JP2001217551A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

多層プリント配線板の製造方法

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JP2001217551A
JP2001217551A JP2000027172A JP2000027172A JP2001217551A JP 2001217551 A JP2001217551 A JP 2001217551A JP 2000027172 A JP2000027172 A JP 2000027172A JP 2000027172 A JP2000027172 A JP 2000027172A JP 2001217551 A JP2001217551 A JP 2001217551A
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resin
prepreg
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wiring board
multilayer printed
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Masami Kamiya
雅己 神谷
Masaaki Sunochi
政明 須之内
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】成形不良を発生させることなく層間厚みばらつ
きを抑えることのできる多層プリント配線板の製造方法
を提供すること。 【解決手段】少なくとも1枚の銅張積層板を回路形成
し、これらをプリプレグと重ねあわせて一体に成形し
て、多層プリント配線板を製造する方法において、プリ
プレグに含浸させた樹脂の120℃から140℃におけ
る溶融粘度が100Pa・s以上で、かつ160℃から1
80℃における硬化時間が100秒以下であるプリプレ
グを用いて、多層一体成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
板、特にインピーダンスコントロール用途に適した多層
プリント配線板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多層プリント配線板は、少なくとも1枚
の銅張積層板を回路形成したものを内層とし、ガラス布
等の基材に樹脂を含浸、半硬化させたプリプレグと交互
に重ねあわせて、加熱、加圧して、一体成形するのが一
般的である。また、プリプレグの樹脂は、内層回路の段
差の埋め込みをするために加熱時に流動性を持たせてお
くのが普通である。プリント配線板としての信頼性を確
保するためには、一般的に内層銅箔厚みの2倍以上絶縁
層厚みが必要であり、一体成形後にその厚みを確保でき
るように、プリプレグの樹脂分や樹脂性能を調整する。
最近では、電子機器の高周波化に伴い、回路のインピー
ダンスを考慮した製品設計が行われている。プリント配
線板材料においては、回路インピーダンスは、回路幅、
絶縁材料の比誘電率、層間厚みによって決まるので、そ
れぞれの項目のばらつきを抑えることが、高精度な製品
設計に求められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】インピーダンスコント
ロールに必要とされる層間厚み精度は、層厚や用途によ
って異なるが、通常は±10%以下であり、最近の高周
波駆動rambusメモリ等を搭載する用途では±8%以下と
いわれている。しかしながら、一般に広く使用されてい
る多層化接着用のプリプレグは埋め込み性を最優先とし
ており、内層回路の段差を埋め込むため、加熱時に流動
性を持たせるようにしているので、層間厚みのばらつき
は非常に大きくなる。たとえば一般的に便用されている
多層化接着用プリプレグを例にとると、公称厚み0.1
mmのもので、130℃から150℃における「樹脂流
れ」がl0%以上、120℃から140℃における「溶
融粘度」が25〜60Pa・s、160℃から180℃
における「硬化時間」が1l0〜250秒程度のものが
多い。このものを170℃、2MPaで熱加圧すると、
面内の端部が樹脂の流動によって薄くなってしまい、層
間厚みばらつきは13%を超えてしまい、インピーダン
スコントロール用途としては使えない。この対策とし
て、樹脂流れそのものを抑えることが考えられるが、上
述の特性で、溶融粘度、硬化時間は変えずに樹脂流れを
5%以下に抑えたものでは、微小空隙(ボイド)が発生し
成形不良となってしまっていた。本発明は、かかる状況
に鑑みなされたもので、成形不良を発生させることなく
層間厚みばらつきを抑えることのできる多層プリント配
線板の製造方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、少な
くとも1枚の銅張板を回路形成し、これらをプリプレグ
と重ねあわせ加熱加圧して多層プリント配線板を製造す
る方法において、プリプレグに含浸させた樹脂の120
℃から140℃における溶融粘度が10Pa・s以上
で、かつ160℃から180℃における硬化時間が10
0秒以下であるプリプレグを用いて多層一体成形するこ
とを特徴とする。本発明は厚みばらつきの直接的な原因
である樹脂の流れについて、特性項目の樹脂流れではな
く溶融粘度と硬化時間に着目することによってなされ
た。つまり、樹脂流れそのものの数値は大きく変えるこ
となく、溶融粘度と硬化時間を上記の数値範囲にするこ
とにより、ボイド等の成形不良を発生させることなく、
層間厚み精度の向上が可能であることを見出した。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明にかかるプリプレグ用樹脂
としては、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、トリア
ジン樹脂系、フェノール樹脂系、不飽和ポリエステル樹
脂系、メラミン樹脂系およびこれら樹脂の変性系樹脂を
用いることができるが、エポキシ樹脂系が作業性、特性
にすぐれ好ましい。エポキシ樹脂の場合は、エポキシ樹
脂本体の成分と、硬化剤、硬化促進剤の組み合わせが一
般的である。硬化剤はアミン系のもの、硬化促進剤はア
ミン系の触媒を使うことが多い。本発明のプリプレグで
は樹脂本体の成分は変更せず、硬化剤と硬化促進剤の分
量を増量し、かつ多層接着時の成形性を目安として、二
つの成分の分量バランスをとることで達成した。プリプ
レグに含浸させた樹脂の120℃から140℃における
溶融粘度が100Pa・s以上で、かつ160℃から1
80℃における硬化時間が100秒以下であることが必
要である。更に好ましくは、120℃から140℃にお
ける溶融粘度が120〜350Pa・sで、かつ160
℃から180℃における硬化時間が50〜90秒であ
る。上記条件を外れると、多層プレス時の成形性が著し
く劣り、ボイド等の成形不良や、層間厚み精度の向上が
はかれない。なお、上記上記溶融粘度は、プリプレグを
揉みほぐして得た樹脂分をフローテスタを用いて、ま
た、プリプレグの樹脂流れや硬化時間はJIS C 65
21(プリプレグの試験方法)に準じて測定することが
できる。
【0006】エポキシ樹脂としては、2官能以上のエポ
キシ樹脂が用いられる。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、脂環式エポキシ樹脂、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、多官能フェノールのジグリシジルエーテル化
物、多官能アルコールのジグリシジルエーテル化物、こ
れらの水素添加物などを挙げることができる。これら
は、通常は単独で用いられるが、何種類かを併用するこ
ともできる。
【0007】硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化剤と
して電気絶縁材料用途で用いられているものであれば特
に制限はなく、例えば、アミン類、フェノール類、酸無
水物などを用いることができる。以下に具体的な化合物
名を例示する。アミン類としては、ジエチルアミン、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチ
ルアミノプロピルアミン、アミノエチルピペラジン、メ
ンセンジアミン、メタキシリレンジアミン、ジシアンジ
アミド、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニ
ルスルフォン、メチレンジアニリン、メタフェニレンジ
アミンなどを挙げることができる。フェノール類として
は、ビフェノール、ビスフェノールA、ビスフエノール
F、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック
樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、及びこれらの
アルキル基置換体などを挙げることができる。酸無水物
としては、無水へキサヒドロフタル酸、無水テトラヒド
ロフタル酸、無水ピロメリット酸、無水クロレンド酸、
無水ナディック酸、無水メチルナティック酸、無水ドデ
シニルコハク酸、無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無
水フタル酸、無水マレイン酸などを挙げることができ
る。これらは通常単独で用いられるが何種類かを併用す
ることもできる。硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂のエ
ポキシ基1当量に対して、硬化剤の官能基が0.8〜
1.2当量の範囲となるように配合されるのが好まし
く、0.85〜1.1当量の範囲となるように配合され
るのがより好ましい。
【0008】エポキシ樹脂として、ノボラック型エポキ
シ樹脂、例えば、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などと、また、硬化剤
として、ノボラック型フェノール樹脂、例えば、フェノ
ールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビス
フェノールAノボラック樹脂などとを組み合わせるのが
硬化物の耐熱性が優れることから好ましい。
【0009】本発明に用いる内層回路板としては、特に
制約はないが、経済性および電気的信頼性から銅張積層
板の銅をエッチングにより、回路加工したものを用いる
ことができる。プリプレグは、内層回路板と外層用金属
箔との接着用として、温度150℃〜200℃、圧力1
〜6MPa程度の範囲で加熱加圧して多層プリント配線
板とされる。
【0010】多層成形プレス時には、硬化時間が短い
分、昇温速度を速くすることが必要である。約2、3℃
/分以上が好ましく、これ以上遅くなると、プリプレグ
樹脂が溶融して粘度が下がる前に硬化が進行してしま
い、微小空隙が残ってしまう。好適には3℃/分前後で
ある。3℃/分以上の多層成形プレス条件で、従来のプ
リプレグを使用すると、樹脂の流れ性が大きくなり、板
厚の薄化や流れすぎによる微小空隙等が発生する。以上
のように本発明のプリプレグを使用するためには、多層
成形プレスの条件も、プリプレグにあわせて設定するこ
とが必要である。
【0011】本発明によれば、樹脂流れを大きく変えな
いことで、従来と同等の成形性を確保し、かつ溶融粘度
を上げ硬化時間を短くすることで、樹脂の面内分布を従
来より均一に保ち層間厚みばらつきを低減できる。
【0012】
【実施例】以下実施例に基づき本発明を更に説明する。 (実施例1、比較例1、2)内層回路板として、基材層
厚み0.1mm、両面銅箔35μmのガラスエポキシ両
面銅張積層板MCL-E-67S(日立化成工業(株)製
商品名)を準備し、両面の銅箔を回路形成した。このも
のの上下面に下記3種のプリプレグを配置し、多段プレ
スにおいて昇温3℃/分、最高温度170℃、加熱時間
120分、圧力2.5MPaで一体成形した。表1に使
用したプリプレグの性能比較と、一体成形後のプリプレ
グ層間厚み実測値を示す。比較例1は汎用の多層化接着
用プリプレグを用いたものである。比較例2は樹脂配合
の硬化剤、硬化促進剤を調整し、プリプレグの塗工条件
も調整して硬化時間は大きく変えることなく樹脂流れだ
けを少なくした。実施例1は、硬化剤及び硬化促進剤を
増量し、塗工条件も調整して表1に示す性能を得た。な
お、プリプレグ性能の内、樹脂の溶融粘度はプリプレグ
を揉み解し、採取した樹脂粉をタブレットに成形し、高
化式フローテスターにより130℃で所定の圧力下でノ
ズルから流出する樹脂流量から粘度を測定し、粘度の時
間変化から最低粘度値を求め溶融粘度とする。その他特
性は、JIS C 6521に準じて測定した。
【0013】
【表1】
【0014】表1から明らかなように、本発明のプリプ
レグを使用した実施例1は、比較例1に比較して成形不
良を発生させることなく、層間厚み精度が向上できてい
ることがわかる。また、樹脂流れのみを小さくした比較
例2は層間厚み精度は向上しているものの一部に微小ボ
イドが発生している。
【0015】
【発明の効果】本発明のプリプレグを使用した多層プリ
ント配線板は、層間厚みのばらつきを小さくでき、イン
ピーダンスコントロール用途に好適である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも1枚の銅張積層板を回路形成
    し、これらをプリプレグと重ねあわせ加熱加圧して多層
    プリント配線板を製造する方法において、プリプレグに
    含浸させた樹脂の120℃から140℃における溶融粘
    度が100Pa・s以上で、かつ160℃から180℃
    における硬化時間が100秒以下であるプリプレグを用
    いて、多層一体成形することを特徴とする多層プリント
    配線板の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006013047A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Matsushita Electric Works Ltd 多層プリント配線板用プリプレグ及び多層プリント配線板の製造方法
US7592250B2 (en) 2002-07-18 2009-09-22 Hitachi Chemical Company, Ltd. Multilayer wiring board, manufacturing method thereof, semiconductor device, and wireless electronic device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7592250B2 (en) 2002-07-18 2009-09-22 Hitachi Chemical Company, Ltd. Multilayer wiring board, manufacturing method thereof, semiconductor device, and wireless electronic device
JP2006013047A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Matsushita Electric Works Ltd 多層プリント配線板用プリプレグ及び多層プリント配線板の製造方法

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