(57)【要約】      （修正有）【課題】無機フィラーの添加によって熱膨張率差による不具合を解消するとともに、高密度実装のための高精度加工度が求められているスルーホール形成のためのドリル穴あけの位置精度の向上を可能とする銅張り積層板を提供する。【解決手段】少くとも片面の表層銅箔が無機フィラーを含まない樹脂層と接しているとともに、無機フィラーを含む樹脂層を内部もしくは裏側の層として有している銅張り積層板であって、無機フィラーを含む樹脂層は少くとも２層あり、各々は、無機フイラーが面に沿った一方向に配向し、隣接する層は互いに無機フィラーの配向方向が相違しているものとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少くとも片面の表層銅箔が無機フィラーを含まない樹脂層と接しているとともに、無機フィラーを含む樹脂層を内部もしくは裏側の層として有している銅張り積層板であって、無機フィラーを含む樹脂層は少くとも２層あり、各々は、無機フイラーが面に沿った一方向に配向し、隣接する層は互いに無機フィラーの配向方向が相違していることを特徴とする銅張り積層板。
【請求項２】
隣接する層は互いに無機フィラーの配向が直交していることを特徴とする請求項１に記載の銅張り積層板。
【請求項３】
表層銅箔と接する無機フィラーを含まない樹脂層が、表面粗度（Ｒａ）１μｍ以上の無機フィラーを含む樹脂層の上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の銅張り積層板。
【請求項４】
無機フィラーを含まない樹脂層と無機フイラーを含む樹脂層とがともにガラスクロス含浸樹脂層であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の銅張り積層板。
【請求項５】
ガラスクロスの片面に無機フィラーを含まない含浸樹脂層が形成され、他方の面に無機フィラーを含む含浸樹脂層が形成されているプリプレグにおいて、無機フィラーを含まない含浸樹脂層が表層銅箔に接するように積層成形されていることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の銅張り積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板等の電子部材、電子機器として有用な銅張り積層板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チップ部品を実装したプリント配線板においては、熱衝撃が加わると、プリント配線板の面方向の熱膨張率がチップ部品の熱膨張率に比べて大きいため、この熱膨張率の差によって歪みが生じ、チップ部品の接合部にクラックを生じるという問題があった。
【０００３】
そこで、プリント配線板の面方向の熱膨張率を下げるために、プリント配線板材料の樹脂組成物中に無機フィラーを配合することや、そのための配合条件等についての検討がなされてきている。
【０００４】
たとえば、無機フィラーの種類や粒径、アスペクト比、樹脂固形分に対しての配合量等についての数多くの検討が報告され、線膨張率差の低減のために無機フィラーを面に沿う方向において異なる複数の方向に配列させること（特許文献１）をはじめ、無機フィラーの添加により金属層との接着性が低下しやすいとの問題に対処するために、金属層に接する樹脂層や接着層とそうでない樹脂層とを区分し、金属層に接する樹脂層や接着層での無機フィラーの含有量を低くし、あるいはこれを含有しないものとすること（特許文献２−３）等が提案されている。
【０００５】
しかしながら、これら従来からの改善提案にもかかわらず、無機フィラーを異なる複数の方向に配列させる特許文献１の方法の場合には、プリント配線板用の樹脂組成物中に無機フィラーを配合すると、積層板に対してスルーホール形成のためのドリル穴あけにおいて、どうしても硬いために、穴位置精度の向上が難しいという問題が解決されないでいた。
【０００６】
また、金属層に接する樹脂層等とそうでない層とを無機フィラーの配合において区分する特許文献２−３の手段では、熱膨張率の差による不具合に対しての改善が満足できるものでないという問題があった。そしてさらには、これら区分された層間での界面剥離という問題も解決されないでいた。
【特許文献１】特開２００６−３２１８５３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８３９３号公報
【特許文献３】特開２００４−３１８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のとおりの背景から、無機フィラーの添加によって熱膨張率差による不具合を解消するとともに、高密度実装のための高精度加工度がもとめられているスルーホール形成のためのドリル穴あけの位置精度の向上を可能とし、さらには積層板の層間接着をも確実なものとすることのできる新しい銅張り積層板を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の銅張り積層板は、上記の課題を解決するものとして以下のことを特徴としている。
【０００９】
第１：少くとも片面の表層銅箔が無機フィラーを含まない樹脂層と接しているとともに、無機フィラーを含む樹脂層を内部もしくは裏側の層として有している銅張り積層板であって、無機フィラーを含む樹脂層は少くとも２層あり、各々は、無機フィラーが面に沿った一方向に配向し、隣接する層は互いに無機フィラーの配向方向が相違している。
【００１０】
第２：隣接する層は互いに無機フィラーの配向が直交している。
【００１１】
第３：表層銅箔と接する無機フィラーを含まない樹脂層が、表面粗度（Ｒａ）１μｍ以上の無機フィラーを含む樹脂層の上に形成されている。
【００１２】
第４：無機フィラーを含まない樹脂層と無機フィラーを含む樹脂層とがともにガラスクロス含浸樹脂層である。
【００１３】
第５：ガラスクロスの片面に無機フィラーを含まない含浸樹脂層が形成され、他方の面に無機フィラーを含む含浸樹脂層が形成されているプリプレグにおいて、無機フィラーを含まない含浸樹脂層が表層銅箔に接するように積層成形されている。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１の発明によれば、少くとも片面の表層銅箔が無機フィラーを含まない樹脂層と接することにより、表面の硬度が小さいためにドリル加工時に表面でドリル刃が屈曲することなく、穴位置精度のよい加工を施すことが可能であり、また、無機フィラーが面に沿って一方向に配向させることにより、配向した方向に対し、効率よく熱膨張率を下げることができ、１方向に配向した無機フィラー樹脂層を２層以上とし、各層の無機フィラーの配向を異なるように配することにより、面方向のたて、よこ、両方向の熱膨張率を効果的に下げることが可能となる。このような効果は、無機フィラーの配向が直交している第２の発明においてより顕著に、確実に実現されることになる。
【００１５】
また、表面粗度１μｍ以上の無機フィラーを含む樹脂層の上に表層の無機フィラーのない層を形成する上記第３の発明によれば、熱衝撃によって無機フィラーを含む層と表層の無機フィラーのない層の間の界面が剥離するのをより効果的に抑制することができる。
【００１６】
そして、無機フィラーを含まない樹脂層並びに含む樹脂層をともにガラスクロス含浸の樹脂層とする第４の発明によれば、上記の効果に加えて、プリント配線板用の積層板としての耐熱性や曲げ強度、耐衝撃性等も確保、向上されることになる。
【００１７】
そしてまた、第５の発明によってガラスクロスの片面に無機フィラーのない含浸樹脂層が形成されており、ガラスクロスのもう一方の面に無機フィラーを含む含浸樹脂層が形成されているプリプレグを無機フィラーのない樹脂組成物が形成した面を表層銅箔に接するように用いることによっても穴位置精度のよい加工を施すことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の銅張り積層板においては、無機フィラーを含まない樹脂層とこれを含む樹脂層との配設を必須としているが、これらの樹脂層は、従来からプリント配線板用積層板等に用いられている樹脂をはじめとする各種のものの組成物をもって形成することができる。たとえば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂の単独、及びこれらをベース樹脂とした変性樹脂、これら樹脂の組み合わせ樹脂などを用いることができ、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、各種添加剤を用いることができる。フィラーの流動性を考慮すると、エポキシ樹脂を用いることが好ましく、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、ビスフェノールＡノボラック型、ビスフェノールＦノボラック型、ナフタレン型、ビフェニル型、ジシクロペンタジエン型などのエポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、また、これらの臭素化物などを使用することができ、それらを単独または複数組み合わせて使用することができる。そして、エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド、脂肪族ポリアミドなどのアミド系硬化剤や、アンモニア、トリエチルアミンなどのアミン系硬化剤やフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤や酸無水物類などを挙げることができ、メチルエチルケトン、ジメチルフォルムアミド、メトキシプロパノール等の溶媒に溶解し、ガラスクロスに含浸するワニスとする。
【００１９】
無機フィラーを含む樹脂層を形成するための樹脂組成物は上記の樹脂組成物にフィラーを配合することにより調製することができる。
【００２０】
本発明における無機フィラーとしては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸アルミニウムなどを挙げることができる。樹脂組成物の調製方法としては、たとえば、上記の各成分を所定数配合し、ディスパーやミルなどで均一に混合することができる。
【００２１】
ここで無機フィラーとしては、一般的には、数平均径（Ｄ）が０．０１〜５．０μｍ、数平均長（Ｌ）が１〜２５μｍの範囲のものが考慮される。そして、本発明においては、無機フィラーは、面に沿って一方向に配向されることを必須としていることからも、この「一方向」を規定することになるそのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）は１を超えたものとなる。このアスペクト比は、５以上、さらには５〜５０とすることが好ましい。なお、これらの無機フィラーは、その表面を、あらかじめ公知のカップリング剤、たとえばシラン系カップリング剤やチタネート系カップリング剤によって処理しておいてもよい。アスペクト比が５以上の無機フィラーを配合することによって、面に沿っての一方向の配向が確実に、安定して実現され、本発明の効果の達成に大きく寄与することになる。アスペクト比が５未満の場合には、これらの効果が実現されにくい。
【００２２】
無機フィラーの配合については、その配合量（Ａ）は、樹脂固形分（Ｂ）に対しての重量比で、一般的にはＡ／Ｂ＝０．１〜０．６の範囲とすることが好ましい。
【００２３】
本発明においては、無機フィラーを含まない樹脂組成物、そして無機フィラーを含む樹脂組成物の各々をガラスクロス等の基材に含浸させて各々の樹脂層を形成することもできる。この場合のガラスクロス等の基材については従来公知のものをはじめとして各種であってよい。また、ガラスクロス等の基材への樹脂組成物の含浸量について適宜に定めることができる。
【００２４】
たとえば、本発明の積層板は無機フィラーを含まない樹脂組成物をガラスクロスに含浸させ、加熱乾燥して作製する無機フィラーを含まないプリプレグと、無機フィラーを含む樹脂組成物をガラスクロスに含浸させ、加熱乾燥して作製する無機フィラーを含むプリプレグを用い、表層の銅箔に接するように無機フィラーを含まないプリプレグを配し、無機フィラーを含むプリプレグと積層し、加熱、加圧（たとえば１６０〜１９０℃、１０〜１８０分、５〜５０ｋｇ／ｃｍ2、具体例としては１７０℃６０分、３０ｋｇ／ｃｍ2）することにより作製することができる。
【００２５】
このようにして、無機フィラーを含む樹脂組成物からなるワニスを用い、ガラスクロスの面方向の１方向に配向するように作製したプリプレグを用いると無機フィラーの配向した方向の熱膨張率が効果的に下がる。
【００２６】
そして、無機フィラーがガラスクロス等の面方向の１方向に配向するように作製したプリプレグを複数枚、無機フィラーの配向が異なるように、特に好ましくは直交するように積層して作製すると、面方向のたて、よこ方向の熱膨張率とその差が効果的に小さくなり、従来の不具合が解消されることになる。無機フィラーの配向方向の相違角度は、積層板の熱膨張係数（ｐｐｍ／℃）が面のたてとよこ、つまり積層板面のＸとＹ方向において、相互の差が１０％以内、より好ましくは５％以内となるように、無機フィラーの種類や大きさ、配合量、アスペクト比を考慮して定めることができる。一般的には、その角度の相違は４５°以上とし、最も好ましくは直交（９０°）させる。
【００２７】
また、無機フィラーを含むプリプレグを銅箔とともに積層し、加熱、加圧することにより作製した積層板の表層の銅箔をエッチング除法し、デスミア処理を施す等により表面の粗度（Ｒａ）を１μｍ以上とした積層板の表面に無機フィラーを含まないプリプレグを、表層の銅箔と接するように配して積層成型して作製することにより、無機フィラーを含まないプリプレグ層と無機フィラーを含むプリプレグ層の界面の密着が強くなり、熱衝撃に対して剥離を抑えることができる。
【００２８】
また、上記の無機フィラーを含まない樹脂組成物をガラスクロスの片面に樹脂塗工機により塗工し、たとえば１６０℃１０分間加熱した後、もう一方に無機フィラーを含む樹脂組成物を樹脂塗工機により塗工し、たとえば１６０℃１０分間加熱して作製するプリプレグを、無機フィラーのない樹脂組成物が形成した面を表層銅箔に接するように積層成型することによっても作製することができる。
【００２９】
なお、無機フィラーを含む樹脂層は２以上の複数とするが、これは３層、４層さらにはそれ以上であってもよい。ただ、いずれの場合も、隣接する層では、無機フィラーの配向方向は相違している。
【００３０】
そこで、以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん以下の例によって発明が限定されることはない。
【実施例】
【００３１】
＜１＞樹脂ワニスの調製
次の組成；
樹脂：大日本インキ化学工業社製「エピクロン１１２１Ｎ」
大日本インキ化学工業社製「エピクロンＮ６９０」
硬化剤：Ｄｅｇｓａ社製  ジシアンジアミド
硬化促進剤：四国化成社製「２Ｅ・４ＭＺ」
の材料を６０：３７：２．８：０．２（重量％）にて、
メチルエチルケトン：ジメチルフォルムアミド＝１：１（重量％）にデイスパーを用いて攪拌溶解（固形分６０％）し、樹脂ワニスＡを得た。
【００３２】
次いで、この樹脂ワニスＡに、次の；
無機フィラー：アドマテックス社製「ＳＯ−２５Ｒ」（溶融、球状シリカ）
（アスペクト比１）
四国化成社製「アルボレックス」
（ホウ酸アルミニウム  アスペクト比５．５）
の各々を樹脂固形分：無機フィラー＝１００：３０（重量％）にてミルを用いて分散し、  フィラー：アドマテックス社製「ＳＯ−２５Ｒ」のものから樹脂ワニスＢを、フィラー：四国化成社製「アルボレックス」のものから樹脂ワニスＣを得た。
＜２＞プリプレグの作製
上記の樹脂ワニスＡ、Ｂ、Ｃをガラスクロス（日東紡社製２１１６タイプ）に含浸、加熱、乾燥（１６０℃１０分）し、プリプレグを得た。その種類は表１のとおりとした。
【００３３】
なお、プリプレグＣについてはフィラーの配向をガラスクロスの面に沿った一方向、すなわちプリプレグ作製時のプリプレグ供給の方向に揃えた。
【００３４】
また、樹脂ワニスＡをガラスクロスの片面に樹脂塗工機により塗工し、１６０℃１０分間加熱した後、もう一方に樹脂組成物Ｂ、Ｃを樹脂塗工機により塗工し、１６０℃１０分間加熱してプリプレグＤ、Ｅを得た。
【００３５】
【表１】
2008207396.tif 000002
【００３６】
＜３＞積層板の作製
表２に示したとおりの所定の構成により積層し、１７０℃６０分、３０ｋｇ／ｃｍ2の条件で成型し、積層板を得た。なお、プリプレグＤ、Ｅを用いる場合には、無機フィラーを含まない樹脂層が銅箔に接するように積層成形した。
【００３７】
なお、表２の実施例２においては、あらかじめ内部層（プリプレグＣ  ２枚）のみで成形後に表層銅箔をエッチング除去し、スルーホールをドリルで穴あけした際に生じるスミア（樹脂の軟化したカス）を過マンガン酸により処理するというデスミア処理して表面粗度（Ｒａ）を１．５μｍとしてプリプレグＡを積層成形した。
＜４＞評価
以下の項目について評価した。
１．熱膨張率
積層板の両方向の熱膨張率をＴＭＡにより測定した。
２．ドリル加工性
ドリルビットはユニオンツール社製Ｅ８４３、φ０．２５ｍｍを用い、回転数１２０ｋｒｐｍ、送り速度２．６ｍ／分の条件にて３０００穴加工後の穴位置ずれ量の最大値を測定した。
３．デラミネーション
加熱等の衝撃によりガラス／樹脂界面等にクラックが発生し、剥離するかどうか（デラミ発生の有無）を評価した。その際の条件は次の二通りとした。
・  ２６０℃３０秒ハンダ浸漬
・  ２８８℃３０秒ハンダ浸漬
上記評価１および２についての評価の結果も表２に示した。また、比較例については表３に示した。
【００３８】
【表２】
2008207396.tif 000003
【００３９】
【表３】
2008207396.tif 000004
【００４０】
本発明の実施例においては、たて、よこの熱膨張係数の差は１０％以内に納められ、無機フィラーの配向が直交している実施例３においては、たて、よこの差がない。また、実施例での穴位置精度も極めて良好である。
【００４１】
一方プリプレグＢ、Ｃを銅箔に接している層としている比較例１−２では、穴位置精度が低く、無機フィラーの配向のないプリプレグＢ、Ｄを用いた比較例３−４、そして配向を互いに同じにしている比較例５−６では、熱膨張係数の差は３０％を超えている。
【００４２】
また、上記実施例についてのデラミネーション評価では、（１）２６０℃３０秒ハンダ浸漬の条件ではいずれもデラミ発生は確認されなかった。また、実施例２の場合には、上記（２）２８８℃の３０秒ハンダ浸漬した場合でもデラミ発生がないことが確認された。