JP2002076619A - プリント配線板製造用積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性、接着性、耐久性および寸法精度が良
好でかつ軽量化、薄型化可能で、配線の高密度化や薄型
化が可能なプリント配線板を製造するための積層体およ
びそれを用いた多層プリント配線板の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定した
表面酸素原子含有量が１５％以上であり、厚さが２０μ
ｍ以下である耐熱性フィルムの両面に、硬化後のガラス
転移温度が１５０℃以上のエポキシ樹脂組成物層が半硬
化状態で形成され、かつ、耐熱性フィルム及びエポキシ
樹脂層を貫通する、径が１００μｍ以下の貫通孔を有
し、貫通孔内が導電性物質で埋められていることを特徴
とする積層体を作成し、それを用いて多層プリント配線
板を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムと樹脂層
からなるプリント配線板製造用の積層体、およびそれを
用いた多層プリント配線板の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器、特に携帯電話、モバイ
ルコンピューター等の携帯端末機器において、小型化、
薄型化、高密度化および高性能化が進んでおり、今後イ
ンターネット等各種のメディア、通信等を統合した情報
端末機器として、更なる高性能化が要求されている。一
方、これらの、電子機器において、メモリー、ＣＰＵ等
の半導体素子の集積化が進み、性能は飛躍的に向上して
おり、これに伴って半導体素子を実装するため、半導体
パッケージおよびプリント配線板の高密度化が強く要求
されている。

【０００３】従来の、半導体素子をリードフレームに実
装して樹脂封止した半導体パッケージをプリント配線板
に実装する方式に対し、半導体素子をプリント配線板上
に直接搭載するプラスチックパッケージや、各種のモジ
ュール基板、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）等の新し
い高密度表面実装型の半導体パッケージ方式が提案さ
れ、電子機器への採用が進んでいる。この半導体パッケ
ージ用のプリント配線板は、従来のものに比べて、配線
が高密度であり、特に半導体素子実装時の加熱下におけ
る寸法精度の向上、耐熱性の向上が要求されている。

【０００４】すなわち、半導体パッケージ用のプリント
配線板では微細高密度化が求められており、最近では内
層回路基板上に絶縁層と導体層及び層間の接続を形成し
て製造する多層プリント配線板の開発が盛んとなってい
る。多層プリント配線板の方式として、予め配線パター
ンおよびビアホール用の導通部を形成した複数の基板を
積層して多層基板を製造する方法が提案されている。こ
の方法による多層プリント配線板は、従来方式の多層プ
リント配線板に比較して高い配線設計自由度を有するも
のであるが、基板として、補強繊維と熱硬化性樹脂を用
いた多層基板においては、多層化にともなって基板厚み
が厚くなってしまう問題があり、今後の更なる薄手化要
求への対応は困難である。

【０００５】積層方式の多層プリント配線板の一つの形
式として、耐熱性プラスチックフィルム上に回路パター
ンを形成し、これを積層することにより薄型の多層プリ
ント配線板を作成することが提案されている（特開平５
−２２６８３７号公報、特開平６−１５２１３９号公報
等）。これらの、耐熱性プラスチックフィルムを用いた
多層プリント配線板は、補強繊維と熱硬化性樹脂を用い
たものに比べて、薄型化が可能であるが、耐熱性プラス
チックは、一般に補強繊維に比較して機械的強度が低
く、熱寸法安定性が悪く、例えば半導体パッケージ用基
板として用いるには強度、寸法安定性が不足し、強度を
高めるために厚手のプラスチックフィルムを用いると、
多層プリント配線板の厚みが大きくなってしまい、フィ
ルム使用の目的から外れてしまう等の問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑みてなされたものであり、耐熱性、接着性、絶縁信
頼性および寸法精度が良好で、かつ軽量化、薄型化、お
よび配線の高密度化が可能な多層プリント配線板製造用
積層体ならびに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。本発明者らは上記課題を解決すべ
く鋭意検討した結果、特定の厚みおよび表面酸素原子濃
度を有する耐熱性フィルムと特定のガラス転移温度を有
する耐熱性エポキシ樹脂組成物を複合化し、かつ特定の
形状を有する積層体を用いることにより上記課題を解決
できることを見いだし本発明に至ったものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第一
は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定した表面酸素原
子含有量が１５％以上であり、厚さが２０μｍ以下であ
る耐熱性フィルムの両面に、硬化後のガラス転移温度が
１５０℃以上のエポキシ樹脂組成物層が半硬化状態で形
成され、かつ、耐熱性フィルム及びエポキシ樹脂層を貫
通する、直径が１００μｍ以下の貫通孔を有し、貫通孔
内が導電性物質で埋められていることを特徴とする積層
体およびそれを用いた多層プリント配線板の製造方法で
ある。

【０００８】また、本発明の第二は、上記第一の発明の
積層体の両面に銅箔をラミネート、エッチングして回路
パターンを形成した後、その回路パターン上に上記第一
の発明の積層体と銅箔をラミネート、エッチングして回
路を形成する工程を有することを特徴とする多層プリン
ト配線板の製造方法である。さらに、本発明の第三は、
上記第一の発明の積層体の両面に銅箔をラミネート、エ
ッチングして回路パターンを形成した複数の両面配線板
を、上記第一の発明の積層体を介して積層一体化するこ
とを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。

【０００９】本発明で用いられる耐熱性フィルムは、３
５０℃未満の温度で溶融および分解しない耐熱性樹脂か
らなる。このような耐熱性樹脂材料としては、芳香族ポ
リアミド（以下アラミド樹脂）、芳香族ポリイミド（以
下ポリイミド樹脂）、ＰＢＩ（ポリパラベンゾビスイミ
ダゾール）、ＰＢＯ（ポリパラベンゾビスオキサゾー
ル）、ＰＢＺ（ポリパラベンゾビスチアゾール）等があ
るが、本発明では、アラミド樹脂が好ましい。

【００１０】本発明に用いられるアラミド樹脂は、実質
的に次の構成単位からなる群から選択された単位により
構成される。 −ＮＨ−Ａｒ1−ＮＨ− （１） −ＣＯ−Ａｒ2−ＣＯ− （２） −ＮＨ−Ａｒ3−ＣＯ− （３） ここでＡｒ1、Ａｒ2、Ａｒ3は少なくとも１個の芳香環
を含み、同一でも異なっていてもよく、これらの代表例
としては下記に示すものが挙げられる。

【００１１】

【化１】

【００１２】また、これらの芳香環の環上の水素の一部
が、ハロゲン基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基
などで置換されているものも含む。また、Ｘは−Ｏ−、
−ＣＨ2−、−ＳＯ2−、−Ｓ−、−ＣＯ−などである。
特に、全ての芳香環の８０モル％以上がパラ位にて結合
されているアラミド樹脂は、本発明に用いられる積層体
を製造する上で特に好ましい。また、本発明に用いられ
る耐熱性樹脂には、積層体の物性を損ねたり、本発明の
目的に反しない限り、易滑剤、染料や顔料などの着色
剤、難燃剤、帯電防止剤、酸化防止剤、その他の添加剤
などや改質剤、ならびに他のポリマーが含まれていても
よい。

【００１３】本発明に用いられる耐熱性フィルムの製造
法については、特に限定されるものではなく、それぞれ
の樹脂に適した製造法が採られてよい。例えば、アラミ
ド樹脂については、有機溶剤可溶のものでは、直接溶剤
中で重合するか、一旦ポリマーを単離した後再溶解する
などして溶液とし、ついで乾式法または湿式法にて製膜
される。また、ポリパラフェニレンテレフタルアミド
（以下、ＰＰＴＡと称する）等の有機溶剤に難溶のもの
については、濃硫酸などに溶解して溶液とし、ついで乾
湿式法または湿式法にて製膜される。

【００１４】湿式法では、溶液はダイから直接凝固液中
に押し出されるか、乾式と同様に金属ドラムまたはエン
ドレスベルト上にキャストされた後、凝固液中に導か
れ、凝固される。ついでこれらのフィルムはフィルム中
の溶剤や無機塩などを洗浄され、延伸、乾燥、熱処理な
どの処理を受ける。本発明に用いられる耐熱性フィルム
は、その両面の表面酸素原子含有量（ＸＰＳによって測
定）が１５％以上であることが必要である。

【００１５】ここで、表面酸素原子含有量は、耐熱性フ
ィルムに対する表面処理によって導入される酸性官能基
等の接着性改良成分の指標であり、プラズマ処理、コロ
ナ処理等によって増加させることができるが、接着力改
良の効果、接着力の耐久性等を考慮するとプラズマ処理
が好ましく用いられる。プラズマ処理の方法としては、
プラズマ放電電極間をフィルムが走行する連続プラズマ
処理装置が好ましく用いられ、処理圧力としては真空〜
大気圧近傍の圧力下で実施することができる。プラズマ
処理時に放電空間に供給する雰囲気ガスとしては、アル
ゴン、キセノン、ネオン、クリプトン等の不活性ガス
や、窒素、酸素、水素、炭化水素系ガス、ケトン類、ア
ルコール類やこれらの混合物を使用することができるま
た、シランカップリング剤による化学処理、サンドブラ
スト等の物理的な粗化処理等の表面処理を併用すること
も可能である。

【００１６】耐熱性フィルムの表面の表面酸素原子含有
量が１５％未満では、耐熱性フィルムと耐熱性エポキシ
樹脂組成物との接着力が不十分であり、プリント配線板
として用いた場合に機械的ストレスによる配線の剥離や
長期間使用時の接着耐久性等に問題が生じる。このよう
な接着性、耐久性をさらに向上させるためには、この表
面酸素原子含有量が２０％以上であることがより好まし
い。また、表面酸素原子含有量の上限は、通常８０％以
下である。

【００１７】本発明に用いる耐熱性フィルムの熱膨張率
は、−５〜１０ｐｐｍ／℃であることが好ましい。この
熱膨張率が１０ｐｐｍ／℃を超える場合には、この耐熱
性フィルムを用いたプリント配線板に半導体素子を実装
する際の基板の熱膨張による寸法変化が大きくなって、
実装時の素子と基板との寸法変化が大きくなり、ボンデ
ィング精度が悪くなること、また、ボンディング後の温
度変化による素子と基板の熱ストレスが大きく、クラッ
クが発生しやすくなる事等の問題が生じる可能性があ
る。配線ピッチの更なる精細化に対応するためには、耐
熱性フィルムの熱膨張率として０〜７ｐｐｍ／℃である
ことが更に好ましい。

【００１８】本発明に用いる耐熱性フィルムの熱収縮率
は、半導体素子実装後の寸法精度をよくするため、０．
２％以下が好ましく、０．１％以下が更に好ましい。本
発明に用いる耐熱性フィルムの強度は半導体素子実装時
の基板の破損等を防ぐため、２５Ｋｇ／ｍｍ²以上が好
ましく、３０Ｋｇ／ｍｍ²以上がより好ましい。本発明
に用いられる耐熱フィルムの弾性率は、実装などの工程
で加わる力による変形を防ぎ、積層体上に形成された回
路の破壊を防止する上で、８００Ｋｇ／ｍｍ²以上、更
には１０００ｋｇ／ｍｍ²以上のものを用いることが好
ましい。

【００１９】これらの耐熱フィルムの特性は、長尺方
向、幅方向のいずれにおいても満足されるべきである。
配線基板の回路パターンによってはそれらが必ずしも同
じである必要はないが、好ましくはできる限り長尺方
向、幅方向の特性が近い、いわゆるバランスタイプが選
ばれるべきである。本発明に用いられるの耐熱性フィル
ム表面の高さ０．８１μｍ以上の粗大突起数が、１０個
／１００ｃｍ²未満であることが好ましく、２個／１０
０ｃｍ²未満であることが更に好ましい。

【００２０】上記サイズの粗大突起は、特に、５０μｍ
以下の配線密度の回路において、配線の欠陥となり、回
路導体の剥がれ等による異常の原因となるため、粗大突
起数が２個／１００ｃｍ²未満であることが好ましい。
このような、高さ０．８１μｍ以上の粗大突起が２個／
１００ｃｍ²未満のフィルムは、フィルム形成溶液にフ
ィラーを添加、分散した後製膜に先立って、１０μｍ以
上の凝集粒子を９９％以上カットするフィルターを用い
て濾過することにより得ることができる。

【００２１】本発明に用いられる耐熱性フィルムの厚み
は、３〜５０μｍであることが好ましい。本発明に用い
るエポキシ樹脂組成物は、主としてエポキシ樹脂、硬化
剤よりなるものである。このようなエポキシ樹脂として
は、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、ビ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、ビスフェノールＡ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、フェノー
ルサリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂、シク
ロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、
脂肪族鎖状エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキ
シ樹脂、二官能フェノール類のグリシジルエーテル化
物、二官能アルコールのグリシジルエーテル化物、ポリ
フェノール類のグリシジルエーテル化物、ヒダントイン
型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等の
多官能複素環式エポキシ樹脂、及びそれらの水素添加
物、ハロゲン化物などが挙げられ、これらの化合物を単
独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ
る。

【００２２】また、その硬化剤としては、例えばアミド
系硬化剤（ジシアンジアミド、脂肪族ポリアミンな
ど）、脂肪族アミン系硬化剤、（トリエチルアミン、ジ
エチルアミンなど）、芳香族アミン系硬化剤（ジアミノ
ジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、メタ
フェニレンジアミンなど）、フェノール系硬化剤（フェ
ノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂な
ど）、イミダゾール系硬化剤（2-エチル-4-メチルイミ
ダゾール、2-フェニルイミダゾール）、酸無水物系硬化
剤（メチルヘキサヒドロフタル酸無水物）等の硬化剤等
が挙げられ、これらの化合物単独あるいは２種以上を組
み合わせて用いることができる。

【００２３】本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物に
は、上記のエポキシ樹脂および硬化剤に加えて硬化触媒
並びに他の添加剤を添加しても良い。このような硬化触
媒としては、例えば、イミダゾール類（2-メチルイミダ
ゾール、2−エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル
イミダゾール、１―ベンジル―２―メチルイミダゾー
ル、１―ベンジル―２―エチルイミダゾール、１―シア
ノエチル―２―メチルイミダゾール、１―シアノエチル
―２―エチル―４―メチルイミダゾール、１―メチル―
２―エチルイミダゾールもしくは１―イソブチル―２―
メチルイミダゾール等など）、三級アミン類（1,8-ジア
ザ-ビシクロ[5.4.0]ウンデセン、トリエチレンジアミ
ン、ベンジルジメチルアミンなど）、有機ホスフィン類
（トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィンな
ど）、テトラフェニルボロン塩（テトラフェニルホスホ
ニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィ
ンテトラフェニルボレートなど）、４級アンモニウム塩
類（テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラエチ
ルアンモニウムクロライド、テトラプロピルアンモニウ
ムブロマイド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロラ
イド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロマイド、ベ
ンジルトリブチルアンモニウムクロライド、ベンジルト
リブチルアンモニウムブロマイドもしくはフェニルトリ
メチルアンモニウムクロライド）、三フッ化ホウ素モノ
メチルアミン等が挙げられ、これらの化合物を単独ある
いは２種以上を組み合わせて用いることができる。これ
らの硬化触媒の含有量は、エポキシ樹脂組成物の固形分
１００重量部に対して１重量部以下であることが好まし
い。

【００２４】また、添加剤としては、熱可塑性樹脂（ポ
リフェニレンオキサイド、ポリイミドなど）、ゴム類
（カルボキシル基末端ニトリルブタジエンゴム、コアシ
ェルラバーなど）、及びこれらの熱可塑性樹脂やゴム類
を変性したもの、難燃剤が挙げられ、これらの添加剤を
単独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ
る。本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物の硬化後の
ガラス転移温度は１５０℃以上である必要がある。ここ
で、エポキシ樹脂組成物のガラス転移温度は、十分加熱
硬化した後のガラス転移温度を意味し、本発明の積層体
に用いられるエポキシ樹脂組成物としては、エポキシ樹
脂が未硬化または半硬化状態でガラス転移温度が１５０
℃未満であっても、その後の硬化処理によりガラス転移
温度が１５０℃以上になるものも含まれる。

【００２５】エポキシ樹脂組成物の硬化後のガラス転移
温度を１５０℃以上とするためには、エポキシ樹脂、硬
化剤成分として多官能成分または剛直成分の比率を高く
することによりエポキシ樹脂硬化物の架橋密度を高くす
る、分子鎖の剛直性を高める等の手段をとる必要があ
る。このような耐熱性向上成分としては、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、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂等
のエポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等の
多官能複素環式エポキシ樹脂、フェノールノボラック、
クレゾールノボラック、テルペンフェノールノボラッ
ク、トリフェニルメタン型フェノール樹脂等の硬化剤を
用いることが有効である。通常、これらの耐熱性向上成
分と２官能性のエポキシ樹脂、硬化剤が組み合わせて用
いられ、その組成によってエポキシ樹脂硬化物のガラス
転移温度を調節することができる。

【００２６】このガラス転移温度が１５０℃未満では、
プリント配線板に半導体素子を実装する際の加熱プロセ
スにおいて、熱変形が発生し、特に表面実装用高密度配
線板としての性能が不十分となる。エポキシ樹脂組成物
のガラス転移温度としては、現在、最高２４０℃程度の
ものが知られているが、本発明においては、１８０℃以
上のものが好ましい。本発明の積層体は、耐熱性フィル
ムの両面に、上記のエポキシ樹脂組成物層が半硬化状態
で形成され、特定の貫通孔を有し、貫通孔内に導電性物
質が埋め込まれた積層体である。

【００２７】本発明の積層体において、エポキシ樹脂は
半硬化状態である必要がある。ここで、半硬化とは、エ
ポキシ樹脂の反応性の官能基が一部未反応で残ってお
り、後に加熱することにより硬化を進めることができる
状態を意味する。さらにこのエポキシ樹脂組成物は、１
７０℃に昇温し、３０秒後における溶融粘度が１０⁴〜
１０⁶ポイズであることが好ましい。この値が１０⁴ポイ
ズ未満では、この積層体を用いて多層プリント配線基板
を作成するときに、樹脂流れが大きすぎて、配線の歪
み、表面性の悪化等がおきる可能性がある。また、この
値が１０⁶ポイズを超える場合、配線間の樹脂埋め込み
性が不十分で、ボイドが残って信頼性が低下する可能性
がある。

【００２８】１７０℃昇温し、３０秒後における溶融粘
度を上記の範囲内とするには、エポキシ樹脂種類、添加
剤の選択および積層体を形成するまでの熱履歴を制御す
ることによって行う。本発明において、耐熱性フィルム
の両面上にエポキシ樹脂組成物を形成する方法として
は、エポキシ樹脂組成物を溶剤に溶解した溶液を耐熱性
フィルム上に塗工し、硬化しない温度または半硬化温度
で乾燥する方法、エポキシ樹脂組成物の溶液を一旦転写
フィルムに塗工し、硬化しない温度または半硬化温度で
乾燥していわゆるＢステージ状態とし、これを加熱ラミ
ネートして耐熱性フィルムに貼り付ける方法をとること
ができる。

【００２９】ここで使用される溶剤としては、エチルア
ルコールもしくはプロピルアルコールなどのアルコール
類、トルエンもしくはキシレンなどの芳香族炭化水素
類、アセトン、メチルエチルケトンもしくはメチルイソ
ブチルケトンなどのケトン類、またはエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチル
エーテルもしくはプロピレングリコールモノメチルエー
テルプロピレングリコールモノエチルエーテルなどのエ
ーテル類、アセトニトリル等のニトリル類などがあげら
れる。

【００３０】本発明の積層体には、耐熱性フィルム及び
エポキシ樹脂層を貫通する、直径が１００μｍ以下の貫
通孔があり、貫通孔内が導電性物質で埋められているこ
とが必要である。この貫通孔は、多層プリント基板にお
いて、いわゆるビアホールを形成するものであり、直径
が１００μｍを越える場合には、本発明の目的の一つで
ある、配線パターンの高密度化の要求を十分充たすこと
ができない。貫通孔の直径は、最小１０μｍ程度のもの
まで形成が可能である。

【００３１】この貫通孔の積層体の厚み方向の直径のば
らつきは、２０％以下が好ましく、１０％以下が更に好
ましい。ここで、このばらつきが２０％を超えると、ビ
アホールの導通抵抗のばらつきが生じることに加えて、
熱変化時の寸法変化の不均一性のために、熱衝撃、ヒー
トサイクルテスト等での信頼性が低下する場合があり、
好ましくない。このような貫通孔は、通常、エキシマレ
ーザー、ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザー等のレーザ
ー照射または、マスクを用いたプラズマ処理により形成
する。本発明の積層体においては、薄手でかつ均質な耐
熱性フィルムを用いたものであるため、貫通孔の厚み方
向の直径のばらつきを小さくできるのが一つの特徴であ
る。

【００３２】この貫通孔は、導電性物質で埋められてい
る必要があり、通常、導電粒子と樹脂からなるいわゆる
導電ペーストが用いられる。ここで導電粒子としては、
Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、 Ｃｕ、Ｗ、Ｓｂ、Ｓｎ、はんだ等
の金属粒子やカーボン 等があり、これら及び非導電性
のガラス、セラミックス、プラスチック等の高分子核材
等に、前記した導電層を被覆等により形成したものでも
良い。さらに前記したような導電粒子と絶縁層で被覆し
てなる絶縁被覆粒子や、導電粒子と絶縁粒子の併用等
も、配線パターンの高密度化に極めて有用である。

【００３３】はんだ等の熱溶融金属や、プラスチック等
の高分子核材に導電層を形成したものは、融点やガラス
転移点等の熱的変態点を有するので加熱加圧もしくは加
圧により変形性を有し、積層時に回路との接触面積が増
加し信頼性が向上するので好ましい。この場合導電粒子
の少なくとも核材の熱的変態点が耐熱性フィルムにより
低温であると、積層一体化時の加熱加圧により耐熱性フ
ィルムに傷がつかないので層間絶縁性が高度に保たれる
ので好ましい。特に高分子類を核とした場合、はんだの
ように融点を示さないので軟化の状態を接続温度で広く
制御でき、配線板や配線パターンの厚みや平坦性ばらつ
きに対応し易くより好ましい。

【００３４】また、例えばＮｉやＷ等の硬質金属粒子の
場合、導電粒子が配線パターンに突きささるので、配線
パターン上の酸化膜や 汚染層の存在する場合にも低い
接続抵抗が得られ、加えて接続部の固定による膨張収縮
の抑制にも有効で信頼性が向上する。そのため硬質金属
粒子の場合の粒径は、接続を必要とする配線パターン間
の距離（接続後の厚み）よりも若干大きな粒径が好まし
くそれ以下の粒径の場合、凝集状となっていることが好
ましい。導電粒子の数は、原則的には配線パターン上の
接続を必要とする部分 に１個あれば良いが、５個以上
とすることで接続信頼性がさらに向上するので好まし
い。粒径は細線化に対応するため隣接する配線パターン
との距離以下が好ましい。

【００３５】導電ペーストを充填する方法としては、レ
ーザー等で開孔した穴部をスクリーン印刷機等の印刷機
を用いて、直接導電ペーストを印刷する方法が通常用い
られる。なお、導電性物質として、上記の導電ペースト
以外に、無電解メッキや、蒸着、スパッタ等によって形
成したものを用いることもでき、複数の導電性物質を組
み合わせて用いることもできる。

【００３６】本発明の積層体におけるエポキシ樹脂組成
物層の厚みは好ましくは２〜５０μｍであり、基板の薄
手化、配線高密度化に対応する電気特性の向上のため
に、２〜１０μｍがさらに好ましい。半硬化エポキシ樹
脂層の表面は、保護のため通常離型フィルムが貼り付け
られる。離型フィルムとしては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド等が用いられる。

【００３７】本発明の積層体の耐熱性フィルムの銅箔と
の間の接着強さは、硬化後において１．０Ｋｇ／ｃｍ以
上であることが好ましい。それよりも小さいと配線板の
曲げによるせん断力による剥離や、半導体素子実装時の
応力による剥離等が発生することがある。耐熱性フィル
ムと銅箔との接着強さとしては、１．５Ｋｇ／ｃｍ以上
がさらに好ましい。

【００３８】本発明の第二は、多層プリント配線板の製
造方法であり、上記の積層体を用いた多層プリント配線
板の製造方法である。本発明の方法においては、上記の
積層体の両面に銅箔を貼り付け、エッチングにより両面
回路パターンを有する配線板を形成する。エッチングの
方法としては、通常、エッチングレジストを銅箔上に形
成し、不要な部分の銅を除去する、いわゆるサブトラク
ティブ法が用いられる。

【００３９】また、回路の表面は密着性を改良するた
め、銅−ニッケル−リンからなる針状合金を形成する無
電解メッキ、酸化（黒化）処理、酸化（黒化）−還元処
理等によって粗化されていても良い。本発明の方法とし
ては、上記の両面パターンを有する配線板の両面の上
に、本発明の積層体を介して銅箔をラミネートして積層
一体化した後、銅箔をエッチングして外層回路を形成す
る方法、および上記の両面パターンを有する配線板を
複数用意し、それらを本発明の積層体を介して積層一体
化する方法のどちらかを選択して用いることができる。
通常後者の方がコスト的に有利であるが、前者が配線の
精度を向上でき、設計仕様によって使い分けることがで
きる。

【００４０】積層一体化に際しては、配線パターン面の
接続を必要とする部分を位置合わせし加熱加圧する。こ
の時積層を必要とする所定枚の配線板と接着フィルムに
例えば貫通孔を形成しておきピン等で位置合わせするい
わゆるピンラミネーション法、加熱プレス、真空プレ
ス、やロールラミネータ等の方法を用いることができ
る。本発明の導体回路の銅箔厚みは、通常２〜４０μｍ
の範囲であるが、埋め込み性を良くするため、薄い方が
好ましく、２〜１２μｍが好ましい。

【００４１】上記の積層一体化とエッチングを複数回繰
り返して実施することにより、さらに多層のプリント配
線板を形成することもできる。このように多層配線基板
を作成した後、その両面にソルダーレジスト層を形成す
る。ソルダーレジストとして用いる樹脂には特に制約は
ないが、例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、
フェノールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型
エポキシ樹脂をメタクリル酸やアクリル酸で変性した樹
脂とイミダゾール硬化剤からなる感光性ソルダーレジス
トを用いることができる。

【００４２】本発明の方法で製造した多層プリント配線
板の耐熱性は非常に優れており、高いはんだ耐熱性を有
する。表面実装用プリント配線板として使用するには高
い耐熱性が要求され、はんだ耐熱温度としては、２８０
℃以上が好ましく、３００℃以上がさらに好ましい。本
発明のビルドアッププリント配線板は、高いはんだ耐熱
温度に加え、低い熱膨張率、低い熱収縮率等の優れた熱
寸法安定性を持っており、実装時の半導体素子との熱膨
張によるパターン位置ズレ、実装後の熱膨張差によるス
トレスを小さくできるものである。

【００４３】本発明の方法で製造した多層プリント配線
板の厚みは任意に選ぶことができるが、機器の薄手化の
ために、薄い方が良く、１５０μｍ以下、好ましくは１
００μｍ以下が用いられる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下に実施例を示し、本発明の実
施形態の例を更に説明する。 特性の測定法 （１）耐熱性フィルムの熱膨張率の測定法 耐熱性フィルムから４ｍｍ×２０ｍｍの試料片を切り出
し、２００℃で３０分間歪み取りを行った後、セイコー
電子工業社製のＴＭＡ１０を用いて２０℃／分の昇温速
度で２００℃まで測定し、３０℃から１５０℃までの寸
法変化量より求める。 （２）耐熱性フィルムの厚み、強度、伸度、弾性率の測
定法 厚みは、直径２ｍｍの測定面を持つダイヤルゲー
ジで測定する。強度、伸度、弾性率は、定速伸長型強伸
度測定機を用い、測定長１００ｍｍ、引張り速度５０ｍ
ｍ／分で測定する。

【００４５】（３）耐熱性フィルムの表面酸素原子含有
量 測定装置としてＸ線光電子分光装置、ＥＳＣＡ５４００
（アルバックファイ株式会社製）を用い、ＭＢ−Ｋα
（ノンモノクロ）１５ＫＶ、４００Ｗの条件で測定を行
い、得られたチャートのＯ１sのピーク面積より表面酸
素原子含有量を算出する。 （４）耐熱性フィルムの熱収縮率の測定法 フィルムから２ｃｍ×５ｃｍの試料片を切り出し、４ｃ
ｍの間隔に刃物で傷をつけて標識とし、予め２３℃、５
５％ＲＨの雰囲気下に７２時間放置した後、標識間の距
離を読み取り顕微鏡にて測定し、次いで２００℃の熱風
式オーブンに２時間拘束することなく放置した後、再度
２３℃、５５％ＲＨの雰囲気下に７２時間放置した後、
標識間の距離を読み取り顕微鏡にて測定して求める。

【００４６】（５）耐熱性フィルムの粗大突起測定法 高さ０．８１μｍ以上の粗大突起の数はサンプルの１０
ｃｍ角の部分について、微分干渉顕微鏡（倍率５０倍）
で観察して、突起の位置を記録し、突起の部分について
を２光束顕微鏡で観察して干渉縞の本数が３本以上のも
のをカウントする。 （６）エポキシ樹脂組成物のガラス転移温度測定 積層体の製造に用いるエポキシ樹脂組成物溶液を離型フ
ィルムに塗布、乾燥、硬化し厚さ５０μｍのエポキシ樹
脂組成物フィルムを作成し、離型フィルムより剥離して
ガラス転移温度測定サンプルとし、熱機械分析装置によ
りガラス転移温度を測定する。

【００４７】（７）積層板のはんだ耐熱試験 積層板を２５ｍｍ×２５ｍｍに切断し、ＪＩＳ Ｃ−６
１８１に準じてはんだ耐熱試験を実施する。試験時間
は、１分間とし、２６０℃で試験を開始し、合格すれば
１０℃温度を上げて実施し、合格する最高の温度を半田
耐熱温度とする。 （８）積層体の貫通孔の穴径のばらつき 積層体の貫通孔部分についてダイアモンドナイフを用い
て断面切片を作成し、電子顕微鏡で断面写真を測定し、
貫通孔の直径の最大から最小を引いた値を平均値で割っ
た値を貫通孔の穴径のばらつきとする。

【００４８】

【実施例１】（１）耐熱性フィルムの製造 耐熱フィルムとして、アラミド樹脂のポリパラフェニレ
ンテレフタルアミド（以下、ＰＰＴＡと称する）フィル
ムを用いる例を以下に示す。平均粒径８０ｎｍのコロイ
ド状シリカ粒子を４０％含有する分散液を蒸留水に混合
して８％のシリカ濃度の希釈液を準備し、１００．６％
の濃硫酸に添加し、シリカを０．０３５％含有する濃硫
酸を調製する。この濃硫酸を５μｍカットのステンレス
鋼の焼結不織布製のフィルターを用いてろ過した後、Ｐ
ＰＴＡをポリマー濃度が１２．５％になるように６０℃
で溶解し、ＰＰＴＡのドープを調製する。

【００４９】このＰＰＴＡドープを５μｍカットのステ
ンレス鋼の焼結不織布製のフィルターでろ過した後、ド
ープ温度を１０５℃に保ってダイに供給し、ダイからエ
ンドレスベルト上にドラフト率が１．０５となるように
キャストし、相対湿度約５％、温度約１０５℃の空気を
吹き付けて、流延ド−プを光学等方化し、ベルトと共に
１０℃の５５％硫酸中に導いて凝固させる。次いで、凝
固フィルムをベルトから引き剥し、約３０℃の温水で洗
浄し、次に１％ＮａＯＨ水溶液にて中和し、更に室温の
水にて洗浄する。洗浄の終了したフィルムを乾燥させず
に１．０４倍縦方向に延伸し、次いで横方向に１．１２
倍テンターで延伸した後、２００℃で定長乾燥し、４０
０℃で定長熱処理し、次いで３５０℃で弛緩熱処理した
後巻取り、厚さ９μｍ、強度４１〜４５Ｋｇ／ｍｍ²、
弾性率１２２０〜１３８０Ｋｇ／ｍｍ²、伸度２８〜３
２％、熱膨張率２〜３ｐｐｍ／℃、熱収縮率０．０４
％、高さ０．８１μｍ以上の粗大突起数が１個／１００
ｃｍ²のフィルムを得る。

【００５０】次にアルゴンガスおよび窒素ガスを６０：
１の比率で供給しながら、周波数１０ｋＨｚで放電して
いる電極間を速度１ｍ／分でフィルムを連続的に走行さ
せてプラズマ処理を行う。プラズマ処理後のフィルムの
表面酸素原子含有量は２１．２％である。

【００５１】（２）積層体の作成 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名：ＢＲ
ＥＮ−Ｓ）６５部、トリグリシジルイソシアヌレート
（商品名：ＴＥＰＩＣ−Ｌ）３５部、４，４’−ジアミ
ノジフェニルスルホン１５部、３，３’−ジアミノジフ
ェニルスルホン２０部、テトラブロモビスフェノールＡ
（ＴＢＢＡ）４７．３部を攪拌混合して均一な溶液とす
る。更に硬化触媒として三フッ化ホウ素モノメチルアミ
ンを添加後、攪拌混合してワニスを調製する。ワニスは
溶剤にアセトニトリル／メチルエチルケトン（重量比
５：１）を使用し、固形分を５５重量％に調製する。こ
のワニスの硬化後のガラス転移温度は、２０８℃であ
る。

【００５２】このワニスを、上記（１）のプラズマ処理
したＰＰＴＡフィルムの両面に、硬化後の厚みが９μｍ
になるように塗布した後、１４０℃で１０分間加熱乾燥
し、ビアホール形成のための所定の個所にエキシマレー
ザーで直径５０μｍの穴を開孔した後、銀粉体と無溶剤
エポキシ樹脂からなる導電性ペーストを穴部に印刷して
充填する。ラミネート条件は、温度１４０℃、圧力１．
２Ｋｇ／ｃｍ²とする。この積層体の銅箔引き剥がし強
度は、１．４Ｋｇ／ｃｍである。貫通孔の穴径のばらつ
きは、１２％である。

【００５３】（３）多層プリント配線板の作製 上記（２）の積層体の両面に厚さ１２μｍの銅箔を張り
合わせて温度１７０℃、圧力２Ｋｇ／ｃｍ²、で２時間
加熱硬化処理を行った後、エッチングレジストを形成
後、エッチングを行い、レジストを除去して所定のパタ
ーンを形成し、両面パターンを有するプリント配線板を
作成する。この両面プリント配線板の両面に、上記
（２）の積層体および厚さ１２μの銅箔を張り合わせ、
温度１７０℃、圧力２Ｋｇ／ｃｍ²で２時間加熱硬化処
理を行った後、エッチングレジストを形成後、エッチン
グを行い、レジストを除去して所定のパターンを形成
し、４層のプリント配線板を作成する。この４層の多層
プリント配線板のハンダ耐熱温度は３００℃である。

【００５４】

【実施例２】（１）耐熱性フィルムの製造 実施例１と同じ方法で、製膜速度を変化させて、厚さ４
μmのフィルムを得る。このフィルムの物性は、強度４
８〜５１Ｋｇ／ｍｍ²、弾性率１３８０〜１４７０Ｋｇ
／ｍｍ²、伸度１５〜２３％、熱膨張率１〜３ｐｐｍ／
℃、熱収縮率０．０５％、高さ０．８１μｍ以上の粗大
突起数は０個／１００ｃｍ²である。アルゴンガスおよ
び窒素ガスを６０：１の比率で供給しながら、周波数１
０ｋＨｚで放電している電極間を速度１ｍ／分でフィル
ムを連続的に走行させてプラズマ処理を行う。プラズマ
処理後のフィルムの表面酸素原子含有量は２２．４％で
ある。

【００５５】（２）エポキシ樹脂の調製、塗工、積層体
の作成 実施例１と同様に作成したワニスを、上記（１）のプラ
ズマ処理したＰＰＴＡフィルムの両面に、硬化後の厚み
が5μｍになるように塗布した後、１４０℃で１０分間
加熱乾燥し、ビアホール形成のための所定の個所にエキ
シマレーザーで直径８０μｍの穴を開孔した後、銅粉体
と無溶剤エポキシ樹脂からなる導電性ペーストを穴部に
印刷して充填する。ラミネート条件は、温度１４０℃、
圧力１．２Ｋｇ／ｃｍ²とする。この積層体の銅箔引き
剥がし強度は、１．２Ｋｇ／ｃｍである。貫通孔の穴径
のばらつきは８％である。

【００５６】（３）多層プリント配線板の作製 上記（２）の積層体の両面に厚さ９μの銅箔を張り合わ
せて温度１７０℃、圧力２Ｋｇ／ｃｍ²、で２時間加熱
硬化処理を行った後、エッチングレジストを形成後、エ
ッチングを行い、レジストを除去して所定のパターンを
形成し、両面パターンを有するプリント配線板を作成す
る。この両面プリント配線板２枚の間に上記（２）の積
層体を挟んで、予め形成した位置合わせ用の穴により位
置合わせして張り合わせた後、温度１７０℃、圧力２Ｋ
ｇ／ｃｍ²、で２時間加熱硬化処理を行い、４層のプリ
ント配線板を作成する。この４層のプリント配線板のハ
ンダ耐熱温度は３１０℃である。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の積層体を
用いた多層プリント配線板は、耐熱性、接着性、耐久性
および寸法精度が良好であり、かつ機械的強度が高い、
軽量、薄型の多層プリント配線板である。このため配線
の高密度化や薄型化が必要な半導体素子実装用プリント
配線板ならびにビルドアッププリント配線板等の多層プ
リント配線板製造に極めて有用であり、ＣＳＰ、ＢＧ
Ａ、ＬＯＣ、フリップチップ実装対応の半導体パッケー
ジ等として利用することができる。また、本発明の方法
によれば、このような高密度で薄手の多層プリント配線
板を効率良く製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AB17D AB17E AB33D AB33E AK01A AK47A AK53B AK53C AL05B AL05C AR00A AR00B AR00C AR00H BA03 BA05 BA06 BA10B BA10C BA10D BA10E BA13 BA15 DB00 DC11A DC11B DC11C EJ08B EJ08C EJ61A GB43 JA02A JA05B JA05C JA20A JG01A JG01B JG01C JG01H JJ03A JL00 JL03 JL04 JL11 YY00A YY00B YY00C 5E346 AA06 AA12 AA43 CC09 CC32 DD02 DD32 EE33 EE36 FF18 GG15 HH11 HH18 HH23 HH24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定した
   表面酸素原子含有量が１５％以上であり、厚さが２０μ
   ｍ以下である耐熱性フィルムの両面に、硬化後のガラス
   転移温度が１５０℃以上のエポキシ樹脂組成物層が半硬
   化状態で形成され、かつ、耐熱性フィルム及びエポキシ
   樹脂層を貫通する、直径が１００μｍ以下の貫通孔を有
   し、貫通孔内が導電性物質で埋められていることを特徴
   とする積層体。
2. 【請求項２】 耐熱性フィルムが芳香族ポリアミドから
   なることを特徴とする請求項１記載の積層体。
3. 【請求項３】 耐熱性フィルムがプラズマ処理されたも
   のであることを特徴とする請求項１の積層体。
4. 【請求項４】 耐熱性フィルムの熱膨張率が−５〜１０
   ｐｐｍである請求項１の積層体。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３又は４の積層体の両面
   に銅箔をラミネート、エッチングして回路パターンを形
   成した後、その回路パターン上に請求項１、２、３又は
   ４の積層体と銅箔をラミネート、エッチングして回路を
   形成する工程を有することを特徴とする多層プリント配
   線板の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３又は４の積層体の両面
   に銅箔をラミネート、エッチングして回路パターンを形
   成した複数の両面配線板を、請求項１、２、３又は４の
   積層体を介して積層一体化することを特徴とする多層プ
   リント配線板の製造方法。