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発明の名称 ガラス不織布基材積層板の製造法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−24525
公開日 平成10年(1998)1月27日
出願番号 特願平8−180224
出願日 平成8年(1996)7月10日
代理人
発明者 牛田 雅之 / 坂口 達
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】基材がガラス不織布のみからなり、熱硬化性樹脂を含浸した当該ガラス不織布基材の層を加熱加圧成形する積層板の製造において、上記基材の120℃における引張り強度が単位重量100g/m2換算で2kgf/cm以上であり、上記基材の樹脂含有率が35重量%以上であることを特徴とするガラス不織布基材積層板の製造法。
【請求項2】加熱加圧成形の圧力が40〜60kgf/cm2であることを特徴とする請求項1記載のガラス不織布基材積層板の製造法。
【請求項3】加熱加圧成形の作業雰囲気を減圧にすることを特徴とする請求項1又は2記載のガラス不織布基材積層板の製造法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、基材としてガラス不織布のみを使用した積層板の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス不織布基材は、コンポジット積層板(CEM−3積層板)の芯材として用いられてきたが、近年になって、多層プリント回路板の内層回路板の基材として用いられる場合もでてきた。熱硬化性樹脂を含浸したガラス不織布基材のみからなる層の両面に銅箔を配置して加熱加圧成形し、ガラス不織布基材積層板とするような場合である。この積層板の表面の銅箔をエッチングして回路を形成し、内層回路板とする。基材としてガラス不織布のみを使用した上記のような積層板は、CEM−3積層板用のガラス不織布基材を流用して製造されているが、基材がガラス不織布のみからなることに起因して、成形性が悪く、カスレやボイドが発生するという問題がある。この問題を解決するため、ガラス不織布基材にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸乾燥してプリプレグを調製する段階で、乾燥度合いを若干少なくして、成形時の樹脂流れを多くする方法がある。しかし、この方法では、基材切れや端ダレ(積層板周囲の厚さが薄くなる現象)を誘発することもあり、この技術だけではカスレやボイドの発生を十分に抑制できない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようとする課題は、基材としてガラス不織布のみを使用した積層板を製造するに当たって、カスレやボイドの抑制とともに、端ダレおよび基材切れ防止することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため本発明に係る方法では、ガラス不織布基材として特定の強度を有するものを選定し、ガラス不織布に含浸する熱硬化性樹脂の含有率を特定する。すなわち、ガラス不織布基材として、120℃における引張り強度が単位重量100g/m2換算で2kgf/cm以上のものを選択する。そして、ガラス不織布基材の樹脂含有率を35重量%以上にする。
【0005】ガラス不織布は、ガラス繊維同士を熱硬化性樹脂等からなるバインダで結着することにより構成されており、加熱加圧成形時にバインダが軟化してガラス不織布基材の引張り強度が低下すると基材破壊である基材切れが発生する。ガラス不織布基材の1cm幅当たりの引張り強度を上記のように特定することにより、基材切れを抑制することができる。また、カスレおよびボイドの発生は、積層成形時の樹脂流れに起因するものの、ガラス不織布基材の樹脂含有率と相関関係があり、樹脂含有率が多くなる程樹脂の充填性が増し、カスレおよびボイドの抑制が容易になる。このような観点から、脂含有率を35重量%以上にする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に係る方法においては、熱硬化性樹脂を含浸したガラス不織布基材の層は、ガラス不織布1枚からなっているものと複数枚からなっているものの両方をその概念に含む。また、積層板は、表面に銅箔等の金属箔が一体化されている金属箔張り積層板もその概念に含む。
【0007】熱硬化性樹脂を含浸したガラス不織布基材の層の加熱加圧成形は、40〜60kgf/cm2の圧力で実施することが望ましい。カスレおよびボイドを抑制しつつ、基材切れの発生を抑制する効果が一層顕著になる。また、加熱加圧成形の作業雰囲気を減圧にすると、ガラス不織布に含浸した樹脂中の残留揮発分の除去がしやすくなり、カスレや微少ボイドを抑制する効果が一層顕著になる。
【0008】
【実施例】以下に説明する例では、ガラス不織布基材として、ガラス繊維同士をエポキシバインダで結着した電気絶縁用のガラス不織布a〜cを使用した。単位重量100g/m2換算での各ガラス不織布の120℃における引張り強度(換算熱時強度)は、表1に示すとおりである。各ガラス不織布の単位重量も併せて示した。尚、引張り強度の単位重量100g/m2換算は、比例計算で行なった。例えば、単位重量41g/m2のガラス不織布の実際の引張り強度がZであるとすると、単位重量100g/m2換算の引り強度は、(Z×100÷41)で計算される。また、換算熱時強度の調整は、バインダ付着量を増減することにより行なった。
【0009】
【表1】

【0010】また、以下に説明する例では、ガラス不織布基材に含浸する樹脂ワニスとして、ビスフェノールA型エポキシ樹脂ワニスを採用した。しかし、これは、熱硬化性樹脂をエポキシ樹脂に限定することを意味するものではない。ガラス不織布基材に含浸する樹脂ワニスには、必要に応じて充填材を配合した。以下に説明する充填材を配合した例では、充填材として水酸化アルミニウムとタルクを等量で使用した。ガラス不織布基材に樹脂ワニスを含浸乾燥してプリプレグを調製するに当たり、プリプレグ全重量に占めるガラス不織布基材の重量をいずれも10%になるように調整した。さらに、積層板表面に一体化する銅箔として、厚さ35μ電解銅箔を使用した。
【0011】実施例1充填材を配合しない樹脂ワニスをガラス不織布aに含浸乾燥し、樹脂含有率90重量%のプリプレグを調製した。これを所定枚数重ね、その両表面には銅箔を配置して、圧力40kgf/cm2で加熱加圧成形して厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0012】実施例2樹脂/充填材の固形重量比が5/4になるように充填材を配合したワニスをガラス不織布aに含浸乾燥し、樹脂含有率50重量%のプリプレグを調製した。これを所定枚数重ね、その両表面には銅箔を配置して、圧力40kgf/cm2で加熱加圧成形して厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0013】実施例3樹脂/充填材の固形重量比が4/5になるように充填材を配合したワニスをガラス不織布aに含浸乾燥し、樹脂含有率40重量%のプリプレグを調製した。これを所定枚数重ね、その両表面には銅箔を配置して、圧力40kgf/cm2で加熱加圧成形して厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0014】実施例4樹脂/充填材の固形重量比が7/11になるように充填材を配合したワニスをガラス不織布aに含浸乾燥し、樹脂含有率35重量%のプリプレグを調製した。これを所定枚数重ね、その両表面には銅箔を配置して、圧力40kgf/cm2で加熱加圧成形して厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0015】実施例5実施例2において、加熱加圧成形の圧力を60kgf/cm2にして、厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0016】実施例6実施例2において、加熱加圧成形の圧力を20kgf/cm2にして、厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0017】実施例7実施例2において、加熱加圧成形の圧力を80kgf/cm2にして、厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0018】実施例8実施例4において、加熱加圧成形の作業雰囲気を−600mmHg以上の減圧にし、厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0019】実施例9実施例2において、ガラス不織布aの代わりにガラス不織布bを使用し、厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0020】比較例1樹脂/充填材の固形重量比が5/4になるように充填材を配合したワニスをガラス不織布cに含浸乾燥し、樹脂含有率50重量%のプリプレグを調製した。これを所定枚数重ね、その両表面には銅箔を配置して、圧力40kgf/cm2で加熱加圧成形して、厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0021】比較例2樹脂/充填材の固形重量比が1/2になるように充填材を配合したワニスをガラス不織布aに含浸乾燥し、樹脂含有率30重量%のプリプレグを調製した。これを所定枚数重ね、その両表面には銅箔を配置てし、圧力40kgf/cm2で加熱加圧成形して、厚さ1.2mmのガラス不織布基材積層板を得た。
【0022】表2に、実施例1〜8および比較例1,2により得た積層板のカスレ等の外観評価結果を示す。表中の「○」、「△」、「×」、「*」の各評価は、以下の意味で使用している。
○:なし △:問題ない程度に発生 ×:不良*:板厚バラツキ有り【0023】
【表2】

【0024】実施例2,9および比較例1より、ガラス不織布基材の熱時引張り強度は最低でも2kgf/cm以上必要であることがわかる。実施例1〜4および比較例2より、樹脂含有率が35%以上であればガラス不織布基材積層板のボイドおよびカスレの発生を防止できることもわかる。実施例2,5〜7より、加熱加圧成形の圧力は40〜60kgf/cm2が好ましいことがわかる。基材切れについては、耐熱性のあるバインダを使用したガラス不織布基材等でも対策できるが、端ダレ等には効果が薄い。また、実施例4,8を比較して、加熱加圧成形時にその作業雰囲気を減圧にすることにより、ボイド発生を効果的に防止できることを理解できる。これは、減圧雰囲気によりプリプレグ中の残留揮発分が除去されることに起因すると考えられる。
【0025】
【発明の効果】以上のとおり本発明に係る製造法では、カスレやボイド、基材切れや端ダレのない不織布基材積層板を提供できる。加熱加圧成形の圧力を40〜60kgf/cm2にすれば、カスレおよびボイドを抑制しつつ、基材切れの発生を抑制する効果が一層顕著になる。また、加熱加圧成形の作業雰囲気を減圧にすると、ガラス不織布に含浸した樹脂中の残留揮発分の除去がしやすくなり、カスレや微少ボイドを抑制する効果が一層顕著になる。




 

 


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