(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ハロゲン化合物を使用せず難燃性を付与し、絶縁層の熱伝導率を向上させて、はんだ付けの際の電子部品へのダメージを防止できる多層プリント配線基板を提供する。【解決手段】ガラスクロスにエポキシ樹脂組成物を含浸してなる絶縁層１０，〜１２と、回路が形成された金属箔層２０，〜２３とが交互に積層されており、エポキシ樹脂組成物が、リン酸エステルと、水酸化アルミニウムと、シリカと、酸化カルシウムと、チタン酸ストロンチウムと、酸化鉄とを少なくとも含有し、前記絶縁層における無機成分の含有量が、蛍光Ｘ線分析法によって測定された換算値で、Ｐ２Ｏ５８〜１８質量％、Ａｌ２Ｏ３２０〜２８質量％、ＳｉＯ２０．１〜０．６質量％、Ｃｌ０．１〜１．０質量％、ＣａＯ１５〜２０質量％、ＴｉＯ２０．３〜０．５質量％、Ｆｅ２Ｏ３０．２〜０．４、ＳｒＯ０．１〜０．３質量％となるようにされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスクロスにエポキシ樹脂組成物を含浸してなる絶縁層と、回路が形成された金属箔層とが、前記絶縁層の表裏両側に前記金属箔層が配置されるように交互に積層されており、更に、前記絶縁層を介して積層された金属箔層どうしを導通させるためのスルーホールが設けられてなる多層プリント配線板において、
前記エポキシ樹脂組成物が、リン酸エステルと、水酸化アルミニウムと、シリカと、酸化カルシウムと、チタン酸ストロンチウムと、酸化鉄とを少なくとも含有し、
前記絶縁層における無機成分の含有量が、蛍光Ｘ線分析法によって測定された換算値で、五酸化リン（Ｐ２Ｏ５）８〜１８質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）２０〜２８質量％、シリカ（ＳｉＯ２）０．１〜０．６質量％、塩素（Ｃｌ）０．１〜１．０質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１５〜２０質量％、酸化チタン（ＴｉＯ２）０．３〜０．５質量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）０．２〜０．４、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）０．１〜０．３質量％となるようにされていることを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
前記水酸化アルミニウムは、平均粒径が０．５〜１．０μｍの不定形状の粒子からなり、前記絶縁層内にほぼ均一に分布している請求項１記載の多層プリント配線板。
【請求項３】
前記金属箔層及びスルーホールの所定箇所に、鉛を含有しないはんだ層が形成されている請求項１又は２記載の多層プリント配線板。
【請求項４】
前記多層プリント配線板表面上のはんだ付け部以外が、フタロシアニンブルーを含有する絶縁材料によって被覆されている請求項１〜３のいずれか一つに記載の多層プリント配線板。
【請求項５】
ＪＩＳ−Ｋ７２１７による、６００℃における燃焼試験によって発生するガス量が、前記多層プリント配線板に対する質量割合で、塩素１５０μｇ／ｇ以下、臭素３０μｇ／ｇ以下、シアン化水素５ｍｇ／ｇ以下、ポリ塩素化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン及びポリ塩素化ジベンゾフラン５ｐｇ／ｇ以下である請求項１〜４のいずれか一つに記載の多層プリント配線板。
【請求項６】
前記絶縁層の熱伝導率が０．４〜０．５Ｗ／ｍ／Ｋである請求項１〜５のいずれか一つに記載の多層プリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を表面実装するためのプリント配線板に関し、更に詳しくは、絶縁層がガラスクロスとエポキシ樹脂からなる多層プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を実装するためのプリント配線板としては、ＮＥＭＡ（アメリカ電気製造業者協会）の規格でＦＲ−１と呼ばれる紙フェノール銅張積層板、ＣＥＭ−３と呼ばれるコンポジッド銅張積層板、ビルドアップ用ＲＳＣと呼ばれる銅箔付き樹脂シート、ＦＲ−４と呼ばれる多層のガラスエポキシ銅張積層板等があり、それぞれ、使用される機器の要求性能に合わせて用いられている。このうち、ＦＲ−４と呼ばれる多層のガラスエポキシ銅張積層板は、絶縁層がガラスクロスとエポキシ樹脂からなる多層プリント配線基板であり使用量も多く、近年、パーソナルコンピューターや、携帯電話等の機器に搭載される主材料となっている。
【０００３】
このようなプリント配線板は、電気回路によって高温になるため、火災防止を目的とした安全上の観点から難燃性が要求されており、ＵＬ９４−Ｖ０のような難燃グレードの規格が設けられている。
【０００４】
一般に、このような基板材料の難燃化には、ハロゲン物質の添加が有効であることが知られており、この難燃成分を樹脂に添加又は反応させて一般的に使用されている。このハロゲン系難燃剤のメカニズムは、主に熱分解によるハロゲン化ラジカルの生成が、燃焼源である有機ラジカルを捕捉することで燃焼の連鎖反応を停止させ、高難燃性を発現させている。
【０００５】
ここで、上記のＦＲ−４のようなガラスエポキシ銅張積層板においては、絶縁層がガラスクロスとエポキシ樹脂とからなるため、エポキシ樹脂として、塩素化エポキシ樹脂や臭素化エポキシ樹脂を用いることにより、エポキシ樹脂に難燃性を付与することが従来より行なわれていた。
【０００６】
しかし、臭素化エポキシ樹脂のようなハロゲン化合物を大量に含む難燃剤は、燃焼条件によってはダイオキシン類が発生する可能性があり、近年話題の環境への負荷を低減する観点から、ハロゲン量を低減させる要求が高まっている。また、遊離のハロゲンイオンが銅箔層に移行して、回路となっている銅箔層を腐蝕させるマイグレーションという現象が生じるという問題もある。
【０００７】
このように、難燃性を確保しつつ、ハロゲンの使用量を減少させるような基板材料として、例えば、特開２００１−１６４０９４号公報には、回路基板に求められる難燃性と絶縁性を備えるビルドアップ用絶縁膜として、エポキシ樹脂と、このエポキシ樹脂のための硬化剤、レゾルシノール型リン酸エステル、水酸化アルミニウム、及びエポキシ硬化剤を含む難燃性絶縁エポキシ組成物が開示されている。
【０００８】
また、特開２０００−２９０４７４号公報には、充分な難燃性が付与された硬化性樹脂組成物として、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラックフェノール樹脂、メラミン類又はグアナミン類、リン化合物、及び、無機充填剤を含有する硬化性樹脂組成物が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開２００１−１６４０９４号公報、特開２０００−２９０４７４号公報の組成物においては、リン化合物と、水酸化アルミニウム等の無機成分によって難燃性を付与しており、これによってハロゲンを低減させることを可能としている。
【００１０】
しかしながら、特開２００１−１６４０９４号公報の難燃性絶縁エポキシ組成物においては、適用対象がガラスクロスを用いないビルドアップ法によるプリント配線基板であるので、多層のガラスエポキシ銅張積層板にはそのまま適用できない。また、難燃成分として、リン酸エステルと水酸化アルミニウムとを併用しているのみであるので、ＵＬ−Ｖ０相当の難燃性を得ることが困難であり、難燃性が不充分であるという問題がある。
【００１１】
また、特開２０００−２９０４７４号公報に開示されている樹脂組成物においても、無機充填剤の組成と配合量が非限定的であるので、難燃性が不充分であるという問題がある。
【００１２】
更に、上記の特開２００１−１６４０９４号公報、特開２０００−２９０４７４号公報のいずれの組成物においても、絶縁層の熱伝導率が低いという問題がある。一般に、水酸化アルミニウム等の無機充填剤は、１０〜２０μｍ程度の２次凝集を起し易い。これは、樹脂中に無機充填剤を分散した場合にも生じるので、通常では、無機充填剤を絶縁層内に均一に分散させることが困難である。
【００１３】
したがって、上記の従来の組成物においては、絶縁層の一部に樹脂リッチな部分が形成されてしまい、これによって絶縁層の熱伝導率が低下するので、電子部品をリフロー炉等ではんだ付けする場合に基板の放熱が不充分となり、電子部品へのダメージを与えやすいという問題点があった。
【００１４】
更に、多層プリント配線基板においては、近年、その小型化と高性能化から使用条件が苛酷となっており、上記の熱的物性の他にも、基板の加工適性等も飛躍的な信頼性の向上が求められている。例えば、多層プリント配線板では、絶縁層を介して積層された金属箔層どうしを導通させるためのスルーホールが設けられるが、難燃性を確保するために無機充填剤の添加量を多くすると、スルーホールを設ける際のドリル加工適性が低下してしまう恐れがある。よって、上記のような無機充填剤を添加する際には、ドリル加工適性の低下を防止する必要がある。
【００１５】
本発明は、以上の問題点に鑑みなされたもので、ハロゲン化合物の使用量を低減しつつ難燃性を付与し、しかも、絶縁層の熱伝導率を向上させて、はんだ付けの際の電子部品へのダメージを防止し、更に、スルーホールを形成する際のドリル加工適性にも優れる、多層プリント配線基板を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の多層プリント配線板は、ガラスクロスにエポキシ樹脂組成物を含浸してなる絶縁層と、回路が形成された金属箔層とが、前記絶縁層の表裏両側に前記金属箔層が配置されるように交互に積層されており、更に、前記絶縁層を介して積層された金属箔層どうしを導通させるためのスルーホールが設けられてなる多層プリント配線板において、
前記エポキシ樹脂組成物が、リン酸エステルと、水酸化アルミニウムと、シリカと、酸化カルシウムと、チタン酸ストロンチウムと、酸化鉄とを少なくとも含有し、
前記絶縁層における無機成分の含有量が、蛍光Ｘ線分析法によって測定された換算値で、五酸化リン（Ｐ２Ｏ５）８〜１８質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）２０〜２８質量％、シリカ（ＳｉＯ２）０．１〜０．６質量％、塩素（Ｃｌ）０．１〜１．０質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１５〜２０質量％、酸化チタン（ＴｉＯ２）０．３〜０．５質量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）０．２〜０．４、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）０．１〜０．３質量％となるようにされていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、難燃剤としてリン酸エステルと水酸化アルミニウムとを、上記のような含有量となるように用いたので、ハロゲン化合物の使用量を低減しつつ難燃性を付与することができる。
【００１８】
また、更に、シリカ、酸化カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄とを上記の割合で含有するので、絶縁層中の水酸化アルミニウムの２次凝集を防止して絶縁層の熱伝導率を向上させることができ、はんだ付けの際の電子部品へのダメージを防止できる。
【００１９】
更に、無機成分の含有量が比較的少ないので、スルーホールを形成する際のドリル加工適性が低下することもない。
【００２０】
本発明においては、前記水酸化アルミニウムは、平均粒径が０．５〜１．０μｍの不定形状の粒子からなり、前記絶縁層内にほぼ均一に分布していることが好ましい。これによれば、水酸化アルミニウム粒子の２次凝集を有効に防止して、絶縁層の熱伝導率を更に向上させることができる。
【００２１】
また、本発明においては、前記金属箔層及びスルーホールの所定箇所に、鉛を含有しないはんだ層が形成されていることが好ましい。これによれば、ハロゲンの低下に加えて、更に、鉛フリーの多層プリント配線板を提供できるので、配線板全体としての環境への負荷を低減することができる。
【００２２】
更に、本発明においては、前記多層プリント配線板表面上のはんだ付け部以外が、フタロシアニンブルーを含有する絶縁材料によって被覆されていることが好ましい。これによれば、配線板の表面のレジストコート材料からもハロゲンを取り除くことができるので、多層プリント配線板全体としてのハロゲン量を低減させ、環境への負荷を低減することができる。
【００２３】
また、本発明においては、ＪＩＳ−Ｋ７２１７による、６００℃における燃焼試験によって発生するガス量が、前記多層プリント基板に対する質量割合で、塩素１５０μｇ／ｇ以下、臭素３０μｇ／ｇ以下、シアン化水素５ｍｇ／ｇ以下、ポリ塩素化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン及びポリ塩素化ジベンゾフラン５ｐｇ／ｇ以下であることが好ましい。これによれば、有害物質であるハロゲンやダイオキシン類の発生を抑制でき、燃焼時にも安全な多層プリント配線板を提供できる。
【００２４】
更に、本発明においては、前記絶縁層の熱伝導率が０．４〜０．５Ｗ／ｍ／Ｋであることが好ましい。これによれば、絶縁層の熱伝導率が高いので、はんだ付けする場合の電子部品へのダメージを防止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の多層プリント配線板について詳細に説明する。
【００２６】
図１、２には、本発明の多層プリント配線板の製造方法の一例が示されている。図１は本発明の多層プリント配線板の積層状態の構成を示す概略図であり、図２は本発明の多層プリント配線板の製造方法の概略工程図である。
【００２７】
図１に示すように、この多層プリント配線板は、絶縁層１０、１１、１２と、金属箔層２０、２１、２２、２３とが、絶縁層１０の表裏両側に前記金属箔層が配置されるように交互に積層されて一体化されており、金属箔層が４層である４層板の構成となっている。なお、本発明においては多層プリント配線板の積層構成数は特に限定されず、更に表裏両面に絶縁層と金属箔層が設けられた６層構成でもよい。
【００２８】
また、各絶縁層は、ガラスクロスにエポキシ樹脂組成物を含浸してなる複数枚のプリプレグで構成されており、図１では、中央の絶縁層１１は５枚のプリプレグ１１ａが積層されており、絶縁層１０、１２は、それぞれ３枚プリプレグ１０ａ、１２ａが積層されている。
【００２９】
まず、本発明に用いる、ガラスクロスにエポキシ組成物を含浸させて得られるプリプレグ１０ａ、１１ａ、１２ａについて説明する。
【００３０】
ガラスクロスとしては、従来公知のガラス繊維織物が使用でき特に限定されず、例えば、ＪＩＳ−Ｒ３４１３におけるＧ７５　１／０のガラス糸を織り密度４４×３２本／ｉｎｃｈとしたガラスクロス、ＤＥ１５０　１／０のガラス糸を織り密度６０×５０本／ｉｎｃｈとしたガラスクロス、Ｅ２２５　１／０のガラス糸を織り密度６０×５８本／ｉｎｃｈとしたガラスクロスや、Ｄ４５０　１／０のガラス糸を織り密度６０×４７本／ｉｎｃｈとしたガラスクロス等が好ましく用いられる。
【００３１】
次に、本発明に用いるエポキシ樹脂組成物について説明する。本発明においては、このエポキシ樹脂組成物が、リン酸エステルと、水酸化アルミニウムと、シリカと、酸化カルシウムと、チタン酸ストロンチウムと、酸化鉄とを少なくとも含有含有することを第１の特徴としている。
【００３２】
エポキシ樹脂としては特に限定されず、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等の２官能エポキシ樹脂、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、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等の多官能型エポキシ樹脂を単独で使用又は複数組み合わせて使用することができるが、芳香族のエポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂が特に好ましく用いられる。
【００３３】
また、後述する塩素の含有量を超えない範囲で塩素化されていることが、難燃性を向上させるので特に好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、例えば低塩素化ビスフェノールＡが挙げられる。また、硬化剤としても特に限定されず、例えば、フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂が挙げられるが、樹脂としての脆さが低く強靭性を持ち、金属箔層とのピール強度も高く設定でき、更に、ＮＯｘの発生を抑制できる点から、フェノールノボラック樹脂を用いることが好ましい。
【００３４】
リン酸エステルは、本発明において難燃性を付与するために含有される。このリン酸エステルの熱分解によって発生するリン酸、ポリリン酸、ポリメタリン酸の脱水炭化触媒作用によって樹脂表面に酸化被膜を形成し、難燃性を向上することができる。リン酸エステルとしては特に限定されず、例えば、ビスフェノール型リン酸エステル、レゾルシノール型リン酸エステルが挙げられるが、燃焼性の確保の点から、レゾルシノール型リン酸エステルを用いることが好ましい。
【００３５】
水酸化アルミニウムは、本発明において難燃性を付与するために含有される。この水酸化アルミニウムの熱分解によって結晶水を放出し、水分による冷却効果によって酸化反応を抑制すると考えられる。この水酸化アルミニウムは、平均粒径が０．５〜１．０μｍの不定形状の粒子からなり、前記絶縁層内にほぼ均一に分布していることが好ましい。これによれば、水酸化アルミニウム粒子の２次凝集を有効に防止して、絶縁層の熱伝導率を更に向上させることができる。
【００３６】
なお、本発明において不定形状とは、粒子の形状が球状のみならず、針状、平板状のものも含むものであることを意味する。このような水酸化アルミニウムは、例えばジルコニアコーティングしたビーズミルによって分散させることによって得ることができる。
【００３７】
水酸化アルミニウムの平均粒径が０．５μｍ未満であると、２次凝集を起し易く、絶縁層における分散が不均一となって、絶縁層の熱伝導率が低下するので好ましくなく、１．０μｍを超えると、水酸化アルミ粒子間に、エポキシ樹脂による耐熱性が低い樹脂リッチ層を形成し、これによって、はんだ耐熱や燃焼性が低下するので好ましくない。
【００３８】
本発明においては、更に無機成分として、シリカと、酸化カルシウムと、チタン酸ストロンチウムと、酸化鉄とを少なくとも含有する。
【００３９】
上記の複数の無機成分を組み合わせることによって、絶縁層の積層工程における樹脂溶融・流動・凝固の過程において、材料物性の違いに起因する水酸化アルミとエポキシ樹脂の偏在、例えば大きな樹脂リッチ層の形成を抑制することができる。なお、燃焼性、接着性、強度、電気特性などを確保する為に、上記の無機成分の粒径としては平均粒径で１μｍ以下であることが好ましい。
【００４０】
更に、本発明においては、絶縁層における無機成分の含有量が、蛍光Ｘ線分析法によって測定された換算値で、五酸化リン（Ｐ２Ｏ５）８〜１８質量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）２０〜２８質量％、シリカ（ＳｉＯ２）０．１〜０．６質量％、塩素（Ｃｌ）０．１〜１．０質量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）１５〜２０質量％、酸化チタン（ＴｉＯ２）０．３〜０．５質量％、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）０．２〜０．４、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）０．１〜０．３質量％となるようにされていることを第２の特徴とする。
【００４１】
無機成分を上記の含有量とすることにより、ハロゲン化合物の使用量を低減しつつ難燃性を付与し、しかも、絶縁層の熱伝導率を向上させて、はんだ付けの際の電子部品へのダメージを防止することができる。
【００４２】
ここで、上記の含有量は、多層プリント配線板の製造後の絶縁層における無機成分であり、蛍光Ｘ線分析法によって測定された換算値である。このように蛍光Ｘ線分析法によって測定された値を用いることにより、製造後の多層プリント配線板の状態で、無機成分の種類と含有量を正確に特定することができる。
【００４３】
また、蛍光Ｘ線分析法によって測定された値は、測定表面から深さ方向に数十μｍ程度までの無機元素の含有量であるので、絶縁層の難燃性と直接に関わる、絶縁層表面付近の組成が上記の含有量であることになる。
【００４４】
具体的な測定は、絶縁層の無機成分の種類と量を、蛍光Ｘ線法による無機元素の定性分析と、基準材料のＸ線との相対強度法によって定量分析を行なう。この場合、定量分析は、すべての元素について検量線を作成してもよく、理論から求めた蛍光Ｘ線強度と実測した強度とを対比して元素の含有量を決める、いわゆるＦＰ法を用いてもよい。
【００４５】
また、蛍光Ｘ線法においては、測定範囲内の無機元素量のみが直接定量されるので、上記の無機成分の含有量のうち、リン酸エステルについては五酸化リン（Ｐ２Ｏ５）に換算された値である。
【００４６】
また、上記の無機成分の含有量のうち、水酸化アルミニウムについては、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）に換算された値であって、ガラスクロス成分中に含まれる酸化アルミニウムを含んだ値を意味する。
【００４７】
水酸化アルミニウム量は、絶縁層の全重量から、同じ大きさのガラスクロス基材重量と、強熱減量測定により求められる有機物量と、蛍光Ｘ線法による五酸化リンとの合計量を減じて求めることによって、上記の水酸化アルミニウム量の算出を行なうことができる。
【００４８】
なお、ガラスクロス基材重量は、強熱減量測定後に、ガラスクロスに付着吸着している水酸化アルミニウムを過塩素酸溶液に浸漬・超音波洗浄して水酸化アルミニウムを脱落除去することに求めることができる。なお、上記の水酸化アルミニウム量の定量方法についての詳細は、本出願人による特願２００２−６８２３号に記載されている。
【００４９】
また、上記の無機成分の含有量のうち、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）についても、ガラスクロス成分中に含まれるシリカ、酸化カルシウムを含んだ値を意味する。したがって、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量は、ガラスクロス中に１４．７〜１９．５質量％、エポキシ樹脂中に０．３〜０．５質量％となり、両者の合計として１５〜２０質量％となるようにされていることを意味する。
【００５０】
尚、本発明のエポキシ樹脂組成物には、上記以外にも各種添加剤を用いてもよい。このような添加剤としては、シランカップリング剤、酸化防止剤、硬化促進剤、各種改質剤等が挙げられる。
【００５１】
上記のエポキシ樹脂組成物の製造方法としては、主剤となる原料エポキシ樹脂を、上記の水酸化アルミニウムと、シリカと、酸化カルシウムと、チタン酸ストロンチウムと、酸化鉄とを加えて、ビーズミルで分散させた後、上記のリン酸エステルとポリプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ）や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）のような溶媒中に溶解させて反応させることにより得ることができる。
【００５２】
この際、上記成分の配合量としては、エポキシ樹脂１６０〜１８０質量部、リン酸エステル１７．１〜３８．４質量部、水酸化アルミニウム４４．９〜６２．８質量部、シリカ０．１５〜０．９質量部、酸化カルシウム０．３〜０．５質量部、酸化鉄０．２９〜０．５９質量部、チタン酸ストロンチウム０．５３〜１．１７質量部となるように配合することが好ましい。ここで、エポキシ樹脂の質量とは主剤と硬化剤の合計量である。これにより、上記の蛍光Ｘ線分析法によって測定される、絶縁層における無機成分の含有量を得ることができる。
【００５３】
このエポキシ樹脂組成物は従来公知の含浸装置等を用い、ガラスクロスに含浸させて乾燥させて、プリプレグとすることができる。乾燥条件等は従来の条件が適用でき特に限定されない。また、含浸量としては含浸後のプリプレグ全体に対して４８〜５２質量％であることが好ましい。含浸量が４８質量％未満であると、金属箔層との界面に空隙が発生しやすくなるので好ましくなく、５２質量％を超えると樹脂のはみ出しが多くなり、厚みが不均一となるので好ましくない。
【００５４】
次に、上記のプリプレグを用いた、本発明の多層プリント配線板の製造方法について説明する。
【００５５】
まず、図１のように、上記のプリプレグ１１ａを数枚積層して（図１では５枚）、更に両側に金属箔層２１、２２を積層した後、加熱加圧によって一体化して内層板３０を形成する。これにより、複数枚のプリプレグ１１ａを硬化させて絶縁層１１が形成される。金属箔２１、２２としては、特に限定されないが、１８〜７０μｍの銅箔が好ましく用いられる。
【００５６】
次に、図２（ａ）に示すように、金属箔層２１、２２をエッチングして、内層板３０の両面に内層回路２５を形成する。エッチング方法は、従来公知の感光性レジスト材料等を使用する方法が可能であるが、特に限定されない。
【００５７】
続いて、図１及び図２（ｂ）に示すように、内層板３０の表裏両面にプリプレグ１０ａ、１２ａをそれぞれ複数枚（図１では３枚）積層して、更にその両側に金属箔層２０、２３を積層した後、加熱加圧によって一体化して基板４０を形成する。これにより、複数枚のプリプレグ１０ａ、１２ａを硬化させて絶縁層１０、１２が形成される。
【００５８】
そして、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、絶縁層１０、１１、１２を介して積層された金属箔層２０、２１、２２、２３を導通させるため、スルーホール５０をドリル等によって設け（図２（ｃ））、更に、スルーホール５０を導通させるために基板全体がメッキされてメッキ層６０が設けられる（図２（ｄ））。メッキ層６０としては、従来公知の銅メッキ等が使用できる。また、はんだ接合時の加熱による銅表面の酸化を抑制し、はんだ濡れを確保するために２層以上設けられていてもよく、例えばＮｉメッキ上に、Ａｕフラッシュメッキが施されていてもよい。
【００５９】
このスルーホール５０によって、各金属箔層の回路を導通させることができる。また、このスルーホール５０は、電子部品の足を挿入してはんだ付けするための孔にもなる。なお、この際、本発明の多層プリント配線板においては、無機成分の含有量が上記範囲内であるので、ドリル加工性が低下することがない。
【００６０】
更に、図２（ｅ）〜（ｇ）に示すように、両表面の金属箔層２０、２３上にドライフィルム７０をマスクした後（図２（ｅ））、メッキ層６０及び金属箔層２１、２２をエッチングして、基板４０の両面に外層回路３５を形成し（図２（ｆ））、その後ドライフィルム７０を剥離する（図２（ｇ））。
【００６１】
更に、はんだ付け部以外にハンダが広がるのを防止るため、はんだ付け部以外がソルダーレジスト８０でコートされる（図２（ｈ））。ここで、はんだ付け部とは、図２に示すような電子部品がはんだ付けされるスルーホール５０の他、外層回路３５のうち、電子部品のリード端子が直接はんだ付けされる部分である。
【００６２】
ここで、本発明においては、ソルダーレジスト８０が、フタロシアニンブルーを含有することが好ましい。これによれば、配線板の表面のソルダーレジストからもハロゲンを取除くことができるので、多層プリント配線板全体としての環境への負荷を低減することができる。
【００６３】
最後に、はんだ付けされる部分、すなわち、表面に露出しているメッキ層６０上に、はんだとの接着性を向上するためのはんだコート９０が行なわれる（図２（ｉ））。
【００６４】
ここで、本発明においては、このはんだコート９０が、鉛を含有しないはんだ層であることが好ましい。これによれば、更に鉛フリーの多層プリント配線板を提供できるので、配線板全体としての環境への負荷を低減することができる。
【００６５】
このようなはんだコート９０としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ合金、Ｎｉ−Ａｕ合金等が挙げられる。
【００６６】
以上の製造方法によって得られた本発明の多層プリント配線板は、ハロゲン化合物の使用量を低減しつつ難燃性を付与し、しかも、絶縁層の熱伝導率を向上させて、はんだ付けの際の電子部品へのダメージを防止し、更に、スルーホールを形成する際のドリル加工適性にも優れる。
【００６７】
具体的には、本発明の多層プリント配線板からの有害ガスの発生については、ＪＩＳ−Ｋ７２１７による、６００℃における燃焼試験によって発生するガス量が、前記多層プリント配線板に対する質量割合で、塩素１５０μｇ／ｇ以下、臭素３０μｇ／ｇ以下、シアン化水素５ｍｇ／ｇ以下、ポリ塩素化ジベンゾ−ｐ−ダイオキシン及びポリ塩素化ジベンゾフラン５ｐｇ／ｇ以下であることが好ましい。
【００６８】
ここで、塩素及び臭素濃度の測定方法は、社団法人日本プリント回路工業会によるＪＰＣＡ−ＥＳ−０１−１９９９に規定される測定方法よるものである。
【００６９】
また、シアン化水素（ＨＣＮ）、塩素化ダイオキシン類であるＰＣＤＤ及びＰＣＤＦ濃度の測定方法は、燃焼温度６００℃、酸素濃度２１％、供給ガス流速１．５Ｌ／ｍｉｎの条件で、多層プリント配線板を燃焼した際に発生するススやガスを、石英円筒ろ紙、ジエチレングリコール、ＸＡＤ−２樹脂にて捕集して、ＧＣ／ＭＳで分析した値である。
【００７０】
また、本発明の多層プリント配線板における絶縁層の熱伝導率は０．４〜０．５Ｗ／ｍ／Ｋであることが好ましい。なお、熱伝導率の測定値は、真空雰囲気中、２５℃において、レーザーフラッシュ法により測定した値である。
【００７１】
これによれば、絶縁層の熱伝導率が高いので、はんだ付けする場合の電子部品へのダメージを防止することができる。
【００７２】
すなわち、絶縁層の熱伝導率の低い従来の多層プリント配線板では、生産性を高める目的で、はんだ付け時の温度が高めの設定になっており、はんだ付け時の温度設定を、はんだの融点より４０〜５０℃高く設定するのが一般的である。
【００７３】
このような融点を大幅に超えた高い温度設定は、電子部品の熱応力を高めるために、電子部品へのダメージが大きくなる。また、高い加熱温度は、はんだ材料の凝固する時間を長くするので、融点の高い鉛フリーはんだを使用する場合には、フィレットはく離（リフトオフ）現象などが生じ、接続部の信頼性が低下する恐れがある。
【００７４】
この点、本発明の多層プリント配線板は高い熱伝導率であるため、はんだ付け時の加熱温度が低く設定でき、これによって熱応力を小さくして電子部品へのダメージを防止でき、また、はんだが短時間で凝固するので上記のはく離現象が生じにくく、接続部の信頼性を向上できる。
【００７５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００７６】
実施例１
図２に示した製造工程によって、以下の手順で、図１に示すような４層構成の多層プリント配線板を作成した。
【００７７】
＜エポキシ樹脂組成物の調整＞
主剤エポキシ樹脂として、低塩素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（旭電化製、商品名：ＫＲＭ２４１４）６０質量部、高難燃性多官能型クレゾールノボラックエポキシ樹脂（旭電化製、商品名：ＫＲＭ２６５０）４０質量部、ゴム変性エポキシ樹脂（旭電化製、商品名：ＫＲＭ２４２３）１０質量部、平均粒径３０μｍの難燃性水酸化アルミニウム（日本軽金属製、商品名：Ｂ３０３）４９．３５質量部、平均粒径２０μｍのシリカ（新日鉄化学製、商品名：Ｍ−２０）０．６質量部、平均粒径０．３μｍの酸化カルシウム（日本石灰工業所製、商品名：カルシア）０．５質量部、平均粒径１．０μｍのチタン酸ストロンチウム（富士チタン工業製、商品名：ＨＰＳＦ−２）０．９質量部、平均粒径４００Åの酸化鉄（住友セメント製、商品名：フェライト）０．４４質量部をビーズミルで分散させた。
【００７８】
その後、高感度リン酸エステルであるレゾルシノール型リン酸エステル（旭電化製、商品名：ＦＰ−５００）２９．７０質量部、高強度フェノールノボラック樹脂（大日本インキ工業製、商品名：エピクロンＮ−７７０）５７．３６質量部、硬化触媒（旭電化製、商品名：ＥＨ−４３３９Ｓ）０．９質量部を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡＣ）及びメチルエチルケトン（ＭＥＫ）からなる溶媒中に溶解させて、本発明のエポキシ樹脂組成物を得た。
【００７９】
＜プリプレグの作成＞
上記のエポキシ樹脂組成物を、ガラスクロス（旭シェーベル株式会社製、商品名：スタイル１５６０）に含浸させ、縦型乾燥炉を用いて乾燥させて、厚さ０．１８ｍｍのプリプレグを得た。
【００８０】
＜多層プリント配線板の製造＞
図２の製造工程にしたがって、上記のプリプレグ５枚の両面に、厚さ７０μｍの銅箔を積層した後、１７０℃×７０分間の真空熱プレスを行ない、内層板３０を形成した後、金属箔層２１、２２をエッチングして、内層板３０の両面に内層回路２５を形成した。
【００８１】
更に、内層板３０の表裏両面に上記のプリプレグ１０ａ、１２ａをそれぞれ３枚積層してプリプレグ１０、１２とし、更にその両側に金属箔層２０、２３を積層した後、１７０℃×７０分間の真空熱プレスを行ない、厚さ１．６ｍｍの４層構成の基板４０を形成した。
【００８２】
その後、スルーホール５０をドリル等によって設けた後、導通させるために基板全体を銅メッキしてメッキ層６０を設け、更に、両表面の金属箔層２０、２３上にドライフィルムをマスクした後、メッキ層６０及び金属箔層２１、２２をエッチングして、基板４０の両面に外層回路２５を形成し、ドライフィルムを剥離した。
【００８３】
その後、はんだ付け部以外を、フタロシアニンブルーを０．４％含有するソルダーレジスト（太陽インク製、商品名：ＰＳＲ−４０００、ＢＬ０１）でコートし、最後に、表面に露出しているメッキ層６０上に、鉛フリーの、Ｓｎ−３．２Ａｇ−０．５Ｃｕからなる、はんだコートを行ない、実施例１の多層プリント配線板を得た。
【００８４】
＜蛍光Ｘ線による無機成分の特定＞
上記の多層プリント配線板の絶縁層部分について、蛍光Ｘ線による無機成分の測定を行ない、リン、アルミニウム、シリコン、塩素、カルシウム、チタン、鉄、ストロンチウムの定量分析値を求めた。ただし、各元素の測定値は、五酸化リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、塩素（Ｃｌ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）にそれぞれ換算した値であり、単位は絶縁層のエポキシ樹脂組成物全量を１００％とした場合の質量％である。また、酸化アルミニウムの値は上記の換算後の値である。その結果をまとめて表１に示す。
【００８５】
【表１】
2004063718.tif 000003
【００８６】
実施例２
実施例１のエポキシ樹脂組成物の調整において、無機成分として、レゾルシノール型リン酸エステル２５．６質量部、水酸化アルミニウム５６．１質量部、シリカ０．５質量部、酸化カルシウム０．３質量部、チタン酸ストロンチウム０．６５質量部、酸化鉄０．３９質量部を加えた以外は、実施例１と同じ条件で、実施例２の多層プリント配線板を得た。
【００８７】
比較例１
実施例１のエポキシ樹脂組成物の調整において、無機成分として、レゾルシノール型リン酸エステル１７．１質量部、水酸化アルミニウム５３．９質量部、シリカ９０質量部、酸化カルシウム０．２質量部、チタン酸ストロンチウム０．００７質量部、酸化鉄０．４４質量部を加えた以外は、実施例１と同じ条件で、比較例１の多層プリント配線板を得た。
【００８８】
比較例２
実施例１のエポキシ樹脂組成物の調整において、無機成分として、レゾルシノール型リン酸エステル１４．９質量部、水酸化アルミニウム６７．３質量部、シリカ０．３質量部、酸化カルシウム０．４質量部、チタン酸ストロンチウム０．８８質量部、酸化鉄０．４４質量部を加えた以外は、実施例１と同じ条件で、比較例２の多層プリント配線板を得た。
【００８９】
試験例
＜燃焼性試験＞
実施例１、２、及び比較例１、２の多層プリント配線板について、ＵＬ−９４Ｖ０による燃焼試験を行なった。その結果をまとめて表２に示す。
【００９０】
＜熱伝導率試験＞
実施例１、２、及び比較例１、２の多層プリント配線板について、絶縁層の部分の熱伝導率を測定した。その結果をまとめて表２に示す。なお、熱伝導率の測定方法としては、真空理化株式会社製ＴＣ−７０００を用い、真空雰囲気中、２５℃でレーザーフラッシュ法により測定した。その結果をまとめて表２に示す。
【００９１】
＜無機充填剤の分散状況＞
実施例１及び、比較例１、２の多層プリント配線板について、絶縁層部分の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて倍率２０００倍で観察し、無機充填剤の分散状況を評価した。その結果を図３〜５に示す。
【００９２】
【表２】
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【００９３】
表２より、実施例１、２においては、蛍光Ｘ線による無機成分の割合が本発明の範囲内であるので、難燃性でＶ０に適合し、しかも、熱伝導率が０．４５Ｗ／ｍ／Ｋと高く、高い熱伝導率と、燃焼性を満足した。また、図３より、実施例１においては、水酸化アルミニウムが凝集することなく、ほぼ均一に分散していることがわかる。
【００９４】
これに対して、全ての無機成分の割合が本発明の範囲外である比較例１においては、難燃性はＶ０に適合するものの、熱伝導率が低かった。また、図４より、水酸化アルミニウム粒子が凝集しており、熱伝導率が低くなる樹脂リッチな部分が形成されていることがわかる。
【００９５】
また、水酸化アルミニウムの含有量とリン酸エステル含有量が、本発明の範囲外である比較例２においては、熱伝導率は高く、図５からも水酸化アルミニウムが凝集しないが、わずかな樹脂リッチ層が存在するので、難燃性がＶ１となった。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ハロゲン化合物の使用量を低減しつつ難燃性を付与し、しかも、絶縁層の熱伝導率を向上させて、はんだ付けの際の電子部品へのダメージを防止し、更に、スルーホールを形成する際のドリル加工適性にも優れる、多層プリント配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層プリント配線板の積層構成を示す概略図である。
【図２】本発明の多層プリント配線板の製造方法を示す概略工程図である。
【図３】実施例１の多層プリント配線板における、絶縁層部分の断面のＳＥＭ画像である。
【図４】比較例１の多層プリント配線板における、絶縁層部分の断面のＳＥＭ画像である。
【図５】比較例２の多層プリント配線板における、絶縁層部分の断面のＳＥＭ画像である。
【符号の説明】
１０、１１、１２　絶縁層
１０ａ、１１ａ、１２ａ　プリプレグ
２０、２１、２２、２３　金属箔層
２５　内層回路
３０　内層板
３５　外層回路
４０　基板
５０　スルーホール
６０　メッキ層
７０　ドライフィルム
８０　ソルダーレジスト
９０　はんだコート
【図１】
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【図２】
2004063718.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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