(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層回路板にアンダーコート剤を塗工し、アンダーコート剤が未硬化の状態で、熱硬化型絶縁性接着剤層を有する銅箔をラミネートし、次いで、加熱により一体硬化させる多層プリント配線板の製造方法であって、前記銅箔として、外層回路となる厚さ１〜５０μｍの銅の層とラミネート後除去する厚さ１０〜２００μｍの金属層を有した全厚１１〜２５０μｍの２層構造の銅箔を使用することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
前記熱硬化型絶縁性接着剤がエポキシ樹脂及びその硬化剤からなり、エポキシ樹脂の一成分が分子量１００００以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂からなる請求項１の多層プリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記アンダーコート剤が硬化剤を含んでいない液状エポキシ樹脂からなる請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、熱盤プレスを使用しないでも表面平滑性と板厚精度に優れた多層プリント配線板を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多層プリント配線板を製造する場合、回路作成された内層回路基板上にガラスクロス基材にエポキシ樹脂を含浸してＢステージ化したプリプレグシートを１枚以上重ね、更にその上に銅箔を重ね熱盤プレスにて加熱一体成形するという工程を経ている。しかし、この工程では含浸樹脂を熱により再流動させ一定圧力下で硬化させるため、均一に硬化成形するには １〜１.５時間は必要である。このように製造工程が長くかかる上に、多層積層のための熱盤プレス及びガラスクロスプリプレグのコスト等により高コストとなっている。加えてガラスクロスに樹脂を含浸させる方法のため層間厚の極薄化も困難であった。
【０００３】
近年、これらの問題を解決するため、熱盤プレスによる加熱加圧成形を行わず、層間絶縁材料にガラスクロスを用いない、ビルドアップ方式による多層プリント配線板の技術が改めて注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ビルドアップ方式による多層プリント配線板の製造方法において、フィルム状の層間絶縁樹脂層を用いた場合、プリプレグで層間絶縁樹脂層を形成する方法と比べて作業効率が著しく向上する。しかし、内層回路板の絶縁基板と回路との段差部分にある空気を巻き込むことが予想され、それを防止するためは、減圧の環境下でラミネートを行わねばならず、特殊な設備が必要になってくる。また、ラミネートした絶縁層が内層回路板の絶縁基板と回路との段差に追従するため、表面平滑性が得られず、部品実装時に半田付け不良等が発生したり、エッチングレジスト形成工程でレジストの剥離、パターン現像度低下が発生して安定したレジスト形成ができない等の問題がある。
【０００５】
さらに、プリプレグを使用した場合も同様であるが、内層回路パターンの銅箔残存率によって埋め込む樹脂量が変化することから同じフィルムを使用しても成形後の板厚が同じにならない。つまり、銅箔残存率が大きく埋め込むべき部分が少ない場合は板厚が厚くなり、銅箔残存率が小さく埋め込むべき部分が多い場合は板厚が薄くなることから、銅箔残存率によってフィルム厚も変えなければ同じ板厚を達成することができない。また、一枚の内層回路板でも場所により銅箔残存率に差がある場合には得られた多層プリント配線板の板厚が均一にならない欠点が生じることになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内層回路板にアンダーコート剤を塗工し、アンダーコート剤が未硬化の状態で、熱硬化型絶縁性接着剤層を有する銅箔をラミネートし、次いで、加熱により一体硬化させる多層プリント配線板の製造方法であって、前記銅箔として、外層回路となる厚さ１〜５０μｍの銅の層とラミネート後除去する厚さ１０〜２００μｍの金属層を有した全厚１１〜２５０μｍの２層構造の銅箔を使用することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法に関するものである。即ち、スクリーン印刷、ローラーコーター、カーテンコーターなどで液状のアンダーコート剤を塗工して、内層回路板の銅箔回路間凹部を充填し、その後、熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔を接着させる際に加熱された硬質ロール等を使用することにより、該アンダーコート剤を再溶融させ内層回路板の絶縁基板と回路との段差部分にある空気を巻き込むことなく、また表面平滑性よくラミネートすることができる。そのとき、銅箔にコートされた熱硬化型絶縁接着剤は分子量１００００以上のエポキシ樹脂成分により形状を維持したまま、すなわち層間厚を保った状態で接着されるため、内層銅箔残存率に依存することなく板厚精度に優れた多層プリント配線板を作製することができる。ラミネート後加熱して同時一体硬化反応によりアンダーコート剤と熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔とを一体成形させる。
【０００７】
使用される銅箔はラミネート時に内層回路板の絶縁基板と回路との段差に追従しないようにするため厚い方がよい。しかし、その後の回路形成時にエッチングする際、銅箔が厚いと時間が長くなる上に幅方向のエッチングが多くなるためにファインパターンが作成できないという欠点が生じる。そこで、外層回路となる厚さ１〜５０μｍの銅の層とラミネート後除去する厚さ１０〜２００μｍの金属層（キャリア）を有した全厚１１〜２５０μｍの２層構造の銅箔を使用することによりラミネート時には段差に追従しないで表面平滑性を得ることができ、キャリア除去後の回路形成時には、エッチング時間を短縮しファインパターンを作製することが可能となる。金属層としてはアルミニウム、銅等が用いられ、厚みは１０μｍより薄いと段差に追従してしまい、２００μｍより厚いとラミネート時にロールからの熱が伝わり難く好ましくない。銅箔の厚さは５０μｍより厚いと段差に追従し難くなり、ラミネート後除去する金属層の必要がなくなる。
【０００８】
アンダーコート剤としては、エポキシ樹脂が用いられる。具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の多価フェノール類のエポキシ樹脂の他、多価アルコールのエポキシ化合物、脂環族エポキシ樹脂等を用いることができる。さらには耐燃性を付与するために臭素化したエポキシ樹脂を用いることができる。必要に応じて、グリシジル基を持つ反応性希釈剤、溶融シリカ、結晶性シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、マイカ、タルク、ホワイトカーボン、Ｅガラス粉末などを配合することができる。銅箔や内層回路板との密着性や耐湿性を向上させるためのエポキシシランカップリング剤、ボイドを防止するための消泡剤、更に液状又は粉末の難燃剤等を添加することもできる。
【０００９】
次に、銅箔にコートする熱硬化型絶縁性接着剤について説明する。一般に層間絶縁層である接着剤のフィルム化や巻物化の手法としてはゴム系化合物やポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂などを配合しているが、これらの成分は多層プリント配線板としての熱的性能を著しく低下させる。このため、本発明に用いる接着剤は前記アンダーコート剤との一体化硬化させる際に流動性を小さく抑えて層間厚みを保ち、且つフィルム成形性を持たせるために重量平均分子量１００００以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を配合している。かかるエポキシ樹脂の配合割合は全エポキシ樹脂中３０〜９０重量％、好ましくは５０〜９０重量％である。
【００１０】
用いられるエポキシ樹脂硬化剤としては、アミン系硬化剤、アミド系硬化剤、イミダゾール系硬化剤またはこれらをエポキシアダクト化したものやマイクロカプセルしたものなどが選択される。例えば、ジエチレントリアミン等の脂肪族アミン、イソホロンジアミン等の脂環族ポリアミン、ジシアンジアミド又はその誘導体、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ブチルイミダゾール、２−アリルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール又はこれらのシアノエチル化物、さらにイミダゾール環中の第３級窒素をトリメリット酸で造塩したものなどが用いられる。このような硬化剤の中で、ジシアンジアミドやイミダゾール系化合物あるいはマイクロカプセル化したイミダゾール系化合物が好ましい。かかる硬化剤の配合量はエポキシ樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部である。１重量部より少ないと硬化が十分進まず実用的でない。３０重量部より多いと架橋密度が高くなり過ぎ硬く脆くなることがある。また、必要に応じて硬化促進剤を添加してもよい。
【００１１】
本発明の目的を達成するための、アンダーコート剤の塗工及び熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔をラミネートし硬化する方法について、概要を図１を用いて説明する。
【００１２】
(Ａ)  内層回路板（１）上に液状のアンダーコート剤（３）をスクリーン印刷、ローラーコーター、カーテンコーター等の従来のコーティング設備を使用して内層回路（２）を覆う厚さまで塗工する。埋め込み量が不十分であると、この後のラミネートで空気を巻き込むことになる。このとき、アンダーコート剤は未硬化状態である。
【００１３】
（Ｂ）表面に熱硬化型絶縁性接着剤（４）付き２層構造の銅箔（５）をラミネートする。ラミネーターは表面平滑性を達成するために硬質ロール（６）を使用するのが望ましい。ラミネート条件は、内層回路のパターンによって異なるが、通常圧力は０.５〜６ｋｇｆ／ｃｍ2程度、表面温度は常温から１００℃程度、ラミネートスピードは ０.１〜６ｍ／分程度で行う。このような条件では未硬化状態のアンダーコート剤の粘度は１〜３００ポイズとなり、硬質ロールを用いることで表面平滑性を達成することができる。このとき内層回路（２）と銅箔（５）との層間厚は熱硬化型絶縁性接着剤の厚みで達成することができる。
【００１４】
（Ｃ）次いで、加熱して同時一体硬化反応を行うことによりアンダーコート剤（３）と銅箔にコートされた熱硬化型絶縁接着剤（４）とを一体成形させた後、２層構造の銅箔のうち外層回路を形成しない外側のキャリアを除去することにより外層回路となる銅箔を持つ多層プリント配線板を作製することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００１６】
《実施例１》
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量６４００、重量平均分子量３００００）１５０重量部（以下配合量は全て重量部を表す）とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１７５ 大日本インキ化学工業(株)製 エピクロン８３０）３０部をＭＥＫに撹拌しながら溶解し、そこへ硬化剤としてマイクロカプセル化したイミダゾール１２０部とシランカップリング剤（日本ユニカー(株)製 商品名：Ａ-１８７）１０部を添加して熱硬化型絶縁性接着剤ワニスを作製した。このワニスを厚さ７０μｍの銅キャリアのついた９μｍ銅箔のアンカー面に乾燥後の樹脂厚さが３５μｍとなるようにローラーコーターにて塗布、乾燥し熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔を作製した。
【００１７】
次に、基材厚 ０.１ｍｍ、銅箔厚３５μｍのガラスエポキシ両面銅張積層板をパターン加工し、銅箔表面を黒化処理した後、５０℃で真空脱泡したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ(株)製エピコート８２８）をカーテンコーターにより厚さ約４０μｍに塗工した。その後、温度１００℃、圧力２ｋｇｆ／ｃｍ2、ラミネートスピード０.８ｍ／分の条件で、硬質ロールを用いて上記熱硬化型絶縁性接着剤付き銅箔をラミネートした。次いで、１８０℃、２０分間加熱し一体硬化させた。その後、７０μｍの銅キャリアを引き剥すことにより外層回路を形成する銅箔が９μｍである多層プリント配線板を作製した。
【００１８】
《実施例２》
内層回路板の回路銅厚が７０μｍ、アンダーコート剤の厚さが８０μｍとすること以外は実施例１と全く同様にして多層プリント配線板を作製した。
【００１９】
《比較例１》
熱硬化型絶縁性接着剤ワニスを厚さ１８μｍの銅箔（銅キャリアなし）のアンカー面に塗工する以外は実施例１と全く同様にして多層プリント配線板を作製した。
【００２０】
《比較例２》
アンダーコート剤を塗工しない以外は実施例１と同様にして多層プリント配線板を作製した。
得られた多層プリント配線板は表１に示すような特性を有している。
【００２１】
0003685507.tif 000002
【００２２】
（試験方法）
内層回路板試験片：線間２００μｍピッチ、クリアランスホール １.０ｍｍφ
１．表面平滑性：ＪＩＳ Ｂ ０６０１ Ｒ(max)
２．吸湿半田耐熱試験
吸湿条件：プレッシャークッカー処理、１２５℃、２.３気圧、３０分間
試験条件：ｎ＝５で、全ての試験片が２８０℃、１２０秒間で膨れが無かった場合を○とした。
３．埋込み性：外層銅箔を剥離後、内層回路が埋め込まれているか否かを光学顕微鏡を用い目視によって判断し、埋め込まれているものを○とした。
４．層間絶縁層厚み：多層プリント配線板を切断し、その断面を光学顕微鏡で観察し、内層回路と表面銅箔との層間絶縁層厚さを測定した。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の方法に従うと、熱硬化型絶縁接着剤付き銅箔を硬質ロール等でラミネートする際に、ラミネート後除去するキャリア層を有するため厚くなっている２層構造銅箔が内層回路の段差に追従しにくく、また内層回路に塗工後未硬化状態のアンダーコート剤が溶融して表面が平滑化し、さらに銅箔にコートされた熱硬化型絶縁接着剤が厚さを維持しているため、内層銅箔残存率に依存することなく板厚精度に優れた多層プリント配線板を作製することができる。更に、ラミネート後加熱してアンダーコート剤と銅箔にコートされた熱硬化型接着剤とを一体硬化することができる。
【００２４】
また、従来のようにプリプレグと熱盤プレスを用いず、またアディティブ法のようにメッキを施すこともなく、ラミネート法により外層銅箔を有した多層プリント配線板を製造することができるため、絶縁層形成及び外層導電層形成に要する時間は非常に短縮化され、工程の単純化や低コスト化に貢献できる。更にガラスクロスを用いないため層間絶縁層を極薄にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の多層プリント配線板（一例）を作製する工程を示す概略断面図
【符号の説明】
１  内層回路板
２  内層回路
３  アンダーコート剤
４  熱硬化型絶縁性接着剤
５  ２層構造銅箔
６  銅
７  金属層
８  硬質ロール
９  多層プリント配線板
【図１】
0003685507.tif 000003