(57)【要約】  【課題】  本発明は、多層化された複合基板と、その複合基板に実装される実装部品との接続信頼性を向上させることを目的とする。  【解決手段】  複数のプリプレグＡを積層して形成したコア基板と、このコア基板の片面又は両面に配置され、上記プリプレグＡとは異なる樹脂を含浸させたプリプレグＢによる絶縁層とを備え、上記絶縁層の弾性率が、上記コア基板の弾性率よりも小さい複合基板。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリプレグＡを積層して形成したコア基板と、このコア基板の片面又は両面に配置され、上記プリプレグＡとは異なる樹脂を含浸させたプリプレグＢによる絶縁層とを備え、上記絶縁層の弾性率が、上記コア基板の弾性率よりも小さい複合基板。
【請求項２】
請求項１において、更に、絶縁層の熱膨張係数が、コア基板の熱膨張係数よりも大きい複合基板。
【請求項３】
請求項１又は２において、絶縁層の厚みが、コア基板の１／２以下である複合基板。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの複合基板の絶縁層の上に、部品実装を行った配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる複数のプリプレグを用いて、それらを積層した複合基板に関する。また、本発明は、上記複合基板に部品実装を行った配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等に用いられる基板は、ガラスクロスに樹脂を含浸させ、半硬化させたプリプレグを複数枚積層し、その片面又は両面に銅箔を配置して加熱・加圧することで成形され、銅箔部分をエッチング加工して回路形成を行っている。
【０００３】
近年では、基板にも高密度化が要求されており、上記にて述べた片面積層板又は両面積層板に留まることなく、これら積層板をコア基板とし、その両側にプリプレグ及び銅箔を積層してなる多層板も多く使用されている。
【０００４】
より具体的に述べると、多層板は、回路加工を済ませたコア基板の両側にコア基板製作時に用いたプリプレグを複数枚積層し、最も外側となる部分に銅箔を配置し、プレス機により加圧・加熱することで成形される。
【０００５】
このようにして成形された多層板は、その後、レーザー加工によりＩＶＨを形成されて外側の銅箔と、コア基板の回路との導通をとり、また、外側の銅箔に回路を形成することで、多層配線板となる。
【０００６】
更に、多層配線板は、その回路上に、電子部品等を搭載され、目的とする電子機器に組み込まれ使用されるようになる。
【特許文献１】特開２００３−１６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した多層板は、そこに搭載される実装部品との接続信頼性に問題が起こることが多い。
多層板と実装部品とは、その接続部分にてはんだクラックが発生するが、これは両者の熱膨張係数が異なり、その歪みが接続部分のはんだに集中することによる。
また、基板自体の信頼性で問題となるのは、多層板の厚み方向の熱膨張係数であり、これが大きいほど、スルーホールの信頼性が低下しやすくなる。
【０００８】
本発明は、多層化された複合基板と、その複合基板に実装される実装部品との接続信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）複数のプリプレグＡを積層して形成したコア基板と、このコア基板の片面又は両面に配置され、上記プリプレグＡとは異なる樹脂を含浸させたプリプレグＢによる絶縁層とを備え、上記絶縁層の弾性率が、上記コア基板の弾性率よりも小さい複合基板。
（２）項（１）において、更に、絶縁層の熱膨張係数が、コア基板の熱膨張係数よりも大きい複合基板。
（３）項（１）又は（２）において、絶縁層の厚みが、コア基板の１／２以下である複合基板。
（４）項（１）乃至（３）の何れかの複合基板の絶縁層の上に、部品実装を行った配線板。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、弾性率の小さい絶縁層により、熱膨張係数の違いによる歪み応力を吸収することができるので、複合基板に実装部品を搭載した場合の接続信頼性が、従来に比較して格段に向上させることができる。
また、コア基板の熱膨張係数を絶縁層の熱膨張係数よりも小さい場合は、より一層の接続信頼性を確保することができる。
更に、絶縁層の厚みをコア基板の半分以下とした場合は、基板自体の接続信頼性が向上し、更なる接続信頼性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明にて述べるプリプレグＡは、コア基板を形成するものであり、ガラスクロス又はガラス不織布に、合成樹脂を含浸させた後、半硬化させたものである。
ガラスクロスは、直径５〜１５μｍガラス糸（フィラメント）を数百本合わせた撚糸（ヤーン）を縦糸、横糸として織り込んだものである。
ガラス不織布は、撚糸（ヤーン）を短繊維として乾式もしくは湿式で薄層に加工したものである。
合成樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とし、必要に応じてカップリング剤、難燃剤等を添加調合したものを使用することができる。
プリプレグの製造方法は、ガラスクロス、ガラス不織布などの基材に合成樹脂（ワニス）を含浸し、これを乾燥させた後、基材中の樹脂を半硬化状態（Ｂステージ）にまで硬化させる。
【００１２】
本発明にて述べるコア基板は、前述したプリプレグを１枚又は複数枚積層させ、その片面又は両面に導電性金属箔を載置し、加熱・加圧して成形したものを用いることができる。
導電性金属箔は、銅箔、アルミ箔等を用いることができ、中でも銅箔を用いることが、電気特性が良好なことから好ましい。
コア基板の厚みは、特に制限されるものではないが、板厚が薄いほど板厚方向の接続信頼性が向上し、好ましい。
【００１３】
本発明にて述べるプリプレグＢは、絶縁層を形成するものであり、プリプレグＡとは異なる合成樹脂を使用し、硬化後の弾性率をコア基板の弾性率よりも小さくする必要がある。これにより、プリプレグＢにおいて、基板と部品の熱膨張差によって発生した応力を吸収し、部品、はんだのクラックの発生を低減する。
また、コア基板の熱膨張係数は、特に制限されるものではないが、絶縁層の熱膨張係数よりも小さいことが好ましい。これは、コア基板の厚さが基板全体の厚さの割合の多くを占めるため、コア基板の熱膨張係数を小さくすることで、基板の厚み方向の接続信頼性を確保できる。
更に、絶縁層の厚みは、コア基板厚みの１／２以下とすることが好ましく、これにより、より一層の厚み方向応力を緩和することができる。
【００１４】
尚、後述する実施例では、プリプレグＡ及びプリプレグＢに使用する樹脂の組み合わせとして、プリプレグＡにＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ（日立化成工業株式会社製  商品名）、ＭＣＬ−ＢＥ−６７Ｇ（Ｈ）を使用し、プリプレグＢに（日立化成工業株式会社製  商品名）ＡＳ−Ｂ（日立化成工業株式会社製  商品名）を使用する。
【００１５】
本発明にて述べる実装される部品は、特に制限されるものではないが、具体的には、チップ部品、コンデンサ、ＬＥＤ、半導体等を意味する。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
（実施例１）
図１に示すように、コア材１にＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ（日立化成工業株式会社製  商品名）、絶縁層２にＡＳ−Ｂ（日立化成工業株式会社製  商品名）を用いて、その両側に厚さ１８μｍの銅箔３を重ね、積層プレス機にて、摂氏１９０度、圧力３．０ＭＰａにて２時間、加熱・加圧し、銅張り積層板Ａを得た。
【００１７】
銅張り積層板Ａを用いて、以下の工程によりプリント配線板加工を行った。
銅張り積層板Ａに対し、ドリル加工により貫通孔（スルーホール９）、及び、非貫通穴（ＩＶＨ）を形成した後、銅張り積層板Ａの両面、貫通孔内面、及び、非貫通穴内面に銅めっき４を行った。次に、ドライフィルムをラミネート後、回路形成を行い、ソルダーレジスト形成、仕上げ処理としてフラックスを塗布し、配線板Ａを完成させた。
【００１８】
配線板Ａの接続ランドには、はんだペースト、はんだボール、バンプによるＢＧＡ方式等により、電子部品６を実装した。
【００１９】
電子部品６を実装した配線板Ａを用いて、冷熱サイクル試験を行い、はんだ５のクラック発生状態を観察した。また、ホットオイル試験、耐熱性試験、耐マイグレーション試験の行い、その特性を調べた。結果を表１に示す。
【００２０】
尚、冷熱サイクル試験は、試験１として気相中にて、摂氏−４５度中に３０分間放置し、その後摂氏１２５度中に３０分間放置するのを１サイクルとし、５００サイクル、１０００サイクル、１５００サイクル、２０００サイクル実施した。
また、試験２として気相中にて、摂氏−６５度中に３０分間放置し、その後摂氏１５５度中に３０分間放置するのを１サイクルとし、５００サイクル、１０００サイクル、１５００サイクル、２０００サイクル実施した。
クラックの発生判定基準は、クラックなしを二重丸、クラックの大きさがはんだの大きさの５０％未満を丸、クラックの大きさがはんだの大きさの５０％以上且つ１００％未満を三角、はんだ全体にクラックが発生したものをバツとしている。
【００２１】
ホットオイル試験は、摂氏２６０度のシリコンオイルに５秒間浸漬、摂氏２０度の水に５秒間浸漬、摂氏４０度のシリコンオイルに５秒間浸漬することを１サイクルとし、抵抗変化率が±１０％以上となった時点でＮＧとした。
【００２２】
耐熱性試験は、摂氏２６０度のはんだフロートに、１８０秒間浮かべた後に、ふくれ等の異常を目視した。
【００２３】
耐マイグレーション試験は、摂氏８５度・８５％ＲＨ雰囲気中にて、ＤＣ５０Ｖの印加を行い、槽内測定値で１０６Ω以下をＮＧとしている。
【００２４】
（実施例２）
図１に示すように、コア材１にＭＣＬ−ＢＥ−６７Ｇ（Ｈ）（日立化成工業株式会社製  商品名）、絶縁層２にＡＳ−Ｂ（日立化成工業株式会社製  商品名）を用いて、その両側に厚さ１８μｍの銅箔３を重ね、積層プレス機にて、摂氏１９０度、圧力３．０ＭＰａにて２時間、加熱・加圧し、銅張り積層板Ｂを得た。
【００２５】
銅張り積層板Ｂを用いて、以下の工程によりプリント配線板加工を行った。
銅張り積層板Ｂに対し、ドリル加工により貫通孔（スルーホール９）、及び、非貫通穴（ＩＶＨ）を形成した後、銅張り積層板Ｂの両面、貫通孔内面、及び、非貫通穴内面に銅めっき４を行った。次に、ドライフィルムをラミネート後、回路形成を行い、ソルダーレジスト形成、仕上げ処理としてフラックスを塗布し、配線板Ｂを完成させた。
【００２６】
配線板Ｂの接続ランドには、はんだペースト、はんだボール、バンプによるＢＧＡ方式等により、電子部品６を実装した。
【００２７】
電子部品６を実装した配線板Ｂを用いて、先に述べた実施例１と同様に、冷熱サイクル試験を行い、はんだ５のクラック発生状態を観察した。また、ホットオイル試験、耐熱性試験、耐マイグレーション試験の行い、その特性を調べた。結果を表１に示す。
【００２８】
（実施例３）
図１に示すように、コア材１にＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ（日立化成工業株式会社製商品名）、絶縁層２にＴＣＣ−３００（日立化成工業株式会社製商品名）を用いて、その両側に厚さ１８μｍの銅箔３を重ね、積層プレス機にて、摂氏１８０度、圧力４．０ＭＰａにて７０分、加熱・加圧し、銅張り積層板Ｃを得た。
【００２９】
銅張り積層板Ｃを用いて、以下の工程によりプリント配線板加工を行った。
銅張り積層板Ｃに対し、ドリル加工により貫通孔（スルーホール９）、及び、非貫通穴（ＩＶＨ）を形成した後、銅張り積層板Ｃの両面、貫通孔内面、及び、非貫通穴内面に銅めっき４を行った。次に、ドライフィルムをラミネート後、回路形成を行い、ソルダーレジスト形成、仕上げ処理としてフラックスを塗布し、配線板Ｃを完成させた。
【００３０】
配線板Ａの接続ランドには、はんだペースト、はんだボール、バンプによるＢＧＡ方式等により、電子部品６を実装した。
【００３１】
電子部品６を実装した配線板Ｃを用いて、冷熱サイクル試験を行い、はんだ５のクラック発生状態を観察した。また、ホットオイル試験、耐熱性試験、耐マイグレーション試験の行い、その特性を調べた。結果を表１に示す。
【００３２】
（実施例４）
図１に示すように、コア材１にＭＣＬ−ＢＥ−６７Ｇ（Ｈ）（日立化成工業株式会社製商品名）、絶縁層２にＴＣＣ−３００（日立化成工業株式会社製商品名）を用いて、その両側に厚さ１８μｍの銅箔３を重ね、積層プレス機にて、摂氏１８０度、圧力４．０ＭＰａにて７０分、加熱・加圧し、銅張り積層板Ｄを得た。
【００３３】
銅張り積層板Ｄを用いて、以下の工程によりプリント配線板加工を行った。
銅張り積層板Ｄに対し、ドリル加工により貫通孔（スルーホール９）、及び、非貫通穴（ＩＶＨ）を形成した後、銅張り積層板Ｄの両面、貫通孔内面、及び、非貫通穴内面に銅めっき４を行った。次に、ドライフィルムをラミネート後、回路形成を行い、ソルダーレジスト形成、仕上げ処理としてフラックスを塗布し、配線板Ｄを完成させた。
【００３４】
配線板Ｂの接続ランドには、はんだペースト、はんだボール、バンプによるＢＧＡ方式等により、電子部品６を実装した。
【００３５】
電子部品６を実装した配線板Ｄを用いて、先に述べた実施例１と同様に、冷熱サイクル試験を行い、はんだ５のクラック発生状態を観察した。また、ホットオイル試験、耐熱性試験、耐マイグレーション試験の行い、その特性を調べた。結果を表１に示す。
【００３６】
（比較例１）
図２に示すように、コア材１にＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ（日立化成工業株式会社製  商品名）、絶縁層２’にＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ（日立化成工業株式会社製  商品名）を用いて、その両側に厚さ１８μｍの銅箔３を重ね、積層プレス機にて、摂氏１８５度、圧力３．０ＭＰａにて１５０分、加熱・加圧し、銅張り積層板Ｃを得た。
【００３７】
銅張り積層板Ｃを用いて、以下の工程によりプリント配線板加工を行った。
銅張り積層板Ｃに対し、ドリル加工により貫通孔（スルーホール９）、及び、非貫通穴（ＩＶＨ）を形成した後、銅張り積層板Ｃの両面、貫通孔内面、及び、非貫通穴内面に銅めっき４を行った。次に、ドライフィルムをラミネート後、回路形成を行い、ソルダーレジスト形成、仕上げ処理としてフラックスを塗布し、配線板Ａを完成させた。
【００３８】
配線板Ｃの接続ランドには、はんだペースト、はんだボール、バンプによるＢＧＡ方式等により、電子部品６を実装した。
【００３９】
電子部品６を実装した配線板Ｃを用いて、先に述べた実施例１と同様に、冷熱サイクル試験を行い、はんだ５のクラック発生状態を観察した。また、ホットオイル試験、耐熱性試験、耐マイグレーション試験の行い、その特性を調べた。結果を表１に示す。
【００４０】
（比較例２）
図２に示すように、コア材１にＭＣＬ−ＢＥ−６７Ｇ（Ｈ）（日立化成工業株式会社製商品名）、絶縁層２’にＭＣＬ−ＢＥ−６７Ｇ（Ｈ）（日立化成工業株式会社製  商品名）を用いて、その両側に厚さ１８μｍの銅箔３を重ね、積層プレス機にて、摂氏１９０度、圧力３．０ＭＰａにて２時間、加熱・加圧し、銅張り積層板Ｄを得た。
【００４１】
銅張り積層板Ｄを用いて、以下の工程によりプリント配線板加工を行った。
銅張り積層板Ｄに対し、ドリル加工により貫通孔（スルーホール９）、及び、非貫通穴（ＩＶＨ）を形成した後、銅張り積層板Ｄの両面、貫通孔内面、及び、非貫通穴内面に銅めっき４を行った。次に、ドライフィルムをラミネート後、回路形成を行い、ソルダーレジスト形成、仕上げ処理としてフラックスを塗布し、配線板Ｄを完成させた。
【００４２】
配線板Ｄの接続ランドには、はんだペースト、はんだボール、バンプによるＢＧＡ方式等により、電子部品６を実装した。
【００４３】
電子部品６を実装した配線板Ｄを用いて、先に述べた実施例１と同様に、冷熱サイクル試験を行い、はんだ５のクラック発生状態を観察した。また、ホットオイル試験、耐熱性試験、耐マイグレーション試験の行い、その特性を調べた。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2007329441.tif 000003
【００４５】
表１に示すとおり、本発明による実施例１から４では、絶縁層２の弾性率７´が低いため、熱膨張係数の差によって生じた応力を吸収し、実装されている電子部品６やはんだ５部のクラックを低減する。したがって、接続信頼性を大きく向上させることができる。また、配線板の一般特性は従来品である比較例１、２と同等以上であった。
【００４６】
特に実施例３、４は、絶縁層２の弾性率７´が低いため、はんだ５の耐クラック性に優れており、実装されている電子部品６を含めた信頼性を大きく向上させることが出来た。
【００４７】
実施例２、４はコア材１の熱膨張係数８´が大きいため実施例１、３よりはスルーホール９の信頼性が劣るが、はんだ５の耐クラックは、比較例１、２に比べ、優れた結果であった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の１実施例を示す配線板の部分断面図である。
【図２】本発明の比較例を示す配線板の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１：コア材、２・２´：絶縁層、３：銅箔、４：銅めっき、５：はんだ、６：電子部品、７・７´：弾性率、８・８´：熱膨張係数（板厚方向）、９：スルーホール
【図１】
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【図２】
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