was extruded through a spinneret in a melt spinning machine and spun to produce a multifilament. The diameter of the single yarn was 20 μm, and the multifilament consisted of 50 single yarns.
次に、上記マルチフィラメントを、製織、物理加工、脱糊、表面処理、開繊加工の上、経緯の織密度が30本/inch、厚さが50μm、開口率が20%となるように有機繊維クロスを作製した。 Next, the multifilament was woven, physically processed, desizing, surface treated, and opened to produce an organic fiber cloth with a warp and weft density of 30 threads/inch, a thickness of 50 μm, and an opening ratio of 20%.
ガラスクロス:
ガラスクロスは、低誘電ガラスクロスL2116(織密度60本×58本/inch、厚み95μm、開口率5%)を用いた。
Glass cloth:
The glass cloth used was low dielectric glass cloth L2116 (weave density 60×58/inch, thickness 95 μm, opening ratio 5%).
マトリックス樹脂組成物の調製:
[材料]
以下の材料を用いた。
(低分子量PPE)
・末端メタクリル基変性PPE(製品名「SA9000」、Sabicイノベーティブプラスチックス社製、Mn:2756、分子当たり末端官能基数:2個)
(架橋剤)
・RICON100(CRAY VALLEY社製、重量平均分子量:4500)
・TAIC(三菱ケミカル社製、分子量:249.7)
(有機過酸化物)
・ビス(1-tert-ブチルペルオキシ-1-メチルエチル)ベンゼン(製品名「パーブチルP」、日油社製)
(熱可塑性樹脂)
・水添スチレン系熱可塑性樹脂(SEBS)(製品名「タフテックH1051」、旭化成社製、重量平均分子量(Mw):4.9万、スチレン単位含有率:30質量%)
(難燃剤)
・デカブロモジフェニルエタン(製品名「SAYTEX8010」、アルベマール社製)
(その他成分)
・エポキシ樹脂
エポキシ樹脂:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(製品名「N680-75M」、大日本インキ化学社製)
・硬化剤
ジシアンジアミド(DICY)
Preparation of matrix resin composition:
[material]
The following materials were used:
(Low molecular weight PPE)
- Terminal methacrylic group-modified PPE (product name "SA9000", manufactured by Sabic Innovative Plastics, Mn: 2756, number of terminal functional groups per molecule: 2)
(Crosslinking agent)
・RICON100 (manufactured by CRAY VALLEY, weight average molecular weight: 4500)
TAIC (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, molecular weight: 249.7)
(organic peroxide)
Bis(1-tert-butylperoxy-1-methylethyl)benzene (product name "Perbutyl P", manufactured by NOF Corporation)
(thermoplastic resin)
Hydrogenated styrene-based thermoplastic resin (SEBS) (product name "Tuftec H1051", manufactured by Asahi Kasei Corporation, weight average molecular weight (Mw): 49,000, styrene unit content: 30% by mass)
(Flame retardant)
Decabromodiphenylethane (product name "SAYTEX 8010", manufactured by Albemarle)
(Other ingredients)
Epoxy resin: cresol novolac epoxy resin (product name "N680-75M", manufactured by Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.)
- Hardener: dicyandiamide (DICY)
マトリックス樹脂組成物ワニスの調製:
予め各材料を計量し、容器にトルエン/メチルエチルケトン混合溶剤を50:50の比率で入れ、ミキサーで攪拌しながら、各材料を投入し、5時間以上混合して、50質量%のマトリックス樹脂組成物ワニスを調製した。
Preparation of matrix resin composition varnish:
Each material was weighed in advance, and a 50:50 toluene/methyl ethyl ketone mixed solvent was placed in a container. While stirring with a mixer, each material was added and mixed for 5 hours or more to prepare a 50% by mass matrix resin composition varnish.
第一プリプレグ、第二プリプレグの作製:
クロスを約100N/mの一定張力で樹脂組成物ワニスに含浸させ、スリットで掻き落とし、120℃で3分乾燥して、プリプレグを作製した。
Preparation of first prepreg and second prepreg:
The cloth was impregnated with the resin composition varnish at a constant tension of about 100 N/m, scraped off with a slit, and dried at 120° C. for 3 minutes to prepare a prepreg.
積層板の作製:
コア層8層、表面層8層で、上記に記載の各材料、及び表1に記載の組成の有機繊維を用いてクロスを作製し、ワニスに含浸させてプリプレグを作製した。組成とその評価結果を表1に示す。
Preparation of laminates:
Prepregs were prepared by preparing cloth using the materials described above and organic fibers having the compositions shown in Table 1 for eight core layers and eight surface layers, and then impregnating the cloth with varnish. The compositions and evaluation results are shown in Table 1.
<実施例9~15、比較例4~6>
以下のコンピュータシミュレーションにより、コア層と表面層の層数、硬化前の熱膨張係数(CTE)及び硬化後の熱膨張係数(CTE)を様々に変化させたときの、積層板の性能をシミュレートした。
<Examples 9 to 15, Comparative Examples 4 to 6>
The following computer simulations were performed to simulate the performance of laminates with various numbers of core and surface layers, pre-cure coefficients of thermal expansion (CTE), and post-cure coefficients of thermal expansion (CTE).
コンピュータシミュレーションソフトウェア:
シミュレーションソフトウエアとしては、有限要素解析ソフトウエアであるAbaqus2018を使用した。
1.層構成
モデルの層構成は、図6に示す多層構造体の断面構成と同様である。すなわち、コア層(10)の両面に表面層(20)が積層された積層構造である。「層数」は、合計層数を意味する。例えば、コア層の層数が8、表面層の層数が8であれば、8層の第一樹脂層からなるコア層の両面に、4層の第二樹脂層からなる表面層がそれぞれ配置されている状態を意味する。
2.モデル
図6に示す構造をモデリングした。積層板の長さを4mm、厚み1.6mm、積層板上および積層板上に位置する基板上の銅箔(3)を長さ0.68mm、厚み0.025mm、積層板上に位置する基板(4)の長さを4mm、厚みを1mmとして2次元でメッシュを作成した。はんだは直径0.68mmの円を形成し、円の中心線を対称に上下0.205mm、高さ0.41mmとなる位置で切り取り、モデルおよびメッシュを作製した。
3.熱膨張係数
積層板の熱膨張係数は、表2に記載のとおりに設定した。そのほかの熱膨張係数は銅箔は17ppm/℃、積層板上に位置する基板は12ppm/℃、はんだは23ppm/℃として設定した。
4.温度サイクル
温度負荷は、モデル全体へ一様に昇温・降温履歴を3サイクル付与する条件を設定した。温度は-55℃~125℃とし、保持は5分とした。降温および昇温は、開始時と終了時を除き10分に設定した。
Computer simulation software:
The simulation software used was Abaqus 2018, a finite element analysis software.
1. Layer structure The layer structure of the model is the same as the cross-sectional structure of the multilayer structure shown in Figure 6. That is, it is a laminated structure in which surface layers (20) are laminated on both sides of a core layer (10). The "number of layers" refers to the total number of layers. For example, if the number of core layers is 8 and the number of surface layers is 8, this means that surface layers each consisting of four second resin layers are disposed on both sides of a core layer consisting of eight first resin layers.
2. Model The structure shown in Figure 6 was modeled. A two-dimensional mesh was created with the laminate length set to 4 mm and thickness set to 1.6 mm, the copper foil (3) on the laminate and on the substrate located on the laminate set to 0.68 mm and thickness set to 0.025 mm, and the substrate (4) located on the laminate set to 4 mm and thickness set to 1 mm. The solder formed a circle with a diameter of 0.68 mm, and the center line of the circle was cut symmetrically at positions 0.205 mm above and below and 0.41 mm high to create a model and mesh.
3. Thermal Expansion Coefficient The thermal expansion coefficient of the laminate was set as shown in Table 2. The other thermal expansion coefficients were set as follows: copper foil: 17 ppm/°C, substrate located on the laminate: 12 ppm/°C, and solder: 23 ppm/°C.
4. Temperature cycle The temperature load was set to apply three cycles of uniform temperature rise and fall to the entire model. The temperature was set to -55°C to 125°C and held for 5 minutes. The temperature rise and fall times were set to 10 minutes, excluding the start and end.
シミュレーション結果:
各実施例および各比較例の各部材について熱応力解析を実施し、はんだ部の非弾性ひずみを計算した。また、非特許文献1に記載の疲労寿命線図を元に、破損繰り返し数をシミュレートし、以下の基準で評価した。表2の「温度サイクル試験」に結果を記載する。
○ 破損繰り返し数が1E+5回以上
△ 破損繰り返し数が5E+4回以上~1E+5回未満
× 破損繰り返し数が5E+4回未満
Simulation results:
Thermal stress analysis was performed on each member of each example and comparative example, and the inelastic strain in the solder joint was calculated. Furthermore, the number of cycles until failure was simulated based on the fatigue life diagram described in Non-Patent Document 1, and the results were evaluated according to the following criteria. The results are shown in "Temperature Cycle Test" in Table 2.
○ The number of repeated breakages is 1E+5 times or more. △ The number of repeated breakages is 5E+4 times or more but less than 1E+5 times. × The number of repeated breakages is less than 5E+4 times.
表2の「積層板としての熱膨張係数」は、以下のようにして計算した。
温度サイクルの3サイクル目において、50℃から100℃の温度範囲におけるモデルの長さの変化量を、モデルの長さで割り、さらに50で割った値を、熱膨張係数とした。
The "thermal expansion coefficient as laminate" in Table 2 was calculated as follows.
In the third temperature cycle, the change in length of the model in the temperature range of 50° C. to 100° C. was divided by the length of the model, and then divided by 50 to obtain the thermal expansion coefficient.
表2の「表面層での電気信号遅延」は、以下のようにしてシミュレート及び評価した。
コンピュータシミュレーションソフトウェア:
シミュレーションソフトウエアとしては、有限要素解析ソフトウエアであるAnsys HFSSを使用した。
1.層構成
モデルの層構成は、図7に示す多層構造体の断面構成と同様である。すなわち、コア層(10)の両面に表面層(20)が積層された積層構造である。「層数」は合計層数を意味する。例えば、コア層の層数が8、表面層の層数が8であれば、8層の第一樹脂層からなるコア層の両面に、4層の第二樹脂層からなる表面層がそれぞれ配置されている状態を意味する。
2.モデル
図7に示す構造をモデリングした。積層板の長さを3.68mm、奥行きを7.36mm、厚み1.6mmとし、積層板の表面から2層目と3層目の間に銅箔(3)を配置した。積層板上に長さ0.27mm、奥行き7.36mm、厚み0.018mmの銅箔(3)を2つ配置した。銅箔はクロスの経糸と緯糸が織り重なり、クロス充填率が高くなる位置と、クロスの織りと織りの間の樹脂充填率が高くなる位置へそれぞれ配置し、3次元でモデル及びメッシュを作成した。
3.誘電率
積層板内のマトリックス樹脂、ガラスクロスおよび有機繊維クロスの誘電率は、表2に記載のとおりに設定した。
4.電気信号遅延差の算出方法
上記モデルの2つの銅箔配線に10GHzの高周波信号を入射し、信号が伝搬する際の遅延時間を測定した。配線間の遅延時間差から電気信号遅延差を算出した。
The "electrical signal delay in the surface layer" in Table 2 was simulated and evaluated as follows.
Computer simulation software:
The simulation software used was Ansys HFSS, which is finite element analysis software.
1. Layer structure The layer structure of the model is the same as the cross-sectional structure of the multilayer structure shown in Figure 7. That is, it is a laminated structure in which surface layers (20) are laminated on both sides of a core layer (10). The "number of layers" refers to the total number of layers. For example, if the number of core layers is 8 and the number of surface layers is 8, this means that surface layers each consisting of four second resin layers are disposed on both sides of a core layer consisting of eight first resin layers.
2. Model The structure shown in Figure 7 was modeled. The laminate had a length of 3.68 mm, a depth of 7.36 mm, and a thickness of 1.6 mm, and copper foil (3) was placed between the second and third layers from the surface of the laminate. Two copper foils (3) measuring 0.27 mm in length, 7.36 mm in depth, and 0.018 mm in thickness were placed on the laminate. The copper foils were placed at positions where the warp and weft threads of the cloth overlap, resulting in a high cloth filling rate, and at positions where the resin filling rate between the weaves of the cloth is high, and a three-dimensional model and mesh were created.
3. Dielectric Constant The dielectric constants of the matrix resin, glass cloth and organic fiber cloth in the laminate were set as shown in Table 2.
4. Calculation method for electrical signal delay difference A 10 GHz high-frequency signal was applied to the two copper foil wirings of the above model, and the delay time when the signal propagated was measured. The electrical signal delay difference was calculated from the delay time difference between the wirings.
シミュレーション結果:
各実施例及び比較例の各部材についてシミュレーションを実施し、電気信号遅延差を算出し、以下の評価基準で評価した。表2の「表面層での電気信号遅延」に結果を記載する。
〇 信号の遅延時間が0.25psec/inch未満
× 信号の遅延時間が0.25psec/inch以上
Simulation results:
Simulations were performed on each member of each example and comparative example, and the electrical signal delay difference was calculated and evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 2 under "Electrical signal delay in surface layer."
○ Signal delay time is less than 0.25 psec/inch × Signal delay time is 0.25 psec/inch or more
1 第一樹脂層
2 第二樹脂層
3 銅箔
4 基板
10 コア層
20 表面層
100 積層板
200 金属張積層板
1 First resin layer 2 Second resin layer 3 Copper foil 4 Substrate 10 Core layer 20 Surface layer 100 Laminate 200 Metal-clad laminate
Claims (19)
前記コア層の片面又は両面に積層され、有機繊維クロスに第二のマトリックス樹脂が含浸又は塗布された少なくとも一つの第二樹脂層を含む、表面層と
を備える、積層板であって、
前記第二樹脂層の平面方向の熱膨張係数が、前記第一樹脂層の平面方向の熱膨張係数よりも大きい、積層板。 a core layer including at least one first resin layer in which a glass fiber cloth is impregnated or coated with a first matrix resin;
a surface layer laminated on one or both sides of the core layer and including at least one second resin layer in which a second matrix resin is impregnated or coated into an organic fiber cloth,
A laminate, wherein the second resin layer has a thermal expansion coefficient in a planar direction greater than the thermal expansion coefficient in a planar direction of the first resin layer.
前記第一のマトリックス樹脂及び前記第二のマトリックス樹脂を硬化する工程と、
を含む、積層板の製造方法であって、
前記第二プリプレグの平面方向の熱膨張係数が、前記第一プリプレグの平面方向の熱膨張係数よりも大きい、積層板の製造方法。 a step of laminating at least one first prepreg obtained by impregnating or coating a glass fiber cloth with a first matrix resin and at least one second prepreg obtained by impregnating or coating an organic fiber cloth with a second matrix resin to prepare a prepreg laminate comprising a core layer including the at least one first prepreg and surface layers including the at least one second prepreg laminated on one or both sides of the core layer;
curing the first matrix resin and the second matrix resin;
A method for manufacturing a laminate, comprising:
A method for manufacturing a laminate, wherein the second prepreg has a larger thermal expansion coefficient in a planar direction than the first prepreg.
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