JP2004134693A

JP2004134693A - 多層プリント配線板の製造方法

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Publication number: JP2004134693A
Application number: JP2002299975A
Authority: JP
Inventors: Mitsuteru Endo; 遠藤　充輝; Kenji Kawamoto; 河本　憲治
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】本発明は、絶縁樹脂フィルムのラミネート後に樹脂をレベリングさせる工程と完全硬化させる工程の２段階の加熱工程を設けることで、絶縁樹脂層の研磨やプレス等の工程を必要とせず、またアンダーコート剤を使用することなしに短時間かつ容易に信頼性に優れた多層プリント配線板を製造することを課題とする。
【解決手段】本発明の多層プリント配線板の製造方法は、導体回路パターンが形成された内層回路基板に絶縁樹脂層を積層してなる多層プリント配線板の製造工程において、前記絶縁樹脂層は、支持体上に半硬化状態の絶縁樹脂材料を積層した絶縁樹脂フィルムを内層回路基板上にラミネートした後、少なくとも、前記半硬化状態の絶縁樹脂層をレベリングする第１加熱工程と、完全硬化させる第２加熱工程とを経て形成させたことを特徴とするものである。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研磨・プレス等の工程無しで容易に表面平滑性と板厚精度に優れた多層プリント配線板を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子工業の進歩に伴い電子機器の小型化・高速化が進められており、このためプリント配線板やＬＳＩを実装する半導体パッケージにおいてもファインパターンによる高密度化及び高い信頼性が要求されている。
【０００３】
従来、多層プリント配線板を製造する場合、回路形成された内層回路基板上にガラスクロス基材にエポキシ樹脂を含浸して半硬化させたプリプレグシート、及び銅箔を重ねて加熱・加圧プレスすることにより多層化し、スルーホールにより各層間の接続を行っていた。しかしながら前述の製造方法では、高温・高圧で長時間プレスをするため生産性が低い、ガラスクロスを含むために表面の平滑性に乏しい、スルーホールの形成により回路設計の自由度が低下し高密度化が困難である等の問題点があった。
【０００４】
近年、これらの問題を解決するため、加熱・加圧プレスによる一括積層を行わずに、絶縁樹脂層にガラスクロスを含まない、導体回路と絶縁樹脂層を交互に積層していくビルドアップ方式による多層プリント配線板の技術が注目されている。
【０００５】
上記ビルドアップ方式では、液状の絶縁樹脂材料を内層回路基板上に塗工、あるいはドライフィルム状の絶縁樹脂材料をラミネートすることにより絶縁樹脂層を形成する。
特許文献１には液状の絶縁樹脂材料を直接内層回路基板上に塗布し、加熱硬化処理を施して多層プリント配線板を製造する方法が開示されている。しかしながら、液状の絶縁樹脂材料は膜厚の制御が難しく、ハンドリング性が悪い、作業環境が悪化する等の問題点があった。
【０００６】
一方、ドライフィルム状に加工された絶縁樹脂材料（絶縁樹脂フィルム）はラミネート時の流動性に乏しいため内層回路パターンの段差の影響で絶縁樹脂層に段差が生じ、めっき後の導体層をエッチングする際に不具合を生じることがあった。特にビルドアップされる導体層がファインパターンであるほどエッチングの精度が悪くなり、あらかじめ絶縁樹脂層の表面を研磨やプレスなどして平滑にしておく必要があった。
これを解決するために、特許文献２には内層回路基板にアンダーコート剤を塗工・半硬化させて段差を平滑とした後、絶縁樹脂フィルムをラミネートする方法が開示されているが、アンダーコート剤が液状のためにハンドリング性の悪さや作業環境の悪化が問題になる他、アンダーコート剤と絶縁樹脂フィルムの界面にクラック等の入ることが懸念される。
【０００７】
【先行技術文献】
【特許文献１】
特開２００２−３８０２２号公報
【特許文献２】
特開平８−６４９６０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、絶縁樹脂フィルムのラミネート後に樹脂をレベリングさせる工程と完全硬化させる工程の２段階の加熱工程を設けることで、研磨やプレス等の工程を必要とせず、アンダーコート剤を使用することなしに短時間かつ容易に信頼性に優れた多層プリント配線板を製造することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】（請求の範囲にあわせて直す）
請求項１に係る第１の発明は、導体回路パターンが形成された内層回路基板に絶縁樹脂層を積層してなる多層プリント配線板の製造工程において、前記絶縁樹脂層は、支持体上に半硬化状態の絶縁樹脂材料を積層し内層回路基板上にラミネートした後、前記支持体を剥離し、少なくとも、前記半硬化状態の絶縁樹脂層をレベリングする第１加熱工程と、完全硬化させる第２加熱工程とを経て形成させた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。
【００１０】
請求項２に係る第２の発明は、前記第一加熱工程を、完全に熱硬化させた前記絶縁樹脂材料の、熱機械測定によるガラス転移温度に比べて、マイナス４０℃からマイナス８０℃の範囲内で行うことを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１１】
請求項３に係る第３の発明は、前記支持体上に積層した絶縁樹脂材料の厚さｄ_０が、前記内層回路基板の有効面積をｓ、パターン面積をｘ、導体回路の厚さをｈとした場合、
６ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）≧ｄ_０≧ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）
の範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１２】
請求項４に係る第４の発明は、請求項１に記載の、内層回路基板への絶縁樹脂材料のラミネートから第２加熱工程までの一連の工程を、２回行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１３】
請求項５に係る第５の発明は、前記内層回路基板の有効面積をｓ、パターン面積をｘ、導体回路の厚さをｈとした場合、１回目にラミネートされる支持体上に積層された絶縁樹脂材料の厚さｄ_１が、
２ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）≧ｄ_１≧ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）
の範囲内であり、かつ、２回目にラミネートされる支持体上に積層された絶縁樹脂材料の厚さｄ_２が、
４ｈ≧ｄ_２≧ｈ
の範囲内にあることを特徴とする請求項４に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１４】
請求項６に係る第６の発明は、前記絶縁樹脂材料は、少なくとも（Ａ）熱硬化性樹脂、（Ｂ）熱硬化剤、（Ｃ）フィラー、（Ｄ）熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１５】
請求項７に係る第７の発明は、前記（Ｄ）熱可塑性樹脂が、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、フェノキシ樹脂のいずれかを含むことを特徴とする請求項６に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１６】
請求項８に係る第８の発明は、前記（Ａ）熱硬化性樹脂の軟化点以上の温度で第１加熱工程を行うことを特徴とする請求項６または７に記載の多層プリント配線板の製造方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の多層プリント配線板の製造方法について、図２に基づいて簡単に説明する。
まず、（ａ）導体回路パターン５の形成された内層回路基板４に（ｂ）絶縁樹脂フィルムをラミネートし、絶縁樹脂層１ａを形成する。この段階では絶縁樹脂層１ａは半硬化状態（Ｂステージ）であり、導体回路の影響により絶縁樹脂層表面にある程度の凹凸が形成される。（ｃ）この基板を、完全硬化させた後の絶縁樹脂材料の熱機械分析（ＴＭＡ）におけるガラス転移温度（Ｔｇ）に比べ−４０℃〜−８０℃の範囲内の温度において、１５〜６０分間加熱処理するレベリング工程を行うことにより、絶縁樹脂層が軟化し、表面が平滑になる（第１加熱工程）。（ｄ）さらにより高温で加熱して絶縁樹脂層を完全硬化させる（第２加熱工程）ことにより平滑な絶縁樹脂層１ｃを形成することができる。
【００１８】
ここでレベリングとは、内層回路基板等の表面が平滑でない基材に絶縁樹脂材料からなる樹脂層を積層したのち、そのままでは基材上の凹凸が樹脂層表面に反映されてしまっている場合において、樹脂材料への薬品の添加や加熱等で樹脂材料の粘度を変化させることにより前記樹脂層の表面を平滑にする操作をいう。
【００１９】
また、内層回路基板上の導体回路が厚い、あるいは第１加熱工程における絶縁樹脂材料の流動性が低い等の理由により絶縁樹脂層１ａの段差が大きい場合には、図３（ｃ）に示すように１回の第１加熱工程によるレベリングでは充分に平滑にならず、（ｄ）第２加熱工程による完全硬化後にも絶縁樹脂層１ｃの表面に段差が残ってしまう。このような場合には、（ｅ）完全硬化させた１回目の絶縁樹脂層１ｃ上にさらに絶縁樹脂フィルムをラミネートし、再度（ｆ）第１加熱工程、（ｇ）第２加熱工程を繰り返すことにより平滑な絶縁樹脂層１ｃを形成することが可能となる。
【００２０】
さらに本発明で用いる内層回路基板について、その有効面積（ｓ）とは、内層回路基板上に設けられた絶縁樹脂層の面積、すなわち絶縁樹脂フィルムを貼ることになる面積であり、パターン面積（ｘ）とは内層回路基板上に設けられた導体回路パターンの面積を、導体回路の厚さ（ｈ）は導体回路パターンの厚みをさす。
【００２１】
本発明における絶縁樹脂材料は（Ａ）熱硬化性樹脂を主成分として成る。例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂類、ビスマレイミド類とジアミンとの付加重合物、フェノール樹脂、レゾール樹脂、イソシアネート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート及びビニル基含有ポリオレフィン化合物等があげられるが、これらに限定されない。これら熱硬化性樹脂の中でも耐熱性、絶縁性等の性能とコストとのバランスからエポキシ樹脂、特に多官能エポキシ樹脂が好ましい。
【００２２】
本発明で使用されるエポキシ樹脂は公知のものを用いることができる。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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂等の芳香族環を含むエポキシ類化合物の水素添加化合物、脂環式エポキシ樹脂やシクロヘキセンオキシドの各種誘導体、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等の含ハロゲンエポキシ樹脂等があげられ、これらを単独もしくは混合して用いることができる。
【００２３】
本発明にて用いられる（Ｂ）熱硬化剤は、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂の選択によってそれに対応する熱硬化剤を選ぶことができる。例えば熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、公知のエポキシ樹脂硬化剤を用いることができる。このようなエポキシ樹脂硬化剤として、例えばフェノールノボラック等の多価フェノール類、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ホン等のアミン系硬化剤、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物硬化剤またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも、低吸水性の点からフェノールノボラック等の多価フェノール類の使用が特に好ましい。
【００２４】
エポキシ樹脂硬化剤の配合割合は、エポキシ樹脂との組み合わせで任意の割合で使用することができるが、通常は硬化後の樹脂のＴｇが高くなるようにその配合比が決定される。例えば、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラックを用いる場合は、エポキシ当量と水酸基当量が１：１になるように配合するのが好ましい。
【００２５】
本発明における絶縁樹脂材料には機械的、熱的、または電気的性質の改質を目的として公知の無機または有機の（Ｃ）フィラーを加えることができる。ファインパターンを形成するためにはこれらのフィラーの平均粒径が小さいもの程好ましく、平均粒径３μｍ以下のものが使用される。また、その配合比は（Ａ）熱硬化性樹脂の選択によって異なり、絶縁樹脂材料全体に対して５〜４０ｗｔ％の範囲内であることが好ましい。有機フィラーとしては、エポキシ樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、尿素樹脂粉末、グアナミン樹脂粉末、ポリエステル樹脂粉末等を、無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、酸化チタン等を挙げることができる。なかでも、シリカフィラーは誘電率が低いこと、線膨張率が低いこと、表面粗化処理により絶縁性樹脂中から脱離してアンカーを形成しやすいことなどからより適している。
【００２６】
本発明にて用いられる（Ｄ）熱可塑性樹脂の添加の目的は、特に完全硬化後の絶縁樹脂層の強靱性を向上させるためである。通常エポキシ樹脂は銅とのめっき密着性や耐熱性に優れるが、固くて脆い特性を有しており、冷熱衝撃試験での樹脂クラック等の不具合を生じることがある。本発明によればポリエーテルスルホン、フェノキシ樹脂、ポリイミド等の熱可塑性樹脂を加えることにより、ねばり強く信頼性に優れた絶縁樹脂層を形成することができる。このような（Ｄ）熱可塑性樹脂としては、上述した（Ａ）熱硬化性樹脂、（Ｂ）熱硬化剤と同一の溶媒に溶解して混合できることが望ましい。また、（Ｄ）熱可塑性樹脂の配合比は（Ａ）と（Ｄ）の総量からなる全樹脂固形分の１０〜４０％の範囲であることが好ましい。これは、（Ｄ）熱可塑性樹脂の含量が全樹脂固形分の１０重量％以下では熱可塑性樹脂による靱性効果があまり得られない傾向があり、また４０重量％以上では充分なめっき密着性が得られない傾向にあるためである。
【００２７】
本発明における絶縁樹脂フィルムは、所定の溶媒に溶解させた絶縁樹脂材料をロールコーター等で支持体２に塗布した後、乾燥させて半硬化状態とすることで作製することができる。支持体２上に絶縁樹脂材料１を積層し、さらに保護フィルム３を設けた構造を図１に例示する。絶縁樹脂フィルムの支持体２としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、ポリカーボネート、さらには離型紙や銅箔、アルミニウム箔の如き金属箔等、可撓性のあるものが挙げられる。なかでも、価格・耐熱性・寸法安定性等の点においてポリエステル系フィルムを使用することが特に好ましい。支持体の厚みとしては１０〜１５０μｍが一般的である。なお、支持体にはマッド処理、エンボス加工の他、離型処理が施してあっても良い。さらに必要に応じて、絶縁樹脂フィルムの支持体が無い面を保護フィルム３で覆い、ロール状に巻き取って保存することもできる。保護フィルム３としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、さらには離型紙等が挙げられる。保護フィルムの厚みとしては１０〜１００μｍが一般的である。また、保護フィルムにはマッド処理、エンボス加工の他、離型処理を施してあっても良い。
【００２８】
本発明で述べる絶縁樹脂フィルムの支持体２上に設けられた半硬化状態の絶縁樹脂材料１の厚さとしては、絶縁樹脂層のラミネートから第２加熱工程までの一連の工程を１回だけ行う場合は、内層回路基板の有効面積をｓ、パターン密度をｘ、導体回路の厚さをｈ、絶縁樹脂材料１の厚さをｄ_０とすると、
６ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）≧ｄ_０≧ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）
の範囲内であることが好ましい。これはあまりに絶縁樹脂材料が薄いとパターンが露出して平滑にすることができず、あまりに厚いとラミネート時に埋め込み不良が発生しやすく、また最終的なプリント配線板の厚さが厚くなってしまうためである。
【００２９】
また樹脂の流動性が乏しい等の理由により絶縁樹脂層の平滑化が完全に進行せず、第２加熱工程行った絶縁樹脂上にさらに絶縁樹脂フィルムをラミネートする必要がある場合には、１回目のラミネートで使用される絶縁樹脂フィルムの絶縁樹脂材料１の厚さｄ_１は、
２ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）≧ｄ_１≧ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）
の範囲にあることが望ましく、また２回目のラミネートで使用される絶縁樹脂フィルムの絶縁樹脂材料１の厚さｄ_２は、
４ｈ≧ｄ_２≧ｈ
の範囲内であることが好ましい。これは、ｄ_２をあまりに薄くするとレベリングによる効果が得られにくく、逆に厚くしすぎると最終的なプリント配線板の厚さが厚くなってしまうためである。また、製造コストや手間を考慮すると、ｄ_１＝ｄ_２であるフィルムを用いることが特に好ましい。
【００３０】
本発明における絶縁樹脂層を、ラミネートにより形成する方法としては、減圧下、バッチ式であってもロールでの連続式であってもよく、内層回路基板の両面へ同時に絶縁樹脂フィルムをラミネートするのが好ましい。ラミネート条件は絶縁樹脂材料の熱時溶融粘度、樹脂厚、内層回路基板のパターン面積等により異なるが、一般的に圧着温度が７０−２００℃、圧着圧力が１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ^２であって、２０Ｔｏｒｒ以下の減圧下において良好にラミネートすることができる。絶縁樹脂フィルムに保護フィルム３が設けられている場合にはそれを取り除いてからラミネートを行い、内層回路基板１にラミネート後は、支持体２を取り去り、半硬化状態の絶縁樹脂層１ａだけが内層回路基板１上に残るようにする。
【００３１】
本発明における２段階の加熱工程とは半硬化状態の絶縁樹脂層をレベリングさせる工程（第１加熱工程）と、半硬化状態の絶縁樹脂層を完全硬化させる工程（第２加熱工程）である。
第１加熱工程でのレベリング段階では、絶縁樹脂材料を完全硬化させたときのＴＭＡ測定によるガラス転移温度Ｔｇから、−４０℃から−８０℃の範囲内で基板を加熱処理することが好ましい。これは、このレベリング段階で硬化反応を進行させてしまうと絶縁樹脂の物性が低下するためである。また、固形エポキシ樹脂の軟化点以上の温度で加熱処理することを考慮した結果である。半硬化状態の絶縁樹脂層１ａを完全硬化させる時（第２加熱工程）の条件は、完全硬化後の絶縁樹脂材料のＴｇをＴＭＡで測定した結果、最もＴｇが高くなる反応温度と反応時間を選択した。
【００３２】
本発明ではめっき密着強度の向上を目的として、多層プリント配線板のめっき前に酸化剤による薬液処理（表面粗化）を行うとよい。本発明で述べる酸化剤による薬液処理としては、絶縁樹脂層表面を酸化剤により化学処理できるものであれば特に限定するものではないが、例えば濃硫酸、クロム酸、アルカリ性過マンガン酸塩等の薬液による処理があげられる。なかでも、作業性・安全性・液管理・公害対策・処理後の樹脂表面状態が優れていることから、アルカリ過マンガン酸塩による処理が特に好ましい。絶縁樹脂層表面を酸化剤で処理することにより、絶縁樹脂の溶解、樹脂中のフィラーの脱離が起こり、表面が粗面化されアンカー効果によりめっきの密着性が向上する。
【００３３】
本発明では完全硬化した絶縁樹脂層１ｃ上にめっきにより導体回路パターンの形成を行う。導体回路パターンの形成方法としては、粗面化された絶縁樹脂層上に無電解めっき、さらにパネルめっきを行い導体層を形成、エッチングレジストを形成してエッチングすることによりパターニングを行うサブトラクティブ法、無電解めっき後にめっきレジストを形成してパターンめっきを行い、クイックエッチングによりパターニングを行うセミアディティブ法、めっきレジストを利用して無電解めっきのみで導体層を形成するフルアディティブ法等があげられる。
【００３４】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。評価方法は下記によった。
＜段差測定＞
内層回路基板に１００μｍピッチのＬ／Ｓが形成されている部位の断面観察を測定顕微鏡で行い、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に基づき絶縁樹脂表面の段差Ｒｚを測定した。
＜絶縁信頼性試験＞
ＪＩＳ−Ｃ５０１２規格に基づいて作成した試験片を、高度加速寿命試験装置に１２１℃／８５％の条件下で投入して２０Ｖ・１６８時間印加し、絶縁抵抗の経時測定を行った。抵抗値が１０^６Ω以下を絶縁不良とし、サンプル１６個全てに絶縁不良が発生しなかった場合を「良好」、一つでも絶縁不良が発生した場合を「不良」とした。
＜樹脂の染み出し＞
ラミネート後（プレスを行う場合にはプレス後）に絶縁樹脂が基材ＰＥＴよりどの程度染み出しいるのかを測定した。
【００３５】
実施例、比較例により調製された絶縁樹脂材料を、完全硬化させた後ＴＭＡで測定したＴｇと、その後の第１加熱工程、第２加熱工程の温度を表１に、また上記試験の結果を表２にまとめた。
【００３６】
［実施例１］
（Ａ）熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂成分としてエピコート１００１（油化シェルエポキシ社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（油化シェルエポキシ社製）１０重量部、（Ｂ）エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック（日本化薬社製）２４．６重量部、（Ｄ）熱可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂（フェノートＹＰ−５０、東都化成社製）３７．４重量部をシクロヘキサノンとメチルエチルケトンの混合溶媒に溶解させた。この溶液に（Ｃ）シリカフィラーのＡＥＲＯＳＩＬ　ＲＹ２００（日本アエロジル社製）４０．５重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．３２重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、絶縁樹脂材料であるワニスを調製した。このワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体２上に乾燥後の膜厚が５０μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、絶縁樹脂材料１上に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルム３を張り合わせてプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを得た（図１）。この絶縁樹脂材料を完全硬化させた後のＴｇをＴＭＡにより測定したところ、Ｔｇは１６５℃であった。
【００３７】
このようにして得られた絶縁樹脂フィルム（ｄ_０＝５０μｍ）の保護フィルム３をはがして、導体回路パターン５が形成された内層回路基板４（ｘ／ｓ＝５２％、ｈ＝２０μｍ）（図２（ａ））に真空ラミネーターを用いて、温度１１０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ^２で内層回路基板の両面同時にラミネートした。室温まで冷却して支持体２を剥離した後（図２（ｂ））、第１加熱工程として１２０℃のオーブン中で３０分間加熱処理を行い絶縁樹脂層１ａをレベリングさせ（図２（ｃ））、続いて第２加熱工程として１７０℃のオーブン中で３０分間加熱して絶縁樹脂層１ｂを硬化させた（図２（ｄ））。この後、所定のφ０．１０ｍｍビアホール部にＵＶ−ＹＡＧレーザーで穴開けを行った後、アルカリ性過マンガン酸塩による表面粗化、サブトラクティブ法による導体回路パターンの形成を行った。以上の工程を２回繰り返すことでビルドアップ２層プリント配線板を製造した。
【００３８】
［実施例２］
（Ａ）熱可塑性樹脂であるエポキシ樹脂成分としてエピクロンＮ６７３（大日本インキ化学社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（油化シェルエポキシ社製）１０重量部、（Ｂ）エポキシ樹脂硬化剤としてフェノール樹脂（日本化薬社製）５０重量部、（Ｄ）熱可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂（フェノートＹＰ−５０、東都化成社製）６４．３重量部をメチルエチルケトンとシクロヘキサノンの混合溶媒に溶解させた。この溶液に（Ｃ）シリカフィラー（アドマファインＳＯ−Ｃ１、アドマテックス社製）５３．６重量部、硬化触媒（２−エチル−４−メチルイミダゾール、東京化成工業社製）０．２１４重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、絶縁樹脂材料であるワニスを調製した。このワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体上２に乾燥後の膜厚が５０μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、絶縁樹脂材料１上に厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルム３を張り合わせてプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを得た（図１）。この絶縁樹脂材料を完全硬化させた後のＴｇをＴＭＡにより測定したところ、Ｔｇは１７３℃であった。
【００３９】
こうして作成したプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを用い、導体回路パターン５をセミアディティブ法で形成したこと以外は実施例１と同様にしてビルドアップ２層プリント配線板を製造した。
【００４０】
［実施例３］
（Ａ）熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂成分としてＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（油化シェルエポキシ社製）１０重量部、（Ｂ）エポキシ樹脂硬化剤としてカヤハードＮＨＮ（日本化薬社製）９９．４重量部、（Ｄ）熱可塑性樹脂としてポリエーテルスルホン（スミカエクセル５００３Ｐ、住友化学工業社製）５９．８重量部を４−ブチロラクトンとＮ−メチル−２−ピロリドンの混合溶媒に溶解させた。この溶液に（Ｃ）シリカフィラーのアドマファインＳＯ−Ｃ１（アドマテックス社製）７７．８重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．７８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、絶縁樹脂材料であるワニスを調製した。このワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体２上に乾燥後の膜厚が２５μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、絶縁樹脂材料１上に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルム３を張り合わせてプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを得た（図１）。この絶縁樹脂材料を完全硬化させた後のＴｇをＴＭＡにより測定したところ、Ｔｇは１８７℃であった。
【００４１】
このようにして得られた絶縁樹脂フィルム（ｄ_１＝ｄ_２＝２５μｍ）の保護フィルム３をはがして、導体回路パターン５が形成された内層回路基板４（ｘ／ｓ＝４５％、ｈ＝１８μｍ）（図３（ａ））に真空ラミネーターを用いて、温度１１０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ^２で内層回路基板の両面同時にラミネートした。室温まで冷却して支持体２を剥離した後（図３（ｂ））、第１加熱工程として１２０℃のオーブン中で３０分間加熱処理を行い絶縁樹脂層１ａをレベリングさせ（図３（ｃ））、続いて第２加熱工程として１８０℃のオーブン中で３０分間加熱して絶縁樹脂層１ｂを硬化させた（図３（ｄ））。さらに硬化した絶縁樹脂層１ｃ上に再度絶縁樹脂フィルムを同一の条件でラミネート・レベリング・硬化させて厚さ約４０μｍの絶縁樹脂層を形成した（図３（ｅ）〜（ｇ））。この後、所定のφ０．１０ｍｍビアホール部にＵＶ−ＹＡＧレーザーで穴開けを行った後、アルカリ性過マンガン酸塩による表面粗化、サブトラクティブ法による導体回路パターンの形成を行った。以上の工程を２回繰り返すことによりビルドアップ２層プリント配線板を製造した。
【００４２】
［実施例４］
（Ａ）熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂成分としてエポトートＹＤＣＮ−７０３（東都化成社製）９０重量部、エポトートＹＤ−１２８（東都化成社製）１０重量部、（Ｂ）エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック（日本化薬社製）５３．３重量部、（Ｄ）熱可塑性樹脂としてポリエーテルイミド（ウルテム１０００、ＧＥプラスチックス社製）３８．４重量部をジメチルアセトアミドに溶解させた。この溶液に（Ｃ）シリカフィラーのＡＥＲＯＳＩＬ　ＲＹ２００（日本アエロジル社製）５７．５重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．３８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、絶縁樹脂材料であるワニスを調製した。このワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体２上に乾燥後の膜厚が２５μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、絶縁樹脂材料１上に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルム３を張り合わせてプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを得た。この絶縁樹脂材料を完全硬化させた後のＴｇをＴＭＡにより測定したところ、Ｔｇは１７５℃であった。
【００４３】
こうして作成したプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを用い、導体回路パターン５をセミアディティブ法で形成したこと以外は実施例１と同様にしてビルドアップ２層プリント配線板を製造した。
【００４４】
［比較例１］
実施例１で作成したプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを使用し、第１加熱工程である１２０℃、３０分のレベリングベークをせずに第２加熱工程のみを行った他は、実施例１と同様にしてビルドアップ２層プリント配線板を製造した。
【００４５】
［比較例２］
実施例３で作成したプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを使用し、第１加熱工程を行わずに第２加熱工程を行い、その後ベルトサンダー研磨を行った他は、実施例３と同様にしてビルドアップ２層プリント配線板を製造した。
【００４６】
［比較例３］
実施例３で作成したプリント配線板用絶縁樹脂フィルムを用い、第１加熱工程を行う代わりに圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ、温度１２０℃で加熱・加圧プレスを行った他は、実施例３と同様にしてビルドアップ２層プリント配線板の製造を試みたが、プレス時の樹脂の染み出しがひどく途中で断念せざるを得なくなった。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【表２】

【００４９】
【発明の効果】
本発明の多層プリント配線板製造方法によれば、内層回路基板への絶縁樹脂のラミネート後に、半硬化状態の絶縁樹脂層をレベリングさせる段階と硬化させる段階の２段階の加熱工程を行うことで、研磨・プレス等の工程無しで容易に表面平滑性と板厚精度に優れた多層プリント配線板を製造することができる。また、絶縁樹脂材料に熱可塑性樹脂を加えることで、硬化後の絶縁樹脂層をねばり強くクラック等の発生のないものとすることができる。本発明によれば、多層プリント配線板の製造時に必要であった研磨・プレス等の工程が必要でなくなるため、クラックが原因による絶縁不良の低下、及び製造コストの削減ができ、信頼性に優れた基板を安価に提供することが可能となる。
【００５０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絶縁樹脂フィルムの一例の断面図である。
【図２】本発明の多層プリント配線板の製造工程の一例を表した説明図である。
【図３】本発明の多層プリント配線板の製造工程の一例を表した説明図である。
【符号の説明】
１　…絶縁樹脂材料
１ａ…半硬化状態の絶縁樹脂層
１ｂ…レベリング後の絶縁樹脂層
１ｃ…完全硬化後の絶縁樹脂層
２　…支持体
３　…保護フィルム
４　…内層回路基板
５　…導体回路パターン

Claims

導体回路パターンが形成された内層回路基板に絶縁樹脂層を積層してなる多層プリント配線板の製造工程において、前記絶縁樹脂層は、支持体上に半硬化状態の絶縁樹脂材料を積層し内層回路基板上にラミネートした後、前記支持体を剥離し、少なくとも、前記半硬化状態の絶縁樹脂層をレベリングする第１加熱工程と、完全硬化させる第２加熱工程とを経て形成させたことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
前記第一加熱工程を、完全に熱硬化させた前記絶縁樹脂材料の、熱機械測定によるガラス転移温度に比べて、マイナス４０℃からマイナス８０℃の範囲内で行うことを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方法。
前記支持体上に積層した絶縁樹脂材料の厚さｄ_０が、前記内層回路基板の有効面積をｓ、パターン面積をｘ、導体回路の厚さをｈとした場合、
６ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）≧ｄ_０≧ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）
の範囲内にあることを特徴とする請求項１または２に記載の多層プリント配線板の製造方法。
請求項１に記載の、内層回路基板への絶縁樹脂材料のラミネートから第２加熱工程までの一連の工程を、２回行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
前記内層回路基板の有効面積をｓ、パターン面積をｘ、導体回路の厚さをｈとした場合、１回目にラミネートされる支持体上に積層された絶縁樹脂材料の厚さｄ_１が、
２ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）≧ｄ_１≧ｈ＋ｈ（１−ｘ／ｓ）
の範囲内であり、かつ、２回目にラミネートされる支持体上に積層された絶縁樹脂材料の厚さｄ_２が、
４ｈ≧ｄ_２≧ｈ
の範囲内にあることを特徴とする請求項４に記載の多層プリント配線板の製造方法。
前記絶縁樹脂材料は、少なくとも（Ａ）熱硬化性樹脂、（Ｂ）熱硬化剤、（Ｃ）フィラー、（Ｄ）熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
前記（Ｄ）熱可塑性樹脂が、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、フェノキシ樹脂のいずれかを含むことを特徴とする請求項６に記載の多層プリント配線板の製造方法。
前記（Ａ）熱硬化性樹脂の軟化点以上の温度で第１加熱工程を行うことを特徴とする請求項６または７に記載の多層プリント配線板の製造方法。