JP2003062945A - 樹脂付き積層板及び多層プリント配線板 - Google Patents
樹脂付き積層板及び多層プリント配線板Info
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Abstract
が高い多層プリント配線板を製造することができる樹脂
付き積層板を提供する。 【解決手段】 織布及び不織布の少なくとも一方を基材
として補強された積層板1に、加熱溶融が可能であり熱
硬化性を有する樹脂層2を積層して設ける。樹脂付き積
層板を用いて多層プリント配線板を製造するにあたっ
て、積層板1と樹脂層2によって回路の層間の絶縁層を
形成することができる。
Description
び、この樹脂付き積層板を用いた多層プリント配線板に
関するものである。
って、近年、樹脂付き金属箔と称される材料が広く利用
されている。この樹脂付き金属箔は、銅箔などの金属箔
の片面にエポキシ樹脂ワニス等の熱硬化性樹脂ワニスを
塗布し、これを乾燥して半硬化状態(Bステージ)にす
ることによって、金属箔の片面に加熱溶融が可能であり
熱硬化性を有する樹脂層を設けて形成されたものが一般
的である。
リント配線板を製造するにあたっては、例えば、導体回
路を形成した内層用の回路板に樹脂層の側で樹脂付き金
属箔を重ね、これを加熱加圧成形することによって樹脂
層を絶縁層として回路板に金属箔を積層一体化し、この
金属箔にパターンニング加工を施して回路形成をすると
共に樹脂層からなる絶縁層にビアホール等を加工して内
外層の回路の接続をすることによって、行なうことがで
きるものであり、必要に応じてさらにこの上に樹脂付き
金属箔を積層すると共に回路形成をする工程を繰り返す
ことによって、さらに層数の多い多層プリント配線板を
製造することができるものである。
金属箔を用いて製造される多層プリント配線板は、近年
の軽薄短小の要求に応じるものであるが、樹脂付き金属
箔は基材で補強されていないので、樹脂付き金属箔を用
いて製造した多層プリント配線板は弾性率など強度が小
さくなる傾向があり、部品実装時の半田リフローの際な
どに反りやわたみ等が発生し、部品実装が困難になるこ
とがあるなどの問題が発生している。特に、内層用回路
板の両面に樹脂付き金属箔を積層して製造される多層プ
リント配線板においてこのような傾向が顕著に表れてい
るものであった。
電気絶縁性は樹脂付き金属箔の樹脂層で形成される絶縁
層によって得られているが、樹脂層の厚みは薄いために
絶縁層の厚みの確保が不十分であって回路の層間絶縁性
に問題が生じるおそれがあるという問題がある。そこで
絶縁層の厚みを確保するために金属箔に樹脂層を厚く形
成することが試みられているが、この場合には樹脂層の
厚みのばらつきが大きくなり、絶縁性にばらつきが生じ
るものであった。
あり、弾性率などの強度が高く、回路の層間絶縁性が高
い多層プリント配線板を製造することができる樹脂付き
積層板を提供することを目的とするものであり、また弾
性率などの強度が高く、回路の層間の絶縁性が高い多層
プリント配線板を提供することを目的とするものであ
る。
樹脂付き積層板は、織布及び不織布の少なくとも一方を
基材として補強された積層板1に、加熱溶融が可能であ
り熱硬化性を有する樹脂層2を積層して設けて成ること
を特徴とするものである。
て、前記積層板1が片側の表面に金属箔3が張られた片
面金属張り積層板であり、積層板1の他方の片側の表面
に前記樹脂層2を設けて成ることを特徴とするものであ
る。
て、前記積層板1が金属箔を張らないアンクラッド板で
あり、積層板1の片側の表面に前記樹脂層2を設けて成
ることを特徴とするものである。
て、前記積層板1が金属箔を張らないアンクラッド板で
あり、積層板1の両側の表面にそれぞれ前記樹脂層2を
設けて成ることを特徴とするものである。
いずれかにおいて、前記積層板1は厚さが20〜250
μmであることを特徴とするものである。
いずれかにおいて、前記樹脂層2は厚さが10〜100
μmであることを特徴とするものである。
板は、請求項1乃至6のいずれかに記載の樹脂付き積層
板Aを、導体回路4を形成した回路板5と樹脂層2の側
で重ねると共に、これを加熱加圧成形する工程を経て製
造されて成ることを特徴とするものである。
する。
の少なくとも一方を基材として補強されて形成された樹
脂板である。
の織布を例示することができるが、ガラスクロスを用い
るのが、入手が容易である点や、多層プリント配線板の
弾性率を高く得ることができる点で好ましい。また不織
布としては、各種の繊維を用いて作製したものを使用す
ることができるが、アラミド繊維、ポリエステル繊維、
ポリイミド繊維、ポリアクリル繊維等の有機繊維の不織
布を用いるのが、入手が容易である点や、多層プリント
配線板の弾性率を高く得ることができる点で好ましい。
気絶縁性を有するエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ
イミド樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が望
ましいが、特にこれらに限定されるものではなく、絶縁
性を有するものであれば、場合によってはフッ素樹脂な
どのような熱可塑性樹脂を用いることもできる。
織布にこの樹脂のワニスなど液状化物を含浸し、加熱し
て乾燥することによって織布あるいは不織布を基材とす
るプリプレグを作製し、このプリプレグを1枚あるいは
複数枚重ね、これを加熱加圧して成形することによって
製造することができるものであり、硬化乃至固化した樹
脂内に織布や不織布が基材として埋入されており、基材
によって補強がされているものである。
うに作製される積層板1に、加熱溶融が可能であり熱硬
化性を有する樹脂層2を積層して設けることによって形
成されるものである。ここで、加熱溶融が可能であり熱
硬化性を有するとは、加熱によって一旦溶融し、その後
ゲル化して硬化物になる半硬化状態(Bステージ)であ
ることを意味するものである。この樹脂層2はエポキシ
樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂で形成するこ
とができるものであり、熱硬化性樹脂組成物の液状化物
を塗布して乾燥することによって、樹脂層2を作製する
ことができるものである。
成物を用いる場合、主成分であるエポキシ樹脂として
は、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、ビスフェノールA型
エポキシ樹脂、あるいはこれらの臭素化物等を使用する
ことができる。またエポキシ樹脂の硬化剤としては、例
えばジシアンジアミドやフェノールノボラック樹脂など
を用いることができ、さらに必要に応じて硬化促進剤、
各種添加剤、溶剤、無機充填材などをエポキシ樹脂組成
物中に含有させることができる。硬化促進剤としては、
例えば2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダ
ゾール類や、ジメチルベンジルアミン等を用いることが
できる。溶剤はエポキシ樹脂組成物の液状化を容易に達
成するために用いられるものであり、溶剤としては、例
えばメチルエチルケトン(MEK)、メトキシプロパノ
ール(MP)、ジメチルフォルムアミド(DMF)等を
使用することができる。これらのエポキシ樹脂、硬化
剤、硬化促進剤、溶剤などを配合して、ミキサーやブレ
ンダー等で混合することによって、エポキシ樹脂ワニス
として、液状化したエポキシ樹脂組成物を調製すること
ができるものである。
示すものであり、積層板1として、両面に金属箔3を張
った両面金属張り積層板1aを用いるようにしてある。
この両面金属張り積層板1aは、プリプレグを1枚ある
いは複数枚重ねて加熱加圧成形することによって積層板
1を製造する際に、プリプレグの両側に電解銅箔等の銅
箔やアルミニウム箔など金属箔3を重ねて加熱加圧成形
をすることによって得ることができる。そして両面金属
張り積層板1aの片側の金属箔3の表面に樹脂層2を設
けることによって、この金属箔3を介して積層板1の片
側に樹脂層2を積層した樹脂付き積層板Aを形成するよ
うにしてある。ここで、積層板1の両面に張った金属箔
3のうち、表面に樹脂層2を設ける側の金属箔3には、
プリント配線加工をして予め回路形成をしておき、この
ように回路形成をした後に樹脂層2を設けるようにする
のがよい。
例を示すものであり、積層板1として、片面に銅箔等の
金属箔3を張った片面金属張り積層板1bを用いるよう
にしてある。この片面金属張り積層板1bは、プリプレ
グを1枚あるいは複数枚重ねて加熱加圧成形することに
よって積層板1を製造する際に、プリプレグの片側に金
属箔3を重ねて加熱加圧成形をすることによって得るこ
とができる。そして片面金属張り積層板1bの金属箔3
を設けていない側の表面に樹脂層2を設けることによっ
て、積層板1の片側に樹脂層2を積層した樹脂付き積層
板Aを形成するようにしてある。
の形態のさら他の一例を示すものであり、積層板1とし
て、金属箔を張っていない積層板のみからなるアンクラ
ッド板1cを用いるようにしてある。そして図1(c)
のものではアンクラッド板1cの片側の表面に樹脂層2
を設けることによって樹脂付き積層板Aを形成するよう
にしてあり、また図1(d)のものではアンクラッド板
1cの両側の表面に樹脂層2を設けることによって樹脂
付き積層板Aを形成するようにしてある。
は、ロール状に巻き取りが可能なように可撓性を有する
ものを用いるのが好ましく、この巻き取りが可能な積層
板1に樹脂層2を設けて樹脂付き積層板Aを作製した後
も、ロール状に巻き取りが可能であるものが好ましい。
積層板Aを用いて、多層プリント配線板を製造すること
ができる。図2は樹脂付き積層板Aとして図1(b)の
片面金属張り積層板1bに樹脂層2を設けて形成したも
のを用いる場合の実施の形態を示すものであり、表面に
導体回路4をパターンニングして設けた内層用の回路板
5の片面あるいは両面に、樹脂付き積層板Aをその樹脂
層2の側で図2(a)のように重ね、これを加熱加圧成
形することによって、樹脂付き積層板Aの樹脂層2の溶
融・硬化で回路板5に樹脂付き積層板Aを図2(b)の
ように積層接着することができる。この後、回路板5に
積層した樹脂付き積層板Aの金属箔3にサブトラクティ
ブ法でプリント加工を施して回路3aを形成することに
よって、図1(c)のような多層プリント配線板を得る
ことができるものである。
加工するに先だって、回路板5に積層した樹脂付き積層
板Aにレーザー等による孔あけ加工を行なうと共に銅め
っきなどのめっきを施してバイアホールを形成してお
き、このバイアホールで回路板5の導体回路4と樹脂付
き積層板Aの回路3aとの導通接続を行なうようにする
のが一般的である。また図2(c)のように加工した
後、回路3aの上からさらに樹脂付き積層板Aを樹脂層
2の側で重ねて加熱加圧成形し、バイアホールの形成や
回路3aを加工する作業を繰り返すことによって、さら
に多層構成の多層プリント配線板を製造することができ
るものである。
金属張り積層板1aに樹脂層2を設けて形成したものを
用いる場合も、図2と同様にして多層プリント配線板を
製造することができる。
のようにアンクラッド板1cの片面に樹脂層2を設けて
形成したものを用いる場合には、回路板5に樹脂付き積
層板Aを重ねて上記と同様にして積層接着した後、樹脂
付き積層板Aのアンクラッド板1cの表面にアディティ
ブ法で回路を形成することによって、多層プリント配線
板を製造することができる。さらに、樹脂付き積層板A
として図1(d)のようにアンクラッド板1cの両面に
樹脂層2を設けて形成したものを用いる場合には、樹脂
付き積層板Aの両面に回路板5を重ねて加熱加圧成形す
ることによって、樹脂付き積層板Aの両面に回路板5を
積層して多層プリント配線板を製造することができるも
のである。
造される多層プリント配線板において、回路3a,4の
層間の絶縁層Bは、樹脂付き積層板Aの積層板1及び樹
脂層2の溶融・硬化層から形成されるものであり、積層
板1によって厚みを確保することができ、層間絶縁性を
高く確保することができるものである。また絶縁層Bの
厚みは積層板1で確保することができるので、樹脂層2
の厚みは薄くてよく、樹脂層2を厚みのばらつきなく均
一な厚みで容易に形成することができるものであり、層
間絶縁性を安定して確保できるものである。
成する樹脂付き積層板Aの積層板1は、織布や不織布か
らなる基材で補強されており、弾性率などの強度を高く
形成することができる。従ってこの樹脂付き積層板Aを
用いて製造した多層プリント配線板においても弾性率な
どの強度を高めることができるものである。このため、
多層プリント配線板に部品実装するために半田リフロー
をする際に、加熱が多層プリント配線板に作用しても多
層プリント配線板に発生する反りやたわみを低減するこ
とができるものであり、部品実装が困難になるようなこ
とを防ぐことができるものである。
板1の厚みは、特に限定する趣旨ではないが、20〜2
50μmの範囲が好ましい。積層板1の厚みが20μm
未満であると、多層プリント配線板の絶縁層の厚みを十
分に確保することができなくなり、また織布や不織布を
埋入して補強した積層板1を20μm以下の厚みに成形
することは困難であるので、積層板1の厚みは20μm
以上であることが好ましい。また積層板1の厚みが25
0μmを超えると、プリント配線板の絶縁層の厚みが厚
くなり過ぎて、レーザー加工等でバイヤホールを形成す
ることが困難になるので、積層板1の厚みは250μm
以下であることが好ましい。
2の厚みは、特に限定する趣旨ではないが、10〜10
0μmの範囲が好ましい。樹脂層2の厚みが10μm未
満であると、回路板5に樹脂付き積層板Aを積層する際
に、回路板5の表面の導体回路4間に樹脂層2の樹脂を
充填して凹凸を吸収することが困難になる傾向が生じ、
逆に樹脂層2の厚みが100μmを超える場合は、樹脂
層2の厚みにばらつきが生じ、多層プリント配線板にお
いて絶縁層Bの厚みがばらついて層間絶縁性を安定して
確保できなくなるおそれがある。
する。
和高分子株式会社製「S510」)を100質量部、ラ
ジカル開始剤(日本油脂株式会社製「パーブチルO」)
を1質量部配合して調製した樹脂ワニスに、表1に示す
長尺のガラスクロスを含浸させた後、一方の片面に厚み
18μmの銅箔を、他方の片面にPETフィルムをそれ
ぞれ貼り合わせ、これを100℃で10分間加熱成形
し、そしてPETフィルムを剥がすことによって、片面
金属張り積層板を作製した。この片面金属張り積層板に
おける積層板の厚みを表1に示す。
樹脂(東都化成社製「YDB−500」:エポキシ当量
500、臭素含有率約24質量%)を60質量部、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成社製「YD
CN−220」:エポキシ当量220)を10質量部、
硬化剤としてジシアンジアミド(分子量84、理論活性
水素当量21)を2質量部、硬化促進剤として2−エチ
ル−4−メチルイミダゾールを0.1質量部、溶剤とし
てメチルエチルケトン(MEK)を15質量部、メトキ
シプロパノール(MP)を5質量部、ジメチルフォルム
アミド(DMF)を15質量部それぞれ配合し、特殊機
化工業社製のホモミキサーを用いて回転速度1000r
pmの条件で90分間攪拌して混合し、この後に脱気す
ることによって、エポキシ樹脂ワニスを調製した。
面金属張り積層板の銅箔と反対側の面に塗布し、160
〜190℃の温度で10分間乾燥させることによって、
半硬化状態の樹脂層を形成し、図1(b)のような構成
の樹脂付き積層板を得た。この樹脂付き積層板における
樹脂層の厚みを表1に示す。
に、上記の(実施例1〜8)で得たエポキシ樹脂ワニス
を塗布し、160〜190℃の温度で10分間乾燥させ
ることによって、半硬化状態の厚み80μmの樹脂層を
形成し、樹脂付き金属箔を得た。
R−4グレードのエポキシ樹脂積層板を基板とし、その
両面に厚さ35μmの銅箔を張った両面銅張り積層板を
用い、銅箔の表面に酸化による表面処理(黒化処理)を
した。これを内層用基板として、その両面に上記の実施
例1〜8で得た樹脂付き積層板、あるいは比較例1で得
た樹脂付き金属箔をその樹脂層の側で重ね、170℃、
2.94MPa、90分の条件で加熱加圧成形すること
によって、多層配線板を作製した。
は樹脂付き積層板の積層板と樹脂層とで形成される絶縁
層の厚みを、比較例1では樹脂付き金属箔の樹脂層で形
成される絶縁層の厚みを、断面観察により測定した。結
果を表1に示す。
した後、多層配線板の曲げ強度を測定した。結果を表1
に示す。さらに最外層の銅箔をエッチングして除去した
多層配線板を150mm×150mmの大きさに切断し
てサンプルを作製し、これを半田リフロー工程を想定し
た230℃の雰囲気に10秒間曝す加熱処理を行なった
後、冷却し、サンプルを水平な板の上に置いたときの最
大持ち上がり量を計測することによって、反り量を測定
した。結果を表1に示す。
線板は強度が高く、反りが小さいものであった。また実
施例1〜3、6〜8と比較例1の比較からわかるよう
に、樹脂層の厚みを薄く形成することによって絶縁層の
厚みのばらつきを小さくすることができるものであっ
た。
脂付き積層板は、織布及び不織布の少なくとも一方を基
材として補強された積層板に、加熱溶融が可能であり熱
硬化性を有する樹脂層を積層して設けたものであるの
で、この樹脂付き積層板を用いて多層プリント配線板を
製造するにあたって、積層板と樹脂層によって回路の層
間の絶縁層を形成することができ、絶縁層の厚みを確保
することができると共に樹脂層の厚みを薄く形成するこ
とが可能になって厚みのばらつきを小さくすることがで
きるものであり、回路の層間絶縁性を高く得ることがで
きるものである。また多層プリント配線板の絶縁層を形
成する樹脂付き積層板の積層板は織布や不織布によって
補強されており、多層プリント配線板の弾性率などの強
度を高めることができ、半田リフロー時などに反りやた
わみ等が発生することを低減することができるものであ
る。
て、前記積層板が片側の表面に金属箔が張られた片面金
属張り積層板であり、積層板の他方の片側の表面に前記
樹脂層を設けたものであるので、金属箔にサブトラクテ
ィブ法等で回路形成して多層プリント配線板を製造する
ことができるものである。
て、前記積層板が金属箔を張らないアンクラッド板であ
り、積層板の片側の表面に前記樹脂層を設けたものであ
るので、積層板の表面にアディティブ法等で回路形成し
て多層プリント配線板を製造することができるものであ
る。
て、前記積層板が金属箔を張らないアンクラッド板であ
り、積層板の両側の表面にそれぞれ前記樹脂層を設けた
ものであるので、2枚の回路板を積層して多層プリント
配線板を製造することができるものである。
いずれかにおいて、前記積層板は厚さが20〜250μ
mであるので、レーザー加工等でバイヤホールを形成す
ることが困難になることなく、多層プリント配線板の絶
縁層の厚みを十分に確保することができるものである。
いずれかにおいて、前記樹脂層は厚さが10〜100μ
mであるので、樹脂層の厚みにばらつきが生じることが
ないと共に、回路板の表面の導体回路間に樹脂層の樹脂
を充填して凹凸を吸収することができるものである。
板は、請求項1乃至6のいずれかに記載の樹脂付き積層
板を、導体回路を形成した回路板と樹脂層の側で重ねる
と共に、これを加熱加圧成形する工程を経て製造された
ものであるので、樹脂付き積層板の積層板と樹脂層によ
って回路の層間の絶縁層を形成することができ、絶縁層
の厚みを確保することができると共に樹脂層の厚みを薄
く形成することが可能になって厚みのばらつきを小さく
することができるものであり、回路の層間絶縁性を高く
得ることができるものである。また多層プリント配線板
の絶縁層を形成する樹脂付き積層板の積層板は織布や不
織布によって補強されており、多層プリント配線板の弾
性率などの強度を高めることができ、半田リフロー時な
どに反りやたわみ等が発生することを低減することがで
きるものである。
(a)〜(d)はそれぞれ断面図である。
ものであり、(a)〜(c)はそれぞれ断面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 織布及び不織布の少なくとも一方を基材
として補強された積層板に、加熱溶融が可能であり熱硬
化性を有する樹脂層を積層して設けて成ることを特徴と
する樹脂付き積層板。 - 【請求項2】 前記積層板が片側の表面に金属箔が張ら
れた片面金属張り積層板であり、積層板の他方の片側の
表面に前記樹脂層を設けて成ることを特徴とする請求項
1に記載の樹脂付き積層板。 - 【請求項3】 前記積層板が金属箔を張らないアンクラ
ッド板であり、積層板の片側の表面に前記樹脂層を設け
て成ることを特徴とする請求項1に記載の樹脂付き積層
板。 - 【請求項4】 前記積層板が金属箔を張らないアンクラ
ッド板であり、積層板の両側の表面にそれぞれ前記樹脂
層を設けて成ることを特徴とする請求項1に記載の樹脂
付き積層板。 - 【請求項5】 前記積層板は厚さが20〜250μmで
あることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載
の樹脂付き積層板。 - 【請求項6】 前記樹脂層は厚さが10〜100μmで
あることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載
の樹脂付き積層板。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載の樹脂
付き積層板を、導体回路を形成した回路板と樹脂層の側
で重ねると共に、これを加熱加圧成形する工程を経て製
造されて成ることを特徴とする多層プリント配線板。
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---|---|---|---|
JP2001258746A JP2003062945A (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | 樹脂付き積層板及び多層プリント配線板 |
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