(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
短繊維形状の充填材を絶縁樹脂中に分散させた配線板用絶縁材料であって、その短繊維形状の充填材の長さが、その配線板用絶縁材料を層間絶縁材料として配線板を製造した時の配線板の層間絶縁層の厚さの１．１倍以下であることを特徴とする配線板用絶縁材料。
【請求項２】
短繊維形状の充填材が、電気絶縁性のウィスカーであり、その平均直径が０．３〜３．０μｍの範囲にあり、長さが３μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の配線板用絶縁材料。
【請求項３】
樹脂が、絶縁性の熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の配線板用絶縁材料。
【請求項４】
電気絶縁性のウイスカーが、セラミックウィスカーであることを特徴とする請求項２または３に記載の配線板用絶縁材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線板用の絶縁材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板は、通常、銅箔とプリプレグを積層、熱圧成形して得た銅張積層板に回路加工して得られる。
また、多層プリント配線板は、通常、プリント配線板同士をプリプレグを介して熱圧成形するか又は、プリント配線板と銅箔とをプリプレグを介して、熱圧成形して積層一体化して得た内層回路入り多層銅張積層板の表面に、回路を形成して製造される。
【０００３】
このようなプリント配線板や多層プリント配線板に用いるプリプレグには、ガラスクロスに樹脂を含浸させ、加熱乾燥し、樹脂を半硬化状態にしたプリプレグを使用するのが一般的である。
また、多層プリント配線板の製造には、上記のようなプリプレグの他に、特開平６−２００２１６号公報や特開平６−２４２４６５号公報に開示されているような、フィルム形成能を有する樹脂を半硬化状態にした接着フィルムや、特開平６−１９６８６２号公報に開示されているような、接着フィルムを銅箔の片面に形成した銅箔付き接着フィルムを使用することもある。
なお、ここでいうフィルム形成能とは、プリプレグの搬送、切断及び積層等の工程において、樹脂の割れや欠落等を生じにくい性能を意味し、この性能を有することによって、その後の熱圧成形時に、層間絶縁層が内層回路の箇所で異常に薄くなったり、層間絶縁抵抗が低下したり、層間での回路のショートを生じにくいという効果が現われるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子機器の小型軽量化、高性能化、低コスト化が進行し、プリント配線板及び多層プリント配線板には高密度化、薄型化、高信頼性化、低コスト化が要求されている。
このような高密度化のためには、微細な配線が必要であり、そのためには表面の平坦性が良好でかつ、寸法安定性が良好でなくてはならず、さらには、微細なスルーホールやインターステーシャルバイアホール（以下、ＩＶＨという。）が必要であり、ドリル加工性、レーザ穴加工性が、良好であることであることも要求されている。
【０００５】
表面の平坦性を良好にするためには、多層化積層成形時の樹脂の流動性を高くする必要があり、これにはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。このエポキシ樹脂は、成形前の段階で分子量が低くければ高い流動性を示すが、樹脂のみでシート状の絶縁材料を形成することはフィルム形成能を有していないので困難であり、従来では、ガラスクロス等の補強基材に含浸させ半硬化状にしたプリプレグとして作製し、これを絶縁層に用いてきた。
【０００６】
しかし、このエポキシ樹脂を用いてプリント配線板や多層プリント配線板の薄型化を行うのは困難である。というのも、プリプレグ用に一般的に使用されているガラスクロスは、その厚みが薄くなるに従い、ヤーン（ガラス繊維束）同士の間の隙間が大きくなるので、厚さが薄いクロスほど目曲がり（ヤーンが曲がったり、本来直角に交差すべき縦糸と横糸が直角でなく交差する現象）が発生しやすく、このことが原因で、熱圧成形後に異常な寸法変化やそりを生じやすいという課題や、プリプレグ内のクロスの体積分率が低くなって層間絶縁層の剛性が低下し、外層の回路を加工した後に、たわみが大きくなりやすいという課題があるからである。
【０００７】
例えば、一般に使用されているガラスクロスで、最も薄いのは３０μｍのクロスであり、これを使用したプリプレグの厚さは４０μｍ程度になり、現在、これよりプリプレグの厚さを薄くすることは困難である。
というのも、樹脂分を減らすと、内層回路の凹凸への樹脂による穴埋め性が低下しボイドが発生すると共に、内層回路の凹凸が表面に現われ易く、表面の平坦性が悪いという課題があり、ガラスクロスを薄くするとクロス自体の強度が低下し、ガラスクロスに樹脂を含浸する工程で、ガラスクロスが破断しやすくなり、プリプレグの製造が困難になるという課題がある。
さらに、このように薄くしたプリプレグを用いて、多層プリント配線板を製造すると、小径ドリルで穴加工を行う時に、偏在するガラスクロスによって芯ぶれがし易く、ドリルを折りやすいという課題がある。
また、ドリル穴加工に代えて、レーザ穴加工を行うと、ガラス繊維の存在のため、レーザー光の乱反射が起こり穴あけ性が低いという課題がある。
したがって、現状のガラスクロスを用いたプリプレグは、高まる多層プリント配線板の高密度化、及び薄型化の要求に対応できない状況にある。
【０００８】
そこで、ガラスクロスを用いないプリプレグである接着フィルムや銅箔付き接着フィルムを用いれば、厚さをより薄くでき、小径ドリル加工性、レーザー穴加工性及び表面平坦性に優れるが、これらのプリプレグで作製した多層プリント配線板は、外層絶縁層にガラスクロスがないため、剛性が極めて低く、外層回路の加工後にたわみを生じやすく、ワイヤーボンディング性も極めて低いという課題がある。
また、外層絶縁層にガラスクロスがないので熱膨張係数が大きくなり、実装部品との熱膨張の差が大きく、加熱冷却の熱膨張収縮によるはんだ接続部にクラックや破断が起こり易く、実装部品との接続信頼性が低いという課題がある。
したがって、現状のガラスクロスを用いないプリプレグである接着フィルムや銅箔付き接着フィルムを使用しても、高まる多層プリント配線板の高密度化、薄型化の要求に対応出来ない状況にある。
【０００９】
本発明は、剛性が高く、かつ薄型化に優れた配線板用絶縁材料を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線板用絶縁材料は、図１に模式的に示すように、短繊維形状の充填材と樹脂とからなる配線板用絶縁材料であって、その短繊維形状の充填材の長さが、その配線板用絶縁材料を層間絶縁材料として配線板を製造した時の配線板の層間絶縁層の厚さの１．１倍以下であることを特徴とする。
【００１１】
本発明者らは、従来のプリプレグでは解決できない多層プリント配線板における高密度化、薄型化、高信頼性化、低コスト化という課題を解決するための新規絶縁材料として、ガラスクロスを含まず、形状保持のための短繊維形状の充填材を絶縁樹脂中に分散させたワニスを、キャリア基材上に流延して得られるシート状の絶縁材料が有効であることを見出してきた。この短繊維形状の充填材には、例えば、電気絶縁性のウイスカーを用いることができる。
【００１２】
多層プリント配線板に、直径が０．３〜３．０μｍで、長さが３〜６０μｍの分布を持つ、電気絶縁性のウィスカーを充填材としたシート状の絶縁材料を用いた場合、例えば５０μｍの長さのウィスカーが熱圧成型時の樹脂流動等の影響で、絶縁層の厚さ方向に立った状態に配向する場合があり、図２に示すように、表層と内層の導体間にウィスカーが挟まる状態になる。
この時、ウイスカーは絶縁体であるから、短期的には層間の絶縁は保たれているが、数年の通電を経た場合、絶縁樹脂材料本来の信頼性は保てず、厚さ方向に配向したウィスカーが挟まった導体間に、ＣＡＦ（Conductive Anodic Filament）に類似した絶縁不良を起こすという課題のあることが、信頼性評価試験で明らかになった。
【００１３】
そこで本発明者らは、ウィスカーの長さの分布と信頼性試験による絶縁性劣化の関係を鋭意検討した結果、絶縁信頼性がウィスカーの長さに依存することを見出し、この発明に至った。
すなわち、試料として公称長さ３０μｍの硼酸アルミニウムウィスカーのウィスカー長さを測定した結果、ウィスカーの長さの分布は３〜６０μｍであり、ウィスカー１万個中の数十個は４０μｍ以上であった。機械的操作による粉砕では、より大きい粒子径を持つ物が粉砕され易いことが一般に知られていることから、転動型ボールミル、遊星型ボールミル、ビーズミル等の粉砕機を用いて、この硼酸アルミニウムウィスカーの長さを調整した。
このようにして粉砕したウィスカーを、絶縁樹脂中に分散させてワニスとし、ナイフコータにより５０μｍ厚のシートに形成し、さらに導体厚１８μｍの内層回路板に熱圧成形し、最小部分の絶縁層の厚さが３２μｍ（＝５０μｍ−１８μｍ）となるように多層配線板を作製し、その絶縁信頼性を評価した結果、最大のウィスカー長さをおよそ３５μｍ以下まで粉砕したとき、すなわち絶縁層の厚さ３２μｍの約１．１倍以下のときに、絶縁信頼性が向上することを見出した。
ウィスカーが導体層間に完全に垂直に配向することは、確率的に低く若干でも斜めに配向する場合が多いこと、及び、最大の長さが３５μｍであっても、長さが３２μｍを越える物が極僅かであることから、ウィスカーが導体層間に接触する確率が非常に小さいものと考えられる。安全には、この絶縁層の厚さ未満であることがより好ましいことはいうまでもない。
したがって、内層の導体厚さが３５μｍの場合には、樹脂層厚さ７０μｍのシート状絶縁材料を用いることが多いのであるが、この場合には、配線板の最小の層間絶縁層厚さは７０−３５＝３５μｍであり、この場合のウィスカーの長さは、３５μｍの約１．１倍である３９μｍ以下である必要があり、さらに３５μｍ未満であることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（ウィスカー）
本発明に用いるウィスカーとしては、電気絶縁性のセラッミクウィスカーであり、弾性率が２００ＧＰａ以上であるものが好ましく、２００ＧＰａ未満では、多層プリント配線板としたときに、十分な剛性が得られない。
【００１５】
ウィスカーの種類としては、例えば、硼酸アルミニウム、ウォラストナイト、チタン酸カリウム、塩基性硫酸マグネシウム、窒化けい素、α−アルミナの中から選ばれた１以上の物を用いることができる。その中でも、硼酸アルミニウムウィスカーは、弾性率が約４００ＧＰａとガラスよりも遥かに高く、誘電率もガラスよりも低く、熱膨張係数も小さく、しかも比較的安価である。この硼酸アンモニウムウィスカーを用いた本発明のプリプレグを使用して作製したプリント配線板は、従来のガラスクロスを用いたプリント配線板よりも、常温及び高温下における剛性が高く、ワイヤーボンディング性に優れ、電気信号の伝達特性に優れ、熱膨張係数が小さく、寸法安定性に優れる。したがって、本発明に用いるウィスカーの材質としては、硼酸アルミニウムが最適である。
【００１６】
ウィスカーの平均直径は、０．３μｍ未満であると樹脂ワニスへの混合が難しくなると共に塗工性が低下し、３μｍを越えると表面の平坦性に悪影響が出ると共にウィスカーの微視的な均一性が損なわれるので、ウィスカーの平均直径は、０．３μｍ〜３μｍの範囲が好ましい。さらに、０．５μｍ〜１μｍの範囲が最も好ましい。このような直径のウィスカーを選択することにより、従来のガラスクロスを基材としたプリプレグを使用するよりも、表面平坦性に優れたプリント配線板を得ることができる。
【００１７】
また、ウィスカーの平均長さは、平均直径の１０倍以上であることが好ましく、１０倍未満であると、繊維としての補強効果が僅かになると同時に、後述するウィスカーの樹脂層中での２次元配向が困難になるため、配線板にしたときに十分な剛性が得られないが、ウィスカーが長すぎる場合は、ワニス中への均一分散が難しくなり、塗工性が低下すると共に、上記の課題すなわち繊維に沿って移動する傾向にある銅イオンのマイグレーションによる回路間の短絡事故を起こす可能性があるので、本発明の絶縁層の厚さの１．１倍以下である必要がある。
【００１８】
また、プリント配線板の剛性及び耐熱性をさらに高めるのに、シランカップリング剤で表面処理したウィスカーを使用することも有効である。カップリング剤表面処理したウィスカーは、樹脂との濡れ性、結合性が優れ、剛性及び耐熱性を向上させることができる。このとき使用するカップリング剤は、シリコン系、チタン系、アルミニウム系、ジルコニウム系、ジルコアルミニウム系、クロム系、ボロン系、リン系、アミノ酸系等の公知のものを使用できる。
【００１９】
（ウィスカーの長さの調整）
一般に市販されているウィスカーを利用する場合は、本明細書の実施例に示すようにボールミル、ビーズミル等の各種ミルによって機械的粉砕することが簡単で便利である。これはこれらの機械的粉砕では、長い繊維長のウィスカーが粉砕され易いことが一般に知られており、最大長さ付近を短くすることに適するからである。またこれよりは難しいが、ウィスカー結晶成長を制御して目的の長さのウィスカーを得ることや、分級操作によって目的の長さのウィスカーを選別して用いることも利用できる。
【００２０】
（樹脂）
本発明で使用する樹脂は、従来のガラスクロスを基材としたプリプレグに使用されている樹脂及びガラスクロス基材を含まない接着フィルムあるいは銅箔付き接着フィルムに使用されている熱硬化性樹脂を使用することができる。ここでいう樹脂とは、樹脂、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤（必要に応じて）、希釈剤（必要に応じて）を含むものを意味する。
従来のガラスクロスを基材としたプリプレグに使用されている樹脂は、それを単独では、フィルム形成能がないため、銅箔の片面に塗工により接着剤層として形成し、加熱により溶剤除去し樹脂を半硬化した場合、搬送、切断及び積層等の工程中において、樹脂の割れや欠落等のトラブルを生じやすい又は、その後の熱圧成形時に層間絶縁層が内層回路存在部等で異常に薄くなり、層間絶縁抵抗低下やショートというトラブルを生じやすかったため、従来、銅箔付き接着フィルム用途に使用することが困難であった。
しかし、本発明では、樹脂中にはウィスカーが分散され、該樹脂はウィスカーにより補強されているため、本発明の樹脂とウィスカーからなるプリプレグ層にはフィルム形成能が発現し、搬送、切断及び積層等の工程中において、樹脂の割れや欠落等のトラブルを生じにくく、また、ウィスカーが存在するため熱圧成形時の層間絶縁層が異常に薄くなる現象の発生も防止できる。
また、従来の接着フィルムや銅箔付き接着フィルムに使用されている樹脂中にウィスカーを分散させることも効果的である。これらの樹脂は、高分子量成分等を含むことにより、樹脂単独でもフィルム形成能力があるが、本発明によりウィスカーをその樹脂中に分散することにより、いっそうフィルム形成能が高められ取扱性が向上し、さらに絶縁信頼性もより高めることが可能となる。また、ウィスカーの分散によりフィルム形成能を高めた分だけ高分子量成分の添加量を減らすことも可能であり、それによって樹脂の耐熱性や接着性等を改善できる場合もある。
樹脂の種類としては、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、けい素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、イソシアネート樹脂、ポリイミド樹脂またはこれらの種々の変性樹脂類が好適である。この中で、プリント配線板特性上、特にビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシ樹脂が好適である。そのエポキシ樹脂としては、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、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、サリチルアルデヒド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、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、脂肪族環状エポキシ樹脂及びそれらのハロゲン化物、水素添加物、及び前記樹脂の混合物が好適である。なかでも、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂または、サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂は耐熱性に優れ好ましい。
【００２１】
（硬化剤）
このような樹脂の硬化剤としては、従来使用しているものが使用でき、樹脂がエポキシ樹脂の場合、例えばジシアンジアミド、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ポリビニルフェノール、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂及びこれらのフェノール樹脂のハロゲン化物、水素化物等を使用できる。なかでも、ビスフェノールＡノボラック樹脂は耐熱性に優れ好ましい。この硬化剤の前記樹脂に対する割合は、従来使用している割合でよく、樹脂１００重量部に対して、２〜１００重量部の範囲が好ましく、ジシアンジアミドでは、２〜５重量部、それ以外の硬化剤では、３０〜８０重量部の範囲が好ましい。
【００２２】
（硬化促進剤）
硬化促進剤としては、樹脂がエポキシ樹脂の場合、イミダゾール化合物、有機リン化合物、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等を使用する。
この硬化促進剤の前記樹脂に対する割合は、従来使用している割合でよく、樹脂１００重量部に対して、０．０１〜２０重量部の範囲が好ましく、０．１〜１．０重量部の範囲がより好ましい。
【００２３】
（希釈剤）
本発明の熱硬化性樹脂は、溶剤にて希釈して樹脂ワニスとして使用することもできる。溶剤には、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、エタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等を使用できる。
この希釈剤の前記樹脂に対する割合は、従来使用している割合でよく、樹脂１００重量部に対して、１〜２００重量部の範囲が好ましく、３０〜１００重量部の範囲がさらに好ましい。
【００２４】
（その他の配合剤）
さらに本発明においては、樹脂中に上記した各成分の他に、必要に応じて従来より公知のカップリング剤、充填材等を適宜配合してもよい。
【００２５】
（樹脂とウィスカーの割合）
樹脂への電気絶縁性ウィスカーの配合量は、樹脂固形分１００重量部に対し、５重量部未満であると、このプリプレグは切断時に、樹脂が砕けて飛散しやすくなる等の取扱性が悪くなると共に、配線板にしたときに十分な剛性が得られない。一方、ウィスカーの配合量が３５０重量部を越えると、熱圧成形時の内層回路の穴埋め性や回路間への樹脂充填性が損なわれ、熱圧成形後のウィスカー複合樹脂層中にボイドかすれが発生し易くなり、配線板特性を損なう恐れがある。したがって、ウィスカーの配合量は、樹脂固形分１００重量部に対し、５〜３５０重量部が好ましい。さらに、内層回路の穴埋め性や回路間への充填性に優れ、なおかつ、製造した配線板が、従来のガラスクロス使用のプリプレグを用いて製造した配線板と比較し、同等または同等以上の剛性と寸法安定性とワイヤボンディング性を持つことができる理由から、ウィスカーの配合量は、樹脂固形分１００重量部に対し、３０〜２３０重量部であることがより好ましい。
【００２６】
（キャリヤフィルム）
本発明において絶縁層であるウィスカー複合樹脂層（Ｂステージ状態）を、その片面に形成する対象であるキャリアフィルムとしては、銅箔、アルミ箔等の金属箔、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、あるいは前記金属箔及びフィルムの表面を離型剤により処理したものを使用する。
【００２７】
（プリプレグ層中のウィスカー配向）
本発明の電気絶縁性ウィスカーとＢステージ状態の樹脂とから構成される絶縁材料の中のウィスカーは、２次元配向に近い状態（ウィスカーの軸方向が絶縁材料層の形成する面と平行に近い状態）にさせることが好ましい。具体的には、半硬化状態の樹脂中にある全ウィスカーの７０％以上のウィスカーの繊維軸を、絶縁材料の面方向に対して、±３０度以内の方向に配向させることが好ましい。このようにウィスカーを配向させることにより、本発明の絶縁材料は良好な取扱性が得られると同時に、配線板にしたときに高い剛性と良好な寸法安定性及び表面平坦性が得られる。
【００２８】
（塗工方式）
上記のようにウィスカーを配向させるには、前述した好ましい範囲の繊維長のウィスカーを使用すると同時に、銅箔にウィスカーを配合した樹脂ワニスを塗工する際に、ブレードコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、スクイズコータ、リバースロールコータ、トランスファロールコータ等の銅箔と平行な面方向にせん断力を負荷できるかあるいは、銅箔の面に垂直な方向に、圧縮力を負荷できる塗工方式を採用すればよい。
【００２９】
本発明の配線板用絶縁材料及びそれを用いた配線板では、電気絶縁性のウィスカーが、配線板の導体層間に樹脂なしで挟まれることがなくなる。すなわち、配線板の導体層間には少なくとも絶縁樹脂の層が形成されるため、絶縁樹脂本来の絶縁信頼性が得られ、その結果として配線板の絶縁信頼性を高めることができる。  また、本発明の絶縁材料を使用して作製した絶縁層は、基材がガラスよりレーザに対し、被加工性が良好でしかも微細なウィスカーであるため、従来のガラスクロスプリプレグを使用した絶縁層では、困難であったレーザ穴明けが容易にできる。そのため、直径１００μｍ以下の小径のインターステーシャルバイアホール（ＩＶＨ）が容易に作製可能となり、プリント配線板の回路を微細化でき、電気機器の高密度化、高性能化に大きく貢献できる。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
【実施例】
実施例１
（配線板用絶縁材料の作製）
公称長さ３０μｍで、長さの分布が３〜６０μｍ、平均直径が１μｍの硼酸アルミニウムウィスカーをメチルエチルケトンで湿潤させ、直径０．３ｍｍのジルコニアボールと共に、遊星型ボールミルに入れ、２４００回転／分で１５分間粉砕した後、ジルコニアボールを２００メッシュのナイロン製網で篩い分けて除去した。粉砕したウィスカーの中から、走査型電子顕微鏡で約１０，０００個のウィスカーを撮影し、長い方から１００個のウィスカーの長さを測定した。粉砕したウィスカーの最大長は、約３５μｍであった。
ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂とビスフェノールＡノボラック樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂に粉砕したウィスカーを、樹脂固形分１００重量部に対し９０重量部になるように配合し、硼酸アルミニウムウィスカーがワニス中に均一に分散するまで攪拌した。これを、厚さ１８μｍの銅箔及び厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタート（ＰＥＴ）フィルムにナイフコータにて塗工し、温度１５０℃で１０分間加熱乾燥して、溶剤を除去すると共に、樹脂を半硬化して、ウィスカー体積分率が３０％でウィスカーと半硬化状態にあるエポキシ樹脂からなる絶縁層の厚さが５０μｍの銅箔付き絶縁材料及びＰＥＴを剥離により除去して、半硬化状態のエポキシ樹脂からなる厚さが、３０μｍ、５０μｍ、１００μｍの接着フィルムを作製した。
【００３１】
（作製した絶縁材料の取扱性）
作製した銅箔付き絶縁材料は、カッターナイフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断でき、絶縁材料同士のブロッキングも発生せず、良好な取扱性であった。また、ＰＥＴフィルムに塗工して作製した絶縁材料は、ＰＥＴフィルムの剥離時や通常の取り扱い時に割れる等のトラブルはなく、またカッターナイフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断でき、絶縁材料同士のブロッキングも発生せず、良好な取扱性であった。
【００３２】
（絶縁信頼性）
次に、全体の厚さ０．８ｍｍで銅箔厚さ１８μｍのガラスエポキシ両面銅張積層板に、電食試験の内層面の電極となるパターンをエッチングにより作製し、この上下に上記で作製した絶縁層の厚さ５０μｍの銅箔付き絶縁材料を、絶縁材料が電食試験の内層面の電極となるパターンと接するように重ね合わせて積層し、熱圧成形した。得られた積層板の最小層間絶縁層厚さは、およそ３２μｍであった。この積層板の内層の電極となる電食試験パターンの位置に合わせた部分に、外層の電極となるパターンをエッチングで作製し、電食試験片を得た。この内層と外層の電極間に直流５０Ｖの電圧を印加し、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気下で１０００時間経過後の絶縁抵抗値を測定した結果、１０9Ω以上の良好な値を示し、絶縁材料が耐電食性に優れていることを確認した。
【００３３】
（その他の特性）
また、作製した厚さ１００μｍの絶縁材料の上下に、厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を該粗化面が絶縁材料に向き合うように積層し、熱圧成形した。得られた銅張積層板の曲げ弾性率を三点曲げで測定したところ、２０ＧＰａ（銅箔なし、たてよこ平均）であった。また、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８６に準じて誘電率を測定したところ、４．０（１ＭＨｚ）であった。また、直径０．３ｍｍのドリルにて、この銅張積層板を１０枚重ねて穴明けしたときの最上板と最下板の穴位置のずれ量を測定したところ、２０μｍ以下であった。
この銅張積層板に回路加工を施し、その両面に先に作製した厚さ５０μｍの本発明の絶縁材料を、そのさらに外側に厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を粗化面が絶縁材料に向き合うように積層し、熱圧成形し、内層回路入り多層銅張積層板を作製した。
この内層回路入り多層銅張積層板の表面粗さを、触針式表面粗さ計にて測定した。測定箇所は、その直下に内層回路のある部分とない部分とを含む長さ２５ｍｍの一直線上の外層表面とした。内層回路のある部分とない部分の段差の１０点平均表面粗さは、３μｍ以下であり、回路加工に支障のない良好な表面平坦性であった。
さらに、この内層回路入り多層銅張積層板の表面銅箔の所定位置にエッチングにより直径７５μｍの穴を明け、その穴へ住友重機械工業（株）製インパクトレーザにて穴明けを行い、過マンガン酸処理によるデスミアを行い、無電解メッキを行った後、パターン焼き付けエッチングにより回路形成した。この多層プリント配線板の両面に、再び本発明の厚さ３０μｍの絶縁材料を、そのさらに外側に厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を粗化面が絶縁材料に向き合うように積層し、熱圧成形し内層回路入り多層銅張積層板を作製し、所定位置にエッチングにより直径７５μｍの穴を明け、その穴へ住友重機械工業（株）製インパクトレーザにて穴明けを行い、過マンガン酸処理によるデスミアを行い、無電解メッキを行った後、パターン焼き付けエッチングにより回路形成した。以上の工程を繰り返して１０層プリント配線板を作製した。
この多層プリント配線板の一部を切り取り、その熱膨張率と曲げ弾性率を測定した。熱膨張率はＴＭＡにて、曲げ弾性率は、ＤＭＡの曲げモードにて測定した。たてよこ方向の平均の熱膨張係数は、１０ｐｐｍ／℃（常温下）であり、たてよこ方向の平均の曲げ弾性率は常温下で６０ＧＰａ、高温下（２００℃）で４０ＧＰａであった。また、バーコル硬度計による表面硬度は、常温下で６５、高温下（２００℃）で５０であった。
さらに、この１０層プリント配線板の一部にベアチップを実装し、ワイヤボンディングで表面回路と接続した。ワイヤボンディング条件は、超音波出力を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボンド荷重を１００ｇ、ワイヤボンディング温度を１８０℃としたところ、良好にワイヤボンディングできた。
また、この１０層プリント配線板に寸法８×２０ｍｍのＴＳＯＰをはんだを介して表面回路と接続し、このＴＳＯＰ実装基板を−６５℃←→１５０℃の熱サイクル試験で評価したところ、２０００サイクル後もはんだ接続部に断線等の不良は発生していなかった。また、この基板の内部のインターステーシャルバイアホールを含む回路の導通試験を行ったが、断線等のトラブルの発生はなかった。
【００３４】
実施例２
（配線板用絶縁材料の作製）
サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂とビスフェノールＡノボラック樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂に、公称長さ３０μｍで、３〜６０μｍの長さ分布を持つ、平均直径が１μｍの硼酸アルミニウムウィスカーを樹脂固形分１００重量部に対し、硼酸アルミニウムウィスカーを９０重量部配合し、硼酸アルミニウムウィスカーがワニス中に均一に分散するまで攪拌した。このウィスカー入りのワニスに、アルミナボールを加えビーズミルに投入し、６０分間の粉砕を行った。このワニスを２００メッシュのナイロン製網で加圧濾過し、アルミナボールを分離した。
これを、厚さ１８μｍの銅箔および厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムにナイフコータにて塗工し、温度１５０℃で１０ｍｉｎ間加熱乾燥して、溶剤を除去すると共に、樹脂を半硬化して、ウィスカー体積分率が３０％でウィスカーと半硬化状態にあるエポキシ樹脂からなる絶縁層の厚さが、５０μｍと１００μｍの銅箔付き絶縁材料および、ＰＥＴを剥離により除去して、半硬化状態のエポキシ樹脂からなる厚さが、５０μｍの接着フィルムを作製した。
作製した５０μｍの接着フィルムを電気炉において、摂氏６００度で１０分間焼成し、樹脂を焼却除去してウィスカーを取り出した。この取り出したウィスカーを、走査型電子顕微鏡で約１０，０００個のウィスカーを撮影し、長い方から１００個のウィスカーの長さを測定した。粉砕したウィスカーの最大長さは、約３０μｍであった。
【００３５】
（作製した絶縁材料の取扱性）
作製した銅箔付き絶縁材料は、カッターナイフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断でき、絶縁材料同士のブロッキングも発生せず、良好な取扱性であった。また、ＰＥＴフィルムに塗工して作製した絶縁材料は、ＰＥＴフィルムの剥離時や通常の取り扱い時に割れる等のトラブルはなく、またカッターナイフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断でき、絶縁材料同士のブロッキングも発生せず、良好な取扱性であった。
【００３６】
（絶縁信頼性）
次に、全体の厚さ０．８ｍｍで、銅箔の厚さ１８μｍのガラスエポキシ両面銅張積層板に電食試験の内層面の電極となるパターンをエッチングにより作製し、この上下に上記で作製した絶縁層の厚さ５０μｍの銅箔付き絶縁材料を絶縁材料が電食試験の内層面の電極となるパターンと接するように重ね合わせて積層し、熱圧成形した。得られた積層板の最小層間絶縁層厚さは、およそ３２μｍであった。この積層板の内層の電極となる電食試験パターンの位置に合わせた部分に外層の電極となるパターンをエッチングで作製し、電食試験片を得た。この内層と外層の電極間に直流５０Ｖの電圧を印加し、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気下で１０００時間経過後の絶縁抵抗値を測定した結果、１０9Ω以上の良好な値を示し 、絶縁材料が耐電食性に優れていることを確認した。
【００３７】
（その他の特性）
また、作製した厚さ１００μｍの絶縁材料の上下に、厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を該粗化面が絶縁材料に向き合うように積層し、熱圧成形した。得られた銅張積層板の曲げ弾性率を三点曲げで測定したところ、２０ＧＰａ（銅箔なし、たてよこ平均）であった。また、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８６に準じて誘電率を測定したところ、４．０（１ＭＨｚ）であった。また、直径０．３ｍｍのドリルにて、この銅張積層板を１０枚重ねて穴明けしたときの最上板と最下板の穴位置のずれ量を測定したところ、２０μｍ以下であった。
この銅張積層板に回路加工を施し、その両面に先に作製した厚さ５０μｍの本発明の絶縁材料を、そのさらに外側に、厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を粗化面が絶縁材料に向き合うように積層し、熱圧成形し内層回路入り多層銅張積層板を作製した。
この内層回路入り多層銅張積層板の表面粗さを、触針式表面粗さ計にて測定した。測定箇所は、その直下に内層回路のある部分とない部分とを含む長さ２５ｍｍの一直線上の外層表面とした。内層回路のある部分とない部分の段差の１０点平均表面粗さは、３μｍ以下であり、回路加工に支障のない良好な表面平坦性であった。  さらに、この内層回路入り多層銅張積層板の表面銅箔の所定位置に、エッチングにより直径７５μｍの穴を明け、その穴へ住友重機械工業（株）製インパクトレーザにて穴明けを行い、過マンガン酸処理によるデスミアを行い、無電解メッキを行った後、パターン焼き付けエッチングにより回路形成した。この多層プリント配線板の両面に、再び本発明の厚さ５０μｍの絶縁材料を、そのさらに外側に厚さ１８μｍの片面粗化銅箔を、粗化面が絶縁材料に向き合うように積層し
、熱圧成形し内層回路入り多層銅張積層板を作製し、所定位置にエッチングにより直径７５μｍの穴を明け、その穴へ住友重機械工業（株）製インパクトレーザにて穴明けを行い、過マンガン酸処理によるデスミアを行い、無電解メッキを行った後、パターン焼き付けエッチングにより回路形成した。以上の工程を繰り返して、１０層プリント配線板を作製した。
この多層プリント配線板の一部を切り取り、その熱膨張率と曲げ弾性率を測定した。熱膨張率はＴＭＡにて、曲げ弾性率は、ＤＭＡの曲げモードにて測定した。たてよこ方向の平均の熱膨張係数は、１０ｐｐｍ／℃（常温下）であり、たてよこ方向の平均の曲げ弾性率は常温下で６０ＧＰａ、高温下（２００℃）で５０ＧＰａであった。また、バーコル硬度計による表面硬度は、常温下で６５、高温下（２００℃）で５５であった。
さらに、この１０層プリント配線板の一部にベアチップを実装し、ワイヤボンディングで表面回路と接続した。ワイヤボンディング条件は、超音波出力を１Ｗ、超音波出力時間を５０μｓ、ボンド荷重を１００ｇ、ワイヤボンディング温度を１８０℃としたところ、良好にワイヤボンディングできた。
また、この１０層プリント配線板に８×２０ｍｍのＴＳＯＰをはんだを介して表面回路とし接続し、このＴＳＯＰ実装基板を−６５℃←→１５０℃の熱サイクル試験で評価したところ、２０００サイクル後もはんだ接続部に断線等の不良は発生していなかった。また、この基板の内部のインターステーシャルバイアホールを含む回路の導通試験を行ったが、断線等のトラブルの発生はなかった。
次に、これらの実施例の効果を確認するための比較例を示す。
【００３８】
比較例１
（絶縁材料の作製）
実施例１のボールミルによる粉砕を行わない以外は、実施例１と同様の操作をした。ボールミル粉砕を行わないホウ酸アルミニウムウィスカーを、走査型電子顕微鏡で約１０，０００個撮影し、長い方から１００個の長さを測定した。粉砕しないウィスカーの最大の長さは、およそ６０μｍであった。
【００３９】
（作製した絶縁材料の取扱性）
作製した銅箔付き絶縁材料は、カッターナイフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断でき、絶縁材料同士のブロッキングも発生せず、良好な取扱性であった。また、ＰＥＴフィルムに塗工して作製した絶縁材料は、ＰＥＴフィルムの剥離時や通常の取り扱い時に割れる等のトラブルはなく、またカッターナイフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断でき、絶縁材料同士のブロッキングも発生せず、良好な取扱性であった。
【００４０】
（絶縁信頼性）
次に、全体の厚さ０．８ｍｍで、銅箔の厚さ１８μｍのガラスエポキシ両面銅張積層板に電食試験の内層面の電極となるパターンをエッチングにより作製し、この上下に上記で作製した絶縁層の厚さ５０μｍの銅箔付き絶縁材料を、絶縁材料が電食試験の内層面の電極となるパターンと接するように重ね合わせて積層し、熱圧成形した。得られた積層板の最小層間絶縁層厚さは、およそ３２μｍであった。この積層板の内層の電極となる電食試験パターンの位置に合わせた部分に、外層の電極となるパターンをエッチングで作製し、電食試験片を得た。この内層と外層の電極間に直流５０Ｖの電圧を印加し、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気下で１０００時間経過後の絶縁抵抗値を測定した結果、１０9Ω未満となり、絶縁信頼性が低下していることを確認した。
【００４１】
比較例２
（絶縁材料の作製）
実施例２におけるビーズミルでの粉砕時間を５分間とした以外は、実施例２と同様の操作をした。ここでの５分間の粉砕操作は、ウィスカーとワニスとを均一に混合するが、ウィスカーの粉砕効果は、殆ど見られない程度に設定した時間である。作製した５０μｍの接着フィルムを電気炉において、摂氏６００度で１０分間焼成し、樹脂を焼却除去してウィスカーを取り出した。この取り出したウィスカーのうち、走査型電子顕微鏡で約１０，０００個のウィスカーを撮影し、長い方から１００個のウィスカーの長さを測定した。５分間粉砕したウィスカーの最大長は、約５０μｍであった。
【００４２】
（作製した絶縁材料の取扱性）
作製した銅箔付き絶縁材料は、カッターナイフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断でき、絶縁材料同士のブロッキングも発生せず、良好な取扱性であった。また、ＰＥＴフィルムに塗工して作製した絶縁材料は、ＰＥＴフィルムの剥離時や通常の取り扱い時に割れる等のトラブルはなく、またカッターナイフ及びシャーにより、樹脂の飛散等なくきれいに切断でき、絶縁材料同士のブロッキングも発生せず、良好な取扱性であった。
【００４３】
（絶縁信頼性）
次に、全体の厚さ０．８ｍｍで、銅箔の長さ１８μｍのガラスエポキシ両面銅張積層板に、電食試験の内層面の電極となるパターンをエッチングにより作製し、この上下に上記で作製した絶縁層の厚さ５０μｍの銅箔付き絶縁材料を、絶縁材料が電食試験の内層面の電極となるパターンと接するように重ね合わせて積層し、熱圧成形した。得られた積層板の最小層間絶縁層厚さは、およそ３２μｍであった。この積層板の内層の電極となる電食試験パターンの位置に合わせた部分に、外層の電極となるパターンをエッチングで作製し、電食試験片を得た。この内層と外層の電極間に直流５０Ｖの電圧を印加し、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気下で１０００時間経過後の絶縁抵抗値を測定した結果、１０9Ω未満となり絶縁信頼性が低下していることを確認した。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の配線板用絶縁材料は、極薄化が可能でかつ取扱性が良好である。しかもこれを使用したプリント配線板は、表面が平滑で回路加工性が良く、剛性が高いため実装信頼性が高く、表面硬度が高いためワイヤボンド性が良く、熱膨張係数が小さいため寸法安定性が良くなる。したがって、本発明のプリプレグは、多層プリント配線板の薄型化、高密度化、高生産性化、高信頼性化、高速度化、低コスト化に多大の貢献をする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を模式的示す断面図である。
【図２】本発明の原理を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
１．短繊維形状の充填材            ２．樹脂
３．外層回路                      ４．内層回路
５．内層基板                      ６．層間絶縁層の厚さ
【図１】
0003911739.tif 000002
【図２】
0003911739.tif 000003