(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主剤と硬化剤からなる樹脂材料を、はんだレジスト層または絶縁層に用いたプリント配線基板であって、
前記樹脂材料は、主剤として２個以上のグリシジル基を含有し、グリシジル基同士の間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられている主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したエポキシ樹脂を用いると共に、硬化剤として主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したもの、主鎖の端に酸無水物構造を有するもの、３級アミノ基、水酸基またはフェノール基を含有するもののうちのいずれかを用いて構成され、２５℃において歪み速度４０％／ｓｅｃでの引っ張り破断歪みが１％以上であることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
主剤と硬化剤からなる樹脂材料を、はんだレジスト層または絶縁層に用いたプリント配線基板であって、
前記樹脂材料は、主剤として２個以上のグリシジル基を含有し、グリシジル基同士の間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられている主鎖から官能基を有する側鎖が分岐しないエポキシ樹脂を用いると共に、硬化剤として主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したものまたは主鎖の端に酸無水物構造を有するものを用いて構成され、２５℃において歪み速度４０％／ｓｅｃでの引っ張り破断歪みが１％以上であることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
主剤と硬化剤からなる樹脂材料を、はんだレジスト層または絶縁層に用いたプリント配線基板であって、
前記樹脂材料は、主剤として２個以上のグリシジル基を含有し、グリシジル基同士の間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられている主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したエポキシ樹脂を用いると共に、硬化剤として主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したもの、主鎖の端に酸無水物構造を有するもの、３級アミノ基、水酸基またはフェノール基を含有するもののうちのいずれかを用いて構成され、動的粘弾性スペクトル測定でのβ緩和による−１００〜−５０℃における力学的損失正接のピーク値が０．０５以上であり、かつ同様測定でのβ′緩和による０〜１００℃における力学的損失正接のピーク値が０．０２以上である樹脂材料を８０ｗｔ％以上含んでいることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項４】
主剤と硬化剤からなる樹脂材料を、はんだレジスト層または絶縁層に用いたプリント配線基板であって、
前記樹脂材料は、主剤として２個以上のグリシジル基を含有し、グリシジル基同士の間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられている主鎖から官能基を有する側鎖が分岐しないエポキシ樹脂を用いると共に、硬化剤として主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したものまたは主鎖の端に酸無水物構造を有するものを用いて構成され、動的粘弾性スペクトル測定でのβ緩和による−１００〜−５０℃における力学的損失正接のピーク値が０．０５以上であり、かつ同様測定でのβ′緩和による０〜１００℃における力学的損失正接のピーク値が０．０２以上である樹脂材料を８０ｗｔ％以上含んでいることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項５】
請求項３または４に記載のプリント配線基板において、
動的粘弾性スペクトル測定でのβ緩和による−１００〜−５０℃における力学的損失正接のピーク値が０．０５以上であり、かつ同様測定でのβ′緩和による０〜１００℃における力学的損失正接のピーク値が０．０２以上である樹脂材料を、９０ｗｔ％以上含んだプリント配線基板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント配線基板において、
前記絶縁層は、多層基板における層間絶縁層のうちの最表の絶縁層であるプリント配線基板。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント配線基板において、
前記絶縁層は、多層基板における配線パターンが形成された各層のうちの最表の絶縁層であるプリント配線基板。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント配線基板において、
前記樹脂材料は、２５℃でのアイゾット衝撃強度が１．０ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ以上であるプリント配線基板。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のプリント配線基板において、
前記はんだレジスト層または絶縁層を構成する樹脂材料は、弾性率１ＧＰａ以上のフィラを１０ｗｔ％以下の範囲で含有するプリント配線基板。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のプリント配線基板を具備する電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、耐衝撃性に優れるプリント配線基板および電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品を実装するプリント配線基板としては、ガラスクロスにエポキシプリプレグを含浸させたシートの積層による、いわゆるガラエポ基板が主流であった。ＱＦＰ等、リード端子付きの部品やチップ抵抗等の端子間距離が比較的大きな部品の実装においては、充分な信頼性を確保し、一般に使用されてきた。
【０００３】
しかし、近年、高密度実装化がより一層進展し、実装部品の端子間距離は著しく短縮してきた。これに伴い、部品実装する基板電極間距離も縮小し、さらにＣＳＰ（Chip Size Package ）、ＭＣＭ（Multi Chip Module ）あるいはフリップチップ等の高密度実装対応のデバイスでは実装部品の本体（チップおよびパッケージ部）と基板電極間距離が縮まる傾向にある。そのため部品実装後の基板電極部に発生する熱応力や機械的応力の影響が大きな問題となってきた。特に、従来のビスフェノール系またはノボラック系のエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂をマトリックス樹脂として使用した絶縁層材料を用いたプリント配線基板では、落下衝撃や熱衝撃によって基板の絶縁樹脂層やはんだ接合部にクラックが発生する場合もある。
【０００４】
これまでにも特公平５−４６９９８号公報では、補強用のフィラを含有しないポリイミド樹脂層を形成することで低弾性率化を図り、耐クラック性を向上する方法が提案されている。しかし、この方法ではフィラ無しとフィラ有りの２種類の絶縁層を個別に形成するという煩雑な工程になる上、ポリイミド樹脂というコスト面でも不利な材料を使用するという問題がある。
【０００５】
また、特開平５−１３６５７５号公報では、絶縁層の樹脂材料としてエポキシ樹脂に熱可塑性樹脂であるポリビニルブチラールを加えたものを使用することが提案されているが、具体的な衝撃特性については何ら考慮されたものではない。加えて、ポリビニルブチラール自体は、本来、耐熱性や耐湿性の点でも問題がある。従って、充分な低弾性率化を実現するまでに配合量を増加すると、厳しい使用環境下や製造条件によってはリーク不良や基板変形が生じるなどの問題が発生することが考えられる。また、従来より絶縁層材料の樹脂マトリックス中には、材料強度向上や弾性率低減による応力緩和等を目的として各種フィラを配合する場合が多い。例えば、弾性率低減を目的としてゴム系材料から成る低弾性率フィラを配合した場合、確かに耐熱衝撃特性の点については向上が認められる場合がある。しかし、この場合も比較的大きな且つ高速の変形を伴う機械的衝撃に対してはフィラとマトリックスとの界面にて剥離やクラックが発生してしまうことが多く、多量のフィラ配合は近年の高密度実装対応基板においては充分な信頼性向上の手段とはなり得ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、耐熱衝撃特性および耐落下衝撃特性を向上させることができるプリント配線基板および電子装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のプリント配線基板は、主剤と硬化剤からなる樹脂材料を、はんだレジスト層または絶縁層に用いたプリント配線基板であって、前記樹脂材料は、主剤として２個以上のグリシジル基を含有し、グリシジル基同士の間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられている主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したエポキシ樹脂を用いると共に、硬化剤として主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したもの、主鎖の端に酸無水物構造を有するもの、３級アミノ基、水酸基またはフェノール基を含有するもののうちのいずれかを用いて構成され、２５℃において歪み速度４０％／ｓｅｃでの引っ張り破断歪みが１％以上であることを特徴としている。請求項２に記載のプリント配線基板は、主剤と硬化剤からなる樹脂材料を、はんだレジスト層または絶縁層に用いたプリント配線基板であって、前記樹脂材料は、主剤として２個以上のグリシジル基を含有し、グリシジル基同士の間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられている主鎖から官能基を有する側鎖が分岐しないエポキシ樹脂を用いると共に、硬化剤として主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したものまたは主鎖の端に酸無水物構造を有するものを用いて構成され、２５℃において歪み速度４０％／ｓｅｃでの引っ張り破断歪みが１％以上であることを特徴としている。請求項３に記載のプリント配線基板は、主剤と硬化剤からなる樹脂材料を、はんだレジスト層または絶縁層に用いたプリント配線基板であって、前記樹脂材料は、主剤として２個以上のグリシジル基を含有し、グリシジル基同士の間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられている主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したエポキシ樹脂を用いると共に、硬化剤として主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したもの、主鎖の端に酸無水物構造を有するもの、３級アミノ基、水酸基またはフェノール基を含有するもののうちのいずれかを用いて構成され、動的粘弾性スペクトル測定でのβ緩和による−１００〜−５０℃における力学的損失正接のピーク値が０．０５以上であり、かつ同様測定でのβ′緩和による０〜１００℃における力学的損失正接のピーク値が０．０２以上である樹脂材料を８０ｗｔ％以上含んでいることをことを特徴としている。
【０００８】
請求項４に記載のプリント配線基板は、主剤と硬化剤からなる樹脂材料を、はんだレジスト層または絶縁層に用いたプリント配線基板であって、前記樹脂材料は、主剤として２個以上のグリシジル基を含有し、グリシジル基同士の間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられている主鎖から官能基を有する側鎖が分岐しないエポキシ樹脂を用いると共に、硬化剤として主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したものまたは主鎖の端に酸無水物構造を有するものを用いて構成され、動的粘弾性スペクトル測定でのβ緩和による−１００〜−５０℃における力学的損失正接のピーク値が０．０５以上であり、かつ同様測定でのβ′緩和による０〜１００℃における力学的損失正接のピーク値が０．０２以上である樹脂材料を８０ｗｔ％以上、好ましくは請求項５に記載のように９０ｗｔ％以上含んでいることを特徴としている。
【０００９】
ここで、前記絶縁層は、請求項６のように、多層基板における層間絶縁層のうちの最表の絶縁層であったり、請求項７のように、多層基板における配線パターンが形成された各層のうちの最表の絶縁層である。請求項８に記載のプリント配線基板は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント配線基板において、前記樹脂材料は、２５℃でのアイゾット衝撃強度が１．０ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ以上である。
【００１０】
このようにして、プリント配線基板の絶縁層またははんだレジスト層における熱衝撃または落下衝撃による破壊現象が単に材料の硬さ、いわゆる弾性率のみによるものではない点に着目して、特に、機械的な衝撃特性は絶縁層材料中のマトリックス樹脂の動力学的な緩和特性と密接な関係があり、動力学的な応力緩和特性を向上することで樹脂の耐熱衝撃特性および耐落下衝撃特性が著しく向上する。
【００１１】
ここで、請求項９に記載のように、請求項１〜７のいずれか１項に記載のプリント配線基板において、前記はんだレジスト層または絶縁層を構成する樹脂材料は、弾性率１ＧＰａ以上のフィラを１０ｗｔ％以下の範囲で含有するプリント配線基板とすると、実用上好ましいものとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
図１には、本実施形態におけるプリント配線基板の断面図を示す。本例のプリント配線基板は多層プリント配線基板であり、基板の表裏両面に３層の配線パターンがそれぞれ形成されている。そして、基板の両面に、電子部品であるフリップチップ８、ＣＳＰ（Chip Size Package ）９およびＭＣＭ（Multi Chip Mudule)１４が表面実装されている。
【００１４】
以下、詳しく説明する。
コア基板１としてガラスエポキシ基板が用いられている。このコア基板１にはスルーホール４が形成されるとともにスルーホール４内にはスルーホールメッキ５が形成されている。なお、スルーホールメッキ５の代わりに導電ペーストを用いてもよい。
【００１５】
コア基板１の上面には、配線パターンが形成された絶縁層（以下、レジスト層という）と層間絶縁層とが３層ずつ交互にが積層されている。つまり、上から下に向かって第１層レジスト層Ｌ１R 、第１層絶縁層Ｌ１i 、第２層レジスト層Ｌ２R 、第２層絶縁層Ｌ２i 、第３層レジスト層Ｌ３R 、第３層絶縁層Ｌ３i が形成されている。また、コア基板１の下面には、配線パターンが形成された絶縁層（以下、レジスト層という）と層間絶縁層とが３層ずつ交互にが積層されている。つまり、上から下に向かって第４層絶縁層Ｌ４i 、第４層レジスト層Ｌ４R 、第５層絶縁層Ｌ５i 、第５層レジスト層Ｌ５R 、第６層絶縁層Ｌ６i 、第６層レジスト層Ｌ６R が形成されている。
【００１６】
レジスト層Ｌ１R ，Ｌ２R ，Ｌ３R ，Ｌ４R ，Ｌ５R ，Ｌ６R には銅メッキ回路配線（配線パターン）６が配置されている。絶縁層Ｌ１i ，Ｌ２i ，Ｌ３i ，Ｌ４i ，Ｌ５i ，Ｌ６i には層間接合のための銅めっきビアホール（ＩＶＨ（Interstitial Via Hole)）７が形成され、このＩＶＨ７を通して層間での導通がとられている。
【００１７】
コア基板１の表面（上面）に形成した絶縁層の積層体２における第１層レジスト層Ｌ１R の上には、フリップチップ８およびＣＳＰ９が配置されている。フリップチップ８は電極１０にて第１層レジスト層Ｌ１R における配線パターン１１と電気的に接続され、ＣＳＰ９は電極１２にて第１層レジスト層Ｌ１R における配線パターン１１と電気的に接続されている。詳しくは、第１層レジスト層Ｌ１R の上に、はんだレジスト層１３が形成され、このはんだレジスト層１３を用いて電極１０，１２と配線パターン１１とがはんだ付け（ボンディング）されている。
【００１８】
なお、ＣＳＰ９の代わりに、ＢＧＡ（Ball Grid Array ）を用いてもよい。
同様に、コア基板１の裏面に形成した絶縁層の積層体３における第６層レジスト層Ｌ６R の表面側には、ＭＣＭ１４が配置されている。ＭＣＭ１４は電極１５にて表層の第６層レジスト層Ｌ６R における配線パターン１６と電気的に接続されている。詳しくは、レジスト層Ｌ６R の上（表面側）に、はんだレジスト層１７が形成され、このはんだレジスト層１７を用いて電極１５と配線パターン１６とがはんだ付け（ボンディング）されている。
【００１９】
ここで、はんだレジスト層１３、第１層レジスト層Ｌ１R 、第１層絶縁層Ｌ１i 、はんだレジスト層１７、第６層レジスト層Ｌ６R 、第６層絶縁層Ｌ６i のうちの少なくとも１つは、次の(i) または(ii)のいずれかに該当する構成となっている。つまり、本実施形態では、電子製品のプリント配線基板に使用される絶縁層材料としては、次の(i) または(ii)のいずれかに該当する物性あるいは組成を満足した樹脂材料を使用している。ここで、樹脂材料の硬化型は、熱硬化型でも光硬化型でも湿気硬化型のいずれでもよい。
（i)２５℃において歪み速度４０％／ｓｅｃでの引っ張り破断歪みが１％以上である樹脂材料を用いる。ここで特に、２５℃でのアイゾット衝撃強度が１．０ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ以上である材料を用いる、あるいは、マトリックス樹脂以外に含有するフィラとして、弾性率１ＧＰａ以上かつ粒径０．５μｍ以上の有機または無機のフィラを、合計量が１０ｗｔ％以下の範囲で含有している材料を用いている。
(ii)動的粘弾性スペクトル測定でのβ緩和による−１００〜−５０℃におけるｔａｎδのピーク値が０．０５以上であり、かつ動的粘弾性スペクトル測定でのβ′緩和による０〜１００℃におけるｔａｎδのピーク値が０．０２以上である樹脂材料を８０ｗｔ％以上、好ましくは９０ｗｔ％以上含んだ樹脂材料を用いる。ここで特に、マトリックス樹脂以外に含有するフィラとして、弾性率１ＧＰａ以上かつ粒径０．５μｍ以上の有機または無機のフィラを、合計量が１０ｗｔ％以下の範囲で含有している材料を用いている。
【００２０】
次に、絶縁層（Ｌ１R 〜Ｌ６R ，Ｌ１i 〜Ｌ６i ）またははんだレジスト層１３，１７に関する材料工学的特性について言及する。
プリント配線基板において、機械的または熱的な応力による絶縁層またははんだレジスト層の破壊現象は、勿論、積層した樹脂層内部からのクラック発生も生じるが、表層の金属配線層のエッジ部から生じることが多い。従って、少なくとも最表層の樹脂層またははんだレジスト層については耐機械衝撃特性および耐熱衝撃特性を充分に確保する必要がある。本実施形態では、電子製品のプリント配線基板に使用される絶縁層材料としては、前述の(i) または(ii)のいずれかに該当する物性あるいは組成を満足した樹脂材料を使用しているので、ＡＢＳ樹脂製のケースに入れた状態で、１ｍの高さからの垂直及び水平落下試験１００回または気相での温度サイクル試験（−６５〜１２５℃、各３０ｍｉｎ）１０００サイクル後でも、いずれも絶縁層にはクラックの発生が無いことを確認した。
【００２１】
なお、具体的な樹脂材料については、ゴムなどの可とう性樹脂成分を配合して低弾性率化したエポキシ樹脂、主骨格中に直線的かつ長鎖のアルキレンまたはアリーレン部分を導入したエポキシ樹脂、またはウレタン樹脂成分を使用した材料など、上記の物性を満足するものであれば特に材質を限定するものではない。
【００２２】
このような効果が得られたのは、以下の理由に基づくものであると考えられる。
まず、破断歪みとアイゾット衝撃強度について述べる。
【００２３】
樹脂と金属（一般には銅）箔またはめっきの配線パターンとの積層構造からなるプリント配線基板においては、これが電子製品に適用された場合、１ｍ程度の落下によって加わる最大歪み量が基板表面の反り量として０．３％程度になる。この場合、金属の配線パターンと樹脂層（はんだレジスト層または絶縁層）との境界領域や複雑に構造が入り組んだ箇所では約１０倍、即ち３％以上もの歪み量が発生する。従って、はんだレジスト層または絶縁層に使用される樹脂材料としては、大きな破断歪み発生時にも充分破壊に耐えうる特性が要求される。特にこの特性は、歪み速度が２０％／ｓｅｃ以上の比較的大きな場合に発揮される必要があり、一般にＪＩＳ規格等で規定された小さな歪み速度下での破断歪み特性とは異なる点に特徴がある。比較的簡便なフィルム化材料の引っ張り破断測定を行う場合、測定上、４０〜６０％／ｓｅｃ程度での歪み速度が妥当である。このような比較的高速での破断歪みは、特に脆性の大きな材料について小さくなる傾向が顕著である。これまで、このような高速での破断歪みが１％以上となるような樹脂材料をはんだレジスト材料または絶縁層材料に用い、このような基板が電子製品に適用された例はない。一方、アイゾット衝撃強度はこのような破断歪みとは別に材料の機械的な耐衝撃強度を評価する手法として一般に用いられているが、これまで、プリント配線基板の絶縁層材料に対してこのような評価手法を用い、１．０ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ以上となる熱硬化型または光硬化型樹脂材料が適用され、これが電子製品に搭載された例はない。
【００２４】
次に、動的粘弾性スペクトルについて述べる。
動的粘弾性スペクトル測定での繰り返しの応力振幅に対して、ある温度領域においては樹脂材料を構成する樹脂（高分子化合物；マトリックス樹脂）の分子構造内部で大きな立体配座の変動または分子主骨格のミクロブラウン運動が生じる場合がある。この場合には、外部からの振幅応力によって与えられる力学的エネルギーを吸収する物理現象が起きており、樹脂材料の変形振幅は応力振幅に対して位相の遅れが生じることになる。この位相の遅れは貯蔵弾性率Ｅ′と損失弾性率Ｅ″との比、即ちＥ″／Ｅ′（＝ｔａｎδ：力学的損失正接）の大小によって表現することができる。このような現象は樹脂材料において様々な温度領域において現れるが、特に耐衝撃特性のような高速歪み（変形）をもたらす場合の現象は、主鎖のミクロブラウン運動は凍結されてはいるが側鎖の回転運動は可能である低温領域（一般にガラス転移温度よりも１００℃以上低温側）において現れる。この場合、上記したような外部から与えられた応力に対してその力学的エネルギーを吸収することで応力緩和が生じるため、この現象を緩和現象と呼んでいるが、特に側鎖の回転運動によってもたらされる緩和現象を“β緩和”と表現する。更に、このβ緩和によるｔａｎδピークよりも数１０℃高い温度領域に他の側鎖の回転運動による“β緩和”に基づくｔａｎδピークが現れることがある。即ち、複数種の側鎖の存在によって複数のｔａｎδピークが現れる。
【００２５】
以上のことから、耐衝撃特性に優れた材料であればβ緩和特性またはβ′緩和特性が著しく現れ、各々のｔａｎδピーク値は大きくなる傾向にある。
今回、本発明者らは種々の材料系について鋭意検討を行った結果、これらのｔａｎδ値がβ緩和においては０．０５以上かつβ′緩和においては０．０２以上である熱または光硬化型樹脂材料をはんだレジスト層または絶縁層に適用したプリント配線基板を搭載した電子製品では、落下衝撃や熱衝撃に対する信頼性が著しく向上することを見出した。
【００２６】
次に、樹脂材料に配合するフィラについて述べる。
はんだレジスト層または絶縁層の機械的強度または剛性を向上させる目的で、これらの箇所に適用される樹脂材料中にフィラを配合することが一般に行われている。しかし、耐衝撃性向上の観点からフィラ粒径およびフィラ含有率を規定した例はない。フィラの配合は材料の機械的強度向上をもたらす場合がある反面、衝撃が加えられたり、一旦クラックが発生した場合には周囲のマトリックス樹脂と一体化していないフィラが起点となって、破壊がより急速かつ容易に進展して行くという欠点をもたらす場合も多い。従って、フィラを配合する場合、このような欠点をできる限り抑制するためには、フィラの粒径を微細にし、かつ配合量を少なく抑えることが必要になる。本実施形態では、マトリックス樹脂中に分散された状態において、外部から歪み速度の大きな衝撃応力が加えられてもフィラが応力集中点として挙動することなく樹脂材料全体として一体となった変形をするためには、配合するフィラサイズとして０．５μｍ以上、配合量としては樹脂材料中２０ｗｔ％以下、好ましくは１０ｗｔ％以下とする必要があることとした。これについては、図７，８を用いて後述する。
【００２７】
以上のような特性をもたらす熱または光硬化性の樹脂材料の例としては以下のものがある。
主剤にビスフェノール型エポキシ樹脂、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、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂等の各種エポキシ樹脂を使用し、且つこれらの分子構造中には２個以上のグリシジル基を含んでおり、且つグリシジル基どうしの間は炭素数３０以上のアルキレン基またはアリーレン基で隔てられていることが好ましい。主剤としてのこれらエポキシ樹脂をシリコーン変性、ポリブタジエン等のゴムで変性、またはウレタン変性したものを使用したもの、およびこれらの混合物が適用可能である。
【００２８】
即ち、ポイントはエポキシ樹脂のグリシジル基間の距離が長いために、熱または光によって架橋形成の硬化反応が生じても架橋密度が小さい、即ち、共有結合の存在密度が小さい点にある。この場合、共有結合には関わらない側鎖が官能基として多く存在することで、架橋分子内部における水素結合等の相互作用の密度が高くなり、その結果、外部から衝撃が加えられても樹脂の破壊、即ち、共有結合の破断確率は小さく、衝撃エネルギーは架橋分子内部の側鎖間の相互作用の変動によって吸収されることになる。
【００２９】
材料組成に関し、より具体的な説明を加える。本発明の実現のためには、レジスト層材料または絶縁層材料に使用される熱硬化性または光硬化性樹脂の構成成分として、主剤および硬化剤について次の条件を満たすことが必要である。
【００３０】
まず、主剤としては、図２（ａ）に示す如く、前述したグリシジル基含有化合物類を用いる。この場合、１分子中にグリシジルエーテル基を２個以上含有することとし、各グリシジル基どうしの間は炭素数３０以上の共有結合部分によって隔てられているものとする。この場合、このグリシジル基間の炭素数３０以上の共有結合部分は、アルキレン、アリレン、その他ヘテロ環系など特に構造を制限するものではない。ただし、図２（ｂ）に示すように、官能基として水酸基、カルボキシル基、３級アミノ基、エステル結合部分またはエーテル結合部分を、共有結合部分の分岐構造として１箇所以上含むことがより望ましい。つまり、主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したものを用いる。
【００３１】
また、硬化剤としては、１分子中に次の構造を有することを必要とする。
前述の図２（ａ）のごとく分岐構造を含まない主剤を用いる場合には、図３に示すように、カルボキシル基、２級アミノ基のいずれか１種類以上の官能基を合計２個以上を含有し、また、１級アミノ基または酸無水物構造部分であれば１個以上を含有することとする。ここで、カルボキシル基を用いた場合には主剤のグリシジルエーテル基との反応により側鎖として１個の水酸基とエステル結合を生成し、１級アミノ基を用いた場合には側鎖として２個の水酸基を生成し、２級アミノ基を用いた場合には側鎖として１個の水酸基を生成する。
【００３２】
また、前述の図２（ｂ）のごとく分岐構造を含む主剤を用いる場合には、上記の分岐構造を含まない主剤を用いる場合に組み合わせる硬化剤に導入する各官能基または酸無水物構造部分に加えて、３級アミノ基、水酸基、またはフェノール基も対象とすることができる。ただし、硬化剤分子構造に導入するこれら官能基または構造部分としては、酸無水物構造部分または１級アミノ基を導入する場合においては１個以上を含有し、それ以外のものを導入する場合には合計２個以上を含有することが必要である。ここで、３級アミノ基を用いた場合には触媒として機能し、末端官能基と途中できた官能基の反応を促進させて側鎖を備えた網目構造を作る。
【００３３】
また、図３に示すごとく、硬化剤の各官能基あるいは酸無水物構造どうしの間は炭素数１０以上の共有結合部分によって隔てられているものとする。この場合、炭素数１０以上の共有結合部分は、アルキレン、 アリレン、 その他ヘテロ環系など特に構造を制限するものではない。 ただし、少なくとも、図２（ａ）のごとく分岐構造を含まない主剤を用い、かつ、硬化剤に酸無水物構造部分が無い場合には、官能基として水酸基、カルボキシル基、 ３級アミノ基、 エステル結合部分またはエーテル結合部分を、共有結合部分の分岐構造として１箇所以上含むようにする。つまり、主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したものを用いる。
【００３４】
そして、上記の主剤および硬化剤の組み合せにおいて、両者（硬化剤／主剤）の配合比を両者が反応する官能基に関して当量とすることにより、硬化、架橋後の構造において、架橋網目の間に相互作用を及ぼし合い、水素結合やファンデルワールス力による引力が働く官能基の存在密度を高くすることが可能となる。
【００３５】
つまり、図２，３を用いて説明した主剤および硬化剤を使用して網目構造を得るときに、図４（ａ）に示すように主鎖のみの網目構造に比べ、図４（ｂ）に示すように主鎖から側鎖が分岐した網目構造にする。このようにすると、図４（ｃ）に示すように、側鎖どうしの電気的相互作用（引力）による絡み合い効果により、衝撃が加わったときに、主鎖だけでは高速変形することができなかったのに対し側鎖どうしの絡み合いにて高速変形でき衝撃応力を緩和することができる（耐衝撃効果を発揮する）。同様に、図５（ａ）に示すように主鎖のみの網目構造、あるいは、図５（ｂ）に示すように主鎖の架橋点に側鎖を１つだけ有する網目構造に比べ、図５（ｃ）に示すように主鎖の架橋点に側鎖を２つ以上有する網目構造にすると、側鎖どうしの絡み合い効果により、衝撃が加わったときに衝撃応力を緩和することができる。
【００３６】
以下、プリント配線基板用の絶縁層材料に関する評価結果について説明する。
図６，７，８，９には、プリント配線基板用絶縁層材料の耐衝撃特性の評価結果を示す。
【００３７】
また、図１０，１１には、ＡＢＳ樹脂製の製品ケースにプリント配線基板を入れて落下テストを行う場合の要領を示す。ここで、落下テストは、プリント配線基板を６面体と見立てて、各方向に１回ずつの合計６回の落下を実施し、プリント配線基板上に実装されたＣＳＰの導通チェックにより基板およびＣＳＰ実装部へのダメージ有無を確認した。
【００３８】
詳しくは、図１０に示すように、６層ビルドアップ基板（縦横の寸法が１２５ｍｍ、３０ｍｍ、厚さが０．８ｍｍ）の上にＣＳＰ（電極間距離；０．８ｍｍピッチ）を実装し、樹脂ケースへのねじ止め箇所（I)〜（IV) にてネジ止めした。そして、このようにして基板を樹脂ケースに収納した状態で、コンクリート上１ｍの高さから、落下試験を実施した。つまり、図１１（ａ）のようにＳ１を上面，Ｓ２を下面，Ｓ３を前面，Ｓ４を背面，Ｓ５を左側面，Ｓ６を右側面とした状態での落下、図１１（ｂ）のように図１１（ａ）での面Ｓ５を下にした状態での落下、同じく、図１１（ｃ）のように面Ｓ３を下にした状態での落下、図１１（ｄ）のように面Ｓ１を下にした状態での落下、図１１（ｅ）のように面Ｓ６を下にした状態での落下、図１１（ｆ）のように面Ｓ４を下にした状態での落下を、それぞれ行う（６方向で落下させる）。そして、６方向での落下テストを実施した都度にＣＳＰの導通チェックを行い、導通が確認されれば、再度６方向での落下テストを繰り返す。この作業の繰り返しにより、耐落下衝撃性を評価した。
【００３９】
図６において、横軸に歪み速度４０％／ｓｅｃでの引っ張り破断歪みをとり、縦軸にアイゾット衝撃強度をとっている。比較のための基板として、引っ張り破断歪みが１％以下であり、アイゾット衝撃強度が１ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ以下のものを用いた場合には、１ｍ落下テストを２４回行うと不良となったり６０回までは良品であった。これに対し、本実施形態の基板として、引っ張り破断歪みが１．５％以上で、かつアイゾット衝撃強度が２．８ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ以上のものを用いた場合には、１ｍ落下テストを１２０回行っても良品であった。
【００４０】
図７において、横軸に引っ張り破断歪みをとり、縦軸にフィラの含有率をとっている。なお、フィラは弾性率１ＧＰａ以上であり、粒径０．５μｍ以上のものを用いている。比較のための基板として、引っ張り破断歪みが１％以下のものを用いた場合には、１ｍ落下テストを２４回行うと不良となったり６０回までは良品であった。これに対し、本実施形態の基板として、引っ張り破断歪みが１．５％以上で、かつフィラの含有率が１０ｗｔ％以下のものを用いた場合には、１ｍ落下テストを１２０回行っても良品であった。
【００４１】
図８において、横軸にβ緩和による−１００〜−５０℃でのｔａｎδのピーク値をとり、縦軸にフィラの含有率をとっている。なお、フィラは弾性率１ＧＰａ以上であり、粒径０．５μｍ以上のものを用いている。ｔａｎδのピーク値が０．０２〜０．０３では落下テストを２４回行うと不良となった。これに対し、フィラ含有率が１０ｗｔ％以下の場合において、ｔａｎδのピーク値が０．０５以上では落下テストを６０回および１２０回行っても良品であった。
【００４２】
図９において、横軸にβ緩和特性を満足する樹脂の含有率、つまり、レジストまたは絶縁層材料成分全体に占める割合をとり、縦軸に製品落下回数をとっている。つまり、β緩和による−１００〜−５０℃でのｔａｎδピーク値が０．０５以上であり、β’緩和による０〜１００℃でのｔａｎβピーク値が０．０２以上である熱硬化型または光硬化型樹脂材料の含有率に関するデータである。β緩和特性を満足する樹脂の含有率が大きくなるに従い、良品を維持できる落下回数も大きくなっている。特に、０〜７０ｗｔ％までは少ない落下テスト回数で不良となるが、８０ｗｔ％では良品を維持できる落下回数が急に大きくなっており、さらに、９０ｗｔ％さらには１００ｗｔ％では特に良品を維持できる落下回数が大きくなっている。
【００４３】
なお、この製品落下テストでＣＳＰが導通不良となったものについて詳細な分解調査を行った結果、はんだレジスト層または最表層の絶縁層にクラックが発生しており、これが起点となって基板内の配線パターン部やＣＳＰ実装接合部等を断線に至らしめていることが確認された。
【００４４】
このように、従来のガラエポ基板または紙−フェノール基板といったプリント配線基板に対して、温度サイクル試験や落下衝撃試験を行った場合に発生する最表層のはんだレジスト層や内層絶縁層のクラックは、本実施形態の基板では防止可能となる。なお、図示はしなかったが、今回の評価では、気相での温度サイクル試験（−６５〜１２５℃、各３０ｍｉｎ）１０００サイクル後または１ｍ落下試験１００回後でもクラック、剥離は観察されず、製品の正常な機能も確保していることを確認している。
【００４５】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
（イ）前述した(i) または(ii)のいずれかを満足した材料を絶縁層またははんだレジスト層に使用したプリント配線基板を用いることにより、このような樹脂材料を絶縁層等に使用した基板を用いた電子装置では、基板の耐熱衝撃特性および耐落下衝撃特性が著しく向上する。その結果、基板搭載電子機器を落下した場合のはんだレジスト層及び内層絶縁層のクラック防止が可能となり、電子製品の著しい信頼性向上をもたらすことになる。このようにして耐衝撃信頼性の高い多層プリント配線基板およびこれを用いた電子装置を提供できる。
【００４６】
特に、プリント配線基板に電子部品を実装した製品、特にＱＦＰ、ＣＳＰ、ＢＧＡ等の高密度パッケージＩＣまたはフリップチップを実装した電子製品において有効である。
【００４７】
なお、これまで説明してきた物性を満たした樹脂材料を、はんだレジスト層のみに適用したプリント配線基板とすることもできる。
（ロ）ここで、樹脂材料の組成に関し、はんだレジスト層または絶縁層における樹脂材料の主剤として、図２（ｂ）に示すように、主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したものを用いたり、はんだレジスト層または絶縁層における硬化剤として、図３に示すように、主鎖から官能基を有する側鎖が分岐したものを用いたり、あるいは、主鎖の端に酸無水物構造を有するものを用いる。これにより、はんだレジスト層または絶縁層における樹脂の網目構造において、図４（ｂ）に示すように、主鎖から官能基を有する側鎖が分岐しているもの、あるいは、図５（ｃ）に示すように、主鎖の架橋点から官能基を有する側鎖が２つ以上分岐しているものを得ることができる。その結果、側鎖どうしの絡み合い効果により、衝撃が加わったときに高速変形でき衝撃応力を緩和することができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態における電子装置の断面図。
【図２】  樹脂材料の主剤の構造を示す図。
【図３】  硬化剤の構造を示す図。
【図４】  樹脂の構造を示すモデル図。
【図５】  樹脂の構造を示すモデル図。
【図６】  耐衝突特性の評価結果（I)を示す図。
【図７】  耐衝突特性の評価結果（II) を示す図。
【図８】  耐衝突特性の評価結果（III)を示す図。
【図９】  耐衝突特性の評価結果（IV) を示す図。
【図１０】  製品落下テストの要領を説明するための図。
【図１１】  製品落下テストの要領を説明するための図。
【符号の説明】
１…コア基板、４…スルーホール、５…スルーホールメッキ、６…銅メッキ回路配線、７…銅めっきビアホール、８…フリップチップ、９…ＣＳＰ、１０…電極、１１…配線パターン、１２…電極、１３…はんだレジスト層、１４…ＭＣＭ、１５…電極、１６…配線パターン、１７…はんだレジスト層、Ｌ１R 〜Ｌ６R…レジスト層、Ｌ１i 〜Ｌ６i …絶縁層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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