JP2001102758A - プリント配線板とそのプリント配線板に用いる絶縁樹脂シート並びにその絶縁樹脂シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厚さが薄くても絶縁抵抗が高いプリント配線板
と、そのようなプリント配線板に用いたときに作業性に
優れた絶縁樹脂シートと、その製造方法を提供する。 【解決手段】エポキシ樹脂、ゴム成分、及び充填材から
なる絶縁層を有するプリント配線板と、エポキシ樹脂、
ゴム成分、及び充填材からなる絶縁層とキャリアフィル
ムからなるプリント配線板に用いる絶縁樹脂シートと、
エポキシ樹脂、ゴム成分、及び充填材を含むワニスを、
キャリアフィルムに塗布し、加熱・乾燥させるプリント
配線板用絶縁樹脂シートの製造方法

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板と
そのプリント配線板に用いる絶縁樹脂シート並びにその
絶縁樹脂シートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップ等の電子部品は、その集積
密度が非常に高くなってきており、それに伴って、電子
部品を搭載するプリント配線板も配線の多層化、精細化
や接続穴径の縮小化および接続穴間隔の狭小化などの高
密度化が行われている。プリント配線板の多層化は、大
きく分けて二通りの方法があり、一方は、予め複数の基
板に導体回路を形成しておき、これらを、ピンで位置合
わせし、プリプレグによって接合することにより多層化
するピン−ラミネーション方式として知られており、他
方は、内層回路板の上に絶縁層を形成し、その上に回路
導体を形成し、その回路導体と内層回路板とを接続する
ことを必要な層数だけ繰り返し行って多層化するビルド
アップ法として知られている。

【０００３】ピン−ラミネーション方式では、基板と基
板の接合がガラスクロスや紙などの補強剤に樹脂を含浸
したプリプレグを用いて行われるため、厚さを薄くでき
ないという問題から、近年では、絶縁層に紙やガラスク
ロスなどの補強繊維を用いない樹脂単独のものや樹脂と
樹脂に分散した充填材からなるものが用いられるように
なり、厚さを薄くできるようになってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、厚さを薄く
すると、絶縁抵抗が小さくなるので、たとえば絶縁層中
のイオン性不純物等を減らすようにして絶縁抵抗を高め
るように改良されてきてはいるが、ますますの薄型化が
要求されている今日では、そのような対策だけでは不十
分であるという課題がある。また、内層回路板の上に絶
縁層を形成する作業として、いちいちワニスを塗布し、
加熱・乾燥していたのでは、効率が低いので、キャリア
フィルムにワニスを塗布し、加熱・乾燥して半硬化状に
した絶縁樹脂シートを用いれば、絶縁樹脂シートを製造
するのはほとんどの部分を自動化でき大量に作製できる
ので、コストを押さえることもでき、また、内層回路板
上に絶縁層を形成するのに、その絶縁樹脂シートを重ね
て加圧・加熱して積層一体化するだけでよく、塗布作業
に伴うワニスの調整や厚さの調整を内層回路板が代わる
たびに行う必要がなく効率がよいが、薄い絶縁樹脂シー
トは、半硬化状でひびが入りやすく、わずかのことで、
割れたり、端部が欠けたりするので作業性があまりよく
ないという課題がある。

【０００５】本発明は、厚さが薄くても絶縁抵抗が高い
プリント配線板と、そのようなプリント配線板に用いた
ときに作業性に優れた絶縁樹脂シートと、その製造方法
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
は、エポキシ樹脂、ゴム成分、及び充填材からなる絶縁
層を有することを特徴とする。

【０００７】また、本発明のプリント配線板に用いる絶
縁樹脂シートは、エポキシ樹脂、ゴム成分、及び充填材
からなる絶縁層とキャリアフィルムからなることを特徴
とする。

【０００８】さらにまた、本発明のプリント配線板用絶
縁樹脂シートの製造方法は、エポキシ樹脂、ゴム成分、
及び充填材を含むワニスを、キャリアフィルムに塗布
し、加熱・乾燥させることを特徴とする。。

【０００９】

【発明の実施の形態】エポキシ樹脂には、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ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、脂環型エポ
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、及びそれらのハ
ロゲン化物、水素添加物等があり任意の何種類を併用す
ることもできる。また、これらのエポキシ樹脂を混合す
る方法、手順、温度にも制限はない。製造された絶縁樹
脂に難燃性が必要とされる場合は、必須成分のビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＦまたはビスフェノールＡＤ
とホルムアルデヒドとの重縮合物のグリシジルエーテル
化物、あるいはそれらの混合物の他にハロゲン化エポキ
シ樹脂を配合することが好ましい。また、それらのハロ
ゲン化エポキシを添加せずに難燃性を満足させるために
テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロモジフェニル
エーテル、酸化アンチモン、テトラフェニルフォスフィ
ン、酸化亜鉛等の一般に難燃剤、難燃助剤と言われる化
合物を特性が著しく低下しない範囲で添加することもで
きる。これらの難燃剤や難燃助剤は、およそエポキシ樹
脂１００重量部に対して３０重量部以下加えることが好
ましく、３０重量部を越えると、特性が向上しないか、
および／または絶縁性が低下するおそれがある。

【００１０】エポキシ樹脂には、通常硬化剤を混合す
る。この硬化剤には、ジシアンジアミド、ノボラック型
フェノール樹脂、トリブロモビスフェノールＡ、またビ
スフェノールＡとホルムアルデヒドの重縮合物を用いる
ことができ、ビスフェノールＡモノマが含まれていても
良い。配合量は、ジシアンジアミドでは、エポキシ樹脂
のエポキシ１当量に対して、０．４〜０．６当量の範囲
が好ましく、０．４当量未満では、硬化しない部分が残
り、機械強度が低下し、０．６当量を越えると、硬化剤
が残り、絶縁抵抗が小さくなるおそれがある。硬化剤
に、フェノール性−ＯＨ基を有する物を用いたときに
は、エポキシ樹脂のエポキシ１当量に対して、０．９〜
１．２当量の範囲が好ましく、０．９当量未満では、硬
化しない部分が残り、機械強度が低下し、１．２当量を
越えると、硬化剤が残り、絶縁抵抗が小さくなるおそれ
がある。また、これらの硬化剤は、特性を著しく低下さ
せない範囲で併用することができる。

【００１１】さらに、必要な場合には、硬化促進剤を用
いることができ、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で
き、第２級アミノ基をアクリロニトリル、イソシアネー
ト、メラミン、アクリレート等でマスク化して潜在性を
持たしたイミダゾール化合物を用いることにより、樹脂
フィルムの保存安定性を高めることができる。ここで用
いられるイミダゾール化合物には、イミダゾール、２−
メチルイミダゾール、４−エチル−２−メチルイミダゾ
ール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミ
ダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２
−ヘプタデシルイミダゾール、４，５−ジフェニルイミ
ダゾール、２−メチルイミダゾリン、２−エチル−４−
メチルイミダゾリン、２−ウンデシルイミダゾリン、２
−フェニル−４−メチルイミダゾリン等があり、マスク
剤としてはアクリロニトリル、フェニレンジイソシアネ
ート、トルイジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、メチレンビスエニルイソシアネート、メラ
ミンアクリレート等を用いることができる。こられの硬
化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂１００重量部に対し
て０．０１〜６重量部が好ましい。０．０１重量部未満
では効果が小さく、６重量部を越えると保存安定性が悪
化することがある。

【００１２】ゴム成分は、本発明おけるエポキシ樹脂組
成物の硬化物に可撓性を付与する成分であり、アクリロ
ニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴ
ム、ブチルゴム等がある。このゴム成分としては、エポ
キシ基、カルボキシル基等のエポキシ樹脂又はその硬化
剤と反応性の官能基を導入したものであることが、エポ
キシ樹脂との相溶性、耐熱性の点で好ましい。官能基
は、上記ゴム成分の製造時にその原料と上記の官能基を
有する重合性不飽和化合物（例えば、アクリル酸、メタ
クリル酸等のカルボキシル基含有重合性不飽和化合物、
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等
のエポキシ基含有重合性不飽和化合物）を共重合させる
ことにより導入することができる。また、上記のゴム成
分を過酸化物等で酸化することにより、エポキシ基を導
入することもできる。上記のゴム成分としては、重量平
均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィーに
より標準ポリスチレンの検量線を用いて測定したもの）
が２０万〜１２０万のものが好ましく、４０万〜１００
万のものがより好ましい。分子量が小さすぎると可撓性
付与の効果が低下する傾向にあり、大きすぎるとエポキ
シ樹脂との相溶性が低下する傾向がある。また、分子中
の官能基の量は、官能基１個あたりの分子量が１５００
〜６０００であることが、エポキシ樹脂等との相溶性、
本発明におけるエポキシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性の
観点から好ましい。ゴム成分の配合量は、ワニス固形分
全量に対して８〜２０ｗｔ％が好ましい。８ｗｔ％未満
では効果が小さく、２０ｗｔ％を越えると、絶縁特性、
Ｔｇが低下することがある。

【００１３】充填剤には、シリカやタルク、カオリン、
クリスタバライト等に代表されるアルミノシリケート類
や水酸化アルミ、酸化アルミ、炭酸カルシウム等の金属
酸化物等の表面に極性を有した無機系の物が良い。この
充填材の表面極性により、エポキシ樹脂に相溶せず、エ
ポキシ−ゴムの海島構造をとる際、ゴムの島が微細に分
散され、絶縁性を良好にする。

【００１４】溶剤には、アセトン、ブタノン、トルエ
ン、キシレン、４−メチル−２−ペンタノン、酢酸エチ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
エタノール等が使用でき、単独もしくは併用して使用し
てもよい。

【００１５】さらに、これらに、必要に応じて、本発明
の効果を阻害しない範囲で他の化合物、例えば、エッチ
ングレジストやめっきレジストを形成するときに裏面か
ら小差される紫外線を遮蔽するための蛍光剤等を混合す
ることも可能である。

【００１６】このような組成物を混合したワニスを、キ
ャリアフィルム上に塗布した後、６０〜１８０℃の範囲
で加熱して、溶剤を蒸発させて除去すると共に、半硬化
を行い、プリント配線板用絶縁樹脂シートとして使用さ
れる。ここで言うキャリアフィルムとは、ポリエチレン
テレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレート
フィルム、ポリフェニレンオキシドフィルム等の乾燥温
度に耐えうる有機フィルムや、銅箔、アルミニウム箔、
ニッケル箔、銀箔等の金属箔等があり、これらを単独で
もしくは組み合わせて用いることができ、例えば、銅層
とニッケル層からなる複合箔やポリエチレンテレフタレ
ートフィルムとアルミニウム箔を貼り合わせた複合箔等
を用いることができ、これらのキャリアフィルムには、
必要に応じて表面を離型剤処理をしたものを使用しても
よい。

【００１７】

【実施例】実施例１ 下記の材料を用いてワニスを配合した。 ・ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂 エピクロンＮ−８６５（大日本インキ株式会社製、商品名） １００重量部 ・フェノールノボラック樹脂 Ｎ−７４０（大日本インキ株式会社製、商品名） ６０重量部 ・１−シアノ−２−エチル−４−メチルイミダゾール ２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成株式会社製、商品名） ０．７重量部 ・末端カルボキシ化アクリロニトリルブタジエンゴム ＰＮＲ−１Ｈ（ジェイエスアール株式会社製、商品名） ３０重量部 ・アルキルフェノールフォルムアルデヒド樹脂 ヒタノール２４００（日立化成工業株式会社製、商品名） ３．５重量部 これらを混合して、ブタノン１５０重量部を用いて溶解
した。これに無機充填剤であるタルクＳＷＡ（浅田製粉
株式会社製、商品名）３０重量部を配合し、混練り、攪
拌しワニスとした。これを、表面を離型剤で離型処理を
行った厚さ５０μｍのアルミニウム箔に乾燥硬化後に絶
縁層が１００μｍになるように塗布し、８０℃で３分、
１２０℃で３分、乾燥・硬化し、絶縁樹脂フィルムを作
成した。その後、このフィルムを、内層回路を形成し酸
化還元処理して回路表面に微細な凹凸を形成した内層配
線板の上に絶縁層を接触するように重ね、５０Ｐａの減
圧雰囲気下で、ロール温度１２０℃、圧力４．９ｍＰａ
の条件でラミネートし、その後１８０℃で１時間の加熱
・硬化処理を行った。その硬化した絶縁層に、アディテ
ィブ用接着剤であるＨＡ−２１（日立化成ポリマ株式会
社製、商品名）をラミネートし、レーザを照射して内層
回路に到達する直径０．１ｍｍの穴をあけ、全体を貫通
する穴をドリルであけた。その後無電解めっき用触媒溶
液ＨＳ−２０２Ｂ（日立化成工業株式会社製、商品名）
で処理し、回路形成部以外をめっきレジストＳＲ−３０
００（日立化成工業株式会社製、商品名）でマスクし、
クロム酸−硫酸混合溶液で粗化処理を行い、中和及び水
洗工程を経て、無電解めっき液Ｌ−５９めっき液（日立
化成工業株式会社製、商品名）に浸漬し、穴内壁と回路
部に銅を２０μｍの厚さに析出させて最外層回路パター
ンを作成した。

【００１８】実施例２ 実施例１の無機充填剤に代えて、クリスタライト５Ｘ
（龍森株式会社製、商品名）５５重量部を用い、ワニス
を作製した。他は同様の配合である。これを、銅箔（Ｇ
ＴＳ：古河サーキットフォイル社製、商品名）に乾燥硬
化後に絶縁層が８０μｍになるように塗布し、乾燥（８
０℃で３分１２０℃で３分硬化）し、絶縁樹脂付き銅箔
を作成した。その後、この樹脂付き銅箔を内層回路処理
及び貫通スルーホールを行った配線板の最外層に絶縁樹
脂層を内側に向け、真空下でプレスラミネート（高温保
持温度：１７０℃保持圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ２保持時間
９０分）を実施し、絶縁層形成と内層スルーホールの穴
埋めを同時に行った。そして外層に窓明け処理をし、レ
ーザ加工処理により非貫通スルーホールを、ドリル加工
により貫通スルーホールを形成した。その後無電解めっ
き用シーダ処理し（ＨＳ−２０２Ｂ：日立化成工業株式
会社製、商品名）回路形成部以外をめっきレジスト（Ｓ
Ｒ−３０００：日立化成工業株式会社製、商品名）でマ
スクし、クロム−硫酸溶液で粗化処理を行い、中和及び
水洗工程を経て無電解めっき液（Ｌ−５９めっき液：日
立化成工業株式会社製、商品名）に浸漬し、スルーホー
ル回路部に銅を１８μｍ析出させて最外層パターンと内
層の接続を行い、その後ティンティング法により外層パ
ターンを作成した。

【００１９】比較例１ 実施例１において、無機充填剤を添加せず、ワニスを配
合した。その他は、実施例１と同様とした。絶縁性を、
８５℃／８５ＲＨ％の恒温高湿槽中で印可電圧５０Ｖを
かけ、３００ｈｒ時間、１００ＭΩ以上を維持できる絶
縁層の厚さで評価した結果を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、厚さが薄くても絶縁抵抗が高いプリント配線板と、
そのようなプリント配線板に用いたときに作業性に優れ
た絶縁樹脂シートと、その製造方法を提供することがで
きる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ樹脂、ゴム成分、及び充填材から
   なる絶縁層を有するプリント配線板。
2. 【請求項２】エポキシ樹脂、ゴム成分、及び充填材から
   なる絶縁層とキャリアフィルムからなるプリント配線板
   に用いる絶縁樹脂シート。
3. 【請求項３】エポキシ樹脂、ゴム成分、及び充填材を含
   むワニスを、キャリアフィルムに塗布し、加熱・乾燥さ
   せるプリント配線板用絶縁樹脂シートの製造方法。