JP2002144475A

JP2002144475A - プリント配線板用積層体

Info

Publication number: JP2002144475A
Application number: JP2000319812A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kasatani; 秀雄笠谷; Takashi Yamada; 孝志山田
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2002-05-21

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
びそれを用いたビルドアップ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片面に、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、他の面にガラス転移温度が１５０℃
以上のエポキシ樹脂組成物を介して銅箔が接着されたビ
ルドアップ多層プリント配線板用積層体を作成し、それ
を用いてビルドアップ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、耐熱性フィルム、
エポキシ樹脂組成物樹脂層および銅箔からなるプリント
配線板製造用の積層体、およびそれを用いたビルドアッ
プ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一層ご
とに形成、積み上げて製造するビルドアップ法による多
層プリント配線板の開発が盛んとなっている。ビルドア
ップ法により製造する多層プリント配線板は、従来の積
層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、この特徴を活かして高性能
プリント配線板として用いられるために、層間絶縁層の
更なる薄手化、回路パターンの平坦性の向上が要求され
ている。

【０００５】ビルドアップ多層プリント配線板の一つの
形式として、銅と熱硬化性樹脂を積層したいわゆる樹脂
付き銅箔を内層回路上に積層、加熱一体化したのちに、
銅箔をエッチングして回路パターンを形成したものが用
いられている。この形式のビルドアップ多層プリント配
線板は、比較的簡便なプロセスで製造することができ、
層間絶縁層の絶縁信頼性、回路パターンの接着性等に優
れたものである。この方法では、この方法で層間絶縁層
の厚みに関しては、内層回路の銅箔と外層の銅箔の間の
導通を防ぐために通常５０μｍ以上の厚みを必要とし、
それ以下に薄手化した場合に絶縁信頼性に問題が生じる
可能性がある。また、内層回路の凹凸が積層後に残り、
外層回路の高密度化の支障になるケースもある。

【０００６】これに対し、特開平７−３３６０４９号公
報、特開平９−１１３９５号公報等に、耐熱性プラスチ
ックフィルムの片面に銅箔、他の面に接着剤層を形成し
てなる耐熱性プラスチックフィルム積層体を内層基板上
に積層一体化して多層プリント配線板を形成する方法が
提案されている。しかし、これらに開示された技術を用
いても、回路パターンの接着性、絶縁信頼性を損なうこ
となく、薄手化、寸法安定性の向上を達成するのは困難
である。

【０００７】

【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ビルドアッププリント配線
板製造用積層体ならびにビルドアップ多層プリント配線
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お
よび銅箔を複合化した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。

【０００８】

【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片面に、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、他の面にガラス転移温度が１５０℃以上のエ
ポキシ樹脂組成物を介して銅箔が接着されていることを
特徴とする積層体である。

【０００９】また、本発明の第二は、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片
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、他の面にガラ
ス転移温度が１５０℃以上のエポキシ樹脂組成物を介し
て銅箔が接着された積層体を、内層回路基板の少なくと
も片面に張り合わせて加熱硬化し、ビアホール用の孔を
開孔した後、銅箔をエッチングして回路導体を形成する
工程を有することを特徴とするビルドアップ多層プリン
ト配線板の製造方法である。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】

【化１】

【００１３】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。

【００１４】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、次いで乾
湿式法または湿式法にて製膜される。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】本発明に用いる耐熱性フィルムの熱膨張率
は、０〜１５ｐｐｍ／℃であることが好ましい。この熱
膨張率が１５ｐｐｍ／℃を超える場合は、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。

【００１９】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、６００Ｋｇ／ｍｍ²以上、更
には８００ｋｇ／ｍｍ²以上のものを用いることが好ま
しい。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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
ムの片面に、上記のエポキシ樹脂組成物層が半硬化状態
で形成され、他の面に上記のエポキシ樹脂組成物を介し
て銅箔が接着された積層体である。

【００２８】ここで、両面に形成されるエポキシ樹脂組
成物はその組成が同じであっても、異なっていても良
く、一般的には両面同一のものが用いられるが、例えば
後述する回路埋め込み性を良くするために、エポキシ樹
脂樹脂組成物層のみを形成する側の樹脂の溶融粘度を低
くすることも好ましく行われる。本発明の積層体におい
て、エポキシ樹脂組成物層のみを形成する側のエポキシ
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、１７０℃に昇温し、３０秒後における溶融粘度が１
０⁴〜１０⁶ポイズであることが好ましい。この値が１０
⁴ポイズ未満では、この積層板を用いてビルドアップ多
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。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。

【００２９】本発明の積層体の銅箔を貼り付ける側に用
いるエポキシ樹脂組成物層は、硬化状態であっても、半
硬化状態であってもよい。本発明において、片面にエポ
キシ樹脂組成物層を半硬化状態で形成し、他の面にエポ
キシ樹脂組成物を介して銅箔を接着する方法としては、
エポキシ樹脂組成物を溶剤に溶解した溶液を耐熱性フ
ィルム上の両面に塗工し、硬化しない温度または半硬化
温度で乾燥した後、片面に銅箔をラミネートする方法、
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
性フィルムの両面に貼り付けた後、片面に銅箔をラミネ
ートする方法、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の片面に塗工し、硬化しない温
度または半硬化温度で乾燥した後、銅箔をラミネート
し、必要により硬化処理を行った後、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の他の面に塗
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
耐熱性フィルムの片面に貼り付けた後、銅箔をラミネー
トし、必要により硬化処理を行った後他の面にＢステー
ジのエポキシ樹脂組成物をラミネートする方法等を用い
ることができる。

【００３０】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。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。本発明の積層体における銅箔の厚みは、
１〜５０μｍの範囲が通常用いられるが、配線の高密度
化のため、２〜２０μｍが好ましく、２〜１２μｍが更
に好ましい。

【００３１】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。また、両面のエポ
キシ樹脂組成物層の厚みは同一にしてもよいが、回路埋
め込み性、接着力等をビルドアップ多層配線板の設計に
よって最適化するため、表裏を異なる厚さとしても良
い。例えば、全体の厚みを薄くし、かつ内層回路側の埋
め込み性を良くするため、銅箔を接着している面の厚み
を他の面に比較して薄くすることもできる。

【００３２】このように両面のエポキシ樹脂組成物層の
表裏を異なる厚さとする場合、銅箔を接着している面の
厚みを、２〜２０μｍとし、他の面の厚みを８〜５０μ
ｍとするのが好ましい。本発明の積層体の耐熱性フィル
ムと銅箔との間の接着強さは、硬化後において１．０Ｋ
ｇ／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。

【００３３】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。本発明の
第二は、ビルドアップ多層プリント配線板の製造方法で
あり、内層回路基板上に本発明の積層体を一層毎に接着
し、ビアホール用に開孔した後、銅箔をエッチングして
パターンを形成することを特徴とするものである。本発
明において、予め作成した内層回路基板上に、耐熱性フ
ィルムおよびエポキシ樹脂組成物よりなる積層体を貼り
付け、加熱圧着する。

【００３４】本発明に用いられる内層回路基板の材料と
しては、例えば基材としてガラス繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維、樹脂成分として、ポリイミド樹脂、ポリフェニ
レンエーテル樹脂、エポキシ樹脂を用いた複合材料等に
銅箔を張り合わせ、エッチングにより回路パターンを形
成したものが通常用いられ、本発明で用いられる耐熱性
フィルムと樹脂及び銅回路パターンから形成される内層
回路基板を用いることもできる。

【００３５】内層回路の銅箔厚みは、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。内層回路基板とし
ては、基板両面に回路が形成された両面配線板またはこ
れを複数張り合わせた多層配線板を用いることができ
る。また、内層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。

【００３６】加熱圧着の方法としては、ロールラミネー
タにより仮接着し、熱プレスによって加熱硬化する方法
が通常用いられ、これらを真空状態で行うことも好まし
く用いられる。加熱硬化の条件は、エポキシ樹脂組成物
の特性によって決定されるが、通常、温度：１５０℃〜
２００℃、時間：３０分〜８時間の範囲で行われる。内
層基板には、スルーホールが形成され、このスルーホー
ルを介して配線層間を電気的に接続することができる。
また、内層基板の配線パターンの間や、スルーホール内
部にはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を充填し、表面
を平滑化することができる。

【００３７】内層回路基板上に、耐熱性フィルムおよび
エポキシ樹脂組成物よりなる積層体を層間絶縁層として
貼り付け、加熱圧着した後、層間絶縁層に、ビアホール
形成用の孔を設ける。開孔の方法としては、まず、表層
の銅箔面の、ビアホール形成位置に、エッチングにより
穴を開け、この孔をマスクとして、炭酸ガスレーザー、
ＹＡＧレーザー、エキシマレーザー等のレーザー、また
はプラズマ処理により層間絶縁層に穴を開ける。

【００３８】次に、必要により孔部を洗浄するデスミア
処理を行った後、無電解メッキまたは電解メッキにより
ビアホールを形成する。なお、ビアホールの形成法とし
て、銅箔をエッチングすることなく、高出力のレーザー
またはプラズマにより開孔することもできる。また、無
電解メッキ、電解メッキの代わりに導電ペーストを孔部
に充填してビアホールを形成することもできる。ビアホ
ール形成後、銅箔表面をパターンエッチングして、外層
回路を形成する。

【００３９】本発明においては、必要に応じて、こうし
て形成した導体回路基板上に、更に耐熱フィルムおよび
エポキシ樹脂組成物からなる積層体を貼り付け、導体回
路形成を繰り返すことにより、多層プリント配線基板を
形成することができる。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。

【００４０】本発明のビルドアップ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。

【００４１】本発明のビルドアップ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、３００μｍ以下、好ましくは２００
μｍ以下が用いられる。

【００４２】

【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。（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。

【００４３】（３）接着強さの測定法銅箔が付いたままの積層体から１０ｍｍ×１００ｍｍの
試料片を切り出し、ピンセットで端の一部を引き剥が
し、耐熱性フィルムと金属箔の接着面を出し、片方を両
面テープで支持板に張り付け、９０度剥離持具を用い、
定速伸長型強伸度測定機にて５０ｍｍ／分の速度で引張
った時の引き剥がし力の平均をとる。（４）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。

【００４４】（５）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。（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。

【００４５】（７）積層板のはんだ耐熱試験積層板を２５ｍｍ×２５ｍｍに切断し、ＪＩＳＣ−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
２０℃温度を上げて実施し、合格する最高の温度をはん
だ耐熱温度とする。（８）１７０℃、３０秒後のエポキシ樹脂の溶融粘度積層体を構成す半未硬化のエポキシ樹脂をサンプリング
し、予め１７０℃に加熱したキャピログラフ（東洋精機
製）のシリンダーに入れ、３０秒後の溶融粘度を測定す
る。なお、サンプル量が不足する場合、積層体を構成す
る半硬化エポキシ樹脂と同じ熱履歴をへたサンプルを作
成し、これについて測定する。

【００４６】

【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。

【００４７】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。

【００４８】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、２０
０℃で定長乾燥し、４００℃で定長熱処理し、次いで３
５０℃で弛緩熱処理した後巻取り、厚さ：９μｍ、強
度：４１〜４５Ｋｇ／ｍｍ²、弾性率：１２２０〜１３
８０Ｋｇ／ｍｍ²、伸度：２８〜３２％、熱膨張率：２
〜３ｐｐｍ／℃、熱収縮率：０．０４％、高さ：０．８
１μｍ以上の粗大突起数：１個／１００ｃｍ²のフィル
ムを得る。

【００４９】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。

【００５０】（２）エポキシ樹脂の調製、塗工、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。

【００５１】このワニスを、上記（１）のプラズマ処理
したＰＰＴＡフィルムの両面に塗布し、１４０℃で１０
分間加熱乾燥したのち、片面に厚さ１２μｍの銅箔を、
他の面に厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート離
型フィルムをラミネーターで貼り付けて積層体を製造す
る。ラミネート条件は、温度１４０℃、圧力１．２Ｋｇ
／ｃｍ²とする。エポキシ樹脂組成物層の厚みは両面と
も９μｍである。このエポキシ組成物層の１７０℃、３
０秒加熱後の溶融粘度は２．２×１０⁵ポイズである。
この積層体の銅箔引き剥がし強度は、１．４Ｋｇ／ｃｍ
である。

【００５２】（３）ビルドアップ多層プリント配線板の
作製両面銅張ガラスクロス基材エポキシ積層板の両面に回路
を形成したものを内層回路板として、その両面に（２）
の積層体をエポキシ樹脂組成物層が内層回路板と接触す
るようにして張り合わせて温度１７０℃、圧力２Ｋｇ／
ｃｍ²で２時間加熱硬化処理を行う。この張り合わせ品
の両面の銅箔に直径５０μｍの孔をエッチングで形成し
た後、エキシマレーザーを照射して、層間絶縁層にビア
ホール形成用の孔を開孔させる。次に、無電解メッキお
よび電解メッキにより、孔の内面に銅を析出させる。次
に中に外層銅箔上に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、ビルドアップ多層
プリント配線板を製造する。このビルドアップ多層プリ
ント配線板のはんだ耐熱温度は３００℃である。

【００５３】

【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：
４８〜５１Ｋｇ／ｍｍ²、弾性率：１３８０〜１４７０
Ｋｇ／ｍｍ²、伸度：１５〜２３％、熱膨張率：１〜３
ｐｐｍ／℃、熱収縮率：０．０５％、高さ：０．８１μ
ｍ以上の粗大突起数：０個／１００ｃｍ ²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
２２．４％である。

【００５４】（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フィルムの両面に塗布した後、１
４０℃で１０分間加熱乾燥したのち、片面に厚さ９μｍ
の銅箔を、他の面に厚さ２５μｍのポリエチレンテレフ
タレート離型フィルムをラミネーターで貼り付けて積層
体を製造する。ラミネート条件は、温度１４０℃、圧力
１．２Ｋｇ／ｃｍ²とする。エポキシ樹脂組成物層の厚
みは銅箔接着面側は４μｍ、他の面は８μｍとする。こ
のエポキシ組成物層の１７０℃、３０秒加熱後の溶融粘
度は２．２×１０⁵ポイズである。この積層体の銅箔引
き剥がし強度は、１．２Ｋｇ／ｃｍである。

【００５５】（３）プリント配線板およびビルドアップ
多層プリント配線板の作成上記の積層体を用い、実施例１と同様にビルドアップ多
層プリント配線板を作成する。このビルドアップ多層プ
リント配線板のはんだ耐熱温度は３２０℃である。

【００５６】

【実施例３〜６】エポキシ樹脂組成物層の厚みを変更す
る以外は、実施例２と同様に積層体を作成し、ビルドア
ップ多層プリント配線板を作成する。結果を表１に示
す。

【００５７】

【実施例７】（１）耐熱性フィルムの製造実施例２と同じ方法でフィルムを製造し、プラズマ処理
して厚さ４μｍのＰＰＴＡフィルムを得る。（２）エポキシ樹脂の調製、塗工、積層体の作成実施例１と同様の方法で作成したワニスを、上記（１）
のプラズマ処理したＰＰＴＡフィルムの片面に塗布した
後、１４０℃で１０分間加熱乾燥したのち、厚さ９μｍ
の銅箔をラミネーターで貼り付け、更に１７０℃で１時
間加熱してエポキシ樹脂を硬化させて、片面銅張積層板
を作成する。その際のラミネート条件は、温度１４０
℃、圧力１．２Ｋｇ／ｃｍ²とする。

【００５８】更に、上記と同じワニスを厚さ２５μｍの
ポリエチレンテレフタレート離型フィルムの片面に塗布
し、１４０℃で１０分間加熱乾燥して得た離型フィルム
付き半硬化エポキシ樹脂のエポキシ樹脂面と、上記の片
面銅張積層板のＰＰＴＡフィルム面を重ね合わせてラミ
ネーターで貼り付けて離型フィルム／半硬化エポキシ樹
脂／ＰＰＴＡフィルム／硬化エポキシ樹脂／銅箔の積層
体を製造する。その際のラミネート条件は、温度１４０
℃、圧力１．２Ｋｇ／ｃｍ²とする。エポキシ樹脂組成
物層の厚みは、銅箔接着面側（硬化済み）で１０μｍ、
離型フィルム側（半硬化）で２０μｍとする。

【００５９】離型フィルム側のエポキシ組成物層の１７
０℃、３０秒加熱後の溶融粘度は２．２×１０⁵ポイズ
である。この積層体の銅箔引き剥がし強度は、１．３Ｋ
ｇ／ｃｍである。

【００６０】（３）プリント配線板およびビルドアップ
多層プリント配線板の作成上記の積層体を用い、実施例１と同様にしてビルドアッ
プ多層プリント配線板を作成する。このビルドアップ多
層プリント配線板のはんだ耐熱温度は３００℃である。

【００６１】

【実施例８〜１１】エポキシ樹脂組成物層の厚みを変更
する以外は、実施例７と同様にして積層体を作成し、ビ
ルドアップ多層プリント配線板を作成する。結果を表２
に示す。

【００６２】

【実施例１２】（１）耐熱性フィルムの製造実施例１と同じ方法で、厚さ２５μmのフィルムを得
る。このフィルムの物性は、強度：４０〜４４Ｋｇ／ｍ
ｍ²、弾性率：１２７０〜１３２０Ｋｇ／ｍｍ²、伸度：
１８〜２６％、熱膨張率：２〜５ｐｐｍ／℃、熱収縮
率：０．０８％、高さ０．８１μｍ以上の粗大突起数：
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２３．１％である。

【００６３】（２）内層回路板の作成実施例１と同様にして作成したワニスを、上記（１）の
プラズマ処理した厚さ２５μｍのＰＰＴＡフィルムの両
面に塗布した後、１４０℃で１０分間加熱乾燥したの
ち、両面に厚さ９μｍの銅箔をラミネータで貼り付け、
更に１７０℃で１時間加熱硬化して両面銅張積層板を製
造する。その際のラミネート条件は、温度１４０℃、圧
力１．２Ｋｇ／ｃｍ²とする。エポキシ樹脂組成物層の
厚みは両面とも１５μｍとする。更に、この両面銅張積
層板をパターンエッチングして内層回路板を作成する。

【００６４】（３）ビルドアップ多層プリント配線板の
作製上記（２）で作成した、内層回路板の両面に、実施例１
（２）記載の積層体をエポキシ樹脂組成物層が内層回路
板と接触するようにして張り合わせて、温度１７０℃、
圧力２Ｋｇ／ｃｍ²、で２時間加熱硬化処理を行う。こ
の張り合わせ品の両面の銅箔に直径５０μｍの孔をエッ
チングで形成した後、エキシマレーザーを照射して、層
間絶縁層にビアホール形成用の孔を開孔させる。次に、
無電解メッキおよび電解メッキにより、孔の内面に銅を
析出させる。

【００６５】次に外層銅箔上に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、厚さ２
５μｍのＰＰＴＡフィルムをコア材とし、厚さ４μｍの
ＰＰＴＡフィルム及びエポキシ樹脂組成物を層間絶縁層
とするビルドアップ多層プリント配線板を製造する。こ
のビルドアップ多層プリント配線板のはんだ耐熱温度は
３１０℃である。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【表２】

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の積層体を
用いたビルドアップ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
強度が高いため、軽量化、薄型化が可能である。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、
ＢＧＡ、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
ビルドアップ多層プリント配線板の製造方法によれば、
従来より高密度かつ薄型のビルドアップ多層プリント配
線板を簡便なプロセスで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 AB10D AB33D AK47A AK53B AK53C AR00A BA04 BA10B BA10D BA25A EJ37A EJ61A EJ65A GB43 JA05B JA05C JB15B JJ03 JJ03A JK06 JL04 JL11 YY00A YY00B YY00C 5E346 AA12 AA16 CC04 CC08 CC09 CC10 CC32 CC41 DD02 DD12 DD32 EE33 EE35 EE38 EE39 FF07 FF15 GG15 GG22 GG27 HH11 HH18 HH24 HH25

Claims

【特許請求の範囲】

【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片面に、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、他の面にガラス転移温度が１５０℃
以上のエポキシ樹脂組成物を介して銅箔が接着されてい
ることを特徴とする積層体。
【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。
【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。
【請求項４】耐熱性フィルムの厚さが１０μｍ以下で
ある請求項１の積層体。
【請求項５】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片面に、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、他の面にガラス転移温度が１５０℃
以上のエポキシ樹脂組成物を介して銅箔が接着された積
層体を、内層回路基板の少なくとも片面に張り合わせて
加熱硬化し、ビアホールを形成し、銅箔をエッチングし
て回路導体を形成する工程を有することを特徴とするビ
ルドアップ多層プリント配線板の製造方法。