(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスクロスに熱硬化性樹脂組成物を含浸・乾燥した後、金属箔と積層し、次いで加熱加圧して作製する金属箔張り積層板において、使用されるガラスクロスが厚み２０〜２００μｍの平織りのガラスクロスであって、２５ｍｍあたりの縦糸の織本数と２５ｍｍあたりの横糸の織本数の和が１２０本以上で、該織本数の差が２本以下のガラスクロスであり、使用される金属箔は、高温時の伸び率が４％〜１２％の金属箔であることを特徴とする金属箔張り積層板。
【請求項２】
金属箔張り積層板の縦方向と横方向の熱膨張係数の差が、１ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする請求項１記載の金属箔張り積層板。
【請求項３】
金属箔張り積層板の縦方向と横方向の弾性率の差が２ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属箔張り積層板。
【請求項４】
金属箔が銅箔であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の金属箔張り積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、金属箔張り積層板及びプリプレグに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来プリント配線板の製造に用いられる多層板の製造法の一例を以下に示す。例えば、ガラスクロス等の基材にエポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂組成物を含浸した後、加熱乾燥して半硬化させることによってプリプレグを作製し、このプリプレグを所要枚数重ねるとともに、銅箔等の金属箔をその片側又は両側に配して積層し、加熱加圧して成形を行うことによって金属箔張り積層板を作製する。そしてその金属箔張り積層板の表面の金属箔をエッチングして表面に導体回路及びプリント配線板を製造するとき用いるガイドマークを形成した内層用基板を作製した後、必要に応じて粗面化処理を行い、次いでその導体回路等を形成した内層用基板に、上記と同様にして作製したプリプレグをその片側又は両側に所要枚数重ねるとともに、必要に応じて金属箔をその片側又は両側に配して積層し、加熱加圧して成形することによって製造を行っている。【０００３】  また、この多層板を用いてプリント配線板を製造する方法としては、内層用基板に形成したガイドマークを用い、このガイド穴を基準にドリルマシン及びレーザーマシンにて多層板に穴あけをした後、このドリルマシン及びレーザーマシンであけられた穴の壁面にスルホールメッキを施すと共に、外層の金属箔にエッチングを施して外層の導体回路を形成する方法により製造されている。【０００４】  これらの金属箔張り積層板やプリプレグの作製に用いられるガラスクロスは、平織りで織られたクロスを用いることが一般的であり、その平織りの縦糸と横糸は、同じ種類の単糸を用いて製造されている。【０００５】  近年の電子機器の高密度化等に伴い、軽薄短小な多層プリント配線板が要求されている。そのために、パッケージの分野などでは高密度実装のために、これまで使用されてきた、ＴＳＯＰやＱＦＰに変わってＢＧＡ、ＣＳＰ、Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ等の形態の多層板が数多く製造されている。【０００６】  しかし、これまでガラスクロスを用いた金属箔張り積層板やプリプレグを使用し、導体回路を形成した内層用基板とプリプレグにより、得られた多層板は実装時の加熱工程中に、多層板のそり・ねじれが大きく、その影響で実装部品の接続不良による歩留の低下、接続信頼性、電気的信頼性に問題があった。そのため、ガラスクロスを用いた金属箔張り積層板やプリプレグを使用した際に、そり・ねじれ特性に優れた多層板が得られる金属箔張り積層板やプリプレグが求められている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は、上記問題点を改善するために成されたもので、その目的とするところは、縦方向と横方向の糸の織本数を限定したガラスクロスおよび高伸び金属箔を用いた金属箔張り積層板やプリプレグを使用し、そり・ねじれ特性に優れた多層板を作製するために有用な、金属箔張り積層板およびプリプレグを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  前記課題を解決するために検討を重ねた結果、金属箔張積層板及びプリプレグの作製に用いるガラスクロスの織本数及び金属箔の伸び率が、そり・ねじれが発生する原因であることを見い出した。そして、そり・ねじれ特性に優れた多層板が得られるガラスクロスのの織本数、金属箔の伸び率の好ましい範囲を見い出し課題を解決した。
【０００９】  本発明は以下（１）〜（８）に記載のものに関する。
（１）  ガラスクロスに熱硬化性樹脂組成物を含浸・乾燥した後、金属箔と積層し、次いで加熱加圧して作製する金属箔張り積層板において、使用されるガラスクロスが厚み２０〜２００μｍの平織りのガラスクロスであり、２５ｍｍあたりの縦糸の織本数と２５ｍｍあたりの横糸の織本数の和が１２０本以上で、該織本数の差が２本以下のガラスクロスであることを特徴とする金属箔張り積層板。
（２）  金属箔張り積層板の縦方向と横方向の熱膨張係数の差が、１ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする（１）記載の金属箔張り積層板。
（３）  金属箔張り積層板の縦方向と横方向の弾性率の差が２ＧＰａ以下であることを特徴とする（１）又は（２）記載の金属箔張り積層板。
（４）  金属箔張り積層板及び外層に用いる金属箔の高温時の伸び率が４％〜２０％であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の金属箔張り積層板。
（５）  金属箔が銅箔であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の金属箔張り積層板。
（６）  ガラスクロスに熱硬化性樹脂組成物を含浸・乾燥して作製するプリプレグにおいて、使用されるガラスクロスが厚み２０〜２００μｍの平織りのガラスクロスであり、２５ｍｍあたりの縦糸の織本数と２５ｍｍあたりの横糸の織本数の和が１２０本以上で、該織本数の差が２本以下のガラスクロスであることを特徴とするプリプレグ。
（７）  プリプレグの縦方向と横方向の熱膨張係数の差が、１ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする（６）記載のプリプレグ。
（８）  プリプレグの縦方向と横方向の弾性率の差が２ＧＰａ以下であることを特徴とする（６）又は（７）記載のプリプレグ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  本発明に係る金属箔張り積層板は、平織りのガラスクロスに熱硬化性樹脂組成物を含浸・乾燥した後、金属箔と積層し、次いで加熱加圧して得られる。また、本発明に係るプリプレグは、平織りのガラスクロスに熱硬化性樹脂組成物を含浸・乾燥して得られる。
【００１１】  ガラスクロスの縦方向と横方向の糸密度の比を特定の範囲とすることにより、縦方向と横方向の弾性率、熱膨張係数の差を少なくすることができる。金属箔張り積層板及びプリプレグの作製に用いるガラスクロスの織本数においては、２５ｍｍあたりの縦糸の織本数と２５ｍｍあたりの横糸の織本数の和が１２０本以上であり、該織本数の差が２本以下であることが必要である。該織本数の和が１２０本未満の場合、目曲がりなどによって歪みが発生しやすく、そりが大きくなりやすい。また、該織本数の差が２本を越える場合、異方性により、そり・ねじれが発生しやすくなる。
【００１２】  また、高伸びの金属箔を使用することで加熱成形時に発生する成形歪みを小さくすることができる。その結果、実装時の加熱工程中などで発生するそり・ねじれは小さくなり、特性向上すると考えられる。金属箔張り積層板の作製に用いる金属箔は高温時の伸びが（１８０℃時）４〜２０％であることが好ましい。例えば銅箔の場合、４％以下の場合は効果が成形ひずみの低減効果が小さくなる。また、高温時の伸びが２０％を越える銅箔は量産化されておらず、実用的でない。
【００１３】  本発明に用いるガラスクロスは、厚み２０〜２００μｍのガラスクロスに限定される。ガラスクロスの厚みが２０μｍ未満の場合はガラスクロスの製造に使用する単糸が細くなって、ガラスクロスの製造が困難となる。厚みが２００μｍを越えるガラスクロスを用いた場合、プリプレグや銅箔張り積層板が厚くなりすぎ、基板の重量などが不必要に大きくなる。
【００１４】  また、本発明に用いるガラスクロスは、ガラスクロスの縦糸と横糸が共にＪＩＳ規格Ｒ３４１３に規定される単糸であることが好ましい。この単糸を用いて厚み２０〜２００μｍの平織りのガラスクロスを製造すると、ガラスクロスに含浸する熱硬化性樹脂組成物の比率を、成形するのに適度な範囲に製造することができ好ましい。
【００１５】  本発明に用いられる熱硬化性樹脂組成物としては、金属箔張り積層板の製造に用いる熱硬化性樹脂組成物及びプリプレグの製造に用いる熱硬化性樹脂組成物共に、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、ポリイミド樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリフェニレンエーテル樹脂系等の単独、変性物、混合物のように、一般に積層板の作成に利用可能な熱硬化性樹脂全般を用いることができる。なお、金属箔張り積層板の製造に用いる熱硬化性樹脂組成物及びプリプレグの製造に用いる熱硬化性樹脂組成物は、同じものでもよく、異なる樹脂組成物でもよい。
【００１６】  この熱硬化性樹脂組成物中には、熱硬化性樹脂を必須として含有し、必要に応じてその熱硬化性樹脂の硬化剤、硬化促進剤、無機充填材及び溶剤等を含有することができる。なおエポキシ樹脂等のように自己硬化性の低い熱硬化性樹脂は、その樹脂を硬化するための硬化剤等も含有することが必要である。
【００１７】  なお、熱硬化性樹脂組成物が、エポキシ樹脂系の場合、電気特性及び接着性のバランスが良好であり、好ましい。エポキシ樹脂系の樹脂組成物に含有するエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール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、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、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン型エポキシ樹脂、及びこれらのエポキシ樹脂構造体中の水素原子の一部をハロゲン化することにより難燃化したエポキシ樹脂等が挙げられる。また、このエポキシ樹脂系の樹脂組成物に含有する硬化剤としては、例えばジシアンジアミド、脂肪族ポリアミド等のアミド系硬化剤や、アンモニア、トリエチルアミン、ジエチルアミン等のアミン系硬化剤や、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｐ−キシレン−ノボラック樹脂等のフェノール系硬化剤や、酸無水物類等が挙げられる。
【００１８】  上記熱硬化性樹脂組成物に含有することができる無機充填材としては、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、タルク等の無機質粉末充填材や、ガラス繊維、パルプ繊維、合成繊維、セラミック繊維等の繊維質充填材が挙げられ、また、上記熱硬化性樹脂組成物に含有することができる溶剤としてはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル化合物、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物、メタノール、エタノール等のアルコール化合物、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素化合物等が挙げられる。
【００１９】  この熱硬化性樹脂組成物をガラスクロスに含浸する方法としては特に限定するものではなく、一般の方法が適用可能である。なお、熱硬化性樹脂組成物をガラスクロスに含浸した後、必要に応じて加熱乾燥していてもよい。
【００２０】  本発明に用いられる金属箔としては銅、アルミニウム、真鍮、ニッケル等の単独、合金、複合の金属箔を用いることができ、金属箔の代わりに金属箔が積層成形された片面金属箔張り積層板、両面金属箔張り積層板を用いることもできる。なお、この金属箔は、金属箔張り積層板の作製のみに用いることに限定するものではなく、内層用基板とプリプレグとを積層したその積層物の片側又は両側に積層して用いてもよい。金属箔の厚みとしては、特に制限はされないが、金属箔張り積層板の作製に用いる場合は０．００９〜０．０７０ｍｍが、内層用基板とプリプレグとを積層したその積層物の片側又は両側に積層する場合は０．００９〜０．０３５ｍｍが一般的であり、本発明においてもこれらに従った金属箔を使用することが好ましい。
【００２１】  金属箔張り積層板を製造するときの加熱加圧する条件、及び内層用基板とプリプレグとを積層した後の加熱加圧する条件としては、熱硬化性樹脂組成物が硬化する条件で適宜調整して加熱加圧すればよいが、加圧の圧力が高いと導体回路の寸法収縮のばらつきが大きくなる場合があるため、成形性を満足する範囲内で、できるだけ低圧で加圧することが好ましい。なお、加熱加圧を３００Ｔｏｒｒ以下の減圧雰囲気下で行うと、成形性が良好となり、好ましい。
【００２２】  金属箔張り積層板表面に回路形成する際に金属箔をエッチングする方法としては、特に限定するものではなく、金属箔及びそのエッチングに用いるエッチングレジストに合わせて、一般に用いられている方法を適用することができ、回路形成することによってプリント配線板とすることができる。こうして得られたプリント配線板は、さらに絶縁フィルムや本発明によるプリプレグを積層し、その外層にさらに回路形成するなど、一般に知られている方法で多層化して多層配線板とすることもできる。
【実施例】
【００２３】（実施例１）
ＪＩＳ規格Ｒ３４１３に規定されるＥ２２５  １／０の単糸を縦糸及び横糸に用いて、縦糸の糸密度を２５ｍｍ当たり６１本、横糸の糸密度を２５ｍｍ当たり５９本となるように織って平織りのガラスクロスを得た。なお、糸密度の比は（縦糸）／（横糸）＝１．０３／１である。また、このガラスクロスの厚みをＪＩＳ規格Ｒ３４２０に従い測定したところ９５μｍであり、ガラスクロスの重量をＩＰＣ規格ＥＧ−１４０に従い測定したところ１０７．９ｇ／平方ｍであった。【００２４】  熱硬化性樹脂組成物として、下記のエポキシ樹脂２種類、硬化剤、硬化促進剤及び溶剤２種類よりなるエポキシ樹脂系樹脂組成物を使用した。
・エポキシ樹脂１：テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂［東都化成株式会社製、商品名ＹＤＢ−５００］を固形分として８７．５重量部
・エポキシ樹脂２：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂［東都化成株式会社製、商品名ＹＤＣＮ−２２０］を固形分として１２．５重量部
・硬化剤：ジシアンジアミドを２．８重量部
・硬化促進剤：２−エチル−４−メチルイミダゾールを０．１８重量部
・溶剤：Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを２５重量部。
・溶剤２：メチルエチルケトンを１００重量部。【００２５】  この樹脂組成物を、上記ガラスクロスに、乾燥後の熱硬化性樹脂組成物の量が、熱硬化性樹脂組成物及びガラスクロスの合計１００重量部に対し、５２重量部となるように調整して含浸した後、最高温度１６５℃で乾燥してプリプレグを作製した。【００２６】  次いで得られたプリプレグを所定枚数重ね、両側に厚み１２μｍ（１８０℃時伸び＝２．０％）の銅箔を配して積層した後、この積層物を金属プレートで挟み、最高温度１８０℃、圧力３．０ＭＰａで９０分加熱加圧して成形して両面銅張り積層板を作製した。【００２７】（実施例２）
実施例１と同様のガラスクロスを用い、両側に厚み１２μｍ（１８０℃時伸び＝４．０％）の銅箔を配して積層したこと以外は実施例１と同様にして両面銅張積層板を得た。【００２８】（実施例３）
実施例１と同様のガラスクロスを用い、両側に厚み１２μｍ（１８０℃時伸び＝８．０％）の銅箔を配して積層したこと以外は実施例１と同様にして両面銅張積層板を得た。【００２９】（実施例４）
実施例１と同様のガラスクロスを用い、両側に厚み１２μｍ（１８０℃時伸び＝１２．０％）の銅箔を配して積層したこと以外は実施例１と同様にして両面銅張積層板を得た。【００３０】（比較例１）
縦糸の糸密度を２５ｍｍ当たり６６本、横糸の糸密度を２５ｍｍ当たり５５本となるように織ってガラスクロスを得たこと以外は実施例１と同様にして両面銅張り積層板を得た。なお、糸密度の比は（縦糸）／（横糸）＝１．２０／１である。また、このガラスクロスを実施例１と同様にして測定したところ、厚み９５μｍ、重量１０７．６ｇ／平方ｍであった。【００３１】  実施例１〜４及び比較例１で得られた多層板について曲げ弾性率、熱膨張係数及びそり量を測定した。熱膨張係数の測定方法は、ＴＭＡを用いてＪＩＳ-Ｃ６４８１に準拠し測定を行った。そり量の測定は、各１０枚行いその平均値をその多層板のそり量とした。また、そり量の測定方法は、得られた積層板を３５×３１ｍｍに切断し、銅箔を全面エッチングした後、定盤の上に置き、接触式表面粗さ計ではね上がり量の一番大きい部分と一番小さい部分の間隔を反り量として測定した。【００３２】  結果は表１に示した通り、各実施例は比較例１と比べ弾性率・熱膨張係数の縦横の差が小さく、反り量が小さくなることが確認された。【００３３】
【表１】
0005275533.tif 000002
【発明の効果】
【００３４】  本発明のプリプレグ及び金属箔張り積層板は、ガラスクロスが厚み２０μｍ以上であることから、機械強度を損なうこと無く、また、ガラスクロスの縦方向と横方向の２５ｍｍあたりの糸密度の差を２本以下としたガラスクロスを用いることにより、異方性が小さく、そり・ねじれが低減される。