(57)【要約】【課題】本発明の目的は、レーザーによって均一なＬＶＨの形成でき、かつ剛性、耐マイグレーション性に優れたプリント配線板を提供することである。【解決手段】本発明の多層プリント配線板は、内層回路と絶縁層とをビルドアップ法により積層し、レーザーによりビアを形成して用いる多層プリント配線板であって、前記絶縁層は、硬化性樹脂組成物とガラス不織布で構成されていることを特徴とするものである。特に好ましくは、前記ガラス不織布の平均繊維径は、１０μｍ以下である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
内層回路と絶縁層とをビルドアップ法により積層し、レーザーによりビアを形成して用いる多層プリント配線板であって、
前記絶縁層は、硬化性樹脂組成物とガラス不織布で構成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】
前記ガラス不織布の平均繊維径は、１０μｍ以下である請求項１に記載の多層プリント配線板。
【請求項３】
前記ガラス不織布の最大繊維長は、１５ｍｍ以下である請求項１または２に記載の多層プリント配線板。
【請求項４】
前記ガラス不織布の坪量は、２０ｇ／ｍ２以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の多層プリント配線板。
【請求項５】
前記硬化性樹脂組成物は、重量平均分子量３，０００以上のビスフェノール型エポキシ樹脂を含むものである請求項１ないし４のいずれかに記載の多層プリント配線板。
【請求項６】
さらにエポキシ当量の異なるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を含むものである請求項５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、多層プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多層プリント配線板を製造する方法では、回路が形成された内層回路基板上に、ガラス織布にエポキシ樹脂を含浸して半硬化させたプリプレグ１枚以上と銅箔とを重ね、熱板プレスにて加圧一体成形するという工程を経ている。この方法によるとレーザービアホール（ＬＶＨ）壁間にガラス織布が連続して存在しているため、ガラス織布に対するエポキシ樹脂の含浸性の違いにより耐吸湿性、耐マイグレーション性に影響がでる場合があった。
また、ガラス織布へのエポキシ樹脂の含浸性が不均一な部分が存在してしまい、ＬＶＨ形成時に壁面からガラス織布が飛び出しメッキ付き不具合が発生したりする場合があった。
【０００３】
近年、これらの問題を解決するため、既存のプレス設備を用いガラス織布等を有していない絶縁層を用いた銅箔付き絶縁シート用いて、多層プリント配線板を製造する技術が主流になってきている。（特許文献１参照）
しかし、ガラス織布等を有しない絶縁シートでは、多層プリント板製造後の剛性を保つことが難しく特に多層プリント配線板の厚みが薄くなるに連れて実装時の反り、ねじれを抑えることが困難であった。
多層プリント配線板の反り・うねりにより部品実装不具合が発生し、実装時に多層プリント配線板上の銅箔パッドの沈み込みが生じてしまい部品実装が正常に行うのが困難であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２４３７３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、レーザーによって均一なＬＶＨの形成でき、かつ剛性、耐マイグレーション性に優れたプリント配線板を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（６）に記載の本発明により達成される。
（１）内層回路と絶縁層とビルドアップ法により積層し、レーザーによりビアを形成して用いる多層プリント配線板であって、前記絶縁層は、硬化性樹脂組成物とガラス不織布で構成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
（２）前記ガラス不織布の平均繊維径は、１０μｍ以下である上記（１）に記載の多層プリント配線板。
（３）前記ガラス不織布の最大繊維長は、１５ｍｍ以下である上記（１）または（２）に記載の多層プリント配線板。
（４）前記ガラス不織布の坪量は、２０ｇ／ｍ２以下である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の多層プリント配線板。
（５）前記硬化性樹脂組成物は、重量平均分子量３，０００以上のビスフェノール型エポキシ樹脂を含むものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の多層プリント配線板。
（６）さらにエポキシ当量の異なるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を含むものである上記（５）に記載の多層プリント配線板。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多層プリント配線板について詳細に説明する。
本発明の多層プリント配線板は、内層回路と絶縁層とをビルドアップ法により積層し、レーザーによりビアを形成して用いる多層プリント配線板であって、前記絶縁層は、硬化性樹脂組成物とガラス不織布で構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の多層プリント配線板は、内層回路と絶縁層とをビルドアップ法により積層し、レーザーによりビアを形成して用いるものである。
前記絶縁層は、硬化性樹脂組成物とガラス不織布で構成されているものである。これにより、多層プリント配線板の剛性を向上することができる。それによって、多層プリント配線板の反り、うねりを改善することができる。
従来、レーザーでビアを形成して用いる多層プリント配線板をビルドアップ法により得る場合、樹脂のみで構成される絶縁層が用いられていた。
これに対して、本発明では絶縁層にガラス不織布を用いることで多層プリント配線板の剛性を向上させ、かつレーザービア加工性も低下させないことを見出したものである。
【０００９】
前記硬化性樹脂組成物を構成する硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられる。これらのなかでもエポキシ樹脂が好ましい。これにより、多層プリント配線板の電気特性を向上することができる。
【００１０】
前記エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、重量平均分子量およびエポキシ当量の異なるエポキシ樹脂（特にビスフェノール型エポキシ樹脂）を含むことが好ましい。具体的には、重量平均分子量３，０００以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（フェノキシ樹脂）と、エポキシ当量４００〜１，０００の固形ビスフェノール型エポキシ樹脂と、エポキシ当量３００以下の液状ビスフェノール型エポキシ樹脂と、エポキシ当量４００〜１，０００の固形ノボラック型エポキシ樹脂とを併用することが好ましい。
【００１１】
さらに具体的には、重量平均分子量３，０００以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（またはフェノキシ樹脂）の含有量は、硬化性樹脂組成物全体の１０〜５０重量％が好ましく、２０〜４０重量％が最も好ましい。前記範囲内であると、絶縁層の成形時の樹脂流れを小さくして絶縁層の厚さ精度を向上することができる。さらに、絶縁層に可とう性を付与することもできる。
また、エポキシ当量４００〜１，０００の固形ビスフェノール型エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、硬化性樹脂組成物全体の５〜４０重量％が好ましく、１０〜３０重量％が最も好ましい。前記範囲内であると、絶縁層に架橋密度を向上することができ、それによって耐熱性を特に向上することができる。
また、エポキシ当量３００以下の液状ビスフェノール型エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、硬化性樹脂組成物全体の５〜４０重量％が好ましく、１０〜３０重量％が最も好ましい。前記範囲内であると、絶縁層を形成する樹脂ワニスの粘度を低下することができ、それによってガラス不織布への含浸性を特に向上することができる。
また、エポキシ当量４００〜１，０００の固形ノボラック型エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、硬化性樹脂組成物全体の５〜４０重量％が好ましく、１０〜３０重量％が最も好ましい。前記範囲内であると特に耐熱性を向上することができる。
特に前記エポキシ樹脂を前記割合で併用することが好ましい。これにより、特に絶縁層の可とう性、厚さ精度の向上と、作業性とのバランスを図ることができる。
また、前記エポキシ樹脂には、必要に応じて臭素化エポキシ樹脂を含むことが好ましい。これにより、難燃性を向上することができる。
【００１２】
前記硬化性樹脂組成物の含有量は、特に限定されないが、絶縁層全体の６５〜９５重量％が好ましく、特に７０〜９０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると成形性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると強度を向上する効果が低下する場合がある。
【００１３】
また、前記硬化性樹脂組成物には、エポキシ樹脂硬化促進剤、エポキシ樹脂硬化剤、無機充填材、銅箔や内層回路基板やガラス不織布との密着力を高めたり、耐湿性を向上させたりするエポキシシラン等のシランカップリング剤あるいはチタネート系カップリング剤、ボイドを防ぐための消泡剤、難燃性を向上するための液状又は微粉末タイプの難燃剤の添加することができる。
【００１４】
前記エポキシ樹脂硬化剤としては、例えばアミン化合物、イミダゾール化合物、酸無水物など、特に限定されるものではないが、イミダゾール化合物、アミン化合物は配合量が少なくてもエポキシ樹脂を十分に硬化させることができるので好ましいものである。イミダゾール化合物は、具体的には２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、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、ビス（２−エチル−４−メチル−イミダゾール）、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルジメチルアミン、ジアミノジメチルアミン等がある。これらのイミダゾール、アミン化合物は溶剤へ溶解、または微粉末としてエポキシ樹脂ワニス中に均一に分散される。
【００１５】
前記無機充填材としては、例えば溶融シリカ、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、クレー、硫酸バリウム、マイカ、タルク、ホワイトカーボン、Ｅガラス微粉末等が挙げられる。これにより、線膨張率、耐熱性、耐燃性などを向上することができる。
前記無機充填材としては、例えば溶融シリカ、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、クレー、硫酸バリウム、マイカ、タルク、ホワイトカーボン、Ｅガラス微粉末などが挙げられる。
【００１６】
前記無機充填材の含有量は、特に限定されないが、硬化性樹脂組成物全体に対して４０重量％以下が好ましい。４０重量％より多く配合すると、樹脂ワニス粘度が高くなり、ガラス不織布への含浸性が低下する場合がある。
【００１７】
前記ガラス不織布は、特に限定されるものではなく、通常市販されているものを用いることができる。
従来のガラス織布を用いた絶縁層では、ガラス繊維の折り目が重なった部分と重なっていない部分が存在した。そのため、レーザービア加工に必要な出力が異なり安定したレーザービア加工ができない場合があった。それに対して本発明ではガラス不織布を用いることにより、上記の問題点を解決したものである。
【００１８】
前記ガラス不織布の平均繊維径は、特に限定されないが、１０μｍ以下が好ましく、特に１〜８μｍが好ましい。平均繊維径が前記下限値未満であると多層プリント配線板の剛性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えるビアホール形成時の耐マイグレーション性を向上する効果が低下する場合がある。
【００１９】
前記ガラス不織布の最大繊維長は、特に限定されないが、１５ｍｍ以下が好ましく、特に１０ｍｍ以下が好ましい。最大繊維長が前記上限値を超えるとビア壁面が突出する基材の影響を低減する効果が低下する場合がある。また、ガラス不織布に硬化性樹脂組成物の分布が不均一な部分ができ安定したＬＶＨの形成ができなくなる
【００２０】
前記ガラス不織布の坪量は、特に限定されないが、２０ｇ／ｍ２以下が好ましく、特に１５ｇ／ｍ２以下が好ましい。坪量が前記上現値を超えるとレーザー加工性を向上する効果が低下する場合がある。
なお、ガラス不織布を用いた場合、ガラス織布と異なり繊維を織っていないために、プリント板の加工工程を通るにつれて寸法変化が大きくなる場合があった。
それに対して、本発明では、坪量の少ないガラス不織布を使用すると寸法変化が特に小さくなることを見出したものである。
【００２１】
前記絶縁層の厚さは、特に限定されないが、５０〜７０μｍが好ましく、特に５５〜６５μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特にレーザー加工性を向上することができる。
なお、前記絶縁層の厚さは、多層プリント配線板形成後の厚さを示す。
【００２２】
前記絶縁層を得る方法としては、例えばガラス不織布に硬化性樹脂を含浸して得られるプリプレグを形成し、その後、内層回路と、金属箔とともに加熱，加圧する方法などが挙げられる。
ガラス不織布に硬化性樹脂を含浸する方法としては、例えばガラス不織布を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーターによる塗布する方法、スプレーによる吹き付ける方法等が挙げられる。これらの中でも、ガラス不織布を樹脂ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、ガラス不織布に対する樹脂組成物の含浸性を向上することができる。なお、ガラス不織布を樹脂ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。
【００２３】
前記溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、メタノール、エタノール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メトキシプロパノール、シクロヘキサノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
なお、前記溶剤は硬化性樹脂組成物を金属箔に塗布し８０℃〜１７０℃で乾燥した後において、樹脂中に残らないものを選択することが好ましい。
【００２４】
プリプレグは、樹脂成分を所定の溶剤に所定の濃度で溶解した樹脂ワニスをガラス不織布に塗布し８０℃〜１７０℃の乾燥を行ってプリプレグ中に揮発成分が０．５％以下になるように作製する。その揮発成分は０．３〜０．５％が好ましい。０．３％以下となると乾燥過剰となり樹脂の流れ不足、硬化促進されることによる材料使用可使期間の低下が懸念される。また０．５％以上となると残存溶剤の影響で耐熱性の低下が見られるようになる。
【００２５】
このプリプレグは、通常の真空プレスにより銅箔と一緒に内層回路基板にラミネートし硬化させて、容易に絶縁層を有する多層プリント配線板を形成することができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の多層プリント配線板を実施例および比較例に基づいて詳細に説明する。
＜実施例１＞
樹脂ワニスの作製
ビスフェノール型エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、１００９、平均分子量３０００）１０重量％と、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、エピコート８２８、エポキシ当量１９０）１２重量％と、ノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ社製、Ｎ−６９０、エポキシ当量２１０）２８重量％と、臭素化エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、エピコート５０４７、臭素化率２０％、エポキシ当量５５０）４７．８重量％とをメチルエチルケトンに攪拌・溶解し、そこへ硬化剤として２−エチル−４−メチルイミダゾール０．２重量％と、ジシアンジアミド２．０重量％とを添加して含浸用樹脂ワニスを作製した。
【００２７】
プリプレグの作製
上述の樹脂ワニスを平均繊維径７μｍ、最大繊維長１０ｍｍ、坪量１５ｇ／ｍ２のガラス不織布（日本バイリーン社製、ＥＰＣ４０１５）に含浸し、１７０℃２．５分間加熱乾燥させ樹脂分８５％のプリプレグを作成した。
【００２８】
多層プリント配線板の作製
更に、基材厚さ０．４ｍｍ、銅箔厚さ３５μｍのガラスエポキシ両面銅張積層板をパターン加工して内層回路板を得た。銅箔表面を黒化処理した後、上記プリプレグを銅箔とともに両面にセットした。
セットされた製品を製品間に１．２ｍｍステンレス製あて板を挟み、１段に１５セット投入し、昇温３℃／ｍｉｎ〜１０℃／ｍｉｎ、圧力１０〜３０Ｋｇ／ｃｍ２、真空度−７６０〜−７３０ｍｍＨｇの条件で、真空プレスを用いて製品温度１６０℃、２０分以上確保して加熱、プレスし多層プリント配線板を作製した。
【００２９】
＜実施例２＞
使用するガラス不織布を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
平均繊維径１０μｍ、最大繊維長１０ｍｍ、坪量１５ｇ／ｍ２のガラス不織布（日本バイリーン社製、ＥＰＣ−４０１５）を用いた。
【００３０】
＜実施例３＞
使用するガラス不織布を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
平均繊維径７μｍ、最大繊維長１５ｍｍ、坪量１５ｇ／ｍ２のガラス不織布（日本バイリーン社製、ＥＰＣ−４１１５）を用いた。
【００３１】
＜実施例４＞
使用するガラス不織布を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
平均繊維径７μｍ、最大繊維長１０ｍｍ、坪量２０ｇ／ｍ２のガラス不織布（日本バイリーン社製、ＥＰＣ−４０２０）を用いた。
【００３２】
＜実施例５＞
使用するガラス不織布を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
平均繊維径１５μｍ、最大繊維長２０ｍｍ、坪量２５ｇ／ｍ２のガラス不織布（日本バイリーン社製、ＥＰＣ−４１２５）を用いた。
【００３３】
＜比較例１＞
ガラス不織布を用いずに樹脂のみで絶縁層を形成する為に、コンマコーターを用いて実施例１で得られた樹脂ワニスを銅箔粗化面上にコーティングし、１７０℃で２．５分間乾燥させた樹脂付き銅箔として用いた以外は、実施例１と同様にした。
【００３４】
＜比較例２＞
ガラス不織布の変わりに下記のガラス織布を用いた以外は、実施例１と同様にした。
ガラス織布として、日東紡社製、＃１０７８を用いた。
【００３５】
各実施例および比較例で得られた多層プリント配線板について、以下の評価を行った。評価項目を内容とともに示す。得られた結果を表１に示す。
▲１▼レーザー加工性
レーザー加工性は、レーザー加工後のビア壁荒れの程度で評価した。
レーザーとしては日立ビアメカニクス社製  炭酸ガスレーザー、ＮＬＣ−１Ｂ２１を用いて、深さ６０μｍ、直径１００μｍのビア穴１０個を形成した。その際のビア壁荒れを断面観察によりで評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：壁面荒れ５μｍ未満
○：壁面荒れ５μｍ以上〜１０μｍ未満
×：ガラス繊維飛び出し１０μｍ以上
【００３６】
▲２▼弾性率
多層プリント配線板の弾性率は、住友ベークライト社製ＦＲ−４基材（ＥＬＣ−４７６５  ０．４ｍｍ    アンクラッド）に各絶縁層を２回ビルドアップし曲げ強度測定を実施した。（ＪＩＳに１８０１に準じた）。
【００３７】
▲３▼耐マイグレーション性
耐マイグレーション性は、湿中電圧負荷（５０Ｖ）１００時間毎取だしにより評価した。絶縁抵抗値が１０７以下を絶縁不良とし、そこに至るまでの時間を調べた。
【００３８】
▲４▼半田耐熱性
半田耐熱性は、１２１℃  ２．３ａｔｍ  １時間後  ２６０℃半田２０秒ｄｉｐにより膨れ・剥がれの有無で判定した。各符号は、以下の通りである。
○：膨れ・剥がれ無し
×：膨れはがれ発生
【００３９】
▲５▼寸法変化率
寸法変化率は、住友ベークライト社製ＦＲ−４基材（ＥＬＣ−４７６５  ０．４ｍｍ    アンクラッド）に各絶縁層を１回ビルドアップし、処理前→プレス後→全面エッチング後→Ｅ処理後（１５０℃１時間）の工程を通した時の処理前計測値に対する工程後の寸法の変化率を測定した。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１から明らかなように、実施例１〜５は、弾性率が高く剛性に優れており、かつレーザー加工性にも優れていた。
また、実施例１、３および５は、特に耐マイグレーション性にも優れていた。
また、実施例１〜３および５は、寸法変化率も特に小さかった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザーによって均一なＬＶＨの形成でき、かつ剛性、耐マイグレーション性に優れたプリント配線板を提供することができる。
また、特定の硬化性樹脂組成物を用いた場合、特に半田耐熱性、寸法変化率にも優れることができる。