JP2002100878A - 多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有害物質であるシアノ基及び又はハロゲン物
質を発生させる可能性のない多層プリント配線板を提供
する。 【解決手段】 基板１と、前記基板１上に形成した第１
の回路パターン２ａと、前記第１の回路パターン２ａを
蔽って前記基板１上に形成した絶縁層３ａと、前記第１
の回路パターン２ａを露出させるべく前記絶縁層３ａに
形成した非貫通孔５と、前記第１の回路パターン２ａと
接続すべく前記非貫通孔５の内壁より連続して前記絶縁
層３ａ上に形成した第２の回路パターン６とを少なくと
も有する多層プリント配線板において、前記絶縁層３ａ
を、ハロゲン化エポキシ樹脂を除いたビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂を４０〜５０重量％、フェノール樹脂を
４０〜５２重量％及びリン含有芳香族系化合物を８〜１
０重量％含有する絶縁材料より構成した。

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
板に係り、特に、内層回路パターンと外層回路パターン
間に形成する層間絶縁膜の酸化剤処理などにおいて有害
物質を発生することのない、環境に対し良好なすなわち
負荷の少ない多層プリント配線板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種電気機器に使用されるプリン
ト配線板においては、回路の高密度化の要請により，絶
縁層を介して複数の回路パターンを形成多層化し、各回
路パターン間に所定の接続を施している。

【０００３】まず、以下、従来の多層プリント配線板の
構造を説明する。図４は、従来例の多層プリント配線板
を説明するための製造工程図である。

【０００４】まず、図４の（ａ）に示すように、例えば
ガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基板１１０の両面上に
貼り付けられている銅箔をフォトリソグラフ法により加
工して、所定形状の内層回路パターン１１１ａ，１１１
ｂ及び合わせマーク１１３ｌ，１１３ｒを形成する。

【０００５】次に、図４の（ｂ）に示すように、合わせ
マーク１１３ｌ、１１３ｒの部分を除き、内層回路パタ
ーン１１１ａ，１１１ｂを蔽って、エポキシ樹脂を主体
とする絶縁樹脂からなる絶縁層１１２ａ，１１２ｂを絶
縁基板１１０上に形成する。

【０００６】次に、図４の（ｃ）に示すように、ＣＣＤ
カメラ１１７ｌ、１１７ｒにより、合わせマーク１１３
ｌ、１１３ｒの位置をそれぞれマーク検出光１１６ｌ、
１１６ｒを通して基準位置として、検出位置決めし、こ
れに基き，所定の位置に、例えばドリルにより、絶縁層
１１２ａ，１１２ｂ及び基板１１０を貫通する貫通孔１
１４を形成し、また、例えばレーザ−光により、絶縁層
１１２ａに内層回路パタ−ン１１１ａに達する非貫通孔
１１５を形成する。

【０００７】次に、図４の（ｄ）に示すように、絶縁層
１１２ａ，１１２ｂ，貫通孔１１４及び非貫通孔１１５
の表面に例えば粗化処理を施した後、銅層１１９を無電
解メッキにより形成する。

【０００８】次に、図４の（ｅ）に示すように、銅層１
１９をフォトリソグラフ法により加工して、所定形状の
外層回路パターン１１９ａを得る。ここで、内層回路パ
ターン１１１ａは適宜、非貫通孔１１５及び貫通孔１１
４に形成された外層回路パターン１１９ａと接続されて
いる。さらに、図４の（ｂ）から（ｅ）に示した工程を
繰り返すことにより、多層の回路パターンを有する多層
プリント配線板を得る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、樹脂基板１
１０、絶縁層１１２ａ，１１２ｂは、所定の難燃性、絶
縁性及び耐薬品性を備えている必要がある。そのため絶
縁層を構成する絶縁樹脂としては、ハロゲン化エポキシ
樹脂を含むエポキシ樹脂を主成分（例えば、９２重量
％）として、これにジシアンジアミド骨格を含むアミン
化合物等を添加したものが、広く使用されている。

【００１０】ここで、図２の（ａ）には、ハロゲン化エ
ポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂の代表的なものであるハ
ロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の構造式が、
図２の（ｃ）には、ジシアンジアミド骨格を含むアミン
化合物の構造式が示されている。

【００１１】これによれば、ハロゲン化ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂には臭素が含まれ、アミン化合物には
シアノ基が含まれており、これらを混合して反応させて
絶縁材料とし、絶縁層を形成する場合、この絶縁層中に
未反応のシアノ基が存在するので、酸化処理を施すと、
架橋結合が破壊されて、これらのシアノ基及び臭素が分
離・放出される可能性がある。シアノ基及びハロゲン物
質である臭素は極めて有毒であり、その大気中への放
出、及び溶液中への溶解は厳密に抑制されるべきもので
ある。

【００１２】しかるに、上述したように、多層プリント
配線板を形成する際には、絶縁層１１２ａ，１１２ｂ上
に形成する銅箔１１９の密着性を得るために、絶縁層１
１２ａ，１１２ｂの表面を粗面化する粗面化処理が必要
であり、また、貫通孔１１４形成時に発生するスミアを
除去するデスミア処理が必要である。

【００１３】これらの処理は、通常、過マンガン酸塩や
濃硫酸・クロム混酸などを用いる樹脂エッチングや、亜
塩素酸ソーダを用いた黒化処理である。これらの処理を
行うことにより、基本的に絶縁層の一部を溶解するが、
このとき絶縁層を構成する絶縁材料の架橋結合を破壊す
る可能性があり、従って、ハロゲン化ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂からは臭素が、またアミン化合物からは
シアノ基が酸化溶液中に溶出する可能性があり、これら
環境に有害な有害物質を排出する可能性のない絶縁層を
用いた多層プリント配線板が求められていた。

【００１４】そこで本発明は、上記課題を解決し、有害
物質であるシアノ基及び又はハロゲン物質を発生させる
可能性のない多層プリント配線板を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、本願発明は、樹脂基板と、前記樹脂基板
の少なくとも上面又は下面上に形成した第１の回路パタ
ーンと、前記第１の回路パターンを蔽って前記樹脂基板
上に形成した絶縁層と、前記第１の回路パターンを露出
させるべく前記絶縁層に形成した非貫通孔と、前記第１
の回路パターンと接続すべく前記非貫通孔の内壁より連
続して前記絶縁層上に形成した第２の回路パターンとを
少なくとも有する多層プリント配線板において、前記絶
縁層を、ハロゲン化エポキシ樹脂を除いたビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂を４０〜５０重量％、フェノール樹
脂を４０〜５２重量％及びリン含有芳香族系化合物を８
〜１０重量％含有する絶縁材料より構成したことを特徴
とする多層プリント配線板である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。

【００１７】本願発明は、シアノ基及びハロゲン物質を
含有することなく、しかも多層プリント配線板の絶縁層
として適切な難燃性、絶縁性及び耐薬品性を有する絶縁
材料として、特に難燃性の見地より、単体では燃えや
すいが、主成分となる、ハロゲン化エポキシ樹脂を除い
たエポキシ樹脂である単純なビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、単体ではある程度燃えにくい、やはり主成分
と同等となるフェノール樹脂、及び樹脂に含ませるこ
とにより難燃性を示すリン含有芳香族系化合物、の混合
物について鋭意検討した結果、得られたものである。

【００１８】なお、図２の（ｂ）に示すビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂は、及び図２の（ｄ）に示すフェノー
ル樹脂は、いずれもハロゲン物質またはシアノ基を含ま
ない。また、リン含有芳香族系化合物も同様に、ハロゲ
ン物質またはシアノ基を含まない。

【００１９】＜実施例１＞ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂５０重量％、フェノール樹脂４０重量％及びリン含
有芳香族系化合物１０重量％の割合で、これらの材料の
所定量を混合・粉砕、十分攪拌して絶縁材料とし、これ
を、基板上に塗布・硬化させて、ＵＬ９４に規定された
難燃性テスト用の試験片を作成し、難燃性テストを行っ
た。ＵＬ９４の難燃性テストの結果は、９４Ｖ−０であ
った。

【００２０】次に、絶縁材料の絶縁性のテストを行っ
た。まず、絶縁性テスト用の試験片を作成した。図３
は、絶縁性試験用テストパターンを示す上面図である。
銅張積層板の銅箔を図３に示す絶縁性試験用テストパタ
ーン１０（以下、単にテストパターンという）の形状に
加工した。テストパターン１０は、一対の電極部１１
ａ，１１ｂにつながるリード部１３ａ，１３ｂに櫛状に
配置された各３６本（合計７２本）の導体パターン１２
ａ，１２ｂ（幅１００μｍ、長さ１８ｍｍ、厚さ２０μ
ｍ）を対向させて間隔１００μｍで配置したものであ
る。このテストパターン１０の導体パターン１２ａ，１
２ｂのすべてを蔽って、厚さ５０から７０μｍの絶縁材
料からなる絶縁層を形成した。

【００２１】次に、絶縁材料の絶縁性テストを以下の手
順で行った。（１）電極部１１ａ，１１ｂ間にＤＣ５０
０Ｖを印加し、絶縁層の初期絶縁抵抗値を測定する。初
期抵抗値は１×１０¹²〜¹³Ωである。次に、（２）電極
部１１ａ，１１ｂ間にＤＣ１２Ｖを印加した状態で、８
５℃、８５％ＲＨで１０００時間保持する環境試験を行
った後、（３）電極部１１ａ，１１ｂ間にＤＣ５００Ｖ
を印加して絶縁層の絶縁抵抗を測定する。１×１０⁸Ω
以上あれば、判定は良であり、それ以外は不良である。

【００２２】環境試験後の絶縁抵抗値は１×１０¹⁰であ
った。なお、このテスト方法はＪＩＳＣ５０１２で規定
されている試験方法より厳しい条件となっている。

【００２３】次に、絶縁材料の耐薬品性の評価を行っ
た。銅張積層板上に厚さ５０〜７０μｍの絶縁材料から
なる絶縁層を形成し、例えば幅１５ｍｍ長さ１００ｍｍ
の短冊状の試料を作成し、１０重量％苛性ソーダを含む
水溶液（温度４０℃±２℃に保持されている）に６０分
間浸漬し、絶縁層の白濁、剥離の有無を調べる。これら
がなければ良である。耐薬品性の評価結果は、白濁、剥
離がなく良であった。

【００２４】次に、図１に示すプリント配線板を形成し
た。樹脂基板１の上面及び下面に形成されている銅箔に
所定の加工を施し内層回路パターン２ａ，２ｂを形成
し、この上に、実施例１の絶縁材料を塗布硬化して絶縁
層３ａ，３ｂを形成し、その後、絶縁層３ａの所定の部
分に貫通孔４及び非貫通孔５を形成した。次に過マンガ
ン酸塩を主とした酸化剤で、絶縁層３ａの表面及び非貫
通孔５の内壁のデスミア処理を行い、その後、無電解メ
ッキと電解メッキで銅層を形成し、所定の加工を行い外
層回路パターン６を得た。

【００２５】絶縁層３ａ，３ｂと外層回路パターンとの
密着性は良好であった。また、絶縁層３ａ，３ｂを形成
する絶縁材料には、シアノ基やハロゲン物質を含んでい
ないので、デスミア処理において、これらの有害物質が
発生することはない。

【００２６】＜実施例２＞実施例１の絶縁材料におい
て、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂４０重量％、フェ
ノール樹脂５０重量％及びリン含有芳香族系化合物１０
重量％の割合とした以外は、実施例と１と同様にして絶
縁材料を作成し、難燃性テスト、絶縁性テスト及び耐薬
品性テストを行った。

【００２７】難燃性テストの結果は、９４Ｖ−０であ
り、良好であった。絶縁性テストの結果は、絶縁抵抗の
初期値が１×１０¹²Ωであり、環境試験後の値が１×１
０¹⁰であり、良好であった。耐薬品性テストの結果は、
白濁、剥離がなく良であった。プリント配線板も良好に
作成できた。

【００２８】＜実施例３＞実施例１の絶縁材料におい
て、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂４０重量％、フェ
ノール樹脂５２重量％及びリン含有芳香族系化合物８重
量％の割合とした以外は、実施例と１と同様にして絶縁
材料を作成し、難燃性テスト、絶縁性テスト及び耐薬品
性テストを行った。

【００２９】難燃性テストの結果は、９４Ｖ−０であ
り、良好であった。絶縁性テストの結果は、絶縁抵抗の
初期値が１×１０¹²Ωであり、環境試験後の値が１×１
０¹⁰であり、良好であった。耐薬品性テストの結果は、
白濁、剥離がなく良であった。プリント配線板も良好に
作成できた。

【００３０】＜実施例４＞実施例１の絶縁材料におい
て、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２０重量％、フェ
ノール樹脂７５重量％及びリン含有芳香族系化合物５重
量％の割合とした以外は、実施例と１と同様にして絶縁
材料を作成し、難燃性テスト、絶縁性テスト及び耐薬品
性テストを行った。

【００３１】難燃性テストの結果は、９４Ｖ−０であ
り、良好であった。絶縁性テストの結果は、絶縁抵抗の
初期値が１×１０¹²Ωであり、環境試験後の値が１×１
０¹⁰であり、良好であった。耐薬品性テストの結果は、
白濁、剥離がなく良であった。プリント配線板も良好に
作成できた。

【００３２】＜比較例１＞実施例１の絶縁材料におい
て、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂８０重量％、フェ
ノール樹脂１０重量％及びリン含有芳香族系化合物１０
重量％の割合とした以外は、実施例と１と同様にして絶
縁材料を作成し、難燃性テスト、絶縁性テスト及び耐薬
品性テストを行った。

【００３３】難燃性テストの結果は、９４Ｖ−０であ
り、良好であった。絶縁性テストの結果は、絶縁抵抗の
初期値が１×１０¹²Ωであり、環境試験後の値が１×１
０¹⁰であり、良好であった。耐薬品性テストの結果は、
部分的に白濁、剥離発生し不良であった。従って、一部
結果が不良なのでプリント配線板の作成しなかった。

【００３４】＜比較例２＞実施例１の絶縁材料におい
て、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂６０重量％、フェ
ノール樹脂３５重量％及びリン含有芳香族系化合物５重
量％の割合とした以外は、実施例と１と同様にして絶縁
材料を作成し、難燃性テスト、絶縁性テスト及び耐薬品
性テストを行った。

【００３５】難燃性テストの結果は、９４Ｖ−１であ
り、不良であった。絶縁性テストの結果は、絶縁抵抗の
初期値が１×１０¹²Ωであり、環境試験後の値が１×１
０¹⁰であり、良好であった。耐薬品性テストの結果は、
白濁、剥離がなく良好であった。従って、一部結果が不
良なのでプリント配線板の作成しなかった。

【００３６】＜比較例３＞実施例１の絶縁材料におい
て、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂４０重量％、フェ
ノール樹脂５５重量％及びリン含有芳香族系化合物５重
量％の割合とした以外は、実施例と１と同様にして絶縁
材料を作成し、難燃性テスト、絶縁性テスト及び耐薬品
性テストを行った。

【００３７】難燃性テストの結果は、９４Ｖ−１であ
り、不良であった。絶縁性テストの結果は、絶縁抵抗の
初期値が１×１０¹²Ωであり、環境試験後の値が１×１
０¹⁰であり、良好であった。耐薬品性テストの結果は、
白濁、剥離がなく良好であった。従って、一部結果が不
良なので、プリント配線板を作成しなかった。

【００３８】以上実施例１−４及び比較例１−３におけ
る絶縁材料の評価結果をまとめたのが表１である。各テ
スト結果について、良好なものは○印、不良なものは×
印で表してある。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１によれば、ハロゲン化エポキシ樹脂を
除いたエポキシ樹脂である単純なビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂を４０〜５０重量％、フェノール樹脂を４０
〜５２重量％及びリン含有芳香族系化合物を８〜１０重
量％とする絶縁材料は、プリント配線板の絶縁材料とし
て好適な、難燃性、絶縁性及び耐薬品性を有しているこ
とが分かる。なお、実施例４における絶縁材料は、リン
含有芳香族系化合物が５重量％と少ないが、比較的燃え
難いフェノール樹脂の割合が高いので、良好な特性を示
している。以上、絶縁層に上記絶縁材料を用いた場合に
ついて説明したが、樹脂基板を構成する樹脂として、こ
れらの絶縁材料を使用することにより、樹脂基板を、シ
アノ基及びハロゲン物質を含まない構成とし、これら有
毒物質を放出することのないようにすることができるこ
とはいうまでもない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層プリ
ント配線板は、絶縁層を、ハロゲン化エポキシ樹脂を除
いたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を４０〜５０重量
％、フェノール樹脂を４０〜５２重量％及びリン含有芳
香族系化合物を８〜１０重量％含有する絶縁材料より構
成したことにより、有害物質であるシアノ基及び又はハ
ロゲン物質を発生させる可能性のない多層プリント配線
板を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層プリント配線板の実施例を示す構
成図である。

【図２】絶縁樹脂を構成する物質の構造式を示し、
（ａ）はハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
を、（ｂ）はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を、
（ｃ）はジシアンジアミド骨格を、（ｄ）はフェノール
樹脂骨格をそれぞれ示す。

【図３】絶縁性試験用のテストパターンを示す上面図で
ある。

【図４】従来例の多層プリント配線板を説明するための
製造工程図である。

【符号の説明】

１…樹脂基板、２ａ，２ｂ…内層回路パターン、３ａ，
３ｂ…絶縁層、４…貫通孔、５…非貫通孔、６…外層回
路パターン、１０…テストパターン、１１ａ，１１ｂ…
電極部、１２ａ，１２ｂ…導体パターン、１３ａ，１３
ｂ…リード部、１１０…樹脂基板、１１１ａ，１１１ｂ
…内層回路パターン、１１２ａ，１１２ｂ…絶縁層、１
１３ｌ、１１３ｒ…合わせマーク、１１４…貫通孔、１
１４ａ…粗化処理された貫通孔、１１５…非貫通孔、１
１５ａ…粗化処理された非貫通孔、１１６ｌ、１１６ｒ
…マーク検出光、１１７ｌ、１１７ｒ…ＣＣＤカメラ、
１１８…レーザー光、１１９…メッキ層、１１９ａ…外
層回路パターン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂基板と、前記樹脂基板の少なくとも上
   面又は下面上に形成した第１の回路パターンと、前記第
   １の回路パターンを蔽って前記樹脂基板上に形成した絶
   縁層と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記
   絶縁層に形成した非貫通孔と、前記第１の回路パターン
   と接続すべく前記非貫通孔の内壁より連続して前記絶縁
   層上に形成した第２の回路パターンとを少なくとも有す
   る多層プリント配線板において、 前記絶縁層を、ハロゲン化エポキシ樹脂を除いたビスフ
   ェノールＡ型エポキシ樹脂を４０〜５０重量％、フェノ
   ール樹脂を４０〜５２重量％及びリン含有芳香族系化合
   物を８〜１０重量％含有する絶縁材料より構成したこと
   を特徴とする多層プリント配線板。