(57)【要約】【課題】スルーホール間の絶縁信頼性を高くすることができるプリプレグを提供する。【解決手段】一辺２５ｃｍの正方形の範囲内に存在する気泡含有フィラメントが３本以下のガラスクロスに樹脂を含浸する。このプリプレグを用いてプリント配線板等の電気用配線板の絶縁層を形成することによって、スルーホールが気泡の箇所に形成されることが少なくなって、気泡含有フィラメントにスルーホールめっきの際のめっき液がほとんど染み込まないようにすることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一辺２５ｃｍの正方形の範囲内に存在する気泡含有フィラメントが３本以下のガラスクロスに樹脂を含浸して成ることを特徴とするプリプレグ。
【請求項２】
請求項１に記載のプリプレグの片面又は両面に金属箔を積層して成ることを特徴とする積層板。
【請求項３】
請求項２に記載の積層板に回路形成を施して形成される内層材と、この内層材に請求項１に記載のプリプレグを介して積層される金属箔とから形成して成ることを特徴とする多層板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板（多層プリント配線板を含む）の製造に用いられるプリプレグ及び積層板及び多層板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プリント配線板製造用のプリプレグとしては、ガラスクロスやガラス不織布等の基材にエポキシ樹脂等を含む樹脂ワニスを含浸し、これを乾燥すると共に必要に応じて基材中の樹脂を半硬化させるようにして形成されている。
【０００３】
また、上記のようなプリプレグを一枚あるいは複数枚重ねて用意し、これの片面又両面に銅箔等の金属箔をさらに重ねた後、加熱加圧成形することによって、片面又両面金属箔張り積層板が形成される。
【０００４】
さらに、上記のような片面又両面金属箔張り積層板に回路形成を施して内層材となるプリント配線板を形成し、この内層材の表面に上記のようなプリプレグを一枚あるいは複数枚重ねると共に内層材に重ねたプリプレグの表面に銅箔等の金属箔を重ねた後、加熱加圧成形することによって、片面又両面金属箔張り多層板が形成される。
【０００５】
そして、上記のような積層板や多層板において、層間の回路パターンを電気的に接続することによってプリント配線板が形成されるが、層間の回路パターンを電気的に接続するにあたっては、多くの場合、スルーホールめっきが採用されているが、最近ではスルーホールの狭ピッチ化が進んでおり、これに伴ってスルーホール間の絶縁信頼性（特に、長期間の絶縁信頼性）を高くすることが大きな課題となっている。
【０００６】
従来、スルーホール間の絶縁信頼性を高くするために、プリプレグにおいて基材に含浸させる樹脂の種類や含浸性などの検討が主になされていたが、基材としてガラスクロスを用いた場合には、上記のような樹脂の検討だけでは十分にスルーホール間の絶縁信頼性を高くすることが困難であった。その理由はガラスクロスを構成するガラスフィラメントに原因があると考えられる。すなわち、ガラスフィラメントにはその中に気泡を含有する気泡含有フィラメント（ホローファイバーという場合もある）が欠陥品として生成されることがあり、この気泡含有フィラメントが混入したガラスクロスを用いた場合に、気泡の箇所にスルーホールが形成されると、スルーホールめっきに用いためっき液が気泡に浸入して気泡含有フィラメントに染み込み、スルーホールめっきに電圧が印加されることによって気泡含有フィラメントに染み込んだめっき液から銅が絶縁層に移行しやすくなり、この結果、移行した銅による絶縁層の絶縁劣化が生じてスルーホール間の絶縁信頼性が損なわれるのである。
【０００７】
そこで、上記のような積層板や多層板を形成するのに用いられるプリプレグ用のガラスクロスのガラスフィラメントとして気泡含有フィラメントが極力生成されないようにするために、ガラス組成を変えてガラスフィラメントを形成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１６７７５９号公報（特許請求の範囲等）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の方法であっても気泡含有フィラメントの生成を完全に無くすることは難しく、また、気泡が少ない気泡含有フィラメントであっても、多数の気泡含有フィラメントがガラスクロスの一部に偏って存在していると、気泡が存在する箇所にスルーホールが形成する場合が多くなり、スルーホール間の絶縁信頼性を高くすることが困難であった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、スルーホール間の絶縁信頼性を高くすることができるプリプレグ及び積層板及び多層板を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るプリプレグは、一辺２５ｃｍの正方形の範囲内に存在する気泡含有フィラメントが３本以下のガラスクロスに樹脂を含浸して成ることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る積層板は、請求項１に記載のプリプレグの片面又は両面に金属箔を積層して成ることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項３に係る多層板は、請求項２に記載の積層板に回路形成を施して形成される内層材と、この内層材に請求項１に記載のプリプレグを介して積層される金属箔とから形成して成ることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
本発明のプリプレグの基材として用いるガラスクロスは、複数本のガラスフィラメント（ガラス繊維）の撚糸を縦横に織って形成されるものであるが、気泡含有フィラメントの本数をできるだけ少なくした撚糸を用いることによって、一辺２５ｃｍの正方形の範囲内に存在する気泡含有フィラメントが３本以下、すなわち、気泡含有フィラメントが３本／２５×２５ｃｍ以下であるガラスクロスをプリプレグの基材として用いるものである。気泡含有フィラメントは少ない方が好ましいので、気泡含有フィラメントが０本／２５×２５ｃｍであるガラスクロスを用いるのが最も好ましいが、実際には気泡含有フィラメントが０本／２５×２５ｃｍであるガラスクロスを形成することは非常に困難であり、通常は、気泡含有フィラメントが１〜２本／２５×２５ｃｍであるガラスクロスを好適に用いることができる。また、本発明で用いるガラスクロスの厚みは特に限定はないが、例えば、６０〜２００μｍのものを使用することができる。尚、気泡含有フィラメントに含有されている気泡は、断面円形の空洞、断面楕円形の空洞、気泡含有フィラメントの長手方向に細長い空洞などがある。
【００１６】
本発明のプリプレグは上記のガラスクロスを用いて公知の方法で形成することができる。すなわち、ガラスクロスに樹脂を含浸し、この後、樹脂を含浸したガラスクロスを乾燥すると共に必要に応じてガラスクロス中の樹脂を加熱等により半硬化状態（Ｂステージ状態）にすることによって、本発明のプリプレグを形成することができる。ここで、ガラスクロスに含浸させる樹脂は公知の熱硬化性樹脂などを用いることができ、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂などを挙げることができる。また、ガラスクロスに樹脂を含浸させるにあたっては樹脂を溶剤に溶解させた樹脂ワニスを用いることができる。また、本発明においてプリプレグの樹脂量は特に限定されるものではないが、例えば、３５〜７０％にすることができる。
【００１７】
本発明の積層板は上記のプリプレグを用いて形成される片面あるいは両面金属箔張り積層板である。すなわち、上記の一枚のプリプレグあるいは複数枚重ねたプリプレグの片面あるいは両面に銅箔等の金属箔を重ね、この後、重ねたものを加熱加圧成形することによりプリプレグ中の樹脂を硬化させて絶縁層を形成すると共にプリプレグ中の樹脂の硬化で絶縁層と金属箔とを接着して一体化することによって、本発明の積層板を形成することができる。ここで、上記の加熱加圧成形は樹脂の種類等に応じて公知の条件を採用することができるが、例えば、エポキシ樹脂の場合は温度１６０〜１８０℃、圧力２〜４ＭＰａ、時間８０〜１８０分間に設定することができる。また、金属箔の厚みは特に限定されるものではないが、例えば、９〜７０μｍにすることができる。そして、本発明の積層板にサブトラクティブ法等により回路パターンを形成したりスルーホール及びスルーホールめっきを形成して回路パターンを接続したりすることにより、プリント配線板を作製することができる。
【００１８】
本発明の多層板は上記積層板から形成されるプリント配線板を内層材（内層コア材）として用いた片面あるいは両面金属箔張り多層板である。すなわち、本発明の積層板から形成されるプリント配線板の片面あるいは両面に上記の一枚のプリプレグあるいは複数枚のプリプレグを重ねると共に、このプリプレグの表面に銅箔等の金属箔を重ね、この後、重ねたものを加熱加圧成形することによりプリプレグ中の樹脂を硬化させて絶縁層を形成すると共にプリプレグ中の樹脂の硬化で絶縁層と金属箔とを接着して一体化することによって、内層回路パターンと外層金属箔とを有する本発明の多層板を形成することができる。ここで、上記の加熱加圧成形は樹脂の種類等に応じて公知の条件を採用することができるが、例えば、エポキシ樹脂の場合は温度１６０〜１８０℃、圧力２〜４ＭＰａ、時間８０〜１８０分間温度に設定することができる。また、金属箔の厚みは特に限定されるものではないが、例えば、９〜３５μｍにすることができる。そして、本発明の多層板の外層金属箔にサブトラクティブ法等により回路パターンを形成したりスルーホール及びスルーホールめっきを形成して内層回路パターンと外層金属箔や外層回路パターンとを接続したりすることにより、多層プリント配線板を作製することができる。
【００１９】
そして、本発明の積層板や多層板は、気泡含有フィラメントが３本／２５×２５ｃｍ以下のガラスクロスを用いたプリプレグを使用して形成されるために、スルーホールが気泡の箇所に形成されることが少なくなり、従って、気泡含有フィラメントにスルーホールめっきのめっき液がほとんど染み込まないようにすることができ、スルーホール間の絶縁信頼性を高いプリント配線板や多層プリント配線板等の電気用配線板を形成することができるものである。
【００２０】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２１】
（実施例１）
気泡含有フィラメントが２．５本／２５×２５ｃｍで厚み２００μｍのガラスクロス（日東紡績製の「ＷＥＡ７６２８」）にエポキシ樹脂組成物を含浸させ、この後、乾燥させることによって樹脂量が３９％のプリプレグを得た。尚、上記のエポキシ樹脂組成物の組成（質量比）は以下の通りである。
エポキシ樹脂（東都化成（株）製  ＹＤＢ−５００ＫＥＫ８０）：７２．５％
エポキシ樹脂（東都化成（株）製  ＹＤＣＮ−２２０ＥＫ７５）：６．２７％
ジシアンジアミド：１．４１％
ジメチルホルムアミド：９．８８％
プロピレングリコールモノメチルエーテル：９．９１％
イミダゾール：０．０３％
このプリプレグを５枚重ねた後、その両方の最外のプリプレグの表面に厚み１８μｍの銅箔を重ね、さらにステンレス鋼製のプレートで上記の重ね合わせたものを挟み込み、クッション材としてクラフト紙８枚を用いて、１８０℃、３ＭＰａ（３０ｋｇｆ／ｃｍ２）の条件で１２０分間加熱加圧成形することにより、板厚０．９ｍｍの両面銅張り積層板を得た。
【００２２】
（実施例２）
気泡含有フィラメントが２．２本／２５×２５ｃｍで厚み２００μｍのガラスクロス（日東紡績製の「ＷＥＡ７６２８」）に上記と同様のエポキシ樹脂を含浸させ、この後、乾燥させることによって樹脂量が５３％のプリプレグを得た。
【００２３】
一方、気泡含有フィラメントが２．２本／２５×２５ｃｍで厚み２００μｍのガラスクロス（日東紡績製の「ＷＥＡ７６２８」）を使用した以外は実施例１と同様にして板厚０．９ｍｍの両面銅張り積層板を得た。この後、両面銅張り積層板の銅箔を全面エッチングして除去することにより内層材を形成し、この内層材の両表面に上記のプリプレグを一枚ずつ配置すると共に両方のプリプレグの表面に厚み１８μｍの銅箔を重ね、さらにステンレス鋼製のプレートで上記の重ね合わせたものを挟み込み、クッション材としてクラフト紙８枚を用いて、１８０℃、３ＭＰａ（３０ｋｇｆ／ｃｍ２）の条件で１２０分間加熱加圧成形することにより、板厚１．３ｍｍの両面銅張り積層板を得た。
【００２４】
（実施例３）
実施例２と同様にして作製した板厚０．９ｍｍの両面銅張り積層板にスルーホール形成（孔あけ）及びスルーホールめっきを施すと共に該両面銅張り積層板の金属箔に後述の耐ＣＡＦ性評価用パターンを形成することによって、内層材を形成した。次に、内層材の両表面に実施例２と同様のプリプレグを一枚ずつ配置すると共に両方のプリプレグの表面に厚み１８μｍの銅箔を重ね、さらにステンレス鋼製のプレートで上記の重ね合わせたものを挟み込み、クッション材としてクラフト紙８枚を用いて、１８０℃、３ＭＰａ（３０ｋｇｆ／ｃｍ２）の条件で１２０分間加熱加圧成形することにより、板厚１．１ｍｍの４層板である両面銅張り多層板を得た。
【００２５】
（比較例１）
気泡含有フィラメントが８．９本／２５×２５ｃｍで厚み２００μｍのガラスクロス（日東紡績製の「ＷＥＡ７６２８」）に上記と同様のエポキシ樹脂を含浸させ、この後、乾燥させることによって樹脂量が３９％のプリプレグを得た。このプリプレグを用いて実施例１と同様にして板厚０．９ｍｍの両面銅張り積層板を得た。
【００２６】
（比較例２）
気泡含有フィラメントが１１．７本／２５×２５ｃｍで厚み２００μｍのガラスクロス（日東紡績製の「ＷＥＡ７６２８」）に上記と同様のエポキシ樹脂を含浸させ、この後、乾燥させることによって樹脂量が５３％のプリプレグを得た。
【００２７】
一方、気泡含有フィラメントが１０．３本／２５×２５ｃｍで厚み２００μｍのガラスクロス（日東紡績製の「ＷＥＡ７６２８」）を使用した以外は実施例１と同様にして板厚０．９ｍｍの両面銅張り積層板を得た。この後、該両面銅張り積層板にスルーホール形成（孔あけ）及びスルーホールめっきを施すと共に該両面銅張り積層板の金属箔に後述の耐ＣＡＦ評価用パターンを形成することによって、内層材を形成した。次に、内層材の両表面に実施例２と同様のプリプレグを一枚ずつ配置すると共に両方のプリプレグの表面に厚み１８μｍの銅箔を重ね、さらにステンレス鋼製のプレートで上記の重ね合わせたものを挟み込み、クッション材としてクラフト紙８枚を用いて、１８０℃、３ＭＰａ（３０ｋｇｆ／ｃｍ２）の条件で１２０分間加熱加圧成形することにより、板厚１．１ｍｍの４層板である両面銅張り多層板を得た。
【００２８】
尚、上記の実施例１〜３及び比較例１、２において、２５×２５ｃｍ当たりの気泡含有フィラメントの本数は以下のようにして数えた。まず、気泡含有フィラメントの本数を測定するガラスクロスを２５ｃｍ×２５ｃｍに切断し、このガラスクロスをベンジルアルコールに１０分間浸漬する。次に、ベンジルアルコールから取り出したガラスクロスを透明なセロファンフィルムに挟み込み、これを黒色シートの上に載せる。この後、ガラスクロスの表面に対して平行な光を当てながら顕微鏡で気泡含有フィラメントの本数を数えた。そして、実施例１〜３及び比較例１、２の気泡含有フィラメントの本数はｎ＝５のサンプルを測定し、その平均値をとった。
【００２９】
上記実施例１〜３及び比較例１、２の両面銅張り積層板及び両面銅張り多層板について耐ＣＡＦ性を評価した。本発明のような積層板や多層板の場合、ガラス繊維／樹脂界面に導体性フィラメントが生成するＣＡＦ（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ａｎｏｄｉｃ  Ｆｉｌａｍｅｎｔ）による絶縁劣化が発生する恐れがある。そこで、実施例１〜３及び比較例１、２の両面銅張り積層板及び両面銅張り多層板について耐ＣＡＦ性を評価してスルーホール間の絶縁信頼性が高いか低いかを評価した。
【００３０】
耐ＣＡＦ性評価は図１に示すような耐ＣＡＦ性評価パターンを用いて行った。実施例１、２及び比較例１の両面銅張り積層板については表面の銅箔を用いて耐ＣＡＦ性評価パターンを形成した。すなわち、実施例１、２及び比較例１の両面銅張り積層板に孔径０．４５ｍｍのスルーホール１を孔間距離０．４ｍｍで二列に並べて２０個形成すると共に各スルーホール１の内壁にスルーホールめっきを施し、次に、エッチング等によりスルーホール１の開口周辺にランド部２を形成すると共に各列の１０個のランド部２を接続する接続部３を形成することによって、耐ＣＡＦ性評価パターンを形成した。尚、接続部３は両面銅張り積層板の片面だけに形成し、他の片面にはランド部２のみを形成した。また、耐ＣＡＦ性評価パターンの形成後にソルダーレジストを両面銅張り積層板の表面に塗布したが、この時、接続部３の端部の印加部３ａはソルダーレジストで覆わないようにした。
【００３１】
また、実施例３及び比較例２の両面銅張り多層板については内層材の耐ＣＡＦ性評価パターンを用いて耐ＣＡＦ性の評価を行った。従って、該両面銅張り多層板の絶縁層を削って印加部３ａを露出させ、配線を施して耐ＣＡＦ性評価を行った。
【００３２】
（耐ＣＡＦ性評価）
接続部３の印加部３ａに電源を接続することによって、温度８５℃で湿度８５％の条件下でＤＣ５０Ｖの電圧を印加し、スルーホール間の絶縁抵抗を測定した。処理時間（測定時間）は２５０ｈｒ、５００ｈｒ、１０００ｈｒ、１５００ｈｒで行った。そして、耐ＣＡＦ性評価パターンを形成した実施例１〜３及び比較例１、２の両面銅張り積層板及び両面銅張り多層板を８個ずつ測定し、絶縁抵抗値が１×１０８Ω以上のものを合格とした。結果（合格数）を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2004149574.tif 000002
【００３４】
表１から明らかなように、実施例１〜３では比較例１、２に比べて合格数が多く、耐ＣＡＦ性が良好で絶縁信頼性が高いことが判る。
【００３５】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１の発明は、一辺２５ｃｍの正方形の範囲内に存在する気泡含有フィラメントが３本以下のガラスクロスに樹脂を含浸するので、このプリプレグを用いてプリント配線板等の電気用配線板の絶縁層を形成することによって、スルーホールが気泡の箇所に形成されることが少なくなって、気泡含有フィラメントにスルーホールめっきの際のめっき液がほとんど染み込まないようにすることができ、スルーホール間の絶縁信頼性を高くすることができるものである。
【００３６】
また、本発明の請求項２の発明は、請求項１に記載のプリプレグの片面又は両面に金属箔を積層するので、スルーホールを形成してもスルーホールが気泡の箇所に形成されることが少なくなって、気泡含有フィラメントにスルーホールめっきの際のめっき液がほとんど染み込まないようにすることができ、スルーホール間の絶縁信頼性を高くすることができるものである。
【００３７】
また、本発明の請求項３の発明は、請求項２に記載の積層板に回路形成を施して形成される内層材と、この内層材に請求項１に記載のプリプレグを介して積層される金属箔とから形成するので、スルーホールを形成してもスルーホールが気泡の箇所に形成されることが少なくなって、気泡含有フィラメントにスルーホールめっきの際のめっき液がほとんど染み込まないようにすることができ、スルーホール間の絶縁信頼性を高くすることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】耐ＣＡＦ性評価パターンを示す概略図である。
【図１】
2004149574.tif 000003